(57)【要約】      （修正有）【課題】超音波振動子が導電層に局部的に当たって導電層に破断、亀裂を生じることなく、表裏の導電層同士の溶接をより確実に行う非接触型データキャリア用導電部材の製造方法を提供する。【解決手段】超音波振動子３１と受台の自在継手２２の上面２２ａとを感圧部材を用いて平行に調整し、超音波振動子３１を自在継手２２の上方から素材シートの導電層３に接触させて受台の自在継手２２の上面２２ａとの間で素材シートを挟み込み、超音波振動子３１に超音波を印加しつつ、導電層３に凹陥部５を形成するとともに、この凹陥部５を絶縁基材２に通して反対側の導電層４に溶接する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材の表裏面にそれぞれ金属箔からなる導電層が形成された素材シートの前記金属箔に凹陥部を形成する超音波振動子と受台の自在継手の上面とを感圧部材を用いて平行に調整し、前記超音波振動子を前記自在継手上方から前記素材シートの導電層に接触させて前記受台の自在継手の上面との間で前記素材シートを挟み込み、前記超音波振動子に超音波を印加しつつ、前記導電層に前記凹陥部を形成するとともに、この凹陥部を前記絶縁基材に通して反対側の導電層に溶接することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法において、
前記受台の自在継手は、前記超音波振動子と前記受台の自在継手の上面との平行度を調整した後に固定することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法において、
前記受台の自在継手と前記超音波振動子の少なくとも一方を予め加熱しておくことを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法において、
前記超音波振動子に複数個の押圧部を隣接して設けることにより、複数個の凹陥部を隣接して形成するようにしたことを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法において、
前記超音波振動子は、横振動の超音波を印加することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法において、
前記絶縁基材の表裏面の導電層のうち一方がアンテナを含み、他方がブリッジを含み、前記アンテナの両端部又は前記ブリッジの両端部に、一体化された２つの超音波振動子を各々同時に当て、この２つの超音波振動子に対し前記両端部同士を結ぶ線に直交する方向に振動する横振動の超音波を印加しつつ、一方の導電層を前記絶縁基材に通して反対側の導電層に溶接することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法。
【請求項７】
絶縁基材の表裏面にそれぞれ金属箔からなる導電層が形成された素材シートの前記金属箔に凹陥部を形成する超音波振動子と、前記超音波振動子に対して平行状態とする自在継手を有した受台とを具備し、前記超音波振動子を前記自在継手上方から前記素材シートの導電層に接触させて前記受台の自在継手の上面との間で前記素材シートを挟み込み、前記超音波振動子に超音波を印加しつつ、前記導電層に前記凹陥部を形成するとともに、この凹陥部を前記絶縁基材に通して反対側の導電層に溶接することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置。
【請求項８】
請求項７に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置において、
前記受台は、前記超音波振動子に対する前記自在継手の上面の角度を固定する固定手段を備えることを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置。
【請求項９】
請求項７に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置において、
前記受台の上方に前記素材シートを保持する保持枠を設け、この保持枠は、ＸＹ平面で移動可能とするＸＹレール上に支持されていることを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置において、
前記超音波振動子に複数個の多角錐又は多角錐台の押圧部が隣接して形成されたことを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置において、
前記超音波振動子は、横振動の超音波を印加することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置において、
前記絶縁基材の表裏面の導電層のうち一方がアンテナを含み、他方がブリッジを含んだ素材シートにおけるアンテナの両端部又はブリッジの両端部に各々当てる一体化された２つの超音波振動子を有し、各超音波振動子を前記両端部に各々同時に当て、この２つの超音波振動子に対し前記両端部同士を結ぶ線に直交する方向に振動する横振動の超音波を印加しつつ、一方の導電層を前記絶縁基材に通して反対側の導電層に溶接するようにしたことを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣタグ等の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触型のＩＣタグ、ＩＣカード等は、絶縁基材の表裏面にそれぞれ金属箔からなる導電層を備える。例えば、表側の導電層にはアンテナが形成され、裏側の導電層にはアンテナの端部間を接続するブリッジが形成される。これらアンテナとブリッジの電気的接合には、従来スルーホールが使用されていたが、近年では超音波溶接が利用されるようになった。
【０００３】
この超音波溶接は、次のような手順で行われる。まず、絶縁基材の表裏面にそれぞれ導電層を形成した素材シートを加熱したベース上に載置する。次に、導電層の上から加熱した超音波振動子を接触させ、この超音波振動子に超音波を印加する。上記絶縁基材は、ベース等からの伝熱により軟化し、超音波振動子に押圧される上側の導電層の部分が凹陥部となって軟化した絶縁基材を下側の導電層へと貫通させ、この凹陥部が超音波振動による摩擦熱で下側の導電層に溶接される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、上記ベース及び超音波振動子は、共に先端が球面となったヘッドとし、両ヘッド間で素材シートを挟み、表裏の導電層を素材シートの厚さ方向の中央へと凹陥させ、この凹陥部同士を摩擦熱で接合することも試みられている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平９−２６３０７９号公報
【特許文献２】特開２００４−１３４６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の超音波溶接方法は、超音波振動子に形成した球面や尖った端面を導電層に押し付けて溶接するので、この押し付けて溶接する際、超音波振動子と導電層とが平行でないと、超音波振動子の先端が導電層に局部的に押し付けられることになる。これにより、超音波振動による摩擦熱が導電層全体に伝達されず、溶接が不確実になり、導電層に破断、亀裂を生じる可能性がある。さらには、深くて急傾斜の凹陥部が絶縁基材の表面に形成されるので、被覆層で表面を覆いその上から所望事項を印刷等により表示しようとしても、凹陥部が表面に現れやすくなり印刷を適正に行うことができない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、超音波振動子が導電層に局部的に当たって導電層に破断、亀裂を生じることなく、表裏の導電層同士の溶接をより確実に行うことができる非接触型データキャリア用導電部材の製造方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。
【０００８】
すなわち、請求項１に係る発明は、絶縁基材（２）の表裏面にそれぞれ金属箔からなる導電層（３，４）が形成された素材シート（１Ａ）の前記金属箔に凹陥部（５）を形成する超音波振動子（３１）と受台（２０）の自在継手（２２）の上面（２２ａ）とを感圧部材を用いて平行に調整し、超音波振動子（３１）を自在継手（２２）上方から素材シート（１Ａ）の導電層（３）に接触させて受台（２０）の自在継手（２２）の上面（２２ａ）との間で素材シート（１Ａ）を挟み込み、超音波振動子（３１）に超音波を印加しつつ、導電層（３）に凹陥部（５）を形成するとともに、この凹陥部（５）を絶縁基材（２）に通して反対側の導電層（４）に溶接することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法を採用する。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法において、受台（２０）の自在継手（２２）は、超音波振動子（３１）と受台（２０）の自在継手（２２）の上面（２２ａ）との平行度を調整した後に固定することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法を採用する。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法において、受台（２０）の自在継手（２２）と超音波振動子（３１）の少なくとも一方を予め加熱しておくことを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法を採用する。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法において、超音波振動子（３１）に複数個の押圧部（３２）を隣接して設けることにより、複数個の凹陥部（５）を隣接して形成するようにしたことを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法を採用する。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法において、超音波振動子（３１）は、横振動の超音波を印加することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法を採用する。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造方法において、絶縁基材（２）の表裏面の導電層（３，４）のうち一方がアンテナを含み、他方がブリッジを含み、前記アンテナの両端部又は前記ブリッジの両端部に、一体化された２つの超音波振動子（３１ａ，３１ｂ）を各々同時に当て、この２つの超音波振動子（３１ａ，３１ｂ）に対し前記両端部同士を結ぶ線（Ａ）に直交する方向に振動する横振動の超音波を印加しつつ、一方の導電層（３）を絶縁基材（２）に通して反対側の導電層（４）に溶接することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造方法を採用する。
【００１４】
請求項７に係る発明は、絶縁基材（２）の表裏面にそれぞれ金属箔からなる導電層（３，４）が形成された素材シート（１Ａ）の前記金属箔に凹陥部（５）を形成する超音波振動子（３１）と、超音波振動子（３１）に対して平行状態とする自在継手（２２）を有した受台（２０）とを具備し、超音波振動子（３１）を自在継手（２２）上方から前記素材シート（１Ａ）の導電層（３）に接触させて受台（２０）の自在継手（２２）の上面（２２ａ）との間で素材シート（１Ａ）を挟み込み、超音波振動子（３１）に超音波を印加しつつ、導電層（３）に凹陥部（５）を形成するとともに、この凹陥部（５）を絶縁基材（２）に通して反対側の導電層（４）に溶接することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置を採用する。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置において、受台（２０）は、超音波振動子（３１）に対する自在継手（２２）の上面（２２ａ）の角度を固定する固定手段を備えることを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置を採用する。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項７に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置において、受台（２０）の上方に素材シート（１Ａ）を保持する保持枠（１６）を設け、この保持枠（１６）は、ＸＹ平面で移動可能とするＸＹレール（１２，１２，１４，１４）上に支持されていることを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置を採用する。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、請求項７に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置において、超音波振動子（３１）に複数個の多角錐又は多角錐台の押圧部（３２）が隣接して形成されたことを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置を採用する。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置において、前記超音波振動子（３１）は、横振動の超音波を印加することを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置を採用する。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、請求項７に記載の非接触型データキャリア用導電部材の製造装置において、絶縁基材（２）の表裏面の導電層（３，４）のうち一方がアンテナを含み、他方がブリッジを含んだ素材シート（１Ａ）におけるアンテナの両端部又はブリッジの両端部に各々当てる一体化された２つの超音波振動子（３１ａ，３１ｂ）を有し、各超音波振動子（３１ａ，３１ｂ）を前記両端部に各々同時に当て、この２つの超音波振動子（３１ａ，３１ｂ）に対し前記両端部同士を結ぶ線（Ａ）に直交する方向に振動する横振動の超音波を印加しつつ、一方の導電層（３）を絶縁基材（２）に通して反対側の導電層（４）に溶接するようにしたことを特徴とする非接触型データキャリア用導電部材の製造装置を採用する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る非接触型データキャリア用導電部材の製造方法によれば、超音波振動子（３１）と受台（２０）の自在継手（２２）の上面（２２ａ）とを感圧部材を用いて平行に調整し、超音波振動子（３１）を自在継手（２２）の上方から素材シート（１Ａ）の導電層（３）に接触させて受台（２０）の自在継手（２２）の上面（２２ａ）との間で素材シート（１Ａ）を挟み込み、超音波振動子（３１）に超音波を印加しつつ、導電層（３）に凹陥部（５）を形成するとともに、この凹陥部（５）を絶縁基材（２）に通して反対側の導電層（４）に溶接することにより、超音波振動子（３１）が導電層（３）に局部的に当たって導電層（３）に破断、亀裂を生じることなく、表裏の導電層（３，４）同士の溶接をより確実に行うことができ、被覆層で表面を覆った場合に表面に凹凸が生じ難く、被覆層の上から所望事項を印刷等により適正に表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１乃至図４に示すように、非接触型データキャリア用導電部材１又はその素材シート１ａにおける絶縁基材２の表裏面には、それぞれ図示しない熱可塑性接着剤層が所定のパターンに形成され、この熱可塑性接着剤層の上から同様なパターンの導電層３，４が積層され固着される。
【００２３】
絶縁基材２は、合成樹脂製シートあるいはそれらを積層したシートにより形成される。絶縁基材２の厚さは、大体３０μｍ〜７０μｍである。絶縁基材２は、図示例では長方形に形成されるが、その他の所望の形状とすることができる。シート状の合成樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いることができる。
【００２４】
導電層３，４は、例えばアルミニウム箔により形成される。アルミニウム箔の厚さは３μｍ〜１５μｍ程度である。
【００２５】
導電層３，４のうち絶縁基材２の表面の導電層３は、アンテナのパターン及びコンデンサの一方の電極のパターンにそれぞれ形成される。また、導電層３，４のうち絶縁基材２の裏面の導電層４は、ブリッジのパターン及びコンデンサの他方の電極のパターンにそれぞれ形成される。図１〜図４（Ａ），（Ｂ）において、符号３ａはアンテナのパターンに対応した導電層、符号３ｂはコンデンサの一方の電極のパターンに対応した導電層、符号４ａはブリッジのパターンに対応した導電層、符号４ｂはコンデンサの他方の電極のパターンに対応した導電層をそれぞれ示す。
【００２６】
アンテナのパターンは、図示例では渦巻状パターンとされるが、それ以外にも通信周波数帯によってバー形状パターン、パット形状パターン、クロス形状パターンなど様々のパターンとすることができる。
【００２７】
ブリッジのパターンは、図示例では細長い長方形であるが、それ以外の形状に適宜変更可能である。
【００２８】
コンデンサのパターンは、一方の電極について細長い長方形に形成されるが、他方の電極については多数本の互いに電気的に接続された細片に形成される。非接触型データキャリア用導電部材１が完成した後、細片間のつなぎ部の導電層４ｃを切断することにより、静電容量を調節し、非接触型データキャリア用導電部材１としての共振周波数を最適値に補正することができる。
【００２９】
図４（Ａ）に示す積層シートは、非接触型データキャリア用導電部材１の素材シート１ａであり、図４（Ｂ）及び図５に示すようにアンテナの両端部のパターンに対応した導電層３ｃとブリッジのパターンに対応した導電層４ａとを接合することにより両導電層３，４間の電気的導通が確保される。
【００３０】
この電気的導通を確保するには、アンテナの両端部のパターンに対応した導電層３ｃとブリッジのパターンに対応した導電層４ａとを絶縁基材２の厚さ方向で超音波溶接することによって行われる。これにより、一方の導電層３に形成された凹陥部５が絶縁基材２を貫いて他方の導電層４に接合される。図中符号５ａは接合部を示す。
【００３１】
図５及び図６に示すように、この凹陥部５は導電層３の金属箔がその破断伸びを超えないような四角錐となるように形成される。このような破断伸びを超えないように成形された凹陥部５における四角錐の斜面は緩やかな傾斜面となる。
【００３２】
凹陥部５は、アンテナ及びブリッジの両端部の導電層３ｃ，４ａについて各々一個のみ形成することも可能であるが、望ましくは図示例のごとく各々複数個の凹陥部５が相隣接するように稠密に形成される。このように凹陥部５を複数個設けることにより電気的導通の信頼性が高められる。図示例では凹陥部５が９個設けられているが、２個〜８個又は１０個以上であってもよい。また、図示例では凹陥部５が隙間なく稠密状に設けられているが、多少隙間を空けてもよい。なお、凹陥部５は、図示例では四角錐であるが、四角錐に代え四角錐台とすることも可能であり、例えば六角錐、三角錐等各種の多角錐とすることができる。これらの多角錐はもちろん多角錐台に変更することが可能である。
【００３３】
上記のような電気的導通を得るための超音波溶接装置を図７及び図８（Ａ），（Ｂ）に基づいて説明する。図７は本発明を適用した超音波溶接装置の外観構成を示す斜視図、図８（Ａ），（Ｂ）は図７の受台を示す断面図である。
【００３４】
なお、図７では、素材シート１Ａにおける絶縁基材２の表裏面には、それぞれ図示しない熱可塑性接着剤層がＸＹ方向に多面所定のパターンに形成され、これらの熱可塑性接着剤層の上から同様なパターンの導電層３，４がＸＹ方向に多面に積層され固着されている。そして、上述した図１乃至図４に示す素材シート１ａは、導電層３，４が多面に積層された素材シート１Ａを各面毎に切断したものを示している。
【００３５】
図７に示すように、超音波溶接装置１０は、定盤１１を有し、この定盤１１の上面には、所定の間隔をおいて互いに平行に２本のＹ軸レール１２，１２が配設されている。これらのＹ軸レール１２，１２上には、図示しないボールねじによりそれぞれ２つのＹ軸スライダ１３がＹ軸レール１２，１２に沿って移動可能に取り付けられている。これらのＹ軸スライダ１３上には、Ｙ軸レール１２，１２と直交し、かつ所定の間隔をおいて互いに平行に２本のＸ軸レール１４，１４が固定されている。これらのＸ軸レール１４，１４上には、図示しないボールねじによりそれぞれＸ軸スライダ１５がＹ軸レール１２，１２に沿って移動可能に取り付けられている。Ｘ軸スライダ１５には、矩形状に形成された保持枠１６が固定され、この保持枠１６の隅角部には、それぞれ位置決めピン１７が植設されている。
【００３６】
これら４つの位置決めピン１７は、素材シート１Ａの隅角部に形成された位置決め孔１ｂに挿通することで、保持枠１６に素材シート１Ａが保持される。したがって、素材シート１Ａが保持された保持枠１６は、Ｙ軸スライダ１３及びＸ軸スライダ１５を介してＹ軸レール１２，１２及びＸ軸レール１４，１４に取り付けられたことで、ＸＹ平面で移動可能となる。
【００３７】
また、保持枠１６の下方における定盤１１上の略中央には、図７に示すように受台２０が固着されている。すなわち、受台２０は、定盤１１上において、保持枠１６のＸＹ平面の移動範囲内に固着されている。
【００３８】
受台２０は、図８（Ａ）に示すように定盤１１上に固着される固定部２１と、この固定部２１に対して軸線を傾斜可能な自在継手２２を有している。固定部２１と自在継手２２との間には、空気室２３が設けられ、この空気室２３は、シール部材としてのＯリング２４により密封されている。なお、自在継手２２は、図５に示すように、素材シート１Ａを挟み込む平坦面の上面２２ａを有する。この上面に素材シート１Ａの一方の導電層４ａが接触する。
【００３９】
空気室２２には、空気供給口２５及び空気排出口２６が連通されている。図８（Ａ）に示すように、空気供給源（図示せず）から空気供給口２５を経て空気室２３に空気が供給されると、自在継手２２は、その軸線が固定部２１に対して傾斜可能となり、その上面２２ａを傾斜させることができる。また、図８（Ｂ）に示すように、固定手段としての図示しない真空ポンプを駆動して空気排出口２６から空気室２３内の空気を吸引すると、自在継手２２は、その軸線が固定部２１に対して固定され、その上面２２ａの傾斜角度が固定される。
【００４０】
自在継手２２は、電気ヒータ、バーナー等の加熱部２７が埋設され、この加熱部２７により自在継手２２が加熱される。
【００４１】
さらに、定盤１１の近傍には、定盤１１をＸ軸方向に跨ぐように門形に形成された支持アーム２８が設置されている。この支持アーム２８は、定盤１１の近傍に立設された２本の垂直部２９，２９と、これら２本の垂直部２９，２９の上端に対して水平に固定された水平部３０とを備えている。そして、水平部３０の側面には、押圧部３２を有した超音波振動子３１が矢印に示すように上下動可能に取り付けられている。
【００４２】
この超音波振動子３１は、図５及び図８に示すように電気ヒータ、バーナー等の加熱部３３が埋設され、この加熱部３３により超音波振動子３１が加熱される。超音波振動子３１は、図５及び図９に示すように、自在継手２２に対向する面に複数個（９個）の押圧部３２を有する。押圧部３２は、上述した凹陥部５の形状及び大きさに略合致した四角錐の突起として形成される。四角錐における緩傾斜の側面の傾斜角度θは絶縁基材２の表面に対し約３０度とされる。
【００４３】
なお、自在継手２２及び超音波振動子３１は、それぞれ内蔵式の電気ヒータ、バーナー等の加熱部２７，３３により加熱されるが、この加熱部は、超音波振動子３１のみに設けてもよいし、自在継手２２のみに設けてもよい。その加熱温度は絶縁基材２を構成する樹脂のガラス転移点であり、樹脂がポリエチレンテレフタレートである場合は８０℃〜１２０℃である。
【００４４】
導電層３，４が熱可塑性接着剤層を介して絶縁基材２に取り付けられる場合は、同様な温度で溶けるような熱可塑性接着剤が使用される。
【００４５】
次に、前記電気的導通を得るための超音波溶接について説明する。
【００４６】
まず、図８（Ａ）に示すように図示しない空気供給源から空気供給口２５を経て空気室２３に空気を供給し、自在継手２２の軸線が固定部２１に対して傾斜可能とする。
【００４７】
次いで、超音波振動子３１の押圧部３２と受台２０の自在継手２２の上面２２ａとを感圧部材としての感圧紙を用いて互いに平行になるように、自在継手２２の上面２２ａの傾斜角度を調整する。
【００４８】
ここで、上記感圧紙には、例えば富士写真フィルム株式会社製のものが用いられる。この感圧紙は、モノシートタイプ及びツーシートタイプがある。モノシートタイプでは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のフィルム状の基材上に顕色剤層及び発色剤層が順次積層されている。また、ツーシートタイプでは、同様にＰＥＴ製フィルムからなる２枚の基材間に顕色剤層及び発色剤層が積層されている。そして、これらの感圧紙は、上記発色剤層のマイクロカプセルが圧力により破壊され、その中の発色剤が顕色剤に吸着され、化学反応で赤く発色するものである。つまり、上記感圧紙は、圧力が加わらない部分は発色せず、圧力が加わった部分のみが赤く発色するようにしたものである。
【００４９】
具体的には、受台２０の自在継手２２の上面２２ａに上記感圧紙を載置し、四角錐の押圧部３２を有した超音波振動子３１を下降させて上記感圧紙に押圧部３２にて押圧し、上記感圧紙の発色部位が全面的になるように自在継手２２の上面２２ａの傾斜角度を調整する。この場合、押圧部３２は、９つの四角錐の突起として形成されていることから、上記感圧紙の発色部位が９つの点に発色すると全面的に発色したことになる。
【００５０】
このように上記感圧紙の発色部位が全面的になった状態が超音波振動子３１の押圧部３２と受台２０の自在継手２２の上面２２ａとが平行になった状態である。この状態で、図８（Ｂ）に示すように図示しない真空ポンプを駆動して空気排出口２６から空気室２３内の空気を吸引して自在継手２２の軸線を固定部２１に対して固定し、その上面２２ａの傾斜角度を固定する。
【００５１】
なお、超音波振動子３１の押圧部３２と受台２０の自在継手２２の上面２２ａとが平行でない場合には、上記感圧紙に押圧部３２が局部的に押圧され、上記感圧紙が局部的に発色することになる。
【００５２】
次いで、保持枠１６の４つの位置決めピン１７に素材シート１Ａの位置決め孔１ｂを挿通することで、保持枠１６に素材シート１Ａを保持する。
【００５３】
そして、図５に示すように、側面が緩傾斜である四角錐の押圧部３２を有した超音波振動子３１を加熱し、加熱した受台２０の自在継手２２の上方から素材シート１Ａの導電層３ａに接触させて受台２０の自在継手２２の上面との間で挟み込み、超音波振動子３１に横振動の超音波を印加しつつ、押圧部３２で導電層３ａに緩傾斜の側面を有した四角錐又は四角錐台の凹陥部５を形成するとともに、この凹陥部５を絶縁基材２に通して反対側の導電層４ａに溶接する。この溶接をアンテナの両端部に対して順に又は同時に行う。
【００５４】
以上の工程を保持枠１６に保持された素材シート１ＡをＸＹ平面で移動させて繰り返し行い、絶縁基材２の表裏面にそれぞれ金属箔からなる導電層３，４が多面に形成された素材シート１Ａについて行う。
【００５５】
ここで、超音波振動子３１は、導電層３ｃを押圧する押圧力は１００Ｎ〜４００Ｎとされる。また、超音波振動子３１には、横振動が加えられる。この横振動の振動方向は絶縁基材２の平面の延び方向である。横振動は、例えば周波数が約４０ｋＨｚ、振幅が約１９μｍである。横振動の印加時間は０．１秒〜０．３秒である。自在継手２２の上面２２ａ等からの伝熱で絶縁基材２が軟化し、押圧部３２の押圧により導電層３ｃの凹陥部５が絶縁基材２を反対側の導電層４ａへと貫通し、超音波振動の印加による摩擦熱で上側の導電層３ｃの凹陥部５が下側の導電層４ａに溶着する。
【００５６】
この場合、超音波振動子３１の押圧部３２と受台２０の自在継手２２の上面２２ａとが平行になっているので、超音波振動子３１の押圧部３２の全面が導電層３，４に押圧されることになり、アンテナやブリッジの導電層３，４に破断、亀裂を生じることなく、表裏の導電層３，４同士の溶接をより確実に行うことができる。
【００５７】
本実施形態では、図９に示す超音波振動子３１が２個用意され、各超音波振動子３１に水晶振動素子等の振動素子（図示せず）が接続され、２つの超音波振動子３１が前記アンテナの両端部の導電層３ｃにそれぞれ同時に又は順次当てられる。この場合、超音波振動子３１の横振動の方向は図６中、Ａ方向、Ｂ方向のいずれでもよく、あるいはそれら以外の方向であってもよい。また、図示例では超音波振動子３１をアンテナ側から当てているが、アンテナ側を受台２０に当ててブリッジ側から超音波振動子３１を当てるようにしてもよい。
【００５８】
なお、図示例では、超音波振動子３１に９個の押圧部３２を隣接して設けているが、その個数は適宜増減可能であり、また、少しばかり隙間が空くように設けてもよい。また、押圧部３２は、四角錐の凸部として形成しているが、上述した凹陥部５の各種形態に対応した形状に形成される。
【００５９】
図１に示すように、非接触型データキャリア用導電部材１の素材シート１ａにおけるアンテナのパターンの導電層３ａは、ＩＣチップ接続電極に対応する導電層３ｄを含んでいる。図３に示すように、このＩＣチップ接続電極の導電層３ｄにＩＣチップ６が実装され、電気的に接続される。
【００６０】
この絶縁基材２上にＩＣチップ６が実装された非接触型データキャリア用導電部材１は、絶縁基材２の表裏面が図示しないラベル用被覆層で覆われることによりラベル状のＩＣタグとされる。
【００６１】
上述したように、導電層３の表面には浅くて緩傾斜の側面を有する凹陥部５が形成されるので、被覆層で表面を覆った場合表面に凹凸が生じ難い。このため、表示すべき内容を適正に印刷することができる。
【００６２】
このように本実施形態によれば、超音波振動子３１の押圧部３２と受台２０の自在継手２２の上面２２ａとを感圧紙を用いて平行に調整し、超音波振動子３１の押圧部３２を自在継手２２の上方から素材シート１Ａの導電層３に接触させて受台２０の自在継手２２の上面２２ａとの間で素材シート１Ａを挟み込み、超音波振動子３１に超音波を印加しつつ、導電層３に凹陥部５を形成するとともに、この凹陥部５を絶縁基材２に通して反対側の導電層４に溶接することにより、超音波振動子３１の押圧部３２が導電層３，４に局部的に当たって導電層３，４に破断、亀裂を生じることなく、表裏の導電層３，４同士の溶接をより確実に行うことができ、被覆層で表面を覆った場合に表面に凹凸が生じ難く、被覆層の上から所望事項を印刷等により適正に表示することができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、受台２０は、超音波振動子３１の押圧部３２に対する自在継手２２の上面２２ａの角度を固定する固定手段を備えているので、超音波振動子３１の押圧部３２と受台２０の自在継手２２の上面２２ａとの平行状態を保持することができ、超音波振動子３１の押圧部３２の全面が導電層３，４に常に押圧されて表裏の導電層３，４同士の溶接を一段と確実に行うことができる。
【００６４】
さらに、本実施形態によれば、受台２０の上方に素材シート１Ａを保持する保持枠１６を設け、この保持枠１６は、ＸＹ平面で移動可能とするＹ軸レール１２，１２及びＸ軸レール１４，１４上に支持されていることにより、表裏の導電層３，４同士の溶接を順次多数回行うことができるため、製造効率を高めることができる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、前記アンテナ及びブリッジの両端部における導電層３ｃ，４ａの超音波溶接に、図９に示す超音波振動子３１に代えて図１０（Ａ），（Ｂ）に示すような２つの超音波振動子３１ａ，３１ｂが用いられる。
【００６６】
図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、２つの超音波振動子３１ａ，３１ｂは、一体化され共通の１つの振動素子（図示せず）により同時に同方向に振動するようになっている。
【００６７】
超音波溶接に際し、前記素材シート１Ａが図５に示した自在継手２２の上面２２ａをさらに大面積にした自在継手と超音波振動子３１ａ，３１ｂとの間に挟み込まれ、前記２つの超音波振動子３１ａ，３１ｂが前記アンテナの両端部における導電層３ｃにそれぞれ同時に当てられる。この場合、超音波振動子３１ａ，３１ｂの横振動の方向は図６中、Ａ方向に設定される。これにより、アンテナ及びブリッジの両端部における導電層３ｃ，４ａ同士が適正に溶接される。
【００６８】
なお、図示例では超音波振動子３１ａ，３１ｂをアンテナ側から当てているが、アンテナ側を自在継手２２に当てブリッジ側から超音波振動子３１ａ，３１ｂを当てるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る非接触型データキャリア用導電部材の素材シートの平面図である。
【図２】図１に示す素材シートの背面図である。
【図３】ＩＣチップを実装した非接触型データキャリア用導電部材の平面図である。
【図４】（Ａ）は図１中ＩＶＡ−ＩＶＡ線矢視断面図、（Ｂ）は図３中ＩＶＢ−ＩＶＢ線矢視断面図である。
【図５】表裏の導電層同士を溶接する超音波溶接装置の概念図である。
【図６】図３中要部の拡大図である。
【図７】本発明を適用した超音波溶接装置の外観構成を示す斜視図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は図７の受台を示す断面図である。
【図９】図５に示す超音波溶接装置における超音波振動子の拡大斜視図である。
【図１０】他の超音波振動子を示し、（Ａ）はその正面図、（Ｂ）は底面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…非接触型データキャリア用導電部材
１Ａ…素材シート
１ａ…素材シート
２…絶縁基材
３，４…導電層
５…凹陥部
６…ＩＣチップ
１０…超音波溶接装置
１２…Ｙ軸レール
１４…Ｘ軸レール
１６…保持枠
２０…受台
２２…自在継手
２２ａ…上面
２３…空気室
２５…空気供給口
２６…空気排出口
３１…超音波振動子
３２…押圧部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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