JP2014164317A - Ｉｃタグラベル及びｉｃタグラベル付き容器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣタグラベルの自壊性を高め、且つ低価格で製造できるＩＣタグラベルを備えた容器、及び、容器の注出入口に装着が容易なＩＣタグラベルを提供することを目的とした。
【解決手段】キャップ部２０ａを備え、基材上にＩＣチップとアンテナ回路を有するインレット３の裏面を、粘着層を介してキャップ部２に固定し、インレット３表面にも粘着層を有することを特徴とするＩＣタグラベルである。容器の蓋部あるいは栓部に、前記ＩＣタグラベルのキャップ部分２０ａを被せ、インレット３の表面とシュリンクフィルム７の裏面とが粘着層を介して固着するように、熱収縮したシュリンクフィルム７でＩＣタグラベルを被覆したＩＣタグラベル付き容器である。
【選択図】図３

Description

本発明は、容器の注出入口に未開封・未開栓を示すために貼付されるシュリンクフィルムを利用して脆性効果を高めたＩＣタグラベル付き容器に関する。

無線によりＩＣチップに蓄積された情報を読みだせるＲＦＩＤタグ（以下、ＩＣタグラベルもしくは、単にＩＣタグ、あるいはラベルと記す。）は、入出退管理用の非接触カードに内蔵されて用いられる一方、市場に流通する種々の物品やケースにラベルとして貼付され、万引き防止用、真贋判定用、履歴管理、流通管理、在庫管理等の用途で利用されている。

ＩＣタグラベルは、図２（ｂ）に示すような電磁波を送受信するアンテナ回路５とアンテナ回路５につながるＩＣチップ４を薄い基材６上に並べて、該基材（以下、インレット３と記す）の表裏を保護用シート１ａ、１ｂで被覆しただけの非常に簡単な構造である。保護シートは、永久的な場合もあれば、以下に述べるように一時的に付される場合がある。また他のＩＣタグラベル構成として、インレット３の一方の表面に粘着層２ａを積層した構成や、さらにその上を保護シート（上紙１ａ）で被覆した構成の場合もある。

ＩＣ駆動用のエネルギーは、一般にＩＣタグに近接して置かれたリーダから放射される電磁波から受け取り、エネルギー源として電池を内蔵する必要がないため小型軽量化でき、破壊されない限り半永久的に使用できる。通信周波数は、１３．５６ＭＨｚ、９００ＭＨｚ帯あるいは２．４５ＧＨｚ、５．８ＧＨｚ帯が使用され、通信可能な距離は、数ｃｍから数ｍ程度である。

ラベルとして使用する一例は、段ボール、封印用袋、電子機器類の筺体などの折り目や、閉じ部に貼り付けて使用する封緘シールである。別の例は、酒、ワイン用の瓶、ジャム、ドレッシング、たれ、スパイスなどの食料用瓶あるいはプラスチック製容器の蓋、栓の周囲に使用される場合である。これらの容器類は、未開栓・未開封であることを示す証拠としてシュリンクフィルムで蓋や栓の一部もしく全部と容器の側面を覆う場合が多い。

シュリンクフィルムとラベルが関係する技術としては、前述の容器注出入口の上に置かれる天面シートにＩＣタグラベル構造を導入して、天面シートの周囲を枠状にシュリンクフィルムで固定する技術が開示されている（特許文献１）。しかしながら、一般に容器類については、物品の値段が安いことから専用ケースに入れられることが稀でＩＣタグラベルが取り付けられることは少ない。酒。ワインについては、高級品では安っぽいシュリンクフィルムが使われることが少なく、包装用ケースに封緘用ＩＣタグが取り付けられる場合がある。しかしながら可能であれば、シュリンクフィルムが不可欠な容器類全般について、商品管理用のＩＣタグラベル貼付が望まれる状況である。それも容器の注出入口近傍に容易に取り付けられる作業性の高いＩＣタグラベルが必要である。

一方、ＩＣタグラベルは、貼付物品が買い手に渡った後では、ＩＣタグとしての機能を果たし終えてしまうが、ＩＣタグの機能がそのまま維持されるのが普通である。
その場合、ラベルが剥がされて転用されたり、ＩＣチップの内容が読み取られたり、中身が改竄されて悪用されるおそれがある。そのため、ＩＣタグラベルについては、使用中は一定の強度・剛性を有するが、取り外す時には引っ張り力によりＩＣタグ自体が自壊して、ＩＣタグとしての機能が失われることが好ましい。それもできるだけ弱い外力で破壊されるような脆性機能を有することが望ましい。

このような脆性を備えたＩＣタグの構成が特許文献２に開示されている。これは、アンテナ回路を粘着層に触れるようにして、粘着層が剥がされる際にアンテナ回路が同時に破断されるようにした技術である。あるいは化学処理で粘着力を弱めてインレットを剥がし取ろうとすると、化学処理した痕跡がラベル基材に残るようにする技術も開示されているが、いずれもラベル価格が高くなり、シュリンクフィルム付き容器類に使いにくいという問題がある。

脆性あるいは易破断性を高める別の技術に、インレット基材や保護シートに、ミシン目、切り込み、隙間等、外力に弱い部分を形成して、ラベルを被着体から引き剥がすときにミシン目や切り込み部分からＩＣタグ自体が破断されるようする技術がある（特許文献３）。その際に、アンテナ回路５が切断されて通信機能の全部あるいは一部が失われるのを利用して、不正取り外しが検知できるようにしたものもある。

脆性作用を効果的にするには、ＩＣタグを構成する基材間の接着強度などを制御することが必要であるが、好適な粘着剤の選定、新たな粘着剤の開発が必要となる。また汎用の粘着性フィルムが援用できない場合には、ラベル化以前に新しいタック紙製造工程が追加されてしまうという問題がある。さらに、脆性ラベルは、基材としてフィルム材を使用する場合が多いが、脆性機能が付与されてはいても、ある程度の力で剥がさなければ、インレットが自壊しないという問題がある。

特許第４２２０１８４号公報 特開２００９−７５７１２号公報 特許第５０３５０４１号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、シュリンクフィルムが、容器注出入口近傍容器に密着して存在し、必ず引き剥がされる力を利用して、ＩＣタグラベルの自壊性を高め、且つ低価格で製造できるＩＣタグラベルを備えた容器、及び、容器の注出入口に装着が容易な作業効率の高いＩＣタグラベルを提供することを目的とした。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基材上にＩＣチップとアンテナ回路を有するインレットの裏面側を、誘電体からなるキャップ部に、粘着層を介して固定し、インレット表面側にも粘着層を備えることを特徴とするＩＣタグラベルとしたものである。

上記目的を達成するための請求項２に記載の発明は、前記インレット基材が、紙であることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグラベルとしたものである。

上記目的を達成するための請求項３に記載の発明は、前記インレット基材が、フィルムもしくは多孔性の合成紙であって、ミシン目またはスリットを有することを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグラベルとしたものである。

上記目的を達成するための請求項４に記載の発明は、前記ＩＣタグラベルに使用される粘着層は、少なくとも一方が粘着基材を有しないものが用いられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＩＣタグラベルとしたものである。

上記目的を達成するための請求項５に記載の発明は、容器の蓋部あるいは栓部に、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＩＣタグラベルのキャップ部分を被せ、インレットの表面とシュリンクフィルムの裏面とが粘着層を介して固着するように、熱収縮したシュリンクフィルムでＩＣタグラベルを被覆したことを特徴とするＩＣタグラベル付き容器としたものである。

上記目的を達成するための請求項６に記載の発明は、前記インレットが、シュリンクフィルムが備えるミシン目に沿って配置されていることを特徴とする請求項５に記載のＩＣタグラベル付き容器としたものである。

本発明になるＩＣタグラベルは、キャップ部を備え、キャップ部にインレット裏面側を、粘着層を介して固定したＩＣタグラベルである。したがってキャップを容器の注出入口に単に被せるだけでＣタグラベルの容器への装着ができて且つ注出入口で回転可能という効果がある。キャップ部の形状はキャップ２０ａのみでも、図１（ｂ）のようにキャップからから延在する前掛け部からなる装着用冶具２０ｂを備えていてもよい。

破壊されるべきインレットを構成する支持基材が、紙ならば裂けやすく容易に破壊されるという効果がある。一方、支持基材がフィルムもしくは合成紙等であると、紙よりは柔軟性があり裂けにくいが、ミシン目あるいはスリットが入っているとそこから自壊しやすくなり脆性効果が増すという効果がある。

容器それ自体が、例えば容器の栓や蓋を覆うものとして備えているシュリンクフィルムと該容器との隙間にＩＣタグ（インレット基材）を挟んで、少なくともＩＣタグとシュリンクフィルムが粘着層を介して接着している容器である。
そのため、シュリンクフィルムを剥がすときに、ＩＣタグが破壊されて通信機能を喪失し、ＩＣタグの悪用・再利用ができなくなるという効果がある。また、ＩＣタグラベルが、シュリンクフィルムで覆われているため、ＩＣタグラベルのみを取り出したり差し替えたりすることが困難である。

シュリンクフィルムにミシン目が入っている場合があり、ここを裂くとシュリンクフィルムが容易に取り外せるようになっているので、ミシン目に沿うようにインレット基材あるいはスリットが配置されていると、粘着層の効果でインレット基材が追随して破壊されるという効果がある。

（ｂ）本発明になるＩＣタグラベルの構成を説明する断面視の図である。（ａ）インレットの構成を説明する断面視の図である。 従来構成のＩＣタグラベルとインレットの構成を説明する（ａ）断面視の図と（ｂ）上面視の透視図である。 本発明になるＩＣタグラベル付き容器の一例を示すもので、ワイン瓶の注出入口近傍の斜視図である。 本発明に係るＩＣタグラベルの別の構成（前掛け部あり）を説明する断面視の図である。

ＲＦＩＤ機能を備えるＩＣラベルは、基本的には、図２に示すような構成である。インレット３は、ループ状のアンテナ回路５が形成されたインレット基材６の上にアンテナ回路５の末端と接続するＩＣチップ４が搭載されている。該インレット３の表裏を粘着層２
ａ、２ｂを介して保護用のシート１ａ、１ｂで被覆した構成である。本質的なのはインレット３部分であるが、この他用途に応じて、必要な耐久性、安定性、脆性等を付与するために内層を追加したり、保護層で被覆したり、被着体に装着するための接着層が別途追加されることがある。本発明のように用途から見て不要な層、例えば保護用シート１ａ、１ｂは、一時的に使用しても最終的にはなくても構わない。

インレット３は、厚みが５０μｍ程度の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）、ポリイミド等のフィルム基材もしくは合成紙、あるいは上質紙、アート紙、コート紙等の紙基材がベースである。あるいは、これらフィルム、紙にカオリン、炭酸カルシウムの可塑剤を分散して脆性を付与した基材も使用できる。
合成紙は、合成樹脂中に空孔を細かく分散させ多孔質状に成型されたもので固体と気体の不均一分散系である。合成樹脂にはＰＥＴ、ＰＰがよく使われる（発泡ＰＥＴ）。

アンテナ回路５は、紙基材もしくはフィルム基材の上に、図２（ｂ）に示すように導電性の金属をパターニングしたアンテナを形成し、アンテナ回路５上の接続パッドにＩＣチップ側端子が接続される。アンテナ回路５の製法は、基材によって異なるが、フィルムの場合には、フィルムに積層された厚みが数μｍのアルミ箔を、定法のエッチング加工により形成する。この他、アルミ箔以外では銅箔も使用できる。

紙基材の場合は、ウエット方式のエッチングは適用できないので、導電性ペーストを用いた印刷法による。導電性材料としては、銀系が好ましく、バインダー樹脂、溶剤、銀粉からなるペーストをパターン印刷してから蒸発乾燥させて導電性パターンを得ることができる。銀系に限定されず、銅、ニッケル、金、白金等の金属粉末、導電性カーボン等をバインダーとともに溶媒に分散させた系も使用できる。印刷は、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等いずれの印刷法も適用できる。

搭載するＩＣチップ４は、概ね０．０５〜０．５ｍｍ角程度で厚みが０．１ｍｍ程度である。通信周波数が、９００ＭＨｚ（ＵＨＦ）が好ましいが、特にこの帯域に制限されず、ＨＦ帯、ＧＨｚ帯と用途に応じて選択できる。アンテナ回路５とＩＣチップ４とは、接続パッド上で電気的な接合部を介して接続するが、はんだ接続、あるいは異方性導電ペースト（ＡＣＰ）、あるいは異方性導電フィルム（ＡＣＦ）などの金属粒子を含有するバインダーが使える。

粘着層として用いられる粘着は、糊/粘着基材/糊の層構成を持つタイプと糊のみの粘着基材を持たないタイプの２種類あり、前者のタイプを粘着基材あり、後者のタイプを粘着基材なしとする。

本発明に係るＩＣタグラベルは、図１（ａ）に示すインレット３本体を、同図（ｂ）に示すように容器の蓋や栓のある注出入口に被せるだけで簡単に取り付けられるようにしたキャップ部２０ａ（前掛け部を有することがあるので以下、装着用冶具２０とも記す。）に、粘着層２ｂを介して固定し、インレット３表面側にも粘着層２ａを備えた構成である。

ＩＣタグは、電波や電磁誘導方式で通信するため、金属や水分の影響を大きく受け、また被着体の素材によって大きく特性が変化する。本構成では、容器の材質、内容物、金属製のキャップシールなどがＩＣタグの特性に大きく影響をする。装着用冶具２０は、樹脂などの非金属誘電体であり、取り付け対象物である容器などに取り付けられるように、最小限キャップ部２０ａを有している必要がある。キャップ部２０ａの上面や側面にインレット３を、粘着層２ｂを介して貼付することにより、取り付け対象物に対する通信影響を軽減でき良好な通信が可能となる。

装着用冶具２０の構成としては、図４に示すようにキャップ部２０ａとキャップ部から垂下する前掛け部分２０ｂを備えるようにして、前掛け部分２０ｂにインレットを固定しても構わない。本構成では、インレット３を、粘着層を介して貼付する際に、インレット背面の全面に前掛け部２０ｂが存在できる。インレットの背面が全て同一素材なるため、通信安定性が増す。また前掛け部分２０ｂが、対象物に取り付ける際に角当ての効果があり取り付けが容易になる。

インレット３は、図１、図３に示すように、キャップ部２０ａに粘着層２ｂを介して固定される。粘着層２ａ，２ｂは、図１（ｂ）に示すようにセパレータをはずしてから、インレット３表裏に離型紙もしくは離型フィルムが表面にくるように予め積層されている。インレット３の一方の離型紙を剥離して、キャップ部２０ａに粘着することでインレット３が固定される。インレット３の表面も、図１（ｂ）では明示していない離型紙で覆われた粘着層２ａが積層されている。

本発明では、インレット基材６は、裂けやすくて脆性効果の高い紙が特に好ましい。使用環境により紙基材が使えない場合は、フィルム基材もしくは多孔性合成紙でもよいが、この場合には図２（ｂ）に示すようにインレット基材６の周辺から内部に向けてスリット１２あるいはミシン目を入れるのが好ましい態様である。スリット１２を入るだけでその箇所から裂けやすくなる。図２（ｂ）は保護シート１、粘着層２にもスリット１２が入っている。

インレット３が搭載された装着用冶具２０は、図３（ｂ）に示すように容器の注出入口８ａにキャップ部２０ａが被せられる。注出入口８ａに容器独自のシュリンクフィルム（図示せず）が付属している場合にはその上から被せる。容器の側壁に粘着層等を用いて仮止めする必要がなくきわめて簡単に装着でき作業効率が向上する。キャップ方式であれば、回転可能なため、必要な位置合わせも容易である。

次に、概ね装着用冶具２０より一回り大きな形状に整形したシュリンクフィルム７を、装着用冶具２０を覆うように被せる。シュリンクフィルム７は、所定の温度で延伸させてから常温に戻したフィルムで、所定温度以上に温度を上げると収縮してもとの大きさに戻る性質があり、スチレン系が好ましい。熱風を当てるとシュリンクフィルム７は収縮し、装着用冶具２０の前掛け部分２０ｂに固定されているインレット表面を圧迫する。この際、インレット３の表面に粘着層２ａがあれば、粘着層２ａとシュリンクフィルム７裏面が接触して固定されことになる（図３（ｃ））。前掛け部２０ｂがない場合は、キャップ２０ａにぶら下げるが、粘着層２ａとシュリンクフィルム７が密着するのは同じである。

シュリンクフィルム７を剥がす際の破壊モードは、粘着層２ａを介して接着するインレット基材６に伝播する。シュリンクフィルム７側に取り外しが容易になるようにミシン目が入っている場合には、図３に示すようにミシン目に沿うようにラベルを配置するのが好ましい。さらに、インレット基材６に外周から内側に向かってスリット１２を入れる場合は、スリット１２とミシン目ができるだけ重なるのが好ましい（図１では、スリットが省略されている。）。スリット１２の延長上に必ずアンテナ回路５が存在するので、アンテナ回路５が破断される可能性が高くなるからである。

＜実施例＞
インレット３は、図１（ａ）で示すような上質紙の上にアンテナ回路５とＩＣチップ４を備える構成である。インレット３の外形は１３ｍｍ×５５ｍｍである。ワイン瓶８は、コルクで封がされたアルミキャップで被覆されたままの未開封品である。

アンテナ回路５は、上質紙の一方の面に銀系の導電性ペーストを使用して、スクリーン印刷によりアンテナを形成させた。ＩＣチップは、ＵＨＦ帯（EPCglobal Class-1 Generation-2）準拠品を使用し、異方性導電性ペーストからなる接続用パッドに接続した。その後、離型紙（５０μｍ厚）／エポキシ系粘着層（２０μｍ厚）／セパレータの積層タイプの粘着フィルムを用いて、インレットの表裏に離型紙が表側にくるように粘着層を積層した。

装着用冶具２０、は概ね図３（ａ）で示す形状に、ワイン瓶の口部に合わせてＰＥＴを成型して作成した。装着用冶具２０の前掛け部分２０ｂに、前述のインレット３の一方の側の離型紙を剥がしてインレットを粘着固定した（図３（ａ））。次いで、装着用冶具２０のキャップ部２０ａをワイン瓶８の注出入口８ａのアルミキャップの上に搭載した（図３（ｂ））。次に、インレット表面の離型紙を剥離して粘着層２ａを露出した。

次に、シュリンクフィルム７を、図３（ｃ）に示すように装着用冶具２０すなわちインレット３を覆うように被せた。ミシン目１３がシュリンクフィルム７に形成されている場合は、ミシン目１３とインレット３が重なるようにするのが望ましい。次に、温度が約70℃の熱風をシュリックフィルム７全体に当てて収縮させた。収縮及び軽い押圧により、シュリンクフィルム７の裏面とインレット３が粘着層２ａを介して固着した（図１（ｂ）も参照のこと）。

その後、シュリンクフィルム７のミシン目１３から破壊させた時のインレット３の破壊具合を調べた。またＩＣタグラベルを容器に取り付けるまでの時間を測定し、ラベルを容器側壁に貼付する場合と比較した。結果を表１に示した。

シュリンクフィルムを剥がした際、いずれも紙インレットの基材が破壊され効果が見られた。シュリンクフィルムを剥がした時にインレットが粘着で保持されていたまま追従したため、インレットが破壊された。表１で、基材ありとは離型紙を剥がさず、シュリンクフィルム７と粘着層２ａの間に介在させた場合である。

Ｎｏ．１，２の脆性結果より、粘着は基材なしタイプの方がより効果が出やすかった。これは、粘着基材ありの場合は、粘着基材がインレット全体に固着を保持してしまうためと考えられる。一方粘着基材がない場合は、インレットがシュリンクフィルムの破壊に追従しやすくなるためより効果が高かった。

装着用冶具付きＩＣタグラベルを容器に設置する場合の作業時間は、１〜２秒程度であったがが、ＩＣタグラベルだけを目的の位置に精度よく貼付しようとした場合は１０秒弱要した。装着用装着用冶具を被せてシュリンクするだけなのでラベル貼り付け位置等を考慮する必要と仮止め作業をしないため作業性も高かった。

１、保護シート
１ａ、上紙（例えば、離型紙）
１ｂ、下紙
２、粘着層
２ａ、上紙側
２ｂ、下紙側
３、インレット
４、ＩＣチップ
５、アンテナ回路
６、インレット基材
７、シュリンクフィルム
８、ワイン瓶（容器）
８ａ、注出入口
９、切り込み
１０、ＲＦＩＤタグ（ＩＣタグラベル）
１１、ジャンパー線
１２、スリット
１３、ミシン目（シュリンクフィルムの）
２０、装着用冶具
２０ａ、キャップ部
２０ｂ、前掛け部分

Claims (6)

1. 基材上にＩＣチップとアンテナ回路を有するインレットの裏面側を、誘電体からなるキャップ部に、粘着層を介して固定し、インレット表面側にも粘着層を備えることを特徴とするＩＣタグラベル。
2. 前記インレット基材が、紙であることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグラベル。
3. 前記インレット基材が、フィルムもしくは多孔性の合成紙であって、ミシン目またはスリットを有することを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグラベル。
4. 前記ＩＣタグラベルに使用される粘着層は、少なくとも一方が粘着基材を有しないものが用いられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＩＣタグラベル。
5. 容器の蓋部あるいは栓部に、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＩＣタグラベルのキャップ部分を被せ、インレットの表面とシュリンクフィルムの裏面とが粘着層を介して固着するように、熱収縮したシュリンクフィルムでＩＣタグラベルを被覆したことを特徴とするＩＣタグラベル付き容器。
6. 前記インレットが、シュリンクフィルムが備えるミシン目に沿って配置されていることを特徴とする請求項５に記載のＩＣタグラベル付き容器。