JP6379658B2

JP6379658B2 - コアシートの印刷方法

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Publication number: JP6379658B2
Application number: JP2014102698A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　智和; 智和佐藤; 剛宏清水
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2034-05-16
Also published as: JP2015217596A

Description

本発明は、カードのコアシートに対する打ち抜き耐性のある印刷方法に関する。
詳しくは、カード表面または裏面に任意の絵柄をオフセット印刷もしくはシルクスクリーン印刷により印刷したカードにおいて、カードを大判シートから個々の１枚のカードに打ち抜きする際に、打ち抜き刃により絵柄インキ層の剥離を生じないようにするコアシートの印刷方法に関する。

近年、汎用用途のカードでは、単層のコアシートにオフセット印刷（もしくはシルクスクリーン印刷を併用して）で絵柄印刷を行い、その絵柄をオフセット透明オーバープリント印刷で保護するカードが使用されてきている。
また、白色のカード基材の表裏にレーザ発色層を有するコアシートも使用されるようになってきている。この場合のカードも、レーザ発色層の表面に同様に絵柄印刷を行い、最表面にオフセット透明オーバープリントを印刷して保護するのが通常である。
カードの裏面側に対しても、同じ仕様で印刷が行われる。これらのカードでは、従来品のように、表裏面に透明なオーバーシートを積層しない特徴がある。従って、コアシートとオーバーシートを積層する熱プレス工程も行われないことになる。

従来カードと同様に、これらのカードも３０面付程度の大判コアシートを使用して印刷するので、１枚毎の個々のカードにする際は、金属抜き刃を用いてコアシートを打ち抜きする工程が必要となる。
このカードは、いわゆる直刷りカードであって、コアシートの絵柄インキ層を薄層のオーバープリント印刷で保護するだけなので、打ち抜きの際、金属抜き刃にインキ層が取られて、微小のインキ片が剥離（脱落）する問題が生じる。インキ片の剥離はカードを表面側から打ち抜きする場合の裏面側絵柄が顕著であるが、表面側が全く剥離しないわけではない。従来カードのように、オーバーシートが無いことのほか、オーバーシートの熱プレス積層や絵柄転写の工程を行わないことで、カードが熱履歴を経ないで製造されるため、インキの付着力が低下していることも影響していると考えられる。
カードの抜きは、シート１枚毎に行われるが、剥離したインキ片は抜き刃に移り、該抜き刃から次のカードの側面に付着し汚れとなる問題がある。付着したインキ片は、布で拭うかエアブローで除去できるが、その工数がかかりリードタイムの増加や歩留りの低減にも影響する。

そこで、本発明は、この種仕様のカードにおいて、カード打ち抜きの際、絵柄インキ層の剥離しないコアシートの印刷方法を提供するものである。
本願に関連する先行技術文献は検出できないが、カードのオフセット印刷に関連する文献として、特許文献１がある。

特開２０１２−１２３６４６号公報

カードの製造工程、特に、大判サイズのコアシートから個々の１枚のカードサイズに打ち抜きする際に、カード表裏面の絵柄インキ層が抜き刃との接触により剥離しないコアシートの印刷方法を提供する。

本発明の要旨の第１は、単層のカード用コアシートに多面付けして、カードの表裏面印刷を透明オフセットアンカー層、オフセットおよび／またはシルクスクリーン印刷による絵柄層、透明オフセットオーバープリント層の順で印刷した後、当該コアシートの表裏面にオーバーシートを積層しない状態で、単位の１枚毎のカードに打ち抜きして製造するカードの製造工程におけるコアシートの印刷方法において、少なくとも打ち抜きする抜き刃に接触する部分のカードの表面または裏面の絵柄印刷面がオフセット印刷であって、該印刷による網点部分の占める面積率が、１０〜３０％の範囲になるようにして絵柄を構成することを特徴とするコアシートの印刷方法、にある。

本発明の要旨の第２は、表面または裏面にレーザ発色層を有する単層のカード用コアシートに多面付けして、カードの表裏面印刷を透明オフセットアンカー層、オフセットおよび／またはシルクスクリーン印刷による絵柄層、透明オフセットオーバープリント層の順で印刷した後、当該コアシートの表裏面にオーバーシートを積層しない状態で、単位の１枚毎のカードに打ち抜きして製造するカードの製造工程におけるコアシートの印刷方法において、少なくとも打ち抜きする抜き刃に接触する部分のカードの表面または裏面の絵柄印刷面がオフセット印刷であって、該印刷による網点部分の占める面積率が、１０〜３０％の範囲になるようにして絵柄を構成することを特徴とするコアシートの印刷方法、にある。

上記の印刷方法でコアシートを印刷する場合には、多面付け大判シートから単位の１枚のカード毎に打ち抜きする際に、絵柄部分のインキの剥離が生じることが極めて少ないので、美麗なカードを製造することができる。また、カード製造における工数の低減を図ることができる。

完成後のカードの断面を示す図である。完成後の他のカードの断面を示す図である。印刷済み大判コアシートを示す表面図である。印刷済み大判コアシートを示す裏面図である。大判コアシートからカードを打ち抜きする状態を示す図である。

図１は、完成後のカードの断面を示す図である。
カード１は、単層のコアシート１００に表裏面の印刷がされている。
コアシート１００は、通常は平坦な白色プラスチック樹脂シートからなる。材質は、塩化ビニルや非結晶性芳香族系ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート等が汎用されるが、特には限定されない。コアシート１００の樹脂中には、酸化チタン（ＴｉＯ_２）等の白色顔料が配合されている。
カード１の厚みは、カードの物理的特性を規定する（ＪＩＳＸ６３０１）規格値である、０．７６ｍｍ±０．０８ｍｍを満たすことを基本とするが、特に限定しない。

コアシート１００の表面１００ｕには、オフセットアンカー層２０１がまず印刷され、その上にオフセット印刷および／またはシルクスクリーン印刷による絵柄層２０２が設けられ、最表面に透明オフセットオーバープリント層２０３が印刷される。
コアシート１００の裏面１００ｄ側も同様であり、透明オフセットアンカー層３０１が印刷され、その上にオフセット印刷またはシルクスクリーン印刷による絵柄層３０２が設けられ、最表面に透明オフセットオーバープリント層３０３が印刷される。
従来のカードでは、カードの表裏面にオーバーシートを積層しているが、本カードでは、オーバーシートを使用しない特徴がある。

図２も完成後のカードの断面を示すが、異なる種類のコアシートを使用した場合である。
この場合、コアシート１００は、支持層１０１の外面にレーザ発色層１０２、１０３を有している。図２の場合、レーザ発色層は表裏に設けられているが、表面側の発色層１０２のみ、または裏面側の発色層１０３のみであっても良い。
レーザ発色層１０２，１０３に対する印刷は、図１の場合と同様であり、表面側のレーザ発色層１０２面に、オフセットアンカー層２０１、オフセット印刷および／またはシルクスクリーン印刷による絵柄層２０２、最表面に透明オフセットオーバープリント層２０３が順に印刷される。コアシートの裏面側も同様であり、レーザ発色層１０３面に、オフセットアンカー層３０１、オフセット印刷またはシルクスクリーン印刷による絵柄層３０２、透明オフセットオーバープリント層３０３が順に印刷される。

図２のコアシート１００は、限定されるものではないが、表裏のレーザ発色層１０２、１０３には、ポリカーボネート樹脂と非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂（ＰＥＴ−Ｇ樹脂）のポリマーアロイ樹脂を、支持層１０１には非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂（ＰＥＴ−Ｇ樹脂）を使用し、この３層を共押し出しした材料が使用されている。成型されてシートとなった複数枚のシートをラミネートして使用しないで、１回の押し出し成型によるシートであるから、層構成は３層であっても、一般に単層コアシートと言っている。

支持層１０１には酸化チタン（ＴｉＯ_２）等の白色顔料が配合されていて白色の反射光を生じるようにされる。レーザ発色層１０２、１０３は、本来的には保護機能をするもので、レーザビーム照射前においては可視光透過性にされている。従って、白色顔料や有色着色剤を含まない。レーザビーム照射後も、黒色に発色する印字部分以外は透明であることはいうまでもない。ここで、「可視光透過性」とは、当該層の裏面に配置された層を視覚的に視認できるような透明性をいう。
レーザ発色層１０２、１０３中には、発色剤が分散されているが、発色層を形成する樹脂の屈折率と、混合する発色剤の屈折率との差は小さいことが好ましく、屈折率の差が小さくなるようにすることにより、レーザ発色層１０２、１０３の可視光透過性を高めることができる。

発色剤としては、レーザビームによる発熱によって黒色の金属酸化物を形成する各種金属や金属化合物、黒色化する熱応答性染料等が挙げられる。発色層に、レーザビームの波長を吸収する光吸収剤を含有させてもよい。このような発色層にレーザビームを照射すると、光吸収剤等の周辺のバインダー樹脂が炭化し、この炭化した部分が黒色を呈する。
あるいはまた、金属酸化物等の発色剤と光吸収剤とを併用してもよい。このように、その目的を果たすものであればよく、本発明では特にその材質を限定しない。

支持層１０１とレーザ発色層１０２、１０３は、ほぼ同質の樹脂組成材料からなっていてもよいものである。支持層１０１とレーザ発色層１０２、１０３は、ポリカーボネート系樹脂と実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂とのポリマーアロイを主成分とする樹脂組成物から形成することができる。このような樹脂組成物を用いることにより、カードの耐熱性を向上させることができ、レーザビームを照射しても、発色層が膨れたり、変形することを防止することができる。

本発明においてポリカーボネート系樹脂とは、主成分がポリカーボネートである樹脂組成物を意味する。ポリカーボネート系樹脂としては、ビスフェノールとアセトンから合成されるビスフェノールＡから、界面重合法、エステル交換法、ピリジン法等によって製造されるもの、ビスフェノールＡとジカルボン酸誘導体、例えばテレ（イソ）フタル酸ジクロリド等との共重合体により得られるポリエステルカーボネート、ビスフェノールＡの誘導体、例えばテトラメチルビスフェノールＡ等の重合により得られるものを例示することができる。

本発明において実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂とは、芳香族ジカルボン酸等成分とジオール成分との脱水縮合体をいい、その中でも結晶性が低く、プレス融着等の実用上頻繁に行われる熱加工を行っても、結晶化による白濁や融着不良を起さないものをいう。なお、本発明においては、非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂に類似するものには、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等も含まれる。

支持層１０１と表裏のレーザ発色層１０２、１０３により所定のカードの厚みとするためには、カード用基材１００の合計厚みが、０．８ｍｍ程度になるようにし、一方側のレーザ発色層１０２の厚みは６５μｍ±１０μｍとする。従って、表裏両面に発色層を設ける場合、中心の支持層１０１は６７０μｍ±２０μｍとなる。

図３は、印刷済み大判コアシートを示す表面図である。図１、図２の基材に対して共通のものである。以下の図４も同様である。
３０面付け程度に多面付した大判コアシートであるため、要部を示し大部分を省略図示している。
コアシート１００の表面１００ｕ側には、透明なオフセットアンカー層２０１がまず全面に印刷され、その上にオフセットおよび／またはシルクスクリーン印刷による絵柄３が設けられ、最表面に透明オフセットオーバープリント層２０３が印刷されている。
アンカー層２０１やオーバープリント層２０３は透明なので、視認できるのは絵柄層２０２の絵柄３のみである。絵柄３はカードの種類により様々であり、デザイン性のある絵柄である場合もあり、発行会社名の文字だけの場合もあり、単色の全面ベタ（一様な全面印刷）印刷の場合もある。

表面側の絵柄３は、カードの名称や装飾的デザインである場合が多い。打抜きの目印となるマーク（トンボ）８もオフセットインキで印刷されることが多い。トンボ８は、カードとなる領域の外側に印刷するので、上記の絵柄３には関連しない。
鎖線による矩形状の打ち抜き線ｋは、打ち抜きされる位置を示すのみで、印刷された形状を示すものではない。なお、完成後のカードの大きさは、ＩＳＯ（ＩＳＯ７８１０）またはＪＩＳ（ＪＩＳＸ６３０１）に基づき、短辺５３．９２〜５４．０３ｍｍ、長辺８５．４７〜８５．７２ｍｍとされている。

図４は、印刷済み大判コアシートを示す裏面図である。
図３と同様に要部のみを図示している。コアシート１００の裏面１００ｄ側全面にも、オフセットアンカー層２０１、オフセットおよび／またはシルクスクリーン印刷による絵柄層３０２、透明オフセットオーバープリント層３０３が順に印刷される。
裏面の絵柄層３０２は、従来はオフセット印刷による全面ベタ印刷がされ、その上にオフセット印刷による黒色の微細文字やパターンの印刷５がされることが多い。使用上の注意事項等の印刷が主である。
印刷層の厚みは、オフセット印刷では、０．１〜１．０μｍ程度となる。鎖線による矩形状の打ち抜き線ｋは、図３と同様に打ち抜きされる位置のみを示し、印刷された形状ではない。これらの印刷層の構成は、通常のものであり、特に特徴的なものではない。

本発明の特徴は、前記矩形状の打ち抜き線ｋで示す、打ち抜き線ｋ部分の絵柄印刷を、従来のベタ印刷に換えて一定の条件で行うことである。すなわち、当該打ち抜き線ｋで示す部分は、打ち抜きの抜き刃が接触する部分であるが、この打ち抜き刃が接触する部分となるカードの表面または裏面の絵柄印刷面をオフセット印刷とし、該印刷による網点部分の占める面積率が、１０〜３０％の範囲になるようにして網点印刷部４を構成することに特徴がる。上限を３０％とするのは、３０％を超えると抜き刃によるインキ剥離が目立つ場合があるからである。

網点部分の占める面積率とは、印刷部を拡大して観察した場合に、単位面積（１ｃｍ^２）において、絵柄用インキが付着する部分が占める比率をいう。逆にいえば、インキが付着していない白色のコアシート部分を除く部分の比率をいうものとする。印刷面を拡大鏡で観察して面積率を計測することができる。
ただし、オフセットアンカー層やオーバープリント層のインキは対象にならない。透明であってカードの汚れには影響しないからである。

下限を１０％とするのは、カードの輪郭部分は単色にされることが多く、１０％未満ではコアシートの白色に近くなり、単色での色合わせが困難になるからである。カード印刷では、出版印刷のように、黄、マゼンタ、シアン、墨のプロセスインキで印刷する場合よりも、特定の色に調色した特色インキで印刷することが多いが、１０％未満であると特色インキを使用しても希望の色を再現し難くなる。
従って、上記の１０〜３０％の範囲も単色オフセット印刷の網点印刷部４での網点部分の占める面積率が対象となることになる。
オフセット印刷の場合、印刷面での網点部分の占める面積率は、原版（刷版ではなく、写真原版）での網点面積率とほぼ直線比例的な関係にあるので、製版工程では、原版の網点面積率を当該範囲に設定すれば、所定の印刷面での網点部分の占める面積率が、同範囲で得られることになる。

図５は、大判コアシートからカードを打ち抜きする状態を示す図である。打ち抜きする際の抜き刃３０とカード１の断面を示している。抜き刃型の全体は、１枚のカードの平面形状である矩形状の枠型になっている。抜き刃３０の材質は、タングステン系高速度工具鋼鋼材（ＳＫＨ２；ハイス鋼）であり、抜き刃３０の先端は０．１ｍｍ程度の刃厚にされている。

図５のように、大判コアシートから単位の１枚のカード１を打ち抜きする際は、コアシート１００の表面に印刷した「トンボ」を目印にして、抜き刃３０の位置合わせを行い、押圧して打ち抜きする。カード１枚毎に、順次抜き刃３０を移動して打ち抜きを行う。
印刷済みコアシート１００の下面には、２軸延伸ＰＥＴシートがクッション材３１として置かれる。クッション材３１の下面は抜き刃の急激な摩耗を緩和するため非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂を下敷きとして配置してある。矩形状の枠型である刃型の内部に、１５枚ほどのカードが集積される毎に、内部から押圧して一括して排出するようにされている。インキの剥離があると、剥離したインキ片がカード１の側面に付着する。

この打ち抜き工程の際、従来は印刷した絵柄インキの微小片の剥離（脱落）が顕著に認められ、カードの側面（コアシートの白い層が露出する側面）に付着する問題があった。特に、打ち抜き時に、抜き刃が後から接触することになるカードの下面側となる絵柄のインキの剥離が目立つ傾向があった。ただし、インキは乾燥しているので、剥離して付着したインキ片は、布等で擦れば除去可能なものである。本発明方法により、表裏インキ共に剥離の問題が殆ど解決される。なお、微小とは、片の最大長さ寸法で、０．５ｍｍ程度のものである。

絵柄インキの剥離を防止する目的で、以下の試験を行った。
（試験例１）
コアシート１００として、非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂（ＰＥＴ−Ｇ樹脂）とポリカーボネート樹脂とのポリマーアロイ樹脂（厚み８００μｍ）を使用し、表面側１００ｕには、オフセットアンカー層２０１を印刷した後、図３図示のような絵柄３をオフセット印刷した。この絵柄３は、矩形状の打ち抜き線ｋ部分にはかからない（抜き刃に接触しない）ものである。
裏面側の印刷に対するインキ剥離のみの影響を確認するため、表面側打ち抜き線ｋに接する部分には絵柄を設けなかったものである。絵柄３の上には、紫外線硬化型オフセットインキでオーバープリント層２０３を全面印刷した。

裏面側１００ｄには、オフセットアンカー層３０１を印刷した後、図４図示のように、灰色を再現するために、灰色に調色した特色インキを使用し、印刷面での網点部分の占める面積率が、１０、２０、３０、４０、５０％、および１００％（ベタ印刷）の各段階になるようにして紫外線硬化型オフセットインキで網点印刷部４を印刷した。この網点印刷部４は、打ち抜きされる矩形状の打ち抜き線ｋ部分にかかるものである。
網点印刷部４の上には、紫外線硬化型オフセットインキで微細文字やパターンの印刷５を行った。この微細文字やパターンの印刷５は矩形状の打ち抜き線ｋに接する部分にはかからない（抜き刃に接触しない）ものである。微細文字やパターンの印刷５の上には、紫外線硬化型オフセットインキでオーバープリント層３０３を全面印刷した。

（試験例２）
コアシート１００として、中心の支持層１０１が厚み６７０μｍ±２０μｍの白色ポリカーボネート樹脂と非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂とのポリマーアロイを主成分とする樹脂組成物からなり、その両面に厚み６５μｍ±１０μｍのポリカーボネート樹脂と非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂のポリマーアロイからなる透明なレーザ発色層１０２，１０３を有するコアシート（総厚８００μｍ）を使用した。
表面側１００ｕには、オフセットアンカー層２０１を印刷した後、図３図示のような絵柄３を紫外線硬化型オフセットインキで印刷した。この絵柄３は、打ち抜きされる矩形状の打ち抜き線ｋ部分にはかからない（抜き刃に接触しない）ものである。裏面側の印刷のみの影響を確認するため、表面側打ち抜き線ｋに接する部分には絵柄を設けなかったものである。絵柄３の上には、紫外線硬化型オフセットインキでオーバープリント層２０３を全面印刷した。

裏面側１００ｄには、オフセットアンカー層３０１を印刷した後、図４図示のように、灰色を再現するために灰色に調色した特色インキを使用し、印刷面での網点部分の占める面積率が、１０、２０、３０、４０、５０％、および１００％（ベタ印刷）の各段階になるようにして紫外線硬化型オフセットインキで網点印刷部４を印刷した。この網点印刷部４は、打ち抜きされる矩形状の打ち抜き線ｋ部分にかかるものである。
網点印刷部４の上には、紫外線硬化型オフセットインキで微細文字やパターンの印刷５を行った。この微細文字やパターンの印刷５は矩形状の打ち抜き線ｋ部分にはかからない（抜き刃に接触しない）ものである。微細文字やパターンの印刷５の上には、紫外線硬化型オフセットインキでオーバープリント層３０３を全面印刷した。

試験例１のコアシートを打ち抜き試験した結果、各網点面積率においての打ち抜き時におけるインキの剥離状況は、以下の表１のとおりであった。剥離状況における「○」は、剥離が殆ど認められないもの、「×」は剥離が顕著に認められたものを示す。

試験例２のコアシートを打ち抜き試験した結果、各網点面積率においての打ち抜き時におけるインキの剥離状況は、以下の表２のとおりであり、試験例１と同様の結果であった。

表１、表２の結果から網点面積率が３０％を超える場合は、打ち抜き時におけるインキの剥離が顕著になることが認められた。網点面積率１０％の場合は、以下の測色試験のようにベタ印刷との色調合わせの点で困難になる場合があるが、インキ剥離の問題はないことが確認できた。

（測色試験）
上記試験例１におけるコアシート自体と、特色インキの１０％、２０％、３０％と目標とした灰色特色インキベタ刷りの反射濃度と、Ｌａｂ座標における測色値を、表３に示す。
なお、反射濃度値および色調の測定は、エックスライト社の「Ｘ−ｒｉｔｅ５３０」によった。

表３の結果から、灰色特色インキによる網点面積１０％の印刷では、反射濃度が明るく、目標とする特色インキベタ刷りに近似させるのは困難であった。
従って、色調的には、灰色特色インキによる網点面積率２０〜３０％のものが、灰色特色インキベタ刷りと色差が小さく、好ましい結果であった。

１カード
３絵柄
４網点印刷部
５微細文字やパターンの印刷
８トンボ
３０抜き刃
３１クッション材
１００コアシート
１０１支持層
１０２，１０３レーザ発色層
２０１，３０１オフセットアンカー層
２０２，３０２絵柄層
２０３，３０３オフセットオーバープリント層
ｋ打ち抜き線

Claims

単層のカード用コアシートに多面付けして、カードの表裏面印刷を透明オフセットアンカー層、オフセットおよび／またはシルクスクリーン印刷による絵柄層、透明オフセットオーバープリント層の順で印刷した後、当該コアシートの表裏面にオーバーシートを積層しない状態で、単位の１枚毎のカードに打ち抜きして製造するカードの製造工程におけるコアシートの印刷方法において、少なくとも打ち抜きする抜き刃に接触する部分のカードの表面または裏面の絵柄印刷面がオフセット印刷であって、該印刷による網点部分の占める面積率が、１０〜３０％の範囲になるようにして絵柄を構成することを特徴とするコアシートの印刷方法。
表面または裏面にレーザ発色層を有する単層のカード用コアシートに多面付けして、カードの表裏面印刷を透明オフセットアンカー層、オフセットおよび／またはシルクスクリーン印刷による絵柄層、透明オフセットオーバープリント層の順で印刷した後、当該コアシートの表裏面にオーバーシートを積層しない状態で、単位の１枚毎のカードに打ち抜きして製造するカードの製造工程におけるコアシートの印刷方法において、少なくとも打ち抜きする抜き刃に接触する部分のカードの表面または裏面の絵柄印刷面がオフセット印刷であって、該印刷による網点部分の占める面積率が、１０〜３０％の範囲になるようにして絵柄を構成することを特徴とするコアシートの印刷方法。