私たちは通常、印刷について話します。これは、文字やグラフィックを取得するために、紙の特定の領域にインクを転写する特定の方法を通じて行われます。
紙を構成する化学物質はどの色の光もあまり吸収しないため、光が紙の表面で反射して私たちの目に入ると、紙は白く見えます。
インク中の顔料または染料は可視光の一部またはすべてを吸収するため、インクが紙の表面に塗布されると、白い紙の表面が色付きます。
私たちが家庭やオフィスで使用する主なプリンターの種類は、インクジェット プリンターとレーザー プリンターです。
インクの小さな液滴を紙にスプレーするインクジェット プリンタとは異なり、レーザー プリンタはトナーをライト ドラムに引きつけ、静電引力によって紙に転写します。
ただし、この方法ではレシートは印刷されません。感熱紙と呼ばれる特殊な紙に印刷されます。
普通の紙と比べて、感熱紙は表面に薄いコーティングが施されており、このコーティングには暗号染料と呼ばれる特殊な化学物質が含まれています。
ブラインド染料自体は無色なので、新しく購入した感熱紙は普通の紙と同じように白く見えます。
しかし、適切な条件が満たされると化学反応が起こり、新しい材料が可視光を吸収し、色が見えるようになります。
結晶性バイオレットラクトンなどの多くの物質は、本来は無色ですが、酸の存在下で紫色に変わります。
つまり、感熱紙に印刷する場合、インクはプリンターに蓄えられるのではなく、すでに紙の上にあります。
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図1 バイオレットラクトンの結晶は、酸性物質の存在下で無色から紫色に変化し、アルカリ性物質の存在下で再び無色に戻ります。
しかし、酸と容易に反応するクリスタルラクトンなどの謎めいた染料は室温では固体であり、分子は所定の位置に固定されています。
固体でもある酸を扱う場合、たとえ密着していても、室温で長時間一緒にいることができます。
したがって、室温では固体であるこれらの暗い染料を、別の酸性物質の固体を粉砕して細かい粉末にし、混合して紙の表面に塗りつけると、感熱紙が得られます。
室温では、感熱紙は普通の紙と同じように見えます。
温度が上昇するとすぐに、濃い色の染料と酸が液体に溶け、自由に動く分子が出会ってすぐに反応するため、白い紙はすぐに色が現れます。
これが感熱紙の名前の由来です。色が変化する程度の熱しか得られません。
感熱紙の表面に文字やグラフィックを印刷するには、サーマルプリンターという特殊なプリンターも必要です。
サーマルプリンターを分解してみると、その内部は非常にシンプルであることがわかります。インク カートリッジはありません。主要な部品はドラムとプリントヘッドです。
レシートの印刷に使用される感熱紙は通常、ロール状に作られています。
感熱紙のロールがプリンタに置かれると、感熱紙はローラーによって前方に駆動され、プリントヘッドと接触します。
プリントヘッドの表面には多数の小さな半導体素子があり、印刷したい文字やグラフィックに応じて紙の特定の領域を加熱します。
感熱紙と印字ヘッドが接触した瞬間、印字ヘッドが発生する高温により、感熱紙表面の染料と酸が溶けて液体となり化学反応し、紙表面に文字やグラフィックが浮かび上がります。 。
ローラーにより滴下され、お買い上げレシートが印刷されます。
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図 2 サーマル プリンタの動作原理: 感熱紙はドラムによって前方に移動します。感熱紙がプリントヘッドと接触すると、プリントヘッドが発生する熱によって感熱紙の表面の染料と酸が溶け、両者が化学反応して発色します。
企業が買い物のレシートを印刷するのに、よく知られているレーザー プリンターやインクジェット プリンターではなく、感熱紙やサーマル プリンターを使用するのはなぜですか?
まず、レーザー プリンタやインクジェット プリンタでは、インクやトナーをプリンタから紙に転写するための複雑な装置が必要です。どちらのプリンタも大きく、通常は電源として交流を使用します。
企業は小型プリンターを必要とすることが多く、特に屋外で商品を販売したり、飛行機や電車などの輸送手段で商品を販売したりする場合、顧客のためにレシートを印刷するために重いプリンターを持ち運ぶのは明らかに現実的ではありません。
第二に、レーザー プリンタやインクジェット プリンタでインク カートリッジやトナーを交換する場合、顧客のチェックアウトが遅れると、多くの場合時間と労力がかかり、企業や消費者も非常に消極的になります。
これらの問題は、レーザーやインクジェットプリンタの代わりにサーマルプリンタや感熱紙を使用することで解決できます。
インクはあらかじめ紙に保存されているため、サーマルプリンターはインクを保存および転写するための複雑な構造を必要とせず、非常に小型にすることができます。
また、バッテリー駆動も可能なため、企業が特に屋外や移動中に顧客に提供するレシートを印刷するために持ち運ぶのに最適です。
シンプルな構造のためメンテナンスも容易で、インクカートリッジの交換の手間もかかりません。感熱紙がなくなったらすぐに新しいロール紙と交換するだけです。これにより、顧客は大幅な時間をロスすることがなくなります。
さらに、サーマルプリンターの印刷速度、低騒音により、ショッピングモールでの使用に非常に適しています。
これらの利点のため、サーマル印刷は買い物のレシートを印刷するのに好まれる方法であるだけでなく、チケット、ラベル、さらには FAX の印刷にもよく使用されます。
感熱紙には、印刷した文書の文字が時間の経過とともに消えてしまうという大きな欠点もあります。
また、感熱紙に使用される独特の染料により退色が発生します。
先ほども述べたように、感熱紙を覆う謎めいた染料は室温では無色ですが、高温になると化学反応により色の出る構造に変化します。
ただし、新しい構造はそれほど安定ではなく、適切な条件下では以前の無色の構造に戻ります。
例えば、先ほど述べたように、結晶性バイオレットラクトンは酸性物質の存在下で有色構造に変化し、この有色構造はアルカリ性物質の存在下で無色構造に戻ります。
印刷されたレシートは保管された後、環境中のさまざまな化学物質と接触する可能性があります。また、日光や高温にさらされると、感熱紙の染料が無色に戻り、レシートが変色する可能性があります。
この問題を解決するために、多くの感熱紙メーカーは染料層の上に保護層を追加して、染料と他の化学物質との接触を最小限に抑え、感熱紙に印刷された文書の耐久性を高めています。
しかし、この方法では感熱紙のコストが高くなるため、通常の感熱紙の保護層を設けずに使い続ける企業も出てくるでしょう。
レシートが時間の経過とともに消えてしまうことが心配な場合は、レシートをコピーまたはスキャンすることをお勧めします。
近年、感熱紙にビスフェノールAが含まれていることが多くの消費者に懸念を与えています。
ビスフェノール A は酸性物質であるため、高温で暗色の染料と反応して色を生成する感熱紙に使用されます。
さらに、ビスフェノール A は、特定のプラスチックやコーティングを製造するための A 原料としてより一般的に使用されます。
したがって、BPA が体内に入る主な経路は、これらの容器に食品を入れると、少量の BPA が食品と一緒に体内に入るということです。
しかし、近年の研究では、感熱紙に印刷されたメモへの曝露もBPAの体内への侵入を引き起こす可能性があることが示されています。
たとえば、ある最近の研究では、感熱紙に長時間さらされた後、尿中のBPAレベルが増加することがわかりました。
ビスフェノール A の化学構造は、体内で生成される主要なエストロゲンであるエストラジオールに似ているため、正常な内分泌分泌を妨げ、さまざまな病気のリスクを高める可能性があるとの懸念があります。
ただし、食品や感熱紙を介した体内の BPA 濃度は非常に低いため、人間における BPA の健康への影響を確認するのは困難であることを指摘することが重要です。
ただし、現在 BPA は感熱紙の製造において禁止されていませんが、多くのメーカーが代わりに他の酸を使用し始めています。
レシートとの接触により少量の BPA が体内に侵入することが懸念される場合、より可能性の高い予防策は、レシートに触れずにできるだけ早く隔離して保管し、レシートに触れた後は手を洗うことです。
もちろん、紙の領収書を電子領収書に置き換えることは、より健康的で環境に優しい可能性があります。
MIT – IVY化学工業株式会社 1の大手メーカーです9 年と4工場、*の輸出者 染料中級s & 医薬品中間体 &ファイン＆スペシャルティケミカル* 。*https://www.mit-ivy.com*
アテナ CEO
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投稿時間: 2021 年 4 月 16 日