JP2013186710A - 電磁波検知体付き非接触ｉｃ媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】履歴管理を行うための非接触ＩＣ媒体が備えられ物品が、誤って電子レンジに入いり、故障の原因となる電磁波が、非接触ＩＣ媒体に照射されしまった場合でも、照射の痕跡を残し、非接触ＩＣ媒体が正常かどうかを簡便に判断できる方法を提供すること。
【解決手段】支持体上に設けられ導電層からなるアンテナと、前記アンテナに接合されたＩＣチップとからなる非接触ＩＣ媒体に、
電磁波の照射による誘電発熱する導電性物質層と、熱を感知して変色あるいは発色する熱検知層からなる電磁波検知体を、貼付する。
【選択図】図１

Description

本発明は、飲食店における会計システムに用いられる非接触ＩＣ媒体に関し、非接触ＩＣ媒体が貼付される被貼付体と共に、故障の原因となる電子レンジの電磁波の照射の有無を検知するための機能を備えた非接触ＩＣ媒体に関する。

近年、個体の識別が可能な情報を保持するＩＣチップを備え、チップ内の情報を無線通信によって非接触に読み取りできる非接触ＩＣ媒体は、流通管理、履歴管理に多く用いられている。非接触ＩＣ媒体を利用したシステムとして、例えば、回転鮨や食堂における会計システムが知られている（特許文献１）。

このシステムは、非接触ＩＣ媒体を皿等の食器に添付するとともに、食器ごとに設定された支払額に関する情報をＩＣチップに記録し、複数の食器を重ねた状態で読取装置と通信させることによって一括して会計できるものである（特許文献２）。

このような非接触ＩＣ媒体を取り付けた食器等を電子レンジで使用した場合、大量の電流がＩＣチップ内に流れ込んでチップ内の回路を破壊するため、非接触ＩＣ媒体としての通信が不能になる。

よって、電子レンジが使われる皿などにおいて、履歴管理を目的として非接触ＩＣ媒体を備えても、電子レンジに入れると非接触ＩＣ媒体としての機能が失われてしまうが、その痕跡が目視で確認できないため、故障した非接触ＩＣ媒体使ってしまい履歴管理に支障をきたす可能性がある。

特開平１１−１７８６９４号公報 特開２００４−１４５４７０号公報

履歴管理を行うための非接触ＩＣ媒体が備えられ物品が、誤って電子レンジに入いり、故障の原因となる電磁波が、非接触ＩＣ媒体に照射されしまった場合でも、照射の痕跡を残し、非接触ＩＣ媒体が正常かどうかを簡便に判断できる方法を提供することにある。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、支持体上に設けられ導電層からなるアンテナと、前記アンテナに電気的に接合されたＩＣチップとからなる非接触ＩＣ媒体に、
電磁波の照射により誘電発熱する導電性物質層と、熱を感知して変色あるいは発色する熱検知層からなる電磁波検知体を、貼付したことを特徴とする電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体である。

また、請求項２に記載の発明は、前記誘電発熱する導電性物質層が、金属薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体である。

また、請求項３に記載の発明は、前記金属薄膜の厚みが４０〜１００Åであることを特
徴とする請求項２に記載の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体である。

また、請求項４に記載の発明は、前記金属薄膜が、非金属部分を含む連続形状の金属薄膜であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体である。

また、請求項５に記載の発明は、前記非金属部分のある前記連続形状の金属薄膜おける金属部分の面積率が７０〜９０％であることを特徴とする請求項４に記載の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体である。

本発明の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体は、基材に、電磁波エネルギーを熱に変換する導電性物質層と、熱により反応する熱検出層とを備えることによって、誤って電子レンジなどに入れて電磁波が照射されると、導電性物質層が発熱しその熱によって熱検出層が反応して発色するため、検知機能が非接触ＩＣ媒体としての通信特性を阻害せず、目視にて簡便に確認することが可能となる。

本発明の非接触ＩＣ媒体に貼付される電磁波検知体の実施形態を示す断面概念図である。 本発明の非接触ＩＣ媒体に貼付される電磁波検知体の実施形態を示す平面概念図である。 本発明の非接触ＩＣ媒体に貼付される電磁波検知体の別の実施形態を示す断面概念図である。 本発明の非接触ＩＣ媒体に貼付される電磁波検知体の別の実施形態を示す平面概念図である。 本発明の非金属部を持った導電性物質層の、実施形態を示す平面拡大概念図である。 本発明の、非接触ＩＣ媒体に電磁波検知体が貼付された、電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体の実施形態を示す断面概念図である。 被貼付体に本発明の、電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体が貼付された、実施形態を示す概念図である。

以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。本発明の図１及び図２は、本発明の電磁波検知体１０の一例を示した概念図であり、基材１の片方の面に熱検出層２を、他の面に導電性物質層３、さらにその上に接着層４を備えた構成となっている。

この電磁波検知体１０を電子レンジなどに入れると、電磁波エネルギーが導電性物質層３で熱に変換されて発熱し、その熱によって熱検出層２が反応して発色・変色するため、その痕跡を目視で確認することが可能となる。

図２、３、４に示すように、熱検出層２及び導電性物質層３の形状は変化させることができる。

熱検出層２は、熱を加えることによって発色するインキが好適であり、数多く提案されており、熱検知ラベルなどとして製品に貼付けて、温度履歴を追跡することで品質管理等に用いられている。

図５は、非金属部分５を含む連続形状の金属薄膜からなる導電性物質層３の一例を示している。これは電磁波検知体１０を非接触ＩＣ媒体２０に貼付すると、金属薄膜からなる導電性物質層３が、通信に影響を与えてしまい、良好な通信が得られなくなるが、非金属部分５を加え、その金属が占有する面積率が７０〜９０％することによって、通信特性を維持しつつ熱検出層２を反応させる発熱量を得ることが可能となる。また、非金属部分５はエッチングにより金属薄膜を除去して形成しても良い。

金属薄膜の厚みは、４０〜１００Åとし、非金属部分５を持つ金属薄膜は繋がるように形成される。ひとつの非金属部分５の大きさは直径約０．１〜０．５ｍｍである。これは、後述する非接触ＩＣ媒体２０に添付することにより、非接触ＩＣ媒体２０の通信性能を維持する目的がある。一方、金属薄膜を不連続に形成すると得られる熱量が減少してしまう。したがって、非接触ＩＣ媒体２０の通信性能を維持しつつ、熱検出層２の反応に十分な発熱量が得られるように、連続して繋がる部分のある金属薄膜を形成することが好ましい。

図６は、本発明の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体３０の概念図であり、前記電磁波検知体１０を非接触ＩＣ媒体２０に貼り付けた構成になっている。

基材１としては、例えばＰＥＴ、ＰＶＣ、ＡＢＳなど樹脂系基材やコート紙など紙基材を用いることができるが、高温で変形・変質しないものが望ましい。

導電性物質層３は、電子レンジの電磁波、特にマイクロ波を照射することで発熱し、具体的には、約１７０〜２５０℃まで上昇し、これと接触している面を約１６０〜２１０℃まで加熱する。

材料としては、アルミニウムやニッケル、金、銀、亜鉛、白金などからなる金属薄膜が効率よく発熱し好適あるが、電気導電性を有する材料であれば良い。

熱検出層２は、所定の熱を受けることによって色相が変化する、又は熱の作用によって化学反応する材料が用いられる。化学反応を利用して発色されるものとしては、電子供与性の通常無色ないし淡色の染料前駆体と、加熱時反応して該染料前駆体を発色させる電子受容性化合物との反応を利用し、熱により両発色成分を接触させて発色させる方法がある。

例えば、熱をかけることによって発色するロイコ染料を主体とし、ビスフェノール等顕色剤とでなる不可逆性感熱発色インキを用いることができる。これは、熱刺激によってインキに分散されたロイコ染料と顕色剤が結合して発色する。ロイコ染料は通常無色か淡色の材料が使用され、サーマルで反応した際に色調として顕在化するのが適している。

感熱発色層に使用される発色性物質としては、トリフェニルメタン系、フルオラン系、スピロピラン系、オーラミン系、フェノチアジン系等の通常無色又はやや淡色のロイコ染料であって、従来の感熱記録材料の製造されている既知のロイコ染料を使用することができろ。それらの中で代表的なものとして、３、３−ビス（Ｐ−ジメチルアミノフェニル）−フタリド、３、３−ビス−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−６−シメチルアミノフタリド（別名クリスタルバイオレットラクトン）、３、３−ビス（Ｐ−ジメチルアミノフェニル）−６−ジメチルアミノフェニル、３−シクロへキンルアミノ−６−クロルフルオラン、３− （Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノ）−５−メチル−７−（Ｎ、Ｎ−ジベンジルアミノ）フルオラン、２−（２−クロロアニリノ）−６−ジニチルアミノフルオラン、２−（２−クロロアニリノ）−６−ｎ−ブチルアミノフルオラン、ペンゾイルロイコメヂレンブル−１Ｎ−フェニルローダミン−β−ラクタム、アミドローダミン−β−サルトン、ベンゾ−β−ナフトスピロピラン、６′−クロロ−８７−メドキシーベンゾインドリノベンゾスピロピラン、６′−ブロモ−８′−メトキシ−ベンゾインドリノベンゾスピロビラン等をあげることができ、これらに限定されるものではない。

これらのロイコ染料に結合して発色させる顕色性物質としては、４４′−イソプロピリデンジフェノール（ビスフェノールＡ）、４４′−イノプロピリデンビス（２−１０ロフエノール）、４．４’−インプロピリデンビス（２−メチルフェノール）、４４′−イソプロピリデンビス（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノ−ル）、４．４’−シクロへキノリテンジフェノール、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール、４−ｔｅｒｔ−オクチルカテコール、α−ナフトール、β−ナフトール、４−ヒドロキシ−アセトフェノール等のフェノール性化合物、ノボラック型フェノール樹脂、ハロゲン化ノボラック型フェノール樹脂その他のフェノール重合体、安息香酸、サリチル酸、酒石酸、等をあげることができ、ロイコ染料と同様にこれに限定されるものではない。

また、上記以外の発色方法として、所定温度下で溶解・分散といった状態変化をする物質を含有させて発色させる方法や、所定温度下で溶解するようなカプセル内に染料を入れた材料を用いて発色させる方法などもあげられる。

熱検出層２は、上記の各特殊インキを、シルク印刷インキ、オフセット印刷インキ、グラビア印刷インキ、フレキソ印刷インキのＵＶ硬化型インキ、酸化重合型インキ、熱乾燥型インキのいずれかの印刷インキに分散して各種印刷方式（スクリーン、オフセット、グラビア、凸版など）によって、地紋印刷の一部として前記ラベル基材の全面に設けられている。

また、上記熱検出層２は、通常は無色、あるいは淡色であることが望ましい。これにより目視では、検知処理が施されていることはわかりづらくなる。また、地紋印刷の一部として基材１の前面に設ける。これにより、熱によって発色した際に文字などがラベル上に浮かび上がり、はっきりと痕跡を確認することができる。また、熱検出層２を、淡色印刷と同パターンで合わせ印刷する、又は淡色印刷インキに熱検出インキを混合して印刷することも可能である。これらはいずれも、前述の導電性物質層３が電磁波検出体１０上に全面に設けられた構成になる。

一方、図６に示すように、前述の熱検出層２を基材１に全面に設けて、基材1裏面に導電性物質層３をパターンで設けることもできる。この場合、非接触ＩＣ媒体２０の通信特性をより阻害しにくく、かつ導電性物質層３の部分のみ発色するため明確な目視検出が可能となる。

上記基材１の裏面には、被貼付体に貼付けるための接着層（粘着材）４が設けられている。接着層４の粘着材料としては、熱検出層２を変質させたり侵したりするものでなく、また耐熱性の高い材料を用いることが必要であり、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル系ポリアミド、アクリル系、ブチルゴム系、天然ゴム系、シリコン系、ポリイソブチル系の粘着剤を単独、若しくはアルキルメタクリレート、ビニルエステル、アクリルニトリル、スチレン、ビニルモノマー等の凝集成分、不飽和カルボン酸、ヒドロキシ基含有モノマー、アクリルニトリル等に代表される改質成分や重合開始剤、可塑剤、硬化剤、硬化促進剤、酸化防止剤などの添加剤を必要に応じて添加したものを用いることができる。

図６に示すように、本発明の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体３０には、無線により通信を行うための非接触ＩＣ媒体２０に電磁波検知体が積層されており、非接触ＩＣ媒体２０には、ＩＣチップ６を駆動させるための、電池を持たないパッシブ型のである。

なお、パッシブ型に代えて、ＩＣチップ６の駆動電池を有するアクティブ型とすることもできる。この場合には、非接触ＩＣ媒体２０の構造は煩雑化するが、読み取り距離が伸張する効果がある。

この非接触ＩＣ媒体２０は、支持体７としての帯状に延びるベースフィルムと、アルミや銅などの金属により形成された導電層からなるアンテナ８と、このアンテナ８の長手方向の中央部に搭載されアンテナ８に電気的に接続されたＩＣチップ６とを備えている。

アンテナ８は、帯状若しくは回路状に延ばされて形成されている。非接触ＩＣ媒体２０は、図示しない情報読取装置からの電波をアンテナ８によって受け、アンテナの長手方向に生じる電位差をＩＣチップ６に供給するようになっている。

ＩＣチップ６は、正方形状に形成されており、その辺部の長さ寸法が０．５ｍｍ、高さ寸法が０．１ｍｍとされている。なお、辺部の長さ寸法は、０．５ｍｍに代えて、適宜変更可能である。

非接触ＩＣ媒体２０に電磁波検知媒体１０を設ける場合は、ラベルとして貼り付けるなどの方法が用いられる。その際、導電性物質層３に用いられる電気導電性の材料は、非接触ＩＣ媒体２０の通信機能を阻害するため、前述のとおり非金属部分５を持つように形成することが好ましい。この場合は、電磁波検知体１０内の導電性物質層３が、非接触ＩＣ媒体２０のアンテナ８を覆うように設けることができる。若しくは、図６のように、非接触ＩＣ媒体２０のアンテナ８を覆わない部分に貼り付けることもできる。

また、支持体７上には、被貼付体に貼り付けるための接着層（粘着材）４が設けられている。接着層４の粘着材料としては、耐熱性の高い材料を用いる。

また、接着層４の表面には、容易に剥離できるような剥離シートが仮粘着されている。剥離シートとしては、紙製またはプラスチック製のシートにシリコン樹脂などの離型剤層がコーティングなどによって積層されているセパレータが用いられる。

以上より、本発明による電磁波検知体付非接触ＩＣ媒体３０は、基材１に、電磁波エネルギーにより誘電加熱する導電性物質層３と、熱により反応する熱検出層２とを備えるので、電子レンジなどに入れて電磁波が照射されると導電性物質層３が発熱し、その熱によって熱検出層２が反応して発色するため、その痕跡を目視にて確認することが可能となる。

＜熱検出層インキ＞
ロイコ染料：ＰＳＤ−２９０（日本曹達（株）製） ６．７ｗｔ％顕色剤：Ｄ−８（日本曹達（株）製） ２７．０ｗｔ％オフセットインキ ６６．３ｗｔ％を分散混錬して熱検出層インキを作製した。

基材１として、厚さ３８μｍのＰＥＮ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムにアルミニウムを厚さ６０Åの厚みに蒸着した。これをアルカリエッチング法にて、アルミニウム部分の面積率８５％でかつ図５のような０．２ｍｍ径のパターン状非金属部を持つ金属薄膜を形成し、さらにその面上に、シリコン系接着剤（ＫＲ−１０１−１０（信越シリコーン製））を塗布した。この反対面上に、前記熱検出層インキをオフセット印刷（厚み３〜４μｍ）にて印刷し、電磁波検出体１０を作製した。

厚さ５０μｍのＰＥＮ支持体の上に、銀ペースト（ＡＧＥＰ２０１Ｘ：住友電気工業（株）製）を用いてスクリーン印刷にて、非接触ＩＣ媒体２０のアンテナ８を形成した。このアンテナ８と金製のバンプを持つＩＣチップ６との接続部に異方導電性接着剤を用い、熱圧着することによって接合して、非接触ＩＣ媒体２０を作製した。さらにこの非接触ＩＣ媒体２０に、前述の電磁波検出体１０を貼付し、さらにシリコン系の接着剤を塗布して電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体３０を得た。

＜比較例１＞
以下に、本発明の比較例について説明する実施例と同様にして、非接触ＩＣ媒体２０を作製した。それにシリコン系接着剤（ＫＲ−１０１−１０（信越シリコーン製））を塗布した。

このようにして作製した実施例の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体３０及び比較例の電磁波検知体がついていない非接触ＩＣ媒体を図７のように皿に貼り付けた。いずれも通信は可能であることを確認した。その後、電子レンジで皿をあたためた。

電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体３０及び電磁波検知体がついていない非接触ＩＣ媒体は、いずれもＩＣチップ６が破壊したため通信不能となった。電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体３０は、電磁波検知体１０内の導電性物質層３が発熱するため熱検出層２が発色し、その痕跡を目視にて確認することができ、非接触ＩＣ媒体が破壊されている可能性はあることわかった。一方、電磁波検知体を持たない非接触ＩＣ媒体は外観の変化はなく、その痕跡を確認することができなかった。

１・・・基材
２・・・熱検出層
３・・・導電性物質層
４・・・接着層
５・・・非金属部
６・・・ＩＣチップ
７・・・支持体
１０・・・電磁波検知体
２０・・・非接触ＩＣ媒体
３０・・・電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体
４０・・・被貼付体

Claims (5)

1. 支持体上に設けられ導電層からなるアンテナと、前記アンテナに電気的に接合されたＩＣチップとからなる非接触ＩＣ媒体に、
   電磁波の照射により誘電発熱する導電性物質層と、熱を感知して変色あるいは発色する熱検知層からなる電磁波検知体を、貼付したことを特徴とする電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体。
2. 前記誘電発熱する導電性物質層が、金属薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体。
3. 前記金属薄膜の厚みが４０〜１００Åであることを特徴とする請求項２に記載の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体。
4. 前記金属薄膜が、非金属部分を含む連続形状の金属薄膜であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体。
5. 前記非金属部分のある前記連続形状の金属薄膜おける金属部分の面積率が７０〜９０％であることを特徴とする請求項４に記載の電磁波検知体付き非接触ＩＣ媒体。