JP4124378B2 - プラスチックカードの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求の範囲１の前文に記載のプラスチックカードの製造方法に関する。
この種の方法は独乙特許公開第１９５０９２３３号から公知である。この方法によれば、先ず最初に、第一のウエブに、該ウエブに結合可能で且つ複数の巻線を有する予め製造された扁平コイルを備えたチップ形式の電子構成要素が付設される。この電子構成要素を予め取り付けた第一のウエブを所謂キャリアウエブを形成するように適用することは賢明である。この構成要素は接着剤によって取り付けられるのが好ましい。この方法で予め製作されたキャリアウエブは、次に、このキャリアウエブが複数のウエブを含む層構造体内に組み込まれるチップカードを製造する方法に適用される。このために、キャリアウエブには、電子構成要素を収容するための開口を有する第二のウエブが適用される。そして更に、その開口内へ充填物質が導入されて平滑にされる。少なくとも片側にカバー用ウエブが設けられることにより、積層構造体は完成する。複数のウエブを前もって製造するのに費やされる労力は大変なものである。また、この前もっての製造では、チップカード内で電子構成要素を違った配置にすることは許されない。
欧州特許公開第９６／１０８０３号は、無端のキャリアフィルムに、チップとコイルを含む多数のトランスポンダユニットに適用される接着剤層が設けられた、無接点チップカードに取り付けられるべきキャリア装置を開示している。この装置は、半導体チップの領域に好都合に切り込みが設けられているカバー用フィルムによって密封包装されている。二枚のフィルムの間に包装されたトランスポンダユニットを含むこのキャリア装置は、運送のためにロール状に巻かれるのが好都合である。また、この場合、予め適合したキャリアウエブを一体にして置くのは不利である。
塩化ポリビニールのような暖めると可塑状態になる材料の場合には、表面が局部的に膨張して積層されたウエブの上に表示された印刷画像が歪んでしまうので、コイルとチップを収容するスペースをカード本体に作るため凹みをホットプレスすることは出来ない。
従って、本発明の目的は、単位時間当りの処理量が多く、機械加工費が安く且つ不良率の少ない、請求の範囲１の前文に記載されたプラスチックカードの製造方法を提供することにある。
この目的に対する本発明による解決策は請求の範囲１に定義されており、他の請求の範囲は本発明の概念の有利な改善に関している。
それは、予め適合したキャリアウエブを結合しなければならないことを回避する方法で、どちらかと云えば、複数の構成要素の付属品はチップカードの製造過程で一体化される。予め製作されたキャリアウエブを調和させたり整合させたりする問題は生じない。ウエブ部分を除かずに欠陥のある電子構成要素を分離することも可能である。
固着点として接着剤スポットや溶接スポットを用いることが出来る。本発明方法によれば、多数の固着点を少なくするように選択することが出来るので、接着剤スポットや溶接スポットが次の積層作業の邪魔になることはない。
固着点として接着剤スポットが使われる場合には、適当な接着剤を選択することにより、接着剤スポットにおける接着効果を繰り返し作用させることが可能である。これは、最初の接着剤スポットが、二重の役目を引き受ける即ちウエブの打ち抜きされた部分を一時的に固定してその後この部分を除去し、この除去された領域に挿入された扁平コイルを固定するのを許容する。どちらかと云うと、所謂自動接着が選択される。
本発明の更なる特徴及び利点は、添付の図面を参照してなされる実施例の下記の説明から明らかになるであろう。
図１は第一実施例による接着剤が付けられる前の第一のウエブの平面図を示す、
図２は接着剤が付けられた後の図１による第一のウエブを示す、
図３は第二のウエブが取付けられた図１による第一のウエブを示す、
図４は打ち抜き操作後の図３によるウエブを示す、
図５は第二のウエブから打ち抜きされた部分を取り除く次の加工部署にある図３によるウエブの側面図を示す、
図６はコイルとチップが挿入された第一実施例による第一と第二のウエブの平面図を示す、
図７は第三のウエブと共に図６による第一と第二のウエブを含む半完成品の平面図を示す、
図８は第一実施例による仕上げられたカードの断面部を示す、
図９は第二実施例による第二のウエブが取付けられる前の第一のウエブの部品平面図を示す、
図１０は溶接スポットにより取付けられた第二のウエブを有する図９による第一のウエブを示す、
図１１は打ち抜き操作後の図１０によるウエブを示す。
図１乃至８は、チップと該チップに接続された扁平コイルを有する第一実施例によるプラスチックカードを製造する方法の複数の区分を示している。扁平コイルは複数のワイヤー巻線を有するものが好ましい。
図１は第一のウエブ１０の一部を示している。この実施例では、ウエブはリールから「無端的」に巻き戻されるが、本発明による方法は単一のシートウエブを用いて実行することも出来ると云うことに注意すべきである。第一のウエブ１０には、層構造のプラスチックカードを製造する場合、この第一のウエブ１０が別のウエブと揃えられた状態に保持されることを許容する等間隔のマーキング１２が設けられている。このマーキング１２は精密打ち抜き部署で形成される孔であることが好ましい。第一のウエブの厚さは例えば０．１mmであり、製造されるべきカードの外形１３は一点鎖線で示されている。
第一のウエブ１０には最初にマーキング１２が施され、次に接着剤を着ける部署に通される。これはスクリーン印刷法を用いて遂行されるのが好ましい。接着剤は、例えば価格ラベル等に使用されるような自動接着剤、所謂自着接着剤である。この種接着剤は長期間接着作用を有する、即ち、接着部分を引き離すことにより接着結合が解かれた後もこの接着剤は再び接着効果を発揮する。
外側接着剤スポット１４，中間接着剤スポット１６及び内側接着剤スポット１８は、製造されるべきカードの所望のように選択され得る外形１３の領域にある第一のウエブ１０の部分に適用される。中間接着剤スポット１６は挿入されるべき扁平コイル４０の形に調和するように分配される（図６参照）。ここで説明される実施例によれば、扁平コイルはリング状に設計されているので、中間接着剤スポット１６は円の円周上に在る。中間接着剤スポット１６は四つ設けられるのが好ましい。接着点の大きさ及び形状は、例えば点又は弧を形成するように所望の如く選択され得る。但し、中間接着剤スポット１６は離間していて、各接着点は互いに間隔を置いて配置されている。外側接着剤スポット１４内の全領域又はこの領域の比較的大きな部分に均一に接着剤を塗布するのは不経済であるばかりか、接着剤が分離層として作用するためウエブが一体に積層されない領域を多く創出することになる。
次に、中間接着剤スポット１６の両側には、カードの外形１３の方向に見られるように、外側接着剤スポット１４と内側接着剤スポット１８によって形成される追加の接着点が適用されている。中間接着剤スポット１６の大きさと形状に関する上述の説明は、外側接着剤スポット１４と内側接着剤スポット１８にも対応して適用される。以下に説明するように中間接着剤スポット１６は扁平コイル４０を固着するのに用いられ、一方外側と内側の接着剤スポット１４，１８は二枚のウエブが積層されて一体に接合される前にこれらのウエブを一時的に固着又は固定するために用いられるに過ぎないので、これらの接着剤スポット１４，１８はどちらかと云うと小さい方が好ましい。
次に、マーキング２２の予め設けられた第二のウエブ２０は、第一のウエブ１０上に正しく揃うように案内される（図３参照）。第二のウエブは挿入されるべき扁平コイル４０の厚さと好ましくは等しい厚さ例えば０．２mmの厚さを持っている。チップ４２（図６参照）を収容するための孔２４は、第二のウエブに等距離のマーキング２２と同時か、又はこれに替えて別の操作で穿設される。
次に、その結果が図４に示されているように、打ち抜き工具好ましくは細長いスチールパンチによって、第二のウエブのみに二つの同芯の切り込み２６，２８が作られる。この打ち抜き操作は第二のウエブ２０に開口を形成して扁平コイル４０を収容するのに役立ち、そして中間接着剤スポット１６を使用して扁平コイルを第一のウエブ１０に取付けるのに役立つ。それ故、この打ち抜き操作は扁平コイル４０の形状と大きさに従って行われなければならない。この目的のために、同芯の切り込み２６，２８の円周寸法とその間の間隔は、挿入されるべき扁平コイル４０と調和せしめられている。更に、この打ち抜き操作は、接着剤スポット１４，１６，１８の配置に対して選択された製造されるべきカードの外形１３の領域内の第二のウエブ１０部分で遂行されるべきである。即ち、扁平コイルの開口のための打ち抜き操作とその結果としての切り込み２６，２８は、中間接着剤スポット１６を包囲している。それ故、開口のための打ち抜きは外側と内側の接着剤スポット１４と１８の間にある。
扁平コイル４０のために第二のウエブ２０に開口を作るこの操作中は、第二のウエブ２０は接着剤スポット１４，１６，１８により第一のウエブ１０に固着される。従って、接着剤スポット１４，１６，１８は、第二のウエブ２０に扁平コイル４０のための開口が作られる操作中、第二のウエブ２０を第一のウエブ１０上の所定位置に保持する固着点を形成する。即ち、この開口が作られるとき第二のウエブは第一のウエブ１０の表面上に置かれる。この目的のために、接着剤スポット１４，１８は、扁平コイルの形状に対応したウエブの一部に対し両側に配置されるように分配された固着点を構成する。
第一のウエブ１０にも切り込まれたとしても破損は全く生じることはないけれども、打ち抜き深さは正確に維持されるのが良い。必要なことは、第一のウエブ１０が完全に打ち抜かれてしまうことがないことを保証することである。打ち抜き後、第二のウエブ２０の一部であるこの方法で切り取られたリング３０は、中間接着剤スポット１６によって第一のウエブ１０上に保持され続ける。打ち抜かれた部分により完全に包囲されて第二のウエブ２０から分離された第二のウエブ２０の一部３２は、内側接着剤スポット１８によってその位置に保持される。更に、第一と第二のウエブ１０，２０は共に外側接着剤スポットによって外側の切り込み２８の近傍に保持される。
切り込み２６，２８により限定されたリング３０は、その後第二のウエブ２０から取り除かれる。これを行うため、互いに取り付けられたウエブ１０と２０は、図５に示される如く直角に横切っているロッド３４上に案内され、その結果ウエブ１０，２０は曲げられる。これは、打ち抜きされた領域を持ち上げることを可能にする。若し中間接着剤スポット１６が点状に存在するように分配されていたとすれば、リング３０の運送方向に見て前方９０°の部分３６は、その表面全体が接着剤によってその場所に保持されているわけではないので第二のウエブ２０から突出して、フック３８により捕らえられ、そこから図示しない手段により取り除かれる。そのリング３０は、若し中間接着剤スポット１６が外形１３によるカードの長手軸の頂部と底部に配置されていないとすれば、特にうまく持ち上げられ得る。
手動又は機械的に挿入されるコイル４０は、この方法で形成された環状の凹み内に嵌合せしめられる。又、チップ４２はそのために設けられた孔２４内に嵌合せしめられて、その下に備えられた接着剤スポットにより保持され得る。コイル４０とチップ４２の間の接続ワイヤー４４は、第二のウエブ２０の上に単に置かれている。コイル４０は、リング３０が取り除かれた時接着効果を維持している中間接着剤スポットによりその場所に固定される。この操作の結果は図６に示されており、コイル４０はハッチングにより、示されている。
次に、第三のウエブ４６が第二のウエブ上に正しく重なるように導かれ得る。この第三のウエブ４６には、特に第一のウエブ１０の接着剤スポットと整合して接着剤（図示せず）も設けられるのが良い。接着剤スポットは運搬方向に走行する中心平面に対し対称に配列されるので、第三のウエブ４６には第一のウエブと同じ位置に接着剤スポットが配備されるのが良い。第一及び／又は第三のウエブ１０，４６には接着剤が貯蔵状態で配備されて、使用時まで貯蔵され得る。この場合、接着剤側はラベルから知られている分離紙のウエブにより保護されており、この分離紙のウエブは接着剤の接合が行われる前に引き剥がされて再利用され得る。その分離紙ウエブは接着剤スポットを覆うための一つの可能な選択技として役立つ。第三のウエブ４６は例えば第一のウエブ１０の厚さと同じ厚さ例えば０．１mmの厚さを有する。
第三のウエブ４６上の接着剤のパターンは別に選択されても良い。更に、保護機能のみを果たす第三のウエブ４６は省略されても良い。又、第三のウエブ４６はチップ４２を収容するのにも役立ち得るが、この目的のためにチップ孔が形成される。更に、第三のウエブ４６内には接続ワイヤー４４が置かれているのが好ましい。
接着剤で接合された組立体は溶接スポットにより固定され得るが、この組立体はカードに仕上げるために更に直ちに処理される。この目的のために、第一と第三のウエブ１０，４６又は第三のウエブ４６がない場合は、第一と第二のウエブ１０，２０の外側にカバー用ウエブ５０，５２が正しく重なるように給送される。この目的のために、カバー用ウエブ５０，５２は他のウエブのマーキングに対応する適当なマーキングを有している。この方法で形成された層構造体は、最終的なウエブを形成すべく各ウエブを一体に接合するために、欧州特許第１３４８２０号に記述された如き積層装置に通される。次に、扁平コイル４０を備えたチップ４２の埋め込まれたプラスチックカードは、外形１３に沿い最終的なウエブから打ち抜かれる。このようにして製造された一枚のカードのコイルとチップの領域の断面部分が図８に示されている。
両側にカバー用ウエブ５０，５２を配置するのに替えて、片側にのみこのようなカード用ウエブを設けることも可能である。
各種ウエブ１０，２０，４６，５０，５２は夫々プラスチック材料から成り、プラスチック材料としてはＰＶＣ，ポリカーボネート及びポリエチレンが好ましい。
しかし、第一，第二及び若し使用されるならば第三のウエブ１０，２０，４６の組立体を製造してそれをリールに貯蔵して置くことも可能である。リールの直径が３００mmよりも小さくないか又は一様に２５０mmである場合には、驚くべきことに、コイルもチップへの接続も全く破損を検出せず、従って不良率が低く保たれると云うことが分かった。それ故、この組立体は、標準ウエブ即ちチップを備えたコイルを含まないウエブの場合には、一つの場所で製造されて一台の積層装置で処理され得る。
以上説明した方法の変形として、中間接着剤スポット１６は必ずしも適用されなくて良く、即ち省略されても良い。これは抜き打ちされる部分に対して導入され、この場合、リング３０は、第一のウエブ１０が別のウエブ片であるために第一のウエブ１０には付着されない。何れにしてもこの抜き打ちされた部分は取り除かれるので、この仮の固定は省略することが可能である。扁平コイル４０を取付けるために、該コイルが所定位置に置かれる前に、打ち抜きされた部分によって形成された開口において第一のウエブ１０に接着剤を塗布することは可能である。その代わりに、扁平コイル４０は第二のウエブ２０にカバー用ウエブを取付けることによって固定保持されるようにしても良い。開口内に収容されるべき扁平コイル４０に隣接した領域に在る内側及び外側接着剤スポット１４，１８は、開口が正しい寸法で作られ得るのを保証する。
図９乃至１１は、チップと該チップに接続された扁平コイルを有するプラスチックカードの第二実施例による製造方法を示す断面図である。図６乃至８に示された各工程は第二の実施例に対してもそのまま適用されるので、図９乃至１１に関しても図６乃至８を参照してなされた説明が参照され得る。
第二の実施例は、外側及び内側接着剤スポット１４，１８が外側及び内側溶接スポットに置換されている点で、第一実施例とは異なる。この実施例では中間固着点がなく、外側固着点１５にチップ用の開口２４は設けられていない。代わりの外側固着点が追加されるか、又はチップ用の開口２４は場所的にずらされている（図１０）。
第二の実施例によれば、図１に示されて説明された第一のウエブ１０に相当する図９による第一のウエブ１０から出発して、この第一のウエブ１０上に第二のウエブ２０が置かれ、図２に示された工程は省略される。次に、外側固着点１５と内側固着点１９が形成されるが、この場合、固着点は溶接スポットにより形成され、第一のウエブ１０と第二のウエブ２０をそれらの間の限定された部分的溶解により一体に接合する。これらの固着点は、接着剤スポット１４，１８と同様に溶接スポット１５，１９の形で、扁平コイル（図６）の形状に相当するウエブの一部に対しそれらが両側に配置されるように分配される。
その結果が図１１に示されている次の操作において、打ち抜き工具によって好ましくは細長いスチールパンチによって、二つの同芯の切り込み２６、２８が第二のウエブにのみ作られる。この打ち抜き操作は、続いて扁平コイル４０を収容するであろう開口を第二のウエブ２０に形成するのに役立つ。その結果、開口のための打ち抜きは外側と内側の溶接スポット１５，１９の間に位置する。図４に関してなされた説明は、この打ち抜き操作にも適合する。
切り込み２６，２８によって限定されたリング３０は、次に第二のウエブ２０から取り除かれる。これを実行するため、一体に接合されたウエブ１０及び２０は、図５に示されたように直角に横切っているロッド３４上に案内されて、その結果ウエブ１０，２０は曲げられる。これは、打ち抜きされた領域が固定点により保持されていないため第二のウエブ２０から持ち上げられ、フック３８により捕らえられて、図示しない手段によってそこから除去されることを可能にする。
手動又は機械的に挿入されて第一のウエブ１０の上に置かれたコイル４０は、上記のようにして形成された環状の凹み内に嵌着される。チップ４２もそのための孔２４内に挿入されて、その下に設置されている接着剤スポットにより固定保持される。コイル４０とチップ４２の接続ワイヤー４４は第二のウエブ２０の上に単純に置かれる。コイル４０は第一のウエブ１０上に設置されている接着剤スポットによりその位置に固定され得る。それに代えて、コイル４０は、図７及び８において例えばウエブ４６及び／又は５０として設けられた如きカバーウエブにより、その位置に保持されても良い。この作業結果は図６に示されており、コイル４０はハッチングにより示されている。
溶接スポット１５，１９は例えば超音波溶接によって行われても良い。
その他、第一実施例に関連してなされた説明は対応して適用される。

Claims (20)

1. 中に扁平なコイルと該コイルに接続されたチップが埋め込まれ、前記コイルとチップは第一のウエブの上に置かれ、該第一のウエブには前記コイルとチップを収容するための開口を有する第二のウエブと少なくとも一枚のカバー用ウエブとが重ねられ、前記第一，第二及びカバー用ウエブは層状に一体に接合されてプラスチックカードが打ち抜かれる最終ウエブを形成するようにされる、層構造のプラスチックカードを製造する方法において、第一のウエブ上に置かれた第二のウエブは複数の固着点により前記第一のウエブの選択可能なウエブ部分に保持され、前記扁平コイルを収容するための開口は前記第二のウエブ内に作られ、その目的のために前記複数の固着点は前記扁平コイルの形状に対応する前記ウエブ部分に隣接した両側に配置されるように分配され、次に前記扁平コイルは前記第一のウエブ上に置かれるように前記開口内へ挿入され、そして前記チップはチップ孔の形成されたウエブ内へ挿入されるようにした方法。
2. 接着剤のスポットが前記固着点として使用され、前記接着剤として、接着部分を引き離すことにより接着結合が解かれた後も、再び接着効果を発揮できるものを使用する請求の範囲１に記載の方法。
3. 最初に前記扁平コイルの形状に調和するように分配された中間接着剤スポットが前記第一のウエブに設けられ、前記固着点は外側及び内側接着剤スポットの形で前記中間接着剤スポットに隣接して両側に設けられる請求の範囲１又は２に記載の方法。
4. 前記扁平コイルは前記中間接着剤スポットにより前記第一のウエブ上に固着される請求の範囲３に記載の方法。
5. 接着剤はスクリーン印刷法により塗布される請求の範囲２乃至４の何れかに記載の方法。
6. 前記第一のウエブの接着剤スポットが設けられる側には、前記第一のウエブが処理されるまで、分離可能なカバーが設けられている請求の範囲２乃至５の何れかに記載の方法。
7. 溶接スポットが前記固着点として使用される請求の範囲１に記載の方法。
8. 溶接スポットを設けるために先ず前記第二のウエブが前記第一のウエブ上に置かれ、次に溶接スポットが重ねられた前記両ウエブを一緒に局部的に溶かすことにより設けられる請求の範囲７に記載の方法。
9. 溶接スポットは超音波溶接により設けられる請求の範囲８に記載の方法。
10. 前記扁平コイルは前記第二のウエブにカバー用ウエブを被せることにより前記第一のウエブ上に固着される請求の範囲７乃至９の何れかに記載の方法。
11. 前記固着点は、前記扁平コイルの形状に隣接した同一円周上両側に三個乃至六個が分配されるように互いに離間せしめられている請求の範囲１乃至１０の何れかに記載の方法。
12. 前記チップ孔が設けられるウエブは前記第二のウエブによって構成される請求の範囲１乃至１１の何れかに記載の方法。
13. 前記チップは前記チップ孔の真下に接着剤で固着される請求の範囲１乃至１２の何れかに記載の方法。
14. 前記扁平コイルのための開口は該扁平コイルの形状に相当する前記第二のウエブ部分を打ち抜くことにより作られる請求の範囲１乃至１３の何れかに記載の方法。
15. 前記扁平コイルとして環状コイルを使用する場合には、両側に配置される前記固着点は何れも半径方向前後に配列される請求の範囲１乃至１４の何れかに記載の方法。
16. 前記開口は細長いスチールパンチによって打ち抜かれる請求の範囲１乃至１５の何れかに記載の方法。
17. 打ち抜き後前記第一及び第二のウエブによって構成された半製品はウエブの範囲に対し直角に横切っている軸の周りに曲げられ、その結果部分的に自由になるリングは捕らえられて取り除かれる請求の範囲１４乃至１６の何れかに記載の方法。
18. 前記第二のウエブが前記扁平コイルのための開口を作るため穿孔されるとき前記チップを受け入れるための孔も作られる請求の範囲１乃至１７の何れかに記載の方法。
19. 前記ウエブの端縁に、前記各ウエブが正しく重ねられるように一緒に案内されるため利用される等距離のマーキングが設けられる請求の範囲１乃至１８の何れかに記載の方法。
20. 少なくとも一枚のカバー用ウエブとして印刷されたウエブが使用される請求の範囲１乃至１９の何れかに記載の方法。

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