JPS5896592A - 情報記録カ−ド - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 カード基体上に、インク吸収層及び滑性層を設けた情報
記録カードに関するものであり、例えば感熱記録ヘッド
等の加熱圧接により、熱転写リボンよりインクを転写し
て画像を記録する情報記録カードに関するものである。

近年、記録、印字、マーキング等に関し、以下に述べる
要請が強く望まれる産業分野が非常に多くなってきてい
る。即ち長期間苛酷な使用条件に耐えなければならない
。各種有価証券、カード証明書、自動改札用定期券、ラ
ベル等の情報記録カードはその記録情報は耐摩耗性、耐
候性、耐水性、耐溶剤性、改ざん防止性、耐地汚れ防止
性に優れていなければならない。また情報記録方法とじ
てはコンピュータ等に記憶された情報で出力しやす（、
かつ機構および操作が簡単でなげればならないなどの要
請が望まれる産業分野である。

従来採用されてきた電子写真方法や静電記録方法は一般
に装置が複雑で、かつ大型になり価格も高価となる欠点
があり、また現像剤等の消耗剤が必要でありそれに伴な
う保守管理が繁雑であるという欠点もあった。この点を
考えれば、感熱転写記録方法は機構が簡単で消耗材が少
な（、ランニングコストが安価であることなどの理由に
より、好ましい記録方法として評価され、紙を記録媒体
とするファクシミリばかりでなく本発明の対象としてい
る情報記録カードの如き記録画像の耐久性が要求される
情報記録にも積極的に適用され始めている。

かかる感熱転写方式に用いられる転写シートには転写さ
れるインク層のバインダーより大別して（１）ワックス
あるいは少量の樹脂を含んだ混合ワックス系と（２）樹
脂系の２種があり、その長所を生かすべく使用範囲が適
宜選ばれるとともにインクの転写される情報記録カード
の形態も異なっているのが現状である。即ち前者の転写
シートは、６０〜８０℃に加熱せられた時急激な粘度低
下によりインクの転写シート離れがよ（、その為転写に
要する時間が短か（て良いという点を有する反面、転写
後の画像の接着力が乏しく情報記録カードも不活性媒体
を捕獲すべく適度な表面の粗さとインクの浸透をもたせ
る為の多孔構造が必要とされる。

本願発明者らも先に特願昭５５−０７５２６７号に開示
する情報記録体カードを提供している。しかし１〜２ミ
リ秒程度の加熱時間によって１００センチポイズ程度に
溶融された２゜５〜４μ厚みのインク量を転写する条件
下では表面張力等の影響にもより、上層部にある程度の
インク皮膜が残らざるを得ないのが現状である。更に固
形分を多量に含んだ滑性層は例えば自動読取機等の機器
に適用された場合、強烈な圧接媒体のもとで表面が欠・
落し転写画像濃度が低下したり、欠落インクが再付着し
情報記録カードを汚染するという欠点を有しており、少
量の欠落が長期使用においては品質の低下を招く原因と
ＩＩっており、早急な改良が望まれていた。これらの傾
向は、例えば定期券のよ’ＩＫ毎Ｂ毎月使用、かつ自動
改札機の使用が塵等の多いほぼ屋外に近い環境で使用さ
れる場合、顕著なものとなる。

後者の転写シートの場合、インクの融点が９０〜１２０
℃程度であるが樹脂の為急激な粘度低下はなく、転写シ
ート離れが悪（、転写スピードの低下を招いている反面
、転写画像の耐久性に優れている長所を有している。こ
の特徴は転写後、赤外１ｊヒーター、フラッシュランプ
等により加熱することにより転写画像と情報記録体が一
体化するに及んで効果が最大となる。しかしこの方式に
おいては、加熱転写シートインクの熱可塑化が急激でな
く、また２００〜６００センチポイズ程度と粘稠である
ため、情報記録カード表面は平滑でありかつ転写シート
側に記録カード表面が剥離することのない皮膜強度の強
１いことが求められている。

以上の様に現状は、転写スピードは早いス１、転写後の
長期使用安定性に欠けるワックス系と転写スピードがお
そ（、加熱処理をほどこさねばならぬが、長期使用安定
性に優れる樹脂系とがあり、それぞれ状況に応じ適宜便
、いわけており、それに伴ない情報記録カードも任意に
選択する必要があり使用者より取扱い性において極めて
繁雑であるとの理由により、共用性のカードの出現が強
く求められていた。

本願発明はかかる状況のもとにいかなる転写シートを用
いても十分に適用可能な情報記録カードを提供せしめん
が為に成されたもので、転写性、定着性、長期使用安定
性、改ざん防止性に優れたものである。以下詳細に説明
する。

まず共用カードの前提となる転写性に関し鋭意検討を行
なった結果その表面粗さが極めて電番な要因であること
を見い出すにいたった。即ちカード表面に極端な凹凸が
あった場合、転写シートとの接触不良をもたらし転写画
像の再現性、とりわけ細線の再現が低下することが判明
した。情報記録カードの特徴として発行番号等は細文字
で再現されることが多く反面、カードの不正運用なチェ
ッりする機能を有している為極めて重要である。また不
用な凸形状は長期使用に際し無用な他物体との摩擦を生
む結果となる。これは表面粗さがＪＩＳＢＯ６０１に規
定される最大高さ＝３μ〜７μ（基準長さの標準値を０
８唾と１−る）に規定するに及んで極めて鮮鋭な画像と
成すことが出来た。

次いで前述した通り粘稠な２．５μ〜４μのインク層を
短時間で全て浸透させるには無理があり、表面にプール
する凹構造であることも重要な因子である。即ち、磁気
記録層を設けたカードにて自動発行機等に適用された場
合、短時間発行という立前より転写後エンコードする際
に搬送、圧接ローラー等と接触することなどがあり十分
に冷却しない際は尾引き等の問題を生ずるからである。

また凸部形状は長期使用に際し圧接媒体とインクの接触
を防止する防御壁となり、皮膜強度の強化とあいまって
安定した画ｆ象品質を提供する要因となる。

これは表面粗さがＪＩＳＢＯ６０１に規定される中心線
平均粗さ子０８μ〜１．５μ（カットオフ値の標準値を
０８鰭とする）に規定するに及んで十分な特性を有しう
ろことが判明した。更に数値的に限定することが出来な
いが凹凸形状の中に更にミクロな凹凸なｉすることが投
錨効果により転写性の向上の要因となることが判明、と
りわけカード表面の平滑化が望まれる樹脂系転写シー）
［おいてより効果が発揮されることを見い出すにいたっ
た。このミクロな凹凸構造は滑性層にニトロセルロース
微粒子を分散することにより容易に形成することが出来
かつ、皮膜強度の向上等の特性向上にもつながり共用カ
ード化を成し得たばかりでなく、安価にしかも安定して
製造し与るに及んで本願発明を成就するにいたったもの
である。

すなわち本発明は、第１図（示すように、プラスチック
、金属又は強じんな紙等のカード基体（２）上に、１０
〜３０μの厚みで、情報記録用インクを吸収、保持する
インク吸収層（３１を設け、該インク吸収層上に、５μ
以下の厚みで、前記インクを通過させることができ、が
っ地汚れを防止する滑性層（４）を設けた構成より成り
、該滑性層は、粒径５゛μ以下のニトロセルロース微粒
子と、白色若しくは略白色の固体潤滑剤粒子及び該粒子
群を均一に分散せしめる飽和ポリエステル樹脂より成り
、しかも、該滑性層の表面粗さが、ＪＩＳＢＯ６０１に
規定される最大高さ＝３μ〜７μ（基準長さの標準値を
０８誠とする）であり、かつ中心線平均粗さ＝０８〜１
５μ（カットオフ値の標準値を０８鰭とする）であるこ
とを特徴とする情報記録カードである。このインク吸収
層及び滑性層の形成法としては、塗液な塗布する方法が
最も実用的であるので以下にその塗膜について詳しく述
べる。

まずインク吸収層の塗膜形成法について以下に述べる。

塗液の基本構成は粒子、この粒子を均一に分散結着する
樹脂およびこの樹脂を溶解する有機溶剤とからなる。粒
子の具体例としては通常用いられる無機または有機白色
顔料はすべて適用でとる。

なお、着色した記録層を要求する場合は着色顔料でもよ
い。−例を挙げれば、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸
化亜鉛、酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸鉛、アルミナ
、クレー等が使用できる。

一方、樹脂については、一般に塗料、インクに用いられ
るバインダー用樹脂、例えばポリエステル系、フェニル
系、アルキッド系、アクリル系、エポキシ系、ポリウレ
タン系、変性セルロース系樹脂およびそれらの混合系等
が使用できる。塗液とするための混線分散は周知の方法
で行なう。この塗液なプラスチックまたは金属等の耐久
性のあるカード基体に塗布し、乾燥してインク吸収層を
形成する。なお塗布については周知の塗布法を適用すれ
ば良い。この塗膜がインク吸収層としての特性を得るた
めに鋭意検討の結果、以下の要件がとの接着性、耐摩耗
性に対して顕著な効果を示すが、スヘテノ条件を満足す
るためには顔Ｒ／ｌｆ脂の組成比は重量比で１／３〜４
／１の範囲でなければならない。なお、顔料の材料種、
顔料の粒径、彪状によっては上述の全範囲が適用で六な
い場合があるが、いずれの材料構成でも共通している範
囲は１／辱〜４／１である。次に顔料の粒径および粒度
分布については多孔性、表面粗さを考慮して、粒径０．
５〜５μの範囲で粒度分布はでとるだけせまいことがイ
ンク吸収層として良好な等性をもたらす。また塗膜の厚
さは１０〜３０μ程度が適当である。

なお、塗膜の強度および耐溶剤性を向上させるために、
バインダー樹脂な架槁型にすれば、なお好４Ｌ、い。例
えば樹脂としてはポリオール基を有するポリエステル系
樹脂、ポリウレタン系樹脂を含む樹脂を選び架楡剤とし
てインシアネート基含有化合物もしくは樹脂を加えたバ
インダー樹脂組成とするなど周知の技術が適宜応用で錬
る。

なお、カード基体が設けるべき記録層との接着力が弱い
場合に、記録層塗工前にあらかじめ接着力向上のための
下塗り層を設けることは当然の手法である。

次に滑性層について以下述べる。基本組成は白色または
略白色の固体潤滑１１ｉ１Ｊ粒子とニトロセルロース微
粒子とこの粒子群を均一に分散、結着せる飽和ポリエス
テル樹脂より成る。

一般的塗料等に用いられる２塩基酸または２価アルコー
ル成分に２種またはそれ以上の成分をランダム共縮合さ
せた飽和ポリエステル樹脂はポリエステルフィルムはじ
め一般プラスチック、金属等に対して優れた接着性を有
する反面、対磁気ヘッド耐用性等に対して弱い。一方ニ
トロセルロース樹脂は対磁気ヘッドの耐用性が良く、摩
耗粉の磁気ヘッド付着を起こし難い等々の理由で、上記
２系統の各々の良い性質のみを求めて飽和ポリエステル
樹脂とニトロセルロース樹脂をブレンドすると転写イン
ク中に存在する昇華性染料等に対する染着性が極端に悪
くなり浸透性が著しく悪化する。

そこで本発明では、飽和ポリエステル樹脂中にニトロセ
ルロースを微粒子として分散せる構造により、飽和ポリ
エステル樹脂相を残し、従って昇華性染料等の浸透をう
ながしながら対磁気ヘッド耐用性を向上せしめた。固体
潤滑剤粒子の具体例としては窒化ホウ素、硫黄、雲母、
イルク、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カル
シウム、硫化チタン、硫化モリブデン、ポリエチレン、
ポリアセタール、ポリ四フフ化エチレン等の白色もしく
は略白色の微粉末が好適である。

この滑性層が情報記録用インクを通過することが出来、
かつ地汚れを生ずることなく耐摩性に優れたものと成す
為に検討を加えた結果以下の要件が明らかになった。

まず固体潤滑剤、ニトロセルロース微粒子の粒径は５μ
以下と成すべきである。これより大きいと表面粗さが大
となり地汚れ防止効果が減少するばかりでなく微細な凹
凸状を形成し得す転写性に問題が生ずる。望ましくは２
〜３μが最適である。

次に固体潤滑剤粒子／ニトロセルロース微粒子と飽和ポ
リエステル樹脂の総重量及びニトロセルロース微粒子／
飽和ポリエステル樹脂の組成比はインク通過性、表面性
、塗膜強度インク吸収層との接着性、′耐摩性に対して
大きく影響を及ぼし、傾向的にニトロセルロース微粒子
の添加は、インク通過性に影響を与えることな（固体潤
滑剤粒子の添加量を大巾に少なくすることが出来、塗膜
強度耐摩性等に好結果をもたらすが、すべての条件を満
足する為には各々重量比にして０．３／　１〜２．ｏ／
　１及び０．５／１〜１５／１の範囲が好ましい。

次に塗膜の厚みについて述べれば膜厚は以下の理由によ
り５μ以下とするのが良く望ましくは２〜４μが最適で
ある。即ちニトロセルロース微粒子の添加は表面に微細
な凹凸形状を呈するに極めて有効であり、表面平滑なポ
リエチレンテレフタレートフィルムに４μ膜厚で塗工し
た時の表面形状を第６図に示す。同じくこれを第６図に
示した表面形状のインク吸収層上に４μ膜厚で塗工す４
と第４図に示す表面形状を有するにいたり転写性に支配
的因子となる表面形状は実はイ／り吸収層の形状が極め
て重要なものであることが判明し、これを生かしつつイ
ンク通過性も考慮した場合、上記の値が設定された。尚
第６図に示すインク吸収層上に８μ膜厚で塗工した場合
の表面形状は第５図の如くになり転写性において細文字
の再現が不良であった。尚本願発明を説明するにあたり
引用した感熱転写方式により情報記録カードに画像を形
成する場合の概念図を第２図に示す。

すなわち情報記録カードｆｉｌはカード基体（２１Ｋイ
ンク吸収層（３）、さらにその上に滑性層（４）が設け
られている。

熱転写リボン（５）は、リボン基体（６）の上にインク
層（７）が設けられている。感熱記録ヘッド（８）と圧
接ローラ（９）との間に前記カードｆｉｌと熱転写リボ
ン（５）をインク層側をカード面に接するようにはさみ
、加熱圧接すると、加熱された部分のインクがカードに
転写されると同時に滑性層（４）を通過し、インク吸収
層（３）中に吸収保持される。インクの通過した部分Ｏ
Ｉおよびインクの吸収保持された部分ａＤカ画像部とな
る。

この様にして得られた情報記録カードは、いかなる転写
シートを用いても優れた転写性を有するという他、イン
クがカード内部に吸収保持されるという特性を有してい
る為に、転写画像の耐摩性、耐溶剤性、耐改ざん性に優
れているという特徴がある。

また本発明の滑性層は、カードの長期間の過酷な使用、
例えば磁気定期券のように自動改札機を何回も通過させ
るような使い方に対しても、カードの地汚れ、機械的な
摩耗に対してきわめて優れた効果を発揮する。

また感熱転写方式のλならず例えばカードの表面平滑性
が要求される放電破壊転写方式の如くの方式に採用して
も、その微細な表面構造がもたらす投錨効果により優れ
た転写性を示す他、インクの自然浸透性に富む多孔構造
である為感熱転写用インクより粘度の低いインクを用い
るドツトインパクト方式にて印字する優れた転写性、定
着性を有する。

この情報記録カードに使用用途に応じて所望の絵柄、文
字、地紋をあらかじめプレ印刷しておくことは輻然でき
る。また、入力情報にて目視画像のほかに磁気記録を併
用する用途に対しては基体の一部または磁気記録層を設
けた情報記録カードとすることもできる。

次に実施例にて説明する。

〈実揶例〉 片面に磁気記録層をあらかじめ設けた白色ポリエステル
フィルム（厚さ２００μ）上ニ粉末シリカ（水沢化学■
製／平均粒径２μ）２部（重量比以下同）ポリウレタン
樹脂（日本ポリウレタン株製、ポリエステルポリオール
／インシアネート系）４部、メチルエチルケトン８部、
トルエン２部からなる混合液をノ・ネ型攪拌式分散器に
て約２０分攪拌して、均一分散した塗液なロールコータ
−機にて塗布し、乾燥してインク吸収層を形成した。

膜厚は２０μであった。

次いで飽和ポリエステル樹脂（東洋紡績（横裂）８部、
トルエン７４部イソプロピルアルコール１８部より成る
塗液をノ・ネ型攪拌分散器を１５０　Ｏｒｐｍにて回転
攪拌しなから該塗液１００部に対し、ニトロセルロース
樹脂（旭化成工業■製、メチルイソブチルケトン及びト
ルエン３０％を含む）１０部、メチルエチルケトン１５
部より成る塗液２５部を少量ずつ滴下しながらニトロセ
ルロース樹脂がポリエステル樹脂及び浴媒中に微粒子化
した分散体を得、この分散塗液なカネフィールＲ２ろ１
０（カートリッジフィルター、５μ、鐘紡合成化学■製
）に圧送してニトロセルロース微粒子の分散したポリエ
ステル樹脂ラッカーを得た。更にこσ）ラッカー液１２
５部に対して粉末タルク（日本タルク株製、平均粒径３
μ）を１５部加え更にノ・ネ型攪拌分散器にて１０分間
攪拌して均一分散した塗液を作製し、インク吸収層上に
ロールコータ−機にて塗布し、゛乾燥して膜厚３μの滑
性層を形成した。

更に塩酢ビ−ウレタン系グラビアインキ（東洋インキ製
造株製）にて地紋をグラビア印ｅｌｌ法で設けた。尚表
面粗さは、最大高さが５μ（基準長さ０．８ｍ）、中心
線平均粗さが１．２μ（カットオフ値０８霞）であった
。これを所定の寸法に所載してカードとした。

このカードとワンクス系及び樹脂系転写シートを用いて
感熱記録ヘッドにて転写記録したところ細線の転写性も
含め極めて鮮明な浸透画ｆ象を形成することが出来た。

尚樹脂系インクは転写後フラッシュランプにて定着した
が該転写画像は極めて強度に富むものであって消しゴム
等にて消去せんとしても何らの濃度低下もなく地紋は１
ｏ数回で容易に消えてしまい改ざん防止に優れているこ
とが判明、また転写後熱定着等何ら施さないワックス系
インクにおいてもこのカード表面を指で強くこすっても
インクが消えたり流れたりすることはなく消しゴム消去
により若干濃度低下がみられたが消えることはな（、地
紋は容易に消え改ざん防止に優れていることが判明した
。

また、このカードを磁気情報読取ヘッド、およびその搬
送系Ｋ　２．０００回通過したが、カードが破損したり
、汚れたりすることは全くなく、記録画像及び地紋が消
えるなどの劣化もなかった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので第１図は本発明の
情報記録カードの層構成を示す説明図、第２図は、記録
方式を説明する説明図を示し、また第３図〜第６図は滑
性層用塗液を塗布した後の表面形状を示すもので、第３
図はカード基体であるポリエチレン゛テレフタレート上
ＫＡμ厚で塗布した後の形状を、第４図及び第５図はイ
ンク吸収層上に、それぞれ４μ、８μ厚で塗布した後の
形状を、及び第６図はインク吸収層の表面形状を示す。 （１）・・・情報記録カード　（２）・・・カード基体
（３）・・・インク吸収層　　（４）・・・滑性層（５
）・・・熱転写リボン　　（６）・・・リボン基体（７
）・・・インク層　　　　（８）・・・感熱記録ヘッド
（９）・・・圧接ローラ　　αＦ・・インクの通過した
部分Ｑｌｌ・・・インクの吸収保持された部分特許出願
人 凸版印刷株式会社 第１図 第２図 Ｈｏｏハ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｌ＋　　カード基体上に、１０〜３０μの厚みで、情
   報記録用インクを吸収、保持するインク吸収層を設け、
   該インク吸収層上に、５μ以下の厚みで、前記インクを
   通過させることができ、かつ地汚れを防止する滑性層を
   設けた構成より成り、該滑性層は、粒径５μ以下のニト
   ロセルロース微粒子と、白色若しくは略白色の固体潤滑
   剤粒子及び該粒子群を均一に分散せしめる飽和ポリエス
   テル樹脂より成り、しかも該滑性層の久面粗さが、ＪＩ
   ＳＢ０６０１に規定される最大高さ＝６μ〜７μ（基準
   長さの標準値を０．８　ｍとする）であり、かつ中心線
   平均粗さ＝０．８〜１．５μ（カットオフ値の標準値を
   ｏ、　ｓ　ｍとする）であることを特徴とする情報記録
   カード。 （２）固体潤滑剤粒子のニトロセルロース微粒子と飽和
   ポリエステル樹脂に対する重量比と、ニトロセルロース
   微粒子の飽和ポリエステル樹脂に対する重量比を、それ
   ぞれ０．３　：　１〜２０：１及びＯ，Ｓ：１〜１．５
   　：　１とした滑性層である特許請求の範囲第（１）項
   記載の情報記録カード。