JP2008084062A

JP2008084062A - 非接触型データキャリア用導電部材とその製造方法及び装置、非接触型データキャリア

Info

Publication number: JP2008084062A
Application number: JP2006264070A
Authority: JP
Inventors: Hideto Sakata; 英人坂田; Akihiko Igarashi; 昭彦五十嵐
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-04-10

Abstract

【課題】他の製品との差別化を容易に図れ、迅速且つ高精度に製造可能な非接触型データキャリア用導電部材等を提供する。
【解決手段】非接触型データキャリア用導電部材１は、基材２上に所定のパターンの金属箔からなる導電層８が接着剤層７を介して接着されている非接触型データキャリア用導電部材１において、前記基材２又は導電層８上には、エンボス加工によって凹凸状のマーク４が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触型データキャリア用導電部材とその製造方法及び製造装置等に関する。

情報の機密性保護の点から有効なＩＣチップを備えたＩＣカードが普及し、近年では、非接触で情報の授受を行うＩＣカードが普及している。また、ＩＣチップをアンテナと接続して構成されるシート状、又は札状のＩＣタグが提案されている。このＩＣタグは商品や包装箱等につけられ、万引き防止や物流システム等に利用されている。

例えば、商品に使用される無線タグはアンテナ等の非接触型データキャリア用導電部材を使用して作られる。

従来、非接触型データキャリア用導電部材であるアンテナ等を所定のパターンで形成する場合、例えば、基材を走行させつつその表面に接着剤層を所定のパターンで形成し、この接着剤層の上から導電層を重ね合わせて加熱接着し、基材上で導電層を上記パターンで打ち抜き、当該打ち抜かれた導電層の不要部を吸引して前記基材上から排出することにより、アンテナ等が形成される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３１１１７９号公報

近年、ＩＣタグと称して、種々のメーカからその種の製品が提案されており、他メーカとの製品の差別化を容易に図れると便利である。

また、ＩＣタグの製造においては、迅速且つ高精度に製造できることが必要である。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、他の製品との差別化を容易に図れ、迅速且つ高精度に製造可能な非接触型データキャリア用導電部材等を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、基材（２）上に所定のパターンの金属箔からなる導電層（８）が接着剤層（７）を介して接着されている非接触型データキャリア用導電部材（１）において、前記基材又は導電層上には、エンボス加工によって凹凸状のマーク（４）が形成されていることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、基材上に所定のパターンの金属箔からなる導電層が接着剤層を介して接着され、前記導電層の表面が保護層で被覆されている非接触型データキャリア用導電部材において、前記保護層上には、エンボス加工によって凹凸状のマークが形成されていることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、基材を走行させつつ、当該基材の表面に予め所定のパターンに形成された熱可塑性接着剤層を介して導電層を重ね合わせる積層工程と、当該基材上で導電層を所定のパターンで打ち抜く打ち抜き工程と、当該基材又は導電層の表面に、エンボス加工によって凹凸状のマークを形成するエンボス加工工程と、前記基材に対して導電層を加圧するとともに、前記導電層を介して前記熱可塑性接着剤層を加熱して前記導電層を前記基材に接着させる接着工程と、を包含してなることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記打ち抜き工程とエンボス加工工程とは、同時に行われることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記打ち抜き工程と接着工程とが、同時に行われることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、請求項３、又は４に係る発明において、前記打ち抜き工程において打ち抜かれた導電層の不要部を吸引し、前記基材上から排出する吸引・排出工程を含むことを特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、基材を走行させつつ、当該基材の表面に熱可塑性接着剤層を介して導電層を重ね合わせる積層手段と、当該基材上で導電層を所定のパターンで打ち抜く打ち抜き手段と、当該基材又は導電層の表面に、エンボス加工によって凹凸状のマークを形成するエンボス加工手段と、前記基材に対して導電層を加圧するとともに前記熱可塑性接着剤層を加熱して前記導電層を前記基材に接着させる接着手段と、を包含してなることを特徴とする。

また、請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、前記打ち抜き手段とエンボス加工手段とを同じシリンダ又は平盤が備えており、前記打ち抜きとエンボス加工が同時に行われることを特徴とする。

また、請求項９に係る発明は、請求項７、又は８に係る発明において、前記打ち抜き手段により打ち抜かれた導電層の不要部を吸引し、前記基材上から排出する吸引・排出手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項１０に係る発明は、請求項１、又は２に記載の非接触型データキャリア用導電部材の導電層にインターポーザを電気的に接続したことを特徴とする。

また、請求項１１に係る発明は、請求項１、又は２に記載の非接触型データキャリア用導電部材の導電層にブリッジとＩＣチップとを電気的に接続したことを特徴とする。

本発明の非接触型データキャリア用導電部材によれば、製品に凹凸状のマークが形成されるようになっているので、他メーカとの製品の差別化を容易に図れる。また、本発明の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法によれば、従来の製造完了時間と変わらずにマーク付きの製品を製造することが可能である。また、アンテナとして機能するパターンを打ち抜く際に同時にエンボス加工を行うので、エンボス加工を行う上での位置決めを新たに行う必要がなく、簡易且つ正確にエンボス加工を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明に係る非接触型データキャリア用導電部材１は、無線タグ５のアンテナ、インターポーザ及びブリッジを製造するものである。

＜実施形態１＞
本実施形態の非接触型データキャリア用導電部材１は、図１に示すように、基材２と、その基材２上に設けられたアンテナ３と、基材２の隅部に形成されたマーク４と、を含んで構成されている。なお、無線タグ５は、図１の矢印に示すように、後工程でこのアンテナ３上にインターポーザ６が実装されて構成される。また、好ましくは、無線タグ５全体の表面は、樹脂フィルム等の図示しない保護層により覆われる。これによりアンテナ３が酸化、傷付き等から保護される。

マーク４は、基材２上の所定位置に予め規定されたエンボス加工領域４ａに、エンボス加工によって凹凸状に形成される。当該マーク４は、文字、記号、数字、模様などの形状、又はそれらの組み合わせなどによって表わされるものである。このように、例えば、無線タグ５にマーク４を形成することにより、他メーカとの製品の差別化を容易に図れる。

非接触型データキャリア用導電部材１は、図２に示すような層構成を有する。すなわち、紙、樹脂等で出来たシート状の基材２に熱可塑性接着剤層７がアンテナ３の渦巻状パターンと同じパターンで印刷され、この熱可塑性接着剤層７の上にアンテナ３の渦巻状パターンで一種類の金属又は合金で構成される金属箔からなる導電層８が加熱接着される。ここでアンテナ３の形状は渦巻状パターン以外にも通信周波数帯によってバー形状パターン、パット形状パターン、クロス形状パターンなど様々のパターンがある。

熱可塑性接着剤層７は、インクジェット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷等の印刷方式によりアンテナ３のパターンに塗布される。このように印刷方式で熱可塑性接着剤層７が基材２上に形成されるので、導電層８は大きく盛り上がることなく基材２上に形成され、また、導電層８下からの熱可塑性接着剤の食み出しが防止される。

また、図２に示すように、アンテナ３のパターンすなわち導電層８の輪郭に沿って導電層８を切断するように切り込み９が基材２に形成されている。この切り込み９により導電層８はそのパターンの輪郭が綺麗に整えられ、導電層８の電気的性能が高められる。

なお、必要に応じて導電層８の表面が保護層（図示なし）で被覆され、これにより導電層８が酸化、傷付き等から保護される。保護層としては樹脂等が用いられる。

インターポーザ６は、図３に示すように、ＩＣチップ１１の両側の図示しない電極に短冊状の導電性シート１２、１２をそれぞれ電気的に接続してなるもので、図１に示すように、両側の導電性シート１２、１２がアンテナ３の端部３ａ、３ｂに導電性接着剤等により接着される。導電性シート１２、１２は上記アンテナ３と同様な層構成を有し、アンテナ３の基材２よりも比較的薄い基材上に接着剤層を介してアルミニウム、銅、銅合金、リン青銅、ＳＵＳ等の一種類の金属又は合金で構成される金属箔からなる導電層が接着又はラミネートされることにより形成される。また、導電層は上記アンテナ３と同様に熱可塑性接着剤層を介して接着される場合もある。インターポーザ６は上記製法以外の例えば導電性インキで製造されたものを使用することも可能である。

上記構成を有する無線タグ５の使用に際し、ＩＣチップ１１に対して図示しない読取書込器により電磁界内において種々の情報の読み取り又は書き込みが行われる。

また、本実施形態の非接触型データキャリア用導電部材１における当該エンボス加工領域４ａは、基材２上に有しているが、例えば、図４に示すように非接触型データキャリア用導電部材であるアンテナ１５に、ＩＣチップ１６が載置された無線タグ１７の場合には、アンテナ１５として機能する導電層１５ａの一部分に当該マーク４を形成するようにしても構わない。このように、マーク４の形成位置は、基材２上のみに限られず、基材２に積層される導電層１５ａや保護層（図示なし）上であってもよい。

次に、図５を用いて、非接触データキャリア用導電部材の製造装置について説明する。図５は非接触データキャリア用導電部材の製造装置の構造図である。

図５に示すように、非接触データキャリア用導電部材の製造装置２０Ａは、基材シート２１ａを搬送する基材シート搬送部２１と、基材シート搬送部２１により搬送される基材シート２１ａ上に導電体シート２２を供給する導電体シート供給部２５と、基材シート２１ａ上の導電体シート２２を所定のパターンで打ち抜き、当該導電体シート２２をパターン部２２ａと不要部２２ｂとに分離するアンテナ形成部２７と、を具備している。

当該基材シート２１ａは、例えば、１０μｍ〜５００μｍの厚さを有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、コート紙、厚紙等からなっている。

また、導電体シート２２は、導電層２３と、導電層２３の表面に形成された熱可塑性接着剤層２４と、を備えて構成されている。導電層２３は、６μｍ〜１００μｍの厚さを有するアルミニウム、銅、銅合金、リン青銅、ＳＵＳ等などの一種類の金属又は合金で構成される金属箔からなり、熱可塑性接着剤層２４は、加熱により接着性を有するものからなる。

なお、熱可塑性接着剤層２４は、例えば、インクジェットノズルによって、液状の熱可塑性接着剤を導電層２３の連続体２３ａの表面に向かって吐出させ、導電層２３の連続体２３ａの表面にアンテナのパターンと同じパターンで熱可塑性接着剤層２４を一定間隔で印刷等されて形成されている。また、当該熱可塑性接着剤層２４は基材シート２１ａと接触する前に乾燥させておくことが好ましい。

アンテナ形成部２７は、例えば平プレス装置３０であり、当該平プレス装置３０は、加工平盤３１と受け台３５とを備えて構成される。また、基材シート２１及び導電体シート２２は、当該加工平盤３１と受け台３５との間に一定ピッチで間欠搬送され、加工平盤３１は受け台３５に対して上下に往復運動する。

加工平盤３１は、導電体シート２２を所定のパターンで打ち抜くための打ち抜き刃３２と、基材シート２１ａを加圧しエンボス加工を行うためのエンボス加工用押圧体３３と、熱可塑性接着剤層２４を加熱しつつ導電体シート２２を基材シート２１ａ側に押圧し、導電体シート２２のパターン部２２ａと基材シート２１ａとを接着させる押圧部材３４と、を備えている。また、前記押圧部材３４は、基材シート２１ａ及び導電体シート２２の搬送方向に対して、前記打ち抜き刃３２及びエンボス加工用押圧体３３の下流側に設けられている。

また、本実施形態の押圧部材３４は、予め規定されたパターンに対応して凸部が形成されているが、熱可塑性接着層２４は、予めパターン状に形成されているので押圧部材３４による押圧をこのパターンに即して行う必要がなく、例えば導電体シート２２の全面に熱プレスを行うことが可能である。これにより、予め規定されたパターンに対応するように位置決めする必要がなくなり、また、押圧部材３４の形状も平台で良いため設備を簡素化できる。

なお、本実施形態の押圧部材３４は、電熱ヒータを内蔵した金属製であるが、加工平盤３１全体を電熱ヒータを内蔵した金属製で形成しても構わない。従来では、導電体シート２２の打ち抜き時において、加工平盤３１が上昇する際に、打ち抜き刃３２によって打ち抜かれた導電体シート２２が当該加工平盤３１から離れずに上昇することがあったが、加工平盤３１全体に熱を加えることにより、導電体シート２２と加工平盤３１とが切り離されるようになった。そして、非接触データキャリア用導電部材１を安定して製造することができるようになった。

また、基材シート２１ａ及び導電体シート２２の搬送方向に対して、前記加工平盤３１の下流側には、導電体シート２２のパターン部２２ａと不要部２２ｂとを分離する分離ローラ３７が設けられているとともに、導電体シート２２の不要部２２ｂを吸引する吸引管３８が設けられている。

次に、上記非接触データキャリア用導電部材の製造方法について説明する。

まず、基材シート搬送部２１によって基材シート２１ａが搬送され、導電体シート供給部２５によって、導電体シート２２が搬送される。

次いで、導電体シート２２がガイドローラ２６により案内されつつ、導電層２３が、基材シート２１ａ上に熱可塑性接着剤層２４を介して重なり合い、一定ピッチで平プレス装置３０に供給される。

平プレス装置３０の加工平盤３１及び受け台３５間に当該基材シート２１ａ及び導電体シート２２が供給されると、加工平盤３１が降下し、打ち抜き刃３２により導電体シート２２が所定のパターン形状に打ち抜かれる。また、同時に、エンボス加工用押圧体３３により、基材シート２１ａ上に予め規定されたエンボス加工領域４ａが加圧されて、当該エンボス加工領域４ａに所定のマーク４が形成される。

このように本実施形態では、導電体シート２２の打ち抜きと、エンボス加工とを同時に行うため、エンボス加工を行う上で基材シート２１ａ上の位置決めなどを行う必要がない。よって、簡易且つ正確にエンボス加工を行うことが可能となる。

また、押圧部材３４により、導電層２３を介して熱可塑性接着剤層２４を加熱しつつ、一工程前に所定のパターン形状に打ち抜かれた導電体シート２２のパターン部２２ａを基材シート２１ａ側に加圧し、熱可塑性接着剤層２４を溶融させつつ基材シート２１ａ上に導電体シート２２を接着させる。

その後、搬送方向下流側において、導電層２３の不要部２２ｂが吸引管３８により吸引され、一方、基材シート２１ａは分離ローラ３７に案内されつつ鋭角状に反転走行する。これにより、導電層２３の不要部２２ｂは基材シート２１ａ上から適正に引き剥がされ、吸引管３８が繋がる図示しない回収箱に回収（排出）される。アンテナ３のパターンが渦巻状である場合、導電層２３の不要部２２ｂも渦巻状に発生するが、このように吸引管３８で吸引すると、基材シート２１ａ上から渦巻状の不要部２２ｂを円滑に回収（排出）することができる。

この後、基材シート２１ａは、所定のパターン形状に形成されたアンテナ３ごとに分断され、例えば、ＩＣタグを実装し、上述したような無線タグの製造に供される。

また、導電層２３の不要部２２ｂが基材シート２１ａ上から分離する箇所には、例えば、図５の点線に示すように、必要に応じて空気等の気体を噴出するノズル４０が配置されていても構わない。このノズル４０から噴射される気体が基材シート２１ａと導電層２３の不要部２２ｂとの境界部に向って吹き掛けられることにより、導電層２３の不要部２２ｂの剥離除去が促進される。

なお、上記インターポーザ６の短冊状の導電性シート１２もアンテナとして機能する非接触データキャリア用導電部材１の製造に用いた方法及び装置と同様な方法及び装置により製造可能である。

＜実施形態２＞
図６に示すように、この実施形態２では実施形態１の場合と異なり、平プレス装置３０の加工平盤３１及び受け台３５が、加工シリンダ４１、押圧シリンダ４４、及び受けローラ４６で代替される。

この場合、ガイドローラ２６の下流側には、加工シリンダ４１及び押圧シリンダ４４と、受けローラ４６とが基材シート２１ａ及び導電体シート２２を挟むように配置される。

加工シリンダ４１は図示しない電熱ヒータを内蔵した金属製ローラであり、その周面には、アンテナ３のパターンに対応した打ち抜き刃４２と、エンボス加工を行うためのエンボス加工用押圧体４３と、を備えている。一つのアンテナ３のパターンを打ち抜く打ち抜き刃１８及びエンボス加工用押圧体４３は、加工シリンダ４１の周囲に例えば四組配置される。ただし、アンテナ寸法、加工シリンダ４１径等により配置される組数は適宜異なる。

一方、押圧シリンダ４４は、図示しない電熱ヒータを内蔵した金属製ローラであり、その周面には、導電層２３を介して熱可塑性接着剤層を加熱しつつ導電体シート２２を基材シート２１ａ側に押圧し、導電体シート２２のパターン部２２ａと基材シート２１ａとを接着させる押圧部材４５を備えている。

また、受けローラ４６は金属ローラで形成される。この金属ローラの位置を変更するなどして加工シリンダ４１及び押圧シリンダ４４との間隔（ギャップ）を基材シート２１ａ及び導電体シート２２の厚みに対応して調整することができる。

このように構成された非接触データキャリア用導電部材１の製造装置２０Ｂにおいて、基材シート２１ａと導電体シート２２は重なり合った状態で加工シリンダ４１と受けローラ４６との間に引き込まれ、金属箔上に打ち抜き刃４２でアンテナ３のパターンが打ち抜かれる。また、同時に、エンボス加工用押圧体４３により、予め規定されたエンボス加工領域４ａが加圧されて、当該エンボス加工領域４ａに所定のマーク４が形成される。

この製造装置２０Ｂによれば、打ち抜き、エンボス加工、を同時に行うことができるので、エンボス加工を行うための基材の位置合わせなどが必要なく、非接触データキャリア用導電部材１を簡易且つ正確に製造できる。

また、加工シリンダ４１の下流側に設けられている押圧シリンダ４４により、導電層２３を介して熱可塑性接着剤層２４を加熱しつつ、所定のパターン形状に打ちぬかれた導電体シート２２のパターン部２２ａを基材シート２１ａ側に加圧し、熱可塑性接着剤層２４を溶融させつつ基材シート２１ａ上に導電体シート２２を接着させる。

なお、本実施形態では、加工シリンダ４１と押圧シリンダ４４の２組で製造装置２０Ｂを構成するようにしたが、加工シリンダ４１に押圧部材４５を備えるようにして、押圧シリンダ４４を除去するようにしても構わない。このように構成された製造装置によれば、１つの加工シリンダ４１で、打ち抜き、エンボス加工、基材シートと導電体シートとの接着を行うことが可能となり、製造装置がコンパクト化されその設置スペースが低減する。

なお、この後、基材シート２１ａと導電体シート２２は、実施の形態１の場合と同様に、分離ローラ３７にて分離され、所定の工程を経て、非接触データキャリア用導電部材１や無線タグ５が製造される。

また、本発明は上述した実施形態に限られず、種々の形態にて実施できる。例えば、本発明において、導電層と基材とを接着する接着剤には、熱可塑性接着剤が用いられているが、ＵＶ又はＥＢ硬化性接着剤を用いるようにしても構わない。この場合、導電層と基材とを接着するためにＵＶ又はＥＢ硬化性接着剤層に対してＵＶ又はＥＢを照射する装置が必要となり、当該装置によってＵＶ又はＥＢを照射した後に導電層を基材側に加圧して導電層と基材とを接着させればよい。

本発明の非接触型データキャリア用導電部材、及びインターポーザを使用して作られた無線タグの一例を示す斜視図である。図１のＡ−Ａ断面図である。インターポーザの一例を示す斜視図である。他の非接触型データキャリア用導電部材の一例を示す斜視図である。実施の形態１に係る非接触データキャリア用導電部材の製造装置の構造図である。実施の形態２に係る非接触データキャリア用導電部材の製造装置の構造図である。

符号の説明

１非接触型データキャリア用導電部材
２基材
４マーク
５無線タグ
７熱可塑性接着剤層
８導電層

Claims

基材上に所定のパターンの金属箔からなる導電層が接着剤層を介して接着されている非接触型データキャリア用導電部材において、
前記基材又は導電層上には、エンボス加工によって凹凸状のマークが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用導電部材。
基材上に所定のパターンの金属箔からなる導電層が接着剤層を介して接着され、前記導電層の表面が保護層で被覆されている非接触型データキャリア用導電部材において、
前記保護層上には、エンボス加工によって凹凸状のマークが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用導電部材。
基材を走行させつつ、当該基材の表面に予め所定のパターンに形成された熱可塑性接着剤層を介して導電層を重ね合わせる積層工程と、
当該基材上で導電層を所定のパターンで打ち抜く打ち抜き工程と、
当該基材又は導電層の表面に、エンボス加工によって凹凸状のマークを形成するエンボス加工工程と、
前記基材に対して導電層を加圧するとともに前記熱可塑性接着剤層を加熱して前記導電層を前記基材に接着させる接着工程と、
を包含してなることを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法。
前記打ち抜き工程とエンボス加工工程とは、同時に行われることを特徴とする請求項３に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法。
前記打ち抜き工程と接着工程とが、同時に行われることを特徴とする請求項３に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法。
前記打ち抜き工程において打ち抜かれた導電層の不要部を吸引し、前記基材上から排出する吸引・排出工程を含むことを特徴とする請求項３、又は４に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法。
基材を走行させつつ、当該基材の表面に熱可塑性接着剤層を介して導電層を重ね合わせる積層手段と、
当該基材上で導電層を所定のパターンで打ち抜く打ち抜き手段と、
当該基材又は導電層の表面に、エンボス加工によって凹凸のマークを形成するエンボス加工手段と、
前記基材に対して導電層を加圧するとともに前記熱可塑性接着剤層を加熱して前記導電層を前記基材に接着させる接着手段と、
を包含してなることを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置。
前記打ち抜き手段とエンボス加工手段とを同じシリンダ又は平盤が備えており、前記打ち抜きとエンボス加工が同時に行われることを特徴とする請求項７に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置。
前記打ち抜き手段により打ち抜かれた導電層の不要部を吸引し、前記基材上から排出する吸引・排出手段を備えたことを特徴とする請求項７、又は８に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置。
請求項１、又は２に記載の非接触型データキャリア用導電部材の導電層にインターポーザを電気的に接続したことを特徴とする非接触型データキャリア。
請求項１、又は２に記載の非接触型データキャリア用導電部材の導電層にブリッジとＩＣチップとを電気的に接続したことを特徴とする非接触型データキャリア。