JP5245763B2

JP5245763B2 - 非接触ｉｃカードの製造方法、および非接触ｉｃカードの製造装置

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Publication number: JP5245763B2
Application number: JP2008301236A
Authority: JP
Inventors: 野敏弘佐; 屋輝直土; 原清章川; 瞳大久保
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2028-11-26
Also published as: JP2010128690A

Description

本発明は、ＩＣチップがアンテナとして機能する導電体に接続されて構成されるインレットシートを有する非接触ＩＣカードの厚みを均一に製造することができる非接触ＩＣカードの製造方法および非接触ＩＣカードの製造装置に関する。

近年、リーダ・ライタ等の外部装置と非接触で通信する非接触ＩＣカードが普及しつつある。非接触ＩＣカードの需要は、今後、急速な勢いで拡大していくものと予想されており、これにともなって、高品質の非接触ＩＣカードを低コストで製造することが強く望まれている。

非接触ＩＣカード４１は、図７（ａ）に示すように、第１基材４３と、第１基材４３の一方の面に設けられた第１接着剤層４４とを含む表面側基材４２と、第２基材４６と、第２基材４６の一方の面に設けられた第２接着剤層４７とを含む裏面側基材４５とを備えている。また、表面側基材４２と裏面側基材４５との間に、インレット用基材４９と、インレット用基材４９に設けられたＩＣチップ５１と、ＩＣチップ５１に対応して設けられたアンテナ５０とを含むインレットシート４８が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

このような構成からなる非接触ＩＣカード４１を製造する場合、まず、表面側基材４２の一方の面に接着剤が塗布されて第１接着剤層４４が形成されるとともに、裏面側基材４５の一方の面に接着剤が塗布されて第２接着剤層４７が形成される。次に、表面側基材４２とインレットシート４８と裏面側基材４５とを積層してＩＣカード積層体５２が作製され、一対の加熱ローラ５３により第１接着剤層４４および第２接着剤層４７を溶融して、表面側基材４２とインレットシート４８およびインレットシート４８と裏面側基材４５とが接着される。その後、ＩＣカード積層体５２は一対の冷却ブロック（図示せず）により冷却加圧され、表面側基材４２の第１接着剤層４４および裏面側基材４５の第２接着剤層４７が硬化される。
特開２００３−１６２６９７号公報

ここで、ＩＣカード積層体５２は、一対の加熱ローラ５３間を通過することにより、その厚みが均一になるように平坦状に強制される。しかしながら、一対の加熱ローラ５３間を通過した後、第１接着剤層４４および第２接着剤層４７を形成する接着剤の弾性性質により、ＩＣカード積層体５２は加熱ローラ間を通過する前の形状に戻ろうとし、その表面および裏面に凹凸が形成される場合がある。

この凹凸が形成される場合について詳細に述べる。図７（ａ）に示すように、第１接着剤層４４および第２接着剤層４７の厚みは、インレットシート４８のＩＣチップ５１に対応する領域とその周囲の領域とにおいて異なっている。すなわち、第１接着剤層４４および第２接着剤層４７のうちＩＣチップ領域部分４４ａ、４７ａの厚みは、その周囲領域部分４４ｂ、４７ｂの厚みよりも薄くなっている。このことにより、第１接着剤層４４および第２接着剤層４７のうち周囲領域部分４４ｂ、４７ｂでは、ＩＣチップ領域部分４４ａ、４７ａよりも接着剤の弾性性質の影響を強く受ける。このため、ＩＣカード積層体５２が一対の加熱ローラを通過した後、第１接着剤層４４および第２接着剤層４７のうち周囲領域部分４４ｂ、４７ｂの厚みの増加量は、ＩＣチップ領域部分４４ａ、４７ａの厚みの増加量よりも大きくなる。このため、図７（ｂ）に示すように、ＩＣカード積層体５２の表面および裏面のうちＩＣチップ５１に対応する部分が凹部状に形成される。

そして、このＩＣカード積層体５２は、一対の冷却ブロック５４により冷却加圧されるまでに徐々に冷却される。このことにより、ＩＣカード積層体５２の表面および裏面に凹部が形成された状態で、第１接着剤層４４および第２接着剤層４７は徐々に硬化される。

その後、図７（ｃ）に示すように、ＩＣカード積層体５２は、一対の冷却ブロック５４により急速（図８参照）に冷却されて加圧され、第１接着剤層４４および第２接着剤層４７が急速に硬化する。このため、一対の冷却ブロック５４によりＩＣカード積層体５２を加圧してもＩＣカード積層体５２を平坦状に強制することは困難となり、凹部が形成された状態で第１接着剤層４４および第２接着剤層４７が完全に硬化する。この結果、ＩＣカード積層体５２の表面および裏面に凹部が残り、ＩＣカード積層体５２を平坦状に形成することが困難になる。

このような問題を解決する方法として、一対の冷却ブロックを予め加熱して温めておき、この温められた各冷却ブロックによりＩＣカード積層体を加圧して平坦状に強制し、その後各冷却ブロックを冷却して第１接着剤層および第２接着剤層を硬化させる方法が考えられる。しかしながら、各冷却ブロックはＩＣカード積層体を確実に冷却するために熱容量が大きくなるように形成されているため、図９に示すように、高温の冷却ブロックを所望の温度まで冷却するために多くの時間が費やされ、生産効率の低下を招くという問題がある。

また、ＩＣカード積層体の表面および裏面を平坦にするために、各冷却ブロックとＩＣカード積層体との間に断熱シートを介在させてＩＣカード積層体を冷却加圧し、第１接着剤層および第２接着剤層を冷却する速度を鈍化させ、第１接着剤層および第２接着剤層が硬化する前にＩＣカード積層体を加圧して平坦状に強制し、その後冷却して第１接着剤層および第２接着剤層を硬化させる方法も考えられる。しかしながら、この場合に、冷却ブロックとＩＣカード積層体との間に断熱シートが介在されているため、図９に示すように、ＩＣカード積層体を所望の温度まで冷却するために多くの時間が費やされる。このため、この場合においても、生産効率を低下させるという問題がある。

さらに、ＩＣカード積層体の表面および裏面を平坦にするために、圧力をより一層高くして冷却加圧する方法も考えられる。しかしながら、この場合、ゴミなどの異物を挟み込むと、表面および裏面に顕著な凹凸が形成されるという問題がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、表面および裏面が平坦となる高品質の非接触ＩＣカードを製造することができる非接触ＩＣカードの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、非接触ＩＣカードの製造方法において、第１基材と、第１基材の一方の面に流動性ホットメルトを塗布して形成された第１ホットメルト層とを含む表面側基材を準備する工程と、第２基材と、第２基材の一方の面に流動性ホットメルトを塗布して形成された第２ホットメルト層とを含む裏面側基材を準備する工程と、インレット用基材と、インレット用基材上に設けられたＩＣチップと、ＩＣチップに対応して設けられたアンテナとを含むインレットシートを準備する工程と、表面側基材と裏面側基材間にインレットシートを介在させたＩＣカード積層体を作製する工程と、一対の加熱ローラ間において、ＩＣカード積層体を搬送させて、第１ホットメルト層および第２ホットメルト層を溶融させて、表面側基材とインレットシートとを接着させるとともに、裏面側基材とインレットシートとを接着させる工程と、ＩＣカード積層体を、一対の冷却ブロックの内側に設けられた一対のラバーヒータ内に、各々が内側を向く平坦面を有する一対の介在板を介して配置する工程と、一対のラバーヒータによりＩＣカード積層体を加熱または保温して加圧し、第１ホットメルト層の表面および第２ホットメルト層の表面を平滑化する工程と、ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロックにより冷却加圧して、第１ホットメルト層の表面および第２ホットメルト層の表面を平坦に維持した状態で第１ホットメルト層および第２ホットメルト層を硬化する工程と、を備えたことを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法である。

本発明は、ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロック内に配置する際、各ラバーヒータは、対応する各冷却ブロックから離間していることを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法である。

本発明は、一対の加熱ローラにより表面側基材とインレットシートとを接着させるとともに裏面側基材とインレットシートとを接着させる工程と、ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロック内に配置する工程との間に、ＩＣカード積層体を保温する工程が設けられたことを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法である。

本発明は、ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロック内に配置する際、各ラバーヒータはＯＮ状態になっているとともに、ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロック内に配置する工程と、一対のラバーヒータによりＩＣカード積層体を加熱または保温して加圧し、第１ホットメルト層の表面および第２ホットメルト層の表面を平滑化する工程との間に、各ラバーヒータをＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換える工程が設けられたことを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法である。

本発明は、第１基材と、第１基材の一方の面に流動性ホットメルトを塗布して形成された第１ホットメルト層とを含む表面側基材と、第２基材と、第２基材の一方の面に流動性ホットメルトを塗布して形成された第２ホットメルト層とを含む裏面側基材と、この表面側基材と裏面側基材との間に介在されたインレットシートとを有するＩＣカード積層体を冷却加圧することにより、非接触ＩＣカードを製造する非接触ＩＣカードの製造装置において、ＩＣカード積層体を押圧自在に設けられ、ＩＣカード積層体を冷却加圧して第１ホットメルト層および第２ホットメルト層を硬化させる一対の冷却ブロックと、各冷却ブロックの内側に弾性手段を介して連結され、ＩＣカード積層体を加熱または保温する一対のラバーヒータと、各ラバーヒータの内側に設けられ、各々が内側を向く平坦面を有する一対の介在板と、各冷却ブロックのうちの一方の冷却ブロックに連結され、当該一方の冷却ブロックを他方の冷却ブロックに押圧する駆動部と、を備えたことを特徴とする非接触ＩＣカードの製造装置である。

本発明によれば、一対の加熱ローラにより加熱されて一対の冷却ブロック内に配置されたＩＣカード積層体は、まず、一対の冷却ブロック内に設けられたラバーヒータにより加熱または保温されて加圧され、第１ホットメルト層および第２ホットメルト層の表面が平滑化され、その後、一対の冷却ブロックにより冷却加圧される。このことにより、第１ホットメルト層および第２ホットメルト層の表面を平坦に維持した状態で第１ホットメルト層および第２ホットメルト層を硬化させることができる。このため、表面および裏面が平坦となる高品質の非接触ＩＣカードを製造することができる。

発明の実施の形態
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１乃至図６は、本発明による非接触ＩＣカードの製造方法、または非接触ＩＣカードの製造装置の実施の形態を示す図である。このうち、図１は、本発明の実施の形態における非接触ＩＣカードの断面構成を示す図であり、図２は、本発明の実施の形態における非接触ＩＣカードのインレットシートの一例を示す斜視図である。また、図３は、本発明の実施の形態における非接触ＩＣカードの製造装置を示す概略図であり、図４は、本発明の実施の形態におけるＩＣカード積層体を示す斜視図である。また、図５（ａ）は、本発明の実施の形態において、一対の冷却ブロック内にＩＣカード積層体が搬入される状態を示す図であり、図５（ｂ）は、一対の冷却ブロック内にＩＣカード積層体が配置された状態を示す図であり、図５（ｃ）は、ＩＣカード積層体が一対の冷却ブロックにより加圧された状態を示す図であり、図５（ｄ）は、冷却加圧されたＩＣカード積層体が搬出される状態を示す図である。さらに、図６は、本発明の実施の形態において、加圧されるＩＣカード積層体の温度変化を示す図である。

まず、図１および図２により、本発明における非接触ＩＣカードの製造方法または非接触ＩＣカードの製造装置によって製造される非接触ＩＣカードについて説明する。ここで、非接触ＩＣカードは、リーダ・ライタ等の外部装置と非接触で通信することができるものである。

図１に示すように、非接触ＩＣカード１は、第１基材３と、第１基材３の一方の面に流動性ホットメルト１４（図３参照）を塗布して形成された第１ホットメルト層４とを含む表面側基材２と、第２基材６と、第２基材６の一方の面に流動性ホットメルト１４を塗布して形成された第２ホットメルト層７とを含む裏面側基材５とを備えている。また、図１、図２、および図４に示すように、表面側基材２と裏面側基材５間に、インレット用基材９と、インレット用基材９上に設けられた複数のＩＣチップ１１と、各ＩＣチップ１１に対応して設けられたアンテナ１０とを含むインレットシート８が設けられている。

図２に示すように、ＩＣチップ１１は直方体状に形成され、ＩＣチップ１１の厚さは、例えば１５０μｍから３００μｍとなっている。また、ＩＣチップ１１は、情報を記録するためのメモリを含み、外部装置（リーダ・ライタ等）により、アンテナ１０を介してＩＣチップ１１に記録された情報を読み出したり、アンテナ１０を介してＩＣチップ１１に新たな情報を書き込んだりすることができるようになっている。そして、非接触ＩＣカード１のこのような機能を発現するための回路配線がＩＣチップ１１に書き込まれている。

また、図２に示すように、アンテナ１０は、インレット用基材９上で略コイル状に形成され、ＩＣチップ１１と電気的に接続されている。なお、本実施の形態においては、アンテナ１０が略コイル状に形成された例を示したが、これに限定されるものではない。

また、アンテナ１０は、例えば、スクリーン印刷機を用いて導電性インキをインレット用基材９上に塗布することにより、あるいはインレット用基材９上に銅やアルミニウム等からなる導電性箔を打ち抜き転写することにより、あるいはインレット用基材９上に積層された銅やアルミニウム等からなる導電性箔にエッチングを施して所望の形状にパターニングすること等により、インレット用基材９上に形成することができる。

また、表面側基材２の第１基材３、裏面側基材５の第２基材６、およびインレットシート８のインレット用基材９は、ＰＥＴフィルムや紙等からなっている。

また、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７は、いずれもインレットシート８のＩＣチップ１１の厚さよりも各々厚く形成されている。また、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７を各々形成する流動性ホットメルト１４は、湿気硬化型ウレタン樹脂からなっている。

次に、図３により、非接触ＩＣカード１の製造装置２０について説明する。非接触ＩＣカード１の製造装置２０は、表面側基材２の第１基材３の一方の面に、流動性ホットメルト１４を塗布する第１接着剤塗布手段２１と、裏面側基材５の第２基材６の一方の面に、流動性ホットメルト１４を塗布する第２接着剤塗布手段２２とを有している。また、非接触ＩＣカード１の製造装置２０は、第１接着剤塗布手段２１と第２接着剤塗布手段２２の下流側に配置され、表面側基材２と裏面側基材５間にインレットシート８を介在させたＩＣカード積層体１２を作製する積層手段２３と、積層手段２３の下流側に配置され第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７を部分的に接合させてＩＣカード積層体１２を仮接合する仮接合手段２４とを有している。このうち、仮接合手段２４は、超音波ウェルダー２５からなっているが、超音波ウェルダー２５に限らず、熱圧着機、接着材塗布機、または粘着材塗布機を用いても良い。また、非接触ＩＣカード１の製造装置２０は、仮接合手段２４の下流側に配置されるとともに、ＩＣカード積層体１２を溶融させて表面側基材２とインレットシート８とを接着させ、裏面側基材５とインレットシート８とを接着させる接着手段２６を有している。このうち、接着手段２６は、ＩＣカード積層体１２に対して表側および裏側に配置される一対または複数対の加熱ローラ２７からなっている。また、この接着手段２６の下流側に、接着されたＩＣカード積層体１２を冷却加圧する冷却加圧手段２９が設けられている。さらに、冷却加圧手段２９の下流側に、接着されたＩＣカード積層体１２をＩＣチップ１１およびアンテナ１０毎に断裁する断裁手段２８が設けられている。

このうち冷却加圧手段２９について、詳しく説明する。図３に示すように、冷却加圧手段２９は、ＩＣカード積層体１２を押圧自在に設けられ、ＩＣカード積層体１２を冷却加圧して溶融された第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７を硬化させる一対の冷却ブロック３０と、各冷却ブロック３０の内側（ＩＣカード積層体１２側）にばね（弾性手段）３２を介して連結され、ＩＣカード積層体１２を加熱または保温する一対のラバーヒータ３１とを備えている。

このうち、各ラバーヒータ３１は、電力が供給されて発熱する発熱体（図示せず）と、この発熱体を覆うとともにＩＣカード積層体１２に対応する大きさからなるシート状に形成されたラバー部（図示せず）とを有している。またラバーヒータ３１のラバー部は、シリコンゴムからなっていることが好ましく、このことにより、ラバーヒータ３１の耐熱性を確保することができる。さらに、ラバーヒータ３１は、その熱容量が少なくとも冷却ブロック３０よりも小さいことが好ましい。

また、各ラバーヒータ３１は、対応する冷却ブロック３０に対して４つのばね３２を介して連結されており、各ばね３２の一端は、各冷却ブロック３０に形成された図示しないザグリ穴（ばね３２の一部が挿入可能に形成された凹部）に一部が挿入されて冷却ブロック３０に連結されている。このようにして、各ラバーヒータ３１とこれに対応する冷却ブロック３０との隙間は、冷却ブロック３０が待機位置にある場合、０．１〜１０ｍｍに設定されている。

また、各ラバーヒータ３１の内側に、各々が内側を向く平坦面３４ａを有する一対の介在板３４が設けられている。各介在板３４は、１ｍｍの厚みを有し、ラバーヒータ３１の大きさよりも若干大きく形成されていることが好ましく、さらに、比較的硬い材料（例えば、ステンレスなどの金属材料）からなり、介在板３４の平坦面３４ａが鏡面に仕上げられていることが好適である。このことにより、ＩＣカード積層体１２を加圧する際、ＩＣカード積層体１２の表面および裏面を確実に平滑化することができる。

また、各冷却ブロック３０のうち上方の冷却ブロック３０に、この上方の冷却ブロック３０を下方の冷却ブロック３０に押圧する駆動部３５（図５（ａ）参照）が連結されている。さらに、各冷却ブロック３０の間にＩＣカード積層体１２を搬出入するためのワーク搬送アーム３３が設けられている。

さらに、各ラバーヒータ３１のラバー部に、このラバー部の温度を計測する温度計測部が設けられ、この温度計測部（図示せず）に、温度計測部から送られてくる温度信号に基づいて各ラバーヒータ３１を制御する温度調節器（図示せず）が接続され、各ラバーヒータ３１が所望の温度（３０℃〜９０℃）に設定されるように構成されている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち非接触ＩＣカード１の製造方法について説明する。

まず、図１および図３に示すように、第１基材３と、第１基材３の一方の面に流動性ホットメルト１４を塗布して形成された第１ホットメルト層４とを含む表面側基材２を準備する。この場合、まず図４に示すように、多列で多段の非接触ＩＣカード１を作製することができる大きさの第１基材３を準備する。なお、図４において、第１基材３は、３列×３段＝９枚の非接触ＩＣカード１を作製することが可能な大きさを持つ。本実施の形態においては、基材を巻いた巻取コアが回転して、１枚の帯状に延びるシート状の基材を連続的に供給する方法ではなく、所謂枚葉状の第１基材３を準備する。このことにより、小ロットの非接触ＩＣカード１を容易に製造することができる。なお、１枚の表面側基材２に対して作製することができる非接触ＩＣカード１の枚数は９枚に限定されるものではない。

次に、第１接着剤塗布手段２１により、第１基材３の裏面に湿気硬化型ウレタン樹脂からなる流動性ホットメルト１４を塗布する。この場合、流動性ホットメルト１４を塗布して形成される第１ホットメルト層４の厚さは、ＩＣチップ１１の厚さよりも厚くなるようにする。このことにより、インレットシート８が有する凹凸形状により第１ホットメルト層４の表面が凹凸状に形成されることをある程度抑制することができる。

次に、図１および図３に示すように、第２基材６と、第２基材６の一方の面に流動性ホットメルト１４を塗布して形成された第２ホットメルト層７とを含む裏面側基材５を準備する。この場合、まず表面側基材２と同様にして、図４に示すように、多列で多段の非接触ＩＣカード１を作製することが可能な大きさをもつ第１基材３と略同一の大きさの第２基材６を準備する。次に、第２接着剤塗布手段２２により、第２基材６の表面に湿気硬化型ウレタン樹脂からなる流動性ホットメルト１４を塗布する。この場合、第１ホットメルト層４と同様に、流動性ホットメルト１４を塗布して形成される第２ホットメルト層の厚さは、ＩＣチップ１１の厚さよりも厚くなるようにする。このことにより、インレットシート８が有する凹凸形状により第２ホットメルト層７の表面が凹凸状に形成されることをある程度抑制することができる。

次に、図２および図３に示すように、インレット用基材９と、インレット用基材９上に設けられた複数のＩＣチップ１１と、各ＩＣチップ１１に対応して設けられたアンテナ１０とを含むインレットシート８を準備する。この場合、まず第１基材３および第２基材６に対応した大きさのインレット用基材９を準備する。次に、図２に示すように、インレット用基材９上にアンテナ１０を形成する。この際、９枚の非接触ＩＣカード１を作製することができるよう、インレット用基材９上にはアンテナ１０が９箇所に形成される。インレット用基材９上にアンテナ１０を形成する手段としては、導電性インキをインレット用基材９上に塗布するスクリーン印刷機、あるいはインレット用基材９上に銅やアルミニウム等からなる導電性箔を転写する転写装置、あるいはインレット用基材９上に積層された銅やアルミニウム等からなる導電性箔にエッチングを施して所望の形状にパターニングするエッチング装置等を用いることができる。これらのアンテナを形成する手段を用いれば、コイル状のアンテナを有するインレットシート８だけでなく、種々の形状を有するアンテナをインレットシート８に形成することができる。その後、インレット用基材９上に形成された各アンテナ１０に対応してＩＣチップ１１を取り付け、これによりインレット用基材９上にはアンテナ１０が９箇所に形成され、かつ９個のＩＣチップ１１が設けられる。

次に、図３に示すように、表面側基材２の第１ホットメルト層４と、裏面側基材５の第２ホットメルト層７を冷却固化する。ところで、湿気硬化型ウレタン樹脂からなる流動性ホットメルト１４は、常温における気中環境下に曝すもしくは急冷した場合、数秒〜数十秒でタック性が喪失されて固化する。このことにより、第１ホットメルト層４と第２ホットメルト層７を気中環境下に数秒〜数十秒曝すもしくは冷却し、第１ホットメルト層４と第２ホットメルト層７とがタック性が喪失されるまで固化させる。

次に、図３に示すように、積層手段２３により、表面側基材２と裏面側基材５間にインレットシート８を介在させたＩＣカード積層体１２を作製する。この場合、表面側基材２と、裏面側基材５と、インレットシート８とを位置合わせする。この間、表面側基材２の第１ホットメルト層４はタック性が喪失されているため、表面側基材２とインレットシート８とが接触しても接合されない。このことにより、表面側基材２とインレットシート８とを位置合わせしながら容易かつ精確にＩＣカード積層体１２を作製することができる。同様に、裏面側基材５の第２ホットメルト層７もタック性が喪失されているため、裏面側基材５とインレットシート８とが接触しても接合されない。このことにより、裏面側基材５とインレットシート８とを位置合わせしながら容易かつ精確にＩＣカード積層体１２を作製することができる。ところで、図１に示すように、インレット用基材９上に配置されたＩＣチップ１１およびアンテナ１０は、表面側基材２側に向いているが、裏面側基材５側に向けても良い。

次に、図３に示すように、ＩＣカード積層体１２に対して仮接合手段２４を施して第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７を部分的に接合させて、ＩＣカード積層体１２を仮接合する。本実施の形態においては、仮接合手段２４は超音波ウェルダー２５からなっている。この場合、超音波ウェルダー２５は、表面側基材２および裏面側基材５のうち断裁されて得られる非接触ＩＣカード１以外の領域であって、ＩＣカード積層体１２の前方に施される。このことにより、ＩＣカード積層体に仮接合部（図示せず）が形成される。このため、断裁されて得られる非接触ＩＣカード１の領域となる表面および裏面に仮接合により生じる凹凸を残すことはなく、ＩＣカード積層体１２を仮接合することができる。

次に、図３に示すように、接着手段２６を構成する約８０℃に加熱されている一対または複数対の加熱ローラ２７間において、仮接合されたＩＣカード積層体１２を搬送させて、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７を溶融させて、表面側基材２とインレットシート８とを接着させるとともに、裏面側基材５とインレットシート８とを接着させる。本実施の形態においては、前述したように、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７は、タック性が喪失された状態にある。このため、ＩＣカード積層体１２が一対または複数対の加熱ローラ２７により加熱されるまでは、表面側基材２および裏面側基材５とインレットシート８が粘着されることはない。このことにより、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７は、ＩＣカード積層体１２の前方に施された仮接合部分から後方に向けて順次溶融され、表面側基材２および裏面側基材５とインレットシート８とは順次接着されていく。この間、表面側基材２および裏面側基材５と、インレットシート８との間に介在する空気は、後方に抜けていく。このため、表面側基材２および裏面側基材５と、インレットシート８との間に、空気層が形成されることを確実に防止することができる。

次に、ＩＣカード積層体１２が、冷却加圧手段２９の一対の冷却ブロック３０の内側に設けられた一対のラバーヒータ３１内に一対の介在板３４を介して配置される。この場合、ＩＣカード積層体１２がワーク搬送アーム３３により把持されて一対の冷却ブロック３０間に搬送され（図５（ａ））、下方の介在板３４の平坦面３４ａ上に載置される（図５（ｂ））。

なお、ＩＣカード積層体１２が各冷却ブロック３０内に配置される前に、各ラバーヒータ３１の発熱体（図示せず）に電力を供給して各ラバーヒータ３１をＯＮ状態にし、各ラバーヒータ３１のラバー部（図示せず）が予め所望の温度（３０〜９０℃）となるように温度計測部（図示せず）および温度調節器（図示せず）を用いて加熱しておく。すなわち、ラバー部に設けられた温度計測部により各ラバーヒータ３１のラバー部の温度が計測され、この温度計測部から送られてくる温度信号に基づいて温度調節器によりラバー部の温度が所望の温度となるようにラバーヒータ３１が制御される。この場合、各冷却ブロック３０は対応する各ラバーヒータ３１に当接することなく離間しているため、各ラバーヒータ３１が各冷却ブロック３０によって冷却されることを抑制して各ラバーヒータ３１を所望の温度に維持することができる。このことにより、一対の冷却ブロック３０内に配置されたＩＣカード積層体１２の第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７が硬化することを防止することができる。

次に、各ラバーヒータ３１によりＩＣカード積層体１２が加熱または保温されて加圧され、第１ホットメルト層４の表面および第２ホットメルト層７の表面が平滑化される。この場合、まず、一対の冷却ブロック３０のうち上方の冷却ブロック３０が、駆動部３５が駆動されることにより下降を開始する。これと同時に、各ラバーヒータ３１の発熱体に供給される電力を遮断して各ラバーヒータ３１をＯＦＦ状態にする。このとき、各ラバーヒータ３１をＯＦＦ状態にしても、各ラバーヒータ３１は、各冷却ブロック３０に対して離間しているため上述した所望の温度に近い比較的高い温度に維持されている（図６参照）。

次に、上方のラバーヒータ３１が介在板３４を介してＩＣカード積層体１２の上面に当接する。次に、上方の冷却ブロック３０が各ばね３２を圧縮しながらＩＣカード積層体１２、各ラバーヒータ３１、および各介在板３４とともに下降し、上方の冷却ブロック３０が上方のラバーヒータ３１に当接するとともに下方のラバーヒータ３１が下方の冷却ブロック３０に当接する（図５（ｃ））。この場合、ＩＣカード積層体１２の上面は、上方の介在板３４の平坦面３４ａに当接するとともに、ＩＣカード１２の下面は、下方の介在板３４の平坦面３４ａに当接している。このようにして一対の冷却ブロック３０によりＩＣカード積層体１２が加圧（プレス）される。

この間、図６に示すように、各ラバーヒータ３１のラバー部は、各冷却ブロック３０に対して離間しているため、所望の温度に近い比較的高い温度に維持されており、一対の冷却ブロック３０に当接された場合においても、その直後では比較的高い温度を有している。このことにより、一対の冷却ブロック３０により当接された直後は、ＩＣカード積層体１２は、比較的高い温度に維持された状態で一対の冷却ブロック３０により加圧される。この場合、ＩＣカード積層体１２は一対の冷却ブロック３０により約２００〜３０００ｇ／ｃｍ^２の圧力で加圧される。このことにより、第１ホットメルト層４の表面および第２ホットメルト層７の表面を平滑化することができる。

次に、ＩＣカード積層体１２が一対の冷却ブロック３０により冷却加圧されて、第１ホットメルト層４の表面および第２ホットメルト層７の表面が平坦に維持された状態で第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７が硬化する。すなわち、各ラバーヒータ３１は熱容量が比較的小さく、すでにＯＦＦ状態になっているため、その後直ちに冷却ブロック３０により急速に冷却される（図６参照）。このことにより、ＩＣカード積層体１２の第１ホットメルト層４の表面および第２ホットメルト層７の表面を平坦に維持した状態で第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７を確実に硬化させることができる。なお、ＩＣカード積層体１２は、２０℃の温度に冷却されている一対の冷却ブロック３０により約２００〜３０００ｇ／ｃｍ^２の圧力で冷却加圧され、ラバーヒータ３１をＯＦＦ状態にしてから約１５秒〜２分間行われることが好ましい。

次に、図５（ｄ）に示すように、上方の冷却ブロック３０が上方のラバーヒータ３１および上方の介在板３４とともに上昇し、冷却加圧されたＩＣカード積層体１２は、ワーク搬送アーム３３により把持されて一対の冷却ブロック３０内から搬出される。

その後、この搬出されたＩＣカード積層体１２は気中環境下に２日間程度放置される。この場合、湿気硬化型ウレタン樹脂からなる流動性ホットメルト１４は、溶融した後、気中の湿気を吸収することにより架橋反応して硬化する。このことにより、ＩＣカード積層体１２を気中環境下に２日間程度放置して、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７を確実に硬化させることができる。このため、非接触ＩＣカード１の使用中に、非接触ＩＣカードを高温状態においても、非接触ＩＣカード１が軟化することがない。

次に、図３に示すように、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７が完全に硬化した後、ＩＣカード積層体１２をＩＣチップ１１およびアンテナ１０毎に断裁手段２８により断裁する。以上のようにして、個々の非接触ＩＣカード１を得ることができる。

このように本実施の形態によれば、一対の加熱ローラ２７により加熱されて一対の冷却ブロック３０内に配置されたＩＣカード積層体１２は、まず、一対の冷却ブロック３０内に設けられたラバーヒータ３１により加熱または保温されて加圧され、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７の表面が平滑化され、その後、一対の冷却ブロック３０により冷却加圧される。すなわち、一対の冷却ブロック３０によりＩＣカード積層体１２を加圧する際、加圧され始めた直後においては、各冷却ブロック３０とＩＣカード積層体１２との間に介在している各ラバーヒータ３１により、ＩＣカード積層体１２は加熱または保温された状態で加圧される。このことにより、ＩＣカード積層体１２の第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７が硬化される前にその表面を平滑化することができる。その後ＩＣカード積層体１２が各冷却ブロック３０により各ラバーヒータ３１とともに冷却されて第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７が硬化される。このことにより、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７の表面を平坦に維持した状態で第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７を硬化させることができる。このため、表面および裏面が平坦となる高品質の非接触ＩＣカードを製造することができる。

また本実施の形態によれば、各冷却ブロック３０とＩＣカード積層体１２との間に介在しているラバーヒータ３１の熱容量が小さいため、ＩＣカード積層体１２を冷却する速度が鈍化することを防止して、ＩＣカード積層体１２を迅速に冷却することができる。このため、生産効率が低下することを抑制することができる。

また本実施の形態によれば、一対の冷却ブロック３０によりＩＣカード積層体１２を加圧する圧力を特別に高くする必要がない。このため、ＩＣカード積層体１２と各介在板３４との間にごみなどの異物を挟み込んだ場合においても、ＩＣカード積層体１２の表面および裏面に凹凸が形成されることを防止することができる。

なお、本実施の形態においては、上方の冷却ブロック３０が下降を開始すると同時にラバーヒータ３１の発熱体に供給される電力を遮断してラバーヒータ３１をＯＦＦ状態にしている。しかしながらこのことに限られることはなく、上方の冷却ブロック３０が下降を開始してから所望の時間（０〜３０秒）経過した後にラバーヒータ３１をＯＦＦ状態にしても良い。

また、本実施の形態においては、弾性手段がばね３２からなっている例について述べたが、このことに限られることはなく、例えば弾性手段がエアシリンダーからなっていても良い。

本発明の変形例
次に、本発明の変形例について説明する。本変形例は、一対の加熱ローラにより表面側基材とインレットシートとを接着させるとともに裏面側基材とインレットシートとを接着させる工程と、ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロック内に配置する工程との間に、第１ホットメルト層および第２ホットメルト層を保温する工程が設けられたものであり、他の構成は図１乃至図６に示す本発明の実施の形態と略同一である。

本変形例によれば、一対の加熱ローラ２７により表面側基材２とインレットシート８とを接着させるとともに裏面側基材５とインレットシート８とを接着させる工程と、ＩＣカード積層体１２を一対の冷却ブロック３０内に配置する工程との間に、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７を約４０〜８０℃に保温する工程が設けられている。すなわち、非接触ＩＣカード製造装置２０（図３参照）の接着手段２６と冷却加圧手段２９との間に、ＩＣカード積層体１２を保温する保温手段（図示せず）が設けられている。

このように本変形例によれば、一対の加熱ローラ２７により加熱されたＩＣカード積層体１２が一対の冷却ブロック３０内に配置されるまでの間、ＩＣカード積層体１２を保温することができる。このことにより、ＩＣカード積層体１２の第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７が硬化することを防止するとともに、第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７が溶融された状態を維持して、ＩＣカード積層体１２を一対の冷却金型３０内に搬入させることができる。このため、一対の冷却ブロック３０により第１ホットメルト層４および第２ホットメルト層７の表面を確実に平滑化することができる。

図１は、本発明の実施の形態における非接触ＩＣカードの断面構成を示す図。図２は、本発明の実施の形態における非接触ＩＣカードのインレットシートの一例を示す斜視図。図３は、本発明の実施の形態における非接触ＩＣカードの製造装置を示す概略図。図４は、本発明の実施の形態におけるＩＣカード積層体を示す斜視図。図５（ａ）は、本発明の実施の形態において、一対の冷却ブロック内にＩＣカード積層体が搬入される状態を示す図。図５（ｂ）は、一対の冷却ブロック内にＩＣカード積層体が配置された状態を示す図。図５（ｃ）は、ＩＣカード積層体が一対の冷却ブロックにより加圧された状態を示す図。図５（ｄ）は、冷却加圧されたＩＣカード積層体が搬出される状態を示す図。図６は、本発明の実施の形態において、加圧されるＩＣカード積層体の温度変化を示す図。図７（ａ）は、従来の非接触ＩＣカードの製造方法において、加熱ローラ間を通過したＩＣカード積層体を示す図。図７（ｂ）は、ＩＣカード積層体に凹部が形成された状態を示す図。図７（ｂ）は、凹部が形成されたＩＣカード積層体を冷却ブロックにより冷却加圧される状態を示す図。図８は、従来の非接触ＩＣカードの製造方法において、冷却加圧されるＩＣカード積層体の温度変化を示す図。図９は、従来の非接触ＩＣカードの製造方法において、冷却加圧されるＩＣカード積層体の温度変化を示す図。

符号の説明

１非接触ＩＣカード
２表面側基材
３第１基材
４第１ホットメルト層
５裏面側基材
６第２基材
７第２ホットメルト層
８インレットシート
９インレット用基材
１０アンテナ
１１ＩＣチップ
１２ＩＣカード積層体
２０製造装置
２１第１接着剤塗布手段
２２第２接着剤塗布手段
２３積層手段
２４仮接合手段
２５超音波ウェルダー
２６接着手段
２７加熱ローラ
２８断裁手段
２９冷却加圧手段
３０冷却ブロック
３１ラバーヒータ
３２ばね
３３ワーク搬送アーム
３４介在板
３４ａ平坦面
３５駆動部
４１非接触ＩＣカード
４２表面側基材
４３第１基材
４４第１接着剤層
４４ａＩＣチップ領域部分
４４ｂ周囲領域部分
４５裏面側基材
４６第２基材
４７第２接着剤層
４７ａＩＣチップ領域部分
４７ｂ周囲領域部分
４８インレットシート
４９インレット用基材
５０アンテナ
５１ＩＣチップ
５２ＩＣカード積層体
５３加熱ローラ
５４冷却ブロック

Claims

非接触ＩＣカードの製造方法において、
第１基材と、第１基材の一方の面に流動性ホットメルトを塗布して形成された第１ホットメルト層とを含む表面側基材を準備する工程と、
第２基材と、第２基材の一方の面に流動性ホットメルトを塗布して形成された第２ホットメルト層とを含む裏面側基材を準備する工程と、
インレット用基材と、インレット用基材上に設けられたＩＣチップと、ＩＣチップに対応して設けられたアンテナとを含むインレットシートを準備する工程と、
表面側基材と裏面側基材間にインレットシートを介在させたＩＣカード積層体を作製する工程と、
一対の加熱ローラ間において、ＩＣカード積層体を搬送させて、第１ホットメルト層および第２ホットメルト層を溶融させて、表面側基材とインレットシートとを接着させるとともに、裏面側基材とインレットシートとを接着させる工程と、
ＩＣカード積層体を、一対の冷却ブロックの内側に弾性手段を介して連結された一対のラバーヒータであって、対応する冷却ブロックより熱容量が小さい一対のラバーヒータ間に、各々が内側を向く平坦面を有する一対の介在板を介して配置する工程と、
一対のラバーヒータをＩＣカード積層体に介在板を介して当接させ、一対のラバーヒータによりＩＣカード積層体を加熱または保温して加圧し、第１ホットメルト層の表面および第２ホットメルト層の表面を平滑化する工程と、
加熱または保温して加圧されたＩＣカード積層体を一対の冷却ブロックにより冷却加圧して、第１ホットメルト層の表面および第２ホットメルト層の表面を平坦に維持した状態で第１ホットメルト層および第２ホットメルト層を硬化する工程と、を備え、
ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロック間に配置する際、各ラバーヒータは、対応する各冷却ブロックから離間するとともに、ＯＮ状態になっており、
ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロックにより冷却加圧する際、各冷却ブロックは、対応するラバーヒータに当接するとともに、各ラバーヒータは、ＯＦＦ状態になっていることを特徴とする非接触ＩＣカードの製造方法。
一対の加熱ローラにより表面側基材とインレットシートとを接着させるとともに裏面側基材とインレットシートとを接着させる工程と、ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロック間に配置する工程との間に、ＩＣカード積層体を保温する工程が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカードの製造方法。
ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロック間に配置する工程と、一対のラバーヒータによりＩＣカード積層体を加熱または保温して加圧し、第１ホットメルト層の表面および第２ホットメルト層の表面を平滑化する工程との間に、各ラバーヒータをＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換える工程が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の非接触ＩＣカードの製造方法。
第１基材と、第１基材の一方の面に流動性ホットメルトを塗布して形成された第１ホットメルト層とを含む表面側基材と、第２基材と、第２基材の一方の面に流動性ホットメルトを塗布して形成された第２ホットメルト層とを含む裏面側基材と、この表面側基材と裏面側基材との間に介在されたインレットシートとを有するＩＣカード積層体を冷却加圧することにより、非接触ＩＣカードを製造する非接触ＩＣカードの製造装置において、
ＩＣカード積層体を押圧自在に設けられ、ＩＣカード積層体を冷却加圧して第１ホットメルト層および第２ホットメルト層を硬化させる一対の冷却ブロックと、
各冷却ブロックの内側に弾性手段を介して連結され、ＩＣカード積層体を加熱または保温する一対のラバーヒータであって、対応する冷却ブロックより熱容量が小さい一対のラバーヒータと、
各ラバーヒータの内側に設けられ、各々が内側を向く平坦面を有する一対の介在板と、
各冷却ブロックのうちの一方の冷却ブロックに連結され、当該一方の冷却ブロックを他方の冷却ブロック側に押圧する駆動部と、を備え、
ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロック間に配置する際、各ラバーヒータは、対応する各冷却ブロックから離間するとともに、ＯＮ状態になり、
ＩＣカード積層体が一対の冷却ブロック間に配置された後、一対のラバーヒータは、ＩＣカード積層体に介在板を介して当接し、これにより、一対のラバーヒータは、ＩＣカード積層体を加熱または保温して加圧し、
ＩＣカード積層体を一対の冷却ブロックにより冷却加圧する際、各冷却ブロックは、対応するラバーヒータに当接するとともに、各ラバーヒータは、ＯＦＦ状態になっていることを特徴とする非接触ＩＣカードの製造装置。