(57)【要約】【目的】字状、カード側面に容易に情報を付与することができるカードへの画像形成方法及びインクジェット記録装置を提供すること。【構成】カードへの画像形成方法として、インクジェット記録法によりカードの表面に画像を形成するのと同一工程でカード状の側面にも画像を形成する。この場合、少なくともインクジェット記録を行うカードの表面にはインクジェットインク受容層が積層されたカードを用いる。又、カードの表面に画像形成する表面記録用ヘッドと側面に画像形成する側面記録用ヘッドが異なるものである。更に、前記表面記録用ヘッドのインク吐出方向はカード表面に対して略直角で、前記側面記録用ヘッドのインク吐出方向は画像記録する側面に対して表面記録用ヘッドのインク吐出方向より直角に近い角度をなすものとする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードへの画像形成方法であって、インクジェット記録法によりカードの表面に画像を形成するのと同一工程でカード状の側面にも画像を形成することを特徴とするカードへの画像形成方法。
【請求項２】
少なくともインクジェット記録を行うカードの表面にはインクジェットインク受容層が積層されたカードを用いることを特徴とする請求項１記載のカードへの画像形成方法。
【請求項３】
カードの表面に画像形成する表面記録用ヘッドと側面に画像形成する側面記録用ヘッドが異なるものであることを特徴とする請求項１又は２記載のカードへの画像形成方法。
【請求項４】
前記表面記録用ヘッドのインク吐出方向はカード表面に対して略直角で、前記側面記録用ヘッドのインク吐出方向は画像記録する側面に対して表面記録用ヘッドのインク吐出方向より直角に近い角度をなすことを特徴とする請求項３記載のカードへの画像形成方法。
【請求項５】
表面への画像形成に用いるインクと側面への画像形成に用いるインクが異なる種類であることを特徴とする請求項４記載のカードへの画像形成方法。
【請求項６】
インクジェット記録法が、インクに熱エネルギーを作用させてインク滴を形成する方式であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のカードへの画像形成方法。
【請求項７】
カードへの画像形成に用いるインクジェト記録装置であって、カードの表面に画像を形成するのと同一工程で、カードの側面にも画像を形成することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
表面記録用ヘッドと側面記録用ヘッドが異なるものであることを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
表面記録用ヘッドのインク吐出方向はカード表面に対して略直角で、側面記録用ヘッドのインク吐出方向は画像記録する側面に対して表面記録用ヘッドのインク吐出方向より直角に近い角度をなすことを特徴とする請求項８記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
表面記録用ヘッドのインクと側面記録用ヘッドのインクは異なる種類であることこと特徴とする請求項８又は９記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
インクジェット記録法が、インクに熱エネルギーを作用させてインク滴を形成する方式であることを特徴とする請求項７〜１０の何れかに記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録法により画像等の情報が形成される特にクレジットカード、バンクカード、プリペイドカード、クリニックカード、メンバーズカード等に好適に用いられるカードへの画像形成方法及びこれに用いられるインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、クレジットカード、バンクカード、プリペイドカード、クリニックカード、メンバーズカード等のカード類の表面には種々の情報が埋設されている。情報の記録方法としては、情報をデジタル化し、磁気、バーコード、或はレーザー光を用いて情報記録媒体上の光記録層の一部を揮散させるか、反射率の変化を生じさせるか、或は変形を生じさせて光学的な反射率又は透過率の差によって情報の記録再生を行う所謂光カード等が用いられている。又、カードを凹凸に変形させた凸部で文字や数字を表したエンボスやスクリーン印刷やオフセット印刷等の一般の印刷も情報の記録に用いられている。
【０００３】
近年、１枚のカードで多種のサービスが受けられる多目的カードが増加し、カード表面に埋設される情報量も極めて多くなってきている。加えて、偽造防止に対する目的でもこれらの情報が利用されている。
【０００４】
特に、偽造防止をすることを目的として、従来使用されていなかったカード側面にも情報を設けるということが特開平９−３２００４９号公報、特開平１０−５８８７１号公報、特開２０００−８２１２５号公報等で開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平９−３２００４９号公報には、磁気カードの側面に磁気記録部分を設けることが記載されている。しかし、側面に情報を形成する方法については何ら記載がない。又、特開平１０−５８８７１号公報には、カード側面にバーコードや目視認識可能な情報を設けることが開示されている。又、この側面情報の有無と内容の正否により、カードの種類や真偽を確認することが開示されている。又、この側面情報の形成方法としてインクジェット記録法の記載が見られる。しかし、インクジェット記録法による画像形成の具体的な方法や装置については記載がない。
【０００６】
又、特開２０００−８２１２５号公報には、カード側面に二次元識別コードを設けることにより、より多くの情報量を付与することが開示されている。この情報の形成方法についてはレーザーマーカー等と記載がある。
【０００７】
本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的とする処は、字状、カード側面に容易に情報を付与することができるカードへの画像形成方法及びインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の本発明により達成される。
【０００９】
即ち、カードへの画像形成方法であって、インクジェット記録法によりカードの表面に画像を形成するのと同一工程で、カードの側面にも画像を形成することを特徴とするカードへの画像形成方法である。
【００１０】
又、少なくともインクジェット記録を行うカードの表面にはインク受容層が積層されたカードを用いることを特徴とするカードへの画像形成方法である。
【００１１】
又、表面記録用ヘッド側面記録用ヘッドが異なるものである画像形成方法も本発明の特徴の１つである。
【００１２】
更に、表面記録用ヘッドのインク吐出方向はカード表面に対して略直角で、側面記録用ヘッドのインク吐出方向は画像記録する側面に対して表面記録用ヘッドのインク吐出方向より直角に近い角度をなす画像形成方法も本発明の１つである。
【００１３】
表面への画像形成に用いるインクと側面への画像形成に用いるインクが異なる種類である画像形成方法も本発明の１つである。
【００１４】
又、カードへの画像形成に用いるインクジェト記録装置であって、カードの表面に画像を形成するのと同一工程で、カードの側面にも画像を形成するインクジェット記録装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
本発明に用いるカード基材としては使用目的により種々のものが使用し得る。基材として使用し得るものの例として、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等のポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂等の樹脂類、又、紙、金属等も用途によっては適する。
【００１７】
これらの基材の片面或は両面には、スクリーン印刷やオフセット印刷等でロゴや使用上の注意事項、規約等画一的に決まった情報を予め印刷しておいても良い。この表面に通常はインク受容層を設ける。しかし、インク付与量が多くなく乾燥性の速いインクを用いる場合は、インク受容層がなくても構わない。
【００１８】
インク受容層は、基材の片面のみに設け、片面にインクジェット記録を行っても良く、両面にインク受容層を設けても良い。
【００１９】
インク受容層としては、インクジェットインク吸収性の材料、或は無機や有機樹脂のフィラー成分をバインダー樹脂で固めたものを用いても良い。インク吸収性の材料としては、例えば、ポリビニルアルコール又はその変性体、澱粉又はその変性体、ゼラチン又はその変性体、カゼイン又はその変性体、アラビアゴム、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メチルセルロース等のセルロース誘導体等を使用できる。
【００２０】
無機や有機樹脂のフィラー成分をバインダー樹脂で固めたものの成分として、無機フィラーの例としては、シリカゲル、アルミナ、酸化チタン、珪酸カルシウム、合成ゼオライト、酸化亜鉛が利用できる。又、有機樹脂のフィラーの例としては、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリスチレン、ポリエチレン等を使用できる。バインダー樹脂の例としては、ポリビニルアルコール又はその変性体、澱粉又はその変性体、ゼラチン又はその変性体、カゼイン又はその変性体、アラビアゴム、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メチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン等が使用できる。
【００２１】
受容層中のフィラーの含有率は４０％以上９８％未満の範囲が好ましい。より好ましくは、７０％以上９５％未満である。インクはフィラーの隙間に吸収され印刷が成されるので、これよりフィラーが少ないとインク吸収性が悪くなり、綺麗な印刷が得られない。又、上記の範囲以上にフィラーを配合すると、バインダー樹脂がフィラーの結合状態を保つことができなくなり、受容層の機械的強度が低下する。即ち、受容層にひび割れが生じたり、フィラーの離脱が生じる。
【００２２】
更に、必要ならば、顔料分散剤、増粘剤、消泡剤、抑泡剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防バイ剤等を適宜配合することもできる。これらの材料を、基材上に塗布する際には、適当な溶媒を用いて、バインダー樹脂成分を溶解し、フィラーは細かく分散し塗工液とする。最も好ましい方法として、これらの材料を水を主体とする溶媒中に分散して使用する形態が挙げられる。
【００２３】
材料が分散液の場合、基材上にインク受容層を塗布する方法としては、一般に行われるブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、カーテンコーター、バーコーター、スプレーコーター等の塗布方法が用いられる。塗工量としては、乾燥固形分として３〜８０ｇ／ｍ２　、好ましくは、５〜４０ｇ／ｍ２　である。３ｇ／ｍ２　以下では、単色の画像においてもインクの吸収性が充分でなく、良好な画像が形成できない。５ｇ／ｍ以２　下では、多色の画像においてインクの吸収性が充分でなく、良好な画像が形成できない。
【００２４】
通常のインクジェット記録においては、５〜４０ｇ／ｍ２　程度のインク受容層が形成されていればインク吸収性において問題はないが、特に高印刷濃度の画像を印刷したり、階調性を出すために薄い濃度のインクを多く付与するときには４０〜８０ｇ／ｍ２　程度のインク受容層が必要となるときもある。これ以上の塗布量はインクの受容目的には不要であり、コスト的にも不利となる。
【００２５】
その後、例えば熱風乾燥炉、熱ドラム等を用いて乾燥し、インク受容層が形成される。このとき、基材が塩化ビニル樹脂のような軟化点の低い材料の場合は、乾燥温度としては５０〜７０℃が基材の変形の起きない限界温度である。インク受容層が加熱により硬化するようなものでは、この後に加熱硬化処理を行う。
【００２６】
ここで、前述のように基材が塩化ビニル樹脂のような軟化点の低い材料の場合では基材の変形が発生するため、加圧下で拘束しながら加熱処理することが有効である。加圧する際、加圧する物の表面形状が基材やインク受容層に転写されてしまうのでフェロ版等表面の平らな物で加圧することが好ましい。しかし、特に表面に梨地模様であるとか特定の表面形状を得たいのであればそれに対応した形状の物で加圧すれば良い。
【００２７】
このような加工は通常最終的なカードが複数枚得られるような大判で形成される。次の工程で、カード形状に打ち抜かれカードが完成する。
本発明では、この後インクジェット記録法によりカード表面と側面に同時に画像を形成する。
【００２８】
次に、カードの表面及び側面に画像形成を行う。本発明では、この画像形成にインクジェット記録法でカード表面と側面に同時に画像を形成する。インクジェット記録法はインクをノズルより効果的に離脱させて射程体であるカードにインクを付与しえる方法であればいかなる方式でも良い。特に、特開昭５４−５９９３６号公報に記載されている方法で、熱エネルギーの作用を受けてインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、インクをノズルから吐出させるインクジェット方式は有効に使用することができる。
【００２９】
又、本発明では、カード表面に画像形成するインクジェットヘッド（表面記録用ヘッド）のインク吐出方向は、通常のインクジェットヘッドと同じようにカード表面に対して略直角になるように配置されるが、カード側面に画像形成するインクジェットヘッド（側面記録用ヘッド）のインク吐出方向は表面記録用ヘッドのインク吐出方向よりカード側面に対してより直角に近い角度を成すものとする。これは以下の理由による。
【００３０】
即ち、カードの側面は前示したように、通常打ち抜き加工で仕上げられておりカード表面に対して略直角である。従って、カード表面に画像形成するために表面記録用ヘッドから吐出したインクは、カード側面とほぼ平行に飛翔するため満足な画像を形成することはできないためである。インクジェット記録での画像形成は、インクジェットヘッドと記録媒体を相対的に移動しながら画像を形成する。従って、飛翔インク滴は、画像形成面に対して僅かに傾いて飛翔する。
【００３１】
しかし、一般的なインクジェット記録におけるインク滴の吐出スピードは、１０〜２０ｍ／ｓｅｃである。これに対してヘッド装着し操作する所謂キャリッジの送りスピードは０．２〜０．４ｍ／ｓｅｃと２桁の違いがある。従って、飛翔インク滴の方向はほぼカード表面に対して直角である、即ち、カード側面に対してはほぼ平行となる。図４はこれを説明するための複式図である。ここでｖｃは、キャリッジの移動速度、ｖｉはヘッドが静止状態でのインクの吐出スピード、θｆはカード表面に対する画像形成時のインク飛翔方向を表す（ｖｃ、ｖｉ共ベクトルの長さは実際の速度比にでは書かれていない）ｔａｎθｆ＝ｖｉ／ｖｃであり、これは約２桁の値である。
【００３２】
又、カード側面に対するインク飛翔方向をθｓとすると、ｔａｎθｓ＝ｔａｎ（９０−θｆ）＝ｖｃ／ｖｉとなる。この値は約１／１００の値となるため、満足な画像を形成する事はできない。これは、インクジェットヘッドを固定し、カードを移動させて画像を形成するものでも同様である。
【００３３】
そこで、本発明では、カード側面に画像形成するインクジェットヘッドは、図３に示すように、インク吐出方向がカード側面により直角に近い角度を成すように配置する。ここで、表面記録用ヘッドと側面記録用ヘッドは同じものを用いても良く、それぞれ別の専用のものを用いても良い。同じものを用いるときは、ヘッドの角度を可変とし、カード表面に記録するときはカード表面に対して略直角になるようにし、カード側面に記録するときは、側面に対してより直角に近い角度を成すように角度を変えるようにする。このインクジェットヘッドの角度は、飛翔インク滴の飛翔方向が０に近い（即ち、カード側面に対して平行に近い）と前示したように満足できる画像が得られず、又、９０度（即ち、カード側面対して垂直に近く）になるとインクジェットヘッドが移動する際にカードや装置に接触するという物理的制約を受けると共に画像が圧縮されてしまうので好ましくない。この角度は使用するインクジェットヘッドの構造やインクジェット記録装置の設計により決める値であるが、４５度を中心に設計するのが好ましいと考えられる。
【００３４】
又、図２は側面印刷用のインクジェットヘッドを傾けることは同じであるが、カード状記録媒体２０２ａの側面２０２Ｂ，２０２Ｃのほぼ前面に記録する際、はみ出したインクがプラテン２０３を汚し、次回の記録時に媒体裏面を汚さないようプラテン２０３のカード伏媒体側面に相当する位置に開口部２０６を設けたものである。開口部２０６の下にはインクを吸収する吸収体２０４が容器２０５の中に収められている。
【００３５】
又、使用するインクについて、インクジェットヘッドをカードの表面と側面で異なるものを用いた場合カード表面用のインクとカード側面用のインクで異なるものを用いることは特に有効である。理由は、カード表面の画像は直接目に触れるため多色であり、インクの付与量が多い場合が想定される。従って、インク受容層を設けることが良好な画像を得るためには好ましく、インクもインク受容層のあることを前提としたインク構成が前提となる。
【００３６】
一方、カード側面は面積が狭く直接目で認識する画像の形成というよりバーコード等の情報を記録することが多いと思われる。使用されるインクの種類は装置の読み取りに関連して磁気記録の場合は磁性体を含んだインクであり、赤外線により読み取る場合は赤外線を吸収するカーボン含有インク等が考えられる。又、カード側面にインク受容層を設けることは工程の追加になること、更に、面積が狭くて余り多くの情報を付与することはできないので、使用するインクは１種若しくは２種程度であり、インク付与量も多くないと考えられることから、インク受容層を設けないことも可能である。この場合のインクは、乾燥の速いインク構成がより好ましいと考えられる。
【００３７】
次に、本発明の印刷装置の一例を図１に示す。
【００３８】
１０１は未印字のカード１０２を積層して印字部に送るカードフィーダである。このカードフィーダー下部には、開口部１０３、ピックアップローラ１０４及び送り出し開口部１０５があり、ピックアップローラ１０４が回転することで、開口部より積層されたカードの最下部の１枚を送り出し開口部より排出し、送りローラ１０６に送る。送りローラ１０６は、カードを印字送りローラ１０８に送る。
【００３９】
プラテン１０９上ではインクジェットヘッド部１１０がカードの送り方向と略直角方向にスキャンしながらインクを吐出し、それに合わせて印字送りローラ（１０７，１０８）がカードを送ることで印字が行われる。インクジェットヘッド部については図３に示すように、カード表面記録用ヘッドとカード側面記録用のインクジェトヘッドを有している。
【００４０】
印字終了後は、送りローラ２（１１１）及び送りローラ３（１１２）により順次送られる。このとき、必要であれば磁気ヘッド１１３によりカードに埋設されている磁気ストライプに磁気データを書き込む。
【００４１】
インクジェット記録、磁気データの書き込みが行われたカードは、スタッカー１１４に排出される。
【００４２】
［実施例１］
以下本発明の実施例について説明する。以下の実施例は本発明を具体化する一例であって本発明の範囲を限定するものではない。
【００４３】
記録媒体５１０しては、図５に示す基材５０１（グリコール変性ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴＧ：イーストマンケミカル社商標）に、以下に示すようにインク受容層５０２を積層したものを用いた。
【００４４】
先ず、インク受容層の塗工液を以下に従い調整した。無機フィラーとしてアルミニウムイソプロポキシドの加水分解・解膠法により、毛状束（繊毛状）構造のアルミナ水和物（ゾル）を合成した。アルミナ水和物の固形分１００重量部に対して１０重量部のポリビニルアルコール（商品名、ＰＶＡ１１７：クラレ社製）、０．５重量部のほう酸（Ｈ３　ＢＯ３　）を加え塗工液とした。
この塗工液を寸法３００ｍｍ×２００ｍｍ、厚さ０．７４ｍｍのＰＥＴＧに塗布し、６０℃で２０分間乾燥した。乾燥時のインク受容層の厚さは４０μｍであった。寸法４００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ１ｍｍの表面が平滑なＳＵＳ３０４を、　先に作製したインク受容層塗工液を塗布したＰＥＴＧに押し当て、１３０℃で５ｋｇ／ｃｍ２　の圧力を掛けながら５分間処理した後、　１時間かけて４０℃まで徐冷した。その後、８０．６ｍｍ×５４．０ｍｍ、４角のＲは３．０ｍｍのカード寸法に打ち抜いた。
【００４５】
これに、図１で示すインクジェット記録装置で記録した。インクジェットヘッド部は図２で示すものを用いた。カード表面と側面の印字に用いるインクは同じものを用いた。
【００４６】
［実施例２］
実施例１と同様にカード表面及び側面の印刷を行ったが、カード側面の印刷には以下の磁性微粒子入りインクを用いてバーコードを印刷した。分散は、サンドミルで行った。
【００４７】
バリウムフェライト　　　　　　　２０重量部
スチレンアクリル酸共重合体　　　　２重量部
モノエタノールアミン　　　　　０．６重量部
エチレングリコール　　　　　　　２０重量部
グリセリン　　　　　　　　　　　１０重量部
水　　　　　　　　　　　　　４７．４重量部
＊分子量約７０００、酸価２０９
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明のインクジェット記録法を用いることにより、今まで有効に利用されていなかったカード側面に容易に情報を記入することができ、本人認証が容易になり、又、偽装防止にも有効な手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の構成図である。
【図２】本発明に係るインクジェット記録装置の印字部の構成図である。
【図３】本発明に係るインクジェット記録装置の印字部の構成図である。
【図４】本発明に係るインクジェット記録装置の印字部の構成図である。
【図５】記録媒体の構成図である。
【符号の説明】
１０１　　カードフィーダー
１０２　　インクジェット記録媒体（カード）
１０３　　ピックアッブ開口部
１０４　　ピックアップローラ
１０５　　送り出し開口部
１０６　　送りローラ１
１０７　　印字送り込みローラ
１０８　　印字受け取りローラ
１０９　　プラテン
１１０　　インクジェットヘッド
１１３　　磁気ヘッド
１１４　　スタッカー
２０１　　インクジェットヘッド
２０２　　カード
２０３　　ブラテン
２０４　　インク吸収体
２０５　　インク吸収体容器
２０６　　開口部
３０１　　インクジェットヘッド
３０２　　カード
４０１　　インクジェットヘッド
４０２　　カード
【図１】
2004136459.tif 000003
【図２】
2004136459.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004136459.tif 000006
【図５】
2004136459.tif 000007