無線ＩＣタグ
【課題】金属物に対して取り付けても、通信特性が良好な無線ＩＣタグを提供する。
【解決手段】
無線ＩＣタグ１は、ＩＣチップ１０１、及びＩＣチップ１０１に電気的に接続されるアンテナ１０２，１０２を有する無線ＩＣタグシート１００と、誘電層１１１、誘電層１１１の一の面上に形成される第一の導電部１１２、及び誘電層１１１の他の面上に形成される第二の導電部１１３，１１３を有する補助シート１１０とを備えている。無線ＩＣタグシート１００は、アンテナ１０２，１０２の少なくとも一部と第二の導電部１１３，１１３の少なくとも一部とが平面視で重なり、且つ、ＩＣチップ１０１と第二の導電部１１３，１１３とが平面視で重ならないように、補助シート１１０の他の面側に積層され、アンテナ１０２，１０２と補助シート１１０とが電気的に絶縁されている。
【解決手段】
無線ＩＣタグ１は、ＩＣチップ１０１、及びＩＣチップ１０１に電気的に接続されるアンテナ１０２，１０２を有する無線ＩＣタグシート１００と、誘電層１１１、誘電層１１１の一の面上に形成される第一の導電部１１２、及び誘電層１１１の他の面上に形成される第二の導電部１１３，１１３を有する補助シート１１０とを備えている。無線ＩＣタグシート１００は、アンテナ１０２，１０２の少なくとも一部と第二の導電部１１３，１１３の少なくとも一部とが平面視で重なり、且つ、ＩＣチップ１０１と第二の導電部１１３，１１３とが平面視で重ならないように、補助シート１１０の他の面側に積層され、アンテナ１０２，１０２と補助シート１１０とが電気的に絶縁されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＣタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、物流管理等を目的として無線ＩＣタグが盛んに活用されている。その中でも、検知距離が長く、コストが安価であることから、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を利用した無線ＩＣタグが注目されている。しかし、ＵＨＦ帯の電波を利用した無線ＩＣタグは、周囲の金属物又は誘電体等の影響により、容易に検知距離が悪化してしまうという問題がある。この問題を解決する技術として、特許文献１及び２が開示されている。
【０００３】
特許文献１には、シート状の誘電体の両面に配置した導体層のパターンによりスロットアンテナを構成し、その上に無線ＩＣタグを電気的に接合させることなく接触させ、磁界成分によって無線ＩＣタグとスロットアンテナとを結合させる無線ＩＣタグが開示されている。この無線ＩＣタグによれば、通信距離を改善することが可能になる。
【０００４】
また、特許文献２には、シート状の誘電体の両面に配置した導体層のパターンにより差動パッチアンテナを構成し、２枚のパッチアンテナの中間に位置する給電部と無線ＩＣタグのＩＣチップとを電気的に接合する無線ＩＣタグが開示されている。この無線ＩＣタグの場合、金属物に取り付けた場合でも安定して検知することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５８０４４２号公報
【特許文献２】特開２００８−２９４６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１に開示された従来の無線ＩＣタグでは、無線ＩＣタグのチップ部分が導体層に近接すると無線通信特性が悪化してしまうために、スロットアンテナのパターンを構成する際に、無線ＩＣタグのチップ部に対向するように導体層に孔又は切り欠きを設ける必要がある。この場合、無線通信特性に悪影響を与えない孔又は切り欠きの最適なパターンを設計するためには、高度な設計技術が必要になるという問題がある。また、複雑な形状の導体層を誘電体シート上に構成するため、製造工程が複雑になるという問題も生じる。
【０００７】
他方、特許文献２に開示された従来の無線ＩＣタグの場合、差動パッチアンテナを構成する導体層は、単純な方形状の形状であるため、簡易に設計・製造することができるが、無線ＩＣタグのＩＣチップを組み込み、一体として製造するためには、特殊な製造工程が必要になるという問題がある。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決することができる無線ＩＣタグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の無線ＩＣタグは、ＩＣチップ、及び前記ＩＣチップに電気的に接続されるアンテナを有する無線ＩＣタグシートと、誘電層、前記誘電層の一の面上に形成される第一の導電部、及び前記誘電層の他の面上に形成される第二の導電部を有する補助シートとを備え、前記無線ＩＣタグシートが、前記アンテナの少なくとも一部と前記第二の導電部の少なくとも一部とが平面視で重なり、且つ、前記ＩＣチップと前記第二の導電部とが平面視で重ならないように、前記補助シートの他の面側に積層され、前記アンテナと前記補助シートとが電気的に絶縁されている。
【００１０】
この態様において、前記アンテナと前記第二の導電部とが、磁界成分を介して結合されるよう構成されていてもよい。
【００１１】
この態様において、前記無線ＩＣタグシートと前記補助シートとが、着離自在に構成されていることが好ましい。
【００１２】
この態様において、前記無線ＩＣタグシートが複数の前記アンテナを有し、前記補助シートが当該アンテナに対応した複数の前記第二の導電部を有しており、複数の前記アンテナのそれぞれの少なくとも一部と複数の前記第二の導電部のそれぞれの少なくとも一部とが平面視で重なっていてもよい。
【００１３】
この態様において、前記複数のアンテナは、前記ＩＣチップを中心として配設されていてもよい。
【００１４】
この態様において、前記補助シート側で取付対象物に取付可能に構成されており、前記補助シートと前記取付対象物との間に形成される断熱層をさらに備えていてもよい。
【００１５】
この態様において、前記第一の導電部と前記第二の導電部とは、電気的に絶縁されていてもよい。
【００１６】
この態様において、前記第二の導電部は、前記第一の導電部と電気的に接続されていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る無線ＩＣタグによれば、容易、かつ安価に金属物にも適用可能な無線ＩＣタグを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１に係る無線ＩＣタグの構成を示す三面図。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線における断面図。
【図３】実施の形態１に係る無線ＩＣタグの他の構成を示す三面図。
【図４】実施の形態１に係る無線ＩＣタグの構成を示す三面図。
【図５】実施の形態１に係る補助シートの構成を示す三面図。
【図６】実施の形態１に係る無線ＩＣタグの検知特性を示すグラフ。
【図７】実施の形態２に係る無線ＩＣタグの構成を示す三面図。
【図８】実施の形態２に係る無線ＩＣタグを対象物に取り付けた場合の構成を示す側面図。
【図９】変形例に係る無線ＩＣタグの構成の一例を示す平面図。
【図１０】変形例に係る無線ＩＣタグの構成の他の例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る無線ＩＣタグ１の構成を示す三面図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は下面図である。また、図２は、図１に示すＡ−Ａ線における断面図である。本実施の形態の無線ＩＣタグ１は、長板状の無線ＩＣタグシート１００と、この無線ＩＣタグシート１００よりも長さ及び幅が大きい長板状の補助シート１１０とが積層されて構成されている。ここで、無線ＩＣタグシート１００は、粘着テープ（図示せず）を用いて補助シート１１０上に貼着されている。
【００２１】
無線ＩＣタグシート１００は、その内部に、信号処理を実行するためのＩＣチップ１０１及び当該ＩＣチップ１０１と電気的に接続された長板状の２つのアンテナ１０２，１０２を備えている。ここで、ＩＣチップ１０１は無線ＩＣタグシート１００の内部中央に設けられており、アンテナ１０２，１０２は当該ＩＣチップ１０１を中心としてその両側に配設されている。
【００２２】
補助シート１１０は、略均一な厚みで形成された長板状の誘電体からなる誘電層１１１と、誘電層１１１の下面に形成された板状の導電体からなる第一の導電部１１２と、誘電層１１１の上面に略均一な厚みで形成された板状の導電体からなる２つの第二の導電部１１３，１１３とを備えている。第二の導電部１１３，１１３は、誘電層１１１の長辺方向に離間して並設されている。これらの第二の導電部１１３，１１３間には空隙１１４が形成され、この空隙１１４の中心であって平面視においてＩＣチップ１０１と重なる領域が、補助シート１１０の給電部１１５となっている。なお、ここでの給電部とは、アンテナ１０２，１０２に対して高周波信号を入力する点を意味する。
【００２３】
第一の導電部１１２及び第二の導電部１１３，１１３を構成する材料としては、導電性を有する様々なものを用いることができる。具体的には、アルミニウム、鉄、ステンレス、銅、金、銀等の金属、又は導電性カーボン等を挙げることができる。
【００２４】
また、誘電層１１１は、非導電性の誘電体で構成されており、具体的には、ポリエステル、ポリエチレン、塩化ビニル等の樹脂材料、空気等の気体、又は樹脂材料と空気との混合体である発泡樹脂等を用いて構成されている。
【００２５】
第二の導電部１１３，１１３のそれぞれは、誘電層１１１の長辺方向の両端部において、第一の導電部１１２と物理的に接合されている。これにより、第一の導電部１１２と第二の導電部１１３，１１３とが電気的に接続されることになる。このように第一の導電部１１２と第二の導電部１１３，１１３とが電気的に接続されている場合、第二の導電部１１３の長さは、発信する電波の波長の４分の１よりも若干小さな値を、誘電層１１１の比誘電率の平方根で除した値とすればよい。例えば、無線ＩＣタグ１がＵＨＦ帯の電波を用い、誘電層１１１の比誘電率が１である場合、第二の導電部１１３，１１３のそれぞれの長さはＵＨＦ帯の電波の波長３１６ｍｍの４分の１よりも若干短い長さである６５ｍｍ程度にすればよい。
【００２６】
無線ＩＣタグシート１００内に設けられているアンテナ１０２，１０２と補助シート１１０とは、電気的に絶縁されている。また、これらのアンテナ１０２，１０２はそれぞれ、平面視においてその一部が第二の導電部１１３，１１３の一部と重なっている。他方、無線ＩＣタグシート１００内に設けられているＩＣチップ１０１は、平面視において第二の導電部１１３，１１３と重なっていない。このような構成により、無線ＩＣタグシート１００内のアンテナ１０２，１０２と補助シート１１０内の第二の導電部１１３，１１３とは、電流により生じる磁界成分を介して結合されることになる。これにより、補助シート１１０は無線ＩＣタグ１のアンテナ装置として機能する。このようにしてアンテナ装置として機能する補助シート１１０の場合、給電部１１５を中心に広い範囲にほぼ均一で高い利得が得ることができる。これにより、近傍に金属等の通信特性を悪化させるものがあったとしても、その影響を抑制することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、補助シート１１０が無線ＩＣタグシート１００よりも長さ及び幅ともに大きくなっているが、上述したようにアンテナ１０２，１０２の一部と第二の導電部１１３，１３３の一部とが平面視で重なっていれば、これらの大小関係は問わない。
【００２８】
また、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ１では、給電部１１５が２つの第二の導電部１１３，１１３の間に形成される空隙１１４内に設けられるため、無線ＩＣタグシート１００のＩＣチップ１０１と第二の導電部１１３，１１３との間に一定の距離を確保することができる。このため、ＩＣチップと導電部との近接を防止するために導電部に孔又は切り欠きを設ける等の特殊な設計をする必要がなく、簡易な設計のみで無線ＩＣタグを作製することができる。
【００２９】
本実施の形態に係る無線ＩＣタグ１の場合、特殊な製造工程を必要とせず、無線ＩＣタグシート１００と補助シート１１０とを貼着することにより容易に作製することができる。なお、本実施の形態の場合、無線ＩＣタグシート１００と補助シート１１０とは粘着テープにより貼着されており、容易に剥離することが可能である。そのため、無線ＩＣタグシート１００及び補助シート１１０のどちらかが破損した場合では、破損した方を交換するのみで、再度無線ＩＣタグとして使用することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ１では、第一の導電部１１２と２つの第二の導電部１１３，１１３とは、誘電層１１１の長辺方向の両端部において物理的に接合されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第二導電部１１３，１１３の給電部１１５側の端部から電気的接合点までの長さが共振波長に適合していれば、他の領域において、第一の導電部１１２と第二の導電部１１３，１１３とが物理的に接合されていてもよく、また、物理的に接合されていなくてもよい。
【００３１】
図３は、上述したように第一の導電部１１２と第二の導電部１１３，１１３とが物理的に接合されていない構成例を示す三面図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は下面図である。図３に示すように、無線ＩＣタグ２が備える補助シート２１０は、誘電層２１１の上面に２つの第二の導電部２１３，２１３、その下面に第一の導電部２１２をそれぞれ具備しており、第一の導電部２１２と第二の導電部２１３，２１３とは物理的に接合されていない。この場合、第二の導電部２１３の長さは、発信する電波の波長の２分の１よりも若干小さな値を、誘電層２１１の比誘電率の平方根で除した値とすればよい。具体的には、ＵＨＦ帯の電波を用い、誘電部２１１の比誘電率が１である場合、第二の導電部２１３，２１３のそれぞれの長さはＵＨＦ帯の電波の波長３１６ｍｍの２分の１よりも若干短い長さである１５０ｍｍ程度にすればよい。
【００３２】
なお、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ１では、無線ＩＣタグシート１００内のアンテナ１０２，１０２の一部と補助シート１１０の第二の導電部１１３，１１３の一部とが平面視で重なるように配設されるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、アンテナ１０２，１０２と第二の導電部１１３，１１３とが磁界成分を介して結合されるのであれば、平面視において、アンテナ１０２，１０２の全面と第二の導電部１１３，１１３の一部又は全面とが重なっていてもよく、アンテナ１０２，１０２の一部と第二の導電部１１３，１１３の全面とが重なっていてもよい。
【００３３】
［無線ＩＣタグの検知特性］
本実施の形態の無線ＩＣタグの検知特性を評価するために、本実施の形態に基づく具体的な実施例を作製し、評価テストを行った。以下、この評価テストの内容及び結果について説明する。
【００３４】
まず、本実施例の無線ＩＣタグ３の構成を説明する。図４は無線ＩＣタグ３の構成を示す三面図であり、図５は本実施例における補助シート３１０の構成を示す三面図である。図４（ａ）及び図５（ａ）は上面図であり、図４（ｂ）及び図５（ｂ）は側面図であり、図４（ｃ）及び図５（ｃ）は下面図である。なお、無線ＩＣタグ３は、ＵＨＦ帯（９５０ＭＨｚ帯、波長３１６ｍｍ）の電波を利用したものである。
【００３５】
無線ＩＣタグシート３００は、幅Ｗ１が８５ｍｍ、長さＬ１が１８５ｍｍのカンバンサイズのＵＨＦ帯リライタブル無線ＩＣタグシートである。これは、熱による印字面の消去、再書き込みが可能なリライタブルシート内にＩＣチップ３０１及びアンテナ３０２，３０２が組み込まれたものである。本実施例では、ＩＣチップ３０１は無線ＩＣタグシート３００の内部中央に設けられており、アンテナ３０２，３０２は当該ＩＣチップ３０１を中心としてその両側に配設されている。ここで、ＩＣチップ３０１とアンテナ３０２，３０２とは、電気的に接続されている。
【００３６】
補助シート３１０は、ポリエステル製の誘電層３１１と、アルミテープ製の第一の導電部３１２及び２つの第二の導電部３１３，３１３とを備えている。補助シート３１０の厚さＤ２は約６ｍｍ、幅Ｗ２は６０ｍｍ、長さＬ２は１０５ｍｍである。第一の導電部３１２及び第二の導電部３１３，３１３は、幅６０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのアルミテープを誘電層３１１に巻き付けることで形成される。このとき、第二の導電部３１３，３１３のそれぞれの長さは、ＵＨＦ帯の電波の波長の４分の１よりも若干短い値である６５ｍｍを、ポリエステルの比誘電率２．３の平方根で除して得られる４３ｍｍ程度としている。また、第二の導電部３１３，３１３の間には、約２０ｍｍ程度の空隙３１４が設けられている。この空隙３１４の中心であって平面視においてＩＣチップ３０１と重なる領域が、補助シート３１０の給電部３１５となっている。
【００３７】
無線ＩＣタグシート３００と補助シート３１０とは、平面視において、無線ＩＣタグシート３００内のアンテナ３１３，３１３の一部と第二の導電部３１３，３１３の一部とが重なり、且つ、無線ＩＣタグシート３００内のＩＣチップ３０１と第二の導電部３１３，３１３とが重ならないように積層されている。なお、無線ＩＣタグシート３００は、補助シート３１０の上面に、粘着テープを用いて貼着されている。
【００３８】
上述したようにして構成された無線ＩＣタグ３を金属物に取り付けた場合の検知特性の評価について、以下説明する。ここでは、評価対象となる無線ＩＣタグと金属物とを一定の距離隔てて配置し、無線ＩＣタグから一定の距離を離して設置された無線ＩＣタグリーダーが当該無線ＩＣタグを検知することができる最小送信電力を確認することで、検知感度を測定し、検知特性を評価した。この場合、最小送信電力が小さいほど、無線ＩＣタグの検知が容易であり、検知感度が高いと考えることができる。
【００３９】
図６は本実施例の無線ＩＣタグ３と従来の無線ＩＣタグとの検知特性を比較した結果を示すグラフである。比較対象となる従来の無線ＩＣタグは、本実施例における無線ＩＣタグシート３００と同一の構成の無線ＩＣタグシートのみで構成されている。このグラフにおいて、横軸は金属板と無線ＩＣタグとの距離を、縦軸は最小送信電力をそれぞれ示している。また、丸印のプロットが本実施例の無線ＩＣタグ３の検知特性を、四角印のプロットが従来の無線ＩＣタグの検知特性をそれぞれ示している。
【００４０】
なお、本実施例の無線ＩＣタグ３の場合、補助シート３１０の下面に金属板を取り付けている。ここで、補助シート３１０は厚さが約６ｍｍであるため、その補助シート３１０の下面に金属板を取り付けた場合、無線ＩＣタグ３と金属板とは約６ｍｍ離れることになる。そのため、比較対象となる従来の無線ＩＣタグについては、金属板との間を６ｍｍ離した上で検出感度を測定した。
【００４１】
上述したように無線ＩＣタグと金属板との間の距離を６ｍｍとした場合、図６に示すとおり、従来の無線ＩＣタグでは、検出感度が２５．５ｄＢｍであるのに対し、本実施例の無線ＩＣタグ３では検出感度が１４．５ｄＢｍであり、１１ｄＢｍ向上していることがわかる。
【００４２】
また、従来の無線ＩＣタグと金属板との距離を１２ｍｍ、１８ｍｍ、２４ｍｍ、３０ｍｍと離していくと、図６に示すとおり、１２ｍｍでは２０．５ｄＢｍ、１８ｍｍでは１７．５ｄＢｍ、２４ｍｍでは１４．５ｄＢｍ、３０ｍｍでは１２．５ｄＢｍであった。上述したように、本実施例の無線ＩＣタグ３の場合、検知感度が１４．５ｄＢｍであるため、従来の無線ＩＣタグを金属板から２４ｍｍ離した場合と同等の検知特性を有していることがわかる。
【００４３】
これらの結果から、本実施例の無線ＩＣタグ３は、従来の無線ＩＣタグと比較して検知特性が大幅に向上していることが確認できる。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る無線ＩＣタグ４の構成について説明する。図７は、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４の構成を示す三面図であり、図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）は側面図、図７（ｃ）は下面図である。また、図８は、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４を対象物ａに取り付けた場合の構成を示す側面図である。本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４は、実施の形態１に係る無線ＩＣタグ１と同様に、無線ＩＣタグシート４００及び補助シート４１０を備えている。無線ＩＣタグシート４００は、プリンタにより管理対象となる製品の製品番号等を示す情報を上面に印刷することができるラベルシール型ＩＣタグシートであり、その内部中央に設けられたＩＣチップ４０１と、当該ＩＣチップ４０１を中心としてその両側に配設され、ＩＣチップ４０１と電気的に接続された２つのアンテナ４０２，４０２とを有している。
【００４５】
本実施の形態に係る補助シート４１０は、実施の形態１に係る補助シート１１０と同様に、誘電層４１１と、第一の導電部４１２及び２つの第二の導電部４１３，４１３とを有している。なお、第一の誘電部４１２及び第二の導電部４１３，４１３は、ステンレスにより構成されている。第二の導電部４１３，４１３は、誘電層４１１の長辺方向に離間して並設されている。これらの第二の導電部４１３，４１３間には空隙４１４が形成され、この空隙４１４の中心であって平面視においてＩＣチップ４０１と重なる領域が、補助シート４１０の給電部４１５となっている。
【００４６】
第一の導電部４１２と第二の導電部４１３，４１３とは、耐熱性の高い誘電体により構成される４つの棒状の保持部４１６，４１６，４１６，４１６を介して結合されている。各保持部４１６，４１６，４１６，４１６は、補助シート４１０の長辺方向の両端部付近に２つずつ配設され、その両端が第一の導電部４１２の上面及び第二の導電部４１３，４１３の下面にそれぞれ固着されている。これにより、第一の導電部４１２と２つの第二の導電部４１３，４１３との距離が保持される。また、このように、第一の導電部４１２と２つの第二の導電部４１３，４１３との距離が保持されることで、第一の導電部４１２と第二の導電部４１３，４１３との間に一定の厚みを有する空気層が形成される。本実施の形態における誘電層４１１は、この空気層により構成される。
【００４７】
上述したように、４つの保持部４１６，４１６，４１６，４１６が誘電体により構成されている。そのため、第一の導電部４１２と第二の導電部４１３，４１３とは、電気的に絶縁されている。
【００４８】
また、補助シート４１０の下面の長辺方向における両端部には、板状のスペーサ４１７，４１７が下方に向かって外側に傾斜するように立設されている。図８に示すように、本実施の形態の無線ＩＣタグ４を対象物ａに取り付ける場合、これらのスペーサ４１７，４１７の下部が対象物ａに固定される。このとき、第一の導電部４１２と対象物ａとの間に空気層ｂが形成される。
【００４９】
無線ＩＣタグシート４００は、実施の形態１に係る無線ＩＣタグシート１００と同様に、補助シート４１０の上面に粘着テープによって貼着される。ここで、無線ＩＣタグシート４００及び補助シート４１０の位置関係は、実施の形態１に係る無線ＩＣタグシート１００及び補助シート１１０の場合と同様であるので、その説明を省略する。
【００５０】
［部材管理サイクル］
次に、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４を用いた部材管理サイクルについて説明する。まず、無線ＩＣタグ４が備える無線ＩＣタグシート４００のラベル面（上面）に部材番号等の部材を識別するための情報を印字する。このとき、ＩＣチップ４０１に同様の情報を記録させる。次に、無線ＩＣタグシート４００と補助シート４１０とを粘着テープにより貼着する。その後、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４を管理対象となる対象物ａに粘着テープにより貼着し、当該対象物ａを製造工程に搬送する。
【００５１】
製造工程において、ＩＣチップ４０１に記録された情報がＩＣタグリーダーにより読み取られることにより、製造工程内での進捗状況等が管理される。そして、対象物ａの組み立て又は加工等が完了し、製品が完成すると、当該製品を出荷する前に、各対象物ａに貼り付けられている無線ＩＣタグ４が対象物ａから剥がされる。このとき、無線ＩＣタグシート４００と補助シート４１０とは剥離され、無線ＩＣタグシート４００は廃棄される。補助シート４１０については、破損していないかを点検し、破損していない場合、新しい無線ＩＣタグシート４００を貼り付けることで再利用される。
【００５２】
本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４の場合、第一の導電部４１２及び第二の導電部４１３，４１３の間に空気層である誘電層４１１が、第一の導電部４１２と対象物ａとの間に空気層ｂがそれぞれ形成される。空気は高い断熱効果を有しているため、これらの空気層は断熱層として機能する。本実施の形態のように、二層の断熱層を設けることにより、対象物ａが高温になるような製造工程において、無線ＩＣタグシート４００を熱から保護することができる。これにより、これまで無線ＩＣタグを使用することができなかった製造工程等においても本実施の形態の無線ＩＣタグ４を適用することができる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、補助シート４１０を複数回繰り返して利用することが可能であり、無線ＩＣタグシート４００を交換するだけで再使用可能な無線ＩＣタグを実現することができる。このため、従来の無線ＩＣタグと比較して、コストを低減することができる。
【００５４】
なお、上述したように、無線ＩＣタグ４が対象物ａから剥がされた後、無線ＩＣタグシート４００は補助シート４１０から剥離され廃棄されているが、本発明はこのような使用方法に限定されるものではない。例えば、無線ＩＣタグシート４００のＩＣチップ４０１を初期化することで、無線ＩＣタグシート４００を再利用できるよう構成されていてもよい。この他、無線ＩＣタグシート４００のＩＣチップ４０１に製品の情報を付加し、無線ＩＣタグシート４０１を製品とともに出荷すること等も可能である。
【００５５】
また、本実施の形態では、保持部４１６が補助シート４１０の長辺方向の両端部に配設されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第一の導電部４１２と第二の導電部４１３，４１３との間に誘電層４１１を形成することができるのであれば、保持部４１６が配設される場所はどこであってもよい。また、保持部４１６の数も４個に限定されないことは勿論である。
【００５６】
また、本実施の形態では、保持部４１６が耐熱性の高い誘電体により構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、保持部４１６が導電性を有する材料で構成されていてもよい。この場合、第一の導電部４１２及び第二の導電部４１３，４１３は電気的に接続されることになる。
【００５７】
また、本実施の形態では、誘電層４１１が空気層により構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、空気以外の誘電体により構成されていてもよい。この場合、保持部４１６を設ける必要はない。
【００５８】
また、保持部４１６の場合と同様に、スペーサ４１７の数及び設置位置は上述した態様に限定されず、無線ＩＣタグ４を対象物に取り付けたときに補助シート４１０と当該対象物との間に空気層を設けることができるのであれば他の態様であってもよい。なお、このような空気層の代わりに、良好な断熱性能を有するグラスウール、ロックウール、ウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、又は発泡ゴム等の断熱材等で構成される断熱層を補助シート４１０の下面に設けることにより、無線ＩＣタグシート４００を熱から保護するように構成されていてもよい。
【００５９】
（その他の実施の形態）
上記の各実施の形態の無線ＩＣタグは、無線ＩＣタグシートのアンテナ及び補助シートの第二の導電部をそれぞれ２つずつ備えているが、本発明はこれに限定されるものではない。アンテナと第二の導電部とが磁界成分を介して結合することにより、補助シートが無線ＩＣタグシートのアンテナ装置として機能するのであれば、アンテナ及び第二の導電部の数はいくつであってもよい。
【００６０】
また、上記の各実施の形態では、２つのアンテナがＩＣチップを中心に配設されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、第二の導電部５１３，５１３と平面視で重なるように配設されたアンテナ５０２と、第二の導電部５１３，５１３の外側に設けられたＩＣチップ５０１とが接続されるような構成であってもよい。この場合でも、第二の導電部５１３，５１３間に形成された空隙５１４の中心に給電部が設けられ、アンテナ５０２から第二の導電部５１３，５１３へ発信される信号は、その給電部を起点として発信されることになる。その他にも、図１０に示すように、２個の第二の導電部６１３，６１３のペアを例えば２つ設けておき、当該２つのペアのそれぞれと平面視で重なるように配設されたアンテナ６０２，６０２と、当該２つのペアの外側に設けられたＩＣチップ６０１とが接続されるような構成であってもよい。この場合も、それぞれのペアに係る２個の第二の導電部６１３，６１３間に形成された空隙６１４，６１４の中心に給電部が設けられ、アンテナ６０２，６０２から第二の導電部６１３，６１３の２つのペアのそれぞれへ発信される信号は、それらの給電部を起点として発信されることになる。なお、図９における符号５１１及び図１０における符号６１１は誘電層を示している。
【００６１】
また、上記の各実施の形態では、無線ＩＣタグシートと補助シートとが粘着テープにより貼着されているが、無線ＩＣタグシート及び補助シートの固定態様はこれに限定されるわけではない。例えば、無線ＩＣタグシートを収容することができるホルダーを補助シート側に設け、そのホルダーに無線ＩＣタグシートを収容することにより無線ＩＣタグシートと補助シートとを固定してもよい。その他にも、無線ＩＣタグシートと補助シートとをクリップ等の固定器具で固定する等、様々な固定態様が想定され得る。
【００６２】
また、上記の各実施の形態では、無線ＩＣタグシートと補助シートとが直接接触して積層されているが、通信特性を阻害しないのであれば、他の部材を介して無線ＩＣタグシートと補助シートとが積層されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の無線ＩＣタグは、物流管理等の各種の用途に用いられる無線ＩＣタグとして有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１，２，３，４ 無線ＩＣタグ
１００，２００，３００，４００ 無線ＩＣタグシート
１０１，２０１，３０１，４０１ ＩＣチップ
１０２，２０２，３０２，４０２ アンテナ
１１０，２１０，３１０，４１０ 補助シート
１１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１ 誘電層
１１２，２１２，３１２，４１２ 第一の導電部
１１３，２１３，３１３，４１３，５１３，６１３ 第二の導電部
１１４，２１４，３１４，４１４，５１４，６１４ 空隙
１１５，２１５，３１５，４１５ 給電部
４１６ 保持部
４１７ スペーサ
ａ 対象物
ｂ 空気層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＣタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、物流管理等を目的として無線ＩＣタグが盛んに活用されている。その中でも、検知距離が長く、コストが安価であることから、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を利用した無線ＩＣタグが注目されている。しかし、ＵＨＦ帯の電波を利用した無線ＩＣタグは、周囲の金属物又は誘電体等の影響により、容易に検知距離が悪化してしまうという問題がある。この問題を解決する技術として、特許文献１及び２が開示されている。
【０００３】
特許文献１には、シート状の誘電体の両面に配置した導体層のパターンによりスロットアンテナを構成し、その上に無線ＩＣタグを電気的に接合させることなく接触させ、磁界成分によって無線ＩＣタグとスロットアンテナとを結合させる無線ＩＣタグが開示されている。この無線ＩＣタグによれば、通信距離を改善することが可能になる。
【０００４】
また、特許文献２には、シート状の誘電体の両面に配置した導体層のパターンにより差動パッチアンテナを構成し、２枚のパッチアンテナの中間に位置する給電部と無線ＩＣタグのＩＣチップとを電気的に接合する無線ＩＣタグが開示されている。この無線ＩＣタグの場合、金属物に取り付けた場合でも安定して検知することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５８０４４２号公報
【特許文献２】特開２００８−２９４６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１に開示された従来の無線ＩＣタグでは、無線ＩＣタグのチップ部分が導体層に近接すると無線通信特性が悪化してしまうために、スロットアンテナのパターンを構成する際に、無線ＩＣタグのチップ部に対向するように導体層に孔又は切り欠きを設ける必要がある。この場合、無線通信特性に悪影響を与えない孔又は切り欠きの最適なパターンを設計するためには、高度な設計技術が必要になるという問題がある。また、複雑な形状の導体層を誘電体シート上に構成するため、製造工程が複雑になるという問題も生じる。
【０００７】
他方、特許文献２に開示された従来の無線ＩＣタグの場合、差動パッチアンテナを構成する導体層は、単純な方形状の形状であるため、簡易に設計・製造することができるが、無線ＩＣタグのＩＣチップを組み込み、一体として製造するためには、特殊な製造工程が必要になるという問題がある。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決することができる無線ＩＣタグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の無線ＩＣタグは、ＩＣチップ、及び前記ＩＣチップに電気的に接続されるアンテナを有する無線ＩＣタグシートと、誘電層、前記誘電層の一の面上に形成される第一の導電部、及び前記誘電層の他の面上に形成される第二の導電部を有する補助シートとを備え、前記無線ＩＣタグシートが、前記アンテナの少なくとも一部と前記第二の導電部の少なくとも一部とが平面視で重なり、且つ、前記ＩＣチップと前記第二の導電部とが平面視で重ならないように、前記補助シートの他の面側に積層され、前記アンテナと前記補助シートとが電気的に絶縁されている。
【００１０】
この態様において、前記アンテナと前記第二の導電部とが、磁界成分を介して結合されるよう構成されていてもよい。
【００１１】
この態様において、前記無線ＩＣタグシートと前記補助シートとが、着離自在に構成されていることが好ましい。
【００１２】
この態様において、前記無線ＩＣタグシートが複数の前記アンテナを有し、前記補助シートが当該アンテナに対応した複数の前記第二の導電部を有しており、複数の前記アンテナのそれぞれの少なくとも一部と複数の前記第二の導電部のそれぞれの少なくとも一部とが平面視で重なっていてもよい。
【００１３】
この態様において、前記複数のアンテナは、前記ＩＣチップを中心として配設されていてもよい。
【００１４】
この態様において、前記補助シート側で取付対象物に取付可能に構成されており、前記補助シートと前記取付対象物との間に形成される断熱層をさらに備えていてもよい。
【００１５】
この態様において、前記第一の導電部と前記第二の導電部とは、電気的に絶縁されていてもよい。
【００１６】
この態様において、前記第二の導電部は、前記第一の導電部と電気的に接続されていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る無線ＩＣタグによれば、容易、かつ安価に金属物にも適用可能な無線ＩＣタグを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１に係る無線ＩＣタグの構成を示す三面図。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線における断面図。
【図３】実施の形態１に係る無線ＩＣタグの他の構成を示す三面図。
【図４】実施の形態１に係る無線ＩＣタグの構成を示す三面図。
【図５】実施の形態１に係る補助シートの構成を示す三面図。
【図６】実施の形態１に係る無線ＩＣタグの検知特性を示すグラフ。
【図７】実施の形態２に係る無線ＩＣタグの構成を示す三面図。
【図８】実施の形態２に係る無線ＩＣタグを対象物に取り付けた場合の構成を示す側面図。
【図９】変形例に係る無線ＩＣタグの構成の一例を示す平面図。
【図１０】変形例に係る無線ＩＣタグの構成の他の例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る無線ＩＣタグ１の構成を示す三面図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は下面図である。また、図２は、図１に示すＡ−Ａ線における断面図である。本実施の形態の無線ＩＣタグ１は、長板状の無線ＩＣタグシート１００と、この無線ＩＣタグシート１００よりも長さ及び幅が大きい長板状の補助シート１１０とが積層されて構成されている。ここで、無線ＩＣタグシート１００は、粘着テープ（図示せず）を用いて補助シート１１０上に貼着されている。
【００２１】
無線ＩＣタグシート１００は、その内部に、信号処理を実行するためのＩＣチップ１０１及び当該ＩＣチップ１０１と電気的に接続された長板状の２つのアンテナ１０２，１０２を備えている。ここで、ＩＣチップ１０１は無線ＩＣタグシート１００の内部中央に設けられており、アンテナ１０２，１０２は当該ＩＣチップ１０１を中心としてその両側に配設されている。
【００２２】
補助シート１１０は、略均一な厚みで形成された長板状の誘電体からなる誘電層１１１と、誘電層１１１の下面に形成された板状の導電体からなる第一の導電部１１２と、誘電層１１１の上面に略均一な厚みで形成された板状の導電体からなる２つの第二の導電部１１３，１１３とを備えている。第二の導電部１１３，１１３は、誘電層１１１の長辺方向に離間して並設されている。これらの第二の導電部１１３，１１３間には空隙１１４が形成され、この空隙１１４の中心であって平面視においてＩＣチップ１０１と重なる領域が、補助シート１１０の給電部１１５となっている。なお、ここでの給電部とは、アンテナ１０２，１０２に対して高周波信号を入力する点を意味する。
【００２３】
第一の導電部１１２及び第二の導電部１１３，１１３を構成する材料としては、導電性を有する様々なものを用いることができる。具体的には、アルミニウム、鉄、ステンレス、銅、金、銀等の金属、又は導電性カーボン等を挙げることができる。
【００２４】
また、誘電層１１１は、非導電性の誘電体で構成されており、具体的には、ポリエステル、ポリエチレン、塩化ビニル等の樹脂材料、空気等の気体、又は樹脂材料と空気との混合体である発泡樹脂等を用いて構成されている。
【００２５】
第二の導電部１１３，１１３のそれぞれは、誘電層１１１の長辺方向の両端部において、第一の導電部１１２と物理的に接合されている。これにより、第一の導電部１１２と第二の導電部１１３，１１３とが電気的に接続されることになる。このように第一の導電部１１２と第二の導電部１１３，１１３とが電気的に接続されている場合、第二の導電部１１３の長さは、発信する電波の波長の４分の１よりも若干小さな値を、誘電層１１１の比誘電率の平方根で除した値とすればよい。例えば、無線ＩＣタグ１がＵＨＦ帯の電波を用い、誘電層１１１の比誘電率が１である場合、第二の導電部１１３，１１３のそれぞれの長さはＵＨＦ帯の電波の波長３１６ｍｍの４分の１よりも若干短い長さである６５ｍｍ程度にすればよい。
【００２６】
無線ＩＣタグシート１００内に設けられているアンテナ１０２，１０２と補助シート１１０とは、電気的に絶縁されている。また、これらのアンテナ１０２，１０２はそれぞれ、平面視においてその一部が第二の導電部１１３，１１３の一部と重なっている。他方、無線ＩＣタグシート１００内に設けられているＩＣチップ１０１は、平面視において第二の導電部１１３，１１３と重なっていない。このような構成により、無線ＩＣタグシート１００内のアンテナ１０２，１０２と補助シート１１０内の第二の導電部１１３，１１３とは、電流により生じる磁界成分を介して結合されることになる。これにより、補助シート１１０は無線ＩＣタグ１のアンテナ装置として機能する。このようにしてアンテナ装置として機能する補助シート１１０の場合、給電部１１５を中心に広い範囲にほぼ均一で高い利得が得ることができる。これにより、近傍に金属等の通信特性を悪化させるものがあったとしても、その影響を抑制することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、補助シート１１０が無線ＩＣタグシート１００よりも長さ及び幅ともに大きくなっているが、上述したようにアンテナ１０２，１０２の一部と第二の導電部１１３，１３３の一部とが平面視で重なっていれば、これらの大小関係は問わない。
【００２８】
また、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ１では、給電部１１５が２つの第二の導電部１１３，１１３の間に形成される空隙１１４内に設けられるため、無線ＩＣタグシート１００のＩＣチップ１０１と第二の導電部１１３，１１３との間に一定の距離を確保することができる。このため、ＩＣチップと導電部との近接を防止するために導電部に孔又は切り欠きを設ける等の特殊な設計をする必要がなく、簡易な設計のみで無線ＩＣタグを作製することができる。
【００２９】
本実施の形態に係る無線ＩＣタグ１の場合、特殊な製造工程を必要とせず、無線ＩＣタグシート１００と補助シート１１０とを貼着することにより容易に作製することができる。なお、本実施の形態の場合、無線ＩＣタグシート１００と補助シート１１０とは粘着テープにより貼着されており、容易に剥離することが可能である。そのため、無線ＩＣタグシート１００及び補助シート１１０のどちらかが破損した場合では、破損した方を交換するのみで、再度無線ＩＣタグとして使用することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ１では、第一の導電部１１２と２つの第二の導電部１１３，１１３とは、誘電層１１１の長辺方向の両端部において物理的に接合されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第二導電部１１３，１１３の給電部１１５側の端部から電気的接合点までの長さが共振波長に適合していれば、他の領域において、第一の導電部１１２と第二の導電部１１３，１１３とが物理的に接合されていてもよく、また、物理的に接合されていなくてもよい。
【００３１】
図３は、上述したように第一の導電部１１２と第二の導電部１１３，１１３とが物理的に接合されていない構成例を示す三面図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は下面図である。図３に示すように、無線ＩＣタグ２が備える補助シート２１０は、誘電層２１１の上面に２つの第二の導電部２１３，２１３、その下面に第一の導電部２１２をそれぞれ具備しており、第一の導電部２１２と第二の導電部２１３，２１３とは物理的に接合されていない。この場合、第二の導電部２１３の長さは、発信する電波の波長の２分の１よりも若干小さな値を、誘電層２１１の比誘電率の平方根で除した値とすればよい。具体的には、ＵＨＦ帯の電波を用い、誘電部２１１の比誘電率が１である場合、第二の導電部２１３，２１３のそれぞれの長さはＵＨＦ帯の電波の波長３１６ｍｍの２分の１よりも若干短い長さである１５０ｍｍ程度にすればよい。
【００３２】
なお、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ１では、無線ＩＣタグシート１００内のアンテナ１０２，１０２の一部と補助シート１１０の第二の導電部１１３，１１３の一部とが平面視で重なるように配設されるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、アンテナ１０２，１０２と第二の導電部１１３，１１３とが磁界成分を介して結合されるのであれば、平面視において、アンテナ１０２，１０２の全面と第二の導電部１１３，１１３の一部又は全面とが重なっていてもよく、アンテナ１０２，１０２の一部と第二の導電部１１３，１１３の全面とが重なっていてもよい。
【００３３】
［無線ＩＣタグの検知特性］
本実施の形態の無線ＩＣタグの検知特性を評価するために、本実施の形態に基づく具体的な実施例を作製し、評価テストを行った。以下、この評価テストの内容及び結果について説明する。
【００３４】
まず、本実施例の無線ＩＣタグ３の構成を説明する。図４は無線ＩＣタグ３の構成を示す三面図であり、図５は本実施例における補助シート３１０の構成を示す三面図である。図４（ａ）及び図５（ａ）は上面図であり、図４（ｂ）及び図５（ｂ）は側面図であり、図４（ｃ）及び図５（ｃ）は下面図である。なお、無線ＩＣタグ３は、ＵＨＦ帯（９５０ＭＨｚ帯、波長３１６ｍｍ）の電波を利用したものである。
【００３５】
無線ＩＣタグシート３００は、幅Ｗ１が８５ｍｍ、長さＬ１が１８５ｍｍのカンバンサイズのＵＨＦ帯リライタブル無線ＩＣタグシートである。これは、熱による印字面の消去、再書き込みが可能なリライタブルシート内にＩＣチップ３０１及びアンテナ３０２，３０２が組み込まれたものである。本実施例では、ＩＣチップ３０１は無線ＩＣタグシート３００の内部中央に設けられており、アンテナ３０２，３０２は当該ＩＣチップ３０１を中心としてその両側に配設されている。ここで、ＩＣチップ３０１とアンテナ３０２，３０２とは、電気的に接続されている。
【００３６】
補助シート３１０は、ポリエステル製の誘電層３１１と、アルミテープ製の第一の導電部３１２及び２つの第二の導電部３１３，３１３とを備えている。補助シート３１０の厚さＤ２は約６ｍｍ、幅Ｗ２は６０ｍｍ、長さＬ２は１０５ｍｍである。第一の導電部３１２及び第二の導電部３１３，３１３は、幅６０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのアルミテープを誘電層３１１に巻き付けることで形成される。このとき、第二の導電部３１３，３１３のそれぞれの長さは、ＵＨＦ帯の電波の波長の４分の１よりも若干短い値である６５ｍｍを、ポリエステルの比誘電率２．３の平方根で除して得られる４３ｍｍ程度としている。また、第二の導電部３１３，３１３の間には、約２０ｍｍ程度の空隙３１４が設けられている。この空隙３１４の中心であって平面視においてＩＣチップ３０１と重なる領域が、補助シート３１０の給電部３１５となっている。
【００３７】
無線ＩＣタグシート３００と補助シート３１０とは、平面視において、無線ＩＣタグシート３００内のアンテナ３１３，３１３の一部と第二の導電部３１３，３１３の一部とが重なり、且つ、無線ＩＣタグシート３００内のＩＣチップ３０１と第二の導電部３１３，３１３とが重ならないように積層されている。なお、無線ＩＣタグシート３００は、補助シート３１０の上面に、粘着テープを用いて貼着されている。
【００３８】
上述したようにして構成された無線ＩＣタグ３を金属物に取り付けた場合の検知特性の評価について、以下説明する。ここでは、評価対象となる無線ＩＣタグと金属物とを一定の距離隔てて配置し、無線ＩＣタグから一定の距離を離して設置された無線ＩＣタグリーダーが当該無線ＩＣタグを検知することができる最小送信電力を確認することで、検知感度を測定し、検知特性を評価した。この場合、最小送信電力が小さいほど、無線ＩＣタグの検知が容易であり、検知感度が高いと考えることができる。
【００３９】
図６は本実施例の無線ＩＣタグ３と従来の無線ＩＣタグとの検知特性を比較した結果を示すグラフである。比較対象となる従来の無線ＩＣタグは、本実施例における無線ＩＣタグシート３００と同一の構成の無線ＩＣタグシートのみで構成されている。このグラフにおいて、横軸は金属板と無線ＩＣタグとの距離を、縦軸は最小送信電力をそれぞれ示している。また、丸印のプロットが本実施例の無線ＩＣタグ３の検知特性を、四角印のプロットが従来の無線ＩＣタグの検知特性をそれぞれ示している。
【００４０】
なお、本実施例の無線ＩＣタグ３の場合、補助シート３１０の下面に金属板を取り付けている。ここで、補助シート３１０は厚さが約６ｍｍであるため、その補助シート３１０の下面に金属板を取り付けた場合、無線ＩＣタグ３と金属板とは約６ｍｍ離れることになる。そのため、比較対象となる従来の無線ＩＣタグについては、金属板との間を６ｍｍ離した上で検出感度を測定した。
【００４１】
上述したように無線ＩＣタグと金属板との間の距離を６ｍｍとした場合、図６に示すとおり、従来の無線ＩＣタグでは、検出感度が２５．５ｄＢｍであるのに対し、本実施例の無線ＩＣタグ３では検出感度が１４．５ｄＢｍであり、１１ｄＢｍ向上していることがわかる。
【００４２】
また、従来の無線ＩＣタグと金属板との距離を１２ｍｍ、１８ｍｍ、２４ｍｍ、３０ｍｍと離していくと、図６に示すとおり、１２ｍｍでは２０．５ｄＢｍ、１８ｍｍでは１７．５ｄＢｍ、２４ｍｍでは１４．５ｄＢｍ、３０ｍｍでは１２．５ｄＢｍであった。上述したように、本実施例の無線ＩＣタグ３の場合、検知感度が１４．５ｄＢｍであるため、従来の無線ＩＣタグを金属板から２４ｍｍ離した場合と同等の検知特性を有していることがわかる。
【００４３】
これらの結果から、本実施例の無線ＩＣタグ３は、従来の無線ＩＣタグと比較して検知特性が大幅に向上していることが確認できる。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る無線ＩＣタグ４の構成について説明する。図７は、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４の構成を示す三面図であり、図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）は側面図、図７（ｃ）は下面図である。また、図８は、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４を対象物ａに取り付けた場合の構成を示す側面図である。本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４は、実施の形態１に係る無線ＩＣタグ１と同様に、無線ＩＣタグシート４００及び補助シート４１０を備えている。無線ＩＣタグシート４００は、プリンタにより管理対象となる製品の製品番号等を示す情報を上面に印刷することができるラベルシール型ＩＣタグシートであり、その内部中央に設けられたＩＣチップ４０１と、当該ＩＣチップ４０１を中心としてその両側に配設され、ＩＣチップ４０１と電気的に接続された２つのアンテナ４０２，４０２とを有している。
【００４５】
本実施の形態に係る補助シート４１０は、実施の形態１に係る補助シート１１０と同様に、誘電層４１１と、第一の導電部４１２及び２つの第二の導電部４１３，４１３とを有している。なお、第一の誘電部４１２及び第二の導電部４１３，４１３は、ステンレスにより構成されている。第二の導電部４１３，４１３は、誘電層４１１の長辺方向に離間して並設されている。これらの第二の導電部４１３，４１３間には空隙４１４が形成され、この空隙４１４の中心であって平面視においてＩＣチップ４０１と重なる領域が、補助シート４１０の給電部４１５となっている。
【００４６】
第一の導電部４１２と第二の導電部４１３，４１３とは、耐熱性の高い誘電体により構成される４つの棒状の保持部４１６，４１６，４１６，４１６を介して結合されている。各保持部４１６，４１６，４１６，４１６は、補助シート４１０の長辺方向の両端部付近に２つずつ配設され、その両端が第一の導電部４１２の上面及び第二の導電部４１３，４１３の下面にそれぞれ固着されている。これにより、第一の導電部４１２と２つの第二の導電部４１３，４１３との距離が保持される。また、このように、第一の導電部４１２と２つの第二の導電部４１３，４１３との距離が保持されることで、第一の導電部４１２と第二の導電部４１３，４１３との間に一定の厚みを有する空気層が形成される。本実施の形態における誘電層４１１は、この空気層により構成される。
【００４７】
上述したように、４つの保持部４１６，４１６，４１６，４１６が誘電体により構成されている。そのため、第一の導電部４１２と第二の導電部４１３，４１３とは、電気的に絶縁されている。
【００４８】
また、補助シート４１０の下面の長辺方向における両端部には、板状のスペーサ４１７，４１７が下方に向かって外側に傾斜するように立設されている。図８に示すように、本実施の形態の無線ＩＣタグ４を対象物ａに取り付ける場合、これらのスペーサ４１７，４１７の下部が対象物ａに固定される。このとき、第一の導電部４１２と対象物ａとの間に空気層ｂが形成される。
【００４９】
無線ＩＣタグシート４００は、実施の形態１に係る無線ＩＣタグシート１００と同様に、補助シート４１０の上面に粘着テープによって貼着される。ここで、無線ＩＣタグシート４００及び補助シート４１０の位置関係は、実施の形態１に係る無線ＩＣタグシート１００及び補助シート１１０の場合と同様であるので、その説明を省略する。
【００５０】
［部材管理サイクル］
次に、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４を用いた部材管理サイクルについて説明する。まず、無線ＩＣタグ４が備える無線ＩＣタグシート４００のラベル面（上面）に部材番号等の部材を識別するための情報を印字する。このとき、ＩＣチップ４０１に同様の情報を記録させる。次に、無線ＩＣタグシート４００と補助シート４１０とを粘着テープにより貼着する。その後、本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４を管理対象となる対象物ａに粘着テープにより貼着し、当該対象物ａを製造工程に搬送する。
【００５１】
製造工程において、ＩＣチップ４０１に記録された情報がＩＣタグリーダーにより読み取られることにより、製造工程内での進捗状況等が管理される。そして、対象物ａの組み立て又は加工等が完了し、製品が完成すると、当該製品を出荷する前に、各対象物ａに貼り付けられている無線ＩＣタグ４が対象物ａから剥がされる。このとき、無線ＩＣタグシート４００と補助シート４１０とは剥離され、無線ＩＣタグシート４００は廃棄される。補助シート４１０については、破損していないかを点検し、破損していない場合、新しい無線ＩＣタグシート４００を貼り付けることで再利用される。
【００５２】
本実施の形態に係る無線ＩＣタグ４の場合、第一の導電部４１２及び第二の導電部４１３，４１３の間に空気層である誘電層４１１が、第一の導電部４１２と対象物ａとの間に空気層ｂがそれぞれ形成される。空気は高い断熱効果を有しているため、これらの空気層は断熱層として機能する。本実施の形態のように、二層の断熱層を設けることにより、対象物ａが高温になるような製造工程において、無線ＩＣタグシート４００を熱から保護することができる。これにより、これまで無線ＩＣタグを使用することができなかった製造工程等においても本実施の形態の無線ＩＣタグ４を適用することができる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、補助シート４１０を複数回繰り返して利用することが可能であり、無線ＩＣタグシート４００を交換するだけで再使用可能な無線ＩＣタグを実現することができる。このため、従来の無線ＩＣタグと比較して、コストを低減することができる。
【００５４】
なお、上述したように、無線ＩＣタグ４が対象物ａから剥がされた後、無線ＩＣタグシート４００は補助シート４１０から剥離され廃棄されているが、本発明はこのような使用方法に限定されるものではない。例えば、無線ＩＣタグシート４００のＩＣチップ４０１を初期化することで、無線ＩＣタグシート４００を再利用できるよう構成されていてもよい。この他、無線ＩＣタグシート４００のＩＣチップ４０１に製品の情報を付加し、無線ＩＣタグシート４０１を製品とともに出荷すること等も可能である。
【００５５】
また、本実施の形態では、保持部４１６が補助シート４１０の長辺方向の両端部に配設されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第一の導電部４１２と第二の導電部４１３，４１３との間に誘電層４１１を形成することができるのであれば、保持部４１６が配設される場所はどこであってもよい。また、保持部４１６の数も４個に限定されないことは勿論である。
【００５６】
また、本実施の形態では、保持部４１６が耐熱性の高い誘電体により構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、保持部４１６が導電性を有する材料で構成されていてもよい。この場合、第一の導電部４１２及び第二の導電部４１３，４１３は電気的に接続されることになる。
【００５７】
また、本実施の形態では、誘電層４１１が空気層により構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、空気以外の誘電体により構成されていてもよい。この場合、保持部４１６を設ける必要はない。
【００５８】
また、保持部４１６の場合と同様に、スペーサ４１７の数及び設置位置は上述した態様に限定されず、無線ＩＣタグ４を対象物に取り付けたときに補助シート４１０と当該対象物との間に空気層を設けることができるのであれば他の態様であってもよい。なお、このような空気層の代わりに、良好な断熱性能を有するグラスウール、ロックウール、ウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、又は発泡ゴム等の断熱材等で構成される断熱層を補助シート４１０の下面に設けることにより、無線ＩＣタグシート４００を熱から保護するように構成されていてもよい。
【００５９】
（その他の実施の形態）
上記の各実施の形態の無線ＩＣタグは、無線ＩＣタグシートのアンテナ及び補助シートの第二の導電部をそれぞれ２つずつ備えているが、本発明はこれに限定されるものではない。アンテナと第二の導電部とが磁界成分を介して結合することにより、補助シートが無線ＩＣタグシートのアンテナ装置として機能するのであれば、アンテナ及び第二の導電部の数はいくつであってもよい。
【００６０】
また、上記の各実施の形態では、２つのアンテナがＩＣチップを中心に配設されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、第二の導電部５１３，５１３と平面視で重なるように配設されたアンテナ５０２と、第二の導電部５１３，５１３の外側に設けられたＩＣチップ５０１とが接続されるような構成であってもよい。この場合でも、第二の導電部５１３，５１３間に形成された空隙５１４の中心に給電部が設けられ、アンテナ５０２から第二の導電部５１３，５１３へ発信される信号は、その給電部を起点として発信されることになる。その他にも、図１０に示すように、２個の第二の導電部６１３，６１３のペアを例えば２つ設けておき、当該２つのペアのそれぞれと平面視で重なるように配設されたアンテナ６０２，６０２と、当該２つのペアの外側に設けられたＩＣチップ６０１とが接続されるような構成であってもよい。この場合も、それぞれのペアに係る２個の第二の導電部６１３，６１３間に形成された空隙６１４，６１４の中心に給電部が設けられ、アンテナ６０２，６０２から第二の導電部６１３，６１３の２つのペアのそれぞれへ発信される信号は、それらの給電部を起点として発信されることになる。なお、図９における符号５１１及び図１０における符号６１１は誘電層を示している。
【００６１】
また、上記の各実施の形態では、無線ＩＣタグシートと補助シートとが粘着テープにより貼着されているが、無線ＩＣタグシート及び補助シートの固定態様はこれに限定されるわけではない。例えば、無線ＩＣタグシートを収容することができるホルダーを補助シート側に設け、そのホルダーに無線ＩＣタグシートを収容することにより無線ＩＣタグシートと補助シートとを固定してもよい。その他にも、無線ＩＣタグシートと補助シートとをクリップ等の固定器具で固定する等、様々な固定態様が想定され得る。
【００６２】
また、上記の各実施の形態では、無線ＩＣタグシートと補助シートとが直接接触して積層されているが、通信特性を阻害しないのであれば、他の部材を介して無線ＩＣタグシートと補助シートとが積層されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の無線ＩＣタグは、物流管理等の各種の用途に用いられる無線ＩＣタグとして有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１，２，３，４ 無線ＩＣタグ
１００，２００，３００，４００ 無線ＩＣタグシート
１０１，２０１，３０１，４０１ ＩＣチップ
１０２，２０２，３０２，４０２ アンテナ
１１０，２１０，３１０，４１０ 補助シート
１１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１ 誘電層
１１２，２１２，３１２，４１２ 第一の導電部
１１３，２１３，３１３，４１３，５１３，６１３ 第二の導電部
１１４，２１４，３１４，４１４，５１４，６１４ 空隙
１１５，２１５，３１５，４１５ 給電部
４１６ 保持部
４１７ スペーサ
ａ 対象物
ｂ 空気層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップ、及び前記ＩＣチップに電気的に接続されるアンテナを有する無線ＩＣタグシートと、
誘電層、前記誘電層の一の面上に形成される第一の導電部、及び前記誘電層の他の面上に形成される第二の導電部を有する補助シートと
を備え、
前記無線ＩＣタグシートが、前記アンテナの少なくとも一部と前記第二の導電部の少なくとも一部とが平面視で重なり、且つ、前記ＩＣチップと前記第二の導電部とが平面視で重ならないように、前記補助シートの他の面側に積層され、
前記アンテナと前記補助シートとが電気的に絶縁されている、
無線ＩＣタグ。
【請求項２】
前記アンテナと前記第二の導電部とが、磁界成分を介して結合される、
請求項１に記載の無線ＩＣタグ。
【請求項３】
前記無線ＩＣタグシートと前記補助シートとが、着離自在に構成されている、
請求項１又は２に記載の無線ＩＣタグ。
【請求項４】
前記無線ＩＣタグシートが複数の前記アンテナを有し、前記補助シートが当該アンテナに対応した複数の前記第二の導電部を有しており、
複数の前記アンテナのそれぞれの少なくとも一部と複数の前記第二の導電部のそれぞれの少なくとも一部とが平面視で重なっている、
請求項１乃至３の何れかに記載の無線ＩＣタグ。
【請求項５】
複数の前記アンテナは、前記ＩＣチップを中心として配設される、
請求項４に記載の無線ＩＣタグ。
【請求項６】
前記補助シート側で取付対象物に取付可能に構成されており、
前記補助シートと前記取付対象物との間に形成される断熱層をさらに備える、
請求項１乃至５の何れかに記載の無線ＩＣタグ。
【請求項７】
前記第一の導電部と前記第二の導電部とは、電気的に絶縁されている、
請求項１乃至６の何れかに記載の無線ＩＣタグ。
【請求項８】
前記第二の導電部は、前記第一の導電部と電気的に接続されている、
請求項１乃至６の何れかに記載の無線ＩＣタグ。
【請求項１】
ＩＣチップ、及び前記ＩＣチップに電気的に接続されるアンテナを有する無線ＩＣタグシートと、
誘電層、前記誘電層の一の面上に形成される第一の導電部、及び前記誘電層の他の面上に形成される第二の導電部を有する補助シートと
を備え、
前記無線ＩＣタグシートが、前記アンテナの少なくとも一部と前記第二の導電部の少なくとも一部とが平面視で重なり、且つ、前記ＩＣチップと前記第二の導電部とが平面視で重ならないように、前記補助シートの他の面側に積層され、
前記アンテナと前記補助シートとが電気的に絶縁されている、
無線ＩＣタグ。
【請求項２】
前記アンテナと前記第二の導電部とが、磁界成分を介して結合される、
請求項１に記載の無線ＩＣタグ。
【請求項３】
前記無線ＩＣタグシートと前記補助シートとが、着離自在に構成されている、
請求項１又は２に記載の無線ＩＣタグ。
【請求項４】
前記無線ＩＣタグシートが複数の前記アンテナを有し、前記補助シートが当該アンテナに対応した複数の前記第二の導電部を有しており、
複数の前記アンテナのそれぞれの少なくとも一部と複数の前記第二の導電部のそれぞれの少なくとも一部とが平面視で重なっている、
請求項１乃至３の何れかに記載の無線ＩＣタグ。
【請求項５】
複数の前記アンテナは、前記ＩＣチップを中心として配設される、
請求項４に記載の無線ＩＣタグ。
【請求項６】
前記補助シート側で取付対象物に取付可能に構成されており、
前記補助シートと前記取付対象物との間に形成される断熱層をさらに備える、
請求項１乃至５の何れかに記載の無線ＩＣタグ。
【請求項７】
前記第一の導電部と前記第二の導電部とは、電気的に絶縁されている、
請求項１乃至６の何れかに記載の無線ＩＣタグ。
【請求項８】
前記第二の導電部は、前記第一の導電部と電気的に接続されている、
請求項１乃至６の何れかに記載の無線ＩＣタグ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−５８１２９（Ｐ２０１３−５８１２９Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９６８７７（Ｐ２０１１−１９６８７７）
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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