EP0039516A2 - Aufzeichnungsträger für Registriergeräte - Google Patents

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EP0039516A2
EP0039516A2 EP81103406A EP81103406A EP0039516A2 EP 0039516 A2 EP0039516 A2 EP 0039516A2 EP 81103406 A EP81103406 A EP 81103406A EP 81103406 A EP81103406 A EP 81103406A EP 0039516 A2 EP0039516 A2 EP 0039516A2
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EP
European Patent Office
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layer
record carrier
metal
carrier according
protective layer
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EP0039516B1 (de
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Richard Dr. Dipl.-Chem. Höhn
Werner Jung
Gerhard Dipl.-Ing. Winter
Siegfried Dr. Dipl.-Phys. Woerner
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/24—Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
    • B41M5/245—Electroerosion or spark recording

Definitions

  • the invention relates to a recording medium for recording devices according to the preamble of the main claim.
  • a record carrier is described, for example, in DE-PS 1 945 939, aluminum being applied as a metal covering to a tape-like carrier made of paper.
  • a certain proportion of the total amount of aluminum in the covering has been converted into aluminum oxide and / or aluminum oxide hydrate, which results in a more stable registration layer.
  • CH-PS 301 000 a tape-shaped recording medium for registering measuring instruments is described, which has a thin protective layer covering it on a metal coating not specified in order to increase its resistance.
  • Protective layer can be, for example, a quartz or paraffin layer produced by condensation from the vapor phase, or oils of molecular strength can also be vapor-deposited as a protective layer.
  • a polystyrene lacquer layer as a protective layer.
  • the protective layer serves, as in the first-mentioned publication, to increase the resistance of the registration layer, in particular against decomposition by atmospheric humidity.
  • the recording medium according to the invention for recording devices with the characterizing features of the main claim has the advantage that in the context of a completely new application in the area of its surface with respect to the coefficient of friction and the resistance changed metal layers are used, whereby a mechanical Damage to the surface of the record carrier in the form of scratches or scratches during the writing process is avoided. Due to its structure, the applied sliding layer represents only a limited electrical resistance between the writing electrode and the metal layer, so that the writing properties are practically not impaired.
  • the measures listed in the subclaims permit advantageous configurations of the record carrier specified in the main claim.
  • the subsequent application of a hydrophobic layer to the surface of the metal coating has proven particularly useful.
  • the surface of the hydrophobic protective layer can again be hydrophilized with a shallow depth of penetration, most simply by post-treatment with oxygen.
  • Such a hydrophilized surface of the protective layer facilitates manual labeling of the recording medium, in particular with aqueous recording media.
  • Another advantageous surface protection for the metal layer consists in applying metal soaps, as a result of which the metal coating also has a hydrophobic property.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and explained in more detail in the following description.
  • the figure shows a recording medium with a sliding layer on the surface of the metal covering.
  • 10 denotes a tape or sheet-shaped carrier made of paper or plastic for use as a recording medium in a registration device.
  • a lacquer layer 11 and then a metal layer 12 are first applied to the carrier 10.
  • the metal layer is preferably made of aluminum and is vacuum-deposited. Instead of aluminum, zinc and / or cadmium, for example, can also be used as the covering metal.
  • the metal covering 12 has a sliding layer 13 with interruptions 13 'on its surface.
  • the sliding layer 13 has an average thickness of 10 to 1000 A, preferably 100 to 200 1.
  • the term "average thickness” stands for a discontinuous layer with sections of different thickness and with interruptions 13 '.
  • the molecules of the lubricant can be larger than 10 ⁇ , but the sliding layer in the schematic figure is essentially drawn with a uniform thickness.
  • Even sliding layer materials with very high insulation values form a layer with limited electrical resistance with this structure.
  • a completely closed layer affects the writing properties at least in the upper range of the specified thickness limits.
  • the writing voltages between the electrode (not shown) and the metal covering are between 15 and 60 volts (DC voltage).
  • the sliding layer is e.g. manufactured in that an additional hydrophobic layer 13 is applied to the metal covering 12.
  • This can be more advantageous; consist of hexamethyldisiloxane (HDMS), but a layer made of hexafluoropropylene (HPF) or polytetrafluoroethylene (PTFE) is also suitable.
  • these aforementioned sliding layers can be deposited in a particularly simple manner from the vapor phase on the metal layer 12 and polymerized in a glow discharge. Evaporation in the manner of the known screen printing method is suitable for producing a specific structure.
  • the polymerization can take place by means of an independent or dependent, gas-reinforced discharge maintained by glow emission electrons. As a rule, it should be more expedient to use a dependent glow discharge, because lower operating voltages can be used than with an independent glow discharge and because the lower operating voltage in a metal vapor deposition system is easier to master for insulation reasons.
  • the surface of the sliding layer 13 is hydrophilized, for example by additionally exposing it to oxygen towards the end of the polymerization process, which results in an inorganic, quartz-like, hydrophilic surface on the surface of the protective layer trains which can be written on with ink, felt pens and the like.
  • Another advantageous sliding layer 13 consists of a hydrophobic metal soap layer. Trials have shown that this is also a stable layer with very good sliding properties.
  • Metal soaps are normally in colloidal form and are subsequently applied to the evaporated metal layer in a separate process, preferably mechanically. Aluminum layers or sodium soap with layer thicknesses in the order of magnitude of 100 X are particularly suitable as sliding layers.
  • the mechanical application of the soaps makes it particularly easy to achieve the discontinuous structure of the sliding layer 13.
  • the sliding properties of layer 13 can fluctuate within limits, depending on the contact pressure, Material and writing speed of the electrodes. The assessment is based on the degree of traces and damage to the sliding layer under defined conditions, for example using a so-called densitometer.
  • the record carrier according to the invention in particular in the specification as aluminum recording metal paper, has a considerably increased resistance to grinding and scratch marks compared to known record carriers, which arise when writing to the record carrier due to the electrodes sliding on it and disturb the overall optical impression.
  • the electrodes also slide over the recording medium when they are de-energized, that is to say do not write, and, depending on the surface quality of the recording medium, leave the grinding and scratching marks to be avoided.
  • a separate sliding layer 13 can be applied to the metal covering 12 in the frame and at the same time with a previously existing work step, in a particularly simple and advantageous manner either in the vapor deposition system itself directly behind the evaporation station for the metal coating 12 or in a rewinding and testing device or in a cutting and assembly device.
  • the system parts mentioned are constructed in a known and conventional manner and need not be explained and illustrated in the context of the present invention.

Landscapes

  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

Es wurde ein Aufzeichnungsträger für Registriergeräte vorgeschlagen, welcher auf einem bandförmigen Träger aus Papier oder Kunststoff einen aufgedampften, ausbrennfähigen Aluminiumbelag besitzt, welcher an seiner den Schreibelektroden zugewandten Oberfläche zur Vermeidung von Schleif- und Kratzspuren durch die aufliegenden Elektroden mit einer gut gleitfähigen Schicht versehen ist. Diese kann als hydrophobe oder auch als hydrophile Schicht ausgebildet sein.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Aufzeichnungsträger für Registriergeräte nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiger Aufzeichnungsträger ist beispielsweise in der DE-PS 1 945 939 beschrieben, wobei Aluminium als Metallbelag auf einen bandförmigen Träger aus Papier aufgebracht ist. Zur Erhöhung der chemischen Beständigkeit des Metallbelages ist von der gesamten Aluminiummenge des Belages ein bestimmter Anteil in Aluminiumoxid und/oder Aluminiumoxidhydrat umgewandelt, wodurch sich eine beständigere Registrierschicht ergibt.
  • Weiterhin ist in der CH-PS 301 000 ein bandförmiger Aufzeichnungsträger für registrierende Meßinstumente beschrieben, welcher auf einem nicht näher spezifizierten Metallbelag eine diesen bedeckende dünne Schutzschicht zur Erhöhung seiner Beständigkeit aufweist. Bei dieser bekannten Schutzschicht kann es sich beispielsweise um eine durch Kondensation aus der Dampfphase hergestellte Quarz- oder Paraffinschicht handeln oder es können auch Öle in molekularer Stärke als Schutzschicht aufgedampft sein. Weiterhin ist dort vorgeschlagen worden, als Schutzschicht eine Lackschicht aus Polystyrol zu verwenden. Die Schutzschicht dient ebenso wie bei der erstgenannten Veröffentlichung einer Erhöhung der Beständigkeit der Registrierschicht, insbesondere gegen Zersetzung durch die Luftfeuchtigkeit.
  • Schließlich ist es aus der DE-OS 2 263*480 bekannt, als Schutz gegen mechanische und/oder chemische Einflüsse auf einem Substrat eine hydrophobe Schutzschicht aufzubringen durch Niederschlag und Polymerisation von Polysiloxanen in einer elektrischen Glimmentladung. Eine siliziumorganische Verbindung wird dabei als Dampf in eine Vakuumanlage eingeführt und durch eine Glimmentladung auf dem Substrat polymerisiert. Als Vorteil dieser bekannten Schutzschicht ist deren relativ hohe mechanische Härte und ihre gute Haftfähigkeit bekannt, wodurch sich eine Verbesserung des mechanischen Oberflächenschutzes bei gleichzeitig verringertem Reibungskoeffizienten und guten Gleiteigenschaften ergibt. Die Schutzschicht wird vorgeschlagen zur Verwendung bei optischen Teilen wie Spiegeln oder Linsen als Schutz gegen chemische und/oder mechanische Beschädigungen.
    • Vorteile der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Aufzeichnungsträger für Registrier--geräte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches besitzt den Vorteil, daß im Rahmen einer völlig neuen Anwendung im Bereich ihrer Oberfläche hinsichtlich des Reibungskoeffizienten und der Beständigkeit veränderte Metallschichten Verwendung finden, wobei eine mechanische Beschädigung der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers in Form von Kratz- oder Schleifspuren beim Schreibvorgang vermieden wird. Die aufgebrachte Gleitschicht stellt aufgrund ihrer Struktur nur einen begrenzten elektrischen Widerstand zwischen Schreibelektrode und Metallschicht dar, so daß die Schreibeigenschaften praktisch nicht beeinträchtigt werden.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des im Hauptanspruch angegebenen Aufzeichnungsträgers möglich. Hierbei hat sich das nachträgliche Aufbringen einer hydrophoben Schicht auf die Oberfläche des Metallbelages besonders bewährt. Wenn beabsichtigt ist, den Aufzeichnungsträger auch zusätzlich manuell zu beschriften kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindung die hydrophobe Schutzschicht an ihrer Oberfläche wiederum mit geringer Eindringtiefe hydrophiliert werden, am einfachsten durch eine Nachbehandlung mit Sauerstoff. Eine derart hydrophilierte Oberfläche der Schutzschicht erleichtert das manuelle Beschriften des Aufzeichnungsträgers, insbesondere mit wässrigen Aufzeichnungsmitteln. Ein anderer vorteilhafter Oberflächenschutz für die Metallschicht besteht im Aufbringen von Metallseifen, wodurch der Metallbelag ebenfalls hydrophobe Eigenschaft erhält.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Aufzeichnungsträger mit einer Gleitschicht auf der Oberfläche des Metallbelages.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispieles
  • In der Figur ist mit 10 ein band- oder blattförmiger Träger aus Papier oder Kunststoff bezeichnet zur Verwendung als Aufzeichnungsträger in einem Registriergerät. Auf den Träger 10 ist zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit und zur Erzielung eines optischen Kontrastes zunächst eine Lackschicht 11 und hierauf eine Metallschicht 12 aufgebracht. Die Metallschicht besteht vorzugsweise aus Aluminium und ist im Vakuum aufgedampft. Anstelle von Aluminium kann als Belagmetall beispielweise auch Zink und/oder Cadmium verwendet werden.
  • Zur Verringerung der Schleif- und Kratzspurempfindlichkeit weist der Metallbelag 12 an seiner Oberfläche eine Gleitschicht 13 mit Unterbrechungen 13' auf. Die Gleitschicht 13 hat eine mittlere Dicke von 10 bis 1000 A vorzugsweise von 100 bis 200 1. Der Ausdruck "mittlere Dicke" steht für eine diskontinuierliche Schicht mit Abschnitten unterschiedlicher Dicke und mit Unterbrechungen 13'. Bei einer mittleren Schichtdicke von z.B. 10 A können dabei die Moleküle des Gleitstoffes größer als 10 Å sein, dennoch ist die Gleitschicht in der schematischen Figur im wesentlichen mit gleichmäßiger Dicke gezeichnet. Selbst Gleitschicht-Stoffe mit sehr hohen Isolationswerten bilden bei dieser Struktur eine Schicht mit begrenztem elektrischem Widerstand. Eine ganz geschlossene Schicht beeinträchtigt zumindest im oberen Bereich der angegebenen Dicken-Grenzwerte die Schreibeigenschaften. Die Schreibspannungen zwischen der nicht gezeichneten Elektrode und dem Metallbelag liegen zwischen 15 und 60 Volt (Gleichspannung).
  • Die Gleitschicht ist beim Ausführungsbeispiel z.B. dadurch hergestellt, daß auf den Metallbelag 12 eine zusätzliche hydrophobe Schicht 13 aufgebracht ist. Diese kann vorteilhafter-; weise aus Hexamethyldisiloxan (HDMS) bestehen, jedoch eignet sich auch eine Schicht aus Hexafluorpropylen (HPF) oder aus Polytetrafluoräthylen (PTFE). Diese zuvor genannten Gleitschichten lassen sich verfahrensmäßig in besonders einfacher Weise aus der Dampfphase auf der Metallschicht 12 niederschlagen und in einer Glimmentladung polymerisieren. Zur Erzeugung einer bestimmten Struktur eignet sich das Ausdampfen nach Art des bekannten Siebdruckverfahrens. Die Polymerisation kann dabei mittels einer selbständigen oder unselbständigen, durch Glühemissionselektronen unterhaltenen, gasverstärkten Entladung erfolgen. In der Regel dürfte es zweckmäßiger sein eine unselbständige Glimmentladung zu benutzen,.weil hierbei niedrigere Betriebsspannungen verwendbar sind als bei einer selbständigen Glimmentladung und weil die niedrigere Betriebsspannung in einer Metallbedampfungsanlage aus isoliertechnischen Gründen leichter zu beherrschen ist.
  • Im Bedarfsfall ist es zur Verbesserung der manuellen Beschreibbarkeit des Aufzeichnungsträgers zweckmäßig, wenn die Gleitschicht 13 an ihrer Oberfläche hydrophiliert wird, beispielsweise indem sie gegen Ende des Polymerisationsvorganges zusätzlich einem Sauerstoffeinfluß ausgesetzt wird, wodurch sich an der Oberfläche der Schutzschicht eine anorganische, quarzähnliche, hydrophile Oberfläche ausbildet, welche mit Tinte, Filzschreiber und dergl. beschreibbar ist.
  • Eine andere vorteilhafte Gleitschicht 13 besteht aus einer hydrophoben Metallseifenschicht. Versuche haben gezeigt, daß diese auch eine beständige Schicht mit sehr guten Gleiteigenschaften darstellt. Metallseifen liegen normalerweise in kolloider Form vor und werden nachträglich in einem gesonderten Prozess, vorzugsweise mechanisch, auf die aufgedampfte Metallschicht aufgebracht. Als Gleitschichten eignen sich hierbei insbesondere Aluminiumseife oder Natriumseife mit Schichtdicken in der Größenordnung von 100 X. Durch das mechanische Aufbringen der Seifen erreicht man besonders einfach die diskontinuierliche Struktur der Gleitschicht 13. Die Gleiteigenschaft der Schicht 13 kann dabei in Grenzen schwanken, je nach Auflagedruck, Material und Schreibgeschwindigkeit der Elektroden. Die Beurteilung erfolgt über den Grad der auftretenden Spuren und Verletzungen der Gleitschicht bei definierten Bedingungen z.B. mittels eines sogenannten Densitometers.
  • Der erfindungsgemäße Aufzeichungsträger, insbesondere in der Spezifikation als Aluminium-Registriermetallpapier, besitzt eine gegenüber bekannten Aufzeichnungsträgern wesentlich erhöhte Beständigkeit gegen Schleif- und Kratzspuren, welche beim Beschreiben des Aufzeichungsträgers durch die auf ihm gleitenden Elektroden entstehen und den optischen Gesamteindruck stören. Die Elektroden gleiten auch dann über den Aufzeichnungsträger, wenn sie spannungslos sind, also nicht schreiben, und hinterlassen je nach Oberflächengüte des Aufzeichnungsträgers die zu vermeidenden Schleif-und Kratzspuren.
  • Das Aufbringen einer gesonderten Gleitschicht 13 auf den Metallbelag 12 kann im Rahmen und zu gleicher Zeit mit einem bisher schon vorhandenen Arbeitsschritt erfolgen, und zwar in besonders einfacher und vorteilhafter Weise entweder in der Bedampfungsanlage selbst unmittelbar hinter der Aufdampfstation für den Metallbelag 12 oder in einer Umspul- und Prüfeinrichtung oder in einer Schneid- und Konfektioniereinrichtung. Die genannten Anlagenteile sind dabei in bekannter und herkömmlicher Weise aufgebaut und brauchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht näher erläutert und dargestellt zu werden.

Claims (12)

1. Aufzeichnungsträger für Registriergeräte, insbesondere in Bandform, mit einem Träger aus Papier oder Kunststoff und einem darauf aufgedampften, ausbrennfähigen metallischen Belag, vorzugsweise einem Aluminiumbelag, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbelag (12) an seiner Oberfläche eine diskontinuierliche Gleitschicht (13) aufweist.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Metallbelag (12) eine zusätzliche hydrophobe Schutzschicht (13) aufgebracht ist.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Metallbelag (12) eine Schicht aus Hexamethyldisiloxan (HMDS) aufgebracht ist.
4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Metallbelag (12) eine Schicht aus Hexafluorpropylen (HPF) aufgebracht ist.
5. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Metallbelag (12) eine Schicht aus Polytretafluoräthylen (PTFE) aufgebracht ist.
6. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (13) aus der Dampfphase auf der Metallschicht (12) niedergeschlagen und in einer Glimmentladung polymerisiert ist.
7. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (13) an ihrer Oberfläche hydrophiliert ist.
8. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (13) an ihrer Oberfläche durch den Einbau von Sauerstoff hydrophiliert ist.
9. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Metallbelag (12) eine Schicht aus einer Metallseife (14), vorzugsweise Aluminiumseife oder Natriumseife, aufgebracht ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, -daß die Schutzschicht (13) in der Bedampfungsanlage unmittelbar hinter der Aufdampfstation für den Metallbelag (12) aufgebracht wird.
11. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (13) in einer Umspul- und Prüfeinrichtung aufgebracht wird.
12. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (13) in einer Schneide- und Konfektioniereinrichtung aufgebracht wird.
EP81103406A 1980-05-07 1981-05-06 Aufzeichnungsträger für Registriergeräte Expired EP0039516B1 (de)

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