(57)【要約】光カード（１）は、コアシート（２）の表面（２ａ）に表面側クラッド層として機能する表面側接着剤層（３）を介して表面保護シート（４）が積層され、裏面（２ｂ）に裏面側クラッド層として機能する裏面側接着剤層（５）を介して裏面保護シート（６）が積層され、コアシート表面（２ａ）には、一定の間隔で多数本のＶ溝（７）が形成され、各Ｖ溝両端（７ａ、７ｂ）がシート端面（２ｃ、２ｄ）に露出している。各溝（７）の間に形成されたコアシート（２）の区画部分（８（２）、８（４）・・・）が光導波路として機能し、残りの区画部分（８（１）、８（３）・・・）には、隣接するＶ溝（７）の間に架け渡されるようにＶ溝（遮光溝）（９）が形成されており、非光導波路として機能する。光ファイバを用いることなく、光導波路および非光導波路が精度良く形成された耐久性の高い廉価な光カード（１）を提供できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定厚さの透明なコアシートと、
前記コアシートに形成された複数本の溝と、
前記コアシートの表面に形成した表面側クラッド層と、
前記コアシートの裏面に形成した裏面側クラッド層とを有し、
前記溝は実質的に前記コアシートの厚さに対応する深さの溝であり、
当該溝の両端は前記コアシートの端面から露出しており、
隣接する前記溝の間に形成された前記コアシートの区画部分がそれぞれ光導波路となっている光シート体。
【請求項２】
請求項１において、
少なくとも一つの前記区画部分に形成された少なくとも一本の遮光溝を有し、
前記遮光溝は、実質的に前記コアシートの厚さに対応する深さの溝であり、
当該遮光溝は、隣接する前記溝の間に架け渡されており、
当該遮光溝が形成された前記区画部分が非光導波路となっている光シート体。
【請求項３】
請求項２において、
前記溝および前記遮光溝はそれぞれＶ溝である光シート体。
【請求項４】
請求項３において、
前記溝が所定間隔で平行に形成されている光シート体。
【請求項５】
請求項４において、
前記コアシートは矩形形状のものである光シート体。
【請求項６】
請求項５において、
前記表面側クラッド層を覆う表面保護シートと、
前記裏面側クラッド層を覆う裏面保護シートとを有している光シート体。
【請求項７】
請求項６において、
前記表面側クラッド層は、前記コアシートと前記表面保護シートを接着接合している表面側接着剤層であり、
前記裏面側クラッド層は、前記コアシートと前記裏面保護シートを接着接合している裏面側接着剤層である光シート体。
【請求項８】
請求項７において、
前記表面保護シートおよび前記裏面保護シートのうちの少なくとも一方は半透明シートであり、
前記表面側接着剤層および前記裏面側接着剤層は、紫外線硬化型接着剤である光シート体。
【請求項９】
請求項８において、
前記コアシートはＰＥＴシートである光シート体。
【請求項１０】
請求項９に記載の光シート体の製造方法であって、
前記裏面保護シートの表面に前記紫外線硬化型接着剤を塗布し、
前記紫外線硬化型接着剤を挟み、前記裏面保護シートの表面に、前記溝および前記遮光溝の無い前記コアシートを積層し、
前記コアシートの表面側から紫外線を照射して前記紫外線硬化型接着剤を硬化させて、前記裏面側接着剤層を形成すると共に、当該裏面側接着剤層により前記裏面保護シートを前記コアシートの裏面側に積層接着し、
前記コアシートの表面側から当該コアシートに前記Ｖ溝および前記遮光溝を形成し、
前記コアシートの表面に前記紫外線硬化型接着剤を塗布し、
前記紫外線硬化型接着剤を挟み前記コアシートの表面に前記表面保護シートを積層し、
前記表面保護シートの表面側から紫外線を照射して前記紫外線硬化型接着剤を硬化させて、前記表面側接着剤層を形成すると共に、当該表面側接着剤層により前記表面保護シートを前記コアシートの表面側に積層接着する光シート体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
ロータリダイを用いて、あるいは、レーザーカットにより、前記コアシートに前記Ｖ溝および前記遮光溝を形成する光シート体の製造方法。
【請求項１２】
矩形形状の光シート体を有し、
前記光シート体は請求項２ないし８のうちのいずれかの項に記載の光シート体であり、
前記光導波路および前記非光導波路の両端面が、前記光シート体における長辺側の両端面、あるいは短辺側の両端面に位置している光カード。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光カードと、
磁気記憶部と
を有している複合メモリカード。
【請求項１４】
請求項１２に記載の光カードと、
ＩＣメモリチップと
を有している複合メモリカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、光導波路および非光導波路により情報を担持可能な光シート体およびその製造方法に関するものである。また、本発明はかかるシート体を用いた光カードおよび複合メモリカードに関するものである。
【背景技術】  磁気カードは、各種のクレジットカード、会員カード、あるいはテレホンカード、パチンコカード等のプリペイドカードとして各方面で利用されている。しかし、近年においては、磁気ストライプに担持されている情報が不正に読み取られて、変造、改竄された偽造磁気カードの不正使用が多発し、磁気カードの信頼性が疑問視されている。
磁気カードの信頼性を高めるために、本願人の一方は、磁気カードに多数本の光ファイバを埋め込み、これらの幾つかを切断あるいは押し潰しておくことにより、光の透過および遮断の組み合わせからなる光学式記憶領域を磁気カードに形成した構成のメモリカードを提案している（特許文献１、２）。このメモリカードは、断面形状が円形または角型の複数本の光ファイバを平面上に整列させて接着剤で一体化することによりコア材を形成し、このコア材の両面にプラスチック製の保護シートを接着した構造となっている。
光ファイバは一旦切断あるいは押し潰されると、その部分を修復して元の光透過特性を得ることが実質的に不可能である。したがって、磁気カードに、かかる光学式記憶領域が形成された構成のメモリカードは、変造、改竄が困難であり、磁気記憶領域および光学式記憶領域に記憶保持されている情報を二重にチェックすることにより偽造カードであるか否かを簡単に判別できる。よって、かかるメモリカードは極めて信頼性が高い。
【特許文献１】  特許第２６８２５４２号公報
【特許文献２】  特許第２７３７８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】  しかしながら、かかるメモリカードは、光ファイバを用いて光の透過および遮断の組み合わせからなる光学式記憶領域が形成されているので次のような問題点がある。
まず、３０〜２００本程度の多数本の光ファイバを、一枚のカード内においてその平面方向に等ピッチで精度良く整列させた状態で接着固定することは、困難な作業である。よって、メモリカードの生産効率が悪い。
また、光ファイバ同士の接合強度は接着剤強度に依存するので、光ファイバの接合強度が実用上不十分になる可能性が高い。特に、メモリカードが曲げ変形するような力が作用した場合に、光ファイバが平面方向に接着固定された構造のコア材が壊れ易い。
さらに、光ファイバは一般に高価であり、これを多数本用いて光学式記憶領域が形成されているメモリカードも高価になり、実用的でない。
本発明の課題は、このような点に鑑みて、光ファイバを用いることなく光学式記憶領域が形成された光シート体およびその製造方法を提案することにある。
また、本発明の課題は、かかる新しい光シート体を用いた光カードおよび複合メモリカードを提案することにある。
【課題を解決するための手段】  本発明の光シート体は、
所定厚さの透明なコアシートと、
前記コアシートに形成された複数本の溝と、
前記コアシートの表面に形成した表面側クラッド層と、
前記コアシートの裏面に形成した裏面側クラッド層とを有し、
前記溝は実質的に前記コアシートの厚さに対応する深さの溝であり、
当該溝の両端は前記コアシートの端面から露出しており、
隣接する前記溝の間に形成された前記コアシートの区画部分がそれぞれ光導波路となっていることを特徴としている。
本発明の光シート体では、透明なプラスチック製などのコアシートに複数本の溝を形成することにより、これらの溝の間にそれぞれ区画部分が形成され、各区画部分の表面および裏面がクラッド層で覆われている。したがって、各区画部分は、その一端から入射した光を他端に導く光導波路として機能する。よって、光ファイバを用いることなく光学式記憶領域を形成できる。
本発明において、光を通さない非光導波路を形成するためには、前記区画部分に、実質的に前記コアシートの厚さに対応する深さの遮光溝を、隣接する前記溝の間に架け渡すように形成すればよい。当該区画部分の一方の端面から入射した光は、遮光溝によって遮断され、他方の端面に導かれることがない。よって、光導波路および非光導波路の組み合わせからなる、情報を担持可能な光学式記憶領域を形成できる。
ここで、前記溝および前記遮光溝としてはそれぞれＶ溝を採用することができる。
また、一般には、前記溝を所定間隔で平行に形成して、各溝によって区画された一定幅の直線状の光導波路および非光導波路を形成すればよい。
さらに、前記コアシートの輪郭形状は一般には矩形形状とすればよい。勿論、円形、多角形などの輪郭形状とすることも可能である。
次に、光導波路および非光導波路が形成されたコアシートを保護するために、前記表面側クラッド層を覆う表面保護シートと、前記裏面側クラッド層を覆う裏面保護シートとを有していることが望ましい。
この場合、前記表面側クラッド層を、前記コアシートと前記表面保護シートを接着接合している表面側接着剤層として形成し、前記裏面側クラッド層を、前記コアシートと前記裏面保護シートを接着接合している裏面側接着剤層として形成すれば、クラッド層および接着剤層を別個に形成する必要がない。したがって、製造が容易になる。
また、前記表面保護シートおよび前記裏面保護シートのうちの少なくとも一方を半透明シートとし、前記表面側接着剤層および前記裏面側接着剤層を、紫外線硬化型接着剤とすることが望ましい。半透明シートは、その厚さ方向には紫外線を充分に通すが、その平面方向には距離が長いので光を実質的に通さない。よって、半透明シートはクラッド層として機能すると共に、半透明シートの外側から紫外線を照射することにより、コアシートと保護シートの接着接合を簡単かつ短時間で行うことができる。
次に、コアシートとしては接着性に優れたＰＥＴシートを用いることが望ましい。
一方、本発明は、上記構成の光シート体の製造方法であって、
前記裏面保護シートの表面に前記紫外線硬化型接着剤を塗布し、
前記紫外線硬化型接着剤を挟み、前記裏面保護シートの表面に、前記溝および前記遮光溝の無い前記コアシートを積層し、
前記コアシートの表面側から紫外線を照射して前記紫外線硬化型接着剤を硬化させて、前記裏面側接着剤層を形成すると共に、当該裏面側接着剤層により前記裏面保護シートを前記コアシートの裏面側に積層接着し、
前記コアシートの表面側から当該コアシートに前記溝および前記遮光溝を形成し、
前記コアシートの表面に前記紫外線硬化型接着剤を塗布し、
前記紫外線硬化型接着剤を挟み前記コアシートの表面に前記表面保護シートを積層し、
前記表面保護シートの表面側から紫外線を照射して前記紫外線硬化型接着剤を硬化させて、前記表面側接着剤層を形成すると共に、当該表面側接着剤層により前記表面保護シートを前記コアシートの表面側に積層接着することを特徴としている。
本発明の方法では、紫外線の照射を一方の側から行うのみでよく、また、溝および遮光溝も同一の側から形成することができる。よって、製造が容易である。
ここで、溝および遮光溝を効率良くコアシートに形成するためには、ロータリダイを用いれば良い。また、レーザーカットにより溝および遮光溝を形成することもできる。
次に、本発明の光カードは、
上記構成の矩形形状の光シート体を有し、
前記光導波路および前記非光導波路の両端面が、前記光シート体における長辺側の両端面、あるいは短辺側の両端面に位置していることを特徴としている。
また、本発明の複合カードは、かかる構成の光カードと、磁気記憶部とを有していることを特徴としている。
磁気カードの代わりに、あるいはこれと共にＩＣメモリチップを備えた構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】  図１（ａ）および（ｂ）は、本発明を適用した光カードを示す斜視図および内部構造を示す説明図である。
図２は、図１のコアシートの平面図である。
図３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図１に示す光カードの製造工程を示す説明図である。
図４は、光カードにＶ溝を形成するために用いるロータリダイを示す説明図である。
図５は本発明による複合メモリカードの二例を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に、図面を参照して、本発明の各実施の形態を説明する。
（光カード）
図１（ａ）および（ｂ）は、本発明を適用した光カードを示す斜視図および内部構造を示す説明図であり、図２は光カードのコアシートを示す平面図である。
光カード１は、長方形の薄い多層構造の光シート体から形成されており、コアシート２と、コアシート２の表面２ａに表面側クラッド層として機能する表面側接着剤層３を介して積層接着された表面保護シート４と、コアシート２の裏面２ｂに裏面側クラッド層として機能する裏面側接着剤層５を介して積層接着された裏面保護シート６とを備えている。コアシート２の表面２ａには、一定の間隔でシート短辺方向に延びる多数本のＶ溝７が形成されている。各Ｖ溝７の両端７ａ、７ｂはそれぞれコアシート２の長辺側のシート端面２ｃ、２ｄに露出している。
各溝７の間に形成されたコアシート２の区画部分８（１）、８（２）、８（３）・・・・８（ｎ）（ｎ：正の整数）のうち、例えば、区画部分８（１）、８（３）・・・には、隣接するＶ溝７の間に架け渡されるように、これらのＶ溝７に直交する方向にＶ溝（遮光溝）９が形成されている。Ｖ溝９が形成されていない区画部分８（２）、８（４）・・・は光導波路として機能し、一方のシート端面２ｃから入射した光を他方のシート端面２ｄに導く。これに対して、Ｖ溝９が形成されている区画部分８（１）、８（３）・・・は非光導波路として機能し、一方のシート端面２ｃから入射した光は、Ｖ溝９によって通過が遮られ、他方のシート端面２ｄまで導かれることがない。よって、光導波路および非光導波路を所定の配列パターンに従って形成しておき、検出光をシート端面２ｃから各区画部分８（１）〜８（ｎ）に入射し、他方のシート端面２ｄの側に設置した光検出器によって各区画部分８（１）〜８（ｎ）からの射出光の有無を検出すれば、光カード１に形成されている配列パターンを読み取ることができる。
本例では、コアシート２として厚さが５０μの透明なＰＥＴシート、表面保護シート４として厚さ１２５μの半透明なＰＥＴシート、裏面保護シート６として厚さ７５μの白色ＰＥＴシートを用いている。また、表面側接着剤層３および裏面側接着剤層５として、紫外線硬化型レジンを用いている。さらに、Ｖ溝７は１ｍｍピッチで形成されており、両側の傾斜面のなす角度が約６０度であり、その深さは実質的にコアシート２の厚さと同一である。Ｖ溝７は後述のようにコアシート２の表面２ａからロータリダイなどの刃先を押し付けることにより形成され、コアシート２の裏面２ｂの側の部分が繋がった状態で形成されている。
Ｖ溝７に直交しているＶ溝９も同一寸法であり、非光導波路として機能する各区画部分８（１）、８（３）・・・において、シート端面２ｃの側に２ｍｍピッチで５本形成され、他方のシート端面２ｄの側に同じく２ｍｍピッチで５本形成されている。このように各区画部分８（１）、８（３）・・・における両端側に複数本のＶ溝９を形成しておくと、入射光を完全に遮断可能な非光導波路を形成できる。すなわち、シート端面２ｃから入射した光は最初の５本のＶ溝９で拡散して殆ど減衰し、次の５本のＶ溝９によって完全に遮断される。
このように、本例の光カード１では、高価な光ファイバを用いることなく、光導波路および非光導波路を形成できるので、廉価に製造できる。また、透明なコアシート２に表面側からＶ溝７およびＶ溝９を形成し、当該コアシート２の表面にＶ溝７、９を充填する状態でクラッド層として機能する表面側接着剤層３を形成し、裏面側にもクラッド層として機能する裏面側接着剤層５を形成することにより、光導波路および非光導波路を形成してある。したがって、光ファイバを平面方向に等ピッチで接着固定した構成のメモリカードに比べて、簡単かつ精度良く光導波路および非光導波路を形成でき、また、強度および耐久性が高い。
（光カードの製造方法）
図３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、光カード１の製造工程を示す説明図である。まず、図３（ａ）に示すように、裏面保護シート６を用意し、この表面６ａに紫外線硬化型レジン５ａを一定厚さに塗布し、しかる後に、コアシート２となるコアシート素材２０を積層する。この状態で、コアシート素材２０の表面側から紫外線を照射して紫外線硬化型レジン５ａを硬化させる。この結果、裏面側接着剤層５が形成され、当該裏面側接着剤層５を介してコアシート素材２０の裏面側に裏面保護シート６が積層接着された状態になる。
次に、図３（ｂ）に示すように、コアシート素材２０の表面２０ａにＶ溝７および９を彫り込むことにより、光導波路および非光導波路として機能する区画部分８（１）〜８（ｎ）を備えたコアシート２が得られる。
この後は、図３（ｃ）に示すように、コアシート２の表面２ａに紫外線硬化型レジン３ａを塗布する。紫外線硬化型レジン３ａはコアシート２の表面２ａに形成されているＶ溝７、９に充填された状態で、当該コアシート２の表面２ａに塗布される。次に、その上に半透明な表面保護シート４を積層する。しかる後に、表面保護シート４の表面側から紫外線を照射する。紫外線が表面保護シート４を透過して紫外線硬化型レジン３ａに照射するので、当該紫外線硬化型レジン３ａが硬化して、表面側接着剤層３が形成され、この表面側接着剤層３ａを介して、コアシート２の表面側に表面保護シート３が積層接着された状態になる。このようにして、光カード１が完成する。
ここで、図４はＶ溝７、９を形成するために用いるのに適したロータリダイの例を示す説明図である。ロータリダイ１１には、刃先角度６０度、長さ８０ｍｍ、ピッチ１ｍｍで平行に延びる３２本の整列刃１２がエッチングより形成されている。これらの整列刃１２によりＶ溝７が形成される。また、整列刃１２の間に直交方向に架け渡された状態で、ピッチ２ｍｍで同一寸法の５本の直交刃１３が同じくエッチングより形成されている。これらの直交刃１３によりＶ溝９が形成される。この構成のロータリダイ１１を用いて、コアシート素材２０の表面２０ａから、整列刃１１および直交刃１２を、当該コアシート素材２０の厚さ分だけ押し込むことにより、溝７、９が形成される。
このように、本例の光カード１では、表面保護シートとして半透明なシートを用いると共に、表面側接着剤層３および裏面側接着剤層５を紫外線硬化型レジンを用いて形成している。したがって、製造工程においては、一方の側から紫外線を照射するだけでよい。また、Ｖ溝７、９も同一の側からダイを押し付けることにより形成できる。よって、製造が容易である。また、ロータリダイを用いることにより、Ｖ溝７、９を精度良く、しかも効率良く形成することができる。
（複合メモリカード）
図５には本例の光カード１を用いた複合メモリカードの構成例を示してある。図５（ａ）に示す複合メモリカード３０は、光カード１と、その表面１ａに、長辺方向に一定幅で印刷された磁気ストライプ３１とを備えた構成となっている。この複合メモリカード３０は例えばＩＤカード、プリペイドカードなどとして用いることができる。
図５（ｂ）に示す複合メモリカード４０は、光カード１のコアシートと表面保護シートの間にＣＰＵ付きＩＣチップ４１が埋設された構造のものである。この複合メモリカード４０は、記憶情報の多い電子マネーカード、保険証、運転免許証などとして用いることができる。
（その他の実施の形態）
なお、上記の例は本発明の一例を示すものであり、本発明の光シート体および製造方法、並びに、光カードおよび複合メモリカードの構成は、上記の例の形状、構造、素材に限定されるものではない。例えば、光シート体としては長方形輪郭ではなく、円形あるいは多角形輪郭であってもよい。また、Ｖ溝の代わりに、Ｕ溝などの異なる断面形状の溝を用いることもできる。さらに、表面側接着剤層および裏面側接着剤層として、紫外線硬化型接着剤以外の接着剤を用いることも可能である。さらにまた、コアシート、表面保護シートおよび裏面保護シートの素材としてＰＥＴ以外の樹脂を用いることも可能である。一方、ロータリダイを用いる代わりに、レーザーカットにより溝を形成しても良い。
【産業上の利用の可能性】
以上説明したように、本発明の光シート体は、ＰＥＴシートなどからなるコアシートを切断することなく、当該コアシートに複数本の溝を形成することにより光導波路を形成し、同様にコアシートを切断することなく当該コアシートに遮光溝を形成することにより非光導波路を形成している。したがって、高価な光ファイバを平面方向に整列して接着固定することにより光導波路および非光導波路が形成された従来のメモリカードに比べて、簡単かつ廉価に製造できる。また、光ファイバを平面方向に整列する場合に比べて、ロータリダイなどを用いて精度良く溝をコアシートに形成することが容易であるので、精度良く光導波路および非光導波路が形成された光シート体を得ることができる。さらには、曲げ強度が高く耐久性も高いという利点がある。
また、本発明の光シート体の製造方法では、一方の側から紫外線を照射してコアシートの両面に保護シートを積層接着でき、また、同一の側から溝および遮光溝を形成できる。したがって、製造が容易となり、生産効率を高めることができる。
さらに、本発明の光メモリおよび複合光メモリは、光ファイバを用いることなく光導波路および非光導波路が形成された光シート体を用いているので、簡単かつ廉価に製造でき、また、曲げ強度が高く耐久性にも優れている。
【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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【国際調査報告】
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