DE3218732A1

DE3218732A1 - Farbband fuer die elektrothermische schlaglose aufzeichnung

Info

Publication number: DE3218732A1
Application number: DE3218732A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Kawanishi; Yukio Numazu Shizuoka Tabata
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1982-12-09
Also published as: DE3218732C2; GB2099602B; GB2099602A; US4461586A

Description

" Farbband für die elektrothermische schlaglose Aufzeichnung "

Die Erfindung betrifft ein Farbband für die elektrothermische schlaglose Aufzeichnung, das auf einer Grundschicht, die ein Bindemittelharz und ein darin dispergiertes elektrisch leitendes Material enthält, eine thermisch übertragbare Farbschicht aufweist, die ein thermoplastisches Material und ein elektrisch leitendes Material wie Ruß enthält, wobei in der Grundschicht und der Farbschicht Joule-Wärme erzeugt wird, wenn ein elektrischer Aufzeichnungsstrom darin fließt, so daß die Farbschicht bildmäßig erweicht und auf eine Bildempfangsfläche, z.B. einfaches Papier, übertragen werden kann.

Es sind bereits verschiedene Farbbänder für die elektrothermische schlaglose Aufzeichnung bekannt, die ein pigmentiertes und thermisch übertragbares Material enthalten oder damit beschichtet sind. Diese Farbbänder werden auf einfaches Papier aufgelegt und das thermisch übertragbare Material wird örtlich in Bildform durch einen elektrischen Aufzeichnungsstrom erweicht, der über eine Aufzeichnungselektrode angelegt wird, die mehrere Stifte und eine Rückelektrode in Kontakt mit dem Farbband umso faßt. Dan erweichte, thermisch übertragbare Material wird dann als Punkte oder Linien auf das Papier übertragen.

In der JP-OS 38 629/74 ist z.B. ein Farbband beschrieben, das eine elektrisch anisotrope Grundschicht und eine elektrisch leitende Farbschicht umfaßt. In der elektrisch anisotropen Grundschicht ändert sich die elektrische Leitfähigkeit mit der Richtung, d.h. sie ist in diesem

Fall in der Querrichtung (senkrecht zur Oberfläche) größer als in der Oberflächenrichtung (parallel zur Oberfläche) . Diese elektrisch anisotrope Grundschicht wird dadurch hergestellt, daß man ein in einem geschmolzenem Bindcmittelharz dispergicrtes ferromagnetisches Metallpulver in der senkrechten Richtung zur Oberfläche der Grundschicht in einem Magnetfeld orientiert. Auf diese Weise ist es jedoch äußerst schwierig, eine gleichmäßige Orientierung des Metallpulvers über größere Bereiche zu erzielen.

In der JP-OS 7246/78 ist ein weiteres Farbband beschrieben, das eine elektrisch anisotrope Grundschicht und eine elektrisch leitende Farbschicht umfaßt. Die elektrisch anisotrope Grundschicht enthält ein Bindemittelharz und ein darin dispergiertes Metallpulver. Der entscheidende Nachteil dieses Farbbands besteht ebenfalls darin, daß das Metallpulver nicht über größere Bereiche gleichmäßig dispergiert werden kann, so daß in Bereichen, in denen das Metallpulver koaguliert ist, der elektrische Aufzeichnungsstrom ungleichmäßig wird und eine genaue Aufzeichnung unmöglich ist.

In der JP-OS 8276/81 ist ein anderes Farbband beschrieben, das eine elektrisch anisotrope Grundschicht und eine elektrisch leitende Farbschicht umfaßt. Die elektrisch anisotrope Grundschicht enthält einen Silikongummi und kleine nadeiförmige elektrische Leiter aus Metall oder Kohlenstoff, die senkrecht zur Oberfläche der Schicht eingebettet sind. Die mit diesem Farbband maximal erzielbare Bildauflösung beträgt 4 Linien/mm und ist daher für die praktische Anwendung unzureichend.

Ziel der Erfindung ist es daher, ein Farbband für die elektrothermische schlaglose Aufzeichnung bereitzustellen,

das bei geringem Energieverbrauch Bilder mit hoher und gleichmäßiger Auflösung und Bilddichte ergibt und ohne spezielle Materialien und Methoden hergestellt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Farbband, das mindestens den folgenden Bedingungen (1) und (2) hinsichtlich seiner Struktur und physikalisehen Eigenschaften genügt:

(1) Das Farbband umfaßt eine elektrisch leitende Grundschicht und eine elektrisch leitende, thermisch übertragbare Farbschicht auf der Grundschicht. Die Grundschicht enthält ein Bindemittelharz und ein darin gleichmäßig dispergiertes elektrisch leitendes Material, während die Farbschicht ein thermoplastisches Material und ein darin dispergiertes, elektrisch leitendes Material, wie Ruß, enthält.

(2) Der Erweichungs- oder Schmelzpunkt des Bindemittelharzes der Grundschicht (im folgenden Tm1) ist höher als der Erweichungs- oder Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials der Farbschicht (im folgenden Tm2); d.h.

Tm1 > Tm2. Der Oberflächenwiderstand pb der Grundschicht ist größer als der Oberflächenwiderstand ei der Farbschicht; d.h. pb >pi.

Im folgenden wird die Erfindung anhand spezieller Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen vergrößerten schematischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Farbband;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm einer elektrothermischen schlaglosen Aufzeichnungsvorrichtung, in der das erfindungsgemäße Farbband eingesetzt werden kann;

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-Jg-

Fig. 3 eine teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht einer anderen elektrothermischen schlaglosen Aufzeichnungsvorrichtung, in der das erfindungsgemäße Farbband angewandt werden kann;

Fig. 4 eine Unten-Teilansicht eines Beispiels einer Aufzeichnungselektrode, die insbesondere die Anordnung der Aufzeichnungsstifte zeigt;

Fig. 5 eine Unten-Teilansicht eines Beispiels einer Kombination aus Aufzeichnungselektrode und Rückelektrode ; und '.··■.·

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der erforderlichen Bedingungen hinsichtlich des Oberflächenwiderstands der Grundschicht bzw. Farbschicht des erfindungsgemäßen Farbbandes.

Das in Fig. 1 gezeigte Farbband 1 umfaßt eine Grundschicht 1a und eine darauf aufgebrachte Farbschicht 1b. Die Grundschicht 1a enthält ein Bindemittelharz und ein darin gleichmäßig dispergiertes, elektrisch leitendes Material.

Ruß ist ein besonders geeignetes elektrisch leitendes Material für die Grundschicht 1a, da er ohne Schwierigkeit gleichförmig in dem Bindemittelharz dispergiert werden kann. Als Bindemittelharze für die Grundschicht 1a können z.B. die folgenden Harze mit einem Erweichungs- oder Schmelzpunkt von 15O⁰C oder höher angewandt werden:

Polyvinylbutyral, Polycarbonat, Polystyrol, Acrylharze, wie Methylmethacrylat, Ethylacrylat und n-Butylmethacrylat, Polyvinylchloridharze, wie Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, und Cellulosen, wie Ethylcellulose und Acetylcellulose. Als elektrisch leitende Materialien für die Grundschicht 1a eignen sich z.B. Ruß und andere organische oder anorganische, elektrisch leitende Pulver.

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Die Farbschicht Tb enthält ein thermoplastisches Material mit einem Schmelzpunkt von. vorzugsweise 50 bis 200⁰C und ein gleichmäßig darin dispergiertes elektrisch leitendes Material. Die Farbschicht 1b ist über einer bestimmten Temperatur thermisch auf eine Bildempfangsfläche übertragbar, z.B. ein einfaches Papierblatt.

Als thermoplastische Materialien für die Farbschicht 1b eignen sich z.B. die folgenden Materialien: Wachse, wie Paraffinwachs, Polyethylenwachs oder Carnaubawachs, Acrylharze mit niedrigem Erweichungspunkt, z.B. 2-Ethylhexylacrylat und Laurylmethacrylat, Polyvinylbutyralharze mit niedrigem Polymerisationsgrad und niedrigem Erweichungspunkt, Styrolharze, wie Polystyrol, Styrol-Acrylsäure-Copolymere und Styrol-Butadien-Copolymere, öle, wie Leinöl, und Glykole, wie Polyäthylenglykol oder Polypropylenglykol. Als elektrisch leitende Materialien für die Farbschicht 1b können z.B. Ruß und Metallpulver verwendet werden. Zusätzlich können die folgenden gefärbten Materialien in der Farbschicht.1b angewandt werden: Ruß, Phthalocyanin, Alkaliblau (CI 42750), Spirit-Schwarz (CI 50 415), Benzidingelb (CI 21 095), Echtrot (CI 15 865), Methylrot, Kristallviolett, Eisenoxid und Cadmiumsulfid. Ruß kann in der Farbschicht 1b sowohl als elektrisch leitendes Material als auch als Färbemittel dienen.

Das erfindungsgemäße Farbband wird hergestellt, indem man das Bindemittelharz für die Grundschicht 1a und das thermoplastische Material für die Farbschicht so auswählt, daß der Erweichungs- oder Schmelzpunkt Tm1 des Bindemittelharzes höher ist als der Erweichungs- oder Schmelzpunkt Tm2 des thermoplastischen Materials, d.h. Tm1 > Tm2.

Die Grundschicht 1a dient dazu, die Farbschicht 1b zu tragen und das Farbband 1 für die praktische Verwendung zu

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verstärken. In der Grundschicht 1a und der Farbschicht 1b wird insbesondere unmittelbar, unterhalb den erregten Aufzeichnungsstiften der Aufzeichnungselektrode Joule-Wärme erzeugt, wenn man einen elektrischen Aufzeichnungsstrom durch das Farbband 1 zwischen der Aufzeichnungselektrode und einer Rückelektrode fließen läßt, die beide mit dem Farbband 1 in Kontakt sind. Durch diese Joule-Wärme werden die Bereiche der Farbschicht unmittelbar unterhalb der Aufzeichnungsstifte geschmolzen und können auf ein Aufzeichnungsblatt übertragen werden, so daß darauf Bilder entsprechend dem elektrischen Aufzeichnungsstrom erhalten werden.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Beispiel für eine elektrothermisch^ schlaglose Aufzeichnungsvorrichtung, in der das erfindungsgemäße Farbband 1 eingesetzt werden kann. In dieser Figur ist das Farbband 1 in engem Kontakt über ein Aufzeichnungsmaterial 2 gelegt, über dem Farbband 1 befindet sich eine Aufzeichnungselektrode 6a mit mehreren Aufzeichnungsstiften 3a, die in bestimmtem Abstand in Reihe angeordnet sind. Der untere Teil jedes Aufzeichnungsstifts 3a ist in Kontakt mit der Oberfläche des Farbbands 1. Ferner ist eine Rückelektrode 4a in einem Abstand L im wesentlichen parallel zu der Reihe der Aufzeichnungsstifte 3a angeordnet. Die Rückelektrode 4a.steht ebenfalls im Kontakt mit der Oberfläche des Farbbands 1 , wobei die Kontaktfläche mit dem Farbband 1 mindestens fünfmal größer ist als die Gesamtkontaktfläche zwischen dem Farbband 1 und den Auf-' zeichnungsstiften 3a.

Ein Bildsignalgeber 5 ist mit der Aufzeichnungselektrode 6a und der Rückelektrode 4a verbunden. Erzeugt man Bildaufzeichnungssignale zwischen einem oder mehreren bestimmten Aufzeichnungsstiften 3a und der Rückelektrode 4a, so fließt ein entsprechender Bildaufzeichnungsstrom durch die Grundschicht 1a des Farbbands 1. Da die Kontaktflache zwischen

-Sf-

Farbband 1 und Rückelektrode 4a beträchtlich größer (mindestens fünfmal größer) als die Gesamtkontaktfläche zwischen dem Farbband 1 und den Aufzeichnungsstiften 3a ist, und selbstverständlich auch größer als die Kontaktfläche jedes Aufzeichnungsstiftes 3a mit dem Farbband 1, und da außerdem dieselbe elektrische Strommenge durch die Aufzeichnungsstifte 3a fließt wie durch die Rückelektrode 4a, ist die Stromdichte in dem Bereich des Farbbands 1 unmittelbar unterhalb jedes Aufzeichnungsstiftes 3a wesentlich größer als die Stromdichte in dem Bereich des Farbbands 1 unmittelbar unterhalb der Rückelektrode 4a. Im Vergleich zu der in dem Farbband 1 unterhalb der Rückelektrode 4a erzeugten Joule-Wärme wird daher in dem Farbband 1 unterhalb der Aufzeichnungsstifte 3a eine wesentlich größere Joule-Wärmemenge erzeugt. Dies hat zur Folge, daß bei Wahl einer thermisch übertragbaren Farbe mit einem geeigneten Schmelzpunkt und bei Zufuhr einer geeigneten elektrischen Strommenge nur das thermisch übertragbare Farbmaterial in der Farbschicht 1b unmittelbar unterhalb der Aufzeichnungsstifte 3a durch die Joule-Wärme geschmolzen und dann auf das Aufzeichnungsblatt 2 übertragen wird.

In dem erfindungsgemäßen Farbband genügen der Erweichungsoder Schmelzpunkt des Bindemittelharzes der Grundschicht Tm1 und der Erweichungs- oder Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials der Farbschicht Tm2 vorzugsweise den folgenden Bedingungen:

TmI > 150⁰C, 50⁰C < Tm2 < 200⁰C und TmI > Tm2.

Das Bindemittelharz, der Grundschicht 1a muß zu einem Film verarbeitet werden können. Untersuchungen an verschiedenen synthetischen und natürlichen Harzen haben gezeigt, daß filmbildende Harze mit einem Erweichungs- oder Schmelz-

punkt Tm1 von etwa 100⁰C ohne weitere Zusätze ihre Festigkeit verlieren und für die Praxis unbrauchbar sind, wenn ihnen ein elektrisch leitendes Material wie Ruß zugesetzt wird. Im Gegensatz dazu nimmt bei Tm1 ">150°C die Festigkeit des Films nicht ab, wenn ein elektrisch leitendes Material zugesetzt wird, und der Film eignet sich für die praktische Anwendung.

Hinsichtlich des thermoplastischen Materials der Farbschicht 1b läßt sich bei Tm2 < 50⁰C die Farbschicht Ib leicht auf das Aufzeichnungsblatt 2 durch geringe Druckanwendung übertragen, so daß der Hintergrund des Aufzeichnungsblatts 2 verschmiert wird. Andererseits ist mit höheren Tm2 mehr Energie für die Aufzeichnung erforderlich. Um die erforderliche Aufzeichnungsenergie bei nicht mehr als 10 mJ zu halten, d.h. einem für die Praxis geeigneten Wert, darf Tm2 nicht höher als 200⁰C liegen; d.h. Tm2 4 200⁰C.

Außerdem ist es bevorzugt, daß die Dicke I₁ der Grundschicht 1a und die Dicke I_n der Farbschicht Ib den folgenden Bedingungen genügen:

0,5 um ^ 1, ^ 2o μκι, 1 um < I_n < 2^rj um und = 1 = - 2 -

1,5 um < 1, + I_n < 30 um.
= 12 =

Da das in der Farbschicht 1b enthaltene thermoplastische Material auch zur Festigung des Farbbands 1 dient, ist bei I₁ ⁺ 3-2 ?1,5um die Festigkeit des Farbbands 1 für die Praxis ausreichend, selbst wenn I₁ etwa 0,5 um beträgt. Bei I_n <1 um wird die Dichte der auf dem Aufzeichnungsblatt 2 aufgezeichneten Punkte für die Praxis zu niedrig. Andererseits wird bei I₁ > 20 um, I_n "> 25 um und I₁ + I_n > 30 um der für andere Zwecke als die Aufzeichnung erforderliche Energie verbrauch beträchtlich erhöht.

Ferner ist es bevorzugt, daß der Oberflächenwiderstand ph der Grundschicht 1a und der Oberflächenwiderstand pi der Farbschicht 1b den folgenden Bedingungen genügen:

1 χ 1o³-fl- 5 pb J 1 χ 1O⁶JD- ,

1 χ 1OiX -ζ pi S" 1 χ 10⁵jO.und ph > pi

ίο in Fig. 6 genügt die von der ausgezogenen Linie a eingeschlossene Fläche A diesen Bedingungen hinsichtlich des Oberflächenwiderstands /sb der Grundschicht 1a und des Oberflächenwiderstands pi der Farbschicht 1b.

in der Fläche B ( pb ζ pi) fließt eine größere elektrische Strommenge durch die Grundschicht 1a als durch die Farbschicht 1b, so daß in der Grundschicht 1a mehr Joule-Wärme erzeugt wird als in der Farbschicht 1b. Hierdurch wird die in der Grundschicht 1a erzeugte Wärme zu der Farbschicht 1b geleitet und die geschmolzene Farbschicht 1b wird auf das Papierblatt übertragen. Wenn jedoch Wärme von der Grundschicht 1a zu der Farbschicht 1b geleitet wird, ist eine Wärmediffusion unvermeidlich, so daß sich keine hohe Bildauflösung erzielen läßt. Außerdem fließt in diesem Fall der elektrische Strom durch die Grundschicht 1a in Oberflächenrichtung, so daß für die Aufzeichnung mehr Energie erforderlich ist, als im Falle der vorstehend beschriebenen Fläche A.

In der Fläche C fließt eine große elektrische Strommenge durch die Farbschicht 1b, da der Oberflächenwiderstand pb der Farbschicht 1b klein ist. Werden jedoch in der Fläche C mehrere Aufzeichnungsstifte gleichzeitig erregt, fließt ein zu großer Gesamtstrom durch die Farbschicht 1b.

In der Fläche D muß für die Aufzeichnung eine hohe Spannung entlang des Farbbands angelegt werden, da der Oberflächenwiderstand jOb der Grundschicht 1a hoch ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt, muß in der elektrothermischen schlaglosen Aufzeichnungsvorrichtung der Abstand L zwischen den Aufzeichnungsstiften 3a und der Rückelektrode 4a der Beziehung 1. K 1/5 L genügen. Dies hat seinen Grund darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Farbband 1 keine elektrisch anisotrope Grundschicht verwendet wird, so daß es notwendig ist, den Bildaufzeichnungsstrom nicht zu sehr in Oberflächenrichtung zu verteilen, um getreue Bilder entsprechend dem angelegten Bildaufzeichnungsstrom zu erhalten und den Energie verbrauch zu senken. Vorzugsweise ist 1 kleiner als 1/10 L; d.h. 1. <ζ 1/10 L. In diesem Fall lassen sich Punkte erzeugen, die genau dem an die Aufzeichnungselektroden 3a angelegten Bildaufzeichnungsstrom entsprechen. Wenn 1, nicht< 1/5 L ist,werden unter den Aufzeichnungsstiften 3a extrem große Punkte gebildet und der Energieverbrauch ist dementsprechend hoch.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Farbbandes enthält die Grundschicht 1a Polycarbonat und darin gleichmäßig dispergierten Ruß. In einer anderen Ausführungsform enthält die Grundschicht 1a Polyvinylbutyral und Ruß. Die Farbschicht 1b enthält ein thermoplastisches Material, wie Wachs, mit einem Erweichungs- oder Schmelzpunkt von 50 bis 200⁰C und darin dispergierten Ruß. Der Ruß dient sowohl als elektrisch leitendes Material als auch als Färbemittel für die Farbschicht 1b.

Fig. 3 zeigt eine teilweise abgeschnittene perspektivische

Ansicht einer weiteren elektrothermischen schlaglosen Aufzeichnungsvorrichtung, in der die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Farbbandes eingesetzt werden können. Dargestellt sind eine Aufzeichnungselektrode 6b mit mehreren Aufzeichnungsstiften 3b, die in

Reihe in bestimmtem Abstand angeordnet sind. Im wesentlichen parallel zu den Aufzeichnungsstiften 3b ist eine Rückelektrode 4b angeordnet. Ein Bildsignalgeber 5 ist mit der Auf-

zeichnungselektrode 6b und der Rückelektrode 4b verbunden. Wie in der Figur gezeigt, hat die Rückelektrode 4b die Form einer drehbaren Walze, die zusammen mit einem Stützelement 8 unterhalb der Rückelektrode 4b als Transporteinrichtung für das Farbband 1 und das Aufzeichnungsmaterial 2 dienen kann. Unterhalb der Aufzeichnungsstifte 3b ist ferner ein Stützelement 7 derart angeordnet, daß es das darüber gelegte Farbband 1 und Aufzeichnungsmaterial 2 halten und transportieren kann.

Für die Erzielung einer hohen Bildauflösung mit niedrigem Energieverbrauch ist es bevorzugt, daß die Aufzeichnungsstifte 3b und die Rückelektrode 4b entsprechend der folgenden Beziehung angeordnet sind:

2 χ d % Lm ^ 200 χ d

Hierbei bedeutet d den Durchmesser jedes Aufzeichnungsstifts 3b und Lm den Abstand zwischen jedem Aufzeichnungsstift 3b und der Rückelektrode 4b, wobei die Gesamtkontaktfläche zwischen dem Farbband 1 und den Stiften 3b 1/5 oder weniger der Kontaktfläche des Farbbands 1 mit der Rückelektrode 4b beträgt.

Bei Lm < 2 χ d wird das thermisch übertragbare Material in der Farbschicht 1b entlang dem Abstand zwischen den Aufzeichnungsstiften 3b und der Rückelektrode 4b geschmolzen und übertragen, so daß die Bildauflösung beträchtlich verringert wird. Bei Lm > 200 χ d nimmt andererseits der elektrische Energieverbrauch entlang des Stromweges zwischen den Aufzeichnungsstiften 3b und der Rückelektrode 4b auf einen Wert zu, der im Vergleich zum Energieverbrauch der Aufzeichnungsstifte 3b nicht vernachlässigt werden kann, so daß in dem Farbband 1 unterhalb der Stifte 4b eine ausreichende Joule-Wärme

-K- AS

nicht oder nicht mit ausreichender Geschwindigkeit erzeugt wird. Die oben genannte Beziehung gilt für die elektrothermische schlaglose Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 1.

Die Aufzeichnungsstifte 3b kennen zickzackrartig in zwei Reihen angeordnet sein; siehe Fig. 4. Selbstverständlich können sie auch zicXzack.förmig in mehr als zwei Reihen angeordnet sein, um die Zwischenräume möglichst weitgehend zu bedecken.

Fig. 5 zeigt eine Kombination aus einer Aufzeichnungselektrode 6c und einer Rückelektrode 4c, die einstückig ausgebildet ist, in-dem beide durch einen elektrisch isolierenden Rahmen verbunden sind.

Im folgenden werden spezielle Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Farbbands näher erläutert. Diese Ausführungsformen werden dem folgenden Punktbildungstest unterworfen, um ihr Abbildungsverhalten in der Vorrichtung von Fig. 3 zu untersuchen. In diesen Tests beträgt der Durchmesser jedes Aufzeichnungsstifts 2b 13o μτη und die Aufzeichnungsstifte 3b sind wie in Fig. 4 in zwei Reihen angeordnet, wo- bei die Stiftdichte etwa 8 Stifte pro mm beträgt. Der Abstand zwischen den Aufzeichnungsstiften 3b und der Rückelektrode beträgt 1 mm und eine pulsierende Spannung von TOO V mit einer Impulsbreite von 1 msec wird zwischen der Aufzeichnungselektrode 6b und der Rückelektrode 4b angelegt.

In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Prozente und Teile auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Eine Grundschicht mit einer Dicke von 12 μπι und einem Oberflächenwiderstand pb von 30 kiUwird durch Vermischen

Af₉

von 70 % Polyvinylbutyral mit einem Erweichungspunkt von 200⁰C und 30 % Ruß hergestellt. Eine Farbschicht mit einer Dicke von 5 μπι und einem Oberflächenwiderstand pi von 5 k-O- , die durch Vermischen von 60 % Paraffinwachs mit einem Schmelzpunkt von 60⁰C und 40 % Ruß erhalten wurde, wird zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Farbbands Nr. auf die Grundschicht aufgebracht.

In dem oben beschriebenen Punktbildungstest ergibt das Farbband Nr. 1 einen kreisförmigen Punkt mit einem Durchmesser von etwa 150 μπι unmittelbar unter jedem Stift. Für die Bildung jedes Punkts ist eine Aufzeichnungsenergie von 1,0 mJ erforderlich. Die aufgezeichnete Punktdichte beträgt etwa 8 Punkte/mm. Das Farbband bildet während des Tests keine Falten und zerreißt nicht.

Beispiel 2

Eine Grundschicht mit einer Dicke von 15 μΐη und einem Oberflächenwiderstand pb von 3OkA wird durch Vermischen von 70 % Polyvinylbutyral mit einem Erweichungspunkt von 160⁰C und 30 % Ruß hergestellt. Eine Farbschicht mit einer Dicke von 3 μΐη und einem Oberflächenwiderstand pi von 7 k Sl, die durch Vermischen von 60 % Carnaubawachs mit einem Schmelzpunkt von 80⁰C und 40 % Ruß erhalten wurde, wird unter Ausbildung eines erfindungsgemäßen Farbbands Nr. 2 auf die Grundschicht aufgebracht.

Das erhaltene Farbband Nr. 2 ergibt in dem Punktbildungstest von Beispiel 1 einen kreisförmigen Punkt mit einem Durchmesser von etwa 15o um unmittelbar unter jedem Stift. Die für die Bildung jedes Punkts erforderliche Aufzeichnungsenergie beträgt 1,5 mJ. Die aufgezeichnete Punktdichte beträgt etwa 8 Punkte/mm. Das Farbband bildet wäh-

- χ? Al

rend des Tests keine Falten und reißt nicht. Beispiel 3

Eine Grundschicht mit einer Dicke von 10 um und einem Oberflächenwiderstand pb von 120 kü-wird durch Vermischen von 80 % Polyvinylbutyral mit einem Erweichungspunkt von 230⁰C und 20 % Ruß hergestellt. Auf die Grundschicht wird eine Farbschicht mit einer Dicke von 3 \im und einem Oberflächenwiderstand pi von 20 k_n_auf gebracht, die durch Vermischen von 60 % Polyethylenwachs mit einem Schmelzpunkt von 110⁰C und 40 % Ruß erhalten würde.

In dem Punktbildungstest von 3eispiel 1 ergibt das erhaltene erfindungsgemäße Farbband Nr. 3 einen kreisförmigen Punkt mit einem Durchmesser von etwa 150 μπ\ unmittelbar unter jedem Stift. Die für die Bildung jedes Stifts erforderliche Aufzeichnungsenergie beträgt 2,5 mJ, die aufgezeichnete Punktdichte etwa 8 Punkte/mm. Das Farbband bildet während des Tests keine Falten und reißt nicht.

Beispiel 4

Eine Grundschicht mit einer Dicke von 10 um und einem Oberflächenwiderstand pb von 20 kjCV. wird durch Vermischen von 93 % Polycarbonat mit einem Erweichungspunkt von 230⁰C und 7 % Ruß hergestellt. Auf die Grundschicht wird eine Farbschicht mit einer Dicke von 5 \im und einem Oberflächenwiderstand pi von 5 kXL aufgebracht, die durch Vermischen von 60 % Paraffinwachs mit einem Schmelzpunkt von 60⁰C und 40 % Ruß erhalten wurde.

In dem Punktbildungstest von Beispiel 1 ergibt das erhaltene erfindungsgemäße Farbband Nr. 4 einen kreisförmigen Punkt mit einem Durchmesser von etwa 15o \im unmittelbar unter jedeir

Stift. Die zur Bildung jedes Punktes erforderliche Aufzeichnungsenergie beträgt 1,5 mJ, die aufgezeichnete Punktdichte etwa 8 Punkte/mm. Das Farbband bildet während des Tests keine Falten und reißt nicht.

Beispiel 5

Eine Grundschicht mit einer Dicke von 7 μΐη und einem Oberflächenwiderstand pb von 50 k JX wird durch Vermischen von 95 % Polycarbonat mit einem Erweichungspunkt von 230⁰C und 5 % Ruß hergestellt. Auf die Grundschicht wird eine Farbschicht mit einer Dicke von 5 μΐη und einem Oberflächenwiderstand pi von 7 k.n.aufgebracht, die durch Vermischen von 60 % Carnaubawachs mit einem Schmelzpunkt von 80⁰C und 40 % Ruß erhalten wurde.

In dem Punktbildungstest von Beispiel 1 ergibt das erhaltene erfindungsgemäße Farbband Nr. 5 einen kreisförmigen Punkt mit einem Durchmesser von etwa 150. μΐη unmittelbar unter jedem Stift. Die zur Bildung jedes Punkts erforderliche Aufzeichnungsenergie beträgt 2,5 mJ, die aufgezeichnete Punktdichte etwa 8 Punkte/mm. Das Farbband bildet während des Tests keine Falten und reißt nicht.

Beispiel 6

Eine Grundschicht mit einer Dicke von 5'μπι und einem Oberflächenwiderstand pb von 110 kii-wird durch Vermischen von 97 % Polycarbonat mit einem Erweichungspunkt von 230 % und 3 %. Ruß hergestellt. Auf die Grundschicht wird eine Farbschicht mit einer Dicke von 5 μΐη und einem Oberflächenwiderstand pi von 2o kjft- aufgebracht, die durch Vermischen von 60 % Polyethylenwachs mit einem Schmelzpunkt von 110⁰C und 40 % Ruß erhalten wurde.

In dem Punktbildungstest von Beispiel 1 ergibt das erhaltene erfindungsgemäße Farbband Nr. 6 einen kreisförmigen Punkt mit einem Durchmesser von etwa 150 μΐη unmittelbar unter jedem Stift. Die für die Bildung jedes Punkts erforderliche Aufzeichnungsenergie beträgt 2,0 mJ, die aufgezeichnete Punktdichte etwa 8 Punkte/mm. Das Farbband bildet während des Tests keine Falten und reißt nicht.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Vergleichs-Farbband Nr. 1 aus einer einzigen Schicht mit einer Dicke von 15 μπι und einem Oberflächenwiderstand von 3 k-O-wird durch Vermischen von 50 % Polyvinylbutyral mit einem Erweichungspunkt von 200⁰C und 5 0 % Ruß hergestellt.

In dem Punktbildungstest von Beispiel 1 ergibt das erhaltene Vergleichs-Farbband Nr. 1 einen kreisförmigen Punkt mit einem Durchmesser von etwa 150 μΐη unmittelbar unter jedem Stift. Die für die Bildung jedes Punkts erforderliche Aufzeichnungsenergie beträgt 3,5 mJ, die aufgezeichnete Punktdichte etwa 8 Punkte/mm. Das Farbband reißt während des Tests nicht, bildet jedoch Falten.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Vergleichs-Farbband Nr. 2 aus einer einzigen Schicht mit einer Dicke von 12 um und einem Oberflächenwiderstand von 10 k Si- wird durch Vermischen von 90 % Polycarbonat mit einem Erweichungspunkt von 230⁰C und ein 10 % Ruß hergestellt.

In dem Punktbildungstest von Beispiel 1 ergibt das erhaltene Vergleichs-Farbband Nr. 2 einen kreisförmigen Punkt mit einem Durchmesser von etwa 15ο μπι unmittelbar unter

	jedem Stift. Die	• · · ·* ♦ ■ · · «	8 Punkte/mm. Das	3218732	aufgezeichnete
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Claims

Patentansprüche

j 1 Λ Farbband für die elektrothermische schlaglose Auf- —S zeichnung, gekennzeichnet durch

eine elektrisch leitende Grundschicht, die ein Bindemittelharz und ein darin gleichförmig dispergiertes elektrisch leitendes Material enthält, und eine elektrisch leitende Farbschicht, die ein thermoplastisches Material und ein darin gleichförmig dispergiertes elektrisch leitendes Material enthält,

is wobei die Farbschicht auf der Grundschicht ausgebildet ist, die Farbschicht beim Erwärmen auf eine bestimmte Temperatur thermisch übertragbar ist, der Oberflächenwiderstand pb der Grundschicht größer ist als der Oberflächenwiderstand pi der Farbschicht und der Erweichungs- oder Schmelzpunkt TmI des Bindemittelharzes der Grundschicht höher ist als der Erweichungsoder Schmelzpunkt Tm2 des thermoplastischen Materials der Farbschicht.
2. Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelharz der elektrisch leitenden Grundschicht ein Polyvinylbutyral, Polycarbonat, Polystyrol, Acrylharz, Polyvinylchloridharz oder Cellulosederivat ist.
3. Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Material in der Grundschicht Ruß ist.
4. Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material in der elektrisch leitenden Farbschicht ein Wachs, Acrylharz, Polyvinylbutyralharz, Styrolharz, Öl oder Glykol ist.
5. Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das elektrisch leitende Material in der elektrisch leitenden Farbschicht Ruß ist.
6. Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Farbschicht außerdem ein Färbemittel aus der Gruppe Ruß, Phthalocyanin, Alkaliblau, Spirit-Schwarz, Benzidin-gelb, Echtrot, Methylrot, Kristallviolett, Eisenoxid und Cadmiumsulfid enthält.
7. Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß TmI >150°C und 50⁰C < Tm2 ^ 200⁰C
8. Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke I₁ der Grundschicht und die Dicke I₂ der Farbschicht den folgenden Beziehungen genügen:

0,5 μΐη <" I₁ < 20 μΐη, 1 μΐη < I₂ < 25 μπι und

1 ,5 μπ\ < I₁ + I₂ 1 30 μπι
9. Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenwiderstand pb der Grundschicht und . der Oberflächenwiderstand ρi der Farbschicht den folgenden Beziehungen genügen:

1 χ 10³XX- < pb < 1 χ 10 S*·

1 x 1o _a % pi < 1 x 10