JP2500667B2 - 高周波コイルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高周波信号の発振装置等
に使用される高周波コイルの製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＩＣカードやＩＤカードに高周波
信号の発振装置を装備し、このカードから発振される信
号の周波数をセンサにより非接触状態で読み取り、その
周波数の違いによってカード使用者の識別を行う各種の
管理システムが実用化されつつある。また、米国等で
は、放牧する牛や馬の家畜に発振装置を取り付け、その
所在地をテレメータによって検出することで、家畜の放
牧管理を行っている。さらに、ゴルフ場では各ゴルファ
ーに周波数発振装置を持たせ、ゴルファーの移動状況を
テレメータで把握したり、駐車場では、各自動車に周波
数発振装置を付け、その自動車の駐車位置を確認するこ
とが行われている。

【０００３】このようにカードや移動体に周波数発振装
置を設置して個体の識別を行う場合には、各個体ごとに
わずかに異なる周波数信号を発振するように発振周波数
を設定する必要がある。

【０００４】この発振周波数の設定方法の１つとして、
図７に示すように、発振回路を構成する高周波コイル３
のインダクタンスを可変する方式のものがある。この図
７に示す装置はねじ１の先端に磁性体２を連結し、ねじ
１を図示されていない枠体等に螺合して、高周波コイル
３のボビン４の中心孔に前記磁性体２を出し入れ可能に
構成したものである。この磁性体２の出し入れによって
高周波コイル３のインダクタンスが変化することとな
り、したがって、各発振周波数に対応するインダクタン
スの位置で磁性体２の進退位置を固定することにより、
周波数をわずかに変えた複数の発振装置が得られるもの
であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ボビン
巻きのコイル３にねじ１を螺合進退させてインダクタン
スを変える形式のものは、装置が大型化し、また、発振
周波数の調整（インダクタンスの調整）が面倒であると
いう問題があった。

【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は装置の小型化を図り、
さらに、発振周波数の調整が容易な高周波コイルの製造
方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、次のように構成されている。すなわち、第１
の発明の高周波コイルの製造方法は、基板に導体パター
ンコイルを形成し、この導体パターンコイルのインダク
タンスに応じた実働周波数で発振させながら導体パター
ンコイルに重ねて磁性パターンをプリントして磁性パタ
ーンのプリントの進行に伴って変化する導体パターンコ
イルの実働周波数をモニタ検出し、指定の発振周波数に
対する実働周波数のずれを検出しつつ磁性パターンの形
態を時々刻々修正して最終的に指定の発振周波数のイン
ダクタンス値を得る磁性パターンを導体パターンの上に
形成することを特徴として構成されている。

【０００８】また、第２の発明の高周波コイルの製造方
法は、基板に導体パターンコイルを形成し、該コイルを
含んで構成した発信器から前記コイルのインダクタンス
に応じた実働周波数を発信させ、この実働周波数を周波
数検出器で検出して実働周波数に基づいた検出信号を発
生させ、この検出信号から磁性パターンの形態を制御装
置で決定し、この決定された形態の磁性パターンを印刷
手段で前記導体パターンコイルに重ねて形成して指定の
インダクタンス値を得ることを特徴として構成されてい
る。

【０００９】

【作用】上記本発明では、導体パターンコイルによって
構成されている高周波コイルのインダクタンスは磁性パ
ターンの形態（例えば、磁性パターンが長方形であれば
その幅や長さや厚さ）を変えることによって可変する。
したがって、そのパターンの形態とインダクタンスとの
関係を前もって求めておき、そのデータを例えばコンピ
ュータに入力しておけば、指定した発振周波数に対応す
る目標の磁性パターンがコンピュータによって演算設定
され、その演算された目標パターンをコンピュータと連
動するプリンタによって導体パターンコイル上に印刷形
成して行き、その印刷の進行過程で、実働発振周波数を
検出して、検出周波数（実働周波数）を指定の発振周波
数に一致する方向へ時々刻々目標パターンを修正して行
くことで、最終的には、指定周波数で発振するコイルイ
ンダクタンス値となる磁性パターンを導体パターンに重
ねてプリント形成することが可能となるものである。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２には本発明に係る高周波コイルの製造方法
によって得られる高周波コイルの一例が示されている。
同図において、基板５はセラミック、ポリエステル、ポ
リカーボネート等の適宜の材料によって構成され、その
基板５の表面に一対の導体パターンコイル６ａ，６ｂが
例えばレーザ加工や、プリント回路の形成技術であるア
ディティブ法あるいはサブトラクティブ法によるパター
ン印刷技術を利用して形成されている。そして、この一
対の導体パターンコイル６ａ，６ｂの表面側には長方形
をした磁性パターン７が形成されている。

【００１１】この磁性パターン７は様々な方法で形成で
きるものであり、例えば、磁性材料が付着したリボンテ
ープをプリンタにセットし、このプリンタで導体パター
ンコイル上にドット印刷や、熱転写印刷により磁性パタ
ーン７を印刷形成してもよく、あるいは磁性インクを用
いインクジェットにより磁性パターン７を形成すること
も可能である。この磁性パターン７の印刷に際しては、
磁性材料として導電性、例えば、抵抗率の低い鉄系やＭ
ｎＺｎ系等の材料を使用する場合は、図３に示すよう
に、導体パターンコイル６ａ，６ｂの上側に絶縁層８を
形成し、この絶縁層８の上側に磁性パターン７を形成す
ることになる。また、磁性材料として非導電性、例え
ば、抵抗率の高いＮｉＺｎ系等の材料を使用する場合は
絶縁層８を省略し、導体パターンコイル６ａ，６ｂの上
側に直接磁性パターン７を形成することも可能である。
熱転写印刷法を用いる場合は、テープベースの上側に磁
性層を、さらにその上に接着層を積層してなるリボンテ
ープの接着層を絶縁層として用いることができる。

【００１２】ところで、導体パターンコイル６ａ，６ｂ
に重ねて磁性パターン７を形成すると、同磁性パターン
７の形態、例えば幅、長さ、厚さに応じて同コイル６
ａ，６ｂのインダクタンスが変化する。したがって、磁
性パターン７の形態をわずかづつ変化させれば、様々な
インダクタンスの電磁誘導コイルを製作することが可能
となる。

【００１３】図１にはこの導体パターンコイル上に磁性
パターンを形成するための本発明の製造方法に適用され
る製造装置の一例が示されている。この製造装置は導体
パターンコイル６ａ，６ｂを発振回路の一部とする発振
器10と、この発振器10の発振周波数、例えばギガＨ_Z 帯
の周波数を検出する周波数検出器11と、導体パターンコ
イル６ａ，６ｂ上に磁性パターン７を印刷するプリンタ
13と、このプリンタ13を制御するコンピュータ等からな
る制御装置12とを有して構成されている。

【００１４】前記制御装置12には磁性パターン７の形態
と導体パターンコイル６ａ，６ｂのインダクタンスとの
関係 (例えば、磁性パターン７の形態が図１に示すよう
に長方形の場合は、その長方形の幅と長さと厚味に対す
るコイル６ａ，６ｂのインダクタンスの関係) が実験デ
ータに基づいて例えば較正曲線の形態で予め与えられて
いる。

【００１５】かかる装置構成において、制御装置12に発
振させたい発振周波数を入力すると、同装置12は与えら
れたプログラムに従って導体パターンコイル６ａ，６ｂ
の有すべきインダクタンスを算出し、かつ、このインダ
クタンスを得るための磁性パターン７の形態を算出す
る。そして、制御装置12はこの算出した形態、つまり、
目標パターンの形態の磁性パターン７を描くように、制
御信号をプリンタ13に加える。

【００１６】プリンタ13は制御装置12からの制御指令に
基づいて目標とする磁性パターン７のプリントを開始す
る。その一方において、発振器10は導体パターンコイル
６ａ，６ｂのインダクタンスに応じた発振周波数を時々
刻々出力する。すなわち、磁性パターン７の印刷の進行
に伴ってコイル６ａ，６ｂのインダクタンスＬが変化
し、このＬの変化に応じた実働の発振周波数（実働周波
数）を出力するのである。

【００１７】そして、この実働周波数は周波数検出器11
によってモニタ検出され、その検出信号は制御装置12に
加えられる。制御装置12はこの検出信号に基づいて描く
べき目標磁性パターン７の修正を時々刻々行い、その修
正演算値に基づいた制御信号をプリンタ13に送り、同プ
リンタ13を制御する。

【００１８】このように、実働発振周波数の検出信号に
基づき、磁性パターン（目標パターン）７の形態を時々
刻々修正しながら描かせることで、最終的には指定した
周波数を発振するインダクタンス値となる磁性パターン
７が導体パターンコイル６ａ，６ｂの上に重ねてプリン
ト形成されるのである。

【００１９】したがって、発振周波数を少しづつ変えて
制御装置12に指定すれば、その指定周波数に対応するイ
ンダクタンス値となる磁性パターン７が描かれることと
なり、これにより、発振周波数の異なる個体識別用の複
数の高周波コイルが自動的にプリント形成されることと
なる。

【００２０】なお、導体パターンコイル６ａ，６ｂが指
定した周波数を発信するインダクタンス値である場合
は、制御装置12は磁性パターンの印刷を指令しない。上
述の製造方法を用いると、パターンコイルのインダクタ
ンスのばらつきを、例えば、１ＧHzにおいて誤差±１％
以内に修正しつつ、一定個数のコイルを製造することが
でき、また、周波数が１ＧHzにおいてインダクタンスの
異なる誤差±１％以内のコイルを所定個数ずつ製造する
ことができる。

【００２１】本発明は上記実施例に限定されることはな
く様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記例では磁
性パターン７を基板５のコイル形成面側のみに形成した
が図４に示すように、これを基板５の表裏両面に形成し
てもよい。また、上記例では図２に示す如く、磁性パタ
ーン７を比較的幅の狭い長方形に形成したが、これを、
例えば、幅の広い長方形にしたり（図５の（ａ））、円
形にしたり（図５の（ｂ））、あるいは三角形にする等
（図５の（ｃ））、様々な形態を採り得るものである。

【００２２】さらに、上記例では基板５に一対の導体パ
ターンコイル６ａ，６ｂを形成しているが、導体パター
ンコイルを電磁誘導コイルとしてでなく共振コイルとし
て使用するときは、図６に示すように、１個の導体パタ
ーンコイル６を基板５上に形成したものでもよく、この
場合も同様に、導体パターンコイルに重ねて磁性パター
ン７が形成されることになる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は基板の導体パターンコイルを発
振させながら同コイルに重ねて指定の発振周波数のイン
ダクタンス値を得る目標パターンを目ざして磁性パター
ンをプリントして行き、実働周波数を検出して指定発振
周波数とのずれを修正する方向にリアルタイムで目標パ
ターンを修正して行くので、時々刻々修正された目標パ
ターンを目ざして磁性パターンが印刷されて行くことと
なり、最終的には指定発振周波数のインダクタンス値と
なる正しい形態の磁性パターンが導体パターンコイルに
重ねてプリント形成されることとなる。

【００２４】したがって、発振周波数の指定値を可変す
れば、その可変された指定値を発振周波数とする高周波
コイルが容易に製造できることとなり、発振周波数を少
しずつ変えて指定することにより、発振周波数が少しず
つ異なる多数の高周波コイルを得ることができる。した
がって、本発明によって製造した高周波コイルを発振装
置のインダクタンスとして使用すれば、周波数が少しづ
つ異なる個体識別用の発振装置が形成できることとな
り、その利用価値は頗る大である。

【００２５】また、前記磁性パターンを印刷形成するプ
リンタをコンピュータ等の制御装置に連動させ、指定し
た発振周波数のインダクタンス値となるようにそのパタ
ーンの形態を自動的に可変修正して描かせることで、発
振周波数の調整は極めて容易、かつ、正確なものとな
る。

【００２６】さらに、導体パターンコイルと磁性パター
ンは共に印刷技術によってほぼ平坦に形成できるもので
あるから、かさばらず、したがって、本発明によって得
られるコイルを組み込んで形成する周波数発振装置も小
型にでき、当該発振装置をカードや移動体に設置するの
に非常に便利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波コイルの製造方法の一実施
例を示すブロック図である。

【図２】本発明によって得られる高周波コイルの一例を
示す構成図である。

【図３】図２の側面図である。

【図４】磁性パターンを基板の表裏両面に形成した状態
を示す説明図である。

【図５】磁性パターンの各種形態例を示す説明図であ
る。

【図６】高周波コイルの他の例を示す説明図である。

【図７】従来の一般的な発振装置用の高周波コイルを示
す断面図である。

【符号の説明】

５ 基板 ６，６ａ，６ｂ 導体パターンコイル ７ 磁性パターン ８ 絶縁層 10 発振器 11 周波数検出器 12 制御装置 13 プリンタ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に導体パターンコイルを形成し、こ
   の導体パターンコイルのインダクタンスに応じた実働周
   波数で発振させながら導体パターンコイルに重ねて磁性
   パターンをプリントして磁性パターンのプリントの進行
   に伴って変化する導体パターンコイルの実働周波数をモ
   ニタ検出し、指定の発振周波数に対する実働周波数のず
   れを検出しつつ磁性パターンの形態を時々刻々修正して
   最終的に指定の発振周波数のインダクタンス値を得る磁
   性パターンを導体パターンの上に形成する高周波コイル
   の製造方法。
2. 【請求項２】 基板に導体パターンコイルを形成し、該
   コイルを含んで構成した発信器から前記コイルのインダ
   クタンスに応じた実働周波数を発信させ、この実働周波
   数を周波数検出器で検出して実働周波数に基づいた検出
   信号を発生させ、この検出信号から磁性パターンの形態
   を制御装置で決定し、この決定された形態の磁性パター
   ンを印刷手段で前記導体パターンコイルに重ねて形成し
   て指定のインダクタンス値を得ることを特徴とする高周
   波コイルの製造方法。