CA2342718A1 - Ticket d'acces sans contact et son procede de fabrication - Google Patents

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Abstract

Ticket (10) permettant d'obtenir l'accès à une zone à accès contrôlé lorsqu' il est présenté sans contact devant un lecteur d'accès à la zone, ce ticket éta nt de format Edmonson et comprenant un corps de ticket (12) en papier recouvert sur ses deux faces d'un revêtement de protection. Le corps de ticket (12) en papier dispose d'un évidement traversant dans lequel se trouve un module électronique (14) comprenant un circuit intégré et une antenne. Cette derniè re est formée d'au moins une spire obtenue par impression à l'encre sérigraphiq ue de poudre d'argent dans une composition polymérisable avant durcissement par traitement thermique. Un tel ticket présente les avantages d'avoir un faible coût de revient comparativement à une carte d'accès sans contact et d'être largement biodégradable, ce qui est primordial pour un ticket jetable.</SDOA B>

Description

i,, CA 02342718 2001-03-06 , .. . WO 01/04834 PGT/FR00/01959 _. 1 Ticket d'accès sans contact et son procédé'de fabrication Domaine technique La présente -invention concerne-les accèsw à des zones contrôlées dans lesquelles il. est fait usage d'un support d'accès sans contact dans la zone contrôlée, et concerne en particulier un ticket sans contact jetable et son procédé
de fabrication.
Etat de la technique Les supports d'accès à des zones à accès contrôlé
telles que les réseaux de transport public comme la RATP ou i5 la SNCF utilisent de plus en plus la technique' dite « ~ sans contact » par opposition aux-- supports classiques avec contact..Ces derniers-doivent-en effet étre insérés dans un lecteur pour réaliser le contact permettant de contrôler la validité du support. Avec le 'temps, il y a encrassement des balais du lecteur qui entraine-souvent- une absence de contact obligeant alors l'usager à s'-y reprendre plusieurs fois et donc une perte de temps non négïigeable.
L'échange d'informations entre un support sans contact et le lecteur s'effectue de manière g~énéralewpar couplage électromagnëtique à distanceentre- une première 'antenne logée dans le support sans contact et -une deuxième antenne située dans le lecteur. Le support est muni par ailleurs, d'un module électronique comportant' la première antenne connectée à une pastille semi-conductrice ou puce qui 3o contient, entre autres, une partie radio-fréquence (RF), S une mémoire dans laquelle sont stockées les informations à
fournir au lecteur et les fonctions' logiques nécessaires pour élaborer les informations à émei~tre et traiter les informations reçues.
COPIE. DE CONFIRMATION

WO O1I04834 PCTlFR00/01959
2 I1 existe en fait deux ::groupe.s .:d.'usagers d'.un-- réseau . de transport, les usagers permanents et les usagers occasionnels. Pour le premier groupe, l.a carte à puce sans contact au format ISO est la solution la plus adaptée dans la mesure où le prix de revient de la carte réparti-sur la totalité des voyages effectués sur ~lne longue période restera toujours faible. pour .l'usager: Mais ie prix de revient de la carte devient exorbitant.:.par rapport au coût du voyage pour le deuxième:: groupe composé d'usagers occasionnels qui seraient dans l' obliga3tiori d'acheter une carte pour un seul voyage.
Exposé de l'invention C'est pourquoi un des buts de :L'invention est de fournir un support d'accès à une zone:.à accès contrôlé
telle qu' un réseau . de transport - public sous forme ~ d' un ticket jetable, largement biodégradable,r très peu coûteux mais possédant les mêmes fonctionnalités qu'une carte d'accès sans contact malgré les dimensions réduites.
ZO Un.. deuxième but de. l'invention est de réaliser un procédé de fabrication d'un. ticket d'accès: sans :contact jetable possédant les mêmes:fonctionnalités qu'une carte d'accès sans contact malgré les dimensions réduites:;
L'objet de l'invention est donc uru ticket permettam d'obtenir.l'accès à une zone à accès contrôlé lorsqu'il est présenté sans contact. devant un..lecteur d'accès à la zone, un tel ticket étant de. format Edmonsoru et comprenant -un corps de ticket en papier recouvert sur aes deux faces d'un revêtement de..protection. "Le corps de ticket en .papier dispose d' un évidement - traversant dans. ;.lequel se. trouve un module électronique.comprenant un circuit intégré et une antenne, cette dernière étant formée d'au moins une spire obtenue par impression à l'encre. sérigraphique de poudre CA 02342718 2001-03-06 , w0 01/04834 PGT/FR00/01959
3 d'argent dans une çomposition polymérisable avant durcissement par traitement thermique.:
Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication de tickets sans contact -c:onsistant à préparer une laize ou multibande en papier d'une largeur correspondant à plusieurs largeurs de: ticket, faire des évidements traversant la laize destinés à recevoir les modules électroniques des tickets, j.endre la laize en plusieurs bandes simples correspondant chacune à une bobine de tickets, et placer consécutivement' ~de chaque cla première couche de revêtement de protection -puis la deuxième couche de revêtement de protection .après avoir placé les modules électroniques dans les évidements.
Selon une caract,éristique.. de l'invention,: une coiffe ayant la même épaisseur: que::le circuit intégré et comportant un évidement traversant .à :L'endroit du circuit intégré est placée~sur le module électronique, et le module électronique recouvert de la: coiffe est laminé à chaud de manière à réduire la résistance de-1'ant:enne Description brève des figures Les buts, objets et autres caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit en référence aux dessins : joints dans lesquels ..
la figure 1 représente' : la : face imprimée d' unw'ticket d'accès à un réseau de transport-public selon l'invention, la figure 2 représente schématiquement une vue en perspective d'un ticket d'accès. selon l'invention, la figure 3 représente le module électronique, incorporé dans le ticket d'accès selon L'invention, la. figure..4 représente le~module électronique vu en perspective lorsque la coiffe est installée sur ledit module.

W0. 01104834 PCTlFR00lt11959
4 la figure 5 reprsente: --v schniatic~uementl' tape de formation de la multibande-de corps de ticket conformment au procd .selon l'invention, et la. figure 6 reprsente :-:schmatiquement l'tape de formation d' une bande de t ickets -' mur.~ie bandes w des de revtement de protection le procd: de l'i nvention.
-selon Description détaillée de.1'invention Un ticket d'accès'10 à une' zone à accès contrôlé telle que le réseau de métro RATP' est illustré sûr la figure 1.
I1 comporte un corps de. ticket.' 12 de ~for;mat Edmonson 67mm x 30mm et un module électroniquév 14 comportant les' moyens électroniques nécessaires pour qu'uw.usa~ger qûi présente le ticket devant le lecteur adéquat puisse obtenir l'accès au réseau, par exemple l'ouverture. d'un portillon à ouverture automatique . Le recto du : corps ' de ticket 12 comporte 'des informations imprimées ,telles que des graphismes, logos (RATP), informations alphanumériques, codes barre, etc.
Le corps de ticket>..représenté..en perspective'sur la figure 2 est formé d'une couche centrale en papier d'une épaisseur d'environ 0,5mm et de deux fines couches de revètement ou overlays recto verso 18 et 20 en papier ou en matière plastique telle que du:polyester. ou du chlorure de polyvinyle d' une épaisseur comprise entrf: 0, 03mm et 0, OSmm.
L'épaisseur totale du corps de ticket: est généralement .comprise entre 0,560mm et 0,64Omm ôu moins.
Le module électronique..;> 14:.::qui s~e trouve dans ' -un évidement traversant du _ corps _..de;._--tic:ket est placé en sandwich entre les deux couches de revéte~ment de protection 18 et 20.
Ce module électronique i3lustré sur la -figure 3 i comprend principalement un support en papier ou en matière ..plastique d'une épaisseur comprise entre::0,08mm et 0,15mm sur lequel se trouvent un circuit intégré ou puce 22 et une antenne 24. Le circuit intégré a pour fonction de traiter CA 02342718 2001-03-06 , le signal électromagnétique d'une:fréquence de 13,56 MHz transmis par le lecteur de - icket~ et reçu au moyen de l'antenne 24, et de transmettre- les informations emmagasinées dans le circuit intégré.. 22 et destinées à
5 commander l' accès à la zone à accès contrôlë en modulant un signal électromagnétique-à 847 KHz utilisé comme porteuse.
Z,' antenne 24 se présente ...: sous forme d' une, spirale carrée de 19mm de côté . et comportant _ au moins une spire- et de préférence entre 6 et 10 spires,.lEes spires pouvant ètre de forme carrée ou circulaire, et:a~ ses deux extrémités-connectées au circuit.intégré 22 au moyen des connexions 26 et 28. On doit.noter que l'inductance de l'antenne 24 a une valeur telle qu'elle forme. un çircuit résonnant avec le condensateur d'entrée du; circuit. intégré
La fabrication de " _ _ 1.' anterme constitue une caractéristique importante de l'i:nvention puisqu'elle contribue à fournir un ticket de moindre coût. Cette fabrication qui fait appel à la technique de l'.impression sérigraphique consiste à imprimer. les spires de l'antenne sur un substrat électriquement .isolant servant de support d'antenne, de préférence en papier: mais qui pourrait être en matière plastique comme on vient de ie voir, à l'aide d'une encre constituée de poudre d'argent finement divisé
dans une composite.on ,polymérisable :ESt un solvant. Après séchage et ,traitement thermique on: obtient la spirale conductrice représentée . sur la = figure ._ 3 formée' d'argent dans un composé polymérisé. Puis orr imprime une couche d'encre diélectrique 25 perpendiculairement aux spires.
Après traitement thermique de;cette Encre, on imprïme une bande conductrice 27 . qui est reliée à l'.extrémité 29 de l' antenne et à la borne de connexion : 28 qui sert à assurer la liaison électrique avec:; le circuit intégré, l'autre connexion étant réalisée à l'aide. de la borne 26. On doit noter que la largeur du conducteur formant l'antenne 29, la _,.:::_WO01104834 ~ PCT/FR00/01959
6 distance entre les spires et le nombre de tours définissent la. valeur de l'inductance de l:'antenne.
Les antennes peuvent être ' fabriquées en - série en utilisant une bande de support d'antenne et èn effèctuant S les opérations d'impression de--l'antenne décrites ci-dessus de façon répétitive. Puis on installe une puce au centre de chaque antenne de la-façon:illustrée saur la figure 3, la connexion de la puce aux extrémités ~de l'antenne étant effectuée de préférence à l'aide d'une colle conductrice IO mais pouvant bien sûr être réalisée par sôudage. On peut alors procéder au découpage deswmodules Électroniques.
Cependant, une opération 'importante est réaïisée dans .le cadre de la présente invention de préférence avant le découpage du module électrorüque. Si on se réfère à la 15 figure 4, chaque module électronique 14 nomprend un support 15 -sur lequel a été sérigraphiée une antennè 24 et sur lequel a été installé un circuit intégré ou puce 22. Alors gue l'épaisseur :de l'antenne 24 est n'e~gligeable, il n'en est pas de même pour . la puce 22 ' qui présente une certaine 20 épaisseur. C'est pourquoi unevcoiffe 21, en papier ou en matière plastique, est installée sur-'cüaque module avant découpage, de la bande ou après découpage. Cettè coiffe a une épaisseur légèrement supérieure à l'épaisseur de la puce et comporte un évidement traversant 23 ayant des 25 dimènsions légèrement supérieures à cèlle~s de la puce pour l'insertion de la puce dans l'évidement Ainsi, lorsque la coiffe est installée, le module a unes épaisseur quasi constante (sauf à. l'endroit dè la pucè d'épaisseur légèrement inférieure) évitant ainsi une dépression autour 30 de,la puce lorsque la couche de revêtement. est'rinstallée, Enfin, une opération. essentielle clans le cadre de l'invention est réalisée: I1 's'agit d'une lamination à
chaud qui permet d'améliorer considérablement les caractéristiques de l'antenne: Il est èn-effet primordial 35 de réduire le plus possible la résistancce de l'antenne de CA 02342718 2001-03-06, WO 01!04834 PCT/FR00/01959
7 manière à ce qu'une .intensité.,;-la plus importante possible circule dans l'antenne de façon ,à obtenir.. la plus grande puissance d'émission possible à l'aide de l'inductance de l'antenne. I1 a été constaté que cette réduction: de résistance est obtenue en appliquant une pression comprise entre 20 et 120 kg/cmz et principalement en appliquant une température qui est comprise de préfÉ~rence. entre 80° et 170°C, ce qui est réalisé par:.-l'opé.rat:ion de:.:lamination à
chaud. . . . ,...
Le procédé de fabrication des ticlcets, -. commence ,par la formation d'une laite ou multibande.de corps de tickets 30 comme illustré sur la figure 5. Pour ce. faire, une bande.de papier 32 d'épaisseur voulue et d'une largeur, égale à.10 largeurs de tickets (cette largeur pourrait être différente) est dévidé d'une bobine 34 et passe dans une station de formation 36 où la..bande de papier 32 est poinçonnée de façon à former des trous débouchant.sur les deux faces et destinées. à.. recevoir les modules électroniques, puis imprimée.recto ver:>o si nécessaire . La station 36 effectue également.la.fente.de la laite 32 en 10 bandes d'une largeur d'un ticket.qui sont enroulées sur des bobines de tickets (non montrées). , L' étape suivante illustrée.. sur la figure 6 consiste à
appliquer les couches de revêtement de protection ou overlays. On se sert d'une bande 40 en ;papier ou en matière plastique (polyester, chlorure de polyvinyle ou autre matière plastique) comme définie ,prét:édemment fournie à
partir d'une bobine 42 et ayant une largeur double de celle des tickets de façon à pouvoir recouvrir le recto et le verso du corps de ticket. Cette bande 40 issue de la bobine 42 est en fait formée de l~'overlay,.comportant une couche d'adhésif et d'une couche mince de.papier siliconé.
La bande 40 passe ensuite dans une station de fente 44 ou on procède à la fente du ..,papier ;s~iliconé de façon à
pouvoir retirer une bande de papier siliconé 46 sur la w WO 01104834 PGTIF'R00101959
8 moitié de la bande-40 aprés wpassage sur un rouleaù 48.
L' overlay dont on a retiré ' le pâpiér~ silicbné présente donc une face adhésivée 50 alors qué la partie de la bande adjacente 52 reste protégëe par du papier siliconé. Une bande de corps de tickets 54 wfournie à partir d' une bobine 56 est alors appliquée sur la face adhé~~ivée 50.
L'opération suivante 'consiste à positionner les modules 'électroniques tels qu'ils oni_ été fabriqués en référence à la figure 4 dans les évidements de la bande de corps de tickets: On doit nôter qùe' le maintien dù module dans son évidement est assuré par la couche d'adhésif se trouvant -sur la bande d' overlay 50. E,n~ outre, le module électronique muni de sa coiffe' ést indÉ:péndant du resté du ticket ~et ne présente' '' pas - 'd' a:Ke privilégié de IS positionnement. II peut donc être placé dans son évidemmént de n'importe quelle façon, c'est à dire de 8 façons possibles. Cette faculté est intéressante dans la mesure où
elle n' exige pas 'de réaliser'-' un procédé méticuleux de positionnement des modules et: donc co~teux. En outre, la fixation du module par collagé n'est pas indispensable.
Enfin, la partie de l' ovér~lay nôn~ découverte ~ 52 est rabattue sur la bande de corps de tickets 54 après que le revêtement de papier siliconé a été retiré.
On doit noter, qué bien qué~ le procédé qui vient d° étre décrit ' soit ûtilisé de~ préférenc:é, il est possible d' utiliser deux bandes séparées- ~~comme couches de revêtement de protection plutôt qu'uné seulé'bande qùe l'on replie sur la bande de tickets. En outre, ôn pourrait également utiliser un procédé de coilage dés overlays sur le corps du ticket par laminâtion à chaùd plutôt que d'utiliser un collage par simple adhésif: -Le ticket d'accès sans contact qui vient d'être décrit ci-dessus prësente plusieurs avantages .significatifs. Tout d'abord, il présente un faible côût d.e revient dans la mesure où il fait appel à ùn;prôcédé de fabrication peu !!i CA 02342718 2001-03-06~
W0,:01/04834 PCT/FR00/01959
9 coûteux et utilise des matériaux réduisant considérablement son coût .comparativement. à la- carte:-sans contact alors qu'il présente les mêmes fonctio;nnalités que cette dernière. Ensuite,, il est biodégradable puisqu'utilisant un support en papier et ceci est primordial puisqu'il s'agit d'un ticket jetable généralement après la~~- première utilisation.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Ticket (10) permettant d'obtenir l'accès à une zone à
accès contrôlé lorsqu'il est présenté sans contact devant un lecteur d'accès à la zone, ledit ticket étant de format Edmonson et comprenant un corps de ticket (12) en papier recouvert sur ses deux faces d'un revêtement de protection (18, 20), ledit corps de ticket en papier disposant d'un évidement traversant dans lequel se trouve un module électronique (19) comprenant un circuit intégré (22) et une antenne (29), ladite antenne étant formée d'au moins une spire obtenue par impression à
l'encre sérigraphique de poudre d'argent dans une composition polymérisable avant durcissement par traitement thermique.
2. Ticket selon la revendication 1, dans lequel ladite antenne (24) est formée d'un nombre de spires compris entre 6 et 10.
3. Ticket selon la revendication 2 ou 3, dans lequel ladite antenne (29) est formée d'une ou plusieurs spires carrées.
4. Ticket selon la revendication 1, 2, ou 3, dans lequel ledit module électronique (14) est composé d'un support en papier (15) sur lequel l'antenne est obtenue par impression sérigraphique et ledit circuit intégré (22) est fixé entre les extrémités de ladite antenne par soudage ou collage à l'aide d'une colle conductrice.
5. Ticket selon la revendication 4, dans lequel ledit module électronique (14) comprend en outre une coiffe (21) comportant un évidement dans lequel se trouve ledit circuit intégré (22) de sorte que ledit module a une épaisseur constante que ce soit à l'emplacement dudit circuit intégré (22) ou en dehors.
6. Procédé de fabrication de ticket selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste a) préparer une laize (30) ou multibande en papier d'une largeur correspondant à plusieurs largeurs du ticket, b) faire des évidements traversant ladite laize destinés à recevoir les modules électroniques desdits tickets, c) fendre ladite laize en plusieurs bandes simples (54) correspondant chacune à une bobine de tickets (56), et d) placer consécutivement de chaque côté de ladite laize comportant lesdits évidements, la première couche de revêtement de protection, puis la deuxième couche de revêtement de protection après avoir placé les modules électroniques dans lesdits évidements.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel ladite étape d) consiste à:
d1) préparer une première bande de revêtement de protection (54) comportant un adhésif sur une face recouverte d'un papier siliconé, d2) retirer ledit papier siliconé (46) de façon à
découvrir la face adhésivée, d3) coller ladite bande simple (54) correspondant à
une bobine de tickets et disposant desdits évidements, sur ladite face adhésivée, d4) placer lesdits modules électroniques dans lesdits évidements, lesdits modules électroniques étant maintenus dans les évidements grâce à l'adhésif de ladite première couche de revêtement de protection, et d5) recouvrir ladite bande collée sur ladite première couche de revêtement de protection d'une deuxième couche de revêtement de protection (52) disposant d'une face adhésivée.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel les deux couches de revêtement de protection forment au départ une seule bande (40) de largeur double de ladite bande simple correspondant à une bobine de tickets et disposant d'une face adhésivée recouverte d'un papier siliconé, une bande de papier siliconé (46) étant retirée dans un premier temps de la partie devant constituer la première couche de revêtement de protection pour y coller ladite bande simple (54) et le papier siliconé étant ensuite entièrement retiré de ladite bande de largeur double de sorte que celle-ci puisse être repliée et collée sur ladite bande simple et servir de deuxième couche de revêtement de protection pour cette dernière après que les modules électroniques ont été placés dans lesdits évidements.
9. Procédé selon l'une des revendications 6, 7 ou 8, comportant en outre les étapes suivantes de fabrication desdits modules électroniques préalablement à l'étape c) de placement dans lesdits évidements :
C1) imprimer par sérigraphie ladite antenne (24) sur un support en papier (15), C2) placer ledit circuit intégré (22) sur ledit support en papier en le connectant entre les extrémités de ladite antenne par collage ou soudage, C3) installer une coiffe (21) sur ledit module, ladite coiffe ayant la même épaisseur que ledit circuit intégré et comportant un évidement traversant à
l'endroit dudit circuit intégré, et C4) procéder à la lamination à chaud dudit module électronique recouvert de ladite coiffe de manière à
réduire la résistance de ladite antenne.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'étape de lamination à chaud est effectuée avec une pression comprise entre 20 et 120 kg/cm2 et à une température comprise entre 80° et 170°C.
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