JP3908514B2 - Icタグ付き包装体とicタグ付き包装体の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ICタグ付き包装体およびその製造方法に関する。
詳しくは、食品や飲料等の包装体に非接触通信機能を有するICタグを装着する技術であって、非接触ICタグを内容物充填後に包装体に個別にICタグラベルを貼着するのではなく、包装体の製造過程においてインラインで装着する技術に関する。
【0002】
【従来技術】
非接触で情報を記録し、かつ読み取りできる「非接触ICタグ」(一般に、「非接触データキャリア」、「無線ICタグ」、「非接触IC」、「非接触ICラベル」等と表現される場合もある。)が、物品や商品の情報管理、物流管理等に広く利用されるようになってきている。
食品等の包装体の分野でも非接触ICタグを装着して、流通や品質管理、使用期限管理等に利用することが行われようとしている。
【0003】
従来、包装体に非接触ICタグを装着する場合は、袋体や函体完成後や内容物充填後に、ラベル化した非接触ICタグを袋体等に貼着するのが一般的である。そのためICタグが剥がれ易く、流通過程において剥離して所期の目的を達成しない場合が多く見られた。
これは、包装体の構成層内にICタグを保持した包装体が実現していなかったことと、その製造技術が確立していなかったためと考えられる。
【0004】
ここで、非接触ICタグの形態について検討すると、
(1)ラベル基材に捲線状の平面アンテナパターンを形成し、これに直接ICチップを装着する形態と、(2)基材や包装材料面にアンテナパターンを導電性インキで印刷し、これに、インターポーザ形態のICタグラベルを装着する形態、とがある。
(1)の場合は、アンテナパターンもラベル基材面に備えるのでICタグラベルが割り高となるが、アンテナパターンを包装材料等に連続して印刷できる場合は、ICタグラベルを装着して使用する(2)の実施形態が、コスト上のメリットが有り、包装材料等の大量消費用途には向いている。
【0005】
図4は、非接触ICタグの実施形態を説明する図である。図4(A)は、ICタグラベル2をパッケージ基材のアンテナパターン11,12の双方に接続するように貼着した平面状態、図4(B)は、アンテナパターン11,12からICタグラベル2を部分的に剥離した状態を示し、図4(C)は、図4(A)のA−A線において拡大した断面を示す図である。
この実施形態の場合、非接触ICタグ10は、パッケージ基材にアンテナパターンを直接印刷し、当該アンテナパターン11,12にICタグラベル2を装着した構成となる。
【0006】
アンテナパターンの形状は特に限定されず2片に分離したパターンであれば任意の形状(円形、矩形状、三角形状、菱形等任意)であってよく、このパターンに導通するようにICタグラベルを装着する。アンテナパターンを2片に分離したパターンとするのは、いずれか一方のアンテナ側が接地側の役割をするためである。
【0007】
なお、ICタグラベル2とは、シリコン基板に集積回路またはメモリあるいはその双方を設けたICチップ5をアンテナパターン11,12に装着可能にタックラベル化した状態のものを意味し、当該ラベル自体にもICチップ5に接続した小型のアンテナ部21,22有するものである(図4(C)参照)。
当該アンテナ部とアンテナパターン11,12間は、異方導電性接着剤6(図4(C)の×印の部分)で接着されていて、アンテナ間の導通が得られるようになっている。もっとも、アンテナ11と21、12と22の面間が誘電体を介して数100μmの間隔にある限り、直接電気的に導通していなくても静電的結合によりアンテナの機能をすることが確認されている。したがって、アンテナ11と21、12と22がICタグラベル基材を介して相対するように装着することも可能となる。
また、アンテナ部21,22にはICチップ5のバンプ(不図示)が接続している(図4(B)参照)が、アンテナ部21,22とICチップ5とは必ずしもICタグラベルの同一面に形成するものに限られない。
このようなICタグラベルには市販の製品があり、具体的には、モトローラ社が製造する「BiStatix」(商標)用のインターポーザ形態のものが使用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このようなICタグラベルを包装体の製造過程で基材内に装着し、必要なその後の加工を行って包装体を完成しようとするものである。
包装体はICタグに必要なデータを記録した後、または内容物を充填した後にデータを記録し、市中に供給されることになる。
しかし、ICタグ付き包装体の適切な構成は見だされてなく従来の製造設備を使用して、効率良くICタグ付き包装体を製造する技術も確立していない。
そこで、本発明では、包装体材料に非接触ICタグをインラインで装着した後、従来の製造設備を使用してICタグ付き包装体を効率良く製造すべく研究し、以下の発明を完成したものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第1は、非接触通信機能を有するICタグを装着した包装体であって、少なくとも基材フィルムまたはシート上の一部分に導電性インキからなるアンテナが任意パターンで印刷され、当該アンテナ印刷面に、ラベル基材にICチップとアンテナ部を有しタックラベル化したICタグラベルが装着され、さらにそのICタグラベル面上に、シーラントフィルムを接着剤またはアンカーコート剤を介して積層したことを特徴とするICタグ付き包装体、にある。かかるICタグ付き包装体であるため、包装体完成後にICタグを貼着する必要がない。
【0011】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第2は、非接触通信機能を有するICタグを装着したラミネートフィルムの製造方法であって、少なくとも基材フィルムまたはシート上の一部分に導電性インキからなるアンテナを任意パターンで印刷し、そのアンテナ印刷面に、ラベル基材にICチップとアンテナ部を有しタックラベル化したICタグラベルをラベル貼り付け機を用いて装着し、その後、ICタグラベル面上に接着剤またはアンカーコート剤を介してシーラントフィルムを積層することを特徴とするICタグ付き包装体の製造方法、にある。かかるICタグ付き包装体の製造方法であるため、効率良い製造ができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
ICタグ付き包装体は、食品等の内容物充填後にICタグを貼着する手間の省略と、流通過程における剥落を防止する観点から、軟包装材料やカートンの場合は、積層するフィルム間や紙−フィルム間にICタグを保持する構成が有利となる。
この場合、非接触ICタグは、前記のように基材フィルムやシートにアンテナパターンを印刷し、当該アンテナパターンにICタグラベルを装着し、その後、接着剤またはアンカーコート剤を介してシーラントフィルムを積層する形態が一般的である。
【0013】
以下、本発明のICタグ付き包装体について図面を参照して説明する。
図1は、本発明のICタグ付き包装体の例を示す図である。図1(A)は包装体の平面図であって、製袋して内容物を充填した後の状態が示されている。ただし、本発明のICタグ付き包装体は製袋や製函後の状態のみを意味せず、積層フィルムや積層シートであって製袋や製函前の巻き取り状等の形態のものをも包含するものとする。
図1(B)は、図1(A)のA−A線において拡大した断面図である。
図1のように、包装体1は、パッケージ基材1bにアンテナパターン11,12が印刷され、当該アンテナパターンにICタグラベル2が装着されている。
当該ICタグラベル2とアンテナパターン11,12とにより、非接触ICタグ10を構成している。包装体にアンテナパターンを設ける位置は特に限定されないが、リーダライタによる読み取りが容易な位置が好ましい。
【0014】
図1(B)の断面図のように、本発明のICタグ付き包装体1では、通常はICタグラベルのラベル基材2bがシーラントフィルム3側に面し、ICチップ5が包装体の基材フィルムまたはシート面に面するように装着されている。
ICチップ5は、ラベル基材2bに印刷された小型のアンテナ21,22にICチップのバンプ(不図示)が接続するようにされており、アンテナ21,22とアンテナパターン11,12が異方導電性接着剤6等により接続されるのは前述のとおりである。ただし、前記のように、パッケージ基材とラベルのアンテナ間が導通していることは必須の条件ではないので、ICチップ5をシーラントフィルム側に面するように装着することもできる。
なお、包装体の基材フィルムまたはシートとシーラントフィルム6間には、接着剤またはアンカーコート(AC)剤が介在することになるが、図1(B)での図示は省略されている。
ICタグラベル2のアンテナパターン11,12上への装着は、アンテナパターンと同時に印刷する位置合わせマーク等を基準にして、走行するパッケージ基材に対して自動的なラベル貼り付け機等で装着する。
【0015】
図2は、本発明のICタグ付き包装体を加工する状態を示す図である。基材フィルムまたはシートにICタグラベル2を装着し、ICタグラベルを含む基材フィルムまたはシート面に接着剤4を塗布する状態を示している。
一般に基材にシーラントフィルムを積層する場合は、金属ロール7とゴムロール8からなる圧胴間に基材を通過させて、基材フィルムまたはシート面に接着剤4を塗工することが行われる。この後、シーラントフィルムを供給して、図示しないニップロール間を通して積層フィルムとされる。
図中、9は、接着剤供給パンであって、接着剤4には溶剤タイプやホットメルト型の接着剤等が使用され、特にその種類を問わない。
図2の場合、装着したICタグラベルのICチップ5が基材フィルムまたはシート面に面しているが、ICチップ5がシーラントフィルム側に面するように装着することもできる。
【0016】
図3は、本発明のICタグ付き包装体を加工する他の状態を示す図である。
図3は、イクストルージョンコーター機(EC機)の場合であるが、基材フィルムまたはシートに溶融したポリエチレン13等を塗工する場合は、ゴムロールであるニップロール14側から基材を供給し、Tダイ16から溶融ポリエチレンを押し出し、基材フィルムまたはシートと溶融ポリエチレン13の一体化シートを金属ロールであるチルロール15に押圧して積層する。
なお、前工程において、アンカーコート(AC)剤の塗工をする場合は、溶融ポリエチレンの接着を強固なものとすることができる。
【0017】
次に、本発明に使用する材料等について説明する。
包装体の基材には、カートン紙や板紙、上質紙等の紙類、PETやPBT等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド、また無機蒸着フィルムやEVOH等のバリアフィルムが、シーラントフィルムにはPEやPP等のポリオレフィンもしくはそれらの2種以上のフィルム積層体を使用できる。
ICタグラベル2に使用するICタグラベル基材2bとしては、紙、PET、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ナイロン、ポリオレフィン等の各種材料を使用できる。紙の場合は、耐水処理等がされていて絶縁性の高いものが好ましい。
厚みは15〜300μmが使用できるが、強度、加工作業性、コスト等の点から20〜200μmがより好ましい。
アンテナパターン11,12の印刷には導電性インキを使用して、オフセット、グラビア、シルクスクリーン印刷等によって印刷できる。導電性インキには、カーボンや黒鉛、あるいは銀粉やアルミ粉、あるいは、これらの混合体をビヒクルに分散したインキを使用する。あるいはまた、インキコストは割高となるが、酸化錫、酸化チタン粉末等を使用した透明導電性インキであってもよい。
【0018】
ICチップは、シリコン基板に集積回路やメモリを形成したもので、ICタグラベル用としては2mm×2mm程度以内の大きさにされており、厚みは0.5mm以内である。
ICメモリの場合は、1024Bitsで、128文字の記録ができ通常の包装体として最低限の情報記録には適用できる。数キロビットであれば、2次元バーコード以上の表示が可能であり、出荷後に書き込み消去が自由にできる利点がある。流通段階で価格表示を変える場合や、入庫日時の記録をする場合等は、書き込みや消去ができる非接触ICタグが好ましいことになる。
【0019】
<非接触ICタグリーダについて>
非接触ICタグリーダはスキャナともいわれ一定周波数の電波を非接触データキャリアに送信して応答波を検索する。
リーダとの交信には、一般的には125kHz、13.56MHz、2.45GHz、5.8GHz(マイクロ波)の周波数帯を使用することになる。非接触ICタグでは、13.56MHzを利用する場合が多く、各種のリーダやリーダライタが市販されている。
【0020】
【実施例】
(実施例1)
厚み12μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡績株式会社製「E5100」)に導電性インキ(デュポン社製「カーボンインキ5067」)でアンテナパターンをグラビア印刷し、印刷基材フィルムを作成した。
次に、そのアンテナ印刷面側にICタグラベル(モトローラ社製、品名:ICチップ実装ラベル「BiStatix」)を、ICチップ側がアンテナ印刷面に面するようにラベル貼り付け機を用いて装着した。なお、「BiStatix」のラベル基材には、厚み200μm程度の紙基材が使用されている。
次に、シングルEC機を用いて、ICタグラベル側にAC(アンカーコート)剤(武田薬品工業株式会社製、A3210/A3075、固形分5%)を塗布し、乾燥後、樹脂温度320°Cの押出しPE(三井化学株式会社製「ミラソン16P」);押出し厚み20μmにて、厚み40μmのPEフィルム(大日本樹脂株式会社製「SKLフィルム」)と押出しラミネーションを行い、ラミネートフィルムを作製した。
なお、AC剤の塗工ローラおよびEC機のチルローラは、クロムメッキした鉄ロールであった。
【0021】
上記の工程により作製した、ラミネートフィルムの構成は、
となった。
【0022】
(実施例2)
厚み12μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡績株式会社製「E5100」)に導電性インキでアンテナパターンをグラビア印刷し、印刷基材フィルムを作成した。
次に、そのアンテナ印刷面側にICタグラベル(モトローラ社製、品名:ICチップ実装ラベル「BiStatix」)を、ICチップ側がアンテナ印刷面に面するようにラベル貼り付け機を用いて装着した。
次に、ドライラミネーション(DL)機を用いて、ICタグラベル側にDL接着剤(大日本インキ化学工業株式会社製「LX703/KR90」、固形分45%)を3g/m2 (dry)塗布し、乾燥後、厚み60μmのPEフィルム(大日本樹脂株式会社製「SKSフィルム」片面処理)と圧着し、ラミネートフィルムを作製した。作製後、ラミネーションフィルムは40°C、3日間エージングを行った。 上記の工程により作製した、ラミネートフィルムの構成は、
となった。
【0023】
(比較例)
厚み12μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡績株式会社製「E5100」)に導電性インキでアンテナパターンをグラビア印刷し、印刷基材フィルムを作成した。
そのPET面側にドライラミネーションにより、厚み60μmのポリエチレン(PE)フィルム(大日本樹脂株式会社製「SKSフィルム」)を貼り合わせした。次に、PETの表面側アンテナ印刷面にICタグラベル(モトローラ社製、品名:ICチップ実装ラベル「BiStatix」)を、ICチップ側がアンテナ印刷面側に面するようにラベル貼り付け機を用いて装着した。
【0024】
実施例1、実施例2と比較例のラミネートフィルム(包装体)を使用して、スナック菓子用包装材料を作製した。
確認事項として非接触ICタグ10に対して所定のデータの記録を行った後、読取装置として、モトローラ社製BiStatixリーダー「WAVE」を用いて、情報の読取り試験を行ったところ、各実施例では支障なくリードライトできることが確認された。
しかし、比較例の場合、ICタグラベルを包装材料の表面に直接貼り合わせてあるため、ラベルが擦れによって剥がれてしまい、データを読み取ることができない場合があった。
【0025】
本発明は軟包装材料に限らず、紙−フィルム等を積層するカートン等にも適用が可能であり、函体状の包装体を除外するものではない。
【0026】
【発明の効果】
上述のように、本発明のICタグ付き包装体は、非接触ICタグが基材フィルムまたはシートとシーラントフィルムの間に装着されているので、内容物充填前の袋体や充填後の袋体にICタグラベルを装着する手間がかからず省力に寄与できる。
また、ICタグラベルが流通過程において剥離することも無いので、データの書き込み、読み取りを常に確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のICタグ付き包装体の例を示す図である。
【図2】 本発明のICタグ付き包装体を加工する状態を示す図である。
【図3】 本発明のICタグ付き包装体を加工する他の状態を示す図である。
【図4】 非接触ICタグの実施形態を説明する図である。
【符号の説明】
1 ICタグ付き包装体
1b パッケージ基材、基材フィルム
2 ICタグラベル
2b ICタグラベル基材
3 シーラントフィルム
4 接着剤
5 ICチップ
6 異方導電性接着剤
7 金属ロール
8 ゴムロール
9 接着剤供給パン
10 非接触ICタグ
11,12 アンテナパターン
21,22 小型のアンテナ部
Claims (5)
- 非接触通信機能を有するICタグを装着した包装体であって、少なくとも基材フィルムまたはシート上の一部分に導電性インキからなるアンテナが任意パターンで印刷され、当該アンテナ印刷面に、ラベル基材にICチップとアンテナ部を有しタックラベル化したICタグラベルが装着され、さらにそのICタグラベル面上に、シーラントフィルムを接着剤またはアンカーコート剤を介して積層したことを特徴とするICタグ付き包装体。
- ICタグラベルのICチップが基材フィルムのアンテナ印刷面に面するように装着されていることを特徴とする請求項1記載のICタグ付き包装体。
- ICタグラベルのICチップがシーラントフィルム側に面するように装着されていることを特徴とする請求項1記載のICタグ付き包装体。
- 基材フィルムまたはシートが紙、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンもしくはそれらの2種以上のフィルムの積層体からなることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1の請求項記載のICタグ付き包装体。
- 非接触通信機能を有するICタグを装着したラミネートフィルムの製造方法であって、少なくとも基材フィルムまたはシート上の一部分に導電性インキからなるアンテナを任意パターンで印刷し、そのアンテナ印刷面に、ラベル基材にICチップとアンテナ部を有しタックラベル化したICタグラベルをラベル貼り付け機を用いて装着し、その後、ICタグラベル面上に接着剤またはアンカーコート剤を介してシーラントフィルムを積層することを特徴とするICタグ付き包装体の製造方法。
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