JP2010191742A - 金属対応無線タグラベル - Google Patents

Abstract

【課題】無線タグ回路素子の近傍に金属が存在する場合であっても、確実に無線通信を行うことが可能な金属対応無線タグラベルを提供する。
【解決手段】情報の送受信を行うタグアンテナと前記タグアンテナを介して情報の通信と記憶を行うＩＣ回路部を備えた無線タグ回路素子が設けられたラベル基材を備える無線タグラベルと、前記ラベル基材に脱着自在に設けられるスペーサ本体部と、前記スペーサ本体部の一面側に設けられ対象物に貼着可能な粘着層を備えるスペーサとを有する金属対応無線タグラベルであって、前記無線タグ回路素子は、前記ラベル基材が前記スペーサ本体部に装着された場合に、前記スペーサ本体部の内部に配置される電源から電極部を介して電力供給可能であると共に、前記電極部から電力供給された場合に、前記ＩＣ回路部に替えて使用可能な金属対応ＩＣ回路部、あるいは前記アンテナに替えて使用可能な金属対応アンテナを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、外部と情報の無線通信が可能である金属対応無線タグラベルに関するものである。

従来から、所定の情報を記憶するＩＣ回路部とこのＩＣ回路部に接続されて情報の送受信を行うタグアンテナを備えた無線タグ回路素子を有する小型の無線タグと、リーダ（読み取り装置）／ライタ（書き込み装置）（以下、無線タグ通信装置とする。）との間で非接触で情報の読み取り／書き込みを行うＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムが知られている。

近年、無線タグの利用の拡大によってその用途は多種多様となっており、それらの用途に応じた多様な態様の無線タグが望まれている。例えばＯＡ機器の筐体やバインダーの背表紙等、金属面や金属近傍（金属が通信性能に影響を及ぼす範囲）に対し無線タグラベルを取り付けたいというニーズがある。

ところで、一般に、無線タグ回路素子の近傍に金属が存在すると、その通信性能に影響が生じ、その影響が甚だしい場合には通信障害を招くおそれがある。そこで、このような点に配慮した従来技術として、例えば特許文献１記載のものがある。この従来技術の無線ＩＣタグユニットは、互いに略並行かつ離間して配設された第一導電性シート及び第二導電性シートの間に、これらと略並行かつ離間して配設されたシート状の無線ＩＣタグとを備えるもので、前記第一導電性シートと前記無線タグＩＣタグとの間、及び前記無線タグＩＣタグと前記第二導電性シートとの間には、それぞれスペーサ部材が介挿されている。これにより、取り付け対象物が金属であっても、前記無線ＩＣタグへの通信性能に及ぼす影響を小さくすることを可能としている。

特開２００８−９０６２１号公報

しかしながら、前記従来技術の無線タグユニットのように導電性シートやスペーサを介在させても、無線タグ回路素子の通信性能に及ぼされる金属の影響を十分に回避することは困難であった。

本発明は、無線タグ回路素子の近傍に金属が存在する場合であっても、確実に無線通信を行うことが可能な金属対応無線タグラベルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１発明の金属対応無線タグラベルは、情報の送受信を行うタグアンテナと前記タグアンテナを介して情報の通信と記憶を行うＩＣ回路部を備えた無線タグ回路素子が設けられたラベル基材を備える無線タグラベルと、前記ラベル基材に脱着自在に設けられるスペーサ本体部と、前記スペーサ本体部の一面側に設けられ対象物に貼着可能な粘着層を備えるスペーサとを有する金属対応無線タグラベルであって、前記無線タグ回路素子は、前記ラベル基材が前記スペーサ本体部に装着された場合に、前記スペーサ本体部の内部に配置される電源から電極部を介して電力供給可能であると共に、前記電極部から電力供給された場合に、前記ＩＣ回路部に替えて使用可能な金属対応ＩＣ回路部、あるいは前記アンテナに替えて使用可能な金属対応アンテナを備えることを特徴とする。

第２発明の金属対応無線タグラベルは、上記第１発明において、前記電極部から電力供給された場合に、前記ＩＣ回路部と前記アンテナとの接続を、前記アンテナに替えて前記金属対応アンテナとの接続に切り替えることを特徴とする。

第３発明の金属対応無線タグラベルは、上記第１又は第２発明において、前記金属対応アンテナは、前記無線タグラベルに備えられていることを特徴とする。

第４発明の金属対応無線タグラベルは、上記第１発明において、前記電極部から電力供給された場合に、前記ＩＣ回路部と前記アンテナとの接続を、前記ＩＣ回路部に替えて前記金属対応ＩＣ回路部との接続に切り替えることを特徴とする。

第５発明の金属対応無線タグラベルは、上記第１又は第４発明において、前記金属対応ＩＣ回路部は、前記無線タグラベルに備えられていることを特徴とする。

第６発明の金属対応無線タグラベルは、上記第１ないし第５発明のいずれかにおいて、前記電源は、前記ラベル基材が前記スペーサ本体部に装着された場合に、前記ＩＣ回路部あるいは、前記金属対応ＩＣ回路部の下部に配置されるように、スペーサ本体部に設けられることを特徴とする。

請求項１に係る発明の金属対応無線タグラベルによれば、金属を有する物品又は金属の影響を受けやすい箇所に存在する物品に貼り付けるような場合であっても、通信距離の低下などの影響を受けることなく、確実に無線通信を行うことができる。

請求項２に係る発明の金属対応無線タグラベルによれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、周囲に存在する金属の影響により、タグアンテナの共振周波数がシフトしても、金属対応アンテナを備えるため確実に無線通信を行うことができる。

請求項３に係る発明の金属対応無線タグラベルによれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、前記ＩＣ回路部と前記アンテナとの接続を、前記アンテナに替えて前記金属対応アンテナとの接続に切り替えて、無線通信をより確実に行うことができる。

請求項４に係る発明の金属対応無線タグラベルによれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、周囲に存在する金属の影響により、タグアンテナの共振周波数が変更しても、金属対応ＩＣ回路部を備えるために、確実に無線通信を行うことができる。

請求項５に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項１又は４に記載の発明の効果に加え、前記ＩＣ回路部と前記アンテナとの接続を、前記ＩＣ回路部に替えて前記金属対応ＩＣ回路部との接続に切り替えて、無線通信をより確実に行うことができる。

請求項６に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明の効果に加え、前記タグアンテナあるいは前記金属対応アンテナが、スペーサ内部に配置される電源の影響を受けにくいので、無線通信の通信性が向上する。

本実施形態による金属対応無線タグラベルの全体構造を表す斜視図である。 無線タグラベルの断面図である。 無線タグラベルの平面図である。 スペーサの断面図である。 無線タグラベルがスペーサに貼り付けられた金属対応無線タグラベルとしての断面図である。 無線タグラベルが備える無線タグ回路素子の機能的構成の一例を示すブロック図である。 無線タグラベルがスペーサに貼り付けられた金属対応無線タグラベルの断面図である。 無線タグラベルの機能的構成の一例を示すブロック図である。 無線タグラベルがスペーサに貼り付けられた別例の金属対応無線タグラベルの断面図である。 無線タグラベルがスペーサに貼り付けられた他の例の金属対応無線タグラベルの断面図である。

（１）無線タグラベルに金属対応アンテナが備えられる場合の実施例
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態による金属対応無線タグラベルＴｍの全体構造を表す斜視図である。図１において、この金属対応無線タグラベルＴｍは、特に図示しない無線タグ通信装置と非接触で信号の送受信を行うものであり、無線タグラベルＴとスペーサＳを有している。

前記無線タグラベルＴ及びスペーサＳの各構成について以下に説明する。図２は、無線タグラベルＴの断面図である。図２において、無線タグラベルＴは、カバーフィルム１０３側（図２の上側）よりその反対側（図２の下側）へ向かって、カバーフィルム１０３、粘着層１０２、ベースフィルム１０１（ラベル基材）、粘着層１０４から構成されており、カバーフィルム１０３の図２の下側に文字Ｒが印刷されていてもよい。通常、無線タグラベルＴの使用前においては、図示しない剥離紙が粘着層１０４の表面側（図２の下側、粘着層１０４に対して、ベースフィルム１０１の反対側）に貼着されている。本実施例では、後述の金属対応無線タグＴｍとして使用するときに、無線タグラベルＴの剥離紙を剥がして、粘着層１０４側をスペーサＳに貼り付ける。なお、無線タグラベルＴとして、単独で使用される場合には、剥離紙を剥がして対象物にそのまま粘着層１０４を貼り付けて使用される。

そして、ベースフィルム１０１の図２の下側には、ＩＣ回路部１５１、タグアンテナ１５２及び金属対応アンテナ１５３を含む無線タグ回路素子Ｔoが粘着層１０４内に望むように備えられる。また、ＩＣ回路部１５１に接続される電極部１６０が、無線タグラベルＴの表面である粘着層１０４から露出して備えられている。

また、図３は、前述のカバーフィルム１０３、粘着層１０２及びベースフィルム１０１を積層していない状態の無線タグラベルＴの平面図を示す。無線タグラベルＴの粘着層１０４には、ＩＣ回路部１５１、タグアンテナ１５２及び金属対応アンテナ１５３が備えられている。詳しくは後述するが、無線タグラベルＴとして単独で用いられる場合には、図示しないスイッチは、無線タグ回路素子１５１と金属対応アンテナ１５３には接続されていない。従って、ＩＣ回路部１５１と金属対応アンテナ１５３とは電気的に接続されておらず、金属対応アンテナ１５３は通信には使用されない。一方、金属対応無線タグラベルＴｍとして使用する場合には、前記スイッチが切り替わることによって、金属対応アンテナ１５３がＩＣ回路部１５１に接続され、タグアンテナ１５２と前記ＩＣ回路部１５１との電気的な接続が解除されるので、タグアンテナ１５２は無線通信には使用されない。

図４は、スペーサＳの断面図である。前記スペーサ本体部２０１は例えば樹脂製で内部が中空状の直方体形状であり、スペーサ本体部２０１の中央底部には、例えばボタン電池などの電源Ｐが備えられている。前記電源Ｐは、スペーサ本体部２０１の底部に図示しない蓋が形成されて、出し入れ自在に備えられる。また、電源Ｐから回路２５１を介して電極部２５０が備えられている。前記電極部２５０は、スペーサ本体部２０１の表面２１１から露出して形成される。加えて、スペーサ本体部２０１の一面側である底部の裏面（図４中下側）には、図示しない対象物に貼着可能な粘着層２０２が備えられる。

図５は、無線タグラベルＴがスペーサＳに貼り付けられた金属対応無線タグラベルＴｍの断面図である。実施例では、無線タグラベルＴのベースフィルム１０１が粘着層１０４を介してスペーサ本体部２０１の上面２１１（図４参照）に貼り付けられたり、剥がされたりすることで、無線タグラベルＴとスペーサＳが脱着自在に設けられている。また、無線タグラベルＴの電極部１６０と、スペーサＳの電極部２５０は、無線タグラベルＴがスペーサＳに貼り付けられた場合に、接触して導通するように形成されている。そして、前記電源Ｐは、無線タグラベルＴがスペーサＳに貼り付けられた場合に、タグアンテナ１５２への影響をなるべく少なくするために、ＩＣ回路部１５１の真下に位置するように配置される。

図６は、無線タグラベルＴが備える無線タグ回路素子Ｔｏの機能的構成の一例を示すブロック図である。図６において、無線タグ回路素子Ｔｏは、ＩＣ回路部１５１、スイッチＳＷ１、タグアンテナ１５２及び金属対応アンテナ１５３を有している。

図６において、無線タグラベルＴに備えられる無線タグ回路素子Ｔｏは、スペーサＳに貼り付けられる前の状態であり、スイッチＳＷ１を介して、タグＩＣ回路部１５１はタグアンテナ１５２に接続されており、金属対応アンテナ１５３は、ＩＣ回路部１５１とは接続していない状態である。なお、この無線タグラベルＴは単独で通常の無線タグラベルとして使用することが可能である。

一方、無線タグラベルＴがスペーサＳに貼り付けられて金属対応無線タグラベルＴｍとして構成されると、図５に示されるように、スペーサＳの底部中央に配置された電源ＰからスペーサＳの電極部２５０と無線タグラベルＴの電極部１６０を介してＩＣ回路部１５１に電力が供給される。これにより、図６において、タグアンテナ１５２側に接続されていたスイッチＳＷ１が、金属対応アンテナ１５３側に切り替わる（図中点線）。スペーサＳから無線タグラベルＴを剥がして、ＩＣ回路部１５１へ電源Ｐからの電力供給が無くなると、スイッチＳＷ１がタグアンテナ１５２側へ切り替わり、元の通常の無線タグラベルＴとして機能する。

なお、その他の構成は通常の無線タグ回路素子と同様である。ＩＣ回路部１５１は、タグアンテナ１５２あるいは金属対応アンテナ１５３により受信された質問波を整流する整流部１５５と、この整流部１５５により整流された質問波のエネルギを蓄積し駆動電源とするための電源部１５６と、上記タグアンテナ１５２あるいは金属対応アンテナ１５３により受信された質問波からクロック信号を抽出して制御部１５７に供給するクロック抽出部１５８と、所定の情報信号を記憶し得るメモリ部１６６と、上記タグアンテナ１５２に接続された変復調部１６５と、上記メモリ部１６６、クロック抽出部１５８、及び変復調部１６５等を介し上記無線タグ回路素子Ｔｏの作動を制御するための上記制御部１５７とを備えている。

以上の本実施形態においては、通常、無線タグ回路素子は周囲に金属がある場合にその影響を受けて、タグアンテナの共振周波数がズレるため通信性能が低下するが、タグアンテナの共振周波数のズレに対応可能なタグアンテナ１５２とは異なる金属対応アンテナ１５３に切り替えることで、無線通信を確実に行うことができる。

（２）無線タグラベルに金属対応ＩＣ回路部が備えられる場合の実施例
次に、変形例として、図７を用いて、無線タグラベルＴ２に備えられた後述の整合回路１８１を備えるＩＣ回路部１５１が金属対応整合回路１８２を備える金属対応ＩＣ回路部１５１ｍに切り替わる金属対応無線タグラベルＴ２ｍについて説明する。図７は、無線タグラベルＴ２がスペーサＳに貼り付けられた金属対応無線タグラベルＴ２ｍの断面図である。上述の図５については、金属対応アンテナ１５３が無線タグラベルＴに備えられていたが、本変形例では、無線タグラベルＴ２には整合回路１８１を備える前記ＩＣ回路部１５１は電源Ｐから電力供給されると、金属対応整合回路１８２を備える金属対応ＩＣ回路部１５１ｍに切り替わるように構成されている。

図８は、無線タグラベルＴ２が備える無線タグ回路素子Ｔ２ｏの機能的構成の一例を示すブロック図である。図８において、無線タグ回路素子Ｔ２ｏは、ＩＣ回路部１５１、スイッチＳＷ２、タグアンテナ１５２を有している。無線タグ回路素子Ｔ２ｏは電源Ｐから電力供給されると、以下のようにして、金属対応無線タグ回路素子Ｔ２ｏｍに切り替わる。

図８の無線タグラベルＴ２の無線タグ回路素子Ｔ２ｏは、スペーサＳに貼り付けられる前の状態である。上述の実施形態では特に図示しなかったが、ＩＣ回路部１５１は、インダクター、コンデンサなどを有する整合回路１８１を備えており、スイッチＳＷ２を介して、タグアンテナ１５２に接続されている。一方、ＩＣ回路部１５１は、金属対応整合回路１８２を備えているが、スイッチＳＷ２とは未接続の状態である。前記金属対応整合回路１８２はインダクター、コンデンサなどを有し、金属の影響によるアンテナの共振周波数のズレを補正するためのものである。なお、この変形例においても、無線タグラベルＴ２はそれ単独で通常の無線タグラベルとして使用することが可能である。

一方、無線タグラベルＴ２がスペーサＳに貼り付けられて金属対応無線タグラベルＴ２ｍとして構成されると、図７に示されるように、スペーサＳの底部中央に配置された電源ＰからスペーサＳの電極部２５０，無線タグラベルＴ２の電極部１６０を介してＩＣ回路部１５１に電力が供給され、図８において、整合回路１８１側に接続されていたスイッチＳＷ２が、金属対応整合回路１８２側に切り替わる（図中点線）。これにより、整合回路１８１とタグアンテナ１５２との接続から、前記整合回路1８１に替えて金属対応整合回路１８２とタグアンテナ１５２との接続になり、ＩＣ回路部１５１から金属対応ＩＣ回路部１５１ｍとして、切り替わることになる。

以上のように、本変形例において、金属対応ＩＣ回路部１５１ｍを有することで、アンテナの共振周波数を補正することができ、金属の影響によって共振周波数のズレが生じても、確実に無線通信を行うことができる。

（３）スペーサに金属対応アンテナが備えられる場合の実施例
他の変形例として、上述したような金属対応アンテナはスペーサに配置されていてもよい。図９は、無線タグラベルＴ３がスペーサＳ２に貼り付けられた金属対応無線タグラベルＴ３ｍの断面図である。上述した実施形態では、金属対応アンテナ１５３が無線タグラベルＴに備えられていたが、本変形例では、図９において、電源Ｐからの電力供給があると、無線タグラベルＴ３に備えられたタグアンテナ１５２とＩＣ回路部１５１との接続から、スペーサＳ２側の金属対応アンテナ１５３とＩＣ回路部１５１との接続に切り替えられる。本変形例は、上述した実施形態と金属対応アンテナ１５３がスペーサＳ２に備えられている点で異なるが、スイッチの切り替え方法などは上述した実施例と同様であるので、その説明を省略する。

（４）スペーサに金属対応ＩＣ回路部が備えられる場合の実施例
また、別の変形例として、上述したような金属対応ＩＣ回路部を構成する切り替え用の金属対応整合回路１８２が、スペーサＳ３に配置されていてもよい。図１０は、無線タグラベルＴ４がスペーサＳ３に貼り付けられた金属対応無線タグラベルＴ４ｍの断面図である。上述した変形例（２）では、金属対応ＩＣ回路部１５１ｍを構成する金属対応整合回路１８２が無線タグラベルＴ２に備えられていたが、本変形例では、図１０において、金属対応整合回路１８２がスペーサＳ３に備えられる。電源Ｐから電力供給されると、無線タグラベルＴ４に備えられた整合回路とタグアンテナ１５２との接続から、スペーサＳ３に備えられた金属対応整合回路１８２とタグアンテナ１５２との接続に切り替わることによって、金属対応ＩＣ回路部１５１ｍに切り替わる。なお、本変形例は、上述した変形例（２）とは、金属対応整合回路１８２がスペーサＳ３に備えられている点で異なるが、スイッチの切り替え方法などは上述した実施例と同様であるので、その説明を省略する。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用してもよい。以上では、例えば図３において、金属対応アンテナ１５３はＩＣ回路部１５１を介して両側に配置しているが、金属対応アンテナ１５３をＩＣ回路部１５１の一側に設けてもよい。

加えて、金属対応無線タグラベルは、金属対応アンテナ又は金属対応ＩＣ回路部のどちらか一方だけではなく、両方を組み合わせて用いてもよい。また、スペーサに配置される電源は、無線タグラベルＴがスペーサＳに貼り付けられた場合に、無線タグ回路素子の真下に位置するように配置されているが、この位置に限られず、スペーサの端部などに配置されてもよい。

実施例では、金属対応無線タグラベルに備えられる電極部は、無線タグラベルの表面の粘着層から露出して備えられており、スペーサの電極部もスペーサ表面に露出して形成されているが、無線タグラベルがスペーサに装着されたときに、前記各電極部が電気的に接続されれば、表面に露出していなくてもよい。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

Ｔｍ、Ｔ２ｍ、Ｔ３ｍ、Ｔ４ｍ 金属対応無線タグラベル
Ｔ、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４ 無線タグラベル
Ｓ、Ｓ２、Ｓ３ スペーサ
１６０，２５０ 電極部
１５２ タグアンテナ
１５３ 金属対応アンテナ
１５１ ＩＣ回路部
１５１ｍ 金属対応ＩＣ回路部

Claims (6)

1. 情報の送受信を行うタグアンテナと前記タグアンテナを介して情報の通信と記憶を行うＩＣ回路部を備えた無線タグ回路素子が設けられたラベル基材を備える無線タグラベルと、
   前記ラベル基材に脱着自在に設けられるスペーサ本体部と、前記スペーサ本体部の一面側に設けられ対象物に貼着可能な粘着層を備えるスペーサとを有する金属対応無線タグラベルであって、
   前記無線タグ回路素子は、前記ラベル基材が前記スペーサ本体部に装着された場合に、前記スペーサ本体部の内部に配置される電源から電極部を介して電力供給可能であると共に、
   前記電極部から電力供給された場合に、前記ＩＣ回路部に替えて使用可能な金属対応ＩＣ回路部、あるいは前記アンテナに替えて使用可能な金属対応アンテナを備えることを特徴とする金属対応無線タグラベル。
2. 前記電極部から電力供給された場合に、前記ＩＣ回路部と前記アンテナとの接続を、前記アンテナに替えて前記金属対応アンテナとの接続に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の金属対応無線タグラベル。
3. 前記金属対応アンテナは、前記無線タグラベルに備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属対応無線タグラベル。
4. 前記電極部から電力供給された場合に、前記ＩＣ回路部と前記アンテナとの接続を、前記ＩＣ回路部に替えて前記金属対応ＩＣ回路部との接続に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の金属対応無線タグラベル。
5. 前記金属対応ＩＣ回路部は、前記無線タグラベルに備えられていることを特徴とする請求項１又は４に記載の金属対応無線タグラベル。
6. 前記電源は、前記ラベル基材が前記スペーサ本体部に装着された場合に、前記ＩＣ回路部あるいは、前記金属対応ＩＣ回路部の下部に配置されるように、スペーサ本体部に設けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の金属対応無線タグラベル。