JP4714201B2

JP4714201B2 - カードケース

Info

Publication number: JP4714201B2
Application number: JP2007268446A
Authority: JP
Inventors: 憲二西面; 伸也片山; 美秀望月
Original assignee: 東京製紙株式会社
Priority date: 2007-10-15
Filing date: 2007-10-15
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2027-10-15
Also published as: JP2009098821A

Description

本発明は２枚の非接触ＩＣカードを収納するためのカードケースであって、特に、重ね合わせた非接触ＩＣカード同士が干渉する事なく、誤作動が防止できるカードケースに関するものである。

近年、通勤通学定期等でのＩＣカード化がすすんでいる。個人情報や金銭情報等の各種情報が記憶された非接触タイプのＩＣカード（非接触ＩＣカード）が一般的に使用されている。例えばクレジットカードやＳｕｉｃａ（登録商標）、Ｅｄｙ（登録商標）等が知られている。
特に、交通系の非接触ＩＣカードは、通勤者の必需品となり、通常は２枚程度を持ち、ＪＲや私鉄および、地下鉄などで使用する事が多いが、同一のカードケースに入っていると、タッチ・アンド・ゴーの自動改札装置で、誤動作をおこすことが問題になっている。

誤動作の原因は、様々であるが、おおむね次のようにまとめられる。すなわち、１）リーダ周りの磁界は１０ｃｍ程度しかないため、少しずれるとカードが読み取れない。
２）その磁界の中にカードが滞在する時間が極端に短いとデータのやり取りが出来ない。
３）２枚以上のＩＣカードが重なっている場合、どちらのデータと交信するのか判読できない。
４）ＩＣカードに金属質が近接していると磁気を利用しての起電力が得られず通信できない。
５）ＩＣカードが自動改札装置のカードリーダにあたる角度が適当でない。等々である。
特に、３）、４）が重要な問題となっている。

非接触ＩＣカードを用いた自動改札では、まず、カードリーダから磁界が発生するが、非接触ＩＣカードがこの磁界を通過する際に、該カード内部のコイルアンテナが磁気を受けて電気を発生する。その電気を利用してカードに埋込まれたＩＣチップが反応しカードリーダと交信する。これは電磁誘導と呼ばれる。

非接触ＩＣカードとしては、特に、なじみ深いのは、関東圏では、ＪＲ関東のＳｕｉｃａ（登録商標）と地下鉄のＰａｓｍｏ（登録商標）、関西圏ではＪＲ関西のＩｃｏｃａ（登録商標）とＰｉｔａｐａ（登録商標）などであり、交通系では、ＪＲや私鉄と地下鉄の２枚を重ね合わせて使用したり、または、交通系のＩＣカードとクレジット機能を持つＩＣカードの２枚を重ね合わせて使用することが多い。

この場合は、同一カードケースにいれると、前記３）の問題で、カードリーダがどちらの非接触ＩＣカードの情報を読むか、判読できない。
そこで、非接触ＩＣカードをカードケースの表裏となる両サイドに装着し、その間に遮蔽層を置くことが考えられる。
例えば特開２００６−２６８８２６号公報に記されたスキミング防止機能をもつ様々な金属や導電性物質のシートで両者を遮断する事が可能である。しかし、その場合はＩＣカードとその金属箔が反応しない様に十分な間隔が必要である。つまり、上記４）の問題で、金属箔等がＩＣカードに干渉しないだけのスペースが必要となり、カードケースに適用した場合、相当な厚みとなり実用性に欠ける。

該特開２００６−２６８８２６号公報では、各カードが干渉されないような、ハードタイプのカードケース構造も記載されている。遮蔽層に金属箔３５〜１００μｍを用い、非接触ＩＣカードの為にスライド部、ストッパー、バネなどの構造をもった、堅牢なもので、誤作動防止に対応できるが、構造も複雑で特殊な操作が必要で、価格も高くなる。また、現実にはカードケースは、多くの場合に名刺や、カードいれを兼ねる事が多く、定期そのもののために、あまり多くのスペースを割くのは実用的でない。

その他のものとして、特開２０００−２６８１４６号公報にある様に、隔壁となる導電体の両側に磁性体部を設けてなるカードケースが提示されている。しかし単純にこの構造をとっただけでは完全に誤動作を防止できない。つまり、導電体部の端部を通過した電磁波が裏回りして反対面の非接触ＩＣカードと反応してしまい、誤作動を起こす事があると知られている。又、導電体として使用する金属箔の反射干渉を招く事があり、下側の非接触ＩＣカードが機能しなくなる場合もある。

この対策として、導電体である金属シートのサイズと電磁波吸収層のサイズの異なるものを使用する例（特開２００７−０１２０１２号公報）もあるが、この通りに実施しようとすると、現実にはカードケースの製造において、原料シートとしては、単純な積層品供給と異なり、カードケースのように様々な最終製品の形状への対応が困難で、高コストとなる。つまり、電磁波遮蔽層と電磁波吸収層をわざわざ異なる寸法とせず、同寸法として容易に製造できるようにし、簡単な構造で、かつ誤動作のないカードケースが望ましい。

又、特開２０００−２６８１４６号公報にある様な３層構成であると、図１に示したような、カードケースの中央に名刺入れスペースがあるような構造の場合には、３層構成の積層体積層体が１枚のみではどちらか片側の面で誤作動を起こす事があり、上下に２枚挿入しなければならない。磁性体はかなり高価なものであるため、コスト的に高いものになってしまい、このような場合は合理的な構成とはいえない。
特開２００６−２６８８２６号公報特開２０００−２６８１４６号公報特開２００７−０１２０１２号公報

この発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、２枚の非接触ＩＣカードを重ねて収納する場合であっても、重なった非接触ＩＣカードの干渉でカードリーダが誤動作を起こすことがない信頼性を有し、操作も簡単で、耐久性に優れ、かつ、コストも安価であるカードケースを提供する事を目的とする。

本発明者らは上記課題を解決する為、鋭意検討を行った結果、請求項１に記載のカードケースの発明を開発するに至った。
すなわち、２枚の非接触ＩＣカードを収納できるカードケースにおいて、
カードケースは、その両外側部（１、１’）がカードリーダーの作用面であり、該外側部と内側の仕切部（１と１１、１’と１１’）の間に非接触ＩＣカード（２、２’）を収納する２つの収納部（１２、１２’）を有し、前記一対の仕切部（１１と１１’）により他のカード状の物品を収納できる挿入スペース（７）を設けており、前記仕切部（１１、１１’）の内部に、電磁波吸収層（４、４’）と電磁波遮蔽層（５、５’）とを有する干渉防止シート（Ｓ、Ｓ’）を内蔵しており、前記電磁波吸収層（４、４’）が、収納部に収納された非接触ＩＣカード（２、２’）に近接する側に配置されると共に、周波数１３．５６メガヘルツにおいて１５以上の比透磁率を持つ材料からなり、かつ７５μｍ以上の厚さを有しており、前記電磁波遮蔽層（５、５’）は電磁波吸収層（４、４’）の背面側で５〜３０μｍの厚さを有する金属箔からなっており、該電磁波吸収層（４、４’）と電磁波遮蔽層（５、５’）とは、外辺が同寸法であり、かつ、前記非接触ＩＣカード（２、２’）の外辺よりも左右上下で１ｍｍから４ｍｍの範囲で長い寸法に設定したことを特徴とする。

請求項２の発明では請求項１のカードケースにおいて、
干渉防止シート（Ｓ、Ｓ’）が、電磁波遮蔽層（５、５’）の少なくとも一方の面に柔軟性と強度を備えたシート状の支持体層（８）を設けてなることを特徴とする。

ひとつのカードケースの両面に１枚づつ、２枚の非接触ＩＣカードを収納し、それぞれの面をカードリーダへの作用面とする事ができ、カードリーダを通過時する際の操作が誠に簡単であり、互いの非接触ＩＣカードの干渉による誤作動を起こさないカードケースを、耐久性も良く、安価に提供できる。

この発明では、２枚の非接触ＩＣカードのそれぞれの近接する側に電磁波吸収層／電磁波遮蔽層の順で干渉防止用の層を設けると共に、電磁波遮蔽層と電磁波吸収層とを同じ形状で非接触ＩＣカードの外辺より一定の幅だけ長くすることで、非接触ＩＣカード相互の干渉防止を実現した。
以下に、この発明のカードケース１０を一例としての定期入れに適用した場合の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

［ガードケース］
カードケース１０は、図１及び図２に示すように、外側部となる表皮１および１’と仕切部１１および１１’との間に１枚づつ計２枚の非接触ＩＣカード２、２’をそれぞれ収納するための収納部１２、１２’を有しており、また前記一対の仕切部１１、１１’により名刺入れなどの挿入スペース７が形成されている。
この場合、各仕切部１１、１１’は、一対の隔壁３と６、３’と６’の間に２層構造の干渉防止シートＳ、Ｓ’を挿入しており、該干渉防止シートＳ，Ｓ’が所定位置に配置して一対の隔壁３と６、３’と６’を縫合などで固着して、それぞれの仕切部１１、１１’としている。
そして、上記干渉防止シートＳ（またはＳ’）は、電磁波吸収層４（または４’）と電磁波遮蔽層５（または５’）とからなっている。
ここで、ＳとＳ’、３と３’、４と４’、５と５’は説明の便宜上分けたが、構成は同じものである。その他の符号の付け方もこれに準じている。

［電磁波遮蔽層］
この発明では電磁波遮蔽層５、５’により２枚の非接触ＩＣカード２、２’間の干渉を遮蔽している。
電磁波遮蔽層５、５’は電磁波を遮断できるシート状のものであり、このシートには、金属箔を使用するが、安価な、アルミニウム、銅、鉄等が良い。
また厚みは５μｍから３０μｍが良好である。５μｍ未満は機械強度が弱く、耐久性が良くないため、破れなどが発生して電磁波の裏抜けの危険性が大きくなる。３０μｍより厚くても遮蔽効果はあるが、カードケース１０の縫製工程での負担が大きく、この範囲の厚みのものが皮革、又は合成皮革、プラスチック製のカードケースの生産効率がよくなる。

［支持体層］
この電磁波遮蔽層５、５’の一方の面（図３（ａ）参照）または双方の面（図３（ｂ）参照）には支持体層８を設けることもできる。
支持体層８に電磁波遮蔽層５、５’を積層してから電磁波吸収層４、４’を更に積層する加工工程をとる事で電磁波遮蔽層５、５’が薄い金属箔であっても傷や破れなどの損傷を発生させる事なくシートを加工する事ができる。
又、カードケース１０の製造工程においても同様であり、カードケース１０として使用する際にも電磁波遮蔽層５、５’及び電磁波吸収層４、４’を保護し、非接触ＩＣカード２、２’用のカードケース１０としての耐久性を高める事ができる。
該支持体層８としては柔軟性と強度を兼ね備えたシート状のものであればよく、紙、合成紙、不織布、合成樹脂フィルムなどを用いる事ができるが、その厚みとしては５００μｍ以下のものが望ましい。支持体層８が厚すぎると定期入れ自体の厚さが厚くなるため利便性に欠く事になる。

［電磁波吸収層］
非接触ＩＣカード２、２’と電磁波遮蔽層５、５’の間には電磁波吸収層４、４’がある。これで、カードリーダからの磁場で作用している非接触ＩＣカード２、２’からの反磁場による、金属箔の渦電流をなくし、非接触ＩＣカード２、２’を正常に働かせる事ができる。
これは、非接触ＩＣカード２、２’間のスペースを大きくとれば必要はないが、このスペースは非常に負担がおもいもので、カードケース１０の実用性をなくす。
例えば動作周波数１３．５６ＭＨｚの非接触ＩＣカードを用いて、金属箔の影響をなくすには、３ｍｍ以上のスペーサが必要であり、これは、通常の名刺１５枚分に相当する。それを実用的なスペースにするために、この発明では電磁波吸収層４、４’を配置している。
この電磁波吸収層４、４’は磁性の金属粉と樹脂または合成ゴムのバインダーで構成された層を有する磁性シートを使用する。

ここで、前記カードリーダ、具体的には自動改札装置の磁界出力が問題となる。
そこで図２をもとに説明すると、各鉄道系の改札装置は一定の規格範囲にあるとはいえど、製造メーカの差異等によりその出力などには微妙な差があることが知られている。
誤作動の原因は、下側（カードリーダ側）の非接触ＩＣカード２が中間の電磁波遮蔽層（金属箔等）５、５’の影響で干渉して機能しない事、及び、上側の非接触ＩＣカード２’が下側のカードリーダからの磁場で反応してしまう事である。
カードリーダの磁界出力が比較的低い場合は、下側から来る磁場は下側の電磁波吸収層４の働きで下側の非接触ＩＣカード２のみを作動させ、又、電磁波遮蔽層５、５’があればその働きで磁力線が上に抜ける事はない。

しかし、磁界出力が強い場合は、下側の磁力線は反対側に裏廻りして、上側の非接触ＩＣカード２’と交信してしまい誤作動を起こす事がある。
そのため、図４に示すように、電磁波吸収層４、４’と電磁波遮蔽層５、５’の外辺を非接触ＩＣカード２、２’の外辺（一般に５４ｍｍ×８６ｍｍ）より所定長だけ大きくする事が有効である。
又、電磁波吸収層４、４’と電磁波遮蔽層５、５’が非接触ＩＣカード２、２’と同サイズの場合には、非接触ＩＣカード２、２’のカードケース１０への挿入状態などにより、その位置関係がズレた場合に誤作動する場合もある。但し、単純に大きくすれば良いものではなく、電磁波吸収層４、４’と電磁波遮蔽層５、５’の外辺を５ｍｍ以上大きくすると、電磁波遮蔽層５、５’の金属箔の反射干渉を招き、下側の非接触ＩＣカード２が機能しなくなる場合がある。
従って、電磁波吸収層４、４’と電磁波遮蔽層５、５’の最も好ましい大きさの範囲は、非接触ＩＣカード２、２’の外辺よりも左右上下に１ｍｍから４ｍｍ大きくする事である。
そのため、非接触ＩＣカード２、２’の収納部１２、１２’の形状と、該収納部に挿入された非接触ＩＣカード２、２’が仕切部１１に内蔵された干渉防止シートＳ、Ｓ’と前記位置関係になるように構成する必要がある。

磁力線の裏回りに対しては、特開２００７−０１２０１２号公報に、金属薄シートのサイズと電磁波吸収層のサイズの異なるものを使用する例はあるが、この通り実施しようとすると、現実にはカードケースの製造において、原料シートとしては、単純な積層品供給と異なり、カードケースのように様々な最終製品の形状への対応が煩瑣、高コストとなる。
また加工工程においても、寸法の異なるシートの位置決め精度などの対応が複雑になる。

本発明では、電磁波吸収層４、４’と電磁波遮蔽層５、５’を同寸法にする事を前提としており、この前提条件を満たすためには、電磁波吸収層４、４’が１３．５６メガヘルツの周波数の条件で、比透磁率が１５以上、厚さ７５μｍ以上である事が望ましい。
該電磁波吸収層４、４’を用い、電磁波遮蔽層５、５’を配する事により、２つの層の寸法差を設ける必用がなくなり、加工工程の簡素化が可能になり、効率的な定期入れの製造が可能になる。すなわち、電磁波遮蔽層５、５’と電磁波吸収層４、４’を積層した後に任意のサイズ、形状に断裁あるいは打ち抜きして、カードケース１０の仕切部や隔壁に縫合する事ができる。

以上の構成により、２枚の非接触ＩＣカード２、２’をカードケース１０の表裏に挿入して使用することができ、改札時などに簡単な操作でカードリーダの誤作動なく使用でき、便利で耐久性も良く、軽量で安価なカードケースが提供できる。
カードケース１０としての実用上の構造としては図１を例示したが本発明の実施の形態はこれらに限定されるものではない。

［参考例］
図５および図６には、この発明には含まれない参考例１を示す。
カードケース１０は、１つの仕切部１１のみを有し、１つの仕切部１１によって２枚の非接触ＩＣカード２、２’を仕切る構成からなっている。
このカードケース１０では、図６に明瞭なように、仕切部１１を構成する一対の隔壁３、３’間に２枚の干渉防止シートＳ、Ｓ’を背面合わせにして使用している。
換言すると、隔壁３の次に電磁波吸収層４と電磁波遮蔽層５とからなる干渉防止シートＳを配置し、その次に裏返して電磁波遮蔽層５’と電磁波吸収層４’とからなる干渉防止シートＳ’を重ねて揃え、一対の隔壁３、３’と共に縫着などで一体に固着している。
その他の構成は、前記実施例と同様であるので、同一構成には同一符号を付してその説明を省略する。
また、本発明の電磁波遮蔽層５、５’はアルミニウム箔等の安価なものを使用できるので、２枚使用したとしてもコスト的負荷は小さくて済む。

［実験例］
以下に、本発明を適用した例を具体的に説明するが、本発明はこれらの数値や形態に限定されるものではない。
図７には、本発明を実施した実験例１〜５の実施条件およびその評価の一覧表を示し、図８には比較例１〜３の実施条件およびその評価の一覧表を示す。
ここで、カードケース１０は、図１および図２に示す実施例１のカードケースの構造を用いた。
カードリーダー周波数は１３．５６ＭＨｚ、使用した非接触ＩＣカードは、Ａ面にＳｕｉｃａ（登録商標）、Ｂ面にＰａｓｍｏ（登録商標）を使用した。カードサイズは両者とも５４ｍｍ×８６ｍｍであった。
電磁波吸収層である磁性シートは軟磁性鉄粉と樹脂バインダーの混合物を塗布したシートであり、前記図７，図８に示す比透磁率のものを使用した。
また、電磁波遮蔽層のシートの金属箔は７μｍのアルミニウム箔を使用し、８４．９ｇ／ｍ^２の上質コート紙を支持体層としその裏面に貼合し、その上に電磁波吸収層を積層した（図３（ａ）参照）。
なお、電磁波吸収層と電磁波遮蔽層のシートサイズは図７および図８に示す大きさとした。
評価では、１０回の繰返し試験を行い、全回とも問題誤作動無しのものを「合格○」とし、１度でも誤作動を起こしたのは「誤動作×」とした。
これにより、図７および図８で明らかなように、実験例１〜５のカードケースでは誤動作を起こすことはなく、比較例１〜３は全て誤動作を起こし、前記実施例の効果を確認することができた。

図９には更に別の参考例２を示す。
このカードケースは蓋付きのものからなっており、仕切部を有し、２枚の非接触ＩＣカードを別々に収納可能な構造となっている。

（ａ）実施例１のカードケースの斜視図、（ｂ）はその概略断面図である。実施例１の要部を拡大した断面図である。（ａ）支持体層を有する干渉防止シートを一例を示す要部断面図、（ｂ）は支持体層を両面に用いた干渉防止シートの一例を示す要部断面図である。干渉防止シートと非接触ＩＣカードとの形状および位置関係を示す説明図である。（ａ）参考例１のカードケースの斜視図、（ｂ）はその概略断面図である。参考例１の要部を拡大した断面図である。実施例１の数値を変えた実験例１〜５の実験条件および評価の一覧表である。比較例１〜３の実験条件および評価の一覧表である。参考例２のカードケースの異なる形状を示す斜視図である。

１、１’ カードケースの皮製表皮
２、２’ 非接触ＩＣカード（Ｓｕｉｃａ等）
３、３’ 隔壁
４、４’ 電磁波吸収層（磁性シート１００μｍ）
５、５’ 電磁波遮蔽層（アルミ箔７μｍ）
６、６’ 隔壁
７名刺いれスペース
１０カードケース
１１、１１’仕切部
Ｓ、Ｓ’ 干渉防止シート

Claims

２枚の非接触ＩＣカードを収納できるカードケースにおいて、
カードケースは、その両外側部（１、１’）がカードリーダーの作用面であり、該外側部と内側の仕切部（１と１１、１’と１１’）の間に非接触ＩＣカード（２、２’）を収納する２つの収納部（１２、１２’）を有し、前記一対の仕切部（１１と１１’）により他のカード状の物品を収納できる挿入スペース（７）を設けており、
前記仕切部（１１、１１’）の内部に、電磁波吸収層（４、４’）と電磁波遮蔽層（５、５’）とを有する干渉防止シート（Ｓ、Ｓ’）を内蔵しており、
前記電磁波吸収層（４、４’）が、収納部に収納された非接触ＩＣカード（２、２’）に近接する側に配置されると共に、周波数１３．５６メガヘルツにおいて１５以上の比透磁率を持つ材料からなり、かつ７５μｍ以上の厚さを有しており、
前記電磁波遮蔽層（５、５’）は電磁波吸収層（４、４’）の背面側で５〜３０μｍの厚さを有する金属箔からなっており、
該電磁波吸収層（４、４’）と電磁波遮蔽層（５、５’）とは、外辺が同寸法であり、かつ、前記非接触ＩＣカード（２、２’）の外辺よりも左右上下で１ｍｍから４ｍｍの範囲で長い寸法に設定したことを特徴とするカードケース。
干渉防止シート（Ｓ、Ｓ’）が、電磁波遮蔽層（５、５’）の少なくとも一方の面に柔軟性と強度を備えたシート状の支持体層（８）を設けてなることを特徴とする請求項１に記載のカードケース。