(57)【要約】本発明は導電経路を形成するためのシステム及び二つの方法を提供する。これらの経路はラジオ周波数確認タッグを形成するためにマイクロチップと結合することができる。第１方法は、受基板と接触され、導電性物質でコートされた熱転写リボンを使用する。熱プリントヘッドは受基板に導電性物質を転写するために熱転写リボン上の組成物を加熱する。この転写組成物は導電経路又はアンテナを形成する。これとは別の方法では、受基板がその上の導電性物質を反応させるために加熱される。この受基板はまた導電経路を形成するために熱プリントヘッドにより加熱される。
2004527912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱転写リボンを供給する工程；
熱源を通過して熱転写リボンを移動させる工程；
熱転写リボンが熱源を通過するとき熱転写リボンを受基板と接触させる工程；
熱源で熱転写リボンの部分を選択的に加熱する工程；及び
熱転写リボンから受基板に組成物を転写させる工程を含み、選択的加熱によって組成物の所望のパターンを受基板に転写させることからなる導電経路形成方法。
【請求項２】
熱転写リボンから転写される組成物が導電性物質である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
熱転写リボンから転写される組成物が、熱源から熱を加えると導電性物質になる導電性プレカーサである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
更に熱源として熱プリントヘッドを使用する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
熱転写リボンが磁気粒子を持たないで、かつ組成物の転写が加熱と組成物の受基板との接触により単独で生じる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
更にアンテナを形成するために受基板をマイクロチップと結合させる工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
アンテナが、ラジオ周波数確認タッグとして使用され、更に組成物を転写させる工程の前後のいずれかで受基板にマイクロチップをつける工程を含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
クレーム７の方法に従って製造されるラジオ周波数タッグ。
【請求項９】
更に熱転写リボンとして重合体フィルム又は紙を使用する工程；
転写リボンを導電性物質：ワックス、バインダ、界面活性剤及び分散剤の少なくとも一つでコーティングする工程；及び
組成物として、金属インク、金属物質、金属分散物、金属塩及びカーボン系インクの少なくとも一つを使用する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
更に熱転写リボンにワックスとしてカルヌアバワックス、パラフィンワックス、低分子量ポリエチレンワックスの少なくとも一つを使用する工程；及び
転写リボンにバインダとしてスチレンコポリマー、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン、塩化ビニルポリマー及びビニルアセテートポリマーの少なくとも一つを使用する工程を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
反応性物質で被覆された基板を供給する工程；
熱源を通して基板を移動させる工程；
熱源で基板の部分を選択的に加熱する工程；及び
基板上に所望のパターンを造るために、熱源から熱を作用させている間基板上の反応性物質を現像させる工程を含み、該反応性物質が導電性物質を形成することからなる導電経路形成方法。
【請求項１２】
更に基板としてセルロースでできた物質、重合体フィルム又は紙を使用する工程；
基板を導電性物質：バインダ、界面活性剤及び分散剤の少なくとも一つで被覆する工程を含み、導電性物質が還元可能物質である請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
更に導電性物質を形成する反応性物質として、ソルビトール銅ホルメート、硫酸銅、キュープライト、テノーライト及び窒化銀の中の少なくとも一つを使用する工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
更に基板のバインダとしてスチレンブタジエンコポリマー、ポリビニルアルコール、スターチ、塩化ビニルポリマー、ビニルアセテートポリマー及びメチルセルロースの中の少なくとも一つを使用する工程を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
更に熱源として熱プリントヘッドを使用する工程を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
更にアンテナを形成するために基板とマイクロチップを結合させる工程を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
アンテナをラジオ周波数確認タッグとして利用し、更に組成物を転写する工程の前後のいずれかで受基板にマイクロチップをつける工程を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
クレーム１７の方法に従って製造されるラジオ周波数タッグ。
【請求項１９】
基板を移動させるためのコンベヤ；熱プリントヘッド；熱プリントヘッドを通過して基板を移動させるコンベヤ；熱プリントヘッドが基板上で所望のパターンに加熱させるように選択的に作動させることができるものであり；導電経路を形成するために熱源で反応させるための基板上の手段であり、該手段が基板上に感熱性組成物を含む、ラジオ周波数タッグの製造システム。
【請求項２０】
基板が熱転写リボンであり、更にコンベヤが熱源を通過して受基板を搬送し、受基板と熱転写リボンが熱プリントヘッドに接触され、熱転写リボン上に最初設けられていた感熱性組成物が熱プリントヘッドにより所望のパターンで加熱され、その後、受基板に転写され、熱プリントヘッドによって加熱されない感熱性組成物が熱転写リボン上に残っており、受基板に転写された感熱性組成物が受基板上に導電経路を形成する請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
更にラジオ周波数タッグを形成するために導電経路を有する受基板上にマイクロチップを適用するためのデバイスを含む請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
基板上の感熱性組成物が、金属インク、金属物質、金属分散物、金属塩及びカーボン系インクの少なくとも一つを含む請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
基板上の感熱性組成物が、ソルビトール銅ホルメート、硫酸銅、キュープライト、テノーライト及び窒化銀の中の少なくとも一つであり、熱プリントヘッドが所望のパターンで感熱性組成物とのみ反応して反応した感熱性組成物で導電経路を形成しており、一方反応しない感熱性組成物が基板上に残っている請求項１９に記載のシステム。
【請求項２４】
更にラジオ周波数タッグを形成するために導電経路を有する受基板上にマイクロチップを適用するためのデバイスを含む請求項２３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電経路を形成するためのシステム及び方法に関する。特にこの方法とシステムは、ラジオ周波数タッグ用の印刷を変えることができる周波数アンテナを作るためのものである。
【背景技術】
【０００２】
アンテナを形成するための種々の印刷配置は知られている。しかしながら、導電経路やアンテナを形成するために要求に応じて印刷を変えることは知られてない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の目的は、要求に応じて印刷が変えられる導電経路を製造するためのシステム及び方法を提供することである。このような経路は、ラジオ周波数タッグ用のアンテナを形成するために使用することができる。二つの異なった方法がこのような経路の形成のために利用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
それらの方法の一つでは、次の工程が実施される；
熱転写リボンを供給する工程；
熱源を通過して熱転写リボンを移動させる工程；
熱転写リボンが熱源を通過するとき熱転写リボンを受基板と接触させる工程；
熱源で熱転写リボンの部分を選択的に加熱する工程；及び
熱転写リボンから受基板に組成物を転写させる工程を含み、選択的加熱によって組成物の所望のパターンを受基板に転写させることができ、組成物が導電性物質を含む。
【０００５】
導電経路を形成するための他の方法では、次の工程が実施される；
反応性物質で被覆された基板を供給する工程；
熱源を通して基板を移動させる工程；
熱源で基板の部分を選択的に加熱する工程；及び
基板上に所望のパターンを造るために、熱源から熱を作用させている間基板上の反応性物質を現像させる工程を含み、該反応性物質が導電性物質になる。
【０００６】
本発明の更に別の目的は、その上に形成された導電経路を有する受基板を使用し、及びマイクロチップを使用することでラジオ周波数タッグを製造することを可能にすることである。このマイクロチップは導電経路が形成される前又は後に受基板上又はその中に埋め込まれて付けられている。
【０００７】
本発明の更に別の目的は、基板を移動させるためのコンベヤ；熱プリントヘッド；熱プリントヘッドを通過して基板を移動させるコンベヤ；熱プリントヘッドが基板上で所望のパターンを加熱させるように選択的に作動させることができるものであり；導電経路を形成するために熱源で反応させるための基板上の手段であり、該手段が基板上に感熱性組成物を含む、ラジオ周波数タッグの製造システムを提供することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、導電経路を形成するための第１システム１０を示す。このシステム１０は、熱転写リボン１４と受基板１６を供給するためのコンベヤ１２を有している。コンベヤ１２は、一組のフィードロールとしてのみ図１に模式的に示されているが、いずれのタイプのコンベヤシステムを利用することができる。例えば、ベルトコンベヤ、チェーンコンベヤ、連続ローラ、又は他の公知コンベヤシステムのいずれも使用することができる。さらに一組のローラ１２のみが示されているが、連続コンベヤをシステム１０の長さに亘って使用することができる又はいずれの適当な数のコンベヤユニットをコンベヤシステムに組み込むこともできる。
【０００９】
熱転写リボン１４及び受基板１６は熱源又は熱プリントヘッド１８より先に供給される。熱プリントヘッド１８は、以下に述べるように、受基板１６上に最終的に所望のパターンを形成するために熱転写リボン１４の部分を選択的に加熱する。このような熱プリントヘッド１８は知られているが、導電経路を形成するための方法で使用することは新しい。更にバックローラ２０が熱転写リボン１４及び受基板１６を支えるために設けられている。バックローラ２０が示されているが、他の表面を支持するものを使用することができる。例えば、フラット支持テーブル又は他の構造のものをプリントヘッド１８に対向して使用することができる。
【００１０】
熱プリントヘッド１８の下流には処理された受基板１６上にマイクロチップ３０を付けるためのデバイス２２がある。受基板１６はデバイス２２前で終わるように図１では示されているが、シート１６は、その代わり、デバイス２２を通して連続的に供給することができる。あるいは、処理後、受基板１６は、カットされ、次いでカット部分はデバイス２２に供給される。このデバイス２２は、図３に示されるように、ラジオ周波数タッグ２４を形成するために、処理された受基板１６上にマイクロチップ３０を付けられるものならどのような公知のデバイスでもよい。あるいはこのデバイス２２は省略され、受基板１６が既にその上に組み込まれたマイクロチップを有していてもよい。このマイクロチップ３０は受基板１６の表面に又はその中に埋め込まれるように付けることができる。
【００１１】
熱転写リボン１４はその上に反応性コーティング又は導電性転写可能物質を有している。反応性コーティング又は物質が熱プリントヘッド１８により加熱されると、導電経路が受基板１６上にプリントされる。熱転写リボン１４は導電性物質を有するか、あるいは熱を加えると導電性になる物質のいずれかである。プリントヘッド１８からの熱は物質を受基板１６に移すことを助け、ある場合にはまた物質が導電性になるように活性化させるように助ける。このような状況下で、転写された組成物は導電性プレカーサになる。
【００１２】
プリントヘッド１８の使用によって受基板１６上にどのような形、長さ、又はサイズの導電経路のプリントが可能である。従って、熱プリントヘッド１８の使用で大きなフレキシビリティーが付与される。導電経路２６は図１に模式的に示されている。マイクロチップ３０を付けるためのデバイス２２が導電経路２６を有する受基板１６を処理すると、マイクロチップはラジオ周波数タッグを形成するためにその上に置かれる。一般なＵ字形経路が示されているが、重要なことは、その経路の長さ、幅、形及びサイズは簡単にプリントヘッド１８により変えることができることである。コンベヤ１２は経路２６のオンザフライ印刷を可能にする。勿論、バッチ処理もまた可能である。このような配置において、連続転写リボン及び受基板はプリンタヘッド１８の先でインクリメントに供給することができ、又はリボン１４の不連続部分及び受基板１６を使用することができる。例えば、フィードコンベヤはプリントヘッド１８の前でシステム１０を通して転写リボンのシートと基板をオーバレイして直角に動かすことができる。
【００１３】
熱転写リボン１４は受基板１６と接触させられる。この接触によって、熱プリントヘッド１８によって熱転写リボン１４の熱と共にリボン１４から受基板１６に導電性組成物の転写が起る。従って、例えば、Yamaguchi 他の米国特許第５０６１０９３号明細書で教示しているような、マグネットを使用する複雑な配置は必要とされない。
【特許文献１】
米国特許第５０６１０９３号明細書
【００１４】
熱転写リボン１４は導電性組成物で被覆されている。転写リボンは重合体フィルム又は紙から作ることができる転写基板からなっている。適当な転写基板材料としては、限定されないが、例えば、紙、ポリエステル、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース及びポリカーボネートを挙げることができる。好ましい転写基板の一つは、メイラー（Mylar）（登録商標）のブランド名によるデュポン(Dupont)（登録商標）で製造されたポリエステルフィルムである。一般にメイラーはポリエステルフレキシブルフィルムである。転写基板の重要な特性は高い引張応力、薄厚で低熱抵抗であることである。
【００１５】
熱転写リボンの転写基板は、熱プリントヘッド１８を使用して受基板１６に転写されることができるように設計された導電性組成物で被覆されている。このコーティングは、ワックス、バインダ、界面活性剤、分散剤及び他の添加剤の導電性物質からなっている。転写層の主成分は、導電性物質である。導電性物質は金属インク、金属物質、金属分散物、金属塩、カーボン系インク、又は他の導電性物質などからなっていてもよい。好ましい金属物質は、パラモッド（Paramod）（登録商標）のブランド名でパレレック（Parelec）（登録商標）により製造されている。導電性物質は導電性が高い程よい。
【００１６】
熱転写リボン１４用の転写コーティングはまた他の主成分としてワックスを含んでいる。ワックスは熱プリントヘッド１８により供給される熱により溶解又は軟化するように設計されている。このことは、コーティング層の受基板１６への転写を助ける。適当なワックスの例としては、カルヌアバワックス、パラフィンワックス及び低分子量ポリエチレンワックスなどを挙げることができる。
【００１７】
バインダは熱転写リボン１４にまた含まれている。コーティング層のこれらのバインダはコーティングの結合を助け、受基板１６への吸着のための粘着特性を与える。適当なバインダの例としては、スチレンコポリマー、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン、塩化ビニルポリマー及びビニルアセテートポリマーなどを挙げることができる。界面活性剤、分散剤及び他の添加剤は、適当な処理、コーティングのために必要なときに及び転写特性を助けるために導入される。
【００１８】
転写コーティング層は、メイヤーロッド、エアーナイフ、ロールコータ、ブレード又はいずれの適当なコーティング法を使用して転写リボン基板に塗布されることができる。塗布量は、１．５ｇ／ｍ2〜３０ｇ／ｍ2の範囲である。
【００１９】
コートされた転写リボンは、次いで熱プリントヘッド１８及び熱プリンタと共に使用され、ラジオ周波数確認タッグ２４の作成のためにマイクロチップを組み込むことができるアンテナのいずれのサイズ、形、長さなどが造られる。導電性物質は受基板１６上に転写される。この転写シートは実質的に紙、プラスチックフィルム及びそのようなものの非導電性基板である。あるいは該シートは、絶縁層でコートされた導電性基板でもよい。
【００２０】
図２を参照しながら導電経路を形成するための第２の方法とシステム１０’を説明する。これらの経路は、図１で説明されたものと類似しており、ラジオ周波数タッグ２４のアンテナのためにまた使用することができる。第２システム１０’での多くの構成成分及び代替配置は第１システムにおけるそれらと同様であるので説明は繰り返さない。
【００２１】
第２システム１０'において、熱転写リボン１４は使用されていない。むしろ、第２受基板１６'が使用される。使用される基板は、紙、重合体フィルム、セルロース物質及び他の薄く、フラットな基板から選ぶことができる。この基板は熱プリントヘッド１８から発生した熱の作用で反応するように設計された組成物でコートされている。このコーティングは還元可能金属物質、バインダ、フィラー、界面活性剤、分散剤及び他の添加剤からなっている。
【００２２】
転写層の主要成分は、還元可能金属物質である。該還元可能物質はソルビトール銅ホルメート、硫酸銅、キュープライト、テノーライト、窒化銀及びそのようなものを含むことができる。還元された還元可能物質の導電性は高いほどよい。
【００２３】
バインダは、コーティング層に含まれていて還元物質の導電性を妨げないでコーティングの結合を助ける。適当なバインダの例としては、スチレンブタジエンコポリマー、ポリビニルアルコール、スターチ、塩化ビニルポリマー、ビニルアセテートポリマー及びメチルセルロースなどを挙げることができる。界面活性剤、分散剤及び他の添加剤は、適当な処理、コーティング用に必要なときに及び転写特性を助けるために導入される。コーティング層は、メイヤーロッド、エアーナイフ、ロールコータ、ブレード又はいずれの適当なコーティング法を使用して基板に塗布することができる。塗布量は、１．５ｇ／ｍ2〜３０ｇ／ｍ2の範囲である。
【００２４】
アンテナはラジオ周波数タッグのアンテナ部分を造るためにいずれの方法で形成されてもよい。アンテナ又は導電経路はマイクロチップが基板にはりつけられる前後のいずれかでプリントすることができる。従って、デバイス２２は図１又は２でプリントヘッド１８から下流に示されているけれども、このデバイス２２はその代わり、マイクロチップが最初に受基板１６又は１６'に適用されるように上流にあってもよい。あるいは、デバイス２２は省略することができる。そして既に組み込まれたマイクロチップを使用する基板１６又は１６'をその代わりに使用することができる。任意にマイクロチップ結合との関係で導電回路を形成するとき必要とされる正確さを減少させるために介在物２８を使用することができる。
【００２５】
本発明のシステムを用いて、オンデマンドにより、印刷を変えることができる導電経路を形成することができる。本発明は導電経路を印刷するために二つの方法、熱転写及び直接熱法、を利用している。プリントした導電経路はラジオ周波数確認タッグ用のアンテナとして使用するのに適している。最初に説明した熱転写法では、導電性物質でコートされたリボン１４が使用され、導電性物質は熱プリントヘッド１８により熱が加えられると別の基板１６に転写される。直接熱法では、導電性物質を有する受基板１６'が使用されるが、導電性物質は熱プリント基板１８から熱の影響を受けると、導電経路を形成する。
【００２６】
導電経路を形成するための第１方法の工程をまとめると、熱転写リボン１４が与えられる。この熱転写リボン１４は、コンベヤ１２により熱源又は熱プリントヘッド１８を通過される。熱転写リボン１４はそれが熱源又は熱プリントヘッド１８を通過すると受基板と接触される。熱プリントヘッド１８は受基板１６に組成物を転写させるために熱転写リボン１４の部分を選択的に加熱する。転写された組成物は導電経路２６を形成する。熱プリントヘッド１８による選択的加熱により、組成物の所望のパターンが受基板１６に転写されることができる。
【００２７】
第２方法は、基板１６'が反応性物質を備えている。この基板１６'はコンベヤ１２によって移動され、熱源又は熱プリントヘッド１８を通過する。熱源又は熱プリントヘッド１８は基板の部分を選択的に加熱することができる。このことによって基板１６'上の反応性物質が現像され、基板に所望のパターンを造る。所望のパターンは導電経路２６を形成する。
【００２８】
いずれかの方法でシステム１０又は１０'が使用される。リボン１４上の導電性組成物又は第２受基板上の還元可能物質は熱源又はプリントヘッド１８からの熱に対して反応するために基板上の手段として作用する。導電性組成物又は還元可能物質は基板１４又は１６’上の感熱性組成物である。
【００２９】
このように説明される本発明は同じことが多くの方法で変えられることは明らかである。このようなバリエーションは本発明の範囲、概念から逸脱するとはみなされないし、このような変更の全ては当業者であれば次のクレームの範囲内にあると考えることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の導電経路を形成するための第１システムの側面模式図である。
【図２】本発明の導電経路を形成するための第２システムの側面模式図である。
【図３】本発明のいずれかの方法により製造されるラジオ周波数タッグの透視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  第１システム
１０'  第２システム
１２  コンベヤ
１４  熱転写リボン
１６  受基板
１６'  第２受基板
１８  熱プリントヘッド
２０  バックローラ
２２  デバイス
２４  ラジオ周波数タッグ
２６  導電経路
２８  介在物
３０  マイクロチップ
【国際公開パンフレット】
2004527912.tif 000003
2004527912.tif 000004
2004527912.tif 000005
2004527912.tif 000006
2004527912.tif 000007
2004527912.tif 000008
2004527912.tif 000009
2004527912.tif 000010
2004527912.tif 000011
2004527912.tif 000012
2004527912.tif 000013
2004527912.tif 000014
2004527912.tif 000015
2004527912.tif 000016
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004527912.tif 000017
【国際調査報告】
2004527912.tif 000018
2004527912.tif 000019
2004527912.tif 000020