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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine klare Schutzgrundierung
für ein
bedrucktes Medium, die mit einem Wärmeübertragungsmaterial und einem
Trägerband,
das eine Spenderbahn bildet, die Wärme und Druck unterworfen wird,
um ein Segment des Wärmeübertragungsmaterials
von der Spenderbahn auf den bedruckten Bereich auf der bedruckbaren
Oberfläche
eines Mediums zu transferieren, erzielt wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Digitalphotographie
und -bilderzeugung liefern kostenwirksame Alternativen zum Festhalten von
Bildern, jedoch sind bekannte Verfahren zum Erzeugen von dauerhaften
Druckkopieausdrucken von digital bedruckten Bereichen mindestens
so teuer wie herkömmliche
photographische Verfahren. Mit der zunehmenden Verwendung verschiedener Druck-
und Bilderzeugungstechnologien im Verlagswesen sowie im Privatbereich
ist mittlerweile der Schutz mit Bildern versehener oder gedruckter
Dokumente vor Abrieb, Wasser, Alkohol, einem Auslaufen anderer Flüssigkeiten,
einem Tintenverschmieren, einem Verblassen, einem Blockieren oder
vor anderen Bildverschlechterungsprozessen und Effekten zu einer
wichtigen Überlegung
geworden. Ein solcher Schutz ist für gedruckte oder mit Bildern
versehene Dokumente, die mit wasserbasierten (wasserlöslichen)
oder anderen flüssigen
Tinten hergestellt werden, sowie für Dokumente, die mit Toner
gedruckt oder bebildert werden, besonders wünschenswert. Diese werden üblicherweise
beim Tintenstrahldrucken, beim Offset-Drucken, in der Elektrophotographie
und dergleichen eingesetzt.
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Die
Photographie liefert eine problemlose und zuverlässige Möglichkeit, Bilder für eine Vielzahl von
Verwendungszwecken dauerhaft festzuhalten. Obwohl Photographien
dauerhafte Bilder liefern, sind sie anfällig für Kratzer, weisen eine geringe
Beständigkeit
gegenüber
Licht und ultravioletter Strahlung auf (wodurch bewirkt wird, dass
photographische Bilder mit der Zeit verblassen), und ihre Qualität verschlechtert
sich, wenn sie mit Wasser, anderen Flüssigkeiten oder mit Dämpfen derartiger
Flüssigkeiten in
Kontakt kommen. Die herkömmliche
Photographie verwendet scharfe und teure Chemikalien, erfordert eine
Silberrückgewinnung
und beinhaltet einen Prozess, der mehrere Zwischenschritte eines
Handhabens von Negativen erfordert. Obwohl photographische Prozesse
automatisiert werden können,
sind solche automatische Verarbeitungsmaschinen teuer und sperrig
und eliminieren nicht die Probleme, die mit einem Inberührungbringen
mit Chemikalien und einem Handhaben von Negativen zusammenhängen. Außerdem kann
ein Erzeugen großer
Drucke (die größer sind
als die herkömmlichen
Drucke von 76,2 × 127
mm (3 × 5
Zoll) oder 101,6 × 152,4
mm (4 × 6
Zoll)) ziemlich kostspielig sein.
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Heiß- und Kaltlaminate
sind die häufigsten Verfahren,
die zum Schützen
bedruckter Bereiche verwendet werden. Jedoch sind Laminate tendenziell teuer,
wobei sie üblicherweise
0,65 bis 8,61 US-Dollar pro m2 (6 bis 80
Cent pro Quadratfuß)
für Materialien
kosten. Die arbeitsintensive Erzeugung dauerhafter Drucke mittels
einer Laminierung erhöht
die Kosten derartiger Drucke ebenfalls. Laminate können auf
eine oder beide Oberflächen
des Druckes aufgebracht werden. Eine einseitige Laminierung kann
zu einem übermäßigen Sich-Wellen des abschließenden Druckes
führen,
wohingegen eine zweiseitige Aufbringung bezüglich Material- und Arbeitskosten
sehr teuer sein kann und die Dicke des abschließenden Druckes übermäßig erhöhen kann. Haftmittel,
die für
Kaltlaminate verwendet werden, können
bei Raumtemperatur klebrig sein, wobei sie einen klebenden Rückstand
an den Rändern
des Druckes hinterlassen. Außerdem
sind Bindemittel, die beim Erzeugen von Kaltlaminaten verwendet werden, üblicherweise
wasserbasiert, was bedeutet, dass der Druck delaminieren kann, wenn
er übermäßig viel
Wasser oder einer anderen Flüssigkeit
ausgesetzt wird. Laminate sind außerdem anfällig für eingeschlossene Lufttaschen,
die als Bilddefekte angesehen werden. Als wichtigster Punkt ist
darauf zu achten, dass die Laminate korrekt auf das Medium ausgerichtet
sind, und eine derartige Ausrichtung ist besonders für ein Endlosbahnlaminat
von entscheidender Bedeutung. Dies sind nur einige der Unzulänglichkeiten
herkömmlicher
Laminate.
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Flüssigbeschichtungen
werden ebenfalls häufig
eingesetzt, um photographische Drucke zu schützen, und sie als Schutzbeschichtungen
für tintenstrahlbedruckte
Bereiche erfreuen sie sich zunehmender Beliebtheit. Typische Systeme
zum Aufbringen dieser Beschichtungen stützen sich auf Systeme vom Rollbeschichtungs-
oder Tiefdruck-Typ, um die Beschichtung abzugeben, abzumessen und
aufzubringen. Kleinere Systeme bringen die Beschichtung üblicherweise
prozessentkoppelt auf, statt dass sie ein fester Bestandteil einer
einzigen Druck- und Beschichtungseinheit sind. Durch die Druckindustrie verwendete
größere Systeme
sind in den Prozess eingegliedert, erfordern jedoch eine kostspielige Überwachung.
Beide Systeme erfordern ein beträchtliches
Maß an
manueller Reinigung oder Intervention, um die Komponenten, die die
Flüssigkeit
berühren,
zu pflegen. Flüssigbeschichtungen
sind tendenziell etwas kostengünstiger
als Laminate (0,65 bis 1,95 US-Dollar pro m2 (6
bis 18 Cent pro Quadratfuß)).
Da jedoch derzeit erhältliche
Systeme häufig gereinigt
und regelmäßig überwacht
werden müssen, sind
diese Verfahren zum Verwenden von Flüssigbeschichtungen genauso
arbeitsintensiv wie die Laminierungsverfahren, wenn nicht noch arbeitsintensiver.
Außerdem
weisen viele der Beschichtungsformulierungen vor und/oder nach der
Aufbringung Restgerüche
auf, und manche Menschen empfinden diese Gerüche als unangenehm oder sogar
schädlich.
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Es
sind auch mit ultraviolettem (UV-)Licht härtbare Flüssigbeschichtungen erhältlich,
wie z.B. die Beschichtungen, die üblicherweise zum Schützen von
Magazindeckblättern
verwendet werden. Bei einem derartigen UV-härtbaren System wird die Flüssigkeit
zuerst auf die Oberfläche
des Druckes aufgebracht und dann gehärtet, um eine feste, dauerhafte Schutzbeschichtung
zu liefern. Da der Einsatz dieser Flüssigkeiten in großen Mengen
für die
Magazinbranche weit verbreitet ist, sind ihre Kosten tendenziell
bedeutend niedriger als die der meisten anderen Beschichtungsoptionen.
Jedoch sind die zum Aufbringen derartiger I-IV-härtbarer Beschichtungen verwendeten
Systeme auf Grund des aus mehreren Schritten bestehenden Aufbringungs-
und -Härtungsprozesses
tendenziell komplizierter und kostspieliger als andere Flüssigbeschichtungssysteme.
Außerdem weisen
viele der Beschichtungsformulierungen starke Gerüche auf, von denen manche für Menschen schädlich oder
unangenehm sind. Außerdem
sind mit dem Handhaben der potentiell gefährlichen Flüssigkeiten, die bei diesem
Prozess verwendet werden, potentielle Sicherheitsprobleme verbunden.
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Malhotra
(US-Patentschrift Nr. 5,612,777, die Xerox zugewiesen ist), Tutt & Tunney (US-Patentschrift
Nr. 5,847,738, die Eastman Kodak Co. zugewiesen ist) und Tyagi et
al. (US-Patentschrift
Nr. 5,783,348, die Eastman Kodak Co. zugewiesen ist) offenbaren
Verfahren zum Aufbringen einer klaren, kratzresistenten, lichtechten
Tonerbeschichtung auf bedruckte Bereiche. Malhotra beschreibt photokopierte
Farbbilder, die erzeugt werden, indem erstens ein Farbtoner auf
eine ladungserhaltende Oberfläche aufgebracht
wird; zweitens ein klares Polymer-Tonermaterial auf die ladungserhaltende
Oberfläche
aufgebracht wird; und drittens der Farbtoner und das klare Polymer-Tonermaterial
auf ein Substrat transferiert und darauf aufgeschmolzen werden.
Tutt & Tunney
beschreiben einen Prozess eines Aufbringens und Aufschmelzens eines
klaren Polymertoners auf tintenstrahlbedruckte Bereiche. Tyagi et
al. beschreibt einen ähnlichen Prozess
zum Beschichten von mit Silberhalogenid bedruckten Bereichen mit
einem klaren Toner.
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Ähnliche
elektrostatische Beschichtungsverfahren werden auch in der kommerziellen
Farbanstrichindustrie eingesetzt, um Produkte, Teile oder Anordnungen
einer Pulverbeschichtung zu unterziehen. Bei einem Pulverbeschichtungsverfahren
wird eine pulverisierte Farbe unter Verwendung einer mit einer Elektrode
ausgestatteten Luftpistole geladen, bevor die geladene Farbe auf
ein elektrisch geerdetes Objekt gesprüht wird. Alternativ dazu kann
ein elektrisch geerdetes Objekt in ein geladenes Fließbett aus Farbpartikeln
eingetaucht werden (üblicherweise
als „Fließbett-Pulverbeschichtung" bezeichnet).
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In
der
US 5,441,838 sind
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Hochglanz-Schutzbeschichtung
auf eine bildbedruckte Lage offenbart. Ein transparenter Träger weist
auf einer Seite ein Haftmittel auf, das unter Druck erwärmt wird
und auf die bebilderte Lage transferiert wird.
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Eine
weitere Malhotra-Patentschrift (US-Patentschrift Nr. 5,906,905,
die Xerox zugewiesen ist) offenbart ein Verfahren zum Erzeugen von
Drucken einer photographischen Qualität unter Verwendung einer Bilderzeugung
wie z.B. Xerographie oder Tintenstrahl, indem zuerst mit einem Toner
bedruckte Bereiche auf einem transparenten Substrat einem Rückwärtslesen
unterzogen werden und anschließend
das transparente Substrat an eine beschichtete Verstärkungslage,
die mit einem polymeren Lichtechtheitsmaterial beschichtet ist,
angehaftet wird.
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In
der WO 95/30547 ist ein Verfahren zum Schützen gedruckter Bilder offenbart,
das ein Auflaminieren eines Schutzfilms auf eine Tintenaufnahmeschicht
unter Wärme
und Druck umfasst. Das Verfahren erfordert, dass die Tintenaufnahmeschicht
mit einer Harzschicht überzogen
bzw. beschichtet wird.
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Die
Aufbringung eines Wärmefilmmaterials auf
ein thermisch bedrucktes Substrat ist ebenfalls offenbart. Nagashima
(US-Patentschrift
Nr. 4,738,555, die Toshiba zugewiesen ist) offenbart die Verwendung
eines Thermodruckkopfes, um eine transparente Schutzschicht aus
Wachs, Vinylchlorid, Vinylacetat, Acrylharz, Styren oder Epoxid
auf das thermisch bedruckte Mediensubstrat mittels Wärme zu transferieren.
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Tang
et al. (US-Patentschrift Nr. 5,555,011, die Eastman Kodak zugewiesen
ist) offenbart ein Mittel zum Gewährleisten, dass ein Wärmefilm,
der auf eine thermisch bedruckte Oberfläche aufgebracht wird, am Rand
des Transfers einen sauberen Bruch aufweist. Er beschreibt ein Wärmefilmtransferverfahren,
das ein Transportsystem aufweist, das eine Farbstoffspenderbahn
und ein Empfängermedium
(i) in einer Vorwärtsrichtung
entlang ihres jeweiligen Pfades an einem Thermokopf vorbei bewegt,
so dass Wärme
von dem Thermokopf bewirkt, dass ein Bereich der Wärmefilmmaterialbeschichtung
zwischen vorderem und hinterem Rand von der Farbstoffspenderbahn
auf das Empfängermedium übergeht,
und (ii) in einer umgekehrten Richtung entlang ihres jeweiligen
Pfades bewegt, so dass der Bereich des Wärmefilmmaterials, das auf das
Empfängermedium transferiert
wird, an dem vorderen Rand sauber von einem nicht-transferierten
Bereich des Wärmefilmmaterials
wegbricht, das auf der Farbstoffspenderbahn verbleibt, während sich
der Bahnträger
von dem Medium trennt.
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Abe
et al. (US-Patentschrift Nr. 5,954,906, die Canon zugewiesen ist)
offenbart ein Verfahren zum Schützen
und Bedecken eines gedruckten Materials auf einem Substrat mit einem
druckempfindlichen Schutzabdeckungsmaterial mit zumindest (a) einem
ersten flexiblen Substrat, (b) einer Haftschicht, (c) einer Festharzschicht
und (d) einem zweiten flexiblen Substrat, die in dieser Reihenfolge übereinander
liegen.
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In
der
US 5,798,161 sind
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Bildes auf
einer optischen Platte offenbart. Das Verfahren umfasst ein Laminieren
einer Schutzschicht und einer bildempfänglichen Schicht auf die Platte
durch Anlegen von Wärme
und Druck.
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In
der
JP 60 189486 ist
ein Verfahren offenbart, das eine Auflaminierung einer Schutzschicht über ein
Bild auf einem Bildaufzeichnungsmaterial umfasst.
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JP 10 297126 offenbart
ein Verfahren zum Laminieren eines Substrats mit einer Überzugsschicht,
das eine Abziehrolle zur Beseitigung einer Basismateriallage von
einer Transferlage umfasst. Ein ähnliches
Verfahren ist in der
JP 10 043428 offenbart.
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Die
Verpackungs-, Druck- und Dekorationsbranche verwendet farbige Bänder, die
als Wärmeübertragungsfolien,
Wärmeprägungsfolien,
Rollfolien und Transferdruckfolien bekannt sind, zum Markieren oder
Dekorieren. Dieser Markt verwendet farbige Ganzausfüllungsbänder oder
eindeutig strukturierte Bänder,
um Holz, Papier, Leder, Kunststoff, Stoff oder Metallteile mit Beschriftung,
Mustern, Strichcodes oder Insignien zu prägen. Beispiele umfassen Hologramme
auf Kreditkarten, metallisierte Insignien auf Baseball-Karten, Firmenlogos
auf Geschäftskarten oder
farbige oder metallisierte Designs auf Grußkarten. Der Wärmeprägefolienprozess
beinhaltet den Transfer der Beschichtungen von einem Trägerband auf
ein Substrat mittels einer Kombination aus Wärme und Druck.
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Die
EP 1122088 , die den Stand
der Technik gemäß Artikel
54(3) EPÜ umfasst,
offenbart ein Verfahren zum Laminieren eines Tintenstrahldruckes, das
den Transfer einer Schutzschicht von einem polymeren Träger auf
den Tintenstrahldruck durch das Anlegen von Wärme und Druck, Abkühlen des
resultierenden Verbundstoffes und abschließendes Abschälen des
polymeren Trägers
von dem Verbundstoff, um den laminierten Tintenstrahldruck zu bilden, umfasst.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erhalten
einer Schutzgrundierung auf einer tintenstrahlbedruckten Oberfläche eines transparenten
Mediums, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen
eines transparenten Mediums;
Drucken zumindest eines gedruckten
Bildes auf die Unteroberfläche
des transparenten Mediums;
Bereitstellen einer Basis, die eine
nichtklebende Oberfläche
aufweist;
Halten des transparenten Mediums durch die nichtklebende
Oberfläche
der Basis;
Bereitstellen einer Spenderbahn, die eine Trägerseite
und eine Transferseite aufweist, wobei die Trägerseite ein Trägerbandmaterial
aufweist und die Transferseite ein Schutzgrundierungsmaterial aufweist;
Abrollen
der Spenderbahn von einer Quellenrolle gegen die Verarbeitungsrichtung
und von einer Aufnahmerolle in Verarbeitungsrichtung;
Spannen
der Spenderbahn mittels der Quellenrolle und der Aufnahmerolle;
Bereitstellen
eines Heiz-/Druckelements;
gleichmäßiges Anlegen von Wärme und
Druck an einen Abschnitt der Trägerseite
der Spenderbahn mittels des Heiz- /Druckelements,
dadurch Anhaften eines Abschnitts des Schutzgrundierungsmaterials
auf der bedruckten Unteroberfläche
des transparenten Mediums; und
Freigeben des Abschnitts des
an der Unteroberfläche
des transparenten Mediums anhaftenden Grundierungsmaterials mittels
eines Drehmoments von der Aufnahmerolle, die die Spenderbahn zieht;
wobei
sich die nichtklebende Oberfläche
der Basis, die Spenderbahn und das Heiz-/Druckelement über die
Breite des transparenten Mediums hinaus erstrecken, so dass der
freigegebene Abschnitt durch die Ränder des transparenten Mediums
definiert ist und ohne ein Trimmen an den Rändern sauber von dem Trägerbandmaterial
getrennt ist
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zum
Erhalten einer Schutzgrundierung auf einer bedruckten Oberfläche eines
transparenten Mediums, die folgende Merkmale aufweist:
eine
Basis, die eine nichtklebende Oberfläche zum Tragen des transparenten
Mediums aufweist;
eine Spenderbahn, die eine Trägerseite
und eine Transferseite aufweist, wobei die Trägerseite ein Trägerbandmaterial
aufweist und die Transferseite ein Schutzgrundierungsmaterial aufweist;
eine
Quellenrolle und eine Aufnahmerolle, die zusammen eine Bandhandhabungsvorrichtung
zum Abrollen und Spannen der Spenderbahn umfassen; und
ein
Heiz-/Druckelement zum gleichmäßigen Anlegen von
Wärme und
Druck an einen Abschnitt der Trägerseite
der Spenderbahn, um das Schutzgrundierungsmaterial auf die bedruckte
Unteroberfläche
des transparenten Mediums aufzubringen, wobei das Heiz-/Druckelement
entweder eine Oberfläche
mit ei ner Größe und Gestalt,
die zu der Oberfläche
des transparenten Mediums äquivalent
sind, oder zumindest eine Wärmerolle
umfasst, die an die gesamte Fläche
der Oberfläche
des transparenten Mediums Wärme
und Kraft anlegt;
wobei im Gebrauch ein Drehmoment von der
Aufnahmerolle den Abschnitt des Grundierungsmaterials, der an der
Unteroberfläche
des transparenten Mediums haftet, freigibt,
wobei sich die
nichtklebende Oberfläche
der Basis, die Spenderbahn und das Heiz-/Druckelement über die
Breite des transparenten Mediums hinaus erstrecken, so dass der
freigegebene Abschnitt durch die Ränder des transparenten Mediums
definiert ist und ohne ein Trimmen an den Rändern sauber von dem Trägerbandmaterial
getrennt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines grundierten Druckes einer Photoqualität, der ein
Medium (2) mit einer bedruckbaren Oberfläche aufweist, auf
die ein Bild (4) gedruckt wird und eine Wärmeübertragungsmaterialgrundierung
(6) ebenfalls auf die bedruckbare Oberfläche des
Mediums transferiert wird, um das gedruckte Bild zu bedecken.
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2 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung,
die einen Rahmen (8) zeigt, der eine Ladevorrichtung (10),
eine Lage des Mediums (12), ein Heizelement (14),
eine Quellenrolle (16), eine Aufnahmerolle (18),
einen gespannten Abschnitt der Spenderbahn (20) und eine Basis
(22) beherbergt.
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3 ist
eine alternative schematische Ansicht der Vorrichtung der 2,
wobei die Bandhandhabungsvorrichtung (Quellenrolle und Aufnahmerolle) die
Spenderbahn in einer von dem Medium weg verlaufenden Position spannt.
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4 ist
eine Querschnittsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Spenderbahn der
vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine Querschnittsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines grundierten Druckes,
bei dem der ein gedrucktes Bild aufweisende Bereich der bedruckbaren
Oberfläche
mit einem Wärmeübertragungsmaterial
grundiert ist, während der
kein gedrucktes Bild aufweisende Bereich der bedruckbaren Oberfläche nicht
grundiert ist.
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6 ist
eine Querschnittsansicht eines Bildes, das auf ein Umkehrtransparent
gedruckt und mit weißem
Matt (bei bevorzugten Ausführungsbeispielen
ist das Matt mit Farbstoffen wie z.B. weißer Tinte, leuchtend weißer Tinte,
gebrochen weißer
Tinte, farbiger Tinte und Kombinationen derselben weiß gemacht)
und einer metallischen Wärmeübertragungsgrundierung
grundiert ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung liefert ein Mittel zum Erzeugen kostengünstiger,
dauerhafter digitaler Drucke, die mit der Qualität und Dauerhaftigkeit von herkömmlichen
Silberhalogeniddrucken oder anderen durch einen Überzug geschützten digitalen
Drucken konkurrieren oder dieselbe sogar noch verbessern können. Die
vorliegende Erfindung verwendet ein durch Wärme übertragenes, opakes Grundierungsmaterial,
das als farbloser transparenter Film aufgebracht wird, um den bedruckten
Bereich auf dem Medium zu schützen.
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Das
grundierte Medium der vorliegenden Erfindung wird erhalten, indem
eine Schutzgrundierung von einer Spenderbahn" transferiert wird, die eine obere Seite
eines Trägerbandmaterials
aufweist, wobei das Trägerbandmaterial
die untere Seite, die zumindest eine Schicht von Grundierungsmaterialien aufweist,
verankert. Diese Unterseite kann eine Freigabeschicht, ein Schutzgrundierungsmaterial
und eine Haftschicht umfassen. Das Schutzgrundierungsmaterial kann
eine einzige Schicht sein oder kann mehrere Schichten umfassen.
Wenn die Spenderbahn erwärmt
und in einen Kontakt mit der bedruckbaren Oberfläche eines Mediums gedrückt wird,
wird die Schutzgrundierung auf die bedruckbare Oberfläche des
Mediums transferiert.
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Der
Schutzgrundierungsfilm der vorliegenden Erfindung verbessert die
Druckqualität
und verbessert die Dauerhaftigkeit der bedruckten Bereiche. Beispielsweise
liefert die Grundierung einen guten Schutz vor verschiedenen Substanzen,
die entweder in Form einer flüssigen
oder einer Trockenverschüttung
auf der Oberfläche
eines Druckes verschüttet werden
könnten.
Nicht-einschränkende
Beispiele von Substanzen, vor denen die vorliegende Erfindung schützen würde, wären Wasser,
Alkohol, Tinte, Kaffee, Soda, Reinigungsflüssigkeiten auf Ammoniakbasis
oder sonstige Reinigungsflüssigkeiten,
Lebensmittelflecken (z.B. Senf, Schokolade, Beeren) und Schmutz.
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Die
Grundierung kann auf eine Art und Weise aufgebracht werden, die
beispielsweise eine glänzende
Oberflächengüte oder
eine matte Oberflächengüte liefert.
Dies kann durch die Steuerung der Aufbringungstemperatur, des Aufbringungsdrucks und
der Aufbringungsgeschwindigkeit erzielt werden. Außerdem kann
die Erzeugung von Mustern unter Verwendung eines Heizstabes als
Heizelement dazu verwendet werden, einzigartige matte oder strukturierte
Oberflächengüten zu erzeugen.
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Die
Zusammensetzung der Grundierung kann dahin gehend formuliert werden,
auf spezifische Eigenschaften abzuzielen. Sie kann dahin gehend
formuliert werden, ein spezifisches Glanz- oder Matt-Niveau zu erzielen
und die Einheitlichkeit des Glanzes oder die Einheitlichkeit der
Mattheit zu verbessern. Sie kann auch mit Materialien oder Zusatzstoffen
formuliert werden, die den bedruckten Bereich verbessern, speziell
die Beständigkeit
gegenüber
einem Verblassen bei Innenraumlicht, Beständigkeit gegenüber einem
Verblassen bei UV-Licht, Beständigkeit
gegenüber
Wasser und anderen Flüssigkeiten,
Dampfbeständigkeit,
Kratzbeständigkeit
und Blockierbeständigkeit.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann die Grundierung auch dahin gehend formuliert werden, ein farbloses
oder farbiges Erscheinungsbild aufzuweisen, eine flexible, fügsame Beschichtung
zu liefern, die erforderliche Trocknungszeit zu verringern, die
Anhaftung der Schutzgrundierung an dem Medium zu optimieren, die
Freigabe der Schutzgrundierung aus der Spenderbahn zu optimieren
und die Anhaftung der Schutzgrundierung an der Basis zu minimieren.
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Außerdem liegen
auf der Spenderbahn zwei Hauptseiten vor, wobei die Trägerseite
das Trägerbandmaterial
umfasst und der Transfer das Schutzgrundierungsmaterial umfasst.
Sowohl die Trägerseite
als auch die Transferseite können
andere Schichten aufweisen. Beispielsweise können auch Schichten vorliegen,
die den Transfer des Schutzgrundierungsmaterials auf die bedruckbare
Oberfläche
des Mediums verbessern. Diese zusätzlichen Schichten können beispielsweise
eine Haftschicht umfassen, die als Außenschicht des Schutzgrundierungsmaterials
positioniert ist. Die Hauptfunktion dieser Haftschicht besteht darin,
die Fixierung des Schutzgrundierungsmaterials an der bedruckbaren
Oberfläche des
Mediums zu verbessern. Ein weiteres Beispiel ist eine Freigabeschicht,
die auf der Innenoberfläche des
Schutzgrundierungsmaterials neben der Innenoberfläche des
Trägerbandmaterials
positioniert ist. Die Haftschicht und die Freigabeschicht können auch Zusatzstoffe
umfassen, die eine Bestän digkeit
gegenüber
einer Verblassung bei Innenraum- und UV-Licht, Beständigkeit gegenüber Wasser
und anderen Flüssigkeiten,
Dampfbeständigkeit,
Kratzbeständigkeit
und Blockierbeständigkeit
bei den gedruckten Bildern auf der bedruckbaren Oberfläche verbessern.
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Nicht-einschränkende Beispiele
von lichtbeständigen
Zusatzstoffen, die zu dem Schutzgrundierungsmaterial, das in Form
einer Grundierung auf die bedruckbare Oberfläche des Mediums transferiert werden
soll, hinzugegeben werden können,
sind die Lichtstabilisatoren einer Serie gehinderter Amine. Der
Lichtstabilisator einer Serie gehinderter Amine kann im Handel erhältliche
Lichtstabilisatoren einer Serie gehinderter Amine umfassen, die
eine Eigenschaft des Dispergierens innerhalb einer Region aufweisen,
die es mit einem Farbstoffmolekül
zur Reaktion bringen und eine aktive Spezies desaktivieren kann.
Vorzuziehende spezifische Beispiele derartiger Lichtstabilisatoren
einer Serie gehinderter Amine umfassen TINUVIN 292, TINUVIN 123
und TINUVIN 144 (Warenzeichen, von der Ciba-Geigy Dompany Japan
erzeugt).
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Neben
den Lichtstabilisatoren einer Serie gehinderter Amine können die
Wärmematerialien auch
UV-Absorber umfassen, die die UV-Absorber der Benophenon-Serie,
UV-Absorber der Benzotriazol-Serie, UV-Absorber der Acetanilid-Serie,
UV-Absorber der
Cyanacrylat-Serie und UV-Absorber der Triazin-Serie umfassen können, aber nicht auf diese beschränkt sind.
Spezifische bevorzugte Beispiele sind im Handel erhältliche
UV-Absorber der Acetanilid-Serie wie z.B. Sanduvor UVS powder und
Sanduvor 3206 Liquid (Warenzeichen, von Sando Kabushiki Kaisha hergestellt);
und im Handel erhältliche UV-Absorber
der Benzotriazol-Serie wie z.B. TINUVIN 328, TINUVIN 900, TINUVIN
1130 und TINUVIN 384 (Warenzeichen, von Ciba-Geigy Company Japan
hergestellt) und Sanduvor 3041 Dispersion (von Sando Kabushiki Kaisha
hergestellte Warenzeichen).
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Nicht-einschränkende Beispiele
von flüssigkeitsbeständigen Zusatzstoffen
oder dampfbeständigen
Zusatzstoffen, die zu den Schutzgrundierungsmaterialschichten, die
in Form einer Grundierung auf die bedruckbare Oberfläche des
Mediums transferiert werden sollen, hinzugegeben werden können, sind
Zusatzstoffe, die die Benetzbarkeit der Oberfläche verringern, indem sie die
Oberflächenenergie verringern,
wodurch Flüssigkeiten
wie z.B. Wasser (jedoch nicht beschränkt hierauf) von der Oberfläche abgestoßen werden.
Diese Zusatzstoffe können
die Familie von Fluortensiden, Silanen, Siloxanen, Organosiloxanen,
Silikonisierungsmitteln und Wachsen oder Kombinationen derselben
umfassen.
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Zusätzlich zu
der Verwendung von Zusatzstoffen, um die Flüssigkeits- oder Dampfbeständigkeit
zu erhöhen,
kann die Formulierung der Schichten Verbesserungen liefern. Einzelne
Dünnschichten können, während der
Träger
mit ihnen beschichtet wird, Gruben oder Stiftlöcher in ihrer Oberfläche entwickeln.
Diese Löcher
liefern Wege, auf denen Flüssigkeit
oder Dampf die bedruckte Oberfläche
hinabwandern kann. Indem die Anzahl von Schichten, die zum Erzeugen
der abschließenden
Grundierung verwendet werden, erhöht wird, wird die Wahrscheinlichkeit,
dass sich ein Stiftloch durch den gesamten Schichtstapel erstreckt,
verringert. Außerdem
ermöglicht
dies, dass die einzelnen Schichten bezüglich eines einzigartigen Leistungsfähigkeitsattributs
optimiert werden, wohingegen es eventuell nicht möglich ist,
aus einer einzelnen Schicht eine so große Bandbreite von Attributen
zu gewinnen. Beispielsweise kann eine obere Schicht bezüglich eines
Glanzes optimiert sein, und sie kann eine untere Schicht bedecken,
die bezüglich
einer Beständigkeit
gegenüber einem
Verblassen durch Licht optimiert ist. Die Kombination der beiden
kann dieselbe Dicke aufweisen wie eine einzelne Schicht, die auf
Grund der Kompromisse, die mit einem Formulieren dieser einzelnen Schicht
verbunden sind, einen geringeren Glanz und schlechtere Lichtverblassungs-
und Flüssigkeitsbeständigkeitseigenschaften
aufweist.
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Eine
der Schichten in der Beschichtung kann aus einem Material bestehen,
das Sperrschichteigenschaften (d.h. eine sehr geringe Durchlässigkeit für Gase (z.B.
Sauerstoff oder Wasserdampf)) aufweist. Beispiele der meistverwendeten
Materialien mit Sperrschichteigenschaften sind Copolymere von Acrylnitril
oder Copolymere von Vinylidenchlorid. Eine Verwendung von Materialien
mit Sperrschichteigenschaften in der Grundierung ermöglicht es,
den Schutz des grundierten Druckes vor Feuchtigkeit und Verblassen
(teilweise durch die Oxidation der Farbmittel verursacht) drastisch
zu erhöhen.
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Die
gesamte Schutzgrundierung sollte flexibel sein. Materialien sollten
so ausgewählt
sein, dass sich der abschließende
Film an die Oberfläche
des Mediums anpasst. Während
der Aufbringung sollte das Material nicht reißen oder brechen und dadurch Schönheitsfehler,
Bereichsdegradationen oder ein freiliegendes Medium hinterlassen.
Außerdem
sollte sich das Material während
eines Krümmens,
Biegens oder Faltens an die Oberfläche des Mediums anpassen und
an derselben anhaften, wie es während
einer typischen Handhabung erfahren werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
sehr dünne
einzelne Schichten auf einem Medium, die entweder als transparente
oder opake Schichten aufgebracht werden können. Somit ist es bei einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung möglich,
dünne Schutzschichten
sowohl als Grundierung als auch als Überzug auf ein Medium aufzubringen,
wobei eine Dauerhaftigkeit und ein Schutz von Druckqualitäten erzielt,
ohne gute optische oder Medienqualitäten bei dem fertiggestellten
Produkt zu opfern.
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Die
Drucke der vorliegenden Erfindung umfassen ein transparentes Basismaterialmedium
als Substrat zum Aufnehmen eines Bildes. Manche Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung verwenden ein vollständig transparentes Medium.
Alter native Ausführungsbeispiele
verwenden ein Medium, das eine transparente oder opake Grenze oder
einen transparenten oder opaken Rahmen aufweist, um dem abschließenden gedruckten
Produkt zusätzliche Vorteile
zu verleihen, z.B. ein verbessertes ästhetisches Erscheinungsbild
oder ein zusätzlicher
struktureller Halt (z.B. anhand eines Kartonagenrahmen).
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Das
transparente Medium umfasst allgemein ein Basismaterial mit einigen
Beschichtungen, die bezüglich
eines Optimierens eines Druckens und einer Wärmefilmadhäsion nützlich sind. Materialien, die
zur Verwendung als transparentes Medium geeignet sind, umfassen,
sind aber nicht beschränkt auf:
Zelluloseester, z.B. Zellulosetriacetat, Zelluloseacetatpropionat
oder Zelluloseacetatbutyrat; und Polyester wie z.B. Polyethylenterephthalat
(PET), Polyamide, Polycarbonate, Polyimide, Polyolefine, Polyester
oder Polysulfonamide.
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Eine
Anzahl geeigneter transparenter Medien sind von verschiedenen Herstellern
im Handel erhältlich.
Lediglich ein derartiges Beispiel liefert der von der Hewlett-Packard
Company, Palo Alto, Kalifornien, erhältliche Premium Inkjet Transparency Film
(Produktnr. C3828A).
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Das
transparente Medium kann auch Materialien umfassen oder mit Materialien
beschichtet sein, die die Adhäsion
von Tintenstrahlfarbstoffen oder -pigmenten erhöhen, die Adhäsion der
Grundierung erhöhen,
die Bildqualität
optimieren, die Beständigkeit
gegenüber
Kratzern erhöhen,
die Beständigkeit gegenüber einem
Verblassen erhöhen,
die Beständigkeit
gegenüber
Feuchtigkeit erhöhen,
die Beständigkeit
gegenüber
UV-Licht erhöhen.
Derartige Materialien umfassen, sind aber nicht beschränkt auf,
Polyester, Polystyrene, Polystyren-Acryl, Polymethylmethacrylat, Polyvinylacetat,
Polyolefine, Poly(vinylethylen-Coacetat), Polyethylen-Coacrylstoffe,
amorphes Polypropylen und Copolymere und Pfropfcopolymere von Polypropylen.
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Das
transparente Medium kann auch den Glanzpegel, den Mattheitspegel,
die Einheitlichkeit des Glanzes oder die Einheitlichkeit der Mattheit
des grundierten Druckes beeinflussen. Beispielsweise ermöglicht eine
glatte Oberfläche
auf dem Basismaterial eine gute, leerraumlose Anhaftung der Grundierung,
da sich der Film nicht an die Topographie einer unebenen oder narbigen
Oberfläche
anpassen muss. Dies führt
zu einer gleichmäßig glänzenden Grundierungsoberfläche, einer,
die auf Grund der vollständigen
Abdichtung der Oberfläche
vor Luft oder Flüssigkeiten,
vor allem (jedoch nicht beschränkt
auf) vor wasserbasierten Flüssigkeiten
oder ihren Dämpfen,
eine gute Beständigkeit
gegenüber Feuchtigkeit
und eine erhöhte
Beständigkeit
gegenüber
einem Verblassen durch Licht aufweist.
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Das
transparente Medium umfasst üblicherweise
eine Lage, die eine erste und eine zweite Oberfläche in Form eines Quadrats
oder eines Rechtecks aufweist, obwohl die Gestalt des Mediums in
keinster Weise eingeschränkt
ist und die Größe und Dicke des
Mediums variieren kann. Beispielsweise können transparente Medien derselben
Größe und Dicke
wie gemeinhin erhältliche
Druckerpapiere (z.B. der Größe Letter,
der Größe Legal,
A4 usw.) verwendet werden. Andere Ausführungsbeispiele können Träger verwenden,
die zur Verwendung bei Bilderzeugungsanwendungen in großem Maßstab geeignet
sind, beispielsweise Anwendungen, die den Designjet-Tintenstrahldrucker
des Modells 2500 von Hewlett-Packard verwenden, der üblicherweise
bei technischen, Architektur- oder
Kartographieanwendungen eingesetzt wird.
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Fachleuten
wird einleuchten, dass ein bedruckter Bereich unter Verwendung gemeinhin
bekannter und erhältlicher
Mittel, z.B. Tintenstrahl- oder elektrostatischen Druckens, auf
die bedruckbare Oberfläche
des Trägers
aufgebracht werden kann. Die Druckprozesse der vorliegenden Erfindung
können
Tinten, die herkömmlicherweise
beim Tintenstrahlen, beim Offset-Drucken, beim Tiefdrucken und bei
der Flüssigelektrophotographie
eingesetzt werden, umfassen, sind aber nicht auf diese beschränkt. Außerdem umfasst
sie die beim elektrostatischen Bilderzeugen und in der konventionellen
Photographie verwendeten Bilderzeugungsmittel. Wenn beispielsweise
Tintenstrahldrucken verwendet wird, können sowohl farbstoffbasierte
als auch pigmentbasierte Tintenstrahltinten verwendet werden, jedoch
ist die Erfindung nicht auf derartige Tinten beschränkt.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird ein Bild auf eine Oberfläche eines
Transparentfilms gedruckt, und allgemein wird das Bild durch die
gegenüberliegende
Oberfläche
des Films betrachtet. Deshalb wird Fachleuten einleuchten, dass
ein „Umkehrdrucken" ein Drucken eines
Spiegelbildes des zu betrachtenden Bildes umfasst. Das Bild kann
unter Verwendung der oben beschriebenen Mittel auf das transparente Medium
umkehrgedruckt werden. Falls ein Umkehrdrucken verwendet wird, kann
das Bild durch die transparente Oberfläche des transparenten Mediums in
einer richtigen Orientierung betrachtet werden. Falls kein Umkehrdrucken
verwendet wird, kann die Bildorientierung vor dem Drucken umgekehrt
werden. Jedoch musst die Bildorientierung nicht unbedingt umgekehrt
werden, je nach den Wünschen
des Benutzers. Außerdem
kann man darauf achten, eine genaue Farbreproduktion zu gewährleisten,
da das Bild durch das transparente Medium betrachtet wird (wohingegen
Bilder üblicher
Drucke direkt betrachtet werden).
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Falls
Tintenstrahldrucken verwendet wird, kann überschüssige Feuchtigkeit von den
Tinten eine Anhaftung oder gleichmäßige Verteilung der Grundierung
auf der bedruckten Oberfläche
behindern. Solange das Medium trocken genug für eine ordnungsgemäße Anhaftung
ist, kann Feuchtigkeit mit der Zeit durch die Grundierungsoberfläche abgegeben
werden, da die Grundierung so dünn
ist. Falls überschüssige Feuchtigkeit
zwischen dem Mediumsmaterial und der Grundierung eingeschlossen
ist, kann das gedruckte Bild an seinen Rändern ausblühen oder verwischen. Bei einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird eine optimale Kombination aus Tinte,
Medium und Schutzgrundierung erzielt, die überschüssige Feuchtigkeit bei dem
Druckvorgang minimiert, wodurch Ansammlungen kondensierter Flüssigkeit
auf dem Medium vermieden werden. Alternativ dazu kann das Bild getrocknet
werden, um derartige überschüssige Feuchtigkeit
zu eliminieren.
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Eine
optimale Trocknungsvorrichtung kann verwendet werden, um vor der
Grundierung zu gewährleisten,
dass die Tinte trocken genug ist, um eine Beschichtungsanhaftung
zu ermöglichen.
Als nicht-einschränkende
Beispiele kann die Trocknungsvorrichtung das nasse Bild unter Verwendung von
Konvektion, Leitung oder Bestrahlung trocknen (bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
zum Beispiel mit einer bzw. einem der Folgenden: einer abstrahlenden
Heizvorrichtung, einer leitfähigen Heizvorrichtung,
einer konvektiven Blasvorrichtung, einer Infrarot-Vorrichtung, einem
abstrahlenden Infrarot-Heizelement, einer Ultraviolett-Vorrichtung
und einer Mikrowollenvorrichtung). Solange das Medium trocken genug
für eine
ordnungsgemäße Anhaftung ist,
kann überschüssige Feuchtigkeit
mit der Zeit durch die Grundierungsoberfläche abgegeben werden, da die
Grundierung so dünn
ist.
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Der
bedruckte Bereich kann auch vor einem Beschichten vorerwärmt werden,
um den Transfer des Grundierungsmaterials zu erleichtern. Falls
eine Trocknungsvorrichtung verwendet wird, kann der Trocknungsschritt
dieses Vorerwärmen
liefern.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist das für
den Transfer verwendete Heizelement aus einer Gruppe ausgewählt, die
aus einer Heizrolle, einem keramischen Heizstab oder einem Thermodruckkopf
besteht. Eine Heizrolle ähnelt
dem, was bei den meisten handelsüblichen
Laminierungsvorrichtungen oder bei vielen elektrophotographischen
Druckern verwendet wird und liefert ein gutes Mittel zum Liefern
eines gleichmäßigen, kontinuierlichen, Volle-Breite-Transfers
der Grundierung. Ein keramischer Heizstab, der dem ähnelt, was
bei vielen monochromen elektrophotographischen Druckern verwendet
wird (auch als Moment-Schmelzvorrichtungen bekannt), liefert ebenfalls
ein gutes Mittel zum Liefern eines gleichmäßigen, kontinuierlichen, Volle-Breite-Transfers
der Grundierung. Außerdem
weisen keramische Elemente eine geringere thermische Masse auf als
eine typische Heizrolle, wodurch sie die gewünschte Transfertemperatur rasch
erreichen und im Anschluss an den Transfer rasch abkühlen, wodurch
die Energieeffizienz verbessert und die Anlaufzeit verringert wird.
Ein Thermodruckkopf, der ähnlich
dem ist, was bei Wärmeübertragung-Farbstoffsublimationsdruckern
oder -faxgeräten
verwendet wird, liefert ein gutes Mittel zum Liefern eines kontinuierlichen
oder intermittierenden, Volle-Breite- oder diskreten Transfers der
Grundierung. Das Heizelement kann starr sein oder es kann komprimierbar
sein, wobei der Kompressionsgrad den Rollenspaltbereich beeinflusst.
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Bei
einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird das Medium über einer Basis positioniert,
und das Heizelement und die Basis werden zueinander gedrückt, um
einen Rollenspaltbereich mit einer nichtklebenden (nicht-benetzenden),
wärmebeständigen Oberfläche zu erzeugen.
Zum Liefern dieser Oberfläche kann
ein Feststoffschmiermittel verwendet werden. Das Feststoffschmiermittel
kann eine Fluorharz-, Fluorkohlenstoff- oder Fluorpolymer-Beschichtung
wie z.B. (Poly)tetrafluorethylen (PTFE), Perfluoralkoxy (PFA), fluoriertes
Ethylenpropylen (FEP), Ethylentetrafluorethylen (ETFE), Ethylenchlortrifluorethylen (ECTFE),
Polyvinylidenfluorid (PVDF), mit Markennamen wie z.B. Teflon, Silverstone,
Fluoro-shield Magna, Cerm-a-lon, Magna TR, Navalon, Apticote oder Edlon,
sein. Zusätzlich
kann ein wiederaufgefülltes Flüssigschmiermittel,
z.B. Silikonöl,
verwendet werden, um diese nichtklebende Oberfläche zu liefern.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung erstrecken sich das Heizelement, die Basis
und die Spenderbahn über
die Breite der bedruckbaren Oberfläche des zu beschichtenden Mediums
hinaus. Während
der Aufbringung erhalten das Heizelement und die Basis eine konstante
Rollenspaltkraft und einen konstanten Rollenspaltbereich über die
Spenderbahn hinweg, die sich in Kontakt mit dem Medium befindet,
aufrecht. Da sich die Spenderbahn und der Rollenspaltbereich über die
Druckseiten hinaus erstrecken, ist ein vollständiges Beschichten bis zu allen
Druckrändern
gewährleistet.
Die nichtklebende Basisoberfläche
gewährleistet,
dass die Grundierung lediglich auf die bedruckbare Oberfläche und
nicht auf die umgebende klebefreie Oberfläche der Basis transferiert
wird. Lediglich derjenige Abschnitt der Schutzgrundierung, der die
bedruckbare Oberfläche
berührt,
trennt sich von der Spenderbahn. Der Rest, einschließlich des Grundierungsmaterialabschnitts,
der sich über
die Ränder
des Mediums hinaus erstreckt, bleibt mit der Spenderbahn verbunden.
Der vorliegende Entwurf liefert auch das zusätzliche Merkmal, dass eine Grundierungsquelle
dazu verwendet werden kann, eine beliebige Druckgröße, die
schmaler ist als die Quelle, zu beschichten, ohne dass ein nach
dem Prozess erfolgendes Trimmen erforderlich ist.
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Wenn
es nicht gerade angelegt wird, kann das Heizelement von der Spenderbahn
und den Basisoberflächen
entfernt werden, wodurch der Transfer unterbrochen wird und ein
Formularvorschub des Mediums unter dem Heizelement ermöglicht wird. Ferner
kann die Aufbringung der Beschichtung unterbrochen werden, indem
die Temperatur des Heizelements verringert wird oder indem die Rollenspaltkraft verringert
wird, was dadurch ermöglicht
werden kann, dass das Heizelement oder die Kombination des Heizelements
und der Spenderbahn von der Medienoberfläche abgehoben wird.
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Zusätzlich zu
einem Beschränken
des Bereichs des Transfers der Grundierung auf die bedruckbare Oberfläche, indem
eine nichtklebende Oberfläche
auf der Basis unter der bedruckba ren Oberfläche bereitgestellt wird, kann
der Bereich der bedruckbaren Oberfläche, der in der Tat einen transferierten
Abschnitt der Grundierung aufnimmt, ferner auf einen spezifischen
Abschnitt der bedruckbaren Oberfläche beschränkt werden, indem der Abschnitt der
Grundierung auf den Bereich, in dem Wärme und Druck angelegt wird,
beschränkt
wird. Dies kann durch die Verwendung eines Thermodruckkopfes, wie
er bei Thermotransferdruckern verwendet wird, bewerkstelligt werden.
Beispielsweise können
ausgewählte
bedruckte Bereiche, z.B. farbige Bilder, auf der bedruckbaren Oberfläche grundiert
werden, während
andere bedruckte Bereiche, z.B. Schwarzweiß-Text, unbeschichtet bleiben
können.
Ein derartiges Ausführungsbeispiel
ist in 5 gezeigt. Ein derartiges selektives Grundieren
diskreter Bereiche auf Medien ist bei herkömmlichen Laminaten und herkömmlichen
Laminierungsprozessen oder auch bei anderen digitalen Beschichtungsprozessen
nicht denkbar.
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Zusätzlich dazu,
dass sie eine Verbesserung gegenüber
Laminaten darstellt, ist die vorliegende Erfindung auch eine Verbesserung
gegenüber
Flüssiggrundierungen,
da die Grundierung von einem trockenen Band zu einer trockenen Beschichtung
transferiert wird. Es ist keine Nass-Handhabung von weißen Tinten
oder Farben erforderlich. Der Weißfilm wird auf dem Trägerband
vorgeformt, so dass eine gleichmäßige Beschichtung
gewährleistet
wird, im Gegensatz zu der Präzisionssprühbeschichtung,
die bei einer weißen
Flüssigkeit
erforderlich ist. Außerdem
ist im Anschluss an die Aufbringung der durch Wärme übertragenen Schutzgrundierung
im Gegensatz zu einer Nassaufbringung kein Trocknungsschritt erforderlich.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Verbesserung im Vergleich
zu einer Verwendung eines weißen
Toners als Grundierung dar. Die Spenderbahn weist einen vorgeformten
weißen
Film auf dem Träger
auf, so dass eine gleichmäßige Beschichtung
gewährleistet
wird, im Gegensatz zu der Präzisionspulveraufbringung
und Aufschmelzung, die bei dem Weißto nerprozess erforderlich
ist. Der Aufbringungsprozess für
die durch Wärme übertragene
Schutzgrundierung ist einfacher als bei dem Toner, da der Toner
einen Hochspannungs-Aufbringungsschritt
erfordert, auf den ein Aufschmelzschritt bei hoher Temperatur folgt.
Im Gegensatz dazu erfordert die Wärmeübertragung der vorliegenden
Erfindung lediglich einen einzigen Schritt, der dem bei Tonern verwendeten
Aufschmelzschritt sehr ähnlich
ist. Der Nachteil der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu Toner
besteht darin, dass das durch Wärme übertragene
Schutzgrundierungsmaterial teurer sein kann als der Toner und dass
die Spenderbahn auch ein Abfallprodukt, das Trägerband, aufweist, das entsorgt
oder recycelt werden muss.
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Ebenfalls
bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird die Geschwindigkeit der Spenderbahn
durch das Heizelement hindurch bei derselben Geschwindigkeit wie das
Medium gehalten, wodurch eine gleichmäßige Bedeckung gewährleistet
wird. Eine Quellenrolle der Spenderbahn ist in Verarbeitungsrichtung
vor dem Heizelement angeordnet, und eine Aufnahmerolle ist in Verarbeitungsrichtung
danach angeordnet. Die Quellenrolle wird mittels einer Rutschkupplung
oder einer ähnlichen
Vorrichtung bezüglich
ihres Drehmoments begrenzt, um die Spenderbahn zu spannen und das
Schutzgrundierungsmaterial auf der Spenderbahn zu präsentieren
und um zu ermöglichen, dass
die Spenderbahn während
der Aufbringung gleichzeitig mit dem Medium abgerollt wird, wobei
jedoch gewährleistet
wird, dass kein unkontrolliertes Abrollen erfolgt. Die Aufnahmerolle
liefert ausreichend Drehmoment, um die Spenderbahn von der Oberfläche des
beschichteten Mediums abzuschälen,
jedoch nicht genug, um die Kombination aus Spenderbahn/Medium durch
die Aufbringvorrichtung zu ziehen oder die Beschichtung in der Aufbringvorrichtung
zu verzerren. Der Aufnahmemechanismus schält somit die Spenderbahn von
dem beschichteten Medium ab, sammelt die Spenderbahn ein und trägt dazu
bei, die gleichmäßige Spannung
an der Spenderbahn während
der Aufbringung aufrechtzuerhalten.
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Angenommen,
dass das gedruckte Bild auf dem Medium durch Tinte- und Medienoptimierung oder
Nach-Drucken-Trocknungsvorrichtungen
rasch getrocknet werden kann, so kann auch ein Schutzgrundierungsmodul
zur Verwendung angeboten werden, beispielsweise als Einsteckmodul
für einen
Drucker. Ein Tintenstrahldrucker in Kombination mit einem Schutzgrundierungsmodul
würde ein
kompaktes zuverlässiges
System zum Erzeugen dauerhafter Drucke einer Photoqualität liefern.
Statt die Schutzgrundierungsfähigkeit
als Teil eines Einsteckmoduls angeboten zu bekommen, das in dem
Drucker enthalten sein kann oder nicht, kann alternativ dazu ein Drucker
gebaut werden, bei dem die Schutzgrundierungsfunktion vollständig in
einen integrierten Druck- und Beschichtungsdrucker eingebaut ist.
Alternativ dazu kann eine allein stehende Beschichtungsvorrichtung
verwendet werden, die es dem Benutzer ermöglicht, die bereits gedruckten
Lagen, die grundiert werden sollen, von Hand zu laden.
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Ein
Bedecken des Bildes mit einem Grundierungsmaterial bietet den Vorteil,
eine innige, zwischenraumfreie Bindung mit dem Medium zu liefern und
das Bild dadurch vor Umwelteinflüssen
zu schützen.
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Die
Schutzgrundierung ist eine Verbesserung gegenüber der Laminierung, wie zuvor
veröffentlicht
wurde. Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Schutzgrundierungsmaterial
nur an den Stellen auf die Medienoberfläche transferiert, die dem Kontaktdruck
und der Wärme
unterworfen sind. Somit löst
es sich von der Spenderbahn, während
es transferiert wird, und lediglich die Schutzgrundierung, und nicht
die Spenderbahn, ist an der Medienoberfläche angebracht. Es liegt an
allen Rändern
des Druckes eine klare Trennung der Spenderbahn und des Medienmaterials
vor. Im Gegensatz dazu ist bei bisher offenbarten Laminaten das
transferierte Laminat trotzdem an der Grundierungsvorratsquelle
angebracht, bis es durch einen manuellen oder automatisierten Trimmschritt
getrennt wird. Bei der vorliegenden Erfindung besteht kein Bedarf
an einem sekundären
manuellen oder automatisierten Trimmschritt, um die Wärmegrundierungsvorratsquelle
(die Spenderbahn) von dem grundierten Druck zu trennen. Dies erleichtert
auch das problemlose Zuführen
von Material und das Beseitigen von Papierstaus.
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Da
sich bei der vorliegenden Erfindung das Grundierungsmaterial an
den Rändern
des Mediums von der Spenderbahn trennt, ist außerdem die Ausrichtung von
Film auf Medium nicht so kritisch wie die Ausrichtung von Laminat
auf Medium. Wenn beispielsweise ein Laminat fehlausgerichtet ist,
erstreckt sich überschüssiges Material über den
Rand des Druckes hinaus, was ein zusätzliches Trimmen nach der Laminierung
erfordert. Falls eine Grundierung bezüglich des Mediums falsch ausgerichtet
ist, trennt sich der Grundierungsfilm des Schutzgrundierungsmaterials
trotzdem an den Rändern
der Drucke von der Spenderbahn, und es ist kein zusätzliches
Trimmen erforderlich.
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Ein
weiterer Vorteil der Grundierungen der vorliegenden Erfindung besteht
darin, dass die Grundierungen dünner
sind als die meisten Laminate. Die Differenzen bezüglich des
Wärmeausdehnungskoeffizienten
zwischen der Grundierung und dem Medium führt zu einem weniger stark
ausgeprägten Sich-Wellen von durch
Wärme übertragenen
grundierten Drucken im Vergleich zu Laminierten. Außerdem liefert
ein Dünnfilm
ein photorealistischeres Erscheinungsbild, wohingegen typische Laminate
ein Kunststoff- oder künstliches
Erscheinungsbild liefern.
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Ein
Druck der vorliegenden Erfindung ist in der Querschnittsansicht
von 1 veranschaulicht. Der Druck umfasst ein transparentes
Medium (2), das eine erste und eine zweite Oberfläche aufweist. In 1 ist
die erste Oberfläche
die Oberseite des transparenten Trägers, während die zweite Oberfläche – auf die
das Bild aufgebracht ist – die
Seite mit einem gedruckten Bild (4) ist. Das Bild (4)
ist auf die zweite Oberfläche
des Mediums (2) aufgebracht. Ein durch Wärme übertragenes
Grundierungsmaterial (7), wie es hierin offenbart ist,
ist ebenfalls auf die zweite Oberfläche des Medienmaterials (12)
aufgebracht und bedeckt das gedruckte Bild zumindest teilweise,
jedoch vorzugsweise vollständig.
Das Bild kann durch die erste Oberfläche des transparenten Mediums
betrachtet werden (oder, falls eine transparente oder lichtdurchlässige Grundierung
verwendet wird, kann das Bild auch durch die Grundierung betrachtet
werden). Als solches beherbergen und schützen das Medium und die Schutzgrundierung das
Bild.
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Bei
der vorliegenden Erfindung verkörperte Drucke
können
anhand einer Vielzahl von Vorrichtungen erzeugt werden. Derartige
Vorrichtungen umfassen üblicherweise
die in 2 veranschaulichten Elemente, obwohl man erkennen
wird, dass andere Vorrichtungen verwendet werden können, ohne
von dem Schutzumfang und der wahren Wesensart der vorliegenden Erfindung
abzuweichen.
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Die
Vorrichtung der 2 umfasst allgemeinen einen
Rahmen (8), der einen Ladebehälter (10) beherbergt.
Die Ladevorrichtung (10) umfasst einen Mechanismus, der
bekannten Mechanismen zum Laden von Papier bei Druckern oder Fotokopierern,
einschließlich,
aber nicht ausschließlich, Öffnungen
zum Zuführen
einzelner Medienblätter
von Hand, ähnelt, einen
Ladebehälter
(10), der in der Lage ist, mehrere Medienblätter zu
enthalten, oder Kombinationen derselben.
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Nachdem
ein Blatt des Medienmaterials (12) in das System geladen
wurde, spannt die Aufnahmerolle (18) oder eine andere, ähnliche
Einrichtung, einen Abschnitt (20) der Spenderbahn, die
von der Quellenrolle (16) kommt, und zumindest ein Heizelement
(14) erhitzt den Abschnitt der Spenderbahn und presst ihn
gegen das Medium, das auf einer Basis (22) positioniert
ist (die bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in Form zumindest
einer Rolle oder einer Auflageplatte vorliegen kann), um ein Segment der
Wärmeübertragungsgrundierungsmaterialschicht
der Spenderbahn auf das Blatt des Medienmaterials (12)
zu transferieren, während
es sich durch das System bewegt. Am Ende des Mediums (12)
wird das Heizelement (14) oder eine andere, ähnliche
Einrichtung angehoben, so dass es bzw. sie keine Wärme oder
keinen Druck mehr an die Spenderbahn liefert. Die durch Wärme übertragene Schutzgrundierungsschicht
trennt sich während
des Transfers nach oben zu den Rändern
des Mediums von der Spenderbahn, wobei die Schutzgrundierungsschicht
dort an der Oberfläche
des Mediums anhaftet, wo der Druck und die Wärme angelegt wurden, und über die
Ränder
des Mediums hinaus weiterhin an der Spenderbahn angebracht ist.
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3 zeigt
die Vorrichtung der 2, wobei die Bandhandhabungsvorrichtung
(z.B. die Aufnahmerolle (18) und die Quellenrolle (16))
die Spenderbahn in einer Position spannen, so dass sie von dem Heizelement
(14) und der Basis (22) weg ist und nicht mehr
an dieselben anstößt. In dieser
Position wird keine Schutzgrundierungsmaterialschicht auf ein Medium
transferiert.
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Eine
Querschnittsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Spenderbahn
der vorliegenden Erfindung ist durch 4 veranschaulicht. Die
Spenderbahn weist eine Trägerseite
(11) mit einer Schmiermittelschicht (1) und einer
Schicht aus einem Trägerbandmaterial
(3) und eine Transferseite (17), bei der das Schutzgrundierungsmaterial
(7) (das bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Thermoplastharz,
z.B. ein Acryl, Polyolefin, Polyester und/oder deren Derivate sein
kann) selbst zwischen einer Freigabeschicht (12) und einer
Haftschicht (9) angeordnet ist, auf. Die Schmiermittelschicht
(1) befindet sich auf der Außenoberfläche der Trägerseite (11). Die
Schmiermittelschicht (1) verringert eine Reibung zwischen
der Spenderbahn und dem Heizelement. Die Haftschicht (9)
befindet sich auf der Außenoberfläche der
Transferseite (17) und trägt dazu bei, die Schichten
der Transferseite (17) als Grundierung auf der bedruckbaren
Oberfläche
des Mediums zu fixieren. Die Freigabeschicht (5) befindet
sich auf der Innenoberfläche der
Transferseite (17) und fördert die Freigabe der Schichten
der Transferseite (17) aus einer Anhaftung an der Trägerseite
(11) zu einer Anhaftung an der bedruckbaren Oberfläche des Mediums.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Freigabeschicht (5) Wachs.
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5 ist
eine Querschnittsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines grundierten Druckes,
bei dem der ein gedrucktes Bild (114) aufweisende Bereich
der bedruckbaren Oberfläche
(12) mit einer durch Wärme übertragenen
Schutzschicht (116) grundiert ist, während der kein gedrucktes Bild (114)
aufweisende Bereich der bedruckbaren Oberfläche (12) nicht grundiert
ist.
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6 ist
eine Querschnittsansicht eines stärker bevorzugten Ausführungsbeispiels
eines grundierten Druckes, bei dem
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Die
gedruckte Schicht (13) auf der Kunststoffbasis (11)
zusammen ein bedrucktes Transparent (15) bilden. Die Unterseite
des bedruckten Transparents (15) ist mit einer metallisierten,
durch Wärme übertragenen
Schutzgrundierung (27) beschichtet, die mit einer Haftschicht
(17) beginnt, mit der die bedruckte Schicht 13 direkt
beschichtet ist. Unter der Haftschicht (17) befindet sich
eine weiße matte
Schicht (19), die direkt mit einer reflektierenden Metallschicht
(21) grundiert ist (bei einem am stärksten bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann die Metallschicht Aluminium sein, jedoch können auch andere Metallbeschichtungsmaterialien
wie z.B. Silber, Indium, Zink, Chrom, Nickel, Gallium, Cadmium,
Palladium, Molybdän
und Kombinationen derselben verwendet werden). Das Reflexionsschichtmetall
(21) ist mit einer Schutzschicht (23) grundiert.
Diese Schutzschicht wird zuletzt mit einer Freigabeschicht (25) grundiert,
die die Trennschicht zwischen der metallisierten, durch Wärme übertragenen
Unterschicht (27) und der Bandträgerschicht der Spenderbahn (nicht
gezeigt) bildet.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung oben in Verbindung mit zumindest einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, wird man ohne weiteres erkennen, dass der Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung nicht auf ein bestimmtes bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
oder auf bestimmte bevorzugte Ausführungsbeispiele beschränkt sein
soll. Stattdessen soll die vorliegende Beschreibung alle Alternativen,
Modifikationen und Äquivalente
abdecken, die in dem Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die
beiliegenden Patentansprüche
definiert ist, enthalten sein können.