JP2006107166A - 非接触型データキャリア - Google Patents

Abstract

【課題】 第１の基材上に、ＩＣチップとアンテナコイルとを、導電手段で接続して載置したインレットを、カバー部材および第２の基材にて被装、接着してなる非接触型データキャリアにおいて、挟装部分の空気粒（気泡）の残留のない非接触型データキャリアを提供する。
【解決手段】 インレットにおける導電手段の少なくとも１部を前記第１の基材のアンテナコイルが形成されている面とは異なる側の面に形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＩＣチップ、アンテナ等を内蔵し、非接触で外部装置と情報交信を行うＲＩＦＤカードやタグ等の形態で使用される非接触型データキャリアに関する。

近年、個人のセキュリティ管理や、物流管理に新しい情報記録媒体として、携帯用として便利なＩＣカード、ＲＩＦＤカード、あるいはタグと称されるＩＣチップを搭載した情報記録媒体が普及しつつある。このＩＣチップを搭載した情報記録媒体には接触型と非接触型とに大別され、例えば、カード形態をとる情報記録媒体においては、接触型はカード表面に備えたデータ交換用の電気接点を通じて外部読み取り機とデータ交換を行うものであるのに対し、非接触型は外部読み取り機と非接触でデータ交換を可能とするものである。

このような非接触型のＩＣカードは、ＲＩＦＤカードと呼ばれ、アンテナコイルと、信号処理を行うＣＰＵやメモリや整流回路が内蔵されているＩＣチップとを搭載しており、搭載したＩＣチップに必要な情報を格納し、外部読み取り機にカードを近づけるだけで情報のやりとりを行うことが可能であることに加え、情報をコード化し暗号化するなどの手法により磁気カードよりもセキュリティが高いこと、記録される情報量も多いこと、アンテナコイルに励起された誘起電力により動作するので電池を別途内蔵する必要はないこと、等の優れた利便性から急速な普及が進みつつある。これら非接触型の情報記録媒体は必ずしもカード形態をとるものだけでなく、物に貼り付けられるシート状のものや、容器に封入されたタグ等の種々の形態のキャリアも含み、これらは総称として非接触型データキャリアと呼ばれている。

これらＲＩＦＤカードやタグ等の非接触型データキャリアは、インレットと呼ばれるアンテナコイルとＩＣチップとを搭載したフィルム状の基板を、カバー部材と別基材で挟装した構成で提供される。このインレットは、センターシートと呼ばれる第１の基材の面上に導体箔を渦巻き状に周回させて形成したアンテナコイルとＩＣチップとを搭載したものである。インレットにおけるＩＣチップは、カードの厚みの制約上、アンテナコイルの導体箔に重ねならないように、アンテナコイルで囲まれる内側位置に配置することが多く、アンテナコイルの巻始めと巻終わりの部分が導電手段を介してＩＣチップに接続される。このような構成のインレットにおいては、渦巻き状のアンテナコイルにより囲まれる範囲内に、導電手段と導体箔、あるいは、導電手段と導体箔とＩＣチップにより囲まれる閉じた範囲部分が形成される。このような、アンテナコイルにより囲まれる範囲内に存在する導電手段と導体箔、あるいは、導電手段と導体箔とＩＣチップにより囲まれる閉じた範囲部分を、以下、閉ループ部と称することにする。

従来よりの非接触型データキャリアの製造方法として、アンテナコイルおよびＩＣチップを搭載したインレットを表面側からカバー部材で被装、接着し、裏面側から第２の基材を被装、接着して形成する貼合方式による製造方法が知られている。貼合方式によるＲＩＦＤカードの製造方法は、第２の基材である例えばウェブ状のカード用シートの表面に接着剤を塗布し、その上にインレットを載置し、載置したインレットの面上にさらに接着剤を滴下し、次いでその上にウェブ状のカバー部材を載置して圧着ローラー等の圧着手段によって圧着して貼合した後、カード大に断裁することにより、ＲＩＦＤカードを得るというものである。

図５は、このような製造方法により得られたＲＩＦＤカードの形態をなす非接触型データキャリアの模式断面図である。図５に示すようにインレットは、第１の基材であるセンターシートの図示上面側にアンテナコイル及びＩＣチップを載置しており、アンテナコイル載置面側からカバー部材にて、裏面から第２の基材にて挟装されており、カバー部材とインレット、及び、インレットと第２の基材はそれぞれの境界面で接着剤層により固着されている。

ところで、ＲＩＦＤカードにおいて、カードセキュリティ管理上、カードを使用する使用者と、カードの所有者が同一人物であるかの確認が容易であることから、顔写真等の画像を記録した画像付きＲＩＦＤカードが登場してきており、例えば、社員証、学生証、入門証等の個人の身分を証明する手段として用いられる。この、画像付きＲＩＦＤカードにおける画像の記録方式としては、得られる画像の正確さ、および、取り扱いの容易さ、の観点から熱転写方式が採用されることが多い。しかしながら、従来の製造プロセスで製造されたＲＩＦＤカードの表面に画像を熱転写記録する場合、特に昇華型熱転写記録による場合に、カードに出力した画像にムラや抜け等の不良がしばしば発生することがあった。

これらの問題は、カード表面の平面性の悪さに起因するものであり、平面性を悪化させる要因の１つがカード材料を貼合したときに貼合面に残留する空気粒（気泡）であることが知られている。すなわち、インレットをカバー部材や第２の基材としてのカード用シートで挟み込み接着する際に、インレットのＩＣチップやアンテナコイル等の電子部品の微小な凹凸部や前述の閉ループ部に空気粒（気泡）が残留することがあり、特にインレットとカバー部材との貼合面に空気粒（気泡）が残留するとカードの表面に凹凸を生じ、平面性を悪化させる。また、製造当初は問題なく使用できたＲＩＦＤカードが、製造後１、２か月後を経て用いると、正常に使用できなくなる問題も発生している。これも、残留している空気粒（気泡）が環境条件の変化などにより膨張、もしくは、移動することによってカードを変形せしめることにより、ＲＩＦＤカードの読み取り、書き込みに支障をきたすことによる。この、空気粒（気泡）の残留は閉ループ部に発生することが多く、画像のムラや抜けを発生させる原因となっている。

カードの貼り合わせ部の空気流（気泡）の残留を防止する手段として、貼り合わせ用の接着剤供給を噴射により行いＩＣチップやコイルアンテナ等のカード用電子部品の微小な凹凸部に接着剤を入れ込む製造方法（特許文献１参照）や、貼合を減圧した雰囲気下で行う製造方法（特許文献２参照）により、空気粒（気泡）を発生させない製造方法が提案されている。しかし、接着剤供給を噴射による製造方法は、接着剤を供給するためのポンプ手段や、接着剤を拡散噴射するノズル手段など製造設備の追加、変更を必要とし、また、貼合を減圧した雰囲気下で行う製造方法は、気密性の高い作業空間、その作業空間を減圧する手段、減圧された作業空間内でカード用の素材を押圧し貼合する手段等の設備を新たに必要とするので、簡単に実行できるものではなかった。
特開平１０−２５０２７１号公報 特開２００２−３０４６１２号公報

本発明は以上のような事情に鑑み成されたものであり、設備の変更を必要とせず、材料の変更によりインレットとカバー部材との貼合部分の空気粒（気泡）の残留をなくした非接触型データキャリアを提供するものである。

発明者は、前述のインレットの閉ループ部に着目し検討を重ねた結果、インレットに新たな構成を加えることにより閉ループを形成させないこと、また、閉ループを所定の条件に設定することにより閉ループ部に空気粒（気泡）が残留することを防止できること、さらに、貼合時に閉ループ部分に空気粒（気泡）が取り込まれても貼合の過程で外部に排出でき、有害な空気粒（気泡）として残留することのない非接触型データキャリアを提供できることを見出した。

前記課題は特許請求の範囲に記載の以下の発明により達成される。すなわち、
請求項１に記載の発明は、「第１の基材上にＩＣチップと導体箔を渦巻き状に周回させて形成したアンテナコイルと該ＩＣチップと該アンテナコイルとを接続する導電手段を載置して成るインレットを、アンテナコイルが形成されている側の面をカバー部材にて被装、接着し、アンテナコイルが形成されている側の面の裏面を第２の基材にて被装、接着して成る非接触型データキャリアにおいて、
前記インレットの、導電手段の少なくとも１部が前記第１の基材のアンテナコイルが形成されている面とは異なる側の面に形成されていることを特徴とする非接触型データキャリア。」である。

また請求項２に記載の発明は、「第１の基材上にＩＣチップと導体箔を渦巻き状に周回させて形成したアンテナコイルと該ＩＣチップと該アンテナコイルとを接続する導電手段を載置して成るインレットを、アンテナコイルが形成されている側の面をカバー部材にて被装、接着し、アンテナコイルが形成されている側の面の裏面を第２の基材にて被装、接着して成る非接触型データキャリアにおいて、
前記インレットの、アンテナコイルの導体箔と、導電手段と、ＩＣチップとにより囲まれる範囲部分の面積が、アンテナコイルの最内周導体箔で囲まれる範囲部分の面積の３０％以上７０％以下であることを特徴とする非接触型データキャリア。」である。

また請求項３に記載の発明は、「第１の基材上にＩＣチップと導体箔を渦巻き状に周回させて形成したアンテナコイルと該ＩＣチップと該アンテナコイルとを接続する導電手段を載置して成るインレットを、アンテナコイルが形成されている側の面をカバー部材にて被装、接着し、アンテナコイルが形成されている側の面の裏面を第２の基材にて被装、接着して成る非接触型データキャリアにおいて、
前記導体箔は、互いに隣り合う導体箔と平行でアンテナコイルの外側方向に向かって山形に迂曲する迂曲部を有することを特徴とする非接触型データキャリア。」である。

また請求項４に記載の発明は、「第１の基材上にＩＣチップと導体箔を渦巻き状に周回させて形成したアンテナコイルと該ＩＣチップと該アンテナコイルとを接続する導電手段を載置して成るインレットを、アンテナコイルが形成されている側の面をカバー部材にて被装、接着し、アンテナコイルが形成されている側の面の裏面を第２の基材にて被装、接着して成る非接触型データキャリアにおいて、
前記カバー部材が通気性を有することを特徴とする非接触型データキャリア。」である。

特許請求の範囲に記載の構成により空気粒の残留のない非接触型データキャリアを提供できる。すなわち、請求項１に記載の発明によれば、導電手段の少なくとも１部を前記第１の基材のアンテナコイルが形成されている面とは異なる側の面に形成することにより、閉ループが形成されることがないので、空気粒の残留のない非接触型データキャリアを提供できる。また、請求項２に記載の発明の、インレットの、アンテナコイルの導体箔と、導電手段と、ＩＣチップとにより囲まれる範囲部分の面積を、アンテナコイルの最内周導体箔で囲まれる範囲部分の面積の３０％以上７０％以下アンテナコイルで囲まれる面積の３０％以下することより空気粒の残留のない非接触型データキャリアを提供できる。さらに、請求項３に記載の発明によれば、アンテナコイルの導体箔の迂曲部を経由して空気が排出されるので、空気粒の残留のない非接触型データキャリアを提供できる。そして、請求項４に記載の発明によれば、通気性を有するカバー部材を経由して空気が排出されるので、空気粒の残留のない非接触型データキャリアを提供できる。

本発明の第１の実施形態の例であるインレットの平面図を図１に示す。図１において、１０はインレットであり、絶縁性を有する素材から成る第１の基材であるセンターシート１１上に幅１ｍｍの銅箔を０．５ｍｍ間隔の渦巻き状に略４周させて形成したアンテナコイル１２を備え、その、アンテナコイル１２の端部にＩＣチップ１３を第１の導電手段１４、第２の導電手段１５を介して接続したものである。導電手段１５はセンターシート１１の図示裏面側に設けられており、アンテナコイル１２と導電手段１５とが短絡することはない。

前述のようにＲＩＦＤカードは、インレットをウェブ状の第１のカード用シートの表面に載置、接着した後、インレットの面に接着剤を滴下し、その面をウェブ状のカバー部材で覆い圧着手段によって圧着して貼合した後、カード大に断裁して作成されるが、図１に示す実施形態のようにインレットの導電手段の少なくとも１部をアンテナコイルが形成されている面とは異なる側の面に形成することにより、閉ループが形成されることがないので、貼付加工を経て作成されたＲＩＦＤカード内部に空気粒（気泡）が残留して不具合を生じることがなく、内部に空気粒（気泡）が残留して不具合を生じることのない非接触型データキャリアを提供できる。

次に本発明の第２の実施形態について説明する。アンテナコイルの最内周導体箔で囲まれる範囲部分の閉ループを形成せざるを得ない場合がある。この場合、閉ループ部分であるインレットのアンテナコイルの最内周導体箔で囲まれる範囲部分の内側に形成されるアンテナコイルの導体箔と導電手段とＩＣチップとにより囲まれる範囲部分の面積を、アンテナコイルの最内周導体箔で囲まれる範囲部分の面積の３０％以上７０％以下とすることにより、貼付加工を経て作成されたＲＩＦＤカード内部に空気粒（気泡）が残留して不具合を生じることがないことが確認されている。

図２は本発明の第２の実施形態の例であるインレットの平面図である。図２において図１と同機能のものには同じ符号を付している。インレット１０は、絶縁性を有する素材から成る第１の基材であるセンターシート１１上に幅１ｍｍの銅箔を０．５ｍｍ間隔の渦巻き状に略４周させて形成したアンテナコイル１２を備え、その、アンテナコイル１２の端部にＩＣチップ１３を第１の導電手段１４、第２の導電手段１５を介して接続したものである。アンテナコイル１２と第２の導電手段１５との交差部分には、交差する第２の導電手段１５とアンテナコイル１２の導電箔間を絶縁する非図示の絶縁層を有しており、アンテナコイル１２と第２の導電手段１５とが短絡することはない。

ここで、図示のＡ部分はアンテナコイルの最内周導体箔で囲まれる範囲部分であり、その寸法は図示されているように縦方向の長さＨ_A＝３０ｍｍ、横方向の長さＬ_A＝６０ｍｍの略矩形である。また、図示Ｂ部分は閉ループ部分であるアンテナコイルの導体箔と導電手段とＩＣチップとにより囲まれる範囲部分であり、その寸法は図示されているように縦方向の長さＨ_B＝２５ｍｍ、横方向の長さＬ_B＝３０ｍｍの略矩形である。Ａ部分の面積Ｓ_AはＳ_A＝３０ｍｍ×６０ｍｍ＝１８００ｍｍ²であり、また、Ｂ部分の面積Ｓ_BはＳ_B＝２５ｍｍ×３０ｍｍ＝７５０ｍｍ²である。ここでＳ_AとＳ_Bの比率は、Ｓ_B／Ｓ_A＝７５０ｍｍ²／１８００ｍｍ²＝０．４２となり、０．３０＜Ｓ_B／Ｓ_A＜０．７０を満足する範囲にあり、貼付加工を経て作成されたＲＩＦＤカード内部に空気粒（気泡）が残留して不具合を生じることはない。

インレットの、アンテナコイルの最内周導体箔で囲まれる範囲部分の内側に形成される閉ループ部分であるアンテナコイルの導体箔と導電手段とＩＣチップとにより囲まれる範囲部分の面積が、アンテナコイルの最内周導体箔で囲まれる範囲部分の面積の３０％以上７０％以下とすることにより、貼付加工を経て作成されたＲＩＦＤカード内部に空気粒（気泡）が残留して不具合を生じることがなく、内部に空気粒（気泡）が残留して不具合を生じることのない非接触型データキャリアを提供できる。

次に本発明の第３の実施形態について説明する。図３は本発明の第３の実施形態であるインレットの平面図である。図３において図１、図２と同機能のものには同じ符号を付している。図３（ａ）において、インレット１０は、絶縁性を有する素材から成る第１の基材であるセンターシート１１上に幅１ｍｍの銅箔を０．５ｍｍ間隔の渦巻き状に略４周させて形成したアンテナコイル１２を備え、その、アンテナコイル１２の端部にＩＣチップ１３を第１の導電手段１４、第２の導電手段１５を介して接続したものである。アンテナコイル１２と第２の導電手段１５との交差部分には、交差する第２の導電手段１５とアンテナコイル１２の導電箔間を絶縁する非図示の絶縁層を有しており、アンテナコイル１２と第２の導電手段１５とが短絡することはない。

図３（ａ）に示すように、渦巻き状に周回させて形成したアンテナコイルの導体箔の右辺上方に、３条の隣り合う導体箔がアンテナコイルの外側方向に向かって山型に迂曲する迂曲部を有している。図３（ｂ）は迂曲部の拡大図であり、アンテナコイル１２の１条の導体箔１２ａ及び隣り合う導体箔１２ｂ、１２ｃが、互いに平行にアンテナコイルの外側に向かって山形に迂曲している。導体箔１２ａの迂曲部の長さＬは２ｍｍ、迂曲量ｈは１ｍｍで導体箔の直線部分に対する角度θは１３５°である。導体箔１２ａに隣り合う導体箔１２ｂ、１２ｃも導体箔１２ａの迂曲部に隣接する位置に同寸法の迂曲部を有し、３条の導体箔の迂曲部は互いに平行をなし等間隔で迂曲している。

図３の実施例のように、アンテナコイルの導体箔に、互いに隣り合う導体箔と絡平行に、アンテナコイルの外側方向にむかって山型に迂曲する迂曲部を形成することにより、貼付加工時にインレット部分に空気粒（気泡）が取り込まれても、空気粒（気泡）は迂曲部からアンテナコイルの外側に排出されるので、空気粒（気泡）がＲＩＦＤカード内部に残留して不具合を生じることはなく、図３に示す実施形態のインレットを使用して作成されたＲＩＦＤカードは、内部に空気粒（気泡）が残留して不具合を生じることがない。すなわち、アンテナコイルの互いに隣り合う導体箔と平行でアンテナコイルの外側方向に向かって山形に迂曲する迂曲部を形成することにより、内部に空気粒（気泡）が残留して不具合を生じることがない非接触型データキャリアを提供できる。

次に本発明の第４の実施形態について説明する。インレットを、アンテナコイルが形成されている側の面を被装するカバー部材と、アンテナコイルが形成されている側の面の裏面を被装する第２の基材にて挟装してなる非接触型データキャリアにおいて、カバー部材を通気性を有する材料により構成することにより、内部に空気粒（気泡）が残留して不具合を生じることのない非接触型データキャリアを提供できることが確認された。すなわち、貼付加工時にインレット部分に空気粒（気泡）が取り込まれても取り込まれた空気が通気性のカバー部材を通して外部に排出されるので、ＲＩＦＤカード内部に空気粒（気泡）が残留することがない。また、カバー部材の通気度はＪＩＳ Ｐ８１１７に規定される条件において１〜１５０ｓｅｃ／１００ｍｌの範囲であることが好ましいことが確認されており、この範囲の通気度を有するカバー部材を使用することにより、貼付加工を経て作成された非接触型データキャリアに空気粒（気泡）が残留して不具合を生じることがない。

図４は本発明の第４の実施形態の例を示すＲＩＦＤカードの模式断面図である。図４において１０はインレットであり、第１の基材であるセンターシート１１の図示上面側にアンテナコイル１２及びＩＣチップ１３を載置している。２０はカバー部材、３０は第２の基材である。図４に示す実施形態におけるカバー部材２０は、通気度１３０ｓｅｃ／１００ｍｌの多孔質ＰＥフィルムからなり、この実施形態においては貼付加工時にインレット１０とカバー部材２０との間に部分に空気粒（気泡）が取り込まれても取り込まれた空気が通気性を有するカバー部材２０を通して外部に排出され、ＲＩＦＤカード内部に空気粒（気泡）を残留させることがない。

すなわち、平面をなす第１の基材の片側の平面上に導体箔を渦巻き状に形成したアンテナコイルとＩＣチップを導電手段を介して接続して形成したインレットを、アンテナコイル形成面側をカバー部材にて、また、アンテナコイル形成面の裏側を第２の基材にて被装、接着して形成した非接触型データキャリアにおいて、カバー部材が通気性を有することにより貼付加工時にインレット部分に空気粒（気泡）が取り込まれても取り込まれた空気が通気性のカバー部材を通して外部に排出され、ＲＩＦＤカード内部に空気粒（気泡）が残留させることがなく、内部に空気粒（気泡）が残留させることがない非接触型データキャリアを提供できる。

上記実施形態は本発明を非接触型データキャリアの一例であるＲＩＦＤカードに適用したものであるが、インレットをカバー部材と機材により被装してなる構成の非接触型データキャリアであれば、例えばタグ等にも適用可能であり、本発明を適用することにより内部に空気粒（気泡）の残留のないタグの提供を可能にする。

本発明の第１の実施形態であるインレットの平面図である。 本発明の第２の実施形態であるインレットの平面図である。 本発明の第３の実施形態であるインレットの平面図である。 本発明の第４の実施形態の例を示すＲＩＦＤカードの断面図である。 従来の製造方法によるＲＩＦＤカードの模式断面図である。

符号の説明

１０ インレット
１１ 第１の基材
１２ アンテナコイル
１３ ＩＣチップ
１４ 第１の導電手段
１５ 第２の導電手段
２０ カバー部材
３０ 第２の基材

Claims (4)

1. 第１の基材上にＩＣチップと導体箔を渦巻き状に周回させて形成したアンテナコイルと該ＩＣチップと該アンテナコイルとを接続する導電手段を載置して成るインレットを、アンテナコイルが形成されている側の面をカバー部材にて被装、接着し、アンテナコイルが形成されている側の面の裏面を第２の基材にて被装、接着して成る非接触型データキャリアにおいて、
   前記インレットの、導電手段の少なくとも１部が前記第１の基材のアンテナコイルが形成されている面とは異なる側の面に形成されていることを特徴とする非接触型データキャリア。
2. 第１の基材上にＩＣチップと導体箔を渦巻き状に周回させて形成したアンテナコイルと該ＩＣチップと該アンテナコイルとを接続する導電手段を載置して成るインレットを、アンテナコイルが形成されている側の面をカバー部材にて被装、接着し、アンテナコイルが形成されている側の面の裏面を第２の基材にて被装、接着して成る非接触型データキャリアにおいて、
   前記インレットの、アンテナコイルの導体箔と、導電手段と、ＩＣチップとにより囲まれる範囲部分の面積が、アンテナコイルの最内周導体箔で囲まれる範囲部分の面積の３０％以上７０％以下であることを特徴とする非接触型データキャリア。
3. 第１の基材上にＩＣチップと導体箔を渦巻き状に周回させて形成したアンテナコイルと該ＩＣチップと該アンテナコイルとを接続する導電手段を載置して成るインレットを、アンテナコイルが形成されている側の面をカバー部材にて被装、接着し、アンテナコイルが形成されている側の面の裏面を第２の基材にて被装、接着して成る非接触型データキャリアにおいて、
   前記導体箔は、互いに隣り合う導体箔と平行でアンテナコイルの外側方向に向かって山形に迂曲する迂曲部を有することを特徴とする非接触型データキャリア。
4. 第１の基材上にＩＣチップと導体箔を渦巻き状に周回させて形成したアンテナコイルと該ＩＣチップと該アンテナコイルとを接続する導電手段を載置して成るインレットを、アンテナコイルが形成されている側の面をカバー部材にて被装、接着し、アンテナコイルが形成されている側の面の裏面を第２の基材にて被装、接着して成る非接触型データキャリアにおいて、
   前記カバー部材が通気性を有することを特徴とする非接触型データキャリア。

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