受理層形成方法及び被塗布物
【課題】受理層の膜厚をより均一にして歩留まりを向上すると共に見栄えを良くする。
【解決手段】リング状の基板１Ａの印刷面５の内周側及び外周側境界領域５ａ、５ｂに、第一凹溝５Ａ、５Ｅ及び第一凸部５Ｂ，５Ｆ、その外側に第二凹溝５Ｃ，５Ｇ及び第二凸部５Ｄ、５Ｈを形成する。複数のノズル部からなるノズルで第一凸部５Ｂ、５Ｆで囲まれた領域に水系塗布液を塗布する。ノズルは境界領域での塗布量不足を補うために第一凸部５Ｂ，５Ｆの外側に距離ｘだけ突出させた領域まで水系塗布液を塗布する。第一凸部５Ｂ，５Ｆの内側に受理層を形成するための塗膜６Ａが形成される。一部の水系塗布液は第一凸部５Ｂ，５Ｆを越えて流れるが、第二凹溝や第二凸部で堰き止めて溜める。塗膜６Ａは第一凹溝５Ａ、５Ｅでの膜厚が中央領域５ｃでの膜厚と同等以上であるため、乾燥時にヒケや流動を抑制できる。
【解決手段】リング状の基板１Ａの印刷面５の内周側及び外周側境界領域５ａ、５ｂに、第一凹溝５Ａ、５Ｅ及び第一凸部５Ｂ，５Ｆ、その外側に第二凹溝５Ｃ，５Ｇ及び第二凸部５Ｄ、５Ｈを形成する。複数のノズル部からなるノズルで第一凸部５Ｂ、５Ｆで囲まれた領域に水系塗布液を塗布する。ノズルは境界領域での塗布量不足を補うために第一凸部５Ｂ，５Ｆの外側に距離ｘだけ突出させた領域まで水系塗布液を塗布する。第一凸部５Ｂ，５Ｆの内側に受理層を形成するための塗膜６Ａが形成される。一部の水系塗布液は第一凸部５Ｂ，５Ｆを越えて流れるが、第二凹溝や第二凸部で堰き止めて溜める。塗膜６Ａは第一凹溝５Ａ、５Ｅでの膜厚が中央領域５ｃでの膜厚と同等以上であるため、乾燥時にヒケや流動を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗布物の表面にインク等の受理層を形成する受理層形成方法及び受理層を形成した被塗布物に関し、例えば水、各種アルコール等を溶媒とする塗布液を、被塗布物、特には塗布液を吸収しない平板状の被塗布物表面に塗布して塗膜を形成した後に乾燥させることによって、塗膜を受理層として形成する受理層形成方法及び被塗布物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック製シートや基板等の溶剤非吸収性の平板状被塗布物に対して塗布液を一定領域に塗布して乾燥させ、均一な機能性塗膜を形成することが行われている。とくにＯＨＰシートや光ディスク表面に塗布液を塗布してなるインク受理層用の塗膜形成は、インク非吸収性の被塗布物上へ印刷を行う手段として、各種の受理層の構成やその形成方法が報告されている。特に光ディスク分野では、受理層の改良による印刷画像の高画質化、トータルコストの低価格化が望まれている。
従来、光ディスクとして予め情報（コンテンツ）が記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）タイプのＣＤやＤＶＤ等が知られている。これらの光ディスクのうち例えばＤＶＤではＰＣ（ポリカーボネート）製のディスク基板の一方の面に情報記録層を形成し、その上に接着剤層を介して他のディスク基板を貼り合わせた構成を有している。或いは、他のディスク基板の接着剤層に接した面に更にもう一つの情報記録層を設けた二層の情報記録層を有する構造を有していてもよい。そして貼り合わせられたディスク基板を挟んで情報記録層、または接着剤層と対向する他方の面にはレーベルが取り付けられてＤＶＤ等に関する写真や絵やタイトル等の各種の情報が印刷されている。
従来はレーベルとして、例えばディスク基板上にオフセット印刷等で情報を記録した紙を貼付したり、あるいは直接ディスク基板上にオフセット印刷やスクリーン印刷等が行われていた。オフセット印刷による紙等のレーベルは大量に印刷されてディスクに貼付され、あるいは直接的なオフセット印刷、スクリーン印刷等の印刷方法等と共に、大量生産されるＤＶＤ等の各種ディスクに採用されていた。
【０００３】
ところで、近年、ＤＶＤ等の光ディスクは数百枚から数千枚単位で生産する多品種少量生産の需要が高くなってきている。これら少量のＤＶＤ等のレーベルに上述したオフセット印刷等で情報を記録するのは、編集、製版、色合わせ等の下処理を必要とするためにコストが著しく高くなり不向きであった。このような少量生産の光ディスクの場合、パソコン等で処理したデジタル画像を編集、製版、色合わせ等を行わずに、直接インクジェット印刷等で光ディスク表面の受理層上に印刷する、オンデマンド印刷またはデジタル印刷が行われていた。
オンデマンド印刷やデジタル印刷を行う場合、インクジェット印刷された画像の優劣は受理層の品質性能に左右され、高性能の受理層を用いるならば写真画質と同レベルの鮮明画像を得ることも可能となっている。
【０００４】
また、光ディスクには上述のＲＯＭタイプの他に、ユーザが自由に情報を記録することができる記録型タイプがあり、更に一回だけ記録可能なＲタイプ、繰り返し記録可能なＲＷタイプ及びＲＡＭタイプ等が知られている。これらの記録型光ディスクでは、従来は印刷されたレーベルが貼付されていた表面に、インクジェットを吸収する受理層が設けられたものが市場に多く出回るようになってきた。これらの光ディスクは「プリンタブルディスク」とも呼ばれ、使用者が一般に市販されている安価なインクジェットプリンタを用いて自由な絵柄を印刷できるようになっている。
例えば下記特許文献１記載の受理層を形成した記録ディスクでは、光ディスクの表面にＵＶ硬化性モノマーやＵＶ硬化性オリゴマーと水溶性・親水性樹脂であるポリビニルアルコールを含有した塗工インキを塗布して紫外線硬化させて受理層を形成している。
【０００５】
一方、下記特許文献２または３記載のものでは、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクのレーベルとして用いる受理層として、水性アルミナゾルを主成分とする塗布液を用いて塗布した無機の多孔質インク受理層が採用されている。形成後の塗膜が多孔質インク受理層となる、顔料とバインダーを主成分とする水系塗布液（以下、単に水系塗布液という）で得られた受理層にインクジェットプリンタ印刷した場合、写真画質同様の鮮明な画像が得られることが知られている。
このような水性アルミナゾル等を含む水系塗布液による多孔質インク受理層を光ディスクのレーベルとして用いる場合、ダイコーター、スライドコーター、カーテンコーター、スピンコーター等の各種塗布装置を用いて、水系塗布液等からなる塗布液をディスク基板上に塗布して液状の塗膜を形成することになる。そして液状の塗膜を自然乾燥させたり、温風乾燥させる。
また、特許文献４記載の光ディスク及びその受理層形成方法では、固形分比が小さく粘度の低い水性アルミナゾルを主成分とする塗布液を光ディスク表面に塗布して形成される塗膜について、受理層の内周側及び外周側の境界に凹溝や凹溝及び凸部を形成して囲う構成を採用している。これによって塗布液を塗布した後の塗膜について、塗布領域を確定し、内周側境界領域及び外周側境界領域の膜厚を中央領域と同等に確保して、乾燥工程での塗布液の流動を抑制し、乾燥後の膜厚がより均一になるようにしている。
【特許文献１】特開平９−２４５３８０号公報
【特許文献２】特開平２−２７６６７０号公報
【特許文献３】特開２００１−３０１３２３号公報
【特許文献４】特開２００４−３５５７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の場合、ＵＶ硬化性樹脂によって形成した受理層はインク受容能力が十分でなく、インクジェットプリンター等による印刷時に滲みが生じ易い。そのため受理層上での印刷画像の解像力が低く、特に写真画像等を印刷する場合、鮮明な画像が得られないという欠点がある。さらに受理層用塗布液の塗布領域の境界付近では、膜厚が薄くなるため受理層の受理能力が低下し易い。その点、特許文献２、３に記載された多孔質インク受理層では、インク受容能力が高く、写真画質同様の鮮明な画像が得られる。
しかしながら、以下のように受理層用塗布液の塗布領域の境界付近における受理能力については、受理層用塗布液の固形分比が小さいために、むしろ低下している。即ち、特許文献２、３に記載された多孔質インク受理層を形成するための水系塗布液は、塗布時の固形分比が２０％程度であるために、ディスク表面に塗膜を平滑に塗布形成するのが困難であるという欠点がある。例えば、光ディスク基板の疎水性表面に水系塗布液を略リング状に塗布すると、塗膜の中央領域に対して内周側及び外周側境界領域が表面張力のために略円弧状に湾曲する形状を呈するが、湾曲部の塗布液量が不充分になる。
そして、塗膜を乾燥処理させると、内周側及び外周側境界領域表面の乾燥が先に進み、内部の塗布液が中央領域方向に流動する現象が起こる。そのため、中央領域に対して内外周側境界領域の膜厚が小さくなり、内外周側境界領域から中央領域に向けて膜厚が徐々に増大することになり、均一な膜厚が得られないという欠点があった。この場合、膜厚の比較的小さい内周側及び外周側領域でのインク受容能力が小さくなるから、インクジェットプリンター等で塗布されたインクが内周側及び外周側領域で溢れて滲んだ状態になって鮮明な印刷画像が得られない欠点が生じる。
【０００７】
これに対して特許文献４の場合、凹溝や凸部によって塗布領域の境界部を形成していることで上述した特許文献２，３の欠点である内外周側境界領域から中央領域への塗布液の流動や表面張力を抑制できるが、この場合でも下記のような欠点があることが判明した。
即ち、光ディスク表面に塗布液を塗布する際に凹溝にノズルのエッジが位置するために、凹溝の境界部近傍に塗布液が十分充填されなかったり、凸部に対して塗布液が所定高さになるよう一様に塗布されなかったりする欠点がしばしば発生した。凹溝内に塗布液が十分充填されなければ気泡が混入し、加熱乾燥時に気泡が浮上して受理層表面に破裂痕が残る等の欠点が生じる。また、内外周側境界部では塗膜の端部が表面張力で凸曲面形状になるが、供給不足で一様に塗布されず塗膜端部での凸曲面の膨らみが小さくなれば乾燥後の受理層の境界領域にヒケや塗布液の流動等が発生し、膜厚が局部的に薄くなりまとまりが悪く美観を損ねる欠点が生じる。このような膜厚の不均一が発生すると、受理層の受理能力がディスク基板の位置によって変化するため、受理層上に形成された画像の一部にインクの滲みやオーバーフローが生じて精細な画像を損なってしまう。
そこで、内外周側境界部の凹溝や凸部に対して塗布液の供給不足が生じないように塗布しようとすれば、境界部ぎりぎりまでノズルを配設して端部に十分な塗布液を塗布する必要が発生するため、一部の塗布液が凹溝や凸部からはみ出し外側表面に流れて広がって乾燥するために再び美観を損ねるという欠点が発生することになる。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みて、受理層の膜厚をより均一に形成して受理層全体に良好な受理性能を付与し、歩留まりを向上できると共に美観の良好な受理層形成方法と被塗布物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による受理層形成方法は、塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて受理層を形成する受理層形成方法において、被塗布物の表面における受理層を形成する領域の境界部に受理層の外側方向に向けて凹溝及び凸部を設けると共に、更にその外側に他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方を形成したことを特徴とする。
本発明によれば、被塗布物表面における凹溝及び凸部で仕切られた受理層を形成する領域に十分塗布液を塗布できて塗膜の端部での表面張力による凸曲面の膨らみが大きくなり、凹溝での膜厚が中央領域の膜厚以上になるため、その後の乾燥時における塗膜の境界領域でのヒケと塗布液の流動を抑制できて全体に平坦且つほぼ均一な膜厚になると共に境界の綺麗な受理層を形成できる。しかも、塗布の際、ヒケや流動防止のために境界部の凸部付近に塗布される塗布液の一部が凸部を越えて外側に流れても、その外側に形成した他の凹溝または／及び他の凸部で堰き止められて溜められ、凸部から漏れ出た塗布液が不規則に広がることはない。このように境界部に凹溝と凸部、そして他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれかを設けたことで塗膜を乾燥させる際に境界部での塗膜の膜厚を十分確保できるために流動を防いで全体に平坦でほぼ均一な膜厚に形成できて受理層の品質が向上し、歩留まりを向上できる。
【００１０】
また本発明による被塗布物は、塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて受理層を形成した被塗布物において、被塗布物の表面における受理層を形成する領域の境界部に受理層の外側方向に向けて凹溝及び凸部を設けると共に、更にその外側に他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方を形成し、凸部で囲まれた領域に受理層を形成してなることを特徴とする。
本発明によれば、被塗布物の表面において塗布された塗膜を乾燥させて形成する受理層は凹溝及び凸部で全体に平坦でほぼ均一な膜厚に形成され、凸部を越えて流れ出た塗布液はその外側に形成した他の凹溝または／及び他の凸部で堰き止められて乾燥固化され、境界領域が綺麗で見栄えの良い受理層が形成されている。しかも、これら他の凹溝または/及び他の凸部、そしてこれに収容される塗布液は乾燥後に目視で目立つことはなく見栄えを損なわない。
なお、本発明において外側とは受理層に対して受理層から外れる方向をいい、内側は受理層の内部方向を指すものとする。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように本発明の受理層形成方法及び被塗布物によれば、被塗布物の表面において凹溝及び凸部で仕切られた領域の範囲内で乾燥時にヒケや塗布液流動の影響を受けずに平坦でほぼ均一な膜厚で境界領域の綺麗な受理層を形成でき、しかも凸部を越える塗布液についても他の凹溝または／及びその他の凸部で溜められるために、塗布液が不必要に広がることなく規則的に塗膜が形成されて綺麗で見栄えの良い境界領域を形成できる。そのため、被塗布物の歩留まりが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による受理層形成方法及び被塗布物は、凸部の外側に他の凹溝及び他の凸部を形成してなることが好ましく、塗布液の塗布時に塗膜について凸部の内周側境界領域の塗布液不足によるヒケ等を防ぐために凸部の外側に流れるまで確実且つ十分に塗布液を吐出すると、一部の塗布液が凸部を越えて流れるが、この場合でも他の凹溝及び他の凸部によって堰き止めて収容して例えばライン状または帯状に乾燥させる。しかも、これら凹溝及び凸部や他の凹溝及び他の凸部内の塗膜は乾燥後に目視で目立つことはなく見栄えを損なわない。
凸部の高さを他の凸部の高さと同等以上に形成することが好ましい。
他の凸部は受理層を形成する凸部の外側に漏れる一部の塗布液を留めるものであるから、内側の凸部よりも高さが低くてよい。
また、凹溝は、その外側方向に位置する凸部の境界で被塗布物の表面に対して略垂直方向に陥没して形成されていることが好ましく、凹溝の凸部との境界の深さを確保できるために乾燥時におけるヒケや塗布液の中央領域方向への流動を確実に防ぐことができる。
【００１３】
被塗布物は円板状に形成されていて、凹溝及び凸部と、他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方とが内周側と外周側にそれぞれ設けられていてもよく、特に被塗布物は光ディスクであることが好ましい。光ディスクの受理層を例えばレーベルとして直接インク等で画像を印刷できる。
本発明による受理層形成方法では、受理層用塗布液として、その固形分比が小さく乾燥に時間がかかり且つ乾燥時に塗布液の移動によるヒケが発生し易い水系塗布液を用いた場合に特に好適である。
水系の受理層用塗布液は、顔料とバインダーを含有していて多孔質のインク受理層を形成する水系塗布液であり、顔料はアルミナ、シリカ、シリカアルミナ複合粒子のいずれかであってもよい。或いは、水溶性高分子を含有していて膨潤型のインク受理層を形成する水系塗布液であってもよい。
インクは全面にほぼ均一な膜厚に形成された受理層で受容されるため、溢れて外部に滲み出ることがなく、いずれの場合も滲みを生じない鮮明な印刷画像が得られる。
なお、水系塗布液からなる塗膜を乾燥してなる受理層はインク受理能力が高く良好な印刷画像を形成するが、一方で水系塗布液は水性塗料であり、固形分比率２５質量％以下、好ましくは２０質量％以下の低固形分比率の塗布液として使用されることが多く、粘度も２０〜１００ｍＰａ・ｓ程度と低粘度である。このため、乾燥に要する時間が比較的長く、塗布後の境界領域の膜厚減少等、乾燥に伴って生じる諸課題に対しては、本発明の塗膜形成方法を有効に適用することができる。
【００１４】
また本発明で使用する水系塗布液は、上述のように水もしくは水を主成分とする溶媒中に顔料及びバインダーを含有するか、または親水性高分子を含有する。親水性高分子とは、分子内に親水性感応基を有しており、水に溶解した状態、または自己乳化した状態、または乳化剤の添加で分散した状態となる高分子物質を意味する。親水性高分子としては、水溶性高分子を用いても良い。
顔料、バインダー及び親水性高分子の材質はとくに限定されず、公知の無機顔料、有機顔料また公知の塗布液用のバインダー、親水性高分子を広く使用できる。さらに顔料が無機顔料でバインダーが水溶性樹脂のときに本発明の効果が極めて良好に発揮される。
顔料とバインダーを含有する水系塗布液からは多孔質型のインク受理層が得られ、親水性高分子を含有する水系塗布液からは膨潤型のインク受理層が得られる。膨潤型のインク受理層においては受理層自体がインクを吸収し、自ら膨張または溶解してインクを受理層内に吸着する。その中でも、顔料微粒子間の空隙にインクを受容させる、多孔質型インク受理層である方が好ましい。
このような水系塗布液から形成される受理層はインク受理能力が高く良好な印刷画像を形成するが、一方で水系塗布液は水性塗料であり、固形分比率２５質量％以下の低固形分比率の塗料として使用されることが多い。このため、本発明の受理層形成方法を好適に用いることができる。
【００１５】
この多孔質型インク受理層は主に顔料とバインダーからなり、顔料としては、アルミナだけでなく、シリカ、ベーマイト、合成微粒子シリカ、合成微粒子アルミナシリケート、気相法合成シリカ、シリカアルミナ複合粒子、ゼオライト、モンモリロナイト群鉱物、バイデライト群鉱物、サポナイト群鉱物、ヘクトライト群鉱物、スチーブンサイト群鉱物、ハイドロタルサイト群鉱物、スメクタイト群鉱物、ベントナイト群鉱物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、カオリン、タルク、アルミナ水和物、プラスチックピグメント、尿素樹脂顔料、セルロース粒子、澱粉粒子などが挙げられ、なかでも、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ複合粒子、ベーマイト、気相合成シリカが好ましい。このうち、特にベーマイト（Ａl２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ、ｎ＝１〜１．５）がインクの吸収性、定着性の観点から好適である。
さらに好ましくは、多孔質型インク受理層の平均細孔半径が３〜２５ｎｍであり、特には５〜１５ｎｍが適切であり、かつ細孔容積が０．３〜２．０ｃｍ３／ｇが好ましく、特には０．５〜１．５ｃｍ３／ｇであるのが好適である。
【００１６】
またバインダーとしては、でんぷんやその変性物、ポリビニルアルコール又はその変性物，スチレン・ブタジエンゴムラテックス，ニトリル・ブタジエンゴムラテックス、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド等の水溶性重合体、アルコール可溶性の重合体若しくはこれらの重合体の混合物などの水溶性樹脂を用いることができる。なかでも本実施例では、インク吸収性や耐水性を要するからポリビニルアルコールまたはその変性物の使用が好ましい。バインダーは上記顔料１００質量部に対して、好ましくは、１〜１００質量部、特には、３〜５０質量部含まれるのが適切である。
【００１７】
一方、膨潤型インク受理層を得るために用いる親水性高分子としては、ウレタン樹脂またはその変性物、完全鹸化ないしは部分鹸化のポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリアクリルアミド、又はそれらの誘導体などの水溶性の合成高分子、ゼラチン、変性ゼラチン、デンプン、変性デンプン、カゼイン、大豆カゼイン、変性大豆カゼイン若しくはその変性物、又はそれらの誘導体、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ニトロセルロースなどのセルロース誘導体などの水溶性の天然高分子が挙げられる。なかでも、ウレタン樹脂またはその変性物、ポリビニルアルコール若しくはその誘導体、ポリビニルピロリドン若しくはその誘導体、ポリアクリルアミド、セルロース誘導体、ゼラチン若しくはその誘導体が特に好ましい。
なお、本発明で変性ウレタン樹脂とは、水性化されたウレタン樹脂を意味し、水に安定して分散できるように、ウレタン骨格の主鎖中に親水基を導入して自己乳化するか、または外部乳化剤で分散させて得られるウレタン樹脂の水分散体を示す。変性ウレタン樹脂としては特にポリカーボネート系ポリオールまたはポリエステル系ポリオールと脂肪族イソシアネートとから得られる自己乳化タイプのものが好ましい。
これらの親水性高分子はそれぞれ単独、又は２種以上の混合物の形態で使用される。
【００１８】
膨潤型インク受理層の場合、上述した親水性高分子の他に、必要に応じて、顔料を親水水溶性高分子に対して０．０５〜１０重量％含有することができる。なお、顔料としては、多孔質型のものと同じものが使用できる。
なお、インク受理層には、その他の添加剤として、必要に応じて、硬化剤、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、蛍光増白剤、着色染料、着色顔料等を使用することが出来る。特に硬化剤は、多孔質層の場合、形成過程において影響が大きく、水系塗布液の乾燥過程における水分蒸発での体積収縮による歪みから生じるクラックなどの塗膜欠陥を、早期にゲル化することで抑制する効果がある。バインダーとしてポリビニルアルコールを使用する場合は、ホウ酸やホウ酸塩などが有効である。
本実施例において、ディスク基板上に設けられるインク受理層の塗布厚は、インク吸収性、塗工層の強度、用途などに応じても選択されるが、好ましくは２〜８０μｍが採用される。この塗布厚が２μｍに満たない場合はインク受理層としての効果が発現し難く、一方，８０μｍを超える場合は、透明性や強度の低下または表面に微細なクラックが発生するおそれがあるので好ましくない。なかでも、インク受理層の塗布厚は１０〜５０μｍであるのが適切であり、３０〜４０μｍが更に好ましい。乾燥塗膜の重量にすると２〜８０ｇ／ｍ２が好ましく、２０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましく、３０〜５０ｇ／ｍ２が最も好ましい。塗布液の塗布膜厚は塗布液の固形分濃度に対応して例えば乾燥膜厚の４〜８倍程度、塗布液の重さにして１０〜４００ｇ/ｍ２にすることができる。
さらにディスク基板上に、白色インクを用いて白色顔料を含む層を予め形成しておき、その上に受理層を形成することにより、インクジェット記録法による画像の発色を良好にすることもできる。
【００１９】
本発明の受理層形成方法で、凹溝及び凸部が形成される被塗布物の材質としては、被吸収性の部材を特に制限無く使用することができる。被塗布物が光ディスク用基板であるときは、通常光ディスク基板に用いられる材料を広く使用することができるが、特にポリカーボネートが好ましい。
凹溝及び凸部の形状は特に限定なく、種々の断面形状のものを用いることができる。凹溝であればＶ字型、Ｕ字型、矩形型、逆台形型等を用いることができ、凸部であれば逆Ｖ字型、逆Ｕ字型、矩形型、台形型等を用いることができる。作製の容易さ、外力に対する形状安定性、塗布液の充填し易さ等から、凹溝についてはＶ字型または逆台形型の断面形状を有するものが、凸部に対しては逆Ｖ字型または台形型の断面形状を有するものが好ましい。
凹溝の深さは、塗布領域端部における塗布膜厚の減少による乾燥速度の上昇を防ぐため、
凹溝の一番深いところで、中央領域における塗布膜厚と同等程度の深さ（膜厚）を有していることが好ましい。凹溝の開口部上端の幅については、凹溝への塗布液の充填し易さを考慮すると凹溝の深さと同等以上であることが好ましい。
凸部の高さについては、塗布膜厚より凸部の高さが低くても、塗布液の表面張力によって凸部の内壁に接して塗布液が堰き止められる。このため凸部の高さは必ずしも塗布膜厚に対応する高さより高い必要はなく、塗布液を堰き止める境界領域を確定するのに十分な高さがあればよい。塗布膜厚に対応する高さを超える高さを有する凸部は、塗布液を完全に堰き止める点においては優れているが、被塗布物の塗布領域の境界付近に突起を形成し、被塗布物の表面の平滑性を損ない易い。さらに境界領域に高さの高すぎる凸部が形成されると、例えば塗布ノズル等の塗布装置の一部が凸部に接触して円滑な塗布が行われなくなる可能性がある。このように形成される第一の凹溝や第一の凸部、さらにその外側に形成される他の凹溝や他の凸部相互間の距離としては、充填される塗布液の量、美観、加工のし易さ等を考慮し適宜決定することができるが、光ディスク基板上に受理層を形成する場合には、１００〜２００μｍの受理層用塗料塗布時の膜厚を考慮すれば５０〜７００μｍが好ましく、１００〜５００μｍがさらに好ましい。
例えば塗布装置として塗布液の吐出にノズル列からの塗布液の滴下を用いる塗布方法を使用する場合、塗布精度を上げるためにノズルは極力被塗布物の被塗布面（表面）に接近させることが好ましい。また塗布液で形成する塗膜表面に対応する位置よりも、被塗布物からの距離の短い位置にスムーザーを配置し、塗布液の塗布とともにズムーザーによる塗布面の平滑化処理を行う場合には、塗布境界領域において、スムーザーと凸部が接触しないように凸部の高さは塗布膜厚に対応する高さより小さくする必要がある。このような場合には凸部は塗布液の膜厚の５０〜８０％が好ましく。６０〜７５％がさらに好ましい。例えば光ディスク基板上に１５０μｍの受理層用塗布液を塗布して受理層を形成する場合には、７５〜１２０μｍの高さに形成することができる。
このように形成された凹溝と凸部の外側にさらに形成する他の凹溝としては、第一の凹溝よりも深さを浅くすることができる、また他の凸部としては第一の凸部以下の高さにして、塗布領域端部の塗布が円滑に行われるようにする必要がある。
被塗布物の塗布境界領域への凹溝、凸部の形成方法は、特に限定されず、被塗布物の材質、凹溝、凸部の大きさ、形状に適合した任意の切削方法、成型方法等で形成することができる。
【００２０】
例えば、凹溝及び凸部をディスク基板に形成するには、成形されたディスク基板を回転させながら凹溝形成位置の上方から、凹溝の形状にその先端が成形された切削刃をあてて、ディスク基板を切削または変形させることによって行うことができる。凹溝内の樹脂は切削刃によって凹溝の両端に押し上げられその両端に凸部を形成するが、凹溝の内周側の壁をディスク基板面と垂直方向に形成し、外周側の壁が特定の傾斜を持つような略Ｖ字型断面に形成することにより、凹溝内の樹脂は外壁の傾斜に沿ってディスク基板表面の外周側に押し上げられるので、凹溝の外側にのみ凸部を形成することができる。
また、ディスク基板を成形するときの成形工程で、凹溝や凸部を同時に形成できるように、ディスク基板成形用の金型を作製してディスク基板を作製することにより、精度の良い凹溝や凸部を予め有したディスク基板を作製しておくことができる。
【００２１】
このように被塗布物の塗布領域境界に形成された凹溝及び凸部、さらにその外側に形成される他の凹溝または他の凸部の少なくともいずれか一方を有する塗布領域に受理層用塗布液による均一な膜厚の受理層を形成するには、特に塗布液の固形分比が低く粘度が低いときはノズルからの塗布液の滴下によって、被塗布物の被塗布面上に塗膜を形成することが好ましく。塗布の効率及び塗布した塗膜の膜厚の広範囲にわたる均一性のためには、ノズル列からの塗布液の滴下が好ましい。本発明においては、塗布領域の境界部分に形成された第一凹溝内に、塗布液が十分に充填され、第一凸部の内側に接し、かつ凸部の頂部の高さを超えて盛り上がるように十分に塗布液が充填されることが好ましい。
塗布領域の境界部分への塗布については、ノズルを最端部の吐出口が対向する凸部の頂部より外側に位置するように配置して塗布液の滴下を行うことが好ましい。ノズルより滴下される塗布液は、滴下中に表面張力によって吐出口中心部分に集まるため、このような吐出口と頂部の位置関係を維持して塗布を行うことにより、凹溝や凸部の内側に対応する領域に確実に十分な塗布液を供給することができる。
さらに吐出口からの塗布液が凸部の外側で、凸部とこの凸部の外側に形成された他の凹溝または他の凸部との間に流入するように塗布を行うことで、凹溝と凸部内側に対応する領域には、より十分な塗布液が供給されることとなるため好ましい。また、凸部とこの凸部の外側に形成された他の凹溝または他の凸部との間にさらに塗布液を供給することで、第一の凸部が塗布液に完全に覆われる程度にまで十分に塗布液が供給されるため、塗布領域の境界部分に十分な塗布液が供給されることとなり好ましい。このように吐出口を対応する凸部の頂部より外側に突出させる場合、その突出させる距離としては０．１〜０．５ｍｍが好ましく、０．２〜０．４ｍｍがさらに好ましい。
このように塗布された被塗布物上の受理層用塗布液からなる塗膜は、加熱により乾燥されて受理層を形成する。乾燥にあたっては被塗布物の材質、塗膜の膜厚等に応じて適宜乾燥方法と乾燥条件を選定できるが、急激な加熱による皮膜が塗膜表面に発生しないように、十分に時間をかけて乾燥を行うことが好ましく。加熱は被塗布物側から塗膜方向に向けて熱が伝わるように行うことが好ましい。
【実施例】
【００２２】
本発明の実施例を光ディスクへの受理層形成を例にとって図１乃至図７により説明する。
図１は本発明の実施例による光ディスクの部分縦断面図、図２は図１に示す基板の外周側境界部における凹溝及び凸部の拡大断面図、図３は受理層形成装置の塗布部を示す要部斜視図、図４、図５は塗布部における各ノズルの吐出口を示す図、図６はノズルと基板の内外周側境界部との位置関係を示す部分拡大図、図７は基板への受理層形成工程を示す部分縦断面図である。
本実施例による光情報媒体としての光ディスク１は例えば通常のデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）やコンパクトディスク等であり、図１に示すように例えばポリカーボネート基板（ＰＣ基板）からなるリング状のディスク基板２の一方の面２ａに情報記録層３が形成されており、この情報記録層３はスタンパ等で形成された０．１μｍ程度の凹凸の表面に金属薄膜からなる反射膜を被覆して構成されている。
そしてこの情報記録層３の表面には、接着剤層を介してもう一つのディスク基板４が貼り合わせられている。ディスク基板２の他方の面２ｂ側から再生光を照射し、情報記録層３からの反射光により読み取りを行う。光ディスク１の情報読み取り側の面２ｂとは反対側の表面、即ちディスク基板４の接着剤層とは反対側の印刷面５に、水系塗布液等からなる薄膜を乾燥して得た多孔質インク受理層６（受理層）が設けられている。尚、ディスク基板４の印刷面５は疎水面である。
ここで、水系塗布液は、乾燥後の受理層を形成する水性の塗布液であり、本実施例では顔料とバインダーを含有する多孔質インク受理層形成用の水系塗布液を用いるものと、水溶性高分子を含有する膨潤型インク受理層形成用の水系塗布液を用いるものとについて実施した。尚、膨潤型インク受理層とは、水溶性高分子を主成分としたものであり、受理層６自体がインクを吸収し、自ら膨潤または溶解してインクを受理層６内に吸着するものである。
【００２３】
図１において、ディスク基板２上の情報記録層３に、接着剤層３ａを介してディスク基板４を積層したものを光ディスク１（例えばＤＶＤ）として、ディスク基板４の印刷面５には、受理層６を形成する領域の内周側境界部５ａに略リング状の第一凹溝５Ａ、第一凸部５Ｂ、第二凹溝５Ｃ、第二凸部５Ｄがそれぞれ同心円状に径方向内側に向かって順次形成されている。同様に印刷面５の受理層６を形成する領域の外周側境界部５ｂに略リング状の第一凹溝５Ｅ、第一凸部５Ｆ、第二凹溝５Ｇ、第二凸部５Ｈがそれぞれ同心円状に径方向外側に向かって順次形成されている。
ここで印刷面５において、第一凹溝５Ａ、第一凸部５Ｂ、第二凹溝５Ｃ、第二凸部５Ｄを備えた領域を内周側境界部５ａ、第一凹溝５Ｅ、第一凸部５Ｆ、第二凹溝５Ｇ、第二凸部５Ｈを備えた領域を外周側境界部５ｂ、これら境界部５ａ、５ｂで囲まれたリング状の平坦面を中央塗布部５ｃとする。同様に受理層６について、第一凹溝５Ａ及び第一凸部５Ｂの部分を内周側境界領域６ａ、第一凹溝５Ｅ及び第一凸部５Ｆの部分を外周側境界領域６ｂ、両境界領域６ａ、６ｂで囲われたリング状部分を中央領域６ｃとする。
第一凹溝５Ａ、５Ｅと第二凹溝５Ｃ、５Ｇは図２の縦断面図で示すように略Ｖ字状の断面形状を有している。第一凸部５Ｂ、５Ｆと第二凸部５Ｄ、５Ｈも同様に略逆Ｖ字状の断面形状を有している。受理層６の内周側境界領域６ａ及び外周側境界領域６ｂは第一凹溝５Ａ及び第一凸部５Ｂ、第一凹溝５Ｅ及び第一凸部５Ｆでそれぞれ仕切られている。その径方向内側、外側に設けられた第二凹溝５Ｃ及び第二凸部５Ｄ、第二凹溝５Ｇ及び第二凸部５Ｈは水系塗布液の塗布時に第一凸部５Ｂ、５Ｆを越えて流れる水系塗布液を堰き止めるためのものである。
【００２４】
そのため、第一凸部５Ｂ、５Ｆは塗布された水系塗布液を受理層６として仕切るために第二凸部５Ｄ，５Ｈと同等またはそれ以上の高さに形成されている。また水系塗布液の乾燥工程における水系塗布液の境界部５ａ，５ｂから中央塗布部５ｃへの流動を抑制するために第一凹溝５Ａ、５Ｅは第二凹溝５Ｃ、５Ｇよりも深く形成されている。即ち、印刷面５に水系塗布液がリング状に塗布された場合に、水系塗布液の第一凹溝５Ａ、５Ｅでの塗膜６Ａの凸曲面をなす部分の膜厚は中央塗布部５ｃでの膜厚と同等以上になるように深さが設定されている。
第二凹溝５Ｃ、５Ｇの深さは第二凸部５Ｄ、５Ｈとの関係で第一凸部５Ｂ，５Ｆを越えて流れる水系塗布液を堰き止めるにすぎないから、第一凹溝５Ａ、５Ｅより浅くてよい。
内周側の第一凹溝５Ａ、第一凸部５Ｂ、第二凹溝５Ｃ、第二凸部５Ｄと外周側の第一凹溝５Ｅ、第一凸部５Ｆ、第二凹溝５Ｇ、第二凸部５Ｈとは図１に示す縦断面図で概略線対称な形状をなしているが、線対称でなくてもよい。
【００２５】
これら凹溝５Ａ、５Ｅ、５Ｃ、５Ｇの開口部の径方向幅Ｗと深さＤは用途や大きさによって適宜設定されるが、光ディスク１では、第一凹溝５Ａ、５Ｅは例えば幅Ｗ１が２００μｍ前後、深さＤ１が１５０μｍ前後に設定され、第二凹溝５Ｃ、５Ｇは幅Ｗ２が３００μｍ前後、深さＤ２が１００μｍ前後に設定されている。
幅Ｗ１が２００μｍ前後未満であると、水系塗布液を塗布する際に凹溝内に十分流入できない上に、空気が凹溝５Ａ、５Ｅ内に混入すると上方に逃げられずに内部に封入されてしまう。そして、乾燥時に加熱すると内部の空気が膨張して破裂し、受理層６の表面に破裂痕が残るという不具合が生じる。そのため、幅Ｗは塗布液が凹溝５Ａ，５Ｅ内に十分流入し、混入した気泡が外部に抜ける程度の大きさを要する。
深さＤ１についていえば、水系塗布液は後述のように水系塗布液に対する水分比率が８０％程度あり、一方で受理層６はインク受容のために乾燥後の膜厚で例えば３０μｍ程度必要であるから、水系塗布液は１５０μｍ程度の膜厚で印刷面５に塗布する必要がある。第一凹溝５Ａ，５Ｅでは水系塗布液が表面張力で略円弧状に膨らんで湾曲して膜厚が減少して第一凸部５Ｂ，５Ｆに接するため、第一凹溝５Ａ，５Ｅは図２で二点鎖線で示すように第一凸部５Ｂ，５Ｆとの境界で最低限１５０μｍの膜厚を有する深さＤ１となる略垂直形状であることが好ましい。しかし、図２で実線で図示したように第一凹溝５Ａ、５Ｅ内での一部の水系塗布液の膜厚が１５０μｍ以上となる深さＤ１を有する略Ｖ字状の断面形状でもよい。
そして、印刷面５に形成された受理層６は全面に亘ってほぼ均一な膜厚を呈しているが、内周側境界領域６ａ及び外周側境界領域６ｂでは、第一凹溝５Ａ、５Ｅのために膜厚がより厚くなる。第一凹溝５Ａ、５Ｅ内でもそのほとんどの領域で膜厚は中央領域６ｃ（第一凹溝５Ａ，５Ｅで囲まれた内側領域）とほぼ同等程度以上に確保されている。
【００２６】
従って、本実施例による光ディスク１によれば、受理層６にインクジェットプリンタ等でインクを塗布すると、塗布領域全体にわたって鮮明な印刷画像を得ることができる。特に多孔質インク受理層の場合には、インクは全面に亘って平坦でほぼ均一な膜厚に形成された受理層６内の多孔で受容されるため各孔を溢れて外部に滲み出ることがなく、鮮明な印刷画像が得られる。
尚、受理層６の内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂにおいても、第一凹溝５Ａ、５Ｅ内のほとんどの領域で他の領域とほぼ同等以上の膜厚を確保できるために鮮明な印刷画像が得られるが、内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂは第一凹溝５Ａ、５Ｅの断面形状のために膜厚が中央領域６ｃより大きく一部では比較的小さく形成される。そのため、受理層６への印刷は内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂを除いた中央領域６ｃで行うことがより好ましい。
【００２７】
次に光ディスク１の受理層形成方法に用いる塗膜形成装置１０について図３乃至図５により説明する。
図３において、塗膜形成装置１０は、水系塗布液Ｓを印刷面５上に塗布する塗布部１１と、水系塗布液Ｓが塗布されてなる塗膜６Ａを乾燥させる乾燥部（図示せず）とで概略構成されている。
ここで、水系塗布液Ｓとして例えば下記の処方を用いる。受理層処方１〜３は多孔質型のインク受理層の塗布液に関する処方であり、受理層処方４は膨潤型のインク受理層の塗布液に関する処方である。
【００２８】
受理層処方１
アルミナゾル（固形分濃度２０％）：１００質量部
ポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名ＰＶＡ−１２４、固形分濃度７％）：２８．６質量部
ホウ酸（固形分濃度４％）：５質量部
（アルミナゾルの製造方法）
アルミナゾルは、９５℃に加熱したポリ塩化アルミニウムと水からなる液にアルミン酸ナトリウム溶液を添加し、熟成したスラリーをイオン交換水で洗浄し、再び９５℃に昇温し、酢酸を添加して解膠と濃縮を行い、次いで超音波処理を行って得られる。
受理層処方２
シリカアルミナ複合ゾル（固形分濃度２０％）：１００質量部
ポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名ＰＶＡ−１４０Ｈ、固形分濃度７％）：５７．２質量部
ホウ酸（固形分濃度４％）：５質量部
（シリカアルミナ複合ゾルの製造方法）
シリカアルミナ複合ゾルは、３号ケイ酸ソーダ溶液と水に、撹拌しながら５ｍｏｌ／Ｌの塩酸を徐々に添加した。その後８０℃に昇温し、熟成してシリカヒドロゲルを得た。このシリカヒドロゲルをコロイドミルと超音波分散処理で粉砕した。この粉砕したシリカヒドロゲルを８０℃に昇温し、ポリ塩化アルミニウム水溶液を徐々に添加した。この常温の反応液に５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを加えて、反応液のＰＨを７．７に調整した後、限外濾過を行い、濾液の電導度が２０μＳ／ｃｍ以下になるまで精製した。次いで、この精製液に１０％アミド硫酸水溶液を添加してＰＨを４．０とし。減圧下で加熱濃縮し冷却した後、再び１０％アミド硫酸水溶液を添加してＰＨを４．０としシリカアルミナ複合ゾルを得た。
受理層処方３
シリカ分散液（固形分濃度１４％）：１００質量部
ポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名ＰＶＡ−４２０、固形分濃度７％）：５０質量部
（シリカ分散液の製造方法）
気相法シリカ微粒子（日本アエロジル社製、アエロジル３００）と水の混合液を、高速回転式コロイドミル（エム・テクニック社製、クレアミックス）を用いて、１０，０００ｒｐｍで３０分間分散処理を行いシリカ分散液を得た。
受理層処方４
メチルセルロース（信越化学社製、メトリーズＳＭ１５）：１００質量部
不定形シリカ（富士シリシア化学社製、サイリシア３７０）：０.０３質量部
メチルセルロースは固形分濃度３％の溶液であり、これに不定形シリカを混合、攪拌して水系塗布液を得た。
【００２９】
塗膜形成装置１０において、塗布部１１は基板１Ａを回転軸Ｏと同軸に載置する回転テーブル１２を備え、回転テーブル１２は図示しない制御手段によって回転速度が制御される。回転テーブル１２上には、回転軸Ｏを中心として半径方向に水系塗布液Ｓを吐出するための吐出手段１４が配設されている。
この吐出手段１４は単一の供給系部１５（供給源）と、この供給系部１５から複数本に分岐されたノズル１６ａ、１６ｂ…１６ｈからなるノズル部１６とで構成されており、供給系部１５の領域に設けた図示しないバルブの開閉によって各ノズル１６ａ〜１６ｈからの水系塗布液Ｓの吐出と停止を制御する。各ノズル１６ａ〜１６ｈは例えばマイクロディスペンサノズルからなっていて、基板１Ａの半径方向に並んで配列されていて、例えば印刷面５の形成幅に亘って直線状に配列されている。
【００３０】
しかも各ノズル１６ａ〜１６ｈは図４に示すようにそれぞれ円形または多角形の吐出口を有しており、配列方向の最も内周側に位置する最内周ノズル１６ａは吐出口が最小の面積とされ、径方向外側に向けて複数の各ノズル１６ｂ、１６ｃ、…は吐出口の面積が漸次増大し、最外周ノズル１６ｈは吐出口の面積が最も大きく設定されている。
そのため、最内周ノズル１６ａから最外周ノズル１６ｈに向けて漸次単位時間当たりの吐出量が増大するように設定され、且つ単位面積当たりの各ノズル１６ａ〜１６ｈの塗布液吐出量はそれぞれ一定に設定されている。これは基板１Ａに対して径方向に並べられた各ノズル１６ａ〜１６ｈが同一の角速度で相対回転するためであり、各ノズル１６ａ〜１６ｈによる基板１Ａの印刷面５での単位面積当たりの塗布量が均一になるように各ノズル１６ａ〜１６ｈの単位時間当たりの吐出量がそれぞれ設定されている。
また変形例として図５に示すように、各ノズル１６ａ〜１６ｈはその配列方向に略直交する方向に交互にずれた千鳥状に配列されていてもよい。
【００３１】
次に本実施例による受理層６の形成方法について図６及び図７に沿って説明する。
先ず図７（ａ）に示すディスク基板２の片面に情報記録層３と接着剤層３ａを介して他のディスク基板４が積層された基板１Ａを回転テーブル１２上に同軸に載置し、図３に示すように基板１Ａの回転軸Ｏからずれたリング状の印刷面５を塗膜形成装置１０の吐出手段１４に対向させる。そして、印刷面５に吐出手段１４を接近させた状態で、吐出手段１４の各ノズル１６ａ〜１６ｈは印刷面５の径方向に配列されている。
この状態で、水系塗布液Ｓを塗布する際における吐出手段１４のノズル部１６とリング状の印刷面５の第一凹溝５Ａ、５Ｅ及び第一凸部５Ｂ，５Ｆとの位置関係について図３及び図６により説明する。ノズル部１６は基板１Ａの径方向に配列され、最も内側に最内周ノズル１６ａが、最も外側に最外周ノズル１６ｈが配設される。
しかも図６に示すように、ノズル部１６は第一凸部５Ｂ、５Ｆに対して干渉を防ぐために若干の距離Ｌだけ離間して対向する。距離Ｌは例えば３０〜４０μｍ程度である。ノズル部１６は水系塗布液Ｓの塗膜の膜厚よりも２０〜３０ｍｍ程度基板１Ａ側に近接した位置に設ける。更に、最内周ノズル１６ａは吐出口が対向する第一凸部５Ｂの頂部に対して距離ｘだけ第二凹溝５Ｃ側に突出し、最外周ノズル１６ｈは吐出口が対向する第一凸部５Ｆの頂部に対して距離ｘだけ第二凹溝５Ｇ側に突出して配設されている。距離ｘは例えば０．１ｍｍである。
【００３２】
そして回転テーブル１２を低速の一定速度で回転軸Ｏ回りに回転させると同時に吐出手段１４の供給系部１５のバルブを開弁して水系塗布液Ｓを同一圧力の下で各ノズル１６ａ〜１６ｈにそれぞれ供給し、印刷面５に連続して吐出する。各ノズル１６ａ〜１６ｈから吐出される塗布液Ｓの単位時間当たりの吐出量は最内周ノズル１６ａが最小で外周側のノズル１６ｂ、１６ｃ…１６ｈに向けて漸次増大するが、各ノズル１６ａ〜１６ｈの相対周速度が相違するために印刷面５における単位面積当たりの塗布量はほぼ均一に設定される。
しかも各ノズル１６ａ〜１６ｈで吐出される水系塗布液Ｓは、各ノズル１６ａ〜１６ｈの相対移動方向（周方向）と配列方向（径方向）とにそれぞれ相互に一部重複した状態でいわば必要量だけ吐出位置に置かれ、例えば液滴状または山状で連続して塗布される。この場合、水系塗布液Ｓは固形分に対して水分比率が８割程度であるから、各ノズル１６ａ〜１６ｈから印刷面５上に同時に吐出された水系塗布液Ｓは流動性が高く相互の親和力がよいために速やかにレベリング作用が働き全体に同一厚みで平坦化される。このような水系塗布液Ｓの塗布とレベリング作用とが各ノズル１６ａ〜１６ｈの配列方向だけでなく各ノズル１６ａ〜１６ｈの相対移動方向にも生じる。
【００３３】
ここで、最内周ノズル１６ａと最外周ノズル１６ｈの各吐出口は第一凸部５Ｂ、５Ｆの頂部より距離ｘだけ外側まで突出しているから、ノズル部１６の最内周ノズル１６ａと最外周ノズル１６ｈとから吐出される水系塗布液Ｓは印刷面５の第一凹溝５Ａと第一凹溝５Ｅとにそれぞれ十分充填されて乾燥時にヒケや流動を生じないように上部では表面張力で凸曲面状に大きく膨らんで盛り上がる（図７（ｂ）参照）。しかも、一部の水系塗布液Ｓは第一凸部５Ｂ、５Ｆを越えて第二凹溝５Ｃ、５Ｇに溜められる。
この場合、第二凹溝５Ｃ、５Ｇに流れ落ちる水系塗布液Ｓは僅かであり、しかも第二凸部５Ｄ，５Ｈが設けられているためにその外側に流れ出ることはない。
そして、回転テーブル１２と共に基板１Ａが低速で回転運動するために、印刷面５に塗布された水系塗布液Ｓは、回転する基板１Ａの遠心力によって径方向外側に向けて展延することはない。各ノズル１６ａ〜１６ｈによって吐出された各塗布液Ｓは印刷面５上の吐出位置に保持され、高い流動性によるレベリング作用がなされ塗膜の均一化がなされる。
しかも印刷面５上の水系塗布液Ｓの膜厚ｔ（例えばｔ＝１５０μｍ）表面よりノズル１６ａ〜１６ｈの各吐出口が若干下側に位置するために、基板１Ａの相対回転によってノズル１６ａ〜１６ｈで塗布された塗膜６Ａを擦るように相対摺動することで平坦化させる。
【００３４】
従って、各ノズル１６ａ〜１６ｈが印刷面５に対して１周相対回転することで、印刷面５上に吐出された水系塗布液Ｓの塗膜６Ａは、図７（ｂ）に示すように第一凹溝５Ａ，５Ｅの内側領域ではレベリングされ平坦化されて所定の膜厚ｔ（例えばｔ＝１５０μｍ）に形成され、第一凹溝５Ａ，５Ｅでは膜厚ｔより大きい膜厚部分を有すると共に表面張力によって凸曲面状に湾曲して第一凸部５Ｂ，５Ｆの頂部に接触する。
しかも、第一凸部５Ｂ、５Ｆを越えて流れる一部の水系塗布液Ｓは第二凹溝５Ｃ、５Ｇ及び第二凸部５Ｄ、５Ｈに溜められるため、印刷面５上を不規則に流れて広がることはない。そのため、内周側及び外周側境界部は第一凸部５Ｂ、５Ｆと第二凹溝５Ｃ、５Ｇまたは第二凸部５Ｄ，５Ｈとによって規則的できれいな円周状の境界線を形成する。
【００３５】
このようにして塗布工程が終了し、図７（ｂ）に示す塗膜６Ａが形成された基板１Ａは乾燥工程に送られる。
乾燥工程では、基板１Ａを外気に放置して自然乾燥させる。或いは基板１Ａのディスク基板２の他方の面２ｂに蒸気、赤外線等による加熱手段を配設して、面２ｂ全面を加熱して基板１Ａを通して塗膜６Ａを乾燥させるようにしてもよい。
加熱工程において、基板１Ａの印刷面５上でリング状をなしている塗膜６Ａは、内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂでは凹溝５Ａ、５Ｅ内の水系塗布液Ｓを含めると凹溝５Ａ、５Ｅで囲まれた中央領域６ｃと同等以上の膜厚になるために乾燥速度が抑えられる。また凹溝５Ａ、５Ｅ内の水系塗布液Ｓは第一凸部５Ｂ，５Ｆで片側を仕切られているために中央領域６ｃ方向に一部流動しても少なく抑制され、内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂでの乾燥が中央領域６ｃより先に進むことはなく、全体に亘ってほぼ同時に乾燥が進行する。
【００３６】
水系塗布液Ｓは固形分が２０％程度であるため、乾燥の過程で塗膜６Ａの膜厚が減少するが、内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂからの水系塗布液Ｓの流動が抑えられるので、ほぼ塗布時の膜厚分布を維持した状態で乾燥する。このようにして乾燥が終了すると、図７（ｃ）に示すように塗膜６Ａの膜厚が約５分の１に減少して受理層６が形成される。
得られた受理層６は中央領域６ｃだけでなく内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂも含めてほぼ全体に均一で平坦な膜厚（例えば約３０μｍ）を有している。内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂの第一凸部５Ｂ，５Ｆでは膜厚が中央領域６ｃより大きく、その端部付近のみで表面張力との関係で膜厚が薄くなる。
受理層６の、第一凹溝５Ａ、５Ｅで囲まれた中央領域６ｃが印刷面５上に位置するのに対して、凹溝５Ａ、５Ｅ内では受理層６の膜厚が中央領域６ｃに対して大きくなって略平坦状に形成されることになる。
このようにして得られた基板１Ａの印刷面５上の受理層６について、インクジェットプリンター等で印刷を行う場合、受理層６のうち中央領域６ｃだけでなく第一凹溝５Ａ，５Ｅ上の内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂにおいても十分な膜厚を有しており鮮明な印刷画像を得られる。
【００３７】
尚、本実施例による多孔質インク受理層６は、顔料微粒子間の空隙にインクを受容させる、いわゆる多孔質の空隙吸収型受理層である方がインクの乾燥時間が短いので好ましい。
この空隙吸収型受理層は主に顔料とバインダーからなり、顔料としては、アルミナだけでなく、シリカ、ベーマイト、合成微粒子シリカ、合成微粒子アルミナシリケート、気相法合成シリカ、シリカアルミナ複合体粒子、ゼオライト、モンモリロナイト群鉱物、バイデライト群鉱物、サポナイト群鉱物、ヘクトライト群鉱物、スチーブンサイト群鉱物、ハイドロタルサイト群鉱物、スメクタイト群鉱物、ベントナイト群鉱物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、カオリン、タルク、アルミナ水和物、プラスチックピグメント、尿素樹脂顔料、セルロース粒子、澱粉粒子などが挙げられ、なかでも、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ複合体粒子が好ましい。このうち、特にベーマイト（Ａl２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ、ｎ＝１〜１．５）がインクの吸収性、定着性、透明性の観点から好適である。
【００３８】
さらに好ましくは、多孔質インク受理層６の平均細孔半径が３〜２５ｎｍであり、特には５〜１５ｎｍが適切であり、かつ細孔容積が０．３〜２．０ｃｍ３／ｇが好ましく、特には０．５〜１．５ｃｍ３／ｇであるのが好適である。
バインダーとしては、でんぷんやその変性物、ポリビニルアルコール又はその変性物、スチレン・ブタジエンゴムラテックス，ニトリル・ブタジエンゴムラテックス、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド等の水溶性重合体、アルコール可溶性の重合体若しくはこれらの重合体の混合物などを用いることができる。なかでも本実施例では、インク吸収性や耐水性が良好であることを要するからポリビニルアルコールまたはその変性物の使用が好ましい。バインダーは，多孔質インク受理層６における上記顔料１００質量部に対して、好ましくは、１〜１００質量部、特には、３〜５０質量部含まれるのが適切である。
一方、膨潤型インク受理層を得るために用いる水溶性高分子としては、完全鹸化ないしは部分鹸化のポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリアクリルアミド、又はそれらの誘導体などの水溶性の合成高分子、ゼラチン、変性ゼラチン、デンプン、変性デンプン、カゼイン、大豆カゼイン、変性大豆カゼイン若しくはその変性物、又はそれらの誘導体、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ニトロセルロースなどのセルロース誘導体などの水溶性の天然高分子が挙げられる。なかでも、ポリビニルアルコール若しくはその誘導体、ポリビニルピロリドン若しくはその誘導体、ポリアクリルアミド、セルロース誘導体、ゼラチン若しくはその誘導体が特に好ましい。これらの水溶性高分子はそれぞれ単独、又は２種以上の混合物の形態で使用される。
膨潤型インク受理層の場合、上述した水溶性高分子の他に、必要に応じて、顔料を水溶性高分子に対して０．０５〜１００重量％含有することができる。この顔料の含有量としては０．０５〜５０重量％とすることがさらに好ましい。なお、顔料としては、多孔質型のものと同じものが使用できる。
尚、上記インク受理層には、その他の添加剤としては、必要に応じて、硬化剤、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、蛍光増白剤、着色染料、着色顔料等を使用することができる。特に硬化剤は、多孔質層形成過程において影響が大きく、水系塗布液Ｓの乾燥過程における水分蒸発での体積収縮による歪みから生じるクラックなどの塗膜欠陥を、早期にゲル化することで抑制する効果がある。バインダーとしてポリビニルアルコールを使用する場合は、ホウ酸やホウ酸塩などが有効である。
本実施例において、基板１Ａの印刷面５上に設けられる多孔質インク受理層６の膜厚は、インク吸収性、塗工層の強度、用途などに応じても選択されるが、例えば３０μｍが採用される。膜厚は、好ましくは５〜８０μｍの範囲であるのがよく、膜厚が５μｍに満たない場合は多孔質インク受理層６としての効果が発現し難く、一方，８０μｍを超える場合は、透明性や強度の低下または表面に微細なクラックが発生するおそれがあるので好ましくない。なかでも、受理層６の膜厚は１０〜５０μｍであるのが適切である。
【００３９】
上述のように本実施例による基板１Ａの受理層形成方法及び光ディスク１によれば、受理層形成領域の内周側及び外周側境界部５ａ，５ｂに設けた第一凹溝５Ａ，５Ｅ及び第一凸部５Ｂ，５Ｆによって、水系塗布液Ｓの塗布領域を規定することができる。しかもノズル部１６で第一凸部５Ｂ，５Ｆを越えて水系塗布液Ｓを吐出させることで、第一凹溝５Ａ，５Ｅ及び第一凸部５Ｂ，５Ｆで仕切られた境界部５ａ、５ｂで乾燥時に塗膜６Ａのヒケ等を生じないから、第一凹溝５Ａ，５Ｅ及び第一凸部５Ｂ，５Ｆで囲われた印刷面５の中央領域６ｃを含むほぼ全域において平坦で均一な膜厚の受理層６をバランスよく形成でき、歩留まりを向上できる。従って、受理層６にインクジェット印刷等を施す場合、受理層６の中央領域６ｃ及び内外周側境界領域６ａ，６ｂで全体に鮮明で歪みのない画像が得られる。
また、第一凸部５Ｂ，５Ｆの外側を流れる水系塗布液Ｓは第二凹溝５Ｃ、５Ｇや第二凸部５Ｄ，５Ｈで堰き止められるから、受理層６の境界線が印刷面５上で不規則に形成されることがなく規則的で綺麗な連続線で形成され、見栄えがよい。
【００４０】
次に第一実施例による塗膜形成装置１０の吐出手段１４の変形例について図８により説明する。
図８において光ディスク１の基板１Ａは図示しない回転テーブル１２上に静止状態で載置されている。水系塗布液Ｓを吐出する吐出手段２０は、単一の塗布剤供給源である供給系部１５と、この供給系部１５から分岐された複数のノズル２１ａを有するノズル部２１とを備えている。複数のノズル２１ａは、基板１Ａの印刷面５の受理層形成領域に対向して配列されている。ノズル部２１も静止状態に保持されて水系塗布液Ｓを個々のノズル２１ａから吐出することになる。
この例では、受理層６を形成すべき領域がリング状に形成されているために、ノズル部２１も多数のノズル２１ａが同様にリング状に径方向及び周方向に配列されて略蜂の巣型に形成されている。しかも個々のノズル２１ａの吐出口は同一の面積を有しているが、異なる面積でもよい。しかも最内周及び最外周の複数のノズル２１ａ、…は図６に示す第一実施例のノズル部１６と同様に各吐出口が第一凸部５Ｂ，５Ｆから距離ｘだけ外側に突出した位置に配列されている。
従ってこのような吐出手段２０を用いて印刷面５に水系塗布液Ｓを塗布するには、ノズル部２１の複数のノズル２１ａから同一量の水系塗布液Ｓを吐出して印刷面５上で各液滴が相互に一部重なる程度の量を吐出する。
特にこの吐出手段２０によれば、基板１Ａもノズル部２１も静止状態で水系塗布液Ｓの吐出を行うから塗布作業をより短時間で正確に行うことができ、レベリング処理をより確実に自然乾燥前に行えるという利点がある。
【００４１】
次に本発明の他の実施例を説明するが、上述の実施例と同一または同様の部材、部分については同一の符号を用いて説明する。
図９は第二実施例による基板１Ａの印刷面５の境界部に形成した凹溝及び凸部の部分縦断面図である。本第二実施例は第一実施例と同様に、印刷面５の内周側境界部５ａと外周側境界部５ｂは略線対称で同様な構成を備えており、そのため本実施例では外周側境界部５ｂで代表して説明する。
図中、印刷面５の外周側境界部５ｂは、第一凹溝５Ｅと第一凸部５Ｆと第二凸部５Ｈについて第一実施例と同様な構成を備えており、第二凹溝５Ｇが形成されていない。第一凸部５Ｆと第二凸部５Ｈの間は中央領域６ｃと面一の印刷面５に含まれる平坦面５ｉを形成している。
本実施例では、第一凸部５Ｆを越えて吐出される水系塗布液Ｓは比較的少なく、第一凸部５Ｆと第二凸部５Ｈの間の平坦面５ｉ上で溜められる。
本実施例においても、第一実施例と同様な効果を奏する。
【００４２】
図１０は第三実施例による基板１Ａの印刷面５に形成した凹溝及び凸部の部分縦断面図である。本第三実施例も第一実施例と同様に、印刷面５の内周側境界部５ａと外周側境界部５ｂは略線対称で同様な構成を備えており、そのため本実施例では外周側境界部５ｂで代表して説明する。
図中、印刷面５の外周側境界部５ｂは、第一凹溝５Ｅと第一凸部５Ｆと第二凹溝５Ｇについて第一実施例と同様な構成を備えており、第二凸部５Ｈが形成されていない。
本実施例では、第一凸部５Ｆを越えて吐出される水系塗布液Ｓは比較的少ないから、第二凹溝５Ｇ内に流入して堰き止められて溜められる。
本実施例においても、第一実施例と同様な効果を奏する。
【００４３】
なお、上述の第一乃至第三実施例において、第一凹溝５Ａ，５Ｅ、第二凹溝５Ｃ，５Ｇ、第一凸部５Ｂ、５Ｆ、第二凸部５Ｄ、５Ｈについて底部と頂部が尖った角度で形成されているが断面Ｒ状の曲面に形成してもよく、この構成を採用すれば、特に凹溝内に水系塗布液Ｓが充填され易く気泡が混入することを抑制できる。第一凹溝５Ａ，５Ｅ、第二凹溝５Ｃ，５Ｇ、第一凸部５Ｂ、５Ｆ、第二凸部５Ｄ、５Ｈの断面形状は略三角形に限定されることなく任意の形状を採用できる。
また第一実施例では印刷面５の内外周側境界部５ａ、５ｂで、第一凹溝５Ａ、５Ｅ及び第一凸部５Ｂ、５Ｆと第二凹溝５Ｃ、５Ｇ及び第二凸部５Ｄ、５Ｈからなる二組の凹溝及び凸部で構成したが三組以上で構成してもよい。或いは第二、第三実施例のように第二凹溝５Ｃ、５Ｇ及び第二凸部５Ｄ、５Ｈの一方を省略してもよい。要するに、最も内側の凹溝及び凸部として第一凹溝５Ａ、５Ｅ及び第一凸部５Ｂ、５Ｆを形成すると共に、その外側方向（光ディスク１では内周側及び外周側）に他の凹溝と他の凸部（第二凹溝５Ｃ、５Ｇ及び第二凸部５Ｄ、５Ｈ）の少なくともいずれか任意の一方を備えて塗布液を堰き止めればよい。
また基板１Ａの印刷面５において内周側及び外周側境界部５ａ、５ｂに他の凹溝と他の凸部のいずれかを形成する場合、同種の構成である必要はなく、一方の境界部に他の凹溝を他方の境界部に他の凸部を形成してもよい。
また、本発明は光ディスク等のコンパクトディスクに限らず他のディスクを含む各種の被塗布物に適用でき、塗膜を塗布して乾燥する受理層形成方法及び被塗布物に採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第一実施例による光ディスクの要部断面図である。
【図２】図１に示す光ディスクの基部における印刷面の外周側境界部を示す拡大部分断面図である。
【図３】受理層形成装置の塗布部を示す要部斜視図である。
【図４】塗布手段における各ノズルの吐出口を示す図である。
【図５】図４に示す各ノズルの変形例による吐出口を示す図である。
【図６】ノズルと基板の印刷面との位置関係を示す部分拡大図である。
【図７】基板への受理層形成工程を示す部分縦断面図であり、（ａ）は水系塗布液を塗布する前の基板を示す図、（ｂ）は水系塗布液を塗布した状態の図、（ｃ）は乾燥後の受理層を含む基板の図である。
【図８】変形例による塗布手段と基板を示す下方から見た斜視図である。
【図９】印刷面の外周側境界部の第二実施例を示す図２に示す基板と同様な拡大部分断面図である。
【図１０】印刷面の外周側境界部の第三実施例を示す図２に示す基板と同様な拡大部分断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 光ディスク（被塗布物）
１Ａ 基板（被塗布物）
２ ディスク基板
３ 情報記録層
３ａ 接着剤層
４ ディスク基板（被塗布物）
５ 印刷面（被塗布面：被塗布物の表面）
５Ａ、５Ｅ 第一凹溝（凹溝）
５Ｂ、５Ｆ 第一凸部（凸部）
５Ｃ、５Ｇ 第二凹溝（他の凹溝）
５Ｄ、５Ｈ 第二凸部（他の凸部）
５ａ 内周側境界部
５ｂ 外周側境界部
５ｃ 中央塗布部
５ｉ 平坦部
６ 受理層
６ａ 内周側境界領域
６ｂ 外周側境界領域
６ｃ 中央領域
１０ 受理層形成装置
１１ 塗布部
１６、２０ ノズル部（塗布手段）
１６ａ〜１６ｈ、２０ａ〜１６ｈ ノズル
Ｓ 水系塗布液（塗布液）
６Ａ 塗膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗布物の表面にインク等の受理層を形成する受理層形成方法及び受理層を形成した被塗布物に関し、例えば水、各種アルコール等を溶媒とする塗布液を、被塗布物、特には塗布液を吸収しない平板状の被塗布物表面に塗布して塗膜を形成した後に乾燥させることによって、塗膜を受理層として形成する受理層形成方法及び被塗布物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック製シートや基板等の溶剤非吸収性の平板状被塗布物に対して塗布液を一定領域に塗布して乾燥させ、均一な機能性塗膜を形成することが行われている。とくにＯＨＰシートや光ディスク表面に塗布液を塗布してなるインク受理層用の塗膜形成は、インク非吸収性の被塗布物上へ印刷を行う手段として、各種の受理層の構成やその形成方法が報告されている。特に光ディスク分野では、受理層の改良による印刷画像の高画質化、トータルコストの低価格化が望まれている。
従来、光ディスクとして予め情報（コンテンツ）が記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）タイプのＣＤやＤＶＤ等が知られている。これらの光ディスクのうち例えばＤＶＤではＰＣ（ポリカーボネート）製のディスク基板の一方の面に情報記録層を形成し、その上に接着剤層を介して他のディスク基板を貼り合わせた構成を有している。或いは、他のディスク基板の接着剤層に接した面に更にもう一つの情報記録層を設けた二層の情報記録層を有する構造を有していてもよい。そして貼り合わせられたディスク基板を挟んで情報記録層、または接着剤層と対向する他方の面にはレーベルが取り付けられてＤＶＤ等に関する写真や絵やタイトル等の各種の情報が印刷されている。
従来はレーベルとして、例えばディスク基板上にオフセット印刷等で情報を記録した紙を貼付したり、あるいは直接ディスク基板上にオフセット印刷やスクリーン印刷等が行われていた。オフセット印刷による紙等のレーベルは大量に印刷されてディスクに貼付され、あるいは直接的なオフセット印刷、スクリーン印刷等の印刷方法等と共に、大量生産されるＤＶＤ等の各種ディスクに採用されていた。
【０００３】
ところで、近年、ＤＶＤ等の光ディスクは数百枚から数千枚単位で生産する多品種少量生産の需要が高くなってきている。これら少量のＤＶＤ等のレーベルに上述したオフセット印刷等で情報を記録するのは、編集、製版、色合わせ等の下処理を必要とするためにコストが著しく高くなり不向きであった。このような少量生産の光ディスクの場合、パソコン等で処理したデジタル画像を編集、製版、色合わせ等を行わずに、直接インクジェット印刷等で光ディスク表面の受理層上に印刷する、オンデマンド印刷またはデジタル印刷が行われていた。
オンデマンド印刷やデジタル印刷を行う場合、インクジェット印刷された画像の優劣は受理層の品質性能に左右され、高性能の受理層を用いるならば写真画質と同レベルの鮮明画像を得ることも可能となっている。
【０００４】
また、光ディスクには上述のＲＯＭタイプの他に、ユーザが自由に情報を記録することができる記録型タイプがあり、更に一回だけ記録可能なＲタイプ、繰り返し記録可能なＲＷタイプ及びＲＡＭタイプ等が知られている。これらの記録型光ディスクでは、従来は印刷されたレーベルが貼付されていた表面に、インクジェットを吸収する受理層が設けられたものが市場に多く出回るようになってきた。これらの光ディスクは「プリンタブルディスク」とも呼ばれ、使用者が一般に市販されている安価なインクジェットプリンタを用いて自由な絵柄を印刷できるようになっている。
例えば下記特許文献１記載の受理層を形成した記録ディスクでは、光ディスクの表面にＵＶ硬化性モノマーやＵＶ硬化性オリゴマーと水溶性・親水性樹脂であるポリビニルアルコールを含有した塗工インキを塗布して紫外線硬化させて受理層を形成している。
【０００５】
一方、下記特許文献２または３記載のものでは、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクのレーベルとして用いる受理層として、水性アルミナゾルを主成分とする塗布液を用いて塗布した無機の多孔質インク受理層が採用されている。形成後の塗膜が多孔質インク受理層となる、顔料とバインダーを主成分とする水系塗布液（以下、単に水系塗布液という）で得られた受理層にインクジェットプリンタ印刷した場合、写真画質同様の鮮明な画像が得られることが知られている。
このような水性アルミナゾル等を含む水系塗布液による多孔質インク受理層を光ディスクのレーベルとして用いる場合、ダイコーター、スライドコーター、カーテンコーター、スピンコーター等の各種塗布装置を用いて、水系塗布液等からなる塗布液をディスク基板上に塗布して液状の塗膜を形成することになる。そして液状の塗膜を自然乾燥させたり、温風乾燥させる。
また、特許文献４記載の光ディスク及びその受理層形成方法では、固形分比が小さく粘度の低い水性アルミナゾルを主成分とする塗布液を光ディスク表面に塗布して形成される塗膜について、受理層の内周側及び外周側の境界に凹溝や凹溝及び凸部を形成して囲う構成を採用している。これによって塗布液を塗布した後の塗膜について、塗布領域を確定し、内周側境界領域及び外周側境界領域の膜厚を中央領域と同等に確保して、乾燥工程での塗布液の流動を抑制し、乾燥後の膜厚がより均一になるようにしている。
【特許文献１】特開平９−２４５３８０号公報
【特許文献２】特開平２−２７６６７０号公報
【特許文献３】特開２００１−３０１３２３号公報
【特許文献４】特開２００４−３５５７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の場合、ＵＶ硬化性樹脂によって形成した受理層はインク受容能力が十分でなく、インクジェットプリンター等による印刷時に滲みが生じ易い。そのため受理層上での印刷画像の解像力が低く、特に写真画像等を印刷する場合、鮮明な画像が得られないという欠点がある。さらに受理層用塗布液の塗布領域の境界付近では、膜厚が薄くなるため受理層の受理能力が低下し易い。その点、特許文献２、３に記載された多孔質インク受理層では、インク受容能力が高く、写真画質同様の鮮明な画像が得られる。
しかしながら、以下のように受理層用塗布液の塗布領域の境界付近における受理能力については、受理層用塗布液の固形分比が小さいために、むしろ低下している。即ち、特許文献２、３に記載された多孔質インク受理層を形成するための水系塗布液は、塗布時の固形分比が２０％程度であるために、ディスク表面に塗膜を平滑に塗布形成するのが困難であるという欠点がある。例えば、光ディスク基板の疎水性表面に水系塗布液を略リング状に塗布すると、塗膜の中央領域に対して内周側及び外周側境界領域が表面張力のために略円弧状に湾曲する形状を呈するが、湾曲部の塗布液量が不充分になる。
そして、塗膜を乾燥処理させると、内周側及び外周側境界領域表面の乾燥が先に進み、内部の塗布液が中央領域方向に流動する現象が起こる。そのため、中央領域に対して内外周側境界領域の膜厚が小さくなり、内外周側境界領域から中央領域に向けて膜厚が徐々に増大することになり、均一な膜厚が得られないという欠点があった。この場合、膜厚の比較的小さい内周側及び外周側領域でのインク受容能力が小さくなるから、インクジェットプリンター等で塗布されたインクが内周側及び外周側領域で溢れて滲んだ状態になって鮮明な印刷画像が得られない欠点が生じる。
【０００７】
これに対して特許文献４の場合、凹溝や凸部によって塗布領域の境界部を形成していることで上述した特許文献２，３の欠点である内外周側境界領域から中央領域への塗布液の流動や表面張力を抑制できるが、この場合でも下記のような欠点があることが判明した。
即ち、光ディスク表面に塗布液を塗布する際に凹溝にノズルのエッジが位置するために、凹溝の境界部近傍に塗布液が十分充填されなかったり、凸部に対して塗布液が所定高さになるよう一様に塗布されなかったりする欠点がしばしば発生した。凹溝内に塗布液が十分充填されなければ気泡が混入し、加熱乾燥時に気泡が浮上して受理層表面に破裂痕が残る等の欠点が生じる。また、内外周側境界部では塗膜の端部が表面張力で凸曲面形状になるが、供給不足で一様に塗布されず塗膜端部での凸曲面の膨らみが小さくなれば乾燥後の受理層の境界領域にヒケや塗布液の流動等が発生し、膜厚が局部的に薄くなりまとまりが悪く美観を損ねる欠点が生じる。このような膜厚の不均一が発生すると、受理層の受理能力がディスク基板の位置によって変化するため、受理層上に形成された画像の一部にインクの滲みやオーバーフローが生じて精細な画像を損なってしまう。
そこで、内外周側境界部の凹溝や凸部に対して塗布液の供給不足が生じないように塗布しようとすれば、境界部ぎりぎりまでノズルを配設して端部に十分な塗布液を塗布する必要が発生するため、一部の塗布液が凹溝や凸部からはみ出し外側表面に流れて広がって乾燥するために再び美観を損ねるという欠点が発生することになる。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みて、受理層の膜厚をより均一に形成して受理層全体に良好な受理性能を付与し、歩留まりを向上できると共に美観の良好な受理層形成方法と被塗布物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による受理層形成方法は、塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて受理層を形成する受理層形成方法において、被塗布物の表面における受理層を形成する領域の境界部に受理層の外側方向に向けて凹溝及び凸部を設けると共に、更にその外側に他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方を形成したことを特徴とする。
本発明によれば、被塗布物表面における凹溝及び凸部で仕切られた受理層を形成する領域に十分塗布液を塗布できて塗膜の端部での表面張力による凸曲面の膨らみが大きくなり、凹溝での膜厚が中央領域の膜厚以上になるため、その後の乾燥時における塗膜の境界領域でのヒケと塗布液の流動を抑制できて全体に平坦且つほぼ均一な膜厚になると共に境界の綺麗な受理層を形成できる。しかも、塗布の際、ヒケや流動防止のために境界部の凸部付近に塗布される塗布液の一部が凸部を越えて外側に流れても、その外側に形成した他の凹溝または／及び他の凸部で堰き止められて溜められ、凸部から漏れ出た塗布液が不規則に広がることはない。このように境界部に凹溝と凸部、そして他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれかを設けたことで塗膜を乾燥させる際に境界部での塗膜の膜厚を十分確保できるために流動を防いで全体に平坦でほぼ均一な膜厚に形成できて受理層の品質が向上し、歩留まりを向上できる。
【００１０】
また本発明による被塗布物は、塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて受理層を形成した被塗布物において、被塗布物の表面における受理層を形成する領域の境界部に受理層の外側方向に向けて凹溝及び凸部を設けると共に、更にその外側に他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方を形成し、凸部で囲まれた領域に受理層を形成してなることを特徴とする。
本発明によれば、被塗布物の表面において塗布された塗膜を乾燥させて形成する受理層は凹溝及び凸部で全体に平坦でほぼ均一な膜厚に形成され、凸部を越えて流れ出た塗布液はその外側に形成した他の凹溝または／及び他の凸部で堰き止められて乾燥固化され、境界領域が綺麗で見栄えの良い受理層が形成されている。しかも、これら他の凹溝または/及び他の凸部、そしてこれに収容される塗布液は乾燥後に目視で目立つことはなく見栄えを損なわない。
なお、本発明において外側とは受理層に対して受理層から外れる方向をいい、内側は受理層の内部方向を指すものとする。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように本発明の受理層形成方法及び被塗布物によれば、被塗布物の表面において凹溝及び凸部で仕切られた領域の範囲内で乾燥時にヒケや塗布液流動の影響を受けずに平坦でほぼ均一な膜厚で境界領域の綺麗な受理層を形成でき、しかも凸部を越える塗布液についても他の凹溝または／及びその他の凸部で溜められるために、塗布液が不必要に広がることなく規則的に塗膜が形成されて綺麗で見栄えの良い境界領域を形成できる。そのため、被塗布物の歩留まりが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による受理層形成方法及び被塗布物は、凸部の外側に他の凹溝及び他の凸部を形成してなることが好ましく、塗布液の塗布時に塗膜について凸部の内周側境界領域の塗布液不足によるヒケ等を防ぐために凸部の外側に流れるまで確実且つ十分に塗布液を吐出すると、一部の塗布液が凸部を越えて流れるが、この場合でも他の凹溝及び他の凸部によって堰き止めて収容して例えばライン状または帯状に乾燥させる。しかも、これら凹溝及び凸部や他の凹溝及び他の凸部内の塗膜は乾燥後に目視で目立つことはなく見栄えを損なわない。
凸部の高さを他の凸部の高さと同等以上に形成することが好ましい。
他の凸部は受理層を形成する凸部の外側に漏れる一部の塗布液を留めるものであるから、内側の凸部よりも高さが低くてよい。
また、凹溝は、その外側方向に位置する凸部の境界で被塗布物の表面に対して略垂直方向に陥没して形成されていることが好ましく、凹溝の凸部との境界の深さを確保できるために乾燥時におけるヒケや塗布液の中央領域方向への流動を確実に防ぐことができる。
【００１３】
被塗布物は円板状に形成されていて、凹溝及び凸部と、他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方とが内周側と外周側にそれぞれ設けられていてもよく、特に被塗布物は光ディスクであることが好ましい。光ディスクの受理層を例えばレーベルとして直接インク等で画像を印刷できる。
本発明による受理層形成方法では、受理層用塗布液として、その固形分比が小さく乾燥に時間がかかり且つ乾燥時に塗布液の移動によるヒケが発生し易い水系塗布液を用いた場合に特に好適である。
水系の受理層用塗布液は、顔料とバインダーを含有していて多孔質のインク受理層を形成する水系塗布液であり、顔料はアルミナ、シリカ、シリカアルミナ複合粒子のいずれかであってもよい。或いは、水溶性高分子を含有していて膨潤型のインク受理層を形成する水系塗布液であってもよい。
インクは全面にほぼ均一な膜厚に形成された受理層で受容されるため、溢れて外部に滲み出ることがなく、いずれの場合も滲みを生じない鮮明な印刷画像が得られる。
なお、水系塗布液からなる塗膜を乾燥してなる受理層はインク受理能力が高く良好な印刷画像を形成するが、一方で水系塗布液は水性塗料であり、固形分比率２５質量％以下、好ましくは２０質量％以下の低固形分比率の塗布液として使用されることが多く、粘度も２０〜１００ｍＰａ・ｓ程度と低粘度である。このため、乾燥に要する時間が比較的長く、塗布後の境界領域の膜厚減少等、乾燥に伴って生じる諸課題に対しては、本発明の塗膜形成方法を有効に適用することができる。
【００１４】
また本発明で使用する水系塗布液は、上述のように水もしくは水を主成分とする溶媒中に顔料及びバインダーを含有するか、または親水性高分子を含有する。親水性高分子とは、分子内に親水性感応基を有しており、水に溶解した状態、または自己乳化した状態、または乳化剤の添加で分散した状態となる高分子物質を意味する。親水性高分子としては、水溶性高分子を用いても良い。
顔料、バインダー及び親水性高分子の材質はとくに限定されず、公知の無機顔料、有機顔料また公知の塗布液用のバインダー、親水性高分子を広く使用できる。さらに顔料が無機顔料でバインダーが水溶性樹脂のときに本発明の効果が極めて良好に発揮される。
顔料とバインダーを含有する水系塗布液からは多孔質型のインク受理層が得られ、親水性高分子を含有する水系塗布液からは膨潤型のインク受理層が得られる。膨潤型のインク受理層においては受理層自体がインクを吸収し、自ら膨張または溶解してインクを受理層内に吸着する。その中でも、顔料微粒子間の空隙にインクを受容させる、多孔質型インク受理層である方が好ましい。
このような水系塗布液から形成される受理層はインク受理能力が高く良好な印刷画像を形成するが、一方で水系塗布液は水性塗料であり、固形分比率２５質量％以下の低固形分比率の塗料として使用されることが多い。このため、本発明の受理層形成方法を好適に用いることができる。
【００１５】
この多孔質型インク受理層は主に顔料とバインダーからなり、顔料としては、アルミナだけでなく、シリカ、ベーマイト、合成微粒子シリカ、合成微粒子アルミナシリケート、気相法合成シリカ、シリカアルミナ複合粒子、ゼオライト、モンモリロナイト群鉱物、バイデライト群鉱物、サポナイト群鉱物、ヘクトライト群鉱物、スチーブンサイト群鉱物、ハイドロタルサイト群鉱物、スメクタイト群鉱物、ベントナイト群鉱物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、カオリン、タルク、アルミナ水和物、プラスチックピグメント、尿素樹脂顔料、セルロース粒子、澱粉粒子などが挙げられ、なかでも、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ複合粒子、ベーマイト、気相合成シリカが好ましい。このうち、特にベーマイト（Ａl２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ、ｎ＝１〜１．５）がインクの吸収性、定着性の観点から好適である。
さらに好ましくは、多孔質型インク受理層の平均細孔半径が３〜２５ｎｍであり、特には５〜１５ｎｍが適切であり、かつ細孔容積が０．３〜２．０ｃｍ３／ｇが好ましく、特には０．５〜１．５ｃｍ３／ｇであるのが好適である。
【００１６】
またバインダーとしては、でんぷんやその変性物、ポリビニルアルコール又はその変性物，スチレン・ブタジエンゴムラテックス，ニトリル・ブタジエンゴムラテックス、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド等の水溶性重合体、アルコール可溶性の重合体若しくはこれらの重合体の混合物などの水溶性樹脂を用いることができる。なかでも本実施例では、インク吸収性や耐水性を要するからポリビニルアルコールまたはその変性物の使用が好ましい。バインダーは上記顔料１００質量部に対して、好ましくは、１〜１００質量部、特には、３〜５０質量部含まれるのが適切である。
【００１７】
一方、膨潤型インク受理層を得るために用いる親水性高分子としては、ウレタン樹脂またはその変性物、完全鹸化ないしは部分鹸化のポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリアクリルアミド、又はそれらの誘導体などの水溶性の合成高分子、ゼラチン、変性ゼラチン、デンプン、変性デンプン、カゼイン、大豆カゼイン、変性大豆カゼイン若しくはその変性物、又はそれらの誘導体、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ニトロセルロースなどのセルロース誘導体などの水溶性の天然高分子が挙げられる。なかでも、ウレタン樹脂またはその変性物、ポリビニルアルコール若しくはその誘導体、ポリビニルピロリドン若しくはその誘導体、ポリアクリルアミド、セルロース誘導体、ゼラチン若しくはその誘導体が特に好ましい。
なお、本発明で変性ウレタン樹脂とは、水性化されたウレタン樹脂を意味し、水に安定して分散できるように、ウレタン骨格の主鎖中に親水基を導入して自己乳化するか、または外部乳化剤で分散させて得られるウレタン樹脂の水分散体を示す。変性ウレタン樹脂としては特にポリカーボネート系ポリオールまたはポリエステル系ポリオールと脂肪族イソシアネートとから得られる自己乳化タイプのものが好ましい。
これらの親水性高分子はそれぞれ単独、又は２種以上の混合物の形態で使用される。
【００１８】
膨潤型インク受理層の場合、上述した親水性高分子の他に、必要に応じて、顔料を親水水溶性高分子に対して０．０５〜１０重量％含有することができる。なお、顔料としては、多孔質型のものと同じものが使用できる。
なお、インク受理層には、その他の添加剤として、必要に応じて、硬化剤、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、蛍光増白剤、着色染料、着色顔料等を使用することが出来る。特に硬化剤は、多孔質層の場合、形成過程において影響が大きく、水系塗布液の乾燥過程における水分蒸発での体積収縮による歪みから生じるクラックなどの塗膜欠陥を、早期にゲル化することで抑制する効果がある。バインダーとしてポリビニルアルコールを使用する場合は、ホウ酸やホウ酸塩などが有効である。
本実施例において、ディスク基板上に設けられるインク受理層の塗布厚は、インク吸収性、塗工層の強度、用途などに応じても選択されるが、好ましくは２〜８０μｍが採用される。この塗布厚が２μｍに満たない場合はインク受理層としての効果が発現し難く、一方，８０μｍを超える場合は、透明性や強度の低下または表面に微細なクラックが発生するおそれがあるので好ましくない。なかでも、インク受理層の塗布厚は１０〜５０μｍであるのが適切であり、３０〜４０μｍが更に好ましい。乾燥塗膜の重量にすると２〜８０ｇ／ｍ２が好ましく、２０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましく、３０〜５０ｇ／ｍ２が最も好ましい。塗布液の塗布膜厚は塗布液の固形分濃度に対応して例えば乾燥膜厚の４〜８倍程度、塗布液の重さにして１０〜４００ｇ/ｍ２にすることができる。
さらにディスク基板上に、白色インクを用いて白色顔料を含む層を予め形成しておき、その上に受理層を形成することにより、インクジェット記録法による画像の発色を良好にすることもできる。
【００１９】
本発明の受理層形成方法で、凹溝及び凸部が形成される被塗布物の材質としては、被吸収性の部材を特に制限無く使用することができる。被塗布物が光ディスク用基板であるときは、通常光ディスク基板に用いられる材料を広く使用することができるが、特にポリカーボネートが好ましい。
凹溝及び凸部の形状は特に限定なく、種々の断面形状のものを用いることができる。凹溝であればＶ字型、Ｕ字型、矩形型、逆台形型等を用いることができ、凸部であれば逆Ｖ字型、逆Ｕ字型、矩形型、台形型等を用いることができる。作製の容易さ、外力に対する形状安定性、塗布液の充填し易さ等から、凹溝についてはＶ字型または逆台形型の断面形状を有するものが、凸部に対しては逆Ｖ字型または台形型の断面形状を有するものが好ましい。
凹溝の深さは、塗布領域端部における塗布膜厚の減少による乾燥速度の上昇を防ぐため、
凹溝の一番深いところで、中央領域における塗布膜厚と同等程度の深さ（膜厚）を有していることが好ましい。凹溝の開口部上端の幅については、凹溝への塗布液の充填し易さを考慮すると凹溝の深さと同等以上であることが好ましい。
凸部の高さについては、塗布膜厚より凸部の高さが低くても、塗布液の表面張力によって凸部の内壁に接して塗布液が堰き止められる。このため凸部の高さは必ずしも塗布膜厚に対応する高さより高い必要はなく、塗布液を堰き止める境界領域を確定するのに十分な高さがあればよい。塗布膜厚に対応する高さを超える高さを有する凸部は、塗布液を完全に堰き止める点においては優れているが、被塗布物の塗布領域の境界付近に突起を形成し、被塗布物の表面の平滑性を損ない易い。さらに境界領域に高さの高すぎる凸部が形成されると、例えば塗布ノズル等の塗布装置の一部が凸部に接触して円滑な塗布が行われなくなる可能性がある。このように形成される第一の凹溝や第一の凸部、さらにその外側に形成される他の凹溝や他の凸部相互間の距離としては、充填される塗布液の量、美観、加工のし易さ等を考慮し適宜決定することができるが、光ディスク基板上に受理層を形成する場合には、１００〜２００μｍの受理層用塗料塗布時の膜厚を考慮すれば５０〜７００μｍが好ましく、１００〜５００μｍがさらに好ましい。
例えば塗布装置として塗布液の吐出にノズル列からの塗布液の滴下を用いる塗布方法を使用する場合、塗布精度を上げるためにノズルは極力被塗布物の被塗布面（表面）に接近させることが好ましい。また塗布液で形成する塗膜表面に対応する位置よりも、被塗布物からの距離の短い位置にスムーザーを配置し、塗布液の塗布とともにズムーザーによる塗布面の平滑化処理を行う場合には、塗布境界領域において、スムーザーと凸部が接触しないように凸部の高さは塗布膜厚に対応する高さより小さくする必要がある。このような場合には凸部は塗布液の膜厚の５０〜８０％が好ましく。６０〜７５％がさらに好ましい。例えば光ディスク基板上に１５０μｍの受理層用塗布液を塗布して受理層を形成する場合には、７５〜１２０μｍの高さに形成することができる。
このように形成された凹溝と凸部の外側にさらに形成する他の凹溝としては、第一の凹溝よりも深さを浅くすることができる、また他の凸部としては第一の凸部以下の高さにして、塗布領域端部の塗布が円滑に行われるようにする必要がある。
被塗布物の塗布境界領域への凹溝、凸部の形成方法は、特に限定されず、被塗布物の材質、凹溝、凸部の大きさ、形状に適合した任意の切削方法、成型方法等で形成することができる。
【００２０】
例えば、凹溝及び凸部をディスク基板に形成するには、成形されたディスク基板を回転させながら凹溝形成位置の上方から、凹溝の形状にその先端が成形された切削刃をあてて、ディスク基板を切削または変形させることによって行うことができる。凹溝内の樹脂は切削刃によって凹溝の両端に押し上げられその両端に凸部を形成するが、凹溝の内周側の壁をディスク基板面と垂直方向に形成し、外周側の壁が特定の傾斜を持つような略Ｖ字型断面に形成することにより、凹溝内の樹脂は外壁の傾斜に沿ってディスク基板表面の外周側に押し上げられるので、凹溝の外側にのみ凸部を形成することができる。
また、ディスク基板を成形するときの成形工程で、凹溝や凸部を同時に形成できるように、ディスク基板成形用の金型を作製してディスク基板を作製することにより、精度の良い凹溝や凸部を予め有したディスク基板を作製しておくことができる。
【００２１】
このように被塗布物の塗布領域境界に形成された凹溝及び凸部、さらにその外側に形成される他の凹溝または他の凸部の少なくともいずれか一方を有する塗布領域に受理層用塗布液による均一な膜厚の受理層を形成するには、特に塗布液の固形分比が低く粘度が低いときはノズルからの塗布液の滴下によって、被塗布物の被塗布面上に塗膜を形成することが好ましく。塗布の効率及び塗布した塗膜の膜厚の広範囲にわたる均一性のためには、ノズル列からの塗布液の滴下が好ましい。本発明においては、塗布領域の境界部分に形成された第一凹溝内に、塗布液が十分に充填され、第一凸部の内側に接し、かつ凸部の頂部の高さを超えて盛り上がるように十分に塗布液が充填されることが好ましい。
塗布領域の境界部分への塗布については、ノズルを最端部の吐出口が対向する凸部の頂部より外側に位置するように配置して塗布液の滴下を行うことが好ましい。ノズルより滴下される塗布液は、滴下中に表面張力によって吐出口中心部分に集まるため、このような吐出口と頂部の位置関係を維持して塗布を行うことにより、凹溝や凸部の内側に対応する領域に確実に十分な塗布液を供給することができる。
さらに吐出口からの塗布液が凸部の外側で、凸部とこの凸部の外側に形成された他の凹溝または他の凸部との間に流入するように塗布を行うことで、凹溝と凸部内側に対応する領域には、より十分な塗布液が供給されることとなるため好ましい。また、凸部とこの凸部の外側に形成された他の凹溝または他の凸部との間にさらに塗布液を供給することで、第一の凸部が塗布液に完全に覆われる程度にまで十分に塗布液が供給されるため、塗布領域の境界部分に十分な塗布液が供給されることとなり好ましい。このように吐出口を対応する凸部の頂部より外側に突出させる場合、その突出させる距離としては０．１〜０．５ｍｍが好ましく、０．２〜０．４ｍｍがさらに好ましい。
このように塗布された被塗布物上の受理層用塗布液からなる塗膜は、加熱により乾燥されて受理層を形成する。乾燥にあたっては被塗布物の材質、塗膜の膜厚等に応じて適宜乾燥方法と乾燥条件を選定できるが、急激な加熱による皮膜が塗膜表面に発生しないように、十分に時間をかけて乾燥を行うことが好ましく。加熱は被塗布物側から塗膜方向に向けて熱が伝わるように行うことが好ましい。
【実施例】
【００２２】
本発明の実施例を光ディスクへの受理層形成を例にとって図１乃至図７により説明する。
図１は本発明の実施例による光ディスクの部分縦断面図、図２は図１に示す基板の外周側境界部における凹溝及び凸部の拡大断面図、図３は受理層形成装置の塗布部を示す要部斜視図、図４、図５は塗布部における各ノズルの吐出口を示す図、図６はノズルと基板の内外周側境界部との位置関係を示す部分拡大図、図７は基板への受理層形成工程を示す部分縦断面図である。
本実施例による光情報媒体としての光ディスク１は例えば通常のデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）やコンパクトディスク等であり、図１に示すように例えばポリカーボネート基板（ＰＣ基板）からなるリング状のディスク基板２の一方の面２ａに情報記録層３が形成されており、この情報記録層３はスタンパ等で形成された０．１μｍ程度の凹凸の表面に金属薄膜からなる反射膜を被覆して構成されている。
そしてこの情報記録層３の表面には、接着剤層を介してもう一つのディスク基板４が貼り合わせられている。ディスク基板２の他方の面２ｂ側から再生光を照射し、情報記録層３からの反射光により読み取りを行う。光ディスク１の情報読み取り側の面２ｂとは反対側の表面、即ちディスク基板４の接着剤層とは反対側の印刷面５に、水系塗布液等からなる薄膜を乾燥して得た多孔質インク受理層６（受理層）が設けられている。尚、ディスク基板４の印刷面５は疎水面である。
ここで、水系塗布液は、乾燥後の受理層を形成する水性の塗布液であり、本実施例では顔料とバインダーを含有する多孔質インク受理層形成用の水系塗布液を用いるものと、水溶性高分子を含有する膨潤型インク受理層形成用の水系塗布液を用いるものとについて実施した。尚、膨潤型インク受理層とは、水溶性高分子を主成分としたものであり、受理層６自体がインクを吸収し、自ら膨潤または溶解してインクを受理層６内に吸着するものである。
【００２３】
図１において、ディスク基板２上の情報記録層３に、接着剤層３ａを介してディスク基板４を積層したものを光ディスク１（例えばＤＶＤ）として、ディスク基板４の印刷面５には、受理層６を形成する領域の内周側境界部５ａに略リング状の第一凹溝５Ａ、第一凸部５Ｂ、第二凹溝５Ｃ、第二凸部５Ｄがそれぞれ同心円状に径方向内側に向かって順次形成されている。同様に印刷面５の受理層６を形成する領域の外周側境界部５ｂに略リング状の第一凹溝５Ｅ、第一凸部５Ｆ、第二凹溝５Ｇ、第二凸部５Ｈがそれぞれ同心円状に径方向外側に向かって順次形成されている。
ここで印刷面５において、第一凹溝５Ａ、第一凸部５Ｂ、第二凹溝５Ｃ、第二凸部５Ｄを備えた領域を内周側境界部５ａ、第一凹溝５Ｅ、第一凸部５Ｆ、第二凹溝５Ｇ、第二凸部５Ｈを備えた領域を外周側境界部５ｂ、これら境界部５ａ、５ｂで囲まれたリング状の平坦面を中央塗布部５ｃとする。同様に受理層６について、第一凹溝５Ａ及び第一凸部５Ｂの部分を内周側境界領域６ａ、第一凹溝５Ｅ及び第一凸部５Ｆの部分を外周側境界領域６ｂ、両境界領域６ａ、６ｂで囲われたリング状部分を中央領域６ｃとする。
第一凹溝５Ａ、５Ｅと第二凹溝５Ｃ、５Ｇは図２の縦断面図で示すように略Ｖ字状の断面形状を有している。第一凸部５Ｂ、５Ｆと第二凸部５Ｄ、５Ｈも同様に略逆Ｖ字状の断面形状を有している。受理層６の内周側境界領域６ａ及び外周側境界領域６ｂは第一凹溝５Ａ及び第一凸部５Ｂ、第一凹溝５Ｅ及び第一凸部５Ｆでそれぞれ仕切られている。その径方向内側、外側に設けられた第二凹溝５Ｃ及び第二凸部５Ｄ、第二凹溝５Ｇ及び第二凸部５Ｈは水系塗布液の塗布時に第一凸部５Ｂ、５Ｆを越えて流れる水系塗布液を堰き止めるためのものである。
【００２４】
そのため、第一凸部５Ｂ、５Ｆは塗布された水系塗布液を受理層６として仕切るために第二凸部５Ｄ，５Ｈと同等またはそれ以上の高さに形成されている。また水系塗布液の乾燥工程における水系塗布液の境界部５ａ，５ｂから中央塗布部５ｃへの流動を抑制するために第一凹溝５Ａ、５Ｅは第二凹溝５Ｃ、５Ｇよりも深く形成されている。即ち、印刷面５に水系塗布液がリング状に塗布された場合に、水系塗布液の第一凹溝５Ａ、５Ｅでの塗膜６Ａの凸曲面をなす部分の膜厚は中央塗布部５ｃでの膜厚と同等以上になるように深さが設定されている。
第二凹溝５Ｃ、５Ｇの深さは第二凸部５Ｄ、５Ｈとの関係で第一凸部５Ｂ，５Ｆを越えて流れる水系塗布液を堰き止めるにすぎないから、第一凹溝５Ａ、５Ｅより浅くてよい。
内周側の第一凹溝５Ａ、第一凸部５Ｂ、第二凹溝５Ｃ、第二凸部５Ｄと外周側の第一凹溝５Ｅ、第一凸部５Ｆ、第二凹溝５Ｇ、第二凸部５Ｈとは図１に示す縦断面図で概略線対称な形状をなしているが、線対称でなくてもよい。
【００２５】
これら凹溝５Ａ、５Ｅ、５Ｃ、５Ｇの開口部の径方向幅Ｗと深さＤは用途や大きさによって適宜設定されるが、光ディスク１では、第一凹溝５Ａ、５Ｅは例えば幅Ｗ１が２００μｍ前後、深さＤ１が１５０μｍ前後に設定され、第二凹溝５Ｃ、５Ｇは幅Ｗ２が３００μｍ前後、深さＤ２が１００μｍ前後に設定されている。
幅Ｗ１が２００μｍ前後未満であると、水系塗布液を塗布する際に凹溝内に十分流入できない上に、空気が凹溝５Ａ、５Ｅ内に混入すると上方に逃げられずに内部に封入されてしまう。そして、乾燥時に加熱すると内部の空気が膨張して破裂し、受理層６の表面に破裂痕が残るという不具合が生じる。そのため、幅Ｗは塗布液が凹溝５Ａ，５Ｅ内に十分流入し、混入した気泡が外部に抜ける程度の大きさを要する。
深さＤ１についていえば、水系塗布液は後述のように水系塗布液に対する水分比率が８０％程度あり、一方で受理層６はインク受容のために乾燥後の膜厚で例えば３０μｍ程度必要であるから、水系塗布液は１５０μｍ程度の膜厚で印刷面５に塗布する必要がある。第一凹溝５Ａ，５Ｅでは水系塗布液が表面張力で略円弧状に膨らんで湾曲して膜厚が減少して第一凸部５Ｂ，５Ｆに接するため、第一凹溝５Ａ，５Ｅは図２で二点鎖線で示すように第一凸部５Ｂ，５Ｆとの境界で最低限１５０μｍの膜厚を有する深さＤ１となる略垂直形状であることが好ましい。しかし、図２で実線で図示したように第一凹溝５Ａ、５Ｅ内での一部の水系塗布液の膜厚が１５０μｍ以上となる深さＤ１を有する略Ｖ字状の断面形状でもよい。
そして、印刷面５に形成された受理層６は全面に亘ってほぼ均一な膜厚を呈しているが、内周側境界領域６ａ及び外周側境界領域６ｂでは、第一凹溝５Ａ、５Ｅのために膜厚がより厚くなる。第一凹溝５Ａ、５Ｅ内でもそのほとんどの領域で膜厚は中央領域６ｃ（第一凹溝５Ａ，５Ｅで囲まれた内側領域）とほぼ同等程度以上に確保されている。
【００２６】
従って、本実施例による光ディスク１によれば、受理層６にインクジェットプリンタ等でインクを塗布すると、塗布領域全体にわたって鮮明な印刷画像を得ることができる。特に多孔質インク受理層の場合には、インクは全面に亘って平坦でほぼ均一な膜厚に形成された受理層６内の多孔で受容されるため各孔を溢れて外部に滲み出ることがなく、鮮明な印刷画像が得られる。
尚、受理層６の内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂにおいても、第一凹溝５Ａ、５Ｅ内のほとんどの領域で他の領域とほぼ同等以上の膜厚を確保できるために鮮明な印刷画像が得られるが、内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂは第一凹溝５Ａ、５Ｅの断面形状のために膜厚が中央領域６ｃより大きく一部では比較的小さく形成される。そのため、受理層６への印刷は内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂを除いた中央領域６ｃで行うことがより好ましい。
【００２７】
次に光ディスク１の受理層形成方法に用いる塗膜形成装置１０について図３乃至図５により説明する。
図３において、塗膜形成装置１０は、水系塗布液Ｓを印刷面５上に塗布する塗布部１１と、水系塗布液Ｓが塗布されてなる塗膜６Ａを乾燥させる乾燥部（図示せず）とで概略構成されている。
ここで、水系塗布液Ｓとして例えば下記の処方を用いる。受理層処方１〜３は多孔質型のインク受理層の塗布液に関する処方であり、受理層処方４は膨潤型のインク受理層の塗布液に関する処方である。
【００２８】
受理層処方１
アルミナゾル（固形分濃度２０％）：１００質量部
ポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名ＰＶＡ−１２４、固形分濃度７％）：２８．６質量部
ホウ酸（固形分濃度４％）：５質量部
（アルミナゾルの製造方法）
アルミナゾルは、９５℃に加熱したポリ塩化アルミニウムと水からなる液にアルミン酸ナトリウム溶液を添加し、熟成したスラリーをイオン交換水で洗浄し、再び９５℃に昇温し、酢酸を添加して解膠と濃縮を行い、次いで超音波処理を行って得られる。
受理層処方２
シリカアルミナ複合ゾル（固形分濃度２０％）：１００質量部
ポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名ＰＶＡ−１４０Ｈ、固形分濃度７％）：５７．２質量部
ホウ酸（固形分濃度４％）：５質量部
（シリカアルミナ複合ゾルの製造方法）
シリカアルミナ複合ゾルは、３号ケイ酸ソーダ溶液と水に、撹拌しながら５ｍｏｌ／Ｌの塩酸を徐々に添加した。その後８０℃に昇温し、熟成してシリカヒドロゲルを得た。このシリカヒドロゲルをコロイドミルと超音波分散処理で粉砕した。この粉砕したシリカヒドロゲルを８０℃に昇温し、ポリ塩化アルミニウム水溶液を徐々に添加した。この常温の反応液に５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを加えて、反応液のＰＨを７．７に調整した後、限外濾過を行い、濾液の電導度が２０μＳ／ｃｍ以下になるまで精製した。次いで、この精製液に１０％アミド硫酸水溶液を添加してＰＨを４．０とし。減圧下で加熱濃縮し冷却した後、再び１０％アミド硫酸水溶液を添加してＰＨを４．０としシリカアルミナ複合ゾルを得た。
受理層処方３
シリカ分散液（固形分濃度１４％）：１００質量部
ポリビニルアルコール（クラレ社製、商品名ＰＶＡ−４２０、固形分濃度７％）：５０質量部
（シリカ分散液の製造方法）
気相法シリカ微粒子（日本アエロジル社製、アエロジル３００）と水の混合液を、高速回転式コロイドミル（エム・テクニック社製、クレアミックス）を用いて、１０，０００ｒｐｍで３０分間分散処理を行いシリカ分散液を得た。
受理層処方４
メチルセルロース（信越化学社製、メトリーズＳＭ１５）：１００質量部
不定形シリカ（富士シリシア化学社製、サイリシア３７０）：０.０３質量部
メチルセルロースは固形分濃度３％の溶液であり、これに不定形シリカを混合、攪拌して水系塗布液を得た。
【００２９】
塗膜形成装置１０において、塗布部１１は基板１Ａを回転軸Ｏと同軸に載置する回転テーブル１２を備え、回転テーブル１２は図示しない制御手段によって回転速度が制御される。回転テーブル１２上には、回転軸Ｏを中心として半径方向に水系塗布液Ｓを吐出するための吐出手段１４が配設されている。
この吐出手段１４は単一の供給系部１５（供給源）と、この供給系部１５から複数本に分岐されたノズル１６ａ、１６ｂ…１６ｈからなるノズル部１６とで構成されており、供給系部１５の領域に設けた図示しないバルブの開閉によって各ノズル１６ａ〜１６ｈからの水系塗布液Ｓの吐出と停止を制御する。各ノズル１６ａ〜１６ｈは例えばマイクロディスペンサノズルからなっていて、基板１Ａの半径方向に並んで配列されていて、例えば印刷面５の形成幅に亘って直線状に配列されている。
【００３０】
しかも各ノズル１６ａ〜１６ｈは図４に示すようにそれぞれ円形または多角形の吐出口を有しており、配列方向の最も内周側に位置する最内周ノズル１６ａは吐出口が最小の面積とされ、径方向外側に向けて複数の各ノズル１６ｂ、１６ｃ、…は吐出口の面積が漸次増大し、最外周ノズル１６ｈは吐出口の面積が最も大きく設定されている。
そのため、最内周ノズル１６ａから最外周ノズル１６ｈに向けて漸次単位時間当たりの吐出量が増大するように設定され、且つ単位面積当たりの各ノズル１６ａ〜１６ｈの塗布液吐出量はそれぞれ一定に設定されている。これは基板１Ａに対して径方向に並べられた各ノズル１６ａ〜１６ｈが同一の角速度で相対回転するためであり、各ノズル１６ａ〜１６ｈによる基板１Ａの印刷面５での単位面積当たりの塗布量が均一になるように各ノズル１６ａ〜１６ｈの単位時間当たりの吐出量がそれぞれ設定されている。
また変形例として図５に示すように、各ノズル１６ａ〜１６ｈはその配列方向に略直交する方向に交互にずれた千鳥状に配列されていてもよい。
【００３１】
次に本実施例による受理層６の形成方法について図６及び図７に沿って説明する。
先ず図７（ａ）に示すディスク基板２の片面に情報記録層３と接着剤層３ａを介して他のディスク基板４が積層された基板１Ａを回転テーブル１２上に同軸に載置し、図３に示すように基板１Ａの回転軸Ｏからずれたリング状の印刷面５を塗膜形成装置１０の吐出手段１４に対向させる。そして、印刷面５に吐出手段１４を接近させた状態で、吐出手段１４の各ノズル１６ａ〜１６ｈは印刷面５の径方向に配列されている。
この状態で、水系塗布液Ｓを塗布する際における吐出手段１４のノズル部１６とリング状の印刷面５の第一凹溝５Ａ、５Ｅ及び第一凸部５Ｂ，５Ｆとの位置関係について図３及び図６により説明する。ノズル部１６は基板１Ａの径方向に配列され、最も内側に最内周ノズル１６ａが、最も外側に最外周ノズル１６ｈが配設される。
しかも図６に示すように、ノズル部１６は第一凸部５Ｂ、５Ｆに対して干渉を防ぐために若干の距離Ｌだけ離間して対向する。距離Ｌは例えば３０〜４０μｍ程度である。ノズル部１６は水系塗布液Ｓの塗膜の膜厚よりも２０〜３０ｍｍ程度基板１Ａ側に近接した位置に設ける。更に、最内周ノズル１６ａは吐出口が対向する第一凸部５Ｂの頂部に対して距離ｘだけ第二凹溝５Ｃ側に突出し、最外周ノズル１６ｈは吐出口が対向する第一凸部５Ｆの頂部に対して距離ｘだけ第二凹溝５Ｇ側に突出して配設されている。距離ｘは例えば０．１ｍｍである。
【００３２】
そして回転テーブル１２を低速の一定速度で回転軸Ｏ回りに回転させると同時に吐出手段１４の供給系部１５のバルブを開弁して水系塗布液Ｓを同一圧力の下で各ノズル１６ａ〜１６ｈにそれぞれ供給し、印刷面５に連続して吐出する。各ノズル１６ａ〜１６ｈから吐出される塗布液Ｓの単位時間当たりの吐出量は最内周ノズル１６ａが最小で外周側のノズル１６ｂ、１６ｃ…１６ｈに向けて漸次増大するが、各ノズル１６ａ〜１６ｈの相対周速度が相違するために印刷面５における単位面積当たりの塗布量はほぼ均一に設定される。
しかも各ノズル１６ａ〜１６ｈで吐出される水系塗布液Ｓは、各ノズル１６ａ〜１６ｈの相対移動方向（周方向）と配列方向（径方向）とにそれぞれ相互に一部重複した状態でいわば必要量だけ吐出位置に置かれ、例えば液滴状または山状で連続して塗布される。この場合、水系塗布液Ｓは固形分に対して水分比率が８割程度であるから、各ノズル１６ａ〜１６ｈから印刷面５上に同時に吐出された水系塗布液Ｓは流動性が高く相互の親和力がよいために速やかにレベリング作用が働き全体に同一厚みで平坦化される。このような水系塗布液Ｓの塗布とレベリング作用とが各ノズル１６ａ〜１６ｈの配列方向だけでなく各ノズル１６ａ〜１６ｈの相対移動方向にも生じる。
【００３３】
ここで、最内周ノズル１６ａと最外周ノズル１６ｈの各吐出口は第一凸部５Ｂ、５Ｆの頂部より距離ｘだけ外側まで突出しているから、ノズル部１６の最内周ノズル１６ａと最外周ノズル１６ｈとから吐出される水系塗布液Ｓは印刷面５の第一凹溝５Ａと第一凹溝５Ｅとにそれぞれ十分充填されて乾燥時にヒケや流動を生じないように上部では表面張力で凸曲面状に大きく膨らんで盛り上がる（図７（ｂ）参照）。しかも、一部の水系塗布液Ｓは第一凸部５Ｂ、５Ｆを越えて第二凹溝５Ｃ、５Ｇに溜められる。
この場合、第二凹溝５Ｃ、５Ｇに流れ落ちる水系塗布液Ｓは僅かであり、しかも第二凸部５Ｄ，５Ｈが設けられているためにその外側に流れ出ることはない。
そして、回転テーブル１２と共に基板１Ａが低速で回転運動するために、印刷面５に塗布された水系塗布液Ｓは、回転する基板１Ａの遠心力によって径方向外側に向けて展延することはない。各ノズル１６ａ〜１６ｈによって吐出された各塗布液Ｓは印刷面５上の吐出位置に保持され、高い流動性によるレベリング作用がなされ塗膜の均一化がなされる。
しかも印刷面５上の水系塗布液Ｓの膜厚ｔ（例えばｔ＝１５０μｍ）表面よりノズル１６ａ〜１６ｈの各吐出口が若干下側に位置するために、基板１Ａの相対回転によってノズル１６ａ〜１６ｈで塗布された塗膜６Ａを擦るように相対摺動することで平坦化させる。
【００３４】
従って、各ノズル１６ａ〜１６ｈが印刷面５に対して１周相対回転することで、印刷面５上に吐出された水系塗布液Ｓの塗膜６Ａは、図７（ｂ）に示すように第一凹溝５Ａ，５Ｅの内側領域ではレベリングされ平坦化されて所定の膜厚ｔ（例えばｔ＝１５０μｍ）に形成され、第一凹溝５Ａ，５Ｅでは膜厚ｔより大きい膜厚部分を有すると共に表面張力によって凸曲面状に湾曲して第一凸部５Ｂ，５Ｆの頂部に接触する。
しかも、第一凸部５Ｂ、５Ｆを越えて流れる一部の水系塗布液Ｓは第二凹溝５Ｃ、５Ｇ及び第二凸部５Ｄ、５Ｈに溜められるため、印刷面５上を不規則に流れて広がることはない。そのため、内周側及び外周側境界部は第一凸部５Ｂ、５Ｆと第二凹溝５Ｃ、５Ｇまたは第二凸部５Ｄ，５Ｈとによって規則的できれいな円周状の境界線を形成する。
【００３５】
このようにして塗布工程が終了し、図７（ｂ）に示す塗膜６Ａが形成された基板１Ａは乾燥工程に送られる。
乾燥工程では、基板１Ａを外気に放置して自然乾燥させる。或いは基板１Ａのディスク基板２の他方の面２ｂに蒸気、赤外線等による加熱手段を配設して、面２ｂ全面を加熱して基板１Ａを通して塗膜６Ａを乾燥させるようにしてもよい。
加熱工程において、基板１Ａの印刷面５上でリング状をなしている塗膜６Ａは、内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂでは凹溝５Ａ、５Ｅ内の水系塗布液Ｓを含めると凹溝５Ａ、５Ｅで囲まれた中央領域６ｃと同等以上の膜厚になるために乾燥速度が抑えられる。また凹溝５Ａ、５Ｅ内の水系塗布液Ｓは第一凸部５Ｂ，５Ｆで片側を仕切られているために中央領域６ｃ方向に一部流動しても少なく抑制され、内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂでの乾燥が中央領域６ｃより先に進むことはなく、全体に亘ってほぼ同時に乾燥が進行する。
【００３６】
水系塗布液Ｓは固形分が２０％程度であるため、乾燥の過程で塗膜６Ａの膜厚が減少するが、内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂからの水系塗布液Ｓの流動が抑えられるので、ほぼ塗布時の膜厚分布を維持した状態で乾燥する。このようにして乾燥が終了すると、図７（ｃ）に示すように塗膜６Ａの膜厚が約５分の１に減少して受理層６が形成される。
得られた受理層６は中央領域６ｃだけでなく内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂも含めてほぼ全体に均一で平坦な膜厚（例えば約３０μｍ）を有している。内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂの第一凸部５Ｂ，５Ｆでは膜厚が中央領域６ｃより大きく、その端部付近のみで表面張力との関係で膜厚が薄くなる。
受理層６の、第一凹溝５Ａ、５Ｅで囲まれた中央領域６ｃが印刷面５上に位置するのに対して、凹溝５Ａ、５Ｅ内では受理層６の膜厚が中央領域６ｃに対して大きくなって略平坦状に形成されることになる。
このようにして得られた基板１Ａの印刷面５上の受理層６について、インクジェットプリンター等で印刷を行う場合、受理層６のうち中央領域６ｃだけでなく第一凹溝５Ａ，５Ｅ上の内周側及び外周側境界領域６ａ、６ｂにおいても十分な膜厚を有しており鮮明な印刷画像を得られる。
【００３７】
尚、本実施例による多孔質インク受理層６は、顔料微粒子間の空隙にインクを受容させる、いわゆる多孔質の空隙吸収型受理層である方がインクの乾燥時間が短いので好ましい。
この空隙吸収型受理層は主に顔料とバインダーからなり、顔料としては、アルミナだけでなく、シリカ、ベーマイト、合成微粒子シリカ、合成微粒子アルミナシリケート、気相法合成シリカ、シリカアルミナ複合体粒子、ゼオライト、モンモリロナイト群鉱物、バイデライト群鉱物、サポナイト群鉱物、ヘクトライト群鉱物、スチーブンサイト群鉱物、ハイドロタルサイト群鉱物、スメクタイト群鉱物、ベントナイト群鉱物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、カオリン、タルク、アルミナ水和物、プラスチックピグメント、尿素樹脂顔料、セルロース粒子、澱粉粒子などが挙げられ、なかでも、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ複合体粒子が好ましい。このうち、特にベーマイト（Ａl２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ、ｎ＝１〜１．５）がインクの吸収性、定着性、透明性の観点から好適である。
【００３８】
さらに好ましくは、多孔質インク受理層６の平均細孔半径が３〜２５ｎｍであり、特には５〜１５ｎｍが適切であり、かつ細孔容積が０．３〜２．０ｃｍ３／ｇが好ましく、特には０．５〜１．５ｃｍ３／ｇであるのが好適である。
バインダーとしては、でんぷんやその変性物、ポリビニルアルコール又はその変性物、スチレン・ブタジエンゴムラテックス，ニトリル・ブタジエンゴムラテックス、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド等の水溶性重合体、アルコール可溶性の重合体若しくはこれらの重合体の混合物などを用いることができる。なかでも本実施例では、インク吸収性や耐水性が良好であることを要するからポリビニルアルコールまたはその変性物の使用が好ましい。バインダーは，多孔質インク受理層６における上記顔料１００質量部に対して、好ましくは、１〜１００質量部、特には、３〜５０質量部含まれるのが適切である。
一方、膨潤型インク受理層を得るために用いる水溶性高分子としては、完全鹸化ないしは部分鹸化のポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリアクリルアミド、又はそれらの誘導体などの水溶性の合成高分子、ゼラチン、変性ゼラチン、デンプン、変性デンプン、カゼイン、大豆カゼイン、変性大豆カゼイン若しくはその変性物、又はそれらの誘導体、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ニトロセルロースなどのセルロース誘導体などの水溶性の天然高分子が挙げられる。なかでも、ポリビニルアルコール若しくはその誘導体、ポリビニルピロリドン若しくはその誘導体、ポリアクリルアミド、セルロース誘導体、ゼラチン若しくはその誘導体が特に好ましい。これらの水溶性高分子はそれぞれ単独、又は２種以上の混合物の形態で使用される。
膨潤型インク受理層の場合、上述した水溶性高分子の他に、必要に応じて、顔料を水溶性高分子に対して０．０５〜１００重量％含有することができる。この顔料の含有量としては０．０５〜５０重量％とすることがさらに好ましい。なお、顔料としては、多孔質型のものと同じものが使用できる。
尚、上記インク受理層には、その他の添加剤としては、必要に応じて、硬化剤、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、蛍光増白剤、着色染料、着色顔料等を使用することができる。特に硬化剤は、多孔質層形成過程において影響が大きく、水系塗布液Ｓの乾燥過程における水分蒸発での体積収縮による歪みから生じるクラックなどの塗膜欠陥を、早期にゲル化することで抑制する効果がある。バインダーとしてポリビニルアルコールを使用する場合は、ホウ酸やホウ酸塩などが有効である。
本実施例において、基板１Ａの印刷面５上に設けられる多孔質インク受理層６の膜厚は、インク吸収性、塗工層の強度、用途などに応じても選択されるが、例えば３０μｍが採用される。膜厚は、好ましくは５〜８０μｍの範囲であるのがよく、膜厚が５μｍに満たない場合は多孔質インク受理層６としての効果が発現し難く、一方，８０μｍを超える場合は、透明性や強度の低下または表面に微細なクラックが発生するおそれがあるので好ましくない。なかでも、受理層６の膜厚は１０〜５０μｍであるのが適切である。
【００３９】
上述のように本実施例による基板１Ａの受理層形成方法及び光ディスク１によれば、受理層形成領域の内周側及び外周側境界部５ａ，５ｂに設けた第一凹溝５Ａ，５Ｅ及び第一凸部５Ｂ，５Ｆによって、水系塗布液Ｓの塗布領域を規定することができる。しかもノズル部１６で第一凸部５Ｂ，５Ｆを越えて水系塗布液Ｓを吐出させることで、第一凹溝５Ａ，５Ｅ及び第一凸部５Ｂ，５Ｆで仕切られた境界部５ａ、５ｂで乾燥時に塗膜６Ａのヒケ等を生じないから、第一凹溝５Ａ，５Ｅ及び第一凸部５Ｂ，５Ｆで囲われた印刷面５の中央領域６ｃを含むほぼ全域において平坦で均一な膜厚の受理層６をバランスよく形成でき、歩留まりを向上できる。従って、受理層６にインクジェット印刷等を施す場合、受理層６の中央領域６ｃ及び内外周側境界領域６ａ，６ｂで全体に鮮明で歪みのない画像が得られる。
また、第一凸部５Ｂ，５Ｆの外側を流れる水系塗布液Ｓは第二凹溝５Ｃ、５Ｇや第二凸部５Ｄ，５Ｈで堰き止められるから、受理層６の境界線が印刷面５上で不規則に形成されることがなく規則的で綺麗な連続線で形成され、見栄えがよい。
【００４０】
次に第一実施例による塗膜形成装置１０の吐出手段１４の変形例について図８により説明する。
図８において光ディスク１の基板１Ａは図示しない回転テーブル１２上に静止状態で載置されている。水系塗布液Ｓを吐出する吐出手段２０は、単一の塗布剤供給源である供給系部１５と、この供給系部１５から分岐された複数のノズル２１ａを有するノズル部２１とを備えている。複数のノズル２１ａは、基板１Ａの印刷面５の受理層形成領域に対向して配列されている。ノズル部２１も静止状態に保持されて水系塗布液Ｓを個々のノズル２１ａから吐出することになる。
この例では、受理層６を形成すべき領域がリング状に形成されているために、ノズル部２１も多数のノズル２１ａが同様にリング状に径方向及び周方向に配列されて略蜂の巣型に形成されている。しかも個々のノズル２１ａの吐出口は同一の面積を有しているが、異なる面積でもよい。しかも最内周及び最外周の複数のノズル２１ａ、…は図６に示す第一実施例のノズル部１６と同様に各吐出口が第一凸部５Ｂ，５Ｆから距離ｘだけ外側に突出した位置に配列されている。
従ってこのような吐出手段２０を用いて印刷面５に水系塗布液Ｓを塗布するには、ノズル部２１の複数のノズル２１ａから同一量の水系塗布液Ｓを吐出して印刷面５上で各液滴が相互に一部重なる程度の量を吐出する。
特にこの吐出手段２０によれば、基板１Ａもノズル部２１も静止状態で水系塗布液Ｓの吐出を行うから塗布作業をより短時間で正確に行うことができ、レベリング処理をより確実に自然乾燥前に行えるという利点がある。
【００４１】
次に本発明の他の実施例を説明するが、上述の実施例と同一または同様の部材、部分については同一の符号を用いて説明する。
図９は第二実施例による基板１Ａの印刷面５の境界部に形成した凹溝及び凸部の部分縦断面図である。本第二実施例は第一実施例と同様に、印刷面５の内周側境界部５ａと外周側境界部５ｂは略線対称で同様な構成を備えており、そのため本実施例では外周側境界部５ｂで代表して説明する。
図中、印刷面５の外周側境界部５ｂは、第一凹溝５Ｅと第一凸部５Ｆと第二凸部５Ｈについて第一実施例と同様な構成を備えており、第二凹溝５Ｇが形成されていない。第一凸部５Ｆと第二凸部５Ｈの間は中央領域６ｃと面一の印刷面５に含まれる平坦面５ｉを形成している。
本実施例では、第一凸部５Ｆを越えて吐出される水系塗布液Ｓは比較的少なく、第一凸部５Ｆと第二凸部５Ｈの間の平坦面５ｉ上で溜められる。
本実施例においても、第一実施例と同様な効果を奏する。
【００４２】
図１０は第三実施例による基板１Ａの印刷面５に形成した凹溝及び凸部の部分縦断面図である。本第三実施例も第一実施例と同様に、印刷面５の内周側境界部５ａと外周側境界部５ｂは略線対称で同様な構成を備えており、そのため本実施例では外周側境界部５ｂで代表して説明する。
図中、印刷面５の外周側境界部５ｂは、第一凹溝５Ｅと第一凸部５Ｆと第二凹溝５Ｇについて第一実施例と同様な構成を備えており、第二凸部５Ｈが形成されていない。
本実施例では、第一凸部５Ｆを越えて吐出される水系塗布液Ｓは比較的少ないから、第二凹溝５Ｇ内に流入して堰き止められて溜められる。
本実施例においても、第一実施例と同様な効果を奏する。
【００４３】
なお、上述の第一乃至第三実施例において、第一凹溝５Ａ，５Ｅ、第二凹溝５Ｃ，５Ｇ、第一凸部５Ｂ、５Ｆ、第二凸部５Ｄ、５Ｈについて底部と頂部が尖った角度で形成されているが断面Ｒ状の曲面に形成してもよく、この構成を採用すれば、特に凹溝内に水系塗布液Ｓが充填され易く気泡が混入することを抑制できる。第一凹溝５Ａ，５Ｅ、第二凹溝５Ｃ，５Ｇ、第一凸部５Ｂ、５Ｆ、第二凸部５Ｄ、５Ｈの断面形状は略三角形に限定されることなく任意の形状を採用できる。
また第一実施例では印刷面５の内外周側境界部５ａ、５ｂで、第一凹溝５Ａ、５Ｅ及び第一凸部５Ｂ、５Ｆと第二凹溝５Ｃ、５Ｇ及び第二凸部５Ｄ、５Ｈからなる二組の凹溝及び凸部で構成したが三組以上で構成してもよい。或いは第二、第三実施例のように第二凹溝５Ｃ、５Ｇ及び第二凸部５Ｄ、５Ｈの一方を省略してもよい。要するに、最も内側の凹溝及び凸部として第一凹溝５Ａ、５Ｅ及び第一凸部５Ｂ、５Ｆを形成すると共に、その外側方向（光ディスク１では内周側及び外周側）に他の凹溝と他の凸部（第二凹溝５Ｃ、５Ｇ及び第二凸部５Ｄ、５Ｈ）の少なくともいずれか任意の一方を備えて塗布液を堰き止めればよい。
また基板１Ａの印刷面５において内周側及び外周側境界部５ａ、５ｂに他の凹溝と他の凸部のいずれかを形成する場合、同種の構成である必要はなく、一方の境界部に他の凹溝を他方の境界部に他の凸部を形成してもよい。
また、本発明は光ディスク等のコンパクトディスクに限らず他のディスクを含む各種の被塗布物に適用でき、塗膜を塗布して乾燥する受理層形成方法及び被塗布物に採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第一実施例による光ディスクの要部断面図である。
【図２】図１に示す光ディスクの基部における印刷面の外周側境界部を示す拡大部分断面図である。
【図３】受理層形成装置の塗布部を示す要部斜視図である。
【図４】塗布手段における各ノズルの吐出口を示す図である。
【図５】図４に示す各ノズルの変形例による吐出口を示す図である。
【図６】ノズルと基板の印刷面との位置関係を示す部分拡大図である。
【図７】基板への受理層形成工程を示す部分縦断面図であり、（ａ）は水系塗布液を塗布する前の基板を示す図、（ｂ）は水系塗布液を塗布した状態の図、（ｃ）は乾燥後の受理層を含む基板の図である。
【図８】変形例による塗布手段と基板を示す下方から見た斜視図である。
【図９】印刷面の外周側境界部の第二実施例を示す図２に示す基板と同様な拡大部分断面図である。
【図１０】印刷面の外周側境界部の第三実施例を示す図２に示す基板と同様な拡大部分断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 光ディスク（被塗布物）
１Ａ 基板（被塗布物）
２ ディスク基板
３ 情報記録層
３ａ 接着剤層
４ ディスク基板（被塗布物）
５ 印刷面（被塗布面：被塗布物の表面）
５Ａ、５Ｅ 第一凹溝（凹溝）
５Ｂ、５Ｆ 第一凸部（凸部）
５Ｃ、５Ｇ 第二凹溝（他の凹溝）
５Ｄ、５Ｈ 第二凸部（他の凸部）
５ａ 内周側境界部
５ｂ 外周側境界部
５ｃ 中央塗布部
５ｉ 平坦部
６ 受理層
６ａ 内周側境界領域
６ｂ 外周側境界領域
６ｃ 中央領域
１０ 受理層形成装置
１１ 塗布部
１６、２０ ノズル部（塗布手段）
１６ａ〜１６ｈ、２０ａ〜１６ｈ ノズル
Ｓ 水系塗布液（塗布液）
６Ａ 塗膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて受理層を形成する受理層形成方法において、
前記被塗布物の表面における前記受理層を形成する領域の境界部に前記受理層の外側方向に向けて凹溝及び凸部を設けると共に、更にその外側に他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方を形成したことを特徴とする受理層形成方法。
【請求項２】
前記凸部の外側に他の凹溝及び他の凸部を形成してなる請求項１に記載の受理層形成方法。
【請求項３】
前記凸部の高さを前記他の凸部の高さと同等以上に形成した請求項２に記載の受理層形成方法。
【請求項４】
前記凹溝は、その外側方向に位置する前記凸部との境界で前記被塗布物の表面に対して略垂直方向に陥没して形成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の受理層形成方法。
【請求項５】
前記被塗布物は円板状に形成されていて、前記凹溝及び凸部と前記他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方とが内周側と外周側にそれぞれ設けられている請求項１乃至４のいずれかに記載の受理層形成方法。
【請求項６】
前記被塗布物は光ディスクである請求項１乃至５のいずれかに記載の受理層形成方法。
【請求項７】
前記塗布液は、顔料とバインダーを含有していて多孔質のインク受理層を形成する水系塗布液である請求項１乃至６のいずれかに記載の受理層形成方法。
【請求項８】
前記顔料はアルミナ、シリカ、シリカアルミナ複合粒子のいずれかである請求項７に記載の受理層形成方法。
【請求項９】
前記塗布液は、水溶性高分子を含有していて膨潤型のインク受理層を形成する水系塗布液である請求項１乃至６のいずれかに記載の受理層形成方法。
【請求項１０】
塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて受理層を形成した被塗布物において、
前記被塗布物の表面における前記受理層を形成する領域の境界部に前記受理層の外側方向に向けて凹溝及び凸部を設けると共に、更にその外側に他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方を形成し、
前記凸部で囲まれた領域に受理層を形成してなる被塗布物。
【請求項１１】
前記凹溝及び凸部の外側方向に前記他の凹溝及び他の凸部を形成してなる請求項１０に記載の被塗布物。
【請求項１２】
前記凸部の高さを前記他の凸部の高さと同等以上に形成した請求項１１に記載の被塗布物。
【請求項１３】
前記被塗布物は光ディスクであり、前記凹溝及び凸部と前記他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方とが内周側と外周側にそれぞれ設けられている請求項１０乃至１２のいずれかに記載の被塗布物。
【請求項１４】
前記塗布液は、顔料とバインダーを含有していて多孔質のインク受理層を形成する水系塗布液である請求項１０乃至１３のいずれかに記載の被塗布物。
【請求項１５】
前記顔料はアルミナ、シリカ、シリカアルミナ複合粒子のいずれかである請求項１４に記載の被塗布物。
【請求項１６】
前記塗布液は、水溶性高分子を含有していて膨潤型のインク受理層を形成する水系塗布液である請求項１０乃至１３のいずれかに記載の被塗布物。
【請求項１】
塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて受理層を形成する受理層形成方法において、
前記被塗布物の表面における前記受理層を形成する領域の境界部に前記受理層の外側方向に向けて凹溝及び凸部を設けると共に、更にその外側に他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方を形成したことを特徴とする受理層形成方法。
【請求項２】
前記凸部の外側に他の凹溝及び他の凸部を形成してなる請求項１に記載の受理層形成方法。
【請求項３】
前記凸部の高さを前記他の凸部の高さと同等以上に形成した請求項２に記載の受理層形成方法。
【請求項４】
前記凹溝は、その外側方向に位置する前記凸部との境界で前記被塗布物の表面に対して略垂直方向に陥没して形成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の受理層形成方法。
【請求項５】
前記被塗布物は円板状に形成されていて、前記凹溝及び凸部と前記他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方とが内周側と外周側にそれぞれ設けられている請求項１乃至４のいずれかに記載の受理層形成方法。
【請求項６】
前記被塗布物は光ディスクである請求項１乃至５のいずれかに記載の受理層形成方法。
【請求項７】
前記塗布液は、顔料とバインダーを含有していて多孔質のインク受理層を形成する水系塗布液である請求項１乃至６のいずれかに記載の受理層形成方法。
【請求項８】
前記顔料はアルミナ、シリカ、シリカアルミナ複合粒子のいずれかである請求項７に記載の受理層形成方法。
【請求項９】
前記塗布液は、水溶性高分子を含有していて膨潤型のインク受理層を形成する水系塗布液である請求項１乃至６のいずれかに記載の受理層形成方法。
【請求項１０】
塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて受理層を形成した被塗布物において、
前記被塗布物の表面における前記受理層を形成する領域の境界部に前記受理層の外側方向に向けて凹溝及び凸部を設けると共に、更にその外側に他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方を形成し、
前記凸部で囲まれた領域に受理層を形成してなる被塗布物。
【請求項１１】
前記凹溝及び凸部の外側方向に前記他の凹溝及び他の凸部を形成してなる請求項１０に記載の被塗布物。
【請求項１２】
前記凸部の高さを前記他の凸部の高さと同等以上に形成した請求項１１に記載の被塗布物。
【請求項１３】
前記被塗布物は光ディスクであり、前記凹溝及び凸部と前記他の凹溝及び他の凸部の少なくともいずれか一方とが内周側と外周側にそれぞれ設けられている請求項１０乃至１２のいずれかに記載の被塗布物。
【請求項１４】
前記塗布液は、顔料とバインダーを含有していて多孔質のインク受理層を形成する水系塗布液である請求項１０乃至１３のいずれかに記載の被塗布物。
【請求項１５】
前記顔料はアルミナ、シリカ、シリカアルミナ複合粒子のいずれかである請求項１４に記載の被塗布物。
【請求項１６】
前記塗布液は、水溶性高分子を含有していて膨潤型のインク受理層を形成する水系塗布液である請求項１０乃至１３のいずれかに記載の被塗布物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１７２６７４（Ｐ２００７−１７２６７４Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６４５４８（Ｐ２００５−３６４５４８）
【出願日】平成１７年１２月１９日（２００５．１２．１９）
【出願人】（０００００２８８６）大日本インキ化学工業株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１９日（２００５．１２．１９）
【出願人】（０００００２８８６）大日本インキ化学工業株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
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