JP4880291B2 - アンテナシート - Google Patents

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Description

本発明は、非接触状態で情報の書き込みや読み出しが可能なRF−IDメディア等に用いられ、ベース基材を構成するベースシート上に導電性材料からなる複数のアンテナが列状に配列されて構成されてなるアンテナシートに関する。
近年、情報化社会の進展に伴って、情報をカードに記録し、該カードを用いた情報管理や決済等が行われている。また、商品等に貼付されるタグ、ラベルに情報を記録し、このラベルを用いての商品等の管理も行われている。
このようなカードやタグ、ラベルを用いた情報管理においては、カードやタグ、ラベルに対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うことが可能なICチップが搭載された非接触型ICカードや非接触型ICタグ、非接触型ICラベルがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。
図5は、一般的な非接触型ICラベルの構造を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は(a)に示したA−A’部分における断面図である。
本構成例における非接触型ICラベルは図5に示すように、樹脂シート215上に、外部からの情報の書き込み及び読み出しが可能なICチップ211が搭載されるとともに、接点214を介してICチップ211と接続され、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)からの電磁誘導によりICチップ211に電流を供給し、ICチップ211に対する情報の書き込み及び読み出しを非接触状態にて行うための導電性のアンテナ212が形成されたインレット210が、粘着剤層240a,240bを介して、ICチップ211及びアンテナ212を保護するとともにその表面に情報が印字される表面シート230と、剥離紙220とによって挟み込まれるように積層されて構成されている。
上記のように構成された非接触型ICラベル200においては、剥離紙220が剥離されて粘着剤層240bによって物品等に貼着されて使用され、外部に設けられた情報書込/読出装置に近接させることにより、情報書込/読出装置からの電磁誘導によりアンテナ212に電流が流れ、この電流がICチップ211に電流が供給されて非接触状態において、情報書込/読出装置からICチップ211に情報が書き込まれたり、ICチップ211に書き込まれた情報が情報書込/読出装置にて読み出されたりする。
以下に、上記のように構成された非接触型ICラベル200の製造方法について説明する。
まず、例えば、両面テープのような、剥離紙220の一方の面に粘着剤層240bが設けられた連続状のシートの粘着剤層240b上に、樹脂シート215上にアンテナ212及び接点214が形成されるとともにICチップ211が搭載されてなるインレット210を搭載する。
次に、インレット210が搭載された剥離紙220及び粘着剤層240bからなるシート上に、例えば、タック紙のような、表面シート230の一方の面に粘着剤層240aが設けられた連続状のシートをインレット210が搭載された面側から重ね合わせ、粘着剤240a,240bによって両方のシートを貼着する。これにより、剥離紙220及び粘着剤層240bからなるシートと、表面シート230及び粘着剤層240aからなるシートとの間にインレット210が挟み込まれるようになる。
その後、インレット210が挟み込まれるように貼着されたシートを所定の大きさに断裁し、それにより、図5に示したような非接触型ICラベル200が完成する。
ここで、上述したように剥離紙220及び粘着剤層240bからなるシートと、表面シート230及び粘着剤層240aからなるシートとの間に挟み込まれるインレット210の製造方法について説明する。
図6は、図5に示したインレット210が複数配列されてなるインレットシートの構成を示す図である。
上述したような非接触型ICラベル200を製造する際に用いられるインレットシートは図6に示すように、樹脂シート215を構成するベースシート215a上に、アンテナ212及び接点214が行列上に複数配列して形成されるとともに、それら複数配列された接点214とそれぞれ接続されるようにICチップ211が搭載されて構成され、さらに、複数のアンテナ212及び接点214間にて複数のアンテナ212及び接点214の行方向に延びるようにスリットライン216が設けられている。また、複数のアンテナ212及び接点214の列方向の両端部においても、複数のアンテナ212及び接点214の行方向に延びるようにスリットライン216が設けられている。
図7は、図6に示したインレットシート210の製造方法を説明するための図であり、図6に示したA−A’断面を示す。
まず、PEN(ポリエチレンナフタレート)やPET(ポリエチレンテレフタレート)等の絶縁性材料からなり、樹脂シート215を構成するベースシート215aのアンテナ212及び接点214が形成される面に接着剤を塗布することにより接着剤層219を形成し、接着剤層219を介して、アルミニウムや銅等の導電性材料からなる導電シート212aをベースシート215a上に積層する(図7(a))。
次に、導電シート212a上に、アンテナ212及び接点214の形状に合わせてレジスト層218をグラビア印刷やシルク印刷によってそれぞれ形成する(図7(b))。
次に、ウェットエッチングによって、ベースシート215aに積層された導電シート212aのうち、レジスト層218が形成されていない領域を除去し(図7(c))、さらに、レジスト洗浄を行うことにより、レジスト層218を除去し、それにより、ベースシート215a上にアンテナ212及び接点214が行列状に複数配列して形成されたアンテナシート212bを作製する(図7(d))。
その後、ベースシート215aのICチップ211が搭載される領域に、異方導電性ペースト(ACP)のような熱硬化型接着剤を塗布し、ベースシート215a上に形成された接点214と接続されるように、ベースシート215a上にICチップ211を搭載し、加熱加圧することにより異方導電性ペーストによってICチップ211と接点214とを電気的に接続し、複数のインレット210が行列状に配列されてなるインレットシート210aが完成する(図7(e))。
このように製造されたインレットシート210aはその後、インレット210毎に断裁するために、まず、スリットライン216にて断裁される。
図8は、図6に示したインレットシート210aをスリットライン216にて断裁する工程を示す図である。
図7に示した工程にて製造されたインレットシート210aは、図8に示すように、スリットライン216が延びる方向に搬送されていき、上下胴式のロータリーカッター250にてスリットライン216が断裁される。
そして、スリットライン216が断裁されることによりインレット210が1列毎となったインレットシート210aはその後、それぞれ異なるローラ260d,260f,260g,260hにて巻き取られていく。また、インレットシート210aの、インレット210の列方向の両端部においてもスリットライン216によって断裁され、ローラ260b,260iにてそれぞれ巻き取られていく。
この際、インレット210が1列毎となったインレットシート210aは、ローラ260a,260c,260e,260iによって、隣接する列に対して互い違いになるように分離して搬送されていくことになるため、ベースシート215aが上述したように絶縁性材料からなる場合、その分離処理によって互いに異なる極性に帯電することになる。
そのため、帯電したことにより生じる静電気によって、分離したインレットシート210aの表面にごみ等が付着したり、ICチップチップ211が破壊してしまったりする虞れがある。また、複数のインレット210が1列に配列されたインレットシート210aにおいても、両側部をスリットラインを介して断裁する場合、同様の問題が生じる。
その後、ローラ260d,260f,260g,260hに巻き取られたインレットシート210aは、ICラベル製造装置にセットされることにより、ICラベル製造装置においてレーザ等によってインレット210毎に断裁され、表面シート230と剥離紙220との間に粘着剤240a,240bを介して挟み込まれることになる。それにより、図5に示したような非接触型ICラベル200が製造される。
ところで、帯電した絶縁性シートを除電する装置として、帯電した絶縁性シートに電荷を供給し、それにより、絶縁性シートを電気的に中和させるものが従来より用いられている(例えば、特許文献1参照。)。このような装置を用い、スリットライン216が断裁されて複数に分離されたインレットシート210aに対して電荷を供給すれば、スリットライン216が断裁されて複数に分離された後のインレットシート210aを電気的に中和させることができる。また、ICチップ211が搭載される前のアンテナシート212bにおいても、スリットライン216が断裁されて複数に分離される場合に、スリットライン216が断裁されて複数に分離された後に電荷を供給すれば、電気的に中和させることができる。
特開2002−289394号公報
しかしながら、上述したように、断裁されて複数に分離されたアンテナシートに電荷を供給することにより、分離された後のアンテナシートを電気的に中和させるものにおいては、帯電したアンテナシートに電荷を供給するためのイオナイザー等の装置が、分離したアンテナシートの数だけ必要となり、特に、分離したアンテナシートの数が多い場合、大幅なコストアップが生じてしまうという問題点がある。
また、帯電したアンテナシートに電荷を供給する場合、アンテナシートの帯電状態に合った電荷を供給しなければ、アンテナシートが、逆帯電すなわち反対の極性に帯電してしまう虞れがある。そこで、分離後のアンテナシートの帯電状態を測定しながら、その測定結果に応じた電荷を供給することが考えられるが、その場合、電荷が供給されている状態のアンテナシートの帯電状態を測定することになるため、分離処理によって生じた帯電状態を正確に測定することができないという問題点がある。また、電荷の供給と帯電状態の測定とを切り替えて行うことが考えられるが、その場合、本来の断裁処理の効率が低下してしまうという問題点がある。
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、絶縁性材料からなり断裁されて複数に分離されるアンテナシートにおいて、分離後の帯電を生じさせないアンテナシートを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、
絶縁性材料からなるベースシート上に導電性材料からなる複数のアンテナが列状に配列して形成され、前記複数のアンテナの配列方向に延びるように設けられた断裁予定線が断裁されるアンテナシートにおいて、
前記断裁予定線上に導電パターンが形成されていることを特徴とする。
上記のように構成された本発明においては、導電性材料からなる複数のアンテナが列状に配列して形成されたベースシートが、複数のアンテナの配列方向に延びるように設けられた断裁予定線にて断裁される際、断裁予定線上には導電パターンが形成されているので、ベースシートが断裁予定線にて断裁された領域には電荷が帯電せず、それにより、分離処理によってアンテナシートが帯電することがなくなる。
このようなアンテナシートは、ベースシートの一方の面の全面に導電性材料を付与する工程と、導電性材料が付与された面に対して、導電性材料のうちアンテナ及び導電パターン以外が除去されるようにエッチングを施す工程とを行うことによって製造することが考えられるが、このように、アンテナと同一工程にて導電パターンを形成することにより、新たな工程を必要としない。
以上説明したように本発明においては、アンテナシートを断裁して複数に分離するためにベースシート上に設けられた断裁予定線上に導電パターンが形成されているため、ベースシートが断裁予定線にて断裁されて複数に分離される場合に断裁される領域には電荷が帯電せず、それにより、分離後に帯電を生じさせなくすることができる。
また、このような導電パターンをアンテナと同一工程にて形成すれば、新たな工程を必要とすることなく断裁予定線上に導電パターンを形成することができる。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明のアンテナシートを用いて製造された非接触型ICラベルの実施の一形態を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は(a)に示したA−A’部分における断面図である。
本形態における非接触型ICラベルは図1に示すように、樹脂シート115上に、外部からの情報の書き込み及び読み出しが可能なICチップ111が搭載されるとともに、接点114を介してICチップ111と接続され、外部に設けられた情報書込/読出装置(不図示)からの電磁誘導によりICチップ111に電流を供給し、ICチップ111に対する情報の書き込み及び読み出しを非接触状態にて行うための導電性のアンテナ112が形成されたインレット110が、粘着剤層140a,140bを介して、ICチップ111及びアンテナ112を保護するとともにその表面に情報が印字される表面シート130と、剥離紙120とによって挟み込まれるように積層されて構成されている。
上記のように構成された非接触型ICラベル100においては、剥離紙120が剥離されて粘着剤層140bによって物品等に貼着されて使用され、外部に設けられた情報書込/読出装置に近接させることにより、情報書込/読出装置からの電磁誘導によりアンテナ112に電流が流れ、この電流がICチップ111に電流が供給されて非接触状態において、情報書込/読出装置からICチップ111に情報が書き込まれたり、ICチップ111に書き込まれた情報が情報書込/読出装置にて読み出されたりする。
以下に、上記のように構成された非接触型ICラベル100の製造方法について説明する。
まず、例えば、両面テープのような、剥離紙120の一方の面に粘着剤層140bが設けられた連続状のシートの粘着剤層140b上に、樹脂シート115上にアンテナ112及び接点114が形成されるとともにICチップ111が搭載されてなるインレット110を搭載する。
次に、インレット110が搭載された剥離紙120及び粘着剤層140bからなるシート上に、例えば、タック紙のような、表面シート130の一方の面に粘着剤層140aが設けられた連続状のシートをインレット110が搭載された面側から重ね合わせ、粘着剤140a,140bによって両方のシートを貼着する。これにより、剥離紙120及び粘着剤層140bからなるシートと、表面シート130及び粘着剤層140aからなるシートとの間にインレット110が挟み込まれるようになる。
その後、インレット110が挟み込まれるように貼着されたシートを所定の大きさに断裁し、それにより、図1に示したような非接触型ICラベル100が完成する。
ここで、上述したように剥離紙120及び粘着剤層140bからなるシートと、表面シート130及び粘着剤層140aからなるシートとの間に挟み込まれるインレット110の製造方法について説明する。
図2は、図1に示したインレット110が複数配列されてなるインレットシートの構成を示す図である。
上述したような非接触型ICラベル100を製造する際に用いられるインレットシートは図2に示すように、樹脂シート115を構成するベースシート115a上に、アンテナ112及び接点114が行列状に複数配列して形成されるとともに、それら複数配列された接点114とそれぞれ接続されるようにICチップ111が搭載されて構成され、さらに、複数のアンテナ112及び接点114間にて複数のアンテナ112及び接点114の行方向に延びるように断裁予定線であるスリットライン116が設けられている。また、複数のアンテナ112及び接点114の列方向の両端部においても、複数のアンテナ112及び接点114の行方向に延びるようにスリットライン116が設けられている。そして、このスリットライン116上に、導電性材料からなる導電パターン117が形成されている。
図3は、図2に示したインレットシート110の製造方法を説明するための図であり、図2に示したA−A’断面を示す。
まず、PEN(ポリエチレンナフタレート)やPET(ポリエチレンテレフタレート)等の絶縁性材料からなり、樹脂シート115を構成するベースシート115aのアンテナ112及び接点114が形成される面に接着剤を塗布することにより接着剤層119を形成し、接着剤層119を介して、アルミニウムや銅等の導電性材料からなる導電シート112aをベースシート115a上に積層する(図3(a))。
次に、導電シート112a上に、アンテナ112及び接点114の形状に合わせてレジスト層118をグラビア印刷やシルク印刷によってそれぞれ形成するとともに、スリットライン116となる領域上にも同様にしてレジスト層118を形成する(図3(b))。
次に、ウェットエッチングによって、ベースシート115aに積層された導電シート112aのうち、レジスト層118が形成されていない領域を除去し(図3(c))、さらに、レジスト洗浄を行うことにより、レジスト層118を除去し、それにより、ベースシート115a上にアンテナ112及び接点114が行列状に複数配列して形成されるとともに、スリットライン116上に導電パターン117が形成されたアンテナシート112bを作製する(図3(d))。なお、エッチングの方法としては、ウェットエッチングに限らずドライエッチングでもよい。
その後、ベースシート115aのICチップ111が搭載される領域に、異方導電性ペースト(ACP)のような熱硬化型接着剤を塗布し、ベースシート115a上に形成された接点114と接続されるように、ベースシート115a上にICチップ111を搭載し、加熱加圧することにより異方導電性ペーストによってICチップ111と接点114とを電気的に接続し、複数のインレット110が行列状に配列されてなるインレットシート110aが完成する(図3(e))。
このように製造されたインレットシート110aはその後、インレット110毎に断裁するために、まず、スリットライン116にて断裁される。
図4は、図2に示したインレットシート110aをスリットライン116にて断裁する工程を示す図である。
図3に示した工程にて製造されたインレットシート110aは、図4に示すように、スリットライン116が延びる方向に搬送されていき、上下胴式のロータリーカッター150にてスリットライン116が断裁される。なお、スリットライン116の断裁は、上下胴式のロータリーカッター150に限らず、ギロチン式のカッター等、適宜な断裁手段を用いることができる。
そして、スリットライン116が断裁されることによりインレット110が1列毎となったインレットシート110aはその後、それぞれ異なるローラ160d,160f,160g,160hにて巻き取られていく。また、インレットシート110aの、インレット110の列方向の両端部においてもスリットライン116によって断裁され、ローラ160b,160iにてそれぞれ巻き取られていく。
この際、インレット110が1列毎となったインレットシート110aは、ローラ160a,160c,160e,160iによって、隣接する列に対して互い違いになるように分離されて搬送されていくことになるが、分離領域となるスリットライン116上には導電パターン117が形成されているため、その分離処理によって、複数に分離されたインレットシート110aが帯電することはない。
そのため、複数に分離されたインレットシート110aに静電気が生じることはなく、分離したインレットシート110aの表面にごみ等が付着したり、ICチップチップ111が破壊してしまったりすることを回避することができる。
また、複数に分離されたインレットシート110aはそれぞれ、巻き取り方向両側部に導電パターン117が形成されているため、ローラ160d,160f,160g,160hにて巻き取られる際、導電パターン117の厚さだけ、ICチップ111に加わる負荷を小さくすることができる。
その後、ローラ160d,160f,160g,160hに巻き取られたインレットシート110aは、ICラベル製造装置にセットされことにより、ICラベル製造装置においてレーザ等によってインレット110毎に断裁され、表面シート130と剥離紙120との間に粘着剤140a,140bを介して挟み込まれることになる。それにより、図1に示したような非接触型ICラベル100が製造される。なお、図1においては、スリットライン116上に形成された導電パターン117は図示を省略してあるが、ICラベル製造装置において、インレットシート110aをインレット毎に断裁する際、導電パターン117が形成された領域を断裁することも考えられる。
このように本形態においては、インレットシート110aを断裁するためのスリットライン116上に導電パターン117を形成しておくことにより、スリットライン116が断裁されてインレットシート110aが複数に分離された際にインレットシート110aが帯電することを回避しているが、その導電パターン117を、ベースシート115a上にアンテナ112及び接点114を形成する工程にて同時に行うことにより、新たな工程を設けることなく、スリットライン116上に導電パターン117を形成することができる。
なお、本形態においては、スリットライン116が複数のインレット110間にて複数のインレット110の行方向に延びるように形成されているが、複数のインレット110間にて複数のインレット110の列方向に延びるように形成されていてもよい。ただし、インレットシート110aが、スリットライン116が延びる方向に搬送される必要がある。
また、本形態においては、複数のアンテナ112及び接点114が行列状に配列して形成されたアンテナシート112a、並びに複数のインレット110が行列状に配列してなるインレットシート110aを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、複数のアンテナ112及び接点114が1列に配列して形成され、このアンテナ112及び接点114の列の両側あるいは片側に、アンテナ112及び接点114の配列方向に延びるようにスリットラインが形成され、このスリットラインが断裁されるものであれば適用することができる。
また、本形態においては、アンテナシート112bのスリットライン116が設けられた領域のうち、アンテナ112及び接点114が形成される面のみに導電性材料からなる導電パターン117が形成されているが、アンテナシート112bのスリットライン116が設けられた領域の両面に導電パターン117を形成することも考えられる。その場合、アンテナシート112bのアンテナ112及び接点114が設けられた面とは反対側の面に、アンテナシート112bに設けられたスルーホール(不図示)を介してアンテナ112と接続されるように形成されたブリッジと呼ばれるパターンを形成する工程と同一工程にて導電パターン117を形成すれば、上記同様に新たな工程を設ける必要はない。また、アンテナシート112bの両面に導電パターン117を形成することにより、ローラ160d,160f,160g,160hに巻き取られたアンテナシート112bをローラ160d,160f,160g,160hから引き出した際、アンテナシート112bがカールした状態に保持されてしまうことを回避することができる。
また、本形態においては、図1に示したような非接触型ICラベル100に用いられるインレット110を製造するためのアンテナシート112bを例に挙げて説明したが、非接触型ICカードや非接触型ICタグ等の非接触状態にて情報の書き込みや読み出しが可能なRF−IDメディアや、ICチップを有さずにアンテナのみが形成された共振タグ等についても本発明を適用できることは言うまでもない。
本発明のアンテナシートを用いて製造された非接触型ICラベルの実施の一形態を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は(a)に示したA−A’部分における断面図である。 図1に示したインレットが複数配列されてなるインレットシートの構成を示す図である。 図2に示したインレットシートの製造方法を説明するための図である。 図2に示したインレットシートをスリットラインにて断裁する工程を示す図である。 一般的な非接触型ICラベルの構造を示す図であり、(a)は内部構造を示す図、(b)は(a)に示したA−A’部分における断面図である。 図5に示したインレットが複数配列されてなるインレットシートの構成を示す図である。 図6に示したインレットシートの製造方法を説明するための図である。 図6に示したインレットシートをスリットラインにて断裁する工程を示す図である。
符号の説明
100 非接触型ICラベル
110 インレット
110a インレットシート
111 ICチップ
112 アンテナ
112a アンテナシート
114 接点
115 樹脂シート
115a ベースシート
116 スリットライン
117 導電パターン
118 レジスト層
119 接着剤層
120 剥離紙
130 表面シート
140a,140 粘着剤層
150 ロータリーカッター
160a〜160j ローラ

Claims (1)

  1. 絶縁性材料からなるベースシート上に導電性材料からなる複数のアンテナが列状に配列して形成され、前記複数のアンテナの配列方向に延びるように設けられた断裁予定線が断裁されるアンテナシートにおいて、
    前記断裁予定線上に導電パターンが形成されていることを特徴とするアンテナシート。
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