JP2012203602A - 非接触型情報媒体、ｉｃ冊子、ｉｃカード並びにｉｃタグ - Google Patents

Abstract

【課題】各種イオンの透過を抑制し、アンテナの腐食を防ぐことができる非接触型情報媒体を提供する。
【解決手段】アンテナ基材２０と、アンテナ基材２０の一方の面２０ａに設けられたコイルアンテナ２１と、アンテナ基材２０の一方の面２０ａに実装され、コイルアンテナ２１が接続されたＩＣチップとを用いて非接触型のＩＣインレットを構成する。コイルアンテナ２１の露出した表面を含むアンテナ基材２０２０ａの一方の面２０ａと、この一方の面２０ａと対向するアンテナ基材２０の他方の面２０ｂにそれぞれ接着剤層を介して一対の外装基材を積層接着して、非接触型情報媒体を構成する。コイルアンテナ２１の断面を台形形状とし、アンテナ基材２０の一方の面２０ａと接するコイルアンテナ２１の下面２１ａと対向する上面２１ｂの両端と、両側面２１ｃ，２１ｃとを、コイルアンテナ２１の断面（台形）の外側に凸状の曲面２１ｄで接続した。
【選択図】図４

Description

本発明は、固有の識別情報を格納したＩＣチップと、この識別情報を送受信するアンテナとを有する非接触型のＩＣインレットを内蔵してなる非接触型情報媒体及びこれを用いた冊子並びにＩＣカード、ＩＣタグに関する。

近年、非接触ＩＣカードや非接触ＩＣタグを用いたシステムが普及する中、例えばパスポートや預貯金通帳冊子において、その表紙等に非接触型情報媒体を張り合わせる等して装填した、電子データの記入や印字が可能な非接触型情報媒体付属冊子が開発され公知となっている。非接触型情報媒体は、非接触ＩＣモジュールとそれに接続されたアンテナからなるＩＣインレットを外装基材で挟み込んで構成される。

非接触ＩＣカードや非接触ＩＣ付冊子（パスポート等）などに内蔵され、非接触状態で識別情報の送受信を行って、識別情報の記録・消去などが行える情報記録メディア（ＲＦＩＤ：Radio Frequency identification）の用途に用いられる非接触型ＩＣインレットは、絶縁性を有する有機基材上に金属（銅やアルミニウム）の導電材よりなるアンテナとこれに接続するＲＦＩＤ用ＩＣチップを実装した構成を有している。

上記非接触型ＩＣインレットを内蔵する冊子として、特許文献１に示すものが知られている。かかるＩＣ付冊子は、第１の基材シートと、この第１の基材シートの上面に接着剤層を介して接着され、所定の広さの開口部を有する第２の基材シートと、この第２の基材シートの開口部と第１の基材シートとで形成された凹部内の第１の基材シートの上面に接着剤層により接着されたＩＣチップ及びこれに接続されたコイルアンテナと、第２の基材シートの第１の基材シートと反対の面に接着剤層を設けてなる非接触型データキャリアを備え、この非接触型データキャリアを冊子の裏表紙の内面に貼付することで構成される。

前記非接触型ＩＣインレットの規格には、ＩＣインレットが耐塩水試験において、ある一定の時間正常に通信がとれることが条件である。しかし、この塩水試験の際に冊子の中間層内に水分を媒介として塩化物イオン、ナトリウムイオンが透過することがある。ところで、第１の基材シート上に第２の基材シートを接着する及びコイルアンテナを含むＩＣチップを凹部内の第１の基材シートの上面に接着する接着剤層は、上記各種イオンの透過抑制性能を有している。

しかしながら、コイルアンテナを含むＩＣチップを第１の基材シート面に接着する接着剤が第１の基材シート面に均一に塗布されているとは限らない。すなわち、接着剤が塗布されない部分や、接着剤層の薄い部分が生じていることがある。しかも、コイルアンテナの断面が矩形でコイルアンテナの両側面が第１の基材シートの上面に対して鉛直になっているため、ＩＣチップを第１の基材シートの上面に接着剤で接着しても、コイルアンテナの両側面と対向する箇所に接着剤がいきわたらない部分が発生し、間隙を生じさせることになる。その結果、間隙が生じている部分から各種イオンが透過し易くなり、各種イオンが透過すると隙間腐食が生じ、コイルアンテナを断線させてしまうほか、ＩＣインレットの通信不良または通信不能を発生させる要因となっていた。

特開２００２−４２０６８号公報

本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、各種イオンの透過を抑制し、アンテナの腐食を防ぐことができる非接触型情報媒体及びこれを用いたＩＣ冊子並びにＩＣカード、ＩＣタグを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、非接触型情報媒体であって、
ＩＣチップにコイルアンテナを接続してそれらをアンテナ基材の一方の面に実装した非接触型のＩＣインレットと、
前記ＩＣインレットの露出した表面を含む前記アンテナ基材の一方の面と、該一方の面とは反対側に位置する前記アンテナ基材の他方の面とに、接着剤層を介してそれぞれ積層接着された一対の外装基材とを備え、
前記コイルアンテナは、前記アンテナ基材の一方の面と接する下底と、該下底と対向する上底と、前記下底と前記上底との両端間をそれぞれ接続する一対の脚辺とで構成される台形状の断面を有しており、
前記上底の両端と前記各脚辺とは、前記断面の外側に凸状の曲線によりそれぞれ接続されている、
ことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の非接触型情報媒体において、前記断面の外側に凸状の曲線が１００μｍ以上４００μｍ以下の曲率半径を有する円弧であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１及び２の何れかに記載の非接触型情報媒体において、前記下底の両端と前記各脚辺とは、前記断面の内側に凸状の曲線によりそれぞれ接続されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３記載の非接触型情報媒体において、前記断面の内側に凸状の曲線が５００μｍ以上９００μｍ以下の曲率半径を有する円弧であることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の非接触型情報媒体において、前記一対の外装基材が多孔質熱可塑性材であることを特徴とする。

請求項６の発明は、ＩＣ冊子であって、互いに開閉可能な表表紙と裏表紙を有する表紙と、前記表表紙と裏表紙の間に綴じられた本文用紙を備え、前記表表紙もしくは前記裏表紙と、該表表紙もしくは裏表紙に貼着される内貼り材との間に請求項１乃至５の何れかに記載の非接触型情報媒体を装着したことを特徴とする。

請求項７の発明は、ＩＣカードであって、請求項１乃至５の何れかに記載の非接触型情報媒体が収容筐体内に装着されていることを特徴とする。

請求項８の発明は、ＩＣタグであって、請求項１乃至５の何れかに記載の非接触型情報媒体が収容筐体内に装着されていることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項７記載のＩＣカードまたは請求項８記載のＩＣタグにおいて、前記収容筐体は、中間層とその表裏面に設けられる表面層および裏面層とを有する印刷・複写媒体であることを特徴とする。

本発明の非接触型情報媒体及びこれを用いたＩＣ冊子並びにＩＣカード、ＩＣタグによれば、各種イオンの透過を抑制し、アンテナの腐食を防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係る非接触型情報媒体を有する冊子の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る非接触型情報媒体に使用される非接触ＩＣインレットの一例を示す概略平面図である。 本発明の一実施形態に係る非接触型情報媒体の一部の拡大断面図である。 図３のコイルアンテナの断面形状を示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係り、（ａ）はＩＣカードの斜視図、（ｂ）はＩＣタグの斜視図である。 図５（ａ），（ｂ）の収容筐体を構成する印刷・複写媒体の構成を示す要部拡大断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図１乃至図３を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る非接触型情報媒体１０を有する冊子１００は、二つ折り可能な表表紙１１ａと裏表紙１１ｂを有する表紙１１と、この表紙１１の内側に綴じられた本文用紙１３を備える。そして、非接触型情報媒体１０は、表表紙１１ａ（または裏表紙１１ｂでもよい）の内面と、これに貼着されるクロスまたは紙などからなる内貼り材１２との間に挟み込まれた状態で装着されている。

次に、非接触型情報媒体１０とこれに使用されるＩＣインレットの構成について図２及び図３を参照して説明する。
図２に示すように、ＩＣインレット２００は、矩形状のシート材からなるアンテナ基材２０と、このアンテナ基材２０の一方の面に、アンテナ基材２０の形状に合わせて渦巻状に設けられ識別データ等を送受信するアルミニウム製のコイルアンテナ２１と、アンテナ基材２０の一方の面に実装され固有の識別データ等を格納するＩＣチップ２２と、コイルアンテナ２１の両端をジャンパ線２４を介してＩＣチップ２２に接続するリードフレーム２３とを含んで構成される。
また、図３に示すように、ＩＣインレット２００の両面、すなわちは、アンテナ基材２０の一方の面と接触（接着）した状態で露出するコイルアンテナ２１の表面を含めたアンテナ基材２０の一方の面２０ａと、この一方の面２０ａと反対のアンテナ基材２０の他方の面２０ｂには、接着層３１ａ，３１ｂを介して外装基材３０ａ，３０ｂがそれぞれ積層接着されている。これにより、非接触型情報媒体１０が構成される。また、このように構成された非接触型情報媒体１０は、表表紙１１ａ（または裏表紙１１ｂでもよい）の内面と内貼り材１２との間に挟み込まれることで冊子１００に装着される。

ところで、従来におけるＩＣインレットのコイルアンテナは、アンテナ基材上にエッチング方式やワイヤボンディング方式、印刷方式などによって形成される。このコイルアンテナと接触するリードフレームは溶接方式などによって実装される。また、ＩＣチップとコイルアンテナコイルとアンテナ基材からなるＩＣインレットは、ＩＣ自身の厚みや、アンテナの厚み、ジャンパ線とアンテナの接合部や、アンテナ基材自体の厚みなどにより、凹凸のあるシートとなっている。このようなＩＣインレットを外装基材の間に挟んで非接触型情報媒体に加工する際、外観上はこれらの凹凸を無くすことが望ましい。

そこで、本実施の形態における非接触型情報媒体１０では、外装基材３０ａ，３０ｂに多孔質熱可塑性材を使用する。そして、非接触型情報媒体１０の作成に際しては、図３に示すように、ＩＣインレット２００の両面に、各種イオンの透過抑制機能を有する接着剤を塗布して接着層３１ａ，３１ｂを形成した後、外装基材３０ａ，３０ｂを積層し、加熱しながら加圧することで接着する。これにより、外観上凹凸のない非接触型情報媒体１０を得ることができる。

さらに、本実施の形態に示す非接触型情報媒体１０において、コイルアンテナ２１の断面形状を、図４に示すように、等脚台形形状とする。即ち、コイルアンテナ２１は、前記アンテナ基材２０の一方の面と接する下面２１ａを下底とし、この下面２１ａと平行に延在する上面２１ｂを上底として、両側面２１ｃ，２１ｃを、上底と下底との両端間をそれぞれ接続する一対の脚辺とする台形の断面形状を有している。コイルアンテナ２１の断面形状（台形）上では、上底（上面２１ｂ）の両端と各脚辺（側面２１ｃ）とを、断面（台形）の外側に凸状の二次曲線（曲面２１ｄ、断面の外側に凸状の曲線）でそれぞれ接続している。さらに、下底（下面２１ａ）の両端と各脚辺（側面２１ｃ）とを、断面（台形）の内側に凸状の二次曲線（曲面２１ｅ、断面の内側に凸状の曲線）でそれぞれ接続している。
即ち、コイルアンテナ２１は、アンテナ基材２０の一方の面に接触（接着）した状態で露出する部分を、上面２１ｂと両側面２１ｃ，２１ｃとを二次曲線状の曲面２１ｄで接続した、全体的に丸みを帯びた曲面で構成している。
この場合、上底２１ｂの両端部分の曲面２１ｄを、曲率半径Ｒ１＝１００〜４００μｍの円弧面で形成し、かつ各脚辺２１ｃの下端部分の曲面２１ｅを、曲率半径Ｒ２＝５００〜９００μｍの凹状の円弧面で形成してもよいが、曲面２１ｄ，２１ｅの最も望ましい曲率半径は、Ｒ１＝１００〜３００μｍ、かつＲ２＝８００〜９００μｍである。
なお、曲辺２１ｄの曲率半径Ｒ１がＲ１＜１００μｍであると、接着剤層を突き破るおそれがあり不利である。
一方、曲辺２１ｅの曲率半径Ｒ２がＲ２＜５００μｍであると、接着剤層がコイルアンテナおよびアンテナ基材に追従できず接着剤層とコイルアンテナおよびアンテナ基材との間に隙間が生じるおそれがあり不利である。また、曲辺２１ｅの曲率半径Ｒ２をＲ２＝８００〜９００μｍとすれば、曲率半径Ｒ２を５００μｍ以上で８００μｍより小さい値とするよりも、接着剤層がコイルアンテナおよびアンテナ基材にしっかりと追従する点で有利である。
なお、図２に示すジャンパ線２４においても、その長手方向と直交する断面形状は、コイルアンテナ２１の断面形状と同様な形状に形成することが望ましい。

上述のようにコイルアンテナ２１を、アンテナ基材２０の一方の面に実装した状態で露出する上面２１ａと側面２１ｃとの間が、曲面２１ｄにより滑らかな連続面として接続することで、コイルアンテナ２１の上面２１ｂから両側面２１ｃ，２１ｃ側へ接着剤をスムーズにいきわたらせることが可能になる。その結果、コイルアンテナ２１の両側面２１ｃ，２１ｃにも接着剤を均一にいきわたらせることができる。これにより、コイルアンテナ２１の両側面２１ｃ，２１ｃに接着層３１ａをムラなく均一に形成し、接着層３１ａにより外装基材３０ａを両側面２１ｃ，２１ｃに隙間なく接着することができる。その結果、従来のような間隙を生じさせることがなくなり、各種イオンの透過を抑制し、耐塩水性に優れ、アンテナの腐食を防ぐことができるとともに、ＩＣインレットの通信不良または通信不能の発生も防止できる。これにより、冊子を長寿命化でき、かつ品質の向上により安定的な使用が可能になる。
なお、本実施形態の非接触型情報媒体１０では、コイルアンテナ２１の曲面２１ｅが、アンテナ基材２０の一方の面とコイルアンテナ２１の両側面２１ｃ，２１ｃとを、角張って引っ込んだ隅部を伴わずに滑らかな連続面として接続している。このため、アンテナ基材２０の一方の面からコイルアンテナ２１の両側面２１ｃ，２１ｃ側へも接着剤を滞留させずにスムーズにいきわたらせることが可能になる。これにより、コイルアンテナ２１の両側面２１ｃ，２１ｃに接着層３１ａをより一層ムラなく均一に形成し、接着層３１ａが外装基材３０ａを両側面２１ｃ，２１ｃに、より確実に隙間なく接着させるようにすることができる。

次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
アンテナ基材の一方の面と接する前記コイルアンテナの面を下底とし、この下底と対向する上底と、下底と上底との両端間をそれぞれ接続する一対の脚辺とで構成される等脚台形の断面形状であり、かつ上底の両端と各脚辺とが断面（等脚台形）の外側に凸状の曲線によりそれぞれ接続されている形状に作製されたコイルアンテナを有する非接触型情報媒体に対して一定時間塩水試験を行った。
上記条件で１２ピースの非接触型情報媒体の塩水試験を行った結果、通信不良または通信不能を生じさせる製品はなかった。また、コイルアンテナ部分の腐食も確認されなかった。

次に、本発明に対する比較例について説明する。
（比較例１）
両側面と上面との成す角度が９０度となる矩形状の断面形状を有するコイルアンテナを用いて非接触型情報媒体を作製し、この非接触型情報媒体に対して一定時間塩水試験を行った。
上記条件で１２ピースの非接触型情報媒体の塩水試験を行った結果、１２ピース中、１ピースが通信不良または通信不能を生じさせる製品であった。通信不良または通信不能の製品についてコイルアンテナ部分に腐食が発生していることが確認された。

（効果の確認）
非接触型情報媒体中のコイルアンテナ部の一部を切り取り、断面観察を行った。その結果、上記実施例１で使用した非接触型情報媒体のコイルアンテナ上の接着剤層は均一な層であった。しかし、上記比較例１で使用した非接触型情報媒体の通信不良または通信不能となった製品では、コイルアンテナの端部は接着剤層が薄く、アンテナの幅方向の両端面に対向する箇所に間隙が見られ、アンテナの腐食が確認された。

上記実施の形態では、非接触型情報媒体を冊子に使用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、冊子以外のＩＣカードやＩＣタグにも使用することができる。以下、本発明の非接触型情報媒体をＩＣカードやＩＣタグに使用する場合について説明する。

図５（ａ），（ｂ）にそれぞれ示すように、非接触型情報媒体１０をＩＣカード３００やＩＣタグ４００に使用する場合は、ＩＣカード３００の収容筐体３１０やＩＣタグ４００の収容筐体４１０の収容部３２０，４２０に、非接触型情報媒体１０を収容、内蔵する。この場合、収容筐体３１０，４１０である印刷・複写媒体は、図６に引用符号５００で示すように、中間層５１０とその表裏面に設けられる表面層５２０および裏面層５３０の３層構造からなり、中間層５１０はパルプ繊維を主体とした原紙で、この原紙の所定の位置に、コイルアンテナ２１の外周を最大とする平面形状に応じた、もしくはやや大きめの貫通する穴５４０が形成され、この穴５４０内に非接触型のＩＣインレット２００をセットすることで非接触型情報媒体１０が構成される。この場合のコイルアンテナ２１の断面形状は、アンテナ基材２０の一方の面２０ａと接するコイルアンテナ２１の下面２１ａが平面で、この下面２１ａと対向するコイルアンテナ２１の上面２１ｂが、両側面２１ｃ，２１と断面の外側に凸状の曲面２１ｄでそれぞれ接続されている。
ＩＣカード３００やＩＣタグ４００に使用される収納筐体３１０，４１０は、ＩＣカード３００またはＩＣタグ４００に適合した形状の専用筐体が使用される。例えば、図５（ｂ）に示すように、コイン型のＩＣタグ４００の場合は、コインに適した扁平な円盤状の筐体が使用される。

１０……非接触型情報媒体
１１……表紙用部材
１２……内貼り用紙
１３……本文部分
２０……アンテナ基材
２０ａ……一方の面
２０ｂ……他方の面
２１……コイルアンテナ
２１ａ……下面
２１ｂ……上面
２１ｃ……側面
２１ｄ，２１ｅ……曲面
２２……ＩＣチップ
２３……リードフレーム
３０ａ，３０ｂ……外装基材
３１ａ，３１ｂ……接着剤層
１００……冊子
２００……ＩＣインレット
３００……ＩＣカード
３１０，４１０……収容筐体
４００……ＩＣタグ
５００……印刷・複写媒体
５１０……中間層
５２０……表面層
５３０……裏面層

Claims (9)

1. ＩＣチップにコイルアンテナを接続してそれらをアンテナ基材の一方の面に実装した非接触型のＩＣインレットと、
   前記ＩＣインレットの露出した表面を含む前記アンテナ基材の一方の面と、該一方の面とは反対側に位置する前記アンテナ基材の他方の面とに、接着剤層を介してそれぞれ積層接着された一対の外装基材とを備え、
   前記コイルアンテナは、前記アンテナ基材の一方の面と接する下底と、該下底と対向する上底と、前記下底と前記上底との両端間をそれぞれ接続する一対の脚辺とで構成される台形状の断面を有しており、
   前記上底の両端と前記各脚辺とは、前記断面の外側に凸状の曲線によりそれぞれ接続されている、
   ことを特徴とする非接触型情報媒体。
2. 前記断面の外側に凸状の曲線が１００μｍ以上４００μｍ以下の曲率半径を有する円弧であることを特徴とする請求項１記載の非接触型情報媒体。
3. 前記下底の両端と前記各脚辺とは、前記断面の内側に凸状の曲線によりそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１及び２の何れかに記載の非接触型情報媒体。
4. 前記断面の内側に凸状の曲線が５００μｍ以上９００μｍ以下の曲率半径を有する円弧であることを特徴とする請求項３記載の非接触型情報媒体。
5. 前記一対の外装基材が多孔質熱可塑性材であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の非接触型情報媒体。
6. 互いに開閉可能な表表紙と裏表紙を有する表紙と、
   前記表表紙と裏表紙の間に綴じられた本文用紙を備え、
   前記表表紙もしくは前記裏表紙と、該表表紙もしくは裏表紙に貼着される内貼り材との間に請求項１乃至５の何れかに記載の非接触型情報媒体を装着した、
   ことを特徴とするＩＣ冊子。
7. 請求項１乃至５の何れかに記載の非接触型情報媒体が収容筐体内に装着されている、
   ことを特徴とするＩＣカード。
8. 請求項１乃至５の何れかに記載の非接触型情報媒体が収容筐体内に装着されている、
   ことを特徴とするＩＣタグ。
9. 前記収容筐体は、中間層とその表裏面に設けられる表面層および裏面層とを有する印刷・複写媒体であることを特徴とする請求項７記載のＩＣカードまたは請求項８記載のＩＣタグ。

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