JP2003520544A - Rfid箔アンテナまたはrfid膜アンテナ - Google Patents
Rfid箔アンテナまたはrfid膜アンテナInfo
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Abstract
Description
いる。そのようなRF回路における重要な素子はRFアンテナであり、RFアン
テナは、導電材料から成る2つの実質的な本体部が、互いに離間されて、RFト
ランスポンダを備える回路チップによって架橋される2つのアンテナ部分を形成
する形態を成していなければならない。一般に、アンテナは、導電インク(例え
ば、1999年9月29日に提出された同時係属出願第09/408,519号
、代理人整理番号263−2148の導電インク。同時係属出願第09/408
,519号の開示内容は、これを参照することによって本願に組み込まれる。)
を使用することによって形成される。この場合、導電インクは、数字や文字、あ
るいは、審美的な幾つかの他の形態すなわち米国特許第5,223,801号お
よび米国特許第5,786,626号(これらの米国特許の開示内容は、これを
参照することによって、本願に組み込まれる)に示されるような形態で印刷する
ことができる。アンテナは、エッチング加工された導体箔または型打ちされた導
体箔の形態を成している場合もある。製品が厳密にそのような構造機能から成る
場合、導電インクは、一般に導体箔ほどの厚さすなわち導電性を備えることがで
きないため、高品質なアンテナを形成することができない。一方、箔を加える従
来のエッチング技術または型打ち技術は、高速製造に適しておらず、アンテナそ
れ自身が単なる機能的なアイテムとしてではなく審美性を有し或は情報を伝達す
るような望ましいアンテナ形態に変えることができない。
により、RFID送信用の高品質アンテナを形成するとともに、審美的な態様あ
るいは情報を伝達する態様で迅速且つ安価にRFID送信用の高品質アンテナを
製造できるようにすることで解決される。本発明の一形態においては、米国特許
第5,520,763号に開示(その開示内容は、これを参照することによって
、本願に組み込まれる)されたプロセスおよび装置を使用してアンテナを形成し
ても良く、あるいは、本発明の他の形態においては、より単純な構造を提供して
も良い。
ンテナの形態を成して上面に処理可能に接続された接着剤と、接着剤に対して上
面と反対の側に、接着剤とほぼ同じ形態を成して接着剤に動作可能に接続された
導体箔または導体膜とを備え、導体箔または導体膜が無線周波数アンテナ形態を
成し、接着剤および箔または膜を有する基板は、可撓性を有し、かつ、基板また
は箔や膜のアンテナ形態を破壊することなく曲げることができる、無線周波数ア
ンテナを有する素子が提供される。
ことが好ましい。例えば、特に望ましい基板は従来のカードストックペーパーで
あるが、ボンドペーパーや、カードストックよりも重いペーパーを使用しても良
い。容易に曲げることができ且つボンドペーパーとほぼ同じ厚さを有するポリプ
ロピレンまたはポリオレフィンシートを使用しても良い。基板は、適度な柔軟性
および曲げ特性を有し、ウェブ形式で且つ比較的高速な装置で簡単に扱え、それ
により、本発明に係る無線周波数アンテナを有する素子を、毎分少なくとも50
フィートのウェブ速度、好ましくは毎分約100フィートを超えるウェブ速度で
製造できることが好ましい。
ても良い。1つの好ましい実施形態において、接着剤は、基板および導体箔また
は導体膜に対してほぼ直接に付着される。接着剤の塗布重量は、17インチ×2
2インチの基板500シートリーム当たり約3から6ポンドである(すなわち、
17インチ×22インチ×500の表面積当たり3から6ポンド)。導体箔また
は導体膜は、約0.3から1ミルの厚さを有していても良く、また、様々な金属
色を有していても良い。接着剤および導体箔または導体膜の形態は、情報を伝達
できる文字または数字の形態を成していることが好ましく、あるいは、箔または
膜がRFアンテナであると観察者が容易に見分けることができない審美的なパタ
ーンを成していることが好ましい。
63号に示されるような手順にしたがって、また、米国特許第5,520,76
3号に示されるよう装置を使用して、トナーが基板上に印刷され、それによって
、トナーが、基板の上面と接着剤との間に配置されるとともに、前述したように
接着剤および導体箔または導体膜とほぼ同じ形態を成すことが好ましい。
を成すように、フレキシブル基板の上面に対してほぼ直接に粘着剤を塗布し、(
b)基板の上面の接着剤に対して導体箔または導体膜を積層し、(c)接着剤に
接着された導体箔または導体膜を除き、基板の上面から導体箔または導体膜を除
去して、柔軟な無線周波数アンテナが付着されたフレキシブル基板を形成する、
無線周波数アンテナを有する素子の製造方法が提供される。
トまたはウェブを接着剤に接触固定させた後、接着剤に付着していないウェブま
たはシートの部分が接着剤に付着しているウェブまたはシートの部分から引き裂
かれるようにウェブまたはシートを巻き取ることによって行なわれる。また、(
a)は、17インチ×22インチの基板500シートリーム当たり約3から6ポ
ンドの塗布重量で熱溶解接着剤を塗布することにより行なわれることが好ましく
、また、(b)は、厚さが約0.3から1ミルの導体箔または導体膜を使用して
行われることが好ましい。1つの好ましい実施形態において、(a)から(c)
は、接着剤および導体箔または導体膜が文字または数字の形態を成すように、す
なわち、導体箔または導体膜がRFアンテナとして機能するものとして簡単に見
分けられないように、接着剤および導体箔または導体膜を塗布することによって
行なわれる。
出願第09/393,291号(代理人整理番号263−2076)に示される
ように、本発明の方法は、アンテナと動作的に関連するRFチップなどの他のR
F回路素子を有していても良い。また、製造される素子がラベル等であることが
望ましい場合には、粘着材を基板の下面に塗布することができ、粘着材が剥離ラ
イナーによって覆われても良い。
に接触するように導体箔または導体膜のウェブの巻回を解くことによって行なわ
れ、(c)は、接着剤に付着していないウェブの部分が接着剤に付着しているウ
ェブの部分から引き裂かれるように導体箔または導体膜のウェブを再び巻回する
ことによって行なわれても良い。
を使用する本発明の他の形態においては、(a)トナーが無線周波数アンテナの
形態を成すように、フレキシブル基板の上面にトナーを印刷し、(b)トナーを
加熱してトナーに粘性を与え、(c)トナーが粘着性を有している間に、熱およ
び圧力を加えながら、導体箔または導体膜と接着剤との積層体をトナー上に塗布
し、これによって、接着剤および箔をトナーに付着固定させ、(d)トナーに付
着している導体箔または導体膜および接着剤を除き、基板から積層体を除去して
、柔軟な無線周波数アンテナが動作可能に付着したフレキシブル基板を形成する
、無線周波数アンテナを有する素子の製造方法が提供される。
導体膜が文字または数字の形態を成すように、接着剤および導体箔または導体膜
を塗布することによって行なわれることが好ましい。また、この形態において、
(c)は、接着剤と導体箔または導体膜との積層体のウェブが粘性トナーに接触
するようにウェブの巻回を解くことによって行なわれ、(d)は、トナーに付着
していないウェブの部分がトナーに付着しているウェブの部分から引き裂かれる
ように積層体のウェブを再び巻回することによって行なわれることが好ましい。
つ迅速に製造することができるようにすることである。本発明のこの形態および
他の形態は、本発明の詳細な説明および添付のクレームを検討することによって
明らかとなる。
の処理においては、ボックス10で概略的に示されるように、基板上に接着剤が
パターンコーティングされる。パターンコーティングは、従来の任意のパターン
コーティング装置を使用して行なっても良い。基板は、方法に基づく処理中にウ
ェブ形態を成しても良いペーパーシート材料やプラスチックシート材料等の曲げ
ることができるフレキシブル基板であることが好ましい。図1の処理で使用され
る典型的な基板は、図2に参照符号11で示されており、上面12と下面13と
を有し、上面12上に接着剤14がパターンコーティングされている。1つの好
ましい材料は、ペーパーカードストックであるが、重量があるペーパーや従来の
ボンドペーパー等の軽量ペーパーを使用しても良い。プラスチックシート材料を
使用する場合には、薄いポリオレフィン、ポリプロピレン、あるいは、接着剤に
付着するとともに曲げ可能で可撓性がある同様のプラスチック材料であることが
好ましい。使用される基板材料は、いずれも、ウェブ形態を成すことができる十
分な可撓性を有し、ローラ、コータ、プリンタ等の従来のウェブハンドリング装
置で取り扱われることが好ましい。
が、粘着剤を接着剤として使用して、基板11の上面12上にパターンコーティ
ングすることが好ましい。永久的な或は除去可能なホットメルト接着剤(熱溶解
接着剤)が特に望ましく、17インチ×22インチの基板500シートリーム当
たり約3から6ポンドの塗布重量で接着剤を塗布することが好ましい(すなわち
、パターンコーティングにより、接着剤の要素は大きく離間するが、3から6ポ
ンドの接着剤が17インチ×22×500の表面領域に塗布され、17インチ×
22インチ×500よりも広い基板領域が3から6ポンドの接着剤を含む)。例
えば、典型的な粘着剤は、ウィスコンシン州のウォーワトサにあるAto Fi
ndley株式会社から市販されている永久的なホットメルト接着剤H2463
−01または除去可能なホットメルト接着剤HL−2612である。
剤14上に導体箔または導体膜を積層することである。導体箔または導体膜は、
殆どの場合、殆どの導電性印刷用インクまたは全ての導電性印刷用インクよりも
厚くて導電性がある高品質なRFID送信用アンテナを形成することができる任
意のタイプの導体箔または導体膜であっても良い。従来の各種の箔または膜を使
用しても良いが、1つの特に適した膜は、マサチューセッツ州のニューベリーポ
ートにあるFoilmark株式会社から市販されている約0.3から1ミル厚
の金属色導体膜であっても良い。
14上に塗布された後、接着剤14に対して粘着されていない箔または膜の一部
が16で示されるように除去される。例えば、処理15,16は、導体箔または
導体膜のウェブが接着剤14と係わり合う(付着する)ように導体箔または導体
膜のウェブの巻回を解くとともに、接着剤に対して箔または膜を接着することが
できる十分な圧力を加える従来のローラ間または従来の他の装置間に接着剤と膜
とを有する基板を通し、その後、巻取りロール上に箔または膜のウェブを再び巻
回することによって行なっても良く、箔または膜が接着剤14に接着されていな
い場合には、箔または膜が自動的に裂けて破れ、図2に17で概略的に示される
ように接着剤14に接続されて接着されている場合にだけ、導体箔または導体膜
が残存する。
従来のRF(無線周波数)アンテナの形態を成すように行なわれる。この場合、
任意の形態の導電部分は、図2に間隙18で示されるような空間すなわち間隙に
よって分離され、間隙18の両側にRFアンテナ部(17)が形成される。基板
11がウェブの形態を成している場合、基板は、製品(例えば、小売環境で使用
される「スマートタグ」として、IDカード等)の最終的な用途に応じた所望の
寸法を有する1枚のシートにカットされ、その結果、図2に19で概略的に示さ
れる且つ図1にボックス20で示されるように、アンテナを有する最終基板が形
成される。
6)の2つの実施形態を示している。図5のアンテナ21は、間隙18によって
離間された2つの大きな導体箔領域または導体膜領域17を有する従来の機能コ
ンフィギュレーションを基本的且つ全体的に備えている。所望のごとく、間隙1
8を埋める(架橋する)ように従来のRFトランスポンダチップ(図示せず)お
よび従来の他のRF素子が設けられてアンテナ部分17に電気的に接続されても
良い。
葉、文字、数字の形態を成しており、あるいは、審美的であったり、要素17が
RFアンテナの一部であることがはっきりと分からない他の形態を成している。
要素17によって形成されたものを除き、それに関連付けられた他の印を有して
いても良い。例えば、インクまたはトナーの形態を成す他の印が、図5に25で
概略的に示されており、また、図6に26で概略的に示されている。印25,2
6は、単純なインクやトナーではなく、箔または膜の外面を有していても良く、
また、アンテナ要素17と同じ方法で形成されても良い。
119で概略的に示されるようなアンテナを有する最終基板が形成される。図4
を上側から見ると、図5および図6の平面図と同じように見える。図3の方法を
実行するためには、米国特許第5,520,763号に示されるような装置およ
び一般的な処理を使用することが好ましい。図4において、図2の構成要素と同
一の構成要素は、同じ参照符号の前に「1」を付して示されている。
(導電性または非導電性)がウェブ上に印刷される。トナーは、RFアンテナの
パターンを形成する態様で印刷される(例えば、図5および図6に示されるよう
な形態)。そのようなトナーが図4に31で概略的に示されている。すなわち、
トナー31は、図2の実施形態で接着剤14が基板11の上面12と直接に接触
しているのと全く同様に、基板/ウェブ111の上面112上にある。
ナー31に熱を加えて、トナーに粘性を与えることである。加熱は、例えば米国
特許第5,520,763号の装置を使用して行なわれ、ウェブまたは基板の全
幅ではなく、最終的に導体箔または導体膜が加えられる基板/ウェブ111の部
分にだけ行なわれる。
号に示されるごとく、導体箔または導体膜および接着剤を有する積層体(接着剤
をカバーする剥離ライナーを有していても良い)が使用されて粘性トナー31に
加えられても良い。図4では、接着剤が参照符号114で示され、導体箔または
導体膜が参照符号117で示されている。図3に34で概略的に示されるように
、熱や圧力を加えて、接着剤114と粘性トナー31とを互いに接着し、その後
、図3に35で概略的に示されるように、箔または膜のウェブが巻き取られ、米
国特許第5,520,763号に示されるような装置を使用した両方の処理34
,35の結果、図3に36で概略的に示され且つ図4に119で概略的に示され
るように、アンテナを有する最終ウェブが形成される。その後、ウェブは、RF
要素としての最終的な機能が得られるように、適当なサイズにカットされる。図
3に示される全ての処理は、特に、図5および図6に示され且つ図1および図2
に関して前述したようなRFアンテナを有する最終要素を形成するようになって
いても良い。
行なわれても良い。例えば、素子19,119がラベル等として作用する場合に
は、基板11,111の下面13,113を接着剤でコーティングあるいは部分
的にコーティングしても良く、あるいは、必要に応じて又は望ましい場合には、
他の処理が行なわれても良い。
用し且つエッチング処理や型打ち加工(スタンピング処理)よりも十分に速いた
め、非常に高品質なRFアンテナを形成しながら、高速で実行することができる
。図1および図3の両方の方法は、少なくとも毎分50フィート(ウェブ速度)
で、好ましくは毎分約100フィートを超える速度で実行されても良い。
する。例えば、「0.3から1ミル」とは、0.35から0.55ミル、0.8
5から1ミル、0.45から0.65ミル、また、広い領域内の他の狭い領域の
全てを意味する。
て本発明を示して説明してきたが、当業者であれば分かるように、本発明の範囲
内で多くの改良を成しても良く、本発明の範囲は、等価な製品およびプロセスの
全てを網羅するように添付のクレームを最も広く解釈することによって与えられ
る。
の縦断面図であって、図示の明瞭化のため、構成要素の寸法が誇張された縦断面
図である。
ある。
における図2と同様の図である。
Claims (20)
- 【請求項1】 上面を有するフレキシブル基板と、 無線周波数アンテナの形態を成して前記上面に処理可能に接続された接着剤と
、 前記接着剤に対して前記上面と反対の側に、前記接着剤とほぼ同じ形態を成し
て前記接着剤に動作可能に接続された導体箔または導体膜と、 を備え、 前記導体箔または導体膜が無線周波数アンテナ形態を成し、前記接着剤および
箔または膜を有する前記基板は、可撓性を有し、かつ、前記基板または前記箔や
前記膜のアンテナ形態を破壊することなく曲げることができる、無線周波数アン
テナを有する素子。 - 【請求項2】 前記基板がペーパーから成る請求項1に記載の無線周波数ア
ンテナを有する素子。 - 【請求項3】 前記接着剤が熱溶解接着剤から成る請求項1に記載の無線周
波数アンテナを有する素子。 - 【請求項4】 前記接着剤は、前記基板および前記導体箔または導体膜に対
してほぼ直接に付着する請求項3に記載の無線周波数アンテナを有する素子。 - 【請求項5】 前記導体箔または導体膜は、約0.3から1ミルの厚さを有
している請求項1に記載の無線周波数アンテナを有する素子。 - 【請求項6】 前記接着剤および導体箔または導体膜の形態は、文字または
数字の形態を成している請求項1に記載の無線周波数アンテナを有する素子。 - 【請求項7】 前記基板の上面と前記接着剤との間に配置されたトナーを更
に備え、前記トナーは、前記接着剤および導体箔または導体膜とほぼ同じ形態を
成している請求項1に記載の無線周波数アンテナを有する素子。 - 【請求項8】 前記トナー、接着剤、導体箔または導体膜の形態は、文字ま
たは数字の形態を成している請求項1に記載の無線周波数アンテナを有する素子
。 - 【請求項9】 前記導体箔または導体膜は、約0.3から1ミルの厚さを有
している請求項1に記載の無線周波数アンテナを有する素子。 - 【請求項10】 前記導体箔または導体膜は、金属色を有し且つ約0.3か
ら1ミルの厚さを有している請求項1に記載の無線周波数アンテナを有する素子
。 - 【請求項11】 前記接着剤の塗布重量は、17インチ×22インチの基板
500シートリーム当たり約3から6lbsである請求項1に記載の無線周波数
アンテナを有する素子。 - 【請求項12】 (a)粘着剤が無線周波数アンテナのパターンを成すよう
に、フレキシブル基板の上面に対してほぼ直接に粘着剤を塗布し、 (b)基板の上面の接着剤に対して導体箔または導体膜を積層し、 (c)接着剤に接着された導体箔または導体膜を除き、基板の上面から導体箔
または導体膜を除去して、柔軟な無線周波数アンテナが付着されたフレキシブル
基板を形成する、 無線周波数アンテナを有する素子の製造方法。 - 【請求項13】 (b)および(c)は、導体箔または導体膜のシートまた
はウェブを接着剤に接触固定させた後、接着剤に付着していないウェブまたはシ
ートの部分が接着剤に付着しているウェブまたはシートの部分から引き裂かれる
ようにウェブまたはシートを巻き取ることによって行なわれる請求項12に記載
の方法。 - 【請求項14】 (a)は、17インチ×22インチの基板500シートリ
ーム当たり約3から6ポンドの塗布重量で熱溶解接着剤を塗布することにより行
なわれる請求項13に記載の方法。 - 【請求項15】 (b)は、厚さが約0.3から1ミルの導体箔または導体
膜を使用して行われる請求項14に記載の方法。 - 【請求項16】 (a)から(c)は、接着剤および導体箔または導体膜が
文字または数字の形態を成すように、接着剤および導体箔または導体膜を塗布す
ることによって行なわれる請求項12に記載の方法。 - 【請求項17】 (b)は、導体箔または導体膜のウェブが接着剤に接触す
るように導体箔または導体膜のウェブの巻回を解くことによって行なわれ、(c
)は、接着剤に付着していないウェブの部分が接着剤に付着しているウェブの部
分から引き裂かれるように導体箔または導体膜のウェブを再び巻回することによ
って行なわれる請求項12に記載の方法。 - 【請求項18】 (a)トナーが無線周波数アンテナの形態を成すように、
フレキシブル基板の上面にトナーを印刷し、 (b)トナーを加熱してトナーに粘性を与え (c)トナーが粘着性を有している間に、熱および圧力を加えながら、導体箔
または導体膜と接着剤との積層体をトナー上に塗布し、これによって、接着剤お
よび箔をトナーに付着固定させ、 (d)トナーに付着している導体箔または導体膜および接着剤を除き、基板か
ら積層体を除去して、柔軟な無線周波数アンテナが動作可能に付着したフレキシ
ブル基板を形成する、 無線周波数アンテナを有する素子の製造方法。 - 【請求項19】 (a)から(d)は、接着剤および導体箔または導体膜が
文字または数字の形態を成すように、接着剤および導体箔または導体膜を塗布す
ることによって行なわれる請求項18に記載の方法。 - 【請求項20】 (c)は、接着剤と導体箔または導体膜との積層体のウェ
ブが粘性トナーに接触するようにウェブの巻回を解くことによって行なわれ、(
d)は、トナーに付着していないウェブの部分がトナーに付着しているウェブの
部分から引き裂かれるように積層体のウェブを再び巻回することによって行なわ
れる請求項18に記載の方法。
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