(57)【要約】【課題】部品箱に収容された部品の管理が行え、しかも読取装置による通信距離が長い部品管理用カードを提供する。【解決手段】部品が収容される部品箱２００の外面に取り付けられた保持部２３０に取り外し可能に保持される部品管理用カード２１０である。樹脂製の部品管理用カード本体２２０と、部品管理用カード本体２２０内に埋設されたＲＦタグ１００と、ＲＦタグ１００の部品箱２００側に、ＲＦタグ１００との間に部品管理用カード本体２２０の樹脂層を介した状態で部品管理用カード本体２２０内または部品管理用カード本体２２０の外面に配設された金属板２５０と、を有する。ＲＦタグ１００は、少なくともアンテナ１１０と、読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップ８０と、を含み、ＲＦタグ１００に設けられた導波板と金属板２５０とが電気的に一定の容量を介して接続される。【選択図】図１
2019111710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が収容される部品箱の外面に取り付けられた保持部に取り外し可能に保持される部品管理用カードであって、
絶縁体製の部品管理用カード本体と、
前記部品管理用カード本体内に埋設されたＲＦタグと、
前記ＲＦタグの前記部品箱側に、前記ＲＦタグとの間に前記部品管理用カード本体の絶縁体層を介した状態で前記部品管理用カード本体内または部品管理用カード本体の外面に配設された金属板と、を有し、
前記ＲＦタグは、少なくともアンテナと、読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、
前記ＲＦタグに設けられた導波板と前記金属板とが電気的に一定の容量を介して接続される、部品管理用カード。
【請求項２】
部品が収容される金属製の部品箱の外面に取り付けられた保持部に取り外し可能に保持される部品管理用カードであって、
絶縁体製の部品管理用カード本体と、
前記部品管理用カード本体内に埋設されたＲＦタグと、を有し、
前記ＲＦタグは、少なくともアンテナと、読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、
前記ＲＦタグに設けられた導波板と前記部品箱とが静電結合するように、前記保持部に保持される、部品管理用カード。
【請求項３】
前記部品箱は金属からなり、
前記ＲＦタグに設けられた導波板と前記部品箱とが静電結合するように、前記保持部に保持される、請求項１に記載の部品管理用カード。
【請求項４】
前記導波板は、前記アンテナである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の部品管理用カード。
【請求項５】
前記導波板は、前記アンテナに設けられた導波素子である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の部品管理用カード。
【請求項６】
前記アンテナは、
第１主面、及び前記第１主面の対向する側の第２主面を有する絶縁基材と、
前記第１主面に設けられた第１導波素子と、
前記第２主面に設けられた第２導波素子と、
前記絶縁基材の側面に設けられ、前記第２導波素子に一端が電気的に接続された給電部と、
前記絶縁基材の前記側面に設けられ、前記第１導波素子に一端が電気的に接続され、前記第２導波素子に他端が電気的に接続された短絡部と、を備え、
前記絶縁基材、前記第１導波素子、前記第２導波素子、前記給電部及び前記短絡部により、読取装置から送信された電波を受信する板状アンテナが構成され、
前記第１導波素子、前記短絡部、前記第２導波素子及び前記給電部により構成されるインダクタパターンと、前記第１導波素子、前記第２導波素子及び前記絶縁基材により構成されるコンデンサとにより、前記電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成される、請求項５に記載の部品管理用カード。
【請求項７】
前記第１導波素子および前記第２導波素子のうち少なくとも一方の導波素子の外周距離は、前記ＲＦタグの周波数の電波の波長λに対して、λ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれか１つを満たすよう設計された、請求項６に記載の部品管理用カード。
【請求項８】
前記アンテナは、インダクタパターンおよび前記ＩＣチップの内部静電容量により前記電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成される、請求項５に記載の部品管理用カード。
【請求項９】
前記アンテナの周辺距離は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤ周波数の波数の波長λに対して、ｎλ以外（ｎは、整数）、λ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれか１つに該当するよう設計された、請求項８記載の部品管理用カード。
【請求項１０】
少なくとも前記ＩＣチップおよび前記インダクタパターン部が、非導電体により包まれている、請求項８および９に記載の部品管理用カード。
【請求項１１】
前記部品管理用カードは、部品管理システムにおいて用いられるカンバンである、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の部品管理用カード。
【請求項１２】
部品が収容される金属製の部品箱と、前記部品箱の外面に取り付けられた保持部に取り外し可能に保持される部品管理用カードと、を備える部品管理装置であって、
前記部品管理用カードは、
絶縁体製の部品管理用カード本体と、
前記部品管理用カード本体内に埋設されたＲＦタグと、を有し、
前記ＲＦタグは、少なくともアンテナと、読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、
前記部品管理用カードを前記保持部に保持させた場合に、前記ＲＦタグに設けられた導波板と前記部品箱とが静電結合する、部品管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組立品の製造に使用される部品を管理するための部品管理用カードに関し、特に、組立品の製造ラインにおける部品在庫を正確に管理することができる部品管理用カードに関する。
【背景技術】
【０００２】
部品在庫を管理する場合に、倉庫に保管される個々の部品にＲＦタグを付して各部品の在庫を管理するシステムが開発されている。しかし、部品在庫を正確に管理するためには、倉庫での管理以外に組立品の製造ラインでの部品在庫も管理する必要がある。【０００３】
個々の部品にＲＦタグを取り付けて部品の在庫を管理する場合は、ＲＦタグのコストおよび部品への取り付けコストが高いので、部品を収容する部品箱にＲＦタグを取り付けて、部品の在庫管理を行うシステムが開発されている。【０００４】
例えば、特許文献１（ＷＯ２００８／０３８４３４号公報）には、製造ラインにおける部品在庫を正確に管理することができる部品管理プログラム、部品管理方法および部品管理装置の発明について開示されている。【０００５】
特許文献１記載の発明は、製造ラインの部品を管理するために、部品管理システムの引落し部が部品構成情報記憶部の部品構成情報および製造オーダＤＢの製造オーダに基づいて、製造が着手された組立品に使用される部品、使用数および給材箱を特定し、特定した給材箱に対応する給材箱データの部品数から使用数を、引落し給材箱ＤＢを更新する。また、トラッキング部がＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグの情報に基づいて給材箱のラインへの入退場を検出し、状態反映部が、給材箱の移動を給材箱ＤＢに反映させる。また、抽出部が給材箱ＤＢの更新ログを給材箱ログ記憶部に書き込み、運用監視部が給材箱ログ記憶部の更新ログに基づいて給材ペースの過不足、給材箱のラインでの滞留、部品数の監視などを行う。また、編集部が給材箱ログ記憶部の更新ログに基づいて倉庫管理システムに通知するものである。【０００６】
特許文献２（特開２００９−５１６０１号公報）には、物流において再利用可能な運搬具のレンタルシステムにおいて、管理者（例えば貸主）側から最初にユーザーの一つの配送拠点に入庫された後は、ユーザーの複数の配送拠点間等で繰り返し入出庫が行われるため、その間に紛失してしまうことが多々あり、システムに多大な影響を与えていることについて開示されている。【０００７】
特許文献２に記載の運搬具の管理システムでは、管理側からユーザー側に配送された運搬具１１は、管理側において出庫する際に、データライタにより識別コードを書き込んで取り付けた無線ＲＦタグや印刷して貼付した管理カード５等の識別用媒体の識別コードにより個々に管理するものとし、返却した運搬具に関するユーザー側のデータの消去は、管理側から送信された入庫情報用ファイルを使用してのみ行えるように構成しているものである。【０００８】
特許文献３（特開２０１１−１１８５７２号公報）には、ＥＤＩシステムを利用した部品手配システムに用いられるカード型ＲＦＩＤかんばんについて開示されている。【０００９】
特許文献３に記載のカード型ＲＦＩＤかんばんでは、発注者１００が、かんばんデータ１２を生成してＥＤＩサーバコンピュータ１０１に送信する。受注者２００は、かんばんデータ１２をＥＤＩサーバコンピュータ１０１から受信してデータライタ１４に供給する。データライタ１４はリサイクルされた消去済みかんばん２４にかんばんデータ１２を書き込んでかんばん１６を発行し、納入すべき部品１８に添付する。発注者１００は、納入された部品１８に添付された部品管理用カードをアンテナ７２で読み取る。かんばん１６は、標準的サイズのＲＦＩＤカードに形成され、発注者１００への納入時に部品１８が収納されている部品箱２００の外側面に設けられた保持部５２に保持されるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＷＯ２００８／０３８４３４号公報
【特許文献２】特開２００９−５１６０１号公報
【特許文献３】特開２０１１−１１８５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１の発明では、ＲＦＩＤタグはスペーサーを挟んで給材箱に取り付けられる。また、部品引取かんばんが、給材箱に貼り付けられる。従って、それらＲＦＩＤタグおよびかんばんの取付けの手間がかかる。さらに、金属製の部品箱に収容された部品について管理することはできない。【００１２】
特許文献２の発明では、ＩＣタグが付いた管理カードが運搬具に貼り付けられており、管理カードを運搬具から容易に取り外しできるものではない。さらに、特許文献２においても、金属製の部品箱に収容された部品について管理することはできない。【００１３】
特許文献３には、金属製の部品箱を使用することについて開示されているが、金属製の箱による電波の反射および吸収を抑制するために、かんばんの裏面に電波吸収シートを貼着することが必要とされている。そのため、読取装置による通信距離が短いという欠点がある。【００１４】
本発明の主な目的は、部品箱に収容された部品の管理が行え、しかも読取装置による通信距離が長い部品管理用カードを提供することにある。
本発明の他の目的は、部品箱が金属製であっても、部品箱に収容された部品の管理が行え、しかも読取装置による通信距離が長い部品管理用カードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）
一局面に従う部品管理用カードは、部品が収容される部品箱の外面に取り付けられた保持部に取り外し可能に保持される部品管理用カードであって、絶縁体製の部品管理用カード本体と、部品管理用カード本体内に埋設されたＲＦタグと、ＲＦタグの部品箱側に、ＲＦタグとの間に部品管理用カード本体の絶縁体層を介した状態で部品管理用カード本体内または部品管理用カード本体の外面に配設された金属板と、を有する。
また、カード本体は、主にポリプロピレン、ＡＢＳ、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル等の１種または複数種の電気絶縁性の樹脂、硬質紙板または硬質ガラスなどの絶縁性質を有する材質、あるいはこれらの材料を組み合わせた複合材料を用い板状に成形することにより形成することができる。
ＲＦタグは、少なくともアンテナと、読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、ＲＦタグに設けられた導波板と前記金属板とが電気的に一定の容量を介して接続されるものである。【００１６】
この場合、カードのＲＦタグに設けられた導波板と金属板とが電気的に一定の容量を介して接続されるので、金属板をアンテナの一部として利用することができる。そのため、大きな開口面積を有することができ、ＲＦタグの感度を向上させることができる。従って、部品箱の外面に取り付けられた保持部に部品管理用カードを保持させた場合に、無指向性で通信距離が長いＲＦタグの読み取りを実施することができる。【００１７】
（２）
第２の発明にかかる部品管理用カードは、部品が収容される金属製の部品箱の外面に取り付けられた保持部に取り外し可能に保持される部品管理用カードであって、絶縁体製の部品管理用カード本体と、部品管理用カード本体内に埋設されたＲＦタグと、を有し、ＲＦタグは、少なくともアンテナと、読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、ＲＦタグに設けられた導波板と部品箱とが静電結合するように、保持部に保持されるものである。【００１８】
この場合、金属製部品箱の外面に取り付けられた保持部に、部品管理用カードを保持させると、カードのＲＦタグに設けられた導波板と部品箱とが静電結合するように保持部に保持されるので、部品箱をアンテナの一部として利用することができる。そのため、大きな開口面積を有することができ、ＲＦタグの感度を向上させることができる。しかも、部品箱の周囲からも読取装置による読み取りが可能となる。【００１９】
（３）
第３の発明にかかる部品管理用カードは、一局面の発明にかかる部品管理用カードにおいて、部品箱は金属からなり、ＲＦタグに設けられた導波板と部品箱とが静電結合するように、保持部に保持されてもよい。【００２０】
この場合、部品管理用カードを部品箱の保持部に保持させると、カードの金属板と部品箱とが電気的に接続し、かつ上記したとおりカードの導波板と金属板とが電気的に一定の容量を介して接続されるので、通信性能が安定化する。
（４）
第４の発明にかかる部品管理用カードは、一局面から第３の発明にかかる部品管理用カードにおいて、導波板はアンテナであってもよい。【００２１】
この場合、ＲＦタグの構造を簡略化できると共に読取装置の電波を効率よく受信することができる。
（５）
第５の発明にかかる部品管理用カードは、一局面から第３の発明にかかる部品管理用カードにおいて、導波板はアンテナに設けられた導波素子であってもよい。【００２２】
この場合、ＲＦタグの構造を簡略化できると共に読取装置の電波を効率よく受信することができる。【００２３】
（６）
第６の発明にかかる部品管理用カードは、一局面から第５の発明にかかる部品管理用カードにおいて、アンテナは、第１主面、及び第１主面の対向する側の第２主面を有する絶縁基材と、第１主面に設けられた第１導波素子と、第２主面に設けられた第２導波素子と、絶縁基材の側面に設けられ、第２導波素子に一端が電気的に接続された給電部と、絶縁基材の側面に設けられ、第１導波素子に一端が電気的に接続され、第２導波素子に他端が電気的に接続された短絡部と、を備え、絶縁基材、第１導波素子、第２導波素子、給電部及び短絡部により、読取装置から送信された電波を受信する板状逆Ｆアンテナが構成され、第１導波素子、短絡部、第２導波素子及び給電部により構成されるインダクタパターンと、第１導波素子、第２導波素子及び絶縁基材により構成されるコンデンサとにより、電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成されてもよい。【００２４】
この場合、共振回路によって、読取装置から送信された電波を板状逆Ｆアンテナが高感度で受信できるようになるため、ＲＦタグの読み取り性能を向上させることができる。アンテナに接続されるＩＣチップが生成する電源電圧を高くすることができるため、読取装置の電波を効率よく受信することができる。【００２５】
（７）
第７の発明にかかる部品管理用カードは、第６の発明にかかる部品管理用カードにおいて、導波素子の外周距離は、ＲＦタグの周波数の電波の波長λに対して、λ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれか１つを満たすよう設計されてもよい。
この場合、板状逆Ｆアンテナの共振周波数を容易に設定することができる。【００２６】
（８）
第８の発明にかかる部品管理用カードは、第５の発明にかかる部品管理用カードにおいて、アンテナは、インダクタパターンおよびＩＣチップの内部静電容量により電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成されてもよい。【００２７】
この場合、インレット部と、アンテナとが接合して形成され、ＩＣチップ内部の静電容量とインダクタパターンにより共振回路が形成される。その結果、小型化または薄型化を実現することができる。【００２８】
（９）
第９の発明にかかる部品管理用カードは、第８の発明にかかる部品管理用カードにおいて、アンテナの周辺距離は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤ周波数の波数の波長λに対して、ｎλ以外（ｎは、整数）、λ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれか１つに該当するよう設計されてもよい。【００２９】
この場合、アンテナの周辺距離は、波長λに対して、ｎλ以外（ｎは、整数）、λ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれか１つに該当するよう設計するため、その結果、通信感度を飛躍的に向上させるとともに、無指向性の電波を受信することができる。【００３０】
（１０）
第１０の発明にかかる部品管理用カードは、第８および第９の発明にかかる部品管理用カードにおいて、少なくともＩＣチップおよびインダクタパターン部が、非導電体により包まれていてもよい。【００３１】
この場合、少なくともＩＣチップおよびインダクタパターンが、非導電体により包まれているので、導体と接触した場合でも、ＩＣチップおよびインダクタパターンのショートを防止することができる。【００３２】
（１１）
第１１の発明にかかる部品管理用カード本体は、一局面から第１０の発明にかかる部品管理用カードにおいて、部品管理用カードは、部品管理システムにおいて用いられるかんばんであってもよい。【００３３】
一般に、かんばん生産方式などの部品管理システムでは、かんばん情報に基づいて紙のかんばんを作成し、納入する部品に紙のかんばんを付けて納入し、発注者は紙かんばんに基づいて部品の受領、検収行為を行い、受領、検収が終わって部品が消費されると、紙かんばんは外れかんばんとして廃棄処分される。
毎日の生産に必要な部品それぞれに紙かんばんが使用されるため、毎日膨大な量の紙が消費されてしまう。環境への負荷を軽減するために、廃棄される紙かんばんの量を削減することが求められている。
第８の発明によれば、部品箱の保持部に保持させたＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグを用いて部品の移動を管理するとともに、部品箱ごとに部品数を管理することによって、ラインでの部品在庫を正確に管理することができる。また、効率的に運用できるＲＦＩＤかんばんを提供することができ、紙かんばんの廃棄を減少することができる。【００３４】
（１２）
第１２の発明にかかる部品管理装置は、部品が収容される金属製の部品箱と、部品箱の外面に取り付けられた保持部に着脱可能に保持される部品管理用カードと、を備える部品管理装置であって、部品管理用カードは、絶縁体製の部品管理用カード本体と、部品管理用カード本体内に埋設されたＲＦタグと、を有し、ＲＦタグは、少なくともアンテナと、読取装置から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップと、を含み、部品管理用カードを保持部に保持させた場合に、ＲＦタグに設けられた導波板と部品箱とが静電結合するものである。【００３５】
この場合、金属製の部品箱の外面に取り付けられた保持部に、部品管理用カードを保持させると、カードのＲＦタグに設けられた導波板と部品箱とが静電結合するので、部品箱をアンテナの一部として利用することができる。そのため、大きな開口面積を有することができ、ＲＦタグの感度を向上させることができる。しかも、部品箱の周囲からも読取装置による読み取りが可能となる。よって、特許文献３に記載のように、カードの裏面に電波吸収シートを張り付ける必要はなく、カードの製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施形態にかかる部品管理用カードを部品箱の保持部に保持させる状態の一例を示す模式的斜視図である。
【図２】カードを保持部に保持させた後の模式的斜視図である。
【図３】第１の実施形態にかかる部品管理用カードを部品箱に保持させた状態の一例を示す模式的要部断面図である。
【図４】他の実施形態にかかる部品箱の模式的斜視図である。
【図５】図４に示す部品箱の保持部に部品管理用カードを保持させた状態の一例を示す模式的要部断面図である。
【図６】図１に示す部品管理用カードの模式的斜視図である。
【図７】図６に示す部品管理用カードの一部の模式的断面図である。
【図８】表面側のＲＦタグの一例を示す模式的斜視図である。
【図９】裏面側のＲＦタグの一例を示す模式的斜視図である。
【図１０】ＲＦタグの一例を示す模式的展開図である。
【図１１】図１の金属板が貼着された部品管理用カードの等価回路の一例を示す図である。
【図１２】図１の部品管理用カードが保持された金属製部品箱の等価回路の一例を示す図である。
【図１３】さらに他の実施形態にかかる部品管理用カードに使用するＲＦタグの一例を示す模式的要部斜視図である。
【図１４】図１３に示すＲＦタグの模式的平面図である。
【図１５】図１３に示すＲＦタグのアンテナ部の模式的平面図である。
【図１６】図１３に示すＲＦタグの回路部材の模式的拡大図である。
【図１７】図１３に示すＲＦタグが埋設された部品管理用カードの模式的斜視図である。
【図１８】さらに他の実施形態のＲＦタグの表面側の一例を示す模式的斜視図である。
【図１９】図１８に示すＲＦタグの裏面側の一例を示す模式的斜視図である。
【図２０】図１８に示すＲＦタグのアンテナの一例を示す模式的斜視図である。
【図２１】図１８に示すＲＦタグのアンテナの模式的展開図である。
【図２２】ＲＦタグの読取実験の結果を示す模式図である。
【図２３】さらに他の実施形態のＲＦタグに使用する絶縁基材の模式的断面図である。
【図２４】さらに他の実施形態のＲＦタグに使用する絶縁基材の模式的断面図である。
【図２５】ＲＦタグの他の例を示す模式図である。
【図２６】図２５のＲＦタグの周波数帯域と通信距離との関係の一例を示す模式図である。
【図２７】図２５のＲＦタグの他の例を示す模式図である。
【図２８】図２５のＲＦタグの構造の一例を示す模式図である。
【図２９】図２５のＲＦタグの構造の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付す。また、同符号の場合には、それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さないものとする。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１は、本実施の形態にかかる部品管理用カード２１０を部品箱２００の保持部２３０に保持させる状態の一例を示す模式的斜視図であり、図２は、本実施の形態にかかる部品管理用カード２１０を保持部２３０に保持させた状態の一例を示す模式的要部断面図である。
本実施の形態にかかる部品管理用カード２１０は、部品が収容される部品箱２００の外面に取り付けられた保持部２３０に取り外し可能に保持される。
【００３９】
（部品箱２００）
部品箱２００は、一個または複数個の部品が収容される程度の大きさに形成された箱である。例えば、鋼、アルミニウムなどの金属により形成された金属板、金属網、金属パイプを加工して作製された金属製箱であってもよく、あるいは樹脂製箱、木質系の箱、段ボール箱などであってもよい。
さらにそれらの材料を組み合わせた複合部材からなる箱であってもよい。部品箱２００の表面に防錆処理、酸化物層、樹脂層などの被膜が被覆されたものであってもよい。
また、部品箱２００は、部品皿も含まれるものとし、蓋の有る箱も含まれる。
本実施の形態では、部品箱２００は、図１および図２に示すように底板２０２と４つの側板２０４とを有する上面が開口する金属製箱にて形成されている。その部品箱２００の側板２０４の外面に保持部２３０が取り付けられている。
【００４０】
保持部２３０の構成は部品管理用カード（以下、単にカードともいう。）２１０を保持できるものであればどのような構成でもよく限定されない。例えば、シートを袋状にして保持部２３０を構成することができる。
本実施の形態では、図１から図３に示すように、保持部２３０は、透明または半透明のプラスチックシートの左右縁部および下縁部を部品箱２００の側板２０４の外面に接着することにより上方が開口する袋状に形成されている。
保持部２３０の上方に側板２０４と保持部２３０のシートとの間で開口部２３２が形成され、開口部２３２からカード２１０を保持部２３０内に挿入して保持させることができる。
【００４１】
保持部２３０は、通常は部品箱２００の対向する両側板２０４の外側にそれぞれ取り付けられているが、保持部２３０は、部品箱２００の１つ、３つまたは４つの側板２０４の外面に設けられてもよい。
保持部２３０は、袋状のものに限らず、部品箱２００の側板２０４の外面にカード２１０を保持または仮固定または固定させる機能を有するものであれば、種々の形態および任意の形状のものであってもよい。
【００４２】
次に、図４は、他の実施形態にかかる部品箱２００の模式的斜視図であり、図５は、図４に示す部品箱２００の保持部２３０に部品管理用カード２１０を保持させた状態の一例を示す模式的要部断面図である。
【００４３】
図４および図５に示すように、保持部２３０は、所定間隔を置いて側板２０４に固定された一対の断面Ｌ字形の係止部材２４０、２４０と、係止部材２４０の下側にて側板２０４に固定された保持部材２４２とから構成してもよい。この場合、一対の係止部材２４０、２４０と保持部材２４２および側板２０４の外面と、によってカード２１０を保持するための空間が形成されている。
【００４４】
（部品管理用カード２１０）
次に、図６は、図１に示す部品管理用カード２１０の模式的斜視図であり、図７は、図６に示す部品管理用カード２１０の一部の模式的断面図である。
【００４５】
図６および図７に示すように、部品管理用カード２１０は、樹脂製の部品管理用カード本体２２０と、部品管理用カード本体２２０（以下、単にカード本体ともいう。）内に埋設されたＲＦタグ１００と、を有する。
部品管理用カード２１０は、上記保持部２３０に取り外し可能に保持されるようにそのサイズと形状が設定されている。本実施の形態では、カード本体２２０はほぼ四角形の樹脂製のプレートで形成されている。
【００４６】
本実施態様のカード本体２２０は、前述のように主にポリプロピレン、ＡＢＳ、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル等の１種または複数種の電気絶縁性の樹脂を板状に成形することにより形成することができる。ＲＦタグ１００は、そのカード本体２２０内に射出成形などによって埋設することができる。カード本体２２０の厚みは０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の程度とすることができ、好ましい厚みは０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の程度である。
【００４７】
なお、ＲＦタグ１００の埋設位置は限定されない。例えば、図７に示すように、ＲＦタグ１００はカード本体２２０の厚み方向の中心位置に埋設することができる。その場合、ＲＦタグ１００の外面とカード２１０の外面との間の間隔（樹脂層の厚み）ｔは、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の範囲に設定することができ、より好ましくは０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲である。
【００４８】
図６に示す実施の形態では、ＲＦタグ１００は絶縁体製カード本体（以下単にカード本体という）２２０の下側の隅部に配置されているが、カード本体２２０におけるＲＦタグ１００の配置位置はカード本体２２０の隅部でもよく中央部でもよく、任意の位置であっても良い。
【００４９】
カード２１０の表面には、サーマルプリンタなどによって印刷されたカード明細を印刷可能な表示部２１２を形成することができる。そのカード明細には、カード２１０のデータの少なくとも一部の情報が含まれている。例えば、発注者名、受注者名、納入場所、納入部品の品番などがある。なお、カード２１０はＩＤのみを記録し、サーバーに上記各情報が記録されていてもよい。
【００５０】
さらに、カード本体２２０の裏面側（カードを保持部に保持させた場合における部品箱側）に金属板２５０が貼着されていてもよい。金属板２５０はカード本体２２０と同形状に形成されている。金属板２５０をカード本体２２０の裏面側に貼着するには、接着剤を用いて金属板２５０をカード本体２２０の裏面側に貼着してもよく、あるいはカード本体２２０の成形時に金属板２５０を一体に成形するようにしてもよい。金属板としては、鋼板、アルミニウム板、銅板、任意の導体などがある。
【００５１】
さらに、金属板２５０はカード本体２２０の裏面側に貼着される替わりに、カード本体２２０内に埋設されてもよい。この場合には、ＲＦタグ１００の部品箱２００側に、ＲＦタグ１００とカード本体２２０の樹脂層を介した状態で金属板２５０がカード本体２２０内に埋設される。つまり、ＲＦタグ１００と金属板２５０とは樹脂層によって電気絶縁される。
【００５２】
上記のＲＦタグ１００に記憶された部品管理用カード２１０のデータは、読取装置のアンテナから発せられる電波（例えば、ＵＨＦ帯の電波）によって、例えば数メーター離れた位置からも非接触で読み出されることができる。
以下に、上記のカード本体２２０内に埋設されたＲＦタグ１００の構成を詳細に説明する。
【００５３】
（ＲＦタグ１００）
次いで、図８は、表面側のＲＦタグ１００の一例を示す模式的斜視図であり、図９は、裏面側のＲＦタグ１００の一例を示す模式的斜視図であり、図１０は、ＲＦタグ１００の一例を示す模式的展開図である。
【００５４】
図８乃至図１０に示すように、ＲＦタグ１００は、少なくともアンテナ１１０と、読取装置（図示せず）から送信された電波に基づいて動作するＩＣチップ８０と、を含む。
【００５５】
（アンテナ１１０）
アンテナ１１０は、第１導波素子２０、第２導波素子３０、絶縁基材１４０、給電部５０及び短絡部６０を備えている。
【００５６】
絶縁体の基材（以下絶縁基材という）１４０は、上面（第１主面）、及び第１主面の対向する側の下面（第２主面）を有する。絶縁基材１４０は、例えば略直方体状に形成されるが、このような形状に限らない。例えば、円板状であってもよいし、あるいは断面が円弧状に湾曲したものであってもよい。好ましくは、絶縁基材１４０は、ＲＦタグ１００を埋設する位置における部品管理用カード本体２２０の表面形状に応じた形状を有する。
【００５７】
図８に示すように、第１導波素子２０は絶縁基材１４０の上面に設けられている。図９に示すように、第２導波素子３０は絶縁基材１４０の下面に設けられている。第１導波素子２０及び第２導波素子３０は、いずれも長方形状であり、アルミニウム等の金属薄膜のエッチング又はパターン印刷等によって形成される。
【００５８】
第１導波素子２０の短辺側の一部に切欠部２５が形成されており、この切欠２５にＩＣチップ８０が配置され、該ＩＣチップ８０は第１導波素子２０と給電部５０との間に架け渡されるように接続されている。
【００５９】
給電部５０は、絶縁基材１４０の側面および／または上面（または下面）に設けられ、第２導波素子３０にその一端が電気的に接続されている。短絡部６０は、絶縁基材１４０の側面に設けられ、第１導波素子２０にその一端が電気的に接続され、第２導波素子３０にその他端が電気的に接続されている。
図８および図９に示すように、給電部５０及び短絡部６０は、第１導波素子２０と第２導波素子３０とに架け渡されるようにシート７０上に互いに間隔をおいて並行に設けられる部材である。
【００６０】
なお、給電部５０及び短絡部６０は、互いに並行に設けられなくてもよい。また、給電部５０及び短絡部６０は、第１導波素子２０及び第２導波素子３０を形成する際にそれらと同時に一体に形成してもよい。あるいは、給電部５０及び短絡部６０を別体に成形した後、各々の端部を第１導波素子２０及び第２導波素子３０に接合してもよい。
【００６１】
本実施の形態では、図８乃至図１０に示すように、第１導波素子２０、第２導波素子３０、給電部５０及び短絡部６０は、絶縁性のシート７０上に形成されており、絶縁基材１４０の辺の部分で折り曲げられたシート７０を介して絶縁基材１４０の外面に貼り付けられている。
【００６２】
つまり、図１０に示すように、片面に第１導波素子２０、第２導波素子３０、給電部５０及び短絡部６０が形成された可撓性のシート７０を、給電部５０及び短絡部６０の部分でともに屈曲させて絶縁基材１４０の表裏面に貼り付けることにより容易にアンテナ１１０を製造することができる。
【００６３】
シート７０を構成する材料としては、ＰＥＴ、ポリイミド、ポリ塩化ビニルなど可撓性を有する絶縁材料を用いることができる。シート７０の厚さは特に限定されるものではないが、一般的には数十μｍ程度である。また、各第１導波素子２０、第２導波素子３０の表面に絶縁被膜処理を施してもよい。
【００６４】
本実施の形態では、このように第１導波素子２０及び第２導波素子３０をシート７０（基材）上に形成しているが、必ずしもシート７０上に形成されたものである必要はない。例えば、第１導波素子２０及び第２導波素子３０を単体で形成してもよい。あるいは、シート７０上に形成した第１導波素子２０及び第２導波素子３０を絶縁基材１４０に転写した後、当該シート７０を剥がしてもよい。
【００６５】
上記の絶縁基材１４０、第１導波素子２０、第２導波素子３０、給電部５０及び短絡部６０により、板状逆Ｆアンテナが構成される。
この板状逆Ｆアンテナは、読取装置（図示せず）から送信された電波を受信する。第１導波素子２０が電波を吸収する場合には、第２導波素子３０が導体地板（グランド部ともいう。）として働く。一方、第２導波素子３０が電波を吸収する場合には、第１導波素子２０が導体地板として働く。すなわち、第１導波素子２０、第２導波素子３０は、ＲＦタグ１００の使用態様に応じて、導波素子（アンテナ）と導体地板（グランド）のどちらの機能も果たすことが可能である。
なお、本実施の形態においては、逆Ｆアンテナについて説明しているが、これに限定されず、他の任意のアンテナについても、適用することができる。
【００６６】
図８に示すように、第１導波素子２０は、その周囲の側辺２０ａ乃至２０ｆの長さの合計Ａがλ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれかになるように設計されている。ここで、λは読取装置から送信された電波の波長である。なお、電波の波長λは、ＲＦタグ１００として使用可能な範囲内であれば特に限定されない。図９に示すように、第２導波素子３０は、その周囲の側辺３０ａ乃至３０ｄの長さの合計Ｂが合計Ａとほぼ等しくなるように設計されている。
【００６７】
上記のように、第１導波素子２０と第２導波素子３０の周囲の側辺の長さの合計Ａ，Ｂはλ／４、λ／２、３λ／４、５λ／８のいずれかにほぼ等しい。これにより、板状逆Ｆアンテナの共振周波数を容易に設定することができる。
【００６８】
なお、第１導波素子２０、第２導波素子３０の周囲の側辺の長さの合計Ａ，Ｂが上記値のいずれかであれば、第１導波素子２０、第２導波素子３０の平面形状は長方形状に限られない。例えば、第１導波素子２０、第２導波素子３０の中心部を切り取ったロ字状にしてもよい。
【００６９】
また、絶縁基材１４０として絶縁体を用いてもよい。これにより、ある程度の大きさの開口面積を確保し、板状逆Ｆアンテナの感度向上を図ることができる。例えば、絶縁基材１４０として発泡スチロールを使用することが可能である。
【００７０】
また、絶縁基材１４０は誘電体であってもよい。絶縁基材１４０として、例えば比誘電率が１以上２０以下の誘電体を用いることができる。誘電率が大きい誘電体（例えばセラミック）を用いた場合、コンデンサの静電容量が大きくなるため、第１導波素子２０及び第２導波素子３０の開口面積が小さくなり、ＲＦタグ１００を小型化することができる。ただし、アンテナ１１０の利得が小さくなるため、読取装置との間で通信可能な距離（通信距離）が短くなる。数メートル以上といった比較的長い通信距離が必要な場合は、絶縁基材１４０として誘電率が小さい誘電体を用いる。この場合、比誘電率は５以下であることが好ましい。誘電率の小さい発泡ポリスチロールを用いた実施形態は後述する。
【００７１】
上記構成のアンテナ１１０では、読取装置から送信され、上記の板状逆Ｆアンテナで受信される電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成される。この共振回路は、インダクタパターンＬとコンデンサ（第１コンデンサ）９３と、により構成される（図１１参照）。
【００７２】
ここで、インダクタパターンＬは、第１導波素子２０、短絡部６０、第２導波素子３０及び給電部５０により構成され、コンデンサ９３は、第１導波素子２０、第２導波素子３０及び絶縁基材１４０により構成される。この共振回路によって、読取装置から送信された電波（搬送波）を板状逆Ｆアンテナが高感度で受信できるようになるため、ＲＦタグ１００の読み取り性能を向上させることができる。さらに、ＩＣチップ８０が生成する電源電圧を高くすることができる。
【００７３】
（ＩＣチップ）
ＩＣチップ８０は、図８に示したように、第１導波素子２０と給電部５０との間に設けられている。ＩＣチップ８０は、絶縁基材１４０の上面側（第１導波素子２０と同一平面上）に配置されている。
なお、板状逆Ｆアンテナとして機能する範囲内であれば、ＩＣチップ８０を絶縁基材１４０の側面に配置してもよい。また、ＩＣチップ８０に外部電源を接続して、当該外部電源から供給される電圧によりＩＣチップ８０が動作するようにしてもよい。
【００７４】
ＩＣチップ８０は、アンテナ１１０の板状逆Ｆアンテナが受信した読取装置の電波に基づいて動作する。
具体的には、ＩＣチップ８０は、まず、読取装置から送信される搬送波の一部を整流し、ＩＣチップ自身が動作するために必要な電源電圧を生成する。そして、ＩＣチップ８０は、生成した電源電圧によって、ＩＣチップ８０内の制御用の論理回路を動作させる。また、ＩＣチップ８０は、読取装置との間でデータの送受信を行うための通信回路等を動作させる。さらに、部品箱２００の固有情報等が格納された不揮発性メモリを動作させることができる。
【００７５】
ＩＣチップ８０には、内部にコンデンサを含むものがあり、また、ＩＣチップ８０は浮遊容量を有する。このため、共振回路の共振周波数を設定する際、ＩＣチップ８０内部の等価容量を考慮することが好ましい。換言すれば、共振回路は、インダクタパターンＬのインダクタンス、コンデンサ９３の静電容量、及びＩＣチップ８０内部の等価容量を考慮して設定された共振周波数を有することが好ましい。さらに、後述するように第２のコンデンサの静電容量が考慮される。
【００７６】
このように、ＲＦタグ１００は、アンテナ１１０及びＩＣチップ８０を備えている。ＲＦタグ１００は、読取装置から送信された電波（搬送波）をＲＦタグ１００のアンテナ１１０で受信する。そして、ＩＣチップ８０に記録されている部品箱２００の識別データ等を反射波に乗せて読取装置へ返送する。これにより、読取装置をＲＦタグ１００に接触させることなく、ＲＦタグ１００は読取装置と通信することが可能である。
【００７７】
（等価回路）
図１１は、図６および図７に示した金属板２５０が貼着された部品管理用カード２１０の等価回路の一例を示す図である。図１２はその部品管理用カード２１０を部品箱２００の保持部２３０に保持させた状態の等価回路の一例を示す図である。
図１１に示すように、ＲＦタグ１００の等価回路は、インダクタパターンＬと、コンデンサ９３と、ＩＣチップ８０とからなる。インダクタパターンＬ、コンデンサ９３およびＩＣチップ８０は、読取装置から送信される電波の周波数帯域で共振する共振回路を構成する。
この共振回路の共振周波数ｆ［Ｈｚ］は、式（１）により与えられる。共振周波数ｆの値は、読取装置から送信される電波の周波数帯域に含まれるように設定される。
【００７８】
【数１】
2019111710.tif 000003
【００７９】
式（１）において、Ｌａ：インダクタパターンＬのインダクタンス、Ｃａ：コンデンサ９３の静電容量、Ｃｂ：ＩＣチップ８０内部の等価容量を意味する。
【００８０】
ここで、ＩＣチップ８０には、内部にコンデンサを含むものがあり、また、ＩＣチップ８０は浮遊容量を有する。そのため、共振回路の共振周波数ｆを設定する場合、ＩＣチップ８０内部の等価容量Ｃｂを考慮することが好ましい。
すなわち、共振回路は、インダクタパターンＬのインダクタンス、コンデンサ９３の静電容量、およびＩＣチップ８０の内部の等価容量Ｃｂを考慮して設定された共振周波数ｆを有することが好ましい。なお、Ｃｂとしては、例えば、使用するＩＣチップの仕様諸元の一つとして公表されている静電容量値を用いることができる。
【００８１】
上記のように、ＩＣチップ８０内部の等価容量Ｃｂを考慮することで、共振回路の共振周波数ｆを、電波の周波数帯域に精度良く設定することができる。その結果、ＲＦタグ１００の読み取り性能をさらに向上させることができる。また、ＩＣチップ８０が生成する電源電圧をさらに高くすることができる。
【００８２】
さらに、金属板２５０が貼着されたカード２１０においては、カード本体２２０内に埋設されたＲＦタグ１００の導波板（第２の導波素子３０）と金属板２５０との間には、カード本体２２０よりなる電気絶縁層が形成されていることにより、コンデンサ（第２コンデンサ）２７０が形成され、ＲＦタグ１００のインダクタンスと共振回路を形成することができる。
【００８３】
図１１に示すように、第２コンデンサ２７０は、第１導波素子２０、第２導波素子３０及び絶縁基材１４０で構成されるコンデンサ９３（第１コンデンサ）と直列に接続されている。このため、第１コンデンサ９３と第２コンデンサ２７０の合成容量が変化して、ＲＦタグ１００の共振回路の共振周波数が大きく変化する可能性がある。
【００８４】
具体的には、コンデンサ２７０の容量がコンデンサ９３の容量よりも非常に小さい場合には、合成容量がコンデンサ９３の容量に比べて大きく低下する。このことは、ＲＦタグ１００を金属板２５０に絶縁層を介して配置した場合、ＲＦタグ１００の共振回路の共振周波数が大きく変化して、ＲＦタグ１００の読み取り性能が低下することを意味する。
【００８５】
そこで、本実施の形態では、コンデンサ２７０の容量をＩＣチップ８０内部の等価容量以上にすることができる。これにより、コンデンサ９３とコンデンサ２７０の合成容量が大幅に低下することを防ぎ、ＲＦタグ１００の性能低下を抑制することができる。コンデンサ２７０の容量はＩＣチップ８０内部の等価容量の２倍以上にすることが好ましい。さらに好ましくは２倍以上１０倍以下である。
【００８６】
読取装置からの電波は、ＲＦタグ１００の一方の導波板（第１導波素子）２０により受信される。
そして、ＲＦタグ１００の第１導波素子２０と、該ＲＦタグ１００の他方の第２導波素子（グランドエレメント）３０間に接続されたＩＣチップ回路を通し、第２導波素子３０よりカード本体２２０の絶縁層を介して金属板２５０に放出される。
つまり、ＲＦタグ１００と金属板２５０が絶縁層（誘電体）を介して容量結合をするため、金属板２５０がアンテナとして機能する。
【００８７】
よって、金属板２５０がアンテナとなり作動することができる。このようにして、ＲＦタグ１００からの電波を、金属板２５０を介して読取装置へ送ることができ、かつ読取装置からの電波を、金属板２５０を介してＲＦタグ１００で受信することができる。
その結果、ＲＦタグ１００を確実に駆動させ、無指向性で通信距離が長いＲＦタグ１００の読み取りを実施することができる。
【００８８】
さらに、部品管理用カード２１０が金属製の部品箱２００の保持部２３０に保持された場合、図１２に示すように、カード本体２２０内に埋設されたＲＦタグ１００の導波板（導波素子）と部品箱２００との間には、カード本体２２０よりなる電気絶縁層が形成されていることに加え、さらに部品箱２００の外面に形成された被膜などからなる絶縁層により、金属板２５０と金属製部品箱２００との間にコンデンサ（第３コンデンサ）２７２が形成され、ＲＦタグ１００のインダクタンスと共振回路を形成することができる。
【００８９】
図１２に示すように、第３コンデンサ２７２は、第１コンデンサ９３および第２コンデンサ２７０と直列に接続されている。このため、第１コンデンサ９３、第２コンデンサ２７０、および第３コンデンサ２７２の合成容量が変化して、ＲＦタグ１００の共振回路の共振周波数が大きく変化する可能性がある。
【００９０】
具体的には、第３コンデンサ２７２の容量が、第２コンデンサ２７０および第１コンデンサ９３の容量よりも非常に小さい場合には、合成容量が第１コンデンサ９３および第２コンデンサ２７０の容量に比べて大きく低下する。このことは、ＲＦタグ１００を部品箱２００に絶縁層を介して配置した場合、ＲＦタグ１００の結合容量共振周波数が大きく変化して、ＲＦタグ１００の読み取り性能が低下することを意味する。
【００９１】
そこで、図１２に示す実施形態では、第３コンデンサ２７２の容量を、第２コンデンサ２７０の容量およびＩＣチップ８０内部の等価容量以上にすることができる。
これにより、第１コンデンサ９３、第２コンデンサ２７０および第３コンデンサ２７２の合成容量が大幅に低下することを防ぎ、ＲＦタグ１００の性能低下を抑制することができる。第２コンデンサ２７０の容量および第３コンデンサ２７２の容量はＩＣチップ８０内部の等価容量の２倍以上にすることが好ましい。
【００９２】
読取装置からの電波は、ＲＦタグ１００の一方の導波板（第１導波素子２０）により受信され、ＲＦタグ１００の第１導波素子２０と、該ＲＦタグ１００の他方の第２導波素子（グランドエレメント）間に接続されたＩＣチップ回路を通し、第２導波素子２０より部品管理用カード本体２２０の絶縁層を介して金属製部品箱２００に放出される。つまり、ＲＦタグ１００と部品箱２００が絶縁層（誘電体）を介して容量結合をするため、部品箱２００がアンテナとして機能する。
【００９３】
よって、部品箱２００がアンテナとなり作動することができる。このようにして、ＲＦタグ１００からの電波を、部品箱２００を介して読取装置へ送ることができ、かつ読取装置からの電波を、部品箱２００を介してＲＦタグ１００で受信することができる。
このようにして、カード２１０を保持部２３０に保持させた場合に、ＲＦタグ１００に設けられた導波板と部品箱２００とが静電結合する本発明の部品管理装置が構成される。
その結果、ＲＦタグ１００を確実に駆動させ、無指向性で通信距離が長いＲＦタグ１００の読み取りを実施することができる。
【００９４】
（第２の実施形態）
図１３乃至図１５に第２の実施形態を示す。この実施形態では、ＲＦタグ１００の構成が第１の実施形態とは異なっている。図１３は、さらに他の実施形態にかかる部品管理用カード２１０に使用するＲＦタグ１００の一例を示す模式的要部斜視図であり、図１４は、図１３に示すＲＦタグ１００の模式的平面図であり、図１５は、図１３に示すＲＦタグ１００のアンテナ部３００の模式的平面図である。
【００９５】
本実施形態のＲＦタグ１００は、アンテナ部３００に絶縁層４２０を介して回路部材４００を貼着することにより形成されている。アンテナ部３００と回路部材４００との間に絶縁層４２０が介在するため両者間にコンデンサが形成される。
【００９６】
（アンテナ部３００）
アンテナ部３００は金属板からなり、帯状部材からなる第１領域３１０、第２領域３２０および第３領域３３０を有する。金属板を構成する金属としては、鉄、銅、アルミニウム、銀、ニッケル、それらの合金等を用いてもよい。導電性、加工性およびコストの観点から、金属板の金属はアルミニウムが好ましい。金属板の厚みは強度の観点から０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下である。
【００９７】
（回路部材４００）
図１６は、図１３に示すＲＦタグの回路部材４００の模式的拡大図である。
図１６に示すように、回路部材４００は、ＩＣチップ８０およびインダクタパターンＬを形成する回路４１０を含む。回路４１０は、環形状の回路部４１１の一部を切欠いた切欠部を有する形状からなる。具体的には、アルファベット文字のＣ形状からなる。回路部４１１は、辺４１１ａ、辺４１１ｂ、辺４１１ｃ、辺４１１ｄおよび辺４１１ｅを有する。なお、回路４１０は、回路部４１１の一部を切欠く場合について説明したが、これに限定されず、切欠部に替えて絶縁部であってもよい。
【００９８】
本実施の形態において、回路４１０はアルミニウムの薄膜からなる。本実施の形態における薄膜は３μｍ以上３５μｍ以下の厚みから形成される。回路４１０は、エッチングまたはパターン印刷等の手法によって形成される。
【００９９】
回路部材４００の回路４１０の切欠部を架け渡すように、ＩＣチップ８０が設けられる。本実施の形態においては、回路部材４００においては、回路部４１１の内部面積Ｓにより、インダクタパターンＬのインピーダンスを一定にすることができる。
【０１００】
ＩＣチップ８０は、ＲＦタグ１００のアンテナ部３００が受信した読取装置の電波に基づいて動作する。
具体的に本実施の形態にかかるＩＣチップ８０は、まず、読取装置から送信される搬送波の一部を整流して、ＩＣチップ８０自身が動作するために必要な電源電圧を生成する。そして、ＩＣチップ８０は、生成した電源電圧によって、ＩＣチップ８０内の制御用の論理回路、部品箱２００の固有情報等が格納された不揮発性メモリを動作させる。
【０１０１】
また、ＩＣチップ８０は、読取装置との間でデータの送受信を行うための通信回路等を動作させる。
【０１０２】
（絶縁層４２０）
絶縁層は、第１実施形態で示した絶縁基材１４０と同様の構成とすることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態においては、アンテナ部３００の第１領域３１０の幅Ｔ１は、回路部材４００の回路部４１１の幅Ｔ４１１の１倍以上４倍以下で形成されることが望ましい。アンテナ部３００の第２領域３２０の幅Ｔ２は、回路部材４００の回路部４１１の幅Ｔ４１２の１倍以上４倍以下で形成されることが望ましい。
【０１０４】
また、回路部材４００の回路部４１１の幅Ｔ４１３は、回路部材４００の回路部４１１の幅Ｔ４１２の１倍以上４倍以下で形成されることが望ましい。
その結果、回路部材４００を容易にアンテナ部３００に貼着することができる。
【０１０５】
図１７は、図１３に示すＲＦタグ１００が埋設された部品管理用カード２１０の模式的斜視図である。
図１７に示すように、上記構成のＲＦタグ１００をカード本体２２０内に埋設することによりカード２１０が構成される。このカード２１０の等価回路は図１１と同様であるので説明を省略する。
【０１０６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、ＲＦタグのアンテナ１１０の給電部および短絡部の形状が第１の実施の形態および第２の実施の形態と異なる。
【０１０７】
図１８は、さらに他の実施形態のＲＦタグ１００の表面側の一例を示す模式的斜視図であり、図１９は、図１８に示すＲＦタグ１００の裏面側の一例を示す模式的斜視図である。図２０は、図１８に示すＲＦタグ１００のアンテナ１１０の一例を示す模式的斜視図であり、図２１は、図１８に示すＲＦタグ１００のアンテナ１１０の模式的展開図である。
【０１０８】
図１８から図２１までに示すように、第３の実施形態のアンテナ１１０の基本的な構成は第１実施形態と同様である。
すなわち、アンテナ１１０は、第１主面及び第１主面の対向する側の第２主面を有する絶縁基材１４０と、第１主面に設けられた第１導波素子２０と、第２主面に設けられた第２導波素子３０と、絶縁基材１４０の長辺側の側面に設けられ、第１導波素子２０に一端が電気的に接続された給電部５０と、絶縁基材１４０の短辺側の側面に設けられ、第１導波素子２０に一端が電気的に接続され、第２導波素子３０に他端が電気的に接続された短絡部６０と、を備えている。
【０１０９】
絶縁基材１４０、第１導波素子２０、第２導波素子３０、給電部５０及び短絡部６０により、読取装置から送信された電波を受信する板状逆Ｆアンテナ１１０が構成されている。
また、第１導波素子２０、短絡部６０、第２導波素子３０及び給電部５０により構成されるインダクタパターンと、第１導波素子２０、第２導波素子３０及び絶縁基材１４０により構成されるコンデンサとにより、電波の周波数帯域で共振する共振回路が構成される。
【０１１０】
第１導波素子２０および第２導波素子３０はそれぞれ長辺と短辺とを有する矩形状に形成されている。
【０１１１】
第１導波素子２０と第２導波素子３０の短辺側において、第１導波素子２０および第２導波素子３０は短絡部６０によって接続されている。
第１導波素子２０の長辺側において短辺側に近い箇所で給電部５０が連設されている。図２１に示すように、給電部５０は第１導波素子２０の本体部分から連続する第１給電部５１と、該第１給電部５１から連続する第２給電部５２とを有する。第１給電部５１は比較的幅狭の導体から形成され、第２給電部５２は第１導波素子２０の長手方向に沿って長い矩形状の導体から形成されている。
さらに、第１導波素子２０の短辺側に矩形状の切欠部３２が形成されている。この切欠部３２によって第１導波素子２０の短辺側の端部に連絡部３４が形成されている。
【０１１２】
第３の実施の形態においては、給電部５０を短絡部６０と異なる面に形成している。その結果、短絡部６０の面積を大きくすることができる。すなわち、図１８に示す短絡部６０の幅ＬＬを大きくすることができる。その結果、共振抵抗が小さくなり第１導波素子２０および第２導波素子３０に流れる電流を調整することができる。その結果、周波数の帯域幅から決定されるＱ値の調整が可能となる。
【０１１３】
図２０に示すように、第１導波素子２０および第２導波素子３０は短絡部６０の箇所で２つに折り曲げられ、折り曲げられた第１導波素子２０および第２導波素子３０の間に絶縁基材１４０が配置される。第１導波素子２０は絶縁基材１４０の第１主面に貼着され、第２導波素子３０は絶縁基材１４０の第２主面に貼着される。これにより、短絡部６０は絶縁基材１４０の短辺側の側面に配置されて貼着される。
【０１１４】
また、給電部５０は絶縁基材１４０の長辺側の側面から第２導波素子３０に重なるように折り曲げられると共に、給電部５０は絶縁基材１４０の長辺側の側面および第２導波素子３０に貼着される。
そして、第１導波素子２０に形成された切欠部３２にＩＣチップ８０が配置され、該ＩＣチップ８０は第１導波素子２０の連絡部３４と第１導波素子２０の本体との間に架け渡されるよう接続される。
【０１１５】
絶縁基材１４０としては発泡スチロールから形成することができる。この実施形態では、矩形状の発泡スチロールが使用される。発泡スチロールは、内部に均一な独立気泡を有するものを使用することができる。このような構成の絶縁基材１４０はその厚み方向で誘電率が等しいものである。
【０１１６】
絶縁基材１４０として、本来は、空気を用いることが最も好ましいが、第１導波素子２０（アンテナ部および第２導波素子３０（グランド部）を所定の間隔に維持し、かつ両者の接触を防止するため、９０容量％以上空気を有する発泡スチロールを用いることが好ましい。さらに好ましくは９５容量％以上９９容量％以下の空気を有する独立気泡の発泡スチロールである。
【０１１７】
発泡スチロールを用いることにより、第１導波素子２０（アンテナ部ともいう。）および第２導波素子３０（グランド部ともいう。）の空間距離を所定の間隔に維持することができる。そのような間隔としては０．５以上３．０ｍｍ以下が好ましい。
【０１１８】
絶縁基材１４０の比誘電率は、１％以上２０％以下の範囲内であることが望ましい。さらに望ましくは１．０１％以上１．２０％以下であり、最も望ましくは１．０１％以上１．１０％以下であり、さらに最も望ましくは１．０２％以上１．０８％以下である。
絶縁基材１４０として発泡スチロールを用いる場合、発泡スチロールの発泡倍率は１５倍以上６０倍以下のものが好ましい（この場合、比誘電率は１．０１％以上１．１０％以下となる）。
【０１１９】
絶縁基材１４０としてセラミック（比誘電率が５％を超え９％以下）を用いた場合には、アンテナ部およびグランド部の開口面積が小さくなり、通信距離が低減されるが、ＲＦタグ１００を小型化することができる。
一方、絶縁基材１４０として発泡スチロール等の比誘電率が１％以上５％以下（特に１．０１％以上１．２０％以下）の材質を用いた場合には、アンテナ部およびグランド部の開口面積を大きく維持することができ、通信距離を数メートルから数十メートルまで延ばすことができる。
【０１２０】
発泡スチロールからなる絶縁基材１４０の厚みは、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲であることが望ましい。
なお、本実施の形態において絶縁基材１４０は、発泡スチロールからなることとしているが、これに限定されず、絶縁体であればよく、ポリエチレン、ポリイミド、薄物発泡体（ボラ―ラ）等、絶縁性を有する他の発泡体または素材を用いてもよい。
【０１２１】
以上のように、本実施の形態にかかるＲＦタグ用アンテナ１１０は、ＲＦタグ用アンテナ１１０の絶縁基材１４０として発泡スチロールを用いているため、ある程度の大きさの開口面積を確保することができ、板状アンテナの感度向上を図ることができる。
さらに、絶縁基材１４０は、発泡形状でもよく、空洞が１または多数形成されていてもよく、異種の材質が混合または積層された複合材料からなってもよい。
また、ＲＦタグ１００をケース内に収納する場合、ケースの内側に絶縁基材１４０と同素材、本実施の形態においては、発泡スチロールをケース内部に設けても良い。すなわち、ＲＦタグ１００のＩＣチップ８０を搭載した面および第１主面側に発泡スチロールを貼着してケースに収納させてもよい。
【０１２２】
（実験結果）
図２２は、図１８から図２１において説明したＲＦタグ１００の読取実験の結果を示す模式図である。
【０１２３】
図２２中の符号１００Ｍは、本実施の形態にかかるＲＦタグ１００の表面側から読取装置を用いて読取実験した場合の周波数（横軸）に対する理論読取距離（ｍ）（縦軸）の関係を示した曲線、符号１０１Ｍは、本実施の形態にかかるＲＦタグ１００の裏面側から読取装置を用いて読取実験した場合の周波数に対する理論読取距離（ｍ）の関係を示した曲線である。
【０１２４】
符号１００Ｎは本出願人の逆ＦアンテナタイプのＲＦタグ（商品名０６）の表面側から読取装置を用いて読取実験した場合の周波数に対する理論読取距離（ｍ）の関係を示した曲線、符号１０１Ｎは、本出願人の逆ＦアンテナタイプのＲＦタグ（商品名０６）の裏面側から読取装置を用いて読取実験した場合の周波数に対する理論読取距離（ｍ）の関係を示した曲線である。
【０１２５】
図２２に示すように、本実施の形態にかかるＲＦタグ１００は、表面側から読取装置を用いた場合（実線１００Ｍ）１３ｍの距離で読み取ることができる。
一方、ＲＦタグ１００を裏面側から読取装置を用いた場合（実線１０１Ｍ）、７ｍの距離で読み取ることができる。
【０１２６】
その結果、本実施の形態にかかるＲＦタグ１００は、本出願人の逆ＦアンテナタイプのＲＦタグ１００の場合、表面側から読取装置を用いた場合（破線１００Ｎ）および裏面側から読取装置を用いた場合（破線１０１Ｎ）と同等またはそれ以上の性能を示すことがわかった。
【０１２７】
（ＲＦタグ１００の変形例１：絶縁基材１４０として誘電率が厚み方向で異なる発泡スチロールを用いた例）
【０１２８】
絶縁基材１４０として、絶縁基材１４０の厚み方向で誘電率の異なる発泡スチロールを使用することもできる。
【０１２９】
図２３は、ＲＦタグ１００の模式的断面図である。
絶縁基材１４０は、板状の発泡スチロール素材１４５および板状の樹脂素材１４６が積層された積層体からなる。発泡スチロール素材１４５はアンテナ部１２０側に積層されているが、樹脂素材１４６がアンテナ部１２０側に積層されていてもよい。
【０１３０】
発泡スチロール素材１４５および樹脂素材１４６の両者のサイズ長は同一に設計されている。樹脂素材としてはＡＢＳを用いることができるが、これに限定されず、樹脂素材として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、セラミック、紙等を用いてもよい。
【０１３１】
具体的に、発泡スチロール素材１４５においては、発泡スチロール素材１４５の比誘電率εａ＝１．０、周波数９００ＭＨｚとして波長λ１を算出すると、発泡スチロール素材１４５に貼着したアンテナ部１２０は、比誘電率に影響されないため、波長λ１は、λ１＝（３００／９２０ＭＨｚ）／１２  ≒３３３ｍｍとなる。
【０１３２】
一方、樹脂素材１４６においては、樹脂素材１４６の比誘電率εｂ＝５．０、周波数９００ＭＨｚ、伝搬速度３００Ｍｍ／ｓとして波長λ２を算出すると、樹脂素材１４６において、波長λ２は、λ２＝（３００／９２０ＭＨｚ）／５２  ≒１４９ｍｍとなる。
【０１３３】
ここで、アンテナ部１２０の値λ１は３３３ｍｍであるため、３３３／１４９≒２．２３倍長い波長の４０２ＭＨｚで共振することとなる。つまり、見かけ上７４４ｍｍのグランド部１３０が形成されたものと同じになる。
その結果、金属板２５０にＲＦタグ１００を取り付ける状態と同じにすることができ、金属対応または非金属対応の通信距離を充分に有するＲＦタグ１００を実現させることができる。なお、絶縁基材４０は、誘電率が異なる素材を３層以上積層することによって構成されてもよい。
【０１３４】
（ＲＦタグ１００の変形例２：絶縁基材１４０として誘電率が厚み方向で異なる発泡スチロールを用いた例）
図２４は、ＲＦタグ１００のさらに他の例を示す模式的断面図である。
【０１３５】
絶縁基材１４０は、表面１４１および裏面１４２を有する。表面１４１から裏面１４２に向かって縮径する１または複数の穴１４３が形成されている。穴１４３は、連続して縮径するものに限定されず、階段状で縮径されるものも含まれる。このような構成によれば、絶縁基材１４０の厚み方向で比誘電率の異なる絶縁基材１４０が得られる。図２４に示す実施の形態では、アンテナ部１２０側ほど順次比誘電率が低くなった絶縁基材１４０が得られる。
【０１３６】
本実施の形態において、階段状または円錐状の穴１４３について説明しているが、穴の形状はこれに限定されない。表面１４１から裏面１４２まで貫通していない円筒状、角筒状、あるいは楕円筒状の穴であってもよく、表面１４１から裏面１４２まで貫通していない、または貫通した円錐筒状、角錐筒状、あるいは楕円錐筒状の穴であってもよい。
また、穴１４３の形状が、円柱または凸部からなる場合と異なり、円柱または凸部を形成するリング状の穴１４３を設けても良い。すなわち、第２主面と第１主面との間から１または複数の円柱または凸部を設けても良い。
さらに、表面１４１から裏面１４２に向かって穴の空洞部分の断面形状が変化するものであってもよい。例えば、表面１４１側においては、星型の穴であり、裏面１４２側に向かって穴の断面形状が円形になってもよい。
また、図２４においては、穴１４３の径は同じ場合を説明したが、これに限定されず、穴１４３の径は同じであってもよく、異なるものであってもよい。
【０１３７】
以上のように、表面１４１側および裏面１４２側の比誘電率を変化させることにより、見かけ上、所定よりも長いグランド部１３０を形成することとなるため、金属対応または非金属対応の通信距離を充分に有するＲＦタグ１００を実現できる。
【０１３８】
（ＲＦタグ１００のさらに他の例）
図２５は、ＲＦタグ１００の他の例を示す模式図である。
図２５に示すように、ＲＦタグ１００は、板状アンテナからなる。ＲＦタグ１００は、厚みが５ｍｍ以下の金属導体からなることが好ましく、厚みが２ｍｍ以下の金属導体からなることがより好ましい。また、金属蒸着などにより形成してもよい。
図２５に示すように、矩形状のアンテナの短辺側の端部に近い箇所に、短辺側に沿って長い矩形状の長孔が形成されている。さらに、長孔によって形成されたアンテナの短辺側の帯状部の一部が切欠され、長孔が外部と連通する連通部が形成されている。長孔によってインダクタンスＬが形成され、帯状部の連通部にＩＣチップ８０が搭載される。
【０１３９】
また、アンテナ長は、インダクタンスＬの中心軸（図中破線）より、長さＡ＋長さＢ＋長さＣ＋長さＤの合計が中心周波数の３／４λとすることが好ましい。
【０１４０】
図２６は、図２５のＲＦタグ１００の周波数帯域と通信距離との関係の一例を示す模式図である。
図２６に示すように、図２５のＲＦタグ１００は、中心周波数を８９４ＭＨｚに設定した場合、ＩＣチップ８０の等価容量が１．５ｐＦとした場合のインダクタンスＬの値は、２１ｎＨ前後になる。
なお、ＩＣチップ８０の等価容量は、１．５ｐＦに限定されるものではなく、０．２ｐＦ以上５ｐＦ以下であってもよい。例えば、０．６ｐＦであってもよい。
【０１４１】
図２６に示すように、中心周波数を８９４ＭＨｚとした場合、欧州における８６０ＭＨｚにおいても、７ｍ前後の通信距離を得ることができ、日米における９３０ＭＨｚにおいても、８ｍ前後の通信距離を得ることができることがわかった。
【０１４２】
図２７は、図２５のＲＦタグ１００の他の例を示す模式図である。
図２７に示すＲＦタグ１００は、インダクタンスＬおよびＩＣチップ８０を含む一部分のＲＦタグ部分１００ａを板状アンテナに貼着することにより図２５のＲＦタグ１００を形成してもよい。
すなわち、図２５に示したＲＦタグ１００を一枚の金属導体で形成するのではなく、複数の部材を連結することにより形成してもよい。
すなわち、アンテナにおける全長は、周波数の整数倍を外れるように設定される。例えば、１λ未満、または１λを超えるように設定される。１λ、２λ、ｎλ（ｎは、整数）丁度の場合には、電力供給ができなくなるからである。
【０１４３】
図２８および図２９は、カード２１０の構造の一例を示す模式図である。
図２８に示すように、カード２１０の構造は、図２５および図２７に示したＲＦタグ１００の一面側にリライトシート２０１が貼着され、ＲＦタグ１００の他面側に保護材２０３が貼着されても良い。
これによりカード２１０を形成し、図１から図５までに記載した部品箱２００に利用することができる。
【０１４４】
また、図２９に示すように、ＲＦタグ１００の少なくとも一部分のＲＦタグ部分１００ａ（図２７参照）の周囲に非導電体２０５により包まれていることが好ましい。その結果、インダクタンスＬおよびＩＣチップ８０における周波数特性を安定させることができる。
【０１４５】
以上により、金属板２５０および／または部品箱２００をアンテナとして利用することができるとともに、大きな開口面積を有することができるので、ＲＦタグ１００の感度を向上させることができる。
【０１４６】
また、金属板２５０および／または部品箱２００をアンテナとして利用することができるので、読取装置による無指向の読み取りが可能となる。
【０１４７】
本発明においては、部品箱２００が「部品箱」に相当し、保持部２３０が「保持部」に相当し、部品管理用カード２１０、カード２１０が「部品管理用カード」に相当し、部品管理用カード本体２２０、カード本体２２０が「部品管理用カード本体」に相当し、金属板２５０が「金属板」に相当し、ＲＦタグ１００が「ＲＦタグ」に相当し、アンテナ１１０が「アンテナ」に相当し、ＩＣチップ８０が「ＩＣチップ」に相当し、導波素子、第１導波素子２０、アンテナ部３００が「導波板」に相当する。
【０１４８】
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【０１４９】
２０  第１導波素子
３０  第２導波素子
５０  給電部
６０  短絡部
８０  ＩＣチップ
９３  コンデンサ
１００  ＲＦタグ
１１０  アンテナ
２００  部品箱
２１０  部品管理用カード
２２０  部品管理用カード本体
２３０  保持部
２５０  金属板
３００  アンテナ部
【図１】
2019111710.tif 000004
【図２】
2019111710.tif 000005
【図３】
2019111710.tif 000006
【図４】
2019111710.tif 000007
【図５】
2019111710.tif 000008
【図６】
2019111710.tif 000009
【図７】
2019111710.tif 000010
【図８】
2019111710.tif 000011
【図９】
2019111710.tif 000012
【図１０】
2019111710.tif 000013
【図１１】
2019111710.tif 000014
【図１２】
2019111710.tif 000015
【図１３】
2019111710.tif 000016
【図１４】
2019111710.tif 000017
【図１５】
2019111710.tif 000018
【図１６】
2019111710.tif 000019
【図１７】
2019111710.tif 000020
【図１８】
2019111710.tif 000021
【図１９】
2019111710.tif 000022
【図２０】
2019111710.tif 000023
【図２１】
2019111710.tif 000024
【図２２】
2019111710.tif 000025
【図２３】
2019111710.tif 000026
【図２４】
2019111710.tif 000027
【図２５】
2019111710.tif 000028
【図２６】
2019111710.tif 000029
【図２７】
2019111710.tif 000030
【図２８】
2019111710.tif 000031
【図２９】
2019111710.tif 000032
【国際調査報告】
2019111710.tif 000033
2019111710.tif 000034
2019111710.tif 000035
2019111710.tif 000036