積層体の製造装置
【課題】所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【解決手段】一対となるシート材に対してエクストルージョン型のコータヘッド200にて高分子溶融体を塗布し、一対となるシート材の高分子溶融体同士を対向させて貼り合せる積層体の製造装置において、コータヘッド200は、高分子溶融体を流入する流入流路203と、流入流路203から流入した高分子溶融体をシート材幅方向端部へ流す流路の流路径を漸増する手段Ａと、を有する。
【解決手段】一対となるシート材に対してエクストルージョン型のコータヘッド200にて高分子溶融体を塗布し、一対となるシート材の高分子溶融体同士を対向させて貼り合せる積層体の製造装置において、コータヘッド200は、高分子溶融体を流入する流入流路203と、流入流路203から流入した高分子溶融体をシート材幅方向端部へ流す流路の流路径を漸増する手段Ａと、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シート材の表面に接着剤を塗布し、この接着剤を介して複数のシート材を積層する積層体の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、各種プラスチックフィルム等のシート材の表面に高分子溶融体の接着剤を塗布する方法としては、スピンコータ、ロールコータ、ブレードコータ、ダイコータなどを利用したものがある。特に、湿気硬化型などの反応型接着剤を使用する場合は、塗布前の不必要な硬化反応進行を防止するために、ダイコータを使用するのが好ましい。
【０００３】
また、複数のシート材を、接着層を介してプレス装置などにより貼り合わせることで、積層体を製造することは知られており、例えば、ドアパネルや壁材などの建築用材用途、光ディスクなどの記録材料用途、プラスチック基材間に電子部品を内蔵したICカードなどのカード用途がある。
【０００４】
また、ホットメルトタイプの接着剤を使用した電子情報記録カード及びその製造方法としては、例えば、特開平10-147087号、特開2002-157561号等に開示されている。この場合、一方、もしくは双方の基材に接着剤を塗工し、それぞれの基材を接着剤塗布装置からプレス、もしくはラミネート装置に移動し、基材同士が貼り合わされる。
【特許文献１】特開平10-147087号公報
【特許文献２】特開2002-157561号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、非接触型のICカードのような積層体の製造工程において、一対となるシート材に対してエクストルージョン型のコータヘッドを用い、表裏のシート同士を貼り合せるために介在させる接着剤を塗布するが、一般的にはシート内で複数のカードが配置されるように、そのサイズに応じて数10ｃｍほどの塗布幅を形成させる。この接着剤を塗布する装置は、例えば中央に供給配管、第1のマニホールドを経由して、シート幅方向に複数の開閉バルブがあり、さらに下流側にスリットを有するコータ形状であるが、中央からシート幅方向端部にかけて漸増となる厚み分布が発生する。このシート幅方向での厚み分布が、後のカード成型工程を経て、カードの厚み分布に表れるため、バラつきの多い品質のカードとなっている。また、カード表面に個別情報などを印刷するときには、厚み分布がプリント性のバラつきとなってしまい、品質のバラつきが大きい結果となっている。
【０００６】
一方、シート幅方向分布均一化のために塗布ヘッドを改良したものとして、塗布膜厚分布をセンサで読み取り、コータのスリット間隔を変更する手段に情報をフィードバックして、トライアンドエラーを繰り返しながらコータスリット間隔を調整することにより、膜厚分布コントロールさせることが知られているがスリット間隔を状況に応じて変化させる構造は大掛りになり、また塗布膜厚分布情報を読み取りながら積層体を製造することになると、塗布膜厚分布とスリット間隔の調整を行なっている間は、不良品を作り続けることになり、生産上の課題となっている。
【０００７】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能な積層体の製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成されている。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、一対となるシート材に対してエクストルージョン型のコータヘッドにて高分子溶融体を塗布し、前記一対となるシート材の高分子溶融体同士を対向させて貼り合せる積層体の製造装置において、
前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体を中央部からシート材幅方向端部へ流す流路の流路径を漸増する手段と、
を有することを特徴とする積層体の製造装置である。
【００１０】
請求項2に記載の発明は、前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記第1のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置である。
【００１１】
請求項3に記載の発明は、前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記開閉バルブを有する複数の連通路の流路径が、中央部の連通路よりシート材幅方向端部の連通路に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置である。
【００１２】
請求項4に記載の発明は、前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記第2のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置である。
【発明の効果】
【００１３】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１４】
請求項1に記載の発明では、コータヘッドの略中央部に位置する流入流路から流入した高分子溶融体がシート材幅方向端部へ流れる構造である流路の流路径を、流入流路の中央部からシート材幅方向端部にかけて漸増構成することで、シート材幅方向に設けてあるスリット部の吐出口の、幅手のいずれの位置でも高分子溶融体自身が受ける応力がほぼ均等になることにより、簡単な構造で所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００１５】
請求項2に記載の発明では、コータヘッドの第1のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることで、高分子溶融体自体が受ける応力がシート材幅方向のいずれの位置でもほぼ均等になって、簡単な所望で所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００１６】
請求項3に記載の発明では、コータヘッドの開閉バルブを有する複数の連通路の流路径が、中央部の連通路よりシート材幅方向端部の連通路に向かって漸増していることで、高分子溶融体自体が受ける応力がシート材幅方向のいずれの位置でもほぼ均等になって、簡単な所望で所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００１７】
請求項4に記載の発明では、コータヘッドの第2のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることで、高分子溶融体自体が受ける応力がシート材幅方向のいずれの位置でもほぼ均等になって、簡単な構造で所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の積層体の製造装置の実施の形態について説明するが、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００１９】
この発明の積層体の製造装置は、一対となるシート材に対してエクストルージョン型のコータヘッドにて高分子溶融体を塗布し、一対となるシート材の高分子溶融体同士を対向させて貼り合せるものであり、高分子溶融体としては、例えば接着剤を用いることができる。積層体の製造装置への適用の一例としてカードの製造装置があり、具体的には、名刺、ネームプレート、パスポート、診察カード、テレホンカード、身分証明書、運転免許証、定期券、キャッシュカード、ＩＣカード等を包含するカードであって、一般に手札程度の大きさであり、かつ多くの場合携帯して使用するものである。ここでは、ＩＣカードを適用した例えば会社の従業員カードの例について説明するが、適用例はこの形態に限定されるものではない。
【００２０】
ＩＣカードは塩化ビニル樹脂の合成樹脂などで作成された基体の一部に設けられた凹部にＩＣユニットを収容したもので、ＩＣと外部回路との電気的な接触の仕方によって接触型と非接触型とがある。しかし、接触型のようにカード表面に接触端子が露出していると、接触面の劣化、接触不良などが起こり、ＩＣカードヘの電力供給及びデータ信号の入出力が行われなくなる等の問題が生じる。
【００２１】
そこで非接触に電気信号を授受するためのアンテナコイルで電磁波を発生及び／又は電磁波を受ける構成を有するＩＣカードが出現している。
【００２２】
図１はこのような表面に金属端子のない非接触型ＩＣカードの１例を示す平面図である。図において、ＩＣカード１には、基材２ｃ上にＩＣチップ２ａ及びＲ／Ｗ（リード／ライト）のための信号授受部としてアンテナ２ｂを実装されてなるモジュール基板２が設けられている。ＩＣチップ２ａは点圧強度が弱いためにＩＣチップ近傍に補強板を有することも好ましい。ＩＣカード１のキー情報部３は、ＩＣカード１と他のカードを識別するための属性識別情報で、例えばＩＣカード１の表面に付されたコード番号である。また、ＩＣカード１の文字情報部４はＩＣカード１の表面に付された氏名・職場・発行日などで、画像情報部５は顔などの画像情報である。
【００２３】
図２はＩＣカードの層構成を模式的に示す断面図である。第１のシート材１０と第２のシート材２０の間に介在される接着剤層６，７内に、基材２ｃ上にＩＣチップ２ａ及びアンテナ２ｂが実装されてなるモジュール基板２を封入したＩＣカード１の構成である。
【００２４】
第１のシート材１０と第２のシート材２０からなるＩＣカード１のシート材は、樹脂製、紙製等のシート材が使用できる。このシート材は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリイミド樹脂や、上質紙、マット紙、コート紙、合成紙などである。また、表面シート部分は、接着剤との接着性を高めるために易接着処理（プライマー塗布、コロナ放電処理、プラズマ処理等）を付しても良い。
【００２５】
モジュール基板は、基材にアンテナやＩＣチップの実装部を設けた中間インレットであり、場合によりコンデンサーを含んでもよい。基材は、例えば、エポキシ、ガラスエポキシ、ポリイミド、ポリカーボネート、ＰＶＣ、ＰＥＴ、ＡＢＳなどの樹脂から構成された厚さ数１０〜１００μｍ程度の絶縁性のプラスチックシートが一般的に使用される。また、ＩＣチップとアンテナの接続体として、ＩＣチップの入出力端子に金バンプや、ニッケルバンプを使用し、例えば銅線を巻回してなるアンテナのコイルの両端を直接接続したものを、自己圧着性を有する２枚の不織布シート材に挟みこんで一体にされている形態のものも使用できる。
【００２６】
例えば、不織シート部材として、不織布などのメッシュ状織物や、平織、綾織、繻子織の織物などがある。また、モケット、プラッシュベロア、シール、ベルベット、スウェードと呼ばれるパイルを有する織物などを用いることができる。材質としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン８等のポリアミド系、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系、ポリエチレン等のポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリアクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアクリル系、ポリシアン化ビニリデン系、ポリフルオロエチレン系、ポリウレタン系等の合成樹脂、絹、綿、羊毛、セルロース系、セルロースエステル系等の天然繊維、再生繊維（レーヨン、アセテート）、アラミド繊維の中から選ばれる１種又は２種以上を組み合わせた繊維が上げられる。これらの繊維材料において好ましくは、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系、ポリアクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアイド等のアクリル系、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系、再生繊維としてのセルロース系、セルロースエステル系であるレーヨン及びアセテート、アラミド繊維があげられる。
【００２７】
自己圧着性とは、常温又は加熱下でフレキシブル基体に圧縮力を負荷したときに、フレキシブル基体を構成する各繊維が接合されると共に、複数枚のフレキシブル基体材料を重ね合わせて圧縮力を負荷した場合にはそれら重ね合わされたフレキシブル基体材料が互いに接合されることを示し、例えば不織布を構成する繊維にＰＥＴ−Ｇをコーティングした場合には、ＰＥＴ−Ｇの融点以上の加熱下でのプレスにおいて不織布シート材が自己圧着される。
【００２８】
また、不織布シート材は厚さ方向への圧縮性を有するため、ＩＣチップとアンテナの接続体を間に挟んで２枚の不織布シート材を厚さ方向に圧縮したとき、２枚の不織布シート材の内面に接続体を埋設するための凹部が形成され、不織布シート材の表面は平坦に形成することができるので、表面が平坦で美観に優れた非接触式ＩＣカード等の情報担体を生産することができる。
【００２９】
アンテナは、外部のリーダ・ライタと非接触でデータの授受を行うものであり、その形状、巻数等は、受信側のアンテナコイルの大きさ、どの程度の距離まで電波を飛ばすか（通信距離）、どの程度の周波数の電波を受信するか（通信周波数）等によって決まる。
【００３０】
また、ＩＣチップは局部的に荷重がかかる点圧強度が弱いため、ＩＣチップ近傍に補強構造物である金属補強板や、もしくはＩＣチップ周囲にリング状の補強部材を有することが好ましい。
【００３１】
モジュール基板の厚さは１０〜３００μｍが好ましく、より好ましくは３０〜３００μｍ、更に好ましくは３０〜２５０μｍが好ましい。
【００３２】
この発明に用いられる接着剤としては、例えばエポキシ系２液混合タイプ、ＵＶ硬化型接着剤、ホットメルト接着剤、好ましくは湿気硬化型といった反応型ホットメルト接着剤が使われる。ホットメルト樹脂としては、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、アクリルアミド、ポリウレタン等を用いることができる。積層体であるカード基体が反り易い場合や、カード表面に感熱転写による画像形成のための受像層など高温加工に弱い層が設けられている場合には、貼り合わせ温度が高温すぎると受像層がダメージを受けたり、シート材が熱収縮等を起こし、寸法及び貼り合わせ時の位置精度が劣化したりする等の問題点から、接着剤を介して貼り合わせる場合にはシート材及び接着剤の温度が８０℃以下で貼り合わせることが好ましく、さらには１０〜８０℃、より好ましくは２０〜８０℃であることが好ましい。低温で接着する接着剤の中でも具体的には反応型ホットメルト接着剤が好ましい。特に、この発明において好ましいのは光硬化型ホットメルト接着剤であり、特開２００１−５６８４９号等に開示されているように、例えば電子線、紫外線等のエネルギー線を照射することにより活性化する光カチオン重合開始剤により重合もしくは架橋反応を起こす光反応成分とホットメルト接着剤成分とからなる。上記反応を開始するための光源となるランプは、発光波長３００〜５００ｎｍを含む低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、マイクロウェーブ水銀灯、メタルハライドランプ等を用いることができる。
【００３３】
次に、積層体の製造装置について説明するが、図３はＩＣカードの製造装置の実施の形態を示す。
【００３４】
ＩＣカードの製造装置には、ロール状の第２のシート材２０を送り出す送出軸５０が設けられ、この第２のシート材２０はガイドローラ５１，５２に案内されて搬送される。この送出軸５０から送り出される第２のシート材２０に接着剤を塗布する接着剤塗布装置４１が配置されている。この接着剤塗布装置４１から第２のシート材２０上に接着剤を供給して塗布し、その後にモジュール基板２を供給する。
【００３５】
また、ＩＣカードの製造装置には、ロール状の第１のシート材１０を送り出す送出軸３０が設けられ、この第２のシート材２０はガイドローラ３１〜３３に案内されて搬送される。この送出軸３０から送り出される第２のシート材２０に接着剤を塗布する接着剤塗布装置４２が配置されている。
【００３６】
このＩＣカードの製造装置には、搬送経路１００上に、加圧部７２、塗布部９０、塗布液乾燥部９５、切断部７４及び打抜部７３が搬送方向に沿って配置されている。
【００３７】
加圧部７２には、対の貼り合わせローラ７２aと、複数の対の加圧ローラ７２bが配置されている。この対の貼り合わせローラ７２ａによって第１のシート材１０と第２のシート材２０とを貼り合わせ、複数の対の加圧ローラ７２bによって貼り合わされた第１のシート材１０と第２のシート材２０が加圧搬送され、貼り合わされた第１のシート材１０と第２のシート材２０に所定の圧力がかかり密着される。
【００３８】
塗布部９０には、受像層塗布液容器３０が上方に設けられ、受像層塗布液容器３０内には供給ローラ３１ａが設けられ、この供給ローラ３１ａから中間ローラ３１ｂを介して受像層塗布液３３が塗布ローラ３２へ供給され、塗布ローラ３２の逆回転により、第１のシート材１０の一面側に受像層塗布液３３が塗布されてリバースコータ法により受像層が表面に形成される。
【００３９】
また、塗布部９０には、筆記層塗布液容器６０が下方に設けられ、筆記層塗布液容器６０内には供給ローラ６１ａが設けられ、この供給ローラ６１ａから中間ローラ６１ｂを介して筆記層塗布液６３が塗布ローラ６２へ供給され、塗布ローラ６２の逆回転により、第２のシート材２０の一面側に筆記層塗布液６３が塗布されてリバースコータ法により筆記層が表面に形成される。
【００４０】
塗布液乾燥部９５は、第１のシート材１０の受像層及び第２のシート材２０の筆記層の溶剤を気化させて両面への塗布層を形成する。
【００４１】
切断部７４は、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、第１のシート材１０及び第２のシート材２０が熱溶着した状態でシート状に切断し、シート８４を打抜部７３へ送る。
【００４２】
打抜部７３は、上下に対向して配置されるカード打抜上型７３ａ及びカード打抜下型７３ｂからなる。カード打抜上型７３ａは上下方向に移動可能になっており、第１のシート材１０及び第２のシート材２０が完全に熱溶着した後一体となり、その後ＩＣカード1の大きさに打ち抜くようになっている。カード打抜下型７３ｂの下方部には、シート８４から例えば４〜１００枚抜かれたＩＣカード1を順次積み上げて収納する収納部８５が設けられる。
【００４３】
接着剤塗布装置４１は、図４及び図5に示すように構成され、接着剤塗布装置４２は接着剤塗布装置４１と同様に構成されるから説明を省略する。図4は接着剤塗布装置の実施の形態を示す概略構成図、図５は接着剤塗布装置の通路を示す拡大図である。
【００４４】
この実施の形態の接着剤塗布装置４１は、エクストルージョン型のコータヘッド２００が用いられ、接着剤タンク２４０から接着剤３００がポンプ２５０の駆動によってコータヘッド２００に供給される。コータヘッド２００は、分割ヘッド半体２０１と分割ヘッド半体２０２を接合して構成され、この分割ヘッド半体２０１と分割ヘッド半体２０２によって流入流路２０３、第1のマニホールド２０４、複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄ、第２のマニホールド２０６及びスリット部２０７が形成されている。このスリット部２０７には、接着剤３００を塗布する吐出口２０７ａがシート材幅方向に形成されている。
【００４５】
流入流路２０３は、コータヘッド２００の最上流側のシート材幅方向の中央部に形成され、接着剤がポンプ２５０の駆動によって流入流路２０３に供給される。第1のマニホールド２０４は、大径の通路断面積でシート材幅方向に長く形成され、流入流路２０３から流入した接着剤３００の流速を低下させてシート材幅方向へ流す。複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄは、開閉バルブ２０５ａ１〜２０５ｄ１を有し、第1のマニホールド２０４と第２のマニホールド２０６とを連通して形成されている。この複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄは、シート材幅方向に等間隔に配置され、複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄは同じ通路断面積であり、接着剤３００を均等に第２のマニホールド２０６に流すようになっている。第２のマニホールド２０６は、第１のマニホールド２０４と同様にシート材幅方向に長く形成され、複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄから流入した接着剤３００の流速を低下させてシート材幅方向へ流す。スリット部２０７は、第２のマニホールド２０６のシート材幅方向の最下流側に連通して形成され、接着剤３００をスリット部２０７の吐出口２０７ａから吐出して第２のシート材２０に接着剤３００を塗布する。
【００４６】
この発明のコータヘッド２００は、流入流路２０３から流入した接着剤３００を中央部よりシート材幅方向端部へ流す流路の流路径を漸増する手段Ａを有している。接着剤をはじめとする高分子溶融体の流動の特徴は、高分子溶融体の配管内流動の過程において、流動抵抗によって生じる高分子溶融体の内部応力が厚み分布に影響する。すなわち、コータヘッド２００のような配管等を流動してきた接着剤３００が、スリット部２０７の吐出口２０７ａから吐出される際に、応力を多く受けた部分ほど、スリット部２０７と第２のシート材２０との間隔Ｗよりも大きい厚みで吐出される。流動過程の長い端部ほど、応力を多く受けやすく、厚み分布と言う形で表れるため、コータヘッド２００の流路は、流動配管内の応力発生度を中央部と端部でほぼ同じ程度にすることが有効であり、流入流路２０３から流入した接着剤３００をシート材幅方向端部へ流す流路の流路径を漸増させることで、高分子溶融体自身が受ける応力が均等になって膜厚分布を改良することができる。
【００４７】
図４及び図５の実施の形態では、第1のマニホールド２０４の流路径Ｄ１０が、流入流路近傍の中央部２０４ａよりシート材幅方向端部２０４ｂに向かって漸増している。この第１のマニホールド２０４の流路径Ｄ１０が、流入流路近傍の中央部２０４ａよりシート材幅方向端部２０４ｂに向かって漸増する程度は、接着剤３００の粘度やシート材幅方向の長さなどによって変化させることができる。この第１のマニホールド２０４では、流入流路２０３から接着剤３００が流入するが、この接着剤３００は、下流である複数の連通路２０５a〜２０５dへ分配するように、流入流路近傍の中央部２０４aよりシート材幅方向端部２０４bに向かって流れる。第１のマニホールド２０４の流路径が、流入流路近傍の中央部２０４aよりシート材幅方同２０４aに向かって漸増しているので、流動抵抗によって生じる接着剤３００自身の内部応力がシート材幅方向のいずれの位置でもほぼ同等になることにより、簡単な構造で所望の厚みとなるように複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄに流すことができ、接着剤３００は第２のマニホールド２０６、スリット部２０７を流れて吐出口２０７ａから第２のシート材２０に塗布され、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００４８】
図６の実施の形態では、第1のマニホールド２０４の流路径Ｄ１０が、流入流路近傍の中央部２０４ａよりシート材幅方向端部２０４ｂに向かって同じであるが、複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄの流路径Ｄ１１が、流入流路近傍よりシート材幅方向端部に向かって漸増している。すなわち、連通路２０５ｂ，２０５ｃより連通路２０５ａ、２０５ｄの流路径Ｄ１１が大きく、さらに連通路２０５ａ〜２０５ｄの流路径Ｄ１１が、それぞれ第1のマニホールド２０４から第２のマニホールド２０６に向かって漸増している。
【００４９】
このため、第1のマニホールド２０４の接着剤３００が複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄから第２のマニホールド２０６に流入するが、第２のマニホイールド２０６に流出するが連絡路２０５a〜２０５dの流路径が異なることにより、接着剤３００が第１のマニホールド２０４と連絡路２０５a〜２０５dを流れる際の流動抵抗により生じる、接着剤３００の内部効力がいずれの連絡路２０５a〜２０５dの出口においてもほぼ均等になる。これにより、接着剤３００を簡単な構造で所望の厚み分布となるように複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄから第２のマニホールド２０６に送ることができ、接着剤３００は第２のマニホールド２０６、スリット部２０７を流れて吐出口２０７ａから第２のシート材２０に塗布され、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００５０】
図７の実施の形態では、第１のマニホールド２０４の流路径Ｄ１０が、流入流路近傍の中央部２０４ａよりシート材幅方向端部２０４bに向かって同じであり、また複数の連通路２０５ａ〜２０５dの流路径Ｄ１１が、流入流路近傍の中央部よりシート材幅方向端部に向かって同じであるが、第２のマニホールド２０６の流路径Ｄ１２が、流入流路近傍の中央部２０６ａよりシート材幅方向端部２０６bに向かって漸増している。この第２のマニホールド２０６の流路径Ｄ１２が、流入流路近傍の中央部２０６ａよりシート材幅方向端部２０６bに向かって漸増する程度は、接着剤３００の粘度やシート材幅方向の長さなどによって変化させることができる。この第２のマニホールド２０６では、複数の連通路２０５ａ〜２０５dから接着剤３００が流入するが、この接着剤３００は連通路２０５a〜２０５dの出口から第２のマニホールド２０６内を充填するように流れた後、スリット部２０７の吐出口２０７ａへと流れる。第２のマニホールド２０６の流路径が、中央部２０６aよりシート材幅方向端部２０６bに向かって漸増しているので、接着剤３００は、第１のマニホールド２０４と連通路２０５a〜２０５ｄと第2のマニホールド２０６を流れる際の流動抵抗により生じる内部応力が、スリット部２０７の吐出口２０７ａのシート材幅方向のいずれにおいてもほぼ均等になる。このことにより、接着剤３００は、簡単な構造で所望の厚み分布となるように第2のマニホールド２０６、スリット部２０７を流れて吐出口２０７ａから第２のシート材２０に塗布され、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００５１】
図８の実施の形態では、流路径を漸増する手段Ａが、第１のマニホールド２０４、複数の連通路２０５ａ〜２０５d、第２のマニホールド２０６のそれぞれについて実施されているが、第１のマニホールド２０４と複数の連通路２０５ａ〜２０５dについて実施し、また第１のマニホールド２０４と第２のマニホールド２０６について実施し、また複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄと第２のマニホールド２０６について実施してもよい。このように流路径を漸増する手段Ａを設けることで、コータヘッド２００の略中央部に位置する流入流路２０３から流入した接着剤３００は、第1のマニホールド２０４と複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄと第2のマニホールド２０６とを流れる際の流動抵抗により生じる内部応力が、スリット部２０７の吐出口２０７ａのシート材幅方向のいずれにおいてもほぼ均等になる。このことにより、接着剤３００は、簡単な構造で所望の分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
［実施例］
連続的に搬送されている厚さ0.18ｍｍのPETシート上に0.05ｍｍのホットメルト接着剤層を塗布し、さらにその上に、厚さ0.04ｍｍのPETフィルム上に最大厚さが0.3ｍｍである送受信アンテナコイルとICチップを載せたICモジュールを、前記シート上に幅方向3列の配置で載置した後、もう一方の厚さ0.18ｍｍのPETシート上に厚さ0.35ｍｍのホットメルト接着剤層を塗布したシートを、接着剤が向き合う方向で貼り合わせて、複数のICカードを持つ積層体を作成した。ホットメルト接着剤層は、湿気硬化型ポリウレタンホットメルトを使用し、塗布時の粘度は35000ｍPa・secであった。
【００５２】
PETシート上への接着剤の塗布は、ホットメルト用エクストルージョン型コータを使用した。その基本櫃造は、ヘッドの幅方向中央部に接着剤流入口を有し、相当直径15ｍｍの第1のマニホールドと、幅方向に等間隔に4箇所配置された連通路(相当直径5ｍｍ、開閉バルブ機構付)と、相当直径20ｍｍの第2のマニホールドと、更にその下流にスリット間隔0.8ｍｍ、スリット長さ10ｍｍの吐出口で構成されている。接着剤の塗布幅は300ｍｍで、幅方向にカードが3個分配置可能である。
【００５３】
ヘッド内流路構成を変化させて、接着剤の塗布膜厚幅方向分布を評価したところ、本発明の条件では、膜厚差が10%以下と少なく、後工程であるカード表面印刷でも印字良好な結果が得られた。
【００５４】
「端部から20ｍｍ内側厚み/幅方向中央部厚み」は、塗布膜厚幅方向の膜厚差の比率を表現し、1に近いほど、膜厚差が無いことを示す。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
この発明は、シート材の表面に接着剤を塗布し、この接着剤を介して複数のシート材を積層する積層体の製造装置に適用でき、所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】表面に金属端子のない非接触型ＩＣカードの１例を示す平面図である。
【図２】ＩＣカードの層構成を模式的に示す断面図である。
【図３】ＩＣカードの製造装置の実施の形態を示す図である。
【図４】接着剤塗布装置の実施の形態を示す概略構成図
【図５】接着剤塗布装置の通路を示す拡大図である。
【図６】接着剤塗布装置の通路を示す拡大図である。
【図７】接着剤塗布装置の通路を示す拡大図である。
【図８】接着剤塗布装置の通路を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００５７】
1 ＩＣカード
2 モジュール基板
2ａ ＩＣチップ
2ｂ アンテナ
2ｃ 基材
3 キー情報部
4 文字情報部
5 画像情報部
6，7 接着剤層
10 第１のシート材
20 第２のシート材
41，42 接着剤塗布装置
200 コータヘッド
203 流入流路
204 第1のマニホールド
205ａ〜205ｄ 複数の連通路
206 第2のマニホールド
207 スリット部
240 接着剤タンク
250 ポンプ
300 接着剤
Ａ 流路径を漸増する手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シート材の表面に接着剤を塗布し、この接着剤を介して複数のシート材を積層する積層体の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、各種プラスチックフィルム等のシート材の表面に高分子溶融体の接着剤を塗布する方法としては、スピンコータ、ロールコータ、ブレードコータ、ダイコータなどを利用したものがある。特に、湿気硬化型などの反応型接着剤を使用する場合は、塗布前の不必要な硬化反応進行を防止するために、ダイコータを使用するのが好ましい。
【０００３】
また、複数のシート材を、接着層を介してプレス装置などにより貼り合わせることで、積層体を製造することは知られており、例えば、ドアパネルや壁材などの建築用材用途、光ディスクなどの記録材料用途、プラスチック基材間に電子部品を内蔵したICカードなどのカード用途がある。
【０００４】
また、ホットメルトタイプの接着剤を使用した電子情報記録カード及びその製造方法としては、例えば、特開平10-147087号、特開2002-157561号等に開示されている。この場合、一方、もしくは双方の基材に接着剤を塗工し、それぞれの基材を接着剤塗布装置からプレス、もしくはラミネート装置に移動し、基材同士が貼り合わされる。
【特許文献１】特開平10-147087号公報
【特許文献２】特開2002-157561号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、非接触型のICカードのような積層体の製造工程において、一対となるシート材に対してエクストルージョン型のコータヘッドを用い、表裏のシート同士を貼り合せるために介在させる接着剤を塗布するが、一般的にはシート内で複数のカードが配置されるように、そのサイズに応じて数10ｃｍほどの塗布幅を形成させる。この接着剤を塗布する装置は、例えば中央に供給配管、第1のマニホールドを経由して、シート幅方向に複数の開閉バルブがあり、さらに下流側にスリットを有するコータ形状であるが、中央からシート幅方向端部にかけて漸増となる厚み分布が発生する。このシート幅方向での厚み分布が、後のカード成型工程を経て、カードの厚み分布に表れるため、バラつきの多い品質のカードとなっている。また、カード表面に個別情報などを印刷するときには、厚み分布がプリント性のバラつきとなってしまい、品質のバラつきが大きい結果となっている。
【０００６】
一方、シート幅方向分布均一化のために塗布ヘッドを改良したものとして、塗布膜厚分布をセンサで読み取り、コータのスリット間隔を変更する手段に情報をフィードバックして、トライアンドエラーを繰り返しながらコータスリット間隔を調整することにより、膜厚分布コントロールさせることが知られているがスリット間隔を状況に応じて変化させる構造は大掛りになり、また塗布膜厚分布情報を読み取りながら積層体を製造することになると、塗布膜厚分布とスリット間隔の調整を行なっている間は、不良品を作り続けることになり、生産上の課題となっている。
【０００７】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能な積層体の製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成されている。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、一対となるシート材に対してエクストルージョン型のコータヘッドにて高分子溶融体を塗布し、前記一対となるシート材の高分子溶融体同士を対向させて貼り合せる積層体の製造装置において、
前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体を中央部からシート材幅方向端部へ流す流路の流路径を漸増する手段と、
を有することを特徴とする積層体の製造装置である。
【００１０】
請求項2に記載の発明は、前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記第1のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置である。
【００１１】
請求項3に記載の発明は、前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記開閉バルブを有する複数の連通路の流路径が、中央部の連通路よりシート材幅方向端部の連通路に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置である。
【００１２】
請求項4に記載の発明は、前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記第2のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置である。
【発明の効果】
【００１３】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１４】
請求項1に記載の発明では、コータヘッドの略中央部に位置する流入流路から流入した高分子溶融体がシート材幅方向端部へ流れる構造である流路の流路径を、流入流路の中央部からシート材幅方向端部にかけて漸増構成することで、シート材幅方向に設けてあるスリット部の吐出口の、幅手のいずれの位置でも高分子溶融体自身が受ける応力がほぼ均等になることにより、簡単な構造で所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００１５】
請求項2に記載の発明では、コータヘッドの第1のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることで、高分子溶融体自体が受ける応力がシート材幅方向のいずれの位置でもほぼ均等になって、簡単な所望で所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００１６】
請求項3に記載の発明では、コータヘッドの開閉バルブを有する複数の連通路の流路径が、中央部の連通路よりシート材幅方向端部の連通路に向かって漸増していることで、高分子溶融体自体が受ける応力がシート材幅方向のいずれの位置でもほぼ均等になって、簡単な所望で所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００１７】
請求項4に記載の発明では、コータヘッドの第2のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることで、高分子溶融体自体が受ける応力がシート材幅方向のいずれの位置でもほぼ均等になって、簡単な構造で所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の積層体の製造装置の実施の形態について説明するが、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００１９】
この発明の積層体の製造装置は、一対となるシート材に対してエクストルージョン型のコータヘッドにて高分子溶融体を塗布し、一対となるシート材の高分子溶融体同士を対向させて貼り合せるものであり、高分子溶融体としては、例えば接着剤を用いることができる。積層体の製造装置への適用の一例としてカードの製造装置があり、具体的には、名刺、ネームプレート、パスポート、診察カード、テレホンカード、身分証明書、運転免許証、定期券、キャッシュカード、ＩＣカード等を包含するカードであって、一般に手札程度の大きさであり、かつ多くの場合携帯して使用するものである。ここでは、ＩＣカードを適用した例えば会社の従業員カードの例について説明するが、適用例はこの形態に限定されるものではない。
【００２０】
ＩＣカードは塩化ビニル樹脂の合成樹脂などで作成された基体の一部に設けられた凹部にＩＣユニットを収容したもので、ＩＣと外部回路との電気的な接触の仕方によって接触型と非接触型とがある。しかし、接触型のようにカード表面に接触端子が露出していると、接触面の劣化、接触不良などが起こり、ＩＣカードヘの電力供給及びデータ信号の入出力が行われなくなる等の問題が生じる。
【００２１】
そこで非接触に電気信号を授受するためのアンテナコイルで電磁波を発生及び／又は電磁波を受ける構成を有するＩＣカードが出現している。
【００２２】
図１はこのような表面に金属端子のない非接触型ＩＣカードの１例を示す平面図である。図において、ＩＣカード１には、基材２ｃ上にＩＣチップ２ａ及びＲ／Ｗ（リード／ライト）のための信号授受部としてアンテナ２ｂを実装されてなるモジュール基板２が設けられている。ＩＣチップ２ａは点圧強度が弱いためにＩＣチップ近傍に補強板を有することも好ましい。ＩＣカード１のキー情報部３は、ＩＣカード１と他のカードを識別するための属性識別情報で、例えばＩＣカード１の表面に付されたコード番号である。また、ＩＣカード１の文字情報部４はＩＣカード１の表面に付された氏名・職場・発行日などで、画像情報部５は顔などの画像情報である。
【００２３】
図２はＩＣカードの層構成を模式的に示す断面図である。第１のシート材１０と第２のシート材２０の間に介在される接着剤層６，７内に、基材２ｃ上にＩＣチップ２ａ及びアンテナ２ｂが実装されてなるモジュール基板２を封入したＩＣカード１の構成である。
【００２４】
第１のシート材１０と第２のシート材２０からなるＩＣカード１のシート材は、樹脂製、紙製等のシート材が使用できる。このシート材は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリイミド樹脂や、上質紙、マット紙、コート紙、合成紙などである。また、表面シート部分は、接着剤との接着性を高めるために易接着処理（プライマー塗布、コロナ放電処理、プラズマ処理等）を付しても良い。
【００２５】
モジュール基板は、基材にアンテナやＩＣチップの実装部を設けた中間インレットであり、場合によりコンデンサーを含んでもよい。基材は、例えば、エポキシ、ガラスエポキシ、ポリイミド、ポリカーボネート、ＰＶＣ、ＰＥＴ、ＡＢＳなどの樹脂から構成された厚さ数１０〜１００μｍ程度の絶縁性のプラスチックシートが一般的に使用される。また、ＩＣチップとアンテナの接続体として、ＩＣチップの入出力端子に金バンプや、ニッケルバンプを使用し、例えば銅線を巻回してなるアンテナのコイルの両端を直接接続したものを、自己圧着性を有する２枚の不織布シート材に挟みこんで一体にされている形態のものも使用できる。
【００２６】
例えば、不織シート部材として、不織布などのメッシュ状織物や、平織、綾織、繻子織の織物などがある。また、モケット、プラッシュベロア、シール、ベルベット、スウェードと呼ばれるパイルを有する織物などを用いることができる。材質としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン８等のポリアミド系、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系、ポリエチレン等のポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリアクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアクリル系、ポリシアン化ビニリデン系、ポリフルオロエチレン系、ポリウレタン系等の合成樹脂、絹、綿、羊毛、セルロース系、セルロースエステル系等の天然繊維、再生繊維（レーヨン、アセテート）、アラミド繊維の中から選ばれる１種又は２種以上を組み合わせた繊維が上げられる。これらの繊維材料において好ましくは、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系、ポリアクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアイド等のアクリル系、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系、再生繊維としてのセルロース系、セルロースエステル系であるレーヨン及びアセテート、アラミド繊維があげられる。
【００２７】
自己圧着性とは、常温又は加熱下でフレキシブル基体に圧縮力を負荷したときに、フレキシブル基体を構成する各繊維が接合されると共に、複数枚のフレキシブル基体材料を重ね合わせて圧縮力を負荷した場合にはそれら重ね合わされたフレキシブル基体材料が互いに接合されることを示し、例えば不織布を構成する繊維にＰＥＴ−Ｇをコーティングした場合には、ＰＥＴ−Ｇの融点以上の加熱下でのプレスにおいて不織布シート材が自己圧着される。
【００２８】
また、不織布シート材は厚さ方向への圧縮性を有するため、ＩＣチップとアンテナの接続体を間に挟んで２枚の不織布シート材を厚さ方向に圧縮したとき、２枚の不織布シート材の内面に接続体を埋設するための凹部が形成され、不織布シート材の表面は平坦に形成することができるので、表面が平坦で美観に優れた非接触式ＩＣカード等の情報担体を生産することができる。
【００２９】
アンテナは、外部のリーダ・ライタと非接触でデータの授受を行うものであり、その形状、巻数等は、受信側のアンテナコイルの大きさ、どの程度の距離まで電波を飛ばすか（通信距離）、どの程度の周波数の電波を受信するか（通信周波数）等によって決まる。
【００３０】
また、ＩＣチップは局部的に荷重がかかる点圧強度が弱いため、ＩＣチップ近傍に補強構造物である金属補強板や、もしくはＩＣチップ周囲にリング状の補強部材を有することが好ましい。
【００３１】
モジュール基板の厚さは１０〜３００μｍが好ましく、より好ましくは３０〜３００μｍ、更に好ましくは３０〜２５０μｍが好ましい。
【００３２】
この発明に用いられる接着剤としては、例えばエポキシ系２液混合タイプ、ＵＶ硬化型接着剤、ホットメルト接着剤、好ましくは湿気硬化型といった反応型ホットメルト接着剤が使われる。ホットメルト樹脂としては、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、アクリルアミド、ポリウレタン等を用いることができる。積層体であるカード基体が反り易い場合や、カード表面に感熱転写による画像形成のための受像層など高温加工に弱い層が設けられている場合には、貼り合わせ温度が高温すぎると受像層がダメージを受けたり、シート材が熱収縮等を起こし、寸法及び貼り合わせ時の位置精度が劣化したりする等の問題点から、接着剤を介して貼り合わせる場合にはシート材及び接着剤の温度が８０℃以下で貼り合わせることが好ましく、さらには１０〜８０℃、より好ましくは２０〜８０℃であることが好ましい。低温で接着する接着剤の中でも具体的には反応型ホットメルト接着剤が好ましい。特に、この発明において好ましいのは光硬化型ホットメルト接着剤であり、特開２００１−５６８４９号等に開示されているように、例えば電子線、紫外線等のエネルギー線を照射することにより活性化する光カチオン重合開始剤により重合もしくは架橋反応を起こす光反応成分とホットメルト接着剤成分とからなる。上記反応を開始するための光源となるランプは、発光波長３００〜５００ｎｍを含む低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、マイクロウェーブ水銀灯、メタルハライドランプ等を用いることができる。
【００３３】
次に、積層体の製造装置について説明するが、図３はＩＣカードの製造装置の実施の形態を示す。
【００３４】
ＩＣカードの製造装置には、ロール状の第２のシート材２０を送り出す送出軸５０が設けられ、この第２のシート材２０はガイドローラ５１，５２に案内されて搬送される。この送出軸５０から送り出される第２のシート材２０に接着剤を塗布する接着剤塗布装置４１が配置されている。この接着剤塗布装置４１から第２のシート材２０上に接着剤を供給して塗布し、その後にモジュール基板２を供給する。
【００３５】
また、ＩＣカードの製造装置には、ロール状の第１のシート材１０を送り出す送出軸３０が設けられ、この第２のシート材２０はガイドローラ３１〜３３に案内されて搬送される。この送出軸３０から送り出される第２のシート材２０に接着剤を塗布する接着剤塗布装置４２が配置されている。
【００３６】
このＩＣカードの製造装置には、搬送経路１００上に、加圧部７２、塗布部９０、塗布液乾燥部９５、切断部７４及び打抜部７３が搬送方向に沿って配置されている。
【００３７】
加圧部７２には、対の貼り合わせローラ７２aと、複数の対の加圧ローラ７２bが配置されている。この対の貼り合わせローラ７２ａによって第１のシート材１０と第２のシート材２０とを貼り合わせ、複数の対の加圧ローラ７２bによって貼り合わされた第１のシート材１０と第２のシート材２０が加圧搬送され、貼り合わされた第１のシート材１０と第２のシート材２０に所定の圧力がかかり密着される。
【００３８】
塗布部９０には、受像層塗布液容器３０が上方に設けられ、受像層塗布液容器３０内には供給ローラ３１ａが設けられ、この供給ローラ３１ａから中間ローラ３１ｂを介して受像層塗布液３３が塗布ローラ３２へ供給され、塗布ローラ３２の逆回転により、第１のシート材１０の一面側に受像層塗布液３３が塗布されてリバースコータ法により受像層が表面に形成される。
【００３９】
また、塗布部９０には、筆記層塗布液容器６０が下方に設けられ、筆記層塗布液容器６０内には供給ローラ６１ａが設けられ、この供給ローラ６１ａから中間ローラ６１ｂを介して筆記層塗布液６３が塗布ローラ６２へ供給され、塗布ローラ６２の逆回転により、第２のシート材２０の一面側に筆記層塗布液６３が塗布されてリバースコータ法により筆記層が表面に形成される。
【００４０】
塗布液乾燥部９５は、第１のシート材１０の受像層及び第２のシート材２０の筆記層の溶剤を気化させて両面への塗布層を形成する。
【００４１】
切断部７４は、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、第１のシート材１０及び第２のシート材２０が熱溶着した状態でシート状に切断し、シート８４を打抜部７３へ送る。
【００４２】
打抜部７３は、上下に対向して配置されるカード打抜上型７３ａ及びカード打抜下型７３ｂからなる。カード打抜上型７３ａは上下方向に移動可能になっており、第１のシート材１０及び第２のシート材２０が完全に熱溶着した後一体となり、その後ＩＣカード1の大きさに打ち抜くようになっている。カード打抜下型７３ｂの下方部には、シート８４から例えば４〜１００枚抜かれたＩＣカード1を順次積み上げて収納する収納部８５が設けられる。
【００４３】
接着剤塗布装置４１は、図４及び図5に示すように構成され、接着剤塗布装置４２は接着剤塗布装置４１と同様に構成されるから説明を省略する。図4は接着剤塗布装置の実施の形態を示す概略構成図、図５は接着剤塗布装置の通路を示す拡大図である。
【００４４】
この実施の形態の接着剤塗布装置４１は、エクストルージョン型のコータヘッド２００が用いられ、接着剤タンク２４０から接着剤３００がポンプ２５０の駆動によってコータヘッド２００に供給される。コータヘッド２００は、分割ヘッド半体２０１と分割ヘッド半体２０２を接合して構成され、この分割ヘッド半体２０１と分割ヘッド半体２０２によって流入流路２０３、第1のマニホールド２０４、複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄ、第２のマニホールド２０６及びスリット部２０７が形成されている。このスリット部２０７には、接着剤３００を塗布する吐出口２０７ａがシート材幅方向に形成されている。
【００４５】
流入流路２０３は、コータヘッド２００の最上流側のシート材幅方向の中央部に形成され、接着剤がポンプ２５０の駆動によって流入流路２０３に供給される。第1のマニホールド２０４は、大径の通路断面積でシート材幅方向に長く形成され、流入流路２０３から流入した接着剤３００の流速を低下させてシート材幅方向へ流す。複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄは、開閉バルブ２０５ａ１〜２０５ｄ１を有し、第1のマニホールド２０４と第２のマニホールド２０６とを連通して形成されている。この複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄは、シート材幅方向に等間隔に配置され、複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄは同じ通路断面積であり、接着剤３００を均等に第２のマニホールド２０６に流すようになっている。第２のマニホールド２０６は、第１のマニホールド２０４と同様にシート材幅方向に長く形成され、複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄから流入した接着剤３００の流速を低下させてシート材幅方向へ流す。スリット部２０７は、第２のマニホールド２０６のシート材幅方向の最下流側に連通して形成され、接着剤３００をスリット部２０７の吐出口２０７ａから吐出して第２のシート材２０に接着剤３００を塗布する。
【００４６】
この発明のコータヘッド２００は、流入流路２０３から流入した接着剤３００を中央部よりシート材幅方向端部へ流す流路の流路径を漸増する手段Ａを有している。接着剤をはじめとする高分子溶融体の流動の特徴は、高分子溶融体の配管内流動の過程において、流動抵抗によって生じる高分子溶融体の内部応力が厚み分布に影響する。すなわち、コータヘッド２００のような配管等を流動してきた接着剤３００が、スリット部２０７の吐出口２０７ａから吐出される際に、応力を多く受けた部分ほど、スリット部２０７と第２のシート材２０との間隔Ｗよりも大きい厚みで吐出される。流動過程の長い端部ほど、応力を多く受けやすく、厚み分布と言う形で表れるため、コータヘッド２００の流路は、流動配管内の応力発生度を中央部と端部でほぼ同じ程度にすることが有効であり、流入流路２０３から流入した接着剤３００をシート材幅方向端部へ流す流路の流路径を漸増させることで、高分子溶融体自身が受ける応力が均等になって膜厚分布を改良することができる。
【００４７】
図４及び図５の実施の形態では、第1のマニホールド２０４の流路径Ｄ１０が、流入流路近傍の中央部２０４ａよりシート材幅方向端部２０４ｂに向かって漸増している。この第１のマニホールド２０４の流路径Ｄ１０が、流入流路近傍の中央部２０４ａよりシート材幅方向端部２０４ｂに向かって漸増する程度は、接着剤３００の粘度やシート材幅方向の長さなどによって変化させることができる。この第１のマニホールド２０４では、流入流路２０３から接着剤３００が流入するが、この接着剤３００は、下流である複数の連通路２０５a〜２０５dへ分配するように、流入流路近傍の中央部２０４aよりシート材幅方向端部２０４bに向かって流れる。第１のマニホールド２０４の流路径が、流入流路近傍の中央部２０４aよりシート材幅方同２０４aに向かって漸増しているので、流動抵抗によって生じる接着剤３００自身の内部応力がシート材幅方向のいずれの位置でもほぼ同等になることにより、簡単な構造で所望の厚みとなるように複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄに流すことができ、接着剤３００は第２のマニホールド２０６、スリット部２０７を流れて吐出口２０７ａから第２のシート材２０に塗布され、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００４８】
図６の実施の形態では、第1のマニホールド２０４の流路径Ｄ１０が、流入流路近傍の中央部２０４ａよりシート材幅方向端部２０４ｂに向かって同じであるが、複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄの流路径Ｄ１１が、流入流路近傍よりシート材幅方向端部に向かって漸増している。すなわち、連通路２０５ｂ，２０５ｃより連通路２０５ａ、２０５ｄの流路径Ｄ１１が大きく、さらに連通路２０５ａ〜２０５ｄの流路径Ｄ１１が、それぞれ第1のマニホールド２０４から第２のマニホールド２０６に向かって漸増している。
【００４９】
このため、第1のマニホールド２０４の接着剤３００が複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄから第２のマニホールド２０６に流入するが、第２のマニホイールド２０６に流出するが連絡路２０５a〜２０５dの流路径が異なることにより、接着剤３００が第１のマニホールド２０４と連絡路２０５a〜２０５dを流れる際の流動抵抗により生じる、接着剤３００の内部効力がいずれの連絡路２０５a〜２０５dの出口においてもほぼ均等になる。これにより、接着剤３００を簡単な構造で所望の厚み分布となるように複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄから第２のマニホールド２０６に送ることができ、接着剤３００は第２のマニホールド２０６、スリット部２０７を流れて吐出口２０７ａから第２のシート材２０に塗布され、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００５０】
図７の実施の形態では、第１のマニホールド２０４の流路径Ｄ１０が、流入流路近傍の中央部２０４ａよりシート材幅方向端部２０４bに向かって同じであり、また複数の連通路２０５ａ〜２０５dの流路径Ｄ１１が、流入流路近傍の中央部よりシート材幅方向端部に向かって同じであるが、第２のマニホールド２０６の流路径Ｄ１２が、流入流路近傍の中央部２０６ａよりシート材幅方向端部２０６bに向かって漸増している。この第２のマニホールド２０６の流路径Ｄ１２が、流入流路近傍の中央部２０６ａよりシート材幅方向端部２０６bに向かって漸増する程度は、接着剤３００の粘度やシート材幅方向の長さなどによって変化させることができる。この第２のマニホールド２０６では、複数の連通路２０５ａ〜２０５dから接着剤３００が流入するが、この接着剤３００は連通路２０５a〜２０５dの出口から第２のマニホールド２０６内を充填するように流れた後、スリット部２０７の吐出口２０７ａへと流れる。第２のマニホールド２０６の流路径が、中央部２０６aよりシート材幅方向端部２０６bに向かって漸増しているので、接着剤３００は、第１のマニホールド２０４と連通路２０５a〜２０５ｄと第2のマニホールド２０６を流れる際の流動抵抗により生じる内部応力が、スリット部２０７の吐出口２０７ａのシート材幅方向のいずれにおいてもほぼ均等になる。このことにより、接着剤３００は、簡単な構造で所望の厚み分布となるように第2のマニホールド２０６、スリット部２０７を流れて吐出口２０７ａから第２のシート材２０に塗布され、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【００５１】
図８の実施の形態では、流路径を漸増する手段Ａが、第１のマニホールド２０４、複数の連通路２０５ａ〜２０５d、第２のマニホールド２０６のそれぞれについて実施されているが、第１のマニホールド２０４と複数の連通路２０５ａ〜２０５dについて実施し、また第１のマニホールド２０４と第２のマニホールド２０６について実施し、また複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄと第２のマニホールド２０６について実施してもよい。このように流路径を漸増する手段Ａを設けることで、コータヘッド２００の略中央部に位置する流入流路２０３から流入した接着剤３００は、第1のマニホールド２０４と複数の連通路２０５ａ〜２０５ｄと第2のマニホールド２０６とを流れる際の流動抵抗により生じる内部応力が、スリット部２０７の吐出口２０７ａのシート材幅方向のいずれにおいてもほぼ均等になる。このことにより、接着剤３００は、簡単な構造で所望の分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
［実施例］
連続的に搬送されている厚さ0.18ｍｍのPETシート上に0.05ｍｍのホットメルト接着剤層を塗布し、さらにその上に、厚さ0.04ｍｍのPETフィルム上に最大厚さが0.3ｍｍである送受信アンテナコイルとICチップを載せたICモジュールを、前記シート上に幅方向3列の配置で載置した後、もう一方の厚さ0.18ｍｍのPETシート上に厚さ0.35ｍｍのホットメルト接着剤層を塗布したシートを、接着剤が向き合う方向で貼り合わせて、複数のICカードを持つ積層体を作成した。ホットメルト接着剤層は、湿気硬化型ポリウレタンホットメルトを使用し、塗布時の粘度は35000ｍPa・secであった。
【００５２】
PETシート上への接着剤の塗布は、ホットメルト用エクストルージョン型コータを使用した。その基本櫃造は、ヘッドの幅方向中央部に接着剤流入口を有し、相当直径15ｍｍの第1のマニホールドと、幅方向に等間隔に4箇所配置された連通路(相当直径5ｍｍ、開閉バルブ機構付)と、相当直径20ｍｍの第2のマニホールドと、更にその下流にスリット間隔0.8ｍｍ、スリット長さ10ｍｍの吐出口で構成されている。接着剤の塗布幅は300ｍｍで、幅方向にカードが3個分配置可能である。
【００５３】
ヘッド内流路構成を変化させて、接着剤の塗布膜厚幅方向分布を評価したところ、本発明の条件では、膜厚差が10%以下と少なく、後工程であるカード表面印刷でも印字良好な結果が得られた。
【００５４】
「端部から20ｍｍ内側厚み/幅方向中央部厚み」は、塗布膜厚幅方向の膜厚差の比率を表現し、1に近いほど、膜厚差が無いことを示す。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
この発明は、シート材の表面に接着剤を塗布し、この接着剤を介して複数のシート材を積層する積層体の製造装置に適用でき、所望の厚み分布となり、製造上の製品の無駄及び品質バラつきをなくすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】表面に金属端子のない非接触型ＩＣカードの１例を示す平面図である。
【図２】ＩＣカードの層構成を模式的に示す断面図である。
【図３】ＩＣカードの製造装置の実施の形態を示す図である。
【図４】接着剤塗布装置の実施の形態を示す概略構成図
【図５】接着剤塗布装置の通路を示す拡大図である。
【図６】接着剤塗布装置の通路を示す拡大図である。
【図７】接着剤塗布装置の通路を示す拡大図である。
【図８】接着剤塗布装置の通路を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００５７】
1 ＩＣカード
2 モジュール基板
2ａ ＩＣチップ
2ｂ アンテナ
2ｃ 基材
3 キー情報部
4 文字情報部
5 画像情報部
6，7 接着剤層
10 第１のシート材
20 第２のシート材
41，42 接着剤塗布装置
200 コータヘッド
203 流入流路
204 第1のマニホールド
205ａ〜205ｄ 複数の連通路
206 第2のマニホールド
207 スリット部
240 接着剤タンク
250 ポンプ
300 接着剤
Ａ 流路径を漸増する手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対となるシート材に対してエクストルージョン型のコータヘッドにて高分子溶融体を塗布し、前記一対となるシート材の高分子溶融体同士を対向させて貼り合せる積層体の製造装置において、
前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体を中央部からシート材幅方向端部へ流す流路の流路径を漸増する手段と、
を有することを特徴とする積層体の製造装置。
【請求項２】
前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記第1のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置。
【請求項３】
前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記開閉バルブを有する複数の連通路の流路径が、中央部の連通路よりシート材幅方向端部の連通路に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置。
【請求項４】
前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記第2のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置。
【請求項１】
一対となるシート材に対してエクストルージョン型のコータヘッドにて高分子溶融体を塗布し、前記一対となるシート材の高分子溶融体同士を対向させて貼り合せる積層体の製造装置において、
前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体を中央部からシート材幅方向端部へ流す流路の流路径を漸増する手段と、
を有することを特徴とする積層体の製造装置。
【請求項２】
前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記第1のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置。
【請求項３】
前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記開閉バルブを有する複数の連通路の流路径が、中央部の連通路よりシート材幅方向端部の連通路に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置。
【請求項４】
前記コータヘッドは、
前記高分子溶融体が流入する流入流路と、
前記流入流路から流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第1のマニホールドと、
前記シート材幅方向に配置された開閉バルブを有する複数の連通路と、
前記複数の連通路と連通し流入した前記高分子溶融体をシート材幅方向へ流す第2のマニホールドと、
前記第2のマニホールドに連通して前記高分子溶融体を吐出するスリット部と、
を有し、
前記流路径を漸増する手段は、前記第2のマニホールドの流路径が、中央部よりシート材幅方向端部に向かって漸増していることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１９０４５６（Ｐ２００７−１９０４５６Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８７７４（Ｐ２００６−８７７４）
【出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]