DE3623467C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung,
das auch auf einem Aufzeichnungsmaterial mit
schlechter Oberflächenglattheit ein durch Übertragung aufgezeichnetes
Bild mit guter Druckqualität liefern kann.
Verfahren zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung haben zusätzlich
zu den allgemeinen Merkmalen der Verfahren zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung,
daß die verwendete Vorrichtung
leicht und gedrungen gebaut ist, daß kein Geräusch entwickelt
wird und daß die Betriebsbereitschaft ausgezeichnet und die
Instandhaltung unproblematisch ist, die besonderen Merkmale,
daß kein veredeltes bzw. behandeltes Papier des farberzeugenden
Typs benötigt wird und daß ferner das aufgezeichnete Bild
eine ausgezeichnete Haltbarkeit hat. Sie sind in den
letzten Jahren in ausgedehntem Maße angewandt worden.
Bei den Verfahren zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung wird ein
auf Wärme ansprechendes Übertragungsmaterial mit einer thermisch
übertragbaren Druckfarbenschicht, die ein Farbmittel,
das in einem thermisch schmelzbaren Bindemittel dispergiert
ist, enthält und durch Auftragen auf ein im allgemeinen
blatt- bzw. folienförmiges Trägerelement hergestellt wird,
verwendet. Das auf Wärme ansprechende Übertragungsmaterial
wird auf ein Aufzeichnungsmaterial aufgelegt, so daß die
thermisch übertragbare Druckfarbenschicht das Aufzeichnungsmaterial
berühren kann. Die geschmolzene Druckfarbenschicht
wird auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen, indem
von einem Thermokopf von der Seite des Trägerelements her
Wärme zugeführt wird, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial
ein durch Übertragung aufgezeichnetes Bild erzeugt wird, das
der Gestalt der Wärmezufuhr (einem Muster) entspricht.
Aus der DE-OS 22 02 630 ist ein thermographisches Kopierverfahren
unter Vermittlung von Infrarotstrahlung bekannt.
Hierbei wird ein auf Wärme ansprechbares Übertragungsmaterial
mit einer Druckfarbenschicht verwendet, in der
feine Teilchen eines thermisch schmelzbaren Harzes enthalten
sind, die bei Temperaturen zwischen 66°C und 104°C
erweichen. Weiterhin ist aus der DE-OS 23 65 097 ein
Thermo-Übertragungsverfahren bekannt, bei dem die Aufzeichnung
mittels Wärme durch Bestrahlung erfolgt. Die thermisch
übertragbare Druckfarbenschicht weist hierbei Teile mit
einer Größe von 0,5 bis 5 µm auf. Die Bestrahlung erfolgt
mit einer Xenonlampe für eine Dauer von etwa 2 ms.
Bei den bekannten Verfahren zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung
wird jedoch das Übertragungsaufzeichnungsverhalten,
d. h., die Druckqualität, in hohem Maße durch die Oberflächenglattheit
des Aufzeichnungsmaterials beeinflußt, und infolgedessen
wird das Problem hervorgerufen, daß die Druckqualität
im Fall eines Aufzeichnungsmaterials mit niedriger Glattheit
merklich vermindert wird, obwohl auf einem Aufzeichnungsmaterial
mit hoher Glattheit ein guter Druck bewirkt werden kann.
Aus diesem Grund wird als Aufzeichnungsmaterial im allgemeinen
ein Papier mit hoher Oberflächenglattheit verwendet.
Papiere mit hoher Glattheit sind jedoch eher Spezialpapiere,
und gewöhnliche Papiere zeigen ein verschiedenes Ausmaß an
Ungleichmäßigkeit, die durch die Verflechtung von Fasern hervorgerufen
wird. Infolgedessen kann die thermisch geschmolzene
Druckfarbe im Fall eines Papiers mit großer Ungleichmäßigkeit
der Oberfläche während des Druckens nicht in die Papierfasern
eindringen, sondern die Druckfarbe haftet nur an konvexen
Formen bzw. Wölbungen oder in deren Nähe an, wodurch
die Druckqualität vermindert werden kann, so daß der Randbereich
des gedruckten Bildes unscharf ist oder ein Teil des
Bildes fehlt.
Nach dem Stand der Technik ist, um auf einem solchen Aufzeichnungsmaterial
mit schlechter Oberflächenglattheit ein
aufgezeichnetes Bild mit guter Druckqualität zu erhalten, ein
Verfahren angewandt worden, das sich auf die Vorstellung
gründet, daß die geschmolzene Druckfarbe auch an der feinen
ungleichmäßigen Struktur eines Aufzeichnungsmaterials wie
z. B. Papier mit getreuer Wiedergabe daran anhaften oder
eindringen gelassen wird, indem z. B. mindestens in der Oberflächenschicht
ein thermisch schmelzbares Bindemittel mit
niedriger Schmelzviskosität verwendet wird oder die Schichtdicke
der thermisch übertragbaren Druckfarbenschicht vergrößert
wird. Wenn ein Bindemittel mit niedriger Schmelzviskosität
verwendet wird, ist jedoch die Druckfarbenschicht
auch bei einer relativ niedrigen Temperatur klebrig, wodurch
Schwierigkeiten wie z. B. eine Verminderung des Haftvermögens
und der Lagerfähigkeit und eine Verschmutzung in dem nicht
bedruckten Bereich des Aufzeichnungsmaterials hervorgerufen
werden, und ferner kann das übertragene Bild in diesem Fall
unscharf werden. Andererseits wird die Unschärfe größer und
muß ferner die von dem Thermokopf zugeführte Wärmemenge mit
dem Ergebnis, daß die Druckgeschwindigkeit herabgesetzt wird,
vergrößert werden, wenn dafür gesorgt wird, daß die übertragbare
Druckfarbenschicht eine große Schichtdicke hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung bereitzustellen,
das auch auf einem Aufzeichnungsmaterial, das keine gute
Oberflächenglattheit hat, Druckbuchstaben mit hoher Dichte
und guter Schärfe liefern kann, wobei Verschmutzungen
in den nicht bedruckten Bereichen des Aufzeichnungsmaterials
vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung mit dem im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmalen gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
enthalten.
Die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht, die zur Erläuterung
eines Beispiels für den Aufbau des in dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu verwendenden, auf Wärme
ansprechenden Übertragungsmaterials dient.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung von Kurven, die schematisch
die charakteristischen Veränderungen der thermisch
übertragbaren Druckfarbenschicht während der
Aufzeichnung in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur
Thermo-Übertragungsaufzeichnung zeigen.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Schritte des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung
und dient zur Erläuterung des Grundgedankens
der Erfindung.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung
wird ein auf Wärme ansprechendes Übertragungsmaterial
mit einer thermisch übertragbaren Druckfarbenschicht,
die ein thermisch schmelzbares Harz im Zustand feiner Teilchen
enthält, verwendet. Die feinen Teilchen sind dazu befähigt,
ein aufgezeichnetes Bild mit hoher Kohäsionskraft zu
erzeugen, indem sie durch gegenseitiges Verschmelzen von
feinen Teilchen untereinander oder von feinen Teilchen und
einem thermisch schmelzbaren (nicht teilchenförmigen) Bindemittel
in dem in Form eines Musters erhitzten Bereich einen
Film bilden. Des weiteren kann auch auf einem Aufzeichnungsmaterial
mit schlechter Oberflächenglattheit ein durch Übertragung
aufgezeichnetes Bild mit guter Druckqualität erzeugt
werden, indem das auf Wärme ansprechende Übertragungsmaterial
nach dem Erhitzen innerhalb des bestimmten Zeitraums, der
vorstehend erwähnt wurde, von dem Aufzeichnungsmaterial abgetrennt
wird.
Wie es vorstehend beschrieben wurde, erzeugt im Rahmen der
Erfindung derjenige Bereich der thermisch übertragbaren Druckfarbenschicht,
dem Wärme zugeführt wird, (der in Form eines
Musters erhitzte Bereich) durch gegenseitiges Verschmelzen
der feinen Teilchen des thermisch schmelzbaren Harzes untereinander
oder der feinen Teilchen und eines thermisch schmelzbaren
(nicht teilchenförmigen) Bindemittels, das gegebenenfalls
enthalten ist, ein aufgezeichnetes Bild mit hoher Kohäsionskraft,
und gleichzeitig wird in dem in Form eines Musters
erhitzten Bereich eine nur gegenüber dem Aufzeichnungsmaterial
wirksame Adhäsionskraft erzeugt. Ferner kann die
Druckfarbenschicht in dem in Form eines Musters erhitzten
Bereich dadurch, daß das auf Wärme ansprechende Übertragungsmaterial
innerhalb des bestimmten Zeitraums, der vorstehend
erwähnt wurde, von dem Aufzeichnungsmaterial abgetrennt wird,
innerhalb des Zeitraums nach der Beendigung der Zuführung von
Wärme bis zur Abtrennung abgekühlt werden, wodurch die Kohäsionskraft
des aufgezeichneten Bilds und auch die Adhäsionskraft
zwischen dem aufgezeichneten Bild und dem Aufzeichnungsmaterial
verbessert werden kann. Wegen der Verbesserung der
Kohäsionskraft des aufgezeichneten Bilds wird das aufgezeichnete
Bild auch an einer ungleichmäßigen Oberfläche des
Aufzeichnungsmaterials nicht abgetrennt bzw. nicht abgeschnitten,
und folglich wird kein unvollständiger Druck erhalten.
Ferner wird die Druckschärfe sehr gut, weil die
Druckfarbenschicht eine Schicht enthält, in der feine Teilchen
enthalten sind und weil die Kohäsionskraft sowie die Adhäsionskraft
in dem in Form eines Musters erhitzten Bereich
verbessert werden können. Aus den vorstehend erwähnten Gründen
kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch auf einem
Papier mit übermäßiger Ungleichmäßigkeit ein guter Druck erhalten
werden.
Die Erfindung wird nachstehend näher erläutert, wobei nötigenfalls
auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. In der
nachstehenden Beschreibung sind Angaben von "%" und von "Teilen",
die Mengenanteile bedeuten, auf die Masse bezogen,
falls nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht in Richtung der
Dicke, die ein Beispiel des in dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung zu verwendenden, auf
Wärme ansprechenden Übertragungsmaterials zeigt.
Das heißt, das auf Wärme ansprechende Übertragungsmaterial 1 enthält
auf einem im allgemeinen blatt- bzw. folienförmigen Trägerelement
2 eine thermisch übertragbare Druckfarbenschicht 3.
In der gezeigten Zeichnung besteht die Druckfarbenschicht 3
aus einer Schicht, jedoch kann auch eine Mehrschichtenstruktur
angewandt werden. Im Fall einer Mehrschichtenstruktur muß
mindestens eine Schicht eine Druckfarbenschicht mit Teilcheneigenschaften
sein.
Als Trägerelement 2 können bekannte Folien oder Papiere als
solche verwendet werden. Es können z. B. vorzugsweise Folien
aus Kunststoffen mit relativ guter Hitzebeständigkeit wie z. B.
Polyester, Polycarbonat, Triacetylcellulose, Polyamid oder
Polyimid, Cellophan, Pergamentpapier oder Kondensatorpapier
verwendet werden.
Das Trägerelement 2 kann eine Dicke haben, die geeigneterweise
etwa 1 bis 15 µm beträgt, wenn als Erhitzungsquelle während
der Thermo-Übertragung ein Thermokopf in Betracht gezogen
wird, jedoch gibt es für diese Dicke keine besondere
Einschränkung, wenn eine Erhitzungsquelle wie z. B. ein Laserstrahl
verwendet wird, die die thermisch übertragbare
Druckfarbenschicht selektiv erhitzen kann. Ferner kann im
Fall der Verwendung eines Thermokopfes die Hitzebeständigkeit
des Trägerelements verbessert werden, indem auf derjenigen
Oberfläche des Trägerelements, die mit dem Thermokopf in
Berührung zu bringen ist, eine hitzebeständige Schutzschicht
gebildet wird, die z. B. aus Siliconharz, Fluorharz, Polyimidharz,
Epoxyharz, Phenolharz, Melaminharz oder Nitrocellulose
besteht, oder es ist auch möglich, für das Trägerelement
Materialien zu verwenden, die nach dem Stand der Technik
nicht verwendet werden konnten.
Die thermisch übertragbare Druckfarbenschicht 3 enthält nötigenfalls
zusammen mit feinen Teilchen 3 a des thermisch
schmelzbaren Harzes ein thermisch schmelzbares Bindemittel,
ein Farbmittel usw.
Beispiele für die feinen Teilchen 3 a des thermisch schmelzbaren
Harzes sind feine Teilchen, die durch ein Polymerisationsverfahren
wie z. B. durch Emulsionspolymerisation oder
durch Suspensionspolymerisation, durch ein Verfahren, bei dem
ein thermisch schmelzbares Harz unter Verwendung eines Dispergiermittels
mechanisch dispergiert wird, oder im
übrigen durch ein mechanisches Zerkleinerungsverfahren, ein
Sprühtrocknungsverfahren oder ein Fällungsverfahren
erhalten werden. Die Erweichungstemperatur der feinen Teilchen
sollte geeigneterweise 50°C bis 160°C und vorzugsweise
60°C bis 150°C betragen, und die feinen Teilchen mit einer
Teilchengröße von 0,01 bis 20 µm und vorzugsweise von 0,1 bis
10 µm sollten 80 Masse-% oder mehr der gesamten feinen Teilchen
des thermisch schmelzbaren Harzes ausmachen. Die hier
erwähnte Erweichungstemperatur bedeutet die Temperatur, bei
der eine Probe zu fließen beginnt, wenn die Messung mit einer
bestimmten Fließversuch-Prüfvorrichtung (CFT-Mode 500; hergestellt
durch Shimazu Seisakusho) unter den Bedingungen einer
Belastung von 10 kg und einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit
von 2°C/min durchgeführt wird.
Das Harz, das die feinen Teilchen bildet, kann in geeigneter
Weise aus den Harzen ausgewählt werden, die Bedingungen wie
z. B. die vorstehend erwähnte Erweichungstemperatur erfüllen;
zu solchen Harzen gehören beispielsweise Polyolefinharze,
Polyamidharze, Polyesterharze, Epoxyharze, Polyurethanharze,
Polyacrylharze, Polyvinylchloridharze, Polyvinylacetatharze,
Petrolharze, Phenolharze, Polystyrolharze und Elastomere wie
z. B. Styrol-Butadien-Kautschuk und Isoprenkautschuk.
Zu Beispielen für thermisch schmelzbare Bindemittel, die
nötigenfalls verwendet werden können, gehören natürliche
Wachse wie z. B. Walrat, Bienenwachs, Lanolin, Carnaubawachs,
Candelillawachs und Montanwachs; synthetische Wachse wie z. B.
Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, oxidiertes Wachs,
Esterwachs und niedermolekulares Polyethylen; höhere Fettsäuren
wie z. B. Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure
und Behensäure; höhere Alkohole wie z. B. Stearylalkohol
und Behenylalkohol; Ester wie z. B. Fettsäureester von
Saccharose und Fettsäureester von Sorbitan; Amide wie z. B.
Stearinsäureamid und Oleinsäureamid; Polyolefinharze, Polyamidharze,
Polyesterharze, Epoxyharze, Polyurethanharze, Polyacrylharze,
Polyvinylchloridharze, Celluloseharze, Polyvinylalkoholharze,
Petrolharze, Phenolharze und Polystyrolharze;
Elastomere wie z. B. Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk,
Isoprenkautschuk und Chloroprenkautschuk und Öle
wie z. B. Mineralöle und pflanzliche Öle. Diese Bindemittel
können in Form geeigneter Mischungen verwendet werden.
Das thermisch schmelzbare Bindemittel hat eine Erweichungstemperatur,
die in dem Bereich von 40°C bis 150°C und
vorzugsweise von 60°C bis 140°C liegen kann. Seine Schmelzviskosität
sollte vorzugsweise 2 bis 200 000 mPa · s bei 150°C
betragen (Rotationsviskosimeter).
Im Rahmen der Erfindung kann die Menge des verwendeten thermisch
schmelzbaren Bindemittels geeigneterweise in dem Bereich
von 0 bis 400 Masseteilen und vorzugsweise von 0 bis
200 Masseteilen pro 100 Masseteile der vorstehend erwähnten
feinen Teilchen des thermisch schmelzbaren Harzes liegen.
Als Farbmittel können alle bekannten Farbstoffe oder
Pigmente verwendet werden, wozu beispielsweise Ruß; C. I.
Acid Black 2, Nr. 50 420; C. I. Pigment Yellow 1, Nr. 11 710;
C. I. Pigment Red 1, Nr. 12 070; C. I. Pigment Red 3, Nr.
12 120; C. I. Pigment Red 12, Nr. 12 385; C. I. Pigment Red
53: 1, 15 585 : 1; C. I. Solvent Red 49, 45 170 : 1; C. I. Solvent
Violet 8, 42 535 : 1; C. I. Pigment Blue 15, Nr. 74 160; C. I.
Pigment Green 7, Nr. 74 260; C. I. Solvent Orange 1, Nr.
11 920; C. I. Solvent Yellow 33, Nr. 47 000; C. I. Solvent
Yellow 16, Nr. 12 700; C. I. Solvent Orange 7, Nr. 1214
und C. I. Solvent Red 83 gehören.
Die thermisch übertragbare Druckfarbenschicht kann eine Dicke
haben, die im allgemeinen in dem Bereich von 1 bis 20 µm und
vorzugsweise von 2 bis 15 µm liegt.
Die Druckfarbenschicht kann manchmal nur aus feinen Teilchen
des thermisch schmelzbaren Harzes bestehen, und in diesem
Fall kann in den Teilchen auch ein Farbmittel enthalten sein,
wenn dies erwünscht ist. Die Teilchen können in diesem Fall
z. B. durch thermisches Anschmelzen an dem Trägerelement befestigt
werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung
werden die feinen Teilchen in der Druckfarbenschicht,
die in Form eines Musters erhitzt werden, miteinander
verschmolzen, oder die feinen Teilchen werden mit dem
thermisch schmelzbaren Bindemittel verschmolzen, wodurch in
dem in Form eines Musters erhitzten Bereich der Druckfarbenschicht
ein Film mit hoher Kohäsionskraft gebildet wird.
Dadurch, daß aus der feine Teilchen enthaltenden Druckfarbenschicht
ein Film gebildet wird, kann die Kohäsionskraft verstärkt
werden, und ferner wird durch die Zuführung von Wärme
eine Adhäsionskraft gegenüber Papier erzeugt, wodurch auch
auf einem Aufzeichnungsmaterial mit übermäßiger Ungleichmäßigkeit
ein guter Druck ohne unvollständig bedruckte Stellen
und mit guter Druckschärfe erhalten werden kann.
Der Mechanismus der Erfindung wird nachstehend näher erläutert.
Wie es in Fig. 2 gezeigt wird, beginnt im Zeitpunkt T₀ die
Zuführung von Wärme von einem Thermokopf zu der Druckfarbenschicht,
und die Temperatur in dem in Form eines Musters
erhitzten Bereich ändert sich, wie es in der Zeichnung durch
die Vollinie gezeigt wird. Das heißt, die Temperatur steigt während
der Zuführung von Wärme an und sinkt unmittelbar nach
der Beendigung der Zuführung von Wärme. Ferner nimmt zuerst
(im Abschnitt p-1) die Filmfestigkeit der Druckfarbenschicht
(durch die Linie - - - - - - gezeigt) mit dem Temperaturanstieg
wegen der Verminderung der Viskosität (durch
die gestrichelte Linie gezeigt) der Druckfarbenschicht als
Ganzes ab, jedoch nimmt (im Abschnitt p-2) die Filmfestigkeit
zu, wenn die Verschmelzung von feinen Teilchen des thermisch
schmelzbaren Harzes in der Druckfarbenschicht beginnt (T₁)
und das Gleichmäßigwerden der Druckfarbenschicht fortschreitet.
Ferner steigt nach dem Zeitpunkt T₂ der Beendigung der
Zuführung von Wärme die Viskosität an, während die Temperatur
der Druckfarbenschicht als Ganzes sinkt, und die Filmfestigkeit
nimmt (im Abschnitt p-3) weiter zu, was von einem weiteren
Fortschreiten des Gleichmäßigwerdens der Druckfarbenschicht
begleitet ist, wenn die Schmelztemperatur der feinen
Teilchen des thermisch schmelzbaren Harzes beibehalten wird.
Folglich wird der Bereich, dem Wärme zugeführt wurde, gleichmäßig,
und die Filmfestigkeit wird (nach dem Zeitpunkt T₃)
größer als in dem Bereich, dem keine Wärme zugeführt wurde,
wodurch das aufgezeichnete Bild in der Gestalt eines Musters
erhalten werden kann.
Wie aus der vorstehenden Erläuterung hervorgeht, kann ferner
kein gutes aufgezeichnetes Bild erhalten werden, wenn die
Zeitdauer von der Beendigung der Zuführung von Wärme bis zur
Abtrennung des auf Wärme ansprechenden Übertragungsmaterials
von dem Aufzeichnungsmaterial verkürzt wird (so daß die Abtrennung
vor dem Zeitpunkt T₃ liegt), weil in diesem Fall die
Filmfestigkeit des aufgezeichneten Bilds verringert ist.
Wenn andererseits die Zeitdauer bis zur Abtrennung zu lang
ist, schreitet die Thermodiffusion rund um das aufgezeichnete
Bild so weit fort, daß wegen einer Verschmelzung der rund um
den in Form eines Musters erhitzten Bereich befindlichen
Teilchen kein aufgezeichnetes Bild mit guter Schärfe erhalten
werden kann.
Die thermisch übertragbare Druckfarbenschicht kann auf dem
Trägerelement durch ein Verfahren gebildet werden, bei dem
eine Beschichtungsflüssigkeit, die feine Teilchen eines thermisch
schmelzbaren Harzes oder eine solche Teilchen enthaltende
Dispersion und ein thermisch schmelzbares Bindemittel
oder eine Lösung oder eine Dispersion davon, ein Farbmittel
usw. enthält, in üblicher Weise aufgetragen wird, worauf
gegebenenfalls eine Hitzebehandlung durchgeführt wird. Obwohl
die in Fig. 1 gezeigte thermisch übertragbare Druckfarbenschicht
eine Einschichtstruktur hat, ist es auch möglich,
eine Struktur zu verwenden, bei der an der dem Trägerelement
zugewandten Seite und/oder an der dem Aufzeichnungsmaterial
zugewandten Seite eine abziehbare Schicht, eine Klebstoffschicht
gebildet werden.
Fig. 3 zeigt das Grundprinzip des Verfahrens zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung,
bei dem das auf diese Weise erhaltene,
auf Wärme ansprechende Übertragungsmaterial verwendet
wird.
Das heißt, das aufgelegte Verbundmaterial, bei dem die Oberfläche
der Druckfarbenschicht 3 dem Aufzeichnungsmaterial 5 gegenüberliegt,
wird an der Druckfarbenschicht 3 entsprechend dem
gewünschten Druck- oder Übertragungsmuster örtlich erhitzt,
indem durch einen Thermokopf 7 ein Wärmestoß bzw. -impuls
geliefert wird, während das Verbundmaterial durch eine Trägerplatte
6 getragen wird. Die Temperatur des erhitzten Bereichs
der Druckfarbenschicht 3 wird erhöht, wodurch in dem
erhitzten Bereich der Druckfarbenschicht mindestens an der
Teilchenoberfläche der feinen Teilchen des thermisch schmelzbaren
Harzes das gegenseitige Verschmelzen von geschmolzenen
Teilchen unter Erzeugung eines aufgezeichneten Bilds fortschreitet.
Während dieses Prozesses wird die Kohäsionskraft
des aufgezeichneten Bilds wegen des fortschreitenden Gleichmäßigwerdens
verbessert. Das erhaltene aufgezeichnete Bild
wird abgekühlt, wenn das auf Wärme ansprechende Übertragungsmaterial
1 im Bereich der Walzen 8, 9 von dem Aufzeichnungsmaterial
5 abgetrennt wird, wodurch die Adhäsionskraft des
aufgezeichneten Bilds gegenüber dem Aufzeichnungsmaterial
verbessert wird. Wie es vorstehend beschrieben wurde, ist die
Temperatur in dem aufgezeichneten Bild hoch und die Kohäsionskraft
ungenügend, wenn diese Abtrennung zu früh durchgeführt
wird, was zu dem Ergebnis führt, daß eine innere Zerstörung
des aufgezeichneten Bildes eintritt und keine zufriedenstellende
Übertragung bewirkt werden kann. Wenn die Abtrennung
andererseits zu spät durchgeführt wird, wird die
Übertragung wegen einer thermischen Verschmelzung des umliegenden
Bereichs durch Thermodiffusion ungenügend. Die bestimmte
Zeitdauer, d. h., die Zeitdauer von dem Erhitzen bis
zu der Abtrennung, die vorstehend definiert wurde,
kann vorzugsweise 1 bis 300 ms, insbesondere 3
bis 100 ms, betragen, wenn die Temperatur der Erhitzungsquelle
250 bis 350°C beträgt. Wenn die Temperatur der Erhitzungsquelle
300 bis 400°C beträgt, kann die Zeitdauer von
dem Erhitzen bis zu der Abtrennung vorzugsweise 10 bis
600 ms, insbesondere 20 bis 120 ms, betragen.
Der Verschmelzungszustand der feinen Teilchen des thermisch
schmelzbaren Harzes während der Zuführung von Wärme kann
bestätigt werden, indem das auf Wärme ansprechende Übertragungsmaterial
nach dem Erhitzen für eine geeignete Zeitdauer
in ein schlechtes Lösungsmittel für die Druckfarbenschicht
wie z. B. in Wasser, Alkohol oder ein anderes Lösungsmittel
eingetaucht und in geeigneter Weise herausgezogen wird und
die Beständigkeit des erhitzten Bereichs und des nicht erhitzten
Bereichs gegen das Lösungsmittel verglichen wird. Der
erhitzte Bereich, bei dem die Verschmelzung der Teilchen
miteinander fortgeschritten ist, hat natürlich eine größere
Lösungsmittelbeständigkeit als der nicht erhitzte Bereich.
Das erhaltene aufgezeichnete Bild wird im Bereich der Walze 8
auf das Aufzeichnungsmaterial 5 übertragen, wobei ein durch
Übertragung aufgezeichnetes Bild 10 zurückbleibt.
Die vorstehende Beschreibung bezog sich auf ein Beispiel, bei
dem als Erhitzungsquelle für die Übertragungsaufzeichnung ein
Thermokopf verwendet wurde; es ist jedoch selbstverständlich,
daß das erfindungsgemäße Verfahren in ähnlicher Weise auch
durchgeführt werden kann, wenn andere Erhitzungsquellen wie
z. B. ein Laserstrahl angewandt werden.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele
näher erläutert
Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel | |
20%ige wäßrige Rußdispersion | |
15 Teile | |
25%ige wäßrige Polyethylenoxiddispersion (Erweichungstemperatur: 130°C; Teilchengröße: etwa 2 µm; Molekulargewicht: 3000) | 50 Teile |
45%ige Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (90% Vinylacetat; Teilchengröße: etwa 0,2 µm; Molekulargewicht: 100 000) | 10 Teile |
20%ige Paraffinwachsemulsion (Erweichungstemperatur: 80°C; Teilchengröße: etwa 1 µm) | 25 Teile |
(Alle Teile sind Teile der festen Bestandteile) |
Die aus der Mischung der vorstehend angegebenen Bestandteile
bestehende Beschichtungsflüssigkeit wurde mit einer Auftragevorrichtung
auf eine 3,5 µm dicke Polyethylenterephthalatfolie
(nachstehend als PET-Folie bezeichnet) aufgetragen und
5 min lang bei 70°C getrocknet, wobei ein auf Wärme ansprechendes
Übertragungsmaterial I mit einer 5 µm dicken Druckfarbenschicht
erhalten wurde.
Das Vorhandensein von Polyethylenoxidteilchen in der Druckfarbenschicht
dieses auf Wärme ansprechenden Übertragungsmaterials
wurde durch Betrachtung mit einem Mikroskop bestätigt.
Das erhaltene, auf Wärme ansprechende Übertragungsmaterial I
wurde in Bänder bzw. Farbbänder mit einer Breite von 6,35 mm
zerschnitten, und mittels einer elektronischen Schreibmaschine
(handelsüblich) wurde ein
Drucken durchgeführt. Die in diesem Beispiel verwendete elektronische
Schreibmaschine war in ihrer Form so
abgeändert, daß die für die Abtrennung erforderliche Zeitdauer
bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
verkürzt werden konnte, jedoch war der Thermokopf selbst
hinsichtlich seiner Funktion im wesentlichen gar nicht verändert.
Ferner war die Kassette, in der das auf Wärme ansprechende
Übertragungsmaterial untergebracht war, mit einem
Bauteil für die Steuerung der Zeitdauer T von dem Erhitzen
bis zu der Abtrennung durch Veränderung der Lage, in der das
auf Wärme ansprechende Übertragungsmaterial gehalten wird,
ausgestattet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Der
Druckzustand wurde in jedem Fall durch visuelle Betrachtung
bewertet.
Ferner wurden von den einzelnen Bestandteilen, die nachstehend
gezeigt werden, das Polyethylenoxid, das Ethylen-Vinylacetat-Harz
und das Paraffinwachs bei 50°C in 900 Teilen
Toluol gelöst, und der nachstehend gezeigte Ruß wurde durch
eine Reibmühle in der in der vorstehend beschriebenen Weise
hergestellten Toluollösung dispergiert, um eine Beschichtungsflüssigkeit
zu erhalten.
Polyethylenoxid (Erweichungstemperatur: 130°C; Molekulargewicht: 3000) | |
50 Teile | |
Ethylen-Vinylacetat-Harz (90% Vinylacetat; Molekulargewicht: 100 000) | 10 Teile |
Paraffinwachs (Erweichungstemperatur: 80°C) | 25 Teile |
Ruß | 15 Teile |
Die Beschichtungsflüssigkeit wurde in derselben Weise wie in
den vorstehenden Beispielen auf eine 3,5 µm dicke PET-Folie
aufgetragen, worauf getrocknet wurde, um ein auf Wärme ansprechendes
Übertragungsmaterial II mit einer Dicke von 5 µm
zu erhalten, in dem das die Druckfarbenschicht aufweisende
Bindemittel in Form einer Matrix gestaltet ist. Als die
Druckfarbenschicht dieses auf Wärme ansprechenden Übertragungsmaterials
II mit einem Mikroskop beobachtet wurde, wurde
bestätigt, daß die Druckfarbenschicht keine Teilcheneigenschaften
hatte. Mit dem auf Wärme ansprechenden Übertragungsmaterial
II wurde in derselben Weise wie in den vorstehenden
Beispielen ein Drucken durchgeführt. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 1 gezeigt.
Das Verschmelzen von feinen Teilchen des thermoplastischen
Harzes in dem erhitzten Bereich der Druckfarbenschicht während
der Zuführung von Wärme wurde folgendermaßen bestätigt.
Die Druckfarbenoberfläche des auf Wärme ansprechenden Übertragungsmaterials
wurde auf die Oberfläche eines Trennpapiers
laminiert, und auf dieses wurde ein Drucken ohne "Durchschuß"
mittels der elektronischen Schreibmaschine
durchgeführt, wie es vorstehend gezeigt wurde, jedoch wurde
auf dem Trennpapier kein aufgezeichnetes Bild erzeugt. Als
das einmal durch einen Thermokopf erhitzte Übertragungsmaterial
in Wasser eingeweicht und dann zur Beobachtung herausgenommen
wurde, wurde festgestellt, daß der bedruckte Bereich,
obwohl der nicht bedruckte Bereich des auf Wärme ansprechenden
Übertragungsmaterials I in dem Beispiel herausgelöst
wurde, seine Form beibehielt. Als derselbe Versuch mit dem
auf Wärme ansprechenden Übertragungsmaterial II durchgeführt
wurde, konnte zwischen dem bedruckten Bereich und dem nicht
bedruckten Bereich in dem auf Wärme ansprechenden Übertragungsmaterial
II kein Unterschied festgestellt werden.
Beispiel 5 | |
20%ige wäßrige Rußdispersion | |
15 Teile | |
40%ige Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Emulsion (Erweichungstemperatur: 92°C; Teilchengröße: etwa 5 µm; Molekulargewicht: 100 000) | 60 Teile |
20%ige Paraffinwachsemulsion (Erweichungstemperatur: 80°C; Teilchengröße: etwa 1 µm) | 25 Teile |
(Alle Teile sind Teile der festen Bestandteile) |
Die aus der Mischung der vorstehend angegebenen Bestandteile
bestehende Beschichtungsflüssigkeit wurde mit einer Auftragevorrichtung
auf eine 3,5 µm dicke PET-Folie aufgetragen und
5 min lang bei 70°C getrocknet, wobei ein auf Wärme ansprechendes
Übertragungsmaterial III mit einer 5 µm dicken Druckfarbenschicht
erhalten wurde. Das Vorhandensein von Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Teilchen
in der Druckfarbenschicht wurde
durch Betrachtung mit einem Mikroskop bestätigt.
Das erhaltene, auf Wärme ansprechende Übertragungsmaterial
III wurde in Bänder bzw. Farbbänder mit einer Breite von
6,35 mm zerschnitten, und unter Verwendung des Bandes wurde
in derselben Weise wie in den Beispielen 1 bis 4 ein Drucken
durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Der
Druckzustand wurde durch visuelle Betrachtung bewertet.
Als die Druckfarbenoberfläche des auf Wärme ansprechenden
Übertragungsmaterials III auf die Oberfläche eines Trennpapiers
laminiert und auf dieses ein Drucken ohne "Durchschuß"
mittels der elektronischen Schreibmaschine
durchgeführt wurde, wie es vorstehend gezeigt wurde, wurde
auf dem Trennpapier kein aufgezeichnetes Bild erzeugt. Als
das bedruckte Übertragungsmaterial in Wasser eingeweicht und
zur Beobachtung herausgenommen wurde, wurde festgestellt, daß
der bedruckte Bereich, obwohl der nicht bedruckte Bereich des
auf Wärme ansprechenden Übertragungsmaterials III in diesem
Beispiel herausgelöst wurde, seine Form beibehielt.
Claims (12)
1. Verfahren zur Thermo-Übertragungsaufzeichnung, bei
dem ein auf Wärme ansprechendes Übertragungsmaterial mit
einer auf einem Trägerelement befindlichen, thermisch
übertragbaren Druckfarbenschicht auf ein Aufzeichnungsmaterial
aufgelegt wird und die thermisch übertragbare
Druckfarbenschicht entsprechend einem Muster erhitzt wird,
um dadurch auf dem Aufzeichnungsmaterial ein durch Übertragung
aufgezeichnetes Bild zu erzeugen, wobei die thermisch
übertragbare Druckfarbenschicht eine Schicht enthält,
in der feine Teilchen eines thermisch schmelzbaren Harzes
mit einer Erweichungstemperatur in dem Bereich von 50
bis 160°C enthalten sind, und das auf Wärme ansprechende
Übertragungsmaterial nach dem Erhitzen von dem Aufzeichnungsmaterial
abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Erhitzen mittels eines Thermokopfes erfolgt, wobei
die Zeitdauer von dem Erhitzen bis zu der Abtrennung in
dem Bereich von 1 bis 300 ms liegt, wenn die Temperatur
des Thermokopfes 250 bis 350°C beträgt und daß die Dicke
der thermisch übertragbaren Druckfarbenschicht in dem
Bereich von 1 bis 20 µm liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zeitdauer in dem Bereich von 3 bis 100 ms eingehalten
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zeitdauer in dem Bereich von 20 bis 120 ms eingehalten
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß feine Teilchen des thermisch schmelzbaren Harzes
mit einer Erweichungstemperatur in dem Bereich von 60
bis 150°C eingesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß feine Teilchen des thermisch schmelzbaren Harzes
mit Teilchengrößen in dem Bereich von 0,01 bis 20 µm
eingesetzt werden, die 80 Masse-% oder mehr der gesamten
feinen Teilchen ausmachen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß Teilchengrößen in dem Bereich von 0,1 bis 10 µm eingesetzt
werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der thermisch übertragbaren Druckfarbenschicht ein
thermisch schmelzbares Bindemittel zugesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als thermisch schmelzbares Bindemittel ein Bindemittel
mit einer Erweichungstemperatur in dem Bereich von 40
bis 150°C eingesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ein schmelzbares Bindemittel zugesetzt wird, dessen
Erweichungstemperatur in dem Bereich von 60 bis 140°C liegt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge des thermisch schmelzbaren Bindemittels
so ausgewählt wird, daß ihr Anteil in dem Bereich von
0 bis 400 Masseteilen pro 100 Masseteile der feinen Teilchen
des thermisch schmelzbaren Harzes liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge des thermisch schmelzbaren Bindemittels so
ausgewählt wird, daß ihr Anteil in dem Bereich von 0 bis 200 Masseteilen liegt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die thermisch übertragbare Druckfarbenschicht mit
einer Dicke in dem Bereich von 2 bis 13 µm eingesetzt
wird.
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