JP3928183B2

JP3928183B2 - Ｉｃカードの製造方法および製造装置

Info

Publication number: JP3928183B2
Application number: JP27409595A
Authority: JP
Inventors: 一雄小林; 晴基太田
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1995-10-23
Filing date: 1995-10-23
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JPH09109581A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品等からなるＩＣモジュールが搭載されたＩＣカードの製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータおよびコンピュータを利用した電子機器の外部記録装置としては、フロッピーディスク、カセットテープ等の磁気記録媒体が広く利用されている。ところが近年では、小型化や取り扱い易さを図るべく、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリを備えたカード状、あるいはパッケージ状の記録媒体が用いられてきている。一方、クレジットカード、ＩＤカード、キャッシュカード等のカード状の記録媒体においては、磁気カードに代わるものとして、カード素材にマイクロプロセッサやＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリを含むＩＣモジュールを搭載してなるいわゆるＩＣカードが開発されてきている。この種のＩＣカードは、接触型と非接触型があるが、いずれの場合も情報記憶容量が非常に大きく、かつ高いセキュリティ性を有するといった点で優れている。
【０００３】
従来の主なＩＣカードの製造方法を以下に例示する。
（１）コアシートの両面にオーバーシートを積層、ラミネートにより形成してなるカード基材にＩＣモジュール埋設用の凹部を設け、その凹部にＩＣモジュールを載置、接着固定する。
（２）予めＩＣモジュール埋設用の凹部となる開口部が形成されたシートと、凹部の底面となるシートを積層し同時にダミーモジュールを埋設し、ラミネートによりカード基材を形成し、ダミーモジュールを除去した凹部にＩＣモジュールを載置、接着する。
（３）コアシートの両面にオーバーシートの積層とラミネートによるカード基材の形成とＩＣモジュールの埋設とを同時に行う。
（４）射出成型法によりカード基材とＩＣモジュール埋設用の凹部を同時に形成し、その凹部にＩＣモジュールを載置、接着固定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の方法では、２回の工程を必要とするため生産効率に劣ったり、得られたカードにはまだ絵付けがなされていないので、成形後に化粧用ラミネートを貼付するなどして絵付けを行う工程が必要となるなどの欠点があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、生産効率が向上するとともに高品位なカードを得ることができるＩＣカードの製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＩＣカードの製造装置は、ＩＣカードの仕上がり寸法と等しい寸法の打ち抜き面を有する打ち抜き用金型と、当該打ち抜き用金型の外側にある枠金型とを有する射出成形用金型の組と、前記射出成形用金型の組を合わせることにより形成されるキャビティ内に配置されてＩＣカードの基板を構成するフレームであって、その寸法が前記打ち抜き面の寸法よりも大であるフレームを前記打ち抜き面をなす範囲の外側で保持する保持手段とを具備することを特徴としている。
また、本発明に係るＩＣカードの製造方法は、ＩＣカードの仕上がり寸法と等しい打ち抜き面を有する打ち抜き用金型と、当該打ち抜き用金型の外側にある枠金型とを有する射出成形用金型の組であって、少なくとも一方の内面に絵付けラベルが装填された射出成形用金型の組を合わせることにより形成されるキャビティ内で、ＩＣカードの基板を構成するフレームであって、その寸法が前記打ち抜き面の寸法よりも大であるフレームを前記打ち抜き面をなす範囲の外側で保持する保持手段を介して保持し、前記キャビティに樹脂を射出して前記フレームと前記絵付けラベルとを一体化させてカード素材を成形し、前記打ち抜き面に対して垂直方向に前記カード素材を打ち抜き、その内側部分をカードとして得ることを特徴としている。なお、前記絵付けラベルは、前記打ち抜き用金型と同寸法で該金型の打ち抜き面に対応して前記射出成形用金型に装填されていてもよい。
この装置によれば、射出成形用金型とフレームとの間に形成されたキャビティに樹脂を射出してフレームと絵付けラベルとを一体化させてカード素材を成形した後、打ち抜き用金型を作動させて保持手段の内側を打ち抜き、その内側部分をカードとして得る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
Ａ．成形用金型
図１は、本実施形態のＩＣカードの製造装置を構成する射出成形用金型１を示している。この金型１は、図中下側の固定側金型２に対して上側の移動側金型３が上下動することにより進退するもので、図示せぬ射出成形機に装置されている。さらにこの金型１は、外側の枠金型１０と、この枠金型１０の中央部に嵌め込まれた打ち抜き用金型２０とが組み合わされたものであり、打ち抜き用金型２０は、枠金型１０の案内壁１１に沿って上下に摺動自在となっている。枠金型１０と打ち抜き用金型２０からなる固定側および移動側金型２、３の内面には、射出された樹脂Ｐが充填される所定厚さのキャビティ４（図２参照）を形成する長方形状のキャビティ凹所５、６がそれぞれ形成されている。枠金型１０は、打ち抜き用金型２０から四方に分割可能に構成されており、少なくともそれらのうちの１つには、前記キャビティ４に樹脂を流入させるためのランナーおよびスプルーが形成されている。
【０００８】
固定側金型２と移動側金型３の枠金型１０には、内部に長方形状のフレーム３０を保持するための複数の固定側および移動側保持ピン（保持手段）１２、１３が、互いに突き合わされるようにして挿入されている。これら保持ピン１２、１３は、カードの基板を構成する長方形状の平板なフレーム３０の四隅を保持する位置に設けられている。この場合、移動側金型３の保持ピン１３は、バネ１４により弾性的に退出するよう移動側金型１２に挿入されている。
上記射出成型用金型１と各保持ピン１２、１３により、本実施形態のＩＣカードの製造装置が構成されている。
【０００９】
図５はフレーム３０を示しており、このフレーム３０は、製造して得るべきカードの仕上がり寸法よりも大きく、その上面に、ＩＣモジュール３５が固定されている。ＩＣモジュール３５は、カードの仕上がり寸法の範囲内に収められ、前記各保持ピン１２、１３は、カードの仕上がり寸法の外側を保持するようになっている。また、上下の打ち抜き用金型２０の内面には、所望の絵柄や文字等が印刷された絵付けラベル４０、４１が装填されるようになっている。これら絵付けラベル４０、４１は、打ち抜き用金型２０の打ち抜き面と同寸法に切断されており、それら打ち抜き面にぴったりと合わせられる。打ち抜き面は、カードの仕上がり寸法と同じである。図６に、上記射出成形用金型１におけるキャビティ寸法と仕上がり寸法の相対的な配置関係を示す。
【００１０】
Ｂ．製造方法
次に、上記製造装置の成形用金型１を用いて非接触型のＩＣカードを製造する方法を手順にしたがって説明する。
（１）金型へのフレーム、ラベルのセット：図１参照
まず、フレーム３０にＩＣモジュール３５を固定する。固定方法としては、接着剤による接着が一般的であるが、フレーム３０がプリント配線板でＩＣモジュール３５からリードフレーム等が出ている場合には、はんだ付けで固定できる。また、ＩＣモジュール３５がすでにプリント配線板に実装されているか、あるいはＩＣモジュール３５からリードフレーム等が出ている場合で、ＩＣモジュール３５をフレーム３０に載せた状態では高さが所望の寸法より大きくなってしまう場合には、次のようにするとよい。すなわち、ＩＣモジュール３５のプリント配線板、あるいはリードフレームを除く部分が入る程度の座ぐりあるいは穴をフレーム３０に形成し、そこにＩＣモジュール３５をある程度埋め込むようにして固定する。
【００１１】
ここでＩＣモジュールについて若干言及しておくと、一実施形態のＩＣモジュール３５には、電磁波等を利用した非接触型用が用いられる。このＩＣモジュールは、一般にアンテナ部とＩＣ部とに分けられることが多い。アンテナ部は電線を巻いたものが一般的であるが、プリント配線板を用いスパイラルコイルで代用することも考えられる。この場合、プリント配線板の外周部分にダミー部分を設け、その部分をフレームに見立てて成形することが可能である。また、ＩＣ部をそのフレームに実装すれば、別途のＩＣ部用のプリント配線板が不要となる。
【００１２】
さて次に、上下の打ち抜き用金型２０の各内面に、絵付けラベル４０、４１を吸着等の手段を用いて装填する。
上記のようにＩＣモジュール３５を固定したフレーム３０を、固定側金型２の枠金型１０に挿入された保持ピン１２の上に載せる。
【００１３】
（２）金型の型締め：図２参照
図２に示すように、移動側金型３を前進（図２で下降）させて射出成形用金型１全体を型締めする。この型締めにより、フレーム３０は、その四隅が上下の保持ピン１２、１３で挟まれて保持され、射出成形用金型１内に位置決めされるとともに、固定側および移動側金型２、３のキャビティ凹所５、６が合わせられてキャビティ４が形成される。
【００１４】
（３）樹脂の射出：図３
固定側金型２の枠金型１０のスプルー１６から所定量の溶融樹脂Ｐを射出してランナー１５からキャビティ４にその溶融樹脂Ｐを充填し、カード素材７を成形する。樹脂Ｐの充填性を向上させる目的で、射出圧縮成形法により樹脂Ｐを充填してもよい。
（４）カードの打ち抜き：図４
溶融樹脂Ｐの固化を待ってから、上側の打ち抜き金型２０を前進させることにより上下の打ち抜き金型２０を同時に前進させてカード素材７の中央部を打ち抜き、この後、枠金型１０を分割して型開きし、さらに上下の打ち抜き金型２０を型開きし、最終製品として図７に示すカード８を得る。
【００１５】
上記一実施形態のＩＣカードの製造方法によれば、射出成形用金型１の中にフレーム３０を保持するにあたっては、最終的に製品とはならないカード素材７の外縁部である四隅を保持ピン１２、１３で挟んで保持するので、製品のカード８には、それら保持ピン１２、１３の痕跡は全く残らない。したがって、高品位のカードが得られる。また、射出工程は１回のみであり、打ち抜き工程への移行は樹脂Ｐが固化次第行え、しかも、射出工程と打ち抜き工程は同じ金型１内で行うので、製造時間がきわめて短くて済み、生産効率が大幅に向上する。
また、絵付けラベル４０、４１は、打ち抜き用金型２０の打ち抜き面と同寸法でこの打ち抜き用金型２０の打ち抜き範囲すなわち内面に対応して装填されているので、絵付けラベル４０、４１が打ち抜かれることはなく、材料の無駄が抑えられる。
【００１６】
Ｃ．変更例
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、たとえば次のような変更が可能である。
イ．上下の保持ピン１２、１３は、フレーム３０の四隅を保持すべく互いに突き合わされる状態に配置するとは限らず、カードの仕上がり寸法より外側であってフレーム３０を保持できる数および箇所であればよい。たとえば、フレーム３０の剛性が高ければ突き合わせる必要がない。また、フレーム３０を変形させてカードに収めたい場合、保持ピン１２、１３の配置および突出長さを調節することによってそれを実現できる。
ロ．保持ピン１２、１３のようにピンで保持する手段以外にも、プレート状のもの等、いかなる形状のものでもよい。
ハ．絵付けラベルは、表面側のみ１枚装填するだけでもよい。
【００１７】
【実施例】
以下に、上記一実施形態に基づく、より具体的な実施例を説明する。符号は、上記一実施形態（図１ないし図７）に準じる。
「表面側の絵付けラベル４０」
厚さ５０μｍ白色塩化ビニルシート上に、オフセット印刷法により膜厚１μｍの絵柄印刷層を設け、その上に、オフセット印刷法により膜厚２μｍの保護層をシート全面に設けて表面ラベル（絵付けラベル）４０を得た。
「裏側の絵付けラベル４１」
厚さ５０μｍの白色塩化ビニルシート上に、オフセット印刷法により膜厚１μｍの文字印刷層を設け、その上に、オフセット印刷法により膜厚２μｍの保護層をシート全面に設けて裏面ラベル（絵付けラベル）４１を得た。
「フレーム３０とＩＣモジュール３５」
フレーム上にウレタン系接着層を設け、この接着層により、エポキシ封止したＩＣモジュール３５をフレーム３０上に接着して固定した。
【００１８】
表面ラベル４０を移動側金型３の打ち抜き用金型２０の内面に、裏面ラベル４１を固定側金型２の打ち抜き用金型２０の内面に、それぞれ印刷面をそれら内面に向け、吸着によって装填した。また、フレーム３０を固定側金型２の枠金型１０の保持ピン１２の上に載せた。
この状態から、移動側金型３を前進させて射出成形用金型１を型締めし、その内部にキャビティ４を形成するとともに、上下の保持ピン１２、１３でフレーム３０を挟んで保持する。
【００１９】
次いで、スプルー１６からキャビティ４に、溶融させたアクリロニトリル一ブタジエン一スチレン樹脂Ｐを射出・充填し、冷却して固化させることによりカード素材７を成形した後、打ち抜き用金型２０を前進させてカード８を得た。
打ち抜き金型２０に装填した表面ラベル４０および裏面ラベル４１には、あらかじめ絵柄や文字等の印刷が施されており、さらに射出成形用金型１には打ち抜き用金型２０が備えられているので、１回の射出工程の後に打ち抜きを行うことにより、速やかな工程で、保持ピン１２、１３の痕跡の無い高品位なカードを得ることができた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のＩＣカードの製造方法によれば、射出成形用金型の中にフレームを保持するにあたって最終的に製品とはならないカード素材の外縁部である四隅を保持ピンで挟んで保持するので、その保持ピンの痕跡が全く無い高品位のカードが得られる。また、射出工程は１回のみであり、打ち抜き工程への移行は樹脂が固化次第行え、しかも、射出工程と打ち抜き工程は同じ金型内で行うので、製造時間がきわめて短くて済み生産効率が大幅に向上する。
また、絵付けラベルは、打ち抜き用金型と同寸法でこの打ち抜き用金型の打ち抜き範囲に対応して装填されているので、絵付けラベルが打ち抜かれることはなく材料の無駄が抑えられる。
また、本発明のＩＣカードの製造装置によれば、上記方法を的確に行うことができ、生産効率の大幅な向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のカードの製造方法の第１段階を示す側断面図である。
【図２】同第２段階の側断面図である。
【図３】同第３段階の側断面図である。
【図４】同第４段階の側断面図である。
【図５】ＩＣモジュールが固定されたフレームの側断面図である。
【図６】射出成形用金型におけるキャビティ寸法と仕上がり寸法の相対的な配置関係を示す図である。
【図７】製品のＩＣカードの斜視図である。
【符号の説明】
１…射出成形用金型、２…固定側金型、３…移動側金型、４…キャビティ、７…カード素材、８…ＩＣカード、１２、１３…保持ピン（保持手段）、２０…打ち抜き用金型、３０…フレーム、３５…ＩＣモジュール、４０、４１…絵付けラベル。

Claims

ＩＣカードの仕上がり寸法と等しい寸法の打ち抜き面を有する打ち抜き用金型と、当該打ち抜き用金型の外側にある枠金型とを有する射出成形用金型の組と、
前記射出成形用金型の組を合わせることにより形成されるキャビティ内に配置されてＩＣカードの基板を構成するフレームであって、その寸法が前記打ち抜き面の寸法よりも大であるフレームを前記打ち抜き面をなす範囲の外側で保持する保持手段と
を具備することを特徴とするＩＣカードの製造装置。
ＩＣカードの仕上がり寸法と等しい打ち抜き面を有する打ち抜き用金型と、当該打ち抜き用金型の外側にある枠金型とを有する射出成形用金型の組であって、少なくとも一方の内面に絵付けラベルが装填された射出成形用金型の組を合わせることにより形成されるキャビティ内で、ＩＣカードの基板を構成するフレームであって、その寸法が前記打ち抜き面の寸法よりも大であるフレームを前記打ち抜き面をなす範囲の外側で保持する保持手段を介して保持し、
前記キャビティに樹脂を射出して前記フレームと前記絵付けラベルとを一体化させてカード素材を成形し、
前記打ち抜き面に対して垂直方向に前記カード素材を打ち抜き、その内側部分をカードとして得る
ことを特徴とするＩＣカードの製造方法。
前記絵付けラベルは、前記打ち抜き用金型と同寸法で該金型の打ち抜き面に対応して前記射出成形用金型に装填されている
ことを特徴とする請求項２に記載のＩＣカードの製造方法。