EP1147907A1 - Méthode et dispositif d'impression thermique - Google Patents

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EP1147907A1
EP1147907A1 EP01400951A EP01400951A EP1147907A1 EP 1147907 A1 EP1147907 A1 EP 1147907A1 EP 01400951 A EP01400951 A EP 01400951A EP 01400951 A EP01400951 A EP 01400951A EP 1147907 A1 EP1147907 A1 EP 1147907A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
ribbon
thermal transfer
film
pigments
data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01400951A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Afkar Thales Propriété Int. Chamgriha
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP1147907A1 publication Critical patent/EP1147907A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/40—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography
    • B41M5/42—Intermediate, backcoat, or covering layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/475—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material for heating selectively by radiation or ultrasonic waves
    • B41J2/4753—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material for heating selectively by radiation or ultrasonic waves using thermosensitive substrates, e.g. paper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/382—Contact thermal transfer or sublimation processes
    • B41M5/38207—Contact thermal transfer or sublimation processes characterised by aspects not provided for in groups B41M5/385 - B41M5/395

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for printing by thermal transfer allowing printing with gray level.
  • the current transfer printing process is to heat locally a thermal transfer ribbon composed of a thin film previously covered with a thin layer of wax or resin associated with pigments.
  • This ribbon brought to a temperature of the order of a hundred degrees approximately adheres to another support if this one is in physical contact face lying down.
  • the wax plus pigments structure is designed to separate easily from its basic support and preferentially hang on to different paper or plastic supports in contact with the ribbon on the pigment side.
  • the resolution of images obtained by such a process is limited by the thermal head technology (minimum cell dimensions 84 ⁇ m, see 42 ⁇ m) and the thickness of the tape. This process does not make it possible to obtain grayscale images analogically it is used for printing characters or bar codes, i.e. two states physical of the white or black receiver support. This is why its use is limited to consumer printers and personalization of associated barcode labels and plastic cards.
  • the present invention overcomes this disadvantage by recording an image on the thermal transfer ribbon and then transferring this image to a receiving medium so as to visualize the image with maximum contrast and quality.
  • a method of recording data on a thermal transfer ribbon comprising a support covered with a film of material, itself covered on the surface of a pigment layer, characterized in that a bundle of thermal energy modulated by data to be recorded is projected on the ribbon so as to spatially modify the state of the ribbon according to the energy distribution.
  • This method is used by a data logger on a tape heat transfer, comprising a support covered with a film material, itself covered on the surface with a layer of pigments, characterized in that it comprises a first source of thermal energy modulated and a thermal transfer ribbon located downstream of the first energy source, the characteristics of the thermal energy source modulated being such that it spatially modifies the state of the ribbon heat transfer according to energy distribution.
  • a transfer method is also proposed on a pre-recorded data carrier, characterized in that the data are spatially pre-recorded on a thermal transfer tape comprising a support covered with a film of material and then covered on the surface of a layer of pigments, and that the transfer takes place directly by hot contact or hot pressing of the face pigmented thermal transfer ribbon containing the image with the support receiver.
  • the invention also relates to a data transfer device. pre-recorded to a medium, characterized in that it comprises a ribbon heat transfer, comprising a support covered with a film of material, itself covered on the surface with a layer of pigments, containing spatially recorded data, a receiving medium, a device for contacting or pressing the pigmented side of the tape with the receiver support, and a source of heat induction in the ribbon heat transfer during said contact or pressing.
  • a data transfer device pre-recorded to a medium, characterized in that it comprises a ribbon heat transfer, comprising a support covered with a film of material, itself covered on the surface with a layer of pigments, containing spatially recorded data, a receiving medium, a device for contacting or pressing the pigmented side of the tape with the receiver support, and a source of heat induction in the ribbon heat transfer during said contact or pressing.
  • Figure 1 shows an example of thermal transfer ribbon 1 such as that used by the invention. It consists of a smooth and weak support 2 thickness (polyester film 5 ⁇ m thick). This support 2 is coated on one of its faces with a thin film 3 of wax or resin (a few ⁇ m). The wax film is covered on the surface with a thin layer 4 of pigments, for example carbon powder.
  • a first example consists in the use of material 3 whose properties of transition from the solid state to the liquid state such as the volume of pigments which migrate inside said material is a function of its temperature.
  • a second example consists of the use of material 3 comprising a chemical element the properties of which pass through the state solid to gaseous state are such that the volume of this evaporating element is a function of the temperature of said material.
  • This material 3 can also be a heat shrinkable resin, a resin with microcavity (the thickness of the resin film with microcavity used may be greater than a few ⁇ m) ...
  • Figure 2 (a) shows an example of a recording method according to the invention in which a modulated thermal energy source 6 comes modify the state of the thermal transfer ribbon 1 according to its distribution of energy.
  • the modulated thermal energy beam 5 absorbed by the ribbon of heat transfer 1 brings the layer of wax or resin 3 to temperature either superficially or completely.
  • Pigments 4 are then surrounded by wax or liquid resin and migrate towards the inside of the layer wax or resin 3.
  • the surface of the ribbon which was matt becomes bright on impact of the modulated thermal energy beam 5. It is thus easy to reproduce an image on this type of ribbon 1.
  • the phenomenon observed is independent of the type of pigments 4 used (blacks, colored, invisible, organic or metallic ).
  • the possible use of numerous pigments allow the production of tamper-proof cards (with holograms, data visible under ultra violet lighting %), badges security (printing circuits for microwave badges) ...
  • a variant of the recording method according to the invention provides for wearing the tape to a temperature slightly below the melting point of the wax or resin.
  • This temperature will be referred to as the threshold temperature in the following. this document.
  • It is obtained by means of a second energy source thermal 7, such as a thermal continuous bottom or a hot plate by example.
  • a modulated beam 5 is added to it as shown in the figure 2 (b).
  • the exposure time then becomes very short with a modular source 8 of some 100 watts.
  • the continuous bottom 7 can be provided by a 100 or 500 watt source.
  • the exposure time is a few tenths of second for a commercial ribbon (ARMOR, KURTZ ).
  • the power of the energy source (s) depends on the desired recording speed.
  • Figure 3 shows a first variant of the recorder 14. It includes a source of thermal energy to be modulated 8.
  • This source 8 can be a light source like, for example, a light source white (incandescent lamp, halogen ...), or a light source monochromatic (scanning laser ...), or a row of scanning diodes.
  • the thermal energy beam to be modulated 9 issuing of it crosses the spatial modulator 11 containing the image to be recorded to form a modulated thermal energy beam 5.
  • a collimator 10 directs the light beam 9 so that the source 8 uniformly illuminates the spatial modulator 11.
  • This spatial modulator 11 is either a transparent image or a LCD matrix, or, again, an active matrix of addressable micro mirrors by electronic means so as to modulate point by point the light intensity which passes through the transparent film or the active matrix, or which is reflected on the matrix of mirrors so as to form an object then projected onto the thermal transfer ribbon by means of a objective 12.
  • This exposure time control device (not shown in the diagram), can be, for example, a mechanical shutter or more simply a device for controlling the spatial modulator.
  • Mechanical means allow to arrange the ribbon 1 in the plane of the image. They include, for example a guide, means for conveying the ribbon 1 and the motorized support 19 by the ribbon reels 23 and 24 and the support reels 25 and 26. These mechanical means allow the ribbon to be advanced 1 step by step distance greater than the dimension of the image in the longitudinal direction so as to record successively different images according to the length of ribbon 1.
  • the projector 13 comprising the source to be modulated 8, the collimator 10, the spatial modulator 11 and the objective 12, is replaced by a thermal energy source 6, such as a scanning laser, a row of scanning diodes or an array of diodes, which is directly modulated by a signal corresponding to the image to save to build up the image point by point on the ribbon 1.
  • a thermal energy source 6 such as a scanning laser, a row of scanning diodes or an array of diodes
  • Such a tape 1 thus recorded can be used directly for transfer the recorded image to a receiving medium 19 as will be described later.
  • the recording process can be complete with the following improvements.
  • FIGS. 4 (a) to (d) provide for the laying before recording of a material on the pigmented part of the ribbon and its removal after registration.
  • the material is such that it amalgamates or absorbs the mixture formed by the resin or the wax at melting temperature and pigments. It therefore allows the pigments to be completely removed and possibly all or part of the wax or resin layer of the areas tape when removed.
  • the material is an absorbent paper such as blotting paper 15.
  • it is a powder16, such as talcum powder.
  • a ribbon is used, respectively a second thermal transfer ribbon 17 in the case shown in Figure 4 (c) and a ribbon 18 comprising a support and a layer of wax or resin in the case of FIG. 4 (d).
  • the powder 16 is sprinkled on the pigmented side 4 of the thermal tape 1 before and during the projection of the image to be recorded by means of the beam modulated 5.
  • the powder 16 and the pigments 4 then migrate towards the interior of the wax or resin film 3 of the ribbon 1.
  • the wax or resin mixture 3, pigments 4 and powder 16 are attached to the support of the ribbon 1, for example.
  • the powder 16 from unheated areas is removed after registration.
  • the wax or resin mixture 3, pigments 4 and powder 16 from unheated areas of tape 1 remains attached to support 2 of tape 1 after recording, but also after the transfer of the image formed by the pigments 4 of the heated zones of the ribbon 1.
  • FIG. 5 shows an example of an image transfer device 22 recorded on the thermal transfer ribbon 1 to the receiver support 19, paper or plastic support for example.
  • the direct transfer of this image recorded on the receiver support 19 is effected by hot contact with pressing using, for example, a preferably heated press or 21 'and 21 "heating rollers.
  • the pressure can be adjusted according to the receiver support 19 used and / or the material 3 of the tape 1. This pressure may be zero (for example, if material 3 is a resin heat shrinkable).
  • the contacting and the diffusion of heat can be performed either by a common device, or by separate devices.
  • the heat diffusion which may result from heat induction in the ribbon 1. Direct transfer is made possible by rigorous control of the temperature. Upon contact, the parts of the tape not heated or slightly heated are deposited before the heated parts.
  • a simple way to facilitate the transfer is to deposit on the ribbon 1 after and / or during recording, and before transfer a powder 20 whose grain has a dimension close to that of pigment 4 and whose thickness is strictly constant.
  • the grains settle and are absorbed or glued preferably on the heated areas, while the unheated areas do not retain grains of powder. Powder 20 not glued is then removed, then the image transferred to the support receiver 19.
  • FIG. 6 shows an example of printer according to the invention, composed of a recorder 14 and a transfer device 22.
  • a device 27 sprinkles powder 16 on the pigmented face of the virgin thermal transfer ribbon 1 from a reel 22 of ribbon 1 virgin heat transfer.
  • a light source 8 is collimated with so as to uniformly illuminate the spatial modulator 11.
  • the beam modulated light 5 is projected onto the support side 2 of the transfer ribbon 1 through the lens 12.
  • a device 28 removes the non-amalgamated powder from unheated areas of the tape heat transfer 1.
  • a mechanical device not shown in this figure, allows to have the thermal transfer ribbon 1 in the plane of the image for recording. It then allows you to place the ribbon 1 containing the recorded image with pigmented side 4 against the receiving medium 19 for transfer.
  • the set including the tape 1 recorded and the receiver support 19 is then between a heating roller 21 'placed against the support 2 of the tape 1 and a pressure roller 21 "placed against the receiver support 19.
  • the action of these two rollers facilitates the transfer of pigments constituting the image of the ribbon 1 towards the receiver support 19.
  • the receiver support 19 comes from a receiver support coil 25 blank and is wrapped around a spool 26 after the image has been transferred.
  • the used thermal transfer ribbon 1 is finally wound on a coil 24.
  • the example chosen to present the invention is that of printing an image.
  • the invention can actually apply to any type of data format: handwritten texts or typed, reproductions, engravings, photographs, holograms ...
  • the transfer of the recorded image is made to any type of support and is not limited to the paper or plastic supports mentioned in the description above.

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Abstract

L'invention concerne une méthode et un dispositif d'impression par transfert thermique permettant l'impression avec niveau de gris. L'impression est, selon l'invention, décomposée en un enregistrement des données sur un ruban de transfert thermique suivi d'un transfert de ces données sur un support récepteur. L'enregistreur (14) comprend une source d'énergie thermique modulée (6) et un ruban de transfert thermique (1) situé en aval de la source (6). Les caractéristiques de la source d'énergie thermique (6) sont telles qu'elle vient modifier spatialement l'état du ruban de transfert (1) selon sa distribution. Quant au dispositif de transfert (29), il comporte le ruban de transfert thermique (1) contenant les données enregistrées, un support récepteur (19) un dispositif de mise en contact de la face pigmentée du ruban avec le support récepteur (19) et d'une source d'induction de chaleur dans le ruban de transfert thermique (1) lors dudit contact. <IMAGE>

Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif d'impression par transfert thermique permettant l'impression avec niveau de gris.
Le procédé actuel d'impression par transfert consiste à chauffer localement un ruban de transfert thermique composé d'un film mince préalablement recouvert d'une fine couche de cire ou de résine associée à des pigments. Ce ruban porté à une température de l'ordre de cent degrés environ adhère à un autre support si celui-ci est en contact physique face couchée. La structure cire plus pigments est conçue pour se séparer aisément de son support de base et s'accrocher préférentiellement aux différents supports papier ou plastique au contact du ruban coté pigments. La résolution des images obtenues par un tel procédé est limitée par la technologie des têtes thermiques (dimensions d'une cellule minimum 84 µm, voir 42 µm) et l'épaisseur du ruban. Ce procédé ne permet pas d'obtenir des images avec niveau de gris de manière analogique, il est utilisé pour l'impression de caractères ou de code-barre c'est à dire deux états physiques du support récepteur blanc ou noir. C'est pourquoi son utilisation est limitée aux imprimantes grand public et à la personnalisation des étiquettes à codes-barres associés et des cartes plastiques.
La présente invention permet de palier cet inconvénient en enregistrant une image sur le ruban de transfert thermique puis en transférant cette image sur un support récepteur de manière à visualiser l'image avec le maximum de contraste et de qualité.
Selon l'invention il est proposé une méthode d'enregistrement de données sur un ruban de transfert thermique, comportant un support recouvert d'une pellicule de matériau, elle-même recouverte en surface d'une couche de pigments, caractérisée en ce qu'un faisceau d'énergie thermique modulé par des données à enregistrer est projeté sur le ruban de manière à modifier spatialement l'état du ruban selon la distribution de l'énergie.
Cette méthode est utilisée par un enregistreur de données sur un ruban de transfert thermique, comportant un support recouvert d'une pellicule matériau, elle-même recouverte en surface d'une couche de pigments, caractérisé en ce qu'il comprend une première source d'énergie thermique modulée et un ruban de transfert thermique situé en aval de la première source d'énergie, les caractéristiques de la source d'énergie thermique modulée étant telles qu'elle vient modifier spatialement l'état du ruban de transfert thermique selon la distribution d'énergie.
Selon l'invention, il est aussi proposé une méthode de transfert sur un support de données pré-enregistrées, caractérisée en ce que les données sont pré-enregistrées spatialement sur un ruban de transfert thermique comportant un support recouvert d'une pellicule de matériau puis recouverte en surface d'une couche de pigments, et que le transfert s'effectue de manière directe par contact à chaud ou pressage à chaud de la face pigmentée du ruban de transfert thermique contenant l'image avec le support récepteur.
L'invention concerne également un dispositif de transfert de données pré-enregistrées vers un support, caractérisé en ce qu'il comprend un ruban de transfert thermique, comportant un support recouvert d'une pellicule de matériau, elle-même recouverte en surface d'une couche de pigments, contenant des données enregistrées spatialement, un support récepteur, un dispositif de mise en contact ou de pressage de la face pigmentée du ruban avec le support récepteur, et une source d'induction de chaleur dans le ruban de transfert thermique lors dudit contact ou pressage.
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront plus clairement à la lecture de la description, faite à titre d'exemple, et des figures s'y rapportant qui représentent :
  • Figure 1, une coupe transversale d'un ruban de transfert thermique au repos ;
  • Figure 2(a), l'enregistrement sur le ruban de données par modulation d'une source d'énergie thermique ;
  • Figure 2(b), l'enregistrement avec utilisation d'une seconde source d'énergie ;
  • Figure 3, l'enregistreur selon la première variante de l'invention ;
  • Figure 4(a), l'enregistrement avec utilisation d'un buvard ;
  • Figure 4(b), l'enregistrement avec utilisation d'une poudre ;
  • Figure.4(c), l'enregistrement avec utilisation d'un second ruban de transfert thermique ;
  • Figure 4(d), l'enregistrement avec utilisation d'un ruban comprenant une couche de cire et un support ;
  • Figure 5, le transfert des données enregistrées du ruban vers le support enregistrant selon l'invention ;
  • Figure 6, l'imprimante à niveau de gris par transfert thermique selon l'invention.
Sur les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères.
La figure 1 montre un exemple de ruban de transfert thermique 1 tel que celui utilisé par l'invention. Il est constitué d'un support 2 lisse et de faible épaisseur (film de polyester de 5µm d'épaisseur). Ce support 2 est enduit sur une de ses faces d'une fine pellicule 3 de cire ou de résine (quelques µm). La pellicule de cire est recouverte en surface d'une fine couche 4 de pigments, par exemple de poudre de carbone.
D'autres matériaux 3 peuvent être utilisés en lieu et place de la résine ou de la cire. Un premier exemple consiste en l'utilisation de matériau 3 dont les propriétés de passage de l'état solide à l'état liquide telles que le volume de pigments qui migrent à l'intérieur dudit matériau est fonction de sa température. Un second exemple consiste en l'utilisation de matériau 3 comportant un élément chimique dont les propriétés de passage de l'état solide vers l'état gazeux sont telles que le volume de cet élément s'évaporant est fonction de la température dudit matériau. Ce matériau 3 peut être, aussi, une résine thermorétractable, une résine avec microcavité (l'épaisseur de la pellicule de résine avec microcavité utilisée peut être supérieure à quelques µm)...
L'utilisation de ruban de transfert du commerce comme celui décrit ci-dessus permet d'obtenir une impression thermique en niveau de gris pour un faible coût.
La figure 2(a) montre un exemple de méthode d'enregistrement selon l'invention dans lequel une source d'énergie thermique modulée 6 vient modifier l'état du ruban de transfert thermique 1 selon sa distribution d'énergie. Le faisceau d'énergie thermique modulé 5 absorbée par le ruban de transfert thermique 1 porte la couche de cire ou de résine 3 à température de fusion soit superficiellement, soit totalement. Les pigments 4 sont alors entourés de cire ou de résine liquide et migrent vers l'intérieur de la couche de cire ou de résine 3.
Dans un exemple de réalisation, la surface du ruban qui était mate devient brillante à l'impact du faisceau d'énergie thermique modulé 5. On peut ainsi aisément reproduire une image sur ce type de ruban 1. Le phénomène observé est indépendant du type de pigments 4 utilisés (noirs, colorés, invisibles, organiques ou métalliques...) L'usage possible de nombreux pigments permet la fabrication de cartes infalsifiables (avec hologrammes, données visibles sous un éclairage ultra violet...), de badges de sécurité (impression de circuits pour badges hyperfréquences)...
Pour diminuer l'énergie thermique à projeter sur le ruban, une variante de la méthode d'enregistrement selon l'invention prévoit de porter le ruban à une température légèrement inférieure au point de fusion de la cire ou de la résine. Cette température sera nommée température seuil dans la suite de ce document. Elle est obtenue au moyen d'une seconde source d'énergie thermique 7, tel qu'un fond continu thermique ou une plaque chauffante par exemple. Un faisceau modulé 5 lui est ajouté comme le montre la figure 2(b). Le temps de pose devient alors très court avec une source modulable 8 de quelques 100 watts. Le fond continu 7 pouvant être apporté par une source de 100 ou 500 watts. Le temps de pose est de quelques dixièmes de seconde pour un ruban commercial (ARMOR, KURTZ...). La puissance de la ou des sources d'énergie dépend de la vitesse d'enregistrement désirée.
La figure 3 montre une première variante de l'enregistreur 14. Il comporte une source d'énergie thermique à moduler 8. Cette source 8 peut être une source lumineuse comme, par exemple, une source de lumière blanche (lampe incandescente, halogène...), ou une source de lumière monochromatique (laser à balayage...), ou une rangée de diodes à balayage. Quelle que soit la source 8, le faisceau d'énergie thermique à moduler 9 issu de celle-ci traverse le modulateur spatial 11 contenant l'image à enregistrer pour former un faisceau d'énergie thermique modulé 5. Dans, le cas de la source de lumière blanche 8, un collimateur 10 dirige le faisceau lumineux 9 de manière à ce que la source 8 éclaire uniformément le modulateur spatial 11. Ce modulateur spatial 11 est soit une image transparente, soit une matrice LCD, soit, encore, une matrice active de micro miroirs adressables par des moyens électroniques de manière à moduler point par point l'intensité lumineuse qui traverse le film transparent ou la matrice active, ou qui se réfléchit sur la matrice de miroirs de manière à former un objet lumineux projeté ensuite sur le ruban de transfert thermique au moyen d'un objectif 12.
Un système de chauffage 7 par rayonnement ou par contact est placé de l'autre coté du ruban 1. Le temps d'exposition de l'image projetée sur le ruban est contrôlé. Ce dispositif de contrôle du temps d'exposition (non représenté sur le schéma), peut être, par exemple, un obturateur mécanique ou plus simplement un dispositif de commande du modulateur spatial.
Des moyens mécaniques, non représenté sur le schéma, permettent de disposer le ruban 1 dans le plan de l'image. Ils comportent, par exemple un guide, des moyens de convoyages du ruban 1 et du support 19 motorisés par les bobines de ruban 23 et 24 et les bobines de support 25 et 26. Ces moyens mécaniques permettent d'avancer le ruban 1 pas à pas d'une distance supérieure à la dimension de l'image dans la direction longitudinale de manière à enregistrer successivement différentes images selon la longueur du ruban 1.
Dans une seconde variante de l'enregistreur 14, le projecteur 13, comprenant la source à moduler 8, le collimateur 10, le modulateur spatial 11 et l'objectif 12, est remplacé par une source d'énergie thermique 6, tel qu'un laser à balayage, une rangée de diodes à balayage ou une matrice de diodes, qui est directement modulé par un signal correspondant à l'image à enregistrer pour constituer l'image point par point sur le ruban 1.
Un tel ruban 1 ainsi enregistré peut être utilisé directement pour transférer l'image enregistrée sur un support récepteur 19 comme cela sera décrit ultérieurement. Cependant, le procédé d'enregistrement peut être compléter par les perfectionnements suivants.
Les perfectionnements présentés par les figures 4(a) à (d) prévoient la pose avant enregistrement d'un matériau sur la partie pigmentée du ruban et son enlèvement après l'enregistrement. Le matériau est tel qu'il s'amalgame ou absorbe le mélange formé par la résine ou la cire à température de fusion et les pigments. Il permet donc de retirer totalement les pigments et éventuellement tout ou partie de la couche de cire ou de résine des zones chauffées du ruban lors de son enlèvement. Dans la variante de la figure 4(a), le matériau est un papier absorbant tel que le papier buvard 15. Dans la variante de la figure 4(b), il s'agit d'une poudre16, tel que la poudre de talc. Dans les variantes des figures 4(c) et 4(d), on utilise un ruban, respectivement un second ruban de transfert thermique 17 dans le cas présenté sur la figure 4(c) et un ruban 18 comprenant un support et une couche de cire ou de résine dans le cas de la figure 4(d).
Considérons le procédé de la variante présentée par la figure 4(b), la poudre 16 est saupoudrée sur la face pigmentée 4 du ruban thermique 1 avant et pendant la projection de l'image à enregistrer au moyen du faisceau modulé 5. La poudre 16 et les pigments 4 migrent alors vers l'intérieur de la pellicule de cire ou de résine 3 du ruban 1. Le mélange cire ou résine 3, pigments 4 et poudre 16 s'accolent au support du ruban 1, par exemple. La poudre 16 des zones non-chauffées est enlevée après l'enregistrement. Le mélange cire ou résine 3, pigments 4 et poudre 16 des zones non-chauffées du ruban 1 reste accolé au support 2 du ruban 1 après l'enregistrement, mais aussi après le transfert sur le support récepteur 19 de l'image formée par les pigments 4 des zones chauffées du ruban 1.
Considérons le procédé d'une autre variante présentée par la figure 4(c) à titre d'exemple, la face pigmentée du second ruban de transfert thermique 17 est appliquée contre la face pigmentée 4 du ruban de transfert thermique 1 enregistrant. Le faisceau modulé 5 contenant l'image à enregistrer est projeté sur l'ensemble comprenant ces deux rubans 1 et 17 accolés. Plusieurs réactions physiques différentes peuvent être obtenues suivant les conditions dans lesquelles l'enregistrement est réalisé :
  • Soit seule la zone insolée de la pellicule de cire ou de résine 3 du premier ruban de transfert thermique 1 est portée à température de fusion totalement ou superficiellement. Les pigments des deux rubans 1 et 17 migrent alors vers l'intérieur de cette pellicule de cire ou de résine 3. Le mélange cire ou résine et pigments s'accolent à la pellicule de cire ou de résine du second ruban 17.
  • - Soit la zone insolée des pellicules de cire ou de résine des deux rubans de transfert thermique 1 et 17 est portée à température de fusion totalement ou superficiellement. Les pigments des deux rubans 1 et 17 migrent alors dans la couche formée par les deux pellicules de cire ou de résine liquéfiée des deux rubans 1 et 17 qui se sont regroupées.
    • Le second ruban 17, qui comporte maintenant le mélange cire ou résine et pigments provenant du premier ruban 1 au niveau de la zone insolée, est enlevée soit immédiatement soit après un certain temps de refroidissement de l'ensemble.
    La figure 5 montre un exemple de dispositif de transfert 22 de l'image enregistrée sur le ruban de transfert thermique 1 vers le support récepteur 19, support papier ou plastique par exemple. Le transfert direct de cette image enregistrée sur le support récepteur 19 s'effectue par contact à chaud avec pressage à l'aide, par exemple, d'une presse de préférence chauffante ou de rouleaux chauffants 21' et 21". La pression est réglable selon le support récepteur 19 utilisé et/ou le matériau 3 du ruban 1. Cette pression peut être nulle (par exemple, si le matériau 3 est une résine thermorétractable). La mise en contact et la diffusion de chaleur peuvent être effectuées soit par un dispositif commun, soit par des dispositifs distincts. La diffusion de chaleur pouvant résulter d'une induction de chaleur dans le ruban 1. Le transfert direct est rendu possible par un contrôle rigoureux de la température. Lors du contact, les parties du ruban non-chauffées ou faiblement chauffées se déposent avant les parties chauffées.
    Un moyen simple pour faciliter le transfert est de déposer sur le ruban 1 après et/ou pendant l'enregistrement, et avant le transfert une poudre 20 dont le grain a une dimension proche de celle du pigment 4 et dont l'épaisseur est rigoureusement constante. Les grains se déposent et sont absorbés ou collés de préférence sur les zones chauffées, alors que les zones non-chauffées ne retiennent pas les grains de poudre. La poudre 20 non encollée est alors retirée, puis l'image transférée sur le support récepteur 19.
    La figure 6 montre un exemple d'imprimante selon l'invention, composée d'un enregistreur 14 et d'un dispositif de transfert 22.
    Un dispositif 27 vient saupoudrer de la poudre 16 sur la face pigmentée du ruban de transfert thermique 1 vierge provenant d'une bobine 22 de ruban de transfert thermique 1 vierge. Une source lumineuse 8 est collimatée de manière à éclairer uniformément le modulateur spatial 11. Le faisceau lumineux modulé 5 est projeté sur la face support 2 du ruban de transfert thermique 1 au travers de l'objectif 12. Après enregistrement de l'image sur le ruban 1, un dispositif 28 (une raclette, par exemple) vient enlever la poudre non-amalgamée provenant des zones non-chauffées du ruban de transfert thermique 1. Un dispositif mécanique, non représenté sur cette figure, permet de disposer le ruban de transfert thermique 1 dans le plan de l'image pour l'enregistrement. Il permet, ensuite, de placer le ruban 1 contenant l'image enregistrée face pigmentée 4 contre le support récepteur 19 pour le transfert. L'ensemble comprenant le ruban 1 enregistré et le support récepteur 19 se trouve alors entre un rouleau chauffant 21' placé contre le support 2 du ruban 1 et un rouleau presseur 21" placé contre le support récepteur 19. L'action de ces deux rouleaux facilite le transfert des pigments constituant l'image du ruban 1 vers le support récepteur 19. Le support récepteur 19 provient d'une bobine 25 de support récepteur 19 vierge et est enroulée autour d'une bobine 26 après le transfert de l'image. Le ruban de transfert thermique 1 usagé est finalement enroulé sur une bobine 24.
    Lors de la description ci-dessus, l'exemple retenu pour présenter l'invention est celui de l'impression d'une image. L'invention peut en réalité s'appliquer à n'importe quel type de format de données : textes manuscrits ou dactylographiés, reproductions, gravures, photographies, hologrammes... Le transfert de l'image enregistrée est faite vers n'importe quel type de support et ne se limite pas aux supports papier ou plastique mentionnés dans la description ci-dessus.

    Claims (28)

    1. Méthode d'enregistrement de données sur un ruban de transfert thermique (1), comportant un support (2) recouvert d'une pellicule de matériau (3), elle-même recouverte en surface d'une couche de pigments (4), caractérisée en ce qu'un faisceau d'énergie thermique modulé (5) par des données à enregistrer est projeté sur le ruban (1) de manière à modifier spatialement l'état du ruban (1) selon la distribution de l'énergie.
    2. Méthode d'enregistrement selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'énergie thermique, provenant d'une première source d'énergie thermique modulée (6), et absorbée par le ruban de transfert thermique (1) dans les zones chauffées, porte la pellicule de matériau (3) à température de fusion de manière superficielle ou totale.
    3. Méthode d'enregistrement selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que la pellicule de matériau (3) du ruban (1) est portée à une température seuil, et que ledit faisceau d'énergie thermique modulé (5) permet de faire passer la température de la pellicule de matériau (3) des zones chauffées du ruban (1) de la dite température seuil à la température de fusion dudit matériau de manière superficielle ou totale.
    4. Méthode d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que, pour former une source d'énergie modulée (6), les données à enregistrer viennent moduler la source d'énergie thermique à moduler (8) à l'aide d'un modulateur spatial (11).
    5. Méthode d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que le matériau de ladite pellicule (3) a des propriétés de passage de l'état solide à l'état liquide telles que le volume de pigments qui migrent à l'intérieur de ladite pellicule de matériau (3) est fonction de la température de ladite pellicule de matériau (3).
    6. Méthode d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que ledit matériau de ladite pellicule (3) comporte un élément chimique dont les propriétés de passage de l'état solide vers l'état gazeux sont telles que le volume de cet élément s'évaporant est fonction de la température de ladite pellicule de matériau (3).
    7. Méthode d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce qu'un matériau supplémentaire capable de s'amalgamer avec le mélange de pigments et de matériau (3) à température de fusion est déposé sur le coté pigmenté (4) du ruban de transfert thermique (1) avant et/ou pendant la projection de l'image à enregistrer, et qu'au moins le matériau supplémentaire, provenant des zones non-chauffées du ruban (1), est retiré après enregistrement des données sur le ruban de transfert thermique (1).
    8. Enregistreur de données sur un ruban de transfert thermique (1), comportant un support (2) recouvert d'une pellicule matériau (3), elle-même recouverte en surface d'une couche de pigments (4), caractérisé en ce qu'il comprend une première source d'énergie thermique modulée (6) et un ruban de transfert thermique (1) situé en aval de la première source d'énergie (6), les caractéristiques de la source d'énergie thermique modulée (6) étant telles qu'elle vient modifier spatialement l'état du ruban de transfert thermique (1) selon la distribution d'énergie.
    9. Enregistreur selon la revendication 8 caractérisé en ce que les caractéristiques de la première source d'énergie thermique modulée (6) sont telles que la pellicule de matériau (3) des zones du ruban de transfert thermique (1) chauffée par ladite première source (6) soit portée à température de fusion de manière superficielle ou totale.
    10. Enregistreur selon l'une des revendications 8 ou 9 caractérisé en ce qu'il comprend une seconde source d'énergie thermique (7) dont les caractéristiques sont telles que la pellicule de matériau (3) du ruban (1) est portée à une température seuil, et que les caractéristiques de la dite première source d'énergie thermique (6) sont telles que la pellicule de matériau (3) des zones chauffées du ruban (1) passe de la dite température seuil à la température de fusion dudit matériau de manière superficielle ou totale.
    11. Enregistreur selon l'une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que la première source d'énergie thermique est une source de lumière blanche ou un laser modulé qui balaye la surface enregistrante du ruban (1) ou une matrice ou une rangée de diodes à puissances variables.
    12. Enregistreur selon l'une des revendications 8 à 11 caractérisé en ce qu'il comprend un modulateur spatial (11) entre la première source d'énergie thermique (8) et le ruban de transfert thermique (1), et en ce que soit le modulateur spatial (11) comprend des données non modifiables, tel qu'une image fixe, soit le modulateur spatial (11) est contrôlable.
    13. Enregistreur selon la revendication 12 caractérisé en ce que le modulateur spatial (11) est soit une matrice LCD, soit une matrice de micro miroirs adressables par des moyens électroniques de manière à moduler point par point l'intensité du faisceau (9) provenant de la première source d'énergie thermique à moduler (8).
    14. Enregistreur selon l'une des revendications 8 à 13 caractérisé en ce qu'il comprend un module de contrôle du temps d'exposition du ruban (1) au faisceau d'énergie thermique modulé (5).
    15. Enregistreur selon l'une des revendications 8 à 14 caractérisée en ce que:
      Soit le matériau de ladite pellicule (3) a des propriétés de passage de l'état solide à l'état liquide telles que le volume de pigments qui migrent à l'intérieur de ladite pellicule de matériau (3) est fonction de la température de ladite pellicule de matériau (3),
      Soit le matériau de ladite pellicule (3) comporte un élément chimique dont les propriétés de passage de l'état solide vers l'état gazeux sont telles que le volume de cet élément s'évaporant est fonction de la température dudit matériau.
    16. Enregistreur selon l'une des revendications 8 à 14 caractérisé en ce que :
      soit le ruban de transfert thermique (1) comporte
      un support (2), tel qu'un film de polyester, d'environ 5µm d'épaisseur,
      une pellicule de cire ou de résine (3) de quelques µm d'épaisseurs,
      une couche de pigments (4), tels que des pigments noirs (poudre de carbone, par exemple) ou colorés ou invisibles à la lumière du jour ou métalliques ou organiques ;
      soit le ruban de transfert thermique (1) est un ruban commercial tel que le ruban ARMOR ou KURTZ.
    17. Enregistreur selon l'une des revendications 8à 16 caractérisé en ce qu'il comporte un module (27) déposant un matériau supplémentaire, capable de s'amalgamer avec le mélange de pigments et de matériau (3) à température de fusion, sur le coté pigmenté (4) du ruban de transfert thermique (1) avant et/ou pendant la projection de l'image à enregistrer, et un module (28) retirant au moins ledit matériau supplémentaire, provenant des zones non-chauffées du ruban (1), après enregistrement des données sur le ruban de transfert thermique (1).
    18. Enregistreur selon la revendication 17 caractérisé en ce que ce matériau supplémentaire est constitué:
      Soit par un papier de type buvard (15) et que, après enregistrement des données sur le ruban de transfert thermique (1), l'ensemble du papier buvard (15), contenant alors le mélange matériau (3) et pigments (4) provenant des zones chauffées du ruban (1), est retiré par le module (28),
      Soit par une poudre (16) et que, après enregistrement des données sur le ruban de transfert thermique (1), seule la poudre (16) provenant des zones chauffées du ruban (1) est retirée par le module (28),
      Soit par un ruban (18), qui comporte un support et une pellicule de matériau capable de s'amalgamer avec les pigments, positionné tel que son support soit à l'extérieur de l'ensemble comprenant ce ruban (18) et le ruban de transfert thermique (1), et que, après enregistrement des données sur le ruban de transfert thermique (1), l'ensemble du ruban (18), contenant alors le mélange matériau (3) et pigments (4) provenant des zones chauffées du ruban (1), est retiré par le module (28),
      Soit par un second ruban de transfert thermique (17) ont la face pigmentée est apposée à la face pigmentée (4) du premier ruban de transfert thermique (1), et que, après enregistrement des données sur le ruban de transfert thermique (1), l'ensemble du second ruban (17), contenant alors le mélange matériau (3) et pigments (4) provenant des zones chauffées du ruban (1), est retiré par le module (28).
    19. Méthode de transfert sur un support de données pré-enregistrées, caractérisée en ce que les données sont pré-enregistrées spatialement sur un ruban de transfert thermique (1) comportant un support (2) recouvert d'une pellicule de matériau (3) puis recouverte en surface d'une couche de pigments (4), et que le transfert s'effectue de manière directe par contact à chaud ou pressage à chaud de la face pigmentée (4) du ruban de transfert thermique 1 contenant l'image avec le support récepteur (19).
    20. Méthode de transfert sur un support de données enregistrées sur le ruban de transfert thermique (1) par la méthode d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le transfert s'effectue de manière directe par contact à chaud ou pressage à chaud de la face pigmentée (4) du ruban de transfert thermique 1 contenant l'image avec le support récepteur (19).
    21. Méthode de transfert selon les revendications 19 ou 20 caractérisée en ce que une poudre (20) est saupoudrée sur le ruban (1) avant et/ou pendant le transfert de manière à obtenir une épaisseur constante.
    22. Dispositif de transfert de données pré-enregistrées vers un support
         caractérisé en ce qu'il comprend :
      un ruban de transfert thermique (1), comportant un support (2) recouvert d'une pellicule de matériau (3), elle-même recouverte en surface d'une couche de pigments (4), contenant des données pré-enregistrées spatialement,
      un support récepteur (19),
      un dispositif de mise en contact ou de pressage de la face pigmentée (4) du ruban (1) avec le support récepteur (19), et
      une source d'induction de chaleur dans le ruban de transfert thermique (1) lors dudit contact ou pressage.
    23. Dispositif de transfert vers un support de données enregistrées sur le ruban de transfert thermique (1) par un enregistreur selon l'une des revendications 8 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend ledit ruban de transfert thermique (1), contenant des données enregistrées spatialement, un support récepteur (19), un dispositif de mise en contact ou de pressage de la face pigmentée du ruban avec le support récepteur, et une source d'induction de chaleur dans le ruban de transfert thermique (1) lors dudit contact.
    24. Dispositif de transfert selon les revendications 22 ou 23 caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif permettant de saupoudrer une poudre (20) sur le ruban (1) avant et/ou pendant le transfert de manière à obtenir une épaisseur rigoureusement constante.
    25. Dispositif de transfert selon les revendications 24 caractérisé en ce qu'un dispositif permettant d'enlever l'épaisseur de poudre correspondant à la couche de poudre (20) au-dessus du pigment (4) est placé avant le transfert de l'image.
    26. Dispositif de transfert selon l'une des revendications 22 à 25 caractérisé en ce que la source de chaleur comprend des rouleaux chauffants (21') et (21") entre lesquels est placé l'ensemble comportant le ruban (1) et le support récepteur (19).
    27. Dispositif de transfert selon l'une des revendications 22 à 26 caractérisé en ce que la source de chaleur comprend une presse chauffante dans laquelle l'ensemble comportant le ruban (1) et le support récepteur (19) est placé.
    28. Document d'identification sécurisé obtenu en enregistrant les données d'identification sur un ruban de transfert thermique selon la méthode d'enregistrement de l'une des revendications 1 à 7 et en imprimant ces données d'identification enregistrées sur le ruban de transfert thermique selon la méthode de transfert de l'une des revendications 19 à 21.
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