JPH02500965A - プラスチックカードにプリントする装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチックカードにプリントする装置および方法北肌ｑ霞旦 本発明はプラスチックカードにプリントする方法および装置に関する。更に詳述 すれば、本発明はレジステイブ（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）プリンター装置および方 法を含むプラスチックカードにプリントする方法および装置に関するものである 。

クレジットカード、銀行カード、身分証明書カード等のプラスチックカードは広 い範囲で使用されている。例えば銀行名やロゴなどの固定されたイメージをプラ スチックカードに形成する必要が生ずる場合がある。更に、種々の活字のフォン トでもってプラスチックカードに英数文字をプリントしたり、または機械によっ て判読されるような状況においても使用できるようにプラスチックカードにコー ドバーをプリントする必要が生ずる場合もある。

一般に、カード発行者はカードの原型板を多数仕入れ、加熱式スタンプ機械を用 いて彼等が所有するロゴをカードに書き加える。加熱式スタンプ機械は非常に騒 音が大きくやっかいな過程を必要とする。すなわち、カードは機械に乗せられ、 カードの表面に伸ばされたトッピング膜の上から加熱された金属プレートを押圧 する。ロゴが変わる毎に金属プレートを変える必要がある。このような加熱式ス タンプ機械は非常に限定された用途しかなく、更に上述したように非常に大きな 騒音を伴う。更に、加熱式スタンプ機械を使用する工程には、カードやプレート をその保管場所から引出し、プラスチックカードを熱によりスタンプし、熱によ るスタンプの品質をチェックし、特定カードを再形成し、生成処理されたカード の枚数を数え、プラスチックカードやプレートを元の所定の位置に戻す等の過程 が必要とされる。

本発明は従来の、プラスチックカードにイメージを形成する装置および方法に伴 う上述の問題点を解消することを目的とする。

発明の要約 本発明はプラスチックカードをプリントする装置および方法に関するもので、プ ラスチックカードをプリントするレジスティブプリンタ一手段を含み、プラスチ ックカードがレジステイブプリンタ一手段を通過する時にプリントが行なわれる 。更に制御手段が設けられておりこれによりレジステイブプリンタ一手段の動作 およびレジステイブプリンタ一手段を通過するカードの動きを制御する。

本発明は、新規なプラスチックカードにグラフィックプリントを自由に行えるも のを利用者に提供するものである。本発明によれば、文字のフォントの切り換え や他の印刷されたイメージは、イメージ形成装置の機械的な部分を取り換えるこ となく、切り換えることが可能である。本発明に係るプリンター装置および方法 は、ソフトウェアまたはハードウェア制御によるもので、新しい文字フォントは ソフトウェアまたはハードウェアを切り換えることによって加えることが可能と なる。更に、本発明によれば最終利用者においてもソフトウェアまたはハードウ ェア制御のもとてプラスチックカードに固有の情報をプリントまたは形成するこ とが可能である。更に、本発明によれば、プラスチックカードにバーコードを形 成することができ、そのようなプラスチックカードは機械読み取り環境のもとで も使用可能となる。

本発明により、利用者は少量の専用カードを仕入れるよりも多量の原型板カード を仕入れることによりお金の節約が可能となる。原型板カードをすでに購入して いる利用者においては、熱式スタンプ機械により所有しているロゴを印刷する必 要があるが、本発明によれば係る熱式スタンプ動作を省略することができる。

更に、本発明は、プラスチックカードの処理システムに関し、係るシステムはプ ラスチックカードの浮き出し印刷装置の浮き出し処理や、磁気やコードモジュー ルに従って、レジステイブプリンター動作を統轄する。

本発明に係る新規な特徴の効果は、添付の請求の範囲の記載から特定される。し かしながら、発明をよりよく理解するため、その目的やそれを利用することによ り得られる効果は、添付の図面及び本発明に係る好ましい実施例の説明を参照す べきである。

図面の簡単な説明 図において、対応する部分には同様な符号が付しである。

第１図は本発明の原理に従って構成されんプリンター装置の実施例の斜視図、 第２図は第１図に示すプリンター装置の実施例を含む浮き出し印刷およびコード 化装置の斜視図であつて、浮き出しおよびコード化装置の部分は破断され、プリ ンター装置のおよその位置を示す、第３図は個々のプリントエレメントを示すと ともに第１図に示したプリンター装置のヘッド部分の概略図、第４図はプリント 処理が行なわれている際のプリントヘクト、レジステイブ膜およびプラスチック カードのおよその構成を示した概略図、 第５図はレジステイブプリント、磁気コード化、および浮き出し印刷処理を含む 本発明に係る原理に従って構成されるプラスチックカード処理システムの実施例 の種々の構成要素を示すブロック線図、第６図は本発明に係るレジステイブ膜の 実施例の相対的な層を示す概略図、 第７図は本発明の原理に従って、構成されたプリンターモジュールの実施例の平 面図、 第８図は第７図に示した実施例の右側面図、第９図は第７図に示した実施例の底 面図、第１０図は第７図に示した実施例の左側面図、第１１図はプリンターモジ ュールを通過するプラスチックカードを案内するためのプラスチックガイド構成 の拡大斜視図、および第１２図は盛り上がり部分に収納されたプリンターモジュ ールの第１部分をラッチするラッチ構造の拡大部分斜視図。

好ましい実施例の詳細な説明 図面において、本発明に係るプリンター装置および方法が示されており睦装置に は２０で示されるプラスチックカードをプリントするレジステイブプリンターモ ジュールが含まれている。第２図に示すように、本発明に係るレジステイブプリ ンターモジュール２０は現存するコード化および浮き出し印刷装置２２に容易に 組み込んで一体として使用することが可能である。従って、プラスチックカード に浮き出し印刷や磁気的なコード化を付すると共にイメージを同時に形成するこ とが可能となる。プリント、浮き出し印刷およびコード化処理の全体的な動作は 、プログラムされたコンピュータシステム２４によって制御され、このコンピュ ータシステム２４にはキーボード２６、ディスプレイ２８およびプラスチックカ ードに形成する情報を含む記憶媒体３０が含まれる。プログラムされたコンピュ ータシステム２４は、レジステイブプリンターユニット２０のほか、浮き出しユ ニット３２および磁気コード化ユニット３４とに相互１三接続されている。供給 ホッパー３６にはプラスチックカードが蓄えられ、そこから送り出されて種々の ユニットを通過する。適当な案内手段（図示せず）が設けられており、それによ りプラスチックカードが種々のユニットを通過させられると共に、適当なセンサ ー３８が適宜配置され、プラスチックカードの動きをモニターする。これにより 、カードの一情報をもったコンピュータシステム２４は、特定のカードがいつ所 定のコード化装置、浮き出し印刷装置および／またはレジステイブプリンターユ ニットの近傍を通過するかが認識される。収集ホッパー４０はプラスチックカー ドが浮き出し印刷処理、コード化処理およびプリント処理がされに後、それみを 集めるのに用いられる。

本発明に係るレジステイブプリンター装置２０はプリントヘッド４０を含み、そ のプリントヘッド４２には導電体４２が設けられている。図示する実施例におけ るプリンター装置２２は導電体４２としてタングステンが用いられている。−例 としてプリントヘッド４０は電気数ｔｌ械（ＥＤＭ）処理により形成される。更 に詳述すれは、タングステンシートがＥＤＭ処理され、そしてプリントヘッド４ ０の大部分を形成している非導電性のプラスチック材料４４に埋め込まれる。非 導電性のプラスチック材料は処理されたタングステンを、製造されたように、正 しいピッチで離間した状態で保持する。

プラスチック材４４で構成されるプリントヘッド４０はプリンターモジュール２ ２組み込まれ、個々の導電体４２を保持する。第３図および第４図に示すように 、個々の導電体４２すなわちプリントワイヤーは、レジステイブ膜４６に垂直に 配置されプリントヘッド４０とプラスチックカード４８との間に位置する。プリ ントヘッド４０の前面部分５０は実質的に平担となっており、プリントワイヤー ４２に垂直に設けられている。レジステイブ膜４６およびプラスチックカード４ ８がプリントヘッド４０を通過しやすくするため、その先端には５°〜１０’の 面取りがなされている。プリントヘッドの前面４０は研磨され、柔軟なプラスチ ック材料４４は除去され硬質なタングステンプリントワイヤー４２がちょうどプ ラスチック面から突出するよう形成される。第４図においては一部誇張して書か れているので突出部の割合は実際的ではない。プリントワイヤー４２は直線状に ２列に並んで配置されている。２列の間隔はプリントヘッド４０のピッチと等し い距離になっている。２列に並んだプれている。実際には、プリントヘッド４０ の用途によってワイヤーのピッチ間隔は決まる。

プリントヘッド４０の第２の実施例は化学的または電気的にエツチングされたタ ングステンシートを非導電性の背面膜に物理的に接続して構成される。次いでこ の膜をプラスチックハウジングに接続して第１の実施例のものと同様な構造にす る。

図示する実施例のレジステイブ膜４６は主として２つの部分からなる。１つの部 分は、第６図に示すように、導電性プラスチック材でできたキャリア膜５２およ び顔料または着色層５４である。導電層５２および顔料層５４との間に位置する リリース層５６は導電層５２が加熱された時、顔料層と導電層を互いに分離する よう作用する。熱により活性化される接着層５８が設けられており、それにより 顔料がプラスチックカードの表面に接着される。接着層５８の接着剤はポリビニ ールクロライド（Ｐ　Ｖ　Ｃ）プラスチックカード４８に適合するように選択さ れている。導電膜５２は主として炭素が含まれたポリカーボネートで形成される 。導電膜５２により、プリントワイヤー４２からレジステイブ膜５６に電流が流 れ、そして、レジステイブ膜４６に電流が流れることにより抵抗発熱が発生する 。ポリカーボネートは丈夫なポリマーでプリントヘッド４０に対しても機械的に 耐え得ることができ、高温においても所定の張力を保つことができる。

本発明に係るレジステイブプリンター装置２０はプラスチックカード４８に耐久 性のある読取り可能なイメージを形成する。このことを可能にせしめる駆動力は 電源（図示せず）からの電流が制御装置の制御のもとに選択されたプリントワイ ヤー４２を介してレジステイブ膜の導電層５２を流れることにより得られる発熱 作用による。プラスチックカード４８は、複数のローラー６２および溝を有する トラック６４を含む案内構造により、プリントが行なわれる位置まで運ばれる。

プリントヘッドは駆動機構（図示せず）によりプラスチックカード４８の方向へ 移動可能に設けられているので、レジステイブ膜４６はプラスチックカード４８ に押圧される。プリントヘッド４０の動きはレジステイブ膜４６を破ることなく プラスチックカード４８を所定位置に移動せしめる。プリントを行なうために必 要な力は、ＣＲ８０カードに対しては約２ポンドである。この力によりレジステ イブ膜４６はＰＶＣカードに圧着される。膜とカードとの間に少しでも間隙が生 ずればプリントの質が低下する。一旦プリントヘッド４０が正しい位置に運ばれ れば、適宜プリントワイヤー４２か駆動され、レジステイブ膜４６を加熱し、膜 ５４の顔料がプラスチックカード表面に転写される。プリント過程に影響を与え る３つの変数として時間、温度および圧力がある。プリントヘッド４２に供給さ れる電力の量により熱エネルギーの最高限度が決定される。電力源からの電力は 電流および電圧でもって計測される。好ましい実施例においては、プリント温度 を限定するため定電流構成を採用する。電力が低い場合は、実際のプリント時間 を長くする必要がある。電力が高い場合は実際のプリント時間をそれに応じて短 くする必要がある。プラスチックカード４８がプリントされた後は、レジステイ ブ膜４６はＰｖＣプラスチックカードの表面から分離され廃棄される。

完全な電気回路を構成するため、アースをとるための設置ローラー６６が設けら れており、これにより、レジステイブ膜４６は第４図に図式的に示すように電気 的に設置される。

プリント処理が首尾よく実行されるため、４つの基本となるパラメータが満足さ れなければならない。第１に、導電材料はポリビニールプロライドでなければな らない。第２に、プラスチックカード４８は実質的に平坦であり、２００マイク ロインチ以内でなければならない。第３に、プラスチックカードの仕上げは４つ のＲＭＳ読取りを持たなければならない。そして第４に、プラスチックカードは ごみやほこりが付かないよう清潔にされなければならない。

本発明に係るプリンター装置２０は３つの基本的機能に分けることができる。第 １の機能はレジステイブ膜の操作である。第２の機能はプラスチックカードの操 作である。第３の機能はプリントヘッドの操作である。

膜操作機能は第１ハウジング部７４に設けられた供給リール７０と巻取りリール ７２を有し、該ハウジング部７４は水平に延在する軸７６にピボット可能に設け られ、プリントヘッド４０が位置する第２ハウジング部に対し離間、接近する。

第１ハウジング部７４を垂直位置に保持するためラッチ構造７７が設けられてい る。これによりレジステイブ膜４６はピボットされたベース部に収納可能となり 、プリントヘッド４０やレジステイブ膜の通路の部分に接近可能となる。更に、 これにより膜の通路は大略２つの面に位置することとなり、これにより所定の面 においてレジステイブ膜の通路が占領する面積を減少させることができる。更に 、供給および巻取りり一ル７０．７２はプラスチックカードのプリントが行なわ れる面よりも上位の面に位置する。複数の垂直に設けられたアイドルローラー８ ０は膜の通路で設計上必要とされる位置に配置されている。更に、複数の傾斜し たアイドルローラー８２か設けられており、これによりレジステイブ膜の通路が プリンターハウジングの一方の面から他方の面へと移ることが可能となる。更に 、バネで付勢された摺動ローラー８４やテンション突部８５が設けられ、レジス テイブ膜４６をたるみのない緊張状態に保持する。張力が増すように摺動ローラ ーが位置すると、レジステイブ膜を供給するようにモータードライブが駆動され る。もし張力が低すぎる場合は、逆に作用し、モータードライブは減速されるか 停止され張力が大きくなるよう作用する。

摺動ローラー８４はま１こ破断レジステイブ膜センサーとしても作用する。巻取 りリール７２は巻取りリールの基部に設けた滑り構造を介して常に駆動されるモ ーターにより回転される◇プラスチックカードがプリントヘッドを通過する際の レジステイブ膜がプリントヘッドを通過する速さはゴム弾性体でコードされたキ ャプスタンローラー構造８６により調製される。ローラー８６は各カードに対し 正しい長さのレジステイブ膜を計測するため、個別のモーターにより駆動される 。プラスチックカードを駆動するローラー６２は、また別のモーターにより駆動 される。なお重要なことは、これら２つのモーターは制御用のマイクロプロセッ サにより同期されている。もしレジステイブ膜とプラスチックカードが互いに違 ったスピードで移動するものとすればレジステイブ膜が破断されるので、同期を とって破断されないようにしている。上述した設置ローラー６６はレジステイブ 膜操作機能の一部である。またレジステイブ膜操作機能は使用後のレジステイブ 膜をプリントされたプラスチックカードから剥ぎ取る作用も受け持つ。

プリンター装置の入力おける垂直に延びた柔順な部材８８はプラスチックカード をカードトラック６４の下部６４ａに付勢するために用いられる。これによりプ ラスチックカード４８は、この基準面に機緘的に設定される。プリンター装置２ ００カード操作機能は、カードをプリンターに搬送し、プリントサイクル毎に所 定の間をあけるよう作用する。追加のローラー９０がプリントヘッド４０の前と 後で、かつプラスチックカードの上部にあたるように設けられている。このロー ラー９０の目的は、プラスチックカード４８がプリントされる際に、プラスチッ クカードをまっすぐに保持するのを助けるためである。プリントヘッド４０はプ リントローラー９２のちょうど下流側に設けられている。これによりプラスチッ クカードとレジステイブ膜との間のより柔順な界面が保障される。プリントロー ラー９２および全ての６本の駆動ローラー６２は同じモータードライブにより駆 動される。これにより、レジステイブ膜のキャプスタンローラー８６およびカー ド駆動用のローラーは非常に細密に同期されている。プラスチックカードの通路 全範囲に亘って多くのセンサー９４が配置され、プリント装置２４をプラスチッ クカードが通過する際、プラスチックカード４８の位置が特定される。更に、セ ンサーはシステムのコントローラーにつながっており、プリント処理の開始が制 御され、カード上の正しい位置に所定の情報が加えられる。カードの操作機能は またレジステイブ膜剥ぎ取り過程の一部を担っており、レジステイブ膜がプラス チックカード４８から剥ぎ取られる際にリニアーなプラスチックカードの動きを 保持する。更にセンサーはプリンター制御装置とつながっており、プラスチック カード４８がプリンター装置から首尾よく搬出されたことを確認する。好ましい 実施例においては、プリンターヘッドか′らの出力側のカードトラック６４の上 部は、上方向にピボット可能に設けられており、詰まりが生じた場合に、カード を手で除去できるように構成されている。

プリントヘッド操作機能は、プリントヘッド４０をプラスチックカード４８に押 圧するように摺動させるアクチユエータにより達成される。これによりレジステ イブ膜４６を破断させたり、プリンターヘッド４０に対して詰まりを生じさせた りすることなくプラスチックカード４８を所定の位置に搬送することが可能とな る。またこの動きにより、レジステイブ膜の取り換えが必要とされた時は、容易 に取り換えが行なわれる。

以上、本発明についてその構成および作用と共に、種々の特徴や利点を述べたが 、それに限定されることなく多くの変形が可能であり、特に部材の形や大きさに ついては、添付の請求の範囲で意味する範囲まで含まれるものである。

国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．プラスチックカードにプリントを行なう装置であって、（ａ）プラスチック カードにプリントするためのレジスティブなプリンター手段と、 （ｂ）該レジスティブなプリンター手段を通過させるようプラスチックカードを 案内するプラスチックカード案内手段と、（ｃ）該レジスティブなプリンター手 段およびプラスチックカード案内手段との動作を制御する制御手段からなること を特徴とするもの。
2. ２．請求項１項記載の装置であって、更にプラスチックカードを浮き出し印刷す るための浮き出し手段を有することを特徴とするもの。
3. ３．請求項１項記載の装置であって、更にプラスチックカードを磁気的にコード 化する磁気コード化手段を有することを特徴とするもの。
4. ４．プラスチックカードをプリントする装置であって、（ａ）ハウジングと、 （ｂ）顔料層および導電層を有するレジスティブ膜手段と、（ｃ）該レジスティ ブ膜手段を供給する供給リール手段と該レジスティブ膜手段を巻上げる巻上げリ ール手段と、（ｄ）供給リール手段と巻上げリール手段との間のレジスティブ膜 手段の動きを案内するためのアイドルローラー手段と、（ｅ）非導電材基板に配 置された複数の導電材を所定間隔で離間して設けたプリントヘッド手段と、 （ｆ）導電層をアースするため、レジスティブ膜手段の導電層に電気的に接続さ れる設置手段と、 （ｇ）該レジスティブ膜手段がプリントヘッド手段を通過するように駆動される 第１駆動手段と、 （ｈ）プラスチックカードがプリントヘッド手段を通過するように駆動される第 ２駆動手段と、 （ｉ）プラスチックカードがプリントヘッド手段を通過するよう案内され、レジ スティブ膜手段がプラスチックカードとプリントヘッド手段との間に位置するよ う案内されるプラスチックカード案内手段と、 （ｊ）プリントヘッド手段をプラスチックカードに接近離間する方向に動かすア クチュエータ手段と、および（ｋ）プリントヘッド手段の導電部材を選択的に電 源に接続し、プラスチックカードに、選択されたイメージを設定する手段を含む プリンター装置の動作を制御する制御手段からなることを特徴とするもの。
5. ５．請求項４記載の装置であって、供給リール手段および巻取りリール手段がハ ウジングの第１部分に設けられており、該ハウジングの第１部分は水平軸対して 該ハウジングの第２部分に接近、離間する方向にピボット可能に設けられると共 に、プリントヘッド手段が設けられ、該ハウジングの第１部分を該ハウジングの 第２部分から離間する方向にピボットすることにより該プリントヘッド手段は容 易に接近可能な位置に設けられていることを特徴とするもの。
6. ６．請求項５項記載の装置であって、該ハウジングは更に、該ハウジングの第１ 部分を垂直位置にラッチ可能なラッチ手段を含むことを特徴とするもの。
7. ７．請求項４記載の装置であって、該アクチュエータ手段は、レジスティブ膜が 延在する面に対してプリントヘッドを垂直方向に移動せしめることを特徴とする もの。
8. ８．請求項４に記載の装置であって、該制御手段はプリントヘッド手段との関係 においてプラスチックカードの位置を検知する手段を有することを特徴とするも の。
9. ９．請求項４記載の装置であって、該レジスティブ膜手段は供給リール手段から 取上げリール手段までの間に延在する搬送路を有し、該搬送路は少なくとも２つ の離間した２重になった面に配置されると共に、該アイドルローラー手段はレジ スティブ膜手段を一方の面から他方の面へ案内するための傾斜アイドルローラー を含むことを特徴とするもの。