JP2005262664A - Ｉｃチップ内蔵型冊子とその製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣ内蔵型冊子をより低コストでかつ効率的に製造するための冊子へのＩＣ内蔵方法及びその冊子製造装置を開発することが課題であり、その解決のためにＩＣチップを内蔵した旅券の形態及び製造装置を提供するものである。
【解決手段】第１の装置で熱融着糊を塗布した基材を丁合いし、第２の装置でＩＣキャリア供給機構から繰り出されたＩＣキャリアをめくり機構によってＶ字型にめくられた熱融着糊が塗布してある基材に挿入し、加熱圧着機構で加熱圧着することでＩＣキャリアを冊子に挿入した後、断裁機構で断裁することでＩＣ内蔵型冊子を製造する。
【選択図】図６

Description

本発明は、非接触で外部と情報の授受が可能なＩＣチップとアンテナを有するＩＣキャリアが内蔵されたパスポート、預金通帳、社員証及び学生証等の身分証明用に用いられる冊子に関するものである。

パスポート、預金通帳、社員証、学生証等の身分を証明する冊子に、外部との情報の授受が可能なＩＣチップ、アンテナを有するＩＣカード等を内蔵したＩＣ冊子については、冊子とＩＣカードそれぞれ独立した品質保証ができ、冊子に貼り付けたＩＣカードを貼り替えたことが確認でき偽造や変造を防止することが可能なＩＣ内蔵型冊子が提案されている。

これらＩＣ内蔵型冊子の形態としては、例えば特許文献１のように、ＩＣチップとアンテナを樹脂又は厚紙で挟み込んで構成されたＩＣカードを冊子の表表紙とフロントページの間又は裏表紙とバックページの間に貼り付ける形態が知られている。また、ＩＣチップとアンテナを樹脂又は厚紙で挟み込んで構成されたＩＣカードに綴じしろを設けておき、丁合いされた用紙と合わせてミシン綴じする形態が知られている。

特開平１１−３４８４６９号公報

しかしながら、これらＩＣ内蔵型冊子を製造するには多くの課題がある。一般的な冊子として預金通帳を例にとって冊子製造工程を説明する。冊子の製造は、大きく分けて二種類の装置で製造される。第１の装置は、丁合いから表紙貼りまでを行う製造装置であって、冊子を構成する複数枚の用紙を繰り出す給紙装置と、繰り出された用紙を順序よく丁合いするための丁合い機構と、丁合いされた複数枚の用紙をミシン綴じするためのミシン綴じ機構と、表紙に糊を塗布しながらミシン綴じした用紙に表紙を貼付するための表紙貼り機構で構成されている。

第２の装置は、折りから断裁までを行う装置であって、表紙を貼付した半製品を一冊ずつ搬送装置に繰り出す供給装置と、ミシン綴じした近傍で折り曲げる折り機構と、所定の大きさに断裁するための断裁機構で構成されている。

したがって、ＩＣカードを冊子の表表紙とフロントページの間又は裏表紙とバックページの間に貼り付ける形態の冊子を製造するには、第１の装置で表紙を貼付する前にＩＣカードをミシン綴じされたフロントページ又はバックページとなる用紙裏面に貼り付ける必要がある。ここで問題となるのはＩＣカードの厚みが０．７６mmと厚いことである。ここで表紙貼り機構を更に詳細に説明すると、表紙給紙装置に積載された表紙材は平らな状態で置かれている。

この表紙材を一枚ずつエアサッカーで吸着し表紙搬送機構に繰り出す。繰り出された表紙材は糊塗布ローラーによって糊が塗布される。糊が塗布された表紙材は、吸着プレートによってミシン綴じした用紙の上に運ばれ、そのまま圧着される。吸着プレートによる表紙貼りと異なる機構としては、糊付けされた表紙材とミシン綴じした用紙をローラー間で圧着しながら貼り付ける方法がある。

ここでポイントとなるのは、いずれの方法であっても、表紙側とミシン綴じされた用紙側が平行な状態にないと均一に表紙材を貼ることができないことにある。したがって、このような厚いＩＣカードを貼り付けた後に表紙を貼ろうとする場合、ＩＣカードを貼り付けたことによって生じる段差のため、表紙が均一に貼れないという問題がある。

一方、ＩＣチップとアンテナを樹脂又は厚紙で挟み込んで構成されたＩＣカードに綴じしろを設けておき、丁合いされた用紙と合わせてミシン綴じする形態では、より複雑な工程を経ることになる。まず、綴じしろ付きＩＣカードであるが、綴じしろの部分がカード本体と同じ厚さであれば、ミシンで縫うことも難しくなる。また、冊子となった場合は、綴じしろの部分がフレキシブルでなければ冊子を開閉することができないことになる。そのため、従来のＩＣカードの製造以上に複雑な工程を必要とする。さらに、上記で説明したいずれの冊子形態であっても、第１の製造装置で表紙を貼ることができなくなるため、第３の装置として新たに表紙貼り装置が必要となる。

さらに、高価なＩＣカードを第１の製造装置で挿入することは、歩留まりの面からも得策ではなく、可能な限り冊子形態に近い状態で挿入することが望まれている。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、用紙を丁合いし、丁合いされた用紙の中央を糸綴じした冊子に表紙を貼った後に、ＩＣキャリアを冊子に固定することで、ＩＣカードの厚さによる段差の影響で表紙が均一に貼れないという問題点と、ＩＣカードが厚いために糸綴じが困難になるという問題点と、ＩＣカードの綴じしろが硬いと冊子を後工程でめくることが困難になるという問題点を解決しようとするものである。
第１の装置で熱融着糊を塗布した基材を丁合いし、第２の装置で熱融着糊を塗布した基材によりＩＣキャリアを挟み込み、加熱圧着によりＩＣキャリアを冊子に挿入した後、断裁することでＩＣ内蔵型冊子製造者にとって、最低限の装置改造と歩留まりの低減を図ることが可能となり、より低コストなＩＣ内蔵型冊子が製造できること、更に、使用者にとって、冊子本来の持つ機能を損なわないＩＣチップを備えた冊子を提供することを目的としている。

前記の課題を解消し、かつ目的を達成するために、予め熱融着糊が片面に塗布された基材と中味用紙を丁合いし、中央部をミシン綴じし、表紙を貼付する冊子形成工程と、冊子に形成された後、ＩＣキャリアをめくり機構によってめくられた冊子の前記基材の間に挿入し加熱圧着するＩＣキャリア固定工程と、前記IＣキャリアが固定された冊子を定寸に断裁する工程とを備えたＩＣ内蔵型冊子の製造方法を提供する。

また、本発明のＩＣ内蔵型冊子は、熱融着糊を塗布した基材で挟み込まれたＩＣキャリアが冊子を構成するページの中央に配置されていることを特徴としている。

また、本発明のＩＣ内蔵型冊子製造装置は、冊子を構成する材料を丁合いする機構と、前記丁合いした材料をミシン綴じする機構と、前記ミシン綴じした材料に表紙を貼付する機構と、冊子のページをＶ字型にめくる機構と、冊子の定位置にＩＣキャリアを供給する機構と、前記ＩＣキャリアを冊子のページに加熱圧着する機構と、冊子を定寸に断裁する機構を備えたＩＣ内蔵型冊子製造装置からなるものである。

さらに、本発明のＩＣ内蔵型冊子製造装置は、前記冊子の定位置にＩＣキャリアを供給するために、冊子に対して水平方向から搬送されてきたＩＣキャリアを垂直方向に方向変換する方向変換仕組みを有することを特徴としている。

そして、本発明のＩＣ内蔵型冊子製造装置は、前記めくり機構によって、Ｖ字形にめくられた冊子ページ部の下部から上部に向かって加熱圧着する加熱圧着機構を有することを特徴としている。

本発明の効果として用紙を丁合いし、丁合いされた用紙の中央を糸綴じした冊子に表紙を貼った後に、ＩＣキャリアを冊子に固定することで、表紙にしわがなく均一に貼ることができ、ＩＣキャリアの段差が生ずることによる表紙貼りの困難性が排除でき、ＩＣキャリアを固定したページの綴じしろが柔らかいために冊子を後工程でめくることが困難ではなく、めくり易いという効果がある。

また、本発明のＩＣ内蔵型冊子製造装置で製造された冊子は、一般的に知られているＩＣチップとアンテナを樹脂又は厚紙で挟み込んで構成されたＩＣカードを冊子の表表紙とフロントページの間又は裏表紙とバックページの間に貼り付けることで形態を成すＩＣ内蔵型冊子やＩＣチップとアンテナを樹脂又は厚紙で挟み込んで構成されたＩＣカードに綴じしろを設けておき、丁合いされた用紙と合わせてミシン綴じすることで形態を成すＩＣ内蔵型冊子の製造に必要となる装置改造又は新規設備の導入を最小限にとどめることが可能となる。

さらに、低い製造コストで効率的にＩＣ内蔵型冊子を製造できる装置をＩＣ内蔵型冊子製造者に提供することが可能となる。

さらに、ＩＣ内蔵型冊子を使用する使用者にとって、ＩＣチップとアンテナを樹脂又は厚紙で挟み込んで構成されたＩＣカードを冊子の表表紙とフロントページの間又は裏表紙とバックページの間に貼り付けることで形態を成すＩＣ内蔵型冊子やＩＣチップとアンテナを樹脂又は厚紙で挟み込んで構成されたＩＣカードに綴じしろを設けておき、丁合いされた用紙と合わせてミシン綴じすることで形態を成すＩＣ内蔵型冊子となんら機能的に変わらないＩＣ内蔵型冊子を提供することが可能となる。

以下、本発明のＩＣ内蔵型冊子及びその製造装置を図面に基づき詳細に説明する。図１はＩＣキャリアを示す図である。ＩＣキャリアは、広く一般に用いられている非接触ＩＣカードと構造は同じであり、ＩＣチップ（８）とアンテナ（７）がポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂（６）で被覆されている。前述したように、ＩＣキャリアとＩＣカードは機能的にも構造的にも同じであるが、ＩＣカードは標準規格によってサイズが５４mm×８６mmに決められているのに対し、本発明で説明するＩＣキャリアは、製造しようとする冊子の大きさによって更に大きなサイズを使用することから、ＩＣカードと区分けする意味でＩＣキャリアと呼ぶことにする。

このＩＣキャリアは、ＩＣ内蔵型冊子製造装置でＩＣ内蔵型冊子を製造するにあたって、第１の製造装置で丁合いする用紙の寸法が冊子一冊分の大きさで製造する場合と、冊子二冊分の用紙を丁合いし、第２の製造装置で分割断裁した後、一冊の大きさに断裁するかで、ＩＣキャリアのサイズが異なる。図１で示したＩＣキャリアは後者の冊子製造工程において使用する形状である。

次に、ＩＣ内蔵型冊子について説明する。図２に示すように、冊子は、表表紙部（１）、裏表紙部（２）、中身用紙（３）、及び熱融着糊を塗布した基材（４）で挟み込まれたＩＣキャリア（５）から構成されている。

基材に塗布する熱融着糊とは、常温では接着力を持たないが、ある程度の温度に加熱すると接着力を発現する糊の総称であり、一般的には酢ビ共重合体系の糊が使用されている。本発明では１３０℃程度で接着する糊を使用している。これ以上高い温度で接着する糊を用いると、ＩＣキャリアに用いられているＰＥＴの軟化点を超えるため、加熱圧着した後のＩＣキャリアが変形してしまう。逆に低すぎると、夏季に車内などに放置した場合、車内の温度によって糊が溶け再剥離してしまう。

次に、ＩＣ内蔵型冊子の製造装置について説明する。図３は、ＩＣ内蔵型冊子製造システムの製造フローを示す図である。図４は、丁合いから表紙貼りまでを行う第１の製造装置によって製造される冊子の製造工程を示した図である。冊子を構成する複数枚の用紙を繰り出す給紙装置から繰り出された冊子を構成する用紙と、熱融着糊を塗布した基材（４）は、丁合い機構によって順序よく丁合いされる。丁合いされた複数枚の用紙は、ミシン綴じ（１０）された後、表紙貼り機構で表紙（９）が貼付される。

図５は、第１の製造装置によって製造された冊子を示した図であり、図６は、本発明に関わる第２の製造装置によるＩＣキャリア挿入工程を示した図である。第１の製造装置によって製造された冊子は、第２の製造装置の給冊装置によって１冊ずつ搬送装置に供給され、ページめくり機構に運ばれる。運ばれた冊子の上部に丁合いされた熱融着糊が塗布された基材（４）は、エアサッカー１（１１）及びガイドバー（１２）によって構成するページめくり機構によってＶ字型にめくられる。熱融着糊が塗布された基材がＶ字型にめくられた冊子は、間欠に搬送する搬送装置によってＩＣキャリア供給ステージに搬送される。

図７は、ＩＣキャリア供給装置を示した図である。ＩＣキャリア供給装置に積載されたＩＣキャリア（５）は、エアサッカー２（１３）とエアシリンダーで構成する搬送機構によって１枚ずつターニングホイール（１４）に差し込まれる。ターニングホイール（１４）は冊子に対して、水平方向から搬送されてきたＩＣキャリア（５）を垂直方向に方向変換するための機構であって、熱融着糊を塗布した基材をＶ字型にめくった冊子が、間欠に搬送する搬送装置によって次のステージに搬送される上部に設置してある。

ターニングホイール（１４）の溝に挿入されたＩＣキャリア（５）は、ガイドプレート１（１５）に支持され、冊子に対して垂直方向に向きを変え、対を成すガイドプレート２（１６）の間に落下する。落下したＩＣキャリア（５）は、エアシリンダー（１７）で保持される。エアシリンダー（１７）は、間欠的に搬送する搬送装置上に設置したセンサによって冊子がセットされたことを検出して駆動し、ＩＣキャリア（５）をＶ字型にめくられた熱融着糊が塗布された基材（４）の間に落下させる。ＩＣキャリア（５）が挿入された冊子は、間欠的に搬送する搬送装置によって加熱圧着ステージに搬送される。

図８は、加熱圧着機構を示した図である。加熱圧着プレート（１８）は電熱バー（１９）が複数内蔵されており、加熱圧着プレート全面が均一な温度になるように設計されている。さらに、電熱バー（１９）はサーモスタットによって温度制御可能となっている。加熱圧着プレート（１８）は、間欠的に搬送する搬送装置上に設置したセンサによってＩＣキャリア（５）が挿入された冊子がセットされたことを検出し、駆動機構によってＩＣキャリア（５）と熱融着糊が塗布された基材（４）を加熱圧着する。加熱圧着プレート（１８）は、Ｖ字型にめくられた熱融着糊が塗布された基材（４）が弛んでいる状態のまま、ＩＣキャリアに対して平行に加圧するとシワが生じやすいので、リンク機構（２０）によってミシン目に近い下部から上部に向かってＩＣを壊さないように序々に加圧するように閉じる機構となっている。

本発明では、熱融着糊が塗布された基材（４）をＶ字型にめくることを特徴としているが、熱融着糊が塗布された基材（４）をめくることなくＩＣキャリア（５）をセットした後に、ミシン綴じした熱融着糊が塗布された基材（４）の片側をサッカーで吸着した後ローラー等で折り、垂直方向から加熱圧着プレートで加熱圧着する方法も考えられる。しかし、このような方法では、片側しか加熱圧着することができないので、次のステップで熱融着糊が塗布された基材（４）と加熱圧着されたＩＣキャリアをサッカー及びガイドバー等で反対方向にめくり、過熱圧着されていない側の熱融着糊が塗布された基材（４）を再度サッカーでめくり、最初に加熱圧着した側と同様に垂直方向から加熱圧着プレートで加熱圧着することになる。そのため、装置構成としてはめくり機構及び加熱圧着ステージを２個所取り設けることになるため、装置が重厚長大となるという欠点がある。

また、本発明では、熱融着糊が塗布された基材（４）とＩＣキャリアを加熱圧着する方法として、加熱圧着プレートを使用している。もし、この加熱圧着プレートの替わりに加熱ローラーを使用するとするならばいくつかの問題が生じることになる。その一つは、加熱ローラーと熱融着糊が塗布された基材（４）との接触は線圧となることから十分な熱量を熱融着糊が塗布された基材（４）に与えることができないため、非常に低速で加熱ローラー又は冊子を移動させる必要が生じる。これは製造能力に大きく影響する問題である。二つ目は対になる加熱ローラーの位置関係である。相対する２本の加熱ローラーの軸心がずれている場合は、加熱することで軟化したＩＣキャリアが湾曲してしまうという問題が生じる。
さらに三つ目として加熱ローラーの表面温度の不均一性が挙げられる。冊子の搬送方向に対して、垂直に配置した対になる２本の加熱ローラーの場合は、冊子のミシン綴じに近い側、つまり加熱ローラーの先端は放熱によって表面温度が低下し易い傾向になるため、均一な加熱圧着が難しくなる。この問題を解決しようとして冊子の大きさより長い加熱ローラーを使用し、ローラーの中央の温度が均一な部分で加熱圧着しようとして、冊子の搬送方向と平行に加熱ローラーを配置し、冊子のミシン綴じ側から上方に向かって加熱圧着する場合、ローラーの曲率のため、ミシン綴じ部に近い個所は加熱圧着できないことになる。このことはローラー径が太くなるほど加熱圧着できない部分が拡大することになる。

加熱圧着機構によって接着されたＩＣキャリア（５）と、熱融着糊が塗布してある基材（４）は、間欠に搬送する搬送装置によって筋付けステージに搬送される間にガイドバーによって表表紙側又は裏表紙側に閉じられる。筋付けステージに搬送された冊子（２１）は、筋付けされた後、折り、断裁を経て冊子となる。

なお、本発明で説明した熱融着糊が塗布してある基材としては、用紙、樹脂フィルム、透明フィルム、不織布等であれば良いが、印刷適性を考慮すると用紙が適している。更に、ＩＣキャリアの基材としてＰＥＴを使用する場合は、加熱圧着することで軟化、変形することを防止するために加熱温度を１３０℃に設定したが、軟化温度の高い材料で形成するＩＣキャリアであれば、より高い温度で接着力が発現する糊が塗布してある基材を使用することも可能である。また、熱融着糊は用紙又は基材に塗布してあると説明したが、必ずしもそうである必要はなく、ＩＣキャリアの外側両面に塗布してもよい。この場合は、めくり機構を複数取り設けることで、冊子中央以外のページにＩＣキャリアを固定することが可能となる。

ＩＣキャリアの構成を示す平面図である。 ＩＣ内蔵型冊子の構成を示す側面図である。 ＩＣ内蔵型冊子製造システムの製造フローを示す図である。 第１の装置で製造する冊子の工程を示す斜視図である。 第１の装置で製造した冊子を示す斜視図である。 第２の装置に設置しためくり機構を示す図である。 第２の装置に設置したＩＣキャリア供給機構を示す図である。 第２の装置に設置した加熱圧着機構を示す図である。 加熱圧着機構によってＩＣキャリアが挿入された冊子を示す側面図である。

符号の説明

１ 表表紙
２ 裏表紙
３ 本文用紙
４ 熱融着糊が塗布してある基材
５ ＩＣキャリア
６ 樹脂
７ アンテナ
８ ＩＣチップ
９ 表紙材
１０ ミシン綴じ部
１１ エアサッカー１
１２ ガイドバー
１３ エアサッカー２
１４ ターニングホイール
１５ ガイドプレート１
１６ ガイドプレート２
１７ エアシリンダー
１８ 加熱圧着プレート
１９ 電熱バー
２０ リンク機構
２１ 筋付け前の冊子

Claims (6)

1. 冊子の製造工程であって、中味用紙を丁合いし、中央部をミシン綴じし、表紙を貼付して冊子を形成した後、ＩＣキャリアを冊子の中味用紙間に挿入し加熱圧着することを特徴とするＩＣ内蔵型冊子の製造方法。
2. 前記ＩＣキャリアが冊子を構成するページの中央に配置されていることを特徴とする請求項１記載の製造方法により製造されたＩＣ内蔵型冊子。
3. 冊子のページをＶ字型にめくる機構と、冊子に対して水平方向から搬送されてきたＩＣキャリアを垂直方向に方向変換する仕組みによって、冊子の定位置にＩＣキャリアを供給する機構と、Ｖ字型にめくられた冊子ページ部の下部から上部に向かって閉じながら加熱圧着する機構を備えたことを特徴とするIＣキャリア挿入装置。
4. 冊子を構成する材料を丁合いする機構と、前記丁合いした材料をミシン綴じする機構と、前記ミシン綴じした材料に表紙を貼付する機構を備えた冊子製造装置と、請求項３に記載のＩＣキャリア挿入装置と、冊子を定寸に断裁する断裁装置から成るＩＣ内蔵型冊子製造システム。
5. 前記方向変換する仕組みがターニングホイールで構成されており、前記加熱圧着する機構がリンク機構で構成されていることを特徴とする請求項３に記載のＩＣキャリア挿入装置。
6. 冊子を構成する材料を丁合いする機構と、前記丁合いした材料をミシン綴じする機構と、前記ミシン綴じした材料に表紙を貼付する機構を備えた冊子製造装置と、請求項５に記載のＩＣキャリア挿入装置と、冊子を定寸に断裁する断裁装置から成るＩＣ内蔵型冊子製造システム。
   
   

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