(57)【要約】      （修正有）【課題】金属製の物品に無線用ＩＣタグを装着させてリーダ／ライタとの間で通信を行うにあたり、リーダ／ライタとの通信距離を長くできると共に、一部に穴等が存在する金属製の物品に装着させた場合においても、リーダ／ライタとの通信距離が低下するのを防止できるようにする。【解決手段】ＩＣチップ１３を備えた第１通信用アンテナ部１４と、第２通信用アンテナ部１１との間に第１誘電体層１２を設けると共に、第１誘電体層１２と反対側における第１通信用アンテナ部１４の面に第２誘電体層１５を介して導電層１６を設け、第１通信用アンテナ部１４にインピーダンス調整用の切込み部１４ａを設けると共に、第２通信用アンテナ部１１に周波数調整用の切込み部１１ａを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップを備えた第１通信用アンテナ部と、第２通信用アンテナ部との間に第１誘電体層が設けられると共に、この第１誘電体層と反対側における第１通信用アンテナ部の面に第２誘電体層を介して導電層が設けられ、上記の第１通信用アンテナ部にインピーダンス調整用の切込み部が設けられると共に、上記の第２通信用アンテナ部に周波数調整用の切込み部が設けられていることを特徴とする無線用ＩＣタグ。
【請求項２】
請求項１に記載の無線用ＩＣタグにおいて、上記の導電層が非磁性材料で構成されていることを特徴とする無線用ＩＣタグ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の無線用ＩＣタグにおいて、上記の導電層の下に磁石材料で構成された磁石部が設けられていることを特徴とする無線用ＩＣタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線用ＩＣタグに係り、特に、金属製の物品に無線用ＩＣタグを装着させ、この無線用ＩＣタグとリーダ／ライタとの間で通信を行うにあたり、リーダ／ライタとの通信距離を長くすることができると共に、一部に穴等が存在する金属製の物品に装着させた場合においても、リーダ／ライタとの通信距離が低下するのを防止できるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品を管理したり、物品の盗難を防止したりする等の目的で、通信用のアンテナとＩＣチップとを備えた無線用ＩＣタグを物品に取り付け、この無線用ＩＣタグとリーダ／ライタとの間で通信を行うＲＦＩＤシステムが利用されるようになった。
【０００３】
そして、このような無線用ＩＣタグにおいては、一般に、リーダ／ライタから所定の周波数の電波が送信されると、アンテナで受信した電波から作動電力を生成してＩＣチップを動作させ、ＩＣチップに格納されている情報を書き換え、またＩＣチップに格納されている情報を読み出し、これをアンテナから送信し、これをリーダ／ライタによって読み取るようになっている。
【０００４】
しかし、上記のような無線用ＩＣタグを金属製の物品に装着させた場合、この無線用ＩＣタグとリーダ／ライタとの間で通信を行う際に、この無線用ＩＣタグの受信した電波が金属製の物品に吸収され、或いは反射波と干渉して、充分な作動電力を得ることができなくなる等により、結果的に、無線用ＩＣタグとリーダ／ライタとの間で通信を行うことのできる距離が短くなるという問題があった。
【０００５】
そして、従来においては、上記の無線用ＩＣタグを金属製の物品に装着させるにあたり、この無線用ＩＣタグと金属製の物品との間に介在させるスペーサを厚くすることが考えられたが、この場合、無線用ＩＣタグの厚みが大きくなって邪魔になる等の問題があった。
【０００６】
また、近年においては、特許文献１に示されるように、ＩＣチップを搭載した第１のアンテナと、この第１のアンテナを部材に所要間隔を介して取り付けるための第１のスペーサとを設けると共に、上記の第１のアンテナと、所定の周波数の電波に共振する第２のアンテナとの間に第２のスペーサを設けた無線用ＩＣタグが提案されている。
【０００７】
そして、この特許文献１に示される無線用ＩＣタグにおいては、上記の第２のアンテナが第１のアンテナの発信電波を強める補助機能を有し、これにより所定の周波数における通信距離を長くすることができるとしている。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載された無線用ＩＣタグにおいても、金属製の物品に取り付けてリーダ／ライタとの間で通信できる距離は依然として短く、リーダ／ライタによってＩＣチップに格納されている情報を書き換えたり、ＩＣチップに格納されている情報を読み出したりする作業を行う上では、十分な通信距離が得られているとはいえず、これらの作業を行うためには、リーダ／ライタを無線用ＩＣタグに近づけた位置に導くことが必要になって、作業が非常に面倒になるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１に記載された無線用ＩＣタグを、穴の開いた金属製の物品に取り付けた場合、リーダ／ライタとの間で通信できる距離が大きく低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２１０６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は、無線用ＩＣタグにおける上記のような問題を解決することを課題とするものであり、金属製の物品に無線用ＩＣタグを装着させ、この無線用ＩＣタグとリーダ／ライタとの間で通信を行うにあたり、リーダ／ライタとの通信距離を長くすることができると共に、一部に穴等が存在する金属製の物品に装着させた場合においても、リーダ／ライタとの通信距離が低下するのを防止できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の無線用ＩＣタグにおいては、上記のような課題を解決するため、ＩＣチップを備えた第１通信用アンテナ部と、第２通信用アンテナ部との間に第１誘電体層を設けると共に、この第１誘電体層と反対側における第１通信用アンテナ部の面に第２誘電体層を介して導電層を設け、上記の第１通信用アンテナ部にインピーダンス調整用の切込み部を設けると共に、上記の第２通信用アンテナ部に周波数調整用の切込み部を設けた。
【００１３】
ここで、上記の無線用ＩＣタグにおいて、上記の導電層の材料としては、各種の導電性の材料を用いることができるが、アルミニウム、銀、銅等の金属材料など弱磁性や反磁性のいわゆる非磁性材料を用いることが好ましい。そして、このような材料としては、比磁化率が１０−３〜１０−７或いは−１０−３〜−１０−７程度の材料が好ましい。
【００１４】
また、この無線用ＩＣタグを、鉄やニッケル等の強磁性材料で構成された金属製の物品に装着させる場合には、このような金属製の物品にこの無線用ＩＣタグを容易に装着できるようにするため、上記の導電層の下に磁石材料で構成された磁石部を設けることができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明における無線用ＩＣタグにおいては、第１通信用アンテナ部は整合回路としての機能を有するものであり、この第１通信用アンテナ部にインピーダンス調整用の切込み部を設ける一方、この第１通信用アンテナ部と第１誘電体層を介して設けられた第２通信用アンテナ部に周波数調整用の切込み部を設け、周波数の調整とインピーダンスの調整とを、第２通信用アンテナ部と第１通信用アンテナ部とにおいて分離させるようにしたため、この無線用ＩＣタグにおける周波数とインピーダンスとの調整が簡単且つ適切に行えるようになる。
【００１６】
そして、このように無線用ＩＣタグにおける周波数とインピーダンスとの調整が適切に行われることにより、この無線用ＩＣタグを金属製の物品に装着させてリーダ／ライタとの間で通信を行うようにした場合、リーダ／ライタとの間での通信距離が大幅に増加すると考えられる。
【００１７】
また、この発明における無線用ＩＣタグにおいては、上記のように第１誘電体層と反対側における第１通信用アンテナ部の面に第２誘電体層を介して導電層を設けたため、一部に穴等が存在する金属製の物品にこの無線用ＩＣタグを装着させた場合においても、この導電層によって金属製の物品に設けられた穴等による影響が抑制され、リーダ／ライタとの間で通信を行う際における通信距離が低下するのが抑制されるようになる。
【００１８】
この結果、この発明における無線用ＩＣタグにおいては、金属製の物品に装着させてリーダ／ライタとの間で通信を行う場合に、リーダ／ライタとの間で通信できる距離が大幅に増加すると共に、一部に穴等が存在する金属製の物品に装着させた場合においても、リーダ／ライタとの間で通信できる距離が低下するのも防止されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の一実施形態に係る無線用ＩＣタグの分解斜視図である。
【図２】上記の実施形態に係る無線用ＩＣタグの概略平面図である。
【図３】上記の実施形態に係る無線用ＩＣタグの積層構成を示した概略説明図である。
【図４】上記の実施形態に係る無線用ＩＣタグを、板状の金属製の物品に装着させた状態を示した概略平面図である。
【図５】上記の実施形態に係る無線用ＩＣタグを、穴が存在する柱状の金属製の物品の穴に重なるようにして装着させた状態を示した概略平面図である。
【図６】上記の実施形態に係る無線用ＩＣタグにおいて、導電層の下に磁石部を設けた状態を示した概略説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、この発明の実施形態に係る無線用ＩＣタグを添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る無線用ＩＣタグは、特に下記の実施形態に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２１】
この実施形態における無線用ＩＣタグ１０は、図１に示すように、アルミニウム箔等の金属シートで構成された第２通信用アンテナ部１１と、ポリプロピレン等の絶縁性シートで構成された第１誘電体層１２と、ＩＣチップ１３と、アルミニウム箔等の金属シートで構成された第１通信用アンテナ部１４と、発泡ポリエチレンテレフタレート等の絶縁性シートで構成された第２誘電体層１５と、アルミニウム箔等の金属シートで構成された導電層１６とで構成されている。
【００２２】
そして、上記の第２通信用アンテナ部１１においては、周波数調整用の切込み部１１ａが設けられている。
【００２３】
また、上記の第１通信用アンテナ部１４においては、インピーダンス調整用の切込み部１４ａが設けられ、この切込み部１４ａにおいて、所要間隔を介して相対向するようにして延出された一対の取付部１４ｂ，１４ｂ間に架け渡すようにして上記のＩＣチップ１３を取り付け、第１通信用アンテナ部１４とＩＣチップ１３とのインピーダンスを整合させるようにしている。
【００２４】
そして、この実施形態における無線用ＩＣタグ１０においては、図３及び図４に示すように、ＩＣチップ１３を取り付けた第１通信用アンテナ部１４におけるインピーダンス調整用の切込み部１４ａが、第２通信用アンテナ部１１に設けた周波数調整用の切込み部１１ａ内に位置するようにし、この第１通信用アンテナ部１４と第２通信用アンテナ部１１との間に上記の第１誘電体層１２を挟み込むようにして、これらを積層させ、第１通信用アンテナ部１４と第２通信用アンテナ部１１とをこの第１誘電体層１２によって電気的に分離させている。
【００２５】
また、上記の第１通信用アンテナ部１４における上記の第１誘電体層１２と反対側の面に上記の第２誘電体層１５を介して導電層１６を積層させ、この第２誘電体層１５により第１通信用アンテナ部１４と導電層１６とを電気的に分離させている。
【００２６】
そして、このように積層させた第２通信用アンテナ部１１と、第１誘電体層１２と、第１通信用アンテナ部１４と、第２誘電体層１５と、導電層１６との間をそれぞれ接着剤（図示せず）により接着させて、この実施形態の無線用ＩＣタグを得るようにしている。
【００２７】
ここで、この実施形態の無線用ＩＣタグ１０において、上記の第２通信用アンテナ部１１に設ける周波数調整用の切込み部１１ａの形状や大きさ、また第１通信用アンテナ部１４に設けるインピーダンス調整用の切込み部１４ａの形状や大きさは、リーダ／ライタ（図示せず）との間で通信を行う際の周波数や、ＩＣチップ１３のインピーダンス等に対応させて適宜変更させるようにする。
【００２８】
また、この実施形態の無線用ＩＣタグにおいては、ＩＣチップ１３を取り付けた第１通信用アンテナ部１４におけるインピーダンス調整用の切込み部１４ａを、第２通信用アンテナ部１１に設けた周波数調整用の切込み部１１ａ内に位置させるようにしたが、第１通信用アンテナ部１４のインピーダンス調整用の切込み部１４ａが第２通信用アンテナ部１１によって覆われた状態になっていてもよい。要は、第２通信用アンテナ部１１における周波数調整用の切込み部１１ａと、第１通信用アンテナ部１４におけるインピーダンス調整用の切込み部１４ａとによって、この無線用ＩＣタグ１０が、リーダ／ライタとの間で通信を行う際の周波数や、ＩＣチップ１３のインピーダンスに適合できるようになっていればよい。
【００２９】
そして、図４に示すように、この無線用ＩＣタグ１０における導電層１６が板状になった金属製の物品１に接するようにして、この無線用ＩＣタグ１０を上記の金属製の物品１に装着させた状態で、リーダ／ライタとの間で通信を行うようにした場合、上記のように無線用ＩＣタグ１０における周波数とインピーダンスとの調整が適切に行われているため、リーダ／ライタとの間で通信できる距離が大幅に増加されるようになる。
【００３０】
また、図５に示すように、この無線用ＩＣタグ１０における導電層１６が、穴１ａが存在する柱状の金属製の物品１の穴１ａに重なるようにして、この無線用ＩＣタグ１０を上記の金属製の物品１に装着させた場合においても、上記の導電層１６により、金属製の物品１に設けられた穴１ａによる影響が抑制され、リーダ／ライタとの間で通信を行う際における通信距離が低下するのが防止される。
【００３１】
なお、この無線用ＩＣタグ１０を、鉄やステンレス等の強磁性材料で構成された金属製の物品１に装着させる場合には、接着剤等による貼着などによって装着させることができるが、図６に示すように、上記の導電層１６の下に磁石材料で構成された磁石部１７を設け、この磁石部１７によって無線用ＩＣタグ１０を上記の金属製の物品１に磁着させるようにすることもできる。なお、このように導電層１６の下に磁石材料で構成された磁石部１７を設けた場合においても、上記の導電層１６をアルミニウム、銀、銅等の非磁性の導電性材料で構成すると、リーダ／ライタとの間で通信を行う際における通信距離が低下するということがない。
【実施例】
【００３２】
次に、この発明における無線用ＩＣタグにおいては、金属製の物品に装着させた場合及び穴が存在する金属製の物品に装着させた場合の何れにおいても、リーダ／ライタとの間で十分な通信距離が得られることを、実施例及び比較例を挙げて説明する。
【００３３】
ここで、実施例の無線用ＩＣタグにおいては、上記の実施形態における無線用ＩＣタグ１０において、上記の第２通信用アンテナ部１１に厚みが１６μｍのアルミニウム箔を、第１誘電体層１２に厚みが１００μｍのポリプロピレンフィルムを、第１通信用アンテナ部１４に厚みが１６μｍのアルミニウム箔を、第２誘電体層１５に厚みが５９０μｍの発泡ポリエチレンテレフタレートシートを、導電層１６に厚みが１６μｍのアルミニウム箔を用いるようにした。
【００３４】
一方、比較例の無線用ＩＣタグにおいては、上記の実施例の無線用ＩＣタグにおける導電層１６を設けないようにした。
【００３５】
そして、実験１においては、実施例及び比較例の各無線用ＩＣタグを、それぞれ図４に示すようにステンレス板からなる金属製の物品に装着させ、また実験２においては、実施例及び比較例の各無線用ＩＣタグを、それぞれ図５に示すように穴あきのスチール製柱からなる金属製の物品における穴部分を含むようにして装着させ、それぞれリーダ／ライタ（三菱電機（株）製：ＲＦ−ＲＷ００１）を用い、出力１Ｗ、周波数９５２〜９５４ＭＨｚの条件で、各無線用ＩＣタグとの間で通信できる距離を測定し、その結果を下記の表１に示した。
【００３６】
【表１】
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この結果、ステンレス板に装着させた実験１の場合、実施例の無線用ＩＣタグは、その通信距離が、比較例の無線用ＩＣタグの通信距離よりもある程度増加していた。
【００３７】
また、穴あきのスチール製柱に装着させた実験２の場合、比較例の無線用ＩＣタグにおいては、その通信距離がステンレス板に装着させた実験１の場合に比べて大きく減少していたのに対して、実施例の無線用ＩＣタグにおいては、その通信距離がステンレス板に装着させた実験１の場合と殆ど変化なく、比較例の無線用ＩＣタグに比べて、通信距離が大幅に増加していた。
【符号の説明】
【００３８】
１  金属製の物品
１ａ  穴
１０  無線用ＩＣタグ
１１  第２通信用アンテナ部
１１ａ  周波数調整用の切込み部
１２  第１誘電体層
１３  ＩＣチップ
１４  第１通信用アンテナ部
１４ａ  インピーダンス調整用の切込み部
１４ｂ  取付部
１５  第２誘電体層
１６  導電層
１７  磁石部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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