DE2842772A1

DE2842772A1 - Farbband zum anschlagfreien drucken

Info

Publication number: DE2842772A1
Application number: DE19782842772
Authority: DE
Inventors: Gary Fred Brooks; Walter Crooks; William Joseph Weiche
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 1977-10-17
Filing date: 1978-09-30
Publication date: 1979-04-26
Also published as: IT1110171B; DE2842772C2; FR2434709A1; CA1085237A; US4103066A; FR2434709B1; JPS5458511A; IT7827919A0; JPS57193B2; GB1583922A

Description

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Arraonk, N.Y. 10504

kd/ib

Farbband zum anschlagfreien Drucken

Krrinüung betrifft ein Farbband zum anschlagfreien Drucken„ bestehend aus einer Übertragungsschicht und einer Unterlage. ^; Sie betrifft insaesondere ein Widerstandsband zur Verwendung
in einem Druckverfauren, bei deia die übertragung der Tinte von
einem Band auf das Papier durch lokales Erhitzen der Bänder erfolgt. Lokales Erhitzen kann beispielsweise dadurch erfolgen,
daß das Band mit Punktelektroden und einer großflächigen Kontaktelektrode in Kontakt gebracht wird. Die hohen Stromdichten
in der Umgebung der Punktelektroden während des angelegten
Spannungsimpulses erzeugen intensive,, lokale Erwärumung, welche¹ die übertragung der Tinte von dem Band auf das mit dem Band
in Berührung stehende Papier bewirkt» '

j Anschlagloses Drucken ist bekannt, beispielsweise aus den

US-Patentschriften 2 713 822 und und 3 744 611. Das letztere j IPatent beschreibt ein anschlagloses Druckverfahren unter Ver- | wendung eines Farbbandes, welches eine Übertragungsschicht und !

: j

eine Unterlage enthält. In dem Patent wird die Verwendung von \ leitendem Ruß in der Unterlage angegeben, die Verwendung von
¹PoIycarbonatharζ ist jedoch nirgends erwähnt.

Es gibt eine Reihe weiterer Patentschriften, in denen die
!Verwendung von Ruß als elektrisch leitendem Material erwähnt
;wird. So ist beispielsweise in den US-Patentschriften
,3 903 064 und 3 962 513 die Verwendung von Rußteilchen beischrieben. Auch in diesen Patentschriften ist jedoch keinerlei
'Hinweis auf Polycarbonat enthalten.

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!Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung 'eines Bandes zur Verwendung in einem anschlagfreien Druckverfahren.

^!Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Farbüand aus einer Übertragungsschicht in eine Unterlage, das dadurch gelkennzeichnet ist, daß die Unterlage aus einem Polycarbonatharz Imit einem Gehalt an 15 bis 40 Gew.% elektrisch leitendem

;Ruß besteht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Ein Farbband muß, wenn es in thermischen, anschlagfreien Druckverfahren verwendet werden soll, gleichzeitig verschiedene Eigenschaften besitzen. Daoei ist es extrem schwierig, Materialien zu finden, die dem Farbband gleichzeitig diese Eigenschaften verleihen. Die vorliegende Erfindung betrifft die Unterlage eines Farbbandes, welche demselben diese Eigenschaften verleiht. Im einzelnen bewirkt die Unterlage des Farbbandes, daß Ruß gleichmäßig in dem Farbband dispergiert werden kann. Gleichzeitig ermöglicht sie den gewünschten Grad jdes elektrischen Widerstandes. Weiterhin kann das Band, obgleich es auch nach anderen Verfahren hergestellt werden kann, ₍ in besonders vorteilhafter Weise in einem Delaminationsverfah- I ren unter Aufrechterhaltung aller Filmeigenschaften hergestellt werden. Es wurden viele Kombinationen von Harz und elektrisch leitenden Zusätzen geprüft, aber das Polycarbonatharz mit dem Rußzusatz gemäß der vorliegenden Erfindung war das einzige, welches gleichzeitig im Hinblick auf die zuvor diskutierten drei Eigenschaften befriedigende Ergebnisse lieferte.

In der Patentliteratur sind viele Möglichkeiten für die Zusammensetzung der Übertragungsschicht für das anschlaglose Drucken beschrieben. Eine typische übertragungsschicht enthält ein

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'Wachs, Ruß und einen Farbstoff. Die Übertragungsschicht ist im allgemeinen etwa 1 bis 5 μ dick. Die Unterlage gemäß der vorliegenden Erfindung ist zur Verwendung mit den üblichen Übertragungsschichten geeignet.

!Die Unterlage der vorliegenden Erfindung wird aus einem Polycarbonatharz hergestellt, welches etwa 15 bis 40 Gew.% leitenden Ruß enthält. Eine I-lenge von etwa 30 Gew.% wird bevorzugt. Liegt die Konzentration an Ruß über 40 Gew.%, dann ;verliert der Film seine filmartigen Eigenschaften. Andererseits wird, wenn die Konzentration an Ruß unter etwa 15 % abfällt, die elektrische Leitfähigkeit zu niedrig.

;Polycarbonatharz ist eine Haupthandelsware und ist von verjschiedenen Herstellern erhältlich. Es ist beispielsweise unter den Warenzeichen Lexan von General Electric Company und unter dem Warenzeichen Merlon von tfobay Corporation erhältlich. Ruß ist auch von vielen Herstellern erhältlich. [Für die vorliegende Erfindung wird Flammruß bevorzugt, weil dieser besser elektrisch leitend ist als Kanalruß. Der typische im Handel erhältliche, leitende Ruß weist eine sehr kleine Teilchengröße in der Größenordnung von 25 nm auf.

Die Schichtdicke der Unterlage der Farbbänder gemäß der Erfindung beträgt vorzugsweise etwa 10 bis 30 μ. Beste Ergeb- ; nisse werden bei einer Schichtdicke von etwa 15 μ erhalten. ' (Wenn die Schicht weniger als 10 μ dick ist, kann sie schlecht j igehandhabt werden. Andererseits ist bei einer Schichtdicke von > 30 μ die Anwendung einer zu hohen Energie erforderlich.

Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

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Beispiel 1:

6,6 g Polycarbonatharz (Merlon, Mooay Corp.) wurden in 125 g Dicnlormethan gelöst. Zu dieser i-iischung wurden 2,8 g leitender Ruß (XC-72, Cabot Corp.) zugegeben. Die Mischung wurde in einem 300~inl-Kunststoffbehälter divergiert, v/elcher 200 g Stahlkugeln-mit einem Durchmesser von 2 nun enthielt. Das Dispergieren war vollendet, nacndem die Mischung 45 Min. lang auf einem Schüttelgerät gemischt worden war.

Die Dispersion wurde durch Tauchbeschichten auf eine 0,127 mm dicke Polyesterunterlage zu einer Trockenschichtdicke von etv/a 15 μ aufgetragen. Der Widerstandsüberzug wurde dann in einem Heißschmelzverfahren mit einer Farbe auf Wachsbasis, welche aus einer Mischung handelsüblicher Wachse, Ruß und 2'iethylviolettfarbstoff bestand, überzogen. Die Farbe wurae in einer Schichtdicke von etwa 5 bis 6 μ aufgetragen und besaß einen Schmelzpunkt von 85 C. Die Widerstandsschicht und die Farbschicht wurden dann für das nachfolgende Druckverfahren von der Polyesterunterlage abgeschält.

Das Band wurde mit der Farbstoffschicht gegen Banknotenpapier

gelegt. Eine Wolframelektrode mit einem Durchmesser von . i

0,0762 mm und Anschlüssen an eine Stromquelle und eine Hasse- ' elektrode wurde mit der Rückseite des Bandes in Kontakt

gebracht. Ein Fleck mit einem Durchmesser von etwa 0,1016 ram !

.wurde gedruckt bai Anwendung von 35 Volt und 60 Milliampere ^:

^während einer Millisekunde. ^!

:Zum Vergleich wurde ein Band wie oben angegeben hergestellt, J

.jedoch ohne Verwendung von XC-72 leitendem Ruß in der Wider- ^!

istandsschicht. Die Trockenschichtdicke der Widerstandsschicht -

' 12 '

^;betrug 15 μ und der Oberflächenwiderstand war > 10 . 0hm/ j ,Quadrat und die Dicke der Farbstoffschicht war 5 bis 7 μ. An ! |das Farbband wurde in der gleichen Weise wie oben angegeben ein !impuls angelegt. Es wurde keine übertragung von Farbe beobachtet.

⁷⁷⁰¹² βο'ίβιΥ/οβΥτ"

— ο —

,Beispiel 2;

Ein Farbband wurde in der gleichen Weise hergestellt wie in Beispiel 1, nur mit der Ausnahme, daß die Trockenschicht aus ;47 % Polycarbonatharz, 20 % leitendem Ruß und 33 % Nickelpulver (mittlere Teilchengröße 2 μ) bestand. Die Schichtdicke der Schicht betrug 13 μ und der Oberflachenwiderstand 100 Ohm/Quadrat. Auf diese Schicht wurde eine wachsige Farbstoffschicht, wie im Beispiel 1 angegeben, in einer Schichtdicke von etwa 5 bis 7 μ aufgetragen. Das Band wurde dann von seiner Polyesterunterlage abgescnält und zum Drucken verwendet. Für diesen Zweck wurde es gegen das Papier auf einer Trommel befestigt, ;deren Geschwindigkeit, Spannung und Strom kontrolliert werden konnten. Ein Druck wurde erhalten bei einer Trominelgeschwindigkeit von 25,4 cm/sec. unter Anwendung von 18 Volt und 80 Milliampere .

Beispiel 3:

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 angegeben wurde ein

Farbband hergestellt, dessen Trockenschient aus 80 % Polycar-

jbonatharz und 20 % leitendem Ruß bestand. Die Trockenschicht- !dicke betrug 14 μ und der Oberflächenwiderstand 810 Ohm/Qua- :drat. Das Band wurde mit einer wachsigen Farbstoffschicht be- !scnichtet und zum Druck von der Polyesterunterlage abgeschält. _: !Es wurde auf einer Drucktrommel in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 angegeben befestigt. Druck wurde erhalten bei einer Trommelgeschwindigkeit von 25,4 cm/sec. unter Anwendung von i45 Volt und 25 Milliampere.

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Claims

P A T E ti T A N S P R Ü C H 35

1.) Farbband zum anschlagfreien Druckten, bestehend aus einer übartragungsschicht und einer Unterlage, dadurch gekennzeichnet, daß die unterlage aus einem Polycarbonatharz mit einem Gehalt an 15 bis 40 Gew.% elektrisch leitendem

! Ruß besteht.

2. Farbband nach Änsyruen 1, -dadurch gekennzeichnet, daß die unterlage 30 Gew.% Ruß enthält.

3. Farbband nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage 10 bis 30 μ dick ist.

4. Farbband nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage 15 μ dick ist.

|5. Farbband nach einen oder mehreren aer Ansprüche 1 bis 4,

.· dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage 15 μ dick ist

; und aus einem Polycarbonatharz mit einem Gehalt an

j 30 Gew.% elektriscn leitendem Ruß besteht.

j6. Farbband nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß die Ubertragungsschicnt Wachs, Ruß unu einen Farbstoff enthält.

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