JP2009140027A - 非接触icインレット、カバー付き非接触icインレット、非接触icインレット付き冊子、及びこれらの製造方法 - Google Patents
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【解決手段】ICモジュール34,35と、前記ICモジュール34の端子部に接続されたアンテナコイル32とを備えたアンテナシート30の両主面に、外装基材21,22が積層された非接触ICインレット20の製造方法であって、前記アンテナシートの両主面のうち少なくとも一方の主面に、多孔質の熱可塑性の部材からなる外装基材21,22を、前記ICモジュール34,35又は前記アンテナコイル32を覆うようにして配置する配置工程と、前記配置工程によって配置された外装基材21,22を、その外表面から前記アンテナシートの厚さ方向Hに熱圧を加える熱圧工程とを含むことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
この非接触ICインレットの一例として、第1の基材シートの上面側に、開口部を有する第2の基材シートが接着されることにより形成された凹部内に、ICチップとアンテナコイルとが設けられたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
本発明は、ICモジュールと、前記ICモジュールの端子部に接続されたアンテナコイルとを備えたアンテナシートの両主面に、外装基材が積層された非接触ICインレットの製造方法であって、前記アンテナシートの両主面のうち少なくとも一方の主面に、多孔質の熱可塑性の部材からなる外装基材を、前記ICモジュール又は前記アンテナコイルを覆うようにして配置する配置工程と、前記配置工程によって配置された外装基材を、その外表面から前記アンテナシートの厚さ方向に熱圧を加える熱圧工程とを含むことを特徴とする。
以下、本発明の実施形態における非接触ICインレット付き冊子について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態としての非接触ICインレット付き冊子を示したものである。
非接触ICインレット付き冊子10は、例えばパスポートからなるものである。
この非接触ICインレット付き冊子10は、矩形状の表表紙部11及び裏表紙部14を備えている。
表表紙部11と裏表紙部14とは、矩形状にして一体に形成されており、その幅方向Wの中心を通る中心線Aを介して折り畳まれて、開閉可能に構成されている。
表表紙部11は、表表紙面(カバー)15と内貼り面(内貼り部)12とが接着されて構成されている。
裏表紙部14は、裏表紙面16と内貼り面17とが接着されて構成されている。
表表紙部11と裏表紙部14との間の中心線Aには、複数枚の本文用紙13が綴じられている。
ICインレット20は、矩形状のアンテナシート30を備えている。
アンテナシート30は、図2に示すように、シート本体部33と、このシート本体部33の一方の主面33aに設けられたICモジュール34と、一方の主面33aに設けられて、ICモジュール34の端子部であるリードフレーム部(不図示)に接続されたアンテナコイル32とを備えている。
また、ICモジュール35は、ICモジュール34と一体化されているICチップを保護するモールド部分である。
また、アンテナコイル32は、導線が矩形枠状に巻回されて構成されている。
これらICモジュール34,35、アンテナコイル32及びジャンパ線45は、所定の厚さを有しており、一方の主面33a又は他方の主面33bから、それぞれ所定の厚さの分だけ、シート本体部33の厚さ方向Hに突出している。
このような構成のもと、各種ICチップは、アンテナコイル32を介して、リーダライタなどの外部機器と通信を行うようになっている。
第1の外装基材21及び第2の外装基材22は、多孔質で熱可塑性のシート部材からなるものである。
なお、多孔質で熱可塑性のシート部材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、など各種の樹脂が単体で使用、または、これらの樹脂が組み合わされて使用され、シリカなどの多孔質粒子を混合したり、混練時に空気を加えて発泡させたり、延伸後に穿孔加工したりすることによって得ることができる。このような材料は、一般に、インクジェットやオフセットなどに対する印刷適性を付与した樹脂シートとして市販されている。
また、第1の外装基材21及び第2の外装基材22の外表面21a,22aは、平坦面とされている。さらに、第1の外装基材21の内表面21b、及び第2の外装基材22の内表面22bは、アンテナコイル32又はジャンパ線45の突出の形状にならって形成されている。すなわち、第1の外装基材21及び第2の外装基材22は、熱圧により、軟化された状態で厚さ方向Hに押圧されることにより形成されている。そのため、第1の外装基材21及び第2の外装基材22は、全体として厚さ方向Hに圧縮されており、その中でも特に、アンテナコイル32及びジャンパ線45に対向する領域B1,B2,B3,B4,B5では、アンテナコイル32及びジャンパ線45が突出している分、他の領域よりも強く圧縮される。したがって、対向する領域B1,B2,B3,B4,B5の領域においては、他の領域よりも孔が厚さ方向Hに強く圧縮されており、すなわち、対向する領域B1,B2,B3,B4,B5の領域における孔の厚さ方向Hの変形比(変形後の孔の厚さ方向Hの寸法に対する変形前の孔の厚さ方向Hの寸法の割合)が、他の領域における孔の厚さ方向Hの変形比よりも大きくなっている。
換言すれば、対向する領域B1,B2,B3,B4,B5の領域における孔の平均の容積は、他の領域における孔の平均の容積よりも小さくなっている。
さらに換言すれば、対向する領域B1,B2,B3,B4,B5の領域における単位体積当たりの空隙比(領域の中で空隙の占める割合)が、他の領域における単位体積当たりの空隙比よりも小さくなっている。
なお、対向する領域B1,B2,B3,B4,B5は、変形比増大部、縦横比増大部、容積縮小部及び空隙比縮小部として機能するものである。
熱溶融性の接着剤36,37としては、EVA系(EVAは、エチレンビニルアルコールの略)、EAA系(EAAは、エチレンアクリル酸の略)、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、オレフィン系など、各種熱可塑性の樹脂を使用することができる。これらの中でも、後工程や作業性の面から、塗工が容易で、乾燥後のブロッキングが生じにくく、耐久性の高いものが望ましい。例えば、EAA系の水系エマルジョン接着剤であれば、グラビアコーターで塗工するなどで好適な性能を得ることができる。
なお、外装基材として、例えばTESLINシートを用いてこれを接着する場合、TESLINシートに与える熱量が多過ぎると、TESLINシートが劣化する傾向がある。そこで、このTESLINシートを用いる場合には、この劣化を予防すべく、加熱加圧条件の設定とそれに適する接着剤36,37の選定についての配慮が大切となる。例えば、もし接着する際の加熱温度が同程度であれば、その処理時間はより短い時間とし、それでも十分に接着できる接着剤を選定したうえで使用すべきである。
なお、ICインレット20に表表紙面15が設けられたものが、カバー付きICインレット(カバー付き非接触ICインレット)となる。
また、外表面21aと表表紙面15とは、反応硬化型の接着剤41により接着されている。
反応硬化型の接着剤41とは、乾燥硬化型の接着剤よりも体積変化の小さい接着剤であって、例えば、2液混合型エポキシ系接着剤、湿気硬化型シリコン系接着剤、1液硬化型ウレタン系接着剤、などがあげられる。また、EVA系,EAA系,ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、オレフィン系等、各種のホットメルト接着剤なども使用可能である。それらの中でも特に、湿気硬化型のウレタン系ホットメルト接着剤が作業性や耐久性の観点から好適なものとして用いることができる。
なお、ICインレット20に内貼り面12が設けられたものが、ICインレット付き冊子(非接触ICインレット付き冊子)10となる。
外表面22aと内貼り面とは、接着剤42により接着されている。
接着剤42は、水系のエマルジョン接着剤である。
(アンテナシート30の製造)
38μmのポリエチレンナフタレート(PEN)シートを基材とし、両主面にアルミ蒸着とアンテナ状のマスク層の印刷とを行い、パターンエッチングによって表面にアンテナコイル32を形成し、裏面にジャンパ線45を形成する。さらに、かしめ接合により、アンテナコイル32とジャンパ線45とを接合し、アンテナコイル32の接続端子部にICモジュール34のリードフレームを溶接し、図3に示すように、アンテナシート30を製造した。
なお、アンテナシート30は、薄い部分で40μm程度、アンテナコイル32などの厚い部分で80μm程度、モジュール部分が350μm程度である。
第1及び第2の外装基材21,22として、180μmの「TESLINシート」(PPG Industry社)を準備し、このシートの片面にヒートシール剤「アクアテックス」(中央理化工業)を5g/m2の厚みで塗工した。この塗工した部分が、接着剤36,37である。さらに、乾燥後に断裁し、第1及び第2の外装基材21,22を得た。第1の外装基材21には、ICモジュール34のリードフレームサイズに相当する穴24を形成するために空け加工を行う(穴形成工程)。第2の外装基材22には、ICモジュール35モールドサイズに相当する穴25を形成するために穴あけ加工を行う(穴形成工程)。
図3及び図4に示すように、第2の外装基材22の内表面22bと他方の主面33bとが対向するように第2の外装基材22を配置して、スポット加熱により第2の外装基材22を固定する(配置工程)。また、第1の外装基材21の内表面21bと一方の主面33aとが対向するように第1の外装基材21を配置して、スポット加熱により第1の外装基材21を固定する(配置工程)。
このとき、穴24内にICモジュール34が配置され、穴25内にICモジュール35が配置されるようにする。
そして、図5に示すように、積層された第1及び第2の外装基材21,22を一対のSUS板38,39に挟み込む。すなわち、SUS板38の平坦面38aを外表面21aに当接させるとともに、SUS板39の平坦面39aを外表面22aに当接させる。そして、この状態でSUS板38,39を介して、第1及び第2の外装基材21,22を加熱加圧する(熱圧工程)。加熱加圧条件は、加熱部温度:100℃〜160℃、圧力:5Kgf/cm2〜30Kgf/cm2、処理時間:15秒〜120秒の間で調整し、最適なものを選択した。
前記アクアテックスは、接着剤36,37に係る前記好適な例であって、TESLINシートの劣化を予防すべく、より短時間(ここでは15〜120秒間)の加熱処理でよく接着できる。
なお、アンテナコイル32及びジャンパ線45は、厚さ方向Hに突出していることから、第1及び第2の外装基材21,22のうち、アンテナコイル32及びジャンパ線45に対向する領域B1,B1,B3,B4,B5は、他の部分よりも大きく圧縮される。したがって、対向する領域B1,B1,B3,B4,B5における孔が、他の部分の孔よりも厚さ方向Hに大きく圧縮される。したがって、対向する領域B1,B1,B3,B4,B5には、変形比増大部、縦横比増大部、容積縮小部及び空隙比縮小部が形成される。
また、加熱により、接着剤36,37が溶融し、第1及び第2の外装基材21,22が、アンテナシート30に強固に接着する。
これにより、ICインレット20が得られる。
冊子表紙用クロス「Enviromate」(ICG/Holliston社)をICインレット20のサイズに断裁し、表表紙面15を得た。湿気硬化型ホットメルト接着剤(「エスダイン」(積水フーラー社))41をヒートロールコータで溶融させ、20g/m2の厚みで表表紙面15及び裏表紙面16に塗工する。そして、図6に示すように、表表紙面15を第1の外装基材21側に配置する。このとき、外表面21aに接着剤41が塗工された表表紙面15を当接させる。この状態で、表表紙面15及び裏表紙面16をローラで加圧し、その後エージングすることにより、表表紙面15が第1の外装基材21に接着され(カバー接着工程)、裏表紙面16と内貼り面17とが接着される。
このとき、接着剤41が湿気硬化型ホットメルト接着剤からなり、接着の際の体積変化が少ないことから、仮に外表面21aに凹凸や空隙が生じたとしても、接着層によって凹凸が吸収され、表表紙面15の外表面15aには、凹凸が外観に現れない。
これによって、カバー付きICインレットが得られる。
複数枚の本文用紙13と一枚の内貼り用紙とを丁合いし、中心線Aに沿ってミシンで縫うことによって、内貼り面12,17に本文用紙13を取り付ける。
そして、図7に示すように、カバー付きICインレット1の表表紙面15及び裏表紙面16に、ICインレット20を介して、内貼り面12,17を接着する(内貼り部接着工程)。すなわち、外表面22aに水系エマルジョン接着剤(「SP−2850」(コニシ社))42を20g/m2の厚みで塗工し、内貼り面12,17を接着する。
これによって、図1及び図2に示すICインレット付き冊子10が得られる。
そのため、ICインレット付き冊子10によれば、外観や耐久性を向上させることができる。
また、第1及び第2の外装基材21,22に穴24,25が形成され、これら穴24,25にICモジュール34,35が配置されていることから、熱圧の際に、ICモジュール34,35を過剰な圧力から保護することができる。
また、第1及び第2の外装基材21,22に接着剤36,37が設けられていることから、接着の際に、第1及び第2の外装基材21,22を溶融させることなく、短時間の加熱加圧により、第1及び第2の外装基材21,22をアンテナシート30に接着させることができる。
また、表表紙面15に体積変化の少ない接着剤41が設けられることから、接着の際に、仮に第1の外装基材21に凹凸があったとしても、接着層によってその凹凸を平滑化することになり、表表紙面15の外表面の平坦性を保つことができる。
また、接着剤41が湿気硬化型のウレタン系ホットメルトであることから、簡便な設備と安定した加工方法を用いて、耐久性を向上させることができる。
また、ICモジュール35及びジャンパ線45を設けるとしたが、図8に示すように、これらICモジュール35及びジャンパ線45はなくてもよい。すなわち、シート本体部33の少なくとも一方の主面にICモジュール34とそれに接続されて機能するアンテナコイル32とが設けられていればよい。
また、第1及び第2の外装基材21,22に穴24,25を設けるとしたが、図9に示すように、穴24,25を設けなくてもよい。これにより、穴24,25を形成することにって生じる隙間の発生などを抑制することができるだけでなく、加工工程を減少させることができる。図9において、ICモジュール34又はアンテナコイル32に対向する領域B1,B2,B3,B4,B6が、変形比増大部、縦横比増大部、容積縮小部及び空隙比縮小部として機能する。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
12 内貼り面(内貼り部)
15 表表紙面(カバー)
20 ICインレット(非接触ICインレット)
21 第1の外装基材
22 第2の外装基材
24,25 穴
30 アンテナシート
32 アンテナコイル
34 ICモジュール(リードフレームを含む)
35 ICモジュール
36,37 接着剤(熱溶融性の接着剤)
41 接着剤(反応硬化型の接着剤)
B1,B2,B3,B4,B5,B6 縦横比増大部、空隙比縮小部
H 厚さ方向
Claims (18)
- ICモジュールと、前記ICモジュールの端子部に接続されたアンテナコイルとを備えたアンテナシートの両主面に、外装基材が積層された非接触ICインレットの製造方法であって、
前記アンテナシートの両主面のうち少なくとも一方の主面に、多孔質の熱可塑性の部材からなる外装基材を、前記ICモジュール又は前記アンテナコイルを覆うようにして配置する配置工程と、
前記配置工程によって配置された外装基材を、その外表面から前記アンテナシートの厚さ方向に熱圧を加える熱圧工程と
を含むことを特徴とする非接触ICインレットの製造方法。 - 前記外装基材のうち前記ICモジュールに対向する位置に、前記厚さ方向の穴を形成する穴形成工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の非接触ICインレットの製造方法。
- 前記外装基材のうち前記アンテナシートの側に配される面に、熱溶融性の接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の非接触ICインレットの製造方法。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の非接触ICインレットの製造方法によって製造された非接触ICインレットの一方の外装基材の表面に、カバーを接着するカバー接着工程を含むことを特徴とするカバー付き非接触ICインレットの製造方法。
- 前記カバー接着工程において、前記カバーの接着に、反応硬化型の接着剤を用いることを特徴とする請求項4に記載のカバー付き非接触ICインレットの製造方法。
- 前記反応硬化型の接着剤が、湿気硬化型のウレタン系ホットメルト接着剤であることを特徴とする請求項5に記載のカバー付き非接触ICインレットの製造方法。
- 前記カバー接着工程において、前記一方の外装基材の表面と前記カバーとの間に、ホットメルトタイプの接着シートを挟み、ウェルダー処理を行うことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のカバー付き非接触ICインレットの製造方法。
- 請求項4から請求項7のいずれか一項に記載のカバー付き非接触ICインレットの製造方法によって製造されたカバー付き非接触ICインレットの他方の外装基材の表面に、内貼り部を接着する内貼り部接着工程を含むことを特徴とする非接触ICインレット付き冊子の製造方法。
- ICモジュールと、前記ICモジュールの端子部に接続されたアンテナコイルとを備えたアンテナシートの両主面に、外装基材が積層された非接触ICインレットであって、
前記外装基材が、多孔質の熱可塑性の部材が厚さ方向に熱圧を加えられることによって形成されていることを特徴とする非接触ICインレット。 - ICモジュールと、前記ICモジュールの端子部に接続されたアンテナコイルとを備えたアンテナシートの両主面に、外装基材が積層された非接触ICインレットであって、
前記外装基材が、多孔質の熱可塑性の部材からなり、
前記外装基材のうち、前記ICモジュール又は前記アンテナコイルに対向する部分に、前記外装基材の厚さ方向における孔の平均の縦寸法に対する、孔の平均の横寸法の割合を示す縦横比が、他の部分よりも大きい縦横比増大部が設けられていることを特徴とする非接触ICインレット。 - ICモジュールと、前記ICモジュールの端子部に接続されたアンテナコイルとを備えたアンテナシートの両主面に、外装基材が積層された非接触ICインレットであって、
前記外装基材が、多孔質の熱可塑性の部材からなり、
前記外装基材のうち、前記ICモジュール又は前記アンテナコイルに対向する部分に、他の部分よりも単位体積あたりの空隙比が小さい空隙比縮小部が設けられていることを特徴とする非接触ICインレット。 - 前記外装基材のうち前記ICモジュールに一致する位置に、前記厚さ方向の穴が形成されていることを特徴とする請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の非接触ICインレット。
- 前記外装基材のうち前記アンテナシートの側に配された面に、熱溶融性の接着剤が塗布されており、熱圧によって前記外装基材と前記アンテナシートとが接着されていることを特徴とする請求項9から請求項12のいずれか一項に記載の非接触ICインレット。
- 請求項9から請求項13のいずれか一項に記載の非接触ICインレットと、
一方の前記外装基材の表面に設けられたカバーとを備えることを特徴とするカバー付き非接触ICインレット。 - 前記一方の外装基材の表面と前記カバーとが、反応硬化型の接着剤により接着されていることを特徴とする請求項14に記載のカバー付き非接触ICインレット。
- 前記反応硬化型の接着剤が、湿気硬化型のウレタン系ホットメルト接着剤であることを特徴とする請求項15に記載のカバー付き非接触ICインレット。
- 前記一方の外装基材の表面と前記カバーとの間に、ホットメルトタイプの接着シートを挟み、ウェルダー処理よって、前記一方の外装基材の表面と前記カバーとが接着されていることを特徴とする請求項14又は請求項15に記載のカバー付き非接触ICインレット。
- 請求項14から請求項17のいずれか一項に記載のカバー付き非接触ICインレットと、
他方の前記外装基材の表面に設けられた内貼り部とを備えることを特徴とする非接触ICインレット付き冊子。
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