プラスチックカード印刷とは?

Zebra card printer printing an ID badge.

プラスチックカードとは?

プラスチックカード は、クレジットカードから運転免許証、会員カードから従業員IDバッジまで、私たちの日常生活に広く普及しています。標準サイズ、携帯性、耐久性により、多くの用途に理想的な選択肢となっています。

デジタルプラスチックカードプリンタは、発行場所でオンデマンドでカスタマイズされたカードを作成する機能を提供します。コンピュータとデジタルカメラなどの画像キャプチャシステムを使用することで、プラスチックカードプリンタは高度に統合されたシステムの配信ポイントを提供します。1枚あたりわずか数秒で、印刷プロセスは高速です。カードは即座に作成およびパーソナライズされ、顧客またはカード所有者を発行組織またはプログラムに迅速に接続します。

デジタル印刷されたプラスチックカードは、多数の技術的機能を提供しますが、アートワーク、グラフィック、テキスト、デジタル写真、バーコード、ロゴなど、発行者の想像力によってのみ制限される任意の組み合わせで印刷できる白紙のカードから始まります。

磁気ストライプやスマートカードチップなどの追加の機械読み取り可能な情報もエンコードできます。 

プラスチックカードへの印刷方法

すべてのZebraプラスチックカードプリンタは、同じ基本的な印刷操作、昇華型印刷および/または熱転写印刷を特徴としています。両方の技術は、リボンと接触している間にサーマルプリントヘッドを加熱することを含みます。ただし、熱転写印刷は染料ではなくインクを使用する点で昇華型印刷とは異なります。熱転写印刷では、熱がリボン上のインクを溶かし、カード表面に転写させます。昇華型印刷では、熱がリボンの染料を気化させ、プラスチックカードに浸透させます。

カラー昇華型印刷で使用されるリボンは、イエロー、マゼンタ、シアンの3つの別々のカラーパネルに分割されています(図1を参照)。この構成はYMCと呼ばれます。

Colour chart showing yellow, magenta and Cyan
Three cards showing examples of the primary colours used for printing

これら3色は、黒を含む他のすべての色を生成するために印刷で使用される原色です。リボンからの染料は、マルチパス操作を介してプラスチックカードに適用されます。これは、カードが3つの色付きリボンパネルのそれぞれに対してプリントヘッドの下を1回通過し、各色を個別に適用することを意味します。

"昇華型熱転写"は、"染料拡散"とも呼ばれます。プリントヘッドがリボン上の染料を加熱すると、染料は固体から気体に変化し、プラスチックカードに拡散されます。このカードは、カラー染料を吸収するように特殊なコーティングが施されています。プリントヘッドの温度によって、気体に変換される染料の量が制御されます。プリントヘッドの温度が上昇すると、より多くの染料がプラスチックカードに吸収されます。

その結果、昇華型熱転写プリンタが300dpiで生成する画質と連続的なカラートーンは、より高い解像度を持つほとんどのレーザープリンタやインクジェットプリンタを上回ることができます。昇華型熱転写の利点は、数百万色を作成できることです。リボンパネルの加熱強度を変化させることで、各色のさまざまな色合いが得られ、色の選択が事実上無制限になります。

前述のように、熱転写は染料の代わりにインクを使用する点で昇華型熱転写とは異なります。ただし、昇華型熱転写と熱転写インク(レジンと呼ばれることもあります)の両方を1つのリボンに組み合わせることができます(図2を参照)。このリボンはYMCKリボンとして知られています。文字「K」は、印刷業界では黒色を示します。

Colour chart showing yellow, magenta, cyan and black

CMYの3つの基本色を混ぜ合わせて黒を作成できるのに、なぜ別の黒パネルが必要なのでしょうか?

黒色は、CMYの色をすべて混ぜ合わせることで作成されます。この色は"合成黒"と呼ばれます。合成黒は、多くのスキャナが必要とする鮮明なエッジを生成しないため、バーコードの印刷には推奨されません。これは肉眼では見えませんが、拡大すると簡単に観察できます)。合成黒は、染料に炭素が含まれていないため、IRスキャナでも見えません。どのタイプのスキャナが使用されるかわからない可能性があるため、バーコードの印刷には常にTT(レジン)黒を使用するのがルールです。

すべてのZebraプリンタは、単色リボンを使用してモノクロ印刷が可能です。これらのリボンは、フルカラーのマルチパネルリボンよりも安価で、染料またはインク(熱転写)のいずれかを使用できます。最も一般的に使用されるモノクロリボンは"黒"ですが、"赤、""緑、""青"など、他にもいくつかの色が利用可能です。

Example of a monochrome ribbon colour

昇華型熱転写リボンは、写真の印刷に適しています。これは、多くのグレーの色合いを生成して、より滑らかな外観とより良い画質を実現できるためです。レジン黒の写真は通常、ディザリングされたグレースケール(ピクセルの組み合わせから作られたグレーで、色合いの数が制限されます)を使用するため、画像の外観が粗く、粒状になります。

サーマルトランスファー(樹脂)またはモノクロリボンは、テキスト、バーコード、またはシンプルなロゴなどの単色グラフィックスの印刷に使用する必要があります。文字「K」の後に小文字の「r」または「d」(KrまたはKd)が続く場合は、黒のモノクロリボンを示します。「r」は樹脂インクを使用したサーマルトランスファーリボンを指定します。

「d」は昇華型リボンを指定します。モノクロリボンの色には、黒、赤、緑、青、白、メタリックシルバー、メタリックゴールド、スクラッチオフグレーがあります。

磁気ストライプカードとは?

磁気ストライプカードは1970年代初頭から存在しており、クレジットカードだけでなく紙やフィルムベースのIDカードにも使用されていました。磁気ストライプ技術は世界中で広く使用されており、米国では取引処理とアクセス制御において主要な技術であり続けています。

PDFバーコードやスマートチップカードなどの他の技術は、より多くの情報を保持できるため、現在では磁気ストライプ市場の一部を獲得しています。

Magnetic Stripe Plastic Card with red stripe representing the magnetic stripe

磁気ストライプエンコーディング用語

保磁力

磁気ストライプにエンコードされたデータに影響を与えるために必要な磁場の強さを指定するために使用される技術用語です。保磁力はエルステッド(Oe)で測定されます。保磁力は、磁気ストライプに情報をエンコードすることがどれだけ困難かを示す尺度です。

HiCo

高保磁力の略語です。HiCo磁気ストライプは、迷走磁場による損傷に対して最高レベルの耐性を提供します。エンコーディングにより多くの電力を必要とするため、LoCo磁気ストライプよりもエンコードが困難です。HiCo磁気ストライプカードは、この理由からわずかに高価です。

LoCo

低保磁力の略語です。HiCo磁気ストライプカードよりもエンコードが容易で、わずかに安価です。

どのタイプの磁気ストライプを採用するかの選択は、カードの使用方法によって異なります。磁気ストライプは毎日使用されるのか、月に1回なのか、それとも年に数回だけなのか? 以下の表は、磁気ストライプが使用されるアプリケーションの一部と、そのアプリケーションで一般的なストライプを示しています。

一般的な磁気ストライプカードのアプリケーション、タイプ、および使用頻度

用途LOCOHICO使用頻度
アクセス管理  毎日
小売顧客ロイヤルティポイント  毎週
メンバーズカード  毎週/毎月
勤怠管理  毎日
デビット/クレジット国際米国毎週/毎月
運転免許証  時々*

* ほとんどの州でHiCoが必要



カードのストライプがHiCoかLoCoかを視覚的に判断する最も簡単な方法は、色によるものです。HiCoストライプは黒色で、LoCoストライプは明るい茶色です。磁気ストライプリーダーは、ストライプがHiCoかLoCoかを「識別」せず、両方を読み取るように設計されています。

よく使用される他の用語として、"ストライプアップ"と"ストライプダウン"があります。ストライプアップは磁気ストライプがカードの表面にあることを意味し、ストライプダウンは磁気ストライプがカードの裏面にあることを意味します。この情報は、プリンターを注文する際に重要です。磁気エンコーダーは、工場でストライプアップモデルとストライプダウンモデルで異なる方法で取り付ける必要があるためです。最も一般的なのはストライプダウンです。

すべてのZebraエンコーダーはエンコーディングのISO規格に準拠していますが、Windowsドライバーを介して独自のエンコーディングを有効にするように変更できます。独自エンコーディングはより高いセキュリティを提供し、ほとんどのリーダーはカスタムエンコーディングを読み取るように簡単に再プログラムすることもできます。

スマートカードとは?

現在、さまざまな接触型および非接触型スマートカードが使用されています。

"スマートチップカード、""ICカード、"および"スマートカード」という用語はすべて同じタイプのカードを指します。スマートカードには、プログラム可能な組み込みチップが搭載されており、磁気ストライプの100倍以上の情報を保存できます。また、データの追加、削除、再配置のために再プログラムすることもできます。

1970年代にヨーロッパで発明されたスマートカードは、1980年代初頭までに広く使用されるようになりました。スマートカードは、ヨーロッパの企業がオフライン取引検証を行うための簡単で安価な方法です。ヨーロッパ全域では、通信コストが高いため、オフライン検証が好まれています。対照的に、米国では現在の磁気ストライプリーダーを通信経由で「オンライン」にするコストは、世界の他の地域と比較して比較的安価です。したがって、米国では、広く設置されている磁気ストライプカード読み取り機器をスマートカードリーダーに交換する必要があるため、スマートカードの導入が遅れています。

2番目のタイプのスマートカードには、マイクロプロセッサとメモリの両方が含まれています。

これらのカードは膨大な量の情報を保存できるだけでなく、マイクロプロセッサにより、保存された情報に関して独立した判断を下すことができます。

 

Drawing of a microprocessor smart card

Zebraカードプリンタは、オプションのスマートカード接触ステーションまたは組み込みエンコーダを提供しているため、両方のタイプのチップに対応できます。プリンタはカードを接触ステーションに送り込み、プログラマからのプログラミング信号を渡してスマートチップをエンコードします。

非接触型スマートカードは、さまざまなRFID技術を利用して書き込みと読み取りを行います。多くのカードプリンタは、この種のスマートカードに印刷します。これらのカード上の電子デバイスのエンコーディングまたはプログラミングは、通常、外部エンコーディングまたはプログラミングデバイスによって実行されますが、カードプリンタに統合された非接触型スマートカードエンコーダも利用可能です。

プロキシミティカードとは?

プロキシミティカードは、主にアクセス制御アプリケーションに使用されます。非接触型スマートカードに似ていますが、プロキシミティカードはパッシブで読み取り専用です。プロキシミティカードには、RFIDアンテナが組み込まれており、通常、最大10インチの距離から読み取ることができます。また、独自にプログラムすることができ、アクセス制御以外にも、勤怠管理、従業員認証、緊急医療データストレージ、生体認証など、多くのアプリケーションで利用できます。

カード印刷においてカードの耐久性とセキュリティはどのように実現されるのか?

プラスチックカードを摩耗、損傷、退色、改ざん、複製から保護するために、さまざまな種類の材料が使用されています。オーバーレイワニスとラミネートは、カードの耐久性を高め、追加のセキュリティを提供するために使用される最も一般的な材料です。

カードの耐久性とは、カードが環境ストレスに対してどれだけ耐えられるかということです。 耐久性のあるカードは、磁気ストライプやバーコードリーダーに通しても傷がつかず、日光にさらされても色あせに強く、濡れたり一部の化学物質に接触したりしても損なわれません。

耐久性に加えて、セキュリティも特に運転免許証のような用途では重要な側面です。運転免許証が改ざん、変更、複製されないようにすることは極めて重要です。ホログラム付きラミネートなどの保護材料を使用することで、カードをより安全にし、改ざんや不正な変更を受けにくくすることができます。

カードセキュリティのもう1つの重要な側面は、カードの真正性を検証できるようにすることです。ホログラム画像付きのオーバーレイニスやラミネート材料を適用するなどの技術により、これらのカスタム材料にアクセスできない人がカードを複製することは事実上不可能になります。

カード保護材料にはどのような種類がありますか?

材料カード寿命耐久性セキュリティ
オーバーレイニス最長2年最小限 
ホログラム付きオーバーレイニス最長2年最小限視覚的
透明なラミネート5~7年 
ホログラム付きラミネート5~7年視覚的

オーバーレイニスはカード保護を提供しますが、ラミネート材料よりもはるかに短い寿命であり、セキュリティもほとんど提供しません(一部のホログラムニスを除く)。ニスは固体の被覆ではなく、表面に複数の小さな穴があり、染料がカードから引き離されることを可能にします。これにより、カード上の画像がぼやけたり、紫外線により色あせたり、色が変わったり、単に摩耗したりします。プレーンプラスチックカードの寿命は最長2年です。

ラミネート材料は、セキュリティと寿命の両方において、プレーンニスよりも優れた保護を提供します。ラミネート材料は、印刷後にカードの表面に適用されるポリエステル保護材料です。ラミネートは0.6または1.0ミルの厚さで利用可能で、ホットロールラミネートステーションを介して適用されます。ラミネート材料を使用したプラスチックカードの寿命は最長7年です。

デジタルカード印刷の利点は何ですか?

1. 画像品質

デジタル印刷されたプラスチックカードの画質は、上記の従来の方法で製造されたものよりも優れています。デジタル化された写真画像がより鮮明であるだけでなく、色品質のために編集することもできます。さらに、カード上のグラフィック要素の配置がより一貫しています。テキストはより明瞭で読みやすくなっています。

2. 柔軟性

プラスチックカードプリンタは、テキスト、線画、写真画像を印刷できます。また、磁気ストライプのエンコードやスマートカードチッププログラミング用の接触ステーションの提供も、すべて単一ステッププロセスで行うことができます。カードデザインソフトウェアは、デザインの変更、複数のデザインの保存とアクセス、可変テキストフィールドの作成、画像の保存と情報の追跡を行うデータベースプログラムの実装など、柔軟性をユーザーに提供します。

3. セキュリティ

プラスチックカードプリンタは、ホログラムオーバーレイやラミネートなどのさまざまな保護材料を適用して、カードの改ざんや変造に対する耐性を持たせることもできます。これにより、カードは簡単に複製や偽造ができないため、より安全になります。これらの保護材料は、カードの寿命を延ばすのにも役立ちます。

4. 耐久性

オーバーレイワニスやラミネートなどのカード保護材料は、カードに耐摩耗性、紫外線への耐性、水害への耐性、液体化学物質への耐性を持たせることで、さまざまなレベルのカード耐久性を提供します。

5. 高いコスト効果

Zebraカードプリンタを使用するようなプラスチックカードの社内印刷は、従来の写真によるカット/ペースト/ラミネート方式よりもはるかにコストと時間の効率が優れています。プラスチックカードプリンタは、リトグラフィックプリンタやサービスビューローを使用するよりも経済的です。外部サプライヤーは、諸経費とサービスコストをカバーするためにカード製造コストを大幅に値上げする必要があるため、大量生産のアプリケーションでのみコスト効率が良くなります。

6. 利便性

独自のプラスチックカードを印刷することで、必要なときに必要な場所でオンデマンドでカードを製造できる利便性が得られます。独自のカードプリンタ機能を持つことで、カードの内容やデザインの変更も迅速に行うことができます。

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