JPH09198580A - 識別ラベル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【解決手段】 板状担体材料上に、誘導コイル１０、お
よび、複数のコンデンサー電極１１′，１１″を設け、
誘導コイル１０の両端をコンデンサー電極１１′，１
１″に電気的に接続してなる第１の電気回路と、該第１
の電気回路上に、塗布されたコンデンサー１２の誘電体
媒質１４となる誘電体層が形成され、該誘電体層が形成
する面上に、該第１の電気回路のコンデンサー電極に相
対するコンデンサー電極と、該電極を結合する電導線１
５とを、有機導電性塗料にて形成し、該電極間を電気的
に接続することよりなる第２の電気回路とを、板状担体
材料の一方の面上に積層する構成よりなることを特徴と
する振動回路よりなる識別ラベル。 【効果】 担体貫通する機械的加工手段の利用による、
担体両面の電気的結合をする必要がなくなることによ
り、担体面は、欠陥のない面となると共に、機械加工に
由来する製作工数、すなはち、製作費用を削減すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波に対する振
動回路を備え、特定周波数に共鳴して発信する検出素子
よりなる識別ラベルに関する。

【０００２】

【従来の技術】識別ラベルは、店頭での商品の盗難を防
ぐために盗難防止用信号発信器として又海外においては
乗り物の料金計算や非接触空間での非固定式身分証明に
用いられる電磁気媒体である。一般的な識別ラベルは、
高周波振動回路を小形基板上に加工したもので、この回
路を張り付けた物が高周波電磁界を放出する通り抜け枠
組みの形態をした場所を通過するときに、振動回路が高
周波電磁界に共鳴して検出信号を発することにより盗難
を防止する。したがって、発振回路を、識別ラベルとし
て用いるためには、正確に決められた許容範囲の狭い周
波数帯内の高周波電磁界に対する検出素子として作用す
る必要があり（特表平２−５２７６５号公報）、ノイズ
信号である光学信号または音響信号に応答してはならな
い。

【０００３】技術的には、誘電性担体層を一対の導体板
によりなる電極で挟んでコンデンサー部を形成する。回
路としては、担体層の一方の面に形成したコンデンサー
電極に誘導コイルの一端を電気的に接続し、誘導コイル
の多端を他方の面のコンデンサー電極と、担体層を貫通
して結合してなる電気振動回路を構成する。すなわち、
電気回路により誘電性担体をサンドイッチした形状であ
る（米国特許第３．６７１，７２１号公報）。

【０００４】コンデンサーの誘電体媒質は、電極間にサ
ンドイッチされる担体材料、および、電気回路を担体面
上に形成するために接着剤を使用する場合には、接着剤
の誘電体的性質が加算された媒体が、コンデンサーの誘
電層を形成する。

【０００５】誘電体担体上に加工されるコンデンサー電
極、誘導コイル、および、導電線は、アルミニウム箔接
着後のパターンニング、低抵抗ペーストのプリント、ま
たはアルミニウム金属、その他、適当な金属を蒸着して
形成されている。用いる材料、および、加工技術の選択
によっては高い品質基準を示し、連続的に製造すること
ができる。上記サンドイッチ形状構造の発振回路の大規
模生産、または多量生産は既に行なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】識別ラベルが主として
使用される商品用では、安価に製作が可能で、かつ、共
鳴周波数のバラツキが少なく、鋭い共鳴感度を持つこと
が何より必要な要件である。

【０００７】技術的には、両面を電気的に結合するため
の担体層を貫通する穿孔、または、かしめ手法等の機械
的加工がもたらす影響については改良の必要がある。製
作費用の面から見ると、両面を電気的に結合するに必要
な機械的作業の加工費が付加さる。しかも、機械的穿
孔、または、かしめによる担体両面の結線方法を採用す
ると、担体表面に生ずる面欠陥のために、担体上に作製
する電気回路の加工技術に制限が生じる。すなわち、蒸
着技術を電気回路製作手段にしようとする場合、この両
面間結線を蒸着技術単独で行うことは困難で、何らかの
複合手段を採用しなければならない。ペーストのプリン
ト技術に於いても、ペースト、または、有機導電塗料に
よる面間結線と、電気回路のプリントは別の工程とな
る。アルミニウム箔のかしめ穿孔による同時結線が最も
容易であるが、この工程の前の工程であるアルミニウム
箔のパターンニング工程に多大の工数を要すると共に、
箔の接着に用いる接着材料の厚みの不均一はコンデンサ
ー容量のバラツキをもたらす。担体面上への誘導コイル
を含む電気回路のパターン化加工技術は、共鳴周波数検
出回路の主要部をなし、今後、付加されるであろう本振
動回路の機能拡大に対応できる技術である必要がある。

【０００８】誘電担体層として、一般に採用されている
有機誘電体担体板は、ロール状に巻取る圧延法によっ
て、通常製造されている。この技術により量産されるロ
ール状板の厚みの変動は避けられない。このことはコン
デンサー部の誘電体材料の厚みが変動すること、すなわ
ち、コンデンサーの容量変化をもたらし、容量変動は個
々の識別ラベルを加工したロール状板の位置によって共
鳴周波数が変動する。識別ラベルの一つの必要条件を満
足しないことになる。

【０００９】現在、サンドイッチ形状の識別ラベルは大
規模生産が行われている。しかしながら、振動回路特性
を決定するパラメータ、すなわち、コンデンサーの誘電
媒質である担体を始めとする各層の厚さが、完成後の発
振回路の動作周波数に著しい影響を及ぼしている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するための手段を以下のように提供する。課題の１
つは、技術上の困難に由来する製作費用の増大の克服で
ある。この種の課題として、アルミニウム箔からパター
ン化された導体を切り出すに要する費用削減がある。

【００１１】次に、機械的に担体層を貫通する孔の穿孔
・充填、または、かしめ手法による担体両面の電気的結
合をする方法により生ずる担体表面の機械的損傷であ
る。加工費用の削減と共に、今後の識別ラベルの機能向
上に関係する課題である。

【００１２】本発明では、課題解決の手段として、前記
第２の電気回路を導電性塗料で形成する方法を採用する
と共に、機械的に担体層を貫通する孔の充填、または、
かしめ手法による担体両面の電気的結合に代替して、コ
ンデンサー電荷による電気的結合の方法を課題解決の手
段とする第１の方法、および、柔軟性を有する導電性塗
料の特性を、更に生かして、担体上下面の電気的結合を
コンデンサー結合と従来の接触結合の併用を行う第２の
方法である。

【００１３】前記第１の方法であるコンデンサー結合に
おいては、担体平板上に、接着剤にて固定された誘導コ
イル、および、２つのコンデンサー電極を形成し、誘導
コイルの両端にコンデンサー電極を結合した第１の電気
回路を加工する。第１の電気回路よりなる面上を誘電体
材料にて、均一厚みに被覆する。この誘電体材料がコン
デンサーの誘電媒質となる。したがって、その厚みの変
動は振動回路の共振周波数のバラツキの原因となる。前
記誘電体材料の上に、第１の電気回路の二個のコンデン
サー電極に相対するコンデンサー電極と、二箇のコンデ
ンサー電極を結線する導電線を、加工性に富む導電性塗
料で形成し、第２の電気回路とする。よって、担体平板
上に積層された回路は、誘電体媒体の誘電率を有する二
対のコンデンサーで電気的に結合した誘導インピータン
スからなる振動回路を構成する。以上記述した積層回路
構造によって、ロール状、または、それと同等な形状よ
りなる、電気回路を保持する担体は、誘電体特性を有す
る必要が無くなった。すなわち、通常の板状有機担体、
望ましくは耐熱性を有する担体がよい。

【００１４】前記第２の方法は、誘電体媒体をサンドイ
ッチする前記第１、および、第２の両電気回路を電気的
に結合する２個のコンデンサー結合の一方を、たとえ
ば、誘導コイルの外側端に位置するコンデンサー結合に
代替して、接触結合による電気的結合を行う。したがっ
て、閉じた電気回路は１個のコンデンサーと１個の誘導
コイルを結線した回路となる。

【００１５】前記のように誘電体担体に穿孔、かしめの
必要が無くなった結果、担体表面が欠陥のない面を形成
し、適用する表面加工技術の選択の幅を拡げる。有機誘
電体材料よりなる担体の厚み変動に伴うコンデンサー容
量の変動によりもたらされる振動回路の共鳴周波数のバ
ラツキは、第１、および、第２の電気回路間に積層され
る誘電材料の厚みを、高精度に制御できる技術を利用し
て回避する。すなわち、担体をコンデンサーの誘電体媒
質として使用することを避け、高精度に厚み制御される
誘電体材料厚膜をコンデンサー間に作製する手段をと
る。

【００１６】

【作用】担体面に、第１の電気回路と、誘電体媒体をサ
ンドイッチする第２の電気回路を積層した振動回路を、
作製する方法を課題解決の手段とした。したがって、担
体表面は機械的加工による欠陥のない面をなし、面状に
前記第１の電気回路を形成するにおいて誘電体ペ−ス
ト、抵抗ペーストによるプリント技術をはじめ、多くの
半導体加工技術が本振動回路の加工技術として採用する
ことができるようになる。すなはち、振動回路の機能拡
大に十分対応できるようになる。また、アルミニウム箔
より電気回路パターンを切り出すウエットエッチング手
段に代替する技術の適用が可能となる。よって、連続す
るロール状の振動回路保持用担体に、連続する一連の工
程で振動回路を加工することができ、製作費用削減に寄
与することが大きい。

【００１７】前記ロール状有機誘電体材料の厚み変動が
もたらずコンデンサー特性、ひいては、振動回路の周波
数特性のバラツキを回避するために、担体の一方の面の
みを使用する振動回路の加工法をバラツキ回避の手段と
した。ロール状有機誘電体担体に代替する材料は、表面
加工技術によって成膜される厚膜誘電体である。本誘電
体膜の材料特性、および、厚みの変動が前記有機誘電体
担体の厚み変動に対応する。プリント技術、および、蒸
着技術により成膜可能な誘電体材料の選択の幅は大き
く、その厚みの制御も有機担体成型技術と比較すると優
れたものである。各種材料のペースト、および、有機導
電塗料を用いるコート法、または、プリント技術によっ
て、変動特性を満たすことができる。厚み変動、また
は、それに等価な特性変動を狭い範囲で調整可能であ
る。

【００１８】上記のように、加工技術が多岐に亙り選択
可能に成ったことにより、本振動回路に付加する機能の
種類も拡大することが可能になる。

【００１９】実施例１ 図１は従来技術により作製された振動回路の等価図であ
る。コンデンサー１と誘導コイル２よりなり、外部より
入力する高周波数の電磁波により誘導電流が誘導コイル
に誘起され、コンデンサー結合により閉じた回路の固有
共振周波数に共鳴した周波数にてピーク電流が発生す
る。図２は前記等価回路を実現した概念図である。有機
誘電体担体４の両面は、例えば、フォトリソグラフィ・
エッチング法によって作られるアルミニウム箔で得られ
ている導電線３、誘導コイル２、および、幅広の電極
５， ８で構成されている。両面で相対する電極の一対
５は、担体を誘電体媒体とするコンデンサーを形成して
いる。他方の幅広電極状部８はかしめ法により穿孔７し
両面を電気的に結合している。

【００２０】図３は本発明に基づく第１の実施例の等価
回路図である。図４ａにその断面略図を示す。図３に示
すように、誘導コイル１０、二つコンデンサー１１、１
２、及び、導電線１３にて閉回路を形成している。形状
としては（図４ａ），担体１７の一方の面上に電気回路
を積層する。まず、担体面上に第１の電気回路の二つの
コンデンサー電極１１’、１２’、および誘導コイル１
０を形成する。次に前記第１の電気回路上に接着性の誘
電体材料１４にて誘電層を形成する。前記第１の電気回
路の２つのコンデンサ−電極に相対する電極１１”、１
２”、および、両コンデンサ−電極を電気的に結合する
導電線１５を有機導電性塗料をコ−トして第２の電気回
路を形成する。よって、第１の電気回路の二つのコンデ
ンサ−電極は、例えば、ポリオレフィンよりなる接着剤
層１４を誘電媒質とし、その厚みを電極間距離とするコ
ンデンサ−結合を、第２の電気回路の２つの電極間に形
成する。全面を再度保護膜１６にて覆う。図４ｂは第１
の電気回路をなす平面略図である。図４ｃは第２の電気
回路をなす平面略図で、図４ｃの黒色部は導電性塗料に
より形成された電極、および、導電線部である。図４ｂ
の電極１１’、１２’は渦巻状の導電線で結合されてい
る。本渦巻線が誘導コイルを形成し、本コイルを横切る
電磁波が誘導電流を誘起する。また、前記したように、
電極部１１’，１１”，および、１２’、１２”は誘電
体媒質１４を挟んで相対し、誘電媒質１４と両電極間距
離によってコンデンサ−１１、１２を構成するが誘電体
の誘電率、電極間距離がコンデンサ−の電気容量を決定
する重要な要因である。したがって、それらの厚みは正
確に制御する必要があるが、本実施例では、誘電体材料
の厚みの均一性は切断分離前の担体１７毎に正確に制御
した。

【００２１】図２のように上下面を結合する機械的加工
部分７が無く、この穿孔・充填の加工工数を必要としな
いことと共に、穿孔形状という面の欠陥を無くしてい
る。第２の電気回路作製に有機導電塗料を使用すること
によって、アルミニウム箔から導電体を切り出すフォト
グラフィ・エッチング加工に要する作業工程が無くな
り、作業工数が著しく軽減し、製造費用を削減できた。

【００２２】実施例２ 図５は等価回路としては、従来技術の図１と同様であ
る。すなはち、図４ａにおいて、コンデンサ−電極１
１’、１１”を直接接触結合した構成である。図５の第
１の電気回路のコンデンサ−電極２２は、誘電体材料２
４を介した直上の導電性塗料２５により形成される電極
２２’とコンデンサ−結合をしている。第１の電気回路
の他方の電極２３は導電性塗料２５と接触結合してい
る。本実施例では耐熱性を有する担体２０上に、第１の
電気回路パターンを形成した。形成されたパターンの中
の誘導コイル２１の両端に位置する２つの電極２２、２
３の一方を接触電気結合の端子２３とする。担体上の第
１の電気回路は誘電体物質２４で覆われている。接触端
子に相当する電極部２３はマスキングしてり、誘電体材
料２４にて覆われないようにした。従って、誘電体材料
で加工された段階の半製品を、上方よりみると、第１の
電気回路の電極の一方２３が露出した状態であり、断面
は誘電体材料面２４が厚みに相当する段差をなす。この
段差を有する面に、柔軟性に富む有機導電性塗料２５
が、前記第２の電気回路パターンにマスキングされたス
クリーンを用いて塗布されている。実施例１と同様に保
護膜２６加工がなされている。誘電体材料が覆わず、有
機導電性塗料が接触した部分２７は、電気的に結線した
ことになり、コンデンサー１個２２と誘電コイル４より
なる振動回路となる。

【００２３】

【発明の効果】担体貫通する機械的加工手段の利用によ
る、担体両面の電気的結合をする必要がなくなったこと
により、担体面は、欠陥のない面となると共に、機械加
工に由来する製作工数、すなはち、製作費用を削減する
ことができた。

【００２４】独立した２つのコンデンサーによる電気的
結合によって、担体面の一方の面のみに電気回路、およ
び、誘電体材料を積層する方法で識別ラベルの作製が可
能になった。

【００２５】誘電体材料を独立した技術で積層すること
が可能となり、材料の選択、および、厚みの高精度に制
御することが可能になり、振動回路の共鳴周波数を狭い
範囲のバラツキに抑えることができた。

【００２６】担体面の一方の面のみを使用した識別ラベ
ルの加工技術は、加工に適用する技術選択を幅を広くす
ると共に、工程を容易にし、製作費を削減した。

【００２７】アルミニウム箔のフォトリソグラフィ・エ
ッチング法に代替して、柔軟性に富む有機導電性塗料を
マスキング塗布することにより、製作工数、すなはち、
製作費用を削減することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の識別ラベルの等価回路図。

【図２】従来技術による識別ラベルの断面略図。

【図３】識別ラベルの等価回路図。

【図４】（ａ） 識別ラベルの断面略図。 （ｂ）担体上の第１の電気回路略図。 （ｃ） 第１の電気回路上に積層された第２の電気回路
略図。

【図５】接触電気結合をした電気回路よりなる識別ラベ
ルの断面略図。

【符号の説明】

１ コンデンサー ２ 誘導コイル ３ 導電線 ４ 誘電体担体 ５ コンデンサー電極 ６ 接着層 ７ 誘電体担体両面短絡部 １０ 誘導コイル １１ コンデンサー １１’、１１” コンデンサー電極 １２ コンデンサー １３ 導電線 １４ 誘電体媒質 １５ 導電線 １６ 保護膜層 １７ 板状担体 １８ 接着層 ２０ 板状担体 ２１ 誘導コイル ２２ コンデンサー ２２’，２２” コンデンサー電極 ２４ 誘電体媒質 ２５ 導電線 ２６ 保護膜層 ２８ 接着層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状担体材料上に、誘導コイル、およ
   び、複数のコンデンサー電極を設け、誘導コイルの両端
   をコンデンサー電極に電気的に接続してなる第１の電気
   回路と、該第１の電気回路上に、塗布されたコンデンサ
   ーの誘電体媒質となる誘電体層が形成され、該誘電体層
   が形成する面上に、該第１の電気回路のコンデンサー電
   極に相対するコンデンサー電極と、該電極を結合する電
   導線とを、有機導電性塗料にて形成し、該電極間を電気
   的に接続することよりなる第２の電気回路とを、板状担
   体材料の一方の面上に積層する構成よりなることを特徴
   とする振動回路よりなる識別ラベル。
2. 【請求項２】 板状担体材料上に、誘導コイル、コンデ
   ンサー電極、および、電気結合端子を設け、誘導コイル
   の両端をコンデンサー電極と電気結合端子を電気的に接
   続してなる第１の電気回路と、該第１の電気回路上を、
   該電気結合端子領域を除く領域をコンデンサーの誘電体
   媒質となる誘電体材料で覆うことと、該誘電体材料が形
   成する面上と該電気結合端子領域面上に、第１の電気回
   路のコンデンサー電極に相対するコンデンサー電極と、
   電極と第１の電気回路の該電気結合端子とを結合する導
   電線を有機導電性塗料にて形成し、該電極と該電気結合
   端子を電気的に接続することよりなる第２の電気回路と
   を、板状担体材料の一方の面上に積層する構成よりなる
   ことを特徴とする振動回路よりなる識別ラベル。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、第１
   の電気回路および第２の電気回路が有機導電性塗料によ
   り構成されていることを特徴とする振動回路よりなる識
   別ラベル。