JP4508301B2

JP4508301B2 - 非接触ｉｃカード

Info

Publication number: JP4508301B2
Application number: JP26163898A
Authority: JP
Inventors: 志行本多
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: JP2000085283A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触ＩＣカードに関するものであり、特にカード表面に感熱転写印刷により絵柄プリントを容易にすることができるとともに、カードに諸種の付加機能を設けることが容易な非接触ＩＣカードとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、非接触ＩＣカードでは、Ｍｉｆａｒｅ「ミクロン社登録商標」仕様のカードが多く市場に出回っている。そのカード構成は非接触ＩＣチップをカード基材に埋設した構造のものであるが、塩化ビニル基材を使用したものと、不織布およびＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基材を使用したものとに分かれる。
図５は、塩化ビニル基材を使用した従来の非接触ＩＣカードの断面構成を示す図である。このカードは、センターシートとなる塩化ビニルシート２１１とその両面に積層される塩化ビニルからなるオーバーシート２１２，２１３から構成されている。ＩＣチップ２２は、センターシートの埋め込み用穴に埋設されている。その際、センターシートにプリント配線技術で形成されたアンテナコイルまたは巻線のアンテナコイル２４の接続端子部とＩＣチップ２２のバンプ２２１，２２２の位置が一致するように接続される。センターシートとオーバーシートを積層する際は、図５のように加熱硬化型のエポキシ系接着剤（接着剤シートであっても良い。）２３等を使用して熱プレスする。
【０００３】
図６は、不織布およびＰＥＴ基材を使用した従来の非接触ＩＣカードの断面構成を示す図である。このカードの場合、ＩＣチップ２２と巻線のアンテナコイル２４を接続した後、その両面に不織布２５，２６をあてがってはさみ、さらにその外側の両面を加熱硬化型のエポキシ系接着剤（接着剤シートであっても良い。）２３を介してＰＥＴシート２７１，２７２をはさんだ積層体を熱プレスすることにより一体にしてカード基体としている。熱プレス時には、接着剤が不織布に浸透し、冷却後には熱硬化した接着剤により一体のカード基体となる。
【０００４】
このように形成されたカード基体に対しては、共通の情報や絵柄を通常の印刷法により設ける他、カード使用者各人の情報や顔写真を熱転写プリンター、特に昇華型熱転写プリンターにより個別に設けることが行われる。
図４は、熱転写プリンターによるカードへの絵付け方法を示す図である。図４（Ａ）は直接プリント法であって、プラテンローラ４５上を通過するカード４１に対して感熱昇華転写リボン４２を接触させて、サーマルヘッド４３により画像対応部を加熱するとリボン上の昇華性染料はカード基材に移行して画像を形成する。この操作をシアン、マゼンタ、イエロー、墨の各色について繰り返して行えば、カード上にはカラー画像が形成されるというものである。
【０００５】
図４（Ｂ）は、再転写プリント法であって、必要な画像を一旦、カード基材よりは広幅の基材であって剥離性の染料受容層を形成した中間転写媒体４４に感熱昇華転写リボン４２により染料を転写して画像を形成する。その後、当該画像を有する中間転写媒体４４とカード４１を密着して加熱ローラ４６と加圧ローラ４７の間を通過させることにより中間転写媒体４４に形成された染料受容層の画像がカード側に再転写されるものである。
【０００６】
直接プリント法の場合はカードのエッジ部分への転写は困難であるため、カード幅一杯に絵柄を設けることはできずカード周辺に余白部が生じる。一方、再転写プリント法は、中間転写媒体への画像さえ広幅につくっておけば、カード幅一杯に絵柄を転写することができる。また、直接法の場合は高いカード平面性が要求され、ＩＣチップの凹凸が生じ易い非接触ＩＣカードではプリント可能領域が制限されるが、再転写プリント法の場合はカードに多少の凹凸があっても加圧ローラにクッション性があるので欠陥のない画像をカード全面に形成できる利点がある。しかし、カード基材は再転写の際、１７０〜１８０°Ｃの温度がかかるので十分な耐熱性を有することが必要となる。
【０００７】
しかし、上記のような塩化ビニル系の非接触ＩＣカードの場合、この加熱のため塩化ビニル基材が熱変形するため、昇華型再転写プリンター（例えば大日本印刷株式会社製「ＣＰＸ１００００」等）にて文字、画像を印字するとカールを生じてしまう。また、通常の直接法昇華転写プリンター（例えば大日本印刷株式会社製「ＣＰ５１０」等）では、ＩＣチップ部に不可避的な凹凸が生じているので広い面積での画像形成が困難という問題がある。さらに、感熱書換え表示部（サーマルリライト部）などの付加機能を設ける場合も凹凸があれば書き込みが同様に困難である。
また、従来のＰＥＴ系の非接触ＩＣカード面では昇華型再転写プリンターで文字、画像を再転写することは困難であること。通常の直接法昇華転写プリンターでは、そのフィルムの分子配向特性等のため画像を形成し難いこと。エンボスや磁気ストライプ、ホログラムの付加機能の付与が困難である等の問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は感熱昇華転写プリンターによるカード表面への個別情報や顔写真のプリント等の後加工を精度よく行える表面平滑性が優れ、かつ昇華転写の再転写プリントのできる非接触ＩＣカードを実現すべくなされたものである。特に、カード基材に耐熱性が高く再転写プリントが良好になし得るポリカーボネートシートを使用したことを特徴とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第１は、アンテナコイルを接続したＩＣチップのＩＣチップ、アンテナコイルを挟んで一方の側には、メッシュシートとホットメルト系接着剤シートを介してポリカーボネートシートを積層し、他方の側には、メッシュシートとホットメルト系接着剤シートを介してＰＥＴシートを積層して熱融着し、ＩＣチップをカード基体中に埋設した非接触ＩＣカードにおいて、ポリカーボネートシートの外表面には、昇華型再転写プリンターによりカード幅一杯に絵柄を設け、ＰＥＴシートの外表面には、金属蒸着層、サーマルリライト書き換え表示層、保護層からなる表示部を順に設けたことを特徴とする非接触ＩＣカード、にある。かかる非接触ＩＣカードであるため、耐熱性が高く感熱昇華転写プリントで絵柄を設けることが容易であるとともに、その他の付加機能を設けやすい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明は新規な非接触ＩＣカードおよびその製造方法に関し、特にＩＣカード基材の一面にポリカーボネートシートを使用し、他面にＰＥＴシートを使用したことを特徴とする。
以下、本発明の実施形態について具体的に説明するが、本発明は、下記実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の非接触ＩＣカードの積層工程を示す図である。図１のように、メッシュシート１５，１６間にアンテナコイル１４を接続したＩＣチップ１２をはさみ、さらにその両面に接着剤シート１７，１８を介して、カードの一方面にポリカーボネートシート１１１、他方面にＰＥＴシート１１２を積層した後、熱圧をかけて熱融着させる。アンテナコイル１４は銅、アルミ等の細い導線をカードサイズ内の大きさに数回巻回しＩＣチップ１２の両バンプ１２１，１２２間に接続されている。上記のシートを積層したプレス前の総厚みは、プレス後の厚みが０．７６ｍｍの基準厚さとなるためには０．６８〜０．８４ｍｍの範囲となるように調整することが好ましい。ポリカーボネートシートの外表面には後記するように熱転写画像の隠蔽性を高めるため、白色の隠蔽印刷を施しておくことが好ましく、ＰＥＴシートの外表面にはサーマルリライト層の視認性を高めるため金属蒸着層を設けておくのが好ましい。
【００１４】
この場合、熱プレスに先立って、アンテナコイル１４を接続したＩＣチップ１２を第１のメッシュシートと第２のメッシュシートの間にはさんで軽く熱プレスして実装する工程をおこなっても良い。これは、メッシュシートが熱溶融性である場合に熱を加えて軽度に溶解してＩＣチップをシート間に固定して安定させるためである。また、当該ＩＣチップ、アンテナコイルを実装したメッシュシートの一方の面に接着剤層を介してポリカーボネートシートまたはＰＥＴシートを積層し、メッシュシートとを仮貼りする工程をおこなっても良い。これは超音波シーラー等を押しつけてスポット的に熱を加えて同様にいずれかのシートに固定するものである。ＩＣチップ１２は、５０〜１５０μｍ程度の厚さであるため固化する前においては弾性体であるメッシュシートの厚み内に吸収されてカード表面の凹凸形状を少なくする。すなわち、メッシュシートは、カードに強度を持たせるとともに接着剤を浸透させて、ＩＣチップの両面のメッシュシート、ポリカーボネート、ＰＥＴシートを一体にさせ、さらにＩＣチップやアンテナコイルの凹凸を吸収して表面形状を平滑にするという作用をなしている。
【００１５】
図２は、本発明の非接触ＩＣカードの熱プレス後の状態を示す図である。図１の状態に積層したカード基材を鏡面板で挟んでプレス機に導入して通常の塩ビカードと同一の条件で加熱、加圧すれば、接着剤シート１７，１８は溶融して（一部分残存した状態で）メッシュシート１５，１６内に浸透してＩＣチップ１２を挟んだ両面のポリカーボネートシート１１１とＰＥＴシート１１２がメッシュシートを介して接着し完全に一体化したカード基体になる。
なお、本願でいうＰＥＴシートとは通常のテレフタル酸とエチレングリコールから重合した樹脂をシート化したもの等をいい、通常は延伸して半結晶性の特性を有するものをいう。
【００１６】
図３は、非接触ＩＣカードに付加機能を付けた状態を示す図である。上記のような基体構成を有する本発明の非接触ＩＣカードは、各種の付加機能を設けるのに適している。例えば、ＰＥＴシートとポリカーボネートシート表面からなる本発明の非接触ＩＣカードは塩化ビニル基体カードより耐熱性が高く再転写プリントによっても変形することはない。特にポリカーボネートシートは昇華転写による染料受容層を再転写する面として好適であり、再転写によるカード全面の昇華転写画像層を設けることができる。ポリカーボネートシートに透明性のものを使用する場合で再転写画像を設ける場合は前記のように下地の隠蔽をするために白色インキの印刷を予め施しておくのが好ましい。
【００１７】
また、ＰＥＴシート１１２上には、可逆的に書換え可能な表示層（サーマルリライト層）３０を設ける技術が確立している。当該表示層は通常、熱履歴により透明または白濁状態を可変に表示するため、表示の視認の容易のため印刷または金属蒸着層３１を背景に設けることが多い。従って、当該蒸着層を設ける場合はＰＥＴシート面上に蒸着を施した後、表示部の窓を形成する額縁印刷部３２の印刷を行い、その後に熱表示層を塗布することになる。この蒸着層は前記のように熱プレス前に予め設けておく。あるいはまた、このようなサーマルリライト部の形成された材料を購入してカード表面にラミネートするものであっても良い。リライト方式は透明／白濁タイプやロイコ系のものを使用することができる。表示層にはサーマルヘッド等により書換えするため表示層の保護層をさらに設けるのが通常である。
【００１８】
以下、各使用材料について説明する。
〔メッシュシート〕
敷設されるメッシュシートは、高いセン断強度と曲げたときの復元性のある柔軟性、クッション性をもった材料、または所定の条件で曲げた場合にカード基体と剛体であるＩＣチップとの境界部に集中するセン断応力を吸収してその力を拡散させるに十分な弾性を有する材料で構成されることが好ましい。特にセン断強度、柔軟性、ならびに弾性の高い材料が好ましく用いられる。また、溶融樹脂を浸透させる適宜な間隙を有することが必要である。例えば、以下のような網目状シートからなるメッシュ状シート、不織布等により構成することができる。
【００１９】
その材質は、ナイロン（ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン６１０、ナイロン４、ナイロン７、ナイロン９、ナイロン１２など）、ポリエステル、アクリル、ビニロン、レーヨン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリウレタン系、ポリスチレン系、ポリフルオロエチレン系（テフロン）の合成繊維、アセテート、トリアセテート、エチルセルロース等のセルローズ系、塩化ゴム、塩酸ゴムの半合成繊維、毛糸、面、絹等の天然繊維、ガラス繊維または各種プラスチックフィルムに穴をあけたシート等を用いることができる。
【００２０】
織機によらないで布状に形成したシートで各種の製造方法のものがある。例えば製紙技術により繊維と紙とを製紙した湿式不織布、繊維ウェブを接着剤で結合させたケミカルボンドまたは熱により自己接合させたサーマルボンドの乾式不織布、紡糸直結で自己結合させたスパンボンド等のものがある。これらに用いられる繊維は上記のメッシュ状シートと同様、各種の天然または合成繊維を使用することができる。
【００２１】
〔接着剤〕
エポキシ系、ウレタン系、アクリル系、ビニル系、アミド系等の従来既知のものが使用できる。塗布型の液状接着剤でも良いが、粘度調整や溶剤乾燥の工程が省ける接着剤シートの使用が作業性の良さおよび均一な接着層が得られる点から好ましい。接着剤シートは熱プレスで容易に強力な接着力が得られ接着剤のはみ出しがないものが好ましい。ポリカーボネートやＰＥＴシートに対して接着性の得られるものとしてポリウレタン系やポリエステル系のホットメルト型のものを使用することができる。
【００２２】
【実施例】
（実施例１）
図１、図２を参照して本発明の実施例を説明する。
ＩＣチップ１２には厚み１２０μｍのものを使用し、アンテナコイル１４には銅線を４５×７５ｍｍの大きさに４回巻し平面状に形成して使用した。このＩＣチップにアンテナコイルを接続したものの両面に、メッシュシート１５，１６をあてがって熱圧をかけて実装した。メッシュシートとしては、ＰＥ／ＰＥＴ系材料からなる厚み０．１０ｍｍの不織布を使用した。
【００２３】
ＩＣチップを実装した不織布１６の一方面に厚さ、０．０５ｍｍ厚のホットメルト系接着剤シート１８を積層してさらに、厚み０．３５ｍｍのポリカーボネートシート（帝人化成株式会社製）１１１を重ねて仮貼りを行った。仮貼りは不織布面から超音波シーラーをポリカーボネートシート面に押圧するようにして加熱して基材を部分的に溶融して数箇所を固定するようにした。不織布１５の外面側にも同様に０．０５ｍｍ厚の接着剤シート１７を介して厚み０．１８８ｍｍのＰＥＴシート（東レ株式会社製「ルミラー」）１１２を積層した。この際、積層シートの総厚は０．８３８ｍｍとなった。なお、ポリカーボネートシートのカード外側表面となる面には白色の隠蔽印刷を予め施しておいた。
【００２４】
次にこの積層体の両面に鏡面板をあてがい、プレス機に導入し熱圧（１４０°Ｃ、２５ｋｇｆ／ｃｍ²、１５分）をかけてラミネートした。プレス後、カードは平滑な表面が得られカード基体の総厚は７６０μｍになった。カード基材に対するカード面付け数は、４面４列の１６丁付けであり、その後、個々のカードに分離するために打ち抜きを行った。
ＰＥＴシートの表面に蒸着層、書換え表示層、保護層からなる記録材料（リコー株式会社製「ＴＣＦ−ＢＣ６５０−ＭＬ」）をコーティングしてサーマルリライト表示層３０を形成した。
カード表面のポリカーボネートシート面に昇華型再転写プリンター（大日本印刷株式会社製「ＣＰＸ１００００」）により顔写真のプリントを行ったが、カードの耐熱性が高いため良好な昇華転写画像層を設けることができた。
【００２５】
当該熱プレス後の非接触ＩＣカードについて、以下のテストを行った。
（１）カード長辺方向の曲げ
たわみ量２ｃｍで表方向と裏方向に各々毎分３０回の割合で２５０回曲げる。
（２）カード短辺方向の曲げ
たわみ量１ｃｍで表方向と裏方向に各々毎分３０回の割合で２５０回曲げる。
その結果、本実施例の非接触ＩＣカードは、ＩＣチップ埋設部やその他の部分においてカード基体の折れ、亀裂もなく外観上の変化もなかった。また、非接触において外部装置との交信が良好になされた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の非接触ＩＣカードは、上述のように耐熱性が高いため、再転写プリントによる顔写真プリントが良好になされ、また書換え表示部等、各種機能の付加を容易に行うことができる。
このような特性を有する本発明の非接触ＩＣカードは、如上の付加機能を持たせることができるため、マイレージカードのようなゲートカード兼ポイントカードとしてあるいはゲート管理専用カードとして多方面での利用が可能となる。
ポイントカードとする場合には書換え表示部に記録を表示し、ゲート管理カードとして使用する場合には、本人識別のための顔写真プリントを行ってＩＤ機能を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の非接触ＩＣカードの積層工程を示す図である。
【図２】本発明の非接触ＩＣカードの熱プレス後の状態を示す図である。
【図３】非接触ＩＣカードに付加機能を付けた状態を示す図である。
【図４】熱転写プリンターによるカードへの絵付け方法を示す図である。
【図５】塩化ビニル基材を使用した従来の非接触ＩＣカードの断面構成を示す図である。
【図６】不織布およびＰＥＴ基材を使用した従来の非接触ＩＣカードの断面構成を示す図である。
【符号の説明】
１２ＩＣチップ
１４アンテナコイル
１５，１６メッシュシート
１７，１８接着剤シート
２２ＩＣチップ
２３接着剤
２４アンテナコイル
２５，２６不織布
３０表示層
３１蒸着層
３２印刷部
４１カード
４２昇華転写リボン
４３サーマルヘッド
４４中間転写媒体
４５プラテンローラ
４６加熱ローラ
４７加圧ローラ
１１１ポリカーボネートシート
１１２ＰＥＴシート
１２１，１２２ＩＣチップのバンプ
２２１，２２２ＩＣチップのバンプ
２７１，２７２ＰＥＴシート

Claims

アンテナコイルを接続したＩＣチップのＩＣチップ、アンテナコイルを挟んで一方の側には、メッシュシートとホットメルト系接着剤シートを介してポリカーボネートシートを積層し、他方の側には、メッシュシートとホットメルト系接着剤シートを介してＰＥＴシートを積層して熱融着し、ＩＣチップをカード基体中に埋設した非接触ＩＣカードにおいて、ポリカーボネートシートの外表面には、昇華型再転写プリンターによりカード幅一杯に絵柄を設け、ＰＥＴシートの外表面には、金属蒸着層、サーマルリライト書き換え表示層、保護層からなる表示部を順に設けたことを特徴とする非接触ＩＣカード。