(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記憶するＩＣチップと当該データを電波により送受信するアンテナとを搭載した回路基板の周囲に、前記回路基板を熱から保護する断熱部材を設けるとともに、前記断熱部材の前記熱を発生する熱源に近い側に、前記回路基板と対向するように前記熱を反射するとともに前記電波を反射する反射部材を設け、
前記反射部材と前記回路基板との間の距離が、前記データを送受信する電波の波長をλとしたときに、１／４λの関係となるように設定されている、
ことを特徴とする非接触ＩＤタグ。
【請求項２】
請求項１において、前記断熱部材または前記反射部材と被取付物体との間に介在させて両者間に空間を形成する脚を設けたことを特徴とする非接触ＩＤタグ。
【請求項３】
請求項２において、前記脚は磁性材で形成されていることを特徴とする非接触ＩＤタグ。
【請求項４】
請求項１または２において、前記回路基板及び前記断熱部材の周囲を電波が通りやすい高分子樹脂またはセラミックスの外枠で囲む構成としたことを特徴とする非接触ＩＤタグ。
【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ＩＤタグに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工場、倉庫または店頭などでは、商品等に非接触ＩＤタグを貼付または紐等で取り付け、この非接触ＩＤタグに記憶されたデータを読み取り、そのデータに基づいて工程や売上の管理を行っている。
【０００３】
従来の非接触ＩＤタグでは、フィルム状の回路基板にデータを記憶するＩＣチップが搭載されるとともに、当該データを非接触で送受信するアンテナがプリント配線技術によりパターニングされており、用途によって異なるが、通常は回路基板を水や埃等から保護する為に回路基板がフィルム等で封止されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非接触ＩＤタグでは、常温での使用には何ら支障を生じないが、高温条件下、一例として摂氏６５度より高いような高温条件下では、データの読み書きが出来なくなる等の不都合を生じ使用することが出来なかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は、データを記憶するＩＣチップと当該データを電波により送受信するアンテナとを搭載した回路基板の周囲に、前記回路基板を熱から保護する断熱部材を設けるとともに、前記断熱部材の前記熱を発生する熱源に近い側に、前記回路基板と対向するように前記熱を反射するとともに前記電波を反射する反射部材を設け、前記反射部材と前記回路基板との間の距離が、前記データを送受信する電波の波長をλとしたときに、１／４λの関係となるように設定されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、断熱部材または反射部材と被取付物体との間に介在させて両者間に空間を形成する脚を設けることが好ましい。
【０００８】
また、脚は磁性材で形成されていることが好ましい。
【０００９】
また、断熱部材の周囲を電波が通りやすい高分子樹脂またはセラミックスの外枠で囲む構成とすることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。この非接触ＩＤタグ１２は、被取付物体である後述の鉄板に取り付けられて工程の管理に用いられるものである。
【００１１】
図４は、非接触データキャリアシステム５の構成を示した模式図である。この非接触データキャリアシステム５にはパソコンが設けられ、パソコンはディスプレー５ａとパソコン本体５ｂとで構成されている。パソコン本体５ｂにはスキャナ５ｃがシリアルインターフェイスのケーブル５ｄで接続されている。スキャナ５ｃには図示しない送受信部に４素子のパッチアンテナが内蔵されている。そして、非接触ＩＤタグ１２をスキャナ５ｃの図示しない送受信部に数十ｃｍ隔てて対向させることにより周波数２．４５ＧHz程度のマイクロ波を使って、非接触ＩＤタグ１２にパソコンに入力された所定のデータを書き込み、また、非接触ＩＤタグ１２に書き込まれたデータを読み込んで、そのデータをパソコンのディスプレー５ａに表示できるようになっている。
【００１２】
具体的には次のとおりに非接触データキャリアシステム５の工程管理動作が行われる。予め製品名・製造年月日・ロット番号などの管理項目を非接触ＩＤタグ１２に記憶させておき、被取付物体１３（この場合は摂氏約２００度になりベルトで巻かれた鉄板）に非接触ＩＤタグ１２を取り付ける。この後、各工程に置かれた非接触データキャリアシステム５の端末で上記の管理項目を読み出し、当該データに基づいて工程管理が行われる。
【００１３】
図１は、非接触ＩＤタグ１２の主要部の構成を示すもので、フィルム状の回路基板２に製品名等のデータを記憶するＩＣチップ３が搭載されているとともに、当該データを非接触で送受信するアンテナ４がプリント配線技術によりパターニングされている。
【００１４】
図２では、非接触ＩＤタグ１２の全体の具体的構成が示されている。外枠６は上枠６ａの凹部と下枠６ｂの凹部とが対向して接合され、矩形箱状に形成されている。外枠６の材質はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）である。上枠６ａと下枠６ｂとの間の中空部６ｃには回路基板２と断熱部材としての断熱材７が配置されている。また、上枠６ａと下枠６ｂの接合部から熱や異物が入りにくいように上枠６ａと下枠６ｂの内周には段部６ｄ、６ｅが設けられている。断熱材７は板状のメラミン樹脂フォームを３枚重ね合わされた物が用いられ、回路基板２は断熱材７の中段の上に固着され、上段と中段の間に配置されている。
【００１５】
反射部材としての反射板８は外枠６の下面に接合され、薄いアルミ板またはアルミ箔で形成されている。脚９は反射板８の下面に取り付けられ、円筒形の永久磁石で形成されている。上枠６ａ、下枠６ｂ、反射板８と脚９は、ネジ１１でネジ止めされて一体となっている。回路基板２と反射板８との距離は、電波の波長をλとすれば、λ/４の距離であることが望ましい。反射板８からの反射波が入射波と同相になって強まる為、スキャナ５ｃと回路基板２との通信距離が伸びるからである。但し、金属製の反射板８やネジ１１がスキャナ５ｃと回路基板２との通信へ影響を与えないように、回路基板２の高さを越えないことが必要である。
【００１６】
このように構成されている非接触ＩＤタグ１２では、被取付物体としての鉄板１３に脚９を介して取り付けられる。すなわち、非接触ＩＤタグ１２を鉄板１３上に載置すれば脚９が鉄板１３と磁気的に吸着して非接触ＩＤタグ１２が鉄板１３に取り付けられる。この取付状態では反射板８と鉄板１３の間に空間１０が形成される。
【００１７】
上記構成の非接触ＩＤタグ１２によれば、回路基板２の周囲に断熱材７を設けたので高温の鉄板１３を用いたとしても鉄板１３の熱が断熱材７によって遮られて回路基板２が熱から保護されることとなり、支障なくデータの送受信が可能である。また、断熱材７の外周に反射板８を設けたので、鉄板１３の熱を反射板８で反射して、更なる断熱効果が期待できる。また、反射板８と鉄板１３との間に空間１０を形成する脚９を設けたので、より一層の断熱効果が期待できる。また、脚９は永久磁石で形成されているので、鉄板１３への非接触ＩＤタグ１２の着脱が容易である。また、断熱材７の周囲を電波が通りやすい高分子樹脂の外枠６で囲む構成としたので、スキャナ５ｃと非接触ＩＤタグ１２の通信状態が外枠６によって大きな影響を受けることがない。
【００１８】
なお、外枠６をＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）で形成したが、この他にフッ素系樹脂、ポリアミド等の耐熱性の良好なプラスチックやセラミックス等で外枠６を形成するようにしても良い。また、断熱材７をメラミン樹脂フォームで形成したが、この他にシリコンフォーム、ウレタンフォーム、発泡セラミックス、石綿またはガラス繊維等で断熱材７を形成するようにしても良い。断熱材７の構成は、本実施形態の様に３枚に限るものでなく、上下２枚や１枚だけの構成も可能である。また、反射板８をアルミ板またはアルミ箔で形成したが、この他に各種金属の板や箔またはメッキにより反射板８を形成するようにしてもよい。
【００１９】
また、回路基板２を断熱材７の上段と中段の間に配置したが、外部の熱が一方向から伝わるときは熱源と反対でかつ最も遠い部位に回路基板２を置くことが望ましい。反射板８の位置も外枠６の下面に限るものでなく、側面や上面でも熱源に対向した面ならば良い。外枠６の形状についても直方体等の平面に限るものではなく、円柱や曲面を用いた形状でも良い。また、回路基板２は外枠６を使わず断熱材７に固着するか、断熱材７に挟み込む構成としても良い。
【００２０】
図３は、被取付物体１３を想定した実験結果を示すものである。摂氏２５度の室温において摂氏２００度になる図示しないホットプレートの上に断熱材７に取り付けられた回路基板２を置き、一定時間経過したときの温度変化を調べたものである。Ａはホットプレートの上に断熱材７を直接置いた場合、Ｂは断熱材７の下に磁石の脚９をつけて置いた場合、Ｃは断熱材７の下にアルミ製の反射板８を設けて磁石の脚９をつけた場合である。温度は熱電対で測定し、いずれの場合も約１時間ほどで温度上昇は止まりそれ以降の温度変化は起こらなかった。このうちＣの場合だけが非接触ＩＤタグ１２の適用温度範囲の上限である摂氏６５度以下を満足した。このように摂氏２００度のホットプレート上では断熱材７、反射板８、脚９の３点の構成により回路基板２が適用温度範囲内に抑制されることが判明した。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に掛かる非接触ＩＤタグでは、回路基板の周囲に断熱部材を設けたので高温条件下においても支障なくデータの送受信が可能である。また、断熱部材の外周に反射部材を設ける構成とすれば、熱を反射部材で反射して、更なる断熱効果が期待できる。また、反射部材と被取付物体との間に介在させて両者間に空間を形成する脚を設ける構成とすれば、より一層の断熱効果が期待できる。また、脚を磁性材で形成すれば、鉄などの被取付物体への着脱が容易である。また、断熱部材の周囲を電波が通りやすい高分子樹脂またはセラミックの外枠で囲む構成とすれば、通信状態が外枠によって大きな影響を受けることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】非接触ＩＤタグの回路基板の構成図である。
【図２】本発明を適用した非接触ＩＤタグの中央部断面図である。
【図３】実験結果を示すグラフである。
【図４】非接触データキャリアシステムの構成図である。
【符号の説明】
２    回路基板
５    非接触データキャリアシステム
６    外枠
７    断熱材(断熱部材)
８    反射板(反射部材)
９    脚
１２    非接触ＩＤタグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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