(57)【要約】 【課題】  ＲＦＩＤタグ装置において、外部アンテナを近接させなくとも実用的な誘起電力を確保することができるようにする。【解決手段】  ＲＦＩＤタグ本体３は、ループ状のアンテナ１３とこのアンテナ１３に接続されたＩＣチップ１５とを有し、シート状に形成されている。磁性体層５は、このＲＦＩＤタグ本体３に重ねられ、ＲＦＩＤタグ本体３が被着部材に被着されたとき、ＲＦＩＤタグ本体３単体の共振周波数を外来電波の周波数に近づける調整部材として機能する。【選択図】  図２
2008097071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数の外来電波を受けるループ状アンテナとこのアンテナに接続されたＩＣチップとを有しシート状に形成され被着部材に被着されるＲＦＩＤタグ本体と、
このＲＦＩＤタグ本体に重ねられた磁性体層であって、前記ＲＦＩＤタグ本体が前記被着部材に被着されたとき、前記ＲＦＩＤタグ本体の共振周波数を前記外来電波の周波数に合うよう前記ＲＦＩＤタグ本体の共振周波数を調整する調整用磁性体層と、
を具備することを特徴とするＲＦＩＤタグ装置。
【請求項２】
前記磁性体層は、前記ＩＣチップ位置を外して形成された請求項１記載のＲＦＩＤタグ装置。
【請求項３】
前記磁性体層は、前記ＩＣチップ位置を外して前記ループ状アンテナに重なるよう枠形に形成された請求項１又は２記載のＲＦＩＤタグ装置。
【請求項４】
前記磁性体層は、半円状に形成された請求項２記載のＲＦＩＤタグ装置。
【請求項５】
前記ＲＦＩＤタグ本体と磁性体層との間に非磁性体層が形成された請求項１〜４いずれか１記載のＲＦＩＤタグ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲＦＩＤタグ装置に係り、特に、種々の製造ラインにおいて、例えば金属ジグその他の被着部材に貼り付けられるＲＦＩＤタグ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のＲＦＩＤタグ装置としては、例えば図４に示すように、扁平なカップ状の非磁性体ケース１内に、絶縁性シートにループ状アンテナとこのアンテナに接続されたＩＣチップとを搭載したＲＦＩＤタグ本体３と、磁性体粉末を混入した磁性体シート５とを重ね、この磁性体シート５上に非磁性体合成樹脂７を充填してなり、金属部材９に合成樹脂７側を当接するように貼り付けて使用される構成が知られている。
【０００３】
なお、ＲＦＩＤタグ装置としては種々あるが、例えば特開２００５−２０８８２８号公報（特許文献１）がある。
【０００４】
このようなＲＦＩＤタグ装置は、外部のアンテナＡＮＴから例えば１３ＭＨｚの微弱電波に乗せて管理ＩＤ番号、データ名、管理内容等のデータが発射されると、これを受信して種々のデータをそのＩＣチップに格納するととともに、外部からの読出し指示があると、データを微弱電波に乗せて発射する機能を有している。
【０００５】
そのため、例えば製造ラインにおいて、ＲＦＩＤタグ装置を金属部材９に貼り付けて使用すれば、金属部材９の位置を判別したり、当該金属部材９がどのようなものか判別可能となり、製造中の管理が容易となる利点がある。
【特許文献１】特開２００５−２０８８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したＲＦＩＤタグ装置では、外部のアンテナＡＮＴから微弱電波が発射されると、その電波（磁束）がＲＦＩＤタグ本体３に内蔵されたアンテナを通って電力を誘起するが、外来電波の周波数とＲＦＩＤタグ本体３の共振周波数が一致すれば、その誘起電力が最大になるものの、非磁性体ケース１内にＲＦＩＤタグ本体３、磁性体シート５および非磁性体合成樹脂７を収納して組み立てると、ＲＦＩＤタグ本体３単体の共振周波数が低い方に変化し、外部のアンテナＡＮＴを離すと、所望の共振周波数が得難いのが実情である。
【０００７】
従って、上述したＲＦＩＤタグ装置では、内蔵アンテナからの誘起電力が思ったように増大せず、更に、構成部品の不揃いによって製造ロット毎の共振周波数にばらつきが生じ易い難点があり、実用的かつ安定した起電力を確保し難く、データの確実な伝送を確保する観点から改良の余地がある。
【０００８】
もっとも、予めＲＦＩＤタグ本体３単体の共振周波数を高く設定しておき、組み立てによって外来電波の周波数付近に落ち着くよう構成する提案もあるが、ＲＦＩＤタグ本体３の共振周波数を変化させる要素が複数あるうえ、組み立てによって低下するＲＦＩＤタグ本体３の共振周波数が、金属部材９への貼り付けによって更に低下するから、有効な解決手段が望まれていた。
【０００９】
本発明はそのような課題を解決するためになされたもので、外部アンテナをある程度離しても実用的な誘起電力を確保することが容易で、構成の簡単なＲＦＩＤタグ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるＲＦＩＤタグ装置は、所定の周波数の外来電波を受けるループ状アンテナとこのアンテナに接続されたＩＣチップとを有しシート状に形成され被着部材に被着されるＲＦＩＤタグ本体と、このＲＦＩＤタグ本体に重ねられた磁性体層であって、このＲＦＩＤタグ本体が被着部材に被着されたとき、当該ＲＦＩＤタグ本体の共振周波数を外来電波の周波数に合うよう当該ＲＦＩＤタグ本体の共振周波数を調整する調整用の磁性体層とを具備している。
【００１１】
そして、本発明では、上記磁性体層がそのＩＣチップ位置を外して形成される構成も可能である。
【００１２】
また、本発明では、上記磁性体層がそのＩＣチップ位置を外してそのループ状アンテナに重なるよう枠形に形成される構成も可能である。
【００１３】
さらに、本発明では、上記磁性体層が半円状に形成される構成も可能である。
【００１４】
さらにまた、上記ＲＦＩＤタグ本体と磁性体層との間に非磁性体層が形成される構成も可能である。
【発明の効果】
【００１５】
そのような本発明に係るＲＦＩＤタグ装置によれば、所定の周波数の外来電波を受けるループ状アンテナとこのアンテナに接続されたＩＣチップとを有しシート状にＲＦＩＤタグ本体が形成され、このＲＦＩＤタグ本体に磁性体層が重ねられるとともに、この磁性体層は、ＲＦＩＤタグ本体が被着部材に被着されたとき、当該ＲＦＩＤタグ本体の共振周波数を外来電波の周波数に合わせる共振周波数調整部材として機能する構成を有するから、ループ状アンテナにおける実用的な誘起電力を確保することが容易である。
【００１６】
そして、上記磁性体層がそのＩＣチップ位置を外して形成される構成では、若干の厚みがあるＩＣチップ部分を避けて磁性体層を重ねることが可能で、共振周波数の調整と均一化に寄与する。
【００１７】
また、上記磁性体層がそのＩＣチップ位置を外してそのループ状アンテナに重なるよう枠形に形成される構成では、上述した効果に加えて、共振周波数の調整に大きく影響する部材を確保するとともに、上記磁性体層材料の節約が可能である。
【００１８】
さらに、上記磁性体層が半円状に形成される構成では、組立時に上記磁性体層の配置位置に注意を払う必要があまりない。
【００１９】
さらにまた、上記ＲＦＩＤタグ本体と磁性体層との間に非磁性体層が形成される構成では、上記ＲＦＩＤタグ本体を金属部材に配置しても、ループ状アンテナにおける実用的な誘起電力を確保することがより容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、従来例と共通する部分には同一の符号を付す。
【００２１】
図１および図２は、本発明に係るＲＦＩＤタグ装置の実施の形態を示す概略断面図および概略分解斜視図である。
【００２２】
図１および図２において、ケース１は、絶縁性にして非磁性体合成樹脂から扁平なカップ状に成形されてなり、内底部からＲＦＩＤタグ本体３および磁性体シート５が積層するように配置されている。
【００２３】
ＲＦＩＤタグ本体３は、図２に示すように、例えば厚さ０．２〜０．５ｍｍで数ｃｍ角の非磁性体絶縁シート１１上に極細の導電帯をループ状に所定回数巻くように形成されたアンテナ１３と、このアンテナ１３の両端に電気的に接続されシート１１上に止着されたＩＣチップ１５とを搭載して形成された従来公知のものであり、それ単体での共振周波数が例えば１６ＭＨｚに設定されている。なお、共振回路を形成するコンデンサの図示は省略した。
【００２４】
ＲＦＩＤタグ本体３は、外部のアンテナＡＮＴ（図１参照）から発射された駆動用の外来電波例えば１３ＭＨｚの微弱電波がアンテナ１３を通ったとき、このアンテナ１３に誘起された誘起電力を駆動電源として動作し、その微弱電波に乗せて送信された管理ＩＤ番号、データ名、管理内容等のデータをそのＩＣチップ１５内に格納するとともに、外部からの読出し指示があると、それらデータを読み出し、微弱電波に乗せて発射する従来公知の機能を有している。
【００２５】
磁性体シート５は、絶縁性樹脂シートに磁性体粉末を混入して成形されてなり、ＲＦＩＤタグ本体３のシート１１と同じ外形形状を有する磁性体層であり、これに外形を合わせた絶縁性非磁性体の粘着性シート１７によってＲＦＩＤタグ本体３に止着されている。符号（ｔ）は粘着性シート１７の厚みである。
【００２６】
しかも、その磁性体シート５は、例えばその形状、厚み（ＲＦＩＤタグ本体３との距離ｔ）を選択することにより、ＲＦＩＤタグ本体３の共振周波数を、外来電波の周波数１３ＭＨｚに近い共振周波数例えば１４ＭＨｚになるよう周波数調整する調整部材として機能を有している。
【００２７】
すなわち、後述するように本発明のＲＦＩＤタグ装置を金属部材９に固定するとＲＦＩＤタグ本体３の共振周波数が低くなるから、磁性体シート５は、その低くなる分だけ高い周波数に調整し、金属部材９に固定されたとき外来電波の周波数に合わせる周波数調整部材となっている。
【００２８】
そして、ＲＦＩＤタグ本体３と磁性体シート５との間には、粘着性シート１７が介在して非磁性体層が形成されている。換言すれば、ＲＦＩＤタグ本体３は、粘着性シート１７によって磁性体シート５に対して絶縁性の非磁性体層を介して浮かされた状態で配置されている。
【００２９】
ケース１には、ＲＦＩＤタグ本体３および磁性体シート５の配置された上から非磁性体の絶縁性合成樹脂７が充填封止されており、ケース１すなわちＲＦＩＤタグ本体３が、その合成樹脂７側を金属ジグ等の金属部材９に当接するように、公知の手法によって固定されている。なお、絶縁性合成樹脂７は必須ではない。
【００３０】
このような構成のＲＦＩＤタグ装置は、上述したように、被着部材としての金属部材９に貼り付けて使用され、外部のアンテナＡＮＴから駆動用の微弱電波が発射されると、その電波（磁束）がアンテナ１３を通って電力を誘起するが、金属部材９に貼り付けられたことにより、その共振周波数が外来電波の周波数１３ＭＨｚに一致又は極めて近い最適状態となり、アンテナ１３には大きな起電力が誘起し、外部アンテナＡＮＴをあまり近接させずにある程度離してもアンテナ１３での誘起電力を実用的レベルにすることが可能である。
しかも、外部アンテナＡＮＴから見てＲＦＩＤタグ本体３の裏面側に磁性体シート５が配置されているので、その電波（磁束）が磁性体シート５に集中し易い。
【００３１】
このように、本発明に係るＲＦＩＤタグ装置では、ループ状のアンテナ１３とこのアンテナ１３に接続されたＩＣチップ１５とを有しシート状に形成され金属部材９に被着されるＲＦＩＤタグ本体３と、このＲＦＩＤタグ本体３に対し金属部材９側にて重ねられる磁性体シート５であって、ＲＦＩＤタグ本体３の共振周波数を外来電波の周波数に近づける調整部材として機能する磁性体シート５を有する構成となっている。
【００３２】
そのため、そのＲＦＩＤタグ本体３自体の共振周波数が外来電波の周波数と離れていても、磁性体シート５の形状、厚みを適切に選択すれば、金属部材９に被着される状態において、ＲＦＩＤタグ本体３の共振周波数を外来電波の周波数に合わせることが容易となり、外来電波によって大きな起電力がアンテナ１３に誘起され、外部アンテナＡＮＴをある程度離してもアンテナ１３での実用的な誘起電力を確保することが容易となるうえ、構成も簡単である。
【００３３】
本発明者の実験によれば、従来構成においてＲＦＩＤタグ本体３のアンテナ１３に約３．５Ｖの誘起電圧が発生していた場合、同じ形状で本発明の構成によれば、同じ３．５Ｖの誘起電圧を得るのに、外部アンテナＡＮＴを３０ｍｍ離すことが可能になることが分かった。従来構成では１４ｍｍ程度であったので、約２倍以上離せることが分かった。
【００３４】
ところで、上述した磁性体シート５は単に方形シートであったが、磁性体層としての本発明の磁性体シートはこれに限定されない。
【００３５】
例えば、図３Ａ、Ｂ、Ｃに示すように、そのループ状のアンテナ１３に合わせ、かつ一部を切欠いたリング板状の磁性体シート２１、２３や半円状の磁性体シート２５を用いる構成も可能であり、しかも、磁性体シート２１、２３、２５の切欠部２７をそのＩＣチップ１５に合わせて形成配置される構成も可能である。
【００３６】
すなわち、ＩＣチップ１５には若干の厚みがあるので、磁性体シート２１、２３がＩＣチップ１５に重なって僅かではあるが凹凸が生じ易いが、磁性体シート２１、２３、２５がそのＩＣチップ１５の位置を外して形成されていれば、凹凸が生じ難くなって共振周波数の調整と均一化に寄与する。
【００３７】
しかも、磁性体シート２１、２３がそのＩＣチップ１５を外してそのループ状アンテナ１３に重なるよう形成される構成では、共振周波数の調整に大きく影響する部材を確保するとともに、磁性体シート２１、２３の材料を節約可能である。
【００３８】
なお、図３Ｃのように、磁性体シート２５が半円状に形成される構成では、組み立て上において、ＩＣチップ１５の位置を外して積層する作業において、磁性体シート２５の配置位置に注意を払う必要があまりない。
【００３９】
さらにまた、上記ＲＦＩＤタグ本体３と磁性体シート５層との間に非磁性体層としての両面粘着シート１７が形成される構成では、上記ＲＦＩＤタグ本体３を金属部材９に配置しても、ループ状アンテナ１３における実用的な誘起電力を更に一層確保することが容易である。
【００４０】
しかも、ＲＦＩＤタグ本体３と磁性体シート５の間に形成する非磁性層は、安価な両面粘着性シート１７を貼り付けるだけで可能であり、所望の間隔を得るためにその積層枚数を簡単に調整すれば良く、安価かつ生産効率が良好である。
【００４１】
そして、粘着性シート１７によってＲＦＩＤタグ本体３を磁性体シート５から非磁性的に浮かせるから、ＲＦＩＤタグ本体３を磁性体シート５から均一に浮かせることが可能で、誘起電力にばらつきが少ない。
【００４２】
また、ＲＦＩＤタグ本体３と磁性体シート５とを粘着性シート１７で止着してなるから、粘着性シート１７を介してＲＦＩＤタグ本体３と磁性体シート５とを重ねるだけで、ＲＦＩＤタグ本体３と磁性体シート５との間に非磁性体層の形成が容易となり、組み立てが簡単である。
【００４３】
本発明のＲＦＩＤタグ装置は、金属部材９に貼り付けた状態で、外来電波の周波数に一致させる必要はなく、僅かに異なっていてもよい。なお、本発明においてケース１は必須ではない。
【００４４】
本発明は、特に、金属ジグ等の金属部材９にＲＦＩＤタグ本体３を貼り付けたりして使用されるＲＦＩＤタグ装置に用いて好適する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るＲＦＩＤタグ装置の実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】図１に示すＲＦＩＤタグ装置の概略分解斜視図である。
【図３】図１に示す磁性体シートの他の実施例を示す斜視図である。
【図４】従来のＲＦＩＤタグ装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ケース
３  ＲＦＩＤタグ本体
５、１９、２１、２３、２５  磁性体シート（磁性体層）
７  合成樹脂
９  金属部材
１１  絶縁性シート
１３  アンテナ
１５  ＩＣチップ
１７  両面粘着性シート（非磁性体層）
２７  切欠部
ＡＮＴ  外部アンテナ
【図１】
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【図２】
2008097071.tif 000004
【図３】
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【図４】
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