JP2002344226A

JP2002344226A - アンテナコイル

Info

Publication number: JP2002344226A
Application number: JP2001144907A
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: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-11-29
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: JP4085597B2

Abstract

(57)【要約】【課題】金属製の物品に密着させても、タグが確実に
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、絶縁部材１１
と、絶縁部材の表面に蛇行して往路部１２ａと復路部１
２ｂが交互に形成された一連の導電体１２と、絶縁部材
１１の裏面に接着され復路部１２ｂを絶縁部材１１の裏
面から覆う第１磁芯部材１３とを備える。絶縁部材１１
の表面に第２磁芯部材１４を往路部１２ａを覆いかつ端
部が隣接する第１磁性部材１３の端部と重なるように接
着しても良い。複数本の導電線を所定の間隔を開けて互
いに沿うように絶縁部材１１の表面に蛇行して形成し、
導電線の終端部が隣接する導電線の始端部に接続して一
連の導電体１２を構成しても良い。

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９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９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８に示すように板状又は円柱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８
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８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、電気絶縁フィルム又は電気
絶縁シートにより形成された絶縁部材１１と、絶縁部材
１１の表面に蛇行して往路部１２ａと復路部１２ｂが交
互に形成された一連の導電体１２と、絶縁部材１１の裏
面に接着され往路部１２ａと重なることなく復路部１２
ｂを絶縁部材１１の裏面から覆う第１磁芯部材１３とを
備えたアンテナコイルである。この請求項１に記載され
たアンテナコイルでは、絶縁部材１１の裏面に第１磁芯
部材１３を接着するので、導電体１２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、図１の実線
矢印で示すようなループを描き、物品１８の表面と平行
になり、このアンテナコイルを取り付けた物品の表面が
金属であっても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。また、第１磁芯部材１３は往路部
１２ａと重なることなく復路部１２ｂを絶縁部材１１の
裏面から覆うように絶縁部材１１の裏面に接着されるの
で、図１の拡大図における破線矢印に示すように、第１
磁芯部材１３を通過する磁束は、その端部においてその
一部は拡散して往路部１２ａの上方を通過し、隣接する
第１磁芯部材１３に再び戻り、往路部１２ａと復路部１
２ｂを含む一連の導電体１２がその一部の磁束の周囲に
巻回されたアンテナコイルと同一になる。

【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、図３及び図４に示すように、絶縁部材１１
の表面に第２磁芯部材１４が復路部１２ｂと重なること
なく往路部１２ａを覆いかつ端部が隣接する第１磁性部
材１３の端部と重なるように接着され、第２磁芯部材１
４は第１磁芯部材１３を通過する磁束を往路部１２ａに
おいて絶縁部材１１の表面側に導くように構成されたア
ンテナコイルである。この請求項２に係るアンテナコイ
ルでは、第１磁芯部材１３を通過する磁束は、図３にお
ける実線矢印に示すように、第１及び第２磁芯部材１
３，１４を交互に移動しつつそれらの第１及び第２磁芯
部材１３，１４を通過する。このため、往路部１２ａと
復路部１２ｂは磁束の表及び裏に交互に存在することに
なり、この往路部１２ａと復路部１２ｂを含む一連の導
電体１２がその磁束の周囲に巻回されたアンテナコイル
と同一になる。この結果、磁芯部材の外周面に導線を巻
回して製作する従来のアンテナコイルと同一の特性を有
するアンテナコイル１０を比較的容易に得ることがで
き、従来の銅線を巻回する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。

【０００７】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、図５及び図６に示すように、導電体
１２が所定の間隔をあけて互いに沿うように絶縁部材１
１の表面に蛇行して形成された複数本の導電線２１，２
２を有し、導電線２１の終端部が隣接する導電線２２の
始端部に接続されて一連の導電体１２が構成されたアン
テナコイルである。この請求項３に記載されたアンテナ
コイルでは、第１及び第２磁芯部材１３，１４を通過す
る磁束の表及び裏に交互に存在する往路部２１ａ，２２
ａと復路部２１ｂ，２２ｂの本数を増加させていわゆる
巻き線回数を容易に増加させることができ、この巻き線
回数を増加させることによりアンテナコイルの特性を向
上させることができる。

【０００８】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
いずれかに係る発明であって、絶縁部材１１の表面全体
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、又は絶縁部材１１の表面に導電材料を所
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、導電体１２が絶縁部材１１の表面に形成された請
アンテナコイルである。この請求項４に記載されたアン
テナコイルでは、導電体１２を絶縁部材１１の表面に形
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
いずれか記載の発明であって、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
であるアンテナコイルである。この請求項５に記載され
たアンテナコイルでは、第１又は第２磁芯部材１３，１
４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。

【００１０】請求項６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、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絶縁部材１１に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アンテナコイル
である。この請求項６に記載されたアンテナコイルで
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。

【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、シート状又は板状の導電
部材１６が絶縁部材１１の裏面に第１磁芯部材１３を覆
うように接着されたアンテナコイルである。この請求項
７に記載されたアンテナコイルでは、導電体１２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。

【００１２】

【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、
アンテナコイル１０は、電気絶縁フィルム又は電気絶縁
シートにより形成された絶縁部材１１と、絶縁部材１１
の表面に導電材料により蛇行するように形成された導電
体１２と、絶縁部材１１の裏面に接着され第１磁芯部材
１３とを有する。絶縁部材１１は電気絶縁性を有するプ
ラスチック製のフィルム又はシート或いは紙により長方
形状に形成されるが、ポリエステルやポリイミド等のプ
ラスチックフィルム又はプラスチックシートにより形成
されることが好ましい。導電体１２の形成は、絶縁部材
１１の表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、若しくは所定のパターンで打
ち抜かれた導電性箔又は薄板を絶縁部材１１の表面に接
着することにより、又は絶縁部材１１の表面にＣｕ，Ａ
ｌ，Ｚｎ等の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することができる。

【００１３】図２に示すように、導電体１２は絶縁部材
１１の表面にその幅方向に所定の間隔をあけかつその長
手方向に延びる往路部１２ａと復路部１２ｂが交互に形
成され、これらの往路部１２ａと復路部１２ｂの両端を
交互に接続して上記往路部１２ａと復路部１２ｂを蛇行
させる複数の接続部１２ｃとを有する。また絶縁部材１
１の表面には一対のリード部１２ｄ，１２ｄが設けられ
る。これらのリード部１２ｄ，１２ｄの一端は絶縁部材
１１の幅方向の両端に位置する往路部１２ａと復路部１
２ｂにそれぞれ接続され、他端は絶縁部材１１の幅方向
の略中央に互いに近接するように設けられ、タグとして
使用する場合におけるＩＣチップ又はコンデンサ１９
は、一対のリード線１２ｄ，１２ｄの他端にそれぞれ電
気的に接続された状態で、絶縁部材１１の表面に接着さ
れる。

【００１４】一方、第１磁芯部材１３は、往路部１２ａ
と重なることなく復路部１２ｂを絶縁部材１１の裏面か
ら覆うように絶縁部材１１の裏面に接着される。第１磁
芯部材１３としては、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、第１磁芯部材１３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
ＭＥＴＧＬＡＳ２６０５Ｓ−２）やＣｏ系アモルファ
ス合金（アライドケミカル社製のＭＥＴＧＬＡＳ２７
１２Ａ）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良く、方形状に形成されたフェラ
イトであっても良い。

【００１５】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。

【００１６】また第１磁芯部材１３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磁芯部材１３を形成することができる。こ
のように形成された第１磁芯部材１３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磁芯部
材１３が得られる。ここで、極力薄いアンテナコイル１
０の厚さ方向の大部分を占めることになる第１磁芯部材
１３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磁芯部材１３を用いる場合には、第１磁芯
部材１３を構成するシートの厚さを０．０１〜１ｍｍに
することが好ましく、０．０５〜１ｍｍにすることが更
に好ましい。また、このようにシートを薄く形成すれば
複数枚のシートを積層して第１磁芯部材１３とすること
によりその厚さを調整することもできる。

【００１７】図１及び図２における第１磁芯部材１３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磁芯部材１３は電気絶縁フィルム１２の裏
面に接着される。第１磁芯部材１３の絶縁部材１１への
接着は、第１磁芯部材１３及び絶縁部材１１のいずれか
一方又は双方に接着剤を塗布し、その後絶縁部材１１に
第１磁芯部材１３を押し当てることにより接着する。こ
の場合、第１磁芯部材１３は、往路部１２ａと重なるこ
となく復路部１２ｂを絶縁部材１１の裏面から覆うよう
に絶縁部材１１の裏面に接着される。

【００１８】この実施の形態では、図１に示すように、
シート状又は板状の導電部材１６が絶縁部材１１の裏面
に第１磁芯部材１３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１磁芯部材１３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〜５ｍｍ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と導電体１２との間隔が開き、導電体
１２における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１
６の幅１ｃｍ長さ１ｃｍの電気抵抗は５Ω以下であるこ
とが好ましい。

【００１９】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、絶縁部材１１の裏面に第１磁芯部材１
３を接着するので、導電体１２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、図１の実線矢印で
示すようなループを描く。また、第１磁芯部材１３は往
路部１２ａと重なることなく復路部１２ｂを絶縁部材１
１の裏面から覆うように絶縁部材１１の裏面に接着され
るので、図１の拡大図における破線矢印に示すように、
第１磁芯部材１３を通過する磁束は、その端部において
その一部は拡散して往路部１２ａの上方を通過し、隣接
する第１磁芯部材１３に再び戻る。

【００２０】従って、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
を通過することが少なくなる。このため、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。特にこの実施の形態では、導電部材１６
を絶縁部材１１の裏面に第１磁芯部材１３を覆うように
積層接着したので、第１磁芯部材１３と物品１８と間に
その導電部材１６が介在することになる。このため、第
１磁芯部材１３を通過してその端部から拡散して往路部
１２ａの上方を通過する磁束は増加し、アンテナコイル
１０は確実に動作することになる。

【００２１】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磁芯部材
１３を説明したが、第１磁芯部材１３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磁芯部材１３を得ることができ、更に薄いアンテナ
コイル１０を得ることができる。

【００２２】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、絶縁部材１１の表面に第２磁芯部材１４
が復路部１２ｂと重なることなく往路部１２ａを覆いか
つ端部が隣接する第１磁性部材１３の端部と重なるよう
に接着される。この実施の形態における第２磁芯部材１
４は、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形成された磁性塗膜から形成さ
れる。即ち、磁性材料からなる粉末又はフレークを含む
塗料が復路部１２ｂと重なることなく往路部１２ａを覆
うように絶縁部材１１の表面に塗布され、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。

【００２３】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。
この磁性塗膜からなる第２磁芯部材１４は、塗料を塗布
乾燥させるだけの簡単な作業で比較的薄い第２磁芯部材
１４を得ることが可能になる。

【００２４】このように構成されたアンテナコイル１０
は、第２磁芯部材１４が磁性塗膜から形成されるので、
射出成形において成形が困難な０．８ｍｍ以下の厚さの
第２磁芯部材１４を得ることが可能になり、その厚さを
薄くすることができる。また、往路部１２ａを覆いかつ
端部が隣接する第１磁性部材１３の端部と重なるように
第２磁芯部材１４を絶縁部材１１の表面に接着するの
で、第１磁芯部材１３を通過する磁束は、図３における
実線矢印に示すように、第１磁芯部材１３の端部におい
て第２磁芯部材１４に移行して往路部１２ａの上方を通
過し、第２磁芯部材１４の端部から隣接する第１磁芯部
材１３の端部に再び移行する。このため、第２磁芯部材
１４は第１磁芯部材１３を通過する磁束を往路部１２ａ
において絶縁部材１１の表面側に導き、磁束は第１及び
第２磁芯部材１３，１４を交互に移動しつつそれらの第
１及び第２磁芯部材１３，１４を通過する。このため、
往路部１２ａと復路部１２ｂは磁束の表及び裏に交互に
存在することになり、この往路部１２ａと復路部１２ｂ
を含む一連の導電体１２がその磁束の周囲に巻回された
アンテナコイルと同一になる。このため、磁芯部材の外
周面に導線を巻回して第１導体を製作する従来のアンテ
ナコイルと同一の特性を有するアンテナコイル１０を比
較的容易に得ることができ、従来の銅線を巻介するアン
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。

【００２５】次に、図５及び図６に本発明の第３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、導電体１２が２本の導電線２１，２２を
有し、この２本の導電線２１，２２は所定の間隔をあけ
て互いに沿うように絶縁部材１１の表面にそれぞれ蛇行
して形成される。２本の導電線２１，２２には往路部２
１ａ，２２ａと復路部２１ｂ，２２ｂがそれぞれ交互に
形成され、それぞれの往路部２１ａ，２２ａと復路部２
１ｂ，２２ｂが複数の接続部２１ｃ，２２ｃにより交互
に接続される。また２本の導電線２１，２２の両端には
リード部２１ｄ，２２ｄがそれぞれ設けられ、一方の導
電線２１の終端部におけるリード部２１ｄが隣接する他
方の導電線１１の始端部におけるリード部２２ｄに接続
されて一連の導電体１２が構成される。

【００２６】そして、往路部２１ａ，２２ａと重なるこ
となく復路部２１ｂ，２２ｂを絶縁部材１１の裏面から
覆うように第１磁芯部材１３が絶縁部材１１の裏面に接
着され、絶縁部材１１の表面に第２磁芯部材１４が復路
部２１ｂ，２２ｂと重なることなく往路部２１ａ，２２
ａを覆いかつ端部が隣接する第１磁性部材１３の端部と
重なるように接着される。このように構成されたアンテ
ナコイル１０では、導電体１２を２本の導電線２１，２
２により構成するので、第１及び第２磁芯部材１３，１
４を通過する磁束の表及び裏に交互に存在する往路部２
１ａ，２２ａと復路部２１ｂ，２２ｂの本数は単一の導
電線から導電体が構成される場合に比較して増加する。
このため、いわゆる巻き線回数が増加することになり、
この巻き線回数を増加させることによりアンテナコイル
の特性を向上させることができる。

【００２７】なお、上述した第３の実施の形態では、２
本の導電線２１，２２から構成される導電体１２を説明
したが、導電体１２は図７に示すように３本の導電線３
１，３２，３３から構成されるものであっても良く、図
示しないが４本、５本、６本、７本、又は９本以上の導
電線から構成しても良い。導電線の数を増加させると、
いわゆる巻き線回数が増加することになり、この巻き線
回数を増加させることによりアンテナコイルの特性を更
に向上させることができる。また、上述した実施の形態
では、複合材を射出成形することにより得られた第１磁
芯部材１３と磁性塗膜からなる第２磁芯部材１４を説明
したが、第１磁芯部材を磁性塗膜から構成しても良く、
第２磁芯部材を軟磁性金属，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、或いはフェライトにより構成しても良い。

【００２８】

【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。＜実施例１＞図１及び図２に示すように電気絶縁フィル
ムからなる絶縁部材１１の表面に導電体１２を形成し
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６５ｍｍ×５５ｍｍ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３
５μｍ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表面に蛇行し
て、長さがそれぞれ４０ｍｍの往路部１２ａと復路部１
２ｂが１０ｍｍの隙間を開けて交互に３本形成された一
連の導電体１２を形成した。この導電体１２は０．８ｍ
ｍの幅に形成した。

【００２９】その後、導電体１２が設けられた電気絶縁
フィルム１２の裏面に、厚さが１ｍｍであって縦及び横
が４０ｍｍ×２０ｍｍの第１磁芯部材１３を接着した。
第１磁芯部材１３としては、カーボニル鉄粉をナイロン
樹脂に９２重量％含ませた複合材を射出成形したものを
使用した。第１磁芯部材１３の接着は、第１磁芯部材１
３が往路部１２ａと重なることなく復路部１２ｂを絶縁
部材１１の裏面から覆うように行った。そして厚さが
０．１ｍｍであって縦及び横が７０ｍｍ×６０ｍｍのア
ルミ板からなる導電部材１６を、絶縁部材１１の裏面に
第１磁芯部材１３を覆うように接着した。このようにし
て第１磁芯部材１３のみを有するアンテナコイルを実施
例１とした。

【００３０】＜実施例２＞実施例１と同一の第１磁芯部
材１３のみを有するアンテナコイルを得た。そして実施
例１と同一の複合材により実施例１における第１磁芯部
材と同形同大の第２磁芯部材１４を準備した。この第２
磁芯部材１４を復路部１２ｂと重なることなく往路部１
２ａを覆いかつ端部が隣接する第１磁性部材１３の端部
と重なるように絶縁部材１１の表面に接着して図３及び
図４に示すアンテナコイルを得た。このように第１磁芯
部材１３及び第２磁芯部材１４の双方を有するアンテナ
コイルを実施例２とした。

【００３１】＜比較例１＞図９に示すようにベース板１
としての単一の電気絶縁フィルムにコイル本体２を形成
した。電気絶縁フィルム１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１の表面に厚さ３５
μｍの銅箔を積層接着し、この銅箔をエッチングするこ
とにより導体を形成して、ポリイミドフィルムの一方の
主面にその導体が４回渦巻き状に巻回されたコイル本体
２を形成した。導体は０．８ｍｍの幅に形成され、この
導体により形成されるコイル本体２の外形は４５ｍｍ×
４５ｍｍであり、このコイル本体２により包囲される中
央部は３７ｍｍ×３７ｍｍの方形状になるように形成し
た。そして厚さが０．１ｍｍであって縦及び横が７０ｍ
ｍ×６０ｍｍのアルミ板からなる図示しない導電部材
を、電気絶縁フィルムからなるベース板１の裏面に接着
した。この電気絶縁フィルムからなるベース板１に渦巻
き状のコイル本体２が形成されたアンテナコイルを比較
例１とした。

【００３２】＜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実施例１及び２並びに
比較例１におけるアンテナコイルをそれぞれ配置した。
アンテナコイルの配置に際しては、導電部材がそれらの
物品に直接接触するように配置した。そして、それらの
アンテナコイルの導電体１２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 PACKA
RD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コンデンサ１６を接
続して８．２ＭＨｚで作動するＥＡＳ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。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１から明らかなように、実施例１及び実
施例２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及
び実施例２ではコイルから発生する磁束の方向が板の面
に平行になっているのに対して、比較例では磁束の方向
が板の面に垂直であって、導電部材を接着していても磁
束の大部分が板に到達してしまうことに起因するものと
考えられる。また、実施例１及び実施例２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。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、絶
縁部材と、絶縁部材の表面に蛇行して往路部と復路部が
交互に形成された一連の導電体と、絶縁部材の裏面に接
着された第１磁芯部材とを備えたので、導電体に流れる
電流により生じる磁束は第１磁芯部材を通過してアンテ
ナコイルが取付けられる物品の表面と平行になる。ま
た、第１磁芯部材は往路部と重なることなく復路部を絶
縁部材の裏面から覆うように絶縁部材の裏面に接着され
るので、第１磁芯部材を通過する磁束は、その端部にお
いてその一部は拡散して往路部の上方を通過し、隣接す
る第１磁芯部材に再び戻り、その物品表面が金属であっ
てもその影響を受けずに確実に作動する。

【００３６】また、復路部と重なることなく往路部を覆
いかつ端部が隣接する第１磁性部材の端部と重なるよう
に第２磁芯部材を絶縁部材の表面に接着すれば、磁束が
第１及び第２磁芯部材を交互に移動しつつそれらの第１
及び第２磁芯部材を通過する。このため、往路部と復路
部は磁束の表及び裏に交互に存在することになり、この
往路部と復路部を含む一連の導電体がその磁束の周囲に
巻回されたアンテナコイルと同一になり、磁芯部材の外
周面に導線を巻回して製作する従来のアンテナコイルと
同一の特性を有するアンテナコイルを比較的容易に得る
ことができ、その量産性を向上させることができる。更
に、所定の間隔をあけて互いに沿うように絶縁部材の表
面に蛇行して形成された複数本の導電線により一連の導
電体を形成すれば、磁束の表及び裏に交互に存在する往
路部と復路部の本数を増加させていわゆる巻き線回数を
容易に増加させることができ、この巻き線回数を増加さ
せることによりアンテナコイルの特性を向上させること
ができる。

【００３７】更に、導電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、絶縁部材への導電体の形成が比較的容易にな
り、第１又は第２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】本発明第３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６】そのアンテナコイルの平面図。

【図７】３本の導電線からなる導電体を有するアンテナ
コイルの平面図。

【図８】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９】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】

１１絶縁部材１２導電体１２ａ，２１ａ，２２ａ往路部１２ｂ，２１ｂ，２２ｂ復路部１３第１磁芯部材１４第２磁芯部材１６導電部材２１，２２導電線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｆ 27/00 Ｈ０１Ｑ 1/38 ５Ｊ０４７Ｈ０１Ｑ 1/24 1/40 1/36 23/00 1/38 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｈ 1/40 Ｋ 23/00 Ｈ０１Ｆ 15/00 Ｄ (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） 2C005 MA15 MA19 MA31 NA09 PA29 PA40 5B035 BA05 BB09 CA01 CA23 5E070 AA05 AB01 BA11 BB01 BB02 BB03 CB02 5J021 AA09 AB04 FA01 HA05 JA07 5J046 AA07 AA13 AB11 PA07 QA02 5J047 AA07 AA13 AB11 FD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気絶縁フィルム又は電気絶縁シートに
より形成された絶縁部材(11)と、前記絶縁部材(11)の表面に蛇行して往路部(12a)と復路
部(12b)が交互に形成された一連の導電体(12)と、前記絶縁部材(11)の裏面に接着され前記往路部(12a)と
重なることなく前記復路部(12b)を前記絶縁部材(11)の
裏面から覆う第１磁芯部材(13)とを備えたことを特徴と
するアンテナコイル。
【請求項２】絶縁部材(11)の表面に第２磁芯部材(14)
が復路部(12b)と重なることなく往路部(12a)を覆いかつ
端部が隣接する第１磁性部材(13)の端部と重なるように
接着され、前記第２磁芯部材(14)は前記第１磁芯部材(1
3)を通過する磁束を前記往路部(12a)において前記絶縁
部材(11)の表面側に導くように構成された請求項１記載
のアンテナコイル。
【請求項３】導電体(12)が所定の間隔をあけて互いに
沿うように絶縁部材(11)の表面に蛇行して形成された複
数本の導電線(21,22)を有し、前記導電線(21)の終端部
が隣接する導電線(22)の始端部に接続されて一連の導電
体(12)が構成された請求項１又は２記載のアンテナコイ
ル。
【請求項４】絶縁部材(11)の表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、
又は前記絶縁部材(11)の表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、導電
体(12)が前記絶縁部材(11)の表面に形成された請求項１
ないし３いずれか記載のアンテナコイル。
【請求項５】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４いずれか記載のアンテナコイル。
【請求項６】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
料を前記絶縁部材(11)に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４いずれか
記載のアンテナコイル。
【請求項７】シート状又は板状の導電部材(16)が絶縁
部材(11)の裏面に第１磁芯部材(13)を覆うように接着さ
れた請求項１ないし６いずれか記載のアンテナコイル。