JP2005097594A - Plastic card, apparatus for forming three-dimensional form and method for forming three-dimensional form - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触型ICカード、接触部と非接触部を両方保有する複合型ICカード、又は単に立体的な文字、記号、その他識別表示、点字、描画などを備えたIC機能を持たない識別表示プラスチックカード、及びその立体形状製造装置及び立体形状形成方法に関するものであり、特にエンボス加工に代わる凸状の立体形状形成技術に関する。 The present invention does not have an IC function with a non-contact type IC card, a composite type IC card having both a contact part and a non-contact part, or a simple three-dimensional character, symbol, other identification display, Braille, drawing, etc. The present invention relates to an identification display plastic card, a three-dimensional shape manufacturing apparatus and a three-dimensional shape forming method thereof, and more particularly, to a convex three-dimensional shape forming technique replacing embossing.
識別表示プラスチックカード、特に、複合ICカードなどは、1枚のICカード上に接触型および非接触型の複数のアプリケーションが搭載されており、使い勝手のよさと強固なセキュリティの両方を実現している。 Identification display plastic cards, especially compound IC cards, are equipped with multiple contact and non-contact applications on a single IC card, realizing both ease of use and strong security. .
この複合ICカードの非接触部には記憶媒体と演算回路などを内蔵したICチップや結合コイル・アンテナなどの電気配線が形成されており、一方、カードの接触部はエンボス加工によって凸状の立体文字が形成されており、これは、インプリントによるカードの特定機能を持った識別表示となっている。 The non-contact part of this compound IC card is formed with an IC chip containing a storage medium and an arithmetic circuit, etc., and an electrical wiring such as a coupling coil / antenna. On the other hand, the contact part of the card has a convex three-dimensional shape by embossing. Characters are formed, which are identification displays having a card specific function by imprinting.
しかしながら、現エンボス加工法でカードの接触部を形成する方法では、非接触部の機能モジュールの切断、コンデンサー機能への障害発生などが生じやすいという問題がある。 However, in the method of forming the contact portion of the card by the current embossing method, there is a problem that the functional module at the non-contact portion is easily cut and the failure of the capacitor function is likely to occur.
このため、現在の複合ICカードにおいてはカードの多機能化に伴ってエンボス加工は著しく設計上の制約と機能の制限を余儀なくされている。カードの接触部機能を充分に生かすためには現在のエンボス加工に代わる新しい立体印字技術が求められている。 For this reason, in the current compound IC card, the embossing has been remarkably restricted in design and function as the card becomes multifunctional. In order to make full use of the function of the contact portion of the card, a new three-dimensional printing technique is required to replace the current embossing.
これに対して、特開平６−340191号公報には、プラスチックカード上に高分子材料をスクリーン印刷又はインクジェット印刷によりカード本体に部分的に塗布して、所望の凸状の数字・記号等を形成することを特徴とするプラスチックカード及びその製造方法が開示されている（特許文献１参照）。
上記のように、プラスチックカード上に凸状の立体識別表示を形成する際、エンボス加工が使われている。しかしながら、近年のICカードの多機能化に伴い、ICなど非接触部の機能モジュール切断、コンデンサー機能への障害発生などの問題を発生することなど、エンボス加工は著しく設計上の制約と機能の制限を受けるという問題点を有している。 As described above, embossing is used when forming a convex three-dimensional identification display on a plastic card. However, with recent multifunctionalization of IC cards, embossing has significant design restrictions and functional limitations, such as the occurrence of problems such as disconnection of functional modules in non-contact parts such as ICs and failure of capacitor functions. Have the problem of receiving.
一方、特許文献１による方法では、プラスチックカード上に高分子材料をスクリーン印刷又はインクジェット印刷によりカード本体に部分的に塗布して、所望の凸状の数字・記号等を形成するとなっている。 On the other hand, in the method according to Patent Document 1, a polymer material is partially applied to a card body by screen printing or ink jet printing on a plastic card to form desired convex numbers and symbols.
ところが、スクリーン印刷ではスクリーンが必要であり、カード上の文字・記号・点字は、人によって又はカードによって異なり、例えばアルファベットのみに限定して３５文字をカードに記載する為には、２６35枚ものスクリーンを用意して置かなければならず、現実的ではない。 However, screen printing requires a screen, and the characters, symbols, and braille on the card differ from person to person or from card to card. For example, to write only 35 letters on the card, there are 26 35 cards. A screen must be prepared and placed, which is not realistic.
また、インクジェット印刷方法については、最近ノズル数が数百にものぼるライン対応のインクジェットプリントヘッドが開発されており、高精細で高速にプラスチックカード上に直接印字することが可能になっている。しかしながら、その駆動方法、駆動力から吐出するインクなどの液体材料の粘度はせいぜい数10cpsまでであり、また吐出量もせいぜい60ｐｌ以下である。プラスチックカード上にエンボスにかわる凸状の立体印字を形成するとなると、液滴材料吐出+硬化+吐出+硬化………を繰り返して積層し、所定の厚みを稼ぐ必要がある。本出願人の実験では、400μmの高さを得るためには、４０回以上の積層を繰り返す必要があった。ゆえに、１枚のカード上に所定の立体印字を作成するため、非常に手間とコストがかかるという問題点を有している。また、小液滴を積層していくうちに、液だれ等が起こり、所望の方向に積層できず、断面のプロファイルが歪になるなどの問題点を有している。 As an ink jet printing method, a line compatible ink jet print head having several hundred nozzles has been developed recently, and it is possible to directly print on a plastic card with high definition and high speed. However, the viscosity of the liquid material such as ink discharged from the driving method and driving force is at most several tens cps, and the discharge amount is at most 60 pl. When forming a convex three-dimensional print in place of embossing on a plastic card, it is necessary to repeatedly deposit droplet material discharge + curing + discharge + curing... To obtain a predetermined thickness. In the experiment conducted by the present applicant, it was necessary to repeat the stacking 40 times or more in order to obtain a height of 400 μm. Therefore, since a predetermined three-dimensional print is created on one card, there is a problem that it takes much labor and cost. In addition, while the small liquid droplets are stacked, liquid dripping or the like occurs, the liquid crystal cannot be stacked in a desired direction, and the cross-sectional profile becomes distorted.
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、量産性に優れ、低コストで信頼性の高い、エンボス加工に代わる凸状の識別判定文字が形成されたプラスチックカード、立体形状形成装置、及び、立体形状形成方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a plastic card on which a convex identification character for replacing embossing is formed, which is excellent in mass productivity, low cost and high reliability. It is providing a solid shape forming apparatus and a solid shape forming method.
本願発明者等は、上記目的を達成するために鋭意検討した。その結果、高粘度高分子材料をディスペンサーを用いて、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向の３軸及び空気圧をおのおの独立に制御し、プラスチックカード本体部分に立体的に塗布して、硬化することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present application have made extensive studies in order to achieve the above object. As a result, using a dispenser, a high-viscosity polymer material is controlled in a three-dimensional manner on the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, and the air pressure is independently controlled. As a result, the inventors have found that the above object can be achieved, and have completed the present invention.
請求項１のプラスチックカードは、上記の課題を解決するために、表面に立体形状が形成されてなるプラスチックカードにおいて、プラスチックカード表面に塗布された高分子材料により所望の立体形状が形成されてなることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the plastic card according to claim 1 is a plastic card having a three-dimensional shape formed on the surface, and a desired three-dimensional shape is formed by a polymer material applied to the surface of the plastic card. It is characterized by that.
上記の構成によれば、高分子材料をプラスチックカード表面に直接塗布することにより、所望の立体形状（凸形状）が形成されているので、エンボス加工等のようにカード本体を直接変形させる必要がなく、カードの損傷を免れることができる。また、スクリーン印刷のようにスクリーンを用いたり、インクジェット印刷のように、多数の積層工程を必要としない。これにより、量産性に優れ、低コストで信頼性の高い、エンボス加工に代わる凸状の識別判定文字等の立体形状が形成されたプラスチックカードを提供することができる。 According to the above configuration, since the desired three-dimensional shape (convex shape) is formed by directly applying the polymer material to the surface of the plastic card, it is necessary to directly deform the card body like embossing or the like. Without damaging the card. Moreover, a screen is used like screen printing, and many lamination processes are not required like inkjet printing. Accordingly, it is possible to provide a plastic card in which a three-dimensional shape such as a convex identification determination character or the like, which is excellent in mass productivity, low in cost and high in reliability, is used instead of embossing.
請求項２のプラスチックカードは、上記の課題を解決するために、高分子材料は、25℃におけるずり速度が20（1/ｓ）での粘度が、5000cps以上100万cps以下、及び／又は、25℃におけるずり速度が20（1/ｓ）の粘度とずり速度が2.5（1/ｓ）の粘度との比で表されるチクソ比が、2.0以上の範囲であることを特徴としている。 In order to solve the above problem, the plastic card according to claim 2 has a viscosity at a shear rate of 20 (1 / s) at 25 ° C. of 5000 cps or more and 1 million cps or less, and / or The thixo ratio represented by the ratio of the viscosity at 25 ° C. with a shear rate of 20 (1 / s) to the viscosity with a shear rate of 2.5 (1 / s) is in the range of 2.0 or more.
請求項３のプラスチックカードは、高分子材料は、25℃におけるずり速度が20（1/ｓ）での粘度が、4万cps以上20万cps以下、及び／又は、25℃におけるずり速度が20（1/ｓ）の粘度とずり速度が2.5（1/ｓ）の粘度との比で表されるチクソ比が、3.5以上8.0以下の範囲であることを特徴としている。 In the plastic card of claim 3, the polymer material has a viscosity at a shear rate of 20 (1 / s) at 25 ° C. of 40,000 cps or more and 200,000 cps or less, and / or a shear rate at 25 ° C. of 20 The thixo ratio represented by the ratio of the viscosity at (1 / s) to the viscosity at a shear rate of 2.5 (1 / s) is in the range of 3.5 to 8.0.
上記の構成によれば、高粘度の高分子材料を塗布することにより、１回の塗布で厚みを稼ぐことが可能で、繰り返し積層塗布する必要がなく、１回もしくは、せいぜい２回の塗布で充分所定の厚みに立体識別表示を形成することができる。また、チクソ比が高いことにより、ディスペンサーの空気圧で材料をノズルから押し出す際は、粘度が低く押し出しやすくなり、プラスチックカード上に塗布されてからは、粘度が高くだれなく形状を保持しやすい。高分子材料は、上記粘度範囲、及び、上記チクソ比の範囲の、いずれかの範囲を満たすものであってもよく、両者を同時に満たすものであってもよい。また、粘度及びチクソ比の値が前記上限値より高い場合には、文字と文字の繋ぎ目などディスペンサーノズルから高分子材料の押し出しを一旦停止し、次の字に移行する場合など、高分子材料の切れが悪く、識別文字にいわゆる糸引きが生じてその部分が微小突起となってしまうなどの問題点が発生する。高分子材料は、上記粘度範囲、及び、上記チクソ比の範囲の、いずれかの範囲を満たすものであっても良く、両者を同時に満たすものであっても良い。 According to the above configuration, by applying a high-viscosity polymer material, it is possible to increase the thickness by one application, and it is not necessary to repeatedly laminate and apply one or two applications at most. A three-dimensional identification display can be formed with a sufficiently predetermined thickness. Moreover, when the material is extruded from the nozzle by the air pressure of the dispenser due to the high thixo ratio, the viscosity becomes low and it is easy to extrude, and after being applied on the plastic card, the viscosity is high and it is easy to keep the shape. The polymer material may satisfy one of the above viscosity range and the thixo ratio range, or may satisfy both at the same time. In addition, when the viscosity and thixo ratio values are higher than the upper limit values, the polymer material such as a case where the extrusion of the polymer material from the dispenser nozzle such as a joint between characters is temporarily stopped and the next character is transferred, etc. Therefore, there is a problem that the so-called stringing is generated in the identification character and the portion becomes a minute protrusion. The polymer material may satisfy one of the above viscosity range and the thixotropy range, or may satisfy both at the same time.
請求項４のプラスチックカードは、上記の課題を解決するために、高分子材料は、紫外線硬化型、可視光硬化型、熱硬化型、湿気硬化型からなる群より選ばれる少なくともいずれか１種の接着剤又はインク材料であることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the plastic material according to claim 4 is at least one selected from the group consisting of an ultraviolet curable type, a visible light curable type, a thermosetting type, and a moisture curable type. It is characterized by being an adhesive or an ink material.
上記の構成によれば、高分子材料が上記いずれかの接着剤、インク材料であることで、塗布後に硬化することにより、材料自体の硬度、密着力を大きくすることができる。プラスチックカードの立体識別文字はインプリンタ−で3000回の耐久性が要求されるので、硬度と密着力は重要なファクターである。 According to the above configuration, since the polymer material is any one of the above adhesives and ink materials, the hardness and adhesion of the material itself can be increased by curing after application. Since three-dimensional identification characters of plastic cards are required to be durable 3000 times by an imprinter, hardness and adhesion are important factors.
請求項５のプラスチックカードは、上記の課題を解決するために、高分子材料は、アクリル系樹脂及びエポキシ系樹脂の少なくともいずれかを含むことを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above problems, the polymer material includes at least one of an acrylic resin and an epoxy resin.
上記の構成によれば、アクリル系樹脂はプラスチックカードなどに一般に使われているＰＥＴ材料との密着力を高めることができる。また、アクリル系樹脂は、種類によってはシェアーＤ＝85以上もの材料もあり、比較的高硬度に硬化させることができる。また、エポキシ系樹脂も、種類によってはシェアーＤ＝95以上の材料もあり、高硬度に硬化させることができる。 According to said structure, acrylic resin can raise the adhesive force with PET material generally used for the plastic card etc. In addition, acrylic resins include materials having a shear D of 85 or more depending on the type, and can be cured with relatively high hardness. In addition, epoxy resins also have materials with a shear D = 95 or more depending on the type, and can be cured with high hardness.
請求項６のプラスチックカードは、上記の課題を解決するために、高分子材料は、シリカ、ホウ素アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナからなる群より選ばれる少なくともいずれか１種の充填剤を含むことを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, in the plastic card according to claim 6, the polymer material includes at least one filler selected from the group consisting of silica, boron aluminum, silicon carbide, silicon nitride, and alumina. It is characterized by that.
上記の構成によれば、ベースとなる高分子材料に上記充填剤を含有・分散させることによって、高分子材料の粘度、チクソ比、硬度、密着性などを高くすることが可能になる。 According to said structure, it becomes possible to make the viscosity, thixo ratio, hardness, adhesiveness, etc. of a polymeric material high by containing and disperse | distributing the said filler to the polymeric material used as a base.
請求項７の立体形状形成装置は、上記の課題を解決するために、表示媒体表面に高分子材料を立体的に塗布するためのディスペンサーと、前記ディスペンサー及び／又は前記表示媒体を３次元的に駆動するための３軸ロボット群とを備え、前記ディスペンサーは、前記３軸ロボット群に設置されているとともに、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３次元の駆動制御とディスペンサーの空気圧の制御とが各々独立に行われることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the three-dimensional shape forming apparatus according to claim 7 three-dimensionally disposes a dispenser for three-dimensionally applying a polymer material to the display medium surface, and the dispenser and / or the display medium. A three-axis robot group for driving, and the dispenser is installed in the three-axis robot group, and the three-dimensional drive control in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction and the air pressure of the dispenser Control is performed independently of each other.
上記の構成によれば、比較的安価なディスペンサー等を用いて、高分子材料をプラスチックカード上に簡易に塗布できるため量産性に優れると共に、多様な文字・記号・点字などに対応できる。また、空気圧制御であるため、高粘度材料を塗布するのに適しているため、厚い凸状の識別表示を形成することが可能である。また、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向の制御及びディスペンサーの空気圧の制御が各々独立に任意におこなえるので、高分子材料をプラスチックカードの所定の位置に、所定の厚み（高さ）、サイズ（平面形状、断面形状）など任意に、多様な文字・記号・点字などの凸状の識別表示を形成することが可能である。また、高分子材料をプラスチックカード表面に直接塗布することにより、所望の凸形状が形成されるので、エンボス加工等のようにカード本体を直接変形させる必要がなく、カードの損傷を免れることができる。さらに、スクリーン印刷のようにスクリーンを用いたり、インクジェット印刷のように、多数の積層工程を必要としない。これにより、量産性に優れ、低コストで信頼性の高い、エンボス加工に代わる凸状の識別判定文字が形成されたプラスチックカードを提供することができる。 According to the above configuration, since a polymer material can be easily applied onto a plastic card using a relatively inexpensive dispenser or the like, it is excellent in mass productivity and can handle various characters, symbols, Braille, and the like. Moreover, since it is air pressure control, it is suitable for applying a high-viscosity material, so that a thick convex identification display can be formed. In addition, since the control in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction and the air pressure of the dispenser can be independently and independently performed, the polymer material is placed at a predetermined position on the plastic card, with a predetermined thickness (height), It is possible to form convex identification displays such as various characters / symbols / brailles arbitrarily such as size (planar shape, cross-sectional shape). Moreover, since a desired convex shape is formed by directly applying the polymer material to the surface of the plastic card, it is not necessary to directly deform the card body as in the case of embossing or the like, and the damage to the card can be avoided. . Furthermore, a screen is used like screen printing, and many lamination processes are not required like ink jet printing. As a result, it is possible to provide a plastic card that is excellent in mass productivity, low in cost and high in reliability, and on which convex identification / determination characters replacing embossing are formed.
請求項８の立体形状形成装置は、上記の課題を解決するために、ディスペンサーのノズルは、出口に向かって絞られた形状であることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the three-dimensional shape forming apparatus according to claim 8 is characterized in that the nozzle of the dispenser has a shape narrowed toward the outlet.
上記の構成によれば、高分子材料をディスペンサーシリンジから塗布する際に流路抵抗が小さくでき、比較的高粘度の高分子材料を高速に塗布することが可能となる。特に、文字・記号・点字の線幅が小さい識別表示を形成する為に、ノズル径の小さなノズルを使用する際には特に顕著な効果がある。 According to said structure, when apply | coating a polymeric material from a dispenser syringe, flow path resistance can be made small and it becomes possible to apply | coat a polymeric material with comparatively high viscosity at high speed. In particular, when a nozzle having a small nozzle diameter is used in order to form an identification display with a small line width of characters, symbols, and brailles, there is a particularly remarkable effect.
請求項９の立体形状形成装置は、上記の課題を解決するために、ディスペンサーは、ノズル部分、高分子材料を封入するシリンジ部分、及びそれらの周辺部分の少なくともいずれかに加熱機構を設け、又は加熱機構を支持する支持部材を設けたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the three-dimensional shape forming apparatus according to claim 9 is provided with a heating mechanism in at least one of the nozzle portion, the syringe portion enclosing the polymer material, and the peripheral portion thereof, or A support member for supporting the heating mechanism is provided.
上記の構成によれば、加熱によりプラスチック材料の粘度が低くなった状態でノズルからの塗布が可能になるので、塗布速度を向上させることが可能となる。 According to said structure, since application from a nozzle is attained in the state in which the viscosity of the plastic material became low by heating, it becomes possible to improve an application | coating speed.
請求項１０の立体形状形成方法は、上記の課題を解決するために、表示媒体表面に立体的な形状を形成する立体形状形成方法において、高分子材料を、表示媒体表面に1〜３回繰り返し塗布して所望の立体形状を形成することを特徴としている。 A three-dimensional shape forming method according to claim 10 is a three-dimensional shape forming method in which a three-dimensional shape is formed on the surface of a display medium in order to solve the above-described problem. It is characterized in that it is applied to form a desired three-dimensional shape.
上記の構成によれば、１回の塗布においては基本的にはアスペクト比（印字高さ/印字幅）せいぜい１までが理論的に限界であるが、２回以上の塗布によりさらに高アスペクトな凸状立体形状を形成することが可能となる。また、１回目は比較的低粘度プラスチックの塗布又はノズル径の広いノズルで塗布することにより、平面方向に広がらせ、プラスチックカードとの接触面積を増やし、密着力を向上させる。２回目の塗布時に比較的高粘度のプラスチックの塗布又はノズル径の狭いノズルで塗布することにより、凸状立体形状を形成させることが可能となる。ここで、１回目の塗布の際に、表示媒体であるプラスチックカード材料と化学的に密着力を上げる為に、プラスチック材料でなくプライマーなどの表面処理剤を塗布してもよい。 According to the above configuration, the aspect ratio (printing height / printing width) is theoretically limited to 1 at most in one application, but higher aspect ratios can be achieved by applying more than once. It becomes possible to form a three-dimensional shape. Further, the first time, by applying a relatively low viscosity plastic or a nozzle having a wide nozzle diameter, it is spread in the plane direction, increasing the contact area with the plastic card and improving the adhesion. A convex three-dimensional shape can be formed by applying a relatively high-viscosity plastic or applying a nozzle having a narrow nozzle diameter during the second application. Here, at the time of the first application, a surface treatment agent such as a primer may be applied instead of the plastic material in order to chemically increase the adhesion with the plastic card material as the display medium.
また、高分子材料をプラスチックカード表面に直接塗布することにより、所望の凸形状が形成されているので、エンボス加工等のようにカード本体を直接変形させる必要がなく、カードの損傷を免れることができる。また、スクリーン印刷のようにスクリーンを用いたり、インクジェット印刷のように、多数の積層工程を必要としない。これにより、量産性に優れ、低コストで信頼性の高い、エンボス加工に代わる凸状の識別判定文字が形成されたプラスチックカード等の識別表示を形成することができる。 Also, since the desired convex shape is formed by directly applying the polymer material to the surface of the plastic card, it is not necessary to directly deform the card body as in the case of embossing, etc., and the damage to the card can be avoided. it can. Moreover, a screen is used like screen printing, and many lamination processes are not required like inkjet printing. Thereby, it is possible to form an identification display such as a plastic card on which convex identification determination characters replacing the embossing are formed, which are excellent in mass production, low in cost and high in reliability.
請求項１１の立体形状形成方法は、上記の課題を解決するために、表示媒体上に立体形状として塗布された高分子材料を、硬化前又は硬化後に仮加熱することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the three-dimensional shape forming method of the eleventh aspect is characterized in that the polymer material applied as a three-dimensional shape on the display medium is preliminarily heated before or after curing.
上記の構成によれば、高粘度高分子材料をプラスチックカードに塗布した後、凸部根元を加熱により、だれさすことにより、プラスチックカードとの接着面積を高め、密着力、耐衝撃力などを高めることが可能となる。また、付加するプラスチック材料がＵＶ硬化型又は可視光硬化型の場合においては、光により完全に分子結合が終わっていない部分を完全硬化又はガスとして排出させることが可能である。特に厚みの厚い光硬化樹脂の場合ほど必要性は高い。 According to said structure, after apply | coating a high-viscosity polymer material to a plastic card | curd, the adhesive base with a plastic card | curd is raised by heating and the convex part base is heated, and adhesive force, impact resistance, etc. are raised. It becomes possible. In the case where the plastic material to be added is a UV curable type or a visible light curable type, it is possible to completely cure or discharge a portion where molecular bonding is not completed by light as a gas. In particular, the necessity is higher in the case of a thick photo-curing resin.
請求項１２の立体形状形成方法は、上記の課題を解決するために、表示媒体上に立体形状として塗布された高分子材料を、硬化後に表示媒体上に溶着させることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the three-dimensional shape forming method according to claim 12 is characterized in that a polymer material applied as a three-dimensional shape on a display medium is welded on the display medium after curing.
請求項１３の立体形状形成方法は、上記の課題を解決するために、表示媒体上に立体形状として塗布された高分子材料を、近赤外領域の波長を有するレーザーを照射して溶着するか、又は、超音波振動により溶着することを特徴としている。 In the three-dimensional shape forming method according to claim 13, in order to solve the above-described problem, a polymer material applied as a three-dimensional shape on a display medium is welded by irradiating a laser having a wavelength in the near infrared region. Alternatively, welding is performed by ultrasonic vibration.
上記構成によれば、プラスチックカード表面と付加するカード材料が、異質の物質又は接触面積が少ない等により、充分な密着力が得られない場合があるが、溶着により接触面で一体化することができるので、密着力、耐衝撃性などを高めることができる。 According to the above configuration, the card material to be added to the surface of the plastic card may not be able to obtain sufficient adhesion due to a different substance or a small contact area, but may be integrated on the contact surface by welding. As a result, adhesion, impact resistance, etc. can be improved.
請求項１４の立体形状形成方法は、上記の課題を解決するために、表示媒体表面に立体的な識別表示を形成する立体形状形成方法において、高分子材料を塗布する前にレーザーにより塗布領域に近似した範囲で媒体表面をアブレーション加工することを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problem, the three-dimensional shape forming method of claim 14 is a three-dimensional shape forming method for forming a three-dimensional identification display on the surface of a display medium. It is characterized in that the surface of the medium is ablated within an approximate range.
上記構成によれば、プラスチックカード表面などの撥水性の薄皮などを除去でき、その後、ディスペンサーにより高分子材料を塗布することになるので、高分子材料とカードとの密着力を高めることができる。通常、ICカードに使われているPET及びPETGなどの表面は、保護膜としてシリコーン離系剤などが薄くコーティングされている。その為、高分子材料と保護膜との密着力が弱い。そこで、本発明の様にレーザーにより、プラスチックカード表面を弱くアブレーション加工することにより、表面の保護膜又は保護膜とその下地を除去し、さらに面を荒らすことができる。
レーザーアブレーション処理する範囲は、ディスペンサーにより塗布する立体識別文字の領域に近似していることが好ましい。さらに、ディスペンサーにより塗布する立体識別文字（凸）に合わせて、レーザーアブレーション処理によりサイズは若干異なるが、全く同じ識別文字（凹）を加工することがさらに好ましい。
このようにすることにより、アブレーション処理による撥水領域との境界または段差境界を有効に利用し、ディスペンサーにより塗布する高分子材料のだれ具合の制御が可能になり、より高アスペクトな識別文字が形成でき、また、識別文字の外形もよりシャープにすることができる。
According to the above configuration, the water-repellent thin skin such as the plastic card surface can be removed, and then the polymer material is applied by the dispenser, so that the adhesion between the polymer material and the card can be enhanced. Usually, the surface of PET and PETG used for IC cards is thinly coated with a silicone release agent as a protective film. For this reason, the adhesion between the polymer material and the protective film is weak. Therefore, the surface of the plastic card is weakly ablated with a laser as in the present invention, whereby the protective film on the surface or the protective film and its base can be removed, and the surface can be further roughened.
It is preferable that the range to be subjected to the laser ablation treatment approximates the region of the three-dimensional identification character applied by the dispenser. Further, it is more preferable to process exactly the same identification character (concave), although the size is slightly different by laser ablation processing according to the three-dimensional identification character (convex) applied by the dispenser.
This makes it possible to effectively use the boundary with the water-repellent region or the step boundary by the ablation process, and to control the amount of the polymer material applied by the dispenser, thereby forming a high-aspect identification character. In addition, the outer shape of the identification character can be made sharper.
本発明のプラスチックカードは、以上のように、表面に立体形状が形成されてなるプラスチックカードにおいて、プラスチックカード表面に塗布された高分子材料により所望の立体形状が形成されてなる構成である。 As described above, the plastic card of the present invention has a configuration in which a desired three-dimensional shape is formed by a polymer material applied to the surface of the plastic card in a plastic card having a three-dimensional shape formed on the surface.
それゆえ、高分子材料をプラスチックカード表面に直接塗布することにより、所望の凸形状が形成されているので、エンボス加工等のようにカード本体を直接変形させる必要がなく、カードの損傷を免れることができる。また、スクリーン印刷のようにスクリーンを用いたり、インクジェット印刷のように、多数の積層工程を必要としない。これにより、量産性に優れ、低コストで信頼性の高い、エンボス加工に代わる凸状の識別判定文字が形成されたプラスチックカードを提供できるという効果を奏する。 Therefore, by applying polymer material directly to the surface of the plastic card, the desired convex shape is formed, so there is no need to directly deform the card body as in embossing, etc., and damage to the card can be avoided. Can do. Moreover, a screen is used like screen printing, and many lamination processes are not required like inkjet printing. Thereby, there is an effect that it is possible to provide a plastic card which is excellent in mass productivity, low in cost and high in reliability and formed with convex identification determination characters instead of embossing.
本発明の立体形状形成装置は、以上のように、表示媒体表面に高分子材料を立体的に塗布するためのディスペンサーと、前記ディスペンサー及び／又は前記表示媒体を３次元的に駆動するための３軸ロボット群とを備え、前記ディスペンサーは、前記３軸ロボット群に設置されているとともに、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３次元の駆動制御とディスペンサーの空気圧の制御とが各々独立に行われる構成である。 As described above, the three-dimensional shape forming apparatus of the present invention includes a dispenser for three-dimensionally coating a polymer material on the surface of a display medium, and a three-dimensional drive for driving the dispenser and / or the display medium three-dimensionally. And the dispenser is installed in the three-axis robot group, and the three-dimensional drive control in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction and the control of the air pressure of the dispenser are independent of each other. It is the structure performed in.
請求項２のプラスチックカードは、以上のように、高分子材料は、25℃におけるずり速度が20（1/ｓ）での粘度が、5000cps以上100万cps以下、及び／又は、25℃におけるずり速度が20（1/ｓ）の粘度とずり速度が2.5（1/ｓ）の粘度との比であるチクソ比が、2.0以上の範囲である構成である。 In the plastic card of claim 2, as described above, the polymer material has a viscosity at a shear rate of 20 (1 / s) at 25 ° C. of not less than 5000 cps and not more than 1 million cps and / or shear at 25 ° C. The thixo ratio, which is the ratio of the viscosity at a speed of 20 (1 / s) to the viscosity at a shear rate of 2.5 (1 / s), is in the range of 2.0 or more.
請求項３のプラスチックカードは、以上のように、高分子材料は、25℃におけるずり速度が20（1/ｓ）での粘度が、4万cps以上20万cps以下、及び／又は、25℃におけるずり速度が20（1/ｓ）の粘度とずり速度が2.5（1/ｓ）の粘度との比で表されるチクソ比が、3.5以上8.0以下の範囲である構成である。 In the plastic card of claim 3, as described above, the polymer material has a viscosity at a shear rate of 20 (1 / s) at 25 ° C. of 40,000 cps or more and 200,000 cps or less, and / or 25 ° C. The thixo ratio represented by the ratio of the viscosity at a shear rate of 20 (1 / s) to the viscosity at a shear rate of 2.5 (1 / s) is in the range of 3.5 to 8.0.
それゆえ、高粘度の高分子材料を塗布することにより、１回の塗布で厚みを稼ぐことが可能で、繰り返し積層塗布する必要がなく、１回もしくは、せいぜい２回の塗布で充分所定の厚みに立体識別表示を形成することが可能である。また、チクソ比が高いことにより、ディスペンサーの空気圧で材料をノズルから押し出す際は、粘度が低く押し出しやすくなり、プラスチックカード上に塗布されてからは、粘度が高くだれなく形状を保持しやすい。 Therefore, by applying a high-viscosity polymer material, it is possible to increase the thickness by one application, and it is not necessary to repeatedly apply layers, and the predetermined thickness is sufficient by one application or at most two applications. It is possible to form a three-dimensional identification display. Moreover, when the material is extruded from the nozzle by the air pressure of the dispenser due to the high thixo ratio, the viscosity becomes low and it is easy to extrude, and after being applied on the plastic card, the viscosity is high and it is easy to keep the shape.
請求項４のプラスチックカードは、以上のように、高分子材料は、紫外線硬化型、可視光硬化型、熱硬化型、湿気硬化型からなる群より選ばれる少なくともいずれか１種の接着剤又はインク材料である構成である。 In the plastic card of claim 4, as described above, the polymer material is at least one adhesive or ink selected from the group consisting of an ultraviolet curable type, a visible light curable type, a thermosetting type, and a moisture curable type. It is the composition which is material.
それゆえ、高分子材料が上記いずれかの接着剤、インク材料であることで、塗布後に硬化することにより、材料自体の硬度、密着力を大きくすることができる。 Therefore, since the polymer material is any one of the above adhesives and ink materials, the hardness and adhesion of the material itself can be increased by curing after application.
請求項５のプラスチックカードは、以上のように、高分子材料は、アクリル系樹脂及びエポキシ系樹脂の少なくともいずれかを含む構成である。 As described above, the plastic card according to the fifth aspect is configured such that the polymer material includes at least one of an acrylic resin and an epoxy resin.
それゆえ、アクリル系はプラスチックカードなどに一般に使われているＰＥＴ材料との密着力が高められるという効果を奏する。 Therefore, the acrylic system has an effect of improving the adhesion with a PET material generally used for plastic cards and the like.
請求項６のプラスチックカードは、以上のように、高分子材料は、シリカ、ホウ素アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナからなる群より選ばれる少なくともいずれか１種の充填剤を含む構成である。 As described above, the plastic card of claim 6 is configured such that the polymer material includes at least one filler selected from the group consisting of silica, boron aluminum, silicon carbide, silicon nitride, and alumina.
それゆえ、ベースプラスチック材料に充填剤を含有・分散させることによって、プラスチック材料の粘度、チクソ比、硬度、密着性などを高くすることが可能になる。 Therefore, the viscosity, thixo ratio, hardness, adhesion, etc. of the plastic material can be increased by containing and dispersing the filler in the base plastic material.
請求項７の立体形状形成装置は、以上のように、表示媒体表面に高分子材料を立体的に塗布するためのディスペンサーと、前記ディスペンサー及び／又は前記表示媒体を３次元的に駆動するための３軸ロボット群とを備え、前記ディスペンサーは、前記３軸ロボット群に設置されているとともに、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３次元の駆動制御とディスペンサーの空気圧の制御とが各々独立に行われる構成である。 As described above, the three-dimensional shape forming apparatus according to claim 7 is a dispenser for three-dimensionally applying a polymer material to the display medium surface, and three-dimensionally driving the dispenser and / or the display medium. A three-axis robot group, and the dispenser is installed in the three-axis robot group, and each of the three-dimensional drive control in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction and the control of the air pressure of the dispenser. This is an independent configuration.
それゆえ、比較的安価なデイスペンサー等を用いて、高分子材料をプラスチックカード上に簡易に塗布できるため量産性に優れると共に、多様な文字・記号・点字などに対応できる。また、空気圧制御であるため、高粘度材料を塗布するのに適しているため、厚い凸状の識別表示を形成することが可能である。また、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，Ｚ軸方向の制御及びディスペンサーの空気圧の制御が各々独立に任意におこなえるので、プラスティック材料をプラスチックカードの所定の位置に、所定の厚み（高さ）、サイズ（平面形状、断面形状）など任意に、多様な文字・記号・点字などの凸状の識別表示を形成することが可能である。また、高分子材料をプラスチックカード表面に直接塗布することにより、所望の凸形状が形成されるので、エンボス加工等のようにカード本体を直接変形させる必要がなく、カードの損傷を免れることができる。さらに、スクリーン印刷のようにスクリーンを用いたり、インクジェット印刷のように、多数の積層工程を必要としない。これにより、量産性に優れ、低コストで信頼性の高い、エンボス加工に代わる凸状の識別判定文字が形成されたプラスチックカードを提供できる。 Therefore, since a polymer material can be simply applied onto a plastic card using a relatively inexpensive dispenser or the like, it is excellent in mass productivity and can deal with various characters, symbols, and Braille. Moreover, since it is air pressure control, it is suitable for applying a high-viscosity material, so that a thick convex identification display can be formed. In addition, since control in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction and the air pressure of the dispenser can be independently and independently controlled, the plastic material is placed at a predetermined position on the plastic card, with a predetermined thickness (height) and size. It is possible to form convex identification displays such as various characters / symbols / brailles arbitrarily such as (planar shape, cross-sectional shape). Moreover, since a desired convex shape is formed by directly applying the polymer material to the surface of the plastic card, it is not necessary to directly deform the card body as in the case of embossing or the like, and the damage to the card can be avoided. . Furthermore, a screen is used like screen printing, and many lamination processes are not required like ink jet printing. Thereby, it is possible to provide a plastic card on which convex identification characters for replacement of embossing are formed, which are excellent in mass production, low in cost and high in reliability.
請求項８の立体形状形成装置は、以上のように、ディスペンサーのノズルは、出口に向かって絞られた形状である構成である。 As described above, the three-dimensional shape forming apparatus according to the eighth aspect has a configuration in which the nozzle of the dispenser has a shape narrowed toward the outlet.
それゆえ、高分子材料をディスペンサーシリンジから塗布する際に流路抵抗が小さくでき、比較的高粘度の高分子材料を高速に塗布することが可能となる。特に、文字・記号・点字の線幅が小さい識別表示を形成する為に、ノズル径の小さなノズルを使用する際には特に顕著な効果がある。 Therefore, when the polymer material is applied from the dispenser syringe, the flow resistance can be reduced, and a relatively high viscosity polymer material can be applied at high speed. In particular, when a nozzle having a small nozzle diameter is used in order to form an identification display with a small line width of characters, symbols, and brailles, there is a particularly remarkable effect.
請求項９の立体形状形成装置は、以上のように、ディスペンサーは、ノズル部分、高分子材料を封入するシリンジ部分、及びそれらの周辺部分の少なくともいずれかに加熱機構を設け、又は加熱機構を支持する支持部材を設けた構成である。 In the three-dimensional shape forming apparatus according to claim 9, as described above, the dispenser is provided with or supports a heating mechanism in at least one of the nozzle portion, the syringe portion enclosing the polymer material, and the peripheral portion thereof. It is the structure which provided the supporting member to do.
それゆえ、加熱によりプラスチック材料の粘度が低くなった状態で、ノズルからの塗布が可能になるので、塗布速度を向上させることが可能となる。 Therefore, since the application from the nozzle is possible in a state where the viscosity of the plastic material is lowered by heating, the application speed can be improved.
請求項１０の立体形状形成方法は、以上のように、表示媒体表面に立体的な形状を形成する立体形状形成方法において、高分子材料を、表示媒体表面に１〜３回繰り返し塗布して所望の凸形状を形成することにより立体形状を形成する構成である。 The three-dimensional shape forming method according to claim 10 is a three-dimensional shape forming method for forming a three-dimensional shape on the surface of the display medium as described above. The three-dimensional shape is formed by forming the convex shape.
それゆえ、１回の塗布においては基本的にはアスペクト比（印字高さ/印字幅）までが理論的に限界であるが、２回以上の塗布によりさらに高アスペクトな凸状識別表示を形成することが可能となる。また、１回めは比較的低粘度プラスチックの塗布又はノズル径の広いノズルで塗布させることにより、平面方向に広がらせ、プラスチックカードとの接触面積を増やし、密着力を向上させる。２回目の塗布時に比較的高粘度プラスチックの塗布又はノズル径の狭いノズルで塗布させることにより、凸状識別表示を形成させることが可能となる。ここで、１回目の塗布の際に、プラスチックカードと化学的に密着力を上げる為に、プライマーなどの表面処理剤を塗布することも含まれる。
また、高分子材料をプラスチックカード表面に直接塗布することにより、所望の凸形状が形成されているので、エンボス加工等のようにカード本体を直接変形させる必要がないので、カードの損傷を免れることができる。また、スクリーン印刷のようにスクリーンを用いたり、インクジェット印刷のように、多数の積層工程を必要としない。これにより、量産性に優れ、低コストで信頼性の高い、エンボス加工に代わる凸状の識別判定文字が形成されたプラスチックカード等の識別表示を形成することができる。
Therefore, the aspect ratio (printing height / printing width) is basically the limit in one application, but a convex identification display with a higher aspect is formed by two or more applications. It becomes possible. Further, the first time, by applying a relatively low viscosity plastic or a nozzle having a wide nozzle diameter, it is spread in the plane direction, increasing the contact area with the plastic card and improving the adhesion. By applying a relatively high-viscosity plastic or applying a nozzle with a narrow nozzle diameter at the second application, it is possible to form a convex identification display. Here, in the first application, it also includes applying a surface treatment agent such as a primer in order to chemically increase the adhesion to the plastic card.
Also, since the desired convex shape is formed by directly applying the polymer material to the surface of the plastic card, it is not necessary to directly deform the card body like embossing, etc., thus avoiding damage to the card Can do. Moreover, a screen is used like screen printing, and many lamination processes are not required like inkjet printing. Thereby, it is possible to form an identification display such as a plastic card on which convex identification determination characters replacing the embossing are formed, which are excellent in mass production, low in cost and high in reliability.
請求項１１の立体形状形成方法は、以上のように、表示媒体上に立体形状として塗布された高分子材料を、硬化前又は硬化後に、仮加熱する構成である。 As described above, the three-dimensional shape forming method of the eleventh aspect is configured to temporarily heat the polymer material applied as a three-dimensional shape on the display medium before or after curing.
それゆえ、高粘度高分子材料をプラスチックカードに塗布した後、凸部根元を加熱により、だれさすことにより、プラスチックカードとの接着面積を高め、密着力、耐衝撃力などを高めることが可能となる。また、付加するプラスチック材料がＵＶ硬化型又は可視光硬化型の場合においては、光により完全に分子結合が終わっていない部分を完全硬化又はガスとして排出させることが可能である。 Therefore, after applying a high-viscosity polymer material to the plastic card, it is possible to increase the adhesion area with the plastic card by heating the base of the convex part by heating, and to improve the adhesion, impact resistance, etc. Become. In the case where the plastic material to be added is a UV curable type or a visible light curable type, it is possible to completely cure or discharge a portion where molecular bonding is not completed by light as a gas.
請求項１２の立体形状形成方法は、以上のように、表示媒体上に立体形状として塗布された高分子材料を、硬化後に表示媒体上に溶着させる構成である。 As described above, the three-dimensional shape forming method according to the twelfth aspect is configured such that the polymer material applied as a three-dimensional shape on the display medium is welded on the display medium after curing.
請求項１３の立体形状形成方法は、以上のように、表示媒体上に立体形状として塗布された高分子材料を、近赤外領域の波長を有するレーザーを照射して溶着するか、又は、超音波振動により溶着する構成である。 In the method for forming a three-dimensional shape according to claim 13, as described above, the polymer material coated as a three-dimensional shape on the display medium is welded by irradiating a laser having a wavelength in the near infrared region, or It is the structure welded by sonic vibration.
それゆえ、プラスチックカード表面と付加するカード材料が、異質の物質又は接触面積が少ない等により、充分な密着力が得られない場合があるが、溶着により接触面で一体化することができるので、密着力、耐衝撃性などを高めることができる。
請求項１４の立体形状形成方法は、以上のように、高分子材料を塗布する前にレーザーにより塗布領域に近似した範囲で媒体表面をアブレーション加工する構成である。
Therefore, the card material to be added to the plastic card surface may not be able to obtain sufficient adhesion due to foreign substances or small contact area, etc., but can be integrated on the contact surface by welding, Adhesion, impact resistance, etc. can be improved.
As described above, the three-dimensional shape forming method according to the fourteenth aspect is configured such that the surface of the medium is ablated by a laser in a range approximating the application region before applying the polymer material.
それゆえ、プラスチックカード表面などの撥水性の薄皮などを除去でき、その後、ディスペンサーにより高分子材料を塗布することになるので、高分子材料とカードとの密着力を高めることができる。 Therefore, the water-repellent thin skin such as the plastic card surface can be removed, and then the polymer material is applied by the dispenser, so that the adhesion between the polymer material and the card can be enhanced.
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明のプラスチックカードは、表面に立体的な識別表示等の立体形状が形成されてなるプラスチックカードにおいて、プラスチックカード表面に塗布された高分子材料により所望の凸形状が識別表示として形成されてなる。 The plastic card of the present invention is a plastic card in which a three-dimensional shape such as a three-dimensional identification display is formed on the surface, and a desired convex shape is formed as an identification display by a polymer material applied to the plastic card surface. .
例えば、接触式ICカード、接触・非接触部を保有する複合ICカードなどのプラスチックカード、又は、単に立体的な文字・記号・その他の識別表示・点字・描画などを備えた識別表示プラスチックカードにおいて、高分子材料をディスペンサー装置によりカード本体部分に塗布して、所望の凸状の文字・記号・点字・描画等をカード本体上に形成する。 For example, in a contact type IC card, a plastic card such as a composite IC card having a contact / non-contact part, or an identification display plastic card having only three-dimensional characters / symbols / other identification display / braille / drawing etc. Then, a polymer material is applied to the card body by a dispenser device to form desired convex characters, symbols, Braille, drawing, etc. on the card body.
本発明の立体形状形成装置は、表示媒体表面に高分子材料を立体的に塗布するためのディスペンサーと、前記ディスペンサー及び／又は前記表示媒体を３次元的に駆動するための３軸ロボット群とを備えている。すなわち、３軸ロボット群は、前記ディスペンサー及び前記表示媒体をそれぞれ単独で又は組み合わせて３次元的に駆動するように構成されている。ディスペンサーは、前記３軸ロボット群に設置されているとともに、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３次元の駆動制御とディスペンサーの空気圧の制御とが各々独立に行われる。 A three-dimensional shape forming apparatus according to the present invention includes a dispenser for three-dimensionally applying a polymer material to a display medium surface, and a three-axis robot group for three-dimensionally driving the dispenser and / or the display medium. I have. That is, the three-axis robot group is configured to drive the dispenser and the display medium three-dimensionally individually or in combination. The dispenser is installed in the three-axis robot group, and three-dimensional drive control in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction and control of the air pressure of the dispenser are performed independently.
図１は、本実施の一形態に係るプラスチックＩＣカード１の平面図である。点線部分は高分子材料塗布エリア２は、従来のエンボス加工による識別表示部分に相当する。 FIG. 1 is a plan view of a plastic IC card 1 according to this embodiment. In the dotted line portion, the polymer material application area 2 corresponds to an identification display portion by conventional embossing.
識別表示３は、立体形状すなわち凸状に形成された文字・記号・点字などであり、本発明に係るディスペンサーによる高分子材料の塗布により形成される部分である。 The identification display 3 is a three-dimensional shape, that is, a letter / symbol / braille formed in a convex shape, and is a portion formed by application of a polymer material by a dispenser according to the present invention.
図２は、本実施の形態のプラスチックＩＣカード１をカード長手方向に沿って切断した断面図である。従来の識別表示をエンボス加工した場合に比べて、裏面に凹部が形成されていない。すなわち、高分子材料をプラスチックカード表面に直接塗布することにより、所望の凸形状が形成されているので、エンボス加工等のようにカード本体を直接変形させる必要がなく、カードの損傷を免れることができる。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the plastic IC card 1 of the present embodiment cut along the card longitudinal direction. Compared with the case where the conventional identification display is embossed, no recess is formed on the back surface. That is, by applying a polymer material directly to the surface of the plastic card, the desired convex shape is formed, so there is no need to directly deform the card body like embossing, etc., and the card can be damaged. it can.
本発明のプラスチックカードにおいて、所望の凸形状の表示媒体表面からの高さは、識別表示として識別可能な範囲内であれば特に限定されないが識別表示として数字、記号等を有するプラスチックカード等の場合、１５０μｍ以上であることが好ましく、２００μｍ〜６００μｍの範囲内であることがさらに好ましく、４００μｍ〜４８０μｍの範囲内であることが最も好ましい。また、識別表示が点字等である場合は、規格にもよるが、２００μｍ〜４５０μｍの範囲内がより好ましい。 In the plastic card of the present invention, the height from the surface of the desired convex display medium is not particularly limited as long as it is within a range that can be identified as an identification display, but in the case of a plastic card having numbers, symbols, etc. as the identification display 150 μm or more, preferably in the range of 200 μm to 600 μm, and most preferably in the range of 400 μm to 480 μm. Further, when the identification display is Braille or the like, it is more preferably in the range of 200 μm to 450 μm, although it depends on the standard.
本発明の立体形状形成装置及び立体形状形成方法によれば、上記識別表示として識別可能な範囲内の高さの凸形状や、好ましい高さの凸形状例えば、４００μｍ〜４８０μｍの凸形状を、好ましくは、１回〜３回、より好ましくは、１〜２回の塗布回数で形成することができる。３回繰り返し塗布を行う場合としては、例えば、下地である表示媒体表面との密着性をより高めるために、塗布すべき高分子材料以外にプライマーとなる材料をまず表示媒体表面に塗布し、その後、高分子材料を１〜２回塗布する場合等が挙げられる。 According to the three-dimensional shape forming apparatus and the three-dimensional shape forming method of the present invention, a convex shape having a height within a range that can be identified as the identification display or a convex shape having a preferable height, for example, a convex shape having a height of 400 μm to 480 μm is preferable. Can be formed by coating 1 to 3 times, more preferably 1 to 2 times. In the case where the application is repeated three times, for example, in order to further improve the adhesion with the surface of the display medium that is the base, first a primer material is applied to the display medium surface in addition to the polymer material to be applied. The case where a polymer material is applied once or twice is mentioned.
これにより、１枚のカード上に所定の立体印字を作成するために非常に手間とコストがかかるという従来の問題点を解消することができる。 As a result, it is possible to solve the conventional problem that it takes much time and cost to create a predetermined three-dimensional print on one card.
図３は、プラスチックＩＣカード１上に凸状の文字・記号・点字などを形成するディスペンサー６及び３軸ロボット群１０を備えた立体形状形成装置２０の概略構成を示した斜視図である。３軸ロボット群１０は、同図に示すように、資料ステージ７とシリンジステージ８とを備えている。ディスペンサー6の上部を構成するシリンジ４の中には、塗布すべき高分子材料（プラスチック材料）が充填・密封されている。 FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a three-dimensional shape forming apparatus 20 including a dispenser 6 and a three-axis robot group 10 that form convex characters, symbols, Braille, and the like on the plastic IC card 1. The triaxial robot group 10 includes a material stage 7 and a syringe stage 8 as shown in FIG. The syringe 4 constituting the upper part of the dispenser 6 is filled and sealed with a polymer material (plastic material) to be applied.
ディスペンサー６は、加圧源としてパルス状の空気圧を加える。これにより、ノズル５の先端ノズル孔から高分子材料を押し出し、プラスチックカードに塗布するようになっている。 The dispenser 6 applies pulsed air pressure as a pressurizing source. As a result, the polymer material is extruded from the tip nozzle hole of the nozzle 5 and applied to the plastic card.
また、試料ステージ７及びシリンジステージ８を搭載した３軸ロボット群１０は、ディスペンサー制御装置９に接続されている。ディスペンサー制御装置９から送られる信号により、印字する所定の識別表示文字・記号・数字などの形、大きさ・厚みに対応し、高分子材料の押し出し量やタイミングに合わせて、Ｘ軸方向・Ｙ軸方向・Ｚ軸方向にディスペンサー６を任意に駆動し、所望の識別表示をプラスチックカード上に印字する。 The three-axis robot group 10 on which the sample stage 7 and the syringe stage 8 are mounted is connected to a dispenser control device 9. Corresponds to the shape, size and thickness of predetermined identification display characters / symbols / numbers, etc. to be printed by a signal sent from the dispenser control device 9, and in the X axis direction / Y according to the extrusion amount and timing of the polymer material. The dispenser 6 is arbitrarily driven in the axial direction and the Z-axis direction, and a desired identification display is printed on the plastic card.
その後、露光装置でＵＶなどの光を照射したり、オーブンなどで加熱することにより、塗布した識別表示を硬化させる。 Thereafter, the applied identification display is cured by irradiating light such as UV with an exposure apparatus or heating with an oven or the like.
シリンジ４中に充填する高分子材料としては、粘度５０００ｃｐｓ以上１００万ｃｐｓ以下及び／又はチクソ比２．０以上の範囲であることが好ましく、粘度4万ｃｐｓ以上２０万ｃｐｓ以下及び／又はチクソ比３．５以上8.0以下の範囲であることがさらに好ましい。上記範囲とすることにより、小液滴を積層していくうちに、液だれ等が起こり、所望の方向に積層できず、断面のプロファイルが歪になるなどの問題点を解消することができる。この場合、粘度は25℃において、ずり速度が20（1/ｓ）での粘度、チクソ比は25℃において、ずり速度が20（1/ｓ）の粘度とずり速度が2.5（1/ｓ）の粘度との比である。 The polymer material filled in the syringe 4 preferably has a viscosity of 5000 cps to 1 million cps and / or a thixo ratio of 2.0 or more, and has a viscosity of 40,000 cps to 200,000 cps and / or a thixo ratio. More preferably, it is in the range of 3.5 to 8.0. By setting it within the above range, it is possible to solve problems such as liquid dripping and the like in the course of laminating small droplets, being unable to be laminated in a desired direction, and distorting the cross-sectional profile. In this case, when the viscosity is 25 ° C. and the shear rate is 20 (1 / s), the thixo ratio is 25 ° C., when the shear rate is 20 (1 / s) and the shear rate is 2.5 (1 / s). It is a ratio with the viscosity.
そのような高分子材料としては、具体的には、たとえば、スリーボンド製3059Ｄ、スリーボンド製3039、スリーボンド製3052Ｄ、ＥＭＩ社製3400、ＥＭＩ社製3415等の紫外線硬化型高分子；東亜合成化学製ＬＣＲ0305Ｅ等の可視光硬化型高分子；エイブルボンド製342、スリーボンド製2234Ｃ、スリーボンド製2235Ｃ等の熱硬化型高分子；スリーボンド製1532等の湿気硬化型高分子；等が挙げられる。上記例示の高分子は、１種類のみを用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。 Specific examples of such a polymer material include UV curable polymers such as 3Bond 3059D, ThreeBond 3039, ThreeBond 3052D, EMI 3400, EMI 3415, etc .; LCR0305E manufactured by Toagosei Visible light curable polymers such as: Ablebond 342, Threebond 2234C, Threebond 2235C, and the like; Moisture curable polymers such as Threebond 1532; and the like. Only one type of the above exemplified polymers may be used, or two or more types may be mixed and used.
上記例示の高分子のうち、特にスリーボンド製3059Ｄ、スリーボンド製3039等のアクリル系樹脂、及び、ＥＭＩ社製3415、エイブルボンド製342等のエポキシ系樹脂が特に好ましい。上記アクリル系樹脂は1種類のみを用いても、２種以上を混合して用いてもよい。 Among the above exemplified polymers, acrylic resins such as ThreeBond 3059D and ThreeBond 3039, and epoxy resins such as EMI 3415 and AbleBond 342 are particularly preferable. The acrylic resin may be used alone or in combination of two or more.
高分子材料には、必要に応じ、シリカ、ホウ素アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ等の充填剤が含まれていてもよい。上記例示の充填剤は、1種類のみを用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。 The polymer material may contain a filler such as silica, boron aluminum, silicon carbide, silicon nitride, and alumina as necessary. The fillers exemplified above may be used alone or in combination of two or more.
図４は、ディスペンサー６の先端に設けられたノズル５の拡大図である。同図のように、ノズル５の先端部分は出口に向かって絞られた形状、（たとえば、テーパー状）である。このような形状とすることで、流路抵抗が小さくでき、比較的高粘度の高分子材料を高速に塗布することが可能となる。特に、文字・記号・点字の線幅が小さい識別表示を形成する為に、ノズル径の小さなノズルを使用する際には特に顕著な効果がある。 FIG. 4 is an enlarged view of the nozzle 5 provided at the tip of the dispenser 6. As shown in the figure, the tip portion of the nozzle 5 has a shape narrowed toward the outlet (for example, a tapered shape). By adopting such a shape, the flow resistance can be reduced, and a polymer material having a relatively high viscosity can be applied at a high speed. In particular, when a nozzle having a small nozzle diameter is used in order to form an identification display with a small line width of characters, symbols, and brailles, there is a particularly remarkable effect.
図5（ａ）は、プラスチックカード上に形成された識別表示の断面図である。同図の状態のとき、たとえば、図中矢印Ａで示す近赤外レーザーを塗布された高分子材料に照射することにより識別表示をプラスチックカード上に溶着させる。 FIG. 5A is a cross-sectional view of the identification display formed on the plastic card. In the state shown in the figure, the identification display is welded onto the plastic card by, for example, irradiating the applied polymer material with a near-infrared laser indicated by an arrow A in the figure.
図5（ｂ）は、仮加熱後又はレーザー溶着後若しくは超音波溶着後の識別表示の断面図である。断面底部（プラスチックカードとの界面部）が、なだらかになって接着面積が増えている様子を表している。 FIG. 5B is a cross-sectional view of the identification display after temporary heating, after laser welding, or after ultrasonic welding. The bottom of the cross section (the interface with the plastic card) is shown to be gentle, increasing the bonding area.
高分子材料はプラスチックカード上に、例えば、１回または２回程度、通常１〜３回繰り返し塗布することにより所望の凸形状を形成する。１回の塗布においては基本的にはアスペクト比（印字高さ/印字幅）までが理論的に限界であるが、２回以上の塗布によりさらに高アスペクトな凸状識別表示を形成することが可能となる。また、１回めは比較的低粘度プラスチックの塗布又はノズル径の広いノズルで塗布させることにより、平面方向に広がらせ、プラスチックカードとの接触面積を増やし、密着力を向上させる。２回目の塗布時に比較的高粘度プラスチックの塗布又はノズル径の狭いノズルで塗布させることにより、凸状識別表示を形成させることが可能となる。ここで、１回目の塗布の際に、プラスチックカードと化学的に密着力を上げる為に、高分子材料でなくプライマーなどの表面処理剤を塗布することも含まれる。上記塗布回数は、特に限定されるものではなく、1回〜3回、又は、必要に応じて3回以上繰り返し塗布する構成であってもよい。 The polymer material is formed on the plastic card, for example, once or twice, usually by repeating 1 to 3 times to form a desired convex shape. Basically, the aspect ratio (printing height / printing width) is theoretically limited in one application, but it is possible to form a convex identification display with a higher aspect by two or more applications. It becomes. Further, the first time, by applying a relatively low viscosity plastic or a nozzle having a wide nozzle diameter, it is spread in the plane direction, increasing the contact area with the plastic card and improving the adhesion. By applying a relatively high-viscosity plastic or applying a nozzle with a narrow nozzle diameter at the second application, it is possible to form a convex identification display. Here, in the first application, in order to chemically increase the adhesion to the plastic card, it is also included to apply a surface treatment agent such as a primer instead of a polymer material. The number of times of application is not particularly limited, and it may be configured to be applied once to 3 times or repeatedly 3 times or more as necessary.
また、高分子材料をプラスチックカード表面に直接塗布することにより、所望の凸形状が形成されているので、エンボス加工等のようにカード本体を直接変形させる必要がなく、カードの損傷を免れることができる。また、スクリーン印刷のようにスクリーンを用いたり、インクジェット印刷のように、多数の積層工程を必要としない。これにより、量産性に優れ、低コストで信頼性の高い、エンボス加工に代わる凸状の識別判定文字が形成されたプラスチックカード等の識別表示を形成することができる。 Also, since the desired convex shape is formed by directly applying the polymer material to the surface of the plastic card, it is not necessary to directly deform the card body as in the case of embossing, etc., and the damage to the card can be avoided. it can. Moreover, a screen is used like screen printing, and many lamination processes are not required like inkjet printing. Thereby, it is possible to form an identification display such as a plastic card on which convex identification determination characters replacing the embossing are formed, which are excellent in mass production, low in cost and high in reliability.
プラスチックカード上に塗布された高分子材料は、硬化前又は硬化後に凸形状の根元近傍を仮加熱することが好ましい。塗布後に、凸部根元を加熱により、だれさすことにより、プラスチックカードとの接着面積を高め、密着力、耐衝撃力などを高めることが可能となる。また、付加するプラスチック材料がＵＶ硬化型又は可視光硬化型の場合においては、光により完全に分子結合が終わっていない部分を完全硬化又はガスとして排出させることが可能である。特に高分子材料が厚みの厚い光硬化樹脂である場合ほど必要性は高い。 The polymer material coated on the plastic card is preferably preheated in the vicinity of the convex base before or after curing. After application, the base of the convex portion is bent by heating, so that the adhesion area with the plastic card can be increased, and the adhesion and impact resistance can be increased. In the case where the plastic material to be added is a UV curable type or a visible light curable type, it is possible to completely cure or discharge a portion where molecular bonding is not completed by light as a gas. In particular, the necessity is higher as the polymer material is a thick photo-curing resin.
また、プラスチックカード上に塗布された高分子材料は、硬化後にプラスチックカード上に溶着させることが好ましい。図6（a）は、プラスチックカード表面に処理されたレーザーアブレーション加工（凹）断面図である。同図の状態のように後に識別表示を形成する部分の表面をレーザーにより軽く加工して、若干凹状に窪んでいる。 The polymer material applied on the plastic card is preferably welded on the plastic card after curing. FIG. 6 (a) is a sectional view of the laser ablation (concave) processed on the surface of the plastic card. As in the state of the figure, the surface of the portion where an identification display is to be formed later is lightly processed by a laser and is slightly recessed.
図6（b）は、レーザーアブレーション加工部への高分子材料のディスペンサー塗布による識別表示（凸）の断面図である。レーザー加工部の内に高分子材料が塗布されている様子を表している。 FIG. 6 (b) is a sectional view of identification display (convex) by applying a polymer material dispenser to the laser ablation processing part. This shows a state in which a polymer material is applied in the laser processing portion.
次に、本実施の形態の立体形状形成装置２０の動作について以下に説明する。
図３に示すシリンジステージ８は、Ｘ軸方向に、また、プラスチックカードを載置した試料ステージ７はＹ軸方向に、シリンジ４は、Ｚ軸方向に、それぞれ独立に駆動可能となっている。ディスペンサー制御装置９より送られてくる信号に基づき、上記ＸＹＺ各軸方向への独立の駆動を適宜組み合わせて行うことで所望の識別表示を形成することができる。また、1回塗布、2回以上塗布等についても任意に設定しておくことで、所望の識別表示の立体形状を形成できる。
Next, the operation of the three-dimensional shape forming apparatus 20 of the present embodiment will be described below.
The syringe stage 8 shown in FIG. 3 can be driven independently in the X-axis direction, the sample stage 7 on which the plastic card is placed is driven in the Y-axis direction, and the syringe 4 can be driven independently in the Z-axis direction. Based on a signal sent from the dispenser control device 9, a desired identification display can be formed by appropriately combining the independent driving in the XYZ axis directions. Further, by arbitrarily setting the application once or twice or more, a desired three-dimensional shape of identification display can be formed.
〔実施例1〕
本発明のプラスチックカード上に塗布した場合の実施例を以下に示す。
Example 1
Examples when applied on the plastic card of the present invention are shown below.
プラスチックカードとして、一般的に使われるPET及びPETGの上に、立体形状形成装置を用いて、高分子材料の塗布量を制御しながら、３次元ロボット群により３次元に操作して、塗布し、その後硬化させた。立体形状形成装置は、武蔵エンジニアリング株式会社製ショットマスター300を使用し、ディスペンサー圧力320ｋＰａをパルス状に印加した。ノズルは小文字用（目視専用読み取り文字）にはＨＮ-0.25Ｎ内径φ0.25ｍｍ、大文字用（目視及び機械読取り文字）にはＨＮ-0.4Ｎ内径φ0.4ｍｍを使用した。高分子材料として、株式会社スリーボンド製3059Ｄの紫外線硬化性樹脂を用いて塗布した。主な性状は粘度80000cps（試験方法3TS-210-02）、チクソ比3.8（試験法3TS-211-02）、比重1.18（試験法3TS-213-02）であった。硬化方法は、4KW高圧水銀灯を用い、主波長365nm、照射距離15ｃｍにて、積算光量30ｋJ/ｍ2照射した。硬化後の硬度は、ショアD86（3TS-215-01）、引っ張りせん断強さ26Kg/ｃｍ2（試験方法3TS-301-13）であった。識別表示は、JISX6302に基づきOCR-Bフォントを印字した結果、大文字で印字幅0.75ｍｍ、印字高さ0.36ｍｍ、小文字で印字幅0.45ｍｍ、印字高さ0.30ｍｍを得た。１枚のカードの印字時間は、ストレートノズルの場合40秒/12文字かかったが、同じ内径でテーパーノズルを使うと10秒/12文字と格段に印字スピードが向上した。 As a plastic card, on a commonly used PET and PETG, using a three-dimensional shape forming device to control the coating amount of the polymer material, three-dimensional operation by the three-dimensional robot group, coating, Then it was cured. As the three-dimensional shape forming apparatus, Shot Master 300 manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd. was used, and a dispenser pressure of 320 kPa was applied in a pulse shape. The nozzles used were HN-0.25N inner diameter φ0.25 mm for lower case letters (read-only reading characters) and HN-0.4N inner diameter φ0.4 mm for upper case letters (visual and machine reading characters). As a polymer material, 3059D UV curable resin manufactured by ThreeBond Co., Ltd. was used. The main properties were a viscosity of 80000 cps (test method 3TS-210-02), a thixo ratio 3.8 (test method 3TS-211-02), and a specific gravity 1.18 (test method 3TS-213-02). As a curing method, a 4 KW high-pressure mercury lamp was used, and an integrated light amount of 30 kJ / m 2 was irradiated at a main wavelength of 365 nm and an irradiation distance of 15 cm. The hardness after curing was Shore D86 (3TS-215-01), tensile shear strength 26 kg / cm 2 (Test Method 3TS-301-13). As for the identification display, as a result of printing the OCR-B font based on JISX6302, a print width of 0.75 mm and a print height of 0.36 mm were obtained in capital letters, and a print width of 0.45 mm and a print height of 0.30 mm were obtained in small letters. The printing time for one card took 40 seconds / 12 characters with a straight nozzle, but using a taper nozzle with the same inner diameter dramatically improved the printing speed to 10 seconds / 12 characters.
〔実施例2〕
プラスチックカードとして、一般的に使われるPET及びPETGの上に、立体形状形成装置を用いて、高分子プラスチック材料の塗布量を制御しながら、３次元ロボット群により３次元に操作し、塗布し、その後硬化させた。立体形状形成装置として、武蔵エンジニアリング株式会社製ショットマスター300を使用し、ディスペンサー圧力320ｋＰａをパルス状に印加した。ノズルは小文字用（目視専用読み取り文字）にはＨＮ-0.25Ｎ内径φ0.25ｍｍ、大文字用（目視及び機械読取り文字）にはＨＮ-0.4Ｎ内径φ0.4ｍｍを使用した。プラスチック材料として、株式会社スリーボンド製3039の紫外線硬化性樹脂を用いて塗布した。主な性状は粘度180000cps（試験方法3TS-210-02）、チクソ比3.7（試験法3TS-211-02）、比重1.28（試験法3TS-213-02）である。硬化方法は、4KW高圧水銀灯を用い、主波長365nm、照射距離15ｃｍにて、積算光量30ｋJ/ｍ2照射した。硬化後の硬度は、ショアD70（3TS-215-01）、引っ張りせん断強さ18ｋg/ｃｍ2（試験方法3TS-301-13）であった。
(Example 2)
As a plastic card, on a commonly used PET and PETG, using a three-dimensional shape forming device, controlling the coating amount of the polymeric plastic material, three-dimensionally operated and coated by a group of three-dimensional robots, Then it was cured. A shot master 300 manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd. was used as a three-dimensional shape forming apparatus, and a dispenser pressure of 320 kPa was applied in a pulse shape. The nozzles used were HN-0.25N inner diameter φ0.25 mm for lower case letters (read-only reading characters) and HN-0.4N inner diameter φ0.4 mm for upper case letters (visual and machine reading characters). As a plastic material, 3039 UV curable resin manufactured by ThreeBond Co., Ltd. was used. Main properties are viscosity 180,000 cps (test method 3TS-210-02), thixo ratio 3.7 (test method 3TS-211-02), specific gravity 1.28 (test method 3TS-213-02). As a curing method, a 4 KW high-pressure mercury lamp was used, and an integrated light amount of 30 kJ / m 2 was irradiated at a main wavelength of 365 nm and an irradiation distance of 15 cm. The hardness after curing was Shore D70 (3TS-215-01), tensile shear strength 18 kg / cm 2 (Test Method 3TS-301-13).
識別表示は、JISX6302に基づきOCR-Bフォントを印字した結果、大文字で印字幅0.55ｍｍ、印字高さ0.48ｍｍ、小文字で印字幅0.43ｍｍ、印字高さ0.4ｍｍを得た。１枚のカードの印字時間は、ストレートノズルの場合48秒/12文字かかったが、同じ内径でテーパーノズルを使うと17秒/12文字と格段に印字スピードが向上した。 As for the identification display, as a result of printing the OCR-B font based on JISX6302, a print width of 0.55 mm and a print height of 0.48 mm were obtained in capital letters, and a print width of 0.43 mm and a print height of 0.4 mm were obtained in small letters. The printing time for one card took 48 seconds / 12 characters with a straight nozzle, but using a taper nozzle with the same inner diameter dramatically increased the printing speed to 17 seconds / 12 characters.
〔実施例3〕
実施例2にておこなった識別表示部に対して、密着力向上を目的にレーザー溶着をおこなった。使用したレーザー溶着器は、パーカーコーポレーション製「NOVOLASμ」近赤外線照射（波長935ｎｍ）１秒間/カードでレーザーを走査した。その結果、引っ張りせん断強さ31Kg/ｃｍ2（試験方法3TS-301-13）に向上した。
Example 3
Laser welding was performed on the identification display unit performed in Example 2 for the purpose of improving adhesion. The laser welder used scanned the laser with Parker Corporation's “NOVOLASμ” near infrared irradiation (wavelength 935 nm) for 1 second / card. As a result, the tensile shear strength was improved to 31 kg / cm 2 (Test Method 3TS-301-13).
〔実施例4〕
プラスチックカードとして、一般的に使われるPET及びPETGの表面をキ−エンス製ＣＯ2レーザマーカＭＬ-Ｇ9110をコントローラーML-9100にて制御して、プラスチックカード上をレーザーアブレーション加工をおこなった。条件は、波長10.6μm、出力パワー12W、1本レーザー光にて走査スピード500ｍｍ/ｓにて、JISX6302に基づきOCR-Bフォントを印字パワー1.2Wにて凹加工した。
(Example 4)
As the plastic card, the PET and PETG surface commonly used key - controls the Enns made CO 2 laser marker ML-G9110 at Controller ML-9100, was subjected to laser ablation on a plastic card. Conditions were as follows: OCR-B font was recessed with a printing power of 1.2 W based on JISX6302 with a wavelength of 10.6 μm, output power of 12 W, scanning speed of 500 mm / s with one laser beam.
その後、識別表示形成装置を用いて、カード表面のレーザーアブレーション加工により形成した凹部に沿って、高分子プラスチック材料の塗布量を制御しながら、３次元ロボットにより３次元に操作し、塗布し、その後硬化させた。識別表示形成装置として、サンエイテック製1500XLを使用し、ディスペンサー圧力360ｋＰａをパルス状に印加した。ノズルは小文字用（目視専用読み取り文字）には内径φ0.23ｍｍ、大文字用（目視及び機械読取り文字）に内径φ0.4ｍｍを使用した。プラスチック材料として、桜ノ宮化学株式会社SK-U-1Aの紫外線硬化性樹脂を用いて塗布した。主な性状は粘度140000cps（試験方法3TS-210-02）、チクソ比5.0（試験法3TS-211-02）、比重1.26（試験法3TS-213-02）である。硬化方法は、4KW高圧水銀灯を用い、主波長365nm、照射距離15ｃｍにて、積算光量30ｋJ/ｍ2照射した。硬化後の硬度は、ショアD75（3TS-215-01）、引っ張りせん断強さ38ｋg/ｃｍ2（試験方法3TS-301-13）であった。
識別表示は、JISX6302に基づきOCR-Bフォントを印字した結果、大文字で印字幅0.52ｍｍ、印字高さ0.46ｍｍ、小文字で印字幅0.40ｍｍ、印字高さ0.4ｍｍを得た。１枚のカードの印字時間は、ストレートノズルの場合40秒/12文字かかった。
Then, using the identification display forming device, the coating amount of the polymeric plastic material is controlled along the concave portion formed by laser ablation processing on the card surface, and the three-dimensional robot is used for three-dimensional operation and coating. Cured. As the identification display forming device, 1500 XL manufactured by Sanei Tech was used, and a dispenser pressure of 360 kPa was applied in a pulse shape. The nozzle used an inner diameter of φ0.23 mm for small letters (read-only reading characters) and an inner diameter of φ0.4 mm for uppercase letters (viewing and machine reading characters). As a plastic material, an ultraviolet curable resin of Sakuranomiya Chemical Co., Ltd. SK-U-1A was used. The main properties are a viscosity of 140000 cps (test method 3TS-210-02), a thixo ratio of 5.0 (test method 3TS-211-02), and a specific gravity of 1.26 (test method 3TS-213-02). As a curing method, a 4 KW high-pressure mercury lamp was used and irradiated with an integrated light amount of 30 kJ / m 2 at a main wavelength of 365 nm and an irradiation distance of 15 cm. The hardness after curing was Shore D75 (3TS-215-01) and tensile shear strength 38 kg / cm 2 (Test Method 3TS-301-13).
As for the identification display, as a result of printing the OCR-B font based on JISX6302, a print width of 0.52 mm and a print height of 0.46 mm were obtained with capital letters, and a print width of 0.40 mm and a print height of 0.4 mm were obtained with small letters. The printing time for one card took 40 seconds / 12 characters for the straight nozzle.
本発明のプラスチックカード、及び、立体形状識別装置並びに立体形状識別方法の用途としては、例えば、非接触型ＩＣカード、接触部と非接触部とを両方有する複合型ＩＣカード、又は単に立体的な文字等の立体形状を備えた、ＩＣ機能を持たない識別表示プラスチックカード、及びその製造装置、製造方法等が挙げられる。 Applications of the plastic card, the three-dimensional shape identification device, and the three-dimensional shape identification method of the present invention include, for example, a non-contact IC card, a composite IC card having both a contact portion and a non-contact portion, or simply a three-dimensional shape. Examples thereof include an identification display plastic card having a three-dimensional shape such as letters and not having an IC function, a manufacturing apparatus, a manufacturing method, and the like.
（b）は、仮加熱後またはレーザー溶着後、あるいは超音波溶着後の識別表示の断面図である。
（b）は、レーザーアブレーション加工部への高分子材料のディスペンサー塗布による識別表示（凸）の断面図である。 (B) is sectional drawing of the identification display (convex) by dispenser application | coating of the polymeric material to a laser ablation process part.
１ プラスチックICカード
３ 識別表示（立体形状）
３a 凸状に形成された文字・記号・点字（識別表示）（立体形状）
４ シリンジ
５ ノズル
６ ディスペンサー
７ 試料ステージ
８ シリンジステージ
１０ ３軸ロボット群
２０ 立体形状形成装置
1 Plastic IC card
3 Identification display (three-dimensional shape)
3a Characters / symbols / brailles (identification display) (three-dimensional shape)
4 Syringe 5 Nozzle 6 Dispenser 7 Sample stage 8 Syringe stage 10 3-axis robot group 20 Solid shape forming apparatus
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Legal Events
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