説明

ICタグおよびその製造方法

【課題】 外観および品質を損ねることなく製造可能な、ICタグコアを内蔵し樹脂被覆してなるICタグを提供する。
【解決手段】 ICタグは、ICタグコア3と、ICタグコアを載置する皿部4と、載置したICタグコアを覆う蓋部6からなり、皿部4または蓋部6の少なくとも一方は、アンテナコイルの内周部に嵌合する形状の凸部5を有するよう構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信によりデータを記録したり、記録データを送信したりすることのできる非接触ICタグに関する。
【背景技術】
【0002】
非接触ICタグは、所望の形状・強度・重量・通信特性等を得るために、ICタグコアを樹脂で被覆する構造が多く使われている。
【0003】
図11は従来のICタグを説明する図である。図11(a)はICタグコアの断面図であり、図11(b)は図11(a)に示したICタグコアを被覆する工程を説明する断面図である。
【0004】
基板上にアンテナコイルおよびICチップを配してなるICタグコア18の上下の表面に被覆樹脂22の厚みに対応する高さに設定した突起部19を形成する。この突起部19は高比重樹脂材料による成形体21を形成するときに同時に形成する。
【0005】
続いて上記突起部19を有するICタグコア18を金型23のキャビティ24に装填して被覆樹脂22を注入する。この時、突起部19はICタグコア18の支持体となり、射出成形を可能としているとともに、突起部19の高さが被覆樹脂22の厚みとなり、厚みを確保することができる。
【0006】
図12は他のICタグを説明する図である。図12(a)はICタグの内蔵物を示す図であり、図12(b)は図12(a)に示した内蔵物を被覆する工程を説明する断面図である。図12(c)は完成品の外観を例示した図である。
【0007】
完成品であるICタグ入りコイン9は、外殻をなす合成樹脂製のコイン本体10と、当該コイン本体10に埋め込まれるICタグ11と、アンテナ12とから構成されている。
【0008】
ICタグ11はIC実装フィルム等からなる非金属基板(図示せず)に取り付けられており、アンテナ12は、ICタグ11に接続されてコイン本体10内の全域に配置されている。
【0009】
ICタグ11とアンテナ12は、成形型14に載置され、樹脂成形されてコイン本体10内に内蔵される。樹脂成形の際、成形型14内に載置されたICタグ11と、成形型14の下型15との間には支持台13が設けられ、ICタグ11を支持してICタグ11及びアンテナ12を位置決めする。
【0010】
支持台13は、成形型14に合成樹脂が注入された時にある程度溶けて、ICタグ11を支持しながら合成樹脂と一体となる材料で形成する。
【0011】
前述のICタグは例えば、特許文献1や特許文献2に開示されている。
【0012】
【特許文献1】特開2002−7989
【特許文献2】特開2004−147925
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
図11に例示した従来のICタグの場合、被覆樹脂22の射出口がICタグコア18の片面のほぼ中央に位置するため、注入した被覆樹脂22がICタグコア18の他方の面まで、充分に行き渡らない場合が生じる。また、同様の理由で、該他方の面の中心部には、成形型内に残存した気体により、被覆樹脂22の未充填やふくれが発生する場合がある。
【0014】
また、被覆樹脂22に押されて、ICタグコア18の位置ずれを生じる場合もあり、この場合も被覆樹脂22の未充填やふくれ、被覆樹脂22からのICタグコア18のはみ出しが起こる。
【0015】
さらには、ICタグコア18の射出口直下部分が、射出圧によってゆがみが生じる場合がある。図13は射出成形時のICタグコア18のゆがみを説明する図である。
【0016】
さらに、突起部19は被覆樹脂22の厚さに対応した高さに形成しているため、突起部19と被覆樹脂22との境界線や樹脂色の相違が最終製品の表面に現れ、外観を損ねる場合もある。
【0017】
図12に例示した従来のICタグは以下の欠点を有する。すなわち、ICタグ11は同心円状のアンテナ間にあり、このICタグ11のみを支持台13により支持しても、支持台13の位置はICタグ11およびアンテナ12の結合体全体の重心から外れるため、成形型14の中でアンテナ12が傾き、合成樹脂注入後、アンテナ12が合成樹脂からはみ出す場合がある。
【0018】
ICタグ11がアンテナ12の中心に位置するよう配置しても、ICタグ11直下のみを支持した場合は、合成樹脂の射出圧によりアンテナ12が傾き、アンテナ12の断線や、アンテナ12の合成樹脂表面へのはみ出しが発生する。
【0019】
また、支持台13と注入する合成樹脂との境界線や樹脂色の相違が最終製品の表面に現れ、外観を損ねる場合もある。
【0020】
したがって本発明の目的は、外観および品質を損ねることなく製造可能な、ICタグコアを内蔵し樹脂被覆してなるICタグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0021】
本発明は、ICモジュールとアンテナコイルからなるICタグコアを樹脂製の外郭で覆ったICタグであって、内蔵物である該ICタグコアの位置決めを容易かつ確実に行うことが可能な構造を有するICタグである。
【0022】
ICタグコアを覆う外郭は、ICタグコアを載置する皿部と載置したICタグコアを覆う蓋部からなり、前記皿部と蓋部は、接合または射出成形により一体化するよう形成する。
【0023】
前記皿部または蓋部の少なくとも一方は、閉ループを構成するように、全体として略同心状に巻き回されたアンテナコイルの、該閉ループによって囲まれた内周部に嵌合する形状の凸部を有する。ICタグコアは、該凸部がアンテナコイルの内周部に嵌め込まれた状態で皿部または蓋部に載置され、射出成形または予め作製した蓋部または皿部との接合により、外郭の残部を形成することによって、外郭に内蔵される。
【0024】
前記皿部と蓋部の接合方法としては、皿部と蓋部の境界を、加熱または加圧により溶着する方法や、例えば超音波を用いて融着する方法、接着剤を用いて接着する方法が好ましい。
【0025】
また、皿部または蓋部のいずれか一方を予め用意し、ICタグコアを該凸部を利用して位置決め、載置したのち、外郭の残部を形成するための空隙の直近から樹脂を射出する射出成形によって形成する方法が好ましい。
【0026】
前記凸部によってICタグコアは位置決めされ、接合時の外力や射出成形による成形樹脂の流動によって位置ずれをおこすことなく、内蔵物のはみ出しのないICタグが得られる。
【0027】
なお、前記凸部は、ICタグコアのアンテナコイルの内周部に嵌合する形状であれば、どのような形状でもよい。ICタグコアのアンテナコイル内周部より小さな径を有し、アンテナの位置ずれが生じないよう配置された1以上の柱状体や、1以上の突起が設計製造上好ましい。複数の凸部で支持固定する場合は、アンテナコイル内周部、すなわちアンテナコイルの閉ループ内に任意の間隔で凸部を配置し、全体としてアンテナコイルの位置ずれが生じないように配置するのが好ましい。
【0028】
前記皿部と蓋部は、同一の樹脂を用いることが、接合強度確保や外観の点で好ましい。
【0029】
本発明によれば、閉ループ状のアンテナコイルとICモジュールを備えたICタグコアを樹脂製の外郭で覆ってなるICタグであって、前記外郭は皿部と蓋部を有し、少なくとも前記皿部または蓋部のいずれか一方は、前記アンテナコイルの前記閉ループ内周によって囲われる部分と嵌め合って前記アンテナコイルを位置決めする凸部を有することを特徴とするICタグが得られる。
【0030】
本発明によれば、閉ループ状のアンテナコイルとICモジュールを備えたICタグコアを樹脂製の外郭で覆ってなるICタグであって、前記外郭は皿部と蓋部を有し、少なくとも前記皿部または蓋部のいずれか一方は、前記アンテナコイルの前記閉ループ内周によって囲われる部分と嵌め合って前記アンテナコイルを位置決めする複数の凸部を有することを特徴とするICタグが得られる。
【0031】
本発明によれば、前記皿部と蓋部は溶着、融着、接着、嵌着のいずれかの手段で接合することを特徴とする前記ICタグの製造方法が得られる。
【0032】
本発明によれば、前記皿部または蓋部の前記凸部と、前記アンテナコイルの閉ループ内周によって囲われる部分が嵌め合うように前記ICタグコアを載置した前記皿部または蓋部を成形金型内に収納し、前記ICタグコアに成形樹脂を射出して、前記蓋部または皿部を射出成形により形成することを特徴とするICタグの製造方法が得られる。
【発明の効果】
【0033】
本発明によれば、以下の効果を奏するICタグの提供が可能となった。
【0034】
すなわち、外郭に設けられた凸部にアンテナコイルをはめ込む事によって、外郭に対するICタグコアの位置ズレを小さくし、ICタグコアの損傷のないICタグの提供が可能となった。
【0035】
外郭に設けられた凸部にアンテナコイルをはめ込む事によって、外郭に対するICタグコアの位置ズレを小さくし、ICタグコアの外郭表面へのはみ出しがないICタグの提供が可能となった。
【0036】
皿部または蓋部に設けられた凸部にアンテナコイルをはめ込み、蓋部または皿部を射出成形にて形成する際に、外郭に対するICタグコアの位置ズレを小さくし、ICタグコアの損傷のないICタグの提供が可能となった。
【0037】
皿部または蓋部に設けられた凸部にアンテナコイルをはめ込み、蓋部または皿部を射出成形にて形成する際に、外郭に対するICタグコアの位置ズレを小さくし、樹脂の未充填やふくれ、樹脂表面へのICタグコアのはみ出しがないICタグの提供が可能となった。
【0038】
皿部または蓋部に設けられた凸部にアンテナコイルをはめ込み、蓋部または皿部を射出成形にて形成する際に、皿部と蓋部の境界線をICタグの側面に位置するように設計する事が可能となり、外観を損ねることのないICタグの提供が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0039】
本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【0040】
図1は本発明によるICタグを説明する斜視図である。図2は本発明によるICタグを説明する断面図である。図3は本発明によるICタグのICタグコアを説明する図である。ICタグコア3はICモジュール1とアンテナコイル2からなり、通信によりデータを記録したり、記録データを送信したりする機能を有するものである。
【0041】
皿部4には、円柱形状の凸部5が設けられている。凸部5はアンテナコイル2の内周部の径より小さい径を有し、ICモジュール1およびアンテナコイル2からなるICタグコア3を、アンテナコイル2が凸部5の外周に配置するよう皿部4に載置し、ICタグコア3を覆うように、蓋部6を取り付け、ICタグが構成される。
【0042】
ICタグコア3はアンテナコイル2が凸部5に嵌めこまれているため、皿部4および蓋部6からなる外郭に対するICタグコア3の位置ずれが起こりにくい。従って、皿部4と蓋部6を接合する際に、ICタグコア3の外郭への挟み込みによる損傷や、外郭表面へのはみ出しを回避できる。
【0043】
図5は本発明によるICタグの射出成形を説明する図である。ICタグコア3が載置された皿部4を、成形金型7内に収納して、矢印の位置から樹脂を流し込み、射出成形を行って蓋部6を形成する。
【0044】
外郭の下部すなわち皿部4は予め形成されているため、注入する樹脂は外郭の上部、すなわち蓋部6のみを形成すれば良いので、樹脂の充填が容易である。従って、樹脂の未充填やふくれは発生し難い。
【0045】
さらにICタグコア3を凸部5に嵌め込み、支持固定しているため、樹脂の流れによる水平方向の力がICタグコア3へ加えられても、凸部5により、ICタグコア3の位置ずれは発生しない。従って、樹脂の未充填やふくれ、外郭表面へのICタグコア3のはみ出しを回避できる。
【0046】
また、皿部4と蓋部6の境界線はICタグの側面に位置するように設計可能となり、文字や絵柄が記載されるICタグの表裏面の外観を損ねることはない。
【0047】
蓋部を接合する方法は、例えば加熱および加圧による溶着や、超音波融着、接着剤での接着などが好ましい。
【0048】
凸部はアンテナコイルの位置ずれを抑制する構造であれば形状を限定する必要はない。したがって、断面形状は、円、楕円や多角形等いかなる形状でも良いが、アンテナコイルの内周形状に合わせるのが製造設計上好ましい。
【0049】
また、凸部は必ずしも1つに限定されるわけではなく、複数でも良い。図4は、本発明のICタグを説明する図で、3つの凸部を備えたICタグを示す。凸部5は各々アンテナコイル2の内周部に接するように配置されている。凸部5をこのように複数配置することにより、ICタグの重量調整やアンテナコイル2の引き回し経路への柔軟な対応、アンテナコイル2の凸部5への嵌め込み作業の効率性向上などに貢献する。
【0050】
上記と同様の理由から凸部は皿部と蓋部の両方にあっても良い。図6は、本発明のICタグを説明する断面図で、凸部が蓋部と皿部の両方にあるICタグを示す。ICタグを、例えば小型化する目的で、ICモジュール1をアンテナコイル2の内周部に配置するために、ICモジュール1の大きさに応じて皿部4の凸部5と蓋部6の凸部5の形状を変えて空間を構成し、該空間にICモジュール1を配置している。
【0051】
なお、皿部および蓋部の形状は、使用目的や用途に応じて変更しても良い。すなわち、外観は略円盤状に限定されるものではなく多角形板やその他、任意の形状でも良い。また、皿部および蓋部のICタグコア載置面に垂直な方向での、該凸部を除く断面形状は、U字状、I字状、またはその他、任意の形状でも良い。
【0052】
以下に実施例を用いて、本発明の実施の形態を詳述する。
【実施例1】
【0053】
図7は本発明のICタグを説明する図で、皿部4にICモジュール1およびアンテナコイル2からなるICタグコア3を載置した状態を示す。図8は本発明のICタグを説明する断面図で、図7に示した部材を用いて構成したICタグを示す。
【0054】
アンテナコイル2は、熱融着銅線を用いて作製し、半田付けにてICモジュール1に接合し、ICタグコア3を得た。外郭を構成する皿部4と蓋部6はABS樹脂を用いて作製した。皿部4には4つの凸部5を設け、ICモジュール1のアンテナコイル2が凸部5外周部に位置するように配し、任意の2つの凸部5の間にICタグコア3を配した。蓋部6には皿部4の凸部5に対抗する部分に凹部8を設け、皿部4と蓋部6の位置合わせが容易にできるよう構成した。皿部4と蓋部6は、超音波融着にて接合した。
【0055】
このICタグを100個製造したところ、製造中にICタグコア3がずれて、皿部4と蓋部6の接合部分に挟まれてアンテナコイル2が断線したものはなかった。また、ICタグコア3が外郭からはみ出して外観を損ねたものもなかった。
【0056】
なお、皿部4と蓋部6の製造に用いたペレットの着色ロットが異なる製品が50個混入したが、若干の色味の差があったにもかかわらず、皿部4と蓋部6の境界線がICタグコア側面部に形成されたため、注視しない限り選別できず、外観を損ねたものはなかった。
【実施例2】
【0057】
図9は本発明によるICタグを説明する図で、皿部4にICモジュール1およびアンテナコイル2からなるICタグコア3を載置した状態を示す。図10は本発明のICタグを説明する断面図で、図9に示した部材を用いて構成したICタグを示す。
【0058】
アンテナコイル2は、熱融着銅線を用いて作製し、半田付けにてICモジュール1に接合してICタグコア3を得た。なお、前記コイルの厚みは0.7mm、皿部4の厚みは0.9mm、凸部5の高さは0.7mmとした。
【0059】
外郭はガラス入りABS樹脂を用いて作製するために、着色済みのガラス入りABSペレットを用意し、凸部5を有する皿部4を射出成形し、凸部5に図9に示したICタグコア3をはめ込んだ。次にICタグコア3をはめ込んだ皿部4を成形金型内に収納して、前記ペレットを用いて蓋部6を射出成形により形成し、出来上がり寸法が、直径30mm、厚み2.5mmのICタグを得た。
【0060】
このICタグを100個製造したところ、製造中にアンテナコイル2は断線しなかった。また、樹脂の未充填やふくれ、ICタグコア3の外郭からのはみ出しも発生しなかった。
【0061】
なお、皿部4と蓋部6の製造に用いたペレットの着色ロットが異なる製品が50個混入したが、若干の色味の差があったにもかかわらず、皿部4と蓋部6の境界線が厚みわずか2.5mmのICタグコア側面部に形成されたため、注視しない限り選別できず、外観を損ねたものはなかった。
【0062】
以上、実施例を用いて、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明のICタグを用いることにより、製品タグ、アミューズメントツール、入退室キーなどに適用可能な、様々な管理システムを簡便に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【0064】
【図1】本発明によるICタグを説明する斜視図。
【図2】本発明によるICタグを説明する断面図。
【図3】本発明によるICタグのICタグコアを説明する図。
【図4】本発明のICタグを説明する図。
【図5】本発明によるICタグの射出成形を説明する図。
【図6】本発明のICタグを説明する断面図。
【図7】本発明のICタグを説明する図。
【図8】本発明のICタグを説明する断面図。
【図9】本発明によるICタグを説明する図。
【図10】本発明のICタグを説明する断面図。
【図11】従来のICタグを説明する図で、図11(a)はICタグコアの断面図、図11(b)は図11(a)に示したICタグコアを被覆する工程を説明する断面図。
【図12】従来のICタグを説明する図で、図12(a)はICタグの内蔵物を示す図、図12(b)は図12(a)に示した内蔵物を被覆する工程を説明する断面図、図12(c)は完成品の外観を例示した図。
【図13】射出成形時のICタグコアのゆがみを説明する図。
【符号の説明】
【0065】
1 ICモジュール
2 アンテナコイル
3 ICタグコア
4 皿部
5 凸部
6 蓋部
7 成形金型
8 凹部
9 ICタグ入りコイン
10 コイン本体
11 ICタグ
12 アンテナ
13 支持台
14 成形型
15 下型
16 上型
17 注入孔
18 ICタグコア
19 突起部
20 高比重樹脂材料
21 成形体
22 被覆樹脂
23 金型
24 キャビティ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
閉ループ状のアンテナコイルとICモジュールを備えたICタグコアを樹脂製の外郭で覆ってなるICタグであって、前記外郭は皿部と蓋部を有し、少なくとも前記皿部または蓋部のいずれか一方は、前記アンテナコイルの前記閉ループ内周によって囲われる部分と嵌め合って前記アンテナコイルを位置決めする凸部を有することを特徴とするICタグ。
【請求項2】
閉ループ状のアンテナコイルとICモジュールを備えたICタグコアを樹脂製の外郭で覆ってなるICタグであって、前記外郭は皿部と蓋部を有し、少なくとも前記皿部または蓋部のいずれか一方は、前記アンテナコイルの前記閉ループ内周によって囲われる部分と嵌め合って前記アンテナコイルを位置決めする複数の凸部を有することを特徴とするICタグ。
【請求項3】
前記皿部と蓋部は溶着、融着、接着、嵌着のいずれかの手段で接合することを特徴とする請求項1または2記載のICタグの製造方法。
【請求項4】
前記皿部または蓋部の前記凸部と、前記アンテナコイルの閉ループ内周によって囲われる部分が嵌め合うように前記ICタグコアを載置した前記皿部または蓋部を成形金型内に収納し、前記ICタグコアに成形樹脂を射出して、前記蓋部または皿部を射出成形により形成することを特徴とする請求項1または2記載のICタグの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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