JP2006175714A

JP2006175714A - サーマルプリンタ用紙

Info

Publication number: JP2006175714A
Application number: JP2004371121A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Higo; 利隆肥後
Original assignee: Kokusai Chart Corp
Current assignee: Kokusai Chart Corp
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】従来の捺印性、筆記性、プリント物のＯＣＲ読取適性、高精度プリント適性を有するサーマルプリンタ用紙のプリント精度は送りローラの表面磨耗が発生して長期間にわたり精度を維持することが困難になり、安定した精度のプリントを行うにはプリンタの制御技術による対策だけでは困難である。
【解決手段】本発明は、サーマルプリンタ用紙の基紙の裏面（感熱発色層と逆面）に熱可塑性樹脂からなる樹脂層を設けることにより、サーマルプリントの際にプリンタのサーマルヘッドより発生する熱により、用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性を向上させ、送りローラの表面磨耗の影響を低減させて超高精度な用紙送りによる高寸法精度のプリントが出来るようにしたサーマルプリンタ用紙を実現することにより問題点を解決したものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、サーマルプリンタの送りローラの表面の磨耗の影響を低減して長期間高精度のプリントが安定に出来るようにしたサーマルプリンタ用紙に関するものである。
本発明のサーマルプリンタ用紙は、電気、ガス、水道の検針や集金等の屋外業務で使用されるサーマルプリンタを用いて、高精度のプリントが要求される振込み用紙や、集金時に発行される捺印性を要求される領収書等を安定してプリントすることが可能である。

サーマルプリンタ用紙は比較的安価であり、またこれを使用するプリンタがコンパクトで保守も容易なため、記録媒体として広い分野において使用されている。
特に、最近では電気、ガス、水道の検針用のハンディターミナルのプリンタで、振込み用紙や、捺印性を要求される領収書等をプリントする用途が拡大しているが、ハンディターミナルのプリンタは小型軽量で構造が簡単に出来ているため、使用している間にその送りローラの表面が磨耗してサーマルプリンタ用紙を正確に送らなくなるようになり、長期間にわたり安定な印字を保つことが困難である。
一般に、サーマルプリンタでは、短期間は高精度のプリント精度を維持することが可能であるが、長期間にわたり精度を維持することが困難である。
ハンディターミナルではサーマルプリンタ用紙が正確に送らなくなっても、通常の検針結果のお知らせ等のプリントにはあまり問題が無いか、高精度の印字の要求される振込み票等のプリントに支障をきたすことになる。現在、電気、ガス、水道等の料金の振込み票等の処理には、ＯＣＲを使用した自動読み取り処理が普及しているため、ＯＣＲを使用した自動読み取り処理に対応出来る振込み票のプリントを行うことが要求され、高いプリント精度が求められている。

特開平１１−３７１０３６号公報，特開２０００−３５０４９５号公報，特開２００１−３８０６３３号公報，特開２００２−３３９４７６号公報

従来の捺印性、筆記性、プリントデータのＯＣＲ読取適性に対応した高精度プリントを必要とするサーマルプリンタ用紙として実用されているサーマルプリンタ用紙は、高精度とは言っても、サーマルプリンタの送りローラの表面が磨耗してサーマルプリンタ用紙を正確に送らなくなると高精度のプリントが出来なくなる。
サーマルプリンタでは、短期間は高精度のプリント精度を維持することが可能であるが、長期間にわたり精度を維持することが困難になるためこの対策が求められていている。
特に近年の新しいガイドラインで採用が決まっているバーコード様式のＵＣＣ／ＥＡＮ１２８コード等のようにより高精度のプリントが要求されている。ＵＣＣ／ＥＡＮ１２８コードが要求する高精度のプリントを行うためには、サーマルプリンタでのプリント制御技術による対策だけでは困難で、紙送りローラーの表面の磨耗の影響を低減することが必要である。

本発明は、サーマルプリンタ用紙の基紙の裏面（感熱発色層と逆面）に熱可塑性樹脂からなる樹脂層を設けることにより、サーマルプリントの際にプリンタのサーマルヘッドより発生する熱により、前記樹脂層が柔軟化され、それにより用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性を向上させ、紙送りローラーとサーマルプリンタ用紙の滑りを無くして紙送りローラーの表面の磨耗の影響を低減するようにして問題を解決したものである。

本発明のサーマルプリンタ用紙は、送りロ−ラーと接する基紙の裏面（感熱発色層と逆面）に熱可塑性樹脂からなる樹脂層を設けることにより、サーマルプリンタにてプリントする際の用紙滑りを解消し、より長期間の印字安定性を保つことが出来るようになった。また、必要に応じて感熱層上に紫外線硬化型樹脂層を形成することによって、従来技術である耐水性、耐傷性などの保存性向上と捺印性、筆記性、ＯＣＲ読取適性も共有出来るサーマルプリンタ用紙を提供できる。

以下、本発明のサーマルプリンタ用紙の実施形態について説明する。
図１は本発明のサーマルプリンタ用紙に、郵政振替私製基準の払込取扱票と払込票をプリントした事例の位置関係を示した図面である。
郵政振替専用払込書では、図１に示すような口座番号欄１、金額欄２、加入者名欄３等の数値よりなる数値データ記録欄、必要なデータをバーコードで記録したバーコードデータ記録欄４、受領印のスタンプを押すための受領印欄５、及びボールペンなどでメモを記入するためのメモ欄６が設けられている。
本発明のサーマルプリンタ用紙にプリントされる払込取扱票と払込票等の帳票は、ＯＣＲ読取装置によるデータ処理にも対応できるようにプリント位置が正確に規制された高精度のプリントを行うことが必要である。このために、本発明のサーマルプリンタ用紙の裏面には熱可塑性樹脂層が設けられ、プリント時のサーマルプリンタのサーマルヘッドより発生する熱によって、前記樹脂層が柔軟化され、それにより用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性が向上し、送りローラー表面磨耗を低減し、より長期間の印字安定性を保つことが出来る機能が付加されている。

図２と図３は本発明の高精度プリント用のサーマルプリンタ用紙の実施例を説明するためのサーマルプリンタ用紙の断面図を示したものである。図２の実施例はアンダーコート型のサーマルプリンタ用紙、図３の実施例はオーバーコート型のサーマルプリンタ用紙に本発明を適用した実施例を示したものである。
図２の実施例のアンダーコート型のサーマルプリンタ用紙は、感熱発色層の下にアンダーコート層を設け、感熱発色層を均質にして高精度の印字を行うようにしたものである。
図３の実施例のオーバーコート型のサーマルプリンタ用紙は、感熱発色層の上にオーバーコート層を設けて、記録データの保存性、耐コスレ汚れ性、耐水性等の向上を図ったものである。

図２と図３において、１０は感熱紙の基紙、１１は感熱紙の感熱層で、この部分の構成は通常のサーマルプリンタ用紙と同様である。
１２は感熱紙の基紙の裏面に設けられた熱可塑性樹脂からなる樹脂層である。樹脂層１２はプリントする際に、サーマルプリンタのサーマルヘッドより発生する熱によって柔軟化され、用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性が向上し、超高精度な用紙送りが出来るようにする機能が付加されている。
熱可塑性樹脂からなる樹脂層の形成は、熱可塑性樹脂のエマルジョン、サスペンジョン、適当な溶媒による溶液状にしたものを通常の印刷機、塗布機で塗布形成する方法、また、エクスツルーダによる形成方法でもいずれを選んでも良い。
又、熱可塑性樹脂からなる樹脂層は、アミやパターンなどの部分的な樹脂層、ベタなどのような全面（全体）的な樹脂層いずれを選んでも良い。

図２と図３において、１３は感熱紙のアンダーコート層、１４は感熱紙のオーバーコート層である。１５は必要に応じて感熱層の上に紫外線硬化型インキで印刷したアミ印刷やパターン印刷などである。１６は、最上部の紫外線硬化型樹脂層である。
紫外線硬化型樹脂層１６の設けられた部分は捺印不可能部分、紫外線硬化型樹脂層１６の設けられていない部分は捺印可能部分であるのでボールペン筆記適性と油性スタンプインキによる捺印性に優れた特性をもっている。
図２と図３における紫外線硬化型樹脂層１６は、紫外線の照射により硬化反応し得る二重結合を１個以上有するモノマーまたはプレポリマーの紫外線硬化性化合物を主成分とする塗液を感熱記録層上に塗布後紫外線の照射することにより紫外線硬化性化合物が重合し、硬化されて形成される。
紫外線硬化型樹脂層１６を設けることより、感熱記録層に対する擦れ汚れ防止、記録部の保存性及び記録走行性により優れた効果が得られる。特に、紫外線硬化型樹脂層１６静摩擦係数を適切に設定することにより、記録時の搬送性、および記録後のＯＣＲ読取り機における搬送性に優れた効果が得られる。

紫外線硬化型樹脂層１５の静摩擦係数値は紫外線硬化性化合物の種類、塗布量、紫外線照射量、重合開始剤量および添加剤などを適宜選択することにより調整される。紫外線硬化性化合物は、紫外線照射により硬化反応し得る二重結合を１個以上有するモノマーまたはプレポリマーである。
本発明の高精度プリントを必要とするサーマルプリンタ用紙は、プリントが行われる前は白紙又は感熱層の上に紫外線硬化型インキで印刷が行われた状態にあり、プリント時に、ハンディータミナルなどのデータ処理機により選択された帳票のフォーマットの中に必要なデータが記入された帳票の状態でプリントされる。
図２と図３に示すような高精度プリントを必要とするサーマルプリンタ用紙では、記録の保存性、耐コスレ汚れ性、捺印性、耐水性等の対策が求められるサーマルプリンタ用紙には、記録の保存性、耐コスレ汚れ性、捺印性、耐水性等の向上策のために、必要に応じてあらかじめ感熱発色層上に紫外線硬化性化合物に紫外線を照射して硬化された紫外線硬化型樹脂層が設けられるが、受領印欄やボールペンなどで記入するためのメモ欄が印刷される部分は、紫外線硬化型樹脂層は除かれている。

図２と図３に示すような高精度プリントを必要とするサーマルプリンタ用紙は、その表面に上記のような各種の加工が施されているために、サーマルプリンタのサーマルヘッドに対する摩擦抵抗は通常のサーマルプリンタ用紙に比べて小さな値になっており搬送性に優れているが、サーマルプリンタ用紙の基紙の裏面に熱可塑性樹脂からなる樹脂層が無い場合には長期間の使用により送りローラーと用紙の滑りが発生していた。
本発明は、このプリンタの送りローラーと用紙の滑りを無くするために、サーマルプリンタの送りローラーと接するプリンタ用紙の裏面（発色層と逆面）に熱可塑性樹脂からなる樹脂層１２を形成し、サーマルプリンタにてプリントする際に、プリンタのサーマルヘッドより発生する熱により、樹脂層１２が柔軟化され、それにより用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性を向上させ、紙送りローラーとサーマルプリンタ用紙の滑りを無くすとともに、プリンタ用紙の裏面の紙の繊維や塵が紙送りローラーの表面に付着するのを防止することにより、用紙滑り現象が発生しない超高精度のプリント送りが出来、送りローラーの表面磨耗の影響を低減するようにしたものである。

尚、本発明は、図２と図３に示すような高精度プリントを必要とするサーマルプリンタ用紙だけに適用が限定されるものではなく、図４に示すような、感熱紙の基紙１０の上面に感熱層１１を設けただけの通常のサーマルプリンタ用紙の基紙１０の裏面に熱可塑性樹脂からなる樹脂層１２を設けることにより送りローラーと用紙の滑りを無くすことが可能である。
樹脂層１２の熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂及びアクリル／スチレン共重合樹脂を主成分とするものが用紙滑り防止に最良の効果が得られることが各種の熱可塑性樹脂をテストした結果判明している。
又、樹脂層１２の層厚は１．５〜５．０μｍが適当であることが実験の結果判明している。
紫外線硬化型樹脂層１６、紫外線硬化型インキ印刷１５及び熱可塑性樹脂よりなる樹脂層１２は感熱紙表面（発色層）への地カブリや再発色機能低下がないような材質が選ばれている。

上記の本発明のサーマルプリンタ用紙の構成を決定するために、図２に示したアンダーコート型のサーマルプリンタ用紙によるテスト試料１とテスト試料２の２種類のサーマルプリンタ用紙のテスト試料を作成し、又、図３に示したオーバーコート型のサーマルプリンタ用紙によるテスト試料３とテスト試料４の２種類のサーマルプリンタ用紙のテスト試料を作成した。
又、図４に示した感熱紙の基紙の上面に感熱層を設けただけの通常のサーマルプリンタ用紙からテスト試料５とテスト試料６の２種類のサーマルプリンタ用紙のテスト試料を作成した。
これらの６種類のテスト試料に対して、耐久試験送りローラー径寸法測定、捺印性、ステッキング評価、プリントプリント寸法、バーコード評価の各種の特性を測定することにより、記録走行性だけでなく擦れ汚れ防止、記録部の保存性により優れた効果が得られるサーマルプリンタ用紙の構成を確定した。

テスト試料１：基紙の上面にアンダーコート層と感熱層を持ったサーマルプリンタ用紙の最上面に、紫外線梗化型樹脂層を塗工し、基紙の下面に熱可塑性樹脂からなる樹脂層を塗工したサーマルプリンタ用紙
テスト試料２：基紙の上面にアンダーコート層と感熱層を持ったサーマルプリンタ用紙の最上面に、紫外線梗化型樹脂層を塗工し、基紙の下面に樹脂層が塗工されていないサーマルプリンタ用紙
テスト試料３：基紙の上面に感熱層とオーバーコート層を持ったサーマルプリンタ用紙の最上面に、紫外線梗化型樹脂層を塗工し、基紙の下面に熱可塑性樹脂からなる樹脂層を塗工したサーマルプリンタ用紙
テスト試料４：基紙の上面に感熱層とオーバーコート層を持ったサーマルプリンタ用紙の最上面に、紫外線梗化型樹脂層を塗工し、基紙の下面に樹脂層が塗工されていないサーマルプリンタ用紙
テスト試料５：基紙の上面に感熱層を持った通常のサーマルプリンタ用紙の基紙の下面に熱可塑性樹脂からなる樹層を塗工したサーマルプリンタ用紙
テスト試料６：基紙の上面に感熱層を持った通常のサーマルプリンタ用紙

これらの６種類のテスト試料のサーマルプリンタ用紙に対して、以下のａからｆの品質評価テストを行った。
ａ.捺印性試験
油性インキをスタンプ台になじませ、スタンバーで紫外線硬化型樹脂層の形成されいない部分に捺印し、直後にティッシュペーパーで拭き取り、捺印部の滲みを目視判定した。
ｂ.ステッキング評価
国際チャート（株）製ＤＰ５００プリンタで環境−５℃にて、テストパターンをプリントし、ステッキング発生しているかを目視にて判定した。（平面図のプリントプリントにて実施）
ｃ.プリントプリント寸法測定
国際チャート（株）製ＤＰ５００プリンタで環境２３℃，Ｄｒｙ（低湿度）にて、テストパターンをプリントし、そのプリントプリントの寸法測定を行った．（平面図のプリントプリントにて実施）
ｄ.ブロッキング評価
紫外線硬化型樹脂層表面に水を1滴落とし、表面同士を重なり合うように接触させ、１００ｇの加重にて自然乾燥後、貼り付きないか目視にて判定した。

ｅ.バーコード評価
ＵＣＣ／ＥＡＮ１２８バーコードをテストパターンプリント後、ハンドリーダー（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ製ＺＥ−８４）にて読取テスト実施し、読取可否を判定した。
ｆ. 耐久試験送りローラー径寸法測定
国際チャート（株）製ＤＰ５００プリンタでテストパターンをプリントし、新製品（０Ｋｍ）時の送りローラー径の寸法と、１０Ｋｍ使用後の送りローラー径の寸法を測定した。
上記のａからｆの品質評価テストの結果を下記の如く判定した。
○：全て良好
△：一部評価が悪い
×：全て悪い

図５の表は、上記の試料１から試料６のサーマルプリンタ用紙の各テスト試料の結果を示したものである。
図５の表に示された結果から明らかなように、テスト試料１、テスト試料３、テスト試料５の本発明のサーマルプリンタ用紙は、サーマルプリンタの送りローラーと接する基紙裏面（発色層と逆面）に熱可塑性樹脂よりなる樹脂層を形成したために、サーマルプリンタにてプリントする際の用紙滑りが解消されて送りローラーの磨耗が減少し、１０Ｋｍ使用後の送りローラー磨耗による径の消耗が、各樹脂層を設けないテスト試料２、テスト試料４、テスト試料６に対して０.０３ｍｍから０.０４ｍｍ少ないことが示されており、より長期間の印字安定性を保つことが証明されている。
また、必要に応じて感熱層上に紫外線硬化型樹脂層を形成することによって超高感度要求にも対応可能で、従来技術である耐水性、耐傷性などの保存性向上と捺印性、筆記性、ＯＣＲ読取適性も共有出来るサーマルプリンタ用紙を実現できる。

本発明は、サーマルプリンタが使用される各種の産業で利用可能である。

本発明のサーマルプリンタ用紙にプリントする郵政振替私製基準の払込取扱票と払込票の位置関係を示したものである。本発明のアンダーコート型のサーマルプリンタ用紙の構成を説明するためのサーマルプリンタ用紙の断面図を示したものである。本発明のオーバーコート型のサーマルプリンタ用紙の構成を説明するためのサーマルプリンタ用紙の断面図を示したものである。本発明の一般のサーマルプリンタ用紙の構成を説明するためのサーマルプリンタ用紙の断面図を示したものである。テスト試料１からテスト試料６のサーマルプリンタ用紙の各種のテスト結果を示した表である。

符号の説明

１・・・口座番号欄
２・・・金額欄
３・・・加入者名欄
４・・・バーコードデータ記録欄
５・・・受領印のスタンプを押すための受領印欄
６・・・ボールペンなどでメモを記入するためのメモ欄
１０・・・感熱紙の基紙
１１・・・感熱紙の感熱層
１２・・・感熱紙の基紙の裏面に設けられた熱可塑性樹脂からなる樹脂層
１３・・・感熱紙のアンダーコート層
１４・・・感熱紙のオーバーコート層
１５・・・紫外線硬化型インキで印刷したアミ印刷やパターン印刷
１６・・・最上部の紫外線硬化型樹脂層

Claims

基紙の上面に感熱発色層を有するサーマルプリンタ用紙において、基紙の裏面（感熱発色層と逆面）に熱可塑性樹脂からなる樹脂層を設けることにより、サーマルプリントの際にプリンタのサーマルヘッドより発生する熱により、前記樹脂層が柔軟化され、それにより用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性を向上させ、紙送りローラーとサーマルプリンタ用紙の滑りを無くして紙送りローラーの表面の磨耗の影響を低減するようにしたことを特徴とするサーマルプリンタ用紙。
基紙の上面に設けたアンダーコート層と、該アンダーコート層の上面に設けた感熱発色層と、基紙の裏面（感熱発色層と逆面）に設けた熱可塑性樹脂からなる樹脂層とからなり、該樹脂層は、サーマルプリントの際にプリンタのサーマルヘッドより発生する熱により、前記樹脂層が柔軟化され、それにより用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性を向上させ、紙送りローラーとサーマルプリンタ用紙の滑りを無くして紙送りローラーの表面の磨耗の影響を低減するようにしたことを特徴とするサーマルプリンタ用紙。
基紙の上面に設けた感熱発色層と、該感熱発色層の上面に上面に設けたオーバーコート層と、基紙の裏面（感熱発色層と逆面）に設けた熱可塑性樹脂からなる樹脂層とからなり、該樹脂層は、サーマルプリントの際にプリンタのサーマルヘッドより発生する熱により、前記樹脂層が柔軟化され、それにより用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性を向上させ、紙送りローラーとサーマルプリンタ用紙の滑りを無くして紙送りローラーの表面の磨耗の影響を低減するようにしたことを特徴とするサーマルプリンタ用紙。
基紙の上面に設けたアンダーコート層と、該アンダーコート層の上面に設けた感熱発色層と、該感熱発色層の上面に捺印層を除いて設けた紫外線硬化型樹脂層と、基紙の裏面（感熱発色層と逆面）に設けた熱可塑性樹脂からなる樹脂層とからなり、該樹脂層は、サーマルプリントの際にプリンタのサーマルヘッドより発生する熱により、前記樹脂層が柔軟化され、それにより用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性を向上させ、紙送りローラーとサーマルプリンタ用紙の滑りを無くして紙送りローラーの表面の磨耗の影響を低減するようにしたことを特徴とするサーマルプリンタ用紙。
基紙の上面に設けた感熱発色層と、該感熱発色層上面に設けたオーバーコート層と、該オーバーコート層の上面に捺印層を除いて設けた紫外線硬化型樹脂層と、基紙の裏面（感熱発色層と逆面）に設けた熱可塑性樹脂からなる樹脂層とからなり、該樹脂層は、サーマルプリントの際にプリンタのサーマルヘッドより発生する熱により、前記樹脂層が柔軟化され、それにより用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性を向上させ、紙送りローラーとサーマルプリンタ用紙の滑りを無くして紙送りローラーの表面の磨耗の影響を低減するようにしたことを特徴とするサーマルプリンタ用紙。
基紙の上面に設けたアンダーコート層と、該アンダーコート層の上面に設けた感熱発色層と、該感熱発色層の上面に紫外線硬化型インキによるアミ印刷やパターン印刷などによる印刷層と、該紫外線硬化型インキ印刷層の上面に捺印層を除いて設けた紫外線硬化型樹脂層と、基紙の裏面（感熱発色層と逆面）に設けた熱可塑性樹脂からなる樹脂層とからなり、該樹脂層は、サーマルプリントの際にプリンタのサーマルヘッドより発生する熱により、前記樹脂層が柔軟化され、それにより用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性を向上させ、紙送りローラーとサーマルプリンタ用紙の滑りを無くして紙送りローラーの表面の磨耗の影響を低減するようにしたことを特徴とするサーマルプリンタ用紙。
基紙の上面に設けた感熱発色層と、該感熱発色層上面に設けたオーバーコート層と、該オーバーコート層上面に設けた紫外線硬化型インキによるアミ印刷やパターン印刷などによる印刷層と、該紫外線硬化型インキ印刷層の上面に捺印層を除いて設けた紫外線硬化型樹脂層と、基紙の裏面（感熱発色層と逆面）に設けた熱可塑性樹脂からなる樹脂層とからなり、該樹脂層は、サーマルプリントの際にプリンタのサーマルヘッドより発生する熱により、前記樹脂層が柔軟化され、それにより用紙とサーマルプリンタの送りローラーとの密着性を向上させ、紙送りローラーとサーマルプリンタ用紙の滑りを無くして紙送りローラーの表面の磨耗の影響を低減するようにしたことを特徴とするサーマルプリンタ用紙。
請求項１乃至7において、樹脂層の層厚は１．５〜５．０μｍであることを特徴とするサーマルプリンタ用紙。
請求項１乃至7において、樹脂層は、アミやパターンなどの部分的な樹脂層、ベタなどのような全面（全体）的な樹脂層かのいずれかが使用されることを特徴とするサーマルプリンタ用紙。