JP2010176451A - Ｒｆｉｄタグ - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＦＩＤタグを衣類に取り付けして洗濯をした場合であっても、損傷しにくくすることを目的とする。
【解決手段】ＲＦＩＤタグ１は、基板４の表面にタグ情報を記憶保持するタグＩＣチップ２と、このタグＩＣチップ２に接続部８を介して電気的に接続されると共に無線信号を受信するタグアンテナ部３とを備えたものであって、基板４のタグＩＣチップ２とタグアンテナ部３との接続部８の近傍に、表面から裏面まで貫通している少なくとも２つの貫通孔部７を有し、これらの貫通孔部７を介して基板４の表裏面側に設けたモールド部６で接続部８を含むタグＩＣチップ２を覆う構成としている。
【選択図】図４

Description

本発明は、タグ情報が記憶保持されているＲＦＩＤタグに関する。

近年、物流、物品などの管理を効率化するために、ＲＦＩＤタグが利用されている。例えば、リネン業者と呼ばれる衣類洗濯業者は、ホテル、医療、介護、食品などの衛生・環境管理が必要とされる業界に洗濯サービスなどを提供していた。衣類洗濯業者は、洗濯作業工程において、洗濯の対象となる多数の衣類を管理するために、リーダライタ装置で衣類に取り付けたＲＦＩＤタグからタグ情報を読み取り、回収、洗濯工程、高温減菌処理、納品、廃棄などの管理をしていた。

ＲＦＩＤタグは、タグ情報を記憶保持するタグＩＣチップと、このタグＩＣチップに接続されると共に無線信号を受信するタグアンテナ部とを備えている。このＲＦＩＤタグを布ラベルで覆い、この布ラベルを熱圧着または縫製で衣類に固着することにより衣類に取り付けていた（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００３−１０５６０９号公報

従来のＲＦＩＤタグは、洗濯工程において水洗い設備で水洗いされた場合には、衣類が激しく揉まれるのに伴って、タグアンテナ部とタグＩＣチップとの接続部に繰り返し応力が加わり、この接続部が破損しやすくなるといった課題があった。

そこで本発明は、衣類に取り付けられて洗濯した場合であっても、破損しにくくすることを目的とする。

この目的を達成するために本発明のＲＦＩＤタグは、基板の表面にタグ情報を記憶保持するタグＩＣチップと、このタグＩＣチップに接続部を介して電気的に接続されると共に無線信号を受信するタグアンテナ部とを備えたものであって、基板のタグＩＣチップとタグアンテナ部との接続部の近傍に、表面から裏面まで貫通している少なくとも２つの貫通孔部を有し、これらの貫通孔部を介して基板の表裏面側に設けたモールド部で接続部を含むタグＩＣチップを覆う構成としたことを特徴とする。このような構成により、初期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、基板の表面にタグ情報を記憶保持するタグＩＣチップと、このタグＩＣチップに接続部を介して電気的に接続されると共に無線信号を受信するタグアンテナ部とを備えたものであって、基板のタグＩＣチップとタグアンテナ部との接続部の近傍に、表面から裏面まで貫通している少なくとも２つの貫通孔部を有し、これらの貫通孔部を介して基板の表裏面側に設けたモールド部で接続部を含むタグＩＣチップを覆う構成としたので、モールド部を２つ以上の貫通孔部により２箇所以上を基板に固定し接続部を含むタグＩＣチップをモールドすることができ、洗濯されたときに基板にねじれ、圧縮、屈曲などの変形を生じた場合でも２つ以上の貫通孔部を介して一体化したモールド部が位置ずれを阻止し、基板の表裏面側からの力を柱として支えるので、外部からの応力による接続部の変形を抑えることができる。これにより、衣類に取り付けられて洗濯された場合であっても、損傷しにくくすることができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

（実施の形態）
まず、図１〜図６を参照しながら、本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤタグついて説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤタグ１の概観図、図２は同ＲＦＩＤタグ１の分解斜視図、図３は同ＲＦＩＤタグ１におけるモールド部６を説明する上面図、図４は図３のＡ−Ａ線の断面を示す部分断面図、図５は図１のＢ−Ｂ線の断面を示す断面図、図６は上記ＲＦＩＤタグ１の外装体５の外周部９を説明する分解斜視図である。

図１に示すように、ＲＦＩＤタグ１は、外装体５の内部に形成された収納空間５ｃ（図５）に、タグ情報を記憶保持しているタグＩＣチップ２と、このタグＩＣチップ２に電気的に接続されると共に受信した無線信号から電力を生成するタグアンテナ部３とを備えている。

このような構成により、後述するリーダライタ２０（図７）で衣類、タオル、シールなどに取り付けたＲＦＩＤタグ１からタグ情報を読み取り、回収、洗濯工程、高温減菌処理、納品、廃棄などの管理を行う。例えば、パーソナルコンピュータなどの管理装置（図示せず）が備えたデータベースに衣類などのタグ情報に関係する管理情報を記憶しておき、リーダライタ２０で読まれたタグ情報を記憶、検索するなどして管理する。

次に、図２に示すように、ＲＦＩＤタグ１は、外装体５の内部に形成される収納空間５ｃ（図５）に、平面形状が長方形の基板４を非接着で収納している。外装体５は基板４の表面を保護する表面外装部５ａと裏面を保護する裏面外装部５ｂとを有し、基板４の全体を保護している。基板４の表面には２つのタグアンテナ部３が形成され、これらのタグアンテナ部３の端部の接合部である接続部にタグＩＣチップ２が電気的に接続されている。

図３、図４に示すように、２つのタグアンテナ部３が基板４の表面の中心から長手方向にそれぞれ延び、２つのタグアンテナ部３の間のそれぞれの端部にタグＩＣチップ２が接続されている。

ところで、洗濯工程において水洗い設備で水洗いされた場合には、衣類が激しく揉まれるのに伴って、タグＩＣチップ２とタグアンテナ部３との接続部に繰り返し応力が加わり、この接続部が破損しやすくなる。例えば、ＲＦＩＤタグ１に対する屈曲、衝撃により、ＲＦＩＤタグ１の表面外装部５ａと裏面外装部５ｂとの間に歪みが生じ、タグＩＣチップ２とタグアンテナ部３との接続部における接合部が損傷することもある。

そこで本実施の形態のＲＦＩＤタグ１では、基板４のタグＩＣチップ２とタグアンテナ部３との接続部８の近傍に、表面から裏面まで貫通している少なくとも２つの貫通孔部７を有し、これらの貫通孔部７を介して基板４の表裏面側に設けたモールド部６で接続部８を含むタグＩＣチップ２を覆う構成とした。

この構成により、モールド部６を２つ以上の貫通孔部７により２箇所以上を基板４に固定し接続部８を含むタグＩＣチップ２をモールドすることができ、洗濯されたときに基板４にねじれ、圧縮、屈曲などの変形を生じた場合でも２つ以上の貫通孔部７を介して一体化したモールド部６が位置ずれを阻止し、基板４の表裏面側からの力を柱として支えるので、外部からの応力による接続部８の変形を抑えることができる。これにより、ＲＦＩＤタグ１が衣類に取り付けられて洗濯された場合であっても、損傷しにくくすることができる。

また、モールド部６は基板４より硬い樹脂により形成される。モールド部６は接続部８を含むタグＩＣチップ２を覆い接合部の線幅が狭く損傷しやすい接続部８の強度を高めているが、比較的線幅が広い２つのタグアンテナ部３を覆うことはないのでアンテナ特性の劣化を抑えることができる。

また、２つの貫通孔部７によりモールド部６を一体化することで、基板４上の少なくとも２箇所以上でモールド部６が固定され、モールド部６が基板４から剥がれて回転するなどの位置ずれが発生しなくなる。これにより、接続部８での変形がなくなり、接合部を損傷しにくくすることができる。

また、基板４の長手方向に延びる２つのタグアンテナ部３の間にタグＩＣチップ２を設け、タグＩＣチップ２が接続部８を介して２つのタグアンテナ部３に接続されている。このため、基板４の伸縮により２つのタグアンテナ部３の間隔も変化し、これにより接続部８における接合部が変形して損傷する場合もある。

そこで、タグＩＣチップ２とタグアンテナ部３との接続部８近傍に、２つの貫通孔部７を接続部８より大きな間隔で基板４の長手方向に設けている。これにより、基板４が長手方向に変形（伸縮）しても基板４より硬いモールド部６の変形は小さく、これにより２つの貫通孔部７の間隔は一定に維持されるのでモールド部６の内部にモールドされている接続部８における接合部の変形が抑えられるので、接合部を損傷しにくくすることができる。なお、貫通孔部７は少なくとも２つあればよく、これにより接続部８における接合部の距離を一定に維持できる。

また、基板４の伸縮は基板４の長手方向と直交する方向にもある。そこで、２つの貫通孔部７を基板４の長手方向と直交する方向の接続部８の両側に設けている。これにより、基板４が長手方向と直交する方向に変形（伸縮）しても基板４より硬いモールド部６の変形は小さく、これにより２つの貫通孔部７の間隔は一定に維持されるのでモールド部６の内部にモールドされている接続部８における接合部での変形が抑えられるので、接合部を損傷しにくくすることができる。なお、貫通孔部７は少なくとも２つあればよく、これにより接続部８における接合部の距離を一定に維持できる。

基板４は、例えばプラスチックシートで形成される。また外装体５は柔らかい材質の材料で形成する。例えばポリエステルで形成する。これにより衣類などを傷つけない。

図５、図６に示すように、表面外装部５ａと裏面外装部５ｂのそれぞれの外周部９（基板４より大きく設定された破線５ｄより外側の領域）を互いに接着して密閉した収納空間５ｃを形成し、この収納空間５ｃに基板４を非接着で収納する。すなわち、基板４は破線５ｄの領域より小さいので収納空間５ｃに収めることができ、密閉により耐水性を高めている。これにより、タグＩＣチップ２とタグアンテナ部３とを湿気などから守ることができる。

また、基板４と外装体５の収納空間５ｃに非接着で収納しているので、外部からＲＦＩＤタグ１を１６０℃〜２００℃で高温加熱しても、外装体５の伸び縮みによる影響を受けにくくし、基板４の変形による回路の損傷（タグアンテナ部３の断線など）をなくすことができる。

次に、図７を参照しながら、ＲＦＩＤタグ１の動作について説明する。図７は、本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤタグ１を含むＲＦＩＤシステム１０の構成を示すブロック図である。

図７に示すように、ＲＦＩＤシステム１０は、ＲＦＩＤタグ１とこのＲＦＩＤタグ１のタグ情報を読み取るリーダライタ２０とを備えている。この構成により、衣類に取り付けられたＲＦＩＤタグ１のタグ情報をリーダライタ２０で読み取り、所在など管理する。

まず、リーダライタ２０はＲＦＩＤタグ１と交信を開始する。リーダライタ２０は、送信アンテナ２１を介して質問信号をＲＦＩＤタグ１に送信し、ＲＦＩＤタグ１からの応答信号を受信アンテナ２２で受信し、後述するように復調してタグ情報を読み取る。

まずリーダライタ２０は、ＲＦＩＤタグ１に、例えば「管理番号１００は存在するか？」という問い合わせをする。

この問い合わせは、変調回路２３により、所定の搬送波を変調し、送信回路２４、送信アンテナ２１を介して、ＲＦＩＤタグ１に向けて出力される。所定の搬送波として、ＵＨＦ帯（例えば、９５２ＭＨｚ〜９５５ＭＨｚ）やマイクロ波帯（例えば、２．４５ＧＨｚ）の周波数を利用することができる。

ＲＦＩＤタグ１は、タグアンテナ部３で質問信号（無線信号）を受信すると共に、受信した無線信号から生成した電力をダイオード１１で整流し、直流電圧（以下、「ＤＣ電圧」と記す）を生成する。このＤＣ電圧をコンデンサ１２に充電すると共に、このＤＣ電圧をタグＩＣチップ２に供給し、タグＩＣチップ２を起動する。これにより、タグＩＣチップ２の復調回路１３、制御回路１４、メモリ１５、変調回路１６が起動する。これにより、ＲＦＩＤタグ１では電池などの電源を搭載しなくてもタグＩＣチップ２を動作させることができる。

次に、制御回路１４からの指示で復調回路１３は、受信した無線信号から上記「管理番号１００は存在するか？」という問い合わせを復調する。

また、制御回路１４は、上記した復調回路１３への指示と同時にメモリ１５に記憶保持している個別情報を読み出している。

メモリ１５に記憶保持されたタグ情報、すなわち、個別識別情報が「管理番号１００」であった場合には、制御回路１４は、その問い合わせに対して「管理番号１００」が存在することを、変調回路１６を介してスイッチ１７をＯＮ、ＯＦＦさせて応答する。

すなわち、スイッチ１７がＯＮすれば、タグアンテナ部３の端子ａと端子ｂとが短絡され、スイッチ１７がＯＦＦされれば、タグアンテナ部３の端子ａと端子ｂとが開放される。これによって、リーダライタ２０から送信された電波を反射するか否かをタグ情報に応じて制御し、そのタグ情報の内容を伝達することができる。すなわち、タグ情報の「１」、「０」に対応させてスイッチ１７をＯＮ、ＯＦＦさせ、このスイッチ１７のＯＮ、ＯＦＦの繰り返しパターンにより、タグアンテナ部３からリーダライタ２０に応答信号を出力し、「管理番号１００」が存在することが報告される。例えば、タグ情報の「１」のときはスイッチ１７をＯＮにし、タグ情報の「０」のときはスイッチ１７をＯＦＦにする。なお、ＲＦＩＤタグ１ではインピーダンスをマッチングさせるコンデンサ１８を有している。

リーダライタ２０では、受信アンテナ２２で受信した応答信号が受信回路２５を介して復調回路２６に伝達され、復調回路２６で復調された信号により制御回路２７は、「管理番号１００」の存在を確認する。リーダライタ２０は、この「管理番号１００」の情報を、例えば、制御回路２７を介してメモリ２８に記憶する。メモリ２８はメモリカードを備え、このメモリカードを、例えばネットワークに接続されているパーソナルコンピュータなどの管理装置（図示せず）に接続し、メモリカードに記憶されている「管理番号１００」の情報を読み取らせる。管理装置では、読み取りした「管理番号１００」の情報に基づいて内部の記憶装置（例えば、ハードディスクなど）に記憶されているデータベース（図示せず）から衣類情報を検索し、回収日、納品日などを管理する。なお、データベースには衣類に係る情報が管理情報として記憶されており、洗濯作業での洗濯管理情報、納品情報、貸与先からの回収、貸与、廃棄などの情報が記憶されている。

また、リーダライタ２０は、制御回路２７からＲＦＩＤタグ１に、「管理番号１００は存在するか？」と、問い合わせが行われたにも係わらず、「管理番号１００」を記憶したＲＦＩＤタグ１が存在しない場合には、応答がないので、制御回路２７は、この「応答なし」から「管理番号１００」は存在しないことを確認する。

なお、図７において、リーダライタ２０は、変調、同期を行うためのクロック回路２９と各回路にＤＣ電圧を供給するための電源部３０とを備えている。電源部３０は、例えばＤＣ電圧を発生させる電池などで構成される。

以上のように本実施の形態におけるＲＦＩＤタグ１によれば、基板４の表面にタグ情報を記憶保持するタグＩＣチップ２とこのタグＩＣチップ２に接続部８を介して電気的に接続されると共に無線信号を受信するタグアンテナ部３とを備えたものであって、基板４のタグＩＣチップ２とタグアンテナ部３との接続部８の近傍に、表面から裏面まで貫通している少なくとも２つの貫通孔部７を有し、これらの貫通孔部７を介して基板４の表裏面側に設けたモールド部６で接続部８を含むタグＩＣチップ２を覆う構成とした。

これにより、モールド部６を２つ以上の貫通孔部７により２箇所以上を基板４に固定し接続部８を含むタグＩＣチップ２をモールドすることができ、洗濯されたときに基板４にねじれ、圧縮、屈曲などの変形を生じた場合でも２つ以上の貫通孔部７を介して一体化したモールド部６が位置ずれを阻止し、基板４の表裏面側からの力を柱として支えるので、外部からの応力による接続部８の変形を抑えることができる。これにより、ＲＦＩＤタグ１が衣類に取り付けられて洗濯された場合であっても、損傷しにくくすることができる。

なお、図８に示すように、ＲＦＩＤタグ４０は外装体５の内部に基板４より大きい網状の繊維４１を設け、繊維４１と外装体５とを接着している。また、外周部９の接着により基板４を収納空間５ｃに密封する。繊維４１は表面外装部５ａと裏面外装部５ｂのそれぞれの内側に接着されている。繊維４１としては、長手方向、長手方向と直交する方向に編み状に編まれたものを用い、屈曲性、剛性、強度に優れている化学繊維から構成される。例えば、化学繊維としてガラス繊維（シリコーン繊維を含む）や炭素繊維などがある。これにより、外装体５の基板４の長手方向、長手方向と直交する方向の伸びを抑え、接続部８での変形を抑えて接合部を損傷しにくくすることができる。

また、上記の繊維４１と同じ素材のものを表面外装部５ａおよび裏面外装部５ｂの少なくとも一方の内部に予め組み込んでもよい。例えば、図９に示すように、ＲＦＩＤタグ５０は基板４より大きい網状の繊維５２（例えば、化学繊維であるガラス繊維、炭素繊維など）を外装体５１の表面外装部５１ａおよび裏面外装部５１ｂの内部に予め組み込み、表面外装部５１ａの外周部９と裏面外装部５１ｂの外周部９とを接着して基板４を収納空間５ｃに密封する。これにより、外装体５１は繊維５２により伸びにくくなり、基板４の伸びが抑えられ、これにより接続部８での変形が抑えられるので接合部を損傷しにくくすることができる。このため、ＲＦＩＤタグ５０を衣類に取り付けして洗濯し、激しく揉んでも損傷しにくくすることができる。

以上のように本発明は、基板の表面にタグ情報を記憶保持するタグＩＣチップとこのタグＩＣチップに接続部を介して電気的に接続されると共に無線信号を受信するタグアンテナ部とを備えたものであって、基板のタグＩＣチップとタグアンテナ部との接続部の近傍に、表面から裏面まで貫通している少なくとも２つの貫通孔部を有し、これらの貫通孔部を介して基板の表裏面側に設けたモールド部で接続部を含むタグＩＣチップを覆う構成としたので、モールド部を２つ以上の貫通孔部により２箇所以上を基板に固定し接続部を含むタグＩＣチップをモールドすることができ、洗濯されたときに基板にねじれ、圧縮、屈曲などの変形を生じた場合でも２つ以上の貫通孔部を介して一体化したモールド部が位置ずれを阻止し、基板の表裏面側からの力を柱として支えるので、外部からの応力による接続部の変形を抑えることができる。

これにより、衣類、タオル、シーツなどに取り付け、洗濯した場合でも損傷しにくくすることを可能とするＲＦＩＤタグなどに有用である。

本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの概観図 同ＲＦＩＤタグの分解斜視図 同ＲＦＩＤタグにおけるモールド部を説明する上面図 図３のＡ−Ａ線の断面を示す部分断面図 図１のＢ−Ｂ線の断面を示す断面図 本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤタグの外装体の外周部を説明する分解斜視図 同ＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤシステムの構成を示すブロック図 同ＲＦＩＤタグの他の例を示す断面図 同ＲＦＩＤタグのさらに他の例を示す断面図

１，４０，５０ ＲＦＩＤタグ
２ タグＩＣチップ
３ タグアンテナ部
４ 基板
５，５１ 外装体
５ａ，５１ａ 表面外装部
５ｂ，５１ｂ 裏面外装部
５ｃ 収納空間
６ モールド部
７ 貫通孔部
８ 接続部
９ 外周部
１０ ＲＦＩＤシステム
１１ ダイオード
１２，１８ コンデンサ
１３，２６ 復調回路
１４，２７ 制御回路
１５，２８ メモリ
１６，２３ 変調回路
１７ スイッチ
２０ リーダライタ
２１ 送信アンテナ
２２ 受信アンテナ
２４ 送信回路
２５ 受信回路
２９ クロック回路
３０ 電源部
４１，５２ 繊維

Claims (6)

1. 基板の表面にタグ情報を記憶保持するタグＩＣチップと、このタグＩＣチップに接続部を介して電気的に接続されると共に無線信号を受信するタグアンテナ部とを備えたＲＦＩＤタグであって、
   前記基板の前記タグＩＣチップと前記タグアンテナ部との前記接続部の近傍に、表面から裏面まで貫通している少なくとも２つの貫通孔部を有し、これらの貫通孔部を介して前記基板の表裏面側に設けたモールド部で前記接続部を含む前記タグＩＣチップを覆う構成としたことを特徴とするＲＦＩＤタグ。
2. 前記少なくとも２つの貫通孔部を前記基板の長手方向と直交する方向の前記接続部の両側に設けたことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
3. 前記少なくとも２つの貫通孔部を前記接続部より大きい間隔で前記基板の長手方向に設けたことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
4. 外装体の内部に前記基板を非接着で収納したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグ。
5. 前記外装体の内部に前記基板より大きい網状の繊維を設け、前記繊維と前記外装体とが接着されていることを特徴とする請求項４に記載のＲＦＩＤタグ。
6. 前記外装体は前記基板の表面を保護する表面外装部と裏面を保護する裏面外装部とを有し、
   前記表面外装部および前記裏面外装部の少なくとも一方の内部に前記基板より大きい網状の繊維を設け、前記表面外装部と前記裏面外装部との周辺部が接着されていることを特徴とする請求項４に記載のＲＦＩＤタグ。

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