DE68928954T2

DE68928954T2 - Farbstoffband

Info

Publication number: DE68928954T2
Application number: DE68928954T
Authority: DE
Inventors: Hirokazu C/O Oki Electr. Ind. Co. Andou; Hiroshi Kikuchi; Hiroka C/O Oki Electr. Ind. Co. Murakawa
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1989-06-05
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2009-06-06
Also published as: DE68924446T2; EP0620120B1; EP0348695A2; EP0620120A1; DE68924446D1; DE68928954D1; EP0348695A3; EP0348695B1; US5017029A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft Farbbänder.

In den letzten Jahren finden kostengünstige Anschlagdrucker, die zum Hochgeschwindigkeitsdrucken fähig sind, eine breite Anwendung als Mensch-Maschine-Schnittstelle, zum Beispiel als peripheres Endgerät in Datenverarbeitungssystemen.
Die Anschlagdrucker, die stets mit hohen Geschwindigkeiten drucken, müssen mit einem großen Datenvolumen umgehen, weshalb es wichtig ist, daß sie zuverlässige Druckköpfe besitzen. Es ist darüber hinaus wünschenswert, daß die Druckdrähte über lange Zeiträume stabil arbeiten, ohne Korrosion oder Verschleiß zu erfahren und ohne das Farbband zu beschädigen. Diese Druckdrähte können aus einer superharten oder einer anderen verschleißfesten Legierung oder aus Ferro-Material, welches leicht zu verarbeiten ist und billig ist, hergestellt sein (Patentanmeldung Kokai Veröffentlichungs-Nr. 59-79766).
Selbst diese Drähte leiden jedoch an dem Hauptnachteil, daß, wenn sie über lange Zeiträume verwendet werden, die Metallbestandteile des Drahtes manchmal chemisch korrodiert werden.
Die Korrosion der Drähte hängt jedoch auch von den Komponenten der Farbe in dem Band ab.
Die schwarze Farbe, die in herkömmlichen Bändern verwendet wird, kann Ruß als Färbungsmaterial enthalten, wie es in der Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs- Nr. 57-60956 offenbart ist, wobei es tatsächlich ein Gemisch von Pflanzenöl- und Mineralöl-Farbenbindemitteln, Ruß und öllöslichen Farbstoffen als Färbungsmaterialien und anderen Komponenten, z. B. Dispersionsmitteln, ist.
Der Ruß enthält normalerweise 2-5 Gewichts-% Asche als Verunreinigungen, zusammen mit Schwefeloxiden und Chloridionen. In Anwesenheit von Feuchtigkeit und Sauerstoff in der Atmosphäre verursachen diese Verunreinigungen die chemische Korrosion der Metallkomponenten der Oberfläche des Druckdrahtes und führen zu schweren Schäden, z. B. Drahtspitzen-Verschleiß und Drahtbruch.
Um diese Probleme zu lösen, wurde Ruß verwendet, der nicht mehr als 1% Verunreinigungen enthält, oder die Verunreinigungen in dem Ruß wurden in dem Herstellungsprozeß des Farbbandes beseitigt. Reiner Ruß ist jedoch sehr teuer. Darüber hinaus führt die Beseitigung der Verunreinigungen während der Herstellung des Farbbandes zu einer Vermehrung der Herstellungsschritte, weshalb die Herstellungskosten des Farbbandes wiederum anstiegen.
Ein weiterer kritischer Faktor des Hochgeschwindigkeitsdruckens ist, daß der Druckkopf und andere bewegliche Teile leicht sein sollten, wie es zum Beispiel im Technical Paper of the Institute of Electronics and Communications Engineers of Japan EPC84-2PP9 offenbart ist. Die obenerwähnten Druckdrähte aus superharter Legierung enthalten 70-85 Gewichtsanteile Wolframkarbid, wobei deren Dichte 13,5-14,5 g/cm³ erreicht. Es ist folglich schwierig, diese Drähte leicht zu machen.
Um Hochgeschwindigkeitsdruck zu realisieren, sind deshalb normale Ferrodruckdrähte mit einer Dichte von etwa 8 g/cm³ zu verwenden. Diese Ferrodrähte sind jedoch nicht so zuverlässig, da sie leicht abschleifen und die Lebensdauer des Druckkopfes kurz ist.
Das Verschleißen der Druckdrähte ist eigentlich ein mechanisches Abschleifen, verursacht durch das Farbband. Zum Beispiel hat der Ruß, der in der schwarzen Farbe in den herkömmlichen Bändern enthalten ist, wie es in der obenerwähnten japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 57-60956 offenbart ist, die gleiche Wirkung wie winzige Polierpulver-Teilchen, und verursacht in Wirklichkeit mechanischen Verschleiß oder "Abrieb" der Oberflächenschicht des Druckdrahtes.
Anstelle von Ruß verwenden manche Bandfarben organische Pigmente, um diesen Verschleiß durch Abrieb zu vermeiden. Die Druckdichte mit Bezug auf die nahe Infrarotstrahlung (Wellenlänge 780-1500 nm) eines durch diese Farben erzeugten Probedrucks ist jedoch schwächer als die einer Probe, die durch Ruß enthaltende Farben erzeugt wird, weiterhin treten daher Probleme auf, die durch Fehler beim Lesen des Druckes mit einem OCR (optischer Zeichenleser) verursacht werden. Die Lebensdauer des Farbbandes war natürlich kürzer, wobei die größere Länge des Bandes, die für die Kompensation notwendig ist, zu höheren Kosten führt. Außerdem war die Farbbandkassette größer, so daß der Drucker als Ganzes größer zu machen war.
Das IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 26, Nr. 2, Juli 1983, New York, USA, Seiten 716-717 offenbart ein Farbband für einen Drucker, das ein Bandsubstrat und eine Farbe enthält, die ein organisches Pigment als Färbungsmaterial enthält, die besagte Farbe enthält 5,0-10,0 Rußgewichtsanteile pro 100 Farbgewichtsanteile.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezweckt, den Nachteil der schweren Korrosion von Druckdrähten zu beseitigen und ein billiges Farbband zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Farbband ohne den Nachteil der niedrigeren Druckdichte im nahen Infrarotbereich zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Farbband zu schaffen, das eine verlängerte Lebensdauer besitzt, während die Farbe immer noch eine gute Fluidität besitzt und während es immer noch möglich ist, das Bandsubstrat einheitlich zu beschichten und zu imprägnieren.
Die vorliegende Erfindung ist in dem unabhängigen Anspruch 1 definiert. Die abhängigen Ansprüche 2 und 3 definieren besondere Ausführungen hiervon.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist die Farbe in dem Farbband pro 100 Farbgewichtsanteile 0,1 bis 10 Gewichtsanteile aus einer oder mehreren der folgenden Zusammensetzungen auf: Thioharnstoff und seine Derivate, Benzotriazol und seine Derivate, Thiazol, Thioamide und Thiosemicarbazid.
In dem ersten Aspekt der Erfindung werden die zu der Farbe hinzugefügten Korrosionsunterdrücker vom Adsorptionstyp (im folgenden auch als Zusätze bezeichnet) auf der Metalloberfläche des Druckdrahtes, der die Korrosion erleidet, physikalisch oder chemisch adsorbiert, dabei wird der die Korrosionsreaktion fördernde Oberflächeninhalt beträchtlich vermindert und die durch die Korrosion verursachten Drahtbrüche oder ähnliches werden erheblich vermindert.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Farbband für einen Drucker mit einem Ferrodruckdraht aus einem Bandsubstrat und einer Farbe hergestellt, die als Färbungsmaterial ein organisches Pigment enthält, wobei die Farbe pro 100 Farbgewichtsanteile 5,0 bis 10,0 Graphitgewichtsanteile enthält, die nicht in Form von Ruß (Carbon Black) vorliegen.
In dem dritten Aspekt der Erfindung enthält das Farbband eine Farbe mit einem organischen Pigment, zu dem Graphit, der normalerweise als ein Festkörperschmiermittel verwendet wird, hinzugefügt ist, um den Verschleiß kraft seiner schmierenden Einwirkung zu vermindern und den Verlust der Druckdichte auszugleichen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist ein Diagramm des Korrosionsfaktors gegen die Dodecyldimethylamin-Konzentration.
Fig. 2 ist eine Zeichnung der Korrosion des Druckdrahtes.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht desselben Teils des Drahtes.
Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Graphitanteil und der Anzahl der Druckanschläge.
Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Anzahl der Druckanschläge und dem PCS-Wert (Druckkontrastsignal).
Fig. 6-9 sind Prinzipdarstellungen der Spitze des Druckdrahtes.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGEN

Die Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungen ausführlicher beschrieben werden. Die unten spezifizierten Anteile sind Gewichtsanteile.
Die Ausführungen und die vergleichenden Beispiele in dem ersten Aspekt der Erfindung werden als erstes beschrieben werden.

Vergleichsbeispiel A1

Ein Farbband wurde aus 30 Anteilen Pflanzenöl und 30 Anteilen Mineralöl als Farbenbindemittel, 15 Anteilen Ruß und 15 Anteilen öllöslicher Farbstoffe als Färbungsmaterialien und 10 Anteilen Sorbitan-Fettsäureester als Dispersionsmittel hergestellt, wie es in der unten angegebenen' Tabelle 1 gezeigt ist. Diese Komponenten wurden in einem Mischer vorgemischt und dann durch 3 Walzen gleichmäßig gemischt. Das Farbbandgewebe war eine Polyamidfaser, z. B. Nylon® 6 oder Nylon® 66, oder eine Polyesterfaser, das in ein endloses Band in Form eines Möbiusschen Bandes von 50 m Länge, 13 mm Breite und 0,12 mm Dicke geformt war. Jedes dieser Bänder war gleichmäßig mit 12 g der obenbeschriebenen Bandfarbe beschichtet und imprägniert. Das erhaltene Farbband wurde dann zusammen mit einem Druckkopf, der Druckdrähte aus einer verschleißfesten Legierung verwendet, in einen Anschlagdrucker geladen und der Drucker wurde betrieben. Die Betriebsbedingungen des Druckers waren 14 kg/mm² Anschlagdruck, 180 Anschläge/s Druckgeschwindigkeit und 30 mm/s Vorschubgeschwindigkeit des Farbbandes. Nachdem jedem Draht erlaubt wurde, 15 Millionen Mal anzuschlagen, wurden die Drähte bei Zimmertemperatur in der Atmosphäre mit noch immer an ihnen anhaftender Bandfarbe für einen Zeitraum von 1 Woche liegengelassen.
Das Ausmaß der Korrosion wurde durch SEM (Rasterelektronenmikroskopie) unter Verwendung eines Elektronenmikroskops gefunden. Eine Kobalt-Analyse wurde vor dem Drucken und 1 Woche nach dem Drucken an den Drähten ausgeführt und die jeweiligen Kobalt-Verhältnisse wurden berechnet. Dieses Verhältnis wird als Korrosionsfaktor bezeichnet, der durch den Ausdruck (Co nach der Korrosion)/(Co vor der Korrosion) gegeben ist.
Der Oberflächenzustand der Druckdrähte wurde ebenfalls unter Verwendung des Elektronenmikroskopes kontrolliert. Im Ergebnis war der Korrosionsfaktor 0,02, wobei festgestellt wurde, daß die Oberfläche eine vielfache Kobalt- Korrosion hatte, wie sie in Fig. 2 und Fig. 3 schematisch gezeigt ist.
Wenn der Drucker ferner veranlaßt wurde, unter Verwendung dieses Druckkopfes weitere 15 Millionen Anschläge zu leisten, brachen mehrere Drähte, wo sie korrodiert waren, ferner fehlten einige Druckbildpunkte.

Vergleichsbeispiel A2

Wie in dem Vergleichsbeispiel A1 wurde durch Mischen von 31 Anteilen Pflanzenöl, 28,99 Anteilen Mineralöl, 15 Anteilen Ruß, 15 Anteilen öllöslichen Farbstoffs, 10 Anteilen Sorbitan-Fettsäureester und 0,01 Anteilen Dodecyldimethylamin als Zusatz, welches ein Amin-Typ ist, eine Farbe erhalten. Diese Farbe wurde verwendet, um ein Farbband herzustellen. Das Band wurde in einen Drucker geladen und betrieben, um die im vergleichenden Beispiel A1 beschriebene Untersuchung auszuführen. Im Ergebnis war der Korrosionsfaktor 0,15. Wenn das Drucken unter den gleichen Bedingungen fortgesetzt wurde, brachen mehrere Drähte, wo sie korrodiert waren, so daß einige Druckbildpunkte fehlten.

Ausführung A1 (nicht gemäß der Erfindung)

Wie in dem vergleichenden Beispiel A1 wurde durch Mischung von 31 Anteilen Pflanzenöl, 28,9 Anteilen Mineralöl, 15 Anteilen Ruß, 15 Anteilen öllöslichen Farbstoffs, 10 Anteilen Sorbitan-Fettsäureester und 0,1 Anteilen Dodecyldimethylamin als Zusatz eine Farbe erhalten. Diese Farbe wurde verwendet, um ein Farbband herzustellen. Das Band wurde in einen Drucker geladen und betrieben, um die im Vergleichsbeispiel A1 beschriebene Untersuchung auszuführen. Im Ergebnis war der Korrosionsfaktor 0,72, d. h. nahe bei 1. Die Kontrolle mit dem Elektronenmikroskop zeigte ebenfalls eine zufriedenstellende Oberfläche mit nahezu keiner Korrosion. Das Drucken wurde dann unter den gleichen Bedingungen fortgesetzt. Es gab keine Drahtbrüche und es wurden keine fehlenden Druckbildpunkte gefunden. Ferner gab es nahezu keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton.

Ausführung A2 (nicht gemäß der Erfindung)

Wie in dem vergleichenden Beispiel A1 wurde durch Mischung von 30 Anteilen Pflanzenöl, 25 Anteilen Mineralöl, 15 Anteilen Ruß, 15 Anteilen öllöslichen Farbstoffs, 10 Anteilen Sorbitan-Fettsäureester und 5 Anteilen Dodecyldimethylamin als Zusatz eine Farbe erhalten. Diese Farbe wurde verwendet, um ein Farbband herzustellen. Das Band wurde in einen Drucker geladen und betrieben, um die im vergleichenden Beispiel A1 beschriebene Untersuchung auszuführen. Im Ergebnis war der Korrosionsfaktor 0,89, d. h. noch näher bei 1. Die Oberflächenkontrolle mit dem Elektronenmikroskop zeigte nahezu keine Korrosion. Das Drucken wurde dann unter den gleichen Bedingungen fortge setzt. Es gab keine Drahtbrüche und es wurden keine fehlenden Druckbildpunkte gefunden.
Anstelle des Dodecyldimethylamin wurden eine oder mehrere der folgenden Zusammensetzungen verwendet: Dodecylamin und Oleilamin, die primäre Amine sind, Dioleinamin, das ein sekundäres Amin ist, und Octadecylmethylamin, das ein tertiäres Amin ist. Es wurden nahezu die gleichen Ergebnisse erhalten.

Ausführung A3 (nicht gemäß der Erfindung)

Wie in dem vergleichenden Beispiel A1 wurde durch Mischung von 25 Anteilen Pflanzenöl, 25 Anteilen Mineralöl, 15 Anteilen Ruß, 15 Anteilen öllöslichen Farbstoffs, 10 Anteilen Sorbitan-Fettsäureester und 10 Anteilen Dodecyldimethylamin als Zusatz eine Farbe erhalten. Diese Farbe wurde verwendet, um ein Farbband herzustellen. Das Band wurde in einen Drucker geladen und betrieben, um die im vergleichenden Beispiel A1 beschriebene Untersuchung auszuführen. Im Ergebnis war der Korrosionsfaktor 0,94. Die Oberflächenkontrolle mit dem Elektronenmikroskop zeigte ebenfalls nahezu keine Korrosion. Das Drucken wurde dann unter den gleichen Bedingungen fortgesetzt. Es gab keine Drahtbrüche und es wurden keine fehlenden Druckbildpunkte gefunden. Ferner gab es nahezu keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton.

Ausführung A4 (nicht gemäß der Erfindung)

Abgesehen von der Verwendung von 13 Anteilen öllöslichen Farbstoffs und 12 Anteilen Dodecyldimethylamin war das Verfahren das gleiche wie in der Ausführung A3. Es wurde ein Korrosionsfaktor von 0,95 gefunden, und die Oberflächenkontrolle mit dem Elektronenmikroskop zeigte nahezu keine Korrosion. Es gab keine Drahtbrüche und es wurden keine fehlenden Druckbildpunkte gefunden. Ferner gab es keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung des gegen die Konzentration des Dodecyldimethylamin graphisch dargestellten Korrosionsfaktors, basierend auf den Ergebnissen von dem vergleichenden Beispiel A1 bis zu der Ausführung A4. Es ist aus dieser Figur ersichtlich, daß, wenn mehr Dodecylamin hinzugefügt ist, sich der Korrosionsfaktor des Druckdrahtes zusammen mit seiner Konzentration vergrößert und schnell gegen 1 strebt. Oberhalb von 10 Anteilen des Zusatzes erfolgt jedoch eine kleine weitere Zunahme des Korrosionsfaktors.

Ausführung A5

Das Dodecyldimethylamin der Ausführung A2 wurde durch 5 Anteile Thioharnstoff ersetzt, ansonsten war das Verfahren genau dasselbe. Es wurde ein Korrosionsfaktor von 0,82 gefunden, und die Oberflächenkontrolle mit dem Elektronenmikroskop zeigte ebenfalls nahezu keine Korrosion. Ferner gab es keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton. Die gleiche Untersuchung wurde mit Derivaten des Thioharnstoffs anstelle von Thioharnstoff wiederholt, wobei ähnliche Ergebnisse erhalten wurden.

Ausführung A6

Das Dodecyldimethylamin der Ausführung A2 wurde durch 5 Anteile Benzotriazol ersetzt, ansonsten war das Verfahren genau dasselbe. Es wurde ein Korrosionsfaktor von 0,87 gefunden, und die Oberflächenkontrolle mit dem Elektronenmikroskop zeigte ebenfalls nahezu keine Korrosion.
Ferner gab es keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton. Die gleiche Untersuchung wurde mit Derivaten des Benzotriazol anstelle von Benzotriazol wiederholt, wobei ähnliche Ergebnisse erhalten wurden.

Ausführung A7

Das Dodecyldimethylamin der Ausführung A2 wurde durch 5 Anteile Thiazol ersetzt, ansonsten war das Verfahren genau dasselbe. Es wurde ein Korrosionsfaktor von 0,86 gefunden, und die Oberflächenkontrolle mit dem Elektronenmikroskop zeigte nahezu keine Korrosion. Ferner gab es keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton.

Ausführung A8

Das Dodecyldimethylamin der Ausführung A2 wurde durch 5 Anteile Thioamide ersetzt, ansonsten war das Verfahren genau dasselbe. Es wurde ein Korrosionsfaktor von 0,79 gefunden, und die Oberflächenkontrolle mit dem Elektronenmikroskop zeigte nahezu keine Korrosion. Ferner gab es keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton.

Ausführung A9

Das Dodecyldimethylamin der Ausführung A2 wurde durch 5 Anteile Thiosemicarbazid ersetzt, ansonsten war das Verfahren genau dasselbe wie in der Ausführung A2. Es wurde ein Korrosionsfaktor von 0,81 gefunden, und die Oberflächenkontrolle mit dem Elektronenmikroskop zeigte nahezu keine Korrosion. Ferner gab es keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton.
Aus der obigen Beschreibung und den Ergebnissen der Tabelle geht hervor, daß, wenn Dodecyldimethylamin durch Thioharnstoff oder seine Derivate, Benzotriazol oder seine Derivate, Thiazol, Thioamide oder Thiosemicarbazide ersetzt ist, es einige Abweichungen der Ergebnisse gibt, aber der Korrosionsfaktor ist noch immer nahe bei 1 und zufriedenstellend. Tabelle 1
*nicht gemäß der Erfindung (Einheiten sind Gewichtsanteile)

Ausführung A10

Die 5 Anteile des Zusatzes in den obigen Ausführungen A5- A9 waren jeweils um 0,1 Anteile vermindert, wobei das gleiche Verfahren wie in Ausführung A1 ausgeführt wurde. Im Ergebnis war der Korrosionsfaktor nahezu derselbe wie in der Ausführung A1. Die Oberflächenkontrolle mit dem Elektronenmikroskop enthüllte eine sehr kleine Menge an Korrosion, in dem nachfolgenden Drucken traten jedoch keine Drahtbrüche auf und es wurden keine fehlenden Druckbildpunkte gefunden.

Ausführung A11

5 Anteile Thioharnstoff wurden zu 5 Anteilen Dodecyldimethylamin hinzugefügt, ansonsten war das Verfahren genau das gleiche wie in Ausführung A2. Es wurde ein Korrosionsfaktor von 0,94 gefunden, ferner zeigte die Oberflächenkontrolle mit dem Elektronenmikroskop nahezu keine Korrosion. Weiterhin gab es keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton.
Wenn ferner zwei oder mehr der obigen Zusätze verwendet wurden, war die Korrosion der Druckdrähte immer noch vermindert und es wurde immer noch ein zufriedenstellendes Ergebnis ohne irgendeine Verschlechterung der Druckqualität erhalten.
Die in der obigen Beschreibung als Beispiele angegebenen verschiedenen Zusätze werden im allgemeinen als Korrosionsunterdrücker des Adsorptionstyps bezeichnet. Es ist selbstverständlich offensichtlich, daß ähnliche Ergebnisse erhalten werden, wenn andere Korrosionsunterdrücker des Adsorptionstyps verwendet werden.
Gemäß den obenbeschriebenen Ausführungen A1 bis All vermindert die Beimischung von Korrosionsunterdrückern des Adsorptionstyps, z. B. Aminen, Thioharnstoff oder seiner Derivate, Benzotriazol oder seiner Derivate, Thiazol, Thioamide oder Thiosemicarbizide, mit Bandfarbe die aus der Farbe resultierende Korrosion des Druckdrahtes beträchtlich, verlängert die Lebensdauer der Druckköpfe und vergrößert die Zuverlässigkeit. Die Materialkosten des Bandes werden ebenfalls verringert, Druckfehler werden beseitigt und die Druckqualität ist stark verbessert.
Die Ausführungen und vergleichenden Beispiele in dem zweiten Aspekt der Erfindung werden jetzt beschrieben.

Vergleichsbeispiel B1

Eine Bandfarbe wurde aus 30 Anteilen Pflanzenöl und 30 Anteilen Mineralöls als Farbenbindemittel, 15 Anteilen eines kondensierten polyzyklischen organischen Pigments (Pariogen Black® K0084, hergestellt durch die BASF AG) und 15 Anteilen eines öllöslichen Farbstoffs als Färbungsmaterialien und 10 Anteilen Sorbitan-Fettsäureester als Dispersionsmittel hergestellt, wie es in der unten angegebenen Tabelle 2 gezeigt ist.
Diese Komponenten wurden in einem Mischer vorgemischt und dann durch 3 Walzen gleichmäßig gemischt. Das Farbbandgewebe war eine Polyamidfaser, z. B. Nylon® 6 oder Nylon® 66, oder eine Polyesterfaser, das in ein endloses Band in Form eines Möbiusschen Bandes von 50 m Länge, 13 mm Breite und 0,12 mm Dicke geformt war. Jedes dieser Bänder war gleichmäßig mit 12 g der obenbeschriebenen Bandfarbe beschichtet und imprägniert. Das erhaltene Farbband wurde dann zusammen mit einem Ferrodruckdrähte verwendenden Druckkopf in einen Anschlagdrucker geladen und der Drukker wurde betrieben. Die Betriebsbedingungen des Druckers waren 14 kg/mm² Anschlagdruck, 180 Anschläge/s Druckgeschwindigkeit und 30 mm/s Vorschubgeschwindigkeit des Farbbandes. Nachdem jedem Draht erlaubt wurde, 20 Millionen Mal anzuschlagen, wurde das Farbband umgetauscht, um den Farbverbrauch konstant zu halten.
Die Abhängigkeit der Druckdichte (PCS-Wert) von der Anzahl der Druckanschläge wurde jedesmal untersucht, wenn das Farbband 2 Millionen Mal durch die Druckdrähte angeschlagen worden ist. Die Druckdichte wurde durch einen PCM-II®-Druckdichtemesser, hergestellt von Macbeth Ltd., gemessen, während der PCS-Wert unter Verwendung eines B- Filters (für die optische Zeichenerkennung) berechnet wurde. Ein PCS-Wert von 1,0 entspricht reinem Schwarz und 0,0 reinem Weiß. Es ist bekannt, daß mit einer OCR-Vorrichtung, die bei einer Wellenlänge von 950 nm arbeitet, bei einem PCS-Wert von 0,3 oder weniger Fehler auftraten, so daß dieser Wert genommen wurde, um die Lebensdauer des Bandes anzugeben.
Wie in Fig. 5(a) gezeigt ist, war bei etwa 8 Millionen Anschlägen der PCS-Wert 0,3.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wurde der Verschleiß der Druckdrähte durch Messung der Abnahme der Länge Ah in Mikrometer-Einheiten entlang der Mittelachse der Druckdrähte 1, 2 vor und nach der Untersuchung untersucht (Δh wird als Verschleißtiefe in axialer Richtung der Druckdrähte bezeichnet). Ferner wurden die Abweichungen in der Form der Spitze der Druckdrähte mit einem Elektonenmikroskop beobachtet. Es wurde festgestellt, daß nach 100 Millionen Anschlägen die Verschleißtiefe in axialer Richtung 7 um) war. Wie in Fig. 7 zu sehen ist, gab es keine makroskopische Veränderung der Form der Spitze und keine fehlenden Druckbildpunkte.

Ausführung B1

Eine Farbe wurde wie in dem vergleichenden Beispiel B1 durch Mischen von 30 Anteilen Pflanzenöl, 30 Anteilen Mineralöl, 12 Anteilen Pariogen Black® K0084, 15 Anteilen öllöslichen Farbstoffs, 3 Anteilen Graphit, der nicht in Form von Ruß vorlag, mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5,0 um und 10 Anteilen Sorbitan-Fettsäureesters vorbereitet. Ein Farbband wurde aus dieser Farbe hergestellt. Das Band wurde dann in einen Drucker geladen und der Drucker wurde betrieben, um eine Untersuchung ähnlich zu der des Vergleichsbeispiels B1 auszuführen. Wie in Fig. 5(b) gezeigt ist, war bei etwa 12 Millionen Anschlägen der PCS-Wert 0,3, was deshalb die Lebensdauer des Bandes ist.
Nach 100 Millionen Anschlägen war ferner die Verschleißtiefe 8 um, wobei es keine makroskopische Veränderung der Form der Spitze oder fehlende Druckbildpunkte gab.

Ausführung B2

Eine Farbe wurde durch Mischen von 30 Anteilen Pflanzenöl, 30 Anteilen Mineralöl, 10 Anteilen Pariogen Black® K0084, 15 Anteilen öllöslichen Farbstoffs, 5 Anteilen Graphit, der nicht in Form von Ruß vorlag, mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5,0 um und 10 Anteilen Sorbitan-Fettsäureesters vorbereitet. Aus dieser Farbe wurde ein Farbband hergestellt. Das Band wurde dann in einen Drucker geladen, und der Drucker wurde betrieben, um eine Untersuchung ähnlich zu der der Ausführung B1 auszuführen. Wie in Fig. 5(c) gezeigt ist, war bei etwa 15 Millionen Anschlägen der PCS-Wert 0,3, was deshalb die Lebensdauer des Bandes ist.
Nach 100 Millionen Anschlägen war die Verschleißtiefe 8 um, es gab keine makroskopische Veränderung der Form der Spitze und es gab keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton. Ferner gab es keine Abweichung in der Fluidität der Farbe.

Ausführung B3

Eine Farbe wurde durch Mischen von 30 Anteilen Pflanzenöl, 30 Anteilen Mineralöl, 8 Anteilen Pariogen Black® K0084, 15 Anteilen öllöslichen Farbstoffs, 7 Anteilen Graphit, der nicht in Form von Ruß vorlag, mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5,0 um und 10 Anteilen Sorbitan-Fettsäureester vorbereitet. Aus dieser Farbe wurde ein Farbband hergestellt. Das Band wurde dann in einen Drucker geladen und der Drucker wurde betrieben, um eine Untersuchung ähnlich zu der der Ausführung B1 auszuführen.
Wie in Fig. 5(d) gezeigt ist, war bei etwa 17 Millionen Anschlägen der PCS-Wert 0,3, was deshalb die Lebensdauer des Bandes ist.
Nach 100 Millionen Anschlägen war die Verschleißtiefe 7 um, es gab keine makroskopische Veränderung der Form der Spitze und es gab keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton. Ferner war die Fluidität der Farbe zufriedenstellend.

Ausführung B4

Eine Farbe wurde durch Zusatz von 5 Anteilen Pariogen Black® K0084 und 10 Anteilen Graphit, der nicht in der Form von Ruß vorlag, mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5,0 um vorbereitet, die anderen Bestandteile sind dieselben wie in der Ausführung B3. Wie in Fig. 5(e) gezeigt ist, war bei etwa 20 Millionen Anschlägen der PCS-Wert 0,3, was deshalb die Lebensdauer des Bandes ist.
Nach 100 Millionen Anschlägen war die Verschleißtiefe 7 um, es gab keine makroskopische Veränderung der Form der Spitze und es gab keine Verschlechterung der Druckqualität in Hinsicht sowohl auf Klarheit als auch auf den Farbton. Die Fluidität der Farbe veränderte sich ein wenig, was aber im Gebrauch kein Problem darstellte.

Vergleichendes Beispiel B2

Eine Farbe wurde durch Zusatz von 3 Anteilen Pariogen Black® K0084 und 12 Anteilen Graphit, der nicht in Form von Ruß vorlag, mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5,0 um vorbereitet, die anderen Bestandteile sind dieselben wie in Ausführung B3. In diesem Fall war die Fluidität der Farbe schlecht, wobei festgestellt wurde, daß es unmöglich war, das Farbbandsubstrat gleichmäßig zu beschichten und zu imprägnieren.
Fig. 4 zeigt die Anzahl an Druckanschlägen, bei der der PCS-Wert 0,3 war, auf der senkrechten Achse gegen die Konzentration des Graphits, der nicht in Form von Ruß vorlag, auf der waagerechten Achse, basierend auf den vorangehenden Ergebnissen. Aus dieser Figur ist zu sehen, daß sich die Lebensdauer des Bandes mit der Konzentration des Graphits, der nicht in Form von Ruß vorlag, vergrößert, wobei sie mit dem Zusatz von 5 Anteilen Graphit, der nicht in Form von Ruß vorlag, etwa verdoppelt ist. Bei 10 Anteilen Graphit ist die Lebensdauer etwa 2,5 mal größer. Oberhalb von 10 Anteilen ist die Fluidität der Farbe jedoch schlecht, wobei es unmöglich war, das Bandsubstrat gleichmäßig zu beschichten und zu imprägnieren.
Wenn ferner dieselben Untersuchungen mit Graphit, der nicht in Form von Ruß vorlag, mit einer mittleren Teilchengröße von 1,0 um, 3,0 um oder 7,0 um anstelle von 5,0 um wie oben ausgeführt wurden, wurden nahezu identische Ergebnisse erhalten.

Vergleichsbeispiel B3

Ein Farbband wurde durch Zusatz von 30 Anteilen Pflanzenöl, 30 Anteilen Mineralöl, 12 Anteilen Pariogen Black® K0084, 15 Anteilen öllöslichen Farbstoffs, 3 Anteilen Ruß und 10 Anteilen Sorbitan-Fettsäureester vorbereitet, das restliche Verfahren war das gleiche wie in Ausführung B1. Das Band wurde in einen Drucker geladen und der Drucker wurde betrieben. Bei etwa 12 Millionen Anschlägen war der PCS-Wert 0,3, was deshalb die Lebensdauer des Bandes ist. Nach 100 Millionen Anschlägen erreichte die Verschleißtiefe in der axialen Richtung 29 um. Ferner gab es, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, eine schwache Veränderung der Form der Spitze, aber fehlende Druckbildpunkte wurden nicht gefunden.

Vergleichsbeispiel B4

Ein Farbband wurde durch Zusatz von 10 Anteilen Pariogen Black® K0084 und 5 Anteilen Ruß vorbereitet, das restliche Verfahren war das gleiche wie in Ausführung B3. Nach der Untersuchung war bei 16 Millionen Anschlägen der PCS- Wert 0,3, was deshalb die Lebensdauer des Bandes ist.
Nach 100 Millionen Anschlägen erreichte die Verschleißtiefe 86 um. Ferner war die Spitze abgeschrägt, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Bei verschiedenen Gelegenheiten wurde das Farbband beschädigt und verschiedene Drähte brachen, wenn sie im Band hängenblieben.

Vergleichsbeispiel B5

Ein Farbband wurde durch Zusatz von 5 Anteilen Pariogen Black® K0084 und 10 Anteilen Ruß vorbereitet, das restliche Verfahren war das gleiche wie in Ausführung B3. Bei 19 Millionen Anschlägen war der PCS-Wert 0,3, was deshalb die Lebensdauer des Bandes ist.
Nach 100 Millionen Anschlägen erreichte die Verschleißtiefe 145 um. Ferner war die Spitze abgeschrägt und bei verschiedenen Gelegenheiten wurde das Farbband beschädigt.
In den obigen Ausführungen wurden ähnliche Ergebnisse erhalten, wenn andere organische Pigmente anstelle von Pariogen Black® K0084 verwendet wurden, z. B. kondensierte polyzyklische Farbstoffe, Azofarbstoffe, Phthalocyaninfarbstoffe und Farblack. Tabelle 2
Wie oben beschrieben worden ist, vermindert gemäß den obenbeschriebenen Ausführungen B1 bis B4 die Beimischung von 5,0-10,0 Graphitgewichtskonzentrationsanteilen mit den Bandfarben, die organische Pigmente enthalten, den Verschleiß in Anschlagdruckern mit Ferrodraht-Hochgeschwindigkeits-Druckköpfen beträchtlich und verbessert die Druckdichte-Eigenschaften im nahen Infrarot-Wellenlängengebiet beträchtlich. Es gibt folglich bei weitem weniger Fehler, wenn der Druck mit OCR-Vorrichtungen gelesen wird, welche verwendet werden, um Informationen in Computer einzugeben, usw., wobei folglich eine stabile Eingabe erreicht werden kann. Ferner wird die Lebenszeit des Bandes beträchtlich verlängert.
Selbstverständlich bietet diese Erfindung die obigen Ergebnisse nicht nur in Punkt-Anschlagdruckern, sondern auch in anderen Anschlagdrucker-Typen, z. B. in Typenraddruckern.

Claims

1. Farbband für einen Drucker mit einem Ferrodruckdraht, das ein Bandsubstrat und eine Farbe aufweist, die als Färbungsmaterial ein organisches Pigment enthält, wobei die Farbe pro 100 Farbgewichtsanteile 5,0 bis 10,0 Graphitgewichtsanteile enthält, die nicht in der Form von Ruß (Carbon Black) vorliegen.

2. Farbband nach Anspruch 1, bei dem die Farbe pro 100 Farbgewichtsanteile 0,1 bis 10 Gewichtsanteile eines Korrosionsunterdrückers vom Adsorptionstyp aufweist.

3. Farbband nach Anspruch 2, bei dem der Korrosionsunterdrücker vom Adsorptionstyp aus einer oder mehreren der folgenden Zusammensetzungen besteht: Thioharnstoff und seine Derivate, Benzotriazol und seine Derivate, Thiazol, Thioamide und Thiosemicarbazid.