(57)【要約】【課題】本発明は、機械や装置に加工を施したり特別な設置手段等を用いることなく、容易にデータキャリアを設置することが出来るデータキャリア付き金属製銘板、その製造方法及びその設置構造を提供することを可能にすることを目的としている。【解決手段】金属製銘板１の裏面側に凹部３を形成し、その凹部３内にデータキャリア６を収容固定し、データキャリア６を配置した部分の金属板２はそれを介してデータキャリア６が電磁誘導作用により金属板２の表面側との間で通信可能な厚さに形成されたことを特徴とする。【選択図】      図１
2004355192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の表面側に表示面を設けた銘板において、前記金属板の裏面側にデータキャリアが配置され、そのデータキャリアを配置した部分の金属板は、それを介して該データキャリアが電磁誘導作用により該金属板の表面側との間で通信可能な厚さに形成されていることを特徴とするデータキャリア付き銘板。
【請求項２】
前記データキャリアを配置した部分の金属板の表面に通信位置を示す凸部、マーク、記号類等の表示手段が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のデータキャリア付き銘板。
【請求項３】
前記金属板の裏面側に凹部が形成され、その凹部にデータキャリアが収容して固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータキャリア付き銘板。
【請求項４】
前記凹部は前記金属板の裏面側からプレス加工、または切削加工することによって形成されたものであることを特徴とする請求項３に記載のデータキャリア付き銘板。
【請求項５】
前記金属板の裏面側にデータキャリアが配置され、そのデータキャリアの更に裏面側に保護層が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータキャリア付き銘板。
【請求項６】
前記保護層が金属板からなり、データキャリアと前記保護層との間に高比透磁率の磁性体層が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のデータキャリア付き銘板。
【請求項７】
金属板の表面側に表示面を設けた銘板の製造方法において、前記金属板の裏面側にデータキャリアが収容可能な凹部を形成し、その際、該凹部の底部は、それを介して該データキャリアが電磁誘導作用により該金属板の表面側との間で通信可能な厚さとし、該凹部にデータキャリアを収容して固定することを特徴とするデータキャリア付き銘板の製造方法。
【請求項８】
金属板の表面側に表示面が設けられ、前記金属板の裏面側にデータキャリアが配置され、そのデータキャリアを配置した部分の金属板は、それを介して該データキャリアが電磁誘導作用により該金属板の表面側との間で通信可能な厚さに形成されている銘板の設置構造であって、前記銘板はその裏面側が前記対象物の表面に対向した状態で該表面に固定されていることを特徴とするデータキャリア付き銘板の設置構造。
【請求項９】
前記対象物の表面が金属材料で形成され、その表面に高比透磁率の磁性体層を介して前記銘板が固定されていることを特徴とする請求項８に記載の銘板の設置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板の表面側に表示面を設けた銘板に関し、詳しくは前記金属板の裏面側にデータキャリアを配置した銘板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
機械や装置の製造者名、製造年月日、定格や仕様等の情報は、その製造、流通、使用及びリサイクル等の各過程において管理用に利用される。また機械や装置の使用過程やリサイクル過程では、過去のメンテナンス履歴等の情報も利用される。
【０００３】
従来、これらの情報は説明書に記録して利用に供されていたが、説明書による方法は手間がかかり面倒である。そこで近年、機械や装置自体にこれら情報を記憶しておき、それを作業現場において端末装置もしくは通信装置で読み出して利用する技術が注目されている。
【０００４】
その代表的なものとして小型で大量の情報を記憶（書込み）及び読取り可能なデータキャリアがある。具体的には、機械や装置の一部にデータキャリアを設置し、携帯型のリーダライタまたはリーダ等の通信装置をデータキャリアに近づけ、非接触で電磁波通信による情報の書き込みや読み出しを行う。
【０００５】
一般的なデータキャリアはアンテナコイルとそれに接続したＩＣ回路を備え、ＩＣ回路に書き換え可能な記憶部が設けられる。そしてデータキャリアのアンテナコイルと通信装置のアンテナコイルとの間で電磁波通信を行うようになっている。
【０００６】
例えば、自動販売機の商品区分銘板にデータキャリアを設置したものがある（例えば、特許文献１参照。）。このような商品区分銘板はプラスチック製で形成されており、商品区分銘板に設置されたデータキャリアとリーダとの間で容易に電磁波通信することが出来る。
【０００７】
機械や装置の製造者名、製造年月日、定格や仕様等の情報を記載した銘板は金属製のものも広く使用されており、このような銘板にデータキャリアを設置出来れば更なる普及が実現出来る。
【０００８】
しかしながら、データキャリアが送受信に際して利用する磁束は、金属材料と鎖交するとその部分に渦電流が発生する。金属材料に渦電流が流れると、通信に利用する磁束を打消す方向の磁束が発生し、結果として通信感度が低下する。特にデータキャリアの周囲が金属材料で覆われている場合には、従来から電磁波通信は実質的に不可能とされていた。
【０００９】
一方、本出願人は金属部材で覆われたデータキャリアと外部との間で電磁波通信を実用的な通信感度で行えるようにした技術を提案している（例えば、特許文献２参照。）。この技術は金属部材に形成した微小な間隙を通る漏洩磁束を利用して外部との間で電磁波通信を行っている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平７−３７１４３号公報（図８）
【特許文献２】
特開２００２−１５７５６５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機械や装置にデータキャリアを設置するには、機械や装置に設置用の穴や溝の加工を施こす必要があり、更にデータキャリアを保護するために特別な設置手段（もしくは保護手段）を用いることが多い。
【００１２】
また、前述の特許文献１の技術では、金属製の銘板に覆われたデータキャリアと、外部との間で電磁波通信を行うことが出来なかった。また、特許文献２の技術ではデータキャリアを金属部材で覆った状態でも該データキャリアと外部との間で電磁波通信を実用的な通信感度で行えるものであるが金属製の銘板の裏面側に配置されたデータキャリアとの関係については記載されていない。
【００１３】
一方、屋外系の設備にデータキャリアを利用するには、データキャリアは一般的に樹脂製のもので保護されており、紫外線等による樹脂の劣化、ＩＣチップへの影響により耐久性に問題がある。そこで金属で紫外線を遮断する方法も考えられるが、通常、金属でカバーすると通信出来ないとされており、そのような方法は従来から利用されていない。
【００１４】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、機械や装置に加工を施したり特別な設置手段等を用いることなく、容易にデータキャリアを設置することが出来るデータキャリア付き銘板、その製造方法及びその設置構造を提供せんとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
種々の機械や装置にはその仕様、製造者名、製造年月日等を表示する銘板を取り付けることが多い。一般的な銘板は耐久性の点から金属板で作られ、その表面側に設けた表示部に刻印や印刷或いはレーザ加工により仕様等の情報を記載し、四隅をボルトや固定ピンで機械や装置の目立つ部分に固定している。
【００１６】
この銘板に予めデータキャリアを設置しておくと、それを従来と同様な方法で機械や装置に固定するだけで、前述のように機械や装置に加工を施したり特別な設置手段を用いなくても大量の情報を保持させることが出来る。尚、銘板の表面側における表示部には必要最小限の内容、例えば機械や装置の名称、形式や型番、製造者名、製造年月日等を記入し、詳細な仕様情報やメンテナンス情報等はデータキャリアに記憶する。
【００１７】
データキャリアによるデータの保持方法としては、上記のような書き込み可能なリード・ライト・タイプのデータキャリア側に持たせる方法もあるが、図面データ等大容量のデータの収納は困難な場合があり、またデータメンテナンスを個別に実施する必要がある。
【００１８】
これ以外の方法として、読み込みだけのリード・オンリー・タイプのデータキャリアを利用し、ＩＣチップのＩＤ、品番等だけをリーダで読み取り、上位のＰＣ（パーソナルコンピュータ）に保管してある情報を取り出すことが容易であり、物品管理等ではこの方法のほうが便利である。
【００１９】
社内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ）、インターネットの利用、最近の高速通信等を活用すれば、無限のデータを活用出来るので、今後はこのような方法が一般的になると思われる。従ってデータキャリアのＩＤのみをＩＣチップの認識用として利用し、上位機種でのデータ管理を採用すれば好ましい。
【００２０】
しかし、金属製銘板の表面側に例えば凹部を設けてそこにデータキャリアを設置した場合は、外部からの衝撃等によりデータキャリアが物理的な損傷を受ける虞れがあり、更に機械や装置が屋外に設置される場合には、紫外線によりデータキャリアの樹脂製カバーに劣化の問題が生じ、ＩＣ回路が破壊される虞れもある。
【００２１】
これらの問題を解決するためには、銘板の裏側にデータキャリアを設置することが望ましい。しかし、そのようにするとデータキャリアが金属板で覆われてしまうので、通常の方法では外部の通信装置との間で電磁波通信が不可能になる。
【００２２】
そこで本発明者等は特別な技術的手段を採用することにより、金属板からなる銘板の裏側にデータキャリアを設置した場合でも、外部との間で実用的な通信感度を維持して電磁波通信出来るという知見を得て本発明のデータキャリア付き銘板を完成した。
【００２３】
即ち、本発明に係るデータキャリア付き銘板は、金属板の表面側に表示面を設けた銘板において、前記金属板の裏面側にデータキャリアが配置され、そのデータキャリアを配置した部分の金属板は、それを介して該データキャリアが電磁誘導作用により該金属板の表面側との間で通信可能な厚さに形成されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明は、上述の如く構成したので、金属板の裏面側にデータキャリアを配置しても、該金属板を介して外部との間で電磁波通信を行うことが出来る。そしてデータキャリアは金属板でその表面側を完全密封状態で覆われて保護されるので、外部からの衝撃、腐食ガス、紫外線等により損傷を受けたり破壊されることがない。
【００２５】
また、前記データキャリアを配置した部分の金属板の表面に通信位置を示す凸部、マーク、記号類等の表示手段を形成することが出来る。このような表示手段を設けると、銘板の表面側から容易にデータキャリアの配置位置を確認することが出来る。そのため金属板で覆われて隠れているデータキャリアの極めて近い位置に通信装置を接近することが出来、結果として高い通信感度で電磁波通信を行うことが出来る。
【００２６】
また表示部が空白なデータキャリア付き銘板を大量生産し、それを取付ける機械や装置が特定された時点で、名称や製造者名等を表示部に記入することが出来るが、その記入を刻印やレーザ加工で行う際に、データキャリアが配置されている部分を凸部、マーク、記号類等の表示手段で容易に判別出来るので、その表示手段が設けられた部分から離れた部分を表示部として、そこに刻印やレーザ加工により情報記入を行うことにより、データキャリアが機械的応力や熱等によって破壊または損傷することを防止出来る。
【００２７】
また、前記金属板の裏面側に凹部を形成し、その凹部にデータキャリアを収容して固定することが出来る。このような凹部にデータキャリアを収容して接着剤等で固定することにより、データキャリアを銘板に正確に且つ安定して位置決めして固定することが出来る。
【００２８】
また、前記凹部は前記金属板の裏面側から切削加工やプレス加工することによって形成することが出来る。プレス加工により凹部を形成する場合は、プレス圧力等を調整することにより、凹部の形成と同時に凹部の底部の厚さを絞り作用で前記のような電磁誘導作用により通信可能なレベルに容易に薄く出来る。またプレス加工により金属板の表面側が盛り上がるので、表面側からのデータキャリアの配置位置の確認がより容易になる。
【００２９】
また、前記金属板の裏面側にデータキャリアを配置し、そのデータキャリアの更に裏面側に保護層を設けることが出来る。このようにするとデータキャリアの保護機能が更に向上し、保管、搬送または機械や装置に固定する際の外部衝撃等による損傷防止をより完全なものとすることが出来る。
【００３０】
また、前記保護層が金属材料である場合、前記データキャリアと前記保護層との間に高比透磁率の磁性体層を設けることが出来る。このようにすると、保護層として例えばオーステナイト系ステンレスを採用し、本銘板を取り付ける対象物の材質がアルミニウムや銅もしくはそれらの合金或いはマグネシウム合金等のような高導電性の材料を使用した場合における通信感度の低下を抑制出来る。
【００３１】
即ち、データキャリアの通信時における磁束が高導電性材料と交鎖すると、そこに渦電流が発生し、その渦電流により生じる反対向きの磁束により電磁波通信に利用出来る磁束が減少して通信感度が低下するが、前記のようにデータキャリアと保護層との間に高比透磁率の磁性体層を設けると、その磁性体層により高導電性材料に交鎖する磁束を遮蔽出来るので、前述のような通信感度低下が抑制される。
【００３２】
また、本発明に係るデータキャリア付き銘板の製造方法は、金属板の表面側に表示面を設けた銘板の製造方法において、前記金属板の裏面側にデータキャリアが収容可能な凹部を形成し、その際、該凹部の底部は、それを介して該データキャリアが電磁誘導作用により該金属板の表面側との間で通信可能な厚さとし、該凹部にデータキャリアを収容して固定することを特徴とする。
【００３３】
上記製造方法によれば、データキャリアを金属板で保護した銘板を容易に製造することが出来る。またプレス加工の場合は容易に電磁誘導作用による通信可能な厚さが形成出来、しかもプレス部分の表面側が盛り上がった凸状になるので、表面側からデータキャリアの配置位置を容易に確認出来る銘板を作ることが出来る。
【００３４】
また、本発明に係るデータキャリア付き銘板の設置構造は、金属板の表面側に表示面が設けられ、前記金属板の裏面側にデータキャリアが配置され、そのデータキャリアを配置した部分の金属板は、それを介して該データキャリアが電磁誘導作用により該金属板の表面側との間で通信可能な厚さに形成されている銘板の設置構造である。そして前記銘板はその裏面側が前記対象物の表面に対向した状態で該表面に固定されていることを特徴とする。
【００３５】
上記設置構造において、前記対象物の表面が金属材料で形成される場合、その表面に高比透磁率の磁性体層を介して前記銘板を固定することが出来る。この設置構造によれば、金属材料で形成された対象物の表面に銘板を固定しても通信感度が低下することを抑制出来る。特に金属材料がアルミニウムや銅、マグネシウム合金等の高導電性材料の場合にはその抑制効果が顕著に表れる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係るデータキャリア付き銘板、その製造方法及びその設置構造の一実施形態を具体的に説明する。先ず、図１〜図４を用いて本発明に係るデータキャリア付き銘板、その製造方法及びその設置構造の第１実施形態の構成について説明する。
【００３７】
図１（ａ），（ｂ）は本発明に係るデータキャリア付き銘板、その製造方法及びその設置構造の第１実施形態の構成を示す平面図及び部分拡大断面図、図２は円形のデータキャリアの模式図、図３はデータキャリアの制御部のブロック図、図４は金属板を介してデータキャリアと通信装置との間で電磁誘導作用により電磁波通信を行う原理を説明する模式図である。
【００３８】
図１において、銘板１は金属板２からなり、その表面側に表示面が設けられ、該銘板１を取付ける機械や装置の名称や製造者名等が刻印、印刷、或いはレーザ加工等により図１（ａ）に点線で示される表示部９に記入される。
【００３９】
金属板２の一部は裏面側からプレス加工して該金属板２の裏面側に凹部３を形成した後、該凹部３に図２に示すように全体が円形に形成されたデータキャリア６を配置して収容し、その周囲を接着剤等の充填材４で固定する。
【００４０】
図２に示すデータキャリア６は円形の空芯状のアンテナコイル１０とそれに接続した制御部１１を備え、全体が樹脂モールドされた市販のものであり、例えば株式会社ハネックスから市販されている型式Ｌｏｇｉ  Ｔａｇ等が適用可能である。
【００４１】
そして、図１（ｂ）に示すように、機械や装置等の対象物７の表面に銘板１の裏面側を当接してビス１２等により固定する。データキャリア６を収容して固定した凹部３の表面側は凸状に盛り上がった状態となり、該凸部５の表面側には図１（ａ）に示すように表示手段となるマーク８が形成される。尚、凸部５がデータキャリア６の通信位置を示す表示手段として識別可能な場合には、マーク８を省略することも出来る。
【００４２】
データキャリア６を配置した部分の金属板２の表面に設けられる通信位置を示す表示手段は、凸部、文字、記号、模様、色等の識別性を有するものであれば特に制限はない。図１（ａ）のマーク８は金属板２の地色と異なる着色によって形成される。
【００４３】
図２に示すデータキャリア６は、円形の空芯コイルで構成されたアンテナコイル１０と、その両端に接続した制御部１１を備えている。そして、アンテナコイル１０が送受信を行う際には、アンテナコイル１０の中心を貫通する磁束φが発生し、その磁束φによりリーダライタ機２０やリーダ機等の通信機器との間で通信を行う。
【００４４】
尚、図２に示す円形状或いは環状のデータキャリア６は、空芯コイルからなるアンテナコイル１０と、制御部１１を樹脂に埋め込んで成形し、外径直径１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度、厚さ０．７ｍｍ〜１２．０ｍｍ程度のものが市販されている。
【００４５】
図３はデータキャリア６の制御部１１のブロック図である。制御部１１はアンテナコイル１０に接続した送受信部１５と、該送受信部１５に接続した電源用のコンデンサ１６及びＣＰＵ（中央演算処理装置）１７と、該ＣＰＵ１７に接続した記憶部１８を備え、コンデンサ１６からの電源は送受信部１５及びＣＰＵ１７に供給される。
【００４６】
そして、図１（ｂ）に示すように、リーダライタ機２０をデータキャリア６のアンテナコイル１０に接近させた状態で、金属板２を介した電磁誘導作用により通信して情報の書き込みや読み出しを行う。尚、データキャリア６を読み出し専用とする場合は、通信機器として簡単なリーダ機を使用することが出来る。
【００４７】
次に図１及び図３を参照して金属板２の凹部３に設置されたデータキャリア６と外部との間で非接触通信を行う様子について説明する。先ず図１（ｂ）に示す銘板１のマーク８に通信機器となるリーダライタ機２０を接近して、その通信開始ボタン（図示せず）を押すと、該リーダライタ機２０に予め設定されたシーケンスにより、該リーダライタ機２０のアンテナコイル１３から最初に電源用電磁波が送信される。
【００４８】
その電磁波は金属板２を介する電磁誘導作用によりデータキャリア６のアンテナコイル１０で受信され、該アンテナコイル１０には電磁誘導による電流が流れ、その電流がコンデンサ１６に充電され、該コンデンサ１６が所定電圧まで充電されると送受信部１５及びＣＰＵ１７が作動状態になる。
【００４９】
次にデータキャリア６のアンテナコイル１０から応答信号の電磁波がリーダライタ機２０に送信され、それによってリーダライタ機２０は次に読み出し信号または書き込み信号をデータキャリア６に送信する。
【００５０】
データキャリア６はその信号を受けてＣＰＵ１７が読み出し制御または書き込み制御を行う。そして読み出し制御の場合は、その読み出し信号に応じた情報を記憶部１８から読み出し、アンテナコイル１０からリーダライタ機２０に送信する。またリーダライタ機２０から送信された書き込み情報は記憶部１８に記憶される。
【００５１】
尚、リーダライタ機２０はこの分野では周知のものであり、上記電源用電磁波送信、応答用電磁波送信、データキャリア６からの受信制御等のシーケンスは、前記通信開始ボタンを押した後、極めて短時間のインターバルで繰り返されるようになっている。
【００５２】
そして、リーダライタ機２０を利用してデータキャリア６に、そのデータキャリア６が取り付けられる機械や装置等の名称、形式や型番、製造者名、製造年月日、定格や仕様等の情報やメンテナンス情報等の各種情報を非接触で記憶させるか、または読み出すことが出来る。
【００５３】
本発明はデータキャリア６が銘板１の凹部３の底部の金属板２を介して電磁誘導作用により外部との間で電磁波通信を行うように構成したことに特徴がある。銘板１の凹部３内に収容されたデータキャリア６はその表面側が金属板２により遮蔽して保護されており、そのデータキャリア６を配置した部分の金属板２は、それを介してデータキャリア６が電磁誘導作用により該金属板２の表面側外部との間で通信可能な厚さに形成されている。
【００５４】
次に図４を用いて金属板２の電磁誘導作用について詳しく説明する。図４は金属板２を介してデータキャリア６と通信装置となるリーダライタ機２０との間で電磁波通信を行う原理を説明するブロック図である。尚、図４に示すリーダライタ機２０はアンテナコイル１３を有する送受信部１４のみを示してある。一方、データキャリア６は銘板１の凹部３の底部を構成する薄い金属板２で保護されている。
【００５５】
例えば、リーダライタ機２０からデータキャリア６に情報を送信する場合、リーダライタ機２０は、そのアンテナコイル１３から電磁波Ｈ１をデータキャリア６のアンテナコイル１０に向かって発信する。
【００５６】
この電磁波Ｈ１によって発生する磁束は直接、データキャリア６のアンテナコイル１０に受信されることはないが、金属板２に表皮電流Ｉを発生させ、その表皮電流Ｉにより金属板２の反対側、即ち、データキャリア６のアンテナコイル１０側に同じ周波数の電磁波Ｈ２が発生する。
【００５７】
そして、この電磁波Ｈ２による磁束がデータキャリア６のアンテナコイル１０に受信され、結果としてリーダライタ機２０とデータキャリア６との間の通信が可能になる。逆にデータキャリア６からリーダライタ機２０に向かって電磁波を発信する場合も同様な原理で通信出来る。
【００５８】
通信に使用される電磁波の周波数は、数百Ｈｚ〜数ＭＨｚの範囲で種々選択出来るが、そのような高周波の電磁波が金属板２に照射されると、前述のように金属板２中には表皮電流Ｉが発生する。そして、表皮電流Ｉの厚さｄは（πｆμρ）の１／２乗に反比例することが分かっている。ここで、ｆは電磁波の周波数、μは金属板２の誘電率、ρは金属板２の抵抗率である。
【００５９】
本発明者等が行った実験によれば、金属板２を通して電磁誘導作用により通信を行うには、金属板２の厚さｔをｔ≦ｄとすることが望ましく、更に、金属板２の厚さｔの値が、表皮電流Ｉの厚さｄの値より小さいほど通信感度が向上することが判明した。
【００６０】
しかしながら、金属板２の厚さｔの値が小さいほど（即ち、金属板２が薄いほど）、その機械的な強度は低下するので、厚さが薄い方の限界に達すると機械的な保護機能が果たせなくなる。
【００６１】
そこで、実用的な保護強度を達成しながら電磁誘導作用で確実に通信を行うためには、表皮電流Ｉの厚さｄを大きく出来る金属材料を選択する必要がある。本発明者等が行った実験によれば、オーステナイト系ステンレス、白銅、チタン等がこのような目的に適合していることが判明した。また、真鍮等も使用可能である。一方、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル等は表皮電流Ｉの厚さｄの値が小さく、箔程度まで薄くしなければ通信が困難である。
【００６２】
以下に示す表１は、金属板２としてオーステナイト系ステンレス板（ＳＵＳ３０１，３０４，３１６）及びフェライト系ステンレス板（ＳＵＳ４３０）を用いたデータキャリア構造について、標準的な通信感度を有するリーダライタ機２０を用いて非接触での通信可能距離を測定した実験結果である。
【００６３】
【表１】
2004355192.tif 000003
【００６４】
金属板２の厚さを変えるため、薄い金属板を複数重ねる方法も採用して種々実験したが、同じ厚さの場合、単層より積層の方が通信距離は小さくなった。この原因は積層の場合には金属板間に空気層が介在するので、電磁誘導作用が多段階になるため減衰が大きいためと推定される。
【００６５】
実験は図２に示す円形状のアンテナコイル１０を有するデータキャリア６として外径直径５０ｍｍ、同じく外径直径２０ｍｍの２種類のＲＦＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ＴＡＧ）１、２について行い、リーダライタ機２０としてＲＦＩＤタグ用のリーダライタ機（Ｒ／Ｗ機）を使用して情報が正確に読み取れる読取距離（各ＲＦＩＤタグとリーダライタ機との離間距離）を測定した。
【００６６】
尚、表１において、各種金属板の板厚に積層枚数を乗じた値を金属板２全体の層厚として示しており、金属板２を形成する各金属板の寸法は端部から磁束が漏洩しない十分な大きさとした。また、読取距離において「×」は読取出来なかった場合を示す。
【００６７】
以下に示す表２は鉄板、銅板、白銅板、ニッケル板、チタン板、アルミニウム板、真鍮板について表１と同様な方法で行った実験結果である。
【００６８】
【表２】
2004355192.tif 000004
【００６９】
上記表１、２に示したように、金属板２として、オーステナイト系ステンレス、白銅、チタン等が本発明のデータキャリア６を設置する銘板１の金属板２に適していることが分かる。
【００７０】
金属板２を上記のような好ましい金属材料から選択し、且つその適正な厚みを選択することにより、実用的な通信感度を有するデータキャリア設置構造を構成することが出来る。尚、本発明にいう「電磁誘導作用により金属板の表面側との間で通信可能な厚さに形成した金属板」とは、そのような通信機能を発揮出来る材料と厚みを有する金属板を意味する。
【００７１】
次に図５を用いて本発明に係るデータキャリア付き銘板及びその設置構造の第２実施形態の構成について説明する。図５（ａ），（ｂ）は本発明に係るデータキャリア付き銘板及びその設置構造の第２実施形態の構成を示す平面図及び部分拡大断面図である。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
本実施形態では、図５に示すように、銘板１を構成する金属板２の裏面側に図２に示して前述した円形のデータキャリア６が配置され、そのデータキャリア６の更に裏面側に樹脂または金属材料からなる硬質な保護層１９が設けられる。そして金属板２と保護層１９は接着層２１で互いに接着され、それによってデータキャリア６の両面は硬質な材料によって保護される。尚、前記の保護層１９を金属材料で作る場合は、金属板２に適した材料、特に金属板２に用いられるものと同じ材料を使用することが望ましい。
【００７３】
本実施形態、特に保護層１９が樹脂または導電性がそれ程高くない金属材料の場合には、前記第１実施形態と同様に金属板２を介した電磁誘導作用によりデータキャリア６と金属板２の表面側との間で通信可能である。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。尚、保護層１９がアルミニウムや銅もしくはマグネシウム合金等の高導電性の材料で作る場合は、次に説明する第３実施形態を採用することが望ましい。
【００７４】
次に図６を用いて本発明に係るデータキャリア付き銘板及びその設置構造の第３実施形態の構成について説明する。図６（ａ），（ｂ）は本発明に係るデータキャリア付き銘板及びその設置構造の第３実施形態の構成を示す平面図及び部分拡大断面図である。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図６は図５の変形例であり、データキャリア６と金属板からなる保護層１９との間に高比透磁率の磁性体層となるシート状のアモルファス磁性体からなるシート状磁性体２２が配置される。このシート状磁性体２２は前述のように、保護層１９として例えばアルミニウムや銅もしくはそれらの合金或いはマグネシウム合金のように高導電性の材料を使用した場合における通信困難性を解消するために設けられる。
【００７６】
本発明者等が行った実験によれば、図２のような円形の空芯コイルからなるアンテナコイル１０を用いたデータキャリア６の場合、金属板からなる保護層１９の導電性が高くなるほど、通信感度が低下することが分かった。例えば保護層１９が鉄やステンレス等の鉄系合金の場合には、通信感度の低下は殆ど問題にならないが、銅やアルミニウムもしくはマグネシウム合金のような高導電性を有する材料の場合には、実用的な通信感度を得ることが困難になる。
【００７７】
このような通信感度の低下を防止するには、データキャリア６のアンテナコイル１０と高導電性金属部材である保護層１９との間に高比透磁率を有するシート状磁性体２２、例えば可撓性を有するシート状のアモルファス磁性体を介在させる方法がある。勿論、鉄や鉄合金の場合にもより通信感度を上げることを目的として、高比透磁率を有するシート状磁性体２２を介在しても良い。
【００７８】
例えば、図６の例では、データキャリア６と保護層１９との間に高比透磁率を有するシート状磁性体２２を介在させることで、データキャリア６のアンテナコイル１０と保護層１９との間を電磁的に遮蔽することが出来、これによりアンテナコイル１０と金属板２との間の電磁誘導作用を向上することが出来、金属板２の表面側外部のリーダライタ機２０との通信感度を向上することが出来る。
【００７９】
アモルファス磁性体の比透磁率は数万から数百万のオーダを有し、このような高比透磁率のシート状磁性体は、その周囲に金属製の物体が接近する場合でも、データキャリア６のアンテナコイル１０と保護層１９との間を電磁的に遮蔽することが出来、対象物７への磁束を遮蔽して通信感度の低下を防止することが出来る。
【００８０】
一方、図１に示した第１実施形態の場合でも、銘板１を固定する対象物７自体、または少なくともその表面が金属材料で形成されている場合、特に高導電性材料であるアルミニウムや銅もしくはそれらの合金或いはマグネシウム合金等のような高導電性の材料で形成されている場合には、データキャリア６における対象物７側に同様な高比透磁率のシート状磁性体２２を配置することによって、対象物７への磁束を遮蔽して通信感度の低下を防止することが出来る。高比透磁率のシート状磁性体２２を配置する設置構造は図６に示すとおりである。
【００８１】
次に図７及び図８を用いて本発明に係るデータキャリア付き銘板及びその設置構造の第４実施形態の構成について説明する。図７（ａ），（ｂ）は本発明に係るデータキャリア付き銘板及びその設置構造の第４実施形態の構成を示す平面図及び部分拡大断面図、図８は棒状のデータキャリアの模式図である。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００８２】
図７は図１の変形例であり、本実施形態では、図８に示すように棒状に形成されたデータキャリア６を採用したものである。図８に示すデータキャリア６は、棒状に形成されたフェライト等のコア２３の外周にアンテナコイル１０を螺旋状に密に巻回したロッドアンテナを有し、そのアンテナコイル１０の両端をＩＣ回路で構成した制御部１１に接続して構成される。
【００８３】
このような全体が棒状に形成されたデータキャリア６は、コア２３とアンテナコイル１０を含むロッドアンテナ部分とＩＣ回路からなる制御部１１を細長いガラス容器に密封し、外径直径が数ミリ程度で全長を十数ミリから数十ミリ程度に小型化したものが市販されている。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来るものである。
【００８４】
上記各実施形態の銘板１は例えば次のような機械、装置または設備等に適用出来る。
【００８５】
（１）プレス加工機、金型、旋盤やボール盤等の工作用機械、及び工業産業用機械全般
（２）シャフト、ベアリング、歯車、車輪、車軸等の機械構造部品
（３）電動機、発電機、変圧器、電気通信機器等の電気関連機器
（４）分析器、測定機械等の機器類
（５）消毒装置、診察用装置等の医療機器
（６）ポンプ、タービン、油圧機器等の機器類
（７）金属配管、金属ダクト等の配管類、ガスボンベ、ビア樽等の圧力容器
（８）操作盤、制御盤等の盤類
（９）自動車、自動二輪車、自転車等の車両、船舶、飛行機等の部品
（１０）クレーン、フォークリフト等の荷役機械パレット、コンテナー、折りたたみ式コンテナー、通箱、ドラム缶、等の荷役用具
（１１）電気・通信・ガス・空調等の設備、エレベータ、エスカレータ等の建物設備
（１２）外灯、電柱、歩道橋、橋梁、信号、道路標識、住居表示器、境界標識、案内板、消火栓、樹木等の道路関連設備等である。
【００８６】
前記のように、本発明のデータキャリア付き銘板１はその裏面側にデータキャリア６を設けて構成される。一方、データキャリア６には機械や装置の仕様、内容及びメンテナンス情報等の大量の情報を記憶することも出来るが、それら情報の大部分を管理部門に配置したコンピュータシステムの記憶装置に記憶しておき、データキャリア６には機械や装置の管理番号や符号等の識別情報だけを記憶しておくことも出来る。
【００８７】
その場合には機械や装置の設置現場で携帯型の通信装置で銘板１に設けたデータキャリア６からそのＩＣチップのＩＤ番号を認識して識別情報を読み取り、通信回線を利用して前記コンピュータシステムにアクセスし、その記憶装置から当該機械や装置の情報を受け取ることも出来る。
【００８８】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、機械や装置に加工を施したり特別な設置手段等を用いることなく、容易にデータキャリアを設置することが出来る。
【００８９】
即ち、本発明に係るデータキャリア付き銘板によれば、金属板の裏面側にデータキャリアを配置しても、該金属板を介して外部との間で電磁波通信を行うことが出来る。そしてデータキャリアは金属板でその表面側を完全密封状態で覆われて保護されるので、外部からの衝撃、腐食ガス、紫外線等により損傷を受けたり破壊されることがない。
【００９０】
また、前記データキャリアを配置した部分の金属板の表面に通信位置を示す凸部、マーク、記号類等の表示手段を形成した場合には、銘板の表面側から容易にデータキャリアの配置位置を確認することが出来る。そのため金属板で覆われて隠れているデータキャリアの極めて近い位置に通信装置を接近することが出来、結果として高い通信感度で電磁波通信を行うことが出来る。
【００９１】
また表示部が空白なデータキャリア付き銘板を大量生産し、それを取付ける機械や装置が特定された時点で、名称や製造者名等を表示部に記入することが出来るが、その記入を刻印やレーザ加工で行う際に、データキャリアが配置されている部分を凸部、マーク、記号類等の表示手段で容易に判別出来るので、その表示手段が設けられた部分から離れた部分を表示部として、そこに刻印やレーザ加工により情報記入を行うことにより、データキャリアが機械的応力や熱等によって破壊または損傷することを防止出来る。
【００９２】
また、金属板の裏面側に凹部を形成し、その凹部にデータキャリアを収容して固定する場合には、このような凹部にデータキャリアを収容して接着剤等で固定することにより、データキャリアを銘板に正確に且つ安定して位置決めして固定することが出来る。
【００９３】
また、前記凹部を金属板の裏面側から切削加工やプレス加工することによって形成することが出来る。プレス加工により凹部を形成した場合には、プレス圧力等を調整することにより、凹部の形成と同時に凹部の底部の厚さを絞り作用で電磁誘導作用により通信可能なレベルに容易に薄く出来る。またプレス加工により金属板の表面側が盛り上がるので、表面側からのデータキャリアの配置位置の確認がより容易になる。
【００９４】
また、金属板の裏面側にデータキャリアを配置し、そのデータキャリアの更に裏面側に保護層を設けた場合には、データキャリアの保護機能が更に向上し、保管、搬送または機械や装置に固定する際の外部衝撃等による損傷防止をより完全なものとすることが出来る。
【００９５】
また、前記保護層が金属材料である場合、前記データキャリアと前記保護層との間に高比透磁率の磁性体層を設けることが出来る。このようにすると、保護層として例えばオーステナイト系ステンレスを採用し、本銘版を取り付ける対象物の材質がアルミニウムや銅もしくはそれらの合金或いはマグネシウム合金等のような高導電性の材料を使用した場合における通信感度の低下を抑制出来る。
【００９６】
また、本発明に係るデータキャリア付き銘板の製造方法によれば、データキャリアを金属板で保護した銘板を容易に製造することが出来る。またプレス加工の場合は容易に電磁誘導作用による通信可能な厚さが形成出来、しかもプレス部分の表面側が盛り上がった凸状になるので、表面側からデータキャリアの配置位置を容易に確認出来る銘板を作ることが出来る。
【００９７】
また、本発明に係るデータキャリア付き銘板の設置構造によれば、前記対象物の表面が金属材料で形成される場合、その表面に高比透磁率の磁性体層を介して前記銘板を固定することが出来る。この設置構造によれば、金属材料で形成された対象物の表面に銘板を固定しても通信感度が低下することを抑制出来る。特に金属材料がアルミニウムや銅、マグネシウム合金等の高導電性材料の場合にはその抑制効果が顕著に表れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明に係るデータキャリア付き銘板、その製造方法及びその設置構造の第１実施形態の構成を示す平面図及び部分拡大断面図である。
【図２】円形のデータキャリアの模式図である。
【図３】データキャリアの制御部のブロック図である。
【図４】金属板を介してデータキャリアと通信装置との間で電磁誘導作用により電磁波通信を行う原理を説明する模式図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は本発明に係るデータキャリア付き銘板及びその設置構造の第２実施形態の構成を示す平面図及び部分拡大断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は本発明に係るデータキャリア付き銘板及びその設置構造の第３実施形態の構成を示す平面図及び部分拡大断面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は本発明に係るデータキャリア付き銘板及びその設置構造の第４実施形態の構成を示す平面図及び部分拡大断面図である。
【図８】棒状のデータキャリアの模式図である。
【符号の説明】
１…銘板
２…金属板
３…凹部
４…充填材
５…凸部
６…データキャリア
７…対象物
８…マーク
９…表示部
１０…アンテナコイル
１１…制御部
１２…ビス
１３…アンテナコイル
１４，１５…送受信部
１６…コンデンサ
１７…ＣＰＵ
１８…記憶部
１９…保護層
２０…リーダライタ機
２１…接着層
２２…シート状磁性体
２３…コア
【図１】
2004355192.tif 000005
【図２】
2004355192.tif 000006
【図３】
2004355192.tif 000007
【図４】
2004355192.tif 000008
【図５】
2004355192.tif 000009
【図６】
2004355192.tif 000010
【図７】
2004355192.tif 000011
【図８】
2004355192.tif 000012