Войти
Квитанция, напечатанная на термобумаге. Источник тепла рядом с бумагой окрасит ее. 
Рулон бумаги для термического факсимильного аппарата. Термобумага (иногда называемая контрольным рулоном ) - это специальный тонкая бумага, покрытая материалом, изменяющим цвет при нагревании. Он используется в термопринтерах, особенно в недорогих или легких устройствах, таких как счетные машины, кассовые аппараты и.
Поверхность бумаги покрыта твердотельной смесью красителя и подходящей матрицы; комбинация флюоран лейкокрасителя, например. Когда матрица нагревается выше ее точки плавления, краситель реагирует с кислотой, переходит в свою окрашенную форму, а измененная форма затем сохраняется в метастабильном состоянии, когда матрица снова затвердевает достаточно быстро. Кислота-реагент в термобумаге часто представляет собой бисфенол A (BPA).
Обычно покрытие становится черным при нагревании, но иногда используются покрытия, которые становятся синими или красными. В то время как открытый источник тепла, такой как пламя, может обесцветить бумагу, быстро проведенный ногтем по бумаге также будет выделять достаточно тепла от трения, чтобы оставить след.
Многоцветная термобумага впервые стала доступна в 1993 году с введением системы Fuji Thermo-Autochrome (TA). За этим в 2007 году последовала разработка Polaroid системы Zink (без чернил). Оба этих метода основаны на многослойных покрытиях с тремя отдельными красящими слоями, при этом для независимой активации каждого слоя используются разные методы.
Самые первые бумаги для прямой термопечати были разработаны NCR Corporation (с использованием красителя химия) и 3M (с использованием солей металлов). Технология NCR со временем стала лидером рынка, хотя изображение будет довольно быстро исчезать по сравнению с гораздо более дорогой, но надежной технологией 3M.
Texas Instruments изобрела термопечатающую головку в 1965 году, а Silent 700, компьютерный терминал с термопринтером, был выпущен на рынок в 1969 году. Silent 700 была первой термопечатающей головкой. система печати, которая печатает на термобумаге. В 1970-х годах Hewlett-Packard интегрировала принтеры с термобумагой в конструкцию своих настольных компьютеров и интегрировала их в верхнюю часть ЭЛТ-терминалов серии 2600, а также в плоттеры.
В 1970-х и начале 1980-х японские производители (такие как Ricoh, Jujo и Kanzaki), используя аналогичные методы, установили партнерские отношения с производителями принтеров штрих-кодов (такими как TEC, Sato и другие) и вошли в зарождающуюся мировую индустрию штрих-кодов, в первую очередь в супермаркетах. Американские производители, такие как Appleton (лицензиат NCR), Nashua Corporation и другие, боролись за долю на рынке. Ведущие производители, такие как Avery Dennison, стали основными потребителями бумаги для прямой термопечати для этикеток.
В конце 1980-х - начале 1990-х годов термотрансфер, лазерная печать, электрофотография и, в меньшей степени, Струйная печать стала вытеснять промышленные и складские приложения со штрих-кодами из-за большей долговечности. Прямая термопечать снова стала популярной благодаря квитанциям в точках продаж (бензонасосы, кассовые аппараты, квитанции об аренде автомобилей и т. Д.).
В 1998 году Nintendo использовала технологию термобумаги для своего принтера Game Boy.
. В 2006 году подразделение Systemedia корпорации NCR представило технологию двусторонней термопечати, получившую название «2ST»..
В термочувствительной бумаге используются четыре различных типа химикатов для визуализации: лейкокрасители, проявители, сенсибилизаторы и стабилизаторы.
лейкокрасители, используемые в бумаге для прямой термопечати, обычно представляют собой красители на основе триарилметанфталида, такие как Yamamoto Blue 4450, или фторановые красители, такие как Pergascript Black 2C. Третьим широко используемым лейкокрасителем является лактон кристаллического фиолетового. Красный или пурпурный цвет можно получить с помощью красителей, таких как Yamamoto Red 40. Желтый может быть получен путем протонирования триарилпиридина, такого как Copikem Yellow 37. Эти красители имеют бесцветную лейкоформу в кристаллическом состоянии или в среде с нейтральным pH. но становятся окрашенными при растворении в расплаве и в кислой среде.
Лейкокрасители, как правило, при плавлении дают слабый цвет, если они не плавятся в сочетании с одной или несколькими органическими кислотами. Примерами органических кислот, подходящих для термохромной бумаги, являются фенолы, такие как бисфенол A (BPA) и бисфенол S (BPS). Другими подходящими кислотными материалами являются сульфонилмочевины, такие как BTUM и Pergafast 201. Цинковые соли замещенных салициловых кислот, такие как ди-трет-бутилсалицилат цинка, также коммерчески используются в качестве проявителей.
Когда лейкокраситель и проявитель смешиваются вместе, достаточно для получения цвета. Однако термический порог покрытого слоя, содержащего окрашивающие компоненты, определяется компонентом слоя с самой низкой температурой плавления. Кроме того, проявители и лейкокрасители часто плохо смешиваются при плавлении. Чтобы оптимизировать температуру окраски и облегчить смешивание, в слой изображения обычно добавляют третье химическое вещество, называемое сенсибилизатором. Сенсибилизаторами обычно являются простые молекулы эфира, такие как 1,2-бис- (3-метилфенокси) этан или. Эти два материала плавятся примерно при 100 ° C, что является практическим нижним пределом термического окрашивания. Эти недорогие простые эфиры являются отличными растворителями с низкой вязкостью для лейкокрасителей и проявителей, и это способствует формированию цвета при четко определенной температуре и с минимальными затратами энергии.
Красители в термочувствительной бумаге часто нестабильны и возвращаются к своей исходной бесцветной кристаллической форме при хранении в жарких или влажных условиях. Чтобы стабилизировать метастабильное стекло, образованное лейкокрасителем, проявителем и сенсибилизатором, в термобумагу часто добавляют четвертый тип материала, называемый стабилизатором. Стабилизаторы часто имеют сходство с проявителями и часто представляют собой сложные многофункциональные фенолы, которые препятствуют перекристаллизации красителя и проявителя, тем самым стабилизируя печатное изображение.
В начале 2000-х компания Polaroid разработала технологию Zink «без чернил». Бумага используется в компактных фотопринтерах. Он состоит из нескольких слоев: защитный слой с дополнительным самоклеящимся клеем, термочувствительные слои с голубым, пурпурным и желтым пигментами в бесцветной форме и верхнее покрытие. Технология Zink позволяет печатать полноцветные изображения за один проход без использования картриджей.
Цветовая адресация достигается за счет управления длиной и интенсивностью теплового импульса.
Цветообразующие слои содержат бесцветные кристаллы красителей. Эти красители образуют микрокристаллы своих бесцветных таутомеров, которые переходят в окрашенную форму при плавлении и сохраняют цвет после повторного затвердевания.
Желтый слой является самым верхним слоем, чувствительным к коротким тепловым импульсам высокой температура. Пурпурный слой находится посередине, чувствителен к более длинным импульсам умеренной температуры. Голубой слой находится внизу, чувствителен к длительным импульсам низкой температуры. Слои разделены тонкими прослойками, которые действуют как теплоизоляция, уменьшая теплопередачу.
Большинство бумаг для прямой термопечати требуют защитного верхнего покрытия, чтобы:
Некоторые термобумаги покрыты BPA, химическим веществом, которое считается эндокринный разрушитель. Этот материал может загрязнять переработанную бумагу. BPA легко переносится на кожу в небольших количествах:
Если взять чек, состоящий из термобумаги, в течение пяти секунд, примерно 1 мкг BPA (0,2–0,6 мкг) был перенесен на указательный и средний пальцы, если кожа была довольно сухой, и примерно в десять раз больше, если пальцы были влажными или очень жирными. Воздействие на человека, который постоянно прикасается к бумаге для термопринтера в течение примерно десяти часов в день, например у кассы, может достигать 71 микрограмма в день, что в 42 раза меньше допустимой суточной дозы в настоящее время (TDI).
химический бисфенол А (BPA) используется для покрытий термобумаги из-за его стабильности и термостойкости. Это позволяет без чернил печатать чеки из кассовых аппаратов. Люди, которые часто контактируют с рецептами, покрытыми BPA, действительно имеют более высокий уровень BPA в организме, чем люди со средним контактом. Поэтому Округ Саффолк (Нью-Йорк) подписал постановление о запрете использования бисфенола А в термопечати. Нарушение этого нового закона, «Закона о более безопасных купонах», влечет за собой штраф в размере 500 долларов США. Закон вступил в силу с 3 января 2014 года.
Недавно, бисфенол S (BPS), аналог BPA, который, как было показано, обладает аналогичным in vitro эстрогенным действием. активность к BPA, была использована в покрытиях термобумаги. Переработка термобумаги с покрытием BPS может ввести BPS в цикл производства бумаги и вызвать загрязнение BPS других видов бумажной продукции.
