DE3911813A1 - Verfahren und vorrichtung fuer transferdruck mit druckfarbtraeger - Google Patents
Verfahren und vorrichtung fuer transferdruck mit druckfarbtraegerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und
eine Vorrichtung für insbesondere mehrfarbigen Transferdruck.
Aus der japanischen Offenlegungsschrift 58-38 177 bzw. dem
Patents Abstracts of Jap. M-217, Mai 25, 1983, Vol. 7, No. 120
ist ein Druckverfahren bekannt, bei dem ein Farbband, ein
Laser mit Fokussierungseinrichtung und eine für das Farbband
als Umlenkrolle dienenden Walze verwendet sind. Diese Walze
ist einerseits für die Laserstrahlung transparent und wird
andererseits dazu benutzt, das Farbband an die Druckunterlage,
im Regelfall Papier, anzudrücken.
Das Drucken mit Farbband unter Anwendung von Wärme ist schon
lange bekannt. Bei der aus der jap. Offenlegungsschrift be
kannten Vorrichtung wird die Wärme eines Laserstrahls benutzt,
der jeweils auf genau die Stelle fokussiert wird, an der im
Augenblick der Druckvorgang ablaufen soll. Zur Fokussierung
ist dort zum einen eine Zylinderlinse verwendet, die in den
Strahlengang der Laserstrahlung eingefügt ist und zwischen der
Laserquelle und der Stelle, an der das Drucken erfolgen soll,
noch eine zusätzliche Fokusstelle erzeugt. Mit Hilfe der ro
tierenden Walze, die, wie erwähnt für die Laserstrahlung
transparent ist, erfolgt eine optische Abbildung dieses
Zwischenfokus auf das Farbband. Der gleichzeitig ausgeübte
Anlagedruck, mit dem das Farbband und die Druckunterlage
aufeinandergedrückt werden, sorgt dafür, daß diese Lage des
Fokus auch gegenüber der Druckunterlage eingehalten ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbesserung
des Druckverfahrens und eine dazu angepaßte Vorrichtung anzu
geben, wobei es sich bei der Erfindung um das Drucken mit
einem Druckfarbträger mit Mikrokapseln handelt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1
und hinsichtlich der Vorrichtung gibt Anspruch 2 die notwen
digen Lösungsmerkmale an.
Es ist an sich bekannt, durch verschiedene technische Maß
nahmen die Mikrokapseln eines Druckfarbträgers, der solche
Mikrokapseln hat, entsprechend der Druckvorlage ausgewählt
bzw. selektiv, ggf. farbselektiv, zum Platzen zu bringen. Der
Austritt der Druckfarbe aus der jeweiligen Mikrokapsel ist ein
Transferdruckvorgang. Aus der DE-OS 37 10 183, der DE-OS
37 30 842 und der DE-OS 37 31 835 sind einzelne Varianten
eines solchen Mikrokapsel-Transferdrucks bekannt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde dasjenige Problem
als verbesserungsbedürftig erkannt, das darin besteht, daß
einerseits für das gezielte, selektive Zerplatzenlassen
jeweils ausgewählter Mikrokapseln eine beträchtliche Energie
der fokussiert einfallenden Laserstrahlung erforderlich ist,
andererseits die Positionierung des Druckfarbträgers im Fokus
der Laserquelle einen erheblichen feinmechanischen Aufwand
erfordert. Der mit Mikrokapseln versehene, handelsüblich
erhältliche Druckfarbträger hat Mikrokapseln, die zum Zer
platzen ein nicht unbeträchtliches Maß an aufzuwendender
bzw. zu absorbierender Strahlungsenergie erfordern. Dies ist
z.B. notwendig, damit ein derartiger Mikrokapsel-Druckfarb
träger vor dem Einsatz in der jeweiligen Vorrichtung zum
Ausführen des Transferdruckes handhabbar ist, z.B. auf übli
chen Wegen versandfähig und bei Zimmertemperatur lagerfähig ist.
Weitergehend liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, eine
Maßnahme zu finden, mit deren Hilfe das im Augenblick des
vorgesehenen Transferdruck-Vorganges erforderliche Maß an ver
fügbarer Energie zum Überschreiten der Haltbarkeitsgrenze der
Umhüllung der Mikrokapseln in einfacher Weise technisch aus
führbar erreicht wird. Diese Maßnahme besteht darin, zur
Absenkung der für das Zerplatzenlassen einer Mikrokapsel er
forderlichen Laser-Strahlungsenergie alle jeweils im Augen
blick für einen Transferdruck-Vorgang in Frage kommenden
Mikrokapseln, d.h. alle Mikrokapseln, die sich in der un
mittelbaren Nähe des Punktes der momentanen Ausführung eines
Transferdruckes befinden, mechanisch durch Druck so zu be
lasten, daß diese Mikrokapseln allein aufgrund dieses Druckes
nicht weit von dem Zustand entfernt sind, bei dem die je
weilige Mikrokapsel zerplatzt. Erfindungsgemäß bedarf es
dann nur noch relativ geringer Laserstrahlungsenergie, die
gesteuert auf die jeweils einzelne vorbelastete Mikrokapsel
einwirkt, um diese ausgewählte Mikrokapsel zum Zerplatzen zu
bringen.
Zur Erzeugung der voranstehend beschriebenen Druckbelastung
könnte an sich eine aus der obengenannten jap. Offenlegungs
schrift bekannte Vorrichtung mit einer rotierenden Walze,
die dem Stand der Technik nach bereits für die Laserstrahlung
durchlässig und als optische Fokussierungseinrichtung verwen
det worden ist, genügen. Es wurde aber festgestellt, daß dies
nicht der Fall ist, denn mit Hilfe der wegen der Rotation
zwangsläufig kreiszylindrischen Form der Andruckwalze ist
keine solche exakte Fokussierung zu erreichen, mit der die
Erfindung dann tatsächlich zuverlässig auszuführen ist. Die
gemäß dem einen erfindungsgemäßen Merkmal vorgesehene mechani
sche Vorspannung verlangt nämlich, daß sehr exakte Fokussie
rung der Laserstrahlungsenergie auf oder sehr nahe bei
(einige um) der Oberfläche der Linse vorliegt, da bei einem
nur diffusem Fokus am Ort des auszuführenden Druckes auch
bereits andere, zum Druck nicht vorgesehene Mikrokapseln mit
aufplatzen, weil sie bereits bis nahe an den Zustand des Zer
platzens vorgespannt sind. Dieser nicht erwartete technische
Sachverhalt hat die Erfinder dazu gezwungen, für die Erfindung
eine zusätzliche bessere Fokussierungsmaßnahme zu finden.
Dies gelang, indem eine Besonderheit des Druckens mit mikro
verkapselten Farbstoffen ausgenutzt wurde. Die immer notweni
ge Trägerfolie für die Mikrokapseln trennt Farbstoff und
Optik, so daß die Linse nicht verschmutzen kann. Das Abrollen
und ständige Bürsten einer Zylinderlinse, wie es die jap.
Offenlegungsschrift vorsieht, ist deshalb nicht notwendig.
Weitere Erläuterungen zur vorliegenden Erfindung werden anhand
der beigefügten Figuren gegeben.
Fig. 1 zeigt das Prinzip, mit Hilfe mechanischen Druckes
örtlich begrenzt die Mikrokapseln 3 des Druckträgers 2
mechanisch bis nahe dem Zerplatzen vorzuspannen. Eine solche
vorgespannte Mikrokapsel ist die in der Fig. 1 mit 13 be
zeichnete Kapsel. Die dargestellten Mikrokapseln 113 sind zwar
auch vorgespannt, jedoch weniger stark als die Mikrokapsel 13.
Würde jedoch der Laserstrahl diffus fokussiert im wesentlichen
Maße auch die Mikrokapseln 113 treffen, wäre es schwierig,
dafür Sorge zu tragen, daß ausschließlich nur die Mikrokapsel
13, nicht aber auch die Mikrokapseln 113 zerplatzen. Exakte
Fokussierung jedoch, nämlich wie sie in der Figur mit der
begrenzten Strahlung 15 angedeutet ist, gewährleistet, daß nur
die Mikrokapsel 13 zerplatzt.
Fig. 2 zeigt eine für die Erfindung verwendete Fokussierungs
einrichtung. Mit 20 ist eine erfindungsgemäß vorgesehene
Fokussierungslinse bezeichnet, deren dem Druckträger 2 zuge
wandter Vorderteil 120 bereits in der Fig. 1 dargestellt ist.
Mit diesem Vorderteil der Linse 20 werden die Mikrokapseln, in
der Fig. 2 die Kapsel 13, so stark vorgespannt, daß die
fokussierte Strahlung 15 das selektive Zerplatzen der Kapsel
13 gewährleistet. Die Linse 20 ist in einem Gestell 21 zu
sammen mit einer Linse 22 und der Laserquelle 23 angeordnet.
Der Strahlengang ist in Fig. 2 wieder mit 15 bezeichnet und
ist in seiner Art aus Fig. 2 ohne weiteres zu entnehmen.
Die Linse 20 ist eine Kombination aus den zwei identischen
Linsen 120 und einem Zwischenteil 220. Eine optimale Bemessung
der Linse 20 bei Verwendung einer Zylinderlinse 22 und einem
Brechungsindex n = 3/2 ist die, bei der die in der Fig. 2
angegebenen Maße h 1, h 2 und h 3 gleich groß sind. Die Linse 20
ist somit eine aus zwei Linsen 120 und einem parallelepiped
förmigen Zwischenteil 220 bestehende Speziallinse, deren
Brennpunkt auf dem Scheitelpunkt der Oberfläche liegt. Die
Linsen 120 sind entweder zylinderförmig oder sphärisch korri
giert.
Eine wie in Fig. 2 gezeigte Fokussiereinrichtung erübrigt das
Verwenden sonstiger Positioniereinrichtungen. Die Laserstrahl
quelle 23, die Zylinderlinse 22 und die Fokussierlinse 20, zu
sammen in dem Gestell 21 angeordnet, ergeben das komplette Fo
kussiersystem mit dem Brennpunkt auf dem Scheitel der Mantel
fläche des Linsenanteils 120. Die Dicke des Druckfarbträgers
ist dabei von untergeordneter Bedeutung, zumal gerade im
Bereich dieses Scheitels die Dicke des Druckfarbträgers 2 (wie
mit der Kapsel 13 verdeutlicht) durch den mechanischen Andruck
verringert ist. Genügend groß bemessene Krümmung der Mantel
fläche des Linsenteils 120 stellt sicher, daß die Linse 20 und
das Druckfarbband 2 zuverlässig aufeinander gleiten, nämlich
ohne das Kapseln 3 durch Reibung bereits ohne gesteuerte Laser
strahleinwirkung zum Zerplatzen gelangen.
Durch den auf den Druckfarbträger 2 einwirkenden Anpreßdruck
ist garantiert, daß das Druckfarbband an der Druckunterlage 4
zuverlässig anliegt, ohne daß dies auch außerhalb des Bereichs
der Linse 20 der Fall sein müßte.
Claims (3)
1. Verfahren zum Laserstrahlungs-induzierten Drucken nach dem
Prinzip des Transferdrucks, wobei die Laserstrahlung mit einer
Fokussierungseinrichtung fokussiert wird, die zugleich eine An
druckvorrichtung zum Andruck des Druckfarbträgers an die Druck
unterlage ist,
gekennzeichnet dadurch,
daß bei Verwendung eines Druckfarbträgers (2) mit Mikro
kapseln (3) mittels der Linse (20, 120) der Fokussiereinrichtung
ein solcher mechanischer Druck auf die Mikrokapseln am Ort des
vorgesehenen Druckens ausgeübt wird, daß die jeweils dort vor
handenen Mikrokapseln (13) bis nahe dem allein durch den
mechanischen Druck bewirkten Zerplatzens vorgespannt sind und
daß das gesteuerte, endgültige Zerplatzen der Mikrokapseln (13)
mit entsprechend nur noch geringerer Energie des scharf fo
kussierten Laserstrahls (15) durchführbar ist.
2. Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch ,
daß die Fokussiereinrichtung eine solche Linse (20) besitzt, die
zusammen mit den weiteren Teilen (21, 22, 23) der Fokussierein
richtung einen scharf begrenzten Fokus im Bereich der mechanisch
vorgespannten Mikrokapseln (13) bewirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet dadurch ,
daß die Fokussierlinse (20) die Form zweier einander zuge
wandter Zylinderlinsen (120) mit dazwischenliegend einem
Parallelepiped-Körper (220) hat, wobei die einander zuge
wandten Zylinderlinsen sphärisch korrigiert sein können.
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Patents Abstracts of Japan, Sect. M-659, January 16, 1988, Vol. 12, No. 14 & JP 62 173292 A * |
Patents Abstracts of Japan, Sect. M-683, April 9, 1988, Vol. 12, No. 113 & JP 62 240586 A * |
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