JP4831646B2

JP4831646B2 - 強化非接触データキャリア及びその製造方法

Info

Publication number: JP4831646B2
Application number: JP2001275288A
Authority: JP
Inventors: 平三郎井出; 利勝寺島
Original assignee: WINTEC INC.
Current assignee: WINTEC INC.
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2021-09-11
Also published as: JP2003085504A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプリペイドコインとして有用な円板状の非接触データキャリア及びその製造方法に係り、特に外周が金属リングで強化された強化非接触データキャリアとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触データキャリアシステムは、ホストコンピュータに接続された質問器と応答器としての非接触データキャリアとの間での情報の交信を非接触で行うものであり、ＦＡ（Factory Automation）、流通、セキュリティ、交通レジャー等、あらゆる分野で利用されている。このシステムは、例えば非接触データキャリアを様々な物品に取り付け、その物品に関する情報を磁気、誘導電磁界、マイクロ波（電波）等を介して質問器により遠隔的に読み取ってホストに提供し情報処理を行うものである。
【０００３】
近年では、質問器との間でのデータのやり取りにより情報処理を実現するデータキャリア本来の用途の枠を超え、全体をコイン型に成形してパチンコホール等の遊技場において使用されるプリペイドコインとして用いることも提案されている。
【０００４】
しかしながら、従来のプリペイドコインは、全体が硬化性樹脂で形成されているため、樹脂封止体の周辺部の摩耗、欠けによる外観悪化、摩耗カスやコインの割れ等による機械トラブルが発生するという問題があった。
【０００５】
また、全体が硬化性樹脂で形成されて軽量であるため、外部装置に挿入して自重により落下させて外径測定器や質問器等の計測間隙を通過させる際に、詰まりによるトラブルが起きやすいという問題もあった。
【０００６】
さらに、１万円や５千円等の高額のプリペイドコインであっても、軽量であるため、それだけの価値あるものとの高級感がでないという問題もあった。
【０００７】
このような問題を解決するため、本発明者は、先に、樹脂封止体の外周に、金属リングを一体的に配設して成る強化非接触データキャリアを開発し特許出願した。
【０００８】
この発明の実施態様の一つである強化非接触データキャリアは、内側に開口する断面Ｃ型の金属リングと、周縁部を金属リング内に嵌入させ底面を金属リングの底面とほぼ一致させて浅皿状にモールド成形された第１の覆蓋と、第１の覆蓋の内底面に配設されたメモリとアンテナを含む内装部品と、上面を金属リングの上面とほぼ一致させて第１の覆蓋上に被嵌された第２の覆蓋と、第１の覆蓋と第２の覆蓋間の空隙内に充填された封止樹脂とを有している。
【０００９】
しかし、このような強化非接触データキャリアでは、第２の覆蓋が封止樹脂を金属リングの空隙内に押し込みながら第１の覆蓋上に被嵌されるため、第１の覆蓋に対する高さを一定にし難いという問題があった。また、プリペイドコインとして用いられる場合には覆蓋の両面に金種等の表示や模様等が成型時の型付けやレーザビーム等の容易に摩滅しない方法で形成されるが、第１の覆蓋に対する第２の覆蓋の位置決めが難しいため表裏で位置ずれが起き易いという問題があった。このような問題を防ぐため位置決めを丁寧に行うとその分だけ作業時間が長くなり生産性が低下してしまうという問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、周縁部に金属リングを配設した浅皿状の第１の覆蓋内に内装部品を配設し、その上に封止樹脂を注下して第２の覆蓋で覆って封止樹脂を硬化させて成る強化非接触データキャリアでは、第１の覆蓋に対する第２の覆蓋の高さを一定にし難いという問題があった。また、第１の覆蓋に対する第２の覆蓋の位置決めが難しいため表裏で位置ずれが起き易いという問題があり、これを防ぐため位置決めを丁寧に行うとその分だけ作業時間が長くなり生産性が低下してしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、かかる従来の問題を解消すべくなされたもので、周縁部に金属リングを配設した浅皿状の第１の覆蓋内に内装部品を配設し、その上に封止樹脂を注下して第２の覆蓋で覆って封止樹脂を硬化させて成る強化非接触データキャリアにおいて、第１の覆蓋に対する第２の覆蓋の高さを一定にし、かつ第１の覆蓋に対する第２の覆蓋の位置決めを容易に行うことができ、したがって生産性の改善された強化非接触データキャリアを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の強化非接触データキャリアは、内側に開口する断面Ｃ型の金属リングと、周縁部を前記金属リング内に嵌入させ底面を前記金属リングの底面とほぼ一致させて浅皿状にモールド成形された第１の覆蓋と、前記第１の覆蓋の内底面に配設されたメモリとアンテナを含む内装部品と、上面を前記金属リングの上面とほぼ一致させて前記第１の覆蓋上に被嵌された第２の覆蓋と、前記第１の覆蓋と第２の覆蓋の少なくとも一方の内面に突設された複数の高さ規制リブと、前記第１の覆蓋と前記第２の覆蓋間の空隙内に充填された封止樹脂とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に使用される金属リングは、断面が中空の正方形、円形、楕円形、半円形、かまぼこ型等の内側に開口を形成した、断面がいわゆるＣ型をなしており、必要に応じて内面側に覆蓋の周縁部を係止するための段部、凹部あるいは凹凸を形成することもできる。
【００１４】
Ｃ型の金属リングには、後述する補強金属リングの挿入を容易にするため１箇所又は２箇所以上に上下方向又は斜め方向の切断部を設けることが好ましいが、補強金属リングに切断部を設ける場合には必ずしも必要ではない。Ｃ型の金属リングに２箇所以上の切断部により複数のパーツに分割した場合には、金型内にリング状に配置され、第１の覆蓋を射出成形する際に一体に固定される。Ｃ型の金属リングの素材としては、鉄、アルミ、銅、亜鉛及びそれらの合金材料が適しているが、重量、加工性、耐摩耗性を付与する点から鉄、ステンレス、真鍮等が適している。また、耐さび性や意匠性を向上させるため、表面にクロム、ニッケル、チタン等のメッキを施すようにしてもよい。Ｃ型の金属リングの空隙内に、補強金属リングを配置することができる。補強金属リングは、Ｃ型の金属リングの強度を補強するとともに、Ｃ型の金属リングとともに強化非接触データキャリアに重量を付加して表示された金額に応じた高級感を与えるとともに、外部装置に挿入したときに、その重量により装置内を円滑に落下して詰まりによるトラブルが解消される。
【００１５】
Ｃ型の金属リングは、次のような方法で効率良く製作することができる。
【００１６】
すなわち、まず、Ｃ型の金属リングの周面とほぼ等しい幅の長尺の金属板の両側縁をローラーダイスやガイド治具を用いて徐々に一方の面側に湾曲させて断面Ｃ型に成形し、次いでＣ型の開口部を内側に向けて螺旋状に巻回し全体を円筒状に密巻きされたコイル形状に成形する。しかる後、この円筒状に密巻きされたコイル体の側面部を、円筒の軸方向に沿って直線状にレーザーカットする。このレーザーカットによりコイル体から１箇所で切断された多数のＣ型の金属リングが形成される。
【００１７】
補強金属リングも同様の方法で金属線のコイル体から容易に製作することができる。すなわち、Ｃ型金属リングの場合と同様に所定の外径の金属線を、一旦、密巻きされた円筒状のコイル体に成形し、このコイル体の側面部を円筒の軸方向に沿って直線状にレーザーカットすることにより１箇所で切断された多数の補強金属リングが形成される。
【００１８】
なお、このようにして製作されたＣ型の金属リングや補強金属リングは、切断部の端面がコイル体の１ピッチ分だけコイル体の軸方向にずれているが、このようなずれにより、補強金属リングのＣ型の金属リングへの挿入を容易に行うことができる。また、切断部のずれは金型にセットして矯正され、この状態で熱可塑性樹脂で第１の覆蓋を射出成型することにより、歪みのない円盤状の強化非接触データキャリアを得ることができる。
【００１９】
本発明に用いられる第１の覆蓋は、Ｃ型の金属リング単独、又はＣ型の金属リング内に補強金属リングを挿入した状態で金型にセットされ、熱可塑性樹脂の射出成形により、周縁部が金属リング内に嵌入し底面をＣ型の金属リングの底面とほぼ一致させた浅皿状にモールド成形される。このとき、金型に金額、社名、模様その他の表示を陰刻しておき、モールド成形の際に底面にこれらの表示を型付けするようにしてもよく、また、レーザビーム等の容易に摩滅しない手段で形成するようにしてもよい。また、第１の覆蓋の底面には、位置決め部材を兼ねる複数の補強リブを突設することができる。第１の覆蓋に形成する補強リブは、例えば等間隔で、かつ周縁部から中心に向けて求心的に形成される。第１の覆蓋に用いられる素材としては、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の熱可塑性樹脂を使用し得るが、特にＡＢＳ樹脂が適している。
【００２０】
本発明に用いられる、内装部品としては、非接触での送受信のためのアンテナやＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＦＲＡＭ等の不揮発性メモリ等のリードオンリやリードライトのメモリの他、メモリへのデータの書込み、読み出し等を制御するＣＰＵやアンテナ回路を構成するためのコイル、コンデンサ、抵抗等の受動素子、圧力センサ、温度センサ等のセンサ類が例示される。
【００２１】
本発明に使用される封止樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂のような電気絶縁性の良好な室温硬化型の液状樹脂が適している。
【００２２】
本発明に使用される第２の覆蓋は、Ｃ型の金属リングよりやや小径の円形をなしており、内側に位置決め部材を兼ねる複数の高さ規制リブが突設されている。高さ規制リブは、補強リブよりも高さが高く第２の覆蓋の高さを規制する役目をする。高さ規制部材は、例えば、第１の覆蓋に設けた補強リブと等間隔で、かつ第２の蓋体の周縁部から中心へ向けて求心的に設けられる。なお、第１の覆蓋の補強リブを高さ規制リブとし、第２の覆蓋の高さ規制リブを補強リブとしたり、第１及び第２の覆蓋のリブを互いに等高の高さ規制リブとすることもできる。第２の覆蓋の素材としては、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等を使用し得るが、特にＡＢＳ樹脂が適している。第２の覆蓋の素材は第１の覆蓋の素材と同一であることが望ましいが、異なるものであってもよい。第２の覆板の外面には、金額、社名、模様等の表示が成型時の型付けやレーザビーム等の容易に摩滅しない手段で形成されている。
【００２３】
一般に、プリペイドコインの両面には、金額、社名、模様その他の表示が型付けやレーザビーム等の容易に摩滅しない手段により形成されるが、第１の覆蓋と第２の覆蓋の円周方向の位置がずれると実用上不具合であり外観上も好ましくない。このような不都合を解消するため、本発明においては、第１の覆蓋及び／又は第２の覆蓋の内側に、円周方向の位置決めをするための位置決め部材又は位置決め用の標識を施すことができる。位置決め部材は、例えば第１の覆蓋と第２の覆蓋の同じ半径位置に設けた突起により構成することができる。このような位置決め部材は、第２の覆蓋を第１の覆蓋上に被せて回動させて両方の位置決め部材を互いに当接させることにより第２の覆蓋を第１の覆蓋の円周方向の所定位置に位置決めすることができる。なお、位置決め部材は、第１の覆蓋と第２の覆蓋に形成された互いに嵌合する凹凸で形成してもよく、その他視認できる表示で形成してもよい。
【００２４】
かかる本発明の強化非接触データキャリアは、例えば、次のような方法で製作される。
【００２５】
すなわち、まず、内側に開口する断面Ｃ型の金属リングを所定の金型にセットし、前述した熱可塑性の合成樹脂を用いて射出成形により、周縁部が金属リング内に嵌入し、底面がＣ型の金属リングの底面とほぼ一致し、位置決め部材が突設された浅皿状の第１の覆蓋を形成する。このとき、第１の覆蓋の底面に、金額、社名、模様等の表示も同時に型付けする。また、Ｃ型の金属リングのＣ型の空隙部に補強金属リングを嵌め込んで射出成形を行い、補強金属リングをＣ型金属リング内に樹脂で固定するようにしてもよい。
【００２６】
次に、第１の覆蓋の内底面にメモリとアンテナを含む内装部品を配設し、内装部品上に所定量の電気絶縁性の良好な室温硬化性樹脂を注下する。
【００２７】
注下した樹脂が未硬化状態のうちに、第１の覆蓋上に、外面に金額、社名、模様等が型付けされ、内面には複数の高さ規制リブが突設された第２の覆蓋を被せ、第２の覆蓋で室温硬化性樹脂を押圧し、高さ規制リブで規制された所定の高さで第２の覆蓋を第１の覆蓋に被嵌させ、さらに第２の覆蓋を円周方向に回転し第２の覆蓋の高さ規制リブを第１の覆蓋の位置決め部材に当接させて、位置決めして第１の覆蓋の表示と第２の覆蓋外面の表示の方向を一致させる。しかる後、この状態で室温硬化性樹脂を硬化させて本発明の強化非接触データキャリアが完成する。
【００２８】
なお、第１の覆蓋と第２の覆蓋にそれぞれ複数のリブを等間隔で形成した場合には、その内の一つだけを異なる間隔で形成しておき、第１の覆蓋に第２の覆蓋を被嵌した後、この一つだけ間隔の異なるリブが隣接するリブに当接するまで第１の覆蓋又は第２の覆蓋を回転させて位置決めすることにより位置決めを行うこともできる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を一実施例を図１〜図５を参照しながら説明する。この実施例は、ステンレス製のＣ型の金属リング１内に、ステンレス製の補強金属リング２を挿入した強化非接触データキャリアの例であり、図１（ｆ）はその断面図である。
【００３０】
同図において、断面Ｃ型の環状の金属リング１の空隙内にはこの金属リング１よりやや小径の補強金属リング２が嵌合されている。この金属リング２は図２に示されるように、１箇所に切断部２ａが形成されている。第１の覆蓋３は、図３乃至図５に示されるように、その周縁部３ａをＣ型の金属リング１の空隙部内に嵌入させ底面を金属リング１の底面とほぼ一致させて浅皿状に形成され、その外面には金額、社名、模様等の表示が型付けやレーザビーム等の容易に摩滅しない手段により形成されている。第１の覆蓋３のＣ型の金属リング１に嵌入された周縁部３ａの内側には、求心方向に１２個の補強リブ３ｂが周方向に等間隔で段状に形成されている。第１の覆蓋３の内底には、半導体チップ（ＲＡＭ、ＣＰＵ等）４ａやアンテナコイル４ｂなどの内装部品４が配設され、その上にはエポキシ樹脂等のポッティングにより封止樹脂層５が形成され、その上には上面に金額、社名、模様等の表示が型付けされた第２の覆蓋６が封止樹脂５で接着固定されている。
【００３１】
第２の覆蓋６は、図６および図７に示すように、内側の周縁部が面取りされ、その内側の第１の覆蓋３の補強リブと対応する位置に１２個の高さ規制リブ６ａ、６ｂが形成されている。この内、１１個の高さ規制リブ６ａは、第１の覆蓋３の補強リブと等間隔で形成され、１個の高さ規制リブ６ｂは隣接する高さ規制リブ６ａの中間からずれた位置に形成されて位置決め部材としても機能する。なお、第２の覆蓋６の上面には、例えば図８に示すように金額７が型付けやレーザビーム等の容易に摩滅しない手段により形成されている。
【００３２】
第１の覆蓋３の下面と第２の覆蓋６の上面は、Ｃ型の金属リング１の下面と上面と面一とされている。
【００３３】
なお、この強化非接触データキャリアの各部の寸法は次のとおりである。
【００３４】
Ｃ型の金属リング１の高さａ３．５ｍｍ、直径（外側）ｂ３５．０ｍｍ、幅ｃ２．０ｍｍ、補強金属リング２の直径（外側）ｄ３４．７ｍｍ、太さｅ１．２ｍｍ、第１の覆蓋の補強リブ３ｂの高さｆ１．２ｍｍ、幅ｇ２．０ｍｍ、厚さｈ０．５ｍｍ、底板の厚さｉ１．０ｍｍ（底面から０．２５ｍｍの範囲に文字等の表示を型付け）、第２の覆蓋の直径ｊ３１．８ｍｍ、厚さｋ１．０ｍｍ、高さ規制リブ６ａの高さｍ１．３ｍｍ、幅ｎ２．０ｍｍ、第１及び第２の覆蓋の上下面はＣ型の金属リングの上下面より０．１ｍｍ内側に凹んだ位置。
【００３５】
次にこの実施例の強化非接触データキャリアの製造方法を図１を参照しながら説明する。
【００３６】
まず、断面Ｃ型の金属リング１（図１（ａ））の空隙内に、補強金属リング２を縮径するように押圧しながら嵌め込み（図１（ｂ））、これらを金型（図示せず）にセットする。次に、ＡＢＳ樹脂のような電気絶縁性の良好な熱可塑性樹脂の射出成形により第１の覆蓋３を形成する（図１（ｃ））。このとき外面に、金額、社名、模様等の表示を型付けするようにしてもよい。成型された外周にＣ型の金属リング１を一体化した第１の覆蓋３を金型から取り出し、第１の覆蓋３内に内装部品４を配設した後、エポキシ樹脂のような液状で電気絶縁性の良好な封止樹脂５をシリンジを用いて所定の量だけ注下する（図１（ｄ））。その上から外面に金額等の表示を形成した第２の覆蓋６を第１の覆蓋３の補強リブ３ａと第２の覆蓋６の高さ規制リブ６ａ、６ｂとが干渉しないよう概略の位置決めをしながら被せる。
【００３７】
次いで、第２の覆蓋６を、位置決め部材となる高さ規制リブ６ｂだけが第１の覆蓋３の補強リブ３ａと当接する方向に回転させて高さ規制リブ６ｂを第１の覆蓋の補強リブ３ａに当接させて、表裏の表示の方向を一致させ、次いで第２の覆蓋６を圧下して樹脂をＣ型の金属リング１の空隙内に圧入させつつ高さ規制リブ６ａ、６ｂを第１の覆蓋３の内底につくまで押しつける。この状態で放置して封止樹脂を硬化させればこの実施例の強化非接触データキャリアが完成する。
【００３８】
なお、以上の実施例では、第１の覆蓋３の補強リブ３ａと第２の覆蓋６の高さ規制リブ６ｂとを位置決め部材として用いたが、位置決め部材はリブとは別に設けるようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の強化非接触データキャリアは、外周に機械的強度の大きい金属リングが一体的に固着されているので、破損しにくくなり、また、重量が大きくなるのでプリペイドコインに見合った高級感を出すことができ、さらに装置内を自重により円滑に落下することができるので詰まりによるトラブルの発生がなくなる。また、第１の覆蓋に対する第２の覆蓋の高さを容易に一定にすることができ、第１の覆蓋に対する第２の覆蓋の位置決めが容易であり、したがって高い生産性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の強化非接触データキャリアを製作する過程を説明するための図。
【図２】本発明に使用する補強金属リングの正面図。
【図３】本発明に使用する第１の覆蓋を示す平面図。
【図４】図３に示した第１の覆蓋の断面図。
【図５】図４の要部の拡大断面図。
【図６】本発明に使用する第２の覆蓋を内側から見た平面図。
【図７】図６に示した第２の覆蓋の断面図。
【図８】図６に示した第２の覆蓋の外側から見た平面図。
【符号の簡単な説明】
１……Ｃ型の金属リング、２……補強金属リング、２ａ……切断部、３……第１の覆蓋、３ａ……周縁部、３ｂ……補強リブ、４……内装部品、４ａ……半導体チップ、４ｂ……アンテナコイル、５……封止樹脂層、６……第２の覆蓋、６ａ、６ｂ……高さ規制リブ、

Claims

内側に開口する断面Ｃ型の金属リングと、
周縁部を前記金属リング内に嵌入させ底面を前記金属リングの底面とほぼ一致させて浅皿状にモールド成形された第１の覆蓋と、
前記第１の覆蓋の内底面に配設されたメモリとアンテナを含む内装部品と、
上面を前記金属リングの上面とほぼ一致させて前記第１の覆蓋上に被嵌された第２の覆蓋と、
前記第１の覆蓋と第２の覆蓋の少なくとも一方の内面に突設された複数の高さ規制リブと、
前記第１の覆蓋と前記第２の覆蓋間の空隙内に充填された封止樹脂と
を有することを特徴とする強化非接触データキャリア。
前記断面Ｃ型の金属リングの空隙内に、補強金属リングが配設されていることを特徴とする請求項１記載の強化非接触データキャリア。
前記Ｃ型の金属リングと補強金属リングの少なくとも一方には、少なくとも一箇所の切断部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の強化非接触データキャリア。
前記第１の覆蓋及び前記第２の覆蓋のいずれか一方の周縁部内側に高さ規制リブが形成され、他方の側の周縁部内側には補強リブが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の強化非接触データキャリア。
前記第１の覆蓋の内面と第２の覆蓋の内面には、位置決め部材が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の強化非接触データキャリア。
前記第１の覆蓋の底面及び第２の覆蓋の上面には、表示が型付けされていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の強化非接触データキャリア。
外周に金属リングが固着され内底面に第１の位置決め部材を突設した浅皿状の第１の覆蓋の内底面にメモリとアンテナを含む内装部品を配設する工程と、
前記内装部品上に所定量の室温硬化性樹脂を注下する工程と、
前記第１の覆蓋上に、第２の位置決め部材を突設した第２の覆蓋を被せ、前記第２の覆蓋を回動させ前記第１の位置決め部材と前記第２の位置決め部材とを当接させて位置決めする工程と、
前記室温硬化性樹脂を硬化させる工程と
を有することを特徴とする強化非接触データキャリアの製造方法。