DE3730842A1 - Vorrichtung fuer laser-transferdruck - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für Laser-Transferdruck, wie sie in der älteren Patentanmeldung P 37 10 183.8 beschrieben ist.

Aus der GB-A-21 73 452 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren für Laserdruck bekannt. Verwendet wird dabei ein Druckträger, z.B. ein Blatt Papier, dessen Oberfläche mit sog. Mikrokapseln bereits vor Verwendung desselben beschichtet ist. In diesen Mikrokapseln ist Druckfarbe enthalten. Auf eine solche Mikro­ kapsel auftreffende Laserstrahlung kann diese Kapsel zum Zer­ platzen bringen, sofern die auftreffende Laserstrahlung eine gewisse Mindestenergie hat. Es kann vorgesehen sein, daß die in der Kapsel enthaltene Druckfarbe für diese Laserstrahlung der­ art absorbierend ist, daß allein dieser Umstand für das Funktionieren dieses Prinzips ausreicht. Alternativ kann der Umstand vorliegen, daß das Material der Wandung einer solchen Mikrokapsel für dieses Aufplatzen ausreichende Absorption für die auftreffende Laserstrahlung hat.

Es kann vorgesehen sein, daß die Mikrokapseln so ausgebildet sind, daß auftreffende Laserstrahlung eine solche chemische Reaktion der oder in der Kapsel bewirkt, so daß schon ein Minimum an Strahlungsenergie zum Zerplatzen der Mikrokapseln genügt.

In der genannten älteren Anmeldung ist noch weiterer Stand der Technik beschrieben, der die Verwendung von Mikrokapseln für insbesondere auch Mehrfarbendruck betrifft.

Die Erfindung nach der obengenannten älteren Patentanmeldung löst die Aufgabe, ein solches Prinzip des Laser-Transferdruckes mit nicht notwendigerweise speziell präpariertem Druckträger, sondern mit z.B. ganz normalem Papier durchführen zu können. Es soll dabei hohe Deckungsgenauigkeit für den Fall des Mehr­ farbendruckes gewährleistet sein. Insbesondere wird mit der Erfindung der älteren Anmeldung erreicht, daß eine nachträg­ liche Behandlung des gedruckten Materials, z.B. der bedruckten Papierseite, entbehrlich ist, z.B. keine überschüssige Druck­ farbe zu entfernen ist. Gemäß dieser älteren Anmeldung wird diese Aufgabe in der Weise gelöst, daß die Laser-Transferdruck- Vorrichtung, die mit wenigstens einer Laser-Strahlquelle als Erzeuger eines (jeweiligen) fokussierten Laserstrahles arbeitet, eine elektrische Ansteuereinrichtung für diese Strahlquelle und deren Laserstrahl, eine Aufnahme für einen Druckträger, z.B. Papier in Blatt- oder Rollenform, und eine Aufnahme für ein Farbband aufweist, das als Träger für wenigstens einen Druckfarbstoff dient, der auf diesem Farb­ band in Form von Mikrokapseln vorhanden ist. Im Falle des Mehrfarbendruckes sind mit jeweils verschiedenfarbigem Druck­ farbstoff gefüllte Mikrokapseln vorhanden, die über die Fläche der Trägerfolie des Farbbandes verteilt sind. Die Verteilung kann eine zufällige oder eine nach einem Muster geordnete sein. Zum Beispiel kann letzteres ein Zeilenmuster sein.

Mit einer Vorrichtung gemäß der älteren Patentanmeldung lassen sich hervorragende Mehrfarbendrucke herstellen, und zwar dies mit hoher Druckgeschwindigkeit und exakter Deckung der einzelnen Farbbilder.

Für Mehrfarben-Druck ist gemäß dieser älteren Anmeldung als vorteilhaft vorgesehen, mehrere Laserstrahlungsquellen mit von­ einander unterschiedlichen Wellenlängen ihrer Laserstrahlung zu verwenden und solche Absorberstoffe zu benutzen, die selektiv auf eine der jeweiligen Wellenlängen ansprechen. Mit der Strah­ lung einer bestimmten Laserwellenlänge kann dann eine bestimmte Druckfarbe angesteuert werden, deren jeweils zugehörige Mikro­ kapseln zum Zerplatzen gebracht werden. Es erfolgt damit ein Drucken am jeweiligen Ort in dieser Farbe. Dies räumt unter anderem auch die Möglichkeit ein, praktisch am selben Ort gleichzeitig mehrere Farben zum Drucken zu bringen, nämlich mit dem Ergebnis, daß der sich aus diesen mehreren Farben bilden­ der Druckpunkt eine entsprechende Mischfarbe hat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Maßnahmen anzugeben, mit denen bei Einfarbendruck der Grauton bzw. der Halbton wahl­ weise einzustellen und bei Mehrfarbendruck die Mischfarbe und/oder die FarbNuancierung wählbar ist. Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich gemacht, Farben im beliebigen Verhält­ nis zueinander zu mischen und dadurch eine unbeschränkte Farb­ auswahl zu erreichen.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung für Laser-Transfer­ druck gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst und weitere Ausge­ staltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß es möglich ist, Mikrokapseln, gefüllt mit einem jeweiligen Druck­ farbstoff, herzustellen, deren Zerplatzen von unterschiedlich hoher Intensität der Laserstrahlung (jeweils gleicher Art) ab­ hängig ist. Diese unterschiedlich große Empfindlichkeit her­ stellbarer Druckfarbstoff-Mikrokapseln wird bei der Erfindung in der Weise genutzt, daß in der Schicht auf dem Farbband Mikrokapseln mit derart unterschiedlicher Empfindlichkeit ent­ halten sind. Es wurde festgestellt, daß eine (erste) spezielle Lösung dieses Prinzips darin besteht, Mikrokapseln mit unter­ schiedlicher Kapselgröße für den (jeweiligen) Druckfarbstoff in der Schicht auf dem Farbband vorzusehen. Eine andere (zweite) spezielle Lösung der Erfindung ist, in den jeweiligen Mikro­ kapseln eine unterschiedlich große Menge an die jeweilige Laser­ strahlung absorbierender und/oder unterschiedlich stark ab­ sorbierende Substanz vorzusehen. Eine weitere (dritte) spezielle Lösung besteht darin, unterschiedlich stark reaktives Verhalten eines reaktiven Bestandteils der oder in den ein­ zelnen Kapseln vorzusehen. Dies kann auf unterschiedlicher Menge reaktiver Substanz je Mikrokapsel und/oder auf der Wahl unterschiedlich stark reaktiven Materials beruhen. Diese drei Lösungsvarianten zur vorliegenden Erfindung können auch in Verbindung miteinander vorgesehen sein. Dem Zweck entsprechend sind die Mikrokapseln in der Schicht weitgehend einlagig vorhanden.

Weitere Erläuterungen zur Erfindung gehen aus der nachfolgenden, anhand der Figuren gegebenen Beschreibung hervor.

Fig. 1 zeigt eine einfache Vorrichtung für vorzugsweise Ein­ farbendruck.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung für Mehrfarbendruck.

Fig. 3 und 4 zeigen den Aufbau und insbesondere die Be­ schichtung eines für die vorliegende Erfindung zu verwendenden Farbbandes, und zwar zur ersten Variante mit unterschiedlich großen Mikrokapseln.

Fig. 5 zeigt eine Beschichtung eines Farbbandes mit Mikro­ kapseln mit gemäß den Varianten 2 und/oder 3 jeweils unter­ schiedlichem Substanzinhalt in den einzelnen Mikrokapseln.

Fig. 1 zeigt eine einfache Vorrichtung für vorzugsweise Ein­ farbendruck. Mit 1 ist der Druckträger, z.B. Papier, bezeich­ net. Mit 2 ist ein Stück des erfindungsgemäß verwendeten Farb­ bandes mit einer Trägerfolie 3 und der darauf befindlichen Schicht 4 mit Mikrokapseln bezeichnet. Diese Schicht 4 mit den Mikrokapseln ist der Druckoberfläche des Druckträgers 1 zuge­ wandt. Die Andruckeinrichtung besteht aus einem für die noch zu beschreibende Laserstrahlung transparenten Körper 5 und einer Gegenfläche 6, z.B. einer Walze.

Mit 7 ist ein Laserdioden-Array bezeichnet. Es genügt, wenn dieses Array eine lineare Anordnung von Laserdioden ist. Mit 8 ist ein Kondensor und mit 9 eine Abbildungsoptik bezeichnet. Die Strahlen der randständigen Laserdioden dieses Arrays sind in der Figur mit 10 und 11 bezeichnet dargestellt. Mit 12 ist die elektrische Ansteuerung bezeichnet. Je nachdem welche der Laserdioden des Arrays angesteuert wird, wird ein jeweiliger eng begrenzter Bereich (dot) in der Schicht 4 der Mikrokapseln bestrahlt. Die Absorption der die betreffenden Mikrokapseln treffenden Laserstrahlung führt zur Zerstörung der Mikro­ kapseln und zur Abgabe und Übertragung des in diesen Mikro­ kapseln enthaltenen Druckfarbstoffes auf die Oberfläche des Druckträgers.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer solchen Vor­ richtung, die speziell für Mehrfarbendruck ausgebildet ist. Der Druckträger, z.B. Papier, ist wieder mit 1 bezeichnet. Das Farbband ist mit 2 bezeichnet und berührt das Papier zumindest am Ort P des augenblicklich durchzuführenden Druckvorganges. Die die Mikrokapseln enthaltende Schicht auf der Trägerfolie 3 ist wieder mit 4 bezeichnet. Für den Mehrfarbendruck enthal­ ten die Mikrokapseln jeweils voneinander unterschiedlich farbige Druckflüssigkeit, wie z.B. Yellow (Y), Magenta (M) und Cyan (C). Die verschiedenfarbigen Mikrokapseln sind z.B. gemischt dicht benachbart verteilt.

Mit 5 ist ein transparentes Andruckteil der Andruckeinrichtung bezeichnet.

Die Optik ist insgesamt mit 21 bezeichnet. Sie umfaßt drei Laserarrays 22, 23 und 24, die voneinander verschiedene Wellen­ längen Lambda 1, Lambda 2, Lambda 3 des jeweils ausgesandten Laserstrahles haben. Zum Beispiel sind bei dieser Ausführungs­ form der Fig. 2 solche verschiedenfarbigen Mikrokapseln verwendet, die selektiv auf die verschiedenen Wellenlängen Lambda 1, Lambda 2 oder Lambda 3 ansprechen. Zum Beispiel können mittels eines Laserstrahles des Laserdiodenarrays 22 mit der Wellenlänge Lambda 1 nur Magenta-farbige Farbstoff-Mikro­ kapseln zum Zerplatzen gebracht werden. Mikrokapseln mit gelbem Farbstoff sprechen z.B. nur auf einen Strahl der Wellenlänge Lambda 2 an. Entsprechendes gilt für Mikrokapseln der Farbe Cyan, die auf den Laserstrahl mit der Wellenlänge Lambda 3 ansprechen.

Der Übersichtlichkeit halber sind die auch hier verwendeten An­ steuereinrichtungen für die einzelnen Laserdiodenarrays 22 bis 24 nicht dargestellt.

Die Fig. 3 zeigt ein Farbband 30 mit einer Schicht 31 mit unterschiedlich großen Mikrokapseln 131, 231 und 331 für Ein­ farbendruck. Dieses Farbband bietet die Wahlmöglichkeit des Halb- bzw. Grautones der Druckerpunkte P.

Die Fig. 4 zeigt ein Farbband 40 mit einer Beschichtung 41, die für Mehrfarbendruck Mikrokapseln der Farbstoffe C, Y und M verteilt enthält. Der Übersichtlichkeit halber sind der ersten Alternative der Erfindung entsprechend drei verschiedene Größen von Mikrokapseln 141, 241 und 341 für die drei Farben C, M, Y dargestellt. Da auch dieser Darstellung der Fig. 4 die dritte Dimension fehlt, kann diese Figur die tatsächlichen Verhält­ nisse nur unvollständig, dennoch aber ausreichend verständlich für den Fachmann, darstellen. Auch sind hier die Wandungen der einzelnen hohlen, gefüllten Kapseln mit jeweils nur einem Kreis dargestellt. Die einfallende Laserstrahlung der Wellenlänge Lambda ₁ ist in ihrer Intensität so bemessen, daß sie gerade nur die kleinste Kapselgröße C 341 (Kapsel gestrichelt dargestellt) zum Zerplatzen bringen kann. Die gleichzeitig eingestrahlte Laserstrahlung der Wellenlänge Lambda ₂ ist z.B. intensitäts­ stärker und kann dementsprechend auch schon die mittlere Kap­ selgröße M 241 zum Platzen bringen. Da wegen der verschiedenen Wellenlängen Lambda ₁ und Lambda ₂ die verschiedenen Farben C und M angesprochen werden, ergibt sich eine Farbmischung aus der relativ kleinen Menge der Mikrokapsel C 341 und der größeren Farbmenge der Mikrokapseln M 241 und M 341, da infolge der höheren Intensität auch die kleine Mikrokapsel M 341 zum Zerplatzen kommt. Aus diesem unterschiedlichen Mengenverhältnis ergibt sich eine feiner abgestimmte Mischfarbe, als dies mit der Erfindung der älteren Anmeldung auf diese einfache Weise zu erreichen ist.

Die Fig. 5 zeigt eine Darstellung zur zweiten und zur dritten Alternative der vorliegenden Erfindung, nämlich in der Schicht 51 Mikrokapseln C, M, Y mit unterschiedlich absorbierender Füllung (bezogen auf die jeweilige Laserwellenlänge) und/oder mit unterschiedlichem reaktiven Potential vorzusehen, sei es durch unterschiedliche Menge oder unterschiedliche Aktivität des reaktiven Materials an oder in den Kapseln. Diese unter­ schiedliche Empfindlichkeit ist durch C′, C′′ und C′′′ usw. an­ gedeutet. Zum Platzen werden dort die Kapseln C′′′ und M′′ gebracht. Die Kapsel C′′′ platzt schon bei geringer Bestrahlung. Für die Kapsel M′′ ist bereits größere Bestrahlung erforder­ lich, um diese Kapsel zum Platzen zu bringen, wobei auch die Kapsel M′′′ platzt.

Claims (5)

1. Farbband für eine Vorrichtung für Laser-Transferdruck, wobei diese Vorrichtung wenigstens eine Laserstrahlquelle (7; 22, 23, 24) für (jeweils) fokussierten Laserstrahl, wenigstens eine elektrische Ansteuereinrichtung (12), eine Aufnahme für einen Druckträger (1), eine Aufnahme für das Farbband (2) und eine Andruckeinrichtung (5, 6) hat, zwischen der dieses Farbband (2) und der Druckträger (1) aufeinander­ gedrückt werden, wobei diese Andruckeinrichtung einen für die Laserstrahlen (10, 11; Lambda ₁, Lambda ₂, Lambda ₃) durchlässi­ ges Teil (5) hat, gekennzeichnet dadurch, daß das Farbband (30, 40, 50) eine mit einer Schicht (31; 41; 51) mit derartigen Mikrokapseln (131-331; 141-341; C, M, Y; C′, C′′, C′′′...) beschichtete Trägerfolie ist, die für die (jeweilige) Druckfarbe (C, M, Y) unterschiedlich hohe Empfind­ lichkeit hinsichtlich ihres Zerplatzens in bezug auf die Inten­ sität der (zugeordneten) Laserstrahlung (10, 11; Lambda ₁, Lambda ₂, Lambda ₃) haben, wobei die Trägerfolie (3) für die jeweils verwendete Laserwellenlänge transparent ist und die Mikrokapseln den (jeweiligen) Druckfarbstoff enthalten.

2. Farbband nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Mikrokapseln der (jeweiligen) Druckfarbe unterschied­ liche Größe (131-331; 141-341) haben (Fig. 3, 4).

3. Farbband nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mikrokapseln (C′, C′′, C′′′, M′...) der (jeweiligen) Druckfarbe unterschiedliche Menge an Absorbermittel enthalten (Fig. 5).

4. Farbband nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Mikrokapseln (C′, C′′, C′′′, M′...) der (jeweiligen) Druckfarbe unterschiedliche Menge an reaktiver Substanz enthalten (Fig. 5).

5. Farbband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Mikrokapseln (C′, C′′, C′′′, M′...) der (jeweiligen) Druckfarbe unterschiedlich stark reaktive Substanz enthalten (Fig. 5).