JP2008117275A - 非接触型データ受送信体 - Google Patents

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Abstract

【課題】水分を含む対象物に直接貼付した状態で、読み取り/書き込みの指向性が広く、かつ、読み取り/書き込みの距離が長い非接触型データ受送信体を提供する。
【解決手段】本発明の非接触型データ受送信体10は、第一基材11と、その一方の面11aにおいて、長手方向の両端部に設けられた接着層12A,12Bと、これらの接着層を介して第一基材11に積み重ねられた第二基材13と、第二基材13に設けられ互いに接続されたアンテナ15およびICチップ14とを備え、接着層12A,12Bの少なくとも一方は剥離可能かつ再貼付可能な接着剤からなり、アンテナ15は第二基材13の中央部に配され、第二基材13の少なくとも一端部13aを剥離し、接着層12Aにおける第一基材11の中央部側に再貼付した場合、第二基材13の中央部13cは、第一基材11に対して離間可能であることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、RFID(Radio Frequency IDentification)用途の情報記録メディアのように、電磁波を媒体とし、非接触状態にて、外部から情報を受信し、また外部に情報を送信できるようにした非接触型データ受送信体に関し、特に、金属に直接貼付して、非接触状態にて、外部から情報を受信し、また外部に情報を送信できるようにした非接触型データ受送信体に関するものである。
非接触型データ受送信体の一例であるICラベルは、基材と、その一方の面に設けられ互いに接続されたアンテナおよびICチップとから構成されるインレットを備えており、情報書込/読出装置からの電磁波を受信すると共振作用によりアンテナに起電力が発生し、この起電力によりICラベル内のICチップが起動し、このICチップ内の情報を信号化し、この信号がICラベルのアンテナから発信される。
ICラベルから発信された信号は、情報書込/読出装置のアンテナで受信され、コントローラーを介してデータ処理装置へ送られ、識別などのデータ処理が行われる(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−005936号公報
このICラベルが作動するためには、情報書込/読出装置から発信された電磁波がICラベルのアンテナに十分取り込まれて、ICチップの作動起電力以上の起電力が誘導されなければならない。
しかしながら、ICラベルを棒状の物や、人に適用した場合、取り付け対象となる物や人が水分を含んでいると、ICラベルのアンテナを横切る磁束が減少して誘導起電力が低下するため、ICチップの作動起電力を下回り、ICチップが作動しなくなり、ICラベルにおいて読み取り/書き込みの精度および読み取り/書き込みの距離が低下するという問題があった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、水分を含む対象物に直接貼付した状態で、読み取り/書き込みの指向性が広く、かつ、読み取り/書き込みの距離が長い非接触型データ受送信体を提供することを目的とする。
本発明の非接触型データ受送信体は、第一基材と、該第一基材の一方の面において、少なくともその長手方向の両端部に設けられた接着層と、該接着層を介して前記第一基材に積み重ねられた第二基材と、該第二基材に設けられ互いに接続されたアンテナおよびICチップとを備えた非接触型データ受送信体であって、前記第一基材の両端部に設けられた接着層の少なくとも一方は剥離可能かつ再貼付可能な接着剤からなり、前記アンテナは前記第二基材の両端部を除く部分に配され、前記第二基材の少なくとも一端部を剥離して、前記接着層における前記第一基材の中央部側に再貼付した場合、少なくとも前記第二基材の前記アンテナが配された部分は、前記第一基材に対して離間可能であることを特徴とする。
本発明の非接触型データ受送信体は、第一基材と、該第一基材の一方の面において、少なくともその長手方向の両端部に設けられた接着層と、該接着層を介して前記第一基材に積み重ねられた第二基材と、該第二基材に設けられ互いに接続されたアンテナおよびICチップとを備えた非接触型データ受送信体であって、前記第一基材の両端部に設けられた接着層の少なくとも一方は剥離可能かつ再貼付可能な接着剤からなり、前記アンテナは前記第二基材の両端部を除く部分に配され、前記第二基材の少なくとも一端部を剥離して、前記接着層における前記第一基材の中央部側に再貼付した場合、少なくとも前記第二基材の前記アンテナが配された部分は、前記第一基材に対して離間可能であるので、第二基材の少なくとも前記第二基材の前記アンテナが配された部分を、第一基材に対して離間した状態で、対象物に非接触型データ受送信体を固定することができる。その結果、アンテナは、第一基材および第二基材に垂直な方向の指向性を有するようになる。したがって、本発明の非接触型データ受送信体は、水分を含む棒状の対象物に直接貼付した状態で、読み取り/書き込みの指向性が広くなるとともに、読み取り/書き込みの距離が長くなる。
本発明の非接触型データ受送信体の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
図1は、本発明の非接触型データ受送信体の一実施形態を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図である。
図1中、符号10は非接触型データ受送信体、11は第一基材、12は接着層、13は第二基材、14はICチップ、15はアンテナ、16は目標線をそれぞれ示している。
この実施形態の非接触型データ受送信体10は、第一基材11と、第一基材11の一方の面11aに設けられた接着層12と、接着層12を介して第一基材11に積み重ねられた第二基材13と、第二基材13に設けられ互いに接続されたアンテナ15およびICチップ14とから概略構成されている。
また、非接触型データ受送信体10では、接着層12は、第一基材11の一方の面11aにおいて、その長手方向の両端部に設けられた接着層12A,12Bと、接着層12A,12B以外の部分に設けられた接着層12Cとから構成されている。
また、接着層12Aは、剥離可能かつ再貼付可能な接着剤から構成されている。
また、ICチップ14およびアンテナ15は、第二基材13内にその中央部に配されており、アンテナ15はICチップ14を中心とするダイポールアンテナである。
さらに、第二基材13の一端部13aを接着層12Aから剥離し、この一端部13aを接着層12Aにおける第一基材11の中央部側に再貼付した場合、すなわち、第二基材13の一端面13bが目標線16に沿うように、第二基材13の一端部13aを接着層12Aに再貼付した場合、第二基材13の中央部13c、すなわち、第二基材13のICチップ14およびアンテナ15が配された部分が、第一基材11および接着層12Cに対して離間可能であり、かつ、押圧しても接着層12Cに貼付しないようになっている。
第二基材13の中央部13cを、第一基材11および接着層12Cに対して離間させた場合、第一基材11とアンテナ15との距離は、アンテナ15が共振する電磁波の波長の4分の1であることが好ましい。
第一基材11および第二基材13としては、少なくとも表層部には、ガラス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたもの、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたものや、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した複合基材や、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン−ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材などのプラスチック基材や、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理、オゾン処理、または各種易接着処理などの表面処理を施したものなどの公知のものから選択して用いられる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートまたはポリイミドからなる電気絶縁性のフィルムまたはシートが好適に用いられる。
接着層12Aをなす剥離可能かつ再貼付可能な接着剤としては、アクリル樹脂系粘着剤を水性エマルジョン化した粘着剤が用いられる。
接着層12Bをなす接着剤としては、上記の接着層12Aをなす剥離可能かつ再貼付可能な接着剤、あるいは、公知の剥離不可能な接着剤が用いられる。
接着層12Cをなす接着剤としては、上記の接着層12Aをなす剥離可能かつ再貼付不可能な接着剤、あるいは、貼着後も剥離が可能であり、剥離後は再貼付が不可能な材料が用いられるが、第二基材13の中央部13cを第一基材11に対して離間させた状態に保つためには、貼着後も剥離が可能であり、剥離後は再貼付が不可能な材料が好ましい。
このような材料としては、(1)非剥離性感圧接着剤基剤と、この非剥離性感圧接着剤基剤に対して非親和性の微粒状充填剤とからなる接着剤組成物、(2)粘着主剤と、粘着付与剤と、無機充填剤とを含む配合物に、無機充填剤と反応性を有しないカップリング剤、粘着主剤と相溶性を有しない樹脂などを添加した感圧性の粘着剤、(3)熱融着可能な熱可塑性樹脂フィルムなどが挙げられる。
上記の接着剤組成物に含まれる非剥離性感圧接着剤基剤としては、第一基材11に塗布した場合、単に基材同士を接触した状態では接着しないが、加圧により接着する性質を有するものが挙げられる。非剥離性感圧接着剤基剤としては、従来の感圧接着剤として慣用されているものの基剤の中から任意に選択して用いることができるが、特に、天然ゴムにスチレンとメタクリル酸メチルとをグラフト共重合させて得られた天然ゴムラテックスが、耐ブロッキング性、耐熱性、耐摩耗性などの点で好適である。
上記の接着剤組成物に含まれる微粒状充填剤としては、非剥離性感圧接着剤基剤を構成する各成分によって溶解または膨潤されないものが挙げられる。このような微粒状充填剤としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、活性白土、球状アルミナ、小麦デンプン、シリカ、ガラス粉末、シラスバルーンなどが挙げられる。本発明においては、これらの微粒状充填剤から選択される2種以上を組み合わせて用いる必要があり、特に、シリカと他の充填剤との組合せが好適である。また、この2種以上の微粒状充填剤としては、粒径の異なるものを選ぶことが好ましく、このように粒径の異なる2種以上を組み合わせて用いることにより接着剤層の表面を凹凸状に形成し、剥離性能を向上させることができる。また、上記の非剥離性感圧接着剤基剤にシリカを添加することにより、接着剤組成物の塗膜を強化することができる。さらに、シリカは多孔質であるため、非剥離性感圧接着剤基剤がシリカの表面に付着しやすく、接着力や剥離力を調整しやすい上、シリコーンオイルを用いているプリンタにより、ノンインパクトプリンタ方式で印字した場合でも、シリカがシリコーンオイルを吸収するので、接着剤組成物がシリコーンオイルにより接着しなくなることもない。これらの微粒状充填剤は、平均粒子径が10mμm〜30μmの範囲にあるものが好ましく、平均粒子径が1μm〜20μmの範囲にあるものがより好ましい。
上記の感圧性の粘着剤に含まれる粘着主剤としては、ガラス転移点(Tg)が低く、ベタツキ感(タック感)の強い樹脂などが挙げられる。このような粘着主剤としては、例えば天然ゴム(NR)、エステル化天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などが挙げられる。
上記の感圧性の粘着剤に含まれる粘着付与剤としては、ロジン、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、変成ロジン、ロジンエステル、水添ロジンエステル、不均化ロジンエステル、重合ロジンエステルなどが挙げられる。
上記の感圧性の粘着剤に含まれる無機充填剤としては、上記の粘着主剤とは親和性を有しない、マイクロシリカ、合成ゼオライト、活性アルミナゲル、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、タルク、クレー、カオリン、活性白土、シラスバルーンなどの微粒状物質が挙げられる。
また、上記の感圧性の粘着剤には、上記の無機充填剤に加えて、アクリルなどの樹脂ビーズ、精製デンプン、コーンスターチ、セルロース粉末などの微粒状物質を併用してもよい。
上記の感圧性の粘着剤に含まれるカップリング剤としては、上記の無機充填剤との結合性を有し、かつ上記の粘着主剤と親和性を有するものが挙げられる。このようなカップリング剤としては、例えば、ビニルクリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリス(t−ブチルパーオキシ)シランなどのシラン単独またはこれらの混合物、さらにはこれらの部分加水分解物、または部分共加水分解物;テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラ−2−エチルヘキシルチタネートなどのチタンオルトエステル、チタンアセチルアセトネート、トリエタノールアミンチタネートなどのチタンキレート、ポリヒドロキシチタンステアレート、ポリイソプロポキシチタンステアレートなどのチタンアシレート、以上のような有機チタン化合物単独またはこれらの混合物、アルミニウムイソプロピレート、モノ−sec−ブトキシアルミニウムジイソプロピレートなどのアルミニウムアルコレート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートなどのアルミニウムキレート化合物、以上のような有機アルミニウム化合物単独またはこれらの混合物;その他の有機金属化合物;以上のシランおよび有機金属化合物の混合物などが挙げられる。
上記の感圧性の粘着剤に含まれ、上記の粘着主剤と相溶性を有しない樹脂としては、水分散性高分子ポリエステル、ポリビニルアルコール、酸変性ポリビニルアルコール、ケイ素含有水溶性ポリマー、熱可塑性エラストマー、また、低密度ポリエチレンなどの低分子ポリエチレン、アイオノマー、酢酸ビニル−オレフィン共重合体、セルロース誘導体などが挙げられる。これらの樹脂の中でも、ガラス転移温度(Tg)が30℃〜80℃、重量平均分子量が10,000〜25,000、粘度が20〜20,000cps(30℃)のものが好ましい。
ICチップ14としては、特に限定されず、アンテナ15を介して非接触状態にて情報の書き込みおよび読み出しが可能なものであれば、非接触型ICタグや非接触型ICラベル、あるいは非接触型ICカードなどのRFIDメディアに適用可能なものであればいかなるものでも用いられる。
アンテナ15は、第二基材13にポリマー型導電インクを用いて所定のパターン状にスクリーン印刷により形成されてなるものか、もしくは、導電性箔をエッチングしてなるものである。
本発明におけるポリマー型導電インクとしては、例えば、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末(カーボンブラック、カーボンナノチューブなど)などの導電微粒子が樹脂組成物に配合されたものが挙げられる。
樹脂組成物として熱硬化型樹脂を用いれば、ポリマー型導電インクは、200℃以下、例えば100〜150℃程度でアンテナ15をなす塗膜を形成することができる熱硬化型となる。アンテナ15をなす塗膜の電気の流れる経路は、塗膜をなす導電微粒子が互いに接触することによる形成され、この塗膜の抵抗値は10-5Ω・cmオーダーである。
また、本発明におけるポリマー型導電インクとしては、熱硬化型の他にも、光硬化型、浸透乾燥型、溶剤揮発型といった公知のものが用いられる。
光硬化型のポリマー型導電インクは、光硬化性樹脂を樹脂組成物に含むものであり、硬化時間が短いので、製造効率を向上させることができる。光硬化型のポリマー型導電インクとしては、例えば、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と架橋性樹脂(特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など)とのブレンド樹脂組成物に、導電微粒子が60質量%以上配合され、ポリエステル樹脂が10質量%以上配合されたもの、すなわち、溶剤揮発型かあるいは架橋/熱可塑併用型(ただし熱可塑型が50質量%以上である)のものや、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と架橋性樹脂(特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など)とのブレンド樹脂組成物に、ポリエステル樹脂が10質量%以上配合されたもの、すなわち、架橋型かあるいは架橋/熱可塑併用型のものなどが好適に用いられる。
一方、アンテナ15をなす導電性箔としては、銅箔、銀箔、金箔、白金箔、アルミニウム箔などが挙げられる。
なお、この実施形態では、第一基材11の一方の面11a全面に接着層12を設けた非接触型データ受送信体10を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、第一基材の一方の面において、少なくとも長手方向の両端部に接着層が設けられていればよい。
また、この実施形態では、第二基材13の一端部13aを接着層12Aから剥離し、この一端部13aを接着層12Aにおける第一基材11の中央部側に再貼付した場合、第二基材13の中央部13cが、第一基材11および接着層12Cに対して離間可能であり、かつ、押圧しても接着層12Cに貼付しないようになっている非接触型データ受送信体10を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、第二基材の一端部を剥離し、接着層における第一基材の中央部側に再貼付した場合、第二基材の両端部を除く部分が第一基材に対して離間可能であり、この離間した部分が、押圧しても第一基材に貼付しないものであってもよい。また、第二基材の両端部を剥離し、接着層における第一基材の中央部側に再貼付した場合、第二基材の中央部が第一基材に対して離間可能であり、この離間した部分は、押圧しても第一基材に貼付しないか、あるいは、第二基材の両端部を除く部分が第一基材に対して離間可能であり、この離間した部分は、押圧しても第一基材に貼付しないものであってもよい。
また、この実施形態では、第二基材13内にICチップ14およびアンテナ15が設けられた非接触型データ受送信体10を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、ICチップおよびアンテナが第二基材の第一基材と対向する面、あるいは、この対向する面とは反対の面に設けられていてもよい。
また、この実施形態では、アンテナ15がICチップ14を中心とするダイポールアンテナである非接触型データ受送信体10を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、アンテナがモノポールアンテナ、コイルアンテナなどであってもよい。
また、この実施形態では、ICチップ14およびアンテナ15が、第二基材13の中央部に配された非接触型データ受送信体10を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、アンテナが第二基材の両端部を除く部分に配されていればよい。
さらに、この実施形態では、第二基材13の一端部13aを接着層12Aから剥離し、この一端部13aを接着層12Aにおける第一基材11の中央部側に再貼付した場合、第二基材13の中央部13cが、第一基材11および接着層12Cに対して離間可能であり、かつ、押圧しても接着層12Cに貼付しないようになっている非接触型データ受送信体10を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、少なくとも前記第二基材の前記アンテナが配された部分は、前記第一基材に対して離間可能であればよい。
次に、図1ないし図3を参照して、この実施形態の非接触型データ受送信体の作用について、この非接触型データ受送信体を、水分を含む棒状の対象物に巻き付ける場合を例に挙げて説明する。
図2は、本発明の非接触型データ受送信体の使用方法の一例を示す概略図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のB−B線に沿う断面図である。図3は、本発明の非接触型データ受送信体の使用方法の一例を示す概略断面図である。
まず、第二基材13の一端部13aを接着層12Aから剥離し、第二基材13の一端面13bが目標線16に沿うように、第二基材13の一端部13aを接着層12Aに再貼付する。
この際、図2に示すように、第二基材13の中央部13c、すなわち、第二基材13のICチップ14およびアンテナ15が配された部分を、第一基材11および接着層12Cに対して離間させる。
次いで、対象物(図示略)に対して、第二基材13を外側にして、非接触型データ受送信体10をループ状に巻き回すとともに、第二基材13の再貼付により露出した接着層12Aの一端部(以下、「接着部」と言う。)17に、第一基材11の他端部11bを貼付することにより、対象物に非接触型データ受送信体10を巻き付ける。
これにより、第二基材13の中央部13cを、第一基材11および接着層12Cに対して離間した状態で、対象物に非接触型データ受送信体10が固定される。そして、アンテナ15は、第一基材11、接着層12および第二基材13に垂直な方向(図3の矢印方向)の指向性を有するようになる。したがって、この状態にて、非接触型データ受送信体10に情報書込/読出装置のアンテナを対向させると、情報書込/読出装置からの電磁誘導によりアンテナ15に電流が流れる。
そして、アンテナ15を流れる電流がICチップ14に供給されることにより、情報書込/読出装置から、アンテナ15を介してICチップ14に情報が書き込まれ、あるいは、ICチップ14に書き込まれた情報がアンテナ15を介して情報書込/読出装置にて読み出される。
なお、非接触型データ受送信体10の第二基材13の中央部13cを、第一基材11および接着層12Cから離間させる距離は特に限定されるものではなく、第二基材13の中央部13cが第一基材11および接着層12Cに接していなければ、情報書込/読出装置から、アンテナ15を介してICチップ14に情報を書き込んだり、ICチップ14に書き込まれた情報を、アンテナ15を介して情報書込/読出装置にて読み出したりすることができる。
このように非接触型データ受送信体10は、水分を含む棒状の対象物に直接貼付した状態で、読み取り/書き込みの指向性が広くなるとともに、読み取り/書き込みの距離が長くなる。
本発明の非接触型データ受送信体は、金属物品への貼付だけではなく、電磁波を発する物品への貼付などにも適用できる。
本発明の非接触型データ受送信体の一実施形態を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図である。 本発明の非接触型データ受送信体の使用方法の一例を示す概略図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のB−B線に沿う断面図である。 本発明の非接触型データ受送信体の使用方法の一例を示す概略断面図である。
符号の説明
10・・・非接触型データ受送信体、11・・・第一基材、12・・・接着層、13・・・第二基材、14・・・ICチップ、15・・・アンテナ、16・・・目標線、17・・・接着部。

Claims (1)

  1. 第一基材と、該第一基材の一方の面において、少なくともその長手方向の両端部に設けられた接着層と、該接着層を介して前記第一基材に積み重ねられた第二基材と、該第二基材に設けられ互いに接続されたアンテナおよびICチップとを備えた非接触型データ受送信体であって、
    前記第一基材の両端部に設けられた接着層の少なくとも一方は剥離可能かつ再貼付可能な接着剤からなり、
    前記アンテナは前記第二基材の両端部を除く部分に配され、
    前記第二基材の少なくとも一端部を剥離して、前記接着層における前記第一基材の中央部側に再貼付した場合、少なくとも前記第二基材の前記アンテナが配された部分は、前記第一基材に対して離間可能であることを特徴とする非接触型データ受送信体。

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