JPS62236790A - 画像を有する被覆紙の製造方法 - Google Patents

画像を有する被覆紙の製造方法

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JPS62236790A
JPS62236790A JP62072936A JP7293687A JPS62236790A JP S62236790 A JPS62236790 A JP S62236790A JP 62072936 A JP62072936 A JP 62072936A JP 7293687 A JP7293687 A JP 7293687A JP S62236790 A JPS62236790 A JP S62236790A
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laser energy
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laser
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JP62072936A
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レスリー・タウンゼンド
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、インキやその他のマーキング物質を使用する
ことなく画像を顕在化させたあと、マイクロカプセルを
塗布加工した紙の製造方法に関する。この被覆紙の例は
感圧複写紙である。
従来の技術および 発明が解決しようとする問題点 感圧複写紙は、製造業者から末端利用者に直接納入され
るのではなく、印刷業者や加工業者を媒介するのが通例
である。したがって、末端利用者が受は取る製品複写紙
の荷姿は、製造業者とは別の加工業者により包装、標識
付けされたものである。このような流通経路では製造業
者側の宣伝効果が半減し、製造業者が従来から自己製品
の有用性によって築いた暖簾を十分に活用できない。マ
イクロカプセル被覆紙に製造業者名、記号、商標など、
その被覆紙の実用時に要求される印刷、筆記等の機能特
性を阻害することにないマークを形成できれば、製造業
者の立場からすると有利である。
問題点を解決するための手段 紙基材の一面にレーザーエネルギーにより画像を形成せ
しめ、ついでその像をマイクロカプセル塗料で被覆加工
すれば、前述のような顕在化した像を有するる被覆紙が
達成可能であると知見されるに至った。レーザーエネル
ギーを用いて形成した像は、湿潤マイクロカプセルを塗
布しても消失せず、完成紙製品の被覆マイクロカプセル
の乾燥膜を通して可視できることが判明した。
レーザーエネルギーを使用する利点として、特に基紙抄
造時の速度やマイクロカプセル塗布時の速度と同様の高
速度で像形成を行うことができる結果、オンマシン操作
の簡素化が挙げられる。レーザー像形成のまたの利点は
、基紙を印刷ロールなどの像形成部材に接触させる必要
がないので、漂遊マーク形成液による紙汚染といった危
惧がないことに加え、給紙が簡便になることである。
多様の部材にマークを形成する際、レーザーエネルギー
を使用することは公知である。その−例が包装分野に見
られ、露出面全域にインキ、その他の塗料を担持した部
材、例えばインキやペイント塗装金属缶類、ガラスやプ
ラスチック瓶類、プラスチックフィルム類それに紙ラベ
ルに製造年月日、販売業者名、賞味期間等のコードがレ
ーザーエネルギーにより標識されている。より一般的な
ことであるが、「プラスチック、木材、紙、ペイント、
ガラスなどの非金属類はレーザーエネルギーの吸収性に
富む」と報告されている［「ファスト・レーザー・パル
スズ・キャン・エッチφア・パターン・イン・ア番ムー
ビング・バート−オン争ア命プロダクションφライン（
Ｆａｓｔ　　１ａｓｅｒ　　ｐｕｌｓｅｓ　　ｃａｎ　
　ｅｔｃｈ　　ａｐａｔｔｅｒｎ　　ｉｎ　　ａ　　ｍ
ｏｖｉｎｇ　　ｐａｒｔ　　ｏｎ　　ａ　　ｐｒｏａｕ
ｃｔｔｏｎ　　１ｉｎｅ）Ｊと題する記事、［レーザー
・フォーカス（Ｌａｓｅｒ　　Ｆｏｒｃｕｓ）Ｊ、７月
号、第２８〜３３頁、１９７５年］。当該刊行物には、
前出の目的要件を満たすレーザー像形成法が開示はおろ
か示唆すらされていないし、形成像がマイクロカプセル
被覆加工後も鮮明に可視化できるという概念も示されて
いない。
本発明によれば、顕在化した画像を有するマイクロカプ
セル被覆紙の製造方法において、基紙の一面にレーザー
エネルギーを付加して像を形成せしめる工程と、その基
紙のレーザーエネルギー付加面にマイクロカプセル塗料
を塗布加工し、形成像を透明に可視化できるように被覆
せしめる工程とから成る製造方法が提供される。
レーザーエネルギーの供給源としてパルスレーザ−また
は持続波レーザーが使用でき、どちらも代表は炭酸ガス
レーザーである。
本発明の製造方法により形成された像は、パルスや持続
波レーザーエネルギーの種別、エネルギー準位、紙の種
類等の像形成条件によって可変ながらも、透過光または
反射光あるいは両光に対して識別可能である。
像形成を実施する場合、レーザーエネルギーの放出軌道
に適正開口径のマスキングプレートまたはスクリーンを
位置決めし、開口形状に相応の像を形成させることがで
きる。通常は焦束レンズまたは焦東鏡を用いて被像形成
紙にレーザーエネルギーを付加させるが、焦束所要量は
レーザー出力と紙特性に依存して決定される。エネルギ
ーが過多になると、紙繊維が立ち上ったり、スコーチン
グ（焼け）による変色などの紙の損傷が発生する。
一方、エネルギー不足は可視像の形成に結びつかない。
可視の識別可能な像形成は種々の要因に左右されるが、
これまでに判明している主要因を以下に列記する。
１）紙の目標領域に付加される単位面積当りのレーザー
エネルギー量。
２）像寸法（大寸法の像は小寸法のものより視感しやす
い）。
３）被像形成紙の色彩、色ｍ（反射光中の像は白色地肌
より着色地肌に映えて視感できる）。
４）紙の湿分。
５）マイクロカプセルの塗布効果（マイクロカプセル塗
料は像を部分的に曇らせる反面、その塗料に通常用いる
水性懸濁液がレーザーエネルギーに起因した繊維乱れを
部分的に平滑化することもある。これらの両効果が発生
しない場合でも、予想に反することとはいえ、実用上特
に重視するに足らないことがわかっている）。
６）レーザーの種類（パルス、持続波の種別）。
７）像の視感法（反射光、透過光の種別）。
上記要因を綜合すると、現在商品化されている感圧複写
紙の基紙に判別十分な寸法の像を形成するためには、レ
ーザーとそれに付随の焦束装置が被像形成紙に対して少
なくとも約１．７または１．８ジュール／ｃｍ２の密度
のエネルギーを付加し得るものでなければならないこと
が判明した。
この密度は像の寸法や紙の色彩により多少変動する。
上記エネルギー密度は、前出の感圧複写紙に適正可視マ
ークを形成するのに必要な概算最底値を示すものである
。例えば、原紙の供給速度によりある程度可変なことを
前提に、パルスレーザ−で１．９〜５．０ジユール／　
ｃｄ、また持続波レーザーで２．２〜４．８ジュール／
Ｃ−のエネルギー密度を適用すると、一層良好な結果が
得られる。ここに例示したた密度範囲の上限値は、スコ
ーチング必至の限界値を上回るものではない。最大出力
的２．５〜５．ＯｋＷのパルス炭酸ガスレーザーまたは
原紙の供給速度に依存した最大出力的１〜３ｋＷの持続
波レーザーと、適切な焦束装置を併用した場合、前掲の
エネルギー密度範囲を確実に達成することができる。
本発明に適用可能なレーザーとして、レーザー・アプリ
ケーション・リミテッド（ＬａｓｅｒＡｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎ　　Ｌｉｍ１ｔｅｄ）、ジ工−・ケー・レーザー
ス・リミテッド（Ｊ、Ｋ。
Ｌａ５ｅｒｓ　　Ｌｉｍ１ｔｅｄ）、ルモニツクス・イ
ンコーホレイテッド（Ｌｕｍｏｎｉｃｓ　　Ｉｎｃ、）
などの業者から市販され、包装材料のマーク形成に用い
られているパルスレーザ−類と、エレクトロ・プラス拳
すミテ・ソド（Ｅｌｅｃｔｒ。
ｘ　　Ｌｔｄ、）の業者から「エレクトロックス・イン
ダストリアル・レーザー（ＥｌｅｃｔｒｏｘＩｎｄｕｓ
ｔｒｉａｌ　　Ｌａ５ｅｒ）Ｊの商品名で市販されてい
る持続波レーザーが例示できる。
被像形成紙の湿分は、特定のエネルギー密度で形成され
る像の鮮明度と、像形成に要するエネルギーの強度の両
者に影響を及ぼすことがわかった。
例えば３ｗｔ、％の低湿分の場合にはパルスレーザ−の
エネルギー密度を５ジュール／Ｃ−に高めても、合格圏
の鮮明像は形成不能である。一方、湿分が高くなるにつ
れて像鮮明度も向上する。４ｗｔ０％程度を越える湿分
の場合、前出の１．９〜５．０ジュール／Ｃ−の範囲の
上限側で合格圏の像が得られ、像性能も湿分の上昇とと
も向上する。
下限側での像鮮明度は不良であるも、湿分が約６ｗ　ｔ
　、％を上回れば像性状の向上を図り得る。これらの効
果から判断すると、低湿分は像形成の調整パラメーター
として採択できるものであり２、エネルギー密度の調整
にも役立つ。その結果、レーザーエネルギーが少量です
むと同時に、紙繊維の立ち上りを軽減した状態で像形成
を行うことができる。紙繊維の立ち上りによる欠点とは
、像形成後にマイクロカプセルを塗布加工する際、顕在
像領域やその近傍領域に、紙と塗料が密着せずに間隙を
生ずることである。
前掲要因を総括的に見た好適パラメーターを挙げれば、
基紙に対するエネルギー密度はパルスレーザ−で約２．
１ジュール／ｃｍ２、例えば２．０〜２．２ジユール／
　ｃｄ、また持続波レーザーで２゜２〜４．８ジュール
／Ｃ−であり、紙部分は少なくとも６ｗｔ、％、例えば
６〜８Ｗｔ８％である。
持続波レーザーによるビームエネルギーにばらつきが生
じやすいので、誤差を最少限に抑えるとともに、像の不
形成という事態を避けるために、エネルギー密度として
２．２〜４．８ジュール／ｃｍ２の範囲内の下限側より
も上限側の、例えば３，５ジュール／Ｃ−を適用するこ
とが望ましい。
像形成は基紙抄造やマイクロカプセル塗布の操作の一環
として行うことができる。例えば、レーザーの位置決め
は抄紙装置のドライエンド、マイクロカプセル塗工装置
の巻出リールまたはその隣接部に定め、またインライン
マイクロカプセル塗布の場合は抄紙装置のドライエンド
と塗工装置のヘッドの間に定めればよい。レーザーの配
置に当っては、紙の位置によってその湿分が異なること
を考慮しなければならない。
像形成時の原紙供給速度は大幅に可変できる。
供給速度５５０ｍ／分でのマーク形成は従来は形成不能
であったが、だからといってこの速度を上限値とみなす
ことは早計である。手動誘導パルスのレーザーエネルギ
ーを用いた給紙速度２，８００ｍ／分に相当する速度で
、これまでに撚糸円板紙に鮮明なマーク形成が行われて
いる。
像の形成反復度は原則的に広範囲にわたって変えること
がきる。例えばＡ４版やＡ５版の単葉紙の場合、シート
毎に単一像を形成せしめることができる。リール紙であ
ればＡ４版やＡ５版に相応する間隔で、またはその他の
所定間隔で長手方向にマーク形成を行えばよいが、間隔
の密接したマークは装置上制約される場合もある。
本発明は、白色紙、着色紙の別なく適用可能である。白
色紙は白一色効果、つまり非像地肌の白色度に対する形
成像の白色度効果を奏する。一方、着色紙の場合、形成
像は反射光中で着色地肌に対して常に白色で現われる。
着色紙に見られるコントラストから考えられることは、
合格圏の可視マークを形成するのに要するエネルギー密
度が白色紙よりも大部分の着色紙（黄色紙は多分該当し
ない）において少量ですむことである。
マイクロカプセル塗料の塗工には、感圧複写紙の製造分
野で公知の技法、例えば逆回転ロール、エアーナイフ、
フレキソ印刷法等を適用できる占塗料の被覆量も従来と
同様に、例えば乾量で４〜６ｇ／ゴである。
実施例 実施例１ 最大出力２．５ジユール、公称２０Ｈｚパルス炭酸ガス
レーザーを使用し、感圧記録材料用の４８ｇ／ｒｒ？白
色原紙に像を形成したあと、同上記録材料用の水性゛マ
イクロカプセル塗料を塗布加工した。塗工はパイロット
コーターによる逆回転ロールコーテングで行い、被覆量
は湿量で約２０ｇ／ゴとした（乾量換算５ｇ／ｄ＞。レ
ーザーをコーターの巻上部とヘッドの間に配置した。一
方、開口マスキング部材はレーザービームの軌道に位置
決めし、像形状に相応のレーザーエネルギーを開口から
走行させた。レンズを用いて偉才法を９×４ｍｌに焦束
した。
原紙を通紙速度から５５０ｍ／分の範囲で供給しながら
像を形成した。像形成した原紙の全長は５．０００ｍを
上回った。全速度とも像は良好な鮮明度を示した。コー
テングしたところ、鮮明度が低下してばらついたが、像
は曇りを生ずることなく合格圏の性状を具有するもので
あった。像の目標反復距離は４２０　ｍ＋ｓであったが
、給紙速度１５０ｍ／分程度未満の場合を除いて申し分
のない結果を得た。
得られたマイクロカプセル被覆紙を感圧記録材料の土用
シートとして機能試験を行ったところ、満足な性能を発
揮した。
実施例２ 高質量の白色原紙（４８ｇ／ｒｒ？に代る７２ｇ／ゴ）
と１１．９Ｘ５．９ｍｍの像寸法を採用した以外、実施
例１の手順に従った。給紙速度は３００〜５００ｍ／分
とした。マイクロカプセルを塗布した像の鮮明度は塗布
前のものと同程度であった。
得られたマイクロカプセル被覆紙について実施例１と同
様に試験を行い、満足な機能を示した。
実施例３ 白色原紙の代替として４８ｇ／ｒｒ？の青色と黄色の原
紙を用いた以外、前掲実施例の手順に従った。
像寸法と給紙速度は実施例２に準じた。どちらも白色像
が形成され、非像領域とのコントラストを呈した。その
コントラストは黄色原紙よりも青色原紙の場合に顕著で
あった。得られたマイクロカプセル被覆紙について実施
測度１と同様の試験を行い、満足な結果を得た。
実施例４ レーザーエネルギー準位と紙質量の変動による像の影響
を調べた。
最大出力５．０ジユール、２０Ｈｚパルス炭酸ガスレー
ザーを使用し、一連の質量原紙に像を形成した。開口マ
スキング部材と焦束レンズは実施例１と同一とし、レー
ザーは手動により制動した。
像寸法を変え、４８ｇ／ｄ原紙については１．８未満〜
５，０ジュール／　ｃｊの、また高質量原紙（５２，６
２，７２，８２，９２，９４ｇ／ゴ）については１，９
〜２．５ジユール／　ｃｊのエネルギー密度を付加した
。全原紙とも湿分は６ｗｔ。
％程度であった。
１．８ジュール／Ｃ−未満のエネルギー密度は可視像形
成の概算最低値であると判明した。１．９〜２．５ジユ
ール／　ｃｊではいずれも可視像を得たが、下限側では
像の縁部は明澄に視惑できなかった。２．５〜５．０ジ
ュール／Ｃ−は可視良好な像を発現するも、２．５ジュ
ール／Ｃ−を超過するにつれて鮮明度が低下する傾向を
示した。これはレーザーエネルギーによる紙繊維の過剰
の乱れに起因すると考えられた。
実施例５ 紙湿分とエネルギー密度の変動による像の影響を調べた
。
実施例１のレーザーを出力１．５ジユールに下げて使用
した。エネルギー密度１．８５と２．１ジュール／Ｃ−
に相当して１３．８Ｘ５．７と１１゜９Ｘ５．９ｍｍの
２通りの像寸法を採択した。原紙質量は４８，５２，６
２，７２，８２，９２．９４ｇ／ｄ、紙湿分は３〜６　
ｗ　ｔ　、％であった。
湿分が４　ｗ　ｔ　、％程度以上の場合、エネルギー密
度、像寸法に関係なく像性状は不良であった。
像寸法が小さくなると（つまり高エネルギー密度）、湿
分４　ｗ　ｔ　、％またそれ以上で合格圏の像が得られ
た。像寸法が大きいと（低エネルギー密度）、最低６ｗ
　ｔ、％程度の湿分ではじめて合格像が形成された。
実施例６ １ｋＷの持続波炭酸ガスレーザーを使用し、感圧複写紙
の製造に用いられる一連の原紙に像を形成した。プロト
タイプジグにより給紙速度を変えた。原紙の質量、色彩
と供給速度は下記の通りであった。
質　量　　　　　　　　　　　給紙速度（ｇ／ば）　　
　　　色　　彩　　　　　（ｍ／分）４８　　　　　　
　　　　　　白　　　　　　　　　　３００６３　　　
　　　　　　　　白　　　　　　　　　　３５０４５　
　　　　　　　　　　白　　　　　　　　　　　〃５７
′″　　　　　　　　　　白　　　　　　　　　　　〃
４８　　　　　　　　　　青　　　　　　　　４００４
８　　　　　　　　　　緑　　　　　　　　　　〃４８
　　　　　　　　　　桃　　　　　　　　　　１１５７
”　　　　　　　　　青　　　　　　　　　　〃５７”
　　　　　　　　　　緑　　　　　　　　　　１１５７
″　　　　　　　　桃　　　　　　　　　　／ｌ注：全
原紙とも像形成面は無塗布加工。
１は像形成面の反対面にクレー顕色剤塗布。
像寸法はすべて５Ｘ１２．５ｍ＋ｅとした。縁表面に実
施例１と同様の水性マイクロカプセル塗料を塗布加工し
た。いずれの形成像も透過光中でマイクロカプセル層を
通して明澄に可視でき、感圧複写紙シートとして満足な
機能を発揮した。着色原紙の層も反射光中で鮮明に視感
できるものであった。
特許出願人　　　ザ・ウイギンズ・ティーブ・グループ
争リミテッド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔１〕顕在化した画像を有するマイクロカプセル被覆紙
    の製造方法において、基紙の一面にレーザーエネルギー
    を付加して像を形成せしめる工程と、該基紙のレーザー
    エネルギー付加面にマイクロカプセル塗料を塗布加工し
    、該像を鮮明に視感できるように被覆せしめる工程とか
    ら成ることを特徴とする製造方法。 〔２〕該レーザーエネルギーの該基紙に対する密度が少
    なくとも１．７ジュール／ｃｍ＾２であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 〔３〕該レーザーエネルギーの該基紙に対する密度が少
    なくとも１．８ジュール／ｃｍ＾２であることを特徴と
    する特許請求の範囲第２項記載の製造方法。 〔４〕該レーザーエネルギーの該基紙に対する密度が少
    なくとも１．９ジュール／ｃｍ＾２であることを特徴と
    する特許請求の範囲第２項記載の製造方法。 〔５〕該レーザーエネルギーの供給源がパルスレーザー
    であり、その該基紙に対する密度が１．９から５．０ジ
    ュール／ｃｍ＾２であることを特徴とする特許請求の範
    囲第４項記載の製造方法。 〔６〕該レーザーエネルギーの該基紙に対する密度が２
    ．０から２．２ジュール／ｃｍ＾２であり、該基紙の湿
    分が６から８重量パーセントであることを特徴とする特
    許請求の範囲第５項記載の製造方法。 〔７〕該レーザーエネルギーの供給源が持続波レーザー
    であり、その該基紙に対する密度が２．２から４．８ジ
    ュール／ｃｍ＾２であることを特徴とする特許請求の範
    囲第４項記載の製造方法。 〔８〕該像の形成を、該基紙を抄造するときの抄紙装置
    または該基紙にマイクロカプセル塗料を塗布加工すると
    きの塗工装置に配設したレーザーエネルギー源を介して
    行い、該基紙の像形成時の供給速度を抄紙速度または塗
    工速度と同一にすることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項から第７項のいずれか１項記載の製造方法。 〔９〕該マイクロカプセル被覆紙が感圧複写紙であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第８項のいず
    れか１項記載の製造方法。
JP62072936A 1986-03-27 1987-03-26 画像を有する被覆紙の製造方法 Pending JPS62236790A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB868607689A GB8607689D0 (en) 1986-03-27 1986-03-27 Imaged microcapsule-coated paper
GB8607689 1986-03-27

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Publication Number Publication Date
JPS62236790A true JPS62236790A (ja) 1987-10-16

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ID=10595364

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JP62072936A Pending JPS62236790A (ja) 1986-03-27 1987-03-26 画像を有する被覆紙の製造方法

Country Status (18)

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EP (1) EP0240259B1 (ja)
JP (1) JPS62236790A (ja)
AT (1) ATE52460T1 (ja)
AU (1) AU582955B2 (ja)
BE (1) BE1001269A3 (ja)
CA (1) CA1259489A (ja)
CH (1) CH670601A5 (ja)
DE (2) DE3710153A1 (ja)
ES (2) ES2004907A6 (ja)
FI (1) FI871269A (ja)
FR (1) FR2596324A1 (ja)
GB (2) GB8607689D0 (ja)
IT (1) IT1208354B (ja)
NL (1) NL8700722A (ja)
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