JP2008242939A - Ｉｃタグ体 - Google Patents

Abstract

【課題】ホルダへの曲げ応力に対してＩＣタグを保護できるＩＣタグ体を提供する。
【解決手段】ＩＣタグ体１は、シート状の基材２と、基材２に配置されるＩＣチップ３およびアンテナ４を有するＩＣタグ５と、ＩＣタグ５を収容するホルダ６とを有する。そして、ホルダ６は、基材２よりも曲げ強度が強く空間７を有している。そして、ＩＣタグ５が空間７内に固定されずに収容されている。なお、空間７の内壁と、ＩＣチップ３の上面または下面との間には隙間８を有するのが好ましく、空間７が密閉空間であるのが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣタグ体に関する。

従来から、ＩＣチップを備えたＩＣタグは、土地または建物等の施設管理、または工場における生産管理等のさまざまな分野で利用されている。ＩＣタグは、リーダとの間で信号を送受信することによって、データの交信を行うことが可能である。したがって、リーダがＩＣタグから少し離れた状態でも、リーダとＩＣタグとの間で管理情報等のデータを送受信することが可能である。

そしてＩＣタグは、ＩＣタグを外力から保護するケース（ホルダ）に保持され、使用される。そこでは、ＩＣタグは、保持状態を確実化し、長年維持したいため、殆ど挙動することのない状態とされている（特許文献１の段落００２６を参照）。

特開２００６−７９２０２号公報

本出願人は、長年に渡ってＩＣタグの研究、開発を行っているが、従来のＩＣタグの場合、ＩＣタグが外部から十分保護されるものの、ケース（ホルダ）に曲げ応力（外力）が付与された際に、ＩＣタグがその曲げに追従し、引っ張られて損傷してしまうことを発見した。

そこで、本発明の目的は、ＩＣタグが外部から保護されると共に、ホルダへの曲げ応力に対してもＩＣタグが保護されているＩＣタグ体を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明のＩＣタグ体は、シート状の基材と、基材に配置されるＩＣチップおよびアンテナを有するＩＣタグと、ＩＣタグを収容するホルダとを有し、ホルダが基材よりも曲げ強度が強く、かつ空間を有し、ＩＣタグが空間内に固定されずに収容されている。

この発明によれば、ホルダが基材よりも曲げ強度が強い。そして、ＩＣタグがホルダの密閉空間内に固定されずに収容されている。よって、従来のように、ＩＣタグは外部から保護される。また、ホルダに対して曲げ応力が付与されたとしても、ＩＣタグはホルダの曲がりに追従して引っ張られることは無い。よって、ＩＣタグをホルダへの曲げ応力から保護できる。

他の発明は、上述のＩＣタグ体の発明に加え、空間の内壁と、ＩＣチップの上面または下面との間には隙間を有する。この構成を採用することによって、ホルダへの曲げ応力によってホルダが撓み、空間が狭まることとなっても、空間の内壁によってＩＣチップが押圧されるのをさらに抑制できる。

他の発明は、上述のＩＣタグ体の発明に加え、空間が密閉空間である。この構成を採用することによって、基材上に形成した、通常は金属からなるアンテナ等を外部、たとえば湿気等から確実に保護できる。

本発明により、ＩＣタグが外部から保護されると共に、ホルダへの曲げ応力に対してＩＣタグを保護できるＩＣタグ体を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るＩＣタグ体の構成について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るＩＣタグ体１の平面図を示している。また、図２は、図１に示すＩＣタグ体１の底面図を示している。図３は、図１に示すＩＣタグ体１の正面図で、基材２の部分を実線で示した図を示している。図４は、ＩＣタグ体１を構成するホルダ６の分解斜視図である。

ＩＣタグ体１は、ＩＣタグ５とホルダ６とから構成される。ＩＣタグ５は、シート状の基材２と、基材２面に配置されるＩＣチップ３およびアンテナ４を有する。ホルダ６は、内部に薄い直方体状の空間７を有し、その空間７内にＩＣタグ５を収容している。そして、ホルダ６は、基材２よりも曲げ強度が強い。そして、ＩＣタグ５は、空間７内に固定されずに、すなわちホルダ６のどこにも固着せずに収容されている。そして、空間７の上下内壁７ａ、７ｂ（図３）と、ＩＣチップ３の上面または下面との間には最大でＷとなる隙間８を有する。なお、空間７は後述するように密閉空間とされている。

ＩＣタグ体１の構成をより具体的に説明する。

ＩＣタグ５は、シート状の長方形の基材２を有している。この基材２は、厚みが５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。その基材２の一方の面に市販のレーザー配線加工装置によって厚み９μｍのアルミ箔からなるアンテナ４が形成されている。このアンテナ４には、基材２の中央部分にＴ字形状のアンテナ４が形成されていない部分（未形成部９）がある形状をしている。そして、アンテナ４の部分と接続するコの字形状の導電性接着剤からなる電極１０が、未形成部９のＴ字形状の縦線部分の両脇に各々１つずつ、２つ配置されている。電極１０の配置はアンテナ４の配置に先立って行われる。そして、ＩＣチップ３の外部端子がその電極１０と電気接続するようにＩＣチップ３が配置されている。ＩＣチップ３は、１ｍｍ角で厚みが０．３ｍｍの直方体の形状をしている。

アンテナ４と電極１０の接続には、超音波溶接法を採用し、接続が確実となるようにする。その溶接痕１３の一部は、溶接の際の衝撃によってアンテナ４と電極１０の重なり部分が除去されるため、基材２が見えている。また、ＩＣチップ３の外部端子と電極１０の接続は、電極１０の接着力による。

ホルダ６は、４つの角部に丸みを有する長方形の３枚の板からなる。この３枚の板は、図４に示すように、透明な第１の透明板１１Ａ、透明な第２の透明板１１Ｂ及び不透明な枠板１２である。この３枚の板は、それぞれの厚みが１ｍｍのアクリル樹脂からなるものである。そして、枠板１２は、ほぼ長方形の枠体１２の対角線の中心を、孔の対角線の中心とする長方形の孔（開口部１２Ａ）を有している。この開口部１２Ａは、前述の基材２の長方形の輪郭よりも縦、横ともに若干（１ｍｍ程度）大きい寸法となっている。この枠板１２を第１の透明板１１Ａと第２の透明板１１Ｂとで挟んで積層すると、図３に示すように、開口部１２Ａが透明な空間７となる。また、その積層状態で３枚の板１１Ａ，１１Ｂ，１２の接触面を相互に熱圧着等で密着させると、空間７は密閉空間となる。図３に示すホルダ６は、３枚の板１１Ａ，１１Ｂ，１２を密着させた状態のものである。

この実施の形態では、枠板１２の両側の板を透明な板としているが、いずれか一方または両者を透明な板としなくても良い。また３枚の板１１Ａ，１１Ｂ，１２をアクリル樹脂とせず、他の剛性の高い、たとえばポリスチレン樹脂としたり、ガラス入りの樹脂等としても良い。さらに樹脂板ではなく、電波を通すゴム板、金属板等としても良い。

ＩＣタグ体１は、上述した空間７（密閉空間）に上述したＩＣタグ５を収容したものである。上述の３枚の板１１Ａ，１１Ｂ，１２を相互に熱圧着等で密着させる際に、予め開口部１２ＡにＩＣタグ５を位置させることで、ＩＣタグ体１を得ることができる。図３に示すように、このＩＣタグ体１は、空間７の内壁７ａ，７ｂと、ＩＣチップ３の上面または下面との間（この図３では、ＩＣチップ３との上面との間）に上述したＷの値が約０．６ｍｍとなる隙間８を有する。

このような構成のＩＣタグ体１は、厚み１ｍｍの３枚のアクリル樹脂板を密着させたホルダ６が、厚みが５０μｍのＰＥＴからなる基材２よりも曲げ強度が強いものとなっている。そして、枠板１２の開口部１２Ａは、基材２の長方形の輪郭よりも１ｍｍ程度大きい寸法となっている。よって、ＩＣタグ５がホルダ６の密閉空間７内に固定されずに収容されていることとなり、ＩＣタグ５は、図３で左右、上下、さらに基材２面に垂直な方向のいずれの方向にもわずかに移動できるようになっている。よって、ホルダ６に対して曲げ応力が付与されたとしても、ＩＣタグ５はホルダ６の曲がりに追従して引っ張られることは無い。よって、ＩＣタグ体１に曲げ応力が付与され、図５に示すように撓んだとしても、ＩＣタグ５には、応力がかからない状態が維持され、損傷せずに保護される。なお、図５に示す状態では、ＩＣタグ５は重力を原因として、空間７の内壁７ｂの曲がりに沿って曲がることが考えられるが、その際にＩＣタグ５に加わる応力は重力分だけであり、きわめてわずかなものであり、ＩＣタグ５は損傷しない。

また図３に示すように、ＩＣタグ体１は、空間７の内壁７ａ，７ｂと、ＩＣチップ３の上面または下面との間には約０．６ｍｍの隙間８を有している。よって、ホルダ６への曲げによって空間７が狭まることとなっても、空間７の内壁７ａ，７ｂによってＩＣチップ３が押圧されて、ＩＣチップ３が損傷してその機能を失うのを抑制できる。また、隙間８の存在と硬い板１１ａ，１１ｂの使用によって、ホルダ６への曲げ応力だけでなく、ホルダ６への押圧力が付与された場合、すなわち、図３で上方向から下方向に、またはその逆に、さらには両方向から押圧力が付与された場合も同様に、ＩＣチップ３が押圧されてしまう危険を防止している。

またＩＣタグ体１は、ＩＣタグ５がホルダ６の密閉空間７内に収容されている。よって、基材２上に形成した、アルミニウム箔からなるアンテナ４、導電性接着剤からなる電極１０等が湿気等によって酸化して腐食し、それらの機能を失うのを抑制できる。ここで、防食手段を講じたＩＣタグ５をホルダ６の空間７内に収容するＩＣタグ体１では、空間７は完全な密閉空間である必要はない。たとえば枠板１２を１枚構成とせず、平面コの字状の形状のものを２つ間隔を開けて対向させて配置したり、第１または第２の透明板１１Ａ，１１Ｂのいずれか一方または両者に空間７に通ずる小さな孔を開けるようにしても良い。防食手段は、たとえばＩＣタグ５の表面全体を樹脂封止する等である。また、大気または湿気の少ない環境下でＩＣタグ体１を使用する場合も、空間７は密閉空間である必要はない。

以上、本発明の実施の形態におけるＩＣタグ体１について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限り種々変更実施可能である。たとえば、空間７の内壁７ａ，７ｂと、ＩＣチップ３の上面または下面との間の隙間８は、ホルダ６の構成部材の材質にガラス等、殆ど曲げ応力に対して撓まないものを用いる場合には、必要なく、ＩＣチップ３の上面と下面がそれぞれ空間７の内壁７ａ，７ｂに接触しても良い。また、隙間８を設けるにしても、その距離は０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ等と適宜設定できる。ＩＣタグ体１の各構成部材の寸法ばらつきを考慮すると、隙間８の最大値Ｗは０．３ｍｍ以上とするのが好ましい。また、ＩＣタグ体１の全体の寸法が大きくならないようにすることを考慮すると、隙間８の最大値Ｗは１ｍｍ以下とするのが好ましい。

また、ホルダ６は３枚の板から構成しているが、４枚以上の板で構成しても良く、２枚の板で構成しても良い。５枚以上の板でホルダ６を構成する場合は、たとえば枠板１２と第１の透明板１１Ａまたは第２の透明板１１Ｂとを交互に積層することで、空間７を複数設けることができる。すると、複数のＩＣタグ５を別々の空間７に収容することができる。すると、異なる情報を送受信させること、または異なる周波数帯域で使用するＩＣタグ５を収容することが可能となる。また、２枚の板でホルダ６を構成する例としては、一方または両方の板の表面に凹部を設け、それらを凹部存在面で貼り合わせることで、その凹部を空間７とする等である。また、開口部を有する一体成形物とその開口部を塞ぐ蓋体とを組み合わせてホルダ６を構成しても良い。

また、空間７（開口部１２Ａ）の外形と基材２の外形寸法は、同一であっても良い。また基材２の外形寸法を空間７（開口部１２Ａ）の外形寸法よりもわずかに大きくしても良い。後者の場合は、ＩＣタグ５が空間７の中でわずかに撓むこととなるが、ＩＣタグ５が固定されずに空間７内に収容されているため、ホルダ６への曲げ応力に対してＩＣタグ５を保護できることに変わりは無い。

また、ホルダ６への曲げ応力に対してＩＣタグ５を保護できる程度に、ＩＣタグ５の微小領域を空間７の内壁７ａ，７ｂまたはその他の内壁に固定しても良い。そうすることで、上述した熱圧着等の作業の際の作業性が向上する。たとえば、第２の透明板１１Ｂに接着部を予め記しておく。そしてＩＣタグ５の基材２のいずれかの端部の微小領域を第２の透明板１１Ｂの接着部に接着剤等で固定する。その状態で、枠板１２を第１の透明板１１Ａと第２の透明板１１Ｂで挟まれるように積層する。すると、ＩＣタグ５の基材２の端部が、第２の透明板１１Ｂと枠板１２に誤って挟まれ固定されてしまうのを防止できる。また、基材２の短辺の端部の微小領域を、敢えて第２の透明板１１Ｂと枠板１２に挟んで固定するようにしても良い。この程度の固定をしたＩＣタグ体１は、ＩＣタグ５が空間７の内壁に一部固定されているが、大部は固定されていないため、ＩＣタグ５が空間７内に固定されている構成ではない。

また、シート状の基材２の材質は、紙等の他の材質としても良い。アンテナ４の材質は銅等の他の材質としても良い。またアンテナ４の形成方法はスパッタリング法、スクリーン印刷法等の他の方法としても良い。ホルダ６の材質は、上述したようにポリエチレン等の他の材質としても良いし、透明の部材を用いなくても良い。また、ホルダ６を構成する板を相互に密着させる方法は、接着剤を用いる方法等の他の方法としても良い。また、アンテナ４と電極１０の接続方法は、抵抗溶接等の他の方法としても良い。また、ＩＣチップ３の外部端子と電極１０の接続方法は、はんだ付け等の他の方法としても良い。

本発明の実施の形態に係るＩＣタグ体の平面図である。 図１に示したＩＣタグ体の底面図である。 図１に示したＩＣタグ体の正面図で、基材２の部分を実線で示した図である。 本発明の実施の形態に係るホルダの分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るＩＣタグ体に対して曲げの応力を加えた状態を示す図である。

符号の説明

１ ＩＣタグ体
２ 基材
３ ＩＣチップ
４ アンテナ
５ ＩＣタグ
６ ホルダ
７ 空間（密閉空間）
８ 隙間

Claims (3)

1. シート状の基材と、上記基材に配置されるＩＣチップおよびアンテナを有するＩＣタグと、上記ＩＣタグを収容するホルダとを有するＩＣタグ体において、
   上記ホルダが上記基材よりも曲げ強度が強く、かつ空間を有し、上記ＩＣタグが上記空間内に固定されずに収容されていることを特徴とするＩＣタグ体。
2. 前記空間の内壁と、前記ＩＣチップの上面または下面との間には隙間を有することを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ体。
3. 前記空間が密閉空間であることを特徴とする請求項１または２記載のＩＣタグ体。

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