DE69525802T2

DE69525802T2 - Ein Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69525802T2
Application number: DE69525802T
Authority: DE
Inventors: Tomio Andoh; Minoru Inagaki; Tomoyuki Marugame; Kunio Omura; Michio Shinozaki
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: EP0704310A3; DE69525802D1; NO321699B1; EP0704310A2; NO953827D0; US5821976A; EP0704310B1; NO953827L

Description

Die Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung, die in der Lage ist, ein Bild ohne eine Linie auf ein Transferobjekt zu übertragen, wobei ein übertragenes Bild durch Stabilisierung des Objektes und durch Korrektur der Divergenz zwischen der Umfangslänge einer Transferrolle und der linearen Bewegungsstrecke des Objektes exakt positioniert wird.
Bei einem üblichen Transferverfahren eines Bildes wird ein mit einer sublimierenden Tinte beschichtetes Tintenband auf ein Transferobjekt gelegt und ein Bild der sublimierenden Tinte durch Betätigung eines Thermokopfes auf dem Tintenband auf das Objekt übertragen.
Zur Verfügung stehende sublimierende Materialien sind jedoch beispielsweise auf Polyesterharz, Acrylharz und Vinylchloridharz beschränkt. Daher kann das Sublimationsbild mit dem üblichen Transferverfahren nicht auf einige Materialien, wie Metall, Papier, Glas und inaktives Kunstharz für sublimierende Tinte, übertragen werden.
Die japanische Offenlegungsschrift 63-8193 zeigt ein Transferverfahren, bei dem ein Transferfilm mit einer Haftschicht zuerst auf der Haftschicht über ein Band mit sublimierender Tinte und einen Thermokopf mit einem Bild versehen wird. Als nächstes wird das Bild der sublimierenden Tinte mit der Haftschicht vom Transferfilm nach Erhitzen und Pressen durch eine erhitzte Rolle auf ein Transferobjekt übertragen. Dieses Verfahren ermöglicht es, ein Transferbild auf einem Transferobjekt auszubilden, ohne sich über das Material des Objektes durch Auswahl einer Haftschicht den Kopf zerbrechen zu müssen.
Bei einer in den Fig. 20 bis 22 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung wird eine Gummilage 302 auf einen Tisch 301 einer Transfersektion gelegt, und eine Kunststoffkarte 303 als Transferobjekt wird auf die Gummilage 302 gelegt. Eine Heizrolle 305 wird über einen Transferfilm 304 über der Kunststoffkarte 305 angeordnet. Der Tisch 301 und der Transferfilm 304 sind in ihren Längsrichtungen bewegbar. Krampen werden auf beiden Seiten vor und hinter der Gummilage 302 vorgesehen. Die Kunststoffkarte 303 wird von den Krampen 306 gehalten. Die Heizrolle 305 ist über dem Tisch 301 auf- und abbewegbar. Sie preßt und erhitzt die Karte 303 über den Film 304, so daß ein Tintenbild auf einer Haftschicht des Filmes 304 auf die Karte 303 mit der Haftschicht übertragen wird. Bei diesem Verfahren ist ein Bild durch Auswahl einer Haftschicht auf die Oberfläche eines Transferobjektes übertragbar, ohne daß dessen Material eingeschränkt ist.
Zur Übertragung eines kleinen Bildes auf der Kunststoffkarte 303 durch gleichmäßiges Pressen und Erhitzen des Bildes des Transferfilmes 304 sollte die Preßkraft vergleichmäßigt werden, selbst wenn die Kunststoffkarte 303 Dickenungleichmäßigkeiten besitzt und einige Strichlinien enthält. Zur Einstellung der Transferposition in der Kunststoffkarte 303 und eines Transferbildes des Transferfilmes 304 müssen die Position und Haltung der Karte 303 genau festgelegt werden.
Wenn jedoch die Heizrolle 305 preßt und erhitzt, verformt sich die Gummilage 302 auf elastische Weise und es wird ein Berührungspunkt Np zwischen der Rolle 305 und der Lage 302 gebildet, wobei die Karte 303 zusammengequetscht wird und die Oberfläche der Rolle 305 geringfügig in die Gummilage 302 einsinkt.
Da an der Berührungsstelle Np die gekrümmte Länge Lc der Breite der Berührungsstelle länger ist als die entsprechende Sehnenlänge Lw, ist die Rollgeschwindigkeit der Rolle 305 größer als die Bewegungsgeschwindigkeit des Tisches 301. Auf diese Weise wird die Kunststoffkarte 303 um einen Betrag von X = Lc - Lw durch den Schlupf der Karte 303 weiter vorwärts übertragen als die Gummilage 302.
Daher ergeben sich einige Probleme, wie beispielsweise das Zertrennen des Transferfilmes 304 und das Zerbrechen eines ein holographisches Bild der Kunststoffkarte 303 oder des Transferfilmes 304 bildenden Gitters.
Die Schlupfstrecke X bildet einen Spalt zwischen der Kunststoffkarte 303 und der Krampe 306, 306 und verursacht ein Ansteigen eines Randes der Karte 303 vom Tisch aufgrund der Preßkraft der Rolle 305, so daß die Karte 303 ihren Platz zwischen den Krampen 306, 306 verläßt.
Es ist schwierig, das Transferbild des Filmes 304 mit einer übertragenen Stelle in der Karte 303 in Übereinstimmung zu bringen, da die Karte 303 durch die Krampen nicht festgelegt ist, wenn der Film 304 und die Karte 303 von der Rolle 305 und der Gummilage 305 erhitzt und gepreßt werden.
Ferner bewirkt eine nichtfixierte Karte einen Aufstau der Kunststoffkarte 303 und eine Kräuselung des Transferfilmes beim Erhitzen und Pressen durch die Rolle 305, so daß die Qualität des Transferbildes verringert wird.
Wenn ferner die Dicke der Krampe 306 größer ist als die der Karte 303, ist es nicht möglich, ein Bild auf die gesamte Fläche der Karte 303 zu übertragen. Daher müssen die Krampen 306, 306 dünner ausgebildet sein als die Karte 303, um ein Bild des Transferfilmes 304 über die gesamte Fläche der Karte 303 zu übertragen.
Andererseits wird eine gewisse Dicke benötigt, um eine gewisse Steifigkeit der Krampen 306, 306 zu erhalten. Wenn die Dicke zu gering ist, werden die Krampen 306, 306 durch Bewegung des Filmes 304 leicht gebrochen, da der Film durch Erhitzen und Pressen mit der Rolle 305 an den Krampen 306, 306 haftet.
Bei einer anderen üblichen Bilderzeugungsvorrichtung, bei der ein Transferfilm auf einer Kunststoffkarte auf einem Tisch angeordnet ist und durch eine Heizrolle zusammengepreßt und erhitzt wird, benötigt der Tisch eine Reihe von Vorsprüngen zum genauen Positionieren der Karte.
Wenn die Höhe der Vorsprünge zu hoch ist, trennt sich die Heizrolle teilweise vom Transferfilm, da ein dreieckförmiger Raum von den Vorsprüngen, der gekrümmten Oberfläche der Rolle und dem Transferfilm gebildet wird, wenn sich die Rolle über die Vorsprünge bewegt.
Wenn die Höhe der Vorsprünge zu gering ist, wird die Kunststoffkarte durch die Preßkraft der Heizrolle angehoben. Daher verschlechtern die von den Vosprüngen gelöste Kunststoffkarte und der durch die ungenaue Übertragung der Kunststoffkarte gefaltete Transferfilm die Qualität des Transferbildes. Aufgrund der Höhenunterschiede benötigt man Zeit zur Einstellung der Höhe der Vorsprünge.
Um ein genaues Bild auf der Kunststoffkarte durch gleichmäßiges Erhitzen und Pressen des Transferfilmes zu übertragen, wird aufgrund des Unterschiedes in der Dicke der Kunststoffkarte ein gleichmäßiger Preßvorgang benötigt.
Bei der anderen üblichen Bilderzeugungsvorrichtung, bei der ein Bild auf einem Transferfilm durch Erhitzen und Pressen mit einer Heizrolle auf ein Transferobjekt übertragen wird, muß man eine Ausweitung der Erhitzung der Rolle und der Haftschicht auf andere Teile mit Ausnahme des Transferobjektes, beispielsweise eine Positioniervorrichtung oder Transfervorrichtungen, verhindern. Um ein solches Problem zu vermeiden, hat diese Vorrichtung eine Stufe zwischen einem Kontaktbereich und einem in einer kreisförmigen Fläche einer Heizrolle ausgebildeten Nichtkontaktbereich.
Es existieren jedoch hierbei einige Nachteile, da das Transferbild infolge der Stufe nur teilweise auf das Transferobjekt übertragen und das Bild nicht vollständig auf der gesamten Oberfläche des Objektes ausgebildet wird. Des weiteren bereitet die Vielzahl der Transferobjekte Probleme in bezug auf die Heiz- und Preßbedingungen, d. h. die Übereinstimmung der Dicke oder einer Position. Um eine ernsthafte Beeinflussung des Gleichgewichtes der Erwärmung und Preßkraft zu vermeiden, besteht ein Gedanke darin, das Transferobjekt zu erhitzen und zusammenzupressen, wenn es an einer Gummilage gehalten wird. Wenn jedoch die Haftkraft am Objekt zu groß ist, ist es unmöglich, das Objekt nach dem Erhitzen und Zusammenpressen von der Gummilage zu lösen.
Ferner ist aus der EP-A-0 585 852 eine Bildtransfervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt, bei der ein Transferobjekt in einer geeigneten Ausnehmung aufgenommen wird, die in einer elastischen Schicht eines Tisches ausgebildet ist, um auf diese Weise das Transferobjekt am Tisch zu fixieren.
Einige typische Beispiele für ein Transferobjekt sind eine Geldkarte, eine Kreditkarte, eine Identifikationskarte, eine Prepaid-Karte, eine Zugangsberechtigung, ein Paß, ein Sparbuch etc.
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der ein genaues Transferbild auf ein Transferobjekt übertragen werden kann, ohne das Bild auf einem Transferfilm oder das Objekt zu zerbrechen.
Dieses Ziel wird mit einer Bilderzeugungsvorrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Es folgt nunmehr eine Kurzbeschreibung der Zeichnung. Hiervon zeigen:
Fig. 1(a) eine räumliche Ansicht des Transfermechanismus einer Bilderzeugungsvorrichtung einer ersten Ausführungsform;
Fig. 1(b) eine räumliche Teilansicht einer Variation eines Führungsmechanismus des Mechanismus (a);
Fig. 2 eine Draufsicht zu Beginn des Pressens einer Heizrolle gegen einen Tisch;
Fig. 3 eine Draufsicht am Ende des Pressens der Heizrolle;
Fig. 4 eine räumliche Ansicht eines Transfermechanismus einer Bilderzeugungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 5 eine Schnittansicht eines Bewegungsmechanismus für einen Objekttisch einer Bilderzeugungsvorrichtung in Umrissen;
Fig. 6 eine Draufsicht zu Beginn des Preßvorganges einer Heizrolle auf einem Objekttisch des Transfermechanismus der dritten Ausführungsform;
Fig. 7 eine Draufsicht am Ende des Preßvorganges einer Heizrolle in einem Transfermechanismus der dritten Ausführungsform;
Fig. 8 einen Objekttisch eines Transfermechanismus einer vierten Ausführungsform;
Fig. 9 in Umrissen den Aufbau einer Bilderzeugungsvorrichtung unter Verwendung einer jeden Ausführungsform;
Fig. 10 in Umrissen einen Transferteil einer Bilderzeugungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 11 eine Draufsicht des Transferteiles der Fig. 10;
Fig. 12 eine Schnittansicht durch den Berührungspunkt einer Heizrolle und einer Gummilage;
Fig. 13(a) eine Schnittansicht durch den Hauptteil der Vorrichtung einer dritten Ausführungsform 3.1;
Fig. 13(b) eine Draufsicht auf eine Basisplatte, eine Silikonkautschuklage, einen Transferfilm und eine Transferrolle im liegenden Zustand gemäß Fig. 13;
Fig. 14(a) eine Schnittansicht des Hauptteiles einer modifizierten dritten Ausführungsform 3.2;
Fig. 14(b) eine Draufsicht auf eine Basisplatte, eine Silikonkautschuklage, einen Transferfilm und eine Heizrolle im liegenden Zustand gemäß Fig. 14 (a);
Fig. 15(a) eine Schnittansicht einer modifizierten dritten Ausführungsform 3. 3;
Fig. 15(b) eine Draufsicht der Basisplatte, der Silikonkautschuklage, des Transferfilmes und der Heizrolle gemäß Fig. 15(a);
Fig. 16(a) eine Schnittansicht eines Drehmechanismus der Heizrolle der Bildererzeugungsvorrichtung gemäß Fig. 13(a);
Fig. 16(b) eine Draufsicht auf eine Basisplatte, eine Silikonkautschuklage, einen Transferfilm und eine Heizrolle im liegenden Zustand gemäß Fig. 17(a);
Fig. 17(a) eine Schnittansicht eines Drehmechanismus einer Heizrolle in Fig. 14(a);
Fig. 17(b) eine Draufsicht der Basisplatte, der Silikonkautschuklage, des Transferfilmes und der Heizrolle gemäß Fig. 17(a);
Fig. 18(a) eine Schnittansicht des Drehmechanismus der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Fig. 15(a);
Fig. 18(b) eine Draufsicht der Basisplatte, der Silikonkautschuklage, des Transferfilmes und der Heizrolle im liegenden Zustand gemäß Fig. 18 (a);
Fig. 19 eine Darstellung eines Herstellverfahrens der Gummilage der Fig. 13(a) bis 18(b);
Fig. 20 eine Draufsicht eines Transferteiles einer Bilderzeugungsvorrichtung des Standes der Technik;
Fig. 21 eine Schnittansicht des Transferteiles der Bilderzeugungsvorrichtung des Standes der Technik; und
Fig. 22 eine Schnittansicht eines Berührungspunktes zwischen einer Heizrolle und einer Silikonkautschuklage des Standes der Technik.

[Erste Ausführungsform]

Ausführungsformen der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden hiernach in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Fig. 9 zeigt eine schematische Konstruktion einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform 1.1.
Mit 1 ist die Bilderzeugungsvorrichtung bezeichnet.
Die Bilderzeugungsvorrichtung 1 umfaßt eine Abgabespule 3 und eine Aufnahmespule 4 für einen Transferfilm 2, einen Thermokopf 5, ein Tintenband 6 zum Übertragen einer Sublimationstinte auf den Transferfilm 2, das Schichten aus gelber Tinte, Magenta-Tinte, Cyan-Tinte und schwarzer Tinte aufweist, eine Abgabespule 7 und eine Aufnahmespule 8 für das Tintenband 6, eine Transfertrommel 9, einen nachfolgend beschriebenen Transfermechanismus 10 und eine Steuervorrichtung 11. Die Wellen für die Abgabespule 3 und die Aufnahmespule 4 für den Transferfilm 2, Klemmrollen 3a und 4a, die Transfertrommel 9, Rollen 9a und 9b und die Abgabespule 7 sowie die Aufnahmespule 8 für das Tintenband 6 sind über elektromagnetische Kupplungen, die in Abhängigkeit von Befehlen der Steuervorrichtung 11 eingerückt und ausgerückt werden, an einen Motor als Antriebsquelle angeschlossen, um auf diese Weise die Wellen zu drehen.
Eine Broschüre 12 wird bei dieser Ausführungsform als Bildaufnahmeobjekt verwendet. Das Bildaufnahmeobjekt ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und kann diverse Materialien, wie Vinylchloridharz, Polyethylenterephthalat, Papier, ein durch Beschichten von Papier mit einem Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat erhaltenes Produkt, ABS-Harz und Polybutylenterephthalat, umfassen.
Bei der Bilderzeugungsvorrichtung 1 wird der Transferfilm 2, der von der Abgabespule 3 abgegeben wird, über die Klemmrolle 3a, eine Führungsrolle 3b, die Klemmrolle 4a und Führungsrollen 4b und 4c um die Aufnahmespule 4 gewickelt. Der Transferfilm 2 ist so ausgebildet, daß er sich zwischen der Abgabespule 3 und der Aufnahmespule 4 vorwärts und rückwärts bewegen kann, und wird von der Transfertrommel 9 gelagert, die sich synchron mit den Hin- und Herbewegungen des Transferfilmes 2 drehen kann.
Der Transferfilm 2 auf der Transfertrommel 9 kann in integrierter und koaxialer Weise mit der Transfertrommel 9 rotieren und wird durch die Wirkung der Rollen 9a und 9b, die mit der Trommel in Kontakt treten und von der Trommel 9 gelöst werden können, an der Trommel 9 fixiert. Der Transferfilm 2 wird von den Rollen 9a und 9b freigegeben, wenn die Druckoperationen durch das Tintenband 6 unterbrochen werden, während der Film 2 an der Trommel 9 durch die Wirkung der Rollen 9a und 9b fixiert wird, wenn das Tintenband 6 durch die Wirkung des Thermokopfes 5 Druckoperationen durchführt.
Mit 11a ist ein optischer Sensor zum Erkennen einer Detektionsmarke des Transferfilmes 2 bezeichnet. Der Vorschub des Transferfilmes 2 wird somit vom Sensor 11a detektiert und dann an die Steuervorrichtung 11 weitergeleitet. Ein zu übertragendes Bild auf dem Film 2 wird auf einer Haftschicht desselben gebildet, so daß es in Übereinstimmung mit der Übertragungsdistanz des Filmes 2 ist, die sich von der vom Sensor 11a detektierten Detektionsmarke bis zu der Position erstreckt, in der der Film 2 vom Transfermechanismus 10 freigegeben wird und die Detektionsmarke des Transferbildes in einer vorgegebenen Position eingestellt wird.
Die Druckdetektionsmarke wird gleichzeitig mit dem Druck des Transferbildes gedruckt. Die Distanz zwischen dem Transferbild und der Detektionsmarke wird auf einen konstanten Wert eingestellt, und eine vorgegebene Größe des Transferfilmes wird in Abhängigkeit vom Detektionssignal der Marke zugeführt und in eine Position gefördert, in der das Bild übertragen wird.
Die Abgabespule 7 und die Aufnahmespule 8 für das Tintenband 6 funktionieren so, daß sie das Tintenband 6 zu einem Zeitpunkt zur Seite der Spule 8 führen, bei dem ein Anfangsteil des Bilderzeugungsbereiches auf dem Transferfilm 2 an der Spitze des Thermokopfes 5 ankommt, während der Thermokopf 5 beginnt, ein Bild durch das Tintenband 6 auf den Transferfilm 2 auf der Transfertrommel 9 zu übertragen. Der Transfermechanismus 10 führt eine Übertragung des zu übertragenden Bildes durch, das nach der Druckbehandlung einer Broschüre 12, die als Bildaufnahmeobjekt dient, durch die Wirkung einer Heizrolle 20 erhalten wird.
Die Funktionsweise der Bilderzeugungsvorrichtung 1 wird nachfolgend umrissen. Anfangs wird der Transferfilm 2 von der Abgabespule 3 abgezogen und dann über die Klemmrolle 3a, die Führungsrolle 3b, die Transfertrommel 9, die Führungsrolle 4b, den Transfermechanismus 10, die Führungsrolle 4c und die Klemmrolle 4a auf die Aufnahmespule 4 gewickelt, während das Tintenband 6 von der Abgabespule 7 abgezogen und über den Thermokopf 5 auf die Aufnahmespule 8 gewickelt wird. Der Thermokopf 5 wird im Abstand von der Transfertrommel gehalten.
Die zum Drucken erforderlichen Daten, beispielsweise die Auswahl der zu übertragenden Bilder, der Raum zwischen den Bildern, die Farben der Transferbilder, der zu bedruckende Bereich und der Inhalt der zu übertragenden Bilder, werden vorher zusammengestellt und in einen Wirtcomputer (nicht gezeigt) eingegeben, um sie zu speichern. Wenn dann ein Hauptschalter eingeschaltet ist, ist die Initialisierung der Steuervorrichtung 11 beendet. In diesem Stadium sind die Kupplungen für die Abgabespule 3, die Aufnahmespule 4, die Klemmrollen 3a und 4a ausgerückt. Darüber hinaus wird der Thermokopf 5 von der Transfertrommel 9 entfernt gehalten, werden die Spulen 7 und 8 unterbrochen, und wird der Transfermechanismus 10 an der Seite einer Öffnung 1a zum Einsetzen der Broschüre 12 gestoppt.
Die Broschüre 12 wird dem Transfermechanismus 10 zugeführt, jede elektromagnetische Kupplung wird in Abhängigkeit von den vom vorstehend erwähnten Wirtcomputer abgegebenen Befehlen ein- und ausgeschaltet, um die Abgabespule 3, die Aufnahmespule 4 und die Klemmrollen 3a und 4a zu drehen, während sich ein Objekttisch 14 des Transfermechanismus 10 in eine gewünschte Position bewegt und gestoppt wird. Wenn eine Detektionsmarke vom Sensor 11a detektiert worden ist, wird der Druckbereich des Transferbildes in eine vorgegebene Position auf der Transfertrommel 9 gefördert, in der der Transferfilm 2 durch Pressen der Rollen 9a und 9b gegen die Transfertrommel 9 befestigt ist. Die Transfertrommel 9 wird in der Richtung der Aufnahmespule 4 gedreht, die Spulen 7 und 8 werden ebenfalls gedreht, um auf diese Weise eine gewünschte Tintenschicht des Tintenbandes 6 vor dem Thermokopf 5 zu positionieren, und der Thermokopf 5 wird gegen die Transfertrommel 9 gepreßt, um den Druck durchzuführen.
Wenn ein Tintenband 6 für einen Mehrfarbdruck verwendet wird, werden die Vorgänge der Freigabe des Thermokopfes 5 von der Transfertrommel 9, während die Rollen 9a und 9b gegen die Trommel 9 gepreßt werden, des Herauslassens des Tintenbandes 6 und des erneuten Drehens der Transfertrommel 9 zur Seite der Aufnahmespule 4 wiederholt. Die Transfertrommel 9 führt hin- und hergehende Bewegungen und Drehbewegungen in Abhängigkeit von einer gewünschten Impulszahl eines Schrittmotors durch. Nach Beendigung der gewünschten Vierfarbdruckvorgänge werden die Rollen 9a und 9b freigegeben, wird der Thermokopf 5 von der Transfertrommel 9 getrennt, und wird das Tintenband 6 zugeführt, bis die erste Farbe von den vier Farben unmittelbar vor dem Thermokopf 5 angeordnet ist, und danach gestoppt.
Der Transferfilm 2 wird von der Abgabespule 3 in einer gewünschten Menge in Richtung auf die Aufnahmespule 4 geführt, und der Transfermechanismus 10 führt einen Transfervorgang in einer Position durch, in der die Broschüre 12 einem Transferbild gegenüberliegt. Im Transfermechanismus 10 wird das auf dem Transferfilm 2 vorhandene Transferbild durch die Heiz- und Preßwirkungen der Heizrolle 20 auf die Broschüre 12 übertragen. Nach der Übertragung des Bildes auf die Broschüre 12 wird der Transferfilm 2 durch die Wirkung einer Abziehrolle P in den übertragenen Aschnitt und seinen Basisfilm getrennt und dann auf die Aufnahmespule gewickelt.
Als nächstes wird die Konstruktion des Transfermechanismus 10 im einzelnen beschrieben. Der Objekttisch 14 des Transfermechanismus 10 ist an einer Basis 16 befestigt, wie in Fig. 1(a) gezeigt. Die Basis 16 ist mit einer Mutter 15 versehen, in die ein in Fig. 9 gezeigter Vorschubbolzen 13 von der Rückseite her eingeschraubt wird, wobei sich die Mutter durch die Drehung des Vorschubbolzens 13 bewegt. Eine hitzefeste Silikonkautschukschicht 14a ist mit der Oberseite des Tisches 14 verklebt. Diese Silikonkautschukschicht 14a kann durch eine Silikonkautschukschicht ersetzt werden, die in einen nichthaftenden Zustand gebracht ist. Die Silikonkautschukschicht 14a ist mit einem Schleifgerät geschliffen worden, so daß sie eine rauhe Oberfläche mit Unebenheiten besitzt, um die Broschüre 12 in geeigneter Weise zu halten und eine Gleitbewegung derselben zu ermöglichen, wenn diese mit einer konstanten Spannung in der Richtung beaufschlagt wird, in der sie eine Gleitbewegung durchführt. Ferner dient die Unebenheit der Silikonkautschukschicht 14a dazu, jegliche Adhäsion von Werkstücken, wie der Broschüre 12, an der Schicht 14a zu verhindern. Diesbezüglich liegt die Silikonkautschukschicht 14a in Längsrichtung des Transferfilmes 2.
Die Broschüre 12 wird auf die Oberseite der Silikonkautschukschicht 14a gelegt. Beispielsweise kann es sich bei den Bildempfangsobjekten zusätzlich zur Broschüre 12 um Pässe handeln. Der Transferfilm 2 wird über die Silikonkautschukschicht 14a gefördert. Er wird in Bewegungsrichtung der Basis 16 transportiert. Eine Gleitbasis 17, die als Einrichtung zum Lagern des zu übertragenden Objektes dient, ist in der Nachbarschaft des Tisches 14 angeordnet. Die Gleitbasis 17 ist so ausgebildet, daß sie sich geringfügig in Bewegungsrichtung der Basis 16 und in Bewegungsrichtung des Transferfilmes 2 bewegen kann. Eine Nut 17b ist auf der Rückseite der Gleitbasis 17 ausgebildet, und die Gleitbasis bewegt sich linear infolge eines Vorsprunges (nicht gezeigt), der als auf der Basis 16 ausgebildete Führung dient. Die Führung kann eine stangenförmige Führung G, wie beispielsweise eine Führungsstange, und ein Gleitlager B sein, wie in Fig. 1(b) gezeigt.
Ein Paar von Schraubenfedern 18, 18 als elastische Körper ist am Vorderteil A der Gleitbasis 17 angeordnet. Eine Blattfeder oder ein Element aus synthetischem Kautschuk kann anstelle der Schraubenfeder als elastischer Körper verwendet werden. Die Verwendung eines derartigen elastischen Körpers ist vorteilhaft, da hierdurch überflüssige Vibrationsbewegungen wie bei einer Feder nicht erzeugt werden. Darüber hinaus müssen die Schraubenfeder 18 und die elastischen Körper nicht unbedingt allein verwendet werden, sondern können parallel zueinander oder in Reihe kombiniert werden, um auf diese Weise eine wirksame Stoßdämpfung und/oder eine wirksame Halterung der Broschüre 12 zu garantieren.
Ein Anschlag 19 ist im hinteren Teil B der Gleitbasis 17 angeordnet. Der Anschlag ist an der Seite der Basis 16 befestigt. Die Reihenfolge der Anordndung der Schraubenfeder 18 und des Anschlages 19 kann in Abhängigkeit von der Position, in der die Heizrolle 20 als Transferrolle ihre Drehbewegung beginnt, und in Abhängigkeit von der Richtung der Drehbewegung derselben variieren. Dies deswegen, weil die Verschiebungsrichtung der Broschüre 12 von der Seite des Silikonkautschukelementes 14a aus in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Heizrolle 20 variiert. Bei dieser Ausführungsform tritt die Heizrolle 20 anfangs mit dem Vorderteil A der Gleitbasis 17 in Kontakt, wie in Fig. 2 gezeigt, und bewegt sich zum hinteren Teil B, während sie Drehbewegungen durchführt. Die Heizrolle 20 wird so angetrieben, daß sie sich zusammen mit der Bewegung des Transferfilmes 2 dreht, jedoch sich innerhalb der Bilderzeugungsvorrichtung 1 einfach auf- und abbewegt, während die Basis 16 in Horizontalrichtung gleitet.
Obwohl die vorliegende Ausführungsform so ausgebildet ist, daß die Heizrolle 20 angetrieben wird, ist es auch möglich, die Vorrichtung so zu gestalten, daß die Basis 16 angetrieben wird oder sowohl die Heizrolle 20 als auch die Basis 16 angetrieben werden.
Wenn sich die Basis 16 in Fig. 2 von links nach rechts bewegt (in Richtung des Pfeiles D), bewegt sich die Heizrolle 20 in Abhängigkeit von der Bewegung der Basis 16 in der dem Pfeil D entgegengesetzten Richtung (in der Richtung A→B). Wenn sich die Basis 16 über eine lineare Strecke L bewegt und sich die Heizrolle 20 gleichzeitig um einen Winkel θ dreht, wird die Drehstrecke RA (R: Radius der Heizrolle) der Heizrolle 20 in Umfangsrichtung im Vergleich zur Größe der Linearbewegung L der Basis 16 erhöht.
Mit anderen Worten, wenn sich die Basis 16 über die Strecke L bewegt, bewegt sich die Heizrolle 20 mit einem Vorschub von Rθ, so daß daher die Broschüre 12 zwangsweise um eine Strecke von δL (= Rθ - L) in Umfangsrichtung verschoben wird. Wenn die Heizrolle 20 eine Drehung erfährt, rückt die Broschüre 12 von der Basis 16 vor und wird die Gleitbasis 17 entsprechend vom hinteren Teil B bis zum vorderen Teil A verschoben.
Blöcke 21, 22, 23 zum Festlegen der Position der Broschüre 12 sind im vorderen und hinteren Bereich und auf dem Seitenrand der Oberseite der Gleitbasis 17 angeordnet, und Fixierplatten 24 sind im vorderen und hinteren Bereich der Gleitbasis 17 über Scharniere verbunden. Die Fixierplatte 24 ist mit einem Metallfitting 25 an ihrem freien Ende versehen. Das Metallfitting 25 hat einen Eingriffsschlitz. Ein vorstehender Teil einer auf dem Vorderteil der Gleitbasis 17 ausgebildeten Anschlagfeder 26 ist in den Eingriffsschlitz des Metallfittings 25 eingepaßt, so daß der freie Rand der Fixierplatte 24 die Broschüre 12 verriegeln kann.
Die Heizrolle 20 ist so ausgebildet, daß sie sich relativ zu der Silikonkautschukschicht 14a auf- und abbewegt. Sie ist mit einem hohlzylindrischen und metallischen Kern (nicht gezeigt) aus Aluminium mit einem Durchmesser von etwa 50 mm versehen, und die Oberfläche der Heizrolle 20 ist mit einer Überzugsschicht aus einem Copolymer aus Tetrafluorethylen und einem Perfluoralkylvinylether mit einer Dicke von 50 um versehen. Eine hitzehärtende Silikonkautschukschicht mit einer Dicke von 1 mm ist über eine Primerschicht auf den Metallkern aus Aluminium auf der Innenseite der Heizrolle 20 aufgebracht. Die Heizrolle 20 ist mit einer Halogenlampenheizeinrichtung als Wärmequelle im Aluminiumkern versehen, und die Innenwand des Metallkernes ist durch Aufbringen einer schwarzen Farbe einer Innenwandschwärzungsbehandlung unterzogen worden. Die Temperatur der Heizrolle 20 wird von einem Temperatursensor und einer Temperatursteuereinheit (nicht gezeigt) gesteuert, so daß die Oberflächentemperatur auf etwa 150ºC gehalten wird.
Die Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist so ausgebildet, daß der die Broschüre 12 tragende Tisch durch die Auf- und Abbewegung der Heizrolle 20 verschoben wird, sich jedoch nur die Heizrolle 20 auf- und abbewegt und in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung drehen kann, oder es können auch die Heizrolle 20 sowie die Broschüre 12 und der Transferfilm 2 eine Bewegung durchführen.
Wenn, wie in Fig. 3 gezeigt, der Tranferfilm 2 und die Broschüre 12 von der Heizrolle 20 erhitzt und zusammengepreßt werden, kann die Broschüre 12 infolge der Erzeugung einer Berührungsstelle und/oder der Verschiebung der Heizrolle 20 relativ zur Broschüre 12 eine Kontraktion und Verschiebung bewirken. Eine genaue Ermittlung der Position der Bilder auf dem Transferfilm 2 und der Position der auf die Broschüre 12 übertragenen Bilder kann jedoch durch eine geringfügige Bewegung des die Broschüre 12 tragenden Objekttisches 17 sichergestellt werden.
Die Dicke der Broschüre 12 variiert normalerweise in großem Ausmaß und ändert sich oft zwangsläufig beispielsweise durch die Ausbildung von Wasserzeichen. In einem solchen Fall wird eine Gummischicht auf die Kontaktfläche der Heizrolle 20 oder in der Nachbarschaft hiervon aufgebracht, um auf diese Weise den auf die Broschüre aufgebrachten Druck gleichmäßig zu machen. Wenn vorher ein latentes Bild auf dem Transferfilm 2 durch ein holographisches Gitter ausgebildet und das Bild zusammen mit der Haftschicht auf die Broschüre 12 übertragen wird, können gute übertragene Bilder erhalten werden, ohne daß irgendein Bruch des holographischen Gitters erzeugt wird, wenn der aufgebrachte Druck gleichmäßig gemacht wird.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform 1.2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform 1.2 ist ein Impulsmotor 30 anstelle der Schraubenfedern 18, 18 an der Basis 17 angebracht, und eine Vorschubspindel 31 ist an einer Mutter 32 des Objekttisches 17 angeordnet. Die Drehzahl und die Drehrichtung des Impulsmotors 30 werden von der Steuervorrichtung 11 gesteuert. Der Impulsmotor 30 bewegt den Objekttisch 17 gleichzeitig mit dem Beginn der Bewegung der Basis 16 um eine Bewegungsdistanz der Basis 16, die der vorher berechneten Abweichung des Objekttisches 17 entspricht. Die übrige Konstruktion der Ausführungsform 1.2 entspricht der der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1.1, so daß daher auf eine Beschreibung von Einzelheiten hiervon verzichtet wird.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform 1.3 gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform 1.3 ist eine Fixierplatte 33 am oberen Teil des Objekttisches 17 befestigt. Die Fixierplatte 33 ist mit Klemmvorsprüngen 35, 36 zu Befestigung einer Kunststoffkarte 34 versehen. Der Klemmvorsprung 35 lagert den Seitenrand der Kunststoffkarte 34, während der Klemmvorsprung 36 in Vorschubrichtung angeordnet ist, in der die Heizrolle 20 Drehbewegungen ausführt, und die Kunststoffkarte 34 lagert. Die Klemmvorsprünge 35, 36 besitzen eine Höhe, die der Dicke der Kunststoffkarte 34 entspricht, um einen Kontakt zwischen dem Transferfilm 2 und der Kunststoffkarte 34 in einfacher Weise herzustellen. Der Objekttisch 17 ist so ausgebildet, daß er sich in Richtungen vor und hinter den Tisch, wie bei der ersten Ausführungsform, bewegen kann und durch die Wirkung einer Schraubenfeder 37 gegen die Seite eines Anschlages 38 gepreßt wird. Die Heizrolle 20 wird beim Beginn des Erhitzens und Preßvorganges auf der rechten Seite des Tisches 14 positioniert, wie in Fig. 6 gezeigt, und bewegt sich in Richtung auf den linken Bereich der Fig. 7, während sie Drehbewegungen durchführt, wenn sich der Tisch in Fig. 6 nach rechts bewegt. In diesem Stadium wird die Fixierplatte 33 durch die Drehbewegung der Heizrolle 20 in Fig. 7 nach rechts gefördert. Die Gleitbewegung des Gleittisches 17 absorbiert jedoch die Abweichung δL, die zwischen der Fixierplatte 33 und dem Tisch 14 vorhanden ist.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungform 1.4 gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform 1.4 ist die Vorrichtung mit einem Impulsmotor 40 auf der Seite des Tisches 14, einer Vorschubspindel 41, die an einer Welle des Impulsmotors 40 befestigt ist, und einer Mutter auf der Rückseite des Gleittisches 14 versehen, wie bei der Ausführungsform 1.2. Der Gleittisch 17 ist mit einer Fixierplatte 33 ausgestattet, und die Fixierplatte 33 ist mit Klemmvorsprüngen 35, 36 wie bei der Ausführungsform 1.3 versehen. Der Impulsmotor 40 arbeitet in der gleichen Weise wie in Verbindung mit der Ausführungsform 1.2 beschrieben. Die übrige Konstruktion dieser Ausführungsform entspricht der der Ausführungsform 1.3, so daß daher auf eine detaillierte Beschreibung derselben hier verzichtet wird.
Wenn die Bilderzeugungsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen 1.1 bis 1.4 verwendet wird, bewegt sich der Tisch 14 relativ zur Bewegung der Heizrolle 20 an einem Berührungspunkt Np zwischen dem Tisch 14 und der Heizrolle 20. Wenn die Heizrolle 20 synchron rotiert, ist die Umfangslänge der Heizrolle 20 länger als die Bewegungsstrecke des Tisches 14 in Richtung von dessen Sehne. Die Differenz zwischen der Umfangslänge der Heizrolle 20 und der Bewegungsstrecke des Tisches 14 in Richtung der Sehne wird jedoch durch die Fixierplatte 24 absorbiert, die als Einrichtung zum Lagern des zu übertragenden Objektes durch die Gleitbewegung desselben wirkt. Auf diese Weise können das zu übertragende Objekt und der Transferfilm 2 auf integrierte Weise verschoben werden.
Dies macht daher die Ausrichtung der Position der Bilder auf dem Transferfilm 2 und der Position auf dem Bildempfangsobjekt, auf das die Bilder übertragen werden, einfach und verhindert ferner jegliche Ablenkung des Bildempfangsobjektes während des Heiz- und Preßvorganges. Hierdurch kann wiederum die Erzeung von jeglichen Falten am Transferfilm 2 und jegliche Verringerung der Qualität der Bilder verhindert werden. Darüber hinaus wird der Transferfilm 2 niemals abgetrennt, und Bilder, die ziemlich genaue Raster oder Gitter besitzen, wie beispielsweise Hologrammbilder, welche auf dem zu übertragenden Objekt und/oder dem Transferfilm 2 vorhanden sind, werden nicht zerstört.
Wenn der Tisch 14 aus Silikonkautschuk gebildet ist, haftet die Haftschicht auf dem Transferfilm 2 niemals durch Anschmelzen am Tisch 14.
Die Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1.3 hat eine einfache Konstruktion zur Zurückführung des Tisches in die Position vor dem Transfervorgang. Darüber hinaus ist die Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1.4 frei von jeglichen Belastungen durch einen elastischen Körper, so daß daher die Bewegung des Tisches 14 zusammen mit dem Transferfilm 2 durch die Rückstoßkraft des elastischen Körpers niemals kompensiert wird.

[Zweite Ausführungsform]

Eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Die Fig. 10 bis 11 zeigen die Konstruktion einer Ausführungsform 2.1. Mit 110 ist ein Transferteil einer Bilderzeugungsvorrichtung bezeichnet.
Der Transferteil 110 ist so ausgebildet, daß sich eine nachfolgend im einzelnen beschriebene Heizrolle 122 auf- und abbewegt und ein eine Kunststoffkarte 112 tragender Tisch 113 entsprechend verschoben wird. Ein Transferfilm 111 wird dem Transferteil 110 über einen Thermokopfmechanismus im vorhergehenden Schritt zugeführt. Der Transferfilm 111 breitet sich über den Bereich aus, der sich von einer Zuführrolle bis zum Thermokopfmechanismus (nicht gezeigt) erstreckt, und wird dann durch den Transferteil 110 auf eine Aufnahmerolle gewickelt. Der auf die Aufnahmerolle gewickelte Transferfilm 111 trägt auf die Kunststoffkarte 112, die als Transferobjekt dient, zu übertragende Bilder, die sich auf der Haftschicht des Filmes 2 befinden. Beispiele von solchen Bildern sind Symbole oder Bilder, Photos und Hologrammbilder, die verschiedenen Daten in bezug auf private Informationen und regionale Informationen entsprechen.
Die Vorschubrate des Transferfilmes 111 wird beispielsweise mit einer Drehcodiereinrichtung detektiert und bestimmt, die beispielsweise an einer Führungsrolle zum Fördern des Transferfilmes 111 angeordnet ist. Die genaue Position relativ zum Thermokopfmechanismus oder dem Transferteil 110 kann auf der Basis der Vorschubrate ermittelt werden. Eine Tinte, die einen Sublimationsfarbstoff oder ein Transferband umfaßt, wird im vorstehend genannten Thermokopfmechanismus in eine gewünschte Position auf dem Transferfilm 111 übertragen, um auf diese Weise ein auf die Kunststoffkarte 112 zu übertragendes Bild zu formen. Der Transferfilm 111 wird zu einem Zeitpunkt unterbrochen, wenn sich das zu übertragende Bild im Transferteil 110 befindet.
Bei dieser Ausführungsform ist das Bildempfangsobjekt die Kunststoffkarte 112. Es können jedoch auch andere Materialien Verwendung finden, wie Vinylchloridharze, Polyethylenterephthalat, Papier, mit einem Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat beschichtetes Papier, ABS-Harze und Polybutylterephthalat.
Der Transferteil 110 ist mit einem Tisch 113 zum Fördern der Kunststoffkarte 112 versehen. Der Tisch 113 ist so ausgebildet, daß er beispielsweise mit einem Kugelumlaufspindelmechanismus 114 gefördert und hin- und hergehende Bewegungen an der Stelle, an der die Kunststoffkarte 112 angeordnet oder zurückgezogen ist, und des zu übertragenen Bereiches, durchführen kann. Er bewegt sich in dem zu übertragenen Bereich von einer Position, in der mit der Übertragung der Bilder begonnen wird, bis in eine Position, in der der Übertragungsvorgang beendet ist. Eine Silikonkautschuklage 115 als hitzefestes Elastomer ist auf die Oberseite des Tisches 113 aufgebracht. Die Oberseite der Silikonkautschuklage 115 ist eingeebnet, so daß die Kunststoffkarte 112 daran angepaßt werden kann. Sie ist mit einem Schleifgerät geschliffen, um eine unebene rauhe Oberfläche zu erhalten. Diese aufgerauhte Oberfläche ermöglicht ein geeignetes Halten der Kunststoffkarte 112 und eine Gleitbewegung der Kunststoffkarte, wenn eine konstante Belastung auf diese in Richtung ihrer Gleitbewegung einwirkt. Des weiteren kann eine dünne Luftschicht, die auf der unebenen Oberfläche ausgebildet ist, jegliche Haftung der Haftschicht des Transferfilmes an der Silikonkautschuklage 115 durch Erhitzen verhindern. Diesbezüglich liegt die Silikonkautschuklage 115 in einer Richtung, die der Längsrichtung des Transferfilmes 111 entspricht.
Klemmechanismen 116a und 116b sind am vorderen und hinteren Ende der Silikonkautschuklage 115 angeordnet. Diese Klemmmechanismen 116a, 116b umfassen jeweils ein Paar von L-förmigen Klemmen 117 zum Halten der Kunststoffkarte 112 an ihrer Vorderseite und ihrer Hinterseite, einen Schaft 118 zum Lagern der Klemmen 117, Lager 119, 120 zum freien gleitenden Halten des Schaftes 118 und eine Schraubenfeder 121. Die Lager 119, 120 sind an einer Basis 113a des Tisches 113 befestigt.
Die paarweise angeordneten Klemmen 117 besitzen eine flache L-förmige Gestalt, bestehen aus rostfreiem Stahl, haben eine Dicke, die geringer ist als die Dicke der Kunststoffkarte 112, erstrecken sich auf der Oberseite der Silikonkautschuklage 115 parallel hierzu und sind dann rechtwinklig zur Seite der Basis 113a abgebogen und sind an der Spitze des Schaftes 118 befestigt. Der Schaft 118 wird durch die Wirkung einer Schraubenfeder 121, die zwischen einem Flansch 118a des Schaftes 118 und dem Außenlager 120 angeordnet ist, gegen den mittleren Teil der Silikonkautschuklage 115 gepreßt.
Bei dieser Ausführungsform wird die Kunststoffkarte 112 auf der Silikonkautschuklage 115 in einer vorgegebenen Position angeordnet, indem die Karte mit der Lage durch manuelle und visuelle Operationen in einer vorgegebenen Position verklebt wird. In diesem Fall werden jegliche Bewegungen der Kunststoffkarte 112 verhindert, bis die Belastung in Gleitrichtung derselben ein bestimmtes kritisches Niveau erreicht, da die Silikonkautschuklage 115 eine geeignete Haftung aufweist und die Kunststoffkarte 112 sowohl von vorne als auch von hinten gegen die Klemme 117 gepreßt wird. Damit wird die Kunststoffkarte 112 auf stabile Weise in einer vorgegebenen Position auf der Silikonkautschuklage 115 gehalten. Sie beginnt zu einem Zeitpunkt auf der Silikonkautschuklage 115 zu gleiten, wenn die Belastung in der Richtung, in der die Kunststoffkarte 112 die Gleitbewegungen durchführt, zu groß wird. Die Karte bewegt sich jedoch in Richtung der auf sie einwirkenden Belastung, während sie von der Klemme 117 gehalten wird, so daß ein stabiler konstanter Zustand aufrechterhalten wird. Beim Einstellen der Kunststoffkarte 112 kann die Klemmplatte 117, die hinter der Richtung A positioniert ist, entlang der sich der Tisch 113 bei der Übertragung bewegt, am Tisch 113 als Bezugsposition für die Einstellung fixiert werden. Die Klemme 117 besteht aus einer Blattfeder, die einen horizontalen Teil, der entlang der Oberseite der Silikonkautschuklage 115 liegt, einen vertikalen Teil, der vom horizontalen Teil beginnt und sich vertikal zur Seite der Basis 113a erstreckt, und einen Haftplattenteil aufweist, der vom vertikalen Teil beginnt und sich entlang der Basis 113a erstreckt, um auf diese Weise die Kunststoffkarte 112 durch die Wirkung der elastischen Rückstellkraft des vertikalen Teiles zu lagern, anstelle die Einrichtungen zum Zusammenpressen der Karte zu verwenden, die den Schaft 118, die Lager 119, 120 und die Schraubenfeder 121 umfassen.
Eine Heizrolle 122, die als Transferrolle dient, ist über der Silikonkautschuklage 115 angeordnet. Die Heizrolle kann sich relativ zur Silikonkautschuklage 115 auf- und abbewegen. Sie umfaßt einen zylindrischen Metallkern aus Aluminium (nicht gezeigt) mit einem Durchmesser von etwa 50 mm. Die Oberfläche der Rolle 122 ist mit einer Schicht aus einem Copolymer von Tetrafluorethylen mit einem Perfluoralkylvinylether versehen, die eine Dicke von 50 um besitzt. Eine durch Hitze aushärtende Silikonkautschukschicht mit einer Dicke von 1 mm ist auf der Innenseite der Heizrolle 122 und auf dem Aluminiummetallkern über eine Primerschicht ausgebildet. Eine Halogenlampenheizeinrichtung als Wärmequelle ist im Aluminiummetallkern der Heizrolle 122 angeordnet, und die Innenseite des Aluminiummetallkernes ist mit schwarzer Farbe einer internen Schwärzungsbehandlung unterzogen worden. Die Temperatur der Heizrolle 122 wird von einem Temperatursensor und einer Temperatursteuereinheit (nicht gezeigt) gesteuert, so daß die Oberflächentemperatur derselben auf etwa 150ºC gehalten wird.
Der Transferfilm 111 ist in Axialrichtung der Heizrolle 122 länger als die Kunststoffkarte 112. Der Bereich der Heizrolle 122, der erhitzt und gepreßt wird, liegt zwischen den paarweise angeordneten Klemmen 117, 117, so daß daher bei dieser Ausführungsform die Bilder auf dem Tranferfilm 111 auf die gesamte Oberfläche der Kunststoffkarte 112 übertragen werden.
Bei dieser Ausführungsform bewegt sich die Heizrolle 122 auf und ab. In entsprechender Weise bewegt sich der die Kunststoffkarte 112 tragende Tisch 113. Es kann sich jedoch nur die Heizrolle 122 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung auf- und abbewegen und drehen, während der Tisch 113 und die Kunststoffkarte 112 in vorgegebenen Positionen fixiert sind. Alternativ dazu können die Heizrolle 122 sowie die Kunststoffkarte 112 und der Transferfilm 111 Bewegungen durchführen.
Es wird nunmehr die Funktionsweise des Transferteiles der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform im einzelnen beschrieben.
Wie in Fig. 10 gezeigt, wird das Erhitzen und Pressen des Transferfilmes 111 und der Kunststoffkarte 112 durch Erzeugung einer Berührungsstelle Np und das Schrumpfen und die Bewegung der Kunststoffkarte 112 in der Richtung, in der sich die Heizrolle 122 infolge der Bewegung der Heizrolle 122 relativ zur Kunststoffkarte 112 dreht, begleitet. Die Klemme 117 kann jedoch auf sichere Weise durch die Expansion und Kontraktion der paarweise angeordneten Schraubenfedern 121, 121 die Kunststoffkarte 112 halten, so daß auf diese Weise die Position des Bildes auf dem Transferfilm 111 und die des auf die Kunststoffkarte 112 zu übertragenden Bildes genau festgelegt werden. Darüber hinaus verläßt das Bildempfangsobjekt selbst nach dem Erhitzen und Pressen nicht die Klemmen 117, 117.
Die Adhäsion der Haftschicht des Transferfilmes 111 an der Klemme 117 wird nachfolgend erläutert. Diese Adhäsion kann auf der Basis der Temperatur an der Grenze zwischen dem Transferfilm 111 und der Klemme 117 infolge der Feststoff- Feststoff-Wärmeleitung durch die Heizrolle 122 erläutert werden.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Haftschicht des Transferfilmes 111 hauptsächlich ein Vinylchloridharz, dessen Temperatur infolge der Wärmeleitung zwischen der Heizrolle 122 und dem Film auf etwa 150ºC erhöht wird. Wenn man davon ausgeht, daß die zu erhitzende Haftschicht eine spezifische Wärme bei einem konstanten Druck von Ch, eine Dichte von ρ h und eine Wärmeleitfähigkeit von λh besitzt, kann die Wärmeübertragungsrate bh der Haftschicht durch die folgende Beziehung ausgedrückt werden:
bh = (Ch · ρh · λh)1/2 (2.1)
Wenn man andererseits annimmt, daß die Kunststoffkarte 112, die Wärme empfängt, eine spezifische Wärme bei einem konstanten Druck von Cc, eine Dichte von ρc und eine Wärmeleitfähigkeit von λc besitzt, kann die Wärmeübertragungsrate bc der Haftschicht durch die folgende Beziehung ausgedrückt werden:
bc = (Cc · ρc · λc)1/2 (2.2)
Da die Kunststoffkarte 112 eine übliche Temperatur als Anfangstemperatur besitzt (die hier mit 20ºC angenommen wird), beträgt die Anfangstemperatur Tc der Kunststoffkarte 112 20ºC, und die äußerste Schicht (in bezug auf die Kunststoffkarte 112) des Transferfilmes, d. h. die Haftschicht, hat eine Oberflächentemperatur Th von 150ºC.
Dann kann die Temperatur Tm an der Grenze zwischen der äußersten Fläche (in bezug auf die Kunststoffkarte 112) des Transferfilmes und der Kunststoffkarte 112 auf der Basis der folgenden Beziehung berechnet werden:
Tm = (bh · Th + bc · Tc)/(bh + bc) (2.3)
Damit wird die Temperatur an der Grenze zwischen der Klemme 117 aus rostfreiem Stahl und der Haftschicht auf 28,3ºC festgelegt. Wenn andererseits eine Kunststoffkarte 112 aus einem Vinylchloridharz verwendet wird, erreicht die Temperatur an der Grenze ein Niveau in der Größenordnung von etwa 75 bis 80ºC.
Die bei dieser Ausführungsform verwendete Haftschicht hat eine Heißklebetemperatur von nicht weniger als 70ºC. Daher haftet die Kunststoffkarte 112 niemals an der Grenze zwischen den Klemmen 117, 117 und der Haftschicht aufgrund einer niedrigen Temperatur derselben. Aus diesem Grund können Bilder auf die Kunststoffkarte 112 übertragen werden, ohne daß irgendeine Verunreinigung der Klemmen 117, 117 verursacht wird. Ferner können verschiedene Metalle als Materialien für die Klemmen, wie beispielsweise Aluminium, verwendet werden, deren Temperatur an der Kontaktgrenze 22,8ºC erreicht.
Wenn die Oberfläche der Klemme 117 mit einem Fluorpolymer beschichtet ist, sind die Materialien für die Klemme 117 nicht zwangsläufig auf Metalle beschränkt. Wenn die Oberfläche mit einem Fluorpolymer, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen oder einem Copolymer von Tetrafluorethylen mit einem Perfluoralkylvinylether, beschichtet ist, liegt die Oberfächenspannung auf der beschichteten Fläche in der Größenordnung von etwa 20 dyn/cm, welcher Wert geringer ist als der des üblichen geschmolzenen Harzes, so daß daher die Haftschicht des Transferfilmes niemals an der Klemme für das Bildempfangsobjekt durch Verschmelzung infolge des Ablöseeffektes und Schmiereffektes der Überzugsschicht haftet und die Klemme niemals hiermit verunreinigt wird.
Es ist unvermeidbar, daß der Transferfilm 111 durch die Wirkung der Heizrolle 122 erhitzt und über die gesamte Fläche der Kunststoffkarte 112 zusammengepreßt wird. Die Oberfläche der Silikonkautschuklage 115, die zur Kunststoffkarte 112 weist, ist jedoch unter Verwendung eines Schleifgerätes fein aufgerauht. Daher tritt die Haftschicht des Transferfilmes 111 mit der Silikonkautschuklage 122 durch einen Punktkontakt an der Grenze zwischen beiden und durch eine sehr dünne dazwischen ausgebildete Luftschicht in Kontakt. Hierdurch kann jegliche Haftung der Haftschicht des Transferfilmes 111 an der Silikonkautschuklage 115 durch Verschmelzung und damit jegliche Verunreinigung der Lage 115 vermieden werden. Darüber hinaus können durch die feinen Unebenheiten eine geeignete Haltekraft und Schmiereigenschaften der Kunststoffkarte 112 verliehen werden, so daß die Vorrichtung ausgezeichnete Bilder zur Verfügung stellen kann.
Wie vorstehend beschrieben, selbst wenn die Silikonkautschuklage 115 keine geeignete Haltekraft benötigt, kann die Aufbringung einer Überzugsschicht aus einem Fluorpolymer auf die Oberfläche der Silikonkautschuklage 115 in entsprechender Weise ermöglichen, daß jegliche Haftung der Haftschicht des Transferfilmes 111 an der Silikonkautschuklage 115 durch Verschmelzen vermieden und damit jegliche Verunreinigung der Lage 115 verhindert wird.
Die Dicke der Kunststoffkarte 112 streut, obwohl die Streuung sehr gering ist. Die Dicke wird jedoch manchmal zwangsläufig durch die Ausbildung von Wasserzeichen beeinflußt. In diesem Fall ist es wirksam, eine Gummischicht auf der Kontaktfläche der Heizrolle 122 oder in der Nachbarschaft hiervon anzuordnen, so daß somit ein gleichmäßiger Druck über die gesamte Fläche der Heizrolle 122 sichergestellt werden kann.
Insbesondere wenn ein latentes Bild, das vorher über ein holographisches Raster oder Gitter auf dem Transferfilm 111 ausgebildet wurde, zusammen mit der Haftschicht dieses Filmes auf die Kunststoffkarte 112 übertragen wird, kann ein gutes Bild ohne Zerstörung des holographischen Rasters übertragen werden, wenn die Druckverteilung auf der Silikonkautschuklage gleichmäßig gemacht ist.
Wenn das Bild auf dem Transferfilm 111 auf die gesamte Fläche der Kunststoffkarte 112 übertragen wird, tritt die Heizrolle beispielsweise mit den Rändern der Kunststoffkarte 112 und den Klemmen 117 in Kontakt. Aus diesem Grund wird die Oberfläche der Heizrolle 122 beschädigt, wenn nur eine Gummischicht auf der Kontaktfläche der Rolle 122 oder in der Nachbarschaft hiervon ausgebildet wird. Auf diese Weise wird auch die Betriebsdauer der Bilderzeugungsvorrichtung wesentlich reduziert.
Bei der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Heizrolle 122 mit einer Silikonkautschukschicht versehen, so daß die Oberfläche des zylindrischen Metallkernes der Rolle bedeckt ist, und ferner mit einer rohrförmigen Überzugsschicht aus einem Copolymer von Tetrafluorethylen mit einem Fluoralkylvinylether beschichtet, das auf die Silikonkautschuküberzugsschicht aufgebracht ist. Mit anderen Worten, die Heizrolle 122 besitzt eine Zweischichtstruktur mit einer harten Oberflächenschicht und einer weichen Innenschicht.
Aus diesem Grund ermöglicht die Gummiüberzugsschicht auf der Heizrolle 122 die Entspannung von jeglichen Druckschocks, die infolge irgendwelchen Diskrepanzen in der Position von beispielsweise den Klemmplatten 117 in Dickenrichtung der Kunststoffkarte 112 erzeugt werden, wobei die Überzugsschicht aus dem Copolymer von Tetrafluorethylen mit einem Fluoralkylvinylether als Oberflächenschicht der Heizrolle die Gummischicht gegenüber Beschädigungen durch die Klemmen und die Ränder der Kunststoffkarte 112 schützen kann. Daher ermöglicht die Bilderzeugungsvorrichtung eine Bildübertragung vom Transferfilm 111 auf die gesamte Oberfläche der Kunststoffkarte 112, während eine lange nutzbare Lebensdauer aufrechterhalten wird.
Obwohl bei dieser Ausführungsform eine Schraubenfeder 121 Verwendung findet, kann die Schraubenfeder auch durch ein elastisches Material, wie Gummi oder Schwammaterial, ersetzt werden. Ein solches elastisches Material, das ein Elastomer umfaßt, hat den Vorteil, daß es im Gegensatz zu einer Feder keine Vibrationsbewegungen ausführt. Die Schraubenfeder 121 und das Elastomer müssen nicht zwangsläufig allein verwendet werden, sondern können auch seriell oder parallel kombiniert werden, um eine wirksame Absorption von Schockeinwirkungen auf die Kunststoffkarte 112 und die Aufrechterhaltung von deren Bewegung sicherzustellen.
Gemäß der Bilderzeugungsvorrichtung der Ausführungsform 2.1 bis 2.3 kann das Bildempfangsobjekt in einer gewünschten Position auf einer Gummilage 115 aus einem hitzefesten Elastomer angeordnet werden, und der über die Transferrolle auf den Transferfilm und das Objekt ausgeübte Druck kann während des Erhitzens und Pressens gleichmäßig gemacht werden, da das Objekt von den paarweise angeordneten Klemmen 117, 117 auf der Gummilage 115 gehalten wird.
Darüber hinaus halten die paarweise angeordneten Klemmen 117, 117 das Bildempfangsobjekt, während sie es von der Vorderseite und von der Hinterseite des Transferfilmes in Klemmrichtung zusammenpressen. Wenn daher die Umfangsdistanz der Heizrolle 122 am Berührungspunkt Np größer ist als die Breite der Berührungsstelle in Richtung von deren Sehne, kann sich das Bildempfangsobjekt auf dem hitzefesten Elastomer so verhalten, daß es in der Richtung gleitet, entlang der sich der Berührungspunkt bewegt. In diesem Zustand erfahren die paarweise angeordneten Klemmen 117, 117 eine Verschiebung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Bildempfangsobjektes, während sie das Objekt dazwischen halten, so daß auf diese Weise die Klemmen solche Bewegungen des Objektes verhindern können, daß sich dieses um die Z-Achse dreht, die sich vertikal vom hitzefesten Elastomer aus erstreckt, und daß sich dieses auf den Klemmen bewegt.
Somit kann das Bildempfangsobjket während des Erhitzens und Pressens der Transferrolle festgeklemmt werden, wodurch die Position des Bildes auf dem Transferfilm und die Position des Objektes, auf das das Bild übertragen wird, festgelegt werden. Des weiteren kann jegliche Verformung des Bildempfangsobjektes, die während des Erhitzens und Pressens auftritt, eliminiert werden. Jegliche Ausbildung von Falten auf dem Transferfilm kann verhindert werden, so daß auf diese Weise die Qualität des entstandenen Transferbildes nicht verschlechtert wird. Ferner wird der Transferfilm niemals durchtrennt, und ein Bild auf dem Transferfilm, das sehr genaue Raster bzw. Gitter aufweist, wie beispielsweise ein Hologrammbild, wird nicht beschädigt.
Wenn die Klemme aus einem Material geformt ist, das eine hohe Hitzefestigkeit aufweist und in bezug auf die Haftschicht des Transferfilmes inert ist, haftet die Haftschicht des Transferfilmes bei Kontakt mit der Transferrolle nicht durch Verschmelzen an der Oberfläche der Klemme. Daher kann das Bild auf dem Transferfilm über die gesamte Oberfläche des Bildempfangsobjektes selbst dann übertragen werden, wenn die Dicke der Haftschicht reduziert wird. Ferner wird das Bildempfangsobjket von den Klemmen gehalten, während es gegen die Klemmen in der Richtung gepreßt wird, in der das Objekt gehalten wird. Aus diesem Grund wird selbst dann, wenn der Transferfilm vom Bildempfangsobjekt abgezogen wird, das Objekt niemals von den Klemmen freigegeben und kann in einfacher Weise abgezogen werden. Des weiteren kann das Bild auf dem Transferfilm frei von jeglichen Grenzen insgesamt oder mindestens von einer Seite der aufgezeichneten Fläche auf das Bildempfangsobjekt übertragen werden.
Wenn die Klemme aus einem Metall geformt ist, wird die Temperatur an der Grenze zwischen der Klemme und dem Transferfilm durch die Wärmeleitung durch die Transferrolle reduziert, so daß daher die Haftschicht des Transferfilmes keine Verunreinigung der Klemme durch Adhäsion über eine Verschmelzung verursacht. Wenn ein Fluorpolymer auf die Fläche der Klemme, die zur Transferrolle hinweist, aufgebracht wird, bewirkt die Haftschicht des Transferfilmes keinerlei Verunreinigung der Klemme für das Objekt durch Adhäsion über Verschmelzung, da die beschichtete Fläche eine geringe Oberflächenspannung aufweist.
Das Bildempfangsobjekt kann in ausreichender Weise fixiert werden und das gewünschte Verhalten während des Erhitzens und Pressens aufweisen, wenn die hitzefeste Elastomerschicht an ihrer Oberfläche aufgerauht wird, um eine dünne Luftschicht zwischen der Elastomerschicht und dem Bildempfangsobjekt auszubilden. Daher werden das Objekt und der Transferfilm gegenüber jeglichen Beschädigungen geschützt. Insbesondere dann, wenn der Transferfilm ein Raster oder Gitter für ein genaues Hologrammbild trägt, wird das Raster oder Gitter für das Hologrammbild niemals beschädigt.
Wenn ein Fluorpolymer auf die Oberfläche des hitzefesten Elastomers aufgebracht wird, kann das Bildempfangsobjekt in stabiler Weise in einer gewünschten Position auf dem hitzefesten Elastomer gehalten werden und das gewünschte Verhalten während des Erhitzens und Pressens der Transferrolle aufweisen. Aus diesem Grund werden das Objekt und der Transferfilm gegenüber allen Beschädigungen geschützt. Insbesondere dann, wenn der Tranferfilm ein Raster oder Gitter für ein genaues Hologrammbild trägt, wird das Raster oder Gitter für das Hologrammbild in keiner Weise beschädigt.
Wenn bei der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Transferrolle mit einer Silikonkautschukschicht versehen wird, so daß die Metalloberfläche bedeckt ist, und ferner mit einer Überzugsschicht aus einem Copolymer von Tetrafluorethylen mit einem Fluoralkylvinylether versehen wird, die auf die Überzugsschicht aus dem Silikonkautschuk aufgebracht wird, ermöglicht die Gummiüberzugsschicht auf der Transferrolle eine Entspannung von Druckbelastungen, die infolge von Diskrepanzen in bezug auf die Position der Klemme und des Objektes in Richtung der Dicke erzeugt werden, während die Überzugsschicht des Copolymers aus Tetrafluorethylen und Fluoralkylvinylether als Oberflächenschicht der Transferrolle die Gummischicht gegenüber Beschädigungen, wie Kratzern, schützen kann. Daher ermöglicht die Bilderzeugungsvorrichtung eine Bildübertragung vom Transferfilm auf die gesamte Fläche des Bildempfangsobjektes.

[Dritte Ausführungsform]

Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen im einzelnen erläutert.
Die Fig. 13 bis 15 und 17 bis 19 dienen zur Darstellung der Verfahren zum Übertragen von Bildern unter Verwendung der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. Ein Bild wird voher auf die Haftschicht des Transferfilmes geschrieben.
In Fig. 13 ist mit 201 eine Metallbasisplatte bezeichnet. Eine Silikonkautschuklage 202, die als Lagerelement dient, ist auf der Basisplatte 201 angeordnet. Mit 203 ist ein Bildempfangsobjekt bezeichnet. Das Bildempfangsobjekt 203 umfaßt bei dieser Ausführungsform eine Karte aus Polyvinylchlorid, kann jedoch auch andere Materialien betreffen, die hauptsächlich aus Polyethylenterephthalat oder Papier bestehen, wie Kunststoffkarten, Pässe, Notizbücher und Folien. Mit 204, 205, 206 und 207 sind Rollen zum Fördern oder Lagern eines Transferfilmes 209 bezeichnet, während mit 208 eine Heizrolle gekennzeichnet ist. Die Heizrolle 208 umfaßt einen zylindrischen Metallkern aus Aluminium und eine Überzugsschicht aus einem aufgebrachten Fluorpolymer. Eine Halogenlampe als Heizeinrichtung (nicht gezeigt) ist innerhalb der Heizrolle angeordnet. Die Innenwand des zylindrischen Metallkernes aus Aluminium wurde einer Schwärzungsbehandlung unterzogen, um eine effiziente Absorption der Wärmestrahlung sicherzustellen.
Die Basisplatte 201 ist in vertikalen und parallelen Richtungen größer als die Silikonkautschuklage 202 in vertikalen und parallelen Richtungen, und die Silikonkautschuklage 202 ist in entsprechender Weise größer als das Bildempfangsobjekt 203. Der bei dieser Ausführungsform verwendete Begriff "vertikale und parallele Richtungen" kennzeichnet die Längsrichtung des Transferfilmes 209 und dessen Breitenrichtung. Die seitliche Breite des Bildempfangsobjektes 203 ist geringer als die Breite des Transferfilmes 209, und die seitliche Breite der Silikonkautschuklage 202 ist größer als die Breite des Transferfilmes 209. Die Länge der Heizrolle 208 in Axialrichtung ist größer als die Breite des Transferfilmes 209, und die Umfangslänge der Heizrolle 208 ist größer als die Länge des Bildempfangsobjektes 203 in Längsrichtung.
Somit ist das Objekt 203 vollständig mit der Haftschicht des Transferfilmes 209 bedeckt, erstreckt sich die Haftschicht über den Rand des Objektes 203 am Rand des Transfefilmes 209 in Breitenrichtung hinaus und wird die Haftschicht des Transferfilmes 209 aufgrund der Ablöseeigenschaften der Lage 202 nicht auf die Silikonkautschuklage 202 übertragen. Aus diesem Grund wird keine Grenzlinie der Haftschicht des Transferfilmes 209 auf dem Bildempfangsobjekt 203 ausgebildet. Vielmehr werden Bilder auf die gesamte Fläche des Objektes 203 übertragen, und der Bildübertragungsvorgang wird durch keinen Faktor negativ beeinflußt, der Änderungen der Bedingungen zum Erhitzen und Pressen verursachen würde, wie die Dicke des Transferfilmes 209 und dessen Genauigkeit, die Genauigkeit bei der Bestimmung der Position des Transferfilmes 209 während des Beförderns oder die Verwendung eines Bildempfangsobjektes 203 mit streuender Dicke, beispielsweise durch die Ausbildung von Wasserzeichen.
Bei dem als Lagerelement verwendeten hitzefesten Elastomer kann es sich zusätzlich zum Silikonkautschuk auch um einen Fluorkautschuk handeln. Darüber hinaus kann das Silikonkautschuk hitzehärtend und kalthärtend sein. Der hitzehärtende Typ wird jedoch bei dieser Ausführungsform verwendet.
Bei dieser Ausführungsform bewegen sich das Bildempfangsobjekt 203, die Basisplatte 201 zum Lagern des Objektes und die Silikonkautschuklage 202 sowie der Transferfilm 209 während der Bildübertragung, während die Heizrolle während der Bildübertragung gedreht wird. Die Heizrolle 208 ist natürlich über dem Transferfilm 209 angeordnet und bewegt sich zum Erhitzen und Zusammenpressen des Transferfilmes 209 und des Bildempfangsobjektes 203 zusammmen mit der Basisplatte 201 nach unten, wenn die das Objekt 203 tragende Basisplatte 201 zusammen mit dem Transferfilm 209 in eine gewünschte Position unter der Heizrolle 208 verschoben wird.
Bei den Heiz- und Preßvorgängen ist der Bereich des Bildes auf dem Transferfilm 209 breiter als das Bildempfangsobjekt 203, und der von der Heizrolle 208 erhitzte und zusammengepreßte Bereich A ist breiter als das Objekt 203. Daher wird keinerlei Grenzlinie auf dem Objekt 203 von der Haftschicht des Transferfilmes 209 und den Rändern der Heizrolle 208 ausgebildet.
Bei den durchgeführten Versuchen, bei denen eine Vorrichtung mit dem vorstehend wiedergegebenen Aufbau und eine Lage aus einem hitzehärtenden Silikonkautschuk mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm als Silikonkautschuklage 202 verwendet wurden, wobei eine Überzugsschicht aus Polytetrafluorethylen auf die Umfangsfläche der Heizrolle 208 aufgebracht und die Bildübertragung bei einer Heizrollentemperatur von 110 bis 170ºC und einer Umfangsgeschwindigkeit der Heizrolle von 10 bis 60 mm/sec durchgeführt wurde, wurde festgestellt, daß das zu übertragende Bild und die Haftschicht des Transferfilmes 209 nur auf das Bildempfangsobjekt 203 und überhaupt nicht auf die Silikonkautschuklage 202 übertragen wurden.
Wenn die Silikonkautschuklage 202 beispielsweise unter Verwendung eines Schleifgerätes auf ihrer Oberfläche fein aufgerauht wird, kann sie eine geeignete Adhäsion zum Fixieren und Halten des Bildempfangsobjektes 203 sowie Schmiereigenschaften zur Verfügung stellen, die die Entfernung des Objektes 203 einfach machen. Wenn die Silikonkautschuklage 202 mit einem Fluorpolymer beschichtet ist, kann sie in einfacher Weise ausgezeichnete Schmiereigenschaften bereitstellen.
Das Aufrauhen der Oberfläche der Silikonkautschuklage ermöglicht die Ausbildung einer sehr dünnen Luftschicht zwischen dem Transferfilm und dem Lagerelement. Daher haftet die Haftschicht des Transferfilmes niemals am Lagerelement, selbst wenn die Silikonkautschuklage beschichtet ist oder das Elastomer allein verwendet wird. Aus diesem Grund kann der vom Bildempfangsobjekt freie Bereich in ausreichender Weise durch den Transferfilm erhitzt und zusammengepreßt werden. Des weiteren können gut ausgeglichene Adhäsions- und Schmiereigenschaften des Bildempfangsobjektes und des Lagerelementes durch unterschiedliches Verändern der Größe und Tiefe der feinen unebenen Abschnitte der Silikonkautschuklage erzielt werden. Wenn im Gegensatz hierzu die Oberfläche der Silikonkautschuklage weder einem Aufrauhen der Oberfläche noch einer Beschichtungsbehandlung unterzogen wird und ein Spiegelfinish besitzt, kann nur eine starke Adhäsion erreicht werden.
Die Fluoratome enthaltenden Polymere zum Beschichten der Silikonkautschuklage 202 umfassen beispielsweise Copolymere von Tetrafluorethylen mit Perfluoralkylvinylethern (rohrförmige Überzugsschicht mit Verteilungsplattierung) zusätzlich zu dem vorstehend verwendeten Polytetrafluorethylen. Auch diese Materialien können entsprechend gute Ergebnisse liefern, d. h. ausgezeichnete übertragene Bilder. Ferner bestand die Haftschicht des Transferfilmes 209 aus einem Gemisch aus einem Copolymer von Vinylchlorid und Vinylacetat mit einem Polyester und hatte eine Dicke in einem Bereich von 2 bis 8 um.
Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform 3.2, die mit der von Fig. 13 identisch ist, mit der Ausnahme, daß die Konstruktion der Heizrolle modifiziert ist. Die Heizrolle 208' umfaßt einen zylindrischen Metallkern 213 aus Aluminium, eine Silikonkautschukschicht 212 mit einer Dicke von nicht mehr als 1 mm, die auf die Oberfläche des Kernes aufgebracht ist, und eine Überzugsschicht 211 aus einem Copolymer von Tetrafluorethylen mit einem Perfluoralkylvinylether, das auf die Silikonkautschukschicht aufgebracht ist.
Der Einsatz der Heizrolle 208' ist besonders wirksam in Fällen, bei denen auf vorsichtige und gleichmäßige Weise ein Druck auf den Transferfilm 209 aufgebracht werden soll, beispielsweise in Fällen, in denen ein Hologramm vorher in der Haftschicht des Transferfilmes 209 unter Verwendung von beispielsweise ZnS ausgebildet worden ist und das Hologrammbild gleichzeitig mit der üblichen Bildübertragung auf das Bildempfangsobjekt 203 übertragen wird. Genauer gesagt, die Bildübertragung macht sehr genaue Transferbedingungen erforderlich. In diesen Fällen kann die Übertragung der Hologrammbilder aufgrund des Vorhandenseins der Silikonkautschukschicht 212 auf der Heizrolle 208' durchgeführt werden. Wenn keine Kautschukschicht auf die Heizrolle 208' aufgebracht wäre, könnte die Hologrammschicht nach der Übertragung beschädigt werden. Materialien für die Kautschukschicht können zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Silikonkautschuk einen hitzefesten synthetischen Kautschuk (Silikonkautschuk, wie hitzehärtender Silikonkautschuk und kalthärtender Silikonkautschuk, und Fluorpolymere) umfassen.
Die Heizrolle 208' umfaßt eine Halogenlampenheizeinrichtung 214, und der zylindrische Metallkern 213 aus Aluminium ist einer Schwärzungsbehandlung wie bei Ausführungsfrom 3.1 unterzogen worden, um eine wirksame Absorption der von der Halogenlampenheizeinrichtung 214 abgestrahlten Wärme sicherzustellen.
Als die Heizrolle 208' zum Übertragen des Bildes auf den Transferfilm 209, der ein transparentes Hologrammbild trägt, das unter Verwendung von ZnS ausgebildet wurde, auf das Bildempfangsobjekt 203 verwendet wurde, wurde festgestellt, daß das Bild und die Haftschicht des Transferfilmes 209 ausschließlich zusammen mit dem transparenten ZnS-Hologrammbild auf das Bildempfangsobjekt 203 übertragen wurden und das Bild und die Haftschicht überhaupt nicht auf die Silikonkautschuklage 202 übertragen wurden. Die Übertragung wurde unter den folgenden Bedinungen durchgeführt: einer Heizrollentemperatur von 140 bis 170ºC und einer Übertragungsgeschwindigkeit von 10 bis 60 mm/sec, während eine rohrförmige Schicht aus einem Copolymer von Tetrafluorethylen mit einem Perfluoralkylvinylether auf die Überzugsschicht 211 aufgebracht worden war.
Die Ausführungsform der Fig. 15 hat einen grundlegenden Aufbau, der mit dem der Ausführungsformen der Fig. 13 und 14 identisch ist, wobei sich der Transferfilm 209 relativ zur Axialrichtung der Heizrolle 208 innerhalb des Randes des Bildempfangsobjektes 203 befindet. In diesem Fall wurde bestätigt, daß der Rand des Transferfilmes 209 auf feine Weise auf das Objekt 203 übertragen wurde.
Die Ausführungsformen der Fig. 16 bis 18 entsprechen denen der Fig. 13 bis 15. Bei diesen Ausführungsformen sind das Bildempfangsobjekt 203 und der Transferfilm 209 während der Übertragungsvorgänge fixiert, während sich die Heizrolle 208 während der Übertragungsvorgänge drehen und bewegen kann.
Fig. 19 dient zur Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung der Silikonkautschuklage 202, die bei den vorhergehenden Ausführungsformen 3.1 bis 3.3 verwendet wird. Zuerst wird ein hitzehärtendes Silikonkautschukmaterial vor dem Formen in eine zylindrische Form 203 eingespritzt und in der Form erhitzt und ausgehärtet, während die Form gedreht wird, um auf diese Weise einen geformten Gegenstand zu erhalten. Wenn das Material geformt wird, während es rotiert, kann eine Silikonkautschuklage 231, die frei von Dickenstreuungen ist, infolge der aufgebrachten Zentrifugalkraft erhalten weden. Die entstandene Lage wird dann unter Verwendung eines Schleifsteines 232 eines Schleifgerätes und einer Förderrolle 233 auf ihrer Oberfläche fein aufgerauht, wonach sie auf eine gewünschte Größe geschnitten wird, um einzelne Lagen 235 zu erhalten, die als die Silikonkautschuklagen 202 dienen, welche bei den vorstehenden Ausführungsformen Verwendung finden. Der Ausgleich zwischen der Haftung und den Schmiereigenschaften in bezug auf das Bildempfangsobjekt kann durch geeignetes Einstellen der Größe und Tiefe der unebenen Abschnitte gesteuert werden.
Bei der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ist das Lagerelement für das Bildempfangsobjekt aus einem Elastomer mit Elastizität hergestellt. Wenn daher der Transferfilm auf dem vom Elastomer gelagerten Bildempfangsobjekt angeordnet und dann von der Heizrolle erhitzt und gepreßt wird, kann unabhängig von jeglicher Dickenstreuung des Transferfilmes und des Bildempfangsobjektes ein gleichmäßiger Druck ausgeübt werden, und diese Ausführungsform ermöglicht eine Verringerung der Unregelmäßigkeiten der dazwischen auftretenden Haftkraft. Darüber hinaus ist die Länge der Heizrolle in Axialrichtung größer als die Größe des Bildempfangsobjektes in Breitenrichtung des Transferfilmes, so daß auf diese Weise die Ausbildung einer Grenzlinie während der Übertragungsoperationen infolge der Heiz- und Preßwirkung der Heizrolle eliminiert werden kann.
Insbesondere dann, wenn das Elastomer durch Schleifen auf seiner Oberfläche aufgerauht ist und einen hohen Grad an Unebenheiten besitzt, kann das Herein- und Herausführen des Bildempfangsobjektes innerhalb einer kurzen Zeitdauer in einfacher Weise durchgeführt und das Objekt in korrekter Weise gehalten werden, um auf diese Weise eine unerwünschte Bewegung während der Übertragungsvorgänge auszuschließen. Des weiteren wird die Oberfläche der Heizrolle sehr fein aufgerauht, so daß daher das übertragene Bild auf dem Transferfilm keine Unregelmäßigkeiten in bezug auf die Haftkraft besitzt, selbst wenn es von der Heizrolle erhitzt und gepreßt wird.
Da darüber hinaus die Oberflächenaufrauhung von der Ausbildung einer sehr dünnen Luftschicht zwischen dem Transferfilm und dem Lagerelement begleitet wird, haftet die Haftschicht des Transferfilmes niemals am Lagerelement, selbst wenn das Lagerelement aus einem Elastomer besteht oder beschichtet ist. Aus diesem Grund können die Abschnitte, die frei vom Bildempfangsobjekt auf dem Lagerelement sind, durch den Transferfilm in einfacher Weise erhitzt und gepreßt werden. Ferner kann das Gleichgewicht zwischen den Haft- und Schmiereigenschaften zwischen dem Bildempfangsobjekt und dem Lagerelement durch einfaches Einstellen der Größe und Tiefe der unebenen Abschnitte gesteuert werden.
Wenn das Elastomer eine zylindrische Form besitzt, werden der Transferfilm und das Bildempfangsobjekt vom Lagerelement und der Heizrolle gehalten und kann das Bild des Transferfilmes auf das Bildempfangsobjekt übertragen werden, während das Lagerelement und die Heizrolle gedreht werden. Ferner wird das Bildempfangsobjekt nach den Übertragungsvorgängen automatisch von der Heizrolle gelöst. Daher kann das Objekt in einfacher Weise von der Vorrichtung zurückgezogen werden.
Wenn ein Fluorpolymer auf die Oberfläche des Elastomers aufgebracht wird, kann das Bildempfangsobjekt noch leichter von der Vorrichtung zurückgezogen werden.
Wenn ein Fluorpolymer auf die Oberfläche der Heizrolle aufgebracht wird, kann eine Haftung des Transferfilmes an der Heizrolle selbst dann nur schwer auftreten, wenn eine Erhitzung stattfindet, so daß daher die Relativpositionen des Transferfilmes und des Objektes keinerlei Abweichung aufweisen.
Daher wird keinerlei Grenzlinie auf dem Bildempfangsobjekt ausgebildet, können Bilder auf die gesamte Fläche des Objektes übertragen werden und wird der Bildübertragungsvorgang durch keinerlei Faktoren nachteilig beeinflußt, die Veränderungen der Bedingungen zum Erhitzen und Pressen verursachen könnten, wie beispielsweise die Genauigkeit der Dicke des Transferfilmes, die Genauigkeit der Positionsfestlegung des Transferfilmes während der Förderung oder der Verwendung eines Bildempfangsobjektes, das eine Dickenstreuung besitzt, beispielsweise durch Ausbildung von Wasserzeichen.

Claims

1. Bilderzeugungsvorrichtung mit

einem Tisch (14; 113; 201) zum Lagern eines Transferobjektes (12; 112; 203),

einer Transferrolle (20; 122; 208), die das Transferobjekt (12; 112; 203) über einen Transferfilm (2; 111; 209) erhitzt und auf den Tisch (14; 113; 201) preßt, wobei die Transferrolle (20; 122; 208) und der Tisch (14; 113; 201) relativ zueinander bewegbar sind, um ein oder mehrere schichtweise angeordnete Transferbilder vom Transferfilm (2; 111; 209) auf das Transferobjekt (12; 112; 203) zu übertragen, und

einer Transferobjekthalteeinrichtung (14a, 17, 21, 23, 24; 115, 117; 202), die auf dem Tisch (14; 113; 201) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Transferrolle (20; 122; 208) und der Tisch (14; 113; 201) relativ zueinander in Längsrichtung des Transferfilmes (2; 111; 209) bewegbar sind und die Transferobjekthalteeinrichtung (14a, 17, 21, 23, 24; 115, 117; 202) das Transferobjekt (12; 112; 203) an einem Abschnitt desselben halten kann und relativ zu dem Tisch (14; 113; 201) in der erwähnten Längsrichtung bewegbar ist.

2. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Transferbild ein oder mehrere Schichten von einer oder mehreren Arten von Sublimattinte oder Heißschmelztinte umfaßt.

3. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Transferobjekthalteeinrichtung (14a, 17, 21, 23, 24; 115, 117) eine Rückführeinrichtung (18; 30; 37; 40; 121) besitzt, die einen Gummikörper, eine Feder, einen Luftzylinder und/oder eine elektrische Betätigungseinheit aufweist.

4. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die elektrische Betätigungseinheit (30; 40) eine Antriebsquelle, wie beispielsweise einen Servomechanismus, aufweist.

5. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, bei der die Transferobjekthalteeinrichtung (14a, 17, 21, 23, 24; 115, 117) einen Abschnitt des Transferobjektes (12; 112) auf den Tisch (14; 113) pressen kann.

6. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, bei der die Transferobjekthalteeinrichtung (14a, 17, 21, 23, 24; 115, 117) beide Seiten des Transferobjektes (12; 112) auf dem Tisch (14; 113) halten kann.

7. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der eine Oberseite der Transferobjekthalteeinrichtung (115, 117; 202) niedriger ist als eine Oberseite des Transferobjektes (112; 203) auf dem Tisch (113; 201).

8. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der eine Dicke der Transferobjekthalteeinrichtung (115, 117) geringer ist als die des Transferobjektes (112) auf dem Tisch (113).

9. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, bei der eine Oberseite der Transferobjekthalteeinrichtung (14a, 17, 21, 23, 24; 115, 117; 202) hitzefest und in bezug auf einen Kleber des Transferfilmes (2; 11; 209) nicht aktiviert ist.

10. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Oberseite der Transferobjekthalteeinrichtung (14a, 17, 21, 23, 24; 115, 117; 202) ein Metall oder fluoriertes Polymer umfaßt.

11. Bilderzeugungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, bei der eine Haltefläche des Tisches (14; 113; 201) ein hitzefestes Elastomer aufweist.

12. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der eine Haltefläche des Tisches (14; 113; 201) einen nicht-klebriggemachten Silikonkautschuk aufweist.

13. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der eine Oberseite des hitzefesten Elastomers mit fluoriertem Polymer bedeckt ist.

14. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der eine Oberseite des hitzefesten Elastomers rauh ist.

15. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der das hitzefeste Elastomer heißvulkanisierten Silikonkautschuk umfaßt.

16. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, bei der eine Axiallänge der Transferrolle (20; 122; 208) länger ist als eine Länge des Transferobjektes (12; 112; 203) in Richtung der Breite des Transferfilmes (2; 111; 209).

17. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, bei der eine Oberfläche der Transferrolle (20; 122; 208) Metall oder Silikonkautschuk umfaßt.

18. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Oberfläche der Transferrolle (20; 122; 208) mit einem Copolymer von Tetrafluorethylen und Perfluoralkylvinylether bedeckt ist.