JPH0416264A - カード類への塗布装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本１発明は、運転免許証、ＩＤカードなどのカード類の
制作にあたり、その表面保護のために樹脂ラミネートを
行う場合などにおける塗布装置および塗布方法に関する
。

〔従来の技術〕

運転免許証やＩＤカードなどにおいて、その印刷表面保
護のために、透明プラスチックフィルムをラミネートし
たものが知られている。その製造にあたっては、カード
の原反を所定寸法に打ち抜き、このカードを一端縁部が
相互に固着されたラミネートシート間に挿入し、重ね合
わせた後、熱圧着によりラミネートを行っていた。

しかし、前述のように、カードを製造する場合には、製
造工程が多くなり、製造コストが嵩む。

また、ラミネートの際、ラミネート面に気泡が混入した
りする問題もある。

したがって、製造コストの低減のためには、枚毎カード
基材に直接樹脂を塗布してラミネートすることが望まし
い。

この場合、カード基材表面の印刷などの表示面を保護す
るためには、その保護層として１０μｍ以上の膜厚が必
要になる。したがって、通常のゴムロールでは、このよ
うな厚膜の塗布を行うことができないので、グラビアロ
ールにて塗布することが有効であることを本発明者らは
、見出した。

しかるに、グラビアロールにて、捩じれ、カールまたは
凹凸のある剛性をもったカードに対して厚膜塗布を行う
と、また後述の紫外線硬化樹脂液を塗布すると、前記カ
ードをグラビア面に密着させるためにかなりの密着圧力
が必要になり、その際グラビアロールとカードの出側に
おいてビードが形成され、第５図のように、塗布層３１
の後尾が厚膜となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように後尾厚膜が発生すると、特に後尾厚膜度合い
が高いと、この不良品を最終製品から除くことが必要と
なる。

この不良品の除去に当たり、人力で行うことは生産性の
低下を招くし、機械的に行うためには、精度の高い膜厚
の検出器および当該不良品を良製品から仕分けるピック
アップ機構が必要となり、設備費の増大を招く。しかも
、不良品のピックアップに当たり、各成品がフラットが
あれば、設備費の増大を招くことを無視すれば不可能で
はないけれども、得られた成品にカールや捩じれがある
と、ピックアップ自体がきわめて困難なものとなる。

したがって、本発明の課題は、塗布の段階で後尾厚膜の
発生を防止することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、装置的には、カード基材をグラビアロール
とこれと対向するバックロールとの間を通す過程で、グ
ラビアロール表面の塗布液を前記カード基材表面に塗布
するにあって、前記グラビアロールの表面の周方向の一
部に、他の部分よりカード基材との間で転移量が少ない
部分を形成したことで解決できる。

この場合、転移量の少ない部分としては、グラビアセル
を形成しないまたはグラビアセル深さが浅くすることを
もって、あるいは撥液性材料をグラビアロール表面にコ
ーティングすることにより形成することができる。

また、実際の塗布の方法としては、前記グラビアロール
の表面の周方向の一部に、他の部分よりカード基材との
間で転移量が少ない部分を形成するとともに、前記他の
部分によりカード基材の始端から中間または終端近くま
で塗布し、その後前記転移量が少ない部分により終端ま
で塗布するように、主にグラビアロールとバックロール
との間に対するカード基材の供給タイミングを調節する
ことをもって制御することにより上記課題を達成できる
。

〔作用〕

図面を参照しながら本発明の作用について説明すると、
カード基材３をグラビアロール７２とこれと対向するバ
ックロール７３との間を通す過程で、グラビアロール７
２表面の塗布液りを前記カード基材３表面に塗布するに
あって、本発明にしたがって、グラビアロール７２を用
いると、厚膜特に１０μｍ以上の塗布が可能となる。

一方、本発明にしたがって、グラビアロール７２を用い
ることによって、新たな問題が生じる。

すなわち、グラビアロール７２はそのセル内の液をカー
ド３表面に転移させることにより厚膜塗布を可能ならし
めるが、逆に第４図（ａｌのように、塗布中において、
常時、グラビアロール７２のセル内とカード３表面との
間にビード１００が形成され、これが第４図ｆｂｌのよ
うに、塗布最終段階まで続き、カード３がグラビアロー
ル７２およびバックロール７３から離れるときに、溜ま
っていた塗布液Ｌ（ビード１００）をカード３表面に残
すようになり、もって第５図のように、後尾部分１１通
常約３ｆｌ程度の部分に、厚膜部分を生じる。しかも、
塗布液りの一部はカード３が離れるとき、尾端からオー
バーフローして、バックロール７３表面に付着するいわ
ゆる裏回り現象を招く。厚膜部分は製品不良の原因とな
るし、裏回り現象は、次のカードに対する汚れを招く。

本発明者らは、当初、後尾厚膜の発生原因は、塗布液の
物性を調整することにより、解消できるのではないかと
考えたが、充分な改良効果がみられず失敗に終わった。

これに代わって、本発明にしたがって、グラビアロール
７２の表面の周方向の一部に、他の部分よりカード基材
３との間で転移量が少ない部分を形成し、この転移量の
少ない部分により、中間または終端近くから終端にかけ
て塗布を行うと、第６図の（ａ）〜Ｉｃ）のように、後
尾厚膜および裏回りを防止できる。

さらに、現象的に説明すれば、塗布の開始から中間部ま
たは終端近くまで、所定の転移量をもった前記能の部分
により厚膜塗布を行う過程では、ビードが大きいけれど
も（第６図（ａｌの段階）、転移量の少ない部分に代わ
ると、ビードが徐々に小さくなり（第６図（ｂｌの段階
）、厚膜化を防止するとともに、オーバーフローが無く
なるので、裏回りも防止される。

〔実施例〕

以下本発明を図面に示す実施例によってさらに詳説する
。

まず、第１図および第２図によって、本発明装置の全体
例を説明し、その後塗布装置、塗布方法および塗布条件
について詳説する。

第１図は本発明装置の全体の正面図であり、図示の各機
器または部材が一つのハウジング１内に収まっている。

このハウジング１の上部には、流下孔２ａを有する台板
２が設けられ、ＰＥＴなどのプラスチックからなるカー
ド（基材）３は、たとえば垂直に並んで整列され、その
整列群から、順次−枚ごと垂直状態で流下孔２ａ位置に
移動され、流下孔２ａから流下するようになっている。

流下孔２ａの下方には、第２図に詳細を示すように、横
断面Ｈ字状の案内振り分は体４が配設されている。

この案内振り分は体４は、図示しないたとえばシリンダ
により枢軸４Ａを正逆転することで、正常カードの場合
、第１図の実線の方向に向き、異常カードの場合、同図
仮想線の方向に向き除去するようになっている。流下孔
２ａから落下した未塗布カード３（カード基材）は、案
内振り分は体４のウェブ部４Ｂに沿って案内落下される
。

案内振り分は体４の下方には、必要により、ガイド板５
が配置される。さらに、その下方には、一対のゴム製な
どの押し込みロール６Ａ、６Ｂが対向的に配設されてい
る。この押し込みロール６Ａ、６Ｂの少なくとも一方、
好ましくは両方が駆動ロールとされる。

押し込みロール６Ａ、６Ｂの下方には、たとえば紫外線
硬化樹脂からなるラミネート樹脂塗布用の塗布装置７が
設けられている。この塗布装置７は、ラミネート樹脂の
塗布液バット７０、塗布液のピックアップロール７■、
これと接触するグラビアロール７２、これと対向するバ
ックロール７３、グラビアロール７２の塗布液を掻き落
とす必要により設けられるドクターブレード７４、塗布
液タンク７５、そこから塗布液を前記バット７０に供給
する供給ポンプ７６、バット７０からのオーバーフロー
液を回収する回収液タンク７７を備えている。

かかる塗布装置７によって、片表面にラミネート樹脂が
塗布されたカード３０は、塗布装置７下方に水平に配設
された搬送コンベア８上に落下され、塗布した保護層３
１面を上にして第１図左方へと搬送される。この搬送コ
ンベア８上方には、紫外線ランプ９Ａを一つまたは複数
有する紫外線照射袋Ｍ９が設置されており、カード３０
のラミ木−ト樹脂塗布面に紫外線を照射するようになっ
ている。

また、塗布装置７の塗布バット７０には、第９図のよう
な泡防止プレート７８Ａ、７８Ｂが設けられており、供
給ポンプ７６から供給された液の中に混入している泡が
ピックアップロール７１に供給されるのを防止している
。ピックアップロール７１に泡が供給されると、塗布の
際、ヌケ故障となる。泡防止プレート７８Ａ、７８Ｂは
、供給ポンプ７６からの供給ロア０ａの出側を仕切って
おり、Ａ、Ｂの２槽を構成している。これによりＡ槽か
らＢ槽に液を移動する際に泡を浮上させて脱泡し、さら
にＢ槽の出ロア８ａからピックアップロール７１に液を
供給することで、ピックアップロール７１への泡の混入
を防ぐようにしである。

搬送コンベア８の出側には、最終製品のストッカーｌＯ
が設けられている。なお、１１は搬送コンベア８にカー
ド３０を安定に搬送するガイドであり、搬送性向上のた
めにできる限り接触抵抗を軽減できるような形状になっ
ている。

このように構成されたラミネート装置においては、未塗
布カード３は、流下孔２ａから流下し、案内振り分は体
４により押し込みロール６Ａ、６Ｂ間に案内され、そこ
に噛み込まれる。次いで、押し込みロール８Ａ、６Ｂに
よって、カード３はグラビアロール７２、バックロール
７３間に導かれる。ここで、押し込みロール６Ａ、６Ｂ
のニップ位置と、グラビアロール７２、バックロール７
３のニップ位置間距離は、好ましくは予めカード３の長
さより短く設定されているため、押し込みロール６Ａ、
６Ｂの押出し力によって、カード３は、強制的にグラビ
アロール７２、バックロール７３間に供給される。

塗布装置７では、塗布液がピックアップロール７１から
グラビアロール７２に転写され、カード３の片面に紫外
線硬化樹脂が塗布される。塗布済のカード３０は搬送コ
ンベア８により搬送され、その過程で紫外線照射装置９
から紫外線の照射を受けて、ラミネートした保護層３１
の硬化がなされる。保護層３１硬化済カード３０はスト
ッカーｌＯに一時貯留される。搬送コンベアは、反射率
を低いレベルに抑えるために黒色となっており、コータ
一部への紫外線モレを防止している。

さて、本発明においては、グラビアロール７２の表面の
周方向の一部に、他の部分７２Ａよりカード基材３との
間で転移量が少ない部分が形成される。

この転移量の少ない部分は、第７図のように、グラビア
セルを形成しない部分７２Ｂ１を形成することにより、
または第８図のように、グラビアセル深さが浅い部分７
２Ｂ２を形成することより構成できる。

他方、転移量の少ない部分を、撥液性材料をグラビアロ
ール表面に薄膜コーティングすることによっても形成で
きる。撥液性材料としては、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、あるいはフッ素系材料を用い、前面が均一のグラ
ビアセルをもったグラビアロールに対して、あるいは第
７図や第８図の態様のグラビアロールに対してさらにコ
ーティングすることができる。

本発明において、第６図のように、前記能の部分と転移
量の少ない部分との区画領域と、カード３の位置との相
対関係が需要である。

このために、たとえば第１図のように、押し込みロール
６Ａ、６Ｂと、グラビアロール７２、バックロール７３
との間に、カード検出器８０を設け、このカード検出器
８０により、カード３の始端または終端を検出し、これ
に基づいてカード３のグラビアロール７２、バックロー
ル７３間にニップするタイミングを制御して、転移量の
少ない部分がカード３の終端部分に位置するようにする
ことが好ましい。より具体的には、カード３のグラビア
ロール７２、バックロール７３間への供給タイミングは
、カード３の長さ、グラビアロール７２、バックロール
７３の周速などに基づいて決定することができる。

他方、連続運転の場合、案内振り分は体４に対する供給
タイミング情報や、押し込みロール６Ａ、６Ｂへの供給
タイミング情報によっても、カード３のグラビアロール
７２、バックロール７３間にニップするタイミングを制
御することができる。

なお、前記グラビアロール７２の直径は１００■、望ま
しくは６０ｍｍ＋、特に好ましくは４０ｍ以下とされる
。直径の下限は１５ｍとするのが好ましい。

また、ニップ圧力としては、５０〜５５０ｋｇ／ｄ１望
ましくは１５０〜４５０ｋｇ／ａｄ、特に好ましくは２
５０〜３５０ｋｇ／ｃｄとされる。ニップ圧力の調整に
は、たとえばグラビアロール７２とバックロール７３と
のキャップ調整やそのグラビアロール７２への押し込み
力調整により行うことができる。ニップ圧力の測定には
、富士写真フィルム社製「プレスケール」を用いること
ができる。

グラビアロール７２の直径が大きいと、厚膜化を防止す
ることができ難い。また、ニップ圧力が小さくても同様
である。ニップ圧力が小さいと、グラビアロール７２の
セルの紫外線硬化樹脂が良好に転写されず、泡故障の原
因となる難点もある。

他方、ニップ圧力があまりにも大きいと、グラビアロー
ルセルの紫外線硬化樹脂がスクイズしてバックロールに
転写して次カードの塗布時にカード裏面に液転写するな
どのことがある。

上記例において、金属製グラビアロール７２を選定した
のは、ラミネート膜厚が厚い場合に有効であるためであ
る。ちなみに、本発明例では、ラミネート膜厚として、
５〜１００μｍ、特に１０〜３０μｍが好ましい。これ
に対して、平滑なゴムロールでは膜厚として、最大８μ
ｍ程度である。

グラビアロール７２表面に形成するセルの形状としては
、ピラミッド形（四角錐形）、格子形（截頭四角錐形）
または斜線形などの適宜の性状とすることができる。さ
らにセル表面は、硬質クロムメツキを施しておくのが望
ましい。バックロールとしては、ステンレスなどの金属
ロールが好ましい。

本発明に係るカード基材の材質としては、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）、アクリルなどのプラスチッ
クシートのほか、プラスチックと他の材料との複合シー
ト、紙などを用いることができる。カード基材の厚みと
しては、２００〜１０００μｍ、特に３５０〜７５０μ
ｍが好適である。

塗布速度としては、０．３〜５ｍ／分が好ましい。

ところで、上記装置例において、ピックアップロール７
１の回転方向は、塗布液が発泡しにくい場合、図示の実
線方向に、発泡し易い場合、仮想線方向とされる。

本発明において、ラミネート樹脂としては、紫外線硬化
樹脂が好ましく用いられる。この紫外線硬化樹脂として
は、公知の全てのものを用いることができる。

紫外線硬化樹脂は、基本的に、光重合性プレポリマー、
光重合性モノマー、光重合開始剤を含有する。必要に応
じて、増感剤、顔料、充填剤、不活性育機ポリマー、レ
ベリング剤、チクソトロープ剤、熱重合禁止剤、溶剤な
どが添加される。

〔実施例〕

次に本発明の効果を実施例により明らかにする。

カード基材として、５００μｍ厚で長さ１００ｗのＰＥ
Ｔシートを用い、これにエポキシ系紫外線硬化樹脂を目
標膜厚として１５μｍで、４フツ化エチレン樹脂を周長
の１／３部分にコーティングした直径３０ｍ５φ、６５
Ｑのグラビアロールを用いて、このコーティング部分が
終端部になるように塗布した（実施例１）。

他方、コーティングしないことを除いて、前記と同条件
にて塗布を行った（比較例）。

さらに、周長の１／３のみを平滑にしたグラビアロール
を用いて、前記と同条件にて塗布を行った（実施例２）
。

上記の各側において、目標膜厚に対する後尾厚膜量（平
均）を測定したところ、次記の結果を得た。

後尾厚膜量 比較例　　　　　　　６０μｍ 実施例１　　　　　　１６μｍ 実施例２　　　　　　１４μｍ 他方、比較例の場合、裏回り現象がみられたの対して、
実施例１および２の何れの場合も、裏回り現象はみられ
なかった。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明によれば、塗布層の後尾の厚膜化
を抑制できるとともに、裏回りも防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置例の概略図、第２図は案内振り分は
体の斜視図、第３図はグラビアロールによる塗布過程の
状態図、第４図（ａｌおよび（ｂｌは従来例による塗布
状態説明図、第５図は従来例による後尾厚膜発生例の説
明図、第６図（ａ）〜（Ｃ）は本発明による塗布状態説
明図、第７図および第８図は本発明に係るグラビアロー
ル例の斜視図である。 ２ａ・・・流下孔　３・・・カード　４・・・案内振り
分は体６Ａ、６Ｂ・・・押し込みロール　７・・・塗布
装置、８・・・搬送コンベア　９・・・紫外線照射装置
、ＩＯ・・・ストッカー　７２・・−グラビアロール、
７２Ａ−・・他の部分、７２Ｂ１．７２Ｂ２・・・転移
量が少ない部分、７３・・・バックロール、８０・・・
カード検出器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）カード基材をグラビアロールとこれと対向するバ
   ックロールとの間を通す過程で、グラビアロール表面の
   塗布液を前記カード基材表面に塗布する装置であって、 前記グラビアロールの表面の周方向の一部に、他の部分
   よりカード基材との間で転移量が少ない部分を形成した
   ことを特徴とするカード類への塗布装置。
2. （２）転移量の少ない部分を、グラビアセルを形成しな
   いまたはグラビアセル深さが浅くすることをもって形成
   した請求項１記載の装置。
3. （３）転移量の少ない部分を、撥液性材料をグラビアロ
   ール表面にコーティングすることにより形成した請求項
   １記載の装置。
4. （４）カード基材をグラビアロールとこれと対向するバ
   ックロールとの間を通す過程で、グラビアロール表面の
   塗布液を前記カード基材表面に塗布する際において、 前記グラビアロールの表面の周方向の一部に、他の部分
   よりカード基材との間で転移量が少ない部分を形成する
   とともに、前記他の部分によりカード基材の始端から中
   間または終端近くまで塗布し、その後前記転移量が少な
   い部分により終端まで塗布するように、主にグラビアロ
   ールとバックロールとの間に対するカード基材の供給タ
   イミングを調節することをもって制御することを特徴と
   するカード類への塗布方法。