(57)【要約】【課題】布などに織り込んで用いるのに適したＲＦＩＤタグに関するものであって、布などの柔軟な材料に組み込まれ、繰り返し折曲された場合であっても切損しにくくすることを目的とする。【解決手段】ＲＦＩＤタグ２は、タグ情報を記憶保持したタグＩＣチップ４と、このタグＩＣチップ４と電気的に接続されたタグアンテナ部５とを備えているＲＦＩＤタグ２であって、タグアンテナ部５は、端部がタグＩＣチップ４に電気的に接続された導電性を有する炭素繊維の紐で形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タグ情報を記憶保持したタグＩＣチップと、このタグＩＣチップと接続されたタグアンテナ部とを有するＲＦＩＤタグであって、
前記タグアンテナ部は、端部が前記タグＩＣチップに電気的に接続された導電性を有する炭素繊維の紐を用いて構成されていることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記炭素繊維の紐が炭素繊維製の細い糸の集合体で構成され、可撓性を有することを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
前記タグアンテナ部の前記炭素繊維の紐が布などの柔軟な素材に織り込ま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ＲＦＩＤタグ。
【請求項４】
前記タグＩＣチップおよび前記タグＩＣチップと前記タグアンテナ部との接続部分が樹脂でモールド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】
前記タグアンテナ部の前記樹脂でモールドされる部分が前記樹脂により圧力をかけられた状態でモールドされていることを特徴とする請求項４に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項６】
前記タグＩＣチップが基板の導電箔に取り付けられ、前記タグアンテナ部の端部が前記基板の導電箔に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに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、布などに織り込んで用いるのに適したＲＦＩＤタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物流、物品などの管理、あるいは人や物体の認証をするために、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグが利用されている。例えば、リネン業者と呼ばれる衣類洗濯業者は、ホテル、医療、介護、食品などの衛生・環境管理が必要とされる業界に洗濯サービスなどを提供しているが、洗濯作業工程において、洗濯の対象となる多数の衣類を管理するために、衣類にＲＦＩＤタグを取り付け、リーダライタ装置でタグ情報を読み取り、回収、洗濯工程、高温滅菌処理、納品、廃棄などの管理をしていた。
【０００３】
ＲＦＩＤタグは、タグ情報を記憶保持するタグＩＣチップと、このタグＩＣチップに接続され無線信号を送受信するタグアンテナ部とを備えている。このようなＲＦＩＤタグの使用例として、タグアンテナ部を線状素材の金属で形成し、タグＩＣチップおよびタグアンテナ部を衣類の布に組み込み、リーダライタ装置との間でデータのやり取りをするものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００５−１３０３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＲＦＩＤタグでは、タグアンテナ部を線状素材の金属細線で形成していたため、錆びたり、曲げに弱かったりして、布などが洗濯により繰り返し折曲された場合に切れやすいという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、布などの柔軟な材料に組み込まれ、繰り返し折曲された場合であっても切損しにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明のＲＦＩＤタグは、タグ情報を記憶保持したタグＩＣチップと、このタグＩＣチップと接続されたタグアンテナ部とを有するＲＦＩＤタグであって、このタグアンテナ部は端部がタグＩＣチップに電気的に接続された導電性を有する炭素繊維の紐を用いて構成されていることを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明は、ＲＦＩＤタグのタグアンテナ部を端部がタグＩＣチップに電気的に接続された導電性を有する炭素繊維の紐を用いて構成したので、この炭素繊維の紐は強度が非常に強いとともに柔軟性に富むため、布などの柔軟な材料に組み込まれて繰り返し折曲されても切損しにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】
（実施の形態）
まず、図１を参照しながら、本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤタグを衣類などの洗濯物に取り付け、ＲＦＩＤタグを管理するＲＦＩＤシステムについて説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステム１の概略構成を示す図である。
【００１０】
ＲＦＩＤシステム１は、タグ情報を記憶保持しているＲＦＩＤタグ２と、このＲＦＩＤタグ２のタグ情報を読み取るリーダライタ装置２０と、タグ情報を管理する管理装置２１とを備えている。
【００１１】
ＲＦＩＤタグ２は、例えば衣類洗濯業者が扱う洗濯サービスにおいて用いられる。この場合、ＲＦＩＤタグ２が、例えば洗濯物３に取り付けられる。なお、予めＲＦＩＤタグ２が洗濯物３に縫い込まれて使用されることもある。
【００１２】
ＲＦＩＤタグ２は、洗濯物３の管理番号などのタグ情報を記憶保持しているタグＩＣチップ４と、タグＩＣチップ４に電気的に接続されたタグアンテナ部５とを備えている。
【００１３】
そして、リーダライタ装置２０の送信アンテナから洗濯物３に取り付けられたＲＦＩＤタグ２に向けて問い合わせ信号を送信する。
【００１４】
ＲＦＩＤタグ２は、問い合わせ信号をタグアンテナ部５で受信してタグＩＣチップ４に記憶保持しているタグ情報に基づいて応答信号をタグアンテナ部５を介して返信する。
【００１５】
リーダライタ装置２０は、受信アンテナで応答信号を受信してタグ情報を読み取り、管理装置２１に転送する。
【００１６】
管理装置２１は、工程ごとにタグ情報の管理番号を管理することにより、回収、洗濯、高温滅菌処理、納品、廃棄などの工程管理を行う。管理装置２１は、例えばパーソナルコンピュータであり、パーソナルコンピュータの記憶部に記憶されているデータベース（図示せず）に洗濯物３などのタグ情報に関係する管理情報を記憶しておき、リーダライタ装置２０で読まれたタグ情報を記憶、検索などして管理する。
【００１７】
このような用途においては、多くの洗濯物３が取り扱われるのでその識別用にＲＦＩＤタグ２が使用されるが、洗濯物３は布などの柔軟な材料で作られており、洗濯するときやアイロン掛けするときに激しく揉まれるなどして繰り返し折曲されるため、折曲の繰り返しや折畳みによっても切損したり接続不良を起こさない破損しにくいＲＦＩＤタグ２が必要になる。
【００１８】
そこで本実施の形態におけるＲＦＩＤタグ２は、このように繰り返し折曲されるような使用環境においても破損しにくくしている。
【００１９】
図２および図３を参照しながら、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグ２の構成について説明する。図２は本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤタグ２を洗濯物３の中に織り込んだ状態を示す断面図、図３は同ＲＦＩＤタグ２のタグアンテナ部５を説明する図である。
【００２０】
ＲＦＩＤタグ２は、図２に示すように、基板６上に形成された導電箔７にタグＩＣチップ４が電気的に取り付けられ、この導電箔７にタグアンテナ部５の端部が電気的に接続され、導電箔７を介してタグＩＣチップ４に電気的に接続されている。そして、このタグＩＣチップ４の部分と、タグアンテナ部５が接続されている接続部分が、防水性の樹脂８によってモールドされている。
【００２１】
また、タグアンテナ部５は導電性の良い炭素繊維の紐を用いて構成されている。炭素繊維の紐は、図３に示すような複数本の細い炭素繊維の糸の集合体、例えば炭素繊維の糸が撚り合わされて撚糸にされたものを用いる。この炭素繊維の紐は、きわめて柔軟性に富んで自由に曲げられ、かつ炭素繊維の特徴として、折り曲げにも引っ張りにもきわめて強いという特徴がある。
【００２２】
このようにＲＦＩＤタグ２は上記のように構成され、中央部の小さい樹脂モールド部分と、そこから両側に延びた柔軟なタグアンテナ部５とからなるため、図１および図２に示すように、衣類やタオル、シーツなどの洗濯物３に容易に織り込むなどして組み込むことができる。その際、タグアンテナ部５の炭素繊維の紐は折曲自在であるので、洗濯物３の形状を問わず、その形状に合わせて組み込むことができる。
【００２３】
しかも、タグアンテナ部５の炭素繊維の紐は折り曲げや引っ張りなどにきわめて強いので、何度も折り曲げられ、強い力が加えられる洗濯作業時やアイロン掛け時にも破損するおそれがなく、長期間にわたって使用が可能である。また、熱にも強いので、高温になるような用途にも使用できる。例えば、衣類や寝具などでアイロン掛けがされるような用途にも使用可能である。
【００２４】
このようなＲＦＩＤタグ２を衣類、タオル、シーツなどの洗濯物３に取り付け、リーダライタ装置２０でＲＦＩＤタグ２からタグ情報を読み取り、回収、洗濯工程、高温滅菌処理、納品、廃棄などの各工程管理を行う。
【００２５】
なお、このようなＲＦＩＤタグ２は、洗濯物３などに取り付ける以外にも、販売される商品の衣類に取り付けて商品管理やＰＯＳ価格管理、盗難防止、作業着に織り込んで入退室管理、ＩＤ認証などに広く用いることができる。
【００２６】
次に、図４、図５を参照しながら、タグＩＣチップ４とタグアンテナ部５の接続部分の構成について詳細に説明する。図４は同ＲＦＩＤタグ２の中央部分のモールド部全体を示す正面断面図、図５は図４の要部Ａの正面断面図である。
【００２７】
図４に示すように、基板６の表面に銅箔などの導電箔７が設けられ、この導電箔７にタグＩＣチップ４が半田または導電性の接着剤９によって電気的に接続、固定される。
【００２８】
また図５に示すように、タグアンテナ部５の端部には、端部がばらけないように導電性樹脂１０が浸透され、この端部が基板６に設けられた孔１１に裏面側から挿通されてかしめなどによって固定され、さらに半田または導電性の接着剤１２によって基板６の導電箔７に電気的に接続される。
【００２９】
このような構成により、タグアンテナ部５の端部に導電性樹脂１０が浸透されているので、炭素繊維の紐が１本にまとまって、安定した状態で基板６の導電箔７に接続されている。また、孔１１に通された状態でかしめなどで固定され、さらに、半田または導電性の接着剤１２によって導電箔７に接続されているので、折り曲げられたり引っ張られたりする使用状態においても外れにくく取り付けられている。
【００３０】
また、タグＩＣチップ４、基板６およびタグアンテナ部５が接続される端部の接続部分が樹脂８でモールドされているので、これらの部分の保護がなされるとともに、このＲＦＩＤタグ２が図１のように洗濯物３に取り付けられて使用される場合など、何度も折り曲げられたり引っ張られたりしても、容易に外れるおそれがない。
【００３１】
なお、このモールド用の樹脂８は多少の弾力性を有しているものであれば洗濯物３などに取り付けた場合に扱いやすい。また、樹脂８でモールドする際に炭素繊維の紐を圧縮するように圧力をかけてモールドしておけば、洗濯時やアイロン掛けするときなどで温度が変化してタグアンテナ部５における炭素繊維の紐とモールドの樹脂８とが異なる膨張係数で伸縮しても、両者間の密着状態を維持でき、防水性を保つことができる。
【００３２】
次に、図６を参照しながら、ＲＦＩＤシステム１の構成および動作について説明する。図６は本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステム１の構成を示すブロック図である。
【００３３】
ＲＦＩＤシステム１は、ＲＦＩＤタグ２と、このＲＦＩＤタグ２のタグ情報を読み取るリーダライタ装置２０と、タグ情報を管理する管理装置２１とを備えている。
【００３４】
リーダライタ装置２０の送信アンテナ４８からＲＦＩＤタグ２に向けて問い合わせ信号を送信し、ＲＦＩＤタグ２ではこの問い合わせ信号をタグアンテナ部５で受信し、タグ情報に基づいて応答信号をタグアンテナ部５を介して返信する。リーダライタ装置２０は、この応答信号を受信アンテナ４９で受信しタグ情報を読み取り、管理装置２１に転送し、管理を行う。
【００３５】
まず、リーダライタ装置２０はＲＦＩＤタグ２と交信を開始する。リーダライタ装置２０では、ＲＦＩＤタグ２に、例えば「管理番号を返信せよ」という問い合わせ信号を送信するように制御部４１で制御される。
【００３６】
次に、この問い合わせ信号は、変調部４２により所定の搬送波を変調し、送信部４３、送信アンテナ４８を介して、ＲＦＩＤタグ２に向けて無線信号として送信される。所定の搬送波として、ＵＨＦ帯（例えば９５２ＭＨｚ〜９５５ＭＨｚ）やマイクロ波帯（例えば２．４５ＧＨｚ）、ＨＦ帯（例えば１３．５６ＭＨｚ）の周波数を利用することができる。
【００３７】
ＲＦＩＤタグ２は、タグアンテナ部５で無線信号の問い合わせ信号を受信するとともに、受信した無線信号から生成した電力をダイオード３４で整流し、直流電圧（以下、「ＤＣ電圧」と記す）を生成する。このＤＣ電圧をコンデンサ３５に充電するとともに、このＤＣ電圧をタグＩＣチップ４に供給し、タグＩＣチップ４を起動する。これによって、タグＩＣチップ４の制御部３８、復調部３９、変調部３１、メモリ部３２が起動する。これによりＲＦＩＤタグ２では、電池などの電源を搭載しなくてもタグＩＣチップ４を動作させることができる。なお、ＲＦＩＤタグ２は、タグアンテナ部５で生成した電力を利用するので、その電源容量は小さい。このため、タグＩＣチップ４では各部の消費電力を極力抑えている。
【００３８】
次に、制御部３８からの指示で復調部３９は、受信した無線信号から上記「管理番号を返答せよ」という問い合わせ信号を復調する。
【００３９】
また、制御部３８は、復調部３９への指示をするとともにメモリ部３２に記憶保持しているタグ情報を読み出している。
【００４０】
メモリ部３２に記憶保持されたタグ情報、すなわち、洗濯物３の管理番号「管理番号Ａ」であった場合には、制御部３８は、その問い合わせに対して「管理番号Ａ」を、変調部３１を介してスイッチ３７をオン、オフさせて応答する。
【００４１】
すなわち、スイッチ３７がオンすれば、タグアンテナ部５の端子ａと端子ｂが短絡され、スイッチ３７がオフされれば、タグアンテナ部５の端子ａと端子ｂが開放される。これによって、リーダライタ装置２０から送信された電波を反射するか否かをタグ情報に応じて制御し、そのタグ情報の内容を伝達することができる。例えば、タグ情報の「１」に対応させてスイッチ３７をオフ、タグ情報の「０」に対応させてスイッチ３７をオンさせ、このスイッチ３７のオン、オフの繰り返しにより、タグアンテナ部５からリーダライタ装置２０に応答信号を出力し、「整理番号Ａ」が報告される。なお、ＲＦＩＤタグ２では、タグアンテナ部５の端子ａと端子ｂを開放させたときに、反射がおきないように、インピーダンスをマッチングさせるコンデンサ３６を有している。
【００４２】
リーダライタ装置２０は、受信アンテナ４９で受信した応答信号を受信部４４を介して復調部４５に伝達し、復調した信号により、制御部４１が「管理番号Ａ」の存在を確認する。リーダライタ装置２０は、この「管理番号Ａ」の情報を、例えば制御部４１を介してメモリ部４０に記憶する。
【００４３】
そして、メモリ部４０に記憶した「管理番号Ａ」の情報を、管理装置２１に転送する。管理装置２１は、「管理番号Ａ」の情報に基づいて記憶部に記憶されているデータベース（図示せず）から衣類情報を検索し、回収日、納品日などを管理する。なお、データベースには、衣類に係る情報が管理情報として記憶されており、洗濯作業での選択管理情報、納品情報、貸与先からの回収、貸与、廃棄などの情報が記憶されている。
【００４４】
また、リーダライタ装置２０は、制御部４１からタグＩＣチップ４に「整理番号を応答せよ」と、問い合わせが行われたにも拘らず、「管理番号」を記憶したＲＦＩＤタグ２が存在しない場合には、応答がないので、制御部４１は、この「応答なし」から「管理番号」は存在しないことを確認する。
【００４５】
なお、図６において、リーダライタ装置２０は、変調、同期を行うためのクロック部４６と、各部にＤＣ電圧を供給するための電源部４７を備えている。電源部４７は、例えば、ＤＣ電圧を発生させる電池などを有する。
【００４６】
また、タグアンテナ部５を炭素繊維の紐としたが、図７に示すように、タグアンテナ部２２のように、１本あるいは複数本の細い炭素繊維が織られて細長いクロス帯としてもよい。この場合にも、厚み方向には自由に折曲できるので、平面的なものに対して有効に用いることができる。また、タグアンテナ部２２に幅が狭いクロス帯を用いれば、撚糸の場合と同様な使い方が可能である。また、他の編み方によって複数本の細い炭素繊維を織るようにしてもよい。
【００４７】
また、ＲＦＩＤタグ２を衣類などの洗濯物３に組み込む場合について説明したが、これに限定されるものでない。例えばリネンサプライ製品、布製のバッグ、帽子、寝具など柔らかいものに広く取り付けて使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように本発明は、ＲＦＩＤタグのタグアンテナ部を、端部がタグＩＣチップに接続された導電性を有する炭素繊維の紐で構成した。この炭素繊維は強度が非常に強いとともに柔軟性に富むので、布などの柔軟な材料に組み込まれて繰り返し折曲されても切損しにくくすることができる。したがって、衣類や寝具などに用いるＲＦＩＤタグとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステムの概略構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤタグを洗濯物の中に織り込んだ状態を示す断面図
【図３】同ＲＦＩＤタグのタグアンテナ部を説明する図
【図４】同ＲＦＩＤタグの中央部分のモールド部全体を示す正面断面図
【図５】図４の要部Ａの正面断面図
【図６】本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステムの構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤタグのタグアンテナ部の他の例を示す図
【符号の説明】
【００５０】
１    ＲＦＩＤシステム
２    ＲＦＩＤタグ
３    洗濯物
４    タグＩＣチップ
５，２２    タグアンテナ部
６    基板
７    導電箔
８    樹脂
９，１２    半田または導電性の接着剤
１０    導電性樹脂
１１    孔
２０    リーダライタ装置
２１    管理装置
３１，４２    変調部
３２，４０    メモリ部
３４    ダイオード
３５，３６    コンデンサ
３７    スイッチ
３８，４１    制御部
３９，４５    復調部
４３    送信部
４４    受信部
４６    クロック部
４７    電源部
４８    送信アンテナ
４９    受信アンテナ
【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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【図６】
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【図７】
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