JPH11348124A - カード製造用貼り合わせ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 材料シートを一対の加熱プレス板でプレスし
て貼り合わせる際に材料シートが不安定に収縮変形し、
そりやねじれが発生することを防止する。 【解決手段】 一対の加熱プレス板５、６を取り囲む位
置に、材料シート９の外縁部を固定する固定枠１２、１
３を設け、材料シート９をその固定枠１２、１３で固定
した状態で一対の加熱プレス板５、６で熱プレスし、次
いで、加熱プレス板５、６を材料シート９から少し離し
て冷却ノズル１８、１９から冷却気流を吹き込み、外縁
部を固定された材料シート９を冷却する構成とし、これ
によって貼り合わせ時の収縮変形を防止すると共に貼り
合わせ速度を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャッシュカー
ド、クレジットカード、ＩＤカード、プリペイドカード
等のプラスチックカードの製造に使用する貼り合わせ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数枚のプラスチック材料シート
を貼り合わせて一体化した後、所定サイズに打ち抜いて
カードを製造することが行われている。カードには高い
平面性が求められることから、材料シートの貼り合わせ
には、通常、平板式の加熱プレス装置と冷却プレス装置
が用いられており、まず、加熱プレス装置の一対の熱板
間に材料シートを挟んで貼り合わせ、次いで、その材料
シートを冷却プレス装置に移載し、一対の冷却板ではさ
んで冷却し、固化させるという操作を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近、カー
ド材料としてＰＥＴ樹脂などのように、製造時に延伸加
工された材料シートが用いられるようになってきたとこ
ろ、貼り合わせ時に次のような問題が生じてきた。すな
わち、延伸加工された材料シートは加熱によって収縮変
形し、しかもその収縮率と方向が一様でないので、この
材料シートを加熱プレス装置の熱板ではさんで接着させ
る際に任意の方向に収縮変形しようとする。一方、この
種の材料シートの接合には、ホットメルト接着剤を用い
るため、挟まれた接着剤が溶融し、材料シート間の摩擦
力を小さくしてしまう。このため、貼り合わせるべき樹
脂シートを一対の熱板で強く挟んでいても、材料シート
の収縮変形を確実に阻止しうるほどの大きな摩擦力は発
生せず、材料シートが不規則に収縮変形するという問題
が生じた。しかも、一対の熱板で貼り合わせた材料シー
トを、冷却プレス装置に移載するために一対の熱板を開
いた瞬間に材料シートが大きく収縮してしまい、一層収
縮変形が大きくなってしまう。

【０００４】冷却プレス装置への移載時の収縮を防ぐに
は、加熱プレス装置の一対の熱板で材料シートをプレス
した後、熱板で材料シートをプレスした状態のまま、そ
の熱板を冷却し、材料シートを冷却、固化させればよ
い。しかしながら、熱板自体を冷却する方法はエネルギ
ーの損失が大きく、生産速度も低下するという問題が生
じる。しかも、前記したように、一対の熱板で材料シー
トをプレスした際においても、材料シートの熱収縮を確
実に防止することはできないので、変形が生じてしま
う。このような材料シートの貼り合わせ時に生じる変形
は、製品であるカードに反りやねじれと言った変形を生
じさせるので、生産上の大きな問題である。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、ＰＥＴ樹脂のように製造時に延伸加工された材料
シートを貼り合わせてカードを作る場合においても、材
料シートの収縮変形に起因したそりやねじれ変形等の発
生を防止し、良好なカードの製造を可能とする貼り合わ
せ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため本発明では、材料シートを一対の加熱プレス板で貼
り合わせる時に材料シートが収縮変形しないようにする
ため、材料シートの、加熱プレス板で貼り合わせられる
領域を取り囲んだ領域（以下外縁部という）を固定する
シート固定手段を設けると共に、そのシート固定手段で
保持した材料シートと各加熱プレス板との間に冷却気流
を送り込む気流発生装置を設けている。この構成によれ
ば、材料シートの外縁部をシート固定手段で固定した状
態で、一対の加熱プレス板で材料シートを熱プレスして
貼り合わせ、次いで、加熱プレス板を材料シートから離
し、材料シートの両面に気流発生装置で冷却気流を送り
込んで、材料シートを敏速に冷却、固化させることがで
き、これらの動作中、材料シートはシート固定手段で外
縁部を固定された状態であるので収縮が生じることがな
く、従って、好ましくない変形を生じることなく材料シ
ートを良好に貼り合わせることができる。そして材料シ
ートの貼り合わせられた領域を、後工程で打ち抜いてカ
ードとすることにより、そりやねじれ変形等の極めて少
ない高品質のカードを製造できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のカード製造用貼り合わせ
装置は、製造すべきカードよりも面積の大きいプレス面
を備えた一対の加熱プレス板と、該一対の加熱プレス板
を開閉する駆動装置と、前記一対の加熱プレス板を取り
囲む位置に配置され、材料シートの、前記加熱プレス板
で貼り合わせられる領域を取り囲んだ領域を固定するシ
ート固定手段と、該シート固定手段で保持した材料シー
トの両面と加熱プレス板との間に冷却気流を送り込む気
流発生装置とを有することを特徴とし、この構成によ
り、材料シートの外縁部をシート固定手段で固定した状
態で、その材料シートを一対の加熱プレス板で熱プレス
し、次いで一対の加熱プレス板を材料シートから離した
後、その材料シートに気流発生装置で冷却気流を送って
敏速に冷却、固化させることができ、好ましくない熱収
縮を生じることなく材料シートを敏速に貼り合わせるこ
とができる。

【０００８】ここで、前記気流発生装置としては、前記
シート固定手段で保持された材料シートと加熱プレス板
との間に冷却気流を吹き込むノズルを備えた構成とする
ことができ、これによって材料シートに冷却気流を吹き
付けて急速に冷却することができる。

【０００９】また、前記シート固定手段が、材料シート
をはさみ付けて固定する一対の固定枠を備え、各固定枠
の向かい合う２辺に、保持した材料シートに平行な多数
の貫通孔が形成された構成とし、その１辺の貫通孔を通
して冷却気流を送り込む構成とすることができる。この
構成とすると、冷却気流が固定枠の１辺から材料シート
に平行に送り込まれ、直線状に流れて固定枠の向かい合
った辺から外部に流れることとなり、冷却気流の流れが
安定し、材料シートに無理な力を加えることがなく且つ
冷却を均一に行うことができるといった利点が得られ
る。

【００１０】本発明の貼り合わせ装置で製造する対象の
カードとしては、キャッシュカード、クレジットカー
ド、ＩＤカード、プリペイドカード等の任意のプラスチ
ックカードを挙げることができる。また、このカードを
構成する材料シートの枚数は２枚以上であれば任意であ
る。更に、このカードは複数枚の材料シートのみによっ
て構成されるものに限らず、必要に応じ、固形物（ＩＣ
チップ、線材等）を埋め込んだ構成のものとしてもよ
い。また、固形物の埋め込み方式は、一部（端子等）が
カードの表面に露出する形でもよいし、全くカードの表
面に露出されない形でもよい。また、固形物を埋め込む
に当たっては、単に材料シート間に固定物を配置する形
でもよいし、材料シートに穴を形成しその穴内に固定物
を配置する形でもよい。材料シートの材質は特に制限さ
れないが、ＰＥＴ樹脂のように延伸加工を施したもので
あって、プレス時に不安定な変形を生じやすいものが、
本発明適用の効果が大きいので好ましい。複数枚の材料
シートの貼り合わせは、材料シート自体の溶着性を利用
したものでもよいし、材料シートに適当な接着剤、例え
ばホットメルト接着剤を塗布しておき、その接着剤を利
用して貼り合わせるものでもよい。

【００１１】

【実施例】以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例によるカード製造用の
貼り合わせ装置の概略側面図、図２はその貼り合わせ装
置による貼り合わせ動作を説明する主要部の概略断面図
である。図１、図２において、１は下側フレーム、２は
その下側フレームに支柱３を介して取り付けられた上側
フレーム、４は支柱３に移動可能に取り付けられた移動
板、５はその移動板４に下向きに取り付けられた上側加
熱プレス板、６はその上側加熱プレス板５に対向配置さ
れた下側加熱プレス板、７は上側フレーム２に取り付け
られ、移動板４を介して上側加熱プレス板５を上下に往
復動させる油圧シリンダ等の駆動装置、８は下側フレー
ム１に取り付けられ、下側加熱プレス板６を上下に往復
動させる油圧シリンダ等の駆動装置、９は、貼り合わせ
るために重ねた状態とした複数枚の材料シートであり、
熱によって溶融する接着剤を予め貼り合わせ面に塗布し
ている。なお、必要に応じ、材料シートの適当な位置を
スポット的に仮接着しておいてもよい。また、材料シー
ト９としては、図示したように所定サイズにカットした
ものに限らず、長い帯状のものを用いても良い。

【００１２】上側加熱プレス板５及び下側加熱プレス板
６は、対向する平坦なプレス面５ａ、６ａを備えてお
り、図２（ｃ）に示すように、プレス面５ａ、６ａで材
料シート９をプレスすることで材料シート９を貼り合わ
せることができる。このプレス面５ａ、６ａは、その上
に、製造すべきカードを１枚、或いは複数枚並べること
ができる大きさに作られており、従って、材料シート９
のプレス面５ａ、６ａによって貼り合わせた領域を後工
程で打ち抜くことで所望サイズのカードを１枚、或いは
複数枚製造できる。駆動装置７、８はそれぞれ、上側加
熱プレス板５及び下側加熱プレス板６を、図２（ａ）に
示すように開いた位置から、図２（ｃ）に示すように互
いに押し付けて材料シート９をプレスする閉じた位置に
移動させるものである。なお、図２（ｃ）に示すよう
に、上側加熱プレス板５と下側加熱プレス板６が材料シ
ート９をプレスした時の材料シート９の位置が上下に変
動しないようにするため、下側加熱プレス板６は駆動装
置８で持ち上げられた時の位置が所定の上限位置となる
ように適当な手段で規制される構成となっており且つそ
の駆動装置８の駆動力は駆動装置７よりも大きく設定さ
れている。

【００１３】図１、図２において、１１は、一対の加熱
プレス板５、６を取り囲む位置に配置され、材料シート
９の、加熱プレス板５、６で貼り合わせられる領域を取
り囲んだ領域（外縁部）を固定するシート固定手段であ
る。この実施例のシート固定手段は、上下に配置された
一対の固定枠、すなわち上側固定枠１２と下側固定枠１
３を備えており、上側固定枠１２はエアシリンダ等の駆
動装置１４を介して移動板４に取り付けられ、下側固定
枠１３は下側フレーム１に固定されている。下側固定枠
１３の上面位置は、上限位置に持ち上げた下側加熱プレ
ス板６の上面に一致する高さとしている。

【００１４】１７は冷却気流発生装置であり、上側冷却
ノズル１８と下側冷却ノズル１９を有している。この上
側冷却ノズル１８と下側冷却ノズル１９は、上側固定枠
１２及び下側固定枠１３の１辺に固定され、その上下の
固定枠１２、１３で保持した材料シート９と各加熱プレ
ス板５、６との間に冷却気流を送り込むように配置され
ている。なお、図示を省略しているが、冷却気流発生装
置１７は、圧縮空気源と、温度調節装置と、流量調整弁
等を備えており、所望温度に調節した冷却気流を所望の
流量で冷却ノズル１８、１９に供給するようになってい
る。

【００１５】次に、上記構成の貼り合わせ装置を用いた
貼り合わせ動作を説明する。図２（ａ）に示すように、
上下の加熱プレス板５、６及び上下の固定枠１２、１３
を開いた状態で、下側固定枠１３上に、貼り合わせるた
めに重ねた状態とした複数枚の材料シート９を乗せる。
この時、加熱プレス板５、６は共に熱プレスを行うのに
必要な所定温度に加熱している。次に、上側固定枠１２
を保持している駆動装置１４（図１参照）が作動して上
側固定枠１２を下降させ、図２（ｂ）に示すように、材
料シート９の外縁部を下側固定枠１３に押し付けて固定
する。

【００１６】次いで、上下の加熱プレス板５、６に連結
されている駆動装置７、８が作動して、加熱プレス板
５、６を閉じ、図２（ｃ）に示すように、材料シート９
を熱プレスし、接合面の接着剤を溶融させる。この時、
材料シート９は加熱と同時に収縮しようとするが、外縁
部が固定枠１２、１３で固定されているため、収縮する
ことはない。２枚の加熱プレス板５、６が材料シート９
を所定の厚さになるまで圧縮し、且つ接着剤が溶融する
程度に設定された時間経過後、図２（ｄ）に示すよう
に、加熱プレス板５、６がそれぞれ数ｍｍ開き、材料シ
ート９の両面と加熱プレス板５、６との間に冷却空気の
通路を形成する。この時、材料シート９は加熱プレス板
５、６から解放されるが、外縁部が固定枠１２、１３で
固定されているため、やはり収縮することはなく、ま
た、材料シート９には熱収縮力によって大きい張力が生
じているため、材料シート９は力学的に平面に保たれ、
表面平滑性も増す。加熱プレス板５、６を開いた後、直
ちに冷却ノズル１８、１９が材料シート９と加熱プレス
板５、６との間に冷却気流を吹き込む。これにより、材
料シート９の両面を冷却空気が流れ、材料シート９を急
速に冷却し、溶融していた接着剤を固化させる。冷却気
流の吹き込みを数秒行った後、更に加熱プレス板５、６
と固定枠１２、１３を解放し、材料シート９を取り出
す。この時には、材料シート９は適度に冷却されている
ので、固定枠１２、１３から外しても収縮することはな
い。なお、冷却気流の吹き込みにより、加熱プレス板
５、６の表面も気流により冷却されるが、両面から冷却
される薄い材料シート９に比べて、加熱プレス板５、６
は熱容量がはるかに大きいため、その表面温度はあまり
下がらず、実用上の問題はない。

【００１７】以上のように、本実施例の装置では、材料
シート９に好ましくない収縮変形を生じることなく、従
って、そりやひずみといった変形を生じることなく材料
シートを良好に且つ敏速に貼り合わせることができる。
そして、材料シート９の貼り合わせ部を、後工程でカー
ドに打ち抜くことにより、そりやひずみの無い高品質の
カードを製造できる。

【００１８】上記実施例では、冷却気流発生装置の上側
冷却ノズル１８と下側冷却ノズル１９を上側及び下側の
固定枠１２、１３とは別部品として製作し、固定枠１
２、１３に取り付ける構成としているが、この代わり
に、固定枠１２、１３自体に多数の貫通孔を設けて冷却
ノズルとすることもできる。図３はその場合の実施例を
示す図２と同様な概略断面図である。この実施例では、
上側固定枠１２Ａ、下側固定枠１３Ａの、向かい合う２
辺に、固定枠１２Ａ、１３Ａで保持した材料シート９に
平行な多数の貫通孔２１、２２を形成し、一方の辺に形
成している貫通孔２１を冷却気流発生装置の冷却気流供
給管（図示せず）に接続して冷却ノズルとして作用させ
るように構成している。その他の構成は、図１、図２に
示す実施例と同様である。

【００１９】図３に示す実施例でも、先の実施例と同様
な手順で材料シート９の貼り合わせが行われる。すなわ
ち、図３（ａ）に示すように、まず、材料シート９を下
側固定枠１３Ａ上に乗せ、図３（ｂ）に示すように、材
料シート９の外縁部を下側固定枠１２Ａ、１３Ａで固定
し、図３（ｃ）に示すように、材料シート９を上下の加
熱プレス板５、６で熱プレスし、その後、図３（ｄ）に
示すように、加熱プレス板５、６を少し開き、材料シー
ト９の両面との間に冷却空気の通路を形成し、貫通孔２
１から冷却気流を吹き込み、材料シート９を冷却する。
そして、冷却後、加熱プレス板５、６と固定枠１２、１
３を解放し、材料シート９を取り出すという動作を行う
ことで、材料シート９に好ましくない収縮変形を生じる
ことなく、材料シートを良好に且つ敏速に貼り合わせる
ことができる。図３に示す実施例では、固定枠１２、１
３自体に冷却気流を送り込み且つ排出させる貫通孔２
１、２２を形成したことにより、冷却気流を流す際の加
熱プレス板５、６と材料シート９との間隔を狭くするこ
とが可能となり、冷却気流の流速を高めて冷却効率の向
上が図れるほか、材料シート９の表面に噴射冷却気流が
直接当たって温度分布が偏ることを避けられるという効
果が得られる。

【００２０】以上に示した実施例において、材料シート
９の貼り合わせに用いる加熱プレス板５、６の表面には
通常、金属などの熱伝導が良く、硬い材料で且つ表面を
平滑としたものを使用するが、必要に応じ、加熱プレス
板の表面にゴムシートなどの密着性のよい材料を貼って
もよい。この構成とすると、プレス初期段階での熱伝達
が良くなり、材料シートの温度分布が均一になり、製品
の平面度が更に向上するとか、材料シートにＩＣチップ
等を埋め込む際にＩＣチップを傷めることがないといっ
た利点が得られる。

【００２１】また、上記実施例では加熱プレス板５、６
及び固定枠１２、１３及び１２Ａ、１３Ａの平面形状を
矩形状としているが、これらの形状は矩形状に限らず、
適宜変更可能であり、例えば円形等としてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、材料シートを
一対の加熱プレス板によって熱プレスして貼り合わせる
際に、材料シートの外縁部をシート固定手段によって固
定しておき、熱プレス後には加熱プレス板のみを材料シ
ートから離し、冷却気流を送って材料シートを冷却する
構成としたことにより、ＰＥＴ樹脂フィルムのように製
造時に延伸加工されたため、加熱した際に不安定な収縮
変形が生じる材料シートを貼り合わせる時においても、
材料シートを収縮させることなく貼り合わせを行い、し
かも、冷却のために加熱プレス板を離した時にも、材料
シートに熱収縮力に起因した張力が生じることによって
その材料シートの平面性を保ちながら、その状態で冷却
でき、このため、そりやねじれの発生を防止しながら、
敏速に材料シートの貼り合わせを行うことができ、結
局、生産性よく高品質のカードを製造できるという効果
を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるカード製造用の貼り合
わせ装置の概略側面図

【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図１の実
施例における材料シートの貼り合わせ動作を説明する主
要部の概略断面図

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の
他の実施例における材料シートの貼り合わせ動作を説明
する主要部の概略断面図

【符号の説明】

１ 下側フレーム ２ 上側フレーム ３ 支柱 ４ 移動板 ５ 上側加熱プレス板 ６ 下側加熱プレス板 ７、８ 駆動装置 ９ 材料シート １１ シート固定手段 １２、１２Ａ 上側固定枠 １３、１３Ａ 下側固定枠 １４ 駆動装置 １７ 冷却気流発生装置 １８ 上側冷却ノズル１８ １９ 下側冷却ノズル１９ ２１、２２ 貫通孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製造すべきカードよりも面積の大きいプ
   レス面を備えた一対の加熱プレス板と、該一対の加熱プ
   レス板を開閉する駆動装置と、前記一対の加熱プレス板
   を取り囲む位置に配置され、材料シートの、前記加熱プ
   レス板で貼り合わせられる領域を取り囲んだ領域を固定
   するシート固定手段と、該シート固定手段で保持した材
   料シートと各加熱プレス板との間に冷却気流を送り込む
   冷却気流発生装置とを有するカード製造用貼り合わせ装
   置。
2. 【請求項２】 前記冷却気流発生装置が、前記シート固
   定手段で保持された材料シートと各加熱プレス板との間
   に冷却気流を吹き込むノズルを備えていることを特徴と
   する請求項１記載のカード製造用貼り合わせ装置。
3. 【請求項３】 前記シート固定手段が、材料シートをは
   さみ付けて固定する一対の固定枠を備え、各固定枠の向
   かい合う２辺に、保持した材料シートに平行な多数の貫
   通孔が形成されており、前記冷却気流発生装置が前記固
   定枠の１辺の貫通孔を通して冷却気流を送り込む構成で
   あることを特徴とする請求項１記載のカード製造用貼り
   合わせ装置。