DE3042526C2 - Fluoreszenzdruckband - Google Patents

Description

ίο besteht.

2. Fluoreszenzdruckband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das opake, reflektierende Material in einem Träger auf Wachsbasis vorliegt.

Die Erfindung betrifft ein Fluoreszenzdruckband mit einer auf einer Bandbasis aufgebrachten Fluoreszenzpigmentmeterialschicht und einem opaken, reflektierenden Pigment in der Fluoreszenzpigmentmaterialschicht oder einer darüberliegenden Schicht.

Fluoreszente Bänder werden im allgemeinen verwendet, um das Codieren von Dokumenten zu gestatten, die darauffolgend elektronisch (optisch) gelesen werden können, um das Maschinensortieren der Dokumente zu ermöglichen.

Die Herstellung des Bandes mit übertragbarem Fluoreszenzmaterial wird dadurch erreicht, daß man eine Lage aus Fluoreszenzmaterial und Wachsen auf der Oberfläche einer dünnen Kunststoffolie (Plastikfilm) abscheidet. Am häufigsten als Bandträger verwendete dünne Kunststoffolienmaterialien sind Polyäthylen oder Polyterephthalat.

Das wachsige fluoreszente Material, welches zur Druckoberfläche übertragen wird, ist sehr dünn und für die visuelle Betrachtung transparent. Diese Transparenz (Durchsichtigkeit) des aufgedruckten Fluoreszenzmaterials auf dem Papier wird dort ein Problem, wo der Aufdruck über einem dunkler gefärbten Teil des Papiers erfolgt. Bei Tageslicht fluoreszierende Pigmente können bei Anregung durch Sonnenlicht gesehen werden. Bei Tageslicht fluoreszierende Pigmente sind transparent (durchsichtig) oder transluzent (durchscheinend), und werden daher über weißen Grundierungen aufgebracht, um den maximalen Tageslichtfluoreszenzeffekt zu erhalten. Die Zugabe des weißen opaken Pigments bei der Zusammensetzung dient nicht zur Erhöhung der Fluoreszenz, sondern vermindert es vielmehr auf eine Tönung und kann daher möglicherweise die »Lichtschnel-

J5 ligkeit« vermindern. Wenn ein fluoreszentes Material auf der Oberfläche von weißem Papier abgeschieden ist, so dient die Weiße des Papiers als ein Lichtreflektor. Das auftretende Licht läuft durch die Pigmente und dringt in die Papierbasis in einem geringen Ausmaß ein, und zwar abhängig von der Weiße des Papiers. Der größte Teil des einfallenden Lichts wird vom Papier reflektiert und zurück durch das auf das Papier aufgedruckte fluoreszente Material. Das reflektierte Licht enthält sowohl einfallendes Licht als auch Fluoreszenzlicht.

Wenn das Fluoreszenzmaterial auf der Oberfläche eines dunklen gefärbten Papiers abgeschieden ist, so wird ein Teil des einfallenden Lichts durch das Papier absorbiert. Die Menge des für die Rückreflexion durch das fluoreszente Material verfügbare Licht wird proportional zur Menge des vom Papier absorbierten Lichts vermindert. Diese Verminderung bei der Lichtreflexion durch das Papier verringert die zur Erzeugung der Emission vom fluoreszenten Material verfügbare Energiemenge.

In der DE-AS 12 22 725 ist ein Fluoreszenzdruckband mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 beschrieben, bei dem das opake, reflektierende Material in einer über der Fluoreszenzpigmentmaterialschicht angeordneten Schicht vorliegt. Nachteilig am bekannten Fluorezenzdruckband ist der Umstand, daß das opake, reflektierende Material, bei dem es sich vorzugsweise um ein weißes Pigment, insbesondere um Titandioxid handelt, beim Aufschlag die Tendenz hat, sich mit dem Fluoreszenzpigmentmaterial zu vermischen, wodurch die Intensität der Fluoreszenzemission vermindert wird. Außerdem ist mit einer Verschiebung der Wellenlänge des fluoreszenten Lichts zu rechnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fluoreszenzdruckband mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so auszubilden, daß Fluoreszenzintensitätsdifferenzen, die auf unterschiedlichen Trägern beruhen, reduziert werden, ohne daß die Intensität der Fluoreszenzemission durch Vermischen verringert wird und ohne daß eine Verschiebung der Wellenlänge des fluoreszenten Lichts zu befürchten ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs I.
Der Anspruch 2 betrifft eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.

Erfindungsgemäß werden die Fluoreszenzintensitätsdifferenzen reduziert, die auf die Art des Trägers zurückzuführen sind, auf dem der Überzug aufgebracht ist. Eine größere Genauigkeit wird beim elektronischen

bo (optischen) Lesen eines Signals erreicht, welches durch von dem fluoreszenten Pigment emittierten Licht erzeugt wird. Zur Herstellung des Bandes wird eine Pigmentlage aus Wachs und fluoreszentem Material auf der Bandbasis abgeschieden, und ein reflektierendes Barrieren- oder Sperr-Material wird der Pigmentlage hinzugegeben oder in einer zweiten Wachslage auf der Pigmentlage abgeschieden. Die verwendeten Sperr- oder Barrieren-Pigmente sind Pigmente aus feinverteilten Metallfarben, die reflektierend sind und die Wellenlänge

b5 des fluoreszenten Lichtes nicht verschieben.

Die Erfindung wird in bevorzugten Ausführungsbeispielcn anhand der Zeichnung beschrieben; es zeigt
F i g. 1 ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Fluoreszenzdruckband mit einer oben als Überzug aufgebrachten SDerrschicht:

F i g. 2 einen Aufdruck mit dem Fluoreszenzdruckband auf Papier;

Fig.3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fluoreszenzdruckbandes, wo das Sperrpigment in die Fluoreszenzpigmentschicht eingebaut ist;

F i g. 4 das Lichtverhalten bei fluoreszenten Materialien aufgedruckt auf gefärbtes Papier;

Fig.5 das Lichtverhalten an fluoreszenten Materialien, wenn eine Unterlage vorgesehen ist mit einem Sperrüberzug, und zwar aufgedruckt auf dunkle und helle Seiten.

Tabelle 1 gibt die Lagen an, die bei der Herstellung eines Fluoreszenzdruckbandes gemäß den Beispielen verwendet wurden.

Tabelle 2 gibt Vergleichsdaten für das Fiuoreszenzansprechen eines Bandaufdrucks an.

Ein Fluoreszenzdruckband ist in F i g. 1 dargestellt, wobei das Wachs und Fluoreszenzharzschicht 17 auf eine Bandbasis 18 aufgebracht ist Daraufhin wird eine zweite Wachsschicht 19 mit Sperr- oder Sperrtiberzugs-Pigmenten 20 (Sperrschicht) über der ersten Wachs- und Fluoreszenzharz-Schicht 17 aufgebracht. Wenn ein Aufdruck von dem Band vorgenommen wird, so ergibt sich das in F i g. 2 gezeigte Ergebnis, wo das Papier 21 sowohl die Schicht 17, als auch die Wachsschicht 19 trägt. Die Reihenfolge der Schichten ist bei der Übertragung der Bandschichten auf das Papier umgekehrt. Nach der Abscheidung auf dem Papier befindet sich die Wachsschicht 19 mit dem Sperrpigment 20 nunmehr in Berührung mit dem Papier 21 und die Wachs- und Fluoreszenzmaterial-Schicht 17 befindet sich nicht in direktem Kontakt mit dem Papier. Hierbei vermindert diese Sperrschicht die Fluoreszenzintensitätsdifferenzen infolge der Art des Hintergrundes, auf der der Überzug aufgebracht ist. Dies gestattet eine größere Genauigkeit beim Lesen optischer Signale, die durch das emittierte Licht von dem Fluoreszenzpigment emittiert werden. Die erste Schicht aus Wachs und Fluoreszenzmaterial wird auf der Bandbasis 18 abgeschieden, und sodann wird darauf die Sperrschicht abgeschieden.

F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Sperrpigment 20 in die Schicht 17 eingebaut ist.

Pigmente haben die Tendenz, sich mit Fluoreszenzfarbstoffen bei Schlag zu vermischen, wodurch die Intensität der Fluoreszenzemission vermindert wird. Pigmente oder Farbstoffe können die Wellenlänge des fluoreszenten Lichts verschieben.

Die Pigmente im vorliegenden Fluoreszenzdruckband sind feingeteilte Pigmente der im Anspruch 1 angegebenen Art aus reflektierendem Material, die die Wellenlänge des fluoreszenten Lichts nicht wieder verschieben. Beispiele derartiger Pigmente sind solche, wie sie von der Firma Mearl Corporation in den USA hergestellt und unter dem Warenzeichen »Mearlin« Luster Pigments verkauft werden. Zu den Mearlin Luster Pigmenten gehören die folgenden: Antique Gold (Antikgold), Golden Bronze (Goldbronze), Antique Bronze (Antikbronze), Copper (Kupfer) und Antique Copper (Antikkupfer). Die US-PS 41 46 403 beschreibt diese Metall-Pigmente.

Das fluoreszente Pigment, welches beim gemäß der Erfindung ausgebildeten Fluoreszenzdruckband verwendet wird, ist eine Mischung aus fluoreszenlen Farbstoffen, suspendiert in einem festen Polyesterharz. Die Farbe des Harzmaterials hängt von dem speziellen gewählten Fluoreszenzfarbstoff ab. Das hier verwendete Harzmaterial hat eine orange Farbe. Normalerweise wird ein Farbstoff ausgewählt, der innerhalb der gewünschten Wellenlänge, die optisch überwacht wird, emittiert. Ein mit einem fluoreszenten Pigment hergestelltes Fluoreszenzdruckband erzeugt eine starke Fluoreszenz bei Betrachtung unter ultraviolettem oder blauem Licht. Die Fluoreszenz wird leicht beobachtet, wenn wachsiges oder wachshaltiges Material auf weißes oder leicht gefärbtes Papier aufgedruckt und unter blauem Licht beobachtet wird.

Die aufgedruckte Markierung aus orangen Farbstoffen hat sich bei normaler Beleuchtung als schwer erkennbar herausgestellt. Die Zugabe eines Farbstoffs, wie beispielsweise Rhodamin B Extra, ist erwünscht und erhöht die visuelle Detektion, ohne dabei in signifikanter Weise die Fluoreszenzintensität zu vermindern.

Die Schicht 17 ist transparent. Wenn ein dunkel oder rot gefärbtes Pigment, welches reflektierend ist, der Sperrschicht hinzugefügt würde, so würde die visuelle Erscheinung des aufgedruckten Materials dunkler oder röter werden, ohne hinreichend das fluoreszente Ansprechen der orangen Fluoreszenzemission zu stören. Die erwähnten Mearlin Pigmente erzeugen die Opakheit (Undurchsichtigkeit) und Farbe, um die Ausbildung einer wirksamen Sperrschicht zu gestatten.

Wenn die fluoreszenten Materialien ?uf der Oberfläche eines leicht oder dunkel gefärbten Papiers, wie in Fig. 4 gezeigt, abgeschieden sind, so wird die zur Rückreflcxion durch das fluoreszente Material verfügbare Lichtmenge proportional zu der vom Papier absorbierten Lichtmenge reduziert. Die Reduktion bei dem vom Papier reflektierten Licht infolge von Absorption vermindert die zur Erzeugung von Emission aus dem fluoreszenten Material verfügbare Energiemenge. Wie in F i g. 4 gezeigt, wird einfallendes Licht 14 im dunkel gefärbten Papier absorbiert, dringt aber nur geringfügig in hell gefärbtes Papier ein. Da die Eindringung im hell gefärbten Gebiet geringer ist, wird mehr einfallendes Licht zurück durch das Fluoreszenzmaterial reflektiert. Die Fluoreszenzemission 15 vom Aufdruck auf hell oder leicht gefärbtem Papier ist viel größer als die Fluoreszenzemission 16 von dem auf dunkel gefärbtes Papier aufgedrucktem Material.

Fig. 5 zeigt das Lichtverhalten fluoreszenter Materialien dann, wenn die Sperrschicht verwendet wird. Die Zugabe des reflektierenden Pigments dient als eine Barriere oder Sperre, wodurch das Eindringen des einfallenden Lichts in das Papier (auf welches der Aufdruck vorgenommen wurde) verhindert wird. In Fig. 5 sind Beispiele gezeigt, die sowohl hell als ?jch dunkel gefärbtes Papier verwenden. Das einfallende Licht 14 dringt in die Schicht 17 ein und läuft hindurch, um in geringem Umfang in die Sperrschicht einzudringen. Das Licht wird zurück in die Schicht 17 reflektiert, wobei die Emission auf dem leicht gefärbten Papier die gleiche ist wie die Emission von dunkel gefärbtem Papier. Da der Durchgang von Licht durch die Schicht 17 durch die Zugabe des Metallpigments, reduziert wurde, wird eine gleichförmigere i'luorcs/ente Emission erhalten. Mehr Lichtenergie ist dann vorhanden, um mit dem fluoreszenten Pigment /u reagieren, so daß der Unterschied /wischen leicht und to stark gefärbten Hintergründen minimiert wird.

Tabelle 1 veranschaulicht gemäß der Erfindung ausgebildete Fkiorcs/en/clruckbänder mit /wci Schichten, wobei die Sperrschicht aus unterschiedlichen Pigmenten besteht.

Tabelle 2gibl Vergleichsdaten für das Bandaufdruck-Fluoreszenzansprechen an.

Vorzugsweise sind die Teilchen in der Sperrschicht pcrlmutterartige Pigmente, die aus Glimmerplätichen bestehen, welche mit Titandioxid und/oder Eisenoxid überzogen sind.

10

Beispiele für Bandüberzüge

LAGE' C LAGE B b LAGE. A . »

■kW

BANDMATERIAL

Beispiel Nr. Lage Nr.

Gehalt

20

b b

b c b c

Fluorescentharz-Farbstoff-Mischungen und Wachse(Stand der Technik) Fluorescentharz-Farbstoff-Misehungcn und Wachse — die Wachse enthalten 0,1 τ5% Mearlin Kupfer und/oder Mearlin Superfine Fluorescentharz-Farbstoff-Mischungen und Wachse — die Wachse enthalten 0,1 —3% Mearlin Antique Gold

Fluorescentharz-Farbstoffe und Wachse — die Wachse enthalten 0,1 —5% Mearlin Pigmente

25

30

35

40

50

55

60

Vergleichsdaten für das Bandaufdruck-Fluorcscenceansprechen Spitzenhöhe des Fluorescent Ansprechens in Millivolt

Probenaufdruck	Hintergrund weiß	schwarz	Verhältnis weiß : schwarz
Ohne Mearlin Sperrüberzugspigmenle Mit Mearlin Superfine Mit Mearliln Kupfer Pigment	554 508 462	25 42 38	22:1 12:1 12 : 1
Hierzu 2	Blatt Zeichnungen

65

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Fluoreszenzdruckband mit einer auf einer Bandbasis aufgebrachten Fluoreszenzpigmenimaterialschicht und einem opaken, reflektierenden Pigment in der Fluoreszenzpigmentmaterialschicht oder einer darüberliegenden Schicht, dadurchgekennzeichnet, daß das opake, reflektierende Pigment entweder aus

a) Metallpigment in den Farben Gold, Bronze, Kupfer und deren Schattierungen, oder

b) Glimmerplättchen, welche mit Titandioxid und/oder Eisenoxid überzogen sind,