JPH09277705A

JPH09277705A - レーザ書込用ラベルおよびレーザマーキング方法

Info

Publication number: JPH09277705A
Application number: JP8118250A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Katayama; 洋片山; Yoichi Fukushima; 洋一福島; Yasuhiro Kawatori; 康博川取
Original assignee: Kyodo Printing Co Ltd
Current assignee: Kyodo Printing Co Ltd
Priority date: 1996-04-17
Filing date: 1996-04-17
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】低エネルギのレーザによりマーク等を形成で
き、かつ、このマークの視認性が水やアルコールの付着
により損なわれることのないレーザ書込用ラベルとレー
ザマーキング方法を提供する。【解決手段】アルミニウム蒸着による表面層１ａを有
する基材１０と、この基材１の表面層１ａ上に形成され
酸化チタンを含有した反射層２と、この反射層２上に形
成され、カオリンを含有した光増感層３と、この光増感
層３上に形成された着色インキ層４と、この着色インキ
層４を被覆する透明な表面保護層５とを備え、着色イン
キ層４と表面保護層５がレーザＲにより除去され図形等
が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ書込用ラ
ベルおよびレーザマーキング方法、特に、低エネルギの
レーザにより図形パターン等をマーキングすることがで
きるラベルとレーザマーキング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザによるマーキングは、図形パター
ン等のマーキングを高速で効率的に行うことができると
いう特性があり、近年では種々のマーキングに多用され
ている。そして、この種のレーザマーキングとして、特
開平５−５８０３１号公報や特開平５−７７０６８号公
報に記載されたものが知られている。

【０００３】前者の特開平５−５８０３１号公報には、
ロイコ系染料を含むインキにより形成された印刷層にレ
ーザを照射し、この印刷層を発色させてマーキングを行
うものが記載される。また、後者の特開平５−７７０６
８号公報には、ビーム吸収率の低いパターン表示層上に
ビーム吸収率の高い被除去層と表面層を形成し、これら
被除去層と表面層をレーザにより除去することでマーキ
ングを行うものが記載される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
特開平５−５８０３１号公報に記載のレーザマーキング
にあっては、印刷層のマーキング面に水やアルコール等
が付着すると変色や退色を生じ、マークの明瞭性が破壊
されるという問題があり、その用途が限定されてしま
う。

【０００５】また、後者の特開平５−７７０６８号公報
に記載のレーザマーキングにあっては、レーザにより直
接に被除去層と表面層を除去するため、高いエネルギの
レーザが不可欠であり、イニシャルコストの増大等を招
くという問題があった。この発明は、上記問題に鑑みて
なされたもので、水やアルコールの付着によって変色等
を生じることがないマーキングを低エネルギのレーザに
よって施すことができるラベル、また、レーザマーキン
グ方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、レーザによりマーキングが
施されるレーザ書込用ラベルにおいて、基材上に積層さ
れ、カオリンを含有した光増感層と、該光増感層上に積
層された被除去層とを備える。

【０００７】そして、この発明のレーザ書込用ラベル
は、前記基材上に酸化チタン（ＴｉＯ₂）を含有した反
射層を形成し、該反射層上に前記光増感層を設ける態様
（請求項２）に、また、前記被除去層が、前記光増感層
上に設けられた着色インキ層と、該着色インキ層上に積
層された透明な保護層とを有する態様（請求項３）に、
さらに、前記光増感層の膜厚が１．００μｍ〜２．５０
μｍである態様（請求項４）に、またさらに、前記光増
感層の前記カオリンの含有率が固形分比で３４重量％〜
８５重量％である態様（請求項５）に構成することがで
きる。

【０００８】また、請求項６記載の発明にかかるレーザ
マーキング方法は、基材上に光増感インキ層を塗布し、
その表面にＯＰニス層を塗布し、レーザで該ＯＰニス層
を溶撥させてマーキングを行うことを特徴とする。

【０００９】そして、この発明にかかるレーザマーキン
グ方法は、光増感インキ層とＯＰニス層間に着色イン
キ層を介在させ、レーザで該ＯＰニス層および着色イン
キ層を溶撥させてマーキングを行う態様（請求項７）
に、また、前記光増感インキ層がカオリンを固形分比で
３４重量％〜８５重量％含有する態様（請求項８）に構
成することができる。

【００１０】上記光増感層は、カオリン（kaolin ,chin
a clay）を所定の比率で含む生インキを水やアルコール
で希釈したインキを用い、グラビア印刷やバーコータ等
により形成される。この光増感層の望ましい態様として
は、上記請求項４に特定される膜厚に、また、請求項
５，８に特定される含有率のカオリンを含むように形成
される。

【００１１】被除去層は、熱溶撥性に優れたインキを用
い、グラビア印刷やバーコータ等により形成される。望
ましい態様としては、この被除去層は光増感層上に白色
以外の有色の着色インキ層と透明な保護層とを積層して
構成され（請求項３）、着色インキ層がポリアミド系の
有色インキ等を用いバーコータ等により、また、保護層
がニトロセルロース系のニス等を用いバーコータ等によ
り形成される。

【００１２】基材は、紙等であって、裏面に接着剤等が
適宜塗布される。望ましい態様としては、基材には表面
にアルミニウムの蒸着等により表面層が形成され、この
表面層上に光増感層が形成される。

【００１３】

【作用】この発明にあっては、レーザをラベルの被除去
層上に照射することにより被除去層がレーザにより溶解
除去され、併せて、被除去層を透過したレーザにより光
増感層に到達して光増感層のカオリンが発熱し、この発
熱によっても被除去層が溶解除去されるため、低エネル
ギのレーザによりマーキングを行うことができる。そし
て、被除去層はポリアミド系インキ等の水やアルコール
に安定なインキを用いて形成することができるため、水
の付着等に起因して被除去層が変色や退色を生じること
がなく耐久性を改善でき、また、光増感層は白色で被除
去層と色彩的に明瞭な対比関係をなすため、視認性に優
れたマークを形成することができる。

【００１４】特に、この発明のレーザ書込用ラベルは、
基材に酸化チタン（ＴｉＯ₂）を含む反射層を形成する
こと、あるいは、表面にアルミニウム蒸着による表面層
を有することで、光増感層を透過したレーザを再度光増
感層に吸収させることができるため、レーザをより低エ
ネルギ化することができる。

【００１５】また、この発明のレーザ書込用ラベルは、
光増感層の膜厚を１．０μｍ〜２．５μｍと、また、カ
オリンの含有率を３４重量％〜８５重量％とすること
で、レーザのエネルギをより小さくできる。すなわち、
光増感層の膜厚が１．０μｍ未満、若しくは、カオリン
の含有率が３４重量％未満であればカオリンの発熱が不
十分であり、また逆に、膜厚が２．５μｍを超え、若し
くは、カオリン含有率が８５重量％を超えると被除去層
への伝熱量の減少や発熱に必要なレーザの吸収量が増大
して明瞭なマーク等の形成が困難であるが、上記範囲に
設定することで低エネルギのレーザにより明瞭なマーク
を形成することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図１はこの発明の一の実施の形
態に係るレーザ書込用ラベルを瓶に貼合するラベルに適
用して表す模式断面図である。

【００１７】図中、１は基材であり、基材１は紙からな
る。この基材１は表面にアルミニウムの蒸着による表面
層１ａが形成され、この表面層１ａ上にビーム反射率の
高い（ビーム吸収率の低い）反射層２が形成される。反
射層２は、チタン白（ＴｉＯ₂）やバライト（ＢａＳＯ
₄）等をフィラーと、メラミン系樹脂等をバインダとす
る塗料等を用い、バーコータ等により形成される。な
お、図示しないが、基材１は、裏面に必要に応じて接着
剤等が塗布され、この接着剤等を用いてレーザマーキン
グ後に物品に貼合される。

【００１８】反射層２上には、光増感層３がグラビア印
刷やバーコータ等によって所定の厚み、例えば、１．０
μｍ〜２．５μｍ程度の厚みに積層形成される。この光
増感層３は、カオリンとポリアミド系等の樹脂が所定の
比率で混合された生インキ、あるいは、この生インキを
イソプロピルアルコール、酢酸エチル、トルエンあるい
はこれらの混合物等の希釈剤により希釈したインキを用
いて形成され、この生インキの希釈割合を変えることで
厚みが調節される。

【００１９】光増感層２上には着色インキ層４がグラビ
ア印刷やバーコータ等により、また、この着色インキ層
４上に透明保護層５がグラビア印刷やバーコータ等によ
り形成される。着色インキ層４はポリアミド系等の着色
インキを用いて所定の厚み（例えば、１．０μｍ〜１．
８μｍ程度）に、また、透明保護層５はニトロセルロー
ス系ニス等を用いて所定の厚み（例えば、１．０μｍ〜
１．８μｍ程度）に形成される。

【００２０】この実施の形態にあっては、マーキングに
際しては、形成するマークの線画形状に合わせてレーザ
Ｒを走査して透明保護層５上に照射し、透明保護層５と
着色インキ層４を所定の線画形状に除去してマーク（除
去部分Ｍ）を形成する。ここで、レーザＲは透明保護層
５と着色インキ層４を直接的に加熱し、また、レーザＲ
は透明保護層５と着色インキ層４を透過して光増感層３
を照射し、光増感層３内のカオリンが発熱して着色イン
キ層４を加熱し、これらの加熱により着色インキ層４と
透明保護層５が溶撥する。このため、低エネルギ、具体
的には、０．４Ｊ／ｃｍ₂〜０．８Ｊ／ｃｍ₂程度の低
エネルギのレーザＲによりマーキングが行える。

【００２１】そして、光増感層３は白色、また、着色イ
ンキ層４は有色、透明保護層５は透明で光増感層３と光
反射特性が異なるため、視認性に優れた明瞭なマークが
得られる。すなわち、着色インキ層４と透明保護層５を
レーザＲにより除去し、除去部分から露呈する光増感層
３によりマークを形成するが、この露呈する光増感層３
により形成されるマークは光反射特性や色彩が周囲の着
色インキ層４と異なり明瞭なコントラストをなすため、
その視認性に優れる。また、着色インキ層４はポリアミ
ド系のインキ等を用いて形成されるため、水やアルコー
ルに対する耐性が強く、これらの付着により変色等が生
じることがなく、形成されたマークの耐久性が改善され
る。

【００２２】特に、この実施の形態は、基材１が表面に
アルミニウム蒸着による表面層１ａを有し、この表面層
１ａ上に酸化チタンを含む反射層２を設け、この反射層
２上に光増感層３を積層形成するため、光増感層３を透
過したレーザＲが反射して光増感層３に再度導かれ、光
増感層３内のカオリンを発熱させる。このため、効率的
にマーキングが行え、レーザＲのエネルギをより低くす
ることができる。

【００２３】また、この実施の形態は、光増感層３の膜
厚を１．０μｍ〜２．５μｍ、そのカオリンの含有率を
３４重量％〜８５重量％とするため、低エネルギのレー
ザにより明瞭なマークを確実に形成することができる。

【００２４】図２はこの発明の他の実施の形態にかかる
瓶用のラベルを示す模式断面図である。なお、前述した
図１の実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して
説明を省略する。

【００２５】この実施の形態は、前述した図１の実施の
形態における着色インキ層４を排したもの、すなわち、
光増感層３上に透明保護層５のみを形成し、この透明保
護層５をレーザＲにより除去してマークを形成するもの
である。この実施の形態は、透明保護層５と光増感層３
の光反射特性等の相違によりマークの視認性が得られ
る。そして、この実施の形態は、透明保護層５のみを除
去すれば足りるため、前述した実施の形態と比較してレ
ーザのエネルギをより低くすることができる。

【００２６】

【実施例】次に、この発明の前述した図１の実施の形態
に相当する実施例を説明する。この実施例にかかるラベ
ルは、アルミニウム蒸着による表面層１ａを有する基材
１を用い、この基材１の表面層１ａ上に下塗りとして酸
化チタンの反射層２を形成したものと、酸化チタンの反
射層を形成しないものとについてそれぞれ異なる光増感
層３を形成して５種の試料１〜５を作成した。

【００２７】そして、光増感層３は、カオリンを５６重
量部とポリアミド系樹脂を４４重量部配合して生インキ
を作成し、表１に示すように、この生インキ１００重量
部に対してイソプロピルアルコール３０％、酢酸エチル
１０％、トルエン６０％の組成からなる希釈剤を５０重
量部添加したインキを用いてバーコータ＃３により試料
１の光増感層３を、以下同様に、生インキ１００重量部
に希釈剤２５重量部を添加したインキを用いバーコータ
＃３により試料２の光増感層３を、また、生インキを用
いバーコータ＃３により試料３の光増感層３を、生イン
キを用いバーコータ＃４により試料４の光増感層３を、
生インキを用いバーコータ＃７により試料５の光増感層
３を形成した。上記試料１にかかる光増感層３は膜厚が
１．２５μｍであり、以下同様に、試料２にかかる光増
感層３の膜厚は２．００μｍ、試料３にかかる光増感層
３の膜厚は２．５０μｍ、試料４にかかる光増感層３の
膜厚は３．４０μｍ、試料５にかかる光増感層３の膜厚
は６．００μｍである。

【００２８】次いで、上記各試料１〜５についてそれぞ
れ、光増感層３上に同一の条件で着色インキ層４と透明
保護層５を積層形成した。着色インキ層４はポリアミド
系セピア色インキ（商品名：ＭＦＢＬ東洋インキ製造
（株）製）を用いバーコータにより１．４μｍの厚みに
形成した。また、透明保護層５はニトロセルロース系ニ
ス（商品名：ＫＲ−ＯＰニス１２１Ｂ東京インキ
（株）製）を用いバーコータで１．４μｍの厚みに形成
した。

【００２９】

【表１】

【００３０】そして、各試料１〜５について、０．５Ｊ
／ｃｍ²・パルスのレーザ光を０．２秒の照射時間の条
件で１ショット照射してマーキングを行い、形成された
マークの視認性を目視評価したところ、同表１に示すよ
うな結果が得られた。なお、同表１における視認性の評
価は、◎が極めて良好、○が良好、△が普通、×が劣を
示している。

【００３１】なお、上述した実施の形態および実施例
は、瓶に添付されるラベルに適当な条件を例示するもの
であり、他の用途に用いるラベルについては光増感層や
被除去層の膜厚等に他の条件が採用されることは述べる
までもない。また、上述した実施の形態においては基材
１がアルミニウム蒸着による表面層１ａを有し、さら
に、この表面層１ａ上に酸化チタン含有の反射層２を形
成し、この反射層２上に光増感層３を形成するが、表面
層１ａや反射層２を設けるか否かは任意である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基材にカオリン含有の光増感層を形成し、この光増
感層上に被除去層を形成し、この被除去層をレーザによ
り除去してマーキングを行うため、視認性に優れ、か
つ、水等の付着で変色等を生じることがない明瞭なマー
クを低エネルギのレーザにより形成することができる。

【００３３】そして、この発明のレーザ書込用ラベル
は、アルミニウム蒸着等による表面層を有する基材を用
いること、あるいは、基材に酸化チタンの反射層を形成
することで、レーザのエネルギをより低く、また、より
明瞭なマークを形成することができる。また、この発明
のレーザ書込用ラベルは、瓶添付用のラベルに適用した
場合、光増感層の膜厚を１．０μｍ〜２．５μｍに、さ
らに、光増感層のカオリン含有率を３４重量％〜８５重
量％とすることで、低エネルギのレーザにより明瞭なマ
ークを確実に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施の形態にかかるレーザ書込
用ラベルの模式断面図である。

【図２】この発明の他の実施の形態にかかるレーザ書込
用ラベルの模式断面図である。

【符号の説明】

１基材１ａ表面層２反射層３光増感層４着色インキ層５表面保護層Ｒレーザ

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１１月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】そして、各試料１〜５について、０．５Ｊ
／ｃｍ^２・パルスのレーザ光を１ショット照射してマー
キングを行い、形成されたマークの視認性を目視評価し
たところ、同表１に示すような結果が得られた。なお、
同表１における視認性の評価は、◎が極めて良好、○が
良好、△が普通、×が劣を示している。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザによりマーキングが施されるラベ
ルであって、基材と、該基材上に積層され、カオリンを
含有した光増感層と、該光増感層上に積層された被除去
層とを備えることを特徴とするレーザ書込用ラベル。
【請求項２】前記基材上に酸化チタンを含有した反射
層を形成し、該反射層上に前記光増感層を設けた請求項
１記載のレーザ書込用ラベル。
【請求項３】前記被除去層は、前記光増感層上に設け
られた着色インキ層と、該着色インキ層上に積層された
透明な保護層とを有する請求項１または請求項２記載の
レーザ書込用ラベル。
【請求項４】前記光増感層は膜厚が１．００μｍ〜
２．５０μｍである請求項１、請求項２または請求項３
記載のレーザ書込用ラベル。
【請求項５】前記光増感層は前記カオリンの含有率が
固形分比で３４重量％〜８５重量％である請求項１、請
求項２，請求項３または請求項４記載のレーザ書込用ラ
ベル。
【請求項６】基材上に光増感インキ層を塗布し、その
表面にＯＰニス層を塗布し、レーザで該ＯＰニス層を溶
撥させてマーキングを行うことを特徴とするレーザマー
キング方法。
【請求項７】光増感インキ層とＯＰニス層間に着色イ
ンキ層を介在させ、レーザで該ＯＰニス層および着色イ
ンキ層を溶撥させてマーキングを行う請求項６記載のレ
ーザマーキング方法。
【請求項８】前記光増感インキ層がカオリンを固形分
比で３４重量％〜８５重量％含有するものである請求項
６または請求項７記載のレーザマーキング方法。