JPH11348130A - カード製造用貼り合わせ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 材料シートを一対の熱板でプレスして貼り合
わせる際に、材料シートが不安定に収縮変形し、そりや
ねじれを生じることを防止する。 【解決手段】 材料シートをプレスする一対の熱板とし
て、先端を平坦なプレス面１１ａとした凸部１１とその
周囲の環状突起１２を備えた凸型熱板３と、底面を平坦
なプレス面１３ａとした凹部１３とその周囲の環状溝１
４を備えた凹型熱板２を用い、材料シート５をプレスす
る際、まず、環状突起１２と環状溝１４で材料シートの
外縁部を固定し、その後凸部１１で材料シート５を押し
て放射状に引き伸ばしながら凹部１３の底面に押し付け
て加熱、加圧し、収縮変形を生じることなく貼り合わせ
動作を行う構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャッシュカー
ド、クレジットカード、ＩＤカード、プリペイドカード
等のプラスチックカードの製造に使用する貼り合わせ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数枚のプラスチック材料シート
を貼り合わせて一体化した後、所定サイズに打ち抜いて
カードを製造することが行われている。カードには高い
平面性が求められることから、材料シートの貼り合わせ
には、通常、対向して開閉する２枚の平面状の熱板間に
材料シートを挟んで貼り合わせる平板式のプレス装置が
用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近、カー
ド材料としてＰＥＴ樹脂などのように、製造時に延伸加
工された材料シートが用いられるようになってきたとこ
ろ、貼り合わせ時に次のような問題が生じてきた。すな
わち、延伸加工された材料シートは加熱によって収縮変
形し、しかもその収縮率と方向が一様でないので、この
材料シートをプレス装置の熱板ではさんで接着させる際
に任意の方向に収縮変形しようとする。一方、この種の
材料シートの接合には、ホットメルト接着剤を用いるた
め、挟まれた接着剤が溶融し、材料シート間の摩擦力を
小さくしてしまう。このため、貼り合わせるべき樹脂シ
ートを熱板で強く挟んでいても、材料シートの収縮変形
を阻止するほどの大きな摩擦力は発生せず、材料シート
の収縮変形を阻止できないので、材料シートの貼り合わ
せ時に材料シートが不規則に変形するという問題が生じ
た。このような材料シートの貼り合わせ時に生じる変形
は、製品であるカードに反りやねじれと言った変形を生
じさせるので、生産上の大きく問題である。

【０００４】また、貼り合わせる材料シートの合計厚さ
が許容範囲内ではあるが、ばらついて薄い場合、プレス
力が不足して成形品の接着不良や気泡の含有が発生する
という問題もあった。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、ＰＥＴ樹脂のように製造時に延伸加工された材料
シートを貼り合わせてカードを作る場合においても、材
料シートの収縮変形に起因したそりやねじれ変形の発生
を防止し、良好なカードの製造を可能とする貼り合わせ
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の問
題点を解決するため検討の結果、材料シートの貼り合わ
せ時にも、材料シートを収縮させず、逆に材料シートの
製造時と同様の延伸加工を組み合わせることによって良
好なプレス成形が可能なことに着目し、本発明を達成し
た。すなわち、本発明の貼り合わせ装置は、材料シート
を加圧、加熱して貼り合わせるための熱板として、先端
が平坦なプレス面となった凸部を備えた凸型熱板と、そ
の凸部を挿入可能で且つ底面が平坦なプレス面となった
凹部を備えた凹型熱板を用い、更に、前記凸部及び凹部
を取り囲む位置に、材料シートの、前記プレス面で貼り
合わせられる領域を取り囲んだ領域（以下外縁部とい
う）を固定するシート固定手段を設けるという構成とし
たものである。この構成によれば、シート固定手段によ
って材料シートの外縁部を固定した状態で、凸型熱板の
凸部を材料シートの上から凹型熱板の凹部に押し込み、
それによって材料シートを延伸し、その状態で凹部底面
と凸部先端のプレス面で材料シートを加圧、加熱して貼
り合わせることができ、従って、凹部底面と凸部先端の
プレス面で挟まれた材料シート部分はプレスと同時に放
射状に引き伸ばされ、分子レベルでの均一化により加工
後の変形が発生しなくなる。また、接着剤の塗布量が少
ない場合とか、厚さが薄くてプレス力が不足しがちな場
合でも、材料シート自体の張力によっても貼り合わせが
行われるので接着不良や気泡の含有が起きにくい。かく
して、凹部底面と凸部先端のプレス面で挟まれて貼り合
わせられた材料シート部分を、後工程で打ち抜いてカー
ドとすることにより、そりやねじれ変形等の極めて少な
い高品質のカードを製造できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のカード製造用貼り合わせ
装置は、先端を平坦なプレス面とした凸部を備えた凸型
熱板と、前記凸部を挿入可能な大きさで且つ底面を平坦
なプレス面とした凹部を備えた凹型熱板と、前記凸型熱
板と凹型熱板の間に介在させた材料シートを前記凸部先
端のプレス面と前記凹部底面のプレス面とで加圧し接着
させるよう、前記凸型熱板と凹型熱板の一方を他方に向
かって押し付ける駆動装置と、前記凸部及び凹部を取り
囲む位置に配置され、材料シートの、前記プレス面で貼
り合わせられる領域を取り囲んだ領域を固定するシート
固定手段を有する構成とすることができる。そして、こ
の構成によれば、貼り合わせるべき材料シートを重ねた
状態で凹型熱板と凸型熱板の間に置き、シート固定手段
でその外縁部を固定した後、凹型熱板と凸型熱板を閉じ
ることで、凸型熱板の凸部先端のプレス面で材料シート
を引き伸ばしながら、その材料シートを凹型熱板の凹部
底面のプレス面に押し付け、加熱、加圧して貼り合わる
ことができ、そりやねじれ変形等のない、また接着不良
や気泡の含有が極めて少ないカードを製造できる。

【０００８】ここで、前記シート固定手段を、凸型熱板
と凹型熱板の一方に形成された環状突起と、他方に形成
された環状溝で構成することができ、この構成とするこ
とで、凸型熱板と凹型熱板を閉じる際に、環状突起が材
料シートを環状溝に押し込んで、材料シートの外縁部を
自動的に固定することができる。

【０００９】また、前記シート固定手段を、凸型熱板と
凹型熱板を取り囲む位置に互いに対向して設けられたク
ランプリング及びクランプリング受けと、該クランプリ
ングをクランプリング受けに対して押し付ける押圧手段
とを有する構成とすることができ、この構成では、凸型
熱板と凹型熱板との相対的な移動に関係なく、材料シー
トの外縁部をクランプリング及びクランプリング受けで
はさみ付けて固定できる。また、このクランプリング及
びクランプリング受けは、凸型熱板と凹型熱板とは別個
の部材であるので、加熱されることがほとんどなく、こ
のため材料シートの固定が確実となる利点が得られる。

【００１０】本発明の貼り合わせ装置で製造する対象の
カードとしては、キャッシュカード、クレジットカー
ド、ＩＤカード、プリペイドカード等の任意のプラスチ
ックカードを挙げることができる。また、このカードを
構成する材料シートの枚数は２枚以上であれば任意であ
る。更に、このカードは複数枚の材料シートのみによっ
て構成されるものに限らず、必要に応じ、固形物（ＩＣ
チップ、線材等）を埋め込んだ構成のものとしてもよ
い。また、固形物の埋め込み方式は、一部（端子等）が
カードの表面に露出する形でもよいし、全くカードの表
面に露出されない形でもよい。また、固形物を埋め込む
に当たっては、単に材料シート間に固定物を配置する形
でもよいし、材料シートに穴を形成しその穴内に固定物
を配置する形でもよい。材料シートの材質は特に制限さ
れないが、ＰＥＴ樹脂のように延伸加工を施したもので
あって、プレス時に不安定な変形を生じやすいものが、
本発明適用の効果が大きいので好ましい。複数枚の材料
シートの貼り合わせは、材料シート自体の溶着性を利用
したものでもよいし、材料シートに適当な接着剤、例え
ばホットメルト接着剤を塗布しておき、その接着剤を利
用して貼り合わせるものでもよい。

【００１１】

【実施例】以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例によるカード製造用の
貼り合わせ装置の概略側面図であり、１はベース、２は
ベース１に固定して設けられた凹型熱板、３は凹型熱板
２に対向配置され、凹型熱板２に対して接近及び離間す
る方向に移動可能な凸型熱板、４はその凸型熱板３を凹
型熱板２に対して押し付けるための油圧シリンダ等の駆
動装置である。５は、貼り合わせるために重ねた状態と
した複数枚の材料シートであり、熱によって溶融する接
着剤を予め貼り合わせ面に塗布している。なお、必要に
応じ、材料シートの適当な位置をスポット的に仮接着し
ておいてもよい。材料シート５としては、図示したよう
に所定サイズにカットされたものに限らず、長い帯状の
ものを用いてもよい。

【００１２】図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、凸型熱板
３及び凹型熱板２の対向面を上向きにして示す概略斜視
図、図３は凸型熱板３及び凹型熱板２による材料シート
の貼り合わせ動作を説明する概略断面図である。図２、
図３に示すように、凸型熱板３は、凹型熱板２に対向す
る面に、先端が平坦なプレス面１１ａとなった凸部１１
と、その凸部１１を取り囲む環状突起１２を有してい
る。一方、凹型熱板２は、凸型熱板３に対向する面に、
凸部１１を挿入させうる大きさで且つ底面を平坦なプレ
ス面１３ａとした凹部１３と、その凹部１３を取り囲み
且つ環状突起１２を挿入させうる大きさの環状溝１４を
備えている。ここで、凸部１１の先端のプレス面１１ａ
と凹部１３の底面のプレス面１３ａは、材料シートの加
圧、加熱に用いられるもので、その上に、製造すべきカ
ードを１枚或いは複数枚並べることのできる大きさに作
られている。また、その凸部１１の先端角部１１ｂ（平
坦面１１ａの四辺）と凹部１３の入口の角部１３ｂとは
材料シートが容易に滑って動くことができるよう、丸め
ている。環状突起１２と環状溝１４は、材料シートを挟
み込んですべらないように固定するためのシート固定手
段を構成するものであり、それぞれの角部１２ａ、１４
ａは材料シートが滑らないように鋭利にしている。

【００１３】次に、上記構成の貼り合わせ装置を用いた
貼り合わせ動作を説明する。図３（ａ）に示すように、
凸型熱板３を開いた状態で凹型熱板２の上に、貼り合わ
せるべき複数枚の材料シートを重ね合わせた状態の材料
シート５を乗せる。この時、凹型熱板２、凸型熱板３は
ともに所定温度に加熱している。次いで、凸型熱板３が
下降し、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す手順で材料
シート５を凹型熱板２との間でプレスして貼り合わせを
行う。すなわち、まず図３（ｂ）に示すように、凸型熱
板３の環状突起１２と凹型熱板２の環状溝１４のそれぞ
れの角部１２ａ、１４ａが材料シート５の外縁部をはさ
み付けて固定する。次に、図３（ｃ）に示すように、凸
型熱板３の凸部１１が材料シート５を押しながら凹部１
３に進入する。この時、材料シート５は外縁部を環状突
起１２と環状溝１４で固定されているので、放射状に引
き伸ばされ、延伸される。その後、図３（ｄ）に示すよ
うに、凸部１１先端のプレス面１１ａと凹部１３底面の
プレス面１３ａとで材料シート５を加圧、加熱し、材料
シート間の接着剤を溶融させ、接合させる。そして、凸
部１１先端のプレス面１１ａと凹部１３底面のプレス面
１３ａとの隙間が所定の厚さになるまで圧縮し、適当な
時間経過後、その状態で凸型熱板３及び凹型熱板２の加
熱を停止し、両熱板の温度を低下させ、溶融した接着剤
を固化させて接着を確実とする。その後、凸型熱板３を
上昇させ、接合した材料シート５を取り出す。以上で１
回の貼り合わせ動作が終了する。

【００１４】上記した熱プレス動作では、材料シート５
の、凸部１１先端のプレス面１１ａと凹部１３底面のプ
レス面１３ａとで加圧、加熱されて貼り合わせられる領
域は、プレスと同時に引き伸ばされ、分子レベルでの均
一化による加工後の変形が発生しなくなる。かくして、
材料シート５は、そりやひずみ変形等を生じることな
く、良好に貼り合わせられる。また、接着剤の塗布料が
少ない場合でも材料シート５自体の張力によっても貼り
合わせが行われるので、接着不良や気泡の包含が起きに
くい。かくして、材料シート５の貼り合わせ領域を、後
工程でカードに打ち抜くことにより、そりやひずみの無
い、且つ貼り合わせが確実で且つ残留気泡のほとんどな
い高品質のカードを製造できる。

【００１５】図４は本発明の第二の実施例による貼り合
わせ装置を示す概略側面図、図５はその実施例における
材料シートの貼り合わせ動作を説明する概略断面図であ
り、図１〜図３に示す実施例と同一部品には同一符号を
付して示している。図４、図５に示す実施例の貼り合わ
せ装置も、図１に示す貼り合わせ装置と同様に、ベース
１に固定して設けられた凹型熱板２Ａと、それに対向配
置され、上下動可能な凸型熱板３Ａと、その凸型熱板３
Ａを凹型熱板２Ａに対して押し付けるための駆動装置４
を備えており、凸型熱板３Ａと凹型熱板２Ａのそれぞれ
の対向面には、図２に示す凸部１１と凹部１３と同一形
状の凸部１１と凹部１３が設けられている。

【００１６】しかしながら、凸型熱板３Ａ、凹型熱板２
Ａには、環状突起、環状溝が設けられておらず、その代
わりに、凸型熱板３Ａ、凹型熱板２Ａを取り囲むよう
に、クランプリング２１とクランプリング受け２２が配
置されている。クランプリング受け２２はその上面が凹
型熱板２Ａの上面に一致する高さとなるように、ベース
１に固定されている。一方、クランプリング２１は凸型
熱板３Ａを保持して移動する移動板２４に対して上下動
可能に保持され且つばね２５によって下向きの力を付与
されるようになっている。ここで、ばね２５は、クラン
プリング２１を材料シート５を介してクランプリング受
け２２に押し付け、その材料シート５を動かないように
固定するための押圧手段を構成するものであり、クラン
プリング２１の取り付け高さ及びばね２５の押圧力は、
図５（ａ）に示すように凸型熱板３Ａを開いた状態では
クランプリング２１の下面が凸部１１の下面のプレス面
１１ａよりも下方に位置しており、その凸型熱板３Ａを
移動板２４によって下降させた時には、図５（ｂ）に示
すように、まずクランプリング２１が材料シート５をク
ランプリング受け２２に押し付け、凸型熱板３Ａの凸部
１１が材料シート５に接触する時点ではクランプリング
受け２２とクランプリング２１で材料シート５を動かな
いように固定することができるように定められている。

【００１７】次に、上記構成の貼り合わせ装置を用いた
貼り合わせ動作を説明する。図５（ａ）に示すように、
凸型熱板３Ａ及びクランプリング２１を開いた状態で凹
型熱板２Ａ及びクランプリング受け２２の上に材料シー
ト５を乗せる。この時、凹型熱板２Ａ、凸型熱板３Ａは
ともに所定温度に加熱している。次いで、クランプリン
グ２１及び凸型熱板３Ａが下降し、図３（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）に示す手順で材料シート５を凹型熱板２
Ａとの間でプレスして貼り合わせを行う。すなわち、ま
ず図５（ｂ）に示すように、クランプリング受け２２に
クランプリング２１が材料シート５の外縁部をはさみ付
けて定位置に固定する。次に、図５（ｃ）に示すよう
に、凸型熱板３Ａの凸部１１が材料シート５を押しなが
ら凹部１３に進入する。この時、材料シート５は外縁部
をクランプリング受け２２とクランプリング２１で固定
されているので、放射状に引き伸ばされ、延伸される。
その後、図５（ｄ）に示すように、凸部先端のプレス面
１１ａと凹部底面のプレス面１３ａとで材料シート５を
加圧、加熱し、材料シート間の接着剤を溶融させ、接合
させる。そして、凸部先端のプレス面１１ａと凹部底面
のプレス面１３ａとの隙間が所定の厚さになるまで圧縮
し、適当な時間経過後、その状態で凸型熱板３及び凹型
熱板２の加熱を停止し、両熱板の温度を低下させ、溶融
した接着剤を固化させて接着を確実とする。その後、凸
型熱板３を上昇させ、接合した材料シート５を取り出
す。以上で１回の貼り合わせ動作が終了する。

【００１８】このように、この実施例でも、材料シート
５が引き伸ばされながらプレスされるので、そりやひず
み変形を生じることなく、良好に貼り合わせられ、ま
た、接着不良や気泡の包含も起きにくい。かくして、材
料シート５の貼り合わせ領域を後工程でカードに打ち抜
くことにより、そりやひずみ等の無い、且つ貼り合わせ
が確実で且つ残留気泡のほとんどない高品質のカードを
製造できる。

【００１９】図４、図５に示す実施例では、材料シート
５の外縁部の固定にクランプリング２１とクランプリン
グ受け２２を用いている。この構成は、図１〜図３に示
す実施例で用いている環状突起１２と環状溝１４を用い
る場合に比べて次のような利点を有している。すなわ
ち、環状突起１２と環状溝１４とで材料シート５をはさ
み付けて固定する場合には、材料シート５の厚さが薄い
場合とか、材料シート５が軟らかい場合には十分な固定
力を確保できない場合があり、環状突起１２と環状溝１
４の寸法を使用する材料シートに応じて正しく設定する
必要がある。これに対し、クランプリング２１とクラン
プリング受け２２を用いる場合には、このような制限が
なく、任意の厚さの材料シートを良好に固定できる。ま
た、環状突起１２と環状溝１４を用いた場合には、プレ
ス初期段階では、材料シート固定力の発生は材料シート
の曲げに対する反発力に依存しているため小さく、問題
となる場合があるが、クランプリング２１とクランプリ
ング受け２２を用いた場合には、凸型熱板３Ａのプレス
動作に先行して固定を開始するので、プレス動作の初期
段階でも材料シートを十分な固定力で固定可能である。

【００２０】なお、図４、図５に示す実施例では、クラ
ンプリング受け２２を凹型熱板２Ａとは別部品としてい
るが、この代わりに凹型熱板２Ａとクランプリング受け
２２とを一体構造としてもよい。しかしながら、図示実
施例のようにクランプリング受け２２を凹型熱板２Ａと
は別部品とした方が、クランプリング受け２２が加熱さ
れず、従って、材料シート５の外縁部の加熱を避けるこ
とができるので好ましい。すなわち、材料シート５の外
縁部を加熱しないことで、溶融した接着剤が流れ出すこ
とを防止し、材料シート内の圧力を保持し、成形の精度
が向上するという新たな効果が得られる。更に、上記実
施例では、クランプリング２１をクランプリング受け２
２に押し付けるための押圧手段としてばね２５を用いた
が、この代わりにエアシリンダ等の他の機構を用いても
よい。

【００２１】また、上記実施例では、プレス面１１ａ、
１３ａ及びそれを取り囲む位置に設けたシート固定手段
（環状突起と環状溝、或いは、クランプリングとクラン
プリング受け）をそれぞれ略矩形状としているが、これ
らは必ずしも略矩形状に限らず、適宜変更可能であり、
例えば円形としてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、材料シートを
加圧、加熱して貼り合わせるための熱板として、先端が
平坦なプレス面となった凸部を備えた凸型熱板と、その
凸部を挿入可能で且つ底面が平坦なプレス面となった凹
部を備えた凹型熱板とを用い、更に、前記凸部及び凹部
を取り囲む位置に、貼り合わせるべき材料シートの外縁
部を固定するシート固定手段を設けたことにより、ＰＥ
Ｔ樹脂フィルムのように製造時に延伸加工されたため、
加熱した際に不安定な収縮変形が生じる材料シートを貼
り合わせる時においても、材料シートを収縮させること
なく、逆に材料シート製造時と同様の延伸加工を組み合
わせて貼り合わせ加工を行うことができ、このため、そ
りやねじれ等の発生を防止し、また接着不良や気泡残留
も防止して、材料シートの貼り合わせを行うことがで
き、高品質のカードを製造できるという効果を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるカード製造用の貼り合
わせ装置の概略側面図

【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１の実施例に用
いた凸型熱板及び凹型熱板を、対向面を上向きにして示
す概略斜視図

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図１の実
施例における凸型熱板と凹型熱板による材料シートの貼
り合わせ動作を説明する概略断面図

【図４】本発明の第二の実施例によるカード製造用の貼
り合わせ装置の概略側面図

【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図４の実
施例における凸型熱板と凹型熱板による材料シートの貼
り合わせ動作を説明する概略断面図

【符号の説明】

１ ベース ２、２Ａ 凹型熱板 ３、３Ａ 凸型熱板 ４ 駆動装置 ５ 材料シート １１ 凸部 １１ａ プレス面 １２ 環状突起 １３ 凹部 １３ａ プレス面 １４ 環状溝 ２１ クランプリング ２２ クランプリング受け ２４ 移動板 ２５ ばね

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端を平坦なプレス面とした凸部を備え
   た凸型熱板と、前記凸部を挿入可能な大きさで且つ底面
   を平坦なプレス面とした凹部を備えた凹型熱板と、前記
   凸型熱板と凹型熱板の間に介在させた材料シートを前記
   凸部先端のプレス面と前記凹部底面のプレス面とで加圧
   し接着させるよう、前記凸型熱板と凹型熱板の一方を他
   方に向かって押し付ける駆動装置と、前記凸部及び凹部
   を取り囲む位置に配置され、材料シートの、前記プレス
   面で貼り合わせられる領域を取り囲んだ領域を固定する
   シート固定手段を有するカード製造用貼り合わせ装置。
2. 【請求項２】 前記シート固定手段が、前記凸型熱板と
   凹型熱板の一方に形成された環状突起と、他方に形成さ
   れた環状溝で構成されることを特徴とする請求項１記載
   のカード製造用貼り合わせ装置。
3. 【請求項３】 前記シート固定手段が、前記凸型熱板と
   凹型熱板を取り囲む位置に互いに対向して設けられたク
   ランプリング及びクランプリング受けと、該クランプリ
   ングをクランプリング受けに対して押し付ける押圧手段
   とを有することを特徴とする請求項１記載のカード製造
   用貼り合わせ装置。