專利名稱：無接觸存取票券及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)具有控制存取的區(qū)域進(jìn)行存取，在該控制存取時(shí)，在控制存取區(qū)域使用一種無接觸存取底板(support)，尤其涉及一種一次性使用的無接觸票券及其制造方法。
與標(biāo)準(zhǔn)接觸型媒體相反，在公共運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)例如法國(guó)RATP地鐵或SNCF鐵路網(wǎng)絡(luò)中提供存取具有控制存取的區(qū)域的存取媒體日益廣泛地使用“無接觸”技術(shù)。后者必需插入一種票券閱讀器中以便形成使該底板的有效性能被檢查的接觸。時(shí)間一長(zhǎng)，該票券閱讀器刷子將會(huì)變臟而導(dǎo)致沒有接觸，從而要求用戶多次執(zhí)行該操作，結(jié)果導(dǎo)致明顯地耽誤時(shí)間。
在無接觸媒體和票券閱讀器之間的信息交換通常通過在該無接觸媒體內(nèi)所提供的第一天線和位于該票券閱讀器中的第二天線之間的遠(yuǎn)程電磁耦合來完成。而且，該底板(support)裝備有一個(gè)以連接到半導(dǎo)電盤片或芯片的第一天線為特征的電子模件，該盤片或芯片在其他部件中間包含一個(gè)射頻(RF)零件，一個(gè)被提供給該票券閱讀器的信息存儲(chǔ)于其中的存儲(chǔ)器以及要求編譯要發(fā)送的信息和處理被接收的信息的邏輯功能。
實(shí)際上有兩組運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)用戶，即永久用戶和臨時(shí)用戶。對(duì)于第一組，ISO格式無接觸智能卡是最好的解決辦法，因?yàn)榉植荚谝旬a(chǎn)生的旅游總數(shù)上的該卡的成本在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)始終對(duì)用戶來說仍然是低的。但是，對(duì)想要購買單程旅游卡的臨時(shí)用戶所構(gòu)成的第二組旅游成本來說，該卡的成本將變得過高。
這就是為什么本發(fā)明的目的打算以票券的形式供給一種提供對(duì)控制存取區(qū)例如公共運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行存取的媒體，該票券可快速地進(jìn)行生物降解，雖然它以象無接觸存取卡那樣相同的功能性為特征，盡管該票券尺寸小，但非常便宜。
本發(fā)明的第二各目的是打算提供制造一次性票券的方法，該票券具有象無接觸存取卡那樣相同的功能性，盡管該卡尺寸小。
因此本發(fā)明涉及一種提供對(duì)具有控制存取的區(qū)域進(jìn)行存取的票券，這時(shí)，該票券無接觸地呈現(xiàn)在授權(quán)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行存取的票券閱讀器的前面，所述票券具有Edmonson格式，并包含一個(gè)用保護(hù)涂層覆蓋在兩個(gè)表面的紙質(zhì)票券實(shí)體。該紙質(zhì)票券實(shí)體裝有一個(gè)通孔，包含一個(gè)集成電路和一個(gè)天線的電子模件在該通孔中。后者在被熱固化之前由通過使用在可聚合的化合物中的銀粉進(jìn)行絲網(wǎng)印刷獲得的至少一圈導(dǎo)體構(gòu)成。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是制造無接觸票券的方法，該方法在于準(zhǔn)備具有相當(dāng)于若干票券寬度的寬度的紙條或多帶，以便在被設(shè)計(jì)用來接受該電子票券模件的帶中形成通孔，并將該帶分割成若干單條，每條相當(dāng)于一卷票券，并且在該孔中安裝電子模件后連續(xù)地先將第一層保護(hù)涂層然后將第二層保護(hù)涂層放置在兩個(gè)側(cè)面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，一種具有象該集成電路那樣的相同厚度和在集成電路的位置以通孔為特征的覆蓋層被放置在電子模塊上面，而被該覆蓋層覆蓋的該電子模件被熱分層(hot-laminated)以便減小天線的電阻。
本發(fā)明的目的，特征和優(yōu)點(diǎn)當(dāng)和附圖相結(jié)合時(shí)從以下說明中將變得更明顯，這些附圖是

圖1表示根據(jù)本發(fā)明提供對(duì)公共運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)存取的票券的印刷正面，圖2概略地表示根據(jù)本發(fā)明的公共運(yùn)輸票券的透視圖，圖3表示根據(jù)本發(fā)明被裝在該存取票券中的電子模件，圖4表示當(dāng)覆蓋層被安裝在所述模件上時(shí)的電子模件的透視圖，圖5概略地表示按照根據(jù)本發(fā)明的方法的票券實(shí)體多帶形成步驟，以及圖6概略地表示根據(jù)本發(fā)明的方法裝備有保護(hù)涂層帶的票券帶的形成步驟。
票券10提供存取象圖1所說明的RATP地鐵網(wǎng)絡(luò)那樣具有控制存取的區(qū)域。其特征是，票券實(shí)體12具有一種67mm×30mm的Edmonson格式和一個(gè)包含必要的電子設(shè)備的電子模件14，該電子模件使得在一個(gè)適當(dāng)?shù)钠比喿x器的前面持有該票券的用戶能夠獲得對(duì)該網(wǎng)絡(luò)的存取，例如使自動(dòng)門打開。該票券實(shí)體12的背面以被印刷的信息為特征，例如圖形，識(shí)別語句(RATP)，字母數(shù)字信息，條碼等。
在圖2的透視圖中所表示的票券實(shí)體由大約0.5mm厚的中心紙層和二個(gè)薄層涂層或正面-反面覆蓋層18和20構(gòu)成，該覆蓋層由厚度范圍為0.03mm-0.05mm的紙，或者，象聚脂或聚氯乙烯那樣的塑料形成。該票券實(shí)體的總厚度通常在0.560mm和0.640mm之間或以下。
位于該票券實(shí)體的通孔中的電子模件14被夾在兩層保護(hù)涂層18和20之間。
圖3所說明的電子模件主要由用具有厚度在0.08mm和0.15mm之間的、集成電路或芯片24以及天線24位于其上的紙或塑料材料制造的底板組成。該集成電路被設(shè)計(jì)用于處理由票券閱讀器發(fā)送和由天線接收的13.56MHz的電磁信號(hào)，并發(fā)送存儲(chǔ)在該集成電路22中的信息，該集成電路還被設(shè)計(jì)用于通過調(diào)制用作載頻的847MHz電磁信號(hào)對(duì)具有控制存取的區(qū)域進(jìn)行存取。
天線24以測(cè)量每邊19mm的正方形螺旋的形式出現(xiàn)，并至少具有一圈，最好是在6和10圈之間，該圈為正方形或圓形，并且它的兩個(gè)末端通過連接26和28被連接到集成電路22。應(yīng)該指出，天線24的電感具有使它與集成電路輸入電容形成諧振電路的數(shù)值。
天線的制造構(gòu)成本發(fā)明的一個(gè)重要的特征，因?yàn)橛兄谔峁└畠r(jià)的票券。使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)的該制造工作在于在作為天線底板的電路絕緣基片上使用由在可聚合的化合物或溶劑中的細(xì)銀粉組成的墨水印刷天線圈，該底板最好是紙，但是它也可以是如上所述的塑料材料。在干燥和加熱處理后，獲得如圖3所述的用聚合的化合物中的銀形成的導(dǎo)電螺旋條。然后電介質(zhì)墨水25垂直地被印刷在該圈上。在熱處理該墨水后，導(dǎo)電帶27被印刷，使它連接到天線末端29，并且連接到接線末端28，這樣確保與集成電路的電連接，其他的連接在末端26上形成。應(yīng)該指出，形成天線24的導(dǎo)體的寬度，圈之間的距離和圈數(shù)確定天線的電感。
使用天線底板帶和通過反復(fù)執(zhí)行上述天線印刷操作使該天線可以連續(xù)地制造。然后用圖3所示的方式將芯片安裝在每個(gè)天線的中心，該芯片與天線的末端連接最好使用導(dǎo)電的黏合劑完成，當(dāng)然也可以使用焊接?，F(xiàn)在電子模件可以切斷。
但是，在切斷該電子模件以前，最好在本發(fā)明范圍執(zhí)行一個(gè)重要的操作。如圖4所示，每個(gè)電子模件14由一個(gè)底板15組成，在該底板上天線24被絲網(wǎng)印刷，并且在該底板上安裝集成電路或芯片22。當(dāng)天線的厚度可忽略不記時(shí)，對(duì)于具有一定厚度的芯片22情況就不是這樣。這就是為什么在切割該帶以前或以后在每個(gè)模件上安裝紙或塑料材料覆蓋層21。這個(gè)覆蓋層具有稍微大于芯片的厚度，并裝備一個(gè)開口23，其尺寸稍微大于芯片的尺寸以便使后者與該孔相配合。因此，當(dāng)該覆蓋層被安裝時(shí)，模件的厚度實(shí)際上是恒定的(除了在厚度稍微被減小的區(qū)域外)，從而當(dāng)涂層被應(yīng)用時(shí)，避免在芯片周圍的32厚度被減小。
最后，在本發(fā)明范圍內(nèi)的一個(gè)及其重要的操作被執(zhí)行。這一步驟涉及允許天線特征被明顯地改進(jìn)的熱分層操作。該天線的電阻必須盡可能多地減小，以便為了使用天線的電感盡可能獲得最高的傳輸功率，而在天線中流通盡可能大的(電流)密度。已經(jīng)注意到，這種電阻的減小是通過施加在20和120kg/cm3之間的壓力而獲得的，并且主要通過應(yīng)用最好在80℃和170℃之間的溫度，通過熱分層操作而被執(zhí)行。
這種票券制造方法如圖5所示由票券實(shí)體30的條或多帶的形成而開始。為此，一個(gè)給定厚度和寬度等于10個(gè)票券寬度(該寬度可以不同)的紙帶32從卷軸34被回繞，進(jìn)入成形臺(tái)，在那里紙帶32被穿孔，以便形成通孔，并且被設(shè)計(jì)用于接收電子模件，然后根據(jù)需要在兩邊被印刷。該臺(tái)36也將帶32按一張票券的寬度切成10個(gè)帶，然后繞在票券卷軸上(未示出)。
如圖6所示的下一步在于應(yīng)用保護(hù)涂層或覆蓋層的層。如以前所定義的那樣，紙或塑料材料(聚脂，聚氯乙烯或其他塑料材料)條40被使用，并從卷軸42供給，具有雙倍于票券的寬度，以便能夠覆蓋票券實(shí)體的前后。從卷軸42供給的帶40實(shí)際上構(gòu)成覆蓋層，其特征是一個(gè)粘合劑層和一個(gè)薄層墊片紙。
然后，該帶40進(jìn)入切割臺(tái)44，在那里墊片紙被切割以便在經(jīng)過滾筒48后從半個(gè)帶40能夠移動(dòng)一條墊片紙46。因此墊片紙從那里被移動(dòng)的覆蓋層具有一個(gè)粘合劑面50，而鄰近的帶52仍然被墊片紙保護(hù)。然后從卷軸56供給的票券實(shí)體54的帶被施加到粘合劑面50上。
下一步操作在于當(dāng)它們參照?qǐng)D4被制造時(shí)，將該電子模件定位到票券實(shí)體帶的孔中。必須指出，該模件通過覆蓋層條50上面的粘合劑層被保持在它的孔中。此外，給它的覆蓋層裝上電子模件與票券的其余部分無關(guān)，并且沒有優(yōu)先的定位軸。因此它可以以任何方式放置在8個(gè)可能位置的孔中。這種能力很有意義，因?yàn)樗灰箢~外的精確，因此模件定位方法成本低。此外，通過粘接使模件牢固不是必不可少的。
最后，在墊片紙涂層被移走后未暴露的墊片紙部分52被折疊成票券實(shí)體帶54。
必須指出，當(dāng)剛才所說明的方法被擇優(yōu)時(shí)，兩個(gè)分離條可以用作保護(hù)涂層以代替被折疊成票券條的正好一個(gè)單條。此外，粘接方法也可以用在覆蓋層被熱分層成票券實(shí)體以代替使用簡(jiǎn)單的粘接劑粘接。
上述無接觸存取票券提供若干顯著的優(yōu)點(diǎn)。第一，它具有低成本價(jià)格，因?yàn)榕c靈巧卡比較當(dāng)具有象后者相同功能性時(shí)它執(zhí)行一種廉價(jià)的制造方法并使用將它的成本減小到相當(dāng)?shù)偷牟牧稀Ａ硗?，?dāng)使用紙底板時(shí)它是可以生物降解的，并且這是及其重要的，因?yàn)樵诘谝淮问褂弥筮@種票券通常被作廢。
權(quán)利要求
1．一種票券，當(dāng)票券(10)無接觸地呈現(xiàn)在授權(quán)存取具有控制存取的區(qū)域的票券閱讀器前面時(shí)，它將提供對(duì)該區(qū)域的存取，所述票券具有一種Edmonson格式，并包含在兩個(gè)表面用保護(hù)涂層(18,20)覆蓋的紙票券實(shí)體(12)，所述紙票券實(shí)體裝有一個(gè)通孔，包含一個(gè)集成電路(22)和一個(gè)天線(24)的電子模件位于該通孔中，所述天線至少由在被熱固化之前用一種可聚合的化合物中銀粉通過絲網(wǎng)印刷獲得的一圈(導(dǎo)體)構(gòu)成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的票券，其中所述天線(24)由在6和10之間的若干圈組成。
3．根據(jù)權(quán)利要求2或3的票券，其中所述天線(24)由一個(gè)或多個(gè)正方形的圈(導(dǎo)體)形成。
4．根據(jù)權(quán)利要求1,2或3的票券，其中所述電子模件(14)由紙底板(15)組成，在該紙底板上通過絲網(wǎng)印刷獲得天線，并且所述集成電路(22)通過焊接或用導(dǎo)電粘合劑粘接被固定在所述天線的末端之間。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的票券，其中所述電子模件(14)還包含一個(gè)以孔為特征的覆蓋層(21)，所述集成電路(22)位于該孔中，這樣使得所述模件在所述集成電路(22)的位置或外部具有恒定的厚度。
6．根據(jù)權(quán)利要求1-5的任何一項(xiàng)的票券制造方法，其特征在于a)準(zhǔn)備具有相當(dāng)于若干票券寬度的寬度的紙條(30)或多帶，b)形成穿過所述條被設(shè)計(jì)用于接收所述票券的電子模件的孔，c)將所述條切成若干單條(54)，每條相當(dāng)于一卷票券(56)，以及d)在將該電子模件插入所述孔中后，連續(xù)地先將第一層保護(hù)涂層然后將第二層保護(hù)涂層放置在具有所述孔的所述條的每一邊。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述步驟d)在于d1)準(zhǔn)備在用墊片紙覆蓋的一邊具有粘合劑的第一保護(hù)涂層條(50)，d2)去掉所述墊片紙(46)以便不覆蓋粘合劑面，d3)粘接相當(dāng)于一卷票券的所述單個(gè)帶(54)，并將所述孔安排在所述粘合劑面上，d4)將所述電子模件放置在所述孔中，所述電子模件用所述第一層保護(hù)涂層的粘合劑保持在該孔中，以及d5)用具有粘合劑面的第二層保護(hù)涂層(52)覆蓋被粘接到所述第一層保護(hù)涂層的所述帶上。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中兩層保護(hù)涂層最初形成測(cè)量相當(dāng)于一卷票券的所述單帶的雙倍寬度并具有用墊片紙覆蓋的粘合劑面的單帶(40)，墊片紙帶(46)最初從這一部分移走，該部分將形成第一層保護(hù)涂層以便固定所述單帶(54)，然后墊片紙完全從所述雙倍寬度帶移走，這樣它就能夠折疊并粘接到所述單帶上，然后在電子模件被放置到所述孔中后用作后者的第二層保護(hù)涂層。
9．根據(jù)權(quán)利要求6,7或8的任何一項(xiàng)的方法在將后者放進(jìn)步驟c)所述的孔中之前還包含用于電子模件的以下制造步驟c1)在紙底板(15)上絲網(wǎng)印刷所述天線(24)，c2)當(dāng)通過粘接或焊接將所述集成電路(22)連接在所述天線的末端之間時(shí)將它放置在所述紙底板上，c3)將覆蓋層(21)安裝在所述模件上，所述覆蓋層具有象所述集成電路相同的厚度，并且在所述集成電路的位置以通孔為特征，以及c4)用所述覆蓋層繼續(xù)進(jìn)行所述電子模件的熱分層，以便減小所述天線的電阻。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中熱分層步驟以在20-120kg/cm3之間的壓力和80-170℃之間的溫度被使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及當(dāng)一種票券無接觸地呈現(xiàn)在授權(quán)對(duì)具有控制存取的區(qū)域進(jìn)行存取的掃描儀的前面時(shí)提供對(duì)該區(qū)域進(jìn)行存取的票券。所述票券具有一種Edmonson格式并包含用保護(hù)涂層覆蓋在兩個(gè)表面的紙票券實(shí)體(12)。該紙票券實(shí)體(12)裝有一個(gè)通孔,包含一個(gè)集成電路和一個(gè)天線的電子模件位于其中。后者由在熱固化之前用一種可聚合的化合物中的銀粉通過絲網(wǎng)印刷獲得的至少一圈(導(dǎo)體)構(gòu)成。所述票券和無接觸存取卡比較提供廉價(jià)生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn),并快速地可進(jìn)行生物降解,這對(duì)一次性的票券是及其重要的。
文檔編號(hào)G06K19/077GK1320247SQ0080164
公開日2001年10月31日 申請(qǐng)日期2000年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月7日
發(fā)明者喬治斯·卡亞那基斯, 萊恩·羅斯 申請(qǐng)人:Ask公司