
Die Erfindung betrifft ein Thermofarbband, insbesondere Thermocarbonband, mit einem üblichen Träger und einer auf einer Seite des Trägers ausgebildeten Schicht einer Aufschmelzfarbe.The invention relates to a thermal ribbon, in particular thermocarbon ribbon, with a conventional carrier and a layer of a melting ink formed on one side of the carrier.
Thermofarbbänder sind seit längerem bekannt. Sie weisen auf einem folienartigen Träger, beispielsweise aus Papier, einem Kunststoff oder dergleichen, eine Aufschmelzfarbe auf, insbesondere in Form einer kunststoff- und/oder wachsgebundenen Farbstoff- oder Rußschicht. Die Aufschmelzfarbe wird bei Thermofarbbändern mittels eines Wärmedruckkopfes geschmolzen und auf ein Aufzeichnungspapier bzw. ein Druckpapier übertragen. Thermische Drucker bzw. Wärmedruckköpfe, die für diesen Vorgang verwendet werden, sind z.B. aus den DE-ASen 2 062 494 und 2 406 613 sowie der DE-OS 3 224 445 bekannt. Im einzelnen kann dabei z.B. wie folgt vorgegangen werden: auf dem Wärmedruckkopf des Druckers wird ein aus beheizten Punkten bestehender und auf ein Papierblatt aufzudruckender Buchstabe ausgebildet. Der Wärmedruckkopf drückt das Thermofarbband auf das zu beschreibende Papier. Der aufgeheizte Buchstabe des Wärmedruckkopfes einer Temperatur von etwa 400°C führt dazu, daß die Aufschmelzfarbe an der beheizten Stelle aufgeschmolzen und auf das Papierblatt übertragen wird. Der benutzte Teil des Thermofarbbandes wird einer Spule zugeführt.Thermal ribbons have been known for a long time. They have a melting color on a film-like carrier, for example made of paper, a plastic or the like, in particular in the form of a plastic and / or wax-bound dye or carbon black layer. In the case of thermal ribbons, the melting ink is melted by means of a thermal print head and transferred to a recording paper or a printing paper. Thermal printers or thermal print heads that are used for this process are e.g. known from DE-ASen 2 062 494 and 2 406 613 and DE-OS 3 224 445. In particular, e.g. as follows: on the thermal print head of the printer, a letter consisting of heated dots and to be printed on a paper sheet is formed. The thermal print head presses the thermal ribbon onto the paper to be written on. The heated letter of the thermal print head at a temperature of about 400 ° C leads to the melting ink being melted at the heated point and transferred to the paper sheet. The used part of the thermal ribbon is fed to a spool.
Das Thermofarbband kann verschiedene Aufschmelzfarben nebeneinander aufweisen. Mit der Kombination der drei Grundfarben Blau, Gelb und Rot lassen sich somit farbige Druckbilder herstellen. Gegenüber der üblichen Farbfotographie entfällt ein nachteiliges Entwickeln und Fixieren. Thermodrucker lassen sich mit großer Schreibgeschwindigkeit (ein DIN A4-Blatt läßt sich in etwa 10 Sek bedrucken) und ohne störende Nebengeräusche betreiben.The thermal ribbon can have different melting colors next to each other. With the combination of the three basic colors blue, yellow and red colored print images can thus be produced. Compared to the usual color photography, there is no disadvantageous development and fixing. Thermal printers can be operated at high writing speeds (an A4 sheet can be printed in about 10 seconds) and without annoying background noises.
Neben den oben geschilderten Thermofarbbändern gibt es auch solche, bei denen das Wärmesymbol nicht durch einen Wärmedruckkopf, sondern durch Widerstandsbeheizung eines speziell ausgestalteten folienartigen Trägers erfolgt. Die Aufschmelzfarbe, die die eigentliche "Funktionsschicht" beim Druckvorgang ist, enthält die bereits oben geschilderten Materialien. In der Fachwelt spricht man von einem "ETR"-Material ("Electro Thermal Ribbon"). Ein entsprechendes Thermotransfer-Drucksystem wird beispielsweise in der US-PS 4 309 117 beschrieben.In addition to the thermal ribbons described above, there are also those in which the heat symbol is not generated by a thermal print head, but by resistance heating of a specially designed film-like carrier. The melting ink, which is the actual "functional layer" during the printing process, contains the materials already described above. In the professional world one speaks of an "ETR" material ("Electro Thermal Ribbon"). A corresponding thermal transfer printing system is described, for example, in US Pat. No. 4,309,117.
Bei den bisher bekannten Thermofarbbändern hat es sich beim Ausdrucken gezeigt, daß die auf dem Druckpapier erhaltenen Symbole bzw. Schriftzeichen stark glänzen, was für das Auge des Betrachters unangenehm ist.With the previously known thermal ribbons, it has been shown when printing that the symbols or characters obtained on the printing paper shine strongly, which is unpleasant for the eye of the beholder.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Thermofarbband der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß der Glanz der ausgedruckten Symbole bzw. Schriftzeichen merklich herabsetzt wird.The invention had for its object to form a thermal ribbon of the type described above so that the gloss of the printed symbols or characters is noticeably reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Schicht der Aufschmelzfarbe und dem Träger eine weitere Schicht angeordnet ist, die aus einer beim Thermodruckvorgang nicht schmelzbaren organischem Substanz besteht, die eine stärkere Adhäsion zum Träger als zur aufgeschmolzenen Aufschmelzfarbe aufweist.This object is achieved in that a further layer is arranged between the layer of the melting ink and the carrier, which consists of an organic substance which is not meltable during the thermal printing process and which has a stronger adhesion to the carrier than to the melted melting ink.
Zwischenschichten sind bei Thermofarbbändern bekannt, so beispielsweise aus der US-PS 4 617 224 und der DE-OS 36 34 049. Die in diesen Druckschriften beschriebenen Zwischenschichten sollen einem verbesserten Multiuse dienen bzw. ein verbessertes Schreiben auf rauhem Papier ermöglichen.Intermediate layers are known in the case of thermal ribbons, for example from US Pat. No. 4,617,224 and DE-OS 36 34 049. The intermediate layers described in these documents are intended to serve an improved multiuse or enable improved writing on rough paper.
Wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Thermofarbbandes ist eine beim Thermodruckvorgang nicht schmelzbare organische Substanz, bei der es sich regelmäßig um eine polymere Substanz handelt, die beim Thermodruckvorgang eine stärkere Adhäsion zum Träger als zur aufgeschmolzenen Aufschmelzfarbe aufweist. Somit bleibt diese Schicht der organischen Substanz, die vorzugsweise eine Stärke von etwa 0,05 bis 0,5 Mikrometer, insbesondere von 0,1 bis 0,3 Mikrometer, aufweist, auf dem Träger des Thermofarbbandes bzw. des Thermocarbonbandes bei der Anwendung haften. Dieses Erfordernis der Erfindung würde nicht erfüllt werden, wenn diese zusätzliche Zwischenschicht hydrophob bzw. lipophil wäre. Es gibt zwar Verbindungen, die sowohl hydrophil als auch lipophil sind. Entscheidend ist jedoch, daß im Sinne der Erfindung der hydrophile Charakter bzw. Teil ausreicht, um einerseits die stärkere Haftung beim Ausdruck auf dem Träger zu gewährleisten und andererseits die angestrebten Effekte erzielen zu lassen. Als besonders geeignete organische Substanz hydrophilen Charakters haben sich wasserlösliche Stärke- und Zellulosederivate, wie insbesondere mit Methylzellulose, Carboxymethylellulose und/oder Hydroxymethylstärke, sowie wasserlösliche Polymere in Form von Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Polyvinylacrylaten und/oder -methacrylaten sowie wasserlösliche Melamin-Harze, insbesondere in Form eines Melamin-Formaldehyd-Vorkondensates, erwiesen. Unter den aufgezählten organischen Substanzen sind besonders die Melamin-Harze geeignet, insbesondere Melamin-Formaldehyd-Vorkondensate.An essential feature of the thermal ribbon according to the invention is a organic substance which is not fusible in the thermal printing process and which is regularly a polymeric substance which has a stronger adhesion to the support than to the melted melting ink in the thermal printing process. This layer of the organic substance, which preferably has a thickness of approximately 0.05 to 0.5 micrometers, in particular 0.1 to 0.3 micrometers, remains adhered to the carrier of the thermal ink ribbon or the thermocarbon ribbon during use. This requirement of the invention would not be met if this additional intermediate layer were hydrophobic or lipophilic. There are compounds that are both hydrophilic and lipophilic. It is crucial, however, that in the sense of the invention the hydrophilic character or part is sufficient to ensure, on the one hand, greater adhesion when printed on the support and, on the other hand, to achieve the desired effects. Water-soluble starch and cellulose derivatives, such as in particular with methyl cellulose, carboxymethylellulose and / or hydroxymethyl starch, and water-soluble polymers in the form of polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl acrylates and / or methacrylates, and water-soluble melamine resins, in particular, have proven to be particularly suitable organic substances of a hydrophilic character Form of a melamine-formaldehyde precondensate. Among the listed organic substances, the melamine resins are particularly suitable, in particular melamine-formaldehyde precondensates.
Die obigen Substanzen werden vorzugsweise in wäßriger Lösung bzw. Dispersion nach üblichen Auftragstechnicken, beispielsweise mit einer Rakel, auf den Träger des Thermofarbbandes aufgetragen. Das Wasser wird anschließend bei erhöhter Temperatur abgedampft, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 80 bis 100°C. Anschließend wird die Aufschmelzfarbe nach bekannten Technologien auf dieses Verbundmaterial aufgetragen.The above substances are preferably applied to the support of the thermal ink ribbon in aqueous solution or dispersion using customary application techniques, for example using a doctor knife. The water is then evaporated at an elevated temperature, preferably at a temperature of about 80 to 100 ° C. The melting ink is then applied to this composite material using known technologies.
Besondere Vetreter dieser auch als "Aminoplast-Vorkondensate" bezeichneten Verbindungen sind Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensate, wobei der Begriff "Harnstoff" weitestgehend zu verstehen ist. So zählen zu den geeigneten Harnstoffen z. B. Harnstoff selbst. Thioharnstoff, Melamin, Guranidin, N-Alkylharnstoff und dergleichen. Zu den typischen Aminoplast-Vorkondensaten zählen insbesondere Monomethylolharnstoff, Dimethylolharnstoff und/oder wasserlösliche niedermolekulare Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte aus Monomethylolharnstoff, Dimethylolharnstoff, Harnstoff oder Formaldehyd. Zu den konkreten Melamin-Verbindungen dieses Typs zählen das polymere Methylolmelamin und das polymer methylierte Methylolmelamin, jeweils niedrigen Molekulargewichts. Grundsätzlich bestünde auch die Möglichkeit, ein Monomeres der obigen Ausgangsverbindung, insbesondere Methylolmelamin oder das methylierte Methyolmelamin in wäßrigem Medium auf die Träger aufzutragen, so daß sich bei erhöhter Temperatur beim Abdampfen des Wassers eine Teilkondensation anschließt, die die wünschenswerte chemische Charakteristik der Zwischenschicht hervorruft. In der Praxis haben sich insbesondere folgende Handelsprodukte als vorteilhaft erwiesen: teilverseiftes Melaminharz (Warenzeichen Madurit MW 815 von der Firma Hoechst AG), Methylzellulose (Thylose MH 200K von der Firma Hoechst AG) und Polyvinylpyrrolidon (Luviskol K30 von der Firma BASF AG).Special representatives of these compounds, which are also referred to as “aminoplast precondensates”, are urea-formaldehyde precondensates, the term “urea” being largely understood. Suitable ureas include z. B. urea itself. Thiourea, melamine, guranidine, N-alkylurea and the like. Typical aminoplast precondensates include, in particular, monomethylol urea, Dimethylol urea and / or water-soluble low molecular weight urea-formaldehyde condensation products made from monomethylol urea, dimethylol urea, urea or formaldehyde. The specific melamine compounds of this type include the polymeric methylolmelamine and the polymeric methylated methylolmelamine, each of low molecular weight. In principle, there would also be the possibility of applying a monomer of the above starting compound, in particular methylolmelamine or the methylated methylolamine, to the support in an aqueous medium, so that partial condensation ensues at elevated temperature when the water is evaporated, which causes the desirable chemical characteristic of the intermediate layer. In practice, the following commercial products have proven to be particularly advantageous: partially saponified melamine resin (trademark Madurit MW 815 from Hoechst AG), methyl cellulose (Thylose MH 200K from Hoechst AG) and polyvinylpyrrolidone (Luviskol K30 from BASF AG).
Der erfindungsgemäß angestrebte Effekt kann dadurch noch verbessert werden, indem der organischen Substanz bzw. deren Dispersion vor dem Auftragen auf den Träger Pigmente in solchen Mengenanteilen einverleibt werden, daß die Schicht der organischen Substanz oberflächlich aufgerauht ist, wobei die oberflächliche Aufrauhung zur Seite der Schicht der Aufschmelzfarbe den angestrebten Effekt begünstigt. Die Pigmente, wie beispielsweise pulvriges Siliciumdioxid, machen dabei vorzugsweise etwa 5 bis 25 Gew.-% der unschmelzbaren organischen Substanz der Zwischenschicht aus.The effect sought according to the invention can be further improved by incorporating pigments in such proportions into the organic substance or its dispersion before application to the carrier that the layer of the organic substance is roughened on the surface, the surface roughening to the side of the layer Melting paint favors the desired effect. The pigments, such as powdery silicon dioxide, preferably make up about 5 to 25% by weight of the infusible organic substance of the intermediate layer.
Wenn mit dem erfindungsgemäßen Thermofarbband Schriftzeichen bzw. Symbole auf einem üblichen Papier erzeugt werden, dann wird, wie physikalische Messungen zeigen, der Glanzwert beträchtlich herabgesetzt. Worauf diese Glanzwertherabsetzung exakt zurückgeht, ist nicht geklärt. Insebsondere muß es überraschen, daß die erfindungsgemäß vorgesehene Zwischenschicht auf dem Träger zurückbleibt und somit nicht unmittelbar auf dem ausgedruckten Symbol den Glanzwert herabsetzt. Es ist anzunehmen, daß diese Zwischenschicht beim Übertragungsvorgang bzw. bei der Übertragung des aufgeschmolzenen Symbols in irgendeiner Weise einen Oberflächeneffekt ausübt, der zu dieser Glanzwertherabsetzung führt. Dabei spielt es für die erzielten Effekte keinerlei Rolle, welcher Art der Träger oder auch die Aufschmelzfarbschicht ist. Hierbei lassen sich alle üblichen Trägermaterialien und/oder Aufschmelzfarbmaterialien heranziehen. Das Wesen der Erfindung liegt also uneingeschränkt in der speziellen Zwischenschicht.If characters or symbols are produced on a conventional paper with the thermal ink ribbon according to the invention, then, as physical measurements show, the gloss value is considerably reduced. It is not clear exactly what this decrease in gloss value is based on. In particular, it must be surprising that the intermediate layer provided according to the invention remains on the carrier and thus does not directly reduce the gloss value on the printed symbol. It can be assumed that this intermediate layer in some way has a surface effect during the transfer process or during the transfer of the melted symbol, which leads to this reduction in gloss value leads. It does not matter what kind of support or the melting color layer is for the effects achieved. All usual carrier materials and / or melting color materials can be used here. The essence of the invention thus lies without restriction in the special intermediate layer.
Die mit der Erfindung erzielbaren Effekte lassen sich mittels eines Reflektometers als Hilfsmittel zur Glanzbeurteilung nach DIN-67 530 ohne weiteres bestimmen. Dabei wird ein Standardmaterial mit dem Glanzwert von 100% festgelegt und hierzu, in Prozenten ausgedrückt, der Glanzwert ermittelt, der sich beim Ausdrucken der Aufschmelzfarbe des jeweiligen erfindungsgemäß ausgestalteten Thermofarbbands auf Papier einstellt. Es handelt sich daher um einen relativen Glanzwert. Als weitere Koordinate wird die Spannung festgelegt, die dem Thermodrucker auferlegt worden ist und die ein Maß für die eingebrachte Thermodruckenergie. Bei üblichen Thermofarbbändern stellt sich der aus der nachfolgenden Fig. 1 ersichtliche Kurvenverlauf ein (gepunktete Linie). Es ist bei einer möglichst und auch wünschenswert niedrigen Voltbeaugschlagung ein relativer Glanzwert von etwa 27% feststellbar, während der erfindungsgemäß erzielte Wert merklich niedriger, bei etwa 18% liegt. Eine weitere Senkung würde keinen wesentlichen Vorteil bringen, da das Auge die erfindungsgemäß erzielten relativen Glanzwerte als Mattglanz einstuft.The effects that can be achieved with the invention can easily be determined using a reflectometer as an aid to gloss assessment according to DIN 67 530. In this case, a standard material with a gloss value of 100% is determined and for this, expressed in percent, the gloss value is determined, which is obtained when the melting color of the respective thermal ribbon according to the invention is printed on paper. It is therefore a relative gloss value. The voltage which has been imposed on the thermal printer and which is a measure of the thermal pressure energy introduced is defined as a further coordinate. With conventional thermal ribbons, the curve profile shown in the following FIG. 1 is established (dotted line). It is possible to determine a relative gloss value of about 27% at a voltage supply that is as low and as desirable as possible, while the value achieved according to the invention is noticeably lower, around 18%. A further reduction would not bring any significant advantage, since the eye classifies the relative gloss values achieved according to the invention as a matt gloss.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Beispielen vorteilhafter Rezepturen noch näher erläuert werden.The invention will be explained in more detail below with the aid of examples of advantageous recipes.
Es wurde ein Thermofarbband hergestellt, bei dem die Aufschmelzfarbe 15 Gew.-% Esterwachs, 50 Gew.-% Paraffin, 20 Gew.-% Ethylenvinylacetat und 10 Gew.-% Ruß enthielt. Der Träger bestand aus einem Polyester. Die Zwischenschicht wies folgende Zusammensetzung auf: 1,4 Gew.-% teilverseiftes Melaminharz (Warenzeichen Madurit MW 815 / vertrieben von der Firma Hoechst AG), 2,0 Gew.-% einer Acrylatdispersion (Mowilith VDM 7830, ca. 50%ig / vertrieben von der Firma Hoechst AG) 0,2 Gew.-% Erosil (Siliciumdioxidpigment), 66,4 Gew.-% Wasser, 30,0 Gew.-% Ethylalkohol und 0,03 Gew.-% Paratoluolsulfonsäure (zur Härtung des Madurits). Diese Dispersion wurde mit einer üblichen Rackel auf den Träger aufgetragen und anschließend der Lösungsmittelanteil bei etwa 80°C abgedampft. Die Schichtstärke der Zwischenschicht betrug etwa 0,05 Mikrometer. Auf diese Zwischenschicht wurde anschließend die oben bezeichnete Aufschmelzfarbe nach dem üblichen Schmelzverfahren aufgetragen. Ohne die Zwischenschicht wurde ein Glanzwert von etwa 27% erzielt, während der erfindungsgemäß erhaltene Glanzwert etwa 18% betrug.A thermal ink ribbon was produced in which the melting ink contained 15% by weight of ester wax, 50% by weight of paraffin, 20% by weight of ethylene vinyl acetate and 10% by weight of carbon black. The carrier consisted of a polyester. The intermediate layer had the following composition: 1.4% by weight of partially saponified melamine resin (trademark Madurit MW 815 / sold by Hoechst AG), 2.0% by weight of an acrylate dispersion (Mowilith VDM 7830, approx. 50% / sold by Hoechst AG) 0.2% by weight of Erosil (silicon dioxide pigment), 66.4% by weight of water, 30.0% by weight of ethyl alcohol and 0.03% by weight of paratoluenesulfonic acid (for curing of the Madurit). This dispersion was applied to the carrier with a customary rack and then the solvent content was evaporated at about 80.degree. The layer thickness of the intermediate layer was approximately 0.05 micrometers. The above-mentioned melting ink was then applied to this intermediate layer by the customary melting method. Without the intermediate layer, a gloss value of approximately 27% was achieved, while the gloss value obtained according to the invention was approximately 18%.
Gegenüber den Angaben des Beispiels 1 erfolgte lediglich eine Änderung der Rezeptur der Zwischenschicht. Diese bestand auf 90 Gew.-% Wasser, 10 Gew.-% Methylzellulose (Tylose MH 200K / vertrieben von der Firma Hoechst AG).Compared to the information in Example 1, the formulation of the intermediate layer was only changed. This consisted of 90 wt .-% water, 10 wt .-% methyl cellulose (Tylose MH 200K / sold by Hoechst AG).
Gegenüber dem Beispiel 1 wurde lediglich das Material der Zwischenschicht geändert. Es bestand zu 90 Gew.-% aus Wasser und 10 Gew.-% aus Polyvinlypyrrolidon (Luwiskol K30 / vertrieben von der Firma BASF AG).Compared to Example 1, only the material of the intermediate layer was changed. It consisted of 90% by weight of water and 10% by weight of polyvinlypyrrolidone (Luwiskol K30 / sold by BASF AG).
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