JP2005176390A - トランスポンダ用アンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】管理対象物品の表面がどのような材料により形成されていてもスペーサを用いることなく直接取付ける。
【解決手段】トランスポンダ用アンテナは、ICチップ13又はコンデンサに電気的に接続されて物品11に取付けられ、平板状に形成され裏面が物品11に取付けられる軟磁性部材26と、軟磁性部材26の表面に渦巻き状に巻回されて固着され巻回された状態で所定の特性値を得るように巻数又は渦巻き径が調整されたコイル本体14bとを備える。軟磁性部材26が、軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークをプラスチックからなる基材シートの表面に接着した接着シートである。又は、軟磁性部材26が、プラスチックからなる基材シートの表面に軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークを配置してプラスチックからなるカバーシートで覆って基材シートとカバーシートを接着した積層シートであっても良い。
【選択図】 図1
【解決手段】トランスポンダ用アンテナは、ICチップ13又はコンデンサに電気的に接続されて物品11に取付けられ、平板状に形成され裏面が物品11に取付けられる軟磁性部材26と、軟磁性部材26の表面に渦巻き状に巻回されて固着され巻回された状態で所定の特性値を得るように巻数又は渦巻き径が調整されたコイル本体14bとを備える。軟磁性部材26が、軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークをプラスチックからなる基材シートの表面に接着した接着シートである。又は、軟磁性部材26が、プラスチックからなる基材シートの表面に軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークを配置してプラスチックからなるカバーシートで覆って基材シートとカバーシートを接着した積層シートであっても良い。
【選択図】 図1
Description
本発明は、RFID(無線周波数識別:Radio Frequency Identification)技術を利用したタグや、EAS(電子式物品監視:Electronic Article Surveillance)技術を用いたタグや、リーダライタ等のトランスポンダに用いられるアンテナに関する。更に詳しくは渦巻き状のコイルを有し物品に取付けられるトランスポンダ用アンテナに関するものである。
従来、トランスポンダには、アンテナとこのアンテナ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チップとを備えたものと、アンテナとこのアンテナに電気的に接続されたコンデンサとを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
アンテナにICチップが接続されたトランスポンダは、アンテナ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、又は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、又は読出しと書込みを行うように構成される。このトランスポンダでは、入退室管理の場合には個人の識別、出退室時刻の記憶等多様な情報の授受が可能であり、また製造工程では、製品の処理条件の指示、処理の記憶、検査結果の管理等多様な情報の授受が可能である。
アンテナにICチップが接続されたトランスポンダは、アンテナ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、又は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、又は読出しと書込みを行うように構成される。このトランスポンダでは、入退室管理の場合には個人の識別、出退室時刻の記憶等多様な情報の授受が可能であり、また製造工程では、製品の処理条件の指示、処理の記憶、検査結果の管理等多様な情報の授受が可能である。
一方、アンテナにコンデンサが接続されたトランスポンダは、固有の共振周波数を持ち、質問器から発せられる所定の周波数の電波に共振することにより電波を発し、この電波により質問器は所定の周波数を持つトランスポンダであるか否かの識別ができるようになっている。このトランスポンダでは、ICチップを有するトランスポンダに比較して多様な情報の授受はできないけれども、構造が簡単であるという利点を持つ。例えば、このトランスポンダを入退室の管理に用いれば、入退室した人数の計測が可能であり、製造工程管理に用いると製品の通過した数量の計測が可能となる。ここで、共振周波数の異なるトランスポンダを用いれば、複数種類に分類されたそれぞれの種類における計測が可能となり、例えば、男女、成人又は子供別に計測することが可能になる。また、商店等の商品に取付ければ、出口に質問器を設けることにより商品の持ち出しを監視することができ、このようにして不正に商品を持ち出すことを防止するために用いられることもある。
これら従来のトランスポンダに用いられるアンテナは、トランスポンダの厚さを極力薄いものにするために、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渦巻き状に形成されたものが用いられる。このようなアンテナを有するトランスポンダでは、管理対象の物品が金属により形成されている場合、金属製の物品の影響を受けるのを回避するため、トランスポンダと物品との間に厚さが5〜10mmであって電気絶縁性を有するスペーサを挿入した状態で、トランスポンダをビス等を用いて物品に固定していた。
特開平8−185584号公報
しかし、上記従来のトランスポンダでは、スペーサの厚さが比較的大きいために、アンテナ自体を薄くできたとしても金属製の物品とトランスポンダとの間隔が比較的大きくなり、トランスポンダが管理対象の物品から大きく突出する不具合があった。このため、物品の搬送中にトランスポンダが周囲の物に接触するおそれがあった。
本発明の目的は、管理対象物品の表面がどのような材料により形成されていてもスペーサを用いることなく直接取付け得るトランスポンダ用アンテナを提供することにある。
本発明の目的は、管理対象物品の表面がどのような材料により形成されていてもスペーサを用いることなく直接取付け得るトランスポンダ用アンテナを提供することにある。
請求項1に係る発明は、図1に示すように、ICチップ13又はコンデンサに電気的に接続されて物品11に取付けられ、平板状に形成され裏面が物品11に取付けられる軟磁性部材26と、軟磁性部材26の表面に渦巻き状に巻回されて固着され巻回された状態で所定の特性値を得るように巻数又は渦巻き径が調整されたコイル本体14bとを備えるトランスポンダ用アンテナの改良である。
その特徴ある構成は、軟磁性部材26が、軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークをプラスチックからなる基材シートの表面に接着した接着シートであるところにある。
その特徴ある構成は、軟磁性部材26が、軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークをプラスチックからなる基材シートの表面に接着した接着シートであるところにある。
請求項3に係る発明は、ICチップ13又はコンデンサに電気的に接続されて物品11に取付けられ、平板状に形成され裏面が物品11に取付けられる軟磁性部材26と、軟磁性部材26の表面に渦巻き状に巻回されて固着され巻回された状態で所定の特性値を得るように巻数又は渦巻き径が調整されたコイル本体14bとを備えるトランスポンダ用アンテナの改良である。
その特徴ある構成は、軟磁性部材26が、プラスチックからなる基材シートの表面に軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークを配置してプラスチックからなるカバーシートで覆って基材シートとカバーシートを接着した積層シートであることを特徴とする。
その特徴ある構成は、軟磁性部材26が、プラスチックからなる基材シートの表面に軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークを配置してプラスチックからなるカバーシートで覆って基材シートとカバーシートを接着した積層シートであることを特徴とする。
この請求項1又は請求項3に記載されたトランスポンダ用アンテナでは、金属により形成された物品11にアンテナ34を取付けた状態で電波を発信すると、軟磁性部材26が金属部分への電波の通過を遮蔽するため、その金属部分には渦電流が発生しない。この結果、物品11が金属により形成されていても、従来必要とされたスペーサが不要になり、物品41の搬送中にアンテナ34が周囲の物に接触するのを防止できる。ここで、軟磁性部材26はその透磁率とmm単位で表した厚さの積が0.5が以上であることが好ましい。
本発明によれば、軟磁性部材の裏面を物品に取付け、軟磁性部材の表面に直接又は所定の間隔を開けて渦巻き状に巻回されたコイル本体を固着するので、金属により形成された物品にアンテナを取付けた状態で電波を発信すると、軟磁性部材が金属部分への電波の通過を遮蔽するため、その金属部分には渦電流が発生しない。この結果、物品が金属により形成されていても、従来必要とされたスペーサが不要になり、物品の搬送中にアンテナが周囲の物に接触するのを防止することができる。
次に本発明を実施するための最良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、トランスポンダであるRFID用タグ12は物品11の表面に取付けられるものであり、このタグ12は物品11毎に異なる固有の情報が記憶されたICチップ13と、ICチップ13に電気的に接続されたトランスポンダ用アンテナ34とを備える。この実施の形態における物品11は、トランスポンダが取付けられる部分が金属製の材料により形成されたものである。この実施の形態におけるトランスポンダ用アンテナ34は、平板状に形成され裏面が物品11に取付けられる軟磁性部材26と、その軟磁性部材26の表面に開けて渦巻き状に巻回されて固着され巻回された状態で所定の特性値を得るように巻数又は渦巻き径が調整されたコイル本体14bとを備える。
図1及び図2に示すように、トランスポンダであるRFID用タグ12は物品11の表面に取付けられるものであり、このタグ12は物品11毎に異なる固有の情報が記憶されたICチップ13と、ICチップ13に電気的に接続されたトランスポンダ用アンテナ34とを備える。この実施の形態における物品11は、トランスポンダが取付けられる部分が金属製の材料により形成されたものである。この実施の形態におけるトランスポンダ用アンテナ34は、平板状に形成され裏面が物品11に取付けられる軟磁性部材26と、その軟磁性部材26の表面に開けて渦巻き状に巻回されて固着され巻回された状態で所定の特性値を得るように巻数又は渦巻き径が調整されたコイル本体14bとを備える。
螺旋状のコイル本体14bは従来から用いられているものが使用される。即ち、コイル本体14bは被覆銅線を巻回することにより作られるか、或いは絶縁材である絶縁性のプラスチックシート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渦巻き状に形成したものが挙げられる。また、軟磁性部材26の表面にアルミニウム箔や銅箔等の箔を直接積層し、そのアルミニウム箔や銅箔等をエッチング法により不要部分を除去して渦巻き状のコイル本体14bを直接その表面に形成しても良い。このコイル本体14bは軟磁性部材26の表面に巻回された状態で所定の特性値を確保できるように巻数又は渦巻き径が調整されて形成される。なお、この実施の形態におけるICチップ13はコイル本体14bの両端に接続された状態で導電部材14a上に直接接着されるものを示す。
軟磁性部材26は、軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークを、プラスチックからなる基材シートの表面にそのフレーク同士が互いに密着するように接着した接着シートにより構成されるか、或いは、プラスチックからなる基材シートの表面に軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークをそれらのフレークが互いに密着するように配置してプラスチックからなるカバーシートで覆って基材シートとカバーシートを接着した積層シートにより軟磁性部材26が構成される。ここで、軟磁性金属のフレークとしては、カーボニル鉄粉末,鉄−パーマロイ等のアトマイズ粉末,還元鉄粉末等の粉体をボールミル等で微細化した後、この粉体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。
このような軟磁性部材26では、脆弱なフェライトにより形成されたものと比較して、強靱であるため薄くしても割れ難い。また軟磁性金属若しくは軟磁性フェライトのフレークが分散されて、そのフレークが相互に絶縁され、軟磁性部材26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。一方、軟磁性金属若しくは軟磁性フェライトのフレーク中に渦電流が発生しないようにするため、そのフレークの厚さを20μm以下に形成することが好ましい。またプラスチックとしては、絶縁性を有するアクリル、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリスチレン、エポキシ等の樹脂を用いることが好ましい。ここで、軟磁性部材26の厚さは電磁遮蔽効果が示される限り、特に限定されないが、実用上は5μm〜500μmの範囲にあることが好ましい。
このように構成されたトランスポンダ用アンテナ34では、コイル本体14bが軟磁性部材26の表面に巻回された状態で所定の特性値を確保できるように調整されているので、このアンテナ34に図示しない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12を確実に活性化させることができる。また、このアンテナ34では所定の周波数の電波を実際に受信するコイル本体14bが軟磁性部材26の表面に既に巻回されて所定の特性値が確保されているので、このアンテナ34を金属からなる物品に直接取付けても、コイル本体14bの特性値が著しく変化することはない。このため、従来アンテナ34を金属製物品に取付ける際に必要としていたスペーサが不要となり、タグ12が物品から大きく突出することを回避するとともに、その金属製の物品からの影響を受けることなく確実にタグ12を活性化させることができる。
なお、上述した実施の形態では、コイル本体14bを略円形の渦巻き状に形成したが、略楕円形である渦巻き状や、図3に示すような略正方形の渦巻き状又はその他の形の渦巻き状に形成してもよい。
また、上述した実施の形態では、トランスポンダとしてRFID用タグ12を挙げたが、本発明のトランスポンダ用アンテナはEAS用タグ、リーダライタ又はその他のトランスポンダに用いてもよい。
また、上述した実施の形態では、トランスポンダとしてRFID用タグ12を挙げたが、本発明のトランスポンダ用アンテナはEAS用タグ、リーダライタ又はその他のトランスポンダに用いてもよい。
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>
直径が0.2mmの被覆銅線を4〜5回巻いて外径が50mm、内径が49mmのコイル本体を作製した。一方、物品として、100mm×100mmであって厚さが0.16mmの軟鋼板と、比較のためその軟鋼板と同形同大の金属でないアクリル板を準備した。その軟鋼板及びアクリル板の表面に50mm×50mmであって厚さが0.2mmのアルミ板をそれぞれ導電部材として配置した。軟鋼板に配置されたアルミ板の表面に直接又は所定の間隔を開けてコイル本体を配置した場合のコイル本体のL1値並びにQ1値を測定し、その後アクリル板に配置されたアルミ板の表面に直接又は所定の間隔を開けてコイル本体を配置した場合のL2値並びにQ2値を測定した。そしてL1/L2を求めた。
<実施例1>
直径が0.2mmの被覆銅線を4〜5回巻いて外径が50mm、内径が49mmのコイル本体を作製した。一方、物品として、100mm×100mmであって厚さが0.16mmの軟鋼板と、比較のためその軟鋼板と同形同大の金属でないアクリル板を準備した。その軟鋼板及びアクリル板の表面に50mm×50mmであって厚さが0.2mmのアルミ板をそれぞれ導電部材として配置した。軟鋼板に配置されたアルミ板の表面に直接又は所定の間隔を開けてコイル本体を配置した場合のコイル本体のL1値並びにQ1値を測定し、その後アクリル板に配置されたアルミ板の表面に直接又は所定の間隔を開けてコイル本体を配置した場合のL2値並びにQ2値を測定した。そしてL1/L2を求めた。
<実施例2>
実施例1におけるコイル本体とアルミ板との間に軟磁性部材を介装させた。軟磁性部材はカーボニル鉄72%とポリエチレンの複合材を射出成形したものを更に加圧して外径が60mmであって厚さ0.34mmのものを用いた。この軟磁性部材26の表面に実施例1におけるコイル本体を密着させ、この軟磁性部材26の裏面を実施例1における軟鋼板に配置されたアルミ板の表面に直接接触させるか、或いは所定の間隔を開けて配置した場合のコイル本体のL1値並びにQ1値を測定した。そして軟磁性部材26の裏面を実施例1におけるアクリル板に配置されたアルミ板の表面に直接接触させるか、或いは所定の間隔を開けて配置した場合のコイル本体のL2値及びQ2値を測定した。そしてL1/L2を求めた。
実施例1におけるコイル本体とアルミ板との間に軟磁性部材を介装させた。軟磁性部材はカーボニル鉄72%とポリエチレンの複合材を射出成形したものを更に加圧して外径が60mmであって厚さ0.34mmのものを用いた。この軟磁性部材26の表面に実施例1におけるコイル本体を密着させ、この軟磁性部材26の裏面を実施例1における軟鋼板に配置されたアルミ板の表面に直接接触させるか、或いは所定の間隔を開けて配置した場合のコイル本体のL1値並びにQ1値を測定した。そして軟磁性部材26の裏面を実施例1におけるアクリル板に配置されたアルミ板の表面に直接接触させるか、或いは所定の間隔を開けて配置した場合のコイル本体のL2値及びQ2値を測定した。そしてL1/L2を求めた。
<実施例3>
実施例1におけるアルミ板に代えて厚さ10μmのアルミ箔を用いたことを除いて、実施例1と同様にしてコイル本体のL1値及びQ1値を測定し、コイル本体のL2値及びQ2値を測定し、そしてL1/L2を求めた。
<実施例4>
実施例2におけるアルミ板に代えて厚さ10μmのアルミ箔を用いたことを除いて、実施例1と同様にしてコイル本体のL1値及びQ1値を測定し、コイル本体のL2値及びQ2値を測定し、そしてL1/L2を求めた。
<比較例1>
実施例1における物品としての軟鋼板の表面に直接又は所定の間隔を開けてコイル本体を配置した場合のそのコイル本体のL1値及びQ1値を測定した。また、アクリル板の表面に直接又は所定の間隔を開けてコイル本体を配置した場合のそのコイル本体のL2値及びQ2値を測定した。そしてL1/L2を求めた。
それらの結果を表1に示す。
実施例1におけるアルミ板に代えて厚さ10μmのアルミ箔を用いたことを除いて、実施例1と同様にしてコイル本体のL1値及びQ1値を測定し、コイル本体のL2値及びQ2値を測定し、そしてL1/L2を求めた。
<実施例4>
実施例2におけるアルミ板に代えて厚さ10μmのアルミ箔を用いたことを除いて、実施例1と同様にしてコイル本体のL1値及びQ1値を測定し、コイル本体のL2値及びQ2値を測定し、そしてL1/L2を求めた。
<比較例1>
実施例1における物品としての軟鋼板の表面に直接又は所定の間隔を開けてコイル本体を配置した場合のそのコイル本体のL1値及びQ1値を測定した。また、アクリル板の表面に直接又は所定の間隔を開けてコイル本体を配置した場合のそのコイル本体のL2値及びQ2値を測定した。そしてL1/L2を求めた。
それらの結果を表1に示す。
表1から明らかなように、比較例1ではL1/L2の値が大きく、コイル本体を金属に直接配置した場合その変化率が大きく、実際にトランスポンダに使用された場合そのトランスポンダを活性化できないことが判る。そして金属との間隔を大きくするに従って、その変化率も減少し、このコイル本体のみからなる従来のアンテナでは所定の厚さを有するスペーサを介してその金属面に取付けなければ、トランスポンダを活性化できない事実が明らかになった。
一方、アルミ板又はアルミ箔を金属板とコイル本体の間に配置した実施例1及び実施例3ではLの変化を示すL1/L2の値が著しく低下することが判る。従って、導電部材の表面に巻回された状態で所定の特性値を得るように巻数又は渦巻き径が調整されたコイル本体を固着したトランスポンダ用アンテナは金属からなる物品に直接取付けても、アンテナとしての機能を発揮しうることが期待でき、本発明が成立することが判る。
また、アルミ板又はアルミ箔とコイル本体の間に更に軟磁性部材を介装させた実施例2及び実施例4では比較例1に比較してL1/L2の値が著しく低下するとともに、Q値の値が実施例1及び実施例3に比較して向上することが判る。Q値が高いほど渦電流等による損失が少なくなり、トランスポンダ用アンテナとしての特性が向上する。従って、導電部材とコイル本体の間に軟磁性部材を介装する本発明では、アンテナとしての機能を十分に高めることが判る。
一方、アルミ板又はアルミ箔を金属板とコイル本体の間に配置した実施例1及び実施例3ではLの変化を示すL1/L2の値が著しく低下することが判る。従って、導電部材の表面に巻回された状態で所定の特性値を得るように巻数又は渦巻き径が調整されたコイル本体を固着したトランスポンダ用アンテナは金属からなる物品に直接取付けても、アンテナとしての機能を発揮しうることが期待でき、本発明が成立することが判る。
また、アルミ板又はアルミ箔とコイル本体の間に更に軟磁性部材を介装させた実施例2及び実施例4では比較例1に比較してL1/L2の値が著しく低下するとともに、Q値の値が実施例1及び実施例3に比較して向上することが判る。Q値が高いほど渦電流等による損失が少なくなり、トランスポンダ用アンテナとしての特性が向上する。従って、導電部材とコイル本体の間に軟磁性部材を介装する本発明では、アンテナとしての機能を十分に高めることが判る。
次に本発明のアンテナを用いたトランスポンダが実際に作動するか否かの実施例を比較例とともに詳しく説明する。
<実施例5>
直径が0.2mmの被覆銅線を4〜5回巻いて外径が50mm、内径が49mmのコイル本体を作製した。厚さ10μmであって60mm×60mmのアルミ箔を導電部材として準備した。そのアルミ箔の表面にコイル本体を直接固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このトランスポンダを実施例5とした。
<実施例6>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、実施例5と同形同大のアルミ箔と、そのアルミ箔と同じ外径形状を有する厚さ0.607mmのアクリル板を準備した。そのアルミ箔の表面にそのアクリル板を介してコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このようにアルミ箔と0.607mmの間隔を開けてコイル本体が固着されたトランスポンダを実施例6とした。
<実施例5>
直径が0.2mmの被覆銅線を4〜5回巻いて外径が50mm、内径が49mmのコイル本体を作製した。厚さ10μmであって60mm×60mmのアルミ箔を導電部材として準備した。そのアルミ箔の表面にコイル本体を直接固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このトランスポンダを実施例5とした。
<実施例6>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、実施例5と同形同大のアルミ箔と、そのアルミ箔と同じ外径形状を有する厚さ0.607mmのアクリル板を準備した。そのアルミ箔の表面にそのアクリル板を介してコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このようにアルミ箔と0.607mmの間隔を開けてコイル本体が固着されたトランスポンダを実施例6とした。
<実施例7>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、実施例5と同形同大のアルミ箔を準備し、そのアルミ箔の中央に直径が40mmの円形孔を開けた。そのアルミ箔の表面にその円形孔を包囲するようにコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように円形孔が形成されたアルミ箔にコイル本体が固着されたトランスポンダを実施例7とした。
<実施例8>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、実施例5と同形同大の導電部材としてのアルミ箔と、厚さ0.34mmであって外形が60mm×60mmのカーボニル鉄を含む複合材を軟磁性部材として準備した。そのアルミ箔の表面にその複合材を介してコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように導電部材とコイル本体の間に平板状に形成された軟磁性部材が介装されたトランスポンダを実施例8とした。
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、実施例5と同形同大のアルミ箔を準備し、そのアルミ箔の中央に直径が40mmの円形孔を開けた。そのアルミ箔の表面にその円形孔を包囲するようにコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように円形孔が形成されたアルミ箔にコイル本体が固着されたトランスポンダを実施例7とした。
<実施例8>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、実施例5と同形同大の導電部材としてのアルミ箔と、厚さ0.34mmであって外形が60mm×60mmのカーボニル鉄を含む複合材を軟磁性部材として準備した。そのアルミ箔の表面にその複合材を介してコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように導電部材とコイル本体の間に平板状に形成された軟磁性部材が介装されたトランスポンダを実施例8とした。
<実施例9>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、実施例5と同形同大の導電部材としてのアルミ箔を準備し、アルミ箔にフレーク状磁性粉末を含む塗料を塗布乾燥して、アルミ箔の表面に厚さ0.2mmの軟磁性部材としての塗膜を形成した。その塗膜表面にコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように導電部材とコイル本体の間に軟磁性部材としての塗膜が介装されたトランスポンダを実施例9とした。
<実施例10>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、厚さ0.34mmであって外形が60mm×60mmのカーボニル鉄を含む複合材を軟磁性部材として準備した。この複合材の裏面に銀粉を含む塗料を塗布乾燥して、複合材の裏面に厚さ0.15mmの導電部材としての塗膜を形成した。そして複合材の表面にコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように導電部材としての塗膜とコイル本体の間に軟磁性部材としての複合材が介装されたトランスポンダを実施例10とした。
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、実施例5と同形同大の導電部材としてのアルミ箔を準備し、アルミ箔にフレーク状磁性粉末を含む塗料を塗布乾燥して、アルミ箔の表面に厚さ0.2mmの軟磁性部材としての塗膜を形成した。その塗膜表面にコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように導電部材とコイル本体の間に軟磁性部材としての塗膜が介装されたトランスポンダを実施例9とした。
<実施例10>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、厚さ0.34mmであって外形が60mm×60mmのカーボニル鉄を含む複合材を軟磁性部材として準備した。この複合材の裏面に銀粉を含む塗料を塗布乾燥して、複合材の裏面に厚さ0.15mmの導電部材としての塗膜を形成した。そして複合材の表面にコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように導電部材としての塗膜とコイル本体の間に軟磁性部材としての複合材が介装されたトランスポンダを実施例10とした。
<実施例11>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、実施例10と同一の手順により複合材の裏面に厚さ0.15mmの導電部材としての塗膜を形成した。その塗膜を複合材から剥離し、その導電部材としての塗膜の表面にコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように導電部材としての塗膜を備えたトランスポンダを実施例11とした。
<実施例12>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。厚さ1mmであって直径が60mmの円板状のフェライト板を導電部材として準備した。そのフェライト板の表面にコイル本体を直接固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このトランスポンダを実施例12とした。
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。また、実施例10と同一の手順により複合材の裏面に厚さ0.15mmの導電部材としての塗膜を形成した。その塗膜を複合材から剥離し、その導電部材としての塗膜の表面にコイル本体を固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように導電部材としての塗膜を備えたトランスポンダを実施例11とした。
<実施例12>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。厚さ1mmであって直径が60mmの円板状のフェライト板を導電部材として準備した。そのフェライト板の表面にコイル本体を直接固着し、そのコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このトランスポンダを実施例12とした。
<比較例2>
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。このコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このようにコイル本体とICチップからなトランスポンダを比較例2とした。
<比較例3>
厚さ1mmであって外形が40mm×40mmのカーボニル鉄を含む複合材に、直径が0.2mmの被覆銅線を10回巻いたコイル本体を作製した。このコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように糸巻き式のコイル本体とICチップからなトランスポンダを比較例3とした。
実施例5と同一の手順により実施例5と同一のコイル本体を作製した。このコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このようにコイル本体とICチップからなトランスポンダを比較例2とした。
<比較例3>
厚さ1mmであって外形が40mm×40mmのカーボニル鉄を含む複合材に、直径が0.2mmの被覆銅線を10回巻いたコイル本体を作製した。このコイル本体にICチップを電気的に接続してトランスポンダであるRFID用タグを得た。このように糸巻き式のコイル本体とICチップからなトランスポンダを比較例3とした。
<比較試験及び評価>
実施例5〜実施例11におけるトランスポンダ及び比較例2及び3におけるトランスポンダの厚さをそれぞれ測定し、それらのトランスポンダをアクリル板上に配置してコイル本体におけるL3値並びにQ3値をそれぞれ測定した。そして、図4に示すような質問器21における送受信アンテナ21aを30mmまで近接させ、正常に動作するか否かを確認した。
その後、図4に示すようにそれらのタグ12を物品11としての厚さ1mmの鉄板上に配置し、コイル本体のL4値及びQ4値を測定した。そしてこの状態におけるそれぞれのタグ12に質問器21における送受信アンテナ21aを30mmまで近接させ、正常に動作するか否かを確認した。
コイル本体におけるL3値、L4値及びQ3値、Q4値における測定結果、並びに動作の有無の結果を表2に示す。
実施例5〜実施例11におけるトランスポンダ及び比較例2及び3におけるトランスポンダの厚さをそれぞれ測定し、それらのトランスポンダをアクリル板上に配置してコイル本体におけるL3値並びにQ3値をそれぞれ測定した。そして、図4に示すような質問器21における送受信アンテナ21aを30mmまで近接させ、正常に動作するか否かを確認した。
その後、図4に示すようにそれらのタグ12を物品11としての厚さ1mmの鉄板上に配置し、コイル本体のL4値及びQ4値を測定した。そしてこの状態におけるそれぞれのタグ12に質問器21における送受信アンテナ21aを30mmまで近接させ、正常に動作するか否かを確認した。
コイル本体におけるL3値、L4値及びQ3値、Q4値における測定結果、並びに動作の有無の結果を表2に示す。
表2から明らかなように、比較例2ではトランスポンダを金属に配置した場合のL及びQ双方の変化が大きく、金属に配置した場合のトランスポンダは正常に動作していないことが判る。また、比較例3ではトランスポンダを金属に配置した場合のL及びQ双方の変化は比較例2に比べて小さいが、金属に配置した場合のトランスポンダは正常に動作しなかった。これはいわゆる糸巻き式コイルの磁芯方向がコイルの軸芯方向になるため、物品としての金属表面に直交する方向から近づけられる質問器の送受信アンテナからの電波を発信できなかったことに起因するものと考えられる。
一方、アルミ箔からなる導電部材を有する実施例5〜実施例9、及び導電性塗膜からなる導電部材を有する実施例10並びに実施例11では、L及びQ双方の値自体は比較的小さいがその変化は小さく、金属に配置した場合のトランスポンダは正常に動作したことが判る。そしてアルミ箔に直接コイル本体を固着した実施例5に比較して、隙間を設けた実施例6及びアルミ箔に円形孔を形成した実施例7ではL及びQ双方の値が向上していることが判る。そして、軟磁性部材を導電部材とコイル本体の間に介装させた実施例8〜10では更にL及びQ双方の値が向上していることが判る。従って、導電部材とコイル本体の間に軟磁性部材を介装する本発明では、アンテナとしての機能を十分に高めることが判る。
また、軟磁性部材であるフェライト板の表面にコイル本体を固着した実施例12では更にL及びQ双方の値が向上し、トランスポンダ自体が正常に動作していることが判る。従って、軟磁性部材の電磁遮蔽のみによりコイル本体の所定の特性値が確保できる限り、トランスポンダを金属からなる物品の表面に取付けても所定の特性値が確実に得られ、かつ正常に動作できることが判る。
また、軟磁性部材であるフェライト板の表面にコイル本体を固着した実施例12では更にL及びQ双方の値が向上し、トランスポンダ自体が正常に動作していることが判る。従って、軟磁性部材の電磁遮蔽のみによりコイル本体の所定の特性値が確保できる限り、トランスポンダを金属からなる物品の表面に取付けても所定の特性値が確実に得られ、かつ正常に動作できることが判る。
11 物品
13 ICチップ
14b コイル本体
26 軟磁性部材
13 ICチップ
14b コイル本体
26 軟磁性部材
Claims (4)
- ICチップ(13)又はコンデンサに電気的に接続されて物品(11)に取付けられ、平板状に形成され裏面が前記物品(11)に取付けられる軟磁性部材(26)と、前記軟磁性部材(26)の表面に渦巻き状に巻回されて固着され巻回された状態で所定の特性値を得るように巻数又は渦巻き径が調整されたコイル本体(14b)とを備えるトランスポンダ用アンテナにおいて、
前記軟磁性部材(26)が、軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークをプラスチックからなる基材シートの表面に接着した接着シートであることを特徴とするトランスポンダ用アンテナ。 - 軟磁性部材(26)はその透磁率とmm単位で表した厚さの積が0.5が以上である請求項1記載のトランスポンダ用アンテナ。
- ICチップ(13)又はコンデンサに電気的に接続されて物品(11)に取付けられ、平板状に形成され裏面が前記物品(11)に取付けられる軟磁性部材(26)と、前記軟磁性部材(26)の表面に渦巻き状に巻回されて固着され巻回された状態で所定の特性値を得るように巻数又は渦巻き径が調整されたコイル本体(14b)とを備えるトランスポンダ用アンテナにおいて、
前記軟磁性部材(26)が、プラスチックからなる基材シートの表面に軟磁性金属又は軟磁性フェライトからなる複数のフレークを配置してプラスチックからなるカバーシートで覆って前記基材シートと前記カバーシートを接着した積層シートであることを特徴とするトランスポンダ用アンテナ。 - 軟磁性部材(26)はその透磁率とmm単位で表した厚さの積が0.5が以上である請求項3記載のトランスポンダ用アンテナ。
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JP2004372512A JP2005176390A (ja) | 2000-12-18 | 2004-12-24 | トランスポンダ用アンテナ |
Applications Claiming Priority (2)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007040852A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Tsubakimoto Chain Co | チェーン張力測定装置 |
WO2008020574A1 (fr) * | 2006-08-14 | 2008-02-21 | Tyco Electronics Raychem K.K. | Élément d'antenne et procédé de fabrication de celui-ci |
JP2010021840A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Omron Corp | Rfidタグおよびrfidタグの製法 |
-
2004
- 2004-12-24 JP JP2004372512A patent/JP2005176390A/ja active Pending
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WO2008020574A1 (fr) * | 2006-08-14 | 2008-02-21 | Tyco Electronics Raychem K.K. | Élément d'antenne et procédé de fabrication de celui-ci |
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