DE3876306T2 - Schmiermittel aus festen teilchen fuer die gleitschicht eines farbstoff-donorelementes fuer die verwendung bei der waerme-farbstoffuebertragung. - Google Patents

Schmiermittel aus festen teilchen fuer die gleitschicht eines farbstoff-donorelementes fuer die verwendung bei der waerme-farbstoffuebertragung.

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DE3876306T2 DE8888108610T DE3876306T DE3876306T2 DE 3876306 T2 DE3876306 T2 DE 3876306T2 DE 8888108610 T DE8888108610 T DE 8888108610T DE 3876306 T DE3876306 T DE 3876306T DE 3876306 T2 DE3876306 T2 DE 3876306T2
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Description

  • Diese Erfindung betrifft Farbstoff-Donorelemente für die Verwendung bei der thermischen Farbstoffübertragung und ganz speziell die Verwendung einer bestimmten Gleitschicht auf der Rückseite der Elemente zur Verhinderung verschiedener Druckdefekte und eines Einreißens oder Verzerrens des Donorelementes während der Druckoperation.
  • In den vergangenen Jahren wurden thermische Übertragungssysteme entwickelt, um Kopien von Bildern herzustellen, die auf elektronischem Wege mittels einer Farbvideokamera erzeugt wurden. Bei einer Methode der Herstellung derartiger Kopien wird ein elektronisches Bild zunächst einer Farbtrennung mittels Farbfiltern unterworfen. Die entsprechenden farbgetrennten Bilder werden dann in elektrische Signale überführt. Diese Signale werden dann dazu verwendet, um blaugrüne, purpurrote und gelbe elektrische Signale zu erzeugen. Diese Signale werden dann einem Thermodrucker zugeführt. Um eine Kopie zu erhalten, wird ein blaugrünes, purpurrotes oder gelbes Farbstoff-Donorelement gegenüber einem Farbstoff-Empfangselement plaziert. Die beiden werden dann zwischen einen Thermo-Druckerkopf und eine Plattenwalze eingeführt. Ein Thermo-Druckerkopf vom Line-Typ wird dazu verwendet, um Wärme von der Rückseite des Farbstoff-Donorblattes zuzuführen. Der Thermo-Druckerkopf weist viele Heizelemente auf und wird aufeinanderfolgend entsprechend den blaugrünen, purpurroten und gelben Signale aufgeheizt. Das Verfahren wird dann für die beiden anderen Farben wiederholt. Auf diese Weise wird eine harte Farbkopie erhalten, die dem Originalbild entspricht, das auf einem Schirm betrachtet wird. Weitere Details bezüglich dieses Verfahrens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselben werden in der US-PS 4 621 271 von Brownstein mit dem Titel "Apparatus and Method For Controlling A Thermal Printer Apparatus" vom 4. November 1986 beschrieben.
  • Ein Problem bestand bei der Verwendung von Farbstoff-Donorelementen für den thermischen Farbstoff-Übetragungsdruck, da ein dünner Träger erforderlich ist, um eine effektive Wärmeübertragung zu gewährleisten. Wird beispielsweise eine dünne Polyesterfolie verwendet, so erweicht diese, wenn sie während der Druckoperation aufgeheizt wird und bleibt am Thermo-Druckerkopf haften. Dies führt zu einem diskontinuierlichen anstatt kontinuierlichen Transport über den Druckerkopf. Der übertragene Farbstoff erscheint somit nicht als ein gleichförmiger Bereich, sondern vielmehr in Form einer Reihe von alternierenden hellen und dunklen Banden (Chatter-Marks). Ein anderer Defekt, der mit "Smiles" bezeichnet wird, bei dem es sich um mondförmige Bereiche niedriger Dichte handelt, wird in dem Empfangselement durch streck-induzierte Falten im Farbstoff-Donor erzeugt. Ein weiterer Defekt tritt in dem Empfangselement auf, wenn abgeriebene oder aufgeschmolzene Teilchen von der Rückseite des Farbstoff-Donors sich auf dem Thermo-Druckerkopf ansammeln und zu Streifen führen, die parallel zur Laufrichtung verlaufen und sich über die gesamte Bildfläche erstrecken. In extremen Fällen wird oftmals eine solche Reibung erzeugt, die dazu führt, daß das Farbstoff- Donorelement während des Druckprozesses reißt. Ein Gegenstand dieser Erfindung ist daher, derartige Probleme zu eliminieren und ein in der Praxis akzeptables System zu schaffen.
  • Die Europäische Patentanmeldung 138 483 betrifft Farbstoff- Donorelemente mit einer Gleitschicht auf der Rückseite mit einem Gleitmittel in einem Harz-Bindemittel gemeinsam mit teilchenförmigem Material. Offenbart ist eine lange Liste von Gleitmittelmaterialien, einschließlich oberflächenaktiven Stoffen, flüssigen Gleitmitteln und Mischungen hiervon mit oder ohne weiterem Zusatz von festen Gleitmitteln. Aufgeführt in der Liste von geeigneten festen Gleitmitteln ist Tetrafluoroethylenharz. Es wurde jedoch gefunden, daß ein oberflächenaktives Mittel in einer solchen Gleitschicht zu einem Problem einer unerwünschten Farbstoffübertragüng von der Vorderseite des Donors zur Rückseite führt, wenn das Donorelement um sich selbst aufgerollt wird, was in den später folgenden Vergleichsversuchen gezeigt werden wird. Weiterhin weist die Gleitschicht im Falle dieser Publikation eine rohe Oberfläche auf, aufgrund des Vorhandenseins von nicht gleitend machendem teilchenförmigen Material, das dazu verwendet wird, um das Farbstoff-Donorblatt daran zu hindern, an dem Thermo-Druckerkopf haftenzubleiben. Ein derartiges teilchenförmiges Material kann jedoch einen Abriebeffekt auf den Druckerkopf ausüben und ist aus diesem Grunde unerwünscht. Ferner ist das Bindemittel in der Gleitschicht kein in Wasser lösliches cellulosisches Bindemittel, wie in dem Falle der vorliegenden Erfindung.
  • In der JP 60/192 630 wird ein Farbstoff-Donorelement mit einer Gleitschicht beschrieben, die eine wäßrige polymere Beschichtung von Poly(tetrafluoroethylen)teilchen umfaßt. Bei Verwendung dieser wäßrigen Beschichtungsmassen besteht jedoch ein Problem deshalb, weil Druckdefekte, wie oben beschrieben, auftreten.
  • Gegenstand dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines polymeren Bindemittels für solche Teilchen, das diese Druckdefekte nicht aufweist; dies wird durch die später folgenden Vergleichsversuche gezeigt. Weiterhin erfordert eine wäßrige Beschichtung eine andere Beschichtungsmaschine als eine Lösungsmittel-Beschichtungsmaschine, die für die anderen Schichten verwendet wird.
  • Diese und andere Gegenstände werden erfindungsgemäß erreicht mit einem Farbstoff-Donorelement für die thermische Farbstoffübertragung mit einem Träger, auf dessen einer Seite sich eine Farbstoffschicht befindet und auf dessen anderer Seite eine Gleitschicht angeordnet ist, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gleitschicht ein Gleitmittelmaterial umfaßt, das in einem in Wasser unlöslichen cellulosischen Bindemittel dispergiert ist, wobei das Gleitmittelmaterial trockene, feste Gleitmittelpartikel umfaßt, die aus der Oberfläche der Gleitschicht hervorstehen.
  • Jede Menge an Gleitmittelpartikeln kann in der Gleitschicht der Erfindung verwendet werden, solange der gewünschte Effekt erreicht wird. Im allgemeinen liegt das Verhältnis von Bindemittel zu Gleit- oder Schmiermittel bei 0,1 bis 10. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Gleitmittel eine Teilchengröße unterhalb 10 um.
  • Alle trockenen, festen Gleitmittelpartikel können erfindungsgemäß verwendet werden, solange diese die gewünschten Eigenschaften aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betehen die Gleitmittelpartikel aus Poly(tetrafluoroethylen), Poly(hexafluoropropylen) oder Poly(methylsilylsesquioxan).
  • Wie oben erwähnt, ist das polymere Bindemittel der Gleitschicht der Erfindung ein in Wasser unlösliches cellulosisches Bindemittel. Zu derartigen Materialien gehören beispielsweise Cellulosenitrat, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat usw.. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das cellulosische Bindemittel ferner ein Polyvinylacetal, z.B. Poly(vinylalkohol- -Butyral), Poly(vinylalkohol- -Acetal) usw.. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Polyvinylacetal ein Terpolymer von Polyvinylbutyral, Polyvinylalkohol und Polyvinylacetat. Dieses Material ist im Handel erhältlich als Butvar 76R, Hersteller Monsanto.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gleitmittelmaterial ein Poly(tetrafluoroethylen), das in einem Cellulosenitratbindemittel dispergiert vorliegt.
  • Die Menge an polymerem Bindemittel, das in der Gleitschicht der Erfindung verwendet wird, ist nicht kritisch. Im allgemeinen kann das polymere Bindemittel in einer Menge von 0,05 bis 2 g/m² vorliegen.
  • Jeder Farbstoff kann in der Farbstoffschicht des Farbstoff- Donorelementes der Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt er ist durch Einwirkung von Wärme auf die Farbstoff- Empfangsschicht übertragbar. Besonders gute Ergebnisse werden mit sublimierbaren Farbstoffen erhalten, wie beispielsweise mit: (purpurrot) (gelb) (blaugrün)
  • oder beliebigen Farbstoffen, die in der US-PS 4 541 830 offenbart werden. Die angegebenen Farbstoffe können allein oder in Kombination miteinander zur Gewinnung eines monochromen Bildes verwendet werden. Die Farbstoffe können in einer Beschichtungsstärke von 0,05 bis 1 g/m² verwendet werden und sind vorzugsweise hydrophob.
  • Der Farbstoff liegt in dein Farbstoff-Donorelement in einem polymeren Bindemittel dispergiert vor, z.B. einem Cellulosederivat, z.B. Celluloseacetathydrogenphthalat, Celluloseacetat, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat, Cellulosetriacetat oder in irgendeinem der Materialien, die in der EP-A-0 227 093 von Vanier und Lum beschrieben werden, die gemäß Art. 54(3)(4) EPC für alle angegebenen Vertragsstaaten den Stand der Technik darstellen; einem Polycarbonat; Poly(styrol-co-Acrylonitril), einem Poly(sulfon) oder einem Poly(phenylenoxid). Das Bindemittel kann in einer Beschichtungsstärke von 0,1 bis 5 g/m² eingesetzt werden.
  • Die Farbstoffschicht des Farbstoff-Donorelementes kann auf den Träger aufgeschichtet werden oder hierauf aufgedruckt werden mittels einem Druckverfahren, wie z.B. einem Gravure- Verfahren.
  • Jedes Material kann als Trägermaterial für das Farbstoff- Donorelement der Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, es ist dimensionsstabil und vermag der Einwirkung der Wärme der Thermo-Druckerköpfe zu widerstehen. Zu derartigen Materialien gehören Polyester, wie z.B. Poly(ethylenterephthalat); Polyamide; Polycarbonate; Pergamentpapier; Kondensatorpapier; Celluloseester; Fluorpolymere; Polyether; Polyacetale; Polyolefine und Polyimide. Der Träger weist im allgemeinen eine Dicke von 2 bis 30 um auf. Er kann auch mit einer Haftschicht beschichtet sein, sofern dies erwünscht is, z.B. ausgehend von solchen Materialien, die in der EP-A- 0 263 457 von Ducharme oder in der EP-A-0 268 179 von Henzel beschrieben werden, wobei die EP-A-0 263 457 und die EP-A- 0 268 179 Stand der Technik gemäß Art. 54(3)(4) EPC für alle angegebenen Vertragsstaaten darstellen.
  • Das Farbstoff-Empfangselement, das mit dem Farbstoff- Donorelement der Erfindung verwendet wird, weist im allgemeinen einen Träger auf, auf dem sich eine Farbbild- Empfangsschicht befindet. Der Träger kann aus einer transparenten Folie bestehen, z.B. aus einem Poly(ethersulfon), einem Polyimid, einem Celluloseester, z.B. Celluloseacetat, einem Poly(vinylalkohol-co-Acetal) oder einem Poly(ethylenterephthalat). Der Träger für das Farbstoff-Empfangselement kann auch ein reflektierender Träger sein, z.B. aus einem mit einer Barytschicht beschichteten Papier, einem mit Polyethylen beschichteten Papier, aus weißem Polyester (Polyester mit einem hierin einverleibtem weißem Pigment), einem Elfenbeinpapier, einem Kondensatorpapier oder einem synthetischen Papier, z.B. dem duPont Tyvek .
  • Die Farbbild-Empfangsschicht kann beispielsweise aufweisen ein Polycarbonat, Polyurethan, einen Polyester, Polyvinylchlorid, Poly(styrol- -Acrylonitril), Poly(caprolacton) oder Mischungen hiervon. Die Farbbild-Empfangsschicht kann in jeder Menge vorhanden sein, die effektiv bezüglich des beabsichtigten Zweckes ist. Im allgemeinen werden gute Ergebnisse bei einer Konzentration von 1 bis 5 g/m² erhalten.
  • Wie oben beschrieben, werden die Farbstoff-Donorelemente der Erfindung dazu verwendet, um ein Farbstoffübertragungsbild herzustellen. Derartige Verfahren umfassen bildweise Erhitzung eines Farbstoff-Donorelementes, wie oben beschrieben, und die Übertragung eines Farbstoffbildes auf ein Farb-Empfangselement unter Erzeugung des Farbübertragungsbildes.
  • Das Farbstoff-Donorelement der Erfindung kann in Blattform verwendet werden oder in Form einer endlosen Rolle oder eines endlosen Bandes. Wird eine endlose Rolle oder ein endloses Band verwendet, so können diese lediglich einen Farbstoff aufweisen oder alternierende Bereiche von anderen verschiedenen Farbstoffen, z.B. sublimierbaren blaugrünen und/oder purpurroten und/oder gelben und/oder schwarzen oder anderen Farbstoffen. Derartige Farbstoffe werden beschrieben in der US-PS 4 541 830 und in der EP-A-0 227 095 von Moore, Weaver und Lum; der EP-A-0 227 096 von Evans und Lum; und in der EP-A-0 229 374 von Weaver, Moore und Lum, wobei die EP-A-0 227 095, EP-A-0 227 096 und EP-A-0 229 374 Stand der Technik gemäß Art. 54(3)(4) EPC für sämtliche angegebenen Vertragsstaaten darstellen. Infolgedessen fallen in den Schutzbereich dieser Erfindung Ein-, Zwei-, Drei- oder Vierfarbelemente (oder Elemente mit noch höheren Farbzahlen).
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Farbstoff-Donorelement einen Poly(ethylenterephthalat)träger, der in Folge mit wiederkehrenden Bereichen von gelbem, blaugrünem und purpurrotem Farbstoff beschichtet ist, wobei die oben beschriebenen Verfahrensstufen nacheinander für jede Farbe durchgeführt werden, um ein Dreifarb-Farbstoff-Übertragungsbild zu erhalten. Wird das Verfahren lediglich für eine einzelne Farbe durchgeführt, so wird natürlich ein monochromes Farbstoffübertragungsbild erhalten.
  • Thermodruckerköpfe, die zur Übertragung von Farbstoff von den Farbstoff-Donorelementen der Erfindung verwendet werden können, sind im Handel erhältlich. Beispielsweise lassen sich verwenden ein Fujitsu Thermal Head (FTP-040 MCS001), ein TDK Thermal Head F415 HH7-1089 oder ein Rohm Thermal Head KE 2008-F3.
  • Eine Zusammenstellung für die thermische Farbstoffübertragung, die von der Erfindung Gebrauch macht, umfaßt
  • a) ein Farbstoff-Donorelement, wie oben beschrieben, und
  • b) ein Farbstoff-Empfangselement, wie oben beschrieben,
  • wobei das Farbstoff-Empfangselement sich in übergeordneter Position bezüglich des Farbstoff-Donorelementes befindet, derart, daß die Farbstoffschicht des Donorelementes in Kontakt mit der Farbbild-Empfangsschicht des Empfangselementes gelangt.
  • Die angegebene Zusammenstellung mit diesen beiden Elementen kann in Form einer integralen Einheit zusammengestellt sein, wenn ein monochromes Bild hergestellt werden soll. Dies kann dadurch geschehen, daß die beiden Elemente an ihren Kanten temporär zur Haftung gebracht werden. Nach der Übertragung wird das Farbstoff-Empfangselement abgestreift unter Freietzung des übertragenen Farbstoffbildes.
  • Soll ein dreifarbiges Bild hergestellt werden, so wird die oben beschriebene Zusammenstellung dreimal erzeugt, während welcher Zeit Wärme durch den Thermo-Druckerkopf zugeführt wird. Nachdem der erste Farbstoff übertragen worden ist, werden die Elemente voneinander getrennt. Ein zweites Farbstoff-Donorelement (oder ein anderer Bereich des Donorelementes mit einem anderen Farbbereich) wird dann registerartig mit dem Farbstoff-Empfangselement in Kontakt gebracht, worauf das Verfahren wiederholt wird. Die dritte Farbe wird in gleicher Weise erzeugt.
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
    • Beispiel 1
  • Ein Farbstoff-Empfangselement wurde hergestellt durch Beschichten eines Titandioxid enthaltenden 175 um dicken Poly(ethylenterephthalat)trägers mit 3,8 g/m² Makrolon 5705 Polycarbonatharz (Bayer AG), 1,4-Didecoxy-2,5-dimethoxybenzol (0,32 g/m²) und einem oberflächenaktiven Mittel vom Typ FC-431 (3M Corp.) (0,016 g/m²) unter Verwendung einer Lösungmsittelmischung aus Methylenchlorid und Trichloroethylen.
  • Ein Blaugrün-Farbstoff-Donorelement wurde hergestellt durch Beschichtung eines 6 um dicken Poly(ethylenterephthalat)trägers mit:
  • 1) einer Haftschicht aus einem Titaniumalkoxid (duPont Tyzor TBT ) (0,081 g/m²) aus einer Lösungsmittelmischung aus n-Propylacetat und n-Butylalkohol und
  • 2) einer Farbstoffschicht mit dem oben angegebenen Blaugrün-Farbstoff (0,28 g/m²) und duPont DLX-6000 Teflon -Mikropulver (0,016 g/m²) in einem Celluloseacetatpropionatbindemittel (2,5% Acetyl, 45% Propionyl) (0,44 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Toluol, Methanol und Cyclopentanon.
  • Auf die Rückseite des Farbstoff-Donors wurden aufgetragen:
  • 1) eine Haftschicht aus einem Polyester vom Typ Bostik 7650 (Emhart Corp.) (0,11 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Toluol und 3-Pentanon und
  • 2) eine Gleitschicht aus den Materialien, die unten näher beschrieben werden, in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen, wobei zur Beschichtung eine Lösungsmittelmischung aus Toluol und 3-Pentanon verwendet wurde.
    • Teilchenförmiges Gleitmittel 1
  • Emralon 329 (Acheson Colloids Co., Port Huron, Mich. 48060), vom Hersteller beschrieben als ein Trockenfilm- Gleitmittel aus Poly(tetrafluoroethylen)partikel in einem thermoplastischen Harz, das als flüssiges Konzentrat geliefert wird. Das thermoplastische Harz besteht aus Cellulosenitrat, in einem Lösungsmittel aus Propylacetat, Toluol, Isopropylalkohol und 2-Butanol. Die ungefähre Partikelgröße der irregular geformten Partikel liegt bei 1 bis 5 um.
    • Teilchenförmiges Gleitmittel 2
  • DLX-600 (duPont Corp.) Poly(tetrafluoroethylen) Mikropulver. Diese Teflon -Teilchen wiesen einen ungefähren Durchmesser von 1 um auf. Zu geeigneten polymeren Bindemitteln für dieses Material gehören Cellulosenitrat, Celluloseacetatpropionat (2,0-2,8% Acetyl, 40-46% Propionyl), sowie Celluloseacetatbutyrat (2,0% Acetyl, 47% Butyryl).
    • Teilchenförmiges Gleitmittel 3
  • Fluo-HT (MicroPowder Inc.) Fluorkohlenstoff-Pulver von mikronisiertem Polytetrafluorethylen einer durchschnittlichen Partikelgröße von 2 um. Ein geeignetes Bindemittel für dieses Material ist Cellulosenitrat unter Verwendung einer Beschichtungs-Lösungsmittelmischung aus Toluol und 3-Pentanon.
    • Teilchenförmiges Gleitmittel 4
  • Whitcon TL-1020 (LNP Corp.) Fluorkohlenstoff-Pulver von Polytetrafluoroethylen einer Partikelgröße von 2-4 um. Ein geeignetes Bindemittel für dieses Material ist Celluloseacetatpropionat (2,5% Acetyl, 45% Propionyl) unter Verwendung einer Beschichtungslösungsmittelmischung aus Toluol und 3-Pentanon.
    • Teilchenförmiges Gleitmittel 5
  • Tospearl 120 (General Electric-Thoshiba Silicone, Ltd.) Siliconharzpulver von Poly(methylsilylsesquioxan) einer sphärischen Größe von 2 um. Ein geeignetes Bindemittel für dieses Material ist Celluloseacetatpropionat (2,5% Acetyl, 45% Propionyl) unter Verwendung eines Beschichtungslösungsmittels aus Toluol, Methanol und Cyclopentanon.
    • Teilchenförmiges Gleitmittel 6
  • Tospearl 240 (General Electric-Thoshiba Silicone, Ltd.) Siliconharzpulver entsprechend dem teilchenförmigen Gleitmittel 5, jedoch mit einer sphärischen Größe von 4 µm. Das gleiche Bindemittel und das gleiche Beschichtungslösungsmittel wurden verwendet.
  • Die Farbstoff-Donorelemente mit Gleitschichten wurden bezüglich der relativen Kraft untersucht, die erforderlich ist für einen Durchtritt durch einen Thermo-Druckerkopf in folgender Weise. Die Farbstoffseite eines jeden Farbstoff- Donorelementstreifens einer Breite von 32 mm wurde in Kontakt mit der Farbbild-Empfangsschicht des Farbstoff- Empfangselementes der gleichen Breite gebracht. Die Zusammenstellung wurde in den Klemmen einer Ziehvorrichtung befestigt, die mittels eines Schrittmotors angetrieben wurde. Die Zusammenstellung wurde auf eine Gummirolle eines Durchmessers von 14 mm gebracht, worauf ein Thermo-Druckerkopf vom Typ TDK Thermal Head (Nr. L-133) mit einer Kraft von 36 N (3,6 kg) gegen die Farbstoff-Donorelementseite der Zusammenstellung gepreßt wurde, wodurch sie gegen die Gummiwalze gedrückt wurde.
  • Die Bildelektronik wurde eingeschaltet, wodurch die Ziehvorrichtung veranalaßt wurde, die Zusammenstellung zwischen den Druckerkopf und die Walze mit einer Geschwindigkeit von 3,1 mm/s zu ziehen. Gleichzeitig wurden die Widerstandselemente im Thermo-Druckerkopf impuls-erhitzt von 0 bis zu 8,3 ms, unter Erzeugung eines "Flächentestmusters" von bestimmter Dichte. Die dem Druckerkopf zugeführte Spannung lag bei ungefähr 21 V, entsprechend einer maximalen Leistung von ungefähr 1,5 Watts/Dot (12 mJoule/Dot).
  • Bei der Erzeugung eines jeden "Flächentestmusters" bestimmter Dichte wurde die Kraft gemessen, die erforderlich war, damit die Ziehvorrichtung die Zusammenstellung zwischen den Druckerkopf und die Walze zog. Zur Messung verwendet wurde ein Gerät vom Typ Himmelstein Corp. 10010 Strain Gauge (44 N-Bereich) mit einem 6-205 Konditions-Modul. Aufgezeichnet wurde die Kraft, die in der Stufe 2 erforderlich war (mäßige übertragene Dichte von ungefähr 0,3), die für den Untersuchungszweck die geeignetste war. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten: Tabelle 1 Teilchenförmiges Gleitmittel (g/m²) Bindemittel (g/m²) Relative Kraft N Stufe 2 (D= 0,3) ohne (Vergleich 1) C.-Nitrat * C.-Acet.-Buty. C.-Acet.-Prop. Ringwulst
  • * Wie oben beschrieben, ist das Cellulosenitrat ein integraler Teil des handelsüblichen Materials; die Beschichtungsstärke von 0,34 g/m² bezieht sich auf das teilchenförmige Gleitmittel und Bindemittel.
  • ** Die Kraft wurde nicht bestimmt, der Durchtritt durch den Thermokopf war glatt und es erfolgte kein Abrieb.
  • *** In einem separaten vorläufigen Experiment wurde MS-122 Release Agent-Dry Lubricant (Miller-Stevenson Chem. Co.) aus einem unter Druck stehendem Kanister auf die Rückseite des Farbstoff-Donors gesprüht. Nach dem Trocknen zeigte sich, daß diese Partikel eine ungenügende Haftung aufwiesen und daß die Beschichtung für weitere Testversuche als Gleitschicht wertlos war.
  • **** Dieses teilchenförmige Produkt bestand aus Cab-O-Sil MS (Cabot Corp.), einem hydratisierten Siliciumoxid (0,05 g/m²), einer Partikelgröße von 0,01 um, einem Material ohne Gleitmitteleigenschaften.
  • Die obigen Daten zeigen, daß die Gleitschichtzusammensetzung der Erfindung die Kraft auf ein Minimum herabmindert, die erforderlich ist für einen Durchtritt durch den Thermokopf im Vergleich zu verschiedenen Vergleichsmaterialien.
    • Beispiel 2 - Vergleich mit Gleitschichten mit oberflächenaktiven Mitteln
  • Dieses Beispiel veranschaulicht das Farbstoffübertragungsproblem bei Vorhandensein eines oberflächenaktiven Mittels in der Gleitschicht, wie es durch die EP-A-138 483 gelehrt wird.
  • Farbstoff-Empfangsschichten wurden, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Farbstoff-Donorelemente wurden, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, unter Zusatz von Sorbitantrioleat (STO) und/oder einem Silicon-oberflächenaktiven Mittel vom Typ Silwet L-7500 (Union Carbide) (SLW). In allen diesen Beschichtungen wurde Celluloseacetatpropionat (0,27 g/m²) als Bindemittel verwendet, mit der Ausnahme von der Gleitschicht 1 der Erfindung, bei der Cellulosenitrat eingesetzt wurde.
  • Die Elemente wurden getestet auf die relative Kraft für den Durchtritt durch den Thermo-Druckerkopf, wie in Beispiel 1 beschrieben. Weiterhin wurden in einer Reihe von gesondert durchgeführten Versuchen (ohne Verwendung des Farbstoff- Empfangselementes) die Farbstoff-Donorelemente mehrfach um sich selbst gewickelt, und zwar auf eine Rolle eines Durchmessers von 2,54 cm, worauf sie 4,5 Tage lang bei 60ºC und 50% relativer Luftfeuchtigkeit inkubiert wurden. Nach dieser Zeitspanne wurde die Status-A-Übertragungs-Rot-Dichte in Bereichen abgelesen, in denen kein blaugrüner Farbstoff ursprünglich auf die Farbstoff-Donorseite gebracht worden war, um die relative Menge an Blaugrün-Farbstoff bestimmen zu können, der auf die Rückseite (Gleit)schichtseite übertragen wurde. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten: Tabelle 2 Teilchenförmiges Gleitmittel (g/m²) Rel.Kraft N Stufe 2 Dichte des übertragenen Farbstoffes (ohne - Gleitschicht 2 der Erfindung) Vergleich 4 (ohne - Vergleich)
  • Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die Verwendung eines teilchenförmigen Gleitmittelmaterials in einem Bindemittel weniger effektiv als Gleitschicht ist, wenn eine "wachsartige" Komponente, wie Sorbitantrioleat oder ein Siliconoberflächenaktives Mittel vorhanden sind. Obgleich die Gegenwart einer geringen Menge des "wachsartigen" Materials oder oberflächenaktiven Mittels bezüglich der Kraft, die für die Passage durch den Thermo-Druckerkopf erforderlich ist, unterstützen kann oder hierauf keinen Effekt hat, ist doch eine Erhöhung der Menge des Farbstoffes zu beobachten, der von der Farbstoffseite (Vorderseite) auf die Gleitschicht (Rück)seite des Farbstoff-Donorelementes übertragen wird. Die Verwendung der Gleitschicht der Erfindung reduziert dieses Problem.
    • Beispiel 3
  • Ein Mehrfarb-Farbstoff-Donorelement wurde hergestellt durch Gravure-Beschichtung eines 6 um Poly(ethylenterephthalt)trägers mit:
  • 1) einer Haftschicht aus einem Titaniumalkoxid (duPont Tyzor TBT (0,12 g/m²) aus einem Lösungsmittelgemisch aus n-Propylacetat und n-Butylalkohol und
  • 2) einer Farbstoffschicht mit dem blaugrünen Farbstoff, wie oben beschrieben (0,42 g/m²), wie duPont DXL-6000 Teflon -Mikropulver (0,016 g/m²), in einem Celluloseacetatpropionatbindemittel (2,5% Acetyl, 45% Propionyl) (0,66 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Toluol, Methanol und Cyclopentanon.
  • In entsprechender Weise wurden sich wiederholende alternierende Bereiche des gelben Farbstoffes, wie oben beschrieben, (0,21 g/m²) und einer Bindemittelbeschichtung von 0,37 g/m² und des purpurroten Farbstoffes, wie oben beschrieben (0,22 g/m²), und einer Bindemittelbeschichtung von 0,47 g/m² aufgetragen.
  • Auf die Rückseite des Farbstoff-Donorelementes wurde eine Haftschicht aus einem Titaniumalkoxid (duPont Tyzor TBT ) (0,12 g/m²) aus einer Lösungsmittelmischung auf n-Propylacetat und n-Butylalkohol aufgetragen, sowie eine Gleitschicht unter Verwendung der teilchenförmigen Gleitmittel, wie im folgenden beschrieben.
    • Teilchenförmiges Gleitmittel 1
  • Siehe Beispiel 1
    • Teilchenförmiges Gleitmittel 3
  • Siehe Beispiel 1
  • Die folgenden Vergleichs-Gleitmittel finden ihre Basis in den Beispielen der JP 60/192 630.
    • Vergleich 5
  • Fluon AD-1 (ICI Corp.) wäßrige Polytetrafluoroethylen- Dispersion einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,2 um.
    • Vergleich 6
  • Teflon 30 (duPont Corp.) wäßrige Polytetrafluoroethylen- Dispersion einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,05- 0,5 um.
  • Ein Farbstoff-Empfangselement wurde hergestellt durch Auftragen der folgenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge auf einen mit Titandioxid pigmentierten, mit Polyethylen überzogenen Papierträger, der eine Haftschicht aus Poly(acrylonitril-co-Vinylidenchlorid-co-Acrylsäure) aufwies (Gew.-Verhältnis 14:79:7) (0,08 g/m²), aufgetragen aus 2-Butanon:
  • 1) Eine Farbstoff-Empfangsschicht aus Makrolon 5705 -Polycarbonatharz (Bayer AG Corp.) (2,9 g/m²), Tone PCL-300 Polycaprolacton (Union Carbide) (0,38 g/m²) sowie 1,4- Didecoxy-2,6-dimethoxyphenol (0,38 g/m²), aufgetragen aus Methylenchlorid; und
  • 2) eine Deckschicht aus Tone PCL-300 Polycaprolacton (Union Carbide) (0,11 g/m²) FC-431 -oberflächenaktives Mittel (3 M Corp.) (0,011 g/m²) und oberflächenaktives Mittel vom Typ DC-510 (Dow Corning) (0,011 g/m²), aufgetragen aus Methylenchlorid.
  • Die Farbstoffseite des Farbstoff-Donorelementstreifens einer Breite von ungefähr 10 cm x 13 cm wurde in Kontakt mit der Farbbild-Empfangsschicht des Farbstoff-Empfangselementes eines entsprechenden Bereiches gebracht. Die Zusammenstellung wurde an einer Gummiwalze eines Durchmessers von 60 mm, die mit einem Schrittmotor angetrieben wurde, befestigt und ein Thermo-Druckerkopf vom Typ TDK Thermal Head (Nr. L-231) (mittels eines Thermostaten bei 26ºC) gehalten, wurde mit einer Kraft von 36 N (3,6 kg) gegen die Farbstoff-Donorelementseite der Zusammenstellung gepreßt, wodurch sie gegen die Gummiwalze gedrückt wurde.
  • Die Bildelektronik wurde aktiviert, wodurch die Donor- Empfänger-Zusammenstellung zwischen den Kopf und die Walze mit einer Geschwindigkeit von 6,9 mm/s gezogen wurde. Gleichzeitig wurden die Widerstandselemente im Thermo- Druckerkopf beaufschlagt, und zwar mit 29 ms/Impuls mit 128 us-Intervallen während einer Druckdauer von 33 ms/Dot. Ein abgestuftes Dichtebild wurde durch stufenweise Erhöhung der Anzahl von Impulsen/Dot von 0 auf 255 erhalten. Die dem Druckerkopf zugeführte Spannung betrug 23,5 V, bei einer augenblicklichen Spitzenleistung von 1,3 Watts/Dot und einer maximalen Gesamtenergie von 9,6 mJoule/Dot.
  • Die Blaugrün-, Purpurrot- und Gelbfarbstoff-Donorelemente wurden nacheinander registerartig auf das Farbstoff- Empfangselement gebracht, unter Erzeugung eines mehrfarbigen Bildes.
  • Bei der Erzeugung eines jeden "Flächentestmusters" der gegebenen Dichte wurde die Kraft gemessen, die erforderlich war, damit die Ziehvorrichtung die Zusammenstellung zwischen den Druckerkopf und die Walze zog. Die Kraft wurde gemessen unter Verwendung eines Torsionsmeßgerätes vom Typ Himmelstein Corp. 3-08TL (25,40 cm-0,453 kg) und eines Konditions- Moduls vom Typ 6-205.
  • Aufgezeichnet wurde die Kraft, die in Stufe 2 erforderlich war (mäßig übertragene Dichte von ungefähr 0,3), als für Bestimmungszwecke besonders geeignete Stufe. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten: Tabelle 3 Teilchenförmiges Gleitmittel (g/m²) Bindemittel* (g/m²) Anzahl von "Smile"-Defekten Rel.Kraft N Stufe 2 (D=0,3) keine Butvar 76 (0,01) Vergleich keine * CN = Cellulosenitrat CAP = Celluloseacetatpropionat (2,5% Acetyl, 45%Propionyl)
  • Ein Copolyme von teilweise sulfoniertem Poly(diethylenglykolisophthalat).
  • Ein Copolymer von teilweise sulfoniertem Poly(diethylenglykolisophthalat) modifiziert mit Cyclohexandimethanolisophthalat.
  • C = wäßrige Polyurethandispersion des Reaktionsproduktes von 1,6-Hexandiisocyanat, Caprolacton und Natrium-Aminoethansulfonat (Molverhältnis 5:3:2)
  • D = Poly(n-butylacrylat- -2-acrylamido-2-methylprolansulfonsäure, Natriumsalz) (Gew.-Verhältnis 97:3)
  • ** ein Druck war nicht möglich.
  • Die obigen Ergebnisse zeigen, daß weniger Kraft für den Durchtritt durch den Druckerkopf erforderlich ist und daß weniger Druckdefekte auftreten bei Verwendung einer Gleitschicht gemäß der Erfindung im Vergleich zu den herangezogenen Vergleich-Gleitschichten, bei denen es sich um wäßrige Dispersionen handelte.

Claims (9)

1. Farbstoff-Donorelement für die thermische Farbstoffübertragung mit einem Träger, der auf der einen Seite eine Farbstoffschicht aufweist und auf der anderen Seite eine Gleitschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht ein Schmiermittelmaterial aufweist, das in einem in Wasser unlöslichen cellulosischen Bindemittel dispergiert ist, und daß das Schmiermittelmaterial trockene, feste Schmiermittelteilchen umfaßt, die aus der Oberfläche der Gleitschicht herausragen.
2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das cellulosische Bindemittel auch ein Polyvinylacetal enthält.
3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyvinylacetal ein Terpolymer von Polyvinylbutyral, Polyvinylalkohol und Polyvinylacetat ist.
4. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Bindemittel zu Schmiermittel bei 0,1 bis 10 liegt.
5. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelteilchen Teilchen aus Poly(tetrafluoroethylen), Poly(hexafluoropropylen) oder Poly(methylsilylsesquioxan) sind.
6. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelteilchen eine durchschnittliche Teilchengröße unterhalb 10 um aufweisen.
7. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in Wasser unlösliche cellulosische Bindemittel aus Cellulosenitrat besteht.
8. Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Cellulosenitrat-Bindemittel ebenfalls ein Terpolymer von Polyvinylbutyral, Polyvinylalkohol und Polyvinylacetat enthält.
9. Element nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstoffschicht in Folge wiederkehrende Bereiche aus blaugrünem, purpurrotem und gelbem Farbstoff aufweist.
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