(57)【要約】【課題】  外的応力による負荷に対してＩＣラベルを保護することができ、物品の加工時の工程に関わらず装着することができるＩＣタグ装着方法、ＩＣタグ付き物品製造方法、及び溝穴形成装置を提供し、ＩＣタグの利用促進を図る。【解決手段】  非接触にデータ通信する通信手段とデータを記憶する記憶手段とを備えたＩＣタグを物品に装着するＩＣタグ装着方法として、前記ＩＣタグとして薄型のＩＣタグを使用し、前記物品に表面から内側へ向けて形成した溝穴にＩＣタグを挿入する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触にデータ通信する通信手段とデータを記憶する記憶手段とを備えたＩＣタグを物品に装着するＩＣタグ装着方法であって、
前記ＩＣタグとして薄型のＩＣタグを使用し、
前記物品に表面から内側へ向けて形成した溝穴にＩＣタグを挿入する
ＩＣタグ装着方法。
【請求項２】
前記溝穴の幅を、前記ＩＣタグの幅より狭い幅に設定する
請求項１記載のＩＣタグ装着方法。
【請求項３】
前記溝穴内にＩＣタグを挿入した後、該溝穴の開口部を接着又は融着する
請求項１又は２記載のＩＣタグ装着方法。
【請求項４】
前記溝穴を、前記物品の表面の一部に加熱部材を当接し、該当接部を融解しつつ上記加熱部材を物品内部へ押入した後、上記加熱部材を脱離して形成する
請求項１、２又は３記載のＩＣタグ装着方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のＩＣタグ装着方法を実行し、ＩＣタグを装着した物品を製造する
ＩＣタグ付き物品製造方法。
【請求項６】
請求項４記載のＩＣタグ装着方法に使用する加熱部材と、
該加熱部材を加熱する加熱手段とを備えた
溝穴形成装置。
【請求項７】
前記加熱部材の幅を、前記溝穴と同程度の幅に形成した
請求項６記載の溝穴形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば本発明は、誘導電磁界を用いて非接触で読み取りが可能なＩＣタグを物品に装着するようなＩＣタグ装着方法、ＩＣタグ付き物品製造方法、及び溝穴形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、個々の物品等に貼付された伝票等の内容を機械的に読み取り可能として物流の自動化を進めるため、その内容に対応したバーコードラベルを個々の伝票に貼付することが行われている。
【０００３】
しかし，バーコードリーダを用いてバーコードラベルを読み取るためには、両者間に一定の距離的並びに方向的な関係付けをかなり高精度に行わなければならず、物流の円滑化の障害となっていた。
【０００４】
さらに、バーコードに入力できる情報量が少なく、物流の管理範囲も狭い区域に限られていた。
【０００５】
近年では、誘導電磁界を用いて非接触で読み取りが可能なＩＣタグが使用されてきている（特許文献１参照）。このＩＣタグによれば、読み取り媒体として誘導電磁界を用いていることから、読み取りに際して距離的並びに方向的な制約をさほど受けることがない。具体的には、読み取りの方向性に制約を受けることなく１Ｍの距離からでもその内容を確実に読み取らせることができる。
【０００６】
通常このＩＣタグは、その表面に塗布された粘着剤等によって、梱包箱、トレー等の物品の表面に貼付して使用される。
【０００７】
しかし、物品は風雨等にさらされる屋外を搬送されることもあり、また洗剤等によって洗浄される場合もある。
【０００８】
さらに、搬送方法によっては、外部からの強い機械的応力等の外的応力がＩＣタグに付与され、ＩＣタグに負荷がかかる場合もある。例えば、食品等を輸送する際に用いられるコンテナパックには、輸送時の落下や積み上げ等で強い外的応力による負荷がかかり、リサイクル時には洗剤によって洗浄される。このため、物品の表面に貼付されたＩＣタグが破損する、あるいは剥がれるといった問題を生じる。
【０００９】
こうした環境的要因からＩＣタグを保護する方法としては、以下のような方法が考えられる。
【００１０】
第１の保護方法は、図６の断面図に示すように、ＩＣ６１を一体に有する伝票内装型ＩＣタグ６２の上下面の全体に、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)、あるいはＰＶＣ(ポリ塩化ビニール)等の樹脂製フィルム６３を保護層として積層して密封する方法である。この場合は、密封構造のため耐水性を向上できる。
【００１１】
しかし、伝票内装型ＩＣタグ６２のＩＣ６１を外力から保護するには、フィルム状の薄い樹脂である樹脂製フィルム６３で覆うだけでは不十分であった。
【００１２】
第２の保護方法は、図７の断面図に示すように、伝票内装型ＩＣタグ７１に搭載されているＩＣ７２の周辺に硬い樹脂成型品７３,７４で空間７５を形成しながら伝票内装型ＩＣタグ７１の全体を密封し、この空間７５の形成により外力を受けても樹脂成型品７３,７４がＩＣ７２に当らないように保護する方法である。この場合は、樹脂成型品７３,７４が伝票内装型ＩＣタグ７１の全体を覆って密封できるため、耐水性と耐外力性に優れたＩＣタグ７６が得られる。
【００１３】
しかし、このような保護方法で用いられる伝票内装型ＩＣタグ７１は、樹脂成型品７３,７４の成型加工が高コストであり、第１の方法も含めて物品には粘着剤を用いて貼付することになるため、物品より剥離してしまうという問題は解決できない。
【００１４】
第３の方法としては、図８の斜視図（一部断面図）に示すように、梱包箱やトレー等、物品８３の一部の部品８２に対して、成型加工等の部品加工時にＩＣタグ８１を入れ込む方法が考えられる。この方法によれば、粘着剤による貼付ではないため外力によって剥離するということはなく、耐水性、外的応力に対してもＩＣタグ８１を保護することができる。また、部品８２の加工時にＩＣタグ８１を入れ込むため、加工による付加的なコストが発生せず、安価に実施できるという効果がある。しかし、部品の加工条件に対しての制約があり、例えば加工条件に非常に高温度を要する場合や、樹脂材を高圧力で射出成型して作製する部品等には、この方法が適応できないという問題がある。
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−１５６１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
この発明は、上述の問題に鑑みて、外的応力による負荷に対してＩＣラベルを保護することができ、物品の加工時の工程に関わらず装着することができるＩＣタグ装着方法、ＩＣタグ付き物品製造方法、及び溝穴形成装置を提供し、ＩＣタグの利用促進を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明は、非接触にデータ通信する通信手段とデータを記憶する記憶手段とを備えたＩＣタグを物品に装着するＩＣタグ装着方法であって、前記ＩＣタグとして薄型のＩＣタグを使用し、前記物品に表面から内側へ向けて形成した溝穴にＩＣタグを挿入するＩＣタグ装着方法であることを特徴とする。
【００１８】
前記通信手段は、アンテナコイル等、非接触でデータ通信が可能な手段で構成することを含む。
【００１９】
前記記憶手段は、ＦＥＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭといった不揮発性のメモリ等、データを記憶可能な手段で構成することを含む。
【００２０】
前記物品としては、家電製品、オフィス用品、日常生活用品、玩具、車両、又はこれらの部品等、様々な物品に利用することができる。
【００２１】
前記構成により、物品内部にＩＣタグを埋め込むことができ、物品自体がＩＣタグを保護することとなって、外的応力による負荷等によるＩＣタグの故障を防止することができる。
【００２２】
この発明の態様として、前記溝穴の幅を、前記ＩＣタグの幅より狭い幅に設定することができる。  
これにより、ＩＣタグを物品の溝穴に挿入するだけで、ＩＣタグを物品に固定することができる。
【００２３】
またこの発明の態様として、前記溝穴内にＩＣタグを挿入した後、該溝穴の開口部を接着又は融着することができる。
【００２４】
前記溝穴の開口部を接着又は融着するとは、ＩＣタグに対しての溝穴の開口部を接着又は融着することを意味し、物品の表面に形成された溝穴の縁に限らず、溝穴の縁より少し内部側で接着又は融着する等、ＩＣタグが抜け落ちないように開口部を封鎖若しくは閉塞することを指す。
【００２５】
これにより、ＩＣタグが物品の溝穴から抜け落ちることを確実に防止することができる。
【００２６】
またこの発明の態様として、前記溝穴を、前記物品の表面の一部に加熱部材を当接し、該当接部を融解しつつ上記加熱部材を物品内部へ押入した後、上記加熱部材を脱離して形成することができる。
【００２７】
前記加熱部材は、加熱した金属部材、又は電力供給により発熱するニクロム線等、外部から加熱した部材又は自己発熱で加熱する部材で構成することを含む。  
前記構成により、物品に溝穴を容易に形成することができる。
【００２８】
またこの発明は、前記ＩＣタグ装着方法を実行し、ＩＣタグを装着した物品を製造するＩＣタグ付き物品製造方法とすることができる。  
これにより、ＩＣタグを装着した物品を容易に製造することができる。
【００２９】
またこの発明は、前記ＩＣタグ装着方法に使用する加熱部材と、該加熱部材を加熱する加熱手段とを備えた溝穴形成装置とすることができる。
【００３０】
前記加熱手段は、ニクロム線に電力を供給する電源装置、又は金属を熱するヒーター等、加熱部材を加熱する又は加熱させる手段で構成することを含む。  
前記構成により、物品に容易に溝穴を形成することができる。
【００３１】
この発明の態様として、前記加熱部材の幅を、前記溝穴と同程度の幅に形成することができる。  
これにより、加熱部材の物品に押入するだけで必要な大きさの溝穴を形成することができるため、手早く溝穴を形成することができる。
【発明の効果】
【００３２】
この発明により、外的応力による負荷に対してＩＣタグを保護することができ、物品の加工時の工程に関わらず装着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。  
まず、図１に示すＩＣタグ１の組立前の積層構造を示す斜視図、及び図２に示す側面から見た断面図と共に、ＩＣタグ１の構成について説明する。
【００３４】
ＩＣタグ１は、薄型のＩＣラベル２０の表面（上面）に、剛性のある剛性板１０を多層化して構成する。
【００３５】
前記ＩＣラベル２０は、薄膜状のフィルム２３上にＩＣチップ２１とアンテナコイル２２を備えて形成する。該ＩＣチップ２１とアンテナコイル２２は、ラミネート加工によってフィルム２３で保護されている。
【００３６】
また上記ＩＣチップ２１には、ＩＣラベル２０のユニークＩＤや商品コード等のデータを格納する不揮発性メモリを備えている。
【００３７】
前記剛性板１０は、剛性のある板状体で形成し、その材料にはフィルム、プラスチック、又は木板等、金属以外の部材を使用する。なお、該剛性板１０は、ガラスや陶器等の割れ物ではなく、少々の曲げや衝撃に対して耐性のある部材を使用することが望ましい。
【００３８】
該剛性板１０の厚さは、剛性を保持できる程度の厚みで形成すればよく、後述するＩＣタグ挿入工程を考慮すれば、剛性を保持できる範囲でなるべく薄く形成すると良い。
【００３９】
この実施形態では、これらの条件を満たす剛性板１０として、１００μｍ厚のＰＥＴフィルムを使用する。
【００４０】
前記ＩＣタグ１は、これらの剛性板１０及びＩＣラベル２０を、剛性板１０の表面（上面）とＩＣラベル２０の背面（下面）とを貼りあわせて形成する。この貼り合わせは、表面にホットメルト接着剤あるいは粘着剤が塗布された１００μｍ厚のＰＥＴフィルムを、ラミネータ等を用いてＩＣラベル２０の表面に貼り付ける方法を用いればよい。
【００４１】
この時、図１，図２に示すように、前記剛性板１０をＩＣラベル２０のＩＣチップ２１が実装された面側に多層化することで、ＩＣチップ２１を外部の環境より遮断して保護することができる。
【００４２】
以上の構成により、曲げに対して柔軟性のあるＩＣラベル２０を剛性板１０に貼り付け、適度な剛性を有するカード型のＩＣタグ１を形成することができる。該ＩＣタグ１のＩＣチップ２１には、データを記憶する不揮発性メモリを格納しているため、アンテナコイル２２を介して外部の質問器等とデータ通信を行うことができる。
【００４３】
なお、前記ＩＣラベル２０は、例えば２５μｍのＰＥＴフィルムの片面にウレタン系接着剤を介して１０μｍ厚の銅箔を重ね、熱ラミネートを経てこれらを積層接着させた後、前記銅箔をエッチングにより渦巻き状に形成してアンテナコイルとし、ＩＣチップをプレス加工して該ＩＣチップの接続用電極部分を前記アンテナコイルに接続して製造したものを使用すると良い。
【００４４】
また、質問器とは、アンテナコイルと制御装置と記憶装置とを備えた非接触通信装置の非接触通信部（アンテナコイル）を指し、非接触通信装置に接続されたパーソナルコンピュータとデータ通信を行って、ＩＣタグ１からの受信データをパーソナルコンピュータで管理する等の利用がなされる。
【００４５】
次に、図３に示すフローチャート、及び図４に示すＩＣタグ付き物品３３の製造工程説明図と共に、ＩＣタグ付き物品３３の製造工程について説明する。
【００４６】
ここで、ＩＣタグ１の取付対象物である物品３０は、紙、木材、又は樹脂で形成した物品等、導電性を有する金属等の材質以外で形成した物品あれば使用可能である。
【００４７】
この実施形態では、前記物品３０として、発泡ポリプロピレンを用いた場合について説明する。
【００４８】
該発泡ポリプロピレンは、ポリプロピレン樹脂材に発泡性素材を含有させ、金型内で発泡させて成型するビーズ法発泡ポリプロピレンを用いる。
【００４９】
なお、該ビーズ法発泡ポリプロピレンを形成する方法で、発泡による形成時にＩＣラベルを埋め込もうとした場合に、金型内で樹脂を発泡させて成型するため位置が保持できず、さらにＩＣラベルが破損してしまう問題を生じるものである。
【００５０】
この実施形態では、発泡成型条件として５〜１１倍程度の倍率で発泡された、厚さ５ｍｍ程度の板材を物品３０として使用する。なお、この倍率の板材はトレーとして多用されている。
【００５１】
まず、図４の（Ａ）に示す加熱装置４０を加熱する（ステップｎ１）。  
該加熱装置４０は、ＩＣタグ１の厚さＧ（（Ｃ）参照）に相当する厚さＡで、ＩＣタグ１の幅Ｆ（（Ｃ）参照）より少し大きい幅Ｂの板状の加熱部４１と、アーム４２と、電源４３と、ＯＮ／ＯＦＦ用のスイッチ４４とで構成する。
【００５２】
先端部に備えた前記加熱部４１には、背後側（図示右側）にアーム４２を左右に１本ずつ２本配設しており、該アーム４２の背面側に電源４３及びスイッチ４４を備えている。
【００５３】
前記加熱部４１内には、発熱部材としてニクロム線を内蔵し、アーム４２，４２内の配線を通じて前記電源から電力供給を受けるように構成している。
【００５４】
加熱装置４０の加熱部４１が物品３０を溶解できる温度（例えば２００℃程度）まで十分加熱すると（ステップｎ２）、物品３０の一部（溝穴を形成する部分）に加熱部４１を押し当て、該当接部（図示右側面）で（Ｂ）に示すように物品３０を溶解しながら加熱部４１を物品３０の内部に押入する（ステップｎ３）。
【００５５】
このとき、加熱部４１は物品３０の中心に向って真直ぐ押入し、加熱部４１が最初に物品３０に当接した当接面と垂直に溝穴３１を形成する。  
該押入によってＣタグ１を収納可能な深さの溝穴（スリット部）３１を形成した後、加熱装置４０の加熱部４１を溝穴３１から離脱させる（ステップｎ４）。
【００５６】
なお、物品３０は溝穴３１を形成できる程度の厚みと幅と奥行きがあればよく、特に厚みに関しては、溝穴３１を形成後に該溝穴３１と表面（上面）の間の厚さＤ、及び溝穴３１と背面（下面）の間の厚さＥが少し（例えば１ｍｍ以上）残る程度以上であれば良い。
【００５７】
こうして形成した物品３０の溝穴３１に、（Ｃ）に示すようにＩＣタグ１を挿入するＩＣタグ挿入工程を実行する（ステップｎ５）。
【００５８】
ＩＣタグ１を溝穴３１の奥までしっかり挿入し、該ＩＣタグ１を溝穴３１の開口部３２より内側に位置させて突出しないようにした後、開口部３２を隙間がないよう完全に封鎖して密閉する（ステップｎ６）。
【００５９】
該封鎖は、加熱によって素材同士が融着する発泡ポリプロピレンの特性を利用し、開口部３２に物品３０を溶解できる温度（例えば２００℃程度）に加熱した金属板等を押し当て、開口部３２の融着により（Ｄ）に示す融着部３４を形成して行う。なお、該金属板の替わりに加熱装置４０の加熱部４１を使用してもよい。
【００６０】
以上の製造方法により、図４の（Ｄ）に示すように、加工成形された部品等である物品３０にＩＣタグ１を内部に埋め込み、ＩＣタグ付き物品３３を完成させることができる。
【００６１】
これにより、安価ではあるが成形時のＩＣラベル２０の入れ込みには不適当な射出成型等の加工条件で作製された物品３０に対しても、ＩＣラベル２０を埋め込むことができる。
【００６２】
また、物品３０への加工は、ＩＣタグ１の厚さに相当する溝穴３１を形成する穴あけ加工（スリット加工）のみであるため、加熱装置４０のように手動式等の簡易的な工具で加工することができる。
【００６３】
また、ＩＣラベル２０を物品３０の内部に挿入して開口部３２を完全に密閉するため、外部の水の影響を遮断できる。  
また、物品３０の外壁が外的応力の緩衝材となるため、ＩＣラベル２０を外力から保護できる。
【００６４】
また、ＩＣラベル２０に対して、物品３０に強固に貼り付けるための粘着剤を塗布して剥離紙を貼り付ける等の付加的な加工を施す必要がないため、安価にＩＣタグ１を形成することができる。
【００６５】
次に、第２の実施形態について、図５に示すＩＣタグ付き物品３３の製造工程説明図と共に説明する。
【００６６】
この実施形態では、加熱装置４０の先端の加熱部４１を、図５の（Ｅ）に示すように円弧状に形成する。これにより、融解により物品３０に溝穴３１を形成することが、前述の第１の実施形態より容易となる。
【００６７】
ＩＣタグ１としては、円盤型のＩＣタグ１を使用する。該ＩＣタグ１は、第１の実施形態と同一の構成であり、形状をカード型から円形に変形しているだけである。従って、アンテナコイル２２（図１参照）をＩＣタグ１の形状に沿って円形に形成している。
【００６８】
他の構成、動作、及び効果については、前述した第１の実施形態と同一であるので、その詳細な説明を省略する。
【００６９】
以上の構成及び動作により、円形のＩＣタグ１を物品３０の内部に挿入することが可能となる。ＩＣタグ１は円形であるため挿入時の方向性がなく、カード型よりさらに容易に取り扱うことができる。
【００７０】
なお、以上の各実施形態において、ステップｎ６の封鎖は、隙間がないように完全に封鎖して密閉するのではなく、ＩＣタグ１が抜け落ちないように一部封鎖する構成としても良い。この場合でも、外力に対する耐性については同様の効果を得ることができる。
【００７１】
また、物品３０に熱融着性のない素材を用いても良い。この場合は、接着剤あるいは粘着剤等を用いて開口部３２を封鎖する、あるいは、小さな板状体等で蓋部材を形成し該蓋部材を開口部３２に貼り付けて封鎖すると良い。
【００７２】
また、加熱部４１の幅Ｂ（図４，図５）を、ＩＣタグ１の幅Ｆ（図４，図５）よりも少し小さく形成し、ステップｎ３での穴あけ加工時に、溝穴３１の幅Ｃ（図４，図５）が前記ＩＣタグ１の幅Ｆより少し狭い幅となるようにしても良い。
【００７３】
この場合は、ＩＣタグ１を溝穴３１に押し込めば、該溝穴３１内で固定されることとなり、ＩＣタグ１が溝穴３１から容易に抜け出さないようにすることができる。
【００７４】
従って、開口部３２の封鎖が容易となり、仮にシールを上から貼り付けるような簡易封鎖であってもＩＣタグ１が溝穴３１から抜け出さないようにすることができる。
【００７５】
また、ステップｎ３の穴あけ工程は、カッターナイフで物品３０の一部を削り取って溝穴３１を形成する、あるいはドリルにより穴を空ける穿孔装置で複数の穴を横方向に連結して形成して溝穴３１とする等の方法で実施しても良い。これにより、熱を使わずにＩＣタグ付き物品３３を製造することが可能となる。
【００７６】
また、物品３０は様々な形態が考えられるため、例えば物品３０の表面部分に溝穴３１の形成用に厚みのある部分を備えておき、この部分の一端の表面から他端の内側へ向って加熱部４１を斜めに押入して溝穴３１を形成しても良い。これにより、物品３０が中空の場合であっても表層部分にＩＣタグ１を埋め込むことが可能となる。
【００７７】
また、物品３０の成形時に溝穴３１を備えて形成し、ステップｎ１〜ｎ２を省略してもよい。これにより、作業の簡略化と効率化を図ることができる。
【００７８】
また、物品３０は、ビーズ法発泡ポリプロピレンの発泡成型条件として２０〜４５倍の発泡率のものを使用しても良い。この倍率は梱包材として用いられており、これにより梱包剤にＩＣタグ１を埋め込むことが可能となる。
【００７９】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の通信手段は、実施形態のアンテナコイル２２に対応し、
以下同様に、
溝穴形成装置は、加熱装置４０に対応し、
加熱部材は、加熱部４１に対応し、
加熱部材の幅は、幅Ｂに対応し、
溝穴の幅は、幅Ｃに対応し、
記憶手段は、不揮発性メモリに対応し、
加熱手段は、ニクロム線に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】ＩＣタグの組立前の積層構造を示す斜視図。
【図２】ＩＣタグを側面から見た断面図。
【図３】ＩＣタグ付き物品の製造工程のフローチャート。
【図４】ＩＣタグ付き物品の製造工程の説明図。
【図５】第２の実施形態におけるＩＣタグ付き物品の製造工程の説明図。
【図６】従来のＩＣタグの断面図。
【図７】従来のＩＣタグの断面図。
【図８】従来のＩＣタグの斜視図（一部断面図）。
【符号の説明】
【００８１】
１…ＩＣタグ
２２…アンテナコイル
３０…物品
３１…溝穴
３２…開口部
４０…加熱装置
４１…加熱部
Ｂ…加熱部の幅
Ｃ…開口部の幅
Ｆ…ＩＣタグの幅
【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】
2005149110.tif 000009
【図８】
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