JP2020030703A - Ｒｆタグラベル - Google Patents
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Abstract
【課題】液体を入れる容器に貼り付けても通信性能が著しく悪化しないように構成したＲＦタグラベルを提供する。【解決手段】ＲＦタグラベル１は，ＩＣチップ２４を接続させたループ状素子２１と，導波線路２３を利用してループ状素子２１と接続している面状素子２２を有する構造のアンテナ２を実装したインレイ１０と，アンテナ２を実装したインレイ１０の面に積層した第１粘着層１１と，第１粘着層１１を保護する剥離紙１２を備え，アンテナ２は共振周波数が表１に従うように設計されている。【選択図】図１
Description
本発明は，無線による個体識別で用いるＲＦタグ（Radio Frequency）に関し，更に詳しくは，液体を入れる容器に適したＲＦタグに関する。
無線による個体識別で用いるＲＦタグラベルが，ＲＦタグラベルを貼付する対象物の電気物性に適していないと，ＲＦタグラベルの通信性能が著しく悪化することがある。例えば，金属対応を図っていないＲＦタグラベルを金属面に貼付すると，金属面に貼付したＲＦタグラベルの通信性能は著しく悪化する。特許文献１で開示されている発明では，金属対応を図ったＲＦタグラベルとして，放射素子とマッチング回路からなるアンテナをＲＦタグラベルに実装し，放射素子が金属面と電気的に導通することで，ＲＦタグラベルを貼付した金属面をＲＦタグラベルのアンテナの一部として利用できるようにしている。
ＲＦタグラベルを貼付する対象物の電気物性にＲＦタグラベルが適していないと，ＲＦタグラベルの通信性能が著しく悪化するケースとしては，液体を入れる容器にＲＦタグラベルを貼付するケースがある。
そこで，本発明は，液体を入れる容器に貼り付けても通信性能が著しく悪化しないように構成したＲＦタグラベルを提供することを目的とする。
上述した課題を解決する本発明は，ＩＣチップを接続させたループ状素子と，導波線路を利用して前記ループ状素子と接続している面状素子を有する構造のアンテナを実装したインレイと，前記アンテナを実装した前記インレイの面に積層した第１粘着層と，第１粘着層を保護する剥離紙を備え，前記アンテナは共振周波数が表１に従うように設計されていることを特徴とするＲＦタグラベルである。
本発明に係るＲＦタグラベルは，液体を入れる容器に貼り付けても通信性能が著しく悪化しないように構成されている。
ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の技術的範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。
図１は，本実施形態に係るＲＦタグラベル１を説明する図で，図１（ａ）は，ＲＦタグラベル１の層構成を説明する図，図１（ｂ）は，ＲＦタグラベル１に実装するアンテナ２を説明する図である。
本実施形態に係るＲＦタグラベル１は，近距離無線通信を用いた個体識別に用いられる媒体で，液体を入れる容器に貼付しても，通信性能が著しく悪化しないように設計されている。本実施形態に係るＲＦタグラベル１が使用する周波数帯はＵＨＦ帯（８６０〜９６０Ｍｈｚ）で，図１（ａ）で図示したように，ＲＦタグラベル１は，ＩＣチップ２４を接続させたアンテナ２を実装したインレイ１０と，アンテナ２を実装したインレイ１０の面に積層した第１粘着層１１と，第１粘着層１１を保護する剥離紙１２と，アンテナ２を実装したインレイ１０の面の裏面に積層した第２粘着層１３と，第２粘着層１３を利用してインレイ１０と接着している表面シート１４から少なくとも構成されている。なお，ＲＦタグラベル１は，第２粘着層１３と表面シート１４を省いた構成にすることもできる。
ＲＦタグラベル１の材料について説明する。インレイ１０のベースとなるベースフィルム１０ａと表面シート１４には，ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ），ポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂製フィルムに加え，アート紙などを用いることができ，インレイ１０に形成するアンテナ２にはアルミ箔などの金属箔を利用できる。また，第１粘着層１１および第２粘着層１３にはアクリル系やゴム系の粘着剤を利用できる。更に，剥離紙１２には，シリコーン系などの剥離剤を塗布した合成樹脂製フィルムや剥離剤を塗布した紙を利用できる。
図１（ｂ）を参照しながら，ＲＦタグラベル１のインレイ１０に実装するアンテナ２の構造について説明する。インレイ１０に実装するアンテナ２は，ダイポールアンテナで，ＩＣチップ２４を接続させたループ状素子２１，線状素子２０および面状素子２２を有し，線状素子２０の片端がループ状素子２１と接続し，導波線路２３を利用してループ状素子２１が面状素子２２と接続している構造になっている。
アンテナ２を構成するループ状素子２１は，インレイ１０に実装するＩＣチップ２４とのインピーダンス整合をとるためのアンテナ素子である。ＩＣチップ２４の入力端子間には容量性リアクタンス（キャパシタンス）が存在するので，ＩＣチップ２４と接続するループ状素子２１の形状をループ形状にし，ＩＣチップ２４の入力端子間に存在する容量性リアクタンスに対応した誘導性リアクタンス（インダクタンス）をループ状素子２１に持たせている。
アンテナ２を構成する面状素子２２は，プレート電極のような矩形状の導体で構成されている。アンテナ２を構成する面状素子２２を矩形状の導体で構成することで，ＲＦタグラベル１に実装するアンテナ２の利得を向上させることができる。
ＲＦタグラベル１に実装するアンテナ２の利得を向上させても，ＲＦタグラベル１の共振周波数がＲＦタグラベル１の搬送周波数から大幅にずれると，ＲＦタグラベル１の通信特性が悪化するため，ＲＦタグラベル１のアンテナ２には，アンテナ２の設計段階で共振周波数を所定値に容易に設定できる仕組みが設けられ，液体を入れる容器に貼付することを考慮して，ＲＦタグラベル１の共振周波数が決定されている。
本実施形態に係るアンテナ２を構成する線状素子２０は，アンテナ２の設計段階で共振周波数の設定に用いるアンテナ素子で，線状の導体をジグザグ状に折り曲げた形状になっている。線状の導体をジグザグ状に折り曲げた線状素子２０は誘導性リアクタンスを有するので，この誘導性リアクタンスを利用すれば，ＲＦタグラベル１の共振周波数が所定の周波数になるようにアンテナ２を設計することが容易になる。また， 液体を入れる容器に貼付することを考慮し，本実施形態に係るＲＦタグラベル１は，アンテナ２を構成する線状素子２０を利用してＲＦタグラベル１の共振周波数が表２を満たすように設計されている。
表２では，ハーフレベルの共振周波数により，アンテナ２を構成する面状素子２２のサイズが定義され，アンテナ２を構成する面状素子２２のサイズは，ハーフレベルの共振周波数に対応したサイズになる。液体を入れる容器にＲＦタグラベル１を貼付すると，ＲＦタグラベル１の共振周波数が下がるため，ＲＦタグラベル１の共振周波数は，液面レベルがフィルレベルのときが最も低く，液面レベルがエンプティレベルのときが最も低くなるように設計されている。
図２は，本実施形態に係るＲＦタグラベル１の利用形態を説明する図で，図２では，本実施形態に係るＲＦタグラベル１を貼付する容器を試験管３にしている。図２において，本実施形態に係るＲＦタグラベル１は，アンテナ２を構成する線状素子２０が試験管３の口側になるように，試験管３の上部に曲面状で貼付されている。図２のように，本実施形態に係るＲＦタグラベル１を試験管３に貼付することで，試験管３の液面レベルやＲＦタグラベル１の読み取り方向にかかわらず，試験管３の管理に必要な通信距離（例えば，１ｍ以上）が得られる。
１ ＲＦタグラベル
１０ インレイ
１１ 第１粘着層
１２ 剥離紙
１３ 第２粘着層
１４ 表面シート
２ アンテナ
２０ 線状素子
２１ ループ状素子
２２ 面状素子
２３ 導波線路
２４ ＩＣチップ
３ 試験管
１０ インレイ
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２４ ＩＣチップ
３ 試験管
Claims (1)
- ＩＣチップを接続させたループ状素子と，導波線路を利用して前記ループ状素子と接続している面状素子を有する構造のアンテナを実装したインレイと，前記アンテナを実装した前記インレイの面に積層した第１粘着層と，前記第１粘着層を保護する剥離紙を備え，前記アンテナは共振周波数が表１に従うように設計されている，
ことを特徴とするＲＦタグラベル。
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