(57)【要約】【課題】冊子用シートに設けられたコイル状アンテナが、冊子用シートの折り曲げ部を跨ぐ構成で形成されていても、繰り返し開閉を行うことにより折り曲げ部のアンテナ材料が金属疲労し断線することのないアンテナを持つ非接触通信媒体を備えた冊子体を提供すること。【解決手段】コイル状アンテナを構成する導体パターンが折り目線を跨ぐ部位を含む断線防止部で、線幅が２ｍｍ以上、前記折り目線とは垂直方向の長さが、冊子用シートを折り畳んだ状態に於ける折り曲げ部の冊子用シートの曲率半径の２倍以上であることを特徴とする非接触通信媒体を備えた冊子体。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触通信媒体を備えた冊子体であって、
折り曲げ部を有する冊子用シートを含み、
前記冊子用シートには、情報を記憶したＩＣと非接触で外部との通信を可能とするコイル状アンテナとが相互に電気的に接続されてなる非接触通信媒体が形成されており、
前記コイル状アンテナは前記冊子用シートの折り曲げ部を跨いで形成されており、
前記コイル状アンテナは、少なくとも前記折り曲げ部を跨ぐ領域に断線防止部を有し、該断線防止部は、コイル状アンテナの他の部分より線幅が太いことを特徴とする非接触通信媒体を備えた冊子体。
【請求項２】
前記断線防止部の線幅が、２．０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体を備えた冊子体。
【請求項３】
前記断線防止部の長さが、前記冊子用シートを前記折り曲げ部で折り畳んだ状態に於ける該折り曲げ部の曲率半径の２倍以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触通信媒体を備えた冊子体。
【請求項４】
前記断線防止部が、長方形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非接触通信媒体を備えた冊子体。
【請求項５】
前記断線防止部が、両端部が緩やかに細くなっている形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非接触通信媒体を備えた冊子体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で外部とのデータ通信が可能な非接触通信媒体を備えた冊子体のスキミング防止技術に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来から、非接触で外部とのデータ通信が可能な非接触通信媒体を備えた冊子体として、非接触通信媒体を備えたパスポートが実用されている。
【０００３】
非接触通信媒体はＩＣチップに記録された情報がスキミングによって予期せぬ他者から読み取られるという弱点があった。
【０００４】
スキミング防止の方法として、例えば特許文献１には、冊子体の内部に設けられた非接触通信媒体が装着された冊子の表裏に電磁波シールド機能を持つシートを配置することによって非接触通信を不能とし、スキミングを防止する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、冊子用シートの内部に設けられた非接触通信媒体の送受信用のコイル状アンテナが、冊子用シートの折り目線を中心にしてほぼ対称に形成され、冊子用シートが開いた際、情報の送受信を可能とする有効面積を有し、冊子用シートが折り畳まれた際、有効面積がほぼゼロとなり、情報の送受信が不能となる技術が開示されている。
【０００６】
特許文献２に開示されている技術は、電磁波シールド材を必要とせず、コスト面で優れた技術であるが、コイル状アンテナが、冊子用シートの折り目にある折り曲げ部を跨ぐ構成であるため、繰り返し開閉を行うことにより折り曲げ部のアンテナ材料が金属疲労を起し断線する、という問題を抱えている。
【０００７】
冊子体がパスポートである場合は、５年または１０年間の使用に耐える必要があるため、上記の問題は特に重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−９９５６２号公報
【特許文献２】特開２００１−９２９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、冊子用シートに設けられたコイル状アンテナが、冊子用シートの折り目にある折り曲げ部を跨ぐ構成で形成されていても、繰り返し開閉を行うことにより折り曲げ部のアンテナ材料が金属疲労し断線することのないアンテナを持つ非接触通信媒体を備えた冊子体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題点を解決する手段として請求項１に記載の発明は、非接触通信媒体を備えた冊子体であって、
折り曲げ部を有する冊子用シートを含み、
前記冊子用シートには、情報を記憶したＩＣと非接触で外部との通信を可能とするコイル状アンテナとが相互に電気的に接続されてなる非接触通信媒体が形成されており、
前記コイル状アンテナは前記冊子用シートの折り曲げ部を跨いで形成されており、
前記コイル状アンテナは、少なくとも前記折り曲げ部を跨ぐ領域に断線防止部を有し、該断線防止部は、コイル状アンテナの他の部分より線幅が太いことを特徴とする非接触通信媒体を備えた冊子体である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記断線防止部の線幅が、２．０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の非接触通信媒体を備えた冊子体である。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記断線防止部の長さが、前記冊子用シートを前記折り曲げ部で折り畳んだ状態に於ける該折り曲げ部の曲率半径の２倍以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触通信媒体を備えた冊子体である。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、前記断線防止部が、長方形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非接触通信媒体を備えた冊子体である。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、前記断線防止部が、両端部が緩やかに細くなっている形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非接触通信媒体を備えた冊子体である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、コイル状アンテナが金属疲労により断線する事故を低減した、スキミングを防止することが可能な非接触通信媒体を備えた冊子体およびパスポートを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来のアンテナパターンの一例を示す概念図
【図２】本発明に至る途中経過のアンテナパターンの一例を示す概念図
【図３】本発明に至る途中経過のアンテナパターンの一例を示す概念図
【図４】本発明に至る途中経過のアンテナパターンの一例を示す概念図
【図５】本発明のアンテナパターンの一例を示す概念図
【図６】本発明のアンテナパターンの一例を示す概念図
【図７】図６の丸で囲んだ部分の拡大図
【図８】図２に示したアンテナパターンの例を用いて、冊子用シートの折り目で繰り返し折り曲げた際の、アンテナパターンの線幅とアンテナパターンが折り曲げ部で断線に至る折り曲げ回数を調べる実験結果をプロットしたグラフの一例。
【図９】冊子体の構造を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、非接触通信媒体を備えた冊子体において、スキミングを防止できる構成で且つ耐久性を向上させた冊子体についての発明である。
【００１８】
本発明における冊子体として、例えばパスポート等が挙げられる。具体的には、空港における入出国手続の際に押印などの記録を行うための複数の中紙と、それらの中紙に表紙をつけて綴じた構成の冊子体である。その表紙に相当する部分に、非接触通信媒体を備えた冊子用シートを備えている。
【００１９】
図７は、本発明における冊子体１０の一実施形態例を示す図である。図７に示した冊子体は、中綴じによる冊子体の一例であるが、本発明における冊子体は、中綴じによるものに限らず、無線綴じ、平綴じ等、製本の種類が特に限定されるものではない。
【００２０】
図７の上側の図は、表紙７と中紙８が折り曲げ部（冊子用シート１を折り目線６で折り
曲げる冊子用シート１の部位を指す。）で折り曲げられた状態で、両者が重ねられる前の状態の例を示している。下側の図は、両者が重ねられたあと、糸などを用いて綴じ部９で綴じられた状態の断面図の例を示している。冊子体１０の一番外側は、表紙７である。その内側には、例えばパスポートの場合であれば、空港などの入出国時の押印をする複数ページにわたる中紙８がある。表紙７と中紙８は冊子体１０の背の部分で糸などを用いて綴じた綴じ部９により留められている。綴じ部９で表示７と中紙８は折り曲げられて、冊子体１０となる。
【００２１】
冊子体１０には、冊子用シート１が表紙７と一体になるように作製されている。例えば、表紙７の内側に冊子用シート１を貼り合わせることによって、表紙７と冊子用シート１を一体にすることができる。
【００２２】
冊子用シートには、情報を記憶したＩＣチップと、非接触で外部との通信を可能とするコイル状アンテナとが相互に電気的に接続されてなる非接触通信媒体が形成されている。
【００２３】
非接触通信媒体のコイル状アンテナが、冊子用シートの折り曲げ部を跨いで形成されていることで、冊子用シートが開いた際には、情報の送受信を可能とする有効面積を有し、情報の送受信が可能であり、冊子用シートが折り畳まれた際には、有効面積が小さくなり、情報の送受信を不能とすることができる。特に、折り曲げ部を対称軸にしてそれを跨ぐ形でほぼ左右対称にコイル状アンテナを形成すると、冊子用シートが折り畳まれた際、有効面積がほぼゼロとなり、確実に情報の送受信を不能とすることができる。
【００２４】
非接触通信媒体を備えた冊子用シートは、絶縁性シートであり、通常のＲＦ−ＩＤなどで使用されているものと同等の部材と技術で作製したものである。冊子用シートの材料としては、特に限定しないが、紙材、合成紙材、樹脂フィルム材等があげられる。具体的な合成紙材の例としてはＴｅｓｌｉｎ（登録商標：ＰＰＧ社）等のポリオレフィン系合成紙や、YUPO（登録商標：ユポ・コーポレーション）等のポリプロピレン系合成紙などがある。また、樹脂フィルムとしては、非晶質ポリエステルなどがあげられる。
【００２５】
コイル状アンテナは、エナメル線などの巻き線、絶縁性シートに貼り合せた銅箔やアルミ箔を、エッチング法を用いてコイル状に形成した導体パターン、導電性インクなどの導電性物質をコイル状に印刷して得た導体パターン、パターンメッキ法を用いて形成した導体パターン、などを使用することができるが、本発明では、特にエッチング法および印刷法により形成した導体パターンによるコイル状アンテナを好適に使用することができる。
【００２６】
図１は、従来のアンテナパターンの一例を示す概念図である。冊子用シート１に設けられたコイル状アンテナの導体幅を、冊子用シート１の折り曲げ部で太くする様な工夫はなされておらず、折り目線６に沿って冊子用シート１を閉じたり、開いたり、を繰り返すことによって、コイル状アンテナの導体が金属疲労するため、断線を起し易かった。
【００２７】
図２は、本発明のアンテナパターンの一例を示す概念図である。コイル状アンテナのアンテナパターンのうち、冊子用シート１の折り曲げ部を跨ぐ辺全てに、他の部分のコイル状アンテナよりも線幅の太い断線防止部を設けたことによって、断線を起し難くすることが可能となった。
【００２８】
表１に、耐折試験におけるアンテナパターン線幅（コイル状アンテナの導体の線幅）と断線時折り曲げ回数（折り曲げ部に沿って冊子用シート１を閉じたり、開いたり、することを繰り返すことで断線に至った時の折り曲げ回数）の実験結果を表１に示す。表１のデータをグラフにしたものが図８である。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
この耐折試験においては、長さ１５０ｍｍ、幅１５ｍｍのアンテナ試験片を作成し、厚さ２．０ｍｍのパスポートを想定し、パスポートを開いた状態に相当する平面上に置いた状態を０度とし、そこから１３５度まで折り曲げ、また０度に戻して１回とした。試験片の折り曲げ線から約５ｍｍ両側に離れた位置から試験片を電気絶縁性の板で固定し、それらの板がなす角度を測定することで、１３５度を確認した。断線したことは、試験片の両端に電極をつけて、電気抵抗を測定する事によって把握した。断線したことの判定は、試験片の電気抵抗が急激に立ち上がるところとした。
【００３１】
上記の結果から、アンテナパターン線幅が０．５ｍｍから１．５ｍｍまでは断線時折り曲げ回数は単調に増加する。３．０ｍｍではデータのバラツキが大きくなるが、１．５ｍｍまでよりなだらかな増加傾向を示すようになる。グラフから判断して、アンテナパターン線幅が２．０ｍｍ以上にすることで、断線時折り曲げ回数を、１５００回を超える大きな値にすることができる条件であるとすることができる。よって、断線防止部の線幅は、２．０ｍｍ以上であることが望ましい。
【００３２】
図３は、コイル状アンテナの、冊子用シートの折り曲げ部を跨ぐ領域に、図２に示した断線防止部より長さが短い断線防止部を設けたアンテナパターンの一例を示す概念図である。図３に示したように、折り曲げ部を跨ぐ領域に限定して、長方形状に線幅を太くした断線防止部を設けることで、材料の使用量を抑制している。このようにすることで、導体材料の使用量を殆ど増やさずに、コイル状アンテナの導体が金属疲労することで、断線することを抑制できる。
【００３３】
図４も、アンテナパターンの一例を示す概念図である。コイル状アンテナの、冊子用シートの折り曲げ部を跨ぐ領域にのみ断線防止部を設け、断線防止部が長方形状に線幅を太くしている点は図３と同じであるが、断線防止部５における折り曲げ部と垂直な方向の長さを図３のものと比較して、長くしている点が異なる。具体的には、冊子用シート１の折り曲げ部の曲率半径の２倍以上の長さとしたものである。
【００３４】
冊子用シート１の断線防止部５の、折り曲げ部とは垂直な方向の長さを長くすることによって、折り曲げ時の応力がかかる面積を大きくなることで、応力の集中を抑制することができ、断線防止効果をさらに高めることができる。このデータは、厚さ４０μｍのＰＥＴフィルムに厚さ３μｍの接着剤層を介して厚さ３０μｍの銅箔を接着した材料の銅箔をパターニングする事によって得た図１または図２に示したのと同等のアンテナパターンを有する試験片（長さ１５０ｍｍ、幅１５ｍｍ）を使用して、折り曲げを繰り返し、断線に至る折り曲げ回数を調べる、という実験から得たものである。
【００３５】
パスポート用冊子を閉じた状態の厚さは２ｍｍ或いはそれ以上であることが殆どである。厚さが２ｍｍの場合は、パスポート用冊子の折り曲げ部に於ける曲率半径は約１ｍｍ或いはそれ以上とすることができる。
【００３６】
図３、図４においては、断線防止部の形状が、長方形状である実施例を示したが、これらの実施例においては、従来と比較すると高い断線防止効果が得られたが、導体線幅が急峻な変化を起した部分が、他の部分に比べて若干断線しやすいことが分かった。これは、線幅が急峻に変化した部分に折り曲げによる応力が集中し易いためと考えられる。
【００３７】
そのため、図５、図６に例を示したが、断線防止部５の両端部が緩やかに細くなっている形状にすることによって、断線を抑制することができる。図５、図６は、直線状に変化させた場合の例であるが、これらに限定するものではない。例えば、指数関数、対数関数
、二次曲線、三次曲線、双曲線関数など、急激な変化をしない方法で線幅を変化させれば良い。
【００３８】
図７は、図６の丸で囲った断線防止部を拡大した図である。説明の為、図６の断線防止部５の下半分は図６とは異なっており、折り目線６と平行な方向に、断線防止部５以外の導体幅と同じ線幅の導体が、折り目線６を中心にして形成されている図としている。断線防止部５において、折り目線６に水垂直な方向にＹだけ進んだ時に、折り目線６と平行な方向にＸだけ直線的に減少させる場合についての最低限の条件として、Ｙ＝Ｘとすることが必要である。好ましくは、Ｙ≧１．５Ｘ、更に、Ｙ≧２Ｘなる条件を満たすことがより好ましい。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・冊子用シート
２・・・アンテナパターン
３・・・断線防止部（折り目線と垂直な方向の長さが冊子用シートの曲率半径の２倍より短い場合）
４・・・断線防止部（折り目線と垂直な方向の長さが冊子用シートの曲率半径の２倍以上の場合）
５・・・断線防止部（折り目線と垂直な方向の長さが冊子用シートの曲率半径の２倍以上で、且つ折り目線と平行な方向の導体幅が階段状に変化しない場合）
６・・・折り目線
７・・・表紙
８・・・中紙
９・・・綴じ部
１０・・・冊子体
【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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