Термотрансферная печать: принцип работы и применение

Введение

Метод цифровой печати

Термотрансферная печать – это метод цифровой печати, при котором материал наносится на бумагу (или другой материал) путем расплавления покрытия красящей ленты, обеспечивающего его прилипание к поверхности, на которую наносится изображение. В отличие от прямой термопечати, в термотрансферной печати используется красящая лента. Термотрансферная печать предпочтительнее прямой термопечати для поверхностей, чувствительных к нагреву, или когда требуется повышенная стойкость отпечатка (особенно к воздействию тепла). Термотрансферная печать – популярный способ печати, особенно часто используемый для изготовления идентификационных этикеток. Это наиболее распространенный в мире метод печати высококачественных штрих-кодов. Принтеры, например, этикетировщики, могут ламинировать отпечаток для дополнительной защиты. Термотрансферная печать была изобретена компанией SATO. Первый в мире принтер термотрансферных этикеток SATO M 2311 был выпущен в 1981 году.

Процесс печати с тепловым переносом

Теплопередающая печать осуществляется путем плавления воска в печатающих головках специализированного принтера. В процессе теплопередающей печати используются три основных компонента: неподвижная печатающая головка, углеродная лента (являющаяся красящим веществом) и материал для печати, который обычно представляет собой бумагу, синтетические материалы, картон или текстиль. Эти три компонента образуют своего рода «сэндвич», где лента находится посередине. Термосовместимая печатающая головка, в сочетании с электрическими свойствами ленты и правильными реологическими свойствами краски ленты, необходимы для получения высококачественного печатного изображения. Печатные головки доступны с разрешением 203 dpi, 300 dpi и 600 dpi. Каждая точка адресуется независимо, и при электронном обращении к точке она мгновенно нагревается до предварительно установленной (регулируемой) температуры. Нагретый элемент мгновенно расплавляет краску на основе воска или смолы на стороне ленты, обращенной к материалу для печати, и этот процесс, в сочетании с постоянным давлением, создаваемым механизмом фиксации печатающей головки, мгновенно переносит ее на материал. Когда точка «отключается», этот элемент печатающей головки немедленно охлаждается, и эта часть ленты прекращает плавление/печать. Когда материал выходит из принтера, он полностью сухой и готов к немедленному использованию. Углеродные ленты поставляются в рулонах и устанавливаются на шпиндель или держатель рулона внутри принтера. Использованная лента наматывается на приемный шпиндель, образуя рулон «использованной» ленты. Она называется лентой «однооборотной», поскольку после перемотки использованный рулон выбрасывается и заменяется новым. Если поднести полоску использованной углеродной ленты к свету, можно увидеть точный негатив напечатанных изображений. Основное преимущество использования однооборотной теплопередающей ленты заключается в том, что при правильной настройке перед печатью гарантируется 100%-ная плотность изображения, в отличие от предварительно окрашенной ленты для матричного принтера, которая постепенно выцветает при использовании.

Thermal transfer printing is done by melting wax within the print heads of a specialized printer. The thermal transfer print process utilises three main components: a non movable print head, a carbon ribbon (the ink) and a substrate to be printed, which would typically be paper, synthetics, card or textile materials. These three components effectively form a sandwich with the ribbon in the middle. A thermally compliant print head, in combination with the electrical properties of the ribbon and the correct rheological properties of the ribbon ink are all essential in producing a high quality printed image. Print heads are available in 203 dpi, 300 dpi and 600 dpi resolution options. Each dot is addressed independently, and when a dot is electronically addressed, it immediately heats up to a pre set (adjustable) temperature. The heated element immediately melts the wax or resin based ink on the side of the ribbon film facing the substrate, and this process, in combination with the constant pressure being applied by the print head locking mechanism immediately transfers it onto the substrate. When a dot "turns off", that element of the print head immediately cools down, and that part of the ribbon thereby stops melting/printing. As the substrate comes out of the printer, it is completely dry and can be used immediately. Carbon ribbons are on rolls and are fitted onto a spindle or reel holder within the printer. The used ribbon is rewound by a take up spindle, forming a roll of "used" ribbon. It is termed a "one trip" ribbon because once it has been rewound, the used roll is discarded and replaced with a new one. If one were to hold a strip of used carbon ribbon up to the light, one would see an exact negative of the images that have been printed. The main benefit of using a one trip thermal transfer ribbon is that providing the correct settings are applied prior to printing, a 100% density of printed image is guaranteed, in contrast to a pre inked ribbon on a dot matrix impact printer ribbon, which gradually fades with usage.

Цветные термопринтеры

Технология термопечати может быть использована для создания цветных изображений путем нанесения чернил на основе воска на бумагу. Когда бумага и лента синхронно проходят под термопечатной головкой, чернила на основе воска с переносящей ленты плавятся и переносятся на бумагу. После охлаждения воск прочно прилипает к бумаге. Этот тип термопринтера использует панель ленты одного размера для каждой печатаемой страницы, независимо от её содержимого. Монохромные принтеры используют черную панель для каждой страницы, а цветные – три (CMY) или четыре (CMYK) цветные панели. В отличие от сублимационных принтеров, эти принтеры не могут регулировать интенсивность точек, поэтому изображения должны быть растеризованы. Хотя качество печати приемлемое, оно не сравнится с современными струйными и цветными лазерными принтерами. В настоящее время этот тип принтера редко используется для печати на всю страницу, но широко применяется в промышленной печати этикеток благодаря своей водостойкости и скорости. Эти принтеры считаются очень надежными из-за небольшого количества движущихся частей. Отпечатки, сделанные на цветных термопринтерах с использованием восковых чернил, чувствительны к истиранию, поскольку восковые чернила могут быть соскреблены, стерты или размазаны. Однако для повышения долговечности на таких материалах, как полипропилен или полиэстер, можно использовать восково-смоляные составы или полностью смоляные чернила.

Принтеры Tektronix/Xerox на твердо-чернильные принтеры

Так называемые "твёрдые чернила" или "фазерные" принтеры были разработаны Tektronix, а позже Xerox (которая приобрела подразделение принтеров Tektronix). Принтеры, такие как Xerox Phaser 8400, используют прямоугольные блоки чернил твердого состояния (по консистенции напоминающие воск свечей), которые загружаются в систему, похожую на магазин для скоб в верхней части принтера. Блоки чернил расплавляются, и чернила переносятся на вращающийся барабан, покрытый маслом, с помощью пьезоэлектрической струйной головки. Затем бумага проходит над печатным барабаном, в этот момент изображение переносится на страницу или закрепляется на ней. Эта система аналогична струйным принтерам на водной основе, при условии, что чернила имеют низкую вязкость при температуре струйной подачи 60 °C (140 °F). Качество печати аналогично описанному выше, хотя эти принтеры можно настроить для получения результатов чрезвычайно высокого качества и они гораздо экономичнее, поскольку используют только необходимое для печати количество чернил, а не целую ленту. Затраты на обслуживание и чернила сопоставимы с цветными лазерными принтерами, в то время как энергопотребление в режиме ожидания может быть очень высоким – около 200 Вт.

Принтеры ALPS MicroDry

MicroDry – это компьютерная система печати, разработанная японской компанией Alps Electric. Она использует технологию переноса воска и смолы с помощью отдельных картриджей с термотрансферной лентой и позволяет печатать в прямом цвете, используя картриджи голубого, пурпурного, желтого и черного цветов, а также специальные картриджи точечных цветов, такие как белый, металлический серебристый и металлический золотой, на широком ассортименте бумаги и прозрачных носителей. Некоторые принтеры MicroDry также могут работать в режиме термосублимации, используя специальные картриджи и бумагу.