無線タグ内蔵シート及びその製造方法
【課題】薄型の無線タグ内蔵シートの背面に金属部材が存在する状態で、外部リーダ／ライタにより、無線タグ内蔵シートの無線タグにおけるアンテナ部に電磁界が誘導されると、アンテナ部の磁界が、背面の金属部材で発生する渦電流による磁界によって弱められることがある。このため、無線タグが正常に動作せず、通信距離が大幅に低下することがあり、安定した通信ができる無線タグ内蔵シート及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】互いに対向する一対の紙層１，２と、一対の紙層１，２間に挟まれ、アンテナ部６を有する無線タグ３とを有し、一対の紙層の少なくとも一方２が磁性粉末９を含有する磁性粉末含有層である無線タグ内蔵シート１００。
【解決手段】互いに対向する一対の紙層１，２と、一対の紙層１，２間に挟まれ、アンテナ部６を有する無線タグ３とを有し、一対の紙層の少なくとも一方２が磁性粉末９を含有する磁性粉末含有層である無線タグ内蔵シート１００。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグ内蔵シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線タグ（ＲＦＩＤタグ）は、主としてアンテナ部とＩＣチップ部とを有し、外部リーダ／ライタと無線で情報の通信を行うものである。
【０００３】
近年、無線タグの薄型化が進み、薄型の無線タグを紙などに内蔵した無線タグ内蔵シートが知られている。このような無線タグ内蔵シートとしては、例えば、２層の紙の間に無線タグを挟み込むことによって得られるものが知られている（特許文献１〜３）。
【特許文献１】特開２００５−３５０８２３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０２３５３号公報
【特許文献３】特開２００６−１６１１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような無線タグ内蔵シートは、場所を問わず設置できることが求められる。
【０００５】
しかし、設置場所がコンテナなどの金属部材の近傍となる場合には、以下のような問題が生じることがあった。
【０００６】
即ち、上記のような薄型の無線タグ内蔵シートの背面に金属部材が存在する状態で、外部リーダ／ライタにより、無線タグ内蔵シートの無線タグにおけるアンテナ部に電磁界が誘導されると、アンテナ部の磁界が、背面の金属部材で発生する渦電流による磁界によって弱められることがある。このため、無線タグが正常に動作せず、通信距離が大幅に低下することがあり、上記従来の無線タグ内蔵シートは、通信の安定性の点で未だ改良の余地を有していた。
【０００７】
そこで、本発明は、安定した通信ができる無線タグ内蔵シート及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、無線タグを挟み込む一対の紙層のうち少なくとも片方に磁性粉末を含有させた無線タグ内蔵シートを用いれば、無線タグ内蔵シートの背面に金属部材が存在していても、安定した通信が可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、互いに対向する一対の紙層と、前記一対の紙層間に挟まれ、アンテナ部を有する無線タグとを有し、前記一対の紙層の少なくとも一方が磁性体の粉末を含有する粉末含有層である、無線タグ内蔵シートである。以下、必要に応じ、「磁性体の粉末」を「磁性粉末」と呼び、磁性粉末を含有する粉末含有層を「磁性粉末含有層」と呼ぶこととする。
【００１０】
本発明に係る無線タグ内蔵シートによれば、粉末含有層に対してアンテナ部と反対側に金属部材が存在し、粉末含有層に対してアンテナ部の側から電磁界が誘導される場合でも、安定した通信ができる。即ち、無線タグのアンテナ部の背面に金属部材が近接している場合、金属部材の渦電流により、アンテナ部の磁界を弱めうる磁界が発生し、通信距離が短縮することがあるが、アンテナ部と金属部材との間に磁性粉末含有層を設けると金属部材の影響を緩和できる。従って、通信距離の短縮が抑制され、安定した通信が確保される。
【００１１】
なお、磁性粉末を紙層中に含有させる代わりに、紙層に磁性材を積層することも考えられるが、磁性材では、無線タグ内蔵シートの厚さが増大して大型化してしまう。加えて、磁性材は堅いため紙層が破れやすくなり、耐久性の点で問題がある。
【００１２】
上記無線タグ内蔵シートにおいて、磁性粉末含有層が顔料をさらに含有することが好ましい。磁性粉末は通常、黒色等の暗い色を呈しているため、無線タグ内蔵シートの表裏を識別できるメリットがあるものの、紙層の中に磁性粉末が含有されていると、一対の紙層の間に挟まれている無線タグを外側から判別することが困難である。磁性粉末含有層中に顔料を含有させることで、磁性粉末含有層を顔料の色に染色することが可能となるため、一対の紙層の中における無線タグの位置を外側から容易に判別することが可能となる。このため、無線タグに外力を加えることを回避することが容易となり、無線タグ内蔵シートの取付作業を容易とすることが可能となる。無線タグ内蔵シートの表裏の区別が難しい場合には、マーキングにより区別することも可能である。
【００１３】
上記無線タグ内蔵シートにおいて、前記磁性粉末の少なくとも一部が前記顔料でコーティングされていることが好ましい。この場合、磁性粉末の色よりも顔料の色を支配的とすることができ、無線タグの位置の判別性をより高めることができる。
【００１４】
上記無線タグ内蔵シートは、前記磁性粉末含有層に対して前記無線タグと反対側に保護層をさらに有することが好ましい。
【００１５】
磁性粉末含有層に対して無線タグと反対側に保護層を設けることで、磁性粉末の摩擦等による脱落を防止することができ、特性劣化を防止することができる。このため、長期にわたって安定した通信を維持することができる。また、保護層を設けることで、無線タグ内蔵シートの強度を増大させることもできる。
【００１６】
上記磁性粉末含有層において、前記磁性粉末が、前記アンテナ部に対向する領域に偏在していることが好ましい。この場合、磁性粉末含有層が顔料を含まなくても、無線タグのアンテナ部の位置の識別性を高めることができる。また、アンテナ部に対向する領域以外の部分に磁性粉末を存在させないことで、磁性粉末の使用量が抑えられ、コストダウンに繋がる。
【００１７】
本発明は、一対の無線タグ挟持紙を準備する準備工程と、前記一対の無線タグ挟持紙の間に、アンテナ部を有する無線タグを配置する無線タグ配置工程と、前記無線タグ挟持紙を重ね合わせて乾燥させ、一対の紙層の間に無線タグを有する無線タグ内蔵シートを得る乾燥工程とを含み、前記準備工程において、前記一対の無線タグ挟持紙のうちの少なくとも一方の無線タグ挟持紙が、磁性粉末を含む製紙スラリーを漉き取ることによって形成される、無線タグ内蔵シートの製造方法である。
【００１８】
上記製造方法によれば、一対の無線タグ挟持紙のうち少なくとも一方の無線タグ挟持紙中に磁性粉末を容易に分散させることができる。このため、磁性材を別途接着する必要がないというメリットがある。また、一対の無線タグ挟持紙のそれぞれに含まれる繊維同士が互いに絡み合うため、一対の無線タグ挟持紙を、接着剤を使用せずに容易に接着して一体化することができる。このため、接着剤を塗布するなどの工程を省くことができ、製造コストを下げることができる。また、得られる一対の紙層中の少なくとも一方の紙層中に磁性粉末が分散されているため、安定した通信が可能な無線タグ内蔵シートが得られる。
【００１９】
また本発明は、互いに対向する一対の紙層と、前記一対の紙層間に挟まれ、アンテナ部を有する無線タグとを有し、前記一対の紙層のうち少なくとも一方が、非磁性金属の粉末を含有する粉末含有層である、無線タグ内蔵シートである。以下、必要に応じ、「非磁性金属の粉末」を「非磁性金属粉末」と呼び、非磁性金属粉末を含有する粉末含有層を「非磁性金属粉末含有層」と呼ぶこととする。
【００２０】
非磁性金属粉末含有層を有しない無線タグ内蔵シートでは、周囲の影響を考慮せずに、例えば金属部材が近くに存在しないことを想定して無線タグにおける共振周波数が設計される。ところが、金属部材が近くに存在すると、この金属部材に渦電流が発生しアンテナのインダクタンスが低下することにより、共振周波数がずれてしまい、通信距離が著しく低下することがある。その点、本発明に係る無線タグ内蔵シートによれば、当該無線タグ内蔵シートが非磁性金属粉末含有層を有しており、この状態で共振周波数が設定されるため、非磁性金属粉末含有層に対してアンテナ部と反対側に金属部材が存在しても、非磁性金属粉末含有層に対してアンテナ部の側から磁界が誘導される場合に安定した通信ができる。
【００２１】
なお、非磁性金属粉末を紙層中に含有させる代わりに、紙層に金属材を積層することも考えられるが、金属材では、無線タグ内蔵シートの厚さが増大して大型化してしまう。加えて、金属材は堅いため紙層が破れやすくなり、耐久性の点で問題がある。
【００２２】
上記無線タグ内蔵シートにおいて、前記非磁性金属粉末含有層が顔料をさらに含有することが好ましい。非磁性金属粉末は通常、黒色等の暗い色を呈しているため、紙層の中に磁性粉末が含有されていると、無線タグ内蔵シートの表裏を識別できるメリットがあるものの、一対の紙層の間に挟まれている無線タグを外側から判別することが困難である。磁性粉末含有層中に顔料を含有させることで、磁性粉末含有層を顔料の色に染色することが可能となるため、一対の紙層の中における無線タグの位置を外側から容易に判別することが可能となる。このため、無線タグに外力を加えることを回避することが容易となり、無線タグ内蔵シートの取付作業を容易とすることが可能となる。
【００２３】
上記無線タグ内蔵シートにおいて、前記非磁性金属粉末の少なくとも一部が前記顔料でコーティングされていることが好ましい。この場合、非磁性金属粉末の色よりも顔料の色を支配的とすることができ、無線タグの位置の判別性をより高めることができる。
【００２４】
上記無線タグ内蔵シートは、前記非磁性金属粉末含有層に対して前記無線タグと反対側に保護層をさらに有することが好ましい。
【００２５】
非磁性金属粉末含有層に対して無線タグと反対側に保護層を設けることで、非磁性金属粉末の摩擦等による脱落を防止することができ、特性劣化を防止することができる。このため、長期にわたって安定した通信を維持することができる。また、保護層を設けることで、無線タグ内蔵シートの強度を増大させることもできる。
【００２６】
上記非磁性金属粉末含有層において、前記非磁性金属粉末が、前記アンテナ部に対向する領域に偏在していることが好ましい。この場合、非磁性金属粉末含有層が顔料を含まなくても、無線タグのアンテナ部の位置の識別性を高めることができる。また、非磁性金属粉末の分布をアンテナ部に対向する領域に狭めることで、外部からの電磁波の受信を容易にすることができる。さらに、アンテナ部に対向する領域以外の部分に非磁性金属粉末を存在させないことで、非磁性金属粉末の使用量が抑えられ、コストダウンに繋がる。
【００２７】
本発明は、一対の無線タグ挟持紙を準備する準備工程と、前記一対の無線タグ挟持紙の間に、アンテナ部を有する無線タグを配置する無線タグ配置工程と、前記無線タグ挟持紙を重ね合わせて乾燥させ、一対の紙層の間に無線タグを有する無線タグ内蔵シートを得る乾燥工程とを含み、前記準備工程において、前記一対の無線タグ挟持紙のうちの少なくとも一方の無線タグ挟持紙が、非磁性金属粉末を含む製紙スラリーを漉き取ることによって形成される、無線タグ内蔵シートの製造方法である。
【００２８】
上記製造方法によれば、一対の無線タグ挟持紙のうち少なくとも一方の無線タグ挟持紙中に非磁性金属粉末を容易に分散させることができる。このため、磁性材を別途接着する必要がないというメリットがある。また、一対の無線タグ挟持紙のそれぞれに含まれる繊維同士が互いに絡み合うため、一対の無線タグ挟持紙を、接着剤を使用せずに容易に接着して一体化することができる。このため、接着剤を塗布するなどの工程を省くことができ、製造コストを下げることができる。また、得られる一対の紙層中の少なくとも一方の紙層中に非磁性金属粉末が分散されているため、安定した通信が可能な無線タグ内蔵シートが得られる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、安定した通信ができる無線タグ内蔵シート及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図面中、同一又は同等の構成要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００３１】
〔第１実施形態〕
（無線タグ内蔵シート）
図１は、本発明に係る無線タグ内蔵シートの一実施形態を示す平面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００３２】
図１及び図２に示すように、本実施形態の無線タグ内蔵シート１００は、紙層１と、紙層１に対向する紙層２と、紙層１及び紙層２間に挟まれる無線タグ３と、紙層２に対して無線タグ３と反対側に設けられる保護層４とを備える。
【００３３】
無線タグ３は、基板５と、基板５上に渦巻状に形成されるアンテナ部６と、基板５上に形成されてアンテナ部６に電気的に接続されるＩＣチップ部７とを備えている。
【００３４】
紙層２は、パルプ繊維８及び磁性粉末９を含有し、紙層１はパルプ繊維８を含み、磁性粉末９を含んでいない。以下、紙層２を必要に応じ、「磁性粉末含有層２」と呼ぶこととする。
【００３５】
無線タグ内蔵シート１００によれば、磁性粉末含有層２に対してアンテナ部６と反対側に金属部材Ｍが存在し、磁性粉末含有層２に対してアンテナ部６の側から電磁界が誘導される場合でも、安定した通信ができる。即ち、無線タグ３のアンテナ部６の背面に金属部材Ｍが近接している場合、金属部材Ｍの渦電流により、アンテナ部６の磁界を弱めうる磁界が発生し、通信距離が短縮することがあるが、アンテナ部６と金属部材Ｍとの間に磁性粉末含有層２を設けると金属部材Ｍの影響を緩和できる。従って、無線タグ内蔵シート１００によれば、通信距離の短縮が抑制され、安定した通信が確保される。
【００３６】
また無線タグ内蔵シート１００では、磁性粉末含有層２に対して無線タグ３と反対側に保護層４を有する。このため、磁性粉末９の摩擦等による脱落を防止することができ、無線タグ内蔵シート１００の特性劣化を防止することができる。このため、長期にわたって安定した通信を維持することができる。また、保護層４を設けることで、無線タグ内蔵シート１００の強度を増大させることもできる。ここで、保護層４が磁性粉末含有層２と反対側に粘着剤を有した粘着シールであると、物品にタグを固定するのが容易となるので好ましい。
【００３７】
紙層１は、上述したように、主としてパルプ繊維８を含有する。パルプ繊維８は、特に限定されないが、針葉樹又は広葉樹由来の木材パルプ、古紙再生パルプやバガスパルプなどの非木材パルプのいずれがよく用いられる。
【００３８】
紙層２２は、上述したように、主としてパルプ繊維８及び磁性粉末９を含有する。本実施形態では、磁性粉末９は、紙層２の全体に分散されている。ここで、磁性粉末９としては、Ｆｅ系合金粉末、Ｃｏ系合金粉末、フェライト、パーマロイなどが用いられるが、これらのうち、特に、フェライトが、渦電流による金属の影響を効果的に緩和できることから好ましく用いられる。
【００３９】
磁性粉末９のサイズは、特に限定されるものではないが、平均粒径が紙層１，２の厚さより小さければよい。通常は、磁性粉末９の平均粒径は、紙層１，２の厚さの０．１〜５０％の大きさである。特に、磁性粉末９の平均粒径が１００ｎｍ以下であると、好ましい。これは、磁性粉末９の平均粒径が大きいと凹凸により、紙層１，２の表面が粗くなったり、アンテナ部６を痛めるおそれがあるためである。なお、平均粒径とは、磁性粉末をＳＥＭで観察したときに最も長い長軸長を言うものとする。
【００４０】
磁性粉末含有層２中の磁性粉末９の含有率は、好ましくは４０〜９５質量％である。磁性粉末含有層２中の磁性粉末９の含有率が４０質量％未満では、磁性粉末９が含まれない場合に比べると十分に安定した通信が可能となるものの、上記範囲内にある場合に比べて金属の影響緩和の効果が相対的に得にくい傾向があり、磁性粉末含有層２中の磁性粉末９の含有率が９５質量％を超えると、上記範囲内にある場合に比べて、相対的にパルプ繊維８の含有率が減少し、紙層１，２同士が分離しやすくなる傾向がある。
【００４１】
なお、磁性粉末含有層２は、顔料をさらに有していてもよい。磁性粉末９は通常、黒色等の暗い色を呈しているため、紙層２の中に磁性粉末９が含有されていると、一対の紙層１，２の間に挟まれている無線タグ３を外側から判別することが困難である。磁性粉末含有層２中に顔料を含有させることで、磁性粉末含有層２を顔料の色に染色することが可能となるため、一対の紙層１，２の中における無線タグ３の位置を外側から容易に判別することが可能となる。このため、無線タグ３に外力を加えることを回避することが容易となり、無線タグ内蔵シート１００の取付作業を容易とすることが可能となる。
【００４２】
このような顔料としては、例えば酸化亜鉛、二酸化チタン（以上白色）、カドミウムイエロー、ニッケルチタンイエロー、ストロンチウムクロメート（以上黄色）、ヴィリジアン、オキサイド・オブ・クロミウム（以上緑色）、コバルトブルー、合成ウルトラマリン（以上青色）などの合成無機顔料、キノフタロン、イソインドリン、イソインドリノン（以上黄色）、ジケトピロロピロール、キナクリドン、ペリノン、アンタンスロン（以上オレンジ色）、キナクリドン、ペリレン、ジケトピロロピロール（以上赤色）、ジオキサジン（紫色）、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー（以上青色）、フタロシアニングリーン（緑色）などの有機顔料が用いられる。これらは２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００４３】
なお、磁性粉末９は、上述した顔料によってコーティングされていると好ましい。この場合、磁性粉末９の色よりも顔料の色を支配的とすることができ、無線タグ３の位置の判別性をより高めることができる。言い換えると、磁性粉末９の色が顔料によって効果的に打ち消されるため、無線タグ３の位置の判別性をより高めることができるということになる。なお、磁性粉末９の全部が顔料によってコーティングされていてもよいが、一部のみがコーティングされていてもよい。
【００４４】
紙層１、２の厚さは、４０〜２００μｍの範囲内であると好ましい。紙層１、２の厚さが４０μｍ未満では、強度が不足し、紙層１、２が破れやすくなる傾向があり、紙層１、２の厚さが２００μｍを超えると、無線タグ３の外側から判別することが困難となり、取付作業時において無線タグ３を破損してしまうおそれがある。
【００４５】
保護層４は、磁性粉末９の摩擦等による脱落を防止することが可能なものであれば特に限定されない。例えば、紙層１，２と同様の紙層であってもよいし、プラスチックフィルム、樹脂等であってもよい。保護層４の厚さは磁性粉末９の摩擦等による脱落を防止することが可能な範囲であれば特に制限されないが、好ましくは１０〜５０μｍである。
【００４６】
（無線タグ挟持紙の製造方法）
次に、上記無線タグ内蔵シート１００の製造方法について説明する。
【００４７】
まず、紙層１、紙層２及び無線タグ３を準備する（準備工程）。
【００４８】
ここで、紙層１、紙層２を形成するための無線タグ挟持紙の製造方法について説明する。
【００４９】
（無線タグ挟持紙の製造装置）
まず、無線タグ挟持紙の製造装置について、図３を参照しながら説明する。図３は本発明に係る無線タグ挟持紙の製造装置の一例を示す断面図であり、（ａ）は、製紙スラリー投入前の状態を示し、（ｂ）は、製紙スラリー投入後の状態を示す。
【００５０】
図３に示すように、無線タグ挟持紙の製造装置（以下、単に「製造装置」と呼ぶ）５０は、液体及びパルプ繊維を含む製紙スラリーを漉き取る漉取り部５１を備えている。漉取り部５１は、メッシュ部材５１ａとその外周に設けられてメッシュ部材５１ａを支持する外枠部５１ｂとで構成されている。メッシュ部材５１ａは、例えばプラスチック又は金属で構成される。漉取り部５１は、支持トレイ５２によって支持され、支持トレイ５２は、漉取り部５１に対向する位置に開口５２ａを有する。また、製造装置５０は、両端が開放された筒状の貯留部材５３を有する。貯留部材５３は、連結アーム５６を介して支持トレイ５２に連結され、連結アーム５６により貯留部材５３を漉取り部５１上に配置させることが可能となっている。貯留部材５３は、漉取り部５１を底部として、製紙スラリーを貯留可能となっている。
【００５１】
なお、支持トレイ５２の開口５２ａには排水管５９が接続され、排水管５９には排水バルブ６０が設置されている。また、排水管６０には給水管６１が接続され、給水管６１には給水バルブ６２が設置されている。このため、給水バルブ６２を開とし、排水バルブ６０を閉として給水を行うと、水は、給水管６１から排水管５９を経て、漉取り部５１のメッシュ部材５１ａを通して貯留部材５３の内側に供給されるようになっている。また、給水バルブ６２を閉とし、排水バルブ６０を開とすれば、水は、排水管５９から排出されるようになっている。これにより、製紙スラリーＳ中のパルプ繊維濃度を任意に調整することが可能である。
【００５２】
また、支持トレイ５２には、貯留部材５３を漉取り部５１に固定する固定具６３が設けられている。具体的には、この固定具６３は、貯留部材５３の外周面５３ａから延びる棒状の突起部６４を固定するものである。固定具６３は、例えばフック状部材となっており、突起部６４が固定具６４に引っ掛けられる場合に、突起部６４の上昇が規制され、これにより、貯留部材５３が漉取り部５１に押し付けられるようになっている。
【００５３】
次に、上述した無線タグ挟持紙の製造装置５０を用いた無線タグ挟持紙の製造方法について説明する。
【００５４】
まず、図３に示すように、貯留部材５３は、漉取り部５１上に配置されていない状態にあり、この状態から、連結アーム５６によって、貯留部材５３が漉き取り部５１上に配置される。具体的には、貯留部材５３は、漉取り部５１の外枠部５１ｂ上に配置される。このとき、連結アーム５６により、漉取り部５１に対する貯留部材５３の位置合せを容易に行うことが可能となっている。
【００５５】
貯留部材５３が漉取り部５１上に配置された後は、貯留部材５３の突起部６４を固定具６３によって固定する。これにより、貯留部材５３が漉取り部５１の外枠部５１ｂに押し付けられるため、貯留部材５３内に製紙スラリーＳを貯留したときの製紙スラリーＳの漏れを十分に防止することができる。
【００５６】
この状態で、貯留部材５３の開放端から、製紙スラリーＳを投入する。製紙スラリーＳは、離解したパルプ繊維８と、磁性粉末９と、液体（例えば水）とを混合し、十分に攪拌することによって得ることができる。このとき、磁性粉末９として、平均粒径が１００ｎｍ以下のものを用いると、製紙スラリーＳ中の水に極めて効果的に溶解されるため、製紙スラリーＳ中に磁性粉末９をより均一に分散させることができる。なお、必要に応じて、製紙スラリーＳを得る際、上述した顔料、その他の成分を混合してもよい。顔料でコーティングされた磁性粉末９は、予め磁性粉末９と顔料、有機溶媒、表面処理剤とを混合して十分に分散したスラリーを作製し、このスラリーを攪拌しながら、噴霧乾燥することにより得ることができる。
【００５７】
製紙スラリーＳを貯留部材５３内に投入した後は、排水バルブ６０を開とし、給水バルブ６２を閉とする。これにより、メッシュ部材５１ａによって、製紙スラリーＳ中の水が排水管５９を経て排出される。こうしてメッシュ部材５１ａ上に無線タグ挟持紙が得られる。上記のようにしてメッシュ部材５１ａの上に無線タグ挟持紙が得られた後は、連結アーム５６によって貯留部材５３をメッシュ部材５１ａから分離させ、無線タグ挟持紙を取り出す。
【００５８】
そして、磁性粉末９を含有する製紙スラリーを用いないこと以外は上記と同様にして、別の無線タグ挟持紙が準備される（準備工程）。
【００５９】
こうして２枚の無線タグ挟持紙を準備し、これら２枚の無線タグ挟持紙間に無線タグ３を配置する（無線タグ配置工程）。続いて、磁性粉末９を含有している無線タグ挟持紙上に保護層４を積層する。そして、２枚の無線タグ挟持紙、無線タグ３及び保護層からなる積層体を、無線タグ挟持紙の両側から加圧し、その後、乾燥させる（乾燥工程）。このとき、加圧と同時に加熱することによって、加圧と乾燥とを同時に行ってもよい。こうして無線タグ内蔵シート１００の製造が完了する。なお、保護層４は、２枚の無線タグ挟持紙及び無線タグ３からなる積層体を、無線タグ挟持紙の両側から加圧及び乾燥させた後に貼り付けてもよい。
【００６０】
上記製造方法によれば、一対の無線タグ挟持紙のうち一方の無線タグ挟持紙中に磁性粉末９を容易に分散させることができる。このため、磁性材を別途接着する必要がないというメリットがある。また、一対の無線タグ挟持紙のそれぞれに含まれる繊維同士が互いに絡み合うため、一対の無線タグ挟持紙を、接着剤を使用せずに容易に接着して一体化することができる。このため、接着剤を塗布するなどの工程を省くことができ、製造コストを下げることができる。また、得られる無線タグ内臓シート１００は、紙層２中に磁性粉末が分散されているため、安定した通信が可能なものとなる。
【００６１】
〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る無線タグ内蔵シートの第２実施形態について図４を参照して説明する。
【００６２】
図４は、本発明に係る無線タグ内蔵シートの第２実施形態を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態の無線タグ内蔵シート２００は、主として、磁性粉末９に代えて非磁性金属粉末１９を用いる点で実施形態の無線タグ内蔵シート１００と相違する。
【００６３】
非磁性金属粉末含有層を有しない無線タグ内蔵シートでは、周囲の影響を考慮せずに、例えば金属部材が近くに存在しないことを想定して無線タグにおける共振周波数が設計される。ところが、金属部材が近くに存在すると、この金属部材の存在に起因して発振共振周波数がずれてしまい、通信距離が著しく低下することがある。
【００６４】
その点、本実施形態に係る無線タグ内蔵シート２００によれば、当該無線タグ内蔵シート２００が非磁性金属粉末含有層１２を有しており、この状態で共振周波数が設定されるため、非磁性金属粉末含有層１２に対してアンテナ部６と反対側に金属部材Ｍが存在しても、非磁性金属粉末含有層１２に対してアンテナ部６側から電磁波が到来する場合に安定した通信ができる。
【００６５】
即ち、外部リーダ／ライタから送信される電磁波によって、無線タグ３のアンテナ部６で磁界が発生する。このとき、金属部材Ｍでは渦電流が生じるため、その渦電流によりアンテナ部６のインダクタンスが低下して共振周波数がずれてしまい、通信距離が著しく低下することがある。しかし、上述したように、無線タグ内蔵シート２００では非磁性金属粉末含有層１２を有した状態で共振周波数が設定されるため、共振周波数のずれを小さく抑えることができる。従って、本実施形態に係る無線タグ内蔵シート２００によれば、紙層１，１２のいずれも非磁性金属粉末１９を含有しない無線タグ内蔵シートに比べると、非磁性金属粉末含有層に対してアンテナ部６と反対側に金属部材Ｍが存在しても、非磁性金属粉末含有層に対してアンテナ部６の側から磁界が誘導される場合に安定した通信ができる。
【００６６】
非磁性金属粉末１９としては、Ａｌ、Ｃｕ、ステンレスなどの非磁性金属単体、これらの合金が用いられる。
【００６７】
非磁性金属粉末１９のサイズは、特に限定されるものではないが、平均粒径が紙層１，２の厚さより小さければよい。通常は、非磁性金属粉末１９の平均粒径は、紙層１，２の厚さの０．１〜５０％の大きさである。特に、非磁性金属粉末１９の平均粒径が１００ｎｍ以下であると、好ましい。これは、非磁性金属粉末１９の平均粒径が大きいと凹凸により、紙層１，２の表面が粗くなったり、アンテナ部６を痛めるおそれがあるためである。なお、平均粒径とは、非磁性金属粉末をＳＥＭで観察したときに最も長い長軸長を言うものとする。
【００６８】
非磁性金属粉末含有層１２中の非磁性金属粉末１９の含有率は、好ましくは４０〜９５質量％である。非磁性金属粉末含有層１２中の非磁性金属粉末１９の含有率が４０質量％未満では、非磁性金属粉末１９が含まれない場合に比べると十分に安定した通信が可能となるものの、上記範囲内にある場合に比べて、背面に金属が配置された場合に共振周波数のずれが大きくなり非磁性金属粉末を含有させた効果が得にくい傾向があり、非磁性金属粉末含有層１２中の非磁性金属粉末１９の含有率が９５質量％を超えると、上記範囲内にある場合に比べて相対的にパルプ繊維８の含有率が減少し、紙層１，２同士が分離しやすくなる傾向がある。
【００６９】
なお、非磁性金属粉末含有層１２は、第１実施形態と同様の理由から、顔料をさらに有していてもよい。顔料としては、第１実施形態と同様のものが用いられる。
【００７０】
なお、非磁性金属粉末１９は、上記第１実施形態と同様の理由から、上述した顔料によってコーティングされていると好ましい。ここで、非磁性金属粉末１９の全部が顔料によってコーティングされていてもよいが、一部のみがコーティングされていてもよい。
【００７１】
無線タグ内蔵シート２００も、磁性粉末末９に代えて非磁性金属粉末１９を用いたこと以外は第１実施形態と同様にして製造される。
【００７２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記第１及び第２実施形態の無線タグ内蔵シート１００，２００は保護層４を有しているが、必ずしも保護層４を有していなくてもよい。
【００７３】
また、無線タグ内蔵シート１００では、紙層２において、磁性粉末末９が紙層２の全体に分散されているが、図５に示すように、磁性粉末末９は、アンテナ部６に対向する領域２０に偏在していてもよい。即ち、紙層２において、アンテナ部６に対向する領域２０に磁性粉末末９が含有され、それ以外の領域には磁性粉末末９は含有されていない形態であってもよい。この場合、紙層２が顔料を含まなくても、無線タグ３のアンテナ部６の位置の識別性を高めることができる。また、アンテナ部６に対向する領域以外の部分に磁性粉末末９を存在させないことで、磁性粉末末９の使用量が抑えられ、コストダウンに繋がる。なお、上記のことは、磁性粉末９に代えて、非磁性金属粉末１９を用いた場合も同様である。
【００７４】
ここで、磁性粉末９又は非磁性金属粉末１９が上記のように分布した紙層２を製造する場合、紙層２を形成するための無線タグ挟持紙は、例えば図６に示す製造装置を用いて製造することができる。即ち図６に示すように、貯留部材５３の内側に、仕切り部材５５を配置して、貯留部材５３の内側の空間を、アンテナ部６に対向する領域２０を形成するための第１製紙スラリーを収容する第１収容室５７と、アンテナ部６に対向しない領域を形成するための第２製紙スラリーを収容する第２収容室５８とに仕切るようにするのである。ここで、仕切部材５５は固定部材５４によって貯留部材５３に固定することができる。ここで、第１製紙スラリーＳ１には磁性粉末９を含有させ、第２製紙スラリーＳ２には磁性粉末９を含有させないようにする。このようにすることで、磁性粉末９又は非磁性金属粉末１９が上記のように分布した紙層２を形成するための無線タグ挟持紙を製造することができる。
【００７５】
また、無線タグ内蔵シート１００，２００では、紙層１に、磁性粉末９、非磁性金属粉末１９が含有されていないが、これらが含有されていてもよい。特に、無線タグシート１００においては、磁性粉末９が紙層１，２の両方に含まれていてもよい。この場合、表裏区別なく使用できる。但し、通信距離を考慮すると、無線タグ内蔵シート１００，２００のいずれにおいても一方のみに磁性粉末９、非磁性金属粉末１９が含まれていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係る無線タグ内蔵シートの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】図１の紙層を形成するための無線タグ挟持紙の製造装置の一例を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明に係る無線タグ内蔵シートの他の実施形態を示す平面図である。
【図５】図１の紙層の変形例を示す断面図である。
【図６】図５の紙層を形成するための線タグ挟持紙の製造装置の一例を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、２、１２…紙層、３…無線タグ、４…保護層、６…アンテナ部、７…ＩＣチップ部、９…磁性粉末、１９…非磁性金属粉末、２０…アンテナ部に対向する領域、１００，２００…無線タグ内蔵シート。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグ内蔵シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線タグ（ＲＦＩＤタグ）は、主としてアンテナ部とＩＣチップ部とを有し、外部リーダ／ライタと無線で情報の通信を行うものである。
【０００３】
近年、無線タグの薄型化が進み、薄型の無線タグを紙などに内蔵した無線タグ内蔵シートが知られている。このような無線タグ内蔵シートとしては、例えば、２層の紙の間に無線タグを挟み込むことによって得られるものが知られている（特許文献１〜３）。
【特許文献１】特開２００５−３５０８２３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０２３５３号公報
【特許文献３】特開２００６−１６１１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような無線タグ内蔵シートは、場所を問わず設置できることが求められる。
【０００５】
しかし、設置場所がコンテナなどの金属部材の近傍となる場合には、以下のような問題が生じることがあった。
【０００６】
即ち、上記のような薄型の無線タグ内蔵シートの背面に金属部材が存在する状態で、外部リーダ／ライタにより、無線タグ内蔵シートの無線タグにおけるアンテナ部に電磁界が誘導されると、アンテナ部の磁界が、背面の金属部材で発生する渦電流による磁界によって弱められることがある。このため、無線タグが正常に動作せず、通信距離が大幅に低下することがあり、上記従来の無線タグ内蔵シートは、通信の安定性の点で未だ改良の余地を有していた。
【０００７】
そこで、本発明は、安定した通信ができる無線タグ内蔵シート及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、無線タグを挟み込む一対の紙層のうち少なくとも片方に磁性粉末を含有させた無線タグ内蔵シートを用いれば、無線タグ内蔵シートの背面に金属部材が存在していても、安定した通信が可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、互いに対向する一対の紙層と、前記一対の紙層間に挟まれ、アンテナ部を有する無線タグとを有し、前記一対の紙層の少なくとも一方が磁性体の粉末を含有する粉末含有層である、無線タグ内蔵シートである。以下、必要に応じ、「磁性体の粉末」を「磁性粉末」と呼び、磁性粉末を含有する粉末含有層を「磁性粉末含有層」と呼ぶこととする。
【００１０】
本発明に係る無線タグ内蔵シートによれば、粉末含有層に対してアンテナ部と反対側に金属部材が存在し、粉末含有層に対してアンテナ部の側から電磁界が誘導される場合でも、安定した通信ができる。即ち、無線タグのアンテナ部の背面に金属部材が近接している場合、金属部材の渦電流により、アンテナ部の磁界を弱めうる磁界が発生し、通信距離が短縮することがあるが、アンテナ部と金属部材との間に磁性粉末含有層を設けると金属部材の影響を緩和できる。従って、通信距離の短縮が抑制され、安定した通信が確保される。
【００１１】
なお、磁性粉末を紙層中に含有させる代わりに、紙層に磁性材を積層することも考えられるが、磁性材では、無線タグ内蔵シートの厚さが増大して大型化してしまう。加えて、磁性材は堅いため紙層が破れやすくなり、耐久性の点で問題がある。
【００１２】
上記無線タグ内蔵シートにおいて、磁性粉末含有層が顔料をさらに含有することが好ましい。磁性粉末は通常、黒色等の暗い色を呈しているため、無線タグ内蔵シートの表裏を識別できるメリットがあるものの、紙層の中に磁性粉末が含有されていると、一対の紙層の間に挟まれている無線タグを外側から判別することが困難である。磁性粉末含有層中に顔料を含有させることで、磁性粉末含有層を顔料の色に染色することが可能となるため、一対の紙層の中における無線タグの位置を外側から容易に判別することが可能となる。このため、無線タグに外力を加えることを回避することが容易となり、無線タグ内蔵シートの取付作業を容易とすることが可能となる。無線タグ内蔵シートの表裏の区別が難しい場合には、マーキングにより区別することも可能である。
【００１３】
上記無線タグ内蔵シートにおいて、前記磁性粉末の少なくとも一部が前記顔料でコーティングされていることが好ましい。この場合、磁性粉末の色よりも顔料の色を支配的とすることができ、無線タグの位置の判別性をより高めることができる。
【００１４】
上記無線タグ内蔵シートは、前記磁性粉末含有層に対して前記無線タグと反対側に保護層をさらに有することが好ましい。
【００１５】
磁性粉末含有層に対して無線タグと反対側に保護層を設けることで、磁性粉末の摩擦等による脱落を防止することができ、特性劣化を防止することができる。このため、長期にわたって安定した通信を維持することができる。また、保護層を設けることで、無線タグ内蔵シートの強度を増大させることもできる。
【００１６】
上記磁性粉末含有層において、前記磁性粉末が、前記アンテナ部に対向する領域に偏在していることが好ましい。この場合、磁性粉末含有層が顔料を含まなくても、無線タグのアンテナ部の位置の識別性を高めることができる。また、アンテナ部に対向する領域以外の部分に磁性粉末を存在させないことで、磁性粉末の使用量が抑えられ、コストダウンに繋がる。
【００１７】
本発明は、一対の無線タグ挟持紙を準備する準備工程と、前記一対の無線タグ挟持紙の間に、アンテナ部を有する無線タグを配置する無線タグ配置工程と、前記無線タグ挟持紙を重ね合わせて乾燥させ、一対の紙層の間に無線タグを有する無線タグ内蔵シートを得る乾燥工程とを含み、前記準備工程において、前記一対の無線タグ挟持紙のうちの少なくとも一方の無線タグ挟持紙が、磁性粉末を含む製紙スラリーを漉き取ることによって形成される、無線タグ内蔵シートの製造方法である。
【００１８】
上記製造方法によれば、一対の無線タグ挟持紙のうち少なくとも一方の無線タグ挟持紙中に磁性粉末を容易に分散させることができる。このため、磁性材を別途接着する必要がないというメリットがある。また、一対の無線タグ挟持紙のそれぞれに含まれる繊維同士が互いに絡み合うため、一対の無線タグ挟持紙を、接着剤を使用せずに容易に接着して一体化することができる。このため、接着剤を塗布するなどの工程を省くことができ、製造コストを下げることができる。また、得られる一対の紙層中の少なくとも一方の紙層中に磁性粉末が分散されているため、安定した通信が可能な無線タグ内蔵シートが得られる。
【００１９】
また本発明は、互いに対向する一対の紙層と、前記一対の紙層間に挟まれ、アンテナ部を有する無線タグとを有し、前記一対の紙層のうち少なくとも一方が、非磁性金属の粉末を含有する粉末含有層である、無線タグ内蔵シートである。以下、必要に応じ、「非磁性金属の粉末」を「非磁性金属粉末」と呼び、非磁性金属粉末を含有する粉末含有層を「非磁性金属粉末含有層」と呼ぶこととする。
【００２０】
非磁性金属粉末含有層を有しない無線タグ内蔵シートでは、周囲の影響を考慮せずに、例えば金属部材が近くに存在しないことを想定して無線タグにおける共振周波数が設計される。ところが、金属部材が近くに存在すると、この金属部材に渦電流が発生しアンテナのインダクタンスが低下することにより、共振周波数がずれてしまい、通信距離が著しく低下することがある。その点、本発明に係る無線タグ内蔵シートによれば、当該無線タグ内蔵シートが非磁性金属粉末含有層を有しており、この状態で共振周波数が設定されるため、非磁性金属粉末含有層に対してアンテナ部と反対側に金属部材が存在しても、非磁性金属粉末含有層に対してアンテナ部の側から磁界が誘導される場合に安定した通信ができる。
【００２１】
なお、非磁性金属粉末を紙層中に含有させる代わりに、紙層に金属材を積層することも考えられるが、金属材では、無線タグ内蔵シートの厚さが増大して大型化してしまう。加えて、金属材は堅いため紙層が破れやすくなり、耐久性の点で問題がある。
【００２２】
上記無線タグ内蔵シートにおいて、前記非磁性金属粉末含有層が顔料をさらに含有することが好ましい。非磁性金属粉末は通常、黒色等の暗い色を呈しているため、紙層の中に磁性粉末が含有されていると、無線タグ内蔵シートの表裏を識別できるメリットがあるものの、一対の紙層の間に挟まれている無線タグを外側から判別することが困難である。磁性粉末含有層中に顔料を含有させることで、磁性粉末含有層を顔料の色に染色することが可能となるため、一対の紙層の中における無線タグの位置を外側から容易に判別することが可能となる。このため、無線タグに外力を加えることを回避することが容易となり、無線タグ内蔵シートの取付作業を容易とすることが可能となる。
【００２３】
上記無線タグ内蔵シートにおいて、前記非磁性金属粉末の少なくとも一部が前記顔料でコーティングされていることが好ましい。この場合、非磁性金属粉末の色よりも顔料の色を支配的とすることができ、無線タグの位置の判別性をより高めることができる。
【００２４】
上記無線タグ内蔵シートは、前記非磁性金属粉末含有層に対して前記無線タグと反対側に保護層をさらに有することが好ましい。
【００２５】
非磁性金属粉末含有層に対して無線タグと反対側に保護層を設けることで、非磁性金属粉末の摩擦等による脱落を防止することができ、特性劣化を防止することができる。このため、長期にわたって安定した通信を維持することができる。また、保護層を設けることで、無線タグ内蔵シートの強度を増大させることもできる。
【００２６】
上記非磁性金属粉末含有層において、前記非磁性金属粉末が、前記アンテナ部に対向する領域に偏在していることが好ましい。この場合、非磁性金属粉末含有層が顔料を含まなくても、無線タグのアンテナ部の位置の識別性を高めることができる。また、非磁性金属粉末の分布をアンテナ部に対向する領域に狭めることで、外部からの電磁波の受信を容易にすることができる。さらに、アンテナ部に対向する領域以外の部分に非磁性金属粉末を存在させないことで、非磁性金属粉末の使用量が抑えられ、コストダウンに繋がる。
【００２７】
本発明は、一対の無線タグ挟持紙を準備する準備工程と、前記一対の無線タグ挟持紙の間に、アンテナ部を有する無線タグを配置する無線タグ配置工程と、前記無線タグ挟持紙を重ね合わせて乾燥させ、一対の紙層の間に無線タグを有する無線タグ内蔵シートを得る乾燥工程とを含み、前記準備工程において、前記一対の無線タグ挟持紙のうちの少なくとも一方の無線タグ挟持紙が、非磁性金属粉末を含む製紙スラリーを漉き取ることによって形成される、無線タグ内蔵シートの製造方法である。
【００２８】
上記製造方法によれば、一対の無線タグ挟持紙のうち少なくとも一方の無線タグ挟持紙中に非磁性金属粉末を容易に分散させることができる。このため、磁性材を別途接着する必要がないというメリットがある。また、一対の無線タグ挟持紙のそれぞれに含まれる繊維同士が互いに絡み合うため、一対の無線タグ挟持紙を、接着剤を使用せずに容易に接着して一体化することができる。このため、接着剤を塗布するなどの工程を省くことができ、製造コストを下げることができる。また、得られる一対の紙層中の少なくとも一方の紙層中に非磁性金属粉末が分散されているため、安定した通信が可能な無線タグ内蔵シートが得られる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、安定した通信ができる無線タグ内蔵シート及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図面中、同一又は同等の構成要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００３１】
〔第１実施形態〕
（無線タグ内蔵シート）
図１は、本発明に係る無線タグ内蔵シートの一実施形態を示す平面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００３２】
図１及び図２に示すように、本実施形態の無線タグ内蔵シート１００は、紙層１と、紙層１に対向する紙層２と、紙層１及び紙層２間に挟まれる無線タグ３と、紙層２に対して無線タグ３と反対側に設けられる保護層４とを備える。
【００３３】
無線タグ３は、基板５と、基板５上に渦巻状に形成されるアンテナ部６と、基板５上に形成されてアンテナ部６に電気的に接続されるＩＣチップ部７とを備えている。
【００３４】
紙層２は、パルプ繊維８及び磁性粉末９を含有し、紙層１はパルプ繊維８を含み、磁性粉末９を含んでいない。以下、紙層２を必要に応じ、「磁性粉末含有層２」と呼ぶこととする。
【００３５】
無線タグ内蔵シート１００によれば、磁性粉末含有層２に対してアンテナ部６と反対側に金属部材Ｍが存在し、磁性粉末含有層２に対してアンテナ部６の側から電磁界が誘導される場合でも、安定した通信ができる。即ち、無線タグ３のアンテナ部６の背面に金属部材Ｍが近接している場合、金属部材Ｍの渦電流により、アンテナ部６の磁界を弱めうる磁界が発生し、通信距離が短縮することがあるが、アンテナ部６と金属部材Ｍとの間に磁性粉末含有層２を設けると金属部材Ｍの影響を緩和できる。従って、無線タグ内蔵シート１００によれば、通信距離の短縮が抑制され、安定した通信が確保される。
【００３６】
また無線タグ内蔵シート１００では、磁性粉末含有層２に対して無線タグ３と反対側に保護層４を有する。このため、磁性粉末９の摩擦等による脱落を防止することができ、無線タグ内蔵シート１００の特性劣化を防止することができる。このため、長期にわたって安定した通信を維持することができる。また、保護層４を設けることで、無線タグ内蔵シート１００の強度を増大させることもできる。ここで、保護層４が磁性粉末含有層２と反対側に粘着剤を有した粘着シールであると、物品にタグを固定するのが容易となるので好ましい。
【００３７】
紙層１は、上述したように、主としてパルプ繊維８を含有する。パルプ繊維８は、特に限定されないが、針葉樹又は広葉樹由来の木材パルプ、古紙再生パルプやバガスパルプなどの非木材パルプのいずれがよく用いられる。
【００３８】
紙層２２は、上述したように、主としてパルプ繊維８及び磁性粉末９を含有する。本実施形態では、磁性粉末９は、紙層２の全体に分散されている。ここで、磁性粉末９としては、Ｆｅ系合金粉末、Ｃｏ系合金粉末、フェライト、パーマロイなどが用いられるが、これらのうち、特に、フェライトが、渦電流による金属の影響を効果的に緩和できることから好ましく用いられる。
【００３９】
磁性粉末９のサイズは、特に限定されるものではないが、平均粒径が紙層１，２の厚さより小さければよい。通常は、磁性粉末９の平均粒径は、紙層１，２の厚さの０．１〜５０％の大きさである。特に、磁性粉末９の平均粒径が１００ｎｍ以下であると、好ましい。これは、磁性粉末９の平均粒径が大きいと凹凸により、紙層１，２の表面が粗くなったり、アンテナ部６を痛めるおそれがあるためである。なお、平均粒径とは、磁性粉末をＳＥＭで観察したときに最も長い長軸長を言うものとする。
【００４０】
磁性粉末含有層２中の磁性粉末９の含有率は、好ましくは４０〜９５質量％である。磁性粉末含有層２中の磁性粉末９の含有率が４０質量％未満では、磁性粉末９が含まれない場合に比べると十分に安定した通信が可能となるものの、上記範囲内にある場合に比べて金属の影響緩和の効果が相対的に得にくい傾向があり、磁性粉末含有層２中の磁性粉末９の含有率が９５質量％を超えると、上記範囲内にある場合に比べて、相対的にパルプ繊維８の含有率が減少し、紙層１，２同士が分離しやすくなる傾向がある。
【００４１】
なお、磁性粉末含有層２は、顔料をさらに有していてもよい。磁性粉末９は通常、黒色等の暗い色を呈しているため、紙層２の中に磁性粉末９が含有されていると、一対の紙層１，２の間に挟まれている無線タグ３を外側から判別することが困難である。磁性粉末含有層２中に顔料を含有させることで、磁性粉末含有層２を顔料の色に染色することが可能となるため、一対の紙層１，２の中における無線タグ３の位置を外側から容易に判別することが可能となる。このため、無線タグ３に外力を加えることを回避することが容易となり、無線タグ内蔵シート１００の取付作業を容易とすることが可能となる。
【００４２】
このような顔料としては、例えば酸化亜鉛、二酸化チタン（以上白色）、カドミウムイエロー、ニッケルチタンイエロー、ストロンチウムクロメート（以上黄色）、ヴィリジアン、オキサイド・オブ・クロミウム（以上緑色）、コバルトブルー、合成ウルトラマリン（以上青色）などの合成無機顔料、キノフタロン、イソインドリン、イソインドリノン（以上黄色）、ジケトピロロピロール、キナクリドン、ペリノン、アンタンスロン（以上オレンジ色）、キナクリドン、ペリレン、ジケトピロロピロール（以上赤色）、ジオキサジン（紫色）、フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー（以上青色）、フタロシアニングリーン（緑色）などの有機顔料が用いられる。これらは２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００４３】
なお、磁性粉末９は、上述した顔料によってコーティングされていると好ましい。この場合、磁性粉末９の色よりも顔料の色を支配的とすることができ、無線タグ３の位置の判別性をより高めることができる。言い換えると、磁性粉末９の色が顔料によって効果的に打ち消されるため、無線タグ３の位置の判別性をより高めることができるということになる。なお、磁性粉末９の全部が顔料によってコーティングされていてもよいが、一部のみがコーティングされていてもよい。
【００４４】
紙層１、２の厚さは、４０〜２００μｍの範囲内であると好ましい。紙層１、２の厚さが４０μｍ未満では、強度が不足し、紙層１、２が破れやすくなる傾向があり、紙層１、２の厚さが２００μｍを超えると、無線タグ３の外側から判別することが困難となり、取付作業時において無線タグ３を破損してしまうおそれがある。
【００４５】
保護層４は、磁性粉末９の摩擦等による脱落を防止することが可能なものであれば特に限定されない。例えば、紙層１，２と同様の紙層であってもよいし、プラスチックフィルム、樹脂等であってもよい。保護層４の厚さは磁性粉末９の摩擦等による脱落を防止することが可能な範囲であれば特に制限されないが、好ましくは１０〜５０μｍである。
【００４６】
（無線タグ挟持紙の製造方法）
次に、上記無線タグ内蔵シート１００の製造方法について説明する。
【００４７】
まず、紙層１、紙層２及び無線タグ３を準備する（準備工程）。
【００４８】
ここで、紙層１、紙層２を形成するための無線タグ挟持紙の製造方法について説明する。
【００４９】
（無線タグ挟持紙の製造装置）
まず、無線タグ挟持紙の製造装置について、図３を参照しながら説明する。図３は本発明に係る無線タグ挟持紙の製造装置の一例を示す断面図であり、（ａ）は、製紙スラリー投入前の状態を示し、（ｂ）は、製紙スラリー投入後の状態を示す。
【００５０】
図３に示すように、無線タグ挟持紙の製造装置（以下、単に「製造装置」と呼ぶ）５０は、液体及びパルプ繊維を含む製紙スラリーを漉き取る漉取り部５１を備えている。漉取り部５１は、メッシュ部材５１ａとその外周に設けられてメッシュ部材５１ａを支持する外枠部５１ｂとで構成されている。メッシュ部材５１ａは、例えばプラスチック又は金属で構成される。漉取り部５１は、支持トレイ５２によって支持され、支持トレイ５２は、漉取り部５１に対向する位置に開口５２ａを有する。また、製造装置５０は、両端が開放された筒状の貯留部材５３を有する。貯留部材５３は、連結アーム５６を介して支持トレイ５２に連結され、連結アーム５６により貯留部材５３を漉取り部５１上に配置させることが可能となっている。貯留部材５３は、漉取り部５１を底部として、製紙スラリーを貯留可能となっている。
【００５１】
なお、支持トレイ５２の開口５２ａには排水管５９が接続され、排水管５９には排水バルブ６０が設置されている。また、排水管６０には給水管６１が接続され、給水管６１には給水バルブ６２が設置されている。このため、給水バルブ６２を開とし、排水バルブ６０を閉として給水を行うと、水は、給水管６１から排水管５９を経て、漉取り部５１のメッシュ部材５１ａを通して貯留部材５３の内側に供給されるようになっている。また、給水バルブ６２を閉とし、排水バルブ６０を開とすれば、水は、排水管５９から排出されるようになっている。これにより、製紙スラリーＳ中のパルプ繊維濃度を任意に調整することが可能である。
【００５２】
また、支持トレイ５２には、貯留部材５３を漉取り部５１に固定する固定具６３が設けられている。具体的には、この固定具６３は、貯留部材５３の外周面５３ａから延びる棒状の突起部６４を固定するものである。固定具６３は、例えばフック状部材となっており、突起部６４が固定具６４に引っ掛けられる場合に、突起部６４の上昇が規制され、これにより、貯留部材５３が漉取り部５１に押し付けられるようになっている。
【００５３】
次に、上述した無線タグ挟持紙の製造装置５０を用いた無線タグ挟持紙の製造方法について説明する。
【００５４】
まず、図３に示すように、貯留部材５３は、漉取り部５１上に配置されていない状態にあり、この状態から、連結アーム５６によって、貯留部材５３が漉き取り部５１上に配置される。具体的には、貯留部材５３は、漉取り部５１の外枠部５１ｂ上に配置される。このとき、連結アーム５６により、漉取り部５１に対する貯留部材５３の位置合せを容易に行うことが可能となっている。
【００５５】
貯留部材５３が漉取り部５１上に配置された後は、貯留部材５３の突起部６４を固定具６３によって固定する。これにより、貯留部材５３が漉取り部５１の外枠部５１ｂに押し付けられるため、貯留部材５３内に製紙スラリーＳを貯留したときの製紙スラリーＳの漏れを十分に防止することができる。
【００５６】
この状態で、貯留部材５３の開放端から、製紙スラリーＳを投入する。製紙スラリーＳは、離解したパルプ繊維８と、磁性粉末９と、液体（例えば水）とを混合し、十分に攪拌することによって得ることができる。このとき、磁性粉末９として、平均粒径が１００ｎｍ以下のものを用いると、製紙スラリーＳ中の水に極めて効果的に溶解されるため、製紙スラリーＳ中に磁性粉末９をより均一に分散させることができる。なお、必要に応じて、製紙スラリーＳを得る際、上述した顔料、その他の成分を混合してもよい。顔料でコーティングされた磁性粉末９は、予め磁性粉末９と顔料、有機溶媒、表面処理剤とを混合して十分に分散したスラリーを作製し、このスラリーを攪拌しながら、噴霧乾燥することにより得ることができる。
【００５７】
製紙スラリーＳを貯留部材５３内に投入した後は、排水バルブ６０を開とし、給水バルブ６２を閉とする。これにより、メッシュ部材５１ａによって、製紙スラリーＳ中の水が排水管５９を経て排出される。こうしてメッシュ部材５１ａ上に無線タグ挟持紙が得られる。上記のようにしてメッシュ部材５１ａの上に無線タグ挟持紙が得られた後は、連結アーム５６によって貯留部材５３をメッシュ部材５１ａから分離させ、無線タグ挟持紙を取り出す。
【００５８】
そして、磁性粉末９を含有する製紙スラリーを用いないこと以外は上記と同様にして、別の無線タグ挟持紙が準備される（準備工程）。
【００５９】
こうして２枚の無線タグ挟持紙を準備し、これら２枚の無線タグ挟持紙間に無線タグ３を配置する（無線タグ配置工程）。続いて、磁性粉末９を含有している無線タグ挟持紙上に保護層４を積層する。そして、２枚の無線タグ挟持紙、無線タグ３及び保護層からなる積層体を、無線タグ挟持紙の両側から加圧し、その後、乾燥させる（乾燥工程）。このとき、加圧と同時に加熱することによって、加圧と乾燥とを同時に行ってもよい。こうして無線タグ内蔵シート１００の製造が完了する。なお、保護層４は、２枚の無線タグ挟持紙及び無線タグ３からなる積層体を、無線タグ挟持紙の両側から加圧及び乾燥させた後に貼り付けてもよい。
【００６０】
上記製造方法によれば、一対の無線タグ挟持紙のうち一方の無線タグ挟持紙中に磁性粉末９を容易に分散させることができる。このため、磁性材を別途接着する必要がないというメリットがある。また、一対の無線タグ挟持紙のそれぞれに含まれる繊維同士が互いに絡み合うため、一対の無線タグ挟持紙を、接着剤を使用せずに容易に接着して一体化することができる。このため、接着剤を塗布するなどの工程を省くことができ、製造コストを下げることができる。また、得られる無線タグ内臓シート１００は、紙層２中に磁性粉末が分散されているため、安定した通信が可能なものとなる。
【００６１】
〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る無線タグ内蔵シートの第２実施形態について図４を参照して説明する。
【００６２】
図４は、本発明に係る無線タグ内蔵シートの第２実施形態を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態の無線タグ内蔵シート２００は、主として、磁性粉末９に代えて非磁性金属粉末１９を用いる点で実施形態の無線タグ内蔵シート１００と相違する。
【００６３】
非磁性金属粉末含有層を有しない無線タグ内蔵シートでは、周囲の影響を考慮せずに、例えば金属部材が近くに存在しないことを想定して無線タグにおける共振周波数が設計される。ところが、金属部材が近くに存在すると、この金属部材の存在に起因して発振共振周波数がずれてしまい、通信距離が著しく低下することがある。
【００６４】
その点、本実施形態に係る無線タグ内蔵シート２００によれば、当該無線タグ内蔵シート２００が非磁性金属粉末含有層１２を有しており、この状態で共振周波数が設定されるため、非磁性金属粉末含有層１２に対してアンテナ部６と反対側に金属部材Ｍが存在しても、非磁性金属粉末含有層１２に対してアンテナ部６側から電磁波が到来する場合に安定した通信ができる。
【００６５】
即ち、外部リーダ／ライタから送信される電磁波によって、無線タグ３のアンテナ部６で磁界が発生する。このとき、金属部材Ｍでは渦電流が生じるため、その渦電流によりアンテナ部６のインダクタンスが低下して共振周波数がずれてしまい、通信距離が著しく低下することがある。しかし、上述したように、無線タグ内蔵シート２００では非磁性金属粉末含有層１２を有した状態で共振周波数が設定されるため、共振周波数のずれを小さく抑えることができる。従って、本実施形態に係る無線タグ内蔵シート２００によれば、紙層１，１２のいずれも非磁性金属粉末１９を含有しない無線タグ内蔵シートに比べると、非磁性金属粉末含有層に対してアンテナ部６と反対側に金属部材Ｍが存在しても、非磁性金属粉末含有層に対してアンテナ部６の側から磁界が誘導される場合に安定した通信ができる。
【００６６】
非磁性金属粉末１９としては、Ａｌ、Ｃｕ、ステンレスなどの非磁性金属単体、これらの合金が用いられる。
【００６７】
非磁性金属粉末１９のサイズは、特に限定されるものではないが、平均粒径が紙層１，２の厚さより小さければよい。通常は、非磁性金属粉末１９の平均粒径は、紙層１，２の厚さの０．１〜５０％の大きさである。特に、非磁性金属粉末１９の平均粒径が１００ｎｍ以下であると、好ましい。これは、非磁性金属粉末１９の平均粒径が大きいと凹凸により、紙層１，２の表面が粗くなったり、アンテナ部６を痛めるおそれがあるためである。なお、平均粒径とは、非磁性金属粉末をＳＥＭで観察したときに最も長い長軸長を言うものとする。
【００６８】
非磁性金属粉末含有層１２中の非磁性金属粉末１９の含有率は、好ましくは４０〜９５質量％である。非磁性金属粉末含有層１２中の非磁性金属粉末１９の含有率が４０質量％未満では、非磁性金属粉末１９が含まれない場合に比べると十分に安定した通信が可能となるものの、上記範囲内にある場合に比べて、背面に金属が配置された場合に共振周波数のずれが大きくなり非磁性金属粉末を含有させた効果が得にくい傾向があり、非磁性金属粉末含有層１２中の非磁性金属粉末１９の含有率が９５質量％を超えると、上記範囲内にある場合に比べて相対的にパルプ繊維８の含有率が減少し、紙層１，２同士が分離しやすくなる傾向がある。
【００６９】
なお、非磁性金属粉末含有層１２は、第１実施形態と同様の理由から、顔料をさらに有していてもよい。顔料としては、第１実施形態と同様のものが用いられる。
【００７０】
なお、非磁性金属粉末１９は、上記第１実施形態と同様の理由から、上述した顔料によってコーティングされていると好ましい。ここで、非磁性金属粉末１９の全部が顔料によってコーティングされていてもよいが、一部のみがコーティングされていてもよい。
【００７１】
無線タグ内蔵シート２００も、磁性粉末末９に代えて非磁性金属粉末１９を用いたこと以外は第１実施形態と同様にして製造される。
【００７２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記第１及び第２実施形態の無線タグ内蔵シート１００，２００は保護層４を有しているが、必ずしも保護層４を有していなくてもよい。
【００７３】
また、無線タグ内蔵シート１００では、紙層２において、磁性粉末末９が紙層２の全体に分散されているが、図５に示すように、磁性粉末末９は、アンテナ部６に対向する領域２０に偏在していてもよい。即ち、紙層２において、アンテナ部６に対向する領域２０に磁性粉末末９が含有され、それ以外の領域には磁性粉末末９は含有されていない形態であってもよい。この場合、紙層２が顔料を含まなくても、無線タグ３のアンテナ部６の位置の識別性を高めることができる。また、アンテナ部６に対向する領域以外の部分に磁性粉末末９を存在させないことで、磁性粉末末９の使用量が抑えられ、コストダウンに繋がる。なお、上記のことは、磁性粉末９に代えて、非磁性金属粉末１９を用いた場合も同様である。
【００７４】
ここで、磁性粉末９又は非磁性金属粉末１９が上記のように分布した紙層２を製造する場合、紙層２を形成するための無線タグ挟持紙は、例えば図６に示す製造装置を用いて製造することができる。即ち図６に示すように、貯留部材５３の内側に、仕切り部材５５を配置して、貯留部材５３の内側の空間を、アンテナ部６に対向する領域２０を形成するための第１製紙スラリーを収容する第１収容室５７と、アンテナ部６に対向しない領域を形成するための第２製紙スラリーを収容する第２収容室５８とに仕切るようにするのである。ここで、仕切部材５５は固定部材５４によって貯留部材５３に固定することができる。ここで、第１製紙スラリーＳ１には磁性粉末９を含有させ、第２製紙スラリーＳ２には磁性粉末９を含有させないようにする。このようにすることで、磁性粉末９又は非磁性金属粉末１９が上記のように分布した紙層２を形成するための無線タグ挟持紙を製造することができる。
【００７５】
また、無線タグ内蔵シート１００，２００では、紙層１に、磁性粉末９、非磁性金属粉末１９が含有されていないが、これらが含有されていてもよい。特に、無線タグシート１００においては、磁性粉末９が紙層１，２の両方に含まれていてもよい。この場合、表裏区別なく使用できる。但し、通信距離を考慮すると、無線タグ内蔵シート１００，２００のいずれにおいても一方のみに磁性粉末９、非磁性金属粉末１９が含まれていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係る無線タグ内蔵シートの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】図１の紙層を形成するための無線タグ挟持紙の製造装置の一例を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明に係る無線タグ内蔵シートの他の実施形態を示す平面図である。
【図５】図１の紙層の変形例を示す断面図である。
【図６】図５の紙層を形成するための線タグ挟持紙の製造装置の一例を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１、２、１２…紙層、３…無線タグ、４…保護層、６…アンテナ部、７…ＩＣチップ部、９…磁性粉末、１９…非磁性金属粉末、２０…アンテナ部に対向する領域、１００，２００…無線タグ内蔵シート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対の紙層と、
前記一対の紙層間に挟まれ、アンテナ部を有する無線タグとを有し、
前記一対の紙層の少なくとも一方が磁性体または非磁性金属の粉末を含有する粉末含有層である、無線タグ内蔵シート。
【請求項２】
前記粉末含有層が顔料をさらに含有する、請求項１記載の無線タグ内蔵シート。
【請求項３】
前記粉末の少なくとも一部が前記顔料でコーティングされている、請求項２記載の無線タグ内蔵シート。
【請求項４】
前記粉末含有層に対して前記無線タグと反対側に保護層をさらに有する、請求項１〜３のいずれか一項記載の無線タグ内蔵シート。
【請求項５】
前記粉末含有層において、前記粉末が、前記アンテナ部に対向する領域に偏在している、請求項１〜４のいずれか一項記載の無線タグ内蔵シート。
【請求項６】
一対の無線タグ挟持紙を準備する準備工程と、
前記一対の無線タグ挟持紙の間に、アンテナ部を有する無線タグを配置する無線タグ配置工程と、
前記無線タグ挟持紙を重ね合わせて乾燥させ、一対の紙層の間に無線タグを有する無線タグ内蔵シートを得る乾燥工程とを含み、
前記準備工程において、
前記一対の無線タグ挟持紙が、
磁性体又は非磁性金属の粉末を含む製紙スラリーを漉き取ることによって形成される、無線タグ内蔵シートの製造方法。
【請求項１】
互いに対向する一対の紙層と、
前記一対の紙層間に挟まれ、アンテナ部を有する無線タグとを有し、
前記一対の紙層の少なくとも一方が磁性体または非磁性金属の粉末を含有する粉末含有層である、無線タグ内蔵シート。
【請求項２】
前記粉末含有層が顔料をさらに含有する、請求項１記載の無線タグ内蔵シート。
【請求項３】
前記粉末の少なくとも一部が前記顔料でコーティングされている、請求項２記載の無線タグ内蔵シート。
【請求項４】
前記粉末含有層に対して前記無線タグと反対側に保護層をさらに有する、請求項１〜３のいずれか一項記載の無線タグ内蔵シート。
【請求項５】
前記粉末含有層において、前記粉末が、前記アンテナ部に対向する領域に偏在している、請求項１〜４のいずれか一項記載の無線タグ内蔵シート。
【請求項６】
一対の無線タグ挟持紙を準備する準備工程と、
前記一対の無線タグ挟持紙の間に、アンテナ部を有する無線タグを配置する無線タグ配置工程と、
前記無線タグ挟持紙を重ね合わせて乾燥させ、一対の紙層の間に無線タグを有する無線タグ内蔵シートを得る乾燥工程とを含み、
前記準備工程において、
前記一対の無線タグ挟持紙が、
磁性体又は非磁性金属の粉末を含む製紙スラリーを漉き取ることによって形成される、無線タグ内蔵シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２４６９７６（Ｐ２００８−２４６９７６Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９３８８８（Ｐ２００７−９３８８８）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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