JP2006293599A

JP2006293599A - Ｉｃタグ

Info

Publication number: JP2006293599A
Application number: JP2005111956A
Authority: JP
Inventors: Koji Tazaki; 耕司田崎; Hironobu Ishizaka; 裕宣石坂
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2005-04-08
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】対象となる物品に対しループ状に巻きつけて容易に固定することができ、かつ対象物に関する固有情報のセキュリティ性にも優れるＩＣタグを提供する。
【解決手段】無線通信用のＩＣチップと送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記ＩＣタグをループ状に固定するために所定の位置に設けられた、少なくとも１個以上の突起と、前記突起を挿入かつ固定する少なくとも１個以上の開口部とを備えているＩＣタグ。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣタグに関する。

近年、ＩＣタグを用いる非接触式個体識別システムは、物のライフサイクル全体を管理するシステムとして、製造、物流、販売、リサイクルのすべての業態で注目されている。特にＵＨＦ波やマイクロ波を用いる電波方式のＩＣタグは、ＩＣチップに外部アンテナを取り付けた構造で数メートルの通信距離が可能であるという特徴によって注目されており、現在、大量の商品の物流管理や製造物履歴管理、セキュリティ管理等を目的にシステムの構築が進められている。１３．５６ＭＨｚ帯を利用する電磁誘導方式のＩＣタグを含めて、これらを利用した実証実験はアパレル、家電、航空、出版、農業等の各業界で進められており、一部の業界ではすでに実用化が図られている。

ＩＣタグを用いた非接触式個体識別システムで大量の商品の物流及び物品管理を実現するためには、商品の１つ１つにＩＣタグを取り付ける必要がある。そのためには安価なＩＣタグを大量に生産しうる技術と、ＩＣタグを種々の形状の被着体に容易に取り付ける技術が不可欠である。

マイクロ波を用いる電波方式のＩＣタグとしては、例えば、株式会社日立製作所と株式会社ルネサステクノロジ社によって開発されたＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）型インレットを用いたものが知られている。ここでインレットとは、非接触式固体識別用のＩＣチップを送受信アンテナに実装したものであり、ＩＣタグの中間形態である。

その他のインレット構造として、例えば、株式会社日立製作所により、外部電極が表裏面に１個ずつ形成されたＩＣチップ（以下、両面電極チップ）を励振スリット型ダイポールアンテナに挟み込む構造が開発されている（特許文献１参照）。励振スリットを有するダイポールアンテナ構造は、このスリットの幅及び長さを変えることで、アンテナのインピーダンスとＩＣチップの入力インピーダンスとを整合することが可能であり、良好な通信特性を得ることができる。
特開２００４−１２７２３０号公報

一方、ＩＣタグの取り付けに関しては、種々の物品の形状や材質に適したＩＣタグを選択し取り付ける必要がある。現状では、塩化ビニルやＰＥＴ等の有機樹脂フィルムによってカード状に成形されたタグを紐などで物品に取り付けたり、紙ラベルに加工されたＩＣタグを物品に貼り付けたりする場合が多いが、カード状のタグを紐で取り付ける場合には対象物との密着性が悪いために取り扱い方によってはタグが外れてしまう場合や、紙ラベル状のタグでは貼り付けられる面の表面形状、サイズ等に制限がある。

また、ある物品に取り付けられたＩＣタグを別の物品に付け替えることが容易にできる場合には、固有情報の信頼性や安全性が失われる可能性に注意する必要がある。本発明は、前記に鑑みてなされたものであり、対象となる物品に対しループ状に巻きつけて容易に固定することができ、かつ対象物に関する固有情報のセキュリティ性にも優れるＩＣタグを提供するものである。

すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）無線通信用のＩＣチップと送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記ＩＣタグをループ状に固定するために所定の位置に設けられた、少なくとも１個以上の突起と、前記突起を挿入かつ固定する少なくとも１個以上の開口部とを備えていることを特徴とするＩＣタグ。
（２）突起が鋸歯状に連続して形成され、かつ開口部には前記鋸歯状の突起を任意の位置で固定するための三角歯状のストッパーが形成されていることを特徴とする項（１）に記載のＩＣタグ。
（３）前記鋸歯状の突起と前記三角歯状のストッパーがほぼ直角三角形の形状であり、かつ前記鋸歯状の突起を開口部に挿入した場合に前記鋸歯と三角歯の各々の斜辺が対向する向きに形成され、前記鋸歯の直角部が開口部への挿入方向に対し後方に位置することを特徴とする項（２）に記載のＩＣタグ。
（４）無線通信用のＩＣチップと送受信アンテナが接続されたインレットと、前記インレットの少なくとも一つの面を被覆し、所定の突起及び開口部を形成するタグ基材とから構成されることを特徴とする項（１）から（３）いずれかに記載のＩＣタグ。
（５）タグ基材が有機樹脂からなることを特徴とする項（４）に記載のＩＣタグ。
（６）有機樹脂が、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタールから選択されることを特徴とする項（５）に記載のＩＣタグ。

本発明のＩＣタグによれば、次のような効果を得ることができる。すなわち、ＩＣタグを無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナと、ＩＣタグをループ状に固定するために所定の位置に設けられた少なくとも１個以上の突起と、突起を挿入固定する少なくとも１個以上の開口部によって構成することにより、ＩＣタグを物品に対しループ状に巻きつけて容易に固定することができ、かつ対象物に関する固有情報のセキュリティ性にも優れるＩＣタグを実現することができる。

本発明のＩＣタグは、無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナと、ＩＣタグをループ状に固定するために所定の位置に設けられた少なくとも１個以上の突起と、突起を挿入固定する少なくとも１個以上の開口部によって構成されている。以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は例として示すものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

図１に、本発明のＩＣタグの第１の形態を示した。図１（ａ）は上面から見た概略図であり、図１（ｂ）はその断面図である。本形態のＩＣタグの内部には、ＩＣチップ１０とＩＣチップが電気的に接続された送受信アンテナ２０とが配置されている。ベルト状のＩＣタグの両側面には複数個の突起４０が形成されており、一方の端には任意の突起を固定するための開口部５０が形成されている。開口部は突起が通過できる幅の広幅部５０ａと、突起が形成されていない部分のみが通過できる狭幅部５０ｂとから形成されており、広幅部５０ａに突起４０を通した後、所定の突起が形成されていない部分を狭幅部５０ｂにはめ込むことでＩＣタグをループ状に固定することができる。

図１（ｃ）に、本形態をループ状に固定して使用する場合の概略図を示す。本形態によれば、狭幅部５０ｂにはめ込まれた部分を広幅部５０ａ側にずらすことによって固定を解除することができるため、対象物へＩＣタグの取り付け及び取り外しを何度でも繰り返す場合に好適な構造である。

図２に、本発明のＩＣタグの第２の形態を示した。図２（ａ）は上面から見た概略図であり、図２（ｂ）はその断面図である。本形態のＩＣタグの内部には、ＩＣチップ１０とＩＣチップが電気的に接続された送受信アンテナ２０とが配置されている。ベルト状のＩＣタグの一方の側の一方の面に複数の球状突起４１が形成されており、他方の側には複数の開口部５１が形成されている。開口部５１は球状突起４１を押し当て力を加えることで挿入でき、かつ容易に抜けない大きさにしておくことで、ＩＣタグをループ状に固定することができる。

図２（ｃ）に、本形態をループ状に固定して使用する場合の概略図を示した。本形態によれば、開口部５１にはめ込まれた球状突起４１を抜くことによって固定を解除することができるため、対象物へＩＣタグの取り付け及び取り外しを何度でも繰り返す場合に好適な構造である。

図３に、本発明のＩＣタグの第３の形態を示す。図３（ａ）は上面から見た概略図であり、図３（ｂ）はその断面図である。本形態のＩＣタグの内部には、ＩＣチップ１０とＩＣチップが電気的に接続された送受信アンテナ２０とが配置されている。ベルト状のＩＣタグの一方の面に連続した複数の鋸歯状突起４２が形成されており、一方の端には開口部５２が形成されている。開口部５２はベルト状のタグを挿入する開口部５２ａとその内側に形成された三角歯状のストッパー５２ｂから構成されている。

図３（ｃ）に、本形態をループ状に固定して使用する場合の断面概略図を示した。鋸歯状突起４２と三角歯状のストッパー５２ｂをほぼ直角三角形の形状にし、鋸歯状突起４２を開口部に挿入した場合に、前記鋸歯（鋸歯状突起）と三角歯（三角歯状のストッパー）の各々の斜辺が対向する向きで、かつ前記鋸歯の直角部が開口部５２への挿入方向に対し後方に位置する方向に形成しておけば、ループ状にしたＩＣタグを締め付ける方向には容易に突起を進められるが、引き抜く方向には進むことができない。すなわち、ＩＣタグを一度対象物へ取り付けた後はＩＣタグを切断することなく取り外すことができないため、対象物に関する固有情報のセキュリティ管理が必要な場合に特に好適な構造である。

図４に、本発明のＩＣタグの第４の形態を示した。図４（ａ）は上面から見た概略図であり、図４（ｂ）はその断面図である。本形態のＩＣタグの内部には、ＩＣチップ１０とＩＣチップが電気的に接続された送受信アンテナ２０とが配置されている。ベルト状のＩＣタグの一方の面に連続した複数の鋸歯状突起４３が形成されており、一方の端には開口部５３が形成されている。開口部５３はベルト状のタグを挿入する開口部５３ａと、三角歯状のストッパー５３ｂと、ストッパー支持部５３ｃと、ストッパー解除用爪５３ｄから構成されている。ＩＣタグをループ状に固定する方法は第３の形態と同様であり、ループ状にしたＩＣタグを締め付ける方向には容易に突起を進められるが、引き抜く方向には進むことができない。固定を解除する際には、ストッパー解除用爪５３ｄを図４（ｂ）に示したＡ方向に押すことによって、ストッパー支持部５３ｃを支点に三角歯状のストッパー５３ｂがＢ方向に動き、固定が解除できる。またストッパー解除用爪５３ｄを折り取ることによって、固定の解除をできないようにすることができる。すなわち、対象物へＩＣタグの取り付け及び取り外しを何度でも繰り返せると同時に、必要に応じて対象物に関する固有情報のセキュリティ管理をする場合に好適な構造である。

図５に、本発明のＩＣタグの第５の形態を示した。図５（ａ）は上面から見た概略図であり、図５（ｂ）はその断面図である。本形態のＩＣタグの内部には、ＩＣチップ１０とＩＣチップが電気的に接続された送受信アンテナ２０とが配置されている。ＩＣタグの一方の先端には円錐状突起４４が形成されており、他方の端には円筒状の開口部５４が形成されている。円筒状の開口部５４は円錐状突起４４を押し当て力を加えることで挿入でき、かつ容易に抜けない大きさにしておくことで、ＩＣタグをループ状に固定することができる。

図５（ｃ）に、本形態をループ状に固定して使用する場合の断面概略図を示した。円錐状突起４４を円筒状の開口部５４に挿入すると引き抜く方向には進むことができない。すなわち、ＩＣタグを一度対象物へ取り付けた後はＩＣタグを切断することなく取り外すことができないため、対象物に関する固有情報のセキュリティ管理が必要な場合に好適な構造である。

図６に、本発明のＩＣタグの第６の形態を示した。ＩＣタグは必要に応じてその形状を自由に設計することができる。すなわち、図６（ａ）はＩＣチップ１１もしくは送受信アンテナ２１がＩＣタグの幅よりも大きい場合の例であり、図６（ｂ）は表示ラベル６０を貼り付けてＩＣタグが有する以外の固有情報を表示する場合の例である。

図６は、本発明の第１の形態に示した、ＩＣタグの両側面に複数の突起と一方の端に開口部を設けた場合の例であるが、ＩＣタグを固定するための突起および開口部は、それ以外に第２から第５に示したような形状でもよく、さらにこれらの例に限定されるものではない。

本発明のＩＣタグは、無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナと、ＩＣタグをループ状に固定するために所定の位置に設けられた少なくとも１個以上の突起と、突起を挿入固定する少なくとも１個以上の開口部によって構成されたものであり、導電性材料からなる送受信アンテナに突起及び開口部が形成されたものであってもよい。また、ＩＣチップと送受信アンテナとを電気的に接続したインレットと呼ばれるＩＣタグの中間形態を作製した後に、タグ基材によってインレットを被覆し、かつ所定の突起及び開口部を形成したものであってもよい。

タグ基材としては、ループ状に固定するための柔軟性と、強度を有することから有機樹脂が望ましい。有機樹脂としては、特に、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール等の有機樹脂は、上記の条件を満足するために好適な材料である。

ＩＣタグの成型方法は、ＩＣチップ及び送受信アンテナが接続されたインレットが先に挿入されたＩＣタグ基材をプレス用金型を用いて所定の形状に打ち抜いてもよく、またインレットを成型用金型に挿入した状態で樹脂を流し込み硬化するインサート成型法を用いてもよく、またこれらの方法に限定されるものでもない。

本発明の実施の形態を図１から図６を用いて説明したように、ＩＣタグを無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナと、ＩＣタグをループ状に固定するために所定の位置に設けられた少なくとも１個以上の突起と、突起を挿入固定する少なくとも１個以上の開口部によって構成することにより、ＩＣタグを物品に対しループ状に巻きつけて容易に固定することができ、かつ対象物に関する固有情報のセキュリティ性にも優れるＩＣタグを実現することができる。

以下、本発明の好適な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお以下、送受信アンテナは、アンテナと略す。
（実施例１）
実施例１を、図７を用いて説明する。まず、図７（ａ）に示すような、ＩＣチップ１００を、アルミニウム箔をエッチング加工したアンテナ２００に実装したインレットを準備した。アンテナには励振スリット２１０を形成し、ＩＣチップとアンテナとのインピーダンス整合を図った。

図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ’に沿った断面図である。ＩＣチップの２つの外部電極は励振スリットを跨いで右側と左側に各々接続されている。アンテナはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるベース基材Ａ２２０に支持されている。また、ＩＣチップとアンテナとの空隙は封止樹脂３００によって封止され、電気的絶縁性と強度を確保している。

次に、本発明の第３の形態として図３を用いて説明した、連続した鋸歯状の突起と、三角歯状のストッパーを有する開口部と、さらにインレットを埋め込むための凹み部を形成したベルト状のナイロン樹脂（ポリアミド系樹脂）からなるタグ基材を準備した。図７（ｃ）には、開口部５２０ａと三角歯状のストッパー５２０ｂと凹み部６００とが形成されている部分を示した。なお、鋸歯状の突起は図中で省略した右側に形成されている。

次に、図７（ｄ）に示すように、タグ基材の凹み部６００にインレットを置いた。次に、図７（ｅ）に示すように、インレットの上に、タグの表面がほぼ平坦になるようにシリコン樹脂７００を用いて注型加工した。以上の工程にて、ＩＣタグを得た。

（実施例２）
実施例２を、図８を用いて説明する。
まず、図８（ａ）に示すような、２つの外部電極が対向する各々の面に形成されたＩＣチップ１１０を、アルミニウム箔をエッチング加工したアンテナ２００に実装したインレットを準備した。アンテナには励振スリット２１０を形成し、ＩＣチップとアンテナとのインピーダンスを図った。

図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ−Ｂ’に沿った断面図である。ＩＣチップは励振スリットの右側に配置されており、チップの下面に形成された外部電極を介してアンテナに接続されている。ＩＣチップの上面に形成された外部電極はアルミニウム箔からなる短絡板２３０によって励振スリット２１０の左側のアンテナに接続されている。ＩＣチップとアンテナ及び短絡板、アンテナと短絡板との接続は異方導電接着剤８００を用いて電気的に接続すると同時に、アンテナと短絡板との空隙を封止し、電気的絶縁性と強度を確保している。また、アンテナ及び短絡板は各々ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるベース基材Ａ２２０及びベース基材Ｂ２４０に支持されている。次に、実施例１と同様な工程でインレットをタグ基材に埋め込み、図８（ｃ）に示すようにシリコン樹脂７００で注型加工し、ＩＣタグを得た。

（実施例３）
実施例３を、図９を用いて説明する。
まず、図９（ａ）に示すように、長尺のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるベース基材Ａ２２０の上に、アルミニウム箔をエッチング加工して、励振スリットを有するアンテナ２００を連続して形成した。

次に、図９（ｂ）に示すように、アンテナの所定の位置に異方導電接着剤を介してＩＣチップ１００を接続し、インレットを作製した。次に、図９（ｃ）に示すように、インレットの表裏面に、タグ基材としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリエステル系接着剤からなる２層構造の長尺のフィルム９００を、接着剤がインレット側になる向きでラミネートし、前記の構成で真空プレス機を用いて１３０℃、０．３ＭＰａ条件で３０秒間保持し、接着剤層を溶融することで各々の基材を一括して接着し、インレットを内蔵した長尺の基材８１０を作製した。なお、積層された後の基材の総厚みは約３００μｍである。

次に、図９（ｄ）に示すように、インレットを内蔵した長尺の基材８１０の所定の位置に、打ち抜き加工によって開口部５００を形成した。なお、開口部５００は突起が形成された部分を挿入する広幅部５００ａと突起部を固定するための狭幅部５００ｂからなる。次に、図９（ｅ）に示すように、インレットを内蔵した長尺の基材８１０の所定の位置に、打ち抜き加工によって突起４００を形成すると同時に個片化し、第１の形態として説明したＩＣタグを得た。

本発明のＩＣタグインレットによれば、次のような効果を得ることができた。すなわち、ＩＣタグを無線通信用のＩＣチップと、送受信アンテナと、ＩＣタグをループ状に固定するために所定の位置に設けられた少なくとも１個以上の突起と、突起を挿入固定する少なくとも１個以上の開口部によって構成することにより、ＩＣタグを物品に対しループ状に巻きつけて容易に固定することができ、かつ対象物に関する固有情報のセキュリティ性にも優れるＩＣタグを実現することができた。

（ａ）は、本発明のＩＣタグの第１の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明のＩＣタグの第１の形態の一例を示す断面図であり、（ｃ）は、本発明のＩＣタグの第１の形態の使用時の構造を示す概略図である。（ａ）は、本発明のＩＣタグの第２の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明のＩＣタグの第２の形態の一例を示す断面図であり、（ｃ）は、本発明のＩＣタグの第２の形態の使用時の構造を示す概略図である。（ａ）は、本発明のＩＣタグの第３の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明のＩＣタグの第３の形態の一例を示す断面図であり、（ｃ）は、本発明のＩＣタグの第３の形態の使用時の構造を示す概略図である。（ａ）は、本発明のＩＣタグの第４の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明のＩＣタグの第４の形態の一例を示す断面図である。（ａ）は、本発明のＩＣタグの第５の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明のＩＣタグの第５の形態の一例を示す断面図であり、（ｃ）は、本発明のＩＣタグの第５の形態の使用時の構造を示す概略図である。本発明のＩＣタグの第２の形態の使用時の構造を示す概略図である。（ａ）は、実施例１に用いたインレットの構造を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’に沿った断面を示す図であり、（ｃ）〜（ｅ）は、実施例１の工程を説明する図である。（ａ）は、実施例２に用いたインレットの構造を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’に沿った断面を示す図であり、（ｃ）は、実施例２の工程を説明する図である。（ａ）〜（ｅ）は、実施例３の工程を説明する図である。

符号の説明

１０、１１：ＩＣチップ
２０、２１：送受信アンテナ
４０：突起
４１：球状突起
４２、４３：鋸歯状突起
４４：円錐状突起
５０、５１、５２、５３、５４：開口部
５０ａ：広幅部
５０ｂ：狭幅部
５２ａ、５３ａ：開口部
５２ｂ、５３ｂ：ストッパー
５３ｃ：ストッパー支持部
５３ｄ：ストッパー解除用爪
６０：表示ラベル
１００，１１０：ＩＣチップ
２００：アンテナ
２１０：励振スリット
２２０：ベース基材Ａ
２３０：短絡板
２４０：ベース基材Ｂ
３００：封止樹脂
４００：突起
５００：開口部
５００ａ：広幅部
５００ｂ：狭幅部
５２０ａ：開口部
５２０ｂ：ストッパー
６００：凹み部
７００：シリコン樹脂（注型樹脂）
８００：異方導電接着剤
８１０：インレットを内蔵した長尺の基材
９００：２層構造の長尺のフィルム
Ａ：ストッパー解除用爪が動く方向
Ｂ：三角歯状のストッパーが動く方向

Claims

無線通信用のＩＣチップと送受信アンテナとを備えたＩＣタグにおいて、前記ＩＣタグをループ状に固定するために所定の位置に設けられた、少なくとも１個以上の突起と、前記突起を挿入かつ固定する少なくとも１個以上の開口部とを備えていることを特徴とするＩＣタグ。
突起が鋸歯状に連続して形成され、かつ開口部には前記鋸歯状の突起を任意の位置で固定するための三角歯状のストッパーが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ。
前記鋸歯状の突起と前記三角歯状のストッパーがほぼ直角三角形の形状であり、かつ前記鋸歯状の突起を開口部に挿入した場合に前記鋸歯と三角歯の各々の斜辺が対向する向きに形成され、前記鋸歯の直角部が開口部への挿入方向に対し後方に位置することを特徴とする請求項２に記載のＩＣタグ。
無線通信用のＩＣチップと送受信アンテナが接続されたインレットと、前記インレットの少なくとも一つの面を被覆し、所定の突起及び開口部を形成するタグ基材とから構成されることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載のＩＣタグ。
タグ基材が有機樹脂からなることを特徴とする請求項４に記載のＩＣタグ。
有機樹脂が、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタールから選択されることを特徴とする請求項５に記載のＩＣタグ。