説明

リライトRFID媒体とその製造方法

【課題】印刷適性や生産性に優れたリライトRFID媒体を提供すること。
【解決手段】インレットシート3のICチップ装着面に合成樹脂系合成紙からなるコアシート4を2枚のホットメルトシート5で挟んで積層し、その上に基材面を向けたリライトシート2を積層した後、積層されたシート全体を加熱しながら加圧することによってリライトシート2とインレットシート3を接着してリライトRFID媒体1を製造するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リライトシートとRFIDタグを積層一体化したリライトRFID媒体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、生産工程などの管理業務において、リライトシートとRFIDタグを組み合わせた書き換え可能なリライトRFID媒体が利用されている。リライトシートは基材上に可逆性の感熱記録層が設けられ、サーマルプリンタで加熱することにより感熱記録層を発色させて印字を行うものであり、RFIDタグは基材上にアンテナとICチップが装着されたインレットを有し、専用のリーダライタからの電波によってICチップに記憶されたデータの読み書きを行うものである。このようなリライトRFID媒体によれば、ICチップ内のデータを感熱記録層に表示しておくことにより、ICチップが故障した時のバックアップを残しておくことができ、多くの情報を印字することもできる。
【0003】
図4は従来のリライトRFID媒体の構成例とその製造方法を示す図である。同図に示すリライトRFID媒体40は、基材41に感熱記録層42が設けられたリライトシート43と、基材44にアンテナ45とICチップ46が装着されたインレットシート47を積層一体化してなるものである。その製造方法は、同図(a)のようにインレットシート47のICチップ装着面にICチップ46が嵌合する開口部48aを形成したコアシート48をホットメルトシート49,49で挟んで積層し、その上にリライトシート43を積層してシート全体を加熱するという方法である。これにより、同図(b)のようにリライトシート43とインレットシート47の間に挿入されたコアシート48をホットメルト層49aで接着し、製品の表面に段差をなくすことによってリライトシート43への印字のカスレや抜けを防ぐようにしている。
【0004】
ところが、この従来の製造方法によると、ICチップ46の位置とコアシート48の開口部48aの位置を合わせる必要があるため、あらかじめ両者の位置ずれを見込んで開口部48aを大きめに形成せざるを得なかった。また、コアシート48の厚みがICチップ46の厚みよりも小さいとICチップ46によるインレットシート47の凹凸を吸収できず、逆にコアシート48が厚すぎるとICチップ46の部分だけ製品の表面に凹みが発生してしまう。さらに、コアシート48の厚みがICチップ46の厚みよりも大きい場合、リライトシート43とICチップ46の接着力が強すぎるとICチップ46がインレットシート47のアンテナ45や基材44から剥がれてしまい、RFIDタグとしての通信機能に支障を来たし、製品の品質が低下するという問題があった。
【0005】
なお、下記の特許文献1には、非接触型ICカードの製造方法であってICチップの破損を防ぐ技術が開示されている。この方法は、ICチップが製造時の圧力によって破損しないように、基材のICチップ装着面に低密度の発泡紙を接着するというものであるが、発泡紙の原料に木材パルプを使用しているので、水分を含むと強度が低下したり、素材自体の変形、変質、破壊等が生じたりするという欠点がある。
【0006】
【特許文献1】特開2000−148955号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上述したような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、特に製品表面にICチップによる凹凸や凹みを無くし、印刷適性や生産性に優れたリライトRFID媒体とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は上記の目的を達成するため、基材上に可逆性感熱記録層を有するリライトシートと、基材上にアンテナとICチップを装着したインレットシートとを積層一体化してなるリライトRFID媒体であって、リライトシートの基材面とインレットシートのICチップ装着面との間に合成樹脂系合成紙からなるコアシートが接着剤を介して接着されていることを特徴とする。
【0009】
また、本発明は上記の目的を達成するため、基材上に可逆性感熱記録層を有するリライトシートと、基材上にアンテナとICチップを装着したインレットシートとを積層一体化してなるリライトRFID媒体の製造方法であって、インレットシートのICチップ装着面に合成樹脂系合成紙からなるコアシートを接着剤で挟んで積層し、接着剤の上に基材面を向けたリライトシートを積層した後、積層されたシート全体を加熱しながら加圧することによってリライトシートとインレットシートを接着することを特徴とする。
【0010】
リライトシートは、基材上に書き換え可能に印字できる記録層を有していればその種類は限定されない。例えばロイコ染料タイプや、透明白濁タイプの感熱記録層を備えたリライトシートを使用することができる。ロイコ染料タイプの感熱記録層は、樹脂バインダ中にロイコ染料からなる発色剤と酸性物質からなる顕色剤を分散させて塗布したもので、加熱により発色剤と顕色剤が溶融して発色し、常温まで急冷すると発色状態が安定化して印字され、再加熱して発色剤と顕色剤を溶融させた後に常温まで徐冷すると消字される。透明白濁タイプの感熱記録層は、樹脂バインダ中に有機低分子物質を粒子状に分散させて透明フィルム上に塗布したもので、加熱により有機低分子が白濁し、常温まで冷却すると白濁状態が固定して印字され、より低温で加熱して有機低分子を透明に戻した後に常温まで冷却すると消字される。
【0011】
インレットシートは、基材上にアンテナとICチップを備えたRFIDタグとして機能し、リーダライタ等の通信装置との間で無線によるデータ通信を行うものであればその通信方式は問わない。例えば電磁結合方式、電磁誘導方式、電波方式などを採用することができる。電磁結合方式は長波による高周波をアンテナに印加して生じた相互誘導を利用して通信するもので、この方式の場合にはインレットシートのアンテナをコイルアンテナ形状にする。電磁誘導方式は長波帯や短波帯によりアンテナ近傍に発生した磁界を利用して通信するもので、この方式の場合にもインレットシートのアンテナをコイルアンテナ形状にする。電波方式はUHF帯やマイクロ波帯の電波を利用して通信するもので、この方式の場合にはインレットシートのアンテナをダイポールアンテナ形状にする。
【0012】
コアシートは、接着剤との接着性が良好で、かつ適度な可撓性を備えた合成樹脂系合成紙を使用するのが好ましい。原料に木材パルプを含む合成紙は使用環境によって強度低下や変形等が生じるので避けるべきであり、原料に木材パルプを含まずポリプロピレンやポリエステル等の合成樹脂を使用した合成紙のように、製造時には熱と圧力により凹み変形してICチップの凸を吸収し、使用環境下では耐水性に優れ変形しにくいものが適している。市販の製品では、例えば「ユポ」(ポリプロピレン系二軸延伸フィルム合成紙、株式会社ユポ・コーポレーション製)や、「クリスパー」(ポリエステル系二軸延伸フィルム合成紙、東洋紡績株式会社製)等が好適である。
【0013】
接着剤は、リライトシートやインレットシートの基材と合成樹脂系合成紙との接着に適したものが選択されるが、例えばエポキシ樹脂またはウレタン樹脂等を材料とする溶剤型接着剤や、加熱して溶融させることで接着力を有し、その後冷却して硬化させることによって接着機能を持たせるホットメルト型接着剤を使用することができる。ホットメルト型接着剤の中でもシート状に加工したものをホットメルトシートといい、例えばポリエチレンシートやポリアミドシート等の低融点の熱可塑性樹脂からなるホットメルトシートが好適に用いられる。
【発明の効果】
【0014】
本発明のリライトRFID媒体とその製造方法によれば、以下のような作用効果が得られる。
【0015】
コアシートに合成樹脂系合成紙を使用したことにより、熱と圧力を加えればICチップがコアシートに食い込んでICチップの厚みによる凹凸が吸収されるので、従来のようにコアシートに開口部を形成する必要がなく、シート同士の位置決めも容易になるため、生産性が大幅に向上する。
【0016】
完成した製品の表裏面にICチップによる段差がなくなり、リライトシートの印刷面が平坦になるので、サーマルプリンタでリライトシートに印字する際にカスレや抜けが発生せず、良好な印字が可能になる。
【0017】
リライトシートとインレットシートの間にコアシートが介在しており、リライトシートとICチップが接着剤で接着されることがないため、ICチップがインレットシートのアンテナや基材から剥がれてしまうことがなくなり、RFIDタグの通信不良等のトラブルを防ぎ、製品の品質を良好に維持することができる。
【0018】
製品の厚みが均一なのでプリンタでの搬送トラブルが解消されるとともに、スタッカーに積み上げた際に製品が傾くことがないため、積載枚数を多くすることができる。
【0019】
コアシートに合成樹脂系合成紙を使用したので、製品にフレキシブル性(柔軟性)を持たせることができ、取り扱いやすさが大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0021】
図1は本発明のリライトRFID媒体の構成例を示す図であり、図2は同リライトRFID媒体の断面図であり、図3は同リライトRFID媒体の製造方法を示す図である。
【0022】
図1に示すように、本発明のリライトRFID媒体1は、表面側にリライトシート2を備え、裏面側にインレットシート3を備えた記録媒体であり、サーマルプリンタで印字することによってリライトシート2に書き換え可能に表示できるとともに、リーダライタで無線通信することによってインレットシート3のICチップ内のデータを読み書きできるようになっている。
【0023】
リライトシート2は、本実施形態ではロイコ染料タイプを採用したものであり、基材11の上に可逆性の感熱記録層12を備えて構成されている。
【0024】
基材11は、可逆性の感熱記録層12を支持するシート状の支持体であり、例えばPET等の合成樹脂フィルムを使用することができる。
【0025】
感熱記録層12は、ロイコ染料からなる発色剤と、酸性物質からなる顕色剤を樹脂バインダ中に分散させて基材11の表面に均一に塗布されている。そして、プリンタのサーマルヘッドで感熱記録層12を加熱すると発色剤と顕色剤が溶融して発色し、これを急激に冷却することにより発色状態が安定化して印字される。また、熱板や熱ローラで感熱記録層12を再度加熱すると発色剤と顕色剤が溶融し、これを徐々に冷却することにより消色される。図示した例では、後述するICチップ15に記憶された各種データのバックアップ用として、感熱記録層12に2次元コードによる情報が印字されている。
【0026】
なお、本実施形態ではリライトシート2にロイコ染料タイプのものを使用したが、これに替えて透明白濁タイプのものを使用してもよい。
【0027】
インレットシート3は、本実施形態では電磁誘導方式を採用したRFIDタグとして機能するものであり、基材13の上にアンテナ14とICチップ15を備えて構成されている。
【0028】
基材13は、アンテナ14とICチップ15を支持するシート状の支持体であり、例えばPET等の合成樹脂フィルムを使用することができる。
【0029】
アンテナ14は、ICチップ15の端子に接続された導電体からなり、リーダライタからの電波を受信してICチップ15を起動させる電力を発生させる。アンテナ14の形状は電磁誘導方式に適応するようにループコイル状に形成されている。
【0030】
ICチップ15はリーダライタとの間でデータ通信を行う電子部品であり、CPU、ROM、RAM、EEPROMを内蔵している。CPUはリーダライタから受信した信号を解析して処理を実行し、その実行結果をアンテナ14からリーダライタへ返信する。ROMはCPUの実行プログラムを格納した読出専用メモリ、RAMはデータを一時的に記憶する作業用メモリ、EEPROMは通信したデータを書き換え可能に記憶する不揮発性メモリである。EEPROMにはこのリライトRFID媒体1での管理に必要な各種データが記憶されている。
【0031】
なお、本実施形態のインレットシート3は電磁誘導方式のRFIDタグであるが、これに替えて電磁結合方式や電波方式のRFIDタグにしてもよい。
【0032】
図2に示すように、このリライトRFID媒体1には、リライトシート2の基材面とインレットシート3のICチップ装着面との間にコアシート4が介挿されている。このコアシート4は後述するホットメルトシート5を溶融硬化させたホットメルト層17によってリライトシート2とインレットシート3の双方に接着されている。
【0033】
コアシート4は、ICチップ15の厚みによる製品表面の凹凸を無くすためにリライトシート2とインレットシート3の隙間を埋めるものであり、ホットメルトシート5との接着性に優れ、かつ適度な可撓性を有する合成樹脂系合成紙が使用されている。合成樹脂系合成紙は原料に木材パルプを含まず、ポリプロピレンやポリエステル等の合成樹脂を使用した合成紙であって、製造時に加熱及び加圧すると凹み変形してICチップ15の凸を吸収し、使用環境下では耐水性に優れ、引っ張りや折り曲げなどの応力に対しても強靭な特性を備えている。市販のものでは、例えば「ユポ」(ポリプロピレン系二軸延伸フィルム合成紙、株式会社ユポ・コーポレーション製)や、「クリスパー」(ポリエステル系二軸延伸フィルム合成紙、東洋紡績株式会社製)等を使用することができ、これらの合成紙は縦横二方向に延伸加工したときに生成された多数の微細空洞部16,16,…があり、これにより適度なクッション性も兼ね備えている。
【0034】
次に、本発明のリライトRFID媒体の製造方法を説明する。
【0035】
図3に示すように、まず基材13の上にアンテナ14を形成する。基材13はPET等の合成樹脂フィルムで構成されており、アンテナ14はこの合成樹脂フィルムの上に導電性ペーストをスクリーン印刷、インクジェット印刷、凹版印刷などでループコイル状にパターン印刷するか、銅箔やアルミ箔をエッチングまたはメッキすることによって形成される。導電性ペーストは主に金、白金、銀、銅、パラジウム、ニッケル、錫、鉛、インジウム等の導電性粒子をビニル系樹脂やフェノール系樹脂の樹脂バインダに混合分散して印刷可能なペースト状にしたものである。
【0036】
次に、アンテナ14の上にICチップ15を装着する。アンテナ14はループコイル状に形成されているので、このアンテナ14のコイル両端部に、接合剤として熱硬化性エポキシ樹脂に導電性フィラーを混合した導電性接着剤を塗布する。そして、この接合剤の上にICチップ15の端子を下側に向けて載置し、実装機で加圧してアンテナ14とICチップ15を接続することによりインレットシート3を作製する。
【0037】
次いで、インレットシート3の上にホットメルトシート5を積層する。ホットメルトシート5としては、ポリエチレンシートやポリアミドシート等のように融点の低い熱可塑性樹脂シートを使用することが可能である。ホットメルトシート5は図のように2枚使用するが、この2枚のホットメルトシート5,5の間にコアシート4を挿入する。なお、ホットメルトシート5の代わりに、ホットメルト型接着剤や溶剤型接着剤等の接着剤をコアシート4に直接塗布するようにしてもよい。
【0038】
コアシート4としては、原料に木材パルプを含まない合成樹脂を使用した合成紙が好適であり、本実施形態では上述したポリプロピレン系二軸延伸フィルム合成紙「ユポ」(株式会社ユポ・コーポレーション製)を使用している。ここで、コアシート4には従来のようなICチップ15を嵌合するための開口部を形成する必要がないので工数を削減でき、しかも同じサイズにしたホットメルトシート5の上に重ね合わせればよいので位置決めも簡単に行うことができる。そして、図示したようにコアシート4の両面をホットメルトシート5,5で挟み付け、これをインレットシート3のICチップ装着面に積層する。
【0039】
次に、ホットメルトシート5の上にリライトシート2を積層する。リライトシート2は基材11の上に可逆性の感熱記録層12を印刷して形成される。基材11はPET等の合成樹脂フィルムで構成されており、感熱記録層12はロイコ染料からなる発色剤と、フェノール系化合物等の酸性物質からなる顕色剤と、両者の化学反応を促進させる増感剤と、これらの成分を均一に分散して基材11に固着させる保持剤を樹脂バインダ中に混合して印刷可能なペースト状にしたものである。リライトシート2は感熱記録層12が塗布された面を表側に向けて、上層のホットメルトシート5の上に重ね合わされる。
【0040】
最後に、リライトシート2とインレットシート3を接着する。上記のようにして積層されたシート全体を所定温度で加熱しながら圧力を加えると、ホットメルトシート5が溶融して接着力を有するようになり、その後、常温まで冷却するとホットメルトシート5が硬化してホットメルト層17が形成される(図2参照)。そして、表面側ではリライトシート2の基材面とコアシート4がホットメルト層17を介して接着され、裏面側ではインレットシート3のICチップ装着面とコアシート4が同じくホットメルト層17を介して接着される。
【0041】
また、ホットメルトシート5に挟まれたコアシート4は、ポリプロピレン樹脂の内部に多数の微細空洞部16,16,…を有しているため、熱と圧力を加えることによって柔らかくなり、ICチップ15に接触した部分が押しつぶされて凹み変形するので、ICチップ15の凸をうまく吸収することができる。これにより、図2に示すように、リライトシート2の表面とインレットシート3の裏面に凹凸のない均一厚みのリライトRFID媒体1が完成する。
【0042】
このように、本発明によればコアシート4に合成樹脂系合成紙を使用しているので、熱と圧力を加えればICチップ15がコアシート4に埋め込まれ、ICチップ15の厚みによる凹凸が解消される。これにより、従来のようにコアシート4に開口部を形成する必要がなく、シート同士の位置決めも容易になるため、生産性を向上させることができる。そして、完成した製品の表裏面にICチップ15による段差がなくなり、リライトシート2の印刷面が平坦な構造になるので、サーマルプリンタでリライトシート2に印字する際にカスレや抜けが発生せず、良好な印字が可能になる。
【0043】
また、コアシート4の厚みがICチップ15の厚みよりも大きい場合でも、ICチップ15の必要な厚み分だけコアシート4がつぶれて凹凸を吸収するとともに、リライトシート2とインレットシート3の間にコアシート4が介在しており、リライトシート2とICチップ15が直に接着していない。したがって、ICチップ15がインレットシート3のアンテナ14や基材から剥がれてしまうことがなく、RFIDタグの通信不良等のトラブルを防ぎ、製品の品質を良好に維持することができる。
【0044】
さらには、製品の両面が平坦で全体の厚みも均一であるので、プリンタでの搬送トラブルが解消されるとともに、スタッカーに積み上げた際に製品が傾くことがなく、製品全体の厚みが薄くなった分だけ積み上げ可能な枚数を多くすることができる。また、コアシート4に合成樹脂系合成紙を使用しているので、製品にフレキシブル性(柔軟性)を持たせることができ、取り扱いやすさが大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明のリライトRFID媒体の構成例を示す図。
【図2】本発明のリライトRFID媒体の断面図。
【図3】本発明のリライトRFID媒体の製造方法を示す図。
【図4】従来のリライトRFID媒体の構成例とその製造方法を示す図。
【符号の説明】
【0046】
1…リライトRFID媒体
2…リライトシート
3…インレットシート
4…コアシート
5…ホットメルトシート
11…基材
12…感熱記録層
13…基材
14…アンテナ
15…ICチップ
16…微細空洞部
17…ホットメルト層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材上に可逆性感熱記録層を有するリライトシートと、基材上にアンテナとICチップを装着したインレットシートとを積層一体化してなるリライトRFID媒体であって、
リライトシートの基材面とインレットシートのICチップ装着面との間に合成樹脂系合成紙からなるコアシートが接着剤を介して接着されていることを特徴とするリライトRFID媒体。
【請求項2】
基材上に可逆性感熱記録層を有するリライトシートと、基材上にアンテナとICチップを装着したインレットシートとを積層一体化してなるリライトRFID媒体の製造方法であって、
インレットシートのICチップ装着面に合成樹脂系合成紙からなるコアシートを接着剤で挟んで積層し、接着剤の上に基材面を向けたリライトシートを積層した後、積層されたシート全体を加熱しながら加圧することによってリライトシートとインレットシートを接着することを特徴とするリライトRFID媒体の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−9452(P2009−9452A)
【公開日】平成21年1月15日(2009.1.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−171717(P2007−171717)
【出願日】平成19年6月29日(2007.6.29)
【出願人】(000186566)小林クリエイト株式会社 (169)
【Fターム(参考)】