ＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法
【課題】ＩＣタグインレット抄き込み紙を製造する際に、乾燥収縮による紙面の波打ちや乾燥ムラがなく、また乾燥工程で平滑を付与する技術を提供する。
【解決手段】ＩＣチップ２ｃとアンテナ２ｂとを有するＩＣタグインレット２を紙中に含有するＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法であって、少なくとも、抄紙網にて抄き取って得られる２つの湿紙の間に、ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを挿入して積層物を得た後、前記積層物を、網状体を介して加温された面で挟み、前記積層物の含有水分が８質量％以下になるまで加温、加圧する工程を含む。
【解決手段】ＩＣチップ２ｃとアンテナ２ｂとを有するＩＣタグインレット２を紙中に含有するＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法であって、少なくとも、抄紙網にて抄き取って得られる２つの湿紙の間に、ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを挿入して積層物を得た後、前記積層物を、網状体を介して加温された面で挟み、前記積層物の含有水分が８質量％以下になるまで加温、加圧する工程を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触方式のＩＣタグインレットを紙中に抄き込んだＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグはＩＣチップおよびアンテナを有し、通常、電池を内蔵することなくリーダーまたはライターから発生する電波や磁界によって作動し、大量の情報の読み取りや書き込みを行うことができるものとして普及し始めている。ＩＣチップのメモリー容量は最大で数十キロバイトであり二次元バーコードより多く、また、チップが段ボールなどの箱の中に入っていたり、チップから数メートル離れていても、データの読取りや書込みを行うことができる。
【０００３】
ＩＣタグを活用することにより、部品メーカー、製造、卸、小売の各段階でばらばらのバーコードで管理されていた情報を全体で最適化するシステムが構築されるため、更なる流通の効率化がもたされると言われている。その他、医療、食品、教育、図書館での貸し借り・蔵書管理、オフィスでの入退出管理、出版などの分野でもＩＣタグを使った新しいサービスが生まれる手段となりつつある。
【０００４】
ＩＣタグは、通常、プラスチックフィルムなどの基材上に少なくともＩＣチップおよびアンテナを配置してなる薄いインレットを、台紙に取付けるか、又は樹脂コーティングしたり紙の間に挟み込んで構成されている。
【０００５】
このようなＩＣタグとして、インレットをタック紙の粘着面に保持し、インレットの開口部から粘着面を表出させて対象物品にＩＣタグを貼着する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、インレットの表裏にそれぞれ台紙との接着層と対象物との接着層とを別個に設けた場合に比べ、接触層が１層で済むという利点がある。
【０００６】
又、インレットを構成するフィルムを水溶性とし、このインレットを２枚のフィルム又は湿紙でラミネートして内包する技術が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
一方、スレッドと称される細片の長手方向に沿ってアンテナ付のＩＣチップを多数担持させ、このスレッドを２つの紙層の間に抄き合わせる技術が提案されている（例えば特許文献３、４参照）。さらに、スレッドの代わりに個々のインレットを２つの紙層の間に抄き合わせる技術が提案されている（例えば特許文献５〜７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2002-342728号公報
【特許文献２】特開2001-134734号公報
【特許文献３】特開2004-139405号公報
【特許文献４】特開2005-171396号公報
【特許文献５】特開2007-122222号公報
【特許文献６】特開2008-077155号公報
【特許文献７】特開2008-248448号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１、２記載の技術の場合、接着層を有するタック紙を用いたり、インレットを構成するフィルムとして水溶性フィルムを用いる必要があるため、コストが高くなると共に生産効率が悪くなる。
【００１０】
又、特許文献３、４記載の技術の場合、紙層内に抄き込むスレッドが連続したロール状であるため、抄き込み紙の製品サイズは、スレッドに担持されたＩＣチップやアンテナの大きさや、これらをスレッドに配置する間隔によって決まるという不都合がある。従って、抄き込み紙の製品サイズを変更するには、スレッド中のアンテナの大きさや設置間隔を変更する必要があり、作業効率が非常に悪く実用的ではない。
【００１１】
さらに、特許文献３〜７記載の技術は、いずれも紙層内にスレッドやインレットを抄き込むものであるが、一般に使用される多筒式ドライヤーを用いてICタグインレット抄き込み紙を乾燥するとＩＣタグインレット挿入部分で蒸気の抜けが阻害されるため挿入部分と非挿入部分で乾燥速度の差が生じる。さらにＩＣタグインレットが紙中に存在するため乾燥が進むとＩＣタグインレットの基材フィルムが乾燥熱により軟化する。このため、出来上がった抄き込み紙はＩＣタグインレットが変形しシート全体が波打ったようになることがある。
【００１２】
さらに、印刷適性を付与する目的でカレンダー処理を行った場合、カレンダー処理時に付与される高い線圧でＩＣチップが破壊またはカレンダーロールにＩＣチップの痕がつくという問題が発生する。このため、ＩＣタグインレット抄き込み紙をカレンダー処理することができなかった。
【００１３】
また、乾燥工程でシリンダーの鏡面を転写することで光沢を付与するヤンキードライヤーを用いた場合、図５中の破線矢印で示したようにＩＣタグインレットとシリンダーの間で発生した蒸気はＩＣタグインレットにより紙中からの抜けを阻害されるため乾燥不良と光沢ムラの原因となる。
【００１４】
そこで本発明ではＩＣタグインレット抄き込み紙を製造する際に、乾燥収縮による紙面の波打ちや乾燥ムラがなく、また乾燥工程で平滑を付与する技術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】
【００１５】
上記課題について検討した結果、発明者らはＩＣタグインレットを抄き込んだ湿紙を乾燥する際に複数層のメッシュでニップした状態で乾燥することで外観の変形がなく乾燥ムラが発生しないことを見出した。
【００１６】
従って、本発明はＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを紙中に含有するＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法であって、少なくとも、抄紙網にて抄き取って得られる２つの湿紙の間に、ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを挿入して積層物を得た後、前記積層物を、網状体を介して加温された面で挟み、前記積層物の含有水分が８質量％以下になるまで加温、加圧する工程を含むことを特徴とする前記ＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法である。
【００１７】
前記網状体は金属製シート又は合成樹脂製シートであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ICタグインレットを湿紙の間に抄き合わせ後、網状体でニップした状態で乾燥することで外観の変形がなく乾燥ムラなく、平滑化されたＩＣタグインレット抄き込み紙を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＩＣタグインレットの一例を示す平面図である。
【図２】本発明のＩＣタグインレット抄き込み紙の乾燥方法の一例示す概念図である。
【図３】ＩＣタグインレット抄き込み紙を製造する抄紙機の一例を示す概念図である。
【図４】ＩＣタグ抄き込み紙の平面に垂直な方向の断面を示す図である。
【図５】ＩＣタグインレット抄き込み紙をヤンキードライヤーで乾燥した場合における水蒸気の抜けを示す概念図である。
【図６】本発明のＩＣタグインレット抄き込み紙の乾燥方法の別の一例示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、抄紙網にて抄き取って得られる湿紙の間にＩＣタグインレットを挿入して得られる積層物を含有水分８質量％以下になるまで、網状体（メッシュ）を介して加温された面でニップして乾燥することを特徴とする。
本発明は前記積層物の両面に蒸気の透過性が高い網状体（メッシュ）が接した状態で加温するため、積層物の両面から水蒸気が抜けることになる。そのため乾燥時に、ＩＣタグインレットが挿入された部分においてもＩＣタグインレットに邪魔されることが無く水蒸気が抜け、ＩＣタグインレットの挿入部分と非挿入部分での乾燥速度の差が生じない。
【００２１】
本発明では加温した面の熱を網状体（メッシュ）を介して湿紙へ伝達することから、網状体の素材は金属製のものが使用されることが好ましいが、湿紙に直接接する網状体は耐熱性のあるナイロン製のものを使用することができる。なお、本発明では湿紙に直接接する網状体に代えて、水蒸気の透過性が良好で平滑性が高いものであればメッシュ以外にも例えばキャスト紙や製紙用のフェルトなども用いることができる。しかし、キャスト紙では繰り返し使用するためにより高い耐水性が必要とされ、また、フェルトは乾燥の為の熱の伝導性が悪いため好ましくない。
【００２２】
網状体（メッシュ）は表面性が紙に転写されるため３００メッシュ以上が望ましい。またニップする圧力は０．２ＭＰａ以上で処理面全体が密着するように処理すればよいが、メッシュ表面の転写を良好にするにはより高い圧でニップするのが望ましい。本発明ではニップされた状態で乾燥するため紙の乾燥収縮やＩＣタグインレットの基材フィルムの変形（波うち）を抑制する効果もある。
本発明で網状体（メッシュ）は発生した蒸気を逃がすために５層以上重ねることが好ましい。網状体（メッシュ）が少ない場合には発生した蒸気が抜け難くなり乾燥が進まない。
【００２３】
本発明は湿紙が乾燥するまで網状体（メッシュ）を介して熱プレート等の加温された面にニップされていれば装置に制限はない。たとえばコンデベルトドライヤー装置の応用が考えられる。一般のコンデベルトドライヤーでは片面が加熱された金属ベルトでもう一方は冷却された金属ベルトとワイヤーメッシュの構成である。これを本発明に適用するには図６に示すように、両面とも加熱した金属ベルト上にワイヤーメッシュのベルトを重ねた構造とすればよい。
【００２４】
＜ＩＣタグインレット＞
ＩＣタグインレットは、ＩＣチップとアンテナとを有し、通常、平板状をなす。本発明におけるＩＣタグインレットは、プラスチックフィルムなどの基材上に少なくともＩＣチップおよびアンテナを配置してなる薄いインレットをいうが、このインレットを台紙に取付けるか又は樹脂コーティング等したものも含む。
【００２５】
ＩＣタグインレットのＩＣチップとアンテナとは接続され、リーダーやライター等の通信機器と無線交信することにより、ＩＣチップに記憶された商品情報などの読み取りや、ＩＣチップへの書き込みができる。通常、ＩＣチップに記録できる最大容量は数十キロバイトであり、記録容量はバーコードの約１００倍になる。アンテナとしては、導線をコイル状に巻いて無線交信できるようにした電磁誘導方式によるものや、ポール状のアンテナをＩＣチップに接続する方式のものを使用することができる。
【００２６】
ＩＣタグインレットは例えば以下のようにして製造することができる。まず、ロール状のフィルム基材にアルミ箔を貼着した後、アンテナパターンをエッチング処理で作成する。アンテナを作成する別の方法として、フィルム上にアンテナパターンとなる導電性ペーストを印刷することもできる。アンテナパターンを作成したのち、フィルム上にＩＣチップを接着剤などで接着してインレットを得ることができる。これら一連の工程はロール状のフィルム上で行われた後、個々のインレット片に断裁する。
【００２７】
上記フィルム基材としては主にプラスチックフィルムが使用され、例えば、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などを使用することができる。これらの樹脂はいずれも基材に絶縁性や耐熱性を持たせると同時に、耐水性のないＩＣチップを保護するため、耐水性に優れたものを使用することができる。フィルム基材の厚さは特に限定されるものではではないが、商品の外観などを考慮して１０μｍ〜２００μｍであることが好ましく、さらに好ましくは３０μｍ〜８０μｍである。
【００２８】
図１は、ＩＣタグの一例を示す平面図である。この図において、矩形状のフィルム基材２ａ上の周縁部を囲むようにアンテナ２ｂが形成され、ＩＣチップ２ｃがアンテナ２ｂと接続するようにしてフィルム基材２ａ上に配置され、全体としてＩＣタグインレット２を構成している。
【００２９】
＜ＩＣタグの抄き込み＞
ＩＣタグを紙層内に抄き込む方法としては特に制限されず、例えば一般の多層抄紙機を用い、複数の湿紙の間にＩＣタグを挟んで合わせることができる。
特に、２つの抄紙機を用いてそれぞれ抄き取った湿紙の表面同士を対向させ、この状態で一方の湿紙の上にＩＣタグを載置した後、各湿紙を合わせて乾燥する方法が好ましい。各湿紙として同じ紙料を用いる場合、各湿紙が合わせられると一体化して１つの紙層になる。又、各湿紙として異なる紙料を用いる場合、各湿紙が合わせられると２層の紙層となり、ＩＣタグは各紙層の間に抄き込まれるが、この場合も「ＩＣタグを紙層内に抄き込む」ことに含むものとする。
【００３０】
なお、３層以上の湿紙を合わせることにより、３層以上の紙層を形成させてもよいが、この場合、いずれかの紙層内か、又は隣接する２つの紙層の間にＩＣタグインレットが抄き込まれる点は上記と同様である。
【００３１】
図４は、ＩＣタグインレット抄き込み紙の平面に垂直な方向の断面を示す。ＩＣタグインレット１１は紙層内に抄き込まれている。紙層は、それぞれ同一の紙料からなる湿紙１２ａ、１２ｂを合わせているため、乾燥後は全体として単一の紙層からなるように見える。
【００３２】
紙層（湿紙）に用いるパルプの材質は特に限定されることなく、LBKP、NBKP、機械パルプ、古紙などが使用することができる。また、叩解条件も限定されることなく、濾水度は２００〜５５０mlのものであれば使用することができる。
紙層を形成するために積層される２つ（以上）の湿紙に用いるパルプは同じ材質、濾水度であっても良いし、異なっていても良い。３層以上の湿紙の抄きあわせ紙の場合も同様である。
【００３３】
さらに、本発明においては必要に応じて紙層（湿紙）の中に填料、サイズ剤を添加することができる。填料の種類は特に限定されないが、例えば炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン、カオリン、クレーなどを使用することができる。サイズ剤についても同様に特に限定されることはなく、例えばロジン系、変性ロジン系、アルキルケテンダイマー、スチレン系、スチレンーアクリル系、アルケニルコハク酸系、オレフィン系などがあげられる。また、添加剤として紙料中に蛍光染料、着色剤、PH調製剤、硫酸バンド、歩留まり向上剤などを適宜使用することができる
湿紙の表面にＩＣタグインレットを載置し、その上に別の湿紙を重ね合わせた後、これらをニップロールで脱水したのちに本発明の手段により乾燥を行う。
【００３４】
また、得られた紙層に対し、通常のサイズプレスを行うこともできる。サイズプレスに使われる薬品の種類は特に限定されるものではないが、一例として澱粉、酸化澱粉、カチオン化澱粉、燐酸化エステル澱粉、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどをあげることができる。
【００３５】
上記のようにして作成したＩＣタグインレット抄き込み紙の表面に粘着層を塗設することで、ラベルとして使用することができる。また、表面に塗工層を設けることで、オフセット印刷適性、熱転写記録適性、インクジェット記録適性、感熱記録適性等の各種記録適性を付与することができる。
【００３６】
＜一般の多層抄紙機を用いたＩＣタグインレットの抄き込み＞
次に、一般の多層抄紙機を用いたＩＣタグインレットの抄き込み例について述べる。多層抄紙機としては、２つの円網（ワイヤー）シリンダーを並列に有し、各シリンダー上をフェルト帯が移動するものを用いる。そして、紙料を貯留する槽から水中に分散されたパルプ繊維をシリンダーで抄き取り、フェルト下面に第１の湿紙を形成させ、第１の湿紙の下面にＩＣタグインレットを載置した後、槽を有するシリンダーにより、第１の湿紙及びＩＣタグインレットの下面に第２の湿紙を抄き合わせ、脱水、乾燥する。この方法は、例えば特開2002−298118号公報の図１に例示されている。
【００３７】
但し、この方法は、湿紙の下面にＩＣタグを載置するため、抄き合わせ時にＩＣタグが落下することがある。又、ＩＣタグインレットが落下しないように湿紙に押し付けると湿紙層が破壊され、ＩＣタグインレットを内包した部分の抄き込み紙表面が平滑にならないことがある。そこで、以下の抄紙機を用いることが好ましい。
【００３８】
＜各湿紙の表面を対向させた抄紙機を用いたＩＣタグの抄き込み＞
一般の多層抄紙機における上記問題を解決するため、湿紙の上面にＩＣタグインレットを載置した後、その上から別の湿紙を合わせることが必要である。そこで、円網と長網を組合せ、長網の上面に抄き取られた第１の湿紙の上にＩＣタグインレットを載置した後、槽を有する円網で抄き取った第２の湿紙の下面を第１の湿紙の表面に抄き合わせるよう設計された多層抄紙機を用いることもできる。又、２つの円網シリンダーを組合せ、一方の円網で抄き取られた第１の湿紙をターンさせて湿紙表面が上になるようにし、その上にＩＣタグインレットを載置した後、円網で抄き取られた第２の湿紙の下面を湿紙上面に抄き合わせるよう設計された多層抄紙機を用いることもできる。
【００３９】
又、図３に示すように、長網が傾斜した抄紙機を用いることもできる。ＩＣタグインレットは、所定の挿入機を用いて１個ずつ湿紙上に載置することができる。これらの抄紙機により、ＩＣタグインレットを落下させずに紙層内に抄き込むことができる。また、これらの抄紙機において、さらにワイヤーパートを増やし、３層以上の湿紙を積層した多層抄き合わせ紙を抄造することも可能である。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明を更に詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。また、実施例において示す「部」及び「％」は、特に明示しない限り重量部及び重量％を示す。
【００４１】
（ＩＣタグインレットを湿紙に抄き込んだ積層体の作製）
抄紙用の紙料は、濾水度４００mlのＬＢＫＰ１００部に対し、軽質炭酸カルシウム２０部、アルキルケテンダイマー０．０１５部、カチオン化デンプン０．５部、および湿潤紙力増強剤としてポリアミド・エピクロヒドリン２部を添加し、さらに１％濃度（紙料濃度）となるように水を添加して調製した。
乾燥後に100g/m2になる分量の紙料スラリーを250mm×250mmの角型手抄き機で攪拌脱水後、コーティングを行った。この湿紙シートを２枚用意し、一枚の湿紙シート上にＩＣタグインレット(寿フォーム印刷製、13.56MHz)を５枚並べ、もう一方の湿紙シートを重ねた。これにプレス処理を行い水分約72%の積層体を得た。
【００４２】
[実施例１]
250mm×250mmの金属プレートの上に210mm×240mmの80メッシュの金属網を5枚重ね、更にその上に同じ大きさの500メッシュのスクリーン（αメッシュ、 5S-2424、メッシュ株式会社）を一枚重ねたものを２組用意した。500メッシュのスクリーンが内側になるようにして210mm×240mmの大きさにカットした上記の積層体を挟み100℃に加熱したプレス機で0.4MPaで加圧しながら20分間乾燥した。
【００４３】
[実施例２]
プレスの圧力を0.2MPaにした他は実施例１と同様にした。
【００４４】
[実施例３]
500メッシュのスクリーンの代わりに市販のインクジェットキャストコート紙（製品名：を使用した以外は実施例１と同様にした。
【００４５】
[実施例４]
250mm×250mmの金属プレートの上に210mm×240mmの80メッシュの金属網を5枚重ねたものを２組用意した。210mm×240mmの大きさにカットしたＩＣタグインレット挿入湿紙シートを挟み100℃に加熱したプレス機で0.4MPaで加圧しながら20分間乾燥した。
【００４６】
[比較例１]
ＩＣタグインレット挿入湿紙シートをドラム式乾燥機(ジャポー株式会社 MR-3D)にて110℃で6パス通して乾燥し比較例１とした。
【００４７】
[比較例２]
２枚の250mm×250mmの金属プレートで直接ICタグ挿入湿紙シートを挟み100℃に加熱したプレス機で0.4MPaで20分加圧した。蒸気が抜けないため湿紙シートは乾燥できなかった。
【００４８】
得られた実施例、比較例サンプルについて以下の評価を行い表にまとめた。
（平滑） JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.5-2：2000（紙及び板紙 ―平滑度及び透気度試験方法― 第2部：王研法）に従い王研式平滑度試験機にて平滑度を測定した。数値が大きいほど平滑性が高い。
【００４９】
（読取） リーダーライター（TAKAYA製 ＴＲ−３）によりＩＣタグインレットの読取を評価した。湿紙に挿入した５枚のうち５枚全てが読み取り可能であったものを○とし、１枚でも読取不能になったものは×とした。
【００５０】
（外観）紙の外観を評価した。
〇：紙層にしわが見られない。
×：ＩＣタグを抄き込んだ部分の紙層にしわが見られる
【００５１】
＜評価＞
得られた結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
表１から明らかなように、各実施例の場合、ＩＣタグの読み取り、外観共に優れていた。実施例１と２ではニップした状態で乾燥したためＩＣタグインレットへの皺は入らなかった。高い平滑性も得られており、特にニップ圧の高い実施例１の方が良好であった。実施例２および実施例３で得られた平滑から判断して0.2MPa以上であると本発明の効果が期待できる。なお、実施例４では出来上がった挿入紙の表面はＩＣタグインレット挿入湿紙シートに接するメッシュの表面を転写しているため、平滑性がやや低かった。最も表面性の優れたキャスト紙を使用した実施例３で高い平滑が得られなかったのはテストに使用したキャスト紙の耐水性が劣っていた為、一部キャスト紙の塗工層で取られが発生した為である。
【００５４】
一方、通常の抄紙機での乾燥方法にちかい比較例１では乾燥しただけでは平滑性が得られなかった。また乾燥中に紙の収縮とフィルムの軟化によりＩＣタグインレットに皺が入るため紙全体が波打った。比較例２は乾燥が進まなかったことから、本発明では多層のメッシュにより蒸気の抜け道が確保されることが重要であることがわかる。また比較例２ではＩＣタグインレットが読取不能になったものがあった。これより、網状体（メッシュ）が加圧下でＩＣチップを保護するクッションの役割を果たすことがわかる。
【符号の説明】
【００５５】
２ ： ＩＣタグインレット
２ａ： フィルム基材
２ｂ： アンテナ
２ｃ： ＩＣチップ
１ ： プレス機テーブル
１ａ： 金属プレート
３ ： ８０メッシュ金網（５枚）
４ ： ５００メッシュスクリーン
５ ： ＩＣタグインレット挿入湿紙シート
６ ： 長網ワイヤー
７ ： 傾斜ワイヤー
８ ： プレスパート
９ ： シリンダードライヤー
１０： カレンダー
１１： ＩＣタグインレット
１２ａ、１２ｂ： 紙層
１３： ヤンキードライヤー シリンダー
１４： ヤンキードライヤー カンバス
１５： 湿紙
１６、１６ａ： 金属ベルト
１７、１７ａ： ワイヤーベルト
１８、１８ａ： スチームボックス
１９： 湿紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触方式のＩＣタグインレットを紙中に抄き込んだＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグはＩＣチップおよびアンテナを有し、通常、電池を内蔵することなくリーダーまたはライターから発生する電波や磁界によって作動し、大量の情報の読み取りや書き込みを行うことができるものとして普及し始めている。ＩＣチップのメモリー容量は最大で数十キロバイトであり二次元バーコードより多く、また、チップが段ボールなどの箱の中に入っていたり、チップから数メートル離れていても、データの読取りや書込みを行うことができる。
【０００３】
ＩＣタグを活用することにより、部品メーカー、製造、卸、小売の各段階でばらばらのバーコードで管理されていた情報を全体で最適化するシステムが構築されるため、更なる流通の効率化がもたされると言われている。その他、医療、食品、教育、図書館での貸し借り・蔵書管理、オフィスでの入退出管理、出版などの分野でもＩＣタグを使った新しいサービスが生まれる手段となりつつある。
【０００４】
ＩＣタグは、通常、プラスチックフィルムなどの基材上に少なくともＩＣチップおよびアンテナを配置してなる薄いインレットを、台紙に取付けるか、又は樹脂コーティングしたり紙の間に挟み込んで構成されている。
【０００５】
このようなＩＣタグとして、インレットをタック紙の粘着面に保持し、インレットの開口部から粘着面を表出させて対象物品にＩＣタグを貼着する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、インレットの表裏にそれぞれ台紙との接着層と対象物との接着層とを別個に設けた場合に比べ、接触層が１層で済むという利点がある。
【０００６】
又、インレットを構成するフィルムを水溶性とし、このインレットを２枚のフィルム又は湿紙でラミネートして内包する技術が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
一方、スレッドと称される細片の長手方向に沿ってアンテナ付のＩＣチップを多数担持させ、このスレッドを２つの紙層の間に抄き合わせる技術が提案されている（例えば特許文献３、４参照）。さらに、スレッドの代わりに個々のインレットを２つの紙層の間に抄き合わせる技術が提案されている（例えば特許文献５〜７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2002-342728号公報
【特許文献２】特開2001-134734号公報
【特許文献３】特開2004-139405号公報
【特許文献４】特開2005-171396号公報
【特許文献５】特開2007-122222号公報
【特許文献６】特開2008-077155号公報
【特許文献７】特開2008-248448号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１、２記載の技術の場合、接着層を有するタック紙を用いたり、インレットを構成するフィルムとして水溶性フィルムを用いる必要があるため、コストが高くなると共に生産効率が悪くなる。
【００１０】
又、特許文献３、４記載の技術の場合、紙層内に抄き込むスレッドが連続したロール状であるため、抄き込み紙の製品サイズは、スレッドに担持されたＩＣチップやアンテナの大きさや、これらをスレッドに配置する間隔によって決まるという不都合がある。従って、抄き込み紙の製品サイズを変更するには、スレッド中のアンテナの大きさや設置間隔を変更する必要があり、作業効率が非常に悪く実用的ではない。
【００１１】
さらに、特許文献３〜７記載の技術は、いずれも紙層内にスレッドやインレットを抄き込むものであるが、一般に使用される多筒式ドライヤーを用いてICタグインレット抄き込み紙を乾燥するとＩＣタグインレット挿入部分で蒸気の抜けが阻害されるため挿入部分と非挿入部分で乾燥速度の差が生じる。さらにＩＣタグインレットが紙中に存在するため乾燥が進むとＩＣタグインレットの基材フィルムが乾燥熱により軟化する。このため、出来上がった抄き込み紙はＩＣタグインレットが変形しシート全体が波打ったようになることがある。
【００１２】
さらに、印刷適性を付与する目的でカレンダー処理を行った場合、カレンダー処理時に付与される高い線圧でＩＣチップが破壊またはカレンダーロールにＩＣチップの痕がつくという問題が発生する。このため、ＩＣタグインレット抄き込み紙をカレンダー処理することができなかった。
【００１３】
また、乾燥工程でシリンダーの鏡面を転写することで光沢を付与するヤンキードライヤーを用いた場合、図５中の破線矢印で示したようにＩＣタグインレットとシリンダーの間で発生した蒸気はＩＣタグインレットにより紙中からの抜けを阻害されるため乾燥不良と光沢ムラの原因となる。
【００１４】
そこで本発明ではＩＣタグインレット抄き込み紙を製造する際に、乾燥収縮による紙面の波打ちや乾燥ムラがなく、また乾燥工程で平滑を付与する技術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】
【００１５】
上記課題について検討した結果、発明者らはＩＣタグインレットを抄き込んだ湿紙を乾燥する際に複数層のメッシュでニップした状態で乾燥することで外観の変形がなく乾燥ムラが発生しないことを見出した。
【００１６】
従って、本発明はＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを紙中に含有するＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法であって、少なくとも、抄紙網にて抄き取って得られる２つの湿紙の間に、ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを挿入して積層物を得た後、前記積層物を、網状体を介して加温された面で挟み、前記積層物の含有水分が８質量％以下になるまで加温、加圧する工程を含むことを特徴とする前記ＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法である。
【００１７】
前記網状体は金属製シート又は合成樹脂製シートであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ICタグインレットを湿紙の間に抄き合わせ後、網状体でニップした状態で乾燥することで外観の変形がなく乾燥ムラなく、平滑化されたＩＣタグインレット抄き込み紙を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＩＣタグインレットの一例を示す平面図である。
【図２】本発明のＩＣタグインレット抄き込み紙の乾燥方法の一例示す概念図である。
【図３】ＩＣタグインレット抄き込み紙を製造する抄紙機の一例を示す概念図である。
【図４】ＩＣタグ抄き込み紙の平面に垂直な方向の断面を示す図である。
【図５】ＩＣタグインレット抄き込み紙をヤンキードライヤーで乾燥した場合における水蒸気の抜けを示す概念図である。
【図６】本発明のＩＣタグインレット抄き込み紙の乾燥方法の別の一例示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、抄紙網にて抄き取って得られる湿紙の間にＩＣタグインレットを挿入して得られる積層物を含有水分８質量％以下になるまで、網状体（メッシュ）を介して加温された面でニップして乾燥することを特徴とする。
本発明は前記積層物の両面に蒸気の透過性が高い網状体（メッシュ）が接した状態で加温するため、積層物の両面から水蒸気が抜けることになる。そのため乾燥時に、ＩＣタグインレットが挿入された部分においてもＩＣタグインレットに邪魔されることが無く水蒸気が抜け、ＩＣタグインレットの挿入部分と非挿入部分での乾燥速度の差が生じない。
【００２１】
本発明では加温した面の熱を網状体（メッシュ）を介して湿紙へ伝達することから、網状体の素材は金属製のものが使用されることが好ましいが、湿紙に直接接する網状体は耐熱性のあるナイロン製のものを使用することができる。なお、本発明では湿紙に直接接する網状体に代えて、水蒸気の透過性が良好で平滑性が高いものであればメッシュ以外にも例えばキャスト紙や製紙用のフェルトなども用いることができる。しかし、キャスト紙では繰り返し使用するためにより高い耐水性が必要とされ、また、フェルトは乾燥の為の熱の伝導性が悪いため好ましくない。
【００２２】
網状体（メッシュ）は表面性が紙に転写されるため３００メッシュ以上が望ましい。またニップする圧力は０．２ＭＰａ以上で処理面全体が密着するように処理すればよいが、メッシュ表面の転写を良好にするにはより高い圧でニップするのが望ましい。本発明ではニップされた状態で乾燥するため紙の乾燥収縮やＩＣタグインレットの基材フィルムの変形（波うち）を抑制する効果もある。
本発明で網状体（メッシュ）は発生した蒸気を逃がすために５層以上重ねることが好ましい。網状体（メッシュ）が少ない場合には発生した蒸気が抜け難くなり乾燥が進まない。
【００２３】
本発明は湿紙が乾燥するまで網状体（メッシュ）を介して熱プレート等の加温された面にニップされていれば装置に制限はない。たとえばコンデベルトドライヤー装置の応用が考えられる。一般のコンデベルトドライヤーでは片面が加熱された金属ベルトでもう一方は冷却された金属ベルトとワイヤーメッシュの構成である。これを本発明に適用するには図６に示すように、両面とも加熱した金属ベルト上にワイヤーメッシュのベルトを重ねた構造とすればよい。
【００２４】
＜ＩＣタグインレット＞
ＩＣタグインレットは、ＩＣチップとアンテナとを有し、通常、平板状をなす。本発明におけるＩＣタグインレットは、プラスチックフィルムなどの基材上に少なくともＩＣチップおよびアンテナを配置してなる薄いインレットをいうが、このインレットを台紙に取付けるか又は樹脂コーティング等したものも含む。
【００２５】
ＩＣタグインレットのＩＣチップとアンテナとは接続され、リーダーやライター等の通信機器と無線交信することにより、ＩＣチップに記憶された商品情報などの読み取りや、ＩＣチップへの書き込みができる。通常、ＩＣチップに記録できる最大容量は数十キロバイトであり、記録容量はバーコードの約１００倍になる。アンテナとしては、導線をコイル状に巻いて無線交信できるようにした電磁誘導方式によるものや、ポール状のアンテナをＩＣチップに接続する方式のものを使用することができる。
【００２６】
ＩＣタグインレットは例えば以下のようにして製造することができる。まず、ロール状のフィルム基材にアルミ箔を貼着した後、アンテナパターンをエッチング処理で作成する。アンテナを作成する別の方法として、フィルム上にアンテナパターンとなる導電性ペーストを印刷することもできる。アンテナパターンを作成したのち、フィルム上にＩＣチップを接着剤などで接着してインレットを得ることができる。これら一連の工程はロール状のフィルム上で行われた後、個々のインレット片に断裁する。
【００２７】
上記フィルム基材としては主にプラスチックフィルムが使用され、例えば、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などを使用することができる。これらの樹脂はいずれも基材に絶縁性や耐熱性を持たせると同時に、耐水性のないＩＣチップを保護するため、耐水性に優れたものを使用することができる。フィルム基材の厚さは特に限定されるものではではないが、商品の外観などを考慮して１０μｍ〜２００μｍであることが好ましく、さらに好ましくは３０μｍ〜８０μｍである。
【００２８】
図１は、ＩＣタグの一例を示す平面図である。この図において、矩形状のフィルム基材２ａ上の周縁部を囲むようにアンテナ２ｂが形成され、ＩＣチップ２ｃがアンテナ２ｂと接続するようにしてフィルム基材２ａ上に配置され、全体としてＩＣタグインレット２を構成している。
【００２９】
＜ＩＣタグの抄き込み＞
ＩＣタグを紙層内に抄き込む方法としては特に制限されず、例えば一般の多層抄紙機を用い、複数の湿紙の間にＩＣタグを挟んで合わせることができる。
特に、２つの抄紙機を用いてそれぞれ抄き取った湿紙の表面同士を対向させ、この状態で一方の湿紙の上にＩＣタグを載置した後、各湿紙を合わせて乾燥する方法が好ましい。各湿紙として同じ紙料を用いる場合、各湿紙が合わせられると一体化して１つの紙層になる。又、各湿紙として異なる紙料を用いる場合、各湿紙が合わせられると２層の紙層となり、ＩＣタグは各紙層の間に抄き込まれるが、この場合も「ＩＣタグを紙層内に抄き込む」ことに含むものとする。
【００３０】
なお、３層以上の湿紙を合わせることにより、３層以上の紙層を形成させてもよいが、この場合、いずれかの紙層内か、又は隣接する２つの紙層の間にＩＣタグインレットが抄き込まれる点は上記と同様である。
【００３１】
図４は、ＩＣタグインレット抄き込み紙の平面に垂直な方向の断面を示す。ＩＣタグインレット１１は紙層内に抄き込まれている。紙層は、それぞれ同一の紙料からなる湿紙１２ａ、１２ｂを合わせているため、乾燥後は全体として単一の紙層からなるように見える。
【００３２】
紙層（湿紙）に用いるパルプの材質は特に限定されることなく、LBKP、NBKP、機械パルプ、古紙などが使用することができる。また、叩解条件も限定されることなく、濾水度は２００〜５５０mlのものであれば使用することができる。
紙層を形成するために積層される２つ（以上）の湿紙に用いるパルプは同じ材質、濾水度であっても良いし、異なっていても良い。３層以上の湿紙の抄きあわせ紙の場合も同様である。
【００３３】
さらに、本発明においては必要に応じて紙層（湿紙）の中に填料、サイズ剤を添加することができる。填料の種類は特に限定されないが、例えば炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン、カオリン、クレーなどを使用することができる。サイズ剤についても同様に特に限定されることはなく、例えばロジン系、変性ロジン系、アルキルケテンダイマー、スチレン系、スチレンーアクリル系、アルケニルコハク酸系、オレフィン系などがあげられる。また、添加剤として紙料中に蛍光染料、着色剤、PH調製剤、硫酸バンド、歩留まり向上剤などを適宜使用することができる
湿紙の表面にＩＣタグインレットを載置し、その上に別の湿紙を重ね合わせた後、これらをニップロールで脱水したのちに本発明の手段により乾燥を行う。
【００３４】
また、得られた紙層に対し、通常のサイズプレスを行うこともできる。サイズプレスに使われる薬品の種類は特に限定されるものではないが、一例として澱粉、酸化澱粉、カチオン化澱粉、燐酸化エステル澱粉、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどをあげることができる。
【００３５】
上記のようにして作成したＩＣタグインレット抄き込み紙の表面に粘着層を塗設することで、ラベルとして使用することができる。また、表面に塗工層を設けることで、オフセット印刷適性、熱転写記録適性、インクジェット記録適性、感熱記録適性等の各種記録適性を付与することができる。
【００３６】
＜一般の多層抄紙機を用いたＩＣタグインレットの抄き込み＞
次に、一般の多層抄紙機を用いたＩＣタグインレットの抄き込み例について述べる。多層抄紙機としては、２つの円網（ワイヤー）シリンダーを並列に有し、各シリンダー上をフェルト帯が移動するものを用いる。そして、紙料を貯留する槽から水中に分散されたパルプ繊維をシリンダーで抄き取り、フェルト下面に第１の湿紙を形成させ、第１の湿紙の下面にＩＣタグインレットを載置した後、槽を有するシリンダーにより、第１の湿紙及びＩＣタグインレットの下面に第２の湿紙を抄き合わせ、脱水、乾燥する。この方法は、例えば特開2002−298118号公報の図１に例示されている。
【００３７】
但し、この方法は、湿紙の下面にＩＣタグを載置するため、抄き合わせ時にＩＣタグが落下することがある。又、ＩＣタグインレットが落下しないように湿紙に押し付けると湿紙層が破壊され、ＩＣタグインレットを内包した部分の抄き込み紙表面が平滑にならないことがある。そこで、以下の抄紙機を用いることが好ましい。
【００３８】
＜各湿紙の表面を対向させた抄紙機を用いたＩＣタグの抄き込み＞
一般の多層抄紙機における上記問題を解決するため、湿紙の上面にＩＣタグインレットを載置した後、その上から別の湿紙を合わせることが必要である。そこで、円網と長網を組合せ、長網の上面に抄き取られた第１の湿紙の上にＩＣタグインレットを載置した後、槽を有する円網で抄き取った第２の湿紙の下面を第１の湿紙の表面に抄き合わせるよう設計された多層抄紙機を用いることもできる。又、２つの円網シリンダーを組合せ、一方の円網で抄き取られた第１の湿紙をターンさせて湿紙表面が上になるようにし、その上にＩＣタグインレットを載置した後、円網で抄き取られた第２の湿紙の下面を湿紙上面に抄き合わせるよう設計された多層抄紙機を用いることもできる。
【００３９】
又、図３に示すように、長網が傾斜した抄紙機を用いることもできる。ＩＣタグインレットは、所定の挿入機を用いて１個ずつ湿紙上に載置することができる。これらの抄紙機により、ＩＣタグインレットを落下させずに紙層内に抄き込むことができる。また、これらの抄紙機において、さらにワイヤーパートを増やし、３層以上の湿紙を積層した多層抄き合わせ紙を抄造することも可能である。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明を更に詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。また、実施例において示す「部」及び「％」は、特に明示しない限り重量部及び重量％を示す。
【００４１】
（ＩＣタグインレットを湿紙に抄き込んだ積層体の作製）
抄紙用の紙料は、濾水度４００mlのＬＢＫＰ１００部に対し、軽質炭酸カルシウム２０部、アルキルケテンダイマー０．０１５部、カチオン化デンプン０．５部、および湿潤紙力増強剤としてポリアミド・エピクロヒドリン２部を添加し、さらに１％濃度（紙料濃度）となるように水を添加して調製した。
乾燥後に100g/m2になる分量の紙料スラリーを250mm×250mmの角型手抄き機で攪拌脱水後、コーティングを行った。この湿紙シートを２枚用意し、一枚の湿紙シート上にＩＣタグインレット(寿フォーム印刷製、13.56MHz)を５枚並べ、もう一方の湿紙シートを重ねた。これにプレス処理を行い水分約72%の積層体を得た。
【００４２】
[実施例１]
250mm×250mmの金属プレートの上に210mm×240mmの80メッシュの金属網を5枚重ね、更にその上に同じ大きさの500メッシュのスクリーン（αメッシュ、 5S-2424、メッシュ株式会社）を一枚重ねたものを２組用意した。500メッシュのスクリーンが内側になるようにして210mm×240mmの大きさにカットした上記の積層体を挟み100℃に加熱したプレス機で0.4MPaで加圧しながら20分間乾燥した。
【００４３】
[実施例２]
プレスの圧力を0.2MPaにした他は実施例１と同様にした。
【００４４】
[実施例３]
500メッシュのスクリーンの代わりに市販のインクジェットキャストコート紙（製品名：を使用した以外は実施例１と同様にした。
【００４５】
[実施例４]
250mm×250mmの金属プレートの上に210mm×240mmの80メッシュの金属網を5枚重ねたものを２組用意した。210mm×240mmの大きさにカットしたＩＣタグインレット挿入湿紙シートを挟み100℃に加熱したプレス機で0.4MPaで加圧しながら20分間乾燥した。
【００４６】
[比較例１]
ＩＣタグインレット挿入湿紙シートをドラム式乾燥機(ジャポー株式会社 MR-3D)にて110℃で6パス通して乾燥し比較例１とした。
【００４７】
[比較例２]
２枚の250mm×250mmの金属プレートで直接ICタグ挿入湿紙シートを挟み100℃に加熱したプレス機で0.4MPaで20分加圧した。蒸気が抜けないため湿紙シートは乾燥できなかった。
【００４８】
得られた実施例、比較例サンプルについて以下の評価を行い表にまとめた。
（平滑） JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.5-2：2000（紙及び板紙 ―平滑度及び透気度試験方法― 第2部：王研法）に従い王研式平滑度試験機にて平滑度を測定した。数値が大きいほど平滑性が高い。
【００４９】
（読取） リーダーライター（TAKAYA製 ＴＲ−３）によりＩＣタグインレットの読取を評価した。湿紙に挿入した５枚のうち５枚全てが読み取り可能であったものを○とし、１枚でも読取不能になったものは×とした。
【００５０】
（外観）紙の外観を評価した。
〇：紙層にしわが見られない。
×：ＩＣタグを抄き込んだ部分の紙層にしわが見られる
【００５１】
＜評価＞
得られた結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
表１から明らかなように、各実施例の場合、ＩＣタグの読み取り、外観共に優れていた。実施例１と２ではニップした状態で乾燥したためＩＣタグインレットへの皺は入らなかった。高い平滑性も得られており、特にニップ圧の高い実施例１の方が良好であった。実施例２および実施例３で得られた平滑から判断して0.2MPa以上であると本発明の効果が期待できる。なお、実施例４では出来上がった挿入紙の表面はＩＣタグインレット挿入湿紙シートに接するメッシュの表面を転写しているため、平滑性がやや低かった。最も表面性の優れたキャスト紙を使用した実施例３で高い平滑が得られなかったのはテストに使用したキャスト紙の耐水性が劣っていた為、一部キャスト紙の塗工層で取られが発生した為である。
【００５４】
一方、通常の抄紙機での乾燥方法にちかい比較例１では乾燥しただけでは平滑性が得られなかった。また乾燥中に紙の収縮とフィルムの軟化によりＩＣタグインレットに皺が入るため紙全体が波打った。比較例２は乾燥が進まなかったことから、本発明では多層のメッシュにより蒸気の抜け道が確保されることが重要であることがわかる。また比較例２ではＩＣタグインレットが読取不能になったものがあった。これより、網状体（メッシュ）が加圧下でＩＣチップを保護するクッションの役割を果たすことがわかる。
【符号の説明】
【００５５】
２ ： ＩＣタグインレット
２ａ： フィルム基材
２ｂ： アンテナ
２ｃ： ＩＣチップ
１ ： プレス機テーブル
１ａ： 金属プレート
３ ： ８０メッシュ金網（５枚）
４ ： ５００メッシュスクリーン
５ ： ＩＣタグインレット挿入湿紙シート
６ ： 長網ワイヤー
７ ： 傾斜ワイヤー
８ ： プレスパート
９ ： シリンダードライヤー
１０： カレンダー
１１： ＩＣタグインレット
１２ａ、１２ｂ： 紙層
１３： ヤンキードライヤー シリンダー
１４： ヤンキードライヤー カンバス
１５： 湿紙
１６、１６ａ： 金属ベルト
１７、１７ａ： ワイヤーベルト
１８、１８ａ： スチームボックス
１９： 湿紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを、紙中に含有するＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法であって、抄紙網にて抄き取って得られる２つの湿紙の間に、ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを挿入して積層物を得た後、前記積層物を、網状体を介して加温された面で挟み、前記積層物の含有水分が８質量％以下になるまで加温加圧する工程を含むことを特徴とする前記ＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法。
【請求項２】
前記網状体は金属製シート又は合成樹脂製シートであることを特徴とする請求項１に記載されたＩＣタグ抄き込み紙の製造方法。
【請求項１】
ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを、紙中に含有するＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法であって、抄紙網にて抄き取って得られる２つの湿紙の間に、ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを挿入して積層物を得た後、前記積層物を、網状体を介して加温された面で挟み、前記積層物の含有水分が８質量％以下になるまで加温加圧する工程を含むことを特徴とする前記ＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法。
【請求項２】
前記網状体は金属製シート又は合成樹脂製シートであることを特徴とする請求項１に記載されたＩＣタグ抄き込み紙の製造方法。
【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２０１０−１８９８０１（Ｐ２０１０−１８９８０１Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３５３０６（Ｐ２００９−３５３０６）
【出願日】平成２１年２月１８日（２００９．２．１８）
【出願人】（０００１８３４８４）日本製紙株式会社 (981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１８日（２００９．２．１８）
【出願人】（０００１８３４８４）日本製紙株式会社 (981)
【Ｆターム（参考）】
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