説明

媒体の貼り合わせ方法および貼り合わせ装置

【課題】吸着性プレス板と非吸着性プレス板の間にワークを挟み込む方法において、熱プレス後にプレス板を離間させる際、ワークが吸着性プレス板側に残るが、ワークをさらにはがし易くすることで、自動化が可能で効率的で効果的なラミネート作業方法を提供すること。
【解決手段】吸着性プレス板と非吸着性プレス板の間にシート(又はフィルム)状の基材同士を重ね合わせたワーク、あるいは、シート(又はフィルム)状の基材に部品を取り付けたワークを挟み込み、この重ね合わせた状態で、前記吸着性プレス板と前記非吸着性プレス板の外側より押圧し前記ワークを平面状に一体化させる情報媒体の貼り合わせ方法であって、前記吸着性プレス板の一部をグロス化し非吸着性とするとともに、前記非吸着性プレス板の一部をマット化し吸着性とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のプラスチック基材を積層してなる磁気カード、非接触型ICカード、ラミネート後にICが埋設される接触型ICカード等の情報媒体の、貼り合わせ方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
複数のシート(フィルムを含む、以下同様)を重ね合わせた、あるいは、シートにさまざまな部品を設けたワークを熱プレスによって一体化させる、貼り合わせ方法は電子部品や記憶媒体の製造においても用いられている。
【0003】
電子部品としては、回路基板や回路部品内臓モジュールなどの製造に使用され、また、記憶媒体としては、磁気カード、非接触ICカードや、貼り合わせ後にICを埋設させる接触型ICカードの製造に用いられている。
【0004】
例えば、非接触ICカードにおいては、ICチップやアンテナからなるICモジュールが形成されたコアシートの両面に、表層となる表面シートを重ね合わせたワークを、熱プレスによって一体化し貼り合わせている。
【0005】
この様な、熱プレスは、ワークを金属製のプレス板の間に挟み込んで、熱プレス機にて加熱・押圧して行う。金属製プレス板のワーク側の表面は、グロス状に加工されているのが一般的である。
【0006】
しかしながら、熱プレスにおいては、挟み込んだワークが熱プレスによって、金属製のプレス板に貼り付くといった問題があった。この問題を解決するために、プレス板の表面を離型処理したり、ワークとプレス板の間に離型フィルムをおいたりして、プレス板とワークを剥がしやすくする技術がある。
【0007】
プレス板表面の離型処理の例としては、フッ素系樹脂(PTFE)の1μm以下の粉末を分散させた無電解ニッケルめっき液を用いて、無電解ニッケルめっきを行うことによって、プレス板のワークと接する面に、フッ素系樹脂が分散したニッケル皮膜を設けたものがある(特許文献1)。
【0008】
離型フィルムとしては、必ずしも、フッ素系樹脂フィルムを使用しなくとも、ワークの表面の材料と親和性がないフィルムを用いればよい。ワークの表面の材料がポリ塩化ビニルやPETGの場合には、ポリプロピレンフィルムを用いることができる。(特許文献2)
熱プレス後に金属性のプレス板を離間させるとき、ワークが2枚のプレス板のいずれかに付着してしまい、2枚のプレス板からワークを取り出す工程の自動化が難しく、手作業による効率の悪化、手作業による発塵起因の収率の悪化が問題となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2008−129989号公報
【特許文献2】特開2009−113357号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、前記情報媒体の貼り合わせ方法の問題点に鑑みてなされた発明であり、吸着性プレス板と非吸着性プレス板の間にワークを挟み込む方法において、熱プレス後にプレス板を離間させる際、ワークが吸着性プレス板側に残るが、ワークをさらにはがし易くすることで自動化が可能で効果的なラミネート作業方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、吸着性プレス板と非吸着性プレス板の間にシート(又はフィルム)状の基材同士を重ね合わせたワーク、あるいは、シート(又はフィルム)状の基材に部品を取り付けたワークを挟み込み、この重ね合わせた状態で、前記吸着性プレス板と前記非吸着性プレス板を外側より押圧し前記ワークを平面状に一体化させる情報媒体の貼り合わせ方法であって、前記吸着性プレス板の一部をグロス化し非吸着性とするとともに、前記非吸着性プレス板の一部をマット化し吸着性としたことを特徴とする媒体の貼り合わせ方法である。
【0012】
また、請求項2に記載の発明は、前記非吸着性とした吸着性プレス板の部分、及び前記吸着性とした非吸着性プレス板の部分が、前記ワーク、あるいは、前記シート(またはフィルム)状の基材の外縁部に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の媒体の貼り合わせ方法である。
【0013】
また、請求項3に記載の発明は、前記吸着性プレス板の設けられた非吸着性部分が、表面にフッ素樹脂コーティング処理が施されていることを特徴とする請求項1または2に記載の媒体の貼り合わせ方法である。
【0014】
また、請求項4に記載の発明は、2枚のプレス板の間にシートまたはフィルム状の基材同士を重ね合わせたワーク、あるいは、シートまたはフィルム状の基材に部品を取り付けたワークを挟み込み、この重ね合わせた状態で、前記吸着性プレス板と前記非吸着性プレス板を外側より押圧し前記ワークを平面状に一体化させる貼り合わせ装置であって、一方のプレス板が、吸着性のプレス面を有する吸着性プレス板であり、他方のプレス版が、非吸着性のプレス面を有する非吸着性プレス板であり、前記吸着性プレス板の一部をグロス化し非吸着性とするとともに、前記非吸着性プレス板の一部をマット化し吸着性としたことを特徴とする貼り合わせ装置である。
【0015】
また、請求項5に記載の発明は、前記非吸着性とした吸着性プレス板の部分、及び前記吸着性とした非吸着性プレス板の部分が、前記ワーク、あるいは、前記シート(またはフィルム)状の基材の外縁部に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の貼り合わせ装置である。
【0016】
また、請求項6に記載の発明は、前記吸着性プレス板の設けられた非吸着性部分が、表面にフッ素樹脂コーティング処理が施されていることを特徴とする請求項4または5に記載の貼り合わせ装置である。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、複数のプラスチック基材を積層してなる情報媒体の熱成型(熱プレス)工程において、熱プレス用の金属プレス板のワークを挟む一方のプレス板は吸着性プレス板としてその一部を非吸着性とし、もう片方のプレス板は非吸着性プレス板としてその一部を吸着性としたので、ラミネート後のワークとプレス板を分離する際、吸着性プレス板側にワークを吸着させることができるため、そのワークの挙動の安定性を利用してラミネート作業を自動化でき、安価で品質に優れた情報媒体を市場に提供することができ、人が介在することによるワーク・プレス板への異物の付着やプレス板への傷・汚れの付着による不良の発生を防止でき、メンテナンスコストの低減も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の情報媒体の貼り合わせ方法におけるワーク2を2種類のプレス板で挟んだ一例を示した断面概念図である。
【図2】本発明の情報媒体の貼り合わせ方法における吸着性プレス板(マット状金属板)4の一例を示した平面概念図である。
【図3】本発明の情報媒体の貼り合わせ方法における非吸着性プレス板(グロス状金属板)3の一例を示した平面概念図である。
【図4】本発明の情報媒体の貼り合わせ方法におけるワーク2を二層化し、3枚のプレス板で挟んだ一例を示した断面概念図である。
【図5】本発明の情報媒体の貼り合わせ方法における熱成型(熱プレス)工程を模式的に示した説明図である。
【図6】本発明の情報媒体の貼り合わせ方法におけるワーク2を二層化した場合の積層工程を示した概念図である。
【図7】本発明の吸着性プレス板(マット状金属板)4に施されたグロス状加工部分6の一実施例を示した概念図である。
【図8】本発明のワーク2と非吸着性プレス板3、吸着性プレス板4との分離工程を示した概念図である。
【図9】本発明の吸着性プレス板(マット状金属板)4からワーク2を持ち上げる吸着パッド8の配置を示した概念図である。
【図10】本発明の一部をグロス化し非吸着性とした吸着性プレス板4にて成形されたワーク2を、はがし爪9を差し込んでワーク2をはがすためのきっかけを作り吸着パッド8で持ち上げて分離する方法を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。本発明の情報媒体の貼り合わせ方法における情報媒体の熱成型(熱プレス)工程では、図1に示す様に、非吸着性プレス板(グロス状金属板)3と吸着性プレス板(マット状金属板)4との間に基材1同士を重ね合わせたワーク2、あるいは基材1に部品を取り付けたワーク2を挟み込み、重ね合わせた状態で外側より押圧し、ワーク2を平面状に一体化させる。吸着性プレス板は、プレス面をマット状にすることによって、通常の金属板よりも吸着性を付与している。非吸着性プレス板は、プレス面をグロス状にすることによって、通常の金属板よりも非吸着性を付与している。
【0020】
このとき、図2に示す様に、吸着性プレス板(マット状金属板)4の一部にグロス状加工部分6を、また図3に示す様に非吸着性プレス板(グロス状金属板)3の一部にマット状加工部分5が設けられている。
【0021】
吸着性プレス板(マット状金属板)4はSUS304、SUS430、あるいは日新製鋼社製の高強度ステンレス鋼NSS431DP−2等の少なくともプレス側表面をマット状としたものであり、算術平均荒さRaが0.8μm以上である。
【0022】
吸着性プレス板(マット状金属板)4には、一部グロス化した非吸着性のグロス状加工部分6の算術平均荒さRaが0.05μm以下である。
【0023】
非吸着性プレス板(グロス状金属板)3はSUS304、SUS430、NSS431DP―2等とし、その少なくともプレス側表面をグロス状としたものであり、算術平均荒さRaが0.05μm以下である。
【0024】
非吸着性プレス板(グロス状金属板)3には、一部マット化したマット状加工部分5を
設けてあり、算術平均荒さRaが0.8μm以上である。
【0025】
ここでは吸着性プレス板4表面と非吸着性プレス板3表面との算術平均荒さRaの差、及びマット状加工部分5とグロス状加工部分6との算術平均荒さRaの差が0.7μm以上のもが好ましい。
【0026】
実施はプレス板として、日新製鋼社製の高強度ステンレス鋼NSS431DP−2を用い、非吸着性プレス板(グロス状金属板)3の表面は算術平均荒さRaが0.03μmとし、マット状加工部分の算術平均荒さRaは0.8μmとした。また吸着性プレス板(マット状金属板)4の表面は算術平均荒さRaは0.8μmとし、グロス状加工部分5の算術平均荒さRaは0.03μmとしたものを用いた。
【0027】
ワークをプレス板からはがす際、外縁部だけでも持ち上げられれば後はそこをきっかけに吸着パッド等で持ち上げられる。吸着性プレス板と非吸着性プレス板を使えば、吸着性プレス板の方に付着し、外縁部を持ち上げるために吸着性プレス板の一部を非吸着性に、非吸着性プレス板の一部を吸着性にしておけば、外縁部のみは非吸着性プレス板上の吸着性部分側に引っ張られるので、ワークは吸着性プレス板側に残っても、外縁部は上記のように少しはがされた状態となり、はがし爪を差し込み易くなり、一部分(外縁部)が既にはがれた状態になっているので、そこをきっかけに吸着パッド等で容易にワークをはがせる。
【0028】
図4は、多層での非接触型情報媒体の貼り合わせを説明したものである。本発明は非接触型情報媒体の製造方法に限定されるものではないが、量産には、多層化して熱プレスが行われる。ここではワーク2を二層化したもので説明する。一部にマット状加工部分5が形成された非吸着性プレス板(グロス状金属板)3上に基材1、インレット7、基材1が積層され、その上に一部にグロス状加工部分6が形成された表裏吸着性プレス板(マット状金属板)4を積層し、その上に基材1、インレット7、基材1を積層し、さらに一部にマット状加工部分5が形成された非吸着性プレス板(グロス状金属板)3積層され、基材1の間のインレット7にはIC、アンテナ素子が搭載されている。積層後、上下より加熱圧着しワークを平面状に熱融着させ一体化する。
【0029】
図5に基づいて情報媒体の貼り合わせ方法における熱成型(熱プレス)工程を説明する。図5のワーク供給部11にはワーク2がストックされており、その中からワーク2を1セット取り出し、ワーク・プレス板積層部12に供給される。ワーク供給部11では粘着ローラーでワーク表裏のゴミ取りが行われる。
【0030】
このときのワーク2には、ICチップ、アンテナ素子が搭載されたインレット7が貼り付けられた基材1と、そのインレット7を挟み込む様にもう一方の基材1が重ねられているものが挙げられる。取り出したワーク2はワーク・プレス板積層部12へ搬送され、さらにプレス板ストッカー18より、非吸着性プレス板(グロス状金属板)3と吸着性プレス板(マット状金属板)4が供給され、非吸着性プレス板(グロス状金属板)3と吸着性プレス板(マット状金属板)4の間にワーク2が挟み込まれる。なお、非吸着性プレス板3と吸着性プレス板4は粘着ローラーにて表裏のゴミ取りが行われてから供給される。
【0031】
続いて、ワーク2と非吸着性プレス板3と吸着性プレス板4が積層されたものをコンベア等による積層済みプレス板搬送部13により熱プレス機14に搬送される。熱プレス機14により加圧状態で加熱・冷却することにより、複数の基材で構成されたワーク2を一体化して1枚のシートに成形する。熱プレスの温度・圧力条件は一例として基材としてPVCやPET−Gを使用した場合、熱プレス温度:100〜160℃、圧力:15〜40kgf/cm、時間:30〜60分、冷却プレス温度:10〜30℃、圧力:15〜4
0kgf/cm、時間:15〜30分等が挙げられる。
【0032】
複数のプラスチックの基材1は、非吸着性プレス板3と吸着性プレス板4に挟み込んだ状態で、プラスチック基材の軟化点を考慮して100〜160℃の温度で加圧接合される。ここでプラスチック基材としてはPVC、PET−G、ポリオレフィン等の熱可塑性材料が使用され、プレス板と基材間にはPPフィルム等の離型フィルムを使用する場合もある。前記構成により熱成型(熱プレス)工程後に吸着性を有する金属板側にワーク2が吸着された状態に保持される。また、吸着性プレス板4の一部を非吸着性に、非吸着性プレス板3の一部を吸着性にすることで、吸着性プレス板4上のワーク2を分離しやすくできる。
【0033】
熱プレスが終了したワーク2と非吸着性プレス板3と吸着性プレス板4が積層されたものを熱プレス機14から取り出し、熱プレス後積層プレス板搬送部15により、ワーク・盤プレス板分離部16へ搬送する。
【0034】
熱プレスが終了したワーク2、非吸着性プレス板3と吸着性プレス板4が積層されたものをワーク2と非吸着性プレス板3と吸着性プレス板4に分離する。プレス板を吸着性のマット状と、非吸着性のグロス状のものにすることで、プレス板から分離するときにワーク2が吸着性プレス板4に吸着された状態で残るため、ワークと吸着性プレス板4が積層されたものから非吸着性プレス板が容易に分離される。分離されたプレス板はプレス板ストッカー18へ搬送する。次にワーク2を分離し、ワーク2をワーク排出部17に搬送し、非吸着性プレス板3と吸着性プレス板4は各の表裏を粘着ローラーでゴミ取りを行ってから、プレス板ストッカー18に搬送する。
【0035】
図6は、本発明の情報媒体の貼り合わせ方法におけるワーク2を二層化した場合の積層工程を示しており、吸着性プレス板4の上にワーク供給部11より供給されたワーク2を載せる。吸着性プレス板4の表裏同様にグロス状加工部分6を設けた。さらにその上に非吸着性プレス板3を載せる。この積層状態のまま反転させ、同様にワーク2、非吸着性プレス板3を積層する。
【0036】
図7は本発明の吸着性プレス板(マット状金属板)4に施されたグロス状加工部分6の一実施例を示しており、吸着性プレス板4上のグロス状加工部分6の位置は、ワーク2両端それぞれに約5mmかかる様にし、幅は約10mmとした。非吸着性プレス板3上のマット状加工部分5の位置は、同様にワーク両端それぞれに約5mmかかる様にし、幅は約10mmとした。吸着性プレス板(マット状金属板)4上のワーク2のエッジにかかる部分は5mmの幅でグロス状加工部分6の上に置かれ、はがし爪9がはいり易くワーク2をはがすためのきっかけとなる。
【0037】
図8は熱プレス終了後の、ワーク2と非吸着性プレス板3と吸着性プレス板4との分離工程を示しており、非吸着性プレス板3を取り除いた後にワーク2をはがした後、積層状態のまま反転させ、さらに非吸着性プレス板3取り除いた後にワーク2をはがす。
【0038】
図9に吸着パッドの配置例を示すが、ワーク2の四隅及びワークの長辺部中央を含む6点とした。図10に示す様に、吸着性プレス板4側へのワーク2の吸着度合いが強い場合の対策として、ワーク2のエッジにかかる部分を非吸着性に加工することで、エッジ部分の吸着度合いが弱くなるため、まず四隅に、はがし爪9(厚さ約0.2mmの板バネを使用)を差し込んでワーク2をはがすためのきっかけとし、その四隅を含めた6点の吸着パッドでワークを持ち上げる。
【0039】
図10は一部をグロス化し非吸着性とした吸着性プレス板にて成形されたワークを、は
がし爪を差し込んでワーク2をはがすためのきっかけを作り吸着パッド8で持ち上げて分離する方法を示している。
【0040】
同時に非吸着性プレス板3側のワーク2のエッジが当たる部分は吸着性に加工してあるので、積層状態から非吸着性プレス板3を分離する際、ワーク2のエッジ部分はこのマット状加工部分5に引っ張られるので、はがし爪9を差し込みやすくなる。それから残りの積層状態を反転させ、非吸着性プレス板(グロス状金属板)3を分離し、ワーク2を分離する。
【0041】
以上のように、プレス板分離ときにワーク2が吸着性プレス板4に吸着された状態で残るという現象を利用することで自動化が可能となり、また、人が取り扱うことにより発生するワーク・金属板への異物の付着や金属板への傷・汚れの付着を抑えることができる。さらに、吸着性プレス板4側へのワーク2の吸着度合いが強い場合でも、吸着性プレス板4の一部を非吸着性とし、もう片方の非吸着性プレス板3の一部を吸着性とすることで、ワークの分離作業を容易にすることができる。
【符号の説明】
【0042】
1・・・基材
2・・・ワーク
3・・・非吸着性プレス板(グロス状金属板)
4・・・吸着性プレス板(マット状金属板)
5・・・マット状加工部分
6・・・グロス状加工部分
7・・・インレット
8・・・吸着パッド
9・・・はがし爪
11・・・ワーク供給部
12・・・ワーク・プレス板積層部
13・・・積層済みプレス板搬送部
14・・・熱プレス機
15・・・熱プレス後積層プレス板搬送部
16・・・ワーク・プレス板分離部
17・・・ワーク排出部
18・・・プレス板ストッカー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
吸着性プレス板と非吸着性プレス板の間にシート(またはフィルム)状の基材同士を重ね合わせたワーク、あるいは、シート(またはフィルム)状の基材に部品を取り付けたワークを挟み込み、この重ね合わせた状態で、前記吸着性プレス板と前記非吸着性プレス板を外側より押圧し前記ワークを平面状に一体化させる情報媒体の貼り合わせ方法であって、前記吸着性プレス板の一部をグロス化し非吸着性とするとともに、前記非吸着性プレス板の一部をマット化し吸着性としたことを特徴とする媒体の貼り合わせ方法。
【請求項2】
前記非吸着性とした吸着性プレス板の部分、及び前記吸着性とした非吸着性プレス板の部分が、前記ワーク、あるいは、前記シート(またはフィルム)状の基材の外縁部に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の媒体の貼り合わせ方法。
【請求項3】
前記吸着性プレス板の設けられた非吸着性部分が、表面にフッ素樹脂コーティング処理が施されていることを特徴とする請求項1または2に記載の媒体の貼り合わせ方法。
【請求項4】
2枚のプレス板の間にシートまたはフィルム状の基材同士を重ね合わせたワーク、あるいは、シートまたはフィルム状の基材に部品を取り付けたワークを挟み込み、この重ね合わせた状態で、前記吸着性プレス板と前記非吸着性プレス板を外側より押圧し前記ワークを平面状に一体化させる貼り合わせ装置であって、
一方のプレス板が、吸着性のプレス面を有する吸着性プレス板であり、他方のプレス版が、非吸着性のプレス面を有する非吸着性プレス板であり、前記吸着性プレス板の一部をグロス化し非吸着性とするとともに、前記非吸着性プレス板の一部をマット化し吸着性としたことを特徴とする貼り合わせ装置。
【請求項5】
前記非吸着性とした吸着性プレス板の部分、及び前記吸着性とした非吸着性プレス板の部分が、前記ワーク、あるいは、前記シート(またはフィルム)状の基材の外縁部に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の貼り合わせ装置。
【請求項6】
前記吸着性プレス板の設けられた非吸着性部分が、表面にフッ素樹脂コーティング処理が施されていることを特徴とする請求項4または5に記載の貼り合わせ装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate


【公開番号】特開2012−236350(P2012−236350A)
【公開日】平成24年12月6日(2012.12.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−107165(P2011−107165)
【出願日】平成23年5月12日(2011.5.12)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】