EP0505362A1 - Thermotransferfarbband. - Google Patents

Thermotransferfarbband.

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Publication number
EP0505362A1
EP0505362A1 EP90915090A EP90915090A EP0505362A1 EP 0505362 A1 EP0505362 A1 EP 0505362A1 EP 90915090 A EP90915090 A EP 90915090A EP 90915090 A EP90915090 A EP 90915090A EP 0505362 A1 EP0505362 A1 EP 0505362A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
binder
ribbon according
ribbon
layer
dye
Prior art date
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Granted
Application number
EP90915090A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0505362B1 (de
Inventor
Unterrichter-Worthmann Joh Von
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0505362A1 publication Critical patent/EP0505362A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0505362B1 publication Critical patent/EP0505362B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/382—Contact thermal transfer or sublimation processes
    • B41M5/392—Additives, other than colour forming substances, dyes or pigments, e.g. sensitisers, transfer promoting agents

Definitions

  • an ink which can be transferred under the action of heat is transferred from an ink ribbon to a recording material, in particular paper.
  • a suitable ink ribbon consists of a carrier material, for example a flexible film and a heat-sensitive ink layer applied thereon. This usually contains a pigment, for example carbon black, which is dispersed in a readily melting binder, for example wax.
  • thermocouples The heat required for ink transfer is supplied by the printer through several individually controllable thermocouples. These can be arranged, for example, in matrix form on a printhead or in a cell shape on a so-called Thermoka m.
  • DE-OS 34 16 067 proposed that in addition to the colorant in microencapsulation, a gas-forming component which could be heated under the influence of heat was also added to the easily melting binder Generates gas that supports the transfer of the ink.
  • this ribbon leaves an improved color transfer with respect to color adhesion and print quality can be achieved on paper with a surface that is not quite flat. Good color saturation is observed in the center of a generated pixel or character.
  • the structure of the paper surface comes to light at the edges of the pixels or characters generated and thus produces more or less frayed print edges depending on the paper quality. This reduces the optical quality of the printed image, in particular when a high resolution is required or an even rougher paper is used.
  • an ink ribbon which has at least one
  • a carrier in particular a film
  • thermolabile component which releases a gas and heat during decay to support the transfer of ink components onto a recording medium.
  • ribbon according to the invention can even on rough Paper (rougher or less than 30 Bekk seconds) pixels or characters of high print quality are produced, which have both high color saturation and sharp edges that are clean and independent of the structure of the paper.
  • the colorants contained in the binder are pigment dyes and the further dye, which can be a sublimable dye. This can be incorporated into the binder without any problems and in a stable manner.
  • the printing process itself is no longer a purely "mechanical" transfer of the binding agent, including the color pimentos contained therein. Rather, the decay of the thermolabile component is controlled by the supply of energy (during printing). The released gas presses the binder and the color pigments it contains onto the paper or the recording medium.
  • the additional dye is evaporated or sublimed by the heat of decay and can penetrate even deeper into the paper surface in the gas phase. This penetration is further supported by the gas released from the thermolabile component. This means that there is no longer any need for good contact between the ink ribbon and the recording medium and is therefore largely independent of the surface of the recording medium or of the paper. Since the further dye preferentially precipitates on the paper which is cooler in comparison to the melted binder, a coloring takes place above all in the areas of an image point or character on the recording medium which do not reach and cover with the binder during the printing process become.
  • a clever color selection of the dye to be transferred in gaseous form enhances the color of the printed image.
  • black color pigments for example, blue tones are suitable as further or further dyes.
  • the color enhancement can also be achieved by a corresponding color pigment mixture, for example by adding "Berlin blue”, “Milori blue” or “reflex blue” to carbon black.
  • corresponding color pigments cyan, magenta, Yellow, black
  • gaseous transferable dyes can be organic or inorganic in nature.
  • the brilliance of the printed image can be increased with fluorescent dyes.
  • a dye which can be sublimed below 200 ° C. is advantageously used.
  • a dye which can be sublimed, for example, at 160 ° C. can easily be converted into the gas phase during the printing process and is nevertheless sufficiently stable or not too volatile on the ink ribbon.
  • which can be sublimed in this area are selected, for example, from the class of anthraquinone dyes, for example "disperseblue 14" (1- (methylamino) anthraquinone).
  • thermolabile components are, for example, those which chemically decompose under the action of radiation and / or heat to form a gas.
  • Such compounds can, for example, be selected from the group of azo compounds. It is also possible to influence the decomposition of the azo compounds in mixtures with respect to the required temperature and reaction rate with the aid of further catalytically active components.
  • a well-suited thermolabile compound is azodicarbonamide, which only releases toxicologically harmless substances when it decomposes, for example gases N 2 , C0 or C0 2 , which are non-corrosive and odorless. The coloring is also not influenced by decomposition residues.
  • azo type foams are azobisisobutyronitrile (AIBN), diazoaminobenzene (DAB), and the like.
  • AIBN azobisisobutyronitrile
  • DAB diazoaminobenzene
  • the amounts of gas that can be released are between 100 and 220 ml / g, depending on the foam mixture, and the amounts of decay heat are about 300 to 900 J / g (reaction enthalpy).
  • So-called kickers, starter compounds or mixtures thereof are used as catalytically active components for influencing the decomposition temperature of the azo compounds.
  • These can be selected from inorganic compounds such as zinc oxide, hydrazine or activated carbon, from aromatic Matic and non-aromatic hydrazo ⁇ and sulfonyl compounds, for example p-toluenesulfonyl hydrazide (TSH), benzenesulfonyl hydrazide (BSH), p, p'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, dinitrosopentamethylene tetramine (PNPT), zinc benzene sulfinate or from other organic explosives.
  • Solid foam mixtures based on ADC which are commercially available are also suitable.
  • Such mixtures can be set to reaction temperatures of, for example, 80 to 220 ° C.
  • mixtures which are set to reaction temperatures above 130 * 0 are advantageously used for the ink ribbon according to the invention, which is the lower limit for safe processing and stable storage of the ink ribbon or whose components have been produced. In the finished ribbon, they remain stable for at least 4 weeks even during storage at 50 "C.
  • the structure of the ink ribbon can be realized in several or only in one layer on the carrier.
  • the latter represents a microdispersion of the finely divided solid constituents in the binder.
  • coloring agents for example pigments or carbon black
  • thermolabile gas-releasing component optionally in admixture with a a catalytically active component, for example an azo compound / kicker mixture and 2 to 5% by weight of a gaseous transferable dye (thermal transfer dye).
  • the main constituent of the binder is a wax, which is selected from the group of hard waxes, paraffins or microwaxes and which is contained in the entire layer in an amount of approximately 40 to 80 percent by weight.
  • a wax which is selected from the group of hard waxes, paraffins or microwaxes and which is contained in the entire layer in an amount of approximately 40 to 80 percent by weight.
  • Refined montan waxes, ester waxes or natural waxes such as carnauba wax can be used as hard waxes.
  • this hard wax is modified with further binder components.
  • resins such as modified rosin or hydrogenated hydrocarbon resins.
  • oils, fats or thermoplastic polymers are contained in a proportion of 5 to 10 percent by weight as plasticizers.
  • Higher fatty acids and their derivatives for example metal salts, esters or amides, for example stearic acid esters, lauric acid amide or oleic acid amide, may be present as further additives with 3 to 15 percent by weight.
  • binder mixtures are known from the prior art and are already commercially available as color waxes in a mixture with dyes. However, they must be chemically matched to the foamer.
  • a foamer can be made hydrophilic or hydrophobic or catalyzed with acid so that it has a lower decomposition temperature in an acidic environment.
  • the solidification, melting or dropping point of the binder mixture lie in a narrow interval, which is preferably set to 80 to 95 ° C.
  • the constituents mentioned are homogeneously incorporated and dispersed in the binder.
  • this mixture is brought to a temperature above the melting point of the binder Tem ⁇ , but is at least 20 ⁇ C below the reaction temperature of the gas-releasing component or Schumermischung and then applied with a doctor blade on the carrier.
  • This is, for example, a PETB or PBTB film (polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate) with a thickness of approx. 4 ⁇ m.
  • the film may not be provided with a protective layer, a so-called antisticking layer.
  • the layer thickness of the binder is determined by the doctor blade and set to approximately 3 to 5 ⁇ m.
  • an ink ribbon according to the invention with this single-layer structure has various advantages over a multi-layer structure to be described below.
  • an ink ribbon according to the invention can also be easily regenerated in the single-layer structure or also re-coated or re-coated and used again for one or more further uses.
  • ribbons for printing processes with a Thermoka m the. After the printing process represent a negative of the printed paper and therefore have almost as much unused ribbon area as the printed paper has unprinted areas, this is particularly profitable.
  • the "copy" of the printing process is "destroyed", which is particularly important in the case of data worth protecting.
  • the regeneration of an ink ribbon according to the invention in a single-layer structure can be carried out with a scraper under slight pressure and elevated temperature.
  • the same limit values apply to the temperature as to the manufacturing process.
  • the maximum number of possible regenerations depends on the amount of unused ribbon area and the
  • Thickness of the layer containing the ink components or more simply according to the amount of the layer material still available.
  • the gas-releasing component is arranged together with the catalytically active component in a further binder layer beneath the binder layer containing the color pigments and the dye.
  • the same composition is selected for the latter upper layer as in the single-layer structure.
  • the lower layer which is usually applied directly to the carrier, contains the foamer or the foamer mixture in a finely divided form in a further binder.
  • the latter can be an organic poly or copolymer and only has to be compatible with the foam mixture.
  • the same requirements apply to the foamer as in the single-layer structure, in particular its decay temperature be adapted to the gaseous dye and to the melting point of the binder layer containing the dye and the color pigments.
  • Other ink properties that are matched to the material to be printed, or coloring agents are not required for the foaming layer.
  • a well-suited binder for an azo group-containing foaming mixture is ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • Water can be used to prepare a dispersion into which about 5 to 25% by weight, preferably 15% by weight, foaming mixture can easily be stirred. The whole is then applied cold to the support so that the dry layer has a thickness of 0.3 to 2.0 microns. The layer dries within a few seconds at room temperature.
  • the EVA binder gives very good adhesion both to the PETB and PBTB films used and to the wax mixtures used, so that a stable three-layer structure for the ink ribbon is produced. This is particularly important for high-speed printers, where such an ink ribbon is exposed to high mechanical loads.
  • FIG. 1 shows in cross section an ink ribbon according to the invention in the one-layer structure (FIG. 1) and in the two-layer structure (FIG. 2).
  • a layer 4 is now applied to it, which consists of a commercially available color wax (binder mixture and pigments) into which about 5 percent by weight of a submissible dye (for example "disperse blue 14") has been stirred.
  • the layer is applied with a doctor blade at 90 * C. After the wax or binder has solidified, the ink ribbon is finished. The adhesion of the layers to one another is very good. In printing tests using the thermal transfer printing method, a sharp typeface is produced on rough paper (for example 30 Bekk seconds), the pixels or characters of which have sharp edges.
  • a foaming agent mixture (Porofor VP-KL3-2014 and Porofor ADC-K, 1: 1, Bayer) and a sublimable dye are stirred into a color wax mixture (Hoechst) at 85 ° C. and mixed. Upon reaching a microdispersion of the mixture to a 3.5 micron thick with antisticking-coating is provided tung film 1 (PETB, Toray) at 90 * C applied.
  • a foaming agent mixture Porofor VP-KL3-2014 and Porofor ADC-K, 1: 1, Bayer
  • Hoechst color wax mixture
  • the layer 2 After solidification, the layer 2 has a thickness of 4.2 ⁇ m.
  • the adhesion of layers 1 and 2 to one another is very good.
  • the decomposition beginning of the layer 2 is about DSC to 140 "C (maximum at 152 * C.). Thermal transfer printing tests with this ribbon also give a very good printing quality with high resolution and sharp edges.

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Description

Ther otransferfarbband.
Bei einem Thermotransferdruckverfahren wird eine unter Wärme¬ einwirkung übertragbare Tinte von einem Farbband auf ein Auf¬ zeichnungsmaterial, insbesondere Papier übertragen. Ein dazu geeignetes Farbband besteht aus einem Trägermaterial, zum Bei- spiel einer flexiblen Folie und einer darauf aufgebrachten wär¬ meempfindlichen Tintenschicht. Diese enthält üblicherweise einen Pigmentfarbstoff, zum Beispiel Ruß, welcher in einem leicht schmelzenden Binder, zum Beispiel Wachs, dispergiert ist.
Die für die Tintenübertragung notwendige Wärme wird vom Drucker durch mehrere einzeln aπsteuerbare Thermoelemente geliefert. Diese können zum Beispiel in Matrixform auf einem Druckkopf oder auch zellenförmig auf einem sogenannten Thermoka m ange- ordnet sein.
Beim Druckvorgang selbst muß ein guter Kontakt sowohl zwischen Druckkopf und Farbband als auch zwischen Farbband und Aufzeich nungsträger hergestellt werden, um eine gute Wärmeübertragung auf das Farbband und eine gute Tintenübertragung auf den Auf¬ zeichnungsträger zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist es auch erforderlich, daß der Aufzeichnungsträger eine glatte Oberflä¬ che aufweist. Nur so kann ein scharfes Druckbild bei guter Farbhaftung auf dem Aufzeichnungsträger erzielt werden.
Um auch Aufzeichnungsträger, insbesondere Papier mit rauherer Oberfläche mit einem Thermotransferdruckverfahren bedrucken zu können, wurde in der DE-OS 34 16 067 vorgeschlagen, in das leicht schmelzende Bindemittel neben dem farbgebenden Mittel in Mikroverkapselung noch eine gasbildende Komponente einzumi¬ schen, die unter Wärmeeinwirkung ein Gas erzeugt, welches die Übertragung der Tinte unterstützt. Mit diesem Farbband läßt sich auf Papier mit nicht ganz ebener Oberfläche eine bezüglich Farbhaftung und Druckqualität verbesserte Farbübertragung er¬ zielen. Im Zentrum eines erzeugten Bildpunktes oder Zeichens wird eine gute Farbsättigung beobachtet. Jedoch tritt an den Rändern der erzeugten Bildpunkte oder Zeichen die Struktur der Papieroberfläche zutage und erzeugt so in Abhängigkeit von der Papierqualität mehr oder weniger zerfaserte Druckkanten. Dies reduziert die optische Güte des Druckbilds insbesondere dann, wenn eine hohe Auflösung gefordert ist oder ein noch rauheres Papier verwendet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Farbband anzugeben, welches auf rauhem Papier eine verbesserte Druckqua¬ lität erzeugt und insbesondere auch zum Bedrucken von Recycling- papier geeignet ist, welches zumindest teilweise aus Altpapier hergestellt ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Farbband, welches zumin¬ dest aufweist
- einen Träger, insbesondere eine Folie,
- auf einer Oberfläche des Trägers aufgebrachtes unter Wärme¬ einwirkung schmelzbares oder zersetzbares" Bindemittel,
- in dem Bindemittel enthaltene Farbpigmente,
zumindest einen weiteren Farbstoff, der gasförmig übertrag¬ bar ist, sowie
eine darauf abgestimmte thermolabile Komponente, welche beim Zerfall ein Gas und Wärme freisetzt, um die Übertragung von Tintenkomponenten auf einen Aufzeichnungsträger zu unter¬ stützen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Mit dem erfindungsgemäßen Farbband können selbst auf rauhem Papier (rauher bzw. weniger als 30 Bekk Sekunden) Bildpunkte oder Zeichen hoher Druckqualität erzeugt werden, die sowohl eine hohe Farbsättigung als auch scharfe und von der Struktur des Papiers unabhängige saubere Kanten aufweisen.
Die in dem Bindemittel enthaltenen farbgebenden Mittel sind Pigmentfarbstoffe und der weitere Farbstoff, der ein subli- mierbarer Farbstoff sein kann. Dieser läßt sich problemlos und lagerstabil ins Bindemittel einarbeiten. Der Druckvorgang selbst ist nun keine rein "mechanische" Übertragung des Binde¬ mittels samt der darin enthaltenen Farbpimente mehr. Vielmehr wird daneben durch die Energiezufuhr (beim Drucken) der Zer¬ fall der thermolabilen Komponente gesteuert. Das dabei frei werdende Gas drückt das Bindemittel und die darin enthaltenen Farbpigmente auf das Papier bzw. den Aufzeichnungsträger.
Gleichzeitig wird durch die Zerfallswärme der weitere Farb¬ stoff verdampft oder sublimiert und kann in der Gasphase noch tiefer in die Papieroberfläche eindringen. Dieses Eindringen wird noch durch das freigesetzte Gas aus der thermolabilen Komponente unterstützt. So ist man nicht mehr auf einen guten Kontakt zwischen dem Farbband und dem Aufzeichnungsträger an¬ gewiesen und somit von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers bzw. des Papiers weitgehend unabhängig. Da sich der weitere Farbstoff bevorzugt auf dem im Vergleich zum aufgeschmolzenen Bindemittel kühleren Papier niederschlägt, findet eine Farbge¬ bung also vor allem in den Bereichen eines Bildpunktes bzw. Zeichens auf dem Aufzeichnungsträger statt, die beim Druckvor¬ gang nicht von dem Bindemittel erreicht und bedeckt werden.
Neben der auch im Kantenbereich eines Bildpunktes guten Einfär- bung des Papiers bis in tiefste Oberflächenunebenheiten wird durch eine geschickte Farbwahl des gasförmig zu übertragenden Farbstoffes eine Farbschönung des Druckbilds erzielt. Für schwarze Farbpigmente sind beispielsweise Blautöne als weiterer oder weitere Farbstoffe geeignet. Die Farbschönung kann auch durch eine entsprechende Farbpigmentmischung erzielt werden, zum Beispiel durch Zusatz von "Berliner Blau", "Milori-Blau" oder "Reflex-Blau" zu Ruß. Bei anderen Farben oder beim Vier¬ farbdruck werden entsprechende Farbpigmente (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz) und gasförmig übertragbare Farbstoffe aufein¬ ander abgestimmt. Die Pigmente können organischer oder anor¬ ganischer Natur sein. Mit fluoreszierenden Farbstoffen kann die Brillianz des Druckbildes gesteigert werden.
Vorteilhaft wird ein Farbstoff verwendet, der unterhalb 200"C sublimierbar ist. Ein zum Beispiel bei 160°C sublimierbarer Farbstoff kann beim Druckvorgang leicht in die Gasphase über¬ führt werden und ist dennoch auf dem Farbband ausreichend stabil bzw. nicht zu flüchtig. Farbstoffe, die in diesem Be¬ reich sublimierbar sind, sind zum Beispiel aus der Klasse der Anthrachinonfarbstoffe ausgewählt, zum Beispiel "disperse- blue 14" (l-(Methylamino)anthrachinon).
Geeignete thermolabile Komponenten sind zum Beispiel solche, die unter Einwirkung von Strahlung und/oder Wärme unter Bil¬ dung eines Gases chemisch zerfallen. Derartige Verbindungen können zum Beispiel aus der Gruppe der Azoverbindungen ausge¬ wählt sein. Hierbei ist es auch möglich, mit Hilfe weiterer katalytisch wirkender Komponenten den Zerfall der Azoverbin¬ dungen in Mischungen bezüglich benötigter Temperatur und Reaktionsgeschwindigkeit zu beeinflussen. Eine gut geeignete thermolabile Verbindung ist Azodicarbonamid, die beim Zerfall nur toxikologisch unbedenkliche Stoffe freisetzt, so zum Bei- spiel die Gase N2, C0 oder C02, die nicht korrosiv wirken und geruchsfrei sind. Auch wird die Farbgebung durch Zersetzungs¬ rückstände nicht beeinflußt.
Weitere dieser sogenannten Schäumer vom Azotyp sind Azobis- isobutyronitril (AIBN), Diazoaminobenzol (DAB), und derglei¬ chen. Die freisetzbaren Gasmengen liegen je nach Schäumermi¬ schung zwischen 100 und 220 ml/g, die Zerfallswärmemengen be¬ tragen ca. 300 bis 900 J/g (Reaktionsenthalpie).
Als katalytisch wirkende Komponenten zur Beeinflussung der Zerfallstemperatur der Azoverbindungen werden sogenannte Kicker, Starter-Verbindungen oder Mischungen davon verwendet. Diese können ausgewählt sein aus anorganischen Verbindungen wie zum Beispiel Zinkoxid, Hydrazin oder Aktivkohle, aus aro- matischen und nicht aromatischen Hydrazoπ- und Sulfonylver- bindungen, zum Beispiel p-Toluolsulfonylhydrazid (TSH), Benzolsulfonylhydrazid (BSH), p ,p'-Oxybisbenzolsulfonylhydra- zid, Dinitrosopentamethylentetramin (PNPT), Zinkbenzolsulfinat oder aus anderen organischen Explosivstoffen. Geeignet sind ' auch im Handel erhältliche feste Schäumermischungen auf ADC-Ba- sis.
Solche Mischungen lassen sich auf Reaktionstemperaturen von zum Beispiel 80 bis 220"C einstellen. Vorteilhaft werden für das erfindungsgemäße Farbband jedoch Mischungen verwendet, die auf Reaktionstemperaturen über 130*0 eingestellt sind, was sich als unterer Grenzwert für eine sichere Verarbeitung und stabile Lagerung des Farbbandes bzw. desssen Komponenten her- ausgestellt hat. Im fertigen Farbband bleiben sie auch während einer Lagerung bei 50"C für mindestens 4 Wochen stabil.
Der Aufbau des Farbbandes kann in mehreren oder auch nur in einer Schicht auf dem Träger realisiert werden. Letztere stellt eine Mikrodispersion der möglichst feinteiligen festen Bestand¬ teile in dem Bindemittel dar. Als feste Bestandteile können zum Beispiel 10 bis 30 Gewichtsprozent farbgebende Mittel, zum Beispiel Pigmente oder Ruß, 5 bis 25 Gewichtsprozent einer thermolabilen Gas freisetzenden Komponente, gegebenenfalls in Abmischung mit einer katalytisch wirkenden Komponente, zum Bei¬ spiel eine Azoverbindung/Kickermischung sowie 2 bis 5 Ge¬ wichtsprozent eines gasförmig übertragbaren Farbstoffes (Ther- motransferfarbstoff) enthalten sein.
Das Bindemittel weist als Hauptbestandteil ein Wachs auf, wel¬ ches aus der Gruppe der Hartwachse, Paraffine oder Mikrowachse ausgewählt ist und welches zu ca. 40 bis 80 Gewichtsprozent in der gesamten Schicht enthalten ist. Als Hartwachse können raf¬ finierte Montanwachse, Esterwachse oder natürliche Wachse wie zum Beispiel Carnauba-Wachs Verwendung finden.
Zur Einstellung der gewünschten Eigenschaften des Bindemittels ist dieses Hartwachs mit weiteren Bindemittelkomponenten modi¬ fiziert. So sind als Haftvermittler ca. 10 bis 20 Gewichtspro- zent Harze wie modifiziertes Kolophonium oder hydrierte Koh¬ lenwasserstoffharze enthalten. Als Weichmacher sind zum Bei¬ spiel Öle, Fette oder thermoplastische Polymere (Homo- und Co- polymere) in einem Anteil von 5 bis 10 Gewichtsprozent enthal- ten.
Als weitere Additive mit 3 bis 15 Gewichtsprozent können höhe¬ re Fettsäuren und deren Derivate zum Beispiel Metallsalze, Ester oder Amide enthalten sein, etwa Stearinsäureester, Lau- rinsäureamid oder Ölsäureamid.
Solche Bindemittelmischungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden in Abmischung mit Farbstoffen bereits als Farbwachse im Handel angeboten. Sie müssen jedoch in chemi- scher Hinsicht auf den Schäumer abgestimmt sein. So kann ein Schäumer zum Beispiel hydrophil oder hydrophob eingestellt oder sauer katalysiert sein, so daß er in saurer Umgebung eine niedrigere Zerfallstemperatur aufweist.
Wichtig für das erfindungsgemäße Farbband ist, daß Erstar- rungs-, Schmelz- oder Tropfpunkt der Bindemittelmischung in einem engen Intervall liegen, welches bevorzugt auf 80 bis 95"C eingestellt ist.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Farbbandes werden die erwähnten Bestandteile in das Bindemittel homogen eingear¬ beitet und dispergiert. Zur Aufbringung wird diese Mischung auf eine über dem Schmelzpunkt des Bindemittels liegende Tem¬ peratur gebracht, die jedoch mindestens 20βC unterhalb der Reaktionstemperatur der das Gas freisetzenden Komponente bzw. der Schäumermischung liegt und dann mit einer Rakel auf dem Träger aufgebracht. Dieser ist zum Beispiel eine PETB oder PBTB-Folie (Polyethylenterephthalat bzw. Polybutylenterephtha- lat) von ca. 4 μm Stärke. Herstellerbedingt aber nicht notwen- digerweise kann die Folie mit einer Schutzschicht, einer soge¬ nannten antisticking-Schicht versehen sein. Die Schichtdicke des Bindemittels wird von der Rakel bestimmt und auf ca. 3 bis 5 μm eingestellt. Ein erfindungsgemäßes Farbband mit diesem Einschichtaufbau weist gegenüber einem noch zu beschreibenden Mehrschichtaufbau verschiedene Vorteile auf. Neben der einfachen Herstellung läßt sich ein erfindungsgemäßes Farbband im Einschichtaufbau auch ohne weiteres regenerieren oder auch neu- bzw. wiederbe¬ schichten und für eine oder mehrere weitere Verwendungen wie¬ der einsetzen. Insbesondere bei Farbbändern für Druckverfahren mit einem Thermoka m, die. nach dem Druckvorgang ein Negativ des bedruckten Papieres darstellen und daher nahezu ebensoviel ungenutzte Farbbandfläche wie das bedruckte Papier unbedruckte Flächen aufweisen, ist dies besonders rentabel. Gleichzeitig wird so die "Kopie" des Druckvorgangs "vernichtet", was insbe¬ sondere bei schützenswerten Daten von Bedeutung ist.
Die Regeneration eines erfindungsgemäßen Farbbandes im Ein¬ schichtaufbau kann mit einer Abziehklinge unter leichtem Druck und erhöhter Temperatur erfolgen. Für die Temperatur gelten dabei dieselben Grenzwerte wie für das Herstellungsverfahren. Die maximale Anzahl möglicher Regenerierungen richtet sich nach dem Anteil an ungenutzter Farbbandfläche und nach der
Dicke der die Tintenkomponenten enthaltenden Schicht, oder ein¬ facher nach der Menge des noch zur Verfügung stehenden Schicht¬ materials.
Ein besonders sauberes Druckbild wird jedoch mit einem Farb¬ band erreicht, welches einen Mehrschichtaufbau aufweist. Dazu wird die Gas freisetzende Komponente zusammen mit der kataly¬ tisch wirkenden Komponente in einer weiteren Bindemittel¬ schicht unter der die Farbpigmente und den Farbstoff enthal- tenden Bindemittelschicht angeordnet. Für die letztgenannte obere Schicht wird bis auf die genannten Komponenten die glei¬ che Zusammensetzung gewählt wie im Einschichtaufbau. Die unte¬ re Schicht, die üblicherweise direkt auf dem Träger aufge¬ bracht wird, enthält den Schäumer oder die Schäumermischung fein verteilt in einem weiteren Bindemittel. Letzteres kann ein organisches Poly- oder Copolymer sein und muß nur eine Verträglichkeit mit der Schäumermischung aufweisen. Für den Schäumer gelten sonst die gleichen Voraussetzungen wie im Einschichtaufbau, insbesondere muß seine Zerfallstemperatur auf den gasförmig übertragbaren Farbstoff und auf den Schmelz¬ punkt der den Farbstoff und die Farbpigmente enthaltenden Bin¬ demittelschicht angepaßt sein. Andere Tinteneigenschaften, die auf das zu bedruckende Material abgestimmt sind, oder farbge- bende Mittel sind für die Schäumerschicht nicht erforderlich.
Ein gut geeignetes Bindemittel für eine Azogruppen enthaltende Schäumermischung stellt Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA) dar. Mit Wasser läßt sich daraus eine Dispersion darstellen, in die sich leicht ca. 5 bis 25 Gewichtsprozent, bevorzugt 15 Gewichtsprozent Schäumermischung einrühren lassen. Das Ganze wird dann kalt auf den Träger so aufgebracht, daß sich für die Trockenschicht eine Dicke von 0,3 bis 2,0 μm ergibt. Die Schicht ist bei Raumtemperatur innerhalb weniger Sekunden ge- trocknet. Mit dem EVA-Bindemittel ergibt sich sowohl gegenüber den verwendeten PETB- und PBTB-Folien als auch gegenüber den verwendeten Wachsmischungen eine sehr gute Haftung, so daß ein stabiler Dreischichtaufbau für das Farbband entsteht. Dies ist besonders für Hochgeschwindigkeitsdrucker von Bedeutung, wo ein solches Farbband hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbei¬ spielen und der dazugehörigen zwei Figuren hoch näher erläu- tert. Die Figuren zeigen im Querschnitt ein erfindungsgemäßes Farbband im Einschichtaufbau (Figur 1) und im Zweischichtauf¬ bau (Figur 2).
1. Ausführungsbeispiel (Figur 2)
Auf einer 4 μm dicken PETB-Folie (Dupont) 1 wird eine wäßrige Dispersion eines Copolymerisats aus Vinylacetat und Ethylen (EP 17, Wacker), in die 10 Gewichtsprozent einer Schäumermi¬ schung (Porofor ADC-K, Bayer) eingerührt wurden, aufgebracht. Die Beschichtung erfolgt kalt und mit einer Rakel. Nach weni¬ gen Sekunden ist die Schicht 3 abgetrocknet und weist nun eine Schichtdicke von 0,8 μm auf. Mit diesem Verfahren läßt sich eine Schicht von hoher Schichtdickengleichmäßigkeit er¬ zeugen, deren oberflächliche Rauhigkeit lediglich der Teil- chengröße der Schäumerpartikel entspricht und nur mikrosko¬ pisch festzustellen ist. Der Zersetzungsbeginn der Schäumer¬ schicht 3 wird mit DSC gemessen und beträgt 125βC, das Maximum liegt bei 148'C.
Darauf wird nun eine Schicht 4 aufgebracht, welche aus einem im Handel erhältlichen Farbwachs (Bindemittelmischung und Pig¬ mente) besteht, in welches ca. 5 Gewichtsprozent eines subli- mierbaren Farbstoffes (zum Beispiel "disperse blue 14") einge- rührt wurden. Der Schichtauftrag erfolgt mit einer Rakel bei 90*C. Nach dem Erstarren des Wachses bzw. Bindemittels ist das Farbband fertiggestellt. Die Haftung der Schichten unterein¬ ander ist sehr gut. Bei Druckversuchen im Thermotransferdruck¬ verfahren wird auf rauhem Papier (zum Beispiel 30 Bekk Sekun- den) ein scharfes Schriftbild erzeugt, dessen Bildpunkte bzw. Zeichen scharfe Ränder aufweisen.
2. Ausführungsbeispiel (Figur 1):
in eine Farbwachsmischung (Hoechst) werden 15 Gewichtsprozent einer Schäumermischung (Porofor VP-KL3-2014 und Porofor ADC-K, 1 : 1, Bayer) und ein sublimierbarer Farbstoff bei 85°C einge¬ rührt und abgemischt. Bei Erreichen einer Mikrodispersion wird die Mischung auf eine 3,5 μm dicke mit antisticking-Beschich- tung versehene Folie 1 (PETB, Toray) bei 90*C aufgebracht.
Nach Erstarren weist die Schicht 2 eine Dicke von 4,2 μm auf. Die Haftung der Schichten 1 und 2 untereinander ist sehr gut. Der Zersetzungsbeginn der Schicht 2 wird über DSC zu 140"C (Maximum bei 152*C) bestimmt. Thermotransferdruckversuche mit diesem Farbband ergeben ebenfalls eine sehr gute Druckqualität mit hoher Auflösung und scharfen Kanten.
8 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche
1. Farbband für ein Thermotransferdruckverfahren, welches auf¬ weist
- einen Träger, insbesondere eine Folie,
- auf einer Oberfläche des Trägers aufgebrachtes unter Wärme¬ einwirkung schmelzbares oder zersetzbares Bindemittel,
- in dem Bindemittel enthaltene Farbpigmente,
- zumindest einen weiteren im Bindemittel enthaltenen Farb¬ stoff, der gasförmig übertragbar ist, sowie
- eine darauf abgestimmte thermolabile Komponente, welche beim Zerfall ein Gas und Wärme freisetzt, um die Übertragung von Tintenkomponenten auf einen Aufzeichnungsträger' zu unter¬ stützen.
2. Farbband nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der weitere Farbstoff sublimierbar ist.
3. Farbband nach Anspruch 2, d a d u r c h" g e k e n n - z e i c h n e t , daß der weitere Farbstoff unterhalb 200*C sublimierbar ist.
4. Farbband nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die thermo- labile Komponente eine Verbindung aus der Gruppe der Azover¬ bindungen ist.
5. Farbband nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Schicht weitere katalytisch wirken- de Komponente enthält, die den Zerfall der Azoverbindungen nach Zeit und Starttemperatur regulieren.
6. Farbband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine der Komponenten zur Unterstützung der Gasphasenubertragung Azodicarbonamid ist.
7. Farbband nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf dem Träger nur eine einzige farbtragende Schicht vorgesehen ist, in der alle Tintenkomponenten vereinigt sind.
8. Farbband nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Subli- mationstemperatur des weiteren Farbstoffs im Bereich der Zer¬ fallstemperatur (Reaktionsmaximum) der thermolabilen Kompo¬ nente liegt.
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