JP2003318633A - リーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属製のケース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】 リーダライタ装置、リーダ装置又はライ
タ装置用アンテナコイル１１は磁芯部材１２にコイル本
体１３を巻回することにより形成される。コイル本体１
３は磁芯部材１２の表面に配置された複数本の表導体１
４と磁芯部材１２の裏面に配置された複数本の裏導体１
６とを有し、複数本の表導体１４及び複数本の裏導体１
６が端部でそれぞれ互いに電気的に接続されてコイル本
体１３が形成される。また複数本の表導体１４及び複数
本の裏導体１６を電気絶縁フィルム又はシートに形成
し、その電気絶縁フィルム又はシートを複数本の表導体
１４及び複数本の裏導体１６とともに磁芯部材１２の表
面及び裏面にそれぞれ配置することが好ましい。

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）技術を利
用したリーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置に
用いられるアンテナコイル及びその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＲＦＩＤのタグは、アンテナコイ
ルと、このアンテナコイルに電気的に接続され管理対象
の物品に関する情報が記憶されたＩＣチップとを備えて
いる。このアンテナコイルにリーダライタ装置、リーダ
装置又はライタ装置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
憶されたデータの読出しを行うとともに書込みコマンド
に応じてそのＩＣチップにデータを書込むように構成さ
れる。このタグに用いられる従来のＲＦＩＤ用アンテナ
コイルとしては、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、或いはベース板に積層したアル
ミニウム箔や銅箔等の導電層をエッチング法又は打抜き
法等により不要部分を除去して略正方形の渦巻き状に形
成されたものが知られている。

【０００３】また、別のアンテナコイルとして、軟磁性
金属の粉末とプラスチックとの複合材により板状又は円
柱状等に形成された磁芯部材と、この磁芯部材の外周面
に巻回されたコイル本体とを有するものが知られてい
る。一方、携帯用のリーダライタ装置、リーダ装置又は
ライタ装置は、小型であってかつ軽量であることが好ま
しい。このためにはリーダライタ装置、リーダ装置又は
ライタ装置のケースは比較的強硬なアルミ等の金属製と
することが適当である。また携帯電話等の他の機能を持
たせるための電子回路を持つ機器にＲＦＩＤ機能を追加
する場合は、ケースを金属とすることによりＲＦＩＤの
電子回路と他の電子回路の干渉をなくすことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リーダライタ
装置、リーダ装置又はライタ装置等におけるケースを金
属とすると、その金属の影響が大きくなる問題が生じ
る。即ち、リーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装
置の送受信アンテナとして、タグに用いられる上記前者
のアンテナコイルを用いてそのアンテナコイルを金属製
のケースに密着させると、アンテナコイルに向って発信
された電波によりそのケースに渦電流が発生して、この
アンテナコイルを用いたリーダライタ装置、リーダ装置
又はライタ装置が作動しなくなる問題点があった。一
方、リーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置の送
受信アンテナとして、タグに用いられる上記後者のアン
テナコイルを用いてそのアンテナコイルを金属製のケー
スの表面に密着させてもこのアンテナコイルは作動する
けれども、磁芯部材の外周面にコイル本体を巻回するた
め、その巻線作業が比較的煩雑で量産性に欠けるととも
に、アンテナコイル全体が比較的厚くなって物品から比
較的大きく突出する問題点があった。本発明の目的は、
金属製のケース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リーダライタ装置、リ
ーダ装置又はライタ装置用アンテナコイル及びその製造
方法を提供することにある。本発明の別の目的は、量産
性に適したリーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装
置用アンテナコイル及びその製造方法を提供することに
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、平板状に形成された磁芯部
材１２と、磁芯部材１２に巻回されたコイル本体１３と
を備えたリーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置
用アンテナコイルの改良である。その特徴ある構成は、
コイル本体１３が磁芯部材１２の表面に配置された複数
本の表導体１４と磁芯部材１２の裏面に配置された複数
本の裏導体１６とを有し、複数本の表導体１４及び複数
本の裏導体１６が端部でそれぞれ互いに電気的に接続さ
れてコイル本体１３が形成されたところにある。この請
求項１に記載されたリーダライタ装置、リーダ装置又は
ライタ装置用アンテナコイルでは、アンテナコイル１１
の厚さを極めて薄く形成することができる。このリーダ
ライタ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイ
ル１１を金属製のケースの表面に取付けると、その軸芯
方向は物品表面と平行になるため、ケースが金属により
形成されていても、ケースに生じる渦電流は抑制されて
アンテナコイル１１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は確実に作動する。

【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６に示すように、複数本の表導体１４及
び複数本の裏導体１６がそれぞれ電気絶縁フィルム又は
シート２２上に形成され、数本の表導体１４及び複数本
の裏導体１６が磁芯部材１２の表面及び裏面にそれぞれ
接触するように電気絶縁フィルム又はシート２２が磁芯
部材１２の表面及び裏面に配置されたリーダライタ装
置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイルであ
る。この請求項２に係る発明では、複数本の表導体１４
及び複数本の裏導体１６を電気絶縁フィルム又はシート
２２に形成するので、その取り扱いが容易になり、量産
性が向上する。また、アンテナコイルが電気絶縁フィル
ム又はシート２２を備えることにより、リーダライタ装
置、リーダ装置又はライタ装置として使用する場合に必
要なリーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置用電
子回路をこの電気絶縁フィルム又はシート２２に接着す
ることも可能になる。

【０００７】ここで、複数本の表導体１４及び複数本の
裏導体１６は、電気絶縁フィルム若しくはシート２２の
全面に貼り付けられた導電性フィルムを所定のパターン
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２２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、それぞれ前記電
気絶縁フィルム又はシート２２上に形成することが好ま
しい。なお、図９及び図１０に示すように、複数本の導
体が表面に形成された単一の電気絶縁フィルム又はシー
ト２２を折り曲げることにより複数本の表導体１４及び
複数本の裏導体１６をそれぞれその電気絶縁フィルム又
はシート２２上に形成してもよい。このように単一の電
気絶縁フィルム又はシート２２に複数本の表導体１４と
複数本の裏導体１６を形成すれば、更にその取り扱いが
容易になり、量産性を更に向上させることができる。

【０００８】請求項１０に係る発明は、図３〜図５に示
すように、複数本の導体１７ａが両端部で連結された梯
子状の一対のコイル部材１７，１７を得る工程と、平板
状の磁芯部材１２を準備する工程と、その磁芯部材１２
を一対のコイル部材１７，１７により挟み複数本の導体
１７ａが磁芯部材１２に巻回されるように導体１７ａの
両端部をそれぞれ互いに電気的に接続する工程と、複数
本の導体１７ａの両端部における一対のコイル部材１
７，１７の連結を解いて複数本の導体１７ａからなるコ
イル本体１３が磁芯部材１２に巻回されたアンテナコイ
ルを得る工程とを含むリーダライタ装置、リーダ装置又
はライタ装置用アンテナコイルの製造方法である。この
請求項１０に記載されたリーダライタ装置、リーダ装置
又はライタ装置用アンテナコイルの製造方法では、上記
のような厚さの極めて薄いリーダライタ装置、リーダ装
置又はライタ装置用アンテナコイル１１を製造すること
ができる。ここで、一対のコイル部材１７，１７は、導
電性金属の板又は箔を打ち抜くこと又はエッチングする
ことにより形成することが好ましい。

【０００９】請求項１２に係る発明は、図８及び図９に
示すように、電気絶縁フィルム又はシート２２の全面に
積層された導電性金属の板又は箔を打ち抜くこと又はエ
ッチングすることにより電気絶縁フィルム又はシート２
２上に複数本の導体２３を形成する工程と、平板状の磁
芯部材１２を準備する工程と、複数本の導体２３が磁芯
部材１２の表面及び裏面に接触するように一対の電気絶
縁フィルム又はシート２２により磁芯部材１２を挟む
か，又は折り曲げられた単一の電気絶縁フィルム又はシ
ート２２により磁芯部材１２を挟む工程と、電気絶縁フ
ィルム又はシート２２に形成された複数本の導体２３が
磁芯部材１２に巻回されるように複数本の導体２３の端
部を互いに電気的に接続する工程とを含むリーダライタ
装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイルの製
造方法である。この請求項１２に記載されたリーダライ
タ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイルの
製造方法では、電気絶縁フィルム又はシート２２に導体
２３を形成するので、その取り扱いが容易になり、厚さ
の極めて薄いリーダライタ装置、リーダ装置又はライタ
装置用アンテナコイル１１を比較的容易かつ安価に製造
することができる。また、電気絶縁フィルム又はシート
２２を備えるので、リーダライタ装置、リーダ装置又は
ライタ装置として必要な電子回路を電気絶縁フィルム又
はシート２２の表面に接着してコイル本体１３に接続す
れば容易にリーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装
置を製造することもできる。

【００１０】ここで、平板状の磁芯部材１２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
であることが好ましい。これらによる磁芯部材１２は比
較的薄いものになり、アンテナコイル１１の厚さ方向の
大部分を占める磁芯部材１２を薄くすることにより、ア
ンテナコイル１１全体の厚さを薄くすることができる。
また、図１２に示すように、磁芯部材３２は、絶縁性樹
脂フィルム又はシート３２ａと、この絶縁性樹脂フィル
ム又はシート３２ａの表面に形成された磁性塗膜３２ｂ
とを備えるものであっても良い。この磁芯部材３２は、
絶縁性樹脂フィルム又はシート３２ａ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０．８
ｍｍ以下の厚さの磁芯部材３２を得ることができ、更に
薄いアンテナコイル１１を得ることができる。更に、複
数本の導体２３の端部の接続は、導電性接着剤又はロウ
材により行うことが好ましく、溶接することにより複数
本の導体２３の端部を直接接続することも好ましい。

【００１１】

【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、
本発明のリーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置
用アンテナコイル１１は、平板状に形成された磁芯部材
１２と、その磁芯部材１２に巻回されたコイル本体１３
とを備える。磁芯部材１２は、軟磁性金属の板又は箔に
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長方形状に形成される。また、磁芯
部材１２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ＭＥＴＧＬＡ
Ｓ ２７１４Ａ）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、長方形状に形成さ
れたフェライトであっても良い。

【００１２】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。また磁芯部材１２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磁芯
部材１２を形成することができる。このように形成され
た磁芯部材１２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磁芯部材１２が得られる。

【００１３】ここで、本発明のリーダライタ装置、リー
ダ装置又はライタ装置用アンテナコイル１１は、平板状
に形成された磁芯部材１２と、その磁芯部材１２に巻回
されたコイル本体１３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１１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磁芯部材１２
は極力薄く形成されることが望ましい。具体的に磁芯部
材はその厚さが０．１〜１ｍｍであることが好ましい。
一方、コイル本体１３は、磁芯部材１２の表面に配置さ
れた複数本の表導体１４と、磁芯部材１２の裏面に配置
された複数本の裏導体１６とを有する。この表導体１４
及び裏導体１６の本数は、コイル本体１３が必要とされ
る巻き線の回数に等しい数が形成される。ここで、単一
の表導体１４及び裏導体１６の厚さ、幅、及び隣接する
表導体１４又は裏導体１６との間隔は、それぞれ０．０
１〜０．５ｍｍ、０．０２〜１ｍｍ及び０．１５〜１．
２ｍｍであることが好ましい。これら複数本の表導体１
４及び複数本の裏導体１６は、それぞれ磁芯部材１２の
表面及び裏面に互いに平行に配置される。その一方で、
数本の表導体１４と複数本の裏導体１６は互いに僅かに
傾斜するように配置され、複数本の表導体１４及び複数
本の裏導体１６の端部はそれぞれ互いに電気的に接続さ
れて磁芯部材１２に螺旋状に巻回されたコイル本体１３
が形成される。

【００１４】このように構成されたリーダライタ装置、
リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイル１１の製造
方法を図１〜図５に基づいて説明する。図５に示すよう
に、互いに平行に配置された複数本の導体１７ａが両端
部で連結された梯子状の一対のコイル部材１７を形成す
る。コイル部材１７はＣｕ，Ａｌ，Ｚｎ等の導電性を有
する導電性金属の板又は箔を打ち抜くこと又はエッチン
グすることにより、比較的安価に製造することができ
る。次に軟磁性金属，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長方形であって平板状の磁芯部材
１２を形成する。この磁芯部材１２の長さは上記コイル
部材１７の長さと略同一，又は僅かに長く若しくは僅か
に短く形成することが好ましい。一方、磁芯部材１２の
幅は導体１７ａの長さより短く形成される。

【００１５】次に、一対のコイル部材１７，１７により
磁芯部材１２を図５に示すように挟む。この場合、磁芯
部材１２が導電性である場合には磁芯部材１２の表面を
絶縁材で覆った後に挟まれる。また、磁芯部材１２又は
導体１７ａに接着剤を塗布し、一対のコイル部材１７，
１７が磁芯部材１２を挟んだ状態で導体１７ａを磁芯部
材１２に接着することが好ましい。その後、図３及び図
４に示すように一対のコイル部材１７，１７における複
数本の導体１７ａが磁芯部材１２に螺旋状に巻回される
ようにそれぞれの導体１７ａの両端部をそれぞれ互いに
電気的に接続させる。電気的に接続できる限り、導体１
７ａの端部の接続は導電性接着剤や、ロウ材等により行
うこともできるが、このような接着剤又はロウ材を用い
ることなく導体１７ａの端部を溶接により直接接続して
も良い。導体１７ａの端部を導電性接着剤を用いて接続
すれば、接続のための比較的大型の製造設備が不要にな
り、ロウ材を用いれば導体１７ａの端部を確実に接続す
ることができる。また、導体１７ａの端部を溶接により
直接接続すれば、設備を必要とするけれども、その接続
を確実かつ容易に行うことができる。なお、ロウ材とし
ては半田が好ましく、溶接にあってはスポット溶接が好
ましい。

【００１６】導体１７ａの両端部を互いに電気的に接続
させた後、複数本の導体１７ａの両端部における一対の
コイル部材１７の連結を解く。その連結を解くには導体
１７ａにおける連結部分を切断する必要があるが、この
切断は図３及び図４のＣ−Ｃ線で示す部分において切断
すれば比較的容易に行うことができる。この切断により
コイル部材１７の複数本の導体１７ａはそれぞれ独立し
て磁芯部材１２の表面及び裏面にそれぞれ配置され、図
１及び図２に示す表導体１４と裏導体１６になり、これ
らの導体からなるコイル本体１３が磁芯部材１２に巻回
されたアンテナコイル１１が得られる。このように製造
されたアンテナコイル１１の厚さは極めて薄く、コイル
本体１３に、リーダライタ装置、リーダ装置又はライタ
装置として必要な図示しない電子回路を電気的に接続す
ることによりリーダライタ装置、リーダ装置又はライタ
装置が製造され、このアンテナコイル１１を金属製のケ
ースに取付けても、そのケースから殆ど突出することは
ない。

【００１７】図６及び図７は本発明の第２の実施の形態
を示す。図６及び図７において図１及び図２と同一符号
は同一部品を示す。この実施の形態におけるリーダライ
タ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイル２
１は、複数本の表導体１４及び複数本の裏導体１６が電
気絶縁フィルム又はシート２２にそれぞれ形成されたも
のである。電気絶縁フィルム又はシート２２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。複数本の表導体１
４及び複数本の裏導体１６は、その電気絶縁フィルム又
はシート２２の表面にその長手方向に所定の間隔をあけ
かつその幅方向に延びて互いに平行に複数本形成され
る。この表導体１４及び裏導体１６の本数は、コイル本
体１３が必要とされる巻き線の回数に等しい数が形成さ
れる。ここで、単一の表導体１４及び裏導体１６の厚
さ、幅及び隣接する表導体１４又は裏導体１６との間隔
は、それぞれ０．０１〜０．５ｍｍ、０．０２〜１０ｍ
ｍ及び０．０５〜１０ｍｍであることが好ましい。

【００１８】この電気絶縁フィルム又はシート２２は、
複数本の表導体１４及び複数本の裏導体１６が磁芯部材
１２に対向するようにして磁芯部材１２の表面及び裏面
にそれぞれそのまま配置され、電気絶縁フィルム又はシ
ート２２に形成された複数本の表導体１４及び複数本の
裏導体１６は端部でそれぞれ互いに電気的に接続されて
コイル本体１３が形成される。

【００１９】このように構成されたリーダライタ装置、
リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイル２１の製造
方法を図６〜図８に基づいて説明する。図８に示すよう
に、先ず電気絶縁フィルム又は電気絶縁シート２２に導
電材料からなる複数本の導体２３を互いに平行に形成す
る。導体２３は電気絶縁フィルム又は電気絶縁シート２
２の表面に積層されたＣｕ，Ａｌ，Ｚｎ等の導電性金属
の板又は箔を打ち抜くこと又はエッチングすることによ
り形成される。これにより表面に導体２３が形成された
電気絶縁フィルム又は電気絶縁シート２２を安価に製造
することができる。なお、導体２３を電気絶縁フィルム
又は電気絶縁シート２２の表面にＣｕ，Ａｌ，Ｚｎ等の
導電材料を所定のパターンでスクリーン印刷又は蒸着す
ることにより形成してもよい。印刷又は蒸着して導体２
３を電気絶縁フィルム又は電気絶縁シート２２の表面に
形成すれば、比較的多くの生産が比較的安価に可能にな
る。なお、図示しないが、電気絶縁フィルム又は電気絶
縁シート２２に導体２３を形成する際に、リーダライタ
装置、リーダ装置又はライタ装置を作る際に必要とされ
る電子回路を電気的に接続するためのリード線や導電部
をこの電気絶縁フィルム又は電気絶縁シート２２の磁芯
部材１２に対向しない部分に同時に形成することが好ま
しい。

【００２０】次に軟磁性金属，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長方形であって平板状の
磁芯部材１２を形成する。この磁芯部材１２の長さは上
記電気絶縁フィルム又はシート２２の長さと略同一か又
は僅かに長く若しくは僅かに短く形成される。一方、磁
芯部材１２の幅は上記導体２３の長さより短く形成され
る。そして、導体２３が磁芯部材１２に対向するように
して一対の電気絶縁フィルム又はシート２２によりその
磁芯部材１２を挟む。この場合、磁芯部材１２が導電性
である場合には磁芯部材１２の表面を絶縁材で覆った後
に挟まれ、導体２３とともに電気絶縁フィルム又はシー
ト２２を磁芯部材１２に接着することが好ましい。この
ように挟むことにより、電気絶縁フィルム又はシート２
２に形成された複数本の導体２３はそれぞれ独立して磁
芯部材１２の表面及び裏面に配置され、図６及び図７に
示す表導体１４と裏導体１６になる。

【００２１】最後に、電気絶縁フィルム又はシート２２
に形成されかつ磁芯部材１２の表面及び裏面に配置され
た表導体１４及び裏導体１６を形成する導体２３が、磁
芯部材１２に螺旋状に巻回されるようにその端部をそれ
ぞれ互いに電気的に接続させる。この接続は導電性接着
剤やロウ材等により、或いは溶接により行うことができ
る。これにより導体２３からなるコイル本体１３が磁芯
部材１２に巻回されたアンテナコイル２１が得られる。

【００２２】このように製造されたアンテナコイル１１
の厚さは極めて薄くなり、電気絶縁フィルム又は電気絶
縁シート２２にリーダライタ装置、リーダ装置又はライ
タ装置を作る際に必要とされる電子回路を電気的に接続
するためのリード線や導電部が形成されていれば、その
電気絶縁フィルム又は電気絶縁シート２２にその電子回
路を直接取付けるとともに、そのリード線等に図示しな
い電子回路を電気的に接続することによりリーダライタ
装置、リーダ装置又はライタ装置を比較的容易に製造す
ることができ、アンテナコイル１１は極めて薄いためそ
れを金属製のケースに取付けても、そのケースから殆ど
突出することはない。

【００２３】なお、上述した第２の実施の形態では、一
対の電気絶縁フィルム又はシート２２により磁芯部材１
２を挟んだが、図９に示すように、単一の電気絶縁フィ
ルム又はシート２２を導体２３が内側になるように折り
曲げ、その折り曲げられた単一の電気絶縁フィルム又は
シート２２により磁芯部材１２を挟んでもよい。この場
合、磁芯部材１２の幅は導体２３の長さの半分より短く
形成されなければならないが、図１０に示すように、磁
芯部材１２を挟んだ状態で折り曲げられた単一の電気絶
縁フィルム又はシート２２の一方の片に複数本の表導体
１４が形成され、他方の片に複数本の裏導体１６が折り
目で複数本の表導体１４と連続するようになる。このた
め、後工程における表導体１４及び裏導体１６の端部の
接続作業が軽減され、一対の電気絶縁フィルム又はシー
ト２２により磁芯部材１２を挟む場合に比較してその工
数を更に低減することができる。また、上述した実施の
形態では、図２，図７及び図１０に示すように、磁芯部
材１２の厚さ方向の中央で複数本の表導体１４及び複数
本の裏導体１６の端部を電気的に接続したが、図１１に
示すように、磁芯部材１２の厚さ方向の一方の面と同一
の面において複数本の表導体１４及び複数本の裏導体１
６の端部を電気的に接続してもよい。

【００２４】更に、上述した第１及び第２実施の形態で
は、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形成された磁芯
部材１２を用いて説明したが、図１２に示すように、磁
芯部材３２は、絶縁性樹脂フィルム又はシート３２ａ
と、この絶縁性樹脂フィルム又はシート３２ａの表面に
形成された磁性塗膜３２ｂとを備えるものであっても良
い。絶縁性樹脂フィルム又はシート３２ａ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が用いられ、長方
形状に形成された絶縁性樹脂フィルム又はシート３２ａ
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
を塗布乾燥させることにより、絶縁性樹脂フィルム又は
シート３２ａの表面に磁性塗膜３２ｂが形成された磁芯
部材３２が得られる。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。

【００２５】ここで絶縁性樹脂フィルム又はシート３２
ａ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。またその表面に形
成された磁性塗膜３２ｂの厚さは１０〜８００μｍ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。このように
構成された磁芯部材３２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３２を比較的安
価に得ることができる。また、塗料を塗布乾燥させるこ
とにより磁性塗膜３２ｂ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又はシート３２ａの表面に平
行に配置することができ、磁芯部材３２の特性を向上さ
せることもできる。

【００２６】

【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８に示すように、一対の電気絶縁シート
２２にそれぞれ形成された４本の導体２３を用い、図１
２に示すリーダライタ装置用のアンテナコイルを作製し
た。即ち、電気絶縁シート２２としての厚さが３５μｍ
のポリイミドフィルムに厚さが３５μｍの電解銅箔が積
層接着された市販の材料を幅２５ｍｍ長さが５０ｍｍの
長方形状に切断し、その切断片における電解銅箔をエッ
チングすることにより幅２ｍｍの導体２３を互い平行に
４本それぞれ形成した。その一方で、絶縁性樹脂フィル
ム又はシート３２ａとして厚さが３５μｍのポリイミド
フィルムを幅２５ｍｍ長さが４０ｍｍの長方形状に切断
し、その切断片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させることにより、絶縁性樹
脂フィルム又はシート３２ａの表面に磁性塗膜３２ｂを
形成し、これを４枚積層して磁芯部材３２を形成した。

【００２７】そして、導体２３が磁芯部材３２に対向す
るようにして一対の電気絶縁フィルム又はシート２２に
より磁芯部材３２を挟んだ。このように挟むことによ
り、電気絶縁フィルム又はシート２２に形成された４本
の導体２３はそれぞれ独立して磁芯部材１２の表面及び
裏面に配置され、この導体２３が磁芯部材３２に螺旋状
に巻回されるようにその端部をそれぞれ互いに電気的に
接続させた。この接続は導電性接着剤により行った。こ
れにより導体２３からなるコイル本体１３が磁芯部材３
２に巻回されたアンテナコイル２１を得た。このアンテ
ナコイルを実施例１とした。

【００２８】＜比較例１＞実施例１と同一の手順により
表面に磁性塗膜３２ｂが形成された４枚の絶縁性樹脂フ
ィルム又はシート３２ａを積層して実施例１と同一の磁
芯部材３２を形成した。この磁芯部材に幅が２ｍｍであ
って、厚さが３５μｍの銅帯を４回巻回してリーダライ
タ装置用のアンテナコイルを得た。この４回巻回された
銅帯からなるコイル本体を有するアンテナコイルを比較
例１とした。

【００２９】＜比較試験＞金属ケースとして、１００ｍ
ｍ×２００ｍｍであって厚さが０．５ｍｍのアルミニウ
ム板を準備した。このアルミニウム板の表面に上述した
比較例１、実施例１におけるアンテナコイルをそれぞれ
配置した。この場合の所定の周波数に対する第１導体の
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電子回路を接続
して１３．５６ＭＨｚで作動するリーダライタ装置を得
た。このリーダライタ装置を上述したアルミニウム板の
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及び実
施例２では,共にＬ値並びにＱ値及び動作の有無におい
て大差はなかった。しかし、実施例１では、エッチング
により導体を形成するので、既存の汎用量産工程で製造
することができるけれども、比較例１におけるアンテナ
コイルでは銅帯を巻回させる工程が手作業になるため、
その量産が比較的困難になることが予想される。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、コ
イル本体が磁芯部材の表面に配置された複数本の表導体
と磁芯部材の裏面に配置された複数本の裏導体とを有
し、複数本の表導体及び複数本の裏導体が端部でそれぞ
れ互いに電気的に接続されてコイル本体を形成している
ので、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。このリーダライタ装置、リーダ装置又はライ
タ装置用アンテナコイルをケースの表面に取付けるとそ
の軸芯方向は物品表面と平行になるため、ケースが金属
により形成されていても、ケースに渦電流は生じること
はなく、アンテナコイルの共振周波数は上記金属製のケ
ースの影響を受けない。

【００３３】また、複数本の導体が両端部で連結された
梯子状の一対のコイル部材を得る工程と、平板状の磁芯
部材を一対のコイル部材により挟み複数本の導体が磁芯
部材に巻回されるように導体の両端部をそれぞれ互いに
電気的に接続する工程と、複数本の導体の両端部におけ
る一対のコイル部材の連結を解いて複数本の導体からな
るコイル本体が磁芯部材に巻回されたアンテナコイルを
得る工程とを含むリーダライタ装置、リーダ装置又はラ
イタ装置用アンテナコイルの製造方法であれば、上記の
ような厚さの極めて薄いリーダライタ装置、リーダ装置
又はライタ装置用アンテナコイルを比較的容易に製造す
ることができる。

【００３４】更に、電気絶縁フィルム又はシートに導電
材料からなる複数本の導体を形成する工程と、一対の前
記電気絶縁フィルム又はシートにより平板状の磁芯部材
を挟むか、又は折り曲げられた単一の電気絶縁フィルム
又はシートによりその磁芯部材を挟む工程と、電気絶縁
フィルム又はシートに形成された複数本の導体が磁芯部
材に巻回されるように複数本の導体の端部を互いに電気
的に接続する工程とを含むリーダライタ装置、リーダ装
置又はライタ装置用アンテナコイルの製造方法であれ
ば、電気絶縁フィルム又はシートに導体を形成するの
で、その取り扱いが容易になり、厚さの極めて薄いリー
ダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナコ
イルを比較的容易かつ安価に製造することができる。

【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】そのアンテナコイルの製造過程を示す図４のＢ
−Ｂ線断面図。

【図４】その製造過程で磁芯部材がコイル部材により挟
まれた状態を示す平面図。

【図５】その製造過程で磁芯部材とコイル部材の関係を
示す斜視図。

【図６】本発明第２実施形態のアンテナコイルを示す図
７のＤ−Ｄ線断面図。

【図７】そのアンテナコイルの平面図。

【図８】そのアンテナコイルの構成を示す分解斜視図。

【図９】そのアンテナコイルの別の製造方法を示す図８
に対応する斜視図。

【図１０】その別の製造方法により得られたアンテナコ
イルの図６に対応する断面図。

【図１１】導体の接続位置を変えた図１に対応する断面
図。

【図１２】絶縁性樹脂フィルム又はシートの表面に磁性
塗膜が形成された磁芯部材を有するアンテナコイルを示
す図１に対応する断面図。

【符号の説明】

１１，２１ アンテナコイル １２ 磁芯部材 １３ コイル本体 １４ 表導体 １６ 裏導体 １７ コイル部材 １７ａ 導体 ２２ 電気絶縁フィルム又はシート ２３ 導体 ３２ 磁芯部材 ３２ａ 絶縁性樹脂フィルム又はシート ３２ｂ 磁性塗膜

フロントページの続き (72)発明者 土田 隆 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 (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 MA31 TA22 5B058 CA15 KA01 KA04 KA24

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状に形成された磁芯部材(12,32)
   と、前記磁芯部材(12,32)に巻回されたコイル本体(13)
   とを備えたリーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装
   置用アンテナコイルにおいて、 前記コイル本体(13)が前記磁芯部材(12,32)の表面に配
   置された複数本の表導体(14)と前記磁芯部材(12,32)の
   裏面に配置された複数本の裏導体(16)とを有し、 前記複数本の表導体(14)及び前記複数本の裏導体(16)が
   端部でそれぞれ互いに電気的に接続されてコイル本体(1
   3)が形成されたことを特徴とするリーダライタ装置、リ
   ーダ装置又はライタ装置用アンテナコイル。
2. 【請求項２】 複数本の表導体(14)及び複数本の裏導体
   (16)がそれぞれ電気絶縁フィルム又はシート(22)上に形
   成され、 前記複数本の表導体(14)及び前記複数本の裏導体(16)が
   磁芯部材(12,32)の表面及び裏面にそれぞれ接触するよ
   うに前記電気絶縁フィルム又はシート(22)が前記磁芯部
   材(12,32)の表面及び裏面に配置された請求項１記載の
   リーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテ
   ナコイル。
3. 【請求項３】 電気絶縁フィルム若しくはシート(22)の
   全面に貼り付けられた導電性フィルムを所定のパターン
   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(22)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、複数本の表導体
   (14)及び複数本の裏導体(16)がそれぞれ前記電気絶縁フ
   ィルム又はシート(22)上に形成された請求項２記載のリ
   ーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナ
   コイル。
4. 【請求項４】 複数本の導体が表面に形成された単一の
   電気絶縁フィルム又はシート(22)を折り曲げることによ
   り複数本の表導体(14)及び複数本の裏導体(16)がそれぞ
   れ前記電気絶縁フィルム又はシート(22)上に形成された
   請求項２又は３記載のリーダライタ装置、リーダ装置又
   はライタ装置用アンテナコイル。
5. 【請求項５】 磁芯部材(12)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いずれか記載のリーダライタ装置、リーダ装置
   又はライタ装置用アンテナコイル。
6. 【請求項６】 磁芯部材(32)が、絶縁性樹脂フィルム又
   はシート(32a)と、前記絶縁性樹脂フィルム又はシート
   (32a)の表面に形成された磁性塗膜(32b)とを備えた請求
   項１ないし４いずれか記載のリーダライタ装置、リーダ
   装置又はライタ装置用アンテナコイル。
7. 【請求項７】 複数本の表導体(14)及び複数本の裏導体
   (16)の端部の接続が導電性接着剤により行われた請求項
   １ないし６いずれか記載のリーダライタ装置、リーダ装
   置又はライタ装置用アンテナコイル。
8. 【請求項８】 複数本の表導体(14)及び複数本の裏導体
   (16)の端部の接続がロウ材により行われた請求項１ない
   し６いずれか記載のリーダライタ装置、リーダ装置又は
   ライタ装置用アンテナコイル。
9. 【請求項９】 複数本の表導体(14)及び複数本の裏導体
   (16)の端部の接続が溶接により行われた請求項１ないし
   ６いずれか記載のリーダライタ装置、リーダ装置又はラ
   イタ装置用アンテナコイル。
10. 【請求項１０】 複数本の導体(17a)が両端部で連結さ
    れた梯子状の一対のコイル部材(17,17)を得る工程と、 平板状の磁芯部材(12,32)を準備する工程と、 前記磁芯部材(12,32)を前記一対のコイル部材(17,17)に
    より挟み前記複数本の導体(17a)が前記磁芯部材(12,32)
    に巻回されるように前記導体(17a)の両端部をそれぞれ
    互いに電気的に接続する工程と、 前記複数本の導体(17a)の両端部における前記一対のコ
    イル部材(17,17)の連結を解いて前記複数本の導体(17a)
    からなるコイル本体(13)が磁芯部材(12,32)に巻回され
    たアンテナコイルを得る工程とを含むリーダライタ装
    置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイルの製造
    方法。
11. 【請求項１１】 一対のコイル部材(17,17)が、導電性
    金属の板又は箔を打ち抜くこと又はエッチングすること
    により形成される請求項１０記載のリーダライタ装置、
    リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイルの製造方
    法。
12. 【請求項１２】 電気絶縁フィルム又はシート(22)の全
    面に積層された導電性金属の板又は箔を打ち抜くこと又
    はエッチングすることにより前記電気絶縁フィルム又は
    シート(22)に複数本の導体(23)を形成する工程と、 平板状の磁芯部材(12,32)を準備する工程と、 前記複数本の導体(23)が前記磁芯部材(12,32)の表面及
    び裏面に接触するように一対の前記電気絶縁フィルム又
    はシート(22)により前記磁芯部材(12,32)を挟むか、又
    は折り曲げられた単一の前記電気絶縁フィルム又はシー
    ト(22)により前記磁芯部材(12,32)を挟む工程と、 前記電気絶縁フィルム又はシート(22)に形成された前記
    複数本の導体(23)が前記磁芯部材(12,32)に巻回される
    ように前記複数本の導体(23)の端部を互いに電気的に接
    続する工程とを含むリーダライタ装置、リーダ装置又は
    ライタ装置用アンテナコイルの製造方法。
13. 【請求項１３】 平板状の磁芯部材(12)を準備する工程
    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
    フェライトにより磁芯部材(16)を平板状に形成する工程
    である請求項１０ないし１２いずれか記載のリーダライ
    タ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナコイルの
    製造方法。
14. 【請求項１４】 平板状の磁芯部材(32)を準備する工程
    が、磁性材料からなる粉末又はフレークを含む塗料を絶
    縁性樹脂フィルム又はシート(46a)の表面に塗布乾燥す
    ることにより、前記絶縁性樹脂フィルム又はシート(46
    a)の表面に磁性塗膜(46b)が形成された磁芯部材(16)を
    得る工程である請求項１０ないし１２いずれか記載のリ
    ーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナ
    コイルの製造方法。
15. 【請求項１５】 複数本の導体(23)の端部の接続が導電
    性接着剤により行われる請求項１０ないし１４いずれか
    記載のリーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置用
    アンテナコイルの製造方法。
16. 【請求項１６】 複数本の導体(23)の端部の接続がロウ
    材により行われる請求項１０ないし１４いずれか記載の
    リーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテ
    ナコイルの製造方法。
17. 【請求項１７】 複数本の導体(23)の端部の接続が溶接
    により行われる請求項１０ないし１４いずれか記載のリ
    ーダライタ装置、リーダ装置又はライタ装置用アンテナ
    コイルの製造方法。