Листовой материал с радиочастотной идентификацией

Полезная модель относится к области радиочастотной идентификации, в частности материалам, содержащим радиочастотные метки в своих слоях и предназначенным для печати и высечки общедоступными типографскими способами.
Далее по тексту будут использованы следующие термины и сокращения. Радиочастотная идентификация (сокр. РЧИД, RFID – англ. Radio Frequency IDentification) — метод беспроводной передачи информации, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах или RFID метках. Как правило, RFID метки пассивные, то есть не содержат в своем составе элементов питания.
Чип – интегральная (микро)схема – микроэлектронное устройство с комплексами входных сопротивлений и/или согласующих контуров, изготовленная из полупроводниковой пластины. Чип выполняет функцию обработки сигналов при приеме-передачи информации посредством радиочастотного обмена со считывателем, содержит защищенную память, пользовательскую память, уникальный идентификационный номер, может содержать процессор для обработки криптографии, программируемую область для выполнения микропрограмм и др.
Антенна – конфигурация проводника, геометрически и технически выполненная в соответствии с применяемым типом чипа. Антенна может быть замкнутого (ВЧ диапазон) и открытого типа (СВЧ диапазон). Антенна имеет различную форму: круг, овал, квадрат, прямоугольник и другие свободные геометрические формы. Форма антенны проектируется в соответствии со спецификацией используемого чипа. Антенна выполняется из материалов, содержащих в своем составе токопроводящие вещества, такие как алюминий, медь, серебро, олово, золото, графит и другие материалы. Антенна наносится на подложку, выполненную из тонкопленочных синтетических материалов и бумаги методом травления, шелкографии (трафаретная печать), термотрансферного переноса, тиснения, струйной, офсетной, флексографской и цифровой печати специальными красками.
RFID инлей (англ. Inlay) – часть RFID изделия, состоящая из подложки и содержащая в своем составе не менее одного чипа и одной антенны. Расположение антенн чипов может быть как синхронно относительно сторон листового материала с радиочастотной меткой, так и асинхронно, в зависимости от предполагаемого дизайна и конфигурации будущего RFID изделия. На инлее могут быть расположены дополнительные электронные компоненты, например, конденсаторы, резисторы, сенсоры, микроконтроллеры и др.
RFID метка – совокупность чипа и антенны.
RFID изделие – конечный продукт, содержащий RFID метку, например, карта, бирка, этикетка, наклейка, упаковка, браслет и другие формы изделия, который можно получить методом высечки из листового RFID материала, внутри которого есть RFID инлей.
RFID считыватель (ридер) – устройство, предназначенное для обмена данными с RFID изделиями, например, чтение и запись информации.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является листовой материал с радиочастотной идентификацией, известный из патента JP 5916028, представляющий собой бумагу стандартизированных размеров форматов A0-A10, B0-B10, а также японских форматов бумаги (JIS).
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является расширение арсенала листовых материалов.
Техническим результатом является обеспечение возможности производства листового материала, пригодного для печати цифровыми печатными машинами с листовой подачей.
Заявляемое техническое решение позволяет производить листовой материал, пригодный для коммерческой печати с листовой подачей, включая современные цифровые печатные машины HP Indigo, Canon ImagePress, Konica Minolta AccurioPRESS, Ricoh Pro, Xerox iGen 5 и другие.
Заявляемый технический результат достигается за счёт того, что листовой материал радиочастотной идентификацией выполнен в виде прямоугольного листа, имеющего слой для печати, длину 480 мм и ширину 325 мм, и содержит антенну и чип, размещенные внутри листа, при этом один из углов листа выполнен со скосом 45°размером 10 мм.
Полезная модель поясняется с помощью фиг. 1-3, на которых показаны
Фиг. 1 – общий вид листового материала с двадцатью четырьмя радиочастотными метками;
Фиг. 2 – общий вид листового материала с одной радиочастотной меткой;
Фиг. 3 – листовой материал в разрезе.
На фиг. 1-3 позициями 1-16 обозначены
1 – листовой материал;
2 – место радиочастотной идентификационной метки (RFID метка);
3 – меньшая сторона листа;
4 – большая сторона листа;
5 – расстояние от меньшей стороны листа до антенны;
6 – расстояние от большей стороны листа до антенны;
7 – расстояние между центрами соседних антенн, расположенных по горизонтали;
8 – расстояние между центрами соседних антенн, расположенных по вертикали;
9 – длина антенны;
10 – ширина антенны;
11 – позиционный угол;
12 – размер скошенного угла;
13 – слой для печати;
14 – слой синтетического пластичного клеевого состава;
15 – чип;
16 – антенна.
Листовой материал с радиочастотной идентификацией выполнен в виде прямоугольного листа 1, имеющего длину 480 мм – большая сторона листа 4 – и ширину 325 мм – меньшая сторона листа 3.
Позиционный угол 11 выполнен со скосом 45° размером 10 мм и обеспечивает правильное расположения листа на различных этапах производства конечной продукции типографиями: печать, тиснение и высечка. Позиционный угол 11, в отличие от нанесенной графическим образом угла, более удобен, универсален, так как позволяет проверить верное расположение листа, находящегося в середине пачки.
Устройство представляет собой сендвич структуру (фиг. 3), в которой послойно расположены первый слой для печати 13, слой синтетического пластичного клеевого состава 14, чип 15 (на фиг. 1 не показан), слой с антенной 16 на подложке, второй слой синтетического пластичного клеевого состава 14, второй слой для печати 13.
Слой для печати 13 может быть выполнен из офсетной, крафтовой или переработанной бумаги, картона, синтетической бумаги, представлять собой PET (Полиэтилентерефталат), PVC (Поливинилхлорид), PP (Полипропилен), PE (Полиэтилен), натуральную или синтетическую ткань, искусственную кожу на основе PVC (ПВХ - поливинилхлорид) или PU (Полиуретан) или слой иного подходящего материала. Листовой материал может быть как белым, так и окрашенным в любой цвет, иметь маркировку, рисунок или надписи, иметь фактурную поверхность или дополнительное покрытие, включая праймер, обеспечивающий лучшее удержание краски на поверхности.
Подложка, на которой расположены антенна 16 и чип 15, может быть выполнена, например, из PET, специальной бумаги или другого подходящего гибкого материала.
Антенна 16 может быть выполнена травлением или напылением из алюминия, сплавов на основе меди, серебра, олова, золота, графита или любого другого токопроводящего материала, подходящего для работы чипа 15.
В качестве чипа 15 могут быть использованы MIFARE Ultralight C, MIFARE Ultralight EV1, MIFARE Ultralight Nano, NTAG 215, NTAG DNA, ICODE SLIX 2, UCODE 8, UCODE DNA и другие.
Таким образом, антенна 16 и чип 15 размещены внутри листа 1.
Антенна 16 в частном случае выполнена прямоугольной и имеет длину 72 мм и ширину 41 мм. При этом в данном примере на фиг. 1 расстояние от меньшей стороны листа до края антенны 16 составляет 20 мм, расстояние от большей стороны листа до края антенны 16 составляет 34 мм.
Антенна 16 может быть выполнена круглой формы и иметь радиус 15-60 мм, квадратной формы с длиной стороны 15-60 мм или любой другой подходящей формы.
зависимости от назначения в листе может быть расположено более одной антенны 16 с чипом 15. На фиг. 1 показано двадцать четыре RFID метки, которые,
соответственно, содержат двадцать четыре антенны 16 на подложке. В этом случае расстояние между центрами соседних горизонтально расположенных антенн 16 составляет 92,5 мм, а расстояние между центрами соседних вертикально расположенных антенн составляет 57 мм.
общем случае RFID меток может быть от 1 до 150, например, 1, 2, 4, 8, 16, 24, 25, 36, 48, 50, 72, при этом позиционирование и геометрия антенн и чипов определяется будущей формой конечного изделия.
Внутри листа 1 также могут быть размещены светодиоды, сенсоры, датчики, тонкопленочные батареи и другие электронные компоненты.
Внутри листа могут быть расположены позиционные элементы, с помощью которых за счет индукционные датчиков находят местоположение RFID метки для позиционирования листа при печати, вырубке или других необходимых операциях в вырубных и прочих типографских станках. Получаемая толщина листа варьируется от 0,15 мм до 1,0 мм.
На каждом листе может быть нанесен машиночитаемый уникальный номер листа, например, штрих код, QR код и другие графические элементы. По этому номеру расположенные на листе RFID метки связаны. При формировании файла печати уникальные номера расположенных внутри листового материала RFID меток заранее
известны типографии, что позволяет при печати за один проход нанести эту информацию, тем самым избежать дополнительных манипуляций для считывания данных с RFID меток и их последующее дополнительное графическое нанесение на RFID изделия.
После печати листовой материал с радиочастотной идентификацией может быть дополнительно обработан, например, произведено частичное тиснение фольгой, покрытие лаком, нанесение ламинирующих пленок на основе BOPP (биаксиально-ориентированная полипропиленовая пленка), PVC, PET.
Листовой материал с радиочастотной идентификацией может иметь лицевую и оборотную сторону, выполненную из одного или различных сортов и цветов бумаги или содержать с одной стороны бумагу, а с другой стороны синтетический материал, ткань или иметь с одной из сторон бумагу с содержанием силиконизированного слоя и другие комбинации, в том числе содержать в своем составе металлизированные слои, слои магнита и другие материалы.
Листовой материал используют следующим образом.
Листовой материал размещают в оборудовании для печати изображения. Скос одного из углов 11 необходим для позиционирования листа при печати. После печати листовой материал размещают в станок для последующей высокоточной высечки продукции различной формы или другой обработки (фальцевание, тиснение, эмбоссирование и др.).
Заявляемый листовой материал может быть использован для производства классических бумажных карт c RFID меткой: транспортные карты, карты прохода (Skipass, отельные, офисные), парковочные карты, этикеток, бирок, открыток, упаковок, наклеек и других подобных изделий содержащий RFID метку внутри изделия.