具有ic标签的塑料盖和将ic标签安装至盖的方法

专利名称：具有ic标签的塑料盖和将ic标签安装至盖的方法
技术领域：
本发明涉及 一 种在塑料盖的顶板安装有存储产品信息的
IC标签的具有IC标签的塑料盖，以及将IC标签安装至塑料盖的 方法。
背景技术：
提供诸如生产日期、制造厂家和分销商名称、可使用期限 等产品信息的条形码迄今已经在各种产品中广为使用。这里，
条形码是可使用阅读器(reader )读取的编码信息。因此，印 刷条形码的表面应当被制成平坦的，然而，引发了对印刷条形 码的表面和能够被编码的信息量施加限制的问题，特别是在例 如瓶和盖等包装材料的领域中。
因此，近年来，已经使用通过利用IC标签来显示信息的技 术。IC标签也被称为RFID ( radio-frequency identification, 射频识别)，并且IC标签是标签形式的超小型的通信终端，在 IC标签中，存储预定信息的IC芯片与射频天线一起被埋设在例 如树脂或玻璃等介电材料中。IC标签通过无线电通信读取存储 在IC芯片中的产品信息。IC芯片中的存储器能够存储例如几百 字节的数据，提供了能存储大量产品信息的优点。另外，IC标
签能够以非接触方式读取存储的信息，不会伴随例如由于接触
而产生的磨损等问题，并且IC标签提供可以将IC标签加工成满
足产品的形式的形状的优点、小型化和厚度薄等优点。
关于设置有IC标签的盖，专利文献1和2提出了在顶板中埋 设有IC标签的盖。
专利文献l:日本特开2006-62716号/〉才艮专利文献2:曰本净争开2005-321935号/>才艮

发明内容
发明要解决的问题
IC标签可以分为依靠电磁感应来实现通信的类型和依靠 电磁波来实现通信的类型。电磁感应类型的IC标签具有的优点 是，通信几乎不受水的影响，然而伴随的缺点是，占据的面积 较大。另一方面，电磁波类型的IC标签具有通信易于受水影响
的缺点，4旦是具有占据面积小的优点。因此，目前，电^ 兹波类
型的IC标签已经在盖领域内被人研究。
然而，当将在顶板中设置有电磁波型IC标签的上述盖应用
至填充有例如饮料等含水内容物的容器时，存在信息的发射和
接收变得困难的问题。例如当I c标签被安装至包括装配至容器 的口部(mouth portion)的盖主体和装配至盖主体的上盖的 两件式(two-piece type)盖的上盖时，不存在特别的问题。 然而，在单件式(one-piece type)盖包括顶板和从顶板的周 缘部垂下的裙状壁(skirt wall)并且该单件式盖被直接装配至 容器的口部的情况下，当IC标签被安装至单件式盖的顶板的上 表面时，存在的问题是，包含在饮料中的水引起介电损失或阻 抗失配，导致将信息发射到IC标签和从IC标签接收信息受到妨 碍。
另外，例如可以通过夹物模压将IC标签埋设在顶板中或者 通过将IC标签热熔接着(heat-melt-adhering)(热密封)至 盖的顶板来将IC标签安装至盖。然而，在任意一种方法中，将 安装至盖的IC标签的重量非常轻(通常，大约0.02g),并且形 状为小片状，很难处理。因此，在夹物模压时很难将IC标签固 定至金属模中的预定位置，或者在热密封时很难将IC标签固定至顶板的预定位置。即，位置具有易于偏离的趋势，另外，IC 标签在输送IC标签的步骤到将IC标签固定至预定位置的步骤 中具有飞散(fly off)的趋势，导致生产率变得非常低。
因此，本发明的目的是提供一种具有IC标签的塑料盖，该 塑料盖能够使信息可靠地输入至IC标签，并且使被输入的产品 信息能被可靠地输出，而不会使信息发射到IC标签和从IC标签 接收信息受到妨碍。
本发明的另 一个目的是提供一种将IC标签安装至盖的方 法，该方法能够有效地避免存储产品信息的IC标签的位置偏差 或飞散，并且能够将IC标签有效地安装并固定至盖。
用于解决问题的方案
根据本发明，提供了一种单件式塑料盖，该塑料盖用于装 配至容纳含水内容物的容器的口部，并且塑料盖具有顶板和从 顶板的周缘部垂下的裙状壁，塑料盖还具有被安装至顶板的上 表面的存储产品信息的IC标签，其中
所述顶板形成有遮蔽构件，该遮蔽构件将容器中的含水内 容物和所述IC标签之间的间隙保持成将信号发射到IC标签和 从IC标签接收信号不受含水内容物妨碍的程度。
在本发明的塑料盖中，期望的是
(1 )顶板由环状凸缘和与所述环状凸缘的内周缘相连的 凹部形成；凹部包括与环状凸缘的内周缘相连的侧壁和与侧壁 的下端相连的底，底被用作遮蔽构件；以及IC标签^皮安装至环 状凸缘，以覆盖凹部，IC标签和凹部的底之间的间隙被保持成 当底的背面与含水内容物接触时信号发射至所述IC标签和从 所述IC标签接收信号不受妨碍的程度；
(2 )通过将IC标签的周缘部热熔接着至顶板的上表面来 安装IC标签；(3 )在凹部的底的上表面形成有向上延伸的突起；以及 (4)顶板的凹部的侧壁包括具有较大外直径的上部大直 径部和具有较小外直径的下部小直径部，内环以与下部小直径
部的外周面分离开地向下延伸的方式形成于侧壁的上部大直径 部的外周面，容器的口部^皮插入^君状壁和内环之间的空间，以 使容器的口部被固定于空间中。
根据本发明，还提供了 一种将IC标签安装至塑料盖的方 法，该方法包括以下步骤
制备IC标签网、第二热塑性树脂基材片和塑料盖，在IC标 签网中，多个组合IC芯片和金属天线而成的IC单元被配置并固 定于第一热塑性树脂基材片的一面，塑料盖具有顶板和从顶板 的周缘部垂下的裙状壁；
制备叠压片，在该叠压片中，所述IC标签网通过以使所述 IC单元置于外表面侧的方式将所述IC标签网的第 一 热塑性树 脂基材片和第二热塑性树脂基材片热接着在一起而被叠压至第 二热塑性树脂基材片的表面；
对于固定至所述叠压片的各IC单元，将所述叠压片顺次地 沖切为圆板状，从而顺次地形成使第二热塑性树脂基材接着至 IC标签的圆板状的标签片，在标签片中， 一个IC单元被固定至 第一热塑性树脂基材，在冲切的同时，将沖出的标签片以第二 热塑性树脂基材位于外面侧的方式顺次地装配和虚固定至盖的 顶板的上表面；以及
通过将第二热塑性树脂基材热熔接着至盖的顶板的上表 面，将所述IC标签经由第二热塑性树脂基材与盖的顶板固定为 一体。
在本发明的安装IC标签的方法中，下面的实施方式是优选 的，即(1 )第一热塑性树脂基材片包括聚对苯二甲酸乙二醇酯，
第二热塑性树脂基材片包括聚烯烃；
(2) 在盖的顶板的上表面的外周缘部形成环状的台阶面， 台阶面的内侧区域形成低于外侧区域的表面，从叠压片冲下的 标签片被装配至台阶面的内侧区域；
(3) 从叠压片冲下的标签片以使第二热塑性树脂基材的 外周端面紧密地接触于台阶面的方式被插入台阶面的内侧部 分，标签片由此被装配至盖的顶板的上表面，或者被装配且虚 固定至盖的顶板的上表面；
(4) 于台阶面的上端部以向内突出的方式形成卡边，标 签片通过卡边与第二热塑性树脂基材的外周缘部的接合而被虚 固定；
(5) 盖的顶板的上表面的台阶面的内侧区域包括与台 阶面的下端相连并且向内延伸的环状凸缘；以及与环状凸缘的 内周缘相连的凹部，标签片以标签片的周缘部面对环状凸缘的 方式纟皮装配；
(6) 第一热塑性树脂基材片和第二热塑性树脂基材片以 位于第一热塑性树脂基材片的表面的IC芯片至少不被加压的 方式被热接着在一起；
(7) 在间歇性地供给第二热塑性树脂基材片的同时，叠 压IC标签网，在叠压之后对叠压片进行冲切，并且将沖出的标 签片装配至盖的顶板；
(8) 在间歇性地供给顶板的上表面装配有标签片的盖的 同时，IC标签片所具有的第二热塑性树脂基材被点热接着至盖 的顶板的上表面，从而虚固定标签片；以及
(9) 虚固定有标签片的盖被导入连续供给步骤，在连续 地供给盖的同时，标签片所具有的第二热塑性树脂基材被热熔接着至盖的顶板的上表面，从而将IC标签与盖的顶板固定为一体。
发明的效果
在本发明的塑料盖中，遮蔽构件保持安装至顶板的环状凸
缘的IC标签和容纳在容器中的含水内容物(例如，如水、果汁
等各种饮料)之间的预定间隙。这防止归因于由含水内容物引 起的介电损失或阻抗失配而使信号的发射和接收受到妨碍的不
便。因此，能够将产品信息可靠地发射(输入)至IC标签以及
可靠地接收(输出)被输入的产品信息。
上述遮蔽构件也可以被安装至顶板的内表面。然而，根据 本发明，期望的是在顶板自身中形成凹部，从而凹部的底用作 遮蔽构件。通过这样形成的凹部的底用作遮蔽构件的凹部，能 够容易地成型盖。
在本发明中，另外，在盖的顶板的凹部的底的上表面形成
突起时，在从上方意外地施加外力的情况下，IC标签由突起支 撑，从而有效地防止IC标签变形或损坏。另外，为了丟弃使用 过的盖，从凹部的底的背面向上推动的凹部的底，从而IC标签
能够被容易地从盖的顶板去除，从分类处理的角度提供了好处。 另外，在本发明中，顶板的凹部的侧壁还可以被直接且紧 密地接着至容器的口部的内表面，以保持密封性能。然而，期 望地，内环被设置成与凹部的侧壁独立的构件，并且容器的口 部被插入内环和裙状壁之间，从而内环被紧密地接着至容器的 口部的内表面，以保持密封性能。也就是，通过凹部的侧壁来 保持密封性能，容器的口部必须被插入侧壁和裙状壁之间的空 间。然而，这里，由于侧壁的下端与底一体，因此侧壁缺乏可 挠性。结果，可能难以将容器的口部插入侧壁和^"状壁之间的 空间。另外，侧壁和容器的口部之间的接着变得不稳定，并且密封性能可能降低。另一方面，在设置内环作为与凹部的侧壁 独立的构件时，可挠性可以被保持至足够的程度，这对于避免 上述不便是有利的。
内环可以#皮设置在例如位于顶板的环状凸缘的内表面上的 裙状壁和凹部的侧壁之间的位置，乂人而用作与凹部的侧壁独立 的构件。另外，根据本发明，特别期望地，内环形成于凹部的
侧壁的中间部分(intermediate portion )。具体地，期望的是， 凹部的侧壁被形成为包括位于上部位置且具有较大外直径的上 部大直径部和位于下部位置且具有较小外直径的下部小直径 部，并且内环一皮形成为>^人侧壁的上部大直径部的外周面以与侧 壁的下部小直径部的外周面分开的方式向下延伸。通过如上所 地设置内环，即使在容器中的溶液渗透进内环和凹部的侧壁之 间的空间的情况下，也能保持IC标签和含水内容物之间的适当 大小的空间，有效地防止发射至IC标签的信号受到含水内容物 的妨碍。
签网中，多个包括IC芯片和金属天线的IC单元利用粘合剂等被 固定至第一热塑性树脂(通常是聚对苯二曱酸乙二醇酯)基材 片。本发明的安装方法使用IC标签网，将用于热密封的第二热 塑性树脂(通常，例如聚丙烯等聚烯烃)基材片固定至IC标签 网，以制备叠压片，顺次地对固定至叠压片的多个IC单元进行 冲切，在冲切的同时，顺次将冲出的IC标签片装配至盖的顶板， 并通过热熔接着固定IC标签片和盖。根据本方法，重量轻且形 状为小片状的IC标签在一直到IC标签被装配至盖的顶板的过 程中不是被单独处理，而是以网或者叠压片的形式被处理，避 免了IC标签可能飞散的不便。
当标签片(IC标签)被装配至盖的顶板时，标签片也被容易地虚固定，然后被热熔接着至盖的顶板，有效地避免在IC标
签被热熔接着至盖的与IC标签一体地接合的顶板之前，IC标签
从盖的顶板脱落或者位置偏差的不便。
如上所述，本发明使得处理重量轻并且为小片状形式的IC 标签变得容易，并且有效地将IC标签安装至盖的顶板，而不会 导致IC标签飞散或位置偏差。


图l包括示出根据本发明的将被安装至盖的IC标签的结构 的侧剖视图(a)和俯视图(b)。
图2是示出盖的实施例与容器的口部的半剖侧视图，在该 盖中，具有用作遮蔽构件的底的凹部形成于顶板并且图1的IC 标签被安装至顶板。
图3是示出IC标签被安装至形成有凹部的顶板的本发明的 塑料盖的另 一个实施例及容器的口部的半剖侧视图。
图4是示出IC标签被安装至形成有凹部的顶板的本发明的 塑料盖的一个实施方式的半剖截面图，在该塑料盖中，内环与 凹部的侧壁分开地i殳置。
图5是示出具有以不同于图4的方式而形成的内环的本发 明的塑冲牛盖的优选实施例的半剖侧一见图。
图6是示出图5的塑料盖的半剖侧面及容器的口部的图。
图7是以放大的方式示出作为图5的塑料盖的主要部分的 内环的局部放大图。
图8是示出遮蔽构件被安装至顶板的本发明的盖的实施例 及容器的口部的半剖侧视图。
图9是示意性地示出 一直到IC标签被安装至盖的过程的图。图IO是示出图9的热叠压IC标签的步骤中形成的热接着叠 压片的状态的俯—见图。
图ll是示出将图9的IC标签装配至盖的步骤的图。 图12是示出将图9的IC标签虚固定至盖的步骤的图。 图13是示出图9中的热熔接着步骤的图。
具体实施例方式
IC标签的结构
参考图l的(a)和图l的(b), IC标签(整体指示为IO) 具有如下结构金属天线3和IC芯片5被固定至包括第一热塑性 树脂的圆板状膜l的上表面。这里，为了将上述IC标签安装至 盖，包括第二热塑性树脂的膜被热接着至第一热塑性树脂模l 的背面。
第 一热塑性树脂具有适当程度的耐热性、耐化学制品性和 强度，以避免在为在其上形成预定形状的金属天线3而被加热 时、在蚀刻时或在为固定IC芯片5而被加压加热时劣化。 一般 地，第一热塑性树脂是例如聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)等 聚酯树脂。包括上述第一热塑性树脂的膜l通常具有大约7iim 至大约100iim的厚度。
金属天线3通常包括具有预定图案的诸如铝、铜、银或金 等低阻抗金属薄膜(厚度大约为5!im至大约50iim),并且金属 天线3用于发射和接收信号。金属天线3通常是通过热接着或者 根据需要使用合适的粘合剂粘合来将金属箔接着至第 一热塑性 树脂膜1的表面并且通过蚀刻形成为预定形状而形成。作为根 据需要所使用的粘合剂，通常使用通过利用不饱和羧酸或其衍 生物(例如，酸酐)接枝改性聚烯烃树脂而获得的酸改性烯烃 树脂或者例如聚氨酯、异氰酸脂或环氧树脂等类型的热固化粘合剂树脂。
IC芯片5例如通过倒装芯片安装(flip-chip mounting)来 设置，从而与天线3电导通，并且IC芯片5存储与将安装IC标签 IO的盖相关的信息或者与盖将安装的容器的内容物(content) 等相关的信息。即，预定信息通过天线3传输信号而被存储， 或者存储在IC标签10中的信息通过天线3而被读取。
另外，如图l的(a)所示，IC芯片5通常利用诸如聚酰亚 胺或双马来酰亚胺树脂等密封剂7来密封和保护。
第二热塑性树脂膜6用于通过热熔接着将IC标签10牢固地 接着并固定至稍后将说明的盖的顶板。因此，作为第二热塑性 树脂，使用能够顺利地热接着至形成盖的诸如聚丙烯或聚乙烯 等聚烯烃，或者，具体地，可以使用与盖树脂材料相同的树脂， 例如聚丙烯或聚乙烯。
在稍后将说明的将IC标签安装至盖的步骤中，第二热塑性 树脂膜6和第 一热塑性树脂膜l被冲压成一方叠压在另 一方上 的状态。因此，这些膜的端面形成连续的平坦面，并且IC标签 10可以通过热熔接着第二热塑性树脂膜6的外周端面6a而固定 至盖的顶板。
第二热塑性树脂膜6可以具有用于通过热熔接着而热接着 的足够厚度，并且通常可以具有大约300iim至大约lOOOiim的 厚度。特别地，由于热熔接着在外周端面6a完成，因此期望厚 度为上述范围中的较大的值。
当不使用上述第二热塑性树脂膜6而将包括诸如PET等第 一热塑性树脂的膜l直接热熔接着至盖的顶板时，第 一 热塑性 树脂和盖材料之间的热接着性很差，以至于IC标签10不能被牢 固地固定至盖的顶板，使得IC标签容易脱落。因此，常常不能 有效地使用IC标签10。盖的结构
参考图2，图2示出安装有IC标签10的盖，盖整体被指示为 20，盖通常是由诸如聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃制成，并且包括 顶板21和从顶4反21的周缘部垂下的裙状壁23。
裙状壁23的内表面形成有螺紋25,用于与形成于装配盖20 的容器的口部70的夕卜表面的螺紋71接合。启痕 (tamper-evidence， TE )带29经由可断桥(breakable bridge ) 27被设置在裙状壁23的下端，并且在TE带29的内表面沿TE带 29的周围离散地形成指向上的折片(flap piece) 30。
也就是，盖20通过盖20的螺紋25与口部70螺紋接合而被装 配至容器的口部70。在沿开启的方向转动时，装配至容器的口 部70的盖20从容器的口部70移除。在开启时，形成于TE带29 的内表面的折片30与形成于容器的口部70的外表面的凸缘部 73接合，限制TE带29上升。因此，桥27断开，并且TE带29与 裙状壁23分离开。从TE带29已经断开的事实， 一般的消费者 能够识别出盖20曾经从容器的口部70移除过。
在图2的实施例中，多个第一止动片(stopper piece ) 31 形成于裙状壁23的下端面，并彼此之间保持合适间隙，同时多 个第二止动片33彼此之间保持合适间隙并以位于第一止动片 31之间的方式形成于TE带29的上端面。
也就是，第一止动片31具有在封闭方向上直立的侧面。在 将盖2 0装配至容器的口部7 0时，第 一 止动片31的直立侧面与形 成于TE带29的上表面的第二止动片33的直立面接触，由此， 裙状壁2 3和T E带沿封闭方向 一 体地转动，以有效地避免桥2 7 在封闭时断开。
第二止动片33的上端面是平坦面。在封闭时，该表面与裙 状壁23的下端面接触，并且在TE带29的上端面和裙状壁23的下端面之间保持预定间隙，有效地防止桥27在封闭时断开。
然而，本发明不仅仅限于形成有上述止动片31、 33的盖， 而是当然也可以应用于不形成这种止动片的盖。
另 一方面，顶板21包括环状凸缘35和与环状凸缘35的内周 ^^相连的凹部37。
在顶板21的上表面的外周缘部的内侧，形成有环状凸缘35 和连续至环状凸缘35的内周缘的凹部37。在外周缘部和环状凸 缘35之间的边界部环状地形成直立台阶面40。
凹部37由与环状凸缘35的内周缘相连的侧壁37a和封闭侧 壁37a的下端的底37b形成。如所示出的，侧壁73a的外表面侧 向外膨胀一定程度。另一方面，外环39形成于环状凸缘35的内 表面，并且环状小突起(protuberance) 50形成在夕卜环39和侧 壁37a的才艮部(root portion)之间。
也就是，当盖20依靠上述螺紋接合被装配至容器的口部70 时，容器的口部70的上部的内表面与侧壁37a的外表面紧密接 触，容器的口部70的上端部的外侧与外环39的内表面紧密接 触，并且容器的口部70的上端面与小突起50紧密接触，以保持 良好的密封。
在本发明中，IC标签10以IC芯片5位于下侧的方式被嵌入 顶片反21的上面的外周^^部的内侧(即，在台阶面40的内侧且形 成有环状凸缘35和凹部37的部分)，并且IC标签10的周缘部(第 二热塑性树脂膜6的外周端面6 a )被热熔接着至环状凸缘3 5的 外周缘部上的环状台阶面40。因此，IC标签10被牢固地固定至 顶板20，并且凹部37^皮IC标签10覆盖。
也就是，在本发明中，形成于顶板21的凹部37的底37b用 作可靠地防止IC标签10与容器中的含有水的内容物(例如，饮 料)直接接触的遮蔽构件，另外，在IC标签10的信号发射面(形成有天线3的部分)和凹部37的底37b之间保持间隙d,因此， 能够有效地防止信号的传输受到包含在容器中的内容物中的水 的妨碍。这使得能够在盖20被装配至容器的口部70的状态下可 靠地将信号发射至IC标签IO (IC芯片5)或者从IC标签10可靠 地接收信号，因此有效地输入或输出产品信息。
在本发明中，凹部37的尺寸可以为如下尺寸在水与凹部 37的底37b接触时发射到IC标签10的信号不受水妨碍。通常， 凹部37的深度(上述距离d)不小于7mm，尽管例如根据信号 的频率和天线3的图案，凹部37的厚度可以有所差异。
另外，在图3所示的本发明中，凹部37的底37b的上表面可 以形成有用于保持IC标签10的突起60。
也就是，从图3可以理解的是，突起60位于底37b的中心部 分的上表面，并且IC标签10的设置有IC芯片5的部分7被置于突 起60的上端。在设置突起60来支撑IC标签10时，当从盖20的上 侧施加外力时，能够有效地防止IC标签10变形或损坏。另外， 为了在使用之后丢弃盖20,从背面侧向上推动凹部37的底37b。 即，IC标签10由突起60推动，并且能够容易地从盖20的顶板21 去除，从分类处理的角度提供了有利之处。
上述突起60不必一定与例如设置IC标签10的IC芯片5的部 分7接触，例如可以在部分7与突起6 0的上端之间形成 一 定的间 隙。实际上，突起60可以被设置为，使得当从上方施加外力时， IC标签10不会过大地变形。因此，突起60不限于被设置在底37b 的中心部的实施方式。例如，多个突起60可以以突起60支撑设 置lC标签10的天线3的部分的方式绕底37b的中心环状地对称 配置。
在本发明中，期望的是，IC标签10的第二热塑性树脂膜6 的端面6a通过热熔接着安装至顶板21的台阶面40。另外，根据情况，第二热塑性树脂膜6的端面6a可以通过嵌入等机械地固 定至环状凸缘35的上表面。另外，突起可以被设置于环状凸缘 35的外周部，并且突起在IC标签10被置于环状凸缘35的上表面 的状态下可以被折曲，从而固定IC标签10的外周缘部。当IC标 签IO被如此设置时，IC标签IO的基材1不必 一定利用诸如热塑 性树脂等的热熔性材料形成，而是可以通过使用诸如玻璃等介
缘35的上表面。
根据上述实施方式，容器的口部70的上部一皮插入顶板21的 凹部的侧壁37a和一君状壁23之间的空间，从而将盖20固定至容 器的口部70,并且依靠容器的口部70的内表面和凹部的侧壁 37a之间的紧密接触而保持密封性能。然而，还可以设置作为 与凹部的侧壁37a分离且独立的构件的内环，并且利用内环来
保持密封性能。
即，利用容器的口部70的上部^皮嵌入凹部的侧壁37a和一君 状壁2 3之间的空间，或者使侧壁3 7 a的外表面与容器的口部7 0 的内表面紧密接触以赋予密封性能的结构，用作遮蔽构件的底 37b与侧壁37a—体地连续至侧壁37a的下端，因此，侧壁37a 具有低可挠性。因此，嵌入容器的口部70可能变得困难。另夕卜， 可能不能在侧壁37a和容器的口部70之间获得紧密接触，并且 密封性能可能丧失稳定性。另一方面，被设置为与凹部的侧壁 37a完全分离的内环不受底37b的影响，并且保持高可挠性，使 得能够有效地防止上述问题。
图4至图7示出设置有上述内环的盖。
图4至图7示出的盖20除了设置内环之外具有与图2中所示 的盖20基本相同的结构，因此，使用相同的附图标记来表示相 同的构件，但是这里不再说明相同的构件。参考图4，盖20在顶板21的环状凸缘35的内表面(下表面) 设置有内环63。也就是，内环63位于裙状壁23和凹部的侧壁37a 之间，并且以与^君状壁23保持一定间隙的方式向下延伸，从而 内环63不与凹部的侧壁37a的外表面接触。另外，内环63具有 在内环63的中央部分向外膨胀的外表面，并且内环63与容器的 口部70的内表面进行良好且紧密的接触。
从图4可以理解的是，容器的口部70的上部-波嵌入内环63 和裙状壁23之间的空间，从而内环63的外表面与容器的口部70 的内表面紧密接触，以保持良好的密封性能。也就是，与凹部 的侧壁37a不同，内环63的下端不被锁定，从而呈现高可挠性。 结果，容器的口部70能够被容易且平滑地插入，另外，内环63 的外表面与容器的口部70的内表面的可靠且紧密的接触使得 能够稳定地保持优异的密封性能。
在上述实施方式中，内环63被设置于环状凸缘35的内表 面。参考图5、图6和图7，图5是盖的半剖侧视图，图6是盖和 容器口部的半剖侧视图，图7是示出盖的主要部分的放大图， 盖20在凹部的侧壁37a的中间部分设置有内环63。
也就是，在图5至图7所示的盖中，水平台阶65被设置在顶 板21的凹部的侧壁37a的中间部分，并且侧壁37a包括位于上侧 并且具有较大的外直径的上部大直径部A和位于下侧且具有较 小外直径的下部小直径部B (见图7)。内环63形成于上部大直 径部A的外周面，并且以不与下部小直径部B接触的方式向下延 伸。
在设置有上述内环63的盖20中，如图4中的盖一样，容器 的口部70的上部也^皮插入内环63和-裙状壁23之间的空间，并且 内环63的下端(比向外膨胀部位置低的部分)不被锁定，体现 了高可挠性的特征。因此，容器的口部70能够被容易且平滑地插入，使得内环63的外表面与容器的口部70的内表面发生可靠 且紧密的接触，因此，保持优异且稳定的密封性能。
另外，在图5至图7的实施方式中，水平台阶65被设置在凹 部的侧壁37a的中间部分，以将侧壁37a分成上部大直径部A和 下部小直径部B。然而，如果内环63在与侧壁37a的外表面接触 时不^^皮锁定，则可以不必非要设置水平台阶65。例如如果凹部 的侧壁37a被形成为在其上部具有大直径并且在其下部具有小 直径，以及如果内环63以不与下部小直径部接触的方式向下延 伸，则不必非要形成水平台阶65。
在如上所述设置有内环63的实施方式的盖中，最期望的是 图5至图7所示的实施方式的盖20。也就是，在图5至图7的实施 方式中，内环63从凹部的侧壁37a的中间部分延伸。因此，即 使容器中的含水内容物可能渗透进内环63和凹部的侧壁37a之 间的空间，在容器中的内容物和被安装至覆盖凹部3 7的环状凸 缘3 5的上表面的IC标签10的周缘部之间保持有预定的间隙。因 此，能更可靠地防止信号的传输受到容器中的内容物的妨碍。
另外，在上述实施方式中，凹部37形成于顶〗反21,凹部37 的底37b用作遮蔽构件，并且在安装至顶板21的IC标签10和容 器中的含水内容物之间保持有预定间隙d。这里，在本发明中，
例如，图8的盖没有形成具有用作遮蔽构件的底37b的凹部 37。因此，顶板21大体为平坦的。然而，在顶板21的中央部， 形成有用于收容IC标签10的设置IC芯片5的部分7的小凹部 21a。如图1至图7的盖那样，直立环状台阶面40形成于顶板21 的周缘部，并且IC标签IO以设置有IC芯片5的 一侧作为下侧的 方式被装配至顶板21,并且通过热熔接着将第二热塑性树脂膜 6的端面6a固定至环状台阶面40。图8所示的盖20中省略了止动片31、 33。
在图8中，内环63被设置在顶板21的下表面，并且以与裙 状壁23保持间隙并且在内环63的外表面侧膨胀的方式向下延 伸。当盖20通过如上所述的螺紋接合被装配至容器的口部70 时，容器的口部70的上部-陂插入内环63和一君状壁23之间的空 间，从而容器的口部70的内表面与内环63的外表面紧密接触， 以保持良好的密封性能。
在本实施方式的盖20中，遮蔽构件67在由内环63包围的部 分被安装至顶^反21的下表面。遮蔽构件67具有与上述凹部37 相同的形状，并且包括环状侧壁67a和底壁部67b。底壁部67b 在IC标签10的天线3和容器中的内容物的液位之间保持间隙d, 该间隙d的大到足够防止信号的发射和接收受到妨碍的程度。 因此，使得能够可靠地将产品信息发射(输入)至IC标签并且 能够接收(输出)被输入的产品信息，而不会归因于由容器中 的内容物中含有的水所引起的介电损失和阻抗失配而造成信号 (电磁波)的传输受到妨碍。
遮蔽构件67由与盖构件相同的树脂(例如，聚烯烃树脂) 制成。薄凸^^部67c乂人环状侧壁67a的上端向外延伸，并且通过 热熔接着被牢牢地固定至内环63的位于顶板21的下表面上的 内侧，以防止容器中的内容物泄露进遮蔽构件67的内部，此外， 也防止在无菌填充(aseptic filling )时所使用的消毒水进入顶 板21的下表面侧。因此，可靠地防止信号的传输受到水的妨碍。 遮蔽构件67可以不实施热熔4妄着而在内环63的才艮部插入内表 面侧。然而，在这种情况下，遮蔽构件67丧失稳定性，并且隔 断水的效果也不够。因此，当执行无菌填充时，消毒水可能渗 透，将信号发射至IC标签IO和从IC标签IO接收信号丧失稳定 性。因此，期望的是，通过热熔接着来设置遮蔽构件67。另外，如图8所示，期望的是，遮蔽构件67的形状能够在 内环63的根部附近进行热熔接着的形状，从而将形成于IC标签 10的天线3的大部分与容器中的内容物隔断。另外，遮蔽构件 67可以:帔热熔4妻着至内环63的下端。然而，在这种情况下，在 热熔接着时很难获得压力接着。因此，如图8所示，期望的是， 遮蔽构件67的热熔接着在内环63的根部附近进行。
因此，通过将遮蔽构件67用作与顶板21分离的构件并且通 过将遮蔽构件67安装至顶板21的下表面，允许IC标签10和容器 中的含水内容物之间保持预定间隙d。然而，本实施方式在形 成盖的步骤中需要热熔接着遮蔽构件67的步骤，降低了生产 率。因此，如图2至图7所示的实施方式，期望的是，通过在顶 板21形成凹部来保持预定间隙d。
安装IC标签
根据本发明，通过各种塑料的注射成型、压缩成型等来成 型盖20。然后，通过下述方式来安装IC标签IO。
参考图9，图9示出本发明的安装IC标签的方法的步骤，首 先提供IC标签网(IC tag web) IOO和用于热密封的热塑性树 月旨基材片(substrate sheet) 103。
IC标签网IOO具有由IC芯片5和金属天线3组合成的多个 IC单元102，该IC单元102被配置且固定于包括第 一热塑性树 脂的基材片101 (下文中简称为第一基材片)的一面，第一基 材片101对应于上述第一热塑性树脂膜1。也就是，将被安装至 盖20的IC标签IO通常以巻绕到辊105的IC标签网IOO的形式投 放市场。从IC标签网100冲下IC单元102,将IC单元102作为IC 标签10固定至盖20。
另外，用于热密封的热塑性树脂基材片(下文中， 称为 第二基材片)103对应于上述第二热塑性树脂膜6。第二基材片103具有与IC标签网100的宽度(第一基材片IOI的宽度)相同 的宽度。
在本发明中，第二基材片103被巻绕至辊107。巻绕至辊107 的第二基材片103被供给，经由多个引导辊109被巻取辊110巻 取，在这个路径中配置热叠压步骤(heat-laminating step) 和冲切/装配步骤(punching/fitting step )。
在热叠压步骤中，第一基材片IOO和第二基材片103被热接 着在一起，以将IC标签网IOO叠压在第二基材片103的表面上， 从而形成叠压片A。
也就是，在该步骤中，加热辊111和加压辊113被配置为被二 此面对，以实现热接着。IC标签网100从辊105巻出。巻出的网 IOO经由多个引导辊109#:重叠至第二基材片103，在该状态下， 巻出的网IOO和第二基材片103在加热辊111和加压辊113之间 乡至过，在力口^!;寿昆lll禾口力口压l昆113《间4皮力口压4昆113力口压的同曰于 被加热辊lll加热。从而，第一基材片101 (第一热塑性树脂基 材)和第二基材片(第二热塑性树脂基材)103被热接着在一 起，以形成使网IOO叠压在第二基材片103的表面上的叠压体A。 经由多个引导辊109,叠压体A—边^皮巻耳又辊110间歇性地巻取 (即，第二基材片103以叠压体A的形式被巻取)， 一边被导入 稍后将说明的冲切/装配步骤。
在进行热接着时，IC标签网IOO以保持如下位置关系的方 式被重叠在第二基材片103上IC单元102位于下侧，并且第一 基材片IOI的背面面对第二基材片103。因此，通过该步骤获得 的叠压片A使IC单元102被暴露到下表面。另外，在如下条件下 实施热接着加热辊111和加压辊113在不低于第二基材片103 (第二热塑性树脂)的熔点的温度被加热辊lll加热。
在上述热叠压步骤中，期望的是以不对IC标签网IOO上的IC单元102的形成有IC芯片5的部分加压的方式实施热接着。具 体地，在加热辊lll中形成有槽，并且通过使IC芯片5经过槽来 进行热接着。如图10所示，由此获得的叠压体A在设置IC芯片5 的中央空白部X未被加压；即，这些部分变为非熔着部或弱熔 着部，并且位于中央空白部两侧的阴影部Y变为熔着部。通过 如上所述来进行热接着，能够可靠地避免由于加压而导致IC芯 片5损坏。
回到图9，经由冷却辊115和多个引导辊109，如上所述地 形成的IC标签网IOO和第二基材片103的叠压体A—边被巻取 辊110间歇性地巻取， 一 边被间歇性地输送至冲切/装配步骤。
在冲切/装配步骤中，中空导向器200被定位并且固定于叠 压体A的上方，并且用于冲切的中空冲切器201以能够上下移动 的方式被配置在中空导向器200和叠压体A的上方。另外，推动 冲压器203被配置成能够上下移动穿过中空冲切器201的内部。
另外，中空模具205被定位且固定于叠压体A的下侧，间歇 性地转动的支撑台207被配置在中空模具205的下侧。具有上述 结构的盖20通过吸附等被保持在支撑台207上，并且以与间歇 性地供给的叠压体A同步的方式被供给至模具205下侧的预定 位置。
参考图9和图11，图ll示出冲切/装配步骤，盖20在被导入 沖切/装配步骤之前覆盖有适配器(adaptor) 310 (见图ll的 (a))。
适配器310用于将从叠压片冲下的标签片B无偏差地装配 至盖20的顶板的上表面，适配器310具有允许暴露出盖20的顶 板的上表面的开口311,并且适配器310具有锥面311a，该锥面 311a被向下且向内倾斜地形成于适配器310的上端部。另外， 适配器310具有用于通过稍后将说明的点熔着来进行虚固定(false fixing )的凹口 (notch) 313。
也就是，覆盖有适配器310的盖20停止于模具205的下侧。 在这种状态下，中空冲切器201向下移动穿过导向器200的开 口，以从叠压片A沖切圓板状的标签片B。如图9所示，冲出的 标签片B是如下结构对应于第二热塑性树脂基材膜6的第二基 材103被接着至图I的IC标签IO,并且标签片B的直径与盖20的 台阶面40的直径大体相同。
冲出的标签片B被设置于模具205下侧的爪205a暂时地保 持在适配器310的上侧(见图ll的(b))。
接着，在这种状态下，推动冲压器203向下移动穿过模具 205的开口 ，以将冲出的标签片B ( IC标签IO )推动并且装配 至盖20的顶板(台阶面40的内侧)(见图ll的(c))。由此，具 有IC标签10的标签片B以设置于标签片B的IC单元102面向盖 侧、第二基材片103位于外面侧并且第二基材103的周缘部面对 盖的顶板的环状凸缘35的方式被装配。也就是，由于形成于适 配器310的锥面311a,冲出的标签片B (IC标签IO)被无位置 偏差地平滑地装配至上述位置。
在如上所述地标签片B被从叠压片A冲出并且被装配之后， 推动冲压器203和中空冲切器201向上移动，冲出了具有IC标签 IO的标签片B的叠压片A被巻取辊110巻取，并且由于支撑台 207的间歇性转动，装配有标签片B的盖20在覆盖有适配器310 的状态下被供给至下一虚固定步骤。
根据如上所述的本发明，固定有IC标签10的标签片B从叠 压片A中被沖下，并且没有经过输送步骤地同时被装配至盖20。 另外，从上述热叠压步骤开始一直到冲切/装配步骤，体积小且 重量轻的IC标签10不是被单独处理而是以长片的形式被处理， 从而可靠地防止IC标签10飞散。在上述冲切/装配步骤中，标签片B被装配至盖20的顶板21 的上表面，即被装配至环状台阶面40的内侧，因此，标签片B 处于虚固定状态。然而，只有上述虚固定通常可能不够。在这 种状态下，如图ll的(c)所示，可以在盖20的顶板21的周缘 内侧的上端(台阶面40的上端)形成向内突出的卡边 (undercut) 320。当形成上述卡边320时，装配的标签片B在 与卡边32C^妄合时^皮牢固地固定。
根据如上所述的本发明，标签片B可以通过冲切/装配步骤 同时被装配和虚固定。然而，期望地，在冲切/装配步骤之后， 设置虚固定步骤。
参考图9，由于支撑台207的间歇性转动，装配有标签片B 的盖20被导入虚固定步骤，并且标签片B (IC标签IO)通过点 熔着而被虚固定。
参考图12来说明虚固定步骤。在与冲切/装配步骤分开设置 的虚固定步骤中，在端部具有细长棒状虚熔着头350的密封棒 351从由支撑台207支撑并且覆盖有适配器310的盖20的上方 向下移动。虚熔着头350穿过形成于适配器310的凹口 313,以 与标签片B的面对盖的顶板21的环状凸缘35的周缘部(即，IC 标签10的第二基材103的周缘部)压接，从而对上述周缘部进 行加热。因此，第二基材103以点的形式被热熔接着至盖的顶 板21(环状凸缘35),并且标签片B或IC标签10被虚固定。与 完全熔着相比，点熔着能够在极短的时间段内实现(大约O.l 秒)。另外，上述虚固定有助于有效地避免在标签片B (IC标签 10 )在随后的热熔接着步骤中被完全固定之前从盖20脱落的不 便。
在上述虚固定之后，适配器310向上移动从而从盖20移开， 并且被再次放置于在冲切/装配步骤之前的盖上。另外，虛固定有标签片B (IC标签IO)的盖20通过支撑台207的间歇性转动 被间歇性地供给，从支撑台207转移至被连续驱动的输送带 360,经由中间台361从输送带360转移至连续转动台363,在 由转动台363连续供给的状态下，标签片B ( IC标签)在最后热 熔接着步骤中被最终固定。
现在参考图9和图13，图13示出了热熔接着步骤。在该步 骤中，热密封构件370与连续转动台363同步地移动，并且沿连 续转动台3 6 3转动的方向被配置。
热密封构件3 7 0在其下端具有与被接着并固定至标签片B (IC标签IO)的第二基材103的周缘部对应的形状。热密封构 件370向下移动，并且与虚固定至盖20的标签片B的第二基材片 103的周缘部压接。在这种状态下，热密封构件370与盖20—起 移动，并且由密封头371进行热熔接着；即，标签片B的第二基 材103的被虚固定的外周端面(膜6的端面6a)被推动至环状台 阶面40,并且^皮热熔接着至环状台阶面40,从而^皮完全固定。 在这种情况下，密封时间大约是l秒。
在如上所述地最终进行热熔接着之后，热密封构件370向 上移动，以从盖20移开，然后对下一个盖20进行熔着。另外， 完全固定有标签片B (IC标签IO)的盖20被转移至连续转动的 排出台375，从排出台375连续地排出，并且作为最终产品被收 集。
因此，获得具有被固定至盖的顶板21的上表面的如图l所 示的IC标签10的带IC标签的盖。
前面参考图2的在顶板21中形成有凹部37的盖20的情况对 安装IC标签10的方法进行了说明。然而，显而易见的是，IC标 签10也可以类似地被安装至没有凹部37的盖。
另外，在图9的实施例中，在第二基材片103被巻取辊110间歇性地巻取的同时，设置热叠压步骤和冲切/装配步骤来实施
热叠压和冲切/装配。这里，在热叠压之后，叠压体A可以被暂 时地巻取，并且被转移至另 一个位置来执行冲切/装配。在这种 情况下，由于热叠压步骤和冲切/装配步骤被完全彼此独立地进 行，可以获得连续地输送并且连续地热叠压IC标签网IOO和第 二基材片103的好处。
根据如上所述的本发明的安装IC标签的方法，重量轻且难 处理的IC标签能够保持高生产率地被有效地安装至盖的顶板， 而不会伴随例如飞散和位置偏移等不便。
另外，在安装IC标签10中，还可以的是，例如，从IC标签 网IOO冲出IC单元102,将它们热叠压至第二基材片103上以形 成叠压体，将叠压体输送至冲切/装配步骤，并且在从叠压体冲 出IC单元102的同时将IC标签10装配至盖20。然而，利用这种 方法，IC单元102必须被冲出两次，对于间歇性地供给IC标签 网IO而言需要非常复杂的控制操作。然而，根据本发明，IC单 元102仅在冲切/装配步骤中被冲出一次，对于间歇性供给而言 需要容易的控制操作，体现了高生产率的特征。
权利要求
1.一种单件式塑料盖，该塑料盖用于装配至容纳含水内容物的容器的口部，并且所述塑料盖具有顶板和从所述顶板的周缘部垂下的裙状壁，所述塑料盖还具有被安装至所述顶板的上表面的存储产品信息的IC标签，其中，所述顶板形成有遮蔽构件，该遮蔽构件将所述容器中的所述含水内容物和所述IC标签之间的间隙保持成将信号发射到所述IC标签和从所述IC标签接收信号不受所述含水内容物妨碍的程度。
2. 根据权利要求l所述的单件式塑料盖，其特征在于所述顶板由环状凸缘和与所述环状凸缘的内周缘相连的凹 部形成；所述凹部包括与所述环状凸缘的所述内周缘相连的侧壁和 与所述侧壁的下端相连的底，所述底被用作所述遮蔽构件；以 及所述IC标签被安装至所述环状凸缘，以覆盖所述凹部，所 述IC标签和所述凹部的底之间的间隙被保持成当所述底的背 面与所述含水内容物接触时信号发射至所述IC标签和从所述 IC标签接收信号不受妨碍的程度。
3. 根据权利要求l所述的单件式塑料盖，其特征在于，通 过将所述IC标签的周缘部热熔接着至所述顶板的上表面来安 装所述IC标签。
4. 根据权利要求2所述的单件式塑料盖，其特征在于，在 所述凹部的所述底的上表面形成有向上延伸的突起。
5. 根据权利要求2所述的单件式塑料盖，其特征在于，所述顶板的所述凹部的所述侧壁包括具有4交大外直径的上部大直 径部和具有4交小外直径的下部小直径部，内环以与所述下部小直径部的外周面分离开地向下延伸的方式形成于所述侧壁的所述上部大直径部的外周面，所述容器的口部被插入所述裙状壁 和所述内环之间的空间，以使所述容器的口部被固定于所述空 间中。
6. —种将IC标签安装至塑料盖的方法，该方法包括以下 步骤制备IC标签网、第二热塑性树脂基材片和塑料盖，在所述 IC标签网中，多个组合IC芯片和金属天线而成的IC单元被配置并固定于第一热塑性树脂基材片的一面，所述塑料盖具有顶板 和从所述顶板的周缘部垂下的 一君状壁；制备叠压片，在该叠压片中，所述IC标签网通过以使所述 IC单元置于外表面侧的方式将所述IC标签网的所述第 一 热塑 性树脂基材片和所述第二热塑性树脂基材片热接着在一起而被 叠压至所述第二热塑性树脂基材片的表面；对于固定至所述叠压片的各所述IC单元，将所述叠压片顺 次地冲切为圆板状，从而顺次地形成使第二热塑性树脂基材接 着至所述IC标签的圓板状的标签片，在所述标签片中， 一个IC 单元被固定至第一热塑性树脂基材，在冲切的同时，将冲出的 标签片以所述第二热塑性树脂基材位于外面侧的方式顺次地装 配和虚固定至所述盖的所述顶4反的上表面；以及通过将所述第二热塑性树脂基材热熔接着至所述盖的所述 顶板的上表面，将所述IC标签经由所述第二热塑性树脂基材与 所述盖的所述顶板固定为 一体。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一热 塑性树脂基材片包括聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述第二热塑性 树脂基材片包括聚烯烃。
8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述盖的 所述顶板的上表面的所述外周缘部形成环状的台阶面，所述台阶面的内侧区域形成低于外侧区域的表面，从所述叠压片冲下
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，从所述叠压 片冲下的所述标签片以使所述第二热塑性树脂基材的外周端面 紧密地接触于所述台阶面的方式被插入所述台阶面的内侧部 分，所述标签片由此被装配至所述盖的所述顶板的上表面，或 者被装配且虚固定至所述盖的所述顶板的上表面。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，于所述台 阶面的上端部以向内突出的方式形成卡边，所述标签片通过所 述卡边与所述第二热塑性树脂基材的外周缘部的接合而被虚固 定。 -
11. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述盖的台阶面的下端相连并且向内延伸的环状凸缘；以及与所述环状 凸缘的内周缘相连的凹部，所述标签片以所述标签片的所述周 缘部面对所述环状凸缘的方式被装配。
12. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一 热塑性树脂基材片和所述第二热塑性树脂基材片以位于所述第 一热塑性树脂基材片的表面的所述IC芯片至少不被加压的方 式被热接着在一起。
13. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在间歇性 地供给所述第二热塑性树脂基材片的同时，叠压所述IC标签 网，在叠压之后对所述叠压片进行冲切，并且将冲出的标签片 装配至所述盖的所述顶板。
14. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在间歇性 地供给所述顶板的上表面装配有所述标签片的所述盖的同时， 所述IC标签片所具有的所述第二热塑性树脂基材被点热接着至所述盖的所述顶板的上表面，从而虚固定所述标签片。
15.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，虚固定有 所述标签片的所述盖被导入连续供给步骤，在连续地供给所述 盖的同时，所述标签片所具有的所述第二热塑性树脂基材被热 熔接着至所述盖的所述顶板的上表面，从而将所述IC标签与所 述盖的所述顶板固定成一体。
全文摘要
提供一种不妨碍将信息发射到IC标签和从IC标签接收信息的具有IC标签的塑料盖，可靠地将产品信息输入至IC标签，并且可靠地输出被输入的产品信息。塑料盖具有设置于顶板(21)的上表面的存储产品信息的IC标签(10)。顶板(21)由环状凸缘(35)和凹部(37)形成，凹部(37)包括连续至环状凸缘(35)的内周缘的侧壁(37a)和连续至侧壁(37a)的下端的底(37b)。IC标签10被以覆盖凹部(37)的方式安装至环状凸缘(35)。IC标签(10)和底(37b)之间的间隙被保持成当底(37b)的背面与水接触时不妨碍将信号发射到IC标签和从IC标签接收信号的程度。
文档编号B65D51/24GK101646610SQ20088000932
公开日2010年2月10日 申请日期2008年3月17日 优先权日2007年3月22日
发明者木村敬, 桥本胜己, 田边和男, 福士诚司, 菊地隆之, 黑泽高博 申请人:东洋制罐株式会社;日本皇冠塞株式会社