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技術 電子カード製造装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 津田隆夫加藤利雄山内正好渡邉洋
出願日 1998年5月1日 (22年9ヶ月経過) 出願番号 1998-122315
公開日 1999年11月16日 (21年3ヶ月経過) 公開番号 1999-314479
状態 拒絶査定
技術分野 クレジットカード等 非金属の切断装置1 デジタルマーク記録担体
主要キーワード ヤスリ目 垂直押し 基台面 樹脂シート部材 跨線橋 カッタガイド カッタ歯 ステージエポキシ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年11月16日)のものです。
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図面 (20)

課題

不完全硬化状態カード集合体の表面の画像表示情報と裏面の筆記層との間に位置ずれを伴うことなく、そのカード集合体を裁断装置に搬送できるようにすると共に、薄型化したICカードなどを生産歩留まり良く形成できるようにする。

解決手段

予め表面の所定領域に画像表示情報が印刷された表面シート1と、長尺シート状裏面シート5とを位置合わせすると共に、その表面シート1と裏面シート5との間に接着部材10を介在して電子部品8を挟み込んだカード集合体20に熱及び圧力を加える真空熱プレス装置12と、少なくとも、その真空熱プレス装置12によって加熱貼合されたカード集合体20の画像表示領域以外を把持して裁断装置40の方向にそのカード集合体20を搬送するカードシート搬送機構30とを備えるものである。

概要

背景

近年、ICチップアンテナ体樹脂カード封入したICカードが提案されている。この種のICカードは非接触式であるため、情報入出力用端子が設けられていない。情報は特定の変調電波にしてアンテナ体で受信し、ICチップで復調してメモリなどに書き込んだり、そこから読み出される。

この非接触式のICカードに関しては、例えば、技術文献である特開平9−275184号公報に「情報担体及びその製造方法」として開示されている。この技術文献によれば、織物状補強体中にICチップやアンテナ体などの電子部品収納し、接着部材を介在して上下のカバーシートで貼合することによりICカードを形成している。これにより、ICカード自体を薄く形成することができる。

ところで、この種のICカードでは表面用の部材に印刷部材が使用され、当該カードの利用分野に関する、例えば「○○○従業者証」、「氏名」、「発行日」・・・などの画像表示情報印刷される。この印刷部材には当該カードの利用者の顔写真を形成するための受像層が設けられる。受像層は昇華染料拡散染料などの素材からなる。顔写真などはサーマルヘッドインクジェット手段を使用して受像層に形成される。このICカードの基板用の部材となる裏面シートにはペンで書ける筆記層が設けられる。

従って、キャッシュカード、従業者証、社員証会員証学生証、外国人登録証及び各種運転免許証などを大量生産する場合には、画像表示情報が印刷された表面シートや、電子部品が収納されたチップ収納シート、筆記層を有した裏面シートが長尺シート状にして使用される場合が多い。

この長尺シート状にされた表面シート、チップ収納シート及び裏面シートは、接着部材を介在させた状態で真空熱プレス装置によって加熱貼合される。この加熱貼合後の長尺シート状のカード集合体半乾燥及び半硬化状態である。これをロール状態保管することは表裏シート位置ずれの原因となるので、通常、長尺シート状のカード集合体が1単位のカード集合体に裁断される。その後、カード集合体が完全に硬化したときに、パンチング装置などによってそのカード集合体から1枚ずつICカードが打ち抜かれる。

概要

不完全硬化状態のカード集合体の表面の画像表示情報と裏面の筆記層との間に位置ずれを伴うことなく、そのカード集合体を裁断装置に搬送できるようにすると共に、薄型化したICカードなどを生産歩留まり良く形成できるようにする。

予め表面の所定領域に画像表示情報が印刷された表面シート1と、長尺シート状の裏面シート5とを位置合わせすると共に、その表面シート1と裏面シート5との間に接着部材10を介在して電子部品8を挟み込んだカード集合体20に熱及び圧力を加える真空熱プレス装置12と、少なくとも、その真空熱プレス装置12によって加熱貼合されたカード集合体20の画像表示領域以外を把持して裁断装置40の方向にそのカード集合体20を搬送するカードシート搬送機構30とを備えるものである。

目的

そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、長尺シート状のカード集合体が完全に硬化していない場合であっても、その表面の画像表示情報と裏面の筆記層との間に位置ずれを伴うことなく、そのカード集合体を裁断手段に搬送できるようにすると共に、薄型化したICカードなどを生産歩留まり良く形成できるようにした電子カード製造装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

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請求項1

予め所定領域に画像表示情報印刷された表面用の部材と、長尺シート状基板とを位置合わせすると共に、該表面用の部材と基板用の部材との間に接着部材を介在してカード用の電子部品を挟み込んだカード集合体に熱及び圧力を加える熱加圧手段と、少なくとも、前記熱加圧手段によって加熱貼合されたカード集合体の画像表示領域以外を把持して所定の搬送方向に該カード集合体を搬送する搬送手段とを備えることを特徴とする電子カード製造装置

請求項2

前記搬送手段は、前記カード集合体の幅方向に一定の張力を加えながら、該カード集合体を所定の搬送方向に移動することを特徴とする請求項1記載の電子カード製造装置。

請求項3

前記搬送手段は、前記カード集合体の幅方向にわたされた上部挟持体と、前記上部挟持体に対向した位置に取り付けられた下部挟持体とを有し、前記上部挟持体及び下部挟持体によって前記カード集合体の画像表示領域以外を把持して所定の搬送方向に移動することを特徴とする請求項1記載の電子カード製造装置。

請求項4

前記搬送手段は、前記カード集合体を把持するときに、該カード集合体の表面に前記上部挟持体を降下させ、前記カード集合体の裏面に向かって前記下部挟持体を上昇させることを特徴とする請求項3記載の電子カード製造装置。

請求項5

前記カード集合体を把持する前記搬送手段の位置を検出する第1の検出手段と、前記カード集合体を開放する前記搬送手段の位置を検出する第2の検出手段と、前記第1及び第2の検出手段の出力に基づいて前記搬送手段の移動を制御する制御手段とが設けられ、前記制御手段は、前記カード集合体を把持した位置と該カード集合体を開放する位置との間で前記搬送手段を繰り返し移動するように制御することを特徴とする請求項1記載の電子カード製造装置。

請求項6

前記表面用の部材は、前記画像表示情報を搬送方向に連続して印刷した長尺シート状を有していることを特徴とする請求項1記載の電子カード製造装置。

請求項7

前記表面用の部材は、予め所定の大きさに分割された表面用の部材であって、前記表面用の部材に1つ又は2つ以上の前記画像表示情報を印刷した枚葉シート状を成していることを特徴とする請求項1記載の電子カード製造装置。

請求項8

前記熱加圧手段に上部及び下部プレス部が設けられる場合であって、前記上部及び下部プレス部に凹凸状部が設けられ、前記上部及び下部プレス部の凹凸状部によって前記カード集合体の画像表示領域以外に位置合わせマークを形成することを特徴とする請求項1記載の電子カード製造装置。

請求項9

予め多孔質樹脂シート部材で覆われた前記電子部品を使用することを特徴とする請求項1記載の電子カード製造装置。

請求項10

前記表面用の部材は、予め表面の所定領域に画像表示情報が印刷された印刷部材であることを特徴とする請求項1記載の電子カード製造装置。

請求項11

前記印刷部材は、当該カードの利用者の顔写真を形成するための受像層を有していることを特徴とする請求項10記載の電子カード製造装置。

請求項12

前記電子部品は、当該カードの利用者に関した情報を電気的に記憶するICチップ及び該ICチップに接続されたコイル状のアンテナ体であることを特徴とする請求項1記載の電子カード製造装置。

請求項13

前記カード集合体を裁断する裁断手段が設けられ、前記裁断手段は、前記カード集合体の画像表示領域以外に形成された位置合わせマークに基づいて該カード集合体を2つ以上に裁断することを特徴とする請求項1記載の電子カード製造装置。

請求項14

前記裁断手段はロータリカッタであり、前記カード集合体の長手方向に1単位の電子カードシートを取るために、該カード集合体を幅方向に裁断するようになされたことを特徴とする請求項13記載の電子カード製造装置。

請求項15

前記裁断手段は、前記カード集合体を裁断する複数枚のロータリカッタを有し、前記カード集合体から所定の電子カードを裁断する毎に、該ロータリカッタをローテーションさせながら前記カード集合体を裁断することを特徴とする請求項13記載の電子カード製造装置。

請求項16

前記ロータリカッタは、前記カード集合体を裁断する円盤状のカッタと、前記カード集合体を載置する基台と、前記カッタに対向する位置の基台面カッタガイド溝を設けていることを特徴とする請求項14又は15記載の電子カード製造装置。

請求項17

前記ロータリカッタを冷却する冷却手段が設けられることを特徴とする請求項14又は15記載の電子カード製造装置。

請求項18

前記ロータリカッタを清掃するクリーニング手段が設けられることを特徴とする請求項14又は15記載の電子カード製造装置。

技術分野

0001

この発明はキャッシュカード、顔写真の入った従業者証社員証会員証学生証、外国人登録証及び各種運転免許証などの非接触式ICカードに適用して好適な電子カード製造装置に関する。

0002

詳しくは、予め画像表示情報印刷された表面用の部材と、例えば、筆記層を有した長尺シート状基板用の部材との間に電子部品を挟み込んだカード集合体の搬送手段や、裁断手段に関するものであり、長尺シート状のカード集合体が完全に硬化していない場合であっても、その表面用の部材と表面用の部材との間に位置ずれを伴うことなく、そのカード集合体を裁断手段などに再現性よく搬送できるようにすると共に、薄型化したICカードなどを生産歩留まり良く形成できるようにしたものである。

背景技術

0003

近年、ICチップアンテナ体樹脂カード封入したICカードが提案されている。この種のICカードは非接触式であるため、情報入出力用端子が設けられていない。情報は特定の変調電波にしてアンテナ体で受信し、ICチップで復調してメモリなどに書き込んだり、そこから読み出される。

0004

この非接触式のICカードに関しては、例えば、技術文献である特開平9−275184号公報に「情報担体及びその製造方法」として開示されている。この技術文献によれば、織物状補強体中にICチップやアンテナ体などの電子部品を収納し、接着部材を介在して上下のカバーシートで貼合することによりICカードを形成している。これにより、ICカード自体を薄く形成することができる。

0005

ところで、この種のICカードでは表面用の部材に印刷部材が使用され、当該カードの利用分野に関する、例えば「○○○従業者証」、「氏名」、「発行日」・・・などの画像表示情報が印刷される。この印刷部材には当該カードの利用者の顔写真を形成するための受像層が設けられる。受像層は昇華染料拡散染料などの素材からなる。顔写真などはサーマルヘッドインクジェット手段を使用して受像層に形成される。このICカードの基板用の部材となる裏面シートにはペンで書ける筆記層が設けられる。

0006

従って、キャッシュカード、従業者証、社員証、会員証、学生証、外国人登録証及び各種運転免許証などを大量生産する場合には、画像表示情報が印刷された表面シートや、電子部品が収納されたチップ収納シート、筆記層を有した裏面シートが長尺シート状にして使用される場合が多い。

0007

この長尺シート状にされた表面シート、チップ収納シート及び裏面シートは、接着部材を介在させた状態で真空熱プレス装置によって加熱貼合される。この加熱貼合後の長尺シート状のカード集合体は半乾燥及び半硬化状態である。これをロール状態保管することは表裏シートの位置ずれの原因となるので、通常、長尺シート状のカード集合体が1単位のカード集合体に裁断される。その後、カード集合体が完全に硬化したときに、パンチング装置などによってそのカード集合体から1枚ずつICカードが打ち抜かれる。

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、ICカードの薄型化及びICカードの大量生産の要求に対して次のような問題がある。

0009

長尺シート状のカード集合体を半乾燥及び半硬化状態で真空熱プレス装置から裁断装置へを搬送しなくてはならない。例えば、カード集合体の先端部を長手方向に掴んで引っ張るとカード集合体がシワになりやすい。これは中央部と端部とで張力が異なるためである。従って、完全に硬化していないカード集合体の表面の画像表示情報と裏面の筆記層との間に位置ずれを生じてしまう。特に、昇華染料や拡散染料などの素材を用いた受像層に顔写真などを記録するときに、そのシワ部分に画像乱れを生じる場合がある。

0010

因みにローラ搬送系を備えた電子カード製造装置によれば、裏面シートと表面シートとの摩擦係数の差や、そのローラ搬送系の駆動メカニズムによる回転開始タイミングの差によって、微視的な搬送ずれを生ずることがある。

0011

長尺シート状のカード集合体から1単位のカード集合体に裁断するときに、垂直押し切り方式(押圧式)の裁断装置を用いた場合には、カッタ歯に接着部材がついて切れ味が悪くなったり、カード端部が曲がって変形する。このカード変形部が営利なエッジを形成することがあり、これらカード集合体を重ね合わせたときに、他のカード面をこの営利なエッジで傷を付けてしまうおそれがある。

0012

また、カッタが熱を持つようになると、カード集合体の中の樹脂がそのカッタ歯に付着しやすくなる。そのカッタの清掃を怠ると、カード端面がギザギザ乱れるおそれがある。

0013

そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、長尺シート状のカード集合体が完全に硬化していない場合であっても、その表面の画像表示情報と裏面の筆記層との間に位置ずれを伴うことなく、そのカード集合体を裁断手段に搬送できるようにすると共に、薄型化したICカードなどを生産歩留まり良く形成できるようにした電子カード製造装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0014

上記問題点を解決するために、本発明に係る電子カード製造装置は、予め所定領域に画像表示情報が印刷された表面用の部材と、長尺シート状の基板用の部材とを位置合わせすると共に、該表面用の部材と基板用の部材との間に接着部材を介在してカード用の電子部品を挟み込んで貼合したカード集合体に熱及び圧力を加える熱加圧手段と、少なくとも、その熱加圧手段によって加熱貼合されたカード集合体の画像表示情報の印刷領域以外を把持して所定の搬送方向に該カード集合体を搬送する搬送手段とを備えることを特徴とするものである。

0015

本発明によれば、予め画像表示情報が印刷された表面用の部材と、例えば、裏面にペンで書ける筆記層を有した長尺シート状の基板用の部材との間に接着部材を介在して電子部品を挟んだカード集合体が熱加圧手段によって加熱貼合された後に、搬送手段によって、そのカード集合体の画像表示情報の印刷領域以外を把持して所定の距離だけ搬送される。

0016

従って、長尺シート状のカード集合体が完全に硬化していない半乾きの場合であっても、そのカード集合体の表面の画像表示情報と裏面の筆記層との間に位置ずれを伴うことなく、例えば、そのカード集合体を裁断手段に再現性良く搬送することができる。これにより、キャッシュカード、従業者証、各種の運転免許証などの電子カードを生産歩留まり良く製造することができる。

発明を実施するための最良の形態

0017

以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態としての電子カード製造装置について説明をする。

0018

図1は、本発明の実施形態としての電子カード製造装置100の構成例を示す斜視図である。本実施の形態では、予め画像表示情報が印刷された表面用の部材と、例えば、筆記層を有した長尺シート状の基板用の部材との間に電子部品を挟み込んだカード集合体の画像表示領域以外を把持して所定の搬送方向に搬送する搬送手段を設け、長尺シート状のカード集合体が完全に硬化していない場合であっても、そのカード集合体の表面の画像表示情報と裏面の筆記層との間に位置ずれを伴うことなく、そのカード集合体を裁断手段などに搬送できるようにすると共に、薄型化したICカードなどを生産歩留まり良く形成できるようにしたものである。

0019

この発明に係る電子カード製造装置100には電子カード50を形成するための表面用の部材としての表面シート1をロール状に巻いた表面シート供給部2と、多孔質状のチップ収納シート3を同様に巻いたチップシート供給部4と、長尺シート状の基板用の部材としての裏面シート5を巻いた裏面シート供給部6とが設けられる。各々供給部2、4、6には送出軸2A、4A、6Aが設けられる。

0020

この表面シート1には予め表面の所定領域に当該電子カード50の利用者のための画像表示情報が印刷されている。この印刷領域を以後、画像表示領域Aという。裏面シート5にはペンで書ける筆記層7を有している。チップ収納シート3内にはICチップ8Aやアンテナ体8Bなどの電子部品8が収納される(図9図11参照)。

0021

この例ではチップ収納シート3の下流側に接着剤供給装置9が設けられ、そのチップ収納シート3の表面に接着部材10が均一に塗布される。接着部材10には熱硬化性樹脂又は反応型ホットメルト樹脂を用いる。いずれの樹脂も、エクストリュージョンと呼ばれるダイを用いて、ポンプによって加圧送出することにより、チップ収納シート3などに押し出して塗布される。ホットメルト樹脂としては反応型ホットメルト樹脂を用いる。

0022

これらの3つの表面シート供給部2、チップシート供給部4、裏面シート供給部6の下流側にはガイド位置合わせ用駆動ローラ11が設けられ、予め印刷された位置合わせマークp0に基づいて表面シート1とチップ収納シート3と裏面シート5とが位置合わせされ、所定の方向に導かれる。この表面シート1と裏面シート5との間に接着部材10を介在してチップ収納シート3を挟み込んだものを、以後、カード集合体20という。

0023

この駆動ローラ11の下流側には熱加圧手段としての真空熱プレス装置12が設けられ、駆動ローラ11によってガイドされてくるカード集合体20に熱及び圧力が加えられる。真空熱プレス装置12は上部及び下部プレス部12A、12Bを有しており、カード集合体20の上下から所定の圧力が加えられる。この上部及び下部プレス部12A、12B内には図示しない電気ヒータ(図示せず)13が設けられ、カード集合体20を所定の温度に加熱するようになされている(電気ヒータ13については図19参照)。この例では接着部材10の種類にもよるが加熱温度は60℃〜120℃程度であり、加熱時間は10秒〜60秒程度である。真空熱プレス装置12から排出されるカード集合体20は完全に硬化していない、いわゆる半乾きの状態である。

0024

また、真空熱プレス装置12の下流側には搬送手段としてのカードシート搬送機構30が設けられ、真空熱プレス装置12によって加熱貼合されたカード集合体20の画像表示領域A以外を把持して所定の搬送方向、この例では裁断装置40にそのカード集合体20が搬送される。裁断装置40については図15において説明をする。

0025

このカードシート搬送機構30はカード集合体20の搬送方向の両側に所定の間隔を保持して2組の軸受け部14A、14B及び軸受け部15A、15Bが設けられる。真空熱プレス装置12に隣接した軸受け部14A、14Bはモータ16に接続された図示しない動力伝達機構部を有している。裁断装置40に隣接して設けられた軸受け部15A、15Bと、真空熱プレス装置12に隣接した軸受け部14A、14Bとの間には全ネジボルト17A、17Bが各々可動自在に取付けられる。この全ネジボルト17A、17Bの各々にはそれぞれクリッパ18が可動自在に取付けられ、モータ16が回転すると、その回転力が動力伝達機構部を介在して両方の全ネジボルト17A、17Bが同期して回転する。この全ネジボルト17A、17Bの回転によって各々のクリッパ18が真空熱プレス装置12と裁断装置40との間を同期して移動するようになされている。

0026

この例では、真空熱プレス装置12によってカード集合体20が加熱貼合された後に、上述のクリッパ18によって、そのカード集合体20の画像表示領域A以外の両端部が把持され、モータ16の回転によって各々の全ネジボルト17A、17Bが同期して回転する。この全ネジボルト17A、17Bの回転によってカード集合体20を把持した各々のクリッパ18が真空熱プレス装置12側から裁断装置40側へ揃って移動する。この際の移動距離は真空熱プレス装置12の搬送方向の長さL1に等しい。

0027

従って、完全に硬化していない半乾きのカード集合体20の表面の画像表示情報と裏面の筆記層7との間に位置ずれを伴うことなく、そのカード集合体20を裁断装置40に再現性良く搬送することができる。これにより、キャッシュカード、従業者証、各種の運転免許証などの電子カード50を生産歩留まり良く製造することができる。

0028

上述のクリッパ18はカード集合体20の端部を把持する挟み機構を有している。挟み機構は例えば図2Aに示すクリッパ18の本体を成す支持体81と、カード把持用の上部挟み部82及び下部挟み部83とを有している。上述した全ネジボルト17A、17Bには例えばガスネジ雄ネジ)が施され、そのガスネジに合わせて雌ネジを切った支持体81が可動自在に係合される。そして、支持体81には上部挟み部82及び下部挟み部83が支点軸84を介在して係合されている。この上部挟み部82及び下部挟み部83には図示しない駆動手段が取付けられる。この駆動手段には油圧シリンダソレノイドを使用する。油圧シリンダやソレノイドは図19において説明する制御装置70によってシステム制御をするようになされている。

0029

次に、カードシート搬送機構30の動作を説明する。例えば、図3に示すカード集合体20を把持するときは、図2Bに示す上部挟み部82及び下部挟み部83を開いた状態で、図3に示すカード集合体20の所定位置に移動し、その後、図2Aに示す上部挟み部82及び下部挟み部83を閉じる。このとき、上部挟み部82はカード集合体20の表面端部に降下し、下部挟み部83はカード集合体20の裏面端部に向かって上昇する。その結果、上部挟み部82及び下部挟み部83によってカード集合体20の画像表示領域A以外の両端部が把持される。この状態で、モータ16が回転されると、各々の全ネジボルト17A、17Bが同期して回転し、カード集合体20を把持した各々のクリッパ18が真空熱プレス装置12側から裁断装置40側へ移動する。

0030

図4Aはカード集合体20を把持したカードシート搬送機構30の他のクリッパ18’の構成例を示す正面図であり、図4Bはそれを開放したクリッパ18’の正面図である。このクリッパ18’はC型の挟み機構を有している。全ネジボルト17A、17Bには支持体81’が係合され、その支持体81’には上部挟み部82’及び下部挟み部83’が可動自在に取り付けられる。これらの上部挟み部82’及び下部挟み部83’は共に、その先端部が三日月状を有している。上部挟み部82’及び下部挟み部83’によってカード集合体20を把持したときに、その挟み機構がC型状を成す。他の構成については上述のカードシート搬送機構30と同様であるため、その説明を省略する。

0031

従って、上部挟み部82’及び下部挟み部83’によってカード集合体20の画像表示領域A以外の両端部が把持され、この状態で、モータ16が回転されると、各々の全ネジボルト17A、17Bが同期して回転し、カード集合体20を把持した各々のクリッパ18’が真空熱プレス装置12側から裁断装置40側へ移動する。

0032

図5は上部挟み部82、82’及び下部挟み部83、83’の噛合面の状態を示す上面図である。この例ではカード集合体20の画像表示領域A以外の両端部を把持するために、上部挟み部82、82’及び下部挟み部83、83’の噛合面はヤスリ目を有している。このヤスリ目によって、搬送方向の張力及びカード集合体20の幅方向の張力に対してより多くの阻止力(摩擦力)を発揮し、クリッパ18や18’からカード集合体20がすり抜けることを防止できる。

0033

なお、カード集合体20の幅方向に一定の張力を加えながら、そのカード集合体20を裁断装置40の方向に移動するようにしてもよい。この場合には左右の上部挟み部82、82’及び下部挟み部83、83’などによって挟んだカード集合体20を外側に駆動する手段を挟み機構に持たせる必要がある。このように構成すると、カード集合体20にシワを生ずることなく、裁断装置40に搬送することができる。

0034

図6は他のカードシート搬送機構60の構成例を示す斜視図である。このカードシート搬送機構60には、カード集合体20の幅方向にわたされた跨線橋状の上部狭持体61及びゴムローラ62Aを有した下部狭持体62が設けられる。押圧性を良くするために、上部挟持体61の下方が凸状に出っ張っている。上述した全ネジボルト17A、17Bには各々支持体63が係合され、その左右の支持体63には上部狭持体61が可動自在に取り付けられる。上部狭持体61と支持体63とは、油圧シリンダ又はソレノイドなどによって接続される。

0035

例えば、左右の支持体63を基準にして上部狭持体61が油圧シリンダ又はソレノイドなどによって上・下に移動できるようになされている。上部挟持体61に対向した位置には下部挟持体62が取付けられ、この下部挟持体62にはカード集合体20の幅方向に円柱状を有したゴムローラ62Aを使用する。このゴムローラ62Aは静止状態が好ましい。これはカード集合体20の裏面とゴムローラ62Aとの摩擦力を稼ぐためである。この下部挟持体62にはゴムローラ62Aの他に平坦状のゴム板を使用してもよい。

0036

図7Aは上部狭持体61を降下させて閉じた状態を示す正面図であり、図7Bは上部狭持体61を上昇させて開いた状態を示す正面図である。図8はカードシート搬送機構60によってカード集合体20を把持した状態を示す上面図である。この例では、長尺シート状に形成されたカード集合体20の1単位毎に、裁断位置などを示す被区分領域Bが予め印刷段階で設けられる。この被区分領域Bには電子部品8などは封入されていない。この例では被区分領域Bにカードシート搬送機構60を移動して把持するものである。この例でも、カード集合体20の画像表示領域A以外を把持したカードシート搬送機構60が裁断装置40の方向に移動する。他の構成については上述のカードシート搬送機構30と同様であるため、その説明を省略する。

0037

従って、上部挟持体61及び下部挟持体62によってカード集合体20の被区分領域Bが把持されると、そのカード集合体20に一様な押圧力が与えられる。この状態で、モータ16が回転されると、各々の全ネジボルト17A、17Bが同期して回転し、カード集合体20を把持した各々のカードシート搬送機構60を真空熱プレス装置12側から裁断装置40側へ円滑に移動させることができる。

0038

なお、上部挟持体61の噛合面にもゴム板を貼合するとよい。このゴム板によって、カード集合体20の表面に無理な応力を与えないように挟持することができ、上述の被区分領域B以外の画像表示領域Aでも、カード集合体20を把持することができる。従って、特定の場所を選択しないでカード集合体20を把持して移動することができる。

0039

続いて、図9図14を参照しながら、この電子カード製造装置100で製造する非接触式の電子カード50について説明する。図9は電子カード50を積層方向で分解した斜視図である。図9に示す電子カード50は縦の長さが6cm程度で、横の長さが9cm程度で、厚みが0.5〜1.0mm程度を有し、接着部材10を除いて大きく分けると3層構造を有している。

0040

第1層目には厚さ100μm程度の表面シート1が設けられる。この表面シート1は印刷部材であり、予め図10に示す表面の所定領域には画像表示情報が印刷される。画像表示情報は当該電子カード50が利用される分野の例えば「○○○従業者証」、「氏名」、「発行日」・・・などである。この印刷部材には、当該カードの利用者の顔写真を形成するための受像層51が設けられる。

0041

受像層51は昇華染料や拡散染料などの素材からなる。顔写真などはサーマルヘッドにより熱を加えてこれらの染料をトラップすることにより受像層51に定着して形成する。受像層51の素材としては、ポリエステル樹脂ポリ塩化ビニル樹脂ポリビニルアセタール樹脂ポリビニルブチラール樹脂エポキシ樹脂アクリル樹脂のような高分子材料が使用され得る。中でも、ポリエステル系樹脂が環境上からも、その使用が好ましい。受像層51はこれらの樹脂を粉末にしてイソシアネート等の溶剤に溶かし、グラビアコータ等で塗布した後に乾燥させ、その溶剤を揮発させることにより形成する。

0042

この例では表面シート1が図10に示す画像表示情報を搬送方向に連続して印刷した長尺シート状を有している。この表面シート1の端部には予め位置合わせマークp0が印刷されている。表面シート1は図1に示した表面シート供給部2の送出軸2Aに巻かれている。表面シート1は長尺シート状に限られることはなく、予め所定の大きさに分割した表面シート1を使用してもよい。例えば、6つ又は9つの画像表示情報を印刷した表面シート1を枚葉タイプのシート状に予め裁断しておき、これを使用して電子カード50を製造してもよい。

0043

また、図9に示す第2層目にはチップ収納シート3が設けられ、電子部品8が収納される。電子部品8は当該電子カード50の利用者に関した情報を電気的に記憶するICチップ8A及びそのICチップ8Aに接続されたコイル状のアンテナ体8Bである。一般にICチップ8Aは200〜300μm程度に薄く形成されている。アンテナ体8Bも同じ厚さである。ICチップ8Aはメモリのみやメモリに加えてマイクロコンピュータなどである。コンデンサを含む場合もある。

0044

この電子カード50は非接触式であるため、情報入出力用の端子が設けられていない。情報は特定の変調電波にしてアンテナ体8Bで受信し、ICチップ8Aで復調してメモリなどに書き込んだり、そこから読み出される。通常の非接触式のICカードで使用される方法で、その駆動電源は外部からの電磁気エネルギーをアンテナ体8Bに取り込むことができる。例えば、電磁誘導によって生じる起電力整流することによりDC電源を得る。もちろん、この他に外部からの高周波電磁エネルギーによる電気をアンテナ又はその他の物体に取り込むことも考えられる。

0045

この例では電子部品8が図11に示す多孔質の長尺シート状の樹脂部材によって予め覆われ、その電子部品8が保護されている。更に、多孔質の収納部材には、織物状又は不織布状の樹脂シートを使用する。

0046

図9に示す第3層目には厚さ100μm程度の裏面シート5が設けられる。図10に示す裏面シート5はペンで書ける筆記層7を有している。筆記層7はポリエステルエマルジョン炭酸カルシウム及びシリカ微粒子を拡散したものである。筆記層7は表面シート1の受像層51と同様に、上述の素材を溶剤で溶かしてグラビアコータ等で塗布してから乾燥させて溶剤を気化することにより形成する。この裏面シート5の端部にも予め位置合わせマークp0が印刷されている。

0047

この例で接着部材10には、熱硬化性樹脂又は反応型ホットメルト樹脂を用いる。熱硬化性樹脂としては一般にBステージエポキシと呼ばれるゲル状のエポキシ樹脂を用いる。

0048

反応型ホットメルト樹脂としては、Henkel社製のマクロメルトシリーズなどのポリアミド系反応型ホットメルト樹脂や、シェル化学社製のカルフレックスTR及びクイントンシリーズ、旭化成社製のタフプレン、FirestoneSynthetic Rubber and Latex社製のタフデン、Phillips Petroleum社製のソルプレン400シリーズなどの熱可逆性エラストマー系の反応型ホットメルト樹脂が好ましく、また、住友化学社製のスミチックや、チッソ石油化学社製のビスタック、三菱油化製のユカタック、Henkel社製のマクロメルトシリーズ、三井石油化学社製のタフマー、宇部レキセン社製のAPAO、イーストマンケミカル社製イーストマンボンドハーキュレス社製のA−FAXなどのポリオレフィン系の反応型ホットメルト樹脂が好ましく、更に、住友スリエム社製のTE030及びTE100や、日立化成ポリマー社製のハイボン4820、紡エヌエスシー社製のボンドマスター170シリーズ、Henkel社製のMacroplast QR3460などの反応型ホットメルト樹脂が好ましく、エチレン酢酸ビニル共重合体系の反応型ホットメルト樹脂や、ポリエステル系の反応型ホットメルト樹脂などが好ましい。反応型ホットメルト樹脂は接着後に湿気を吸って硬化する性質を有している。通常のホットメルト樹脂に比較して反応型ホットメルト樹脂は80℃、90℃の高温度使用下で安定性が高い利点を有している。

0049

続いて、図13図18を参照しながら、本実施の形態の電子カード製造装置100で用いる裁断装置40について説明する。図13は裁断装置40の構成を示す斜視図である。この例では裁断手段としてカードシート搬送機構30の下流側に裁断装置40が設けられ、カード集合体20が1単位毎に裁断される。

0050

この裁断装置40はカードシート搬送機構30の下流側に基台41及び1組の架台部42A、42Bを有している。架台部42A、42Bはカード集合体20の搬送方向の両側に所定の間隔を保持して設けられる。この2つの架台部42A、42B間の空間領域にはレール43が敷設されている。このレール43上にはモータ16に接続された跨座式ロータリカッタ44が可動自在に取付けられている。ロータリカッタ44は自走式又は他の駆動装置によってレール43上を移動するものが好ましい。ロータリカッタ44には円盤状のカッタ45が使用され、カード集合体20の長手方向に1単位の電子カードシートを取る形でそのカード集合体20が幅方向に裁断される。

0051

このカッタ45に対向する位置、すなわち、カード集合体20の幅方向に沿った基台41面には、カッタガイド用の溝部46が設けられ、その溝部46によってカッタ45の横方向への移動が規制される。この構成によって、カッタ45の横振れを防止できると共に、カード集合体20の切り口をきれいにカットできる。

0052

次に、この電子カード製造装置100で使用する裁断装置40の動作を説明する。この例では、図14に示すカード集合体20の画像表示領域A以外に形成された位置合わせマークp0を基準にしてそのカード集合体20を2つ以上に裁断する場合を想定する。図14に示す長尺シート状のカード集合体20において、斜線部分は例えば、電子部品8を保護するために形成された枠部材90である。この枠部材90は、カード集合体20を1枚の電子カード50に打ち抜いたときに、その電子カード50の中央部分に比べて固い部分となるところである。このロータリカッタ44では上述の枠部材90を目標にすると、カード集合体20を変形することなく裁断できる。たとえ、接着部材10が完全に硬化していなくても、枠部材2のところをカットすれば、カードに歪みを与えることが極めて少ない。

0053

また、裁断装置40における切断タイミングは、もちろん、真空熱プレス装置12のプレスタイミング及びカードシート搬送機構30と同期を採る必要がある。従って、カードシート搬送機構30によってカード集合体20が基台41上に搬送されてくると、所定のタイミングで、カッタ45がカード集合体20の左端側から近づき、そのカード集合体20上で移動開始し、そのカッタ45の回転によってカード集合体20が切断される。図16に示す右端側にカッタ45が抜けることで、長尺シート状のカード集合体20から1単位の電子カードシートが形成される。

0054

このように本実施の形態としての電子カード製造装置によれば、裁断装置40にロータリカッタ44を用いているので、カード集合体20の幅方向(平面方向)を均一にカットすることができる。このロータリカッタ44では貼合後の樹脂の最終硬度が70%以下であることが好ましい。ある程度樹脂が硬化していた方が裁断しやすいためである。

0055

図17は他の裁断装置40’の構成例(その1)を示す側面図である。この例で裁断装置40’には4台のロータリカッタ44’が設けられ、カード集合体20が裁断される。例えば、カード集合体20から所定の電子カードシートを裁断する毎に、そのロータリカッタ44’をローテーションさせる。

0056

この裁断装置40’はカードシート搬送機構30の下流側に基台41’及び懸架部52を有している。この懸架部52は例えば天井部53からつり下げられて使用する。懸架部52には図示しない駆動装置が設けられ、その駆動装置には歯車部54が取付けられる。この歯車部54には従動歯車部55A〜55Dを介在して例えば楕円軌道状を成したチェーン部56が係合されている。チェーン部56は、もちろん、カード集合体20の幅方向に配置される。このチェーン部56にはモータ16に接続された4台のロータリカッタ44’が可動自在に取付けられる。ロータリカッタ44’には円盤状のカッタ45’が使用され、カード集合体20の長手方向に1単位の電子カードシートを取る形でそのカード集合体20が幅方向に裁断される。

0057

このロータリカッタ44’に対向する位置であって、カード集合体20の幅方向に沿った基台41’面にも、同様にカッタガイド用の溝部46’が設けられ、各々のカッタ45’の横方向への移動が規制される。この構成によって、カッタ45’の横振れを防止できると共に、カード集合体20の切り口をきれいにカットできる。

0058

この例では、カードシート搬送機構30によってカード集合体20が基台41’上に搬送されてくると、所定のタイミングで、駆動装置及び歯車部54を介在してチェーン部56が駆動される。これにより、カッタ45’がカード集合体20の左端側から近づき、そのカード集合体20上で移動開始する。そのカッタ45’の回転によってカード集合体20が切断され、長尺シート状のカード集合体20から1単位の電子カードシートが形成される。

0059

このように裁断装置40’では、4台のロータリカッタ44’を順に駆動するので、1つのロータリカッタ44’に負荷が集中することが無くなり、大量のカード集合体20を均一に裁断することができる。

0060

図18は他の裁断装置40”の構成例(その2)を示す側面図である。この例では、ロータリカッタ44に冷却手段47を設け、そのカッタ45を集中的に冷却するものである。

0061

この種の樹脂性カードでは、カット終了後に熱を持つことが多い。従って、冷却手段47によって、冷風を当てることが好ましい。例えば、10秒間くらい冷風を当てた場合にその潜在温度を取り去ることができて、その切れ味が回復することが好ましい。

0062

冷却手段47はロータリカッタ44上に設備することも考えられるが、この例では冷気吐き出す吹き出し部48をロータリカッタ44に取付け、冷却手段47を架台部42Aの右隣に設置している。この吹き出し部48と冷却手段47との間にはフレキシブル状の伸縮自在なチューブ49が、ある程度長めにして配管される。左右に自在に動けるからである。冷却手段47はエアコンのような熱交換器を有したものが好ましく、また、ファンのような常温の空気を送る簡易なものでもよい。

0063

更に、図18に示すロータリカッタ44にはクリーニング手段57が設けられる。この種の樹脂性カードでは、裁断時に樹脂や接着部材10などの切り粉を発生する。従って、溝部46に落ちた切り粉などを吸い取れるように、例えば、ロータリカッタ44から溝部46に向けて吸い込み部58を設ける。この吸い込み部58にはバキューム装置59が接続され、溝部46に落ちた樹脂や接着部材10の切り粉が吸い取られ、溝部46及びその周辺が清掃される。

0064

バキューム装置はロータリカッタ44上に設備することも考えられるが、この例では架台部42Bの左隣に設置している。この吸い込み部58とバキューム装置59との間にはフレキシブル状の伸縮自在なチューブ64が、ある程度長めにして配管される。これはロータリカッタ44が架台部42Aと架台部42Bとの間を往復するときに、その自由度を奪わないようにするためである。

0065

なお、図18破線に示す位置で、カッタ45の両側から物理的に清掃部材65を押し当てて研磨してもよい。この清掃部材65には、研磨剤を含んだ樹脂板を用いるとよい。この構成によって、カッタ45表面に付着した接着部材10などのゴミを定期的に清掃することができる。

0066

続いて、図19を参照しながら、電子カード製造装置100の制御方法について説明をする。図19は電子カード製造装置100の制御システム例を示すブロック図である。

0067

この例では、カード集合体20を把持した位置とそのカード集合体20を開放する位置との間でカードシート搬送機構30を繰り返し移動するように制御する。この制御システムでは第1の検出手段としての把持用のセンサ71が真空熱プレス装置12側に設けられ、カード集合体20を把持するクリッパ18の位置が検出される。このセンサ71からはクリッパ位置検出信号S1が出力される。また、裁断装置40側には第2の検出手段としての開放側のセンサ72が設けられ、カード集合体20を開放するクリッパ18の位置が検出される。このセンサ72からはクリッパ到達検出信号S2が出力される。

0068

これらのセンサ71、72の出力段には、制御手段としての制御装置70が接続され、2つの検出信号S1、S2に基づいてクリッパ18の移動が制御される。例えば、制御装置70はカード集合体20を把持した位置p1とそのカード集合体20を開放する位置p2との間でクリッパ18を繰り返し移動するように制御する。

0069

この例では、電子カード50を形成するために、表面シート供給部2から駆動ローラ11へ表面シート1を繰り出し、チップシート供給部4から駆動ローラ11へチップ収納シート3を繰り出し、裏面シート供給部6から駆動ローラ11へ裏面シート5を繰り出す。その後、制御装置70から駆動ローラ11へ駆動制御信号S3が出力されると、駆動ローラ11が回転する。これに前後して、制御装置70から接着剤供給装置9へ接着剤制御信号S4が出力され、最適な塗布量の接着部材10がカード集合体20に塗布される。

0070

カード集合体20は駆動ローラ11によって真空熱プレス装置12に導かれ、制御装置70から真空熱プレス装置12へ加熱貼合制御信号S5が出力される。真空熱プレス装置12では上部プレス部12A、下部プレス部12Bの温度及びプレス圧力が一定に制御される。最初のカード集合体20の先端部は真空熱プレス装置12から出すようにする。1回目の加熱貼合が終了すると、真空熱プレス装置12から制御装置70へ終了信号S6が出力される。この先端部はセンサ71によって検出される。このセンサ71によるクリッパ位置検出信号S1はクリッパ18のホームポジションを示す信号である。

0071

このクリッパ位置検出信号S1を入力した制御装置70からカードシート搬送機構30へクリッパ搬送制御信号S7が出力される。このクリッパ搬送制御信号S7によってクリッパ18はカード集合体20の端部を把持する。1回目の加熱貼合後のカード集合体20が真空熱プレス装置12から裁断装置40へ搬送される。このとき、駆動ローラ11も協働してカード集合体20を下流側に移動する。この段階ではカード集合体20が裁断されていない。

0072

1回目のカード集合体20が真空熱プレス装置12から裁断装置40へ搬送されると、センサ72によってクリッパ18が到達したことが検出される。このセンサ72から制御装置70にクリッパ到達検出信号S2が出力される。クリッパ到達検出信号S2を入力した制御装置70からカードシート搬送機構30へクリッパ搬送制御信号S7が出力されるので、クリッパ18はホームポジションに戻る。図示しないが真空熱プレス装置17の下流側にはファンが設けられ、真空熱プレス装置17から出されたカード集合体20が裁断されるまでに、ファンによる風によって、例えば、50℃程度に冷やされる。

0073

一方で、真空熱プレス装置12では2回目の加熱貼合が行われる。2回目の加熱貼合が終了すると、真空熱プレス装置12から制御装置70へ終了信号S6が出力される。その後、センサ71によるクリッパ位置検出信号S1を入力した制御装置70からカードシート搬送機構30へクリッパ搬送制御信号S7が出力される。このクリッパ搬送制御信号S7によってクリッパ18はカード集合体20の端部を把持する。2回目の加熱貼合後のカード集合体20が真空熱プレス装置12から裁断装置40へ搬送される。このとき、駆動ローラ11も協働してカード集合体20を下流側に移動する。この段階ではカード集合体20を裁断できる状態となる。従って、2回目のカード集合体20が真空熱プレス装置12から裁断装置40へ搬送されると、センサによってクリッパ18が到達したことが検出される。このセンサ72から制御装置70にクリッパ到達検出信号S2が出力される。クリッパ到達検出信号S2を入力した制御装置70からカードシート搬送機構30へクリッパ搬送制御信号S7が出力されるので、クリッパ18はホームポジションに戻る。

0074

これと共に、裁断装置40へ裁断制御信号S8が出力される。この裁断制御信号S8を入力した裁断装置40では図13に示したロータリカッタ44によって、長尺シート状のカード集合体20が1単位の電子カードシートに裁断される。3回目以降も同様な動作が繰り返される。

0075

このようにして、本実施の形態の電子カード製造装置によれば、表面シート1と裏面シート5との間に接着部材10を介在してチップ収納シート3を挟んだカード集合体20が真空熱プレス装置12によって加熱貼合された後に、カードシート搬送機構30によって、そのカード集合体20の画像表示領域A以外を把持して裁断装置40へ搬送される。

0076

従って、長尺シート状のカード集合体が完全に硬化していない半乾きの場合であっても、そのカード集合体20の表面の画像表示情報と裏面の筆記層7との間に位置ずれを伴うことなく、そのカード集合体20を裁断装置40に再現性良く搬送することができる。特に昇華タイプの印刷材料を使用して画像記録情報を印刷した場合でも、エッジ部分に画像乱れを生じることがない。これにより、キャッシュカード、従業者証、各種の運転免許証などの電子カード50を生産歩留まり良く製造することができる。

0077

なお、この例で図19に示す真空熱プレス装置12の駆動ローラ11に近い部分であって、上部プレス部12Aに凹状部12Cを設け、下部プレス部12Bに凸状部12Dを設けて、これらの凹凸状部12C、12Dによって加熱貼合時に、カード集合体20の画像表示領域A以外に位置合わせマークp0を物理的に形成してもよい。この位置合わせマークp0をセンサ71などで検出して、その凹凸状部を目標にしてクリッパ18でそのカード集合体20の端部を把持することもできる。この構成によって、搬送時のカード集合体20の位置ずれをより一層無くすことができる。

発明の効果

0078

以上説明したように、本発明によれば、予め画像表示情報が印刷された表面シート1と、例えば、筆記層を有した長尺シート状の裏面シートとの間に接着部材を介在して電子部品を挟み込んで加熱貼合されたカード集合体の画像表示情報の印刷領域以外を把持して所定の搬送方向にそのカード集合体を搬送するカードシート搬送機構を備えるものである。

0079

従って、長尺シート状のカード集合体が不完全硬化状態であっても、そのカード集合体の表面の画像表示情報と裏面の筆記層との間に位置ずれを伴うことなく、そのカード集合体を裁断装置などに再現性良く搬送することができる。これにより、各種の電子カードを再現性良く、しかも、生産歩留まり良く製造することができる。

0080

この発明はキャッシュカード、従業者証、各種の運転免許証などのICカードの形成装置に適用して極めて好適である。

図面の簡単な説明

0081

図1本発明の実施形態としての電子カード製造装置100の構成例を示す斜視図である。
図2そのカードシート搬送機構30の動作例(その1)を示す正面図である。
図3カードシート搬送機構30の動作例(その2)を示す上面図である。
図4カードシート搬送機構30の他のクリッパ18’の構成例を示す正面図である。
図5Aは上部挟み部82、82’の噛合面の構成例、Bは下部挟み部83、83’の噛合面の構成例を示す図である。
図6他のカードシート搬送機構60の構成例を示す斜視図である。
図7A、Bはそのカードシート搬送機構60の動作例(その1)を示す正面図である。
図8そのカードシート搬送機構60の動作例(その2)を示す上面図である。
図9電子カード50の積層構造例を示す斜視図である。
図10その表面シート1の印刷例を示す上面図である。
図11そのチップ収納シート3の構成例を示す上面図である。
図12その裏面シート5の印刷例を示す上面図である。
図13電子カード製造装置100で使用する裁断装置40の構成例を示す図である。
図14加熱貼合後のカード集合体20の裁断例を示す上面図である。
図15裁断装置40の動作例(その1)を示す側面図である。
図16裁断装置40の動作例(その2)を示す側面図である。
図17他の裁断装置40’の構成例を示す側面図である。
図18他の裁断装置40”の構成例を示す側面図である。
図19電子カード製造装置100の制御システム例を示すブロック図である。

--

0082

1表面シート(表面用の部材)
3チップ収納シート(収納部材)
5裏面シート(裏面用の部材)
8電子部品
8AICチップ
8Bアンテナ体
10接着部材
12真空熱プレス装置(熱加圧手段)
12A 上部プレス部
12B 下部プレス部
20カード集合体
30,60カードシート体搬送機構(搬送手段)
40,40’,40”裁断装置(裁断手段)
41基台
44,44’ロータリカッタ
45カッタ
46 溝部
47 冷却手段
50電子カード
51受像層
57クリーニング手段
61 上部挟持体
62 下部挟持体
70制御装置(制御手段)
71センサ(第1の検出手段)
72 センサ(第2の検出手段)
82 上部挟み部
83 下部挟み部
100 電子カード製造装置

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