説明

感熱記録媒体の製造方法

【課題】 印刷装置を用いた層の形成の後に、基材にカールを発生させないようにする。
【解決手段】基材2に形成されたインキ受理層3に印刷法により顔料成分を水に分散させた水分散インキを印刷し含浸させて感熱発色層4を形成するとともに基材2の裏面に印刷法により樹脂成分を含むインキを印刷して第1の裏面層7aを形成し、次に、この基材2の表面に塗工装置を用いて保護層6を形成するとともに第1の裏面層7a上に第2の裏面層7bを形成するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、感熱記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、1枚の感熱記録媒体で複数のフォームを実現する多色感熱記録媒体が知られている。多色感熱記録媒体は、異なる発色温度で異なる色相を発色させる少なくとも2つの感熱発色層が基材上に積層された記録媒体であり(例えば、特許文献1参照)、通常、高温加熱により発色する高温発色層を下層とし、低温加熱により発色する低温発色層を上層としている。そして、サーマルヘッド等で加熱して印字を行う際に加熱温度を変えることで異なる色相の画像を得ることができる。
【0003】
しかし、サーマルヘッドの加熱ドットの周辺は温度が低下しているため、印字範囲の輪郭部分において低温で発色する色と高温で発色する色との2色に発色してしまうという問題があった。また、この問題を避けるために低温発色層と高温発色層との発色温度の差を大きくすると、高温発色層の発色温度が高くなって高温発色層の発色感度が低下するという問題もあった。
【0004】
そこで、例えば、特許文献2、3には、異なる色相に発色する2色以上の感熱発色層を基材上に部分的に形成して、発色させる画素のみ選択的に加熱することで多色画像を得る技術が開示されている。このとき、塗工装置を用いて感熱インキを塗工することで、複数色の感熱発色層をストライプ状に形成することができる。一方、印刷装置を用いて感熱インキを印刷することで、ストライプ状以外のパターン、例えば、文字、記号等の特殊な形状の感熱発色層を形成することができる。
【0005】
ところで、感熱発色層の形成に用いられる感熱インキとしては、水に、電子受容性化合物として、例えば、顕色剤、電子供与性化合物として、例えば、ロイコ染料、増感剤等の顔料成分を界面活性剤等の分散剤を用いて分散させた水分散感熱インキが広く使用されており、この水分散感熱インキを、塗工装置を用いて基材上に均等な膜厚で塗工して感熱発色層を形成することができる。
【0006】
しかし、印刷装置を用いて水分散感熱インキを印刷して感熱発色層を形成する場合、所定濃度を得るために、通常の印刷物を形成する場合よりも印刷膜厚を大幅に厚くする必要がある。そのため、水分散感熱インキが塗布された感熱記録媒体をオーブンなどに入れて加熱して発色させた場合、図6に示すような縞模様Aが発生することが本発明者によって確認されている。この縞模様Aは、印刷時に版と基材とが離反したとき、水分散感熱インキが滑らかに広がらずに波打ち状態になる「泳ぎ」と呼ばれる現象である。この現象は、顔料を含有する水分散感熱インキが有する性質のために生じやすいと考えられる。このような現象が発生した感熱発色層を有する感熱記録媒体にサーマルヘッド等で熱エネルギーを印加して画像を形成すると、形成された画像には縞模様Aに対応する部分が濃度ムラとなって現れてしまい画像品質が低下する。
【0007】
水分散感熱インキに代えて、有機溶媒中に、顕色剤、ロイコ染料等を分散させた有機溶媒系感熱インキを用いた場合、印刷された有機溶媒系感熱インキは水分散感熱インキに比べてレベリング性が良く、図6に示したような縞模様の発生は生じにくい。しかし、有機溶媒は、感熱インキの構成成分として用いられる顕色剤、ロイコ染料等の物質を溶解し易く、地肌かぶりを起こし易い。また、この地肌かぶりを少なくしようとすると、使用できる顕色剤やロイコ染料等の種類が限定されてしまうため、種々の色を発色させる材料の選択範囲が制限されてカラー化が困難になったりコスト高になったりするという問題があった。
【0008】
そこで、特許文献4には、上記した有機溶媒系感熱インキの有する問題点を解決し、水分散感熱インキを用いた感熱記録媒体を作製する方法として、水分散感熱インキを含浸させて所定濃度を確保するための膜厚を保持するためのインキ受理層を基材上に設け、「泳ぎ」の現象を問題ないレベルに低減する技術が開示されている。
【0009】
このとき、感熱発色層はインキ受理層の内部に浸透させずにできるだけ表面側に存在する方が望ましい。なぜなら、感熱発色層はサーマルヘッド等による熱印加エネルギーを表面側から受けることで発色するからである。つまり、インキ受理層内部の奥深く浸透している感熱発色層は、表面側に存在する感熱発色層に比べて熱印加エネルギーが届きにくいため発色にあまり寄与しない。したがって、印刷装置を用いて水分散感熱インキをインキ受理層に印刷して形成された感熱発色層は、期待するほどの発色濃度及び発色感度が得られない場合がある。期待する濃度を得る場合には熱印加エネルギーを増やす必要がある。また、感度が悪いとインキ受理層の表面の凸凹によるサーマルヘッドからの熱エネルギーの伝達量変化を受けやすく、印字結果としてボイドが発生しやすい。
【0010】
そこで、特許文献5には、印刷装置で形成した感熱発色層上に、発色補助層を形成して、十分な発色濃度、発色感度が得られるようにした技術が開示されている。特許文献5に開示された感熱記録媒体の製造方法は、基材上に塗工装置を用いてインキ受理層を形成した後、版を用いた印刷装置で感熱発色層をインキ受理層に含浸させて形成し、さらに塗工装置を用いて発色補助層を形成するものである。
【0011】
しかし、この製造方法は、3度製造装置を使用するため工程が複雑になりコスト高になってしまうという問題があった。
【0012】
そこで、特許文献6には、印刷装置を用いて水分散インキを印刷して感熱発色層を形成した後、続けて印刷装置で発色補助層を形成する技術が開示されている。この技術によれば、工程を簡素化して上記問題を解決することができる。
【0013】
【特許文献1】特開昭57−178791号公報
【特許文献2】特開昭60−208283号公報
【特許文献3】特開2000−301835公報
【特許文献4】特開2005−153490公報
【特許文献5】特開2005−170025公報
【特許文献6】特開2005−324413公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
ところで、表面側にのみ層が形成された状態の基材にはカールが発生する。カールとは、層が形成された面が収縮する応力によりその面側に基材が丸まる現象をいう。例えば、一方向に長い基材の表面上にこの方向に沿って塗工液を塗工して層を形成すると、短手方向の両端部が丸まってカールが発生する。
【0015】
そこで、カールの発生を防止するため、一般的に、基材の裏面には表面側に形成された層の応力とバランスを取るための裏面層を形成している。
【0016】
裏面層は、通常、基材の表面にインキ受理層、感熱発色層、保護層等の感熱記録媒体として必要な層を全て形成した後、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、バーコーター、グラビアコーター、リップコーター等の塗工装置を用いて形成する。
【0017】
つまり、前述したような製造方法で感熱記録媒体を作製する場合は、まず、塗工装置を用いて基材表面上にインキ受理層を形成し、次に、印刷装置を用いてインキ受理層に含浸させて感熱発色層を形成し、そして、再び塗工装置を用いて保護層、裏面層を形成することになる。
【0018】
このような工程で基材上に層を形成していくと、層を形成する毎に表面に形成された層の内部応力が強くなっていくため、特に最後の工程である塗工装置において塗工を行おうとしても、基材がロール紙である場合、巻出装置・巻取装置によってロール紙を搬送させると、搬送時に短手方向の両端部がカールしてしまい、この状態で保護層、裏面層を形成すれば、搬送時にロール紙に皺が発生して、作製される感熱記録媒体は不良品になってしまう。
【0019】
本発明の目的は、印刷装置を用いた層の形成の後に、基材にカールを発生させないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明の感熱記録媒体の製造方法は、基材の表面にインキ受理層を形成する工程と、前記インキ受理層が形成された前記基材の当該インキ受理層に版を用いた印刷法により顔料成分を水に分散させた水分散インキを印刷し含浸させて感熱発色層を形成するとともに、当該基材の裏面に前記印刷法により樹脂成分を含むインキを印刷して第1の保護層を形成する工程と、前記感熱発色層と前記第1の裏面層とが形成された前記基材の表面に塗工装置を用いて保護層を形成するとともに、当該第1の裏面層上に塗工装置を用いて第2の裏面層を形成する工程と、を備える。
【0021】
別の面から見た本発明の感熱記録媒体の製造方法は、基材の表面にインキ受理層のみを形成する工程と、前記インキ受理層が形成された前記基材の当該インキ受理層に版を用いた印刷法により顔料成分を水に分散させた水分散インキを印刷し含浸させて感熱発色層を形成するとともに、当該基材の裏面に前記印刷法により樹脂成分を含むインキを印刷して第1の保護層を形成する工程と、前記感熱発色層と前記第1の裏面層とが形成された前記基材の表面に塗工装置を用いて保護層を形成するとともに、当該第1の裏面層上に塗工装置を用いて第2の裏面層を形成する工程と、を備える。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、印刷工程で印刷装置を用いて感熱発色層と共に第1の裏面層を形成するため、印刷工程を終えた段階の基材にカールを発生させないようにすることができる。また、保護層と共に第2の裏面層が形成されるため、作製される感熱記録媒体にカールが発生することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0024】
図1は、感熱記録媒体1を示す平面図、図2は、図1におけるA−A線断面図、図3は、感熱記録媒体1への印字状態を示す平面図である。感熱記録媒体1の基材2表面上にはインキ受理層3が設けられ、異なる色相で発色する感熱発色層4a、4b、4cがインキ受理層3に含浸して形成されている。また、感熱発色層4a、4b、4cの発色感度等を向上させるための発色補助層5、保護層6も設けられている。さらに、基材2の裏面には、基材2表面側に設けられた層の膜応力によるカールの発生を防止するための裏面層7aと裏面層7bとが設けられている。そして、感熱記録媒体1を用いることにより、図3に示すように、各感熱発色層4a、4b、4cに、広告の品、バーコード、値段等を異なる色で印字することが可能である。
【0025】
基材2としては、例えば、紙、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルム、金属箔等が挙げられるが、本発明の目的を妨げないものであれば、これらに限定されるものではない。
【0026】
インキ受理層3は、少なくとも顔料とバインダー樹脂とを含有している。
【0027】
インキ受理層3に用いられる顔料としては、例えば、クレー、焼成クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、シリカ等の無機顔料やスチレン系、スチレン・アクリル系、アクリル系等の樹脂のビーズ状、中空樹脂等の有機顔料が使用可能である。さらに、1次粒子が凝集した凝集体である多孔性顔料が好ましく、例えば、炭酸カルシウムや合成シリカ等が使用可能である。また、親水基である水酸基(−OH)を顔料に表面処理した親水性顔料がさらに効果があり、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン等が挙げられる。親水性顔料においても、1次粒子の凝集した凝集体からなる多孔性顔料となっているものが望ましく、例えば、親水性シリカ等が使用可能である。但し、本発明に使用される親水性顔料の材質は、これらに限定されるものではなく、親水基である水酸基(−OH)が顔料に表面処理されたもので、さらに好ましくは1次粒子の凝集した凝集体である多孔性顔料となっていれば本発明の目的を達成できる。
【0028】
インキ受理層3に用いられるバインダー樹脂としては、水溶性高分子、水溶性高分子エマルジョンが利用可能である。水溶性高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、デンプン及びその誘導体、セルロース誘導体、ゼラチン、カゼイン、スチレン・無水マレイン酸共重合体塩、スチレン・アクリル酸共重合体塩等が挙げられる。水溶性高分子エマルジョンとしては、スチレン・ブタジエン共重合体等のラテックスや、酢酸ビニル樹脂、スチレン・アクリル酸エステル共重合体、ポリウレタン樹脂等のエマルジョン等が挙げられる。
【0029】
また、インキ受理層3には、必要に応じて、ステアリン酸亜鉛、ワックス等の滑剤や、ヒンダードフェノール類等の添加剤を添加しても良い。
【0030】
感熱発色層4は、少なくとも電子供与性化合物とバインダー樹脂とを含有している。
【0031】
感熱発色層4に用いられる電子供与性化合物としては、例えばロイコ染料が挙げられ、具体的には、<黒系>PSD−150、PSD−184、PSD−300、PSD−802、PSD−290(以上、日本曹達社製)、CP−101、BLACK−15、ODB、ODB2(以上、山本化成社製)、BLACK−100、S−205、BLACK−305、BLACK−500(以上、山田化学社製)、TH−107(以上、保土ヶ谷化学社製)、<青系>CVL、BLUE−63、BLUE−502(以上、山本化成社製)、BLUE−220(以上、山田化学社製)、BLUE−3(以上、保土ヶ谷化学社製)、<赤系>PSD−HR、PSD−P、PSD−O(以上、日本曹達社製)、Red−3、Red−40(以上、山本化成社製)、Red−500、Red−520(以上、山田化学社製)、Vermilion−DCF、Red−DCF(以上、保土ヶ谷化学社製)等の材料を使用可能である。また、一種類の材料ではなく混合して用いても良い。もちろん、これらの色以外の染料も使用可能である。
【0032】
感熱発色層4に用いられるバインダー樹脂としては、デンプン類、セルロース類、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂や、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリル酸エステル等の樹脂ラテックス等の樹脂が使用可能である。もちろん一種類の材料ではなく混合して用いても良い。
【0033】
また、感熱発色層4には、必要に応じて、ワックス類、ナフトール誘導体、ビフェニル誘導体、ポリエーテル誘導体、炭酸ジエステル誘導体等の増感剤や、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アミド、炭酸カルシウム等のヘッド磨耗防止剤、スティッキング防止剤、また、発色濃度が不足する場合に顕色剤等を添加しても良い。
【0034】
発色補助層5は、電子受容性化合物および発色感度を向上させる増感剤のどちらか一方または両方と、バインダー樹脂とを含有している。
【0035】
発色補助層5に用いられる電子受容性化合物としては、例えば顕色剤が挙げられ、具体的には、フェノール類、フェノール金属塩類、カルボン酸金属塩類、スルホン酸、スルホン酸塩、リン酸類、リン酸金属塩類、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステル金属塩類、亜リン酸類、亜リン酸金属塩類等の酸化物等が使用可能である。もちろん一種類の材料ではなく混合して用いても良い。
【0036】
発色補助層5に用いられる増感剤は、使用する電子供与性化合物や使用する電子受容性化合物により、理想的な材料が異なるが、電子供与性化合物および電子受容性化合物の結合による発色する感度を向上させる材料である。例えば、大日本インキ化学社製のHS−3520等を使用することができる。
【0037】
発色補助層5に用いられるバインダー樹脂としては、感熱発色層4に関する説明部分で説明したバインダー樹脂と同じものを使用することができる。例えば、デンプン類、セルロース類、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂や、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリル酸エステル等の樹脂ラテックス等の樹脂が使用可能である。もちろん一種類の材料ではなく混合して用いても良い。
【0038】
また、発色補助層5には、必要に応じて、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アミド、炭酸カルシウム等のヘッド磨耗防止剤、スティッキング防止剤等を添加しても良い。
【0039】
なお、発色補助層5は、インキ受理層3中に形成された感熱発色層4の発色感度を上げるため必要に応じて形成されるもので、感熱発色層4の発色感度が実用的に十分である場合には、発色補助層5の形成は必要ない。
【0040】
裏面層7a、7bは、バインダー樹脂を主成分として構成されている。
【0041】
裏面層7a、7bに用いられるバインダー樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、デンプン及びその誘導体、セルロース誘導体、ゼラチン、カゼイン、スチレン・無水マレイン酸共重合体塩、スチレン・アクリル酸共重合体塩等の水溶性高分子、スチレン・ブタジエン共重合体等のラテックス、酢酸ビニル樹脂、スチレン・アクリル酸エステル共重合体、ポリウレタン樹脂等のエマルジョン等の水溶性高分子エマルジョンやポリエチレン類、塩素化ポリエチレン類、エチレン・酢酸ビニル共重合体物、エチレン・アクリル酸・無水マレイン酸共重合体のエチレン共重合体物、ポリブタジエン類、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリプロピレン類、ポリイソブチレン類、ポリ塩化ビニル類、ポリ塩化ビニリデン類、ポリ酢酸ビニル類、ポリビニルアルコール類、ポリビニルアセタール類、ポリビニルブチラール類、フッ素樹脂類、アクリル樹脂類、メタクリル樹脂類、アクリロニトリル共重合体類、ポリスチレン、ハロゲン化ポリスチレン、スチレンメタクリル酸共重合体類等のスチレン共重合体類、アセタール樹脂類、ナイロン66等のポリアミド類、ポリカーボネート類、セルロース系樹脂類、フェノール樹脂類、ユリア樹脂類、エポキシ樹脂類、ポリウレタン樹脂類、ジアリールフタレート樹脂類、シリコーン樹脂類、ポリイミドアミド類、ポリエーテルスルホン類、ポリメチルペンテン類、ポリエーテルイミド類、ポリビニルカルバゾール類、非晶質系ポリオレフィン等の樹脂が利用可能である。これらは1種または2種以上を混合して用いることができる。
【0042】
また、裏面層7a、7bには、必要に応じて、ステアリン酸亜鉛、ワックス等の滑剤や、クレー、焼成クレー、炭酸カルシウム等の顔料を添加しても良い。
【0043】
図4は、感熱記録媒体1の製造工程を示し、(a)は第1の塗工工程を示す模式図、(b)は印刷工程を示す模式図、(c)は第2の塗工工程を示す模式図である。まず塗工法により塗工する第1の塗工工程として塗工装置9を用いてインキ受理層3を形成し、次いで版を用いた印刷法により印刷する印刷工程としてグラビア印刷装置10を用いて感熱発色層4、発色補助層5、及び裏面層7aを形成し、そして、塗工法により塗工する第2の塗工工程として塗工装置11を用いて保護層6、裏面層7bを形成する。
【0044】
図4に示すように、感熱記録媒体1を製造する各工程で、ロール状の基材2は、巻出装置と巻取装置とにより引っ張られて保持されており、層が形成された段階で発生し得るカールが抑えられている。また、基材2は、ロール状であることによっても保持されてカールの発生が抑えられている。
【0045】
図4に基づいて各工程について説明する。
【0046】
まず、図4(a)に示すように、第1の塗工工程として塗工装置9では、ロール状の基材2を巻出装置12が送り出して、塗工ユニット13がインキ受理層3を塗工形成し、インキ受理層3が形成された基材2を巻取装置14がロール状に巻き取る。塗工装置9には、エアナイフコーター、バーコーター、ロールコーター、ブレードコーター、グラビアコーター等を用いることができる。
【0047】
インキ受理層3の形成としては、まず、親水性顔料とバインダー樹脂、必要に応じて添加剤を水に分散混合しての塗工液を作製する。この時、必要に応じて、ポリアクリル酸ソーダ、ヘキサメタクリル酸ソーダ、スルホン酸変性ポリビニルアルコール等の顔料分散剤や消泡剤、紫外線吸収剤、防腐剤等の各種添加剤を併用しても良い。そして、作製した塗工液を、乾燥後の重量として1〜50g/m、好ましくは3〜10g/m塗布して形成する。
【0048】
そして、巻取装置14で巻き取られたロール状の基材2をグラビア印刷装置10の巻出装置15に移動して、製造工程を第1の塗工工程から印刷工程に移行する。なお、インキ受理層3は、後に水分散インキを含浸させて感熱発色層4を形成するため層の密度が低くなっていることから応力はあまり大きくならず、第1の塗工工程から印刷工程への移行に際して基材2の保持を解除してもカールはあまり発生しない。つまり、インキ受理層3のみが形成される第1の塗工工程では裏面層の形成は必要とされない。
【0049】
次に、図4(b)に示すように、印刷工程としてグラビア印刷装置10では、ロール状の基材2を巻出装置15が送り出して、グラビア印刷ユニット16、17、18が連続して感熱発色層4a、4b、4cをそれぞれ部分的に形成する。そして、グラビア印刷ユニット19が発色補助層5を形成する。さらに、グラビア印刷ユニット20が基材2の裏面に裏面層7aを形成し、感熱発色層4、発色補助層5、裏面層7aが形成された基材2を巻取装置21がロール状に巻き取る。
【0050】
十分な発色濃度を得られる膜厚の層を形成できることが望ましいことから、版を用いた印刷法による印刷をする印刷装置としてグラビア印刷装置10を用いた。グラビア印刷装置10は、印刷装置の中でもインキを多く塗布でき、ロール状の基材2に対応し、さらに印刷状態の品質が非常に高いことから、感熱記録媒体1の製造方法に非常に適している。もっとも、印刷装置としては、グラビア印刷装置10に限定されることはなく、フレキソ印刷装置、スクリーン印刷装置等も利用可能である。
【0051】
感熱発色層4の形成としては、まず、ロイコ染料(電子供与性化合物)、バインダー樹脂、必要に応じて増感剤やヘッド磨耗防止剤、スティッキング防止剤、顕色剤(電子受容性化合物)等の顔料成分を水に分散混合して、粘度、表面張力等の物性値を、使用する印刷装置に適合させて水分散インキを作製する。このとき、必要に応じて、スルホン酸変性ポリビニルアルコール等の変性樹脂や界面活性剤等の分散剤、消泡剤、紫外線吸収剤、防腐剤等の各種添加剤を併用しても良い。そして、作製した水分散インキを、乾燥後の重量として1〜50g/m、好ましくは3〜10g/mをインキ受理層3上に部分的に印刷してインキ受理層3中に含浸して形成する。
【0052】
発色補助層5の形成としては、まず、電子受容性化合物(例えば、顕色剤)および増感剤のどちらか一方または両方とバインダー樹脂とを水に分散混合して、粘度、表面張力等の物性値を、使用する印刷装置に適合させて水分散インキを作製する。このとき、必要に応じて、スルホン酸変性ポリビニルアルコール等の変性樹脂、界面活性剤等の分散剤、消泡剤、紫外線吸収剤、防腐剤等の各種添加剤を併用しても良い。そして、作製した水分散インキを感熱発色層4a、4b、4c上に印刷して形成する。
【0053】
裏面層7aは、乾燥後の重量として0.1〜10g/m、好ましくは0.5〜5g/mを印刷して形成する。
【0054】
そして、巻取装置21で巻き取られたロール状の基材2を、塗工装置11の巻出装置22に移動して、製造工程を印刷工程から第2の塗工工程に移行する。ここで、工程の移行に際して基材2の保持を、例えば基材2をシート状に裁断する等して、解除することができる。このとき、基材2に裏面層7aが形成されていなければ、基材2はその表面側にのみ層が形成された状態であるためカールが発生してしまう。つまり、本実施の形態によれば、印刷工程でグラビア印刷装置10により感熱発色層4等と共に裏面層7aが形成されるため、印刷工程後に基材2の保持を解除しても、基材2にカールを発生させないようにすることができる。また、印刷工程後にカールが発生しないため、第2の塗工工程での基材2の取り扱いは容易なものとなる。
【0055】
なお、本実施の形態では、印刷工程として裏面層7aの形成を感熱発色層4の形成後に行った例を示したが、形成順序の制約はなく、適宜変更することができる。例えば、裏面層7aを形成した後に感熱発色層4を形成してもよい。感熱発色層4や裏面層7aは、同一の印刷装置で連続して形成することができる。ただし、後述するように、基材2表面に感熱発色層4を形成した後に裏面層7aを形成する場合が、感熱記録媒体1のカール防止に最も効果が高いことが本発明者により実験的に確認されているため、裏面層7aは、印刷工程の最終で形成する方が望ましい。
【0056】
また、本実施の形態では、電子供与性化合物及び電子受容性化合物を含有した水分散インキをインキ受理層3に含浸させて感熱発色層4を形成した例を示したが、これに限ることなく、例えば、電子受容性化合物をインキ受理層3に添加して、電子供与性化合物を含有する感熱発色層4を形成してもよい。
【0057】
次いで、図4(c)に示すように、第2の塗工工程として塗工装置11では、ロール状の基材2を巻出装置22が送り出して、塗工ユニット23が保護層6を塗工形成し、塗工ユニット24が裏面層7bを塗工形成し、保護層6、裏面層7bが形成された基材2を巻取装置25がロール状に巻き取る。塗工装置11には、エアナイフコーター、バーコーター、ロールコーター、ブレードコーター、グラビアコーター等を用いることができる。
【0058】
保護層6は、乾燥後の重量として、例えば1g/mとなる程度に塗工して形成する。
【0059】
裏面層7bは、乾燥後の重量として0.1〜10g/m、好ましくは0.5〜5g/mとなる程度に塗工して形成する。
【0060】
保護層6、裏面層7bを形成後、必要に応じてキャレンダー等により平滑化処理を行っても良い。
【0061】
そして、印刷工程で裏面層7aが形成されているため、第2の塗工工程で基材2の搬送中に基材2の短手方向の両端部がカールすることが回避されて、保護層6等の形成の際に基材2に皺を発生させてしまうことが防止できる。
【0062】
第2の塗工工程でも、保護層6と共に裏面層7bが形成されるため、作製される感熱記録媒体1の基材2にもカールが発生することはない。
【実施例】
【0063】
以下に実施例を挙げて本発明の感熱記録媒体1の具体的な構成を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は、重量部を表わす。
<実施例1>
◎インキ受理層3の形成
・焼成カオリン(インキ受理層3の顔料) 100部
(白石カルシウム社製、商品名:カオカル)
・親水性シリカ(インキ受理層3の顔料) 11部
(東ソー・シリカ工業製、商品名:Nipsil E-220A )
・分散剤:ポリアクリル酸ソーダ 1部
・水 280部
上記組成物をホモジナイザーで分散し、親水性シリカの顔料分散液を作製した。そしてこの顔料分散液に、
・スチレン・ブタジエン共重合ラテックス 55部
(JSR製、48%SBR分散液)
・リン酸エステル化デンプン 37部
(日本食品化工製、商品名:MS-4600、20%水溶液)
を加え、ホモジナイザーで分散混合し、インキ受理層3の塗工液を作製した。
【0064】
この塗工液を重量128g/mの基材(上質紙)2にバーコーターで乾燥後の重量が8g/mとなるように塗布することにより、インキ受理層3を基材2上に形成した。
◎裏面層7aの形成
・アクリル系樹脂水溶液(固形分30%) 19部
(ジョンソンポリマー社製:Joncryl63 )
・界面活性剤(固形分10%) 1部
(アデカコールEC4500 、旭電化社製)
上記組成物を攪拌混合しインキを作製した。アクリル系樹脂水溶液だけでは表面張力が大きすぎ、印刷版にインキが入らないため、界面活性剤でインキの表面張力を約30mN/m(クルス社製、K12−Mk5表面張力計で測定)以下に調整した。
【0065】
上述のインキを簡易グラビア印刷機(松尾産業製:Kプリンティングプルーファー)で、印刷版150線、セル深さ24μmの電子彫刻版により基材2の裏面に印刷し、感熱記録媒体1の裏面全体に裏面層7aを形成した。
◎感熱発色層4の形成
・ロイコ染料分散液(固形分30%) 50部
青(CVL、山本化成社製)
黒(ODB-2、山本化成社製)
赤(Vermilion-DCF、保土谷化学社製)
ロイコ染料分散液は、水に分散剤としてゴーセランL-3266(日本合成化学工業社製)を5%用い、ロイコ染料をサンドミルで平均粒子径が0.8μmになるように分散した。
・顕色剤分散液(固形分40%) 75部
(D-8、中京油脂社製、商品名:F-647)
・増感剤分散液(固形分30%) 100部
(HS-3520、大日本インキ化学社製)
増感剤分散液は、水に分散剤としてゴーセランL-3266(日本合成化学工業社製)を5%用い、増感剤をサンドミルで平均粒子径が0.8μmになるように分散した。
・滑剤分散液(固形分30%) 32部
(ステアリン酸亜鉛、中京油脂社製、商品名:ハイドリンZ-7-30)
・再結晶防止剤分散液(固形分35%) 20部
(DH43、中京油脂社製、商品名:ハイドリンF-165)
・炭酸カルシウム分散液(固形分30%) 50部
(カルライトーKT:白石カルシウム社製)
炭酸カルシウム分散液は、水に分散剤としてゴーセランL-3266(日本合成化学工業社製)を5%用い、炭酸カルシウムをサンドミルで平均粒子径が0.8μmになるように分散した。
・PVA10%溶液 53部
(クラレ社製 PVA110)
・界面活性剤(固形分10%) 33部
(アデカコール EC4500、旭電化社製)
・水 25部
上述した青、黒、赤の各ロイコ染料分散液に対し、上述した顕色剤分散液、増感剤分散液、滑剤分散液、再結晶防止剤分散液、炭酸カルシウム分散剤、PVA10%溶液、界面活性剤、水を混合することにより、発色色相が青、黒、赤と異なる水分散感熱インキを作製する。
【0066】
作製した水分散感熱インキの粘度を、30〜70cps(東京計器社製、E型粘度計で測定)、表面張力は約30mN/m(クルス社製、K12−Mk5表面張力計で測定)以下に調整した。特に凹版による印刷は、インキの表面張力が大きいと印刷版にインキが入らないため、界面活性剤等でインキの表面張力を小さくする必要がある。
【0067】
そして、水分散感熱インキを裏面層7aを形成した簡易グラビア印刷機(松尾産業製:Kプリンティングプルーファー)で、印刷版150線、セル深さ40μmの腐食版によりインキ受理層3上に印刷し、感熱記録媒体1(但し、この時点では、発色補助層5を設ける前)を作製した。なお、4aが青色に発色する感熱発色層、4bが黒色に発色する感熱発色層、4cが赤色に発色する感熱発色層である。
◎発色補助層5の形成
・顕色剤分散液(固形分40%) 37.5部
(D-8、中京油脂社製、商品名:F-647)
・バインダー樹脂溶液(固形分30%) 2.5部
(ハリマ化成社製、商品名:BI-103)
・水 117.5部
・界面活性剤(固形分10%) 8.7部
(アデカコールEC4500、旭電化社製)
上述の配合で作製した水分散インキを、感熱発色層4(4a、4b、4c)の上に、感熱発色層4の水分散感熱インキを印刷した簡易グラビア印刷機(松尾産業製:Kプリンティングプルーファー)で、印刷版175線、セル深さ34μmの腐食版により印刷し、発色補助層5を形成した。
【0068】
ここで、印刷状態の確認のため、作製した感熱記録媒体1を130℃のオーブン内に5分間放置し、感熱発色層4a、4b、4cを発色させたところ、印刷時の「泳ぎ」は若干発生したが、「泳ぎ」による縞模様は発生せず、ほぼ均一な印刷面となった。
【0069】
また、カール状態確認のため、温度20℃湿度60%RHの環境下に24時間放置したところ、感熱記録媒体1(但し、保護層6、裏面層7bを設ける前の状態)は、カールすることなく、平らな状態を保てた。
◎保護層6及び裏面層7bの形成
発色補助層5の上に保護層6(OCA−5:日本化薬社製)をバーコーターにより乾燥後の重量が1g/mになるように塗布形成し、さらに保護層6形成後、裏面層7aを形成したインキを用いて、裏面層7a上に裏面層7bをバーコーターにより乾燥後の重量が2.5g/mになるように全面塗布形成して実施例1の感熱記録媒体1を作製した。
【0070】
作製した実施例1の感熱記録媒体1は、東芝テック製バーコードプリンタ:KP−50で、印字部分の発色濃度ムラを生じさせることなく印字することができた。
【0071】
また、実施例1の感熱記録媒体1を、温度20℃湿度60%RHの環境下に24時間放置したところ、感熱記録媒体1はカールすることなく、平らな状態を保てた。
【0072】
なお、実施例1では、裏面層7a、7bの形成に水溶性樹脂を用いたが、これに限定されるものではなく、水系エマルジョン樹脂や溶剤系の印刷用メジウムインキ等を用いても形成は可能であり、同様の効果も得られる。また、裏面層7aと裏面層7bとの形成に同じインキを用いたが、これに限定されるものではなく、異なるインキを用いても良い。
【0073】
<実施例2>
実施例2の感熱記録媒体1は、その構成については実施例1と同じであるが、製造工程が実施例1と異なる。実施例2では、発色補助層5の形成の後に裏面層7aを印刷し形成した。つまり、図4に基づいて説明した製造工程と同じ工程で感熱記録媒体1を作製した。
【0074】
実施例2の感熱記録媒体1(但し、保護層6、裏面層7bを設ける前の状態)を、カール状態確認のため温度20℃湿度60%RHの環境下に24時間放置したところ、感熱記録媒体1は、カールすることなく平らな状態を保つことができた。
【0075】
なお、実施例2では、実施例1とは異なり、感熱発色層4の形成後に裏面層7aを印刷により形成するため、溶剤系の印刷用メジウムインキ等を用いて裏面層7aを印刷すると、溶剤が裏面から表面の感熱発色層4まで浸透し、感熱発色層4の発色成分を溶解して、感熱発色層4が変色してしまう。よって、感熱発色層4の形成後に裏面層7aを印刷により形成する実施例2では、水溶性樹脂、水系エマルジョン樹脂を用いることが好ましい。
【0076】
<比較例1>
比較例1の感熱記録媒体1として、裏面層7aを形成しない感熱記録媒体1を作製した。比較例1の感熱記録媒体1は、裏面層7aが形成されていない以外は実施例1、2と同じ構成であり、製造方法についても裏面層7aを形成する工程がない以外は同じである。
【0077】
<カール性評価>
実施例1、2、及び比較例1の感熱記録媒体1(但し、保護層6、裏面層7bを設ける前の状態)のカール性を評価した。カール性の評価方法としては、まず、感熱記録媒体1を105×148mmの形状に成形し、成形した感熱記録媒体1を、温度20℃湿度60%RHの環境下に24時間、または、温度40℃湿度90%RHの高湿の環境下に5時間放置した。
【0078】
図5は、感熱記録媒体1のカール性の評価方法を示す模式図である。感熱記録媒体1を各環境下に放置した後、図5に示すように、片側を固定して基準面からの高さを測定し、この高さについて0時間からの変化を評価した。なお、感熱発色層4が形成されている表面側にカールした場合はプラス、裏面側にカールした場合はマイナスとした。カール性の評価結果を表1に示す。
【0079】
【表1】

【0080】
温度20℃湿度60%RHの環境下に24時間放置した場合、実施例1、2の感熱記録媒体1(但し、保護層6、裏面層7bを設ける前の状態)は、比較例1と比べてほとんどカールしておらず、実施例1、2の感熱記録媒体1は、カール防止機能を十分有していることがわかる。
【0081】
つまり、印刷工程で印刷装置を用いて裏面層7aを形成することで、印刷工程後に基材2の保持を解除しても、基材2にカールが発生することを防止できることがわかった。また、続く第2の塗工工程で、基材2の搬送中に両端部がカールすることも回避できるため、保護層6等の形成の際に基材2に皺を発生させてしまうことも防止できる。したがって、作製される感熱記録媒体1の不良率も低減される。
【0082】
また、温度40℃湿度90%RHの環境下に5時間放置した場合、実施例1、2及び比較例1の感熱記録媒体1は、温度20℃湿度60%RHの環境下に24時間放置した場合よりも発生したカールの度合いが大きくなっている。このとき、実施例2のカールの度合いは実施例1よりも小さい。つまり、実施例2のように、裏面層7aの形成は、感熱発色層4及び発色補助層5の形成後である方がカールの防止効果が高いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】本発明の一実施の形態の感熱記録媒体を示す平面図である。
【図2】図1におけるA−A線断面図である。
【図3】感熱記録媒体への印字状態を示す平面図である。
【図4】感熱記録媒体の製造工程を示し、(a)は第1の塗工工程を示す模式図、(b)は印刷工程を示す模式図、(c)は第2の塗工工程を示す模式図である。
【図5】感熱記録媒体のカール性の評価方法を示す模式図である。
【図6】基材上に印刷法で水分散感熱インキを印刷した場合における縞模様の発生状態を示す写真である。
【符号の説明】
【0084】
1…感熱記録媒体、2…基材、3…インキ受理層、4…感熱発色層、5…発色補助層、6…保護層、7a…第1の裏面層(裏面層)、7b…第2の裏面層(裏面層)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材の表面にインキ受理層を形成する工程と、
前記インキ受理層が形成された前記基材の当該インキ受理層に版を用いた印刷法により顔料成分を水に分散させた水分散インキを印刷し含浸させて感熱発色層を形成するとともに、当該基材の裏面に前記印刷法により樹脂成分を含むインキを印刷して第1の保護層を形成する工程と、
前記感熱発色層と前記第1の裏面層とが形成された前記基材の表面に塗工装置を用いて保護層を形成するとともに、当該第1の裏面層上に塗工装置を用いて第2の裏面層を形成する工程と、
を備える感熱記録媒体の製造方法。
【請求項2】
前記感熱発色層と前記第1の裏面層とを形成する工程は、当該感熱発色層を形成した後に当該第1の裏面層を形成する、請求項1記載の感熱記録媒体の製造方法。
【請求項3】
基材の表面にインキ受理層のみを形成する工程と、
前記インキ受理層が形成された前記基材の当該インキ受理層に版を用いた印刷法により顔料成分を水に分散させた水分散インキを印刷し含浸させて感熱発色層を形成するとともに、当該基材の裏面に前記印刷法により樹脂成分を含むインキを印刷して第1の保護層を形成する工程と、
前記感熱発色層と前記第1の裏面層とが形成された前記基材の表面に塗工装置を用いて保護層を形成するとともに、当該第1の裏面層上に塗工装置を用いて第2の裏面層を形成する工程と、
を備える感熱記録媒体の製造方法。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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