JP2009294953A - Ｒｆｉｄスレッド、ｒｆｉｄスレッド付シートおよびｒｆｉｄスレッド付シート用印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】紙などのシートへのＲＦＩＤスレッド実装において、ＩＣチップの装着位置を精密に制御する必要がなく、ＩＣチップの情報を容易に読み取ることができるＲＦＩＤスレッド、ＲＦＩＤスレッド付シートおよびＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機を提供することを課題とする。
【解決手段】用紙５１などのシートに実装し所定の情報を外部から無線で読み取り可能なＲＦＩＤスレッド１であって、所定の情報を記録したＩＣチップ２１と、用紙５１のサイズに応じた長さを有し、ＩＣチップ２１を搭載し電気的に連続する導電体からなる第１のアンテナ１１と、絶縁体からなり第１のアンテナを支持するベースフィルム４１と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明はＩＣチップに記録されたＩＤ（Identification:識別情報）などの情報をＲＦ（Radio Frequency：無線）で送信するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）スレッド、ＲＦＩＤスレッド付シートおよびＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機に関する。

複写技術の向上にともない、高精度の複製を得ることが容易になったため、紙幣や有価証券などを違法に複製・行使する事案が後を絶たない。このような違法行為を抑止するため、従来から紙幣には透かし（黒透かし）が設けられてきた。また、近年の紙幣や有価証券、興行のチケット、身分証など、真正性の容易な検証を求められる媒体には、ホログラムシールを貼付したり、スレッドを抄き入れたりするなどの対策がとられることが多くなった。さらに高度な偽造防止手段として、半導体チップをこれら用紙に取り付けることや、紙内に埋め込むこともなされている。

そこで、従来、ポリエステルフィルムの片面に金属蒸着膜を形成し、これにＩＣチップに外部アンテナを実装した外部アンテナ付きの半導体チップをその上面に貼り付けた形態のＩＣチップ付偽造防止スレッドが開示されている（特許文献１参照）。このスレッドにはＩＣチップとＩＣチップとの間にマーカが形成されていてＩＣチップの位置を認識できるようになっている。さらに、スレッド入り紙を製造する場合、スレッド挿入時にその張力によりスレッドが伸びるため、スレッドへの張力を制御しスレッド上のＩＣチップの位置を制御している。
特開２００４−１３９４０５号公報（図２）

特許文献１に記載されている技術によれば、紙などの媒体にＩＣチップが実装されたスレッドを実装している。しかし、製紙装置は高速で動作し、その抄紙速度は２００ｍ/分から、より高速なものでは１５００ｍ/分のものもある。このような速度で動作している製紙装置においてスレッドの張力を制御し、ＩＣチップの位置を制御することは容易ではない。高速で抄紙しているので、ＩＣチップの位置の少しの精度ずれが数秒後には大きな位置ずれとなってしまうことは容易に計算することができる。さらに、位置ずれを発生した紙はＩＣチップの記憶情報を読み取れないため不良品となり、再生処理されることになるが、これにより環境負荷やコストが増大する課題がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、紙などのシートへのＲＦＩＤスレッド実装において、ＩＣチップの装着位置を精密に制御することなく容易にシートに実装でき、ＩＣチップの情報を容易に読み取ることができるＲＦＩＤスレッド、ＲＦＩＤスレッド付シートおよびＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明のＲＦＩＤスレッドは、シート状物に実装し所定の情報を外部から無線で読み取り可能なＲＦＩＤスレッドであって、ＩＣチップと、ＩＣチップを搭載し電気的に連続する導電体からなる第１のアンテナと、ベースフィルムと、を備え、第１のアンテナは、シート状物のサイズに応じた長さを有することを特徴とする。また、本発明には、本ＲＦＩＤスレッドを実装したシート状物やこのシート状物を切断したものも含まれる。

本発明によれば、用紙の一辺方向に連続するアンテナが配置されるためＩＣチップに記録された情報がこのアンテナ上で連続的に読み取れるようになる。したがって、スレッドを紙などに挿入する場合、ＩＣチップの位置を制御する必要がなく、歩留まりの高いＲＦＩＤスレッド実装シートを製造することができるＲＦＩＤスレッドを提供することができる。

以下、添付した各図を参照し、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）について、いくつか例をあげて詳細に説明する。

《第１実施形態》
図１は、本発明による第１実施形態のＲＦＩＤスレッド１の基本構造を模式的に示す斜視図である。この図では、長さ方向に比較して幅方向の寸法を誇張して示し、また、幅方向に比較して厚さ方向の寸法を誇張して示している。すなわち、ＲＦＩＤスレッド１は、図１に示した形状よりも、実際には、細長く、かつ、ごく薄い形状を有する。
このＲＦＩＤスレッド１は、ＩＣチップ２１と、アンテナ１１（第１のアンテナ、以下同じ）と、ベースフィルム４１と、を含んで構成されている。

ＩＣチップ２１は、アンテナ１１が接続され、アンテナ１１を介して高周波信号を受信し、これに応じて、アンテナ１１へ高周波信号を送信する送受信回路を有する。ＩＣチップ２１は、また、この高周波信号から動作電力を抽出してＩＣチップ２１を起動させる電力抽出回路、この高周波信号からクロック信号を生成するクロック回路、個々のＩＣチップ２１に割り当てられた識別子などの固有データ、制御プログラム、処理プログラムなどを不揮発に記憶する補助記憶装置、ＩＣチップ２１における演算及び制御を司るＣＰＵ、及び、ＣＰＵの処理領域を提供する主記憶装置を含んで構成されている（いずれも図示せず）。

アンテナ１１は、厚さ方向の寸法がほぼ均一で非常に小さく（つまり、薄膜状であり）、所定の幅方向の寸法を有し、長さ方向の寸法が非常に大きい、連続するテープ状の導体からなる。アンテナ１１には、長さ方向に所定間隔をおいて、Ｌ字形のスリット３１が設けられている。ＩＣチップ２１は、アンテナ１１のスリット３１の箇所に接続される。スリット３１は、ＩＣチップ２１と、アンテナ１１との入出力インピーダンスを整合させる機能を有するが、その原理については、図２を参照して後記する。

ベースフィルム４１は、シート状の絶縁体からなり、アンテナ１１を保持する機能を有する。ベースフィルム４１は、例えば、ＰＥＴ(Polyethylene Telephthalate)やＰＥＮ(Polyethylene Naphthalate)をはじめとするポリエステルなどの樹脂フィルム、紙などからなる。

なお、本説明において、連続型の抄紙機で長尺に製造され、ロール状に巻き取られた紙をロール紙という。また、ロール紙を引き出して切断し、所定の寸法（例えば、日本工業規格に規定するＡ列 ４番）に切り揃えた紙を裁断紙といい、特定の用途に供するための裁断紙を用紙という。紙には、植物性パルプなどの繊維を抄いて製造した一般的な紙のほか、板紙や不織布などを含むものとする。また、シートとは、各種材料を平らに加工したものであり、典型的には、紙またはプラスチックフィルムである。

ＲＦＩＤスレッド１の具体的な製造例を挙げると、アンテナ１１は２０μｍ厚のアルミニウム箔から形成し、アンテナ１１の幅は２ｍｍとする。ＩＣチップ２１は３００μｍ角、厚さ５０μｍのものを使用し、アンテナ１１とＩＣチップ２１とは、ＩＣチップ２１の入出力端子である金（Ａｕ）バンプを介して超音波接合によって接続する。ベースフィルム４１は２０μｍ厚のＰＥＮフィルムを使用する。

ＲＦＩＤスレッド１の別の製造例を挙げると、ベースフィルム４１を紙製とし、このベースフィルム４１に銀ペーストなどの導電性ペーストを用いてインクジェット方式やシルクスクリーン方式などで所定のパターンを印刷し、導電性のアンテナ１１を形成する。そして、アンテナ１１とＩＣチップ２１の入出力端子とを、導電性接着材で接着する。

図２を参照し、アンテナ１１ａ（第１のアンテナ、以下同じ）にインピーダンスマッチング用のスリット３１を設けてＩＣチップ２１を搭載する具体的な例を詳細に説明する。
図２は、アンテナ１１ａの給電部にＩＣチップ２１を搭載する工程を示す工程図である。図２（ａ）は、アンテナ１１ａおよびＩＣチップ２１の給電部分を示す透視平面図であり、図２（ｂ）は、アンテナ１１ａにＩＣチップ２１を搭載したときの給電部分を示す透視拡大図であり、図２（ｃ）はアンテナ１１ａとＩＣチップ２１との接合部を示す断面図である。

図２（ａ）に示すように、アンテナ１１ａの給電部分には、ＩＣチップ２１とアンテナ１１ａとの間でインピーダンスマッチングを行うためのＬ字型のスリット３１が形成され、このスリット３１でＬ字型のスリット３１で囲われた部分がスタブ３２として形成される。また、ＩＣチップ２１には、スリット３１を跨ぐような間隔で信号入出力電極２２ａ，２２ｂが形成されている。

すなわち、スリット３１の幅は、ＩＣチップ２１の信号入出力電極２２ａ，２２ｂの電極間隔よりもやや狭い程度になっているので、図２（ｂ）に示すようにアンテナ１１ａにＩＣチップ２１を搭載すると、ＩＣチップ２１の信号入出力電極２２ａ，２２ｂが、スリット３１を跨いでアンテナ１１ａの給電部に接続される。このようにして、スリット３１の形成によってできたスタブ３２がアンテナ１１ａとＩＣチップ２１との間に直列に挿入されることにより、アンテナ１１ａとＩＣチップ２１との間ではスタブ３２が直列に接続されたインダクタンス成分として作用する。したがって、このインダクタンス成分によって、アンテナ１１ａとＩＣチップ２１との入出力インピーダンスがマッチング（整合）される。つまり、スリット３１およびスタブ３２によってインピーダンスマッチング回路が形成される。
なお、図２（ｃ）に示すように、ＩＣチップ２１の信号入出力電極２２ａ，２２ｂは、超音波接合、金属共晶結合、または異方性導電フィルム（いずれも図示せず）を介してなどの接合方法により、金バンプによってアンテナ１１ａと電気的に接合されている。

図２（ｄ）は、アンテナ１１ｂ（第１のアンテナ、以下同じ）においてＴ字型のスリット３１ｂの給電部にＩＣチップ２１を搭載した概念図である。
図２（ｄ）に示すように、アンテナ１１ｂのスリット３１ｂをＴ字型に形成して、スタブ３２ａ，３２ｂをＩＣチップ２１とアンテナ１１ｂとの間に直列に接続しても、Ｌ字型のスリット３１の場合と同様に、アンテナ１１ｂとＩＣチップ２１のインピーダンスをマッチングさせることができる。

図３は、本発明による第１実施形態のＲＦＩＤスレッド１の取付け位置を示す平面図である。
図３に示すように、本実施形態のＲＦＩＤスレッド１を用いると、用紙５１の長手方向にわたってアンテナ１１が配置されている。アンテナ１１の長さは用紙５１がＡ４サイズであれば約３００ｍｍとなり、ＩＣチップ２１の情報は領域Ｒ１の範囲で読み取ることができる。領域Ｒ１の長手方向の距離は約３８０ｍｍとなる。本実施形態のＲＦＩＤスレッド１ではアンテナ１１に対して、ＩＣチップ２１の実装位置にほとんど依存せず、領域Ｒ１の範囲でＩＣチップ２１の情報を読み取ることが可能である。また、厳密には、用紙５１の面に直角な方向、すなわち、アンテナ１１に直角な方向の最大通信距離（情報が読み取れる最大の距離）はアンテナ１１の長手方向に１／２λの周期で変化するが、実用上は、アンテナ１１から近い距離であれば領域Ｒ１の範囲で連続的にＩＣチップ２１の情報を読み取ることができる。なお、１λは、使用周波数の電磁波の１波長分の長さを意味する。

図４を参照し、本実施形態のＩＣチップ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、ロール紙、用紙５１の位置関係を説明する。なお、ＩＣチップ２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、ＩＣチップ２１をその位置で区別して示したものである。
図４は、本発明による第１実施形態のＲＦＩＤスレッド１におけるＩＣチップ２１の実装位置例を示す平面図である。
図４に示すように、本実施形態のＲＦＩＤスレッド１では、矢印で示す流れ方向（抄紙方向）にＲＦＩＤスレッド１が実装されたロール紙が製造される。二点鎖線Ｌはロール紙から用紙５１に加工するときの切断線を示している。まず、用紙５１の頭出し位置におおよそＩＣチップ２１ａが配置されるようにＲＦＩＤスレッド１をセットする。連続的にロール紙が製造されるとＲＦＩＤスレッド１にかかる張力により、僅かな伸びが発生する。これにより、ＩＣチップ２１ａ，２１ｂ，２１ｃの相対的な位置が少しずつずれ、用紙５１に対して図示するＩＣチップ２１ｂ、ＩＣチップ２１ｃのような位置となってしまう。しかし、図３に示すように、ＲＦＩＤスレッド１の読み取り可能な領域Ｒ１が広いため、ＲＦＩＤスレッド１の長手方向（つまり、抄紙方向）の読み取り位置のずれが許容され、高精度に位置合わせして高速で動作する製紙装置を精密に制御する必要がない。

このように、本実施形態のＲＦＩＤスレッド１によれば、用紙５１とＩＣチップ２１との実装位置関係を精密に制御することなく製紙することが可能となる。これによって、製紙装置の簡素化、製造速度の向上、コストの低減、歩留まり向上による環境負荷を低減できる効果が得られる。

図５を参照し、本発明による第１実施形態のＲＦＩＤスレッド１でのＩＣチップ２１ａ，ＩＣチップ２１ｂの間隔について説明する。
図５（ａ）は用紙３３の大きさに適したＩＣチップ２１ａ，２１ｂの間隔を示している。
図５（ｂ）に示すように、このＲＦＩＤスレッド１を用紙３３よりも大きい用紙３４に実装すると、用紙３４に２つのＩＣチップ２１ａ，２１ｂが実装された形態となる。これを読取装置でＩＣチップ２１ａ，２１ｂに記録されている情報を読み取るとＩＣチップ２１ａ、２１ｂの２つの情報を読み取ることができる。この２つの情報をデータベース上で相互に結合するとより信頼性の高い管理が可能となる。

《比較例》
図６は、比較例のＲＦＩＤスレッド１ｘの基本構造を模式的に示す斜視図である。
図６に示すように、比較例のＲＦＩＤスレッド１ｘでは、ベースフィルム４１の上にアンテナ１１ｘが形成され、このアンテナ１１ｘにＩＣチップ２１が実装されている。そして、アンテナ１１ｘが一定間隔で配置されている構造となっている。

次に、本発明による第１実施形態のＲＦＩＤスレッド１と、比較例のＲＦＩＤスレッド１ｘとで、ＩＣチップ２１に記録された情報の読み取り範囲を比較する。
図７は、比較例のＲＦＩＤスレッド１ｘの取付け位置を示す平面図である。
図７を参照すると、比較例のＲＦＩＤスレッド１ｘではＩＣチップ２１を中心とするアンテナ１１ｘの周辺、すなわち、領域Ｒ２の範囲でＩＣチップ２１に記録された情報を読み取ることができる。具体的には、例えば、使用周波数を２.４ＧＨｚ帯とし、リーダ装置（図示せず）のＲＦ出力を２００ｍＷ、そのアンテナ利得を６ｄＢｉとすると、ＲＦＩＤスレッド１ｘの長手方向の読取可能距離は約１００ｍｍとなる。アンテナ１１ｘは２分の１波長ダイポールアンテナであり、その長さは波長短縮率を考慮すると、約５３ｍｍとなる。

比較例のＲＦＩＤスレッド１ｘではＩＣチップ２１の配置ピッチは用紙サイズと同一でなければならないため、用紙サイズごとに、ＩＣチップ２１の配置ピッチが異なる複数のＲＦＩＤスレッド１ｘを用意する必要があった。または、必要とする用紙サイズよりもＩＣチップ２１の間隔が広いＲＦＩＤスレッド１ｘを使用すると、裁断カスが発生し、再生処理などのコスト増となる問題がある。

図８を参照し、比較例のＲＦＩＤスレッド１ｘでのＩＣチップ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、ロール紙、用紙５１の位置関係を説明する。
図８は、比較例のＲＦＩＤスレッド１ｘを用いた場合のＩＣチップ２１の実装位置例を示す平面図である。
図８に示すように、比較例のＲＦＩＤスレッド１ｘを用いた場合、矢印で示す流れ方向にＲＦＩＤスレッド１ｘが実装されたロール紙が製造される。二点鎖線Ｌはロール紙から用紙５１に加工するときの切断線を示している。まず、用紙５１の頭出し位置に正確にＩＣチップ２１ａが配置されるようにＲＦＩＤスレッド１ｘをセットする。連続的にロール紙が製造されるとＲＦＩＤスレッド１ｘにかかる張力により、僅かな伸びが発生する。これにより、ＩＣチップ２１ａ，２１ｂ，２１ｃの相対位置が少しずつずれ、用紙５１に対して図示するＩＣチップ２１ｂ、ＩＣチップ２１ｃのような位置となってしまう。高精度に位置合わせしても高速で動作する製紙装置を制御することは容易ではない。さらに、１つのロール紙に複数列のＲＦＩＤスレッド１ｘを実装する場合は、複数のＲＦＩＤスレッド１ｘの張力を同時に制御する必要があり、さらに制御が複雑となる。

《第２実施形態》
図９（ａ）は、本発明による第２実施形態のＲＦＩＤスレッド２の平面図であり、図９（ｂ）は、本発明による第２実施形態のＲＦＩＤスレッド２の側面図である。
図９に示すように、第２実施形態のＲＦＩＤスレッド２は、ＩＣチップ２１を実装した第３のアンテナ１３と、第３のアンテナ１３に近接する無給電素子である第４のアンテナ１４を組み合わせたものであり、電気的には、ＩＣチップ２１を実装し連続するアンテナ１１（図１参照）と類似する動作をする。

ＩＣチップ２１を実装した第３のアンテナ１３および無給電素子である第４のアンテナ１４は、いずれも、使用周波数における２分の１波長ダイポールアンテナまたは共振体であり、それぞれの第３のアンテナ１３および第４のアンテナ１４の間には、ギャップ４２が設けられている。ギャップ４２は、第３のアンテナ１３と第４のアンテナ１４とを、機械的に離隔している。しかし、その離隔距離はわずかであるため、隣り合う第３のアンテナ１３と第４のアンテナ１４とは、電磁的に結合している。このため、ＲＦＩＤスレッド２上の第３のアンテナ１３および第４のアンテナ１４は、全体として、高調波に同調するひとつのアンテナとして動作する。ギャップ４２はアンテナ材料の加工精度から１００〜５００μｍ程度になる。また、第３のアンテナ１３の長さは２分の１波長以下としてもよく、ＲＦＩＤスレッド２のＩＣチップ２１の間隔を調整する必要がある場合は、第３のアンテナ１３長を調整するとよい。

そして、第３のアンテナ１３および第４のアンテナ１４は、ギャップ４２で機械的に分断されているため、ＲＦＩＤスレッド２に大きい張力が掛かった場合、張力は伸び率の高いベースフィルム４１に掛かり、ギャップ４２が若干大きくなるが、アンテナ素子の破断は生じにくい。ギャップ４２が大きくなると第３のアンテナ１３と第４のアンテナ１４との電磁的結合が若干弱くなるが、アンテナ素子が破断した場合と比較すると、その通信距離の低下は軽微である。第３のアンテナ１３と第４のアンテナ１４の組み合わせは、第３のアンテナ１３が１個に対して第４のアンテナ１４は任意個数を配置することができる。例えば、（第３のアンテナ１３）−複数の（第４のアンテナ１４）−（第３のアンテナ１３）の順で配置する。
また、ベースフィルム４１として、ＲＦＩＤスレッド２の実装時に掛かる最大張力に耐える最低限の強度の１軸延伸性フィルムを使用することにより、手で破りやすい用紙５１を製造することができる。

図１０（ａ）は、第１実施形態のＲＦＩＤスレッド１の平面図であり、図１０（ｂ）は、第１実施形態のＲＦＩＤスレッド１の側面図である。
第２実施形態のＲＦＩＤスレッド２と比較すると、第１実施形態のＲＦＩＤスレッド１では、ベースフィルム４１に保持された連続するテープ状のアンテナ１１に大きな張力が掛かったとき、アンテナ材料である導体、例えばアルミニウムが破断しやすい。これは樹脂製のベースフィルム４１に比べアンテナ１１の材料である金属の方が伸び率が低いため、金属のアンテナ１１が先に破断するためである。また、アンテナ１１が破断する位置によっては通信距離が著しく低下する場合がある。
本発明による第２実施形態のＲＦＩＤスレッド２によれば、アンテナ素子の破断を抑止し、これによる通信距離の低下のおそれを小さくできる。

《第３実施形態》
スレッドを実装するシート、ここでは紙について説明する。
図１１は、本発明による第３実施形態のＲＦＩＤスレッド３を実装する製紙工程を示す概略図である。
ワイヤ工程６６では、パルプなどを溶解した白水６３の中にＲＦＩＤスレッド３を挿入する。続いて、プレス工程６７では、ローラ６４でプレスし、紙の水分を除去する。次に、ドライヤ工程６８では、複数のローラ６５間を通過し加熱乾燥される。
前記したＲＦＩＤスレッド３部分のシワやはげは、プレス工程６７やドライヤ工程６８で発生しやすい。これはＲＦＩＤスレッド３部分のベースフィルム４１やアンテナ１１と紙の密着性に依存する。ＲＦＩＤスレッド３の表裏で紙との密着性が異なると、例えば、ベースフィルム４１側だけ紙が伸びたような状態となり、最終的にはシワが発生する。

図１２は、本発明による第３実施形態のＲＦＩＤスレッド３を示す縦断面図である。
第３実施形態のＲＦＩＤスレッド３では、第１実施形態、第２実施形態で説明した構造に新たに表裏面を同一材料でコーティングする。これによりシート、例えば紙の表裏との接触状態を均一化することができる。

図１２に示すように、アンテナ１１、ＩＣチップ２１、ベースフィルム４１からなるＲＦＩＤスレッド３本体の表面に接着層４４を形成し、その裏面に接着層４５を形成する。接着層４４，４５は熱可塑性樹脂を使用し、ドライヤ工程６８または後段のカレンダ工程での熱処理とを利用し、ＲＦＩＤスレッド３本体と紙との密着性を向上させる。これにより、意匠性および耐久性に優れたＲＦＩＤスレッド実装用紙を製造することができる。熱可塑性接着剤としてはホットメルト接着剤を使用する。具体的にはゴム系ホットメルトやＥＶＡ系ホットメルトなどを使用することができ、その溶融温度（または、軟化温度）がドライヤ工程６８（図１１参照）または後段のカレンダ工程の最高温度以下のものを選択する。本実施形態では４０μｍ厚のＥＶＡ系ホットメルトを使用した。

本発明による第３実施形態によれば、ＲＦＩＤスレッド３をシートに実装するとき、ＲＦＩＤスレッド３の実装箇所にしわが入ったり、表面の紙がはげたりする現象が抑制される。

《第４実施形態》
図３のような形態でＲＦＩＤスレッド１が実装されている用紙５１を、その長手方向中央近辺で折りたたんだ場合、ＩＣチップ２１の直下にあるインピーダンスマッチング回路が、折りたたんだ先のアンテナ１１に重なってしまう。これにより、インピーダンスマッチング回路の特性が変化し、ＩＣチップ２１を読み取ることができる範囲が狭くなってしまう。

図１３を参照し、この現象を回避する方法を説明する。
図１３は、本発明による第４実施形態の基本例のＲＦＩＤスレッド４の基本構造を模式的に示す平面図である。
第１のアンテナ１１ｄを５０〜５００μｍ幅の金属箔や細導線で形成し、ＩＣチップ２１は、第１のアンテナ１１ｄより短い第２のアンテナ１２ｂに実装する。第２のアンテナ１２ｂにはインピーダンスマッチング回路となるスリット３１が形成されている。第１のアンテナ１１ｄと第２のアンテナ１２ｂは、接触させて電気的に導通させるか、近接させて電磁結合するように配置する。第２のアンテナ１２ｂの長さは１/６λ〜１/２λ長で良好に同調させることができる。具体的には、例えば、第２のアンテナ１２ｂの寸法を、幅２ｍｍ、長さ２５ｍｍとする。

図１４を参照し、さらに別形態について説明する。
図１４は、本発明による第４実施形態の変形例のＲＦＩＤスレッド４ａ，４ｂ，４ｃの基本構造を模式的に示す平面図である。
図１４（ａ）に示すように、本発明による第４実施形態の第１変形例のＲＦＩＤスレッド４ａは、ＩＣチップ２１の実装部１７ａを第１のアンテナ１１ｃのアンテナ中心よりも左右にオフセットし、実装部１７ａを第１のアンテナ１１ｃから迂回させた形態である。
図１４（ｂ）に示すように、本発明による第４実施形態の第２変形例のＲＦＩＤスレッド４ｂは、ＩＣチップ２１の実装部１７ｂを第１のアンテナ１１ｃのアンテナ中心よりも直角に左右に突出させ、実装部１７ｂを第１のアンテナ１１ｃから迂回させた形態である。
図１４（ｃ）に示すように、本発明による第４実施形態の第３変形例のＲＦＩＤスレッド４ｃは、ＩＣチップ２１の実装部１７ｃを第１のアンテナ１１ｃのアンテナ中心よりも左右にラウンドさせ、実装部１７ｃを第１のアンテナ１１ｃから迂回させた形態である。
このように、本発明による第４実施形態によれば、ＲＦＩＤスレッド４，４ａ，４ｂ，４ｃを長軸方向に折りたたんでも読取性の低下を抑制できる。

《第５実施形態》
図１５は、本発明による第５実施形態のＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機１５０の原理を示す概略縦断面図である。
ＲＦＩＤスレッド１を実装した用紙５１などのシートは、一枚一枚が個性のない一般的な印刷物として利用できるが、各用紙５１に個別の情報を記載する印刷物、例えば保険証書などの契約番号や契約者名の識別情報が記載された印刷物として、さらに好適に利用できる。

ＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機１５０の構造および動作について説明する。
あらかじめ、ＲＦＩＤスレッド１を実装した用紙５１を給紙装置１５１に充填しておく。電源を投入し制御装置１５８にある動作スイッチ（図示せず）をＯＮにすると、制御装置１５８の制御によって、給紙装置１５１が印刷部１５９へ用紙５１を搬送する。搬送途中で、ＲＦＩＤスレッド読取器および読取アンテナ（いずれも図示せず）からなるＲＦＩＤスレッド読取装置１５２が、用紙５１に実装されたＩＣチップ２１（図１参照）の情報を読み取る。

用紙５１からＩＣチップ２１に記録された情報を正しく読み取ることができた場合、読み取った情報は制御装置１５８内にあるデータベース装置１６０に記録する。データベース装置１６０に記録した情報は、制御装置１５８で利用するほか、通信網１６１を通じて利用できる。また、制御装置１５８は、読み取った情報を基に印字情報を生成し、印刷部１５９へ送信する。用紙５１は印刷部１５９へ搬送され、印刷部１５９は、印字情報を基に用紙５１に印刷を施す。印刷完了後、読取装置１５３は、ＲＦＩＤスレッド１に実装されているＩＣチップ２１の情報を再度読み取る。ＩＣチップ２１の情報が読み取れる場合、用紙５１は、排紙部１５７へ搬送される。

また、ＲＦＩＤスレッド読取装置１５２で用紙５１からＩＣチップ２１に記録された情報が正しく読み取れなかった場合、制御装置１５８は印字情報を生成せず、印刷部１５９は用紙５１に印刷を施すことなく、用紙５１は印刷部１５９を通過し、分別部１５４へ搬送される。

図１６は、用紙５１の分別回収を詳細に示す説明図である。
ＲＦＩＤスレッド１を実装した用紙５１は、スレッド部１３６と、紙部分１３５，１３６とからなる。分別部１５４は、用紙５１を、紙部分１３５，１３７とスレッド部１３６とに裁断し、スレッド部１３６はストッカ１５５へ、紙部分１３５，１３７はストッカ１５６へ分別して投入する。

図１５に戻り、ＲＦＩＤスレッド読取装置１５２で情報を読み取れた場合であっても、読取装置１５３でＩＣチップ２１の情報を正しく読み取れなかった場合、すなわち、印刷部１５９の印刷工程においてＲＦＩＤスレッド１のＩＣチップ２１などに不具合が発生した場合も、同様に分別部１５４に搬送しスレッド部１３６と紙部分１３５，１３７とに分別回収する。

本発明による第５実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）印刷工程でＲＦＩＤスレッド１の動作確認を行うため、製紙工程での検査を省略することが可能となり、製紙装置の機能簡略化とスループットの向上を図ることができる。
（２）印刷前にＲＦＩＤスレッド１の動作確認を行い、正常でない用紙５１を取り除くので、印刷コストを低減できる。
（３）印刷前後にＲＦＩＤスレッド１の動作確認を行い、正常でない用紙５１を取り除くので、排紙部１５７に搬送される印刷済みの用紙５１の信頼性が向上する。
（４）スレッド部１３６が分別回収されるので、環境負荷を低減できる。

紙幣、有価証券、身分証、契約証書、興行のチケット、など、真贋を確実かつ容易に識別することを要するシート類に好適に利用できる。

本発明による第１実施形態のＲＦＩＤスレッドの基本構造を模式的に示す斜視図である。 アンテナの給電部にＩＣチップを搭載する工程を示す工程図である。 本発明による第１実施形態のＲＦＩＤスレッドの取付け位置を示す平面図である。 本発明による第１実施形態のＲＦＩＤスレッドにおけるＩＣチップの実装位置例を示す平面図である。 本発明による第１実施形態のＲＦＩＤスレッドでのＩＣチップの間隔について示す説明図である。 比較例のＲＦＩＤスレッドの基本構造を模式的に示す斜視図である。 比較例のＲＦＩＤスレッドの取付け位置を示す平面図である。 比較例のＲＦＩＤスレッドを用いた場合のＩＣチップの実装位置例を示す平面図である。 （ａ）は、本発明による第２実施形態のＲＦＩＤスレッドの平面図であり、（ｂ）は、本発明による第２実施形態のＲＦＩＤスレッドの側面図である。 （ａ）は、第１実施形態のＲＦＩＤスレッドの平面図であり、（ｂ）は、第１実施形態のＲＦＩＤスレッドの側面図である。 本発明による第３実施形態のＲＦＩＤスレッドを実装する製紙工程を示す概略図である。 本発明による第３実施形態のＲＦＩＤスレッドを示す縦断面図である。 本発明による第４実施形態の基本例のＲＦＩＤスレッドの基本構造を模式的に示す平面図である。 本発明による第４実施形態の変形例のＲＦＩＤスレッドの基本構造を模式的に示す平面図である。 本発明による第５実施形態のＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機の原理を示す概略縦断面図である。 用紙の分別回収を詳細に示す説明図である。

符号の説明

１，２，３ ＲＦＩＤスレッド
４，４ａ，４ｂ，４ｃ ＲＦＩＤスレッド
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 第１のアンテナ
１２，１２ｂ 第２のアンテナ
１３ 第３のアンテナ
１４ 第４のアンテナ
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ 実装部
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ ＩＣチップ
３１，３１ｂ スリット
３２，３２ａ スタブ
３３，３４ 用紙
４１ ベースフィルム
４２ ギャップ
４４，４５ 接着層
５１ 用紙
１５０ ＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機
１５１ 給紙装置
１５２ ＲＦＩＤスレッド読取装置
１５３ 読取装置
１５４ 分別部
１５５，１５６ ストッカ
１５７ 排紙部
１５８ 制御装置
１５９ 印刷部
１６０ データベース装置

Claims (20)

1. シート状物に実装し所定の情報を外部から無線で読み取り可能なＲＦＩＤスレッドであって、
   前記所定の情報を記録したＩＣチップと、
   前記シート状物のサイズに応じた長さを有し、前記ＩＣチップを搭載し電気的に連続する導電体からなる第１のアンテナと、
   絶縁体からなり前記第１のアンテナを支持するベースフィルムと、
   を備えたことを特徴とするＲＦＩＤスレッド。
2. シート状物に実装し所定の情報を外部から無線で読み取り可能なＲＦＩＤスレッドであって、
   前記所定の情報を記録した複数のＩＣチップと、
   前記シート状物のサイズに応じた長さを有し、前記複数のＩＣチップを搭載し電気的に連続する導電体からなる第１のアンテナと、
   絶縁体からなり前記第１のアンテナを支持するベースフィルムと、
   を備えたことを特徴とするＲＦＩＤスレッド。
3. 前記ＩＣチップと前記第１のアンテナとの入出力インピーダンスを整合するインピーダンスマッチング回路を前記第１のアンテナに配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤスレッド。
4. 前記ＩＣチップは、前記第１のアンテナに配置された前記インピーダンスマッチング回路を介して実装したことを特徴とする請求項３に記載のＲＦＩＤスレッド。
5. 前記ＩＣチップは、導電体からなる第２のアンテナを介し、前記第１のアンテナに電磁的に結合していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤスレッド。
6. 前記ＩＣチップは、前記第２のアンテナに形成され前記ＩＣチップと前記第２のアンテナとの入出力インピーダンスを整合するインピーダンスマッチング回路を介して実装されていることを特徴とする請求項５に記載のＲＦＩＤスレッド。
7. 前記第１のアンテナは、細線状の導体からなることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のＲＦＩＤスレッド。
8. 前記第１のアンテナは、直線部と迂回部とからなり、
   前記インピーダンスマッチング回路は、前記迂回部に形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＲＦＩＤスレッド。
9. 前記第１のアンテナに前記ＩＣチップを実装した第３のアンテナと、１つ以上の電気長が使用周波数の１／２波長の無給電の第４のアンテナとからなるアンテナ群を備え、
   前記アンテナ群を連続的に配置してなることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のＲＦＩＤスレッド。
10. その片面または両面に接着層を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のＲＦＩＤスレッド。
11. 前記接着層は熱可塑性接着材からなることを特徴とする請求項１０に記載のＲＦＩＤスレッド。
12. 請求項１１に記載のＲＦＩＤスレッドを備え、
    前記熱可塑性接着材は、製紙工程のカレンダ工程またはドライヤ工程の処理温度よりも低温で軟化または溶融することを特徴とするＲＦＩＤスレッド付シート。
13. 請求項１から請求項１１のいずれかに記載のＲＦＩＤスレッドを備え、
    前記ベースフィルムは１軸延伸フィルムであることを特徴とするＲＦＩＤスレッド付シート。
14. 請求項１から請求項１１のいずれかに記載のＲＦＩＤスレッドを備え、
    前記ＲＦＩＤスレッドは、その表面が露出しまたは露出しないで実装されていることを特徴とするＲＦＩＤスレッド付シート。
15. 請求項２に記載のＲＦＩＤスレッドが実装されたシートを前記ＩＣチップの実装間隔よりも広い間隔で裁断してなることを特徴とするＲＦＩＤスレッド付シート。
16. 請求項１２から請求項１５のいずれかに記載のＲＦＩＤスレッド付シートを管理するＲＦＩＤスレッド付シート管理方法であって、
    同一の前記ＲＦＩＤスレッド付シートに存在するすべての前記ＩＣチップに記録されたＩＤ情報を相互にリンクしてデータベース装置に登録することを特徴とするＲＦＩＤスレッド付シート管理方法。
17. 給紙部と、第１のリーダ装置部と、印刷部と、第２のリーダ装置部と、排紙部と、分別部と、分別ストッカと、これらを制御する制御部と、情報を記憶するデータベース部を備え、請求項１２から請求項１５のいずれかに記載のＲＦＩＤスレッド付シートを印刷することを特徴とするＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機。
18. 前記第１のリーダ装置部および前記第２のリーダ装置部は、給紙された前記ＲＦＩＤスレッド付シートに取り付けられた前記ＩＣチップからの情報を読み取ることを特徴とする請求項１７に記載のＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機。
19. 前記制御部は前記第１のリーダ装置部が前記ＲＦＩＤスレッド付シートからＩＣチップの情報を読み取ることができなかった場合、前記印刷部の動作を停止し、前記ＲＦＩＤスレッド付シートを通過させ、前記分別部に搬送することを特徴とする請求項１７に記載のＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機。
20. 前記制御部は前記第１のリーダ装置部または前記第２のリーダ装置部が前記ＲＦＩＤスレッド付シートから前記ＩＣチップの情報を読み取ることができなかった場合、前記印刷部の動作を停止し、前記ＲＦＩＤスレッド付シートを通過させ、前記給紙部に給紙する信号を出すことを特徴とする請求項１７に記載のＲＦＩＤスレッド付シート用印刷機。

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