JP4265114B2

JP4265114B2 - Antenna coil for tags

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Publication number: JP4265114B2
Application number: JP2001128684A
Authority: JP
Inventors: 貴則遠藤; 隆土田; 誠朗八幡
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JP2002324221A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦＩＤ（無線周波数識別：Radio Frequency Identification）技術又はＥＡＳ（電子式物品監視：Electronic Article Sureillannce）技術を用いた識別タグに用いられるアンテナコイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＲＦＩＤ技術又はＥＡＳ技術を用いたタグとして、アンテナコイルに情報を記憶したＩＣチップ又は共振用のコンデンサを電気的に接続した識別タグが知られている。これらの識別タグは、アンテナコイルに質問器の送受信アンテナから所定の周波数の電波を発信することによりタグを活性化し、電波のデータ通信による読出しコマンドに応じてＩＣチップに記憶された情報を読みとることにより、又は特定周波数の電波に対して共振するか否かによりその物品を識別又は監視するように構成されたものが知られている。
これらの識別タグに用いられる従来のアンテナコイルとして、表面が絶縁層にて被覆された導線を略正方形の渦巻き状に巻回してベース板に貼付けることにより形成されたものや、或いは図６に示すようにベース板１に積層したアルミニウム箔や銅箔等の導電層をエッチング法若しくは打抜き法等により不要部分を除去して略正方形の渦巻き状のコイル本体２を形成したものが知られている。
【０００３】
しかし、図６に示すアンテナコイルでは磁束が図の矢印で示すようにベース板１を上下に貫通する方向に生じ、そのアンテナコイルを金属製の物品に密着させると、アンテナコイルに向って発信された電波がそのベース板１を貫通し更に金属製物品を貫通する。このため、その貫通する磁束により金属部分に渦電流が生じ、その渦電流が影響を与えてアンテナコイルが正常に作動しなくなる問題点があった。また、仮に作動したとしてもその損失が増してアンテナコイルの作動距離が著しく短くなる不具合があった。
この点を解消するために、図５に示すように棒状等に形成された磁芯部材６と、この磁芯部材６に螺旋状に巻回された導体７とを有するアンテナコイルが知られている。この図５に示すアンテナコイルでは、磁束が図の矢印で示すように磁芯部材６の軸芯方向に生じるので、このアンテナコイルを金属製の物品に取付けても、アンテナコイルに向って発信された電波が金属製物品を貫通することはなく、アンテナコイルが正常に作動することが期待されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５に示すアンテナコイルは、磁芯部材６の外周面に導体７を巻回することにより製作されるので、その巻線作業が比較的煩雑で量産性に欠ける不具合があった。また、磁芯部材６の外周面に導体７を巻回するため、アンテナコイル全体が比較的厚いものになり、このアンテナコイルを物品の表面に取付けると、そのアンテナコイルが物品から比較的大きく突出する問題点があった。
本発明の目的は、金属製の物品に密着させても確実に作動するとともに、厚さを極めて薄く形成できるタグ用アンテナコイルを提供することにある。
本発明の別の目的は、量産性に適したタグ用アンテナコイルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１及び図２に示すように、導体１１が平面内で渦巻き状に巻回されて形成されたコイル本体１１ａと、コイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａにより包囲される中央部１１ｂに達するようにコイル本体１１ａの一方の面に接着されたシート状又は膜状の第１磁芯部材１３と、コイル本体１１ａの外縁から中央部１１ｂに達するようにコイル本体１１ａの他方の面に接着され中央部１１ｂに位置する部分が第１磁芯部材１３と重なり合うシート状又は膜状の第２磁芯部材１４とを備え、上記コイル本体１１ａ及び第１磁芯部材１３が電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面に積層され、上記第２磁芯部材１４が電気絶縁フィルム又はシート１２の他方の主面に積層されたことを特徴とするタグ用アンテナコイルである。
【０００６】
この請求項１に記載されたタグ用アンテナコイルは、磁束が軟磁性材を通るが非磁性材も通ることが可能であることを利用している。特に非磁性材料の断面積が大きく磁束の垂直厚さが薄い場合には磁気抵抗が少ないことを利用している。即ち、請求項１に記載されたタグ用アンテナコイルでは、第１磁芯部材１３がコイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａにより包囲される中央部１１ｂに達するようにコイル本体１１ａの一方の面に接着されるので、外部の電波による磁束は第１磁芯部材１３に入る。また、第２磁芯部材１４の中央部１１ｂに位置する部分が第１磁芯部材１３と重なり合い、かつコイル本体１１ａの外縁から中央部１１ｂに達するようにその第２磁芯部材１４をコイル本体１１ａの他方の面に接着するので、第１磁芯部材１３を通過する磁束は、第１磁芯部材１３からそれに重なり合う第２磁芯部材１４に中央部１１ｂで速やかに移行し、その第２磁芯部材１４を通ってコイル本体１１ａの外縁における第２磁芯部材１４の端から外部に出る。また、コイル本体１１ａに流れる電流により生じる磁束も同じ経路を流れ、図１の実線矢印で示すようなループを描く。このため、この磁束方向はアンテナコイルを取付けた物品の表面と平行になり、その物品表面が金属であってその影響を受けずに、このアンテナコイルは確実に作動する。更にこのタグ用アンテナコイルでは、導体１１を電気絶縁フィルム１２又はシートに設けるので、その取り扱いが容易になり、第１及び第２磁芯部材１３，１４をフィルム又はシート１２の両主面に積層接着するだけの簡単な作業でアンテナコイルを得ることができ、磁芯部材の外周面に導線を巻回する従来の図５に示すアンテナコイルに比較して量産性を向上させることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、コイル本体１１ａが導電性板又は箔を打ち抜くことにより形成されたタグ用アンテナコイルである。
この請求項２に係る発明では、コイル本体の作成が比較的容易になり、アンテナコイルの生産性を向上させることができる。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面全体に接着された導電性箔を所定のパターンでエッチングすることにより、又は電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面に導電材料を所定のパターンでスクリーン印刷若しくは蒸着することにより、コイル本体１１ａが電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面に形成されたタグ用アンテナコイルである。
この請求項３に係るタグ用アンテナコイルでは、コイル本体１１ａを電気絶縁フィルム又はシート１２に形成することが比較的容易になり、アンテナコイルの生産性を更に向上させることができる。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る発明であって、図２に示すように、コイル本体１１ａの外縁に位置する第１磁芯部材１３及び第２磁芯部材１４が中央部１１ｂを中心とした対称位置に存在するタグ用アンテナコイルである。
この請求項４に係るタグ用アンテナコイルでは、第１磁芯部材１３から中央部１１ｂにおける重なり部分で第２磁芯部材１４に移行した後の磁束の進行方向が移行以前と同じになり、その磁束の移行に無理が生じることを防止してアンテナコイルの性能を更に向上させることができる。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれかに係る発明であって、図１に示すように、シート状又は板状の導電部材１６がコイル本体１１ａの他方の面に第２磁芯部材１４を覆うように接着されたタグ用アンテナコイルである。
この請求項５に係るタグ用アンテナコイルでは、導体１１により形成されたコイル本体１１ａと物品と間にその導電部材１６が介在することになるので、その導電部材１６が物品への電波の通過を遮蔽するため、物品の表面が金属により形成されていても、その金属面に生じる渦電流等による損失は発生しない。この結果、アンテナコイルを確実に動作させることができる。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれかに係る発明であって、図１に示すように、第１磁芯部材１３及び第２磁芯部材１４のいずれか一方または双方が、軟磁性金属，アモルファス又はフェライトからなる粉末又はフレーク及びプラスチックの複合材、軟磁性金属の板又は箔、アモルファス箔又はその積層材、或いはフェライトであるタグ用アンテナコイルである。
この請求項６に係るタグ用アンテナコイルでは、磁芯部材１３，１４が比較的薄いものになり、アンテナコイルの厚さ方向の大部分を占める磁芯部材１３，１４を薄くすることにより、アンテナコイル全体の厚さを薄くすることができる。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし５いずれかに係る発明であって、図３に示すように、第１磁芯部材１３及び第２磁芯部材１４のいずれか一方または双方が磁性粉を含むインク又は塗料を塗布乾燥することにより形成された磁性塗膜から構成されたタグ用アンテナコイルである。
この請求項７に係るタグ用アンテナコイルでは、射出成形において成形が困難な０．８ｍｍ以下の厚さの磁芯部材１３，１４を得ることができ、アンテナコイルの厚さを極めて薄く形成することができる。このため、物品に取付けた場合のアンテナコイルの物品から突出量を著しく抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、本発明のタグ用アンテナコイル１０は、一連の導体１１が平面内で渦巻き状に巻回されて形成されたコイル本体１１ａを備える。この実施の形態におけるコイル本体１１ａは、電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面に積層形成される。電気絶縁フィルム又はシート１２としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリイミドからなる電気絶縁性のフィルム又はシート１２が用いられる。コイル本体１１ａは導電性板又は箔を打ち抜くことにより形成することもできるが、電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面に積層される本実施の形態におけるコイル本体１１ａは、電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面に接着された導電性箔を所定のパターンでエッチングすることにより、又は電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面に導電材料を所定のパターンでスクリーン印刷若しくは蒸着することにより形成される。
【００１４】
エッチングにより導体１１をフィルム１２に形成する手順を説明すると、先ず、このフィルム１２の一方の主面の全面に銅箔を貼り合わせたものを用意する。この銅箔に耐エッチング塗料をシルクスクリーン法により印刷する。銅箔における耐エッチング塗料の印刷は、一連の導体１１によるコイル本体１１ａを形成する必要があることから、中心から矩形又は円形の渦巻き状に塗布される。その後この耐エッチング塗料を乾燥させて耐エッチング塗料が塗布されていない銅箔をエッチング除去し、耐エッチング塗料が塗布された銅箔部分をフィルムの一方の主面上に残存させる。その後耐エッチング塗料をその銅箔上から除去することによりそのフィルム１２の一方の主面に残存した銅箔からなる導体１１を形成する。ここで、図１及び図２におけるフィルム１２の一方の主面における耐エッチング塗料は中心から矩形の渦巻き状に塗布されるので、フィルム１２の一方の主面に形成された導体１１は中心から矩形の渦巻き状に形成されてコイル本体１１ａを形成する。このエッチングによると導体１１が形成された電気絶縁フィルム１２又は電気絶縁シートを比較的安価に製造することができる。
【００１５】
このフィルム又はシート１２の一方の主面には、シート状又は膜状の第１磁芯部材１３がコイル本体１１ａの一部を横断して積層され、フィルム又はシート１２の他方の主面には、シート状又は膜状の第２磁芯部材１４が積層される。シート状の第１及び第２磁芯部材１３，１４としては、それぞれ軟磁性金属により形成されるか、或いは、軟磁性金属，アモルファス又はフェライトからなる粉末又はフレークとプラスチックとの複合材により形成することができる。また、シート状の第１及び第２磁芯部材１３，１４としては、Ｆｅ系アモルファス合金（アライドケミカル社製のＭＥＴＧＬＡＳ２６０５Ｓ−２）やＣｏ系アモルファス合金（アライドケミカル社製のＭＥＴＧＬＡＳ２７１２Ａ）等のアモルファス箔又はその積層材により形成されたものであってもよく、方形状に形成されたフェライトであっても良い。
【００１６】
複合材におけるプラスチックとしては加工性の良い熱可塑性のプラスチックを用いたり、或いは耐熱性の良い熱硬化性のプラスチックを用いたりすることができる。また上記軟磁性金属の粉末としては、カーボニル鉄粉末，鉄−パーマロイ等のアトマイズ粉末，還元鉄粉末等が用いられる。一方、軟磁性金属のフレークとしては、上記粉末をボールミル等で微細化して粉末を成形した後に、この粉末を機械的に扁平化して得られたフレークや、鉄系又はコバルト系アモルファス合金の溶湯粒を水冷銅に衝突させて得られたフレークが用いられる。
【００１７】
また第１及び第２磁芯部材１３，１４が複合材により形成される場合、その複合材を射出成形又は圧縮成形することにより第１及び第２磁芯部材１３，１４を形成することができる。このように形成された第１及び第２磁芯部材１３，１４は脆弱なフェライトにより形成された磁芯部材と比較して、強靱であるため薄くしても割れ難いものになる。また軟磁性金属，アモルファス又はフェライトからなる粉末又はフレークがプラスチックに分散されて、プラスチックにより相互に絶縁されているため、全体としては導電性を有せず、高周波の電波を受けても渦電流は発生しない第１及び第２磁芯部材１３，１４が得られる。
ここで、本発明のタグ用アンテナコイル１０は、第１及び第２磁芯部材１３，１４と、導体１１を有する電気絶縁フィルム又はシート１２とによりその厚さが定められる。このため、極力薄いアンテナコイル１０を得るために、その厚さ方向の大部分を占めることになる第１及び第２磁芯部材１３，１４は極力薄く形成されることが望ましい。具体的にシート状の第１及び第２磁芯部材１３，１４を用いる場合にはその厚さが０．１〜１ｍｍであることが好ましい。
【００１８】
図１及び図２における第１及び第２磁芯部材１３，１４は複合材を方形状に射出成形したシート状のものが用いられ、この第１及び第２磁芯部材１３，１４は電気絶縁フィルム１２の両主面に接着される。第１及び第２磁芯部材１３，１４の電気絶縁フィルム１２の一方及び他方の主面への接着は、第１及び第２磁芯部材１３，１４及び電気絶縁フィルム１２のいずれか一方又は双方に接着剤を塗布し、その後電気絶縁フィルム１２を第１及び第２磁芯部材１３，１４で挟むようにして電気絶縁フィルム１２に接着する。この場合、第１磁芯部材１３は、コイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａにより包囲される中央部１１ｂに達するようにコイル本体１１ａの一方の面に接着される。その一方で、第２磁芯部材１４は、コイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａの中央部１１ｂに達するように電気絶縁フィルム１２を介してコイル本体１１ａの他方の面に接着され、中央部１１ｂに位置する部分が第１磁芯部材１３と重なり合うように接着される。
【００１９】
この実施の形態では、図２に示すように、コイル本体１１ａの外縁に位置する第１磁芯部材１３及び第２磁芯部材１４が中央部１１ｂを中心とした対称位置に存在するように、第１及び第２磁芯部材１３，１４が方形状の電気絶縁フィルム又はシート１２の対向する角部近傍にそれぞれ接着される。そして、図１に示すように、シート状又は板状の導電部材１６が電気絶縁フィルム又はシート１２の他方の主面に第２磁芯部材１４を覆うように積層接着される。導電部材１６は銅又はアルミニウム等の導電性材料から成り、第２磁芯部材１４が導電性を有する場合には、間に絶縁フィルムを介して積層接着される。導電部材１６の厚さは０．０１ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。導電部材１６の厚さを０．０１〜５ｍｍにすることにより、導電部材１６と導体１１との間隔が開き、導体１１におけるコイル本体１１ａのＱ値を向上させてアンテナコイル１０としての性能を向上させることができる。また、導電部材１６の幅１ｃｍ長さ１ｃｍの電気抵抗は５Ω以下であることが好ましい。
【００２０】
このように構成されたアンテナコイル１０は、その厚さが極めて薄く形成できる。またこの薄さのため、このアンテナコイル１０を物品１８に取付けても、アンテナコイル１０が物品１８から殆ど突出することはない。また、第１磁芯部材１３がコイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａの中央部１１ｂに達するようにフィルム又はシート１２の一方の主面に積層され、第２磁芯部材１４の中央部１１ｂに位置する部分が第１磁芯部材１３と重なり合うように第２磁芯部材１４がフィルム又はシート１２の他方の主面に積層されるので、導体１１により形成されたコイル本体１１ａに流れる電流により生じる磁束は第１磁芯部材１３を通過し、中央部１１ｂで第２磁芯部材１４に速やかに移行し、図１の実線矢印で示すようなループを描く。このため、このタグ用アンテナコイル１０を物品１８の表面に取付けても、その磁束方向は図１の矢印で示すような物品１８の表面と平行になり、物品１８が金属により形成されていても、物品１８に生じる渦電流は抑制されてアンテナコイル１０の共振周波数は上記金属製の物品の影響を受けず、このアンテナコイル１０は確実に作動する。
【００２１】
特にこの実施の形態では、導電部材１６を電気絶縁フィルム又はシート１２の他方の主面に積層接着したので、導体１１により形成されたコイル本体１１ａと物品１８と間にその導電部材１６が介在することになる。この導電部材１６は物品１８への電波の通過を遮蔽するため、物品１８の表面が金属により形成されていても、その金属面に生じる渦電流等による損失は発生しない。この結果、アンテナコイル１０は確実に動作する。
また、このアンテナコイル１０では、電気絶縁フィルム又はシート１２の一方の主面にコイル本体１１ａを一連の導体１１により形成するのでその取り扱いが容易になり、電気絶縁フィルム又はシート１２の両主面に第１及び第２磁芯部材１３，１４を積層接着するだけの簡単な作業でアンテナコイル１０を得ることができ、磁芯部材の外周面に導線を巻回して導体を製作する従来のアンテナコイルに比較して量産性を向上させることができる。
【００２２】
なお、上述した実施の形態では、軟磁性金属，複合材、軟磁性金属の板又は箔、アモルファス箔又はその積層材、或いはフェライトからなる第１及び第２磁芯部材１３，１４を説明したが、第１及び第２磁芯部材１３，１４は図示しないが絶縁性樹脂フィルム又はシートと、この絶縁性樹脂フィルム又はシートの表面に形成された磁性塗膜とを備えるものであっても良い。ここで磁性塗膜を形成する際の絶縁性樹脂フィルム又はシートの厚さは１０〜１００μｍであることが好ましく、更に好ましくは２０〜４０μｍである。この絶縁性樹脂フィルム又はシートとその表面に形成された磁性塗膜からなる磁芯部材では、絶縁性樹脂フィルム又はシートの表面に磁性材料からなる粉末又はフレークを含む塗料を塗布乾燥することにより作られ、射出成形において成形が困難な０．８ｍｍ以下の厚さの第１及び第２磁芯部材１３，１４を得ることができ、更に薄いアンテナコイル１０を得ることができる。
【００２３】
次に、図３及び図４に本発明の第２の実施の形態を示す。図面中上述した実施の形態と同一符号は同一部品を示し、繰り返しての説明を省略する。
この実施の形態では、円形渦巻き状に巻回されたコイル本体１１ａが導体１１により電気絶縁フィルム１２の一方の主面に形成される。この実施の形態における導体１１は、電気絶縁フィルム１２の一方の主面にＣｕ，Ａｌ，Ｚｎ等の導電材料を円形の渦巻き状にスクリーン印刷又は蒸着することにより形成される。印刷又は蒸着して導体１１を電気絶縁フィルム１２の一方の主面に形成することにより、比較的多くの生産を比較的安価に行うことが可能になる。
【００２４】
電気絶縁フィルム１２の一方の主面には、磁性材料からなる粉末又はフレークを含む塗料がコイル本体１１ａの一部を横断して塗布される。その塗料の塗布は、コイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａの中央部１１ｂに達するように行われ、その後乾燥することにより第１磁芯部材１３を構成する磁性塗膜が形成される。このようにして形成された磁性塗膜からなる第１磁芯部材１３はフィルム又はシート１２の一方の主面に積層される。一方、電気絶縁フィルム１２の他方の主面には、磁性材料からなる粉末又はフレークを含む塗料が塗布され、その塗布は、コイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａの中央部１１ｂに達するように行われる。具体的には、中央部１１ｂに位置する部分が第１磁芯部材１３と重なり合い、かつコイル本体の外縁に位置する第１磁芯部材１３及び第２磁芯部材１４が中央部１１ｂを中心とした対称位置に存在するように行われる。このように塗布された塗料は、その後乾燥することにより第２磁芯部材１４を構成する磁性塗膜が形成される。このようにして形成された磁性塗膜からなる第２磁芯部材１３はフィルム又はシート１２の他方の主面に積層される。
【００２５】
ここで塗料に含ませる磁性材料の粉末としては、カーボニル鉄粉末，鉄−パーマロイ等のアトマイズ粉末，還元鉄粉末等が用いられる。一方、磁性材料のフレークとしては、上記粉末をボールミル等で微細化して粉末を成形した後に、この粉末を機械的に扁平化して得られたフレークや、鉄系又はコバルト系アモルファス合金の溶湯粒を水冷銅に衝突させて得られたフレークが用いられる。また形成された磁性塗膜の厚さは１０〜８００μｍが好ましく、更に好ましくは３０〜３００μｍである。なお、塗料を一度塗布しただけでは所定の厚さが得られない場合には、繰り返し同一の塗料を塗布乾燥することにより所望の厚さの塗膜を得ることができる。この磁性塗膜は第１及び第２磁芯部材１３，１４としての役割を果たし、塗料を塗布乾燥させるだけの簡単な作業で磁性塗膜からなる第１及び第２磁芯部材１３，１４を有するタグ用アンテナコイル１０が得られる。
【００２６】
このように構成されたアンテナコイル１０は、磁性塗膜からなる第１及び第２磁芯部材１３，１４を有するので、射出成形において成形が困難な０．８ｍｍ以下の厚さの第１及び第２磁芯部材１３，１４を得ることが可能になり、その厚さを更に薄くすることができる。このため、磁束方向が物品表面と平行であって、物品から殆ど突出することのないアンテナコイル１０を得ることができる。また、第１及び第２磁芯部材１３，１４が電気絶縁フィルム１２又はシートに塗布形成された磁性塗膜からなるので、前述した実施の形態における第１及び第２磁芯部材１３，１４を接着する工程を省くことができ、更に簡単な作業でアンテナコイル１０を得ることができ、アンテナコイル１０の量産性を更に向上させることができる。更に、塗料を塗布乾燥させることにより磁性塗膜を形成するので、その塗料に磁性材料からなるフレークを含ませた場合には、そのフレークを絶縁性樹脂フィルム１２又はシートの表面に平行に配置すれば、第１及び第２磁芯部材１３，１４の特性を向上させることも可能になる。
【００２７】
【実施例】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜比較例１＞
図１及び図２に示すように単一の電気絶縁フィルムに導体１１を設けた。電気絶縁フィルムとしては、厚さ５０μｍであって縦及び横がそれぞれ５０ｍｍのポリイミドフィルムを用いた。このポリイミドフィルムの一方の主面に厚さ３５μｍの銅箔を積層接着し、この銅箔をエッチングすることによりポリイミドフィルムの一方の主面に４回渦巻き状に巻回されたコイル本体１１ａを有する一連の導体１１を形成した。導体１１は０．８ｍｍの幅に形成され、この導体１１により形成されるコイル本体１１ａの外形は４５ｍｍ×４５ｍｍであり、このコイル本体１１ａにより包囲される中央部１１ｂが３７ｍｍ×３７ｍｍの方形状になるように形成した。この電気絶縁フィルムに設けられた導体１１のみからなるアンテナコイルを比較例１とした。
【００２８】
＜実施例１＞
比較例１と同一の電気絶縁フィルムに比較例１と同一の手順により比較例１と同一の導体１１を設けた。導体１１が設けられた電気絶縁フィルム１２の一方の主面に、磁性材料からなるフレークを含む塗料をコイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａの中央部１１ｂに達するように塗布し、電気絶縁フィルム１２の他方の主面には、磁性材料からなるフレークを含む塗料をコイル本体１１ａの外縁からコイル本体１１ａの中央部１１ｂに達し、中央部１１ｂに位置する部分が第１磁芯部材１３と重なり合うように塗布した。その後それらの塗料を乾燥させ、厚さ１１０μｍの磁性塗膜からなる第１及び第２磁芯部材１３，１４を電気絶縁フィルム１２の両主面に形成した。第１及び第２磁芯部材１３，１４はそれぞれ幅が４５ｍｍであって長さが４５ｍｍになるように塗布形成され、コイル本体の外縁に位置する第１磁芯部材１３及び第２磁芯部材１４が中央部１１ｂを中心とした対称位置に存在するように形成した。このようにして磁性塗膜からなる第１及び第２磁芯部材１３，１４を有するアンテナコイルを実施例１とした。なお、厚さ０．１ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ６０ｍｍのアルミニウム板を物品に接する部分に配置した。
【００２９】
＜比較試験＞
物品として、１００ｍｍ×１００ｍｍであって厚さが０．１６ｍｍのアクリル板と、そのアクリル板と同形同大のアルミニウム板及び軟鋼板をそれぞれ準備した。これらのアクリル板、アルミニウム板及び軟鋼板の表面に上述した比較例１及び実施例１におけるアンテナコイルをそれぞれ配置した。そして、それらのアンテナコイルのコイル本体を形成する導体の両端部（図２のＸ及びＹ）に、コイル特性を測定する測定器（HEWLETT PACKARD社製４３９５）の測定用ターミナルを接続させ、その測定器により所定の周波数に対するコイル本体のＬ値並びにＱ値をそれぞれ測定した。
また、比較例１及び実施例１のアンテナコイルにそれぞれＩＣチップを接続して１３．５６ＭＨｚで作動するタグを得た。このタグを上述したアクリル板、アルミニウム板及び軟鋼板の表面にそれぞれ配置した場合の動作の有無を確認した。これらの結果を表１にそれぞれ示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１から明らかなように、実施例１ではアクリル板、アルミニウム板及び軟鋼板上のいずれでもＬ値はほとんど変らず、アルミニウム板及び軟鋼板上の場合もアクリル板の場合に比較してＱ値の低下は少ない。しかし比較例１ではアクリル板上に比較しアルミニウム板上ではＬ値が著しく変化する。また軟鋼板上の場合はＱ値が著しく低下する。これは実施例１ではコイルから発生する磁束の方向が板の面に平行で導電板により遮蔽されているので、板の表面には達しないものの、比較例では磁束の方向が板の面に垂直であって、磁束の大部分は板に到達することによることに起因するものと考えられる。また、実施例１のアンテナコイルにＩＣチップを接続したタグは、アクリル板、アルミニウム板及び軟鋼板のいずれの表面に配置しても動作するのに対して、比較例１のアンテナコイルにＩＣチップを接続したタグは、アクリル板の表面に配置した場合にのみ動作し、アルミニウム板及び軟鋼板の表面に配置した場合には動作しなかった。これはアルミニウム板の場合はＬ値が変化し、共振周波数が変化したことと、エネルギーが鉄板に吸収され損失となったためと考えられる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、第１磁芯部材をコイル本体の外縁からコイル本体により包囲される中央部に達するようにコイル本体の一方の面に接着するので、外部の電波による磁束は第１磁芯部材に入る。また、第２磁芯部材の中央部に位置する部分が第１磁芯部材と重なり合い、かつコイル本体の外縁から中央部に達するようにその第２磁芯部材をコイル本体の他方の面に接着するので、第１磁芯部材を通過する磁束は、第１磁芯部材からそれに重なり合う第２磁芯部材に中央部で速やかに移行し、その第２磁芯部材を通ってコイル本体の外縁における第２磁芯部材の端から外部に出る。この結果、このタグ用アンテナコイルを物品の表面に取付けると、その磁束方向は物品表面と平行になるため、物品が金属により形成されていても、物品に生じる渦電流は抑制されてアンテナコイルの共振周波数は上記金属製の物品の影響を受けず、物品からの突出量を抑制するとともに確実に作動するアンテナコイルを得ることができる。
【００３３】
また、導体をエッチング若しくは打ち抜き、又はスクリーン印刷若しくは蒸着することにより形成すれば、電気絶縁フィルム又はシートへの導体の形成が比較的容易になる。一方、磁芯部材が、軟磁性金属，アモルファス又はフェライトからなる粉末又はフレーク及びプラスチックの複合材、軟磁性金属の板又は箔、アモルファス箔又はその積層材、或いはフェライトであれば、磁芯部材が比較的薄いものになり、アンテナコイル全体の厚さを薄くすることができる。特に磁性塗膜を磁芯部材とすることにより、磁芯部材を更に薄くすることができ、射出成形において成形が困難な０．８ｍｍ以下の厚さの磁芯部材により更に薄いアンテナコイルを得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態のアンテナコイルを示す図２のＡ−Ａ線断面図。
【図２】そのアンテナコイルの平面図。
【図３】本発明第２実施形態のアンテナコイルを示す図１に対応する断面図。
【図４】そのアンテナコイルの平面図。
【図５】磁芯部材に螺旋状に巻回された導体を有する従来のアンテナコイルを示す斜視図。
【図６】渦巻き状のコイル本体からなる従来のアンテナコイルを示す斜視図。
【符号の説明】
１０タグ用アンテナコイル
１１導体
１１ａコイル本体
１１ｂ中央部
１２電気絶縁フィルム又はシート
１３第１磁芯部材
１４第２磁芯部材
１６導電部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna coil used for an identification tag using RFID (Radio Frequency Identification) technology or EAS (Electronic Article Sureillannce) technology.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an identification tag in which an IC chip storing information in an antenna coil or a resonance capacitor is electrically connected is known as a tag using RFID technology or EAS technology. These identification tags activate the tag by transmitting a radio wave of a predetermined frequency from the transmission / reception antenna of the interrogator to the antenna coil, and read information stored in the IC chip in response to a read command by radio wave data communication. Or an article configured to identify or monitor the article depending on whether or not it resonates with a radio wave of a specific frequency.
As a conventional antenna coil used for these identification tags, a conductor wire whose surface is covered with an insulating layer is wound in a substantially square spiral shape and attached to a base plate, or FIG. As shown, a substantially square spiral coil body 2 is formed by removing unnecessary portions of a conductive layer such as an aluminum foil or a copper foil laminated on a base plate 1 by an etching method or a punching method. .
[0003]
However, in the antenna coil shown in FIG. 6, the magnetic flux is generated in a direction vertically penetrating the base plate 1 as shown by the arrows in the figure, and when the antenna coil is brought into close contact with a metal article, it is transmitted toward the antenna coil. The transmitted radio wave penetrates the base plate 1 and further penetrates the metal article. For this reason, an eddy current is generated in the metal portion by the penetrating magnetic flux, and the eddy current affects the antenna coil so that the antenna coil does not operate normally. Further, even if it operates, there is a problem that the loss increases and the working distance of the antenna coil is remarkably shortened.
In order to eliminate this point, an antenna coil having a magnetic core member 6 formed in a rod shape or the like as shown in FIG. 5 and a conductor 7 spirally wound around the magnetic core member 6 is known. Yes. In the antenna coil shown in FIG. 5, the magnetic flux is generated in the axial direction of the magnetic core member 6 as indicated by the arrow in the figure. Therefore, even if this antenna coil is attached to a metal article, it is transmitted toward the antenna coil. It is expected that the radio wave does not penetrate through the metal article and the antenna coil operates normally.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the antenna coil shown in FIG. 5 is manufactured by winding the conductor 7 around the outer peripheral surface of the magnetic core member 6, the winding work is relatively complicated and lacks mass productivity. Further, since the conductor 7 is wound around the outer peripheral surface of the magnetic core member 6, the entire antenna coil becomes relatively thick. When the antenna coil is attached to the surface of the article, the antenna coil protrudes relatively large from the article. There was a problem to do.
An object of the present invention is to provide a tag antenna coil that can be reliably operated even when it is brought into close contact with a metal article and can be formed extremely thin.
Another object of the present invention is to provide a tag antenna coil suitable for mass production.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As shown in FIGS. 1 and 2, the invention according to claim 1 includes a coil body 11a formed by winding a conductor 11 in a spiral shape in a plane, and is surrounded by the coil body 11a from the outer edge of the coil body 11a. The sheet-shaped or film-shaped first magnetic core member 13 bonded to one surface of the coil body 11a so as to reach the center part 11b, and the coil body 11a so as to reach the center part 11b from the outer edge of the coil body 11a. A sheet-like or film-like second magnetic core member 14 in which a portion that is bonded to the other surface and located at the central portion 11 b overlaps the first magnetic core member 13.The coil body 11a and the first magnetic core member 13 are laminated on one main surface of the electric insulating film or sheet 12, and the second magnetic core member 14 is laminated on the other main surface of the electric insulating film or sheet 12. TheThis is an antenna coil for tags.
[0006]
The tag antenna coil described in claim 1 utilizes the fact that the magnetic flux passes through the soft magnetic material but can pass through the non-magnetic material. In particular, when the cross-sectional area of the nonmagnetic material is large and the vertical thickness of the magnetic flux is thin, the fact that the magnetic resistance is small is utilized. That is, in the tag antenna coil according to claim 1, the first magnetic core member 13 is formed on one surface of the coil main body 11a so as to reach the central portion 11b surrounded by the coil main body 11a from the outer edge of the coil main body 11a. Since it is bonded, the magnetic flux from the external radio wave enters the first magnetic core member 13. Further, the second magnetic core member 14 is placed on the coil body so that the portion located at the central portion 11b of the second magnetic core member 14 overlaps the first magnetic core member 13 and reaches the central portion 11b from the outer edge of the coil main body 11a. Since it adheres to the other surface of 11a, the magnetic flux passing through the first magnetic core member 13 quickly moves from the first magnetic core member 13 to the second magnetic core member 14 overlapping it at the central portion 11b, and the second It passes through the magnetic core member 14 and exits from the end of the second magnetic core member 14 at the outer edge of the coil body 11a. Also, the magnetic flux generated by the current flowing through the coil body 11a flows through the same path, and draws a loop as shown by the solid line arrow in FIG. Therefore, the direction of the magnetic flux is parallel to the surface of the article to which the antenna coil is attached, and the antenna coil operates reliably without being affected by the article surface being metal.Further, in this tag antenna coil, since the conductor 11 is provided on the electrical insulating film 12 or sheet, the handling becomes easy, and the first and second

magnetic core members

13 and 14 are laminated on both main surfaces of the film or sheet 12. The antenna coil can be obtained by a simple operation simply by bonding, and mass productivity can be improved as compared with the conventional antenna coil shown in FIG. 5 in which a conducting wire is wound around the outer peripheral surface of the magnetic core member.
[0008]
  Claim2The invention according to claim1In this invention, the coil body 11a is a tag antenna coil formed by punching a conductive plate or foil.
  This claim2In the invention according to the above, creation of the coil body is relatively easy, and the productivity of the antenna coil can be improved.
  Claim3The invention according to claim1The conductive foil adhered to the entire main surface of one of the electrical insulating film or sheet 12 is etched in a predetermined pattern, or is electrically conductive on one main surface of the electrical insulating film or sheet 12. The coil body 11a is a tag antenna coil formed on one main surface of the electrical insulating film or sheet 12 by screen printing or vapor-depositing a material in a predetermined pattern.
  This claim3In the tag antenna coil according to the above, it becomes relatively easy to form the coil body 11a on the electric insulating film or sheet 12, and the productivity of the antenna coil can be further improved.
[0009]
  Claim4The invention according to claim 1 to claim 13As shown in FIG. 2, the first magnetic core member 13 and the second magnetic core member 14 located at the outer edge of the coil body 11a are present at symmetrical positions with the central portion 11b as the center. This is a tag antenna coil.
  This claim4In the tag antenna coil according to the present invention, the direction of travel of the magnetic flux after the transition from the first magnetic core member 13 to the second magnetic core member 14 at the overlapping portion in the central portion 11b is the same as before the transition, It is possible to further improve the performance of the antenna coil by preventing unreasonableness.
[0010]
  Claim5The invention according to claim 1 to claim 14As shown in FIG. 1, a tag antenna in which a sheet-like or plate-like conductive member 16 is bonded to the other surface of the coil body 11a so as to cover the second magnetic core member 14, as shown in FIG. It is a coil.
  This claim5In the tag antenna coil according to the present invention, since the conductive member 16 is interposed between the coil body 11a formed of the conductor 11 and the article, the conductive member 16 shields the passage of radio waves to the article. Even if the surface of the article is made of metal, loss due to eddy currents or the like generated on the metal surface does not occur. As a result, the antenna coil can be reliably operated.
[0011]
  Claim6The invention according to claim 1 to claim 15As shown in FIG. 1, any one or both of the first magnetic core member 13 and the second magnetic core member 14 are powders or flakes made of soft magnetic metal, amorphous or ferrite, and It is an antenna coil for tags, which is a plastic composite material, a soft magnetic metal plate or foil, an amorphous foil or a laminate thereof, or ferrite.
  This claim6In the tag antenna coil according to the present invention, the

magnetic core members

13 and 14 are relatively thin, and by reducing the thickness of the

magnetic core members

13 and 14 that occupy most of the thickness of the antenna coil, the thickness of the entire antenna coil is reduced. The thickness can be reduced.
[0012]
Claim7The invention according to claim 1 to claim 15As shown in FIG. 3, any one or both of the first magnetic core member 13 and the second magnetic core member 14 are formed by applying and drying ink or paint containing magnetic powder. It is the antenna coil for tags comprised from the magnetic coating film made.
This claim7With the tag antenna coil according to the above, the

magnetic core members

13 and 14 having a thickness of 0.8 mm or less, which are difficult to be molded by injection molding, can be obtained, and the thickness of the antenna coil can be made extremely thin. For this reason, the protrusion amount from the article of the antenna coil when attached to the article can be remarkably suppressed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the tag antenna coil 10 of the present invention includes a coil body 11a formed by winding a series of conductors 11 in a spiral shape in a plane. The coil body 11a in this embodiment is laminated on one main surface of the electrical insulating film or sheet 12. As the electrically insulating film or sheet 12, an electrically insulating film or sheet 12 made of polyethylene terephthalate (PET) or polyimide is used. Although the coil main body 11a can be formed by punching a conductive plate or foil, the coil main body 11a in the present embodiment laminated on one main surface of the electric insulating film or sheet 12 is an electric insulating film or sheet. By etching the conductive foil bonded to one main surface of 12 with a predetermined pattern, or screen printing or vapor-depositing a conductive material with a predetermined pattern on one main surface of the electrical insulating film or sheet 12 It is formed.
[0014]
The procedure for forming the conductor 11 on the film 12 by etching will be described. First, a film in which a copper foil is bonded to the entire surface of one main surface of the film 12 is prepared. An etching resistant paint is printed on the copper foil by a silk screen method. Printing of the etching resistant paint on the copper foil is applied in a rectangular or circular spiral shape from the center because it is necessary to form the coil body 11a by the series of conductors 11. Thereafter, the etching resistant paint is dried to remove the copper foil not coated with the etching resistant paint, and the copper foil portion coated with the etching resistant paint is left on one main surface of the film. Thereafter, the etching resistant paint is removed from the copper foil to form the conductor 11 made of the copper foil remaining on one main surface of the film 12. Here, since the etching resistant paint on one main surface of the film 12 in FIGS. 1 and 2 is applied in a rectangular spiral shape from the center, the conductor 11 formed on one main surface of the film 12 is rectangular from the center. The coil body 11a is formed. According to this etching, the electrically insulating film 12 or the electrically insulating sheet on which the conductor 11 is formed can be manufactured at a relatively low cost.
[0015]
On one main surface of the film or sheet 12, a sheet-shaped or film-shaped first magnetic core member 13 is laminated across a part of the coil body 11a, and on the other main surface of the film or sheet 12 The sheet-like or film-like second magnetic core member 14 is laminated. The sheet-like first and second

magnetic core members

13 and 14 are each formed of a soft magnetic metal, or formed of a composite material of powder or flakes made of soft magnetic metal, amorphous or ferrite, and plastic. be able to. Further, as the sheet-like first and second

magnetic core members

13 and 14, Fe-based amorphous alloy (METGLAS 2605S-2 manufactured by Allied Chemical Co.), Co-based amorphous alloy (METGLAS 2712A manufactured by Allied Chemical Co., Ltd.), etc. It may be formed of an amorphous foil or a laminated material thereof, or may be a ferrite formed in a square shape.
[0016]
As the plastic in the composite material, a thermoplastic plastic having good processability can be used, or a thermosetting plastic having good heat resistance can be used. Examples of the soft magnetic metal powder include carbonyl iron powder, atomized powder such as iron-permalloy, and reduced iron powder. On the other hand, as soft magnetic metal flakes, flakes obtained by refining the above powder with a ball mill or the like and molding the powder and then flattening the powder, or molten particles of iron-based or cobalt-based amorphous alloy Flakes obtained by impinging on water-cooled copper are used.
[0017]
When the first and second

magnetic core members

13 and 14 are formed of a composite material, the first and second

magnetic core members

13 and 14 can be formed by injection molding or compression molding the composite material. . The first and second

magnetic core members

13 and 14 formed in this way are tougher than the magnetic core members formed of fragile ferrite, so that they are difficult to crack even if they are thin. In addition, powder or flakes made of soft magnetic metal, amorphous or ferrite are dispersed in plastic and insulated from each other by plastic. The 1st and 2nd

magnetic core members

13 and 14 which do not generate are obtained.
Here, the thickness of the tag antenna coil 10 of the present invention is determined by the first and second

magnetic core members

13 and 14 and the electrically insulating film or sheet 12 having the conductor 11. For this reason, in order to obtain the antenna coil 10 as thin as possible, it is desirable that the first and second

magnetic core members

13 and 14 that occupy most of the thickness direction are formed as thin as possible. Specifically, when the sheet-like first and second

magnetic core members

13 and 14 are used, the thickness is preferably 0.1 to 1 mm.
[0018]
The first and second

magnetic core members

13 and 14 in FIG. 1 and FIG. 2 are sheet-like materials obtained by injection-molding a composite material into a square shape. The first and second

magnetic core members

13 and 14 are electrically insulated. Bonded to both main surfaces of the film 12. The adhesion of the first and second

magnetic core members

13 and 14 to one and the other main surfaces of the electrical insulating film 12 is either or both of the first and second

magnetic core members

13 and 14 and the electrical insulating film 12. Then, the adhesive is applied, and then the electric insulating film 12 is bonded to the electric insulating film 12 so as to be sandwiched between the first and second

magnetic core members

13 and 14. In this case, the first magnetic core member 13 is bonded to one surface of the coil body 11a so as to reach the central portion 11b surrounded by the coil body 11a from the outer edge of the coil body 11a. On the other hand, the second magnetic core member 14 is bonded to the other surface of the coil body 11a via the electrical insulating film 12 so as to reach the center part 11b of the coil body 11a from the outer edge of the coil body 11a, and the center part 11b. The portion located at is bonded so as to overlap the first magnetic core member 13.
[0019]
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the first magnetic core member 13 and the second magnetic core member 14 located on the outer edge of the coil main body 11a are present at symmetrical positions with the central portion 11b as the center. The first and second

magnetic core members

13 and 14 are respectively bonded to the vicinity of opposing corners of the rectangular electric insulating film or sheet 12. Then, as shown in FIG. 1, a sheet-like or plate-like conductive member 16 is laminated and bonded to the other main surface of the electrical insulating film or sheet 12 so as to cover the second magnetic core member 14. The conductive member 16 is made of a conductive material such as copper or aluminum. When the second magnetic core member 14 has conductivity, the conductive member 16 is laminated and bonded via an insulating film therebetween. The thickness of the conductive member 16 is preferably 0.01 mm to 5 mm. By setting the thickness of the conductive member 16 to 0.01 to 5 mm, the gap between the conductive member 16 and the conductor 11 is increased, and the Q value of the coil body 11a in the conductor 11 is improved to improve the performance as the antenna coil 10. Can be made. The electrical resistance of the conductive member 16 having a width of 1 cm and a length of 1 cm is preferably 5Ω or less.
[0020]
The antenna coil 10 thus configured can be formed to be extremely thin. Further, due to this thinness, even when the antenna coil 10 is attached to the article 18, the antenna coil 10 hardly protrudes from the article 18. Further, the first magnetic core member 13 is laminated on one main surface of the film or sheet 12 so as to reach the central portion 11b of the coil main body 11a from the outer edge of the coil main body 11a, and on the central portion 11b of the second magnetic core member 14. Since the second magnetic core member 14 is laminated on the other main surface of the film or sheet 12 so that the portion located is overlapped with the first magnetic core member 13, the second magnetic core member 14 is generated by the current flowing through the coil body 11a formed by the conductor 11. The magnetic flux passes through the first magnetic core member 13 and quickly shifts to the second magnetic core member 14 at the central portion 11b to draw a loop as shown by the solid line arrow in FIG. Therefore, even if the tag antenna coil 10 is attached to the surface of the article 18, the direction of the magnetic flux is parallel to the surface of the article 18 as shown by the arrow in FIG. 1, and the article 18 is made of metal. The eddy current generated in the article 18 is suppressed, and the resonance frequency of the antenna coil 10 is not affected by the metal article, and the antenna coil 10 operates reliably.
[0021]
Particularly in this embodiment, since the conductive member 16 is laminated and bonded to the other main surface of the electrical insulating film or sheet 12, the conductive member 16 is interposed between the coil body 11a formed of the conductor 11 and the article 18. It will be. Since the conductive member 16 shields the passage of radio waves to the article 18, even if the surface of the article 18 is made of metal, loss due to eddy current or the like generated on the metal surface does not occur. As a result, the antenna coil 10 operates reliably.
Moreover, in this antenna coil 10, since the coil main body 11a is formed with the series of conductors 11 on one main surface of the electric insulating film or sheet 12, the handling becomes easy, and both main surfaces of the electric insulating film or sheet 12 are formed. A conventional antenna coil in which the antenna coil 10 can be obtained by a simple operation of simply laminating and bonding the first and second

magnetic core members

13 and 14, and a conductor is manufactured by winding a conducting wire around the outer peripheral surface of the magnetic core member. Compared to the above, mass productivity can be improved.
[0022]
In the above-described embodiment, the first and second

magnetic core members

13 and 14 made of soft magnetic metal, composite material, soft magnetic metal plate or foil, amorphous foil or laminated material thereof, or ferrite have been described. Although not shown, the first and second

magnetic core members

13 and 14 may include an insulating resin film or sheet and a magnetic coating film formed on the surface of the insulating resin film or sheet. Here, the thickness of the insulating resin film or sheet when forming the magnetic coating film is preferably 10 to 100 μm, and more preferably 20 to 40 μm. In the magnetic core member comprising the insulating resin film or sheet and the magnetic coating film formed on the surface thereof, the surface of the insulating resin film or sheet is prepared by applying and drying a coating material containing powder or flakes made of a magnetic material. Thus, the first and second

magnetic core members

13 and 14 having a thickness of 0.8 mm or less, which are difficult to be formed by injection molding, can be obtained, and the thinner antenna coil 10 can be obtained.
[0023]
Next, FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals as those in the above-described embodiment denote the same parts, and repeated description will be omitted.
In this embodiment, a coil body 11 a wound in a circular spiral shape is formed on one main surface of the electrical insulating film 12 by the conductor 11. The conductor 11 in this embodiment is formed by screen printing or vapor-depositing a conductive material such as Cu, Al, Zn or the like on one main surface of the electrical insulating film 12 in a circular spiral shape. By forming the conductor 11 on one main surface of the electrical insulating film 12 by printing or vapor deposition, a relatively large amount of production can be performed at a relatively low cost.
[0024]
On one main surface of the electrical insulating film 12, a coating material containing powder or flakes made of a magnetic material is applied across a part of the coil body 11a. The coating is applied so as to reach the central portion 11b of the coil body 11a from the outer edge of the coil body 11a, and then dried to form a magnetic coating film constituting the first magnetic core member 13. The first magnetic core member 13 made of the magnetic coating film thus formed is laminated on one main surface of the film or sheet 12. On the other hand, a coating material containing powder or flakes made of a magnetic material is applied to the other main surface of the electrical insulating film 12, and the application is performed so as to reach the central portion 11b of the coil body 11a from the outer edge of the coil body 11a. Is called. Specifically, the portion located at the central portion 11b overlaps the first magnetic core member 13, and the first magnetic core member 13 and the second magnetic core member 14 located at the outer edge of the coil body are centered on the central portion 11b. It is performed so that it exists in the symmetrical position. The coating material applied in this manner is then dried to form a magnetic coating film constituting the second magnetic core member 14. The second magnetic core member 13 made of the magnetic coating film thus formed is laminated on the other main surface of the film or sheet 12.
[0025]
Here, as the powder of the magnetic material included in the paint, carbonyl iron powder, atomized powder such as iron-permalloy, reduced iron powder, and the like are used. On the other hand, as flakes of magnetic material, flakes obtained by refining the above powder with a ball mill or the like and molding the powder, and then mechanically flattening this powder, or molten particles of iron-based or cobalt-based amorphous alloy are used. Flakes obtained by colliding with water-cooled copper are used. Moreover, 10-800 micrometers is preferable and, as for the thickness of the formed magnetic coating film, More preferably, it is 30-300 micrometers. In addition, when a predetermined thickness cannot be obtained only by applying a coating material once, a coating film having a desired thickness can be obtained by repeatedly applying and drying the same coating material. The magnetic coating film serves as the first and second

magnetic core members

13 and 14, and the first and second

magnetic core members

13 and 14 made of the magnetic coating film can be formed by a simple operation simply by applying and drying the paint. The tag antenna coil 10 is obtained.
[0026]
Since the antenna coil 10 configured in this manner has the first and second

magnetic core members

13 and 14 made of a magnetic coating film, the first and second thicknesses of 0.8 mm or less, which are difficult to be molded by injection molding, are used. The two

magnetic core members

13 and 14 can be obtained, and the thickness can be further reduced. For this reason, the magnetic flux direction is parallel to the article surface, and the antenna coil 10 that hardly protrudes from the article can be obtained. In addition, since the first and second

magnetic core members

13 and 14 are made of a magnetic coating film applied and formed on the electrical insulating film 12 or the sheet, the first and second

magnetic core members

13 and 14 in the above-described embodiment are provided. The step of bonding can be omitted, the antenna coil 10 can be obtained by a simpler operation, and the mass productivity of the antenna coil 10 can be further improved. Further, since the magnetic coating film is formed by applying and drying the paint, when the paint contains flakes made of a magnetic material, the flakes are arranged in parallel to the surface of the insulating resin film 12 or sheet. For example, the characteristics of the first and second

magnetic core members

13 and 14 can be improved.
[0027]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described in detail together with comparative examples.
<Comparative Example 1>
As shown in FIGS. 1 and 2, the conductor 11 was provided on a single electrical insulating film. As the electrical insulating film, a polyimide film having a thickness of 50 μm and a length and width of 50 mm each was used. A copper foil having a thickness of 35 μm is laminated and bonded to one main surface of the polyimide film, and the coil main body 11a wound around the main surface of the polyimide film is wound four times in a spiral shape by etching the copper foil. A series of conductors 11 was formed. The conductor 11 is formed with a width of 0.8 mm, and the outer shape of the coil body 11a formed by the conductor 11 is 45 mm × 45 mm, and the central portion 11b surrounded by the coil body 11a has a rectangular shape of 37 mm × 37 mm. It formed so that it might become. The antenna coil consisting only of the conductor 11 provided on this electrical insulating film was defined as Comparative Example 1.
[0028]
<Example 1>
The same conductor 11 as in Comparative Example 1 was provided on the same electrical insulating film as in Comparative Example 1 by the same procedure as in Comparative Example 1. A coating containing flakes made of a magnetic material is applied to one main surface of the electrical insulating film 12 provided with the conductor 11 so as to reach the central portion 11b of the coil main body 11a from the outer edge of the coil main body 11a. On the other main surface, a coating material containing flakes made of a magnetic material reaches the central portion 11b of the coil main body 11a from the outer edge of the coil main body 11a, and the portion located in the central portion 11b overlaps the first magnetic core member 13. It was applied to. Thereafter, the paints were dried, and the first and second

magnetic core members

13 and 14 made of a magnetic coating film having a thickness of 110 μm were formed on both main surfaces of the electrical insulating film 12. The first and second

magnetic core members

13 and 14 are applied and formed to have a width of 45 mm and a length of 45 mm, respectively, and the first magnetic core member 13 and the second magnetic core member located on the outer edge of the coil body. 14 was formed in a symmetrical position with the central portion 11b as the center. Thus, the antenna coil which has the 1st and 2nd

magnetic core members

13 and 14 which consist of a magnetic coating film was made into Example 1. FIG. Note that an aluminum plate having a thickness of 0.1 mm, a width of 10 mm, and a length of 60 mm was disposed in a portion in contact with the article.
[0029]
<Comparison test>
As articles, an acrylic plate having a size of 100 mm × 100 mm and a thickness of 0.16 mm, and an aluminum plate and a mild steel plate having the same shape and size as the acrylic plate were prepared. The antenna coils in Comparative Example 1 and Example 1 described above were placed on the surfaces of these acrylic plates, aluminum plates, and mild steel plates, respectively. Then, measurement terminals of a measuring instrument (HEWLETT PACKARD 4395) for measuring coil characteristics are connected to both ends (X and Y in FIG. 2) of the conductor forming the coil body of the antenna coil, and the measurement is performed. The L value and the Q value of the coil main body with respect to a predetermined frequency were measured with a vessel.
In addition, an IC chip was connected to each of the antenna coils of Comparative Example 1 and Example 1 to obtain a tag operating at 13.56 MHz. The presence / absence of operation when this tag was placed on the surfaces of the above-described acrylic plate, aluminum plate, and mild steel plate was confirmed. These results are shown in Table 1, respectively.
[0030]
[Table 1]

[0031]
As is clear from Table 1, in Example 1, the L value hardly changed on any of the acrylic plate, the aluminum plate, and the mild steel plate, and the Q value on the aluminum plate and the mild steel plate also compared with the case of the acrylic plate. There is little decline. However, in Comparative Example 1, the L value changes significantly on the aluminum plate as compared to the acrylic plate. On the other hand, when it is on a mild steel plate, the Q value is significantly reduced. In Example 1, the direction of the magnetic flux generated from the coil is parallel to the surface of the plate and is shielded by the conductive plate, so that it does not reach the surface of the plate, but in the comparative example, the direction of the magnetic flux is perpendicular to the surface of the plate. Thus, it is considered that most of the magnetic flux is caused by reaching the plate. In addition, the tag in which the IC chip is connected to the antenna coil of the first embodiment operates regardless of the surface of the acrylic plate, the aluminum plate, and the mild steel plate, whereas the tag is connected to the antenna coil of the first comparative example. The tag to which the was connected operated only when placed on the surface of the acrylic plate, and did not work when placed on the surface of the aluminum plate and mild steel plate. This is considered to be because the L value changed in the case of an aluminum plate, the resonance frequency changed, and energy was absorbed by the iron plate, resulting in a loss.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first magnetic core member is bonded to one surface of the coil body so as to reach the central portion surrounded by the coil body from the outer edge of the coil body. Magnetic flux enters the first magnetic core member. Also, the second magnetic core member is bonded to the other surface of the coil body so that the portion located at the center of the second magnetic core member overlaps the first magnetic core member and reaches the central portion from the outer edge of the coil main body. Therefore, the magnetic flux that passes through the first magnetic core member quickly moves from the first magnetic core member to the second magnetic core member that overlaps the first magnetic core member at the center, and passes through the second magnetic core member at the outer edge of the coil body. It goes out from the end of the second magnetic core member. As a result, when the tag antenna coil is attached to the surface of the article, the magnetic flux direction is parallel to the article surface. Therefore, even if the article is made of metal, the eddy current generated in the article is suppressed and the antenna coil The resonance frequency is not affected by the metal article, and an antenna coil that reliably operates while suppressing the amount of protrusion from the article can be obtained.
[0033]
Further, if the conductor is formed by etching or punching, screen printing or vapor deposition, the formation of the conductor on the electrical insulating film or sheet becomes relatively easy. On the other hand, if the magnetic core member is a soft magnetic metal, a powder or flake made of amorphous or ferrite, and a plastic composite material, a soft magnetic metal plate or foil, an amorphous foil or a laminate thereof, or a ferrite, the magnetic core member is It becomes a comparatively thin thing, and can reduce the thickness of the whole antenna coil. In particular, by using a magnetic coating film as a magnetic core member, the magnetic core member can be further thinned, and a thinner antenna coil can be obtained by a magnetic core member having a thickness of 0.8 mm or less, which is difficult to form in injection molding. Is possible.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 showing an antenna coil according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the antenna coil.
FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 showing an antenna coil according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of the antenna coil.
FIG. 5 is a perspective view showing a conventional antenna coil having a conductor spirally wound around a magnetic core member.
FIG. 6 is a perspective view showing a conventional antenna coil composed of a spiral coil body.
[Explanation of symbols]
10 Antenna coil for tag
11 Conductor
11a Coil body
11b Central part
12 Electrical insulation film or sheet
13 First magnetic core member
14 Second magnetic core member
16 Conductive member

Claims

A coil body (11a) formed by spirally winding a conductor (11) in a plane;
A sheet-like or film-like first bonded to one surface of the coil body (11a) so as to reach the central part (11b) surrounded by the coil body (11a) from the outer edge of the coil body (11a). A magnetic core member (13);
A portion located on the other side of the coil body (11a) and positioned at the center portion (11b) so as to reach the center portion (11b) from the outer edge of the coil body (11a) is the first magnetic core member ( 13) and Bei example a sheet or film-like second magnetic core member (14) overlapping,
The coil body (11a) and the first magnetic core member (13) are laminated on one main surface of an electric insulating film or sheet (12) , and the second magnetic core member (14) is the electric insulating film or sheet. A tag antenna coil, wherein the tag antenna coil is laminated on the other main surface of (12) .

Tag antenna coil according to claim 1 wherein formed by the coil body (11a) is punched conductive plate or foil.

Conductive foil adhered to the entire main surface of one of the electrical insulating film or sheet (12) is etched in a predetermined pattern, or a conductive material is predetermined on one main surface of the electrical insulating film or sheet (12). of by screen printing or deposition in a pattern, the coil body (11a) is the electrically insulating film or sheet (12) tag antenna coil of one of claim 1, wherein formed on the principal surface of the.

The first magnetic core member (13) and the second magnetic core member (14) according to any one of claims 1 to 3 present in symmetrical positions central portion (11b) and center located on the outer edge of the coil body (11a) Tag antenna coil.

The tag antenna coil according to any one of claims 1 to 4, wherein a sheet-like or plate-like conductive member (16) is bonded to the other surface of the coil body (11a) so as to cover the second magnetic core member (14). .

Either or both of the first magnetic core member (13) and the second magnetic core member (14) are a soft magnetic metal, a powder or flake made of amorphous or ferrite, and a composite material of plastic, a soft magnetic metal plate or foil The tag antenna coil according to any one of claims 1 to 5 , wherein the tag antenna coil is an amorphous foil or a laminated material thereof, or ferrite.

Either or both of the first magnetic core member (13) and the second magnetic core member (14) are composed of a magnetic coating film formed by applying and drying ink or paint containing magnetic powder. The antenna coil for tags according to any one of 5 to 5 .