(57)【要約】  本発明は、小型化が可能であって、使用環境の制限を受けない汎用性を有する通信改善シート体および情報記憶媒体である。本発明の通信改善シート体は、無線ＩＣタグを配置する配置面を有する第１のスペーサと、孔、切り欠きまたは間隙が設けられ、第１のスペーサの配置面とは反対側の面に設けられる補助アンテナと、補助アンテナを挟んで第１のスペーサとは反対側に設けられる第２のスペーサと含み、第２のスペーサは、ゴム材料１００重量部に対して無機フィラーを１２０〜４００重量部含む。これにより、第２のスペーサの比誘電率を高くして通信改善シート体の小型化が可能となる。さらに、上記のような配合により、第２のスペーサは柔軟性を有するとともに、線膨張係数を小さくすることができるので、温度変化によって外観変化、特性変化が生じず、使用環境の制限を受けない通信改善シート体を実現できる。
2012124577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＩＣタグと貼り合わせて使用する通信改善シート体において、
前記無線ＩＣタグを配置する配置面を有する第１のスペーサと、
孔、切り欠きまたは間隙が設けられ、前記第１のスペーサの前記配置面とは反対側の面に設けられる補助アンテナと、
前記補助アンテナを挟んで前記第１のスペーサとは反対側に設けられる第２のスペーサであって、ゴム材料１００重量部または熱可塑性エラストマ１００重量部に対して無機フィラーを１２０〜４００重量部含む複合材料で構成される第２のスペーサとを備えることを特徴とする通信改善シート体。
【請求項２】
前記第２のスペーサは、ゴム材料１００重量部に対して、可塑剤を５〜２０重量部、充填剤としてコロイド炭酸カルシウムを２５〜７５重量部および老化防止剤としてワックスを５〜１０重量部含むことを特徴とする請求項１記載の通信改善シート体。
【請求項３】
前記第１のスペーサは、可撓性を有する樹脂性フィルムであることを特徴とする請求項１または２記載の通信改善シート体。
【請求項４】
情報が記憶される無線ＩＣタグと、
請求項１〜３のいずれか１つに記載の通信改善シート体と、
導電性材料で構成される長尺部材であって、前記通信改善シート体に対して前記無線ＩＣタグとは反対側に設けられる長尺部材とを有することを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項５】
前記長尺部材は、帯状の金属部材または棒状の金属部材であることを特徴とする請求項４記載の情報記憶媒体。
【請求項６】
前記長尺部材は、工具の一部または装置の一部であることを特徴とする請求項４または５に記載の情報記憶媒体。
【請求項７】
前記第２のスペーサと前記長尺部材との間に裏面導体層をさらに設けたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載の情報記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信改善シート体およびこれを用いた情報記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報通信の分野のみならず、物流管理などの分野でも無線通信技術が応用され、無線通信用のＩＣタグ（以下では単に「無線ＩＣタグ」または「タグ」という。）は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）技術の一翼を担う製品として広く知られる、物流管理や、安価な情報記憶媒体として使用用途は多岐にわたることから、無線通信機器は、様々な使用環境に置かれることになる。【０００３】
無線ＩＣタグは、自ら電源を持たないパッシブタイプと電源を持つアクティブタイプとがある。低価格で汎用性を有するパッシブタイプは、リーダからの電波を受信し、このエネルギを利用してタグ回路を起動し、無線通信が可能となる。【０００４】
無線ＩＣタグは、識別番号などのデータを記憶するＩＣチップと、電波を送受信するためのアンテナとからなり、薄型、軽量で無線通信が実現できることが大きな利点となっている。チップにはメモリ領域を設けているため、ここに格納される情報を用いて情報管理が可能となり、無線ＩＣタグは情報記憶媒体となる。なお、無線ＩＣタグは、タグ、ＩＣタグ、ＲＦＩＤタグやＲＦタグと呼ばれることもある。【０００５】
このような利点を十分に生かすためには、タグの貼り付け位置に制限がなく、どこにどのように貼り付けても、通信可能に構成されていることが好ましいとされる。【０００６】
しかしながら、ＩＣタグは、自由空間で使用するように設計されており、超短波帯、極超短波帯、マイクロ波帯の電波を利用する場合、無線ＩＣタグはいわゆるダイポールアンテナを用いて電波方式の通信による送受信を行っているので、金属などがアンテナ近傍に存在すると、アンテナの通信特性が劣化し、通信可能距離が短くなってしまう。【０００７】
無線電波は金属面に当たると、λ／２位相がずれて反射が起きる。つまり入射波と反射波は金属近傍に於いて打ち消しあう関係になる。金属近傍では合成電界がほとんど零となり、自由空間に比べて供給される電界エネルギが著しく小さくなってしまう。【０００８】
またアンテナの近傍に金属などの導電性材料が存在する場合、アンテナに共振電流が流れると金属側ではこれと逆向きの電流が誘導され、誘導電流によってアンテナの入力インピーダンスが大きく低下する。これによって自由空間に対して設計されたＩＣチップとのインピーダンスの整合性がとれなくなり、通信可能距離が短くなってしまう。また、同じ大きさの電流が近傍でほぼ平行に逆向きで存在すると、各々の電流の周囲に発生する磁界の向きが逆になり、それらの磁界が打ち消しあう関係となるため、結果として電波が遠方まで飛ばず、通信可能距離が短くなくなる。【０００９】
また、金属に限らず、紙、ガラス、樹脂、液体なども無線ＩＣタグの通信特性を劣化させる材質となりうる。【００１０】
これらの材質の場合は、これらの材質がもつ誘電率および透磁率によってアンテナの共振周波数が変化し、通信相手の使用する電波の周波数とアンテナの共振周波数とのずれによって通信可能距離が短くなってしまう。【００１１】
無線ＩＣタグおよび無線ＩＣタグのリーダ／ライタ装置の大きさは、アンテナの大きさすなわち無線通信に用いる電波の周波数に依存するので、無線ＩＣタグおよびリーダ／ライタ装置を小型化しようとすると、誘電体の比誘電率をなるべく高くして波長短縮することになる。【００１２】
特許文献１には、強誘電体セラミックス粉末とプラスチックまたはゴムとを用いて形成された複合材よりなる誘電体およびこの誘電体を用いたＲＦＩＤリーダ／ライタ用アンテナが開示されている。【００１３】
特許文献２には、金属などの通信妨害部材の近傍において、通信可能距離を改善することができる無線通信改善シート体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−２１６５１８号公報
【特許文献２】特開２００９−１３４７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献２記載の無線通信改善シート体は、たとえば金属表面にＩＣタグを貼り付ける際に用いることで、通信可能距離を伸ばすことができる。【００１６】
本願発明者は、このような通信改善シート体について、使用環境によっては温度変化が大きいために、スペーサの部材が変形したり、スペーサと、スペーサに貼り付けた金属導体との線膨張係数の差により剥がれが生じるなどの問題が生じることを見出した。【００１７】
また、使用環境の制限を受けないためには、通信改善シート体を貼り付ける対象の物品の表面形状に追従するような柔軟性を有することも必要となる。【００１８】
本発明の目的は、小型化が可能であって、使用環境の制限を受けない通信改善シート体および情報記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、無線ＩＣタグと貼り合わせて使用する通信改善シート体において、
前記無線ＩＣタグを配置する配置面を有する第１のスペーサと、
孔、切り欠きまたは間隙が設けられ、前記第１のスペーサの前記配置面とは反対側の面に設けられる補助アンテナと、
前記補助アンテナを挟んで前記第１のスペーサとは反対側に設けられる第２のスペーサであって、ゴム材料１００重量部または熱可塑性エラストマ１００重量部に対して無機フィラーを１２０〜４００重量部含む複合材料で構成される第２のスペーサとを備えることを特徴とする通信改善シート体である。【００２０】
また本発明は、前記第２のスペーサが、ゴム材料１００重量部に対して、可塑剤を５〜２０重量部、充填剤としてコロイド炭酸カルシウムを２５〜７５重量部および老化防止剤としてワックスを５〜１０重量部含むことが好ましい。【００２１】
また本発明は、前記第１のスペーサが、可撓性を有する樹脂性フィルムであることが好ましい。【００２２】
また本発明は、情報が記憶される無線ＩＣタグと、
上記の通信改善シート体と、
導電性材料で構成される長尺部材であって、前記通信改善シート体に対して前記無線ＩＣタグとは反対側に設けられる長尺部材を有することを特徴とする情報記憶媒体である。【００２３】
また本発明は、前記長尺部材が、帯状の金属部材または棒状の金属部材であることが好ましい。【００２４】
また本発明は、前記長尺部材が、工具の一部または装置の一部であることが好ましい。
また本発明は、前記第２のスペーサと前記長尺部材との間に裏面導体層をさらに設けたことが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、無線ＩＣタグと貼り合わせて使用する通信改善シート体において、前記無線ＩＣタグを配置する配置面を有する第１のスペーサと、孔、切り欠きまたは間隙が設けられ、前記第１のスペーサの前記配置面とは反対側の面に設けられる補助アンテナと、前記補助アンテナを挟んで前記第１のスペーサとは反対側に設けられる第２のスペーサと含み、第２のスペーサは、ゴム材料１００重量部または熱可塑性エラストマ１００重量部に対して無機フィラーを１２０〜４００重量部含む複合材料で構成されることが好ましい。【００２６】
これにより、第２のスペーサの比誘電率を高くして通信改善シート体の小型化が可能となる。さらに、上記のような配合により、第２のスペーサは柔軟性を有するとともに、線膨張係数を小さくすることができるので、温度変化によって外観変化、特性変化が生じず、使用環境の制限を受けない通信改善シート体を実現できる。【００２７】
また本発明によれば、前記第２のスペーサは、ゴム材料１００重量部に対して、可塑剤を５〜２０重量部、充填剤としてコロイド炭酸カルシウムを２５〜７５重量部および老化防止剤としてワックスを５〜１０重量部含む。
これにより、さらに柔軟で適切な線膨張係数を有する第２のスペーサを実現できる。【００２８】
また本発明によれば、前記第１のスペーサが、可撓性を有する樹脂性フィルムであるので、通信改善シート体全体の柔軟性がさらに向上する。【００２９】
また本発明によれば、情報が記憶される無線ＩＣタグと、上記の通信改善シート体と、導電性材料で構成される長尺部材であって、前記通信改善シート体に対して前記無線ＩＣタグとは反対側に設けられる長尺部材を有する。【００３０】
これにより、上記の通信改善シート体を用いることにより、導電性材料で構成される長尺部材の近傍であっても、無線ＩＣタグを通信可能とするとともに、長尺部材がアンテナとして機能することで、無線ＩＣタグの読み取り方向に対する制限が緩和される。【００３１】
また本発明によれば、前記長尺部材は、帯状の金属部材または棒状の金属部材が好ましく、このような形状とすることで効率よくアンテナ機能を発揮する。【００３２】
また本発明によれば、前記長尺部材を、工具の一部または装置の一部とすることで、無線ＩＣタグにより工具または装置を効率よく管理することが可能となる。【００３３】
また本発明によれば、前記第２のスペーサと前記長尺部材との間に裏面導体層をさらに設けることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
【図１】本発明の実施の一形態である情報記憶媒体１００の外観図である。
【図２】情報記憶媒体１００の構成を示す断面図である。
【図３】通信改善シート体１の平面図である。
【図４】ＥＰＤＭゴムに酸化チタンを配合したときの酸化チタンの配合量と比誘電率との関係を示すグラフである。
【図５】ＥＰＤＭゴムに酸化チタンとグラファイトを配合したときのグラファイトの配合量と比誘電率との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の他の実施形態に用いる通信改善シート体３１の平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に用いる通信改善シート体４１の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の一形態である情報記憶媒体１００の外観図である。図２は、情報記憶媒体１００の構成を示す断面図である。本実施形態では、作業用工具であるねじ回し１０の本体部１１を長尺部材とした例について説明する。
【００３６】
情報記憶媒体１００は、通信改善シート体１と、ねじ回し１０の本体部１１と、無線ＩＣタグ２０とで構成される。
【００３７】
ねじ回し１０は、本体部１１と握り部１２とで構成され、本体部１１は硬鋼線材などの導電性材料からなる長尺部材であり、握り部１２は木材や樹脂などの非導電性材料からなる。通信改善シート体１の表面には無線ＩＣタグ２０が配置され、無線ＩＣタグ２０の反対側に、ねじ回し１０の本体部１１が位置するように配置される。
【００３８】
従来、ねじ回しに無線ＩＣタグを取り付ける場合は、握り部のどこかに小型タグを埋め込むことが検討されていた。この場合は、埋め込み専用のねじ回しとして設計、製造する必要があり、また利用者もその特注製品を購入しなければならなかった。しかし、人の手で握り部を握ると小型タグが通信できなくなり、タグサイズの制限から長距離の安定した通信およびＲＦＩＤ通信はできなかった。
【００３９】
本発明の通信改善シート体１は、無線ＩＣタグと貼り合わせて使用するものであり、無線ＩＣタグ２０を結線しないで配置する配置面２ａを有する第１のスペーサ２と、孔、切り欠きまたは間隙Ｓが設けられ、第１のスペーサ２の配置面２ａとは反対側の面に設けられる補助アンテナ３と、補助アンテナ３を挟んで第１のスペーサ２とは反対側に設けられる第２のスペーサ４であって、ゴム材料１００重量部に対して無機フィラーを２００〜４００重量部含む第２のスペーサ４とを備える。以下では、孔、切り欠きまたは間隙を個別に称する場合においても共通の符号Ｓを付す。
【００４０】
無線ＩＣタグ２０は、情報が記憶されるＩＣチップ２１と、特定の周波数の電波を送受信可能なアンテナ２２とで構成される。
【００４１】
本来、無線ＩＣタグ２０は、導電性材料からなる本体部１１の近傍では無線通信が妨害されて通信距離が短くなってしまうが、通信改善シート体１を用いることで無線通信が可能となる。
【００４２】
まずは、通信改善シート体１による無線ＩＣタグ２０の通信改善について説明する。
通信改善シート体１は、補助アンテナ３に、孔（スロット）、切り欠き（スリット）または間隙部を設けることで、無線ＩＣタグ２０の通信改善を可能としている。無線ＩＣタグ２０のアンテナ２２と補助アンテナ３とは、孔、切り欠きまたは間隙Ｓを通じて電磁的に結合し、補助アンテナ３による無線通信が可能となり、その結果通信可能距離を改善することができる。
【００４３】
補助アンテナ３に孔、切り欠きまたは間隙Ｓを設けることで、無線ＩＣタグ２０のアンテナ２２の共振動作に応じて孔、切り欠きまたは間隙Ｓに、アンテナ形状の長軸方向に沿って電界が発生するため、これを介することでアンテナ２２（およびＩＣチップ２１）と補助アンテナ３間の電磁的結合が活性化することになる。さらに、孔、切り欠きまたは間隙Ｓは導体層の電気抵抗を上げるため、導体層に発生するアンテナに対応した誘導電流を抑えることが可能となる。
【００４４】
補助アンテナ３は、孔、切り欠きまたは間隙Ｓを介することで無線ＩＣタグ２０と結線しなくとも電磁エネルギを受け渡す機能を有することやＩＣチップ２１への情報とＩＣチップ２１からの情報の伝搬経路もその内部で重畳化することにより、従来の遠方とのアンテナ動作に加え近傍での無線ＩＣタグ２０との電磁エネルギの受け渡しという動作メカニズムにも対応している。
【００４５】
補助アンテナ３は、無線ＩＣタグ２０と組み合わせたときに、全体として無線通信周波数に共振する構成であり、補助アンテナ３の共振層は、共振する部位は一つでも複数でもよいが、その部位は無線通信周波数の電波の波長をλとすると、共振部位はλ／８〜３λ／４の範囲に入る寸法を有している。
【００４６】
このように、通信改善シート体１は、無線ＩＣタグ２０に貼り合わせるだけで無線ＩＣタグ２０の通信改善を行うことが可能となる。市販の無線ＩＣタグはそれぞれの設計により、チップインピーダンスの値が異なっている。このインピーダンスは静置の場合と動作時の場合でも異なるし、また動作条件でも受信するエネルギ量に依存して変化する。これら不安定で、変動しやすいインピーダンスを持つ無線ＩＣタグに、後から貼り付けるだけでインピーダンス整合および改善を実現できるところが本発明の通信改善シート体の特徴である。
【００４７】
以下では、通信改善シート体１の構成について詳細に説明する。図３は、通信改善シート体１の平面図である。
【００４８】
通信改善シート体１は、上記のように、第１のスペーサ２、補助アンテナ３、第２のスペーサ４を備え、第１のスペーサ２、補助アンテナ３に溝状の切り欠きＳが設けられている。第１のスペーサ２は、無線ＩＣタグ２０のアンテナ２２と補助アンテナ３との間を絶縁する誘電体層で構成される。
【００４９】
補助アンテナ３は、無線ＩＣタグ２０の通信周波数で共振することで、無線ＩＣタグ２０のアンテナ２２と電磁的に結合し、しかもそれ自身が共振アンテナとして機能する。
【００５０】
第２のスペーサ４は、補助アンテナ３と長尺部材である本体部１１との間を絶縁する誘電体層で構成される。
【００５１】
第１のスペーサ２、補助アンテナ３、第２のスペーサ４は、それぞれ同一の外形寸法を有し、この順に積層して通信改善シート体１を構成する。通信改善シート体１を積層方向から見たときの平面形状は、実装する無線ＩＣタグの形状にもよるが、多くは矩形状である。また、通信改善シート体１の総厚みは、約０．５〜１５ｍｍである。
【００５２】
本実施形態では、通信改善シート体１の平面形状は長方形であり、短辺方向に平行で、長辺方向中央部に開放する、直線状の切り欠き（スリット）Ｓが設けられる。直線状の切り欠き形状から、以下では本実施形態の切り欠きＳをＩＯ型、通信改善シート体１をＩＯ型シート体と呼ぶことがある。図３の平面図では、切り欠きＳの位置が通信改善シート体１のほぼ中央に位置しているが、必ずしも中央部とは限らない。無線ＩＣタグ２０のＩＣチップ２１やその接合部およびリアクタンス装荷部の位置に応じて適宜切り欠きＳの位置の位置を設定することができる。
【００５３】
切り欠きＳは、図２の断面図に示すように、第１のスペーサ２と補助アンテナ３とを積層方向に貫通し、その結果第２のスペーサ４が溝の底を形成する構成となっている。従って切り欠きＳの深さは、第１のスペーサ２の厚みと補助アンテナ３の厚みとの和と同じとなり、たとえば０．０５〜１０ｍｍである。
【００５４】
切り欠きＳの長さＬは、通信改善シート体１の短辺方向長さＬ０に対して３〜９７％となる長さに形成され、たとえば３〜１９４ｍｍである。
【００５５】
切り欠きＳの幅Ｗは、ＩＣチップ２１やその接合部分およびリアクタンス装荷部の大きさなどによるが、たとえば１〜１８０ｍｍである。このような切り欠きＳを設けることで、配置面２ａに配置された無線ＩＣタグ２０のアンテナ２２と、補助アンテナ３とが、この切り欠きＳを介して電磁的に結合し、補助アンテナ３が共振アンテナとして機能する。さらに、ＩＣチップ２１の直下に切り欠きＳを設けることで、ＩＣチップ２１に対する補助アンテナ３の導電体としての影響を小さくすることができる。
【００５６】
第１のスペーサ２および第２のスペーサ４は、それぞれ無線ＩＣタグ２０と補助アンテナ３とを絶縁し、補助アンテナ３と本体部１１とを絶縁するとともに、誘電体層として波長短縮効果の影響を与えることで、補助アンテナ３の共振周波数を調整する。補助アンテナ３と本体部１１との間には電界＝０となる部分が形成される場合があり、その場合は電界＝０の部分にビアを設けるなど補助アンテナ３と本体部１１とを導通させても動作は可能である。
【００５７】
第１のスペーサ２および第２のスペーサ４は、無線ＩＣタグ２０と補助アンテナ３、および補助アンテナ３と本体部１１の位置関係を保つことができれば、電磁エネルギの損失の低い、すなわち通信周波数帯域で誘電正接ｔａｎδ（ε”／ε’）または磁性正接ｔａｎδ（μ”／μ’）の低い材料を用いることが好ましい。
【００５８】
第１のスペーサ２および第２のスペーサ４は、ゴム材料または熱可塑性エラストマと無機フィラーとを含み、ゴム材料１００重量部または熱可塑性エラストマ１００重量部に対して無機フィラーを１２０〜４００重量部配合した板状部材で構成される。
【００５９】
ゴム材料としては、天然ゴムのほか、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭゴム）、エチレン−酢酸ビニル系ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、エチレンアクリル系ゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）などの合成ゴム単独、それらの誘導体、もしくはこれらを各種変性処理にて改質したものなどが挙げられる。これらのゴムは、単独で使用するほか、複数をブレンドして用いることができる。
【００６０】
熱可塑性エラストマとしては、たとえば塩素化ポリエチレンのような塩素系、エチレン系共重合体、アクリル系、エチレンアクリル共重合体系、ウレタン系、エステル系、シリコーン系、スチレン系、アミド系、オレフィン系などの各種熱可塑性エラストマおよびそれらの誘導体が挙げられる。
【００６１】
無機フィラーとしては、比誘電率が高いセラミックス材料または炭素材料などを用いることができる。セラミックスとしては、たとえば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ガラスおよびフォルステナイトなどが挙げられ、さらには、チタンバリウムネオジウム系セラミックス、チタンバリウムスズ系セラミックス、鉛カルシウム系セラミックス、酸化チタン系セラミックス、チタン酸バリウム系セラミックス、チタン酸鉛系セラミックス、チタン酸ストロンチウム系セラミックス、チタン酸カルシウム系セラミックス、チタン酸ビスマス系セラミックス、チタン酸マグネシウム系セラミックス、ジルコン酸ストロンチウム系セラミックスなどが挙げられる。炭素材料としては、たとえばグラファイト、カーボン、黒鉛、炭素繊維、カーボンチューブ、黒鉛繊維などのフィラーを用いることができる。これらの無機フィラーは、１種のみで使用するほか、複数種類を混合して併用することができる。このような無機フィラーを配合することで、第１のスペーサ２および第２のスペーサ４の比誘電率を高くすることができ、波長短縮効果により通信改善シート体１の小型化が実現する。
【００６２】
無機フィラーの平均粒子径は、０．１〜０．５μｍであり、好ましくは０．１〜０．２μｍである。
【００６３】
これらの配合量は、ゴム材料１００重量部または熱可塑性エラストマ１００重量部に対して、無機フィラーを１２０〜４００重量部を含み、好ましくは、１８０〜３５０重量部、より好ましくは２４０〜３００重量部を含む。
【００６４】
ゴム材料と無機フィラーの組み合わせとして、好ましくは、ＥＰＤＭゴムに酸化チタンを無機フィラーとして配合したもの、ＥＰＤＭゴムにグラファイトを無機フィラーとして配合したものが挙げられる。
【００６５】
このような配合により、第１のスペーサ２および第２のスペーサ４は、高誘電率化による小型化だけでなく、長尺部材の形状に十分に追従することができる柔軟性を有し、さらには線膨張係数を金属材料に近づけることができ、使用環境の制限を受けない通信改善シート体を実現することができる。
【００６６】
従来、第１のスペーサ２および第２のスペーサ４としては、ポリエチレンなどの樹脂材料を用いるが、線膨張係数が金属材料に比べて大きくなる。たとえば、使用環境として温度変化に耐性を有するかどうかを調べる試験として冷熱衝撃試験がある。この試験は、たとえば、−３０℃の環境下に１５分間の静置、８５℃の環境下に１５分間の静置を１サイクルとして１００サイクル繰り返したのち、外観変化および特性変化を評価するものである。第１のスペーサ２および第２のスペーサ４としてポリエチレンなどの樹脂材料を用いると、この冷熱衝撃試験において、変形が生じたり、第２のスペーサ４に貼り付けた裏面導体層の剥がれが生じる。これは、樹脂材料の線膨張係数が金属材料に比べて大きいために温度変化による膨張と収縮の繰り返しに耐え切れなかったものと考えられる。
【００６７】
本発明は、上記のような配合のスペーサを用いることにより、線膨張係数を金属材料に近づけることができ、冷熱衝撃試験に十分耐え得る通信改善シート体１を実現できた。単に線膨張係数を金属材料に近づけるだけであれば、無機フィラーの量をなるべく増やしてゴム材料の割合を減らせばよいと考えられるが、その場合、柔軟性が失われたり、板状に成形できないなどの不具合が生じる。
【００６８】
本願発明者は、柔軟性を有し、線膨張係数をより金属材料に近づけることが可能な特徴ある第１のスペーサ２および第２のスペーサ４を見出したのである。柔軟性と適度な線膨張係数を有し、さらに十分に小型化できる程度の比誘電率を達成することもできた。
【００６９】
図４は、ＥＰＤＭゴムに酸化チタンを配合したときの酸化チタンの配合量と比誘電率との関係を示すグラフである。横軸は、ＥＰＤＭゴム１００重量部に対する重量部で表わした酸化チタンの配合量を示し、縦軸は比誘電率である。図５は、ＥＰＤＭゴムに酸化チタンとグラファイトを配合したときのグラファイトの配合量と比誘電率との関係を示すグラフである。なお、酸化チタンは、ＥＰＤＭゴム１００重量部に対して２４０重量部配合し、グラファイトの配合量を変えた場合の比誘電率を測定したものである。横軸は、ＥＰＤＭゴム１００重量部に対する重量部で表わしたグラファイトの配合量を示し、縦軸は比誘電率である。
【００７０】
波長短縮効果による通信改善シート体の十分な小型化を実現するためには、比誘電率として少なくとも４以上が好ましく、より好ましくは６以上である。図４のグラフからわかるように、無機フィラーとしてたとえば、酸化チタンを用いた場合に、比誘電率をおよそ２．５から７にまで高くすることができる。また、図５のグラフからわかるように、たとえば酸化チタンとグラファイトの２種の無機フィラーを併用することも可能であり、配合量を増加させることで、比誘電率を６以上にまで高くすることができる。
【００７１】
第１のスペーサ２および第２のスペーサ４には、ゴム材料と無機フィラー以外にさらに、可塑剤、充填剤および老化防止剤などの添加剤を配合することが好ましい。添加剤の配合量は、ゴム材料１００重量部に対して、可塑剤を５〜２０重量部、充填剤を２５〜７５重量部、老化防止剤を５〜１０重量部とする。
【００７２】
また、可塑剤としては、パラフィン系オイル、アロマ系オイル、ナフテン系オイル、アジピン酸系ポリエステル、トリメット酸系エステル、ジペンタエリスリトールまたはピロメリット酸エステル、アジピン酸、フタル酸エステル、ポリエーテルエステル系などの１種または２種以上を用いることができる。充填剤としては、コロイド炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルクなどの１種または２種以上を用いることができる。老化防止剤としては、ワックス、モノフェノール系、ビスフェノール系、ポリフェノール系、ベンズイミダゾール系、チオウレア系、アミン-ケトン系、アミン系などの１種または２種以上を用いることができる。
【００７３】
このような添加剤を、適切な配合量で含むことにより、より柔軟で適切な線膨張係数を有する第１のスペーサ２および第２のスペーサ４を成形することができる。
【００７４】
さらに、本発明で用いる第１のスペーサ２と第２のスペーサ４とは、上記のような配合とすることで、架橋処理を施す必要がなく、未架橋であっても、十分な強度および耐熱性を有する。
【００７５】
また、第１のスペーサ２と第２のスペーサ４とは、同じ材料であっても、異なる材料であってもよい。異なる材料である場合、たとえば、第１のスペーサ２として可撓性を有する樹脂性フィルム、たとえばＰＥＴフィルムを用い、第２のスペーサ４として上記のようなＥＰＤＭゴムに酸化チタンを混合したものを用いる。
【００７６】
第１のスペーサ２および第２のスペーサ４は、受信した電波エネルギをできる限り損失無く送信エネルギに変える必要があるため、できる限りエネルギ損失が少ない材料を選定する必要がある。そのためには無線ＩＣタグ２０が無線通信に利用する電磁波の周波数において誘電正接ｔａｎδ（ε”／ε’）が０．５以下であることが好ましく、より好ましくは０．２以下である。
【００７７】
スペーサ材としては高誘電率、柔軟性および低誘電正接ｔａｎδ（ε”／ε’）を兼ねているのが好ましいが、より重要なのは通信周波数帯域（ＵＨＦ帯等）で低い誘電正接ｔａｎδを示すことである。
【００７８】
さらに複素比誘電率の実部ε’が高ければシート寸法の薄型化、小型化が可能となり得るため、ε’としては１〜５０であることが好ましい。ただし、様々なパラメーターによりシートは構成されるため上記数値に限ったものではない。以上の材料は、第１のスペーサ２および第２のスペーサ４の材料としてだけではなく、情報記憶媒体１００の外表面の一部または全部を被覆する誘電材料としても用いることができる。
【００７９】
補助アンテナ３は、導電性を有する導電性材料から構成される。
補助アンテナ３を構成する導電性材料としては、金、白金、銀、ニッケル、クロム、アルミニウム、銅、亜鉛、鉛、タングステン、鉄などの金属であってもよく、樹脂に上記金属の粉末、導電性カーボン系材料の混入された樹脂混合物、あるいは導電性樹脂のフィルム等であってもよい。上記金属等を、箔状、板状、シート状、フィルム状等に加工されたものであってもよい。あるいはまた合成樹脂性フィルム上に、膜厚たとえば６００Åの金属薄層が形成された構成を有してもよい。金属箔をフィルムもしくはクロスなどの基材に転写したものでもよい。また、導電インク（たとえば、シート抵抗１０Ω／□以下）を第１のスペーサ２、第２のスペーサ４に塗布してもよい。
【００８０】
補助アンテナ３の共振層は特定周波数の電波に対応する波長に応じたサイズに決まるが、裏面導体層５のサイズに制限はない。またこの裏面導体層５はたとえば金属製品のみに貼るなどの電磁遮蔽性を有する材料、つまり裏面導体層と同等の機能を有する材質に貼る場合はなくてもよい場合がある。
【００８１】
切り欠きＳは、一般的な形成方法で形成することができる。第１のスペーサ２においては、打ち抜き、切削などの機械的加工を用いたり、エッチングなどの化学的加工を用いて誘電体材料からなる板状部材から孔または切り欠きとなる所定の部分を除去すればよい。また、使用する誘電体材料によっては、成型時に予め孔または切り欠きが設けられた形状に成型することも可能である。
【００８２】
補助アンテナ３においても、第１のスペーサ２と同様に機械的、化学的加工を用いて孔または切り欠きとなる所定の部分を除去すればよい。また、予め切り欠きが設けられた形状となるように、スペーサに直接印刷、蒸着、塗工することも可能である。
【００８３】
上記のような方法を用いて、第１のスペーサ２と補助アンテナ３のそれぞれに孔または切り欠きを形成してもよく、第１のスペーサ２に予め補助アンテナ３を積層しておき、両者に同時の孔または切り欠きを形成してもよい。
【００８４】
孔または切り欠きは、電気抵抗を上昇させるものであればその形状に制限はない。また孔、切り欠き、または間隙部の寸法は無線通信の電波の周波数に対して共振するものであっても、共振するものでなくてもよい。
【００８５】
図６は、本発明の他の実施形態である通信改善シート体３１の平面図である。本実施形態では、通信改善シート体３１の平面形状は長方形であり、その長辺方向中央部に、短辺方向に平行な直線状の孔Ｓ１と、短辺方向に所定の間隔を空けて、長辺方向に平行な２本の直線状孔Ｓ２とが設けられ、孔Ｓ１と孔Ｓ２とは、中央部分で交差するとともに、直線状の孔Ｓ１は、孔Ｓ１より外側に突出しないように設けられる。このような２本の孔Ｓ２と、その中央部分で２本の孔Ｓ２を結合するように設けられる孔Ｓ１の形状から、以下では本実施形態の孔Ｓ２をＨ型孔Ｓ２、通信改善シート体３１をＨ型シート体と呼ぶことがある。
【００８６】
孔Ｓ１および孔Ｓ２の断面は、図２に示した断面図と同様で、第１のスペーサ２と補助アンテナ３とを積層方向に貫通し、その結果第２のスペーサ４が溝の底を形成する構成となっている。また、孔Ｓ１と孔Ｓ２の深さおよび幅は異なっていてもよいが、ここでは同じである。
【００８７】
孔Ｓ２の深さは、第１のスペーサ２の厚みと補助アンテナ３の厚みとの和と同じとなり、たとえば０．１〜１０ｍｍである。孔Ｓ１および孔Ｓ２の幅Ｗは、ＩＣチップやその接合部分およびリアクタンス装荷部の大きさなどによるが、たとえば１〜１８０ｍｍである。
【００８８】
孔Ｓ１の長さＬ１は、たとえば５〜２００ｍｍであり、孔Ｓ２の長さＬ２は、たとえば１０〜２００ｍｍである。たとえば、本実施形態とは異なり、孔Ｓ１および孔Ｓ２の交差する箇所が、それぞれの中央部分になくてもよく、２本の孔Ｓ２が、それぞれ異なる長さ、幅、深さであってもよい。
【００８９】
このような孔Ｓ１および孔Ｓ２を設けることで、配置面２ａに配置された無線ＩＣタグ２０のアンテナ２２またはＩＣチップ２１と、補助アンテナ３とが、この孔Ｓ１および孔Ｓ２を介して電磁的に結合し、補助アンテナ３が共振アンテナとして機能する。さらに、ＩＣチップ２１の直下に孔Ｓ１が設けられ、アンテナ２２のループ部に孔Ｓ２が設けられるので、ＩＣチップ２１およびループ部（リアクタンス装荷部）に対する補助アンテナ３の導電体としての影響を小さくすることができる。
【００９０】
図７は、本発明の他の実施形態である通信改善シート体４１の拡大断面図である。上記の実施形態では、第１のスペーサ２および補助アンテナ３に、第２のスペーサ４を底とする切り欠きＳまたは孔Ｓ１を設ける構成について説明したが、第１のスペーサ２には、孔または切り欠きを設けず、補助アンテナ３のみに孔、切り欠き、または間隙部を設けるような構成であってもよい。
【００９１】
本実施形態の製造方法としては、孔、切り欠き、または間隙部が設けられた補助アンテナ３に、孔または切り欠きが設けられていない第１のスペーサ２を貼り付けてもよいし、一旦、第１のスペーサ２および補助アンテナ３に孔、切り欠き、または間隙部を設けたのち、これを埋めるようにしてもよい。
【００９２】
補助アンテナ３に設ける孔、切り欠き、または間隙部の形状や個数は、図に示した例に限定されるものではなく、複数の孔があってもよいし、組み合わせたものでもよいし、完全に補助アンテナを分割するような形状でもよい。また多角形状だけでなく、線状、棒状、円状、円弧状、曲線状、不定形状等で任意の形状でよい。これらが上下方向または横方向に分布することもある。
【００９３】
以下では、長尺部材と通信改善シート体とを組み合わせた情報記憶媒体１００について説明する。
【００９４】
通信改善シート体１は、パッチアンテナと異なり、電磁結合を介して近接または近傍に配置される導体をアンテナとして利用して電波を送受信できるため、導電性材料で構成される長尺部材あるいは被着物質をアンテナとし、さらなる効果が発揮される。
【００９５】
無線ＩＣタグ２０と長尺部材である本体部１１との間に通信改善シート体１を設けることで、無線ＩＣタグ２０とねじ回し１０の本体部１１とが互いに干渉するような影響はなくなり、長尺部材である本体部１１にアンテナ機能を移譲することができる。
【００９６】
これにより、無線ＩＣタグ２０の近傍にある導電性材料で構成される長尺部材を通信妨害部材ではなく、アンテナとして活用し、無線ＩＣタグ２０の読み取り方向に対する制限を緩和することができる。
【００９７】
たとえば、本体部１１が延びる方向を中心軸として、この軸線まわりに無線ＩＣタグ２０の読み取りを行った場合、軸線まわりの全周にわたって無線ＩＣタグ２０の読み取りが可能となる。
【００９８】
通信改善シート体１に無線ＩＣタグ２０を配置した場合、無線ＩＣタグ２０の反対側から無線ＩＣタグ２０に記憶される情報を読み取ることはできないが、本発明のように、長尺部材を設けると無線ＩＣタグ２０の反対側、すなわち長尺部材側からであっても無線ＩＣタグ２０に記憶される情報を読み取ることが可能となる。
【００９９】
従来、通信改善シート体１に無線ＩＣタグ２０を配置した場合でも、通信改善シート体１に設けられる裏面導体層あるいはこれに変わる機能を持つ導電性被着物質の存在により、電波通信できる方向は裏面導体層や導電性被着物質の存在しない方向に限られていた。つまり裏面導体層や導電性被着物質の存する方向は電波の届かない、いわゆる死角となり、無線通信に於いてヌルとなっていた。
【０１００】
もちろん電波が漏洩する形で、それらの死角部分でも通信が成立することはあるが、意図的に設計されたものではなく、通信性能も不十分なものであった。本発明の情報記憶媒体１００は、従来電波を飛ばす目的を有していなかった裏面導体層や導電性被着物質を積極的にアンテナとして活用するように設計したものである。この結果、従来よりも長い通信距離、広い指向性、広帯域特性を付与することが可能となっている。もちろん、裏面導体層や導電性被着物質がアンテナと機能しない場合（たとえば、裏面導体層、長尺部材または被着物質が広い金属板の上に置かれている場合など）は通信改善シート体１が、補助アンテナとして機能して無線通信を補うことができることも特徴である。
【０１０１】
このように、長尺部材がアンテナとして機能するのは、無線ＩＣタグ２０のＩＣチップ２１を、通信改善シート体１の補助アンテナ３に設けられた孔、切り欠きまたは間隙Ｓにより、長尺部材の影響を受けないように保護し、アンテナからの給電整合を保持しているため、ＩＣチップ２１と長尺部材である本体部１１とを電磁結合により非接触であっても、あるいは導電性部分を介してでも結び付けることができるからである。この結果、無線ＩＣタグ２０のＩＣチップ２１を利用しながらも、電波を送受信するアンテナとしては、通信改善シート体１の補助アンテナ３と長尺部材である本体部１１とから選択することが可能となる。
【０１０２】
以上のように、導電性材料で構成される長尺部材をアンテナとして活用できることで、無線通信の死角がなくなり、無線ＩＣタグ２０の読み取り方向に対する制限を緩和することができる。さらに、十分な長さのアンテナを得られることになり通信特性も向上することになる。この場合に動作するアンテナの種類は選ばないが、たとえば代表的なダイポールアンテナとすることができる。
【０１０３】
無線ＩＣタグ２０の共振周波数での波長をλとすると、ダイポールアンテナの共振長は、（λ／２）×ｎ（ｎ：整数）であり、このサイズを有する部分が長尺部材のどこかにあればよく、共振周波数が高ければ、共振に必要なサイズが小さくなるので、情報記憶媒体全体として小型化できることになる。たとえば、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤの認可周波数である９５３ＭＨｚ帯の波長λは、約３１．５ｃｍであり、λ／２である約１５．７ｃｍの整数倍の長さを有する長尺部材はダイポールアンテナとして機能する。ダイポールアンテナは放射効率が高い高性能なアンテナであり、その長さが完全に共振長に一致していなくても十分な通信距離を得ることができる。また共振部位は、導電性材料中に共振電流が流れる経路長によって決まるため、導電性材料の外形サイズと一致しているとは限らない。
【０１０４】
本実施形態では、長尺部材としてねじ回し１０の本体部１１を利用している。ねじ回しなどの作業用器具、および直定規などの測定工具など（以下では単に「工具類」と略称する場合がある）は、人間工学的な見地から、人間の手のひらから肘までの距離の約半分から同等の長さで、挟んだり、捻ったり、押したり等の動作が加えられているようになっている。この長さは、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤの国際認可周波数の電波のλ／２である約１４ｃｍ〜１８ｃｍの整数倍に該当することになる。
【０１０５】
また、工具類の主要な構成部分は、金属材料で構成される場合がほとんどであるので、無線ＩＣタグ２０と通信改善シート体１とを貼り付けた工具類自体が、ダイポールアンテナとして機能することになる。
【０１０６】
また長尺部材の形状、長尺部材に対する通信改善シート体１の配置位置などを適宜変更することで、長尺部材は、ダイポールアンテナだけではなく、モノポールアンテナ、ループアンテナ、スリットアンテナ、またはパッチアンテナとしてのアンテナ機能を有することも可能である。長尺部材は、直線状部分、曲線状部分、または折れ曲がり部分の少なくとも１つを有する形状が好ましい。したがって、折り曲げて使用することができるし、曲率を持たせることも、蛇行させることも可能である。また、部材の内部に空洞があってもよいし、複数の部材が組み合わさって構成されてもよく、これらを複合させてもよい。さらに長尺部材には孔や切り欠きが設けられていてもよく、曲げ、折り、組み付けなどを付与された３次元構造でもよい。また長尺部材が釘、杭などの保持具や取り付け具として機能するものであってもよい。
【０１０７】
これにより、長尺部材にアンテナ機能を移して、それらを無線ＩＣタグ２０の無線通信のためのアンテナとして利用することで、無線通信が不可能な位置（ヌル域）を解消し、さらに長距離通信を実現することが可能となる。
【０１０８】
また、アンテナ機能を有する長尺部材を外皮層とすれば、剛性の高い金属を外皮層として用いることができ、情報記憶媒体に容易に耐衝撃性を付与することができる。
【０１０９】
通信改善シート体１は、配置面２ａには無線ＩＣタグ２０を配置し、配置面とは反対側の面には、長尺部材に貼り付けるために、これらの面のうちの少なくとも１つの面は、粘着材または接着剤を有することが好ましい。被着物質に固定するために、磁石材、ねじ止め、固結バンドまたはテープ等を用いることもできる。これにより、無線ＩＣタグ２０の配置や、長尺部材への取り付けが容易になる。
【０１１０】
長尺部材への取り付けには、たとえば、熱収縮性のカバー部材を用いてもよい。熱収縮性のカバー部材は、予め筒状に形成されており、長尺部材と通信改善シート体１と無線ＩＣタグ２０とを筒内に収納して外部から熱風などにより加熱することでカバー部材が収縮して、長尺部材と通信改善シート体１と無線ＩＣタグ２０とを外部から固定することができる。
【０１１１】
カバー部材として用いることのできる材料としては、熱収縮性に限らず刺激や外部要因により通信改善シート体１と無線ＩＣタグ２０とを長尺部材に固持できるものであればどのような材料でも使用可能である。刺激や外部要因としては熱、圧力、温度変化、反応、磁力などがある。ネジや締め付けなどの物理的な方法でもよい。
【０１１２】
具体的な材料としては、電子線架橋軟質ポリオレフィン樹脂、電子線架橋軟質難燃性ポリオレフィン樹脂、軟質難燃性ポリ塩化ビニル樹脂、電子線架橋半硬質難燃性ポリフッ化ビニリデン樹脂、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ニトリルブタジエンゴムなどの材料を用いることができるが、これらに限定されることはなく種々の材料を使用できる。
【０１１３】
上記では、長尺部材としてねじ回しの本体部を例として説明したが、これに限らず、工具類の一部を構成する金属部材であって、帯状の金属部材または棒状の金属部材であればよい。
【０１１４】
工具類としては、切削工具、作業用器具、測定工具などが挙げられる。切削工具としては、たとえば、バイト、ドリル、フライス、リーマ、歯切工具、ねじ加工工具、超硬工具、ハクソー、機械刃物、木工用のこぎり、やすりなどが挙げられる。作業用器具としては、スパナ、レンチ、ペンチ、ねじ回し、万力、ハンマ、パイプ用工具などが挙げられる。測定工具としては、たとえば、マイクロメータ、ノギス、ゲージ、定規などが挙げられる。
【０１１５】
これらの工具類において、帯状の金属部材または棒状の金属部材となる部分があればその部分については、全て長尺部材として利用することができる。
【０１１６】
工具類は、所定の置き場所に有るか無いか、所定の場所から持ち出された否かなどの管理が重要であるにもかかわらず、これらの判断は、目視であったり、使用する作業者本人による申告に依存しており、十分な管理が成されているとはいえない。また、工具類を従来の無線ＩＣタグで管理しようとしても、そもそも導電性材料で構成された工具類に無線ＩＣタグを貼り付けても通信が不可能であったり、通信可能であったとしても、リーダによって読み取る方向に制限があるため、無線ＩＣタグによる管理は困難である。バーコードによる個別読み取りによる管理がなんとか実用化されていたに過ぎない。
【０１１７】
これに対して、本発明の通信改善シート体１を用いると、工具類に取り付けた無線ＩＣタグが通信可能となるだけでなく、読み取り方向についても制限なく読み取れるので、無線ＩＣタグによる工具類の管理が可能となる。また読み取り距離が長く、光の届かない所にある工具も読み取ることができる。これは、たとえば建物の壁の中の補強材の位置や、地中にある配管などや水中にある物体や、監視センサ、電灯、アクセスポイント、電線、ケーブル、配線、鋼材、電子機器、監視機器、または空調設備などの建物や工場のどこかに配置されている、あるいは天井、天井裏、床下あるいは壁際にある配管、部材、蒸気管、ガスや水道管、通信線、空調管などのあらゆるものを、リーダで室内、屋内、地上や床上、屋上などの人が危険に晒されない安全あるいはスペースに余裕のある位置から読み取りでき、必要なデータを収集できることを意味している。また、物品に対して上記のようなロケーション管理だけでなく、状態管理および環境管理など物品に関する各種情報を管理することができる。さらに情報記憶媒体１００の環境に応じた読取性能の差異を利用してセンサ機能を発揮し、情報管理をすることもできる。
【０１１８】
本発明のさらに他の実施態様として、管理システムが挙げられる。管理システムとしては、情報が記憶される無線ＩＣタグ、通信改善シート体、および長尺部材を備える情報記憶媒体と、情報記憶媒体から無線通信によって、無線ＩＣタグに記憶される情報を読み取る読取装置と、読取装置によって読み取った情報と、読取装置が情報記憶媒体から情報を読み取ったときの通信状態とに基づいて情報記憶媒体を管理する管理装置とで構成される。読取装置（リーダ）は、読み取り機能以外に書き込み機能を有するリーダライターであってもよい。
【０１１９】
読取装置としては、一般的な無線ＩＣタグリーダを用いることができる。管理装置は、読み取ったＩＤ情報と、読み取りの可・不可や、読み取ったときの電波強度などの通信状態とに基づいて、情報記憶媒体の読み取り時での状態を判断して、情報記憶媒体を管理する。たとえば、所定の位置にあるべき工具類のうち、現在どの工具類が有り、どの工具類が無いのか、いつどのような工具類が所定の場所から持ち出されたのかなどを管理することができる。また工具だけではなく、被着物質の情報管理、位置管理、状態把握、在庫管理、電子決済などが可能となる。
【０１２０】
本発明の情報記憶媒体を、長尺部材が金属板などの導電性部材、水などの誘電性部材に接触するように配置した場合、長尺部材によるアンテナ機能は失われてしまうが、通信改善シート体による無線通信改善機能は依然として発揮される。
【０１２１】
したがって、本発明の情報記憶媒体を導電性部材や誘電性部材に接触させない状態で使用する場合は、長尺部材のアンテナ機能が発揮され、通信距離を伸ばすとともに無線ＩＣタグの読み取り方向に対する制限が緩和され、本発明の情報記憶媒体を導電性部材や誘電性部材に接触させた状態で使用する場合は、接触させない状態に比べて通信距離が短くなり、読み取り方向も無線ＩＣタグが配置される側から読み取る方向に制限される。すなわち、本発明の情報記憶媒体は、通信環境が変化すると、通信距離および読み取り方向が変化するものといえる。
【０１２２】
このような特徴を利用すると、連続的または断続的に無線ＩＣタグの読み取りを行い、読み取り結果の変化を検出することで、情報記憶媒体の通信環境の変化を検出することが可能となり、情報記憶媒体は、いわゆるセンシング機能を発揮する。
【０１２３】
通信環境の変化とは、たとえば、情報記憶媒体の長尺部材が導電性部材または誘電性部材に接触または近接した状態と、情報記憶媒体の長尺部材が導電性部材または誘電性部材から離間した状態との状態変化、および情報記憶媒体の長尺部材と導電性部材または誘電性部材との距離の変化を含む。
【０１２４】
情報記憶媒体をセンサとして用いる具体的な方法としては、たとえば塩化ビニル樹脂などの樹脂で構成される非金属製の水道管の外表面に、情報記憶媒体の長尺部材が該水道管に接触するように貼り付けて使用する。水道管の管内を水が流れていない場合、情報記憶媒体の長尺部材が導電性部材または誘電性部材から離間した状態となるので、長尺部材のアンテナ機能が発揮される。水道管の管内を水が流れている場合、情報記憶媒体の長尺部材に誘電性部材が近接することにより長尺部材のアンテナ機能が失われ、通信距離は通信改善シート体の通信改善効果のみが発揮される。
【０１２５】
したがって、水道管の管内を水が流れていない場合と、水道管の管内を水が流れている場合とでは、通信距離が変化する。水道管の管内を水が流れていない場合だと通信距離が長く、水道管の管内を水が流れている場合だと通信距離が短くなる。
【０１２６】
水道管の管内を水が流れていない場合と、流れている場合の通信距離を予め測定しておけば、無線ＩＣタグの読み取り結果から、水道管の管内を水が流れているかいないかを検出できる。
【０１２７】
水道管は地中に埋設されていたり、壁の内部、天井などに隠されて敷設されることがあり、地表面付近、壁の外部、通路など人が作業し易い位置から、水道管表面に配置された情報記憶媒体の読み取りを行うことで、水道管の管内を水が流れているかいないか検出できる。
【０１２８】
水道管の外表面に一定の距離を空けて情報記憶媒体を配置しておき、水道管の破損などが起こった場合に、水道管の配設方向に沿って地表面付近から読み取りを行う。通信距離の違いにより、管内を水が流れている箇所と、流れていない箇所が検出されれば、その２箇所の間で水道管の破損が生じている可能性が高いと判断することができる。
【０１２９】
以上は水道管の状態変化をセンシングする例であるが、無線ＩＣタグの通信距離に影響を及ぼすもの、例えば蒸気管による温度上昇、湿度や温度差で露点以下となり表面に水滴が凝結する配管、誘電体物質を搬送する配管などで管内の状態が変化するものなどであれば、その状態変化の監視用途に、本発明の情報記憶媒体を使用することが可能となる。
【実施例】
【０１３０】
以下では本発明の実施例について説明する。
＜線膨張係数測定＞
実施例として第１のスペーサ２、第２のスペーサ４として用いるスペーサ部材を作製し、線膨張係数を測定した。比較例として従来のスペーサ部材に用いられる軟質ポリエチレンの線膨張係数を測定した。【０１３１】
実施例のスペーサ部材は、ＥＰＤＭゴム（Ｋｅｌｔａｎ  ２３４０Ａ、ＤＳＭ社製）１００重量部に、酸化チタン（タイペークＡ−１００（平均粒子径０．１５μｍ）、石原産業株式会社製）２８０重量部、ステアリン酸４．５重量部、滑剤としてパラフィン系ラバーオイル（サンパー２２８０、ＳＵＮＯＣＯ社製）１０重量部、充填剤としてコロイド炭酸カルシウム（白艶華ＣＣ、白石工業株式会社製）５０重量部、老化防止剤として精選特殊ワックス（サンノックＮ、大内新興化学工業株式会社製）６重量部を配合した。なお、架橋剤は配合していないので、実施例のスペーサ部材のＥＰＤＭゴムは未架橋である。【０１３２】
実施例および比較例の各試験片の大きさは、たて２０ｍｍ、よこ８０ｍｍ、厚さ１ｍｍとした。温度を−４０℃、２０℃、８５℃に変化させて各試験片のよこ寸法（長手方向長さ）をスケールで測定し、線膨張係数を算出した。【０１３３】
軟質ポリエチレンの線膨張係数は１９．９×１０−５／℃であり、実施例のスペーサ部材の線膨張係数は８．８×１０−５／℃であった。同様にして測定したアルミニウムの線膨張係数は、２．０×１０−５／℃であった。【０１３４】
実施例のスペーサ部材の線膨張係数は、軟質ポリエチレンに比べて小さくなり、通信改善シート体の金属材料として主に用いられるアルミニウムの線膨張係数により近くなった。【０１３５】
＜冷熱衝撃試験＞
実施例として、ＩＯ型シート体を作製した。ＩＯ型シート体は、外形寸法が縦１０ｍｍ、横４８ｍｍとした。第１のスペーサ２は、厚み０．１ｍｍのＰＥＴ（ポチエチレンテレフタレート）フィルムを用いた。補助アンテナ３は、厚み０．０５ｍｍのアルミ箔層であり、切り欠きＳは、長さＬが８ｍｍ、幅Ｗが１０ｍｍとした。第２のスペーサ４は、厚み１ｍｍで、上記の線膨張係数測定用の試験片と同一の配合とした。さらに裏面導体層として、厚み０．０５ｍｍのアルミ箔層を第２のスペーサ４の裏面に設けた。各構成材料の粘着および接着は任意であり、不要な場合もあるが、本実施例では粘着材を用いて固定化している。【０１３６】
比較例として、第２のスペーサ４として上記の線膨張係数測定用の軟質ポリエチレンを用いた以外は実施例と同様にＩＯ型シート体を作製した。【０１３７】
試験は、実施例および比較例のＩＯ型シート体に、無線ＩＣタグ（ＵＰＭ製Ｃｏｍｂｏ）を貼り付けた状態で、−３０℃の環境下に１５分間の静置、８５℃の環境下に１５分間の静置を１サイクルとして１００サイクル繰り返した。試験開始前と試験終了後で、外観変化を目視により評価した。さらに、無線ＩＣタグの無線通信が可能な距離を試験開始前と試験終了後でそれぞれ測定した。【０１３８】
実施例のＩＯ型シート体は、試験開始前と試験終了後で、外観変化は全く見られなかった。比較例のＩＯ型シート体は、試験開始前と試験終了後で、外観が大きく変化した。具体的には、裏面導体層が第２のスペーサから剥がれ、無数の皺が生じてＩＯ型シート体の中央付近に偏ってしまった。さらに、ＩＣチップの取付け部分が破壊された。【０１３９】
これは、比較例の第２のスペーサが、軟質ポリエチレンで構成されることでアルミニウムとの線膨張係数の差が大きくなり、冷熱衝撃の繰り返しによって裏面導体層の剥がれ、ＩＣチップ取付け部の破壊が生じたものと考えられる。実施例のＩＯ型シート体は、第２のスペーサ４としてＥＰＤＭゴムに酸化チタンを配合したものを用いたため、アルミニウムと第２のスペーサ４の線膨張係数の差が小さくなり外観変化が見られなかったものと考えられる。【０１４０】
実施例のＩＯ型シート体に貼り付けた無線ＩＣタグの通信可能距離は、冷熱衝撃試験の開始前が８２４ｍｍであり、終了後が８３２ｍｍであった（サンプル数１０の平均値）。通信可能距離の変化率は約１％であり、通信特性の変化は生じなかった。【０１４１】
比較例については、上記のようにＩＣチップの取付け部分が破壊されたため、冷熱衝撃試験終了後の無線通信は不可能であった。【０１４２】
また、実施例のＩＯ型シート体は柔軟性を有しており、ドライバ（ねじ回し）、スパナ、ニッパの曲面状部分に取り付けて使用することができた。【０１４３】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【０１４４】
１，３１，４１  通信改善シート体
２  第１のスペーサ
３  補助アンテナ
４  第２のスペーサ
１０  ねじ回し
１１  本体部
２０  無線ＩＣタグ
２１  ＩＣチップ
２２  アンテナ
１００  情報記憶媒体
【図１】
2012124577.tif 000003
【図２】
2012124577.tif 000004
【図３】
2012124577.tif 000005
【図４】
2012124577.tif 000006
【図５】
2012124577.tif 000007
【図６】
2012124577.tif 000008
【図７】
2012124577.tif 000009
【国際調査報告】
2012124577.tif 000010
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