CS253473B1 - Dlelektrický materiál - Google Patents

Abstract

Dlelektrický materiál pro záznam grafických a numerických Informací v elektrostatických rychlostních tiskárnách, se zlepšenými vlastnostmi z hlediska schopnosti přijímat a udržet elektrostatický náboj. Dlelektrický materiál Je vyznače- čený tím, že základní vodivě upravená papírová podložka Je opatřena dielektrlckou vrstvoli na bázi organického pojivá a pigmentu, přičemž číslo kyselosti použitého pojivá nebo směsi pojív leží v rožmezi 0,3 - BÓ mg KOH/p pojivá s výhodou oak v oblasti 3 - 25 mg KOH/g pojivá. Zpracová­ ní materiálu v elektrostatických tiskárnách, vyvolání elektroforeticky kapalinovou nebo práškovou vývojkou.

Description

Vynález se týká dielektrického materiálu pro záznam grafických a numerických informací v elektrostatických rychlostních tiskárnách se zlepšenými vlastnostmi z hlediska schopnosti přijímat a udržet elektrostatický náboj .

Způsoby využívající dielektrický materiál pro záznam informací na výstupu počítačů jsou známy již řadu let . Výhody dielektrickeho záznamu informace spočívají především ve výstupní záznamové rychlosti , která až o 1 řád přesahuje běžné klasické systémy . Celé zařízení je navíc poměrně nenáročné a nemá prakticky mechanické prvky .

Z toho pak vyplývá snadná obsluha systému , vysoká operativnost při dokonalé kvalitě tisku . Za nevýhodu systému se považuje jediný výstupní originál . Současný rozvoj těchto systémů však ukazuje na možnosti řešení na příklad programovaným opakováním výstupu a podobně . Oblíbenost a perspektivy dielektrického záznamu spočívají především v dobré čitelnosti záznamu , možnosti reprodukovat rychle a operativně s relativně malým zařízením jak grafické j tak i numerické výstupy . K záznamu obrazu je zapotřebí extrémně nízké energetické úrovně 10 až 10 ' coulombů/cm . Další perspektivy spočívají v možnosti dalšího zrychlení výstupní záznamové rychlosti , tisk v jednotlivých barvách , v barevných z

kombinacích a podobné j včetně tisku polotonových obrazů z paměti počítače . Princip záznamu spočívá v použití hrotové záznamové hlavy řízené přímo , jejíž jednotlivé hroty nanášejí na dielektrickou vrstvu elektrostatický náboj na příslušná místa , dielektrický papír se přitom pohybu2S3 473 je pod touto hrotovou hlavou rychlostí asi 10 - 40 cm/s v různých tiskových šířích . Bezprostředně po nanesení náboje na povrch dielektrické vrstvy je tento náboj vyvolán elektroforeticky j na příklad kapalinovou černou nebo barevnou vývojkou'.

Další známé využití dielektrických záznamových materiálů spočívá v přenosu světlem modulovaného elektrostatického záznamu z polovodičového plošného prvku . V tomto procesu je nejdříve fotovodivá vrstva opatřena rovnoměrným povrchovým nábojem , dále exponována světlem .

Náboj zbývající na povrchu po expozici je kontaktně přednesen na povrch dielektrického papíru a zde elektroforeticky vyvolán kapalinovou nebo práškovou vývojkou . Tento způsob reprodukce dosahuje velmi dobrého polotonového zobrazení při vysoké hustotě černání .

Výroba dielektrických materiálů je relativně nenáročná .

Dielektrický materiál je obvykle vyráběn polevem dielektrické vrstvy na vodivě upravenou papírovou podložku , Specifický odpor používané papírové podložky je sníženj a to v povrchových i objemových hodnotách a

7 1 pohybuje se v oblasti 10° až 10' ohm-cm . Z hlediska surovinového lze pro vodivou úpravu papírové podložky použít na příklad sloučeniny typu pclyvinylhenzyltrimethylamoniumchloridu , polyglycidyltrimethylamoniumchloridu dále pak kvarterní zásady a soli na příklad p-2-bromethylhenzylchlorid s dimethyldodecylaminem , nebo všeobecně vinylbenzoové kvarterní amonné sloučeniny polymerního charakteru , nebo kopolymery jejich derivátů , dále kopolymery obsahující až 65 % hmotnostních vinylbenzylových kvarterních amoniových solí s akrylamidem , nebo divinylhenzenem , dále kvartérní amoniové soli s přídavkem hygroskopické látky , reakční produkty dimethyltrimethylmelaminu , případně s interpolymery styrenhexyla kryl átakryloni trii s kyselinou metakrylovou , dále akrylové kvartérní amonné zásady , rozpustné kopolymery glykolesterů kyseliny akrylové nebo metakrylové , nebo též akrylamidů či metakrylamidů a dalších podobných látek , jejichž charakter umožní dosažení přiměřeně nízkého elektrického odporu . Rovněž

253 473 tak pro úpravu papírové podložky mohou být použity různé anorganické elektrolyty | na. příklad NaNO^a podobně . Vlastní dielektrická vrstva je pak tvořena organickým polymerem . Na příklad to může být polyvinylbutyral , polyvinylacetal , močovinoformaldehydové pryskyřice , melaminformaldehydové pryskyřice , fenolové pryskyřice , polyvinylchloracetátcvé pryskyřice , kopolymery styrenu a anhydridp. kyseliny maleinové , šelak , kopolymery styrenu s methylmetakrylátem , kopolymery styrenu s vinylacetátem , polystyren , acetáty celulózy , polyethylen o nízké nebe střední mol. hmotnosti a podobně . Tato pojivá mohou být využita ve formě roztoku v organickém rczpustidle , ve vodě případně ve formě latexů .

Vrstva organického pojivá je obvykle pigmentována | na příklad uhličitanem vápenatým , síranem barnatým , sirníkem zinečnatým , litoponem a pod.

Při přípravě vlastních dielektrických vrstev je požadováno dosažení vysokého stupně dispergace příslušných pigmentů v daném organickém pejivu . Požadovaný stupeň dispergace leží v oblasti 5 mikrometrů . Dielektrické disperze jsou nanášeny na elektrovodivou papírovou podložku v relativně slabých nánosech /podle systému/ 5-15 mikrometrů /po usušení/. Pro jednotlivé systémy je nutno sílu nánosu přizpůsobit a dodržet s tolerancí asi 5 % , nebot síla nánosu ovlivňuje jak výsledné obrazové charakteristiky tak i ekonomiku výroby .

I když se jedná o velmi perspektivní systém s širokou aplikací a s řadou návazných systémů , používaný materiál nesplňuje stále so zvyšující kvalitativní požadavky , které vyplývají z nejnovějších aplikací . Především není dosahována dostatečně hladká struktura povrchu , což souvisí s relativně nedokonalou dispergaci pigmentové složky . Důsledkem je rychlé opotřebení záznamových hrotů . Zvláště se to projevuje v případě , kdy organické pojivo nedokonale obaluje tvrdou pigmentovou složku. Nevhodná afinita pojivá k pigmentové složce dále způsobuje rychlý spád povrchového potenciálu a tím i sníženou den žitu výsledného obrazového

- 4 233 473 záznamu . Zvyšování nánosu dielektrické vrstvy v těchto případech je jednak neekonomické a dále způsobuje značné problémy na příklad ve snížené kapacitě dielektrické vrstvy . Snížená kapacita vrstvy se opět projevuje nízkou obrazovou hustotou . Všeobecně se v současné době projevuje snaha o zvýšení podílu pigmentové složky v dielektrické vrstvě a to klade stále se zvyšující nároky na používaná pojivá .

Byl nyní nalezen a je předmětem tohoto vynálezu dielektrický materiál pro záznam grafických a numerických informací v elektrostatických rychlostních tiskárnách vyznačený tím , že základní vodivě upravená papírová podložka je opatřena dielektrickou vrstvou na bázi organického pojivá nebo směsi organických pojiv a pigmentu nebo směsi pigmentů , přičemž číslo kyselosti použitého pojivá nebo směsi pojiv leží v rozmezí 0,3 - 80 mg KOH/g pojivá , s výhodou pak v oblasti 3-25 mg KOH/ /g pojivá .

Obsah kyselých především karhoxylových skupin v dielektrickém pojivu hraje rozhodující roli především z hlediska rychlosti a intenzity dispergace pigmentu , hladkosti povrchu dielektrické -vrstvy a úrovně stability povrchového elektrostatického náboje . Kyselé skupiny organického pojivá se chemisorbují na povrch anorganického pigmentu , přičemž nepolární zbytek, molekuly pojivá je situován směrem od povrchu částice pigmentu . Bylo zjištěno , že v nepřítomnosti kyselých skupin n použitého pojivá je dispergace velmi pomalá a na nízké úrovni , rozpojené částice se po ukončení dispergace opět spojují vlivem elektrostatických nábojů do prostorových struktur , které silně zvyšují viskozitu disperzí . Při extrémním zvýšení obsahu kyselých, skupin v dielektrickém pojivu dochází k nežádoucímu zvýšení lesku povrchu a ke zvýšené rychlosti sedimentace pigmentů v disperzích před polevem /omezená stabilita disperzí/ .

K hlavním výhodám dielektrického materiálu podle vynálezu je

- 5 253 473 nutno počítat dosažení homogenních a hladkých povrchů dielektrických vrstev a velmi nízké časové změny povrchových potenciálů . Současně je možno zvýšit dávky pigmentů až o 30 % , což přináší zlepšení elektrických vlastností vrstvy /kapacita/ a snižuje nežádoucí lesk vrstev . Vyšší pigmentace pak umožňuje vhodnější výrobní tolerance na př. při sušení , nebot omezuje slepování vrstev v průběhu výroby a skladování

Příklad

150 g uhličitanu vápenatého sráženého

100 g polystyrenu 10 g kyseliny olejové

280 ml toluenu technického

Uvedené složky se smísí a dispergují v rychlomixeru po dobu minut až je dosažena velikost částic 3-5 mikrometrů . Uvedená i

směs pojiv má číslo kyselosti 19,8 mg KOH/g pojivá . Dále se směs po6 -I lévá na. vodivě upravenou papírovou podložku /10 ohm. cm / vydatností 2 g/m . Nabíjí se kontaktně a vyvolává elektroforeticky.

Uvedený příklad použití neomezuje rozsah vynálezu , je možné použití jakýchkoliv jiných pojiv , jejichž obsah kyselých skupin leží ve vymezené oblasti .

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Dielektrický materiál pro záznam grafických a numerických informací v elektrostatických rychlostních tiskárnách, vyznačený tím , že základní vodivě upravená papírová podložka je opatřena dielektrickcu vrstvou na bázi organického pojivá nebo směsi pojiv a pigmentu nebo směsi pigmentů , přičemž číslo kyselosti použitého pojivá nebo směsi leží v rozmezí 0,3 - 80 mg KOH/g pojivá , s výhodou pak v oblasti 3-25 mg KOPÍ/g pojivá .