JPH0380429B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、プラスチツク表面、特にプラスチ
ツクカードの印刷に用いる押箔の使用法に関す
る。

（従来の技術とその問題点） キヤツシユカードなどのプラスチツク製アイデ
ンテイテイカード類を、偽造のおそれなく、個々
に作成するため、雄型活字を備える印刷装置を用
いて、個人に関係した英数字データを、カードに
型押しすることが知られている。

型押しすると、データは、カードの表から隆起
するか、またはくぼみとして形成される。

前記第１の場合、一般に、型押し後に押箔を用
いて、隆起したデータの着色が行われる。このよ
うな押箔の構成、機能については、後で詳しく説
明する。

前記第２の場合、型押し時、データ着色用イン
キリボンを、印刷装置に供給することができる。

上述した公知の個人確認方式で印刷できるの
は、印刷装置内に存在する文字活字、数字活字の
みである。また、活字の印刷速度は、公知の如く
制限されている。これに必要な機械は、構造がき
わめて複雑で、故障し易く、しかも高価である。

さらに、今日アイデンテイテイカード類とし
て、しばしば磁気読取式データを備える磁気テー
プが利用されるが、型押しを予定しているカード
範囲には、こうした磁気テープを用いることがで
きない。つまり、この種の磁気テープは、データ
の型押し時破壊されてしまう。

集積回路（IC）を備えるカードも同様であり、
一般に、少なくともカード面の大部分にわたつ
て、これが広がつているからである。それゆえ、
ICを備えるカードは、上述した周知の印刷法で
は、まつたく印刷不可能である。

プラスチツクキヤリアーと、保護フイルムとの
間に、紙層を有するアイデンテイテイカード類を
用い、プログラム制御式レーザ光線で、紙層に着
色することも知られている。

所定の文字、数字を記録できるだけでなく、文
字、数字の大きさを変えたり、漢字、アラビア文
字または図形を記録することも可能である。

しかし、レーザ光線式装置は、きわめて高価で
ある。しかもそれは、ICを備えるカードの製造
に適してもいない。

最新のデータ処理、データ伝送において、デー
タの迅速再生を可能とするため、いわゆるサーマ
ルプリンタが開発された。

これは、感熱性塗料を塗布した紙に接触する印
刷ヘツドを備えている。サーマルプリンタは、所
定の文字、数字を印字できるだけでなく、例え
ば、図形、大きさや種類の異なる文字や数字、そ
して漢字やアラビア文字も、印字できるので有利
である。

公知のサーマルプリンタは、普通、多数のドツ
トを組み合わせて表現すべき符号を得る、ドツト
プリンタの原理に従つて動作する。このため印刷
ヘツドは、１列に配置され、前記ドツトを表現す
る多数の加熱素子を有している。感熱印刷用紙
は、加熱素子列に対して直角に移動させられる。

加熱素子を個々に駆動し、駆動された加熱素子
に接触した所だけ、感熱印刷用紙の色が変わる。
こうして、希望するパターンを紙に印字する。

この種の感熱式印刷ヘツドは、例えば、フラン
ス国ローム社（Firma Rohm）のパンフレツト
「感熱式印刷ヘツド技術入門（Introduction to
Thermal Print Head Tecnhnology）」に記載
されている。

しかし、このサーマルプリンタは、アイデンテ
イテイカード類を作成するのに適していない。つ
まり、感熱用紙は、紫外線や薬品に対して耐性が
なく、時間がたつにつれて変色する。保護層も、
それを設けるのに、比較的高い温度が必要である
ため、不可能である。

さらに感熱層には、可視インキで印字すること
ができない。ただしこれは、データが変わらない
もの、例えば、個人に関係しないデータの場合に
は、しばしば必要である。

キヤリヤーと、樹脂・顔料混合物層とからな
り、紙の印字用に用いられるサーマルプリンタ用
インキリボンが、西ドイツ国特許公開第2315226
号明細書に開示されている。

この種のインキリボンを用いて、プラスチツク
表面に感熱式印刷ヘツドで印字するため、有色層
に昇華可能な顔料を塗布し、プラスチツク表面
に、剥離したインキ点に赤外線を照射して、イン
キ点を、プラスチツク表面に浸透させるものがあ
る（フランス国ナント所在のアルモー・エスエイ
社（Firma Armor S.A.）発行のパンフレツト
「新しい非衝撃式印刷法（Ａ new method of
non−impact printing）」第10頁参照）。

しかし、このものでは、専用インキリボンと赤
外線源に、かなり費用がかかり、しかも、印字速
度が比較的低速である。

さらに、いわゆる押箔が知られている。

これは、ポリエステルフイルム等のキヤリヤー
と、一般的にワツクスを含有する分離層と、該分
離層に続く有色層と、該有色層に続く熱反応性接
着剤層とからなる複合箔であり、分離層と有色層
との間には、普通、なおラツカー保護層が設けら
れている。

押箔は、例えば、フエルス（Fu¨rth）のレオン
ハルト・クルツ社（Firma Leonhard Kurz）発
行のパンフレツト「押箔プログラム（Ｐra¨
gefolien Programm）」（1978年５月）の最終頁
に記載されているように、箔押機（いわゆるホツ
トスタンピング）を使つて、数百Kgから数トンに
まで達する圧力で加圧する。

これにより、接着剤層が活性化され、複合箔
は、分離層で分離する。その際、キヤリヤーが除
去され、場合によつては、ラツカー保護膜を塗布
した有色層が付着する。

この種の押箔は、多目的に用いられ、特に接着
性に優れているため、例えば自動車バンパや浴槽
の被覆に用いられ、また紙、皮革、木等の各種材
料に対する印刷にも役立つ。この印刷は、接着剤
の活性化温度に加熱可能な父型を、印刷ブロツク
として用いて行われる。

西ドイツ特許公開第1449637号明細書により、
押箔使用時必要となる高い圧力を得るために、選
択的に動くことのできるこの種の印刷ブロツクに
相当する複数個の父型を並置して、文字を何らか
の支持体に印字することが公知となつている。

しかし、この公知の父型配列体には、冒頭述べ
た箔押装置と実質的に同じ欠点がある。つまり、
印刷速度が低く、かつこれに必要な印刷装置は、
構造が複雑であつて、故障し易く、しかも高価で
あり、また符号数が、父型の数により制限されて
いる。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、簡単な構成の印刷配列体によ
り、プラスチツクの表面に、迅速に、そしてでき
るだけ偽造のおそれなしに、印字する装置を提供
することにある。

この目的を達成するため、本発明によれば、個
個に駆動可能な加熱素子を有する感熱式印刷ヘツ
ドと、プラスチツク表面に印字するためのインキ
転移材として、押箔を用いることにより達成され
る。

本発明によれば、市販の感熱式印刷ヘツドを用
いることができる。従つて、本発明により用いら
れる印刷装置の費用は、プラスチツク表面、特に
プラスチツク製アイデンテイテイカード類に、偽
造のおそれなしに印字する前述した公知の装置よ
りも数倍安くなる。

また本発明によれば、感熱式印刷ヘツドの高速
性を利用し、例えばキヤツシユカードを、数秒で
作成することができる。

押箔としては、やはり市販の押箔、例えば、フ
エルス所在のレオンハルト・クルツ社（前出）の
押箔を用いて成果をあげることができる。これ
は、キヤリヤーとして、例えばポリエステルフイ
ルムを使い、金属として、高純度蒸着アルミニウ
ムを用いた金属箔である。

その他、例えば純金箔、クロム箔や青銅箔も、
好適な金属箔である。有色箔や模造金箔等も好適
である。

箔押機で押箔を押圧する際に、高い圧力が必要
となる点を考え、比較的中程度の押圧力しか出せ
ない感熱式印刷ヘツドを用いて、押箔により、プ
ラスチツク表面に、十分な印字を行いうること
は、意外性のあることと思われる。

このことが予見不可能であつた理由は、駆動時
間が短いにもかかわらず、加熱素子はかなりの高
温に加熱され、そのため、この加熱個所に触れた
キヤリヤーは急激に膨張し、剥離するインキ点に
付加的圧力成分が加わり、インキ点とプラスチツ
ク表面との完全結合がひき起こされることにあ
る。

感熱式印刷ヘツドの加熱素子から、押箔または
接着剤層への十分な温度伝達を保証するため、被
印刷物のために、平らな支持台が必要である。

同じ理由から、被印刷物は、少なくとも搬送方
向を横切る方向に、同じ厚さでなければならな
い。

また、被印刷物の表面粗さは、10μm以下とす
るべきである。さもなけば、印刷ヘツドの接触時
間または圧力を高めなければならなくなる。

感熱式印刷ヘツドの加熱素子は、個々にEDP
制御可能であるので、本発明の装置で、任意の印
刷物を、つまり英数字データの外、例えば図形や
バーコードも、作成することができる。

また押箔の色、従つて印刷物の色は、任意に選
定することができる。

すでに述べたように、市販の押箔は、接着力が
強く、今日では、自動車のバンパのように、強い
荷重を受ける部品にさえ用いられるている。この
強い接着力は、本発明によつても完全に有効であ
り、その結果、本発明により製造した印刷物は、
偽造防止性が高まる。

さらに本発明によれば、磁気テープや、ICを
実装したアイデンテイテイカード類も、カード全
面にわたつて、偽造のおそれなく、印刷すること
ができる。

（実施例） 以下本発明を、添付図面に基づき、詳しく説明
する。

第１図において、市販の押箔を構成する複合箔
は、例えばポリエチレンからなるキヤリヤー１、
例えばワニスまたは類似の材質からなる分離層
２、ラツカー層３、有色層４、及び例えば、約
110℃で熱活性可能な接着剤層５からなる。

例えば120℃に加熱したダイを、キヤリヤー１
に押し付けると、接着剤層５が活性化され、接着
剤層は、有色層４を保護ラツカー層３ともどもベ
ースに結合し、ワツクス層２が軟化して、キヤリ
アー１が剥がれる。

第２図に示す如く、印刷装置は、例えばロール
６，７を回つて移動するコンベヤベルト８を有
し、被印刷物９、例えばキヤツシユカードは、該
ベルトにのせて、感熱式印刷ヘツド１０へと送ら
れる。

カードが、磁性担体（例：磁気テープ）を有す
るものである場合、希望するデータを、キヤツシ
ユカードに予め磁気記録することができる。

さらに、加圧ロール１１，１２を設けて、被印
刷物９をコンベヤベルト８にしつかり押し付け、
印刷ヘツド１０の真下に背圧ロール１３を配置し
て、コンベヤベルト８上の被印刷物９を、印刷時
ヘツド１０の下面に押圧保持する。

押箔１４は、繰出ロール１５から繰り出され、
案内ロール１６を経て、被印刷物９および印刷ヘ
ツド１０に送られる。コンベヤベルト８を駆動す
るロール６は、ステツパモータ１７により駆動さ
れる。

ステツパモータ１７は、例えば被印刷物９が１
mm運ばれるごとに、３ステツプ行うよう設計して
ある。

第３図に示す如く、印刷ヘツド１０の下面に
は、被印刷物９の搬送方向を横切つて一列に並べ
た加熱素子１８が、印刷幅全体にわたつて設けら
れている。

この加熱素子１８は、セラミツク基板１９上に
配置した抵抗でもよい。加熱素子１８の中心間で
測定した加熱素子相互の間隔は、例えば0.3mmで
ある。

加熱素子１８は、セラミツク基板１９に蒸着し
た導通路２１を介して、ICチツプ２２に接続さ
れている。

ICチツプ２２は、セラミツク基板１９上の加
熱素子１８の前部、すなわち、約0.3mm〜0.4mmよ
りも厚い。すなわち、平らで、剛性があり、また
は撓み難い材質、特にプラスチツクからなるカー
ドは、ICチツプ２２と加熱素子１８とを、セラ
ミツク基板１９の１平面上に取付けた場合、加熱
素子１８に接触することができない。

加熱素子１８と、撓み不可能または困難なカー
ドとを接触させるため、感熱式印刷ヘツド１０
は、加熱素子１８が印刷ヘツド１０の下面より最
も突出した範囲を形成する。つまり、セラミツク
基板１９から、ICチツプ２２よりも突出するよ
うに構成するのが好ましい。

これは、例えばセラミツク基板１９の凹部に、
ICチツプ２２を配置するか、または、セラミツ
ク基板１９のうち、感熱式印刷ヘツド下面の加熱
素子１８のある平面に対して、好ましくは90°以
下の角度をなして、導通路２１にとつて鋭角を防
止する平面に、ICチツプを配置することにより、
達成することができる。

加熱素子１８は、1mA程度の電流を流すと、
数ms以内に、接着剤層５の活性化に必要な温度、
例えば120℃の温度となる。

加熱素子１８は、EDP装置で駆動可能である。

印刷ヘツド１０は、第２図に矢印２０で示唆し
たように、搬送方向を横切る軸、または加熱素子
１８の配列に対して平行な軸を中心に、図示を省
略した機構により、旋回しコンベヤベルト８また
はベルト上の被印刷物９に対し、離反接近可能で
ある。

こうして印刷ヘツドは、印刷時、各２つの搬送
ステツプ間被印刷物９に押し付けられ、そして、
被印刷物９の搬送中、解放される。

また、印刷ヘツドの解放は、加熱素子１８が駆
動されていないとき、実施することができる。印
刷ヘツド１０を被印刷物９に押し付ける機構の駆
動は、やはりEDP装置により行われる。

第２図と第３図に示した印刷装置は、２座標で
印字することができる。

Ｘ軸は、被印刷物の搬送方向、Ｙ軸は、それに
直角である。Ｘ軸のデータ、つまりタイムスロツ
トパターンは、１ビツトからなる。Ｙ軸のデータ
は、複数のビツトからなり、該データに基づい
て、EDP装置が加熱素子１８を駆動する。

被印刷物の搬送制御とタイミングは、Ｘビツト
を用いて、Ｘビツトのセツト後、モータ１７が被
印刷物９を、例えば0.3mmずつ、印刷ヘツドの横
を搬送するよう行う。

すでに述べたように、印刷ヘツドを被印刷物９
に押し付ける機構は、連続した２つの搬送ステツ
プの間、間欠駆動される。

同時に、Ｙビツトに基づいて、加熱素子１８が
駆動され、加熱される。

駆動された各加熱素子１８は、接着剤層５を点
状に活性化し、従つて、有色層４を点状に定着さ
せる。

隣接した加熱素子１８間の距離と、Ｘ方向にお
ける搬送ステツプの大きさとにより、本発明装置
で作られる印刷物のスクリン密度が決まる。

印刷ヘツド１０が押箔１４を被印刷物９に押し
付けるので、本発明装置では、押箔１４用の搬送
機構を、別に設けなくてもよい。

印刷ヘツド１０は、軟質抵抗加熱器により110
℃の一定した温度に予熱される。つまり、押箔１
４の接着剤層５の活性化温度より、10℃低い温度
に予熱される。これにより、加熱素子１８の加熱
時間が逓減し、迅速かつ均一な印刷が可能とな
る。

第４図に示すプラスチツクカードは、本発明装
置で、英数字データを印刷したものである。

さらに、本装置は、第２図に示した固定印刷ヘ
ツド１０に代えて、印刷ヘツド１０が被印刷物の
上を歩進的に移動するように構成することもでき
る。この構成は、例えば大型対象物を印刷する場
合に、有意義である。

この実施例の装置は、例えば製造番号のような
可変データに応じて、バーコードを設けるもので
あるため、スキーの印刷に利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、市販の押箔の拡大断面図である。第
２図は、本発明により用いることのできる印刷装
置の一例を示す略図である。第３図は、本発明の
装置の感熱式印刷ヘツドを下から見た拡大図であ
る。 １……キヤリヤー、２……分離層、３……ラツ
カー層、４……有色層、５……接着剤層、６，７
……ロール、８……コンベヤベルト、９……被印
刷物、１０……印刷ヘツド、１１，１２……加圧
ロール、１３……背圧ロール、１４……押箔、１
５……繰出ロール、１６……案内ロール、１７…
…ステツパモータ、１８……加熱素子、１９……
セラミツク基板、２０……矢印、２１……導通
路、２２……ICチツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラスチツク材料表面上に偽造不可能な印刷
   を行う印刷装置において、 印刷されるべき文字の部分を印刷するために、
   個々に選択的に加熱されるドツト印刷要素であつ
   て、前記プラスチツク材料の移動方向を横切つて
   少くとも１列に配置され、かつ隣接する当該加熱
   印刷要素間の距離が0.1〜１mmであるもの、およ
   び非加熱ドツト印刷要素とを担持しているタイプ
   の感熱性、非衝撃性、非押箔型の印刷ヘツドと、 インク転送押箔、および当該押箔を前記選択的
   に加熱される型のドツト印刷要素及び非加熱ドツ
   ト印刷要素と印刷されるべき前記プラスチツク材
   料表面との間に挿置する装置と、 印刷されるべきプラスチツク材料表面に対し
   て、前記押箔が加熱及び非加熱ドツト印刷要素で
   選択手に印字されるように、前記印刷ヘツドを保
   持し得る低押圧装置と、 さらに、前記プラスチツク材料のためステツプ
   駆動可能な搬送装置、とを備えたことを特徴とす
   る印刷装置。 ２ プラスチツク材料を固定し、かつ印刷ヘツド
   １０を歩進搬送する搬送機構を備えることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の印刷装置。 ３ 印刷ヘツド１０を、印刷時、少なくとも0.2
   Kg／cm²の力でプラスチツク材料９に押し付けるよ
   うになつていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項もしくは第２項に記載の印刷装置。 ４ 印刷ヘツド１０のプラスチツク材料に面する
   側に、加熱素子１８が最も突出した範囲を形成し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第３項のいずれかに記載の印刷装置。 ５ 押箔の熱反応性接着剤層５の活性化温度より
   30℃以内、好ましくは、15℃以内の低い一定した
   温度に、印刷ヘツド１０を予熱するようになつて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第４項のいずれかに記載の印刷装置。 ６ 前記ドツト印刷要素が個々に制御可能な可熱
   要素であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の印刷装置。