EP0039516B1

EP0039516B1 - Aufzeichnungsträger für Registriergeräte

Info

Publication number: EP0039516B1
Application number: EP81103406A
Authority: EP
Inventors: Richard Dr. Dipl.-Chem. Höhn; Werner Jung; Gerhard Dipl.-Ing. Winter; Siegfried Dr. Dipl.-Phys. Woerner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-05-07
Filing date: 1981-05-06
Publication date: 1985-09-11
Also published as: USRE31827E; EP0039516A2; EP0039516A3; DE3017450A1; DE3172207D1; US4371879A; JPS574795A

Description

Die Erfindung geht aus von einem Aufzeichnungsträger für Registriergeräte nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiger Aufzeichnungsträger ist beispielsweise in der DE-C 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-A 301 000 ein bandförmiger Aufzeichnungsträger für registrierende Meßinstrumente 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.
Aus der DE-A 2263480 ist es bekannt, als Schutz gegen mechanische und/oder chemische Einflüsse an 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. Aus der Art der Herstellung der Schutzschicht und aus deren Aufgabe folgt, daß es sich hier um eine kontinuierliche Schutzschicht handelt, da sonst der überzogene Gegenstand nicht, wie es Ziel dieses Standes der Technik ist, gegen mechanische und chemische Einflüsse, insbesondere gegen Wasserbenetzung, geschützt wäre.
Die DE-A 2434105 zeigt einen elektrosensitiven Aufzeichnungsträger mit einer ausbrennbaren Metallschicht, auf welche eine diffus reflektierende Deckschicht aufgebracht ist. Die untere Belegungsgrenze der Deckschicht liegt bei 1 g/ m² und ist damit so niedrig, daß die Deckschicht die Metallschicht nicht mehr vollständig bedeckt. Der Gestaltung dieser Art von Deckschicht liegt jedoch eine optische Aufgabenstellung zugrunde, nämlich die Erzeugung einer diffusen Reflexion zur Verminderung des Blendeffektes durch die metallische Oberfläche. Aus diesem Grund ist die dort bekannte Deckschicht auch speziell aus ZnO hergestellt. Entsprechendes gilt für den Aufzeichnungsträger gemäß EP-A 31 037, welcher eine Metallschicht besitzt, die mit einer Farbschicht mit diskreten Bereichen überdruckt ist. Auch dort wird aus einer Farbtinte eine Deckschicht hergestellt, um die Oberflächenreflexion zu dämpfen.
Aus der DE-A 1 054323 ist ein Funkenregistrierpapier bekannt, welches eine dünne, zusammenhängende Deckschicht mit ebener oder nicht ebener Außenfläche besitzt. Die Dicke der Schicht kann bis zu monomolekularer Stärke vermindert werden. Diese bekannte Deckschicht enthält nicht die erfindungsgemäß beanspruchten Substanzen und sie dient vor allem als eine gegen mechanische und atmosphärische Einflüsse schützende Abdeckschicht.
Schließlich ist es aus der DE-A 849609 bekannt, auf einen bandförmigen Aufzeichnungsträger für Registriergeräte eine Schutzschicht in molekularer Stärke aus Öl oder Paraffin aufzubringen. Auch hierbei handelt es sich um eine kontinuierliche Deckschicht, da nur eine geschlossene Schicht die erstrebte Schutzwirkung gegen atmosphärische Umwelteinflüsse erbringt.
In der älteren EP-A 36 469 (Artikel 54 (3) EPÜ) ist ein Verfahren zur Verringerung der Schleif-oder Kratzspuren auf der Oberfläche eines Registriermetallpapier-Aufzeichnungsträgers beschrieben, wobei eine die Gleiteigenschaften der Elektroden verbessernde Deckschicht vorgesehen wird. Auch diese Deckschicht, welche aus einer Metallseife bestehen kann, ist als kontinuierliche Schicht ohne Unterbrechungen aufgetragen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Aufzeichnungsträger für Registriergeräte gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches zu schaffen, dessen Metallbelag im Bereich seiner Oberfläche hinsichtlich des Reibungskoeffizienten und der Beständigkeit verbesserte Eigenschaften besitzt, wobei eine mechanische Beschädigung der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers in Form von Kratz- oder Schleifspuren beim Schreibvorgang vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Die erfindungsgemäß 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 der 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 Ausführungsbeispiels

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 beispielsweise 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 A. 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 A 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 elektrischen 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 vorteilhafterweise 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 und 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 Ä. 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 Aufzeichnungsträger, insbesondere in der Spezifikation als Aluminium-Registriermetallpapier, besitzt eine gegenüber bekannten Aufzeichnungsträgern wesentlich erhöhte Beständigkeit gegen Schleif- und Kratzspuren, welche beim Beschreiben des Aufzeichnungsträgers 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 hinterfassen 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

1. Aufzeichnungsträger für Registriergeräte, insbesondere in Bandform, mit einem Träger (10) aus Papier oder Kunststoff und einem darauf aufgedampften, ausbrennfähigen metallischen Belag (12), vorzugsweise einem Aluminiumbelag, auf den eine weitere Schicht aufgebracht ist, die zur Begrenzung des elektrischen Widerstandes zwischen Schreibelektrode und Metallbelag (12) mittels Unterbrechungen (13') diskontinuierlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schicht als Gleitschicht ausgebildet ist und in Form einer Schicht aus Hexamethyldisiloxan (HMDS), Hexafluorpropylen (HPS), Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder einer Metallseife (14), vorzugsweise einer Aluminiumseife oder Natriumseife, vorliegt.

2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (13) hydrophob ist.

3. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (13) an ihrer Oberfläche hydrophiliert ist.

4 Aufzeichnungsträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (13) an ihrer Oberfläche durch den Einbau von Sauerstoff hydrophiliert ist.