專利名稱：傳墨帶的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種傳墨帶，它有(a)一個柔性的多微孔基體；(b)必要時一個或多個中間層；以及(c)一個或多個傳墨層。此類色帶應用于打印機和打字機中。
在打字機或類似的打印機中使用的傳墨帶通常有一個用塑料制的多微孔基體，它涂有一個傳墨層，傳墨層可主要包括油和在打印過程轉(zhuǎn)移到紙上的物質(zhì)?；w的多微孔性對于墨層充分錨固在基體上是重要的先決條件。借助于傳墨帶字符被印刷在底物上，在這種情況下被轉(zhuǎn)移的字符或永久粘附在底物上，或借助于粘附帶可重新去除，以便允許改正。此類色帶通常卷繞在卷軸上或裝在打字機或打印機內(nèi)的色帶盒中。用色帶盒可以將色帶方便地裝入機器內(nèi)。
傳墨層在基體上的涂敷通常用一種熔體或用一種在溶劑中的溶液來實現(xiàn)。US-A-3825470介紹了一種可改正的傳墨帶。US-A-3496015介紹了一種所謂的MICR色帶(MICR＝magnetic ink charakterrecognition)。傳墨層可具有海綿結(jié)構，在打印時少量顏色被壓出并轉(zhuǎn)移到底物上。傳墨層也可以按圖象釋出并全面轉(zhuǎn)移。
傳墨層通常含油或油類改性劑例如烷基脂肪酸，它在涂敷在多微孔的基體上后可能泳移。這可能在尤其是小寬度的傳墨帶中在通過打印機的機構傳送時帶來問題。若例如油從色帶流到傳送機構上時，在帶傳送時由于存在油可能導致提高牽拉阻力，甚至導致基體被掛住，以致傳送機構不再能使帶移動。此外，當油到達驅(qū)動輪上時，它可能起潤滑劑的作用并促使帶打滑，從而使帶不能繼續(xù)運行。
另一個問題是油可能在驅(qū)動輪上聚集了相當?shù)暮穸?，使傳墨帶因粘附而掛在?qū)動輪上。此外，在備用卷軸上的卷繞狀態(tài)，帶的前面與下一圈的背面接觸，在背面上的少量的油會導致各圈互相粘連并導致提高退卷阻力。這些問題通過加熱的作用進一步強化。
由于靜電帶來了另一些問題。色帶在色帶盒中和在打印機的傳送機構內(nèi)沿固定的表面流動。由于摩擦電的積累，色帶可能粘附在這些固定表面上，其結(jié)果是導致打印機電機的附加負荷。在傳統(tǒng)的色帶中這一問題是這樣處理的，即，使熱傳墨具有一定的導電能力，以避免形成靜電。這當然嚴重限制了傳墨格式化時的自由度。
EP-A-0167932建議了一種背層來解決油通過基體箔片泳移引起的問題。此背層保證了一個清潔的摩擦表面和與驅(qū)動裝置有良好的接觸。背層可含有一種聚酯、氯乙烯樹脂或聚氨酯樹脂以及帶硅酸的填料。由公開文件EP-0167932可知，此背層起油泳移的阻截層的作用。沒有要求增加表面粗糙度。EP-A-0167932同樣沒有更多地針對與靜電有關的問題。此外，缺點是必須在一單獨的生產(chǎn)步驟中在基體的背面涂敷一個單獨的背層。
在US-PS4675233中介紹了一種用于打印機的傳墨材料，它有一雙軸定向的聚酯箔片和一傳墨層，其中雙軸定向的聚酯箔片厚度為1至15μm，以及粗糙的表面具有平均粗糙值為0.02至1μm，最大高度為0.2至10μm。但是聚酯箔片不是多微孔的并意味著是油泳移的阻截層。因此聚酯箔片不適合用作打印機和打字機色帶的基體材料。
因此本發(fā)明的目的是用簡單和經(jīng)濟的方法消除與油泳移和靜電有關的上述問題。
按本發(fā)明此目的通過一種傳墨帶達到，這種傳墨帶的特征在于，基體的背面具有粗糙深度Rt為至少約400mm和平均粗糙值Ra為至少約40nm的表面粗糙度。
粗糙深度Rt是指表面形狀的基本和基準形狀的距離，亦即最大的峰-谷距離。平均粗糙值Ra是指基準形狀與實際形狀之間的絕對平均距離，它也稱為CLA(Center line average)，也就是形狀與中線之差的算術平均值。
基體背面的“峰”阻止形成彼此相連的油膜，這種油膜顯示出一種導致與相鄰圈的帶表面或與其他表面不希望的粘附傾向。此外，“峰”還起定距器的作用并防止帶的背面與其他表面全面接觸，其結(jié)果是明顯降低摩擦阻力和退卷阻力。
傳統(tǒng)的用于打印機色帶的基體箔片通常澆注熔融液制成，作為澆注器采用一種縫隙式噴嘴，熔體從此縫隙式噴嘴落在一冷卻的澆注底物上(滾筒或帶)，或注入水浴槽中。箔片的性質(zhì)，如多孔性、拉伸強度和表面粗糙度，與結(jié)晶度、分子量分布和制造條件的關系非常密切，因此選擇可用的原材料目前受很大的限制。兩種適用于基體箔片的HDPE-膠料例如是Lyondell的M5395/1和Du Pont的6340/3。這些傳統(tǒng)的基體箔片的表面粗糙度根據(jù)料批變化很大，但Rt和Ra的值始終明顯地低于400和40nm。
在最佳實施形式中，Rt約400至5000nm，Ra約40至500nm，尤其是Rt約600至2500nm，Ra約70至250nm。最優(yōu)選的是Rt至少約650nm，Ra至少約80nm。
在附

圖1和2中表示了基體不同的粗糙深度或不同的平均粗糙值對色帶盒驅(qū)動扭矩的影響。Rt和Ra借助于改變按如上所述制造的色帶基體的填料粒度和濃度來改變。人們可清楚看出，隨著Rt或Ra增大所需要的扭矩下降。
為了達到本發(fā)明的目的，Rt和Ra借助于TALYSURF型2系列激光儀(RANK TAYLOR HOBSON股份有限公司出品)測定。粗糙度的確定按BS1134實施。
多微孔基體所要求的表面粗糙度最好通過使用一種微粒狀填料來造成，這種填料例如在向基體箔片擠壓熱塑性塑料時添入。適用的填料例如主要是碳酸鈣、硅藻土、陶土、玻璃、空心玻璃顆粒、硅酸鋁、石膏、碳酸鎂、滑石粉、方解石、纖維、石灰、云母、非晶形的硅酸、其他的硅酸鹽等等。最優(yōu)選的填料是微粒化的PTFE，例如可以買到由美國MICROPOWDER股份有限公司出品，名稱為FLUOHTG。它的軟化點高于316℃，在大約260℃時在熔融的熱塑性塑料中保持作為微粒。填料最好有較低的磨蝕性，以免擠壓噴嘴受到過量的磨損。此外，填料應在基體箔片熱塑性塑料的熔點時是穩(wěn)定的。作為用于基體箔片的熱塑性塑料，適用那些在薄層內(nèi)是多微孔的熱塑性塑料。其中優(yōu)選聚烯烴，尤其是聚乙烯(HDPE、LDPE、LLDPE)和聚丙烯、乙烯-丙烯-共聚物以及它們的混合物。
若按照這種最佳的實施形式添加微粒狀填料，則箔片的原材料質(zhì)量和箔片準確的制造條件不起關鍵性作用。箔片可按任意方法制造，例如通過熔注在一冷卻的滾筒上，熔注在一水浴槽內(nèi)、壓注和接著拉伸和送風。聚乙烯的典型熔點約為80至150℃，尤其是約105至140℃。冷卻的滾筒通常保持溫度為10至35℃，或水浴槽保持溫度為50至70℃。
最好重視填料有規(guī)定的粒度分布。填料的平均粒度最好在約0.5和15μm之間尤其在約2和8μm之間。更小的粒度對于提供所期望的效果并非最佳的。填料濃度最好在500和100000ppm之間，尤其在約1000和10000ppm之間?；w箔片通常擠壓成厚度為約6至30μm，尤其約8至16μm。
最好在基體背面不布置任何一個或多個其它層。
傳墨帶最好至少有一個傳墨層，它含有約10至30重量％的尤其形式上為一種聚酰胺樹脂的粘結(jié)劑；約30至55重量％的礦物油和/或脂肪酸酯；以及約25至35重量％根據(jù)選擇由色素和不溶于其余墨水成分中的有機染色劑組成的顏料。此外，傳墨層可含有蠟，尤其是合成蠟。傳墨層的格式化以在揮發(fā)性溶劑內(nèi)溶解/彌散的形式涂敷在基體上。一種適用的溶劑是由異丙醇和甲苯組成的混合物。此溶劑接著揮發(fā)，例如通過引入熱空氣。
按本發(fā)明的傳墨帶有許多優(yōu)點(1)它減少了在帶內(nèi)靜電積累的有害作用，并因而允許在傳墨層格式化時有更大的靈活性，在這種情況下可放松嚴格遵守涂層有規(guī)定的導電能力的要求。(2)減少或排除了帶在光滑表面上阻塞的可能性。(3)減少了在色帶和色帶盒零件之間的接觸，并因而可以節(jié)省在盒制造時的構件。尤其可以從盒中取消導向輪，其結(jié)果是顯著降低了制造成本。(4)較少取決于用于制造基體材料的塑料顆粒材料的質(zhì)量波動。(5)減小了用于傳送色帶所必需的扭矩，這就允許打印機制造商使用便宜的驅(qū)動電機。
通過下列例子詳細說明本發(fā)明例1此例說明制造用于按本發(fā)明的由聚乙烯/填料制的傳墨帶的基體。
HDPE顆粒材料(Lyondell的Grade M 5395/1)與5000ppm碳酸鈣(Croxten & Garry的Snowcal 40)一起擠壓成厚度為12μm的箔片。填料作為分開制造的濃縮物(在HDPE中有20％填料)在擠壓過程中按濃度為2.5％添加在HDPE主流中。所獲得的箔片具有下列粗糙度值Rt＝630nm，Ra＝80nm。
例2此例說明制造按本發(fā)明的由聚丙烯/填料制的傳墨帶的基體。
聚丙烯顆粒材料(德國Hoechst的Hostalen PPU 1080F)與6000ppm硅酸(Lawrence Industries的Tamsil 10，粒度0.4至6μm)擠壓成厚度為12μm的箔片。填料仍作為分開制造的濃縮物(在LLDPE中15％填料)按濃度為4％添加。所獲得的箔片具有下列粗糙度值Rt＝698nm，Ra＝87nm。
例3在上述這些例子中獲得的基體箔片用按配方A(可改正的墨水)或B(MICR墨水)的涂層物質(zhì)涂層并使溶劑揮發(fā)掉。配方A 重量％聚酰胺(Union Camp的1533)6礦物油/脂肪酸酯 8(硬脂酸丁酯，Croda Chenticals)炭黑(Mogul L，Cabot)6異丙醇 60甲苯20配方B 重量％聚酰胺(Eurelon 960，Scherring Chemicals)5.6脂肪酸酯混合物 6.9(Glyceryltrioleat，Croda Chemicals)炭黑1.4磁黑(氧化鐵B350，Magnox)21.0甲苯32.0異丙醇 33.1所獲得的傳墨帶顯示了杰出的印刷特性，并在色帶盒內(nèi)產(chǎn)生最小的力消耗。
權利要求
1.傳墨帶，包括(a)一個多微孔的柔性基體；(b)可選擇的一個或多個中間層；以及(c)一個或多個傳墨層，其特征為基體的背面具有粗糙深度Rt為至少約400nm和平均粗糙值Ra為至少約40nm的表面粗糙度。
2.按照權利要求1所述的傳墨帶，其特征為基體背面具有粗糙深度Rt為約600至2500nm以及平均粗糙值Ra為約70至250nm。
3.按照權利要求1或2所述的傳墨帶，其特征為基體包括含微粒狀填料的熱塑性塑料。
4.按照權利要求3所述的傳墨帶，其特征為填料的平均粒度在約0.5和15μm之間范圍內(nèi)。
5.按照權利要求3或權利要求4所述的傳墨帶，其特征為微粒狀填料在塑料內(nèi)的濃度在約500和10000ppm之間范圍內(nèi)。
6.按照權利要求3至5之一所述的傳墨帶，其特征為熱塑性塑料是一種聚烯烴。
7.按照前列諸權利要求之一所述的傳墨帶，其特征為基體厚度約為6至30μm，尤其是約8至18μm。
8.按照前列諸權利要求之一所述的傳墨帶，其特征為至少有一個傳墨層，它含有約10至35重量％的尤其形式上為一種聚酰胺樹脂的粘結(jié)劑；約30至55重量％的礦物油和/或脂肪酸酯；以及約25至35重量％根據(jù)選擇由色素和不溶于其余墨水成分中的有機染色劑組成的顏料。
9.按照前列諸權利要求之一所述的傳墨帶，其特征為在基體背面不設任何一個或多個其他的層。
10.制造色帶基體箔片的方法，按此方法制造一種微粒狀填料在熔融的熱塑性塑料或塑料混合物中的懸浮體并加工成箔片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傳墨帶,它包括(a)一個多微孔的柔性基體;(b)必要時一個或多個中間層;以及(c)一個或多個傳墨層。這種傳墨帶的特征在于,基體的背面具有粗糙深度R
文檔編號B41M5/40GK1198711SQ97191043
公開日1998年11月11日 申請日期1997年7月30日 優(yōu)先權日1996年8月7日
發(fā)明者伊恩·W·霍格思, 羅伯特·I·威爾金森, 德里克·A·麥克唐納德 申請人:佩利坎蘇格蘭有限公司