JPH11184996A - 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、前記両シート間に内包されるＩＣモジュールを
予め成形しておく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、前記両シート間に内包されるＩＣモジュ
ールを予め成形しておくことを特徴とする非接触式ＩＣ
カードの製造方法。

【０００９】（２） ＩＣモジュールを内包する際に用
いる接着剤と同じ素材で上記成形を行なうことを特徴と
する（１）記載の非接触式ＩＣカードの製造方法。

【００１０】（３） 前記第１、第２の両シートと同じ
素材で成形を行なうことを特徴とする（１）又は（２）
記載の非接触式ＩＣカードの製造方法。

【００１１】（４） 成形されたＩＣモジュールの第１
のシート側の成形面を１００μｍより細かな表面粗さに
仕上げたことを特徴とする（１）、（２）又は（３）記
載の非接触式ＩＣカードの製造方法。

【００１２】（５） 成形されたＩＣモジュールの厚み
がＩＣカード全体の厚さから両シートの厚さを差し引い
た厚みの０．５〜０．９３とすることを特徴とする
（１）、（２）、（３）又は（４）記載の非接触式ＩＣ
カードの製造方法。

【００１３】（６） 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、前記両シート間に内包されるＩＣモジュールを予め
成形しておくことを特徴とする非接触式ＩＣカード。

【００１４】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。

【００１５】即ち、接着剤貼合法は予めＩＣチップを含
む部品を所定の位置に載置してから樹脂を充填するため
に、樹脂の流動による剪断力で接合部が外れたり、樹脂
の流動や冷却に起因して表面の平滑性を損なって凹凸が
生じたりと安定性に欠ける問題がある。また近年、認証
識別用の顔画像を高階調で解像度に優れる昇華熱転写方
式で形成することがしばしば行われるが、昇華熱転写方
式での画像形成では特に画像形成面の平滑性が要求され
る。表面の凹凸があるカードへの顔画像形成には昇華熱
転写方式が採用できない。これについては、樹脂層封入
法では改善されるものの、完全に凹凸が解消する訳では
なく、同様の課題を有している。更に貼合後に熱プレス
によって表面を平坦化すると、ＩＣチップを含む部品
（特にアンテナ部分等）が移動してしまう場合がある。

【００１６】加えて、これらの製造方法においては、部
品を１点ごと又は複数の組み合わせでシート上の所定の
位置に、しかもアンテナ等は発振周波数を所定値に保つ
ためループの形状が乱れない様に載置する必要があり、
ロボットを使用したり、複数部品を枠内にセットして載
置後枠を外したりして製造せねばならず、工程的には繁
雑であった。

【００１７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、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ことにある。

【００１８】即ち、本発明者等は、それ自体としては複
雑な形状を有し、外表面をカバーするシートとの結合面
に凹凸を有するＩＣモジュールを、まず加工して、カバ
ーするに適した形状、表面状態にし、接着剤にてその両
面を覆うシートと接着してから所定の大きさに打ち抜い
てＩＣカードを造るとの知見から、本発明をなすに至っ
た。

【００１９】

【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、本発明の成形されたＩＣモジュールの斜
視図である。図２は、本発明により造られた非接触式Ｉ
Ｃカードの長手方向の断面図、図３は、本発明に係わる
非接触式ＩＣカード製造方法の一例を説明する概要断面
図であり、図４はその要部を示す概要断面図である。

【００２０】図１は、本来複雑な形状を有し、上面下面
には凹凸があるＩＣモジュールを、樹脂等で覆い一定の
厚みと形状を有するもの（成形されたＩＣモジュール１
０）に加工した状態を示すものである。本発明で「成
形」とはこのようにすることをいう。

【００２１】本発明においては、まずＩＣモジュールを
成形するが、この厚みは、仕上がりの非接触式ＩＣカー
ドから、両外面を覆うシートの厚さを差し引いた厚みの
０．５〜０．９３とするのが望ましい。０．５より薄い
と接着剤量が多くなり、硬化時間が長く、生産効率が落
ちることもある。しかし、０．９３より厚いと接着剤層
が薄く、外面被覆シートが剥離する可能性も出てくる。

【００２２】又、成形されたＩＣモジュールの表面の粗
さは、最大凹凸１００μｍ以下であることが好ましい。
これを越えると成形モジュールの厚みを製品厚みの０．
５としても、出来上がりのＩＣカードの表面粗さが１０
μｍ以上となることがあり、印刷性能等に悪影響が出る
可能性がある。

【００２３】図２は図１の成形されたＩＣモジュールを
用いた非接触式ＩＣ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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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７が充填されて成形された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〜１ｍ
ｍで、好ましくは７００μｍ程度である。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】成形されたＩＣモジュール１０の外面を形
成している樹脂７は熱硬化型、ホットメルト型又は紫外
線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、ホットメルト型樹脂として
は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）系、ポリ
エステル系、ポリアミド系、熱可塑性エラストマー系、
ポリオレフィン系等のもので、常温タイプのもの又は水
分によって硬化が促進される特殊タイプの反応型のいず
れも、紫外線硬化型樹脂としては、エポキシ系、アクリ
ル系のものが採用できる。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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、プレスを成形されたＩＣモジュールの
厚さの０．２〜０．５の幅まで狭める。プレスを開き、
成形されたＩＣモジュールを供給後、接着剤を再度滴下
する。次にプレスを成形されたＩＣモジュールの厚さま
で狭め、プレスを開いてシートを移動し、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
部を図４に示す。図４において１００は接着剤であり、
１０１はプレス、１０２はクッション材である。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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
ことも可能であるが、ＩＣチップを含む部品が壊れない
ことを考慮して、線接触に近く、僅かなズレでも無理な
曲げ力が加わるローラを避けて平面プレス型とするのが
好ましい。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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の基板シート材１，２のゲル状
の熱硬化性樹脂層は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。保護フィルム２８，２９は１回プレスする毎
に、真空熱プレス上型７２ａ、下型７２ｂ、受像層、筆
記性層と、強く圧着加熱されて傷がつく。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。

【００４３】一般には、ゲル状の層を圧着するので、熱
硬化性樹脂中に空気を巻き込み、気泡を残留させてしま
うことが多くある。このため、真空熱プレス上型７２
ａ，下型７２ｂは、両型が強く加圧加熱される前に、周
辺を負圧にして、空気を除去し、気泡の発生を防止して
いる。

【００４４】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、成形ＩＣモジュー
ル及び第２の基板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７３ｂ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。

【００４５】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。

【００４６】

【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】本発明の成形されたＩＣモジュールの斜視図。

【図２】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３】本発明の製造方法の一例を説明する概要断面
図。

【図４】図３の要部を示す概要断面図。

【符号の説明】

１ 第１の基板（シート） ２ 第２の基板（シート） 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 樹脂 １０ 成形された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 １００ 接着剤

Claims (6)

【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、前記両シート間に内包されるＩＣモジュールを
   予め成形しておく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モジュールを内包する際に用いる接
   着剤と同じ素材で上記成形を行なう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】 前記第１、第２の両シートと同じ素材で
   成形を行なうことを特徴とする請求項１又は２記載の非
   接触式ＩＣカードの製造方法。
4. 【請求項４】 成形されたＩＣモジュールの第１のシー
   ト側の成形面を１００μｍより細かな表面粗さに仕上げ
   たことを特徴とする請求項１、２又は３記載の非接触式
   ＩＣカードの製造方法。
5. 【請求項５】 成形されたＩＣモジュールの厚みがＩＣ
   カード全体の厚さから両シートの厚さを差し引いた厚み
   の０．５〜０．９３とすることを特徴とする請求項１、
   ２、３又は４記載の非接触式ＩＣカードの製造方法。
6. 【請求項６】 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、前
   記両シート間に内包されるＩＣモジュールを予め成形し
   ておくことを特徴とする非接触式ＩＣカード。