JP2006107296A

JP2006107296A - 非接触ｉｃタグおよび非接触ｉｃタグ用アンテナ

Info

Publication number: JP2006107296A
Application number: JP2004295493A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Ozawa; 英之小澤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】非接触ＩＣタグとバーコードの両方を兼ね備え、製造工程を簡素化できる非接触ＩＣタグを提供する。
【解決手段】非接触ＩＣタグ１０の可視情報として、バーコードとアンテナを組み合わせたパターン１１が、導電性インキで形成される。バーコードに対応したシステムに対しては図１（ｂ）のバーコード２０が使用され、非接触ＩＣタグに対応したシステムに対しては図１（ｃ）の非接触ＩＣタグが使用される。非接触ＩＣタグ１０においては、非接触ＩＣタグのアンテナ３０を製造すると同時に、バーコード２０も形成されるため、バーコード２０を印字する工程が不要となり、製造工程を簡素化できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、商品管理等に使用される情報を記憶する非接触ＩＣタグに関し、更に詳しくは、光学技術を利用したバーコードとを組み合わせた非接触ＩＣタグおよびその非接触ＩＣタグ用のアンテナに関する。

従来、店舗等においては、光学的な識別技術を利用したバーコード販売管理システムが使用されている。バーコードとは、白と黒の縞模様を線の太さと間隔を変えながら並べることでデータを表すコードである。商品に印刷されたバーコードは、商品販売時にバーコードリーダで光学的に読取られ、読取られたバーコードで表されるデータは、商品の在庫管理やマーケティングデータとして用いられている。

また、無線技術の進歩に伴い、無線技術を用いた識別技術（RFID、Radio Frequency Identification）を利用したＲＦＩＤ販売管理システムも開発されている。ＲＦＩＤ販売管理システムにおいては、バーコードの代わりに、商品情報を記憶した非接触ＩＣタグを商品に貼り、ＩＣタグに記憶された商品情報はＩＣタグリーダで読み取られる。ＲＦＩＤ販売管理システムにおいては、一度に複数の商品情報を読み取れるメリットがある他に、盗難防止等の効果も期待されている（例えば、特許文献１）。

しかし、バーコード販売管理システムとＲＦＩＤ販売管理システムとでは、使用する識別技術（光学技術と無線技術）が異なるため、商品を製造する側では、前述の２つの販売管理システムに対応できるラベルが必要になる。本出願人に係わる特許文献２は、非接触ＩＣタグとバーコードを一体化したラベルを提供するもので、図６に特許文献２で開示されている非接触ＩＣタグ付きラベルを示す。

図６（ａ）は前記非接触ＩＣタグ付きラベルの表面側を示した図で、表側にはバーコードが印刷されている。図６（ｂ）は前記非接触ＩＣタグ付きラベルの裏側を示した図で、裏側には非接触ＩＣタグが内蔵されている。図６に示したような非接触ＩＣタグとバーコードを一体化したラベルを提供することで、バーコード販売管理システムとＲＦＩＤ販売管理システムの両方で使用できるばかりか、非接触ＩＣタグが破損した場合でも商品情報自体が失われない効果が得られる。
実用新案登録第３０９４４０２号公報特開２００２−１２３８０５号公報

しかしながら、図６に示した非接触ＩＣタグを一体化したラベルでは、ラベルの製造工程数が増えてしまう。例えば、図６の非接触ＩＣタグを一体化したラベルを製造する場合は、非接触ＩＣタグを製造した後に、インクジェットプリンタ等が備えられたバーコード印字機を使用して、ラベルの表側にバーコードを印刷する工程が必要となる。また、バーコードを印刷する際は、バーコードで表されるデータと非接触ＩＣタグに記憶するデータをマッチングさせなければならず、バーコードを非接触ＩＣタグに印刷するバーコード印字システムは専用のシステムが必要となってしまう。

そこで本発明は上述の問題を鑑みて、バーコード販売管理システムとＲＦＩＤ販売管理システムの両販売システムで使用できる非接触ＩＣタグ付きラベルにおいて、非接触ＩＣタグ付きラベルの製造工程数が増えることなく、また製造時に専用のシステムの必要がない非接触ＩＣタグおよび非接触ＩＣタグ用アンテナを提供することを目的とする。

上述の課題を解決する第１の発明は、無線で通信するアンテナを備えた非接触ＩＣタグであって、前記非接触ＩＣタグは、光学的にコンピュータへ情報を入力するための光学的識別情報としてバーコードを備え、前記アンテナの一部が前記バーコードの一部として形成されていることを特徴とする。なお、前記アンテナは導電性インキで形成されていることが好適であるが、前記アンテナは金属箔（例えば、銅箔）をエッチング加工あるいは前記金属箔を打抜いて形成してもよい。

前記アンテナの一部が前記バーコードの一部として形成することで、非接触ＩＣタグのアンテナを形成するときに、バーコードも同時に形成されるため、非接触ＩＣタグを製造した後に、バーコードを印字する作業はなくなる。

更に、第２の発明は、無線で通信する非接触ＩＣタグ用アンテナであって、光学的にコンピュータへ情報を入力するための光学的識別情報としてバーコードを備え、前記アンテナの一部が前記バーコードの一部として形成されていることを特徴とする非接触ＩＣタグ用アンテナである。

上述した本発明によれば、非接触ＩＣタグがバーコードを備えることで、バーコード販売管理システムとＲＦＩＤ販売管理システムの両販売システムで使用でき、非接触ＩＣタグが破損した場合でも商品情報自体が失われない効果も得られる。また、非接触ＩＣタグのアンテナを形成するときに、バーコードも同時に形成されるため、非接触ＩＣタグの製造工程数が増えることはない。更に、バーコードで表されるデータと非接触ＩＣタグに記憶するデータをマッチングさせるような専用のシステムが、非接触ＩＣタグの製造時に必要なくなる。

（非接触ＩＣタグの概要）
以下、本発明の非接触ＩＣタグについて説明する。図１は、本発明のバーコードを備えた非接触ＩＣタグを説明する図である。図１（ａ）は非接触ＩＣタグの概観図、図１（ｂ）は、光学的にコンピュータへ情報を入力するための光学的識別情報であるバーコードを説明する図、図１（ｃ）は、本発明のバーコードを備えた非接触ＩＣタグに組み込まれるアンテナとＩＣチップとを示した図である。

図１（ａ）に示したように、非接触ＩＣタグ１０の可視情報としては、バーコードとアンテナを組み合わせたパターン１１が、導電性インキ（例えば、銀ペースト）で形成されている。図１（ｂ）は光学的にコンピュータへ情報を入力するための光学的識別情報であるバーコード２０で、図１（ａ）の領域１２が図１（ｂ）のバーコード２０となる。図１（ａ）と図１（ｂ）とを比較すればわかるように、バーコード２０の両端の領域２１ａ、ｂ内にある長方形のバーは、非接触ＩＣタグ用のアンテナとして形成されている。

図１（ｃ）は、本発明のバーコードを備えた非接触ＩＣタグ１０に組み込まれるアンテナとＩＣチップとを示した図で、図１（ｃ）を見ればわかるように、アンテナ３０の一部の領域２１ｃ、ｄはバーコード２０として使用されている。図１（ｃ）のアンテナ３０と図１（ｄ）で示したアンテナとして使用しないバーコードパターン３１とを組み合わせることで、図１（ａ）のパターン１１は形成されている。

そして、アンテナ３０の両端はＩＣチップ４０と接続されている。ＩＣチップ４０にはデータを記録／保存することができ、非接触ＩＣタグ１０は、ＩＣチップ４０に接続されたアンテナ３０を用いて、図外の非接触ＩＣタグリーダライタと無線でデータ通信する。なお非接触ＩＣタグ１０は電池を内蔵しておらず、非接触ＩＣタグリーダライタが発する電波をアンテナ３０で受信し、電磁誘導を利用して、ＩＣチップ４０に動作する電流を供給する。

図２は、本発明に係わるバーコードを備えた非接触ＩＣタグの使用例である。図２（ａ）はバーコード機能を利用したときの図で、図２（ｂ）は非接触ＩＣタグ機能を利用したときの図である。図２においては、本発明の非接触ＩＣタグ１１０は商品１１５に添付されている。図２（ａ）に示したように、バーコード販売管理システムで使用されるときは、バーコード１２０がバーコードリーダ１２５で読み取られる。また、ＲＦＩＤ販売管理システムで使用されるときは、非接触ＩＣタグ１１０に内臓されたＩＣチップに記憶されたデータがリーダライタ１４５で読み取られる。

このように、本発明の非接触ＩＣタグ１１０を商品１１５に添付することで、既存のバーコード販売管理システムを使用している店舗においても、新たに導入したＲＦＩＤ販売管理システムを使用している店舗においても、商品１１５を識別するラベルの種別を意識することなく商品管理を行うことができるばかりか、非接触ＩＣタグが破損した場合でも商品情報自体が失われない効果が得られる。なお、当然のことながら、バーコードで表される情報と、ＩＣチップに記憶された情報とは、同じ内容を意味する情報であることが望ましい。

（非接触ＩＣタグの構造）
ここから、図１で示した本発明の非接触ＩＣタグ１０の構造について、簡単に説明する。図３は、ＩＣチップ４０とアンテナ３０との接続構造を説明するための図である。図３に示したように、アンテナの両端３２は、異方導電性接着剤９０を介して、ＩＣチップ４０の外部端子に設けられたバンプ４１と導通するようにかしめや熱圧着により接続され、また、非接触ＩＣタグ付きラベル１０の裏側となる第１の基材５０とＩＣチップ４０とは、非導電性接着剤９１を介して接続されている。

なお、図３においては、アンテナの両端３２とバンプ４１とを異方導電性接着剤９０を介して接続し導通を確保しているが、異方導電性接着剤９０を使用しなくてもよい。異方導電性接着剤９０を使用しない場合は、非導電性接着剤９１によって、ＩＣチップ４０と第１の基材５０間に作用する垂直方向（基材に垂直の方向）の圧力で導通が確保される。また、図３においては、ＩＣチップ４０にバンプ４１を設けているが、ＩＣチップ４０にはバンプ４１がなくてもよく、ＩＣチップ４０にバンプ４１を設けない場合は、異方導電性接着剤等を必ず使用して、アンテナの両端３２とＩＣチップ４０の外部端子を接続する。また、図３においては、ＩＣチップ４０に設けているバンプ４１の断面形状は尖った形状であるが、断面形状が平坦状のものでもよい。

図４は、アンテナ３０のブリッジ接続構造を説明する図である。図４（ａ）はブリッジ接続部の拡大図、図４（ｂ）はＡ点−Ｂ点間の断面図である。前述したように、電磁誘導を利用してＩＣチップ４０に電力が供給されるため、アンテナ３０はコイル形状でなければならず、アンテナ３０をコイル形状にするために、図４（ａ）で示したアンテナ３０のＡ点とＢ点はブリッジ接続されている。

図４（ａ）に示したように、Ａ点とＢ点のブリッジ接続の構造は、アンテナ３０上に絶縁性の樹脂で絶縁皮膜９２を形成し、絶縁皮膜９２上に導電材９３（ここでは、金属片）を載せた構造となっている。図４（ｂ）に示しているように、図４（ａ）の構造で、アンテナ３０のＡ点またはＢ点と導電材９３の両端部とを、それぞれ異方導電性接着剤９４でかしめや熱圧着することで、アンテナ３０のＡ点またはＢ点とは電気的に接続され、コイル状のアンテナ３０が形成される。

なお、図４（ａ）においては、アンテナ３０のＡ点またはＢ点と導電材９３とを異方導電性接着剤９４を介して接続し導通を確保しているが、他の方法により、アンテナ３０のＡ点またはＢ点と導電材９３とを接続させてもよい。例えば、非導電性接着剤により絶縁皮膜９２をＡ点とＢ点上にも形成し、導電材９３の両端にバンプを設け、導電材９３とアンテナ３０のＡ点またはＢ点間に作用する垂直方向（基材に垂直の方向）の圧力で導通を確保する方法でも実現できる。

また、アンテナ３０のＡ点またはＢ点とをブリッジ接続で電気的に接続しているが、他の方法（たとえば、アンテナ３０のＡ点およびＢ点にスルーホールを形成し、基材の裏側から、Ａ点とＢ点とを結線する方法）で、アンテナ３０のＡ点とＢ点を接続してもよい。

図５は、非接触ＩＣタグの層構成を説明するために、図１（ａ）に示す非接触ＩＣタグ１０のＣ点−Ｄ点間の断面を示した図である。図５に示したように、非接触ＩＣタグ１０は、非接触ＩＣタグの裏側となる第１の基材５０上に導電性インキで図１（ａ）に示すような所定形状のパターン１１が形成され、図１（ｃ）に示したようにＩＣチップ４０がパターン１１上に実装されている。また、ＩＣチップ４０の破損を防止するための保護層として、基材５０のアンテナを形成した側に樹脂５２を介して、非接触ＩＣタグの表側となる第２の基材５１を貼り合せた構成としている。

図１（ａ）のパターン１１は、カーボン顔料（銀ペーストでもよい）からなる導電性インキを用いて、シルク印刷で第１の基材５０上に形成している。シルク印刷は厚盛の印刷ができるので、図１（ｃ）のアンテナ３０の電気特性（例えば、アンテナの抵抗値や共振周波数）に関する自由度が増え、様々な要求に対して、非接触ＩＣタグ１０の無線通信特性を適用させることが可能となる。加えて、厚盛の印刷ができることは、図１（ｂ）のバーコード２０のパターンが鮮明になり、バーコード２０を光学的に認識し易くなる効果も得られる。また、シルク印刷では、アンテナ３０の線幅を局所的に変更できるので、図１（ｃ）で示したように、局所的に線幅または間隔が異なるアンテナ３０を形成できる。

なお、シルク印刷以外の方法では、第１の基材５０にアルミ箔または銅箔等の金属箔をラミネートし、エッチング加工や前記金属箔を打抜きすることによって、図１（ａ）のパターン１１を形成することもできる。エッチング加工や打抜きで形成されたアンテナと、導電性インキで形成されたアンテナとは、アンテナの電気特性／コストが異なるので、非接触ＩＣタグ１０に使用するＩＣチップ４０の電気特性や、非接触ＩＣタグ１０の生産数量によって、アンテナの形成方法は選択されるべきである。

非接触ＩＣタグ１０を構成する第１の基材５０としては、不透明で安価なプラスチックフィルムが望ましく、バーコード２０のコントラストをあげるために、第１の基材５０の色は白色が望ましい。また、本実施の形態においては、第１の基材５０は、白色のポリエステル（ＰＥＴ）フィルムとしている。ＰＥＴフィルム以外の素材としては、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）のようなプラスチック材料が適しているが、ラベル用紙や板紙等の紙類、合成紙であってもよい。

第２の基材５１は、透明なプラスチックフィルム（ここでは、ＰＥＴ）としているが、前述したように様々な透明なプラスチック材料を適用できる。第２の基材５１を透明なプラスチックフィルムとしているのは、第１の基材５０に導電性インキで形成されたバーコード２０を、非接触ＩＣタグ１０の表側から光学的に認識できるようにするためである。

非接触ＩＣタグ付きラベルの説明図。非接触ＩＣタグ付きラベルの使用例を説明する図。アンテナとＩＣチップの接続構造を説明する図。アンテナのブリッジ接続構造を説明する図。非接触ＩＣタグ付きラベルの断面構造を説明する図。従来の非接触ＩＣタグ付きラベルを説明する図。

符号の説明

１０非接触ＩＣタグ付きラベル
２０バーコード
３０アンテナ
４０ＩＣチップ

Claims

無線で通信するアンテナを備えた非接触ＩＣタグであって、前記非接触ＩＣタグは、光学的にコンピュータへ情報を入力するための光学的識別情報としてバーコードを備え、前記アンテナの一部が前記バーコードの一部として形成されていることを特徴とする非接触ＩＣタグ。
無線で通信する非接触ＩＣタグ用アンテナであって、光学的にコンピュータへ情報を入力するための光学的識別情報としてバーコードを備え、前記アンテナの一部が前記バーコードの一部として形成されていることを特徴とする非接触ＩＣタグ用アンテナ。