DE2842772C2 - Farbband zum anschlagfreien Drucken - Google Patents

Description

15

Die Erfindung betrifft eine Farbband zum anschlagfreien Drucken, bestehend aus einer Übertragungsschicht, die Wachs, Ruß und einen Farbstoff enthält und einer Unterlage.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Widerstandsband zur Verwendung in einem Druckverfahren, bei dem die Übertragung einer Farbstoffschicht von einem Band auf das Papier durch lokales Erhitzen der Bänder erfolgt. Lokales Erhitzen kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß das Band mit Punktelektroden und einer großflächigen Kontaktelektrode in Kontakt gebracht wird. Die hohen Stromdichten in der Umgebund der Punktelektroden während des angelegten Spannungsimpulses erzeugen intensive, lokale Erwärmung, welche die Übertragung der Farbstoffschicht von dem Band auf das mit dem Band in Berührung stehende Papier bewirkt.

Anschlaglose Druckverfahren sind bekannt, beispielsweise aus den US-Patentschriften 27 13 822 und 37 44 611. Das letztere Patent beschreibt ein anschlagloses Druckverfahren unter Verwendung eines Farbbandes, welches eine Übertragungsschicht und eine Unterlage enthält. In dem Patent wird die Verwendung von leitendem Ruß in der Unterlage angegeben, die Verwendung in Verbindung mit Polycarbonatharz ist jedoch nirgends erwähnt.

Es gibt eine Reihe weiterer Patentschriften, in denen die Verwendung von Ruß als elektrisch leitendem Material erwähnt wird. So ist beispielsweise in den US-Patentschriften 39 08 064 und 39 62 513 die Verwendung von Rußteilchen beschrieben. Auch in diesen Patentschriften ist jedoch keinerlei Hinweis auf die gemeinsame Verwendung mit Polycarbonat enthalten.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 17 214 sind druckempfindliche Firbübertragungsbögen und Bänder bekannt, deren druckübertragbare Schicht aus einem Hartwachs, einem mit diesem unverträglichen Siliconöl, einem filmbildenden Binder und einem bilderzeugenden Stoff besteht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Bandes mit Eigenschaften, die es zur Verwendung in einem anschlagfreien Druckverfahren geeignet machen.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Farbband aus einer Übertragungsschicht und einer Unterlage, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Unterlage aus einem Polycarbonatharz mit einem Gehalt an 15 bis 40Gew.-% elektrisch leitendem Ruß besteht und eine Stärke von 10 bis 30 μιτι aufweist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Unteranspruch niedergelegt.

Ein Farbband muß, wenn es in thermischen, anschlagfreien Druckverfahren verwendet werden soll, gleichzeitig verschiedene Eigenschaften besitzen. Dabei ist es extrem schwierig, Materialien zu Enden, die dem Farbband gleichzeitig diese Eigenschaften verleihen. Die Unterlage des Farbbandes gemäß dem Kennzeichen von Patentanspruch 1 bewirkt, daß Ruß gleichmäßig im Farbband riispergiert werden kann. Gleichzeitig ermöglicht sie die Einstellung des gewünschten Grades des elektrischen Widerstandes. Weiterhin kann das Band, obgleich es auch nach anderen Verfahren hergestellt werden kann, in besonders vorteilhafter Weise in einem Delaminationsverfahren unter Aufrechterhaltung aller Filmeigenschaften hergestellt werden. Es wurden viele Kombinationen von Harz und elektrisch leitenden Zusätzen geprüft, aber das Polycarbonatharz mit dem Rußzusatz gemäß der vorliegenden Erfindung war das einzige, welches gleichzeitig im Hinblick auf die zuvor diskutierten drei Eigenschaften befriedigende Ergebnisse lieferte.

in der Patentliteratur sind viele Möglichkeiten für Zusammensetzungen der Übertragungsschicht für das anschlaglose Drucken beschrieben. Eine typische Übertragungsschicht enthält ein Wachs, Ruß und einen Farbstoff. Die Übertragungsschicht ist im allgemeinen etwa 1 bis 5 μΐπ dick. Die Unterlage gemäß der vorliegenden Erfindung ist zur Verwendung mit den üblichen Übertragungsschichten geeignet.

Die Unterlage der vorliegenden Erfindung wird aus einem Polycarbonatharz hergestellt, welches etwa 15 bis 40 Gew.-°/o leitenden Ruß enthält. Eine Menge von etwa 30 Gew.-% wird bevorzugt. Liegt die Konzentration an Ruß über 40Gew.-%, dann verliert der Film seine filmartigen Eigenschaften. Andererseits wird, wenn die Konzentration an Ruß unter etwa 15% abfällt, die elektrische Leitfähigkeit zu niedrig.

Polycarbonatharz ist von verschiedenen Herstellern erhältlich. Ruß ist auch von vielen Herstellern erhältlich. Für die vorliegende Erfindung wird Flammruß bevorzugt, weil dieser besser elektrisch leitend ist als Kanalruß. Der typische im Handel erhältliche, leitende Ruß weist eine sehr kleine Teilchengröße in der Größenordnung von 25 nm auf.

Die Schichtdicke der Unterlage der Farbbänder gemäß der Erfindung beträgt vorzugsweise etwa 10 bis 30 μΐη. Beste Ergebnisse werden bei einer Schichtdicke von etwa 15 μίη erhalten. Wenn die Schicht weniger als 10 μΐη dick ist, kann sie schlecht gehandhabt werden. Andererseits ist bei einer Schichtdicke von > 30 μΐη die Anwendung einer zu hohen Übertragungsenergie erforderlich.

Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

6,6 g Polycarbonatharz wurden in 125 g Dichlormethan gelöst. Zu dieser Mischung wurden 2,8 g leitender Ruß zugegeben. Die Mischung wurde in einem 300-ml-KunststoffbehäIter dispergiert, welcher 200 g Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 2 mm enthielt. Das Dispergieren war vollendet, nachdem die Mischung 45 Min. lang auf einem Schüttelgerät gemischt worden war.

Die Dispersion wurde durch Tauchbeschichten auf eine 0,127 mm dicke Polyesterunterlage zu einer Trockenschichtdicke von etwa 15 μίη aufgetragen. Der Widerstandsüberzug wurde dann in einem Heißschmelzverfahren mit einer Farbe auf Wachsbasis,

welche aus einer Mischung handelsüblicher Wachse, Ruß und Methylviolettfarbstoff bestand, überzogen. Die Farbstoffschient wurde in einer Schichtdicke von etwa 5 bis 6 μπι aufgetragen und besaß einen Schmelzpunkt von 85°C. Die Widerstandsschicht und die Farbstoffschicht wurden dann für das nachfolgende Druckverfahren von der Polyesterunterlage abgeschält.

Das Band wurde mit der Farbstoffschicht gegen Banknotenpapier gelegt Eine Wolframelektrode mit einem Durchmesser von 0,0762 mm und Anschlüssen an eine Stromquelle und eine Masseelektrode wurde mit der Rückseite des Bandes in Kontakt gebracht. Ein Fleck mit einem Durchmesser von etwa 0,1016 mm wurde gedruckt bei Anwendung von 35 Volt und 60 Milliampere während einer Millisekunde.

Zum Vergleich wurde ein Band wie oben angegeben hergestellt, jedoch ohne Verwendung von leitendem Ruß in der Widerstandsschicht. Die Trockenschichtdikke der Widerstandsschicht betrug 15 μΐη und der Oberflächenwiderstand war > 10¹² Ohm/Quadrat und die Dicke der Farbstoff schicht war 5 bis 7 μπι. An das ^Farbband wurde in der gleichen s^Weise wie oben "angegeben ein Impuls angelegt. Es wurde keine Übertragung von Farbe beobachtet.

Beispiel 2

Ein Farbband wurde in der gleichen Weise hergestellt wie in Beispiel 1, nur mit der Ausnahme, daß die Trockenschicht aus 47% Poiycarbonatharz, 20% leitendem Ruß und 33% Nickelpulver (mittlere Teilchengröße 2 μηι) bestand. Die Schichtdicke der Schicht betrug 19 μπι und der Oberflächenwiderstand 100Ohm/Qua- > drat Auf diese Schicht wurde eine wachsige Farbstoffschicht, wie im Beispiel I angegeben, in einer Schichtdikke von etwa 5 bis 7 μιτι aufgetragen. Das Band wurde dann von seiner Polyesterunterlage abgeschält und zum Drucken verwendet. Für diesen Zweck wurde es gegen hi das Papier auf einer Trommel befestigt, deren Geschwindigkeit, Spannung und Strom kontrolliert werden konnten. Ein Druck wurde erhalten bei einer Trommelgeschwindigkeit von 25,4 cm/sec. unter Anwendung von 18 Volt und 80 Milliampere.

Beispiel 3

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 angegeben wurde ein Farbband hergestellt, dessen Trockenschicht aus 80% Poiycarbonatharz und 20% leitendem Ruß

-() bestand. Die Trockenschichtdicke betrug 14 μπι und der Oberflächeiiwiderstand 810 Ohm/Quadrat. Das Band wurde mit einer wachsigen Farbstoffschicht beschichtet und zum Druck von der Polyesterunterlage abgeschält. Es wurde auf einer Drucktrommel in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 angegeben befestigt. Druck wurde erhalten bei einer Trommelgeschwindigkeit von 25,4 cm/sec. unter Anwendung von 45 Volt und 25 Milliampere.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Farbband zum anschlagfreien Drucken, bestehend aus einer Übertragungsschicht, die Wachs, Ruß und einen Farbstoff enthält und einer Unterlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage aus einem Polycarbonatharz mit einem Gehalt an 15—40Gew.-% elektrisch leitendem Ruß besteht und eine Stärke von 10 bis 30 μΐη aufweist.

2. Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage 15 μίτι dick ist und aus einem Polycarbonatharz mit einem Gehalt an 30 Gew.-% elektrisch leitenem Ruß besteht.