ГОСТ Р 58079-2018 Бумага термочувствительная для печатающих устройств. Общие технические условия

Созданные полвека назад термоматериалы для факсовых аппаратов, благодаря доступности и удобству применения, завоёвывают и другие сферы — параллельно с внедрением современных технологий логистики, маркировки и регистрации.

Бумага возгорается при температуре 233 градуса по Цельсию, или при 451 по Фаренгейту и Брэдбери. Увы, сгорает не только бумага, но и всё, что на ней написано. Поэтому современные технологии печати работают при заведомо более низких температурах. Например, модуль закрепления в монохромном лазерном принтере запекает тонер при температуре около 170 °С. Расходные материалы — бумага и тонер. А нельзя ли как-нибудь сэкономить? Оказывается, можно: в устройствах, работающих по принципу прямой термопечати, расходный материал только один — термобумага.

Термопринципы. Термобумага

Рис.5 Структура термобумаги на примере Koehler (у других производителей состав термоактивного слоя может отличаться

В середине прошлого века появилась возможность передавать графику по телефонным каналам — нужна была надёжная и недорогая технология печати принятых изображений. Принципы работы факса остались неизменными по сей день: сигнал развёртывается на горизонтальные строки в виде последовательности нулей и единиц. Бумага подаётся с ролика в направлении, перпендикулярном линейке термоэлементов. Единички в развёртке строки «включают» микросекундные тепловые импульсы на соответствующих элементах термоголовки. Реакция в специальном термопокрытии после расплавления связующего полимера или воска формирует точку чёрного цвета. Пальма первенства в изобретении термобумаги принадлежит компании NCR (США, 1963 г.). В 1969 г. компания Appleton Papers (США), сотрудничавшая с NCR, выпустила первую коммерческую партию. Appleton и поныне остаётся крупнейшим производителем термоматериалов на американском континенте.

Приведённая на рисунке 5 структура термобумаги типа ECO (именно из неё делают рулончики для факсов и чековые ленты) — базовая для всех материалов с термоактивным покрытием. Иногда вместо бумаги-основы используются плёнка или более сложный ламинат. Для защиты термоматериала от внешних воздействий на него наносятся дополнительные слои: только сверху — SEMI, снизу и сверху — TOP.

Поскольку бумага для факсов обычно попадает к пользователю девственно чистой, минуя типографии, основное внимание мы уделим материалам, которые предварительно запечатываются традиционными способами: офсетным и флексографским. Хотя при заказе продукции обсуждение часто ограничивается выбором массы 1 м² и типа (ECO, SEMI или TOP), полезно знать о важнейших характеристиках, уникальных для термоматериалов.

Термоэтикетки

Термоэтикетки – это белые этикетки из термобумаги, поставляемые в рулонах. В отличие от термотрансферных этикеток, на которых печатают при помощи специальной красящей ленты, печать на термоэтикетках производится путем прямого нагрева термобумаги в нужных точках. Нагрев производится при помощи специальной головки термопринтера или снабженных печатающим устройством весов. При этом не требуется каких-либо дополнительных расходных материалов, кроме самой ленты с этикетками.

Термоэтикетки можно видеть во многих местах. На них печатают информацию о цене и весе продукта, русский перевод оригинальной этикетки продукции, справочную информацию и инструкции по эксплуатации, которые наклеиваются прямо на упаковку товара. Этот расходный материал также используется в специальных аппаратах для маркировки продукции штрих-кодом и в электронных весах в супермаркетах, печатные устройства которых также работают по принципам термопечати. Термоэтикетки получили широкое распространение, так как позволяют нанести необходимую информацию на упаковку товара быстро и очень дешево. Сегодня термоэтикетки необходимы на предприятиях, которые пользуются системами автоматизированного контроля с применением штрих-кода.

Широкое применение термоэтикетки находят на предприятиях производящих продукцию для маркировки своей продукции и размещения информации о товаре и производителе. Ипортеры применяют термоэтикетки для изготовления бирок с описанием поставляемого товара на русском языке и др. необходимой информации. Также термоэтикетки широко используется в транспортной и складской логистике. Включенный в складскую сеть термопринтер позволит отказаться от рутинного нанесения надписей на ящики и пакеты, или печати этикеток на листах А4 в офисе. Это существенно сокращает обработку каждой позиции, стандартизирует и оптимизирует работу склада в целом. Термоэтикетки можно печатать на месте, сразу же наклеивая их на товар. Тем самым возможно избежать путаницы и сделать процесс этикетирования оперативным и практически мгновенным. Причем, благодаря самоклеящейся основе, отпадает необходимость нанесения на термоэтикетку клея, а следовательно, существенно сокращается время маркировки вновь поступившего товара.

Термоэтикетки с препринтом или они еще называются термоэтикетки с печатью — это этикетки, изображение на которых предварительно нанесено типографским способом. Термоэтикетки с препринтом — это залог прекрасного внешнего вида любой продукции — ведь на термоэтикетки с препринтом наносятся не только названия продукта, но и реквизиты фирмы-изготовителя, слоган компании и много другое. Изготовление термоэтикетки с препринтом дает возможность допечатывать необходимую информацию непосредственно в момент взвешивания продукта в магазине, при помощи термопринтера электронных весов.

Обычная термоэтикетка представляет собой бумажный прямоугольник, одна сторона которого покрыта термочувствительным слоем для печати, а другая — клейкая. Для удобства использования в аппаратах термоэтикетки наклеиваются на ленту, защищающую клейкий слой и поставляются в виде ленты, свернутой в рулон и в таком виде поставляются в продажу.

Рис.6 Термоэтикетка

Термоэтикетки состоят из трех слоёв:

* Внешний слой. Он обладает термохимическими свойствами и непосредственно на него наносится информация

* Средний слой – это простая бумага на клеевой основе. Благодаря клейкой бумаге этикетку можно прикрепить к любой поверхности.

* Подложка – предназначена для защиты клеевого слоя. Когда необходимо приклеить этикетку, подложка отделается.

Материалом для изготовления термоэтикеток служит специальная этикеточная самоклеящаяся бумага, которая обладает пониженной толщиной и очень гладкой, специально обработанной поверхностью, благодаря чему термоголовка печатающего принтера эксплуатируется в максимально щадящем режиме.

Из наиболее популярных на сегодняшний день марок основ и бумаг для термоэтикеток можно выделить Fasson Thermal (Eco, Semi, Top), Koehler EC, JTK марки AP, Torraspapel марки Termax LNC, Sihl марки RI-labels и др.

В зависимости от вида бумаги используются два основных типа термоэтикеток:

* Термоэтикетки ТермоЭко (термо-эко) – бумага без защитного покрытия плотностью 60 и 80 г/кв.м, применяется, когда не требуется длительное хранение и транспортировка этикетированных упаковок. Кроме этого, термоэтикетки «Термо-Эко» не выдерживают высоких температур, поскольку термочувствительный слой начинает чернеть при температуре 50-1000С (в зависимости от вида и назначения этикетки). Эти термоэтикетки отличаются высокой контрастностью изображения и хорошей считываемостью штрих кода. Скорость печати термопринтера – до 10 дюйм/сек.

* Термоэтикетки ТермоТоп (термо-топ) – бумага с защитным покрытием плотностью до 80 г/кв.м. для печати этикеток в местах массового этикетирования продуктов питания, когда предполагается дальнейшая транспортировка или хранение продуктов, в особенности таких как мясо, рыба. Защитный слой предохраняет наклейки от загрязнения, влаги и механических повреждений. Эти термоэтикетки могут использоваться во влажных условиях и при низких температурах. Но следует учитывать, что термоэтикетки ТОП, стоят гораздо дороже ЭКО. Скорость печати термопринтера – до 16 дюймсек

Клей, применяемый при производстве самоклеящихся этикеток, может быть универсальным или морозоустойчивым. Отличия видны уже из названия: универсальный клей применяется для производства этикеток, используемых на любых продуктах, кроме тех, которые подвергаются глубокой заморозке. Для последних используется клей морозоустойчивый (замороженные овощи, курица, рыба, пельмени, полуфабрикаты и т.п.).

Температурные режимы для изготовления термоэтикеток:

* Универсальный клей – от -20 до 80оС.

* Морозоустойчивый клей – от -40 до 50оС.

Термо ЭКО (стандарт)

Термоэтикетка самоклеящаяся на основе термобумаги без внешнего защитного покрытия, со стандартными свойствами разрешения печати, для использования в термопринтерах.

Используется для розничной торговли и складской маркировки.

* Производство СТАРЛЕСС (С-Петербург, РФ).

* Верхний слой — термобумага 75 г/м2

* Клеящее вещество — каучук, термоклей

* Минимальная температура наклеивания — –5С

* Рабочая температура– –20С 50С

* Подложка– каландированная бумага с односторонним силиконовым покрытием, плотность 61 ( -5) г/м2.

Область применения:

Для печати переменной оперативной информации:

* в гипермаркетах, супермаркетах, магазинах на автоматических этикеточных весах;

* на предприятиях по производству и упаковке продуктов питания и промышленных товаров;

* на предприятиях логистики и транспорта;

* в компаниях по оказанию почтовых услуг.

2. Характеристики термоматериалов

Динамическая чувствительность — скорость протекания реакции формирования цвета (не обязательно чёрного — есть материалы, проявляющиеся красным, синим или зелёным) при воздействии определённым количеством тепловой энергии. Выражается в единицах оптической плотности (например, 1,1±0,05 D для факсовой бумаги). Обычно также приводится в виде графика (по горизонтальной оси — энергия в мДж/точку или мДж/мм?, по вертикальной — оптическая плотность в D). Фактически определяет максимальную скорость, с которой материал запечатывается в термопринтере.

Статическая чувствительность — температура в градусах, при которой бумага начинает чернеть. Имеет значение, если планируется эксплуатация продукта из термобумаги в среде с повышенной температурой.

Устойчивость к воздействию внешних факторов (влажности, света, химических реагентов, времени) — способность термобумаги сохранять изображение. Измеряется в процентах потери оптической плотности при воздействии нормированных величин влажности, света, ПВХ, распространённых пищевых продуктов (масла, алкоголя, молока) и т. п. Большинство производителей гарантируют читаемость термоизображения в течение пяти и более лет.

Печатные свойства — описывают поведение материала при предварительном запечатывании традиционными полиграфическими способами.

Существенен стандартный для любой бумаги показатель гладкости — чем он выше, тем дольше проживёт термоголовка принтера. Хотя есть нюансы, касающиеся предварительной запечатки, о которых ниже.

Риббоны

Рис.7. Риббоны

Для печати на термотрансферных этикетках и текстильных лентах на термотрансферных принтерах применяются специальные красящие ленты – риббоны.

Термотрансферная лента (слой краски, переносимый под действием температуры), применяется в печатающих устройствах, использующих в качестве носителя бумажные или синтетические ярлыки, ленты или этикетки.

Наиболее широко термолента применяется для печати на принтерах «Zebra», «ZebraEltron», «Datamax», «Sato», «Citizen», «Godex», «Argox», «Toshiba TEC», «Printronix».

Расходуется идентично протяжке рулона этикеток. Печать термоленты осуществляется методом термопереноса – под нагревом термоголовки принтера, краска с ленты переносится на этикетки.

Термотрансферная лента (риббон) состоит из полиэстеровой пленки, покрытой с одной стороны красящим составом. Другая сторона ленты покрыта специальным составом, играющем роль своеобразной смазки, который снижает трение и износ термоголовки. Краска высококачественных красящих лент практически не подвержена воздействию времени, не смывается водой, спиртом и другими растворителями.

Качество и стойкость печатаемого изображения зависят в первую очередь именно от качества красящей ленты.

Существует три основных типа красящей ленты:

– на основе воска (WAX);

– воска-смолы (WAX-RESIN);

– на смоляной основе (RESIN).

Наиболее распространены цвета – черный, красный, синий, зеленый, золотой.

Термотрансферные ленты (риббон) различаются по составу красящего слоя и подбираются в зависимости от поставленной задачи, модели принтера и типа используемого материала для печати:

· Риббон состава WAX (восковая основа).

Риббон применяется для печати на бумажных этикетках и картонных ярлыках без ламинирования. Обеспечивает самую высокую скорость печати (до 305 мм/сек.). Изображение, полученное с помощью этого типа риббона, не стойко к растворителям.

Нельзя так же использовать риббон для печати на этикетках из лакированной бумаги.

Отличается низким энергопотреблением принтера при высокой скорости печати.

Недостаток – низкая устойчивость к механическим воздействиям.

Используется при печати на картонные ярлыки и бумажные этикетки.

· Риббон состава WAX-RESIN (воско-смоляная основа).

Риббон применяется для печати как на бумаге и картоне, так и на синтетических материалах. Обеспечивает высокую разрешающую способность. Полученное изображение стойко к истиранию, но не выдерживает воздействие растворителей.

Основное отличие от красящей ленты на основе воска (WAX) – это повышенное сопротивление к механическим воздействиям.

Состав термотрансферной ленты позволяет печатать не только на бумаге и картоне, но и на различных синтетических материалах.

· Риббон состава RESIN (смоляная основа).

Риббон применяется для печати на синтетических материалах, лакированной бумаге и ламинированном картоне. Изображение отличается высокой стойкостью к механическим воздействиям, к воздействию растворителей, спирту, влаге, воздействию активными средами и высоким температурам.

В сочетании с высокотемпературным пластиком может выдерживать температуры до 240С. Красящая лента на основе смолы в основном применяется для печати на синтетических материалах (этикетки из полипропилена, полиэтилена, текстильные ленты на нейлоновой основе и т.д).

Термотрансферные ленты (риббоны) различаются по типу намотки:

IN – красящей стороной внутрь,

OUT – красящей стороной наружу.

Тип намотки IN или OUT определяется моделью используемого принтера.

Например, во всех принтерах «Zebra» используются риббоны с внешним (out) типом намотки красящих лент, а для принтеров «Datamax» стандартный тип намотки — внутренний (in), однако в принтерах «Datamax» I-класса и W-класса существует возможность использования нестандартной конфигурации для использования красящих лент с внешним типом намотки.

Для обеспечения более продолжительного срока эксплуатации печатающего элемента (термоголовки) рекомендуется использовать термотрансферную ленту (риббон) шириной равной ширине рулона этикеток или больше.