(57)【要約】 【課題】  外観および品質を損ねることなく製造可能な、ＩＣタグコアを内蔵し樹脂被覆してなるＩＣタグを提供する。【解決手段】  ＩＣタグは、ＩＣタグコア３と、ＩＣタグコアを載置する皿部４と、載置したＩＣタグコアを覆う蓋部６からなり、皿部４または蓋部６の少なくとも一方は、アンテナコイルの内周部に嵌合する形状の凸部５を有するよう構成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉ループ状のアンテナコイルとＩＣモジュールを備えたＩＣタグコアを樹脂製の外郭で覆ってなるＩＣタグであって、前記外郭は皿部と蓋部を有し、少なくとも前記皿部または蓋部のいずれか一方は、前記アンテナコイルの前記閉ループ内周によって囲われる部分と嵌め合って前記アンテナコイルを位置決めする凸部を有することを特徴とするＩＣタグ。
【請求項２】
閉ループ状のアンテナコイルとＩＣモジュールを備えたＩＣタグコアを樹脂製の外郭で覆ってなるＩＣタグであって、前記外郭は皿部と蓋部を有し、少なくとも前記皿部または蓋部のいずれか一方は、前記アンテナコイルの前記閉ループ内周によって囲われる部分と嵌め合って前記アンテナコイルを位置決めする複数の凸部を有することを特徴とするＩＣタグ。
【請求項３】
前記皿部と蓋部は溶着、融着、接着、嵌着のいずれかの手段で接合することを特徴とする請求項１または２記載のＩＣタグの製造方法。
【請求項４】
前記皿部または蓋部の前記凸部と、前記アンテナコイルの閉ループ内周によって囲われる部分が嵌め合うように前記ＩＣタグコアを載置した前記皿部または蓋部を成形金型内に収納し、前記ＩＣタグコアに成形樹脂を射出して、前記蓋部または皿部を射出成形により形成することを特徴とする請求項１または２記載のＩＣタグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信によりデータを記録したり、記録データを送信したりすることのできる非接触ＩＣタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触ＩＣタグは、所望の形状・強度・重量・通信特性等を得るために、ＩＣタグコアを樹脂で被覆する構造が多く使われている。
【０００３】
図１１は従来のＩＣタグを説明する図である。図１１（ａ）はＩＣタグコアの断面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示したＩＣタグコアを被覆する工程を説明する断面図である。
【０００４】
基板上にアンテナコイルおよびＩＣチップを配してなるＩＣタグコア１８の上下の表面に被覆樹脂２２の厚みに対応する高さに設定した突起部１９を形成する。この突起部１９は高比重樹脂材料による成形体２１を形成するときに同時に形成する。
【０００５】
続いて上記突起部１９を有するＩＣタグコア１８を金型２３のキャビティ２４に装填して被覆樹脂２２を注入する。この時、突起部１９はＩＣタグコア１８の支持体となり、射出成形を可能としているとともに、突起部１９の高さが被覆樹脂２２の厚みとなり、厚みを確保することができる。
【０００６】
図１２は他のＩＣタグを説明する図である。図１２（ａ）はＩＣタグの内蔵物を示す図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示した内蔵物を被覆する工程を説明する断面図である。図１２（ｃ）は完成品の外観を例示した図である。
【０００７】
完成品であるＩＣタグ入りコイン９は、外殻をなす合成樹脂製のコイン本体１０と、当該コイン本体１０に埋め込まれるＩＣタグ１１と、アンテナ１２とから構成されている。
【０００８】
ＩＣタグ１１はＩＣ実装フィルム等からなる非金属基板（図示せず）に取り付けられており、アンテナ１２は、ＩＣタグ１１に接続されてコイン本体１０内の全域に配置されている。
【０００９】
ＩＣタグ１１とアンテナ１２は、成形型１４に載置され、樹脂成形されてコイン本体１０内に内蔵される。樹脂成形の際、成形型１４内に載置されたＩＣタグ１１と、成形型１４の下型１５との間には支持台１３が設けられ、ＩＣタグ１１を支持してＩＣタグ１１及びアンテナ１２を位置決めする。
【００１０】
支持台１３は、成形型１４に合成樹脂が注入された時にある程度溶けて、ＩＣタグ１１を支持しながら合成樹脂と一体となる材料で形成する。
【００１１】
前述のＩＣタグは例えば、特許文献１や特許文献２に開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−７９８９
【特許文献２】特開２００４−１４７９２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図１１に例示した従来のＩＣタグの場合、被覆樹脂２２の射出口がＩＣタグコア１８の片面のほぼ中央に位置するため、注入した被覆樹脂２２がＩＣタグコア１８の他方の面まで、充分に行き渡らない場合が生じる。また、同様の理由で、該他方の面の中心部には、成形型内に残存した気体により、被覆樹脂２２の未充填やふくれが発生する場合がある。
【００１４】
また、被覆樹脂２２に押されて、ＩＣタグコア１８の位置ずれを生じる場合もあり、この場合も被覆樹脂２２の未充填やふくれ、被覆樹脂２２からのＩＣタグコア１８のはみ出しが起こる。
【００１５】
さらには、ＩＣタグコア１８の射出口直下部分が、射出圧によってゆがみが生じる場合がある。図１３は射出成形時のＩＣタグコア１８のゆがみを説明する図である。
【００１６】
さらに、突起部１９は被覆樹脂２２の厚さに対応した高さに形成しているため、突起部１９と被覆樹脂２２との境界線や樹脂色の相違が最終製品の表面に現れ、外観を損ねる場合もある。
【００１７】
図１２に例示した従来のＩＣタグは以下の欠点を有する。すなわち、ＩＣタグ１１は同心円状のアンテナ間にあり、このＩＣタグ１１のみを支持台１３により支持しても、支持台１３の位置はＩＣタグ１１およびアンテナ１２の結合体全体の重心から外れるため、成形型１４の中でアンテナ１２が傾き、合成樹脂注入後、アンテナ１２が合成樹脂からはみ出す場合がある。
【００１８】
ＩＣタグ１１がアンテナ１２の中心に位置するよう配置しても、ＩＣタグ１１直下のみを支持した場合は、合成樹脂の射出圧によりアンテナ１２が傾き、アンテナ１２の断線や、アンテナ１２の合成樹脂表面へのはみ出しが発生する。
【００１９】
また、支持台１３と注入する合成樹脂との境界線や樹脂色の相違が最終製品の表面に現れ、外観を損ねる場合もある。
【００２０】
したがって本発明の目的は、外観および品質を損ねることなく製造可能な、ＩＣタグコアを内蔵し樹脂被覆してなるＩＣタグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、ＩＣモジュールとアンテナコイルからなるＩＣタグコアを樹脂製の外郭で覆ったＩＣタグであって、内蔵物である該ＩＣタグコアの位置決めを容易かつ確実に行うことが可能な構造を有するＩＣタグである。
【００２２】
ＩＣタグコアを覆う外郭は、ＩＣタグコアを載置する皿部と載置したＩＣタグコアを覆う蓋部からなり、前記皿部と蓋部は、接合または射出成形により一体化するよう形成する。
【００２３】
前記皿部または蓋部の少なくとも一方は、閉ループを構成するように、全体として略同心状に巻き回されたアンテナコイルの、該閉ループによって囲まれた内周部に嵌合する形状の凸部を有する。ＩＣタグコアは、該凸部がアンテナコイルの内周部に嵌め込まれた状態で皿部または蓋部に載置され、射出成形または予め作製した蓋部または皿部との接合により、外郭の残部を形成することによって、外郭に内蔵される。
【００２４】
前記皿部と蓋部の接合方法としては、皿部と蓋部の境界を、加熱または加圧により溶着する方法や、例えば超音波を用いて融着する方法、接着剤を用いて接着する方法が好ましい。
【００２５】
また、皿部または蓋部のいずれか一方を予め用意し、ＩＣタグコアを該凸部を利用して位置決め、載置したのち、外郭の残部を形成するための空隙の直近から樹脂を射出する射出成形によって形成する方法が好ましい。
【００２６】
前記凸部によってＩＣタグコアは位置決めされ、接合時の外力や射出成形による成形樹脂の流動によって位置ずれをおこすことなく、内蔵物のはみ出しのないＩＣタグが得られる。
【００２７】
なお、前記凸部は、ＩＣタグコアのアンテナコイルの内周部に嵌合する形状であれば、どのような形状でもよい。ＩＣタグコアのアンテナコイル内周部より小さな径を有し、アンテナの位置ずれが生じないよう配置された１以上の柱状体や、１以上の突起が設計製造上好ましい。複数の凸部で支持固定する場合は、アンテナコイル内周部、すなわちアンテナコイルの閉ループ内に任意の間隔で凸部を配置し、全体としてアンテナコイルの位置ずれが生じないように配置するのが好ましい。
【００２８】
前記皿部と蓋部は、同一の樹脂を用いることが、接合強度確保や外観の点で好ましい。
【００２９】
本発明によれば、閉ループ状のアンテナコイルとＩＣモジュールを備えたＩＣタグコアを樹脂製の外郭で覆ってなるＩＣタグであって、前記外郭は皿部と蓋部を有し、少なくとも前記皿部または蓋部のいずれか一方は、前記アンテナコイルの前記閉ループ内周によって囲われる部分と嵌め合って前記アンテナコイルを位置決めする凸部を有することを特徴とするＩＣタグが得られる。
【００３０】
本発明によれば、閉ループ状のアンテナコイルとＩＣモジュールを備えたＩＣタグコアを樹脂製の外郭で覆ってなるＩＣタグであって、前記外郭は皿部と蓋部を有し、少なくとも前記皿部または蓋部のいずれか一方は、前記アンテナコイルの前記閉ループ内周によって囲われる部分と嵌め合って前記アンテナコイルを位置決めする複数の凸部を有することを特徴とするＩＣタグが得られる。
【００３１】
本発明によれば、前記皿部と蓋部は溶着、融着、接着、嵌着のいずれかの手段で接合することを特徴とする前記ＩＣタグの製造方法が得られる。
【００３２】
本発明によれば、前記皿部または蓋部の前記凸部と、前記アンテナコイルの閉ループ内周によって囲われる部分が嵌め合うように前記ＩＣタグコアを載置した前記皿部または蓋部を成形金型内に収納し、前記ＩＣタグコアに成形樹脂を射出して、前記蓋部または皿部を射出成形により形成することを特徴とするＩＣタグの製造方法が得られる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、以下の効果を奏するＩＣタグの提供が可能となった。
【００３４】
すなわち、外郭に設けられた凸部にアンテナコイルをはめ込む事によって、外郭に対するＩＣタグコアの位置ズレを小さくし、ＩＣタグコアの損傷のないＩＣタグの提供が可能となった。
【００３５】
外郭に設けられた凸部にアンテナコイルをはめ込む事によって、外郭に対するＩＣタグコアの位置ズレを小さくし、ＩＣタグコアの外郭表面へのはみ出しがないＩＣタグの提供が可能となった。
【００３６】
皿部または蓋部に設けられた凸部にアンテナコイルをはめ込み、蓋部または皿部を射出成形にて形成する際に、外郭に対するＩＣタグコアの位置ズレを小さくし、ＩＣタグコアの損傷のないＩＣタグの提供が可能となった。
【００３７】
皿部または蓋部に設けられた凸部にアンテナコイルをはめ込み、蓋部または皿部を射出成形にて形成する際に、外郭に対するＩＣタグコアの位置ズレを小さくし、樹脂の未充填やふくれ、樹脂表面へのＩＣタグコアのはみ出しがないＩＣタグの提供が可能となった。
【００３８】
皿部または蓋部に設けられた凸部にアンテナコイルをはめ込み、蓋部または皿部を射出成形にて形成する際に、皿部と蓋部の境界線をＩＣタグの側面に位置するように設計する事が可能となり、外観を損ねることのないＩＣタグの提供が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００４０】
図１は本発明によるＩＣタグを説明する斜視図である。図２は本発明によるＩＣタグを説明する断面図である。図３は本発明によるＩＣタグのＩＣタグコアを説明する図である。ＩＣタグコア３はＩＣモジュール１とアンテナコイル２からなり、通信によりデータを記録したり、記録データを送信したりする機能を有するものである。
【００４１】
皿部４には、円柱形状の凸部５が設けられている。凸部５はアンテナコイル２の内周部の径より小さい径を有し、ＩＣモジュール１およびアンテナコイル２からなるＩＣタグコア３を、アンテナコイル２が凸部５の外周に配置するよう皿部４に載置し、ＩＣタグコア３を覆うように、蓋部６を取り付け、ＩＣタグが構成される。
【００４２】
ＩＣタグコア３はアンテナコイル２が凸部５に嵌めこまれているため、皿部４および蓋部６からなる外郭に対するＩＣタグコア３の位置ずれが起こりにくい。従って、皿部４と蓋部６を接合する際に、ＩＣタグコア３の外郭への挟み込みによる損傷や、外郭表面へのはみ出しを回避できる。
【００４３】
図５は本発明によるＩＣタグの射出成形を説明する図である。ＩＣタグコア３が載置された皿部４を、成形金型７内に収納して、矢印の位置から樹脂を流し込み、射出成形を行って蓋部６を形成する。
【００４４】
外郭の下部すなわち皿部４は予め形成されているため、注入する樹脂は外郭の上部、すなわち蓋部６のみを形成すれば良いので、樹脂の充填が容易である。従って、樹脂の未充填やふくれは発生し難い。
【００４５】
さらにＩＣタグコア３を凸部５に嵌め込み、支持固定しているため、樹脂の流れによる水平方向の力がＩＣタグコア３へ加えられても、凸部５により、ＩＣタグコア３の位置ずれは発生しない。従って、樹脂の未充填やふくれ、外郭表面へのＩＣタグコア３のはみ出しを回避できる。
【００４６】
また、皿部４と蓋部６の境界線はＩＣタグの側面に位置するように設計可能となり、文字や絵柄が記載されるＩＣタグの表裏面の外観を損ねることはない。
【００４７】
蓋部を接合する方法は、例えば加熱および加圧による溶着や、超音波融着、接着剤での接着などが好ましい。
【００４８】
凸部はアンテナコイルの位置ずれを抑制する構造であれば形状を限定する必要はない。したがって、断面形状は、円、楕円や多角形等いかなる形状でも良いが、アンテナコイルの内周形状に合わせるのが製造設計上好ましい。
【００４９】
また、凸部は必ずしも１つに限定されるわけではなく、複数でも良い。図４は、本発明のＩＣタグを説明する図で、３つの凸部を備えたＩＣタグを示す。凸部５は各々アンテナコイル２の内周部に接するように配置されている。凸部５をこのように複数配置することにより、ＩＣタグの重量調整やアンテナコイル２の引き回し経路への柔軟な対応、アンテナコイル２の凸部５への嵌め込み作業の効率性向上などに貢献する。
【００５０】
上記と同様の理由から凸部は皿部と蓋部の両方にあっても良い。図６は、本発明のＩＣタグを説明する断面図で、凸部が蓋部と皿部の両方にあるＩＣタグを示す。ＩＣタグを、例えば小型化する目的で、ＩＣモジュール１をアンテナコイル２の内周部に配置するために、ＩＣモジュール１の大きさに応じて皿部４の凸部５と蓋部６の凸部５の形状を変えて空間を構成し、該空間にＩＣモジュール１を配置している。
【００５１】
なお、皿部および蓋部の形状は、使用目的や用途に応じて変更しても良い。すなわち、外観は略円盤状に限定されるものではなく多角形板やその他、任意の形状でも良い。また、皿部および蓋部のＩＣタグコア載置面に垂直な方向での、該凸部を除く断面形状は、Ｕ字状、Ｉ字状、またはその他、任意の形状でも良い。
【００５２】
以下に実施例を用いて、本発明の実施の形態を詳述する。
【実施例１】
【００５３】
図７は本発明のＩＣタグを説明する図で、皿部４にＩＣモジュール１およびアンテナコイル２からなるＩＣタグコア３を載置した状態を示す。図８は本発明のＩＣタグを説明する断面図で、図７に示した部材を用いて構成したＩＣタグを示す。
【００５４】
アンテナコイル２は、熱融着銅線を用いて作製し、半田付けにてＩＣモジュール１に接合し、ＩＣタグコア３を得た。外郭を構成する皿部４と蓋部６はＡＢＳ樹脂を用いて作製した。皿部４には４つの凸部５を設け、ＩＣモジュール１のアンテナコイル２が凸部５外周部に位置するように配し、任意の２つの凸部５の間にＩＣタグコア３を配した。蓋部６には皿部４の凸部５に対抗する部分に凹部８を設け、皿部４と蓋部６の位置合わせが容易にできるよう構成した。皿部４と蓋部６は、超音波融着にて接合した。
【００５５】
このＩＣタグを１００個製造したところ、製造中にＩＣタグコア３がずれて、皿部４と蓋部６の接合部分に挟まれてアンテナコイル２が断線したものはなかった。また、ＩＣタグコア３が外郭からはみ出して外観を損ねたものもなかった。
【００５６】
なお、皿部４と蓋部６の製造に用いたペレットの着色ロットが異なる製品が５０個混入したが、若干の色味の差があったにもかかわらず、皿部４と蓋部６の境界線がＩＣタグコア側面部に形成されたため、注視しない限り選別できず、外観を損ねたものはなかった。
【実施例２】
【００５７】
図９は本発明によるＩＣタグを説明する図で、皿部４にＩＣモジュール１およびアンテナコイル２からなるＩＣタグコア３を載置した状態を示す。図１０は本発明のＩＣタグを説明する断面図で、図９に示した部材を用いて構成したＩＣタグを示す。
【００５８】
アンテナコイル２は、熱融着銅線を用いて作製し、半田付けにてＩＣモジュール１に接合してＩＣタグコア３を得た。なお、前記コイルの厚みは０．７ｍｍ、皿部４の厚みは０．９ｍｍ、凸部５の高さは０．７ｍｍとした。
【００５９】
外郭はガラス入りＡＢＳ樹脂を用いて作製するために、着色済みのガラス入りＡＢＳペレットを用意し、凸部５を有する皿部４を射出成形し、凸部５に図９に示したＩＣタグコア３をはめ込んだ。次にＩＣタグコア３をはめ込んだ皿部４を成形金型内に収納して、前記ペレットを用いて蓋部６を射出成形により形成し、出来上がり寸法が、直径３０ｍｍ、厚み２．５ｍｍのＩＣタグを得た。
【００６０】
このＩＣタグを１００個製造したところ、製造中にアンテナコイル２は断線しなかった。また、樹脂の未充填やふくれ、ＩＣタグコア３の外郭からのはみ出しも発生しなかった。
【００６１】
なお、皿部４と蓋部６の製造に用いたペレットの着色ロットが異なる製品が５０個混入したが、若干の色味の差があったにもかかわらず、皿部４と蓋部６の境界線が厚みわずか２．５ｍｍのＩＣタグコア側面部に形成されたため、注視しない限り選別できず、外観を損ねたものはなかった。
【００６２】
以上、実施例を用いて、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のＩＣタグを用いることにより、製品タグ、アミューズメントツール、入退室キーなどに適用可能な、様々な管理システムを簡便に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明によるＩＣタグを説明する斜視図。
【図２】本発明によるＩＣタグを説明する断面図。
【図３】本発明によるＩＣタグのＩＣタグコアを説明する図。
【図４】本発明のＩＣタグを説明する図。
【図５】本発明によるＩＣタグの射出成形を説明する図。
【図６】本発明のＩＣタグを説明する断面図。
【図７】本発明のＩＣタグを説明する図。
【図８】本発明のＩＣタグを説明する断面図。
【図９】本発明によるＩＣタグを説明する図。
【図１０】本発明のＩＣタグを説明する断面図。
【図１１】従来のＩＣタグを説明する図で、図１１（ａ）はＩＣタグコアの断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示したＩＣタグコアを被覆する工程を説明する断面図。
【図１２】従来のＩＣタグを説明する図で、図１２（ａ）はＩＣタグの内蔵物を示す図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示した内蔵物を被覆する工程を説明する断面図、図１２（ｃ）は完成品の外観を例示した図。
【図１３】射出成形時のＩＣタグコアのゆがみを説明する図。
【符号の説明】
【００６５】
１  ＩＣモジュール  
２  アンテナコイル  
３  ＩＣタグコア    
４  皿部  
５  凸部  
６  蓋部  
７  成形金型  
８  凹部  
９  ＩＣタグ入りコイン  
１０  コイン本体  
１１  ＩＣタグ  
１２  アンテナ  
１３  支持台  
１４  成形型  
１５  下型  
１６  上型  
１７  注入孔  
１８  ＩＣタグコア  
１９  突起部  
２０  高比重樹脂材料  
２１  成形体  
２２  被覆樹脂  
２３  金型  
２４  キャビティ  
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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