(57)【要約】      （修正有）【課題】生産プロセスのように高温にさらされる環境において物品の識別に使用されるＲＦＩＤタグであって、設備を冷却するための冷却風によって横転したり吹き飛ばされたりし難く配置する耐熱製ＲＦＩＤタグを提供する。【解決手段】金属製の複数の薄板２１，２２を空気層３２を介して積層するとともに、対象物に対して最も近い位置に配置された薄板２１における風上側の端および風下側の端を対象物側にそれぞれ折り曲げることで、先端が対象物に接触する脚部２３を形成する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
高温の対象物上に載置された状態で使用され、横から風を受ける耐熱ＲＦＩＤタグであって、
空気層を介して積層された金属製の複数の薄板と、
前記対象物に対して最も遠い位置に配置された薄板上に設けられ、データを記憶する半導体チップを備えて非接触でデータの送受信を行うことが可能なタグ本体と、
前記対象物に対して最も近い位置に配置された薄板における風上側の端および風下側の端が前記対象物側にそれぞれ折り曲げられることで形成され、先端が前記対象物に接触する脚部と、
を有することを特徴とする耐熱ＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記複数の薄板が前記データを送受信する平面アンテナを構成していることを特徴とする請求項１に記載の耐熱ＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記脚部が形成された薄板よりも上方の薄板および前記タグ本体が、水平方向において、２つの前記脚部の間に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐熱ＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記複数の薄板がステンレス製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐熱ＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記複数の薄板がアルミニウム製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐熱ＲＦＩＤタグ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、生産プロセスのように高温にさらされる環境において物品の識別に使用される耐熱ＲＦＩＤタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物品の識別にＲＦＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎタグ）が多用されている。このＲＦＩＤタグの使用温度範囲は、このＲＦＩＤタグを構成する半導体チップや樹脂製フィルム状基板などの耐熱性能に基づいており、通常、−４０℃〜８５℃の温度範囲内に制限されている。仮に、ＲＦＩＤタグを高温下で使用すると、半導体チップに含まれる回路の破壊や記憶データの消去が生じたり、フィルム状基板に皺（しわ）が生じたり、溶融したりする虞がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、所定の間隔をおいて積層された金属製の３枚の薄板と、高温の対象物から最も離れた薄板上に配置された非接触ＩＤタグ本体とを有する非接触ＩＤタグが開示されている。複数の薄板と薄板間の空気層とが非接触ＩＤタグ本体と対象物との間に配置され、対象物からの熱伝導及び放射熱の影響が抑制されるので、非接触ＩＤタグ本体の温度が使用温度範囲内に抑えられ、非接触ＩＤタグを正常に動作させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】登録実用新案第３１５６１４７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高温の対象物を早期に冷却するために、対象物に風を当てることがある。特許文献１に記載されている非接触ＩＤタグでは、横から風を受けた際に側面に大きな風荷重が発生するので、横転したり、吹き飛ばされたりする虞がある。
【０００６】
本考案の目的は、横転したり吹き飛ばされたりし難くすることが可能な耐熱ＲＦＩＤタグを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案における耐熱ＲＦＩＤタグは、高温の対象物上に載置された状態で使用され、横から風を受ける耐熱ＲＦＩＤタグであって、空気層を介して積層された金属製の複数の薄板と、前記対象物に対して最も遠い位置に配置された薄板上に設けられ、データを記憶する半導体チップを備えて非接触でデータの送受信を行うことが可能なタグ本体と、前記対象物に対して最も近い位置に配置された薄板における風上側の端および風下側の端が前記対象物側にそれぞれ折り曲げられることで形成され、先端が前記対象物に接触する脚部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、耐熱ＲＦＩＤタグが横から風を受けると、風は対象物と薄板との間、及び、薄板と薄板との間を通過する。その際、風上側の脚部で風が上向きに曲げられて、風上側の脚部が対象物に押し付けられることで、耐熱ＲＦＩＤタグと対象物との摩擦が増える。これにより、横から風を受けた際に耐熱ＲＦＩＤタグの側面に大きな風荷重が作用しないので、横転したり吹き飛ばされたりし難くすることができる。
【０００９】
また、本考案における耐熱ＲＦＩＤタグにおいては、前記複数の薄板が前記データを送受信する平面アンテナを構成していてよい。上記の構成によれば、複数の薄板がデータを送受信する平面アンテナを構成しているので、耐熱ＲＦＩＤタグはタグ本体よりも感度がよくなる。よって、耐熱ＲＦＩＤタグの送受信距離がタグ本体の送受信距離よりも長くなるので、ＲＦＩＤリーダがタグ本体を検知できないような距離からでも耐熱ＲＦＩＤタグを検知することができる。
【００１０】
また、本考案における耐熱ＲＦＩＤタグにおいては、前記脚部が形成された薄板よりも上方の薄板および前記タグ本体が、水平方向において、２つの前記脚部の間に位置していてよい。上記の構成によれば、複数の耐熱ＲＦＩＤタグを薄板の積層方向に重ねた際に、脚部が形成された薄板よりも上方の薄板およびタグ本体が、上に隣接する耐熱ＲＦＩＤタグの２つの脚部の間にすっぽりと収まる。よって、耐熱ＲＦＩＤタグの保管時に、狭い空間に多数の耐熱ＲＦＩＤタグを収納することができる。
【００１１】
また、本考案における耐熱ＲＦＩＤタグにおいては、前記複数の薄板がステンレス製であってよい。上記の構成によれば、ステンレスは赤外線（熱線）の放射率および吸収率が波長２５００ｎｍにて０．３程度と少ないので、対象物からタグ本体への放射熱の影響を抑制することができる。
【００１２】
また、本考案における耐熱ＲＦＩＤタグにおいては、前記複数の薄板がアルミニウム製であってよい。上記の構成によれば、アルミニウムは赤外線（熱線）の放射率および吸収率が波長２５００ｎｍにて０．１程度と少ないので、対象物からタグ本体への放射熱の影響を抑制することができる。また、アルミニウムは赤外線の反射率がステンレスより高いので、放射熱を大幅に削減することができて、より大きな断熱性を得ることができる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の耐熱ＲＦＩＤタグによると、横から風を受けた際に、風上側の脚部で風が上向きに曲げられて、風上側の脚部が対象物に押し付けられることで、耐熱ＲＦＩＤタグと対象物との摩擦が増える。これにより、横から風を受けた際に耐熱ＲＦＩＤタグの側面に大きな風荷重が作用しないので、横転したり吹き飛ばされたりし難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】耐熱ＲＦＩＤタグが対象物上に載置された状態を示す図である。
【図２】耐熱ＲＦＩＤタグを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図である。
【図３】薄板を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図である。
【図４】複数の耐熱ＲＦＩＤタグを重ねた状態を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、本考案を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
（耐熱ＲＦＩＤタグの構成）
本考案の実施形態による耐熱ＲＦＩＤタグ１は、高温の対象物１０上に載置された状態で使用される。例えば、図１に示すように、耐熱ＲＦＩＤタグ１は、高温の対象物１０であるアルミニウムの熱延コイルの内部に載置される。アルミニウムの熱延コイルは、厚さ１０ｍｍ程度のアルミニウムを、トイレットペーパーのように円筒形に巻いたものであり、芯の部分の内径はφ６００ｍｍ程度、外径はφ１４００ｍｍ程度、奥行きは１６００ｍｍ程度である。そして、熱間圧延（高温に加熱して圧延）直後の熱延コイルの温度は３５０℃前後と非常に高い温度である。このような対象物１０を早期に冷却するために、ターボファン等により風速１ｍ／ｓ〜２０ｍ／ｓの風が対象物１０に当てられる。これにより、耐熱ＲＦＩＤタグ１は横から風を受けることになる。なお、対象物１０はアルミニウムの熱延コイルに限定されず、高温で動作する機械や炉体等であってもよい。
【００１７】
耐熱ＲＦＩＤタグ１は、図２に示すように、耐熱ベース２０と、タグ本体２とを有している。耐熱ベース２０は、空気層３２を介してＺ方向に積層されたステンレス製の２枚の薄板２１，２２と、ステンレス製の脚部２３と、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂製の２本のスペーサ２４とを有している。本実施形態の耐熱ベース２０は、奥行き２００ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚さ３０ｍｍである。
【００１８】
脚部２３は、側面図である図２（ａ）に示すように、対象物１０に対して最も近い位置に配置された薄板２１における風上側の端および風下側の端が対象物１０側（Ｚ方向の下方）に約３０°でそれぞれ折り曲げられることで形成されている。ここで、耐熱ＲＦＩＤタグ１が横から受ける風の向きはＹ方向である。これにより、脚部２３の先端が対象物１０に接触するので、対象物１０と薄板２１との間に空気層３１が形成されることになる。
【００１９】
対象物１０に対して最も遠い位置に配置された薄板２２は、図２（ａ）に示すように、２枚の分割板２２ａ，２２ｂからなる。これら分割板２２ａ，２２ｂは、所定の間隔をおいて配置されており、それぞれが薄板２１上において２つのスペーサ２５及び１つのスペーサ２４によって支持されている。
【００２０】
スペーサ２５は、図３に示すように、分割板２２ａ，２２ｂの各々にスリットを設けることにより形成された舌部２５ａをＺ方向に９０°折り曲げ、その中央をＹ方向に９０°折り曲げることによってＬ字状に形成されている。図２において、スペーサ２５はそれぞれ薄板２１にスポット溶接されている。このように、分割板２２ａ，２２ｂの各々に形成した舌部２５ａでスペーサ２５を形成することで、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。また、スペーサ２５を薄板２１にスポット溶接することで、耐熱ＲＦＩＤタグ１をある程度の高さから落としても壊れ難くすることができる。
【００２１】
スペーサ２４及び薄板２１には、上下面を貫通するように雌ねじ部が形成されており、この両雌ねじ部と薄板２２に形成されたザグリ穴とを合わせ、雄ねじ部をねじ込むことで、スペーサ２４が分割板２２ａ，２２ｂと共に薄板２１にネジ止めされる。スペーサ２５とスペーサ２４とにより、２枚の薄板２１，２２の間には空気層３２が形成されることとなる。なお、スペーサ２４の材質は、断熱性能がある程度高ければ、ＰＰＳ樹脂以外の材質から構成されていてもよい。
【００２２】
タグ本体２は、上面図である図２（ｂ）に示すように、データを記憶する半導体チップを備えて非接触でデータの送受信を行うＵＨＦ帯ＲＦＩＤインレイ２ａを有している。このＵＨＦ帯ＲＦＩＤインレイ２ａは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等のフィルム上に、銅や銀ペースト等の電気導体でアンテナを構成し、その中央部に半導体チップを搭載したものである。このＵＨＦ帯ＲＦＩＤインレイ２ａとして、例えばＵＰＭ  Ｒａｆｌａｔａｃ社製のものを使用することができる。本実施形態におけるタグ本体２は、その中央にＵＨＦ帯ＲＦＩＤインレイ２ａが実装された、奥行き１６０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚さ１００μｍの樹脂製のラベルである。そして、タグ本体２は薄板２２の上面に貼り付けられている。具体的には、２枚の分割板２２ａ，２２ｂを跨ぐように２枚の分割板２２ａ，２２ｂの上面の各々に貼り付けられている。ここで、分割板２２ａ，２２ｂの上面には凹凸がないので、ラベル状のタグ本体２を分割板２２ａ，２２ｂに貼り付け易いとともに、分割板２２ａ，２２ｂから剥がし易い。また、タグ本体２は樹脂製であるので破れ難い。なお、タグ本体２は、破れ難い不織布製のラベルであってもよい。また、タグ本体２の接着剤を弱粘性にすることで、張り替えを容易にすることができる。
【００２３】
ここで、薄板２１と分割板２２ａ，２２ｂとは、平面アンテナの一種である、差動パッチアンテナを構成しており、図示しないＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダの送信周波数である９５３ＭＨｚで共振するように設計されている。そして、分割板２２ａ，２２ｂとＵＨＦ帯ＲＦＩＤインレイ２ａとはＰＥＴ樹脂を介して静電容量で接続している。このため、分割板２２ａ，２２ｂに貼られたＵＨＦ帯ＲＦＩＤインレイ２ａには、差動パッチアンテナがＵＨＦ帯ＲＦＩＤリーダから受け取った電界が共振により強化された電界が加わる。よって、耐熱ＲＦＩＤタグ１は、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤインレイ２ａよりも感度がよくなり、耐熱ＲＦＩＤタグ１の送受信距離がＵＨＦ帯ＲＦＩＤインレイ２ａの送受信距離よりも長くなる。なお、分割板２２ａ，２２ｂのサイズ及び両者の間隔は、共振させる周波数に応じて適宜変更してよい。
【００２４】
また、図２（ａ）に示すように、脚部２３が形成された薄板２１よりも上方の薄板２２およびタグ本体２が、水平方向（Ｙ方向）において、２つの脚部２３の間に位置している。よって、図４に示すように、複数の耐熱ＲＦＩＤタグ１を薄板２１，２２の積層方向（Ｚ方向）に重ねた際に、耐熱ＲＦＩＤタグ１の薄板２２およびタグ本体２が、上に隣接する耐熱ＲＦＩＤタグ１の２つの脚部２３の間にすっぽりと収まる。
【００２５】
このような耐熱ＲＦＩＤタグ１の構成において、対象物１０が高温であると、対象物１０からの熱伝導と熱線による放射熱によって耐熱ＲＦＩＤタグ１が対象物１０側（すなわち、薄板２１側）から順に加熱される。このとき、図２（ａ）に示すように、対象物１０と薄板２１との間、及び、薄板２１と薄板２２との間には、熱抵抗が非常に大きい空気層３１，３２が存在するので、断熱効果が大きくなっている。そのため、対象物１０からの熱がタグ本体２に向かって空気層３１、薄板２１、空気層３２、薄板２２の順に伝わっていく際に、対象物１０からの熱が冷却される。ここで、脚部２３は、先端が対象物１０に接触しているが、ステンレスの熱抵抗は比較的大きく、薄板２１と対象物１０との間の空気層３１の熱抵抗も非常に大きいので、脚部２３よりも上方の温度は、対象物１０よりも低い温度となる。また、分割板２２ａ，２２ｂおよびスペーサ２５のステンレスの熱抵抗は比較的大きく、スペーサ２４の熱抵抗は非常に大きいので、分割板２２ａ，２２ｂよりも上方の温度は、脚部２３の上方よりもさらに低い温度となる。さらに、空気層３１，３２は外部と連通しており、外部からの風が対象物１０と薄板２１との間、及び、薄板２１と薄板２２との間を通過する際に、薄板２１，２２の表面から熱を奪っていく。これにより、対象物１０からの熱伝導及び放射熱の影響が効果的に抑制され、タグ本体２の温度が使用温度範囲内に抑えられるので、耐熱ＲＦＩＤタグ１は高温条件下で正常に動作する。
【００２６】
また、耐熱ＲＦＩＤタグ１は、脆くて繊維や粉末が発散し易いイビウール等の断熱材を使用していないので、長期間使用しても周囲の空間を汚すことがない。さらに、耐熱ＲＦＩＤタグ１が横から風を受けると、風は対象物１０と薄板２１との間、及び、薄板２１と薄板２２との間を通過する。その際、風上側の脚部２３で風が上向きに曲げられて、風上側の脚部２３が対象物１０に押し付けられることで、耐熱ＲＦＩＤタグ１と対象物１０との摩擦が増える。これにより、最大２０ｍ／ｓの風が横から当たっても耐熱ＲＦＩＤタグ１に大きな風荷重が作用しないので、耐熱ＲＦＩＤタグ１が横転したり吹き飛ばされたりし難くなる。
【００２７】
また、複数の薄板２１，２２がデータを送受信する平面アンテナを構成することにより、耐熱ＲＦＩＤタグ１の送受信距離がタグ本体２の送受信距離よりも長くなる。これにより、ＲＦＩＤリーダがタグ本体２を検知できないような距離からでも耐熱ＲＦＩＤタグ１を検知することができる。
【００２８】
また、図４に示すように、複数の耐熱ＲＦＩＤタグ１をＺ方向に重ねた際に、薄板２２およびタグ本体２が、上に隣接する耐熱ＲＦＩＤタグ１の２つの脚部２３の間にすっぽりと収まるので、耐熱ＲＦＩＤタグ１の保管時に、狭い空間に多数の耐熱ＲＦＩＤタグ１を収納することができる。
【００２９】
また、薄板２１，２２を構成するステンレスは赤外線（熱線）の放射率および吸収率が波長２５００ｎｍにて０．３程度と少ないので、対象物１０からの放射熱の影響を好適に抑制することができる。なお、対象物１０の温度が３５０℃以上の高温の場合には、ステンレス製の薄板２１，２２の表面をニッケル、銅、銀、金等の赤外線の反射率の高い材料でメッキしたり、アルミニウム等でコーティングしたりして、赤外線の反射率を高くすることで、より大きな断熱性を得ることができる。ステンレスの表面をアルミ箔で覆った耐熱ＲＦＩＤタグ１を試作して温度試験を実施したところ、対象物１０の温度が３０９℃の時、脚部２３の温度は１５０℃、分割板２２ａ，２２ｂの温度は９７℃、タグ本体２の温度は７８℃であった。つまり、タグ本体２の温度は−４０℃〜８５℃の使用温度範囲内であった。
【００３０】
また、２枚の薄板２１，２２は、ステンレスから構成されているが、対象物１０の温度が２００℃以下の場合には、アルミニウムから構成されていてもよい。アルミニウムは赤外線（熱線）の放射率および吸収率が波長２５００ｎｍにて０．１程度であるとともに、赤外線の反射率がステンレスより高いので、放射熱を大幅に削減することができて、より大きな断熱性を得ることができる。
【００３１】
また、２枚の薄板２１，２２は安価な鉄で構成されていてもよい。この場合、鉄の赤外線（熱線）の反射率はステンレスよりも低いので、表面をニッケル、銅、銀、金等の赤外線の反射率の高い材料で鍍金したり、アルミニウム等でコーティングしてやることが好ましい。また、２枚の薄板２１，２２は、金、銀および銅等の金属から構成されていてもよい。好ましくは、対象物１０からの熱線（赤外線）の放射率および吸収率が０．１以下となるような材質であればよい。こうすれば、対象物１０からの放射熱によって薄板２１，２２が加熱され難くなる。また、耐熱樹脂の表面をアルミ箔で覆った複合材や上述の金属材料をメッキ処理した板材を薄板２１，２２に採用してもよい。
【００３２】
（効果）
以上のように、本実施形態における耐熱ＲＦＩＤタグ１によると、耐熱ＲＦＩＤタグ１が横から風を受けると、風は対象物１０と薄板２１との間、及び、薄板２１と薄板２２との間を通過する。その際、風上側の脚部２３で風が上向きに曲げられて、風上側の脚部２３が対象物１０に押し付けられることで、耐熱ＲＦＩＤタグ１と対象物１０との摩擦が増える。これにより、横から風を受けた際に耐熱ＲＦＩＤタグ１の側面に大きな風荷重が作用しないので、横転したり吹き飛ばされたりし難くすることができる。
【００３３】
また、複数の薄板２１，２２がデータを送受信する平面アンテナを構成しているので、耐熱ＲＦＩＤタグ１はタグ本体２よりも感度がよくなる。よって、耐熱ＲＦＩＤタグ１の送受信距離がタグ本体２の送受信距離よりも長くなるので、ＲＦＩＤリーダがタグ本体２を検知できないような距離からでも耐熱ＲＦＩＤタグ１を検知することができる。
【００３４】
また、図４に示すように、複数の耐熱ＲＦＩＤタグ１をＺ方向に重ねた際に、脚部２３が形成された薄板２１よりも上方の薄板２２およびタグ本体２が、上に隣接する耐熱ＲＦＩＤタグ１の２つの脚部２３の間にすっぽりと収まる。よって、耐熱ＲＦＩＤタグ１の保管時に、狭い空間に多数の耐熱ＲＦＩＤタグ１を収納することができる。
【００３５】
また、薄板２１，２２を構成するステンレスは赤外線（熱線）の放射率および吸収率が波長２５００ｎｍにて０．３程度と少ないので、対象物１０からタグ本体２への放射熱の影響を抑制することができる。なお、薄板２１，２２がアルミニウム製である場合には、アルミニウムは赤外線の反射率がステンレスより高いので、放射熱を大幅に削減することができて、より大きな断熱性を得ることができる。
【００３６】
（本実施形態の変形例）
以上、本考案の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本考案を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、考案の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本考案から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本考案による作用及び効果は、本考案の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００３７】
例えば、上述の実施形態においては、２枚の薄板２１，２２が積層されているが、３枚以上の薄板が積層されていてもよい。また、薄板２２は、３以上の分割板によって構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  耐熱ＲＦＩＤタグ
２  タグ本体
２ａ  ＵＨＦ帯ＲＦＩＤインレイ
１０  対象物
２０  耐熱ベース
２１，２２         薄板
２２ａ，２２ｂ  分割板
２３  脚部
２４，２５  スペーサ
３１，３２         空気層
【図１】
0003167316.tif 000003
【図２】
0003167316.tif 000004
【図３】
0003167316.tif 000005
【図４】
0003167316.tif 000006