JP2015129989A

JP2015129989A - Ｒｆｉｄラベルとその製造法

Info

Publication number: JP2015129989A
Application number: JP2014000159A
Authority: JP
Inventors: 昌則藤本; Masanori Fujimoto; 美則嶋田; Yoshinori Shimada; 太一日下; Taichi Kusaka
Original assignee: Nippon Dom Co Ltd
Current assignee: Nippon Dom Co Ltd
Priority date: 2014-01-06
Filing date: 2014-01-06
Publication date: 2015-07-16

Abstract

【課題】
柔軟性を有することによって繊維製品に装着しても違和感が少なく、且つ多数回の洗濯に耐えることができるＲＦＩＤラベルおよびその製造法を提供する。
【解決手段】
ＲＦＩＤラベルは、硬質プラスチック製の支持シートと、該支持シート上に導電性インクで形成されたブースターアンテナパターンと、アンテナパターンから離して近接配置したＩＣチップ内蔵のパッケージタグと、支持シートの上側において高融点型のホットメルト層を介して積層した上方の保護シートと、支持シートの下側に積層した下方の保護シートとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、柔軟性を有することによって繊維製品に装着しても違和感が少なく、且つ多数回の洗濯に耐えることができるＲＦＩＤラベルおよびその製造法に関する。

病院や介護施設では、日々、手術着、看護服、ベッド敷布、手術用ガーゼのような多用繊維製品を繰り返し使用している。これらの多用繊維製品は、衛生および安全管理のために出入数、在庫数、使用開始時、使用時間、洗濯回数、使用場所などを正確に管理することが必要であり、この管理を怠ると予期しない院内感染や手術ミスが発生することがある。従来では、これらの繊維製品の管理は、看護服や敷布などの多用繊維製品にプリントしたバーコードで行っていたが、バーコードは保存可能データ量が少なく、しかも単一読み出ししかできない。バーコードでは、多数枚の多用繊維製品のデータ管理を完全に行うことは不可能であり、その抜本的な改善が求められている。

このデータ管理の問題に対し、保存可能データ量が格段に多いＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）を利用することが提案されている。ＲＦＩＤとは、一般に、ＩＣチップとアンテナを内蔵したタグやカードを媒体として、ＵＨＦ帯の電波による情報交信で人や物の実質を正確に認識し、追加データも書き込みできるシステム技術である。特開２０１０−１２８８６０号などで開示するＲＦＩＤタグは、ＩＣチップを備えているので、バーコードと比べて商品管理に要する保存データ量が飛躍的に増大し、商品コードだけでなく、出入数、入荷日、使用者などの豊富な情報を商品と一体で管理可能である。

ＲＦＩＤタグは、現在、看護服やベッド敷布などの多用繊維製品の管理に使用されているけれども、従来のＲＦＩＤタグでは洗剤、水、曲げなどに対する耐久性を欠いているので、洗濯時には、一旦、看護服や敷布から取り外さなければならない。病院などにおいて、ＲＦＩＤタグを多量の看護服や敷布から取り外しさらに取り付ける作業は非常に煩雑であり、その作業時にＲＦＩＤタグの取り付け間違いが発生しがちである。この問題を回避するため、特開２００６−９８８６６号や特開２０１３−４３０３７号では、繊維製品に取り付けると水洗いやドライクリーニングの際に取り外しの必要がないＲＦＩＤタグを提案している。また、特開２０１３−９２９７２号などでは、タグ基材を織布などを柔軟素材で構成し、該タグ基材に導電糸からなるアンテナを一体化することによって洗濯耐性を付与している。

特開２０１０−１２８８６０号公報特開２００６−９８８６６号公報特開２０１３−４３０３７号公報特開２０１３−９２９７２号公報

特開２００６−９８８６６号に開示のＲＦＩＤタグは、ＩＣタグインレットをシリコン樹脂やエポキシ樹脂などの液状樹脂の中に埋め込んでいるので、厚めのゴム板のような仕上がりになり、衣類の着用時に違和感が生じ且つ洗濯時に損傷しやすい。特開２０１３−４３０３７号に開示のＲＦＩＤタグは、前者に比べて薄肉化や柔軟性に富んでいるけれども、最薄部の厚さが０.２ｍｍであっても、最厚部の厚さが１.３７ｍｍ程度に達し、衣類の着用時の違和感はかなり生じてしまう。また、このＲＦＩＤタグは、ガラスエポキシ樹脂製の剛性の保護層が積層するので、柔軟性を欠いた個所が部分的に存在する。

一方、特開２０１３−９２９７２号に開示のＲＦＩＤタグは、タグ基材を織布などを柔軟素材で構成することにより、衣類や皮革製品に直接取り付けると洗濯時の折れ曲がりや捩れに耐性を有するとしても、縫い付ける導電糸自体の耐性があまり高くない。この導電糸を製造するには、繊維表面をエッチング処理などで粗面化して極性親水化した後に、触媒付与さらにメッキ処理を行っている。この場合には、導電糸自体が、その用途や形態によって屈曲疲労を生じることがあり、繊維表面のメッキ層にクラックが生じ、性能低下を引き起こしがちである。

本発明は、繊維製品に取り付ける従来のＲＦＩＤタグに関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、柔軟性を有し且つ全体的に厚みが薄いことにより、病院のタオルやベッド敷布などの繊維製品に装着しても違和感が少ないＲＦＩＤラベルを提供することを目的としている。本発明の他の目的は、繊維製品に取り付けたままで水洗いやドライクリーニングなどの洗濯が可能であるＲＦＩＤラベルを提供することである。本発明の別の目的は、ＩＣチップ内蔵のパッケージタグを埋め込んだ薄くて多層構造のＲＦＩＤラベルを効率良く製造する方法を提供することである。

本発明に係るＲＦＩＤラベルは、硬質プラスチック製の支持シートと、該支持シート上に導電性インクで形成されたブースターアンテナパターンと、アンテナパターンから離して近接配置したＩＣチップ内蔵のパッケージタグと、支持シートの上側において高融点型のホットメルト層を介して積層した上方の保護シートと、支持シートの下側に積層した下方の保護シートとを備える。本発明のＲＦＩＤラベルは、個別の裁断後に全体を熱圧着することにより、ラベル全体がほぼ均一の厚みを有する。

本発明に係るＲＦＩＤラベルにおいて、ブースターアンテナパターンは、硬質プラスチック製の支持シート上において厚さ５〜１０μｍで多数個同時に印刷され、該パターンはパッケージタグを囲むように近接する中央矩形部から直線状または屈曲状に左右両方向へ対称に延設される。また、硬質プラスチック製の支持シートは厚さ３０〜１００μｍのポリエステルシートであり、上方および下方の保護シートは軟質のポリウレタンシートであり、高融点型のホットメルト層は、厚さ５０〜１５０μｍのポリエステル系樹脂からなると好ましい。

本発明に係るＲＦＩＤラベル製造法は、導電性インクによってプラスチック支持シート上にブースターアンテナパターンを印刷してから、パターン印刷済みの支持フィルムにおいてアンテナパターン印刷面と反対側に、下方の保護シートを重ね合わせて貼り合わせ、次にパターン印刷済みの支持フィルムにおいてアンテナパターン印刷面の上に、高融点型のホットメルトシートを熱圧着させる。圧着したホットメルトシート上には、パッケージタグをアンテナパターンの中央の定位置に貼り付け、さらに上方の保護シートを重ね合わせて全体を熱圧着する。

本発明に係るＲＦＩＤラベル製造法において、得たラベル積層体の周囲をレーザー加工で所望の平面形状にカットし、さらに一定の圧力を加えて熱プレスすることにより、上方および下方の保護シートが可塑化して上下周縁が融着することで防水効果を高めると好ましい。また、上方および下方の保護シートは軟質のポリウレタンシートであり、両ポリウレタンシートにはリタックフィルムが付着されていると好ましく、このリタックフィルムはラベル積層体をレーザーカットおよび熱プレスした後に取り除く。さらに、圧着したホットメルトシート上にパッケージタグをアンテナパターンの中央の定位置に貼り付けた後に、該パッケージタグの上にホットメルト接着剤をスポット塗布し、次に上方の保護シートを重ね合わせて全体を熱圧着すると好ましい。

本発明に係るＲＦＩＤラベルは、柔軟性を有し且つ全体的に厚みが薄いことにより、各種の繊維製品への装着が容易であり、その繊維製品について高度なデータ管理機能を付与できる。本発明のＲＦＩＤラベルは、縫着した繊維製品とともに洗濯が可能であり、長期間の使用を繰り返し可能である。このＲＦＩＤラベルを病院のタオルやベッド敷布などの多用繊維製品に装着すれば、その在庫数、使用開始時、使用時間、洗濯回数、使用場所などを管理して衛生および安全管理を維持し、院内感染や手術ミスを未然に防止できる。

本発明に係るＲＦＩＤラベルは、柔軟性を有するうえに厚みが薄くて小さいので、タオルやベッド敷布などでは短辺を折り縫いする際に差し込んでおけば、そのまま使用し且つ洗濯することができる。本発明のＲＦＩＤラベルは、袋織りの布ラベルに差し入れたり矩形状の布片を被せると繊維製品に縫着でき、縁縫いミシンなどによってラベル側辺を繊維製品に直接縫い付けることもできる。本発明のＲＦＩＤラベルは、病院の白衣や作業着などの袖口に縫い込むこともでき、カードで入出室を管理する管理棟などにおいて、入出室と同時に着用衣服のＲＦＩＤラベルから必要データを読み取り、入出室した者の氏名および入出室の時刻もチェックできる。

本発明に係るＲＦＩＤラベル製造法において、ＩＣチップ内蔵のパッケージタグはブースターアンテナパターンと直接接触していないので、アンテナパターンが剥がれない限り、該パッケージタグがブースターアンテナと断線するような問題は発生しない。本発明のＲＦＩＤラベル製造法では、ＩＣチップ内蔵のパッケージタグは柔軟な保護シートで両面を被われているので、該パッケージタグがラベル全体の熱圧着時に損傷されることなく、ラベル全体が使用時に曲げられてもラベルから脱離することもない。

本発明に係るＲＦＩＤラベルを拡大して示す横断面図であり、厚みは実体よりも大きい。本発明に係るＲＦＩＤラベルの一例である矩形状ＲＦＩＤラベルを示す平面図である。本発明に係る細長いＲＦＩＤラベルを示す平面図である。図２の矩形状ＲＦＩＤラベルを製造する際に、多数のブースターアンテナパターンを印刷した支持シートを示す部分平面図である。図３の細長いラベルをタオルの短辺に差し込んで縫い付けた状態を示す概略平面図である。細長いラベルを縫い込んだ白衣を示す正面図である。細長いラベルを縫い込んだ作業着を示す正面図である。

図１は、本発明で用いるＲＦＩＤラベル１を拡大して示す。ＲＦＩＤラベル１では、硬質プラスチック製の支持シート２の上に導電性インクでブースターアンテナパターン３を形成する。ＩＣチップ内蔵のパッケージタグ５は、図２および図３に示すように、アンテナパターン３から離して近接配置されている。支持シート２において、その上側に高融点型のホットメルト層７を介して上方の保護シート８を積層し、該支持シートの下側に下方の保護シート１０を積層する。通常、支持シート２と保護シート１０との間にも、高融点型のホットメルト層１２を介在させる。

ＲＦＩＤラベル１は、全素材を所定の位置に配置した後に熱プレスによって加熱・加圧され、その際の加熱温度で保護シート８，１０および高融点型のホットメルト層７，１２を可塑化させる。この結果、ＲＦＩＤラベル１は、厚さ１ｍｍ以下好ましくは厚さ０．４〜０．８ｍｍであってラベル全体がほぼ均一の厚みを有する。

ＲＦＩＤラベル１において、支持シート２は、引張りや曲げ、熱などの外力が作用した際に過度に伸長すると、表面に印刷されたアンテナパターン３が割れたり剥がれたりするので望ましくない。このため、支持シート２は、伸び、線膨張および熱変形が比較的少ない硬質プラスチック製であることが望ましく、その素材としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、エポキシなどが例示でき、特に、厚さが３０〜１００μｍであるポリエステルシートであるとコストの点などでも好ましい。

ＩＣチップ内蔵のパッケージタグ５は、支持シート２の上に直接または間接的に装着される。パッケージタグ５（例えば、日立化成工業製）は、８６０〜９６０ＨｚのＵＨＦ帯のＲＦＩＤチップを内蔵したアンテナ一体型パッケージであり、パッケージタグとして高信頼性と高生産性を実現する。パッケージタグ５は、可能な限り小型のものを使用することが望ましく、パッケージタグの寸法は、例えば、２.５ｍｍ角（２.５×２.５×０.３ｍｍ）と４.０ｍｍ角（４.０×４.０×０.３ｍｍ）の２種類であり、一般に小型の２.５ｍｍタグを使用する。このパッケージタグの耐熱温度は、２６０℃で１０秒以下（パッケージ部）である。

パッケージタグ５は、例えば、アンテナを内蔵し、汎用のリーダライタで所定の通信距離を達成できる。この際に、実用的な通信距離を得るには、ブースターアンテナパターン３のような外部アンテナと組み合わせ、数メートルまで通信距離を拡大することが必要である。このパッケージタグは、通常の表面実装部品とほぼ同様の耐久性を有し、基板実装プロセスに適用することができ、多用繊維製品のデータ管理、商品の不正流出、商品の真贋判定などに利用できる。

ブースターアンテナパターン３には、折り曲げ性が良好な導電性インクを用い、該インクを支持シート２の表面に精密に形成する。アンテナパターン３は、仕上げ加工の熱圧着時に変形せず、厚みが薄くても支持シート２を曲げても割れたり剥がれたりしにくいことを要する。アンテナパターン３の形成は、精密なパターンにはスクリーン印刷などの印刷法を用い、パターン面積が大きい場合にはロールコート法などを用いる。

ブースターアンテナパターン３は、支持シート２上において厚さ５〜１０μｍで所定の平面形状に印刷され、パターン幅は１ｍｍ前後である。アンテナパターン３は、図４に例示するように多数個同時に印刷されるのが普通であり、積層完了後にレーザーカットやヒートカットで個別に裁断する。アンテナパターン３は、図２および図３に示すように、パッケージタグ５を囲むように近接する中央矩形部１４，１６を有し、該矩形部の内寸はタグ５の外寸よりも大きく、該タグと直接接触していない。アンテナパターン３は、中央矩形部１４，１６から左右両方向へ線対称に延設すると好ましく、例えば、図２では内方へ折り込まれるように延設され、図３では直線状に延設されている。

アンテナパターン印刷用の導電性インクは、フィラーの金属微粉末をバインダ樹脂と溶剤の中に添加して製造し、全体をロールミルなどの攪拌混合装置によって混練すればよい。使用するバインダ樹脂は、ウレタン変性体、エポキシ変性体またはアクリル変性体を含むポリエステル、ポリウレタン、エポキシ、フェノール、フェノキシ、メラミン、アクリル、シリコーン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ニトロセルロースなどであり、ブチラール樹脂や塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂を含んでいてもよい。

また、フィラーの金属微粉末は、良導電性の銀、銅、アルミニウムなどであり、一般に銀粉末を使用する。この銀粉末の微細形状は、フレーク状、樹枝状、球状、不定形状のいずれでもよく、導電性の点でアスペクト比が２以上であるフレーク状であると好ましい。この銀粉末の平均粒径は１〜５０μｍであり、その平均粒径が１μｍ以上であると導電性がより高くなり、５０μｍ以下であると塗膜の表面平滑性が高くなる。また、溶剤は、樹脂成分が溶解するものであればよく、通常、ケトン系の高沸点溶剤が好ましい。ケトン系の高沸点溶剤としては、イソホロン、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトンなどが例示できる。

導電性インクにおいて、例えば、銀粉末に対して樹脂成分の割合は４〜１２質量％であると好ましい。樹脂成分の割合が４質量％以上であると、支持シート２への付着性を確保でき、１２質量％以下であると、その導電性を十分に確保できる。導電性インクには、所望に応じて、酸化防止剤、分散剤、微細溶融シリカ、カップリング剤、消泡剤、カーボン粉末などの他の導電性粉末などを１種または２種以上添加してもよい。

導電性インクの粘度は、各塗布方法に適した範囲に調整すればよく、スクリーン印刷法の場合には、２３℃で１００〜５００ｄＰａ・ｓであると好ましい。導電性インクの粘度は、１００ｄＰａ・ｓ未満であると粘度が低すぎて塗膜が流れやすくなり、５００ｄＰａ・ｓを超えると印刷や塗布が困難になりやすい。導電性インクの粘度を所定の範囲に定めるには、導電性インク中の有機溶剤の量を適宜調整すればよい。このような導電性インクは、平滑な膜を容易に形成できるうえに、銀粉末同士が十分に結着して高い導電性を得ることができ、特殊な金属粉末を使用していないので安価である。

ＲＦＩＤラベル１において、保護シート８，１０は、柔軟性を有し且つ伸長性が高くないもので同一または異なっていてもよく、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、シリコーン、ポリオレフィンなどが例示でき、特に厚さ１００〜３００μｍのポリウレタンシートであると好ましい。保護シート８，１０は、ある程度の伸長性が存在するので、製造段階で伸長して誤差が生じないように、所定の厚みのリタックフィルム（図示しない）が貼着されたものを使用すると好ましく、該リタックフィルムは例えばポリエステル製である。このリタックフィルムは、保護シートとホットメルト層のシートとを貼り合わせする際に、両者の寸法安定性を増し、加熱による表面状態の変化などを軽減する効果がある。

高融点型のホットメルト層７，１２を構成するホットメルトシートは、高温のリネン洗濯に耐えられるものであって両者が同一または異なっていてもよく、ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ系などが例示でき、特に厚さ５０〜１５０μｍのポリエステルであると好ましい。このホットメルト層を保護シート１０と一体化したものが市販されていれば、その市販品を使用してもよい。

ＲＦＩＤラベル１を製造するには、硬質プラスチック製の支持シート２、柔軟性を有するリタックフィルム付きの２枚の保護シート８，１０、高融点型のホットメルト層７，１２用の２枚のホットメルトシートを準備する。まず、金属微粉末を含有した導電性インクによって、支持シート２の上において、所定の平面形状のブースターアンテナパターン３を形成する。

一般に、アンテナパターン３は、図４に例示するように、支持シート２に多数個同時に形成すればよい。アンテナパターン３の形成には、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷などの印刷法が適用でき、微細なパターンを安価に形成するためにはスクリーン印刷法を用いると好ましい。また、パターンが比較的ラフで面積が大きい場合には、スプレー塗装法、ロールコート法、バーコート法などを使用してもよい。

例えば、リタックフィルム付きの下方の保護シート１０に、ホットメルトシートを貼り合わせる。下方の保護シート１０は、リタックフィルム貼着面と反対面を適温に加温してから、ホットメルトシートと重ねて、エアー噛みしないようにスキージングなどの脱気工法によってエアーを抜きながら圧着させる。このスキージングを行う代わりに、真空環境下において圧着作業を行ってもよい。この結果、保護シート１０とホットメルトシートとは仮接着した態様になる。また、ホットメルトシートと一体化した保護シートが市販できれば、該シートをそのまま下方の保護シート１０として使用すると、生産プロセスを短縮することができる。

次に、支持シート２と下方の保護シート１０とは、ホットメルトシートを介して貼り合わせる。この貼り合わせでは、支持シートのアンテナパターン印刷面を上側にして、その下側に、ホットメルトシートを貼り付けた保護シート１０を重ね合わせ、スキージングなどの脱気工法によってエアーを抜きながら積層させる。この際に、アンテナパターン３の剥がれが発生しないことを脱気工法の条件とする。この重ね合わせの後に積層体全体を加熱・加圧することにより、ホットメルト層１２を介して、支持シート２を下方の保護シート１０と熱圧着させる。

下方の保護シート１０を貼着した支持シート２について、別のホットメルトシートの下面を適温に加温してから、該ホットメルトシートをアンテナパターン印刷面の上に単独で重ね合わせる。このホットメルトシートは、スキージングなどの脱気工法によってエアーを抜きながら圧着させてホットメルト層７を積層する。

パッケージタグ５をホットメルト層７の上に載置するには、該タグを配置するホットメルト層７の部位をあらかじめ温めておく。この部位を柔らかくした後に、パッケージタグ５を定位置に載置し、該タグが動かない程度に貼り付ける。パッケージタグ５は、アンテナパターン３との正しい位置関係を守ることが重要であり、矩形部１４，１６内の定位置に載置する。パッケージタグ５の載置は、公知のマウンター装置を用いて行うと、より迅速で正確な定位置への配置が可能となる。

所望に応じて、パッケージタグ５がアンテナパターン３の中央の定位置に貼り付けられた後に、該パッケージタグの上に液状のホットメルト接着剤をスポット塗布すると好ましい。液状接着剤の塗布の代わりに、湿気硬化型接着剤つまり反応性接着剤の塗布またはホットメルトシートを載置し、該タグ周辺を樹脂で固めてもよい。このスポット塗布には、公知のディスペンサーを使用すればよい。このスポット塗布により、パッケージタグ５と上方の保護シート８とを重ね合わせた後に、保護シート８を重ね合わせて全体を熱圧着すると、該パッケージタグの上面と上方の保護シート８との間を間隙なく密着させることが可能になる。

上方の保護シート８は、積層体全体を覆うように配置し、ホットメルト層７と積層させる。この際に、ホットメルト層７の全面を加温してから保護シート８を重ね合わせ、エアー噛みしないように脱気工法によってエアーを抜きながら圧着させる。圧着の際に、パッケージタグ５が動かないように配慮することが必要である。

タグ入りの積層体は、個別のアンテナパターン３ごとに所定の平面形状になるように裁断され（図４の一点鎖線参照），図４のような積層体を個別のラベルにレーザーカットする。個別の積層体は、さらに一定の圧力を加えてプレスすることによって防水効果を高めると好ましい。このプレス加工が１８０℃前後の高温および高圧で数十秒間行われることにより、上下方の保護シート８，１０の周辺が溶融して周囲が融着することにより、さらに防水効果を高めることが可能である。

プレス加工後の積層体は、保護シート８，１０のそれぞれ外側に付着したリタックフィルムを除去するとＲＦＩＤラベル１が完成する。平坦で薄いＲＦＩＤラベル１は、その平面形状について矩形のラベル１８（図２）や細長いラベル２０（図３）に成形することが可能であり、所望に応じてさらに別の平面形状に成形することもできる。

ＲＦＩＤラベル１は、柔軟性を有し且つ全体的に厚みが薄く、しかも洗濯耐性を有しているので、各種の繊維製品へ装着してそのまま洗濯が可能である。ＲＦＩＤラベル１において、細長いラベル２０（図３）では、タオル２２（図５）やベッド敷布などの多用繊維製品に差し込み、縫製と同時に取り付ければよく、ホットメルト接着剤によって繊維製品に直接貼り付けてもよい。また、矩形ラベル１８（図２）では、袋織りの布ラベル（図示しない）に入れたり矩形状の布片を被せると繊維製品に縫着でき、ホットメルト接着剤によって繊維製品に直接貼り付けてもよい。

次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。この実施例では前記の説明と同じ図番を使用し、ＲＦＩＤラベル１として、具体的には図２に示す矩形ラベル１８を製造する。ＲＦＩＤラベル１の一例である矩形ラベル１８の製造には、硬質の支持シートとして厚さ７５μｍのポリエステルシート２、柔軟性を有する保護シートとして２枚のポリウレタンシート８，１０、リネン洗濯に耐えられる高融点型のホットメルト層７，１２を構成するポリエステル製の２枚のホットメルトシートを準備する。ポリウレタンシート８，１０には、それぞれ７５μｍ厚のポリエステル製のリタックフィルムが貼着されている。

使用するパッケージタグ（日立化成工業製）５は、ＲＦＩＤチップが国際標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−６に準拠し、アンテナを内蔵することでリーダライタと直接交信が可能であり、汎用のリーダライタで約２０ｍｍの通信距離を達成する。パッケージタグ５の寸法は、２.５ｍｍ角（２.５×２.５×０.３ｍｍ）である。

ブースターアンテナパターン３の印刷に際し、使用する導電性インクは、ポリエステル樹脂の中に銀微粉末を含有したドータイトインク（品名ＦＡ−３５３Ｎ、藤倉化成製）であり、このインクは折り曲げ性が良好である。この導電性インクは、スクリーン印刷法によって、３００メッシュの版を用いて支持シート２の上に印刷され、所望のアンテナパターン３を形成する。パターン３の厚みは約５〜１０μｍ程度である。アンテナパターン３は、図４に示すように、支持シート２に多数個同時に印刷する。

個別のアンテナパターン３は、図２に示すように、幅が約１ｍｍであってパッケージタグ５を囲むように近接する中央矩形部１４を有し、該矩形部の内寸は４.０×４.０ｍｍであってタグ５の外寸よりも大きい。アンテナパターン３は、中央矩形部１４から左右両方向へ線対称に延設され、パターン全長が５０ｍｍになると線３ａが内方へ直角に屈曲して線３ｂとなり、線３ｂが２０ｍｍ延設され、ついで内方へ折り込まれるように直角に屈曲して線３ｃとなり、線３ｃが１４ｍｍさらに直角に線３ｄが１０ｍｍ延設され、最後に内方へ直角に屈曲して線３ｅが８ｍｍ延設され、個々の直交個所はいずれも丸める。

一方、リタックフィルム付きの下方のポリウレタンシート１０に、前記のホットメルトシートを貼り合わせる。ポリウレタンシート１０は、リタックフィルム貼着面と反対面を１５０℃前後の温度に加温してから、ホットメルトシートと重ねて、エアー噛みしないようにスキージングによってエアーを抜きながら圧着させる。この結果、ポリウレタンシート１０とホットメルトシートとは仮接着した態様になる。

次に、支持シート２とポリウレタンシート１０とは、ホットメルトシートを介して貼り合わせる。この貼り合わせでは、支持シート２のアンテナパターン印刷面を上側にして、その下側に、ホットメルトシートを貼り付けたポリウレタンシート１０を重ね合わせ、スキージングによってエアーを抜きながら積層させる。この際に、アンテナパターン３の剥がれが発生しないことを脱気工法の条件とする。この重ね合わせの後に積層体全体を１４０℃、１ｋｇ（線圧）で３０秒間加熱・加圧することにより、支持シート２をポリウレタンシート１０と熱圧着させ、ホットメルト層１２を形成する。

ポリウレタンシート１０を貼着した支持シート２について、別のホットメルトシートの下面を１４０℃程度に加温してから、該ホットメルトシートをアンテナパターン印刷面の上に重ね合わせ、スキージングによってエアーを抜きながら圧着させてホットメルト層７を積層する。

パッケージタグ５をホットメルト層７の上に載置するには、該タグを配置するホットメルト層７の部位をあらかじめヒーターブレードなどで１６０℃〜１７０℃程度に温めておく。この部位を柔らかくした後に、パッケージタグ５を定位置に載置し、該タグが動かない程度に貼り付ける。パッケージタグ５は、アンテナパターン３との正しい位置関係を守ることが重要であり、パターン３から離して矩形部１４内の定位置に載置する。

上方のポリウレタンシート８は、積層体全体を覆うように配置し、ホットメルト層７と積層させる。この際に、ホットメルト層７の全面をヒーターブレードで加温してからポリウレタンシート８を重ね合わせ、スキージングによってエアーを抜きながら圧着させる。圧着の際に、パッケージタグ５が動かないように配慮することを要する。

得たタグ入りの積層体は、個別のアンテナパターン３ごとに個別のラベル（３８×５５ｍｍ）にレーザーカットする。個々の積層体は、１８０℃前後の高温および５ｋｇ／ｃｍ^２の高圧で１５秒〜２０秒間程度プレス加工することにより、上下方のポリウレタンシート８，１０の周辺が溶融して周囲が融着することでさらに防水効果が高まる。プレス加工後の積層体は、ポリウレタンシート８，１０のそれぞれ外側に付着したリタックフィルムを除去すると、矩形ラベル１８が完成する。

矩形ラベル１８は、柔軟性を有し且つ全体的に厚みが薄く、しかも洗濯耐性を有しているので、各種の繊維製品へ装着してそのまま洗濯できる。矩形ラベル１８は、袋織りの布ラベルに入れたり矩形状の布片を被せると繊維製品に縫着でき、ホットメルト接着剤によって繊維製品に直接貼り付けたり、縁縫いミシンなどによって矩形ラベル側辺を繊維製品に直接縫い付けることもできる。矩形ラベル１８を病院のタオルやベッド敷布などの多用繊維製品に装着すれば、その在庫数、使用開始時、使用時間、洗濯回数、使用場所などを管理して衛生および安全管理を容易に達成できる。

使用試験
矩形ラベル１８を市販のタオルの側端に直接貼り付ける。使用するホットメルト接着剤は、融点１５０℃または１８０℃のポリエステル系接着剤である。データ読み取りに使用したリーダライタは、２５０ｍＷ出力機（商品名：Ｍｏｒｐｈｉｃ、ＮｏｒｄｉｃＩＤ製）および１ｗ出力機（商品名：ＡＴ８８０、ＡＴＩＤ製）である。

実験内容は、１１枚のラベル付きタオルを複数枚のタグ無しタオルと筒状の受入袋の中で混在させ、タオルのラベルの読み取り精度を確認する。また、タオル洗濯プロセス（玉川繊維工業所設置）にラベル付きタオルを投入し、洗濯完了後にラベルの通信距離を確認する。

実験結果から考察すると、洗濯物回収および受け入れ時において、ラベルの読み取り精度は、２５０ｍＷ出力機で若干エラーが生じるが、１ｗ出力機では十分に実用可能段階に達していた。ラベル付きタオルを複数枚のタグ無しタオルとの受入袋の中で混在させた場合でも、読み取り精度は相当に高い。また、洗濯完了後の通信距離は、洗濯を繰り返す度に低下していく。一方、１８０℃で貼り合わせたラベルは、洗濯を４回繰り返してもアンテナパターン３が残存し、通信を維持することができる。

ＲＦＩＤラベル１の一種である細長いラベル２０を実施例１と同様に製造する。使用するパッケージタグ５、ポリエステルシート２、リタックフィルムを貼着したポリウレタンシート８，１０、ホットメルト層７，１２を構成する２枚のホットメルトシートおよび導電性インクは、実施例１と同様である。

個別のアンテナパターン３は、図３に示すように、幅が約１ｍｍであってパッケージタグ５を囲むように近接する中央矩形部１６を有し、該矩形部の内寸は４.０×４.０ｍｍであってタグ５の外寸よりも大きい。アンテナパターン３は、中央矩形部５６から左右両方向へ直線状に延設され、全長が１４４ｍｍである。

得たタグ入りの積層体は、個別のアンテナパターン３ごとに個別のラベル（１１×１５０ｍｍ）にレーザーカットする。個々の積層体は、１８０℃前後の高温および５ｋｇ／ｃｍ^２の高圧で１５秒〜２０秒間程度プレス加工する。プレス加工後の積層体は、ポリウレタンシート８，１０のそれぞれ外側に付着したリタックフィルムを除去すると、細長いラベル２０が完成する。

細長いラベル２０は、柔軟性を有し且つ全体的に厚みが薄く、しかも洗濯耐性を有しているので、各種の繊維製品へ装着してそのまま洗濯できる。細長いラベル２０は、図５のようにタオル２２の端辺に貼り付けて縫い込んだり、各種の繊維製品を縫製する際に、表地の布地縁の一部にパイピングを施し、該表地に縫い付けたパイプ状の別布の中にくるみ込んで縫着してもよい。このパイピングは、１枚の表地と別布の組み合わせのほかに、表地と裏地の間に別布を縫い付けたり、縫い目を表のみに出さないために縫製する場合もある。細長いラベル２０は、パイピングのほかに、貼り付け後に袋縫い、玉縁縫い、または伏せ縫いなどによってくるみ込んでもよい。

使用試験
図５に示すように、細長いラベル２０を市販のタオル２２の端辺に貼り付け、さらに該端辺を折り返して縫い込むので外部からは見えない。使用するホットメルト接着剤は、融点１５０℃または１８０℃のポリエステル系および融点１８０℃のポリウレタン系接着剤である。データ読み取りに使用したリーダライタは、２５０ｍＷ出力機（商品名：Ｍｏｒｐｈｉｃ）および１ｗ出力機（商品名：ＡＴ８８０）である。

実験結果から考察すると、洗濯物回収および受け入れ時において、ラベルの読み取り精度は、２５０ｍＷ出力機でも十分に実用可能段階に達し、１ｗ出力機ではほぼ全数のラベル読み取りが確認できた。ラベル付きタオルを複数枚のタグ無しタオルとの受入袋の中で混在させた場合でも、読み取り精度は相当に高い。また、洗濯完了後の通信距離は、洗濯を繰り返す度に低下していく。一方、１８０℃で貼り合わせたラベルは、洗濯を４回繰り返してもアンテナパターン３が残存し、通信を維持することができる。

実施例２と同様の形状の細長いラベルを衣類などの繊維製品に縫い込むには、より幅を狭く且つ長さを短くすることが望ましい。図６と図７において、所定長さの細長いラベル４０を縫い込んだ白衣や作業服のような繊維製品を示している。

図６に示す医療用白衣２４は、長袖２６の袖口２８にラベル４０を縫い込み、またはポケット３０の上辺にラベル４０を縫い込んでもよい。袖口２８のラベル４０は、通常、袋縫いによって封入され、ポケット３０のラベル４０は、玉縁縫いやパイピングによって封入すればよい。

また、図７に示す作業着３２は、長袖３４の袖口３６にラベル４０を縫い込み、またはポケット３８の上辺にラベル４０を縫い込んでもよい。白衣２４や作業着３２などにおいて、袖口３６またはポケット３８のほかに衿先、肩口などに細長いラベル４０を織り込んだり、上衣の代わりにズボンやパンツに織り込むことも可能である。

細長いラベル４０を縫い込んだ白衣２４または作業着３２は、公知のリーダ／ライタ、コントローラ、パソコンなどで構成された読み取り装置で管理できる。細長いラベルのタグ５に内蔵したＩＣチップの半導体メモリには、リーダ／ライタでデータの書き込み且つ読み込みを行い、そのデータをコントローラに通してデータ処理する。

白衣２４または作業着３２は、細長いラベル４０が袖口２８または３６に存在することにより、内在のラベル４０によって高度で効率的なデータ管理機能を発揮し、しかも洗濯によって使用を繰り返すことができる。白衣２４の使用により、病院においてその出入庫管理、在庫管理、貸し出し管理などを容易に行え、過度に汚染された白衣を検出することもできる。

１ＲＦＩＤラベル
２支持シート
３ブースターアンテナパターン
５ＩＣチップ内蔵のパッケージタグ
７ホットメルト層
８上方の保護シート
１０下方の保護シート
１２ホットメルト層

Claims

硬質プラスチック製の支持シートと、該支持シート上に導電性インクで形成されたブースターアンテナパターンと、アンテナパターンから離して近接配置したＩＣチップ内蔵のパッケージタグと、支持シートの上側において高融点型のホットメルト層を介して積層した上方の保護シートと、支持シートの下側に積層した下方の保護シートとを備え、個別の裁断後に全体を熱圧着することにより、ラベル全体がほぼ均一の厚みを有するＲＦＩＤラベル。
ブースターアンテナパターンは、硬質プラスチック製の支持シート上において厚さ５〜１０μｍで多数個同時に印刷され、該パターンはパッケージタグを囲むように近接する中央矩形部から直線状または屈曲状に左右両方向へ対称に延設される請求項１記載のＲＦＩＤラベル。
硬質プラスチック製の支持シートは厚さ３０〜１００μｍのポリエステルシートであり、且つ上方および下方の保護シートは軟質のポリウレタンシートであり、高融点型のホットメルト層は、厚さ５０〜１５０μｍのポリエステル系樹脂からなる請求項１記載のＲＦＩＤラベル。
導電性インクによってプラスチック支持シート上にブースターアンテナパターンを印刷してから、パターン印刷済みの支持フィルムにおいてアンテナパターン印刷面と反対側に、下方の保護シートを重ね合わせて貼り合わせ、次にパターン印刷済みの支持フィルムにおいてアンテナパターン印刷面の上に、高融点型のホットメルトシートを熱圧着させ、圧着したホットメルトシート上にパッケージタグをアンテナパターンの中央の定位置に貼り付け、さらに上方の保護シートを重ね合わせて全体を熱圧着するＲＦＩＤラベル製造法。
得たラベル積層体の周囲をレーザー加工で所望の平面形状にカットし、さらに一定の圧力を加えて熱プレスすることにより、上方および下方の保護シートの周囲が可塑化して上下周縁が融着することで防水効果を高める請求項４記載のラベル製造法。
上方および下方の保護シートは軟質のポリウレタンシートであり、両ポリウレタンシートにはリタックフィルムが付着されており、このリタックフィルムはラベル積層体をレーザーカットおよび熱プレスした後に取り除く請求項４記載のラベル製造法。
圧着したホットメルトシート上にパッケージタグをアンテナパターンの中央の定位置に貼り付けた後に、該パッケージタグの上にホットメルト接着剤をスポット塗布し、次に上方の保護シートを重ね合わせて全体を熱圧着する請求項４記載のラベル製造法。