JP3499603B2 - 非接触型ｉｄカード、およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、非接触型ＩＤカード
およびその製造方法に関し、詳しくは、カード本体の内
部にアンテナコイルが内蔵されるとともに、外部の受信
手段等との間で電波を通じて各種情報の通信を行うこと
が可能な非接触型ＩＤカードおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年においては、スキー場のリフト回数
券用カード、電車やバス等の回数券用および定期券用カ
ード、ロットカード（ランカード）あるいは在庫管理用
タッグ等として、非接触型ＩＤカードが使用されるに至
っている。

【０００３】この種の非接触型ＩＤカードの基本的構成
は、図８に示すように、樹脂製等のカード本体１０の内
部に、所定開口面積を有するアンテナコイル１１と、メ
モリ等を備えた電子制御回路１２とを組み込んだもので
ある。

【０００４】その組み込みの手法としては、カード本体
１０の内部に収納空間を形成するとともに、その裏側に
着脱可能に蓋体を取り付けるようにし、上記収納空間に
アンテナコイル１１等を収納させる手法と、図９に示す
ように上記アンテナコイル１１の周囲を樹脂モールドし
て一体化させる手法とが存在する。

【０００５】また、上記非接触型ＩＤカードには、電池
が内蔵されていないのが通例であって、カード自体が必
要とする電力としては、受信手段等から送られてくる電
波に基づいて上記電子制御回路１２に備えられているコ
ンデンサに蓄電される電気容量が利用される。

【０００６】一方、上記非接触型ＩＤカードの実際の使
用例を説明すると、たとえばスキー場のリフト乗り場の
ゲートや駅の改札口などに設置されている読み取り機等
の受信手段の近傍を、上記ＩＤカードを持っている利用
者が通過する時に、上記読み取り機等とＩＤカードとの
間で電波を通じて相互通信が行われる。

【０００７】詳しくは、上記受信手段からＩＤカードに
対して電波が送出されることにより上記コンデンサに蓄
電が行われ、その電力を利用してＩＤカードのメモリに
記憶されている残存使用回数等を示す信号がＩＤカード
から読み取り機等に対して電波により搬送される。

【０００８】そして、読み取り機等が上記残存使用回数
等から判断してその利用者を通過させてもよいと認定し
た場合には、上記ゲート等が開かれると同時に、上記読
み取り機等からＩＤカードに搬送される電波に基づい
て、ＩＤカードの残存使用回数等が１回分だけ減らされ
た状態で上記メモリに記憶される。

【０００９】このように、上記両者間で電波を通じて相
互通信が行われることにより、ＩＤカードのメモリに記
憶されている残存使用回数が上記ゲート等を通過する度
に一回分ずつ減少し、上記残存使用回数が零になった時
点で、そのＩＤカードの使用による通過が行えなくな
る。

【００１０】なお、上記ＩＤカードの使用態様は、その
用途あるいは使用場所に応じて、上述のものとは若干相
違することになるが、いずれの使用態様であっても、こ
のＩＤカードは、料金支払い場所等を通過する際に、カ
ードを読み取り機等に挿入したりあるいは接触させると
いった面倒な動作を行う必要がなくなる。したがって、
特定場所の通過時における手間および煩雑さが省かれる
ことになり、その使用は極めて簡便に行えることにな
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記例示し
た２種類のカード本体に対するアンテナコイルの組み込
み手法のうち、後者のように樹脂モールドを利用する手
法によれば、以下に示すような問題がある。

【００１２】すなわち、アンテナコイル１１は、カード
本体１０の厚み方向中央に位置させることが好ましいも
のであり、このような要請に応じるために、たとえば図
１０に示すように、成形作業時にアンテナコイル１１を
樹脂系材料１０ａに対して位置決めするための仮支持具
１３等を別途設けるなどの工夫が必要になる。

【００１３】しかしながら、この手法を採用したなら
ば、成形用の装置自体が複雑になるばかりでなく、成形
工法も必然的に複雑なものになり、作業性や製造コスト
面において大きな支障が生じる。

【００１４】これに対して、上記のような仮支持を行わ
なければ、たとえば図１１に示すようにアンテナコイル
１１がカード本体１０の内部において傾斜状態となった
り、あるいは図１１に示すようにアンテナコイル１１が
全体的にカード本体１０の一面側に片寄ったり等の不具
合を招く。

【００１５】そして、上記図１１に示す状態であれば、
品質面において劣るばかりでなく、ＩＤカードの長手方
向に対して均一な強度が得られず、耐久性の低下等の問
題が生じる。加えて、上記図１２に示す状態であれば、
品質劣化等を招来するのみならず、外部からの屈曲力が
繰り返し作用する等の結果、アンテナコイル１１がカー
ド本体１０から剥離してしまい、使用不能状態に陥ると
いう本質的な問題が生じる。

【００１６】本願発明は、上述の事情のもとで考え出さ
れたものであって、成形用装置や成形工法の複雑化を回
避した上で、カード本体の内部に片寄りなくアンテナコ
イルを組み込むことを可能にし、もって品質や耐久性に
優れた非接触型ＩＤカードを提供することをその課題と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

【００１８】すなわち、本願の請求項１に記載した発明
は、カード本体の内部にアンテナコイルが内蔵されてな
る非接触型ＩＤカードにおいて、上記アンテナコイル
は、カード本体の厚み方向に対して複数の凹凸を有する
波形状を呈していることを特徴としている。

【００１９】この場合において、上記アンテナコイル
は、カード本体に埋設されて一体化されていることが好
ましい（請求項２）。

【００２０】一方、本願の請求項３に記載した発明は、
カード本体の内部にアンテナコイルが内蔵されてなる非
接触型ＩＤカードの製造方法であって、上記アンテナコ
イルの巻線を行った後に、そのアンテナコイルを表裏方
向に対して複数の凹凸を有する波形状に曲成する加工を
施し、しかる後、上記波形状のアンテナコイルを樹脂系
材料の内部に一体的に組み込ませる射出成形もしくはト
ランスファ成形を行うようにしたことを特徴としてい
る。

【００２１】そして、上記射出成形またはトランスファ
成形を行う際に上型と下型との間に形成されるモールド
用空間の上下方向寸法は、上記アンテナコイルの波形状
の凸部先端から凹部底端までの寸法よりも短くなるよう
に設定されていることが好ましい（請求項４）。

【００２２】

【発明の作用および効果】上記請求項１に記載した発明
によれば、非接触型ＩＤカードのカード本体に内蔵され
るアンテナコイルが、カード本体の厚み方向に対して凹
凸が存在する波形状、換言すれば、カード本体の表面ま
たは裏面からアンテナコイルまでの距離が周期的に変化
するような波形状を呈している。したがって、この波形
状のアンテナコイルがカード本体に内蔵された場合に
は、その波形状の凸部先端がカード本体の表面近傍に位
置し、その反対側の凹部底端がカード本体の裏面近傍に
位置することになり、結果的には、上記アンテナコイル
はカード本体の厚み方向中央を基準として均一な状態で
内蔵されることになる。

【００２３】これにより、アンテナコイルがカード本体
の内部で傾斜状態となったり、あるいはカード本体の一
面側に片寄ったり等の不具合が生じなくなり、品質が向
上するとともに、アンテナコイルがカード本体から剥離
するといった問題も生じなくなり、使用上の支障が回避
される。

【００２４】なお、上記のようにアンテナコイルを波形
状に形成した場合には、たとえば従来におけるカード本
体の内部に収納室を形成する型式のＩＤカードであって
も、上記アンテナコイルを収納室に組み込んだ際には、
その波形状に伴う弾性力等によってガタツキなくアンテ
ナコイルが保持されることが期待できるが、特に、以下
に示すような型式のＩＤカードであれば、その効果は顕
著になる。

【００２５】すなわち、上記請求項２に記載した発明の
ように、アンテナコイルをカード本体に埋設して一体化
させれば、既述の図１１および図１２に示すような状態
になることが回避され、アンテナコイルはカード本体の
内部に均一な状態で適切に組み込まれるとともに、剥離
およびこれに起因する使用不能等が生じるおそれも消失
する。

【００２６】一方、上記請求項３に記載した発明は、上
述のＩＤカードを製造する方法に係るものであって、ア
ンテナコイルの巻線と、これに対する波形状の曲成加工
と、これを樹脂モールドするための射出成形またはトラ
ンスファ成形とを、列挙した順に行うものである。この
製造方法によれば、複雑な成形装置や複雑な成形工法を
用いることなく、最終的には上記のような効果を奏する
非接触型ＩＤカードが得られることになる。

【００２７】そして、上記の製造方法を実施するに際し
ては、さらに上記請求項４に記載した発明を実施するこ
とが有効である。すなわち、上記樹脂モールドを行う場
合に、上型と下型との間に形成されるモールド用空間の
上下方向寸法を、アンテナコイルの波形状の最大幅に相
当する寸法よりも短く設定するのである。この手法によ
れば、アンテナコイルは上下一対の型に当接して圧縮力
を付与されることにより弾性変形した状態で樹脂モール
ドされることから、アンテナコイルがモールド用空間に
おいて上下方向に対して片寄ることは有り得ない。した
がって、常に上記モールド用空間の上下方向中央部とア
ンテナコイルの上下方向中央部とが合致した状態で樹脂
モールドが行われることになる。

【００２８】

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００２９】図１は本願発明に係る非接触型ＩＤカード
１を示す要部破断斜視図、図２はその縦断側面図であ
る。

【００３０】図１に示すように、この非接触型ＩＤカー
ド１は、既述の従来例と同様に、樹脂製のカード本体２
の内部に、所定開口面積を有するアンテナコイル３と、
メモリ等を備えた電子制御回路４とが埋設状態に組み込
まれたものである。

【００３１】上記アンテナコイル３は、図２に示すよう
に、カード本体２の厚み方向（ｔ−ｔ方向）に対して凸
部３ａと凹部３ｂとを交互に有する波形状を呈してい
る。そして、このアンテナコイル３は、矩形の開口部外
周に沿って約５０回程度の巻回数をもって巻回されたも
のである。

【００３２】また、上記アンテナコイル３の凸部３ａ先
端と凹部３ｂ底端とは、カード本体２の表面２ｘおよび
裏面２ｙに対してそれぞれ近接した状態にある。なお、
上記凸部３ａ先端と凹部３ｂ底端とは、カード本体２の
表裏面２ｘ，２ｙから露出した状態にあっても差し支え
なく、この場合には、カード本体２の表裏面を塗装やシ
ールなどで覆設しておけばよい。さらに、上記アンテナ
コイル３は、図例のように略矩形の枠状体である必要は
なく、真円形、楕円形あるいは長円形やその他の多角形
などの枠状体であってもよいが、開口面積を大きく取れ
るような形状であることが好ましい。

【００３３】なお、この非接触型ＩＤカード１と外部の
受信手段等との相互通信の態様や、それに必要なコンデ
ンサ等の部品類の存在、ひいてはこのＩＤカード１の動
作については、既述の従来例に基づいて既に説明したの
で、ここではその説明を省略する。また、この非接触型
ＩＤカード１は、スキー場のリフト回数券用カード、電
車やバス等の回数券用および定期券用カード、ロットカ
ード（ランカード）あるいは在庫管理用タッグ等に適用
可能であることも、既に述べた通りである。

【００３４】次に、上記非接触型ＩＤカード１の製造方
法を説明する。

【００３５】まず、図３に示すように、略矩形の巻線経
路に沿って所定開口面積Ａを有するアンテナコイルの原
形体３ｚの巻線を行う。この巻線作業は、専用の巻線機
あるいは手作業によって行われる。この時点で得られる
アンテナコイルの原形体３ｚは、凹凸が存在しない平板
状の枠状体である。

【００３６】次に、図４に示すように、上記アンテナコ
イルの原形体３ｚに複数の凸部３ａと凹部３ｂとを交互
に形成することにより、波形状のアンテナコイル３を製
作する。この場合における上記複数の凹凸部３ａ，３ｂ
の形成は、金型を用いた加圧成形加工等によって行われ
る。

【００３７】このようにして波形状のアンテナコイル３
が得られた後は、樹脂系材料を使用して射出成形（イン
ジェクションによる射出成形）またはトランスファ成形
が行われる。

【００３８】具体的には、図５に示すように、上型５と
下型６との間のモールド用空間７に上記アンテナコイル
３を介在させた状態で、このモールド用空間７に樹脂系
材料を流し込み、この後にそれを固化させることによ
り、アンテナコイル３が埋設された非接触型ＩＤカード
１を得る。なお、既述の電子回路４についても図示しな
いが、これと同時に樹脂モールドされる。この場合、上
記射出成形により樹脂モールドが行われる場合には、樹
脂系材料として熱可塑性樹脂が使用される一方、トラン
スファ成形による場合には、熱硬化性樹脂が使用され
る。

【００３９】上記例示したアンテナコイル３は、矩形の
凸部３ａと凹部３ｂとを備えた波形状のものであるが、
これ以外に、図６(a) に示すように三角形の凸部３ａと
凹部３ｂとを備えた波形状のアンテナコイル３や、図６
(b) に示すように円弧状に湾曲した凸部３ａと凹部３ｂ
とを備えた波形状のアンテナコイル３であってもよい。
なお、この２種類のアンテナコイル３も、上記例示のも
のと同様の製造方法により得ることができる。

【００４０】そして、上記アンテナコイル３が図面にお
ける上下方向に対して弾性変形可能である場合には、以
下に示すような手法を採用して、樹脂モールドを行うこ
とが好ましい。

【００４１】すなわち、図７に示すように、上型５と下
型６との間に形成されるモールド用空間７の上下方向寸
法Ｌ１が、上記アンテナコイル３の凸部３ａ先端から凹
部３ｂ底端までの寸法Ｌ２よりも短くなるように、両者
を相対的に設定するのである。

【００４２】この手法によれば、アンテナコイル３が上
型５と下型６とにより挟み付けられた時点で、このアン
テナコイル３は圧縮力を受けて上下方向に対して弾性変
形した状態になる。これにより、アンテナコイル３の全
ての凸部３ａ先端と凹部３ｂ底端とが、上記両型５，６
に接触した状態になり、このような状態で樹脂モールド
が行われることになる。

【００４３】したがって、上記樹脂モールド時における
アンテナコイル３は、その高さ方向中央部が常に上記モ
ールド用空間７の上下方向中央部に位置決めされた状態
になり、この結果、アンテナコイル３はカード本体２の
厚み方向に対して片寄りを生じることなく埋設一体化さ
れる。

【００４４】なお、アンテナコイル３をカード本体２に
組み込むための構造や、組み込む際の成形方法について
は、以上の実施例で説明したものに限定されるわけでは
なく、従来における凹凸の存在しないアンテナコイルに
代えて、波形状のアンテナコイル３を使用して非接触型
ＩＤカード１を作製する点のみをもって、本願発明の成
立を肯定できるものである。

【００４５】また、アンテナコイル３の形状について
も、上記例示した３種類のものに限定されるわけではな
く、カード本体２の厚み方向に対して凹凸を有する波形
状であれば、他の形状であってもよいことは言うまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例に係る非接触型ＩＤカードの
内部構造を示す要部破断斜視図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿って切断した拡大縦断側面
図である。

【図３】上記実施例に係る非接触型ＩＤカードの構成要
件であるアンテナコイルの製造途中における状態を示す
単体斜視図である。

【図４】上記実施例に係る非接触型ＩＤカードの構成要
件であるアンテナコイルの製造後の状態を示す単体斜視
図である。

【図５】上記アンテナコイルを使用して非接触型ＩＤカ
ードを製造する際の状態を示す概略正面図である。

【図６】上記アンテナコイルの他の２種類の例をそれぞ
れ示す概略図である。

【図７】上記他の一例のアンテナコイルを使用して非接
触型ＩＤカードを製造する際の状態を示す概略正面図で
ある。

【図８】従来の非接触型ＩＤカードの内部構造を示す要
部破断斜視図である。

【図９】従来の非接触型ＩＤカードの内部構造を示す断
面図である。

【図１０】従来の非接触型ＩＤカードの問題点を示す概
略図である。

【図１１】従来の非接触型ＩＤカードの問題点を示す概
略図である。

【図１２】従来の非接触型ＩＤカードの問題点を示す概
略図である。

【符号の説明】

１ 非接触型ＩＤカード ２ カード本体 ３ アンテナコイル ３ａ 凸部 ３ｂ 凹部 ５ 上型 ６ 下型 ７ モールド用空間

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カード本体の内部にアンテナコイルが内
   蔵されてなる非接触型ＩＤカードにおいて、 上記アンテナコイルは、カード本体の厚み方向に対して
   複数の凹凸を有する波形状を呈していることを特徴とす
   る、非接触型ＩＤカード。
2. 【請求項２】 上記アンテナコイルは、カード本体に埋
   設されて一体化されている、請求項１に記載の非接触型
   ＩＤカード。
3. 【請求項３】 カード本体の内部にアンテナコイルが内
   蔵されてなる非接触型ＩＤカードの製造方法であって、 上記アンテナコイルの巻線を行った後に、そのアンテナ
   コイルを表裏方向に対して複数の凹凸を有する波形状に
   曲成する加工を施し、しかる後、上記波形状のアンテナ
   コイルを樹脂系材料の内部に一体的に組み込ませる射出
   成形もしくはトランスファ成形を行うようにしたことを
   特徴とする、非接触型ＩＤカードの製造方法。
4. 【請求項４】 上記射出成形またはトランスファ成形を
   行う際に上型と下型との間に形成されるモールド用空間
   の上下方向寸法は、上記アンテナコイルの波形状の凸部
   先端から凹部底端までの寸法よりも短くなるように設定
   されていることを特徴とする、請求項３に記載の非接触
   型ＩＤカードの製造方法。