DE4300982C2

DE4300982C2 - Thermal transfer printing process to improve the printed image on paper with a rough surface

Info

Publication number: DE4300982C2
Application number: DE19934300982
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Neef
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1993-01-15
Filing date: 1993-01-15
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2013-01-16
Also published as: DE4300982A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermotransferdruckverfahren zur Verbesserung des Druckbildes auf Papier mit rauher Oberfläche. Bei einem Thermotransferdruckverfahren wird eine unter Wärmeeinwirkung übertragbare Tinte von einem Farbband auf ein Aufzeichnungsmaterial, insbesondere Papier, übertragen. Ein dazu geeignetes Farbband besteht aus einem Trägermaterial, z. B. einer flexiblen Folie und einer darauf aufgebrachten wärmeempfindlichen Tintenschicht. Diese enthält üblicherweise einen Pigmentfarbstoff, z. B. Ruß, welcher in einem leicht schmelzbaren Binder, z. B. Wachs, dispergiert ist.The invention relates to a thermal transfer printing process for Improvement of the printed image on paper with a rough surface. In a thermal transfer printing process, one under Transferable ink from a ribbon onto a heat Recording material, especially paper, transferred. On suitable ribbon consists of a carrier material, e.g. B. a flexible film and an applied thereon heat sensitive ink layer. This usually contains a pigment, e.g. B. Soot, which is easy in one fusible binder, e.g. B. wax is dispersed.

Die für die Tintenübertragung notwendige Wärme wird vom Drucker durch mehrere einzeln ansteuerbare Thermoelemente geliefert. Diese können z. B. in Matrixform auf einem Druckkopf oder auch zeilenförmig auf einem sogenannten Thermokamm angeordnet sein.The heat required for ink transfer is from the printer supplied by several individually controllable thermocouples. These can e.g. B. in matrix form on a printhead or also arranged in rows on a so-called thermal comb his.

Beim Druckvorgang selbst muß ein guter Kontakt sowohl zwischen Druckkopf und Farbband als auch zwischen Farbband und Aufzeichnungsträger hergestellt werden, um eine gute Wärmeübertragung auf das Farbband und eine gute Tintenübertragung auf den Aufzeichnungsträger zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß der Aufzeichnungsträger eine glatte Oberfläche aufweist. Nur so kann ein scharfes Druckbild bei guter Farbhaftung auf dem Aufzeichnungsträger erzielt werden.In the printing process itself, there must be good contact between both Printhead and ribbon as well as between ribbon and Record carriers are made to ensure good heat transfer on the ribbon and good ink transfer to ensure on the record carrier. To this end it is necessary for the recording medium to be smooth Surface. This is the only way to get a sharp print image good color adhesion can be achieved on the recording medium.

Es besteht jedoch der Wunsch, das Thermodruckverfahren auch für Normalpapier oder Recyclingpapier mit verhältnismäßig rauher Oberfläche anzuwenden. Es zeigt sich jedoch, daß in Abhängigkeit von der Papierqualität mehr oder weniger zerfaserte Druckkanten entstehen. Dies reduziert die optische Güte des Druckbildes insbesondere dann, wenn eine hohe Auflösung gefordert ist oder ein noch rauheres Papier verwendet wird.However, there is a desire to include the thermal printing process for plain paper or recycled paper with proportionate to use a rough surface. However, it turns out that in Depending on the paper quality more or less frayed Print edges arise. This reduces the optical quality of the printed image, especially when a high resolution is required or an even rougher paper is used.

Normal- oder Recyclingpapier hat gegenüber glattem Papier den Vorteil, daß es zum einen preisgünstiger ist und zum anderen eine Nachbearbeitung erleichtert. Normalpapier oder Recyclingpapier ist ein griffiges Papier, das sowohl durch Papierablegevorrichtungen, Papiersortiervorrichtungen, als auch von Papierschneidevorrichtungen sicher verarbeitet werden kann.Plain or recycled paper has that compared to plain paper Advantage that it is cheaper on the one hand and on the other hand postprocessing is easier. Plain paper or recycled paper is a non-slip paper that can be held by paper filing devices, Paper sorters, as well processed safely by paper cutters can.

Aus DE 33 41 961 A1 ist es bekannt, mittels einer Druckeinrichtung, die nach dem Thermotransferdruckprinzip arbeitet, ein Druckbild auf einen Aufzeichnungsbogen zu übertragen. Vor dem eigentlichen Druckvorgang wird die gesamte Oberfläche einer zu bedruckenden Seite mit einem Bindemittel überzogen. Durch diese Maßnahme gelingt es auch bei rauhem Papier, ein Druckbild hoher optischer Güte zu erzielen. Der Vorteil der guten Nachbearbeitbarkeit von Normalpapier oder Recyclingpapier geht jedoch verloren.From DE 33 41 961 A1 it is known, by means of a printing device, which works on the thermal transfer printing principle, to transfer a printed image to a recording sheet. In front the actual printing process becomes the entire surface of a side to be printed coated with a binder. This measure also makes it possible for rough paper To achieve a printed image of high optical quality. The advantage of good reworkability of normal paper or recycled paper however, is lost.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es deshalb, ein Thermotransferdruckverfahren aufzuzeigen, das ein Druckbild hoher optischer Güte beim Bedrucken von Papier mit rauher Oberfläche gewährleistet, ohne die gute Nachbearbeitbarkeit dieser Papiersorten we sentlich zu verändern.The object on which the invention is based is therefore to show a thermal transfer printing process that a printed image high optical quality when printing paper with guarantees a rough surface without the good reworkability of these types of paper to change significantly.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in claim 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further refinements of the invention are specified in the subclaims.

Mit dem erfindungsgemäßen Thermotransferdruckverfahren wird auf Papier mit rauher Oberfläche ein gegenüber üblichen Thermotransferdruckverfahren für Papier mit rauher Oberfläche verbessertes Druckbild erreicht. Die Nachbearbeitbarkeit des Papiers wird dabei nicht wesentlich verschlechtert.With the thermal transfer printing method according to the invention, paper is made with a rough surface Surface compared to conventional thermal transfer printing processes for paper with a rough surface Surface improved print image achieved. The reworkability of the paper is thereby not deteriorated significantly.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Thermotransferdruckverfahren wird dem üblichen Ther motransferdruckverfahren ein Arbeitsgang vorgeschaltet. Bei diesem Arbeitsgang wird farbloses Bindemittel, z. B. Wachs, auf die beim Thermotransferdruckverfahren übliche Weise auf die nachfolgend mit dem Druckbild zu bedruckenden Stellen übertragen. Das Bindemittel fließt dabei in die rauhe Struktur des Papiers und glättet es an genau den Stel len, an denen eine glatte Papieroberfläche zur Erreichung eines optimalen Druckbildes er forderlich ist.According to the thermal transfer printing process according to the invention, the usual Ther motransferdruckverfahren upstream of an operation. In this step colorless binder, e.g. B. wax, to the usual in the thermal transfer printing process Transfer it to the areas to be subsequently printed with the printed image. The Binder flows into the rough structure of the paper and smoothes it down to the exact point len on which a smooth paper surface to achieve an optimal print image is required.

In einem zweiten Arbeitsgang wird dann ein weiteres Bindemittel, in dem Farbpigmente eingelagert sind, gemäß dem üblichen Thermotransferdruckverfahren auf die Stellen ge druckt, auf denen im ersten Arbeitsgang farbloses Bindemittel aufgetragen wurde. Die in den unterschiedlichen Arbeitsgängen verwendeten Bindemittel sind dabei so zu wählen, daß sie auf Grund ihrer chemischen Zusammensetzung eine möglichst große Affinität zueinander aufweisen.In a second step, another binder is used, in the color pigments are stored, according to the usual thermal transfer printing process on the ge prints on which colorless binder was applied in the first step. In the the binders used in the various operations are to be selected so that they have the greatest possible affinity for one another due to their chemical composition exhibit.

Das erfindungsgemäße Thermotransferdruckverfahren eignet sich auch beim Mehrfarben druck. Beim Mehrfarbendruck werden mehrere Schichten Tinte, also Bindemittel mit darin eingelagerten Farbpigmenten jeweils unterschiedlicher Farbe, in mehreren Arbeitsgängen nacheinander auf das Papier aufgetragen. Diesen Arbeitsgängen ist der erfindungsgemäße erste Arbeitsgang vorgeschaltet.The thermal transfer printing process according to the invention is also suitable for multicolor print. In multi-color printing, several layers of ink, i.e. binders, are included stored color pigments of different colors, in several steps successively applied to the paper. These operations are the invention first work step upstream.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind in das farblose Bindemittel, das im ersten Arbeitsgang auf das Papier aufgebracht wird, der Papierfarbe angepaßte Farbpigmente ein gelagert. Dadurch wird sichergestellt, daß das nur im Idealfall farblose Bindemittel des er sten Arbeitsgangs später unsichtbar ist und somit die Güte des Druckbilds nicht durch Un reinheiten im Bindemittel beeinträchtigt wird. According to a development of the invention, the colorless binder contained in the first Work step is applied to the paper, color pigments adapted to the paper color stored. This ensures that the colorless binder of the he Most of the work steps are later invisible and therefore the quality of the printed image is not un purity in the binder is impaired.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist in mindestens einem der bei den un terschiedlichen Arbeitsgängen verwendeten Bindemittel eine bei Wärmeeinwirkung gasbil dende Komponente dispergiert. Die Einlagerung einer solchen gasbildenden Komponente ist in der Offenlegungsschrift DE 34 16 067 A1 bereits beschrieben. Die gasbildende Komponente bewirkt beim erfin dungsgemäßen Thermotransferdruckverfahren eine gute Verbindung zwischen den Bindemittelschichten, was zu einer weiteren Steigerung der Druckbildqualität führt.According to a further development of the invention in at least one of the un In various operations, binders used gas gas when exposed to heat dispersed component. The storage of such a gas-forming component is already described in the published patent application DE 34 16 067 A1. The gas-forming component in the invent thermal transfer printing process according to the invention a good connection between the binder layers, which leads to a further increase in the print image quality.

Im folgenden wird ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Figur näher erläutert. Die Figur zeigt eine Thermotransferdruckvorrichtung in Prinzipdarstellung, bei der Papier in vier Arbeitsgängen bedruckt wird.An example of the method according to the invention is described in more detail below with reference to the figure explained. The figure shows a thermal transfer printing device in principle, in which Paper is printed in four steps.

Die Thermotransferdruckvorrichtung 1 enthält ein Gestell 2, das die Komponenten der Druckvorrichtung 1 trägt. Diese Komponenten sind: eine Papierzuführvorrichtung 50, ein erstes Umdruckmodul 10, ein zweites Umdruckmodul 20, ein drittes Umdruckmodul 30 und ein viertes Umdruckmodul 40 und eine Papierstapelvorrichtung 60. Die Komponenten der Druckvorrichtung 1 sind in obiger Reihenfolge in Papiertransportrichtung 3 nebeneinan der angeordnet.The thermal transfer printing device 1 contains a frame 2 which carries the components of the printing device 1 . These components are: a paper feed device 50 , a first transfer printing module 10 , a second transfer printing module 20 , a third transfer printing module 30 and a fourth transfer printing module 40 and a paper stacking device 60 . The components of the printing device 1 are arranged next to each other in the above sequence in the paper transport direction 3 .

Die Papierzuführvorrichtung 50 enthält einen Papierstapel 51 und eine Papiertransportvor richtung 52, die das Papier der Druckvorrichtung 1 zuführt. Die Papiertransportvorrichtung 52 ist für den Fall, daß das Papier in Einzelblattform vorliegt als Papiervereinzeler ausge bildet, und für den Fall, daß das Papier in Endlosform vorliegt, als Walzenantrieb ausgebil det, der das Papier durch Friktion zweier gepaarter Walzen transportiert.The paper feeder 50 includes a paper stack 51 and a Papiertransportvor direction 52 which feeds the paper to the printing device 1 . The paper transport device 52 is in the case that the paper is in single sheet form as a paper separator, and in the event that the paper is in endless form, ausgebil det as a roller drive that transports the paper by friction of two paired rollers.

Jedes der Umdruckmodule 10, 20, 30, 40 enthält ein Thermotransferband 12, 22, 32, 42 in Endlosform. Dieses Thermotransferband 12, 22, 32, 42, ist jeweils über drei Umlenkrollen, deren Drehachsen parallel zueinander sind, geführt. Die erste Umlenkrolle 14, 24, 34, 44, ist motorisch angetrieben. Die Achsen der zweiten Umlenkrolle 15, 25, 35, 45 und der dritten Umlenkrolle 16, 26, 36, 46, bilden eine Ebene. Unterhalb dieser in der Papiertransportrich tung 3 liegenden Ebene ist die erste Umlenkrolle 14, 24, 34, 44, angeordnet.Each of the transfer printing modules 10 , 20 , 30 , 40 contains a thermal transfer ribbon 12 , 22 , 32 , 42 in endless form. This thermal transfer ribbon 12 , 22 , 32 , 42 , is in each case guided over three deflection rollers, the axes of rotation of which are parallel to one another. The first deflection roller 14 , 24 , 34 , 44 is driven by a motor. The axes of the second deflection roller 15 , 25 , 35 , 45 and the third deflection roller 16 , 26 , 36 , 46 form a plane. Below this lying in the paper transport direction 3 level, the first deflection roller 14 , 24 , 34 , 44 is arranged.

Jeweils zwischen der zweiten Umlenkrolle 15, 25, 35, 45 und der dritten Umlenkrolle 16, 26, 36, 46, ist unterhalb des Thermotransferbandes 12, 22, 32, 42, jeweils ein als Druck kamm ausgebildeter, quer zur Papiertransportrichtung 3 ausgerichteter Druckkopf 11, 21, 31, 41, vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Seite des Thermotransferbandes 12, 22, 32, 42, ist in jedem Umdruckmodul 10, 20, 30, 40, eine Gegenrolle 13, 23, 33, 43, vorgese hen, die das Papier gegen das Thermotransferband 12, 22, 32, 42, und das Thermotransfer band gegen den Druckkamm 11,21, 31,42, drückt. Between the second deflecting roller 15 , 25 , 35 , 45 and the third deflecting roller 16 , 26 , 36 , 46 , below the thermal transfer belt 12 , 22 , 32 , 42 , there is in each case a print head 11 designed as a pressure comb and oriented transversely to the paper transport direction 3 , 21 , 31 , 41 provided. On the opposite side of the thermal transfer ribbon 12 , 22 , 32 , 42 , in each transfer printing module 10 , 20 , 30 , 40 , a counter roller 13 , 23 , 33 , 43 , is provided, the paper against the thermal transfer ribbon 12 , 22 , 32nd , 42 , and the thermal transfer band presses against the printing comb 11 , 21 , 31 , 42 .

Nachdem das Papier das vierte Umdruckmodul 40 verlassen hat, wird es in der Papiersta pelvorrichtung 60 einem zweiten Papierstapel 61 zugeführt.After the paper has left the fourth transfer printing module 40 , it is fed to a second paper stack 61 in the paper stacking device 60 .

Jedes Thermotransferband 12, 22, 32, 42 trägt auf seiner von den Umlenkrollen abgewand ten Seite eine unter Wärmeeinwirkung schmelzbare Schicht, bestehend aus einem Bindemit tel, einem farbgebenden Mittel und einer gasbildenden Komponente. Ein entsprechendes Thermotransferband 12, 22, 32, 42 mit Beschichtung, ist im Prinzip aus EP-A-03 43 425 bekannt. Der dort aufgezeigten Beschichtung ist eine gasbildende Komponente gemäß DE- A1-343 16 067 hinzuzufügen. Es kann aber auch auf die gasbildende Komponente verzich tet werden.Each thermal transfer ribbon 12 , 22 , 32 , 42 carries on its side facing away from the deflection rollers a heat fusible layer consisting of a binder, a coloring agent and a gas-forming component. A corresponding thermal transfer ribbon 12 , 22 , 32 , 42 with a coating is known in principle from EP-A-03 43 425. A gas-forming component according to DE-A1-343 16 067 is to be added to the coating shown there. But it can also be waived on the gas-generating component.

Im Bindemittel der Beschichtung des Thermotransferbandes 12 des ersten Umdruckmoduls 10 sind Farbpigmente eingelagert, die der Farbe des zu bedruckenden Papiers angepaßt sind. In die Bindemittel der Beschichtungen der übrigen Thermotransferbänder 22, 32, 42, sind umdruckmodulspezifisch sich von Umdruckmodul zu Umdruckmodul unterscheidende Farbpigmente eingelagert. Dadurch ist die Druckvorrichtung 1 für den Druck dreifarbiger Druckbilder geeignet. Die Farbqualität des Druckbildes ist durch Erhöhen oder Verringern der Anzahl der Umdruckmodule 10, 20, 30, 40 veränderbar.Colored pigments, which are adapted to the color of the paper to be printed, are embedded in the binder of the coating of the thermal transfer ribbon 12 of the first transfer printing module 10 . Colored pigments that differ from transfer module to transfer module are embedded in the binders of the coatings of the other thermal transfer ribbons 22 , 32 , 42 . As a result, the printing device 1 is suitable for printing three-color printed images. The color quality of the printed image can be changed by increasing or decreasing the number of transfer printing modules 10 , 20 , 30 , 40 .

Gemäß dem beanspruchten Thermotransferdruckverfahren wird das Papier, das eine rauhe Oberfläche aufweist, zunächst dem ersten Umdruckmodul 10 mit Hilfe der Papiertransport vorrichtung 52 zugeführt. Im ersten Umdruckmodul 10 werden mit Hilfe des Druckkammes 11 und des Thermotransferbandes 12, im Zusammenwirken mit der Gegenrolle 13, Binde mittel und der Papierfarbe angepaßte Farbpigmente auf das Papier übertragen. Der Druck kamm 11 erzeugt an den in den nachfolgenden Arbeitsschritten zu bedruckenden Stellen auf dem Papier Wärme und verflüssigt dadurch das Bindemittel. Das Bindemittel und die Farb pigmente werden dadurch auf das Papier übertragen. Dieser Übertragungsvorgang wird durch die auf Grund der vom Druckkamm erzeugten Wärme auftretende Gasbildung der gasbildenden Komponente unterstützt. Das Papier wird durch die Übertragung des Bin demittels (meist Wachs) genau an den Stellen geglättet, an denen von den nachfolgenden Umdruckmodulen 20, 30, 40 das Druckbild auf das Papier übertragen wird. Die im Bin demittel eingelagerten Farbpigmente sorgen dabei dafür, daß das Bindemittel, das vom er sten Umdruckmodul 10 auf das Papier übertragen wurde und sich in der rauhen Struktur des Papiers eingelagert hat, optisch kaum wahrnehmbar ist.According to the claimed thermal transfer printing process, the paper, which has a rough surface, is first fed to the first transfer printing module 10 with the aid of the paper transport device 52 . In the first transfer module 10 with the help of the printing comb 11 and the thermal transfer ribbon 12 , in cooperation with the counter roller 13 , binding medium and the paper color matched color pigments are transferred to the paper. The pressure comb 11 generates heat at the points to be printed on the paper in the subsequent steps and thereby liquefies the binder. The binder and color pigments are thereby transferred to the paper. This transfer process is supported by the gas formation of the gas-forming component that occurs due to the heat generated by the pressure comb. The paper is smoothed by the transfer of the binder (usually wax) exactly at the points where the subsequent transfer printing modules 20 , 30 , 40 transfer the print image to the paper. The color pigments stored in the bin ensure that the binder that was transferred from the most transfer printing module 10 to the paper and has been embedded in the rough structure of the paper is barely noticeable.

Claims

1. Thermal transfer printing process to improve the printed image on paper with a rough surface, in which a colorless binder is transferred to the paper in a first step, characterized in that the colorless binder is transferred only to those subareas of the surface of the paper under the action of heat on which in at least one subsequent work step, under the influence of heat, a printed image in the form of a further binder with color pigments differing from the paper color and embedded therein is printed.

2. Thermal transfer printing method according to claim 1, in which colorless binder that is applied to the paper in the first step is applied, color pigments matched to the paper color are stored.

3. Thermal transfer printing method according to one of claims 1 or 2 with one dispersed in at least one of the binders in the event of heat, gas-forming component.

4. Thermal transfer printing method according to one of claims 1 to 3, in which in the first step the colorless binder located on one side of a thermal transfer ribbon ( 12 ) is partially heated by a print head ( 11 ) and by the interaction of a on the binder side of the thermal transfer ribbon ( 12 ) arranged, a force in the direction of the print head ( 11 ) exerting counter roller ( 13 ) and the print head ( 11 ) is transferred to the paper.