JP3550240B2 - 共振タグの製造方法および共振タグ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共振タグの製造方法に係り、特に電子式検知装置から発信された所定の周波数を有する電波に共振し、その共振した周波数と同じ周波数の電波を発信することが可能であって、万引き等の盗難を防止する目的で商品に貼付される共振タグの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スーパーマーケット、専門店、デパートおよびＣＤ・ビデオ店等の各種店舗では、万引き等の盗難を防止する目的で商品に共振タグが貼付されている。この共振タグは、例えば、店舗の出入口に設置された電子式検知装置から発信された周波数の電波に共振し、その共振した周波数と同じ周波数の電波を発信する共振回路を内蔵した構造を備えている。この共振タグが貼付された商品は、代金の支払い等、所定の手続きを終了した後には、当該共振タグの共振周波数特性を消失させ、前記電子式検知装置による感知がなされないようにしている。ここで、この共振周波数特性の消失は、通常、共振回路を構成するコンデンサの絶縁膜（誘電体）に、所望の方法により所定の電圧を印加してアーク放電等により絶縁破壊を起こさせることにより行っている。一方、前記所定の手続きを終了する前の商品が、電子式検知装置が設置されている出入口から出されると、前記共振タグが当該電子式検知装置から発信された電波に共振し、これが当該電子式検知装置に感知されて盗難を知らせる警戒音が該電子式検知装置から発せられるようになっている。
【０００３】
この共振タグは、一般的に次のような方法により形成される。すなわち、１０μｍ〜３０μｍ程度の厚さを有する絶縁性物質（誘電体物質）からなるフィルム（絶縁膜）、例えば、ポリオレフィン系合成樹脂フィルム等の両側に、厚みの異なる導電性膜（金属膜）を形成する。次に、厚みの厚い導電性膜によってコンデンサの一方の電極板と、これに電気的に接続され、かつ自己インダクタンスを持つコイル状に巻かれた電気回路を形成し、厚みの薄い導電性膜によって、当該コンデンサの他方の電極板を形成する。この他方の電極板も前記電気回路に電気的に接続される。この工程によって、Ｒ，Ｌ，Ｃ共振回路を形成する。
【０００４】
次に、前記電気回路が形成されている側に、接着剤を塗布した後、この接着剤をカバーする離型紙を貼り合わせる。なお、この共振タグは、この接着剤を介して商品等の被貼着体に貼着される。
【０００５】
次いで、特殊治具を用いて、前記両電極板間に介在する絶縁膜を熱加圧して電極板間距離を減少させる。このようにすることで、共振タグの共振周波数特性を消失させる（以下、「共振タグを不作動化させる」ともいう）目的でコンデンサの電極板間に印加する電圧をある程度低くしても、コンデンサの絶縁膜にアーク放電等を発生させ、この部分に絶縁破壊を生じさせて短絡状態にすることができる。
【０００６】
このような共振タグは、通常、「使い捨てタグ」と呼ばれ、前記電気回路が形成された面にのみ粘着層および離型紙が必要であり、反対側の面には、紙やフィルム等を貼り合わせる必要がない場合が多い。この使い捨てタグは、通常、前記コンデンサの電極間距離を減少させる工程を行った後、このような工程を経た多数の共振タグが帯状に連続形成されたものをコイル状に巻き取る工程およびこれを巻き出す工程が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記共振タグは、前記巻き取り中や巻き出し中に、コンデンサの絶縁膜であり、かつ共振回路の支持体でもある露出された絶縁性物質からなるフィルムと、離型紙とが接触して両者間に摩擦が生じ、前記絶縁性フィルムの表面に静電気が発生してこれが蓄積されるという欠点がある。そして、この結果、共振タグの製造中にコンデンサの絶縁膜が短絡し、共振タグを実際に使用する前に、共振周波数特性が消失してしまう虞れがあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点を解決することを課題とするものであり、多数の共振タグが帯状に連続形成されたものをコイル状に巻き取った際に、離型紙と絶縁性物質からなるフィルムとの間に静電気が発生しても、これを消失させることができ、コンデンサの絶縁膜が短絡することを防止できる共振タグの製造方法および共振タグを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、コンデンサを含む共振回路が形成されてなる共振タグの製造方法であって、絶縁膜の一方の面に、前記コンデンサの一方の電極板と、このコンデンサと電気的に接続する電気回路を形成する工程と、前記絶縁膜の他方の面に、前記コンデンサの他方の電極板を、前記一方の電極板より薄い膜厚で形成する工程と、前記薄い膜厚からなる電極板が形成された面に粘着層を形成する工程と、前記粘着層上に該粘着層から離型可能な離型層を形成する工程と、を備えた共振タグの製造方法を提供するものである。
【００１０】
さらに、前記離型層を形成した後に、前記両電極板間に介在する絶縁膜を、厚い膜厚からなる電極板側から所定の圧力および所定の温度で熱加圧することにより、当該電極板間距離を減少させ、かつ当該絶縁膜に結晶構造の破壊を生じさせて該両電極板間に貫通する貫通孔を形成する工程を、備えることができる。
【００１１】
また、前記熱加圧は、前記薄い膜厚からなる電極板に、前記絶縁膜が露出される破断部が形成されるまで行うことができる。
【００１２】
前記熱加圧は、前記離型層が形成された側を支持具で支持し、厚い膜厚からなる電極板を治具で熱加熱することにより行うことができる。
【００１３】
そしてまた、本発明は、コンデンサを含む共振回路が形成されてなる共振タグであって、絶縁膜の一方の面に、前記コンデンサの一方の電極板と、当該コンデンサと電気的に接続する電気回路を形成し、前記絶縁膜の他方の面に、前記電気回路と電気的に接続され、かつ前記一方の電極板より薄い膜厚を備えた他方の電極板を形成し、この他方の電極板が形成された面に、粘着層を介して該粘着層から離型可能な離型層を形成してなる共振タグを提供するものである。
【００１４】
また、前記電極板間に介在する絶縁膜は、他絶縁膜部分より薄い膜厚で構成された部分を有し、かつその部分の結晶構造が破壊されてなると共に、両電極板間に貫通する貫通孔が形成されてなる共振タグを提供するものである。
【００１５】
さらに、厚い膜厚からなる電極板の、前記絶縁膜の薄い膜厚で構成された部分に対応する位置に陥没部が形成され、薄い膜厚からなる電極板の、前記陥没部の側壁に対応する位置に隆起部が形成された形状とすることができる。
【００１６】
そしてまた、前記薄い膜厚からなる電極板に、前記絶縁膜が露出された破断部が形成された形状としてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に係る共振回路の平面図、図２は図１に示す共振回路の背面図、図３は図１のＩ−Ｉ断面の一部を拡大した図、図４は図２の一部を拡大した図である。
【００１９】
本発明に係る共振タグは、図１ないし図４に示すように、絶縁膜１の両面に各々形成され、絶縁膜１とともにコンデンサ６を構成する電極板８および電極板９と、絶縁膜１の電極板８が形成されている面に形成されかつ電極板８および電極板９と電気的に接続するコイル５とを備えて構成されている。この共振タグは、コンデンサ６およびコイル５により、所定の共振周波数に対応したＲ，Ｌ，Ｃ共振回路を形成する。
【００２０】
電極板８は、電極板９の膜厚より厚い膜厚で構成された導電性金属膜から構成され、共振タグのほぼ中央部に位置している。この電極板８および９は、後に詳述するが、製造工程で使用する治具の形状と対応した平面略四角形状を備えており、電極板９の直径の方が電極板８の直径よりも若干大きく構成されている。この電極板８の略中央部には、図３に示すような斜面３１Ａで囲まれた略円形クレーター状の陥没部３１が形成されている。この陥没部３１の位置において、両電極板８および９間の距離は、他の部分よりも短くなっている。
【００２１】
前記コイル５は、電極板８と同様の厚みを有する導電性金属膜からなり、図１に示すように、電極板８の外周に平面的に連続した渦巻状に周設されており、一端が電極板８に接続され、他端が電極板９と電気的に接続するための導通端子部１０Ａとなっている。
【００２２】
前記電極板９は、電極板８より薄い膜厚を備えた導電性金属膜から構成され、かつ絶縁膜１を挟んで、電極板８と対向する位置に形成されている。この電極板９には、図２に示すように、コイル５の他端に形成された導通端子部１０Ａと対向する位置まで延出された導電部７が接続されている。この導電部７の先端には、導通端子部１０Ａと対向する導通端子部１０Ｂが接続されている。この電極板９の略中央部には、絶縁膜１が露出される破断部１７が形成されている。また、電極板９の、前記陥没部３１の側壁３１Ａに対応した位置には、図３に示すように、それ以外の部分よりも盛り上がった平面略円形状の隆起部２６が形成されている。
【００２３】
前記絶縁膜１は、陥没部３１の位置において薄膜化されており、その結晶構造が破壊されている。そして、この結晶構造の破壊により、両電極板８および９間に貫通する亀裂状の貫通孔１８が形成されている。
【００２４】
この共振タグは、図１１に示すように、電極板９が形成されている面には、粘着層２１を介して離型紙２２が、粘着層２１から離型可能に貼着されている。この構成により、前記共振タグは、離型紙２２を剥すことにより、粘着層２１を介して、商品の所定位置に貼着される。
【００２５】
この共振タグは、通常、８．２ＭＨｚの検知周波数で共振する特性を有することが望まれる。なお、本実施の形態では、コンデンサ６の電極板８の対角線を１８ｍｍとし、電極板９の対角線を１９ｍｍに設定した。
【００２６】
この共振タグは、図６ないし図１２に示す工程により製造される。また、この製造工程のフローチャートを図５に示す。なお、ここでは、絶縁膜として、ポリエチレン樹脂フィルムを使用し、導電性金属として、ＡＡ規格（アメリカ・アルミニウム協会制定の規格）の１２３５に相当する品種のアルミニウムを使用した場合について説明する。
【００２７】
先ず、図６に示す工程、すなわち、図５に示すステップ１（Ｓ１）では、膜厚２６μｍの絶縁膜１の一方の面に、膜厚５０μｍの導電性金属膜２を形成し、他方の面に、膜厚１２μｍの導電性金属膜３を形成する。この導電性金属膜２および３は、例えば、押し出し法やヒート・ラミネーション法等により形成することができる。具体的には、押し出し法を使用した場合、絶縁膜１を構成する樹脂を溶融し、押し出し機のＴダイより押し出された絶縁膜（フィルム）１と、導電性金属膜２および３とを直接貼り合わせることにより形成する。一方、ヒート・ラミネーション法を使用した場合、所定の温度に加熱された加工機械のロール間に、絶縁膜１を構成する樹脂膜および導電性金属膜を通すことにより、当該ロールの圧力により両者の接着を可能にする熱圧着により形成する。
【００２８】
なお、図６に示す三層構造の可撓性シートは、その後の加工性を考慮して、３００ｇ／ｃｍ以上の強度を備えていることが望ましい。
【００２９】
また、絶縁膜１と導電性金属膜２および３とのより高い接着強度を得るためには、両膜の表面あるいは一方の膜の表面を活性化させることが有効である。この方法としては、例えば、コロナ放電処理がある。また、各々の膜の間に粘着層を設けてもよい。この場合には、粘着層としては、絶縁膜１を構成する樹脂と同一の樹脂系のものを選択することが望ましい。
次に、図７に示す工程、すなわち、図５に示すステップ２（Ｓ２）では、図６に示す工程で得た導電性金属膜２上に、例えば、塩化酢酸ビニルまたはポリエステル系の耐エッチング性インクにより、コンデンサの電極板形成用パターン１１Ａ、コイル形成用パターン１１Ｂおよび導通端子部形成用パターン１１Ｃを印刷する。また、導電性金属膜３上に、前記と同様のインクにより、コンデンサの電極板、導電部および導通端子部形成用パターン１１Ｄを印刷する。なお、ここでは、このパターン１１Ａないし１１Ｄは、グラビア印刷により印刷する。
【００３０】
次いで、図８に示す工程、すなわち、図５に示すステップ３（Ｓ３）では、図７に示す工程で得たパターン１１Ａないし１１Ｄをマスクとして、導電性金属膜２および３にエッチング処理を行い、電極板８および９、コイル５、導電部７、導通端子部１０Ａおよび１０Ｂを形成する。このエッチング処理では、例えば、酸性のエッチング液、具体的には、塩化第二鉄溶液に各種添加剤を混入したものを使用した。
【００３１】
次に、図９に示す工程、すなわち、図５に示すステップ４（Ｓ４）では、導通端子部１０Ａと導通端子部１０Ｂとの間を短絡部分２０により導通させる。これにより、共振タグの小型化が達成される。
【００３２】
次いで、図１０に示す工程、すなわち、図５に示すステップ５（Ｓ５）では、図９に示す工程で得た共振回路チップの導電性金属膜３側の面に、ゴム系粘着剤層２１を形成した後、この粘着層２１を介して離型紙２２（６０ｇ／ｍ２）を貼り合わせる。
【００３３】
次に、図１１に示す工程、すなわち、図５に示すステップ６（Ｓ６）では、加熱治具１２と支持具３０とにより、電極板８と電極板９との間に存在する絶縁膜１に、貫通孔１８が形成されるまで熱加圧処理を行う。
【００３４】
ここでは、この熱加圧処理に使用する加熱治具１２として、直径３〜５ｍｍの円筒形本体の先端に、約６０度の勾配で、端面直径が０．７ｍｍの円錐形を備えた鋼鉄製の治具を使用する。この加熱治具１２は、適宜手段で任意の温度に発熱するようになっている。また、図示しない昇降機構によって、上下に昇降可能となっており、任意の圧力で被押圧部材を押圧可能となっている。
【００３５】
一方、支持具３０は、受け台１６と、受け台１６上に形成された厚さ２〜３ｍｍ、ＪＩＳＡ（ゴム硬度）６０度のシリコンラバー１５と、シリコンラバー１５上に形成された厚さ０．３ｍｍの鋼板１４と、から構成されている。
【００３６】
この加熱治具１２と支持具３０を用いた熱加圧処理は、以下に示す方法により行う。
【００３７】
先ず、支持具３０の鋼板１４上に、図１０に示す工程で得られた共振回路チップを、離型紙２２側が支持具３０側になるように位置決めして載置する。次に、図１１に示すように、ゲージ温度で３７０℃〜４００℃に加熱された加熱治具１２を用い、電極板８部分を所定の圧力で、０．３秒〜０．５秒間熱加圧する。
【００３８】
ここで、ゲージ温度とは、加熱治具１２を保持している（図示せず）ホルダーの温度のことである。
【００３９】
この熱加圧により、電極板８と電極板９との間に介在する絶縁膜１が電極板９を通して加熱・押圧され、この絶縁膜１のうち結晶化度が低い構造部分の結晶構造が破壊される。この結果、この部分が熱収縮を起こし、図３および図１２に示すように、ガス状物質あるいは空気が存在する直径５０〜１００μｍの貫通孔１８が形成される。この貫通孔１８の存在により、コンデンサ６を構成する電極板８および９を短絡させる際に、この部分にアーク放電が起こることによって、電極板８および９が貫通孔１８の内壁に付着するため、電極板８および９を確実に短絡させることができる。さらにまた、前記熱加圧処理により、図３および図１２に示すように、コンデンサ６を構成する絶縁膜が、０．２μｍ程度に薄膜化されるとともに、絶縁膜１の形状が加熱治具１２の先端の形状に沿って変形する。さらに、この時の圧力および熱により、押圧された導電性金属膜３の略中央部分が、図３、図４および図１２に示すように破断されるとともに、側壁３１Ａに対応する部分に隆起部２６が形成される。この隆起部２６は、前記薄膜化された絶縁膜１部分に存在していた絶縁材料が、この部分に移動されるために形成される。このようにして、導電性金属膜３の略中央部分に、絶縁膜１が露出された破断部１７が形成されるとともに、隆起部２６が形成される。この破断部１７の存在により、短絡された電極板８および９が、短絡前の状態に復元されることをさらに防止される。これは、破断部１７が、電極板８および９を復元しようとさせる衝撃や振動エネルギーを逃がすとともに、電極板８および９が復元しようとする際に発生する応力や歪等を逃がすためである。
【００４０】
このように、コンデンサ６を構成する絶縁膜に結晶構造の破壊を生じさせ、貫通孔１８が形成されるまで、かつ導電性金属膜３に破断部１７が形成されるまで熱加圧を行うことで、所定の方法により短絡された電極板８および９に熱や衝撃等が加えられたり、あるいは、短絡後、長時間が経過しても、この部分が短絡前の状態に復元することを防止することができる。
【００４１】
ここで、膜厚が２６μｍの誘電体（絶縁膜）を備えたコンデンサの絶縁膜を絶縁破壊するための電圧は、通常、４０００Ｖ以上必要であるが、これは共振タグの共振周波数特性を消失させるには高すぎるという問題がある。本発明に係る共振タグは、前述したようにコンデンサ６の絶縁膜を０．２μｍ以下に薄膜化することができるとともに、貫通孔１８を介して電極板８および９が短絡するため、５〜１０Ｖ程度の低い電圧を加えるだけで共振タグの共振周波数特性を消失させることができる。
【００４２】
以上の工程により、コンデンサ６を含む共振回路が形成されてなる共振タグを得る。この共振タグは、離型紙２２を剥して所望商品の所望位置に容易に貼着することができる。
【００４３】
次に、この共振タグを用い、コンデンサ６を構成する電極板８および９を短絡させた後、これに熱や振動を加え、当該電極板８および９の復元性を調査したところ、この電極板８および９は短絡された状態を保っていることが確認された。また、共振タグのコンデンサ６を構成する部分の電極板８および９を短絡させた後、これを長期に亘って保存したところ、電極板８および９は短絡された状態を保っていることが確認された。
【００４４】
なお、本発明の実施の形態では、説明の簡略化のため、一つの共振タグのみを図示して説明したが、本発明に係る共振タグは、例えば、幅７００〜９００ｍｍ×長さ１２００ｍや、幅２００〜３００ｍｍ×長さ６００ｍ等のロール状に多数同時に図５に示すステップ１〜ステップ６を行うことができる。この場合には、図５に示すステップ６で得られた帯状の共振タグ群は、例えば、平圧式プレスマシーンやロータリー式プレスマシーンにより４０ｍｍ×４０ｍｍ等の製品サイズに合わせてキスカットされた後、離型紙２２のみを残して不要な部分は巻き取り除去され、さらに離型紙２２を表にした巻き取り品（ロール）に加工される。
【００４５】
このように、本発明では、薄い膜厚を備えた導電性金属膜２側に離型紙２２を設けたため、前記のように巻き取った際に、コイル５が形成された側と、離型紙２２とが接触する。このため、コイル５が形成された側に露出した絶縁膜１と、離型紙２２とが接触して両者間に摩擦が生じても、回路長の長いコイル５がアースの役割を果たし、電極板８に誘導される静電気量を大幅に減少させる（減衰消去させる）ことができる。したがって、前記静電気により、コンデンサの絶縁膜が短絡することを防止することができる結果、共振周波数特性の消失を防ぐことができる。
【００４６】
なお、絶縁膜１としては、ポリエチレン樹脂フィルムの他、物理特性の誘電正接値が小さく、設計された回路の周波数に相応した正確な厚さ公差が維持できるものであれば、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル等の合成樹脂を使用することもできる。また、絶縁膜１の厚さは、共振タグの商品設定（サイズ、周波数、性能等）や、成膜に使用される機械の厚さ制御精度、エッチング加工を含めたそれ以降の機械加工に耐える材料強度等を十分に満たす範囲で決定すればよい。しかしながら、共振回路のコンデンサ容量が所定の設計値の範囲内に収まるためには、絶縁膜１の厚さのばらつきを所定範囲内に納める必要がある。本実施例の条件では、絶縁膜１の厚さ（熱加圧処理前の厚さ）を２６μｍ±１．５μｍ程度とすることが好適であるが、この厚さに限定されるものではない。
【００４７】
また、導電性金属膜２および３としては、ＡＡ規格の１２３５に相当するアルミニウムの他、例えば、ＡＡ規格の１０５０，１１００等に相当するアルミニウムや、所望の品種のアルミニウム、金、銀、銅等や種々の合金等、所望の導電性金属を使用することができる。
【００４８】
そしてまた、導電性金属膜３の膜厚は、回路形成のためのエッチング加工を容易にし、加工コストを低減させる目的で１２μｍと薄くしたが、これに限らず、導電性金属膜３の膜厚は、使用する導電性金属の種類や形成する共振回路等に適した厚さおよび大きさにすればよい。
【００４９】
また、Ｒ，Ｌ回路として使用される導電性金属膜２の膜厚は、電気抵抗値を低くする目的で、５０μｍとしたが、これに限らず、導電性金属膜２の膜厚は、導電性金属膜３より厚ければ、使用する導電性金属の種類や形成する共振回路、あるいは製造方法等に適した厚さ、大きさにすればよい。また、ここで、導電性金属膜３は、コンデンサ６の電極板９、導電部７および導通端子部１０Ｂとしてのみ使用されるため、その膜厚を１２μｍと薄くしても共振タグの性能等に悪影響を及ぼすことがない。
【００５０】
なお、原料コストを考慮すると、絶縁膜１をポリエチレン樹脂で構成し、Ｒ，Ｌ，Ｃ回路を構成する導電性金属としてアルミニウムを使用することが好適である。ここで、アルミニウムは、物性面、特に接着性に関してもポリエチレン樹脂に接着し易く特に好ましい。さらに、可撓性に関してもアルミニウムが特に優れている。一方、ポリエチレン樹脂は、低密度、中密度、高密度のいずれも使用可能であるが、共振タグとしての性能および機械加工上の材料強度の点から中密度以上のものを用いることが好ましい。
【００５１】
また、共振回路形成用パターンは、グラビア印刷により形成する他、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、凸版印刷等の各種印刷方法により形成することもできる。そしてまた、共振回路パターンを形成する際に使用するエッチング液としては、塩化第二鉄溶液に各種添加剤を混入した液の他、使用するインクや、エッチング条件、被エッチング物（すなわち導電性金属膜）等により、酸性液、アルカリ性液等、所望により選択することができる。また、エッチング処理の際のエッチング液の温度や濃度、エッチング速度等も所望により決定すればよい。また、エッチング方法としては、どぶ漬け、スプレイ方式等、各種方法を用いることができる。スプレイ方式を採用した場合には、エッチング液噴射ノズル先端の液圧等を適格に制御することが望まれる。
【００５２】
また、コンデンサ６を構成する絶縁膜に熱加圧を行う際の加熱治具１２の温度は、前述した条件では、３７０〜４００℃に設定したが、これに限らず、加熱治具１２の温度は、加熱治具１２の共振回路チップに対する圧力や支持具３０との関係や導電性金属膜の種類や膜厚等により、共振回路に支障を来すことなく前記絶縁膜に貫通孔を形成可能な温度であればよく、例えば、導電性金属としてアルミニウムを用い、絶縁膜としてポリエチレンを使用した場合には、２００〜５００℃程度が好適である。また、加熱治具１２による熱加圧時間は、０．３〜０．５秒間に設定したが、これに限らず、熱加圧時間は、加熱治具１２の温度や圧力、支持具３０との関係や導電性金属膜の種類や膜厚等により、共振回路に支障を来すことなく前記絶縁膜に貫通孔を形成可能な時間であればよい。しかしながら、熱加圧時の圧力が高すぎると、コンデンサの絶縁膜としての機能に支障を生じる傾向となり、低くすぎると貫通孔１８が形成されなくなる。したがって、これらを考慮して最適な圧力を選択する必要がある。また、熱加圧時の温度が高すぎると、コンデンサの電極板を構成する導電性金属膜２および３や、絶縁膜１に支障を来たし、低くすぎると貫通孔１８が形成されなくなる。したがって、これらを考慮して最適な温度を選択する必要がある。
【００５３】
また、本発明で使用可能な加熱治具１２は、本実施例で紹介した形状に限られるものではなく、共振回路のサイズや構成する材料、必要とされる性能等により決定すればよい。例えば、加熱治具１２の電極板と接触する端面形状は、円形、角部がラウンド状に形成された多角形等、所望の形状から選択できる。また、加熱治具１２の先端を円錐形状にする場合のテーパーの角度は、軸心に向けて３０〜６０度程度傾くように設定することが好適である。
【００５４】
また、本発明で使用可能な支持具３０は、本実施例で紹介した形状に限られるものではなく、共振回路のサイズや構成する材料、必要とされる性能等により決定すればよい。例えば、支持具３０の硬度（ＪＩＳＡ）は、５０〜８０度程度とすることが好ましい。ここで、支持具３０の硬度とは、鋼板１４とシリコンラバー１５とを含めた全体の硬度のことを示している。ここで、支持具の硬度が高すぎると、絶縁膜の構造まで破壊してしまい、安定した性能が得られなくなる。一方、硬度が低すぎると、絶縁膜に貫通孔を形成することができなくなる。したがって、硬度は、これらも考慮して決定する必要がある。
【００５５】
また、この支持具３０は、シリコンラバーに代えて、例えば、テフロン等の耐熱性弾性部材を使用してもよい。そしてまた、鋼板に代えて、ステンレス等の金属板を使用してもよい。そして、シリコンラバーや鋼板の厚さも、共振回路のサイズや構成する材料、必要とされる性能等により決定すればよいが、シリコンラバーの厚さは、例えば、１〜５ｍｍ程度に設定することが特に好適である。また、鋼板の厚さは、０．２〜０．５ｍｍ程度に設定することが特に好適である。
【００５６】
そしてまた、本実施の形態では、離型層として離型紙を使用したが、これに限らず、粘着層を介して離型可能であり、共振タグの離型層としての機能を損なうことがなければ、離型フィルム等、他の構成の離型層を使用してもよい。
【００５７】
さらにまた、本実施の形態では、電極板９に破断部１７を形成した場合について説明したが、これに限らず、図５に示すステップ６（Ｓ６）で、異なった形状の加熱治具を使用したり、熱加圧する際の圧力を調整することで、図１３に示すように、導電性金属膜３に破断部１７が形成されていない共振タグを製造してもよいことは勿論である。
【００５８】
次に、本発明に係る他の実施の形態について説明する。
【００５９】
図１４は、本発明の他の実施の形態に係る共振タグのコンデンサ部分を示す拡大断面図である。なお、この実施の形態では、前述した実施の形態で得た共振タグと同様の構造および同様の製造工程から得られる部分に関する詳細な説明は省略する。
【００６０】
この実施の形態に係る共振タグと、前述した実施の形態で得た共振タグとの異なる点は、図１４ないし図１６に示すように、導電性金属膜３に破断部が形成されていない点、絶縁膜１の薄膜化された部分（陥没部３１）の面積が広い点、および陥没部３１の形状が略正方形である点である。
【００６１】
この共振タグの製造方法は、以下の通りである。すなわち、この共振タグは、図５に示すステップ５（Ｓ５）までは、前述した共振タグと同様の製造方法で製造する。
【００６２】
次に、図５に示すステップ６（Ｓ６）、すなわち図１６に示す工程では、加熱治具１２０と支持具３０とにより、電極板１０８と電極板１０９との間に存在する絶縁膜１に、貫通孔１８が形成されるまで熱加圧処理する。この熱加熱処理の条件は、以下の通りである。
【００６３】
ここでは、この熱加圧処理に使用する加熱治具１２０として、略正方形の本体の先端に、４５度の勾配のテーパーを備え、図１４に示す破線のように、対角線が１２ｍｍであって、四隅が面取りされている略正方形の端面を備えた鋼鉄製の治具を使用する。この加熱治具１２０はその内部に、任意の温度に発熱コントロール可能な図示しない発熱体が内蔵されている。また、図示しない昇降機構によって、上下に昇降可能となっており、任意の圧力で被押圧部材を押圧可能となっている。
【００６４】
ここで、加熱治具１２０が熱加圧時に熱可塑性の絶縁膜１と接触すると、べとつきが生じ、これがプレス面に付着して熱効率が低下するというトラブルが発生し易い。したがって、この実施の形態では、絶縁膜１との接触を避けるため、図１４に示すように、加熱治具１２０の電極板１０９と接触する端面のサイズを電極板１０９より小さくし、また、電極板１０８のサイズを電極板１０９のサイズよりも一回り小さくして行った。具体的には、電極板１０８の対角線を９ｍｍとし、電極板１０９の対角線を１６ｍｍとした。このようにすることで、電極板１０９の加熱治具１２０から外側にはみ出す部分を接触防止カバーとして利用でき、前記トラブルを解消することができる。なお、支持具３０は、前述した実施の態様と同様のものを使用する。
【００６５】
この絶縁膜１の熱加圧工程は、図１１および図１２で行った工程と基本的に同じであるが、熱加圧時の圧力を変えて行った。この熱加圧により、電極板１０８と電極板１０９との間に介在する絶縁膜１が電極板１０９を通して加熱・押圧される。この時、電極板１０８と電極板１０９との間に介在する絶縁膜１のうち結晶化度の低い構造部分における結晶構造が破壊され、この部分が熱収縮を起こして亀裂を生じせしめ、この亀裂がコンデンサの両電極板１０８と電極板１０９との間に貫通するガス状物質あるいは空気が存在する貫通孔１８に成長する。この貫通孔１８は、図１４および１５に示すように、コンデンサの四隅に対応する部分に形成される。さらにまた、コンデンサを構成する絶縁膜が、平均１８μｍ程度に薄膜化されるとともに、絶縁膜１の形状が加熱治具１２０の先端の形状に沿って変形する。
【００６６】
なお、電極板１０８および１０９と、加熱治具１２０とのサイズの関係は、前述した通りであるため、前記熱加圧を加えても、コイル５、導電部７、導通端子部１０Ａおよび１０Ｂは変形せず、最適な形状を保持することができる。
【００６７】
その後、前述した共振タグ１００と同様の工程により、コンデンサを含む共振回路が形成されてなる共振タグを得る。
【００６８】
次に、この共振タグを用い、コンデンサ１０６を構成する部分の電極板を短絡させた後、これに熱や振動を加え、当該電極板の復元性を調査したところ、この電極板は短絡された状態を保っていることが確認された。また、この共振タグのコンデンサを構成する部分の電極板を短絡させた後、これを長期に亘って保存したところ、この電極板は短絡された状態を保っていることが確認された。
【００６９】
なお、前記熱加圧では、図１６に示す形状の加熱治具１２０の他、電極板と接触する側の端部にテーパーが形成されていない加熱治具を使用してもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、共振回路が形成された多数の共振タグが帯状に連続形成されたものをコイル状に巻き取った際に、離型層と、厚い膜厚からなるコンデンサの電極板および電気回路が形成された側とが接触するため、前記巻き取り中や巻き出し中に、コンデンサの絶縁膜であり、かつ共振回路の支持体でもある絶縁性物質からなるフィルムと、離型紙との間に静電気が発生しても、前記電気回路がアースの役割を果たし、電極板に誘導される静電気量を大幅に減少させることができる。この結果、前記静電気により、コンデンサの絶縁膜が短絡することを防止することができ、共振周波数特性の消失を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る共振回路の平面図である。
【図２】図１に示す共振回路の背面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ断面の一部を拡大した図である。
【図４】図２の一部を拡大した図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る共振タグを示す拡大断面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態に係る共振タグを示す拡大断面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態に係る共振タグの一部拡大平面図である。
【図１５】図１４のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【符号の説明】
１ 絶縁膜
２ 導電性金属膜
３ 導電性金属膜
５ コイル
６ コンデンサ
７ 導電部
８ 電極板
９ 電極板
１０Ａ 導通端子部
１０Ｂ 導通端子部
１２ 加熱治具
２１ 粘着層
２２ 離型紙
２６ 隆起部
３０ 支持具
３１ 陥没部
３１Ａ 斜面
【発明の属する技術分野】
本発明は、共振タグの製造方法に係り、特に電子式検知装置から発信された所定の周波数を有する電波に共振し、その共振した周波数と同じ周波数の電波を発信することが可能であって、万引き等の盗難を防止する目的で商品に貼付される共振タグの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スーパーマーケット、専門店、デパートおよびＣＤ・ビデオ店等の各種店舗では、万引き等の盗難を防止する目的で商品に共振タグが貼付されている。この共振タグは、例えば、店舗の出入口に設置された電子式検知装置から発信された周波数の電波に共振し、その共振した周波数と同じ周波数の電波を発信する共振回路を内蔵した構造を備えている。この共振タグが貼付された商品は、代金の支払い等、所定の手続きを終了した後には、当該共振タグの共振周波数特性を消失させ、前記電子式検知装置による感知がなされないようにしている。ここで、この共振周波数特性の消失は、通常、共振回路を構成するコンデンサの絶縁膜（誘電体）に、所望の方法により所定の電圧を印加してアーク放電等により絶縁破壊を起こさせることにより行っている。一方、前記所定の手続きを終了する前の商品が、電子式検知装置が設置されている出入口から出されると、前記共振タグが当該電子式検知装置から発信された電波に共振し、これが当該電子式検知装置に感知されて盗難を知らせる警戒音が該電子式検知装置から発せられるようになっている。
【０００３】
この共振タグは、一般的に次のような方法により形成される。すなわち、１０μｍ〜３０μｍ程度の厚さを有する絶縁性物質（誘電体物質）からなるフィルム（絶縁膜）、例えば、ポリオレフィン系合成樹脂フィルム等の両側に、厚みの異なる導電性膜（金属膜）を形成する。次に、厚みの厚い導電性膜によってコンデンサの一方の電極板と、これに電気的に接続され、かつ自己インダクタンスを持つコイル状に巻かれた電気回路を形成し、厚みの薄い導電性膜によって、当該コンデンサの他方の電極板を形成する。この他方の電極板も前記電気回路に電気的に接続される。この工程によって、Ｒ，Ｌ，Ｃ共振回路を形成する。
【０００４】
次に、前記電気回路が形成されている側に、接着剤を塗布した後、この接着剤をカバーする離型紙を貼り合わせる。なお、この共振タグは、この接着剤を介して商品等の被貼着体に貼着される。
【０００５】
次いで、特殊治具を用いて、前記両電極板間に介在する絶縁膜を熱加圧して電極板間距離を減少させる。このようにすることで、共振タグの共振周波数特性を消失させる（以下、「共振タグを不作動化させる」ともいう）目的でコンデンサの電極板間に印加する電圧をある程度低くしても、コンデンサの絶縁膜にアーク放電等を発生させ、この部分に絶縁破壊を生じさせて短絡状態にすることができる。
【０００６】
このような共振タグは、通常、「使い捨てタグ」と呼ばれ、前記電気回路が形成された面にのみ粘着層および離型紙が必要であり、反対側の面には、紙やフィルム等を貼り合わせる必要がない場合が多い。この使い捨てタグは、通常、前記コンデンサの電極間距離を減少させる工程を行った後、このような工程を経た多数の共振タグが帯状に連続形成されたものをコイル状に巻き取る工程およびこれを巻き出す工程が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記共振タグは、前記巻き取り中や巻き出し中に、コンデンサの絶縁膜であり、かつ共振回路の支持体でもある露出された絶縁性物質からなるフィルムと、離型紙とが接触して両者間に摩擦が生じ、前記絶縁性フィルムの表面に静電気が発生してこれが蓄積されるという欠点がある。そして、この結果、共振タグの製造中にコンデンサの絶縁膜が短絡し、共振タグを実際に使用する前に、共振周波数特性が消失してしまう虞れがあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点を解決することを課題とするものであり、多数の共振タグが帯状に連続形成されたものをコイル状に巻き取った際に、離型紙と絶縁性物質からなるフィルムとの間に静電気が発生しても、これを消失させることができ、コンデンサの絶縁膜が短絡することを防止できる共振タグの製造方法および共振タグを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、コンデンサを含む共振回路が形成されてなる共振タグの製造方法であって、絶縁膜の一方の面に、前記コンデンサの一方の電極板と、このコンデンサと電気的に接続する電気回路を形成する工程と、前記絶縁膜の他方の面に、前記コンデンサの他方の電極板を、前記一方の電極板より薄い膜厚で形成する工程と、前記薄い膜厚からなる電極板が形成された面に粘着層を形成する工程と、前記粘着層上に該粘着層から離型可能な離型層を形成する工程と、を備えた共振タグの製造方法を提供するものである。
【００１０】
さらに、前記離型層を形成した後に、前記両電極板間に介在する絶縁膜を、厚い膜厚からなる電極板側から所定の圧力および所定の温度で熱加圧することにより、当該電極板間距離を減少させ、かつ当該絶縁膜に結晶構造の破壊を生じさせて該両電極板間に貫通する貫通孔を形成する工程を、備えることができる。
【００１１】
また、前記熱加圧は、前記薄い膜厚からなる電極板に、前記絶縁膜が露出される破断部が形成されるまで行うことができる。
【００１２】
前記熱加圧は、前記離型層が形成された側を支持具で支持し、厚い膜厚からなる電極板を治具で熱加熱することにより行うことができる。
【００１３】
そしてまた、本発明は、コンデンサを含む共振回路が形成されてなる共振タグであって、絶縁膜の一方の面に、前記コンデンサの一方の電極板と、当該コンデンサと電気的に接続する電気回路を形成し、前記絶縁膜の他方の面に、前記電気回路と電気的に接続され、かつ前記一方の電極板より薄い膜厚を備えた他方の電極板を形成し、この他方の電極板が形成された面に、粘着層を介して該粘着層から離型可能な離型層を形成してなる共振タグを提供するものである。
【００１４】
また、前記電極板間に介在する絶縁膜は、他絶縁膜部分より薄い膜厚で構成された部分を有し、かつその部分の結晶構造が破壊されてなると共に、両電極板間に貫通する貫通孔が形成されてなる共振タグを提供するものである。
【００１５】
さらに、厚い膜厚からなる電極板の、前記絶縁膜の薄い膜厚で構成された部分に対応する位置に陥没部が形成され、薄い膜厚からなる電極板の、前記陥没部の側壁に対応する位置に隆起部が形成された形状とすることができる。
【００１６】
そしてまた、前記薄い膜厚からなる電極板に、前記絶縁膜が露出された破断部が形成された形状としてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に係る共振回路の平面図、図２は図１に示す共振回路の背面図、図３は図１のＩ−Ｉ断面の一部を拡大した図、図４は図２の一部を拡大した図である。
【００１９】
本発明に係る共振タグは、図１ないし図４に示すように、絶縁膜１の両面に各々形成され、絶縁膜１とともにコンデンサ６を構成する電極板８および電極板９と、絶縁膜１の電極板８が形成されている面に形成されかつ電極板８および電極板９と電気的に接続するコイル５とを備えて構成されている。この共振タグは、コンデンサ６およびコイル５により、所定の共振周波数に対応したＲ，Ｌ，Ｃ共振回路を形成する。
【００２０】
電極板８は、電極板９の膜厚より厚い膜厚で構成された導電性金属膜から構成され、共振タグのほぼ中央部に位置している。この電極板８および９は、後に詳述するが、製造工程で使用する治具の形状と対応した平面略四角形状を備えており、電極板９の直径の方が電極板８の直径よりも若干大きく構成されている。この電極板８の略中央部には、図３に示すような斜面３１Ａで囲まれた略円形クレーター状の陥没部３１が形成されている。この陥没部３１の位置において、両電極板８および９間の距離は、他の部分よりも短くなっている。
【００２１】
前記コイル５は、電極板８と同様の厚みを有する導電性金属膜からなり、図１に示すように、電極板８の外周に平面的に連続した渦巻状に周設されており、一端が電極板８に接続され、他端が電極板９と電気的に接続するための導通端子部１０Ａとなっている。
【００２２】
前記電極板９は、電極板８より薄い膜厚を備えた導電性金属膜から構成され、かつ絶縁膜１を挟んで、電極板８と対向する位置に形成されている。この電極板９には、図２に示すように、コイル５の他端に形成された導通端子部１０Ａと対向する位置まで延出された導電部７が接続されている。この導電部７の先端には、導通端子部１０Ａと対向する導通端子部１０Ｂが接続されている。この電極板９の略中央部には、絶縁膜１が露出される破断部１７が形成されている。また、電極板９の、前記陥没部３１の側壁３１Ａに対応した位置には、図３に示すように、それ以外の部分よりも盛り上がった平面略円形状の隆起部２６が形成されている。
【００２３】
前記絶縁膜１は、陥没部３１の位置において薄膜化されており、その結晶構造が破壊されている。そして、この結晶構造の破壊により、両電極板８および９間に貫通する亀裂状の貫通孔１８が形成されている。
【００２４】
この共振タグは、図１１に示すように、電極板９が形成されている面には、粘着層２１を介して離型紙２２が、粘着層２１から離型可能に貼着されている。この構成により、前記共振タグは、離型紙２２を剥すことにより、粘着層２１を介して、商品の所定位置に貼着される。
【００２５】
この共振タグは、通常、８．２ＭＨｚの検知周波数で共振する特性を有することが望まれる。なお、本実施の形態では、コンデンサ６の電極板８の対角線を１８ｍｍとし、電極板９の対角線を１９ｍｍに設定した。
【００２６】
この共振タグは、図６ないし図１２に示す工程により製造される。また、この製造工程のフローチャートを図５に示す。なお、ここでは、絶縁膜として、ポリエチレン樹脂フィルムを使用し、導電性金属として、ＡＡ規格（アメリカ・アルミニウム協会制定の規格）の１２３５に相当する品種のアルミニウムを使用した場合について説明する。
【００２７】
先ず、図６に示す工程、すなわち、図５に示すステップ１（Ｓ１）では、膜厚２６μｍの絶縁膜１の一方の面に、膜厚５０μｍの導電性金属膜２を形成し、他方の面に、膜厚１２μｍの導電性金属膜３を形成する。この導電性金属膜２および３は、例えば、押し出し法やヒート・ラミネーション法等により形成することができる。具体的には、押し出し法を使用した場合、絶縁膜１を構成する樹脂を溶融し、押し出し機のＴダイより押し出された絶縁膜（フィルム）１と、導電性金属膜２および３とを直接貼り合わせることにより形成する。一方、ヒート・ラミネーション法を使用した場合、所定の温度に加熱された加工機械のロール間に、絶縁膜１を構成する樹脂膜および導電性金属膜を通すことにより、当該ロールの圧力により両者の接着を可能にする熱圧着により形成する。
【００２８】
なお、図６に示す三層構造の可撓性シートは、その後の加工性を考慮して、３００ｇ／ｃｍ以上の強度を備えていることが望ましい。
【００２９】
また、絶縁膜１と導電性金属膜２および３とのより高い接着強度を得るためには、両膜の表面あるいは一方の膜の表面を活性化させることが有効である。この方法としては、例えば、コロナ放電処理がある。また、各々の膜の間に粘着層を設けてもよい。この場合には、粘着層としては、絶縁膜１を構成する樹脂と同一の樹脂系のものを選択することが望ましい。
次に、図７に示す工程、すなわち、図５に示すステップ２（Ｓ２）では、図６に示す工程で得た導電性金属膜２上に、例えば、塩化酢酸ビニルまたはポリエステル系の耐エッチング性インクにより、コンデンサの電極板形成用パターン１１Ａ、コイル形成用パターン１１Ｂおよび導通端子部形成用パターン１１Ｃを印刷する。また、導電性金属膜３上に、前記と同様のインクにより、コンデンサの電極板、導電部および導通端子部形成用パターン１１Ｄを印刷する。なお、ここでは、このパターン１１Ａないし１１Ｄは、グラビア印刷により印刷する。
【００３０】
次いで、図８に示す工程、すなわち、図５に示すステップ３（Ｓ３）では、図７に示す工程で得たパターン１１Ａないし１１Ｄをマスクとして、導電性金属膜２および３にエッチング処理を行い、電極板８および９、コイル５、導電部７、導通端子部１０Ａおよび１０Ｂを形成する。このエッチング処理では、例えば、酸性のエッチング液、具体的には、塩化第二鉄溶液に各種添加剤を混入したものを使用した。
【００３１】
次に、図９に示す工程、すなわち、図５に示すステップ４（Ｓ４）では、導通端子部１０Ａと導通端子部１０Ｂとの間を短絡部分２０により導通させる。これにより、共振タグの小型化が達成される。
【００３２】
次いで、図１０に示す工程、すなわち、図５に示すステップ５（Ｓ５）では、図９に示す工程で得た共振回路チップの導電性金属膜３側の面に、ゴム系粘着剤層２１を形成した後、この粘着層２１を介して離型紙２２（６０ｇ／ｍ２）を貼り合わせる。
【００３３】
次に、図１１に示す工程、すなわち、図５に示すステップ６（Ｓ６）では、加熱治具１２と支持具３０とにより、電極板８と電極板９との間に存在する絶縁膜１に、貫通孔１８が形成されるまで熱加圧処理を行う。
【００３４】
ここでは、この熱加圧処理に使用する加熱治具１２として、直径３〜５ｍｍの円筒形本体の先端に、約６０度の勾配で、端面直径が０．７ｍｍの円錐形を備えた鋼鉄製の治具を使用する。この加熱治具１２は、適宜手段で任意の温度に発熱するようになっている。また、図示しない昇降機構によって、上下に昇降可能となっており、任意の圧力で被押圧部材を押圧可能となっている。
【００３５】
一方、支持具３０は、受け台１６と、受け台１６上に形成された厚さ２〜３ｍｍ、ＪＩＳＡ（ゴム硬度）６０度のシリコンラバー１５と、シリコンラバー１５上に形成された厚さ０．３ｍｍの鋼板１４と、から構成されている。
【００３６】
この加熱治具１２と支持具３０を用いた熱加圧処理は、以下に示す方法により行う。
【００３７】
先ず、支持具３０の鋼板１４上に、図１０に示す工程で得られた共振回路チップを、離型紙２２側が支持具３０側になるように位置決めして載置する。次に、図１１に示すように、ゲージ温度で３７０℃〜４００℃に加熱された加熱治具１２を用い、電極板８部分を所定の圧力で、０．３秒〜０．５秒間熱加圧する。
【００３８】
ここで、ゲージ温度とは、加熱治具１２を保持している（図示せず）ホルダーの温度のことである。
【００３９】
この熱加圧により、電極板８と電極板９との間に介在する絶縁膜１が電極板９を通して加熱・押圧され、この絶縁膜１のうち結晶化度が低い構造部分の結晶構造が破壊される。この結果、この部分が熱収縮を起こし、図３および図１２に示すように、ガス状物質あるいは空気が存在する直径５０〜１００μｍの貫通孔１８が形成される。この貫通孔１８の存在により、コンデンサ６を構成する電極板８および９を短絡させる際に、この部分にアーク放電が起こることによって、電極板８および９が貫通孔１８の内壁に付着するため、電極板８および９を確実に短絡させることができる。さらにまた、前記熱加圧処理により、図３および図１２に示すように、コンデンサ６を構成する絶縁膜が、０．２μｍ程度に薄膜化されるとともに、絶縁膜１の形状が加熱治具１２の先端の形状に沿って変形する。さらに、この時の圧力および熱により、押圧された導電性金属膜３の略中央部分が、図３、図４および図１２に示すように破断されるとともに、側壁３１Ａに対応する部分に隆起部２６が形成される。この隆起部２６は、前記薄膜化された絶縁膜１部分に存在していた絶縁材料が、この部分に移動されるために形成される。このようにして、導電性金属膜３の略中央部分に、絶縁膜１が露出された破断部１７が形成されるとともに、隆起部２６が形成される。この破断部１７の存在により、短絡された電極板８および９が、短絡前の状態に復元されることをさらに防止される。これは、破断部１７が、電極板８および９を復元しようとさせる衝撃や振動エネルギーを逃がすとともに、電極板８および９が復元しようとする際に発生する応力や歪等を逃がすためである。
【００４０】
このように、コンデンサ６を構成する絶縁膜に結晶構造の破壊を生じさせ、貫通孔１８が形成されるまで、かつ導電性金属膜３に破断部１７が形成されるまで熱加圧を行うことで、所定の方法により短絡された電極板８および９に熱や衝撃等が加えられたり、あるいは、短絡後、長時間が経過しても、この部分が短絡前の状態に復元することを防止することができる。
【００４１】
ここで、膜厚が２６μｍの誘電体（絶縁膜）を備えたコンデンサの絶縁膜を絶縁破壊するための電圧は、通常、４０００Ｖ以上必要であるが、これは共振タグの共振周波数特性を消失させるには高すぎるという問題がある。本発明に係る共振タグは、前述したようにコンデンサ６の絶縁膜を０．２μｍ以下に薄膜化することができるとともに、貫通孔１８を介して電極板８および９が短絡するため、５〜１０Ｖ程度の低い電圧を加えるだけで共振タグの共振周波数特性を消失させることができる。
【００４２】
以上の工程により、コンデンサ６を含む共振回路が形成されてなる共振タグを得る。この共振タグは、離型紙２２を剥して所望商品の所望位置に容易に貼着することができる。
【００４３】
次に、この共振タグを用い、コンデンサ６を構成する電極板８および９を短絡させた後、これに熱や振動を加え、当該電極板８および９の復元性を調査したところ、この電極板８および９は短絡された状態を保っていることが確認された。また、共振タグのコンデンサ６を構成する部分の電極板８および９を短絡させた後、これを長期に亘って保存したところ、電極板８および９は短絡された状態を保っていることが確認された。
【００４４】
なお、本発明の実施の形態では、説明の簡略化のため、一つの共振タグのみを図示して説明したが、本発明に係る共振タグは、例えば、幅７００〜９００ｍｍ×長さ１２００ｍや、幅２００〜３００ｍｍ×長さ６００ｍ等のロール状に多数同時に図５に示すステップ１〜ステップ６を行うことができる。この場合には、図５に示すステップ６で得られた帯状の共振タグ群は、例えば、平圧式プレスマシーンやロータリー式プレスマシーンにより４０ｍｍ×４０ｍｍ等の製品サイズに合わせてキスカットされた後、離型紙２２のみを残して不要な部分は巻き取り除去され、さらに離型紙２２を表にした巻き取り品（ロール）に加工される。
【００４５】
このように、本発明では、薄い膜厚を備えた導電性金属膜２側に離型紙２２を設けたため、前記のように巻き取った際に、コイル５が形成された側と、離型紙２２とが接触する。このため、コイル５が形成された側に露出した絶縁膜１と、離型紙２２とが接触して両者間に摩擦が生じても、回路長の長いコイル５がアースの役割を果たし、電極板８に誘導される静電気量を大幅に減少させる（減衰消去させる）ことができる。したがって、前記静電気により、コンデンサの絶縁膜が短絡することを防止することができる結果、共振周波数特性の消失を防ぐことができる。
【００４６】
なお、絶縁膜１としては、ポリエチレン樹脂フィルムの他、物理特性の誘電正接値が小さく、設計された回路の周波数に相応した正確な厚さ公差が維持できるものであれば、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル等の合成樹脂を使用することもできる。また、絶縁膜１の厚さは、共振タグの商品設定（サイズ、周波数、性能等）や、成膜に使用される機械の厚さ制御精度、エッチング加工を含めたそれ以降の機械加工に耐える材料強度等を十分に満たす範囲で決定すればよい。しかしながら、共振回路のコンデンサ容量が所定の設計値の範囲内に収まるためには、絶縁膜１の厚さのばらつきを所定範囲内に納める必要がある。本実施例の条件では、絶縁膜１の厚さ（熱加圧処理前の厚さ）を２６μｍ±１．５μｍ程度とすることが好適であるが、この厚さに限定されるものではない。
【００４７】
また、導電性金属膜２および３としては、ＡＡ規格の１２３５に相当するアルミニウムの他、例えば、ＡＡ規格の１０５０，１１００等に相当するアルミニウムや、所望の品種のアルミニウム、金、銀、銅等や種々の合金等、所望の導電性金属を使用することができる。
【００４８】
そしてまた、導電性金属膜３の膜厚は、回路形成のためのエッチング加工を容易にし、加工コストを低減させる目的で１２μｍと薄くしたが、これに限らず、導電性金属膜３の膜厚は、使用する導電性金属の種類や形成する共振回路等に適した厚さおよび大きさにすればよい。
【００４９】
また、Ｒ，Ｌ回路として使用される導電性金属膜２の膜厚は、電気抵抗値を低くする目的で、５０μｍとしたが、これに限らず、導電性金属膜２の膜厚は、導電性金属膜３より厚ければ、使用する導電性金属の種類や形成する共振回路、あるいは製造方法等に適した厚さ、大きさにすればよい。また、ここで、導電性金属膜３は、コンデンサ６の電極板９、導電部７および導通端子部１０Ｂとしてのみ使用されるため、その膜厚を１２μｍと薄くしても共振タグの性能等に悪影響を及ぼすことがない。
【００５０】
なお、原料コストを考慮すると、絶縁膜１をポリエチレン樹脂で構成し、Ｒ，Ｌ，Ｃ回路を構成する導電性金属としてアルミニウムを使用することが好適である。ここで、アルミニウムは、物性面、特に接着性に関してもポリエチレン樹脂に接着し易く特に好ましい。さらに、可撓性に関してもアルミニウムが特に優れている。一方、ポリエチレン樹脂は、低密度、中密度、高密度のいずれも使用可能であるが、共振タグとしての性能および機械加工上の材料強度の点から中密度以上のものを用いることが好ましい。
【００５１】
また、共振回路形成用パターンは、グラビア印刷により形成する他、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷、凸版印刷等の各種印刷方法により形成することもできる。そしてまた、共振回路パターンを形成する際に使用するエッチング液としては、塩化第二鉄溶液に各種添加剤を混入した液の他、使用するインクや、エッチング条件、被エッチング物（すなわち導電性金属膜）等により、酸性液、アルカリ性液等、所望により選択することができる。また、エッチング処理の際のエッチング液の温度や濃度、エッチング速度等も所望により決定すればよい。また、エッチング方法としては、どぶ漬け、スプレイ方式等、各種方法を用いることができる。スプレイ方式を採用した場合には、エッチング液噴射ノズル先端の液圧等を適格に制御することが望まれる。
【００５２】
また、コンデンサ６を構成する絶縁膜に熱加圧を行う際の加熱治具１２の温度は、前述した条件では、３７０〜４００℃に設定したが、これに限らず、加熱治具１２の温度は、加熱治具１２の共振回路チップに対する圧力や支持具３０との関係や導電性金属膜の種類や膜厚等により、共振回路に支障を来すことなく前記絶縁膜に貫通孔を形成可能な温度であればよく、例えば、導電性金属としてアルミニウムを用い、絶縁膜としてポリエチレンを使用した場合には、２００〜５００℃程度が好適である。また、加熱治具１２による熱加圧時間は、０．３〜０．５秒間に設定したが、これに限らず、熱加圧時間は、加熱治具１２の温度や圧力、支持具３０との関係や導電性金属膜の種類や膜厚等により、共振回路に支障を来すことなく前記絶縁膜に貫通孔を形成可能な時間であればよい。しかしながら、熱加圧時の圧力が高すぎると、コンデンサの絶縁膜としての機能に支障を生じる傾向となり、低くすぎると貫通孔１８が形成されなくなる。したがって、これらを考慮して最適な圧力を選択する必要がある。また、熱加圧時の温度が高すぎると、コンデンサの電極板を構成する導電性金属膜２および３や、絶縁膜１に支障を来たし、低くすぎると貫通孔１８が形成されなくなる。したがって、これらを考慮して最適な温度を選択する必要がある。
【００５３】
また、本発明で使用可能な加熱治具１２は、本実施例で紹介した形状に限られるものではなく、共振回路のサイズや構成する材料、必要とされる性能等により決定すればよい。例えば、加熱治具１２の電極板と接触する端面形状は、円形、角部がラウンド状に形成された多角形等、所望の形状から選択できる。また、加熱治具１２の先端を円錐形状にする場合のテーパーの角度は、軸心に向けて３０〜６０度程度傾くように設定することが好適である。
【００５４】
また、本発明で使用可能な支持具３０は、本実施例で紹介した形状に限られるものではなく、共振回路のサイズや構成する材料、必要とされる性能等により決定すればよい。例えば、支持具３０の硬度（ＪＩＳＡ）は、５０〜８０度程度とすることが好ましい。ここで、支持具３０の硬度とは、鋼板１４とシリコンラバー１５とを含めた全体の硬度のことを示している。ここで、支持具の硬度が高すぎると、絶縁膜の構造まで破壊してしまい、安定した性能が得られなくなる。一方、硬度が低すぎると、絶縁膜に貫通孔を形成することができなくなる。したがって、硬度は、これらも考慮して決定する必要がある。
【００５５】
また、この支持具３０は、シリコンラバーに代えて、例えば、テフロン等の耐熱性弾性部材を使用してもよい。そしてまた、鋼板に代えて、ステンレス等の金属板を使用してもよい。そして、シリコンラバーや鋼板の厚さも、共振回路のサイズや構成する材料、必要とされる性能等により決定すればよいが、シリコンラバーの厚さは、例えば、１〜５ｍｍ程度に設定することが特に好適である。また、鋼板の厚さは、０．２〜０．５ｍｍ程度に設定することが特に好適である。
【００５６】
そしてまた、本実施の形態では、離型層として離型紙を使用したが、これに限らず、粘着層を介して離型可能であり、共振タグの離型層としての機能を損なうことがなければ、離型フィルム等、他の構成の離型層を使用してもよい。
【００５７】
さらにまた、本実施の形態では、電極板９に破断部１７を形成した場合について説明したが、これに限らず、図５に示すステップ６（Ｓ６）で、異なった形状の加熱治具を使用したり、熱加圧する際の圧力を調整することで、図１３に示すように、導電性金属膜３に破断部１７が形成されていない共振タグを製造してもよいことは勿論である。
【００５８】
次に、本発明に係る他の実施の形態について説明する。
【００５９】
図１４は、本発明の他の実施の形態に係る共振タグのコンデンサ部分を示す拡大断面図である。なお、この実施の形態では、前述した実施の形態で得た共振タグと同様の構造および同様の製造工程から得られる部分に関する詳細な説明は省略する。
【００６０】
この実施の形態に係る共振タグと、前述した実施の形態で得た共振タグとの異なる点は、図１４ないし図１６に示すように、導電性金属膜３に破断部が形成されていない点、絶縁膜１の薄膜化された部分（陥没部３１）の面積が広い点、および陥没部３１の形状が略正方形である点である。
【００６１】
この共振タグの製造方法は、以下の通りである。すなわち、この共振タグは、図５に示すステップ５（Ｓ５）までは、前述した共振タグと同様の製造方法で製造する。
【００６２】
次に、図５に示すステップ６（Ｓ６）、すなわち図１６に示す工程では、加熱治具１２０と支持具３０とにより、電極板１０８と電極板１０９との間に存在する絶縁膜１に、貫通孔１８が形成されるまで熱加圧処理する。この熱加熱処理の条件は、以下の通りである。
【００６３】
ここでは、この熱加圧処理に使用する加熱治具１２０として、略正方形の本体の先端に、４５度の勾配のテーパーを備え、図１４に示す破線のように、対角線が１２ｍｍであって、四隅が面取りされている略正方形の端面を備えた鋼鉄製の治具を使用する。この加熱治具１２０はその内部に、任意の温度に発熱コントロール可能な図示しない発熱体が内蔵されている。また、図示しない昇降機構によって、上下に昇降可能となっており、任意の圧力で被押圧部材を押圧可能となっている。
【００６４】
ここで、加熱治具１２０が熱加圧時に熱可塑性の絶縁膜１と接触すると、べとつきが生じ、これがプレス面に付着して熱効率が低下するというトラブルが発生し易い。したがって、この実施の形態では、絶縁膜１との接触を避けるため、図１４に示すように、加熱治具１２０の電極板１０９と接触する端面のサイズを電極板１０９より小さくし、また、電極板１０８のサイズを電極板１０９のサイズよりも一回り小さくして行った。具体的には、電極板１０８の対角線を９ｍｍとし、電極板１０９の対角線を１６ｍｍとした。このようにすることで、電極板１０９の加熱治具１２０から外側にはみ出す部分を接触防止カバーとして利用でき、前記トラブルを解消することができる。なお、支持具３０は、前述した実施の態様と同様のものを使用する。
【００６５】
この絶縁膜１の熱加圧工程は、図１１および図１２で行った工程と基本的に同じであるが、熱加圧時の圧力を変えて行った。この熱加圧により、電極板１０８と電極板１０９との間に介在する絶縁膜１が電極板１０９を通して加熱・押圧される。この時、電極板１０８と電極板１０９との間に介在する絶縁膜１のうち結晶化度の低い構造部分における結晶構造が破壊され、この部分が熱収縮を起こして亀裂を生じせしめ、この亀裂がコンデンサの両電極板１０８と電極板１０９との間に貫通するガス状物質あるいは空気が存在する貫通孔１８に成長する。この貫通孔１８は、図１４および１５に示すように、コンデンサの四隅に対応する部分に形成される。さらにまた、コンデンサを構成する絶縁膜が、平均１８μｍ程度に薄膜化されるとともに、絶縁膜１の形状が加熱治具１２０の先端の形状に沿って変形する。
【００６６】
なお、電極板１０８および１０９と、加熱治具１２０とのサイズの関係は、前述した通りであるため、前記熱加圧を加えても、コイル５、導電部７、導通端子部１０Ａおよび１０Ｂは変形せず、最適な形状を保持することができる。
【００６７】
その後、前述した共振タグ１００と同様の工程により、コンデンサを含む共振回路が形成されてなる共振タグを得る。
【００６８】
次に、この共振タグを用い、コンデンサ１０６を構成する部分の電極板を短絡させた後、これに熱や振動を加え、当該電極板の復元性を調査したところ、この電極板は短絡された状態を保っていることが確認された。また、この共振タグのコンデンサを構成する部分の電極板を短絡させた後、これを長期に亘って保存したところ、この電極板は短絡された状態を保っていることが確認された。
【００６９】
なお、前記熱加圧では、図１６に示す形状の加熱治具１２０の他、電極板と接触する側の端部にテーパーが形成されていない加熱治具を使用してもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、共振回路が形成された多数の共振タグが帯状に連続形成されたものをコイル状に巻き取った際に、離型層と、厚い膜厚からなるコンデンサの電極板および電気回路が形成された側とが接触するため、前記巻き取り中や巻き出し中に、コンデンサの絶縁膜であり、かつ共振回路の支持体でもある絶縁性物質からなるフィルムと、離型紙との間に静電気が発生しても、前記電気回路がアースの役割を果たし、電極板に誘導される静電気量を大幅に減少させることができる。この結果、前記静電気により、コンデンサの絶縁膜が短絡することを防止することができ、共振周波数特性の消失を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る共振回路の平面図である。
【図２】図１に示す共振回路の背面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ断面の一部を拡大した図である。
【図４】図２の一部を拡大した図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る共振タグを示す拡大断面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態に係る共振タグを示す拡大断面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態に係る共振タグの一部拡大平面図である。
【図１５】図１４のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態に係る共振タグの製造工程の一部を示す図である。
【符号の説明】
１ 絶縁膜
２ 導電性金属膜
３ 導電性金属膜
５ コイル
６ コンデンサ
７ 導電部
８ 電極板
９ 電極板
１０Ａ 導通端子部
１０Ｂ 導通端子部
１２ 加熱治具
２１ 粘着層
２２ 離型紙
２６ 隆起部
３０ 支持具
３１ 陥没部
３１Ａ 斜面
Claims (6)
- コンデンサを含む共振回路が形成されてなる共振タグの製造方法であって、
絶縁膜の一方の面に、前記コンデンサの一方の電極板と、このコンデンサと電気的に接続する電気回路を形成する工程と、
前記絶縁膜の他方の面に、前記コンデンサの他方の電極板を、前記一方の電極板より薄い膜厚で形成する工程と、
前記薄い膜厚からなる電極板が形成された面に粘着層を形成する工程と、
前記粘着層上に該粘着層から離型可能な離型層を形成する工程と、
前記離型層を形成した後に、前記両電極板間に介在する絶縁膜を、厚い膜厚からなる電極板側から所定の圧力および所定の温度で熱加圧することにより、当該電極板間距離を減少させ、かつ当該絶縁膜に結晶構造の破壊を生じさせて該両電極板間に貫通する貫通孔を形成する工程と、
を備えた共振タグの製造方法。 - 前記熱加圧は、前記薄い膜厚からなる電極板に、前記絶縁膜が露出される破断部が形成されるまで行う請求項１記載の共振タグの製造方法。
- 前記熱加圧は、前記離型層が形成された側を支持具で支持し、厚い膜厚からなる電極板を治具で熱加熱することにより行う請求項１または請求項２記載の共振タグの製造方法。
- コンデンサを含む共振回路が形成されてなる共振タグであって、
絶縁膜の一方の面に、前記コンデンサの一方の電極板と、当該コンデンサと電気的に接続する電気回路を形成し、前記絶縁膜の他方の面に、前記電気回路と電気的に接続され、かつ前記一方の電極板より薄い膜厚を備えた他方の電極板を形成し、この他方の電極板が形成された面に、粘着層を介して該粘着層から離型可能な離型層を形成してなり、
前記電極板間に介在する絶縁膜は、他絶縁膜部分より薄い膜厚で構成された部分を有し、かつその部分の結晶構造が破壊されてなると共に、両電極板間に貫通する貫通孔が形成されてなる共振タグ。 - 厚い膜厚からなる電極板の、前記絶縁膜の薄い膜厚で構成された部分に対応する位置に陥没部が形成され、薄い膜厚からなる電極板の、前記陥没部の側壁に対応する位置に隆起部が形成されてなる請求項４記載の共振タグ。
- 前記薄い膜厚からなる電極板に、前記絶縁膜が露出された破断部が形成されてなる請求項４または請求項５記載の共振タグ。
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