KR101054207B1

KR101054207B1 - Ｒｆｉｄ 쓰레드, ｒｆｉｄ 쓰레드를 갖는 시트 및 ｒｆｉｄ 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기

Info

Publication number: KR101054207B1
Application number: KR1020090014881A
Authority: KR
Inventors: 이사오 사까마
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2011-08-03
Also published as: JP2009294953A; CN101599136B; TW200950985A; US8115638B2; US20090303010A1; KR20090127040A; CN101599136A; EP2131314A1

Abstract

종이 등의 시트에의 RFID 쓰레드 실장에서, IC 칩의 장착 위치를 정밀하게 제어할 필요가 없어, IC 칩의 정보를 용이하게 판독할 수 있는 RFID 쓰레드, RFID 쓰레드를 갖는 시트 및 RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기를 제공하는 것을 과제로 한다. 용지(51) 등의 시트에 실장하고 소정의 정보를 외부로부터 무선으로 판독 가능한 RFID 쓰레드(1)로서, 소정의 정보를 기록한 IC 칩(21)과, 용지(51)의 사이즈에 따른 길이를 갖고，IC 칩(21)을 탑재하고 전기적으로 연속하는 도전체로 이루어지는 제1 안테나(11)와, 절연체로 이루어지고 제1 안테나를 지지하는 베이스 필름(41)을 구비하였다.

RFID 쓰레드, IC 칩, 안테나, 베이스 필름, 시트용 인쇄기

Description

ＲＦＩＤ 쓰레드, ＲＦＩＤ 쓰레드를 갖는 시트 및 ＲＦＩＤ 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기{RFID THREAD, SHEET WITH THE RFID THREAD, AND PRINTING EQUIPMENT FOR SHEET WITH THE RFID THREAD}

본 발명은 IC 칩에 기록된 ID(Identification: 식별 정보) 등의 정보를 RF(Radio Frequency: 무선)에 의해 송신하는 RFID(Radio Frequency Identification) 쓰레드, RFID 쓰레드를 갖는 시트 및 RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기에 관한 것이다.

복사 기술의 향상에 수반하여, 고정밀도의 복제를 얻는 것이 용이하게 되었기 때문에, 지폐나 유가 증권 등을 위법으로 복제·행사하는 사안이 끊이지 않는다. 이와 같은 위법 행위를 억지하기 위해서, 종래부터 지폐에는 워터마크(흑 워터마크)가 형성되어 왔다. 또한，최근의 지폐나 유가 증권, 흥행 티켓, 신분증 등, 진정성의 용이한 검증이 요구되는 매체에는, 홀로그램 시일을 접착하거나, 쓰레드를 떠서 넣는 등의 대책이 취해지는 경우가 많아졌다. 또한 고도의 위조 방지 수단으로서, 반도체 칩을 이들 용지에 부착하는 일이나, 종이 내에 매립하는 일도 이루어져 있다.

따라서，종래, 폴리에스테르 필름의 한 면에 금속 증착막을 형성하고，이것에 IC 칩에 외부 안테나를 실장한 외부 안테나를 갖는 반도체 칩을 그 상면에 접착한 형태의 IC 칩을 갖는 위조 방지 쓰레드가 개시되어 있다(특허 문헌 1 참조). 이 쓰레드에는 IC 칩과 IC 칩 사이에 마커가 형성되어 있어 IC 칩의 위치를 인식할 수 있도록 되어 있다. 또한，쓰레드가 들어간 종이를 제조하는 경우, 쓰레드 삽입시에 그 장력에 의해 쓰레드가 늘어나기 때문에, 쓰레드에의 장력을 제어하여 쓰레드 위의 IC 칩의 위치를 제어하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-139405호 공보(도 2)

특허 문헌 1에 기재되어 있는 기술에 의하면, 종이 등의 매체에 IC 칩이 실장된 쓰레드를 실장하고 있다. 그러나，제지 장치는 고속으로 동작하고, 그 초지 속도는 200m/분부터, 보다 고속인 것에서는 1500m/분의 것도 있다. 이와 같은 속도로 동작하고 있는 제지 장치에서 쓰레드의 장력을 제어하여, IC 칩의 위치를 제어하는 것은 용이하지는 않다. 고속으로 초지하고 있으므로, IC 칩의 위치의 약간의 정밀도 어긋남이 수초 후에는 큰 위치 어긋남으로 되는 것은 용이하게 계산할 수 있다. 또한，위치 어긋남이 발생한 종이는 IC 칩의 기억 정보를 판독할 수 없기 때문에 불량품으로 되어, 재생 처리되게 되지만, 이것에 의해 환경 부하나 코스트가 증대하는 과제가 있다.

본 발명은, 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 종이 등의 시트 에의 RFID 쓰레드 실장에서, IC 칩의 장착 위치를 정밀하게 제어하는 일 없이 용이하게 시트에 실장할 수 있어, IC 칩의 정보를 용이하게 판독할 수 있는 RFID 쓰레드, RFID 쓰레드를 갖는 시트 및 RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 RFID 쓰레드는, 시트 형상물에 실장하고 소정의 정보를 외부로부터 무선으로 판독 가능한 RFID 쓰레드로서, IC 칩과, IC 칩을 탑재하고 전기적으로 연속하는 도전체로 이루어지는 제1 안테나와, 베이스 필름을 구비하고，제1 안테나는, 시트 형상물의 사이즈에 따른 길이를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한，본 발명에는, 본 RFID 쓰레드를 실장한 시트 형상물이나 이 시트 형상물을 절단한 것도 포함된다.

본 발명에 의하면, 용지의 일변 방향에 연속하는 안테나가 배치되기 때문에 IC 칩에 기록된 정보가 이 안테나 상에서 연속적으로 판독되게 된다. 따라서，쓰레드를 종이 등에 삽입하는 경우, IC 칩의 위치를 제어할 필요가 없어, 수율이 높은 RFID 쓰레드 실장 시트를 제조할 수 있는 RFID 쓰레드를 제공할 수 있다.

이하, 첨부한 각 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태(이하, 「실시 형태」라고 함)에 대하여, 몇 개인가 예를 들어 상세히 설명한다.

<<제1 실시 형태>>

도 1은, 본 발명에 따른 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)의 기본 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 이 도면에서는, 길이 방향에 비교하여 폭 방향의 치수를 과장하여 나타내고, 또한，폭 방향에 비교하여 두께 방향의 치수를 과장하여 나타내고 있다. 즉, RFID 쓰레드(1)는, 도 1에 도시한 형상보다도, 실제로는, 가늘고 길며, 또한, 극히 얇은 형상을 갖는다.

이 RFID 쓰레드(1)는, IC 칩(21)과, 안테나(11)(제1 안테나, 이하 동일)와, 베이스 필름(41)을 포함하여 구성되어 있다.

IC 칩(21)은, 안테나(11)가 접속되고, 안테나(11)를 통해서 고주파 신호를 수신하고, 이것에 따라서, 안테나(11)에 고주파 신호를 송신하는 송수신 회로를 갖는다. IC 칩(21)은, 또한，이 고주파 신호로부터 동작 전력을 추출하여 IC 칩(21)을 기동시키는 전력 추출 회로, 이 고주파 신호로부터 클럭 신호를 생성하는 클럭 회로, 개개의 IC 칩(21)에 할당된 식별자 등의 고유 데이터, 제어 프로그램, 처리 프로그램 등을 불휘발로 기억하는 보조 기억 장치, IC 칩(21)에서의 연산 및 제어를 담당하는 CPU 및 CPU의 처리 영역을 제공하는 주기억 장치를 포함하여 구성되어 있다(모두 도시 생략).

안테나(11)는, 두께 방향의 치수가 거의 균일하고 매우 작으며(즉, 박막 형상이며), 소정의 폭 방향의 치수를 갖고，길이 방향의 치수가 매우 큰, 연속하는 테이프 형상의 도체로 이루어진다. 안테나(11)에는, 길이 방향으로 소정 간격을 두고, L자형의 슬릿(31)이 형성되어 있다. IC 칩(21)은, 안테나(11)의 슬릿(31)의 개소에 접속된다. 슬릿(31)은, IC 칩(21)과, 안테나(11)의 입출력 임피던스를 정합 시키는 기능을 갖지만, 그 원리에 대해서는, 도 2를 참조하여 후기한다.

베이스 필름(41)은, 시트 형상의 절연체로 이루어지고, 안테나(11)를 유지하는 기능을 갖는다. 베이스 필름(41)은, 예를 들면，PET(Polyethylene Telephthalate)나 PEN(Polyethylene Naphthalate)을 비롯한 폴리에스테르 등의 수지 필름, 종이 등으로 이루어진다.

또한，본 설명에서, 연속형의 초지기에 의해 길게 제조되고, 롤 형상으로 권취된 종이를 롤지라고 한다. 또한，롤지를 인출하여 절단하고, 소정의 치수(예를 들면, 일본 공업 규격으로 규정하는 A열 4번)로 가지런히 자른 종이를 재단지라고 하고, 특정한 용도에 이용하기 위한 재단지를 용지라고 한다. 종이에는, 식물성 펄프 등의 섬유를 떠서 제조한 일반적인 종이 외에, 판지나 부직포 등을 포함하는 것으로 한다. 또한，시트란, 각종 재료를 평평하게 가공한 것으로, 전형적으로는, 종이 또는 플라스틱 필름이다.

RFID 쓰레드(1)의 구체적인 제조예를 들면, 안테나(11)는 20㎛ 두께의 알루미늄박으로 형성하고，안테나(11)의 폭은 2mm로 한다. IC 칩(21)은 300㎛ 각, 두께 50㎛의 것을 사용하고, 안테나(11)와 IC 칩(21)은, IC 칩(21)의 입출력 단자인 금(Au) 범프를 개재하여 초음파 접합에 의해 접속한다. 베이스 필름(41)은 20㎛ 두께의 PEN 필름을 사용한다.

RFID 쓰레드(1)의 다른 제조예를 들면, 베이스 필름(41)을 지제라고 하고, 이 베이스 필름(41)에 은 페이스트 등의 도전성 페이스트를 이용하여 잉크젯 방식이나 실크스크린 방식 등에 의해 소정의 패턴을 인쇄하여, 도전성의 안테나(11)를 형성한다. 그리고, 안테나(11)와 IC 칩(21)의 입출력 단자를, 도전성 접착재로 접착한다.

도 2를 참조하여, 안테나(11a)(제1 안테나, 이하 동일)에 임피던스 매칭용의 슬릿(31)을 형성하여 IC 칩(21)을 탑재하는 구체적인 예를 상세히 설명한다.

도 2는, 안테나(11a)의 급전부에 IC 칩(21)을 탑재하는 공정을 나타내는 공정도이다. 도 2의 (a)는, 안테나(1la) 및 IC 칩(21)의 급전 부분을 나타내는 투시 평면도이고, 도 2의 (b)는, 안테나(11a)에 IC 칩(21)을 탑재하였을 때의 급전 부분을 나타내는 투시 확대도이며, 도 2의 (c)는 안테나(11a)와 IC 칩(21)의 접합부를 나타내는 단면도이다.

도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 안테나(11a)의 급전 부분에는, IC 칩(21)과 안테나(11a) 사이에서 임피던스 매칭을 행하기 위한 L자형의 슬릿(31)이 형성되고, 이 슬릿(31)에서 L자형의 슬릿(31)으로 둘러싸인 부분이 스터브(32)로서 형성된다. 또한，IC 칩(21)에는, 슬릿(31)을 걸치도록 하는 간격으로 신호 입출력 전극(22a, 22b)이 형성되어 있다.

즉, 슬릿(31)의 폭은, IC 칩(21)의 신호 입출력 전극(22a, 22b)의 전극 간격보다 약간 좁은 정도로 되어 있으므로, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 안테나(11a)에 IC 칩(21)을 탑재하면，IC 칩(21)의 신호 입출력 전극(22a, 22b)이, 슬릿(31)을 걸쳐서 안테나(11a)의 급전부에 접속된다. 이와 같이 하여, 슬릿(31)의 형성에 의해 생긴 스터브(32)가 안테나(11a)와 IC 칩(21) 사이에 직렬로 삽입됨으로써, 안테나(11a)와 IC 칩(21) 사이에서는 스터브(32)가 직렬로 접속된 인덕턴스 성분으로서 작용한다. 따라서，이 인덕턴스 성분에 의해, 안테나(1la)와 IC 칩(21)의 입출력 임피던스가 매칭(정합)된다. 즉, 슬릿(31) 및 스터브(32)에 의해 임피던스 매칭 회로가 형성된다.

또한，도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, IC 칩(21)의 신호 입출력 전극(22a, 22b)은, 초음파 접합, 금속 공정 결합, 또는 이방성 도전 필름(모두 도시 생략)을 개재하는 등의 접합 방법에 의해, 금 범프에 의해 안테나(11a)와 전기적으로 접합되어 있다.

도 2의 (d)는, 안테나(11b)(제1 안테나, 이하 동일)에서 T자형의 슬릿(31b)의 급전부에 IC 칩(21)을 탑재한 개념도이다.

도 2의 (d)에 도시한 바와 같이, 안테나(11b)의 슬릿(31b)을 T자형으로 형성하여, 스터브(32a, 32b)를 IC 칩(21)과 안테나(11b) 사이에 직렬로 접속하여도, L자 형상의 슬릿(31)의 경우와 마찬가지로，안테나(11b)와 IC 칩(21)의 임피던스를 매칭시킬 수 있다.

도 3은, 본 발명에 따른 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)의 부착 위치를 나타내는 평면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이， 본 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)를 이용하면，용지(51)의 길이 방향에 걸쳐 안테나(11)가 배치되어 있다. 안테나(11)의 길이는 용지(51)가 A4 사이즈이면 약 300㎜로 되고, IC 칩(21)의 정보는 영역 R1의 범위에서 판독할 수 있다. 영역 R1의 길이 방향의 거리는 약 380mm로 된다. 본 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)에서는 안테나(11)에 대하여, IC 칩(21)의 실장 위치에 대부분 의존하지 않고, 영역 R1의 범위에서 IC 칩(21)의 정보를 판독하는 것이 가능하다. 또한，엄밀하게는, 용지(51)의 면에 직각인 방향, 즉, 안테나(11)에 직각인 방향의 최대 통신 거리(정보가 판독되는 최대 거리)는 안테나(11)의 길이 방향으로 1/2λ의 주기에서 변화하지만, 실용상은, 안테나(11)로부터 가까운 거리이면 영역 R1의 범위에서 연속적으로 IC 칩(21)의 정보를 판독할 수 있다. 또한，1λ는, 사용 주파수의 전자파의 1파장분의 길이를 의미한다.

도 4를 참조하여, 본 실시 형태의 IC 칩(21a, 21b, 21c), 롤지, 용지(51)의 위치 관계를 설명한다. 또한，IC 칩(21a, 21b, 21c)은, IC 칩(21)을 그 위치에서 구별하여 나타낸 것이다.

도 4는, 본 발명에 따른 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)에서의 IC 칩(21)의 실장 위치예를 나타내는 평면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)에서는, 화살표로 나타내는 흐름 방향(초지 방향)으로 RFID 쓰레드(1)가 실장된 롤지가 제조된다. 이점 쇄선 L은 롤지로부터 용지(51)에 가공할 때의 절단선을 나타내고 있다. 우선，용지(51)의 첫머리 위치에 대략 IC 칩(21a)이 배치되도록 RFID 쓰레드(1)를 세트한다. 연속적으로 롤지가 제조되면 RFID 쓰레드(1)에 걸리는 장력에 의해, 약간의 신장이 발생한다. 이것에 의해，IC 칩(21a, 21b, 21c)의 상대적인 위치가 조금씩 어긋나, 용지(51)에 대하여 도시하는 IC 칩(21b), IC 칩(21c)과 같은 위치로 된다. 그러나，도 3에 도시한 바와 같이, RFID 쓰레드(1)의 판독 가능한 영역 R1이 넓기 때문에, RFID 쓰레드(1)의 길이 방향(즉, 초지 방향)의 판독 위치의 어긋남이 허용 되어, 고정밀도로 위치 정렬하여 고속으로 동작하는 제지 장치를 정밀하게 제어할 필요가 없다.

이와 같이, 본 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)에 의하면, 용지(51)와 IC 칩(21)의 실장 위치 관계를 정밀하게 제어하는 일 없이 제지하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 제지 장치의 간소화, 제조 속도의 향상, 코스트의 저감, 수율 향상에 의한 환경 부하를 저감할 수 있는 효과가 얻어진다.

도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)에서의 IC 칩(21a), IC 칩(21b)의 간격에 대하여 설명한다.

도 5의 (a)는 용지(33)의 크기에 적합한 IC 칩(21a, 21b)의 간격을 나타내고 있다.

도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 이 RFID 쓰레드(1)를 용지(33)보다도 큰 용지(34)에 실장하면，용지(34)에 2개의 IC 칩(21a, 21b)이 실장된 형태로 된다. 이것을 판독 장치에 의해 IC 칩(21a, 21b)에 기록되어 있는 정보를 판독하면 IC 칩(21a, 21b)의 2개의 정보를 판독할 수 있다. 이 2개의 정보를 데이터베이스상에서 서로 결합하면 보다 신뢰성이 높은 관리가 가능하게 된다.

<<비교예>>

도 6은, 비교예의 RFID 쓰레드(1x)의 기본 구조를 모식적으로 나타내는 사시도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 비교예의 RFID 쓰레드(1x)에서는, 베이스 필름(41) 위에 안테나(11x)가 형성되고, 이 안테나(11x)에 IC 칩(21)이 실장되어 있 다. 그리고, 안테나(11x)가 일정 간격으로 배치되어 있는 구조로 되어 있다.

다음으로，본 발명에 따른 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)와, 비교예의 RFID 쓰레드(1x)에 의해, IC 칩(21)에 기록된 정보의 판독 범위를 비교한다.

도 7은, 비교예의 RFID 쓰레드(1x)의 부착 위치를 나타내는 평면도이다.

도 7을 참조하면, 비교예의 RFID 쓰레드(1x)에서는 IC 칩(21)을 중심으로 하는 안테나(11x)의 주변, 즉, 영역 R2의 범위에서 IC 칩(21)에 기록된 정보를 판독할 수 있다. 구체적으로는，예를 들면, 사용 주파수를 2.4㎓대로 하고, 리더 장치(도시 생략)의 RF 출력을 200mW, 그 안테나 이득을 6dBi로 하면，RFID 쓰레드(1x)의 길이 방향의 판독 가능 거리는 약 100mm로 된다. 안테나(11x)는 1/2 파장 다이폴 안테나이며, 그 길이는 파장 단축율을 고려하면，약 53mm로 된다.

비교예의 RFID 쓰레드(1x)에서는 IC 칩(21)의 배치 피치는 용지 사이즈와 동일하여만 하기 때문에, 용지 사이즈마다, IC 칩(21)의 배치 피치가 서로 다른 복수의 RFID 쓰레드(1x)를 준비할 필요가 있었다. 또는, 필요로 하는 용지 사이즈보다도 IC 칩(21)의 간격이 넓은 RFID 쓰레드(1x)를 사용하면，재단 찌꺼기가 발생하여, 재생 처리 등의 코스트의 증대로 되는 문제가 있다.

도 8을 참조하여, 비교예의 RFID 쓰레드(1x)에서의 IC 칩(21a, 21b, 21c), 롤지, 용지(51)의 위치 관계를 설명한다.

도 8은, 비교예의 RFID 쓰레드(1x)를 이용한 경우의 IC 칩(21)의 실장 위치예를 나타내는 평면도이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 비교예의 RFID 쓰레드(1x)를 이용한 경우, 화살표 로 나타내는 흐름 방향으로 RFID 쓰레드(1x)가 실장된 롤지가 제조된다. 이점 쇄선 L은 롤지로부터 용지(51)로 가공할 때의 절단선을 나타내고 있다. 우선，용지(51)의 첫머리 위치에 정확하게 IC 칩(21a)이 배치되도록 RFID 쓰레드(1x)를 세트한다. 연속적으로 롤지가 제조되면 RFID 쓰레드(1x)에 걸리는 장력에 의해, 약간의 신장이 발생한다. 이것에 의해，IC 칩(21a, 21b, 21c)의 상대 위치가 조금씩 어긋나, 용지(51)에 대하여 도시하는 IC 칩(21b), IC 칩(21c)과 같은 위치로 된다. 고정밀도로 위치 정렬하여도 고속으로 동작하는 제지 장치를 제어하는 것은 용이하지는 않다. 또한，1개의 롤지에 복수열의 RFID 쓰레드(1x)를 실장하는 경우에는, 복수의 RFID 쓰레드(1x)의 장력을 동시에 제어할 필요가 있어, 제어가 더 복잡하게 된다.

<<제2 실시 형태>>

도 9의 (a)는, 본 발명에 따른 제2 실시 형태의 RFID 쓰레드(2)의 평면도이며, 도 9의 (b)는, 본 발명에 따른 제2 실시 형태의 RFID 쓰레드(2)의 측면도이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태의 RFID 쓰레드(2)는, IC 칩(21)을 실장한 제3 안테나(13)와, 제3 안테나(13)에 근접하는 무급전 소자인 제4 안테나(14)를 조합한 것이며, 전기적으로는, IC 칩(21)을 실장하고 연속하는 안테나(11)(도 1 참조)와 유사한 동작을 한다.

IC 칩(21)을 실장한 제3 안테나(13) 및 무급전 소자인 제4 안테나(14)는, 모두, 사용 주파수에서의 1/2 파장 다이폴 안테나 또는 공진체이며, 각각의 제3 안테나(13) 및 제4 안테나(14) 사이에는, 갭(42)이 설정되어 있다. 갭(42)은, 제3 안 테나(13)와 제4 안테나(14)를, 기계적으로 이격하고 있다. 그러나，그 이격 거리는 약간이기 때문에, 인접하는 제3 안테나(13)와 제4 안테나(14)는, 전자적으로 결합하고 있다. 이 때문에, RFID 쓰레드(2) 상의 제3 안테나(13) 및 제4 안테나(14)는, 전체로서, 고조파에 동조하는 하나의 안테나로서 동작한다. 갭(42)은 안테나 재료의 가공 정밀도로부터 100∼500㎛ 정도로 된다. 또한，제3 안테나(13)의 길이는 1/2 파장 이하로 하여도 되고, RFID 쓰레드(2)의 IC 칩(21)의 간격을 조정할 필요가 있는 경우에는, 제3 안테나(13) 길이를 조정하면 된다.

그리고, 제3 안테나(13) 및 제4 안테나(14)는, 갭(42)에 의해 기계적으로 분단되어 있기 때문에, RFID 쓰레드(2)에 큰 장력이 걸린 경우, 장력은 신장율이 높은 베이스 필름(41)에 걸려서, 갭(42)이 약간 크게 되지만, 안테나 소자의 파단은 생기기 어렵다. 갭(42)이 커지면 제3 안테나(13)와 제4 안테나(14)의 전자적 결합이 약간 약하게 되지만, 안테나 소자가 파단된 경우와 비교하면, 그 통신 거리의 저하는 경미하다. 제3 안테나(13)와 제4 안테나(14)의 조합은, 제3 안테나(13)가 1개에 대하여 제4 안테나(14)는 임의 개수를 배치할 수 있다. 예를 들면, (제3 안테나(13)) - 복수의 (제4 안테나(14)) - (제3 안테나(13))의 순으로 배치한다.

또한，베이스 필름(41)으로서, RFID 쓰레드(2)의 실장시에 걸리는 최대 장력에 견디는 최저한의 강도의 1축 연신성 필름을 사용함으로써, 손으로 찢기 쉬운 용지(51)를 제조할 수 있다.

도 10의 (a)는, 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)의 평면도이며, 도 10의 (b)는, 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)의 측면도이다.

제2 실시 형태의 RFID 쓰레드(2)와 비교하면, 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드(1)에서는, 베이스 필름(41)에 유지된 연속하는 테이프 형상의 안테나(11)에 큰 장력이 걸렸을 때, 안테나 재료인 도체, 예를 들면 알루미늄이 파단되기 쉽다. 이것은 수지제의 베이스 필름(41)에 비하여 안테나(11)의 재료인 금속 쪽이 신장율이 낮기 때문에, 금속의 안테나(11)가 먼저 파단되기 때문이다. 또한，안테나(11)가 파단되는 위치에 따라서는 통신 거리가 현저하게 저하되는 경우가 있다.

본 발명에 따른 제2 실시 형태의 RFID 쓰레드(2)에 의하면, 안테나 소자의 파단을 억지하고, 이것에 의한 통신 거리의 저하의 우려를 적게 할 수 있다.

<<제3 실시 형태>>

쓰레드를 실장하는 시트, 여기에서는 종이에 대하여 설명한다.

도 11은, 본 발명에 따른 제3 실시 형태의 RFID 쓰레드(3)를 실장하는 제지 공정을 나타내는 개략도이다.

와이어 공정(66)에서는, 펄프 등을 용해한 백수(63) 내에 RFID 쓰레드(3)를 삽입한다. 계속해서, 프레스 공정(67)에서는, 롤러(64)로 프레스하여, 종이의 수분을 제거한다. 다음으로，드라이어 공정(68)에서는, 복수의 롤러(65) 사이를 통과하여 가열 건조된다.

상기한 RFID 쓰레드(3) 부분의 주름이나 벗겨짐은, 프레스 공정(67)이나 드라이어 공정(68)에서 발생하기 쉽다. 이것은 RFID 쓰레드(3) 부분의 베이스 필름(41)이나 안테나(11)와 종이의 밀착성에 의존한다. RFID 쓰레드(3)의 표리에서 종이와의 밀착성이 서로 다르면，예를 들면, 베이스 필름(41) 측만 종이가 늘어나 도록 하는 상태로 되어, 최종적으로는 주름이 발생한다.

도 12는, 본 발명에 따른 제3 실시 형태의 RFID 쓰레드(3)를 나타내는 종단면도이다.

제3 실시 형태의 RFID 쓰레드(3)에서는, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태에서 설명한 구조에 새롭게 표리면을 동일 재료로 코팅한다. 이것에 의해 시트, 예를 들면 종이의 표리와의 접촉 상태를 균일화할 수 있다.

도 12에 도시한 바와 같이, 안테나(11), IC 칩(21), 베이스 필름(41)으로 이루어지는 RFID 쓰레드(3) 본체의 표면에 접착층(44)을 형성하고，그 이면에 접착층(45)을 형성한다. 접착층(44, 45)은 열가소성 수지를 사용하고, 드라이어 공정(68) 또는 후단의 캘린더 공정에서의 열 처리를 이용하여, RFID 쓰레드(3) 본체와 종이와의 밀착성을 향상시킨다. 이것에 의해，의장성 및 내구성이 우수한 RFID 쓰레드 실장 용지를 제조할 수 있다. 열가소성 접착제로서는 핫멜트 접착제를 사용한다. 구체적으로는 고무계 핫멜트나 EVA계 핫멜트 등을 사용할 수가 있고，그 용융 온도(또는, 연화 온도)가 드라이어 공정(68)(도 11 참조) 또는 후단의 캘린더 공정의 최고 온도 이하의 것을 선택한다. 본 실시 형태에서는 40㎛ 두께의 EVA계 핫멜트를 사용한다.

본 발명에 따른 제3 실시 형태에 의하면, RFlD 쓰레드(3)를 종이에 실장할 때, RFID 쓰레드(3)의 실장 개소에 주름이 들어가거나, 표면의 종이가 벗겨지는 현상이 억제된다.

<<제4 실시 형태>>

도 3과 같은 형태에서 RFID 쓰레드(1)가 실장되어 있는 용지(51)를, 그 길이 방향 중앙 근변에서 꺾어 접은 경우, IC 칩(21)의 바로 아래에 있는 임피던스 매칭 회로가, 꺾어 접은 앞의 안테나(11)에 겹치게 된다. 이것에 의해，임피던스 매칭 회로의 특성이 변화하여, IC 칩(21)을 판독할 수 있는 범위가 좁아지게 된다.

도 13을 참조하여, 이 현상을 회피하는 방법을 설명한다.

도 13은, 본 발명에 따른 제4 실시 형태의 기본예의 RFID 쓰레드(4)의 기본 구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

제1 안테나(11d)를 50∼500㎛폭의 금속박이나 가는 도선으로 형성하고, IC 칩(21)은, 제1 안테나(11d)보다 짧은 제2 안테나(12b)에 실장한다. 제2 안테나(12b)에는 임피던스 매칭 회로로 되는 슬릿(31)이 형성되어 있다. 제1 안테나(11d)와 제2 안테나(12b)는, 접촉시켜 전기적으로 도통시키거나, 근접시켜 전자 결합하도록 배치한다. 제2 안테나(12b)의 길이는 1/6λ∼1/2λ 길이로 양호하게 동조시킬 수 있다. 구체적으로는，예를 들면, 제2 안테나(12b)의 치수를, 폭 2mm, 길이 25mm로 한다.

도 14를 참조하여, 또 다른 형태에 대하여 더 설명한다.

도 14는, 본 발명에 따른 제4 실시 형태의 변형예의 RFID 쓰레드(4a, 4b, 4c)의 기본 구조를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제4 실시 형태의 제1 변형예의 RFID 쓰레드(4a)는, IC 칩(21)의 실장부(17a)를 제1 안테나(11c)의 안테나 중심보다도 좌우로 오프셋하고, 실장부(17a)를 제1 안테나(11c)로부터 우회시킨 형태 이다.

도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제4 실시 형태의 제2 변형예의 RFID 쓰레드(4b)는, IC 칩(21)의 실장부(17b)를 제1 안테나(11c)의 안테나 중심보다도 직각으로 좌우에 돌출시키고, 실장부(17b)를 제1 안테나(11c)로부터 우회시킨 형태이다.

도 14의 (c)에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제4 실시 형태의 제3 변형예의 RFID 쓰레드(4c)는, IC 칩(21)의 실장부(17c)를 제1 안테나(11c)의 안테나 중심보다도 좌우로 라운드시키고, 실장부(17c)를 제1 안테나(11c)로부터 우회시킨 형태이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 제4 실시 형태에 의하면, RFID 쓰레드(4, 4a, 4b, 4c)를 장축 방향으로 꺾어 접어도 판독성의 저하를 억제할 수 있다.

<<제5 실시 형태>>

도 15는, 본 발명에 따른 제5 실시 형태의 RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기(150)의 원리를 나타내는 개략 종단면도이다.

RFID 쓰레드(1)를 실장한 용지(51) 등의 시트는, 한 장 한 장이 개성이 없는 일반적인 인쇄물로서 이용할 수 있지만, 각 용지(51)에 개별의 정보를 기재하는 인쇄물, 예를 들면 보험 증서 등의 계약 번호나 계약자명의 식별 정보가 기재된 인쇄물로서, 더 바람직하게 이용할 수 있다.

RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기(150)의 구조 및 동작에 대하여 설명한다.

미리, RFID 쓰레드(1)를 실장한 용지(51)를 급지 장치(151)에 충전해 둔다. 전원을 투입하고 제어 장치(158)에 있는 동작 스위치(도시 생략)를 ON으로 하면, 제어 장치(158)의 제어에 의해, 급지 장치(151)가 인쇄부(159)에 용지(51)를 반송한다. 반송 도중에, RFID 쓰레드 판독기 및 판독 안테나(모두 도시 생략)로 이루어지는 RFID 쓰레드 판독 장치(152)가, 용지(51)에 실장된 IC 칩(21)(도 1 참조)의 정보를 판독한다.

용지(51)로부터 IC 칩(21)에 기록된 정보를 올바르게 판독할 수 있던 경우, 판독한 정보는 제어 장치(158) 내에 있는 데이터베이스 장치(160)에 기록한다. 데이터베이스 장치(160)에 기록한 정보는, 제어 장치(158)에서 이용하는 외에, 통신망(161)을 통하여 이용할 수 있다. 또한，제어 장치(158)는, 판독한 정보에 기초하여 인자 정보를 생성하여, 인쇄부(159)에 송신한다. 용지(51)는 인쇄부(159)에 반송되고, 인쇄부(159)는, 인자 정보에 기초하여 용지(51)에 인쇄를 실시한다. 인쇄 완료 후, 판독 장치(153)는, RFID 쓰레드(1)에 실장되어 있는 IC 칩(21)의 정보를 다시 판독한다. IC 칩(21)의 정보가 판독되는 경우, 용지(51)는, 배지부(157)에 반송된다.

또한，RFID 쓰레드 판독 장치(152)에서 용지(51)로부터 IC 칩(21)에 기록된 정보가 올바르게 판독되지 않은 경우, 제어 장치(158)는 인자 정보를 생성하지 않고, 인쇄부(159)는 용지(51)에 인쇄를 실시하는 일 없이, 용지(51)는 인쇄부(159)를 통과하여, 분별부(154)에 반송된다.

도 16은, 용지(51)의 분별 회수를 상세히 나타내는 설명도이다.

RFID 쓰레드(1)를 실장한 용지(51)는, 쓰레드부(136)와, 종이 부분(135, 136)으로 이루어진다. 분별부(154)는, 용지(51)를, 종이 부분(135, 137)과 쓰레드부(136)으로 재단하고, 쓰레드부(136)는 스토커(155)에, 종이 부분(135, 137)은 스토커(156)에 분별하여 투입한다.

도 15로 되돌아가, RFID 쓰레드 판독 장치(152)에서 정보를 판독할 수 있던 경우이더라도, 판독 장치(153)에서 IC 칩(21)의 정보가 올바르게 판독되지 않은 경우, 즉, 인쇄부(159)의 인쇄 공정에서 RFID 쓰레드(1)의 IC 칩(21) 등에 문제점이 발생한 경우에도, 마찬가지로 분별부(154)에 반송하고 쓰레드부(136)와 종이 부분(135, 137)으로 분별 회수한다.

본 발명에 따른 제5 실시 형태에 의하면, 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 인쇄 공정에서 RFID 쓰레드(1)의 동작 확인을 행하기 위해서, 제지 공정에서의 검사를 생략하는 것이 가능해져서，제지 장치의 기능 간략화와 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.

(2) 인쇄 전에 RFID 쓰레드(1)의 동작 확인을 행하고, 정상이 아닌 용지(51)를 제거하므로, 인쇄 코스트를 저감할 수 있다.

(3) 인쇄 전후에 RFID 쓰레드(1)의 동작 확인을 행하고, 정상이 아닌 용지(51)를 제거하므로, 배지부(157)에 반송되는 인쇄 완료 용지(51)의 신뢰성이 향상된다.

(4) 쓰레드부(136)가 분별 회수되므로，환경 부하를 저감할 수 있다.

지폐, 유가 증권, 신분증, 계약 증서, 흥행 티켓 등, 진위를 확실하고 또한 용이하게 식별하는 것을 필요로 하는 시트류에 바람직하게 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드의 기본 구조를 모식적으로 나타내는 사시도.

도 2는 안테나의 급전부에 IC 칩을 탑재하는 공정을 나타내는 공정도.

도 3은 본 발명에 따른 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드의 부착 위치를 나타내는 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 제1 실시 형태의 RFlD 쓰레드에서의 IC 칩의 실장 위치를 나타내는 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드에서의 IC 칩의 간격에 대하여 나타내는 설명도.

도 6은 비교예의 RFID 쓰레드의 기본 구조를 모식적으로 나타내는 사시도.

도 7은 비교예의 RFID 쓰레드의 부착 위치를 나타내는 평면도.

도 8은 비교예의 RFID 쓰레드를 이용한 경우의 IC 칩의 실장 위치예를 나타내는 평면도.

도 9의 (a)는, 본 발명에 따른 제2 실시 형태의 RFID 쓰레드의 평면도이며, (b)는, 본 발명에 따른 제2 실시 형태의 RFID 쓰레드의 측면도.

도 10의 (a)는, 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드의 평면도이며, (b)는, 제1 실시 형태의 RFID 쓰레드의 측면도.

도 11은 본 발명에 따른 제3 실시 형태의 RFID 쓰레드를 실장하는 제지 공정을 나타내는 개략도.

도 12는 본 발명에 따른 제3 실시 형태의 RFID 쓰레드를 나타내는 종단면 도.

도 13은 본 발명에 따른 제4 실시 형태의 기본예의 RFID 쓰레드의 기본 구조를 모식적으로 나타내는 평면도.

도 14는 본 발명에 따른 제4 실시 형태의 변형예의 RFID 쓰레드의 기본 구조를 모식적으로 나타내는 평면도.

도 15는 본 발명에 따른 제5 실시 형태의 RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기의 원리를 나타내는 개략 종단면도.

도 16은 용지의 분별 회수를 상세히 나타내는 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2, 3, 4, 4a, 4b, 4c: RFID 쓰레드

11, 11a, 1lb, 11c, 11d: 제1 안테나

12, 12b: 제2 안테나

13: 제3 안테나

14: 제4 안테나

17a, 17b, 17c: 실장부

21, 21a, 21b, 21c: IC 칩

31, 31b: 슬릿

32, 32a: 스터브

33, 34, 51: 용지

41: 베이스 필름

42l: 갭

44, 45: 접착층

150: RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기

151: 급지 장치

152: RFID 쓰레드 판독 장치

153: 판독 장치

154: 분별부

155, 156: 스토커

157: 배지부

158: 제어 장치

159: 인쇄부

160: 데이터베이스 장치

Claims

시트 형상물에 실장하고 소정의 정보를 외부로부터 무선으로 판독 가능한 RFID 쓰레드로서,

상기 소정의 정보를 기록한 IC 칩과,

상기 시트 형상물의 사이즈에 따른 길이를 갖고，상기 IC 칩을 탑재하여 전기적으로 연속하는 도전체로 이루어지는 제1 안테나와,

절연체로 이루어지고 상기 제1 안테나를 지지하는 베이스 필름

을 포함하고,

상기 제1 안테나에는, 그 안테나를 분단하는 갭이 있고, 그 갭에 의해 분단된 상기 제1 안테나를 구성하는 부재는, 그 갭을 통하여 전자(電磁) 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 RFID 쓰레드.
제1항에 있어서,

상기 IC 칩과 상기 제1 안테나와의 입출력 임피던스를 정합하는 임피던스 매칭 회로를 상기 제1 안테나에 배치하고,

상기 IC 칩은, 상기 제1 안테나에 배치된 상기 임피던스 매칭 회로를 통하여 실장한 것을 특징으로 하는 RFID 쓰레드.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 제1 안테나는, 세선 형상의 도체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 쓰레드.
제2항에 있어서,

상기 제1 안테나는, 직선부와 우회부로 이루어지고,

상기 임피던스 매칭 회로는, 상기 우회부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 RFID 쓰레드.
제1항에 있어서,

상기 IC 칩을 실장한 상기 제1 안테나와, 1개 이상의 전기 길이가 사용 주파수의 1/2 파장인 무급전의 제3 안테나로 이루어지는 안테나군을 포함하고,

상기 안테나군을 연속적으로 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 쓰레드.
제1항의 RFID 쓰레드를 포함하고,

상기 RFID 쓰레드는, 그 한 면 또는 양면에 열가소성 접착재를 갖고,

상기 열가소성 접착재는, 제지 공정의 캘린더 공정 또는 드라이어 공정의 처리 온도보다도 저온에서 연화 또는 용융하는 것을 특징으로 하는, RFID 쓰레드를 갖는 시트.
제1항의 RFID 쓰레드를 포함하고,

상기 베이스 필름은 1축 연신 필름인 것을 특징으로 하는, RFID 쓰레드를 갖는 시트.
제1항의 RFID 쓰레드가 실장된 시트를 상기 IC 칩의 실장 간격보다도 넓은 간격으로 재단하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, RFID 쓰레드를 갖는 시트.
제1항의 RFID 쓰레드가 실장된 시트를 관리하는 RFID 쓰레드를 갖는 시트 관리 방법으로서,

동일한 상기 RFID 쓰레드를 갖는 시트에 존재하는 상기 IC 칩에 기록된 ID 정보를 서로 링크하여 데이터베이스 장치에 등록하는 것을 특징으로 하는, RFID 쓰레드를 갖는 시트 관리 방법.
급지부와, 제1 리더 장치부와, 인쇄부와, 제2 리더 장치부와, 배지부와, 분 별부와, 분별 스토커와, 이들을 제어하는 제어부와, 정보를 기억하는 데이터베이스부를 포함하고，제9항의 RFID 쓰레드를 갖는 시트를 인쇄하는 것을 특징으로 하는, RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기.
제12항에 있어서,

상기 제1 리더 장치부 및 상기 제2 리더 장치부는, 급지된 상기 RFID 쓰레드를 갖는 시트에 부착된 상기 IC 칩으로부터의 정보를 판독하는 것을 특징으로 하는, RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기.
제12항에 있어서,

상기 제어부는 상기 제1 리더 장치부가 상기 RFID 쓰레드를 갖는 시트로부터 IC 칩의 정보를 판독 불가능하였던 경우, 상기 인쇄부의 동작을 정지하고, 상기 RFID 쓰레드를 갖는 시트를 통과시켜, 상기 분별부에 반송하는 것을 특징으로 하는, RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기.
제12항에 있어서,

상기 제어부는 상기 제1 리더 장치부 또는 상기 제2 리더 장치부가 상기 RFID 쓰레드를 갖는 시트로부터 상기 IC 칩의 정보를 판독 불가능하였던 경우, 상기 인쇄부의 동작을 정지하고, 상기 RFID 쓰레드를 갖는 시트를 통과시켜, 상기 급지부에 급지하는 신호를 보내는 것을 특징으로 하는, RFID 쓰레드를 갖는 시트용 인쇄기.
제1항에 있어서,

상기 갭은 100 내지 500㎛인 것을 특징으로 하는 RFID 쓰레드.