Impresión por sublimación de tinta

Impresión por sublimación de tinta (o impresión por sublimación de tinta) es un término que abarca varias técnicas distintas de impresión digital por computadora que involucran el uso de calor para transferir la tinta a un sustrato.

El nombre de sublimación se aplicó por primera vez porque se pensó que el tinte hacía la transición entre los estados sólido y gaseoso sin pasar por una etapa líquida. Más tarde se demostró que esta comprensión del proceso era incorrecta, ya que hay cierta licuefacción del tinte. Desde entonces, el nombre propio del proceso se conoce como difusión de tinte, aunque este término técnicamente correcto no ha suplantado al nombre original.

Históricamente, la "sublimación de tinta" se refiere a las impresoras de páginas que usan un cabezal de impresión térmica para transferir el tinte de una cinta directamente al medio de impresión a través de la sublimación. Si bien originalmente se usó para crear pruebas de preimpresión, hoy en día esta tecnología sobrevive en impresoras de tarjetas de identificación e impresoras fotográficas dedicadas, a menudo bajo el nombre de transferencia térmica por difusión de tinte (D2T2).

Más tarde, el término también se aplicó al proceso indirecto de impresión por transferencia por sublimación, que utiliza una impresora estándar para depositar tóner o tinta con capacidad de sublimación en una hoja de transferencia. La hoja de transferencia impresa luego se presiona con el sustrato con calor, transfiriendo el tinte al sustrato, como plástico o tela, mediante sublimación. Por lo tanto, este proceso es indirecto, ya que el sustrato final no pasa por la impresora y el paso de sublimación ocurre por separado.

El término sublimación de tinta directa se aplica a veces a una variante de la impresión textil digital que utiliza tintas de sublimación de tinta impresas directamente sobre la tela, que luego debe calentarse para fijar los tintes, sin el uso de una hoja de transferencia.

Impresión de páginas por sublimación de tinta

Un cartucho de sublimación de tinte desmontado

Proceso

Usando un mecanismo que es una variante de la impresora de transferencia térmica, el proceso directo más común establece un color a la vez, el tinte se almacena en una cinta de poliéster que tiene cada color en un panel separado. Cada panel de color tiene el tamaño del medio en el que se está imprimiendo; por ejemplo, una impresora de sublimación de tinta de 10 x 15 cm (4 x 6 pulgadas) tendría cuatro paneles de 10 x 15 cm (4 x 6 pulgadas).

Durante el ciclo de impresión, los rodillos de la impresora moverán el medio y uno de los paneles de color juntos debajo de un cabezal de impresión térmica, que suele tener el mismo ancho que la dimensión más corta del medio de impresión. Los diminutos elementos calefactores del cabezal cambian rápidamente de temperatura, depositando diferentes cantidades de tinte según la cantidad de calor aplicada. Parte del tinte se difunde en el medio de impresión.

Una vez que la impresora termina de imprimir el medio en un color, avanza la cinta al siguiente panel de color y expulsa parcialmente el medio de la impresora para prepararlo para el siguiente ciclo. Todo el proceso se repite cuatro o cinco veces en total: las tres primeras colocan los colores sobre el medio para formar una imagen completa; entonces puede haber o no un proceso de transferencia térmica negra (tinta de cera); la última pasada coloca el laminado sobre la parte superior. Esta capa protege los tintes de la luz ultravioleta y la humedad.

Para la impresión de tarjetas de identificación, se necesitan texto nítido y códigos de barras, y se imprimen mediante un panel negro a base de cera adicional en la cinta (YMCKO). Este panel adicional funciona mediante impresión por transferencia térmica en lugar de difusión de tinte: una capa completa, en lugar de solo parte del tinte en la capa, se transfiere desde la cinta al sustrato en los píxeles definidos por el cabezal térmico.

Aplicaciones

Los paneles de tinte usados conservan una imagen visible del documento impreso, y un ejemplo de tinte gastado que no puede ser reutilizado.

Anteriormente, el uso de la impresión por sublimación de tinta se limitaba a la impresión industrial o comercial de alta gama. La impresión de fotografías con sublimación de tinta se ha utilizado en imágenes médicas, pruebas de artes gráficas, seguridad y aplicaciones relacionadas con la transmisión. Hoy en día, es extremadamente popular en la fotografía de eventos y cabinas de fotos o quioscos que requieren impresión de alta velocidad bajo demanda.

Alps Electric produjo las primeras impresoras de sublimación de tinta de calidad para consumidores domésticos en el rango de precios de $ 500 a $ 1,000, poniendo la tecnología de sublimación de tinta al alcance de un público más amplio. (Sin embargo, estos modelos no eran verdaderas impresoras de páginas, ya que usaban un cabezal de impresión angosto que barría la página, como la mayoría de las impresoras de inyección de tinta). Impresoras fotográficas móviles de tamaño mediano.

La capacidad de producir impresiones fotográficas instantáneas a bajo costo con una impresora pequeña ha llevado a que las soluciones de sublimación de tinta reemplacen las fotografías instantáneas tradicionales en algunas aplicaciones, como la fotografía de identificación con una impresora de tarjetas.

Varias corporaciones comercializan unidades de tamaño de escritorio como impresoras independientes y para aplicaciones de quiosco de impresión y fotomatón. Algunas de estas unidades se basan en impresoras genéricas. Algunos fabricantes ofrecen kits de desarrollo de software con sus impresoras, lo que sugiere que estas empresas esperan atraer integradores de sistemas como mercado potencial.

Los fotógrafos también utilizan impresoras fotográficas de sublimación de tinta independientes de tamaño de escritorio en la fotografía de eventos. La tecnología permite a los fotógrafos producir y vender impresiones con calidad de laboratorio inmediatamente durante el evento al que asisten, con una cantidad mínima de hardware.

Velocidad de impresión

Como las impresoras de páginas de sublimación de tinta utilizan calor para transferir la tinta al material de impresión, la velocidad de impresión está limitada por la velocidad a la que los elementos del cabezal térmico pueden cambiar de temperatura. Calentar los elementos es fácil, ya que una fuerte corriente eléctrica puede elevar la temperatura de un elemento muy rápidamente. Sin embargo, enfriar los elementos, cuando se cambia de un color más oscuro a uno más claro, es más difícil y, por lo general, implica tener un conjunto de ventilador/disipador de calor conectado al cabezal de impresión. El uso de varios cabezales también puede acelerar este proceso, ya que un cabezal puede enfriarse mientras otro imprime. Aunque los tiempos de impresión varían entre las diferentes impresoras de sublimación de tinta, una impresora de sublimación de tinta de consumo típica puede imprimir una foto de 4x6 pulgadas (10x15 cm) en 45 a 90 segundos. Las impresoras más resistentes pueden imprimir mucho más rápido; por ejemplo, una impresora de sublimación de tinta Sinfonia Colorstream S2 puede imprimir una foto de 4x6 pulgadas (10x15 cm) en tan solo 6,8 segundos, y se sabe que una Mitsubishi CP-D707DW tiene una impresión más rápida de menos de 6 segundos para un tamaño similar. En todos los casos, la impresión terminada está completamente seca una vez que sale de la impresora.

Comparación con la impresión de inyección de tinta

Tradicionalmente, la ventaja de la impresión por sublimación de tinta ha sido el hecho de que es una tecnología de tono continuo, donde cada punto puede ser de cualquier color. Por el contrario, las impresoras de inyección de tinta pueden variar la ubicación y el tamaño de las gotas de tinta, un proceso llamado tramado, pero cada gota de tinta está limitada a los colores de las tintas instaladas. En consecuencia, una impresora de sublimación de tinta produce verdaderos tonos continuos que se parecen mucho a una fotografía química. Una impresión de inyección de tinta se compone de gotas de tinta en capas y dispersas para simular tonos continuos, pero al aumentarlas, se pueden ver las gotas individuales. En los primeros días de la impresión de inyección de tinta, las gotas grandes y la baja resolución hacían que las impresiones de inyección de tinta fueran significativamente inferiores a las de la sublimación de tinta, pero muchas de las impresoras de inyección de tinta actuales producen impresiones de muy alta calidad utilizando gotas microscópicas y colores de tinta adicionales, lo que produce un color superior. fidelidad y nitidez a la sublimación de tinta.

La sublimación de tinta ofrece algunas ventajas sobre la impresión por inyección de tinta. Por un lado, las impresiones están secas y listas para manejar tan pronto como salen de la impresora. Dado que el cabezal térmico no tiene que desplazarse de un lado a otro sobre el material de impresión, hay menos piezas móviles que puedan averiarse. Todo el ciclo de impresión es extremadamente limpio ya que no hay tintas líquidas que limpiar. Estos factores hacen que la sublimación de tinta sea generalmente una tecnología más confiable que la impresión por inyección de tinta.

Las impresoras de sublimación de tinta tienen algunos inconvenientes en comparación con las impresoras de inyección de tinta. Cada uno de los paneles de color de las cintas y el propio cabezal térmico deben coincidir con el tamaño del material en el que se está imprimiendo. Además, solo el papel especialmente estucado o los plásticos específicos pueden aceptar la tinta sublimada. Esto significa que las impresoras de sublimación de tinta no pueden igualar la flexibilidad de las impresoras de inyección de tinta para imprimir en una amplia gama de medios.

Los tintes difunden una pequeña cantidad antes de ser absorbidos por el medio. En consecuencia, las impresiones no son nítidas. Para fotografías, esto produce impresiones muy naturales, pero para otros usos (como el diseño gráfico) esta ligera borrosidad es una desventaja.

La cantidad de tinte desperdiciado por página también es muy alta; la mayor parte del tinte en los cuatro paneles puede desperdiciarse para una impresión típica. Una vez que se ha utilizado un panel, incluso para imprimir un solo punto, el tinte restante en ese panel no se puede reutilizar para otra impresión sin dejar un espacio en blanco donde se usó el tinte anteriormente. Debido al diseño de un solo rollo de la mayoría de las impresoras, se deben usar cuatro paneles de tinte de color para cada impresión, ya sea que se necesite o no un panel para la impresión. La impresión en monocromo no ahorra nada, y los tres paneles de color no utilizados para esa página no se pueden reciclar para una impresión de un solo color diferente. Las impresoras de inyección de tinta también sufren de 'desperdicio de tinte' ya que los cartuchos de tinta tienden a secarse con poco uso (sin un "uso intensivo", las boquillas de los cartuchos pueden obstruirse con tinta seca). Los paquetes de medios de sublimación de tinta, que incluyen cinta y papel, están clasificados para una cantidad exacta de impresiones, lo que genera un costo fijo por impresión. Esto contrasta con las impresoras de inyección de tinta donde las tintas se compran por volumen.

Para entornos que imprimen documentos confidenciales o secretos, una impresora de sublimación de tinta es un riesgo potencial para la seguridad que debe manejarse con cuidado. Debido al mecanismo de impresión, una imagen negativa de la página impresa con perfecta separación de colores permanece en los paneles de cinta gastados y el "rollo de desecho" de paneles de tinte se pueden desenrollar para ver todo lo que se ha impreso con la impresora. Para tales entornos, el rollo de desecho debe triturarse o incinerarse en el sitio en lugar de simplemente desecharse en la basura. Además, para los usuarios domésticos, el rollo de desecho de una impresora fotográfica se puede recuperar de forma similar de la basura y utilizar para ver todo lo que se ha impreso. Dado que el rollo de suministro es de plástico, la vida útil de un rollo usado puede ser de años o décadas, lo que permite recuperar la imagen mucho tiempo después de desecharlo.

Además, los papeles y cintas de sublimación de tinta son sensibles a los aceites de la piel, que interfieren con la capacidad del tinte para sublimar de la cinta al papel. También deben estar libres de partículas de polvo, que pueden provocar la aparición de pequeñas manchas de color en las impresiones. La mayoría de las impresoras de sublimación de tinta tienen filtros y/o rodillos de limpieza para reducir la probabilidad de que esto suceda, y una mota de polvo solo puede afectar una impresión cuando se adhiere a la impresión durante el proceso de impresión. Por último, las impresoras de sublimación de tinta se quedan cortas a la hora de producir impresiones en blanco y negro neutras y tonificadas con niveles de densidad más altos y prácticamente sin metamerismo ni bronceado.

Impresión de transferencia por sublimación

La impresión por transferencia por sublimación es una tecnología de impresión digital que utiliza ilustraciones a todo color que funcionan con sustratos recubiertos de poliéster y polímero. Originalmente utilizado para imprimir telas de poliéster, el proceso ahora también se usa comúnmente para decorar ropa, letreros y pancartas, así como artículos novedosos como cubiertas de teléfonos celulares, placas, tazas de café, alfombrillas de ratón y otros artículos con superficies aptas para la sublimación..

Las imágenes se imprimen primero en papel de transferencia resistente al calor recubierto como una imagen especular del diseño final, que luego se transfiere de la hoja de transferencia al sustrato usando una prensa de calor.

Las primeras impresoras de gran formato que se usaban para imprimir papel de transferencia eran trazadores electrostáticos modificados que usaban tóner, pero ahora son generalmente impresoras de inyección de tinta de gran formato que usan tintas especiales. Para la impresión de formato pequeño, la inyección de tinta también se ha convertido en la tecnología dominante, aunque también están disponibles impresoras láser especiales de transferencia por sublimación de tinta.

Para transferir la imagen del papel al sustrato, se requiere un proceso de prensado en caliente que es una combinación de tiempo, temperatura y presión. Se utilizan diferentes configuraciones dependiendo del sustrato. Esta aplicación transferirá los tintes de sublimación a nivel molecular al sustrato. Los tintes más comunes utilizados para la sublimación se activan a 350 grados Fahrenheit / 175 grados Celsius. Sin embargo, normalmente se recomienda un rango de 380 a 420 grados Fahrenheit / 195 a 215 grados Celsius para un color óptimo.

El resultado del proceso de transferencia por sublimación es una impresión a todo color casi permanente, de alta resolución. Debido a que los tintes se infunden en el sustrato a nivel molecular, en lugar de aplicarse a nivel tópico (como con la serigrafía y la impresión directa sobre prendas), las impresiones no se agrietarán, desvanecerán ni se desprenderán del sustrato en condiciones normales. La tela está teñida permanentemente para que pueda lavarse sin dañar la calidad de la imagen. Ventajas de la sublimación de tinta sobre otros métodos de impresión textil: las imágenes son permanentes y no se pelan ni se destiñen, la tinta no se acumula en la tela. Los colores pueden ser extraordinariamente brillantes debido a la unión del tinte a las fibras transparentes del tejido sintético, se pueden lograr tonos verdaderamente continuos, equivalentes a fotografías, sin el uso de técnicas especiales como la serigrafía, y la imagen puede imprimirse en todo el artículo, sin dificultad para imprimir hasta los bordes.

Impresión de transferencia de inyección de tinta piezoeléctrica

Hay dos tipos de tintas de sublimación de tinta para impresoras de transferencia de inyección de tinta piezoeléctrica disponibles en el mercado. La más popular es la tinta de sublimación de tinta acuosa para uso en impresoras de escritorio y de gran formato. La otra es la tinta de sublimación de tinta solvente que se puede usar en XAAR, Spectra y algunas impresoras de formato ancho con cabezal de impresión Konica.

Debido al rápido desarrollo de la impresión textil digital, las tintas de sublimación de tinta son cada vez más populares en la impresión digital de inyección de tinta en telas.

Las velocidades de impresión para las impresoras de inyección de tinta piezoeléctricas de gran formato que utilizan tinta de sublimación de tinta acuosa siguen aumentando. Las velocidades van desde 18 metros cuadrados por hora en una impresora más pequeña de 44 pulgadas de ancho hasta más de 3000 metros cuadrados por hora en una impresora textil industrial de alta velocidad.

Impresión directa de tejidos por sublimación

En este tipo de impresión textil digital, se utiliza una impresora de inyección de tinta para imprimir tintas de sublimación directamente sobre la tela. Luego, la tela se calienta en un horno o en una calandria para difundir y fijar los tintes.