JP5711002B2

JP5711002B2 - 押圧力測定方法、押圧力測定用部材および押圧力測定システム

Info

Publication number: JP5711002B2
Application number: JP2011031929A
Authority: JP
Inventors: 聡磯谷
Original assignee: NEC Platforms Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2031-02-17
Also published as: JP2012172984A

Description

本発明は押圧力測定方法、押圧力測定用部材および押圧力測定システムに関し、特に、ＩＣカードなどの被接続体の端子に対する押圧力を測定する技術に関する。

今日では、情報の記録や演算を行うためにＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）をカードに組み込んだＩＣカードが広く使用されている。ＩＣカードには、大きく分類して、ＩＣカード上の端子に接触して情報の通信を行う接触型ＩＣカードと、無線による情報の通信を行う非接触型ＩＣカードがある。以降の説明において、「ＩＣカード」とは接触型ＩＣカードのことを指す。

ＩＣカードリーダライタ装置の製造やテストにおいて、ＩＣカードの端子をＩＣカードリーダライタ装置の端子接触部が押圧する力の大きさ（以降「押圧力」と称する）の測定が行われることがある。押圧力の測定方法の一つとして、圧力を受けることにより発色する感圧紙を使用するものがある。このような押圧力の測定方法の一例が特許文献１に記載されている。

特許文献１は、ＩＣカードに感圧紙を貼り付けてＩＣカードリーダライタ装置に挿入し、感圧紙が押圧されることにより発色した部分を確認することにより、ＩＣカードリーダライタ装置の押圧力を測定する方法を記載している。

特開昭６３−２３０３９７

上述した押圧力の測定方法においては、ＩＣカードリーダライタ装置の端子接触部がＩＣカードの端子に点接触または線接触する場合、押圧する部分の面積が小さいため、正確な測定ができないという問題点がある。その理由は、圧力を受けることによって破壊されるマイクロカプセルを用いた感圧紙を使用した場合、マイクロカプセルが破壊されず、感圧紙が正しく発色しないことがあるためである。さらに、圧力を受けて発色する面積が小さいため、目視による測定が困難であるためである。

本発明の目的は、上述した課題を解決する押圧力測定方法、押圧力測定用部材および押圧力測定システムを提供することにある。

本発明に係る押圧力測定方法は、
被接続体に設けられた端子が配設された面に感圧部材を重ねあわせ、
面接触部が設けられた押圧力測定用部材を、その押圧力測定用部材と被接続体とで感圧部材を挟み込むように被接続体の端子が配設された面に重ねあわせることにより、面接触部と端子を対向させ、
被接続体読取書込装置の端子接触部により、面接触部を介して感圧部材を押圧する。

本発明に係る押圧力測定用部材は、
所定の面積を有する面接触部と
面接触部を支持する支持部とを備え、
面接触部が、被接続体と重ねあわせたときに被接続体の端子と対向する位置に配設され、かつ、面接触するように形成され、
支持部が、面接触部が押圧されることに応じて可動であるように面接触部を支持する。

本発明に係る押圧力測定システムは、
前述の押圧力測定用部材と、
端子を備える被接続体と、
感圧部材と、
端子接触部を備える被接続体読取書込装置とを備え、
押圧力測定用部材は、その押圧力測定用部材と被接続体とで感圧部材を挟み込むように、被接続体の端子が配設された面に重ねあわされ、
押圧力測定用部材と被接続体が重ねあわされた状態において、面接触部が端子と対向し、
端子接触部が面接触部を介して感圧部材を押圧する。

本発明に係る押圧力測定方法、押圧力測定用部材および押圧力測定システムは、感圧紙を用いた正確な押圧力の測定を可能とする。

本発明の第１の実施形態に係る押圧力測定用部材を示す平面図である。図１においてＡに示す部分の拡大図である。図２のＸ−Ｙ線に沿った面接触部１１の断面図である。本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図である。押圧力測定用部材１がＩＣカード３に重ねあわされる様子を説明する斜視図である。ＩＣカード３が挿入されたＩＣカードリーダライタ装置を示す断面図である。押圧力測定用部材１および感圧紙２が重ねあわされたＩＣカード３がＩＣカードリーダライタ装置４に挿入された様子を示す断面図である。端子接触部４１が面接触部１１を介して感圧紙２を押圧する様子を示す断面図である。図８においてＢに示す部分の拡大図である。感圧紙２が発色した様子を示す図である。感圧紙２の発色の濃度と圧力の関係の例を示す図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードを示す平面図である。ＩＣカード３は、外部と電気的通信を行うための端子３１を、４個×２列の配置で８つ備えている。なお、端子３１の配置および個数はこれ以外でもよい。

図６は、ＩＣカード３が挿入されたＩＣカードリーダライタ装置を示す断面図である。ＩＣカードリーダライタ装置４は、バネ特性（弾性）を有する端子接触部４１と、端子接触部４１が組み込まれたＩＣ接点モジュール４２と、軸４３を備えている。ＩＣ接点モジュール４２は、軸４３のまわりを回転自在に取り付けられている。軸４３は、ＩＣカードリーダライタ装置４に固定されている。ＩＣカード３が挿入されると、不図示の機構によりＩＣ接点モジュール４２が軸４３のまわりを回転して図面の下方に移動することにより、端子接触部４１がＩＣカード３の端子３１と接触する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る押圧力測定用部材を示す平面図である。また、図２は、図１においてＡに示す部分の拡大図である。押圧力測定用部材１は、面接触部１１と、支持部１２とを備えている。

面接触部１１は、所定の面積を有し、押圧力測定用部材１が円形に切り抜かれたような形状を有している。また、面接触部１１は、支持部１２によって押圧力測定用部材１に固定されている。さらに、面接触部１１は、押圧力測定用部材１がＩＣカード３に重ねあわされたとき、ＩＣカード３の端子３１と対向する位置に配設されている。

支持部１２は、面接触部１１が押圧されることに応じて可動であるように面接触部１１を支持している。例えば、押圧力測定用部材１が適度な弾性を有しており、かつ、支持部１２が細長い形状を有していることにより、面接触部１１が可動であってもよい。あるいは、支持部１２は、弾性を有している素材により別途形成され、取り付けられてもよい。

図３は、図２のＸ−Ｙ線に沿った面接触部１１の断面図である。図３からもわかるように、面接触部１１は、その底面が平らな形状を有している。このことにより、面接触部１１は、押圧力測定用部材１が何らかの部材に重ねあわされたとき、重ねあわされた部材と面接触する。面接触部１１は、ＩＣカードリーダライタ装置４の端子接触部４１に押圧されてもたわまないように、適度の剛性を有している。面接触部１１は、一体成型されてもよいし、別途形成され、取り付けられてもよい。

図５は、押圧力測定用部材１がＩＣカード３に重ねあわされる様子を説明する斜視図である。押圧力測定用部材１は、感圧紙２を挟み込むように、ＩＣカード３の端子３１が配設された面に重ねあわされる。感圧紙２は、圧力を受けた部分が圧力に応じた色で発色する。面接触部１１は、感圧紙２を挟んで、それぞれが端子３１と対向している。

図７は、押圧力測定用部材１および感圧紙２が重ねあわされたＩＣカード３がＩＣカードリーダライタ装置４に挿入された様子を示す断面図である。この状態でＩＣ接点モジュール４２が軸４３のまわりを回転して図面の下方に移動した場合、端子接触部４１は、押圧力測定用部材１の面接触部１１と接触する。そして、端子接触部４１は、面接触部１１を介して感圧紙２を押圧する。

図８は、端子接触部４１が面接触部１１を介して感圧紙２を押圧する様子を示す断面図である。また、図９は、図８においてＢに示す部分の拡大図である。

次に、図５，７〜１１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る押圧力測定方法を、順を追って説明する。

まず、図５に示すように、押圧力測定用部材１と感圧紙２を、面接触部１１と端子３１の位置が一致するようにＩＣカード３に重ねあわせる。

次に、図７に示すように、押圧力測定用部材１と感圧紙２が重ねあわされたＩＣカード３を、ＩＣカードリーダライタ装置４に挿入する。

次に、ＩＣ接点モジュール４２が軸４３のまわりを回転して図面の下方に移動する。このことにより、図８に示すように、端子接触部４１が押圧力測定用部材１の面接触部１１と接触して押圧する。そして、端子接触部４１は、面接触部１１を介して感圧紙２を押圧する。さらに、端子接触部４１は、面接触部１１と感圧紙２を介して端子３１を押圧する。この状態を所定の時間維持する。維持する時間は、感圧紙２の特性等により決定される。

図８，９に示すように、端子接触部４１は面接触部１１と点接触している。接触している点には押圧力（図８，９のＦ）が加えられている。そして、面接触部１１は感圧紙２と面接触している。面接触部１１は、押圧力Ｆに応じて、略面均一な圧力（図９のＰ）で感圧紙２を押圧する。押圧されることにより、感圧紙２は発色箇所（図８，９のＣ）を生ずる。

次に、押圧力測定用部材１と感圧紙２が重ねあわされたＩＣカード３をＩＣカードリーダライタ装置４より取り出す。そして、押圧力測定用部材１と感圧紙２をＩＣカード３より分離し、測定を行う者が、感圧紙２の発色箇所Ｃを確認する。

図１０は、感圧紙２が発色した様子を示す図である。感圧紙２は、端子接触部４１が面接触部１１を押圧することに応じて面接触部１１が感圧紙２を押圧することにより、面接触部１１の形状である円形の発色箇所Ｃを生じている。測定を行う者は、発色箇所Ｃの発色の濃度を目視等によって確認することにより、それぞれの発色箇所Ｃに加えられた圧力を測定することができる。

図１１は、感圧紙２の発色の濃度と圧力の関係の例を示す図である。図１１は、発色の濃度が濃いほど、感圧紙２に加えられた圧力が大きいことを示している。このように、発色の濃度と圧力の関係は、使用する感圧紙ごとに設定されている。さらに、所定の押圧時間における、発色の濃度と圧力の値の関係が設定されていることもある。このような設定を参照しながら発色の濃度を確認することにより、測定を行う者は、感圧紙に加えられた圧力の値を測定することができる。

なお、面接触での押圧においては、点接触での押圧に比べ、単位面積当たりの押圧力が小さくなる。例えば、下記の計算式によって、発色箇所Ｃより測定された圧力（面接触部１１の押圧力）より、端子接触部４１の押圧力が求められる。

発色箇所Ｃより測定された圧力［Ｐａ］×面接触部１１の面積［平方ｍ］＝端子接触部４１の押圧力［Ｎ］
以上により、最終的に、それぞれの端子接触部４１の押圧力を求めることができる。

このように、本発明の第１の実施形態に係る押圧力測定方法は、感圧紙２を用いた正確な押圧力の測定を可能とする。なぜならば、端子接触部４１が点接触する形状であっても、押圧力測定用部材１の面接触部１１が感圧紙２に面接触するため、測定に好適な発色面積を得ることができるためである。このことにより、感圧紙２を好適に発色させることができる。また、目視等による発色箇所の測定を容易かつ正確に行うことができる。

また、本発明の第１の実施形態に係る押圧力測定方法は、専用の測定器具を使用することなく、ＩＣカードリーダライタ装置４が組み上げられた状態での測定を可能とする。なぜならば、ＩＣカード３に押圧力測定用部材１と感圧紙２を重ねあわせてＩＣカードリーダライタ装置４に挿入し、ＩＣカードリーダライタ装置４を動作させるだけで、測定が完了するからである。このことにより、本発明の第１の実施形態に係る押圧力測定方法は、工場等においてだけでなく、市場に出荷された後のＩＣカードリーダライタ装置４の端子接触部４１の押圧力を容易に検査，確認することができる。

感圧紙２は、感圧部材と呼ばれることもある。ＩＣカード３は、被接続体と呼ばれることもある。ＩＣカードリーダライタ装置４は、被接続体読取書込装置と呼ばれることもある。

上記実施形態において、感圧紙２は、薄いシート状の部材であれば紙以外の素材でもよい。例えば、フィルム素材でもよい。

上記実施形態に係る押圧力測定方法は、カード状の形状を有し、かつ、押圧される部分を有しているものであれば、ＩＣカード以外にも適用可能である。

面接触部１１は、図２に示したような円形でなくともよい。例えば、三角形や四角形、台形等の多角形でもよいし、その他の形状でもよい。

また、支持部１２は、図２に示したようなフラット形状でなくともよい。例えば、段付きの形状であったり、らせん形状であったりしてもよいし、その他の形状でもよい。

ＩＣ接点モジュール４２は、軸４３のまわりを回転自在に取り付けられていなくてもよい。例えば、ＩＣ接点モジュール４２は、図面の上下方向に平行移動する機構であってもよい。

１押圧力測定用部材
１１面接触部
１２支持部
２感圧紙
３ＩＣカード
３１端子
４ＩＣカードリーダライタ装置
４１端子接触部
４２ＩＣ接点モジュール
４３軸
Ｃ発色箇所
Ｆ押圧力
Ｐ圧力

Claims

被接続体に設けられた端子が配設された面に感圧部材を重ねあわせ、
面接触部が設けられた押圧力測定用部材を、その押圧力測定用部材と前記被接続体とで前記感圧部材を挟み込むように前記被接続体の前記端子が配設された面に重ねあわせることにより、前記面接触部と前記端子を対向させ、
被接続体読取書込装置の端子接触部により、前記面接触部を介して前記感圧部材を押圧する押圧力測定方法であって、
前記面接触部が前記押圧によりたわまない程度の剛性を有することを特徴とする押圧力測定方法。
前記感圧部材は押圧されることにより発色する感圧紙であり、前記感圧紙の発色状態に基づいて押圧力を測定する請求項１に記載の押圧力測定方法。
前記被接続体はＩＣカードである請求項１または２に記載の押圧力測定方法。
前記押圧力測定用部材が、前記面接触部を支持する支持部をさらに備え、
前記面接触部が、前記被接続体と重ねあわせたときに前記端子と対向する位置に配設され、かつ、前記被接続体と面接触するように形成され、
前記支持部が、前記面接触部が押圧されることに応じて可動であるように前記面接触部を支持する請求項１乃至３のいずれかに記載の押圧力測定方法。
所定の面積を有する面接触部と
前記面接触部を支持する支持部とを備え、
前記面接触部が、被接続体と重ねあわせたときに前記被接続体の端子と対向する位置に配設され、かつ、面接触するように形成され、
前記支持部が、前記面接触部が押圧されることに応じて可動であるように前記面接触部を支持し、
前記面接触部が前記押圧によりたわまない程度の剛性を有する押圧力測定用部材。
前記支持部が弾性を有する請求項５に記載の押圧力測定用部材。
前記被接続体はＩＣカードである請求項５または６に記載の押圧力測定部材。
請求項５乃至７のいずれかに記載の押圧力測定用部材と、
感圧部材とを備え、
端子接触部を備える被接続体読取書込装置とを備え、
端子を備える被接続体を設置した際に、
前記押圧力測定用部材は、その押圧力測定用部材と前記被接続体とで前記感圧部材を挟み込むように、前記被接続体の前記端子が配設された面に重ねあわされ、
前記押圧力測定用部材と前記被接続体が重ねあわされた状態において、前記面接触部が前記端子と対向し、
前記端子接触部が前記面接触部を介して前記感圧部材を押圧する押圧力測定システム。
前記感圧部材は押圧されることにより発色する感圧紙である請求項８に記載の押圧力測定システム。
前記被接続体はＩＣカードである請求項８または９に記載の押圧力測定システム。