DE3213937C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches magnetisches Übertragungselement
für den Druck eines Magnetbildes mittels eines Thermodruckkopfes,
das auf einer wärmebeständigen Trägerschicht eine wärmeempfindliche
Übertragungsschicht aufweist. Das wärmeempfindliche magnetische
Übertragungselement ermöglicht die Bereitung eines gedruckten Magnetbildes,
das von einer Ablesevorrichtung für magnetische Druckfarbenzeichen
abgelesen wird, mittels einer thermischen Druckvorrichtung.
Die Ablesevorrichtung für magnetische Druckfarbenzeichen (im folgenden als
MICR bezeichnet) kann das bestimmte gedruckte Magnetbild, wie einen Buchstaben
oder eine Markierung, die auf eine Rechnung, einen Scheck, eine
Kreditkarte, einen Paß oder einen Führerschein aufgedruckt sind, ablesen
und erkennen. Ein Magnetkopf im MICR wandelt die Veränderungen der magnetischen
Anteile, die den verschiedenen Buchstaben und Markierungen entsprechen,
in vorbestimmte Signale um und Spannungen werden festgestellt,
um die Buchstaben und Markierungen zu erkennen.
In diesem Falle ist es notwendig, daß alle Buchstaben und Markierungen,
die durch den Magnetkopf abgelesen werden sollen, eine bestimmte Form,
Abmessungen und zulässige Dimensionsbereiche zusätzlich zu bestimmten
magnetischen Signalniveaus aufweisen. Daher werden die nach den E13B-
Schrifttypen, die von der American Bank Association verwendet werden,
zulässigen Bereiche gemäß JIS C 6251 (Japanese Industrial Standard)
definiert.
Die E13B-Schrifttypen, die in JIS C 6251 definiert werden, bestehen aus
zehn Zahlen (0 bis 9) und vier speziellen Markierungen. Entsprechend
JIS C 6251 werden eine Buchstabenhöhe, eine Buchstabenbreite, ein
Winkelradius, zulässige Bereiche hierfür und ein zulässiger Bereich für
einen Zwischenraum zwischen jedem einzelnen Buchstaben beschrieben.
Zusätzlich zu den E13B-Schrifttypen sind die CMC7-Schrifttypen als Typen
für MICR bekannt. Die CMC7-Schrifttypen werden durch Anordnen von 7 längs
gerichteten Stäben mit 2 Arten von Abständen gebildet und jede CMC7-
Schrifttype kann magnetisch durch Kombinationen von 2 Arten von Intervallen
erkannt werden. So bestehen die CMC7-Schrifttypen aus 10 Ziffern,
26 großen Buchstaben und 5 speziellen Zeichen, und die Abmessungen und die
magnetischen Eigenschaften der CMC7-Schrifttypen werden durch die European
Computer Manufacturers Association bestimmt.
Das gedruckte Bild der vorstehenden Schrifttypen für MICR wird durch
Übertragen einer magnetischen Druckfarbe auf ein Empfängerpapier mittels
eines Stoß-Druckers, wie einer Schreibmaschine, ausgebildet. Die magnetische
Druckfarbe, die eine magnetische Pulversubstanz enthält, wird
auf eine Grundlage, wie eine Kunststoff-Folie, aufgetragen und unter Bildung
eines druckempfindlichen magnetischen Übertragungselementes getrocknet.
Ein derartiges druckempfindliches magnetisches Übertragungselement
wird beispielsweise in der JP-Patentveröffentlichung Nr.
21 449/1970 beschrieben.
Jedoch führt die Anwendung des druckempfindlichen magnetischen Übertragungselements
zur Erzeugung von Lärm durch das Stoß-System und kann
darüber hinaus nicht zu einer hohen Druckgeschwindigkeit führen. Darüber
hinaus besteht bei dem vorstehenden Übertragungselement die Neigung zur
Leerstellenbildung in dem gedruckten magnetischen Bild.
Die DE-OS 14 21 400 beschreibt wärmeempfindliche Übertragungsmaterialien
für den Druck von Magnetbildern, die auf der Basis von Wachs und/oder
thermoplastischen Kunstharzen aufgebaut sind. Es handelt sich hierbei
aber um Umdruckmassen für ein indirektes Druckverfahren mit einem verhältnismäßig
hohen Schmelzpunkt von über etwa 150°C.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines wärmeempfindlichen
magnetischen Übertragungselementes für den Druck eines Magnetbildes
mittels eines thermischen Druckers mit hoher Druckgeschwindigkeit ohne
die Erzeugung von Lärm. Dabei soll die wärmeempfindliche Übertragungsschicht
einen relativ niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und ein
gedrucktes magnetisches Bild mit hoher Genauigkeit der Abmessungen und
guten magnetischen Eigenschaften erzeugen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die wärmeempfindlichen Übertragungselemente
der in den Ansprüchen bezeichneten Art.
Weitere Vorteile der Erfindung sind aus der
folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren
ersichtlich.
Im folgenden werden die Figuren kurz erläutert. Die
Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt einer Ausführungsform eines
wärmeempfindlichen magnetischen Übertragungselements der
Erfindung, und die
Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht zur Darstellung einer Druckmethode
unter Anwendung eines wärmeempfindlichen magnetischen
Übertragungselements gemäß der Erfindung.
Im folgenden wird die Erfindung genauer erläutert. Die Fig. 1 zeigt
ein wärmeempfindliches magnetisches Übertragungselement gemäß der
Erfindung, das eine wärmebeständige Grundlage 1 und eine wärmeempfindliche
Übertragungsschicht 2 aufweist, die eine ferromagnetische Pulversubstanz
enthält und eine Schmelztemperatur von 50 bis 120°C aufweist, die bei
einer Aufheizgeschwindigkeit von 40°C/min gemessen wird mittels einer
üblichen Schmelzpunktsmeßvorrichtung.
Die wärmeempfindliche Übertragungsschicht 2 ist eine Schicht, die
hergestellt wurde durch gleichmäßiges
Vermischen eines Bindemittelmaterials aus Wachs und/oder
thermoplastischem Harz, einschließlich gegebenenfalls
Zusätzen wie Fett und Öl, Streckpigment oder Dispergiermittel,
mit der magnetischen Pulversubstanz. Eine derartige
Übertragungsschicht kann durch
Heißschmelzbeschichten oder Lösungsmittelbeschichten erhalten werden.
Die magnetische Pulversubstanz wird vorzugsweise in die
wärmeempfindliche Übertragungsschicht 2 in einem Bereich
von 30 bis 97 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der
Übertragungsschicht 2, eingearbeitet. Liegt der Gehalt
der magnetischen Pulversubstanz unter dem vorstehenden
Bereich, so werden die magnetischen Eigenschaften des
gedruckten Bilds verschlechtert, wodurch die Ablesung
des MICR schwierig wird. Ist der Gehalt der magnetischen
Pulversubstanz andererseits größer als der vorstehende
Bereich, so werden die Schmelzübertragungseigenschaft
der Übertragungsschicht 2 und die Adhäsionsfestigkeit
des gedruckten Bildes auf der Bildempfängerschicht
verschlechtert.
Falls die wärmeempfindliche Übertragungsschicht 2 auf
der wärmebeständigen Grundlage 1 durch Heißschmelzbeschichten
hergestellt wird, wird vorzugsweise Wachs
als ein Hauptbestandteil des Bindemittelmaterials verwendet,
um die wärmeempfindliche Übertragungsschicht
herzustellen. In diesem Fall werden 30 bis 97 Gew.-%
der ferromagnetischen Pulversubstanz, 3 bis 70 Gew.-%
Wachs, 0 bis 30 Gew.-% thermoplastisches Harz, 0 bis
30 Gew.-% Fett und Öl, 0 bis 30 Gew.-% Streckmittelpigment
und 0 bis 2 Gew.-% Dispergiermittel pro Gesamtmenge
der wärmeempfindlichen Übertragungsschicht 2
verwendet.
Wird die wärmeempfindliche Übertragungsschicht 2 auf
der wärmebeständigen Grundlage 1 durch
Lösungsmittelbeschichtung aufgetragen, so werden 30 bis
97 Gew.-% der ferromagnetischen Pulversubstanz, 0 bis
20 Gew.-% Wachs, 3 bis 70 Gew.-% thermoplastisches
Harz, 0 bis 30 Gew.-% Fett und Öl, 0 bis 30 Gew.-%
Streckmittelpigment und 0 bis 2 Gew.-% Dispergiermittel
pro Gesamtmenge der wärmeempfindlichen Übertragungsschicht
verwendet und werden homogen in einem organischen
Lösungsmittel wie Toluol, Methyläthylketon, Methylisobutylketon,
Cyclohexan, Butylbutyrat, Dioxan oder
Äthylbenzol dispergiert.
Beispiele für das ferromagnetische Substanzpulver sind
γ-Fe₂O₃, γ-Fe₂O₃ einschließlich Co, Fe₃O₄, Fe₃O₄ einschließlich
Co, CrO₂, Co-Cr-Legierung, Co-Fe-Legierung,
Co-Ni-P-Legierung, Co-Ni-Fe-Legierung, Co-Ni-Fe-B-
Legierung, Co-Ni-Zn-Legierung, Fe-Mn-Zn-Legierung,
Fe-Co-Ni-Cr-Legierung, Fe-Co-Ni-P-Legierung oder Ni-Co-Legierung.
Das Abmessungsverhältnis
(L/D) der vorstehend erwähnten ferromagnetischen Pulversubstanz
beträgt 5 : 1 bis 20 : 1, besonders bevorzugt
5 : 1 bis 10 : 1 und sein Durchmesser beträgt 0,01 bis
1 µm, besonders bevorzugt 0,02 bis 0,5 µm.
Darüber hinaus beträgt die Länge der ferromagnetischen
Pulversubstanz vorzugsweise 0,05 bis 20 µm,
besonders bevorzugt 0,1 bis 5 µm.
Beispiele für die Wachskomponente sind Carnaubawachs,
Montanwachs, Paraffinwachs, mikrokristallines
Wachs, Bienenwachs oder Gemische dieser Komponenten. Durch das in
der wärmeempfindlichen Übertragungsschicht 2 als
Bindemittelmaterial enthaltene Wachs kann die Schmelzübertragungseigenschaft
der erhaltenen Übertragungsschicht
2 wirksam erhöht werden. So ist das übertragene
magnetische Bild 5, das erhalten wurde, frei von Leerstellen
und Brüchen und weist darüber hinaus eine ausgezeichnete
Adhäsion an dem Empfängerpapier 3 auf.
Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, wenn Wachs
in der wärmeempfindlichen Übertragungsschicht 2 enthalten
ist.
Beispiele für das thermoplastische Harz sind Polyvinylchlorid,
Polyvinylacetat, Vinylchlorid-Vinylacetat-
Copolymeres, Polyäthylen, Polypropylen, Polyacetal,
Äthylen-Vinylacetat-Copolymere, Polystyrol, Polystyrol
mit niedrigem Molekulargewicht, Polyacrylsäureester,
Polyamid oder Äthylcellulose. Darüber hinaus
können vorzugsweise auch Epoxyharz, Xylolharz,
Ketonharz, Erdölharz, Kolophonium oder
Derivate davon, Cumaron-Inden-Harz, Terpenharz, Polyurethan,
synthetischer Kautschuk wie Styrol-Butadien-
Kautschuk, Polyvinylbutyral, Nitrilkautschuk, Polyacrylatkautschuk
oder Äthylen-Propylen-Kautschuk
verwendet werden.
Beispiele für das vorstehende Fett und Öl sind tierisches
Öl, pflanzliches Öl, Mineralöl, Dioctylphthalat,
Trikresylphosphat und Dibutylphthalat.
Beispiele für das vorstehende Streckmittelpigment sind
Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Diatomeenerde, Kaolin,
weißer Kohlenstoff und Kieselsäurepulver.
Darüber hinaus sind Beispiele für das Dispergiermittel
nicht-ionische oberflächenaktive Mittel wie Di-
(polyoxyäthylenalkyläther)-phosphat, Tri-(polyoxyäthylenalkyläther)-
phosphat, Polyoxyäthylenstearylamin, Polyoxyäthylenlauryläther,
Polyoxyäthylenoleyläther, Polyoxyäthylencetyläther und Polyoxyäthylenstearylaryläther.
Die wärmeempfindliche Übertragungsschicht 2, die so erhalten
wird, weist vorzugsweise eine Dicke von 2 bis
25 µm auf und die wärmebeständige Grundlage 1
weist vorzugsweise eine Dicke von 3 bis 40 µm auf.
Beispiele für die wärmebeständige Grundlage sind
Kunststoff-Folien wie Polyester, feuchtigkeitsgeschütztes
Cellophan, Polycarbonat, Nylon, Polypropylen oder
Papiere wie Kondensatorpapier, glasartiges
Papier.
Das wärmeempfindliche magnetische Übertragungselement
gemäß der Erfindung wird mit dem Empfängerpapier 3, wie z. B.
einem Scheck, übereinander gelegt und anschließend mittels
eines thermischen Kopfs 4 des thermischen Druckers,
wie in der Fig. 2 gezeigt, gedruckt, wodurch das Magnetbild
5 geschmolzen und auf das Empfängerpapier 3 übertragen
wird.
In diesem Fall kann die wärmeempfindliche Übertragungsschicht
2 gemäß der Erfindung korrekt nur in dem Teil
der Übertragungsschicht 2 übertragen werden, die der
Erwärmung und dem Druckteil des thermischen Kopfs 4
entspricht, da die wärmeempfindliche Übertragungsschicht
2 eine Schmelztemperatur von 50 bis 120°C aufweist und
daher in der Wärmeübertragungseigenschaft und der Adhäsionseigenschaft
überlegen ist. Daher weist das erzeugte
magnetische Bild ein sehr scharfes Profil auf, ohne
daß Leerstellen, Brüche der Buchstaben und Verschmutzungen
auf dem Empfängerpapier 3 entstehen.
Insbesondere weist das so erhaltene Magnetbild 5 eine
hohe Genauigkeit der Dimensionen auf, um den Ablesevorgang
durch MICR sicherzustellen, so daß eine hohe
Zuverlässigkeit erzielt werden kann.
Die Erfindung weist auch beträchtliche Vorteile auf,
da ein rasches Drucken ohne Lärmerzeugung erfolgen kann
und die Herstellung von Rechnungen, Schecks, Kreditkarten,
Pässen, Führerscheinen bzw. Fahrkarten
leicht und rasch erfolgen kann, da das
Magnetbild 5 unter Anwendung der thermischen Druckvorrichtung
hergestellt wird.
Darüber hinaus ist das erfindungsgemäß erhaltene Magnetbild
nicht nur auf die bestimmten Schrifttypen gemäß
vorstehend erwähnten E13B oder CMC7 begrenzt und es können
auch andere bestimmte Buchstaben leicht durch das
wärmeempfindliche magnetische Übertragungselement mittels
der thermischen Druckvorrichtung gebildet werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung
der Erfindung.
Eine Zusammensetzung einer wärmeempfindlichen Übertragungsschicht,
wie nachstehend beschrieben, wurde gleichmäßig
vermischt und auf eine Polyesterfolie mit einer
Dicke von 6 µm durch Heißschmelzüberziehen aufgetragen
unter Bildung einer wärmeempfindlichen Übertragungsschicht
mit einer Schmelztemperatur von 68°C und
einer Dicke von 6 µm.
BestandteileGew.-Teile
γ-Fe₂O₃200
Koerzitivkraft: 95,5 kA/m
Durchmesser: 0,4 µm
Länge: 1 µm
Carnaubawachs15 Paraffinwachs (Schmelzpunkt: 68°C)32 Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres3 Vaseline5
Durchmesser: 0,4 µm
Länge: 1 µm
Carnaubawachs15 Paraffinwachs (Schmelzpunkt: 68°C)32 Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres3 Vaseline5
Das so erhaltene magnetische Übertragungselement wurde
mit einem feinen Papier überlappt und anschließend wurde
mittels eines handelsüblichen thermischen Druckers
in einer Druckgeschwindigkeit von
30 Buchstaben pro Sekunde gedruckt, so daß die wärmeempfindliche
Übertragungsschicht geschmolzen und auf das
feine Papier unter Bildung von Magnetbildern übertragen
wurde.
Eine Zusammensetzung einer wärmeempfindlichen Übertragungsschicht,
wie nachstehend beschrieben, wurde gleichmäßig
vermischt und wurde anschließend auf ein Kondensatorpapier
aufgetragen und getrocknet unter Erzielung
einer wärmeempfindlichen Übertragungsschicht mit einer
Schmelztemperatur von 90°C und einer Dicke von 8 µm.
BestandteileGew.-Teile
Fe₃O₄68
Koerzitivkraft: 87,53 kA/m
Durchmesser: 0,2 µm
Länge: 0,5 µm
handelsüblicher Styrol-Butadien-Kautschuk4,5 handelsübliches gesättigtes alicyclisches
Kohlenwasserstoffharz8,0 Wachs (Hoechst-Wachs V)2,5 Toluol50 Naphtha-Lösungsmittel (Siedepunkt: 125°C)25
Durchmesser: 0,2 µm
Länge: 0,5 µm
handelsüblicher Styrol-Butadien-Kautschuk4,5 handelsübliches gesättigtes alicyclisches
Kohlenwasserstoffharz8,0 Wachs (Hoechst-Wachs V)2,5 Toluol50 Naphtha-Lösungsmittel (Siedepunkt: 125°C)25
Das so erhaltene magnetische Übertragungselement wurde
mit einem Scheckpapier überlappt und anschließend wurde
mit dem gleichen thermischen Drucker wie in Beispiel 1
bei einer Druckgeschwindigkeit von 30 Buchstaben pro
Sekunde gedruckt, um die wärmeempfindliche Übertragungsschicht
in der Form von Magnetbildern auf das Papier zu
schmelzen und zu übertragen.
Die Abmessungen jedes Magnetbilds, das in den Beispielen
1 und 2 erzeugt wurde (Buchstabenhöhe, Buchstabenbreite
und Linienbreite) lagen innerhalb der zulässigen
Bereiche, definiert in JIS C-6251.
Auch Leerstellen, die in den Magnetbildern vorlagen,
wurden durch Feststellung, ob der Einzelleerraum
innerhalb eines Quadratbereichs von 0,203 mm x 0,203 mm
lag, bestimmt. In diesem Falle wurde ein Leerraum, der
in einer Linie mit einer Breite von 0,660 mm oder mehr
vorlag, unter Anwendung eines Quadratmaßes von 0,254 mm × 0,254 mm
gemäß der Definition JIS C 6251 bestimmt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Darüber hinaus sind die magnetischen Eigenschaften
(Koerzitivkraft, magnetische Restflußdichte und relatives
Signalniveau) jedes Magnetbildes, das in Beispiel 1 und
Beispiel 2 hergestellt wurde, ebenfalls in der gleichen
Tabelle aufgeführt.
In diesem Falle wird das relative Signalniveau
durch Messen des Signalniveaus mit einem handelsüblichen MICR-Tester,
gemäß JIS C 6251 bestimmt, und anschließend wird der Prozentsatz
des gemessenen Signalniveaus gegen das Standardsignalniveau,
bezogen auf den gleichen Buchstaben
berechnet. Das relative Signalniveau muß im Bereich von
50 bis 200%, bezogen auf das Standardsignalniveau des
untersuchten Buchstabens, liegen.
Zusätzlich zu den in den Beispielen verwendeten Elementen
oder Bestandteilen können andere Elemente oder
Bestandteile in den Beispielen, wie in der Beschreibung
angegeben, zur Erzielung von im
wesentlichen den gleichen Ergebnissen verwendet werden.
Variationen und Änderungen können im Rahmen der aufgezeigten
Lehre vom Fachmann durchgeführt werden, ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Claims (2)
1. Wärmeempfindliches magnetisches Übertragungselement
für den Druck eines Magnetbildes mittels eines Thermodruckkopfes,
das auf einer wärmebeständigen Trägerschicht eine
wärmeempfindliche Übertragungsschicht aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die wärmeempfindliche
Übertragungsschicht eine bei 50 bis 120°C schmelzende Übertragungsschicht
ist, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Übertragungsschicht, enthält:
30 bis 97 Gew.-%ferromagnetische Pulversubstanz
3 bis 70 Gew.-%Wachs
0 bis 30 Gew.-%thermoplastisches Harz
0 bis 30 Gew.-%Fett und/oder Öl
0 bis 30 Gew.-%Streckmittelpigment
0 bis 2 Gew.-%Dispergiermittel
2. Wärmeempfindliches magnetisches Übertragungselement
für den Druck eines Magnetbildes mittels eines Thermodruckkopfes,
das auf einer wärmebeständigen Trägerschicht eine
wärmeempfindliche Übertragungsschicht aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die wärmeempfindliche
Übertragungsschicht eine bei 50 bis 120°C schmelzende Übertragungsschicht
ist, die, bezogen auf das Gesamtgewicht der
Übertragungsschicht, enthält:
30 bis 97 Gew.-%ferromagnetische Pulversubstanz
0 bis 20 Gew.-%Wachs
3 bis 70 Gew.-%thermoplastisches Harz
0 bis 30 Gew.-%Fett und/oder Öl
0 bis 30 Gew.-%Streckmittelpigment
0 bis 2 Gew.-%Dispergiermittel
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