DE1622992C - Ohne Druckeinwirkung arbeitendes Druckwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein ohne Druckeinwirkung arbeitendes Druckwerk zur Aufzeichnung von Information auf einer Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers.

Die bekannten mit Druckeinwirkung arbeitenden Druckwerke erfordern das Einfärben einer Druckplatte mit einer speziellen Druckfarbe und Übertragung der Druckfarbe auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers. Die Arbeitsgeschwindigkeit ist hierbei beschränkt, außerdem sind Druckfarben verhältnismäßig teuer.

Bei den bekannten reprographischen Verfahren benötigt man lichtempfindliche Schichten, die ebenfalls teuer sind.

Es ist ferner durch die USA.-Patentschrift 2 503 758 ein Reproduktionsverfahren bekanntgeworden, bei welchem ein mittels eines sehr kontrastreichen Filmes hergestelltes Transparentbild mit einem schmelzbaren Farbstoffpulver überzogen und gleichförmig mit infrarotem Licht bestrahlt wird, wobei sich der Farbstoff auf den dunklen Bereichen des Transparentbiides erwärmt und schmilzt, während er auf den klaren Bereichen des Transparentbildes im auf einem Papierblatt hergestellt, und das nicht geschmolzenen Farbstoff wird dann sofort ein Abdruck auf einem Papierblatt hergestellt und das nicht geschmolzene Pulver wird entfernt.

Nachteilig an diesem bekannten Kopierverfahren ist, daß das Transparentbild rasch verschleißt und daß die Tonwerte der Kopien schwer zu steuern sind. Ein weiterer Nachteil, der generell allen Projektionsverfahren anhaftet, die mit den üblichen, Licht selektiv absorbierenden Transparentbildern arbeiten, besteht darin, daß die Strahlungsleistung, welche durch das Transparentbild übertragen werden kann, durch die thermische Belastbarkeit des Transparentbildes durch die absorbierte Strahlungsenergie begrenzt wird. Die Schwierigkeiten hinsichtlich der begrenzten thermischen Belastbarkeit der Transparentbilder nehmen mit der an sich erwünschten Verringerung der Abmessungen der Transparentbilder zu. Dieses Problem ist unabhängig von der Art der Lichtquelle.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein ohne Druckeinwirkung arbeitendes und mit einem preiswerten Aufzeichnungsträger auskommendes Druckwerk hoher Arbeitsgeschwindigkeit anzugeben, bei dem die oben geschilderten Schwierigkeiten, insbesondere die Schwierigkeiten infolge einer hohen Strahlungsbelastung von Projektionsvorlagen, vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Laserstrahlungsquelle, die einen derart auf ein die zu druckende Information enthaltendes Hologramm gerichteten Lichtstrahl liefert, das ein reelles Bild der Information auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers geworfen wird, und ein Aufzeichnungsmittel auf der Oberfläche, das durch die Energie der das reelle Bild darstellenden Strahlung in Form der zu druckenden Information auf die Oberfläche aufgeschmolzen wird.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Untcransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispielcs eines Druckwerkes gemäß der Erfindung und

F i g. 2 eine sdieiiiaüsche Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Hologramms, das in dem Druckwerk gemäß Fig. 1 verwendet werden kann.

Das in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte, ohne Druckeinwirkung arbeitende Druckwerk 10 enthält einen Transportmechanismus 11 mit zwei Rollen 12, 14, zwischen denen ein Aufzeichnungsträger, ζ. Β. eine Papierbahn 16, angeordnet ist. Die Papierbahn 16 ist ursprünglich auf die

ίο Rolle 12 aufgewickelt, wird durch den Transportmechanismus 11 in Pfeilrichtung bewegt und schließlich von der Rolle 14 aufgenommen.

Die Papierbahn 16 wird mit einem Toner 18 aus , einer Schütte 20 besprüht, die oberhalb der Papierbahn bei der Rolle 12 angeordnet ist. Als Toner 18 kann z. B. ein üblicher xerographischer Entwickler verwendet werden, z. B. ein feines Pulver aus Ruß enthaltendem Polystyrol. Der Toner 18 kann auch aus Ruß enthaltenden Wachsteilen bestehen. Die öffnung der Schütte wird so eingestellt, daß sich auf der zu bedruckenden Oberfläche der Papierbahn 16 eine dünne Schicht aus Tonerteilchen bildet.

Auf einer Transportvorrichtung 19 ist ein reflektierendes Hologramm 22 oder eine andere strahlformende Vorrichtung, wie eine Maske oder Schablone, in einem Winkel Θ zur Horizontalen angeordnet. Das reflektierende Hologramm 22 ist das erste Hologramm einer Reihe von reflektierenden Hologrammen 22„ bis 22„ _{e x}, die auf derTransportvorrichtung 19 angeordnet sind, wie Fig. 1 schematisch zeigt. Die Hologramme 22, 22„ bis 22„ _{t x} sind gelenkig miteinander verbunden und bilden eine Schleife, die durch Rollen 21, 23 angetrieben werden kann, wobei dann die Hologramme nacheinander eine Lage einnehmen, in der ihre Ebene den Winkel Θ mit der Ebene der Papierbahn 16 bildet. Das Hologramm 22 enthält ein holographisches Bild der auf die Oberfläche des Papiers 16 zu druckenden Daten. Die aufeinanderfolgenden Hologramme 22„, 22„_+t usw. enthalten holographische Bilder verschiedener Daten. In den Hologrammen der Reihe können beispielsweise die aufeinanderfolgenden Seiten eines Buches od. dgl. aufgezeichnet sein. Das Druckwerk kann gegebenenfalls jedoch auch nur ein einziges Hologramm 22 enthalten, das in einem Winkel Θ zur Horizontalen und damit zur Papierebene angeordnet ist. Auf das Hologramm wird ein monochromatischer, kohärenter Lichtstrahl 24 geworfen, der mit einer Laserstrahlungsquelle 26 erzeugt wird. Erforderlichenfalls wird zwischen die Laserstrahllingsquelle und das Hologramm 22 ein optisches System, das durch eine Sammellinse 28 versinnbildlicht ist, angeordnet, um den Lichtstrahl 24 auf das Hologramm zu fokussieren. Die ' Laserstrahlungsquelle 26 kann z. B. einen Gaslaser, ζ. B. einen CO„-Laser, oder irgendeinen anderen bekannten Laser "enthalten. CO₂-Laser sind besonders geeignet, da sie Lichtstrahlen mit Leistungspegeln bis zu 1 Kilowatt zu erzeugen gestatten. Mit einer solchen Leistung ist es möglich, jeden üblichen Toner auf die Oberfläche der Papierbahn 16 aufzuschmelzen. Die Schmelztemperatur des Toners 18 liegt unter der Entzündungstemperatur der Papierbahn 16. Das Druckwerk 10 enthält ferner eine Impulsquelle 30 zur Steuerung des Lasers 26, so daß dieser einen unterbrochenen Lichtstrahl liefert und das Hologramm 22 nur dann beleuchtet wird, wenn es den Winkel Θ bezüglich der Papierbahn einnimmt. Auf diese Weise wird ein Verschmieren der Papierbahn vermieden.

Claims (10)

1. 3 4

   Oberhalb der Papierbahn 16 ist bei der Aufwickel- maß F i g. 1 der Reihe nach auf der Transportvorrolle 14 eine Absaugeinrichtung31 angeordnet. Die richtung 19 montiert. Im Betrieb fördert dann der Absaugeinrichtung 31 hat eine Düse mit einer Bürste Papiertransportmechanismus Il die Papierbahn 16 und diertf zum Entfernen und Absaugen überschüs- unter der Schütte 20 hindurch, wobei die Oberfläche sigen, nicht aufgeschmolzenen Toners 18 von der 5 der Papierbahn mit einer feinen Schicht aus Toner-Oberfläche der Papierbahn. Hinter der Absaugvor- pulver überzogen wird. Die Laserstrahlungsquelle 26 richtung 31 ist eine Wärmestrahlungsc|uelle 32 ange- wird dann durch die Impulsquclle 30 in Betrieb geordnet, um den auf die Oberfläche der Papierbahn setzt, so daß ein Strahlungsbündel 24 auf das Reflex-16 aufgeschmolzenen Toner endgültig .zu fixieren. · Hologramm 22 geworfen wird. Das vom Hologramm

   F i g. 2 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Her- io 22 reflektierte Licht enthält ein reelles Bild der auf stellung eines Hologramms für das Druckwerk 10 dem Transparentbild 40 (Fig. 2) aufgezeichneten gemäß Fig. 1. Zur Herstellung eines Hologramms Druckdaten. Die Energie des reflektierten Lichtbünder zu druckenden Daten wird von letzeren zuerst dels schmilzt das Tonerpulver 18 im Bild der Druckauf photographischem Wege ein Transparentbild 40 daten auf die Papierbahn 16 auf. Da die Impulsdauer hergestellt. Dieses Transparentbild kann insbeson- 15 nur Bruchteile von Mikrosekunden beträgt, wird ein dere mit einer elektronischen Lichtsetzmaschine her- Verschmieren der aufgezeichneten Daten auch bei gestellt werden. Bei einer solchen Maschine werden ununterbrochener Bewegung der Papierbahn 16 verdie Bilder der Zeichen einer Druckzeile auf dem mieden. Als nächstes wird dann das folgende HoIo-Bildschirm einer Wiedergabeeinrichtung, z. B. einer gramm 22„ so, daß es den Winkel θ mit der Papier-Kathodenstrahlröhre, unter Steuerung einer elektro- 20 ebene bildet, in den Weg des Strahlungsbündels 24 nischen Datenverarbeitungsanlage dargestellt. Die gebracht. Mittels der aufeinanderfolgenden HoIodargestellten Zeichen werden dann photographiert, gramme wird jeweils ein reelles Bild der Druckdaten und die Photographie wird zu einem Transparentbild auf der Oberfläche der Papierbahn 16 erzeugt und 40 verarbeitet. das Tonerpulver 18 entsprechend aufgeschmolzen.

   Das Transparentbild 40 wird mit einem Objekt- 35 Überschüssiger, ungeschmolzener Toner wird durch bündel 41 von einer Laserstrahlungsquelle 42 be- die Absaugvorrichtung 21 entfernt, und der verblieleuchtet. Das Objektbündel 41 kann hierfür zuerst bene geschmolzene Toner wird durch die Wärmedurch einen Diffuser 46, z. B. eine Opalglasscheibe, quelle 32 auf der Papierbahn 16 fixiert,
   gestreut werden. Zwischen dem Diffuser 46 und dem Das beschriebene Druckwerk 10 weist eine Reihe Laser 42 befindet sich ein teildurchlässiger Spiegel 50, 30 von wesentlichen Vorteilen gegenüber den bekannder das Ausgangslichtbündel 52 des Lasers 42 in ein ten Druckwerken, die mit Druckeinwirkung arbeiten, Bezugsbündel 54 und das Objektbündel 41 aufspaltet. auf. Mittels einer Reihe von Hologrammen 22 können Das Bezugsbündel 44 wird mittels eines Spiegels 56 die aufeinanderfolgenden Seiten eines Buches, einer auf einen photographischen Film oder ein HoIo- Zeitung od. dgl. gedruckt werden, ohne daß ein gramm 58 geworfen. Der Spiegel 56 ist so angeord- 35 Wechsel von Druckplatten erforderlich ist. Die für net, daß das reflektierte Bezugsbündel 54 den das vorliegende, ohne Druckeinwirkung arbeitende Winkel Θ mit der Horizontalen bildet. Der Winkel Θ Druckwerk verwendeten Hologramme haben eine ist der gleiche wie in Fig. 1. Das Objektbündel 41 sehr lange Lebensdauer, da der Druck durch reflekdurchsetzt das Transparentbild 40 und fällt dann tiertes Licht und nicht durch Aufdrücken, oder Aufdirekt auf den Film 58. Durch die Wechselwirkung 40 schlagen einer Druckplatte auf einer Oberfläche erdes Bezugsbündels 54 und des Objektbündels 41, die folgt. Der vom Druckwerk 10 erzeugte Druck kann Wege verschiedener Länge zum Film 58 durchlaufen, leicht heller oder dunkler gemacht werden, indem ergibt ein Interferenzmuster, das als Hologramm der man einfach die Schichtdicke des Toners 18 und die im Transparentbild 40 enthaltenen Druckdaten auf Energie des Strahlungsbündels 24 von der Laserdem Film 58 aufgezeichnet wird. Der das Hologramm 45 strahlungsquelle 26 verändert. Wenn zusätzliche enthaltende Film wird dann entwickelt und mit einem Drucke benötigt werden, können die Hologramme 22 reflektierenden Material, wie Silber, überzogen, so schnell zur Herstellung dieser zusätzlichen Kopien daß man ein Reflex-Hologramm erhält. Das Über- eingestellt werden. Es werden keine besonderen ziehen des Filmes mit Silber kann beispielsweise Druckfarben benötigt, man kann vielmehr preiswerte durch ein Zerstäubungsverfahren erfolgen, z. B. in- 50 und ohne Schwierigkeiten erhältliche xerographische dem Silber mit einem Elektronenstrahl beschossen Toner-oder Entwicklungspulver verwenden. Bei mit wird und die zerstäubten Silberteilchen durch ein Druckeinwirkung arbeitenden Druckwerken sind elektrisches Feld auf die Oberfläche des Filmes 58 spezielle Druckfarben erforderlich, die nicht nur eingelenkt werden. wandfrei an der Druckplatte haften, so daß sie von

   Um das zusätzliche Überziehen des Filmes mit der 55 dieser nicht abtropfen, sondern auch ordnungsgemäß

   reflektierenden Schicht zu vermeiden, kann man statt von der zu bedruckenden Fläche aufgenommen wer-

   des Filmes 58 auch eine Kupferplatte verwenden, den. Solche Druckfarben sind verhältnismäßig teuer

   die mit einem üblichen Photolack überzogen ist. Der und außerdem ist es schwierig, den Schwärzungsgrad

   Photolack wird auf der Oberfläche der Hologramm- des Druckes zu steuern,
   platte 58 proportional der Lichtintensität im Inter- 60 .. .

   ferenzmuster gehärtet. Die Oberfläche der HoIo- ratentansprucne:

   grammplatte wird dann z. B. mit Ferrichlorid oder 1. Ohne Druckeinwirkung arbeitendes Druckeiner verdünnten Säure geätzt. Dort, wo der Photo- werk zur Aufzeichnung von Information auf einer

   lack gehärtet worden war, wird das Kupfer nicht an- Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers, g e -

   gegriffen, so daß ein Reliefmuster entsteht, mittels 65 kennzeichnet durch eine Laserstrahdessen holographisch ein reelles Bild der aufgezeich- lungsquellc (26), die ein derart auf ein die zu

   neten Druckdaten erzeugt werden kann. druckende Information enthaltendes Hologramm

   Die Hologramme 22 der Druckdaten werden ge- (22) gerichtetes Strahlungsbündel (24) liefert, daß

   ein reelles Bild der Information auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (16) geworfen wird, und ein Aufzeichnungsmittel (18)' auf der Oberfläche, das durch die Energie der das reelle Bild darstellenden Strahlung in Form der zu ' druckenden Information auf die Oberfläche aufgeschmolzen wird.
2. 2. Druckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologramm (22) ein reflek- ' tierendes Hologramm ist.
3. 3. Druckwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmittel aus einem trockenen Tonerpulver (18) bestellt, das auf die zu bedruckende Oberfläche aufgebracht wjrd.
4. 4. Druckwerk nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Absaugvorrichtung (31) zur Entfernung ungeschmolzenen überschüssigen Toners.
5. 5. Druckwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hologramm (22) in einem bestimmten Winkel (0) bezüglich des Strahlungsbündels (24) angeordnet ist.
6. 6. Druckwerk nach einem der vorhergehenden

   Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von gelenkig miteinander verbundener Hologramme (22„ bis 22„_+x) vorgesehen sind.
7. 7. Druckwerk nach Anspruch 5 und 6, dadurch ■ gekennzeichnet, daß die Hologramme auf einer Transportvorrichtung (19) angeordnet sind, die sie nacheinander in eine Lage zu bringen gestattet, in der sie den genannten Winkel bezüglich des Strahlungsbündels (24) einnehmen.
8. 8. Druckwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander gelenkig verbundenen Hologramme (22) holographische Bilder aufeinanderfolgender Seiten von Druckdaten enthalten.
9. 9. Druckwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelztemperatur des Tonerpulvers unter der Entzündungstemperatur der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers liegt.
10. 10. Druckwerk nach Anspruch 2, dadurch-gekennzeichnet, daß das Hologramm aus einer reflektierenden Platte besteht, in deren Oberfläche ein holographisches Bild der Druckdaten eingeätzt ist.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen