JP4559704B2 - 電子商品監視システムで使うための非活性化可能な共振タグの製造方法、及び、そのように製造された共振タグ - Google Patents

Description

本発明は、電子商品監視システム（ＥＡＳシステム）で使用される不活性化可能なＲＦ共振回路（タグ）の製造方法に関する。

そのような、ＥＡＳシステムで使用するための共振タグ（共振ラベルと呼ばれる）は、従来技術で公知である。通常、そのようなタグは、その前側面及び後ろ側面上に導電層を備えた、誘電材料から成形された支持層を有している。誘電支持体の一方の面上に導電層の１つが形成されて、誘導性成分及び容量性成分の第１の部分を形成するように成形されており、誘電支持の他方の面上の他の導電層は、共振タグの容量性成分の第２の部分を形成するように成形されている。

タグの共振回路は、高い品質ファクタ（Ｑファクタ又はＱ値）を有するように支持されている。

ＥＡＳシステムでトランスミッタを使用する際、放射信号は、特定範囲内でシステムにより変動する周波数を有している。タグの共振回路の共振周波数が、この範囲内である場合、共振回路の固有周波数が放射された際に、レシーバは（共振回路の）タグがあることを検出することができる。

共振タグが付けられた商品が、店舗出口付近の勘定清算レジを通過する際、タグが取り除かれたり、破かれたりすることがある。タグが取り除かれたり、破かれたりすると、ＥＡＳシステムのレシーバは、コントロールエリアを通過しようとしているのを検出して、アラームを作動させる。

共振回路を非活性化状態に変更するために、各容量性成分（コンデンサ板）間の距離を短くした領域を設けることが公知であり、その結果、非活性化状態にするために印加されるフィールド強度によって、そのような領域が破壊される。

１解決手段は、米国特許第４４９８０７６号明細書及び米国特許第４５６７４７３号明細書に提案されており、変更に適した回路を備えた共振タグを製造する方法が開示されている。共振回路の対向し合うコンデンサ板間の狭い（小さな）距離を生成することが提案されており、即ち、所定の各点で、導電層を支持部の誘電材料内に局所的にプレスして生成することが提案されている（ノッチをプレスして形成する）。これらの場所で誘電材料が残された厚みは、これらの領域の外側よりも小さくなる。物理学の一般的な知識により、最も狭い距離の場所で常に破壊が生じ、コンデンサでの破壊は、常に、誘電材料が残っている厚みを通して、このように厚みが狭い領域で生じ、しかも、そのような領域の外側よりも低い破壊電圧を使うことができるようになる。

しかし、このような解決手段には、幾つかの欠点又は少なくとも難点がある。つまり、（意図しない短絡のリスクを回避する必要がある）誘電材料を、材料の所要の最小残り厚みに局所的に圧縮するといった難点であり、例えば、限定領域内でμｍのオーダーで、圧縮するピンと、コンデンサ板の面との間を極めて精確に９０°の角度にする必要があり、再現可能で有用な結果を得るように正確に制御された圧力を必要とする。

前述の解決手段の主要な欠点は、前記圧縮領域内の各コンデンサ板間の誘電材料が残っている厚みを通して破壊が常に生じることである。破壊を生じる電気アークが誘電材料を通って生じ、それにより、消失してプラスチック材料が炭化した短絡回路を形成してしまう恐れが屡々あり、その結果、炭化プラスチックと金属からなる２つのコンデンサ板間が短絡回路となってしまい、機械的に非常に不安定な短絡回路となってしまう。この公知の解決手段によると、容易に再活性化される製品となってしまい、当然許容できない。

他の欠点は、電気アークが、圧縮後残された誘電材料を通らなくてはならないという事実から、材料のないスペース（例えば、空気中）を通って破壊が生じる場合よりも高い破壊電圧が必要とされるという点にある。

前述の欠点を回避する試みでは、米国特許第４８７６５５５号明細書に、対向し合った各導電層（例えば、コンデンサ板）間の誘電材料を貫通するスルーホールを形成するという技術思想を含む非活性化可能な共振タグを製造し、このようにして、高い破壊電圧を必要とする誘電材料が残るのを回避するための同様の方法が提案されている。

このような、誘電材料（支持部）を貫通する、材料のないスルーホールを設けるという提案によると、（意図しない短絡を回避するために）導電層が通常レベルにされる。この解決手段には幾つかの欠点がある：空気しか含まない誘電材料内のスルーホールは、製造し難く、その結果、実際には、この方法によっては、非活性化可能な共振タグは製造できない。電気アークが、少なくとも、誘電材料層の厚みに相応する距離を克服する必要があるので、回路を非活性化するために、破壊を生じるのにもっと高い電圧が必要となる（距離は各コンデンサ板間の距離に相応している）。この結果、記載されている従来技術と比較し得る実際的な利点はない。

最後に、ヨーロッパ特許公開第０５０９２８９号公報及び第０７５０２８５号公報には、加熱ピン、及び、前記各導電層間の誘電材料を局所的に溶融して除去し、そのような各層を一緒に電気的に溶融する電流を使って、各導電層間（例えば、対向し合ったコンデンサ板間）を短絡する方法が開示されており、更に続いて、別の導電ブリッジ（フィラメントの形式での）が形成される（適切な電圧を使って）距離を変えて２つの対向し合った電極を形成する接続部を電気的に遮断し、続いて、更に、非活性化のために用意された各電極間の所定幅の新たな隙間を形成するように接続された電極を遮断する。

このプロセスは満足のいくものであるけれども、複雑であって、しかも、電極ギャップを生じてしまい、少なくとも製品毎に僅かながら違いが生じてしまう（品質チェックが困難）。

従って、本発明が基づく課題は、高いＱファクタの共振回路と、対向し合った２つのコンデンサ板間に材料のない距離（非活性化領域）ができる限り小さい、極めて高い質の非活性化可能なタグの新規且つ単純な製造方法を提供することである。この方法は、再現可能であり、取り除く材料が極めて少ない極めて高い質の製品を提供する必要がある。

本発明によると、この課題は、請求項１記載の発明ステップを実行することによって、驚異的に簡単なやり方により解決される。

本発明の有利な実施例は、従属請求項から得られる。

以下、本発明について図示の実施例を用いて詳細に説明する。

その際、
図１は、本発明のプロセスの流れを略示した図であり、
図２−７は、本発明の非活性化可能な共振タグを製造する際に実行される異なった連続ステップを略示した図
である。

図示のように、誘電材料製の支持層のある対向し合った導電層が、小さな直径の加熱ツールを使って、最初、短絡接続される。その際、短絡回路の領域内の誘電材料が除去され、前記導電層の一部が永続的に変形される。そのような変形は、導電層を形成する材料（例えば、アルミニウム）の可塑性により可能である。短絡部が形成されると、他の導電層は、図３−５に示されているように僅かに変形される（押し下げられる）。従って、導電層、有利には、対向し合ったコンデンサ板は、前記加熱ツールを用いて、２つの板間が僅かに短絡するまで、板の一部上を僅かに押圧することによって短絡接続される。加熱ツールにより、対向し合った導体間の誘電材料が、短絡回路領域内で溶融除去される。従って、短絡回路は、各板間に残存する誘電材料なしに、各板間で得られる。

従って、短絡回路は、ツールの形状、温度、時間周期を用いて正確に制御され、ツールは、コンデンサ板とコンタクト接続され、ツールの重さ又はツールからの圧力などのパラメータは全て電子的且つ機械的に制御される。

安定していて、一様な短絡回路にするために、テスト中、重さ２００ｇと、時間周期１．２ｓｅｃのツール温度４００℃にした。

２つの金属表面（コンデンサ板）間に短絡回路が形成された後、電子測定を用いて短絡回路が検査される。この測定により、条件を満たす短絡回路が得られたかどうか検査される。短絡回路が条件を満たすものではない場合、その製品は、欠陥があるとして拒絶される。測定により、短絡回路が良好であると分かった場合、２つの金属層は、特別な波形変形領域内で波形に変形されて、完全な共振回路を形成し、従って、タグにより所要周波数が得られる（波形変形により、公知のやり方で、導体層の一部が対向し合った層と接続される）。

従って、短絡回路は、例えば、図５−７に略示されているように、電気的又は機械的に解除される。解除不可能又は解除されていない短絡回路を有する製品は、欠陥製品として取り除かれる。

上述のプロセスにより：
−コンデンサ板間の誘電材料が非活性化領域内にない；
−２つのコンデンサ板は密接して結合される(例えば、ほぼ１μｍ)；
−共振回路は高Ｑファクタを有している；
−プロセスは再現可能である；
−プロセスにより均一な製品が得られる；
−再活性化リスクがテストされて、良品が見つけられる；
−特に、上述のプロセス中、短絡回路が解除された場合、２つの金属面上の酸化層は、短絡回路方法によって放電され、その結果、準備された非活性化領域は、酸化物なしのままであり、その結果、従来公知技術の方法を用いた場合よりも非活性化は良好である。

図２には、非活性化し易くするために、用意されるべきタグの部分断面が示されており、つまり、第１の導電層１（例えば、１０μｍアルミニウム）、誘電材料製の支持層２（例えば、２０μｍポリプロピレン）及び第２の導電層３（例えば、５０μｍアルミニウム）が示されている。

図３には、加熱ツール４を用いて、層１を永続的に変形し、層３を押し下げ、誘電材２を溶融除去して導電層１及び３間に、短絡回路が形成されるやり方、が示されている。

図４には、２つの導電層１及び３（コンデンサ板）間の短絡回路が、測定装置５を使って検査されるやり方が示されている。

検査及び２つの導電層間の波形変形後、図５−７に示された短絡回路は、適切な装置６によって電気的又は機械的に取り除かれる。

図６には、特に取り除かれた（中断された）短絡回路が示されており、図７には、短絡回路が完全に取り除かれた状態が示されており、その結果、コンデンサ板１及び３間に材料なしの間隙７が殆どない。（適切な装置８による）短絡回路が取り除かれたかどうかの検査後、タグが使用準備状態となる（及び事後に非活性化される）。

本発明のプロセスの流れを略示した図。 本発明の非活性化可能な共振タグを製造する際に実行されるステップを略示した図。 本発明の非活性化可能な共振タグを製造する際に実行されるステップを略示した図。 本発明の非活性化可能な共振タグを製造する際に実行されるステップを略示した図。 本発明の非活性化可能な共振タグを製造する際に実行されるステップを略示した図。 本発明の非活性化可能な共振タグを製造する際に実行されるステップを略示した図。 本発明の非活性化可能な共振タグを製造する際に実行されるステップを略示した図。

Claims (7)

1. 非活性化可能な共振タグの製造方法において、該共振タグは、誘電材料製の平坦な支持層を有しており、該平坦な支持層の対向し合った各面は、成形された第１及び第２の導電層を各々有しており、一方の面上の前記第１の導電層は、共振回路の誘導性成分と容量性成分の第１の部分とを形成し、他方の面上の前記第２の導電層は、前記共振回路の前記容量性成分の第２の部分を形成する、共振タグの製造方法であって、
   前記平坦な支持層の２つの対向面上に前記第１及び第２の導電層を形成し、
   前記各容量性成分の一方の容量性成分に、前記各容量性成分の他方の方向に圧力を加えることによって、前記２つの容量性成分を短絡接続し、その際、加熱ツールを使って、前記一方の容量性成分を、前記他方の容量性成分の方に永続的に変移し、その際、２つの導電性成分間を直接コンタクト接続することによって、前記短絡接続が得られるまで、前記各容量性成分間の前記圧力を作用させる領域内において前記誘電材料を溶融且つ変移し、
   前述のようにして得られた前記短絡接続が条件を満たすかどうか電子的に検査し、
   条件を満たす短絡を有する製品の前記２つの導電層を波形に変形させると共に、所望の周波数での共振回路を形成して、波形に変形されていない製品を全て除去し、
   前記除去後、前記２つの導電性成分間の前記短絡接続を解除して、タグの不活性化用の所定の場所を形成し、
   先に形成された前記短絡接続が解除されたかどうか検査する
   共振タグの製造方法において、
   前記第１の容量性成分は、前記第１の容量性成分が前記第２の容量性成分の対向する表面に局所的に押圧される程度まで変移させられ、それにより、前記２つの容量性成分が共に溶融することなく連結されるように前記第２の容量性成分を外部へ押圧し、
   前記第２の容量性成分の外部へ押圧された表面に圧力を機械的に印加することにより前記短絡接続を解除する、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記第２の容量性成分の外部に面した表面に浮出部が形成されるまで、前記第２の容量性成分を押圧し、
   前記２つの容量性成分の間の前記短絡接続の解除を、前記浮出部を平滑化することにより実行する
   請求項１に記載の方法。
3. 前記加熱ツールによって作用させられる圧力は、１乃至２秒の時間周期で加えられる請求項１に記載の方法。
4. 前記ツールは３５０℃乃至５００℃、有利には４００℃の温度に加熱される請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ツールは１５０乃至３００ｇの重さであり、有利には２００ｇが使われる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記対向し合った導電層間の解除された短絡接続の対向し合った各表面間に少なくとも１つの非活性化領域を有している請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法により製造される非活性化可能共振タグ。
7. 非活性化領域を形成する前記解除された短絡接続は、前記対向し合った導電層の１つが局所的に永続的に他方の導電層に向かう方向に変形される領域にある請求項６に記載の非活性化可能共振タグ。

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