従来の非接触型情報媒体では、例えば熱を加えることによって外装基材からICインレットが分離されて取り出され、取り出されたICインレットが悪用されてしまうおそれがある。
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、ICインレットが取り出されて再利用されることを防止することができる非接触型情報媒体及び非接触型情報媒体の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の非接触型情報媒体は、第1表面及び当該第1表面に対向する第2表面を有するフィルム基材と、第1表面上に設けられるアンテナコイルと、アンテナコイルにそれぞれ接続されるICチップ及び第1平板電極と、を有するICインレットと、ICインレットの第1表面側に配置される第1外装基材と、ICインレットの第2表面側に配置され、第1外装基材との間でICインレットを挟み込む第2外装基材と、を備え、第2外装基材のICインレット側の内面には、フィルム基材を介して第1平板電極に対向する第2平板電極の少なくとも一部が設けられ、第2外装基材の内面とフィルム基材の第2表面との間には、第2外装基材とICインレットとを貼り合わせる接着層が設けられている。
この非接触型情報媒体では、第1平板電極と第2平板電極とがフィルム基材を介して互いに対向している。これにより、第1平板電極と第2平板電極とが容量結合されて高周波領域において電気的に導通され、アンテナコイルを含む回路が構成されている。また、この非接触型情報媒体では、第2外装基材のICインレット側の内面に第2平板電極の少なくとも一部が設けられており、第2外装基材の内面とフィルム基材の第2表面との間に設けられた接着層によって第2外装基材とICインレットとが互いに貼り合わせられている。これにより、第2外装基材がICインレットから引き剥がされた場合に、第2平板電極の少なくとも一部が第2外装基材の内面に残存する。そのため、ICインレットが取り出されたとしても、取り出されたICインレットのみでは利用することができないので、ICインレットが取り出されて再利用されることを防止することができる。
上記の非接触型情報媒体では、第2外装基材がICインレットから引き剥がされた場合に第2平板電極の少なくとも一部が第2外装基材の内面に残存するように、接着層が設けられていてもよい。この場合、ICインレットが取り出されたとしても、取り出されたICインレットのみでは利用することができないので、ICインレットが取り出されて再利用されることを防止することができる。
上記の非接触型情報媒体では、接着層が、第2外装基材の内面に設けられた第2平板電極を覆っていてもよい。この場合、第2平板電極が接着層で覆われるので、第2平板電極の劣化等を抑制することができる。また、接着層の厚みを調整することで、第1平板電極と第2平板電極とで挟まれた静電容量部を変化させることができるため、通信特性の調整を接着層の厚みで調整することも可能となる。
上記の非接触型情報媒体では、第2平板電極が少なくとも2つの平板電極と当該2つの平板電極同士を繋ぐジャンパ部とを有し、少なくとも2つの平板電極とジャンパ部とが第2外装基材の内面に設けられていてもよい。この場合、ICインレットが取り出されたとしても、取り出されたICインレットのみでは利用することができないので、ICインレットが取り出されて再利用されることを防止することができる。
上記の非接触型情報媒体では、第2平板電極が少なくとも2つの平板電極と当該2つの平板電極同士を繋ぐジャンパ部とを有し、少なくとも2つの平板電極とジャンパ部との一方が第2外装基材の内面に設けられ、当該他方が第2表面に設けられていてもよい。この場合、ICインレットが取り出されたとしても、取り出されたICインレットのみでは利用することができないので、ICインレットが取り出されて再利用されることを防止することができる。
上記の非接触型情報媒体では、接着層は、第1表面と交差する方向から見た場合に少なくとも2つの領域に区分されており、少なくとも2つの領域間において、接着層を構成する接着剤の剥離特性が互いに異なっていてもよい。この場合、第2外装基材がICインレットから引き剥がされた場合に、一の領域においては第2平板電極が第2外装基材の第2表面側の表面に残存する一方、他の領域においては第2平板電極がフィルム基材の第2表面に残存するように構成することができる。これにより、第2外装基材がICインレットから引き剥がされた場合に、引き剥がされた第2外装基材についても利用することができなくなるので、ICインレットの再利用だけでなく第2外装基材の再利用をも防止することができる。
本発明の非接触型情報媒体の製造方法は、第1表面及び当該第1表面に対向する第2表面を有するフィルム基材と、第1表面上に設けられるアンテナコイルと、アンテナコイルにそれぞれ接続されるICチップ及び第1平板電極と、を有するICインレットを準備する第1ステップと、第1外装基材を準備する第2ステップと、第2平板電極が一方の表面に設けられた第2外装基材を準備する第3ステップと、第1平板電極と第2平板電極とがフィルム基材を介して互いに対向するように第2外装基材の一方の表面と第2表面とを接着層によって互いに貼り合わせることにより、第1外装基材と第2外装基材とでICインレットを挟み込む第4ステップと、を備える。
この非接触型情報媒体の製造方法により製造される非接触型情報媒体では、第1平板電極と第2平板電極とがフィルム基材を介して互いに対向する。これにより、第1平板電極と第2平板電極とが容量結合されて高周波領域において電気的に導通され、アンテナコイルを含む回路が構成されている。また、この非接触型情報媒体の製造方法により製造される非接触型情報媒体では、第2外装基材における第2平板電極が設けられた一方の表面とフィルム基材の第2表面とが接着層によって互いに貼り合わせられることにより、ICインレットが第1外装基材と第2外装基材との間に挟み込まれている。これにより、第2外装基材がICインレットから引き剥がされた場合に、第2平板電極の少なくとも一部が第2外装基材の内面に残存する。そのため、ICインレットが取り出されたとしても、取り出されたICインレットのみでは利用することができないので、ICインレットが取り出されて再利用されることを防止することができる。
本発明によれば、ICインレットが取り出されて再利用されることを防止することができる非接触型情報媒体及び非接触型情報媒体の製造方法を提供できる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
図1(a)及び図1(b)に示される非接触型情報媒体1は、例えば非接触ICカードであり、主にHF帯(例えば13.56MHz)の信号を用いてリーダーライター等の外部読み書き装置(不図示)との間でRFID技術による非接触通信を行う。図1〜図3に示されるように、非接触型情報媒体1は、ICインレット10と、第1外装基材20と、第2外装基材30と、を備えている。ICインレット10は、フィルム基材11と、アンテナコイル12と、ICチップ13と、第1平板電極14と、を有している。なお、図1(a)は、図2及び図3のA−A線に沿っての断面図であり、図1(b)は、図2及び図3のB−B線に沿っての断面図である。
フィルム基材11は、矩形状の基材であり、互いに対向する第1表面11a及び第2表面11bを有している。第1表面11aには、アンテナコイル12、ICチップ13、及び第1平板電極14が設けられている。一方、第2表面11bには、部材が設けられておらず、第2表面11bは平坦な面をなしている。フィルム基材11は、誘電体から形成されている。フィルム基材11は、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)又はポリエチレンテレフタレート共重合体(PET−G)等の絶縁性及び耐久性を備えた材料から形成されている。
アンテナコイル12は、リーダ―ライター等の外部読み書き装置のアンテナと電磁結合して無線通信を行うためのアンテナである。アンテナコイル12は、第1表面11a上に設けられた導体から構成されている。アンテナコイル12は、平面視において(フィルム基材11に垂直な方向から見た場合に)渦巻き状をなしている。アンテナコイル12は、無線通信により、信号の授受及び電力の受給を非接触状態で行う。
ICチップ13は、例えばID情報が格納されたICタグである。ICチップ13は、第1表面11a上においてアンテナコイル12の経路上に配置されており、ICチップ13の両端子がアンテナコイル12に接続されている。ICチップ13は、導通されたアンテナコイル12を介して無線通信処理を行い、外部読み書き装置との間で所定の信号の授受を行う。
第1平板電極14は、一対の平板電極14a,14bを有している。平板電極14a,14bのそれぞれは、矩形状をなしている。平板電極14a,14bは、第1表面11a上に並列して配置され、アンテナコイル12の一部を互いの間に挟んでいる。平板電極14aは、アンテナコイル12の外側終端に接続され、平板電極14bは、アンテナコイル12の内側終端に接続されている。平板電極14bは、アンテナコイル12の内側に配置されることから、平板電極14aと比べて電極面積が小さくなっている。なお、平板電極14a,14bの電極面積は互いに同一であってもよいし、平板電極14bの電極面積が平板電極14aの電極面積よりも大きくなっていてもよい。
第1及び第2外装基材20,30は、互いの間にICインレット10を挟み込んで外部の衝撃からICインレット10を保護する基材である。第1外装基材20は、ICインレット10の第1表面11a側に配置され、第2外装基材30は、ICインレット10の第2表面11b側に配置されている。第1及び第2外装基材20,30は、例えば互いに同一の外形状を有し、ICインレット10の全体を覆うように、平面視においてフィルム基材11よりも大きな矩形状をなしている。すなわち、平面視において、第1及び第2外装基材20,30の外縁は、フィルム基材11の外縁よりも外側に位置している。なお、第1及び第2外装基材20,30は、平面視においてフィルム基材11と同一の矩形状をなしていてもよい。
第1及び第2外装基材20,30は、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)又はポリエチレンテレフタレート(PET−G)、ポリカーボネート(PC)のような熱可塑性樹脂シートから構成されている。なお、第1及び第2外装基材20,30は、多孔質の熱可塑性樹脂シートから構成されていてもよい。多孔質の熱可塑性樹脂シートとしては、一般にインクジェット又はオフセット等に対する印刷適性を付与した樹脂シート又は合成紙として各種市販されているシートを用いることができる。第1及び第2外装基材20,30として多孔質の熱可塑性樹脂シートを用いる場合、柔軟性を有する非接触型情報媒体1を形成することが可能となる。この場合、非接触型情報媒体1を冊子等の別の媒体と貼り合せる際に接着剤との密着性を良好にして加工性を向上させることが可能となる。このように第1及び第2外装基材20,30が多孔質熱可塑性樹脂シートから構成される場合、柔軟性等を考慮して、例えばポリエチレン、ポリオレフィン系、又はセルロース主体の樹脂等を用いてもよい。
第2外装基材30のICインレット10側の内面30aには、第2平板電極31が設けられている。第2平板電極31は、一対の平板電極32a,32bと、平板電極32a,32b同士を繋ぐジャンパ部33と、を有している。平板電極32aは、平板電極14aに対応する矩形状(例えば、同一又は相似形状)をなし、内面30aにおいて平板電極14aに対応する位置(平面視において平板電極14aと重なる位置)に配置されている。同様に、平板電極32bは、平板電極14bに対応する形状をなし、内面30aにおいて平板電極14bに対応する位置に配置されている。
ジャンパ部33は、矩形状をなし、例えば平板電極32a,32bにおけるICチップ13とは反対側の端部同士を繋いでいる。ジャンパ部33は、対向するアンテナコイル12との間の静電容量を小さくすることが好ましいため、その幅はできるだけ細いことが好ましい。
上記のように配置された第2平板電極31は、フィルム基材11を介して第1平板電極14に対向している。より具体的には、平板電極32a,32bがフィルム基材11を介して平板電極14a,14bに対向している。このような対向配置により、平板電極14aと平板電極32aとが容量結合され、高周波領域において電気的に導通された第1の容量部(図4参照)を構成している。同様に、平板電極14bと平板電極32bとが容量結合されて第2の容量部(図4参照)を構成している。
このような構成を有する非接触型情報媒体1は、図4に示される等価回路として表すことができる。つまり、図4に示されるように、非接触型情報媒体1では、アンテナコイル12、ICチップ13、第1の容量部14a,32a、ジャンパ部33、及び第2の容量部14b,32bの順に並ぶ回路が構成されている。
第1外装基材20のICインレット10側の内面20aと第1表面11aとの間には、第1外装基材20とICインレット10とを貼り合わせる接着層41が設けられている。接着層41は、内面20aの全面にわたって設けられている。第2外装基材30のICインレット10側の内面30aと第2表面11bとの間には、第2外装基材30とICインレット10とを貼り合わせる接着層42が設けられている。接着層41は、内面30aの全面にわたって設けられており、内面30aに設けられた第2平板電極31を覆っている。本実施形態では、第1及び第2外装基材20,30が平面視においてフィルム基材11よりも大きな外形状を有しているため、ICインレット10の外側において、接着層41,42によって第1及び第2外装基材20,30が互いに貼り合わされている。
接着層41,42は、例えば、ラミネート処理を行う前に内面20a,30aに予め塗布された接着剤からなる層である。接着層41,42は、互いの間にICインレット10が挟み込まれた状態で加熱及び加圧されることにより、第1及び第2外装基材20,30を互いに接着固定させると共に、ICインレット10を第1及び第2外装基材20,30に接着固定させる。なお、非接触型情報媒体1では、接着層41,42は、溶融して互いに一体化され、1つの層を構成しているが、図1(a)及び図1(b)では便宜的に2つの層として示されている。
接着層41,42としては、例えば分子量を高めたポリエステル系の接着剤を用いることができ、それ以外にも、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、エチレン−メタクリル酸共重合体系、アクリル樹脂系、ナイロン系、ポリアミド系、ポリウレタン系、又はポリオレフィン系、等の各種の熱可塑性樹脂を用いることができる。
次に、図5を参照しつつ、非接触型情報媒体1の製造方法を説明する。まず、第1表面11a及び第2表面11bを有するフィルム基材11と、第1表面11a上に設けられたアンテナコイル12と、アンテナコイル12にそれぞれ接続されるICチップ13及び第1平板電極14と、を有するICインレット10を準備する(第1ステップ)。第1ステップでは、例えば、まず、フィルム基材11の第1表面11a上にわたって金属箔を設けた後に、当該金属箔の所定部分をエッチングすることによって、アンテナコイル12及び第1平板電極14をパターン形成する。続いて、アンテナコイル12の所定の位置にICチップ13を実装する。
第1ステップと並行して、第1外装基材20を準備する(第2ステップ)。第1及び第2ステップと並行して、第2平板電極31が内面20a(一方の表面)に設けられた第2外装基材30を準備する(第3ステップ)。第3ステップでは、例えば、導電ペースト等を印刷することによって、第2外装基材30の内面20aに第2平板電極31をパターン形成する。なお、これらの第1〜第3ステップは、いずれの順序で行われてもよい。
続いて、第1外装基材20と第2外装基材30とでICインレット10を挟み込む(第4ステップ)。この第4ステップでは、第1外装基材20の内面20aと第1表面11aとを接着層41によって互いに貼り合わせる。また、これと同時に、第1平板電極14と第2平板電極31とがフィルム基材11を介して互いに対向するように、第2外装基材30の内面30aと第2表面11bとを接着層42によって互いに貼り合わせる。この貼り合わせの際には、接着層41,42の間にICインレット10が挟み込まれた状態で接着層41,42を加熱及び加圧することにより、第1及び第2外装基材20,30を互いに接着固定させると共に、ICインレット10を第1及び第2外装基材20,30に接着固定させる。これにより、ICインレット10が第1及び第2外装基材20,30によって挟み込まれ、非接触型情報媒体1が得られる。
以上、本実施形態に係る非接触型情報媒体1では、第1平板電極14と第2平板電極31とがフィルム基材11を介して互いに対向している。これにより、第1平板電極14と第2平板電極31とが容量結合されて高周波領域において電気的に導通され、アンテナコイルを含む回路が構成されている。また、非接触型情報媒体1では、第2外装基材30のICインレット10側の内面30aに第2平板電極31が設けられており、第2外装基材30の内面30aとフィルム基材11の第2表面11bとの間に設けられた接着層42によって第2外装基材30とICインレット10とが互いに貼り合わせられている。これにより、図6(a)及び(b)に示されるように、第2外装基材30がICインレット10から引き剥がされた場合に、第2平板電極31が第2外装基材30の内面30aに残存する。そのため、ICインレット10が取り出されたとしても、取り出されたICインレット10のみでは利用することができないので、ICインレット10が取り出されて再利用されることを防止することができる。
すなわち、非接触型情報媒体1では、第2外装基材30がICインレット10から引き剥がされた場合に第2平板電極31が第2外装基材30の内面に残存するように、接着層42が設けられている。そのため、ICインレット10が取り出されたとしても、取り出されたICインレット10のみでは利用することができないので、ICインレット10が取り出されて再利用されることを防止することができる。
また、非接触型情報媒体1では、第2平板電極31が接着層42で覆われているので、第2平板電極31の劣化等を抑制することができる。また、接着層42の厚みを調整することで、第1平板電極14と第2平板電極31とで挟まれた静電容量部を変化させることができるため、通信特性の調整を接着層42の厚みで調整することも可能となる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。第2外装基材30の内面30aには、第2平板電極31の少なくとも一部が設けられていればよい。例えば、平板電極32a,32bとジャンパ部33との一方が第2外装基材30の内面30aに設けられ、当該他方が第2表面11bに設けられていてもよい。あるいは、平板電極32aの一部が内面30aに設けられ、第2平板電極31の残りの部分が第2表面11bに設けられていてもよい。これらの場合でも、上記実施形態と同様に、ICインレット10が取り出されたとしても、取り出されたICインレット10のみでは利用することができないので、ICインレット10が取り出されて再利用されることを防止することができる。
また、接着層42は、第1表面11aと交差する方向から見た場合に2つ以上の領域に区分されており、これら2つ以上の領域間において、接着層42を構成する接着剤の剥離特性が互いに異なっていてもよい。例えば、第1の領域においては熱可塑性を有する第1の樹脂が用いられ、第2の領域においては熱硬化性を有する第2の接着剤が用いられた構成とすることができる。この構成では、熱を加えることによって第2外装基材30がICインレット10から引き剥がされた場合に、第1の領域においては第2平板電極31が第2外装基材30の第2表面11b側の表面に残存する一方、他の領域においては第2平板電極31がフィルム基材11の第2表面11bに残存する。これにより、第2外装基材30がICインレット10から引き剥がされた場合に、引き剥がされた第2外装基材30についても利用することができなくなるので、ICインレット10の再利用だけでなく第2外装基材30の再利用をも防止することができる。接着層42は、第1表面11aと交差する方向から見た場合に、例えば、格子状又はストライプ状に複数の領域に区分されていてよい。また、第1の接着剤と第2の接着剤とは、熱可塑性又は熱硬化性以外の特性において剥離特性が互いに異なっていてもよい。例えば、溶剤(剥離剤)に対する耐性が互いに異なる接着剤が用いられてもよい。
また、接着層42は、第2外装基材30の内面30aに設けられた第2平板電極31を覆っていなくてもよく、第2平板電極31の少なくとも一部が第2外装基材30の内面30aに設けられていればよい。また、第2平板電極31は、2つ以上の平板電極32a,32bを有していてもよい。