JP3802078B2 - プラスチックカード - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は射出成形によって製造されるカード、特に身分証明カード、チップカードなどに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の数十年の間に、カードは日常生活において幅広い分野で用いられるようになった。身分証明カード、運転免許カード、入所管理カード、チップカード、クレディットカード、現金カードなど多くの用途に用いられている。
【０００３】
このように、いろいろなカードが開発されてきた過程における、最近のカード開発の動向としては、簡単に安価に製造ができることが最も重要なことがらとなっている。これに応じて、カードの形態は初期の非常に高品質な紙埋め込みカードから、いわゆる全プラスチック製薄膜カードを経て、今や射出成形カードへと変わってきた。このようなカードは例えばＤＥ−Ｃ ２３ ０８ ８７６、ＥＰ−Ｃ ０ １０１ ９６８、ＥＰ−Ｃ ０ １９７ ８４７などに開示されている。
【０００４】
高額紙幣製造における偽造防止技術として知られている技術が紙埋め込みカードでは用いられていた。これは透明フィルムの間に高額紙幣におけるような優れた芸術的美観を有する認証模様を表出したもので、高額紙幣において伝統的に用いられてきた視覚的に真偽を確かめる技術であり、また手で真偽を確かめることも可能なものであった。
【０００５】
全プラスチック薄層カードは、その名が示す通り、すべてプラスチックの層で構成されたものである。このカードも、紙埋め込みカードで用いられたのと同様な印刷模様をある程度までは埋め込むことが可能であるが、人手による判定に適した古典的な認証模様を備えさせるのは不可能かまたは経済的に見合わない。
【０００６】
射出成形カードは、射出成形機器に広く使われている射出成形部品と同様に、非常に安価に製造が可能であるが、印刷模様の品質は今日の観点からすると、かなり悪いものである。従ってこの技術の利点を本当に発揮できているのは、チップカード製造だけである。というのは、射出成形技術によってチップモジュールを埋め込むのに必要なくぼみをカード本体の製造工程において一回で形成することができるからであり、カード構造に埋め込むべきチップモジュールでさえも射出成形できる。
【０００７】
製造技術の発展につれて、人手による真偽判定の方法はますます捨て去られ、より安価な製造方法が好まれるようになってきた。今日の射出成形カードでは、もしそれがチップカードであるならば、より複雑な集積回路を用いることによって、いかほどでも所望の程度まで電子的な機密保護能力を高めることが可能である。しかしながら、そのようなカードの構造は非常に簡単であって、視覚的に真偽を判定するのには全く適したものではない。
【０００８】
図１は、埋め込まれたチップモジュール２と印刷模様３を有する従来のチップカード１を図式的に示したものである。このようなカードは現在のところ、古典的な積層技術、すなわちいくつかのプラスチック層をいっしょに溶着し、チップモジュールを積層工程中にこれに埋め込む技術によって製造するか、または複数のあるいは単一の層のカードを作成してこれにくぼみを掘って、そこにチップを入れることにより製造を行う。第３の、現在のところ最も安価な技術は射出成形によってカード本体部分を作成する方法であり、このとき、チップモジュールをカード中に埋め込むためのくぼみを射出成形工程中に形成するか、あるいは、プラスチック化合物中にチップモジュール自身を含ませておいて成形工程中にこれを埋め込んでしまう。現在まで知られている射出成形カードでは、チップモジュールが具備される部分の外側には、射出成形で形成された視覚的なあるいは自動的な真偽判定を可能とするような盗用防止用の識別紋様は何も備えられていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、今日普通に用いられている射出成形カードは、大量に安価に製造ができるが、その一方で、これらのカードの構造は非常に簡単であるために、視覚的に真偽を判定するのには全く不適なものとなっている。
【００１０】
従って、本発明の目的は、単に大量のカードを安価に製造するだけではなく、同時に視覚的に真偽判定が可能な盗用防止用識別模様を表出できるプラスチックカードを提案することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題は、異なるプラスチック成分を有する異なる大きさの領域をカード構造に配置形成することによって、それらの領域間の差異を視覚的に、また機器によって認識が可能であるようにすることにより達成できる。
【００１２】
前記プラスチック成分が互いに相溶性であって、特定の境界領域において互いに引き剥がれないように共に結合がなされていることを特徴とする。
【００１３】
前記異なるプラスチック成分が互いに積層され、これらの間の異質性を、入射光あるいは透過光を少なくとも１つの領域に当てることによって視覚的に認識可能なようになされたことを特徴とする。
【００１４】
異なる材料成分を、好適には回折格子またはホログラム構造の浮き彫り構造に関して、成形表面領域に用いたことを特徴とする。
【００１５】
外側の層領域に孔が備えられており、前記孔より下部に配置されたプラスチック成分が前記孔を経て表面まで達するようになされているか、または認識可能なようになされていることを特徴とする。
【００１６】
他のプラスチック成分で形成された埋め込み要素が、少なくとも２つの外側の層の間に備えられているかまたは層の凹み領域に備えられていることを特徴とする。
【００１７】
前記埋め込み要素が少なくとも隣接するプラスチック成分と部分的に不溶性であるプラスチック材料で作られていることを特徴とする。
【００１８】
少なくとも前記埋め込み要素のいずれかが射出成形により周囲を囲まれた異質材料から成ることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の製造方法は、少なくとも２つの異なるプラスチック成分を、すぐ後に続く製造工程によって互いに境界を成すように成形物品中に形成することを特徴とする。
【００２０】
前記プラスチック成分の少なくとも１つが他の成分に対して不溶性であり、前記不溶性の成分の成形が終了した後に除去されることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の製造装置は、異なるプラスチック成分を段階的動作によって射出成形するための複数の射出成形ユニットを備えたことを特徴とする。
【００２２】
【作用】
本発明は、今日の射出成形技術では、非常に多くの種類のプラスチック成分に、いろいろな物を混ぜて、ほとんどどのような形にでも任意に作成可能であること、また多段組み合わせの作成が可能であるという事実を活用する。このような多成分カード構造を作成できることを用いた一つの応用として、例えば古典的な高額紙幣偽造防止技術として知られているのと同様な人の顔を経済的な効果を失わずに形成することができる。
【００２３】
本発明によれば、単なる古典的なカード保護技術ではなく、それをさらに発展させた最新製造技術を用いることの利点を得ることができる。この発明によるカードは視覚的に判定できる形で、非常に多くの種類のカード構造をとり得ることが可能で、通常の射出成形生産方法の中に容易に組み入れることが可能である。このカードは視覚的な真偽判定に用いるための識別紋様に加えて、さらに生産に関する節約効果を得ることができる。
【００２４】
【実施例】
図２は本発明によるカード本体１を簡略に示したものである。このカード本体は、チップモジュール２や印刷模様３などの従来の射出成形カードが有する要素をすべて含ませることができる。さらにその上、本発明のカードは、射出成形によって形成した紋様４を少なくとも１つ有しており、これによってカードに特別な特徴が付加される。この紋様４は視覚的に簡単に判定が可能であり、また経済的に大量生産ができるが、その一方、これを単一構造で模倣作成することは非常に困難である。
【００２５】
射出成形紋様４は、今のこの例では円形領域に配された文字“Ｈ”となっているが、代表的な用い方の例は任意の構造の文字あるいは図式模様による会社のロゴであろう。この例では、カード本体１は、その白色表面に円形領域８を備えている。
【００２６】
図３は図２のＡ−Ｂをよぎる断面を示したものである。この図でわかるように、カード本体１は３つの層から構成されている。ここで、第１の層である前面層１０は白色であり、第３の層である裏面層１２は黒色、第２の層である内部層１１は透明である。前面層１０および裏面層１２はそれぞれ、内部層１１と同様な透明なプラスチック材料で満たされた孔を有している。この前面層１０に形成された孔は円形をしており、射出成形紋様４の外郭を形成する。裏面層１２の孔は図的模様７を形成するようになされており、周囲の黒色の中に透明な“Ｈ”の紋様が認識できるようになっている。
【００２７】
このような紋様４は以下の３つのステップで判定テストをすることができる。すなわち、まず透過光を当てて前面から見てみることである。こうすると、透明模様７はカードの厚さ方向の底深くの黒色背景の中に埋め込まれて形成されていることを見ることができる。裏面から見ると、模様７は全面黒色の背景の中に配されているように見える。カードの側面に関しては、３つの層が際立って異なった層から形成されているので、容易に３層構造であることを見てとれる。曲げテストを行うことによってカード構造、特に両面が継ぎ目なしの均質構造設計になっているかどうかを見ることができる。
【００２８】
このカード構造の盗用防止機能をいっそう高めるために、裏面にホログラムによる浮き彫りをカード製造工程中に形成するようにすることができる。この浮き彫りはトランスファ法とは独立に別途形成するように適合することができ、射出成形工程中に射出金型の中にそのような浮き彫りを供給することによって形成できる。
【００２９】
そのような、カードの面６に配置されたホログラム浮き彫りは、裏面側から適当な光の当て方をして見ると、全面にわたって、すなわち、黒色カード領域と紋様７の領域との両方において容易に認識が可能である。カードのいろいろな部分を継ぎ合わせて生じた（偽物の）不均一性は特に容易に検出することができ、本発明との差異を認識できる。透過光を適当に当てて前面から見た場合には、ホログラム効果は図柄７のみに現れる。
【００３０】
内部層１１に蛍光物質を備えさせれば、蛍光効果もカードの真偽判定のために用いることができる。
【００３１】
紋様４が均質な要素で埋め込み形成されているかどうかを見分けるのもまた非常に容易である。側面から、特別にあつらえた装置を用いて光を照射することによって紋様４を判別できる。内部層１１によって導かれた光によって、紋様は非常に独特の光（ｇｌｏｗ）を発する。もし、紋様４が後から付け加えられたものであったり、あるいは他の異なる層といっしょに形成されたものである場合には、光をこのように導入する働きがないから、このテストによって本物の紋様４を偽物と明確に見分けることができる。
【００３２】
図４ａおよび４ｂは本発明によるさらに別の構造を示したものである。図４ａにおいて、第２の層である不透明な内部層が、第１および第３の層である透明な２つの表面層１５および１６の間に埋め込まれている。不透明な内部層はその両側の表面に浮き彫り２３を有しており、どちらの側からでも光を当てることによってこの浮き彫りを認識することができる。紙の透かし模様がそうであるように、浮き彫りにおいても、厚い浮き彫りと薄い浮き彫りとでは、薄い浮き彫りの方が暗く見える。光を通して透かして見ると、紙の透かし模様のときと同様に光による反転効果を検出することができ、厚い領域の浮き彫りは暗く見え、一方、薄い部分は明るく反転して見える。
【００３３】
光の効果については図４ｂに示した実施例でも同様の効果が得られる。すなわち、光を当てて見るか、あるいは光で透かして見るかによって明と暗が逆転する。この効果は透明層１８側の方が、裏側の層１９よりも強力である。
【００３４】
特別な実施例ではカード表面にホログラムを１つ備えるだけで十分である。この場合では、図５から明かなように、ホログラム用の領域（この領域はカードの全面にわたるようにすることもできる）の裏面には、金属光沢を有するプラスチック化合物か、または非常に暗い、好適には黒色の、プラスチック材料が置かれている。層２１の厚さはあまり重要ではなく、本発明にとって唯一重要なことは、この層が射出成形工程で取り込まれ、この層の表面に隣接する位置の射出成形金型中のホログラム浮き彫りが黒色あるいは金属光沢を有する表面２２に転写されるということである。
【００３５】
ここに述べた層の構造および層の厚さは比較的正確に製造できるので、これらが妥当な大きさで作られているかどうかを測定技術を用いて検出することは非常に容易である。従って、単に視覚的な判定だけでなく、特別な物質をカード構造の個々の層に加えて、視覚的にはほとんどあるいは全く隠されている特性を評価判定することができる。これに関しては、磁気的効果、電気伝導効果、あるいは不可視波長領域発光効果を判定するために用いることができる。
【００３６】
図３から図５における実施においては、相溶性のプラスチック材料を用いて特別な光学的効果を生産時に付与すること、あるいはそれらの効果の測定についての本発明の原理について述べたが、図６ではこれらとは異なり、不相溶性のプラスチック成分を用いて製造工程を改良する実施例を示したものである。
【００３７】
図６はチップカードの中の、後にチップモジュールを挿入すべき領域の断面を示したものである。この領域はカード本体の中の凹んだ段差４２を有する部分から成っている。低面領域４１はおよそ１００ミクロンの厚さでできていて、空カードが完了した後に、この領域には別々の工程で両面に印刷がなされる。そして４３と類似のチップモジュールが挿入される。
【００３８】
印刷を行う時に、領域４１の印刷ロールの圧力に負けてしまい印刷されたパターンに必ず狂いが生じてしまうのがこれまでの問題であった。さらに、領域４１が機械的作用によって損傷を受けてしまいカード本体が使用不能となってしまう可能性があった。
【００３９】
本発明の原理は、射出成形ユニットの中の１つを用いて凹み段差部４２に不相溶性プラスチック材料を射出することにある。これによって凹み部分は不活性成分４３によって満たされ、領域４１は後の工程の印刷に対する準備が整えられる。この空カードに対していろいろな印刷を行った後に、カードを例えば曲面上に沿って曲げることによって成分４３を取り除く。このようにして挿入された成分を容易に除去することができる。またそれをチップモジュールに容易に置き換えることができる。
【００４０】
図６に示した実施例は、印刷した後、印刷工程とは別の工程でチップモジュールの搭載を行う射出成形カードの製造方法にとって特に有用なものである。この方法は単層カードにも、また射出成形技術による多層構造のカードのどちらの製造に対しても推奨できるものである。
【００４１】
図７は、例えば３つの独立した射出工程（ユニットＡ，Ｂ，Ｃ）によってカードを製造するための回転台型の射出成形機の構造を示したものである。第４番目のユニットＥはカードを装置から取りはずすためのものである。
【００４２】
図８ａから８ｃを参照しながら、射出形成の各部分の働きを説明する。
【００４３】
射出成形金型は基本的には、上の固定された部分と、矢印の方向に回転する下の部分との２つのロータリ・テーブルで構成される。上のロータリ・テーブルはこの金型部分を上昇させたり下降させたりするための図示されていない装置構成要素手段により垂直方向への移動が可能である。下のロータリ・テーブルのＡからＥの４つの部分は、特定のカード形状に対応する凹みを備えている。具体的な実施例に応じて、これらの金型は深さを変えることができる。この例では、後のカードの厚さに対応するようになされている。
【００４４】
上のロータリ・テーブルの金型部分には、金型部分３５，３６，３７が備えられている。これらの構造は製造すべき特定の層の部分１２，１１，１０に適合するようになされている。
【００４５】
異なるプラスチック成分が材料供給手段３０を介して注入される。各々の射出工程が終了した後、上のロータリ・テーブルは持ち上げられ、下のロータリ・テーブルは１フェーズ分だけさらに回転される。
【００４６】
図８ａから明かなように、層１２は台のユニット（ユニットＡ）の金型の空隙３２に射出される。もし、ホログラム浮き彫りをカードの裏側に形成する場合には、面４０に対してそのような浮き彫りを備えさせる必要がある。これは、金型の表面にホログラム浮き彫りを形成しておくか、あるいは、カード一枚ごとに浮き彫りシートを一枚ずつ、あるいは一定の数の射出工程ごとに浮き彫りシートを交換することによってなされる。
【００４７】
ここでの例では、ユニットＡに黒色のプラスチック材料を射出した後、プラスチックが固まるまで金型を冷却する。その後、上部金型３５を上昇させて、下部金型３８の部分を層１２とともにユニットＢまで転送する。ユニットＢには、層１１を形成するための金型部分が備えられている。ユニットＢにおいて、充填されるべき金型の空隙３３が層１２の上部にくるように位置合わせがなされた後、この例においては、透明プラスチック材料が満たされる。この工程においては、カードの全面にわたって伸びる層１２に形成された孔と、射出金型の紋様部分との両方に対して透明プラスチック材料が満たされる。上部ロータリ・テーブル３６を上昇させて、下部ロータリ・テーブルを回転させて、新たに形成された２層カード構成物１２，１１をユニットＣに渡す。ここで、カード構成物は金型部品３７の下に置かれて、金型の空隙３４に注入がなされることによって層１０の形成が行われる。
【００４８】
再びカード材料を冷却して固化させた後、上部金型をもう一度上昇させ、ロータリ・テーブルをＥの位置まで回転させてカードを取り出す。
【００４９】
ユニットＡ，Ｂ，Ｃにおける射出工程は同時に行われることは当業者には明かであろう。すなわち、最初の２つのフェーズを除き、その後のフェーズでは、各フェーズごとに完成された１枚のカードがユニットＥから取り出される。
【００５０】
また、図３，４，５を参照しながら説明したようなやり方でカード紋様を形成するだけでなく、これらは各々それ自体単独でもまたこれらを組み合わせて１つのカードに形成することもいずれも可能であることも明かであろう。さらに、チップモジュール２のための凹みをこれらカード製造工程中において形成することもできる。それには例えば、まだ延性が残っている間にプラスチック化合物に可動打ち抜き型を押しつける。
【００５１】
この発明の原理から離脱することなしに、カード構造中に異質の物質を埋め込むことも勿論可能である。埋め込む異質物体としては、例えば金型中に導入された紛失盗難防止ひも（ｔｈｒｅａｄｓ）や、あらかじめ形成されたはめ込み、あるいは、最後の工程においてチップモジュールをプラスチック化合物中に圧入したり、または前の工程で形成された空洞にチップモジュールを配置する、などがある。
【００５２】
本発明によるカードの製造については、ロータリ・テーブル型の射出形成機を例に説明を行ったが、例えば個々のユニットＡ，Ｂ，Ｃを１列に配置して、下部金型部分をこれらのユニットの下を同期させて通過させるエンドレス搬送装置などの他の装置を用いても可能であることは当業者には明かであろう。
【００５３】
図３から図５において説明したカードには、視覚的に識別可能な光学的特性あるいは測定技術を用いて識別可能な特性に対応する相溶性のプラスチック成分を、互いに射出される際に特定の遷移領域において互いにしっかりと接着されるようになされた例を示した。しかし、当業者にはどのようなプラスチックがどのような特性を有しており、どのように組み合わせると、どのような特定の視覚的に識別可能な光学的特性あるいは測定技術を用いて識別可能な特性を実現できるかがわかるはずである。このことは、除去可能な挿入成分４３（図６）のための不溶性プラスチック成分についても同様に当てはまる。
【００５４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、単に大量のカードを安価に製造できるだけではなく、同時に視覚的に真偽判定が可能な盗用防止用識別模様をカードに備えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は従来のチップカードの前面を示したものである。
【図２】図２は本発明による視覚的に真偽を判定できる構造の多成分射出成形カードを示したものである。
【図３】図３は、本発明によるカードの構造の一例についての断面図を示したものである。
【図４】図４は、本発明によるカードの他の構造例についての断面図を示したものである。
【図５】図５は、本発明によるカードのさらに他の構造例についての断面図を示したものである。
【図６】図６は、カードの生産をさらに経済的に行うための構造要素を示す断面図である。
【図７】図７は本発明のカード製造装置を示す図である。
【図８】図８ａから図８ｃまでは、図３に示された構造のカードを製造するための射出成形具の構造を図示するための断面図である。
【符号の説明】
１ カード本体
２ チップモジュール
３ 印刷模様
４ 射出成形紋様
７ 図的模様
１０ 前面を構成する層
１１ 内部層
１２ 裏面層
１５，１６ 表面層
２３ 浮き彫り
３０ 材料供給手段
３２，３３，３４ 空隙
３５，３６，３７ 上部金型
３８ 下部金型
４１ 低面領域
４２ 段差
４３ 埋め込み不活性成分
【産業上の利用分野】
本発明は射出成形によって製造されるカード、特に身分証明カード、チップカードなどに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の数十年の間に、カードは日常生活において幅広い分野で用いられるようになった。身分証明カード、運転免許カード、入所管理カード、チップカード、クレディットカード、現金カードなど多くの用途に用いられている。
【０００３】
このように、いろいろなカードが開発されてきた過程における、最近のカード開発の動向としては、簡単に安価に製造ができることが最も重要なことがらとなっている。これに応じて、カードの形態は初期の非常に高品質な紙埋め込みカードから、いわゆる全プラスチック製薄膜カードを経て、今や射出成形カードへと変わってきた。このようなカードは例えばＤＥ−Ｃ ２３ ０８ ８７６、ＥＰ−Ｃ ０ １０１ ９６８、ＥＰ−Ｃ ０ １９７ ８４７などに開示されている。
【０００４】
高額紙幣製造における偽造防止技術として知られている技術が紙埋め込みカードでは用いられていた。これは透明フィルムの間に高額紙幣におけるような優れた芸術的美観を有する認証模様を表出したもので、高額紙幣において伝統的に用いられてきた視覚的に真偽を確かめる技術であり、また手で真偽を確かめることも可能なものであった。
【０００５】
全プラスチック薄層カードは、その名が示す通り、すべてプラスチックの層で構成されたものである。このカードも、紙埋め込みカードで用いられたのと同様な印刷模様をある程度までは埋め込むことが可能であるが、人手による判定に適した古典的な認証模様を備えさせるのは不可能かまたは経済的に見合わない。
【０００６】
射出成形カードは、射出成形機器に広く使われている射出成形部品と同様に、非常に安価に製造が可能であるが、印刷模様の品質は今日の観点からすると、かなり悪いものである。従ってこの技術の利点を本当に発揮できているのは、チップカード製造だけである。というのは、射出成形技術によってチップモジュールを埋め込むのに必要なくぼみをカード本体の製造工程において一回で形成することができるからであり、カード構造に埋め込むべきチップモジュールでさえも射出成形できる。
【０００７】
製造技術の発展につれて、人手による真偽判定の方法はますます捨て去られ、より安価な製造方法が好まれるようになってきた。今日の射出成形カードでは、もしそれがチップカードであるならば、より複雑な集積回路を用いることによって、いかほどでも所望の程度まで電子的な機密保護能力を高めることが可能である。しかしながら、そのようなカードの構造は非常に簡単であって、視覚的に真偽を判定するのには全く適したものではない。
【０００８】
図１は、埋め込まれたチップモジュール２と印刷模様３を有する従来のチップカード１を図式的に示したものである。このようなカードは現在のところ、古典的な積層技術、すなわちいくつかのプラスチック層をいっしょに溶着し、チップモジュールを積層工程中にこれに埋め込む技術によって製造するか、または複数のあるいは単一の層のカードを作成してこれにくぼみを掘って、そこにチップを入れることにより製造を行う。第３の、現在のところ最も安価な技術は射出成形によってカード本体部分を作成する方法であり、このとき、チップモジュールをカード中に埋め込むためのくぼみを射出成形工程中に形成するか、あるいは、プラスチック化合物中にチップモジュール自身を含ませておいて成形工程中にこれを埋め込んでしまう。現在まで知られている射出成形カードでは、チップモジュールが具備される部分の外側には、射出成形で形成された視覚的なあるいは自動的な真偽判定を可能とするような盗用防止用の識別紋様は何も備えられていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、今日普通に用いられている射出成形カードは、大量に安価に製造ができるが、その一方で、これらのカードの構造は非常に簡単であるために、視覚的に真偽を判定するのには全く不適なものとなっている。
【００１０】
従って、本発明の目的は、単に大量のカードを安価に製造するだけではなく、同時に視覚的に真偽判定が可能な盗用防止用識別模様を表出できるプラスチックカードを提案することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題は、異なるプラスチック成分を有する異なる大きさの領域をカード構造に配置形成することによって、それらの領域間の差異を視覚的に、また機器によって認識が可能であるようにすることにより達成できる。
【００１２】
前記プラスチック成分が互いに相溶性であって、特定の境界領域において互いに引き剥がれないように共に結合がなされていることを特徴とする。
【００１３】
前記異なるプラスチック成分が互いに積層され、これらの間の異質性を、入射光あるいは透過光を少なくとも１つの領域に当てることによって視覚的に認識可能なようになされたことを特徴とする。
【００１４】
異なる材料成分を、好適には回折格子またはホログラム構造の浮き彫り構造に関して、成形表面領域に用いたことを特徴とする。
【００１５】
外側の層領域に孔が備えられており、前記孔より下部に配置されたプラスチック成分が前記孔を経て表面まで達するようになされているか、または認識可能なようになされていることを特徴とする。
【００１６】
他のプラスチック成分で形成された埋め込み要素が、少なくとも２つの外側の層の間に備えられているかまたは層の凹み領域に備えられていることを特徴とする。
【００１７】
前記埋め込み要素が少なくとも隣接するプラスチック成分と部分的に不溶性であるプラスチック材料で作られていることを特徴とする。
【００１８】
少なくとも前記埋め込み要素のいずれかが射出成形により周囲を囲まれた異質材料から成ることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の製造方法は、少なくとも２つの異なるプラスチック成分を、すぐ後に続く製造工程によって互いに境界を成すように成形物品中に形成することを特徴とする。
【００２０】
前記プラスチック成分の少なくとも１つが他の成分に対して不溶性であり、前記不溶性の成分の成形が終了した後に除去されることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の製造装置は、異なるプラスチック成分を段階的動作によって射出成形するための複数の射出成形ユニットを備えたことを特徴とする。
【００２２】
【作用】
本発明は、今日の射出成形技術では、非常に多くの種類のプラスチック成分に、いろいろな物を混ぜて、ほとんどどのような形にでも任意に作成可能であること、また多段組み合わせの作成が可能であるという事実を活用する。このような多成分カード構造を作成できることを用いた一つの応用として、例えば古典的な高額紙幣偽造防止技術として知られているのと同様な人の顔を経済的な効果を失わずに形成することができる。
【００２３】
本発明によれば、単なる古典的なカード保護技術ではなく、それをさらに発展させた最新製造技術を用いることの利点を得ることができる。この発明によるカードは視覚的に判定できる形で、非常に多くの種類のカード構造をとり得ることが可能で、通常の射出成形生産方法の中に容易に組み入れることが可能である。このカードは視覚的な真偽判定に用いるための識別紋様に加えて、さらに生産に関する節約効果を得ることができる。
【００２４】
【実施例】
図２は本発明によるカード本体１を簡略に示したものである。このカード本体は、チップモジュール２や印刷模様３などの従来の射出成形カードが有する要素をすべて含ませることができる。さらにその上、本発明のカードは、射出成形によって形成した紋様４を少なくとも１つ有しており、これによってカードに特別な特徴が付加される。この紋様４は視覚的に簡単に判定が可能であり、また経済的に大量生産ができるが、その一方、これを単一構造で模倣作成することは非常に困難である。
【００２５】
射出成形紋様４は、今のこの例では円形領域に配された文字“Ｈ”となっているが、代表的な用い方の例は任意の構造の文字あるいは図式模様による会社のロゴであろう。この例では、カード本体１は、その白色表面に円形領域８を備えている。
【００２６】
図３は図２のＡ−Ｂをよぎる断面を示したものである。この図でわかるように、カード本体１は３つの層から構成されている。ここで、第１の層である前面層１０は白色であり、第３の層である裏面層１２は黒色、第２の層である内部層１１は透明である。前面層１０および裏面層１２はそれぞれ、内部層１１と同様な透明なプラスチック材料で満たされた孔を有している。この前面層１０に形成された孔は円形をしており、射出成形紋様４の外郭を形成する。裏面層１２の孔は図的模様７を形成するようになされており、周囲の黒色の中に透明な“Ｈ”の紋様が認識できるようになっている。
【００２７】
このような紋様４は以下の３つのステップで判定テストをすることができる。すなわち、まず透過光を当てて前面から見てみることである。こうすると、透明模様７はカードの厚さ方向の底深くの黒色背景の中に埋め込まれて形成されていることを見ることができる。裏面から見ると、模様７は全面黒色の背景の中に配されているように見える。カードの側面に関しては、３つの層が際立って異なった層から形成されているので、容易に３層構造であることを見てとれる。曲げテストを行うことによってカード構造、特に両面が継ぎ目なしの均質構造設計になっているかどうかを見ることができる。
【００２８】
このカード構造の盗用防止機能をいっそう高めるために、裏面にホログラムによる浮き彫りをカード製造工程中に形成するようにすることができる。この浮き彫りはトランスファ法とは独立に別途形成するように適合することができ、射出成形工程中に射出金型の中にそのような浮き彫りを供給することによって形成できる。
【００２９】
そのような、カードの面６に配置されたホログラム浮き彫りは、裏面側から適当な光の当て方をして見ると、全面にわたって、すなわち、黒色カード領域と紋様７の領域との両方において容易に認識が可能である。カードのいろいろな部分を継ぎ合わせて生じた（偽物の）不均一性は特に容易に検出することができ、本発明との差異を認識できる。透過光を適当に当てて前面から見た場合には、ホログラム効果は図柄７のみに現れる。
【００３０】
内部層１１に蛍光物質を備えさせれば、蛍光効果もカードの真偽判定のために用いることができる。
【００３１】
紋様４が均質な要素で埋め込み形成されているかどうかを見分けるのもまた非常に容易である。側面から、特別にあつらえた装置を用いて光を照射することによって紋様４を判別できる。内部層１１によって導かれた光によって、紋様は非常に独特の光（ｇｌｏｗ）を発する。もし、紋様４が後から付け加えられたものであったり、あるいは他の異なる層といっしょに形成されたものである場合には、光をこのように導入する働きがないから、このテストによって本物の紋様４を偽物と明確に見分けることができる。
【００３２】
図４ａおよび４ｂは本発明によるさらに別の構造を示したものである。図４ａにおいて、第２の層である不透明な内部層が、第１および第３の層である透明な２つの表面層１５および１６の間に埋め込まれている。不透明な内部層はその両側の表面に浮き彫り２３を有しており、どちらの側からでも光を当てることによってこの浮き彫りを認識することができる。紙の透かし模様がそうであるように、浮き彫りにおいても、厚い浮き彫りと薄い浮き彫りとでは、薄い浮き彫りの方が暗く見える。光を通して透かして見ると、紙の透かし模様のときと同様に光による反転効果を検出することができ、厚い領域の浮き彫りは暗く見え、一方、薄い部分は明るく反転して見える。
【００３３】
光の効果については図４ｂに示した実施例でも同様の効果が得られる。すなわち、光を当てて見るか、あるいは光で透かして見るかによって明と暗が逆転する。この効果は透明層１８側の方が、裏側の層１９よりも強力である。
【００３４】
特別な実施例ではカード表面にホログラムを１つ備えるだけで十分である。この場合では、図５から明かなように、ホログラム用の領域（この領域はカードの全面にわたるようにすることもできる）の裏面には、金属光沢を有するプラスチック化合物か、または非常に暗い、好適には黒色の、プラスチック材料が置かれている。層２１の厚さはあまり重要ではなく、本発明にとって唯一重要なことは、この層が射出成形工程で取り込まれ、この層の表面に隣接する位置の射出成形金型中のホログラム浮き彫りが黒色あるいは金属光沢を有する表面２２に転写されるということである。
【００３５】
ここに述べた層の構造および層の厚さは比較的正確に製造できるので、これらが妥当な大きさで作られているかどうかを測定技術を用いて検出することは非常に容易である。従って、単に視覚的な判定だけでなく、特別な物質をカード構造の個々の層に加えて、視覚的にはほとんどあるいは全く隠されている特性を評価判定することができる。これに関しては、磁気的効果、電気伝導効果、あるいは不可視波長領域発光効果を判定するために用いることができる。
【００３６】
図３から図５における実施においては、相溶性のプラスチック材料を用いて特別な光学的効果を生産時に付与すること、あるいはそれらの効果の測定についての本発明の原理について述べたが、図６ではこれらとは異なり、不相溶性のプラスチック成分を用いて製造工程を改良する実施例を示したものである。
【００３７】
図６はチップカードの中の、後にチップモジュールを挿入すべき領域の断面を示したものである。この領域はカード本体の中の凹んだ段差４２を有する部分から成っている。低面領域４１はおよそ１００ミクロンの厚さでできていて、空カードが完了した後に、この領域には別々の工程で両面に印刷がなされる。そして４３と類似のチップモジュールが挿入される。
【００３８】
印刷を行う時に、領域４１の印刷ロールの圧力に負けてしまい印刷されたパターンに必ず狂いが生じてしまうのがこれまでの問題であった。さらに、領域４１が機械的作用によって損傷を受けてしまいカード本体が使用不能となってしまう可能性があった。
【００３９】
本発明の原理は、射出成形ユニットの中の１つを用いて凹み段差部４２に不相溶性プラスチック材料を射出することにある。これによって凹み部分は不活性成分４３によって満たされ、領域４１は後の工程の印刷に対する準備が整えられる。この空カードに対していろいろな印刷を行った後に、カードを例えば曲面上に沿って曲げることによって成分４３を取り除く。このようにして挿入された成分を容易に除去することができる。またそれをチップモジュールに容易に置き換えることができる。
【００４０】
図６に示した実施例は、印刷した後、印刷工程とは別の工程でチップモジュールの搭載を行う射出成形カードの製造方法にとって特に有用なものである。この方法は単層カードにも、また射出成形技術による多層構造のカードのどちらの製造に対しても推奨できるものである。
【００４１】
図７は、例えば３つの独立した射出工程（ユニットＡ，Ｂ，Ｃ）によってカードを製造するための回転台型の射出成形機の構造を示したものである。第４番目のユニットＥはカードを装置から取りはずすためのものである。
【００４２】
図８ａから８ｃを参照しながら、射出形成の各部分の働きを説明する。
【００４３】
射出成形金型は基本的には、上の固定された部分と、矢印の方向に回転する下の部分との２つのロータリ・テーブルで構成される。上のロータリ・テーブルはこの金型部分を上昇させたり下降させたりするための図示されていない装置構成要素手段により垂直方向への移動が可能である。下のロータリ・テーブルのＡからＥの４つの部分は、特定のカード形状に対応する凹みを備えている。具体的な実施例に応じて、これらの金型は深さを変えることができる。この例では、後のカードの厚さに対応するようになされている。
【００４４】
上のロータリ・テーブルの金型部分には、金型部分３５，３６，３７が備えられている。これらの構造は製造すべき特定の層の部分１２，１１，１０に適合するようになされている。
【００４５】
異なるプラスチック成分が材料供給手段３０を介して注入される。各々の射出工程が終了した後、上のロータリ・テーブルは持ち上げられ、下のロータリ・テーブルは１フェーズ分だけさらに回転される。
【００４６】
図８ａから明かなように、層１２は台のユニット（ユニットＡ）の金型の空隙３２に射出される。もし、ホログラム浮き彫りをカードの裏側に形成する場合には、面４０に対してそのような浮き彫りを備えさせる必要がある。これは、金型の表面にホログラム浮き彫りを形成しておくか、あるいは、カード一枚ごとに浮き彫りシートを一枚ずつ、あるいは一定の数の射出工程ごとに浮き彫りシートを交換することによってなされる。
【００４７】
ここでの例では、ユニットＡに黒色のプラスチック材料を射出した後、プラスチックが固まるまで金型を冷却する。その後、上部金型３５を上昇させて、下部金型３８の部分を層１２とともにユニットＢまで転送する。ユニットＢには、層１１を形成するための金型部分が備えられている。ユニットＢにおいて、充填されるべき金型の空隙３３が層１２の上部にくるように位置合わせがなされた後、この例においては、透明プラスチック材料が満たされる。この工程においては、カードの全面にわたって伸びる層１２に形成された孔と、射出金型の紋様部分との両方に対して透明プラスチック材料が満たされる。上部ロータリ・テーブル３６を上昇させて、下部ロータリ・テーブルを回転させて、新たに形成された２層カード構成物１２，１１をユニットＣに渡す。ここで、カード構成物は金型部品３７の下に置かれて、金型の空隙３４に注入がなされることによって層１０の形成が行われる。
【００４８】
再びカード材料を冷却して固化させた後、上部金型をもう一度上昇させ、ロータリ・テーブルをＥの位置まで回転させてカードを取り出す。
【００４９】
ユニットＡ，Ｂ，Ｃにおける射出工程は同時に行われることは当業者には明かであろう。すなわち、最初の２つのフェーズを除き、その後のフェーズでは、各フェーズごとに完成された１枚のカードがユニットＥから取り出される。
【００５０】
また、図３，４，５を参照しながら説明したようなやり方でカード紋様を形成するだけでなく、これらは各々それ自体単独でもまたこれらを組み合わせて１つのカードに形成することもいずれも可能であることも明かであろう。さらに、チップモジュール２のための凹みをこれらカード製造工程中において形成することもできる。それには例えば、まだ延性が残っている間にプラスチック化合物に可動打ち抜き型を押しつける。
【００５１】
この発明の原理から離脱することなしに、カード構造中に異質の物質を埋め込むことも勿論可能である。埋め込む異質物体としては、例えば金型中に導入された紛失盗難防止ひも（ｔｈｒｅａｄｓ）や、あらかじめ形成されたはめ込み、あるいは、最後の工程においてチップモジュールをプラスチック化合物中に圧入したり、または前の工程で形成された空洞にチップモジュールを配置する、などがある。
【００５２】
本発明によるカードの製造については、ロータリ・テーブル型の射出形成機を例に説明を行ったが、例えば個々のユニットＡ，Ｂ，Ｃを１列に配置して、下部金型部分をこれらのユニットの下を同期させて通過させるエンドレス搬送装置などの他の装置を用いても可能であることは当業者には明かであろう。
【００５３】
図３から図５において説明したカードには、視覚的に識別可能な光学的特性あるいは測定技術を用いて識別可能な特性に対応する相溶性のプラスチック成分を、互いに射出される際に特定の遷移領域において互いにしっかりと接着されるようになされた例を示した。しかし、当業者にはどのようなプラスチックがどのような特性を有しており、どのように組み合わせると、どのような特定の視覚的に識別可能な光学的特性あるいは測定技術を用いて識別可能な特性を実現できるかがわかるはずである。このことは、除去可能な挿入成分４３（図６）のための不溶性プラスチック成分についても同様に当てはまる。
【００５４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、単に大量のカードを安価に製造できるだけではなく、同時に視覚的に真偽判定が可能な盗用防止用識別模様をカードに備えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は従来のチップカードの前面を示したものである。
【図２】図２は本発明による視覚的に真偽を判定できる構造の多成分射出成形カードを示したものである。
【図３】図３は、本発明によるカードの構造の一例についての断面図を示したものである。
【図４】図４は、本発明によるカードの他の構造例についての断面図を示したものである。
【図５】図５は、本発明によるカードのさらに他の構造例についての断面図を示したものである。
【図６】図６は、カードの生産をさらに経済的に行うための構造要素を示す断面図である。
【図７】図７は本発明のカード製造装置を示す図である。
【図８】図８ａから図８ｃまでは、図３に示された構造のカードを製造するための射出成形具の構造を図示するための断面図である。
【符号の説明】
１ カード本体
２ チップモジュール
３ 印刷模様
４ 射出成形紋様
７ 図的模様
１０ 前面を構成する層
１１ 内部層
１２ 裏面層
１５，１６ 表面層
２３ 浮き彫り
３０ 材料供給手段
３２，３３，３４ 空隙
３５，３６，３７ 上部金型
３８ 下部金型
４１ 低面領域
４２ 段差
４３ 埋め込み不活性成分
Claims (7)
- 第１の層、前記第１の層上の第２の層及び前記第２の層上の第３の層を有するカード本体を備え、前記第１、第２及び第３の層は射出成形によって積層、形成されたものである、プラスチックカードにおいて、
前記第１の層が、射出成形時に形成される孔を有し、
前記第３の層が、射出成形時に形成される孔を有し、
前記第２の層が、前記第１及び第３の層とは異なる透明なプラスチック材料からなり、且つ、前記第１及び第３の層の前記孔を経て前記カード本体の両表面に達することで視覚的にカードの真偽判定を可能とする識別模様を形成している
ことを特徴とするプラスチックカード。 - 前記カード本体の前記第１の層側の表面に、射出成形金型によってホログラム構造の浮き彫りが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックカード。
- 前記第２の層は、蛍光物質を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチックカード。
- 第１の層と前記第１の層上の第２の層とを少なくとも有するカード本体を備え、前記第１及び第２の層は射出成形によって積層、形成されたものである、プラスチックカードにおいて、
前記第１の層は、第２の層側の表面に、射出成形時に形成される、視覚的にカードの真偽判定を可能とする浮き彫りを有し、
前記第２の層は、前記第１の層の浮き彫り上に、前記第１の層とは異なるプラスチック材料から形成されている
ことを特徴とするプラスチックカード。 - 前記第２の層は、透明であることを特徴とする請求項４に記載のプラスチックカード。
- 第１の層、前記第１の層上の第２の層及び前記第２の層上の第３の層を有するカード本体を備え、前記第１、第２及び第３の層は射出成形によって積層、形成されたものである、プラスチックカードにおいて、
前記第２の層は、両方の表面に、射出成形時に形成される、視覚的にカードの真偽判定を可能とする浮き彫りを有し、
前記第１及び第３の層は、前記第２の層の浮き彫り上に、前記第２の層とは異なる透明なプラスチック材料から形成されていることを特徴とするプラスチックカード。 - 前記カード本体は、前記各層の射出成形時に形成された、チップモジュールを搭載するための凹み段差部を有し、
前記凹み段差部は、射出成形により、前記各層の材料に対して不相溶性のプラスチック材料で満たされている
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプラスチックカード。
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