(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直動ガイドに支持され、上下動可能なストリッパプレートと、前記ストリッパプレートに開けられた穴にガイドされ、さらにバネにより付勢され、各々前記ストリッパプレートからの突き出し高さの異なる複数のガイドピンと、バネにより一方向に付勢され、回転不能の複数のからげピンと、刃先を前記ストリッパプレートより突き出し固定されたカッターを少なくとも１つ備えたことを特徴とするアンテナコイルの巻線冶具。
【請求項２】
請求項１記載の巻線冶具として前記高さの異なる複数のガイドピンが高いものから順に内側から外側に同軸上に配されているものを用い、前記ガイドピンと前記からげピンとに、外側のガイドピンの軸端面とこれに隣接する内側のガイドピンの外周とに接するように線材を巻きつけ、所定の経路を這わせることによりアンテナコイルを成形する巻線工程と、前記ストリッパプレートと前記ガイドピンを突き出し高さの高い順にベースフィルムに押しつけ、前記ベースフィルムに前記アンテナコイルを埋め込み固定する固定工程と、前記カッターにより線材に切り込みを入れ、前記からげピンをバネの付勢方向に強制的に移動し、線材を所定の位置にて引張切断する線材切断工程とを含むことを特徴とするアンテナコイルの製造方法。
【請求項３】
前記固定工程は、前記ベースフィルムに予め熱軟化性樹脂をラミネートしておき、前記ベースフィルムの裏側を加熱し、前記熱軟化性樹脂を軟化させて、前記アンテナコイルを固定する工程である請求項２記載のアンテナコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非掖触ＩＣカードに関し、特に高周波非接触ＩＣカードのアンテナコイルの製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触型のＩＣカードは、カード内のＩＣチップと外部との通信を電磁結合にて行うため、アンテナコイルをカード内に備える。近来、電磁結合を十数ＭＨｚの周波数にて行う非掖触ＩＣカードが増えつつある。この周波数帯に適するアンテナコイルは、数ターンの巻数となり、カードの薄型化の要求と製造の容易さから、図１に示すようにベースフィルムＢにコイルＣをエッチングにて形成したものがほとんどである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エッチングにてコイルを製作する場合、エッチングにて除去する面積が、コイルとなる面積より遥かに多く、コイルの資材費低減に限界がある。また、エッチング等のウェットプロセスは、廃液と環境問題の関係から好ましくない。また、膜厚が変動するためコイルの電気的特性のバラツキが大きい。
【０００４】
以上の問題から、マグネットワイヤーにて安価なアンテナコイルを形成する必要性が高まりつつある。
【０００５】
また近年、マグネットワイヤーにてアンテナコイルを形成する抜術が開発されたが、この方式では、線材をベースフィルム上を這わせながら埋め込み処理を行つているため、コイル形成に１サイクル当たり数十秒を要し、生産量が上げられない、製造設備の減価償却費が高い等のデメリットが有り、安価な非接触ＩＣカードの生産に寄与することは困難である。
【０００６】
それ故、本発明の課題は、マグネットワイヤーにて、より高速にアンテナコイルを形成する製造方法と製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、直動ガイドに支持され、上下動可能なストリッパプレートと、前記ストリッパプレートに開けられた穴にガイドされ、さらにバネにより付勢され、各々前記ストリッパプレートからの突き出し高さの異なる複数のガイドピンと、バネにより一方向に付勢され、回転不能の複数のからげピンと、刃先を前記ストリッパプレートより突き出し固定されたカッターを少なくとも１つ備えたことを特徴とするアンテナコイルの巻線冶具が得られる。
【０００８】
また本発明によれば、前記巻線冶具として前記高さの異なる複数のガイドピンが高いものから順に内側から外側に同軸上に配されているものを用い、前記ガイドピンと前記からげピンとに、外側のガイドピンの軸端面とこれに隣接する内側のガイドピンの外周とに接するように線材を巻きつけ、所定の経路を這わせることによりアンテナコイルを成形する巻線工程と、前記ストリッパプレートと前記ガイドピンを突き出し高さの高い順にベースフィルムに押しつけ、前記ベースフィルムに前記アンテナコイルを埋め込み固定する固定工程と、前記カッターにより線材に切り込みを入れ、前記からげピンをバネの付勢方向に強制的に移動し、線材を所定の位置にて引張切断する線材切断工程とを含むことを特徴とするアンテナコイルの製造方法が得られる。
【０００９】
好ましくは、前記固定工程は、前記ベースフィルムに予め熱軟化性樹脂をラミネートしておき、前記ベースフィルムの裏側を加熱し、前記熱軟化性樹脂を軟化させて、前記アンテナコイルを固定する工程である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図２及び図３は本発明の一実施例に係るアンテナコイルの巻線冶具１の斜視図である。この巻線冶具１は、ベースブロック２と、ガイドポスト３と、ガイドピン４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ、７、８と、からげピン９と、ブロック１０と、プレート１１と、プレートガイド１２、１３と、圧縮バネ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、１７、１８、１９と、ストリッパプレート２０と、ガイドブシュ２１と、カムフォロワ２２と、ストッパピン２３と、引張バネ２４と、ガイドポスト２５、２６と、ワッシヤ２７−１、２７−２、２７−３、２７−４と、カッター２８とを有している。
【００１１】
ガイドポスト３はベースブロック２に垂直に固定され、ストリッパプレート２０に固定されたガイドブシュ２１と協働して直動ガイドを形成している。ガイドピン４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆと、５Ａ、５Ｂと、６Ａ、６Ｂは、それぞれ同軸上に配され、ストリッパプレート２０に対し、垂直に移動可能である。
【００１２】
圧縮バネ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、１７、１８は、それぞれガイドピン４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ、７、８の鍔部とベースブロック２によリ圧縮されており、ガイドピン４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ、７、８の鍔部をストリッパプレート２０の下面に付勢している。
【００１３】
からげピン９はブロック１０の穴部に挿入され、かつ、顎部の面取り部９Ａがブロックの面１０Ａと接している為、からげピン９はブロック１０の穴に沿って移動可能かつ回転不能となっている。
【００１４】
圧縮バネ１９はからげピン９の顎部とベースブロック２により圧縮され、からげピン９の顎部をブロック１０の下面に付勢している。ブロック１０はプレート１１に固定されており、プレート１１はプレートガイド１２とストリッパプレート２０によりガイドされており、からげピン９とブロック１０とプレート１１は一体としてガイド方向に移動可能である。
【００１５】
ストッパピン２３はプレート１１に圧入され、プレートガイド１２と共にプレー卜１１の移動量を規制している。ガイドポスト２５はプレート１１に、ガイドポスト２６はプレートガイド１２に固定されており、引張バネ２４はガイドポス卜２５、２６に掛けられている。
【００１６】
カムフォロワ２１はストリッパプレート２０に固定されており、外部のカムフォロワガイド２９によってストリッパプレートの上下動が規制される。
【００１７】
ワッシャ２７−１、２７−２、２７−３、２７−４は、ガイドピン４Ｆの鍔部とストリッパプレート２０との間に配され、ガイドピン４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆの突き出し高さを調節している。各ワッシヤの厚さは２７−１＞２７−２＞２７−３＞２７−４の順となっており、２７−１の厚さはガイドピン４Ａと４Ｂの突き出し高さの差以下である。
【００１８】
カッター２８は、刃先がストリッパプレート２０の上面より突き出した状態にて固定されている。
【００１９】
次に、この冶具によるコイルの巻線方法を説明する。
【００２０】
巻線に際し、巻線冶具１の他に、カムフォロワガイド２９と、ノズル３０と、線材３１と、張力制御装置３２と、プッシャー３３を用意する。
【００２１】
最初に、カムフォロワガイド２９により、ストリッパプレート２０を押し下げておき、各ピンの鍔部がストリッパプレート２０の下面に付勢された状態とする。また、プッシャー３３によりプレート１１を引張バネ２４を伸ばす方向に押し込んだ状態とする。
【００２２】
図４〜図９を参照して、巻線工程を順次説明していく。最初に、図４に示すように、からげピン９に線材３１をノズル３０にて巻き付ける。この時、からげピン９に巻き付ける位置は、ストリッパプレート２０に近い、低い位置とする。
【００２３】
次に、ノズル３０を移動させてガイドピン７に線材３１を経由させてからガイドピン５Ａ、５Ｂに向かわせる。ノズル３０をガイドピン５Ｂの先端より少し高く、かつ、図５に示す軌道上を移動させ、線材３１をガイドピン５Ａの軸端面とガイドピン５Ｂの外周に接するように制御する。
【００２４】
さらに、図６に示すようにノズル３０を移動させていき、線材３１をガイドピン４Ａの軸端面とガイドピン４Ｂの外周に接するように経由させていく。この時点で、１ターン分の巻線が形成されている。
【００２５】
さらに同様に、図７に示すように２ターン目、３ターン目、４ターン目、５ターン目を巻線していく。各ピンの高さは、ワッシャー２７−１、２７−２、２７−３、２７−４にて調節されているため、線材３１が螺旋状に巻線されていく。
【００２６】
次に、図８に示すようにノズル３０をガイドピン６Ａ、６Ｂとガイドピン８を経由させ、からげピン９に線材３１を巻き付ける。
【００２７】
最後に、図９に示すようにプッシャー３３を戻すと、プレート１２と共にからげピン９が引張バネ２４により引っ張られ、コイルを形成している線材３１に張力を与え、各ピンから線材３１が外れるのを防止し、コイルの形状を維持させる。
【００２８】
以上のように、ノズル３０を巻線冶具上の規定の軌道上を移動させることにより、コイル３４を巻線することが出来る。巻線されるコイル３４の形状は、各ガイドピンの配置にて任意に設定することが出来る。また、からげピン９が線材３１に張力を与えているため、巻線工程後に冶具を移動させても、コイル３４の変形は発生しない。
【００２９】
次に図１０〜図１４を参照して、コイル３４をベースフィルムに固定する固定工程について説明する。
【００３０】
固定に際し、図１０及び図１１に示すように、カムフォロワガイド２９と、プッシャー３３と、ベースフィルム３５と、堅牢かつ平坦なブロック３６、３７と、ブロック３７を加熱するためのヒーター３８とを用意する。
【００３１】
最初に、ヒーター３８にてブロック３７を適切な温度まで加熱しておき、ベースィルム３５をブロック３７の上に置く。
【００３２】
コイル３４が形成されている巻線冶具１をブロック３６のブロック３７と相対している面に固定する。この時まで、カムフォロワガイド２９により、ストリッパプレート２０は押し下げたままである。
【００３３】
次に、図１２に示すようにカムフォロワガイド２９をブロック３７に向けて押し下げる。各ピンは、各圧縮バネにより付勢されているため、突き出し高さの高い順にベースフィルム３５に突き当たる。この過程で、螺旋状に巻線されていたコイル３４も高い位置から順次ベースフィルム３５に押しつけられていく。
【００３４】
更にカムフォロワガイド２９を押し下げていくと、ストリッパプレート２０により、コイル３４は全面的にベースフィルム３５に押さえつけられ、適当な温度に加熱されたベースフィルム３５に埋め込まれる。同時に、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、カッター２８が、ス卜リッパプレート２０から突き出している分、コイル３４に食い込み、切り込み３９を付ける。
【００３５】
最後に、プッシャー３３でプレート１１を引張バネ２４により付勢されている方向に押すと、からげピン９がコイル３４の巻き付け部を強制的に引き、カッター２８にて付けられた切り込み３９にて、図１４（ａ），（ｂ）に示すようにコイル３４の不要部分を切り離す。
【００３６】
以上がコイル３４の固定工程であるが、ベースフィルム３５が比較的硬質な材料の場合、ベースフィルム３５のコイル３４を固定する面に熱軟化性樹脂をコーティングしておくことでコイル３４の固定が容易になる。
【００３７】
以上の工程を自動化する場合、治具を並列におき、複数のノズルを自動巻線機等のＸＹＺテーブルで制御することは容易であり、貼付工程は一括して処理できる。このため、アンテナコイルを高速かつ容易に製造する事が出来る。
【００３８】
【発明の効果】
以上の様に、本発明の巻線治具により、アンテナコイルを安定して巻線することが出来、巻線工程と固定工程が別個に並行して行なえる為、工程負荷が分散され、巻線・固定工程のサイクルタイムが大幅に短縮可能である。また、マルチヘッド化が容易な構成であるため、製品１個当たりのタクトタイムはさらに、短縮し得る。最終的に、資材費が安価なマグネットワイヤーにて高速かつ安定的にアンテナコイルを形成できるため、非接触ＩＣカードのアンテナコイル巻線・固定工程のコストが大幅に低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の非接触型のＩＣカードの説明用斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係るアンテナコイルの巻線治具の巻線時の斜視図。
【図３】図２の巻線治具の非巻線時の斜視図。
【図４】図２の巻線治具による巻線準備完了状態を示す平面図。
【図５】図２の巻線治具による巻線工程の開始状態を示す平面図。
【図６】図２の巻線治具による巻線工程の１ターン完了状態を示す平面図。
【図７】図２の巻線治具による巻線工程の５ターン完了状態を示す平面図。
【図８】図２の巻線治具による巻線作業完了状態を示す平面図。
【図９】図２の巻線治具による巻線張力付与・巻線保持状態を示す平面図。
【図１０】図２の巻線治具により作られたコイルをベースフィルムに固定するための固定装置の斜視図。
【図１１】図１０の固定装置による固定作業の準備が完了した状態を示す正面図。
【図１２】図１０の固定装置による固定作業の実行状態を示す正面図。
【図１３】固定作業の後のコイルの切断準備作業を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図。
【図１４】コイルの切断完了状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図。
【符号の説明】
１  巻線冶具
２  ベースブロック
３  ガイドポスト
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ、４Ｆ、５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ、７、８  ガイドピン
９  からげピン
１０  ブロック
１１  プレート
１２，１３  プレートガイド
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、１７、１８、１９  圧縮バネ
２０  ストリッパプレート
２１  ガイドブシュ
２２  カムフォロワ
２３  ストッパピン
２４  引張バネ
２５，２６  ガイドポスト
２７−１、２７−２、２７−３、２７−４  ワッシヤ
２８  カッター
２９  カムフォロワガイド
３０  ノズル
３１  線材
３２  張力制御装置
３３  プッシャー
３４  コイル
３５  ベースフィルム
３６，３７  ブロック
３８  ヒーター
３９  切り込み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004034393.tif 000014
【図１４】
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