JP2010140374A - 無線icタグおよびその修復方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の無線ICタグは、ICチップ1と該ICチップ1に接続されるアンテナ2を有する無線ICタグTであって、アンテナ2を保持するとともに1軸延伸性を有する第1の基材3を備えている。
本発明の無線ICタグの修復方法は、ICチップ1と該ICチップ1に接続されるアンテナ2を有する無線ICタグTの修復方法であって、アンテナ2を保持するとともに1軸延伸性を有する第1の基材3を備え、加熱により、第1の基材3を熱収縮させることで、アンテナ2を収縮させて該アンテナ2の断線または損傷kを修復している。
【選択図】図3
Description
なお、図4(a)は、従来のダイポールアンテナを使用した無線ICタグ100を示す正面図であり、図4(b)は、図4(a)のD−D線断面図である。
この無線ICタグ100は、情報を記録するメモリをもつ微小なICチップ101と、該ICチップ101のメモリに記録された情報を無線で送信したり、情報や、伝送される電力を受信する小さなアンテナ102と、アンテナ102が搭載される基材103とを有し構成されている。
そして、リーダ/ライタ(図示せず)を、ラベルやシールに付された無線ICタグ100、紙カードの中に収容された無線ICタグ100等にかざすことで、非接触でICチップ101に記録されている情報を読み取り、個人の情報や個々の物品、動物の管理等を行うことができる。
なお、本願に係る文献公知発明として、特許文献1がある。
無線ICタグ100が入場券、証明書などのカード形状へ適用された場合、無線ICタグ100のアンテナ102は、通常20μm厚程度のアルミ箔で形成されているため、無線ICタグ100が収容されたカードC(図4(b)参照)を所持する人が、カードCを繰り返して曲げたりすると、図4(b)の矢印α10のように、無線ICタグ100に繰り返して連続的に曲げ応力がかかり、アンテナ102が金属疲労を起こし、図5に示すように、アンテナ102に亀裂k10が生じ、アンテナ102が断線または損傷する場合がある。
これは、アルミ蒸着によるさらに薄いアンテナ102の場合も同じである。
アンテナ102が断線または損傷することにより、無線ICタグ100の通信能力が低下したり、通信不良となり、無線ICタグ100が機能を失うか、アンテナ102が破断する前よりも通信距離の低下が発生する。このような場合、無線ICタグ100を新しいものに交換しなければならない。
また、無線ICタグ100が通信不能となることにより、ICチップ101内に記録されている情報を失うリスクが発生する。
図1(a)は、本発明に係わる実施形態の無線ICタグTを示す正面図であり、図1(b)は、図1(a)のA−A線断面図である。
<<無線ICタグTの概要>>
実施形態の無線ICタグT(図1参照)は、ICチップ1のメモリに記録される情報を、リーダ/ライタ(図示せず)で読み取ることにより、情報の管理を行うものであり、例えば入場券、証明書などのカードC内(図1(b)参照)に収容され使用される。
無線ICタグTは、ICチップ1と該ICチップ1と接続されるアンテナ2とを有しており、図1(b)に示すように、アンテナ2に隣接して、アンテナ2を保持するとともに、アンテナ2の長手方向に一致または沿った延伸方向をもつ1軸延伸性を有する第1の基材3を備えている。
なお、図2(a)は、実施形態の無線ICタグTのアンテナ2に亀裂kが生じて断線した状態を示す正面図であり、図2(b)は、図2(a)のB−B線断面図である。
図3(a)は、実施形態の無線ICタグTのアンテナ2に亀裂kが生じ、断線した状態を示す側面図であり、図3(b)は、図3(a)の実施形態の無線ICタグTのアンテナ2の亀裂kを修復する過程を示す側面図である。
<無線ICタグT>
図1に示す無線ICタグTは、リーダ/ライタ(図示せず)で読み取られる情報が記録されるICチップ1と、ほぼ中央部にICチップ1が電極を介して接続されるアンテナ2と、ICチップ1を実装したアンテナ2が搭載される絶縁体の第1の基材3、第2の基材4、および第3の基材5(図1(b)参照)を備え構成されている。
図1(a)に示すように、ダイポールアンテナを形成するアンテナ2の中央部には、インピーダンスマッチングを行うためのL字状のL型スリット2sが、アンテナ102を構成するアルミ等をエッチングすることにより、または、アルミ等を蒸着する際にマスキングすることにより、中央部に形成されている。
そして、L型スリット2sにおけるアンテナ2の短手方向の一方の端縁部まで延在する箇所を跨いだ態様で、ICチップ1の2つの電極(図示せず)がアンテナ2に接続されている。なお、L型スリット2sは、T型スリットでもよく、その他インピーダンスマッチングを行える形状であればよいのは勿論である。
無線ICタグTのICチップ1は、例えば、アンテナ2からの入力電圧からICチップ1を保護するリミッタ回路と、アンテナ2に入力される交流を直流に変換する整流回路と、リーダ・ライタから送信されるコマンド、データ等を「1」、「0」の信号列に戻す復調回路と、リーダ・ライタへ送信データで搬送波を変調する変調回路と、情報の送受信、内部メモリへのリード、ライト等の制御を行うための制御回路と、情報を記憶するメモリとを有している。
無線ICタグTのアンテナ2は、第1の基材3上にアルミニュウム、銅等をエッチング、銀などの導電性ペーストの印刷等で形成されている。この構成により、リーダ/ライタ(図示せず)を用いて、無線によって、第1のアンテナ1を介して、ICチップ1のメモリに記憶される情報を読み取り、または、ICチップ1のメモリに情報を記録する。
アンテナ2を保持する第1の基材3、第2の基材4、および第3の基材5は、アンテナ2が断線または損傷した場合に、無線ICタグTを加熱することによって、アンテナ2に隣接して配置される第1の基材3の1軸延伸性によって、アンテナ2を修復する機能を有する。
この延伸加工を施すフィルムは、引き伸ばし後に薄くなることを計算して一次製造時に厚く成型する。そして、延伸する際にかけた温度を超える熱量がかかると、延伸フィルムは収縮するという性質を有する。
すなわち、第1の基材3は、アンテナ2の長手方向に沿って1軸方向に収縮することが可能である。第1の基材3としては、例えばPET(PolyEthilene Terephthalate)フィルム等が使用される。
なお、第1の基材3は、PETに代替して、PEN(Polyethyleneterephtalate:ポリエチレンナフタレート)とすることも可能である。
なお、第2の基材4でアンテナ2の部分を覆うように構成してもよい。
図1(b)に示す第2の基材4に隣接する第3の基材5は、無線ICタグT全体を保持する支持部材の機能を果たすものであり、アンテナ2を修復するために加熱した際に第1の基材3の収縮により、無線ICタグTの曲りや反りを防止する機能を有しており、例えばPP(PolyPropylene:ポリプロピレン)等の無延伸フィルムが使用される。
次に、第1の基材3、第2の基材4、第3の基材5の熱軟化点について説明する。
1軸延伸性を有する第1の基材3に隣接する第2の基材4は、第1の基材3より、加熱による軟化点が低い材料が用いられ、この第2の基材4に隣接する第3の基材5は、加熱による軟化点が第1の基材3、第2の基材4より高い材料が用いられ、無線ICタグTの強度を保つ支持部材を構成している。
すなわち、第1の基材3、第2の基材4、および第3の基材5のそれぞれの軟化点温度は、次の関係にある。
第3の基材5>第1の基材3>第2の基材4
第1の基材3にPETフィルムが使用された場合、加熱による軟化点は約110℃であり軟化点が二番目に高い。
第2の基材4にPEが使用された場合、加熱による軟化点は約80〜90℃であり軟化点が、他の第1の基材3、第3の基材5に比較し、一番低くしている。
次に、無線ICタグTのアンテナ2が断線または損傷する現象について説明する。
図1(b)に示すように、無線ICタグTが、入場券、証明書などのカードC内に収容され使用される場合、カードCを所持する人が、無作為にカードCを繰り返し連続して折ることがある。
この際、カードC内の無線ICタグTには、図1(b)の矢印α1に示すように、繰り返し連続的に曲げ応力がかかりアンテナ2の金属疲労により、図2に示すように、アンテナ2に亀裂kが生じ、アンテナ2が断線または損傷する場合がある。
次に、このアンテナ2の断線または損傷に対する修復について説明する。
図3(a)に示すように、アンテナ2に亀裂kが生じた無線ICタグTを、図3(b)に示すように、アンテナ2の破断部である亀裂kの周辺、またはアンテナ2の全体を外部より、ヒータやヒートガン(図示せず)で、図3(b)の矢印β1のように、例えば110℃から120℃に加熱し、1軸延伸性を有する第1の基材3を延伸方向に収縮させる。
なお、このアンテナ2の修復時、第3の基材5の軟化点は、約140〜150℃であるので、熱によって軟化することなく、無線ICタグTのソリ等の変形を抑制し支持部材の役割を果たしている。
このように、第1の基材3を軟化点以上の温度にすることにより熱収縮させ、アンテナ2を収縮させて、アンテナ2の断線または損傷を修復する。
ここで、ヒータやヒートガンの加熱温度は、1軸延伸性を有する第1の基材3の収縮が開始される温度とし、支持部材の第3の基材5が軟化し過ぎないように温度を制御する必要がある。
また、このアンテナ2を修復する際の加熱時、図2(a)に示すL型スリット2sは、アンテナ2の短手方向にL型スリット2sに隣接する接続部Sが、図3(b)の矢印α21、α22に示す力を支えることになるので、図3(b)の矢印α21、α22に示す力によってL型スリット2sに悪影響が及ぶことが防止される。
なお、前記したように、アンテナ2の亀裂kの周辺をスポット的に加熱してもよいし、或いは、アンテナ2のL型スリット2sに対向する箇所にL型スリット2sの保持部材を設けてもよい。
無線ICタグTのアンテナ2を保持する第1の基材3に1軸延伸性を有する材料を使用し、アンテナ2の長手方向と第1の基材3の延伸軸方向とを一致または沿わせる構造とし、アンテナ2に断線または損傷が発生した場合、第1の基材3の軟化点温度以上に無線ICタグTを加熱することにより第1の基材3を延伸方向に熱収縮させ、もってアンテナ2を収縮させてアンテナ2の破断部(図2、図3(a)に示す亀裂k)を接続する。
すなわち、アンテナ2のベースフィルムである第1の基材3を熱収縮させることにより、アンテナ2の破断部(亀裂k)を再接続させている。
これにより、アンテナ2に断線または損傷が発生した場合に、無線ICタグTを交換することなく機能回復を行うことができる。
上記構成によれば、無線ICタグTのアンテナ2が断線または損傷した場合、第1の基材3が有する1軸延伸性を利用し、軟化点以上の温度の熱を加えることにより、第1の基材3を延伸軸方向に熱収縮させ、もってアンテナ2を収縮させ、断線または損傷したアンテナ2を再度電気的に接続することが可能である。
このように、断線または損傷したアンテナ2が修復されるため、無線ICタグTを交換することなく再使用することができる。
さらに、修復した無線ICタグTを使用しない場合にも、ICチップ1のメモリに記録されている情報を回収することができる。
例えば、カードCを構成する樹脂の軟化点の温度が高ければ、第3の基材5を省略してもよいし、場合によっては、第2の基材4も省略可能である。
この場合、第1の基材3を軟化点以上に加熱することにより、アンテナ2を、所望の方向に収縮させ、アンテナ2に発生した破断または損傷を修復することができる。
このように、アンテナ2に対する1軸延伸性を有する第1の基材3の延伸方向は、適宜選択可能である。
2 アンテナ
3 第1の基材
4 第2の基材
5 第3の基材
k 亀裂(アンテナの断線または損傷)
T の無線ICタグ
Claims (11)
- ICチップと該ICチップに接続されるアンテナを有する無線ICタグであって、
前記アンテナを保持するとともに1軸延伸性を有する第1の基材を備える
ことを特徴とする無線ICタグ。 - 前記第1の基材と積層され、前記第1の基材よりも熱軟化点が低い無延伸性を有する第2の基材を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の無線ICタグ。 - 前記第2の基材と積層され、前記第2の基材および前記第1の基材よりも熱軟化点が高い無延伸性を有する第3の基材を備える
ことを特徴とする請求項2に記載の無線ICタグ。 - ICチップと該ICチップに接続されるアンテナを有する無線ICタグであって、
前記アンテナを保持するとともに、1軸延伸性を有し、前記アンテナに断線または損傷が発生した場合、その軟化点温度以上に加熱されることにより熱収縮し、前記アンテナの断線または損傷を接続する第1の基材を備える
ことを特徴とする無線ICタグ。 - 前記第1の基材と積層され、前記第1の基材よりも熱軟化点が低い無延伸性を有し、前記加熱時、熱軟化する第2の基材を備える
ことを特徴とする請求項4に記載の無線ICタグ。 - 前記第2の基材と積層され、前記第2の基材および前記第1の基材よりも熱軟化点が高い無延伸性を有し、前記加熱時、前記無線ICタグの変形を抑制する第3の基材を備える
ことを特徴とする請求項5に記載の無線ICタグ。 - 前記第1の基材は、その延伸軸方向がアンテナの長手方向に一致または沿う
ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちの何れか一項に記載の無線ICタグ。 - ICチップと該ICチップに接続されるアンテナを有する無線ICタグの修復方法であって、
前記アンテナを保持するとともに1軸延伸性を有する第1の基材を備え、
加熱により、前記第1の基材を熱収縮させることで、前記アンテナを収縮させて該アンテナの断線または損傷を修復する
ことを特徴とする無線ICタグの修復方法。 - 前記第1の基材と積層され、前記第1の基材よりも熱軟化点が低い無延伸性を有する第2の基材を備え、
前記加熱により、前記第2の基材を熱軟化させるとともに前記第1の基材を熱収縮させることで、前記アンテナを収縮させて該アンテナの断線または損傷を修復する
ことを特徴とする請求項8に無線ICタグの修復方法。 - 前記第2の基材と積層され、前記第2の基材および前記第1の基材よりも熱軟化点が高い無延伸性を有する第3の基材を備え、
前記加熱により、前記第2の基材を熱軟化させるとともに前記第1の基材を熱収縮させることで、前記アンテナを収縮させて該アンテナの損傷または破断を修復し、かつ、前記前第3の基材が前記無線ICタグの変形を抑制する
ことを特徴とする請求項9に記載の無線ICタグの修復方法。 - 前記第1の基材が有する延伸方向が前記アンテナの長手方向に一致または沿う
ことを特徴とする請求項8から請求項10のうちの何れか一項に記載の無線ICタグの修復方法。
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JP2004020771A (ja) * | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Dainippon Printing Co Ltd | Icタグ付きボトル用ラベル |
JP2005100371A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-04-14 | Toyobo Co Ltd | アンテナシート及びそれを用いたicカードまたはicタグ |
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