专利名称：传墨带的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传墨带，它有(a)一个柔性的多微孔基体；(b)必要时一个或多个中间层；以及(c)一个或多个传墨层。此类色带应用于打印机和打字机中。
在打字机或类似的打印机中使用的传墨带通常有一个用塑料制的多微孔基体，它涂有一个传墨层，传墨层可主要包括油和在打印过程转移到纸上的物质。基体的多微孔性对于墨层充分锚固在基体上是重要的先决条件。借助于传墨带字符被印刷在底物上，在这种情况下被转移的字符或永久粘附在底物上，或借助于粘附带可重新去除，以便允许改正。此类色带通常卷绕在卷轴上或装在打字机或打印机内的色带盒中。用色带盒可以将色带方便地装入机器内。
传墨层在基体上的涂敷通常用一种熔体或用一种在溶剂中的溶液来实现。US-A-3825470介绍了一种可改正的传墨带。US-A-3496015介绍了一种所谓的MICR色带(MICR＝magnetic ink charakterrecognition)。传墨层可具有海绵结构，在打印时少量颜色被压出并转移到底物上。传墨层也可以按图象释出并全面转移。
传墨层通常含油或油类改性剂例如烷基脂肪酸，它在涂敷在多微孔的基体上后可能泳移。这可能在尤其是小宽度的传墨带中在通过打印机的机构传送时带来问题。若例如油从色带流到传送机构上时，在带传送时由于存在油可能导致提高牵拉阻力，甚至导致基体被挂住，以致传送机构不再能使带移动。此外，当油到达驱动轮上时，它可能起润滑剂的作用并促使带打滑，从而使带不能继续运行。
另一个问题是油可能在驱动轮上聚集了相当的厚度，使传墨带因粘附而挂在驱动轮上。此外，在备用卷轴上的卷绕状态，带的前面与下一圈的背面接触，在背面上的少量的油会导致各圈互相粘连并导致提高退卷阻力。这些问题通过加热的作用进一步强化。
由于静电带来了另一些问题。色带在色带盒中和在打印机的传送机构内沿固定的表面流动。由于摩擦电的积累，色带可能粘附在这些固定表面上，其结果是导致打印机电机的附加负荷。在传统的色带中这一问题是这样处理的，即，使热传墨具有一定的导电能力，以避免形成静电。这当然严重限制了传墨格式化时的自由度。
EP-A-0167932建议了一种背层来解决油通过基体箔片泳移引起的问题。此背层保证了一个清洁的摩擦表面和与驱动装置有良好的接触。背层可含有一种聚酯、氯乙烯树脂或聚氨酯树脂以及带硅酸的填料。由公开文件EP-0167932可知，此背层起油泳移的阻截层的作用。没有要求增加表面粗糙度。EP-A-0167932同样没有更多地针对与静电有关的问题。此外，缺点是必须在一单独的生产步骤中在基体的背面涂敷一个单独的背层。
在US-PS4675233中介绍了一种用于打印机的传墨材料，它有一双轴定向的聚酯箔片和一传墨层，其中双轴定向的聚酯箔片厚度为1至15μm，以及粗糙的表面具有平均粗糙值为0.02至1μm，最大高度为0.2至10μm。但是聚酯箔片不是多微孔的并意味着是油泳移的阻截层。因此聚酯箔片不适合用作打印机和打字机色带的基体材料。
因此本发明的目的是用简单和经济的方法消除与油泳移和静电有关的上述问题。
按本发明此目的通过一种传墨带达到，这种传墨带的特征在于，基体的背面具有粗糙深度Rt为至少约400mm和平均粗糙值Ra为至少约40nm的表面粗糙度。
粗糙深度Rt是指表面形状的基本和基准形状的距离，亦即最大的峰-谷距离。平均粗糙值Ra是指基准形状与实际形状之间的绝对平均距离，它也称为CLA(Center line average)，也就是形状与中线之差的算术平均值。
基体背面的“峰”阻止形成彼此相连的油膜，这种油膜显示出一种导致与相邻圈的带表面或与其他表面不希望的粘附倾向。此外，“峰”还起定距器的作用并防止带的背面与其他表面全面接触，其结果是明显降低摩擦阻力和退卷阻力。
传统的用于打印机色带的基体箔片通常浇注熔融液制成，作为浇注器采用一种缝隙式喷嘴，熔体从此缝隙式喷嘴落在一冷却的浇注底物上(滚筒或带)，或注入水浴槽中。箔片的性质，如多孔性、拉伸强度和表面粗糙度，与结晶度、分子量分布和制造条件的关系非常密切，因此选择可用的原材料目前受很大的限制。两种适用于基体箔片的HDPE-胶料例如是Lyondell的M5395/1和Du Pont的6340/3。这些传统的基体箔片的表面粗糙度根据料批变化很大，但Rt和Ra的值始终明显地低于400和40nm。
在最佳实施形式中，Rt约400至5000nm，Ra约40至500nm，尤其是Rt约600至2500nm，Ra约70至250nm。最优选的是Rt至少约650nm，Ra至少约80nm。
在附
图1和2中表示了基体不同的粗糙深度或不同的平均粗糙值对色带盒驱动扭矩的影响。Rt和Ra借助于改变按如上所述制造的色带基体的填料粒度和浓度来改变。人们可清楚看出，随着Rt或Ra增大所需要的扭矩下降。
为了达到本发明的目的，Rt和Ra借助于TALYSURF型2系列激光仪(RANK TAYLOR HOBSON股份有限公司出品)测定。粗糙度的确定按BS1134实施。
多微孔基体所要求的表面粗糙度最好通过使用一种微粒状填料来造成，这种填料例如在向基体箔片挤压热塑性塑料时添入。适用的填料例如主要是碳酸钙、硅藻土、陶土、玻璃、空心玻璃颗粒、硅酸铝、石膏、碳酸镁、滑石粉、方解石、纤维、石灰、云母、非晶形的硅酸、其他的硅酸盐等等。最优选的填料是微粒化的PTFE，例如可以买到由美国MICROPOWDER股份有限公司出品，名称为FLUOHTG。它的软化点高于316℃，在大约260℃时在熔融的热塑性塑料中保持作为微粒。填料最好有较低的磨蚀性，以免挤压喷嘴受到过量的磨损。此外，填料应在基体箔片热塑性塑料的熔点时是稳定的。作为用于基体箔片的热塑性塑料，适用那些在薄层内是多微孔的热塑性塑料。其中优选聚烯烃，尤其是聚乙烯(HDPE、LDPE、LLDPE)和聚丙烯、乙烯-丙烯-共聚物以及它们的混合物。
若按照这种最佳的实施形式添加微粒状填料，则箔片的原材料质量和箔片准确的制造条件不起关键性作用。箔片可按任意方法制造，例如通过熔注在一冷却的滚筒上，熔注在一水浴槽内、压注和接着拉伸和送风。聚乙烯的典型熔点约为80至150℃，尤其是约105至140℃。冷却的滚筒通常保持温度为10至35℃，或水浴槽保持温度为50至70℃。
最好重视填料有规定的粒度分布。填料的平均粒度最好在约0.5和15μm之间尤其在约2和8μm之间。更小的粒度对于提供所期望的效果并非最佳的。填料浓度最好在500和100000ppm之间，尤其在约1000和10000ppm之间。基体箔片通常挤压成厚度为约6至30μm，尤其约8至16μm。
最好在基体背面不布置任何一个或多个其它层。
传墨带最好至少有一个传墨层，它含有约10至30重量％的尤其形式上为一种聚酰胺树脂的粘结剂；约30至55重量％的矿物油和/或脂肪酸酯；以及约25至35重量％根据选择由色素和不溶于其余墨水成分中的有机染色剂组成的颜料。此外，传墨层可含有蜡，尤其是合成蜡。传墨层的格式化以在挥发性溶剂内溶解/弥散的形式涂敷在基体上。一种适用的溶剂是由异丙醇和甲苯组成的混合物。此溶剂接着挥发，例如通过引入热空气。
按本发明的传墨带有许多优点(1)它减少了在带内静电积累的有害作用，并因而允许在传墨层格式化时有更大的灵活性，在这种情况下可放松严格遵守涂层有规定的导电能力的要求。(2)减少或排除了带在光滑表面上阻塞的可能性。(3)减少了在色带和色带盒零件之间的接触，并因而可以节省在盒制造时的构件。尤其可以从盒中取消导向轮，其结果是显著降低了制造成本。(4)较少取决于用于制造基体材料的塑料颗粒材料的质量波动。(5)减小了用于传送色带所必需的扭矩，这就允许打印机制造商使用便宜的驱动电机。
通过下列例子详细说明本发明例1此例说明制造用于按本发明的由聚乙烯/填料制的传墨带的基体。
HDPE颗粒材料(Lyondell的Grade M 5395/1)与5000ppm碳酸钙(Croxten & Garry的Snowcal 40)一起挤压成厚度为12μm的箔片。填料作为分开制造的浓缩物(在HDPE中有20％填料)在挤压过程中按浓度为2.5％添加在HDPE主流中。所获得的箔片具有下列粗糙度值Rt＝630nm，Ra＝80nm。
例2此例说明制造按本发明的由聚丙烯/填料制的传墨带的基体。
聚丙烯颗粒材料(德国Hoechst的Hostalen PPU 1080F)与6000ppm硅酸(Lawrence Industries的Tamsil 10，粒度0.4至6μm)挤压成厚度为12μm的箔片。填料仍作为分开制造的浓缩物(在LLDPE中15％填料)按浓度为4％添加。所获得的箔片具有下列粗糙度值Rt＝698nm，Ra＝87nm。
例3在上述这些例子中获得的基体箔片用按配方A(可改正的墨水)或B(MICR墨水)的涂层物质涂层并使溶剂挥发掉。配方A 重量％聚酰胺(Union Camp的1533)6矿物油/脂肪酸酯 8(硬脂酸丁酯，Croda Chenticals)炭黑(Mogul L，Cabot)6异丙醇 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(氧化铁B350，Magnox)21.0甲苯32.0异丙醇 33.1所获得的传墨带显示了杰出的印刷特性，并在色带盒内产生最小的力消耗。
权利要求
1.传墨带，包括(a)一个多微孔的柔性基体；(b)可选择的一个或多个中间层；以及(c)一个或多个传墨层，其特征为基体的背面具有粗糙深度Rt为至少约400nm和平均粗糙值Ra为至少约40nm的表面粗糙度。
2.按照权利要求1所述的传墨带，其特征为基体背面具有粗糙深度Rt为约600至2500nm以及平均粗糙值Ra为约70至250nm。
3.按照权利要求1或2所述的传墨带，其特征为基体包括含微粒状填料的热塑性塑料。
4.按照权利要求3所述的传墨带，其特征为填料的平均粒度在约0.5和15μm之间范围内。
5.按照权利要求3或权利要求4所述的传墨带，其特征为微粒状填料在塑料内的浓度在约500和10000ppm之间范围内。
6.按照权利要求3至5之一所述的传墨带，其特征为热塑性塑料是一种聚烯烃。
7.按照前列诸权利要求之一所述的传墨带，其特征为基体厚度约为6至30μm，尤其是约8至18μm。
8.按照前列诸权利要求之一所述的传墨带，其特征为至少有一个传墨层，它含有约10至35重量％的尤其形式上为一种聚酰胺树脂的粘结剂；约30至55重量％的矿物油和/或脂肪酸酯；以及约25至35重量％根据选择由色素和不溶于其余墨水成分中的有机染色剂组成的颜料。
9.按照前列诸权利要求之一所述的传墨带，其特征为在基体背面不设任何一个或多个其他的层。
10.制造色带基体箔片的方法，按此方法制造一种微粒状填料在熔融的热塑性塑料或塑料混合物中的悬浮体并加工成箔片。
全文摘要
本发明涉及一种传墨带,它包括(a)一个多微孔的柔性基体;(b)必要时一个或多个中间层;以及(c)一个或多个传墨层。这种传墨带的特征在于,基体的背面具有粗糙深度R
文档编号B41M5/40GK1198711SQ97191043
公开日1998年11月11日 申请日期1997年7月30日 优先权日1996年8月7日
发明者伊恩·W·霍格思, 罗伯特·I·威尔金森, 德里克·A·麦克唐纳德 申请人:佩利坎苏格兰有限公司