JP2007048183A

JP2007048183A - 非接触ｉｃタグラベル

Info

Publication number: JP2007048183A
Application number: JP2005234152A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Ogata; 哲治緒方
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-02-22

Abstract

【課題】物品に貼着した場合の共振周波数変化に対応して、周波数を段階的に調整できる非接触ＩＣタグラベルを提供する。
【解決手段】本非接触ＩＣタグラベル１は、ベースフィルム１１に形成されたアンテナコイル２に処理機能、記憶機能、入出力制御機能を備えるＩＣチップ３が結合され、前記ベースフィルム１１のアンテナコイル２と反対側面に物品貼着用の粘着剤層を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、前記アンテナコイル２の外周域には、ベースフィルムの反対側面の導電性層との間でコンデンサを形成する周波数調整パターン５，６が形成されており、当該周波数調整パターンを切断してコンデンサ容量を調整することにより、共振回路の共振周波数が調整可能にされていることを特徴とする。非接触ＩＣタグラベル１には、Ｑ値を調製する調製用抵抗パターンを併せて設けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触ＩＣタグラベルに関する。詳しくは、ベースフィルムにアンテナコイルと平面状のコンデンサと抵抗を内蔵する非接触ＩＣタグラベルにおいて、共振周波数を一定範囲で調整して周波数のマッチングを可能にするとともに、必要により先鋭度を調整して良好な通信状態を確保できる非接触ＩＣタグラベルに関するものである。
本発明の非接触ＩＣタグラベルは、通常の非接触ＩＣタグラベルとして用いられるが、特に被着する物体が多種類にわたり、被着体によって共振周波数が変化する場合に好適に利用できるものである。本発明の技術分野は非接触ＩＣタグラベルの製造や利用に関し、主要な利用分野は商品の品質、在庫管理、運送や流通、工場工程管理等の分野となる。

非接触ＩＣタグラベルは、情報を記録して保持し非接触で外部装置と情報交換できるので、運送や物流等における認識媒体として、あるいは商品の品質、在庫管理等の各種目的に多用されるようになってきている。
しかし、非接触ＩＣタグラベルは誘電体である物品に被着して使用するため、実際に使用する場合は、自由空間（真空）に対して電波を放射することを前提として設計した共振周波数に対して、現実の交信周波数は多少（０．１〜１ＭＨｚ程度）低下することが知られている。交信周波数の変化は所定の発振周波数のリーダライタに対する読み取り性能も低下するので、結局、通信距離の低下となる。
特に、牛乳パックや酒パック、ペットボトル、大根のように液体容器や水分の多いもの、に貼り付けた場合は、コイルを通る電磁波が減少して誘起電力も低下する。この場合は通信距離が極端に低下し、リーダライタ（Ｒ／Ｗ；外部情報記録再生装置）との通信が確保できなくなる問題がある。

一般に、非接触ＩＣタグラベルの周波数特性はＩＣチップまたは回路の浮遊容量や外部環境（前記のように貼着する被着体の誘電率等）により決定される。非接触ＩＣタグは、ベースフィルムにアンテナコイルを形成し、当該アンテナコイルにＩＣチップを結合し、さらに表面保護シートを被覆するので、外部環境に対応するように後から回路の設計変更や部品の交換は不可能である。ＩＣチップの容量（Ｃ成分）やアンテナ回路のインダクタンス（Ｌ成分）変動は、ある程度予測し調整できるが被着体の状態までは予測不可能だからである。

被着体の状況に応じて共振周波数の異なる非接触ＩＣタグラベルを使用すること、すなわち、共振周波数の異なる非接触ＩＣタグラベルを多種類製造して準備することはできるが、物品に貼着する際に、特性を調査し多種類の非接触ＩＣタグラベルの中から適合するものを選んで使用することは手間がかかり、現実的には不可能である。そこで、非接触ＩＣタグラベルの共振周波数を被着体に貼着後も調整可能とすることが求められる。本発明はそのような要求を満たすことを目的とするものである。

ところで、非接触ＩＣタグのアンテナコイルは、以下の３種類が可能である。
（１）捲線方式
導線などを絶縁物質で被覆し、数回〜数十回巻いたもの。基本的にアンテナの両端はＩＣチップの端子部に直接接続するので、調整可能なコンデンサの付加機能加工を行った例は見られない。
（２）導電性印刷インキを用いた方式
シルクスクリーンインキ等に銀などの粒子を含ませ、導電性を持たせた材料である。これをシルクスクリーン印刷と同様の方法でアンテナ状に印刷する。一般的にアンテナの両端とＩＣチップの端子部を繋ぐ際には導電性接着剤や異方性導電フィルム等を利用する。この場合も、調整可能なコンデンサの付加機能加工を行った例は見られない。
（３）フォトエッチング方式
基材に銅箔やアルミ箔をラミネートまたは蒸着させ、銅箔またはアルミ箔のアンテナ部を除いた部分をエッチングして除去し、アンテナを形成する方法である。一般的にアンテナの両端とＩＣチップの端子部を繋ぐ際には導電性接着剤や異方性導電フィルム等を利用する。この場合には、コンデンサの付加機能加工を行うことが可能である。

しかし、上記形態の非接触ＩＣタグでは、それぞれ次のような問題がある。
（１）捲線方式
アンテナの断面積が大きく抵抗が小さいため、以下（式１）のように抵抗Ｒに反比例する共振回路の先鋭度（Ｑ値）が大きくなる傾向がある。この場合、ＩＣタグとリーダライタ（Ｒ／Ｗ）とで共振周波数が合った状態では良好な通信を行うことができるが、共振周波数が僅かにずれても通信ができなくなる可能性が高くなる。従って、Ｑ値が大きくなると、Ｒ／Ｗとのマッチング範囲が狭くなる。先鋭度（Ｑ値）は、アンテナコイルのインダクタンス（Ｌ）とコンデンサ容量（Ｃ）と抵抗成分（Ｒ）との関数で表されるが、捲線方式ではＬやＣを可変にして調整することが困難であるため、同じ仕様の通信方式を用いたＩＣチップでも異なるメーカー毎にＲ／Ｗとマッチングをとるためにアンテナ設計を行う必要が生じる。非接触ＩＣタグの場合、並列共振回路となり、この場合の先鋭度（Ｑ値）は、以下のようになる。
Ｑ＝（１／Ｒ）×（√Ｃ）×（１／√Ｌ）式１

（２）導電性印刷インキを用いた方式
導電性印刷インキの場合は、アンテナ抵抗が大きいため、共振回路の先鋭度が小さくなる傾向がある。Ｑが小さくなるとＲ／Ｗとのマッチング範囲が広くはなるが、ＩＣチップを動作させるために最低限必要な電圧が得られなくなる可能性が高くなる。先鋭度Ｑは前記（式１）の通りアンテナコイルのインダクタンス（Ｌ）とコンデンサ容量（Ｃ）と抵抗成分（Ｒ）との関数で表されるが、導電性印刷インキを用いた方式ではＬやＣを可変にして調整することが困難であるため、異なるメーカー毎にＲ／Ｗとのマッチングをとるためのアンテナ設計を行う必要が生じる。

（３）フォトエッチング方式
アンテナの抵抗は上記２種類の中間に位置しており、共振回路の先鋭度（Ｑ値）は中間的なものとなる。Ｒ／Ｗとのマッチング範囲は広くはなく狭くもない。Ｑ値を大きくするために外付けコンデンサを設けることができ、小さくするために外付けコンデンサを削ることもできる。ただし、コンデンサの静電容量を変えてＱ値を変更すると、以下（式２）で示される共振周波数（ｆ）が変化してしまい、Ｒ／Ｗとの適合性が得られなくなる可能性がある。
ｆ（Ｈｚ）＝（１／２π）×（１／√（ＬＣ））式２

そこで、本発明では最も柔軟に対応でき、一般的にも広く採用されているフォトエッチング方式によるアンテナコイルに付加機能を持たせて、所定の適合した共振周波数への調整が非接触ＩＣタグの設計段階のみならず、非接触ＩＣタグラベルとして完成後にも被着体の状況に応じて可能とし、かつその後に共振周波数を変えずにＱ値を変えることもできる非接触ＩＣタグの実現を課題とするものである。

前記したような周波数低下の問題は、従来から知られその対策が検討されている。例えば、特許文献１では、情報記録媒体の自由空間に対する共振周波数を外部情報記録再生装置（Ｒ／Ｗ）の発振周波数よりも高周波側にずれるように設定することを提案している。被着物品が同一物品であって、一定の誘電体である場合には、このような手段も効果的と考えられる。しかし、非接触ＩＣタグラベルの貼着される物品は様々であって、一定の周波数低下を生じる場合には限られない。

また、非接触ＩＣカードの分野では、共振周波数をアンテナコイルに並列して設けたコンデンサの周波数調整パターンを切断して調整することが、特許文献２、特許文献３、特許文献４等のように提案されている。特許文献２は、共振周波数調整用コンデンサパターンを設けることを記載しているが、段階的に調整することまでは言及していない。
特許文献３の技術は、ＩＣカードの製造段階で、コンデンサ容量を調整するものであって、ＩＣカードの完成後に調整することは困難である。特許文献４も非接触型ＩＣカードの製造過程において、コンデンサ容量と抵抗値を最適な値に調整するもので、非接触ＩＣカードの完成状態において、共振周波数やＱ値を調整可能とすることについては記載していない。

特開２００３−１６４１２号公報特開２０００−１２３１３６号公報特開２０００−２３５６３５号公報特開２００１−１０２６４号公報

なお、非接触ＩＣタグの周波数帯は現在、１３５ＫＨｚ帯以下と、１３．５６ＭＨｚ帯、ＵＨＦ帯に属する８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ帯、及び２．４５ＧＨｚ帯との４種類がある。１３．５６ＭＨｚ以下は電磁誘導方式を使用する。電磁誘導方式は磁力を電気に変換する方式でありコイル形状、すなわちループ状のアンテナを使用する。
したがって、本発明の非接触ＩＣタグラベルは、主として１３．５６ＭＨｚ帯以下に使用されるものに関する。
なおまた、本明細書で「非接触ＩＣタグラベル」とは、非接触ＩＣタグが物品貼着用の粘着剤層を有する形態を意味するものとする。

一般に、Ｒ／Ｗの共振周波数に対して、ＬＳＩであるＩＣチップの容量、アンテナ回路の容量が一定で不変である場合には、設計段階において調整用コンデンサを設ける必要は少ない。しかし、実際には、ＬＳＩの容量Ｃ１と、ＩＣタグのアンテナ回路の容量Ｃ２にはバラツキが生じる。このロット毎や個体差によるバラツキは無視できない。このバラツキの調整のため、非接触ＩＣカードの設計においては、特許文献４等のように調整用コンデンサを設ける技術が開示されている。

非接触ＩＣタグラベルでは被着体により共振周波数が顕著に変化することが明らかにされている。従来の非接触ＩＣタグラベルでは、被着体である物品により変化する共振周波数に対応する手段が設けられていなかった。予め、共振周波数を発振周波数よりも高めに設定する手段、等が採用される場合もあったが、誘電体である物品により変化する共振周波数に対応することは困難であった。
そこで、本発明では非接触ＩＣタグラベルを被着体に貼着後にも、被着体の状況に応じて共振周波数を調整し、なおかつ必要ならＱ値も調整可能とし、最適な通信状態を確保可能とすることを課題として研究し、本発明の完成に至ったものである。

本発明の要旨の第１は、ベースフィルムに形成されたアンテナコイルに処理機能、記憶機能、入出力制御機能を備えるＩＣチップが結合され、前記ベースフィルムのアンテナコイルと反対側面に物品貼着用の粘着剤層を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、前記アンテナコイルの外周域には、ベースフィルムの反対側面の導電性層との間でコンデンサを形成する周波数調整パターンが形成されており、当該周波数調整パターンを切断してコンデンサ容量を調整することにより、共振回路の共振周波数が調整可能にされていることを特徴とする非接触ＩＣタグラベル、にある。

本発明の要旨の第２は、ベースフィルムに形成されたアンテナコイルに処理機能、記憶機能、入出力制御機能を備えるＩＣチップが結合され、前記ベースフィルムのアンテナコイルと反対側面に物品貼着用の粘着剤層を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、前記アンテナコイには、アンテナコイルの抵抗値を調整する調整用抵抗パターンが形成されており、当該調整用抵抗パターンを切断して抵抗値を調整することにより、共振回路の先鋭度が調整可能にされていることを特徴とする非接触ＩＣタグラベル、にある。

本発明の要旨の第３は、ベースフィルムに形成されたアンテナコイルに処理機能、記憶機能、入出力制御機能を備えるＩＣチップが結合され、前記ベースフィルムのアンテナコイルと反対側面に物品貼着用の粘着剤層を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、前記アンテナコイルの外周域にはベースフィルムの反対側面の導電性層との間でコンデンサを形成する周波数調整パターンが形成され、アンテナコイルの内周域には抵抗値を調整する調整用抵抗パターンが形成されており、当該周波数調整パターンと調整用抵抗パターンを切断して共振回路の共振周波数および先鋭度が調整可能にされていることを特徴とする非接触ＩＣタグラベル、にある。

上記において、周波数調整パターンが、略等しい調整量の容量からなる複数のパターンからなるようにすれば、周波数変動の目安にすることができ便利である。また、調整用抵抗パターンがアンテナコイルから分岐した複数の回路からなるようにすれば、多段階でＱ値を調製できる。
上記において、アンテナコイル、周波数調整パターン、調製用抵抗パターンの全てがフォトエチングにより形成されていれば、製造工程を容易にすることができる。また、周波数調製パターンと調製用抵抗パターンにミシン目線が形成されていれば、切り取りを容易にすることができる。

本発明の非接触ＩＣタグラベルは、アンテナパターンに周波数を段階的に調整する周波数調整パターンがラベルの外周域に切り取り可能に設けられているので、被着体に貼着する前、あるいは被着体に貼着した後であっても、ＩＣタグラベルの外周域から切り取りして周波数を簡単に調整できる。
本発明の非接触ＩＣタグラベルは、被着体の状態により周波数を調整可能にされているので、周波数の異なる多数種類のＩＣタグラベルを準備し選択して使用する必要がなく、コスト低減や作業の効率化を図ることができる。
本発明の非接触ＩＣタグラベルは、アンテナパターンに先鋭度（Ｑ値）を調製する調整用抵抗パターンが切り取り可能に設けられているので、製造段階において、あるいは被着体に貼着する前後であっても、必要によりＩＣタグラベルの表面から抵抗値を調製して先鋭度を調整できる。

非接触ＩＣタグラベルの場合、設計や製造段階以降においても、前記のように共振周波数の調整が必要となることが明らかである。そこで、本発明は被着体の状況に応じて、非接触ＩＣタグラベルの使用段階においても、共振周波数の調整を可能とすること、共振周波数の調整だけでは不十分な場合は、先鋭度（Ｑ値）調整をも可能にしようとするものである。

本発明の非接触ＩＣタグラベルに関し、以下図面を参照して説明する。
図１は、本発明の非接触ＩＣタグラベルの実施形態を示す平面図、図２は、同断面図、図３は、非接触ＩＣタグの等価回路を示す図、図４は、共振周波数の調整方法を示す図、図５は、Ｑ値の調整方法を示す図、図６は、周波数調整パターンと調製用抵抗パターンにミシン目線を設けた図、である。

図１は、本発明の非接触ＩＣタグラベルの実施形態を示す平面図である。
図１中、実線で示した回路はベースフィルム１１のＩＣチップ３実装側の回路、破線で示した回路はベースフィルム１１のＩＣチップ３実装側とは反対側面（背面）の回路を示している。図１のように、本発明の非接触ＩＣタグラベル１は、ベースフィルム１１面にアンテナコイル２を形成し、当該アンテナコイル２の両端部２ａ，２ｂにＩＣチップ３を装着している。ＩＣチップ３は、処理機能、記憶機能、入出力制御機能を備える通常のものである。アンテナコイル２はベースフィルム１１の両面にラミネートした金属箔の表面側をフォトエッチングして形成された平面状のものである。金属箔としては、アルミニュウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等を使用できる。
以上の構成は、通常の非接触ＩＣタグラベルと同様のことである。

本発明の非接触ＩＣタグラベル１の特徴は、（１）アンテナコイル２の外周域に周波数調整パターン５，６が切り取り可能に設けられていることと、（２）アンテナコイル２の内周または外周域に先鋭度（Ｑ値）を調整する調整用抵抗パターン７が切り取り可能に設けられていることにある。周波数調整パターン５，６をアンテナコイル２の外周域に設けるのは、非接触ＩＣタグラベル１の完成後または物品に被着後であっても外周域から切り取り易くするためである。
周波数調整用パターン５，６と調整用抵抗パターン７は、双方設けてもよく、周波数調整用パターン５，６または調製用抵抗パターン７だけであっても構わない。図１の場合は、双方を設けた例を示している。

アンテナコイル２のＸ点とＹ点間をつなぐ導線８は、ベースフィルム１１の背面を通るように形成される。短絡を防止するためである。これにはスルーホールを介して接続してもよいし、導通部材８を使用してもよい。周波数調整パターン５（ａ〜ｆ）、およびＸ点から先の導線１０はベースフィルム１１の表面に形成するが、対面する周波数調整パターン６（ａ〜ｆ）、およびＰ点とＱ点間の導線９と周波数調整パターン６（ａ〜ｆ）に接続する部分はベースフィルム１１の背面に形成する。導線９はＰ点部分のスルーホールによりアンテナコイル２に接続する。

周波数調整パターン５（ａ〜ｆ）と周波数調整パターン６（ａ〜ｆ）がベースフィルム１１を介して対面して形成され、これによりベースフィルム１１を誘電体としてコンデンサが形成される。周波数調整パターン５（ａ〜ｆ）はそれぞれ孤立したパターンである必要があるが、周波数調整パターン６は対応する個々に孤立したパターンではなく、面状のパターンであっても構わない。あるいは、櫛状の線状調製パターン５，６が重なるように形成してもよく、櫛状の線状調製パターン５と面状パターン６が重なるようにしてもよい。ただし、非接触ＩＣタグラベル１の外周から切断し易い形状に設計する必要がある。

図１の場合、周波数調整パターンは、６個形成されているがパターンの数や１個のパターンの面積は任意に設定できる。１個のパターンの面積が大きければ周波数のシフト量も大きくなる。通常は、一定周波数、例えば０．３ＭＨｚ単位や０．５ＭＨｚ単位程度で変動するような略等面積のパターンにする。ただし、ＩＣチップ３のＣ成分やアンテナコイル２のＬ成分との関係もあり無制限に調製できるものではない。微調製単位にすれば、数個から十数個程度のパターンの数となる。コンデンサ容量はパターンの大きさのみではなく、絶縁層であるベースフィルム１１の誘電率や厚みが影響するので、それらの要素を十分考慮する必要がある。

アンテナ回路に共振回路を形成する抵抗値（Ｒ成分）の調製用抵抗パターン７も、各種の形態を採用できる。図１の場合はアンテナコイル２から分岐して梯子状の回路がアンテナコイル２の内周域に８段に形成されている。調製用抵抗パターン７も外周域であっても良いが、製造時に調製した後は、Ｑ値は、みだりに調製しないことが本来は好ましいと考えられる。また、外周域の場合は、非接触ＩＣタグラベル１の面積の拡大を生じる問題がある。ただし、内周域にある場合であっても、製品化後等に止むを得ない事情がある場合は、切り刃等により切断して調製することは可能である。
調製用抵抗パターン７の段数や回路の幅等は任意に調製できるものである。調製用抵抗パターン７は、ＩＣチップ３面側に形成するのがアンテナコイル２との接続が容易となる。抵抗値の変化量は抵抗パターンの大きさや線の太さで変わる。

図２は、非接触ＩＣタグラベルの断面図であり、図１のＡ−Ａ線断面を示している。
アンテナコイル２を形成したベースフィルム１１の上面は接着剤層１５を介して表面保護シート１４で被覆されている。アンテナコイル２やＩＣチップ３が損傷しないようにするためである。表面保護シート１４には、ベースフィルム１１と同一の基材や他のプラスチックフィルムまたは紙基材が使用される。ＩＣチップ３はフェイスダウンの状態でアンテナコイル２の端部２ａ，２ｂに装着されている。
図示の都合上、接着剤層１５とベースフィルム１１またはアンテナコイル２間は隙間が空いているように図示されているが、実際は密着しているものである。

ベースフィルム１１のアンテナコイル２とは反対側面には、前記のように表面側周波数調整パターン５に対面する周波数調整パターン６が設けられている。ベースフィルム１１の被着体側となる面には粘着剤層１６を有している。当該粘着剤層１６は、離型面を有する剥離紙１７にあらかじめ粘着剤層１６を塗工しておき、これをＩＣタグラベル１のベースフィルム１１に貼着させる場合が多い。

図３は、非接触ＩＣタグの等価回路を示す図である。ＬＳＩであるＩＣチップ３に対して、アンテナコイル２によるインダクタンスＬ、回路全体の抵抗Ｒと調製用抵抗Ｒａｄ、主としてＩＣチップに基づく容量や回路に生じる浮遊容量等の回路全体の静電容量Ｃと調製用パターン５，６の容量Ｃａｄ、とにより並列共振回路を形成している。

ここで、並列回路が共振するのは、インピーダンスＺ（式３）が見かけ上最大になる場合、すなわち、複素数成分が０になるときであり、そこから共振周波数を導き出すことができる（式４、式５）。なお、ωｃは角共振周波数、ｆｃは共振周波数を示す。
Ｚ＝１／［１／Ｒ＋ｉ（ωｃＣ−（１／ωｃＬ））］式３
ωｃ＝１／（ＬＣ）^1/2＝２πｆｃ式４
ｆｃ＝１／（２π（ＬＣ）^1/2）式５
［なお、（式５）は前記した（式２）と同一のものである。］
このときのＣが共振時の回路全体の静電容量であり、これを導けば、
Ｃ＝１／（（２πｆ）²Ｌ）式６
となる。

一般に、アンテナ共振回路において、ＬＳＩであるＩＣチップは、４０〜５０ｐＦのＣ成分を有し、アンテナコイル２自体のＣ成分は、実質的に０または０とみなせる。また、コイル（３〜４ターン）のインダクタンスＬ成分は、１〜４μＨ程度となる。
いま、アンテナコイルのＬ成分を２．０μＨとした場合、１３．５６ＭＨｚとするための計算上の必要Ｃ成分は、（式２）より６８．９ｐＦとなる。この値はＩＣチップのＣ成分より大きめであり、大きめの成分を調製パターンによるＣａｄ成分とすればよい。
また、周波数を１４．０６ＭＨｚ（０．５ＭＨｚ高くする）とするためのＣ成分は、同様に６４．１ｐＦとなる。周波数を１４．５６ＭＨｚ（さらに０．５ＭＨｚ高くする）とするためのＣ成分は、同様に５９．７ｐＦとなる。したがって、Ｃ成分を減らせば共振周波数は高くなる。２．０ＭＨｚ程度を調製するためには、２０〜３０ｐＦ程度の調製量を考慮する必要がある。コイルのＬ成分が小さければ周波数の調製範囲を広くできる。

図４は、共振周波数の調整方法を示す図である。周波数調整パターン５（ａ〜ｆ）を単位サイズ毎に切り取りすることによりコンデンサ容量が変化し周波数調整が可能となる。本発明では、非接触ＩＣタグラベル１の完成後に、被着体の状況に応じて周波数を調製することが主目的なので、調製パターン５を切断しない状態で所定の共振周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）に設定されていることが好ましい。
周波数調整パターン５（ａ〜ｆ）を切断する毎に、Ｃａｄは減少するので、（式２）より周波数は高周波側にシフトすることになる。しかし、全部切断してもＩＣチップ３のＣ成分が残るのでシフト量に限界は生じる。

周波数調整パターン５（ａ〜ｆ）の切り取りは、図４のＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６部分の導線１０を矢印に沿って鋏２０や切り刃等により切断する。切断する際は、表面保護シート１４面からベースフィルム１１と共に（剥離紙９が付いている場合は当該剥離紙と共に）切断する。周波数調整パターン６（ａ〜ｆ）の接続側までは切断しない方がよい。誤って導線９を切断しないためである。

図５は、調製用抵抗パターンの調整方法を示す図である。抵抗値を調製する場合は梯子状に形成された調製用抵抗パターン７を必要な調製抵抗値に応じて切断線７Ｃ１，７Ｃ２，・・，７Ｃ８のいずれかの部分で切断することにより全体の抵抗値を調製することができる。図５中、点７ａと点７ｂ間の抵抗は、全部の梯子状形状が残っている場合が、電流の流れる経路が多く抵抗値は最小となる。７Ｃ８で切断した場合は、梯子状形状が無くなるので、点７ａと点７ｂ間の抵抗は最大となる。抵抗パターンがほぼ一定の線幅と線長の形状に形成できれば、切断箇所による抵抗値の変化が予測（算出）できるので、（式１）によりＱ値を計算し所定の特性に調製できる。Ｒａｄを増減できれば、Ｑ値を調製できることになる。切断は切り刃のような刃物でもよいし、抜き型を使用するものであってもよい。

図６は、周波数調整パターンと調製用抵抗パターンにミシン目線を設けた図である。
周波数調整パターン５と調製用抵抗パターン７には、図６のように、あらかじめ切り取り用ミシン目線１２，１３を設けるものであってもよい。周波数調整パターン５は、導線１０を切断すればよいので、ミシン目線を１２Ｃ１、１２Ｃ２、・・１２Ｃ８のように形成しておく、調製用抵抗パターン７は、パターンの周囲を囲むようにミシン目線１３Ｃ１、１３Ｃ２のように設けてもよく、図５と同様に、１３Ｃ３、１３Ｃ４、・・、１３Ｃ８のように線状のミシン目線を設けてもよい。ただし、いずれの場合も導線１０や調製用抵抗パターン７自体を損傷しないようにすることが必要である。このようにしておけば、挟２０や切り刃等の道具を持ち合わせしない場合であっても容易に調製できる。

本発明の非接触ＩＣタグラベルの製造は、所定パターンのフォトマスクを準備する必要があることと、ベースフィルム１１の両面の金属箔のエッチングが必要となること、の他は通常の非接触ＩＣタグラベルの製造工程で製造することができる。ＩＣチップ３の特性に応じて、周波数調製パターン５，６やＱ値調製のため調製用抵抗パターン７を切断する工程を、表面保護シートのラミネート前の工程に追加することもできる。

非接触ＩＣタグラベルに使用するその他の材料について説明する。
（１）ベースフィルム
プラスチックフィルムを幅広く各種のものを使用でき、以下に挙げる単独フィルムあるいはそれらの複合フィルムを使用できる。
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−Ｇ（テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ＡＢＳ、ポリアクリル酸エステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、等である。

（２）表面基材
プラスチックフィルムや紙基材を幅広く各種のものを使用できる。プラスチックフィルムとしては、上記に挙げたものを使用でき、紙基材としては、以下のもの等を使用できる。表面にプリンター印字をする場合は、上質紙、コート紙等の紙基材が特に好ましい。
上質紙、コート紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、ラテックスやメラミン含浸紙。

（３）接着剤、粘着剤
本明細書で接着剤という場合は、溶剤型や重合型、紫外線硬化型、エマルジョン型、熱溶融型等の各種のものをいい、いわゆる粘着剤型のものをも含むものとする。いずれであっても、双方の材料間を接着すれば目的を達成できるからである。
また、本明細書で粘着剤という場合は、徐々に粘度が顕著に上昇することなく、いつまでも中間的なタック状態を保つものをいうものとする。
接着剤、粘着剤の樹脂組成物としては、天然ゴム系、ニトリルゴム系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニルエマルジョン系、アクリル系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニルアルコール系、フェノール樹脂系、等の各種材料を使用できる。

以下、実際の実施形態について実施例を用いて説明する。
ベースフィルム１１として、厚み２０μｍの透明２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用し、その両面に厚み１２μｍの銅箔を電着して使用した。
このベースフィルム１１のＩＣチップ３装着面側に、図１のように、線幅２ｍｍで、ほぼ４ターンとなるようにアンテナコイル２、アンテナコイル接続端子２ａ，２ｂ、６個の分岐した等面積パターンからなる周波数調製パターン５（ａ〜ｆ）と導線１０、および８個の分岐を有する梯子状の調製用抵抗パターン７をフォトエッチングして形成した。
アンテナコイル２自体の外形は、ほぼ４５ｍｍ×７６ｍｍの大きさとなり、アンテナコイル２のＬ成分（インダクタンス）は、１．４４μＨ、アンテナコイル２のＣ成分（静電容量）は無視できる程度のものであった。

ベースフィルム１１のＩＣチップ３装着面と反対側面（背面）には、表面側と対向する位置に６個の周波数調製パターン６（ａ〜ｆ）を表面側調製パターン５に対向して同一形状に設けるとともに、導線９を同様にフォトエッチングして形成した。Ｘ，Ｙ間は導通部材８により接続した。エッチング後の銅箔厚みは、表裏いずれの箇所においても約１２μｍを維持していた。

上記ベースフィルム１１のアンテナコイル両端部２ａ，２ｂに、平面サイズが１．０ｍｍ角、厚み２５０μｍのＩＣチップ３をＡＣＦ（ソニーケミカル株式会社製「ＦＰ２０６２６」）を使用してアンテナコイル接続端子２ａ，２ｂに実装した。これには、まずフェイスダウンの状態で仮接着させてから熱圧（２００°Ｃ、５００ｇｆ／ｃｍ²、２０秒）をかけて本接着した。ＩＣチップ（ＩＳＯ１４４３ＴｙｐｅＢ）３の固有静電容量は、５０ｐＦのものである。

アンテナコイル２のＬ成分は、１．４４μＨであるから、１３．５６ＭＨｚの共振周波数を得るためには、（式６）から回路全体の静電容量が、９５．６ｐＦであることが必要になる。ＩＣチップ３の固有静電容量が、５０ｐＦであるから、外付けコンデンサ容量としては４５〜４６ｐＦが必要となる。

周波数調製パターン５（ａ〜ｆ）の１個の面積は４８ｍｍ²（６ｍｍ×８ｍｍ）となるようにし、対向する背面の調製パターン６（ａ〜ｆ）も同一とした。これによる単位パターンのコンデンサ容量は約７．７ｐＦ、合計のコンデンサ容量（Ｃａｄ）は約４６．２ｐＦとなる。ＩＣチップ３の固有静電容量５０ｐＦとの合計量（Ｃ＋Ｃａｄ）は９６．２ｐＦとなる。従って、周波数調製パターン５を切断しない状態で、ほぼ１３．５６ＭＨｚの共振周波数が得られる状態になる。
一方、梯子状の調製用抵抗パターン７は線幅１ｍｍとし、８個の正方形が連結した梯子状パターンとなるように形成した。１個の枠は一辺が４ｍｍの正方形となるようにした。

次に、ポリエステル系ホットメルト接着剤を介し、厚み２０μｍの透明ＰＥＴフィルムを表面保護シート１４として積層し熱プレスした。最後にベースフィルム１１の背面に、厚み３２μｍの粘着剤層１６を介して剥離紙１７を積層する粘着剤加工をし、大きさ５８ｍｍ×１００ｍｍに断裁して剥離紙付き非接触ＩＣタグラベル１を完成した。

完成した非接触ＩＣタグラベル１について周波数調製パターン５の切断（カット）による周波数の変化を試験した。その結果、図４のＣ１でカットした場合、コンデンサ容量の合計量（Ｃ＋Ｃａｄ）は８８．５ｐＦとなり、共振周波数は１４．１０ＭＨｚとなった。Ｃ２でカットした場合、コンデンサ容量の合計量（Ｃ＋Ｃａｄ）は８０．８ｐＦとなり、共振周波数は１４．７５ＭＨｚとなった。従って、１カット毎に、ほぼ０．５〜０．８ＭＨｚ程度、共振周波数が高くなることが確認できた。これにより、被着体による周波数の低下にも十分対応できる。現実の周波数変動範囲が、０．１〜１ＭＨｚ程度の範囲であれば、調製量はより少ない範囲でよく周波数調製パターン５，６の大きさはより小さくすることができる。

一方、調製用抵抗パターン７の両端７ａ，７ｂ間（図５参照）の合成抵抗（調製パターンを切断しない場合）は、０．８１ｍΩであった。一方、最先端部の抵抗を、図５の７Ｃ１のカット線で切断したときは、０．９５ｍΩ、７Ｃ２のカット線で切断したときは、１．１１ｍΩ、７Ｃ３のカット線で切断したときは、１．３０ｍΩ、・・、７Ｃ８のカット線で切断したときは約２．８ｍΩ、となった。順次、枠状パターンの切断を多くすることにより抵抗値が増大することが認められた。これにより抵抗値が可変（抵抗値が増大する方向のみ）であり、（式１）より先鋭度Ｑを調製できることが確認できた。なお、アンテナコイル２全体の抵抗値は、Ｒ＝０．５７Ω（Ｒａｄがない場合）程度であった。

以上の結果から、本発明の非接触ＩＣタグラベル１は、被着体の状況に応じて周波数調製パターン５を切断（カット）することにより、適切な周波数に調製できることが確認できた。また、必要により先鋭度Ｑも調製できることが確認できた。これらの調製は、非接触ＩＣタグラベルを被着体に貼着する際、または貼着後であっても可能なため、異なる周波数のラベルをあらかじめ準備する等の手間を省略することができる。

本発明の非接触ＩＣタグラベルの実施形態を示す平面図である。同断面図である。非接触ＩＣタグの等価回路を示す図である。共振周波数の調整方法を示す図である。Ｑ値の調整方法を示す図である。周波数調整パターンと調製用抵抗パターンにミシン目線を設けた図である。

符号の説明

１非接触ＩＣタグラベル
２アンテナコイル
３ＩＣチップ
５，６周波数調整パターン
７調整用抵抗パターン
８導線または導通部材
９，１０導線
１１ベースフィルム
１２切り取り線
１３切り取り線
１４表面保護シート
１５接着剤層
１６粘着剤層
１７剥離紙
２０はさみ

Claims

ベースフィルムに形成されたアンテナコイルに処理機能、記憶機能、入出力制御機能を備えるＩＣチップが結合され、前記ベースフィルムのアンテナコイルと反対側面に物品貼着用の粘着剤層を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、前記アンテナコイルの外周域には、ベースフィルムの反対側面の導電性層との間でコンデンサを形成する周波数調整パターンが形成されており、当該周波数調整パターンを切断してコンデンサ容量を調整することにより、共振回路の共振周波数が調整可能にされていることを特徴とする非接触ＩＣタグラベル。
ベースフィルムに形成されたアンテナコイルに処理機能、記憶機能、入出力制御機能を備えるＩＣチップが結合され、前記ベースフィルムのアンテナコイルと反対側面に物品貼着用の粘着剤層を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、前記アンテナコイには、アンテナコイルの抵抗値を調整する調整用抵抗パターンが形成されており、当該調整用抵抗パターンを切断して抵抗値を調整することにより、共振回路の先鋭度が調整可能にされていることを特徴とする非接触ＩＣタグラベル。
ベースフィルムに形成されたアンテナコイルに処理機能、記憶機能、入出力制御機能を備えるＩＣチップが結合され、前記ベースフィルムのアンテナコイルと反対側面に物品貼着用の粘着剤層を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、前記アンテナコイルの外周域にはベースフィルムの反対側面の導電性層との間でコンデンサを形成する周波数調整パターンが形成され、アンテナコイルの内周域には抵抗値を調整する調整用抵抗パターンが形成されており、当該周波数調整パターンと調整用抵抗パターンを切断して共振回路の共振周波数および先鋭度が調整可能にされていることを特徴とする非接触ＩＣタグラベル。
周波数調整パターンが、略等しい調整量の容量からなる複数のパターンからなることを特徴とする請求項１または請求項３記載の非接触ＩＣタグラベル。
調整用抵抗パターンがアンテナコイルから分岐した複数の回路からなることを特徴とする請求項２または請求項３記載の非接触ＩＣタグラベル。
アンテナコイル、周波数調整パターン、調製用抵抗パターンの全てがフォトエチングにより形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の非接触ＩＣタグラベル。
周波数調製パターンにミシン目線が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項３記載の非接触ＩＣタグラベル。
調製用抵抗パターンにミシン目線が形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３記載の非接触ＩＣタグラベル。