JP2010108230A - 非接触型ｉｃカードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カード厚みが均一で、カード表面に歪みがなく、印字特性等外観特性に優れた非接触型ＩＣカードの製造方法を提供する。
【解決手段】カード構成部材をラミネート・プレスし複数のカード形状部が多面付けされたカードベースとしての積層体を得る工程と、該積層体をカード形状に打抜きカードを得る工程とを有し、前記カード構成部材を、上側プレス板と、該カード構成部材を収容可能な凹部を有する下側プレス板に収容した状態で挟み込み、押圧することで貼り合わせて、積層体を得る工程において、前記カード構成部材は、カード形状部以外の部位に、積層する際に該カード構成部材各々に貫通する１以上の貫通孔を有し、前記下側プレス板の前記凹部内又は前記上側プレス板に１以上の突起部を有し、前記下側プレス板の前記凹部内に前記カード構成部材を収容し、前記カード構成部材各々の貫通孔と前記突起部とが嵌合された状態で押圧する。
【選択図】図３

Description

本発明は、カード基材にＩＣチップとアンテナコイルが内蔵された、少なくとも非接触で外部と情報の授受を行うことができる、非接触型ＩＣカードの製造方法に関する。

非接触型ＩＣカードは１９９０年代から製品化が始まり、今日ではデータ伝送の仕様や、カード内のデータ処理機能などさまざまなタイプの製品が開発されている。非接触型ＩＣカードの最大の特徴は、非接触でデータの送受信を行うことができる点にある。これにより利用者の使用時の操作性向上と、端末インフラのメンテナンス負担の軽減が実現する。この非接触型ＩＣカードのスピーディで利便性が高い特徴から、ゲート装置との組み合わせによる交通乗車券、入退室管理カード、会員証／社員証などのＩＤカード、更には電子マネーなどでの応用が広がっている。

従来から、主に金融系のクレジットカードやキャッシュカードでは、カードの変造防止とインプリンタによる取引を目的として、金属製の活字を用いてカード裏面より打刻することにより英数字やカナ文字を浮き上がらせるエンボス加工が使用されている。しかし、近年急速に利用が拡大している交通系の非接触型ＩＣチップ搭載クレジットカードでは、非接触型ＩＣチップやアンテナへの影響からエンボスではなく、モノクロ印字（ＵＧ：ウルトラグラフィック）で代用される場合が増加しており、交通定期券等ではリライタブル（繰り返し書き換えることができる）機能が求められる。また社員証や入退室管理証等では顔写真を印字するＣＰ印字特性とＵＧ印字特性が必要で、カード表面に歪みがなく平滑で印字特性に優れたカードが求められている。顔写真付きの会員カード等では、セキュリティ機能と合わせて外観品質上の無欠点が求められており、外観品質への品質要求は非常に厳しいものがある。

非接触型ＩＣカードの最も一般的な製造方式はラミネート方式であり、予め印刷を施したプラスチックシートに、ＬＳＩとアンテナを接合したインレットを挟み込み、ラミネート方式によりカード化を行う。この際に、インレットの厚みを吸収するために、プラスチックシートにインレット部を抜き加工する、あるいは複数層のシートの組み合わせによりインレットの凹凸を吸収し表面上は平滑なカードを製造する。しかしながら、上記した方法で製造して得られる非接触型ＩＣカードの表面には、大きな波打ちや傾き、あるいはＩＣモジュールのズレが発生する等の問題点があった。

特許文献１には、プレス成形に際して、基材、ＩＣモジュール、ホットメルト接着剤及び化粧フィルムの積層体の外周に、得られる非接触型ＩＣカードの厚さの±２０％以内の厚さを有する枠体をプレス型板間に介在させる製造方法が開示されている。この製造方法によれば、積層体がＩＣカード１枚分の小さい面積のものとか、積層体の外周部では、枠体のみで厚みを目標のものとすることは出来る。しかし、ＩＣカードの生産を量産として行う場合には、通常大きな多面付けシートにより行うことが必要で、この場合、上下プレス板の面積が大きくなり、これに従って重量も大きくなる。特に上側プレス板にタワミが発生し、積層体中央部での上下プレス板の間隔が外周部の枠体の厚みと均一にならず、積層体全体での厚みを均一にすることが困難であった。
特開２００１−３３１７７３号公報

本発明はかかる従来技術の問題点を解決するものであり、カード厚みが均一で、カード表面に歪みがなく、印字特性等外観特性に優れた非接触型ＩＣカードの製造方法を提供することを課題としている。

本発明の請求項１に係る発明は、少なくともコアシート、インレット、オーバーシートからなるカード構成部材をラミネート・プレスし複数のカード形状部が多面付けされたカードベースとしての積層体を得る工程と、該積層体をカード形状に打抜きカードを得る工程、とを有する非接触型ＩＣカードの製造方法において、積層体を得る工程が、前記カード構成部材を、上側プレス板と、該カード構成部材を収容可能な凹部を有する下側プレス板に収容した状態で挟み込み、押圧することで貼り合わせて積層体を得る工程であって、前記カード構成部材は、カード形状部以外の部位に、積層する際に該カード構成部材各々に貫通する１以上の貫通孔を有し、前記下側プレス板の前記凹部内又は前記上側プレス板に１以上の突起部を有し、前記下側プレス板の前記凹部内に前記カード構成部材を収容し、前記カード構成部材各々の貫通孔と前記突起部とが嵌合された状態で押圧することを特徴とする非接触型ＩＣカードの製造方法である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記下側プレス板の前記凹部の深さと、前記突起部の高さの差が、０．０２ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１に記載する非接触型ＩＣカードの製造方法である。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記カード構成部材各々の貫通孔の開口径が、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下前記突起部の外径より大きいことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載する非接触型ＩＣカードの製造方法である。

また、本発明の請求項４に係る発明は、前記カード構成部材各々を押圧して貼り合わせる前の厚みの総厚が、前記下側プレス板の前記凹部の深さより０．０２〜０．０５ｍｍ厚いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載する非接触型ＩＣカードの製造方法である。

また、本発明の請求項５に係る発明は、前記下側プレス板の前記凹部の外周部に、幅０．５〜１．０ｍｍのエアー抜き用の溝を設けてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載する非接触型ＩＣカードの製造方法である。

本発明の非接触型ＩＣカードの製造方法によれば、カード構成部材は凹部を有する下側プレス板に収容した状態でしかも、カード形状部以外の部位に設けた貫通孔と、下側プレス板の凹部内又は上側プレス板に設けた凹部と略同等の高さの突起部と嵌合された状態で、上側プレス板で挟み込み押圧する。そのため、カードの仕上がり厚みは凹部の深さと突起部の高さで規定され、広い面積の多面付けカードベース全体で均一な厚みに積層可能となる。

さらに、本発明の非接触型ＩＣカードの製造方法によれば、貫通孔がカード形状部以外の部位に設けられ、かつ、カード構成部材各々の貫通孔の開口径が、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下突起部の外径より大きいため、凹部へのカード構成部材のセッティングが容易であり、カード形状に打ち抜いたカードに横ズレ等が発生せず、寸法の均一性が得られる。

また、カード構成部材の貼り合わせる前の厚みの総厚が、凹部の深さより０．０２〜０．０５ｍｍ厚く、凹部の外周部に、幅０．５〜１．０ｍｍのエアー抜き用の溝を設けてあるため、カード表面にエアー溜まり、凹み、クモリ等の外観上の欠陥のない平滑な表面がえられる。結果として、熱ラミネート後のカード表面に歪が無く外観特性に優れ、また印字特性に優れる非接触ＩＣカードとすることが出来る。

本発明の非接触型ＩＣカードの製造方法を一実施形態に基づいて、図面を参照しながら以下に説明する。

図１は、本発明の非接触型ＩＣカードの製造方法の一実施形態のカード構成部材を断面で説明する概略図であり、（ａ）はラミネート前、（ｂ）はラミネート後を示し、（ｃ）はインレットをしめす。図２は、本発明の製造方法による非接触型ＩＣカードのカード形状に打抜後の１枚のカードを説明する透視図である。また、図３は、本発明の非接触型ＩＣカードの製造方法の、複数のカード形状部が多面付けされたカードベースとしての積層体を得る工程の一実施形態を説明する概略図で、（ａ）は、下側プレス板凹部に各カード構成部材を配置した状態を上面から見た概略図、（ｂ）は（ａ）の断面Ｘ−Ｘ’でのカード構成部材の断面概略図であり、（ｃ）は、上側プレス板と下側プレス板が押圧して積層体となった状態を、（ａ）の断面Ｘ−Ｘ’での部分断面で見た概略図である。

本発明の非接触型ＩＣカードの構成の一例は、図１に示すように、上部側から順に、第１の表面シート（３）、第１のコアシート（１）、インレット（１０）、第２のコアシート（２）、第２の表面シート（４）となる。通常は、インレットを挟み込んだ第１及び第２のコアシートを、それぞれ多面付けでオフセット印刷またはスクリーン印刷を施した表裏の第１及び第２の表面シートでサンドイッチして溶融ラミネートしてカードベースとする。
第１の表面シート（３）は材質としてＰＥＴ（２軸延伸ポリエチレンテレフタレート）が好ましく、最表層にリライト層を備える場合もある。第２の表面シート（４）の材質は、カードのカールを避ける為に、第１の表面シート（３）と同じ厚みのＰＥＴが好ましい。第１のコアシート（１）は、電気絶縁性の熱可塑性樹脂シートが使用できる。一般には、硬質塩化ビニル（ＰＶＣ）シートを使用するが、焼却時に有毒ガスを発生するＰＶＣの代替として、非結晶性ポリエステル（例えば、イーストマン・ケミカル社製のＥａｓｔｓｒ
ＰＥＴ−Ｇ：テレフタル酸、グリコール、１，４シクロヘキサンジメタノール共重合体）等が好ましく使用できる。第２のコアシート（２）の材質は、熱融着性から第１のコアシート（１）と同じものを使用する。

インレット（１０）は、ＰＥＴ、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）等の電気絶縁性のアンテナシート（１４）上に、ＩＣチップ（１１）、それを封止するとともにＩＣチップの物理的強度を改善するための補強板（１３）、そしてＣｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等で形成されたアンテナコイル（１５）で形成される。アンテナコイルとＩＣチップの接続は、図示しないが、ＩＣチップの入出力パッドに形成されたバンプとアンテナコイルのアンテナ接続ランドとを、異方導電性フィルムＡＣＦ等を介して接続される。使用するアンテナはそのＩＣの持つ伝送仕様に合わせたπや巻き数で前記したフィルムまたはシート上へのエッチングや印刷、巻き線で作成される。その際にエンボス等の後加工がある場合は、これらの加工と並存できるようアンテナパターン及びアンテナのカード内の位置設計がなされるが、本発明ではエンボス適性よりも表面の平滑性を重視しており、アンテナ設計の自由度が高い。

第１のコアシート（１）は、前述したように材質がＰＥＴ−Ｇ，ＰＶＣ等、厚み０．１〜０．４ｍｍの電気絶縁性樹脂シートで、図１（ａ）に示すように、この第１のコアシート（１）には、インレット（１０）に搭載されたＩＣチップ（１１）、封止樹脂（１２）、補強板（１３）からなるＩＣチップ部を収納可能に、開口部（５）を形成する。ここで
ＩＣチップ部と第１のコアシートの開口部側壁とのクリアランスは片側基準で０．３ｍｍ〜１ｍｍ程度とし、第１のコアシート（１）がＩＣチップの部分に乗り上げないようにして、熱ラミネート時の圧力によりＩＣチップが破損したりすることを避ける必要がある。また、熱ラミネート時に、溶融樹脂がＩＣチップと第１のコアシートの開口部側壁とのクリアランスを十分に充填でき、且つカードのＩＣ部分が凹凸状にならない様に形状を決定する。開口部の形状はＩＣチップ、あるいはＩＣチップ上に配置された補強板の形状に合わせて、円形状あるいは矩形形状とする。

前述した構成で、溶融ラミネート後のカードの総厚が、非接触型ＩＣカードの厚み規格０．６８〜０．８４ｍｍの中の目標厚み、例えば、０．７６ｍｍを精度良く達成できるように前記部材を構成して積層体とする。なおここで、第１及び第２のコアシートは、ＩＣチップ部の高さ、あるいは他の構成材料との関係で１層とすることに限定されず複数層としても良い。また、図示しないが表面シートとコアシートの熱融着性、接着性を助けるための接着性樹脂層の介在あるいは界面の処理に関しては特に限定されない。

前記カード構成部材は、図３（ａ）に示すように、多面付けとして形成し、複数のインレットが搭載されたものとする。ここで、第１の表面シート（３）、第１のコアシート（１）、第２のコアシート（２）及び第２の表面シート（４）には、積層した際に夫々に貫通する貫通穴(６)が形成されている。

次に、図３（ｃ）に示すように、ラミネート・プレス成型装置の上側プレス板（７）は平板とし、下側プレス板（８）には前記カード構成部材が収容可能に、凹部（９）を設けてある。また下側プレス板には、前記カード構成部材に設けた貫通孔（６）に入り込む複数個の突起部（６０）が形成されている。ここで、前記凹部深さと、凹部（９）に形成された突起部（６０）の高さは、略同等の寸法に形成されており、この寸法は目的とする非接触型ＩＣカードの厚みに対して±０．０１ｍｍ以内とする。つまり、凹部深さ、および突起部高さは、非接触型ＩＣカードの厚み０．６８ｍｍから０．８４ｍｍの規格厚さの中の目的とする寸法であり、下側プレス板の凹部の深さと、突起部の高さの差は、最大でも０．０２ｍｍ以内とするのが好ましい。

また、下側プレス板（８）としては、例えば、厚み３ｍｍのステンレス鋼材を使用して、切削加工してカード厚みに対応する深さの凹部（９）を作成し、突起部はピン形状のものを複数個、ネジ止めして形成することができる。凹部（９）の形成方法としては、外周部にカード厚みに対応する厚みのステンレス板の枠体をネジ止めして凹部を形成することもできる。ここで、凹部面積は積層体の厚み減少分を吸収できるように余裕を確保する。さらに、凹部（９）の外周部には幅０．５ｍｍ〜１．０ｍｍのエアー抜き用の溝（１６）を設けて、カード表面にエアーが溜まり、凹み、クモリ等の外観上の欠陥が生じないようにする。また、上側プレス板（７）についても剛性を確保するため、厚さ３ｍｍのステンレス鋼材を使用する。

前述した積層構成部材を、図１（ａ）に示したシート構成として、貫通孔（６）を合わせて下側プレス板（８）の凹部（９）にセットし、上下のプレス板で挟み込み、１３０℃から１７０℃の温度で熱ラミネートによりインレットを挟み込んだ形で単層化し、多面付け状態の厚みの均一性に優れたカードベースとする。次に、カードベースをプレス板から剥がし、その後片刃またはオスーメスの金型による打ち抜きでカード形状に打ち抜いて、単体化された非接触型ＩＣカードとする。なおここで、積層構成部材の総厚みは、下側プレス板の凹部深さ、つまり突起部高さに対して０．０２ｍｍから０．０５ｍｍ厚くしておくことで、ラミネート後の厚みを目標とするカード厚みとすることができる。

以上説明したように、本発明の非接触型ＩＣカードの製造方法によれば、多面付けされ
た非接触型ＩＣカードの厚みを目標厚みの±０．０３ｍｍ以内に仕上げることが出来、また、歪のない外観品質に優れた非接触型ＩＣカードとすることができる。

上記した、本発明の一実施形態の説明では、下側プレス板に凹部、及び突起部を設けることとしたが、下側プレス板に凹部、上側プレス板に突起部を設ける構造としてもよい。

また、上記説明では、上下プレス板を１セットとする一層配置の状態を示したが、量産においては、４・５層の多層プレスとすることが望まれる。この際は、プレス板の自重が大きくなり、プレス板にタワミが発生して、カードの厚みに変化が出易いが、本発明の製造方法のように、プレス板の凹部内に突起部を設けることにより、プレス板のタワミが防止でき、製品厚みの均一性を確保するうえで突起部の効果は大きなものとなる。

また、上記した本発明の一実施形態では、カード厚みを非接触型ＩＣカードの厚み規格０．６８ｍｍから０．８４ｍｍの中の目標厚みとなるよう、ラミネート前のカード構成部材の総厚みを下側プレス板の凹部深さに対して０．０２ｍｍから０．０５ｍｍ厚くしておき、ラミネート後の厚みが凹部深さと同等となるようにしたが、例えば、カード厚みとして０．６ｍｍのものについても、プレス板を準備することにより用意に製造することができる。

本発明の製造法で作成された各カードには従来と同様に、ホログラム、回折格子等、あるいはリライト機能の付与等、様々なオプション加工が施される。またＩＣの初期化とセキュリティ情報の設定や、必要なデータファイルの生成などの０次発行、１次発行が行われる。また、外部との情報のやり取りの機能や各種規格物性に基づいた検査が実施されて使用可能な状態となる。

以上のようにして作製された小切れのカードは、通常重ね合わされた状態で梱包され、輸送され、顧客側に出荷される。最終的には、カードの仕様に応じた発行機を用いて２次発行（パーソナライズ）として、ＩＣエンコードと共に、カードの表面に個別情報を入れる。カード発行機における加工内容としては、モノクロ印字（ＵＧ）、カラー印字（写真ＣＰ）、オーバーコート等がある。本発明の製造方法で作成された非接触型ＩＣチップ搭載のクレジットカードでは、非接触型ＩＣチップへの影響を避ける為、通常、エンボスでなく、モノクロ印字や顔写真のカラー印字を行う。また、交通定期券ではリライト層に書き込みを行う。以上説明した本発明の非接触型ＩＣカードの製造方法を採用することで、２次発行時の顔写真を印字するＣＰ印字およびモノクロ印字するＵＧ（ウルトラグラフィック）印字適正に優れた表面性を有している非接触型ＩＣカードを量産で安定して提供することが可能となる。

本発明の製造方法の一実施形態のカード構成部材を断面で説明する概略図。 本発明の製造方法の一実施形態での１枚の形状の非接触型ＩＣカードの透視図。 本発明の製造方法の多面付けされたカードベースを得る工程の一実施形態を説明する概略図。

符号の説明

１・・・第１のコアシート ２・・・第２のコアシート
３・・・第１の表面シート ４・・・第２の表面シート
５・・・開口部 ６・・・貫通孔 ７・・・上側プレス板
８・・・下側プレス板 ９・・・凹部 １０・・・インレット
１１・・・ＩＣチップ １２・・・封止樹脂１３・・・補強板
１４・・・アンテナシート １５・・・アンテナコイル
１６・・・エアー抜き溝 ２０・・・積層体 ６０・・・突起部

Claims (5)

1. 少なくともコアシート、インレット、オーバーシートからなるカード構成部材をラミネート・プレスし複数のカード形状部が多面付けされたカードベースとしての積層体を得る工程と、該積層体をカード形状に打抜きカードを得る工程、とを有する非接触型ＩＣカードの製造方法において、
   積層体を得る工程が、前記カード構成部材を、上側プレス板と、該カード構成部材を収容可能な凹部を有する下側プレス板に収容した状態で挟み込み、押圧することで貼り合わせて、積層体を得る工程であって、
   前記カード構成部材は、カード形状部以外の部位に、積層する際に該カード構成部材各々に貫通する１以上の貫通孔を有し、
   前記下側プレス板の前記凹部内又は前記上側プレス板に１以上の突起部を有し、
   前記下側プレス板の前記凹部内に前記カード構成部材を収容し、前記カード構成部材各々の貫通孔と前記突起部とが嵌合された状態で押圧することを特徴とする非接触型ＩＣカードの製造方法。
2. 前記下側プレス板の前記凹部の深さと、前記突起部の高さの差が、０．０２ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１に記載する非接触型ＩＣカードの製造方法。
3. 前記カード構成部材各々の貫通孔の開口径が、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下前記突起部の外径より大きいことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載する非接触型ＩＣカードの製造方法。
4. 前記カード構成部材各々を押圧して貼り合わせる前の厚みの総厚が、前記下側プレス板の前記凹部の深さより０．０２〜０．０５ｍｍ厚いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載する非接触型ＩＣカードの製造方法。
5. 前記下側プレス板の前記凹部の外周部に、幅０．５〜１．０ｍｍのエアー抜き用の溝を設けてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載する非接触型ＩＣカードの製造方法。

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