JP5263336B2 - Icチップ破壊防止構造を有する非接触icタグの製造方法 - Google Patents
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このような非接触ICタグは通常のICタグとして使用できるが、特には、運送や物流、製品の製造工程、建設現場等、ICタグが外力を受けやすい環境において好適に使用できる非接触ICタグに関する。
しかし、非接触型ICタグを物流ラベルとして利用する場合、物流の際に外部から不可避的な応力が加えられる場合が多い。特にICチップ部分が衝撃を受けると致命的な損傷を受けてしまう。そこで、従来からICチップ部分を保護する構造が考えられているが、複雑な構造となり安価に非接触ICタグを製造できなくなるという問題を生じている。
特に、従来は表面状態がフラット(平面)な非接触ICタグが求められており、その実現のため製造負荷が大きくなる問題が顕著である。
ICチップに不具合を生じる原因は、これらの原因のみではないが、厚みのあるICチップ3が金属等の堅い構造材料に接触または衝突した際に破損しやすいのは事実と考えられる。
非接触ICタグ1は、ベースフィルム11の面にアンテナパターン2を形成し、捲線コイル状のアンテナパターン2の両端部2a,2bにICチップ3を装着している。図6のものは透明なベースフィルム11にラミネートされた金属箔をフォトエッチングして、コイル状アンテナパターン2を形成したもので、被着体に貼着する面側から見た図である。アンテナコイルの一端はベースフィルムの背面をとおる導通回路17にかしめ具等を用いて接続し、ICチップ3に接続するアンテナコイル両端部2a,2bに通じるようにしている。ICチップ3は両端部2a,2bに対して導電性接着剤等によりそのパッドが接続するようにされている。図示してないがICチップ3の周囲に厚み調整パターンを設ける場合もあるが、アンテナ用金属箔は20μm〜35μm程度の厚みであって、ICチップ3の厚みに相応するものではない。
そこで、本発明では従来のICカードのように、全体の均一厚み化を図る方向とは異なり、ICチップ部分の両側に構造体を挿入して破壊防止構造にすることと、製造の一層の容易化を課題として研究し本発明の完成に至ったものである。
ICチップ3の両側には均一な厚みの短冊状構造体10a,10bが挿入され、当該構造体10a,10bにより平行な帯状の溝9が形成されている。当該構造体10a,10bは、ICチップ3の厚みに相応する厚みを有するか、ICチップ3の突出を少なくできる厚みを有しているためICチップに対する防護壁の役割をして、ICチップ3が他の非接触ICタグのICチップ3と接触した際、または他の硬質の物体に衝突した際の外力による衝撃を緩和するものである。
ベースフィルム11の被着体側となる面には粘着剤層7を有している。当該粘着剤層7は、一般的にはセパ紙と呼ばれる離型面を有する剥離紙8にあらかじめ粘着剤層7を塗工しておき、これを非接触ICタグ1のベースフィルム11に貼着させる場合が多い。
非接触ICタグ1はラベル体に限らず、ベースフィルム11と上記表面保護部材4に代替する表示体を本来的に接着したカード状のものもある。このものは貼着して使用するものではないので粘着剤層7も持たない。このようなものはラミカードとも呼ばれるが、本発明はいずれの形態のICタグにも実用できるものである。
構造体10a,10bのアンテナパターン面側には接着剤が塗布されていて、当該接着剤層6によりアンテナパターン2面に接着されている。構造体10a,10bの厚みは、ICチップ3と同等の厚みが有れば破壊防止機能としては完全であるが、ICチップ3と同等厚みでなくてもICチップ3の1/10から1/2程度の厚みを有する場合にも十分な効果が得られる。構造体10a,10bがICチップと同等の厚みを持たない場合でも、他のICタグとの間には保護部材4やベースフィルム11が間に入ることになるので、ICチップ相互間が直接衝突するような衝撃を緩和できるからである。
したがって、ICチップの厚みが500μmであれば、50μmから250μm、好ましくは100μmから250μm程度の厚みを有すれば顕著なICチップ破壊防止効果を奏することができる。ただし、現状のICチップ3の厚みでは、50μm未満の構造体10a,10bの厚みでは顕著なICチップ破壊防止効果は得られない。
通常、フェライトが用いられるが、a)フェライト単体からなるもの、b)フェライトとプラスチックの複合材からなるもの、c)フェライトと金属化合物、プラスチックの複合材からなるもの、等がある。
フェライトとしては、フェライトの粉末またはフレーク状のものが使用される。上記プラスチックとしては加工性のよい熱可塑性プラスチックを用いたり、あるいは耐熱性のよい熱硬化性プラスチックを用いることができる。金属の粉末としては、カーボニル鉄粉末、鉄−パーマロイ等のアトマイズ粉末、還元鉄粉末、等が用いられる。プラスチックを用いて成形するほかに、金属粉とフェライト粉の焼結体や圧粉体としてもよい。またアモルファス磁性体シートも新しい材料として知られている。磁性材シートの厚みも、上記、紙やプラスチックフィルムと同等の厚みのものを使用できる。
短冊状の構造体10a,10bに磁性材シートを使用する場合は、当該磁性材シート内を送受信用磁束が通ることによって金属に磁束が入り込んで渦電流の発生を抑制することができる。磁性材シートはこのような効果を目的として使用するものである。
非接触ICタグ1の製造は、従来の非接触ICタグの製造方法を変形した工程で製造できる。すなわち、ベースフィルム11のアンテナパターン2にICチップ3を装着した後、表面保護部材4をラミネートする前の工程において、構造体10a,10bを位置合わせして挿入する工程が必要になる。このような工程は既存の自動化ラインでも十分可能である。非接触ICタグの製造工程において、ベースフィルム11にアンテナパターン2を形成する工程等は周知であるため、本発明の特徴である短冊状の構造体10a,10bを挿入する工程について説明することとする。
ICタグ加工機のディスペンシングユニット20には、上方右から粘着剤付き構造体用紙10Rが供給される。下左方からは、アンテナパターン2にICチップ3を装着済みであって、ICタグ回路が形成された1列に切断されたベースフィルム11の連続体11Rが定速度で供給されている。粘着剤付き構造体用紙10Rは、ディスペンシングユニット20と同期して回転するロータリカッター21の切断刃23により所定長さの短冊状構造体10に切断される。切断長さは、前記溝9の幅Lに相当する分だけ非接触ICタグのピッチより短い長さとしたものとなる。この際、短冊状構造体10のディスペンシングユニット20のドラム22aに接しない側の面は接着剤層6面になっている(図2参照)。
ディスペンシングユニット20のドラム22aは真空吸引機構により切断した短冊状構造体10を直ちに吸着し、その状態を保持しながら回転して搬送する。
この際、ディスペンシングユニットのドラム22a,22bの回転速度(周速)と、ベースフィルムの連続体11Rの搬送速度では、前記溝9の幅だけベースフィルムの連続体11Rの搬送速度が速くなるようにされている。すなわち、連続体11Rの搬送速度の調整により溝9の幅Lが可変となる。短冊状構造体10をベースフィルム11に貼着した後、表面保護部材4をラミネートする工程を行う。
上記の製造方法は、短冊状構造体10をベースフィルムの連続体11Rに対して、図5(A)の状態で貼着することを前提とするものである。ベースフィルムの連続体11Rを個々のピッチの非接触ICタグ1に切断した後(図5(B))は、短冊状構造体10は、構造体10aと構造体10bの2枚の短冊状構造体に分割されることになる。
この後、短冊状構造体10の面に表面保護部材4をさらにラミネートした後に、個々の非接触ICタグに切断するか、隣接する非接触ICタグ1間のミシン目線等の切り離し線12を設けた非接触ICタグの連続体とする。切断する場合も切り離し線12の部分が切断線12となる。
図4の場合は、ベースフィルムの連続体11Rに対する短冊状構造体10の貼着をラベル貼り機25により行う方法である。この場合は、あらかじめ所定の大きさに打ち抜かれ剥離フィルム24に保持されたラベル(短冊状構造体10)が供給され、ベースフィルムの連続体11Rに貼着される。この場合はラベル(短冊状構造体10)の剥離フィルム24面側に粘着剤加工がされている。ラベル貼り機25によるラベル(短冊状構造体10)の貼着は、ラベル貼り機25の剥離エッジ26の部分で剥離フィルム24から剥離したラベル(短冊状構造体10)をローラ27,28により圧着して、ベースフィルムの連続体11Rに貼着するものである。この際、ベースフィルムの連続体11Rに設けたマークに同期してラベルが貼着するようにされる。この場合は、あらかじめ所定間隔でラベル(短冊状構造体10)を設けたラベル転写材料を準備しておく必要がある。剥離フィルム24はラベルの貼着と同時に剥離エッジ26の部分で除去して巻き取られる。
短冊状構造体10a,10bの貼着後、表面保護部材4をラミネートし、その後、個々の非接触ICタグに切断するか、ミシン目線等の切り離し線12を設けた非接触ICタグの連続体にできることも同様である。
(1)ベースフィルム
プラスチックフィルムを幅広く各種のものを使用でき、以下に挙げる単独フィルムあるいはそれらの複合フィルムを使用できる。
ポリエチレンテレフタレート(PET)、PET−G(テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体)、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ポリスチレン系、ABS、ポリアクリル酸エステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、等である。
短冊状構造体の材質には、上質紙やコート紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙やラテックスまたはメラミン樹脂含浸紙の紙基材を使用することができる。プラスチックフィルムとしては、上記したベースフィルム用のプラスチックフィルムの単体または複合体を使用できる。また、前記のように磁性材シートであってもよい。
プラスチックフィルムや紙基材を幅広く各種のものを使用できる。上記した紙基材やベースフィルム用のプラスチックフィルムの単体または複合体を使用することができる。
本明細書で接着剤という場合は、溶剤型や重合型、紫外線硬化型、エマルジョン型、熱溶融型等の各種のものをいい、いわゆる粘着剤型のものをも含むものとする。いずれであっても、双方の材料間を接着すれば目的を達成できるからである。
また、本明細書で粘着剤という場合は、徐々に粘度が顕著に上昇することなく、いつまでも中間的なタック状態を保つものをいうものとする。
接着剤、粘着剤の樹脂組成物としては、天然ゴム系、ニトリルゴム系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニルエマルジョン系、ポリエステル系、アクリル系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニルアルコール系、フェノール樹脂系、等の各種材料を使用できる。
露光現像後、フォトエッチングして、図6のようなアンテナパターン2を有するインレットベースフィルムを完成した。なお、1つのアンテナパターン2は外形が、ほぼ45mm×76mmの大きさとなるようにした。
次に、構造体10用のフィルムとして、厚み150μm、幅54mmのPETフィルムを使用し、これにポリエステル系ホットメルト接着剤を塗工したものを、ICタグ加工機のディスペンシングユニット20を用いて、長さ82mmに切断しながら、非接触ICタグ回路が形成されたベースフィルムの連続体11Rに貼着する加工を行った(図3参照)。構造体10はICチップ3の両側に幅L(図1参照)が4mmの平行な溝9を形成するように貼着した。
次に、構造体10として、厚み50μmの磁性材シート(TDK株式会社製造「(商品名)IRL02」)を使用し粘着ラベル加工を行いラベル転写材料にした。1枚のラベル状磁性材シートは、幅54mm、長さ82mmになるようにした。
厚み40μmの表面保護部材(コート紙)4を上記構造体10の上に酢酸ビニルエマルジョン系接着剤を介して接着し、次に、ベースフィルム11の背面に、32μmの粘着剤層7を介して剥離紙8を積層する粘着剤加工を行った。最後に図5(B)のように切断線12から切断して、幅54mm×長さ86mmの非接触ICタグ1を完成した。
また、上記実施例2の非接触ICタグ1は、金属製容器等に被着した場合にも通信阻害を生じることがないことが確認できた。
2 アンテナパターン
3 ICチップ
4 表面保護部材
5,6 接着剤層
7 粘着剤層
8 剥離紙
9 溝
10,10a,10b 短冊状の構造体、短冊状構造体
11 ベースフィルム
12 切り離し線、切断線
Claims (4)
- ICチップ破壊防止構造を有する非接触ICタグの製造方法であって、
(1)連続したベースフィルム面にアンテナパターンを形成し、当該アンテナパターンにICチップを装着する工程、
(2)前記連続したベースフィルムの搬送速度よりも遅い速度で、短冊状構造体を搬送するドラムを回転させることにより、ICチップの両側に平行な帯状の溝を形成するように短冊状構造体を間隔を置いて配置しアンテナパターン面に接着する工程、
(3)ICチップおよび前記短冊状構造体面に表面保護部材をラミネートする工程、
(4)個々の非接触ICタグに切断するか、切断可能なように切り離し線を形成する工程、
を有することを特徴とする非接触ICタグの製造方法。 - 前記短冊状構造体が、ICチップの1/10から1/2の厚みを有することを特徴とする請求項1記載の非接触ICタグの製造方法。
- 前記短冊状構造体が、紙またはプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の非接触ICタグの製造方法。
- 前記短冊状構造体が、磁性材シートであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の非接触ICタグの製造方法。
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