(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットプレス加工時の加熱温度よりも低温で溶融する接着層で表面が覆われる低温溶着線を、外周部から中心部に向かって漸次薄くなり、中心部が括れた形状に巻回してアンテナコイルを得るコイル工程と、
このアンテナコイルの両面にシートを当てがうシート工程と、
このシートを両面側から加圧加熱して上記導線の接着層を溶融させ、アンテナコイルの厚みを薄くするとともにシートと一体化するホットプレス工程と、
を具備したことを特徴とする無線情報記憶媒体の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項３】
上記導線は、断面円形状をなすことを特徴とする請求項２記載の無線情報記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば物品に対して所定の情報処理を行なうために用いられる物品票として好適な無線情報記憶媒体の製造方法とこの製造方法によって製造される無線情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アンテナを介して無線により情報記憶部品と交信することにより、情報記憶部品に書き込まれた情報を読み出し、あるいは情報記憶部品へ情報を書き込み制御を行う、カード状の無線情報記憶媒体が次世代の情報キャリアとして注目されている。
【０００３】
たとえば、ＩＣチップ化されて単体では無線タグとして物品に取付けられ万引き防止システムに用いられたり、あるいはスキー場におけるスキーリフト券として、また無線処理自動改札システムにおける定期券カードなどに利用が試みられている。
【０００４】
このようなカード状の無線情報記憶媒体（以下、カードアンテナと呼ぶ）は、電子部品である情報記憶部品が実装されたモジュール基板と、このモジュール基板に取付けられるコイル状のアンテナ（以下、アンテナコイルと呼ぶ）を内蔵している。
【０００５】
特に、アンテナコイルは、銅などの金属線材をポリイミド材などの絶縁層で被覆し、さらにこの外側を接着層で覆った３層構造の導線が用いられる。この導線を、型枠である加熱されたボビンに巻回して表面の接着層を溶融させ、導線相互を溶着状態に換えてから冷却し固形化させる。
【０００６】
そして、アンテナコイルを情報記憶部品とモジュール基板とともに塩ビシートで挟んでホットプレス加工し、カードアンテナを得る。したがって、アンテナコイルはカード表面に対して平行に巻回してなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の成形されたカードアンテナは、図８に示すように、カード表面ａに凹凸が生じていて平坦度が損なわれている。そのため、カード表面ａに印刷すると、印刷像が歪むなどの悪影響がある。
【０００８】
原因として、アンテナコイルｂを構成する導線ｃの特性と、その巻回形状が考えられる。
すなわち、上記導線ｃは、表面を覆う接着層の溶融温度がホットプレス加工時の加熱温度より高温に設定された、いわゆる高温溶着線が用いられる一方、カード表面ａに対して平行に巻回され全体的に断面矩形状をなす。
【０００９】
したがって、アンテナコイルｂ部分はホットプレス加工の際に加熱されても接着層が溶融せず、外力を受けても型崩れがなく巻回状態を保持する。その反面、アンテナコイルｂ以外の部分では、加熱加圧されて薄く延ばされる。
【００１０】
結局、得られるカードアンテナＤの表面は凹凸状となってしまう。そればかりでなく、アンテナコイルｂはカード表面ａに平行に巻回されているので、使用時に曲げなどの外力を加えると吸収し難く変形に繋がる虞れがある。
【００１１】
また、導線ｃは断面円形状のものばかりでなく、断面矩形状の導線を用いることがある。この場合は、巻回した状態で全く隙間がないので、成形されたカードアンテナを曲げると、アンテナコイル部分の表面にシワが発生し易いという不具合がある。
【００１２】
本発明は、上記事情にもとづいてなされたものであり、その目的とするところは、表面の凹凸発生を阻止して平坦度の向上を得るとともに、使用時における曲げの外力に耐え、かつシワの発生のない、信頼性の高い無線情報記憶媒体とその製造方法を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、ホットプレス加工時の加熱温度よりも低温で溶融する接着層で表面が覆われる低温溶着線を、外周部から中心部に向かって漸次薄くなり、中心部が括れた形状に巻回してアンテナコイルを得るコイル工程と、このアンテナコイルの両面にシートを当てがうシート工程と、このシートを両面側から加圧加熱して上記導線の接着層を溶融させ、アンテナコイルの厚みを薄くするとともにシートと一体化するホットプレス工程とを具備したことを特徴とする。
【００１９】
本願発明によれば、表面の凹凸発生を阻止して平坦度の向上を得るとともに、使用時における曲げの外力に耐え、かつシワの発生のないように成形できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は、カード状の無線情報記憶媒体（以下、カードアンテナと呼ぶ）の構成を示す。
【００２１】
図中１はモジュール基板であって、このモジュール基板１にはＬＳＩ、チップコンデンサなどからなる電子部品である情報記憶部品２と、コイル状のアンテナ（以下、アンテナコイルと呼ぶ）３が実装され、これら両面がここでは図示しない塩ビシートで覆われる。
【００２２】
上記情報記憶部品２とアンテナコイル３とは電気的に接続され、アンテナコイル３は外部装置と非接触で信号の送受信を行う。情報記憶部品２はアンテナコイル３から信号を受け、必要な情報処理信号をアンテナコイル３を介して外部装置へ送るようになっている。
【００２３】
以下、アンテナコイル３について詳述する。
図２に示す、導線４を用いてアンテナコイル３が成形される。すなわち、芯材として銅などの金属線材５があり、この金属線材５はウレタン材やポリイミド材などの絶縁層６で被覆され、さらにこの外側が接着層７で覆われる、３層構造をなす。
【００２４】
上記接着層７は、後述するホットプレス加工時の加熱温度（１６０℃）よりも低温（１５５℃）で溶融する素材からなり、導線４として、いわゆる低温溶着線が用いられる。
【００２５】
カードアンテナを成形するには、以下の工程をなす必要がある。
はじめに、コイル工程として、上記導線４を型枠である加熱されたボビンに密に巻回し、所定時間加熱させる。表面の接着層７がある程度溶融し、導線４相互の接触部分が互いに溶着する。
【００２６】
そして、巻回された導線４からボビンを抜き出して、放置による冷却をなす。巻回された導線４は固形化して、コイル状に成形されたアンテナ、すなわちアンテナコイル３が得られる。
【００２７】
図３に、成形されたカードアンテナ１０におけるアンテナコイル３部分の断面を示す。なお、説明の都合上、先に述べたモジュール基板と情報記憶部品は省略している。
【００２８】
つぎに、シート工程として、たとえば印刷が施された白色の塩ビシート８ａ（厚さ１００μｍ）および透明の塩ビシート８ｂ（厚さ５０μｍ）を貼り合わせた表面シート８を、アンテナコイル３およびスペーサ９の両面に当てがって挟み込む。
【００２９】
このあと、ホットプレス工程が行われる。
先に述べたように、ホットプレス加工時は１６０℃でプレス加熱するのに対して、アンテナコイル３を構成する導線４表面の接着層７は１５５℃で溶融する低温溶着線であるから、コイル成形時に固形化した導線４相互間の接着層７が再び溶融して、導線４相互間の結束が一旦緩む。
【００３０】
図４（Ａ）に示すように、アンテナコイル導線４は断面円形状であるから、複数条巻回しても導線４相互間に隙間１１が形成される。この状態でホットプレス加工が施され、両側から外力を受ける。
【００３１】
図４（Ｂ）に示すように、プレス加圧による外力を受けたアンテナコイル導線４は、加圧方向に潰されてある程度偏平状に変形し、かつ導線４相互間の隙間１１は縮小化した状態で残る。
【００３２】
上記低温溶着線で、かつ断面円形状の導線４を巻回してアンテナコイル３を構成したから、プレス加圧時のプレス外力を上記隙間１１が吸収することとなり、カード表面１２に影響を与えない。
【００３３】
以上のホットプレス工程を終了して放置による自然冷却をなせば、アンテナコイル３と表面シート８が一体化されたカードアンテナ１０が得られる。
このようにして、従来のカードアンテナよりも薄型化されたカードアンテナ１０を成形でき、しかも表面１２に凹凸が発生せず、高い平坦度が得られて印刷性が良好となる。
【００３４】
成形されたアンテナコイル３は、ホットプレス工程時に潰されながら薄く延びるので、内部に応力を残さない。
なお、アンテナコイル３の隙間１１はそのまま残る。したがって、実際の使用時にカードアンテナ１０に曲げの外力が加わっても、上記隙間１１分だけ曲げ変形をなして外力を吸収する。
【００３５】
すなわち、得られたカードアンテナ１０として、実際の使用時における曲げ外力に強く、破壊し難い特性を有するとともに、表面にシワの発生がないなどの特徴が得られる。
【００３６】
また、はじめから薄く形成されるアンテナコイルであると、単体で反りなどが生じ易いが、ここで成形されるアンテナコイル３は、はじめは厚く形成されているため、コイル工程からシート工程へのハンドリング、あるいはシート工程からホットプレス工程へのハンドリングの際に、作業し易くて有利である。
【００３７】
図５は、中心軸に向かって傾斜した断面形状のボビン２０を用意し、ここに導線４を巻回してアンテナコイル３Ａを成形する、コイル工程の状態を示す。
成形されたアンテナコイル３Ａは、ボビン２０の形状にしたがって外周部から中心部に向かって漸次薄くなり、中心部が括れた形状をなす。
【００３８】
図６は、先に図５で示すコイル工程で成形したアンテナコイル３Ａを用いて、シート工程およびホットプレス工程を経て成形された、カードアンテナ１０Ａの例である。
【００３９】
ここでもアンテナコイル３Ａを構成する導線４は、表面を覆う接着層の溶融温度がホットプレス加工時の加熱温度より低温である、低温溶着線が採用されている。
【００４０】
このような低温溶着線の導線４を用いたアンテナコイル３Ａであると、ホットプレス加工時の加熱温度の影響で導線４の接着層が溶融し、導線相互間の隙間１１が縮小化することは先に説明した通りである。
【００４１】
しかも、上記アンテナコイル３Ａはコイル工程で外周部から中心部に向かって漸次薄くなり、中心部が括れた形状をなすところから、プレス外力を受けて全体的に潰される。
【００４２】
結局、アンテナコイル３Ａとして薄く潰された状態となり、より薄型化されたカードアンテナ１０Ａが得られることとなる。
図７は、先に図５で示すコイル工程で成形したアンテナコイル３Ａを用いて、シート工程およびホットプレス工程を経て成形された、カードアンテナ１０Ｂの例である。
【００４３】
ただし、ここではアンテナコイル３Ａを構成する導線４ａとして、表面を覆う接着層の溶融温度がホットプレス加工時の加熱温度より高温である、高温溶着線が採用される。
【００４４】
このような高温溶着線４ａを用いて成形したアンテナコイル３Ｂであると、ホットプレス加工時の加熱温度では接着層が溶融しないから、プレス外力を受けても潰れることなくコイル形態がそのまま残る。
【００４５】
成形されたカードアンテナ１０Ｂとして、アンテナコイル３Ａの厚みとほとんど変わらない厚み寸法となる。
ただし、アンテナコイル３Ａはコイル工程で中心部が括れた形状をなすところから、プレス外力を実質的に受けるのはこの外周部のみであって、カード表面１２に凹凸がほとんどできずにすむ。
【００４６】
アンテナコイル３Ａにおける導線４ａ相互の隙間１１はそのまま残るので、実際の使用時にカードアンテナ１０Ｂに曲げの外力が加わっても、上記隙間１１分だけ曲げ変形をなして外力を吸収する。
【００４７】
すなわち、得られたカードアンテナ１０Ｂとして、実際の使用時における曲げ外力に強く、破壊し難い特性を有するとともに、表面にシワの発生がないなどの特徴が得られる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、表面の凹凸発生を阻止して平坦度の向上を得るとともに、使用時における曲げの外力に耐え、かつシワの発生のない、信頼性の向上を得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す、カードアンテナの構成図。
【図２】本発明の実施の形態を示す、アンテナコイルを構成する導線の断面図。
【図３】本発明の実施の形態を示す、カードアンテナの断面図。
【図４】本発明の実施の形態を示す、ホットプレス工程時と、工程後のアンテナコイルの変化を説明する図。
【図５】本発明の実施の形態を示す、ボピンと、このボビンに巻回して成形されるアンテナコイルの断面図。
【図６】本発明の実施の形態を示す、カードアンテナの断面図。
【図７】本発明の実施の形態を示す、カードアンテナの断面図。
【図８】従来の形態を示す、カードアンテナの断面図。
【符号の説明】
２…情報記憶部品、
４，４ａ…導線、
３，３Ａ…アンテナコイル、
８…表面シート、
７…接着層。
【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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