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DE69312614T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen eines wärmeempfindlichen Bildes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen eines wärmeempfindlichen Bildes

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Publication number
DE69312614T2
DE69312614T2 DE69312614T DE69312614T DE69312614T2 DE 69312614 T2 DE69312614 T2 DE 69312614T2 DE 69312614 T DE69312614 T DE 69312614T DE 69312614 T DE69312614 T DE 69312614T DE 69312614 T2 DE69312614 T2 DE 69312614T2
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DE
Germany
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contact
roller
heat
contact point
radiation
Prior art date
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DE69312614T
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DE69312614D1 (de
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Ranjan C Patel
Ronald G Tye
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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 Minnesota Mining and Manufacturing Co filed Critical Minnesota Mining and Manufacturing Co
Publication of DE69312614D1 publication Critical patent/DE69312614D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69312614T2 publication Critical patent/DE69312614T2/de
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters 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
    • B41J2/475Typewriters 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
    • B41J2/4753Typewriters 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/382Contact thermal transfer or sublimation processes
    • B41M5/38207Contact thermal transfer or sublimation processes characterised by aspects not provided for in groups B41M5/385 - B41M5/395
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Description

  • Diese Erfindung betrifft thermisch arbeitende Abbildungssysteme, bei welchen auf wärmeempfindlichen Materialien Abbildungen erzeugt werden, indem diese einer Quelle strahlender oder projizierter Energie ausgesetzt werden.
  • Thermisch arbeitende Abbildungsverfahren, bei welchen eine lokalisierte Erwärmung zum Erzeugen von Abbildungen auf einem wärmeempfindlichem Material verwendet wird, haben breite Akzeptanz in der Bildverarbeitungs-Industrie gefunden. Die meisten wärmeempfindlichem Materialien fallen im allgemeinen in zwei Hauptklassen:
  • (1) Direkt-Abbildungsmaterialien, bei denen ein der Abbildung entsprechendes Erwärmen des Materials eine wärmeempfindliche Komponente in den erwärmten Bereichen modifiziert, um beispielsweise eine Farbänderung, typischerweise von Farblos nach Schwarz, zu erzeugen. Wegen ihrer Fähigkeit, Farbbilder lediglich durch das Anwenden von Wärme zu erzeugen, werden solche wärmeempfindlichen Materialien in großem Umfang nicht nur zum Kopieren von Büchern und Dokumenten, sondern auch für die Aufzeichnung der Ausgabeinformation von Computern, Faksimile-, Telex- und anderen Informationsübertragungsgeräten verwendet. Direkt-Abbildungsmaterialien bestehen üblicherweise aus einem Einzelblatt.
  • (2) Thermotransfer-Materialien, bei welchen die gewünschte Abbildung auf einem Empfängermedium durch die Übertragung (Transfer) eines durch Wärme aktivierten Färbemittels aus einem Geberblatt erzeugt wird. Thermotransfer-Materialien umfassen sowohl Massetransfer-Materialien als auch Diffusionstransfer-Materialien, wobei die letzteren auch als Sublimationstransfer- oder als Farbtransfer-Materialien bezeichnet werden. In jedem Fall weist das Geberblatt typischerweise ein Trägerblatt aus Papier oder Polymerfohe mit einer wärmeaktivierbaren abbildungserzeugenden Schicht (die als die "Geberschicht" bezeichnet wird) auf, die das Färbemittel auf seiner Vorder- oder Oberseite enthält. Der Begriff "Färbemittel" wird in seinem breitesten Sinne verwendet, der jedes Material mit umfaßt, das in der Lage ist, die Oberfläche des Empfängermediums unabhängig davon zu modifizieren, ob die Modifikation für das bloße Auge sichtbar ist oder nicht, und Farbstoffe, Pigmente, Wachse, Harze usw. mit einschließt. Das Färbemittel weist üblicherweise einen oder mehrere Farbstoffe oder Pigmente mit oder ohne zusätzliche Bindemittel auf.
  • Diffusionstransfer-Materialien sind auf die Färbemittelwanderung unter der Einwirkung von Wärme über den Abstand zwischen dem Geberblatt und dem Empfängermedium und auf die Kondensation auf der letzteren angewiesen. Bei der Anwendung befinden sich das Geberblatt und das Empfängermedium in einem engen aneinanderliegenden Kontakt (aber nicht dauerhaft miteinander verbunden), so daß das Empfängermedium nahe genug ist, um das übertragene Färbemittel aufzunehmen. Der aufgebrachte Druck stellt sicher daß der das Geberblatt und das Empfängermedium trennende Abstand konstant bleibt und gewährleistet dadurch, daß die übertragenen Punkte die gleiche Größe aufweisen. Die Menge des übertragenen Färbemittels ist proportional zu der Intensität der absorbierten Energie und ergibt damit eine Abbildung mit kontinuierlich verlaufender Tönung.
  • Massetransfer-Materialien sind entweder auf eine Färbemittelschicht auf dem Geberblatt oder auf eine geeignete Empfängermediumschicht auf dem Empfängermedium angewiesen, welche bei der Aufbringung von Wärme kurzzeitig in der Weise erweicht oder geschmolzen werden, daß das Färbemittel bei Erstarrung auf dem Empfängermedium anhaftet und daran bei der Trennung des Geber- und Empfängermediums haften bleibt. Im Gegensatz zu Diffusionstransfer-Materialien findet abhängig davon, ob die absorbierte Energie einen Schwellenwert überschreitet, entweder eine Färbemittelübertragung von 0 (Null) oder 100% statt. Um eine hohe Empfindlichkeit zu erreichen ist es erforderlich, daß die Geberschicht und das Empfängermedium eng zusammengepreßt werden, um eine effiziente Nutzung der aufgebrachten Wärme sicherzustellen.
  • Sowohl bei den Direkt- als auch bei den Thermotransfer- Abbildungssystemen wird ein thermisch arbeitender Druckkopf (Termodruckkopf), welcher eine Anordnung miniaturisierter elektrisch beheizter Elemente aufweist, wovon jedes in einem zeitlichen Ablauf aktiviert werden kann, um das gewünschte der Abbildung entsprechende Heizmuster zu erzeugen, mit dem wärmeempfindlichen Material in Kontakt gebracht. Druck wird auf das wärmeempfindliche Material beispielsweise durch eine Walze aufgebracht, um das Material die Heizfläche des Druckkopfes anzupressen, und der Druckkopf selektiv aktiviert, um das Material in einer der Abbildung entsprechenden Weise zu erwärmen.
  • Bei dem Thermotransfer-Abbildungverfahren wird die abbildungserzeugende Schicht des Geberblattes in engen Kontakt zu der Oberfläche des Empfängermediums gebracht und die rückseitige oder gegenüberliegende Seite des Geberblattes mit dem Thermodruckkopf in Kontakt gebracht. Drücke größer als 15 g/mm² werden typischerweise auf das zusammengebrachte Geberblatt und Empfängermedium aufgebracht, um die Blätter die Heizfläche des Druckkopfes zu pressen. Bei einigen Systemen werden Drücke bis zu 50 g/mm² und höher für eine effiziente Färbemittelübertragung benötigt. Während der Abbildungserzeugung kann das Geberblatt für eine kurze Zeitdauer Temperaturen bis zu 300ºC oder höher ausgesetzt werden, um die Färbemittelübertragung zu bewirken.
  • Um eine vernünftige Abbildungsqualität zu erzeugen, benötigen die Druckköpfe eine hohe Dichte elektrisch beheizter Elemente, welche sowohl genaue Abmessungen als auch einen gleichmäßigen Widerstandswert aufweisen müssen. Es ist eine Anzahl hoch genauer mikrolithographischer Herstellungsschritte erforderlich, um dieses zu erreichen. Die Notwendigkeit, daß alle Elemente funktionsfähig sein und einen gleichmäßigen Widerstand aufweisen müssen führen bei diesem Niveau an Herstellungskomplexität zu einer niedrigen Ausbeute. Die Kosten des Thermodruckkopfes sind ebenfalls hoch.
  • Ferner hat sich herausgestellt, daß die Verwendung von Thermodruckköpfen für die Abbildungserzeugung auf Thermotransfer-Materialien eine schlechte Auflösung erzeugt, während sich zunehmendes Interesse an der Verwendung aufgestrahlter oder projizierter Energie, insbesondere Infrarotstrahlung, für die Zuführung der Wärme zeigt, wodurch der Vorteil einer besseren kommerziellen Verfügbarkeit von im nahen Infrarotbereich des Spektrums emittierenden Lasern genutzt wird. Dieses wird durch das Einbringen eines Strahlungsabsorbers entweder in das Geberblatt oder in das Empfängermedium und Unterwerfen der Anordnung des Geberblattes und des Empfängermediums unter ein der Abbildung entsprechendes Strahlungsmuster erreicht. Wenn die Geber/Empfänger-Anordnung mit einer Strahlung geeigneter Wellenlänge bestrahlt wird, wandelt der Strahlungsabsorber die einfallende Energie in Wärmeenergie und überträgt die Wärme auf das Färbemittel in seiner unmittelbaren Nachbarschaft, was eine der Abbildung entsprechende Übertragung des Färbemittels an das Empfängermedium bewirkt.
  • Ein weiterer Typ eines thermisch arbeitenden Abbildungsverfahrens ist die sogenannte "Thermomagnetische Duplikation" (TMD), wodurch auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (z.B. einem Videoband) gespeichert Information auf ein zweites magnetisches Aufzeichnungsmedium dupliziert wird, indem die Aufzeichnungsmedien der entsprechenden Elemente in eng aneinanderliegenden Kontakt gehalten werden, während das zweite magnetische Aufzeichnungsmedium über seine Curie-Temperatur hinaus erwärmt wird. Diese Technologie ist beispielsweise in den US Patenten Nr. 4907103, 4698701 und 4631602 beschrieben. Ein Laser oder eine andere IR-Strahlungsquelle können verwendet werden, um die Aufheizung zu bewirken, und durch die Fokussierung dieser auf das zweite magnetische Aufzeichnungsmedium kann eine selektive Erwärmung des letzeren durch die Absorption der Strahlung erreicht werden.
  • Wenn Strahlungsenergie zur Abbildungserzeugung auf wärmeempfindlichen Materialien, beispielsweise mittels eines Abtastlasers verwendet wird, taucht das Problem des gleichzeitigen Aufbringens eines ausreichenden Druckes und der Aufrechterhaltung einer genauen Fokussierung des Lasers während der Abtastung der Medien auf. Es stehen verschiedene Laserabtastkonstrukt ionen einschließlich Flachbett-, Innentrommel- und Außentrommelabtaster zur Verfügung. Typischerweise erfordem diese teuere Optiken, um den Laser fokussiert zu halten und verwenden Vakuum-Niederhaltungen zum Festhalten der Medien (siehe beispielsweise die US Patente 5053791 und 5017547). Der dadurch theoretisch maximal erzielbare Druck ist 10,3 g/mm² (14,7 psi), wobei aber in der Praxis wesentlich weniger erzielt wird und dieses sich für viele Arten von Thermotransfer-Medien als unzureichend herausgestellt hat.
  • Das US Patent Nr. 4470055 offenbart eine Tintenauftragstrommel, welche eine transparente Hohlwalze aufweist, welche auf ihrer Außenseite mit einer transparenten elektrisch leitenden Schicht und einer photoleitenden Schicht beschichtet ist. Eine halbleitende Tinte, welche bei Raumtemperatur fest ist, ist auf die Trommel beschichtet und ein Empfängerblatt wird mit der Tintenschicht in Kontakt gebracht. Wenn eine Spannung zwischen der Tintenschicht und der transparenten Elektrode angelegt ist, bewirkt eine Beleuchtung aus dem Inneren der Trommel ein Umschalten der photoleitenden Schicht in den belichteten Bereichen in einen Wärme erzeugenden niederohmigen Zustand, was ein Schmelzen und Übertragen von Tinte auf das Empfängerblatt bewirkt.
  • Unsere Europäische Patentanmeldung EP-A-0413569, eingereicht am 15. August 1990, offenbart eine thermisch arbeitende Abbildungsvorrichtung, welche eine als eine Hohltrommel ausgebildete transparente Halterung aufweist, welche auf ihrer Außenoberfläche (in dieser Beschichtungsfolge) eine transparente elektrisch leitende Schicht, eine photoleitende Schicht und eine zweite elektrisch leitende Schicht, welche transparent oder auch nicht transparent sein kann, besitzt. Eine Tintenaufbringungsstation beschichtet die Trommel mit einer Schicht eines Färbemittel enthaltenden Mediums, wie z.B. einer Paste oder eines mit Tinte imprägnierten Gallerts. In der Anwendung wird ein Empfängerblatt mit der mit Tinte versehenen Trommel in Kontakt gebracht und eine Spannung über den elektrisch leitenden Schichten angelegt. Wenn sie einer im Inneren der Trommel montierten Lichtquelle ausgesetzt wird, schaltet die photoleitende Schicht in den belichteten Bereichen in einen niederohmigen Zustand um, was das Übertragen des Färbemittels auf das Empfängerblatt bewirkt.
  • Das US Patent Nr. 4959663 offenbart einen Thermodruckkopf, welcher eine transparente Auflage aufweist, die eine photoleitende Schicht und Elektroden zum Anlegen einer Spannung über der photoleitenden Schicht trägt. Die photoleitende Schicht wird durch die Auflage hindurch mittels eines der Abbildungsinformation entsprechend modulierten Lasers belichtet. Die Widerstandsveränderung der photoleitenden Schicht in den belichteten Bereichen erzeugt Wärme, welche dazu verwendet wird, eine Abbildung auf einem gegen den Druckkopf gehaltenem wärmeempfindlichen Material zu erzeugen. In einer Ausführungsform ist die Auflage als ein zylindrischer Stab ausgebildet, welcher den Laserstrahl auf die photoleitende Schicht fokussiert.
  • In jeder von den vorgenannten Vorrichtungen wird die Belichtungsquelle auf eine photoleitende Schicht fokussiert, wobei Wärme als Ergebnis des Stromflusses erzeugt wird, der durch das Umschalten in einen niederohmigen Zustand in den belichteten Bereichen bewirkt wird.
  • Das US Patent Nr. 4631602 beschreibt ein Verfahren zum Vervielfältigen eines magnetischen Musters auf einem beweglichen magnetisierbaren Aufzeichnungselement, das eine spezielle Schicht mit Chromdioxid-Partikeln auf einer flexiblen für einen Energiestrahl transparenten Auflage enthält, welche die Schritte aufweist:
  • (a) Durchführen des magnetisierbaren Aufzeichnungselementes und eines flexiblen bereits eine Aufzeichnung aufweisenden magnetisierbaren Mediums durch einen Spalt zweier Walzen, wovon eine dieser Walzen für den Energiestrahl transparent ist und dem Aufzeichnungselement gegenüberliegt und mindestens eine dieser Walzen komprimierbar ist, während die Chromdioxid-Partikel dem bereits eine Aufzeichnung aufweisenden magnetisierbaren Medium gegenüberliegen,
  • (b) Durchleiten eines Dauerenergiestrahls durch die transparente Walze und die flexible Auflage des magnetisierbaren Aufzeichnungsmediums, um simultan Chromdioxid-Partikel über eine Breite des Aufzeichnungselementes, auf welcher ein magnetisches Partikel (-Muster ?) vervielfältigt werden soll, für eine Zeitdauer in dem Bereich von 0,01 bis 5 ms zu erhitzen, während sie sich in dem Spalt und in Kontakt mit dem bereits eine Aufzeichnung aufweisenden magnetisierbaren Medium befindet, wobei die Chromdioxid-Partikel über ihre Curie- Temperatur hinaus erwärmt werden,
  • (c) Abkühlen der Chromdioxid-Partikel unter ihrer Curie-Temperatur, während diese sich noch in engem Kontakt mit dem bereits eine Aufzeichnung aufweisenden Medium befinden, für eine Zeitdauer in dem Bereich von 0,1 bis 100 Millisekunden.
  • In der einzigen beschriebenen Ausführungsform nimmt die transparente Walze die Form einer Hohltrommel an, geht der Energiestrahl vom Inneren der Trommel aus und übt die Trommel keine fokussierende Wirkung auf den Energiestrahl aus.
  • Dieses Verfahren ähnelt weitgehend der Wirkungsweise von Herstellungsgeräten für Overhead-Folien, in welchen ein eine IR-absorbierende Abbildung tragendes Original und ein transparentes wärmeempfindliche Kopieblatt in engen Kontakt gebracht und zwischen Walzen durchgeführt werden, wovon eine eine transparente Hohltrommel ist, die eine interne Strahlungsquelle enthält. Die Quelle ist typischerweise eine Glühquelle statt eines Laser, wobei aber auch hier von der Trommel keine Fokussierung ausgeübt wird.
  • Das Britische Patent Nr. 1184820 offenbart eine Vorrichtung zum Lesen von Information auf Lochkarten, -Bögen, -Bändern und dergleichen, in welche die Karte oder ein anders Aufzeichnungsmedium zwischen zwei Walzen hindurchgeführt wird, wobei jede Walze einen zylindrischen "Kern" aufweist, der sich zwischen zwei an den Enden befestigten Scheiben erstreckt. Diese Endscheiben weisen einen größeren Durchmesser als die Kernabschnitte in der Weise auf, daß kein Kontakt zwischen den Kernabschnitten der zwei Walzen besteht. Der Kernabschnitt mindestens einer Walze besteht aus einem transparenten Material.
  • Bei der Anwendung wird die Vorderkante der Karte oder eines anderen Auf zeichnungsmedium, das gelesen werden soll, durch die zusammenwirkenden Endscheiben in den zwischen den Kernabschnitten der Walzen ausgebildeten Zwischenraum und unmittelbar über eine Bank von Photozellen gefördert. Licht von einem über dem transparenten Kern angeordneten Belichtungsquelle wird von dem Kern auf die Karte fokussiert oder anderweitig übertragen. Das Muster des die Löcher in der Karte passierenden Lichtes wird von den Photozellen erfaßt, welche ein entsprechendes elektrisches Signal erzeugen.
  • Die Su-1352439 offenbart eine Mikrofilm-Kopiervorrichtung, welche eine zylindrische Linse aufweist, welche durch die Wirkung von zwei gleich großen Klemmwalzen gegen eine Antriebswalze vorgespannt wird. Der Mikrofilm und der Film werden durch die von der Linse und Antriebswalze erzeugte Anpreßstelle hindurchgeführt Das von einer über den Klemmwalzen angeordnete Belichtungsquelle erzeugte Licht wird von der Linse auf die in Kontakt befindlichen Film- und Mikrofilmblätter fokussiert, um das erstere zu belichten.
  • Die Verwendung von zylindrischen Linsen als Teil des Kollimationssystems für Laserabtaster ist ebenfalls bekannt. Beispielsweise wird die Ausgangsstrahlung aus Laserdioden mit herkömmlichen Linsen kollimiert, um einen Strahl mit einem elliptischen Querschnitt zu erzeugen. Eine zylindrische Linse wird manchmal verwendet, um selektiv nur eine Achse des Strahls zu beugen, so daß er zu einem kreisförmigen Punkt fokussiert werden kann, welches die bevorzugte Form für die Anwendung in Abbildungssystemen ist.
  • Die vorliegende Erfindung versucht ein alternatives Ver fahren zur Aufzeichnung von Abbildungen auf wärmeempfindlichen Materialien bereitzustellen, indem diese einer Quelle strahlender oder projizierter Energie ausgesetzt werden.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen von Abbildungen auf einem wärmeempfindlichen Material bereitgestellt, welches umfaßt: das Durchführen des Materials durch eine von zwei zusammenwirkenden Oberflächen ausgebildete Anpreßstelle, wobei die zwei Oberflächen einen Anpreßdruck von mindesten 10 g/mm² ausüben und mindestens eine dieser Oberflächen die Oberfläche einer Walze ist, und gleichzeitiges Aussetzen des Materials an eine strahlende oder projizierte Energie, wobei die Walze transparent für die belichtende Strahlung ist, und in welchem diese Walze fest ist und die belichtende Strahlung auf die Anpreßstelle fokussiert.
  • Bevorzugt liegen beide zusammenwirkenden Oberflächen in der Form von Walzen vor. Die Verwendung von Walzen wird bevorzugt, da sie die Anwendung höherer Anpreßdrücke und höherer Geschwindigkeiten im Vergleich zu Ein-Walzen-Systemen ohne Steigerung des Risikos einer Reibungsbeschädigung oder Fehlauf zeichnung ermöglicht. Für die meisten Zwecke werden die Walzen eine zylindrische Form aufweisen, obwohl auch andere Konfigurationen für bestimmte Anwendungen nützlich sein können.
  • Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Koordinieren der Bewegung eines wärmeempfindlichen Materials mit simultaner Aufbringung von Druck und strahlender oder projizierter Energie, um eine Abbildungserzeugung auf diesem Material zu bewirken, und welches eine Fokussierung der abbildungserzeugenden Energie exakt auf den Punkt, an dem der maximale Druck auf das wärmeempfindliche Material ausgeübt wird, ermöglicht. Obwohl das thermische Abbildungssystem der vorliegenden Erfindung für die Anwendung mit den meisten Arten wärmeempfindlichen Materials geeignet ist, ist es besonders für die Anwendung mit Thermotransfer-Materialien und insbesondere für Massetransfer-Materialien, welche die Kombination von Druck und abbildungserzeugender Energie erfordern, um eine effiziente Färbemittelübertragung zu bewirken, und für die Anwendung in der thermomagnetischen Duplizierung geeignet. Die für die Abbildungserzeugung auf dem Material benötigte Energie wird durch Beleuchtung des Materials an der Anpreßstelle erzielt. Es wird keine Wärme als ein Ergebnis eines Stromflusses erzeugt, der durch das Umschalten einer photoleitenden Schicht in einen niederohmigen Zustand in den beleuchteten Bereichen bewirkt wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine thermische Abbildungsvorrichtung zum Erzeugen von Abbildungen auf einem wärmeempfindlichen Material bereitgestellt, welche aufweist:
  • eine Quelle strahlender oder projizierter Energie; zwei Oberflächen, welche zusammenwirken, um eine Anpreß stelle auszubilden, wobei eine der beiden Oberflächen die Oberfläche einer festen Walze ist, welche für die belichtende Strahlung transparent ist;
  • eine Einrichtung zum Vorspannen einer oder beider Oberflächen gegeneinander, um so einen minimalen Anpreßdruck von mindestens 10g/mm² zu erzeugen,
  • wobei die Vorrichtung so aufgebaut und angeordnet ist, daß Strahlung aus der Quelle mittels der festen Walze auf die Anpreßstelle fokussiert wird.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "Anpreßstelle" (manchmal auch als "Walzenspalt" bezeichnet) für die Beschreibung des Kontaktbereiches zwischen den zwei Oberflächen verwendet. Der Begriff "Anpreßdruck" wird für die Beschreibung des von den zwei Oberflächen auf das wärmeempfindliche Material beim Passieren der Anpreßstel le ausgeübten Druckes verwendet. Somit bezeichnet der Bergriff "Anpreßdruck" dann, wenn zwei zusammenwirkende Oberflächen jeweils in der Form einer Walze vorliegen, den von den zwei Walzen auf das wärmeempfindliche Material beim Passieren der Anpreßstelle ausgeübten Druck.
  • Der Begriff "Anpreßstellenbreite" wird zur Beschreibung der Breite der Anpreßstelle an dem Punkt des maximalen Kontaktes in einer Richtung quer zu der Achse der transparenten Walze und der Begriff "Anpreßstellenlänge" zur Beschreibung der Länge des Bereichs an dem Punkt des maximalen Kontaktes in einer Richtung in einer Richtung parallel zu der Achse der transparenten Walze verwendet. Die Anpreßstellenbreite wird durch die Form der Walzen, die Art des Materials, aus welchem die Walzen bestehen, die Rotationsgeschwindigkeit der Walzen usw. bestimmt.
  • Eine oder beide von den zusammenwirkenden Oberflächen wird gegen die andere vorgespannt, um einen minimalen Anpreßdruck von mindestens 10 g/mm² auszuüben. Die Vorspanneinrichtung unterliegt bevorzugt der Kontrolle des Anwenders, um die Auswahl eines geeigneten Anpreßdruckes für eine gegebenes wärmeempfindliches Material zu ermöglichen. Im allgemeinen ist ein Anpreßdruck von mindestens 15 g/mm², bevorzugt mindestens 20 g/mm² für eine effiziente Übertragung des Färbemittels in Thermotransfer-Systemen erforderlich, wobei typische Anpreßdrücke im Bereich von etwa 40 bis 50 g/mm² liegen.
  • Mindestens eine der beiden zusammenwirkenden Oberflächen muß die Oberfläche einer für die belichtende Strahlung transparenten festen Walze sein. Die zweite Oberfläche kann ebenfalls aus einem transparenten Material bestehen, um eine Abbildungserzeugung entweder durch eine oder durch beide Oberflächen hindurch zu ermöglichen. Um eine simultane Abbildungserzeugung durch beide Oberflächen hindurch zu ermöglichen, kann eine zweite Belichtungsquelle vorgesehen sein.
  • Die belichtende Strahlung wird mittels einer einfachen herkömmlichen Optik kollimiert, auf eine geeignete Strahlform und Abmessungen eingestellt und auf die transparente Walze gerichtet. Die transparente Walze selbst fokussiert den Strahl, um eine beleuchtete Fläche mit kleinen aber endlichen Abmessungen, typischerweise einen kreisförmigen oder elliptischen Punkt oder eine Linie an der Anpreßstelle, zu erzeugen. Mit anderen Worten: die transparente Walze arbeitet als eine zylindrische Linse und kann zur Fokussierung der belichtenden Strahlung auf jede gegebene Schicht in dem wärmeempfindlichen Material verwendet werden. Somit dient die transparente Walze nicht nur dazu, einen Druckbereich auf dem wärmeempfindlichen Medium zu erzeugen (oder aufrechtzuerhalten) sondern auch dazu, die Strahlung auf diesen Bereich zu fokussieren, wobei diese zweifache Funktion als einzigartig anzusehen ist.
  • In der Mehrzahl von Anwendungen wird der belichtende Strahl an der Längsachse der transparenten Walze entlanggeführt, beispielsweise durch eine beliebige der üblicherweise bei Außentrommelabtastern verwendeten Einrichtungen, wobei aber durch die fokussierende Wirkung der transparenten Walze die Optiken stark vereinfacht werden, was die Konstruktion eines kompakten, zuverlässigen und kostengünstigen Gerätes ermöglicht. Aufeinanderfolgende Abtastungen können nach Wunsch aneinander anschließen oder sich überlappen. Zwei oder mehr Quellen können verschiedene Bereich gleichzeitig abtasten. Die Ausgangsleistung der Belichtungsquelle kann einer Abbildungsinformation entsprechend moduliert werden oder kann abhängig von der Anwendung eine kontinuierlich vorliegende Leistung sein.
  • Die transparente Walze kann aus jedem Material mit ausreichender Transparenz für die belichtende Strahlung geformt sein. Das Material sollte ausreichend verschleißfest sein, um dem wiederholten Durchlauf wärmeempfindlichen Materials durch die Anpreßstelle und dem Kontakt (unter Druck) mit der zweiten Oberfläche zu widerstehen. Das Material sollte auch den während des thermischen Abbildungsvorgangs erzeugten Temperaturen ohne Verformung usw. widerstehen. Zu geeigneten Materialien gehören anorganische Gläser, z.B. Borosilikatglas so wie auch synthetische Harze wie Polymetylmetacrylat, allgemeiner unter dem Handelsnamen PERSPEX bekannt. Besonders bevorzugt werden wärmebeständige Gläser, wie z.B. solche, welche kommerziell unter dem Handelsnamen PYREX erhältlich sind.
  • Die Anpreßstellenbreite ist bevorzugt breiter als der Durchmesser des Bestrahlungspunktes oder die Breite der Bestrahlungslinie. Dieses wird sehr leicht dadurch erreicht, daß die zweite Oberfläche nachgiebig gestaltet wird. Wenn beispielsweise die zweite Oberfläche in der Form einer Walze vorliegt, kann sie entweder aus einem nachgiebigen Material, wie z.B. Gummi oder Schaumstoff, bestehen oder eine Außenschicht daraus aufweisen. Die zweite Oberfläche ist bevorzugt so nachgiebig, daß eine Anpreßstellenbreite von etwa 1 mm bei einem Anpreßstellendruck von 60 bis 80 g/mm² erzeugt wird.
  • Bei Thermotransfer-Abbildungsvorgängen wird eine Verweilzeit innerhalb der Anpreßstelle während und nach der Erwärmung bevorzugt, um sicherzustellen, daß die Übertragung des Färbemittels vollständig erfolgt und eine maximale Abbildungsdichte erreicht wird. In gleicher Weise fördert bei dem TMD-Verfahren eine signifikante Verweilzeit innerhalb der Anpreßstelle während und nach der Erwärmung eine genaue Vervielfältigung der Daten. Wenn mindestens einer der Oberflächen in der Form einer Walze vorliegt, hängt die verfügbare Zeit für das Stattfinden des Thermotransfer-Abbildungsvorganges bei dem Durchlauf des wärmeempfindlichen Materials durch die Anpreßstelle beispielsweise von der Breite der Anpreßstelle, wie sie durch die Angleichung (Form) der Walze(n) gebildet wird, dem Material, aus welchem die Walzen hergestellt sind, der Rotationsgeschwindigkeit usw. ab. Wenn die Anpreßstellenbreite wesentlich größer als die Abmessungen der Bestrahlungsfläche ist, kann die Verweilzeit noch weiter durch eine andere Ausrichtung der Bestrahlungsfläche von der Mitte der Anpreßstelle weg zu dem Eintrittspunkt des wärmeempfindlichen Materials hin verlängert werden.
  • Wenn beide zusammenwirkenden Oberflächen in der Form von Walzen vorliegen, können die Walzen gleiche oder ungleiche Größe aufweisen. Letzteres wird bevorzugt, wobei die transparente Walze einen kleineren Durchmesser als die zweite Walze aufweist. Die transparente Walze weist typischerweise eine Durchmesser von etwa 1,0 bis 3,0 cm auf, obwohl auch andere Größen möglich sind.
  • Die zweite Oberfläche kann dazu genutzt werden, das wärmeempfindliche Material durch die Anpreßstelle zu ziehen, indem z.B. die zweite Oberfläche ein Transport- oder anderes Fördersystem aufweisen kann. Wenn die zweite Oberfläche in der Form einer nachgiebigen Walze vorliegt, weist sie bevorzugt eine ausreichende Oberflächenreibung auf, so daß ihr die Steuerung des Zugs des wärmeempfindlichen Materials durch die Anpreßstelle möglich ist, wobei die transparente Walze mitlaufend angeordnet ist. Alternativ kann unabhängig von den zwei Oberflächen ein getrenntes Fördersystem verwendet werden.
  • Im Prinzip kann jedes wärmeempfindliche Material in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, obwohl Thermotransfer-Materialien bevorzugt werden. Derartige Materialien weisen im allgemeinen ein Färbemittel-Geberblatt und ein Empfängermedium auf, welche vor dem Abbildungsvorgang in einen engen aneinanderliegenden Kontakt gebracht werden. Das Geberblatt weist eine Auflage auf, welche eine das Färbemittel enthaltende Geberschicht mit oder ohne Bindemittel trägt, kann aber auch eine selbsttragende Folie aus einem Bindemittel und einem Färbemittel sein, wie es beispielsweise in un serer Europäischen Patentanmeldung EP-A-0491564, eingereicht am 18. Dezember 1991, offenbart ist. Das Empfängermedium kann aus jedem geeigneten Material, wie z.B. Papier, Kunststoffolie usw. bestehen, weist aber vorteilhafterweise eine Auflage auf, welche eine Empfängerschicht aus einem durch Wärme er weichbaren, üblicherweise thermoplastischen Harz trägt. Ein Strahlungsabsorber (welcher üblicherweise Strahlung in dem Wellenlängenbereich von 600 bis 1070 nm, häufiger noch von 750 bis 980 nm absorbiert) muß entweder in dem Geberblatt oder dem Empfängerblatt vorhanden sein, obwohl auch das Färbemittel selbst strahlungsabsorbierend sein kann, wie es in
  • TEXT FEHLT stoffe, sie z.B. in der Europäischen Patentanmeldung EP-A- 0568267, eingereicht am 27. April 1992, offenbart sind.
  • Der Strahlungsabsorber kann in derselben Schicht wie das Färbemittel (wie es z.B. in der Europäischen Patentveröffent lichung Nr. 403933 offenbart ist) vorhanden sein, oder er kann in einer getrennten Schicht auf dem Geber (wie es z.B. in dem Japanischen Patent Nr. 63-319191 offenbart ist) vorhanden sein, wobei jedoch für viele Zwecke die Anordnung des Strahlungsabsorbers in dem Empfängermedium, z.B. in einer Schicht zwischen der Auflage und der Empfängerschicht oder in der Empfängerschicht selbst, wie es in der WO 94/04368 offen bart ist, vorgezogen wird.
  • Geeignete Gebermaterialien für die Verwendung mit Empfängerblättern, welche den Strahlungsabsorber enthalten, sind in der WO 94/04368 beschrieben und weisen Substrate auf, die mit einer Schicht mit mittels Dampfabscheidung aufgebrachten Farbstoff oder Pigment (bevorzugt zusammen mit einer gesteuerten Ablöseschicht, wie sie in der EP-A-0536913 und der WO- A-9307005 offenbart ist) oder einer dünnen Schicht (< 1µm) eines Bindemittels, das eine hohe Konzentration von einem oder mehr Farbstoffen enthält, versehen sind.
  • Der Einschluß des Strahlungsabsorbers entweder in der Empfängerschicht oder bevorzugter in einer normalerweise dar unterliegenden Schicht zeigt signifikante Vorteile gegenüber herkömmlichen Thermotransfer-Materialien sowohl was die höhere Auflösung als auch höhere Empfindlichkeit betrifft, da der Erwärmungseffekt direkt in dem Empfängermedium erzeugt wird
  • Das Geberblatt kann vom Typ her ein Farbstoff-Diffusions-(Sublimations)-Blatt sein, wodurch Farbstoffe oder Pigmente des Färbemittels an das Empfängermedium in einer Menge proportional zu der Intensität der absorbierten Strahlung übertragen werden, ist aber bevorzugt vom Typ eines Massetransfer-Blattes, wodurch im wesentlichen entweder eine 0- (Null) oder 100-prozentige Färbemittelübertragung abhängig davon stattfindet, ob die absorbierte Energie in einem vorgegebenen Bereich einen Schwellenwert erreicht oder nicht. Solche Materialien sind zur Erzeugung von Halbton-Abbildungen gut geeignet und weisen mehrere Vorteile auf, wie z.B. die Erzeugung korrespondierender Positiv- und Negativ-Abbildungen (auf dem Geber bzw. Empfängermedium), gesättigte Farben und die Möglichkeit große Flächen mit einer gleichmäßigen optischen Dichte abzubilden. In Massetransfer-Gebermaterialien weist das Färbemittel häufig einen oder mehrere Farbstoffe in einem wachsartigen Bindemittel auf, wodurch das gesamte Gemisch übertragbar ist.
  • Ein anderer Typ eines Massetransfer-Gebermaterials ist in der WO 94/04368 offenbart, bei welchem das Färbemittel ohne Bindemittel mittels Dampfabscheidung aufgebracht wird. Die Verwendung mittels Dampfabscheidung aufgebrachter Färbemittel bietet signifikante Vorteile gegenüber herkömmlichen Materialien, in welchen das Färbemittel in einem Bindemittel gelöst oder verteilt ist, sowohl hinsichtlich höherer Auflösung als auch höherer Empfindlichkeit (Geschwindigkeit). Ein mittels Dampfabscheidung aufgebrachtes Färbemittel ist frei von Kontaminationen durch Bindematerialien und erzeugt eine reine intensivere Abbildung auf dem Empfängermedium. Ferner zeigt die übertragene Abbildung auch dann eine hohe gleichmäßige optische Dichte, wenn große Flächen übertragen werden. Solche Materialien weisen im allgemeinen eine strahlungsabsorbierende Schicht auf, die üblicherweise auf ein Auflageblatt geschichtet ist, über welcher dann die im Dampfabscheidung aufgebrachte Färbemittelschicht geschichtet ist. Wenn das Färbemittel selbst strahlungsaborbierend ist, kann eine getrennte strahlungsabsorbierende Schicht überflüssig sein.
  • Die Thermotransfer-Geberblätter können in den thermisch arbeitenden Abbildungsvorrichtungen der Erfindung in Einzelblattform oder in der Form einer Endlos-Rolle oder -Bandes verwendet werden. Wenn eine Endlos-Rolle oder - Band verwendet wird, kann das Geberelement einfarbig sein oder einander abwechselnde Bereiche verschieden gefärbter Färbemittel auf weisen. Beispielsweise können zwei-, drei-, vier- und mehrfarbige Geberblätter unter Verwendung einander abwechselnder Bereiche zyan-, magenta-, gelb- und schwarzfarbener Färbemittel hergestellt werden.
  • Der Vorgang der Abbildungserzeugung kann mehrere Male unter Verwendung desselben Empfängermediums und unterschiedlicher Geberblätter wiederholt werden, was die Erzeugung vollfarbener Abbildungen ermöglicht. Falls gewünscht, kann die endgültige Abbildung von dem Original-Empfängermedium auf ein weiteres Substrat wie z.B. Papier oder Karton übertragen werden. Diese Übertragung kann durch herkömmliche Thermolaminationsverfahren ausgeführt werden, oder es ist auch eine strahlungsinduzierte Übertragung möglich, wenn die Auflage Empfängermediums transparent ist.
  • In dem Falle eines Massetransfer-Abbildungsvorganges kann die gewünschte Endabbildung diejenige sein, welche auf der Geberschicht zurückbleibt, und diese kann dann, falls gewünscht, auf ein weiteres Substrat mittels herkömmlicher Thermolaminationsverfahren übertragen werden, wie es z.B. in der Europäischen Patentveröffentlichung Nr. 454083 offenbart ist.
  • Es sind verschiedene unterschiedliche Verfahren bekannt, in welchen Strahlung verwendet wird, um Abbildungen auf wärmeempfindlichen Materialien zu erzeugen und insbesondere eine Übertragung eines Färbemittels auf thermischer Basis zu bewirken. In einem ersten Verfahren wird ein Laser direkt über Anordnung des Geberblattes und des Empfängermediums geführt. Die Intensität des Lasers kann gemäß digital gespeicherter Abbildungsinformation moduliert werden, wie es z.B. in dem Japanischen Patent Nr. 51-88016, dem US Patent Nr. 4973572, dem Britischen Patent Nr. 1433025 und in der Britischen Patentveröffentlichung Nr. 2083726 offenbart ist.
  • Alternativ kann eine Maske verwendet werden, um die Belichtung aus einer im kontinuierlichen stationären Belichtungsquelle zu modulieren, wobei die in Kontakt befindlichen Maske- und Geber- und Empfängerblätter durch die belichtende Strahlung hindurch geführt werden.
  • Obwohl nicht beabsichtigt ist, das letztere Abbildungsverfahren von der praktischen Umsetzung der Erfindung auszuschließen, findet die vorliegende Erfindung ihren größten Nutzen mit dem ersteren Abbildungsverfahren, wobei die Belichtungsquelle über die Länge der von den zusammenwirkenden Flächen gebildeten Anpreßstelle hinweggeführt wird.
  • Ein alternatives Verfahren eines Kontaktabbildungsvorganges unter Verwendung einer abtastenden Dauerlichtquelle, welches mit der vorliegenden Erfindung Anwendung findet, ist in unserer Europäischen Patentanmeldung EP-A-0583165 offenbart. Obwohl nicht beabsichtigt ist, die Verwendung von Direkt-Abbildungsmaterialien mit diesem Verfahren der Kontaktabbildung auszuschließen, ist dieses hauptsächlich für Thermotransfer-Materialien gedacht und wird unter Bezugnahme auf diese beschrieben. Das Verfahren weist die Schritte auf:
  • (a) Zusammenfügen eines Geberblattes mit einer ein thermisch übertragbares Färbemittel aufweisenden Geberschicht und eines Empfängermediums für das auf thermische Weise übertragenen Färbemittel in der Weise, daß die Geberschicht in einem engen Kontakt mit dem Empfängermedium liegt, wobei entweder die Geberschicht oder das Empfängermedium eine strahlungsabsorbierende Schicht aufweist.
  • (b) In-Kontakt-bringen einer photographischen Maske mit dem zusammengefügten Geberblatt und dem Empfängermedium, und
  • (c) Belichten derselben durch die photographische Maske hindurch mittels eines Durchlauf durch eine thermisch arbeitende Abbildungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. In Bereichen, die durch transparente Bereiche der Maske definiert sind, wird die belichtende Strahlung absorbiert und durch die strahlungsabsorbierende Schicht in thermische Energie umgewandelt, um die thermische Übertragung des Färbemittels von dem Geberblatt auf das Empfängermedium zu bewirken.
  • Durch eine geeignete Anpassung verschiedener Parameter, wie z.B. der Leistung der Belichtungsquelle, der Punktgröße, Abtastrate und Fokuslage kann ein Thermotransfer-Abbildungs- vorgang ohne Beschädigung der Photomaske ausgeführt werden. Die optimalen Belichtungsparameter hängen von einer Anzahl von Variablen, wie z.B. der Empfindlichkeit des Thermotransfer-Materials und der Wärmeleitfähigkeit sowohl der Maske als auch des Strahlungsabsorbers ab. Die Maske weist bevorzugt eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 2x10&supmin;³ Wcm&supmin;¹ºK&supmin;¹ auf. Das zusammengefügte Geberblatt und das Empfängermedium bilden bevorzugt ein System, welches ausreichend empfindlich ist, um die Übertragung von Färbemittel bei Energieniveaus niedriger als 4 J/cm² zu bewirken.
  • Ein weiteres Beispiel der Verwendung von Strahlung zur Abbildungserzeugung auf wärmeempfindlichen Materialien, das auf die vorliegende Erfindung anwendbar ist, ist die vorstehend bereits erwähnte und im Detail z.B. in den US Patenten Nr. 4907103, 4698701 und 4631602 beschriebene sogenannte "Thermomagnetische Duplikation" (TMD). In diesem Zusammenhang kann man sich das die eine bereits aufgezeichnete Information enthaltende magnetische Aufzeichnungselement als ein "Gebermedium" und das leere magnetische Aufzeichnungselement als ein "Empfängermedium" vorstellen, obwohl keine physikalische Übertragung von Materie stattfindet. In diesem Falle wird eine kontinuierliche betriebene Quelle (normalerweise ein Laser) ohne die Notwendigkeit einer Maske oder irgend einer anderen Einrichtung zur Modulation der Ausgangsenergie verwendet, da die "Abbildungsinformation" bereits in dem "Geber" vorhanden ist. Dieses Duplikationsverfahren wird normalerweise bei magnetischen Aufzeichnungselementen in der Form von Bändern mit einer typischen Breite von 1,25 cm angewendet, und ist ziemlich gut für die Ausgangsleistung nur eines Lasers geeignet, der zu einem Strahl dieser Breite durch eine einfache Optik angepaßt werden muß. Da eine statische Quelle verwendet werden kann, besteht kein Bedarf für eine Abtasteinrichtung. Die thermisch arbeitende Abbildungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine weitere Vereinfachung dahingehend, daß die transparente Walze die Strahlung automatisch auf den erforderlichen Punkt fokussiert und die Notwendigkeit getrennter Fokussierungsoptiken erübrigt.
  • TEXT FEHLT
  • den. Diese wird erreicht, indem die Anordnung der Masken-, Geber- und Empfängerblätter einem Anpreßdruck von mindestens 10 g/mm², bevorzugt mindestens 40 g/mm² und typischerweise über 100 g/mm² unterworfen wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • Fig. 1 bis 3 in schematischer Form das Grundprinzip des thermischen Abbildungsverfahrens der Erfindung darstellen, und
  • Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer thermisch Arbeiten Abbildungsvorrichtung der Erfindung ist.
  • Fig. 1 stellt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen thermischen Abbildungsvorrichtung dar, in welcher zwei zusammenwirkende Oberflächen in der Form zylindrischer Walzen 1 und 3 vorliegen, welche bei 5 in einen (als "Anpreßstelle" oder "Walzenspalt" bezeichneten) Kontakt gebracht werden können, um Druck auf ein zwischen den Walzen hindurchgeführtes wärmeempfindliches Material 7 auszuüben.
  • Eine Walze 1 ist transparent, um eine Fokussierung der Strahlung aus einer geeigneten Belichtungsquelle 9, wie einer Laserdiode, z.B. des von der Sharp Corporation unter der Handelsbezeichnung LTO15MD erhältlichen Typs auf das wärmeempfindliche Material zu ermöglichen, wenn es zwischen den Walzen 1 und 3 hindurchgezogen wird.
  • Die Walzen 1 und 3 sind normalerweise in parallelen Ebenen voneinander beabstandet, wobei das wärmeempfindliche Material durch die Anpreßstelle in einer im wesentlichen horizontalen Richtung hindurchtritt, obwohl auch jede andere nutzbringende Anordnung verwendet werden kann. Die zwei Walzen 1 und 3 können gleiche oder ungleiche Größe aufweisen, wobei letzeres bevorzugt wird und die zweite Walze 3 einen größeren Durchmesser als die transparente Walze 1 aufweist.
  • Ein Linsensystem 11 kollimiert den Strahl 13 aus der Belichtungsquelle, um einen (nicht dargestellten) typischerweise elliptischen Punkt an der Anpreßstelle 5 zu erzeugen.
  • Gemäß Fig. 2 arbeitet die transparente Walze 1 als zy lindrische Linse, indem sie den Strahl 13 aus der Belichtungsquelle 9 kollimiert und diesen auf die Anpreßstelle 5 zwischen den Walzen 1 und 2 typischerweise als einen kreisförmigen Punkt fokussiert, welcher die bevorzugte Form für die meisten Abbildungssysteme ist. Auf diese Weise kann der Strahl 13 aus der Belichtungsquelle 9 selektiv auf eine spezielle Schicht innerhalb des wärmeempfindlichen Materials, z.B. die den Strahlungsabsorber in dem Thermotransfer-Material enthaltende Schicht fokussiert werden.
  • Die zweite Walze 3 wird mittels eines geeigneten (nicht dargestellten) Vorspannmechanismus gegen die transparente Walze 1 gedrückt, um die Anpreßstelle 5 zu erzeugen. Die Vorspanneinrichtung unterliegt bevorzugt der Kontrolle des Anwenders, um die Auswahl eines geeigneten Anpreßdruckes für eine gegebenes wärmeempfindliches Material zu ermöglichen. Die Vorspanneinrichtung übt bevorzugt einen minimalen Anpreßdruck von 10 g/mm² aus.
  • In weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsformen kann die zweite Walze durch ein Transportband oder ein anderes Fördersystem ersetzt sein, welches das wärmeempfindliche Material durch die Anpreßstelle hindurchführen kann. Die zweite Walze kann aus einem transparenten Material geformt sein, um eine Abbildungserzeugung durch eine oder beide Walzen hindurch zu ermöglichen.
  • Bevorzugt wird eine Anpreßbreite "w" (siehe Fig. 3) vorgesehen, welche wesentlich größer als der Durchmesser des Bestrahlungspunktes ist. Da die Anpreßbreite primär von der Formanpassung der zweiten Walze 3 und der Geschwindigkeit ihrer Rotation abhängt, ist sie sehr leicht zu vergrößern, indem die zweite Walze 3 nachgiebig gemacht wird. Demzufolge kann die zweite Walze 3 aus einem nachgiebigen Material bestehen oder eine Außenschicht daraus aufweisen. Die Verweilzeit kann noch weiter verlängert werden, indem der Bestrahlungspunkt in Richtung der Vorderkante der Anpreßstelle 5 fokussiert wird.
  • Die zweite Walze 3 kann zum Durchziehen des wärmeempfindlichen Materials durch die Anpreßstelle 5 verwendet werden, wobei die transparente Walze für eine Mitlaufbewegung damit angeordnet ist. Ein laterales Transportsystem, wie z.B. eine Spindel 15 bewirkt, daß die Laser-Diode und das Linsensystem 11 über den Längsverlauf der Anpreßstelle 5 eine Abtastbewegung durchführt und dadurch die Abbildung 17 auf dem wärmeempfindlichen Material 7 als eine Aufeinanderfolge von Linien wie bei einem herkömmlichen Trommelabtaster aufbaut.
  • Fig. 4 stellt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen thermisch arbeitenden Abbildungsvorrichtung dar, in welcher die zweite Walze 3 durch ein über einen Drehpunkt 21 wirkendes Gewicht 19 gegen die transparente Walze 1 vorgespannt wird. Ein Spiegel 23 und eine Fokussierungslinse 11, die auf einer Halterung 25 befestigt sind, richten den Strahl 13 aus einer Laserdiode 9 durch die Walze 1 auf das um die zweite Walze 3 herum angeordnete wärmeempfindliche Material 7. Die transparente Walze 1 arbeitet als eine Zylinderlinse, welche den Strahl 13 aus der Laser-Diode 9 kollimiert und ihn auf die Anpreßstelle 5 zwischen den Walzen 1 und 3 fokussiert. Eine (strichpunktiert dargestellte) Fokussierungslinse kann vorgesehen sein, um den von dem Spiegel 23 reflektierten Strahl 13 durch die transparente Walze 1 hindurch zu fokussieren. Ein Linear-Schrittmotorantrieb 27 bewegt die Halterung 25 entlang von Gleitelementen 29. Die Drehung der zweiten Walze 3 ist mit der Bewegung der Halterung 25 koordiniert, um die (nicht dargestellte) Abbildung als eine Aufeinanderfolge von Linien in ähnlicher Weise wie ein herkömmlicher Rasterabtaster aufzubauen.
  • "LTO15MD" (Sharp Corporation), "PERSPEX" und "PYREX" sind Handelsnamen/Bezeichnungen.

Claims (18)

1. Verfahren zm Erzeugen von Abbildungen auf einem wärmeempfindlichen Material (7), welches umfaßt: Durchführen des Materials durch eine von zwei zusammenwirkenden Oberfläcnen ausgebildete Anpreßstelle (5), wobei die zwei Oberflächen einen Anpreßdruck von mindesten 10 g/mm² ausüben und mindestens eine dieser Oberflächen die Oberfläche einer Walze (1) ist, und gleichzeitiges Aussetzen des Materials einer Quelle (9) strahlender oder projizierter Energie, wobei die Walze für die belichtende Strahlung transparent ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze fest ist und die belichtende Strahlung auf die Anpreßste fokussiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede Oberfläche in der Form einer zylindrischen Walze vorliegt (1, 3).
3. Verfahren nazn Anspruch 1 oder 2, wobei die zwei Oberflächen einen Anpreßdruck von mindestens 20g/mm ausüben.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die andere der die Anpreßstelle bildenden zwei Oberflächen in der Weise nachgiebig ist, daß die in einer Richtung quer zur Walzenachse gemessene Breite (w) der von den zwei Oberflächen gebildeten Anpreßstelle bei einem Anpreßdruok von 60 bis 80 g/mm² etwa 1 mm ist.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die belichtende Strahlung auf das Material als ein elliptische oder kreisförmiger Punkt fokussiert wird und die von oen zwei Oberflächen gebildete Anpreßstelle größer als der entsprechende Durchmesser des Bestrahlungspunktes ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Bestrahlungspunkt von der Mitte der Anpreßstelle weg zu dem Materialeintritt in die Anpreßstelle hin verschoben ist.
7. Verranren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Intensität der Belichtungsquelle einer Abbildungsinformation entsprechend moduliert wird und/oder die Belichtungsquelle an der Anpreßstelle abtastend entlanggeführt wird.
8. Verfahren nacn einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Belichtungsquelle ein Laser oder eine Laser-Diode ist, welche Strahlung mit einer Wellenlänge in dem Bereicwvon 600 bis 1070 nm emittieren.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das wärmeempfindliche Material ein Thermotransfer-Geberbahnenmaterial mit einer ein auf thermischem Wege übertragbares Färbemittel enthaltenden Geberschicht und ein Empfängermedium für auf thermischem Wege übertragenes Färbemittel aufweist.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das wärmeempfindliche Material mit einer photographischen Maske in Kontakt gebracht wird und die Anordnung der Maske und des wärmeempfindlichen Materials durch die photographische Maske hindurch belichtet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansorüche 1 bis 4, wobei auf einem ersten magnetischen Aufzeichnungsmedium gespeicherte Information ein zweites magnetisches Aufzeichnungsmedium dupliziert wird, indem das erste und das zweite magnetische Aufzeichnungsmedium in einen aneinanderliegenden Kontakt gebracht und die Medien durch die Anpreßstelle geführ- werden, wobei die belichtende Strahlung genügend Intensität besitzt, um das zweite magnetische Medium über seine Curie-Temperatur zu erwarmen.
12. Thermische Abbildungsvorrichtung zum Erzeugen von Abbildungen auf einem wärmeempfindlichen Material (7), welche aufweist:
eine Quelle (9) strahlender oder projizierter Energie;
zwei Oberflächen (13), welche zusammenwirken, um eine Anpreßstelle (5) auszubilden, wobei eine der zwei Oberflächen die Oberfläche einer festen Walze (1) ist, welche für die belichtende Strahlung transparent ist;
eine Einrichtung (19) zum Vorspannen einer oder beider Oberflächen gegeneinander, um so einen minimalen Anpreßdruck von mindestens 10g/mm² zu erzeugen,
wobei die Vorrichtung so aufgebaut und angeordnet ist, daß Strahlung aus der Quelle mittels der festen Walze (1) auf die Anpreßstelle (5) fokussiert wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei jede Oberfläche in der Form einer zylindrischen Walze (1, 3) vorliegt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, welche ferner eine Einrichtung zum Variieren des Anpreßdruckes aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die andere der die Anpreßstelle bildenden zwei Oberflächen in der Weise nachgiebig ist, daß die in einer Richtung quer zur Walzenachse gemessene Breite (w) der von den zwei Oberflächen gebildeten Anpreßstelle bei einem Anpreßdruck von 60 bis 80 g/mm² etwa 1 mm ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die belichtende Strahlung auf das Material als ein elliptischer oder (reisförmiger Punkt fokussiert wird und die Breite der von den zwei Oberflächen gebildeten Anpreß stelle größer als der entsprechende Durchmesser des Bestrahlungspunktes ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Belichtungsquelle so angeordnet ist, daß sie an der Anpreßstelle abtastend entlanggeführt wird und/oder die Intensität die Belichtungsquelle einer Abbildungsinformation entsprechend moduliert wird.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei die Belichtungsauelle ein Laser oder eine Laser-Diode ist, welche Strahlung mit einer Wellenlänge von 600 bis 1070 nm emittieren.
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