(57)【要約】【課題】溶接火花が飛び交う環境においても好適に使用することができるＲＦＩＤタグを提供する。【解決手段】ＩＣチップ４とアンテナ３とからなるインレット１を実装したＲＦＩＤタグ１１であって、インレット１は、アクリル繊維を焼成炭化してなる部材で覆われていることを特徴とする。部材は、インレット１の周りに所定の厚みを有して当該インレット１を覆っており、インレット１がこの厚みをもって被装着物との間に所定の距離を形成する。部材は、袋状に形成され、あるいは層状に重ねられ、その層状の中央部にインレット１が配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップとアンテナとからなるインレットを実装したＲＦＩＤタグであって、
前記インレットは、アクリル繊維を焼成炭化してなる部材で覆われていることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記部材は、前記インレットを非密着状態で覆うことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記部材は、前記インレットの周りに所定の厚みを有して当該インレットを覆っており、前記インレットがこの厚みをもって被装着物との間に所定の距離を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記部材は、袋状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
前記部材は、層状に重ねられ、その層状の中央部に前記インレットが配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
前記部材は、シート状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載にＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
使用電波の波長をλとしたとき、前記インレットの長さは０．２λ〜０．５λであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項８】
前記被装着物は溶接ラインを流れる組立途中の物品であり、当該物品に対して装着可能であることを特徴とする請求項３から請求項７のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップに記録されたＩＤ（Identification：識別情報）などの情報をＲＦ(Radio Frequency:無線周波数)で送信するＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)タグに関し、特に、組立作業中の溶接加工品などに装着して好適なＲＦＩＤタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤタグは、微小なＩＣチップと小型アンテナとによって構成されており、ＩＣチップに記録されているＩＤなどの情報を小型アンテナより無線（ＲＦ）で送信することができる。これによって、リーダライタとの間でＩＣチップに記録されている情報が非接触で読み取られる。
近年、このようなＲＦＩＤタグを物品に貼付して物品の識別管理を行う技術が注目されている。
【０００３】
このような技術として、例えば、ＲＦＩＤタグが貼付された帳票（作業指示書）と共に物品を移動させることによって物品の引渡し管理や工程管理を行うようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、生産現場の組立工程において、物品の履歴、物品の属性、物品加工のデータ、作業者ＩＤ、作業日時などの製造履歴を、物品に貼付されているＲＦＩＤタグに記録すれば、物品の製造履歴を管理することができる（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−２１３０３１号公報（段落番号００４０〜００５２、及び図１〜図３参照）
【特許文献２】特開２００５−１４９００４号公報（段落番号００１１〜００１３、及び図１、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の一般的なＲＦＩＤタグは、ＩＣチップやアンテナの周りが樹脂材料等で覆われており、ＩＣチップ等が保護されるように構成されていた。しかしながら、工業製品の組立現場では、溶接火花が飛び交う環境も存在し、そのような環境では、溶接火花で樹脂材料等が溶けるおそれがあるためそのようなＲＦＩＤタグを使用することができない。そこで、このような環境においては樹脂材料等に代えて金属材料でＲＦＩＤタグを覆い、このようなＲＦＩＤタグを使用することも考えられるが、そのように金属材料でＲＦＩＤタグを覆うと、ＲＦＩＤタグの通信距離の長さが確保されず、ＲＦＩＤタグの情報がリーダライタに正確に読み取られないことがある。このためこのようなＲＦＩＤタグは採用することができない。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、溶接火花が飛び交う環境においても好適に使用することができるＲＦＩＤタグを提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者らは前記問題点を解決するため鋭意検討した結果、アクリル繊維を焼成炭化してなる部材がＲＦＩＤタグの通信に利用される電波に影響を及ぼさずリーダライタとの間で正確な情報の通信を行うことができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、ＩＣチップとアンテナとからなるインレットを実装したＲＦＩＤタグであって、前記インレットは、アクリル繊維を焼成炭化してなる部材で覆われていることを特徴とする。かかる構成を採用することによって、部材は耐炎性を備えたものとなるので、工業製品の組立現場における溶接火花が飛び交う環境のライン等においても、インレットが損傷することなく好適に使用することができ、かつ、リーダライタと間において正確な情報の通信を行うことが可能となる。また、インレットの周りに所定の厚みを有する状態に部材でインレットを覆い、インレットがこの厚みをもって被装着物との間に所定の距離を形成するように構成することで、部材がインレットと被装着物との間に介在するスペーサとして機能し、ＲＦＩＤタグの通信距離の長さが確保されて良好な通信状態が確保される。ここで、「所定の厚み」とは、ＲＦＩＤタグの通信性が阻害されるような性質を備えた例えば金属製の被装着物に対してＲＦＩＤタグが装着される場合に、リーダライタとの間で正確な通信が確保されるように被装着物からインレットが適正に離される厚みをいう。
【０００７】
さらに、部材を袋状に形成することで、インレットが損傷することなく、かつ、リーダライタとの間において正確な情報の通信を行うことが可能なＲＦＩＤタグを簡単に構成することができる。また、部材をシート状に形成することで、加工性に優れ生産性に優れたＲＦＩＤタグが得られる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、溶接火花が飛び交う環境においても好適に使用することができるＲＦＩＤタグが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）に係るＲＦＩＤタグについて好適な例を挙げて説明する。
【００１０】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のＲＦＩＤタグ１１は、後記するＩＣチップ４と小型のアンテナ３とからなるインレット１を備え、このインレット１がアクリル繊維を焼成炭化してなる部材（１０）で覆われてなる。本実施形態では、部材（１０）として、シート状に形成された耐炎性シート１０を用いている。
【００１１】
インレット１は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ポリイミド樹脂などの樹脂材料からなる厚さが０．１ｍｍ程度のフィルム２の上面に、錫（すず）メッキなどを施した銅箔製のアンテナ３が形成されている。なお、アンテナ３は、厚さが数十ミクロン程度であるので、フィルム２の上面に金属蒸着を施すことによって形成することも可能である。このアンテナ３の中央部付近には、インピーダンスマッチング用のスリット３ａが形成され、このスリット３ａを跨ぐようにしてＩＣチップ４が搭載されている。
【００１２】
前記のように、アンテナ３にインピーダンスマッチング用のスリット３ａを形成することで、アンテナ３をダイポールアンテナで形成した場合、電波周波数の波長をλとしたときにアンテナ３の長さは、０．２λ〜０．５λ程度である程度の通信距離を確保することができる。例えば、周波数が２．４５ＧＨｚの電波を使用する場合、アンテナ３の長さは、５２ｍｍ程度であっても５０ｍｍ程度の通信距離を実現することができる。なお、周波数が１３．５６ＭＨｚの電波を使用する場合、アンテナ３の長さは、５２ｍｍよりも長く設定されるし、形状もＩＣカードのようなカード型の形状など、適宜設定される。
また、アンテナ３の幅は、特に制約はないが、例えば２ｍｍ程度に設定される。
【００１３】
次に、このようなインレット１を実装した本実施形態のＲＦＩＤタグ１１について図１を説明する。図１（ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ１１は、前記したように、アクリル繊維を焼成炭化してなる耐炎性シート１０で覆われてなる。本実施形態では、所定の大きさ（例えば、インレット１より一回り大きく、後記する熱硬化性の接着剤の最小限の接着しろを有する大きさ）に裁断された耐炎性シート１０，１０でインレット１を上下から挟み込むようにしたサンドイッチ構造にしてＲＦＩＤタグ１１を構成している。
【００１４】
耐炎性シート１０は、例えば、アクリル系の耐炎性繊維をフェルト状に加工したシートが用いられる。ここで、耐炎性シート１０としては、アクリル系繊維（ＰＡＮ（Polyacrylonitrile）系繊維）を、２００〜３００℃の酸化性雰囲気中で耐炎化処理（酸化処理）し、耐炎化繊維となした後、この耐炎化繊維を不活性雰囲気中において５００℃以上の、炭素の昇華温度未満の温度で熱処理を行う炭素化処理を行うことで、得ることができる。このようにして得られた耐炎性シート１０は、空気中で燃焼したり溶融したりすることのない性質を有して、耐炎・耐熱性を有し、溶接・溶断時に生じる火花やノロに対する遮断性に優れる。
【００１５】
上下の耐炎性シート１０，１０は、熱硬化性の接着剤によって接合することができる。ここで、接着剤は、耐炎性シート１０の縁部周りの対向面に塗布し、接合に際してインレット１にかからない（接触しない）ように配慮する。このようにして塗布した接着剤によって上下の耐炎性シート１０，１０を接合することにより、上下の耐炎性シート１０，１０間にインレット１が非固定状態に保持される。これによって、インレット１が熱応力に追従し易くなる。また、図１（ｂ）に示すように、耐炎性シート１０，１０同士が接合された状態で、インレット１の周りには、空間Ｓが形成される。これによって、インレット１のアンテナ３およびＩＣチップ４は、この空間Ｓに存在する空気によって断熱性が高められた状態に耐炎性シート１０，１０内に配置されることとなる。
【００１６】
このようにして構成されたＲＦＩＤタグ１１は、図１（ｃ）に示すように、両面粘着テープ１２等によって、被装着物としての物品Ｃの所定面に取り付けることができる。そして、このように取り付けられたＲＦＩＤタグ１１は、工業製品の組立現場において、溶接火花が飛び交う環境において好適に使用される。
【００１７】
例えば、組立現場における、溶接火花が飛び交うラインを通過する物品Ｃに本実施形態のＲＦＩＤタグ１１を取り付ければ、溶接・溶断時に生じる火花やノロがＲＦＩＤタグ１１にかかったとしても、これらが耐炎性シート１０によって好適に遮断され、従来の樹脂材料を用いたＲＦＩＤタグのように、溶けたりして損傷することがない。ここで、炭素自体は、導電性の材料であるが、このように繊維を炭化したものは電気抵抗が大きく、このため電波を減衰させることがないので、ＲＦＩＤタグ１１の外皮材として好適に利用することができる。したがって、溶接火花が飛び交う環境においてもＲＦＩＤタグ１１を用いた物品Ｃの識別管理を行うことができる。
なお、このようにして物品Ｃに取り付けられたＲＦＩＤタグ１１は、リーダライタ（図示せず）の側方等を通過する際に、ＲＦＩＤタグ１１の情報が読み出され、また、所定の情報がリーダライタからＲＦＩＤタグ１１に書き込まれるように構成されている。これによって、溶接工程等における組立の完了、未完了等の管理を好適に行うことができる。
【００１８】
図３に本実施形態のＲＦＩＤタグ１１の変形例を示す。図３（ａ）に示すように、変形例のＲＦＩＤタグ１１は、耐炎性シート１０が袋状に形成されており、この袋内にインレット１が収納されて保護されるように構成されている。
インレット１は、袋口１０Ａを通じて袋内に挿入することができ、挿入後は、袋口１０Ａに連続して形成された蓋部１０Ｂを折り返して、袋口１０Ａを閉じることにより、インレット１に溶接火花等がかかるのを遮断することができる。
【００１９】
被装着物としての物品Ｃへの取り付けは、図３（ｂ）に示すように、両面粘着テープ１２を折り返した蓋部１０Ｂの上から貼り付けた後に、この両面粘着テープ１２を貼り付けた面を物品Ｃの装着面へ向けて、当該両面粘着テープ１２で装着することによって行うことができる。このようにすることで、ＲＦＩＤタグ１１は、折り返した蓋部１０Ｂが装着面に向いた状態で物品Ｃに装着されることとなり、袋口１０Ａが良好に閉じられて、インレット１を溶接火花等から良好に遮断することができる。
【００２０】
なお、図３（ｃ）に示すように、前記した両面粘着テープ１２を用いずに、蓋部１０Ｂの折り返し部分にネジ１３を通して、このネジ１３をもって物品Ｃの装着面にＲＦＩＤタグ１１を締結してもよい。この場合も、折り返した蓋部１０Ｂが装着面に向いた状態で物品ＣにＲＦＩＤタグ１１が装着されるので、袋口１０Ａが良好に閉じられて、インレット１を溶接火花等から遮断することができる。
【００２１】
このように構成したＲＦＩＤタグ１１によれば、耐炎性シート１０を袋状に形成することで、インレット１が損傷することなく、かつ、図示しないリーダライタとの間において正確な情報の通信を行うことが可能なＲＦＩＤタグ１１を簡単に構成することができる。
【００２２】
また、図４（ａ）に示すように、耐炎性シート１０を上下それぞれ２枚重ねにしてＲＦＩＤタグ１１を構成してもよい。
このＲＦＩＤタグ１１は、耐炎性シート１０を２枚重ねとすることによって、インレット１の周りに所定の厚みを有する状態に耐炎性シート１０がインレット１を覆うように構成されている。したがって、このＲＦＩＤタグ１１を、図４（ｂ）に示すように、物品Ｃの装着面に両面粘着テープ１２等で取り付けると、インレット１が２枚重ねの耐炎性シート１０からなるので、その厚みｔをもってインレット１が物品Ｃとの間に所定の距離をおいて配置される状態となる。つまり、２枚重ねにされた耐炎性シート１０がインレット１と物品Ｃとの間に介在するスペーサとして機能する。これによって、物品Ｃが導電性を有する部材からなるものであっても、リーダライタからの電波が物品Ｃのほうに流れてしまうことがなく、ＲＦＩＤタグ１１の通信距離が確保されることとなり、良好な通信状態が確保される。
【００２３】
以上説明した本実施形態のＲＦＩＤタグ１１によれば、次のような優れた効果を奏する。
（１）インレット１が、アクリル繊維を焼成炭化してなる耐炎性シート１０で覆われてなるので、工業製品の組立現場における溶接火花が飛び交う環境のライン等においても、インレット１が損傷することなく好適に使用することができ、かつ、リーダライタ（不図示）との間において正確な情報の通信を行うことが可能となる。
（２）耐炎性シート１０とインレット１との間において、インレット１の周りには、空気による空間Ｓが形成されるので、インレット１の断熱性が高められるという利点が得られる。また、この空間Ｓによって耐炎性シート１０は、非密着状態（完全密着とならない状態）でインレット１を覆うこととなるので、インレット１の熱応力に対する追従性を高めることができる。したがって、好適な通信距離を確保することができる。
（３）耐炎性シート１０を袋状に形成して、これにインレット１を収納する構成とすることによって、耐炎性シート１０に対するインレット１の収納が簡単になり、取り付け作業性に優れたＲＦＩＤタグ１１が得られる。
（４）使用電波の波長をλとしたとき、インレット１の長さは０．２λ〜０．５λに設定されるので、工業製品の組立現場における溶接火花が飛び交う環境のライン等においても、リーダライタ（不図示）と間において正確な情報の通信を行うことが可能となるＲＦＩＤタグ１１が得られる。
（５）溶接ラインを流れる組立途中の物品Ｃに対して簡単に取り付けることができるので、物品Ｃの組立工程を管理することが可能となり、工程内の作業が行われないまま次工程に物品Ｃが引渡されてしまう等の人為的なミス等を回避することが可能となる。したがって、未完了作業に伴って未完成品が生じることが防止され、大幅なコストの低減を図ることができる。
【００２４】
なお、ＲＦＩＤタグ１１は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、インレット１を長尺の耐炎性シート１０で層状に包み込み、両側部の袋口１０Ａ（一方のみ図示）を接着剤等により封止するとともに、耐炎性シート１０の端縁部１０ａを接着剤等によって接合する構成としてもよい。
このようなＲＦＩＤタグ１１によっても、工業製品の組立現場における溶接火花が飛び交う環境のライン等において、通信距離の長さに優れ、かつ、リーダライタ（不図示）との間において正確な情報の通信を行うことが可能となるＲＦＩＤタグ１１が得られる。
また、層状にされた耐炎性シート１０の厚みをもって、インレット１が物品Ｃとの間に所定の距離をおいて配置される状態となるので、物品Ｃが導電性を有する部材からなるものであっても、ＲＦＩＤタグ１１の通信距離の長さが確保されることとなり、良好な通信状態が確保される。なお、層状には渦巻状とされたものや、同心上に巻かれたものも含まれる。
【００２５】
なお、前記したいずれのＲＦＩＤタグ１１も工程終了後の物品Ｃから取り外すことによって、再利用することが可能である。
また、アクリル繊維を焼成炭化してなる部材（１０）として、シート状に形成された耐炎性シート１０を用いたがこれに限定されるものではなく、分厚くされた塊状のものや板状のものを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るＲＦＩＤタグを示す図であり、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は図１（ａ）におけるｂ−ｂ断面図、（ｃ）は被装着物としての物品に装着した状態の説明図である。
【図２】ＲＦＩＤタグに用いられるインレットの構造図であり、（ａ）はインレットを分解した状態を示す斜視図、（ｂ）はインレットの上面図である。
【図３】ＲＦＩＤタグのその他の例を示す図であり、（ａ）はインレットを挿入する際の説明図、（ｂ）はインレット挿入後に蓋部を閉じた状態を示す説明図、（ｃ）は他の取付手法により取り付けられた状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）（ｂ）はＲＦＩＤタグのその他の例を示す断面図である。
【図５】（ａ）はＲＦＩＤタグのその他の例を示す斜視図、（ｂ）は図５（ａ）におけるｂ１−ｂ１断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  インレット
２  フィルム
３  アンテナ
３ａ  スリット
４  ＩＣチップ
１０  耐炎性シート（部材）
１１  ＲＦＩＤタグ
１２  両面粘着テープ
Ｃ  物品
Ｓ  空間
【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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