JP2016170576A - Ｒｆｉｄラベル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は単純な構造で、貼付する金属物品などからＲＦＩＤのアンテナ部を離間することが可能で、十分な通信距離を確保することができるＲＦＩＤラベルを提供することを課題とする。
【解決手段】ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレット２にその表裏から可撓性の外装材３を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベル１であって、そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、そのインレットが内包されていない部位の外装材表面の一方の面に接着手段４を備えていることを特徴とするＲＦＩＤラベル。
【選択図】図１

Description

本発明は非接触でデータの読み出し、書込みが可能なＩＣチップとアンテナを備えたＲＦＩＤを有するＲＦＩＤラベルに関する。

非接触でＩＣチップにデータを書き込んだり、逆にデータを読み出したりすることができるＲＦＩＤ技術が多用されてきている。

ＲＦＩＤ技術は電磁波を使用した無線通信を行う技術であるため、金属などのような高い導電性や高い透磁率のいずれかを持つ材料の上に貼り付けられたような場合は、そのような物体の表面における電磁波の強度が著しく弱められるため、実用的に十分な交信可能距離を確保した通信ができないという弱点を持っている。例えば、図５に示したように、アンテナを形成した回路基板にＲＦＩＤチップを実装しそれらを電気的に接続したインレット２０の表裏面に外装材３０を貼り合せることによって作製した従来のＲＦＩＤラベル１０を、金属などの表面に貼り付けると、金属により無線通信に使用している電磁波が弱められてしまい、外部の通信装置と通信ができない。

そのようなＲＦＩＤ技術の弱点を克服する技術として、例えば、特許文献１には、高速通信に対応した高い無線周波数を用いながら、金属材料の影響を受けずに、金属材料で保護された堅固なＲＦＩＤタグを用い、十分な交信可能距離を確保できる金属組み込みＲＦＩＤタグと金属一体化ＲＦＩＤタグとして、ＲＦＩＤチップと、そのＲＦＩＤチップに接続されたアンテナを具備するインレットと、そのインレットを含むタグ本体部を埋没したホルダースロット部を有する金属ホルダーとからなる金属対応ＲＦＩＤタグが開示されている。しかしながらこの技術は、被対象物が異なると設計変更する必要があり、高コストである問題がある。

また特許文献２には、ＲＦＩＤをラベル加工したＲＦＩＤラベルを、その貼付対象物である容器等の材質や内容物（金属や水分など）の影響を受けて通信不能とならないように貼付できるＲＦＩＤラベルとして、データを記憶するＩＣチップと、データを電磁波を用いて非接触で送受信するアンテナと、が回路基板上に形成されたＲＦＩＤを貼付対象物に貼付するＲＦＩＤラベルにおいて、裏面に粘着剤が塗布され貼付対象物に貼付する貼付部と、ＲＦＩＤを保持し貼付部から離間する方向に突出する多角柱形状をした突出部と、を備えたＲＦＩＤラベルが開示されている。しかしながらこの技術は、多角柱形状をした突出部を作製する必要があり、製造工程が複雑であり、高コストである問題があった。

また特許文献３には、金属製コンテナ壁面等の金属物体上に設置した場合にも十分な通信距離を確保できるＲＦＩＤとして、アンテナ層、電気絶縁スペーサ層、軟磁性粉末を有機結合材に混入して形成された磁性材からなる電波吸収層および金属の薄膜からなる電波反射層をこの順に積層した構成により、電波反射層で反射された電波が電波吸収層により吸収されることによって、十分な通信距離を確保できるＲＦＩＤタグが開示されている。しかしながらこの技術は、多層構成の積層体であり、製造工程も長くなり、高コストである問題があった。

以上に例示したように、従来技術においては、金属などの物体の表面にＲＦＩＤを設置して十分な通信可能距離を確保するために、ＲＦＩＤのアンテナと金属物品の間に一定距離を隔てる方法や、金属物品の表面から電波が反射して来ないような特殊な工夫がなされていた。そのため、ＲＦＩＤ全体が厚く構造も複雑になり、重量が増えたり、デザイン的
な制限が生じるなどの問題や、高コストになる問題があった。

特開２００７−１３５１３８号公報 特開２００７−１７２３６９号公報 特開２０１０−７２９５７号公報

上記の問題点に鑑み、本発明は単純な構造で、貼付する金属物品などからＲＦＩＤのアンテナ部を離間することが可能で、十分な通信距離を確保することができるＲＦＩＤラベルを提供することを課題とする。

上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明は、ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、
そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、
そのインレットが内包されていない部位の外装材表面の一方の面に接着手段を備えていることを特徴とするＲＦＩＤラベルである。

また、請求項２に記載の発明は、ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、
そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、
そのインレットが内包されていない部位には、屈曲した部位を１つ備えており、屈曲した部位を基準としてインレットが内包されている部位とは反対側の部位の外面側に接着手段を備えていることを特徴とするＲＦＩＤラベルである。

また、請求項３に記載の発明は、ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、
そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、
そのインレットが内包されていない部位には、蛇腹折りを可能にする複数の屈曲した部位を備えており、その最も端部寄りの屈曲した部位から見て、インレットが内包されている部位とは反対側の部位の外面側に接着手段を備えていることを特徴とするＲＦＩＤラベルである。

また、請求項４に記載の発明は、ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、
そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とインレットが内包されていない部位から構成されており、
インレットが内包されていない部位が連接して円環状となっており、インレットが内包されている部位と対向するＲＦＩＤラベルの外側に接着手段を備えていることを特徴とするＲＦＩＤラベルである。

本発明のＲＦＩＤラベルによれば、単純な構成で貼付する金属物品などからＲＦＩＤラベルのアンテナ部を離間可能であり、十分な通信距離を確保可能となる。

本発明のＲＦＩＤラベルの実施形態の一例を示す概略図であり、（ａ）は俯瞰図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は（ｂ）において粘着手段が備えられた部位を湾曲させた状態を示す断面図、である。 本発明のＲＦＩＤラベルの実施形態の一例を示す概略図であり、（ａ）は俯瞰図、（ｂ）は（ａ）の断面図、である。 本発明のＲＦＩＤラベルの実施形態の一例を示す概略図であり、（ａ）はインレットが内包されていない部位に２つの屈曲した部位を持つ場合の断面図、（ｂ）は４つの屈曲した部位を持つ場合の断面図、である。 本発明のＲＦＩＤラベルの実施形態の一例を示す概略図であり、インレットが内包されていない部位が繋がって円環状になった場合の断面図である。 従来のＲＦＩＤラベルの実施形態の一例を示す概略断面図である。

本発明のＲＦＩＤラベルの実施形態について説明する。
＜第一の実施形態＞
本発明のＲＦＩＤラベルの第一の実施形態は、ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、且つそのインレットが内包されていない部位の外装材表面の一方の面に接着手段を備えていることを特徴としている。
以下に図１を用いて説明するが、この図に限定するものではない。以降の図を用いた説明においても同様である。

図１は、本発明のＲＦＩＤラベルの実施形態の一例を示す概略図であって、（ａ）はＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレット２が、その表裏面に２枚の同じ形状の短冊状の外装材によってサンドイッチされることによって内包されたＲＦＩＤラベル１の例を示した俯瞰図である。（ｂ）は（ａ）の断面図を示したものである。図１では、インレット２が外装材３によって内包された部位が、長細い短冊状のＲＦＩＤラベル１の一方の端部に寄せて内包されており、長細い短冊状のＲＦＩＤラベル１の残りの部位が、インレット２が内包されていない部位となっている。そのインレット２が内包されていない部位の一方の外装材３の表面の一部に、粘着手段４が備えられている。（ｃ）は、その粘着手段４が備えられている部位を湾曲させた状態を示している。このようにして、金属製の物品に巻き付けることができることを示したものである。

本発明のＲＦＩＤラベルの第一の実施形態は、物品に巻き付けて、粘着手段４により容易に物品に接着し固定することが可能であり、その事により、ＲＦＩＤラベル１のインレット２が内包されている部位を巻き付けた物品から起立させ、離間させる事ができ、ＲＦＩＤラベルが外部通信装置と十分な通信距離を確保可能となる。また、インレット２が内包された部位を下側に配置することにより、ＲＦＩＤラベル１を物品に単に貼り付けるだけでも、重力によりインレット２が内包されている部位が垂れ下がるため、物品から離間させることが可能となる。

（粘着手段）
粘着手段４としては、物品にＲＦＩＤラベル１を巻き付けた時に、容易に接着し、固定できる手段であれば良い。例えば、市販の粘着性を備えた接着剤を好適に使用することが可能である。粘着性が無い場合は、所定の位置にＲＦＩＤラベル１を巻き付けても剥がれ落ちてしまうため、その場合は、何らかの補助手段を用いて接着されるまで固定すれば良い。

（外装材）
本発明のＲＦＩＤラベル１に使用できる外装材３として使用できる材料としては、フレキシブルで、ＲＦＩＤラベル１が通信に使用する電磁波を良好に透過する材料であれば使用することができる。例えば、各種の高分子材料からなる樹脂フィルム（例：ＰＥＴフィルム）やポリエステル繊維などを樹脂フィルムでサンドイッチした材料（例：ターポリン）などを好適に使用することができる。使用できない材料としては、金属と同等の導電率を持つ材料や、導電率が小さくても、高透磁率材料である場合は電磁波を反射したり吸収するため、外装材としては使用できない。

なお、第一の実施形態において説明した粘着手段４や外装材３などは、以降の説明で出てくるものと同じである。

＜第二の実施形態＞
本発明のＲＦＩＤラベルの第二の実施形態は、ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、そのインレットが内包されていない部位には、屈曲した部位を１つ備えており、その屈曲した部位を基準としてインレットが内包されている部位とは反対側の部位の外面側の面に接着手段を備えていることを特徴とする。

図２を用いて説明する。図２（ａ）は本発明のＲＦＩＤラベル１の第二の実施形態の例を示す概略俯瞰図である。第一の実施形態と異なるのは、ＲＦＩＤラベル１のインレット２が内包された部位とインレット２が内包されていない部位との間に、屈曲した部位５を１つ備えていることである。

図２（ｂ）は、図２（ａ）のＲＦＩＤラベル１の断面図である。屈曲した部位５を基準としてインレット２が内包されている部位とは反対側の部位の外面側に、粘着手段４が備えられている。ここで外面側とは、ＲＦＩＤラベル１が屈曲した側とは反対側の面を指す。

（ＲＦＩＤラベルの屈曲した部位）
本発明のＲＦＩＤラベルの第二の実施形態においては、外装材３のインレット２が内包された部位と内包されていない部位の間に１つの屈曲した部位があることが特徴である。このＲＦＩＤラベル１が屈曲した部位５は、外装材３が屈曲しており、その屈曲した形状または姿勢を保持している。このような屈曲した部位５を形成する方法としては、例えば外装材３が樹脂フィルムである場合、単に弾性限界を超えて折り曲げる事によって実施可能である。樹脂フィルム単体ではなく、内部に繊維などを含む場合は、樹脂のガラス転移点を越える温度に加熱しながら、折り曲げることによって、成形することができる。

このようにＲＦＩＤラベル１を、長手方向の中間位置で、且つインレット２が内包されていない部位で、折り曲げ、その形または姿勢を保持するように成形したＲＦＩＤラベル１を、粘着手段４により物品に接着すると、図２に示したように、インレット２を内包す
る部位が物品の表面で起立した状態となる。このことにより、インレット２は、物品から離間した状態を保持することが可能となる。

このようにしてＲＦＩＤラベル１の屈曲した部位は、ＲＦＩＤラベル１のインレット２を物品から離間する機能を発揮する。

また、物品の下面にＲＦＩＤラベル１を貼り付ければ、ＲＦＩＤラベル１が物品から垂れ下がる方向に重力が働くため、外装材３が自重により垂れ下がる効果が期待できる。

＜第三の実施形態＞
本発明のＲＦＩＤラベルの第三の実施形態は、ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、且つそのインレットが内包されていない部位には、蛇腹折りを可能にする複数の屈曲した部位を備えており、その最も端部寄りの屈曲した部位から見て、インレットが内包されている部位とは反対側の部位の外面側に接着手段を備えていることを特徴とする。ここで外面側とは、ＲＦＩＤラベルが屈曲した側とは反対側の面を指す。

図３（ａ）は、ＲＦＩＤラベル１のインレット２を内包しない部位に、蛇腹折りになるように、２つの屈曲した部位を備えたＲＦＩＤラベル１の場合を例示した断面図、（ｂ）は４つの屈曲した部位５を備えた場合を例示した断面図である。

これらのＲＦＩＤラベル１は、実施例２と同様に、インレット２を物品から離間させる機能を持っている。更に、屈曲した部位の数が増えて行くと、外装材３の剛性が小さい場合は、弱いスプリングのように、物品から離間したインレット２を内包する部位が折れ曲がって垂れ下がり、粘着手段４を貼り付けた物品の表面に接近する。逆に外装材３の剛性が十分大きい場合は、そのまま物品表面から起立状態を保持する。従って、物品の上側に貼り付ける可能性がある場合は、外装材３を貼り合せることによって作製するＲＦＩＤラベル１の剛性が、物品の上側に貼り付けた場合でも、自重により撓んで、インレット２を内包した部位が物品に近接する状態にならない程度以上の高い値であることが望ましい。ただし、その場合であっても、インレット２を内包させる位置を、ＲＦＩＤラベル１の端部から十分離すことにより、インレット２を物品の表面から十分に離間させることは可能である。

またこれらのＲＦＩＤラベル１を物品の下側に貼り付けた場合は、その自重により垂れ下がる方向に重力を受ける。そのため、外装材３の剛性が低い場合であっても、インレット２を内包する部位は、物品の表面から離間した状態を維持できる。

＜第四の実施形態＞
本発明のＲＦＩＤラベルの第四の実施形態は、ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とインレットが内包されていない部位から構成されている。
そのインレットが内包されていない部位が連接して円環状となっており、インレットが内包されている部位と対向するＲＦＩＤラベルの外側に接着手段を備えていることを特徴とする。

図４は、本発明のＲＦＩＤラベルの第四の実施形態の例を示した断面図である。第一および第二、第三の実施形態と異なるのは、インレット２を内包しない部位が繋がって、Ｒ
ＦＩＤラベル１が円環状である点と、屈曲した部位が無い点である。

以上、本発明のＲＦＩＤラベルの第一〜第四の実施形態について説明したように、いずれの実施形態においても、例えＲＦＩＤラベルを貼り付ける物品が金属のようにＲＦＩＤの無線通信を阻害する材料からなるものであっても、単純な構造で、ＲＦＩＤラベルに内包されたインレットを、ＲＦＩＤラベルを貼り付けた物品の表面から十分に離間することが可能であるため、外部通信装置との通信距離を十分に確保することが可能である。

１・・・ＲＦＩＤタグ
２・・・インレット
３・・・外装材
４・・・粘着手段
５・・・屈曲した部位

Claims (4)

1. ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、
   そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、
   そのインレットが内包されていない部位の外装材表面の一方の面に接着手段を備えていることを特徴とするＲＦＩＤラベル。
2. ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、
   そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、
   そのインレットが内包されていない部位には、屈曲した部位を１つ備えており、屈曲した部位を基準としてインレットが内包されている部位とは反対側の部位の外面側に接着手段を備えていることを特徴とするＲＦＩＤラベル。
3. ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、
   そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とそれに延在する形でインレットが内包されていない部位から構成されており、
   そのインレットが内包されていない部位には、蛇腹折りを可能にする複数の屈曲した部位を備えており、その最も端部寄りの屈曲した部位から見て、インレットが内包されている部位とは反対側の部位の外面側に接着手段を備えていることを特徴とするＲＦＩＤラベル。
4. ＲＦＩＤチップと回路基板上に備えた外部との通信用アンテナを電気的に接続したインレットにその表裏から可撓性の外装材を貼り合せて作製したＲＦＩＤラベルであって、
   そのＲＦＩＤラベルはインレットが内包されている部位とインレットが内包されていない部位から構成されており、
   インレットが内包されていない部位が連接して円環状となっており、インレットが内包されている部位と対向するＲＦＩＤラベルの外側に接着手段を備えていることを特徴とするＲＦＩＤラベル。

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