JP2019005903A - Sheet for laser printing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はレーザー光線を照射して印字できるシートに関する。 The present invention relates to a sheet that can be printed by irradiation with a laser beam.
このシートは、例えば、医療用の医薬品のパッケージとして使用して、その表面に商品コード等の情報を印字することができる。 For example, this sheet can be used as a package of a medical drug, and information such as a product code can be printed on the surface thereof.
医療用の医薬品のパッケージには、医薬品の種類に応じて、商品コード、有効期限、製造番号や製造記号等の情報を表示することが義務付けられている。これらの情報はパッケージごとに異なることが通常であるため、パッケージに予め印刷しておくことができない。そのため、パッケージには、予め印字可能な領域を設けておき、この領域に前記情報を印字して出荷する方法が採用されている。 It is obliged to display information such as a product code, an expiration date, a production number, and a production symbol on a medical product package according to the type of the medical product. Since these pieces of information usually differ from package to package, they cannot be printed in advance on the package. Therefore, a method is adopted in which a printable area is provided in advance in the package, and the information is printed in this area before shipment.
パッケージに印字する方法にはさまざまな方法があるが、特許文献１には、前記領域としてレーザー光線を照射して印字する方法が記載されている。
There are various methods for printing on the package.
この方法は、紙製容器の表面に白色コート層と着色インキ層とをこの順に積層したもので、レーザー光線をパターン状に照射することにより、これら白色コート層と着色インキ層の両者を除去して印字する方法である。レーザー照射部位においては、白色コート層と着色インキ層の両者が除去されて紙基材が露出するが、照射されなかった部位には着色インキ層が残存している。そこで、露出した紙基材の部分を文字等の情報部位とし、その周囲の着色インキ層の部分を背景として、そのコントラストによって前記情報を表示するのである。 In this method, a white coat layer and a colored ink layer are laminated in this order on the surface of a paper container. By irradiating a laser beam in a pattern, both the white coat layer and the colored ink layer are removed. It is a method of printing. At the laser irradiation site, both the white coat layer and the colored ink layer are removed to expose the paper substrate, but the colored ink layer remains at the site not irradiated. Therefore, the information is displayed according to the contrast of the exposed paper base portion as an information portion such as characters and the surrounding colored ink layer portion as a background.
しかしながら、この方法においては、レーザー光線の照射強度が低ければ着色インキ層が十分に除去されず、薄く残存する。そして、このように残存した着色インキ層は、レーザー光線照射部とその周囲の非照射部とのコントラストを低下させるため、明瞭な印字画像を形成することができない。一方、レーザー光線の照射強度が高ければ紙基材が劣化して黄変するという問題があった。 However, in this method, if the irradiation intensity of the laser beam is low, the colored ink layer is not sufficiently removed and remains thin. The remaining colored ink layer thus reduces the contrast between the laser beam irradiated portion and the surrounding non-irradiated portion, and thus a clear printed image cannot be formed. On the other hand, if the irradiation intensity of the laser beam is high, there is a problem that the paper base material deteriorates and yellows.
そこで、本発明は、レーザー光線の照射によって着色インキ層を確実に除去することができ、しかも、紙基材の劣化が生じないレーザー印字用シートを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser printing sheet that can reliably remove a colored ink layer by irradiation with a laser beam and that does not cause deterioration of a paper substrate.
すなわち、請求項１に記載の発明は、パルプを素材とする基材シートの印字領域に２層のコート層と着色インキ層とをこの順に積層して構成されるレーザー印字用シートであって、
２層の前記コート層のうち、基材シートに近いコート層をアンダーコート層とし、他方をトップコート層とするとき、アンダーコート層とトップコート層のいずれもがカオリンと炭酸カルシウムとを含有しており、
カオリンと炭酸カルシウムの合計量に対するカオリンの割合をＲｋａとして、アンダーコート層のＲｋａが６０質量％以上であり、他方、トップコート層のＲｋａが５０質量％以上であることを特徴とするレーザー印字用シートである。
That is, the invention according to
Of the two coating layers, when the coating layer close to the base sheet is an undercoat layer and the other is a topcoat layer, both the undercoat layer and the topcoat layer contain kaolin and calcium carbonate. And
For laser printing, wherein the ratio of kaolin to the total amount of kaolin and calcium carbonate is Rka, the Rka of the undercoat layer is 60% by mass or more, and the Rka of the topcoat layer is 50% by mass or more. It is a sheet.
次に、請求項２に記載の発明は、前記アンダーコート層のＲｋａが８０質量％以上であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー印字用シートである。
Next, the invention according to
本発明は、着色インキ層の下地として２層のコート層（アンダーコート層及びトップコート層）を設け、そのうちアンダーコート層のＲｋａを６０質量％以上とし、トップコート層のＲｋａを５０質量％以上としたものである。後述する実施例から分かるように、これにより、レーザー光線を照射したとき、着色インキ層を確実に除去して照射部のインキ残りを防止し、しかも、この照射部の黄変を防止することができる。 In the present invention, two coat layers (undercoat layer and topcoat layer) are provided as a base for the colored ink layer, of which the Rka of the undercoat layer is 60% by mass or more, and the Rka of the topcoat layer is 50% by mass or more. It is what. As can be seen from the examples to be described later, this makes it possible to reliably remove the colored ink layer and prevent ink from remaining on the irradiated portion when irradiated with a laser beam, and to prevent yellowing of the irradiated portion. .
この理由は十分に明らかにはなっていない。カオリンは化学式Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２で表される化合物の水和物であり、高濃度のカオリンを含むトップコート層にレーザー光線を照射すると、カオリンがレーザー光線を吸収して脱水反応を生じ、こうして水分を失ったトップコート層が着色インキ層と共に剥落するものと推定される。なお、レーザー光線はその全てがトップコート層に吸収されるのではなく、その一部がトップコート層を透過してアンダーコート層に到達するが、このアンダーコート層にも高濃度のカオリンが含まれているため、レーザー光線がこのアンダーコート層に吸収され、アンダーコート層の一部が剥落する。このように、レーザー光線はトップコート層に吸収されると共に、高濃度のカオリンを含むアンダーコート層にも吸収されるため、基材シートに到達することがない。そして、このようにレーザー光線が基材シートに到達しないから、その劣化黄変も発生しないものと考えられる。 The reason for this is not clear enough. Kaolin is a hydrate of a compound represented by the chemical formula Al 2 O 3 · 2SiO 2 , and when a top coat layer containing a high concentration of kaolin is irradiated with a laser beam, the kaolin absorbs the laser beam and causes a dehydration reaction. It is presumed that the top coat layer that has lost moisture peels off together with the colored ink layer. Note that not all of the laser beam is absorbed by the topcoat layer, but part of the laser beam passes through the topcoat layer and reaches the undercoat layer. This undercoat layer also contains a high concentration of kaolin. Therefore, the laser beam is absorbed by the undercoat layer, and a part of the undercoat layer is peeled off. Thus, since the laser beam is absorbed by the topcoat layer and also by the undercoat layer containing a high concentration of kaolin, it does not reach the substrate sheet. And since a laser beam does not reach a base material sheet in this way, it is thought that the deterioration yellowing does not occur.
そして、このように照射部ではインキ残りも黄変も生じないから、鮮やかな白色を呈し、非照射部との間で鮮明なコントラストをなすのである。 In this way, the ink remaining and yellowing do not occur in the irradiated part, so that a bright white color is exhibited and a clear contrast is formed with the non-irradiated part.
以下、図面を参照して本発明の具体例を説明する。図面の図１は本発明のレーザー印字用シートの具体例の断面説明図である。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 of the drawings is a cross-sectional explanatory view of a specific example of the laser printing sheet of the present invention.
この図から分かるように、本発明のレーザー印字用シート１００は、基材シート１の一部に２層のコート層２，３と着色インキ層４とをこの順に積層して構成されるものである。これら各層２，３，４を形成した部位は、印字領域を構成する。
As can be seen from this figure, the
基材シート１はパルプを素材とするものであればよく、任意の紙基材を使用できる。例えば、一般に紙容器に利用されるものである。なお、基材シート１は白色を呈することが望ましい。
The
コート層２，３はいずれもカオリンと炭酸カルシウムとを含有する白色のコート層で、これらカオリン及び炭酸カルシウムを樹脂バインダーに混合して基材シート１上に塗布することにより形成することができる。これらコート層２，３を基材シート１上に塗布することにより、基材シート１表面の凹凸をカバーして平滑にすることができ、重ねて設ける
着色インキ層４への基材シート１表面の凹凸の影響を排除することが可能になると同時に着色インキ層４の基材シート１への染み込みを防ぐことができる。
Each of the
これら２層のコート層２，３のうち、基材シートに近いコート層をアンダーコート層２とし、他方をトップコート層３とすると共に、これらコート層２，３に含まれるカオリンと炭酸カルシウムの合計量に対するカオリンの割合をＲｋａとするとき、アンダーコート層２のＲｋａは６０質量％以上である必要がある。アンダーコート層２のＲｋａが６０質量％に満たないとき、レーザー光線を照射すると、トップコート層３及びアンダーコート層２の剥落除去が十分ではなく、レーザー光線が基材シート１に到達して基材シート１が劣化黄変する。しかも、このとき、照射部に着色インキ層４がわずかに残存して掠れた状態を示す。なお、アンダーコート層２のＲｋａは８０質量％以上であることが望ましい。アンダーコート層２のＲｋａが８０質量％以上のとき、レーザー光線を照射してインキ残りやカスレがなく、しかも劣化黄変もなく、鮮明な白色印字が可能となる。
Of these two
一方、トップコート層３のＲｋａは５０質量％以上であることを必要とする。トップコート層３のＲｋａが５０質量％に満たないとき、レーザー光線を照射しても、トップコート層３の剥落除去が十分ではなく、着色インキ層４が残存して白色印字が困難である。
On the other hand, the Rka of the topcoat layer 3 needs to be 50% by mass or more. When the Rka of the top coat layer 3 is less than 50% by mass, even if the laser beam is irradiated, the top coat layer 3 is not sufficiently removed and the
次に、着色インキ層４は任意の印刷インキを印刷して形成することができるが、レーザー光線を照射した照射部はアンダーコート層２又は基材シート１が露出するため、この照射部とのコントラストを高めるため、濃色の着色顔料を含む印刷インキを使用することが望ましい。例えば、黒色の印刷インキ、あるいは紺色の印刷インキである。着色顔料の他、印刷インキにシリカ等の添加剤を配合することも可能である。印刷方法としては、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等を利用することができる。
Next, although the
このレーザー印字用シート１００は、例えば、医療用医薬品のパッケージを構成する素材として利用することができる。周知の方法にしたがってパッケージを組み立てた後、所定の医薬品を収納して、着色インキ層４にレーザー光線を照射することにより、商品コード、有効期限、製造番号や製造記号等の情報を印字することができる。これら情報は文字あるいは記号の形式で印字することもできるが、バーコードの形式で印字した場合には、バーコードリーダーを使用して光学的に前記情報を読み取ることができる。なお、レーザー光線照射装置としては、例えば、パナソニック（株）製サンクスＬＰ−４３００を使用することができる。レーザー光線の波長、出力等は適切に調整すればよいが、例えば、波長１０．６μｍ、出力７０％、走査速度４０００ｍｍ／ｓの条件で照射すればよい。
The
このようにレーザー印字用シート１００を照射したときには、図２に示すように、レーザー光線は着色インキ層４及びトップコート層３で吸収されて減衰しながらアンダーコート層２に到達する。そして、トップコート層３中のカオリンが脱水反応を生じて、この上の着色インキ層４と共にトップコート層３が剥落し、また、アンダーコート層２中のカオリンも脱水反応を生じ、この上の着色インキ層４及びトップコート層３と共に剥落して、アンダーコート層２又は基材シート１が露出する。アンダーコート層２と基材シート１はいずれも白色であるから、これらが露出したレーザー光線照射部Ｘとその周囲の着色インキ層４とのコントラストにより、前記情報を表示することができる。なお、図２に示すように、レーザー光線は基材シート１に到達しないから、基材シート１は劣化せず、黄変することもない。
When the
（実施例１）
パルプを素材とするノンコート紙を基材シートとし、この基材シートの印字領域に、順次、アンダーコート層、トップコート層、着色インキ層を塗布又は印刷して、レーザー印
字用シートを製造した。
Example 1
A non-coated paper made of pulp was used as a base sheet, and an undercoat layer, a top coat layer, and a colored ink layer were sequentially applied or printed on a printing region of the base sheet to produce a laser printing sheet.
アンダーコート層は、樹脂バインダー中にカオリンと炭酸カルシウムとを混合した塗料を塗布して形成したもので、カオリンと炭酸カルシウムの合計量に対するカオリンの割合（Ｒｋａ）は８０質量％である。また、トップコート層も樹脂バインダー中にカオリンと炭酸カルシウムとを混合した塗料を塗布して形成したもので、カオリンと炭酸カルシウムの合計量に対するカオリンの割合（Ｒｋａ）は８０質量％である。着色インキ層は、紺色の印刷インキを印刷して形成した。 The undercoat layer is formed by applying a coating mixture of kaolin and calcium carbonate in a resin binder, and the ratio of kaolin to the total amount of kaolin and calcium carbonate (Rka) is 80% by mass. The topcoat layer is also formed by applying a coating mixture of kaolin and calcium carbonate in a resin binder, and the ratio of kaolin to the total amount of kaolin and calcium carbonate (Rka) is 80% by mass. The colored ink layer was formed by printing amber printing ink.
（実施例２）
アンダーコート層のＲｋａを８０質量％、トップコート層のＲｋａを５０質量％とした他は、実施例１と同様にレーザー印字用シートを製造した。
(Example 2)
A laser printing sheet was produced in the same manner as in Example 1, except that the Rka of the undercoat layer was 80% by mass and the Rka of the topcoat layer was 50% by mass.
（実施例３）
アンダーコート層のＲｋａを６０質量％、トップコート層のＲｋａを８０質量％とした他は、実施例１と同様にレーザー印字用シートを製造した。
Example 3
A laser printing sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the Rka of the undercoat layer was 60% by mass and the Rka of the topcoat layer was 80% by mass.
（実施例４）
アンダーコート層のＲｋａを６０質量％、トップコート層のＲｋａを５０質量％とした他は、実施例１と同様にレーザー印字用シートを製造した。
(Example 4)
A laser printing sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the Rka of the undercoat layer was 60% by mass and the Rka of the topcoat layer was 50% by mass.
（比較例１）
アンダーコート層のＲｋａを８０質量％、トップコート層のＲｋａを２０質量％とした他は、実施例１と同様にレーザー印字用シートを製造した。
(Comparative Example 1)
A laser printing sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the Rka of the undercoat layer was 80% by mass and the Rka of the topcoat layer was 20% by mass.
（比較例２）
アンダーコート層のＲｋａを１０質量％、トップコート層のＲｋａを８０質量％とした他は、実施例１と同様にレーザー印字用シートを製造した。
(Comparative Example 2)
A laser printing sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the Rka of the undercoat layer was 10% by mass and the Rka of the topcoat layer was 80% by mass.
（評価）
これら実施例１〜４、比較例１〜２のレーザー印字用シートに対して、レーザー光線を照射してバーコードを印字し、その印字品質を評価した。
(Evaluation)
The laser printing sheets of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were irradiated with a laser beam to print barcodes, and the printing quality was evaluated.
印字の際に使用したレーザー光線照射装置はパナソニック（株）製サンクスＬＰ−４３００であり、レーザー光線の波長は１０．６μｍ、レーザー光線照射装置の出力は７０％、走査速度は４０００ｍｍ／ｓである。 The laser beam irradiation device used for printing is Panasonic Corporation Sunkus LP-4300, the wavelength of the laser beam is 10.6 μm, the output of the laser beam irradiation device is 70%, and the scanning speed is 4000 mm / s.
こうして印字されたバーコードの印字品質は、着色インキ層の残存（インキ残り）の有無と黄変の有無について評価し、これらを総合して印字品質の評価とした。なお、インキ残りと黄変のいずれもない場合には、レーザー光線照射部が鮮やかな白色を呈するから、非照射部に残る紺色の着色インキ層との間で鮮明なコントラストを生じる。 The print quality of the bar code printed in this way was evaluated for the presence or absence of a colored ink layer (ink residue) and the presence or absence of yellowing. In the case where there is neither ink remaining nor yellowing, the laser beam irradiated portion exhibits a bright white color, and therefore a clear contrast is generated between the dark colored ink layer remaining in the non-irradiated portion.
インキ残りの評価基準は次のとおりである。すなわち、着色インキ層が残存しており、バーコードが認識できない場合を「×」、バーコードが認識できるが、着色インキ層がわずかに残存しており、印字領域全体が薄い紺色に着色して、掠れた状態にある場合を「△」、着色インキ層の残存が見られない場合を「○」と評価した。 The evaluation criteria for the remaining ink are as follows. In other words, when the colored ink layer remains and the barcode cannot be recognized, “X”, the barcode can be recognized, but the colored ink layer remains slightly, and the entire printing area is colored light amber. The case where the ink was in a drowned state was evaluated as “Δ”, and the case where no colored ink layer remained was evaluated as “◯”.
また、黄変の有無については、レーザー光線照射部が劣化して甚だしく黄変している場合と、やや黄変している場合と、黄変がまったく見られない場合の３段階で評価した。 In addition, the presence or absence of yellowing was evaluated in three stages: when the laser beam irradiation part was deteriorated and severely yellowed, when slightly yellowed, and when no yellowing was observed at all.
そして、これらインキ残りの有無の評価と黄変の有無の評価とを総合して、印字品質を評価した。すなわち、インキ残りと黄変のどちらもなく、鮮やかな白色を呈したものを「◎」と評価した。また、やや黄変は見られるもののインキ残りのないものを「○」と評価し、黄変はないが、わずかにインキ残りが見られて、レーザー光線照射部と非照射部とのコントラストが低いものを「△」と評価した。なお、インキ残り又は黄変が甚だしく、バーコードが正確に認識できない場合を「×」とした。 Then, the print quality was evaluated by combining the evaluation of the presence or absence of the ink residue and the evaluation of the presence or absence of yellowing. In other words, a sample having a bright white color with no ink residue or yellowing was evaluated as “「 ”. In addition, a sample that is slightly yellowed but has no ink residue is evaluated as “◯”. Was evaluated as “Δ”. The case where the ink residue or yellowing was severe and the barcode could not be accurately recognized was indicated as “x”.
この結果を表１に示す。なお、この表１において、「Ｒｋａ（Ｕ）」はアンダーコート層のＲｋａを示す。「Ｒｋａ（Ｔ）」はトップコート層のＲｋａである。 The results are shown in Table 1. In Table 1, “Rka (U)” indicates the Rka of the undercoat layer. “Rka (T)” is Rka of the topcoat layer.
（考察）
これら実施例及び比較例のうち、実施例１，２及び比較例１はＲｋａ（Ｕ）が８０質量％のアンダーコート層を有するレーザー印字用シートの例である。そして、これら実施例１，２及び比較例１はトップコート層のＲｋａ（Ｔ）が互いに異なっている。そこで、これらを相互に比較すると、Ｒｋａ（Ｔ）が２０質量％の比較例１では、着色インキ層がわずかに残存しており、印字領域全体が薄い紺色に着色して、掠れた状態にあるのに対して、Ｒｋａ（Ｔ）が５０〜８０質量％の実施例１，２ではインキ残りは生じていない。この結果から、トップコート層のＲｋａ（Ｔ）がインキ残りに関連していることが理解できる。
(Discussion)
Among these Examples and Comparative Examples, Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 are examples of laser printing sheets having an undercoat layer having an Rka (U) of 80% by mass. In Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, Rka (T) of the topcoat layer is different from each other. Therefore, when these are compared with each other, in Comparative Example 1 in which Rka (T) is 20% by mass, a slightly colored ink layer remains, and the entire print area is colored in a light amber color and is in a blurred state. On the other hand, in Examples 1 and 2 having Rka (T) of 50 to 80% by mass, no ink residue was produced. From this result, it can be understood that Rka (T) of the topcoat layer is related to the ink remaining.
なお、比較例２においては、トップコート層のＲｋａ（Ｔ）が８０質量％であるが、アンダーコート層のＲｋａ（Ｕ）が１０質量％であるため、アンダーコート層のＲｋａ（Ｕ）もインキ残りに無関係ではない。 In Comparative Example 2, the Rka (T) of the topcoat layer is 80% by mass, but the Rka (U) of the undercoat layer is 10% by mass. Therefore, the Rka (U) of the undercoat layer is also ink. Not irrelevant to the rest.
次に、実施例１，２及び比較例１は、前述のとおり、Ｒｋａ（Ｕ）が８０質量％のアンダーコート層を有しているが、これらの例では黄変は生じていない。これに対し、Ｒｋａ（Ｕ）を減少させて６０質量％とした実施例３，４ではやや黄変しており、さらに１０質量％とした比較例２では甚だしく黄変している。この結果から、アンダーコート層のＲｋａ（Ｕ）が黄変と関連しており、このＲｋａ（Ｕ）が６０質量％以上の場合にはやや黄変が生じ、８０質量％以上の場合には全く黄変が生じないと理解できる。 Next, Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 have an undercoat layer having an Rka (U) of 80% by mass as described above, but yellowing does not occur in these examples. On the other hand, in Examples 3 and 4 in which Rka (U) was decreased to 60% by mass, the color was slightly yellowed, and in Comparative Example 2 in which 10% by mass was further reduced, the color was significantly yellowed. From this result, the Rka (U) of the undercoat layer is related to yellowing. When this Rka (U) is 60% by mass or more, yellowing occurs slightly. It can be understood that yellowing does not occur.
そこで、これらの結果を総合すると、Ｒｋａ（Ｕ）を６０質量％以上とし、Ｒｋａ（Ｔ）が５０質量％以上とすれば、やや黄変が生じるものの、インキ残りは発生せず、良好な品質の印字ができることが理解できる。また、これに加えて、Ｒｋａ（Ｕ）が８０質量％以上の場合には黄変もインキ残りもない鮮やかな白色を呈し、非照射部との間でコントラストの高い高品質の印字が可能となる。 Therefore, when these results are combined, if Rka (U) is set to 60% by mass or more and Rka (T) is set to 50% by mass or more, although yellowing occurs slightly, no ink residue is generated and good quality is obtained. It can be understood that can be printed. In addition to this, when Rka (U) is 80% by mass or more, it exhibits a bright white color with no yellowing and no ink remaining, enabling high-quality printing with high contrast with non-irradiated parts. Become.
１００：レーザー印字用シート １：基材シート ２：アンダーコート層 ３：トップコート層 ４：着色インキ層 Ｘ：レーザー光線照射部 100: Sheet for laser printing 1: Substrate sheet 2: Undercoat layer 3: Topcoat layer 4: Colored ink layer X: Laser beam irradiation part
Claims (2)
２層の前記コート層のうち、基材シートに近いコート層をアンダーコート層とし、他方をトップコート層とするとき、アンダーコート層とトップコート層のいずれもがカオリンと炭酸カルシウムとを含有しており、
カオリンと炭酸カルシウムの合計量に対するカオリンの割合をＲｋａとして、アンダーコート層のＲｋａが６０質量％以上であり、他方、トップコート層のＲｋａが５０質量％以上であることを特徴とするレーザー印字用シート。 A laser printing sheet configured by laminating a coating layer of two layers and a colored ink layer in this order on a printing region of a base material sheet made of pulp,
Of the two coating layers, when the coating layer close to the base sheet is an undercoat layer and the other is a topcoat layer, both the undercoat layer and the topcoat layer contain kaolin and calcium carbonate. And
For laser printing, wherein the ratio of kaolin to the total amount of kaolin and calcium carbonate is Rka, the Rka of the undercoat layer is 60% by mass or more, and the Rka of the topcoat layer is 50% by mass or more. Sheet.
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