ES2240886T3 - Procedimiento para producir etiqueta resonante. - Google Patents
Procedimiento para producir etiqueta resonante.Info
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Abstract
Un circuito resonante caracterizado porque en las dos caras de una película dieléctrica están provistas al menos dos bobinas similares a circuitos (4c1, 4c2) en las que la anchura de línea de cada circuito es 1/50 o más respecto a la longitud de la periferia más exterior de cada circuito y el número de veces que se arrolla la bobina es tres o menos, de tal manera que las dos bobinas similares a circuitos (4c1, 4c2) están enfrentadas entre sí.
Description
Procedimiento para producir etiqueta
resonante.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para producir una etiqueta resonante equipada con un
circuito de frecuencia resonante que resuena con una onda de radio
transmitida desde un detector a una frecuencia particu-
lar.
lar.
Como es bien sabido, la etiqueta resonante es una
etiqueta equipada con un circuito resonante que resuena con una
onda de radio transmitida a una frecuencia particular. De este
modo, cuando la etiqueta resonante se lleva a un área en la que se
transmite la onda de radio de la frecuencia particular, la etiqueta
resonante reacciona inmediatamente para accionar un zumbador o una
lámpara de alerta de un detector. De este modo, para evitar hurtos,
las etiquetas resonantes están unidas a mercancías y similares en
grandes almacenes, almacenes de descuento, tiendas de alquiler de
cintas de vídeo, tiendas de discos compactos (CD), etc.
El documento
US-A-4 598 276 describe una etiqueta
resonante para uso en un sistema de vigilancia de artículos
electrónicos.
Básicamente, una etiqueta resonante está
compuesta de una película de plástico (como dieléctrico), que tiene
un circuito espiral (o en forma de bobina) (denominado en lo
sucesivo "circuito de bobina") sobre al menos una cara de la
película, y un circuito para uso como placa de electrodo de un
condensador u otro circuito de bobina que también funciona como
condensador en la otra cara de la película. Si es necesario, la
etiqueta resonante está laminada en una lámina de un material base
como papel.
Además de una etiqueta resonante anterior,
también se propone una etiqueta resonante que no tiene sección de
electrodo de condensador formada en la parte extrema del circuito
de bobina. En la estructura propuesta, los circuitos de bobina
están formados en las dos caras de una película de plástico en
correspondencia mutua para utilizar el propio circuito como placa de
electrodo del condensador.
Los siguientes procedimientos han sido conocidos
como procedimientos para producir una etiqueta resonante y similar.
En un procedimiento, se llevan a cabo las siguientes etapas. Se
lamina una hoja de metal, como una hoja de aluminio, sobre una
película de plástico. Se aplica una resina fotosensible a una cara
de esta hoja de metal. Sobre la cara cubierta de resina se sitúa
una película negativa que tiene un diseño de circuito
predeterminado y se fotosensibiliza. La parte no fotosensible se
revela y se elimina, y la hoja de metal expuesto se graba después
al ácido y se elimina, para formar un circuito. En otro
procedimiento, se llevan a cabo las siguientes etapas. Se troquela
una hoja de metal mediante un punzón que tiene una cuchilla con una
forma predeterminada, para formar un circuito, y la hoja de metal
se adhiere térmicamente a una lámina base (una lámina de un material
base) al mismo tiempo que se realiza el troquelado.
La presente invención se refiere a una mejora del
troquelado por estampación de los procedimientos precedentes.
En el procedimiento de troquelado por
estampación, el punzón debe troquelar una hoja de metal que está
formada en una bobina mientras que se rebobina la hoja de metal, y
adherir térmicamente la hoja de metal a un material base, para el
funcionamiento continuo. De este modo, el troquelado por
estampación es aplicable para laminar una hoja de metal con algún
grado de intensidad sobre un material base sólido, mientras que el
troquelado por estampación no es tan ventajoso para otros casos.
Por lo tanto, el troquelado por estampación es adecuado para una
placa de circuito impreso que usa una hoja de cobre relativamente
gruesa y que incluye una placa de resina fenólica como material
base, etc.
Una etiqueta resonante es básicamente desechable
y está formada dentro de una etiqueta delgada, de manera que la
etiqueta resonante adopta principalmente una hoja de aluminio
razonablemente delgada como hoja de metal, y una película de
plástico blando o papel como lámina base. De este modo, esa hoja de
aluminio puede romperse o la lámina base también puede troquelarse
durante el troquelado o transferencia de la hoja, de manera que la
etiqueta resonante que usa el troquelado por estampación no ha sido
puesta en uso práctico en el estado actual.
Para solucionar estos problemas, se intenta un
procedimiento tal que se lamina una hoja de metal sobre una lámina
de soporte que tiene espesor grueso y un punzón sólo troquela la
hoja de metal para transferir esta hoja de metal sobre una película
de plástico (como dieléctrico) o una lámina base. Sin embargo, este
procedimiento tiene problemas tales como que (1) se requiere la
etapa adicional de laminar la hoja de metal sobre la lamina de
soporte; (2) la hoja de metal y la lámina de soporte deben ser
separadas con dificultad; (3) cuando la forma troquelada es
discontinua, como un círculo, la separación entre la parte
troquelada y la parte no troquelada es difícil; y problemas por
el
estilo.
estilo.
Se pretende que la presente invención provea un
procedimiento para producir continuamente una etiqueta resonante
usando el troquelado por estampación.
La presente invención se describirá tomando una
etiqueta resonante como ejemplo. Sin embargo, desde luego, la
presente invención no ha de estar limitada a la etiqueta resonante,
sino que puede aplicarse a una producción de artículos similares a
la misma.
La presente invención provee un procedimiento
para producir una etiqueta resonante, en el que una hoja de metal
que tiene un adhesivo de adhesión térmica aplicado a al menos una
cara de la misma es troquelada en forma de circuito y es adherida a
una lámina base, comprendiendo el procedimiento: troquelar la hoja
de metal en una parte de la hoja de metal de forma predeterminada
mientras que se pasa por un rodillo troquelador que tiene, en su
cara del rodillo, una cuchilla de troquelado con una forma
predeterminada y un rodillo de transferencia en contacto con el
rodillo troquelador que también funciona como rodillo de apoyo de
troquelado o rodillo de respaldo; sujetar la parte de la hoja de
metal resultante obtenida por la operación de troquelado sobre la
superficie del rodillo de transferencia mediante orificios de
succión formados en el rodillo de transferencia; y adherir
térmicamente la parte de la hoja de metal obtenida por la operación
de troquelado a la lámina base en contacto con el rodillo de
transferencia en su otra cara (es decir, otra cara del rodillo de
transferencia) mediante un rodillo adhesivo en contacto con el
rodillo de transferencia a través de la lámina base.
Además, según la presente invención, en el
procedimiento descrito anteriormente, como rodillo adhesivo se usa
un rodillo adhesivo que tiene salientes sobre el mismo para
corresponder con la forma de las partes de la hoja de metal
obtenidas por la operación de troquelado que ha de transferirse.
Aún más, según la presente invención, el
procedimiento descrito anteriormente está caracterizado porque
entre el rodillo de transferencia y el rodillo adhesivo está
provisto un segundo rodillo de transferencia que tiene salientes
sobre el mismo para corresponder con la forma de las partes de la
hoja de metal obtenidas por la operación de troquelado que ha de
transferirse, y las partes resultantes de la hoja de metal obtenidas
por la operación de troquelado se transfieren del rodillo de
transferencia a los salientes sobre el segundo rodillo de
transferencia, y después se adhiere térmicamente a la lámina base
que corre entre el segundo rodillo de transferencia y el rodillo
adhesivo. En este procedimiento, el segundo rodillo de transferencia
está formado con orificios de succión para sujetar la hoja de metal
como es el caso del primer rodillo de transferencia.
Aun más, la presente invención pretende proveer
etiquetas resonantes que pueden fabricarse fácilmente y que tienen
características resonantes estables.
En los dibujos adjuntos,
La Fig. 1 es una vista esquemática que muestra un
procedimiento para ilustrar una realización de la presente
invención;
La Fig. 2 es una vista esquemática que muestra un
procedimiento para ilustrar otra realización de la presente
invención;
La Fig. 3 es una vista esquemática que muestra un
procedimiento para ilustrar aún otra realización de la presente
invención;
Las Figs. 4A a 4D son vistas en perspectiva que
muestran un ejemplo en la estructura de una etiqueta resonante;
y
La Fig. 5 es una vista en planta desde arriba que
muestra un ejemplo de una disposición de orificios de succión
provistos en la superficie de un rodillo.
La Fig. 6 es una vista en perspectiva en despiece
ordenado que muestra un ejemplo de la presente invención.
La Fig. 7A y la Fig. 7B son vistas en planta que
muestran la superficie y la cara posterior de un ejemplo de la
etiqueta resonante convencional.
En la presente invención una hoja de metal va a
ser adherida térmicamente a una lámina base después de ser
troquelada en una forma predeterminada. Básicamente, se usa una
hoja de metal donde se aplica un adhesivo que tiene propiedad
adhesiva térmica (denominado en lo sucesivo "adhesivo de adhesión
térmica") a al menos una cara de la hoja. Puede usarse como
adhesivo de adhesión térmica una resina adhesiva térmica comúnmente
conocida, incluyendo resina de cloruro de vinilo, resina de acetato
de vinilo y resina acrílica.
El espesor del adhesivo de adhesión térmica que
ha de aplicarse no está limitado específicamente, pero por lo
general es aproximadamente 1 a 3 \mu (micrómetro),
preferentemente aproximadamente 1 a 2 \mu. El adhesivo de
adhesión térmica también puede funcionar para reforzar la hoja de
metal.
Puede aplicarse revestimiento de superficie a la
otra cara de la hoja de metal usando resina, si es necesario. La
resina y similares que ha de aplicarse a la misma puede ser una
simplemente para proteger una superficie, o una para facilitar
nuevos procedimientos. Si no, puede proveerse un revestimiento
adhesivo térmico y similar que tiene adhesión térmica a temperatura
superior a la del adhesivo de adhesión térmica anterior.
En este procedimiento se usa generalmente la hoja
de metal que tiene un espesor hasta el punto de que no puede
romperse con tensión ejercida sobre la hoja de metal. Sin embargo,
también puede usarse una hoja de metal más delgada junto con una
lámina de soporte. En este caso, la lámina de soporte no está
adherida con la hoja de metal, sino que está simplemente situada
sobre la misma. La lámina de soporte se troquela luego junto con la
hoja. La fuerza que aspira procedente de los orificios de succión
formados en el rodillo de transferencia actúa sobre la hoja de
metal a través de esta lámina, de manera que la lámina de soporte
y la hoja de metal están las dos sujetas sobre la superficie del
rodillo de transferencia. Por consiguiente, la lámina de soporte es
deseablemente un papel que tiene permeabilidad al aire. Después de
que la hoja de metal ha sido adherida con la lámina base, esta
lámina de soporte puede quitarse ventajosamente de una manera tal
como con descarga de aire.
Es preferible la hoja de metal que tiene un
espesor de aproximadamente 50 \mu en vista de la facilidad de
trabajo, más preferentemente de 20 a 60 \mu, específicamente de
30 a 50 \mu.
Según la presente invención, el rodillo de
transferencia sirve de rodillo de respaldo de troquelado cuando el
rodillo troquelador troquela la hoja de metal. El rodillo de
transferencia también sirve para sujetar al mismo las partes de la
hoja de metal troquelada y para adherir las partes de la hoja de
metal troquelada a la lámina base en contacto con el rodillo de
transferencia en su otra cara. Según la presente invención, para
sujetar las partes de la hoja de metal troquelada sobre la cara del
rodillo, se forma un gran número de orificios de succión en el
rodillo de transferencia que corresponden con la forma de las
partes de la hoja de metal troquelada. Después, las partes de la
hoja troquelada serán aspiradas y sujetadas por la fuerza que
aspira desde estos orificios.
Como la superficie del rodillo de transferencia
sirve para apoyar la cuchilla de troquelado, está formada
ventajosamente con capas resilientes, como capas hechas de goma
sintética, como capas de poliuretano o plástico. Las capas son
preferentemente capas de plástico de fluorina o similar que tienen
resistencia al calor, baja conductividad térmica, y excelente
propiedad de exfoliación para cumplir con condiciones tales como una
capacidad de resistir calor cuando la hoja de metal se adhiere
térmicamente a la lámina base, una capacidad de no transferir calor
al propio rodillo desde el rodillo adhesivo, y una capacidad de
despegar el rodillo de la hoja de metal.
La operación de succión desde los orificios de
succión en el rodillo de transferencia puede llevarse a cabo de tal
manera que siempre se aspira aire desde el interior del rodillo,
sin ningún uso de estructura especial, o con algún uso de
estructura especial.
Los orificios de succión en la cara donde la hoja
de metal no está sujeta durante el uso del rodillo de transferencia
pueden cerrarse con algún miembro en un contacto deslizante con la
superficie exterior del rodillo. Alternativamente, se forma una
partición o similar dentro del rodillo de transferencia para que
ninguna fuerza de succión pueda actuar en los orificios de succión.
Puede estar provista una válvula incorporada colocada de tal manera
que los orificios están cerrados cuando la fuerza de aspiración
actúa con fuerza en los orificios de succión.
El rodillo adhesivo se usa para adherir
térmicamente las partes de la hoja de metal troquelada a la lámina
base. La adhesión térmica puede llevarse a cabo de cualquier
manera. Es decir, mientras se usa el propio rodillo adhesivo como
rodillo térmico, las partes de la hoja se adhieran con calor de
este rodillo. Otra manera posible es que, las partes de la hoja se
adhieren presionando entre el rodillo de transferencia y el rodillo
adhesivo con un aire caliente que se inyecta hacia la hoja de metal
o calentando la hoja de metal con una lámpara infrarroja, etc.
Cuando las partes de la hoja de metal troquelada
se adhieren a una lámina base plana, normalmente se usa un rodillo
adhesivo que no tiene irregularidades sobre el mismo.
Cuando la hoja de metal se adhiere térmicamente
mediante calor del rodillo adhesivo, algunas veces el rodillo de
transferencia se calienta debido a transferencia de calor desde el
rodillo adhesivo, impidiendo que se troquele la hoja. Para evitar
esto, ventajosamente, se usa el rodillo adhesivo con salientes
formados sobre el mismo para corresponder con la forma de las partes
de la hoja de metal troquelada para adherir térmicamente la hoja de
metal en los salientes a través de la lámina base.
El rodillo adhesivo está hecho normalmente de
metal, pero también puede usarse el rodillo adhesivo que tiene los
salientes en los que el metal está expuesto y la superficie
restante está forrada con goma resistente al calor, etc. para
reducir la irregularidad. A este respecto, la goma resistente al
calor, etc. puede ser la que se comprime cuando se presiona el
rodillo.
Al igual que las partes de la hoja troquelada,
los salientes formados sobre el rodillo pueden ser de una forma
espiral con una anchura ligeramente más ancha cuando la parte de la
hoja troquelada es de una forma cuadrada. También puede ser
cuadrada para incluir esta forma espiral.
Si se usa una lámina base a la que ya ha sido
adherida una hoja de metal similar a un circuito para adherir una
segunda hoja de metal similar a un circuito sobre la cara de la
primera hoja de metal similar a un circuito, el rodillo que tiene
una superficie plana, como el rodillo de transferencia y/o el
rodillo adhesivo, a veces no contribuye a una buena adhesión.
Para superar tales circunstancias, se usa
ventajosamente para el rodillo de transferencia y/o el rodillo
adhesivo un rodillo que tiene salientes sobre el mismo. El rodillo
de transferencia con salientes puede tener una estructura similar a
la del rodillo adhesivo con salientes descrito anteriormente,
excepto que en el mismo están formados orificios de succión.
A menudo es problemático usar el rodillo de
transferencia con salientes como rodillo de respaldo de troquelado
para el rodillo troquelador porque el rodillo troquelador y los
salientes deben estar alineados entre sí, etc. Por lo tanto, puede
usarse, además de un primer rodillo de transferencia que funciona
también como rodillo de respaldo de troquelado, como segundo
rodillo de transferencia en contacto con el primer rodillo de
transferencia. El segundo rodillo de transferencia también está
formado con orificios de succión en el mismo, igual que el primer
rodillo de transferencia.
Como resulta evidente a partir de la descripción
precedente, según la presente invención, la hoja de metal que ha
sido troquelada por el rodillo troquelador es aspirada y sujetada
al rodillo de transferencia para ser adherida térmicamente a la
lámina base en contacto con el rodillo de transferencia en su otra
cara. Esta estructura tiene un gran número de ventajas tales como no
dañar la lámina base, y no requerir lamina de soporte cara. Además,
las partes de la hoja de metal troquelada pueden aspirarse
individualmente y sujetarse al rodillo de transferencia de manera
independiente, de manera que no debe prestarse atención específica
a la forma de las partes troqueladas.
Como se muestra en las Figs. 4A a 4D, según la
presente invención, en particular, una etiqueta resonante A formada
de tal manera que dos hojas de metal en forma de bobina 41, 42
están adheridas entre sí mediante capas de adhesivo de adhesión
térmica (adhesivo térmico) 51, 52 que funcionan también como capas
dieléctricas, puede fabricarse fácilmente sin ningún uso de lámina
dieléctrica. Las capas adhesivas térmicas 51, 52 se aplican por
anticipado a las hojas de metal 41, 42, y las hojas de metal 41, 42
se adhieren entre sí por adhesión térmica, para formar un circuito
resonante mientras las dos hojas de metal son en parte
eléctricamente conductoras. En la Fig. 4D, el número de referencia
43 indica una sección conductora.
La Fig. 4A muestra hojas de metal en forma de
bobina hechas aplicando el adhesivo de adhesión térmica a las hojas
de metal 41, 42 como se indica por los símbolos de referencia
4c_{1} y 4c_{2}. La Fig. 4B es una vista en perspectiva en
despiece ordenado de la Fig. 4A. La Fig. 4C muestra el estado donde
las hojas de metal en forma de bobina 4c_{1}, 4c_{2} están
adheridas entre sí. La Fig. 4D muestra en particular la sección
conductora 43.
Se entenderá que la lámina base usada en la
presente invención está formada en general de un papel usado para
una etiqueta o marbete, pero también puede estar formada de una
película de plástico (como dieléctrico) o un papel impregnado de
resina.
En lo sucesivo se describirán realizaciones
preferidas de la presente invención en relación con los dibujos
adjuntos. Sin embargo, la presente invención no estaría limitada a
estas realizaciones.
La Fig. 1 muestra una realización del
procedimiento básico de la presente invención. El número de
referencia 1 indica un rodillo troquelador, el número de referencia
2 indica un rodillo de transferencia, y el número de referencia 3
indica un rodillo adhesivo. En el uso práctico, una hoja de metal
4a que tiene aplicada a la misma resina térmicamente adhesiva es
rebobinada de una hoja enrollada 4 que está bobinada con la hoja.
Después se hace avanzar la hoja de metal entre el rodillo
troquelador 1 y el rodillo de transferencia 2 por un rodillo guía
5, donde es troquelada en una forma predeterminada. Las partes de
la hoja de metal troquelada 4c se sujetan sobre la superficie del
rodillo de transferencia 2 mediante orificios de succión (no
mostrados) formados en el rodillo 2, y después se adhieren a una
lámina base 7 que corre sobre el rodillo adhesivo 3 en contacto con
la cara inferior del rodillo de transferencia 2 en posición.
En la presente realización, el rodillo de
transferencia 2 y el rodillo adhesivo 3 tienen ambas caras del
rodillo lisas. El rodillo adhesivo 3 es un rodillo caliente de
metal (rodillo de calentamiento).
La parte innecesaria 4b de la hoja de metal
después de que la hoja ha sido troquelada por el rodillo
troquelador 1 es expulsada mediante un vacío hacia el exterior del
sistema a través de un conducto de descarga 8. En esta figura, el
número de referencia 9 indica un conducto de vacío para aspirar y
eliminar piezas finas y similares que pueden producirse durante la
operación de troquelado.
La Fig. 2 muestra otra realización de la presente
invención, en la que se emplea un rodillo adhesivo con salientes 3A
en lugar del rodillo adhesivo 3 descrito en la realización previa
mostrada en la Fig. 1. Las otras estructuras son las mismas que las
mostradas en la Fig. 1.
Según esta modificación, en el caso donde el
rodillo adhesivo es un rodillo de calentamiento, puede evitarse una
operación fallida de troquelado para la hoja 4a que está causada
por el hecho de que se transfiere calor al rodillo de transferencia
2 y el rodillo troquelador 1 también se calienta. Además, el
rodillo que tiene salientes sobre el mismo puede asegurar una
fuerza de presión durante la adhesión. Por lo tanto, es adecuado
adherir las partes de la hoja troquelada 4c en esta etapa a esa
hoja de metal sobre la lámina base a la que ya han sido adheridas
partes de la hoja troquelada previamente.
La Fig. 5 muestra un ejemplo de una disposición
de orificios de succión formados en el rodillo de transferencia y
salientes formados sobre el rodillo con salientes. La Fig. 5 es una
vista desarrollada parcial que muestra el rodillo. En esta figura,
la línea de trazos 31 indica un contorno de la hoja de metal que ha
de ser troquelado, y dentro está formado un número apropiado de
orificios de succión 32 rodeados por la línea de trazos 31. Los
salientes, cada uno ligeramente más ancho que la forma espiral (o
de bobina) indicada por la línea de trazos 31, pueden estar
formados en espiral sobre la superficie del rodillo de
transferencia o del rodillo adhesivo. Los salientes pueden estar
formados en forma cuadrada para incluir esta forma espiral.
La Fig. 3 muestra otra realización de la presente
invención en la que un rodillo de transferencia con salientes 2A
está introducido entre el rodillo de transferencia 2 y el rodillo
adhesivo 3. Las otras estructuras son las mismas que las mostradas
en la Fig. 1, de manera que se dan números de referencia idénticos,
omitiéndose una explicación sobre los miembros restantes.
Según la presente realización, mediante una
provisión de un segundo rodillo de transferencia 2A que tiene
salientes sobre el mismo, el calor del rodillo adhesivo 3 apenas se
conduce hasta el rodillo de transferencia 2 y el rodillo
troquelador 1. Además, las partes de la hoja troquelada 4c pueden
adherirse con seguridad a la lámina base 7 que tiene irregularidad,
como en el caso de la Fig. 2.
En esta realización, si es necesario, también
puede usarse el rodillo adhesivo con salientes 3A mostrado en la
Fig. 2. Incidentalmente, el número de referencia 10 indica una
boquilla de expulsión de aire caliente para calentar
preliminarmente la lámina base 7 y el rodillo adhesivo 3. El
calentamiento preliminar con el aire caliente será particularmente
útil para el rodillo 3 para adherir térmicamente la hoja de metal
adherida previamente a la lámina base. Esto pone de manifiesto un
efecto tal como una mejora de productividad.
La relación de una capacitancia (C), una
inductancia (L) y la frecuencia resonante (f) en el circuito
resonante se muestra por la siguiente fórmula (I).
(I)L = 1/(4\pi
^{2}f^{2}C)
L es una inductancia en una bobina similar a un
circuito y la forma de la bobina similar a un circuito es
dependiente de la frecuencia resonante f. Según se deriva de la
fórmula (I), la frecuencia resonante f está en proporción inversa a
la raíz cuadrada del producto de la capacitancia (C) y la
inductancia (L) y, por lo tanto, se requiere hacer grande la
inductancia (L) para hacer pequeña la frecuencia resonante f. En
general, la inductancia (L) en una bobina similar a un circuito ha
sido dependiente del número de arrollamientos de la bobina similar
a un circuito y de la dimensión exterior de la bobina del circuito.
De este modo, se ha considerado que cuanto mayor es el número de
arrollamientos de la bobina similar a un circuito y mayor es el
diámetro de la bobina, mayor es una inductancia que puede
obtenerse. Por esta razón, se ha obtenido una frecuencia resonante
deseada aumentando el número de arrollamientos de una bobina
similar a un circuito.
En la etiqueta resonante convencional, por
ejemplo, como la mostrada en la Fig. 7A, está provista una bobina
similar a un circuito 44 en la que la anchura de línea de la bobina
y la distancia entre líneas vecinas de la bobina se hacen delgadas
en un área estrecha para rodear una parte del condensador 45a. La
Fig. 7A muestra una cara (superficie) en la que está provista la
bobina similar a un circuito 44 de la etiqueta resonante. La Fig.
7B muestra una cara inversa de la superficie mostrada en la Fig.
7A. En las Figs. 7A y 7B, el número de referencia 54 muestra una
película de plástico, el número de referencia 47 muestra un
circuito para el condensador, el número de referencia 46 muestra un
área terminal de conexión del circuito y los números de referencia
45a y 45b muestran la parte del condensador.
La película de plástico 54 adopta papeles de un
sustrato sobre el que está provista la bobina similar a un circuito
44 y de un dieléctrico colocándola entre el condensador 45a en la
superficie y el condensador 45b en la cara inversa. La bobina
similar a un circuito 44 en la superficie de la película de
plástico 54 y el circuito 47 para el condensador 45b en las dos
caras de la película de plástico 54 están conectados por el área
terminal de conexión del circuito 46, formando por lo cual un
circuito resonante.
Como se explicó anteriormente, la etiqueta
resonante convencional está provista de una bobina similar a un
circuito que tiene gran número de arrollamientos sobre una cara
(superficie) de una película dieléctrica.
En la etiqueta resonante convencional, en un caso
en que la frecuencia resonante es 8,2 MHz y el tamaño de la
etiqueta es 40 x 40 mm, la anchura media de línea de una bobina
similar a un circuito respecto a la longitud de la periferia más
exterior de la bobina similar a un circuito es 1/150 ó menos de
dicha longitud y el número de veces que se arrolla la bobina es
aproximadamente siete.
La bobina similar a un circuito está formada
normalmente mediante un procedimiento para grabar al ácido una hoja
de metal como una hoja de aluminio, una hoja de cobre, etc. o un
procedimiento para aplicar un revestimiento eléctricamente
conductor que contiene polvo de metal de estos aluminio, cobre,
etc. Sin embargo, en estos procedimientos ha habido casos que
cuando el espesor (anchura de línea) de una bobina similar a un
circuito es delgado o cuando las distancias entre las líneas
vecinas se hacen estrechas, las líneas se queman o las líneas se
conectan entre sí en la etapa de fabricación o las líneas
conectadas entre sí, lo que tiene como resultado la producción de
circuitos inferiores. Estos defectos también han sido generados en
la etapa de procesamiento secundario después de la formación del
circuito y, por lo tanto, han sido necesarios muchos cuidados en la
obtención de etiquetas resonantes que tienen características
resonantes estables.
Para solucionar los defectos descritos
anteriormente, la presente invención provee las etiquetas
resonantes que pueden fabricarse fácilmente y que tienen
características resonantes estables.
Las etiquetas resonantes de la presente invención
están caracterizadas porque en las dos caras de una película
dieléctrica están provistas al menos dos bobinas similares a
circuitos en las que la anchura de línea de cada circuito es 1/50 ó
más respecto a la longitud de la periferia más exterior de cada
circuito y el número de veces que se arrolla la bobina es tres o
menos, de tal manera que las dos bobinas similares a circuitos están
enfrentadas entre sí.
En la presente invención, la bobina similar a un
circuito puede formarse usando una hoja de metal, como una hoja de
aluminio, una hoja de cobre, etc. o puede formarse por la
aplicación de un revestimiento eléctricamente conductor que
contiene estos polvos de metal. Es preferible formar la bobina
similar a un circuito usando hojas de metal.
Adhiriendo las bobinas similares a circuitos
sobre las dos caras de la película dieléctrica para que estén
enfrentadas entre sí, se forma un condensador por una parte en la
que las dos bobinas similares a circuitos están enfrentadas entre
sí intercalando la película dieléctrica. Dicho condensador adopta
un papel de un condensador que está provisto en la etiqueta
resonante convencional. Por la constitución de la etiqueta resonante
según la presente invención, no hay necesidad de proveer por
separado una parte de condensador en el terminal o el centro de la
bobina.
Pueden usarse películas de plástico, películas de
resina o películas cubiertas de resina como película dieléctrica.
Las dos bobinas similares a circuitos que han de adherirse sobre
las dos caras de la película dieléctrica se adhieren de tal manera
que las direcciones en las que las bobinas están arrolladas son
diferentes entre sí, y las bobinas similares a circuitos en las dos
caras de la película dieléctrica están conectadas en el área
terminal de conexión del circuito que está situada en los extremos
de las bobinas, formando por lo cual un circuito resonante (véase
la Fig. 4D).
Como índice que muestra unas cualidades del
circuito resonante, se usa el valor Q (intensidad de resonancia).
El valor Q se muestra por la siguiente fórmula (II)
(II)Q =
2\pifL/R
En la fórmula (II), R representa un valor de
resistencia, f representa una frecuencia resonante y L representa
una inductancia.
Ha sido una opinión común que cuantos más altos
son los valores Q que tienen los circuitos resonantes, más
excelentes son tales circuitos resonantes. Un caso en que se usa el
circuito resonante que tiene el valor Q más alto es en comunicación
de datos, suministro eléctrico y reconocimiento de existencia, en
los que se utiliza el fenómeno resonante, puede practicarse el
sistema que tiene alta eficiencia y alta resistencia ambiental.
Haciendo grueso el espesor de la parte de la
bobina (anchura de línea de la bobina), es posible mantener bajo el
valor de las raíces de la línea. Además, la longitud de la bobina se
acorta y, por lo tanto, el valor de la resistencia en las partes de
la bobina puede hacerse bajo.
En la bobina de una cara convencional en la que
la extensión de la bobina es delgada y larga, se ha requerido usar
una hoja de cobre o una hoja de cobre dorada que tiene alta
conductividad (bajo valor de resistencia) para formar un circuito
resonante que tenga gran comportamiento. Mediante las técnicas de
la presente invención, se hace posible usar una hoja de metal, como
una hoja de aluminio, etc. que no es cara y tiene buena facilidad de
trabajo mientras que conserva las cualidades, y usar hojas delgadas
de metal. Por otra parte, como el espesor de la anchura de línea de
la bobina es grueso, el procedimiento de producción de las
etiquetas resonantes de la presente invención, es decir, un
procedimiento para troquelar la hoja de metal en forma de bobina y
un procedimiento para succionar y transferirla hoja de metal
troquelada puede llevarse a cabo fácilmente.
En un caso de las bobinas de las dos caras según
la presente invención, la inductancia L se reduce acortando la
longitud de la bobina. Por otra parte, como la anchura de línea de
la bobina se hace gruesa, el valor de la resistencia R se
reduce.
Como resultado, es posible conservar o aumentar
el valor Q según la estructura de las bobinas de las dos caras en
la que la relación de reducción de R es mayor en comparación con la
relación de reducción de L.
Ejemplo
Ejemplo
comparativo
- Tamaño de etiqueta resonante:
- 40 x 40 mm (dimensión que se convierte en una periferia exterior del circuito)
- Frecuencia resonante:
- 8,2 MHz
Bajo las condiciones anteriormente mencionadas,
se fabricaron la etiqueta resonante de la presente invención
(Ejemplo) y la etiqueta resonante convencional y se compararon las
cualidades de las etiquetas resonantes fabricadas.
La etiqueta resonante del Ejemplo es una etiqueta
resonante del tipo de bobina de las dos caras como el mostrado en
la Fig. 4D. El ejemplo comparativo es una etiqueta resonante en un
tipo de bobina de una cara como el mostrado en la Fig. 7.
Las constituciones y propiedades se muestran en
la Tabla 1
| Ejemplo comparativo | Ejemplo | |
| Bobina | ||
| material | hoja de aluminio | hoja de aluminio |
| espesor | 50 \mum/10 \mum | 40 \mum/40 \mum |
| (superficie/dorso) | ||
| número de | 8 | 2/1 (superficie/dorso) |
| arrollamientos | ||
| Dieléctrico | ||
| condensador | película de PE 20 \mum | pelíc. resina revestida 3 \mum |
| área/volumen | 121 mm^{2}/123 pF | 727,3 mm^{2}/4937 pF |
| L (inductancia) | 3,06 \muH | 0,154 \muH |
| Longitud de bobina | 980 mm | 284 mm |
| Resistencia de bobina | 0,6860 \Omega | 0,03976 \Omega |
| Valor calculado de Q | 230 | 199 |
| valor hallado | 58 | 60 |
Como se muestra en la Tabla 1, la etiqueta
resonante de la presente invención tiene la intensidad resonante
similar a la de la etiqueta resonante convencional a pesar de que
el número de arrollamientos de la bobina es menor.
La Fig. 6 es una vista en perspectiva en despiece
ordenado que muestra la constitución del otro Ejemplo de la
etiqueta resonante según la presente invención. Las hojas de metal
en forma de bobina 4C_{1}, 4C_{2} que son troqueladas por el
procedimiento de la presente invención se adhieren a las dos caras
de una lámina dieléctrica 53 y después se adhieren a una lámina
base 71.
En la constitución de la Fig. 6, cuando se usa
película adhesiva térmica, como película de polietileno, como
lámina dieléctrica 53, pueden usarse las hojas de metal 41, 42 en
forma de bobina en las que no está revestido un adhesivo de
adhesión térmica. Como lámina base 71 puede usarse un papel grueso,
cartón, etc., cuya cara está provista de una hermosa impresión.
El circuito resonante de la presente invención
adopta un papel del condensador convencional conectando las líneas
de las bobinas en la superficie y la cara posterior. Por encima de
este papel, como la anchura de línea de la bobina es gruesa, el
volumen del condensador puede ajustarse fácilmente y la frecuencia
resonante puede cambiarse moviendo ligeramente la cara conectada de
las bobinas en las dos caras o cambiando el tamaño de la sección
conductora 43, como se muestra en la Fig. 4.
Aunque la presente invención se explica
principalmente haciendo referencia a la etiqueta resonante, puede
usarse como etiqueta con circuito integrado o tarjeta con circuito
integrado mediante la incorporación de un chip con circuito
integrado.
Aunque el chip con circuito integrado tiene una
capacitancia específica, cada chip tiene variación de capacitancia.
Esta variación hace que se varíe la frecuencia resonante de la
etiqueta con circuito integrado o la tarjeta con circuito integrado
cuando en el circuito resonante está provisto el chip con circuito
integrado.
Como resulta evidente a partir de la Tabla 1, el
ejemplo comparativo obtiene frecuencia resonante por un pequeño
volumen (123 pF) con respecto a una gran L (inductancia) y, por lo
tanto, la variación de capacitancia del chip con circuito integrado
hace que la variación de la frecuencia resonante de la etiqueta con
circuito integrado o la tarjeta con circuito integrado sea
grande.
Por otra parte, como el ejemplo de la presente
invención obtiene frecuencia resonante por un gran volumen (4937
pF) con respecto a una pequeña L, la influencia de la variación de
capacidad del chip con circuito integrado en la frecuencia resonante
de la etiqueta con circuito integrado o la tarjeta con circuito
integrado es muy inferior. Esto significa que la variación de la
frecuencia resonante de la etiqueta con circuito integrado o la
tarjeta con circuito integrado que usa el circuito resonante de la
presente invención es muy inferior.
En un caso en el que el chip con circuito
integrado está montado en el circuito resonante, se considera que
la correspondencia del circuito resonante y el chip con circuito
integrado es muy importante desde un punto de vista de cualidades.
Como el ajuste de la capacitancia y la inductancia en el circuito
resonante de la presente invención se realiza fácilmente, la
impedancia del circuito resonante puede ajustarse fácilmente y la
correspondencia del circuito resonante y el chip con circuito
integrado se realiza con facilidad.
En la etiqueta resonante convencional, ha sido
necesario ajustar la frecuencia resonante disminuyendo el volumen
de capacidad cortando una parte de un circuito después de proveerse
el chip con circuito integrado. Sin embargo, el circuito de la
presente invención no requiere tal ajuste o es posible el ajuste
sin realizar el ajuste en la etiqueta resonante convencional.
Claims (7)
1. Un circuito resonante caracterizado
porque en las dos caras de una película dieléctrica están provistas
al menos dos bobinas similares a circuitos (4c_{1}, 4c_{2}) en
las que la anchura de línea de cada circuito es 1/50 o más
respecto a la longitud de la periferia más exterior de cada
circuito y el número de veces que se arrolla la bobina es tres o
menos, de tal manera que las dos bobinas similares a circuitos
(4c_{1}, 4c_{2}) están enfrentadas entre sí.
2. Un circuito resonante según la reivindicación
1, en el que la bobina similar a un circuito (4c_{1}, 4c_{2})
comprende una hoja de metal, como una hoja de aluminio, una hoja de
cobre, etc. y las bobinas similares a circuitos (4c_{1},
4c_{2}) se adhieren a una película dieléctrica.
3. Un circuito resonante según la reivindicación
1 ó 2, en el que la dirección de arrollamiento de las dos bobinas
similares a circuitos (4c_{1}, 4c_{2}) que han de ser adheridas
en las dos caras de la película dieléctrica son diferentes entre
sí.
4. Un circuito resonante según la reivindicación
1, en el que la película dieléctrica comprende película de
plástico, película de resina o revestimiento de resina.
5. Un circuito resonante según las
reivindicaciones 1 a 4 en el que la película dieléctrica está
provista sólo sobre la bobina similar a un circuito (4c_{1},
4c_{2}).
6. Una etiqueta resonante (A) provista de un
circuito resonante según se describe en una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5.
7. Una etiqueta con circuito integrado o una
tarjeta con circuito integrado provista de un circuito resonante
según se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
5.
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