DE69132496T2

DE69132496T2 - Bedrucken von reflektierenden Folien

Info

Publication number: DE69132496T2
Application number: DE69132496T
Authority: DE
Inventors: Vincent Joseph Mako; J. Sundar Rajan
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1990-05-15
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 2001-07-19
Anticipated expiration: 2011-05-15
Also published as: CA2041013C; KR100196767B1; DE69132729T2; RU2036111C1; ES2152214T3; JPH04229887A; AU641492B2; DE69132496D1; LTIP1482A; US5085918A; DK0801372T3; ATE198235T1; ES2160283T3; US5378575A; ATE205627T1; IE911667A1; DK0457544T3; DE69132729D1; AU7526191A; EP0457544B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Schildern, und im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung das Drucken eines wetterfesten Schildes, wie etwa eines Fahrzeugkennzeichens.

STAND DER TECHNIK

Fahrzeugkennzeichen stellen Hersteller vor einige Herausforderungen. Die Kennzeichen müssen alle hinsichtlich Design und Erscheinungsbild übereinstimmen, um ein schnelles Erkennen der durch die verschiedenen zuständigen Behörden für die Ausstellung von Fahrzeugkennzeichen zu gewährleisten und Fälschungen zu verhindern. Gleichzeitig müssen die Kennzeichen eine eindeutig unterscheidbare, individuelle und einzigartige Kennung oder ein derartiges Bild für jedes Fahrzeug vorsehen. Für jedes Fahrzeug ist im wesentlichen ein individueller, kurzer Fertigungsprozess erforderlich, um die einzigartige Kennung bzw. das einzigartige Bild auf einem Rohling eines normal aussehenden Kennzeichens vorzusehen.
Bei dem am besten bekannten Verfahren zum Vorsehen eindeutiger bzw. einzigartiger Bilder handelt es sich um das Stanzen oder Prägen einer Metallplatte, so dass zuerst erhöhte Buchstaben oder Ziffern auf einer Platte vorgesehen werden. Danach werden diese Buchstaben oder Ziffern mit einer flüssigen Tinte oder Farbe in Berührung gebracht, die auf einer Rolle bzw. Walze oder einer Druckunterlage vorgesehen ist. Die flüssige Tinte oder Farbe trocknet, so dass ein Kontrastbild vorgesehen wird, das dem geprägten Bild bzw. dem erhöhten Muster der Platte entspricht. Zur Verbesserung der Wetterbeständigkeit wird die Platte bzw. das Kennzeichen nach dem die Tinte getrocknet ist in einen flüssigen, transparenten Überzug eingetaucht (d. h. in ein lösungsmittelhaltiges Harz oder ein entsprechender Kunststoff). Das resultierende Kennzeichen ist verhältnismäßig robust. Das Präge- und Einfärbeverfahren ist jedoch arbeitsintensiv.
Ein weiterer Aspekt dieses Präge- und Einfärbeverfahrens mit Flüssigfarbe ist die Freisetzung von Lösungsmitteldämpfen aus der getrockneten Tinte. Diese Freisetzung von Lösungsmittel erfolgt zusätzlich zu der Freisetzung von Lösungsmittel beim Eintauchen und dem folgenden Trocknen der transparenten und schützenden Überzugsschicht. Für die Herstellung von Kennzeichen in großen Mengen sind umfassende Investitionen in Trockenöfen und die Entlüftung von Lösungsmitteldämpfen erforderlich. Weltweit kommt es zu zunehmenden Überprüfungen möglicher Risiken und Gefahren für Umwelt und Gesundheit durch Lösungsmitteldämpfe. Es wäre von Vorteil, wenn die Erzeugung von Lösungsmitteldämpfen bei dem Bedrucken von Kennzeichen ganz vermieden werden könnte.
Viele Verkehrsschilder und Kennzeichen weisen eine retroreflektierende Eigenschaft auf, die in der Branche allgemein als wünschenswert betrachtet wird. In derartigen Fällen müssen die Tinten und Farben bzw. die Farben und Lacke so ausgewählt werden, dass sie mit den retroreflektierenden Substanzen kompatibel sind. Bei einem vielseitigeren und effizienteren Druckverfahren können eine Vielzahl von Farbstoffen verwendet werden, die mit den retroreflektierenden Bestandteilen kompatibel sind, die in Kennzeichen und Verkehrsschildern zum Einsatz kommen.
In GB-A-2.126.389 wird offenbart, dass Daten, die eine Zeichenbibliothek der auf einem Nummernschild reproduzierten Zeichen darstellen sowie zusätzliche Informationen wie etwa einen Sicherheitscode, in einem großen Datenspeicher vorgesehen werden können, welcher den Speicher eines Minirechners oder eines Mikroprozessors programmiert. Elemente dieser Daten können über eine Tastatur gemäß der für ein bestimmtes Nummernschild erforderlichen Zeichen ausgewählt werden, und wobei der Computer daraufhin den Betrieb eines Druckers steuert, so dass dieser eine grafische Darstellung der ausgewählten Zeichen auf einem Träger erzeugt, der zumindest einen Teil des fertigen Nummernschilds bildet. Er Computer kann ferner einen zweiten Drucker steuern, so dass von Zeit zu Zeit ein Ausdruck aller Nummernschilder angefertigt werden kann, die bis dahin hergestellt worden sind. Wenn das Verfahren aus diesem Bezugsdokument für die Herstellung von Nummernschildern verwendet wird, die von einer Trägerschicht (z. B. einem Kunststoffüberzug) laminiert werden, wobei sich die Zulassungszeichen zwischen den beiden Schichten befinden, so können die grafischen Bilder vor der Laminierung der beiden Schichten bzw. Lagen auf eine der Schichten gedruckt werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines bedruckten retroreflektierenden Laminats, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
A. Bereitstellen einer retroreflektierenden Folie (22, 102, 226);
B. Bereitstellen einer transparenten Schutzschicht (136, 202);
C. Bereitstellen einer Bildauflösung auf einer Oberfläche entweder der retroreflektierenden Folie oder der transparenten Schutzschicht;
D. Auftragen eines trockenen Tonerpulvers auf die Bildauflösung, wobei das Tonerpulver einen Farbstoff und ein Bindemittel umfasst;
E. Gleichzeitiges Laminieren der retroreflektierenden Folie und der transparenten Schutzschicht aneinander, wobei sich das aufgetragene Tonerpulver dazwischen befindet, wobei das aufgetragene trockene Tonerpulver fixiert wird, um ein fixiertes Bild zu bilden, das der Bildauflösung entspricht.
Die Bildauflösung bzw. -darstellung kann durch Prägen oder digital erfolgen, wie etwa durch ein per Computer erzeugtes Signal aus einem gespeicherten Bild, einem optisch eingescannten Bild, einem auf Mikrofilm gespeicherten Bild oder einem Bild, das eine Bedienungsperson per Computer erstellt hat. Das Verfahren kann ohne die Erzeugung von Lösungsmitteldämpfen ausgeführt werden und eignet sich auch für Schilder in geringen Auflagen, wie etwa für Straßenschilder.
Offenbart wird ferner ein Kennzeichen, das unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gedruckt wird. Bei einem Kennzeichen gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Laminat bzw. einen Schichtstoff, wobei das Laminat mindestens die folgenden Schichten aufweist: ein Substrat, eine retrereflektierende Folienschicht auf dem Substrat, die so ausgerichtet ist, dass sie das die retroreflektierende Folie erreichende Licht entgegengesetzt von der auf das Substrat laminierten Seite zurück reflektiert, und mit einer transparenten oberen Schutzschicht über der retroreflektierenden Folienschicht, sowie mit einer unterbrochenen Bildschicht mit fixiertem Toner, die sich zwischen der retroreflektierenden Folienschicht und der transparenten oberen Schicht befindet. Die Kennzeichen können optional auch ein geprägtes Bild aufweisen, das im wesentlichen dem fixierten Toner entspricht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei ein mechanisch aufgelöstes Bild eingesetzt wird;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei ein digital aufgelöstes Bild eingesetzt wird;
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem ein digital aufgelöstes Bild eingesetzt wird;
Fig. 4 eine teilweise Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Kennzeichens;
Fig. 5 ein Diagramm des Datenflusses innerhalb des bevorzugten Computerprogramms gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Flussdiagramm der Verfahrenssteuerung für das bevorzugte Computerprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine Darstellung der Zeichenerzeugungsfunktion des Programms;
Fig. 8 eine Darstellung der Abtastfunktion des Programms;
Fig. 9 eine Darstellung der Kontrastfunktion des Programms;
Fig. 10 eine Darstellung der Stringerzeugungsfunktion des Programms;
Fig. 11 eine Darstellung eines Abschnitts der Skalierungsfunktion des Programms;
Fig. 12 eine Darstellung eines zweiten Abschnitts der Skalierungsfunktion des Programms;
Fig. 13 eine Darstellung der Zusammenführungsfunktion des Programms; und
Fig. 14 eine Darstellung der Druckfunktion des Programms.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Erfindung wird in Bezug auf die Herstellung eines Kennzeichens für Kraftfahrzeuge beschrieben; das Druckverfahren eignet sich jedoch auch für die Herstellung anderer Schilder und im Besonderen für Autobahn- bzw. Straßenbeschilderungen oder andere Beschilderungen für Einsätze im Freien, die in begrenzter Anzahl hergestellt werden. Ein besonders geeignetes Schild für eine Bedruckung unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Straßennamensschild.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung eines geprägten Schilds gemäß der schematischen Abbildung aus Fig. 1. Vorgesehen ist eine Schildkomponente 22. Vorzugsweise handelt es sich bei der Schildkomponente 22 um ein dünnes Stück eines prägbaren Materials, wie etwa um eine Bahn 24 von einer Rolle 26 aus Aluminium, mit einer Außenschicht aus einer retroreflektierenden Folie. Derartige retroreflektierende Folien sind im Fach zur Verwendung in Verbindung mit Schildern bekannt. Retroreflektierende Folien mit eingekapselten Linsen und die Verwendung von Glaskügelchen zum Vorsehen von reflektierenden Lichtreflektoren werden in folgenden U.S. Patenten beschrieben: in US-A-2.407.680 an Palmquist et al. in US-A-4.626.127 an May; in US-A-4.367.920 an Tung et al. in US- A-4.51.210 an Tung et al und in US-A-4.569.920 an Tung et al. in US-A-4.767.659 an Bailey et al. in US-A-4.664.966 an Bailey et al. und in US-A-4.648.932 an Baley.
Im Allgemeinen weisen retroreflektierende Folien mit eingeschlossenen Linsen in folgender Reihenfolge folgendes auf: eine Adhäsionsschicht zum Auftragen auf einen Träger, wie etwa auf einen Kennzeichen-Rohling, eine regelmäßig reflektierende Oberfläche, eine lichtdurchlässige Abstandsschicht und eine Monoschicht aus Glaskügelchen in einer lichtdurchlässigen Harzschicht. Häufig ist ferner eine äußere Schutzschicht bzw. eine obere Schicht vorgesehen. Die Funktionsweise der retroreflektierenden Folie ist für gewöhnlich wie folgt gegeben: Licht wird von einer externen Quelle durch die Kügelchen geführt, die als Linsen fungieren und das Licht in Richtung der regelmäßig reflektierenden Oberfläche durch die Abstandsschicht leiten. Die reflektierende Oberfläche, die vorzugsweise kappenförmig um jedes der Glaskügelchen vorgesehen ist, führt das Licht zu den Glaskügelchen zurück, die das Licht wiederum zu der Quelle zurück reflektieren.
Die Schildkomponente 22 wird mit einer Prägeeinheit 28 geprägt. Prägeeinheiten sind bei der Herstellung von Kennzeichen allgemein bekannt und weisen kennzeichnenderweise Stanzer- 30 und Stanzerinnenformen 32 bzw. Präger und Prägerinnen auf. Wenn die Stanzer- 30 und Stanzerinnenformen. 32 zusammengedrückt werden, während sich die Schildkomponente dazwischen befindet, wird auf der Schildkomponente 22 ein erhöhter Abschnitt 34 gebildet. Bei diesen Formpaaren bzw. Stempelpaaren handelt es sich um austauschbare Elemente einer Gruppe von Stempeln, wobei allgemein alphanummerische Designs oder Bilder dargestellt werden können. Kennzeichnenderweise steht der erhöhte bzw. geprägte oder gestanzte Abschnitt 34 um etwa 0,15 bis 0,20 cm über die unveränderten Abschnitte der Oberfläche vor. Die retroreflektierende Oberfläche befindet sich auf der Außenseite der Schildkomponente, wobei sie dabei über dem erhöhten Abschnitt 34 liegt und so angeordnet ist, dass sie der zu bedruckenden Oberfläche eine retroreflektierende Eigenschaft verleiht.
Als nächstes trägt eine Druckereinheit 36 ein trockenes Tonerpulver auf den erhöhten Abschnitt 34 auf. Die Schildkomponente 22 kann erhitzt bzw. erwärmt werden, um die Übertragung des Toners zu erleichtern. Der Drucker 36 ist so konfiguriert, dass er das Auftragen von trockenem Tonerpulver auf den nicht erhöhten Abschnitt der Schildkomponente 22 verhindert. Ein geeignetes System zum Auftragen innerhalb der Druckereinheit 36 weist eine drehbare Walze 38 auf, die eine Schicht 40 aus trockenem Tonerpulver trägt. Die drehbare Walze 38 berührt den erhöhten Abschnitt 34 der Schildkomponente 22 direkt oder beinahe. Die Berührung oder die beinahe Berührung zwischen der drehbaren Walze 38 und dem erhöhten Abschnitt 34 ermöglicht die Übertragung zumindest eines Teils der Schicht 40 aus trockenem Tonerpulver auf den erhöhten Abschnitt 34, ohne dass dabei trockener Toner auf die unveränderten Abschnitte (d. h. die nicht geprägten bzw. plastischen Abschnitte) der Oberfläche 35 der Schildkomponente 22 übertragen wird, wobei die Temperatur unterhalb der Temperatur liegt, die eine Fixierung des Tonerpulvers bewirken würde. Die Übertragung des trockenen Tonerpulvers kann durch Erwärmung der geprägten Schildkomponente 22 erleichtert werden. In dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem es sich bei der Walze 38 nicht um eine elektrostatische Walze handelt, ist ein Ladungsträger in dem trockenen Tonerpulver nicht erforderlich. Zum Beispiel trägt eine harte Gummiwalze Tonerpulver zur Übertragung auf die geprägten Abschnitte eines Kennzeichen- Rohlings in ausreichendem Maße.
Das aufgetragene trockene Tonerpulver 42 auf dem erhöhten Abschnitt 34 wird fixiert. Das Fixieren des Tonerpulvers wird gleichzeitig mit dem Schritt des Laminierens ausgeführt, wobei die entsprechend geeignete Temperatur als Teil des Laminierungsschrittes erzeugt wird. Dieser Schritt kann in geeigneter Weise durch die Zufuhr einer ausreichenden Wärmemenge ausgeführt werden, um die Temperatur des trockenen Tonerpulvers so zu erhöhen, dass eine Bindemittelkomponente in dem trockenen Tonerpulver schmilzt. Durch den Vorgang des Fixierens wird das Bild auf den erhöhten Abschnitten fixiert. Das resultierende Produkt kann danach an einer Schneideeinrichtung 60 zugeschnitten und als Kennzeichen oder Schild verwendet werden.
Beim dem Schritt des Laminierens kann eine Bahn einer Schutzfolie in Rollenform vorgesehen und dicht an die Oberfläche und die erhöhten Abschnitte der Schildkomponente geführt werden, wie zum Beispiel durch eine Führungsrolle. Eine Anordnung von Klemmwalzen sieht einen Walzspalt vor, um die Schutzfolie über die erhöhten Abschnitte 34 sowie auf die nicht erhöhte Oberfläche 35 zu drücken. Durch das Auftragen der Schutzfolie wird der fixierte Toner zwischen der Schildkomponente 22 mit einer retroreflektierenden Folie auf der Außenseite und der Schutzfolie dicht eingeschlossen, und wobei der fixierte, getrocknete Toner vor Wettereinflüssen geschützt wird. Die Laminierung des Schutzfolienüberzugs, wie etwa eines gerichteten Polyalkylmethacrylates, das mit einer dünnen Schicht eines druckempfindlichen Acrylatklebstoffs überzogen ist, wird als ein Kombinationsschritt aus Fixierung und Abdeckung ausgeführt. Entsprechende Temperaturen bewirken sowohl die Fixierung als auch die Laminierung, wobei die Temperaturen dabei jedoch niedriger sind als die Temperaturen, die die Orientierung der Deckfolie verändern.
Die Prägeeinheit 28 in dem ersten Verfahren 20 dient zur Darstellung bzw. Definition eines erhöhten Bilds auf der Schildkomponente 22. Herkömmlicher Weise müssen passende Patrizen 30 und Matrizen 32 verwendet werden, um eine bestimmte Bilddarstellung vorzusehen. In der Prinzipskizze au Fig. 1 wird ein derartig definiertes Bild durch den erhöhten Abschnitt 34 dargestellt. Da Kennzeichen in besonders kleinen Auflagen (d. h. ein oder zwei Kennzeichen pro Fahrzeug) hergestellt werden, und da für jedes Fahrzeug sich unterscheidende Bilder erforderlich sind, ist nach dem Prägen jedes oder jedes zweiten Kennzeichens eine Modifikation der Prägeeinheit 28 erforderlich. Das erste Verfahren weist das Merkmal auf, dass ein Kennzeichen hergestellt werden kann, ohne dass dabei Lösungsmitteldämpfe erzeugt werden. Das Verfahren kann alternativ als Ersatz bei der traditionellen Herstellung von Kennzeichen eingesetzt werden. Bei diesem ersatzweisen Einsatz würde es allerdings weiterhin zur Erzeugung von Lösungsmitteldämpfen bei dem transparenten Tauchverfahren kommen.
Schutzfolien mit zulässigen Dehn- oder Elongationsausmaße werden in den U.S. Patenten U-A-4.664.966 und US-A-4.767.659 an Bailey et al. offenbart. Kennzeichen mit retroreflektierenden Folien sind in der Branche besonders beliebt und wünschenswert.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren 100 des Bedruckens eines Kennzeichens unabhängig von der Notwendigkeit des Prägens gemäß der schematischen Abbildung aus Fig. 2 vorgesehen. Bei dem Verfahren 100 wird eine retroreflektierende Folie 102 als Rolle 104 und Bahn 106 vorgesehen. Die Bahn 106 berührt die drehbare Walze 108 direkt oder nahezu. Die Oberfläche 110 der Walze 108 ist eine wiederverwendbare Oberfläche, die anfangs elektrostatisch geladen wird. Die elektrostatische Ladung wird durch eine Laserabbildungsvorrichtung 112 so verändert, dass sie ein latentes Bild bildet und die Aufnahme eines trockenen Tonerpulvers aus einem Behälter 114 ermöglicht. Die wiederverwendbare Oberfläche 110 der drehbaren Trommel trägt Teile des trockenen Tonerpulvers 116 in einer Anordnung bzw. in einem Muster, das einer gewünschten Bildauflösung entspricht, die durch die Laserabbildungsvorrichtung 112 auf die wiederverwendbare Oberfläche 110 übertragen wird. Die trockenen Toneranteile 116, die auf der wiederverwendbaren Oberfläche 110 der drehbaren Walze 108 getragen werden, werden in Kontakt mit der retroreflektierenden Folienbahn 106 gebracht und auf diese übertragen, wobei trockenes Tonerpulver auf Abschnitte der Oberfläche der Bahn 106 gemäß der Definition bzw. der Auflösung des gewünschten Bildes aufgetragen wird. (Die wiederverwendbare Oberfläche 110 verbleibt an der Walze 108 zur Verwendung bei der Übertragung neuer Bilder auf weitere Abschnitte bzw. Teilstücke der Bahn 106.)
Die retroreflektierende Folie wird von einer Rolle 126 auf eine Bahn 124 eines Trägermaterials laminiert, wie zum Beispiel auf 0,8 mm dickes Aluminium. Das Trägermaterial wird durch ein Rolle bzw. Walze 128 dicht an die retroreflektierende Folienbahn 106 geführt und durch ein Walzenpaar 130 und 132 laminiert, das einen Spalt 134 bildet. Eine schützende, transparente Deckfolie, die als Bahn 136 von einer Rolle 138 vorgesehen wird, wird durch eine Regelwalze 140 dicht an den Spalt 134 geführt und gleichzeitig laminiert. In einem letzten Schritt wird das Kennzeichen 142 durch eine Schneidevorrichtung 144 zugeschnitten.
Optional kann nach dem Laminieren an dem Walzenspalt 134 ein Randpräge- oder Randstanzschritt ausgeführt werden. Das Randstanzen oder Randprägen dient zur Versteifung und weiteren Verstärkung des resultierenden Kennzeichens 142. Für das Bedrucken durch das Verfahren 100 aus diesem Ausführungsbeispiel ist dieses Prägen oder Stanzen allerdings nicht erforderlich.
Das Fixieren des Tonerpulvers erfolgt gleichzeitig zu dem Schritt des Laminierens, wobei die entsprechend geeignete Temperatur als Teil des Schritt des Laminierens erzeugt wird. In einem derartigen Ausführungsbeispiel können die Hitze und die Temperatur durch erwärmte Walzen 130 und 132 vorgesehen werden, welche den Walzenspalt 134 bilden.
Ein Merkmal des Ausführungsbeispiels 100 ist es, dass die Kennzeichen ohne die Erzeugung jeglicher Lösungsmitteldämpfe hergestellt werden können. In der Vergangenheit wurden Lösungsmitteldämpfe normalerweise durch verschiedene Tinten, Farbstoffe oder Lacke auf Lösungsmittelbasis erzeugt, die für die Erzeugung eines Bilds verwendet wurden. Ein weiteres Merkmal des Verfahrens 100 ist es, dass das Bild elektronisch oder digital aufgelöst wird und nicht mechanisch, wie in dem Verfahren 20, das in Bezug auf die Abbildung aus Fig. 1 beschrieben worden ist. Das Verfahren 100 eignet sich somit besonders für kleine Auflagen, wie etwa von einem oder zwei Kennzeichen, da die Patrizen und Matrizen nach jeder besonders kleinen Auflage von Kennzeichen nicht modifiziert oder angepasst werden müssen. Ferner ist der Bereich der zur Verfügung stehenden Bilder nicht auf die Bilder beschränkt, die durch eine Gruppe mechanischer Stempel definiert sind, vielmehr sind die Bilder lediglich auf die Bilder beschränkt, die digital aufgelöst bzw. dargestellt werden können. Kennzeichnenderweise können digital mehr Bilder dargestellt werden als mechanisch. Digitale Bilder können auch schneller und mit weniger Arbeitsaufwand modifiziert werden.
In diesem und anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die wiederverwendbare Oberfläche 110 alternativ durch eine Bandoberfläche oder eine andere bekannte Einrichtung zur Aufnahme eines latenten Bildes vorgesehen werden, die trockenes Tonerpulver gemäß dem latenten Bild aufnimmt, und wobei das trockene Tonerpulver in der Folge auf eine zu bedruckende Oberfläche übertragen wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein weiteres Verfahren 200 des Druckens eines Bildes ohne die Notwendigkeit des Prägens vorgesehen, wie dies schematisch in der Abbildung aus Fig. 3 dargestellt ist. Eine Bahn aus einer lichtdurchlässigen Schutzfolie 202, die vorzugsweise als eine Rolle 204 vorgesehen wird, weist eine Oberfläche 206 auf, die bedruckt und in dem Endprodukt an eine retroreflektierende Folie laminiert werden soll. Die Oberfläche 206 berührt eine elektrostatische Oberfläche 208 einer drehbaren Walze 210. Die Oberfläche 208 wird zu Beginn elektrostatisch geladen. Die Ladung wird durch eine Laserabbildungsvorrichtung 212 modifiziert, die mit einer digitalen Bildauflösungseinrichtung (nicht abgebildet) verbunden ist. Der Laser 212 ändert die elektrostatische Ladung an Abschnitten der Oberfläche 208, so dass trockenes Tonerpulver der Abbildungsvorrichtung aus einem Behälter 216 von der Oberfläche 208 in diskreten Bereichen aufgenommen wird, die der Bildauflösung entsprechen. Die diskreten Abschnitte 218 des trockenen Toners, die den Bildauflösungen entsprechen, werden als nächstes auf die Oberfläche 206 der schützenden Deckfolie 202 aufgetragen, wenn diese die drehbare Walze 210 berührt. Das auf diese Weise aufgetragene trockene Tonerpulver haftet in Abschnitten der Oberfläche 206, die der Bildauflösung entsprechen, die durch den digitalen Bildauflösungsmechanismus vorgesehen wird, an der Oberfläche 206.
In der Folge wird eine durch eine Rolle 228 vorgesehene retroreflektierende Folienbahn 226 durch eine Führungswalze 230 dicht an die Oberfläche 206 geführt. Vorzugsweise wird eine Trägerbahn, die etwa durch eine Aluminiumrolle 234 vorgesehen wird, auch durch eine Rolle 236 dicht an die entgegengesetzte Seite der retroreflektierenden Folie 226 geführt. Als nächstes sieht ein Walzenpaar 238 und 240 einen Walzenspalt 242 vor, der die Laminierung der drei Bahnen bewirkt. In der Folge kann die resultierende Laminierung durch eine herkömmliche Schneideeinrichtung 244 zu Kennzeichen 246 zugeschnitten werden. Optional und vorzugsweise kann der Rand des Kennzeichens 246 nach der Durchführung durch den Walzenspalt 242 geprägt bzw. gestanzt werden, um das Kennzeichen 247 weiter zu verstärken.
Wie in dem Verfahren 100 aus Fig. 2 kommt es bei dem Verfahren 200 aus der Abbildung aus Fig. 3 nicht zur Erzeugung von Lösungsmitteldämpfen, und wobei das Verfahren vielseitig ist und effizient zum Drucken kleiner Auflagen eingesetzt werden kann.
Ebenso wie das Verfahren 100 verbindet das Verfahren 200 das Fixieren und Laminieren in einem einzigen gleichzeitigen Ablauf, indem an dem Walzenspalt 242 erwärmte Walzen 238 und 240 zum Einsatz kommen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Schilds der vorliegenden Erfindung ist in der Abbildung aus Fig. 4 unter 300 in einer auseinandergezogenen Querschnittsansicht dargestellt. Das Schild 300 umfasst eine obere Schutzschicht 302 mit einer ersten oder äußersten Oberfläche 304 und einer zweiten oder inneren Oberfläche 306. Die optionale obere Schutzschicht 302 befindet sich auf der Seite des Schilds 300, die betrachtet wird und transparent ist. Von der Betrachtungsseite des Schildes 300 aus gesehen handelt es sich bei der nächsten Schicht um die unterbrochene Abbildungsschicht 308, die aus dem fixierten trockenen Tonerpulver gebildet wird. Die Abbildungsschicht 308 weist eine erste oder auswärts gerichtete Oberfläche 310 und eine zweite oder einwärts gerichtete Oberfläche 312 auf. Als nächstes ist in dem Schild 300 die retroreflektierende Folienschicht 314 vorgesehen. In der Abbildung aus Fig. 4 ist die retroreflektierende Folienschicht 314 als eine retroreflektierende Folie mit eingeschlossenen Linsen dargestellt, und wobei sie so ausgerichtet ist, dass Licht, das aus der Richtung der optionalen oberen Schutzschicht 302 eindringt, zurück reflektiert wird. Diese Folien 314 weisen vorzugsweise eine untere Adhäsionsschicht 316, eine gerichtet reflektierende Schicht 318, eine transparente Abstandsschicht 324, eine Monoschicht aus Linsen 320 und eine transparente obere Schicht 322 auf. Die retroreflektierenden Folien mit eingeschlossenen Linsen wurden bereits in dem U.S. Patent US- A-4.664.966 an Bailey et al beschrieben. Unterhalb der retroreflektierenden Folie 314 befindet sich eine tragende Träger- bzw. Substratfolie 326 mit einer oberen Oberfläche 328 und einer unteren Oberfläche 330. Bei einem bevorzugten Träger handelt es sich um Aluminium, wobei alternativ auch Stahl, Holz, Sperrholz oder verschiedene Kunststofffolien geeignet sind.
In der fertigen Ausführung werden die Schichten 302, 308, 314 und 326 des Schildes 300 aneinander laminiert, so dass in das Schild 300 durch die obere Schutzschicht 302 eintretendes Licht, das nicht auf die unterbrochene Abbildungsschicht 308 trifft, durch die retroreflektierende Folie 314 zurück reflektiert wird, so dass es wieder aus der oberen Schutzschicht 302 austritt. Da das Licht zurück reflektiert wird, wird es allgemein entlang oder sehr nah an dem ursprünglichen Weg zurück geführt. Licht, das durch die obere Schutzschicht 302 in das Schild 300 eintritt und auf die unterbrochene Abbildungsschicht 308 trifft, wird im Vergleich dazu anders beeinflusst. Wenn die unterbrochene Abbildungsschicht opak ist, absorbiert sie das Licht entweder oder reflektiert (keine Retroreflexion) das Licht zurück durch die obere Schicht, und zwar allgemein in einer neuen Winkelanordnung. Wenn das unterbrochene Bild einige Lichtwellenlängen durchlässt und andere Wellenlängen absorbiert, verlaufen die übertragenen Wellenlängen durch die retroreflektierende Schicht 314, so dass sie entlang dem ursprünglichen Weg zurück reflektiert werden. Bei einer Betrachtung sehen diese lichtdurchlässigen farbigen Bilder 308 eine farbige Lichtabbildung vor, die sich dazu eignet, Informationen zu einem Betrachter zu übertragen.
Bevorzugte feste Toner weisen die folgenden Merkmale bzw. Eigenschaften auf: eine Beständigkeit in Bezug auf Witterungseinflüsse sowie eine gute Adhäsion an dem Substrat bzw. an dem Träger, auf das bzw. auf den sie aufgetragen werden. Ein für die Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignetes trockenes Tonerpulver erfordert einen Farbstoff und ein Bindemittel. Wenn der Toner durch eine elektrostatische Walzenoberfläche aufgetragen wird, kann in dem Toner auch ein Ladungsträger vorgesehen werden.
Ein geeignetes Bindemittel ist ein alkylsubstituietes Acrylat- oder Methacrylatpolymer, wobei die Alkylgruppen 1 bis 9 Kohlenstoffatome aufweisen. Geeignet sind auch Mischungen derartiger Acrylate und im Besonderen ein Copolymer aus Methyl- und Buthylmethacrylaten (wie zum Beispiel Acryloid B- 66, das von der Rohm & Haas Company erhältlich ist). Bei anderen geeigneten Bindemitteln handelt es sich um Polyvinylacetale, wie etwa Polyvinylbutryal (z. B. die Polyvinylbutryale B-90 oder B-72 der Marke BUTVAR, die von der Monsanto Chemical Company erhältlich sind); Polyolefine; Polyester (wie etwa PE-200D der Marke VITEL der Goodyear Tire & Rubber Company oder carboxylterminiertes Polyester der Marke ARAKOTE 3000 optional gemischt mit Mehrzweck-Epoxidharz (Triglycidylisocyanurat) der Marke ARALDITE PT810, die beide von der Ciba-Geigy Chemical Company erhältlich sind); und Vinylharze (wie zum Beispiel das Vinylharz der Marke VINYLITE, VAGH-Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat, erhältlich von der Union Carbide Corporation).
Die bevorzugten Bindemittel sind durch eine verhältnismäßig hohe Transparenz und Klarheit gekennzeichnet. Die bevorzugten Bindemittel weisen zusätzlich Glasumwandlungstemperaturen (Tg) von etwa -15ºC bis etwa 150ºC, vorzugsweise von etwa 35ºC bis etwa 110ºC auf, wobei eine Temperatur von etwa 50ºC am meisten bevorzugt wird. Die am meisten bevorzugten Bindemittel werden auf der Basis ihre potenziellen starken Wechselwirkungen mit der zu bedruckenden Oberfläche ausgewählt. Als Faktoren, die potenziell starke chemische Wechselwirkungen vorsehen werden im Besonderen berücksichtigt die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Bindungen, wie etwa Ionenbindungen, kovalente Bindungen, Donor-Acceptor-Bindungen sowie sekundäre Bindungen, wie etwa Wasserstoffbindungen und von der Waalssche Bindungen zwischen dem Bindemittel und der zu bedruckenden Oberfläche. Bei der Bewertung des Potenzials können die relevanten Bindungsenergien Lehrbüchern entnommen werden, wie etwa dem Lehrbuch Adhesion and Adhesives: Science and Technology, von A. J. Kinloch, 1987, University Press Cambridge, Großbritannien.
Darüber hinaus können die am meisten bevorzugten Bindemittel, wenn sie in einem trockenen Tonerpulver vorkommen, bei Temperaturen von etwa 50ºC bis etwa 240ºC und vorzugsweise bei Temperaturen von etwa 120ºC bis etwa 200ºC laminiert werden. Die bekannte retroreflektierende Folie der Marke REFLECTO-LITE von der Minnesota Mining and Manufacturing Company aus St. Paul, Minnesota, weist zum Beispiel eine Polyvinylbutyral- Oberfläche und somit kompatible Bindemittel auf, die eine Laminierung trockener Tonerpulver bei Temperaturen von etwa 50ºC bis 240ºC bewirken, wobei die Toner bei der Laminierung einer Schutzfolie aus einem Ethylacrylsäure-Copolymers an der retroflektierenden Folie fixiert werden können. Die Laminierungstemperaturen beziehen sich auf die Temperaturen, die an der Oberfläche der Walzen 132 und 240 in den entsprechenden Abbildungen der Fig. 2 bzw. 3 gemessen werden können. Die Temperaturen an den Oberflächen, wie etwa 102 in Fig. 2 oder 202 in Fig. 3, können niedriger sein als die hier erwähnten Laminierungstemperaturen. Am meisten bevorzugt werden Bindemittel, die bei Temperaturen von etwa 150ºC verwendet werden können. Die bevorzugten Bindemittel sind auch gegen einen Qualitätsverlust durch Ultraviolettlicht beständig und haften an der Oberfläche, auf die der Toner gedruckt wird.
Geeignete Ladungsträger sind positive Ladungskontrollmittel, die als Zusätze für trockene Tonerzusammensetzungen entwickelt werden, wie zum Beispiel Copolymere aus Butyl und Methylmethacrylat (wie etwa das Acrylpolymer der Marke TRIBLOX PC-100 (erhältlich von der E. I. DuPont de Nemours Company)). Polyester und Vinylharze können ebenfalls als Ladungsträger verwendet werden. Ein bevorzugter Acrylcopolymer-Ladungsträger weist die folgenden Eigenschaften bzw. Merkmale auf: ein Molekulargewicht von 2000 bis 5000; eine Glasumwandlungstemperatur (Tg) von 53ºC bis 59ºC, einsetzend bei etwa 46ºC, mit einem Stickstoffanteil von etwa 1%, gemessen von NMR. Bevorzugte Ladungsträger sind auch verhältnismäßig lichtdurchlässige oder transparente Materialien, die auch beständig sind gegen Qualitätsverlust bzw. Abbau durch Ultraviolettlicht. Bei einem schwarzen Toner ist ein transparenter Ladungsträger nicht wesentlich. Für einen derartigen Toner kann als Ladungsträger zum Beispiel ein Azinfarbstoff (Nigrosine Solvent Black 7, CI#50415 : 1) verwendet werden, der von der Orient Chemical Company, Port Newark, New Jersey, erhältlich ist. Bei den am meisten bevorzugten Ladungsträgern handelt es sich um Acrylpolymere (d. h. Alkylacrylate oder Alkylmethacrylate) mit Aminfunktionalität (d. h. funktionelle Gruppen mit Aminstickstoff oder quartärem Ammoniakstickstoff).
Geeignete Färbemittel sind Pigmente, wie etwa Pigment Red 179 oder 224 von der Harmon-Mobay Chemical Company; Pigment Yellow 110 oder Pigment Violet 37 von der Ciba-Geigy Company; Pigment Green 7 oder 36 von der Sun Chemical Company; Pigment Blue 15;1 oder Blue 15;6 von BASF; und Regal 500R Carbon Black von der Cabot Corporation. Geeignete Färbemittel sind auch Farbstoffe, wie etwa Amaplast Yellow, erhältlich von der Color-Chem International Corporation oder LATYL Brilliant Blue BGA von der DuPont Company. Allgemein müssen die Pigmente oder Farbstoffe beständig sein gegen den chemischen Abbau durch schädliche Umwelteinflüsse und Ultraviolettlicht. Vorzugsweise sind die Pigmente in einem Dispersionsharz dispergiert, wie etwa Red 229 dispergiert in dem Harz Vinylite VAGH in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1. Diese Dispersion unterstützt die Erhaltung der kleinen Partikelgröße der Pigmente, die für die Realisierung eines lichtdurchlässigen Bilds wünschenswert ist.
Das fixierte Tonerbild auf retroreflektierenden Schildern ist vorzugsweise bei allen Farben außer schwarz lichtdurchlässig. Dabei verlaufen mindestens 10% des in den Abbildungsbereich eintretenden Lichts durch den Toner, außer bei Carbon Black. Bei schwarzen Bildern, die aus dem Einsatz von Carbon Black resultieren, ist das fixierte Tonerbild jedoch opak. Das heißt, kein Teil des in den schwarzen Abbildungsbereich eintretenden Lichts verläuft durch den Toner.
Geeignete trockene, pulverförmige Toner können aus einer Kombination aus etwa 64 bis etwa 98 Gewichtsprozent Bindemittel und etwa 1 bis etwa 20 Gewichtsprozent eines Ladungsträgermittels und etwa 1 bis etwa 16 Gewichtsprozent Färbemittel hergestellt werden; vorzugsweise als eine Kombination aus etwa 76 bis etwa 92 Gewichtsprozent Bindemittel, etwa 2 bis etwa 12 Gewichtsprozent Ladungsträgermittel und etwa 6 bis etwa 12 Gewichtsprozent Färbemittel; und wobei eine Kombination aus etwa 88 Gewichtsprozent Bindemittel, etwa 4 Gewichtsprozent Ladungsträgermittel und etwa 8 Gewichtsprozent Färbemittel am meisten bevorzugt wird.
Das Bindemittel, Ladungsträgermittel und Färbemittel können mechanisch (das Bindemittel und der Ladungsträger geschmolzen) unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders gemischt werden, wie etwa mit einem Doppelschneckenextruder mit variabler Geschwindigkeit, wie etwa das Modell mit Getriebeantrieb von Baker Perkins mit Haake Rheocord Drehmoment-Elektrodynamometer. Vorzugsweise erzeugt der Doppelschneckenextruder während der Extrusion eine Temperatur von ungefähr 150ºC bis ungefähr 225ºC. Das extrudierte Produkt kann in einer Hammermühle und danach in einer Strahlmühle gemahlen werden, so dass eine Mischung mit Partikelgrößen von etwa 5 bis etwa 100 Mikrometern, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 50 Mikrometern und am besten von etwa 5 bis etwa 20 Mikrometern erzeugt wird. Bei einer geeigneten Strahlmühle handelt es sich um eine NPA Supersonic Jetmill Strahlmühle des Modells PJM IDS-2, die von der Nippon Pneumatic Manufacturing Company erhältlich ist. Das resultierende Material kann in einem Tonermagazin eines Laserdruckers eingesetzt werden.
Geeignete Oberflächen von zu bedruckenden Schildkomponenten können aus Materialien hergestellt werden, die Polymere umfassen, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die folgende Stoffe umfasst: Polyalkylacrylate, Polyalkylmethacrylate, Polyester, Vinylpolymere, Polyurethane, Celluloseester, Fluorpolymere, Polycarbonate, Polyolefine, ionomere Copolymere und Copolymere aus Ethylen und Propylen mit Acrylsäure, Methacrylsäure oder Vinylacetat. Zu den geeigneten retroreflektierenden Folien zählen die retroreflektierende Folie HIGH INTENSITY der Marke SCOTCH-LITE und die retroreflektierende Folie der Marke REFLECTO-Lite. Die Oberflächenschichten können aus Polyalkylacrylaten oder Polyalkylmethacrylaten (im Besonderen Polymethylmethacrylat (PMMA)), Polyester, Vinylpolymeren und Polyvinylacetalen, wie etwa Polyvinylbutryalen, hergestellt werden. Die retroreflektierenden Folien der Marken SCOTCH-LITE und REFLECTO-LITE sind von der Minnesota Mining and Manufacturing Company aus St. Paul, Minnesota, erhältlich.
Zur Ausführung der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl elektrofotografischer Drucker verwendet werden. Ein geeigneter Drucker ist der Multifunction Printer Model 1800 der Marke 3M, der von der Minnesota Mining and Manufacturing Company aus St. Paul, Minnesota, erhältlich ist. Der Drucker Model 1800 wurde ursprünglich für die automatische Papierzufuhr entwickelt, wobei unter Verwendung im Fach allgemein bekannter Modifikationen auch für Endlosbahnen verwendet werden kann. Der trockene, pulverförmige Toner gemäß der vorliegenden Erfindung ersetzt den normalerweise in Verbindung mit dem Drucker verwendeten Toner. Der Drucker Model 1800 ist ein Doppelmodusdrucker bzw. ein Drucker mit zwei Betriebsarten. Der Drucker eignet sich zum Bedrucken von 35-mm-Lochkarten bis hin zu Mikrofilm. Der Drucker akzeptiert auch digitale Informationen von einem Host-Rechner (wie etwa einem Computer von Sun Microsystems) in Form von Rasterdateien. Ein weiterer geeigneter Drucker der Marke 3M ist der Laserdrucker Model 679 LBQ LASER PRINTER, der von der Minnesota Mining and Manufacturing Company aus St. Paul, Minnesota, erhältlich ist.
Vorzugsweise wird ein derartiger Drucker in Verbindung mit einem CONTROLLER Model 1811 der Marke 3M verwendet, der ebenfalls von der Minnesota Mining and Manufacturing Company aus St. Paul, Minnesota, erhältlich ist. Beide Drucker sind in der Lage, mit einer horizontalen und vertikalen Auflösung von 200 Punkten pro Zoll (Dots per Inch bzw. dpi) zu drucken (d. h. 79 Punkte pro Zentimeter bzw. 3,95 Linienpaare pro Millimeter), und sie akzeptieren Rasterdatendateien von einem Raster-basierten Host-System (wie etwa einem Computer von Sun Microsystems) oder einem Vektor-basierten Host-System über einen Vektor-Raster-Umwandler.

BESCHREIBUNG DES COMPUTERPROGRAMMS

In dem Anhang zu dieser Beschreibung ist ein bevorzugtes Computerprogramm zur Auflösung von Kennzeichenbildern aufgeführt, das in der Computersprache "C" zur Verwendung auf einem Rechner von Sun Microsystems geschrieben ist. Standard- Computerprogramme zur Auflösung eines zu druckenden Bilds in Form von Rasterdateien sind allgemein bekannt. Viele dieser Programme leiden allerdings unter mangelnder Geschwindigkeit bei der Auflösung eines Bilds und/oder sie neigen dazu, Bilder mit unzulässig "groben" bzw. "rauhen" Rändern zu erstellen, wenn sie auf Formate vergrößert werden, die für ein alphanummerisches Bild auf einem Kennzeichen verwendet werden (d. h. mit einer Höhe von ca. 6 cm). Zum Beispiel sehen ArtisanTM, ein von Media Logic, Inc., Santa Monica, USA, erhältliches Grafik-Druckprogramm und SunDrawTM, ein von Sun Microsystems, Inc., Mountain View, Kalifornien, USA, erhältliches Druckprogramm für Grafiken, jeweils Ein-Bit- Raster-Zeichendateien mit nur etwa 20% der Auflösung des Programms gemäß der vorliegenden Erfindung vor.
Das bevorzugte Computerprogramm ist in der Lage die beste Auflösung des Druckers auszunutzen, d. h. 200 Punkte pro Zoll (d. h. etwa 7,9 Punkte pro Millimeter oder 3,95 Punkte pro Millimeter). Das Programm sieht ferner eine Mehrzahl von "Bedienerführungsbildschirmen" für einen Bildschirm vor, die einer Bedienungsperson die Zusammenstellung und Ansicht eines Bildes für die alphanummerische Kennzeichnung auf einem Kennzeichen ermöglichen. Die Bilder werden in kleinerem bzw. verkleinerten Format überprüft, so dass das Bild für ein ganzes Kennzeichen auf einem Bildschirm überprüft werden kann.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Computerprogramm kann allgemein in Bezug auf die Übersicht aus den Fig. 5 und 6 verstanden werden. In der folgenden Beschreibung werden zwei Arten von Rasterdateien erwähnt: rohe Rasterdateien und Sun-Rasterdateien. Unter "rohen Rasterdateien" werden Rasterdateien mit einem spezifischen, der Erkennung dienenden Header verstanden, der zur Erkennung und der Verarbeitungskompatibilität innerhalb des erfindungsgemäßen Programms dient. Der Fachmann wird erkennen, dass zahlreiche alternative, der Erkennung dienende Header-Typen verwendet werden können, um Rasterdateien-Datenstrukturen innerhalb eines Programms einheitlich zu gestalten.
Die Abbildung aus Fig. 5 zeigt ein dem Programm zugehöriges Gesamt-Datenflussmuster. Die Daten, die dem Computer, der das Programm verarbeitet, ursprünglich zugeführten Daten können entweder als mit dem Auge lesbares Bild vorgesehen werden, wie etwa ein auf Papier vorgesehenes Bild, das optisch eingelesen und an der Scanner-Schnittstelle eingegeben wird, oder alternativ kann das Bild im Programm erzeugt werden, wie zum Beispiel für Kennzeichen erzeugte alphanummerische Zeichen.
Über die Scanner-Schnittstelle bearbeitet die Scan-Funktion das eingegebene Bild und wandelt dieses in eine 8-Bit Sun- Rasterdatei um, die Graustufeninformationen aufweist. Die Kontrastfunktion wandelt die 8-Bit Rasterdatei in eine 1-Bit Sun-Rasterdatei um, die in Schwarzweißform vorgesehen wird.
Die Daten zur Auflösung eines Bildes können auch unter Verwendung der Zeichenfunktion vorgesehen werden. Die durch die Zeichenfunktion erzeugten Daten werden in einer Zeichen- Bibliotheksdatei gespeichert. Die Makestring-Funktion wird zur Verknüpfung einer Mehrzahl von Dateien individueller Zeichen aus der Zeichenbibliothek verwendet, bearbeitet dann die verknüpften Daten und wandelt diese in eine 1-Bit Sun- Rasterdatei um. Sobald ein Bild als 1-Bit Sun- Rasterdateiformat verfügbar ist, kann entweder die Merge- Funktion und/oder die Skalierungsfunktion verwendet werden, um das letztendliche Bild zu verbessern oder zu modifizieren. Eine 1-Bit Sun-Rasterdatei kann durch die Druckfunktion in eine 1-Bit rohe Rasterdatei umgewandelt und dann über eine Versatec-Druckerschnittstelle zu einem Drucker übermittelt werden, wo sie aus dem Rasterformat in ein lasergeschriebenes latentes Bild auf einer wiederverwendbaren Walzenoberfläche umgewandelt wird. Wie dies bereits vorstehend im Text beschrieben worden ist, werden Abschnitte des trockenen Tonerpulvers von den latenten Bildabschnitten der wiederverwendbaren Oberfläche angenommen und in der Folge auf die zu bedruckende polymere Oberfläche übertragen.
In dem Datenflussdiagramm aus Fig. 5 stellt der große äußere Kreis alle Programme bzw. die vollständige Software gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Computer dar. Die vier kleineren Kreise stellen Dateiklassen dar, wie etwa 8-Bit Sun- Rasterdateien, komprimierte 1-Bit Sun-Rasterdateien, 1-Bit Sun-Rasterdateien (ohne Komprimierung) und 1-Bit rohe Rasterdateien. Innerhalb der Klasse der 1-Bit Sun- Rasterdateien können verschiedene Arten auftreten. Bei einer 1-Bit Sun-Rasterdatei kann es sich zum Beispiel um eine Datei handelt, die aus einem eingescannten Bild, einem im Programm erzeugten Bild, wie etwa einem alphanummerischen Zeichen, einer Datei als Folge der Merge-Funktion an einer bereits vorhandenen 1-Bit Sun-Rasterdatei oder einer Datei resultiert, die ein Ergebnis der Verwendung der Skalierungsfunktion an einer vorhandenen 1-Bit Sun-Rasterdatei ist. Die Dateien können während dem Druckverfahren oder durch allgemein bekannte Programme für die Bildschirmansicht überprüft werden. Die 1-Bit Sun-Rasterdateien weisen einen 36-Byte-Header auf, der die Datenlänge der Datei, die Rasterzeilenlänge und die - höhe sowie die Anzahl der Zeilen pro Bild anzeigt. Im Vergleich dazu muss eine 1-Bit rohe Rasterdatei für den Drucker vordefiniert werden. Die Druckfunktion setzt voraus, dass Dateien mit einem Header die Definition der Zeilentiefe aufweisen, die kennzeichnenderweise mit 400 Bytes pro Zeile vordefiniert wird.
Wie dies in der Abbildung aus Fig. 6 dargestellt ist, veranschaulicht ein Prozesssteuerungs-Ablaufdiagramm den wesentlichen logischen Ablauf des Programms über alle Funktionen. Beginnend mit der Scan-Funktion wird eine Bilddatei aus einer Graustufe unter Verwendung der Kontrastfunktion in eine 1-Bit Sun-Rasterdatei umgewandelt. Ein Benutzer kann überprüfen und bestätigen, ob eine Bilddatei dem gewünschten Bild entspricht. Wenn dies nicht der Fall ist, kann der Benutzer die Bilddatei bearbeiten oder das Bild erneut einscannen. Dieser Ablauf kann von einem Benutzer so lange wiederholt werden, bis das Bild akzeptiert werden kann. Ein zulässiges bzw. akzeptables Bild unterliegt ausschließlich der Subjektivität des Benutzers, wobei es sich bei einem zulässigen Bild für ein kennzeichnendes Kennzeichen um große, durchgehend gedruckte alphanummerische Bereiche auf einem unbedruckten Hintergrund handelt. Des Weiteren handelt es sich bei den Rändern des alphanummerischen Bildes um gut aufgelöste, glatte Linien oder Kurven. Wenn ein akzeptables bzw. zulässiges Bild vorliegt, fährt der Benutzer mit dem nächsten Entscheidungskästchen fort.
Alternativ kann ein Benutzer Zeichendateien per Programm unter Verwendung der Funktion Make Character. Eine Sammlung der Zeichendateien ist in komprimierter Form in einer Bibliothek gespeichert. Eine andere Bibliothek kann für jede vollständige Gruppe von Bildern erzeugt werden. Aus den komprimierten Zeichendateien in einer Bibliothek verknüpft die Makestring- Funktion eine bestimmte ausgewählte Gruppe von Dateien, so dass eine Zeichenfolge gebildet wird. Wenn es sich bei einer gewünschten Bildfolge zum Beispiel um "ABC" handelt, bezieht bzw. holt die Makestring-Funktion zuerst die Datei für "A", als zweites die Datei für "B", als drittes die Datei für "C", viertens hängt die Funktion die Dateien aneinander und fünftens speichert die Funktion die angehängte Datei als eine 1-Bit Sun-Rasterdatei.
Als nächstes kann ein Benutzer das Bild hinsichtlich der zulässigen Größe überprüfen. Wenn die Größe nicht akzeptabel ist, kann der Benutzer die Skalierungsfunktion zur Vergrößerung oder Verkleinerung des Formats dieses Bildes verwenden. Wenn zum Beispiel ein Bild der Freiheitsstatue eingescannt worden ist und die Form des Bildformats zulässig ist, das Bild allerdings zu klein ist und beispielsweise nur die halb so groß ist wie die gewünschte Größe, so kann der Benutzer die Bildgröße unter Verwendung der Skalierungsfunktion verdoppeln. Nach der Verwendung der Skalierungsfunktion wird eine neue 1-Bit Sun-Rasterdatei gebildet.
Im nächsten Schritt wird eine Zeichenfolge mit einem anderen Bild unter Verwendung der Merge-Funktion verknüpft. Zum Beispiel soll die Freiheitsstatuen-Datei mit einer Zeichenfolgedatei für ein Kennzeichen eines Fahrzeugs verknüpft werden, wobei es sich bei den beiden Ausgangsdateien und der resultierenden Datei um 1-Bit Sun-Rasterdateien handelt. Zusätzliche Dateien können einzeln nacheinander hinzugefügt werden. Es ist auch möglich, drei oder vier Bilder in einer Operation zu verknüpfen.
Nachdem eine gewünschte verknüpfte Bilddatei erzeugt worden ist, kann die Datei geduckt werden. Jede 1-Bit Sun-Rasterdatei kann von der Druckfunktion akzeptiert und an eine Versatec- Druckerschnittstelle gesendet werden. Der Fachmann erkennt, dass rohe Rasterdateien alternativ an andere Druckerschnittstellen gesendet werden können, die in der Lage sind, rohe Rasterdaten zuzulassen und Rasterdrucker zu steuern. Die Druckfunktion kann eine Mehrzahl von Druckdateien aufnehmen und diese nacheinander an den Drucker senden.
Eine genauere Beschreibung der bestimmten Funktionen des bevorzugten Programms folgt in Bezug auf die Abbildungen der Fig. 7 bis 14.
Wie dies in dem Flussdiagramm aus Fig. 7 ersichtlich ist, ermöglicht es die Funktion Make Character des Programms einem Benutzer per Programm Dateien für spezifische Bilder zu erstellen. Bei Fahrzeugkennzeichen für Nummernschilder kann es für einen Benutzer zum Beispiel wünschenswert sein, eine Gruppe alphanummerischer Zeichen zu erstellen.
Auf dem Bildschirm des Computers erscheint eine grafische Benutzeroberfläche, welche den Benutzer in Verbindung mit diesen und anderen Funktionen unterstützt und ihn führt. Zuerst wählt der Benutzer eine geeignete Zeichengröße zur Eingabe aus oder nimmt diese an. Die Funktion Make Character des Programms nimmt die Eingabe der Zeichengröße an und ermöglicht als nächstes die Programmierung einer Gruppe standardmäßiger Rasterzeilen bzw. -linien, die als Abschnitte der Zeichen in einer Zeichengruppe wiederholt werden. Die Funktion Make Character bezeichnet ferner eine "Bibliothek" oder ein Verzeichnis zur Speicherung der erstellten Zeichendateien. Als nächstes fordert das Programm die Erstellung des nächsten Zeichens. Für eine Gruppe alphanummerischer Zeichen wird dieses Verfahren 36 Mal wiederholt, und zwar einmal für jede Ziffer und für jeden Buchstaben. Für jedes Zeihen muss jede Rasterzeile überprüft werden. Der folgende Zeilenzählwert ermöglicht das progressive Fortschreiten zu der nächsten Rasterzeile der Zeichendatei. Zum Beispiel weist eine 3 Zoll (7,6 cm) hohe Zeichendatei bei einer Auflösung von 200 Punkten pro Zoll etwa 600 Rasterzeilen auf, die etwa 600 horizontalen Zeilen entsprechen.
Wenn eine bestimmte Rasterzeile einem Abschnitt des Zeichens entspricht, der in einem sich wiederholenden oder Standardformat vorhanden sein sollte, so wird dieses Standardformat verwendet. Der Buchstabe "I" weist zum Beispiel zwei Quer- bzw. Horizontalbalken auf, die durch einen senkrechten bzw. vertikalen Balken miteinander verbunden sind. In dem Bereich des senkrechten Balkens weist jede Rasterzeile einen Abschnitt oder ein Zeilensegment des senkrechten Balkens auf. Somit verwendet jede durch den senkrechten Balken verlaufende Rasterzeile das als Standard bereits vorher erzeugte Rasterzeilensegment, um die Programmierungsaufwand für die Zeichendatei "I" auf diese Weise zu verringern. Ebenso können Standard-Rasterzeilensegmente für die beiden Querbalken verwendet werden. Als nächstes entscheidet der Benutzer, ob für die Erstellung der Datei weitere Rasterzeilen erforderlich sind. Wenn die Zeilennummer 300 geschrieben worden ist und die gleiche Zeile bis Zeile 600 wiederholt wird, wird mit der nächsten Zeile fortgefahren.
Ein alternativer logischer Weg wird dann verfolgt, wenn eine Standardzeile nicht geeignet ist. Ein Beispiel sind die Kurven in dem Buchstaben "C". Das Programm berechnet, wo der gedruckte Abschnitt für jede Rasterzeile erscheinen würde, und zwar abhängig von der Größe der zu druckenden Zeichen.
Kennzeichnenderweise sind Zeichendateien nicht lang, wobei komplexere alphanummerische Zeichen verhältnismäßig groß sein können, wie z. B. "S", "2" und "5". Die speziellen Programmierschritte oder Zeilen sind Bestandteil des beiliegenden Microliche.
Eine der letzten Operationen der Funktion Make Character ist die Komprimierung der Datei. Die Komprimierung der Dateien dient der Verringerung der Datenmenge insgesamt in jeder Datei sowie der effizienteren Speichernutzung sowie der Beschleunigung der Datenabfrage in folgenden Funktionen.
Die Logik der Scanfunktion ist in der Abbildung aus Fig. 8 dargestellt. Es sei erneut darauf hingewiesen, dass die Scanfunktion die Anzeige eines Bildschirm mit einer Benutzeroberfläche zur Unterstützung und Führung des Benutzers bewirkt. Die Scanfunktion nimmt zuerst eine Gruppe von Scanner-Parametern an, welche die Größe des Bildes betreffen. Die Scanfunktion verifiziert, ob die ausgewählten Parameter entsprechend gegeben sind, so dass der Scanner die Anzahl der Zeilen vorsehen kann, die den durch die Parameter spezifizierten Zeilen entsprechen. Parameter, die die zulässigen Grenzen überschreiten, werden zurückgewiesen bzw. abgelehnt, und der Benutzer wird aufgefordert, passende Parameter vorzusehen. Als nächstes werden die Übertragungsleitung zu dem Scanner und eine Ausgabedatei zur Annahme der Daten geöffnet. Ein Howtec-Scanner eignet sich zum Beispiel für die folgenden Auflösungen: 75 Punkte pro Zoll, 100 Punkte pro Zoll, 150 Punkte pro Zoll, 200 Punkte pro Zoll und 300 Punkte pro Zoll.
Der Scanner sieht daraufhin Daten bzw. Informationen über eine Zeile auf Zeilenbasis gemäß dem mit dem Auge lesbaren Bild vor, das eingescannt wird. Die Informationen werden Zeile für Zeile in die Ausgabedatei geschrieben. Die resultierenden Scan-Daten weisen ein 8-Bit-Format auf, so dass Graustufendaten für jedes Pixel bzw. für jeden Punkt vorgesehen werden. Wenn ein Bild mit einer Auflösung von 300 Punkten pro Zoll in 10 Zoll eingelesen worden ist, umfasst dies 3.000 Zeilen und 3.000 Wiederholungen der Logikschleife. Zuletzt werden der Scanner und die Ausgabedatei geschlossen.
Gemäß der Abbildung aus Fig. 9 wird die Kontrastfunktion zur Umwandlung der 8-Bit Graustufen-Bildinformationen von dem Scanner in ein Schwarzweißsystem (Drucken/nicht Drucken) umgewandelt, das sich für ein reflektierendes Schild besser eignet. Eine Benutzeroberfläche auf dem Bildschirm der Kontrastfunktion fordert einen Dateinamen. Wenn die Datei vorhanden ist, ruft das Programm diese ab und fährt mit der Verarbeitung fort. Die Funktion unterstützt den Benutzer zuerst bei der Auswahl des besten Kontrastpunktes, d. h. einer bestimmten Ziffer zwischen 0 und 255, die als beste beliebige Division den als Schwarz angesehenen Graustufenwerten und den als Weiß angesehenen Graustufenwerten fungiert. Allgemein wird der beste Kontrastpunkt aus der Verteilungskurve der Häufigkeit des Auftretens im Verhältnis zu dem Graustufenwert ermittelt. Bei einer derartigen Verteilungskurve handelt es sich bei dem besten Kontrastpunkt um ein Minimum (vorzugsweise das tiefste Minimum) zwischen einem Paar von Maximumwerten (entgegengesetzt zu einem Minimum an einem Ende der Graustufe).
Nach der Auswahl des besten Kontrastpunktes wird die Datei durch Modifikation der Daten aus einem 8-Bit Datei-Header in einen 1-Bit Datei-Header umgewandelt. Effektiv wird die Gesamtlänge der Datei bei der Umwandlung durch 8 dividiert, und die Graustufentöne wechseln zu Schwarz oder Weiß. Jede Rasterzeile wird gelesen, bis das Dateiende gefunden worden ist. Wenn 600 Rasterzeilen verwendet werden, wird der Prozess 600 Mal wiederholt. Innerhalb der Daten wird jedes Byte, das Graustufeninformationen darstellt, die größer sind als der Kontrastpunkt, auf 0 gesetzt. Bytes, die kleiner sind als der Kontrastpunkt werden auf 1 gesetzt. (Hiermit wird darauf hingewiesen, dass im 1-Bit Rasterformat 0 Weiß entspricht, und wobei bei dem 8-Bit-Rasterformat 0 Schwarz entspricht.) Wenn das Ende einer Rasterzeile erreicht worden ist, beginnt die nächste Rasterzeile, bis alle Daten verarbeitet worden sind, wobei die Datei danach geschlossen wird.
Wie dies in der Abbildung aus Fig. 10 dargestellt ist, fordert die Makestring-Funktion den Benutzer zu Beginn auf und nimmt die Eingabe an, die ein Zeichenfolge und eine Zeichenart gemäß einer vordefinierten Bibliothek aufweist. Für ein siebenstelliges Kennzeichen für die USA mit sechs Zeichen und einem Leerzeichen sind die bevorzugten Zeichen zum Beispiel etwa 3 Zoll hoch und etwa 1,25 Zoll breit (d. h. 7,6 cm · 3,2 cm).
Die Datei für jedes ausgewählte Zeichen wird abgerufen und dekomprimiert, so dass ein 1-Bit Rasterformat vorgesehen wird. Die Parameter der Ausgabedatei werden als nächstes berechnet. Dies umfasst die Addition der Breiten aller Zeichendateien sowie die folgende Kombination der Breite mal der Höhe des Zeichens. Bei einem Kennzeichen mit beispielsweise sechs Buchstaben mit jeweils einer Bildgröße mit einer Höhe von 3 Zoll (7,6 cm) und einer Breite von 1,25 Zoll (3,2 cm) muss die Datei etwa 900.000 Punkte zulassen können (d. h. 1,25 Zoll/Buchstabe · 6 Buchstaben · 200 Punkte pro Zoll) · (3 Zoll/Buchstabe · 200 Zeilen/Zoll). Die Dateien werden verknüpft, indem zuerst eine Zeile jeder Datei gelesen wird. Jede dieser Zeilen muss die gleiche Anzahl von der Oberseite des Bilds abwärts vorgesehen sein. Die Zeilen werden als nächstes angehängt, so dass eine einzelne Zeile gebildet wird. Der Prozess führt schließlich zu einer Gruppe von 600 Ausgabezeilen. Die Ausgabezeilen werden danach in eine Ausgabedatei geschrieben. Schließlich wird die Ausgabedatei komprimiert und zu der Bibliothek gesendet.
Wie dies in den Abbildungen aus den Fig. 11 und 12 dargestellt ist, wird die Skalierungsfunktion am besten als zweiteilige Funktion beschrieben. Im ersten Teil, der in der Abbildung aus Fig. 11 dargestellt ist, wird die vertikale Dimension des Bildes erweitert oder verringert, indem Rasterzeilen addiert oder subtrahiert werden. In dem zweiten Teil wird die horizontale Dimension des Bilds erweitert oder verringert, indem Daten zu jeder Rasterzeile addiert oder von jeder Rasterzeile substrahiert werden.
Wie dies in der Abbildung aus Fig. 11 dargestellt ist, gibt ein Benutzer zuerst einen Dateinamen und einen Skalierungswert vor bzw. ein. Bei dem Skalierungswert kann es sich um jeden Wert zwischen 0 und 2,0 in Inkrementen von einem Zehntel handeln. Der Skalierungswert von 2,0 bedeutet, dass das Bild sowohl in der Breite als auch in der Höhe verdoppelt wird, und somit nimmt das resultierende Bild die vierfache Fläche des ursprünglichen Bilds ein. Wenn andererseits ein Skalierungsfaktor von 0,5 ausgewählt wird, ist das resultierende Bild halb so hoch und halb so breit wie das Ursprungsbild, wobei die Fläche ein Vierteil des Ursprungsbilds ausmacht. Das Verfahren wird zur besseren Erklärung in Bezug auf einen Skalierungsfaktor von 2,0 beschrieben (d. h. eine Verdoppelung der Bildhöhe und -breite).
Als nächstes wird die Ausgangsdatei vollständig in den Puffer eingelesen. Die Ausgangsdatei wird als zweidimensionale Anordnung als Zeilen und Höhe behandelt. Der Algorithmus beginnt mit der Suche nach den Zeilensegmenten für die erste Zeile. Die erste Zeile wird vorübergehend mit "y" oder "vorherige Zeile" bezeichnet. Die nächste Zeile wird ermittelt und vorübergehend mit "x" oder "aktuelle Zeile" bezeichnet. Die beiden Zeilen werden evaluiert, um eine Zeile zu berechnen, die zwischen der vorherigen und der aktuellen Zeile eingefügt wird und damit die Verdopplung der Bildhöhe startet. Es wird eine Mittelwertbildung der Anfangspunkte der Zeilensegmente (d. h. der zu druckenden Abschnitte) vorgenommen, um einen Anfangspunkt eines Zeilensegments für die neue Zeile zu bestimmen. In ähnlicher Weise wird eine Mittelwertbildung der Endpunkte vorgenommen, um einen Endpunkt für das neue Zeilensegment zu ermitteln. Wenn ein Anfangspunkt der Zeile y zum Beispiel an dem Raster Nr. 232 gegeben ist und der Anfangspunkt der Zeile x an dem Raster Nr. 234 vorgesehen ist, so beginnt das Zeilensegment in der neuen Zeile an dem Rasterpunkt 233. Wenn der Endpunkt der Zeile y bei 555 liegt und der Endpunkt der Zeile x bei 575 liegt, so befindet sich der Endpunkt des neuen Zeilensegments bei 565. Als nächstes werden die Punkte zwischen dem Anfang und dem Ende des neuen Zeilensegments mit "Einsern" gefüllt, so dass diese Punkte als schwarzes Zeilensegment gedruckt werden. Bei einigen Zeilen gibt es eine Mehrzahl von Zeilensegmenten, wobei alle Zeilensegmente der Zeilen x und y, die übereinstimmen oder sich teilweise überlappen, auf die obengenannte Art und Weise behandelt werden.
Das Ergebnis ist eine neu berechnete Zeile, die zwischen der Zeile y, die sich oben befindet, und der Zeile x unten eingeführt wird, sowie ein Bild mit größerer Höhe. Um fortzufahren muss eine neuere Zeile zur Einfügung zwischen der aktuellen Zeile und der nächsten folgenden Zeile des Ursprungsbilds berechnet werden. Für Skalierungsfaktoren zwischen 1,0 und 2,0 werden proportional weniger Einfügungen neu berechneter Zeilen vorgenommen. Für Skalierungsfaktoren unter 1,0 wird eine anteilige Anzahl von Zeilen gelöscht, und es müssen keine neuen Zeilen berechnet werden.
Im zweiten Teil der Skalierungsfunktion gemäß der Abbildung aus Fig. 12 wird die Länge der zu druckenden Zeilensegmente erhöht oder verringert. Jedes Pixel oder jeder Punkt wird als Element einer vertikalen Spalte behandelt. Vertikale Spalten werden berechnet und eingefügt, um das Bild zu erweitern oder alternativ gelöscht, um das Bild zu verkleinern, und zwar auf der Basis der in dem ersten Teil der Skalierungsfunktion verwendeten Skalierungsfaktoren.
Die aus der Skalierungsfunktion resultierende fertige Bilddatei ist in dem 1-Bit Sun-Rasterformat vorgesehen und wird in eine neue Datei geschrieben. Die neue 1-Bit Sun- Rasterdatei kann zusammengeführt, skaliert oder gedruckt werden.
Wie dies in der Abbildung aus Fig. 13 dargestellt ist, ermöglicht die Merge-Funktion einem Benutzer das Verknüpfen einer Mehrzahl von Bilddateien zu einer einzigen Datei. Der Benutzer beginnt durch die Identifikation der zusammen zu führenden Dateien sowie mit der Eingabe der Dateibezeichnungen. Als nächstes berechnet die Funktion die Maße für die Datei, die auf der Basis der Dimensionsparameter der zusammen zu führenden Dateien ausgegeben wird. Wenn ein unbedruckter Rand gewünscht wird, werden Randwerte zu den Dimensionen der Datei addiert und die oberen Grenzzeilen in die neue Datei geschrieben. Als nächstes ermittelt die Funktion, ob mehr Zeilen zur Kombination ausstehen. In der Folge wird eine Rasterzeile jeder Datei zu einer einzelnen neuen Rasterzeile verknüpft und in die neue Datei geschrieben. Zuletzt kann ein unterer Rand hinzugefügt werden.
Die Druckfunktion gemäß der Abbildung aus Fig. 14 beginnt mit der Annahme der Dateibezeichnungen der zu druckenden Dateien. Wenn die Datei nicht existiert, wird der Benutzer benachrichtigt und aufgefordert, einen anderen Dateinamen einzugeben. Diese Funktion dient dazu, mehrere Dateien nacheinander zu drucken und Aufforderungen für zusätzliche Dateien zu erzeugen. Wenn alle zu druckenden Dateien identifiziert worden sind, fährt die Funktion mit dem Öffnen einer Eingabedatei und dem Öffnen einer Druckdatei, genauer ausgedrückt einer 1-Bit rohen Rasterdatei fort. (Eine 1-Bit rohe Rasterdatei ist in dem Datenflussdiagramm aus Fig. 5 als Kreis dargestellt.) Als nächstes wird eine Eingabezeile aus der Eingabedatei ausgelesen. Die Eingabezeile wird bei Bedarf aufgefüllt oder gekürzt, um sicher zu stellen, dass die Zeile genau 400 Bytes an Informationen aufweist. Als nächstes werden die Eingabedatei und die 1-Bit rohe Ausgabe-Rasterdatei geschlossen. Unmittelbar danach wird die 1-Bit rohe Druck- Rasterdatei wieder als Eingabedatei geöffnet, und die Druckervorrichtung (eine Versatec-Druckerschnittstelle) wird als Ausgabe geöffnet. Ein Datenblock wird aus der Eingabedatei ausgelesen. Der Block kann jede beliebige Größe aufweisen, wobei jedoch bevorzugt wird, dass die gesamte Datei als eine Einheit verwendet wird. Nachdem die Daten in den Puffer eingelesen worden sind, werden die Daten für den Drucker geschrieben. Am Ende der Datei wird ein Dateiende-Befehl zu der Druckervorrichtung gesendet, und die nächste zu druckende Datei wird ermittelt.
Zusammengefasst weist das erfindungsgemäße Computerprogramm eine Reihe von Programmschritten auf, die kombiniert die wichtigsten Funktionen des Programms ausführen. Das Programm weist im Besonderen folgende Elemente auf: eine Funktion zur Erzeugung eines Zeichens, das als ein Bild oder ein Teil eines Bildes verwendet werden kann; eine Funktion zum Einscannen mit dem Auge lesbarer Bilder; eine Funktion zum Anpassen des Kontrastes von Graustufen in Schwarzweiß; eine Funktion zum Anpassen der Skalierung oder der Größe der Bildauflösung; eine Funktion zum Zusammensetzen einzelner Zeichen zu einer Folge; eine Funktion zum Zusammenführen einer Bildauflösung mit einem zweiten, vorzugsweise sich wiederholenden Bild; und eine Funktion zum Senden der Bildauflösung an einen Drucker.

ANHANG

BEDRUCKEN RETROREFLEKTIERENDER FOLIEN

Sundar Rajan

Vincent Mako

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines bedruckten retroreflektierenden Laminats, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

A. Bereitstellen einer retroreflektierenden Folie (22, 102, 226);

B. Bereitstellen einer transparenten Schutzschicht (136, 202)

C. Bereitstellen einer Bildauflösung auf einer Oberfläche entweder der retroreflektierenden Folie oder der transparenten Schutzschicht;

D. Auftragen eines trockenen Tonerpulvers auf die Bildauflösung, wobei das Tonerpulver einen Farbstoff und ein Bindemittel umfaßt;

E. Gleichzeitiges Laminieren der retroreflektierenden Folie und der transparenten Schutzschicht aneinander, wobei sich das aufgetragene Tonerpulver dazwischen befindet, wobei das aufgetragene trockene Tonerpulver fixiert wird, um ein fixiertes Bild zu bilden, das der Bildauflösung entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche, auf der die Bildauflösung vorgesehen wird, ein Polymer umfaßt, das aus Polyacrylaten, Polyalkylmethacrylaten, Polyestern, Vinylpolymeren, Polyurethanen, Zelluloseestern, Fluorpolymeren, Polycarbonaten, Polyolefinen, Polyvinyl, Acetalen, ionomeren Copolymeren und Copolymeren aus Ethylen oder Propylen mit Acrylsäure, Methacrylsäure oder Vinylacetat ausgewählt wird.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Bindemittel ein Polymer umfaßt, das aus Polyestern, Vinylen, Polyolefinen, Polyvinylacetalen, alkylsubstituierten Acrylatpolymeren und alkylsubstituierten Methacrylatpolymeren ausgewählt wird, wobei die Alkylsubstituenten 1 bis 9 Kohlenstoffatome aufweisen.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das trockene Tonerpulver folgendes umfaßt:

1% bis 16% Farbstoff;

64% bis 98% Bindemittel, das an der genannten Oberfläche haftet; und

1% bis 20% Ladungsträger.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das trockene Tonerpulver folgendes umfaßt:

6% bis 12% Farbstoff;

76% bis 92% Binderpolymer, das eine Glasübergangstemperatur von zwischen -15ºC bis etwa 150ºC aufweist, das bei Temperaturen von etwa 50ºC bis etwa 240ºC an der ersten Zeichenkomponenten-Oberfläche laminiert, und das an der genannten Oberfläche haftet; und

2% bis 12% Ladungsträger.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Ladungsträger ein Polymer umfaßt, das aus Alkylacrylaten mit Aminfunktionalität, Alkylmethacrylaten mit Aminfunktionalität und Azinfarbstoffen ausgewählt wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Schritt D in einer elektrophotographischen Druckvorrichtung mit einer wiederverwendbaren Oberfläche zum Tragen des aufgelösten Bilds ausgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Verfahren ferner folgendes umfaßt:

Einsetzen einer Bildauflösungseinrichtung, welche die zu druckende Bildauflösung regelt;

und mit einem Computer, in dem ein Rasterbild gespeichert ist, das der zu druckenden Bildauflösung entspricht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verfahren ferner folgendes umfaßt:

eine Einrichtung zur Umsetzung der gespeicherten Rasterbilddarstellung auf die wiederverwendbare Oberfläche mit einer Auflösung von mindestens 79 Punkten pro Zentimeter;

wobei Schritt B die Zuschreibung des Bilds zu dem Computer umfaßt;

und wobei die Bildauflösungseinrichtung ferner eine Einrichtung zur Skalierung des Rasterbilds umfaßt, so daß alphanumerische Bilder mit einer Höhe von mindestens 6,0 Zentimetern mit der elektrophotographischen Vorrichtung gedruckt werden können.

10. Reflektierendes Zeichen, mit einem bedruckten retroreflektierenden Laminat, das durch das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche gewonnen werden kann, wobei das genannte retroreflektierende Laminat ein Bild aufweist, das aus einem trockenen Tonerpulver gewonnen wird, das folgendes umfaßt:

(1) einen Farbstoff;

(2) ein polymeres Bindemittel, das eine Zusammensetzung umfaßt, die aus Polyestern, Vinylen, Polyolefinen, Polyvinylacetalen, alkylsubstituierten Acrylatpolymeren und alkylsubstituierten Methacrylatpolymeren ausgewählt wird, wobei die Alkylsubstituenten 1 bis 9 Kohlenstoffatome aufweisen; und

(3) ein Ladungsträgermittel, das aus folgenden Substanzen ausgewählt wird:

Acrylpolymeren mit funktionellen Gruppen mit mindestens einem Aminstickstoff oder quartärem Ammoniumstickstoff;

Methacrylpolymeren mit funktionellen Gruppen mit mindestens einem Aminstickstoff oder quartärem Ammoniumstickstoff; und

Azinfarbstoffen.

11. Verwenden einer lichtdurchlässigen Tonerzusammensetzung, die folgendes umfaßt:

1% bis 16% Farbstoff;

1% bis 20% lichtdurchlässiges Ladungsträgermittel, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die Alkylacrylate mit Aminfunktionalität und Alkylmethacrylate mit Aminfunktionalität umfaßt; und

64% bis 98% polymeres Bindemittel, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die Polyester, Vinylharze und polyalkylsubstituierte Acrylate und Methacrylate umfaßt, wobei die Alkylsubstituenten 1 bis 9 Kohlenstoffatome aufweisen, in einem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9.