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ICカード - 大日本印刷株式会社
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発明の名称 ICカード
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−91713(P2003−91713A)
公開日 平成15年3月28日(2003.3.28)
出願番号 特願2001−284821(P2001−284821)
出願日 平成13年9月19日(2001.9.19)
代理人 【識別番号】100111659
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 聡
【テーマコード(参考)】
2C005
5B035
【Fターム(参考)】
2C005 MA03 NA02 PA04 PA14 PA18 PA21 PA23 RA15 
5B035 AA13 BB09 CA11
発明者 佐藤 俊介
要約 課題
昇華型再転写プリンタを用い、可視光線で目視できる情報以外に、赤外線吸収材料で機械読み取りマークなどを含めた固有情報を併せてプリントすることによって、SIMカードとしてのセキュリティをより高める。

解決手段
上記課題達成のために、熱可塑性プラスチックの薄板の表面にICモジュールの外部装置接続端子を形成し、前記外部装置接続端子の周辺、および/または、前記ICモジュールの裏側のICカードの表面に、ICカード所持者固有の情報が昇華型再転写方式でプリントされているICカードであって、前記所持者固有の情報は、可視光領域で目視可能な可視情報と、赤外領域では目視可能で、可視光領域では目視不可能な不可視情報が、不可視情報を外側に重合されて形成されたICカードを提供する。
特許請求の範囲
【請求項1】熱可塑性プラスチックの薄板の表面に外部装置接続端子を有するICモジュールを形成したICカードであって、前記外部装置接続端子の周辺および/または、前記ICモジュールの裏側のICカードの表面に、ICカード所持者固有の情報が昇華型再転写方式でプリントされ、前記所持者固有の情報は、可視光領域で目視可能な可視情報と、赤外領域では目視可能で可視光領域では目視不可能な不可視情報が形成されていることを特徴とするICカード。
【請求項2】前記不可視情報には、赤外線を使用した読み取り装置で識別可能なパターンが含まれていることを特徴とする請求項1に記載のICカード。
【請求項3】前記不可視情報は、前記ICモジュールに搭載されたICチップに格納されているセキュリティ情報の一部であることを特徴とする請求項1〜2何れかに記載のICカード。
【請求項4】前記ICカードは、SIMカードであることを特徴とする請求項1〜3何れかに記載のICカード。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機、PCカード等に装着されて、補助メモリ、または、IDとして使用されるSIM型カードと呼ばれる小型のICカードに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電気通信技術の進歩によって、携帯電話機や、車載端末などの移動体通信端末が普及し、数多く利用されている。携帯電話機においては、登録済みの電話番号や、所持者固有の情報を記憶させた小型のICカードを電話機に装着、接続させて、携帯電話の通話料金を前述の登録済みの電話に支払わせたり、無線で関連端末と交信させ、金銭を伴う決済を行わせている。移動体通信端末以外の分野でも、例えば、ノート型パソコンのPCMCIAカードの中に装着されてセキュリティを高めたり、ICカードのリーダライタに装着されて、認証カードとして利用されている。前述の小型のICカードは、SIM(Subscriber Identity Module)カード、UIM(User Identity Module)カードと呼ばれる。
【0003】上述のSIMカードや、UIMカードは、長辺が25mm、短辺が15mm程度の小型カードであるために固有情報をプリントしようとすると外部装置接続端子(以下外部端子という。)の周辺や、ICモジュールが実装されている裏側の狭いエリアに行わなければならない。通常上記のエリアに固有情報をプリントしようとすると、プリント面が平坦ではないために溶融型熱転写プリントや、昇華型熱転写プリントなどのプリント方式では均一なプリントが困難であるばかりか、プリントヘッドの寿命を短くしてしまうという問題があった。また、硬い感熱ヘッドを避けて、レーザープリントや、インクジェットプリントで対応しようとすると、凹凸のために距離上の精度誤差が生じ、プリントされた文字や、マーク等が歪んでしまい、プリント品質を一定状態に維持することが困難であった。一方、セキュリティの面では、ICチップそのものは高セキュリティであるが、通常のカードに施されている印刷技術による偽造防止手段等が適用し難いという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、昇華型再転写プリンタを用い、可視光線で目視できる情報以外に、赤外線吸収材料で機械読み取りマークなどを含めた固有情報を併せてプリントすることによって、SIMカードとしてのセキュリティをより高めようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、本発明のICカードの請求項1に記載の発明は、熱可塑性プラスチックの薄板の表面に外部装置接続端子を有するICモジュールを形成したICカードであって、前記外部装置接続端子の周辺および/または、前記ICモジュールの裏側のICカードの表面に、ICカード所持者固有の情報が昇華型再転写方式でプリントされ、前記所持者固有の情報は、可視光領域で目視可能な可視情報と、赤外領域では目視可能で可視光領域では目視不可能な不可視情報が形成されていることを特徴とするものである。
【0006】また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記不可視情報には、赤外線を使用した読み取り装置で識別可能なパターンが含まれていることを特徴とするものである。
【0007】また、請求項3に記載の発明は、請求項1〜2何れかに記載の発明において、前記不可視情報は、前記ICモジュールに搭載されたICチップに格納されているセキュリティ情報の一部であることを特徴とするものである。
【0008】また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3何れかに記載の発明において、前記ICカードは、SIMカードであることを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明のICカードについて説明する。以下の実施形態の説明では、昇華型熱転写用フィルムを使用して昇華型再転写方式で文字、記号などを「印刷」することを、通常の印刷と区別するために「プリント」という。図1は、SIMカードの裏面にカード所持者の固有情報をプリントした図、図2は、SIMカードのおもて面にカード所持者の固有情報をプリントした図、図3は、SIMカードの裏面にカード所持者の固有情報を2重にプリントした図、図4は、ICカードをICカードリーダに挿入してICチップに情報をリードライトする状態を説明するための図、図5は、昇華型熱転写方式のプリントに使用される転写フィルムの一例について説明するための図、図6は、昇華型再転写方式のプリンタに使用される転写フィルムの一例について説明するための図、図7は、図3のA−A線断面図、図8は、積層方式によるカードの製造方法について説明するための図である。
【0010】図1において、ICカード(以下SIMカードという。)1のICモジュールを実装した裏側50(破線で示す部分)には、カード基体に形成された凹部と、実装されたICモジュールの間に隙間が生じていることと、凹部形成の際に熱が発生し、プラスチックが膨張することにより若干の変形が残る。このような凹凸面に対しては、昇華型熱転写方式のように直接基体面に接触して感熱ヘッドが(転写フィルムを介して)情報を印字するプリント方式では均一なプリントができない。このような凹凸面に対し確実にプリントを行いたいという要求に対して、昇華型再転写方式のプリンタが登場し、画像情報、文字情報共にプリントできるようになった。昇華型再転写プリント方式というのは、一旦、耐熱性フィルム上に逆像をプリントし、この逆像をカード面に再転写する方式であり、プリント時に感熱ヘッドがカード基体面に直接接触しないために、基体部分が平滑でなくても鮮明にプリントすることができるのである。
【0011】図2の実施形態は、SIMカードの外部端子面にカード所持者の固有情報をプリントした状態を示している。外部端子の周辺部分にはカード基体の表面と、外部端子の面に段差が生じ僅かでは有るが凹凸が生じている。仮に、外部端子面がカード基体の面よりも低めに設定されていて、感熱ヘッドによってプリントできたとしても、感熱ヘッドで印字を繰り返すうちに、感熱ヘッドの前記ICモジュールの外部端子周辺位置に相当する位置に傷が発生したり、ヘッドが磨耗したりするために他の面に画像をプリントするときにその部分が不鮮明にプリントされてしまう現象が発生する。このような段差が生じていても、昇華型再転写方式によれば、前記問題は発生しなくなるために、従来、凹凸面があってプリントできなかったカードのICモジュール周辺の、特に、外部装置接続端子から3mm以内についてプリント可能となり、SIMカードの外部端子面に対してプリントする際に有効である。
【0012】図1、図3に示すように所持者の固有情報をプリントするときに、可視光領域で目視可能な可視情報2と、赤外領域で目視可能な不可視情報3を必要であれば重ねてプリントし、狭いSIMカードの表面を最大限に利用する。可視情報2は、クレジットカードの場合、会員の会員番号に相当する番号、「0123 4567 8901 2345」と、使用可能期間を示す有効期間、「01/03−03/04」と、クレジットカードとして利用できる会員の氏名、「日本太郎」である。
【0013】これら情報は、可視光領域の下限360〜400nm、上限760〜830nmの波長域の元で読み取れる熱転写材料でプリントする。一方、不可視情報3は、上記可視光領域では読み取ることができないが、830nm以上、好ましくは950nm以上の長波長領域の光で検知できる感熱材料でプリントする。可視情報2は、主に数字、記号、仮名、漢字でプリントし、不可視情報3は、主に機械読み取り可能なバーコードや、2次元コードでプリントする。また、顔写真、指紋、サイン等のセキュリティ情報をコード化してプリントして、機械で読み取りすることも可能である。
【0014】図1は、可視情報2と、不可視情報3は、重なってプリントされている部分が無いので明快であるが、図3の場合は、可視情報2の一部が、不可視情報3に覆われていて、前記不可視情報3で覆われている部分も赤外線反射、赤外線吸収材料を透過して可視光領域で目視することができるようになている。一方、赤外領域では、不可視情報3に覆われた可視情報2の部分は、可視光領域下で透明な赤外線反射材料で覆われているために、赤外線センサでは読み取ることができない。上記赤外線反射材料、赤外線吸収材料の層構成に関しては、図3のA−A線断面図である図7で説明する。
【0015】図4に示すICカードリーダライタは、ICカード長辺を全部挿入せずに情報の読み書きをさせるタイプのICカードリーダライタ8で、ICカード10の長辺の半分ほどを挿入して情報のリードライトを行なう。ICカードは磁気カードと異なり、ICカードに形成されている外部端子が正確にICカードリーダライタのコネクタに接続されていれば良いために、凡そ、カードの長辺の半分(図4における矢印が示す深さD)程度が固定されればよい。カード基体にプリントされた赤外線読み取り情報を、赤外線読み取り装置で読み取るために、図の点線で示す外部端子の周辺、または、外部端子の裏側に読み取りのための素子を配備する。
【0016】図5によって、昇華型熱転写用フィルムについて説明する。昇華型熱転写用フィルム4は、図のようにベースフィルム(図示せず)の上に可視光領域と赤外領域共に透明で耐磨耗性に富んだプロテクト材料43、可視光領域で透明で赤外領域では赤外線を吸収する赤外線吸収材料42、可視光領域で透明で赤外領域では赤外線を反射する赤外線反射材料41、可視材料44が形成されている。
【0017】ベースフィルムは、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、酢酸セルローズ、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポリイミド等のプラスチックフィルムから選択することができる。多くの場合、コストの割に耐熱性が安定しているポリエステルが選択される。ベースフィルムの厚みは、その耐熱性、および、熱伝導性が適切になるように材料に応じて適宜変化させることができるが、3.5〜38μm程度が好ましい。
【0018】まず、昇華型熱転写フィルム4のベースフィルムの片側には高温になった感熱ヘッドがベースフィルムに粘着しないように、スティッキング防止材料が塗布される。更に、その逆側には、転写がスムーズに行なえるように、剥離層が印刷または、コーティングによって形成される。
【0019】次に、前述の可視光領域、赤外領域共に透明で耐磨耗性に富んだプロテクトコート材料43、可視光領域で透明で赤外領域では赤外線を吸収する材料42、可視光領域で透明で赤外領域では赤外線を反射する材料41、可視材料44が塗布、または、印刷によって同一ピッチの短冊状に形成される。
【0020】(プロテクトコート材料)この材料は剥離材も兼ねており、融点と硬さを考慮する必要があり、例えば、カルナバワックス、パラフィンワックス、キャンデリラワックスや、ポリエステルワックス、アクリルワックス等の混合材料から選択することができる。
【0021】(可視光領域で透明で赤外領域では赤外線を吸収する材料)前述しているように、この赤外領域で赤外線を吸収する材料は、可視光領域で透明である必要がある。更に熱転写フィルム材料としての特性が必要である。そのために、粒径が0.3〜0.5μmのイッテルビウム化合物(YbPO4)を選択することができる。イッテルビウム粒子は、種々の方法で製造できるが、赤外線吸収性が高いという観点から、結晶性が高く、例えば、イッテルビウムアルコキシドとリン酸アルコキシドとを加水分解してYbPO4粒子を生成させ、カップリング剤で表面処理することにより製造するカップリング剤は、YbPO4粒子及びインキビヒクルとなる樹脂と結合するものであれば特にこれに限定するものではない。例えば、シラン化合物、チタン化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物、金属キレート化合物などを挙げることができる。特に、化学的特性、例えば、有機溶剤に対して安定であり、物理強度も強く、さらにインキビヒクルとの接着性の良い官能基が付加されており、選択の自由度が高いという点で、シランカップリング剤であることが好ましい。
【0022】(可視光領域で透明で赤外領域では赤外線を反射する材料)赤外線反射性粒子として、例えば、酸化チタン、炭酸マグネシウムまたは硫酸バリウム等を透明粒子として加工し使用することができる。
【0023】次に、前述の材料を熱転写材料としてベースフィルムに塗布、または、印刷するために熱転写インクを作製するためのビヒクルについて説明する。上記ビヒクルは、合成樹脂、ワックス、必要に応じて溶剤を添加して作製する。合成樹脂として、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、塩化ビニリデン樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート等、サーマルヘッドの電圧、融点などを考慮し、適当なものを単独又は混合して用いる。ワックスとして、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス、キャンデリラワックス等から選択する。溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール等から選択する。
【0024】図6を参照して昇華型再転写フィルムについて説明する。図5に示すような構成の昇華型熱転写フィルムによって、図6に示すような昇華型再転写フィルムを作製する。まず、転写フィルム7のベースフィルム71に、プロテクト材料43を転写する。プロテクト材料43は、ベースフィルム71の全面にコーティングしておくことも可能であるが、ICカード、SIMカード1枚に対して1つの固有情報をプリントする際に、プロテクト効果を高めるためにプロテクトコート層の厚さを厚くしなければならず、その結果ベースフィルムからの幕切れが悪くなるためにこのように転写をして幕切れ効果を高める。プロテクト材料は転写面全面、例えば、SIMカードの場合、カードの形状に等しいサイズに転写する。
【0025】次に、プロテクト材料43の上に赤外線吸収材料42によって不可視情報3を逆像でプリントする。
【0026】次に、赤外線を反射する赤外線反射材料41を小間全面に転写する。この赤外線反射材料形成層には、次に転写される可視情報が文字情報の場合、赤外線反射材料41がICカード基材と接着して再転写された材料を支えることになるために接着剤が含まれている。
【0027】上述の赤外線反射材料層41の上に、可視光領域で目視可能な可視材料44でプリントする。可視情報は単色でも、昇華型熱転写材料による3〜4色のカラーでもよい。
【0028】図8と、SIMカードの断面を図示した図7を参照して、ICモジュールの真裏に画像や文字を昇華型再転写方式でプリントする必要性について説明する。カード基体は、熱可塑性のプラスチックシートに印刷を施して熱と圧によって積層し、図8に示すように、透明シート101、乳白シート(コアシート)105、透明シート101の積層体である積層シート100を形成する。前述の積層シート100から型抜き装置によって一枚のカードに打ち抜き、仕上ったカードを、ルーターを使用して浅い凹部と、深い凹部を形成する。浅い凹部(53で表示した斜線の部分)には、ICモジュール5の回路基板53が嵌め込まれるように形成され、深い凹部51には、ICチップの封止樹脂部55が収納されるように形成される。
【0029】図7で判るように、深い凹部51は、封止樹脂部の大きさ、および、ICモジュールの実装位置の誤差を許容できるように、深さや、広さを大きめに設定するため、どうしても空間が生じてしまう。また、前述のようにカード基体は、熱可塑性の樹脂であるために深い凹部を形成する際に、図5に示すように凹部の裏側の透明シートの部分に凹部形成時に発生する熱と張力によって歪みが生じてしまう。その結果、このような歪みによって波打っている部分に直接感熱ヘッドで昇華型熱転写プリントを行っても、均一に転写材料が転写しない。そのために、従来は、少なくともICモジュールの真裏に相当するエリアは、プリントを避けるよう設定されていた。そこで昇華再転写方式のプリンタが登場し、例えば、図6で説明したような、逆像がプリントされた複数の転写層が、再転写フィルム7の前記転写層の逆側、ベース面から加圧されたゴムなどの軟らかい型版によってまとめて転写される。
【0030】図7、図3によってICカードに転写された可視情報2、不可視情報3が可視光領域、赤外領域で読み分けされる状態について説明する。乳白シート105に印刷(印刷インキ61)が行なわれ、乳白シート105は表裏を透明シート101でサンドイッチされ熱と圧によって積層される。積層された後一枚のカードとして仕上げられ、前述のように2段の凹部51、53が形成され、ICモジュール5が実装される。ICモジュールが実装された後の深い凹部の上部は、図7に示すように表面が波打っている(実際には凹部の境界線も波打っているのであるが、図では直線で示している)。波打った表面に画像情報が昇華型再転写フィルムによって転写される。カード基体側から、可視材料44によりプリントされた可視情報2、その上部に接着剤含有の赤外線反射材料41による層、更に、赤外線吸収材料42によりプリントされた不可視情報3、プロテクト材料43によるプロテクト層の順序で積層されている。前述のように、赤外線反射層はカード基体と、情報プリント層を接着させる、接着層の役目を果たしている。図7では、赤外線吸収材料42によりプリントされた不可視情報3、可視材料44によってプリントされた可視情報2の層が何れも均一な厚みで形成された層で図示されているが、実際は、文字情報などによって部分的に形成されている。
【0031】プロテクト層側から赤外線を照射すると、赤外線は、プロテクト層(43)を透過し、赤外線吸収材料42の裏側の赤外線反射材料41の層で反射して、赤外線吸収材料42で形成された不可視情報3の文字、数字、記号、マークの部分(図示せず)を除いて明るく反射する。一方、赤外線吸収部分は暗くなっているので、そのコントラストで情報を判読することができる。赤外線照射装置によって赤外線を照射し、目視で判別することも、センサーでマークを読み取ることもできる。一方、プロテクト材料43、赤外線吸収材料42、赤外線反射材料41による形成層は、可視光領域では透明なので、目視可能な染料、または、顔料でプリントされた可視情報2は、図3に示すように、カード基体の表面にプリントされて、赤外線反射材料層に覆われた左半分の部分(「0123」、「8901」、「01/0」、「日本」)も、赤外線吸収材料42の層に覆われた右半分の部分(「4567」、「2345」、「−03/04」、「太郎」)も可視光領域のもとでは1つの情報として読み取ることができる。また、可視領域では、図3に示すように不可視情報3の部分は、可視情報以外は何もプリントされていない部分として見えている。上記不可視情報3の部分に赤外線が照射されると、可視情報2がプリントされている前記右半分の可視情報部分は見えなくなり、その上に形成された不可視情報3が「可視状態」となる。
【0032】図8を参照して積層カードの作製方法について説明する。通常印刷用乳白シート102に示すように、多面付けで印刷され、カード10が、縦横に規則正しく整列配置されている。前記カード10は、ISOサイズのICカード(約54×86mm)でも、SIMサイズのSIMカード(約15×25mm)でもよい。表裏印刷シートである表裏それぞれの乳白シート102に表、および、裏のデザインを印刷する。デザインにより印刷の方式を使い分けるが、前述の如く、多くはオフセット印刷による方式で細かい線や写真物を印刷する。使用する印刷インキは、UV(紫外線)硬化型インキ、希には酸化重合型インキで、UVインキは紫外線を照射して瞬間乾燥し、酸化重合型インキは印刷面を空気中に曝して一定時間放置し乾燥させる。また、重厚なデザインで深みのあるデザインはスクリーン印刷方式によって印刷する。スクリーン印刷用のインキは、通常溶剤で顔料や樹脂を溶解しているので、溶剤を揮発させて乾燥させる。
【0033】印刷インキが乾燥したら表裏の乳白シート102の間にコアになる乳白シート103を挟み、表裏の印刷インキ面に透明シート101を重ねて積層する。磁気記録部が必要な場合は、表面の透明シートの非接着面に予め磁気ストライプを転写しておく。積層は通常熱と圧力によって行われ、接着剤を使用する場合は、印刷シートの両面、または、乳白(コア)シートの両面および透明シートの印刷面に接する面に熱再活性タイプの接着剤をコーティングしておく。積層のための条件は、材料が塩化ビニールの場合、温度は摂氏110度〜160度、圧力は2〜3MPa、加熱・冷却時間は40〜60分で行う。積層工程を終えた多面付け積層シートは型抜きの工程にまわされ、1枚のカードになる。
【0034】ICカード化するために、まず、前述までの工程でできあがったクレジットカードサイズのカードにICモジュールを実装するための凹部を形成する。凹部は、図6で説明したようにICモジュールを固定するための浅い凹部と、ICチップの封止樹脂部を収納するための深い凹部からなり、最初に大き目の浅い凹部が形成され、次に小さくて深目の凹部が形成される。
【0035】
【発明の効果】1)昇華型再転写プリンタを用いることにより、従来、凹凸面があってプリントできなかったカードのICモジュール周辺の、特に、外部装置接続端子から3mm以内についてプリント可能となり、より多くの印字面積が確保できた。
2)SIMカードの裏面に2重に情報をプリント可能になったことによって、実質的にSIMカードの面積の2倍の面積を固有情報表示部分として使用することができた。このことによって、従来表裏を使用してプリントしていた固有情報を、片面に集約できたために、残る片面にはカードデザインなどを印刷することができた。
3)上記情報表示内容の半分を赤外線対応とすることによって、可視光領域では目視不可能な部分を形成し、その部分に解読不可能な記号や、マークによってICチップに記録されている情報の一部を表示し、前記情報の一部を所持者、端末に確認させることによって、ICカードや、SIMカードの悪用による被害から守ることが可能になった。
4)また、ICチップに外力が加わって破壊され、ICチップの中に記録してある情報を読み取ることができなくなっても、必要最小限の情報を赤外線情報によって読み取ることができるようになった。
5)顔写真、指紋、サイン等のセキュリティ情報をコード化してカード上に不可視情報としてプリントし、専用リーダで読み取ることによって、ICチップの情報が読めない場合でも、カード所持者の確認が可能になった。




 

 


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