(57)【要約】【課題】通信用アンテナコイルの製造において、薄層化が可能で、樹脂シートにて挟持させた最終製品の表面に、アンテナ跡が浮き出しのない、通信用アンテナコイルと、材料コストを抑え、優れた外観を持つ非接触型通信機能を備えた情報記録媒体を提供する。【解決手段】金属ワイヤー１を巻き線状にした通信用アンテナコイルであって、巻き線状にした金属ワイヤーをプレス盤４にて圧延し、前記金属ワイヤー１の円形断面を扁平化２し、短径を０．０１〜０．２０ｍｍとする。【選択図】図１
2015210630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ワイヤーを巻き線状にした通信用アンテナコイルであって、
前記巻き線状にした金属ワイヤーを圧延し、前記金属ワイヤーの円形断面を扁平化し、短径を０．０１〜０．２０ｍｍとしたことを特徴とする通信用アンテナコイル。
【請求項２】
前記金属ワイヤーが、表面に絶縁層あるいは融着層がコーティングされた銅、アルミまたは銅とアルミの合金であることを特徴とする請求項１に記載の通信用アンテナコイル。
【請求項３】
前記巻き線状にした金属ワイヤーをシートに固定し、その後圧延により、前記金属ワイヤーの円形断面を扁平化したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信用アンテナコイル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信用アンテナコイルを用いたことを特徴とする非接触情報媒体。
【請求項５】
金属ワイヤーを巻き線状にする工程と、
前記巻き線状にした金属ワイヤーを紙材あるいは樹脂材からなるシート上に固定する工程と、
前記巻き線状にした金属ワイヤーを固定したシートに圧力を加え、前記金属ワイヤーの円形断面を扁平化し、短径を０．０１〜０．２０ｍｍとする工程からなることを特徴とする通信用アンテナコイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型通信機能を備えた情報記録媒体である、非接触型ＩＣモジュールおよび非接触型ＩＣカード等に用いられる通信用アンテナコイル、非接触情報媒体および通信用アンテナコイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の通信用アンテナコイルは、定期券、テレホンカード、荷物タグ等に使用されデータの交信等を外部電波で行なう非接触型ＩＣカードと呼ばれるもの、および接触型ＩＣカードと非接触型ＩＣカードの両方の機能を併せ持つコンビ型ＩＣカードやＲＦＩＤタグに使われる。
【０００３】
通信用アンテナの作製方法としてエッチング方式や金属ワイヤーにてコイルを形成する巻き線方式が良く用いられているが、これらの既存法は万能ではなく、いくつかの問題がある。
【０００４】
例えばエッチング方式のアンテナを用いる場合、通信安定性は良いが、作製には大規模な設備と作製時間が必要であり、また作製に化学薬品を用いるため、廃液処理等の問題がある。
【０００５】
一方、金属ワイヤーを用いてコイルアンテナを作製する巻き線方式は比較的安価で作製でき、アンテナサイズや巻き数の調整が容易に行えるため作製時間も少なくて済むという利点を持っている。
【０００６】
コア部材のアンテナ線と接触する部分にアンテナ線に対する付着性機能を持たせ、アンテナ線を固定することが提案されている（特許文献１）。
【０００７】
しかしコイルアンテナを金属ワイヤーにて作製する場合には、張力が発生してしまうため、ある一定以上の厚みのある金属線を用いなければならず、エッチングアンテナに比べて厚くなってしまい、薄層化が必要なＩＣカードやＲＦＩＤ製品において、最終製品の表面にアンテナ跡が浮き出てしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２０８５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
通信用アンテナコイルの製造において、薄層化が可能で、最終製品の表面に、アンテナ跡が浮き出しのない、通信用アンテナコイルと、材料コストを抑え、優れた外観を持つ非接触型通信機能を備えた情報記録媒体を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、金属ワイヤーを巻き線状にした通信用アンテナコイルであって、
前記巻き線状にした金属ワイヤーを圧延し、前記金属ワイヤーの円形断面を扁平化し、短径を０．０１〜０．２０ｍｍとしたことを特徴とする通信用アンテナコイルである。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記金属ワイヤーが、表面に絶縁層あるいは融着層がコーティングされた銅、アルミまたは銅とアルミの合金であることを特徴とする請求項１に記載の通信用アンテナコイルである。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記巻き線状にした金属ワイヤーをシートに固定し、その後圧延により、前記金属ワイヤーの円形断面を扁平化したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信用アンテナコイルである。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信用アンテナコイルを用いたことを特徴とする非接触情報媒体である。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、金属ワイヤーを巻き線状にする工程と、
前記巻き線状にした金属ワイヤーを紙材あるいは樹脂材からなるシート上に固定する工程と、
前記巻き線状にした金属ワイヤーを固定したシートに圧力を加え、前記金属ワイヤーの円形断面を扁平化し、短径を０．０１〜０．２０ｍｍとする工程からなることを特徴とする通信用アンテナコイルの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
コイル径や金属線径を変化させることで容易に通信特性を調節することができるといった中空巻き線アンテナの利点も維持しつつ、金属線を薄くできるため、製品加工後の表面品質が向上する。具体的には製品表面のアンテナ跡による凹凸を減少させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の、金属ワイヤーを扁平化した通信用アンテナコイルを説明した概念断面図である。
【図２】本発明の、通信用アンテナコイルを用いた場合の、最終製品における表面のアンテナ跡を説明した概念断面図である。
【図３】巻き線状にした金属ワイヤーをそのまま用いた場合の、表面へのアンテナ跡が浮き出しを説明した概念断面図である。
【図４】金属ワイヤーから巻き線コイルを作製する治具を説明した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図１は、本発明の、金属ワイヤー１をコアシート３に固定し、プレス定盤４により圧延し、扁平化した金属ワイヤー２を形成する工程を示している。
【００１８】
金属ワイヤー１としては、太さφ０．０５〜０．２０ｍｍのアルミ、銅、および銅とアルミの合金からなる金属線が有効であり、表面に絶縁層あるいは融着層がコーティングされたものが良く、加熱により樹脂シートに固定できるものが良い。
【００１９】
金属ワイヤーの絶縁層および融着層に使用される樹脂としてはポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン等が有効である。
【００２０】
樹脂シートとしては、ラミネートによりカード成形されるため、熱可塑性樹脂が有効であり、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、にイソシアネート等の硬化剤を適宜、添加したものが使われている。
【００２１】
外装シートとしては、必要に応じて、オフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷等により絵柄層を設けた熱可塑性樹脂フィルムが用いられる。
【００２２】
図２は、本発明の、コアシート３に固定し、扁平化した金属ワイヤー２にＩＣチップを実装した後に、樹脂シート、外装シートによりラミネートを行い、カード状に打ち抜き非接触型ＩＣカード作製ものの断面図である。
【００２３】
図３は、扁平化した金属ワイヤー２を用いない場合の、アンテナ跡（膨らみ）を示している。
【実施例１】
【００２４】
金属ワイヤーとして、太さφ０．１３ｍｍのアルミ線２ＵＥ−ＡＬＷ（古河電気工業社製）を図４に示す巻線コイルを作製する治具に、巻き付け、アンテナコイルを作製した。
【００２５】
治具からアンテナコイルを外し、アンテナコイルを、図１に示す様に、コアシートと接着した後に、プレス定盤の上に敷き加圧した。その際、圧力は５ＭＰａ（Ｎ／ｍｍ２）とした。この加工により線径０．１３ｍｍのアルミ線が０．０７〜０．０８ｍｍの短径厚みに変化した。
【００２６】
圧延したコアシート付アンテナコイルに、モジュールＭＯＡ４（Ｍｉｆａｒｅ  ＵｌｔｒａＬｉｔｅ社製）を、アルミ対応はんだを用い接続した。
【００２７】
モジュールと接続した、本発明のコアシート付の圧延アンテナコイルを、厚み０．２０ｍｍの樹脂シートＰＧ−ＷＨＩ（三菱樹脂社製）に配置し、さらに同じ厚み０．２０ｍｍの樹脂シートＰＧ−ＷＨＩ（三菱樹脂社製）を上に被せ、外装シートと共に１３０℃にてラミネートを行い、カード状に打ち抜き非接触型ＩＣカード１作製した。
【実施例２】
【００２８】
実施例１におけるプレス定盤の於ける、圧力を１０ＭＰａにし、線径０．１３ｍｍのアルミ線を０．０５〜０．０６ｍｍの短径厚みに変化させた以外は、同じ条件で非接触型ＩＣカード２作製した。
【実施例３】
【００２９】
実施例１におけるプレス定盤の於ける、圧力を２０ＭＰａにし、線径０．１３ｍｍのアルミ線を０．０３〜０．０４ｍｍの短径厚みに変化させた以外は、同じ条件で非接触型ＩＣカード３作製した。
【実施例４】
【００３０】
実施例１におけるプレス定盤の於ける、圧力を３０ＭＰａにし、線径０．１３ｍｍのアルミ線が０．０１〜０．０２ｍｍの短径厚みに変化させた以外は、同じ条件で非接触型ＩＣカード４作製した。
【００３１】
＜比較例１＞
実施例１に用いた、金属ワイヤー（太さφ０．１３ｍｍのアルミ線２ＵＥ−ＡＬＷ（古河電気工業社製）を同様に図４に示す巻線コイルを作製する治具に、巻き付け、アンテナコイルを作製し、圧延加工を行わずに、実装した後、厚み０．２０ｍｍの樹脂シートＰＧ−ＷＨＩ（三菱樹脂社製）に配置し、さらに同じ厚み０．２０ｍｍの樹脂シートＰＧ−ＷＨＩ（三菱樹脂社製）を上に被せ、外装シートと共に１３０℃にてラミネートを行い、カード状に打ち抜き非接触型ＩＣカード５作製した。
【００３２】
＜比較例２＞
プレス定盤における圧延加工時に、コアシートを用いなかった以外は、実施例２と同じ条件で非接触型ＩＣカード６作製した。
【００３３】
＜評価＞
プレス加工したアンテナコイルを用いた実施例１の非接触型ＩＣカードと、とプレス加工していないアンテナコイルを用いた比較例１における非接触型ＩＣカードの、表面の凹凸を確認したところ、外観が大きく異なっており、明らかにアンテナ跡に差があった。
【００３４】
評価結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
2015210630.tif 000003
実施例１〜４および比較例１の非接触型ＩＣカードは、リーダーとの通信は問題なく行われて、通信用アンテナとしても使用的ことが確認されが、コアシートを用いなかった比較例２の非接触型ＩＣカード６は、通信ができなかった。
【００３６】
表面形状を測定したところ、比較例１の非接触型ＩＣカードのアンテナ跡は５〜８μｍの膨らみが生じていたが、実施例１の非接触型ＩＣカードのアンテナ跡は０〜３μｍまで抑えられており、数値的にも向上していることが確認できた。
【００３７】
実施例２の１０ＭＰａのプレス圧で作製したアンテナコイルの厚みは０．０５〜０．０６ｍｍまで減少し、実施例２の非接触型ＩＣカードのアンテナ跡は０〜２．５μｍであった。
抑えられており、数値的にも向上していることが確認できた。
【００３８】
実施例３の２０ＭＰａのプレス圧で作製したアンテナコイルの厚みは０．０３〜０．０４ｍｍまで減少し、実施例３の非接触型ＩＣカードのアンテナ跡は０〜２．０μｍであった。
抑えられており、数値的にも向上していることが確認できた。
【００３９】
実施例４の３０ＭＰａのプレス圧で作製したアンテナコイルの厚みは０．０１〜０．０２ｍｍまで減少し、実施例４の非接触型ＩＣカードのアンテナ跡は０〜１．０μｍであった。
【００４０】
このようにプレス圧により金属線の径を自由に変えることが可能であり、線径を薄くすればするほど、外観品質向上効果は大きくなるが、薄くするほど、千切れ易くなるため、比較例２の様に、コアシートを用いないとプレス加工後、プレス定盤からシートへ移動させるときに、断線が生じたものと考えられる。
【００４１】
金属コイルを紙基材、あるいは樹脂シートにあらかじめ固定しておく。その際には接着剤、もしくは超音波ウェルダー等を用いて基材とアンテナコイルを固定する。その状態でプレス盤上へ移動させ、加圧し、金属アンテナコイルを圧延させる。この方法であれば、耐久性が低下した極薄金属アンテナコイルも、破壊せずに生産に用いることが可能である。
【００４２】
アルミを代表とする柔らかい金属を用いて巻き線アンテナを作製し、プレス等により圧延し、薄く加工する。こうすることにより安価で、加工後の外観品質の良いカードを作ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・金属ワイヤー
２・・・扁平化した金属ワイヤー
３・・・コアシート
４・・・プレス定盤
５・・・治具
６・・・巻き線アンテナ
７・・・樹脂シート
８・・・外装シート
９・・・ＩＣチップ
１０・・・アンテナ跡（膨らみ）
【図１】
2015210630.tif 000004
【図２】
2015210630.tif 000005
【図３】
2015210630.tif 000006
【図４】
2015210630.tif 000007