JP2011096056A - 非接触型データ受送信体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の非接触型データ受送信体10は、ベース基材11と、ベース基材11の一方の面11aに設けられたアンテナ12と、ベース基材11の一方の面11aに設けられ、アンテナ12に接続されたICチップ13と、ベース基材11の一方の面11a側に設けられた粘着層14と、を備え、粘着層14は、導電性粘着材からなることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
ICラベルから発信された信号は、情報書込/読出装置のアンテナで受信され、コントローラーを介してデータ処理装置へ送られ、識別などのデータ処理が行われる。
このような構成にすることにより、金属対応RFIDタグの貼付位置を、金属から一定距離以上離すことができるので、金属対応RFIDタグに対する金属からの影響を少なくすることができ、金属対応RFIDタグは情報の送受信が可能となる。
しかしながら、このような金属対応RFIDタグは、アンテナの共振周波数が所定の周波数になるように、粘着層の厚みも含めて、アンテナと金属の距離を調整しているため、粘着層の厚みが所定の厚みでなくなり、結果として、アンテナと金属の距離が変わると、アンテナの共振周波数がずれて、通信特性が変化するという問題があった。
アンテナの共振周波数をfとすると、共振周波数fは、下記の式(1)で表される。
粘着層の厚み、すなわち、アンテナと金属の距離が変わると、それに伴って、上記の式(1)におけるCの値も変わるため、アンテナの共振周波数が変化する(ずれる)。その結果、アンテナの通信特性が変化する。
このようなアンテナの共振周波数の変化は、非導電性の粘着材を用いた場合、その粘着材が誘電体として作用するために顕著に現れる現象である。
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、本発明の非接触型データ受送信体の第一の実施形態を示す概略図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A線に沿う断面図である。
この実施形態の非接触型データ受送信体10は、平面視長方形状のベース基材11と、ベース基材11の一方の面11aに設けられたアンテナ12と、ベース基材11の一方の面11aに設けられ、アンテナ12に接続されたICチップ13と、ベース基材11の一方の面11a側に設けられた粘着層14とから概略構成されている。
そして、この非接触型データ受送信体10は、粘着層14を介して、金属物品20の一面(上面)20aに貼着されている。
アンテナ12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12A,12B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、粘着層14は、その第一の粘着剤層16がベース基材11の一方の面11a側に貼着されて、ベース基材11の一方の面11a側に設けられている。すなわち、第一の粘着剤層16が、ベース基材11の一方の面11aに設けられたアンテナ12およびICチップ13を覆うように、ベース基材11の一方の面11a側に粘着層14が設けられている。
一方、第二の粘着剤層17は、金属物品20の一面20aに貼着され、この第二の粘着剤層17を介して、非接触型データ受送信体10が金属物品20の一面20aに貼着される。
すなわち、アンテナ12と金属物品20を導通させるのは、第一の粘着剤層16および第二の粘着剤層17に含まれる導電微粒子と、導電性基材15とである。また、粘着層14がキャパシタとしても作用するのは、弱粘着型の粘着剤または強粘着型の粘着剤を構成する樹脂に起因する。
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。
さらに、アンテナ12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。
図2は、本発明の非接触型データ受送信体の第二の実施形態を示す概略断面図である。
この実施形態の非接触型データ受送信体30は、平面視長方形状のベース基材31と、ベース基材31に設けられたアンテナ32と、ベース基材31の他方の面31b側に設けられ、アンテナ32に接続されたICチップ37と、ベース基材31の他方の面31b側に設けられた粘着層38とから概略構成されている。
そして、この非接触型データ受送信体30は、粘着層38を介して、金属物品20の一面(上面)20aに貼着されている。
ベース基材31をなす誘電体基材としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、グリコール変性ポリエチレンテレフタレート(PET−G)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル樹脂からなる基材;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン樹脂からなる基材;ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ4フッ化エチレンなどのポリフッ化エチレン系樹脂からなる基材;ナイロン6、ナイロン6,6などのポリアミド樹脂からなる基材;ポリ塩化ビニル(PVC)、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロンなどのビニル重合体からなる基材;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチルなどのアクリル系樹脂からなる基材;ポリスチレンからなる基材;ポリカーボネート(PC)からなる基材;ポリアリレートからなる基材;ポリイミドからなる基材;ガラス繊維からなる不織布を重ねたものに、エポキシ樹脂を含浸させ、プレス成形してなるガラスエポキシ基板;シリコーンゴム;天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン・プロピレンゴム(EPM、EPDM)、ウレタンゴム(U)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CM)、アクリルゴム(ACM)、エピクロドリンゴム(CO、ECO)、フッ素ゴム(FKM)などのゴムを加硫してなる加硫ゴム、セラミックスなどが挙げられる。
放射導体33は、平面視長方形状をなす導電体からなり、その長辺がベース基材31の長手方向に沿うように、ベース基材31の一方の面31aに設けられている。
アース導体34は、平面視長方形状をなす導電体からなり、その長辺がベース基材31の長手方向に沿うように、ベース基材31の他方の面31bに設けられている。
また、放射導体33とアース導体34とは、ベース基材31を介することにより間隔を隔てて対向して配置されている。
給電線36は、ベース基材31を厚み方向に貫通する貫通孔に充填された導電体からなり、ICチップ37を介して、短絡線35と間隔を隔て対向するとともに、放射導体33の一端部33aとアース導体34とを接続されている。そして、給電線36は、給電点(図史略)を介してアース導体34に実装されるICチップ37から放射導体33に給電するためのものである。
また、粘着層38は、その第一の粘着剤層40がベース基材31の他方の面31b側に貼着されて、ベース基材31の他方の面31b側に設けられている。すなわち、第一の粘着剤層40が、ベース基材31の他方の面31bに設けられたアース導体34およびICチップ37を覆うように、アース導体34側に粘着層40が設けられている。
一方、第二の粘着剤層41は、金属物品20の一面20aに貼着され、この第二の粘着剤層41を介して、非接触型データ受送信体30が金属物品20の一面20aに貼着される。
第一の粘着剤層40をなす導電性粘着剤としては、上述の第一の粘着剤層16と同様のものが用いられる。
第二の粘着剤層41をなす導電性粘着剤としては、上述の第二の粘着剤層17と同様のものが用いられる。
図1に示したものと同様の非接触型データ受送信体を作製した。
粘着層を構成する導電性粘着層としては、厚み18μmの電解銅箔からなる導電性基材を介して、エポキシ樹脂を主成分とし、ニッケル粉末を含有した導電性粘着剤からなる第一の粘着剤層と第二の粘着剤層が積層されてなる、厚み0.6mmのもの(表面抵抗率1.2×10−3Ω/□)を用いた。なお、導電性粘着層の表面抵抗率を、JIS K 7194に準拠する四探針法により測定した。
また、アンテナを、共振周波数が950MHzとなるように形成した。
この非接触型データ受送信体を、粘着層を介して、金属物品の一面に貼着し、その状態で、非接触型データ受送信体に対して、情報書込/読出装置から周波数と電界強度をスィープさせた電波を送信して、非接触型データ受送信体から応答される電波の強さを測定し、最も弱い電界強度で応答した時の周波数を共振周波数として読み取った。この共振周波数の測定には、ペリテック社製のRFIDテスターを用いた。
その測定結果を図3に示す。
粘着層を構成する導電性粘着層としては、厚み18μmの電解銅箔からなる導電性基材を介して、エポキシ樹脂を主成分とし、ニッケル粉末を含有した導電性粘着剤からなる第一の粘着剤層と第二の粘着剤層が積層されてなる、厚み1.2mmのもの(表面抵抗率1.2×10−3Ω/□)を用いた以外は実施例1と同様にして、非接触型データ受送信体を作製した。
この非接触型データ受送信体を、粘着層を介して、金属物品の一面に貼着し、その状態で、実施例1と同様にして、非接触型データ受送信体の共振周波数を読み取った。
その測定結果を図4に示す。
粘着層を構成する粘着材としては、合成樹脂フォームを介して、エポキシ樹脂から構成される合成樹脂系粘着剤からなる第一の粘着剤層と第二の粘着剤層が積層されてなる、厚み0.6mmの非導電性粘着層(表面抵抗率1.1×1011Ω/□)を用いた以外は実施例1と同様にして、非接触型データ受送信体を作製した。なお、導電性粘着層の表面抵抗率を、JIS K 6911に準拠する二重リング法により測定した。
この非接触型データ受送信体を、粘着層を介して、金属物品の一面に貼着し、その状態で、実施例1と同様にして、非接触型データ受送信体の共振周波数を読み取った。
その測定結果を図5に示す。
粘着層を構成する粘着材としては、合成樹脂フォームを介して、エポキシ樹脂から構成される合成樹脂系粘着剤からなる第一の粘着剤層と第二の粘着剤層が積層されてなる、厚み1.2mmの非導電性粘着層(表面抵抗率1.1×1011Ω/□)を用いた以外は実施例1と同様にして、非接触型データ受送信体を作製した。
この非接触型データ受送信体を、粘着層を介して、金属物品の一面に貼着し、その状態で、実施例1と同様にして、非接触型データ受送信体の共振周波数を読み取った。
その測定結果を図6に示す。
一方、図5と図6を比較すると、比較例1の非接触型データ受送信体は共振周波数が950MHzであったが、比較例2の非接触型データ受送信体は共振周波数が970MHzであり、粘着層の厚みが変わったことにより、これら2つの非接触型データ受送信体は共振周波数が変化する(ずれる)ことが確認された。
また、非接触型データ受送信体の通信距離に換算すると、この共振周波数のずれによって性能が約30%低下する。
Claims (2)
- ベース基材と、該ベース基材の少なくとも一方の面に設けられたアンテナと、前記ベース基材の一方の面に設けられ、前記アンテナに接続されたICチップと、前記ベース基材の一方の面側に設けられた粘着層と、を備えた非接触型データ受送信体であって、
前記粘着層は、導電性粘着材からなることを特徴とする非接触型データ受送信体。 - 前記ベース基材は誘電体基材からなり、
前記アンテナは、前記誘電体基材の一方の面に設けられた放射導体と、前記誘電体基材の他方の面に設けられ、前記放射導体と間隔を隔てて対向するアース導体と、前記誘電体基材を貫通し、前記放射導体と前記アース導体とを接続する短絡線と、前記誘電体基材を貫通し、前記短絡線と間隔を隔て対向するとともに、前記放射導体の一端部と前記アース導体とを接続し、前記放射導体に給電する給電線とを備えてなる逆Fアンテナであることを特徴とする請求項1に記載の非接触型データ受送信体。
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