JPH02502708A - レーザ転写式印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 レーザ転写式印刷装置 英国特許出願公開第２１７３４５２号公報により、レーザ印刷装置および方法が 知られている。この公開公報においては、印刷担体、例えば単票用紙が使用され 、その場合用紙表面しかも全面が所謂マイクロカプセルによって直接被覆されて いる。このマイクロカプセルは印刷インクとして使用されるインクを含んでいる 。

一実施態様によれば、このマイクロカプセルがレーザ光線を照射されると直ちに 、この照射レーザ光線が所定の最小エネルギーを有する場合には、このマイクロ カプセルが破裂する。マイクロカプセル内に含まれたインクがこのレーザ光線を 吸収し、レーザ光線エネルギーがこのインクによって受は取られるようにするこ とが出来る。または、マイクロカプセルの壁材料がこの種のレーザ光線に対する 吸収機能を有する。同様に、レーザ光線が入射すると最小光線エネルギーにてマ イクロカプセルの破裂を生じさせる化学反応を起こすような材料がマイクロカプ セルの壁材料として使用されることも示されている。

印刷は、印刷文字マスクを使用することなく、個々の文字がマトリクス状に制御 された集束レーザ光線によって点から構成されることにより行われる。

上記公開公報にはさらに他の実施態様も記載されており、これによれば、印刷型 のネガチブに相当してレーザ光線を照射されるマイクロカプセルは導電性を帯び 、従って本来の全面被覆から溶出することが出来る９単票用紙は印刷型のポジチ ブに相当するマイクロカプセル付き表面被覆が機械的潰し装置内に導入され、そ こでマイクロカプセルが破裂して印刷インクの転写が行われる。

上述した公開公報は多色カラー印刷が出来ることを示唆している。このためにマ イクロカプセルには選択的に異なった色のインクが充填され、例えば赤色インク を含んでいるマイクロカプセルと緑色インクを含んでいるマイクロカプセルとが 分散する。その場合、異なった波長を持つレーザ光線が使用され、含んでいる色 に応じてレーザ光線のそれぞれの波長に選択的に悪血するマイクロカプセルが設 けられる。

米国特許第３３５１９４８号明細書においては多色印刷のためにマイクロカプセ ルが設けられ、異なった色のマイクロカプセルつまり各色が列状に配置される。

そして、それぞれの色での印刷のためにそれぞれの列がレーザ光線によって駆動 される。

米国特許第３５７０３８０号明細書によれば、既にかなり前から転写印刷のため にもカラーリボンを使用することが知られている。印刷担体、例えば印刷用紙と このカラーリボンとは少なくとも予め予定された印刷領域が互いに面状に接触さ ゛せられる。カラーリボンに当たる°強さによって、カラーリボン内に含まれて いる印刷染料が印刷担体上に移行する。このカラーリボンは単色印刷のために使 用可能である。カラーリボンは最近の刊行物に記載された装置においても使用さ れている。特開昭５８−１１０２７０号公報においては、熱転写式印刷のために 、異なった色、例えば黒と赤との平行な条帯を持つインクリボンを使用する通常 のタイプライタ−において知られている多色カラーリボンが使用されている。

多数の他の従来技術、例えばヨーロッパ特許出願公開第０２０５０８３号公報お よび特開昭６１−１９５８８８号公報には、マイクロカプセルを張られたカラー リボンへの光照射によって光線の当たるマイクロカプセルに物理的変化を生ゼし める方法が記載されている。この装置においては、照射されたマイクロカプセル と照射されないマイクロカプセルとが存在するカラーリボンはさらにこのカラー リボン上に設けられたマイクロカプセル層が印刷担体に接触する個所に至るまで 走行する。マイクロカプセルと印刷担体との短時間の接触が行われる間、照射さ れたマイクロカプセルまたは照射されないマイクロカプセルが印刷担体上に移さ れる（それぞれの他方のマイクロカプセルはカラーリボン上に残留する）、これ により印刷担体上ではマイクロカプセルはカラーリボンへの予め行われた照射も しくは印刷すべき型に一致するように分散している。即ち、照射によって単に潜 像だけがカラーリボン上に作成され、この潜像と印刷担体とが接触すると潜像が 印刷担体上に移され、その後他の装置、例えば機械的潰し装置によって潜像が印 刷担体上で実像に変換される。この公知の方法においては潜像の作成のための多 種類のエネルギー、例えば放射エネルギーと、潜像を印刷担体上に実際に印刷す るための機械的加圧とを利用して印刷が行われる。

印刷担体が符号を備えたカラーリボンを使用して印刷する他の印刷方法も公知で ある。所定の圧力と所定の温度との下にカラーリボンを印刷担体上に適当に押付 けることにより、カラーリボンの染料が印刷担体上に移行する。この公知技術に おいても同様に必要な温度を発生するためにレーザ光線が熱放射源として使用さ れる。この種のレーザ光線に対するカラーリボンの“透明度”は必要とされない 、というのは、レーザ光線の熱作用は容易にカラーリボンを通過するからである 。

本発明は、特別な印刷担体を準備することを必要とせずに、例えば通常の印刷用 紙を用いて動作し、高速度印刷を可能にし、かつ多色印刷のための重ね刷り精度 を保証するようなレーザ転写式印刷手段又は装置を提供することを課題とする０ １本発明によれば、事後処理（印刷は使用されない印刷インクの除去）を行う必 要性をなくさなければならない。

このような課題は、（その都度）集束されたレーザ光線の発生のための少なくと も１つのレーザ光源と、この光源とレーザ光線のための電気的駆動装置と、例え ばシート又はロール紙等の印刷担体の収容部と、少なくとも１種類の印刷染料の 担体として用いられるカラーリボンの収容部と、カラーリボンと印刷担体とを互 いに重ねて押圧する押圧装置とを備え、この押圧装置はその都度のレーザ光線を 透過させる部材を有し、カラーリボンはマイクロカプセルを有する層によって被 覆されている担持体シートであり、この担持体シートは使用されたレーザ波長に 対しては透明であることにより解決される。マイクロカプセルは印刷染料を含ん でいる。多色印刷の場合にはそれぞれ異なった色の印刷染料を充填されたマイク ロカプセルが設けられ、このマイクロカプセルはカラーリボンの担持体シートの 面上に分散される。この分散は任意のパターンまたは所定のパターンに基づいて 行われる。例えば所定のパターンは列パターンでよい。

このような装置を用いると１回の工程によって多色印刷も実施することの出来る 印刷を行うことが出来る。このことにより、高速度印刷が可能になるという利点 と共に、個々のカラー像の重ね刷りが印刷担体の繰り返される調整および位置決 めとレーザ駆動とに依存しないという利点も得られる。

カラーリボンまたはその担持体シート上に存在するマイクロカプセルは（それぞ れの色の）染料の他に吸収剤物質をも含むことが出来る。それぞれのマイクロカ プセルに向けられて入射する集束レーザ光線の強度が比較的小さい場合でも、そ の吸収剤物質がレーザ光線を吸収することによって、マイクロカプセルが印刷の ために破裂させられる。さらに、マイクロカプセルの壁はレーザ光線に対する吸 収作用を有するような材料から構成することも出来る。

マイクロカプセルは印刷染料の他に化学反応物を含むことができ、この化学反応 物は予め予定された照射の際にこの反応物が吸収する放射エネルギーよりも多量 のエネルギーを放出する反応を可能にする。この過程は波長に依存して行われる ようにすることが出来る。

多色印刷のために、互いに異なった波長を持つレーザ光源を使用し、それぞれの 波長の１つに選択的に悪巧するような吸収剤物質を利用することは、有利である 。所定のレーザ波長の放射によって、所定の印刷カラーが駆動され、それに所属 するマイクロカプセルが破裂させられる。その場合はこのカラー・にてそれぞれ の個所で印刷が行われる。このようにして選択的に実際上同じ個所で同時に多色 印刷を問題な（行うことができ、しかも印刷点は相応する混色を有するようにな る。

本発明を実現するのに特に適することはレーザ光源としてレーザダイオードを使 用することである。０．８１μｍの波長を持つＧａＡｓレーザダイオードおよび １．３μｍと１．６μｍとの波長を持つ１ｎＧａＡｓＰレーザダイオードが使用 される。

それぞれ１色のマイクロカプセルから成る列を密接して連続的に配置したマイク ロカプセル層によってカラーリボンを被覆することも出来る。その場合多色印刷 上、それぞれの色の印刷のためにカラーリボン上の当該色列にレーザ光線を照射 することが必要である。

第１図は特に重色印刷を行うための装置の概略図を示す。１は印刷担体、例えば 印刷用紙を示す、２は担持体シート３とこの上に設けられたマイクロカプセルＦ ｉ４とを備えた本発明において使用されるカラーリボンの一部を示す、このマイ クロカプセル層４は印刷担体ｌの印刷面に向き合っている。押圧装置は以下で説 明するレーザ光線を透過させる這明体５と例えばローラーの対向面６とから構成 される装置 ７はレーザダイオードアレイを示す、このアレイがレーザダイオードを直線配置 することによって構成されているならば十分である。８はコンデンサを示し、９ は結像光学素子を示す、このアレイにおいてアレイ端部に設置されたレーザダイ オードの光線は図においては１０．１１にて示されている。１２は電気的駆動部 を示す、アレイにおけるレーザダイオードのどれを駆動するかに応じて、マイク ロカプセルＮ４のそれぞれ小さい領域（ドツト）がレーザ光線を照射される。当 該マイクロカプセルに当たるレーザ光線の吸収によってマイクロカプセルが破壊 され、このマイクロカプセル内に含まれている印刷染料が印刷担体の表面に与え られる。

第２図は特に多色印刷用に構成された本発明による装置の一実施例を示す、印刷 担体、例えば印刷用紙は同様に１で示されている。カラーリボンは２で示され、 これから印刷の行われる少な（とも個所Ｐにおいて印刷用紙に接触している。担 持体シート３上においてマイクロカプセル４１を含んでいる層は同様に４で示さ れている。多色印刷のためにマイクロカプセル４１は互いに異なった色の印刷液 を含んでいる。異なった色のマイクロカプセルは例えば混合され密に接して分散 されている。

５は押圧装置の透明押圧部材を示している。

光学装置は全体を２１で示されている。この卑学装置は３個のレーザアレイ２２ ．２３．２４を含み、これらからそれぞれ放射されたレーザ光線は互いに異なっ た波長λ１、λ２、λ、を有している０例えば第２図に示されたこの実施例にお いては異なった波長λ１、λ２、λ、に選択的に感応するような異なった色のマ イクロカプセル４１が使用されている０例えば、波長λ、のレーザダイオードア レイ２２のレーザ光線によってマゼンタ色染料のマイクロカプセルだけが破裂さ せられる。イエロー染料のマイクロカプセルは例えば波長λ２のレーザ光線だけ に感応する。このことは波長λ、のレーザ光線に感応するシアン色のマイクロカ プセルについても当てはまる。

概要を理解し易くするために、個々のレーザダイオード２２〜２４のためにこの 実施例においても同様に使用されている駆動装置は図示されていない。

第３図はＦｉ４内にマイクロカプセル４１が配置されているカラーリボン２を拡 大して示した概略図である。アルファベント文字Ｙ、Ｍ、Ｃは当該マイクロカプ セル４内に含まれている印刷染料のそれぞれの色を示しており、公知の補色イエ ロー、マゼンタ、シアンを表している。マイクロカプセル４１の層に集束して入 射する波長λ、のレーザダイオードアレイ２２のレーザ光線はマゼンタ色のマイ クロカプセルだけを破裂させる。そ、の結果が第３図に示されている。流出する マゼンタ色の液体２５は印刷用紙の当該個所Ｐを濡らして着色し、それによって この色の印刷点（ドツト）が作成される。

“黒”色の再生は黒色印刷インクを持つ補助マイクロカプセルを備えることによ って改善することが出来る。

第４図は染料イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれのスペクトル吸収Ｙ、Ｍ、 Ｃを示す、さらに第４図には対応するレーザダイオードのレーザ波長λ１、λ２ 、λユが記載されている。それぞれの波長λ０、λ７、λ、に感応しその吸収ス ペクトルがＡＩ、Ａｚ　、Ａｓで示されている選択性吸収剤物質が使用される０ 例えばＧａＡｌＡｓレーザダイオードの波長λ１に対する吸収剤物質としては塩 化第二銅が適する。このレーザダイオードの光線によって、吸収スペクトルＡ、 を持つ吸収剤物質が含まれる色のマイクロカプセル４１が破裂させられる。例え ばこのことには第３図においてはマゼンタ色のマイクロカプセル４１が当てはま る。

異なった色の印刷染料を有するマイクロカプセル４１はカラーリボン２、つまり その担持体シート３上に個々の色に関して所定のパターンにて配置されて分散し ている。このパターンは色に応じて順序室てられた周期的に連続する平行な列で よい、その場合には、波長選択性の措置を必要とすることなく、・それぞれの色 のマイクロカプセルをレーザ光線によって駆動することが出来る。

この場合には、全ての色、即ち全ての列を連続的に駆動するためには、１つの波 長を持つレーザダイオードを用いれば十分である。

しかしながら、例えば３つの色のために３個のル−ザダイオードアレイを設装置 し、各アレイがそれぞれに所属する色の列を駆動するようにすることも出来る。

従って、多色印刷を同時に実施することが出来る。このような実施例による利点 はマイクロカプセルが集束された入射レーザ光線の（異なった）波長に選択的に 感応することが必要ないという点にある。それゆえ、単一の吸収剤物質を備えれ ば十分である。

１□ｌ　４”１１−１ｍ　　−、、、ａｏ、、、、　Ｑ、　　　　　　　−ツー

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．集束されたレーザ光線のための少なくとも１つのレーザ光源（７；２２、２ ３、２４）と、少なくとも１つの電気的駆動装置（１２）と、印刷担体（１）の 収容部と、カラーリボン（２）の収容部と、前記カラーリボン（２）と印刷担体 （１）とを互いに重ねて押圧する押圧装置（５、６）とを備え、前記押圧装置は 前記レーザ光線（１０、１１；λ１、λ２、λ３）を透過させる部材（５）を有 し、前記カラーリボン（２）はマイクロカプセル（４１）を有する層（４）によ って被覆されている担持体シート（３）であり、この担持体シート（３）は使用 されたレーザ波長（λ１、λ２、λ３）に対しては透明であり、前記マイクロカ プセル（４１）は（それぞれの）印刷染料を含み、前記レーザ光線（１０、１１ ；λ１、λ２、λ３）は前記押圧装置（５、６）のレーザ光線透過部材（５）お よび前記担持体シート（３）を通って前記押圧装置（１２）の運転により選択さ れたマイクロカプセル（４１）に入射して、入射個所におけるこのマイクロカプ セル（４１）を破裂させ、そこにある印刷染料を印刷担体上にもたらすことを特 徴とするレーザ転写式印刷装置。
2. ２．前記マイクロカプセル（４１）はさらに前記レーザ光線に対する（それぞれ の）吸収剤物質をも含むことを特徴とする請求の範囲１記載のレーザ転写式印刷 装置。
3. ３．前記各マイクロカプセル（４１）の壁材料は吸収剤物質として作用すること を特徴とする請求の範囲１記載のレーザ転写式印刷装置。
4. ４．前記カラーリボン（２）は、互いに異なった印刷染料が充填されて個々の色 （Ｙ、Ｍ、Ｃ）に関して前記層（４）内に微細に分散されたマイクロカプセル（ ４１）を含むことを特徴とする請求の範囲１ないし３の１つに記載のレーザ転写 式印刷装置。
5. ５．前記各マイクロカプセル（４１）内に含まれた前記印刷染料（Ｙ、Ｍ、Ｃ） はそれぞれの波長領域（λ１、λ２、λ３）のレーザ光線に対して吸収作用を行 う印刷染料であることを特徴とする請求の範囲４記載のレーザ転写式印刷装置。
6. ６．前記各印刷染料（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のマイクロカプセル（４１）内にはさらにそ れぞれの波長領域（λ１、λ２、λ３）のレーザ光線に感応する選択性吸収剤物 質がそれぞれ含まれることを特徴とする請求の範囲４記載のレーザ転写式印刷装 置。
7. ７．前記各印刷染料（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のマイクロカプセル（４１）の壁材料はそれ ぞれの波長領域（λ１、λ２、λ３）のレーザ光線に対して吸収作用を行うこと を特徴とする請求の範囲４記載のレーザ転写式印刷装置。
8. ８．互いに異なった印刷染料（Ｙ、Ｍ、Ｃ）を充填されたマイクロカプセル（４ １）が含有印刷染料の色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）に関して周期的な交互配置形パターンに て配置され、個々の色が前記レーザ光線によって駆動されることを特徴とする請 求の範囲１ないし３の１つに記載のレーザ転写式印刷装置。
9. ９．前記マイクロカプセル（４１）が含有印刷染料の色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）に関して 周期的に交互に連続する平行な列に配置され、この異なった色の列が前記レーザ 光線によって駆動されることを特徴とする請求の範囲８記載のレーザ転写式印刷 装置。