Aus der GB-A-2 173 452 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren für Laserdruck bekannt. Verwendet wird dabei ein Druckträger, z.B. ein Blatt Papier, wobei direkt die Papieroberfläche, und zwar zunächst ganzflächig, mit sog. Mikrokapseln beschichtet wird. Diese Mikrokapseln enthalten eine als Druckfarbe ver¬ wendete Tinte. Gemäß einer Variante wird sobald eine solche Mikrokapseln von der Strahlung eines Lasers getroffen wird, diese Kapsel aufgebrochen, nämlich sofern die auftreffende Laserstrahlung eine gewisse Mindestenergie hat. Es kann vorgesehen sein, daß die in der Kapsel enthaltene Tinte für diese Laserstrahlung derart absorbierend ist, daß die Laserstrahl-Energie von dieser Tinte aufgenommen wird. Eine Alternative ist, daß das Material der Wand der Kapsel derartige Laserstrahlungs-Absorption aufweist. Es ist auch bereits angegeben worden, solches Material für die Wand der Kapsel zu verwenden, daß bei Auftreffen der Laserstrahlung eine solche chemische Reaktion ablaufen läßt, daß das Aufbrechen der Kapseln mit einem Minimum an Strahlungsenergie zu erzielen ist.

Das Druckverfahren kann ohne Verwendung von Druckbuchstaben- Masken in der Weise durchgeführt werden, daß die einzelnen Buchstaben matrixartig durch den entsprechend gesteuerten fokussierten Laserstrahl punktweise zusammengesetzt werden.

Diese Druckschrift beschreibt noch eine weitere Variante, gemäß der, dem Negativ des Druckmusters entsprechend, von der Laser¬ strahlung getroffene Mikrokapseln leitfähig gemacht und damit aus der ursprünglich ganzflächigen Beschichtung herausgelöst werden können. Das Blatt Papier wird dann mit der dem Positiv des Druckmusters entsprechenden Beschichtung seiner Ober¬ fläche mit Mikrokapseln in eine mechanische Quetschvorrichtung

geleitet, wo mit dem Platzen der Mikrokapseln der Transfer der Drucktinte erfolgt.

Die obengenannte Druckschrift weist auch auf die Möglichkeit des Mehrfarbenfarbdruckes hin. Für diesen Zweck sind Mikro¬ kapseln mit Tinte in wahlweise verschiedener Farbe gefüllt, z.B. sind verteilt Mikrokapseln mit darin enthaltener roter Tinte und solche mit darin enthaltener grüner Tinte. Dabei wird Laserstrahlung mit verschiedenen Wellenlängen verwendet und es sind solche Mikrokapseln vorgesehen, die je nach der in ihnen enthaltenen Farbe selektiv auf eine jeweilige Wellenlänge der Laserstrahlung ansprechen.

In der US-A-3 351 948 ist für Mehrfarbendruck mit Mikrokapseln vorgesehen, daß die Mikrokapseln der verschiedenen Farben, jede Farbe für sich, zeilenweise angeordnet sind. Für den Druck in der jeweiligen Farbe wird dann die jeweilige Zeile mit der Laserstrahlung angesteuert.

Aus der US-A- 3 570 380 ist bereits seit langer Zeit die Ver¬ wendung eines Farbbandes auch für Transferdruck bekannt. Der Druckträger, z.B. Papier und dieses Farbband werden zumindest im vorgesehenen Druckbereich miteinander in flächenmäßige Be¬ rührung gebracht. Auf das Farbband auftreffende Intensität be¬ wirkt, daß in dem Farbband enthaltener Druckfarbstoff auf den Druckträger übertragen wird. Dieses Farbband ist für Einfarben- Druck verwendbar. Farbbänder sind auch in in jüngeren Druck¬ schriften beschriebenen Vorrichtungen verwendet worden. Für einen Thermo-Transferdrucker (3P-A- 58-110 270) ist bereits die Verwendung mehrfarbigen Farbbandes vorgesehen worden, und zwar so wie dies von üblichen Schreibmaschinen her bekannt ist, in denen Farbbänder mit parallel laufenden Streifen unterschied¬ licher Farbe, z.B. schwarz und rot, verwendet werden.

Umfangreicher weiterer Stand der Technik, so z.B. die europäische Offenlegungsschrift 0 205 083 und die japanische Veröffentlichung JP-A2-61-1958888, beschreibt ein Verfahren, bei dem durch Lichteinstrahlung auf ein mit Mikrokapseln

belegtes Farbband von der Strahlung getroffene Mikrokapseln eine physikalische Veränderung erfahren. In der betreffenden Vorrichtung läuft das Farbband, auf dem sich nunmehr bestrahl¬ te und nicht bestrahlte Mikrokapseln befinden, weiter bis zu einem Ort, wo die auf diesem Farbband befindliche Schicht der Mikrokapseln mit einem Druckträger in Berührung gebracht wird. Während der engen Berührung der Mikrokapseln mit dem Druck- träger werden entweder nur die bestrahlten oder nur die unbe- strahlten Mikrokapseln auf den Druckträger übertragen (und die jeweils anderen Mikrokapseln verbleiben auf dem Farbband). Auf dem Druckträger sind nun Mikrokapseln in einer solchen Ver¬ teilung vorhanden, wie es der vorangegangenen Bestrahlung des Farbbandes bzw. wie dies dem zu druckenden Muster entspricht. Mit der Bestrahlung wird also ein lediglich latentes Bild auf dem Farbband erzeugt, bei der Berührung mit dem Druckträger dieses latente Bild auf den Druckträger übertragen und erst später in irgendeiner weiteren Vorrichtung, insbesondere einer mechanischen Quetschvorrichtung das latente Bild in das wirk¬ liche Bild auf dem Druckträger umgewandelt. Diese bekannten Verfahren verrichten somit das Drucken unter Anwendung mehrerer Energiearten, z.B. Strahlungsenergie zur Erzeugung des latenten Bildes und mechanischen Preßdruck zum eigentlichen Drucken des latenten Bildes auf dem Druckträger.

Es sind des weiteren Verfahren bekannt, mit deren Hilfe eine Druckträger unter Verwendung eines Farbbandes mit Zeichen zu bedrucken ist. Durch entsprechendes Aufdrücken des Farbbandes auf den Druckträger, und zwar unter Anwendung bestimmten Druckes und bestimmter Temperatur erreicht man ein Übergehen von Farbstoff vom Farbband auf den Druckträger. Auch hier wird Laserstrahlung zur Erzeugung der notwendigen Temperatur, nämlich in seiner Eigenschaft als Wärmestrahlung verwendet. Eine "Durchsichtigkeit" des Farbbandes in bezug auf derartige Laserstrahlung ist nicht erforderlich, da die Wärmewirkung der Laserstrahlung ohne weiteres durch das Farbband hindurch¬ reicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche Maßnahmen

bzw. eine solche Vorrichtung für Laser-Transferdruck anzugeben, die mit nicht notwendigerweise speziell präpariertem Druck- träger, z.B. mit normalem Papier, arbeitet, die hohe Druck¬ geschwindigkeit ermöglicht und hohe Deckungsgenauigkeit für Mehrfarbendruck gewährleistet. Die Erfindung soll es entbehr¬ lich machen, eine nachträgliche Behandlung (Entfernen für den Druck nicht verwendeter Druckfarbe) durchführen zu müssen.

Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung für Laser-Trans¬ ferdruck mit wenigstens einer Laser-Strahlquelle für die Erzeuger (jeweils) eines fokussierten Laserstrahls, mit einer elektrischen Ansteuereinrichtung für diese Strahlquelle und deren Laserstrahl, mit einer Aufnahme für einen Druckträger, z.B. Papier in Blatt- oder Rollenform, mit einer Aufnahme für ein Farbband, das als Träger für wenigstens einen Druckfarb¬ stoff dient, mit einer Andruckeinrichtung, zwischen der das Farbband und der Druckträger aufeinandergedrückt werden, wobei diese Einrichtung einen für den jeweiligen Laserstrahl durch¬ lässigen Anteil hat, gelöst und wobei dieses Farbband eine Trägerfolie Ist, die mit Mikrokapseln beschichtet ist, wobei die Trägerfolie für die eine oder mehreren verwendeten Laser¬ wellenlängen transparent ist. Die Mikrokapseln enthalten den Druckfarbstoff. Im Falle des Mehrfarbendruckes sind mit jeweils verschiedenfarbigem Druckfarbstoff gefüllte Mikrokapseln vorhanden, die über die Fläche der Trägerfolie des Farbbandes verteilt sind. Die Verteilung kann eine zufällige oder eine nach einem Muster geordnete sein. Zum Beispiel kann letzteres ein Zeilenmuster sein.

Mit einer solchen Vorrichtung läßt sich ein Drucken durchfüh¬ ren, bei dem im einmaligen Druchgang auch Mehrfarbendruck ausgeführt werden kann. Dies hat nicht nur den Vorteil, daß eine hohe Druckgeschwindigkeit erreicht werden kann, sondern auch die Deckung der einzelnen Farbbilder ist nicht von einer wiederholten Justierung bzw. Positionierung des Druckträgers und der Laserstrahl-Ansteuerung abhängig.

Die auf dem Farbband bzw. deren Trägerfolie befindlichen Mikro-

kapseln können außer dem Farbstoff (der jeweiligen Farbe) auch noch einen Absorberstoff enthalten, der dazu beiträgt, daß auf eine jeweilige Mikrokapsel gerichtet auffallende, fokussier te Laserstrahlung schon bei relativ geringer Intensität be¬ wirkt, daß diese Mikrokapsel zum Zwecke des Drückens aufgebro¬ chen wird, zerplatzt oder dgl.. Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Wand der Mikrokapsel aus einem solchen Material besteht, das Absorberwirkung für die Laser¬ strahlung hat.

Die Mikrokapseln können zusätzlich zu dem Druckfarbstoff eine solche chemisch reaktive Substanz enthalten, die bei der vor¬ gesehenen Bestrahlung eine Reaktion ermöglicht, die mehr Ener¬ gie freisetzt, als in dieser reaktiven Substanz an Strahlungs¬ energie absorbiert worden ist. Es kann vorgesehen sein, daß dieser Vorgang wellenlängenabhängig ist.

Für Mehrfarben-Druck kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß Laserstrahlungsquellen mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen verwendet werden und solche Absorberstoffe benutzt werden, die selektiv auf eine der jeweiligen Wellenlängen an¬ sprechen. Mit der Strahlung einer bestimmten Laserwellenlänge kann dann eine bestimmte Druckfarbe angesteuert werden, deren jeweils zugehörige Mikrokapseln zum Zerplatzen gebracht werden. Es erfolgt dann ein Drucken am jeweiligen Ort in dieser Farbe. Problemlos können auf diese Weise selektiv praktisch am selben Ort gleichzeitig mehrere Farben zum Drucken gebracht werden, mit dem Ergebnis, daß der Druckpunkt die entsprechende Mischfarbe hat.

Besonders geeignet zur Realisierung der Erfindung sind Laser¬ dioden als Laser-Strahlquelle. Zur Verfügung stehen Ga-As-Laser dioden mit 0,81 μm Wellenlänge und InGaAsP-Laserdioden mit 1,3 und 1,6 μm Wellenlänge.

Es kann auch vorgesehen sein, daß das Farbband mit in dichter Zeilenfolge angeordneten Mikrokapseln der jeweils einen Farbe beschichtet ist. Für Mehrfarbendruck ist es dann erforderlich, für den Druck der jeweiligen Farbe die betreffende Farbzeile

auf dem Farbband zu treffen.

Figur 1 zeigt eine einfache Vorrichtung für vorzugsweise Ein- farbendruck. Mit 1 ist der Druckträger, z.B. Papier, bezeich¬ net. Mit 2 ist ein Stück des erfindungsgemäß verwendeten Farb¬ bandes mit einer Trägerfolie 3 und der darauf befindlichen Schicht 4 mit Mikrokapseln bezeichnet. Diese Schicht 4 mit den Mikrokapseln ist der Druckoberfläche des Druckträgers 1 zuge¬ wandt. Die Andruckeinrichtung besteht aus einem für die noch zu beschreibende Laserstrahlung transparenten Körper 5 und einer Gegenfläche 6 z.B. einer Walze.

Mit 7 ist ein Laserdioden-Array bezeichnet. Es genügt, wenn dieses Array eine lineare Anordnung von Laserdioden ist. Mit 8 ist ein Kondensor und mit 9 eine Abbildungsoptik bezeichnet. Die Strahlen der randständigen Laserdioden dieses Arrays sind in der Figur mit 10 und 11 bezeichnet dargestellt. Mit 12 ist die elektrische Ansteuerung bezeichnet. Je nachdem welche der Laserdioden des Arrays angesteuert wird, wird ein jewei¬ liger eng begrenzter Bereich (dot) in der Schicht 4 der Mikro¬ kapseln bestrahlt. Die Absorption der die betreffenden Mikro¬ kapseln treffenden Laserstrahlung führt zur Zerstörung der Mikrokapseln und zur Abgabe und Übertragung des in diesen Mikrokapseln enthaltenen Druckfarbstoffes auf die Oberfläche des Druckträgers.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor¬ richtung, die speziell für Mehrfarbendruck ausgebildet ist. Der Druckträger, z.B. Papier, ist wieder mit 1 bezeichnet. Das Farbband ist mit 2 bezeichnet und berührt das Papier zumindest am Ort P des augenblicklich durchzuführenden Druckvorganges. Die die Mikrokapseln 41 enthaltende Schicht auf der Trägerfolie 3 ist wieder mit 4 bezeichnet. Für den Mehrfarbendruck enthal¬ ten die Mikrokapseln 41 jeweils voneinander unterschiedlich farbige Druckflüssigkeit. Die verschiedenfarbigen Mikrokapseln sind z.B. gemischt dicht benachbart verteilt.

Mit 5 ist ein transparentes Andruckteil der Andruckeinrichtung bezeichnet.

Die Optik ist insgesamt mit 21 bezeichnet. Sie umfaßt drei Laserarrays 22, 23 und 24, die voneinander verschiedene Wellen¬ längen Lambda 1, Lambda 2, Lambda 3 des jeweils ausgesandten Laserstrahles haben. Zum Beispiel sind bei dieser Ausführungs¬ form der Figur 2 solche verschiedenfarbigen Mikrokapseln 41 verwendet, die selektiv auf die verschiedenen Wellenlängen Lambda 1, Lambda 2 oder Lambda 3 ansprechen. Zum Beispiel könne mittels eines Laserstrahles des Laserdiodenarrays 22 mit der Wellenlänge Lambda 1 nur Magenta-farbige Farbstoff-Mikrokapseln zum Zerplatzen gebracht werden. Mikrokapseln mit gelbem Farb¬ stoff sprechen z.B. nur auf einen Strahl der Wellenlänge Lambda 2 an. Entsprechendes gilt für Mikrokapseln der Farbe Cyan, die auf den Laserstrahl mit der Wellenlänge Lambda 3 ansprechen.

Der Übersichtlichkeit halber sind die auch hier verwendeten An- steuereinrichtungen für die einzelnen Laserdiodenarrays 22 bis 24 nicht dargestellt.

Figur 3 zeigt in erheblich vergrößerter Darstellung das Farb¬ band 2 mit den in der Schicht 4 angeordneten Mikrokapseln 41. Die Buchstaben Y, M und C geben die jeweilige Farbe des in der betreffenden Mikrokapsel 4 enthaltenen Druckf _^ rbstoffes an und stehen für die bekannten Komplementärfarben Yellow, Magenta und Cyan. Der auf die Schicht der Mikrokapseln 41 fokussiert auf¬ fallende Laserstrahl des Laserdiodenarrays 23 mit der Wellen¬ länge Lambda 1 kann nur Mikrokapseln mit der Farbe Magenta zum Zerplatzen bringen. Dieses Ergebnis ist in der Figur 3 darge¬ stellt. Die auslaufende, magenta-farbige Flüssigkeit 25 benetzt bzw. färbt am betreffenden Ort P das Papier, womit ein Druck¬ punkt (dot) mit dieser Farbe erzeugt ist.

Die Wiedergabe der Farbe "schwarz" kann verbessert werden, wenn hierfür zusätzliche Mikrokapseln mit schwarzer Druckfarbe vor¬ gesehen werden.

Figur 4 zeigt die jeweilige spektrale Absorption Y, M und C der Farbstoffe Yellow, Magenta und Cyaπ. Außerdem enthält die Figur

4 die Laser-Wellenlängenbereiche Lambda 1, Lambda 2 und Lambda 3 für entsprechende Diodenlaser. Es werden selektive Absorber¬ stoffe verwendet, die auf die jeweilige Wellenlänge Lambda 1 oder Lambda 2 oder Lambda 3 ansprechen und deren Absorptions¬ spektrum mit A, , A2 und A-, bezeichnet wiedergegeben sind. Zum Beispiel eignet sich Kupfer-II-Chlorid als Absorberstoff für die Wellenlänge Lambda 1 der Galllum-Aluminiumarsenid-Laser- diode. Mit der Strahlung dieser Laserdiode kann dann eine Mikrokapsel 41 derjenigen Farbe zum Platzen gebracht werden, in der dieser Absorberstoff mit dem Absorptionsspektrum A, enthal¬ ten ist. Zum Beispiel ist dies in Figur 3 die Farbe Magenta.

Die Mikrokapseln 41 mit den darin enthaltenen verschiedenfarbi¬ gen Druckfarbstoffen können auf dem Farbband 2 bzw. auf dessen Trägerfolie 3 auch hinsichtlich der einzelnen Farben in einem Muster angeordnet verteilt sein. Dieses Muster können nach Farben geordnet periodisch aufeinanderfolgende, parallele Zei¬ len sein. Es können dann die Mikrokapseln einer jeweiligen Farbe von der Laserstrahlung angesteuert werden, ohne daß es wellenlängenselektiver Maßnahmen bedarf. In diesem Falle genügt dann ein Laserdioden-Array mit einer Wellenlänge, um alle Far¬ ben, d.h. alle Zeilen aufeinanderfolgend anzusteuern. Es können aber auch dennoch für z.B. d.ei Farben drei Laserdioden-Arrays vorgesehen sein, von denen ein jedes Array die Zeilen der je¬ weils zugeordneten Farbe ansteuern. Damit kann der Mehrfarben¬ druck auch simultan durchgeführt werden. Ein Vorteil einer sol¬ chen Ausführungsform ist, daß es für die Mikrokapseln entbehr¬ lich ist, daß diese nur selektiv auf (verschiedene) Wellenlän¬ genbereiche der fokussiert auftreffenden Laserstrahlung an¬ sprechen. Es genügt also einen einzigen Absorberstoff vorzu¬ sehen.

9 Patentansprüche 4 Figuren