JP6142682B2

JP6142682B2 - 可変情報記録媒体

Info

Publication number: JP6142682B2
Application number: JP2013120578A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　大介; 大介佐藤
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2033-06-07
Also published as: JP2014238898A

Description

本発明は、紙基材に磁性インクを用いて印字パターンを形成した、例えば商品券、回数券、有価証券、宝くじ等に係る可変情報記録媒体に関するものである。

従来より、例えば商品券、回数券、有価証券、宝くじ等には磁性インクを用いて情報パターンやバーコード等を印刷し、磁気的に検出することで情報記録の解読と偽造防止機能を満たす情報記録媒体が供されている。

前記磁性インクは磁性体とバインダー樹脂からなり、磁性体としては、例えば粒径０．１〜１０μｍ程度のＦｅ_３Ｏ_４（四三酸化鉄）、Ｆｅ_２Ｏ_３（ｙ型酸化第二鉄）、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等が用いられ、また、バインダー樹脂としては、紫外線硬化型樹脂が用いられている。バインダー樹脂はインク特性を左右するものであり、また、硬化後は磁性体の保護層として作用するものである。特にバインダー樹脂として紫外線硬化型樹脂が用いることにより、印刷後の紫外線照射により瞬時に硬化することで生産性の向上と、架橋密度の向上による優れた耐性が得られる。

前記磁性インクを用いて印字パターンを形成する方法としては、一般的にはオフセット印刷法が用いられる。

しかしながら、上記のような磁性体を用いると、例えばＦｅ_３Ｏ_４（四三酸化鉄）は黒色であり、また、Ｆｅ_２Ｏ_３（ｙ型酸化第二鉄）は焦茶色であるため、基材表面の意匠性が制約されるという問題がある。

このような問題に対して、例えば、特許文献１の提案がある。具体的には、淡い色調で透過率の高いビスマス稀土類鉄ガーネット結晶の磁性粉末を、高濃度で他の淡い色調の顔料と混合したり、あるいは単独で用いて磁性インクとて用いることで意匠性の制約を緩和するものである。

しかしながら、上記のような淡い色調で透過率の高いビスマス稀土類鉄ガーネット結晶の磁性粉末を用いても、オフセット印刷法では可変情報を付与することが困難である。また、従来のオフセット印刷法ではインク粘度が極めて高く、且つ、多くの場合は瞬時硬化を期待して紫外線硬化型樹脂をバインダー樹脂に用いているため、磁性インクによる印字パターンが紙基材の表面に形成され、前記紙基材の内部への浸透はほとんど起こらない。そのために、紙基材の一方の面（表面）からの磁気的な検出はできるが、他方の面（裏面）からは困難であり、最近高まりつつある市場の要求、すなわち、紙基材の表裏からの読取り（検出）ができる可変情報記録媒体の提供には依然として問題がある。

特開平８−１８０３９６号公報

本発明は、紙基材の一方の面に形成した磁性インクによる印字パターンの可変情報を、表裏から読み取ることができる可変情報記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、紙基材の一方の面に、粒径は０．１〜５０ｎｍの範囲内である磁性粒子からなる磁性体と水溶性共重合体からなるバインダー樹脂を含む水性インクからなる磁性インクからなる印字パターンが形成された可変情報記録媒体であって、
前記磁性インクが紙基材の厚み方向に３０％以上浸透してなり、磁性インクからなる印字パターンが紙基材の表裏から読取りできることを特徴とする可変情報記録媒体である。

また、請求項２に係る発明は、前記磁性インクが紙基材に１０μｍ以上浸透していることを特徴とする請求項１に記載の可変情報記録媒体である。

また、請求項３に係る発明は、前記印字パターン上に保護層を有することを特徴とする請求項１または２に記載の可変情報記録媒体である。

また、請求項４に係る発明は、前記保護層が、紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項３に記載の可変情報記録媒体である。

また、請求項５に係る発明は、前記保護層が、前記磁性インクからなる印字パターンよりも大きく、且つ相似形で印字パターン上に形成されたことを特徴とする請求項３または４に記載の可変情報記録媒体である。

また、請求項６に係る発明は、前記印字パターン及び保護層がドットにより形成されてなり、
前記保護層が、前記磁性インクからなる印字パターンよりも１〜３ドット大きく、且つ相似形で印字パターン上に形成されたことを特徴とする請求項５に記載の可変情報記録媒体である。

本発明によれば、紙基材の一方の面に磁性インクを用いて印字パターンを形成することで、紙基材に浸透した磁性インクによる可変情報を磁気的に前記紙基材の表裏から読取ることができる。

本発明に係る可変情報記録媒体の一実施形態を示す概略図である。従来の可変情報記録媒体の一実施形態を示す断面概略図である。

以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。なお、図１（ａ）は本発明の可変情報記録媒体の断面図、図１（ｂ）はその平面図を示す。

従来の可変情報記録媒体は、例えば、図２に示すように、紙基材１の一方の面に磁性体と紫外線硬化型樹脂とからなる磁性インク２を用いて、オフセット印刷法により印字パターンが形成され、一方の面側からのみの磁気的な読取り（検出）を可能としたものである。

一方、本発明の可変情報記録媒体は、図１に示すように紙基材１の一方の面に、磁性インク２からなる印字パターンが形成された可変情報記録媒体であって、前記磁性インク２からなる印字パターンが紙基材１の表裏から読取りできることを特徴とする可変情報記録媒体である。

具体的には、図１（ａ）に示すように、本発明の可変情報記録媒体の特徴は、インクジェット法により水性の磁性インク２を用いて印字パターンを形成することにより、紙基材１の一方の面（表面）から他方の面（裏面）に向かって磁性インク２が浸透することで、従来のオフセット印刷法に比べて、磁性インク２による印字パターンをより内部に形成することができ、紙基材１の表裏から磁気的に読み取る（検出）ことができる。

また、図１（ｂ）に示すように、前記磁性インク２による印字パターンの上に、インクジェット法により保護層３を少し大きめの相似形にて形成することで、保護層３による光沢を極力抑制しつつ耐性を付与することができる。

本発明に係る紙基材１としては、ＯＣＲ（ＯｐｔｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒＲｅａｄｅｒ）紙、上質紙、インクジェット用紙、中質紙、再生紙等を使用することができるが特に限定するものではないが、水性インクが浸透し易い紙が好ましい。
厚みとしては５０〜５００μｍ程度のものを用いることができる。

本発明に係る磁性インク２は、少なくとも磁性体とバインダー樹脂からなり紙基材に浸透するものであれば特に限定するものではないが、水性インクを好適に用いることができる。また、より好ましくはインクジェット法に適性のある水性インクを用いることができる。磁性インクが水性インクからなることで、紙基材の内部への浸透し、紙基材の表裏から磁性インクを磁気的に読み取る（検出する）ことができる。また、紙基材の裏面からも視認できる程度にまで促進することができる。

前記磁性体としては、保持力のある磁性粒子であれば特に限定するものではないが、中でもＣｏ−Ｍｎフェライトが好ましい。また磁性粒子の粒径は０．１〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。磁性粒子の粒径が５０ｎｍを超えると粒子が沈降し易くなり、保存安定性の高い磁性インク２を得ることができない。

前記バインダー樹脂としては公知のスチレンとアクリル酸とからなる水溶性共重合体を用いることができるがその限りではない。また、磁性インク２の分散性や保存安定性を高めるために、分散剤、海面活性剤等の他の添加剤を適宜加えることができる。

印字パターンは、紙基材一方の面に形成されてなる。
形成方法としては、可変に印字可能な方法であれば特に限定はないが、上述のようにインクジェット法を好適に用いることができる。

本発明では、磁性インク２が紙基材１の他方の面側（裏面）に深く浸透することができ、その結果、従来のオフセット印刷に比べてより紙基材１の内部に印字パターンを形成することができ、紙基材１の表裏から磁気的な手段により可変情報を読み取ることができる。
用いる紙基材の厚みや読取装置の読取距離によるが、紙基材への浸透は、紙基材の印字パターン面から紙基材厚み方向に３０％以上程度浸透していることが好ましい。

また、従来の方法では、紙基材に形成された印字パターン（番号部）のみはがして、新
たに番号を印字するという偽造改竄がなされる可能性がある。それに対し本発明では、用紙にインキが浸透させることで、印字パターンのみを剥がすことが困難となり、番号を偽造改竄を使用とする場合、紙基材ごと切り取る必要が生じ、改竄されたことが容易に発覚するものとなる。
具体的には、１０μｍ以上、好ましくは２０μｍ、より好ましくは５０μｍ以上浸透していると、印字パターンのみを剥がすことが困難となるため好ましい。

本発明では、印字パターン上に保護層３を設けることができる。保護層３を設けることで、印字パターンを保護し、より優れた耐性を付与する効果がある。特に印字パターンとして水性の磁性インク２を用いた場合、擦れによるにじみなどが生じやすいが、保護層３を設けることで防ぐことができる。保護層３は印字パターンを覆うように形成すればよいが、少し大きめの相似形で形成することが好ましい。このようにすることで前記保護層による光沢も最小限に抑制することができ、意匠性を損なうことのない可変情報記録媒体を提供することができる。

前記保護層３に用いられる樹脂としては、エポキシ、ポリエステル、ウレタン等の主鎖に反応性の高いアクリロイル基を有する紫外線硬化型樹脂が挙げられる。前記保護層３は、これらの紫外線硬化型樹脂に、希釈剤としての反応性モノマーや光開始剤を含有した組成物を塗布し、紫外線を照射することで瞬時に硬化して、非水系の硬化膜として優れた耐性を付与することができる。

保護層は、印字パターンの上に、少し大きめの相似形で形成することが好ましく、具体的には、印字パターンよりも１〜３ドット大きく印字することが好ましい。１ドットに満たないと下地の磁性インク２による印字パターンを十分覆うことができず、耐性に問題が生じる可能性がある。一方、３ドットを越えると保護層３による光沢領域が広がり、意匠性を制約する問題が生じる可能性がある。

前記保護層３の形成方法は、特に限定するものではないが、印字パターンの上に、少し大きめの相似形で形成する場合は、インクジェット法を用いるが好ましい。インクジェット法を用いることで、ドット単位で大きさを制御し印字パターンと相似形状の保護層を設けることができる。

以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。

＜実施例１＞
平均厚さ７５μｍのＯＣＲ用紙の一方の面に、下記インクジェットの条件にて、可変情報として「１２３４５」の数字を印字して印字パターンを形成した。なお、この時、ＯＣＲ用紙の他方の面（裏面）から印字パターンが明確に目視確認できた。また、断面をみると印字面から約７０〜９０％程度のところまで浸透していることが確認できた。
（インクジェット条件）
・磁気インク：粒径４０〜５０ｎｍのＣｏ−Ｍｎフェライトを含む
水性インクジェット用磁気インク（ＤＮＣ社製：Ｘ−ｎａｎｏ）
・インクジェットヘッド：６００×６００ｄｐｉ
・印字速度：１００ｍ／ｍｉｎ

次に、前記印字パターンの上に、上記インクジェット条件下で透明な下記保護層形成用組成物（インク）を吐出した。なお、前記インクは上記印字パターンの各数字「１２３４５」に対して２ドット分大きく印字し、その後、紫外線を照射、硬化させて保護層を形成し、可変情報記録媒体を作製した。
（保護層形成用組成物＝透明インク）
・非水系透明インク：インクジェット用紫外線硬化型インク
（東洋インキ社製：ＵＶＩＪクリアニス）

＜実施例２＞
前記保護層を形成しないこと以外は、実施例１と同様にして可変情報記録媒体を作製した。
＜実施例３＞
前記保護層を印字パターンの各数字「１２３４５」全面を覆うように形成した以外は、実施例１と同様にして可変情報記録媒体を作製した。

＜比較例１＞
平均厚さ７５μｍのＯＣＲ用紙の一方の面に、条件番号器を具備したオフセット印刷機と下記磁性インク（紫外線硬化型樹脂に磁性粉を分散させたインク）を用いて、可変情報として「１２３４５」の数字を印字して印字パターンを形成し、その後紫外線を照射、硬化させて可変情報記録媒体を作製した。なお、この時、ＯＣＲ用紙の他方の面（裏面）からは、実施例１と比べて、印字パターンを明確に目視確認することはできなかった。また、断面をみると浸透していないことが確認できた。
（磁性インク）
・平均粒子径１．５μｍで不定形のＭｎ−Ｚｎフェライト粉を紫外線硬化型アクリルバインダーに分散させたインク

＜評価及び方法＞
実施例１、２、３及び比較例１で得られた可変情報記録媒体に対して、下記方法によりランダム番号化、表裏読取り、耐摩擦性、改竄防止性及び外観を評価した。結果を以下の表１に示す。
（ランダム番号化）
規則性の無い番号の印刷が可能である場合を○、不可の場合を×とした。
（表裏読取り）
５回磁気的読取り装置で読取り全て検出できた場合を◎、検出可と検出不可が混在した場合を△、検出不可の場合を×とした。
（耐摩擦性）
可変情報部（印字パターン部）に水分を含んだ綿棒で擦り、にじみの有無を目視にて観察し、全く異常のない場合を◎、若干の汚染を観察した場合を○、実用レベルに至らない場合を×とした。
（改竄防止性）
可変情報部（印字パターン部）の切り貼りによる改竄が目視にて容易に判別できる場合を◎、できない場合を×、その中間で実用レベルの場合を○とした。
（外観）
外観について、印字面の光沢が気になるものは×、多少気になるものは△、ほとんど気にならないを○、全く気にならないを◎とした。

＜比較結果＞
実施例１で得られた本発明品は、ランダム番号化、表裏読取り、耐摩擦性、改竄防止性及び外観のいずれの項目についても、実用上全く問題の無い優れた結果を示した。また、実施例２では保護層がないぶん耐摩擦性が劣ったが、表裏読取りはできた。また、実施例３では、耐摩擦性を含め実施例１と同等の結果であったが、外観については保護層の光沢による意匠性が低下したものとなった。一方、比較例１の比較例品では、ランダム番号化
ができず可変情報の付与に問題が生じ、また表裏の読取についても検出不可の場合があった。

本発明は、磁性インクによる可変情報を表裏から磁気的に読み取れる特徴があり、紙基材が主体の宝くじなどに利用できる。

１・・・紙基材
２・・・磁性インク
３・・・保護層

Claims

紙基材の一方の面に、粒径は０．１〜５０ｎｍの範囲内である磁性粒子からなる磁性体と水溶性共重合体からなるバインダー樹脂を含む水性インクからなる磁性インクからなる印字パターンが形成された可変情報記録媒体であって、
前記磁性インクが紙基材の厚み方向に３０％以上浸透してなり、磁性インクからなる印字パターンが紙基材の表裏から読取りできることを特徴とする可変情報記録媒体。
前記磁性インクが紙基材に１０μｍ以上浸透していることを特徴とする請求項１に記載の可変情報記録媒体。
前記印字パターン上に保護層を有することを特徴とする請求項１または２に記載の可変情報記録媒体。
前記保護層が、紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項３に記載の可変情報記録媒体。
前記保護層が、前記磁性インクからなる印字パターンよりも大きく、且つ相似形で印字パターン上に形成されたことを特徴とする請求項３または４に記載の可変情報記録媒体。
前記印字パターン及び保護層がドットにより形成されてなり、
前記保護層が、前記磁性インクからなる印字パターンよりも１〜３ドット大きく、且つ相似形で印字パターン上に形成されたことを特徴とする請求項５に記載の可変情報記録媒体。