JP2886680B2

JP2886680B2 - イメージ用プラスチック製品

Info

Publication number: JP2886680B2
Application number: JP2500579A
Authority: JP
Inventors: ジョンコーデル，マーティン; レイモンドエルドレッド，ジェイムズ; エズラ，デイビッド
Original assignee: DO RA RYU CO PLC ZA
Current assignee: DO RA RYU CO PLC ZA
Priority date: 1988-11-18
Filing date: 1989-11-17
Publication date: 1999-04-26
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: AU628892B2; JPH04501688A; DE68928365D1; AU4621089A; EP0444087A1; DE68928365T2; ATE158756T1; EP0444087B1; WO1990005640A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、例えば機密保護製品において用いられるよ
うな、プラスチック含有製品上へのイメージの提供に関
する。

多層プラスチック含有製品は、種々の分野において用
いられるが、ひとつの特に重要な用途は、機密保護製品
分野、例えば、身分証明書、クレジットカード、チャー
ジカードなどである。このような多層プラスチック含有
構造物は、パスポート、識別カード、運転免許証、定期
券など、例えばプラスチックフィルムが携帯者の写真を
保護するところでも用いられる。製品の機密保護は、勝
手にいじることのできない複合品が製造された場合に増
す。一般の性質を有する機密保護プリントは、一般に、
近づきがたい内層上に含まれる。識別または個人化は、
通常別々に写真またはサインを含ませることによって、
あるいは記号を型押することによって加えられる。個人
化なる語は、商品の所有者を同定するために働く機密保
護商品に特徴を加えることを意味する。これらには、白
黒、およびカラー写真、識別番号、サイン、指紋などが
含まれる。口座所有者の名前、口座番号などを含む口座
情報を加えることもできる。他の情報、例えば、製品の
逐次番号および有効期間も与えることができる。現在の
写真は、通常機密保護プリント面に接着させ、次いでPV
Cの上部透明フィルムまたは他のプラスチック層の配置
によって決った位置に貼合わされる。

カードの個人化にかわるものとして、カードは、他の
目的に対して同様な範囲から、例えば、ある目的と関連
することによって、例えば乗り物に独特であることがで
きる。カードは、グループメンバーを同定する必要なく
サービスをグループの人々に利用させるために、例えば
定期航空搭乗用パスにも独特であることができる。「独
特のイメージ」なる語には、従って、個人並びに他の形
態の個性化の特徴を有する個人化イメージが含まれる。

ある例において、カードの唯一のバッチを製造し、次
いで流出させる前にストックからバッチを取った後すぐ
にイメージを適用することによって全てのバッチを有効
にすることが必要であろう。バッチメンバーは、独特の
イメージを受けとることもできる。

それらの性質によって独特のイメージは、ある段階も
しくは最終製造段階として適用され、イメージを迅速に
変化させることができることが必要である。電子印刷手
段は、英数字および図式イメージ情報が、容易に変化さ
せることができるので、これに特に適当である。

機密保護商品に電子イメージを加えることは、既に知
られている。しかしながら、公知のプリント方法、例え
ば熱プリントは、同定カードの外面から磨耗し得るとい
う大きな欠点を有する薄いカラーイメージを与える。

現代のキャッシュ、チャージ、およびクレジットカー
ドの製造は、ポリ塩化ビニルの使用にますます集中して
いる。PVCの魅力は、それが安価で、型押可能かつ融合
貼合可能であることである。PVCカードは、従って、商
品として重要である。型押性は、クレジットおよびチャ
ージカードのスリップが信頼でき、処理時に下記の情報
で正確にプリントされるように、カード所有者の細目お
よび口座番号を含ませるために必要である。

PVC上に十分なイメージを製造する能力は、従って、
商品として重要である責任がある。

ある電子イメージの形態は、昇華し得り、あるいはプ
ラスチック受理層上に転写し得る染料の使用を可能にす
る。

しかしながら、プラスチックは、異なる昇華染料の受
理効率を有することがわかっている。合成繊維に関する
受理効率は、すなわち、ナイロンからポリエステル、ア
クリル、アセテート、ポリビニルアセテートに減少す
る。残念なことには、PVCは昇華性染料に対して不十分
な受理性を有する基材であることがわかっている。

WO−Ａ−8403257は、ポリマー表面上に着色図柄をプ
リントするための方法を記載している。しかしながら、
これは、多くの種々の異なる図柄が必要であり、それぞ
れが個人化データにおけるように１回のみでプリントさ
れるべきであるところでは、適当ではない。

US−Ａ−4738949は、基材上にイメージを与えるため
の染料転写方法を記載している。しかしながら、この方
法は、薄いイメージのみしか得ることができず、転写シ
ートが基材に粘着し得り、許容できないイメージを製造
してしまうという問題もあるので、満足ではない。この
特許は、また、ポリ塩化ビニルおよびそのコポリマーま
たはブレンドから製造したラミネートに関してはいな
い。

DE−Ａ−2413494は、染料を特にPVCシートに転写する
ための熱転写方法を記載している。しかしながら、これ
もまた種々の問題を有している。

US−Ａ−4507349は、バリヤ層が、基材上に転写され
た染料が他の層に拡散することを妨げるために与えられ
た機密保護製品のイメージングを記載している。

EP−Ａ−97493は、無色の染料が錯体を形成させるこ
とを可能にするに十分な受理層中に拡散する色形成方法
を記載している。

熱転写プリンター用の市販入手可能な受理シートは、
しばしば、たぶん剥離層およびコーティングの存在のた
めにうまく貼合せられないことにも注意すべきである。
このような受理シートは、しばしば複雑な構成を有して
いる。

本発明によれば、少なくとも第一プラスチック層を含
む製品上にイメージを与える方法は、該第一プラスチッ
ク層上に少なくとも一種の拡散性染料の部分を転写する
際、該部分は該層上に該イメージを表示するように選ば
れる工程と、該染料を該第一層中に拡散させ且つ部分的
に残存させると共に、該第一層に接触している第二層に
少なくとも該染料のマークを付けさせる工程とを含む。

プラスチック層、特にある銘柄のPVCを含む多層製品
に対して、染料を少なくとも第一層中にある程度制御し
ながら拡散させると同時に第二層に少なくともマークを
付けさせることによって、適当な色調を有し且つ機密保
護性の改良されたイメージを製品に付与することが可能
であることがわかった。

典型的には、拡散工程には製品に前もって決めた時間
熱（および所望により圧力）を加えることが含まれる。
ひとつの例において、イメージは、透明なプラスチック
フィルムの下側に与えることができ、拡散は、フィルム
に圧力をかけて熱ローラーを適用し、次いでフィルムを
第二層に付着させ、次いで染料をそれにマークさせ、好
ましくはその中に拡散させることによって生じる。これ
は、次にパスポートの機密保護の印がプリントされた紙
の頁に接着（貼合せ）されるフィルム上に携帯者のイメ
ージを与えることができるパスポートの場合に有用であ
る。

第一層を第二層に融合貼合せし、該貼合せ工程により
染料を少なくとも部分的に拡散させることが好ましい。
このため、接着剤が不要となり、機密保護性の高い複合
材料が得られる。異なる特性の貼合せ用成分を避けるこ
とは、接触面が高い接着力を有することを意味する。化
学的に極めて混和性であり、本質的に互いに溶接されて
いるために、第二層および最上部貼合せフィルムを無理
にとり、または剥離することは容易に可能ではない。し
かしながら、接着剤での貼合せもまた可能である。

後にプラスチック中に拡散する昇華性染料を使用する
ことによって、イメージ領域全体にわたり溶接が起こ
る、即ち、この種の機密保護製品の多くに見られるプラ
スチック−インク−プラスチックの接触形態とは異なる
プラスチック−プラスチックの接触形態となる。この溶
接によって、製品の機密保護性が大幅に向上する。

好ましくは、貼合せ工程には、圧力下に結合させたラ
ミネートを冷却させることが含まれる。これは、表面光
沢および全ての平面度を保持する。典型的な圧力は300
〜600lbs/平方インチ（すなわち、21kPa〜41kPa）のオ
ーダーであろう。

典型的な融合温度は130℃〜160℃である。貼合せの間
に20〜150ポンド毎平方インチ（すなわち、1.4kPa〜10.
4kPa）のオーダーの圧力を用いる。これらの条件下に、
貼合せは通常１分以内に完了する。

例えば、染料を約30秒150℃で加熱することによっ
て、30μｍのオーダーの浸透度が得られ、これは、染料
が受理層に移動するに十分であり得ることがわかった。

新規拡散方法の特徴は、染料が１層のバルク内に含ま
れ、少なくとも隣接層をマークするように高いレベルの
不正の改変に対する保護を与える。

染料は、かなりの程度の浸透を機密保護する第一プラ
スチック層中に拡散するに自由であるべきである。文書
は、異なる染料のイメージを両側に与えることもでき
る。

染料の拡散は、染料によって達成された浸透度がかな
り通常の熱転写染料（典型的には表面上もしくは最低限
におそらく５μｍあたりの受理層内に結合するよう意図
されている）の場合であるよりも大きいことを必要とす
る。レーザー転写染料は、より表面上に沈着する。

一般に、本発明で用いるための染料は、極めて高い分
子量が拡散性を減少させるので、低分子量を有する、染
料は、プラスチック層を浸透させるに、例えば熱拡散に
よって、自由であるべきである。これには、ポリマー内
の拡散が含まれ得り、あるいは、存在する多孔質粒状顔
料を有するように与えられた微細孔または微細泡が存在
し得る。

全ての場合において、染料は、ポリマー、顔料または
他の添加剤とかなり化学的に関連せずに第一（および、
所望により第二）層中に拡散し通るに自由であるべきで
ある。

拡散は、イメージング工程の間に生じ得り、または別
々の工程であり得る。一般に、熱は、ポリマーの軟化点
よりも低い温度に加えられる。熱は、熱風、レーザー線
を含む赤外線によって、または好ましくは染料に対して
不浸透な、加熱面と接触させることによって加えること
ができる。従って、例えば、染料を適用した第一層の表
面に金属プレートを適用し得り、これを熱が伝導によっ
て移されるように熱圧接触に保つ。このような条件は、
プラスチック−プラスチック貼合せの間に生じ、別々の
拡散段階を有する必要がないであろう。

連続方法に対して、基材上を通過する、不浸透性金属
面を有する熱ローラーは、染料の拡散を起こさせるため
に適当である。

あるいは、プラスチック面をイメージ面と接触させる
こともできる（プラスチックは、染料に不浸透性であ
る）。

染料をイメージ受理層から除去することはほとんど不
可能である。表面からの染料の不正なけずりまたは削除
は、通常の熱適用イメージの場合（イメージ受理層中に
かなり拡散しない）にあるようなイメージの全ての除去
を許容しない。拡散したイメージが保たれる。これは、
貼合せた受理フィルムおよひ接着面での機密保護プリン
ト印を損傷することなく除去することができない。不正
なイメージを既にあるイメージの上に載せようとして
も、特にそれが機密保護印刷層と組み合わされている場
合には、容易にばれてしまうであろう。

電子適用イメージは、通常、機密保護印−一般に、図式デザイン、線加工デザイン、
レタリング、数加工デザイン、記号、小点、模様および
出版代理店略符からの選択を含む；口座情報−１以上の文字と数字の記号の名前、住所、お
よび所有者の口座数を含む；商品情報−１以上の文字と数字の記号の製品のシリーズ
ナンバーおよび有効期間を含む；並びに個人化情報−１以上の所有者、人々、グループ、または
物の顔の複製、サイン、および指紋、あるいは他の個性
化情報を含む；あるいは、暗号化マーキング、例えば所望により読むことのでき
るバーコード；のうちの少なくとも１つを含む。

イメージは、コンピュータ−生成デザイン要素をも含
むことができる。

ひとつの例において、染料を第一層の一方の面に適用
し、一方、第一層の他の面、すなわち、転写染料または
染料を運ばない面を欠いで第二プラスチック層上に貼合
せ、ここで、第一層は、第一層を通して第二層に染料が
拡散するに十分薄い。しかしながら、好ましい例におい
て、染料が両方の層中に貼合せの間に部分的に拡散する
ように転写染料または染料を運ぶ第一層の表面を第二層
に貼合せる。

３種の染料を適用するならば、全ての３種の染料が同
様の、または異なる程度のいずれかに拡散することが好
ましいけれども、１種の染料のみが第１層または染料受
理層に拡散することが必要である。異なる程度に拡散す
ることは、機密保護の特徴を加える。

第二層中のマーキングは、第一プラスチック層に存在
する全てのイメージを示す必要はなく、例えば、機密保
護プリントが存在するところでは、インクは、インクが
存在するところでのみイメージング染料によってマーク
される。

第一層は、一般に、自立フィルム、キャリヤーシート
上の非自立フィルム、またはコーテイングのいずれかの
ポリマー物質である。コーティングは、例えば、プラス
チックフィルム、プラスチックシート、プラスチックラ
ミネート、プラスチック紙ラミネートまたは塗布紙の表
面に適用することができる。

染料は、平滑な塗布紙表面、例えば高品質プリント
紙、例えばある識別カードに転写することもできる。

染料を受理するために適当な貼合せ可能なフィルムに
は、ポリ塩化ビニルおよびポリカーボネートが含まれ
る。所望ならば、フィルムを第二層に接着させることが
できる。接着剤の使用は、通常機密保護の点から望まし
くないが、接着剤の使用は、多くの異なる層を結合させ
る。

拡散性染料を受理するために適当なポリマーコーティ
ングには、ポリ塩化ビニルポリマー、コポリマー、およ
びブレンド、ポリカーボネート並びにポリエステルが含
まれる。

多くの目的から、染料を、一体式の勝手にいじること
のできない構造を与えるために拡散させるが、「剥離」
系を用い、例えば最外部イメージ受理プリスチックフィ
ルムをすなわち、手荷物ラベルとして剥離させ、一方、
裏面シートに記録を有する（例えば、航空券）ことも可
能である。この場合、プラスチック層は、第二層と密着
連結しているべきである。

拡散が起こることができるように染料が第一層に適合
することが重要である。一般に、受理シートに電子的に
適用した染料は、少なくとも10μｍ、好ましくは少なく
とも20μｍ、より好ましくは少なくとも25μｍ、最も好
ましくは少なくとも50μｍの浸透度にまで加熱、例えば
30秒の150℃で加熱することによって拡散すべきであ
る。

熱（および所望により圧力）を適用し、染料をポリマ
ー受理層中に拡散させる。熱貼合せ工程が、例えばフィ
ルムをプラスチックカード基材に貼合せるときに含まれ
るならば、拡散は、拡散熱段階を別々にする必要なく、
この段階の間に生じる。

特に好ましい方法において貼合せ工程間に第一層上の
染料がプリント印に拡散し、および通るように、第二プ
ラスチック層には、既にプリントされた印が含まれる。
このプリント印は、第二層の表面上に与えられることが
でき、あるいは、第二層自体が第二層の外部にみること
ができるが、貼合せ内に与えられたプリントされた情報
との貼合せを含むことができる。いずれの場合でも、こ
れは、機密保護を偽造するための試みが（染料によって
規定されたイメージを取り換えることによる）同時にプ
リント印の破壊を生じるため、プリント印が機密保護プ
リントを規定するところの機密保護製品の場合に、特に
有用である。

用いた典型的な設定パラメーターは、次の通りであ
る。

温度: 100゜〜 200゜圧力：０〜 800psi（０〜55kPa）時間： ≦１分温度および圧力の適当な組み合せを選択することによ
って、20μｍのPVCコーティングの上層、20μｍの厚さ
の機密保護プリント層、および最終的に下の層のマーキ
ングを通してレーザー熱転写染料を拡散させることが可
能である。この場合の拡散の合計深さは、約52μｍと測
定された。

さらに、実験によって、50〜100μｍの浸透度、例え
ば３層を通してプラスチック（20μｍ）：インク（２μ
ｍ）：プラスチックコア（例えば、30μｍの浸透）が測
定された。

この方法のひとつの重要な用途は、機密保護製品の製
造にあり、この場合、イメージは、製品の携帯者、例え
ば携帯者のイメージ、そのサインのイメージなどの同定
を含むことができる。しかしながら、「イメージ」なる
用語は、原本の記号および他の種類の情報、例えばシリ
ーズ番号、バーコード、並びに他の機械が読める記号お
よびコードを含むものと理解すべきである。

典型的に、比較的厚いコアおよび比較的薄い被覆層を
含む機密保護カードの場合において、第一基材は、コア
または被覆層のうちの１層によって与えられ得る。

金融および識別用プラスチックカードにおける使用に
加えて、本発明は、適当に適合させ、他の機密保護商
品、例えばパスポート、プラスチック表面の識別カー
ド、サービス権利付与カード、宣伝カード、小切手、運
転免許証、投票カード、集積回路含有カードなどにおい
て用いることができる。

従って、例えば、パスポートは、通常、携帯者の写真
のページ上に携帯者の写真を保護するフィルムを有す
る。このフィルムは、通常、機密保護マーキングを有
し、熱活性化またはコールドシール感圧接着剤でパスポ
ートのページに接着させる。このようなフィルムは、本
発明による方法によって電気的にイメージを付与され得
る。フィルムは、パスポートに接着する前または後のい
ずれかにイメージを付与し、次いで加熱し、染料をフィ
ルム中に、好ましくは少なくとも機密保護層に達するま
で拡散させることを確実にする。所望ならば、フィルム
を剥離性キャリヤーに与えることもできる。

受理層は、接着した基材上のプリントに加えてプリン
トが実行可能ならばいずれかの側に機密保護印を有し得
る。

本発明の主な用途は、他に容易にこれをする方法がな
いので、機密保護商品上に所有者のカラー写真をプリン
トするにおいて用いられる。

熱拡散性染料は、多くの個々の熱性要素を有するプリ
ンター（すなわち、熱イメージングヘッドを有するプリ
ンター）上にビーム線、例えばレーザーを発生する電子
駆動イメージャーを用いることによって受理基材上に置
くことができる。両方の場合において、染料供与シート
またはキャリヤーは、イメージ受理面と極めて接触して
置かれ、レーザービームまたは熱ヘッド要素は、点の染
料を染料受理面に熱転写させる。全てのイメージは、多
くの個々に加えた点に染料からなる。全てのカラーイメ
ージに対して、方法は、黄色、マゼンタ、およびシアン
染料を続いて転写することによって行われる。

通常熱イメージングにおける最終段階であるこの段階
で、沈着した染料は、本質的に受理面上に存し、約２μ
ｍよりも多く浸透しない。熱転写によって、種々の転写
方法、例えば染料拡散および染料昇華に公知のものを含
めると理解すべきである。しかしながら、それらの転写
方法は、イメージを運ぶプレートが与えられ、次いで基
材にマークを押す前にインクで塗布するプリントとは区
別されるべきである。

本発明で用いるために適当なNd:YAGレーザーを用いる
電子レーザーイメージング装置は、EP−Ａ−202811に記
載されている。これは、特に、本発明で用いる基材にイ
メージングするために有用である。

熱転写プリンターにおいて用いるための熱プリントヘ
ッドは、三菱、大日本、富士通およびTDKから市販され
ている。このようなヘッドは、より硬質でない貼合せフ
ィルムと用いるためにより容易に適合できる。このよう
なヘッドは、一般に、150〜300点／インチの分解を可能
にする。

電子イメージャーは、電子もしくはビデオカメラ、電
荷連結装置、平台または回転走査計から、あるいはコン
ピューターからのコンピューター生成デザインの場合に
おいて与えられたイメージを用いることができる。

従って、本発明によるひとつの好ましい方法には、染
料供給フィルムの染料剥離面と第一プラスチック層を十
分に接触させ、染料剥離層にレーザー線のイメージ生成
ビームを照射させ、その結果、次いで染料がプラスチッ
ク層にイメージに関して転写され、次いで染料をプラス
チック層および隣接第二層に拡散させることが含まれ
る。

イメージングビームは、連続、描写線または不連続、
形成用の個々の点であることができる。

好ましいレーザーは、染料に熱エネルギーを与えるも
のであり、Nd:YAGレーザーは、適当であることがわかっ
た。

他の好ましい方法には、第一プラスチック層と染料供
給フィルムの染料剥離面を十分に接触させ、染料剥離層
を熱活性化ピンのイメージ生成柄と熱プリントヘッドに
おいて接触させ、その結果、染料を次いでプラスチック
層にイメージに関して転写し、そして、染料をプラスチ
ック層にかなりの浸透度にまで拡散させ、隣接第二層に
マークさせることが含まれる。

第一プラスチック層上に染料を転写する他の方法に
は、１）染料がインクジェットで放出され、イメージを形成
するインクジェットイメージング手段；２）拡散性染料を放出して組成物に導入し、これは、第
一プラスチックフィルムの表面に結合したままであるこ
とを意図するイメージングまたはプリント手段、例えばａ）ゼログラフィートーナー沈着、拡散性染料を放出導
入したトーナー、この場合、トーナーの非拡散性部分は
表面上に残留し、染料は、プラスチック層中に拡散す
る；ｂ）拡散性染料を導入した磁気沈着粉末；３）拡散性染料を含むインクを沈着する製図用ペン；が含まれる。

拡散を生じさせるために圧力下に熱伝導を用いるかわ
りに、その、または各染料は、熱線吸収染料を含むこと
ができ、ここで拡散工程は、熱吸収染料を活性化し、拡
散性染料を拡散させることが含まれる。例えば、これ
は、赤外（熱）吸収染料を含め、これをイメージに関し
て拡散性染料と転写し、次いでにIR線（例えば1060nmの
Nd:YAGレーザーまたは白熱源から）を照射し、IR染料が
ある面に局部加熱をすることによって実施することがで
きる。レーザー加熱照射は、全てにまたはイメージに関
してすることができる。白熱加熱は、全てにされるが、
両方の場合において、加熱は、IR染料があるところのみ
で生じるであろう。

熱照射吸収化合物を導入するかわりに、例えばプラス
チックまたはプラスチックを配合した化合物に吸収さ
せ、およびそのように熱くすることによってプラスチッ
ク層を加熱する照射源を選ぶことができる。輻射熱源の
使用は、加熱条件をよりコントロールさせ、伝導源より
も層内に局部加熱させることができる。

第二層は、好ましくはプラスチックであるが、紙プラ
スチックラミネートまたは表面処理紙、例えばプラスチ
ック被覆、樹脂被覆、および高充填紙であることもで
き、これは、平滑な表面または第一層の表面上に単にイ
ンクもしくはプリントラッカー層を有する。紙は、天然
もしくは合成繊維から製造されることができる。

いくつかの場合において、特に第二層がインクである
ところでは、第三層もしくはさらなる（好ましくはプラ
スチック）層が与えられ、第二層は第一および第三層の
間に位置し、ここで、その、もしくは各染料は、全ての
３層以上の層に拡散する。

プラスチック材料は、典型的にはPVCを含むが、他の
材料、例えばポリエステルおよびポリカーボネートもま
た適当であることができる。本発明で適当である機密保
護カードに用いる「PVC」は、純粋なPVCホモポリマーで
ある必要がない。少量の高分子量ビニルアセテートも存
在することができる。これは、塩化ビニルとのコポリマ
ーとして含めることができる。不透明顔料をPVCに含め
ることもできるが、最上部のフィルムは、通常透明であ
るべきである。

およそ５重量％のビニルアセテートの導入は、適当な
染料拡散特性を与え、およそ10％以上は、不十分な結果
を与えることがわかった。

PVCのガラス転移温度は、より良好な結果を示すより
高いガラス転移温度を有するそれらの材料で、効果をも
有することができる。中間分子量の市販入手可能なPVC
ホモポリマーは、用いた染料でイメージの品質を改良さ
せた。高分子量のPVCホモポリは、さらに改良されたイ
メージを与える。

フィルムの形態のプラスチック第一層は、結合する表
面の全てまたは一部を覆うことができる。結合は、イメ
ージングの前または後に行うことができる。

プラスチックポリマーコーティング、例えばPVCのコ
ーティングは、第二層の表面の全てもしくは一部を塗布
することができ、あるいは、選択的に例えばスクリーン
印刷によって適用することができる。プラスチックコー
ティングは、硬化性ラッカーを沈着させ、続いてそれを
例えば紫外線に照射することによって硬化させることに
よって適用することもできる。

この場合、プラスチックポリマーコーティングは、第
二層に直接接着する。一部のみの表面が被覆される必要
がある。

接着面での高い接着強さを可能にするために、第一お
よび第二層が化学的に類似したプラスチックからなるこ
とが一般に望ましい。

通常、第一プラスチック層は、透明で無色であるけれ
ども、色味付けされていてもよい。通常、第二プラスチ
ック層は、不透明であり、第一基材を通して完全なイメ
ージを見ることができる。

ある環境下では、不透明であるが、透明であるべき第
二層を通してイメージをみることができるように染料を
拡散させる第一層または２つの透明プラスチック層を用
いることが望ましいであろう。

好ましくは、機密保護製品の場合において、イメージ
は、製品の携帯者、例えば製品の携帯者の表示または彼
のサインの表示に特有である。

本発明の第二の特徴によれば、機密保護物品は、接触
した二層を含み、少なくとも一の層は、拡散性染料によ
って形成されたイメージを含む第一プラスチック層を含
み、他の層は、拡散性染料でマークされている。

ここで本発明に従う方法のいくつかの例を、添付の図
面を参照しながら記述する。

図１は、本発明に従う一つの方法を行う装置を概略的
に例示する；図2Aおよび図2Bは本発明に従う二つの異なる方法によ
り着色したイメージを付与された、機密保護カードの略
断面図である；図３は、ある識別カードの断面図の例である；図４および図５は、それぞれ貼合せ前および貼合せ後
の製品の断面図である；および図６は、三段貼合せ品の断面図である。

図１に示される装置はまず、イメージングステーショ
ン２へ供給される、薄い、透明な、貼合せ可能なPVCテ
ープ11の素材が与えられるストックローラー１から成
る。イメージングステーションは、ローラー３、熱印刷
ヘッド４、および染料供給モジュール５から成る。染料
供給モジュール５は、素材スプール６、一対のガイドロ
ーラー7,8、および巻取スプール９から成る。一本の染
料供給フィルム10は、初めは素材スプール６に巻かれて
おり、そしてガイドローラー7,8に沿って誘導されて巻
取スプール９へ送られる。着色染料供給フィルム10は従
来形であり、そして青色（cyan）、マゼンタ色、および
黄色をフィルム全体に繰り返して有する一連の転写染料
が運ばれるプラスチック基材層から成る。適当な染料供
給フィルムの例として、日立製VY−T50A型カラービデオ
プリンター材料がある。４色印刷用には、黒色染料を、
青色（cyan）、マセンタ色、および黄色に付け加えて転
写することができる。モノクロイメージ用には、染料供
給フィルムは何色を有してもよい。

操作において、一本の透明なPVCフィルムテープ11が
イメージングステーション２に到達すると、転写される
べき最初の染料、例えば黄色、が、巻取スプール９を回
転させることにより、熱ヘッド４とローラー３との間に
運ばれる。これは12に概略的に示される従来の電子制御
装置により行われる。次いでこの電子制御装置12は、黄
色染料が、テープ11上に付与されるべきイメージのピク
セル（pixels）に対応する、テープ11上の正しい位置に
転写されるように、熱ヘッド４を働かせる。この工程中
は、テープ11は静止しておりヘッド４がテープに沿って
動く（その手段は図示されない）。一度黄色染料が転写
されると、巻取スプール９が熱ヘッド４と共に稼働し
て、次の染料、例えばマゼンタ色、をラインへ運び、そ
して工程が繰り返される。この工程は青色染料で再度繰
り返され、続いてテープ11はイメージングヘッドから引
き取り切られ、貼合せローラーへ送られる。

熱ヘッド４を働かせる方法は、記憶装置13に記憶され
た、転写されるべきイメージのデジタル変数を参照して
決められる。

次いで、イメージ化したPVCテープ11を貼合せステー
ション14を通して引っ張り、ここでこのテープは、第二
素材スプール18から供給される別のPVCテープ支持体17
と、一対のローラー15,16の間で融合貼合せされる。こ
の第二の支持体は、プラスチック単層から成ること、ま
たはそれ自身既に貼合せされているかまたはローラー1
5,16により貼合せされるいくつかの層から成ることがで
きる。融合貼合せは、130〜160℃の範囲の温度、および
約150lbs/平方インチ（10.4kPa）の圧力下で起こる。次
いで、この熱い、結合したカードは、カードの表面光沢
および全体の平滑さを維持するために圧力をかけながら
冷却されなければならない。ここでの圧力は約600lbs/
平方インチ（41kPa）であることができる。貼合せに続
いて、貼合されたテープは、このテープを個々の機密保
護製品へと切り出す切り出しステーション19に供給され
る。

もちろん、この装置のいくつかの改変は可能であり、
例えばイメージングステーションは、連続的に配置され
た３つの印刷ヘッドから成ることができる。シートの貼
合せもまた引き受けられることができる。

機密保護カードのような機密保護製品の場合、各々は
650マイクロメートルの典型コア厚に至る一つまたはい
くつかのコア層から成るであろう。コアの各側は、いく
つかの比較的薄い被覆層を重ねることができ、コアと被
覆層を合わせた全厚はおよそ750マイクロメートルにな
る。およそ100マイクロメートルの上層を一層だけ有す
ることが普通である。単純化のために、二層のみ、すな
わちコア層20および薄い透明な被覆層21、を参照するこ
とにより、これらのカードの上または中に着色イメージ
を付与する種々の異なった方法を記述する。

図2Aは、層21がイメージ化したPVCテープに対応する
一方で、貼合せた支持体のコア層20を形成する部分が第
二素材スプール18から供給される、図１に示された装置
により定義された方法を行った結果を例示する。見られ
るように、22に示された転写染料は、貼合せ段階におい
てコア層20および被覆層21の両方に拡散侵入した。機密
保護製品の場合、各層への染料の拡散の観点から、これ
はこのようなカードを偽造することを非常に困難にする
（ここで「偽造」とは製品の不法は変更をさす）。さら
に、拡散は、十分な色合いの階調を有しながら、そして
周知の転写技術では粘着を防ぐために必要である特別な
剥離層を用いることなく、高度な対比イメージを生産す
ることにつながる。代わりの方法では、イメージはコア
層に転写され、次いでコア層上に貼合された透明層21に
転写される。

図2Bは、被覆層21のイメージ化した表面が露出される
ように、層21がコア層20に関して反転された、図2Aの構
造の改変型を例示する。貼合せ段階において、染料22は
被覆層21の中へまたは部分的に被覆層を通して拡散し、
そしてコア層20の中へ拡散することによりこれに印をつ
ける。

好ましい例では、染料が拡散するコア層20の表面は機
密保護プリントにより、プレプリントされる。

図１に示されるような典型的熱転写工程では、ヘッド
の温度は約200℃であり、一方ヘッドの長さに対応する
３インチのライン中の全てのピクセル（pixels）を暴露
する時間は、典型的には約10msであるが、ピクセル当た
りの時間を変化させることによりグレースケール階調を
導入することは可能である。３色全部に１インチ当たり
150ピクセルの密度で３インチ×４インチ（すなわち、7
5mm×100mm）の面積を暴露する、熱転写イメージ化装置
の実際の総時間は約２分である。

対照的に、レーザー誘導転写法ははるかに迅速であ
り、そして非常に高いピクセル密度、典型的には1000ピ
クセル／インチのオーダーの密度を達成することを可能
にする。典型的温度は300℃までであることができ、ピ
クセルのライン当たりの暴露時間は約2msであり、ピク
セルは連続的に暴露される。これにより、３インチ×４
インチ（すなわち、75mm×100mm）の面積に３色全部を
イメージする総時間は、12秒位になる。

図３は、界面33でプラスチック（PVC）コア31に結合
された、機密保護プリントされた印32を保持するプラス
チック（PVC）層30を有する、プラスチック貼合せ構造
を示す。熱的に転写した拡散性染料は初めに表面34に沈
着され、ついでこの染料は加熱により拡散し、層30中35
の部分に、またさらに機密保護プリントされた印36のイ
ンク中および37の下層中にイメージを形成した。それゆ
え、不正に染料を除去することが困難となる。

この構造は、典型的には識別カードとして役立つであ
ろう。

図４は、拡散性染料40を受理した表面に機密保護印39
を保持するプラスチックホイル38を示す。

図５は、界面42でプラスチック支持体41に貼合され、
染料が加熱されてプラスチック層43および44の中へおよ
びインク39を通って拡散させられた、図４の層を示す。

図６は、共に貼り合わされた３つのプラスチック層を
示す。機密保護プリントされた印47を保持する第一層46
は、界面50でさらに不透明プラスチック層51と結合され
るプラスチック層49と界面48で結合される。52の表面に
最初に沈着された拡散性染料は、マトリックス中に拡散
し、そして３層全部およびインクを通して広がるぼかし
た領域53のプラスチック層を着色する。54でプリントさ
れた異なったインクは、染料を吸収することにより下層
への染料の拡散を妨げるので、それゆえ印付けされる。

ここで本発明に従う方法のいくつかの例を記述する。

例１ 650μｍ厚の白色PVC機密保護カード支持体は、背景の
機密保護印を与えるためにリソグラフ的にプリントされ
る。このPVC支持体は少量のポリ酢酸ビニルを含み、白
色顔料を含む。

100μｍ厚のPVC貼合せフィルムのフィルムは電子的に
イメージ化されて、カードボルダーの色絵を与える。こ
れは、カラーカメラでホルダーのイメージをとらえて、
そして赤、緑、および青色成分に従う一連のデータを用
意することにより達成される。次いでこのデータを用い
て、黄色、マゼンタ色および青色の染料をPVCフィルム
上にイメージのように沈着させる。このイメージ化装置
は、１インチ当たり150ある程度の加熱要素から成る熱
ヘッドを有する、日立製熱プリンターである。黄色、マ
ゼンタ色、および青色の、日立製熱カラー転写フィルム
が、染料供給体として使用される。

次に、フィルムのイメージ化された表面は140℃で75
秒間、支持体の機密保護プリントを有する表面に貼合さ
れ、そして加圧下で冷却される。冷却から冷却への全体
の周回時間は６〜８分である。

加熱する間、染料はPVCコア中へおよびそのフィルム
自身の中へ、少なくとも20μｍの深さへ拡散する。フィ
ルムおよび支持体はこのように共に機密的に融合され
る。

拡散する深さは30〜80μｍのオーダーであった。

次に貼合せはISO金融カードの大きさに切り出し、貯
金情報の型押しを受理できるカードを形成させる。

この構造は、電子的に適用されたイメージを変更する
全ての企てを防止し、または機密保護プリントは他に避
けられない損傷を生じるであろう。

必要であれば、このようなカードを作製するときに磁
気および署名のストリップを加えることはできる。

例２ 650μｍ厚の白色PVC機密保護カード支持体は、背景の
機密保護印を与えるためにリソグラフ的にプリントされ
る。このPVCは少量のポリ酢酸ビニルを含み、そして顔
料化される。

30μｍ厚の、高軟化点PVCフィルムは140℃で75秒間、
支持体の機密保護プリントを有する表面に貼合される。
冷却から冷却への全体の周回時間は６〜８分以内であ
る。

次いで、カードブランクのフィルム表面は電子的にイ
メージ化されて、カードホルダーの色絵を与える。これ
は、染料が、黄色、マゼンタ色、および青色染料の転写
フィルムをカード表面に連続的に密接に接触させて置く
こと、およびイメージのように染料を転写させてホルダ
ーの色絵を形成させる、EP−Ａ−202811に記述されるよ
うなレーザーイメージ化装置を使用すること、によりカ
ードの外側表面に転写されることを除いて、例１にある
方法により達成される。

次いで、カードは加熱した定盤の間で150℃30秒間加
熱され、染料を機密保護プリントされた層へ、および層
を越えてフィルム中に拡散させる。約30μｍの拡散深さ
が達成され、これは染料が機密保護層を貫通することを
十分に確実にする。

拡散条件は一般に、カードが平面からひどく歪まない
ように十分に手配される。

次に、貼合せ物はISO金属カードの大きさに切り出さ
れ、預金情報の型押しを受理できるカードを形成する。

この構造はまた、電子イメージが、最小限のさらなる
加工で多数生産できるカードブランクに適用されるの
で、使用するのに非常に便利である。完成したカードは
非常に高いレベルの機密保護を提供する。

例３これは、機密保護プリントが、支持体よりむしろフィ
ルムの裏側、すなわち、貼合せ側に適用されることを除
いて、例２のように行われる。

再度これは、外側から30秒で少なくとも30μｍの深さ
に、機密保護プリント層を十分に染色し拡散した染料を
有する機密保護金融カードを生じる。染料の横への移動
は少なく、そして最終イメージの外観に悪い影響を与え
ることはない。

例４これは、フィルムをカードへ貼合せる代わりに、ポリ
塩化ビニルのコーティングをスクリーンプリントにより
10,20,30,50,および100μｍの湿厚で塗工することを除
いて、例２のように行われる。このコーティングはカー
ドの全面を被覆した。乾燥後、PVCコーティングを例２
のようにイメージ化して、150℃で30秒イメージ化した
カードを加熱した。染料はカード中に少なくとも30μｍ
の深さへ浸透し、機密保護カードが得られる。

例５ 100μｍ厚の透明PVCフィルムを、通常の方法で機密保
護プリントする。次いでフィルムの機密保護プリント側
は、20μｍ厚のポリ塩化ビニルの染料受理側で被覆され
る。乾燥後、次いでこの被覆したフィルムは、例１にあ
るような熱プリントヘッドでイメージ化される。

次いで、この複合材フィルムは、貼合せ面に機密保護
印を保持する750μｍのPVC支持体へ、150℃で２〜３分
間貼合される。ホルダーの電子イメージを保持する複合
材表面は、貼合せ面として使用される。熱的に適用され
た染料は、コーティングを通して、フィルム中へおよび
支持体中へもまた拡散する。このように、この方式は、
各々拡散した染料のイメージを受理した２つの別個の機
密保護プリント層が存在するので、機密保護を高める。

完成したカードは、拡散性染料をカードの外側表面に
適用し、次いで拡散を起こさせるのに十分な時間カード
を加熱することにより、さらに電子的な、例えばホルダ
ーの署名の染料イメージを与えられることができる。

染料の浸透の深さを測定するために、典型的な黄色、
マゼンタ色、および青色の染料が、日立製熱ヘッドプリ
ンターによりPVC支持体上に連続的に沈着されて、0.7mm
幅の平行な黒色線を形成した。

PVC支持体は80μｍ厚の透明PVCフィルム（Stauffen社
により供給された）であり、この材料は、20μｍ乾圧の
高分子量PVCホモポリマー（BDH社より供給された、2978
4型）のコーティングで被覆された。コーティングは溶
液沈着により適用された。

次いで、上述の熱イメージ化を行った。未被覆の支持
体用には、比較用に被覆されるべき側がイメージ化され
た。被覆した支持体用には、被覆した側がイメージ化さ
れた。

次いで、イメージ化した支持体は、650μｍ厚のPVCカ
ード素材上に、プリント側を外側にして貼合された。

種々の条件下での貼合せ後、染料の浸透度の比較的測
定方法を与えるために、イメージ化表面は物理的に除去
されて深さを増加させた。深さは、染料の濃度がはっき
りと減少し始める点でとった。しかしながら、染料のい
くつかは、より低い濃度ではあるが、不正な変更をする
にはなお困難であるような濃度で、より深く浸透した。

深さは、Talysurf社製表面分布測定装置を使用して測
定した。

２種の試料に対する２回の測定値およびその平均値を
表１に示す。

予想されるように、拡散深さは時間および温度と共に
増加することがわかった。拡散度は、一般に、約２〜４
倍大きく被覆したPVCを通る。

ここで測定された染料は、同等の試料を電子顕微鏡で
断面を見ることにより測定した場合より、少なくとも50
パーセント以上余計に浸透した。

結果は、かなりの拡散度が貼合せ間に達成されうるこ
とを示す。表の結果はまた、同条件下で第一支持体被覆
層が貼合せフィルムよりもより深い拡散を許容すること
を示す。これはかなりの利点を有することができる。

染料の中に赤外線吸収剤を導入する検討によって、あ
る赤外線吸収剤を担体または供給シートから染料と共に
転写することを確実にすることにより、PVCの印刷領域
および非印刷領域の間で異なる吸収を促進することが可
能であることが示された。この吸収剤が十分に感受性で
あり、転写の際に分解しないならば、カードの染料印刷
領域は（選択された波長の）放射線を選択的に吸収し、
それゆえ異なる加熱が起こるであろう。このように必要
とされる特定領域を異なって加熱することにより、カー
ドのバルクの状態を歪めることまたは変化させることを
避けることが可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者エルドレッド，ジェイムズレイモンドイギリス国，バッキンガムシャーエスエル７３エルエックス，マーロウ，マーロウボトム，ヒルファームロード 21 (72)発明者エズラ，デイビッドイギリス国，バークシャーアールジー 10 ０イーゼット，トワイフォード，ハーストパークロード 59 (56)参考文献特開昭62−53887（ＪＰ，Ａ) 特開平２−231185（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−115269（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−172075（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4059471（ＵＳ，Ａ) 英国公開2721821（ＧＢ，Ａ) 欧州公開106663（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41M 3/14 B41M 1/30 B41M 5/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも第一プラスチック層と、前記第
一層に接触し且つ結合されている第二層とを含む物品上
にイメージを付与する方法であって、前記第一プラスチ
ック層上に少なくとも一種の拡散性染料の部分を転写す
る際、前記部分は前記第一層上に前記イメージを表示す
るように選ばれる工程と、前記染料を前記第一層中に拡
散させ且つ部分的に残存させると共に、前記第二層に少
なくとも前記染料のマークを付けさせる工程とを含む方
法。
【請求項２】前記染料が両方の層中に拡散する、請求項
１記載の方法。
【請求項３】第二層がプレプリントされた印を含む、請
求項１または２記載の方法。
【請求項４】プレプリントされた印がプラスチック基材
上に支持され、前記染料がプレプリントされた印を部分
的に通してプラスチック基材中に拡散する、請求項３記
載の方法。
【請求項５】第二層がプラスチック材料である、請求項
１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】前記層が、PVC含有材料を含む、請求項５
記載の方法。
【請求項７】拡散工程に、前もって決めた時間第一およ
び第二層に加熱することが含まれる、請求項１〜６のい
ずれか１項に記載の方法。
【請求項８】拡散工程に、少なくとも第一プラスチック
層に輻射線を吸収させ、それによって熱を発生させるこ
とが含まれる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方
法。
【請求項９】第一層を第二層に融合貼合せし、少なくと
も部分的な前記染料の拡散が貼合せ工程によって生じ
る、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】貼合せ工程に、結合したラミネートを圧
力をかけて冷却させることが含まれる、請求項９記載の
方法。
【請求項１１】第一および第二層を130℃〜160℃の温度
に加熱し、１分までの間300〜600lbs/平方インチ（21〜
41KPa）の圧力をかける、請求項８〜10のいずれか１項
に記載の方法。
【請求項１２】転写染料を支持する第一層の表面が第二
層と接触する、請求項１〜11のいずれか１項に記載の方
法。
【請求項１３】第一および第二層が、転写工程の後に接
触して置かれる、請求項１〜12のいずれか１項に記載の
方法。
【請求項１４】前記染料が少なくとも第一層中に５μｍ
よりも深い深さにまで拡散する、請求項１〜13のいずれ
か１項に記載の方法。
【請求項１５】前記染料が少なくとも10μｍの深さまで
拡散する、請求項14記載の方法。
【請求項１６】前記染料が少なくとも50μｍの深さまで
拡散する、請求項15記載の方法。
【請求項１７】第二層がプラスチック材料であり、製品
が、さらに第三プラスチック層を含み、第二層が第一層
と第三層の間に位置し、前記染料が全ての三層中に拡散
を生じる、請求項１〜16のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】前記染料がキャリヤーから第一層に転写
される、請求項１〜17のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】輻射光線を用いて染料の部分を第一層に
転写させる、請求項18記載の方法。
【請求項２０】輻射光線がレーザー光線である、請求項
19記載の方法。
【請求項２１】熱ヘッドを用いて前記染料を転写する、
請求項18記載の方法。