JP2009043082A - Ｒｆｉｄスレッドおよびそれを用いたシート状物 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＦＩＤの固着に紙とＲＦＩＤのベースフィルムとの固着力を必要とするため、薄いシート状に加工した場合でも、十分な強度が得られ、紙とＲＦＩＤのベースフィルムとの一体化を実現できる。
【解決手段】複数ビットのメモリを内蔵しかつアンテナ配線を備えた半導体チップを片面に接着した細帯状のフィルムと紙シートの表裏とを、紙の繊維が相互に絡まり合うように紙抄合を行なって固着するため、前記フィルムの前記半導体チップを阻害しない位置に、前記紙の繊維が前記紙シートの表裏と相互に絡まり合うように貫通した複数の開口部を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、有価証券や紙幣等に貼付されたり漉き込まれたりし、これらの偽造防止に用いられるＲＦＩＤスレッドおよびそれを用いたシート状物に関し、特に、非接触状態で少なくとも情報の読み出しが可能な半導体チップが内蔵されたものに関する。

従来の紙などの薄いシートにＲＦＩＤを備える場合、予め糊などを塗布してあるシール状のタグにＲＦＩＤを貼り付け、このシールを目的とする紙などの薄いシートに貼り付ける方法が一般的であった。

また、予め紙にＲＦＩＤタグをスレッド状に加工して漉き込む方法（特許文献１）、や、２枚の紙に糊で挟む方法（特許文献２）も知られている。これらの方法では紙が厚い場合やＲＦＩＤタグが十分細い場合は、紙の剛性によりＲＦＩＤを強固に挟み込み十分な強度を示すことが期待できる。

更に、非接触状態で少なくとも情報の読み出しが可能なＩＣチップが搭載された帯状の第１のシート基材とこの第１のシート基材に積層されてなる帯状の第２のシート基材とのＩＣチップに当接しない領域に、表面から裏面まで貫通する貫通穴を有するスレッドが知られている（特許文献３）。この構成によれば、接着剤によって有価証券や紙幣等のシートに接着する場合、接着剤が貫通穴に入り込み、それにより、スレッドと接着剤との間にてくさび効果が生じ、スレッドがシートから剥がれにくくなる。

特開２００２−３１９００６号公報 特開２００５−３５０８２３号公報 特開２００５−２８４３８９号公報

しかしながら、上記紙などの薄いシートに貼り付ける方法では、外観上もＲＦＩＤタグを貼り付けてあることが明確に判別できるため、偽造防止の効果が低く、また外観上のデザインに制約を与える欠点があった。

また、特許文献１や特許文献２に記載された方法の場合、例えば図７に示したように３ｍｍ幅のＲＦＩＤを３０μｍ厚のＰＥＴ製のベースフィルム２０上に形成し、これを総厚０．１ｍｍの紙に仕上げる場合、ＲＦＩＤ部分で紙が極度に薄くなるため、紙の剛性が期待できない。更に通常、紙に用いられるセルロースを主体とした糊ではポリエステルフィルムを十分強固に接着できないため、使用中の外力により表裏の紙層と内部のＲＦＩＤが剥離し、図８に断面図を示すように表裏の紙４０が浮き上がってしまい、極端な場合はＲＦＩＤのベースフィルム２０が抜け落ちてしまう問題があった。

更に、特許文献３に記載の方法は、接着剤によってシートに接着する場合、接着剤が貫通穴に入り込むため、接着剤の硬化により柔軟性を損なわれ、取扱い性や薄いシート状にする上で問題があった。

いづれにしても、上記従来技術では、ＲＦＩＤの固着に紙とＲＦＩＤのベースフィルムとの固着力を必要とするため、薄いシート状に加工した場合に、十分な強度が得難いという課題があった。

上記課題を解決するため、本発明は、
複数ビットのメモリを内蔵しかつアンテナ配線を備えた半導体チップを片面に接着した細帯状のフィルムと紙シートの表裏とを、紙の繊維が相互に絡まり合うように紙抄合を行なって固着したことを特徴とするシート状物である。

また、前記フィルムの前記半導体チップを阻害しない位置に、前記紙の繊維が前記紙シートの表裏と相互に絡まり合うように貫通した複数の開口部を設けたこと特徴とする。

また、前記開口部は、２列の等ピッチの丸穴をパンチアウトして設けたものであることを特徴とする。

また、前記開口部は、複数個のＵ字型の切り欠きを設け、切り欠きに囲まれた部位を起こしてなることを特徴とする。

また、前記フィルムの前記半導体チップを阻害しない位置に、ディンプル加工部を設けたことを特徴とする。

また、前記ディンプル加工部は、複数個の開口しない加圧痕を設けてなることを特徴とする。

更に、複数ビットのメモリを内蔵しかつアンテナ配線を備えた半導体チップを細帯状のフィルムの片面に接着してあるＲＦＩＤスレッドであって、紙抄合の際に紙の繊維が紙漉工程で貫通して紙シートの表裏と相互に絡まり合うための複数の開口部もしくはディンプル加工部を前記細帯状のフィルムに設けたことを特徴とする。

また、前記開口部は前記細帯状のフィルムに、複数個のＵ字型の切り欠きを設け、切り欠きに囲まれた部位を起こしてなることを特徴とする。

また、前記ディンプル加工部は前記細帯状のフィルムに、複数個の開口しない加圧痕を設けてなることを特徴とする。

また、前記半導体チップの一片が０．５ｍｍ、前記細帯状のフィルムの幅が３ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明では、ＲＦＩＤのベースフィルムおよびアンテナ部分に複数の開口部または凹凸加工部位を設け、紙部分とＲＦＩＤ部分を嵌合、もしくは糊部分とＲＦＩＤ部分を嵌合させることにより、ＲＦＩＤタグの表裏の紙を一体化して強度を高めることができる。この構造により、従来のＲＦＩＤを内蔵した紙カードでは実現が困難であった厚さ０．１ｍｍ程度の薄い紙カードが実現できる。

以下、本発明の実施するための最良の形態について、図を参照しながら説明する。

まず、本発明の実施例１について、図１から図６を用いて説明する。図１は本実施例の適用されたＲＦＩＤスレッドの外観斜視図である。厚さ３０μｍのＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）製ベースフィルム２０上に厚さ７μｍのアルミ配線アンテナ３０が形成してあり、このアンテナにはスリット３１を加工してある。このスリット３１を跨ぐ位置に一辺が０．５ｍｍ以下に切断加工されたＲＦＩＤチップ１０が接合してあり、このアンテナ３０とＲＦＩＤチップ１０によってＲＦＩＤの回路が構成される。このＲＦＩＤ部分は、細長い帯状のベースフィルム２０上に多数個配置されている。本実施例ではベースフィルム２０の幅は３ｍｍであり、アンテナ３０は５５ｍｍであり、５７ｍｍピッチでＲＦＩＤ部分を配置してあるため、ベースフィルム２０が２ｍｍ露出している。なお、図ではベースフィルム２０やアンテナ３０の厚みは省略した。また、ＲＦＩＤチップ１０やスリット３１も本来の尺度で記入すると判別しがたいので大きく表示してある。

ここで、ベースフィルム２０およびアンテナ３０には前記スリット３１およびＲＦＩＤチップ１０を阻害しない位置に多数の開口部２１が設けてある。開口部２１は２列の等ピッチの丸穴をパンチアウトしたものであり、丸穴であることと等ピッチであることから、外力による応力集中を生じにくく、製紙工程やＲＦＩＤの使用中の外力によってアンテナ３０の裂断やＲＦＩＤチップ１０の脱落を生じにくくなっている。

また開口部２１はアンテナ３０の外縁やスリット３１には掛からない位置に設けてあるため、開口部２１を設けることによるアンテナ３０の通信性能の劣化は最小限に成っている。

このＲＦＩＤ部分を多数配列したベースフィルム２０を用いた紙漉込み方法を図２に示す。複層の紙抄合を行う場合は、図２に示す円網抄紙機を用いることが一般的である。図２には２漕式の円網抄紙機を用いる例を示す。１層目の貯液漕５１内部でパルプ液に浸漬した円筒状の金網５１ａが回転しており、パルプ原料が金網５１ａに張り付き水分が内部から除去されて、金網５１ａ上には紙原料の湿潤なフィルムが構成される。この膜はブランケット５４に押しつけられることで金網５１ａから剥がれ、ブランケット５４の進行により第２の金網５２ａに向かう。このとき外部から予めＲＦＩＤ部分を設けた細帯状のベースフィルム２０が供給され、第２の貯液漕内部の金網５２ａ上で同様に得られた湿潤なフィルムと、ブランケット５４上の湿潤フィルムに挟み込まれる。このとき、パルプ原料は未だ十分に脱水されていないので、ベースフィルム２０上の開口部２１を通して、両者の湿潤なフィルムの原料同士が絡み合いを生じる。また、表裏の原料の分量は貯液漕５１および５２の原料の濃度によって個別に調整することが可能である。

この後、生乾きの紙シート４０はブランケット５４から剥離され、次の脱水・乾燥工程に送り出される。なお、本実施例では２漕式の円網抄紙機を使用したが、紙シート４０を厚くする必要がある場合や、ＲＦＩＤチップ１０の突出を軽減するために穴あきシート層を１層加える場合などでは、多漕式の円網抄紙機を用いることも当然可能である。

脱水・乾燥工程終了後の紙シート４０の状態を図３（ａ）に示す。紙シート４０には複数本のベースフィルム２０が包含されており、それらは概ね等ピッチで平行に成っている。なお図４では説明の必要上ベースフィルム２０を図示したが、本来は紙の内部に含まれているため、外観上は判別しがたい。そこで、図３（ｂ）に上シート４０の部分拡大図を示した。図３（ｂ）では紙シート４０の手前上側部分を切り取り、内部に包含されているベースフィルム２０を見えるように切り出してある。このとき、ベースフィルム２０に設けた開口部２１が複数有り、このベースフィルム２０の上にＲＦＩＤチップ１０が配置されている。

一本のベースフィルム２０を含む紙シート４０の断面拡大図を図４（ａ）に示す。ベースフィルム２０の開口部２１に紙シート４０の基材である紙の繊維４０ａが入り込んで表裏で一体化しており、紙シート４０とベースフィルム２０が強固に組み合わさっている。表層の紙シート４０の一部を剥離除去し、この断面に含まれる開口部２１および紙の繊維４０ａを観察した斜視図が図４（ｂ）である。このようにベースフィルム２０と表層のアルミアンテナ３０をともに貫通する開口部２１が全体的に配置してあり、紙の繊維４０ａが紙漉工程で開口部２１を貫通して紙シート４０の表裏と相互に絡まり合うため、紙シート４０とＲＦＩＤ部分との一体化が期待できる。この紙シート４０を、最小限１個のＲＦＩＤ部分を含むように個片のシートに裁断すると、偽造防止用ＲＦＩＤスレッドを用いた紙が得られる。

以上、円網抄紙機を用いる製造方法を示したが、その他の製造方法について以下に変形例を示す。図５は長網抄紙機を用いて本実施例のＲＦＩＤスレッドを漉き込む方法を示した概念図である。２枚の帯状の金網６１ｂおよび６２ｂは多数のローラ６１ａおよび６２ａにより、くさび状の隙間を有する形に張られている。このくさび状部分にスリットノズル６３により、パルプの混濁液が噴射される。さらにこのくさび部分には外部より細帯状のベースフィルム２０が供給される。このため、紙原料は渾然一体となって金網６１ｂおよび６２ｂに挟み込まれ、大部分の水分を絞り出される。この後、湿潤な紙シート４０は金網６１ｂの上に引き出され、更に外部に引きはがされて、次の脱水・乾燥工程に運ばれる。

この方法でも、前述の方法と同様の効果を得られるが、パルプ原料を１回の挟み込みでベースフィルム２０と混在した状態で成型するため、ベースフィルム２０の表裏の紙パルプの一体性が高くできる利点がある。

更に、他の製造方法として、製紙が済んでいる紙シートを貼り合わせることでも実現は可能である。図６にその製造方法を示す。例えば４５μｍ厚に製紙された紙シート４０ｄを２枚送り込み、それぞれ一対の塗布ローラ７１ａと押しつけローラ７１ｂで引き込む。このとき塗布ローラ７１ａの背面には保持ローラ７１ｃが配置してあり両者の間にはセルロース系の糊溶液４０ｃが貯めてある。このため２枚の紙シート４０ｄの各片面に糊が塗布される。この状態で、細帯状のベースフィルム２０を送り込んで、３者をローラ加圧することで貼り合わせることで紙シート４０が得られる。この後、紙シート４０は乾燥工程送られる。

この方法では、糊溶液４０ｃの流動性が十分高いため、ベースフィルム２０上の微細な開口部２１を通して十分表裏の紙シート４０の層を貼り合わせる効果が期待でき、開口部２１を小さく設計しても良いという、アンテナ設計上の利点がある。

以上述べたように、本実施例では、ベースフィルムおよびアンテナに、スリットやＲＦＩＤチップを阻害しない位置に多数の開口部を設けたＲＦＩＤスレッドに、紙の繊維が開口部を貫通して紙シートの表裏と相互に絡まり合うように複層の紙抄合を行う構成としているため、開口部を介して紙シートの表裏を一体化でき、紙シートが外力で変形して浮き上がる事態を回避できる。

これに対し、上述した開口部を設けない図７に示すような従来のＲＦＩＤスレッドの構造の場合、ベースフィルム２０はＰＥＮなどのセルロースや紙繊維との固着力が得にくい材料であり、アンテナ３０もアルミであるため同様に固着力が得にくい。この状態で紙シート４０に漉き込むと、外部からの力で紙シート４０と開口部を持たないベースフィルム２０ｂとの界面で、図８に断面図を示すように表裏の紙４０が浮き上がってしまい、浮き上がり４０ｂを生じやすい。極端な場合は、ベースフィルム２０ｂが長手方向にずれることで、紙シート４０から抜け落ちる恐れもある。

なお、開口部２１の配置や形状、構造についても本実施例は変形可能である。図９に開口部２１をアンテナ３０の中心部に１列に設けた実施例を示す。この実施例では開口部２１が減少するため紙漉工程や使用時の張力などでアンテナ３０が伸びたり、破断するおそれが軽減できる利点がある。

次に、本発明の実施例２を説明する。本実施例は、開口部２１に代わってＵ字形の切り欠きを設けた半開口部２２を用いたことを特徴とし、図１０にその外観斜視図を示す。他の構成は実施例１と同じであるので、説明を省略する。この実施例では、開口部２１を用いる場合と異なり、開口部を切り離さないため、くりぬき加工に伴う切りくずの発生や、その挟み込みによる接続不良、切りくずが付着する外観不良などの問題を生じ難い利点がある。

更に、本発明の実施例３を説明する。本実施例は、開口部２１に代わってベースフィルム２０およびアンテナ３０にダボ状の突起部２３等のディンプル加工部を設けることを特徴とし、図１１にその外観斜視図を示す。他の構成は実施例１と同じであるので、説明を省略する。この実施例の場合、紙繊維との固着力はやや低下するが、紙シート４０に浮き４０ｂを生じても突起部２３が当たるため、ベースフィルム２０の脱落を生じにくくする利点がある。アンテナ３０に穴を開けることが無いため、アンテナの性能を低下させない利点がある。また、切りくずを生じない利点も実施例２と同様にある。

実施例１に係わるＲＦＩＤスレッドの外観斜視図である。 実施例１に係わるＲＦＩＤスレッドを円網抄紙機を用いて紙漉込む方法を示す概念図である。 （ａ）は脱水・乾燥工程終了後の紙シートの状態を示す図、（ｂ）は紙シートの上側部分を切り取り、内部を切り出した部分拡大図である。 （ａ）は一本のベースフィルムを含む紙シートの断面拡大図、（ｂ）はシートの一部を剥離除去し、この断面に含まれる開口部および紙の繊維を示す斜視図である。 実施例１に係わるＲＦＩＤスレッドを長網抄紙機を用いて漉き込む方法を示す概念図である。 実施例１に係わるＲＦＩＤスレッドを製紙が済んでいる紙シートで貼り合わせる方法を示す概念図である。 従来のＲＦＩＤスレッドの外観斜視図である。 本発明によらないＲＦＩＤスレッドおよびシートを示す図 従来のＲＦＩＤスレッド構造において、表裏の紙層と内部のＲＦＩＤが剥離した状態を示す断面図である。 実施例２に係わるＲＦＩＤスレッドの外観斜視図である。 実施例３に係わるＲＦＩＤスレッドの外観斜視図である。

符号の説明

１０…ＲＦＩＤチップ、２０…ベースフィルム、２１…開口部、２２…半開口部、２３…突起部、３０…アンテナ、３１…スリット、４０…紙シート、４０ａ…紙の繊維、４０ｃ…糊溶液、５１、５２…貯液漕、５１ａ、６１ｂ、６２ｂ…金網、５４…ブランケット、６１ａ、６２ａ…ローラ、６３…スリットノズル、７１ａ…塗布ローラ、７１ｂ…押しつけローラ、７１ｃ…保持ローラ。

Claims (10)

1. 複数ビットのメモリを内蔵しかつアンテナ配線を備えた半導体チップを片面に接着した細帯状のフィルムと紙シートの表裏とを、紙の繊維が相互に絡まり合うように紙抄合を行なって固着したことを特徴とするシート状物。
2. 前記フィルムの前記半導体チップを阻害しない位置に、前記紙の繊維が前記紙シートの表裏と相互に絡まり合うように貫通した複数の開口部を設けたこと特徴とする請求項１に記載のシート状物。
3. 前記開口部は、２列の等ピッチの丸穴をパンチアウトして設けたものであることを特徴とする請求項２に記載のシート状物。
4. 前記開口部は、複数個のＵ字型の切り欠きを設け、切り欠きに囲まれた部位を起こしてなることを特徴とする請求項１に記載のシート状物。
5. 前記フィルムの前記半導体チップを阻害しない位置に、ディンプル加工部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のシート状物。
6. 前記ディンプル加工部は、複数個の開口しない加圧痕を設けてなることを特徴とする請求項５に記載のシート状物。
7. 複数ビットのメモリを内蔵しかつアンテナ配線を備えた半導体チップを細帯状のフィルムの片面に接着してあるＲＦＩＤスレッドであって、
   紙抄合の際に紙の繊維が紙漉工程で貫通して紙シートの表裏と相互に絡まり合うための複数の開口部もしくはディンプル加工部を前記細帯状のフィルムに設けたことを特徴とするＲＦＩＤスレッド。
8. 前記開口部は前記細帯状のフィルムに、複数個のＵ字型の切り欠きを設け、切り欠きに囲まれた部位を起こしてなることを特徴とする請求項７に記載のＲＦＩＤスレッド。
9. 前記ディンプル加工部は前記細帯状のフィルムに、複数個の開口しない加圧痕を設けてなることを特徴とする請求項７に記載のＲＦＩＤスレッド。
10. 前記半導体チップの一片が０．５ｍｍ、前記細帯状のフィルムの幅が３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載のＲＦＩＤスレッド。

Images