JP2010205164A - Rfid型シート - Google Patents

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Toshibumi Kimura
俊文 木村
Kosuke Nakahara
康輔 中原
Yohei Shoji
陽平 庄司
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Abstract

【課題】入場券や搭乗券などとして使用可能であり、使用者や第三者による事前のデータの改ざんを防止したRFID型シートを提供する。
【解決手段】本発明のRFID型シート10は、基材シート11と、その一方の面11aに導電部12を介して設けられた第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14と、第一のアンテナ部13に搭載された第一のICチップ15と、第二のアンテナ部13に搭載された第二のICチップ16と、を備え、第一のアンテナ部13の一端と第二のアンテナ部14の一端とが、導電部12を介して接続され、基材シート11は切取線17を境界として、第一の領域11Aと第二の領域11Bに分離可能であり、切取線17は、第一のアンテナ部13の一端と導電部12との境界線、および、第二のアンテナ部14の一端と導電部12との境界線を通るように設けられたことを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、電磁波または電波を媒体とし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RFID型シートに関し、より詳細には、基材と、基材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チップとからなるインレットを複数備え、所定の位置にて基材を分離することによって初めて、それぞれのインレットが通信可能となるRFID型シートに関するものである。
近年、RFID(Radio Frequency IDentification)と称される、非接触型のICカードやICタグなどの非接触型ICメディアに関する技術が急速に進歩してきており、その適用範囲も拡大しつつある。
従来、非接触型ICメディアの種類が多岐にわたっているが、その中でも、博覧会、展覧会、遊園地などの入場券(チケット)として利用されるRFID型チケットやRFID型シートなどが考案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
特許文献1〜3に開示されているRFID型チケットやRFID型シートは、複数の周波数に対応したICチップを搭載したものであり、このICチップに対して周波数毎に所定形状に形成される複数のアンテナ部を備えている。この複数のアンテナ部は、アンテナ部毎に、他のアンテナ部に影響を及ぼすことなく使用不能に破断することができるようになっている。このRFID型チケットやRFID型シートは、所定のエリアにおける通信が完了した後、そのエリアにおける通信を可能としているアンテナ部を破断させて、そのエリアを退出した後、そのエリアへの再入場を不可能とすることにより、データの改ざんを防止している。
特開2005−284515号公報 特開2005−284516号公報 特開2005−284517号公報
上記のRFID型チケットやRFID型シートは、所定の周波数において必要とされる通信が完了した後、その周波数における通信を可能としているアンテナ部を破断させて、その周波数における通信を不可能としている。しかしながら、そのRFID型チケットやRFID型シートは、使用の初期段階では、複数のアンテナ部が破断することなく通信可能な状態にあるため、それぞれのアンテナ部に対応する周波数における通信が可能であるから、扱い方によっては、不用意にデータを改ざんされるおそれがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、入場券や搭乗券などとして使用可能であり、使用者や第三者による事前のデータの改ざんを防止したRFID型シートを提供することを目的とする。
本発明のRFID型シートは、基材シートと、該基材シートの一方の面に導電部を介して隣接して設けられた第一のアンテナ部および第二のアンテナ部と、前記第一のアンテナ部に搭載された第一のICチップと、前記第二のアンテナ部に搭載された第二のICチップと、を備えたRFID型シートであって、前記第一のアンテナ部の一端と前記第二のアンテナ部の一端とが、前記導電部を介して接続され、前記基材シートは切取線を境界として、第一の領域と第二の領域に分離可能となっており、前記第一の領域に前記第一のアンテナ部および前記第一のICチップが設けられ、前記第二の領域に前記第二のアンテナ部および前記第二のICチップが設けられ、前記切取線は、前記第一のアンテナ部の一端と前記導電部との境界線、および、前記第二のアンテナ部の一端と前記導電部との境界線を通るように設けられたことを特徴とするRFID型シート。
前記導電部の長さは、前記第一のアンテナ部および前記第二のアンテナ部の共振周波数によって決定される波長の整数倍であることが好ましい。
本発明のRFID型シートによれば、基材シートと、該基材シートの一方の面に導電部を介して隣接して設けられた第一のアンテナ部および第二のアンテナ部と、前記第一のアンテナ部に搭載された第一のICチップと、前記第二のアンテナ部に搭載された第二のICチップと、を備え、前記第一のアンテナ部の一端と前記第二のアンテナ部の一端とが、前記導電部を介して接続され、前記基材シートは切取線を境界として、第一の領域と第二の領域に分離可能となっており、前記第一の領域に前記第一のアンテナ部および前記第一のICチップが設けられ、前記第二の領域に前記第二のアンテナ部および前記第二のICチップが設けられ、前記切取線は、前記第一のアンテナ部の一端と前記導電部との境界線、および、前記第二のアンテナ部の一端と前記導電部との境界線を通るように設けられたので、基材シートを分離しない状態では、第一のアンテナ部を介して第一のICチップに対する情報の書き込みおよび読み出しができないとともに、第二のアンテナ部を介して第二のICチップに対する情報の書き込みおよび読み出しができないが、基材シートを分離すれば、第一のアンテナ部および第二のアンテナ部を介した非接触の通信が可能となる。したがって、本発明のRFID型シートを入場券として使用する場合、使用者が入場前に基材シートを分離した場合には、そのRFID型シートを無効とするという取り決めをしておけば、入場前に、入場者あるいは第三者による不用意なデータの改ざんを防止することができる。
本発明のRFID型シートの一実施形態を示す概略平面図である。 本発明のRFID型シートの一実施形態の使用方法を示す概略平面図である。
本発明のRFID型シートの実施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。
図1は、本発明のRFID型シートの一実施形態を示す概略平面図である。
この実施形態のRFID型シート10は、平面視長方形状であり、基材シート11と、基材シート11の一方の面11aに導電部12を介して隣接して設けられた第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14と、第一のアンテナ部13に搭載された第一のICチップ15と、第二のアンテナ部14に搭載された第二のICチップ16とから概略構成されている。
ここで、基材シートの一方の面11aにおいて、第一のアンテナ部13と第二のアンテナ部14が隣接して設けられているとは、基材シートの一方の面11aにおいて、第一のアンテナ部13と第二のアンテナ部14が重なり合うことなく設けられていることを言う。
ここで、第一のアンテナ部13は、互いに対向し、その対向する側にそれぞれ給電点(第一のICチップ15と接続する部分)を有する一対の放射素子13A,13Bと、放射素子13A,13Bの給電点近傍を短絡する短絡部(図示略)とからなるダイポールアンテナである。
第一のアンテナ部13の長さ(全長)は、非接触ICカードなどの非接触ICモジュールに利用できる極超短波帯〈UHF〉やマイクロ波帯の電波帯の周波数(300MHz〜30GHz)の1/2波長に相当する長さとなっている。すなわち、放射素子13A,13Bの長さ(全長)は、1/4波長に相当する長さとなっている。
同様に、第二のアンテナ部14は、互いに対向し、その対向する側にそれぞれ給電点(第二のICチップ16と接続する部分)を有する一対の放射素子14A,14Bと、放射素子14A,14Bの給電点近傍を短絡する短絡部(図示略)とからなるダイポールアンテナである。
第二のアンテナ部14の長さ(全長)は、非接触ICカードなどの非接触ICモジュールに利用できる極超短波帯〈UHF〉やマイクロ波帯の電波帯の周波数(300MHz〜30GHz)の1/2波長に相当する長さとなっている。すなわち、放射素子14A,14Bの長さ(全長)は、1/4波長に相当する長さとなっている。
また、第一のアンテナ部13の一端(放射素子13Aの一端)13aと、第二のアンテナ部14の一端(放射素子14Aの一端)14aが、導電部12を介して電気的に接続されている。言い換えれば、第一のアンテナ部13の一端(放射素子13Aの一端)13aと導電部12の一端12aが接続され、かつ、第二のアンテナ部14の一端(放射素子14Aの一端)14aと導電部12の他端12bが接続されることにより、第一のアンテナ部13と第二のアンテナ部14が電気的に接続されている。
また、第一のアンテナ部13の長さと第二のアンテナ部14の長さは等しくなっており、導電部12の長さ(全長)は、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14の共振周波数によって決定される波長の整数倍であることが好ましい。
導電部12の長さ(全長)が、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14の共振周波数によって決定される波長の整数倍であれば、導電部12を介して、第一のアンテナ部13から第二のアンテナ部14にわたる長さが長くなるので、第一のアンテナ部13と第二のアンテナ部14のインピーダンス特性がずれて、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14は通信不能となる。また、導電部12を介して、第一のアンテナ部13から第二のアンテナ部14にわたる長さも、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14の共振周波数によって決定される波長の整数倍となるので、第一のアンテナ部13と第二のアンテナ部14の間で電波の干渉が生じて、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14の利得が低下するから、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14は通信不能となる。
基材シート11には、その短手方向に沿うように、ミシン目状の切取線17が設けられ、この切取線17を境界として、基材シート11が、第一の領域11Aと第二の領域11Bに分離可能となっている。
また、第一の領域11Aに、第一のアンテナ部13および第一のICチップ15が設けられ、第二の領域11Bに、第二のアンテナ部14および第二のICチップ16が設けられている。
そして、切取線17は、第一のアンテナ部13の一端13aと導電部12の一端12aとの境界線、および、第二のアンテナ部14の一端14aと導電部12の他端12bとの境界線を通るように設けられている。なお、切取線17上にあっても、第一のアンテナ部13の一端13aと導電部12の一端12aは連接しており、第二のアンテナ部14の一端14aと導電部12の他端12bも連接している。すなわち、切取線17をなすミシン目を覆うように、導電部12と第一のアンテナ部13との境界部分、および、導電部12と第二のアンテナ部14との境界部分が設けられている。
また、第一のアンテナ部13は、その長手方向が切取線17に沿うように、基材シート11における第一の領域11Aの一方の面11aに延在している。一方、第二のアンテナ部14は、その短手方向が切取線17に沿うように、基材シート11における第二の領域11Bの一方の面11aに延在している。
また、切取線17の両端にはそれぞれ、第一の領域11Aと第二の領域11Bの分離を容易にするためのガイドとなる切取ガイド部18が設けられている。この切取ガイド部18は、基材シート11の辺から内側に向かって、切取線17に沿って設けられた三角形状の切り欠きである。
これにより、切取線17を境界として、基材シート11(RFID型シート10)を、第一の領域11Aと第二の領域11Bに分離すると、切取線17に沿って、第一のアンテナ部13と導電部12が切り離されるとともに、第二のアンテナ部14と導電部12が切り離されて、第一のRFID型シート21と第二のRFID型シート22が形成される。すなわち、第一の領域11Aは、基材シート11と、互いに接続された第一のアンテナ部13および第一のICチップ15とからなる第一のRFID型シート21として機能し、第二の領域11Bは、基材シート11と、互いに接続された第二のアンテナ部14および第二のICチップ16とからなる第二のRFID型シート22として機能する。
また、第一の領域11Aにおいて、第一のアンテナ部13および第一のICチップ15が配置されていない部分は、各種印刷情報が設けられる第一の情報表示部19をなしている。同様に、第二の領域11Bにおいて、第二のアンテナ部14および第二のICチップ16が配置されていない部分は、各種印刷情報が設けられる第二の情報表示部20をなしている。
RFID型シート10が、博覧会、展覧会、遊園地などの入場券(チケット)、航空機の搭乗券などとして用いられる場合、第一の情報表示部19と第二の情報表示部20には、例えば、それぞれの施設(会場)への入退場に関する印刷情報が設けられる。
基材シート11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被覆部材や、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、(ガラス)エポキシ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。
導電部12、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14は同一の材質からなり、これらは、基材シート11の一方の面11a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、金属メッキしてなるものである。
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、導電部12、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14をなす塗膜を形成することができる熱硬化型となる。導電部12、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14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。
また、導電部12、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14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。
さらに、導電部12、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14をなす金属メッキとしては、銅メッキ、銀メッキ、金メッキ、白金メッキなどが挙げられる。
第一のICチップ15および第二のICチップ16としては、第一のアンテナ部13または第二のアンテナ部14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。
次に、図1および図2を参照して、RFID型シート10を博覧会、展覧会、遊園地などの入場券(チケット)、航空機の搭乗券などとして用いる場合を例に挙げて、RFID型シート10の使用方法および作用を説明する。
図2は、RFID型シート10の使用方法を示す概略平面図である。
RFID型シート10を入場券または搭乗券として用いる場合、来場者(搭乗者)は入場(搭乗)まで、RFID型シート10を分離せずに所持する。
もしも、使用者が入場(搭乗)前にRFID型シート10を分離した場合には、そのRFID型シート10を無効とする。
RFID型シート10を分離しない状態では、上述のように、第一のアンテナ部13を介して、非接触状態にて第一のICチップ15に対する情報の書き込みおよび読み出しはできないとともに、第二のアンテナ部14を介して、非接触状態にて第二のICチップ16に対する情報の書き込みおよび読み出しはできない。したがって、使用者は、第一の情報表示部19や第二の情報表示部20に設けられた入場(搭乗)に関する印刷情報に基づいて、RFID型シート10を使用する。
なお、RFID型シート10の第一のICチップ15および第二のICチップ16には、あらかじめ来場者(搭乗者)に関する情報(管理情報)が書き込まれている。
RFID型シート10を所持した来場者(搭乗者)が、入場口(搭乗口)に到達すると、RFID型シート10を、入場口(搭乗口)に備え付けの情報書込/読出装置に挿入するか、あるいは、入場口(搭乗口)に待機していた係員に手渡す。すると、切取線17を境界として、RFID型シート10が、第一の領域11Aと第二の領域11Bに分離され、例えば、第一のRFID型シート21は情報書込/読出装置または係員に回収され、第二のRFID型シート22は来場者(搭乗者)に返却される。
切取線17を境界として、RFID型シート10が、第一の領域11Aと第二の領域11Bに分離されると、図2に示すように、第一の領域11Aでは、第一のアンテナ部13が導電部12から完全に分離されて、その長さ(全長)が、非接触ICカードなどの非接触ICモジュールに利用できる極超短波帯〈UHF〉やマイクロ波帯の電波帯の周波数(300MHz〜30GHz)の1/2波長に相当する長さとなり、ダイポールアンテナとして機能する。
同様に、切取線17を境界として、RFID型シート10が、第一の領域11Aと第二の領域11Bに分離されると、図2に示すように、第二の領域11Bでは、第二のアンテナ部14が導電部12から完全に分離されて、その長さ(全長)が、非接触ICカードなどの非接触ICモジュールに利用できる極超短波帯〈UHF〉やマイクロ波帯の電波帯の周波数(300MHz〜30GHz)の1/2波長に相当する長さとなり、ダイポールアンテナとして機能する。
回収された第一のRFID型シート21は、分離された時点で、第一のアンテナ部13を介した通信が可能となる。
したがって、回収された第一のRFID型シート21から、情報書込/読出装置によって直接に、来場者(搭乗者)に関する情報が読み取られ、その情報が管理されるか、あるいは、係員が情報書込/読出装置を用いて、回収された第一のRFID型シート21から、来場者(搭乗者)に関する情報を読み取り、その情報を管理する。
一方、来場者(搭乗者)に返却された第二のRFID型シート22も、分離された時点で、第二のアンテナ部14を介した通信が可能となる。
そこで、来場者(搭乗者)に、入場(搭乗)後も第二のRFID型シート22を用いて、任意に情報の取得や個人情報の登録を行ってもらうことにより、来場者(搭乗者)の行動履歴や趣向などを確認(追跡)することができる。ひいては、より詳細に、来場者(搭乗者)に関する情報を取得し、管理することができる。
なお、来場者(搭乗者)による第二のRFID型シート22を用いた情報の取得や個人情報の登録は、来場者(搭乗者)自身が情報書込/読出装置に第二のRFID型シート22をかざすことなどによって行われるものであり、第三者(例えば、係員)の意志によるものではない。
このようにRFID型シート10によれば、基材シート11を分離しない状態では、第一のアンテナ部13を介して第一のICチップ15に対する情報の書き込みおよび読み出しができないとともに、第二のアンテナ部14を介して第二のICチップ16に対する情報の書き込みおよび読み出しができないが、基材シート11を分離すれば、第一のRFID型シート21および第二のRFID型シート22はそれぞれ、非接触型のICタグ(ICカード)として機能する。したがって、使用者が入場(搭乗)前にRFID型シート10を分離した場合には、そのRFID型シート10を無効とするという取り決めをしておけば、入場(搭乗)前に、入場者(搭乗者)あるいは第三者による不用意なデータの改ざんを防止することができる。また、基材シート11を分離後、直ちに、第一のRFID型シート21から入場者(搭乗者)の情報を取得することができるとともに、入場者(搭乗者)は第二のRFID型シート22を用いて、任意に情報の取得や個人情報の登録を行うことができる。
なお、この実施形態では、基材シート11の一方の面11aに設けられた導電部12の長さが、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14の共振周波数によって決定される波長の整数倍となっているRFID型シート10を例示したが、本発明のRFID型シートはこれに限定されない。本発明のRFID型シートにあっては、導電部の長さは、第一のアンテナ部および第二のアンテナ部の共振周波数によって決定される波長の整数倍となっていなくてもよい。なぜならば、第一のアンテナ部と第二のアンテナ部が導電部を介して接続されていれば、導電部を介して、第一のアンテナ部から第二のアンテナ部にわたる長さが長くなるので、第一のアンテナ部と第二のアンテナ部のインピーダンス特性がずれて、第一のアンテナ部および第二のアンテナ部は通信不能となるからである。
また、第一のRFID型シート21が情報書込/読出装置または係員に回収され、第二のRFID型シート22が来場者(搭乗者)に返却される場合を例示したが、本発明のRFID型シートはこれに限定されない。本発明のRFID型シートは、第一のRFID型シートが来場者(搭乗者)に返却され、第二のRFID型シートが情報書込/読出装置または係員に回収されるように用いられてもよい。
この実施形態のRFID型シート10を製造するには、まず、基材シート11の所定の位置に、その短手方向に沿うように、ミシン目状の切取線17を形成する。
次いで、基材シート11の一方の面11aに、例えば、ポリマー型導電インクを用いたスクリーン印刷により、所定のパターンの導電部12、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14を形成する。
ポリマー型導電インクを用いたスクリーン印刷では、切取線17を覆うように、基材シート11の一方の面11aにポリマー型導電インクを塗布し、導電部12、第一のアンテナ部13および第二のアンテナ部14を形成する。
次いで、接着剤を介して、第一のアンテナ部13に第一のICチップ15を実装するとともに、接着剤を介して、第二のアンテナ部14に第二のICチップ16を実装することにより、RFID型シート10を得る。
10・・・RFID型シート、11・・・基材シート、12・・・導電部、13・・・第一のアンテナ部、14・・・第二のアンテナ部、15・・・第一のICチップ、16・・・第二のICチップ、17・・・切取線、18・・・切取ガイド部、19・・・第一の情報表示部、20・・・第二の情報表示部、21・・・第一のRFID型シート、22・・・第二のRFID型シート。

Claims (2)

  1. 基材シートと、該基材シートの一方の面に導電部を介して隣接して設けられた第一のアンテナ部および第二のアンテナ部と、前記第一のアンテナ部に搭載された第一のICチップと、前記第二のアンテナ部に搭載された第二のICチップと、を備えたRFID型シートであって、
    前記第一のアンテナ部の一端と前記第二のアンテナ部の一端とが、前記導電部を介して接続され、
    前記基材シートは切取線を境界として、第一の領域と第二の領域に分離可能となっており、前記第一の領域に前記第一のアンテナ部および前記第一のICチップが設けられ、前記第二の領域に前記第二のアンテナ部および前記第二のICチップが設けられ、
    前記切取線は、前記第一のアンテナ部の一端と前記導電部との境界線、および、前記第二のアンテナ部の一端と前記導電部との境界線を通るように設けられたことを特徴とするRFID型シート。
  2. 前記導電部の長さは、前記第一のアンテナ部および前記第二のアンテナ部の共振周波数によって決定される波長の整数倍であることを特徴とする請求項1に記載のRFID型シート。
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