JPH11180080A - 非接触式ｉｃカード及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＣカードの受像層面の平面性がよく、受像
層の性能の劣化を起こさない、受像層つき非接触式ＩＣ
カードの製造方法とそれにより造られた非接触式ＩＣカ
ードを提供する。 【解決手段】 少くとも片方の外表面に受像層を有する
第１のシート、ＩＣモジュール、第２のシートがこの順
に重なったシートウエッブを形成した後、所定のサイズ
に打ち抜いて作製する非接触式ＩＣカードの製造方法に
おいて、加熱によって硬化反応を促進される接着剤を用
いて、接着剤塗工後に加圧成形してシートウエッブを造
り、加圧成形する際の接着部温度を４０〜８０℃とする
ことを特徴とする非接触式ＩＣカードの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は運転免許証、社員
証、会員証、外国人登録証、学生証等の認証識別カード
に用いるのに好適な非接触式のＩＣカードの製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】非接触式のＩＣカードは部品が表面に露
出していないために、その表面に顔画像等の認証識別画
像を形成したり、印刷を行ったり、偽変造を防止するの
に有利で認証識別カード（以下、ＩＤカードとも言う）
としての用途に好適である。ＩＤカードとして用いる場
合は、通常、一方の表面にはカードのタイトル、顔画
像、書誌事項等が搭載され、他方は追加記載等を目的と
した筆記性表面とされることが多い。

【０００３】本出願人は予め基板シートに樹脂層を形成
しておいて該樹脂層内に部品を封入する製造方法を提案
した（特願平９−２７５７０２号等）。前記接着剤貼合
法や樹脂層封入法で連続シートとして形成されたカード
は、所定のサイズに裁断されて枚葉のカードとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、熱融着により
両外表面シートとＩＣモジュールを接着する方法では、
接着のための加熱により受像層が劣化し、且つ熱による
シート変形により受像層面の平面性が劣化する。これ
は、ＩＣカードの受像層面に熱溶融、熱転写式プリンタ
によって印刷を施す際に致命的な欠陥となる。

【０００５】そこで低温で接着可能な接着剤を用いた製
造方法が有力となるが、一度に両外表面シートとＩＣモ
ジュールを接着しようとすると、ＩＣモジュールのアン
テナ部分の材質によって熱伝導率の差が発生し、受像層
面の表面性劣化が起ってしまう。

【０００６】本発明の目的は、上記問題点を解決するた
めになされたものである。即ち、ＩＣカードの受像層面
の平面性がよく、受像層の性能の劣化を起こさない、受
像層つき非接触式ＩＣカードの製造方法とそれにより造
られた非接触式ＩＣカードを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成を採ることにより達成される。

【０００８】（１） 少くとも片方の外表面に受像層を
有する第１のシート、ＩＣモジュール、第２のシートが
この順に重なったシートウエッブを形成した後、所定の
サイズに打ち抜いて作製する非接触式ＩＣカードの製造
方法において、加熱によって硬化反応を促進される接着
剤を用いて、接着剤塗工後に加圧成形してシートウエッ
ブを造り、加圧成形する際の接着部温度を４０〜８０℃
とすることを特徴とする非接触式ＩＣカードの製造方
法。

【０００９】（２） ＩＣモジュールを第１のシートと
第２のシートの間に供給する前に、ＩＣモジュールを４
０〜８０℃にしておくことを特徴とする（１）記載の非
接触式ＩＣカードの製造方法。

【００１０】（３） ＩＣモジュールを第１のシートと
第２のシートの間に供給する前に、第１のシートと第２
のシートを４０〜８０℃にしておくことを特徴とする
（１）記載の非接触式ＩＣカードの製造方法。

【００１１】（４） 少くとも片方の外表面に受像層を
有する第１のシート、ＩＣモジュール、第２のシートが
この順に重なったシートウエッブを形成した後、所定の
サイズに打ち抜いて作製した非接触式ＩＣカードにおい
て、加熱によって硬化反応を促進される接着剤を用い
て、接着剤塗工後に加圧成形してシートウエッブを造
り、加圧成形する際の接着部温度を４０〜８０℃とした
ことを特徴とする非接触式ＩＣカード。

【００１２】前記したごとく、非接触式ＩＣカードの製
造方法にはいろいろなものがある。しかしながら、これ
ら従来の方法では、いまだ十分に本発明の目的を達成で
きるものはなかった。

【００１３】中では低温で接着可能な接着剤を用いた製
造方法が有力となるが、一度に第１シート、ＩＣモジュ
ールと第２シートの３者を接着して成形しようとする
と、ＩＣモジュールのアンテナ部分の材質によって熱伝
導率差が発生して受像層面の表面性劣化が起こる。

【００１４】この場合には、ＩＣモジュールの形態に合
わせて接着剤の厚みを変化させる方法、或はＩＣモジュ
ールの形態に合わせて成形圧力を変動させる方法がとら
れていた。これらの手段を採用する場合、ＩＣモジュー
ルの形態によって加工条件、機構を変化させる必要があ
った。

【００１５】そこでＩＣモジュールの形態に左右されな
いで平面性の良好な非接触式ＩＣカードを作製するため
に、予め第１シート、ＩＣモジュールと第２シートの温
度を均一化し、且つ加圧成形時のワーク温度を制御する
ことにより、温度分布、ムラを無くし、平面性の劣化及
び接着剤の反応熱上昇による平面性の劣化を防ぎ、平面
性の良好なＩＣカードを提供することとした。この手段
は、特に上記シートの少くとも片側に受像層が施してあ
るシートを用いてＩＣカードを作製し、そのＩＣカード
受像層に熱溶融、熱転写式プリンタにより印刷を施す場
合の、平面性確保に有効である。

【００１６】また、低温で接着可能な接着剤は、その特
性として加熱により硬化反応が促進される事が知られて
いるが、本発明の言及する４０℃未満では反応促進がほ
とんどなく８０℃を越えると接着剤の流動性が上昇して
成形時の条件（加圧等）を制限するため、第１シート、
ＩＣモジュールと第２シートをある範囲の温度とする事
により平面性を得るとともにウエッブ形成の効率化も達
成できる。

【００１７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、表面の平滑性に優れ、部品が確実に配置されて
信頼性に優れる非接触式のＩＣカードを簡易な工程で製
造するには、低温で接着可能な接着剤を用い、第１シー
ト、ＩＣモジュールと第２シートの温度を均一に低温加
熱することにあるとの知見により、発明をなすに至った
ものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明するが、本発明の態様はこれに限定され
ない。図１は、本発明の非接触式ＩＣカードの構成の一
例を示す。図２は、本発明により造られた非接触式ＩＣ
カードの打ち抜き加工前の斜視図と長手方向の断面図、
図３は非接触式ＩＣカード製造方法の一例を説明する概
要断面図である。図４は、第１シート、ＩＣモジュール
と第２シートの温度を均一に低温加熱するための機構要
部の概要斜視図である。

【００１９】図１はＩＣモジュールを用いた非接触式Ｉ
Ｃカードを示すもので、１は外表面に昇華熱転写画像を
受容する受像層を有する第１のシート、２は外表面に筆
記性層を有する第２のシートである。

【００２０】受像層は、昇華性染料からなるインクがサ
ーマルヘッドで加熱されて熱拡散する際、染料をトラッ
プして定着させる素材で構成され、例えば塩化ビニル、
ポリアセタール、ポリブチラール等が良好な受像層とし
て知られている。一般的には、これらの受像層の材料が
粉末にされて、イソシアネート等の溶剤に溶かされ、グ
ラビアコータ等で塗布されて乾燥されて形成される。該
受像層を形成する第１のシートの支持体は、形成される
画像を引き立たせるために、白色の顔料を混入させた、
或いは気泡をハニカム構造に折り込んだ、例えばポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリスチレン、ナ
イロン等で形成される。

【００２１】受像層に認証識別用の多階調画像を形成す
るには、サーマルヘッドでドット毎に階調を持たせるた
め、サーマルヘッドの印加パルス幅を変化させて、昇華
性染料インクの熱拡散量を制御する。この時に、シート
の支持体が気泡入りのハニカム構造であると、サーマル
ヘッドとの当たりが均一となり、断熱性が良いので各ド
ットの切れも良く、良好な画像を得ることができる。

【００２２】筆記性層は、例えばポリエステルエマルジ
ョンに炭酸カルシウム、シリカ微粒子等を分散したもの
であり、受像層と同様に溶剤で溶かした樹脂溶液に微粒
子を分散して、グラビアコータ等で塗布してから、乾燥
部を通し、溶剤を気化させて形成する。

【００２３】第２のシートの支持体は、本来の要求機能
からは何でも良いが、加熱加圧する場合は、両面の素材
構成が対称である方が反りが小さく、平坦な面が得られ
るので、第１のシートの支持体と同一にするのが好まし
い。

【００２４】ＩＣチップ３は接合部５により接合された
コイル状アンテナ４と共に、例えば多孔性樹脂層６に封
入され、樹脂接着剤７が充填されてＩＣモジュールを構
成する。多孔性樹脂材料としては、ＰＥＴ、ＰＰ、ポリ
エステル、ポリエチレン、ナイロン等が採用でき、完成
されたＩＣカードの厚さは、通常５００μｍ〜１ｍｍ
で、好ましくは７００μｍ程度である。

【００２５】本実施形態のものは、ＩＣモジュールの無
負荷時の厚さ７００μｍで、その中にＩＣチップ（厚さ
１５０μｍ）、アンテナ（厚さ５０μｍ）を入れてな
り、その熱又は熱加工せずにプレスした状態で厚さ２２
０μｍ±３０μｍとなる様にした。

【００２６】多孔性樹脂シートはいわゆる不織布と呼ば
れるものでもよいが、この場合は空隙率の制御に留意す
る必要がある。ＩＣチップやアンテナ等の多孔性樹脂シ
ート内への装着はシートにスリットを切り込んで差し込
む形式でもよい。またＩＣカード製造時にＩＣチップを
含む部品を配置した後、樹脂を注入して加温し発泡させ
て形成した多孔性樹脂シートでもよい（但し、熱に対す
る対策に留意を要する）。また例えば厚さ３００μｍの
多孔性樹脂シート上にＩＣチップを含む部品を置いて、
その上に厚さ３００μｍの多孔性樹脂を載せて熱溶着で
部品を封入してもよい。

【００２７】ＩＣモジュール１０をシート１，２と接合
する接着剤７は熱硬化型のものから選択すればよい。熱
硬化型樹脂としては、エポキシ系、フェノール系、ウレ
タン系、不飽和ポリエステル系等のものが採用できる。

【００２８】図にはアンテナコイルを有するＩＣモジュ
ール部品を示したが、アンテナパターンが可撓性のプリ
ントフィルム基板に形成されているものを用いてもよ
い。プリント基板としては、ポリエステル等の熱可塑性
のフィルムが用いられ、更に耐熱性が要求される場合は
ポリイミドが有利である。この場合、ＩＣチップとアン
テナパターンとの接合は銀ペースト、銅ペースト、カー
ボンペースト等の導電性接着剤（日立化成工業のＥＮ−
４０００シリーズ、東芝ケミカルのＸＡＰシリーズ等）
や、異方性導電フィルム（日立化成工業製アニソルム
等）を用いて行う。

【００２９】図２に示すのは、本発明により造られた非
接触式ＩＣカードの打ち抜き加工前の斜視図と長手方向
の断面図である。パターン１はシート１とシート２の間
に、ＩＣモジュール１０を挟み、その間を樹脂の接着剤
で埋めた形態をもつものである。パターン２は各ＩＣモ
ジュール１０の間を枠１１０で囲ってシート１とシート
２の間にできる間隔を一定にした形態を持つものであ
る。

【００３０】図３において、送出軸２１の回転により送
り出される第１のシート１のフィルム支持体１１はグラ
ビアコータロール３１に至り、グラビアコータロール３
１の逆回転により、一面側に受像層塗布液容器３０内の
受像層塗布液３２が塗布されて受像層が表面に形成され
る。次いでガイドローラ２３を経て、駆動ローラ２４に
掛け渡されて受像層の反対側に対向するエクストルージ
ョンダイ４０に至り、フィルム支持体１１に熱硬化性樹
脂溶液が塗布され、搬送方向下流側に配置されている乾
燥部４１を通過することにより、受像層の溶剤が気化す
る。

【００３１】一方、送出軸５０から送り出される第２の
シート２のフィルム支持体１２はグラビアコータロール
６１に至り、グラビアコータロール６１の逆回転によ
り、一面側に筆記性層塗布液容器６０内の筆記性層塗布
液６２が塗布されて筆記性層が表面に形成される。次い
でガイドローラ５１を経て、駆動ローラ５２に掛け渡さ
れて筆記性層の他面側に対向するエクストルージョンダ
イ４３に至り、フィルム支持体１２に熱硬化性樹脂溶液
が塗布され、搬送方向下流側に配置されている乾燥部４
２を通過することにより、筆記性層の溶剤が気化する。

【００３２】この様にして形成された第１のシート１
は、フィルム支持体１１の一面側に受像層、他面側に熱
硬化性樹脂の層を有し、第２のシート２はフィルム支持
体１２の一面側に筆記性層、他面側に熱硬化性樹脂層を
有する。

【００３３】そして、第１のシート１と第２のシート２
の間に（実際には下側にあるシート２の上に）一定量の
接着剤を滴下し、形成されたウエッブが搬送路７０に沿
って搬送される。この部分の要部は後述する図４に示
す。

【００３４】図４に示す加熱部は、図３の真空熱プレス
部７２と駆動ローラ５２の間に位置する。

【００３５】真空熱プレスによってウエッブを加圧成形
する前に図４の加熱部により、各材料（第１シート、Ｉ
Ｃモジュール、第２シート）の温度を一定に整える。図
４（ｃ）に示す加熱部で一定温度に加熱されたＩＣモジ
ュールを第１、第２シート間に挟み込んだ直後に図４
（ａ），（ｂ）に示す加熱部でシート全体を加熱する
と、極端な凹凸をなくし、真空プレスの加工効率を上昇
させる効果が大きく、より好ましい。

【００３６】実際には、さらに搬送路７０には、ウエッ
ブの搬送方向に沿って保護フィルム供給部７１、真空熱
プレス部７２、定形印刷部９１、打抜部７３及び切断部
７４が配置されている。

【００３７】保護フィルム供給部７１は、搬送路７０の
上下に対向して配置される第１の保護フィルム供給部７
１ａと第２の保護フィルム供給部７１ｂとからなる。第
１及び第２の保護フィルム供給部７１ａ，７１ｂは、供
給軸７１ａ１，７１ｂ１と巻取軸７１ａ２，７１ｂ２を
備え、第１及び第２の保護フィルム２８，２９を矢印方
向に供給する。

【００３８】真空熱プレス部７２は、搬送路７０の上下
に対向して配置される平型の真空熱プレス上型７２ａと
真空熱プレス下型７２ｂとからなる。真空熱プレス上型
７２ａと真空熱プレス下型７２ｂは互いに接離する方向
に移動可能に設けられている。真空熱プレス上型７２ａ
及び下型７２ｂは、平型ではなく、ヒートローラとする
ことも可能である。

【００３９】定形印刷部９１は、搬送路７０の上下に対
向して配置される印字ヘッド９１ａ，９１ｂと、ＩＣチ
ップのアンテナ位置を検出するセンサ９０からなる。定
形印刷部に用いる印刷手段は、オフセット印刷、シルク
スクリーン印刷、凸版印刷、グラビア印刷等の通常の印
刷や電子写真方式、溶融熱転写方式等の接触方式でも、
インクジェットプリンタの様な非接触方式のものでもよ
い。この場合、センサ９０によってＩＣチップのアンテ
ナ位置を検出して定形印刷の位置制御を行うが、予め決
められたタイミングによる制御でもよい。

【００４０】切断部７４は搬送路７０の上下に対向配置
されるカッター上型７４ａ及びカッター下型７４ｂから
なり、カッター上型７４ａは上下動可能に設けられ、ウ
エッブをカードが１枚又は複数枚打ち抜ける所定の大き
さに切断する。切断部７４の下方部には切断されたウエ
ッブ８４を積層収納する収納部８５が設けられる。

【００４１】さて両面に塗布層が形成された第１及び第
２のシート１，２は、駆動ローラ２４及び駆動ローラ５
２を経て対向し、ＩＣチップを含む部品が封入された多
孔性樹脂シート６が第２のシート２の熱硬化性樹脂層に
重ねられて挿入されウエッブを形成する。その後、第１
の保護フィルム２８と第２の保護フィルム２９が真空熱
プレス上型７２ａと受像層、真空熱プレス下型７２ｂと
筆記性層との間に送り込まれ、これら第１及び第２の保
護フィルム２８，２９、更に、ウエッブが真空熱プレス
上型７２ａと下型７２ｂとにより、加圧加熱される。こ
れにより、第１及び第２のシート１，２の間に挿入した
ゲル状の熱硬化性樹脂接着剤層はＩＣチップを含む部品
を封入した多孔性樹脂シート６に含浸しつつ硬化され、
各シートが貼合される。高温の状態のまま、この保護フ
ィルム２８，２９を剥すと、受像層も部分的に剥れてし
まうことがあるので、しばらく、一緒に搬送しながらフ
ァンで空冷し、十分に冷えてから剥離をすると、きれい
に剥がすことができる。

【００４２】次に、第１及び第２の保護フィルム２８，
２９が剥離された後、第１のシート、樹脂接着剤層、Ｉ
Ｃモジュール及び第２のシートが完全に一体に溶着して
形成されたウエッブは定形印刷部９１において両面同時
に、又は個別に定形印刷が施され、切断部７４でカード
サイズより大きめに断裁される。断裁されたウエッブ１
枚毎に、カード打抜上型７３ａと、カード打抜下型７３
ｂとの間に送られ、カード打抜上型７３ａの下降によ
り、ＩＣカードの大きさに打ち抜かれる。打ち抜かれた
ＩＣカードは収納部８０の上に順次積み上げられて収納
される。ＩＣカードが打ち抜かれたのちのカード廃材は
熱硬化性樹脂が硬化して、厚さが厚く、硬いので、廃材
カッターで切断して、廃棄処理する。

【００４３】これら一連の工程は、例えば給送モータの
パルスを基準信号として、多孔性樹脂シート６の挿入、
定形印刷、打ち抜き、搬送が相応する様にタイミング制
御することが好ましい。

【００４４】図４は、シート１及び２或はＩＣモジュー
ルを一定の温度に低温加熱するための機構要部の概要斜
視図である。

【００４５】図４（ａ）は加圧加熱ローラ１１１を用い
てシート１及び２を加熱する方法を記載したもので、加
熱後のシートの温度を検知し温度コントローラ１１２に
伝えこれにより、加圧加熱ローラ１１１の加熱ヒータを
コントロールする方法である。図４（ｂ）は（ａ）と同
様であるが、加圧加熱ローラ１１１に替えて加圧加熱ベ
ルト１１４を用いている。

【００４６】これに対し図４（ｃ）は、加熱エリア１１
５によりＩＣモジュール１０を一定温度にして、シート
１及び２に挟む態様にしている。この場合における加熱
手段としては、熱風又はヒータを用いればよい。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、ＩＣカードの受像層面
の平面性がよく、受像層の性能の劣化を起こさない、受
像層つき非接触式ＩＣカードの製造方法とそれにより造
られた非接触式ＩＣカードを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により造られた非接触式ＩＣカードの長
手方向の断面図。

【図２】本発明により造られた非接触式ＩＣカードの打
ち抜き加工前の斜視図と長手方向の断面図。

【図３】非接触式ＩＣカード製造方法の一例を説明する
概要断面図。

【図４】第１シート、ＩＣモジュールと第２シートの温
度を均一に低温加熱するための機構要部の概要斜視図。

【符号の説明】

１ シート１ ２ シート２ ３ ＩＣチップ ４ コイル状アンテナ ５ 接合部 ６ 多孔性樹脂（層）シート ７ 接着剤 １０ ＩＣモジュール １１，１２ フィルム支持体 ２１，５０ 送出軸 ２３，５１ ガイドローラ ２４，５２ 駆動ローラ ２８，２９ 保護フィルム ３１，６１ グラビアコータロール ３２ 受像層塗布液 ４０，４３ エクストルージョンダイ ４１，４２ 乾燥部 ６２ 筆記性層塗布液 ７０ 搬送路 ７１ 保護フィルム供給部 ７２ 真空熱プレス部 ７３ 打抜部 ７４ 切断部 ８０ ＩＣカード収納部 ８４ 断裁ウエッブ ８５ 断裁ウエッブ収納部 ９０ センサ ９１ 定形印刷部 １１１ 加熱加圧ローラ １１２ 温度コントローラ １１３ 温度センサ １１４ 加熱加圧ベルト １１５ 加熱エリア

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少くとも片方の外表面に受像層を有する
   第１のシート、ＩＣモジュール、第２のシートがこの順
   に重なったシートウエッブを形成した後、所定のサイズ
   に打ち抜いて作製する非接触式ＩＣカードの製造方法に
   おいて、加熱によって硬化反応を促進される接着剤を用
   いて、接着剤塗工後に加圧成形してシートウエッブを造
   り、加圧成形する際の接着部温度を４０〜８０℃とする
   ことを特徴とする非接触式ＩＣカードの製造方法。
2. 【請求項２】 ＩＣモジュールを第１のシートと第２の
   シートの間に供給する前に、ＩＣモジュールを４０〜８
   ０℃にしておくことを特徴とする請求項１記載の非接触
   式ＩＣカードの製造方法。
3. 【請求項３】 ＩＣモジュールを第１のシートと第２の
   シートの間に供給する前に、第１のシートと第２のシー
   トを４０〜８０℃にしておくことを特徴とする請求項１
   記載の非接触式ＩＣカードの製造方法。
4. 【請求項４】 少くとも片方の外表面に受像層を有する
   第１のシート、ＩＣモジュール、第２のシートがこの順
   に重なったシートウエッブを形成した後、所定のサイズ
   に打ち抜いて作製した非接触式ＩＣカードにおいて、加
   熱によって硬化反応を促進される接着剤を用いて、接着
   剤塗工後に加圧成形してシートウエッブを造り、加圧成
   形する際の接着部温度を４０〜８０℃としたことを特徴
   とする非接触式ＩＣカード。