冊子にＩＣシートを接着させる方法

【課題】本発明は紙へ熱可塑性樹脂材料を装用するラミネート方法及びラミネート装置に関する。
【解決手段】熱可塑性樹脂材料を融解する加熱温度１００〜１６０℃と、熱可塑性樹脂材料の融解と同時に外圧２．５〜６．５ＭＰａを加圧し、更にラミネート加工時の熱圧着部と冷却部において、模様の付与した保持板で紙と熱可塑性樹脂材料を挟み込むことにより、ラミネート後は紙を熱可塑性樹脂材料より剥離するとラミネートされた紙が紙層間剥離する改ざん防止を目的した機能性を具備するラミネートを提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップと電気回路とを熱可塑性樹脂材料で被覆したＩＣシートを、旅券冊子、預貯金通帳、学生証等の冊子に付与する方法に関するものである。
【０００２】
近年のキャッシュカード、クレジットカード等、高セキュリティの必要があるカード類は、ＩＣチップ及び電気回路を内蔵しているＩＣカードが一般的となってきており、旅券冊子、預貯金通帳、学生証等の冊子類にもＩＣチップを内蔵したＩＣシートが付与されてきている。ＩＣシートを付与した冊子は、冊子に書き込まれる所有者の個人情報と、ＩＣチップに書き込まれる所有者の個人情報とを照合することが可能となり、所有者へのなりすましや冊子の改ざん等の防止、抑制に効果的である。
【０００３】
一般的に、冊子類へのＩＣシートの付与は、あらかじめ冊子に、ＩＣシートと同じ基材である熱可塑性樹脂材料を丁合いしておき、その熱可塑性樹脂材料のページにＩＣシートを挿入して融点まで加熱、加圧して、相互の基材を融解させ、結合させている。また、熱可塑性樹脂材料は融点付近で軟化することによって、変形しやすくなることから、形状を保持するため保持板を用いる。この保持板は、冊子との剥離性、耐熱性等を考慮し、熱伝導率の低いテフロン(登録商標)を用いることが多い。
【０００４】
従来、ＩＣシートをラミネートする方法としては、例えば特許文献１に記載されているように、ＩＣカード製作のラミネート方法において、フィルム状の熱可塑性樹脂材料と熱可塑性接着剤が塗布された接着フィルムを加熱加圧して接着しており、更に３００系ＳＵＳの薄い金属製の保持板で挟みながら熱圧着工程、冷却工程を経て、フィルムに生じる微小な変形も矯正しながらＩＣカードを製作する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２に記載されているように、冊子中央に熱融着性材料が丁合いされた冊子を供給し、めくり機構により熱融着性のある基材をめくり、Ｖ字型に保持したところへＩＣシートを挿入した後、非金属の保持板で保持しながら熱圧着工程、冷却工程を経て、ＩＣシートを冊子に固定する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−９４５１５号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述したとおり、従来の冊子にＩＣシートを定着させる方法では、あらかじめ冊子に、ＩＣシートと同じ基材である熱可塑性樹脂材料を丁合いしておく必要がある。熱可塑性樹脂材料フィルムを丁合いし、ミシン機構を用いて綴じる冊子の形成工程では、ミシン針によって形成される綴じ穴からフィルム屑が抜け落ち、冊子に帯電している微弱な静電気により該冊子へ付着する問題があった。その結果、発給機などで、個人情報を記入した冊子の一部ページをラミネート加工する際、フィルム屑がラミネート部分内に混入することがあり、機械読取精度を低下させる原因の一つとなっていた。
【０００８】
また、熱可塑性樹脂材料同士は、容易に融着することができる反面、原型を保持したまま剥離できる可能性がある。仮に冊子のユーザーや発行者の意図しないところで、ＩＣシートとフィルムを剥離された場合、ＩＣシートに格納されたデータが改ざんされる可能性がある。改ざんしたＩＣシートを作製時と同様の方法により加工することで、外見上、真正品と同等程度に冊子を復元できるため、セキュリティ性の低下を招くおそれがあった。したがって、融着したＩＣシートと熱可塑性樹脂材料が貼り替えられたことを容易に判別できるような技術が望まれていた。
【０００９】
また、冊子内のＩＣシートのページは、表面の平滑性が非常に高い熱可塑性樹脂材料であり、ＡＴＭや発給機などの装置において、ページがめくりにくくなる事象が発生していた。
【００１０】
さらには、従来のＩＣカード製作のラミネート方法においては、フィルム状基材を、３００系ＳＵＳの薄い金属製の保持板で挟みながら熱圧着工程、冷却工程を経て、フィルムに生じる変形も矯正しながらＩＣカードを製作するものであったが、ＰＥＴ−Ｇのような熱可塑性樹脂材料を、鏡面仕上げのステンレス板で挟み、熱圧着及び冷却工程を行うと、フィルムとＩＣシートの圧着面に空気が混入することがあり、空気が混入すると表面に凹凸が発生し、製品の品質低下を招いていた。
【００１１】
以上、冊子内のＩＣシートのページが熱可塑性樹脂材料であることに起因して発生する、熱可塑性樹脂フィルムの屑の付着、熱可塑性樹脂材料とＩＣシートが原型を保持した状態での剥離、フィルムとＩＣシート接着面の凹凸等の問題点に鑑み、ＩＣシートを接着させるページを熱可塑性樹脂フィルムではなく紙とすることで解消し、さらに、ＩＣシートと冊子の紙ページの接着について、接着剤を用いることなく接着させることを特徴とする、ＩＣシートの接着方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ＩＣチップと熱可塑性樹脂材料とから成るＩＣシートに、冊子の紙ページを重ね合わせ、前記ＩＣシートと重ね合わせた冊子の紙ページを加熱し、前記ＩＣシートの熱可塑性樹脂の表面を軟化させ、前記軟化したＩＣシートの熱可塑性樹脂の表面を、前記冊子の紙ページの繊維に絡ませ、前記ＩＣシートと重ね合わせた冊子の紙ページを冷却することによって、前記ＩＣシートと冊子の紙ページとを接着させるものである。
【００１３】
また、前記ＩＣシートと重ね合わせた紙ページを加熱するときに、加圧も同時に行うものである。
【００１４】
また、前記ＩＣシートと重ね合わせた紙ページを加熱する温度を１００〜１６０℃の範囲とし、加圧する圧力が２．５〜６．５ＭＰａの範囲とするものである。
【００１５】
また、前記ＩＣシートと重ね合わせた紙ページを加熱及び加圧するときに、前記紙ページの外側に保持板を挿入し、前記保持板を介して加熱及び加圧するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、熱可塑性樹脂材料に被覆されたＩＣシートに冊子の紙ページで挟み込み、加熱、加圧することで、ＩＣシートの表面の熱可塑性樹脂材料が軟化し、冊子の紙ページの繊維と絡み合って接着するので、冊子にＩＣシートと同基材の熱可塑性樹脂材料をあらかじめ丁合いしておく必要がなくなるため、冊子の製造工程が短縮される。
【００１７】
また、ラミネート内へのフィルム屑の混入については、繊維の集合体である紙からは屑は発生しないことから、機械読み取り精度を維持することが可能となった。
【００１８】
また、本発明によれば、ＩＣシートの表面の熱可塑性樹脂材料が軟化し、冊子の紙ページの繊維と絡み合って接着することから、この両者を剥離すると、紙ページの紙層が破壊される。したがって、ＩＣシートの貼り替えが一目できるため、冊子の改ざんを防止できるとともに、ＩＣシート格納されているデータの書き換えを防止できるため、よりセキュリティ性を高めることが可能となる。
【００１９】
また、ＩＣシートをラミネートする基材は、従来の表面平滑性の高い熱可塑性樹脂材料であるフィルムから、表面平滑性が低い紙にすることで、ＡＴＭや発給機などの装置におけるめくり適正が向上する。さらに、冊子の紙ページとＩＣシートを加熱、加圧するときに用いる保持板の表面に凹凸を設けることで、ラミネート表面に凹凸模様が形成され、装置におけるめくり適正はさらに向上する。
【００２０】
また、本発明によれば、熱により変形しない紙で、ＩＣシートをラミネートするので、加熱圧着時の空気混入による凹凸や紙ページの一部が間熱板に転移などが解消するため、生産性の効率化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は以下に述べる実施するための最良の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲記載における技術的思想の範囲内であれば、その他のいろいろな実施の形態が含まれる。
【００２２】
冊子は、図１に示す中味ページ（ａ）、オーバーページ（ｂ）、ＩＣシート（ｃ）、表紙（ｄ）で構成されている。中味ページ（ａ）とオーバーページ（ｂ）は紙であり、ＩＣシート（ｃ）表面の材質は熱可塑性樹脂材料である。
【００２３】
図２に示す二丁付き冊子（ｅ）から単冊子（ｆ）への製造工程は、図３に示すように二丁付き冊子製造装置（中味ページ（ａ）及びオーバーページ（ｂ）の丁合い、綴じ、長辺断裁、表紙貼付）、ＩＣ挿入装置（ＩＣシート挿入、加熱圧着、冷却）、冊子断裁装置（規格寸法への断裁）、ＩＣ書き込み装置（ＩＣチップへのデータ付与）を経て、製品化される。
（実施例１）
【００２４】
本発明の実施例を以下のとおり説明していく。まず、図３に示すように二丁付き冊子製造装置において、図１に示すように、冊子を構成する中味ページ（ａ）を所望の数量と、ＩＣシートと熱圧着するオーバーページ（ｂ）を丁合し、冊子の中央部を綴じた後、中味ページ（ａ）、オーバーページ（ｂ）とは異なる厚さで形成された表紙（ｄ）を貼付する。ここで、表紙（ｄ）を貼付した冊子は、図２に示す単冊子（ｆ）ではなく、製造効率の観点から２冊分を同時に製造していくための二丁付き冊子（ｅ）である。冊子を綴じる手段は特に限定するものではなく、本実施例では、ミシンによって糸綴じした。
【００２５】
二丁付き冊子（ｅ）に挿入されるＩＣシート（ｃ）とは、ＩＣチップとアンテナをＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）とＰＥＴ−Ｇ（ポリエチレンテトラフタレートグレインドエチレングリコール）樹脂で被覆されたものであり、一般に使用されている非接触ＩＣカードと同じ構造である。ＩＣカードとは機能的、構造的に同じであるが、ＩＣカードは標準規格によってサイズが５４ｍｍ×８６ｍｍに決められているのに対して、冊子に付与するＩＣシートは、冊子の大きさによって、更に大きなサイズとなることから、区分けする意味でＩＣシートと呼ぶことにする。
【００２６】
二丁付き冊子製造装置で製造した二丁付き冊子（ｅ）を、図４に示すＩＣ挿入装置投入部（ｇ）へ投入する。二丁付き冊子（ｅ）は、ＩＣ挿入装置投入部（ｇ）にオーバーページ（ｂ）から見開いた状態で、所望の数量を積載させておく。
【００２７】
積載されている二丁付き冊子（ｅ）は、最上部から１部ずつ自動吸引による送り出し方式により、二丁付き冊子搬送部（ｈ）に送り出される。
【００２８】
二丁付き冊子搬送部（ｈ）に送り出された二丁付き冊子（ｅ）は、搬送中に図５に示すよう、オーバーページ（ｂ）がめくられた状態で、ＩＣシート挿入・仮接着部（ｌ）に搬送される。
【００２９】
ＩＣシート（ｃ）はＩＣチップと電気回路とを熱可塑性樹脂材料で被覆しており、このシートをＩＣシート供給部（ｉ）に、所望の数量のシートを積載させておく。
【００３０】
ＩＣシート供給部（ｉ）に集積されたＩＣシート（ｃ）の通信性をＩＣ読取検査部（ｊ）で確認し、正常なＩＣシート（ｃ）は、ＩＣシート挿入・仮接着部（ｌ）へ搬送し、通信に異常があったＩＣシートは、ＩＣ通信不良排出部（ｋ）からバイパスする。
【００３１】
図５に示すように、搬送された二丁付き冊子（ｅ）の最上面であるオーバーページ（ｂ）に、ＩＣ読取検査部（ｊ）において良品と判別されたＩＣシート（ｃ）を挿入する。
【００３２】
図４に示すＩＣシート挿入・仮接着部（ｌ）において挿入されたＩＣシート（ｃ）が、搬送中にズレないように、オーバーページ（ｂ）と挿入されたＩＣシート（ｃ）の位置合わせを行ない、一部分を仮接着させて、搬送時の位置ズレを防止させる。
【００３３】
図６に示すようにＩＣシート（ｃ）を仮接着したオーバーページ（ｂ）は、保持板供給部（ｍ）において、自動挿入された保持板（ｕ）で挟み込まれ、図４に示す熱圧着部（ｎ）及び冷却部（ｏ）へ搬送する。
【００３４】
熱圧着部（ｎ）では、ＩＣカードを被覆する熱可塑性樹脂材料がＰＥＴ−Ｇの場合、１２０℃〜１４５℃で加熱し、３．８５ＭＰaで８秒間以上加圧することで、ＰＥＴ−Ｇの表面が軟化し、オーバーページ（ｂ）の繊維に絡みついていく。
【００３５】
冷却部（ｏ）では、急激に冷却すると、冊子へ装用されたＩＣカードの反り返りや曲がりが発生するため、１９．５℃〜２1℃で冷却し、０．５８ＭＰaで８秒間以上加圧する。これによって、軟化したＰＥＴ−Ｇが紙ページの繊維に絡みついた状態で硬化し、オーバーページ（ｂ）とＩＣシート（ｃ）が接着する。
【００３６】
ＰＥＴ−Ｇは１９．５℃〜２1℃まで冷却すると融解前の状態に戻るため、紙に絡みついたＰＥＴ−Ｇも凝固させることができる。また、この範囲まで冷却することで、半製品として排出した二丁付き冊子（ｅ）を時間の空くことなく触れることを可能としている。
【００３７】
また、冷却温度が１９．５℃〜２1℃未満の温度の場合又は冷却時間が８秒未満の場合などの急激な冷却では、熱可塑性樹脂材料が融解前の状態に戻らず、変形したままとなってしまう。
【００３８】
熱圧着部（ｎ）及び冷却部（ｏ）を通過した後、図７に示すように保持板（ｕ）は離脱され、図４に示す保持板回収部（ｐ）において自動回収される。
【００３９】
なお、熱圧着部及び冷却部において用いる保持板の表面に凹凸を設けることで、オーバーページ（ｂ）とＩＣシート（ｃ）を接着させた表面にも凹凸模様が形成され、後のＡＴＭや発給機などの装置におけるめくり適正を向上させることができる。
【００４０】
凹凸模様の付与された保持板は平面仕上の保持板と比較して、オーバーページ（ｂ）表面の摩擦係数を向上させると共に、オーバーページ（ｂ）とＩＣシート（ｃ）の接着面積を増加できるため、ラミネート後の剥離強度の向上に繋がる。
【００４１】
また、保持板（ｕ）を用いずに熱圧着、冷却を行なった場合、製品は５ｍｍ程度反り返り、圧着ムラ、オーバーページの印刷面破損など品質不良を誘発する原因にもなる。
【００４２】
ＩＣシート（ｃ）をオーバーページ（ｂ）に接着させた二丁付き冊子（ｅ）は、ＩＣ読取検査部（ｒ）にて、ＩＣの通信性を再確認し、良品・不良品に判別する。不良品は、二丁付冊子ＩＣ通信不良排出部（ｓ）へ排出し、良品のみを二丁付き冊子排出部（ｔ）へ搬送し、次の工程となる図示しない冊子断裁装置に送る。
【００４３】
回収された保持板（ｕ）は、保持板回収コンベア（ｑ）で搬送され、保持板供給部（ｍ）に戻り、また自動供給される。製造中、保持板（ｕ）は自動供給、熱圧着、冷却、自動回収、保持板回収コンベア（ｑ）で搬送の工程を連続的に繰り返される。
【００４４】
保持板回収後の二丁付き冊子（ｅ）は、搬送ライン上のＩＣ読取検査部（ｒ）により通信性の再検知を行う。ＩＣ読取検査部（ｒ）は非接触型にすることで、搬送中の二丁付き冊子（ｅ）を検知することを短時間で可能とする。
【００４５】
熱圧着部（ｎ）及び冷却部（ｏ）における加圧や設備の不具合により、ＩＣチップが破損した場合はＩＣ読取検査部（ｒ）において異常と判断され、搬送ラインから二丁付き冊子通信不良排出部（ｓ）に排出される。
【００４６】
ＩＣ読取検査部（ｒ）により設備トラブルが発生した場合や熱圧着部・冷却部において指定値以上の負荷が加わった場合も、このＩＣ通信性を再検出することにより補完することを可能とし効率的な製造を行うことができる。
【００４７】
ＩＣ読取検査部（ｒ）において正常と判断された二丁付き冊子（ｅ）のみ、二丁付き冊子排出部（ｔ）へ排出し、図３に示すように次工程である冊子断裁装置への品質保証も行う。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】冊子の構成を示す図である。
【図２】二丁付き冊子及び単冊子を示す図である。
【図３】二丁付き冊子から単冊子への製造工程を示す図である。
【図４】ＩＣ挿入装置製造工程図を示す図である。
【図５】二丁付き冊子のオーバーページをめくったで状態を示す図である。
【図６】オーバーページ間にＩＣシート挿入を示す図である。
【図７】圧着時の保持板と二丁付き冊子の状態を示す図である。
【図８】圧着時の保持板と二丁付き冊子の状態を示す拡大図である。
【図９】二丁付き冊子から保持板を離脱した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
ａ中味ページ
ｂオーバーページ
ｃＩＣシート
ｄ表紙
ｅ二丁付き冊子
ｆ単冊子
ｇ二丁付き冊子投入部
ｈ二丁付き冊子搬送部
ｉＩＣシート供給部
ｊＩＣ読取検査部
ｋＩＣ通信不良排出部
ｌＩＣシート挿入・仮接着部
ｍ保持板供給部
ｎ熱圧着部
ｏ冷却部
ｐ保持板回収部
ｑ保持板回収コンベア
ｒＩＣ読取検査部
ｓ二丁付き冊子ＩＣ通信不良排出部
ｔ二丁付き冊子排出部
ｕ保持板

【特許請求の範囲】
【請求項１】
冊子にＩＣシートを接着させる方法において、
ＩＣチップと熱可塑性樹脂材料とから成るＩＣシートに、冊子の紙ページを重ね合わせ、
前記ＩＣシートと重ね合わせた冊子の紙ページを加熱し、
前記ＩＣシートの熱可塑性樹脂の表面を軟化させ、
前記軟化したＩＣシートの熱可塑性樹脂の表面を、前記冊子の紙ページの繊維に絡ませ、
前記ＩＣシートと重ね合わせた冊子の紙ページを冷却することによって、前記ＩＣシートと冊子の紙ページとを接着させることを特徴とする、冊子にＩＣシートを接着させる方法。
【請求項２】
前記ＩＣシートと重ね合わせた紙ページを加熱するときに、加圧も同時に行うことを特徴とする、請求項１に記載の冊子にＩＣシートを接着させる方法。
【請求項３】
前記ＩＣシートと重ね合わせた紙ページを加熱する温度が１００〜１６０℃であることを特徴とする、請求項１、２に記載の冊子にＩＣシートを接着させる方法。
【請求項４】
前記ＩＣシートと重ね合わせた紙ページを加圧する圧力が２．５〜６．５ＭＰａであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の冊子にＩＣシートを接着させる方法。
【請求項５】
前記ＩＣシートと重ね合わせた紙ページを加熱及び加圧するときに、前記紙ページの外側に保持板を挿入し、前記保持板を介して加熱及び加圧することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冊子にＩＣシートを接着させる方法。

【図１】