JP2008299465A - 非接触型ｉｃタグ及び非接触型ｉｃタグの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣチップを保護し、全体として柔軟性を有する非接触型ＩＣタグ等を提供する。
【解決手段】非接触型ＩＣタグ１は、ベースフィルム１上に配設されたアンテナコイル３と、アンテナコイル３に接続するＩＣチップ４とで形成されるインレットシート２０のＩＣチップ４を囲むように剛体５を配置し、周りに柔軟性素材８を設け、全体として柔軟性を有し、ＩＣチップ周囲が剛性を有する。剛体５は例えば、ドーナッツ形状であり、ＩＣチップ４中心からＩＣチップ４に外接する円の半径以上に設けられ、剛体５の厚みは、ＩＣチップ４の厚み以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触情報通信を行う非接触型ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）タグに係り、特に、ＩＣチップ保護構造を有する非接触型ＩＣタグ及びその製造方法に関する。

昨今、製造等の工場での工程管理、物流管理、流通分野等において、リーダライタと非接触で交信して、情報記憶、表示に使用する非接触型ＩＣタグが、ＩＣタグラベル、荷物、ケースに取り付ける荷札等として、広範囲な用途に利用されている。

衣服クリーニングやユニフォーム等の管理に、識別情報を記憶したＩＣチップとそのアンテナからなるＩＣタグを衣類やボタン等に取り付け、商品管理、顧客管理、衣服の紛失防止、盗難防止等を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
このようなＩＣタグを衣類やユニフォーム等に取り付け、洗濯、クリーニングされる場合、洗濯、クリーニングに耐えられる耐水性、また、ドライクリーニングの有機溶剤（フッソ系溶剤、シリコン系溶剤等）に対する耐性が求められ、且つ、衣類を着た際の違和感を無くすため、堅い素材は避けられている。

また、水、溶剤に対する耐性、及び柔軟性を考慮し保護構造を備える手法として、ＩＣチップを中心層にして、その上下面をＩＣチップよりも厚い柔軟性を有する内層保護フィルムと、その外側全体を覆う柔軟性および熱可塑性を有する外層保護フィルムとで覆い袋状に密封して保護する方法（特許文献３参照）や、ＩＣチップの上面に、ＩＣチップを封止する封止樹脂を介して、ＩＣチップを保護するための金属性の補強板、樹脂層を積層して保護する方法（特許文献４参照）等が開示されている。

特開２００２−４２１００号公報 特開２００５−５６３６２号公報 特開２００５−７１０６３号公報 特開２００５−４４３０号公報

しかしながら、従来の手法では、特許文献３等に示す手法のように、エラストマーやシリコンゴム等のフレキシブル素材でモールドする製品があるが、曲げによるＩＣチップへの負荷から、局所的に圧力がかかり故障が発生するという問題があった。また、特許文献４に示す手法では、衣類やユニフォームに取り付け、装着した際の違和感を与えずにＩＣチップを保護することについては考慮されていない。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ＩＣチップを保護し、全体として柔軟性を有する非接触型ＩＣタグ等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために第１の発明は、ベースフィルム基材上に配設されたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続するＩＣチップとで形成されるインレットの前記ＩＣチップ近傍に剛体を配置し、周りに柔軟性素材を設けたことを特徴とする非接触型ＩＣタグである。

また、前記剛体は、前記ＩＣチップの中心から、前記ＩＣチップ半径以上で配置されることが望ましい。
また、前記剛体の厚みは、前記ＩＣチップの厚み以上であることが望ましい。
また、前記インレット上にフィルム又は紙基材が設けられ、前記フィルム又は紙基材上に前記剛体が設けられることが望ましい。
また、前記剛体は、金属、合成樹脂、セラミックのいずれかであることが望ましい。
また、前記柔軟性素材は、合成樹脂又はゴムであることが望ましい。
また、前記インレット上にフィルム又は紙基材が設けられ、前記フィルム又は紙基材上に前記剛体が設けられることが望ましい。
また、前記インレット上に前記剛体が設けられ、前記剛体上にフィルム又は紙基材が設けられることが望ましい。
また、前記インレットのベースフィルム、フィルム、紙基材のいずれかに目視情報が印字されていることが望ましい。
また、前記柔軟性素材は、射出成型又はキャスト成型により形成されることが望ましい。
また、前記柔軟性素材は、ヒートシール又は振動融着により形成されることが望ましい。

「ＩＣチップ」は、制御部、情報記憶のためのメモリ部、非接触型ＩＣ無線通信部等を備えるものである。
「インレット」は、外装基材を配設する前の、一次加工部材である。

第１の発明による非接触型ＩＣタグは、ベースフィルム基材上に配設されたアンテナコイルと、アンテナコイルに接続するＩＣチップとで形成されるインレットのＩＣチップ近傍に剛体を配置し、周りに柔軟性素材を設ける。

第1の発明では、非接触型ＩＣタグは、ＩＣチップ近傍には剛性を有し、且つ、全体には水や溶剤に対する耐性、柔軟性を有することを可能とする。非接触型ＩＣタグを衣類に取り付け、クリーニングした場合、クリーニングによる曲げ等の局所的圧力に対する負荷に強く、保護することを可能とし、且つ、非接触型ＩＣタグを備えた衣類を違和感なく装着することができる。

また、第２の発明は、ベースフィルム基材上に配設されたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続するＩＣチップとでインレットを形成する工程（ａ）と、前記インレットのＩＣチップ近傍に剛体を配置する工程（ｂ）と、周りに柔軟性素材を設ける工程（ｃ）と、を具備することを特徴とする非接触型ＩＣタグの製造方法である。

第２の発明は、第１の発明の非接触型ＩＣタグの製造方法に関する発明である。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ＩＣチップを保護し、全体として柔軟性を有する非接触型ＩＣタグ等を提供することができる。

以下に、添付図面を参照しながら、本発明に係る非接触型ＩＣタグの好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明および添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。

図１は、第１の実施の形態に係る非接触型ＩＣタグ１を示す平面図である。図１は、非接触型ＩＣタグ１の一例であり、図１に示すように、非接触型ＩＣタグ１は、ベースフィルム２、アンテナコイル３、ＩＣチップ４、剛体５等を備える。
非接触型ＩＣタグ１は、ベースフィルム２の上に、アンテナコイル３を配設し、アンテナコイル３に電気的に接続したＩＣチップ４とから非接触ＩＣタグ１のインレットシート２０（インレット）を形成する。インレットシート２０上のＩＣチップ４の周囲にドーナッツ形状の剛体５を配置する。剛体５はＩＣチップ４中心からＩＣチップ４に外接する円の半径（例えば２ｍｍ）以上に設けられる。剛体５の厚みは、ＩＣチップ４の厚み以上である（例えば１５０μｍ以上）。

図２、図３は、非接触型ＩＣタグ１の構成を示す断面図である。
図２に示すように、非接触型ＩＣタグ１は、ベースフィルム２、アンテナコイル３、ＩＣチップ４等とで形成されるインレットシート２０、白色フィルム／紙基材６、印字層７、剛体５、柔軟性素材８等の層構成となっている。ベースフィルム２、アンテナコイル３、ＩＣチップ４等とで形成されたインレットシート２０のベースフィルム２のアンテナコイル３側の面に、プラスチックフィルム等の白色フィルム／紙基材６を貼着し、白色フィルム／紙基材６が形成される。白色フィルム／紙基材６の表面に管理番号等の目視情報が印字された印字層７が積層され、印字層７の上面に、剛体５がＩＣチップ４を囲むように積層されている。更に、全体を柔軟性素材８により被覆されている。

図３に示すように、各フィルム層を積層し、柔軟性素材８により被覆されると、インレットシート２０の上面に形成された白色フィルム／紙基材６及び印字層７は、アンテナコイル３と接続されたＩＣチップ４を覆うように設けられ、その上面に、剛体５がＩＣチップ３を囲むように積層されている。よって、外力を受けて非接触型ＩＣタグ１が加圧変形されても、剛体５によってＩＣチップ４を保護できる。

インレットシート２０の基材であるベースフィルム２としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、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）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルフイド）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、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、ポリエチレン、ポリウレタン等の素材が使用される。

また、白色フィルム／紙基材６としては、白色フィルムとしては、上記ベースフィルム２に挙げたものが使用でき、紙基材としては、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等が使用できる。
剛体５としては、金属：鉄（ステンレス）、アルミニウム、合成樹脂：ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、液晶ポリマー、セラミック等の素材が使用される。
柔軟性素材８としては、エラストマー：オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、塩ビ系エラストマー（ＴＰＶＣ）、スチレン系エラストマー（ＳＢＣ）、ウレタン系エラストマー（ＴＰＵ）、ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリアミド系エラストマー（ＴＰＡＥ）、フッ素系エラストマー、シンジオタクチック１・２ＰＢ系エラストマー、塩素系エチレンコポリマー架橋ポリマーアロイ、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、エステル・ハロゲン系ポリマーアロイ型エラストマーや、ゴム：天然ゴム（ｃｉｓ‐ポリイソプレン[(Ｃ５Ｈ８)ｎ]）、合成ゴム（ポリブタジエン系、ブタジエン・アクリロニトリル系、クロロプレン系）や、シリコン樹脂（シリコーン）等の素材が使用される。

次に、図４を参照しながら、本実施形態の非接触型ＩＣタグ１の製造方法について説明する。
図４は、非接触型ＩＣタグ１の製造方法を示すフローチャートである。

図５は、非接触型ＩＣタグ１のインレットシート２０の断面図である。
まず、図５に示すように、ベースフィルム２の上に、アンテナコイル３を配設し、アンテナコイル３に電気的に接続したＩＣチップ４とから非接触ＩＣタグ１のインレットシート２０を形成する（ステップＳ４０１）。

図６は、表面基材ラミネート後の非接触型ＩＣタグ１の断面図である。
次に、図６に示すように、白色フィルム／紙基材６の表面基材を、形成したインレットシート２０のＩＣチップ４側の上面にラミネートする（ステップＳ４０２）。

図７は、剥離紙２２に仮貼付された非接触型ＩＣタグ１を示す図である。
次に、図７に示すように、ベースフィルム２のＩＣチップ４とは反対側の面に粘着剤を剥離紙２２に塗布しながらインレットシート２０に仮貼着し（ステップＳ４０３）、ラベルプリンタ等により管理Ｎｏ．（例えば、「ＤＮＰ００１」、「ＤＮＰ００２」、・・・）等の目視情報２１を白色フィルム／紙基材６の表面に印字し、印字層１２を形成する（ステップＳ４０４）。

次に、剛体５を表面基材ラミネート後のインレットシート２０の上面にＩＣチップ４を囲むように配置する（ステップＳ４０５）。

次に、成形用の金型３０により、インレットシート２０をインモールド成形して柔軟性素材８により外装する（ステップＳ４０６）。

図８は、インモールド成形方法を示す図である。
図８に示すように、金型３０内側に、剛体５を載置したインレットシート２０を配置するための台部３１をインモールド成形により設けておく。台部３１上に、剛体５を設けたインレットシート２０を載置する。そして、上型３３を重ね合わせて、注入口（ゲート）３２から成形用の溶融した柔軟性素材８を金型３０の内部に射出して注入する。柔軟性素材８硬化後、上下の型をはなして、全体を柔軟性素材８でモールドし外装された非接触型ＩＣタグ１を取り出す。このようにして、剛体５を載置したインレットシート２０から柔軟性素材８により外装された非接触型ＩＣタグ１を取得する。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、非接触型ＩＣタグ１は、ベースフィルム１上に配設されたアンテナコイル３と、アンテナコイル３に接続するＩＣチップ４とで形成されるインレットシート２０のＩＣチップを囲むように剛体５を配置し、周りに柔軟性素材８を設け、全体として柔軟性を有し、ＩＣチップ周囲が剛性を有する。
また、ベースフィルム２に配設されたアンテナコイル３と、アンテナコイル３に接続するＩＣチップ４とでインレットシート２０を形成する工程と、インレットシート２０上に紙基材又はフィルムを設ける工程と、インレットシート２０のＩＣチップ４を囲むように剛体５を配置する工程と、成形用の金型３０を用いてインレットシート２０をインモールド成形して柔軟性素材８により外装する工程とを備え、上記の非接触型ＩＣタグ１を提供する。

これにより、非接触型ＩＣタグは、ＩＣチップ近傍には剛性を有することによりＩＣチップを保護し、且つ、全体には柔軟性、水や溶剤に対する耐性を有することを可能とする。
また、非接触型ＩＣタグを衣類に取り付け、クリーニングした場合、クリーニングによる曲げ等の局所的圧力に対する負荷に強く、保護することを可能とし、且つ、非接触型ＩＣタグを備えた衣類を違和感なく装着することができる。

次に、第２の実施の形態の非接触型ＩＣタグ１０について説明する。
図９は、第２の実施の形態に係る非接触型ＩＣタグ１０の構成を示す断面図である。
図９に示すように、非接触型ＩＣタグ１０は、ベースフィルム２、アンテナコイル３、ＩＣチップ４等とで形成されたインレットシート２０のベースフィルム２のアンテナコイル３側の上面に、剛体５がＩＣチップ４を囲むように積層され、その上面に、プラスチックフィルム等の白色フィルム／紙基材６を貼着し、白色フィルム／紙基材６が形成され、白色フィルム／紙基材６の表面に管理番号等の目視情報の印字による印字層７が積層され、更に、全体を柔軟性素材８により被覆される。

第２の実施の形態の非接触型ＩＣタグ１０の製造方法は、第１の実施の形態の非接触型ＩＣタグ１の製造方法における、ステップＳ４０１のベースフィルム２の上に、アンテナコイル３を配設し、アンテナコイル３に電気的に接続したＩＣチップ４とでインレットシート２形成後、ステップＳ４０５の形成したインレットシート２０のＩＣチップ４側の表面に剛体５を、ＩＣチップ４を囲むように配置する工程を行い、その後、ステップＳ４０２の剛体５を配置したインレットシート２０の上面に白色フィルム／紙基材６の表面基材をラミネートする工程、ステップＳ４０３の剥離紙２２にインレットシート２０に仮貼着する工程、ステップＳ４０４の目視情報２１を白色フィルム／紙基材６の表面に印字する工程を行う。

これにより、剥離紙２２上に連続ラベルで剛体５を備えた状態のインレットシート２０を提供することを可能とする。また、次工程のインモールド成形作業において、剛体５を備えたインレットシート２０を台部３１に置くだけで済み、インモールド成形作業を容易に行うことができる。

尚、第1の実施の形態及び第２の実施の形態では、インレットシート２０上のＩＣチップ４の周囲を囲むようにドーナッツ形状に剛体５を配置したが、これに限らない。ＩＣチップ４近傍を囲むような各種形状の剛体５を設ければよい。
図１０は、非接触型ＩＣタグに配置される剛体５の形状を示す図である。
例えば、図１０（ａ）に示すように、インレットシート２０上のＩＣチップ４の周囲をコの字形に囲む剛体５ａ、図１０（ｂ）に示すように、ＩＣチップ４の周囲を四角形状に囲む剛体５ｂ、図１０（ｃ）に示すように、ＩＣチップ４の周囲を三角形状に囲む剛体５ｃ等がある。

また、第1の実施の形態及び第２の実施の形態では、射出成型により形成されるインモールド成形方法を説明したが、型に入れて溶融状態の成型素材を硬化するまで保持するキャスト成型により形成されるインモールド成形方法や、更に、２つの成型素材のラベルを成形品である剛体５を載置したインレットシート２０表面に圧着させた状態で熱を加えて融着させるヒートシール方式、また、２つの成型素材のラベルを成形品表面に接触させた状態で振動を加えることによって発生する熱によって融着させる振動融着方式を用いて形成してもよい。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る非接触型ＩＣタグ１、１０の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

第１の実施の形態に係る非接触型ＩＣタグ１を示す平面図 非接触型ＩＣタグ１の構成を示す断面図 非接触型ＩＣタグ１の構成を示す断面図 非接触型ＩＣタグ１の製造方法を示すフローチャート 非接触型ＩＣタグ１のインレットシート２０の断面図 表面基材ラミネート後の非接触型ＩＣタグ１の断面図 剥離紙２２に仮貼付された非接触型ＩＣタグ１を示す図 インモールド成形方法を示す図 第２の実施の形態に係る非接触型ＩＣタグ１０の構成を示す断面図 非接触型ＩＣタグ１、１０に配置される剛体５の形状を示す図

符号の説明

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１０………非接触型ＩＣタグ
２………ベースフィルム
３………アンテナコイル
４………ＩＣチップ
５、５ａ、５ｂ、５ｃ………剛体
６………白色フィルム／紙基材
７………印字層
８………柔軟性素材
２０………インレット
２１………目視情報
２２………剥離紙
３０………金型
３１………台部
３２………注入口（ゲート）
３３………上型

Claims (16)

1. ベースフィルム基材上に配設されたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続するＩＣチップとで形成されるインレットの前記ＩＣチップ近傍に剛体を配置し、周りに柔軟性素材を設けたことを特徴とする非接触型ＩＣタグ。
2. 前記剛体は、前記ＩＣチップの中心から、前記ＩＣチップに外接する円の半径以上で配置されることを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグ。
3. 前記剛体は、前記ＩＣチップの中心から、２ｍｍ以上２０ｍｍ以内で配置されることを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグ。
4. 前記剛体の厚みは、前記ＩＣチップの厚み以上であることを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグ。
5. 前記剛体は、金属、合成樹脂、セラミックのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグ。
6. 前記柔軟性素材は、合成樹脂又はゴムであることを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグ。
7. 前記インレット上にフィルム又は紙基材が設けられ、前記フィルム又は紙基材上に前記剛体が設けられることを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグ。
8. 前記インレット上に前記剛体が設けられ、前記剛体上にフィルム又は紙基材が設けられることを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグ。
9. 前記インレットのベースフィルム、フィルム、紙基材のいずれかに目視情報が印字されていることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の非接触型ＩＣタグ。
10. 前記柔軟性素材は、射出成型又はキャスト成型により形成されることを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグ。
11. 前記柔軟性素材は、ヒートシール又は振動融着により形成されることを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣタグ。
12. ベースフィルム基材上に配設されたアンテナコイルと、前記アンテナコイルに接続するＩＣチップとでインレットを形成する工程（ａ）と、
    前記インレットのＩＣチップ近傍に剛体を配置する工程（ｂ）と、
    周りに柔軟性素材を設ける工程（ｃ）と、
    を具備することを特徴とする非接触型ＩＣタグの製造方法。
13. 前記工程（ａ）と前記工程（ｂ）との間に、前記インレット上に紙基材又はフィルムを設ける工程（ｄ）を、
    具備することを特徴とする請求項１２記載の非接触型ＩＣタグの製造方法。
14. 前記工程（ｂ）と前記工程（ｃ）との間に、前記剛体上にフィルム又は紙基材を設ける工程（ｅ）を、
    具備することを特徴とする請求項１２記載の非接触型ＩＣタグの製造方法。
15. 前記柔軟性素材は、射出成型又はキャスト成型により形成されることを特徴とする請求項１２記載の非接触型ＩＣタグの製造方法。
16. 前記柔軟性素材は、ヒートシール又は振動融着により形成されることを特徴とする請求項１２記載の非接触型ＩＣタグの製造方法。

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