彩色直接热打印

3.1.4　彩色直接热打印

由于安全印刷等领域的需要，直接热打印技术发展出新的分支，即借助于直接热成像原理实现彩色印刷。这种新的直接热成像系统再现的印刷品结构如图3－3所示，通过多层物质形成的复合结构再现全彩色图像，意味着利用多个染料涂布层得到全彩色印刷效果。

如图3－3所示直接热成像转移介质(类似热升华和热转移印刷用色带)结构中的各彩色形成层(Color FormingLayer)间以绝热层分隔开，全彩色图像通过应用于每一层能量延时的优化组合而形成，其中最顶部的彩色形成层比其他结构层要求更高的温度，而达到所要求温度的延时时间则更短。之所以用绝热层分离彩色形成层，是考虑到降低热传导速率的需要，防止其他结构层组合后形成彩色，干扰对正常颜色的阅读。

图3－3　再现全彩色图像的直接热打印转移介质结构

分析如图3－3所示结构后发现，如果对这种结构稍加改进:顶部往下第二层(高熔点彩色形成层)的熔点比原来材料的熔点更高，底部第二层从低熔点彩色形成层改成熔点更低的紫外光吸收层，则效果会更好。根据上述材料设计原则，对于处在多层结构下面的更低位置的结构层，作用到的热量应该更少，而延时时间却比其他结构层更长，以便热量传递到这些层，产生预期的成像结果。这种材料组合系统可用于建立视觉可见但又包含安全信息的彩色图像，以取代图3－3中仅仅由单层紫外吸收材料组成的彩色形成层，两种结构的熔化温度范围相同。改成新的结构后，视觉可见的图像利用热感应引起的彩色形成层的化学变化建立，而紫外光下可见的图像或水印则通过改变紫外吸收材料的覆盖系数组成。在记录介质加工时，紫外吸收层以分散固体颗粒的形式组合成涂布层，打印时由于颗粒熔化的原因，转移介质的“曝光”区域比非“曝光”区域需要更大的紫外光覆盖系数。在紫外光下观察时，印刷品中的“曝光”区域将比非“曝光”区域看起来更暗。

新的组合转移介质与如图3－3所示组合系统的区别在于以熔点更高的彩色形成层和熔点更低的紫外吸收层分别代替高熔点和低熔点彩色形成层，形成的最终产品内紫外光下可见的图像包含安全信息，且紫外光下可见图像又嵌入到视觉可见的图像内，该视觉可见彩色图像由两层彩色形成层组合而成。作为图3－3那样直接热成像材料组合系统的简化版本之一，可以取消两个彩色形成层中的一个，剩下的彩色形成层用于建立包含视觉可见单色图像的复制文档，而紫外吸收层则用于建立紫外光下可见的包含安全信息的图像。

上述组合系统使用所谓的无定型材料(Amorphochromicmaterials)，从晶体结构上看是无色的，在非结晶状态下则可以呈现颜色，热成像过程引起材料的彩色变化。这种组合材料系统产生颜色的机制也适合于建立临时识别的文档，在合适的条件下着色的形式可以恢复到无色的晶体形式。现在已经研制成彩色形成层玻璃渐变温度更低的材料，甚至在低温环境条件下也可能因非结晶着色效应的结晶而引起印刷图像褪色。然而，如此得到的印刷图像的褪色速率可通过特定的添加剂量得以控制，图3－4所示各种不同类型添加剂加入组合材料系统后的控制效果，这些例子说明印刷密度随时间推移产生的变化。

图3－4　环境条件下添加剂对印刷图像的影响

组合材料类型的直接热打印图像可以用一次通过或多次通过的方式复制。如同前面描述的那样，应用于各涂布层能量的强度和延时时间需要加以控制，以便各自独立地激活每一个功能涂布层，在每一结构层上建立分离的图像。