JP2008117276A

JP2008117276A - 非接触型データ受送信体

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Publication number: JP2008117276A
Application number: JP2006301524A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Oka; 正俊岡
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-05-22
Anticipated expiration: 2026-11-07
Also published as: JP4916841B2

Abstract

【課題】水分を含む対象物に直接貼付した状態で、読み取り／書き込みの指向性が広く、かつ、読み取り／書き込みの距離が長い非接触型データ受送信体を提供する。
【解決手段】本発明の非接触型データ受送信体１０は、第一基材１１と、その一方の面１１ａにおいて、長手方向の両端部に設けられた接着層１２と、この接着層を介して第一基材１１に積み重ねられた第二基材１３と、第二基材１３に設けられたアンテナ１５およびＩＣチップ１４とを備え、第二基材１３のアンテナ１５が設けられた部分の一部は、第一基材１１上にて折り重ねられたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用途の情報記録メディアのように、電磁波を媒体とし、非接触状態にて、外部から情報を受信し、また外部に情報を送信できるようにした非接触型データ受送信体に関し、特に、金属に直接貼付して、非接触状態にて、外部から情報を受信し、また外部に情報を送信できるようにした非接触型データ受送信体に関するものである。

非接触型データ受送信体の一例であるＩＣラベルは、基材と、その一方の面に設けられ互いに接続されたアンテナおよびＩＣチップとから構成されるインレットを備えており、情報書込／読出装置からの電磁波を受信すると共振作用によりアンテナに起電力が発生し、この起電力によりＩＣラベル内のＩＣチップが起動し、このＩＣチップ内の情報を信号化し、この信号がＩＣラベルのアンテナから発信される。
ＩＣラベルから発信された信号は、情報書込／読出装置のアンテナで受信され、コントローラーを介してデータ処理装置へ送られ、識別などのデータ処理が行われる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−００５９３６号公報

このＩＣラベルが作動するためには、情報書込／読出装置から発信された電磁波がＩＣラベルのアンテナに十分取り込まれて、ＩＣチップの作動起電力以上の起電力が誘導されなければならない。
しかしながら、ＩＣラベルを棒状の物や、人に適用した場合、取り付け対象となる物や人が水分を含んでいると、ＩＣラベルのアンテナを横切る磁束が減少して誘導起電力が低下するため、ＩＣチップの作動起電力を下回り、ＩＣチップが作動しなくなり、ＩＣラベルにおいて読み取り／書き込みの精度および読み取り／書き込みの距離が低下するという問題があった。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、水分を含む対象物に直接貼付した状態で、読み取り／書き込みの指向性が広く、かつ、読み取り／書き込みの距離が長い非接触型データ受送信体を提供することを目的とする。

本発明の非接触型データ受送信体は、第一基材と、該第一基材の一方の面において、少なくともその長手方向の両端部に設けられた接着層と、該接着層を介して前記第一基材に積み重ねられた第二基材と、該第二基材に設けられ互いに接続されたアンテナおよびＩＣチップとを備えた非接触型データ受送信体であって、前記第二基材の前記アンテナが設けられた部分の一部は、前記第一基材上にて折り重ねられたことを特徴とする。

本発明の非接触型データ受送信体は、第一基材と、該第一基材の一方の面において、少なくともその長手方向の両端部に設けられた接着層と、該接着層を介して前記第一基材に積み重ねられた第二基材と、該第二基材に設けられ互いに接続されたアンテナおよびＩＣチップとを備えた非接触型データ受送信体であって、前記第二基材の前記アンテナが設けられた部分の一部は、前記第一基材上にて折り重ねられたので、少なくとも第二基材のアンテナが設けられた部分を、第一基材に対して離間した状態で、対象物に非接触型データ受送信体を固定することができる。その結果、アンテナは、第一基材および第二基材に垂直な方向の指向性を有するようになる。したがって、本発明の非接触型データ受送信体は、水分を含む棒状の対象物に直接貼付した状態で、読み取り／書き込みの指向性が広くなるとともに、読み取り／書き込みの距離が長くなる。

本発明の非接触型データ受送信体の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

（１）第一の実施形態
図１は、本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１中、符号１０は非接触型データ受送信体、１１は第一基材、１２は接着層、１３は第二基材、１４はＩＣチップ、１５はアンテナをそれぞれ示している。
この実施形態の非接触型データ受送信体１０は、第一基材１１と、第一基材１１の一方の面１１ａにおいてその長手方向の両端部に設けられた接着層１２と、接着層１２を介して第一基材１１に積み重ねられた第二基材１３と、第二基材１３に設けられ互いに接続されたアンテナ１５およびＩＣチップ１４とから概略構成されている。

また、非接触型データ受送信体１０では、第二基材１３のアンテナ１５が設けられた部分の一部（以下、「折重部」とも言う。）１３ａ，１３ａは、第一基材１１上にて、その厚み方向に３つ折りに折り重ねられている。なお、この折重部１３ａをなす第一基材１１は単に互いに折り重ねられていても、剥離可能かつ再貼付不可能な接着剤を介して互いに接着されていてもよい。
また、ＩＣチップ１４およびアンテナ１５は第二基材１３内に設けられ、ＩＣチップ１４は第二基材１３の中央部に配され、アンテナ１５はＩＣチップ１４を中心として第二基材１３の両端部側に延びるように配されたダイポールアンテナをなしている。

さらに、第二基材１３のＩＣチップ１４およびアンテナ１５が設けられた部分を、第一基材１１に対して離間させた場合、第一基材１１とアンテナ１５との距離は、アンテナ１５が共振する電磁波の波長の４分の１であることが好ましい。

第一基材１１および第二基材１３としては、少なくとも表層部には、ガラス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたもの、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたものや、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した複合基材や、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン−ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材などのプラスチック基材や、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理、オゾン処理、または各種易接着処理などの表面処理を施したものなどの公知のものから選択して用いられる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートまたはポリイミドからなる電気絶縁性のフィルムまたはシートが好適に用いられる。

接着層１２をなす接着剤としては、公知の剥離不可能な接着剤が用いられる。

ＩＣチップ１４としては、特に限定されず、アンテナ１５を介して非接触状態にて情報の書き込みおよび読み出しが可能なものであれば、非接触型ＩＣタグや非接触型ＩＣラベル、あるいは非接触型ＩＣカードなどのＲＦＩＤメディアに適用可能なものであればいかなるものでも用いられる。

アンテナ１５は、第二基材１３にポリマー型導電インクを用いて所定のパターン状にスクリーン印刷により形成されてなるものか、もしくは、導電性箔をエッチングしてなるものである。

本発明におけるポリマー型導電インクとしては、例えば、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末（カーボンブラック、カーボンナノチューブなど）などの導電微粒子が樹脂組成物に配合されたものが挙げられる。

樹脂組成物として熱硬化型樹脂を用いれば、ポリマー型導電インクは、２００℃以下、例えば１００〜１５０℃程度でアンテナ１５をなす塗膜を形成することができる熱硬化型となる。アンテナ１５をなす塗膜の電気の流れる経路は、塗膜をなす導電微粒子が互いに接触することによる形成され、この塗膜の抵抗値は１０^-5Ω・ｃｍオーダーである。
また、本発明におけるポリマー型導電インクとしては、熱硬化型の他にも、光硬化型、浸透乾燥型、溶剤揮発型といった公知のものが用いられる。

光硬化型のポリマー型導電インクは、光硬化性樹脂を樹脂組成物に含むものであり、硬化時間が短いので、製造効率を向上させることができる。光硬化型のポリマー型導電インクとしては、例えば、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、導電微粒子が６０質量％以上配合され、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、溶剤揮発型かあるいは架橋／熱可塑併用型（ただし熱可塑型が５０質量％以上である）のものや、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、架橋型かあるいは架橋／熱可塑併用型のものなどが好適に用いられる。

一方、アンテナ１５をなす導電性箔としては、銅箔、銀箔、金箔、白金箔、アルミニウム箔などが挙げられる。

なお、この実施形態では、第一基材１１の一方の面１１ａの長手方向の両端部に接着層１２を設けた非接触型データ受送信体１０を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、第一基材の一方の面の全面に、接着層が設けられていてもよい。この場合、第二基材１３のＩＣチップ１４およびアンテナ１５が設けられた部分に対向する接着層をなす接着剤としては、剥離可能かつ再貼付不可能な接着剤が用いられる。

また、この実施形態では、第二基材１３内にＩＣチップ１４およびアンテナ１５が設けられた非接触型データ受送信体１０を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、ＩＣチップおよびアンテナが第二基材の第一基材と対向する面、あるいは、この対向する面とは反対の面に設けられていてもよい。
また、この実施形態では、第二基材１３のアンテナ１５が設けられた部分の折重部１３ａ，１３ａは、第一基材１１上にて、その厚み方向に３つ折りに折り重ねられている非接触型データ受送信体１０を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、折重部が５つ折り以上の奇数回折り重ねられていてもよい。

さらに、この実施形態では、アンテナ１５がＩＣチップ１４を中心とするダイポールアンテナである非接触型データ受送信体１０を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、アンテナがモノポールアンテナ、コイルアンテナなどであってもよい。

次に、図２を参照して、この実施形態の非接触型データ受送信体の作用について、この非接触型データ受送信体を、水分を含む棒状の対象物に巻き付ける場合を例に挙げて説明する。
図２は、本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態における使用方法の一例を示す概略断面図である。

まず、図２（ｂ）に示すように、第二基材１３のＩＣチップ１４およびアンテナ１５が設けられた部分を、第一基材１１に対して離間させる。
次いで、図２（ｃ）に示すように、対象物（図示略）に対して、第二基材１３を外側にして、非接触型データ受送信体１０をループ状に巻き回すとともに、接着剤、粘着剤、磁石、スナップ、ボタン、ホチキス、粘着テープなどを用いて、第二基材１３の一端部に、第一基材１１の他端部を貼付することにより、対象物に非接触型データ受送信体１０を巻き付ける。

これにより、第二基材１３のＩＣチップ１４およびアンテナ１５が設けられた部分を、第一基材１１に対して離間した状態で、対象物に非接触型データ受送信体１０が固定される。そして、アンテナ１５は、第一基材１１および第二基材１３に垂直な方向（図２（ｃ）の矢印方向）の指向性を有するようになる。したがって、この状態にて、非接触型データ受送信体１０に情報書込／読出装置のアンテナを対向させると、情報書込／読出装置からの電磁誘導によりアンテナ１５に電流が流れる。
そして、アンテナ１５を流れる電流がＩＣチップ１４に供給されることにより、情報書込／読出装置から、アンテナ１５を介してＩＣチップ１４に情報が書き込まれ、あるいは、ＩＣチップ１４に書き込まれた情報がアンテナ１５を介して情報書込／読出装置にて読み出される。

なお、非接触型データ受送信体１０の第二基材１３のＩＣチップ１４およびアンテナ１５が設けられた部分を、第一基材１１から離間させる距離は特に限定されるものではなく、第二基材１３のＩＣチップ１４およびアンテナ１５が設けられた部分が第一基材１１に接していなければ、情報書込／読出装置から、アンテナ１５を介してＩＣチップ１４に情報を書き込んだり、ＩＣチップ１４に書き込まれた情報を、アンテナ１５を介して情報書込／読出装置にて読み出したりすることができる。

このように非接触型データ受送信体１０は、水分を含む棒状の対象物に直接貼付した状態で、読み取り／書き込みの指向性が広くなるとともに、読み取り／書き込みの距離が長くなる。

（２）第二の実施形態
図３は、本発明の非接触型データ受送信体の第二の実施形態を示す概略断面図である。
この実施形態の非接触型データ受送信体２０は、第一基材２１と、第一基材２１の一方の面２１ａにおいてその長手方向の両端部に設けられた接着層２２と、接着層２２を介して第一基材２１に積み重ねられた第二基材２３と、第二基材２３に設けられ互いに接続されたアンテナ２５およびＩＣチップ２４とから概略構成されている。

この実施形態の非接触型データ受送信体２０が、上述の第一の実施形態の非接触型データ受送信体１０と異なる点は、ＩＣチップ２４は第二基材２３の一端部側に配され、アンテナ２５はＩＣチップ２４を基端として第二基材２３の他端部側に延びるように配されたモノポールアンテナをなしている点である。

（３）第三の実施形態
図４は、本発明の非接触型データ受送信体の第三の実施形態を示す概略断面図である。
この実施形態の非接触型データ受送信体３０は、第一基材３１と、第一基材３１の一方の面３１ａにおいてその長手方向の両端部に設けられた接着層３２と、接着層３２を介して第一基材３１に積み重ねられた第二基材３３と、第二基材３３に設けられ互いに接続されたアンテナ３５およびＩＣチップ３４とから概略構成されている。

この実施形態の非接触型データ受送信体３０が、上述の第一の実施形態の非接触型データ受送信体１０と異なる点は、第二基材３３のアンテナ２５が設けられた部分の折重部３３ａ，３３ａは、第一基材３１上にて、その長手方向に５つ折りに折り重ねられている点である。

なお、この実施形態では、第二基材３３のアンテナ２５が設けられた部分の折重部３３ａ，３３ａが、第一基材３１上にて、その長手方向に５つ折りに折り重ねられている非接触型データ受送信体３０を例示したが、本発明の非接触型データ受送信体はこれに限定されない。本発明の非接触型データ受送信体にあっては、折重部が３つ折り、あるいは、７つ折り以上の奇数回折り重ねられていてもよい。

（４）第四の実施形態
図５は、本発明の非接触型データ受送信体の第四の実施形態およびその使用方法を示す概略断面図である。
この実施形態の非接触型データ受送信体４０は、第一基材４１と、第一基材４１の一方の面４１ａにおいてその長手方向の両端部に設けられた接着層４２と、接着層４２を介して第一基材４１に積み重ねられた第二基材４３と、第二基材４３に設けられ互いに接続されたアンテナ４５およびＩＣチップ４４とから概略構成されている。

この実施形態の非接触型データ受送信体４０が、上述の第一の実施形態の非接触型データ受送信体１０と異なる点は、第二基材４３のＩＣチップ４４が設けられている部分およびその近傍が、第一基材４１の一方の面４１ａに固定されている点である。

この実施形態の非接触型データ受送信体４０でも、第二基材４３のＩＣチップ４４およびアンテナ４５が設けられた部分を、第一基材４１に対して離間させることができる。
第二基材４３のＩＣチップ４４およびアンテナ４５が設けられた部分を、第一基材４１に対して離間させた場合、第一基材４１とアンテナ４５との距離は、アンテナ４５が共振する電磁波の波長の４分の１であることが好ましい。

次に、図５を参照して、この実施形態の非接触型データ受送信体の作用について、この非接触型データ受送信体を、水分を含む棒状の対象物に巻き付ける場合を例に挙げて説明する。
まず、図５（ｂ）に示すように、第二基材４３のアンテナ４５が設けられた部分を、第一基材４１に対して離間させる。
次いで、図５（ｃ）に示すように、対象物（図示略）に対して、第二基材４３を外側にして、非接触型データ受送信体４０をループ状に巻き回すとともに、接着剤、粘着剤、磁石、スナップ、ボタン、ホチキス、粘着テープなどを用いて、第二基材４３の一端部に、第一基材４１の他端部を貼付することにより、対象物に非接触型データ受送信体４０を巻き付ける。

これにより、第二基材４３のアンテナ４５が設けられた部分を、第一基材４１に対して離間した状態で、対象物に非接触型データ受送信体４０が固定される。そして、アンテナ４５は、第一基材４１および第二基材４３に垂直な方向（図５（ｃ）の矢印方向）の指向性を有するようになる。したがって、この状態にて、非接触型データ受送信体４０に情報書込／読出装置のアンテナを対向させると、情報書込／読出装置からの電磁誘導によりアンテナ４５に電流が流れる。
そして、アンテナ４５を流れる電流がＩＣチップ４４に供給されることにより、情報書込／読出装置から、アンテナ４５を介してＩＣチップ４４に情報が書き込まれ、あるいは、ＩＣチップ４４に書き込まれた情報がアンテナ４５を介して情報書込／読出装置にて読み出される。

なお、非接触型データ受送信体４０の第二基材４３のアンテナ４５が設けられた部分を、第一基材４１から離間させる距離は特に限定されるものではなく、第二基材４３のアンテナ４５が設けられた部分が第一基材４１に接していなければ、情報書込／読出装置から、アンテナ４５を介してＩＣチップ４４に情報を書き込んだり、ＩＣチップ４４に書き込まれた情報を、アンテナ４５を介して情報書込／読出装置にて読み出したりすることができる。

このように非接触型データ受送信体４０は、水分を含む棒状の対象物に直接貼付した状態で、読み取り／書き込みの指向性が広くなるとともに、読み取り／書き込みの距離が長くなる。

本発明の非接触型データ受送信体は、金属物品への貼付だけではなく、電磁波を発する物品への貼付などにも適用できる。

本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態における使用方法の一例を示す概略断面図である。本発明の非接触型データ受送信体の第二の実施形態を示す概略断面図である。本発明の非接触型データ受送信体の第三の実施形態を示す概略断面図である。本発明の非接触型データ受送信体の第四の実施形態およびその使用方法を示す概略断面図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０・・・非接触型データ受送信体、１１，２１，３１，４１・・・第一基材、１２，２２，３２，４２・・・接着層、１３，２３，３３，４３・・・第二基材、１４，２４，３４，４４・・・ＩＣチップ、１５，２５，３５，４５・・・アンテナ。

Claims

第一基材と、該第一基材の一方の面において、少なくともその長手方向の両端部に設けられた接着層と、該接着層を介して前記第一基材に積み重ねられた第二基材と、該第二基材に設けられ互いに接続されたアンテナおよびＩＣチップとを備えた非接触型データ受送信体であって、
前記第二基材の前記アンテナが設けられた部分の一部は、前記第一基材上にて折り重ねられたことを特徴とする非接触型データ受送信体。