JPH06507126A

JPH06507126A - 壁面の厚さを部分的に薄くしたプラスチック成形物の製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JPH06507126A
Application number: JP4508985A
Authority: JP
Inventors: バラク，　レネー　ルシア; ハクヒリ　テーラニ，　ヤーヤ; バーダー，　ヘルムート
Original assignee: ゲーアーオー　ゲゼルシャフト　フュア　アウトマツィオーン　ウント　オルガニザツィオーン　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1992-05-07
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: US5681356A; JP3290986B2; WO1992020506A1; ES2082470T5; HK1007705A1; ES2082470T3; ATE133105T1; DK0584143T3; EP0584143B1; EP0584143B2; DE59205116D1; EP0584143A1; GR3018955T3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】壁面の厚さを部分的に薄くしたプラスチック成形物の製造方法及び製造装置扶貢分野本発明は、壁面の厚さを部分的に薄くしたチップカードおよびチップカード素材板を、溶融プラスチック材料を金型空腔中に射出し、その後にこのプラスチック材料を冷却することによって製造する方法及び装置に関する。

」氷球術ＥＰ　Ｏ２７７８５４Ａｌ　および　ＥＰ　０　２６７　８２６　Ａｌに、射出成形によって作成された、チップモジュールを搭載するための薄い領域あるいは凹部を有するチップカードあるいはチップカード素材板が開示されている。

ＥＰ　Ｏ２７７８５４Ａｌに開示されているカード製造方法では、射出工程のときに、最初からモジュールが注型金型の中に入れられて吸入空気によって保持されている。注型金型の上側にモジュールを押え付けるために、その注型金型のキャビティ中にスプリングによって板をマウントするが、その板によりさらに確実にモジュールの位置合わせと固定を射出成形の前に行うことができる。

プラスチックが金型の側面から射出され、このときに生じる圧力の増加によって板の厚さがカードのそれまで薄くなる。

この方法によれば、チップカードを単一の作業で製造することが可能である。

射出工程において、モジュールが金型空腔内に配置されるが、このとき、モジュールは注型金型中に突き出したダイのような働きをする。プラスチック材料が横方向から注入されるために、プラスチックの流れがモジュール、即ちダイの前で２つの流れに分かれて障害物の周囲を流れ、ここを通過した後にまた１つにまとの定着成分を形成するに必要な、膜領域の複雑でシャープな輪郭を形成することができない。また、横方向の射出の際、膜領域に取り込まれた空気に因ってボイドを生じる可能性がある。

ＥＰ　０　２６７　８２６　Ａｔには、チップカード素材板を射出成形で製造するための方法が開示されている。ここで用いられている注型金型は互いに可動な平行平面板から形成され、射出チャネルがこの板のうちの一方に設けられている。もう一方の板には、冷却ダクトを有する注型金型中に突出したダイが配置され、その冷却ダクトにより後でカードにチップモジュールをのせるための凹部が成形される。このダイの表面にはくぼみが形成されており、これによってモジュール用の凹部の底にノブが形成される。チップモジュールが凹部に配置された際に、チップモジュールがノブの上に置かれ、このときチップモジュールと凹部の底との間にできる空隙にモジュールを固定するための接着剤が満たされるようになっている。

ＥＰ　０　２６７　８２６　Ａｌの方法は、ＥＰ　０　２７７　８５４　ＡＩに述べられている射出チャネルの配置に起因する欠点を解決することができる。

特に、破断点が生じないし、また複雑でシャープな輪郭（ノブ）をダイの表面領域に形成することが可能である。しかし、射出チャネルの位置に起因して、カード素材板裏側の膜領域にできる射出ニップルを回避できず、最終的なカードの美観がこれによって損なわれてしまう。さらに深刻な問題として、壁部の厚さが薄くなった領域にプラスチック材料がまず最初に射出され、次にその他の領域にかなりの圧力損失を伴って流れていくために、金型空腔の周辺領域にプラスチック材料が完全に満たされない部分ができてしまう危険性がある。

要するに、どちらの方法も、品質の劣化なしにはチップカードあるいはチップカード素材板を安価に製造することができないと言うことができる。

発明の開示本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、壁部の厚さが部分的に薄く形成されたチップカードおよびチップカード素材板とを上記のような制限なしに経済的に製造する方法と装置とを提供することを目的とするものである。

この課題は、本発明の主請求範囲の特徴記述部分に記述されている特徴によって達成される。

この発明の方法では、まず最初に、壁部の厚さを低減した部分が無い成形物に実質的に対応した形状の初期金型空腔内にプラスチック材料が射出される。この初期状態においては、金型空腔内に流れを阻害する狭い領域が存在しないため、何等の問題なしに金型空腔がプラスチック材料によって満たされる。従って、用いることが可能な材料には何等の制限もない。

さらに、本発明の方法では、壁部の厚さが小さい領域に対応する初期金型空腔の壁部領域間の距離がある時期において狭められ、これらの領域のプラスチック材料が移動し、この領域の壁部の最終的な厚さが他の近傍領域の壁部厚さと比較して数分の１まで薄くされる。

金型空腔の壁部領域間隔を部分的に狭めるのは、初期の金型空腔がほぼ満たされた後に初めて行うようにするのが一般的であるが、このステップをプラスチック材料が所定の壁部領域の空隙を満たし、しかし金型空腔の全体がまだ満たされてはいない段階において行うようにすることも可能である。前者の場合には、間隔が狭められることによって移動するプラスチック材料の移動量が金型空腔の他の領域を占めることが可能なように計量を行っておく必要があるが、後者の場合では、材料の移動した量を金型空腔を完全に満たすために用いるようにすることができる。

移動した分量の材料を補償する適当量は、ある壁部領域の外側位置における金型空腔の容積変化に対応した量、及び／又は、注入口系に戻るプラスチック材料の排除量とすることができる。

本発明を発展させた態様においては、射出金型の可動要素が、単に薄い壁部領域を作成するのに用いられるだけではなく、異物をプラスチック化合物中に埋め込むためにも用いられる。具体的な実施例を引用しながら後に説明するように、これは、いろいろな方法で行うことが可能である。次の２つの変形例についての説明から、非常に多くの可能性があることが理解できよう。

これらの実施例のうちの１つにおいては、可動ダイを用いてマイクロチップモジュールを（チップカードに対して通常行われるように）ダイの表面に固定して、これをプラスチック化合物中に押し込む。こうして、モジュールをカード本体中に導入して固定することと、必要なキャビティを形成することの両方が１つの工程で可能となる。

第２の実施例においては、モジュールの埋め込ろが２つのステップで行われる。

すなわち、第１のステップにおいて、ダイでの押しつけることによってキャビティを形成し、これにすぐ続く第２のステップにおいて、このキャビティ中にモジュールが挿入される。モジュールは、モジュールに塗布されるとともにカード本体の射出成形の残熱によって活性化される熱溶融型接着剤を用いてキャビティに固定される。

本発明による方法は、既知の方法と比較して非常に多くの利点を有している。

例えば、可動ダイの表面に所望の複雑な構造をほとんど任意に形成するようにできる。また、ダイをプラスチック化合物中に押し込むことによって、これらの構造のくぼみ形状を正確に形成することが可能である。ボイドや割れ目の発生が完全に防がれ、また外形が不明確になったりすることがない。

プラスチック化合物を流し込んだ後に初めてダイをプラスチック化合物中に押し込むので、カード全体にわたって分子配列が均一となり、分子配列が異なることによって破断しやすいラインが形成されるようなことがない。成形物中に挿入された成形要素の周囲を射出時にプラスチック化合物が流れる場合において、また障害物の周囲を流れた後にいろいろなプラスチックの流れが１点に集まる所において、このような破断しやすいラインの形成が発生するものと考えられる。

すでに流入されたプラスチック化合物を押しつけることによって薄い壁部領域が形成されるので、非常に薄く一様な薄膜部を正確に形成できるだけでなく、この領域のプラスチック材料の強度をプラスチック化合物の圧縮によって増大させることが可能である。このことは、特に、引き続く印刷工程（印刷像の形成）や後の使用時においてカードが応力を受けることを考えると、チップカードにとっては非常な利点となる。

他の利点および変形例については図面を参照しながら以下に例示される。

図面において、図１は異なる壁厚さ領域を有する回転対称な薄膜の断面図、図２は成形充填時と壁厚低減時における所定位置での射出金型の部分断面図、図３はチップカード素材板を前面から見た図、図４は図３中のＡ−Ｂ線に沿った断面図、図５はチップモジュールを挿入した状態のＡ−Ｂ線に沿った断面図、図６は射出成形カードを製造するための装置を示す簡略断面図、図７ａおよび図７ｂは射出成形カードを製造するための他の装置の要部を示す図、図８ａ〜図８ｅは射出成形カードに好適に組み込む別のチップモジュールを示す図、図９は一体に形成されたミニチップカードを具備した標準カードを正面から見た図、及び、図１０は一体に形成されたミニチップカードを具備した標準カードを製造するための装置の簡略断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明本発明に用いられている基本原理を説明するために、図１に異なる壁厚を有するプラスチック成形物の断面を示す。成形物１は回転対称構造であり、外側リング２を有している。外側リング２は後の使用時においてリング状の収納溝に固定できるように補強され、型彫りされる。成形物１の内部には、壁厚が厚くなった円形の底部すなわち薄膜３が形成されている。外側リング２と薄膜３との間には）リング状で薄い壁厚の部分４があり、これによって薄膜３を弾性的に埋め込むことが可能となっている。

図２は、図１に概略を示した成形物１を製造するための射出金型を模式的に示したものである。

図示の射出金型は、既知の構成と同様に、第１の金型部すなゎぢ金型プレート１２と第２の金型部すなわち金型プレート１３とからなっており、両プレート１２．１３を装置要素（図示せず）の作用に応じて中心線１ｏに沿ってずらし、金型を開けることができる。図示の閉じた位置においては、金型プレート１２および１３によって、互いの間の金型空腔１１および１１°が定められる。金型空腔１１および１１′　は図示の実施例では中心線１０に関して回転対称となっているが、もちろん本発明はこのような金型空腔配置のみに限定されず、その他の非対称な空腔配置によるアセンブリも可能である。

金型プレート１２．１３のうちの一方（この実施例では金型部１３）は、外側コア要素１４および内側ダイ要素１５とを備えたアセンブリを有している。要素１４および１５は、互いに相対的におよび金型部１３に対して動かすことが可能となされており、また金型空腔１１をある領域に制限する、即ち規定する自由面を持っている。

すでに述べたように、この実施例の射出金型は、外周部近くにリング状に凹んだ領域を有するディスク型の成形物を製造するためのものである。このため、外側コア要素１４は、その軸が金型空腔１１の中心線１０と同一であるような円筒状の形状となる。

矢印５．６で示されているように、外側コア要素１４は対向する金型プレート１２に対し相対的に第１および第２の位置の間で動かすことができ、これらの第１および第２の位置を越えて動かないように図示されていない適当な手段が設けられている。初期値１１Ｆ（図の右側）では、コア要素１４が実質的に金型プレート１３中に埋没しているために、コア要素１４の自由面とこれに対向する金型空腔１１の壁部との間の距離“Ｓ”が比較的大きい。従って、コア要素１４の領域では、材料が中央の注入１」点（図示せず）から金型空腔１１の外部限界位置に流れないようにするための、断面上での絞りが存在し７ない。コア要素１４がこの位置にあるとき、金型空腔１１は製造しようとしている成形物の壁厚に実質的に対応した形状を有し、壁厚のいかなる低減部分も有していない。この場合の金型空腔を以下では「初期金型空腔１１′」と呼ぶことにする。

図の左側に示されている第２の位置においては、コア要素１４は金型空腔１１内にシフトし、これによって、その自由面と金型空腔１１の対向領域壁との間の距離が“Ｓ”まで減少する。この距離“Ｓ“は、製造しようとしている成形物の薄い所望の壁厚に相当する。

その他の適当な手段を具備させることも可能であるが、この実施例では、第１と第２の位置との間のコア要素１４の運動は、金型空腔１１とは反対側のコア要素１４の表面上と、金型プレート１３と支持板１７との間に移動可能に設けられた制御要素１６上との各ウェッジ表面２Ｌ２２が共働するアセンブリによって制御される。このウェッジ表面２１．２２により制御要素１６の並進往復運動（矢印９を参照）が生じ、その運動が矢印５あるいは６で示された方向のコア要素１４の運動に変換される。その他の適当な手段、例えばソレノイドあるいは油圧ピストン／シリンダによる手段を、上記目的のために具備させることができることは明かである。

制御要素１６の矢印９の方向の運動は、制御手段（図示せず）からの命令に従って作動する、例えばピストン・シリンダ手段などの任意の適当な動作手段（図示せず）により得ることができる。

共働する第１のウェッジ表面２１．２２は、制御要素１６が一方向（図の右方向）に運動すると、コア要素１４が第１の位置すなわち開始位置となり、制御要素１６が反対方向に動くと、コア要素１４が図の左側の第２の位置になるように配置されている。

共働する第２のウェッジ表面の対２３および２４が内側ダイ要素１５と制御要素１６の上にそれぞれ設けられている。第２のウェッジ表面２３および２４は第１のウェッジ表面２１および２２とは反対向きの関係を有するようになっており、制御要素１６が一方向に運動するとき、ダイ要素１５の運動がコア要素１４の運動方向とは反対方向に生しるようになされている。制御要素１６が図の左側にシフトすると、ダイ要素１５は、対向している金型プレート１２から遠ざかる方向の矢印７の方向に動き、ダイ要素１５の自由面と金型空腔１１の対向する壁領域との間の距離がいくぶん増大し、一方でコア要素１４の自由面と金型空腔１１の対向する壁領域との間の距離が同時に減少する。

第１および第２のウェッジ表面２１．２２および２３．２４の傾きを適当に調整することによって、ダイ要素１５の運動によって得られる金型空腔１１の容積の増加が、コア要素１４の第２の位置への運動による容積の減少に事実上対応させることができる。これにより、金型空腔１１の全容積を変化させることができ、コア要素１４の第１、第２の両方の位置における容積を実質的に同じにできる。

しかし、本発明は、全体の容積をそのように実質的に完全に補償するものに限定されない。必要があれば、このようにする代わりに、要素１４．１５によって部分的に移動させたり、あるいは作り出されたりする容積が互いに異なるようにし、製造しようとしている成形物に対して例えば材料の圧縮などの特別な効果を生じさせるようにすることも可能である。

上記の装置は以下のように動作する。溶融されたプラスチック材料が初期金型空腔１１′　中に、図には示されていない中央の注入系を介して射出され、これによってコア要素１４およびダイ要素１５が図の右側の位置となる。この結果、プラスチック材料が初期金型空腔１１°の外側領域まで大きな空隙“Ｓ”を通って実際上回等の障害もなく流れることができ、何の問題もなしに完全な充填がなされる。充填工程の終了直後に、制御手段から制御要素１６の作動手段に対して命令が発せられて、制御要素１６が矢印９にそって図の左方向に移動する。制御要素１６が動くことにより、コア要素１４が矢印５の方向に沿って、図の左側に示された第２の位置まで移動し、コア要素１４の表面と金型空腔１１の対向壁との間の材料を移動させる。同時に、制御要素１６のシフトに伴って、内部ダイ要素１５はその対向する金型プレート１２から離れる方向７に沿って移動し、内部ダイ要素１５の自由面と金型空腔１１の対向壁との間の距離がいくぶん増加して、コア要素１４の移動容積分を取り込む。

図の左側に示されている各部分の位置は、金型空腔１１内の材料が冷却され、適当な機械的手段あるいは空気圧手段によって金型を開き、得られた成形物を金型空腔から取り出すまで維持される。空隙“Ｓ”に対応する壁部の厚さは、所望であれば、成形物の隣接部分の壁部の厚さの数分の１の薄さとし、外側コア要素１４の作動範囲内にこのままとどめるようにすることが可能である。実験によれば、本発明の方法に従うと、例えば０．８ｍｍの初期の壁厚を０．１５ｍｍ又はそれ以下まで減少させることができ、その場合でも、製造された成形物に継ぎ目や空気の取り込みを生じないことがわかっている。金型充填工程が金型空腔の断面形状の挟挿によって制限されてしまうこともないので、本発明の方法によれば実際上、どの種類の熱可塑性合成材料をも処理することができる。つまり、薄い壁部厚さを従来の射出成形方法によって形成するときに存在していた、関連する制約は本発明の方法ではもはや存在しない。

本発明では、勿論、以上に示したコア要素１４あるいはダイ要素１５の数に限定されず、またこれらの相対的な配置および金型空腔１１に対する配置が以上に示したものに限定されない。例えば、１つあるいはそれ以上の数の壁の厚さを低減させるためのコア要素１４と、１つあるいはそれ以上の数のダイ要素１５とを有する任意の所望のアセンブリを備えることができる。また、容積は、ダイ要素１５によってではなく、コア要素１４によって変位させた材料の容積を材料がまだプラスチックコアのまま注入口系を通して戻すように導くことによって、変えるようにもできる。また、その他の手段として容積変化を生じさせる（これは、例えば金型空腔の壁部領域の膜状弾性の変化になる）手段を備えるようにすることも同様に可能である。

上記の実施例では、要素１４．１５が実質上記いに平行に、また中心線１０に対して平行に動く。しかし、本発明はこのような方向の運動のみに限定されない。

この代わりに、個々の要素の動きをそれらの特定の終端位置間で特定の応用に対して適合させ、異なる方向を向いて運動するようにすることもできる。

図３は、本発明の方法によって特に好適に製造することが可能なチップカード素材板を示したものである。このカード素材板２６は、段差２８と３３とを有する凹部２７を有しており、この凹部には後にチップモジュールが挿入される。

図４は、図３のＡ−Ｂ線に沿った断面を模式的に示したものである。図はわかりやすくするため、実際の寸法割合では示していない。このようなチップカードの通常の外寸はおよそ８５ｍｍｘ５４ｍｍ程度、厚さは０．７６ｍｍ程度、凹部２７の底部分の薄膜２８の壁厚はおよそ１００μｍ程度である。凹部２７の外径はおよそ１５から２０ｍｍ程度であり、また凹部２７はその外側輪郭および段差の両方について所望の形状に変えることが可能である。例えば、既知である長方形、正方形、あるいは楕円の外形とすることが可能である。凹部自体がいくつかの段差を有するようにも、あるいは内部領域にレンズ形状を有するように形成することも可能である。

図５は、チップモジュール４４が挿入された状態のカード領域の断面Ａ−１３を示したものである。チップモジュールは、コンタクト表面３０を具備したキャリア箔２９を備えており、このコンタクト表面３０によって、チップカード２６の使用時に注入樹脂ペレット３１中に配置された集積回路すなわち”チップ”　（図示されていない）との接続が行われる。チップモジュール４４はモジュールを凹部２７中に固定するための接着剤層３２を備えている。

図６は、本発明の方法を用いてチップカードを製造するための射出金型を示したものである。この装置は、実質的に、下部金型３５と上部金型３６とを備えている。これら２つの金型部の間に金型空腔３８が存在しており、この金型空腔３８の形状は、後の方のチップカードの形状（ただし図４に示す凹部２７を有していない形状）になっている。金型部３５および３６は射出チャネル３９を有しており、ここを通してプラスチック材料が金型中に流れ込む。また、ダイ４０を金型空腔３８内に導入するためのダイ案内手段４６が備えられている。

最も単純な場合では、カード２６は、ダイ４０をダイ案内手段４６中に導き、ダイ表面を金型空腔３８の端部と同一平面にすることによって射出成形できる。

この構成によって、最初のステップでは、プラスチック材料が射出チャネル３９を通して押し込まれる。金型空腔がプラスチック材料で充分に充填されると、ダイ４０が金型空腔中に、すなわち金型空腔中に存在するプラスチック化合物中に押し込まれて、ダイ４００表面がプラスチック化合物中に、すなわち生成された段差付きの凹部２７中に複製される。ダイ４０によって押し出されたプラスチック材料は、すでに述べたように、まだプラスチック材料によって完全には満たされていない金型空間中に移動するか、あるいは射出チャネル３９中に押し戻される。射出作業が終了し、プラスチック化合物を十分に冷却した後で、金型部３５および３６を開き、成形物すなわちチップカード素材板２６が金型から取り出される。この取り出しは、特別なイジェクタを備えなくとも、ダイ４０をさらに押し下げることによる機械的な方法で行うことが可能である。

この方法を実行するに際しては、勿論、図６に示した実施例とは別に、ダイ４０の表面を凹部２７に応じた形に形成しておくことが必要である。すなわち、その表面は図７ａに示す如く、薄膜部２８を形成するための段差を有していることが必要である。なお、ダイ自体の形状は凹部の広い領域すなわち凹部２７の外側輪郭と対応する。

ダイの表側のみならず、表面全体にわたって選択的に面状態を変えることができる。例えば、この実施例の場合では必要ならば、後の方のチップカード素材板のリング状段差３３に特別の表面粗さを付与することができる。このように部分的な表面粗さを形成することによって、チップモジュールを組み立てる際に接着剤３２がより良好な接着性を示すことが可能となる。

図６に示した装置は別の要素を備えており、この要素により、上記のチップカード素材板を製造できるのみならず、チップモジュールを同時に埋設させることもできる。

そのために、上部金型部３６は、ダイ案内手段４６を同様に具備した案内板３７を別途付帯している。このため、ダイ４０は案内板３７と上部金型部３６とを介して金型空腔内に押し込まれる。上部金型部３６と案内板３７との間には搬送チャネル３４が形成されており、この搬送チャンネル３４はダイ案内手段４６に交差している。これにより、箔ストリップ４１がダイ４０の表面を通り越して搬送されるようになっている。箔ストリップ４１は「エンドレスバンド」として設計されており、チップモジュール４４が１列に並べられている。

最初に説明した最も単純な変形例に対する変更例としては、図６に示されているダイ４０に段差を形成せず、平坦表面の構成にすることができる。また、１つあるいはそれ以上の吸引空気ダクト４３を備え、箔ストリップをダイの表面に吸引するように構成できる。

カードは以下のようにして製造される。

最初のステップにおいて、箔ストリップ４１は、ダイ４０の前にチップカードモジュール４４が位置するように置かれる。ダイ４０が金型空腔３８に向かって下げる（矢印４２）ことによって、チップモジュールが金型部３６のダイ案内手段の中に押し込まれ、箔ストリップ４１からチップモジュールが打ち抜かれる。

打ち抜かれたチップモジュールは、空気ダクト４３を介して吸引され、ダイの表面に保持される。ダイ４０はさらに、チップモジュールの下端が実質的に金型空腔３８の上端と同一平面となるまで金型空腔３８に向かって下げられる（すなわち、チップモジュールは、この段階ではまだ金型空腔中に突出しない）。この位置において、プラスチック材料が射出チャネル３９を介Ｉ７て射出される。金型空腔が十分に充填された後、ダイ４０の平面が後のカードの表面と同一位置になるまでダイかチップモジュールとともにプラスチック化合物中に押し込まれる。

プラスチック化合物を十分に冷却した後、金型が開けられ（すなわち、金型部３５と３６とが引き離され）、ダイ４０が再作動されて成形物が金型から取り出される。カードは、射出チャネル３９のプラスチック化合物から破断或いは図示しない切断手段で切断するという既知の手法によって分離される。

金型部３５および３６が閉じられた後に、ダイ４０が初期位置まで引っ込められ、打ち抜き部４５を備えた箔ストリップ領域が、別のチップモジュール４４がダイ４０の前にくるまで移動する。

このように、図６に示したカード製造方法を用いると、射出成形によってチップカードを製造できるとともに、チップモジュールを同時に埋め込むことが可能である。チップモジュールを射出されたプラスチック化合物中に押し込むことは、実験で示されているように、チップモジュールの外形が単純な構造を有しており、そのモジュールが機械的応力に耐えることができれば、比較的問題が少ない。

しかし、精巧な構造を有するモジュールあるいは大きなチップモジュール（例えばマイクロプロセッサチップなど）では、モジュールを埋め込む前にカード中にキャビティを作成しておくことが望ましいと考えられる。これは、図６で示した手順を変更し、さらに追加した機能を実行するダイ４０を使うこて、簡単に実行できる。

図７ａは、そのような追加機能を備えたダイ４０の１つの実施例を示したものである。ダイ４０は、互いにスライド可能な３つのダイ要素４７．４８．４９を備えている。ダイ４０は、凹部２７に押し込まれるときには、図７ａに示す形で用いられる。この目的のため、ダイは箔ストリップ４１の打ち抜き部を通って金型空腔３８まで移動され、プラスチック材料が金型空腔内に射出され、前述したように、成形材料中に押し込まれる。

段差がつけられた凹部２７がカード本体中で型押しされると、ダイ４０は案内板３７中に引き込まれる。同様に、ダイ要素４８の表面が要素４９の表面と同一平面となるまでダイ要素４８が戻される。さらに、ピン４７が図７ｂに示されている位置まで引き込まれて固定される。この位置において、空気ダクトがダイの表面の中央に開口し、これによって、チップモジュール４４が要素４８の中ぐりと要素４９に形成されている縦溝５０によって吸引される。

要素４７および４８が引き込まれてダイ４０が図７ｂに示す位置まで移動するとともに、箔ストリップ４１が１つ分だけ移動した後、ダイ４０が金型空腔に向かって再び移動し、これによってチップモジュール４４が箔ストリップ４１から打ち抜かれ、すてに形成済みの段差がつけられた凹部中に前述したように置かれる。接着剤層３２を具備したチップモジュール４４は今度はダイ４０によって凹部２７中に押しつけられる。プラスチック材料の残熱によって熱溶融型接着剤が活性化され、モジュールがカード本体中に固定される。

十分に冷却１７た後、金型部３５および３６が再び開放され、カード本体が金型から取り出される。

このような接着剤層に代えて、カード本体中にモジュールを固定するための固定要素をチップモジュールに具備させるか、あるいはさらに付加させることがチップモジュールを射出成形カード中に組み込むために好適である。

このようなモジュールは、ＤＥ　３１　３１　２１６　Ｃ２で知られており、その例を図８ａに示す。簡単にするために、本図および以後の図においては、かかる状況を説明するのに必要な構成要素のみを示した。チップモジュールは、チップと電気的に接続されるコンタクト表面３０を具備したキャリア箔２９を備えている。機械的な応力から保護するために、チップモジュールおよび電気的結線はキャストボディ５５によって囲まれている。固定要素５６がキャストボディの端よりも突き出ており、単独でモジュールをカード本体中に固定する役割を担っている。このような目的のために、固定要素５６を例えば穴開きリングとして形成し２、カード材料中に埋め込むことができる。その穴にはカード材料が浸透し、チップモジュールがカード中に確実に固定される。

さらに、射出成形によるカード製造に対して、固定要素がキャストボディから突き出ていないで、キャストボディ中に四部、くぼみ、中ぐりなどの特別な形状を形成したチップモジュールを用いることも可能である。このような実施例が図８ｂから図８ｅに示されている。

射出成形カードは、そのようなモジュールを金型空腔中にまず最初に導入してから、その周囲を射出成形するか、あるいはまだ固化していないプラスチック化合物中にモジュールを押し込んで製造される。これによって、プラスチック材料の流れる方向に配置された凹部、切欠き、中ぐり、輪郭部などにプラスチック材料が良好に充填される。

図８ｂに示したモジコールを用いた場合には、リング状の凹部がキャストボディ５５に形成される。この四部をくさび形状にしであるので、プラスチック材料を完全に充填するのに好適であり、さらにその一方で、チップカードが屈曲したような場合においてもモジュールを確実に固定するのに最適である。

図８０は、キャストボディの表面領域と端面との両方に四部を有するチップモジコールを示したものである。表面領域の凹部５９はリング形状をしており、これによってチップモジュールがカード本体から剥離するのを防止できる。斜めの凹部６０によってモジュールがさらにカード本体に固定され、また同時にこれによってモジュールがカード中で回転するのを防止できる。

図８ｄは、キャストボディ５５中に流路５８が浸透して設けられているチップモジュールを示したものである。この流路は、その一方がモジュールの底面に開口し、他方がキャストボディの表面領域に開口している。この流路は例えば４５度に傾斜している。図８ｄに示したチップモジコールは、液体プラスチック材料が流路５８中を非常に良好に流れるので、すでに射出ずみのプラスチック化合物中にモジュールを押し、込もうとする場合に特に好適である。中ぐりに流れ込んだプラスチック材料が後でカード使用中に破損するのを防ぐために、その開口部は、チップモジュールが押し込まれたときにカードのおよそ真ん中に位置するように表面領域に配置されている。また、カードが曲げられたときに生じる力は、それによって固定状態を損なわないように最小化される。

図８ｅは表面領域にねじが切られたキャストボディ５５を有するチップモジュールを示したものである。このかなり複雑なねじ構造は、モジュールが押し込まれたときに、まだ固化していないプラスチック材料中に反転形状として複製される。もし、キャストボディおよびカード本体を形成している材料として、互いに接着しない材料が選択された場合、ネジを介してカード本体に固定されたモジコ− ルを後でねじを緩めてはずすことが可能である。、てのように、この発明の方法を用いると、交換ｉｉＪ能なモジトルを有するデツプカードを、工程追加の必要も無く製造することができる。

図８ｆは、図８ｅのモジコール５５がねじ切りスリーブ６１に嵌め込まれた状態を示している。このスリーブには、スリーブをカード本体中に固定するだめの固定要素５Ｇを形成しでいる。スリーブ６１は、射出工程においてねじ込みモジュール５５とともに、あるいはねじ込みモジュール５５とは別にカード本体に組み込まれている。しかし、スリーブの変形を防ぐため、スリーブをチップモジュールあるいは対応するダミーモジュールとともに組み込むようにするとよい。

図８ｆに示したスリーブ６１は、図８ａに示されているような固定フレームを有している。固定フレームはスリーブ６１の端部から突き出ており、これによってチップモジュール／スリーブのユニットをカード本体に特に良好に固定することができる。同様に、例えば図８ｂから８ｅに示されているその他の固定要素を用いることも可能である。この実施例では、ねじの代わりに、差し込み式の留め具など、その他の着脱可能な接合要素を用いることもできる。

図９は、例えばＤＥ　４０　０７　２２１　Ａｌで開示されているような集積化ミニチップカード６６を具備した標準カード６５を示したものである。ＤＥ４０　０７　２２１　Ａｌで説明されているように、このようなミニチップカード６６は、従来では、標準カード６５から打ち抜かれていた。しかし、集積化ミニチップカード６６を有するこのような標準カード６５は、本発明による射出成形技術を用いて後続の打ち抜き工程なしに製造することが可能である。この目的のため、例えば、図６に示した射出金型を変形して用いることができる。

図１０は、このために採用された射出金型を示したものである。この下部金型３５は、打ち抜きダイ６９を金型空腔３８中に導入するためのスリット状の開口を有している。打ち抜きダイ６９は、図９の標準カード６５に示されている打ち抜かれた間隙７５の形状をしている。

非作動状態、すなわち図１０に示された配置状態においては、打ち抜きダイ６９の表面は、実効的に下部金型３５の金型空腔の表面と同一平面となっている。

打ち抜きダイ６９は下部金型３５中に嵌め込まれ、ハンドル７４に付勢されて金型空腔中に挿入できるようになっている。ただし、金型空腔内に射出されたプラスチック化合物が漏れ出すような間隙は存在（−ない。打ち抜きダイ６９の表面には、後に接続バー６７がカード中に形成される場所に切欠きが設置Ｊられ、その切欠きの形状及び大きさは接続バーのぞれに対応している。

集積化ミニチップカードを具備した標準カードは、図６および７と関連して説明したような方法で製造される。この工程の最後に、打ち抜きダイ６９がハンドル７４に付勢されて金型空腔内に押し込まれ、輪郭７５およびバー６７が形成される。カード材料が固化された後で、打ち抜きダイかハンドル７４によって金型空腔３８から取り出され、射出金型が開かれてカードが取り出される。

念のために、以上の図に示された実施例は可能な実施例をすべて網羅したものではないことを言及しておく。本発明の基本的な原理から逸脱することなしに、周知の従来技術を用いて、いろいろな細部構造を組み合わせたり、又はそれらを補ったり、変形したりすることが可能であることは、当業者には明かなことである。

図１図３図６図７ａ　図７ｂ図９Ｅｋ　Ｎ）−Ｉ　ＡＮＣｉ　ＡＮＮＥ：Ｘ　ＡＮ　ＮＥＸ［Ｅｆｔｒ／ｌＦＰ　ダ（／ω？ｑイフロントページの続き（５１）　Ｉｎｔ、Ｃ１，５識別記号　庁内整理番号／／Ｂ２９Ｌ　３１：３４　４Ｆ（８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＳＥ）、ＪＰ、　ＵＳＩ（７２）発明者　バーグー、　ヘルムートドイツ連邦共和国、８４７０　ナップルグ。

ビルケンヴエグ　６

Claims

【特許請求の範囲】

１．チップモジュールを収納する凹部を具備した射出成形のカード本体を有するチップカードを製造するための方法において、凹部を有しないで上記カード本体に実質的に対応する形状を有する初期金型空腔内に、溶融したプラスチック材料を射出することによってカード本体を製造するステップと、上記プラスチック材料が少なくとも距離を低減すべき壁領域内に流入した後で、上記初期金型空腔の壁領域間の距離を可動ダイによって部分的に低減することにより上記凹部を形成し、これによって上記壁領域内のプラスチック材料を圧縮及び／又はこれらの領域外に変位させるステップと、上記凹部を具備したカード本体を上記初期金型空腔から取り出すステップと、上記チップモジュールを上記凹部内に固定するステップと、を含むことを特徴とするチップカードの製造方法。
２．チップモジュールを収納する凹部を具備した射出成形のカード本体を有するチップカードを製造するための方法において、チップモジュールを具備した箔ストリップを可動ダイの表面の前に置くステップと、吸引空気源を作動させて上記箔ストリップをダイに対して吸引させるステップと、凹部を有しないで上記カード本体に実質的に対応する形状を有する初期金型空腔に向かって上記ダイを下げるとともに、これと同時にモジュールを上記箔ストリップから打ち抜くステップと、上記チップモジュールを上記初期金型空腔の境界表面領域に位置決めするステップと、溶融プラスチック材料を上記初期金型空腔に射出するステップと、上記ダイの領域における上記金型空腔の大部分にプラスチック材料が充填された後で、当該ダイを別途下げて上記チップモジュールを成形物の表面内に押し込むステップと、金型空腔内の残りの空所にプラスチック材料を完全に充填するステップと、上記プラスチック材料が固化するまで成形物を冷却するステップと、射出金型を開いて上記成形物を取り出すステップと、を含むことを特徴とするチップカードの製造方法。
３．チップモジュールを収納する凹部を具備した射出成形のカード本体を有するチップカードを製造するための方法において、形成する凹部に適合した表面を有するダイを、凹部を有しないで上記カード本体に実質的に対応する形状の初期金型空腔の表面領域内に下げるステップと、プラスチック材料を上記初期金型空腔に射出するステップと、上記ダイを上記金型空腔のプラスチック化合物内まで別途低下させて成形物内に上記形成すべき凹部を形成するステップと、上記金型空腔のすべての空所が満たされるまで上記プラスチック材料を別途射出するステップと、上記プラスチック化合物が固化されるまで上記成形物を冷却するステップと、上記可動ダイを待機位置まで退避させて、チップモジュールを具備した箔ストリップを当該ダイの表面の前に位置させるステップと、チップモジュールを打ち抜いて成形物の凹部にチップを挿入固定するのに適した形状にダイ表面を変化させるステップと、上記箔ストリップを上記ダイの表面の前に位置決めするステップと、上記チップモジュールを吸引するステップと、上記ダイを再び低下させて上記チップモジュールを打ち抜き、当該チップモジュールを上記成形物の凹部に挿入するステップと、上記チップモジュールを上記成形物の凹部内に押し込むステップと、上記金型を開いて上記チップカードを取り出すステップと、を含むことを特徴とするチップカードの製造方法。
４．前記初期金型空腔が実質的に完全に充填された後にのみ、前記可動ダイが当該初期金型空腔内に下げられることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の方法。
５．前記可動ダイの低下又はある領域の壁間距離の低減と並行して上記金型空腔の他の領域の壁間距離が増加し、壁間距離が増加した領域にプラスチック材料が他の領域から移動するようになされていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
６．前記材料が注入口系に移動することを特徴とする請求項４に記載の方法。
７．前記可動ダイの低下によって生じる材料の前記金型空腔への移動は供給材料量に考慮されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の方法。
８．前記チップモジュールが熱溶融型接着剤のコーティングを有しており、当該チップモジュールが前記カード本体の凹部に収められたとき又はプラスチック化合物中に押し込まれたとき、当該カード本体の残熱によって当該熱溶融型接着剤のコーティングが活性化されることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の方法。
９．請求項１から３までのいずれかに記載の方法に従って、周囲のカード本体にバーを介して接続された標準カード中に一体化されたミニチップカードを製造する方法において、上記ミニチップカードの外形は、打ち抜きダイを射出成形手段の金型空腔中に配置されたプラスチック材料中に押し込むことによって形成することを特徴とするミニチップカードの製造方法。
１０．少なくとも１つの金型空腔を囲む金型と、互いに可動な金型部と第１の位置及び第２の位置の間を金型領域に出入りして動くことが可能な少なくとも１つのダイとを有する、請求項１に記載の方法を実行するための射出成形手段において、上記金型空腔は凹部を有しないチップカードに実質的に対応し、上記可動ダイの表面はカード本体中に形成される凹部に適合している、ことを特徴とする射出成形手段。
１１．少なくとも１つの金型空腔を囲む金型と、互いに可動な金型部と第１の位置及び第２の位置の間を金型領域に出入りして動くことが可能な少なくとも１つのダイとを有する、請求項２に記載の方法を実行するための射出成形手段において、上記金型空腔は凹部を有しないチップカードに実質的に対応し、上記金型部の１つはチップモジュールを具備した箔ストリップのための案内手段を有し、上記可動ダイの表面は実質的に平面である、ことを特徴とする射出成形手段。
１２．少なくとも１つの金型空腔を囲む金型と、互いに可動な金型部と第１の位置及び第２の位置の間を金型領域に出入りして動くことが可能な少なくとも１つのダイとを有する、請求項３に記載の方法を実行するための射出成形手段において、上記金型空腔は凹部を有しないチップカードに実質的に対応し、上記金型部の１つはチップモジュールを具備した箔ストリップのための案内手段を有し、上記可動ダイの表面は可変であり、かつ、カード本体中に形成すべき凹部に対応しているか又は実質的に平面である、ことを特徴とする射出成形手段。
１３．請求項１、２、あるいは３のいずれかの方法によって製造された射出成形カードにおいて、カード本体がＩＣモジュールをのせるための１つのあるいは複数の段差を有する凹部を有し、その凹部の周辺の分子配列が残りのカード領域の分子配列に実質的に対応していることを特徴とする射出成形カード。
１４．請求項１から３までの内のいずれかの方法によって製造された射出成形カードにおいて、カードがカード材料中に完全に埋め込まれたＩＣモジュールを有し、そのモジュールの周辺の分子配列が残りのカード領域の分子配列と実質的に対応していることを特徴とする射出成形カード。
１５．請求項１３または１４に記載の射出成形カードにおいて、薄膜領域のプラスチック材料が圧縮されていることを特徴とする射出成形カード。
１６．請求項２に記載の方法によって製造される射出成形カードに特に用いるためのチップモジュールであって、コンタクト表面を具備した少なくとも１つのキャリア箔と、このチップモジュールを囲むケーシングを有するチップモジュールにおいて、上記ケーシングに射出成形材料のための固定要素を設け、これによって射出成形材料が当該固定要素の周囲および／あるいはこれを通って流れ、カード本体中に固定されることを特徴とするチップモジュール。
１７．請求項１６に記載のチップモジュールにおいて、前記固定要素がチップモジュールのケーシングに凹部、くぼみ、中ぐり、切欠き、外形などの形状として形成されていることを特徴とするチップモジュール。
１８．請求項１６及び１７のいずれか又は両方に記載のチップモジュールにおいて、前記凹部が前記キャリア箔に対向するケーシングの表面領域および／または端面に配置されていることを特徴とするチップモジュール。
１９．請求項１６から１８までの少なくとも１つに記載されているチップモジュールにおいて、前記表面領域上に配置された凹部は溝の形状を成し、その断面形状が好適にはくさび形あるいは長方形に形成されていることを特徴とするチップモジュール。
２０．請求項１６に記載のチップモジュールにおいて、前記ケーシングに設けられた固定要素は両側に開口した流路として形成されており、これを通して射出成形材料が流れるようになっていることを特徴とするチップモジュール。
２１．請求項２０に記載のチップモジュールにおいて、前記流路が中ぐりを通って端面から表面領域まで形成されており、端面に対して４５度の角度をなしていることを特徴とするチップモジュール。
２２．請求項１６に記載のチップモジュールにおいて、前記ケーシング上に設けられた固定要素によって可逆的に取り外し可能に固定されていることを特徴とするチップモジュール。
２３．請求項２２に記載のチップモジュールにおいて、前記固定要素がねじ形状を有していることを特徴とするチップモジュール。
２４．請求項１６から２３までの少なくとも１つに記載のチップモジュールにおいて、このチップモジュールは、前記固定要素を具備したスリーブにねじ込まれており、この固定要素の周囲／あるいはこれを通って射出成形材料が流れて、カード本体に固定されるようになっていることを特徴とするチップモジュール。