(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物の表面側に印刷された蓄光印刷層を設けた蓄光印刷物に於いて、前記蓄光印刷層は、蓄光顔料と結合剤との均一混合物より構成され、前記蓄光顔料は、粒子径Ｄ５０＝２２〜３５μｍ及びＤ９０＝５８〜８０μｍを有し、結合剤と蓄光顔料の総和に対して５０〜８０重量％の量で含有され、且つ前記印刷層の厚さが５０〜１５０μｍであることを特徴とする、蓄光印刷物。
【請求項２】
被印刷物の表面側に、粒子径Ｄ５０＝２２〜３５μｍ及びＤ９０＝５８〜８０μｍを有する蓄光顔料と結合剤と溶剤との均一混合物より構成され、蓄光顔料が蓄光顔料と結合剤の総和に対して５０〜８０重量％の量で含有されている蓄光インキを、乾燥厚さが５０〜１５０μｍになるようにドクターブレードを傾斜させて蓄光インキを押し広げ次いでスキージによりスクリーン印刷することよりなる、蓄光印刷物の印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
オーディオ・ビデオテープカセットやＭＤ・ＭＦＤ・ＣＤカートリッジ等の記録媒体、及びそれを保護する収納ケース、及びこれらに貼着するラベルシートに使用するための蓄光印刷物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ、ビデオテープカセットやＭＤ等のディスクカセット、及びこれらの保護ケースには、ユーザーが記録した情報等を書込み、ケース本体又は収納ケースに貼着して使用するラベルシートが使用されている。一般的にこれらのケース本体や、収納ケースの所定箇所には、添付されたラベルシートを貼着する凹部からなるラベル貼着エリアが設けられており、ユーザーはラベルシートへ情報を鉛筆やボールペン等の筆記具で書込み表示後ケース本体あるいは収納ケースに貼着し、あるいはラベルをケース本体等に貼着後、情報を書込表示し使用している。このラベルシートにはタイトルや曲名等を書込むスペースの他に識別表示等がありユーザーは使用目的にあわせて選択している。
図１は従来のオーディオテープカセットの一例を示す斜視図であり、カセット本体１にラベルシート２が貼着されており、さらに印刷筆記層５が設けられる場合がある。
【０００３】
従来の記入用ラベルシートに印刷されているインキはＡ、Ｂ面等の識別表示や意匠を施す為の一般的な組成のオフセットないしはシルクスクリーン印刷用のインキであが、通常のラベルシートは太陽光又は照明光の下で識別あるいは読み取ることができるだけであり、暗所では識別したり読み取ったりすることができない。従って、ユーザー機能の付加価値として特に夜間や暗い環境の中での使い方に対応をする必要性が出てきている。
【０００４】
この問題に対処するために従来若干の提案がある。ソニー（株）特開平８−７７７４６号によれば、カセットに貼着するラベル基材の表面に、あるいはカセット等の所定の箇所に直接、スクリーン印刷法により夜光又は蓄光顔料と炭酸カルシウムやプロテインパウダを混合した約８時間以上の長残光性を有する蓄光印刷層を設けるとか、あるいはカセット等の所定の箇所にスクリーン印刷により直接印刷する。また、場合により、その表面に直接鉛筆等の筆記具で書き込むことができるようにすることが提案されている。
また、ＴＤＫ（株）特願平８−８７１３６号には、粒子径２０〜２００μｍ程度の蓄光顔料を結合剤との固形分総和に対して５０〜８０重量％で含有させた蓄光インキを、スクリーン印刷法によりラベルシート基材に厚さ２０〜２００μｍ程度に印刷して蓄光印刷層を形成し、さらにその上に透明又は半透明で筆記性を有する筆記層を蓄光印刷層の表面に形成することが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなテープカセットケース等に限らず、夜間や暗い部屋で文字やイラストなどが光って見えるように蓄光顔料を基にしたインキ（蓄光インキ）で印刷して蓄光層を印刷し、その表面に黒色の文字・図形で印刷を施すことが行われるが、最も重要なのが蓄光層の残光時間であり、文字・図形が視認できる残光時間が８時間以上となるような蓄光塗料が要請される。このような残光時間は従来蓄光層の厚さを厚くするほど残光輝度が増すといった抽象的なものにとどまっていた。確かに、蓄光層の厚さを厚くするほど残光輝度と残光時間は増すが、余り厚くすると高価な蓄光顔料を多量に使用することになり、コストが高くなる。従って、より薄い厚さで所定の蓄光特性を発揮できることが要請される。
また、蓄光顔料は主として粗粒を使用するため蓄光インキの含有割合は（固形基準で）２０％程度と低く、蓄光特性が充分でなかった。
さらに、夜光・蓄光顔料の粒子は無機粒子の集合体であるので硬く、粒子が大きい為ラベル表面の粗さが粗くなり外観が低下するだけでなく、さらに、鉛筆での筆記では書き込んだ情報を完全に消去することが不可能になってしまう。又、ボールペンや万年筆ではインキをはじき筆記ができにくく、フェルトペンにおいては粗粒による研磨作用のため先端部がすぐに摩耗し使用できなくなってしまう。
【０００６】
本発明は前述した不具合を改良し、夜間や暗い環境の中でもその上に形成される文字・図形が夜間でも長時間充分に視認できる長残光時間を有する蓄光層を具備した蓄光印刷物を提供する。ここに印刷物とは被印刷物がテープカセットや保護ケースのような物品の場合にはこのようなケース又は物品に直接印刷したもの、及びこのようなカセット等の表面に貼着すべきラベルが含まれる。
本発明はまた、このような蓄光層を有し、更にボールペン、ペン、水性サインペン、鉛筆等での記入が可能な蓄光層、又はその表面に形成した筆記層を設けた蓄光印刷物を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の蓄光印刷物は、被印刷物の表面側に印刷された蓄光印刷層を設けた蓄光印刷物に於いて、前記蓄光印刷層は、蓄光顔料と結合剤との均一混合物より構成され、前記蓄光顔料は、粒子径Ｄ５０＝２２〜３５μｍ及びＤ９０＝５８〜８０μｍを有し、結合剤と蓄光顔料の総和に対して５０〜８０重量％の量で含有され、且つ前記印刷層の厚さが５０〜１５０μｍであることを特徴とする。
ここにＤｎ（ｎは５０または９０）とは蓄光顔料の粒度分布において小さい粒子から重量ｎ％まで累計した時の最大粒子径である。微細粒子と粗大粒子とが適切な割合で混合しており、そのため粗大粒子による発光効率の向上のほか、さらに微細粒子がさらにこれを改善する。
さらに本発明によると、好ましくは蓄光印刷層の蓄光層の表面の少なくとも一部を覆う透明ないしは半透明で筆記性を有するインキで印刷された印刷筆記層を設ける。
上記の蓄光顔料は好ましくは（Ｅｕ，Ｄｙ）x ＳｒＡｌ2 Ｏ4 （ｘは０．１以下）である。
本発明はまた、被印刷物の表面側に、粒子径Ｄ５０＝２２〜３５μｍ及びＤ９０＝５８〜８０μｍを有する蓄光顔料と結合剤と溶剤との均一混合物より構成され、蓄光顔料が蓄光顔料と結合剤の総和に対して５０〜８０重量％の量で含有されている蓄光インキを、乾燥厚さが５０〜１５０μｍになるように、ドクターブレードを傾斜させて蓄光インキを押し広げ、次いでスキージによりスクリーン印刷することよりなる、蓄光印刷物の印刷方法を提供する。この方法によると、表面が平滑で外観の良いまた筆記性に適した蓄光印刷層を得ることができる。
【０００８】
本発明の蓄光印刷物によれば、蓄光顔料の粒径とその含有比率、及び蓄光印刷層の厚みを設定することにより、従来具体化されていなかった長時間発光型で文字・図形の確認ができる蓄光印刷物を製造することが可能であり、蓄光輝度と残光時間が共に改善され、しかも蓄光顔料の材料コストを比較的低く押えることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
残光輝度及び残光時間等のラベルの蓄光印刷層の蓄光特性は、蓄光印刷層の厚さが厚いほど、使用される蓄光顔料が粗大な程良好であるとされているが、本発明者は蓄光特性がさらに蓄光顔料の粒度分布により大きく左右されることを見いだした。すなわち、蓄光顔料の粒度分布を調整して粗粒と細粒を適正に含有させることにより、蓄光インキ中の蓄光顔料の含有割合を増大させ、それにより単位厚さあたりの蓄光特性を向上させることができると共に、その結果の蓄光印刷層の厚さを従来よりも減少させ得ることを見いだした。
前述したように、蓄光インキは、蓄光顔料の粒径、その結合剤との総和（固形部）に対する含有割合、及び蓄光印刷層の厚みが残光輝度や時間に大きな影響を及ぼすものであり、特に蓄光顔料の粒度分布が重要である。
【００１０】
蓄光顔料としては品質、安全性、生産量などの諸条件から根本特殊化学株式会社から市販されているＮ−夜光（商品名）を挙げることができる。このＮ−夜光は稀土類元素Ｅｕ及び／又はＤｙと高純度アルミナと炭酸ストロンチウムとを１３００℃程度の高温で焼成して得られる（Ｅｕ，Ｄｙ）x ＳｒＡｌ2 Ｏ4 （ｘは０．１以下）で表される物質である。詳細は例えば根本特殊化学（株）の特開平７−１１２５０号等に記載されているので参照されたい。
蓄光顔料は、粒径が小さいほど他の材料との密着性が良いが、粒径が小さいとと蓄光能力が落ちるために残光輝度と残光時間が弱くなる。このことは以下で説明する図３及び実施例に関連した実験から確認できる。
次に、蓄光顔料の結合剤との総量に対する重量割合は、蓄光顔料が多いほど残光輝度と残光時間が大きくなることは当然ではあるが、粗粒を含むと共に粗粒の間を埋める細粒が存在することにより含有割合を高めることができるので蓄光顔料が適正な広い分布を有することが好ましい。しかしあまり大きい粒子が存在するとスクリーン印刷性が低下するので最大径が約１００μｍ以下の蓄光顔料を使用すべきである。結合剤及び溶剤と混合して蓄光インキとし、これを印刷して蓄光印刷層とするので、含有割合には上限があり５０〜８０重量％が適当である。次に、蓄光印刷層の厚さは厚いほど残光輝度と残光時間が大きくなることで好ましいが、あまり厚いとコストが高くなる。また、蓄光印刷層の厚さは含有される蓄光顔料の粗粒の大きさに制約されるのであまり薄くはできない。従って、印刷層の厚さが５０〜１５０μｍである。
【００１１】
粒度分布の効果を検討するために、（Ｅｕ，Ｄｙ）x ＳｒＡｌ2 Ｏ4 （ｘは０．１以下）であるＮ−夜光を最大粒子径がほぼ１００μ以下になるように粉砕し、分級して平均粒子径約３０μｍのシャープな分布を有する蓄光顔料と、粒子径１００μｍ以下の広い分布を有する（Ｄ５０＝３０μｍ及びＤ９０＝６３μｍ、最大径１００μｍ）を有する蓄光顔料を使用して、蓄光インクを製造し、スクリーン印刷により表に記載した厚さに塗布して蓄光ラベルを作製し、飽和に必要な５００Ｌｘで１５分間照射し、蓄光輝度と時間の関係を求めた。図３に結果を示す。ただし、結合剤としてはアクリル樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を使用した。
図３で注意すべきは、３０μｍの蓄光顔料の含有割合（重量基準）が４０％の時には可能な最低の印刷厚さは約３０μｍであり、含有割合を約５０％にすると最低厚さは５０μｍであり、４０〜１００μｍでは最低厚さは約８０μｍであることである。これは最小厚さが粗大粒子の寸法によりほぼ規定されるからである。
図３から、蓄光顔料の粒径と含有割合を大きくし、蓄光印刷層を厚くすると輝度と残光時間は改善される。これは粒径４０〜１００μｍでは粗粒と微粒子が程よく混合して含有割合を向上したことによる。また、単位厚さあたりに換算した蓄光特性は初期値ではサンプル間にほとんど差異がないが、経時蓄光特性は明らかに４０〜１００μｍの方が優れている。従って、粗粒を含有する効果と、粗粒と細粒が入り組んで含有割合を上げる効果が複合されているものと思われる。
【００１２】
本発明で使用できる蓄光顔料の粒度分布は、Ｄｎを小さい方の粒子径から累積してｎ％までになる時の粒子径と定義した場合に、Ｄ５０＝２２〜３５μｍ及びＤ９０＝５８〜８０μｍである。また最大粒子径は好ましくは約１００μｍである。
図３その他の実験から、蓄光顔料は結合剤との総和に対して５０〜８０重量％の量で含有されることが望ましく、また前記印刷層の厚さが５０〜１５０μｍである。後者の理由はすでに述べた。さらに、本発明で定義された粒子分布条件を使用すると、比較的平滑な表面が提供できるので、外観が良くなり、またその面に直接筆記が可能である。しかし、さらに別個の透明な筆記層を設けることが好ましい。
【００１３】
次に、蓄光印刷層の印刷方法については、スクリーン印刷法が好ましい。スクリーン印刷法は他の印刷方法と異なり、インキを直接被印刷物に印刷する方法であり、紗と呼ばれる金属または樹脂からできた糸状の線を、縦横に編成してスクリーンを形成し、紗の間の孔（オープニング）をインキが通過して被印刷物に印刷する方法であり、孔版印刷とも呼ばれている。このスクリーン印刷で蓄光インキを印刷することができるが、ここで大切なのは先に述べたオープニングである。オープニングは３００〜４００メッシュ（オープニング３０〜５０μｍ）が普通であるが、本発明を実施するには、蓄光顔料の粒径が最大１００μｍ程度であるので、１２０メッシュ以下（オープニング１６０μｍ以上）が必要であるが、最も適したメッシュは７０メッシュ以下（オープニング２９０μｍ以上）が理想的である。理由として、粒径が最大で１００μｍ以下のものが蓄光顔料の性質として３個ほど凝集することがあり、このときメッシュが７０メッシュ以下であれば蓄光顔料がオープニングを通過することが可能である。さらに印刷厚さを変えるには、スキージと呼ばれるインキかき落とし治具の角度及び圧力により調整することが望ましい。スクリーン印刷では、印刷版上のインキをドクターブレードにより印刷版上に伸ばした後に、スキージにて印刷版に圧力をかける。その際にオープニングを通過したインキが被印刷物に印刷されるためスキージの角度及び圧力により蓄光印刷層の厚みは左右される。
【００１４】
この点を図４により説明する。図はスクリーン印刷機の概要を示し、機枠１０の台１１上に被印刷物品１２を置き、所定の画像処理をしたスクリーン１３を有する印刷版１４を添わせ、一方枢動板１５の下面には摺動可能に傾斜スキージ１６を支持させ、スクリーン１３上に蓄光インキをのせ、枢動板１５を下ろしてドクターブレード１７の移動により蓄光インキをスクリーン全面に広げたのち、スキージの印刷版への加圧移動にて印刷を行う。また、蓄光印刷の厚みはスキージの角度及び圧力により調整することができ、角度は被印刷物に対して垂直であるほど厚みは薄くなり、圧力は強いほど厚くなるので、この両条件を調整しながら目標にあった厚みに調整できる。
【００１５】
蓄光顔料の結合剤としては、例えば塩ビ酢ビアクリル系、ウレタン系、エポキシ系等の中から被印刷体となる材料との相溶性及び乾燥性等の条件により決定される材料を選択して混合する。さらに、必要な添加剤及び稀釈溶剤と混合してインキを組成し、各種の印刷方法により印刷される。前述は溶剤型で説明したが、この他にＵＶ硬化（紫外線硬化）型インキがあり同様に使用することができる。
【００１６】
印刷筆記層において使用される透明ないしは半透明で筆記性を有するインキは、結合剤とプロテインパウダーを添加したインキ、結合剤とシリカを添加したインキから選択されたインキを使用することができる。かかるインクは、透明あるいは半透明で、しかも、筆記具により記入可能な必要がある。
【００１７】
次に本発明構成例について説明する。
図２を参照するに、ラベルシートは、紙や薄いフィルム材料のラベル基材３の表面側に識別表示及び記入エリア等がオフセットあるいはスクリーン印刷で印刷され、次いで前述の蓄光インキを用いスクリーン印刷により蓄光印刷層４が形成される。さらに筆記性を付与することが望まれる場合には、蓄光印刷層自体でもある筆記が可能であるが、筆記具の摩耗の問題があるので蓄光印刷層４の表面側の少なくとも一部の筆記性を付与すべき部分に、蓄光印刷層の顔料の励起を妨げない透明あるいは半透明で筆記性のあるインキをスクリーン印刷により形成して印刷筆記層５とすることが望ましい。
また、ラベル基材３の裏面側には粘着剤層７を形成し、次いで剥離紙９を貼着する。未使用時は粘着剤層７の全体を覆うように剥離紙９が弱接着されている。
【００１８】
その他種々のラベル構造が可能であるが、ラベル自体は本発明の対象でないので必要ならば特願平８−８７１３６号を参照されたい。
ラベルを使用しない場合も本発明が意図した範囲である。例えば図１の従来例において、ラベル領域２にラベルを貼着する代わりに直接蓄光印刷層をスクリーン印刷しても良いし、本体の他の部分に蓄光印刷層を印刷しても良い。このような用途の例として、フロッピーディスクのプラスチック製シャッタがある。
【００１９】
また、印刷筆記層５としては、蓄光印刷層４の顔料の励起を妨げない透明あるいは半透明のフィルム基材（図示せず）をラミネートし、その表面側の少なくとも筆記性を付与する部分にコロナ処理等による粗面加工部を、筆記に適する表面粗度、例えば５〜３０μｍ程度、最大でも５０μｍ程度に形成する。余り滑らかであると筆記性が不十分であり、余り粗いと筆記具の摩耗が激しくなり、また記入した情報の消去が困難となる。別法として、透明ないしは半透明で筆記性を有するインキであるプロテインパウダー結合剤を５〜２０％添加したインキ、あるいは結合剤にシリカを５〜２０％添加したインキを蓄光顔料残部と配合させたインキを用いスクリーン印刷により蓄光印刷層を形成する。
【００２０】
【実施例】
次に本発明の実施例を説明する。根本特殊化学株式会社から入手したＮ−夜光（粉砕前の粗粒）を、粉砕してＤ５０＝３０μｍ、Ｄ９０＝６３μｍのものと、Ｄ５０＝２７μｍ、Ｄ９０＝７５μｍの２種を得た。いずれも最大粒子径は約１００μであった。また、Ｎ−夜光を粒径約３０μｍにそろえた市販品を対照品として使用した。
表１に従って、上記Ｄ９０＝７５μｍのものと粒径３０μｍの蓄光インキを製造した。但し溶剤分はシクロへキサノン、ケトン、グリコールエーテル、芳香族炭化水素系の混合物を使用したが、表では除いて示した。また、スクリーン印刷は前処理としてドクターブレードでならしたのち、ラベルシート上にスキージで印刷した。
結果を表１に示した。表１において、Ｎ−夜光顔料粒径７５μｍとはＤ９０＝７５μｍのことを指す。ＶＡＲメジウムとは塩・酢ビ樹脂、アクリル樹脂及び溶剤の混合組成物であり、ＶＧメジウムとはそれを改質した樹脂を指し、アクリル樹脂約４．５〜６．５％、塩・酢ビ樹脂４〜６％、混合溶剤残部（シクロヘキサノン、ケトン、グリコールエーテル、芳香族系炭化水素の混合物）よりなる組成物である。テトロン版とはスクリーンの材質がテトロン糸であることを示す。ステン板とはスクリーンの材質がステンレス糸であることを示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１の残光時間を対比すると、同一の厚さ及び含有率であるにも拘らず本発明の方が良好な残光特性を示した。これは蓄光材料の粗大粒子の間を蓄光材料の微細粒子が埋めることにより、蓄光性が向上したことによる。なお、筆記可能性が必要ない場合には筆記性は劣っても良い。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、微細粒子と粗大粒子とが適切な割合で混合しており、そのため粗大粒子による発光効率の向上のほか、さらに微細粒子がさらにこれを改善する。さらに本発明の好ましい蓄光印刷層では、蓄光印刷層の表面の少なくとも一部を覆う透明ないしは半透明で筆記性を有するインキで印刷を行えば、筆記性が改善される。本発明はまた、スキージの他にドクターブレードを使用するスクリーン印刷により蓄光印刷層を形成するので、表面が平滑で外観の良いまた筆記性に適した蓄光印刷層を得ることができる。
本発明の蓄光印刷物によれば、蓄光顔料の粒径とその含有比率、及び蓄光印刷層の厚みを設定することにより、従来具体化されていなかった長時間発光型で文字・図形の確認ができる蓄光印刷物を製造することが可能であり、蓄光輝度と残光時間が共に改善され、しかも蓄光顔料の材料コストを比較的低く押えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明及び従来例に共通なテープカセットの斜視図である。
【図２】本発明に係る実施例の断面図である。
【図３】本発明と比較例による蓄光印刷物の蓄光経時特性を示すグラフである。
【図４】本発明の方法を実施する装置を示す該略図である。
【符号の説明】
１  カセット本体
２  ラベルシート
３  ラベル基材
４  蓄光印刷層
５  印刷筆記層
６  フィルム
７  粘着剤層
８  保護層
９  剥離紙
１０  機枠
１１  台
１３  スクリーン
１４  印刷版
１５  枢動版
１６  スキージ
１７  ドクターブレード
【図１】
0003791980.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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