JP2010262405A - 非接触型データ受送信体 - Google Patents

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延幸 平▲崎▼
Hitoshi Kagaya
仁 加賀谷
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Abstract

【課題】曲率の大きな被着面に対する粘着性に優れるとともに、アンテナに生じる通信特性の低下を防止した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、インレット11と、インレット11を被覆する被覆材12と、被覆材12の一方の面12に設けられた粘着層13と、を備え、被覆材12はシリコーンゴムまたは加硫ゴムからなり、被覆材12と粘着層13の間において、被覆材12の一方の面12aに、被覆材12の長手方向に沿って、複数の凹部14が間隔を置いて設けられたことを特徴とする。
【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、被着体に対する粘着性に優れるとともに、通信特性に優れる非接触型データ受送信体に関する。
非接触型データ受送信体の一例であるICタグは、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、このようなICタグは、情報書込/読出装置からの電磁波または電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タグ内の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タグのアンテナから発信される。
ICタグ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。
このようなICタグを耐熱性、耐候性および柔軟性に優れたものとするために、インレットを、シリコーン樹脂などの弾性を有するとともに、耐候性に優れる樹脂からなる被覆材によって被覆して、パッケージ化したICタグが提案されている。
インレットを樹脂により被覆してパッケージ化したICタグは、被覆材の厚みが厚くなるため、ICタグが貼着される被着体の被着面が曲面をなし、その曲面の曲率が大きい場合、ICタグが被着面から剥離しやすい。すなわち、このICタグを被着体の被着面(曲面)に沿って変形させ、ICタグを被着面に貼着させても、被覆材の弾性に起因する復元力により、ICタグには被着面から離隔する方向に力が働くため、ICタグが被着面から剥離することがある。
そこで、曲面に貼着したラベルを剥がれ難くする技術としては、例えば、自動車用タイヤのサイドウォールに接着剤を介して貼着するタイヤ用ラベルにおいて、サイドウォールの表面に貼着するベース層の裏面に、タイヤ径方向となる方向に所定の間隔をおいて複数のスリットを形成することにより、走行時のサイドウォールの繰り返し変形に応じて、スリットが拡縮するので、このスリットの拡縮により、サイドウォールの表面とベース層の裏面との間の接着界面に作用する力を緩和して、サイドウォールからタイヤ用ラベルが剥がれ難くする技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008−195132号公報
しかしながら、特許文献1に記載された技術は、比較的厚みの薄いラベルを、自動車用タイヤのサイドウォールという比較的曲率の小さい面に貼り付ける場合に関するものであり、弾性を有する樹脂からなる被覆材によって被覆された、厚みの厚いICタグを、曲率が大きい曲面から剥がれ難くすることは想定されていない。したがって、特許文献1に記載された技術を用いても、曲率が大きい曲面に、前記のICタグを安定に貼着することができなかった。
また、ICタグが電波方式の金属対応ICタグ(金属物品に直接貼付した場合であっても、ICチップが作動し、情報の送受信が可能なICタグ)の場合、ICタグのアンテナにて電波を受信するためには、そのアンテナと金属物品の距離を一定に保つ必要があるが、特許文献1に記載された技術では、そのようなことは一切検討されていなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、曲率の大きな被着面に対する粘着性に優れるとともに、アンテナに生じる通信特性の低下を防止した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、インレットと、該インレットを被覆する被覆材と、該被覆材の一方の面に設けられた粘着層と、を備えた非接触型データ受送信体であって、前記被覆材はシリコーンゴムまたは加硫ゴムからなり、少なくとも前記被覆材と前記粘着層の間において、前記被覆材の一方の面に、前記被覆材の長手方向に沿って複数の凹部が間隔を置いて設けられたことを特徴とする。
前記インレットは、塑性変形する材料から構成されたことが好ましい。
本発明の非接触型データ受送信体によれば、インレットと、該インレットを被覆する被覆材と、該被覆材の一方の面に設けられた粘着層と、を備えた非接触型データ受送信体であって、前記被覆材はシリコーンゴムまたは加硫ゴムからなり、少なくとも前記被覆材と前記粘着層の間において、前記被覆材の一方の面に、前記被覆材の長手方向に沿って複数の凹部が間隔を置いて設けられたので、非接触型データ受送信体を、被着体の被着面の形状に沿って、その長手方向に撓ませるとともに、被着体の被着面に、粘着層の粘着面を貼着すれば、被覆材の凹部の開口部の幅が狭まるとともに、粘着層のうち凹部の開口部に対向する部分が、凹部内に入り込んで折り重なり、その粘着面同士が接合するから、被着体の被着面の形状に沿って変形された非接触型データ受送信体は、その変形した状態を保持することができる。したがって、被覆材の弾性に起因する復元力により、非接触型データ受送信体に対して、被着体の被着面から剥離する方向に働く力を打ち消すことができる。ゆえに、非接触型データ受送信体は、その変形した状態を長期に渡って保持したまま、被着体の被着面に貼着することができるので、三次曲面をなす被着面からも剥離し難くなる。
また、非接触型データ受送信体を、被着体の被着面に沿って変形させて、その変形させた形状を保持することができるので、インレットのアンテナと、被着体の被着面との距離を一定に保ったまま、被着体の被着面に、非接触型データ受送信体を貼着することができる。
本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態を示す概略斜視図である。 本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態を示す概略図であり、図1のA−A線に沿う概略断面図である。 本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態を示す概略図であり、図2に示す非接触型データ受送信体を長手方向に撓ませた状態を示す概略断面図である。 本発明の非接触型データ受送信体の第二の実施形態を示す概略斜視図である。 本発明の非接触型データ受送信体の第三の実施形態を示す概略斜視図である。 本発明の非接触型データ受送信体の第四の実施形態を示す概略斜視図である。
本発明の非接触型データ受送信体の実施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。
(1)第一の実施形態
図1は、本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態を示す概略斜視図である。
この実施形態の非接触型データ受送信体10は、インレット11と、インレット11を被覆する被覆材12と、被覆材12の一方の面12aに設けられた粘着層13とから概略構成され、平面視長方形状をなしている。
被覆材12と粘着層13の間、すなわち、被覆材12の一方の面12aには、被覆材12の長手方向に沿って、かつ、被覆材12の長手方向のほぼ全長にわたって、複数の凹部14が一定の間隔を置いて設けられている。また、この凹部14は、被覆材12の長手方向と垂直な方向に延在し、被覆材12の一方の面12aから厚み方向に設けられている。すなわち、凹部14は、被覆材12の一方の側面12bから他方の側面12bにわたって形成された溝をなしている。
凹部14は、被覆材12の一方の面12aまたは他方の面12dから被覆材12の長手方向に垂直な断面の形状が四角形状をなしている。この凹部14の幅や深さは、特に限定されるものではなく、被覆材12の厚み、粘着層13の厚み、非接触型データ受送信体10が貼着される被着体の被着面の曲率などに応じて、適宜調整される。
また、複数の凹部14の間隔は、特に限定されるものではなく、被覆材12の厚み、粘着層13の厚み、非接触型データ受送信体10が貼着される被着体の被着面の曲率などに応じて、適宜調整される。
インレット11は、基材15と、ICチップ16と、アンテナ17とから概略構成されている。また、ICチップ16およびアンテナ17は、基材15の一方の面15aに設けられ、互いに電気的に接続されている。
アンテナ17は、互いに対向し、その対向する側にそれぞれ給電点(ICチップ16と接続する部分)を有する一対の放射素子17A,17Bと、放射素子17A,17Bの給電点近傍を短絡する短絡部(図示略)とからなるダイポールアンテナである。
アンテナ17の長さ(全長)は、非接触ICカードなどの非接触ICモジュールに利用できる極超短波帯〈UHF〉やマイクロ波帯の電波帯の周波数(300MHz〜30GHz)の1/2波長に相当する長さとなっている。すなわち、放射素子17A,17Bの長さ(全長)は、1/4波長に相当する長さとなっている。
インレット11は平板状をなしており、被覆材12は直方体状(四角柱状)をなしている。そして、インレット11は、基材15の一方の面15aが、被覆材12の一方の面12aおよび他方の面12dに対してほぼ平行になるように、被覆材12の内部において、他方の面12d側に配置されている。
被覆材12は、弾性および可撓性を有するシリコーンゴムまたは加硫ゴムから構成されるが、耐候性、耐熱性、耐薬品性、柔軟性などに優れる点から、シリコーンゴムが好ましい。
シリコーンゴムとしては、ミラブル型タイプの何れでもよく、例えば、東レ・ダウコーニング社製の熱加硫型のシリコーンコンパウンドが用いられ、その製品名としては、「SH831U」、「SH841U」、「SH851U」、「SH861U」、「SH871U」、「SH881U」、「SH35U」、「SH55UA」、「SH75UN」、「SE4705U」、「SE4706U」、「SE1185U」、「SE1186U」、「SE1187U」、「SH502U A/B」、「DY32−1005U」、「DY32−1000U」、「DY32−5013U」、「DY32−6014U」、「DY32−7040U」、「DY32−8013U」、「SH745U」、「SH746U」、「SH747U」などが挙げられる。
加硫ゴムとしては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン・プロピレンゴム(EPM、EPDM)、ウレタンゴム(U)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CM)、アクリルゴム(ACM)、エピクロドリンゴム(CO、ECO)、フッ素ゴム(FKM)などのゴムを加硫したものが挙げられる。
また、被覆材12は、無色あるいは有色のいずれであっても、また、透明あるいは不透明のいずれであってもよく、非接触型データ受送信体10の用途に応じて、適宜調整される。
粘着層13を形成する粘着材としては、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、あるいは、樹脂や紙からなる基材の両面にこれらの樹脂または粘着材を塗布してなる両面テープなどが挙げられる。
また、粘着層13の厚みは、特に限定されるものではなく、粘着層13に要求される強度などに応じて、適宜調整されるが、粘着層13を折り重ねたときの厚みが凹部14の幅や深さよりも小さくなる程度であることが好ましい。
基材15としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PET−G)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル樹脂からなる基材;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン樹脂からなる基材;ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ4フッ化エチレンなどのポリフッ化エチレン系樹脂からなる基材;ナイロン6、ナイロン6,6などのポリアミド樹脂からなる基材;ポリ塩化ビニル(PVC)、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロンなどのビニル重合体からなる基材;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチルなどのアクリル系樹脂からなる基材;ポリスチレンからなる基材;ポリカーボネート(PC)からなる基材;ポリアリレートからなる基材;ポリイミドからなる基材;上質紙、薄葉紙、グラシン紙、硫酸紙などの紙からなる基材などが用いられる。これらの基材の中でも、機械的強度、寸法安定性、耐溶剤性の点からポリエチレンテレフタレート(PET)、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PET−G)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などからなる基材が好ましく、透明性、加工適性、コストの点からポリエチレンテレフタレート(PET)またはグリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PET−G)からなる基材がより好ましい。
また、基材15としては、塑性変形する材料、すなわち、変形を引き起こしている荷重を取り除いた後、元に戻らずに変形した状態を保つ材料からなるものが好ましい。
このようにすれば、非接触型データ受送信体10を、被着体の被着面の形状(曲率)に沿って変形させて、その被着面に貼着した場合、非接触型データ受送信体10は変形した状態をより保持しやすくなり、被着面からより剥離し難くなる。
ICチップ16としては、特に限定されず、アンテナ17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17は、基材15の一方の面15a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、金属メッキしてなるものである。
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17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17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。
また、アンテナ17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。
さらに、アンテナ17をなす金属メッキとしては、銅メッキ、銀メッキ、金メッキ、白金メッキなどが挙げられる。
また、基材17を形成する材料としては、塑性変形する材料が好ましい。
このようにすれば、非接触型データ受送信体10を、被着体の被着面の形状(曲率)に沿って変形させて、その被着面に貼着した場合、非接触型データ受送信体10は変形した状態をより保持しやすくなり、被着面からより剥離し難くなる。
次に、図2、図3を参照して、非接触型データ受送信体10の使用方法および作用を説明する。
図2は、本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態を示す概略図であり、図1のA−A線に沿う概略断面図である。図3は、本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態を示す概略図であり、図2に示す非接触型データ受送信体を長手方向に撓ませた状態を示す概略断面図である。
この非接触型データ受送信体10を使用するには、非接触型データ受送信体10を、被着体の被着面(図示略)の形状(曲率)に沿って、その長手方向に撓ませるとともに、被着体の被着面に、粘着層13の粘着面(粘着層13の被覆材12に接している面とは反対側の面)13aを貼着する。
すると、図3に示すように、被覆材12の凹部14の開口部(凹部14の粘着層13に対向する部分)14aの幅が狭まるとともに、粘着層13のうち、被覆材12の凹部14の開口部14aに対向する部分が、被覆材12の長手方向の両側から寄せ集まるようにして凹部14内に入り込んで、凹部14内に入り込んだ粘着層13が折り重なり、その粘着面13a同士が接合し、襞状の部分(以下、「襞状部」という。)13bを形成する。そして、この襞状部13bでは、折り重なった粘着層13が、その粘着性により互いに接合するので、被着体の被着面の形状に沿って変形された非接触型データ受送信体10は、その変形した状態を長期に渡って保持することができる。すなわち、凹部14内に入り込んだ粘着層13が折り重なって、互いに接合することによって、被覆材12の弾性に起因する復元力により、非接触型データ受送信体10に対して、被着体の被着面から剥離する方向に働く力を打ち消すことができる。したがって、非接触型データ受送信体10は、その変形した状態を長期に渡って保持したまま、被着体の被着面に貼着することができるので、三次曲面をなす被着面からも剥離し難くなる。
また、上述のように、非接触型データ受送信体10を、被着体の被着面に沿って変形させて、その変形させた形状を保持することができるので、インレット11のアンテナ17と、被着体の被着面との距離を一定に保ったまま、被着体の被着面に、非接触型データ受送信体10を貼着することができる。したがって、被着体が金属物品であり、かつ、非接触型データ受送信体10が電波方式の金属対応ICタグであっても、ICチップが正常に作動し、情報の送受信ができる。
なお、この実施形態では、被覆材12の凹部14の断面の形状が四角形状をなし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、凹部の被覆材の長手方向と垂直な断面の形状は、略円形状、略半円形状などであってもよい。
また、この実施形態では、一方が三角形の面状をなすダイポールアンテナからなるアンテナ17有するインレット11を備え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、アンテナは一方が三角形の枠状をなすダイポールアンテナ、メアンダ状のダイポールアンテナであってもよい。
(2)第二の実施形態
図4は、本発明の非接触型データ受送信体の第二の実施形態を示す概略斜視図である。
図4において、図1に示した非接触型データ受送信体10の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態の非接触型データ受送信体20が、上述の第一の実施形態の非接触型データ受送信体10と異なる点は、被覆材12の一方の面12aに、被覆材12の長手方向の中央部において、その全長にわたる凹部21が設けられている点である。
この凹部21は、被覆材12の一方の面12aまたは他方の面12dから、被覆材12の短手方向と垂直な断面の形状が四角形状をなすとともに、被覆材12の長手方向に延在している。すなわち、凹部21は、被覆材12の一方の端面12eから他方の端面12fにわたって形成されている。
この非接触型データ受送信体20によれば、被覆材12の長手方向に延在する凹部21を設けたので、被着体の被着面に沿って、より変形しやすくなる。
なお、この実施形態では、被覆材12の長手方向に延在する凹部21を1つ設けた非接触型データ受送信体20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、被覆材12の長手方向に延在する凹部が2つ以上並列に設けられていてもよい。
(3)第三の実施形態
図5は、本発明の非接触型データ受送信体の第三の実施形態を示す概略斜視図である。
図5において、図1に示した非接触型データ受送信体10の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態の非接触型データ受送信体30が、上述の第一の実施形態の非接触型データ受送信体10と異なる点は、被覆材12の一方の側面12bおよび他方の側面12cに、凹部14に連通するとともに、被覆材12の一方の面12aから他方の面12dにわたる凹部31が設けられている点である。すなわち、被覆材12の一方の側面12bおよび他方の側面12cにおいて、被覆材12の長手方向のほぼ全長にわたって、複数の凹部31が一定の間隔を置いて設けられている。
この凹部31は、被覆材12の一方の側面12bまたは他方の側面12cから、被覆材12の短手方向と垂直な断面の形状が四角形状をなしている。
この非接触型データ受送信体30によれば、被覆材12の一方の側面12bおよび他方の側面12cに、凹部14に連通する凹部31を設けたので、被覆材12の短手方向にも変形しやすくなり、より柔軟に、被着体の被着面に沿って変形しやすくなる。
(4)第四の実施形態
図6は、本発明の非接触型データ受送信体の第四の実施形態を示す概略斜視図である。
図6において、図1に示した非接触型データ受送信体10の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態の非接触型データ受送信体40が、上述の第一の実施形態の非接触型データ受送信体10と異なる点は、上述の第二の実施形態と同様に、被覆材12の一方の面12aに、被覆材12の長手方向の中央部において、その全長にわたる凹部41が設けられ、かつ、被覆材12の一方の側面12bおよび他方の側面12cに、凹部14に連通するとともに、被覆材12の一方の面12aから他方の面12dにわたる凹部42が設けられている点である。
この非接触型データ受送信体40によれば、被覆材12の長手方向に延在する凹部41を設けるとともに、被覆材12の一方の側面12bおよび他方の側面12cに、凹部14に連通する凹部42を設けたので、被覆材12の長手方向および短手方向に変形しやすくなり、より柔軟に、被着体の被着面に沿って変形しやすくなる。
上述の第一〜第四の実施形態では、被覆材12の一方の面12a、一方の側面12b、または、他方の側面12cに延在する溝状の凹部が設けられた非接触型データ受送信体を例示したが、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、被覆材の一方の面、一方の側面、または、他方の側面に、一定の間隔を置いて、格子状に凹部が形成されていてもよい。
10,20,30,40・・・非接触型データ受送信体、11・・・インレット、12・・・被覆材、13・・・粘着層、14,21,31,41,42・・・凹部、15・・・基材、16・・・ICチップ、17・・・アンテナ。

Claims (2)

  1. インレットと、該インレットを被覆する被覆材と、該被覆材の一方の面に設けられた粘着層と、を備えた非接触型データ受送信体であって、
    前記被覆材はシリコーンゴムまたは加硫ゴムからなり、
    少なくとも前記被覆材と前記粘着層の間において、前記被覆材の一方の面に、前記被覆材の長手方向に沿って複数の凹部が間隔を置いて設けられたことを特徴とする非接触型データ受送信体。
  2. 前記インレットは、塑性変形する材料から構成されたことを特徴とする請求項1に記載の非接触型データ受送信体。
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