(57)【要約】      （修正有）【課題】ＩＣタグインレット抄き込み紙において充分な平滑面の形成が可能となるIＣタグインレット挿入紙の製造方法を提供する。【解決手段】ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレット１を紙層２内に抄き込んでなるＩＣタグ抄き込み紙であって、前記ＩＣタグインレットの巾または長さが２ｍｍ以下とする。ＩＣタグインレットが電気伝導体の細線からなる巻線コイルアンテナをＩＣチップに直接接続したＩＣタグインレットであることが好ましい。【選択図】図１
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【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層内に抄き込んでなるＩＣタグ抄き込み紙であって、前記ＩＣタグインレットの巾または長さが２ｍｍ以下であることを特徴とするＩＣタグインレット抄き込み紙。
【請求項２】
前記ＩＣタグインレットが電気伝導体の細線からなる巻線コイルアンテナをＩＣチップに直接接続したＩＣタグインレットであることを特徴とする請求項１に記載されたＩＣタグインレット抄き込み紙。
【請求項３】
少なくとも２つ以上のワイヤーパートと乾燥設備としてヤンキードライヤを有する抄紙機において、少なくとも、一つのワイヤーパートで抄かれた湿紙上にＩＣタグインレットを載せた後に、更に１つ以上の他のワイヤーパートで抄かれた湿紙と抄き合わせたのち抄き合わせた湿紙を脱水し、ヤンキードライヤで乾燥する請求項１又は２に記載されたＩＣタグ抄き込み紙の製造方法。
【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（ＩＣタグインレット）を紙層中に抄き込んだＩＣタグ抄き込み紙に関する。
【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と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。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。
【０００３】
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、又は樹脂フィルムや紙の間に挟み込んで構成されている。
特に、抄紙工程で紙層間にＩＣタグインレットを抄き込んで得られるＩＣタグインレット抄き込み紙は、ＩＣタグインレットを粘着剤などで紙に貼付する方法に比べ粘着材が不要であるためコスト的に有利であり、また、ＩＣタグインレットを悪意をもって剥ぎ取るなどの不正行為を行いにくいというメリットがある。
【０００４】
例えば、特許文献１にはＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグを紙層内に抄き込んでなるＩＣタグ抄き込み紙であって、前記紙層は、パルプの繊維間結合を阻害する化合物を含むパルプスラリーから抄造された嵩高紙であるＩＣタグ抄き込み紙が開示されている。また、特許文献２には、ＩＣタグインレットの基材表面のぬれ張力が、４５ｍＮ／ｍ以上として、ＩＣタグインレットと紙層の密着性を良くし、かつ外観も凹凸等の不具合無いＩＣタグ抄き込み紙を得られることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2008-248448号公報
【特許文献２】特開2008-106417号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１や特許文献２のＩＣタグインレット抄き込み紙においては、抄紙工程で基材フィルムの上にアンテナとＩＣチップが形成されたＩＣタグインレットを使用するため、抄紙時にＩＣタグインレットが抄紙機サクションロールの脱水を阻害するため、抄紙機プレスパートでの湿紙中の水分量が増加して紙層が砕けてしまい、ＩＣタグインレットを紙層で覆うことができないという問題があった。
【０００７】
一方、通常の抄紙工程においては、紙に美麗性や印刷適性を付与するため、カレンダー処理またはヤンキードライヤ乾燥等の表面平滑化処理を行うが、ＩＣタグインレットを抄き込んだ紙の場合、ＩＣチップが高線圧のカレンダー処理に耐えられず破壊するためカレンダー処理が困難である。また、ヤンキードライヤ乾燥を行う場合は、紙層砕けを防止するため充分なプレス処理を行えないうえに、ＩＣタグインレットの基材フィルムはドライヤーパート通過時に蒸気がカンバス側に抜けるのを阻害するため、ＩＣタグインレットを挿入した部分の紙層は充分に乾燥しない。そのためＩＣタグインレットを抄き込んでいる部分の紙の表面は平滑性や光沢が低下するといった問題があった。
【０００８】
したがって、本発明はＩＣタグインレット抄き込み紙において充分な平滑面の形成が可能となるIＣタグインレット挿入紙の製造方法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】
【０００９】
発明者らは鋭意検討した結果、ヤンキードライヤ乾燥を行う場合は、ＩＣタグインレットの大きさが、巾または長さが２ｍｍ以下であると湿紙乾燥工程で水蒸気の透過を阻害せず、充分に乾燥することを見出した。
従って、本発明のＩＣタグ抄き込み紙は、ＩＣチップとアンテナとを有するＩＣタグインレットを紙層内に抄き込んでなるＩＣタグ抄き込み紙であって、前記ＩＣタグインレットの巾または長さが２ｍｍ以下であることを特徴とするＩＣタグインレット抄き込み紙である。
【００１０】
特に、前記ＩＣタグインレットが電気伝導体の細線からなる巻線コイルアンテナをＩＣチップに直接接続したＩＣタグインレットであることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、少なくとも２つ以上のワイヤーパートと乾燥設備としてヤンキードライヤを有する抄紙機において、少なくとも、一つのワイヤーパートで抄かれた湿紙上にＩＣタグインレットを載せた後に、更に１つ以上の他のワイヤーパートで抄かれた湿紙と抄き合わせたのち抄き合わせた湿紙を脱水し、ヤンキードライヤで乾燥する上記ＩＣタグ抄き込み紙の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば湿紙間にＩＣタグインレットが抄きこまれた状態でもヤンキードライヤによる乾燥が可能となるため、乾燥後の挿入紙表面の光沢が得られる。すなわちＩＣタグインレットの挿入紙への平滑化処理をＩＣタグインレットへの加圧破壊することなく行うことができる。また基材フィルムが水蒸気の透過を阻害する面積をもつＩＣタグインレットの場合、ＩＣタグインレットが挿入された部分の湿紙とそれ非挿入部分の湿紙で水蒸気の透過が違うため乾燥の進み方に差が生じる。その結果ＩＣタグインレット挿入部分と非挿入部分で乾燥収縮の差となり完成したＩＣタグ挿入紙は波打つ。本発明ではＩＣタグインレットによる水蒸気の透過阻害が無いうえにヤンキードライヤによる緊張乾燥のためＩＣタグインレット挿入部分と非挿入部分で乾燥収縮ムラが発生しない。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明を詳細に説明する。
＜ＩＣタグインレット＞
本発明において、紙層に抄き込まれるＩＣタグインレットの巾または長さが２ｍｍ以下とする。ここで巾と長さはＩＣタグインレットを挿入したとき抄紙方向と同じ方向を長さ、抄紙方向に対し直角方向を巾とする。また、後述するような金、銀、銅のような電気伝導体の細線からなる巻線コイルアンテナをＩＣチップに直接接続したタイプのＩＣタグインレットにおいては、環状のアンテナ部分の巾をＩＣタグインレットの巾とする。
【００１４】
ＩＣタグインレットは周波数帯、構造や形状のことなるものが種々ある。中でも広く用いられているＩＣタグインレットは基材フィルムに金属箔を貼り合わせた後エッチングしてアンテナを形成（フィルムアンテナ）したものにＩＣチップを実装したものである。このようなＩＣタグインレットを本発明で用いる場合はアンテナやＩＣチップが載っていない基材フィルムのみの部分を抜き加工して、アンテナやＩＣチップが載っている基材フィルム部分の巾または長さを２ｍｍ以下にする。
【００１５】
また、金や銅等の電気伝導体の細線からなる巻線コイルアンテナを直接ＩＣチップに接続したタイプのＩＣタグインレットの場合は巻線コイルアンテナの巾が2ｍｍ以下であればそのまま用いることができる。アンテナの形状を維持するため、巻線コイルアンテナをフィルムに貼り付けたタイプのＩＣタグインレイもあるが、この場合もフィルムのみの部分に抜き加工を行い、アンテナの巾が2ｍｍになるようにする。
【００１６】
前記の電気伝導体の細線としては、例えば、直径が50〜200μｍの金、銀、銅等の金属の細いワイヤー線等を使用することができる。また、ポリオールをイソシアネートで架橋反応させたポリウレタン樹脂等の絶縁性樹脂を主体とした絶縁ワニスを導体上に焼付けたエナメル線を用いることもできる。
【００１７】
なお、本発明において、ＩＣタグインレット抄き込み紙をヤンキードライヤで乾燥して得る場合、ヤンキードライヤの熱で発生した水蒸気がＩＣタグインレットを廻り込んでキャンバス側に抜けることで乾燥が進み紙表面に光沢面が形成される。（なお、図１に概念図を示す。図１中、波線は水蒸気を示している。）このため、紙中に抄き込んだＩＣタグインレットが、ヤンキードライヤ乾燥時の水蒸気の抜けを阻害しないことが重要となる。ＩＣタグインレットの巾または長さが２ｍｍ以下とすると、水蒸気の抜けを阻害しない。
【００１８】
＜紙層＞
本発明では紙層を構成するパルプの種類および叩解度、紙層中の内添薬品および内添填料の種類は特に限定されず、目的の紙質に合わせてどのようなものを用いてもよい。一例を挙げるとパルプとしてはLBKP、NBKP、機械パルプ、DIPを使用することができる。パルプの叩解度は目標とする紙質に合わせて適宜選択することができる。内添薬品としてはロジン系、シリコン系、ワックス系、アルキルケテンダイマー、スチレン系、スチレンアクリル系、オレフィン系、アルケニル無水コハク酸、などのサイズ剤、また、紙力増強を目的にコーンスターチ、カチオン化澱粉、両性澱粉などの天然高分子やポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂など、又、その他に硫酸バンドやポリアクリルアミド系などの歩留・濾水性向上剤等、通常の抄紙で用いる材料を使用することができる。内添填料としてはカオリン、焼成クレー、タルク、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、酸化チタン、有機填料などを用いることができる。また、その他の添加剤として紙料中に蛍光染料、着色剤、PH調製剤なども適宜使用することができる。
【００１９】
＜ＩＣタグインレットの抄き込み＞
上述したＩＣタグインレットを紙層内に抄き込む方法としては特に制限されないが、例えば一般の多層抄紙機を用い、複数の紙層の間にＩＣタグインレットを挟んで抄き合わせることができる。
特に、少なくとも２つ以上のワイヤーパートと乾燥設備としてヤンキードライヤを有する抄紙機を用い、少なくとも一つのワイヤーパートで抄かれた湿紙上に上述したＩＣタグインレットを載せ、その後に、更に他のワイヤーパートで抄かれた湿紙と抄き合わせたのち、抄紙機のプレスパートで脱水し、ヤンキードライヤで乾燥する方法が好ましい。各湿紙に同じ紙料を用いる場合、各湿紙を抄き合わせると一体化して１つの紙層になる。又、各湿紙に異なる紙料を用いる場合、各湿紙を抄き合わせると２層の紙層となり、ＩＣタグインレットは各紙層の間に抄き込まれるが、この場合も「ＩＣタグインレットを紙層内に抄き込む」ことに含むものとする。
【００２０】
なお、３層以上の湿紙を抄き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タグが抄き込まれる点は上記と同様である。
【００２１】
本発明ではワイヤーパートで形成された湿紙上にＩＣタグインレットを載せることで紙層間にＩＣタグインレットを挿入するが、湿紙上へのＩＣタグインレットの載せる方法についてもとくに制限はない。一例をあげると特許文献２に記載されたような装置を用いて二本のベルトでＩＣタグインレットをニップしてあるいはサクションロールで吸引して湿紙上に搬送する方法が考えられる。いずれの手段を用いるときでもＩＣタグインレット搬送装置から湿紙上へのＩＣタグインレットを載せるときの角度は３０度以下であることが望ましく、搬送装置出口から離れてＩＣタグインレットが湿紙表面に自然に落下する距離は0.5ｍｍ以下であることが望ましい。載せるときの角度が30度以上あるいは自然に落下する距離が0.5ｍｍより大きくなると載せるときにＩＣタグインレットの挿入方向が曲がる場合がある。
【００２２】
この他にもヤンキードライヤで乾燥時に水蒸気の移動を阻害しないものを用いてＩＣタグインレットを挿入することができる。例えばテープ状のＰＶＡフィルム等の水溶性フィルムまたは水解紙などでＩＣタグインレットを連続して包んだもの、または該テープ上に水溶性の接着剤でＩＣタグインレット仮止めしたものを湿紙上に送り込む方法が考えられる。これらのテープは湿紙上にＩＣタグインレットを送り込んだのちに湿紙がもつ高い水分により溶解し、ヤンキードライヤ乾燥時には水蒸気の移動を阻害しない。
【００２３】
＜抄紙装置＞
本発明で用いる抄紙機は多層抄きで乾燥設備にヤンキードライヤがあれば制限はない。多層抄きは長網、短網、傾斜、円網などのワイヤーが２つ以上あればよく、その組合せとワイヤーの数も特に制限はない。
【００２４】
＜ヤンキードライヤ＞
本発明ではヤンキードライヤを用いて抄紙機のプレスパートで脱水された湿紙を乾燥することが望ましい。ヤンキードライヤは、一般に直径が約2m以上を有する大径の円筒を有し、これに蒸気を入れて加熱することにより、円筒に抱かせた湿紙を乾燥する方式のドライヤーである。また、円筒表面は研磨加工が施され、紙の乾燥面に対し光沢を付与することができる。ヤンキードライヤ入口での湿紙水分は50%以上70%以下であることが好ましく、より好ましくは65%以下である。70%以上であるとヤンキードライヤで乾燥が不十分となり本発明の目的である光沢な面を得難い傾向にある。また50%以下ではヤンキードライヤ前に脱水（乾燥）が進みすぎており乾燥時に光沢な面が形成され難い傾向になる。
【００２５】
＜その他の層＞
又、本発明においては得られた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。さらに、最表の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。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
（実施例１）
ろ水度500mlのLBKP100重量部に対し、アルキルケテンダイマー0.1重量部、カチオン化でんぷん0.2重量部、及びポリアミド・エピクロヒドリン0.2重量部を添加し、紙料とした。
図２に示したＩＣタグインレット（UHF帯、富士通製）をアンテナに沿ってカッターで基材フィルム部分を切り取り、巾２ｍｍのＩＣタグインレットとした
円網と傾斜ワイヤーからなる抄紙機を用い、２つの湿紙間に上記のＩＣタグインレットを挿入した。具体的には、傾斜ワイヤー上で形成された湿紙（坪量60g/m2）上にＩＣタグインレットを置いた。これを円網で形成された湿紙（坪量60g/m2）と抄き合わせた。つづいてプレスロールで湿紙水分６２％まで脱水したのち98度に加熱したヤンキードライヤで乾燥しリールで巻き取った。ヤンキードライヤ出口にてＩＣタグ挿入部分を観察したところ紙層は乾燥していた。また完成した抄き込み紙は光沢な面が形成されていた。
【００２７】
（実施例２）
ＩＣタグインレットとして、直径22.5ｍｍ、アンテナ巾0.75ｍｍのの円型の巻線コイルＩＣタグインレット（図３、HF帯、スターエンジニアリング（株）製）を用いた以外は実施例１と同様にしてＩＣタグインレットを挿入した。ヤンキードライヤ出口にてＩＣタグ挿入部分を観察したところ紙層は乾燥していた。また完成した抄き込み紙は光沢な面が形成されていた。
【００２８】
（実施例３）
ＩＣタグインレットとして、29ｍｍ×43ｍｍ、アンテナ巾0.4ｍｍの四角型の巻線コイルＩＣタグインレット（図４、HF帯、スターエンジニアリング（株）製）を用いた以外は実施例１と同様にしてＩＣタグインレットを挿入した。ヤンキードライヤ出口にてＩＣタグ挿入部分を観察したところ紙層は乾燥していた。また完成した抄き込み紙は光沢な面が形成されていた。
【００２９】
（比較例１）
実施例１で用いたＩＣタグインレットを今度は基材フィルムをカットしなかった（大きさ7.5ｍｍ×53.5ｍｍ）以外は実施例１と同様にしてＩＣタグインレットを挿入した。ヤンキードライヤ出口にてＩＣタグ挿入部分を観察したところＩＣタグインレットを挿入した部分の光沢面側（シリンダー側）の紙層は乾燥してなかった為、続けてアフタードライヤにて追加で乾燥を行った。
【００３０】
（比較例２）
ＩＣタグインレットの代わりに巾３ｍｍ長さ15ｍｍにカットしたPETフィルムを用いた以外は実施例１と同様にしてPETフィルムを挿入した。ヤンキードライヤ出口にてＩＣタグ挿入部分を観察したところＩＣタグインレットを挿入した部分の光沢面側（シリンダー側）の紙層は乾燥してなかった為、続けてアフタードライヤ（多筒式シリンダドライヤ）にて追加で乾燥を行った。
【００３１】
（比較例３）
ＩＣタグインレットの変わりに29ｍｍ×43ｍｍの長方形にカットしたPETフィルムを用いた。このPETフィルムはプレスおよびタッチロールでの紙層砕け対策として中心に23ｍｍ×37ｍｍの孔をあけた、すなわち巾3ｍｍで外周が29ｍｍ×43ｍｍの長方形のPETフィルムの帯となった。また孔の面積（８５１ｍｍ2）ともとのPETフィルムの面積（1247ｍｍ2）の比は0.682であった。
この長方形のPETフィルムを実施例１と同様に挿入した。ヤンキードライヤ出口にてＩＣタグ挿入部分を観察したところＩＣタグインレットを挿入した部分の光沢面側（シリンダー側）の紙層は乾燥してなかった為、続けてアフタードライヤ（多筒式シリンダドライヤ）にて追加で乾燥を行った。
【００３２】
実施例１〜３、比較例１〜３について下記の方法によって評価を行い、結果を表１にまとめた。
（ヤンキードライヤでの乾燥）
○：ＩＣタグインレット挿入部分がヤンキードライヤのみで乾燥した。
×：ＩＣタグインレット挿入部分がヤンキードライヤのみで乾燥しなかった。
【００３３】
（光沢度）
得られた実施例１と比較例１についてIＣタグインレット挿入部分と挿入していない部分の光沢度（７５°, JIS P 8142）を測定した結果を表に示す。〔ＲＩ印刷テスト〕
実施例1〜３、比較例１，２、３をＲＩ印刷テスト機で印刷（大日本インキ化学工業  Fusion G  紅Ｎ）し、ＩＣタグインレット挿入部分と非挿入部分で差があるかどうかを評価した。表に示したようにＩＣタグインレット挿入部分がヤンキードライヤで乾かなかった比較例１、２、３はＩＣタグインレット挿入部分は非挿入部分よりインキのノリが悪かった。
【００３４】
（ＲＩ印刷テスト）
○：ＩＣタグインレット挿入部分と非挿入部分でインキのノリに変りがない
×：ＩＣタグインレット挿入部分で非挿入部分よりインキのノリが悪かった
【００３５】
【表１】
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【００３６】
これらの結果から明らかなように本発明である実施例１〜３はＩＣタグインレットによる水蒸気の移動阻害を抑制できることでＩＣタグインレット挿入部分においてもヤンキードライヤで紙層が乾燥し、非挿入部分と同様に光沢な面が得られた。実施例２、３についてはＩＣタグインレットおよびPETフィルムの占める面積が小さいため挿入部分の光沢度を測定することができなかったが、目視での比較ではＩＣタグインレット挿入部分と非挿入部分に光沢の差はなかった。一方、比較例１はＩＣタグインレット挿入部分がヤンキードライヤで乾燥しなかったため光沢な面が形成されず、さらにアフタードライヤを通すことで面が荒れた為かＩＣタグインレット挿入していない部分の光沢までもやや低下した。、比較例２、３は明らかにＩＣタグインレット挿入部分で面が荒れていた。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るＩＣタグインレット抄き込み紙の製造方法の一例を示す概念図である。
【図２】本発明に係るＩＣタグインレットの一例を示す図である。
【図３】本発明に係るＩＣタグインレットの別の一例を示す図である。
【図４】本発明に係るＩＣタグインレットの別の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１：ＩＣタグインレット
２：紙層
３：シリンダー
４：カンバス
ａ：水蒸気
５：ＩＣタグインレット(UHF帯)
６：アンテナ
７：ＩＣチップ
８：基材フィルム
９：巻線コイルＩＣタグインレット（円）
１０：巻線コイルＩＣタグインレット（四角）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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