(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にループパターンにして形成されたアンテナ本体に絶縁部を介して前記アンテナ本体の位置に基材断面方向で重なる位置で複数の板状導電部をアンテナ本体のループに沿って不連続の配置にして積層し、前記板状導電部それぞれが接続されている一本の導電線の他端をアンテナ本体に接続し、該導電線の前記板状導電部それぞれが接続されている引き込み部の分断により静電容量を調整可能にしたことを特徴とする非接触型データ送受信体用アンテナ。
【請求項２】
基材上にループパターンにして形成されたアンテナ本体の位置に基材断面方向で重なる位置であって基材の前記アンテナ本体とは反対側の面に複数の板状導電部をアンテナ本体のループに沿って不連続の配置にして設け、前記板状導電部それぞれが接続されている導電線の他端を基材を介してアンテナ本体に接続し、該導電線の前記板状導電部が接続されている引き込み部の分断により静電容量を調整可能にしたことを特徴とする非接触型データ送受信体用アンテナ。
【請求項３】
基材上にループパターンにして形成されたアンテナ本体に絶縁部を介して前記アンテナ本体の位置に基材断面方向で重なる位置で複数の板状導電部をアンテナ本体のループに沿って不連続の配置にして積層し、前記板状導電部それぞれが接続されている一本の導電線の他端を前記アンテナ本体に接続し、該導電線の前記板状導電部それぞれが接続されている引き込み部を分断して静電容量を調整することを特徴とする非接触型データ送受信体用アンテナの静電容量調整方法。
【請求項４】
基材上にループパターンにして形成されたアンテナ本体の位置に基材断面方向で重なる位置であって基材のアンテナ本体とは反対側の面に複数の板状導電部をアンテナ本体のループに沿って不連続の配置にして設け、前記板状導電部それぞれが接続されている導電線の他端を基材を介してアンテナ本体に接続し、該導電線の前記板状導電部が接続されている引き込み部を分断して静電容量を調整することを特徴とする非接触型データ送受信体用アンテナの静電容量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非接触にてデータの送受信を行なえる非接触型データ送受信体のアンテナと前記アンテナにおける静電容量の調整方法とに関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、非接触型ＩＣタグなどのように非接触状態でデータの送受信を行ってデータの記録、消去などが行なえる情報記録メディア（ＲＦ−ＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ））の用途に用いられる非接触型データ送受信体は、基材上にループ状としたアンテナを配置し、そのアンテナにＩＣチップを実装した構造を有していて、この非接触型データ送受信体と読み取り書き込み装置との間で電磁波を介在させてデータのやり取りを行なえるようにするために予め共振周波数が定められている。
このように定められた共振周波数が得られるようにするため、従来の非接触型データ送受信体のアンテナでは、その内側あるいは外側にコンデンサとしの役割を行なえる導電部分を連続したパターンにして比較的広く配置して、所望のコンデンサ容量となるようにその導電部分を一部で分断してアンテナ全体としての静電容量を調整し、これによって所要の共振周波数が得られるようにした方法が試みられている（例えば、特開平１１−３５３４４０号公報参照）。
【０００３】
しかしながら、これらの方法では静電容量の調整が容易である反面、非接触型データ送受信体に電磁誘導効果で電圧を生じさせて通信機能が作動する場合には、上記導電部分が電磁波を遮蔽して、通信機能を劣化させるという問題を有していた。
そこで本発明は上記事情に鑑み、静電容量の調整のための導電部分を有しながら、電磁波を遮蔽しないようにすることを課題とし、静電容量の調整が容易で通信機能が損なわれない非接触型データ送受信体用アンテナを得ることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を考慮してなされたもので、基材上にループパターンにして形成されたアンテナ本体に絶縁部を介して前記アンテナ本体の位置に基材断面方向で重なる位置で複数の板状導電部をアンテナ本体のループに沿って不連続の配置にして積層し、前記板状導電部それぞれが接続されている一本の導電線の他端をアンテナ本体に接続し、該導電線の前記板状導電部それぞれが接続されている引き込み部の分断により静電容量を調整可能にしたことを特徴とする非接触型データ送受信体用アンテナを提供して、上記課題を解消するものである。
また、もう一つの発明は、基材上にループパターンにして形成されたアンテナ本体の位置に基材断面方向で重なる位置であって基材の前記アンテナ本体とは反対側の面に複数の板状導電部をアンテナ本体のループに沿って不連続の配置にして設け、前記板状導電部それぞれが接続されている導電線の他端を基材を介してアンテナ本体に接続し、該導電線の前記板状導電部が接続されている引き込み部の分断により静電容量を調整可能にしたことを特徴とする非接触型データ送受信体用アンテナであり、この非接触型データ送受信体用アンテナを提供して、上記課題を解消するものである。
【０００５】
さらにもう一つの発明は、基材上にループパターンにして形成されたアンテナ本体に絶縁部を介して前記アンテナ本体の位置に基材断面方向で重なる位置で複数の板状導電部をアンテナ本体のループに沿って不連続の配置にして積層し、前記板状導電部それぞれが接続されている一本の導電線の他端を前記アンテナ本体に接続し、該導電線の前記板状導電部それぞれが接続されている引き込み部を分断して静電容量を調整することを特徴とする非接触型データ送受信体用アンテナの静電容量調整方法であり、この非接触型データ送受信体用アンテナの静電容量調整方法を提供して、上記課題を解消するものである。
そして、もう一つの発明は、基材上にループパターンにして形成されたアンテナ本体の位置に基材断面方向で重なる位置であって基材のアンテナ本体とは反対側の面に複数の板状導電部をアンテナ本体のループに沿って不連続の配置にして設け、前記板状導電部それぞれが接続されている導電線の他端を基材を介してアンテナ本体に接続し、該導電線の前記板状導電部が接続されている引き込み部を分断して静電容量を調整することを特徴とする非接触型データ送受信体用アンテナの静電容量調整方法であり、この非接触型データ送受信体用アンテナの静電容量調整方法を提供して、上記課題を解消するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明を図１から図５に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明での非接触型データ送受信体用アンテナ１のアンテナ本体１ａを示して、このアンテナ本体１ａ自体は典型的な非接触型データ送受信体を構成する従来のものと同じである。
上記アンテナ本体１ａはループパターンにして基材２の上に形成されており、両端部それぞれにランド３が一体に設けられている。一方のランド３には、このランド３と跨るようにしてＩＣチップ４を実装させるための独立したランド５が近接するようにして設けられ、典型的な非接触型データ送受信体を形成するにあたっては、他方のランド３から前記独立のランド５までの間のループ部分に絶縁部６を形成し、さらにその上にジャンパ線７を形成して独立のランド５と他方のランド３とを接続し、ＩＣチップ４を一方のランド３と独立のランド５とに跨るようにして実装することになる。
【０００７】
本発明では、非接触型データ送受信体を得るためのアンテナにおいて静電容量を調整可能なアンテナを提案し、その静電容量調整方法を提案するものである。
まず、用いられる基材２としては、ガラス繊維、アルミナ繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの無機または有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙あるいはこれらを組み合わせたもの、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した複合基材、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン・ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材などのプラスチック基材、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理およびオゾン処理、あるいは各種易接着処理などの表面処理を施したもの、などの公知のものから選択して用いることが出来る。
【０００８】
基材２上のアンテナ本体１ａの形成は、公知の方法で行うことが出来る。例えば、溶剤揮発型、熱硬化型、あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法、被覆あるいは非被覆金属線の貼り付け、エッチング、金属箔貼り付け、金属の直接蒸着、金属蒸着膜転写、導電高分子層形成などが挙げられるがこの限りでない。
【０００９】
そして、本発明においては、ＩＣチップを取り付けるための部分から離れた位置であって、アンテナ本体１ａの垂線上（基材断面方向）に絶縁部８を介して複数の板状導電部９を積層し、その板状導電部９をアンテナ本体１ａのループに沿って不連続の配置にして並べて静電容量調整手段１０が設けられている。絶縁部８は上記ジャンパ線７が跨る絶縁部６と同時に形成することが効率上好ましい。
絶縁部６、８は、絶縁性ペースト印刷、絶縁性フィルムの接着剤を介した貼り付け、絶縁性テープ貼り付けなどの公知の方法で行うことが出来るが、絶縁性ペーストを用いたスクリーン印刷が最も好ましい。スクリーン印刷による絶縁部の形成は、絶縁性粒子とバインダーを必須成分とする。絶縁性粒子としては、シリカ、アルミナ、タルクなどを挙げることが出来る。ただし絶縁性粒子がなくても絶縁性が確保される場合は、これは必須ではない。
【００１０】
さらに、絶縁部６、８の形成に絶縁インキも浸透乾燥型、溶剤揮発型、熱硬化型、光硬化型など公知のいずれの材料も使用出来るが、光硬化性樹脂をバインダーに含むことで、硬化時間を短縮して効率を向上させることが出来る。無溶剤のものが溶剤揮発によるマイクロクラックが防げるために好ましい。この場合、絶縁部の膜厚は１５〜５０μｍが好ましい結果を与える。
【００１１】
上記静電容量調整手段１０においては、図２に示すように、アンテナ本体１ａの位置に重なる位置でそのアンテナ本体１ａのループに沿って不連続の配置にして並べられている上記板状導電部９それぞれが接続されている一本の導電線１１を有していて、その導電線１１の他端をアンテナ本体１ａに直接に接続している。そして、導電線１１の前記板状導電部９それぞれが接続されている引き込み部１２を、アンテナ本体１ａの垂線上に存しない位置（基材断面方向においてアンテナ本体と対応する位置に重ならない位置）にして設けていて、後述する通常の方法を用いてもアンテナ本体１ａに影響を与えることなる引き込み部１２のみが簡単に分断できるようにしている。
図示した引き込み部１２はアンテナ内部に位置しているが、もちろん外部にあってもよい。また引き込み部１２を有する導電線１１の他端をアンテナ本体１ａに直接に接続しているが、ジャンパ線７を介在させるパターンでアンテナ本体１ａに接続されるようにしても良い。
【００１２】
上記静電容量調整手段１０における板状導電部９と上記ジャンパ線７とは導電材料で同時に形成させることが効率てきである。例えば、溶剤揮発型、熱硬化型、あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法、被覆あるいは非被覆金属線の貼り付け、金属箔貼り付け、金属の直接蒸着、金属蒸着膜転写、導電高分子層形成などの公知の方法で行ってよいが、導電ペースト印刷が好ましい。
【００１３】
このようにして、図２に示すように静電容量調整手段１０を有する非接触型データ送受信体用アンテナ１が得られ、図３に示すように静電容量調整手段１０における引き込み部１２を一部で分断することで前記アンテナ１の静電容量が調整できる。この点は、下記の式から明らかであって、引き込み部１２を断線することで静電容量が減少し、結果的に共振周波数を増加させる方法で調整することが可能になる。
【００１４】
【数１】
0004565595.tif 000002
【００１５】
なお、予めに引き込み部１２のいずれの箇所を分断すれば板状導電部９のコンデンサ容量分の変化にてアンテナ全体としての静電容量がどのように変化するかを計測しておけば、同一パターンで形成されたアンテナにおいて、要求される静電容量への調整作業が簡単になる。
【００１６】
本発明での静電容量調整方法は、アンテナ１に絶縁部８を介して形成された板状導電部９が繋がる上記引き込み部１２の一部を分断加工することにより、静電容量を調整するものであり、その結果、共振周波数を設定できる（上記式参照）。本発明の方法は、従来のアンテナ本体の内側あるいは外側に導電部分を配置して静電容量を調整する方法（例えば、特開平１１−３５３４４０号公報）と異なり、通信能に影響を与えない。
即ち、本発明では、上述したように静電容量調整手段１０の複数の板状導電部９がアンテナ本体１ａの垂線上に対応位置して電磁波を遮蔽しないため、通信能が損なわれない。そして、静電容量を調整する場合には、前記引き込み部１２をアンテナの垂線と交わらない部分で分断するため、アンテナ本体１ａを傷付けるなどの問題も生じない。
【００１７】
引き込み部１２の分断法は、刃物での切断、打ち抜き、ヤスリによる摩耗、レーザによる焼き切りなどの公知の方法で行ってよい。基材の一部が打ち抜かれてもアンテナには直接影響を及ぼさない点が優れている。もし、ここで引き込み部をアンテナ垂線上に位置させた状態でこれを断線しようとすると絶縁部を破壊して通信能が全く損なわれてしまう問題が生じ、断線を避けるための微妙な繰作を必要とするため、工業上の実現性は低くなる。
【００１８】
上述した実施の例において静電容量調整手段１０の板状導電部９の位置を、アンテナ本体１ａ上の絶縁部８の上としたが、さらに絶縁部を介してその上に形成するようにしてもよい。
また、上記板状導電部９をアンテナ本体１ａに対応して基材２の裏面に形成するようにしてもよい（即ち、静電容量調整手段１０を基材２の裏面側に設けてもよい）。この場合は基材２自体が絶縁体としての作用を兼ねることになる。
【００１９】
図４と図５は、静電容量調整手段１０をアンテナ本体１ａに対応して基材２の裏面に設けた例を示していて、図４に示すように、アンテナ本体１ａの位置に基材断面方向で重なる位置であって基材２のアンテナ本体１ａとは反対側の面に複数の板状導電部９をアンテナ本体１ａのループに沿って不連続の配置にしてアンテナ本体１ａに対応させており、この板状導電部９それぞれが接続されている導電線１１の他端を、基材２に設けたスルーホール１３を通してアンテナ本体１ａに接続している。
そして、導電線１１の各板状導電部９が接続されている引き込み部１２を分断することで静電容量を調整することができる。
【００２０】
板状導電部９、導電線１１の形成は、例えば、溶剤揮発型、熱硬化型、あるいは光硬化型の導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥固定化する方法、被覆あるいは非被覆金属線の貼り付け、金属箔貼り付け、金属の直接蒸着、金属蒸着膜転写、導電高分子層形成などの公知の方法で行ってよいが、導電ペースト印刷が好ましい。ここで引き込み部１２はアンテナ本体１ａの外側に対応するように配置されているが、もちろん内側に対応する位置にあってもよい。
また、基材２の他方の面の導電部分、即ち、アンテナ本体１ａ、ジャンパ線７、およびスルーホール１３は公知の方法で形成できる。スルーホール１３については予め基材２に対してスルーホールメッキされている構造としても良いし、導電材でカシめても良いし、導電性ステープルで固定しても良いし、基材２に細かい孔が開いていて導電ペースト印刷時にペーストが孔に埋め込まれて導通がとれるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、アンテナ本体の垂線上に位置するように絶縁部を介してまた基材を介して複数の板状導電部を配し、その複数の板状導電部が接続された導電線をアンテナ本体に接続し、板状導電部が導電線に接続されている引き出し部をアンテナ本体の垂線上に存しない位置に配置して、この引き出し部を分断できるようにしたので、板状導電部が電磁波を遮らないようになり、通信能が損なわれない非接触型データ送受信体が得られるようになる。
そして、静電容量の調整はアンテナ本体の垂線上に位置しない引き出し部を分断するという簡単な方法で行なうことができ、アンテナ本体自体を傷付けたりすることなく静電容量を調整した非接触型データ送受信体用アンテナが簡単に作成できるなど、実用性に優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る非接触型データ送受信体用アンテナの実施例においてアンテナの基本部を示す説明図である。
【図２】静電容量調整手段を有するアンテナを示す説明図である。
【図３】静電容量を調整した状態を示す説明図である。
【図４】静電容量調整手段をアンテナ本体とは反対側の面に設けた例を示す説明図である。
【図５】アンテナ本体とは反対側に配された静電容量調整手段により静電容量を調整した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１…アンテナ
１ａ…アンテナ本体
２…基材
６…絶縁部
７…ジャンパ線
８…絶縁部
９…板状導電部
１０…静電容量調整手段
１１…導電線
１２…引き込み部
１３…スルーホール
【図１】
0004565595.tif 000003
【図２】
0004565595.tif 000004
【図３】
0004565595.tif 000005
【図４】
0004565595.tif 000006
【図５】
0004565595.tif 000007