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Dokumentenidentifikation DE3213937C2 31.03.1988
Titel Wärmeempfindliches magnetisches Übertragungselement
Anmelder Nippon Telegraph and Telephone Corp., Tokio/Tokyo, JP;
Fuji Kagakushi Kogyo Co. Ltd., Osaka, JP
Erfinder Tokunaga, Yukio;
Ikeda, Yasuhisa, Yokosuka, Kanagawa, JP;
Seto, Tadao, Matsudo, Chiba, JP;
Shimazaki, Yoshikazu, Osaka, JP
Vertreter Türk, D., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Gille, C., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 4000 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 16.04.1982
DE-Aktenzeichen 3213937
Offenlegungstag 18.11.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.03.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.03.1988
IPC-Hauptklasse B41M 5/26
Zusammenfassung Beschrieben wird ein wärmeempfindliches magnetisches Übertragungselement zum Druck eines Magnetbildes, das von einer Ablesevorrichtung für magnetische Druckfarbenzeichen (MICR) abgelesen wird. Das magnetische Übertragungselement enthält eine wärmebeständige Grundlage und eine wärmeempfindliche Übertragungsschicht, die auf der Grundlage ausgebildet ist. Die Übertragungsschicht enthält eine ferromagnetische Pulversubstanz und weist einen Schmelzpunkt von 50 bis 120 ° C auf; sie wird leicht geschmolzen und auf ein Empfängerpapier in der Form eines Magnetbildes mittels eines thermischen Druckers übertragen.

Beschreibung[de]

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-Fe&sub2;O&sub3;, γ-Fe&sub2;O&sub3; einschließlich Co, Fe&sub3;O&sub4;, Fe&sub3;O&sub4; einschließlich Co, CrO&sub2;, 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 1weist 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.

Beispiel 1

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.

Bestandteile Gew.-Teile



γ-Fe&sub2;O&sub3; 200

Koerzitivkraft: 95,5 kA/m

Durchmesser: 0,4 µm

Länge: 1 µm

Carnaubawachs 15

Paraffinwachs (Schmelzpunkt: 68°C) 32

Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres 3

Vaseline 5



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.

Beispiel 2

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.

Bestandteile Gew.-Teile



Fe&sub3;O&sub4; 68

Koerzitivkraft: 87,53 kA/m

Durchmesser: 0,2 µm

Länge: 0,5 µm

handelsüblicher Styrol-Butadien-Kautschuk 4,5

handelsübliches gesättigtes alicyclisches

Kohlenwasserstoffharz 8,0

Wachs (Hoechst-Wachs V) 2,5

Toluol 50

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.

Tabelle


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.


Anspruch[de]
  1. 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. 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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