JP2002324221A

JP2002324221A - タグ用アンテナコイル

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Publication number: JP2002324221A
Application number: JP2001128684A
Authority: JP
Inventors: Takanori Endo; 貴則遠藤; Takashi Tsuchida; 隆土田; Seiro Hachiman; 誠朗八幡
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2002-11-08
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JP4265114B2

Abstract

(57)【要約】【課題】金属製の物品に密着させても確実に作動する
とともに、アンテナコイルの厚さを極めて薄く形成す
る。【解決手段】アンテナコイル１０は、導体１１が平面
内で渦巻き状に巻回されて形成されたコイル本体１１ａ
と、コイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａによ
り包囲される中央部１１ｂに達するようにコイル本体１
１ａの一方の面に接着されたシート状又は膜状の第１磁
芯部材１３と、コイル本体１１ａの外縁から中央部１１
ｂに達するようにコイル本体１１ａの他方の面に接着さ
れ中央部１１ｂに位置する部分が第１磁芯部材１３と重
なり合うシート状又は膜状の第２磁芯部材１４とを備え
る。コイル本体１１ａ及び第１磁芯部材１３が電気絶縁
フィルム又はシート１２の一方の主面に積層され、第２
磁芯部材１４が電気絶縁フィルム又はシート１２の他方
の主面に積層される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＦＩＤ（無線周
波数識別：Radio Frequency Identification）技術又は
ＥＡＳ（電子式物品監視：Electronic Article Sureill
annce）技術を用いた識別タグに用いられるアンテナコ
イルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＲＦＩＤ技術又はＥＡＳ技術を用
いたタグとして、アンテナコイルに情報を記憶したＩＣ
チップ又は共振用のコンデンサを電気的に接続した識別
タグが知られている。これらの識別タグは、アンテナコ
イルに質問器の送受信アンテナから所定の周波数の電波
を発信することによりタグを活性化し、電波のデータ通
信による読出しコマンドに応じてＩＣチップに記憶され
た情報を読みとることにより、又は特定周波数の電波に
対して共振するか否かによりその物品を識別又は監視す
るように構成されたものが知られている。これらの識別
タグに用いられる従来のアンテナコイルとして、表面が
絶縁層にて被覆された導線を略正方形の渦巻き状に巻回
してベース板に貼付けることにより形成されたものや、
或いは図６に示すようにベース板１に積層したアルミニ
ウム箔や銅箔等の導電層をエッチング法若しくは打抜き
法等により不要部分を除去して略正方形の渦巻き状のコ
イル本体２を形成したものが知られている。

【０００３】しかし、図６に示すアンテナコイルでは磁
束が図の矢印で示すようにベース板１を上下に貫通する
方向に生じ、そのアンテナコイルを金属製の物品に密着
させると、アンテナコイルに向って発信された電波がそ
のベース板１を貫通し更に金属製物品を貫通する。この
ため、その貫通する磁束により金属部分に渦電流が生
じ、その渦電流が影響を与えてアンテナコイルが正常に
作動しなくなる問題点があった。また、仮に作動したと
してもその損失が増してアンテナコイルの作動距離が著
しく短くなる不具合があった。この点を解消するため
に、図５に示すように棒状等に形成された磁芯部材６
と、この磁芯部材６に螺旋状に巻回された導体７とを有
するアンテナコイルが知られている。この図５に示すア
ンテナコイルでは、磁束が図の矢印で示すように磁芯部
材６の軸芯方向に生じるので、このアンテナコイルを金
属製の物品に取付けても、アンテナコイルに向って発信
された電波が金属製物品を貫通することはなく、アンテ
ナコイルが正常に作動することが期待されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示すア
ンテナコイルは、磁芯部材６の外周面に導体７を巻回す
ることにより製作されるので、その巻線作業が比較的煩
雑で量産性に欠ける不具合があった。また、磁芯部材６
の外周面に導体７を巻回するため、アンテナコイル全体
が比較的厚いものになり、このアンテナコイルを物品の
表面に取付けると、そのアンテナコイルが物品から比較
的大きく突出する問題点があった。本発明の目的は、金
属製の物品に密着させても確実に作動するとともに、厚
さを極めて薄く形成できるタグ用アンテナコイルを提供
することにある。本発明の別の目的は、量産性に適した
タグ用アンテナコイルを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１及び図２に示すように、導体１１が平面内で渦巻き
状に巻回されて形成されたコイル本体１１ａと、コイル
本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａにより包囲され
る中央部１１ｂに達するようにコイル本体１１ａの一方
の面に接着されたシート状又は膜状の第１磁芯部材１３
と、コイル本体１１ａの外縁から中央部１１ｂに達する
ようにコイル本体１１ａの他方の面に接着され中央部１
１ｂに位置する部分が第１磁芯部材１３と重なり合うシ
ート状又は膜状の第２磁芯部材１４とを備えたことを特
徴とするタグ用アンテナコイルである。

【０００６】この請求項１に記載されたタグ用アンテナ
コイルは、磁束が軟磁性材を通るが非磁性材も通ること
が可能であることを利用している。特に非磁性材料の断
面積が大きく磁束の垂直厚さが薄い場合には磁気抵抗が
少ないことを利用している。即ち、請求項１に記載され
たタグ用アンテナコイルでは、第１磁芯部材１３がコイ
ル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａにより包囲さ
れる中央部１１ｂに達するようにコイル本体１１ａの一
方の面に接着されるので、外部の電波による磁束は第１
磁芯部材１３に入る。また、第２磁芯部材１４の中央部
１１ｂに位置する部分が第１磁芯部材１３と重なり合
い、かつコイル本体１１ａの外縁から中央部１１ｂに達
するようにその第２磁芯部材１４をコイル本体１１ａの
他方の面に接着するので、第１磁芯部材１３を通過する
磁束は、第１磁芯部材１３からそれに重なり合う第２磁
芯部材１４に中央部１１ｂで速やかに移行し、その第２
磁芯部材１４を通ってコイル本体１１ａの外縁における
第２磁芯部材１４の端から外部に出る。また、コイル本
体１１ａに流れる電流により生じる磁束も同じ経路を流
れ、図１の実線矢印で示すようなループを描く。このた
め、この磁束方向はアンテナコイルを取付けた物品の表
面と平行になり、その物品表面が金属であってその影響
を受けずに、このアンテナコイルは確実に作動する。

【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、コイル本体１１ａ及び第１磁芯部材１３が
電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面に積層さ
れ、第２磁芯部材１４が電気絶縁フィルム又はシート１
２の他方の主面に積層されたタグ用アンテナコイルであ
る。この請求項２に記載されたタグ用アンテナコイルで
は、導体１１を電気絶縁フィルム１２又はシートに設け
るので、その取り扱いが容易になり、第１及び第２磁芯
部材１３，１４をフィルム又はシート１２の両主面に積
層接着するだけの簡単な作業でアンテナコイルを得るこ
とができ、磁芯部材の外周面に導線を巻回する従来の図
５に示すアンテナコイルに比較して量産性を向上させる
ことができる。

【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
係る発明であって、コイル本体１１ａが導電性板又は箔
を打ち抜くことにより形成されたタグ用アンテナコイル
である。この請求項３に係る発明では、コイル本体の作
成が比較的容易になり、アンテナコイルの生産性を向上
させることができる。請求項４に係る発明は、請求項２
に係る発明であって、電気絶縁フィルム又はシート１２
の一方の主面全体に接着された導電性箔を所定のパター
ンでエッチングすることにより、又は電気絶縁フィルム
又はシート１２の一方の主面に導電材料を所定のパター
ンでスクリーン印刷若しくは蒸着することにより、コイ
ル本体１１ａが電気絶縁フィルム又はシート１２の一方
の主面に形成されたタグ用アンテナコイルである。この
請求項４に係るタグ用アンテナコイルでは、コイル本体
１１ａを電気絶縁フィルム又はシート１２に形成するこ
とが比較的容易になり、アンテナコイルの生産性を更に
向上させることができる。

【０００９】請求項５に係る発明は、請求項１ないし４
いずれかに係る発明であって、図２に示すように、コイ
ル本体１１ａの外縁に位置する第１磁芯部材１３及び第
２磁芯部材１４が中央部１１ｂを中心とした対称位置に
存在するタグ用アンテナコイルである。この請求項５に
係るタグ用アンテナコイルでは、第１磁芯部材１３から
中央部１１ｂにおける重なり部分で第２磁芯部材１４に
移行した後の磁束の進行方向が移行以前と同じになり、
その磁束の移行に無理が生じることを防止してアンテナ
コイルの性能を更に向上させることができる。

【００１０】請求項６に係る発明は、請求項１ないし５
いずれかに係る発明であって、図１に示すように、シー
ト状又は板状の導電部材１６がコイル本体１１ａの他方
の面に第２磁芯部材１４を覆うように接着されたタグ用
アンテナコイルである。この請求項６に係るタグ用アン
テナコイルでは、導体１１により形成されたコイル本体
１１ａと物品と間にその導電部材１６が介在することに
なるので、その導電部材１６が物品への電波の通過を遮
蔽するため、物品の表面が金属により形成されていて
も、その金属面に生じる渦電流等による損失は発生しな
い。この結果、アンテナコイルを確実に動作させること
ができる。

【００１１】請求項７に係る発明は、請求項１ないし６
いずれかに係る発明であって、図１に示すように、第１
磁芯部材１３及び第２磁芯部材１４のいずれか一方また
は双方が、軟磁性金属，アモルファス又はフェライトか
らなる粉末又はフレーク及びプラスチックの複合材、軟
磁性金属の板又は箔、アモルファス箔又はその積層材、
或いはフェライトであるタグ用アンテナコイルである。
この請求項７に係るタグ用アンテナコイルでは、磁芯部
材１３，１４が比較的薄いものになり、アンテナコイル
の厚さ方向の大部分を占める磁芯部材１３，１４を薄く
することにより、アンテナコイル全体の厚さを薄くする
ことができる。

【００１２】請求項８に係る発明は、請求項１ないし６
いずれかに係る発明であって、図３に示すように、第１
磁芯部材１３及び第２磁芯部材１４のいずれか一方また
は双方が磁性粉を含むインク又は塗料を塗布乾燥するこ
とにより形成された磁性塗膜から構成されたタグ用アン
テナコイルである。この請求項８に係るタグ用アンテナ
コイルでは、射出成形において成形が困難な０．８ｍｍ
以下の厚さの磁芯部材１３，１４を得ることができ、ア
ンテナコイルの厚さを極めて薄く形成することができ
る。このため、物品に取付けた場合のアンテナコイルの
物品から突出量を著しく抑制することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本発明の第１の実施の形態を
図面に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、
本発明のタグ用アンテナコイル１０は、一連の導体１１
が平面内で渦巻き状に巻回されて形成されたコイル本体
１１ａを備える。この実施の形態におけるコイル本体１
１ａは、電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面
に積層形成される。電気絶縁フィルム又はシート１２と
してはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリ
イミドからなる電気絶縁性のフィルム又はシート１２が
用いられる。コイル本体１１ａは導電性板又は箔を打ち
抜くことにより形成することもできるが、電気絶縁フィ
ルム又はシート１２の一方の主面に積層される本実施の
形態におけるコイル本体１１ａは、電気絶縁フィルム又
はシート１２の一方の主面に接着された導電性箔を所定
のパターンでエッチングすることにより、又は電気絶縁
フィルム又はシート１２の一方の主面に導電材料を所定
のパターンでスクリーン印刷若しくは蒸着することによ
り形成される。

【００１４】エッチングにより導体１１をフィルム１２
に形成する手順を説明すると、先ず、このフィルム１２
の一方の主面の全面に銅箔を貼り合わせたものを用意す
る。この銅箔に耐エッチング塗料をシルクスクリーン法
により印刷する。銅箔における耐エッチング塗料の印刷
は、一連の導体１１によるコイル本体１１ａを形成する
必要があることから、中心から矩形又は円形の渦巻き状
に塗布される。その後この耐エッチング塗料を乾燥させ
て耐エッチング塗料が塗布されていない銅箔をエッチン
グ除去し、耐エッチング塗料が塗布された銅箔部分をフ
ィルムの一方の主面上に残存させる。その後耐エッチン
グ塗料をその銅箔上から除去することによりそのフィル
ム１２の一方の主面に残存した銅箔からなる導体１１を
形成する。ここで、図１及び図２におけるフィルム１２
の一方の主面における耐エッチング塗料は中心から矩形
の渦巻き状に塗布されるので、フィルム１２の一方の主
面に形成された導体１１は中心から矩形の渦巻き状に形
成されてコイル本体１１ａを形成する。このエッチング
によると導体１１が形成された電気絶縁フィルム１２又
は電気絶縁シートを比較的安価に製造することができ
る。

【００１５】このフィルム又はシート１２の一方の主面
には、シート状又は膜状の第１磁芯部材１３がコイル本
体１１ａの一部を横断して積層され、フィルム又はシー
ト１２の他方の主面には、シート状又は膜状の第２磁芯
部材１４が積層される。シート状の第１及び第２磁芯部
材１３，１４としては、それぞれ軟磁性金属により形成
されるか、或いは、軟磁性金属，アモルファス又はフェ
ライトからなる粉末又はフレークとプラスチックとの複
合材により形成することができる。また、シート状の第
１及び第２磁芯部材１３，１４としては、Ｆｅ系アモル
ファス合金（アライドケミカル社製のＭＥＴＧＬＡＳ
２６０５Ｓ−２）やＣｏ系アモルファス合金（アライド
ケミカル社製のＭＥＴＧＬＡＳ２７１２Ａ）等のアモ
ルファス箔又はその積層材により形成されたものであっ
てもよく、方形状に形成されたフェライトであっても良
い。

【００１６】複合材におけるプラスチックとしては加工
性の良い熱可塑性のプラスチックを用いたり、或いは耐
熱性の良い熱硬化性のプラスチックを用いたりすること
ができる。また上記軟磁性金属の粉末としては、カーボ
ニル鉄粉末，鉄−パーマロイ等のアトマイズ粉末，還元
鉄粉末等が用いられる。一方、軟磁性金属のフレークと
しては、上記粉末をボールミル等で微細化して粉末を成
形した後に、この粉末を機械的に扁平化して得られたフ
レークや、鉄系又はコバルト系アモルファス合金の溶湯
粒を水冷銅に衝突させて得られたフレークが用いられ
る。

【００１７】また第１及び第２磁芯部材１３，１４が複
合材により形成される場合、その複合材を射出成形又は
圧縮成形することにより第１及び第２磁芯部材１３，１
４を形成することができる。このように形成された第１
及び第２磁芯部材１３，１４は脆弱なフェライトにより
形成された磁芯部材と比較して、強靱であるため薄くし
ても割れ難いものになる。また軟磁性金属，アモルファ
ス又はフェライトからなる粉末又はフレークがプラスチ
ックに分散されて、プラスチックにより相互に絶縁され
ているため、全体としては導電性を有せず、高周波の電
波を受けても渦電流は発生しない第１及び第２磁芯部材
１３，１４が得られる。ここで、本発明のタグ用アンテ
ナコイル１０は、第１及び第２磁芯部材１３，１４と、
導体１１を有する電気絶縁フィルム又はシート１２とに
よりその厚さが定められる。このため、極力薄いアンテ
ナコイル１０を得るために、その厚さ方向の大部分を占
めることになる第１及び第２磁芯部材１３，１４は極力
薄く形成されることが望ましい。具体的にシート状の第
１及び第２磁芯部材１３，１４を用いる場合にはその厚
さが０．１〜１ｍｍであることが好ましい。

【００１８】図１及び図２における第１及び第２磁芯部
材１３，１４は複合材を方形状に射出成形したシート状
のものが用いられ、この第１及び第２磁芯部材１３，１
４は電気絶縁フィルム１２の両主面に接着される。第１
及び第２磁芯部材１３，１４の電気絶縁フィルム１２の
一方及び他方の主面への接着は、第１及び第２磁芯部材
１３，１４及び電気絶縁フィルム１２のいずれか一方又
は双方に接着剤を塗布し、その後電気絶縁フィルム１２
を第１及び第２磁芯部材１３，１４で挟むようにして電
気絶縁フィルム１２に接着する。この場合、第１磁芯部
材１３は、コイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１
ａにより包囲される中央部１１ｂに達するようにコイル
本体１１ａの一方の面に接着される。その一方で、第２
磁芯部材１４は、コイル本体１１ａの外縁からコイル本
体１１ａの中央部１１ｂに達するように電気絶縁フィル
ム１２を介してコイル本体１１ａの他方の面に接着さ
れ、中央部１１ｂに位置する部分が第１磁芯部材１３と
重なり合うように接着される。

【００１９】この実施の形態では、図２に示すように、
コイル本体１１ａの外縁に位置する第１磁芯部材１３及
び第２磁芯部材１４が中央部１１ｂを中心とした対称位
置に存在するように、第１及び第２磁芯部材１３，１４
が方形状の電気絶縁フィルム又はシート１２の対向する
角部近傍にそれぞれ接着される。そして、図１に示すよ
うに、シート状又は板状の導電部材１６が電気絶縁フィ
ルム又はシート１２の他方の主面に第２磁芯部材１４を
覆うように積層接着される。導電部材１６は銅又はアル
ミニウム等の導電性材料から成り、第２磁芯部材１４が
導電性を有する場合には、間に絶縁フィルムを介して積
層接着される。導電部材１６の厚さは０．０１ｍｍ〜５
ｍｍであることが好ましい。導電部材１６の厚さを０．
０１〜５ｍｍにすることにより、導電部材１６と導体１
１との間隔が開き、導体１１におけるコイル本体１１ａ
のＱ値を向上させてアンテナコイル１０としての性能を
向上させることができる。また、導電部材１６の幅１ｃ
ｍ長さ１ｃｍの電気抵抗は５Ω以下であることが好まし
い。

【００２０】このように構成されたアンテナコイル１０
は、その厚さが極めて薄く形成できる。またこの薄さの
ため、このアンテナコイル１０を物品１８に取付けて
も、アンテナコイル１０が物品１８から殆ど突出するこ
とはない。また、第１磁芯部材１３がコイル本体１１ａ
の外縁からコイル本体１１ａの中央部１１ｂに達するよ
うにフィルム又はシート１２の一方の主面に積層され、
第２磁芯部材１４の中央部１１ｂに位置する部分が第１
磁芯部材１３と重なり合うように第２磁芯部材１４がフ
ィルム又はシート１２の他方の主面に積層されるので、
導体１１により形成されたコイル本体１１ａに流れる電
流により生じる磁束は第１磁芯部材１３を通過し、中央
部１１ｂで第２磁芯部材１４に速やかに移行し、図１の
実線矢印で示すようなループを描く。このため、このタ
グ用アンテナコイル１０を物品１８の表面に取付けて
も、その磁束方向は図１の矢印で示すような物品１８の
表面と平行になり、物品１８が金属により形成されてい
ても、物品１８に生じる渦電流は抑制されてアンテナコ
イル１０の共振周波数は上記金属製の物品の影響を受け
ず、このアンテナコイル１０は確実に作動する。

【００２１】特にこの実施の形態では、導電部材１６を
電気絶縁フィルム又はシート１２の他方の主面に積層接
着したので、導体１１により形成されたコイル本体１１
ａと物品１８と間にその導電部材１６が介在することに
なる。この導電部材１６は物品１８への電波の通過を遮
蔽するため、物品１８の表面が金属により形成されてい
ても、その金属面に生じる渦電流等による損失は発生し
ない。この結果、アンテナコイル１０は確実に動作す
る。また、このアンテナコイル１０では、電気絶縁フィ
ルム又はシート１２の一方の主面にコイル本体１１ａを
一連の導体１１により形成するのでその取り扱いが容易
になり、電気絶縁フィルム又はシート１２の両主面に第
１及び第２磁芯部材１３，１４を積層接着するだけの簡
単な作業でアンテナコイル１０を得ることができ、磁芯
部材の外周面に導線を巻回して導体を製作する従来のア
ンテナコイルに比較して量産性を向上させることができ
る。

【００２２】なお、上述した実施の形態では、軟磁性金
属，複合材、軟磁性金属の板又は箔、アモルファス箔又
はその積層材、或いはフェライトからなる第１及び第２
磁芯部材１３，１４を説明したが、第１及び第２磁芯部
材１３，１４は図示しないが絶縁性樹脂フィルム又はシ
ートと、この絶縁性樹脂フィルム又はシートの表面に形
成された磁性塗膜とを備えるものであっても良い。ここ
で磁性塗膜を形成する際の絶縁性樹脂フィルム又はシー
トの厚さは１０〜１００μｍであることが好ましく、更
に好ましくは２０〜４０μｍである。この絶縁性樹脂フ
ィルム又はシートとその表面に形成された磁性塗膜から
なる磁芯部材では、絶縁性樹脂フィルム又はシートの表
面に磁性材料からなる粉末又はフレークを含む塗料を塗
布乾燥することにより作られ、射出成形において成形が
困難な０．８ｍｍ以下の厚さの第１及び第２磁芯部材１
３，１４を得ることができ、更に薄いアンテナコイル１
０を得ることができる。

【００２３】次に、図３及び図４に本発明の第２の実施
の形態を示す。図面中上述した実施の形態と同一符号は
同一部品を示し、繰り返しての説明を省略する。この実
施の形態では、円形渦巻き状に巻回されたコイル本体１
１ａが導体１１により電気絶縁フィルム１２の一方の主
面に形成される。この実施の形態における導体１１は、
電気絶縁フィルム１２の一方の主面にＣｕ，Ａｌ，Ｚｎ
等の導電材料を円形の渦巻き状にスクリーン印刷又は蒸
着することにより形成される。印刷又は蒸着して導体１
１を電気絶縁フィルム１２の一方の主面に形成すること
により、比較的多くの生産を比較的安価に行うことが可
能になる。

【００２４】電気絶縁フィルム１２の一方の主面には、
磁性材料からなる粉末又はフレークを含む塗料がコイル
本体１１ａの一部を横断して塗布される。その塗料の塗
布は、コイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａの
中央部１１ｂに達するように行われ、その後乾燥するこ
とにより第１磁芯部材１３を構成する磁性塗膜が形成さ
れる。このようにして形成された磁性塗膜からなる第１
磁芯部材１３はフィルム又はシート１２の一方の主面に
積層される。一方、電気絶縁フィルム１２の他方の主面
には、磁性材料からなる粉末又はフレークを含む塗料が
塗布され、その塗布は、コイル本体１１ａの外縁からコ
イル本体１１ａの中央部１１ｂに達するように行われ
る。具体的には、中央部１１ｂに位置する部分が第１磁
芯部材１３と重なり合い、かつコイル本体の外縁に位置
する第１磁芯部材１３及び第２磁芯部材１４が中央部１
１ｂを中心とした対称位置に存在するように行われる。
このように塗布された塗料は、その後乾燥することによ
り第２磁芯部材１４を構成する磁性塗膜が形成される。
このようにして形成された磁性塗膜からなる第２磁芯部
材１３はフィルム又はシート１２の他方の主面に積層さ
れる。

【００２５】ここで塗料に含ませる磁性材料の粉末とし
ては、カーボニル鉄粉末，鉄−パーマロイ等のアトマイ
ズ粉末，還元鉄粉末等が用いられる。一方、磁性材料の
フレークとしては、上記粉末をボールミル等で微細化し
て粉末を成形した後に、この粉末を機械的に扁平化して
得られたフレークや、鉄系又はコバルト系アモルファス
合金の溶湯粒を水冷銅に衝突させて得られたフレークが
用いられる。また形成された磁性塗膜の厚さは１０〜８
００μｍが好ましく、更に好ましくは３０〜３００μｍ
である。なお、塗料を一度塗布しただけでは所定の厚さ
が得られない場合には、繰り返し同一の塗料を塗布乾燥
することにより所望の厚さの塗膜を得ることができる。
この磁性塗膜は第１及び第２磁芯部材１３，１４として
の役割を果たし、塗料を塗布乾燥させるだけの簡単な作
業で磁性塗膜からなる第１及び第２磁芯部材１３，１４
を有するタグ用アンテナコイル１０が得られる。

【００２６】このように構成されたアンテナコイル１０
は、磁性塗膜からなる第１及び第２磁芯部材１３，１４
を有するので、射出成形において成形が困難な０．８ｍ
ｍ以下の厚さの第１及び第２磁芯部材１３，１４を得る
ことが可能になり、その厚さを更に薄くすることができ
る。このため、磁束方向が物品表面と平行であって、物
品から殆ど突出することのないアンテナコイル１０を得
ることができる。また、第１及び第２磁芯部材１３，１
４が電気絶縁フィルム１２又はシートに塗布形成された
磁性塗膜からなるので、前述した実施の形態における第
１及び第２磁芯部材１３，１４を接着する工程を省くこ
とができ、更に簡単な作業でアンテナコイル１０を得る
ことができ、アンテナコイル１０の量産性を更に向上さ
せることができる。更に、塗料を塗布乾燥させることに
より磁性塗膜を形成するので、その塗料に磁性材料から
なるフレークを含ませた場合には、そのフレークを絶縁
性樹脂フィルム１２又はシートの表面に平行に配置すれ
ば、第１及び第２磁芯部材１３，１４の特性を向上させ
ることも可能になる。

【００２７】

【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく
説明する。＜比較例１＞図１及び図２に示すように単一の電気絶縁
フィルムに導体１１を設けた。電気絶縁フィルムとして
は、厚さ５０μｍであって縦及び横がそれぞれ５０ｍｍ
のポリイミドフィルムを用いた。このポリイミドフィル
ムの一方の主面に厚さ３５μｍの銅箔を積層接着し、こ
の銅箔をエッチングすることによりポリイミドフィルム
の一方の主面に４回渦巻き状に巻回されたコイル本体１
１ａを有する一連の導体１１を形成した。導体１１は
０．８ｍｍの幅に形成され、この導体１１により形成さ
れるコイル本体１１ａの外形は４５ｍｍ×４５ｍｍであ
り、このコイル本体１１ａにより包囲される中央部１１
ｂが３７ｍｍ×３７ｍｍの方形状になるように形成し
た。この電気絶縁フィルムに設けられた導体１１のみか
らなるアンテナコイルを比較例１とした。

【００２８】＜実施例１＞比較例１と同一の電気絶縁フ
ィルムに比較例１と同一の手順により比較例１と同一の
導体１１を設けた。導体１１が設けられた電気絶縁フィ
ルム１２の一方の主面に、磁性材料からなるフレークを
含む塗料をコイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１
ａの中央部１１ｂに達するように塗布し、電気絶縁フィ
ルム１２の他方の主面には、磁性材料からなるフレーク
を含む塗料をコイル本体１１ａの外縁からコイル本体１
１ａの中央部１１ｂに達し、中央部１１ｂに位置する部
分が第１磁芯部材１３と重なり合うように塗布した。そ
の後それらの塗料を乾燥させ、厚さ１１０μｍの磁性塗
膜からなる第１及び第２磁芯部材１３，１４を電気絶縁
フィルム１２の両主面に形成した。第１及び第２磁芯部
材１３，１４はそれぞれ幅が４５ｍｍであって長さが４
５ｍｍになるように塗布形成され、コイル本体の外縁に
位置する第１磁芯部材１３及び第２磁芯部材１４が中央
部１１ｂを中心とした対称位置に存在するように形成し
た。このようにして磁性塗膜からなる第１及び第２磁芯
部材１３，１４を有するアンテナコイルを実施例１とし
た。なお、厚さ０．１ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ６０ｍｍ
のアルミニウム板を物品に接する部分に配置した。

【００２９】＜比較試験＞物品として、１００ｍｍ×１
００ｍｍであって厚さが０．１６ｍｍのアクリル板と、
そのアクリル板と同形同大のアルミニウム板及び軟鋼板
をそれぞれ準備した。これらのアクリル板、アルミニウ
ム板及び軟鋼板の表面に上述した比較例１及び実施例１
におけるアンテナコイルをそれぞれ配置した。そして、
それらのアンテナコイルのコイル本体を形成する導体の
両端部（図２のＸ及びＹ）に、コイル特性を測定する測
定器（HEWLETT PACKARD社製４３９５）の測定用ター
ミナルを接続させ、その測定器により所定の周波数に対
するコイル本体のＬ値並びにＱ値をそれぞれ測定した。
また、比較例１及び実施例１のアンテナコイルにそれぞ
れＩＣチップを接続して１３．５６ＭＨｚで作動するタ
グを得た。このタグを上述したアクリル板、アルミニウ
ム板及び軟鋼板の表面にそれぞれ配置した場合の動作の
有無を確認した。これらの結果を表１にそれぞれ示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１から明らかなように、実施例１ではア
クリル板、アルミニウム板及び軟鋼板上のいずれでもＬ
値はほとんど変らず、アルミニウム板及び軟鋼板上の場
合もアクリル板の場合に比較してＱ値の低下は少ない。
しかし比較例１ではアクリル板上に比較しアルミニウム
板上ではＬ値が著しく変化する。また軟鋼板上の場合は
Ｑ値が著しく低下する。これは実施例１ではコイルから
発生する磁束の方向が板の面に平行で導電板により遮蔽
されているので、板の表面には達しないものの、比較例
では磁束の方向が板の面に垂直であって、磁束の大部分
は板に到達することによることに起因するものと考えら
れる。また、実施例１のアンテナコイルにＩＣチップを
接続したタグは、アクリル板、アルミニウム板及び軟鋼
板のいずれの表面に配置しても動作するのに対して、比
較例１のアンテナコイルにＩＣチップを接続したタグ
は、アクリル板の表面に配置した場合にのみ動作し、ア
ルミニウム板及び軟鋼板の表面に配置した場合には動作
しなかった。これはアルミニウム板の場合はＬ値が変化
し、共振周波数が変化したことと、エネルギーが鉄板に
吸収され損失となったためと考えられる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、第
１磁芯部材をコイル本体の外縁からコイル本体により包
囲される中央部に達するようにコイル本体の一方の面に
接着するので、外部の電波による磁束は第１磁芯部材に
入る。また、第２磁芯部材の中央部に位置する部分が第
１磁芯部材と重なり合い、かつコイル本体の外縁から中
央部に達するようにその第２磁芯部材をコイル本体の他
方の面に接着するので、第１磁芯部材を通過する磁束
は、第１磁芯部材からそれに重なり合う第２磁芯部材に
中央部で速やかに移行し、その第２磁芯部材を通ってコ
イル本体の外縁における第２磁芯部材の端から外部に出
る。この結果、このタグ用アンテナコイルを物品の表面
に取付けると、その磁束方向は物品表面と平行になるた
め、物品が金属により形成されていても、物品に生じる
渦電流は抑制されてアンテナコイルの共振周波数は上記
金属製の物品の影響を受けず、物品からの突出量を抑制
するとともに確実に作動するアンテナコイルを得ること
ができる。

【００３３】また、導体をエッチング若しくは打ち抜
き、又はスクリーン印刷若しくは蒸着することにより形
成すれば、電気絶縁フィルム又はシートへの導体の形成
が比較的容易になる。一方、磁芯部材が、軟磁性金属，
アモルファス又はフェライトからなる粉末又はフレーク
及びプラスチックの複合材、軟磁性金属の板又は箔、ア
モルファス箔又はその積層材、或いはフェライトであれ
ば、磁芯部材が比較的薄いものになり、アンテナコイル
全体の厚さを薄くすることができる。特に磁性塗膜を磁
芯部材とすることにより、磁芯部材を更に薄くすること
ができ、射出成形において成形が困難な０．８ｍｍ以下
の厚さの磁芯部材により更に薄いアンテナコイルを得る
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施形態のアンテナコイルを示す図
２のＡ−Ａ線断面図。

【図２】そのアンテナコイルの平面図。

【図３】本発明第２実施形態のアンテナコイルを示す図
１に対応する断面図。

【図４】そのアンテナコイルの平面図。

【図５】磁芯部材に螺旋状に巻回された導体を有する従
来のアンテナコイルを示す斜視図。

【図６】渦巻き状のコイル本体からなる従来のアンテナ
コイルを示す斜視図。

【符号の説明】

１０タグ用アンテナコイル１１導体１１ａコイル本体１１ｂ中央部１２電気絶縁フィルム又はシート１３第１磁芯部材１４第２磁芯部材１６導電部材

フロントページの続き (72)発明者八幡誠朗東京都文京区小石川１丁目12番14号三菱マテリアル株式会社ＲＦ−ＩＤ事業センター内Ｆターム(参考） 5B035 AA04 BA05 BB09 BC00 CA01 CA23 5J046 AA04 AA07 AB11 PA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体(11)が平面内で渦巻き状に巻回され
て形成されたコイル本体(11a)と、前記コイル本体(11a)の外縁から前記コイル本体(11a)に
より包囲される中央部(11b)に達するように前記コイル
本体(11a)の一方の面に接着されたシート状又は膜状の
第１磁芯部材(13)と、前記コイル本体(11a)の外縁から前記中央部(11b)に達す
るように前記コイル本体(11a)の他方の面に接着され前
記中央部(11b)に位置する部分が前記第１磁芯部材(13)
と重なり合うシート状又は膜状の第２磁芯部材(14)とを
備えたことを特徴とするタグ用アンテナコイル。
【請求項２】コイル本体(11a)及び第１磁芯部材(13)
が電気絶縁フィルム又はシート(12)の一方の主面に積層
され、第２磁芯部材(14)が前記電気絶縁フィルム又はシ
ート(12)の他方の主面に積層された請求項１記載のタグ
用アンテナコイル。
【請求項３】コイル本体(11a)が導電性板又は箔を打
ち抜くことにより形成された請求項１又は２記載のタグ
用アンテナコイル。
【請求項４】電気絶縁フィルム若しくはシート(12)の
一方の主面全体に接着された導電性箔を所定のパターン
でエッチングすることにより、又は電気絶縁フィルム若
しくはシート(12)の一方の主面に導電材料を所定のパタ
ーンでスクリーン印刷若しくは蒸着することにより、コ
イル本体(11a)が前記電気絶縁フィルム又はシート(12)
の一方の主面に形成された請求項２記載のタグ用アンテ
ナコイル。
【請求項５】コイル本体(11a)の外縁に位置する第１
磁芯部材(13)及び第２磁芯部材(14)が中央部(11b)を中
心とした対称位置に存在する請求項１ないし４いずれか
記載のタグ用アンテナコイル。
【請求項６】シート状又は板状の導電部材(16)がコイ
ル本体(11a)の他方の面に第２磁芯部材(14)を覆うよう
に接着された請求項１ないし５いずれか記載のタグ用ア
ンテナコイル。
【請求項７】第１磁芯部材(13)及び第２磁芯部材(14)
のいずれか一方または双方が、軟磁性金属，アモルファ
ス又はフェライトからなる粉末又はフレーク及びプラス
チックの複合材、軟磁性金属の板又は箔、アモルファス
箔又はその積層材、或いはフェライトである請求項１な
いし６いずれか記載のタグ用アンテナコイル。
【請求項８】第１磁芯部材(13)及び第２磁芯部材(14)
のいずれか一方または双方が磁性粉を含むインク又は塗
料を塗布乾燥することにより形成された磁性塗膜から構
成された請求項１ないし６いずれか記載のタグ用アンテ
ナコイル。