JP5885252B2 - 非接触ｉｃカード用積層シートの製造方法及び生産装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣチップやアンテナなどのインレットが内部に実装された非接触ＩＣカードを作成するための積層シートを製造する方法及び、その積層シートを生産する装置に関する。

ＩＣチップやアンテナなどのインレット（電子情報記録部）が内部に実装された非接触ＩＣカードは、キャッシュカード、交通機関、身分証明証、商品のタグなど広く利用されている。
この非接触ＩＣカードを製造する方法が特許文献１に開示される。
すなわち、表面シートと裏面シートとの間にホットメルト接着剤を介して、インレットが実装された枚葉形態のインレットシートを挟み込むように重ね合わせて貼り合わせることで積層シートを製造し、この積層シートを打ち抜き加工して非接触ＩＣカードとする製造方法が知られている。

特開２０１１−３１４３３号公報

前述した従来の積層シートの製造方法は、その製造系統（ライン）とは別の系統（ライン）でインレットシートを製造し、そのインレットシートを製造ラインにおいて表面シートに供給し、その後に裏面シートを貼り合わせている。
つまり、複数の単片状に断裁されたインレットを面付けに合わせてベースとなる枚葉シート上に接着してインレットを製造ラインとは別工程で製作し、そのインレットを前述の製造ラインにおいて表面シートに向けて供給するようにしている。
このように、枚葉形態のインレットシートを製造ラインとは別工程で製造後に、表面シートに供給しているため、作業準備に時間がかかり生産効率が低下する問題、生産コストにおいてはコスト高となる問題を有している。

本発明は、前述のことに鑑みなされたもので、その目的は、生産効率が良く、生産コストを低減できる非接触ＩＣカード用積層シートの製造方法及び生産装置とすることである。

本発明の非接触ＩＣカード用積層シートの製造方法は、回転胴の周面にホットメルト接着剤を塗布してホットメルト被膜シートを剥離可能に形成する工程と、
インレットを連続して有した連続状態のインレットフィルムを単片状にカットして枚葉状態のインレット単片として保持する工程と、
前記回転胴を回転しながらインレット単片をホットメルト被膜シートに貼り付ける工程と、
インレット単片が貼り付けられたホットメルト被膜シートを回転胴の周面から剥離して下面シートの上面に重ねる工程と、
下面シートの上面に重ねたホットメルト被膜シートの上に上面シートを重ねる工程と、
下面シートと上面シートをインレット単片を挟持して貼り合わせる工程を備えている製造方法である。

本発明の非接触ＩＣカード用積層シートの製造方法においては、前記下面シートの上面に接着剤を塗布して接着層とする工程を備え、
前記ホットメルト被膜シートに貼り付けたインレット単片を、下面シートの上面に接着するようにすることができる。

このようにすれば、下面シートと上面シートをインレット単片を挟持してより一層しっかりと貼り合わせることができる。

本発明の非接触ＩＣカード用積層シートの生産装置は、回転胴と、この回転胴の周面にホットメルト接着剤を塗布してホットメルト被膜シートを剥離可能に形成するホットメルト塗布部と、インレットを連続して有した連続状態のインレットフィルムを単片状にカットして枚葉状態のインレット単片として保持し、その保持しているインレット単片をホットメルト被膜シートに貼り付けるインレット供給貼付部と、回転胴の周面からインレット単片を貼り付けたホットメルト被膜シートを剥離するシート剥離部に向けて下面シートを供給する下面シート供給部と、下面シートの上面に重ねたホットメルト被膜シートの上に上面シートを重ねる上面シート供給部を備え、
下面シートと上面シートをインレット単片を挟持して貼り合わせるようにしたものである。

本発明の非接触ＩＣカード用積層シートの生産装置においては、インレットフィルムを供給するインレットフィルム供給部と、このインレットフィルム供給部から供給されたインレットフィルムを単片状にカットしてインレット単片として保持するカット胴を有したカット部とでインレット供給貼付部とし、
前記カット胴は、その周面にインレット単片を保持、保持解放する手段を有し、
そのカット胴は、カットしたインレット単片を周面に保持して回転することで回転胴の周面まで移動し、そのインレット単片を保持解放することで回転胴のホットメルト被膜シートにインレット単片を貼り付けできるようにできる。

このようにすれば、回転胴、カット胴の回転を制御することで、ホットメルト被膜シートにインレット単片を回転方向に間隔を置いて貼り付けできると共に、その間隔を任意に調整することが可能である。

本発明の非接触ＩＣカード用積層シートの生産装置においては、前記インレットフィルム供給部とカット部を回転胴の軸方向に複数備えたインレット供給貼付部とし、
このインレット供給貼付部を回転胴の回転方向に間隔を置いて複数設け、
前記各インレットフィルム供給部を単独で動作制御できるようにできる。

このようにすれば、幅方向に複数のインレット単片を実装した積層シートとしたり、インレット単片が千鳥配列、ランダム配列で実装した積層シートとすることができ、多種類の少量生産にも迅速な対応が可能である。

本発明の非接触ＩＣカード用積層シートの生産装置においては、前記回転胴は、その周面にシリコンゴム層を有すると共に、その内部に周面を冷却する手段を備えることができる。

このようにすれば、回転胴の周面の剥離性機能が優れたものとなり、しかもホットメルト接着剤の塗布による温度上昇が抑制されるので、ホットメルト被膜シートを容易に剥離することができる。

本発明によれば、インレット単片の製造と、そのインレット単片の貼り付けが一連の工程として連続して行われるから、準備時間が短時間にできるため生産効率が向上する。
しかも、インレット単片の貼り付けに用いたホットメルト被膜シートを利用して下面シートと上面シートを貼り合わせることが可能であるから、生産コストが低減する。

本発明の実施の形態を示す積層シート生産装置の正面図である。 本発明の実施の形態を示す積層シート生産装置の側面図である。 積層シートの平面図である。 積層シートの拡大断面図である。 異なる積層シートの拡大断面図である。

本発明の製造方法を実施する生産装置の一例を図１、図２に基づいて説明する。
回転胴１の周囲に、ホットメルト塗布部２、インレット供給貼付部３、下面シート供給部４、上面シート供給部５が、その回転胴１の回転方向に間隔を置いて順次設けてある。
この実施の形態では、第１インレット供給貼付部３−１と第２インレット供給貼付部３−２が、回転胴１の回転方向に間隔を置いて設けてある。

ホットメルト塗布部２は、回転胴１を回転しながら、その回転胴１の周面にホットメルト接着剤を塗布することで、その回転胴１の周面に、剥離することができるホットメルト被膜シート６を形成する。

インレット供給貼付部３は、インレットフィルム供給部３ａと、このインレットフィルム供給部３ａから供給されたインレットフィルム７を設定長さの単片状に断裁（カット）してインレット単片８として保持し、前述のホットメルト被膜シート６に貼り付けるカット部３ｂを備え、インレット単片８を、前述のホットメルト被膜シート６に回転方向に間隔を置いて貼り付ける。
前述のインレットフィルム７は、インレットを長手方向に間隔を置いて連続して有した連続状態のフィルムである。
前述のインレット単片８は、１つの非接触ＩＣカードに実装されるインレットを有した単片、つまり枚葉状態のインレットシートである。

下面シート供給部４は、下面シート４０を回転胴１の周面におけるシート剥離部１ａに向けて供給し、その下面シート４０の上面に前述のインレット単片８が貼り付けられたホットメルト被膜シート６が重ね合わせられる。

上面シート供給部５は、上面シート５０を、下面シート４０に重ね合わせられたホットメルト被膜シート６の上に供給する。
これにより、図３、図４に示すように、下面シート４０と上面シート５０とがホットメルト被膜シート６の接着力で貼り合せられ、前述のインレット単片８を挟持した積層シート９となる。

次に、積層シート９の製造方法の一例を説明する。
（第１の工程）
インレットフィルム供給部３ａからインレットフィルム７をカット部３ｂに向けて供給し、そのカット部３ｂで設定の長さにカットしてインレット単片８とし、そのインレット単片８を保持する。

（第２の工程）
回転胴１を回転するとともにホットメルト塗布部２で回転胴１の周面にホットメルト接着剤を塗布し、ホットメルト被膜シート６を形成する。

（第３の工程）
回転胴１の回転により前述のホットメルト被膜シート６がカット部３ｂに到達したら、カット部３ｂで保持していたインレット単片８をホットメルト被膜シート６に貼り付ける。

（第４の工程）
回転胴１がさらに回転し、そのホットメルト被膜シート６の先端部がシート剥離部１ａに到達すると、そのホットメルト被膜シート６が回転胴１の周面から剥離し、下面シート４０の上に重ね合わせる。
このように、ホットメルト被膜シート６が剥離された回転胴１の周面は、回転胴１の回転によりホットメルト塗布部２に向けて移動し、再びホットメルト塗布部２によりホットメルト接着剤が塗布されてホットメルト被膜シート６を形成する。

つまり、前述の第１・第２・第３・第４の工程を連続して実施することで、図４に示すように、下面シート４０の上に、インレット単片８が長手方向に間隔を置いて貼り付けられたホットメルト被膜シート６が、そのインレット単片８を下向きとして順次重ね合わせられる。

（第５の工程）
下面シート４０の上面に載せられたホットメルト被膜シート６の上に上面シート５０を順次重ね、下面シート４０と上面シート５０を加圧して貼り付けることで図３、図４に示すように、インレット単片８を下面シート４０と上面シート５０で挟持した積層シート９とする。

前述のようにして製造された積層シート９は、図示しない乾燥設備で乾燥された後に、図示しない断裁設備において非接触ＩＣカードに断裁する。
例えば、図３に点線で示す切断線９ａに沿って断裁して１つのインレット単片８が実装された非接触ＩＣカード９ｂとする。

このように、連続状態のインレットフィルム７をカットして作製した枚葉状態のインレット単片８を、回転胴１の表面に形成したホットメルト被膜シート６に貼り付け、そのホットメルト被膜シート６を回転胴１の周面から剥離して下面シート４０の上面に重ね合わせ、そのホットメルト被膜シート６の上に上面シート５０を重ねて貼り付けることで積層シート９を製造するから、インレット単片８の作製、下面シート４０と上面シート５０でインレット単片８を挟持することを連続して行われるので、準備時間が短く、生産効率が良い。

しかも、インレット単片８を下面シート４０の長手方向の所定位置に搬送、すなわち、面付けに合わせて搬送する役目を果たすホットメルト被膜シート６の接着力で下面シート４０と上面シート５０をインレット単片８を介在して貼り合わせることが可能であるから、生産コストが低減する。

図４に示すように下面シート４０にインレット単片８が接するが、そのインレット単片８は下面シート４０の長手方向に離隔しているから、ホットメルト被膜シート６の厚さを大きくしたり、インレット単片８間の部分を押すことによってホットメルト被膜シート６と下面シート４０が接着するので、そのホットメルト被膜シート６で下面シート４０と上面シート５０を接着することが可能である。

図５に示すように、下面シート４０の表面に接着層、例えばホットメルト接着層４１を設けることで、インレット単片８を下面シート４０の上面に確実に貼り付けできるから、下面シート４０と上面シート５０をより一層しっかりと貼り合わせることができる。
例えば、図１に仮想線で示すように、下面シート用のホットメルト接着部４２を裏面シート４０の表面と対向して設け、そのホットメルト接着部４２で裏面シート４０の表面にホットメルト接着剤を塗布する。

前述の回転胴１の周面に形成したホットメルト被膜シート６は剥離するので、その周面はホットメルト被膜シート６の剥離性が優れたものとしてある。
例えば、回転胴１の表面にシリコンゴム層１０を有し、そのシリコンゴム層１０にホットメルト接着剤が塗布されるようにして、そのホットメルト被膜シート６の剥離性を向上している。

前述した回転胴１の周面にホットメルト接着剤を塗布することで表面温度が上昇し、ホットメルト被膜シート６の剥離性機能が低下することがあるので、回転胴１の周面を冷却する手段を設けてホットメルト接着剤の塗布による表面温度の上昇を抑制し、剥離性機能を維持できるようにしてある。
例えば、回転胴１の内部に冷却水通路１１を有し、その冷却水通路１１に図示しない冷却水ポンプで冷却水を流通することで回転胴１の表面部分を冷却するようにしてある。

前述した回転胴１は、一対のブラケット１２間に軸１３で回転自在に支承してある。
そして、この軸１３を駆動モータ１４で回転することで回転胴１を回転するようにしてある。この駆動モータ１４は間欠回転制御され、回転胴１は間欠的に回転することができる。

前述のホットメルト塗布部２は図２に示すように、回転胴１の軸方向に向かう長さが長く、幅広い形状で、回転胴１の表面における軸方向の広い範囲に渡って幅広くホットメルト接着剤を塗布して幅広いホットメルト被膜シート６を形成するようにしてある。

インレットフィルム供給部３ａは、一対のフレーム３０間に渡って一対の支持ローラ３１、ガイドローラ３２、一対の送り出しローラ３３を設け、その一対のフレーム３０の上部の縦溝３４に、前述したインレットフィルム７が巻装されたドラム３５を回転自在で、かつ上下動自在に設け、そのインレットフィルム７の最表面が支持ローラ３１に接すると共に、送り出し端部が一対の送り出しローラ３３間に送り込まれるようにしてある。
そして、送り出しローラ３３を駆動モータで回転してインレットフィルム７を繰り出しする。この駆動モータは間欠回転制御され、送り出しローラ３３は間欠回転することができる。

カット部３ｂは、カット胴３６と受胴３７を備え、そのカット胴３６と受胴３７の間にインレットフィルム７の先端部が送り込まれる。
そのカット胴３６は複数のカッタ３８が回転方向に等間隔に有している。例えば９個のカッタ３８を４０°間隔で有している。
このカッタ３８はカット胴３６の外周面から突出した突出位置と突出しない格納位置とに渡って移動自在で、常時は格納位置に保持され、カット胴３６の回転で受胴３７と対向したカット位置に移動すると突出位置に移動する。
例えば、カッタ３８をスプリングで格納位置に保持し、このカッタ３８に設けたカムフォロアがカムに接すると突出位置に移動するようにし、そのカムを受胴３７と対向したカット位置に固定して設けてある。

そして、カット胴３６が回転して１つのカッタ３８が受胴３７と対向したカット位置となることで、そのカット胴３６と受胴３７の間に送り込まれたインレットフィルム７を所定の長さにカットし、インレット単片８とする。

カット胴３６のカッタ３８間の部分には、前述したインレット単片８をカット胴３６の外周面に保持、保持解放する手段がそれぞれ設けてある。
例えば、カット胴３６のカッタ３８間の部分に、外周面に複数の小孔で開口した空洞部３９をそれぞれ有し、この各空洞部３９を図示しないバルブで真空源と大気に連通、遮断できるようにしてある。
そして、空洞部３９を真空源に連通することで、カット胴３６の外周面から空気を吸引するから、その外周面にインレット単片８を吸着して保持できる。
また、空洞部３９を大気に連通することで吸着して保持していたインレット単片８の保持が解放され、インレット単片８はカット胴３６の表面から脱落する。

カット胴３６は、図示しない駆動モータで間欠的に回転駆動される。
例えば、前述のカッタ３８間の角度、この実施の形態では４０°ごとに間欠回転される。
このようであるから、カット胴３６はカッタ３８間の外周面にインレット単片８を吸着して保持することができるし、その保持していたインレット単片８を保持開放することができる。

次に、インレット単片８をカット胴３６の外周面に保持する動作を説明する。
送り出しローラ３３を回転してインレットフィルム７をカット胴３６と受胴３７の間に向けて順次送り込みする。
これと同時に、カット胴３６におけるカット位置のカッタ３８の回転方向上流側の１つの空洞部３９を真空源に連通し、送り込まれたインレットフィルム７をカット胴３６の外周面に吸着して保持する。
カット胴３６を回転して１つのカッタ３８をカット位置とすることでインレットフィルム７をカットすることでインレット単片８とし、そのインレット単片８はカット胴３６の外周面に吸着して保持する。

前述の動作を繰り返すことで、カット胴３６のカッタ３８間の外周面にインレット単片８をそれぞれ吸着して保持する。
この動作が完了したら送り出しローラ３３、カット胴３６を停止する。

前述のインレット単片８は、次のようにしてホットメルト被膜シート６に貼り付ける。
回転胴１の表面に形成されたホットメルト被膜シート６がカット胴３６に到達してインレット単片８に接触した時点で、そのインレット単片８を保持している空洞部３９を大気に連通してインレット単片８の保持を解放すると共に、カット胴３６を回転して前述のインレット単片８をホットメルト被膜シート６に貼り付け、カット胴３６を停止する。

前述の状態から回転胴１が所定角度回転した時点で、カット胴３６を回転して次のインレット単片８の先端をホットメルト被膜シート６に接すると共に、そのインレット単片８を保持している空洞部３９を大気に連通してインレット単片８の保持を解放し、前述と同様にしてインレット単片８をホットメルト被膜シート６に貼り付ける。
この動作を繰り返すことで、カット胴３６の外周面に保持しているインレット単片８をホットメルト被膜シート６に、回転方向に間隔を置いて順次貼り付ける。

このように、ホットメルト被膜シート６にインレット単片８を回転方向に所定の間隔（ピッチ）を置いて貼り付けできると共に、そのインレット単片８の間隔は前述の回転胴１、カット胴３６を回転制御することで任意に調整できる。
要するに、回転胴１とインレット供給貼付部３は、ホットメルト被膜シート６に貼り付けるインレット単片８の間隔を調整可能な構成となっている。
つまり、回転胴１の周囲に装備したカット部３ｂのカット胴３６の吸着・吸着解放機能において、カット胴３６の外周面上のインレット単片８を吸着から吸着解放への切り替え動作により、ホットメルト被膜シート６に必要なインレットの面付に合わせて貼付可能な配置機能を装備している。

なお、カット胴３６に保持されたインレット単片８の先端がホットメルト被膜シート６に接したら、そのインレット単片８を保持している空洞部３９を大気に連通して保持解放することで、インレット単片８をホットメルト被膜シート６に貼り付けるようにし、インレット単片８の製造と貼り付けを連続して行うようにしても良い。

回転胴１のシート剥離部１ａは、ホットメルト被膜シート６の先端部を剥離して剥離し易くする手段、例えば剥離爪１５が設けてある。
下面シート供給部４はシート案内４３を有し、このシート案内４３に沿って下面シート４０が搬送される。

この実施の形態においては、第１インレット供給貼付部３−１が回転胴１の真上に設けられ、第２インレット供給貼付部３−２が回転胴１の真横に９０°位相をずらして設けられている。
つまり、第１インレット供給貼付部３−１と第２インレット供給貼付部３−２は９０°間隔で設けられ、ホットメルト塗布部２と第１インレット供給貼付部３−１、シート剥離部１ａがそれぞれ９０°間隔で設けてある。

そして、第１・第２インレット供給貼付部３−１，３−２は、図２に示すように、複数、例えば３つのインレットフィルム供給部３ａが回転胴１の軸方向に間隔を置いてそれぞれ設けてある。
カット部３ｂのカット胴３６、受胴３７は、前述した３つのインレットフィルム供給部３ａに渡って回転胴１の軸方向に連続している。

このようであるから、カット胴３６の表面に３つのインレット単片８を回転胴１の軸方向に間隔を置いて保持することができる。
この３つのインレット単片８は回転胴１のホットメルト被膜シート６の幅内に位置している。
なお、図２においてはカッタ３８の図示が省略してある。

第１・第２インレット供給貼付部３−１，３−２のカット胴３６の円周長は回転胴１の円周長の１／４（つまり、円周長比率は１：４）で、回転胴１が１／４回転するときに、その表面に第１・第２インレット供給貼付部３−１，３−２のカット胴３６の外周面に保持されていたインレット単片８がホットメルト被膜シート６に貼り付けられる。
これにより、図３に示すように幅方向に３つのインレット単片８を長手方向に間隔を置いて実装した積層シート９を製造できる。

また、３つのインレットフィルム供給部３ａの１つ又は２つだけを動作することで、ホットメルト被膜シート６の幅方向に、１つ又は２つのインレット単片８を貼り付けて軸方向のピッチを調整できるし、第１・第２インレット供給貼付部３−１，３−２の幅方向に異なる位置のインレットフィルム供給部３ａを動作することで、ホットメルト被膜シート６にインレット単片８を千鳥配列、ランダム配列で貼り付けできる。
つまり、第１・第２インレット供給貼付部３−１，３−２の各インレットフィルム供給部３ａを任意に動作制御する制御システムを整備しているので、インレット単片８の軸方向ピッチが異なる積層シート９、インレット単片８が千鳥配列、ランダム配列などの積層シート９を製造できる。

回転胴１の円周長（径）を大きくしてインレット供給貼付部３を３つ以上設けて生産性を大幅に上げることも可能である。
例えば、前述の円周長比率を１対６の比率とし、６０°間隔で３つのインレット供給貼付部３を設ける。
また、カット胴３６と受胴３７を３つのインレットフィルム供給部３ａに渡って一体としたが、別々としても良い。

前述した各駆動モータは間欠駆動制御システムを備え、この各駆動モータはサーボモータ、ステッピングモータなどが使用可能であるが、正逆回転制御可能なものであれば各種のモータが選択できる。

１…回転胴、２…ホットメルト塗布部、３…インレット供給貼付部、３ａ…インレットフィルム供給部、３ｂ…カット部、４…下面シート供給部、５…上面シート供給部、６…ホットメルト被膜シート、７…インレットフィルム、８…インレット単片、９…積層シート、１０…シリコンゴム層、３６…カット胴、４０…下面シート、４１…ホットメルト接着層、５０…上面シート。

Claims (6)

1. 回転胴の周面にホットメルト接着剤を塗布してホットメルト被膜シートを剥離可能に形成する工程と、
   インレットを連続して有した連続状態のインレットフィルムを単片状にカットして枚葉状態のインレット単片として保持する工程と、
   前記回転胴を回転しながらインレット単片をホットメルト被膜シートに貼り付ける工程と、
   インレット単片が貼り付けられたホットメルト被膜シートを回転胴の周面から剥離して下面シートの上面に重ねる工程と、
   下面シートの上面に重ねたホットメルト被膜シートの上に上面シートを重ねる工程と、
   下面シートと上面シートをインレット単片を挟持して貼り合わせる工程を備えていることを特徴とする非接触ＩＣカード用積層シートの製造方法。
2. 前記下面シートの上面に接着剤を塗布して接着層とする工程を備え、
   前記ホットメルト被膜シートに貼り付けたインレット単片を、下面シートの上面に接着するようにした請求項１記載の非接触ＩＣカード用積層シートの製造方法。
3. 回転胴と、この回転胴の周面にホットメルト接着剤を塗布してホットメルト被膜シートを剥離可能に形成するホットメルト塗布部と、インレットを連続して有した連続状態のインレットフィルムを単片状にカットして枚葉状態のインレット単片として保持し、その保持しているインレット単片をホットメルト被膜シートに貼り付けるインレット供給貼付部と、回転胴の周面からインレット単片を貼り付けたホットメルト被膜シートを剥離するシート剥離部に向けて下面シートを供給する下面シート供給部と、下面シートの上面に重ねたホットメルト被膜シートの上に上面シートを重ねる上面シート供給部を備え、
   下面シートと上面シートをインレット単片を挟持して貼り合わせるようにした非接触ＩＣカード用積層シートの生産装置。
4. インレットフィルムを供給するインレットフィルム供給部と、このインレットフィルム供給部から供給されたインレットフィルムを単片状にカットしてインレット単片として保持するカット胴を有したカット部とでインレット供給貼付部とし、
   前記カット胴は、その周面にインレット単片を保持、保持解放する手段を有し、
   そのカット胴は、カットしたインレット単片を周面に保持して回転することで回転胴の周面まで移動し、そのインレット単片を保持解放することで回転胴のホットメルト被膜シートにインレット単片を貼り付けできるようにした請求項３記載の非接触ＩＣカード用積層シートの生産装置。
5. 前記インレットフィルム供給部とカット部を回転胴の軸方向に複数備えたインレット供給貼付部とし、
   このインレット供給貼付部を回転胴の回転方向に間隔を置いて複数設け、
   前記各インレットフィルム供給部を単独で動作制御できるようにした請求項４記載の非接触ＩＣカード用積層シートの生産装置。
6. 前記回転胴は、その周面にシリコンゴム層を有すると共に、その内部に周面を冷却する手段を備えている請求項３〜５いずれか１項に記載の非接触ＩＣカード用積層シートの生産装置。

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