JP5037224B2 - Ｒｆｉｄタグおよびｒｆｉｄタグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、非接触で外部機器と情報のやり取りを行なうＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグおよびその製造方法に関する。

近年、リーダライタに代表される外部機器との間で、電波によって非接触で情報のやり取りを行なう種々のタイプのＲＦＩＤタグが提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。このＲＦＩＤタグの一種として、プラスチックや紙などからなるベースシート上に電波通信用のアンテナパターンと回路チップが搭載された構成のものが提案されている。このようなタイプのＲＦＩＤタグについては、物品などに取り付けられ、その物品に関する情報を外部機器とやり取りすることで物品の識別などを行なうという利用形態が考えられている。

図１は、ＲＦＩＤタグの一例を構成する内部構成部材（インレイ；ｉｎｌａｙ）を示す模式断面図である。

ここに示すＲＦＩＤタグ用のインレイ１０は、折り曲げ可能な、例えばＰＥＴフィルム等からなるベース１１上に、導体パターンからなるアンテナ１２が形成されており、その上に回路チップ１３が搭載されている。この回路チップ１３には、アンテナ１２を介して外部機器との間で情報を伝達するための回路が組み込まれている。この回路チップ１３は、その下面に形成されている接続端子１３ａがはんだ付け等によりアンテナ１２と電気的に接続され、さらにその周りが接着剤１４でベース１１上に固定されている。ＲＦＩＤタグは、この図１に一例を示すインレイ１０が内部に密封された構造を有している。

図２は、ＲＦＩＤタグの平面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。

図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。

このＲＦＩＤタグ２０Ａでは、図１を参照して説明したインレイ１０が、２枚の封止部材２１，２２に挟まれ、それら２枚の封止部材２１，２２が加熱および加圧により融着してその内部に封入されている。これらの封止部材２１，２２としては、例えば熱可塑性ウレタンやＰＥＴ等を使用することができる。

尚、図２（Ｂ）では分かり易さのため２枚の封止部材２１，２２の間に線を入れて、それら２枚の封止部材２１，２２が分かれているかのように描かれているが、実際には互いに融着して一体化されている。

ここでは、インレイ１０が２枚の封止部材２１，２２で封止されている板状の構成をタグ本体２００と称する。このタグ本体２００の上面にはその上面の全域に亘って印刷が施されて印刷層２３が形成され、その上に印刷保護用の保護膜２４が配置されている。

ここで、特許文献３には、保護膜がなく、印刷面が剥き出しのままのＲＦＩＤタグが開示されており、特許文献４には、ＲＦＩＤタグ用インレイを封入する構造が開示されており、特許文献６には、ＩＣタグ（ＲＦＩＤタグ用インレイ）を密封した構造が示されている。
特開２０００−３１１２２６号公報 特開２０００−２００３３２号公報 特開２００１−３５１０８２号公報 特開２００２−２０７９８４号公報 特開２００５−１２８７８７号公報 特開２００１−６６９９０号公報

ＲＦＩＤタグに施される印刷は、ＲＦＩＤタグの意匠性を高めたり、ＩＤ等の情報を目視確認する目的等で行なわれるが、特許文献４に示されているようにＲＦＩＤタグの表面に剥き出しの印刷を施すと、そのＲＦＩＤタグが屋外環境に曝されたり洗浄等の環境ストレスを受けた場合に、その表面の印刷が薄れたり剥れたりする問題が発生するおそれがある。

一方、印刷以外に、ＲＦＩＤタグの表面にレーザで溝を彫ることにより情報を記録するレーザ刻印の技術も知られているが、レーザ刻印の場合は、印刷より見にくかったり、カラー印刷が不能であるなどの問題がある。

これらの問題に対処するため、図２を参照して説明したように、印刷層２３の上に保護膜２４を配置することが考えられるが、印刷層２３の側面から水分等が浸入して保護膜２４が剥離するおそれがある。

また、ＲＦＩＤタグを成型した後、そのＲＦＩＤタグの表面に印刷を施し、さらに保護膜をコーティングすると、その分、工程数が増え、製造に手間がかかり、コストアップになることが予想される。

本発明は、上記事情に鑑み、印刷安定性が図られたＲＦＩＤタグ、および安定した印刷が施されたＲＦＩＤタグを少ない工程数で製造するＲＦＩＤタグの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のＲＦＩＤタグは、
通信用のアンテナと、該アンテナに電気的に接続され該アンテナを介して無線通信を行なう回路チップとが板状の封止体内に封入されてなるタグ本体と、
印刷によりタグ本体の第一面に形成された印刷層と、
上記印刷層が、上記第一面上をその第一面の周縁に沿って一周する周縁領域に取り囲まれた中央領域にのみ形成され、
上記保護膜が、印刷層を覆う被覆部を有するとともに、印刷層をはみ出して広がり印刷層を一周に渡って取り巻いて上記第一面に密着した密着部を有することを特徴とする。

本発明のＲＦＩＤタグは、保護膜が印刷層をはみ出して広がり、その印刷層を一周に渡って取り巻いて上記第一面（タグ本体の面）に密着した密着部を有するものであり、したがって印刷層への水分等の浸入が防止され、タグ本体に密着していることとも相俟って保護膜の剥離が防止され、また、印刷の薄れや剥がれも防止される。

ここで、本発明のＲＦＩＤタグにおいて、上記保護膜が、タグ本体の、上記第一面を形成する材料と同一の材料で形成されていることが好ましい。

同一部材で形成することにより、密着性の向上が期待できる。

また、本発明のＲＦＩＤタグにおいて、上記保護膜表面に、レーザ刻印による溝が形成された刻印部を有し、印刷層と刻印部が、保護膜を厚さ方向に見たときの互いに重なりを避けた領域に形成されていることが好ましい。

本発明のＲＦＩＤタグは、印刷とレーザ刻印とを併用することを否定するものではないが、レーザ刻印ではレーザで溝が掘られるため、印刷層が存在する領域にレーザ刻印を行なうとそのレーザ刻印による溝から印刷層に水分等が浸入するおそれがある。

そこで、本発明のＲＦＩＤタグでは、印刷とレーザ刻印とを併用する場合は、互いに重なりを避けた領域に形成され、これにより、レーザ刻印を併用した場合であっても印刷の安定化が図られる。

また、上記目的を達成する本発明のＲＦＩＤタグの製造方法は、ベースと、ベース上に配線された通信用のアンテナと、アンテナに接続された、アンテナを介して無線通信を行なう回路チップとからなるインレイ、インレイの第１面側に置かれる第１の封止部材、インレイの第２面側に置かれ、インレイ側の面とは反対側の第一面に、その第一面上を第一面の周縁に沿って一周する周縁領域に取り囲まれた中央領域にのみ印刷により形成された印刷層が形成された第２の封止部材、および、印刷層を覆うとともに印刷層をはみ出して広がる面積を有する保護部材を用意して、第１の封止部材、インレイ、第２の封止部材、および保護部材をこの順に重ね合わせる重ね合わせステップと、
重ね合わされた第１の封止部材、インレイ、第２の封止部材および保護部材の全体を挟んで加熱および加圧することにより、第１の封止部材と第２の封止部材によりインレイを封入させ、かつ、印刷層を覆う被覆部と印刷層を一周に渡って取り巻いて上記第一面に密着した密着部とを有する保護膜を形成する加熱加圧ステップとを有することを特徴とする。

本発明のＲＦＩＤタグの製造方法によれば、インレイの封入および印刷層のコーティングの双方が一回の加熱加圧工程で行なわれ、したがって少ない工程数で製造することができ安価なＲＦＩＤタグを提供することができる。

ここで、本発明のＲＦＩＤタグの製造方法において、第１の封止部材、第２の封止部材、および保護部材が、同一の材料からなることが好ましい。

これらに同一の材料を用いることにより、密着性が向上し、インレイおよび印刷層が一層確実に封止される。

以上説明したとおり、本発明によれば印刷の安定性が保たれ、また、それを製造するにあたり少ない工程数で製造することができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図３は、本発明の一実施形態のＲＦＩＤタグの平面図（Ａ）、および断面図（Ｂ）である。

図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＹ−Ｙ断面図である。

図２に示すＲＦＩＤタグ２０の構成要素に対応する構成要素には、図２において付した符号と同一の符号を付して説明する。

このＲＦＩＤタグ２０Ｂを構成するタグ本体２００は、図２に示すＲＦＩＤタグ２０Ａのタグ本体２００と同一の構造を有しており、全体が板状に形成されている。すなわち、図３（Ｂ）に示すタグ本体２００は、図１を参照して説明したインレイ１０が、２枚の封止部材２１，２２に挟まれ、それら２枚の封止部材２１，２２が加熱および加圧により互いに融着してインレイ１０がその内部に封入されている。これらの封止部材２１，２２としては、図２に示すＲＦＩＤタグ２０Ａの場合と同様、熱可塑性ウレタンやＰＥＴ等が使用される。また、これも図２の場合と同様、図３（Ｂ）には分かり易さのため２枚の封止部材２１，２２の間に線を入れて、それら２枚の封止部材２１，２２が分かれているかのように示されているが、これら２枚の封止部材２１，２２は同一の材料で形成され、加熱加圧により互いに融着して一体化している。

それら２枚の封止部材２１，２２のうちの一方の封止部材２２の上面（タグ本体２００の上面）には、印刷層２３が形成されている。ただし、この印刷層２３は、図２の場合と異なり、この面上を、この面の周縁に沿って一周する周縁領域２２１に取り囲まれた中央領域２２２にのみ形成されている。

また、この印刷層２３の上には、保護膜２４が形成されているが、この保護膜２４は、印刷層２３を覆う被覆部２４１と、その印刷層２３をはみ出して広がり印刷層を一周に渡って取り巻いて、タグ本体２００の上面に密着した密着部２４２を有する。

尚、この図３（Ｂ）では、分かり易さのため、タグ本体２００の上面の周縁領域２２１と保護膜２４の密着部２４２との間に線を描いてそれらを区切っているが、タグ本体２００の上面（すなわち封止部材２２）と保護膜２４は同一の材料で形成されており、タグ本体２００の上面の周縁領域２２１と保護膜２４の密着部２４２は、加熱加圧により互いに融着して一体化している。

このように、この図３に示すＲＦＩＤタグ２０Ｂの場合、保護膜２４が、印刷層２３を覆う被膜部を有するとともに、さらにその印刷層２３を一周に渡って取り囲んでタグ本体２００に融着した融着部２４２を有するため、印刷層２３への水分等の浸入や保護膜２４の剥れが防止され、印刷層２３が長期間に亘って安定的に保存される。

また、本実施形態では、２枚の封止部材２１，２２および保護膜２４には全て同じ材料が用いられており、熱融着が確実に行なわれ、インレイ１０および印刷層２３が確実に封入されている。

図４は、図３に示すＲＦＩＤタグの製造方法を示す図である。

ここでは、図１に示す構造のインレイ１０と、そのインレイ１０の下面側に置かれる封止部材２１と、インレイ１０の上面側に置かれる封止部材２２と、保護部材２４´とが用意される。

ここで、インレイ１０の上面側に置かれる封止部材２２には、既に、その封止部材２２の上面の周縁領域２２１を除く中央領域２２２に印刷層２３が形成されている。

また、保護部材２４´は、印刷層２３を覆うとともに印刷層２３をはみ出して広がる面積、すなわち、この図４に示す例では、２枚の封止部材２１，２２と同じ面積を有している。

これら２枚の封止部材２１，２２および保護部材２４´には同一の材料、例えば熱可塑性ウレタン又はＰＥＴ等が用いられている。

ここでは、これらの部材等を、加熱加圧ステージ１１０上に、封止部材２１、インレイ１０、封止部材２２、および保護部材２４´の順に重ね合わせ、その上に加熱加圧ヘッド１２０を置いて加熱加圧ステージ１１０と加熱加圧ヘッド１２０とによりそれらの部材等の全体を挟んで加熱および加圧し、この加熱加圧により、２枚の封止部材２１，２２によりインレイ１０を封入させてタグ本体２００（図３（Ｂ）参照）を形成させ、かつ印刷層２３を覆う被覆部２４１と、その印刷層２３を一周に渡って取り巻いて封止部材２２の上面に密着した密着部２４２とを有する保護膜２４を形成させる。

ここでは、上記のように、インレイ１０の封入と印刷層２３の封入との双方が一回の加熱加圧工程で行なわれ、したがって少ない工程数で印刷付きのＲＦＩＤタグが製造される。

図５は、本発明のもう１つの実施形態としてのＲＦＩＤタグの平面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＺ−Ｚ断面図である。

この図５に示すＲＦＩＤタグ２０Ｃのタグ本体２００の構造および形状は、図２，図３に示す各ＲＦＩＤタグ２０Ａ，２０Ｂのタグ本体２００と同一であり、詳細説明は省略する。

この図５に示すＲＦＩＤタグ２０Ｃの場合、印刷層２３は、タグ本体２００の上面の周縁を一周する周縁領域２２１に取り囲まれた中央領域のうちの一部分にのみ形成されており、その中央領域の他の部分には、レーザ刻印によるレーザ刻印部２４３が形成されている。

このように、この図５に示すこのＲＦＩＤタグ２０Ｃの場合、印刷とレーザ刻印とが併用されているが、保護膜２４を厚さ方向に見たとき、すなわち図５（Ａ）に示す平面上では、印刷層２３とレーザ刻印部２４３は互いに重なりを避けた領域に形成されている。このため、レーザ刻印による溝が多少深くてもその溝から印刷層２３に水分等が浸入することはなく、印刷層２３が安定的に保存される。

ＲＦＩＤタグの一例を構成する内部構成部材（インレイ；ｉｎｌａｙ）を示す模式断面図である。 ＲＦＩＤタグの平面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。 本発明の一実施形態のＲＦＩＤタグの平面図（Ａ）、および断面図である。 図３に示すＲＦＩＤタグの製造方法を示す図である。 本発明のもう１つの実施形態であるＲＦＩＤタグの平面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。

符号の説明

１０ インレイ
１１ ベース
１２ アンテナ
１３ 回路チップ
１３ａ 接続端子
１４ 接着剤
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ ＲＦＩＤタグ
２１，２２ 封止部材
２３ 印刷層
２４ 保護膜
２００ タグ本体
２２１ 周縁領域
２２２ 中央領域
２４１ 被覆部
２４２ 密着部
２４３ レーザ刻印部

Claims (3)

1. 通信用のアンテナと、該アンテナに電気的に接続され該アンテナを介して無線通信を行なう回路チップとが板状の封止体内に封入されてなるタグ本体と、
   印刷により前記タグ本体の第一面に形成された印刷層と、
   前記印刷層を覆う保護膜とを有するＲＦＩＤタグであって、
   前記印刷層が、前記第一面上を該第一面の周縁に沿って一周する周縁領域に取り囲まれた中央領域にのみ形成され、
   前記保護膜が、前記印刷層を覆う被覆部を有するとともに、該印刷層をはみ出して広がり該印刷層を一周に渡って取り巻いて前記第一面に密着した密着部を有し、前記タグ本体の、前記第一面を形成する材料と同一の材料で形成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
2. 前記保護膜表面に、レーザ刻印による溝が形成された刻印部を有し、
   前記印刷層と前記刻印部が、前記保護膜を厚さ方向に見たときの互いに重なりを避けた領域に形成されていることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤタグ。
3. ベースと、該ベース上に配線された通信用のアンテナと、該アンテナに接続された、該アンテナを介して無線通信を行なう回路チップとからなるインレイ、該インレイの第１面側に置かれる第１の封止部材、該インレイの第２面側に置かれ、該インレイ側の面とは反対側の第一面に、該第一面上を該第一面の周縁に沿って一周する周縁領域に取り囲まれた中央領域にのみ印刷により形成された印刷層が形成された第２の封止部材、および、前記印刷層を覆うとともに該印刷層をはみ出して広がる面積を有する保護部材を用意して、該第１の封止部材、該インレイ、該第２の封止部材、および該保護部材をこの順に重ね合わせる重ね合わせステップと、
   重ね合わされた前記第１の封止部材、前記インレイ、前記第２の封止部材および前記保護部材の全体を挟んで加熱および加圧することにより、前記第１の封止部材と前記第２の封止部材により前記インレイを封入させ、かつ、前記印刷層を覆う被覆部と該印刷層を一周に渡って取り巻いて前記第一面に密着した密着部とを有する保護膜を形成する加熱加圧ステップとを有し、
   前記第１の封止部材、前記第２の封止部材、および前記保護部材が、同一の材料からなることを特徴とするＲＦＩＤタグの製造方法。

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