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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
eines Resonanzetiketts, das mit einer Resonanzfrequenzschaltung
ausgestattet ist, welche mit einer bei einer bestimmten Frequenz
von einem Detektor übertragenen
Radiowelle schwingt.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Wie
es bestens bekannt ist, ist ein Resonanzetikett ein Etikett, das
mit einer Resonanzschaltung ausgestattet ist, welche mit einer bei
einer bestimmten Frequenz übertragenen
Radiowelle schwingt. Wenn somit das Resonanzetikett in einen Bereich
gebracht wird, in welchem die Radiowelle mit der bestimmten Frequenz übertragen
wird, reagiert das Resonanzetikett, um einen Summer oder eine Notfalllampe
eines Detektors zu betätigen.
Daher werden zur Vermeidung von Diebstahl in Geschäften die
Resonanzetiketten an Waren und dergleichen in Warenhäusern, Discountgeschäften, Videotheken,
Geschäften
für Kompaktdisks
(CD) etc. angebracht.
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US-A-4
518 276 beschreibt ein Resonanzetikett zum Einsatz in einem elektronischen Überwachungssystem
für Gegenstände.
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Ein
Resonanzetikett ist im wesentlichen aus einem Kunststofffilm (als
Dielektrikum) mit einer spiralförmigen
(oder spulenförmigen)
Schaltung (nachfolgend als "Spulenschaltung" bezeichnet) auf
mindestens einer Fläche
des Films und einer Schaltung zur Verwendung als Elektrodenplatte
eines Kondensators oder einer anderen Spulenschaltung, die auch
als Kondensator dient, auf der anderen Fläche des Films aufgebaut. Falls erforderlich
ist das Resonanzetikett auf eine Schicht eines Basismaterials wie
Papier laminiert.
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Zusätzlich zu
dem obigen Resonanzetikett wurde ebenso ein Resonanzetikett vorgeschlagen,
das keinen Kondensatorelektrodenabschnitt an dem Endabschnitt der
Spulenschaltung besitzt. Bei der vorgeschlagenen Struktur sind Spulenschaltungen
auf beiden Flächen
eines Kunststofffilms in Entsprechung zueinander gebildet, um die
Schaltung selbst als Kondensatorelektrodenplatte zu nutzen.
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Die
nachfolgenden Verfahren sind als Verfahren zum Herstellen eines
Resonanzetiketts und dergleichen bekannt gewesen. Bei einem Verfahren
werden die nachfolgenden Schritte ausgeführt. Eine Metallfolie wie eine
Aluminiumfolie wird auf einen Kunststofffilm laminiert. Ein fotosensitives
Harz wird auf eine Fläche
dieser Metallfolie aufgebracht. Ein Negativfilm mit einem vorbestimmten
Schaltungsmuster wird auf der mit Harz beschichteten Fläche platziert
und fotosensiert. Der nicht fotosensitive Abschnitt wird entwickelt
und beseitigt, und die freigelegte Metallfolie wird dann geätzt und
beseitigt, um eine Schaltung zu bilden. Bei anderen Verfahren werden
die folgenden Schritte ausgeführt.
Eine Metallfolie wird durch ein Matrizenstempel mit einer Schneide
mit einer vorbestimmten Form ausgestanzt, um eine Schaltung zu bilden,
und die Metallfolie wird thermisch an einer Basisschicht (einer
Schicht aus einem Basismaterial) angehaftet, und zwar gleichzeitig wenn
das Stanzen ausgeführt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung des Matrizenstanzens
in den vorhergehenden Verfahren.
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Bei
dem Matrizenstanzverfahren muss die Matrize eine Metallfolie ausstanzen,
die als Rolle ausgeformt ist, während
die Metallfolie aufgerollt wird, und thermisch die Metallfolie an
einem Basismaterial für
eine kontinuierliche Bearbeitung anhaften. Somit ist das Matrizenstanzen
anwendbar auf ein Laminieren einer Metallfolie mit Festigkeit in
einem gewissen Maß an
einem festen Basismaterial, während
das Stanzen für
andere Fälle
nicht so vorteilhaft ist. Daher ist das Matrizenstanzen für eine gedruckte
Leiterplatte unter Einsatz einer relativ dicken Kupferfolie und
mit einer Phenolharzplatte als Basismaterial, etc. geeignet.
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Eine
Resonanzschaltung ist im wesentlichen frei verfügbar und als dünnes Etikett
ausgeführt,
so dass das Resonanzetikett hauptsächlich eine vernünftig dünne Aluminiumfolie
als Metallfolie und einen weichen Kunststofffilm oder Papier als
Basisschicht einsetzt. Somit kann diese Aluminiumfolie durchbrochen
werden, oder die Basisschicht kann ebenso während des Ausstanzens oder Übertragens
der Folie gestanzt werden, so dass das Resonanzetikett unter Einsatz
des Stanzens im gegenwärtigen
Zustand nicht in praktischen Gebrauch umgesetzt worden ist.
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Um
diese Probleme zu lösen,
wird ein Verfahren versucht, dass eine Metallfolie auf eine Trägerschicht laminiert
wird, die eine große
Dicke besitzt, und eine Stanzmatrize stanzt nur die Metallfolie
aus, um diese Metallfolie auf einen Kunststofffilm (als Dieelektrikum)
oder eine Basisschicht zu übertragen.
Allerdings besitzt dieses Verfahren Probleme wie (1) es ist der
zusätzliche
Schritt des Laminierens der Metallfolie auf die Trägerschicht
erforderlich; (2) die Metallfolie und die Trägerschicht müssen mit
Schwierigkeit getrennt werden; (3) wenn die ausgestanzte Form diskontinuierlich
wie rund ist, ist Trennung zwischen dem ausgestanzten Abschnitt
und dem nicht ausgestanzten Abschnitt schwierig; und dergleichen.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist dazu vorgesehen, ein Verfahren zum kontinuierlichen
Herstellen eines Resonanzetiketts unter Einsatz des Matrizenstanzens
bereitzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung wird beschrieben, indem ein Resonanzetikett
als Beispiel genommen wird. Allerdings ist die vorliegende Erfindung
selbstverständlich
nicht auf das Resonanzetikett zu beschränken, sondern kann auf die
Herstellung von hierzu ähnlichen
Waren angewendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines
Resonanzetiketts bereit, bei welchem eine Metallfolie, die einen
thermischen Anhaftklebstoff auf mindestens einer Fläche davon
besitzt, in einer schaltungsartigen Form ausgestanzt wird und an
einer Basisschicht angehaftet wird, wobei das Verfahren aufweist:
Ausstanzen der Metallfolie zu einem Metallfolienabschnitt mit einer
vorbestimmten Form, während sie
durch eine Matrizenwalze geführt
wird, die an ihrer Walzenfläche
eine Stanzschneide mit einer vorbestimmten Form und eine Übertragungswalze
in Kontakt mit der Matrizenwalze besitzt, die ebenso als Matrizenlagerwalze
oder Gegenwalze dient; Halten des entstehenden Metallfolienabschnitts,
der durch den Ausstanzvorgang erhalten wurde, an der Oberfläche der Übertragungswalze
durch in der Übertragungswalze
gebildete Sauglöcher;
und thermisches Anhaften des durch den Ausstanzvorgang erhaltenen
Metallfolienabschnitts an der Basisschicht in Kontakt mit der Übertragungswalze
an seiner anderen Fläche
(d.h. der anderen Fläche
der Übertragungswalze)
durch eine Haftmittelwalze in Kontakt mit der Übertragungswalze durch die
Basisschicht.
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Ferner
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung bei dem oben beschriebenen Verfahren als Haftmittelwalze
eine Haftmittelwalze verwendet, die Vorsprünge daran derart besitzt, um
in der Form den durch den Ausstanzvorgang erhaltenen Metallfolienabschnitten,
die übertragen
werden sollen, zu entsprechen.
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Weiterhin
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung das oben beschriebene Verfahren dadurch gekennzeichnet,
dass eine zweite Übertragungswalze
mit Vorsprüngen
daran zwischen der Übertragungswalze
und der Haftmittelwalze derart vorgesehen ist, um in der Form den
durch den Ausstanzvorgang erhaltenen Metallfolienabschnitten, die übertragen
werden sollen, zu entsprechen, und die entstehenden, durch den Ausstanzvorgang
erhaltenen Metallfolienabschnitte werden von der Übertragungswalze
zu Vorsprüngen
an der zweiten Übertragungswalze übertragen,
und werden dann thermisch an der Basisschicht angehaftet, die zwischen
der zweiten Übertragungswalze
und der Haftmittelwalze läuft.
Bei diesem Verfahren ist die zweite Übertragungswalze mit Sauglöchern ausgeformt,
um die Metallfolie wie im Falle der ersten Übertragungswalze zu halten.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung darauf ab, Resonanzetiketten bereitzustellen,
die leicht hergestellt werden können
und die stabile Schwingeigenschaften besitzen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den begleitenden Zeichnungen:
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1 ist
eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zeigt, zum Veranschaulichen
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zeigt, zum Veranschaulichen
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zeigt, zum Veranschaulichen
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4A bis 4D sind
Perspektivansichten, die ein Beispiel der Struktur eines Resonanzetiketts
zeigen;
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5 ist
eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Anordnung von an einer Walzenoberfläche vorgesehenen
Sauglöchern
zeigt;
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6 ist
eine explosionsartige Perspektivansicht, die ein Beispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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7A und 7B sind
Draufsichten, welche die Oberfläche
und Rückfläche eines
Beispiels eines herkömmlichen
Resonanzetiketts zeigen.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine
in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Metallfolie soll thermisch
an einer Basisschicht angehaftet werden, nachdem sie in einer vorbestimmten
Form ausgestanzt worden ist. Eine Metallfolie wird im wesentlichen
verwendet, wenn ein Haftmittel mit einer thermischen Anhafteigenschaft
(nachfolgend als "Haftmittel
mit thermischer Anhaftung" bezeichnet)
auf mindestens eine Fläche
der Folie aufgebracht wird. Solch ein herkömmlich bekanntes, thermisches
Anhaftharz kann als Haftmittel mit thermischer Anhaftung verwendet werden,
einschließlich
Vinylchloridharz, Vinylazetatharz und Akrylharz.
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Die
Dicke des aufzubringen Haftmittels mit thermischer Anhaftung ist
nicht besonders beschränkt, sondern
im allgemeinen etwa 1 bis 3 μ (Micron),
bevorzugt etwa 1 bis 2 μ.
Das Haftmittel mit thermischer Anhaftung kann ebenso dazu dienen,
die Metallfolie zu verstärken.
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Die
Oberflächenbeschichtung
kann auf die andere Fläche
der Metallfolie unter Einsatz von Harz aufgebracht werden, falls
erforderlich. Das daran anzubringende Harz und dergleichen kann
eines sein, das einfach zum Schützen
einer Oberfläche
dient, oder kann eines sein, um weitere Verfahren zu erleichtern.
Andernfalls kann eine Beschichtung mit thermischen Haftmitteln und
dergleichen, das eine thermische Anhaftung mit höherer Temperatur als das obige
Haftmittel mit thermischer Anhaftung besitzt, vorgesehen werden.
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Im
allgemeinen wird eine Metallfolie mit einer Dicke in einem solchen
Ausmaß in
diesem Verfahren verwendet, dass sie nicht bei auf die Metallfolie
aufgebrachter Spannung gebrochen wird. Allerdings kann eine dünnere Metallfolie
ebenso zusammen mit einer Trägerschicht
verwendet werden. In diesem Falle wird die Trägerschicht nicht an der Metallfolie
angehaftet, sondern einfach daran platziert. Die Trägerschicht
wird dann zusammen mit der Folie ausgestanzt. Die von den in der Übertragungswalze
gebildeten Sauglöchern
saugende Kraft wirkt auf die Metallfolie durch diese Schicht, so
dass die Trägerschicht
und die Metallfolie beide an der Oberfläche der Übertragungswalze gehalten werden.
Dementsprechend ist die Trägerschicht
wünschenswerter
Weise ein Papier mit Luftdurchlässigkeit.
Nachdem die Metallfolie an der Basisschicht angehaftet worden ist,
kann diese Trägerschicht
vorteilhaft beseitigt werden, beispielsweise auf solche Weise wie
Wegblasen mit Luft.
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Die
Metallfolie mit einer Dicke von etwa 50 μ ist im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit
bevorzugt, besonders bevorzugt 20–60 μ, insbesondere 30–50 μ.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung dient die Übertragungswalze
als Matrizengegenwalze, wenn die Matrizenwalze die Metallfolie ausstanzt.
Die Übertragungswalze
dient ebenso zum Halten der ausgestanzten Metallfolienabschnitte
daran und zum Anhaften der ausgestanzten Metallfolienabschnitte
an der Basisschicht in Kontakt mit der Übertragungswalze an ihrer anderen
Oberfläche.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist zum Halten der ausgestanzten Metallfolienabschnitte
an der Oberfläche
der Walze eine große
Anzahl von Sauglöchern
in der Übertragungswalze
gebildet, welche in ihrer Form den ausgestanzten Metallfolienabschnitten
entsprechen. Dann werden die ausgestanzten Folienabschnitte angesaugt
und durch die von diesen Löchern
saugende Kraft gehalten.
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Da
die Oberfläche
der Übertragungswalze
zum Stützen
der Schneide dient, ist sie vorteilhaft mit elastischen Lagen wie
solchen Lagen gebildet, die aus Synthetikgummi wie Polyurethan-
oder Kunststofflagen hergestellt sind. Die Lagen sind bevorzugt
Fluorkunststofflagen oder dergleichen, die Wärmewiderstand, eine geringe
Wärmeleitfähigkeit
und ausgezeichnete Abzieheigenschaften besitzen, um solchen Bedingungen
zu genügen,
wie einer Fähigkeit
Wärme zu
widerstehen, wenn die Metallfolie thermisch an der Basisschicht
angehaftet wird, einer Fähigkeit,
Wärme nicht
zu der Walze selbst von der Haftmittelwalze zu übertragen, und der Fähigkeit,
die Walze von der Metallfolie abzuziehen.
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Der
Saugvorgang von den Sauglöchern
in der Übertragungswalze
kann auf solche Weise ausgeführt werden,
dass Luft stets von innerhalb der Walze gesaugt wird, ohne jeglichen
Einsatz einer speziellen Struktur oder mit Einsatz einer speziellen
Struktur.
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Die
Sauglöcher
an der Oberfläche,
wo die Metallfolie während
des Einsatzes der Übertragungswalze nicht
gehalten ist, kann mit jeglichem Element in gleitendem Kontakt mit
der äußeren Oberfläche der
Walze geschlossen sein. Alternativ ist eine Teilung oder dergleichen
innerhalb der Übertragungswalze
derart ausgeformt, dass keine Saugkraft auf die Sauglöcher wirken
kann. Ein eingebautes Ventil, das auf solche Weise eingestellt ist,
dass die Löcher
geschlossen werden, wenn die Saugkraft stark auf die Sauglöcher wirkt,
kann vorgesehen werden.
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Die
Haftmittelwalze wird eingesetzt, um die ausgestanzten Metallfolienabschnitte
an der Basisschicht thermisch anzuhaften. Die thermische Anhaftung
kann auf jegliche Weise ausgeführt
werden. Das heißt,
während
die Haftmittelwalze selbst als Wärmewalze
verwendet wird, werden die Folienabschnitte mit Wärme von dieser
Walze angehaftet. Als anderer Weg werden die Folienabschnitte durch
Drücken
zwischen der Übertragungswalze
und der Haftmittelwalze angehaftet, wobei Heißluft zu der Metallfolie geblasen
wird, oder die Metallfolie mit einer Infrarotlampe etc. erwärmt wird.
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Wenn
die ausgestanzten Metallfolienabschnitte an einer ebenen Basisschicht
angehaftet werden, wird normalerweise eine Haftmittelwalze verwendet,
die keine Unregelmäßigkeiten
daran besitzt.
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Wenn
die Metallfolie thermisch durch Wärme der Haftmittelwalze angehaftet
wird, wird manchmal die Übertragungswalze
infolge der Wärmeübertragung
von der Haftmittelwalze erwärmt,
wodurch verhindert wird, dass die Folie ausgestanzt wird. Um dies
zu vermeiden, wird bevorzugt eine Haftmittelwalze, die mit Vorsprüngen daran
derart ausgeformt ist, um in deren Gestalt den ausgestanzten Metallfolienabschnitten
zu entsprechen, verwendet, um die Metallfolie thermisch an den Vorsprüngen durch
die Basisschicht anzuhaften.
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Die
Haftmittelwalze ist normalerweise aus Metall hergestellt, jedoch
kann eine Haftmittelwalze mit Vorsprüngen, an denen das Metall freigelegt
ist, und einer restlichen Oberfläche,
die mit wärmewiderstandsfähigen Gummi,
etc. belegt ist, um die Unregelmäßigkeit
zu vermindern, ebenso verwendet werden. In diesem Zusammenhang kann
der wärmewiderstandsfähige Gummi,
etc. ein solcher sein, der zusammengedrückt wird, wenn die Rolle gedrückt wird.
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Wie
die ausgestanzten Folienabschnitte können die an der Walze gebildeten
Vorsprünge
eine spiralenartige Form mit einer etwas größeren Breite besitzen, wenn
der ausgestanzte Folienabschnitt eine quadratische Form besitzt.
Er kann ebenso quadratisch sein, um diese spiralenartige Form zu
enthalten.
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Falls
eine Basisschicht, an welcher die schaltungsartige Metallfolie bereits
angehaftet worden ist, verwendet wird, um eine zweite schaltungsartige
Metallfolie an der Oberfläche
der ersten schaltungsartigen Metallfolie anzuhaften, trägt eine
Walze mit einer ebenen Oberfläche
wie die Übertragungswalze
und/oder Haftmittelwalze manchmal nicht zu einer guten Anhaftung
bei.
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Um
diesen Umständen
zu begegnen, wird bevorzugt eine Walze mit Vorsprüngen daran
als Übertragungswalze
und/oder Haftmittelwalze verwendet. Die Übertragungswalze mit Vorsprüngen kann
eine ähnliche Struktur
wie die Haftmittelwalze mit Vorsprüngen wie oben beschrieben besitzen,
außer
dass Sauglöcher
darin gebildet sind.
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Die Übertragungswalze
mit Vorsprung ist oftmals schwierig als Matrizengegenwalze für die Matrizenwalze
zu verwenden, da die Stanzmatrize und die Vorsprünge zueinander ausgerichtet
sein müssen,
etc. Daher kann zusätzlich
zu der ersten Übertragungswalze,
die als Matrizengegenwalze dient, eine zweite Übertragungswalze in Kontakt
mit der ersten Übertragungswalze
verwendet werden. Die zweite Übertragungswalze ist
ebenso mit Sauglöchern
darin wie die erste Übertragungswalze
gebildet.
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Wie
anhand der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung die durch die Matrizenwalze ausgestanzte Metallfolie durch
die Übertragungswalze
angesaugt und durch diese gehalten, um thermisch an der Basisschicht
angehaftet zu werden, die an der anderen Oberfläche in Kontakt mit der Übertragungswalze
ist. Diese Struktur besitzt eine große Anzahl von Vorteilen, wie
keine Beschädigung der
Basisschicht und keine Notwendigkeit einer teueren Trägerschicht. Übrigens
können
die ausgestanzten Metallfolienabschnitte einzeln durch die Übertragungswalze
auf unabhängige
Weise angesaugt und durch diese gehalten werden, so dass der Form
der ausgestanzten Abschnitte keine besondere Beachtung geschenkt werden
muss.
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Wie
in 4A bis 4D gezeigt,
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung insbesondere ein Resonanzetikett A, das auf solche Weise
ausgeformt ist, dass zwei spulenförmigen Metallfolien 41, 42 durch
Haftmittelschichten 51, 52 mit thermischer Anhaftung
(thermischem Haftmittel) aneinander angehaftet sind und als dielektrische
Lagen arbeiten, leicht ohne jeglichen Einsatz einer dielektrischen
Schicht hergestellt werden. Die thermischen Haftmittellagen 51, 52 werden
vorab auf die Metallfolien 41, 42 aufgebracht,
und die Metallfolien 41, 42 werden aneinander
durch thermische Anhaftung angehaftet, um eine Resonanzschaltung
zu bilden, während
diese beiden Metallfolien teilweise elektrisch leitfähig sind.
In 4D bezeichnet Bezugszeichen 43 einen
leitfähigen
Abschnitt.
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4A zeigt
spulenförmige
Metallfolien, die durch Aufbringen des Haftmittels mit thermischer
Anhaftung auf die Metallfolien 41, 42 hergestellt
sind, wie durch Bezugszeichen 4c1 und 4c2 angegeben. 4B ist eine
explosionsartige Perspektivansicht von 4A. 4C zeigt
den Zustand, in welchem die spulenförmigen Metallfolien 4c1 , 4c2 aneinander
angehaftet sind. 4D zeigt insbesondere den leitfähigen Abschnitt 43.
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Es
wird verständlich
sein, dass die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzte
Basisschicht im allgemeinen aus einem Papier ist, die für ein Etikett
oder Label verwendet wird, kann jedoch ebenso aus einem Kunststofffilm
(als Dielektrikum) oder einem Harz imprägniertem Papier gebildet sein.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
den begleitenden Zeichnungen beschrieben. Allerdings sollte die
vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt werden.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
des prinzipiellen Verfahrens der vorliegenden Erfindung. Bezugszeichen 1 bezeichnet
eine Matrizenwalze, Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Übertragungswalze
und Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Haftmittelwalze. Im
praktischen Gebrauch wird eine Metallfolie 4a mit einem
darauf aufgebrachtem, thermisch anhaftenden Harz von einer aufgerollten
Folie 4 abgewickelt, die mit der Folie gewickelt ist. Die
Metallfolie wird dann zwischen die Matrizenwalze 1 und
die Übertragungswalze 2 durch
eine Führungswalze 5 gefördert, wo
sie in eine vorbestimmte Form ausgestanzt wird. Die ausgestanzten
Metallfolienabschnitte 4c werden auf der Oberfläche der Übertragungswalze 2 durch
in der Walze 2 gebildete Sauglöcher (nicht gezeigt) gehalten,
und werden dann an einer Basisschicht 7 angehaftet, die
auf der Haftmittelwalze 3 in Kontakt mit der unteren Oberfläche der Übertragungswalze 2 läuft.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
besitzen die Übertragungswalze 2 und
die Haftmittelwalze 3 beide glatte Walzenoberflächen. Die
Haftmittelwalze 3 ist eine Metallwärmewalze (eine Erwärmungswalze).
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Der
nach dem Ausstanzen der Folie durch die Matrizenwalze 1 nicht
benötigte
Metallfolienabschnitt 4b wird durch eine Vakuumluft nach
außerhalb
des Systems durch eine Ausschlussleitung 8 ausgestoßen. In dieser
Figur bezeichnet Bezugszeichen 9 eine Vakuumleitung zum
Saugen und Beseitigen feiner Stücke
und dergleichen, die während
des Ausstanzvorganges erzeugt werden können.
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2 zeigt
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei der eine Haftmittelwalze 3A mit
Vorsprüngen
anstelle der Haftmittelwalze 3 eingesetzt wird, welche
in der in 1 gezeigten, vorhergehenden
Ausführungsform
beschrieben worden ist. Die übrigen
Strukturen sind dieselben wie die in 1 gezeigten.
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Gemäß dieser
Modifikation kann in dem Falle, in welchem die Haftmittelwalze eine
Erwärmungswalze ist,
ein erfolgloser Ausstanzvorgang für die Folie 4a, der
durch die Tatsache verursacht wird, dass Wärme zu der Übertragungswalze 2 übertragen
wird und die Matrizenwalze 1 ebenso erwärmt wird, verhindert werden. Übrigens
kann eine Walze mit Vorsprüngen
daran eine Druckkraft während
der Anhaftung sicherstellen. Daher ist es vorteilhaft, die ausgestanzten
Folienabschnitte 4c in diesem Schritt an der Metallfolie
an der Basisschicht anzuhaften, die bereits mit den zuvor ausgestanzten
Folienabschnitten angehaftet worden ist.
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5 zeigt
ein Beispiel einer Anordnung von in der Übertragungswalze gebildeten
Sauglöchern
und an der Vorsprungswalze gebildeten Vorsprünge. 5 ist eine
teilweise abgewickelte Ansicht, welche die Walze zeigt. In dieser
Figur bezeichnet die gestrichelte Linie 31 eine Kontur
der auszustanzenden Metallfolie, und es ist eine geeignete Anzahl
von Sauglöchern 32 innerhalb
des durch die gestrichelte Linie 31 umgebenden Bereichs
gebildet. Die Vorsprünge,
die jeweils etwas breiter sind als die durch die gestrichelte Linie 31 angegeben,
spiralförmige
(oder spulenartige) Form, können
spiralförmig
an der Oberfläche
der Übertragungswalze oder
der Haftmittelwalze gebildet sein. Die Vorsprünge können mit einer quadratischen
Form derart gebildet sein, um diese spiralartige Form zu enthalten.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine Übertragungswalze 2A mit
Vorsprüngen
zwischen der Übertragungswalze 2 und
der Haftmittelwalze 3 eingefügt ist. Die übrigen Strukturen
sind dieselben wie die in 1 gezeigten,
so dass identische Bezugszeichen vergeben sind, wobei eine Erläuterung
der übrigen
Elemente weggelassen wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird durch das Vorsehen einer zweiten Übertragungswalze 2A,
die Vorsprünge
daran besitzt, Wärme
von der Haftmittelwalze 3 kaum weiter zu der Übertragungswalze 2 und
der Matrizenwalze 1 geleitet. Zusätzlich können die ausgestanzten Folienabschnitte 4c sicher
an der Basisschicht 7, die Unregelmäßigkeiten wie im Falle von 2 besitzt,
angehaftet werden.
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In
dieser Ausführungsform
kann, falls erforderlich, die in 2 gezeigte
Haftmittelwalze 3A mit Vorsprüngen ebenso verwendet werden. Übrigens
bezeichnet Bezugszeichen 10 eine Heißluftausstoßdüse zum vorherigen Erwärmen der
Basisschicht 7 und der Haftmittelwalze 3. Das
vorherige Erwärmen
mit Heißluft
wird besonders nützlich
für die
Walze 3 sein, um die zuvor an die Basisschicht angehaftete
Metallfolie thermisch anzuhaften. Dies führt zu eine Wirkung wie einer
Verbesserung der Produktivität.
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Die
Beziehung einer Kapazität
(C), einer Induktivität
(L) und der Resonanzfrequenz (f) dieser Resonanzschaltung ist durch
die nachfolgende Gleichung (I) angegeben. L = l/(4π2f°C) (I)
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L
ist die Induktivität
in einer schaltungsartigen Spule, und die Form der schaltungsartigen
Spule hängt von
der Resonanzfrequenz f ab. Wie sich aus der Gleich (I) ableiten
lässt,
ist die Resonanzfrequenz f umgekehrt proportional zu einer Quadratwurzel
des Produkts der Kapazität
(C) und der Induktivität
(L), und daher ist es erforderlich, die Induktivität (L) groß zu machen,
um die Resonanzfrequenz f klein zu machen. Im allgemeinen hing die
Induktivität
(L) in einer schaltungsartigen Spule von der Wicklungsanzahl der
Schaltungsartigen Spule und den äußeren Abmessungen
der schaltungsartigen Spule ab. Daher wurde in Betracht gezogen, dass
je höher
die Wicklungsanzahl der Spule und je größer der Durchmesser der Spule
ist, eine umso größere Induktivität erhalten
wird. Aus diesem Grund wurde eine gewünschte Resonanzfrequenz durch
Erhöhen
der Wicklungsanzahl der schaltungsartigen Spule erzielt.
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Bei
einem herkömmlichen
Resonanzetikett, beispielsweise wie in 7A gezeigt,
ist eine schaltungsartige Spule 44, bei welcher die Linienbreite
der Spule und der Abstand zwischen benachbarten Linien der Spule
in einem engen Bereich dünn
ausgeführt
sind, derart vorgesehen, um einen Kondensatorabschnitt 45a zu
umgeben. 7A zeigt eine Fläche (Oberfläche), auf
welcher die schaltungsartige Spule 44 des Resonanzetiketts
vorgesehen ist. 7B zeigt eine Rückfläche der
in 7A gezeigten Oberfläche. In 7A und 7B bezeichnet
Bezugszeichen 54 einen Kunststofffilm, Bezugszeichen 47 bezeichnet
eine Schaltung für den
Kondensator, Bezugszeichen 46 bezeichnet einen Verbindungsanschlussbereich
für Schaltung,
und Bezugszeichen 45a und 45b bezeichnen den Kondensatorabschnitt.
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Der
Kunststofffilm 54 nimmt die Rolle eines Substrats, auf
welchem die schaltungsartige Spule 44 vorgesehen ist, und
eines Dielektrikums ein, und zwar durch die Positionierung zwischen
dem Kondensator 45a an der Oberfläche und dem Kondensator 45b an
der Rückfläche. Die
schaltungsartige Spule 44 an der Oberfläche des Kunststofffilms 54 und
die Schaltung 47 für
den Kondensator 45b an den beiden Flächen des Kunststofffilms 54 sind
durch den Verbindungsanschlussbereich 46 für die Schaltung
verbunden, wodurch eine Resonanzschaltung gebildet wird.
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Wie
oben erläutert,
ist das herkömmliche
Resonanzetikett mit einer schaltungsartigen Spule ausgestattet,
die eine große Wicklungsanzahl
an einer Fläche
(Oberfläche)
eines dielektrischen Films besitzt.
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Bei
dem herkömmlichen
Resonanzetikett ist in einem Falle, dass die Resonanzfrequenz 8,2
MHz ist und die Abmessungen des Etiketts 40 × 40 mm sind, die durchschnittliche
Linienbreite einer schaltungsartigen Spule zu der Länge des äußersten
Umfangs der schaltungsartigen Spule 1/150 oder weniger der Länge, und die
Wicklungsanzahl der Spule ist als etwa das siebenfache ausgeführt.
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Die
schaltungsartige Spule ist normalerweise durch ein Verfahren zum Ätzen einer
Metallfolie wie einer Aluminiumfolie, einer Kupferfolie etc., oder
durch ein Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Beschichtung,
die Metallpulver von Aluminium, Kupfer, etc. enthält, gebildet.
Bei diesem Verfahren gab es allerdings Fälle, dass wenn die Dicke (Linienbreite)
einer schaltungsartigen Spule gering ist, und wenn die Abstände zwischen
benachbarten Linien schmal werden, die Linien ausgebrannt werden,
oder die Linien in dem Herstellungsschritt miteinander verbunden
werden, was zu der Herstellung schlechter Schaltungen führt. Diese
Defekte wurden ebenso in dem sekundären Verarbeitungsschritt nach
der Ausbildung der Schaltung erzeugt, und daher war viel Mühe erforderlich,
um Resonanzetiketten zu erhalten, die stabile Schwingungseigenschaften
besitzen.
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Um
die oben beschriebenen Defekte zu beseitigen, stellt die vorliegende
Erfindung Resonanzetiketten bereit, die leicht hergestellt werden
können
und die stabile Schwingungseigenschaften besitzen.
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Die
Resonanzetiketten gemäß der vorliegenden
Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei schaltungsartige
Spulen, bei denen die Linienbreite jeder Schaltung 1/50 oder mehr
zu der Länge des äußersten
Umfanges jeder Schaltung ist und die Wicklungsanzahl der spule als
etwa das Dreifache oder weniger ausgeführt ist, an den beiden Flächen (Oberflächen) eines
dielektrischen Films auf solche Weise vorgesehen sind, dass die
beiden schaltungsartigen Spulen einander zugewandt sind.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann die schaltungsartige Spule durch
Einsatz einer Metallfolie wie einer Aluminiumfolie, Kupferfolie,
etc. gebildet sein, oder kann durch die Aufbringung einer elektrisch
leitfähigen Beschichtung,
welche ein solches Metallpulver enthält, gebildet sein. Es ist bevorzugt,
die schaltungsartige Spule durch Einsatz von Metallfolien zu bilden.
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Durch
Anhaften der schaltungsartigen Spulen an beiden Flächen des
dielektrischen Films derart, um einander zugewandt zu sein, wird
ein Kondensator durch einen Abschnitt gebildet, in welchem die beiden schaltungsartigen
Spulen durch sandwichartiges Aufnehmen des dielektrischen Films
einander zugewandt sind. Der Kondensator nimmt die Rolle eines Kondensators
ein, der in dem herkömmlichen
Resonanzetikett vorgesehen ist. Durch den Aufbau des Resonanzetiketts
gemäß der vorliegenden
Erfindung gibt es keine Notwendigkeit, separat einen Kondensatorabschnitt
an dem Anschluss (Ende) oder in der Mitte der Spule vorzusehen.
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Als
dielektrischer Film können
Kunststofffilme, Harzfilme oder beschichtete Harzfilme verwendet
werden. Die zwei schaltungsartigen Spulen, die an den beiden Flächen des
dielektrischen Films anzuhaften sind, werden auf solche Weise angehaftet,
dass die Richtung, in denen die Spulen gewickelt sind, unterschiedlich voneinander
sind, und die schaltungsartigen Spulen an den beiden Flächen des
dielektrischen Films werden in dem Schaltungsverbindungsanschlussbereich
verbunden, der an den Enden der Spulen positioniert ist, wodurch
eine Resonanzschaltung gebildet wird (siehe 4D).
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Als
Index, der eine Leistung der Resonanzschaltung zeigt, wird ein Q-Wert
(Resonanzstärke)
verwendet. Der Q-Wert ist durch die folgende Gleichung (II) angegeben: Q = 2πfL/R (II)
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In
der Gleichung (II) stellt R einen Widerstandswert dar, f stellt
eine Resonanzfrequenz dar, und L stellt eine Induktivität dar.
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Es
war eine verbreitete Ansicht, dass je höher der Q-Wert einer Resonanzschaltung
ist, umso ausgezeichneter solche Resonanzschaltungen sind. In einem
Falle, dass Resonanzschaltungen mit einem höheren Q-Wert in der Datenkommunikation,
elektrischen Versorgung und der Existenzerkennung, bei welcher das
Resonanzphänomen
genutzt wird, verwendet werden, kann ein System mit einer hohen
Effizienz und einem hohen Umweltwiderstand ausgeführt werden.
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Durch
Erhöhen
der Dicke des Spulenabschnitts (Linienbreite der Spule) ist es möglich, den
Widerstandswert der Linien niedrig zu halten. Ferner wird die Länge der
Spule kurz, und daher kann der Widerstandswert an den Abschnitten
der Spule gering gemacht werden.
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Bei
der herkömmlichen,
einflächigen
Spule, bei welcher die Spulenerstreckung dünn und lang ist, war es erforderlich,
eine Kupferfolie oder mit Gold beschichtete Kupferfolie zu verwenden,
die eine hohe Leitfähigkeit
(einen geringen Widerstandswert) besitzt, um eine Resonanzschaltung
mit einer hohen Leistung zu bilden. Durch die Techniken der vorliegenden
Erfindung wird es möglich,
eine Metallfolie wie eine Aluminiumfolie, etc. zu verwenden, die
nicht teuer ist und eine gute Verarbeitbarkeit besitzt, während sie
die Leistung aufrecht erhält,
und dünne
Metallfolien zu verwenden. Da ferner die Dicke der Linienbreite
der Spule dick ist, kann das Verfahren zum Herstellen der Resonanzetiketten
gemäß der vorliegenden
Erfindung, d.h. ein Verfahren zum Ausstanzen der Metallfolie in
Spulenform und ein Verfahren zum Ansaugen und Übertragen der ausgestanzten Metallfolie
leicht ausgeführt
werden.
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Im
Falle der doppelflächigen
Spulen gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Induktivität
L durch Verkürzen
der Spulenlänge
vermindert. Da andererseits die Linienbreite der Spule dick wird,
wird der Widerstandswert R vermindert.
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Als
Ergebnis hieraus ist es möglich,
den Q-Wert gemäß der Struktur
der doppelflächigen
Spulen, bei denen das Verminderungsverhältnis von R größer ist
im Vergleich zu dem Verminderungsverhältnis von L, zu halten oder
zu erhöhen. Beispiel
und Vergleichsbeispiel
| Abmessung
des Resonanzetiketts: | 40 × 40 mm
(Abmessung, die ein äußerer Umfang
der Schaltung ist) |
| Resonanzfrequenz: | 8,2
MHz |
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Unter
den oben genannten Bedingungen wurden das Resonanzetikett gemäß der vorliegenden
Erfindung (Beispiel) und ein herkömmliches Resonanzetikett hergestellt,
und die Leistungen der hergestellten Resonanzetiketten wurden verglichen.
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Das
Resonanzetikett des Beispiels ist ein Resonanzetikett vom doppelflächigen Spulentyp,
wie in 4D gezeigt. Das Vergleichsbeispiel
ist ein Resonanzetikett vom einflächigen Spulentyp, wie in 7 gezeigt.
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Der
Aufbau und die Eigenschaften sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Wie
in Tabelle 1 gezeigt, besitzt das Resonanzetikett gemäß der vorliegenden
Erfindung eine ähnliche Resonanzstärke wie
das herkömmliche
Resonanzetikett, obgleich die Spulenwicklungsanzahl geringer ist.
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6 ist
eine explosionsartige Perspektivansicht, welche den Aufbau des anderen
Beispiels eines Resonanzetiketts gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt. Die spulenförmigen
Metallfolien 4C1 , 4C2 , die durch das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgestanzt sind, werden an den beiden Flächen einer
dielektrischen Schicht 53 angehaftet, und dann werden sie
an einer Basisschicht 71 angehaftet.
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Bei
dem Aufbau gemäß 6 können, wenn
ein thermischer Haftmittelfilm wie ein Polyethylenfilm aus dielektrischer
Schicht verwendet wird, die Metallfolien 41, 42 in
Spulenform, bei denen ein Haftmittel mit thermischer Anhaftung nicht
aufgebracht ist, verwendet werden. Als Basisschicht 71 kann
ein dickes Papier, ein Karton, etc. verwendet werden, dessen Fläche mit
einer schönen
Bedruckung versehen ist.
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Die
Resonanzschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung nimmt die Rolle des herkömmlichen Kondensators durch
Verbinden der Linien der Spulen an der Oberfläche und der Rückseite
ein. Da die Linienbreite der Spule dick ist, kann vor allem das
Volumen des Kondensators leicht eingestellt werden, und die Resonanzfrequenz
kann durch geringes Bewegen der verbundenen Fläche der Spulen an den beiden
Flächen
oder durch Verändern
der Abmessungen des leitfähigen
Abschnitts 43 wie in 4 gezeigt,
verändert
werden.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung hauptsächlich
unter Bezugnahme auf ein Resonanzetikett erläutert worden ist, kann sie
als IC-Etikett oder als IC-Card durch die Einfügung eines IC-Chips verwendet
werden.
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Obgleich
der IC-Chip eine spezifische Kapazität besitzt, weist jeder Chip
eine Veränderlichkeit
der Kapazität
auf. Diese Veränderlichkeit
macht die Resonanzfrequenz des IC-Etiketts oder der IC-Card veränderlich, wenn
der IC-Chip in der Resonanzschaltung vorgesehen ist.
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Wie
anhand von Tabelle 1 ersichtlich ist, erzielt das Vergleichsbeispiel
eine Resonanzfrequenz durch ein geringes Volumen (123 pF) in Bezug
auf ein großes
L (Induktivität),
und daher lässt
die Veränderlichkeit der
Kapazität
des IC-Chips die
Veränderlichkeit
der Resonanzfrequenz des IC-Etiketts
oder der IC-Karte groß werden.
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Da
andererseits das Beispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Resonanzfrequenz durch ein großes Volumen (4937 pF) in Bezug
auf ein geringes L erzielt, ist der Einfluss der Veränderlichkeit
der Kapazität
des IC-Chips auf die Resonanzfrequenz des IC-Etiketts oder der IC-Karte
sehr gering. Dies bedeutet, dass die Veränderlichkeit der Resonanzfrequenz
des IC-Etiketts oder IC-Karte, welche die Resonanzschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung einsetzt, sehr gering ist.
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In
einem Falle, dass der IC-Chip in der Resonanzschaltung eingebaut
ist, ist zu beachten, dass die Abstimmung der Resonanzschaltung
und des IC-Chips im Hinblick auf die Leistung sehr wichtig. Da die
Einstellung der Kapazität
und der Induktivität
der Resonanzschaltung der vorliegenden Erfindung leicht vorzunehmen
ist, kann die Impedanz der Resonanzschaltung leicht eingestellt
werden, und die Abstimmung der Resonanzschaltung und des IC-Chips
wird leicht ausgeführt.
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Bei
dem herkömmlichen
Resonanzetikett war es erforderlich, die Resonanzfrequenz durch
Absenken des Kapazitätsvolumens
durch Schneiden eines Teils einer Schaltung abzusenken, nachdem
der IC-Chip vorgesehen wurde. Allerdings erfordert die Schaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht eine solche Einstellung, oder eine Einstellung ist
möglich,
ohne die Einstellung wie bei dem herkömmlichen Resonanzetikett vorzunehmen.
