(57)【要約】【課題】本発明は、焼尽性に優れ、燃焼後に残渣物の少ない無線タグを提供することを目的とする。【解決手段】無線タグ１は、シート状に形成された基材２と、基材２の表面に導電パターン１１によってループ状に形成されたアンテナ３と、基材２に実装され、アンテナ３に電気的に接続されるＩＣチップ２０、及びセンサ２５で構成された無線タグ用回路４とを備えるものであって、この基材２が焼尽性材料を含んで形成されているものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材に設けられたアンテナと、前記基材に実装され前記アンテナに電気的に接続される無線タグ用回路とを備える無線タグであって、
前記基材が、焼尽性材料を含んで形成されていることを特徴とする無線タグ。
【請求項２】
前記焼尽性材料が、ニトロセルロース誘導体、及び／又はニトログアニジン誘導体を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の無線タグ。
【請求項３】
前記アンテナが、導電性の有機材料によって前記基材に膜状の導電パターンで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線タグ。
【請求項４】
前記アンテナが、導電性の無機材料によって前記基材に膜状の導電パターンで形成されており、前記導電パターンの膜厚が最大でも５０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線タグ。
【請求項５】
前記アンテナには、外周に切り欠き部が形成され、及び／又は抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無線タグ。
【請求項６】
前記無線タグ用回路の構成部品が、導電性接着剤、異方性導電接着体、又は低温半田によって前記基材に実装されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の無線タグ。
【請求項７】
前記無線タグ用回路の構成部品の少なくとも一部が、有機材料で形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の無線タグ。
【請求項８】
前記基材の少なくとも一部を覆うカバーが備えられており、前記カバーが焼尽性材料を含んで形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の無線タグ。
【請求項９】
前記無線タグ用回路が、パッシブ型無線タグとして動作するための電源部を備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の無線タグ。
【請求項１０】
前記無線タグ用回路が、測定対象を測定するセンサを備えており、前記センサの測定値を前記アンテナから無線送信可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の無線タグ。
【請求項１１】
前記無線タグ用回路が、予め設定された情報を前記アンテナから無線送信可能であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の無線タグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼尽性を考慮した無線タグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線タグは、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ、無線ＩＣ（Integrated Circuit）タグ、電子タグなどとも呼ばれている。無線タグは、無線リーダ（又は無線リーダライタ）と非接触で無線データ通信が可能である。無線タグを管理対象物に付すことで、無線リーダが無線タグの情報を読み取り、非接触で管理対象物を管理することができる。又、無線タグにセンサを装備することで、管理対象物に関する測定や無線タグの周辺環境の測定等を行うことができる。特許文献１に、紙製の基材が用いられた無線タグが記載されており、特許文献２に樹脂フィルム製の基材が用いられた無線タグが記載されており、特許文献３にガス検出用のセンサを有する無線タグが記載されている。
【０００３】
例えば、大砲のような火砲では、発射薬や点火薬のような火薬を焼尽性容器に封入した装薬が用いられる。砲弾射撃の際には、装薬が火砲砲身の薬室に装填され、その上に弾丸が載置される。この火薬が点火されると爆発的な燃焼を引き起こし、その燃焼ガス圧力により弾丸が発射される。このような装薬に使用する焼尽性容器が、例えば、特許文献４に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３０５１７９号公報
【特許文献２】特開２００７−１４３００３号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６８１９３号公報
【特許文献４】特開２０１３−０６８３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、装薬（火薬）の情報（製造ロット番号や製造場所、製造年月日など）の管理は、装薬の梱包箱や焼尽性容器に印字された文字を、オペレータが目視で１つ１つ確認することで行われている。この作業は、装薬の数が多くなるほど、多くの時間と人手とを有し、手間が掛かる作業となっている。又、火薬の温度は弾丸の弾道性能に影響を及ぼすため、射撃の前に火薬の温度を正確に把握したい場合がある。火薬の温度を測定する場合、千枚通し等の尖頭物で焼尽性容器に穴を開け、棒状の温度計を挿入して測定している。この測定方法は火薬を発火させないように充分注意して行う必要があるため、時間と人手を一層要し、射撃準備の限られた時間の中で全ての火薬の温度を測定することは困難である。
【０００６】
装薬の情報を短時間で取得するために、装薬に無線タグを取り付けることが考えられる。又、必要性に応じて無線タグにセンサを装備して、装薬の内部の火薬の温度等を測定することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、装薬は、燃焼後に残渣物を殆ど生じさせないことが重要である。又、装薬は、僅かに残渣物が生じたとしてもその大きさが微細であることが重要である。大量に又は大きな残渣物が生じると噛み込みによる次弾薬の装填不良や、残渣物の熱による次弾薬の不期発火を招く原因となり得るからである。特許文献１〜３に記載されたような従来の無線タグは、焼尽性についての考慮がなされていないので、構成部材の殆どが火砲内に残渣物として残る可能性が高く、装薬に対して使用することができないという問題がある。
【０００８】
又、爆発的な燃焼を引き起こすものとして、火薬又は爆薬を用いた武器弾薬、自動車用エアバック、発破用火薬類などの種々の火工品、打上煙火や仕掛煙火などの煙火（花火）、飛翔体（ロケット）の推進薬などが挙げられる。これらに対しても、爆発後の無線タグの残渣物が問題になる場合、従来の無線タグを使用することができないという問題がある。又、焼却処分場等で焼却される容器のように焼かれてしまう物に付される無線タグであっても、燃焼後に残渣物の少ないものが望まれる。
【０００９】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、焼尽性に優れ、燃焼後に残渣物の少ない無線タグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された無線タグは、基材と、前記基材に設けられたアンテナと、前記基材に実装され前記アンテナに電気的に接続される無線タグ用回路とを備える無線タグであって、前記基材が、焼尽性材料を含んで形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載された無線タグは、請求項１に記載のものであり、前記焼尽性材料が、ニトロセルロース誘導体、及び／又はニトログアニジン誘導体を含んでいることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載された無線タグは、請求項１又は２に記載のものであり、前記アンテナが、導電性の有機材料によって前記基材に膜状の導電パターンで形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載された無線タグは、請求項１又は２に記載のものであり、前記アンテナが、導電性の無機材料によって前記基材に膜状の導電パターンで形成されており、前記導電パターンの膜厚が最大でも５０μｍであることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載された無線タグは、請求項１から４のいずれかに記載のものであり、前記アンテナには、外周に切り欠き部が形成され、及び／又は抜き孔が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載された無線タグは、請求項１から５のいずれかに記載のものであり、前記無線タグ用回路の構成部品が、導電性接着剤、異方性導電接着体、又は低温半田によって前記基材に実装されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載された無線タグは、請求項１から６のいずれかに記載のものであり、前記無線タグ用回路の構成部品の少なくとも一部が、有機材料で形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載された無線タグは、請求項１から７のいずれかに記載のものであり、前記基材の少なくとも一部を覆うカバーが備えられており、前記カバーが焼尽性材料を含んで形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載された無線タグは、請求項１から８のいずれかに記載のものであり、前記無線タグ用回路が、パッシブ型無線タグとして動作するための電源部を備えていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載された無線タグは、請求項１から９のいずれかに記載のものであり、前記無線タグ用回路が、測定対象を測定するセンサを備えており、前記センサの測定値を前記アンテナから無線送信可能であることを特徴とする。
【００２０】
請求項１１に記載された無線タグは、請求項１から１０のいずれかに記載のものであり、前記無線タグ用回路が、予め設定された情報を前記アンテナから無線送信可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の無線タグによれば、基材が焼尽性材料を含んで形成されていることで、無線タグの中で大部分を占める基材が焼尽するため、焼尽性に優れ、燃焼後に残渣物の少ない無線タグとすることができる。
【００２２】
焼尽性材料が、ニトロセルロース誘導体、及び／又はニトログアニジン誘導体を含んでいる場合、短時間に焼尽して残渣物を生じさせないため、極めて焼尽性に優れた無線タグとすることができる。
【００２３】
アンテナが導電性の有機材料によって基材に膜状の導電パターンで形成されている場合、基材の次に大きな部材であるアンテナが燃焼するため、残渣物を一層少なくすることができる。アンテナが、導電性の無機材料によって基材に膜状の導電パターンで形成されており、その膜厚が最大でも５０μｍである場合、無線タグの装備対象物（管理対象物）が爆発する場合に、アンテナが爆発の衝撃で一層微細化し易くなる。アンテナには、外周に切り欠き部が形成され、及び／又は抜き孔が形成されている場合、アンテナが爆発の衝撃で一層微細化し易くなる。
【００２４】
無線タグ用回路の構成部品が、導電性接着剤、異方性導電接着体、又は低温半田によって基材に実装されている場合、これらが燃焼したり溶融したりするため、構成部品が分離して残渣物を少なくすることができる。又、基材を発火させない低温で、構成部品を安全に実装することができる。
【００２５】
無線タグ用回路の構成部品の少なくとも一部が有機材料で形成されている場合、有機材料が燃焼して、残渣物を少なくすることができる。基材の少なくとも一部を覆うカバーを付したとしても、そのカバーが焼尽性材料を含んで形成されている場合、残渣物を生じさせない。
【００２６】
無線タグ用回路がパッシブ型無線タグとして動作するための電源部を備えている場合、電池を備えないため、アクティブ型無線タグよりも残渣物を生じ難くすることができる。無線タグ用回路がセンサを備え、その測定値をアンテナから無線送信可能である場合、無線リーダで読み込むことで、装備対象物に関する測定を、非接触で簡便、迅速に行うことができる。無線タグ用回路が、予め設定された情報をアンテナから無線送信可能である場合、無線リーダで読み込むことで、燃焼する装備対象物の管理を、非接触で、簡便、迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用する無線タグの平面図、及び正面図である。
【図２】本発明を適用する無線タグの基材に形成された導電パターンの一部拡大図である。
【図３】本発明を適用する無線タグの電気的なブロック図である。
【図４】本発明を適用する無線タグを装備した状態の装薬である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態例に限定されるものではない。
【００２９】
図１（ａ）に、本発明を適用する無線タグ１の平面図、及び図１（ｂ）に無線タグ１の正面図を示す。無線タグ１は、無線タグ１の装備される装備対象物の燃焼や発熱に伴い、焼尽するように考慮されたものである。又、例え無線タグ１の一部が残渣物になり得ても、装備対象物の燃焼時の熱や衝撃で残渣物が微細化するように考慮されたものである。ここでは、一例として、無線タグ１が、弾丸の発射薬や点火薬となる火薬を収容する焼尽性容器（装備対象物の一例）に装備されるものとして説明する。
【００３０】
無線タグ１は、基材２、アンテナ３、及び無線タグ用回路４を備えている。
【００３１】
基材２は、絶縁性を有する薄いシート状のものである。基材２は、焼尽性を向上させるために、薄い厚みで形成されていることが好ましく、可及的に小さなサイズで形成されていることが好ましい。基材２のサイズ（面積）を小さくするために、同図のようにアンテナ３がループ形状で形成されている場合、ループ形状の内側の基材２に、１つ又は複数の貫通孔（図示省略）を形成してもよい。同図では、基材２の平面形状の外形が長方形に形成された例を示しているが、形状は用途やアンテナ３の形状に合わせて適宜変更すればよい。基材２が、シート状（板状）ではなく、必要性に応じて直方体などの立体形状で形成されていてもよい。
【００３２】
基材２は、無線タグ１の大部分を占める最も大きい部材であるため、無線タグ１の焼尽性を向上させるために、焼尽性材料を含んで形成されている。
【００３３】
焼尽性材料は、燃焼性が高く、燃焼しても灰や燃え残りなどの残渣物が殆ど生じないものである。焼尽性材料には、一例として、自己反応性物質（分子中に酸素を含有し、自己燃焼しやすい固体又は液体の物質）であるニトロセルロース誘導体、及び／又はニトログアニジン誘導体を主成分として含んでいるものを使用することが好ましい。ニトロセルロース誘導体には、ニトロセルロース、アセチルニトロセルロース（難燃化ニトロセルロース）が挙げられる。ニトログアニジン誘導体には、ニトログアニジンが挙げられる。焼尽性材料は、ニトロ化合物を含むもの以外に、火薬や爆薬に用いられる他の自己反応性物質を含むものであってもよい。焼尽性材料の焼尽性能（焼尽時間や残渣物の量、発火点等）は、例えば装備対象物の用途や保管状況、使用条件、燃焼状況に応じて適宜変えることができる。
【００３４】
ニトロセルロースは、燃焼性、及び焼尽性に優れるため、焼尽性材料の主成分として好ましく使用することができる。ニトロセルロースと樟脳などから製造される合成樹脂であるセルロイドは、焼尽性に優れると共に、シート（フィルム）を簡便に形成することができるため、基材２（焼尽性材料）として好ましく使用することができる。セルロイドの製造方法は、公知であるので詳細な説明を省略する。市場で販売されているシート状のセルロイドを購入し、所望のサイズに切り分けて、基材２として使用してもよい。又、ニトロセルロースを主成分とし、シート状に加工されて販売されているEURENCO社製の商品名Nitrofilm（ニトロフィルム）を焼尽性材料として用いてもよい。この場合も、所望のサイズに切り分けることで、基材２として使用することができる。
【００３５】
又、基材２が、公知の焼尽性容器と同様の材料で形成されていてもよい。焼尽性容器は、焼尽性材料で形成されているので、焼尽性に優れている。特に、無線タグ１が取り付けられる焼尽性容器と基材２とを同様の材料で形成すると、無線タグ１と焼尽性容器との焼尽性能を同じにすることができるため、好ましい。
【００３６】
焼尽性容器（焼尽性材料）は、例えば特許文献４に記載されているように、主成分であるニトロセルロースと、可燃繊維と、必要に応じて添加剤とを水中でスラリー状にし、抄造、圧搾の工程を経て製造される。抄造は、一例として、スラリーを漉簀で吸引抄造して行う。圧搾は、抄造したものを基材２の形状に合わせた金型、又は平坦な金型に押し付けて加熱しながら圧搾する。平坦な金型を用いた場合、平板状に圧搾された板材を基材２の形状に合わせて切り分けて使用する。
【００３７】
このような焼尽性材料では、可燃繊維成分を８〜８９重量％、及びニトロセルロース成分を１０〜９１重量％とすることが好ましい。ニトロセルロース成分を多く含むほど焼尽性を向上させることができ好ましいが、強度が弱くなるため、成分の配合割合を適宜決定する。
【００３８】
ニトロセルロース成分としては、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｋ６７０３）のものに加え、そのＪＩＳ規格に無いものを各省庁で要求事項や試験方法について標準化して定めたものである防衛省規格（ＮＤＳ）Ｋ−４０１３Ｃ（ニトロセルロース砲弾用）で定められた等級Ｉ（窒素含有量１２．４５〜１２．７５％）や等級II（窒素含有量１３．３５重量％以上）や等級III（窒素含有量１３．１０〜１３．３０重量％）であるニトロセルロースを使用することができる。又、前述したように、ニトロセルロース以外にも、アセチルニトロセルロース（難燃化ニトロセルロース）、ニトログアニジンなどの自己反応性物質を使用してもよい。
【００３９】
可燃繊維成分は、クラフトパルプのようなケミカルパルプであることが好ましいが、その他のケミカルパルプや機械パルプでもよく、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチル、エチルセルロースのようなセルロースからなる繊維であってもよく、草本植物、灌木植物、喬木植物の少なくとも何れかに由来する繊維であってもよく、古紙であってもよく、アクリル繊維であってもよい。また、可燃繊維成分として、平均繊維径を最大でも１．５μｍとしつつ平均繊維長を平均繊維径で除したアスペクト比（平均繊維長／平均繊維径）を１０以上とする微細化セルロース繊維（セルロースナノファイバー）を含んでいてもよい。微細化セルロース繊維が含まれていると、基材２の強度が向上する。
【００４０】
草本植物として、ケナフ、アサ、アマ、アバカ、タケ、ワタ、イネ、ムギ、バショウ、及びジュートが挙げられ、灌木植物として、コウゾ、ミツマタ、及びガンピが挙げられ、喬木植物として、パルプの原木となる針葉樹、広葉樹が挙げられる。古紙は、段ボール古紙や新聞古紙や裁落紙が挙げられ、繊維に解し必要に応じインキ抜きなどの処理を経て抄紙されるものである。アクリル繊維は、アクリロニトリルを主成分とする合成高分子からなる繊維であることが好ましい。
【００４１】
微細化セルロース繊維は、例えば、セルロースナノファイバー、微小セルロース繊維、セルロースナノ繊維、ミクロフィブリル化セルロース、微細セルロース、セルロース繊維、微細セルロース繊維、微細繊維状セルロースと指称されるものであってもよい。微細化セルロース繊維として、具体的に、セリッシュ：ＫＹ−１００Ｇ、ＫＹ−１００Ｓ、ＦＤ−１００Ｆ、ＦＤ−１００Ｇ、ＦＤ−１００Ｓ、ＦＤ−１００Ｍ、ＦＤ−２００Ｌ、ＰＣ−１１０Ｓ（何れもダイセルファインケム株式会社製；商品名）やＢｉＮＦｉ−ｓ（ビンフィス）（登録商標）（株式会社スギノマシン製；商品名）が挙げられる。
【００４２】
焼尽性材料に必要に応じて含有される添加剤には、例えば合成樹脂、安定剤、定着剤が挙げられる。合成樹脂は、例えばバインダー樹脂である。添加剤の含有量としては０〜１０重量％であり、例えばバインダー樹脂や安定剤や定着剤が、重量比率で（６〜１２）：（０．５〜２．０）：（０．１〜１．０）であると好ましい。
【００４３】
バインダー樹脂としては、具体的に、乳化重合スチレンブタジエンゴムや溶液重合スチレンブタジエンゴムのような合成樹脂が挙げられる。
【００４４】
安定剤としては、具体的に、エチルセントラリット（ECL）、アカルダイト（ＡＫII）、ジフェミルアミン（DPA）、2-ニトロジメニルアミン（2NO2DPA）、フェノール系酸化防止剤アデカスタブAO-80、AO-50（何れも旭電化工業株式会社製；商品名）、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール（BHT）、ヒドロキノン（HQ）などが挙げられる。
【００４５】
定着剤としては、具体的に、無機系凝集剤（例えば硫酸アルミニウム）、有機系凝集剤（例えば高分子凝集剤）が挙げられる。
【００４６】
焼尽性の観点から、基材２の全体を焼尽性材料で形成することが最も好ましいが、基材２の一部に焼尽性材料を含むように形成してもよい。例えば基材２を焼尽性材料、及び可燃性材料を含んで形成してもよい。可燃性材料とは、燃焼する材料であり、灰などの残渣物を生じるものであってもよい。例えば、シート状の焼尽性材料（セルロイドや焼尽性容器と同様の焼尽性材料等）の表面に、導電パターン１１を形成し易くするために、又は焼尽性材料と導電パターン１１とが直接触れないようにするために、又は表面の保護のために、絶縁性で可燃性を有する有機材料で形成された薄い表面層（図示せず）を設けてもよい。表面層を設ける場合、焼尽性材料層の燃焼と共に燃焼し、例え残渣物となったとしても火薬（焼尽性容器）の爆発で粉々に微細化するように、表面層を可及的に薄い厚みで形成することが好ましい。さらに表面層を少なくするために、表面層を基材２の全面にではなく導電パターン１１を形成する部分の基材２の表面にだけ、つまり導電パターン１１のパターン形状とほぼ同形で、表面層を形成するようにしてもよい。表面層は、例えば有機材料で薄い膜を形成し焼尽性材料層の表面に焼尽性又は燃焼性を有する接着剤（例えば公知のニトロセルロース接着剤）で貼り付けてもよいし、有機材料を溶融させて焼尽性材料の表面に溶射や塗布して形成してもよいし、有機材料を溶剤で溶かして表面に塗布し溶剤を乾燥させることで形成してもよい。
【００４７】
又、基材２が焼尽性材料及び無機材料を含んで形成されていてもよい。例えば、焼尽性材料であるニトロセルロースと、無機材料であるグラスウールとからシート状の基材２を形成してもよい。又は、例えばシート状の焼尽性材料の表面に、導体パターン１１の形成のためや焼尽性材料の保護のために、無機材料であるガラス又はセラミックで形成された薄い表面層を設けてもよい。基材２に使用する無機材料として、燃焼や爆発で微細化し易い、例えば繊維状のものや脆いものを使用することが好ましい。基材２に無機材料を使用する場合、可及的に少ない量を用いることが好ましい。基材２が焼尽性材料の他に可燃性材料（有機材料）や無機材料を含んでいても、焼尽性材料が主成分になっていることが好ましい。
【００４８】
表面層を形成する有機材料としては、燃焼し易いものが好ましく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、紙、酢酸セルロースフィルムが挙げられる。
【００４９】
図１に示すように、基材２の表面には、膜状の導電パターン１１が形成されている。この導電パターン１１により、アンテナ３、無線タグ用回路４の構成部品（一例としてＩＣチップ２０及びセンサ２５）を実装するための実装用パターン６、及び、各部や構成部品を電気的に接続するための配線パターンが形成されている。実装用パターン６は、各構成部品の端子の形状や配置に対応して形成されたパターンであり、フットパターンやランドパターンとも言われている。導電パターン１１は、基材２の片面だけに形成されていてもよいし、両面に形成されていてもよい。多層基板のように、基材２を多層構造とし、各層に導電パターン１１を形成してもよい。両面や多層に導電パターン１１を形成する場合、導電性のスルーホールで接続してもよいし、細い導電性のケーブル（例えば銅線）で接続してもよい。
【００５０】
導電パターン１１は、基材２の次に大きな構成物であるので、可燃性材料で形成したり、例え残渣物になっても火薬（焼尽性容器）の爆発時の熱や衝撃で微細化するように形成したりすることが好ましい。
【００５１】
そのため、導電パターン１１を、導電性の有機材料で形成することが好ましい。有機材料は可燃性を有するため、燃焼して残渣物を殆ど生じさせない。導電性の有機材料としては、公知のものを用いることができ、例えば、ポリアセチレン、ポリアセン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェン、ポリパラフェニレンビニレンなどの導電性樹脂が挙げられる。又、導電性の有機材料として、カーボンブラックや金属粉などの導電性粉末を練り込むことで導電性を付加した公知の有機材料を用いてもよい。これら有機材料には、導電性が高く、燃焼性が高いものを使用することが好ましい。又、導電パターン１１の膜厚は、燃焼し易く、微細化し易いように、薄い厚みで形成することが好ましい。
【００５２】
導電性の有機材料で導電パターン１１を形成する方法として、マイクロコンタクトプリント法、走査型電顕法、フォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、キャピラリー法、転写法、ディップ・ベン法、ラインパターニング法が挙げられる。
【００５３】
又、導電パターン１１を、導電性の無機材料で形成してもよい。導電性の無機材料には、アルミニウムや銀、銅などの金属や、炭素が挙げられる。導電性の無機材料を使用する場合、火薬の爆発時の熱や衝撃で微細化できるよう、少量を用いて、かつ導電パターン１１のパターン幅を狭く形成すると共に膜厚を薄い厚みで形成することが好ましい。
【００５４】
従来の一般的なプリント基板（リジッド基板やフレキシブル基板）では、銅箔膜（導電パターン）の膜厚は、１０〜７０μｍ程度に形成されている。装薬（火薬）の爆発が強力であり、粉々に微細化できる場合であれば、従来と同等の膜厚や、それ以上の厚みの膜厚で導電パターン１１を形成してもよいが、膜厚は薄いほど爆発時に微細化し易くなるため、膜厚は最大でも５０μｍであることが好ましい。
【００５５】
導電性の無機材料で導電パターン１１を形成する方法として、フォトリソグラフィ法、エッチング法、蒸着法、印刷法が挙げられる。特に蒸着法は、導電パターン１１の膜厚を薄く形成することができるので、好ましく採用することができる。
【００５６】
導電パターン１１の全てを同じ材質で形成してもよいが、部分ごとに異なる材質で形成してもよい。例えば、面積の大きなアンテナ３を燃焼し易い導電性の有機材料で形成し、面積の小さな実装用パターン６を精密なパターン形状を形成可能な導電性の無機材料で形成してもよい。
【００５７】
スルーホールを形成する場合、導電性の有機材料を使用することが好ましい。スルーホールは、従来のプリント基板と同様に形成すればよい。パターン同士をケーブルで接続する場合、導電性の有機接着剤で固定することが好ましい。
【００５８】
導電パターン１１を形成する際には、基材２が発火しないように、成膜温度や成膜時間、静電気除去等の条件を十分注意する。
【００５９】
アンテナ３は、パターンアンテナであり、無線タグ１が使用する無線周波数やアンテナ形式に対応させた形状で形成する。同図では、一例として、ループ型のアンテナ３を示しているが、アンテナ形式や形状はこれに限られず、公知のものとすることができる。使用する無線周波数は高くなるほどアンテナ３の形状を小さくすることができるため、燃焼後の残渣物を生じ難くすることができる。
【００６０】
図１の丸枠内に示すように、導電パターン１１（特にアンテナ３）は直線的に曲がる角部１２を有している。通常の基板のパターン設計では、パターンを曲げる場合に角部を有さないように円弧形状（Ｒ形状）で曲げることが多いが、円弧形状で曲げる場合よりも、角部１２を有するように（頂点を有するように）曲げたほうが、角部１２の内側頂点を起点として裂けて微細化し易くなる。そのため、導電パターン１１を曲げる箇所に、円弧形状（Ｒ形状）を形成せずに、直線的に鋭角、直角、又は鈍角で曲がる角部１２を形成することが好ましく、特に鋭角又は直角の角部１２を形成することがより好ましい。尚、爆発により十分に微細化できる場合、導電パターン１１を円弧形状で曲げてもよい。
【００６１】
又、図２の導電パターン１１（アンテナ３）の一部拡大図に示すように、導電パターン１１の外周（縁端）に、Ｖ字型、Ｕ字型、又は切込み線型の切り欠き（ノッチ）部１５を、１箇所又は複数個所に形成してもよい。又、導電パターン１１（特にアンテナ３）の面内に、丸形又は多角形等の形状で膜を形成しない抜きパターン（抜き孔）１６を１箇所又は複数個所に形成してもよい。切欠き部１５、及び／又は抜きパターン１６が形成されていると、爆発時にこれらを起点として導電パターン１１が裂けて微細化し易くなる。切欠き部１５、及び／又は抜きパターン１６を形成する場合、アンテナ特性に影響がない大きさで形成することが好ましい。
【００６２】
尚、アンテナ３を導電パターン１１で形成せず、例えば、銅、アルミニウムなどの金属製のケーブル（電線）や、導電性の有機材料で形成されたケーブル（繊維）を用いて、基材２の表面にアンテナ３の形状になるように貼り付けて、アンテナ３を形成してもよい。ケーブルでアンテナ３を形成する場合、爆発で微細化するように、可及的に細いケーブルを使用することが好ましい。又、微細化し易いように、ケーブルの外周に切欠き部を形成してもよいし、ケーブルの外周に横断面方向に貫通する孔（抜き孔）を形成してもよい。
【００６３】
図１に示す無線タグ用回路４の構成部品（例えばＩＣチップ２０及びセンサ２５）には、可及的に小さな部品を使用することが、残渣物を小さくできる観点から好ましく、そのため表面実装部品を使用することが好ましい。各構成部品は、基材２の片面に実装されるように配置してもよいし、両面に実装されるように配置してもよい。又、基材２の中に埋め込むように構成部品を配置してもよい。
【００６４】
各構成部品として、高耐熱性を示す金属、半導体、ガラス、セラミック等の無機材料を含む構成部品をなるべく使用せず、使用しても小さなものを用いることが好ましい。構成部品には、可燃性を有する有機材料を多く含んでいるものを使用することが、焼尽性の観点から好ましい。さらに、構成部品として、爆発の衝撃で、破壊されて細分化し易いものを使用することが好ましい。
【００６５】
同図では、無線タグ用回路４が、ＩＣチップ２０、及びセンサ２５の２つの構成部品を備えている例を示している。センサ機能が不要であれば、センサ２５は不要である。センサ２５を内蔵しているＩＣチップ２０を使用してもよい。又、１チップ型のＩＣチップ２０を使用せずに、複数（多数）の部品を使用して回路を構成してもよい。
【００６６】
無線タグ用のＩＣチップ２０を使用する場合、多くの部品製造メーカ（例えば、日立製作所、富士通、沖電気工業、NXP社、Infinion社、Texas Instruments社など）が微小サイズのものを開発し実用化しているので、必要な機能を有するものを使用してもよい。ＩＣチップ２０は不燃性であり、火薬の爆発で火砲砲身から外部に排出されなければ残渣物となるので、なるべく小さなサイズのものを使用する。ＩＣチップ２０として、樹脂又はセラミックのパッケージでモールドされていない状態のベアチップ（ダイ）を使用すると、サイズをより小さくできるので好ましい。
【００６７】
センサ２５を使用する場合、小型のものを使用することが好ましく、有機材料を含んで形成されたものを使用することが好ましい。他の部品を使用するときも同様である。例えばコンデンサを使用する場合、セラミック製コンデンサよりも、ポリエステルやポリプロピレンなどの有機材料を使用しているフィルムコンデンサや、ポリアニリンやテトラシアノキノジメタン(TCNQ)錯塩、ポリピロール（PPy）、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)などの導電性有機材料を使用している電解コンデンサを使用することが好ましい。例えばトランジスタや集積回路などの半導体部品を使用する場合、テトラセンやペンタセン、ペリレンジイミド（PTCDI）、テトラシアノキノジメタン（TCNQ）、ポリ3-ヘキシルチオフェン（P3HT）、ポリフルオレン、ポリジアセチレン、ポリ2,5-チエニレンビニレン、ポリ-パラフェニレンビニレン（PPV）などの導電性有機材料を使用した部品を使用することが好ましい。
【００６８】
無線タグ用回路４の構成部品（ＩＣチップ２０及びセンサ２５）を基材２の実装用パターン６に実装（電気接続及び固定）する際には、半田よりも導電性接着剤、又は異方性導電接着体を使用して実装することが好ましい。
【００６９】
導電性接着剤は、一例として、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの固着を担うバインダー樹脂（主剤）に、金粉、銀粉、銅粉といった金属粉や、カーボン粉、グラファイト粉などの導電を担う導電性フィラーが分散されているものである。導電性接着剤には、公知のものを使用できる。導電性接着剤の中には、無機材料を主剤とするものがあるが、有機材料（樹脂）を主剤とするものを使用することが好ましい。実装用パターン６（又は構成部品の端子）に導電性接着剤を塗布し、構成部品を基材２に実装することで、実装用パターン６と構成部品とが固着されると共に、電気的に接続される。
【００７０】
異方性導電接着体は、取り付ける面に垂直な方向に導電性を有し、平面方向に絶縁性を有するものである。異方性導電接着体には、フィルム状に形成された異方性導電フィルム（ACF;Anisotropic Conductive Film）や、塗布可能にペースト状又は液状に形成された異方性導電接着剤（ACA;Anisotropic Conductive Adhesive）がある。異方性導電接着体は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂といった熱可塑性樹脂や合成ゴムなどの固着を担うバインダー樹脂（主剤）に、例えばニッケル球に金コートしその上に熱や圧力で破壊や溶解する絶縁被膜を形成した球状の導電性粒子が分散されているものである。異方性導電接着体として、公知のものを使用できる。異方性導電接着体を基材２と構成部品との間に配し、例えば熱圧着することで、対向し合う実装用パターン６と構成部品の端子とが一括して電気的に接続される。
【００７１】
導電性接着剤や異方性導電接着体を使用すると、次の利点がある。第１に、導電性接着剤や異方性導電接着体は、樹脂（有機材料）が主成分であり燃焼するため、半田よりも残渣物を生じさせない。第２に、導電性接着剤や異方性導電接着体は半田よりも低温で接着できるため、焼尽性材料で形成されている基材２を発火させることなく、安全に部品を実装することができる。
【００７２】
ニトロセルロース単体の発火点（発火温度）は、ニトロセルロースの性状や加熱方法、加熱時間などの外的環境により変化するため一概には言えないが、一般的には約１６０〜１８０℃と言われている。ニトロセルロースを含む基材２の発火点や発火に至るまでの時間は、基材２に含まれるニトロセルロース量やその他の含有原料の影響により変動するが、少なくとも、ニトロセルロース単体の発火点以下での実装が安全上望ましい。そのため、導電性接着剤や異方性導電接着体として、基材２に用いるニトロセルロース（自己反応性物質）単体の発火点未満の低温で接着できるものを使用する。実装時の温度は低温であるほど安全性が向上するので好ましい。実装時の温度付加時間は、短時間であるほど安全性が向上するので好ましい。
【００７３】
尚、ニトロセルロース（自己反応性物質）の発火点未満での使用が可能な低温半田であれば、実装に使用してもよい。低温半田としては、公知の市販品を使用すればよい。低温半田を使用する場合、残渣物を少なくし加熱時間を短くできるという観点から、使用量は少量であるほど好ましい。
【００７４】
尚、図１に示した無線タグ１（アンテナ３及び無線タグ用回路４の設けられた基材２）の少なくとも一部を覆う例えばシート状のカバー（図示省略）を備えていてもよい。例えば、基材２の一面側（図１の観察面側）、及び／又は他面側（図１の非観察面側）を覆うシート状にカバーを形成する。カバーは、基材２の外形よりも小さなサイズであってもよく、基材２の外形と同形であってもよく、基材２の外形よりも大きなサイズであってもよい。カバーは、例えば無線タグ１の保護用として用いられたり、焼尽性容器への貼り付け用の粘着シート又は接着シートとして用いられたりする。
【００７５】
カバーは、基材２のように焼尽性材料を含んで形成されていることが、焼尽性の観点から好ましい。例えば、カバーとして、基材２と同様のものを使用する。カバーの焼尽性材料がアンテナ３及び無線タグ用回路４に直接触れないように、可燃性の有機材料で形成された表面層をカバーに形成してもよい。いずれも焼尽性材料を含んで形成された基材２とカバーとでアンテナ３及び無線タグ用回路４を挟み込む場合、焼尽性材料は燃えやすいため、例えば有機材料で形成されたアンテナ３や無線タグ用回路４の燃焼を、一層促進することができる。カバーが、焼尽性材料を含まず可燃性の有機材料で形成されていてもよく、この場合、なるべく薄い膜厚で、かつ燃焼性の高い材質で形成することが好ましい。カバーは、燃焼し易い公知の有機系の粘着剤や接着剤を使用して、基材２に貼り付けることが好ましい。又、無線タグ１の裏面（図１における基材２の非観察面側）に、焼尽性容器に貼り付けるための粘着剤や接着剤を付してもよい。この場合も、燃焼し易い公知の有機系の粘着剤や接着剤を使用することが好ましい。
【００７６】
図３に、無線タグ１の電気的なブロック図を示す。
【００７７】
無線タグ１は、アンテナ３、及び無線タグ用回路４を備えている。この無線タグ用回路４は、電子部品（電気部品）を構成部品とする電子回路であり、前述したようにＩＣチップ２０、及びセンサ２５を備えている。ＩＣチップ２０は、一例として、送受信部２１、制御部２２、メモリ２３、及び電源部２４を内蔵している。これらは、無線タグ用の公知のものである。これらが複数の部品で構成されていてもよい。
【００７８】
この無線タグ１は、一例として、電池を内蔵せず、アンテナ３が受信した無線信号を、電源部２４が直流の電力に変換し、この電力で各部が動作するパッシブ型のものである。アンテナ３は、無線信号の送信及び受信用に用いられると共に、受電用として用いられる。受電用として、同図に破線で示すアンテナ５をアンテナ３と別に設けてもよい。受電用のアンテナ５を別に設ける場合、アンテナ３と同様に、残渣物をなるべく生じさせないように考慮して、基材２に導電パターン１１で形成する。電源部２４は、パッシブ型無線タグとして動作するための公知の電源回路であり、例えば整流、蓄電回路である。
【００７９】
尚、パッシブ型の無線タグ１の方が構成部品を少なくでき残渣物を少なくし易いため好ましいが、無線タグ１が電池（電源）を内蔵して動作するアクティブ型のものであってもよい。その場合、市販されている通常の電池（例えばボタン型電池や単１〜５型電池）は、外郭が金属で形成されていて燃え難いため使用しない。その代わりに、焼尽性を考慮して、外郭を、セルロイド等の焼尽性材料や、可燃性の有機材料で形成した電池を使用する。さらに、電池の電極に金属端子を使用せず、導電性の有機材料で電極を形成することが好ましい。電池の内部構造は、従来の公知の電池と同様の構成を用いればよいが、焼尽性を考慮して、有機材料が多用されているものを使用する。電池の形状は、小型化でき、爆発の衝撃で微細化し易い、シート状に形成することが好ましい。
【００８０】
送受信部２１は、アンテナ３を介して無線信号を送信及び受信するための回路である。制御部２２は、一例として、ＣＰＵ（中央処理演算装置）を有する回路であり、無線タグ１の各部の動作を総合的に制御する。又、制御部２２は、センサ２５の測定値をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換するＡ／Ｄ変換器を有している。ＩＣチップ２０がＡ／Ｄ変換器を備えていない場合、Ａ／Ｄ変換器をＩＣチップ２０に外付けすればよい。又、必要であれば、ＩＣチップ２０以外に、小型のＣＰＵ等の制御用部品を別に備えていてもよい。
【００８１】
センサ２５には、所望の測定対象を測定可能なものを使用すればよい。センサ２５として、例えば、温度センサ、湿度センサ、光センサ、ＮＯｘ（窒素酸化物）ガスセンサ、他の各種ガスセンサ、放射線センサ、加速度センサが挙げられる。測定対象が複数ある場合、無線タグ１が、測定対象に対応する複数のセンサ２５を備えていてもよい。センサ２５が温度センサの場合、構造が簡便で微小サイズで形成できる熱電対や測温抵抗体を使用することが好ましい。センサ２５が例えば半導体温度センサのように半導体で形成できるものである場合、ＩＣチップ２０や他のＣＰＵなどの無線タグ用回路４に用いる半導体部品に内蔵させるように形成すると、センサ２５を一層小型化することができるため、より好ましい。半導体温度センサは、温度変化に対応して半導体の抵抗値やトランジスタのベース-エミッタ間電圧が変化する原理を利用して、温度を測定するものである。
【００８２】
メモリ２３は、管理に必要な情報、及び、センサ２５の測定した測定値を記憶する書き換え可能な不揮発性メモリである。管理に必要な情報は、例えば焼尽性容器の情報（焼尽性容器の製造ロット番号や製造場所、製造年月日、個別番号（ＩＤ）など）や、無線タグ１の情報（例えば無線タグ１の製造ロット番号、個別ＩＤ番号など）である。
【００８３】
管理に必要な情報は、例えば、無線リーダライタ（図示せず）から無線信号で送信され、アンテナ３及び送受信部２１がこの無線信号を受信して復調し、制御部２２が管理に必要な情報であることを判別し、メモリ２３に記憶させる。メモリ２３に記憶されている情報及び測定値は、無線リーダ（無線リーダライタ）からの無線信号による要求に応じて、制御部２２がメモリ２３から読み込みんで、送受信部２１に変調させて、アンテナ３から無線送信することができる。又、測定値については、無線リーダから測定要求があったときにセンサ２５から取得して、メモリ２３に記憶することなく無線送信するようにしてもよい。制御部２２は、無線リーダからの無線信号の内容を判別し、必要な情報のみ、又は測定値のみを選択的に無線送信できるようにしてもよい。
【００８４】
図４に、本発明の無線タグ１が装備された状態の装薬１００を示す。装薬１００は、前述したように、焼尽性容器１０１に火薬１１０が封入されたものであり、砲弾射撃の際に火砲砲身の薬室に装填されて点火され、弾丸を発射させるものである。
【００８５】
焼尽性容器１０１は、例えば特許文献４に記載されているように、容器本体１０３と上蓋１０２とが、同様な焼尽性材料で形成されており、燃焼すると焼尽する。無線タグ１は、容器本体１０３又は上蓋１０２の壁面（内壁又は外壁）に貼り付けられたり、壁内に埋め込まれたり、火薬１１０と共に焼尽性容器１０１内に入れられたりして、装薬１００に装備される。
【００８６】
装薬１００に無線タグ１を装備することで、無線リーダを使用して、無線タグ１の情報や測定結果を非接触で瞬時に読み取って、装薬１００の管理を行うことができる。又、複数の装薬１００の各々に無線タグ１を装備しておくことで、装薬１００の数が多くても、選択的に又は一括して管理を行うことができる。
【００８７】
無線タグ１のセンサ２５（図１参照）が温度センサである場合、焼尽性容器１０１に穴を開けることなく、安全、迅速、正確に火薬１１０の温度を測定できる。したがって、射撃準備中のあわただしい状況であっても、使用する全ての装薬１００について火薬１１０の温度を測定でき、弾丸の弾道計算を正確に行うことができる。センサ２５がＮＯｘガスセンサである場合、測定したＮＯｘガスの量に基づいて、火薬の劣化具合を測定することができる。
【００８８】
装薬１００に点火すると、火薬１１０および焼尽性容器１０１の燃焼、爆発と共に、無線タグ１が燃焼する。図１に示すように無線タグ１の殆どを占める基材２は、焼尽性材料を含んで形成されているので瞬時に焼尽して消滅する。残りの有機材料で形成された部材は燃焼して殆どが残らない。無機材料も僅かしか使用していないので、残渣物は僅かな量になる。
【００８９】
導電パターン１１が無機材料で形成されていたとしても、基材２が瞬時に消滅することで単独の薄い膜になるため、爆発の衝撃で粉々に微細化される。導電パターン１１に切欠き部１５や抜きパターン１６（共に図２参照）が形成されていると、一層微細化され易い。導電パターン１１と無線タグ用回路４の構成部品（ＩＣチップ２０やセンサ２５）とが、導電性接着剤、異方性導電接着体、又は低温半田によって基材２に実装されている場合、固着部分が燃焼したり溶融したりして、各々が分離するため、残渣物がより小さくなる。構成部品の少なくとも一部に有機材料が使用されていれば、有機材料が燃焼すると共に構成部品が粉々に破壊されやすくなり、残渣物がより微細化する。装薬１００は特に火砲筒内で爆発するものであるため、残渣物が小さくなるほど、爆発の衝撃で残渣物が火砲筒外に排出され易くなり、火砲筒内に最終的に残る残渣物の量が一層少なくなる。
【００９０】
尚、無線タグ１を装備する装備対象物は、装薬１００（焼尽性容器１０１）に限られず、燃焼させるものであれば装備対象物になる。特に、火薬や爆薬を利用したものに好ましく装備することができ、これらには、武器弾薬、種々の火工品、煙火、飛翔体の推進薬が挙げられる。又、火薬や弾薬を使用していなくても、焼却処分場等で焼却される容器のように焼かれてしまう物を装備対象物としてもよい。
【実施例】
【００９１】
以下、本発明の無線タグ１を試作した実施例を詳細に説明する。尚、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されない。
【００９２】
（実施例）
無線タグ１の基材２の原材料として、ニトロセルロース（７５重量％）と、クラフトパルプ（針葉樹晒しパルプ）（２０重量％）と、バインダー樹脂（４重量％）、安定剤（１重量％）と定着剤とを混合して、水に懸濁させたスラリーを調製した。このスラリーから、吸引抄造法により粗体を調製し、その粗体を１２５℃に加熱した雄金型に入れ雌金型との金型加熱圧搾により、形状φ１４５ｍｍディスク状で密度約９００ｋｇ／ｍ３、肉厚約１ｍｍの圧搾成型品を作製した。この成型品から、板状に切り出しものを基材２として使用した。
【００９３】
上記で作成した基材２に、真空蒸着法により銅の導電パターン１１（アンテナ３及び実装用パターン６を含む）を作製した。真空蒸着法の利用にあたっては、融点の低い樹脂フィルム上（ポリプロピレンなど）へ成膜するのと同様に、基材２の温度が発火点以上にならないよう、成膜温度をコントロールして行った。
【００９４】
次に、導電パターン１１を形成した基材２上に、導電性接着剤を用いて無線タグ用回路４を構成する各電子部品を実装した。センサ２５として温度センサを実装した。導電性接着剤には、市販の導電性エポキシ接着剤である商品名ＣＷ２４００（CircuitWorks社）を使用し、７０℃、１０分の条件で硬化させ、各電子部品を実装し、温度測定タイプの無線タグ１を作製した。
【００９５】
作製した無線タグ１を焼尽性容器１０１内に設置し、無線リーダとの通信及び温度測定が可能であることを確認した。
【００９６】
（比較例）
比較例として、一般的なガラスエポキシ基板を使用し、部品の実装に半田を用いた温度測定タイプの従来の無線タグを作製した。
【００９７】
（焼尽試験）
実施例及び比較例の焼尽性能を確認した。焼尽試験の方法は、実施例及び比較例を、それぞれ焼尽性容器内に設置した後、焼尽性容器そのものに火をつけて燃焼させ、燃焼終了後に残渣を確認した。
【００９８】
焼尽試験の結果は、比較例では、ガラスエポキシ基板そのものがそのままの形状で未燃の残渣として残り、大分部が燃焼していない結果となった。それに対し、実施例では、無線タグ１そのものの姿が全く無くなっており、回収した残渣物を確認しても、導電パターン１１や各電子部品は残渣物として問題の無い状態まで微細化されていた。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明を適用する無線タグは、焼尽性が考慮されているため、装備対象物と共に燃焼し、残渣物が生じたとしても僅かな量である。そのため、種々の燃焼する物に付して使用することができる。特に、火薬や爆薬を用いた物に好ましく使用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１は無線タグ、２は基材、３はアンテナ、４は無線タグ用回路、５はアンテナ、６は実装用パターン、１１は導電パターン、１２は角部、１５は切り欠き部、１６は抜きパターン、２０はＩＣチップ、２１は送受信部、２２は制御部、２３はメモリ、２４は電源部、２５はセンサ、１００は装薬、１０１は焼尽性容器、１０２は上蓋、１０３は容器本体、１１０は火薬である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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