JP3836096B2

JP3836096B2 - Ｉｃタグ及びｉｃタグの製造方法

Info

Publication number: JP3836096B2
Application number: JP2003299499A
Authority: JP
Inventors: 若浩川井; 篤典篠田; 広明川田
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2023-08-25
Also published as: JP2005071063A

Description

この発明は、誘導電磁界を用いて非接触にデータ通信されるＩＣタグに関し、さらに詳しくは物品への貼付けに適した薄型で耐水性、柔軟性および耐外力性に優れたＩＣタグ及びその製造方法に関する。

通常、データキャリアとして用いられるＩＣタグは、アンテナコイルと不揮発性メモリを内蔵するＩＣ(Integrated Circuit)とからなり、誘導電磁界を発生する通信装置と無線でデータ通信されている。

例えば、物流の自動化を進めていくには、物品に識別用の伝票を貼付け、この貼付けられた個々の伝票に記録されている認証情報を能率よく読取ることが重要である。従来、このような能率のよい読取りを実現するためには、個々の伝票に認証情報に対応したバーコードラベルを貼付け、これをバーコードリーダで読取るようにしている。

しかしながら、バーコードリーダを用いてバーコードラベルを読取るためには、両者間に一定の距離と方向との関係付けを高精度に行う必要があり、物流の自動化および円滑化を図るうえでの障害になっていた。さらに、バーコードラベルには入力できる情報量が少なく、物流の管理範囲も狭い区域に限られていた。

そこで近年、誘導電磁界を用いて非接触にＩＣの読取りが可能な伝票内装型ＩＣラベルが開発されている(例えば特許文献１参照)。この伝票内装型ＩＣラベルを用いれば、読取り媒体との間に誘導電磁界を用いることから、読取りに際して両者間の距離と方向との制約をさほど受けなくなる。例えば、１メートル程離れた距離からでも、その伝票内装型ＩＣラベルに記録されている認証情報を確実に読取ることができる。

通常、この種の伝票内装型ＩＣラベルは、良好な読取り特性が得られるように物品の平坦部に貼付けられるが、物品の外形状によっては、図５に示すように、ＩＣ５１を一体に有する伝票内装型ＩＣラベル５２を、物品５３の曲面部５４に貼付けることが避けられない場合がある。この場合は、伝票内装型ＩＣラベル５２を曲面部５４に沿わせて曲げる必要があり、曲げが不適な材質を有する伝票内装型ＩＣラベル５２の場合は適用できなかった。

また、物品は風雨等にさらされる屋外等の悪環境条件下に適用されることもあり、このような用途においては伝票内装型ＩＣラベル５２の耐水性が要求される。さらに、物品５３の搬送中に伝票内装型ＩＣラベル５２の認証情報を読取るようにした場合、その搬送方法によっては物品と一体の伝票内装型ＩＣラベル５２に強い外力が直接加わる場合もある。

例えば、樹脂ペレット等を輸送する際に用いられるコンテナパックの外面に伝票内装型ＩＣラベルを貼付けた場合、樹脂ペレットを梱包したまま屋外に放置され、使用後は金属棒で叩いてゴミを落としたり、洗浄、高温乾燥し、その後、折畳んでしまうといった苛酷な環境で使用されている。

従来、こうした環境的要因から伝票内装型ＩＣラベルを保護する方法として、以下に示すような２つの保護方法が採られている。

第１の保護方法は、図６に示すように、ＩＣ６１を一体に有する伝票内装型ＩＣラベル６２の上下面の全体に、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)、あるいはＰＶＣ(ポリ塩化ビニール)等の樹脂製フィルム６３を保護層として積層して密封する方法である。この場合は、密封構造のため耐水性を向上できる。ところが、伝票内装型ＩＣラベル６２のＩＣ６１を、外力から保護するには樹脂製フィルム６３で覆うだけでは不十分であった。

第２の保護方法は、図７に示すように、伝票内装型ＩＣラベル７１に搭載されているＩＣ７２の周辺に硬い樹脂成型品７３,７４で空間７５を形成しながら伝票内装型ＩＣラベル７１の全体を密封し、この空間７５の形成により外力を受けても樹脂成型品７３,７４がＩＣ７２に当らないように保護する方法である。この場合は、樹脂成型品７３,７４が伝票内装型ＩＣラベル７１の全体を覆って密封できるため、耐水性と耐外力性に優れたＩＣタグ７６が得られる。ところが、このような保護方法で用いられる伝票内装型ＩＣラベル７１は樹脂成型品７３,７４が硬いために、伝票内装型ＩＣラベル７１を物品の曲面に沿わせて貼付けることができなかった。

特開２００１−１５６１１０号公報

そこでこの発明は、前記従来技術の問題点に着目してなされたもので、薄型でありながら十分な耐外力性を有して保護性能が高く、さらに袋状に密封して耐水性を有し、しかも柔軟性を持たせて物品の曲面部への貼付けを可能にしたＩＣタグを提供することを目的とする。

この発明は、誘導電磁界を用いて非接触にデータ通信するアンテナコイルと認証情報を記録したＩＣとの電子部品を備えた柔軟性を有する電子部品保持フィルムと、前記電子部品保持フィルムを覆う大きさと前記電子部品よりも厚い柔軟性を有する同形状の上下２枚の内層保護フィルムと、前記上下２枚の内層保護フィルムの上下面を覆う柔軟性および熱可塑性を有する同形状の上下２枚の外層保護フィルムとを設け、前記内層保護フィルムは、該内層保護フィルムを前記電子部品保持フィルムに重ね合わせたとき、前記電子部品保持フィルムに搭載されているＩＣに接触しないＩＣ保護用の空間部を、該内層保護フィルムの貫通穴により形成し、前記電子部品保持フィルムを中心層にして、その上下面を前記内層保護フィルムと外層保護フィルムとで覆い、前記外層保護フィルムの外周縁部を加熱圧着して袋状に密封すると共に、前記電子部品保持フィルムと前記内層保護フィルムとの対接面間、及び、前記内層保護フィルムと前記外層保護フィルムとの対接面間は、固定せずに重ね合わせて形成したＩＣタグ及びこのＩＣタグの製造方法であることを特徴とする。

ここで用いられるＩＣタグは、非接触ＲＦ(Radio Frequency)タグで構成することができる。その形状はカード型、スティック型、コイン型等の任意の形状でよく、好ましくは物品への貼付けに適した薄い平面的な形状がよい。

前記電子部品保持フィルムは、薄い平面的な樹脂フィルム上に、銅線をコイル状に巻回したアンテナコイルおよびＩＣなどの電子部品を搭載し、このＩＣに記録させている認証情報を誘導電磁界を介して外部の通信装置と非接触にデータ通信することができる。さらに、柔軟性を持たせることにより、曲げることが可能になり、ＩＣタグに組込んだときに物品の曲面部への貼付けが可能になる。

前記内層保護フィルムは、前記電子部品の積層方向の厚さよりも厚い保護層を有して、上下方向からの外力が直接電子部品に当らないように緩衝材の役目を果している。また、柔軟性を持たせて曲げ許容し、ＩＣタグに組込んだときに曲面部への貼付けが可能になる。例えば、外力吸収性に適した緩衝性と柔軟性との双方の性質を合わせ持つウレタン材等を用いる。

前記外層保護フィルムは、前記内層保護フィルムの上下面を覆う大きさを有し、さらに柔軟性および熱可塑性を有する材質、例えばオレフィン系レザー等の樹脂材を用いる。この場合も柔軟性を持たせることにより曲げを許容し、ＩＣタグに組込んだときに物品の曲面部への貼付けが可能になる。また、この外層保護フィルムを用いて袋状に密封してＩＣタグを製作するため、内部の電子部品の耐水性を確保することができる。

この発明によれば、ＩＣタグは電子部品保持フィルムを中心層にして、その上下位置に積層される内層保護フィルムが外力を吸収して、外力による負荷を回避することができる。また、ＩＣタグの外面となる外層保護フィルムで袋状に密封しているため、外力以外にも耐水性に富むなど悪環境条件下で使用されても該ＩＣタグは劣化することがなく、信頼性の高い利用が図れる。

ことに、ＩＣタグは各フィルムを重ね合わせて積層する平面的な薄型に構成でき、しかも各フィルムはいずれも柔軟性を有して曲げ変形に容易に対応し、物品の平坦部以外の曲面部でも貼付けることができる。例えば、物品の曲面部に対しては、その曲面に沿って該ＩＣタグの全体を曲げて貼付ければよい。この貼付けに際しては、粘着剤や両面テープなどを用いて貼付ければよい。従って、曲面部などの貼付け場所が限られた位置への取付けも可能になる。

さらに、前記内層保護フィルムは、該内層保護フィルムを前記電子部品保持フィルムに重ね合わせたとき、前記電子部品保持フィルムに搭載されているＩＣに接触しないＩＣ保護用の空間部を、該内層保護フィルムの貫通穴により形成したことを特徴とする。

前記ＩＣ保護用の空間部は、ＩＣの周囲に内層保護フィルムによってＩＣに接触しないＩＣ保護用の空間を形成するものであって、内層保護フィルムのＩＣと対向する位置に一定の大きさの空間を開口すればよい。このため、外力を受けて内層保護フィルムが加圧変形されても空間部によってＩＣには届かないため、耐外力性が向上し、ＩＣの保護性能を維持できる。

さらに、前記電子部品保持フィルムと前記内層保護フィルムとの対接面間、及び、前記内層保護フィルムと前記外層保護フィルムとの対接面間は、固定せずに重ね合わせたことを特徴とする。

この場合は、中心層としての１枚の電子部品保持フィルムと、その上下２枚の内層保護フィルムとを固定せずに外層保護フィルム内に封入保持できるため、ＩＣタグを曲げたとき、両フィルム面間が曲げ負荷のかかった方向に相対的に滑って変位する。このため、容易に曲げることができ、曲面部への貼付けに適したフィルムの重ね合せ構造となる。さらに、曲げ角度が大きい場合、あるいは繰返し曲げ負荷が加わるような場合であっても容易に曲って追従する。

また、中心層と内層との対接面間だけでなく、この内層保護フィルムと外層保護フィルムとの対接面間も固定せずに重ね合わせることにより、より一層、各フィルム面間での相対的な滑り動作が顕著になる。

この発明によれば、複数層のフィルムを重ね合わせて薄型の平面的なＩＣタグを構成することができ、しかも各フィルムは柔軟性を有するため曲げ性に富み、平坦部以外でも貼付けることができる。さらに、袋状に密封してあるため耐水性が得られ、内部の電子部品の保護性能が向上する。また、複数枚の異種保護層で覆うことによって緩衝性および耐外力性を持たせた信頼性の高いＩＣタグが得られる。

保護すべき中心層の上下方向に、柔軟性と耐外力性を有する内層と、柔軟性と耐水性とを有する外層とを積層して密封する。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて説明する。
図面はＩＣタグを示し、図１において、このＩＣタグ１１は先に述べた物品の外面に貼付けて使用され、貼付けたＩＣタグ１１の認証情報を読取って物品の管理を行う。

図２はＩＣタグ１１の組立前の積層構造を示し、中心層としての電子部品保持フィルム１２と、その上面側に対設される上内層保護フィルム１３と、下面側に対設される下内層保護フィルム１４と、最上面に対設される上外層保護フィルム１５と、最下面に対設される下外層保護フィルム１６との５枚のフィルム層を上下方向に積み重ね、このうち最上下面の外層保護フィルム１５，１６の外周縁部を加熱圧着して袋状に密封して一体に構成する。

前記電子部品保持フィルム１２は、長方形の柔軟性を有する例えば0.1mm程度の薄いＰＥＴ樹脂フィルム１２ａを用い、この薄いＰＥＴ樹脂フィルム１２ａ上には銅線を渦巻状に有して非接触にデータ通信するためのアンテナコイル１２ｂと、このアンテナコイル１２ｂに接続されてメモリや必要な回路を集積したＩＣ基板(以下ＩＣと称す)１２ｃとを搭載している。

上述の柔軟性を持たせたフィルムを用いることにより、曲面に沿って曲げることが可能になり、後述する各柔軟性を有するフィルム１３〜１６と共に積層してＩＣタグ１１を製作したときに、曲げることが可能になり、曲面部への貼付けが可能になる。

前記上内層保護フィルム１３は、前記電子部品保持フィルム１２の上面全体を覆う大きさと、ＩＣ１２ｃの厚さ(フィルムの厚さ方向)よりも厚いフィルム厚さと柔軟性とを有する樹脂材を用いる。例えば、外力吸収性に適した緩衝性と柔軟性との双方の性質を合わせ持つ厚さ1.4mm程度の高機能ウレタン樹脂材を長方形のシート状に設ける。従って、ここに外力が加わっても、その外力を高機能ウレタン樹脂材が吸収して、保護対象としての電子部品保持フィルム１２に対する外力による負荷を回避する。さらに、ＩＣ１２ｃの厚さよりも厚い保護層にすることにより、上方向からの外力が直接ＩＣ１２ｃに加わらないようにしている。また、柔軟性を持たせることにより、曲げを可能にしている。

さらに、前記電子部品保持フィルム１２の上面に、上内層保護フィルム１３を重ね合わせて上下に平面対接させたとき、下側の電子部品保持フィルム１２に搭載されているＩＣ１２ｃに、上側の上内層保護フィルム１３が接触して損傷させないように、ＩＣ保護用の空間部１３ａを形成している。この空間部１３ａは、上内層保護フィルム１３のＩＣ１２ｃと対向する位置に、例えばＩＣ１２ｃの周囲に空間を形成する一定の大きさの貫通穴を開口すればよく、この空間部１３ａの形成によって、外力を受けて上内層保護フィルム１３が加圧変形されても、該空間部１３ａによって加圧変形部分がＩＣ１２ｃに接触しないため、ＩＣ１２ｃを外力から保護できる。

前記下内層保護フィルム１４は、前記上内層保護フィルム１３と同材質、同形状および同じ保護機能を有して、前記電子部品保持フィルム１２の下面側に対設される。また、該下内層保護フィルム１４にも、ＩＣ保護用の空間部１４ａを形成して、電子部品保持フィルム１２の下面側からの外力に対して保護している。

前記上外層保護フィルム１５は、前記上内層保護フィルム１３の上面を覆う長方形の大きさを有し、さらに柔軟性および熱可塑性を有する材質を用いる。例えば、厚さ0.3mm程度のオレフィン系レザー樹脂材を用いる。この場合も柔軟性を持たせることにより円滑な曲げを許容し、曲面部への貼付けを可能にしている。

さらに、熱可塑性を持たせることにより、図３に示すように、この上外層保護フィルム１５と後述する下外層保護フィルム１６との上下に対向する全外周縁部１７を圧着工具で挟み込み、１２０℃程度で加熱圧着して袋状に密封する。これにより、最上下層の２枚の上外層保護フィルム１５と下外層保護フィルム１６とで袋を形成し、その内部の電子部品保持フィルム１２と、上内層保護フィルム１３および下内層保護フィルム１４とを一体に封入したＩＣタグ１１が構成される。

前記下外層保護フィルム１６は、前記上外層保護フィルム層１５と同材質、同形状および同じ保護機能を有して、前記下内層保護フィルム１４の下面側に対設され、上外層保護フィルム１５との上下に対向する互いの外周縁部１７が加熱圧着される。

このように、上下の外層保護フィルム１５，１６で袋状に密封してＩＣタグ１１を構成するため、耐水性を有し、耐外力性に富むことから悪環境条件下で使用されても該ＩＣタグ１１は劣化することがなく、信頼性の高い利用が図れる。

また、ＩＣタグ１１を構成する各フィルム１２〜１６の積層に際しては、フィルムの対接面間を粘着剤で固定せずに設ける。このフィルム面間を固定せずに封入することにより、ＩＣタグ１１を曲げたとき、各フィルム面間が曲げ負荷のかかった方向に相対的に滑って変位することが可能になり、このＩＣタグ１１を大きな曲率で容易に曲げることができる。

この結果、物品の曲面部への貼付けが避けられない場合であっても、ＩＣタグ１１を曲面部に確実に貼付けることができる。このため、曲面部への貼付けに適したＩＣタグ１１となり、繰返し曲げ負荷が加わるような場合であっても適用することができる。ことに、ＩＣタグ１１は各フィルムを重ね合わせて積層するだけの平面的で薄型に構成できるため取扱い性および取付け性に優れ、曲面部を含めて貼付け場所が限られた位置への取付けに適している。

また、ＩＣタグ１１が曲面部に貼付けられたとき、全ての層のフィルム１２〜１６は、柔軟性を有しているため、元の平面状態への復元作用が小さく、物品からの剥離力が小さい。このため、曲げた状態を安定して維持することができる。

次に、このような特性を有するＩＣタグ１１の製作過程を図４を参照して説明する。
先ず、アンテナコイル１２ｂとＩＣ１２ｃとを備えた電子部品保持フィルム１２を設けておき、この電子部品保持フィルム１２を中心層にして、図４(Ａ)に示すように、その上下面に、上内層保護フィルム１３と下内層保護フィルム１４とを対設させて３層に重ね合わせる。このとき、ＩＣ１２ｃの周辺を空間部１３ａ，１４ａで保護できるように、ＩＣ１２ｃと各空間部１３ａ，１４ａの位置を位置合せして重ね合せる。

その重ね合わせた状態で、図４(Ｂ)に示すように、その上下面に、上外層保護フィルム１５と下外内層保護フィルム１６とを対設させる。その対設した上下の外層保護フィルム１５，１６の外周縁部１７を圧着工具で加熱圧着して袋状に密封する。これにより、ＩＣタグ１１は、図４(Ｃ)に示すように、５層の柔軟なフィルム層で一体形成した薄型で曲げ性に優れたタグが得られる。

このように構成されたＩＣタグ１１は、物品の平坦部だけでなく、曲面部に沿って貼付けることができ、ＩＣタグ１１の用途を拡大することができる。物品に貼付けられたＩＣタグ１１は、通信装置によって非接触にデータが読取られ、読取られたデータに基づいて物品の検出、管理がなされる。

この発明は、上述の一実施例の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。

ＩＣタグの外観斜視図。ＩＣタグの組立前の各フィルムの積層状態を示す分解斜視図。図１のＡ−Ａ断面図。ＩＣタグの製作過程を示す説明図。従来の伝票内装型ＩＣラベルの曲面部への貼付け状態を示す平面図。従来の伝票内装型ＩＣラベルの一例を示す縦断面図。従来の伝票内装型ＩＣラベルの他の例を示す縦断面図。

符号の説明

１１…ＩＣタグ
１２…電子部品保持フィルム
１２ｃ…ＩＣ
１３，１４…内層保護フィルム
１３ａ，１４ａ…空間部
１５，１６…外層保護フィルム

Claims

誘導電磁界を用いて非接触にデータ通信するアンテナコイルと認証情報を記録したＩＣとの電子部品を備えた柔軟性を有する電子部品保持フィルムと、
前記電子部品保持フィルムを覆う大きさと前記電子部品よりも厚い柔軟性を有する同形状の上下２枚の内層保護フィルムと、
前記上下２枚の内層保護フィルムの上下面を覆う柔軟性および熱可塑性を有する同形状の上下２枚の外層保護フィルムとを設け、
前記内層保護フィルムは、該内層保護フィルムを前記電子部品保持フィルムに重ね合わせたとき、前記電子部品保持フィルムに搭載されているＩＣに接触しないＩＣ保護用の空間部を、該内層保護フィルムの貫通穴により形成し、
前記電子部品保持フィルムを中心層にして、その上下面を前記内層保護フィルムと外層保護フィルムとで覆い、前記外層保護フィルムの外周縁部を加熱圧着して袋状に密封すると共に、
前記電子部品保持フィルムと前記内層保護フィルムとの対接面間、及び、前記内層保護フィルムと前記外層保護フィルムとの対接面間は、固定せずに重ね合わせて形成した
ＩＣタグ。
誘導電磁界を用いて非接触にデータ通信するアンテナコイルと認証情報を記録したＩＣとの電子部品を備えた柔軟性を有する電子部品保持フィルムに対して、
前記電子部品保持フィルムに重ね合わせたとき、前記電子部品保持フィルムに搭載されているＩＣに接触しないＩＣ保護用の空間部を貫通穴により形成された、該電子部品保持フィルムを覆う大きさと前記電子部品よりも厚い柔軟性を有する同形状の２枚の内層保護フィルムにより該電子部品保持フィルムの上下に対設して重ね合わせ、
さらに該上下２枚の内層保護フィルムを覆う柔軟性および熱可塑性を有する同形状の２枚の外層保護フィルムにより該電子部品保持フィルムと上下から積層した該内層保護フィルムの上下に対設して重ね合わせることにより、
前記電子部品保持フィルムを中心層にして、その上下面を前記内層保護フィルムと外層保護フィルムとで覆い、
前記２枚の外層保護フィルムの外周縁部を互いに加熱圧着して袋状に密封すると共に、
前記電子部品保持フィルムと前記内層保護フィルムとの対接面間、及び、前記内層保護フィルムと前記外層保護フィルムとの対接面間は、固定せずに重ね合わせて形成する
ＩＣタグの製造方法。