Термография. Московский государственный университет печати Cовременные способы компьютерной печати

Метод сублимационной печати относится к цифровым способам переноса изображения на материал. В современной полиграфии он стоит в первых рядах по производительности, так как позволяет в короткие сроки получать оттиски практически на любых поверхностях и при этом гарантирует отменное качество.

Кратко о сублимационной печати

Суть метода состоит в переносе краски на запечатываемый материал путем ее сильного нагревания. Во время технологического процесса температура чернил достигает 180-200 °C, вследствие чего они начинают быстро испаряться и в газообразном виде проникать в структуру обрабатываемого изделия. Сублимационная печать - непрямой вид печати, так как перенос красящего вещества происходит через промежуточный носитель. В основном в качестве такового используется бумага. Термоперенос сублимационной краски на запечатываемую поверхность происходит под воздействием давления пресса.

Область применения

Как правило, данный способ получения оттисков применяется для размещения рекламы и декоративного оформления сувенирных изделий. В качестве носителей отпечатанного изображения могут выступать:

• Домашний текстиль.
• Предметы одежды.
• Посуда.
• Пазлы.
• Плакаты, баннеры и стенды.

Благодаря тому, что сублимационная печать отличается высоким качеством, особую популярность она получила в области рекламы. Данный способ переноса краски позволяет довольно быстро изготавливать большие тиражи продукции, при этом сохраняя насыщенность и яркость оттисков.

Что касается сувенирных изделий, то они пользуются неменьшим спросом. Стоит лишь отметить, что наиболее распространена печать сублимационным способом на плоских тканевых материалах. Это обусловлено тем, что для объемных изделий требуется приобретение дополнительного оборудования. Например, сублимационная печать на кружках выполняется в термопрессе округлой формы.

Печать сублимационным методом: за и против

Не говоря уже обо всех положительных сторонах цифровой печати, метод сублимации можно назвать заслуженным лидером в области современной полиграфии. В первую очередь, он позволяет сделать технологический процесс максимально рентабельным. Во-вторых, он дает возможность потребителю получить продукцию, обладающую такими преимуществами, как:

• Стойкость к истиранию и воздействию УФ-лучей.
• Высокое качество изображений.
• Термостойкость.

Сублимационная печать обладает еще одной положительной особенностью: она позволяет свободно регулировать объемы тиража. С ее помощью можно изготовить как одну единицу продукции, так и несколько тысяч.

Недостатков у сублимационного метода всего два. Во-первых, печать должна происходить только на материалах белого цвета. Это необходимо для точности цветопередачи. Ко второму недостатку можно отнести то, что краска хорошо закрепляется только на синтетических волокнах.

Сублимационное оборудование: принтеры и термопрессы

Для термопереноса краски на промежуточный носитель используется принтер для сублимационной печати. Его выбирают в соответствии с требованиями, предъявляемыми к конечной продукции. Характеристики сублимационного принтера должны соответствовать трем параметрам:

• Типу изображений, которые будут печататься (растровые или штриховые).
• Предполагаемым тиражам продукции.
• Желаемому формату отпечатываемых листов бумаги.

Перенос изображения на промежуточный материал может производиться абсолютно любым способом: струйным, офсетным, тампонным и т.д. Однако стоит учитывать, что краску нельзя подвергать нагреву до ее взаимодействия с конечным изделием. Поэтому термоструйный принтер для сублимационной печати не используется. Как правило, отдается предпочтение пьезоэлектрическим моделям.

Полученный на бумаге оттиск переносится на изделие при помощи термопресса. Существуют конструкции со стационарными и каландровыми прижимами. Выбор той или иной технологии должен обосновываться особенностями изготавливаемых тиражей. Для выпуска широкоформатной рекламы на баннерах и плакатах используются каландровые термопрессы. Если же печать ограничивается малотиражным изготовлением сувенирных изделий, то отдается предпочтение стационарным моделям.

Материалы для печати сублимационным способом

Технология сублимационной печати позволяет переносить краску практически на любые поверхности. В качестве материала-основы может использоваться ткань, дерево, пластик, стекло, керамика и даже металл. Однако главная особенность процесса состоит в том, что сублимационная краска адгезирует только с полимерными соединениями. Поэтому перед нанесением изображения материал обязательно покрывается специальным лаком на акриловой основе. Если же печать производится на ткани, то она должна не менее чем на 60 % состоять из синтетических волокон. Самые качественные оттиски получаются на чистом полимерном текстиле, полностью изготовленном из полиэфира или полиэстера.

По сравнению с классическими способами переноса краски сублимационная печать - это просто вершина современности. Она не ограничивает пользователя ни в объеме тиража, ни в материалах, ни даже в форме изготавливаемых изделий.

Нанесение пленок на поверхность подложки не является самоцелью, основная задача - создание требуемой топологии. Для этого необходимо преобразовать сплошную пленку в соответствующий рисунок или изображение. Технология получения тонких пленок позволяет выдерживать размер прибора в одном измерении с высокой точностью. Значительно сложнее с высокой точностью создавать на поверхности подложки двумерный рисунок с высокой точностью и воспроизводимостью. Размеры элементов микросхем беспрерывно уменьшаются, поэтому требования к методам получения рисунка (генерации изображения) растут в той же пропорции. Процесс создания или переноса геометрического рисунка на поверхность подложки называется литографией. Известен он с 1798 года, при этом рисунок или изображение переносили на бумагу или холст с поверхности камня (lithos по-гречески камень).

После моделирования будущей микросхемы формируют ее топологический рисунок. Весь процесс создания топологии разбивают на этапы - создание токоразводки, окон под диффузию, контактные площадки и т.д. Рисунок каждой топологии переносят на шаблоны - плоскопараллельные пластины из прозрачного материала, на которых создан рисунок, состоящий из сочетания прозрачных и непрозрачных для активного излучения участков, образующих топологию одного из слоев структуры прибора, многократно повторенных в пределах активного поля пластины.

Законченные ИС получают последовательным переносом топологического рисунка с каждого шаблона, уровень за уровнем на поверхность подложки. Для формирования изображения уже на поверхности подложки применяют специальные материалы, называемые резистами, чувствительные к активному излучению и наносимые тем или иным способом на поверхность подложки. После обработки активным излучением пленка резиста должна быть устойчива к воздействию агрессивной среды, под воздействием которой в пленке основного материала формируется рисунок. Такой рисунок иногда называют маской, а резистный слой - маскирующим.

Термин перенос рисунка относится к переводу рисунка, созданного маскирующим слоем на пленку или подложку с использованием химических или физических методов, обеспечивающих формирование поверхностного рельефа. Методы переноса рисунка делятся на субтрактивные и аддитивные. Субтрактивный метод заключается в осаждении пленки, литографическом покрытии ее маскирующим слоем с рисунком и удалении травлением немаскированных участков пленки. При аддитивном методе, или методе взрывной литографии (lift off) на подложку наносится сначала маскирующий слой, в котором создается рисунок соответствующей поверхностной конфигурации, после чего на маску и не защищенные ею участки подложки осаждается пленка, затем участки пленки, покрывающие маску удаляются путем селективного травления маскирующего слоя, так, что пленка, покрывающая маску, будет поднята и удалена с поверхности подложки.

Литографические резисты (материалы, которые используются для создания маскирующего слоя) в зависимости от вида применяемого активного излучения делятся на фото-, электроно-, рентгено-, и ионорезисты. В зависимости от результата взаимодействия с активным излучением резисты делятся на позитивные и негативные. Если в результате взаимодействия с активным излучением материал резиста разрушается - деструктирует - и после облучения может быть легко удален проявителем, то такой резист называется позитивным. Над иметь в виду, что необлученная и оставшаяся после проявления пленка резиста должна обладать стойкостью к последующему воздействию агрессивной среды (процессу травления, например).

Если после облучения материал резиста полимеризуется - в нем образуется сетчатая трехмерная структура, устойчивая к последующему воздействию агрессивной среды - а необлученный материал может быть легко удален проявителем, то такие резисты называются негативными. Вообще в зависимости от параметров облучения (экспонирования) резисты могут менять знак.

В зависимости от той среды, в которой происходит проявление резиста (удаление ненужного материала после воздействия активного излучения) они делятся на мокрые и сухие. Мокрые резисты проявляются в водных и органических растворах различных соединений и композиций, а сухие резисты проявляются под воздействием чисто физических процессов - термической обработки или реактивной плазмы. По составу резисты делятся на органические и неорганические.

Наносятся резисты на подложку поливом, экструзией (поливом под давлением через специальные форсунки), пульверизацией, пульверизацией в электрическом поле, центрифугированием (раствор резиста требуемой вязкости наносится каплями на раскрученную на центрифуге подложку). Сухие резисты наносятся преимущественно методами ТВН.

Основные характеристики резистов:

1. Чувствительность - доза активного излучения (Дж/см 2 для электромагнитного излучения и К/см 2 для потока электронов или ионов), необходимая для полной полимеризации или деструкции нанесенного слоя резиста по всей его толщине. Необходимо отметить, что методически было бы гораздо более правильно определять чувствительность как удельную критическую энергию, выделяющуюся в единичном объеме резиста и приводящую к его полной полимеризации или деструкции и измеряемую в эВ/см 3 для всех видов активного излучения. Но трудности, возникающие при практическом определении удельной критической энергии, препятствуют этому.

2. Контрастно-чувствительная характеристика (КЧХ) - зависимость толщины облученного и проявленного слоя резиста от дозы облучения. Качественный вид КЧХ для негативного резиста показан на рис.3.1. Получают ее следующим образом. Наносят пленку резиста определенной толщины, облучают активным излучением и проявляют. При небольшой дозе после проявления резист смывается. При увеличении дозы облучения при той же толщине первоначально нанесенной пленки резиста h 0 (изображена пунктиром) в какой то момент после проявления на подложке остается тончайший слой резиста, называемый вуалью. Доза облучения, соответствующая этому моменту, называется пороговой (Q пор). При дальнейшем увеличении дозы облучения на подложке после проявления будет оставаться пленка резиста все большей толщины, пока при достижении критической дозы облучения Q кр толщина оставшейся после проявления пленки не сравняется с первоначально нанесенной.

Дальнейшее увеличение дозы облучения не приводит к улучшению качества полученной пленки, а ухудшить его при переоблучении может, поэтому оно бессмысленно. Мечтой всех технологов является идеальная КЧХ, при которой пороговая и критическая дозы облучения равны. Для позитивного резиста ход кривой КЧХ будет обратным по сравнению с рис.3.1.

3. Контраст - обратный десятичный логарифм отношения значений критической и пороговой дозы.

При идеальной КЧХ энерговыделение в зоне обработки достаточно для процессов полной полимеризации или деструкции резиста, а энерговыделение вне зоны обработки, возникающее за счет процессов рассеяния и отражения первичного активного излучения недостаточно. Поэтому получаемый на резисте рисунок полностью соответствует рисунку шаблона. При неидеальной, но реальной КЧХ вторичные процессы приводят к энерговыделению вне зоны действия первичного активного излучения и соответственно искажению первоначального рисунка.

В случае негативных резистов вне зоны обработки энерговыделение на некотором расстоянии от границы первичного активного излучения будет недостаточным для полимеризации резиста на всю толщину, но достаточным для образования пленки меньшей толщины, причем чем дальше от границы - тем тоньше эта пленка. При неидеальной КЧХ зона обработки расширяется за счет образования защитной маски в зоне геометрической тени, но толщина пленки будет уменьшаться по мере удаления от границы зоны обработки.

Практически в реальном эксперименте КЧХ получают на одном исследуемом образце путем облучения нанесенной резистной пленки активным излучением через подвижную заслонку, которую сдвигают под потоком излучения дискретно, с контролируемым шагом. После проявления измеряют толщину образовавшихся ступенек, сопоставляют их с соответствующей дозой облучения и получают искомую КЧХ.

Изобретение относится к технологическим процессам переноса изображения на различные поверхности изделий, изготовленных из различных материалов. В способе переноса изображения осуществляют сканирование изображения, выводят изображение на монитор, связанный с компьютером, выводят прямое или обратное изображение с помощью принтера на трансферный материал и переносят выведенное изображение на подложку путем совмещения трансферного материала с изображением с подложкой. После совмещения трансферного материала с подложкой осуществляют их термическую обработку в течение 10 с при температуре 50°С, необходимую для подложек, выполненных из плавких материалов, и в течение 30 мин при 350°С - для подложек из тугоплавких материалов. Далее отделяют трансферный материал от подложки и защищают полученное изображение от внешних разрушающих его воздействий путем нанесения полимерных покрытий и термообработки. Данная технология позволяет повысить долговечность, стойкость, прочностные характеристики перенесенного изображения в условиях разрушающих воздействий температуры и влаги. 3 ил.

Изобретение относится к технологическим процессам переноса цветного или черно-белого изображения на различные поверхности и может быть использовано в полиграфической промышленности, при изготовлении декоративных материалов, при создании защитно-декоративных покрытий керамических изделий, стекла и металла; в оформительском деле, в мемориальных досках и памятниках, витражах. Известны растровые способы бесконтактной записи изображений и информации на поверхность носителя путем дозирования расходов красочных составов в направлении в сторону поверхности за счет применения струйных принтеров (см. патент Великобритании 2220892, кл. B 41 J 3/04, 1998). В декоративно-оформительском деле, для создания театральной декорации, цветных витражей используют способ фотолитографии, заключающийся в контактном экспонировании с эмульсионных фотошаблонов. Для защиты изображения от вредного воздействия среды используют пленочные защитные покрытия на основе высыхающих масел, масляных лаков, синтетических смол, высокополимерных материалов (см. , 1994). Известен способ переноса изображения на различные поверхности, использующий пульверизационный принцип переноса (см. патент США 4839666, 1989 г.). Способ заключается в построчной развертке считывания оптического изображения в плоскости его фокусирования и синтезе копии этого изображения на поверхности. К недостаткам известных способов относятся: - низкое качество воспроизведения изображения; - невозможность применения при различных подложках, таких как керамика, различные ткани; - невозможность переноса изображения на фигурные поверхности; - низкие прочностные характеристики поверхности; - низкая атмосферостойкость (выгорание). Наиболее близким аналогом предложенного способа переноса изображения на различные поверхности является способ, заключающийся в том, что осуществляют сканирование или пересъемку изображения, выводят изображение на монитор, связанный с компьютером, кадрируют, ретушируют изображение и корректируют его цвет на мониторе, выводят прямое или обратное изображение с помощью принтера или копировального аппарата на трансферный материал и переносят выведенное изображение на подложку путем совмещения трансферного материала с изображением с подложкой (см. Журнал для полиграфистов и издателей "Компьютер" ред. Компьютер пресс, N 7, 1998, стр. 48). К недостаткам ближайшего аналога относятся низкие функциональные возможности из-за отсутствия конкретных режимов технологического процесса, предназначенных для различных материалов, из которых изготовлены подложки; для различных трансферных материалов. Известный способ не учитывает условия применения изделия, на которое перенесено изображение. В известном способе недостаточно уделено внимания долговечности, стойкости и прочности характеристикам перенесенного изображения. Задачей предлагаемого способа переноса изображения на различные поверхности является разработка технологии переноса изображения с применением современных компьютерных технических средств, обеспечивающая повышенную долговечность, стойкость и повышение прочностных характеристик перенесенного изображения в условиях разрушающих воздействий, температуры и влаги. Указанная задача решена за счет того, что в способе переноса изображения на различные поверхности, заключающегося в том, что осуществляют сканирование изображения, выводят изображение на монитор, связанный с компьютером, кадрируют, ретушируют изображение, корректируют его цвет на мониторе, выводят прямое или обратное изображение с помощью принтера или копировального аппарата на трансферный материал и переносят выведенное изображение на подложку путем совмещения трансферного материала с изображением с подложкой, после совмещения трансферного материала с подложкой осуществляют их термическую обработку в течение 10 сек при температуре 50 o C, необходимую для подложек, выполненных из плавких материалов, и в течение 30 мин при 350 o C для подложек из тугоплавких материалов, после чего отделяют трансферный материал от подложки и защищают полученное на подложке изображение от внешних разрушающих его воздействий путем нанесения полимерных покрытий и термообработки. На фиг. 1 представлена технологическая схема переноса изображения; на фиг. 2 изображена операция переноса изображения на подложку; на фиг. 3 изображена операция переноса изображения на подложку, изготовленную из стекла, в этом случае изображение защищено поверхностью стекла, а противоположная от изображения сторона покрыта полимерным покрытием. Существо предлагаемого способа заключается в следующем. Предложенный способ основан на применении современных вычислительных технологий, связанных с применением цифровых устройств ввода и вывода изображений, управляемых компьютером. Предлагаемый способ позволяет осуществлять процесс переноса изображения на фарфоровые, фаянсовые, кожаные, текстильные, глиняные, стеклянные, металлические, пластиковые и другие производные материалы. Полное описание процесса переноса изображения заключается в следующем: - сканирование фотографии или ввод в компьютер при помощи оптических систем, совместимых с компьютером; - обработка в программе пиксельной графики; - вывод через принтер или копировальный аппарат на трансферные материалы; - совмещение трансферного материала с изображением с изделием (подложкой);
- термическая обработка в течение 10 сек - 30 мин при температуре 50-350 o С;
- отделение трансферного материала от изделия (подложки), изображение остается на подложке;
- защита от внешних воздействий;
- термическая обработка в течение 5 - 120 мин при температуре 50-350 o С. В предлагаемом способе могут быть применены различные существующие технические средства для ввода и вывода изображений. Для ввода графической информации могут быть использованы существующие сканеры трех типов устройств: барабанные, планшетные и специализированные слайд-сканеры. Сканирование или цифровой пересъем изображения заключается в вводе изображения в компьютер с применением оборудования, позволяющего перевести оптическое изображение в цифровое. Для этого используются различные виды сканеров, цифровые фотоаппараты, видеокамеры, слайд-сканеры. Изображение выводится на монитор компьютера. С помощью программы пиксельной графики производят кадрирование, ретуширование изображения и корректируют его цвет. Выводят прямое или обратное изображение с помощью принтера или копировального аппарата на трансферный материал. Наилучшее качество изображения получается при использовании принтеров, использующих принцип сухой цветной печати MICRO DRY. Печатная головка принтера состоит из 240 нагревательных элементов, которые при прохождении вдоль красящей ленты нагревают краску до 80 o С и отпечатывают ее на бумагу точками размером в 40 микрон. Краска не пропитывает бумагу, а как бы прилипает к ней, поэтому краски на оттисках выглядят ярче и чище. Изображение не расплывается и не размазывается, не тускнеет со временем и не выцветает на солнце. Такая технология позволяет печатать цветное фотореалистическое изображение на бумаге любого качества: на открытке, на картоне толщиной 0,23 мм, на прозрачной пленке, самоклеящихся пленках, на пластике и фольге. Фотографического качества можно достичь, печатая на фотобумаге. Кроме того, можно применить трансферный материал в виде термопереносной бумаги и пленки, при помощи которых картинки переносятся на различные поверхности, - обложки книг, коробки, плакаты, дерево, пластик, ткани, различные предметы. Принтеры могут печатать металлическими красками (золото, серебро). Прочностные характеристики трансферного материала лежат в пределах 80-150 г/см 2 . Полученное изображение на трансферном материале переносят на подложку (изделие) путем совмещения трансферного материала с подложкой. Трансферный материал может совмещаться с изделиями (подложкой) любой формы, в том числе цилиндрической. После совмещения осуществляют термическую обработку в течение 10 сек - 30 мин при температуре 50-350 o С. Выбранный режим термической обработки обусловлен материалами, из которых изготовлены изделия (подложки). Режим термической обработки, характеризуемый временем обработки от 10 сек при температуре 50 o С, необходим для изделий (подложек), выполненных из плавких материалов, например, из полиэпоксидных смол с восковыми добавками, плавких трансферных материалов. Режим термической обработки до 30 мин и температуре до 350 o С задается для изделий (подложек), изготовленных из мрамора, гранита, металла, покрытых глазурью, трудноплавких материалов. Промежуточные режимы применяют для изделий, изготовленных из дерева, термопластов. При заданном диапазоне термической обработки происходит нарушение связи между краской и трансферным материалом за счет ее размягчения. Происходит прилипание изображения к изделию (подложке) за счет сил адгезии. Силы адгезии между краской и подложкой выше, чем сила между краской и трансферным материалом, поверхность которого покрыта тонкой пленкой. После этого отделяют трансферный материал от подложки, который легко отделяется от слоя краски без его повреждения. Сила адгезии между краской и подложкой становится выше, если изделие (подложка) покрыто глазурью, что обычно имеет место в фаянсовых изделиях, декоративно-художественных изделиях. В ходе термической обработки происходит размягчение глазури, что и приводит к увеличению сил адгезии. В дальнейшем переходят к защите полученного на подложке изображения от внешних разрушающих его воздействий путем нанесения полимерных покрытий и термообработки в течение 5-120 мин при температуре 50-350 o С. В качестве материала полимерного покрытия используют полиэпоксидные смолы, полиэфирные смолы порошкового типа, а также жидкие лаки, не вступающие в химическую реакцию с трансферным изображением. После этого осуществляют термообработку в течение 5-120 мин при температуре 50-350 o С для подложек, изготовленных из любых материалов, кроме содержащих восковые составляющие. Способ по существу охватывает термические режимы для большинства уже существующих трансферных материалов и подложек. В результате осуществления предлагаемого способа переноса изображения получается изображение на требуемом изделии, обладающее высоким качеством, характеризующимся улучшенной цветовой гаммой, высоким художественно-декоративным уровнем и защищенным от вредного влияния окружающей среды. С целью обеспечения повышенной надежности сохранения перенесенного изображения в качестве защитного материала может быть использован экран, изготовленный из стекла. В этом случае выводят прямое изображение на трансферный материал. Проводят термообработку при расположении стеклянного экрана на изображении. После удаления трансферного материала осуществляют защиту обратной стороны изображения от разрушений. Высокое качество переноса и его долговечность достигаются благодаря большим функциональным возможностям применяемых технических средств: сканеров, компьютера, принтера. Применение компьютера позволяет производить операции кадрирования, ретуширования изображения и корректировку его цвета. Ретуширование, коррекция, монтаж изображения позволяют создать (нарисовать) любое свое изображение или обработать введение изображения. В обработку изображения входят:
- кадрирование - изменение формата изображения, удаление или введение в оригинал дополнительных элементов изображения;
- ретуширование - удаление дефектов изображения с применением редакционных компьютерных программ пиксельной и векторной графики;
- раскрашивание, корректировка цвета - нанесение цветовой гаммы на любое изображение. При этом могут использоваться различные программы, широко применяемые в полиграфии и компьютерными художниками. При выводе изображения с применением выводных устройств используются органические и неорганические красители на бумагу и пленки, позволяющие перевести эти изображения на любые поверхности. Термообработка осуществляется с применением электронагревательных камер или путем наложения на изделие резинометаллических электродов для создания локального нагрева либо нагревом изделия любым из известных способов (контактным или бесконтактным) с помощью инфракрасного излучения или горячим воздухом.

Формула изобретения

Способ переноса изображения на различные поверхности, заключающийся в том, что осуществляют сканирование изображения, выводят изображение на монитор, связанный с компьютером, выводят прямое или обратное изображение с помощью принтера на трансферный материал и переносят выведенное изображение на подложку путем совмещения трансферного материала с изображением с подложкой, отличающийся тем, что после совмещения трансферного материала с подложкой осуществляют их термическую обработку в течение 10 с при температуре 50 o C, необходимую для подложек, выполненных из плавких материалов, и в течение 30 мин при 350 o C для подложек из тугоплавких материалов, после чего отделяют трансферный материал от подложки и защищают полученное изображение от внешних разрушающих его воздействий путем нанесения полимерных покрытий и термообработки.

РИСУНКИ

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.05.2008

Изобретение относится к технологическим процессам переноса изображения на различные поверхности изделий, изготовленных из различных материалов. В способе переноса изображения осуществляют сканирование изображения, выводят изображение на монитор, связанный с компьютером, выводят прямое или обратное изображение с помощью принтера на трансферный материал и переносят выведенное изображение на подложку путем совмещения трансферного материала с изображением с подложкой. После совмещения трансферного материала с подложкой осуществляют их термическую обработку в течение 10 с при температуре 50°С, необходимую для подложек, выполненных из плавких материалов, и в течение 30 мин при 350°С - для подложек из тугоплавких материалов. Далее отделяют трансферный материал от подложки и защищают полученное изображение от внешних разрушающих его воздействий путем нанесения полимерных покрытий и термообработки. Данная технология позволяет повысить долговечность, стойкость, прочностные характеристики перенесенного изображения в условиях разрушающих воздействий температуры и влаги. 3 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Что такое сублимационный термоперенос?

Сублимационный термоперенос используется для печати изображений на струйном принтере на специальной бумаге. Изображение печатается в зеркальном отображении. После того, как чернила полностью высохнут, изображение, и заготовка для термопереноса помещаются в специальный прибор – термопресс – где под воздействием высокой температуры и давления происходит сублимационный термоперенос рисунка с бумаги на поверхность материала.

Для печати изображений методом сублимационного термопереноса следует использовать специальные чернила, в составе которых содержатся дисперсные красители. Такие красители под воздействием высоких температур переходят из твердого состояния в газообразное, т.е. сублимируются. Как правило, сублимационные красители могут использоваться для печати на полиэфирных материалах. Однако отличное качество изображения получается при печати и на смесовых тканях, в составе которых содержится не меньше 60 % полиэфира. Печать изображений методом сублимационного переноса возможна также на керамике, металле, стекле, если на их поверхности нанесено специальное покрытие из полиэфира.

Не следует путать сублимационный перенос с обыкновенным горячим/холодным переносом, когда печать изображений производится на специальной трансферной бумаге, имеющей полимерное покрытие, и обычными чернилами для струйных принтеров. Такое полимерное покрытие после завершения процесса печати переходит вместе с изображением на поверхность материала и фиксирует изображение, в некоторой мере защищая его от внешних воздействий. Но отпечатки, нанесенные методом холодного/горячего переноса менее устойчивы, чем сублимационные.

Из чего состоят сублимационные чернила?

Сублимационные дисперсные чернила – водная среда, содержащая специальные сублимационные красители. Эти красители являются диспергированными и практически не растворяются. Когда происходит термоперенос, молекулы красителей переходят в газообразное состояние и сорбируются волокном, после чего диффундируют в его поверхность, что приводит к возникновению в полимере твердого раствора. Нанесенное таким образом изображение отличается высокой светостойкостью и устойчиво к внешним воздействиям и влаге. Сублимационные красители были разработаны, прежде всего, для окраски ацетилцеллюлозного волокна. Сегодня чернила для сублимации – единственное средство для окраски полиэфирных, полиамидных и ацетатных материалов.

Прямая печать сублимационными чернилами

Прямая печать на ткани без использования бумаги как промежуточного носителя возможна в том случае, если ткань прошла обработку предпечатного и финишного типов.

Зачем использовать в качестве промежуточного носителя специальную бумагу для сублимации вместо стандартной бумаги для струйных принтеров?

Термотрансферная бумага для сублимационного переноса отличается от стандартных InkJet-носителей наличием специального покрытия. Это покрытие не только обеспечивает четкость изображения при печати, но и полностью "отдает" краситель при термопереносе. Способность полностью "отдавать" чернила – главное отличие бумаги для сублимации от бумаги для струйной печати или обычной без покрытия.

Какие качества должна иметь трансферная бумага?

Бумага для термопереноса должна обладать следующими свойствами:

Гладкая и однородная поверхность;
. устойчивость к интенсивной заливке чернилами;
. высокое качество печати тонких линий и мелких деталей, высокое разрешение и насыщенность изображений, четкие контуры и хорошая цветопередача;
. минимальная деформация в процессе печати и после высыхания отпечатка;
. экономичность расхода и быстрое высыхание чернил;
. достаточная плотность, чтобы частицы красителя не проникали в массу бумаги;
. получение высококачественного термопереноса вследствие максимального выхода красителей;
. должна быть пригодна для применения на всех используемых для сублимации устройствах.

Что делать, в случае если, при выполнении печати с интенсивной заливкой, бумага начинает коробиться, при соприкосновении с печатающей головкой?

Прежде всего, следует заметить, что данное явление, когда при печати бумага начинает коробиться, является характерным при печати сублимационными чернилами. Чтобы уменьшить деформацию и избежать контакта бумаги и печатающей головки, придерживайтесь следующих рекомендаций:

1. используйте уровень заливки чернилами, который необходим для достижения требуемой цветовой насыщенности, при этом следует иметь в виду, что высокое качество термопереноса с сублимационной бумаги получается при использовании меньшего количества чернил, чем при стандартной бумаге;


2. увеличьте расстояние между бумагой и печатающей головкой;


3. наряду с основными стандартными направляющими, удерживающими края бумаги, используйте магнитные направляющие. Тем самым вы обеспечите дополнительный прижим бумаги, и ее края не будут подниматься;


4. прикрепите к нижнему или боковым краям бумаги небольшой груз, чтобы создать слабое натяжение бумаги;


5. ускорить высыхание чернил и избежать коробления бумаги и возможного прилипания отпечатков при ее намотке можно используя обогреватель с шириной, которая будет больше, чем ширина бумаги.

Возможно ли нанесение изображений методом сублимационного переноса на поверхность, состоящую из 100% хлопка?

Для сублимационной печати используются дисперсные красители, которые обеспечивают высокое качество изображений только на полиэфирных, полиамидных и смесовых материалах. Нанесенные таким способом изображения отличаются высокой устойчивостью к стирке и воздействию ультрафиолетового излучения. Сублимационная печать на хлопковом материале не даст желаемый результат, поскольку требуемая связь сублимационных красителей к хлопковой поверхности отсутствует. Для печати на хлопковых и других натуральных тканях лучше всего использовать пигментные и активные чернила.

Какие условия являются оптимальными для сублимационного термопереноса?

На качество получаемого отпечатка влияют:

Температура,
. время переноса.

Как правило, при печати на текстиле используется температура 180-210 °C и время 30-60 секунд. Для других материалов эти параметры необходимо заранее установить опытным путем. Следует иметь в виду, что при повышении температуры и времени воздействия сублимация красителя происходит более интенсивно, а выход с промежуточного носителя повышается.

Нужна ли окончательная обработка полученного отпечатка после сублимационного термопереноса?

В отличие от прямой печати по полиэфирным материалам, трансферная технология не требует никакой финальной обработки отпечатанного изображения.