JP4876842B2

JP4876842B2 - Ｉｃタグラベル

Info

Publication number: JP4876842B2
Application number: JP2006280852A
Authority: JP
Inventors: 哲治緒方; 英人坂田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-10-16
Also published as: US8031071B2; JP2008097473A; WO2008047705A1; US20090303012A1

Description

本発明は、ＩＣチップの破損防止構造を考慮したＩＣタグラベルに関する。具体的には、荷物、ケース等に取り付けする荷札、あるいは商品ラベル、製品管理票、伝票等に用いるＩＣタグラベルであって、ＩＣチップ部の突出高さを少なくしたラベルに関する。
したがって、本発明の主要な利用分野は、ＩＣタグラベルの製造や利用の分野、特に、運送や流通、在庫管理、工場工程管理等の分野となる。

非接触ＩＣタグラベルは、情報を記録して保持し非接触で外部装置と交信して情報交換できるので、運送や物流等における認識媒体として、あるいは商品の品質管理、在庫管理等の各種目的に多用されるようになってきている。
しかし、非接触ＩＣタグを物流ラベルとして利用する場合、物流の際に外部から不可避的な応力が加えられる場合が多い。特にＩＣチップ部分が衝撃を受けると致命的な損傷を受けてしまう。そこで、従来からＩＣチップ部分を保護する構造が考えられているが、複雑な構造となり安価に非接触ＩＣタグを製造できなくなるという問題を生じている。

非接触ＩＣタグの避けられない構造上の問題として、ＩＣチップの厚みが、基材等と比較して遥かに大きい問題がある。ＩＣタグ用ＩＣチップは小サイズ化が図られ薄片化しているが、近年のＩＣチップでも、０．２ｍｍ〜２ｍｍ角以内の平面サイズと１００μｍ〜４００μｍ程度の厚みを有する。したがって、基材面にアンテナパターンを形成してＩＣチップを装着し、表面保護部材を被覆して平坦化しても、当該ＩＣタグラベルを積み上げした場合はＩＣチップ部分は嵩高となる。

ＩＣチップが損傷を受ける場合として、この積み上げ状態が考えられる。非接触ＩＣタグラベルを使用する際は、数枚ないし十数枚を積み上げることがよくある。使い易くするためにはラベルの向きを揃えるのが通常である。そうすると必然的にＩＣチップ部分が上下に整列して重なり合うことになる。その状態で上面から重量のある物体をラベル上に載せると、上下位置関係にあるいずれかのＩＣチップ相互間が衝撃を受けて、シリコン結晶であるＩＣチップの破壊が生じる。この場合は未使用状態でラベルの不良が疑われる。
その他の原因として、硬質の被着体に貼着されたＩＣタグが硬質の他の物体に衝突する場合にも、突出しているＩＣチップ部分が最も衝撃を受け易い問題がある。

特許文献１は、出願人の先願であって、ＩＣチップの周囲に薄層の構造体を挿入し、ＩＣチップの保護を図った非接触ＩＣタグに関するが、構造体の材料費や構造体を当該部分に位置を定めて挿入する困難さから製造コストの高騰を招く問題がある。
特開２００６−２３６０８１号公報

上記特許文献１のように、ＩＣチップの周囲に構造体を挿入した場合は、通常のＩＣタグラベルよりも構造体相当の材料費や製造コストの上昇を余儀なくされる。さらに、ＩＣタグラベルの厚みが大きくなり、物品に貼着した際に貼着面との間に段差が生じる問題がある。そこで、本発明は材料費や製造コストに影響せず、かつ厚みの増大を招かないで、ＩＣチップを保護するラベル構造を研究して本発明の完成に至ったものである。

上記課題を解決する本発明の要旨の第１は、インレット基材面にアンテナパターンを形成してＩＣチップを装着し、当該アンテナパターンの反対側面に剥離紙で保護された粘着剤層を有し、アンテナパターン面が表面保護シートで被覆された非接触ＩＣタグラベルにおいて、ＩＣチップの直下部分の前記剥離紙と粘着剤層には、ＩＣチップを囲む円形または矩形状の開口が形成されていることを特徴とするＩＣタグラベル、にある。

上記課題を解決する本発明の要旨の第２は、インレット基材面にアンテナパターンを形成してＩＣチップを装着し、当該アンテナパターンの反対側面に剥離紙で保護された粘着剤層を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、ＩＣチップの直下部分の前記剥離紙と粘着剤層には、ＩＣチップを囲む円形または矩形状の開口が形成されていることを特徴とするＩＣタグラベル、にある。

本発明のＩＣタグラベルは、剥離紙および粘着剤層に開口を形成して、ＩＣチップ部分の厚みが増大しないようにしているので、特に、ＩＣタグラベルを物品に貼着する前の未使用状態において、ＩＣチップが外部からの衝撃により破損を生じることが少なくなる。ただし、開口は粘着剤層にも形成されているので、剥離紙を除去して物品に貼着した後においてもＩＣチップ部分の厚みを小さくする効果を生じる。
また、従来のＩＣタグの構成と比較して特別に材料を追加しないで製造できるので、材料費や製造コストの増加を招かない利点がある。
ＩＣタグラベルの連続した巻取り状製品形態においても、製造途上または製品化後の巻き締まりによりＩＣチップが強圧を受けて破損する事故が減少する。

以下、図面を参照して順次説明する。図１は、第１形態のＩＣタグラベルの平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、第２形態のＩＣタグラベルの断面図、図４は、第１形態のＩＣタグラベルの製造工程を示す図、図５は、コイル状アンテナを有するインレットの外観図、である。

第１形態のＩＣタグラベル１Ａは、図１のように、インレット基材１１にアンテナパターン２を形成し、アンテナパターンの両端部２ａ，２ｂにＩＣチップ３を装着している。インレット基材１１のアンテナパターン２の反対側面には、剥離紙７で保護された粘着剤層を有し、アンテナパターン２の全面は表面保護シートで被覆されている。
この形態は、ＩＣタグラベルの一般的形態である。本発明のＩＣタグラベル１Ａの特徴は、ＩＣチップ３の直下部分の前記剥離紙７と粘着剤層６には、ＩＣチップ３を囲む円形または矩形状の開口１２が形成されていることにある。ただし、開口１２はインレット基材１１の下側にあるので、ラベル表面から実際には良く見えないことになる。

開口１２の大きさは、円形の場合は、直径３〜１０ｍｍ程度、正方形の場合も、１辺が３〜１０ｍｍ程度とする。開口１２は、あまり小サイズでは粘着剤の流動により粘着剤層６部分の開口が消滅してしまう可能性があり、上記の数値範囲とするのが好ましい。
図１の場合、ＩＣタグラベル１Ａは剥離紙７面に打ち抜かれていて、剥離紙７よりは小さい面積で保持されているが、ラベル相互間の溝がない場合もあり、ラベルと剥離紙７が同一幅の場合もある。なお、本発明のＩＣタグは、１３．５６ＭＨｚ等により用いられる電磁誘導型の平面コイル状アンテナのほか、ＵＨＦ帯やマイクロ波帯のダイポール型アンテナのＩＣタグラベルにも適用できるものである。

図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。インレット基材１１のＩＣチップ３とアンテナパターン２と反対側面には粘着剤層６を有し、当該粘着剤層６は剥離紙７で保護されている。一方、ＩＣチップ３とアンテナパターン２面側は、表面保護シート４により被覆されている。表面保護シート４は接着剤または粘着剤層５により、アンテナパターン２面に接着している。この構成は従来のＩＣタグラベルと同一である。

粘着剤層６と剥離紙７は、ＩＣチップ３の直下であって、上面から見てＩＣチップ３を囲む部分に打ち抜きした開口１２を有している。剥離紙７が付いている状態では当該開口１２内にＩＣチップ３が納まるようにされている。図１の場合は、シートの厚み方向の寸法が横方向に比較して拡大図示されているので、実際の状態をうまく表現していないが、インレット基材１１が屈曲して変形するので、開口寸法に比較して遥かに小さい基材やＩＣチップの厚みは、開口１２の中にちょうど納まる状態になる。

ＩＣタグラベル１Ａは、剥離紙７および粘着剤層６に開口１２が形成されているので、ＩＣチップ３部分の厚みを増大させなくすることができる。従って特に、ＩＣタグラベルを物品に貼着する前の未使用状態において、ＩＣチップ３が外部からの衝撃により破損を生じることを少なくできる。ＩＣタグラベル１Ａを使用する場合は剥離紙７を除去し、粘着剤層６により被着体に貼着するが、開口１２は粘着剤層６にも形成されているので、剥離紙７を剥がして物品に貼着した場合にも、粘着剤層６の厚み分だけは、物品貼着後においてもＩＣタグラベル１Ａの厚みを薄くする効果を生じる。
従来タイプのＩＣタグラベルとは、剥離紙７および粘着剤層６に開口１２がある点においてのみ相違している。なお、図２において、アンテナパターン２と接着剤または粘着剤層５間は隙間があるように見えるが、実際は密着しているものである。

図３は、第２形態のＩＣタグラベルの断面図である。平面図は、図１と同様になるので、図示を省略している。第２形態のＩＣタグラベル１Ｂも、インレット基材１１のＩＣチップ３とアンテナパターン２とは反対側面に粘着剤層６を有し、ＩＣチップ３直下部分の当該粘着剤層６と剥離紙７には、ＩＣチップ３を囲む開口１２が形成されている特徴がある。この構成は第１形態と同様である。ただし、ＩＣチップ３とアンテナパターン２面側に表面保護シート４が積層されていない点が相違している。表面保護シート４がないので、ＩＣチップ３やアンテナパターン２が露出状態になるが、非接触通信機能は十分に備えている。開口１２によりＩＣチップ３の保護効果が生じるのは同様である。

剥離紙７と粘着剤層６の合計厚みは、実際に使用するＩＣチップ３の厚み（１００μｍ〜２００μｍ程度）と同程度であれば、保護機能として十分であるが、従来の剥離紙７と粘着剤層６と同等の厚みであっても一定の効果は得られる。ＩＣチップ３部分の厚みを多少でも低くできれば、ＩＣチップ３が受ける圧力を緩和できるからである。なお、従来の剥離紙７と粘着剤層６の合計厚みは、一般に８０μｍから２００μｍ程度である。従来品と同等の材料であれば材料費を高くしないで済む効果も得られる。

図５は、コイル状アンテナを有するインレットの平面外観図であり、実際の製品に近いものである。透明なインレット基材１１の背面側（剥離紙７側）から見た図である。
インレット基材１１にアンテナパターン２を形成し、アンテナパターン２の両端部２ａ，２ｂにＩＣチップ３を装着している。導通部材８はアンテナコイルとの短絡をさける背面回路である。アンテナパターン２はインレット基材１１にラミネートされた金属（アルミニウムや銅等）箔をエッチングして形成したものが多い。金属箔の厚みは、１０μｍないし４０μｍ程度なので、ＩＣチップ３程には厚みを生じない。単位のＩＣタグラベル１のコイルの外形は、４０ｍｍ×４５ｍｍ、４５ｍｍ×７５ｍｍ等の種々のサイズのものがある。図示してないが、本発明はダイポールアンテナにも適用できるものである。ダイポールアンテナの場合は、半波長ダイポールの全長が４インチ内になるようにされる。
なお、インレット基材１１とアンテナパターン２とＩＣチップ３からなる当該シートを、一般に、インレットまたはインレットベースとよんでいる。

＜材質に関する実施形態＞
（１）インレット基材
プラスチックフィルムを幅広く各種のものを使用でき、以下に挙げる単独フィルムあるいはそれらの複合フィルムを使用できる。
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＥＴ−Ｇ（テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体）、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ＡＢＳ、ポリアクリル酸エステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、等である。

（２）表面保護シート
上質紙やコート紙、合成紙等を使用できるほか、インレット基材に使用する各種プラスチックフィルムと同質の材料を使用できる。

（３）剥離紙
紙基材に低接触角の薬剤（通常、シリコーン）を塗布して低剥離強度を実現した材料が使用される。紙基材には、上質紙やクラフト紙、グラシン紙、パーチメント紙、スーパーカレンダード紙、等が使用され、これらに直接シリコーンコートするか、ポリエチレンコート、クレー・バインダーコートした後、シリコーンコートして使用されるものが多い。ＰＥＴやＯＰＰ（２軸延伸ポリプロピレン）、ＰＥもそのまま、あるいはシリコーンコートして剥離紙基材に使用される。

（４）接着剤、粘着剤
本明細書で接着剤という場合は、溶剤型や重合型、紫外線硬化型、エマルジョン型、熱溶融型等の各種のものをいい、いわゆる粘着剤型のものも含むものとする。いずれであっても、双方の材料間を接着すれば目的を達成するからである。
また、本明細書で粘着剤という場合は、徐々に粘度が顕著に上昇することなく、いつまでも中間的なタック状態を保つものをいうものとする。接着剤、粘着剤の樹脂組成物としては、天然ゴム系、ニトリルゴム系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニルエマルジョン系、ポリエステル系、アクリル系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニルアルコール系、フェノール樹脂系、等の各種材料を使用できる。

次に、本発明のＩＣタグラベルの製造方法について説明する。本発明のＩＣタグラベルは、従来のＩＣタグラベルの製造方法とほぼ同様の工程で製造できるが、剥離紙７と粘着剤層６に開口１２を形成する特徴があるので、その点に注意して製造する。

図４は、第１形態のＩＣタグラベル１Ａの製造工程を示す図である。まず、従来工程で、インレット（アンテナパターン２にＩＣチップ３を装着済みのもの）１０を製造した後（図４（Ａ））、インレット１０のアンテナパターン２面側に、粘着剤層６を有する剥離紙７をラミネートする（図４（Ｂ））。剥離紙７と粘着剤層６には、双方の層を同時に貫通する開口１２をあらかじめ形成しておき、開口１２とＩＣチップ３の位置を合わせながらラミネートする。通常は粘着剤層６の両面に剥離紙を有する状態で、開口１２を打ち抜きする。両面粘着テープを打ち抜きし、片面の剥離紙を除去しながら残った他方側の剥離紙７と粘着剤層６をラミネートするものであってもよい。開口１２はロータリダイカッタや平打ち抜き刃で形成することができる。

続いて、インレット１０の表裏を反転し（図４（Ｃ））、アンテナパターン２とは反対面側に表面保護シート４を接着剤または粘着剤を用いてラミネートする。その後、単位のＩＣタグラベルの形状に打ち抜きする（図４（Ｄ））。剥離紙７面に打ち抜きされたＩＣタグラベル１Ａが、図１のように形成される。打ち抜き残差である切除片１５は除去する（図４（Ｅ））。これにより、本発明の第１形態のＩＣタグラベル１Ａが完成する。このような工程は既存のＩＣタグ製造の自動化ラインでも十分可能である。
第２形態のＩＣタグラベル１Ｂの製造は、第１形態において、表面保護シート４をラミネートしないだけのことであるから容易に類推できると考えられる。

（インレットの準備）
インレット基材１１として、幅６５ｍｍ、厚み２５μｍの透明２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに、厚み２５μｍのアルミニウム箔をドライラミネートしたウェブ材料を使用し、これに印刷レジストを用いてコイル状アンテナパターンを印刷した。その後、エッチングしてアンテナパターン２を残し、端部２ａ，２ｂに導通部材８を装着し、図５のようなアンテナパターン２を完成した。なお、アンテナパターン２の外形は、ほぼ４５ｍｍ×７６ｍｍの大きさとなるようにし、アンテナパターン２間のピッチ間隔が８８ｍｍになるようにした。上記アンテナパターン２の両端部２ａ，２ｂに、平面サイズが１．０ｍｍ角、厚み１２０μｍであって、スパイク状バンプを有するＩＣチップ３をフェイスダウンの状態で熱圧をかけて装着し、帯状に連続したインレット１０を完成した（図４（Ａ））。

（粘着剤層付き剥離紙の準備）
幅７５ｍｍであって、厚み３０μｍの粘着剤層６が塗工された厚み１２０μｍのクラフト紙ベース剥離紙（合計厚み１５０μｍ）７を用い、ＩＣチップ３の直下位置になる部分に、直径５ｍｍの円形状の開口１２をピッチ間隔８８ｍｍで穿孔して準備した。開口１２の穿孔には、ロータリーダイカッタを使用した。

（ＩＣタグラベルの製造）
インレット１０のアンテナパターン２とは反対側面に、前記により準備した粘着剤層付き剥離紙７を圧着して積層する粘着剤加工をした。ＩＣチップ３が前記開口１２の中心に位置するように制御した（図４（Ｂ））。続いて、インレット１０の表裏を反転し（図４（Ｃ））た後、表面保護シート（厚み２０μｍのＰＥＴシート）４を接着剤５を用いて、インレット１０のアンテナパターン２面側にラミネートした。その後、ダイカッターを用いて剥離紙７から上の部分を、大きさ５４ｍｍ×８２ｍｍのラベル形状に型抜きして、ＩＣタグラベル１Ａの連接体が完成した（図４（Ｄ））。以上の工程は、ＩＣタグ加工機を使用して加工した。

実施例１と同一の材料を使用し、同一の工程でＩＣタグラベルの加工を行ったが、表面保護シート４を積層しないで、大きさ５４ｍｍ×８２ｍｍのラベル形状に型抜きして、ＩＣタグラベル１Ｂの連接体とした。これを実施例２とする。

上記実施例１、実施例２の非接触ＩＣタグラベルを従来品のＩＣタグラベルと同一の条件で使用試験したが、ＩＣタグラベル連接体の状態でＩＣチップ３が破損して生じる不具合が顕著に減少することが認められた。
また、ＩＣタグラベルの巻取り状製品形態において、製造途上または製品化後にも巻き締まりによりＩＣチップが強圧を受けて破損する事故も減少することが認められた。

第１形態のＩＣタグラベルの平面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。第２形態のＩＣタグラベルの断面図である。第１形態のＩＣタグラベルの製造工程を示す図である。コイル状アンテナを有するインレットの平面外観図である。

符号の説明

１Ａ，１ＢＩＣタグラベル
２アンテナパターン
３ＩＣチップ
４表面保護シート
５接着剤または粘着剤層
６粘着剤層
７剥離紙
１０インレット
１１インレット基材
１２開口

Claims

インレット基材面にアンテナパターンを形成してＩＣチップを装着し、当該アンテナパターンの反対側面に剥離紙で保護された粘着剤層を有し、アンテナパターン面が表面保護シートで被覆された非接触ＩＣタグラベルにおいて、ＩＣチップの直下部分の前記剥離紙と粘着剤層には、ＩＣチップを囲む円形または矩形状の開口が形成されていることを特徴とするＩＣタグラベル。
インレット基材面にアンテナパターンを形成してＩＣチップを装着し、当該アンテナパターンの反対側面に剥離紙で保護された粘着剤層を有する非接触ＩＣタグラベルにおいて、ＩＣチップの直下部分の前記剥離紙と粘着剤層には、ＩＣチップを囲む円形または矩形状の開口が形成されていることを特徴とするＩＣタグラベル。