説明

無線用ICタグ

【課題】金属製の物品に無線用ICタグを装着させてリーダ/ライタとの間で通信を行うにあたり、リーダ/ライタとの通信距離を長くできると共に、一部に穴等が存在する金属製の物品に装着させた場合においても、リーダ/ライタとの通信距離が低下するのを防止できるようにする。
【解決手段】ICチップ13を備えた第1通信用アンテナ部14と、第2通信用アンテナ部11との間に第1誘電体層12を設けると共に、第1誘電体層12と反対側における第1通信用アンテナ部14の面に第2誘電体層15を介して導電層16を設け、第1通信用アンテナ部14にインピーダンス調整用の切込み部14aを設けると共に、第2通信用アンテナ部11に周波数調整用の切込み部11aを設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、無線用ICタグに係り、特に、金属製の物品に無線用ICタグを装着させ、この無線用ICタグとリーダ/ライタとの間で通信を行うにあたり、リーダ/ライタとの通信距離を長くすることができると共に、一部に穴等が存在する金属製の物品に装着させた場合においても、リーダ/ライタとの通信距離が低下するのを防止できるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、物品を管理したり、物品の盗難を防止したりする等の目的で、通信用のアンテナとICチップとを備えた無線用ICタグを物品に取り付け、この無線用ICタグとリーダ/ライタとの間で通信を行うRFIDシステムが利用されるようになった。
【0003】
そして、このような無線用ICタグにおいては、一般に、リーダ/ライタから所定の周波数の電波が送信されると、アンテナで受信した電波から作動電力を生成してICチップを動作させ、ICチップに格納されている情報を書き換え、またICチップに格納されている情報を読み出し、これをアンテナから送信し、これをリーダ/ライタによって読み取るようになっている。
【0004】
しかし、上記のような無線用ICタグを金属製の物品に装着させた場合、この無線用ICタグとリーダ/ライタとの間で通信を行う際に、この無線用ICタグの受信した電波が金属製の物品に吸収され、或いは反射波と干渉して、充分な作動電力を得ることができなくなる等により、結果的に、無線用ICタグとリーダ/ライタとの間で通信を行うことのできる距離が短くなるという問題があった。
【0005】
そして、従来においては、上記の無線用ICタグを金属製の物品に装着させるにあたり、この無線用ICタグと金属製の物品との間に介在させるスペーサを厚くすることが考えられたが、この場合、無線用ICタグの厚みが大きくなって邪魔になる等の問題があった。
【0006】
また、近年においては、特許文献1に示されるように、ICチップを搭載した第1のアンテナと、この第1のアンテナを部材に所要間隔を介して取り付けるための第1のスペーサとを設けると共に、上記の第1のアンテナと、所定の周波数の電波に共振する第2のアンテナとの間に第2のスペーサを設けた無線用ICタグが提案されている。
【0007】
そして、この特許文献1に示される無線用ICタグにおいては、上記の第2のアンテナが第1のアンテナの発信電波を強める補助機能を有し、これにより所定の周波数における通信距離を長くすることができるとしている。
【0008】
しかし、特許文献1に記載された無線用ICタグにおいても、金属製の物品に取り付けてリーダ/ライタとの間で通信できる距離は依然として短く、リーダ/ライタによってICチップに格納されている情報を書き換えたり、ICチップに格納されている情報を読み出したりする作業を行う上では、十分な通信距離が得られているとはいえず、これらの作業を行うためには、リーダ/ライタを無線用ICタグに近づけた位置に導くことが必要になって、作業が非常に面倒になるという問題があった。
【0009】
また、特許文献1に記載された無線用ICタグを、穴の開いた金属製の物品に取り付けた場合、リーダ/ライタとの間で通信できる距離が大きく低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2005−210676号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
この発明は、無線用ICタグにおける上記のような問題を解決することを課題とするものであり、金属製の物品に無線用ICタグを装着させ、この無線用ICタグとリーダ/ライタとの間で通信を行うにあたり、リーダ/ライタとの通信距離を長くすることができると共に、一部に穴等が存在する金属製の物品に装着させた場合においても、リーダ/ライタとの通信距離が低下するのを防止できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この発明の無線用ICタグにおいては、上記のような課題を解決するため、ICチップを備えた第1通信用アンテナ部と、第2通信用アンテナ部との間に第1誘電体層を設けると共に、この第1誘電体層と反対側における第1通信用アンテナ部の面に第2誘電体層を介して導電層を設け、上記の第1通信用アンテナ部にインピーダンス調整用の切込み部を設けると共に、上記の第2通信用アンテナ部に周波数調整用の切込み部を設けた。
【0013】
ここで、上記の無線用ICタグにおいて、上記の導電層の材料としては、各種の導電性の材料を用いることができるが、アルミニウム、銀、銅等の金属材料など弱磁性や反磁性のいわゆる非磁性材料を用いることが好ましい。そして、このような材料としては、比磁化率が10−3〜10−7或いは−10−3〜−10−7程度の材料が好ましい。
【0014】
また、この無線用ICタグを、鉄やニッケル等の強磁性材料で構成された金属製の物品に装着させる場合には、このような金属製の物品にこの無線用ICタグを容易に装着できるようにするため、上記の導電層の下に磁石材料で構成された磁石部を設けることができる。
【発明の効果】
【0015】
この発明における無線用ICタグにおいては、第1通信用アンテナ部は整合回路としての機能を有するものであり、この第1通信用アンテナ部にインピーダンス調整用の切込み部を設ける一方、この第1通信用アンテナ部と第1誘電体層を介して設けられた第2通信用アンテナ部に周波数調整用の切込み部を設け、周波数の調整とインピーダンスの調整とを、第2通信用アンテナ部と第1通信用アンテナ部とにおいて分離させるようにしたため、この無線用ICタグにおける周波数とインピーダンスとの調整が簡単且つ適切に行えるようになる。
【0016】
そして、このように無線用ICタグにおける周波数とインピーダンスとの調整が適切に行われることにより、この無線用ICタグを金属製の物品に装着させてリーダ/ライタとの間で通信を行うようにした場合、リーダ/ライタとの間での通信距離が大幅に増加すると考えられる。
【0017】
また、この発明における無線用ICタグにおいては、上記のように第1誘電体層と反対側における第1通信用アンテナ部の面に第2誘電体層を介して導電層を設けたため、一部に穴等が存在する金属製の物品にこの無線用ICタグを装着させた場合においても、この導電層によって金属製の物品に設けられた穴等による影響が抑制され、リーダ/ライタとの間で通信を行う際における通信距離が低下するのが抑制されるようになる。
【0018】
この結果、この発明における無線用ICタグにおいては、金属製の物品に装着させてリーダ/ライタとの間で通信を行う場合に、リーダ/ライタとの間で通信できる距離が大幅に増加すると共に、一部に穴等が存在する金属製の物品に装着させた場合においても、リーダ/ライタとの間で通信できる距離が低下するのも防止されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】この発明の一実施形態に係る無線用ICタグの分解斜視図である。
【図2】上記の実施形態に係る無線用ICタグの概略平面図である。
【図3】上記の実施形態に係る無線用ICタグの積層構成を示した概略説明図である。
【図4】上記の実施形態に係る無線用ICタグを、板状の金属製の物品に装着させた状態を示した概略平面図である。
【図5】上記の実施形態に係る無線用ICタグを、穴が存在する柱状の金属製の物品の穴に重なるようにして装着させた状態を示した概略平面図である。
【図6】上記の実施形態に係る無線用ICタグにおいて、導電層の下に磁石部を設けた状態を示した概略説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
次に、この発明の実施形態に係る無線用ICタグを添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る無線用ICタグは、特に下記の実施形態に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【0021】
この実施形態における無線用ICタグ10は、図1に示すように、アルミニウム箔等の金属シートで構成された第2通信用アンテナ部11と、ポリプロピレン等の絶縁性シートで構成された第1誘電体層12と、ICチップ13と、アルミニウム箔等の金属シートで構成された第1通信用アンテナ部14と、発泡ポリエチレンテレフタレート等の絶縁性シートで構成された第2誘電体層15と、アルミニウム箔等の金属シートで構成された導電層16とで構成されている。
【0022】
そして、上記の第2通信用アンテナ部11においては、周波数調整用の切込み部11aが設けられている。
【0023】
また、上記の第1通信用アンテナ部14においては、インピーダンス調整用の切込み部14aが設けられ、この切込み部14aにおいて、所要間隔を介して相対向するようにして延出された一対の取付部14b,14b間に架け渡すようにして上記のICチップ13を取り付け、第1通信用アンテナ部14とICチップ13とのインピーダンスを整合させるようにしている。
【0024】
そして、この実施形態における無線用ICタグ10においては、図3及び図4に示すように、ICチップ13を取り付けた第1通信用アンテナ部14におけるインピーダンス調整用の切込み部14aが、第2通信用アンテナ部11に設けた周波数調整用の切込み部11a内に位置するようにし、この第1通信用アンテナ部14と第2通信用アンテナ部11との間に上記の第1誘電体層12を挟み込むようにして、これらを積層させ、第1通信用アンテナ部14と第2通信用アンテナ部11とをこの第1誘電体層12によって電気的に分離させている。
【0025】
また、上記の第1通信用アンテナ部14における上記の第1誘電体層12と反対側の面に上記の第2誘電体層15を介して導電層16を積層させ、この第2誘電体層15により第1通信用アンテナ部14と導電層16とを電気的に分離させている。
【0026】
そして、このように積層させた第2通信用アンテナ部11と、第1誘電体層12と、第1通信用アンテナ部14と、第2誘電体層15と、導電層16との間をそれぞれ接着剤(図示せず)により接着させて、この実施形態の無線用ICタグを得るようにしている。
【0027】
ここで、この実施形態の無線用ICタグ10において、上記の第2通信用アンテナ部11に設ける周波数調整用の切込み部11aの形状や大きさ、また第1通信用アンテナ部14に設けるインピーダンス調整用の切込み部14aの形状や大きさは、リーダ/ライタ(図示せず)との間で通信を行う際の周波数や、ICチップ13のインピーダンス等に対応させて適宜変更させるようにする。
【0028】
また、この実施形態の無線用ICタグにおいては、ICチップ13を取り付けた第1通信用アンテナ部14におけるインピーダンス調整用の切込み部14aを、第2通信用アンテナ部11に設けた周波数調整用の切込み部11a内に位置させるようにしたが、第1通信用アンテナ部14のインピーダンス調整用の切込み部14aが第2通信用アンテナ部11によって覆われた状態になっていてもよい。要は、第2通信用アンテナ部11における周波数調整用の切込み部11aと、第1通信用アンテナ部14におけるインピーダンス調整用の切込み部14aとによって、この無線用ICタグ10が、リーダ/ライタとの間で通信を行う際の周波数や、ICチップ13のインピーダンスに適合できるようになっていればよい。
【0029】
そして、図4に示すように、この無線用ICタグ10における導電層16が板状になった金属製の物品1に接するようにして、この無線用ICタグ10を上記の金属製の物品1に装着させた状態で、リーダ/ライタとの間で通信を行うようにした場合、上記のように無線用ICタグ10における周波数とインピーダンスとの調整が適切に行われているため、リーダ/ライタとの間で通信できる距離が大幅に増加されるようになる。
【0030】
また、図5に示すように、この無線用ICタグ10における導電層16が、穴1aが存在する柱状の金属製の物品1の穴1aに重なるようにして、この無線用ICタグ10を上記の金属製の物品1に装着させた場合においても、上記の導電層16により、金属製の物品1に設けられた穴1aによる影響が抑制され、リーダ/ライタとの間で通信を行う際における通信距離が低下するのが防止される。
【0031】
なお、この無線用ICタグ10を、鉄やステンレス等の強磁性材料で構成された金属製の物品1に装着させる場合には、接着剤等による貼着などによって装着させることができるが、図6に示すように、上記の導電層16の下に磁石材料で構成された磁石部17を設け、この磁石部17によって無線用ICタグ10を上記の金属製の物品1に磁着させるようにすることもできる。なお、このように導電層16の下に磁石材料で構成された磁石部17を設けた場合においても、上記の導電層16をアルミニウム、銀、銅等の非磁性の導電性材料で構成すると、リーダ/ライタとの間で通信を行う際における通信距離が低下するということがない。
【実施例】
【0032】
次に、この発明における無線用ICタグにおいては、金属製の物品に装着させた場合及び穴が存在する金属製の物品に装着させた場合の何れにおいても、リーダ/ライタとの間で十分な通信距離が得られることを、実施例及び比較例を挙げて説明する。
【0033】
ここで、実施例の無線用ICタグにおいては、上記の実施形態における無線用ICタグ10において、上記の第2通信用アンテナ部11に厚みが16μmのアルミニウム箔を、第1誘電体層12に厚みが100μmのポリプロピレンフィルムを、第1通信用アンテナ部14に厚みが16μmのアルミニウム箔を、第2誘電体層15に厚みが590μmの発泡ポリエチレンテレフタレートシートを、導電層16に厚みが16μmのアルミニウム箔を用いるようにした。
【0034】
一方、比較例の無線用ICタグにおいては、上記の実施例の無線用ICタグにおける導電層16を設けないようにした。
【0035】
そして、実験1においては、実施例及び比較例の各無線用ICタグを、それぞれ図4に示すようにステンレス板からなる金属製の物品に装着させ、また実験2においては、実施例及び比較例の各無線用ICタグを、それぞれ図5に示すように穴あきのスチール製柱からなる金属製の物品における穴部分を含むようにして装着させ、それぞれリーダ/ライタ(三菱電機(株)製:RF−RW001)を用い、出力1W、周波数952〜954MHzの条件で、各無線用ICタグとの間で通信できる距離を測定し、その結果を下記の表1に示した。
【0036】
【表1】

この結果、ステンレス板に装着させた実験1の場合、実施例の無線用ICタグは、その通信距離が、比較例の無線用ICタグの通信距離よりもある程度増加していた。
【0037】
また、穴あきのスチール製柱に装着させた実験2の場合、比較例の無線用ICタグにおいては、その通信距離がステンレス板に装着させた実験1の場合に比べて大きく減少していたのに対して、実施例の無線用ICタグにおいては、その通信距離がステンレス板に装着させた実験1の場合と殆ど変化なく、比較例の無線用ICタグに比べて、通信距離が大幅に増加していた。
【符号の説明】
【0038】
1 金属製の物品
1a 穴
10 無線用ICタグ
11 第2通信用アンテナ部
11a 周波数調整用の切込み部
12 第1誘電体層
13 ICチップ
14 第1通信用アンテナ部
14a インピーダンス調整用の切込み部
14b 取付部
15 第2誘電体層
16 導電層
17 磁石部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ICチップを備えた第1通信用アンテナ部と、第2通信用アンテナ部との間に第1誘電体層が設けられると共に、この第1誘電体層と反対側における第1通信用アンテナ部の面に第2誘電体層を介して導電層が設けられ、上記の第1通信用アンテナ部にインピーダンス調整用の切込み部が設けられると共に、上記の第2通信用アンテナ部に周波数調整用の切込み部が設けられていることを特徴とする無線用ICタグ。
【請求項2】
請求項1に記載の無線用ICタグにおいて、上記の導電層が非磁性材料で構成されていることを特徴とする無線用ICタグ。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の無線用ICタグにおいて、上記の導電層の下に磁石材料で構成された磁石部が設けられていることを特徴とする無線用IC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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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2010−183379(P2010−183379A)
【公開日】平成22年8月19日(2010.8.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−25457(P2009−25457)
【出願日】平成21年2月6日(2009.2.6)
【出願人】(000205306)大阪シーリング印刷株式会社 (90)
【出願人】(399030060)学校法人 関西大学 (208)
【Fターム(参考)】