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特許7236133ＩＣタグの被着体への取り付け機構、ＩＣタグ付き巻芯及び包装体

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-01

(45)【発行日】2023-03-09

(54)【発明の名称】ＩＣタグの被着体への取り付け機構、ＩＣタグ付き巻芯及び包装体

(51)【国際特許分類】

B65H 75/18 20060101AFI20230302BHJP

G06K 19/077 20060101ALI20230302BHJP

B65H 75/10 20060101ALI20230302BHJP

【ＦＩ】

B65H75/18 Z

G06K19/077 220

G06K19/077 156

B65H75/10

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018217965

(22)【出願日】2018-11-21

(65)【公開番号】P2020083528

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-10-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000145987

【氏名又は名称】株式会社昭和丸筒

(74)【代理人】

【識別番号】100141092

【弁理士】

【氏名又は名称】山本英生

(72)【発明者】

【氏名】山口隆幸

(72)【発明者】

【氏名】杉本大

【審査官】前原義明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１６７９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２４９１２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ７５／００－７５／３２

Ｇ０６Ｋ１９／００－１９／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被着体と、ＩＣチップと当該ＩＣチップに接続されるアンテナとを設けたフィルム状のインレット基材を用いて形成されたＩＣタグと、を備えたＩＣタグの被着体への取り付け機構であって、
前記被着体の表面には、前記ＩＣチップを収容可能な凹部が形成されており、
前記ＩＣタグは前記被着体の表面に沿って前記凹部の開口部を跨ぐように設けられ、当該ＩＣタグの前記インレット基材の下面側が当該開口部の外周縁に続く被着体外表面上に接合され、
前記ＩＣチップが前記開口部に対応するように取り付けられていることを特徴とするＩＣタグの被着体への取り付け機構。

【請求項2】

前記被着体の凹部は、すり鉢状、もしくは略半球状等、中心部分が深く中心から離れるに連れて浅くなる形状であることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグの被着体への取り付け機構。

【請求項3】

前記凹部の深さは前記ＩＣの厚さの倍以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣタグの被着体への取り付け機構。

【請求項4】

前記インレット基材は、合成樹脂材や紙材から成ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のＩＣタグの被着体への取り付け機構。

【請求項5】

前記ＩＣタグは、接合層と、インレット基材の少なくとも一方の面に敷設された前記アンテナに前記ＩＣチップが接続されたインレットと、保護層とを備え、当該保護層は、前記ＩＣタグを保護する第１保護層、または前記ＩＣチップが収容可能な貫通孔を有する第２保護層のうち少なくともどちらか１層からなることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のＩＣタグの被着体への取り付け機構。

【請求項6】

前記被着体が巻芯であり、請求項１から５の何れかに記載のＩＣタグの被着体への取り付け機構により、ＩＣタグが取り付けられているＩＣタグ付き巻芯。

【請求項7】

前記ＩＣタグは、巻芯の端部近傍の外周面に取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載のＩＣタグ付き巻芯。

【請求項8】

請求項６または７に記載のＩＣタグ付き巻芯の外周面にウェブが巻回されたことを特徴とする包装体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はＩＣタグの被着体への取り付け機構、フィルム、シート、箔、紙、布、糸等のウェブが巻回されるＩＣタグ付き巻芯及び包装体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ウェブの製品情報の管理のために、ウェブを保管、輸送するための巻芯にＩＣタグが取り付けられている。これにより、製品情報や製造工程における工程ごとの情報が管理されている。しかしながら、ＩＣタグは外部からの衝撃や押圧に弱く、非常に破損しやすい。特に巻芯へのウェブの巻き付け、ウェブの解舒の際の衝撃や輸送時の巻芯どうしの押圧力や衝撃などでの破損が問題となっている。

【0003】

この種の巻芯としては、マンドレルの表面に紙テープをスパイラル状に巻き付けることにより形成される紙製巻芯の製造工程において、マンドレルに巻き付けられる前の重なり合わされた複数の紙テープのうち、２枚の紙テープの間にＩＣタグを挟み込み、紙製巻芯の層間にＩＣタグを配置させるものが開発されている。この巻芯の製造方法では、一定の時間間隔でＩＣタグを挟み込むことにより、一定間隔でＩＣタグを配置さることができる（例えば、下記特許文献１参照）。

【0004】

しかしながら、紙製巻芯の製造工程において、接着剤が塗布され、マンドレルの表面に重なり合わされた複数の紙テープは、その後、マンドレル上でベルトにより締め付けられることにより、複数の紙テープが接着されて紙製巻芯が形成される。このため、ＩＣタグがベルトを通過する際に、ベルトによる締め付け圧によりＩＣタグが損傷するおそれがあった。また、一定時間間隔でＩＣタグを挟み込んだとしても、生産速度の僅かな変動などにより紙製巻芯の所望する位置にＩＣタグを配置させることが困難であった。さらに、巻芯の層間にＩＣタグが配置されるため、ＩＣタグの視認性に欠けるという問題もあった。

【0005】

また、ＩＣタグを内筒体または外筒体などの別部材に取り付けて、巻芯の外周面や内周面に取り付けることにより、外表面に露出しないようにした巻芯が提案されている。この巻芯によれば、内筒体または外筒体によって、ＩＣタグの損傷を防ぐことができる（例えば、下記特許文献２参照）。

【0006】

しかしながら、内筒体を段差なく巻芯の内周面に取り付けるには、巻芯の内周面を切削加工する必要がある。このため製造工程が複雑であり、別部材である筒体も要するため製造コストが高くなるという問題があった。特に巻芯は、安価であることが強く求められており、上述のように製造コストが高いという問題は決して無視できるものではなかった。さらに、紙製巻芯の場合は切削により発生する紙粉がウェブに悪影響を与えるという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１０－１４９４７４号公報

【文献】特開２００８－２４５０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、外部からＩＣチップへ伝達される衝撃力や押圧力を軽減することにより、ＩＣタグの破損を防止できるＩＣタグの被着体への取り付け機構、ＩＣタグ付き巻芯及び包装体を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは上記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、本発明に係るＩＣタグの被着体への取り付け機構は、被着体と、ＩＣチップとＩＣチップに接続されるアンテナとを有するＩＣタグとを備えたＩＣタグの被着体への取り付け機構であって、ＩＣチップは、被着体の取り付け表面に対して浮いた状態で取り付けられていることを特徴とする。

【0010】

これによれば、被着体の取り付け面に対して、ＩＣチップが浮いた状態で取り付けられているため、外部からＩＣチップへ伝達される衝撃力や押圧力を軽減することができ、ＩＣタグの破損を防止できる。

【0011】

また、被着体の表面には、ＩＣチップを収容可能な凹部が形成されているものであってもよい。

【0012】

これによれば、被着体に凹部を形成させて、その上にＩＣタグを取り付けるため、ＩＣチップが浮いた状態で配置される。これにより、外部からＩＣチップへの衝撃力や押圧力を軽減することができ、ＩＣタグの破損を防止できる。さらに、被着体の表面への加工は少なくともＩＣチップが収容できる程度の凹部形成でよいため、容易であり、製造コストを軽減することが可能なＩＣタグ付き被着体を提供することができる。

【0013】

また、ＩＣタグは、接合層と、インレット基材の少なくとも一方の面に敷設されたアンテナにＩＣチップが接続されたインレットと、保護層とを備え、保護層は、ＩＣタグを保護する第１保護層、またはＩＣチップが収容可能な貫通孔を有する第２保護層のうち少なくともどちらか１層からなるものであってもよい。

【0014】

これによれば、インレットに保護層を形成させることによりさらにＩＣタグへの外部からの衝撃力、押圧力を軽減することができる。

【0015】

また、第２保護層は、インレット基材に対してＩＣチップが配置された側に積層されているものであってもよい。

【0016】

これによれば、ＩＣチップに起因する突起を第２保護層の貫通孔に収容できるため、ＩＣチップへの外部からの押圧力を軽減することができる。

【0017】

また、被着体の凹部は、すり鉢状、もしくは略半球状に形成されているものであってもよい。

【0018】

これによれば、凹部が緩やかな形状であるため、凹部の空間で、ＩＣタグが折れ曲がり破損することを防止できる。

【0019】

また、被着体が巻芯であり、上記のＩＣタグの被着体への取り付け機構により、ＩＣタグが取り付けられている。

【0020】

これによれば、簡易な構造でＩＣタグの損傷を防止できるため、安価な巻芯を提供することができる。

【0021】

ＩＣタグは、巻芯の端部近傍の外周面に取り付けられているものであってもよい。

【0022】

これによれば、ウェブを巻き付けた際もＩＣタグの取り付け位置が簡単に視認可能であり、リーダによる管理がしやすいという特徴がある。

【0023】

また、本発明に係る包装体は、本発明に係るＩＣタグ付き巻芯の外周面にウェブが巻回されている。

【0024】

これによれば、簡易な構造でＩＣタグの損傷を防止できるため、ウェブの製品情報の管理を安価に行うことができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、安価に、ＩＣチップへ伝達される衝撃力や押圧力を軽減でき、破損を防止可能なＩＣタグの被着体への取り付け機構、ＩＣタグ付き巻芯及び包装体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】第１の実施形態のＩＣタグ付き巻芯の斜視図である。

【図2】第１の実施形態のＩＣタグ付き巻芯の要部断面図である。

【図3】第１の実施形態のＩＣタグラベルの概略図である。

【図4】第１の実施形態の包装体の斜視図である。

【図5】第２、第３の実施形態のＩＣタグラベルの概略図である。

【図6】本実施例にかかるＩＣタグラベルの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき図面を参照して説明する。以下に示す各実施形態は、この発明によるＩＣタグの被着体への取り付け機構を、被着体として巻芯に適用したものである。ここで、ＩＣタグの上下方向は図３、図５及び図６の上下方向とする。

【0028】

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について図１から図４を参照しつつ説明する。本発明の第１の実施形態のＩＣタグ付き巻芯１は、図１に示すように、円筒状の巻芯２の外周面にＩＣタグ３が取り付けられている。ＩＣタグ３は、巻芯２の一方の端部の近傍付近の外周面に周方向に取り付けられている。

【0029】

巻芯２の材料は紙である。紙製巻芯２は、複数枚の紙テープに接着剤を塗布し、マンドレル上で螺旋状に巻き付け重ね合わせることにより製造される。例えば、外径９６ｍｍ、内径７６ｍｍ、全長４８０ｍｍからなる。紙としては、紙管原紙、ライナー、上質紙等が挙げられる。巻芯２の特性により適宜、バリア層やクッション層などを設けることができる。

【0030】

図２に示すように、紙製巻芯２の外周面には凹部４が設けられている。凹部４は、中心部分の深さがより深く、中心から離れるにつれて浅くなる半球状の形状を形成している。ＩＣタグ３はＩＣチップ５１が凹部４の位置上になるように、貼り付けられている。凹部４の深さはＩＣチップ５１の厚みを収容できる深さを有している。また、凹部４の開口部は平面視でＩＣタグ３のＩＣチップ５１よりも大きく形成されている。凹部４は、巻芯２の外表面を球状体で押圧することにより形成させることができ、少なくともＩＣチップのみが収容可能な程度の大きさであればよく、形状も限定されるものではない。

【0031】

巻芯２の材料は紙の他、プラスチック、金属などが使用できる。プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ＡＢＳ、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエステル、ＦＲＰ、フェノール樹脂等が挙げられる。

【0032】

図３は、巻芯２に取り付けられるＩＣタグラベルの概略図である。剥離層９と、インレット５と、保護層とを有している。剥離層９とインレット基材５３は接合層８を介して形成されている。インレット基材５３の上面にはアンテナ５２が敷設されており、ＩＣチップ５１がアンテナ５２と接続されている。ＩＣチップ５１とアンテナ５２とインレット基材５３とでインレット５を形成している。インレット５の上面には接合層８を介して、さらに保護層が形成されている。剥離層９を剥がすことにより、巻芯２に取り付けられる。

【0033】

インレット基材５３は、プラスチックフィルムや紙類などが挙げられ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリアクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、樹脂含浸紙、コート紙、不織布等の各種の材料を使用できる。インレット基材５３の厚みは１００μｍから６００μｍが好ましい。

【0034】

保護層は、ＩＣチップ５１を収容可能な貫通孔を有しない第１保護層６と、ＩＣチップ５１を収容可能な貫通孔を有している第２保護層７とが形成されている。第２保護層７の厚みはＩＣチップ５１の厚みと同等もしくはそれよりも大きく、平面視でＩＣチップ５１と同等もしくはそれよりも大きな貫通孔が形成されている。また、第２保護層７は緩衝性のある素材が好ましい。第２保護層７がインレット基材５３に対してＩＣチップ５１が配置された側に積層されてため、ＩＣチップ５１に起因する突起を貫通孔に収容できる。このことによりＩＣチップ５１にかかる外部からの押圧力を軽減することができる。

【0035】

保護層は、プラスチックフィルムや紙類などが挙げられ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリアクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、樹脂含浸紙、コート紙、不織布等の各種の材料を使用できる。

【0036】

図４は、ＩＣタグ付き巻芯１にフィルム１０を巻き付けた包装体１１の斜視図である。ＩＣタグ３は、巻芯２の端部の近傍付近の外周面に周方向に取り付けられているため、フィルム１０を巻いた際、フィルム１０が巻かれていない領域に取り付けられている。このため、包装体としてのＩＣタグ３の視認性が高い。特に、パッシブタグでは、通信距離が短いため、リーダからの電波の受信、リーダへの発信がしやすい。さらにウェブが導電性材料である場合、通信性能の低下を防ぐことができる。

【0037】

＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係るＩＣタグ付き巻芯１の第２の実施形態について図５を参照しつつ説明する。以下の説明では、第１の実施形態と異なる構成について説明することとし、同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0038】

図５は、巻芯２に取り付けるＩＣタグラベルの概略図である。巻芯２は、第１の実施例と同じく紙製の巻芯２である。ＩＣタグラベルは、剥離層９、第２保護層７、インレット５、第１保護層６とが接合層８を介して形成されている。剥離層９を剥がし、巻芯２に取り付けられる。ＩＣタグ３が取り付けられる巻芯２の外表面には凹部４が形成されている。インレット基材５３の下面にＩＣチップ５１とアンテナ５２が設けられている。ＩＣタグ３はインレット基材５３に対してＩＣチップ５１を配置する側に第２保護層７が積層されている。これにより、ＩＣチップ５１の突起が貫通孔に収容可能なため、巻芯２への取り付け前や後に、外力によって破損することを防ぐことができる。

【0039】

＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係るＩＣタグ付き巻芯１の第２の実施形態について説明する。第１、第２の実施形態と異なる構成について説明することとし、同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0040】

巻芯２は、第１、第２の実施例と同じく紙製の巻芯２であり、ＩＣタグ３の構成は第２実施形態と同じである。巻芯２の外周面には凹部４が設けられておらず、平坦である。ＩＣタグ３は、インレット基材５３の下面にＩＣチップ５１とアンテナ５２が設けられている。ＩＣタグ３はインレット５と巻芯２の間に第２保護層７が積層されている。第２保護層７の貫通孔により、ＩＣタグ３が巻芯２の表面に対して、浮いた状態で取り付けることができる。

【0041】

上記実施形態において、保護層は、第１保護層６及び第２保護層７の両方を構成させたが、少なくともどちらか一方を１層構成させるだけでもよく、また、第１保護層６と第２保護層７を２層以上構成させてもよく、異なる素材を用いてもよい。

【0042】

被着体２として巻芯について説明したが、特に巻芯に限定されるものではない。例えば、包装資材、梱包資材、包装容器などにも適用できる。

【0043】

次に本発明の効果を明らかにするために実施例を説明する。
［実施例１］
巻芯として紙製巻芯（外径９６．２ｍｍ、内径７６．２ｍｍ）を所定の全長に切断し使用した。巻芯の外表面の端部から所定の位置に凹部を形成させ、ＩＣタグのＩＣチップが巻芯の凹部の上方になるように巻芯の周方向に貼付した。凹部の大きさは開口部の直径７ｍｍ、深さ０．４８ｍｍとした。
ＩＣタグのラベルサイズは、幅１０ｍｍ、全長７０ｍｍとした。ＩＣタグラベルは、図６に示す構成のものを使用した。剥離層、インレイ、第１保護層とが接合層を介して積層されており、剥離層を剥がして巻芯に取り付けられている。インレイ基材としてＰＥＴフィルム（１６０μｍ）を使用し、その基材の上面にアンテナを設け、ＩＣチップと接続した。アンテナサイズは４ｍｍ×６０ｍｍとした。第１保護層はＰＥＴフィルム（１１０μｍ）を使用した。
［実施例２］
巻芯として紙製巻芯（外径９６．２ｍｍ、内径７６．２ｍｍ）を所定の全長に切断し使用した。巻芯の外表面の端部から所定の位置に凹部を形成させ、ＩＣタグのＩＣチップが巻芯の凹部の上方になるように巻芯の周方向に貼付した。凹部の大きさは開口部の直径７ｍｍ、深さ０．４８ｍｍとした。
ＩＣタグのラベルサイズは、幅１０ｍｍ、全長７０ｍｍとした。ＩＣタグラベルは、図４に示す構成のものを使用した。剥離層、インレイ、第１保護層、第２保護層とが接合層を介して積層されており、剥離層を剥がして巻芯に取り付けられている。インレイ基材としてＰＥＴフィルム（１６０μｍ）を使用し、その基材の上面にアンテナを設け、ＩＣチップと接続した。アンテナサイズは４ｍｍ×６０ｍｍとした。第１保護層はＰＥＴフィルム（１１０μｍ）を使用した。第２保護層はエポキシ含有ポリエステル不織布（１８０μｍ）を用い、直径６ｍｍの貫通孔が形成されている。
［実施例３］
巻芯として紙製巻芯（外径９６．２ｍｍ、内径７６．２ｍｍ）を所定の全長に切断し使用した。巻芯の外表面の端部から所定の位置に凹部を形成させ、ＩＣタグのＩＣチップが巻芯の凹部の上方になるように巻芯の周方向に貼付した。凹部の大きさは開口部の直径７ｍｍ、深さ０．４８ｍｍとした。
ＩＣタグのラベルサイズは、幅１０ｍｍ、全長７０ｍｍとした。ＩＣタグラベルは、図５に示す構成のものを使用した。剥離層、第２保護層、インレイ、第１保護層とが接合層を介して積層されており、剥離層を剥がして巻芯に取り付けられている。インレイ基材としてＰＥＴフィルム（１６０μｍ）を使用し、その基材の下面にアンテナを設け、ＩＣチップと接続した。アンテナサイズは４ｍｍ×６０ｍｍとした。第１保護層はＰＥＴフィルム（１１０μｍ）を使用した。第２保護層はエポキシ含有ポリエステル不織布（１８０μｍ）を用い、直径６ｍｍの貫通孔が形成されている。
［比較例１］
巻芯とＩＣタグは実施例１と同じものを使用した。ただし、巻芯には凹部を形成させず、平坦のものを使用した。ＩＣタグを巻芯の外周面の端部から所定の位置に周方向に貼付した。

【0044】

＜落錘衝撃試験＞
巻芯は、全長１００ｍｍ、重量約２２０gのものを使用した。実施例１、２、３の巻芯に形成される凹部は端部から５０ｍｍの位置に設けた。実施例１、２、３及び比較例１の巻芯を０．３ｍ、１ｍ、１．５ｍ、２ｍ、３ｍの高さから落下させたことを想定した落錘衝撃試験を行った。それぞれの落下衝撃エネルギーを算出し、それに相当する錘を算出した高さから紙管外周面に取り付けたＩＣタグに向かって落下させた。試験後、リーダ（東北システムズ・サポート製：ＤＯＴＲ－９１０Ｊ）を用いて、ＩＣタグの損傷の有無を確認した。試験サンプル数は各Ｎ＝３とした。その結果を表１に示す。

【0045】

表１に示すように、本願発明による実施例１、２、３は、３ｍ相等からの落錘衝撃試験においてもＩＣタグの損傷は認められなかった。一方、比較例１は、０．３ｍ相等からの落錘衝撃試験では破損は認められなかったが、１.０ｍ相等で損傷が認められた。

【0046】

【表1】

【0047】

＜落下衝撃試験＞
巻芯は、全長４８０ｍｍ、重量約１０４５gのものを使用した。実施例１、２、３の巻芯に形成される凹部は端部から１０ｍｍの位置に設けた。実施例１、２、３及び比較例１を高さ０．３ｍ、０．５ｍ、１．０ｍ、１.５ｍから落下させた。巻芯の軸方向を水平にして、落下箇所がＩＣタグとなるように落下させた。リーダ（東北システムズ・サポート製：ＤＯＴＲ－９１０Ｊ）を用いて、ＩＣタグの損傷の有無を確認した。試験サンプル数は各Ｎ＝３とした。その結果を表２に示す。落下試験機は（安田精機製作所製：ＤＴ－１００Ｂ）を使用した。

【0048】

表２に示すように、本願発明による実施例１、２、３は、落下高さ１．５ｍでもＩＣタグの損傷は認められなかった。一方、比較例１は、落下高さ０．３ｍでは破損は認められなかったが、０．３ｍを超えると損傷が認められた。

【0049】

【表2】