JP6032933B2

JP6032933B2 - Ｒｆｉｄタグおよびその使用方法

Info

Publication number: JP6032933B2
Application number: JP2012102295A
Authority: JP
Inventors: 真也新田
Original assignee: Sato Holdings Corp
Current assignee: Sato Holdings Corp
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2032-04-27
Also published as: JP2013232029A

Description

本発明はＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；無線自動認識）タグにかかるもので、とくに屋外などにおいてその表面に付着する水滴によるデータ通信機能の低下を回避可能としたＲＦＩＤタグに関するものである。

従来から、ＩＣチップおよびＲＦＩＤアンテナを有して無線によりデータの書込みおよび読取りを行うことができるＲＦＩＤインレットを備えたＲＦＩＤタグを各種物品、設備や構造物などの管理対象物に取り付け、これら管理対象物についての各種データの読み書きを行って、必要なデータ管理など諸々の分野に利用している。

しかして、上記管理対象物が屋外に設置されている場合、あるいはこれらの管理対象物の表面を洗浄する場合、さらに屋内であっても水滴が付着するような使用環境の場合には、上記ＲＦＩＤタグの表面に雨その他の水滴が付着すると、とくに水分に吸収されやすい波長帯の電波（たとえばＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）を使用するＲＦＩＤタグでは、そのデータ通信機能が低下する、ないしはデータ通信距離が短くなって、ＲＦＩＤタグによるデータ管理に支障が生じるおそれがある。

したがって、このような管理対象物に取り付けられるＲＦＩＤタグでは、そのデータ通信性能が不安定になりがちで、長期間の使用および耐環境性に優れたＲＦＩＤタグが求められている。

特開２００１−６６９９０号公報

本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、その表面に付着する水滴をはじく特性を備えるようにしたＲＦＩＤタグを提供することを課題とする。

また本発明は、その表面に水滴が付着しても、水分による影響を極力低減し、そのデータ通信機能を損なうことがないようにしたＲＦＩＤタグを提供することを課題とする。

また本発明は、とくに屋外に設置される各種の物品、設備ないし構造物などの管理対象物に取り付けて耐環境性に優れ、データ通信機能を安定して維持可能なＲＦＩＤタグを提供することを課題とする。

すなわち本発明は、ＲＦＩＤタグのタグ本体ないしは外装ケースの表面に撥水処理を施すことに着目したもので、第一の発明は、タグ本体と、このタグ本体に装備するとともにＩＣチップおよびＲＦＩＤアンテナを有して無線によるデータ通信が可能なＲＦＩＤインレットと、を有するＲＦＩＤタグであって、上記タグ本体の表面に撥水処理を施したことを特徴とするＲＦＩＤタグである。

第二の発明は、外装ケースと、この外装ケースに装備するとともにＩＣチップおよびＲＦＩＤアンテナを有して無線によるデータ通信が可能なＲＦＩＤインレットと、を有するＲＦＩＤタグであって、上記外装ケースの表面に撥水処理を施したことを特徴とするＲＦＩＤタグである。

上記撥水処理は、シリコーン撥水剤を用いてこれを行うことができる。

上記撥水処理は、シリコーン撥水剤による撥水性表面層を形成することができる。

上記シリコーン撥水剤は、オイル系溶液型、シラン系溶液型およびワニス系溶液型などからこれを選択することができる。

上記ＲＦＩＤアンテナが上記データ通信に使用する電波の波長が、ＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ（好ましくは８６０〜９６０ＭＨｚ、さらに具体的には、４３３ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、９１５〜９２８ＭＨｚ、９５０〜９５８ＭＨｚ）であることができる。

本発明によるＲＦＩＤタグにおいては、そのタグ本体ないしは外装ケースの表面に撥水処理を施すようにしたので、屋外あるいは屋内を問わず、水滴が付着するような環境下においてタグ本体の表面に水滴が付着しても、これをはじくことができるため、残留水分を除去することができ、ＲＦＩＤタグとしてのデータ通信機能ないしはデータ通信距離を適正に維持しておくことができる。

とくに第一の発明によるＲＦＩＤタグによれば、そのタグ本体の表面に撥水処理を施すようにしたので、タグ本体にＲＦＩＤインレットを埋蔵する構成とすれば、比較的簡単な構造で撥水性のＲＦＩＤタグとして製造可能である。

とくに第二の発明によるＲＦＩＤタグによれば、その外装ケースの表面に撥水処理を施すようにしたので、外装ケースにより内部のＲＦＩＤインレットを保護するとともに撥水特性を得ることができる。

本発明の第１の実施例によるＲＦＩＤタグ１の縦断面図である。同、ＲＦＩＤタグ１を任意の物品、設備ないし構造物などの管理対象物Ｋに取り付けた状態を示す斜視図である。本発明の第２の実施例によるＲＦＩＤタグ１０の縦断面図である。

本発明は、そのタグ本体ないしは外装ケースの表面に撥水処理を施すことにより、その表面への水滴の付着を防止可能としたので、耐天候性ないし耐環境性に優れ、とくに屋外に設置される各種物品、設備ないし構造物などの管理対象物に関するデータ管理を適正かつ安定して行うことができるＲＦＩＤタグを実現した。

つぎに本発明の第１の実施例によるＲＦＩＤタグ１を図１および図２にもとづき説明する。
図１は、ＲＦＩＤタグ１の縦断面図、図２は、ＲＦＩＤタグ１を任意の物品、設備ないし構造物などの管理対象物Ｋに取り付けた状態を示す斜視図であって、ＲＦＩＤタグ１は、タグ本体２と、タグ本体２に内蔵ないし埋蔵したＲＦＩＤインレット３と、タグ本体２の表面に形成した撥水性表面層４と、を有する。

タグ本体２は、所定の柔軟性ないし弾性、および剛性を有する、たとえば硬質樹脂あるいは軟質樹脂など合成樹脂材料から任意の形状（図示の例では、細長板状）に形成した基材であって、その内部にＲＦＩＤインレット３を備えている。

ＲＦＩＤインレット３は、たとえばポリエチレンテレフタレートないしその積層フィルムなどによるインレット基材５と、ＩＣチップ６およびＲＦＩＤアンテナ７と、を有して無線によるデータ通信が可能である。
ＲＦＩＤインレット３は、たとえばＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ（好ましくは８６０〜９６０ＭＨｚ、さらに具体的には、４３３ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、９１５〜９２８ＭＨｚ、９５０〜９５８ＭＨｚ）やマイクロ波（１〜３０ＧＨｚ、具体的には２．４５ＧＨｚ）、ＨＦ帯（３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ（好ましくは１３．５６ＭＨｚ））あるいは１３５ｋＨｚ以下など、その他、所定の周波数帯の電波および電磁的作用などにより、ＲＦＩＤアンテナ７を介してＩＣチップ６に必要なデータの無線による読み取りおよび書き込み（データ通信）を行う。
ただし、それぞれの使用電波に応じてＩＣチップ６およびＲＦＩＤアンテナ７の具体的構成を適正なものとしている。
とくにＵＨＦ帯（たとえば、８６０〜９６０ＭＨｚ）レベルの波長を有する電波を使用するものでは、その通信距離が通常は５〜１０ｍ程度であり、各種の分野における応用が期待されている。

ＲＦＩＤタグ１（タグ本体２）の断面構造は、積層工程あるいは射出成形工程あるいはこれらの組み合わせ処理など任意の手法によりこれを構成することができるとともに、ＲＦＩＤタグ１の使用環境や使用目的に応じて任意の形状に構成可能である。
たとえば熱可塑性樹脂シートでＲＦＩＤインレット３を上下から挟み込んで平面熱プレス加工することによる積層構造によりＲＦＩＤインレット３を積層被覆し、これを堅固に保護して耐環境性を確保することができる。

撥水性表面層４は、タグ本体２の表面に、任意の撥水性素材を積層する処理、撥水剤を塗工する処理、あるいは撥水剤に浸漬する処理など各種の撥水処理によりこれを形成するもので、タグ本体２の表面に雨水その他による水滴Ｗが付着しても、水滴Ｗをはじき、外部のリーダーライター８とＲＦＩＤインレット３との間のデータ通信機能を維持可能で、所定のデータ通信距離を確保可能とする。

撥水性素材および撥水剤としては、シリコーン撥水剤を主成分とする材料が一般的であり、たとえば、たとえばジメチルシリコーンオイルや反応性ジメチルシリコーンオイルを基油とするオイル系溶液型のシリコーン撥水剤、たとえば特殊シランを成分とするシラン系溶液型のシリコーン撥水剤、および、たとえばシリコーンレジンを主成分とするワニス系溶液型のシリコーン撥水剤などから、タグ本体２の材質あるいはＲＦＩＤタグ１の使用環境や使用目的に応じて選択が可能である。
ただし、撥水性表面層４を形成するための各種処理としては、ＲＦＩＤタグ１内部のＲＦＩＤインレット３を破壊しない程度の機械的外力あるいは熱応力に抑えておく必要がある。
また、上記シリコーン撥水剤の各種溶剤を除去するための加熱処理としては、同じくＲＦＩＤインレット３を破損しないように、また、タグ本体２が熱変性しないように注意する。場合によっては常温乾燥が好ましい。
もちろん、タグ本体２に撥水処理を施したのちに、インレット３をタグ本体の内部に封入（内蔵あるいは埋蔵）してもよい。

ＲＦＩＤタグ１自体は、管理対象物Ｋに固定用ボルト９などによりこれを固定するものである。
なお、管理対象物ＫへのＲＦＩＤタグ１の固定手段は、その設置場所ないし設置環境に応じて任意に選択可能である。両面接着テープによる固定あるいは接着剤による固定でもよい。

こうした構成のＲＦＩＤタグ１によれば、タグ本体２の表面に撥水性表面層４という撥水処理を施しているので、管理対象物Ｋが屋外に設置されている場合に雨天の際、あるいはこれらの洗浄処理の際に、タグ本体２（撥水性表面層４）の表面に水滴Ｗが付着しても、撥水性表面層４の撥水特性により、水滴Ｗをはじいてその自重によりＲＦＩＤタグ１から落下させることができ、残留水分を極力低減可能である。
したがって、ＲＦＩＤタグ１とリーダーライター８との間のデータ通信機能は損なわれることなく、屋外あるいは屋内を問わず、水滴Ｗの付着するような使用形態であっても、ＲＦＩＤタグ１としてのデータ通信機能を適正に維持し、所定のデータ通信距離を確保可能である。

つぎに本発明においては、ＲＦＩＤインレット３を外装ケースにより被覆することができる。
すなわち図３は、本発明の第２の実施例によるＲＦＩＤタグ１０の縦断面図であって、ＲＦＩＤタグ１０は、既述のＲＦＩＤインレット３を外装ケース１１の内部に封入している。

外装ケース１１は、ＲＦＩＤインレット３を保護するものであり、細長いドーム形状のケース本体１２と、ケース本体１２の開口部を閉鎖する蓋１３と、を有する。

外装ケース１１の材料としては、電波を透過させる材料であればよく、例えば、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル−エチレン・プロピレン・ジエン−スチレン共重合樹脂、アクリロニトリルスチレン共重合樹脂、ブタジエンスチレンメチルメタクリレート共重合樹脂、ポリ塩化ビニール、塩素化ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、ノルボルネン樹脂、フッ素樹脂、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリパラメチルスチレン、ポリビニルホルマール、ポリフェニレンサルファイド、ポリメチルペンテン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フラン樹脂、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂を用いることができる。

また、上記熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、セラミック繊維（シリコンカーバイド、ボロン、アルミナ）、ウィスカー（Ａｌ２Ｏ３、β−ＳｉＣ、グラファイト、チタン酸カリウム、ポリオキシメチレン）などを含有させることにより、その強度を高めてもよい。

ケース本体１２および蓋１３の接着方法は、超音波接着、熱融着、接着剤による接着など任意の方法を採用可能である。
接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤、ポリウレタン系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、クロロプレンゴム系接着剤、ニトリルゴム系接着剤、糊料、粘着テープなどを用いることができる。

外装ケース１１の、たとえばケース本体１２には、インレット支持材１４を設け、このインレット支持材１４にＲＦＩＤインレット３を接着剤などで固定することにより、外装ケース１１の内部にＲＦＩＤインレット３を封入する。
このＲＦＩＤインレット３と、外装ケース１１との間の空間は、これを空洞としておいてもよいし、任意の充填材を配置することもできる。
なお図示は省略するが、インレット支持材１４にＲＦＩＤインレット３を片持ち式に取り付けることにより、外装ケース１１への外力による歪みの影響をＲＦＩＤインレット３に及ぼすことがないようにすることもできる。
また、ＲＦＩＤインレット３をケース本体１２あるいは蓋１３の裏面に直接貼り付けることにより、比較的簡単な構成とすることもできる。ただし、管理対象物Ｋが金属製である場合には、ＲＦＩＤインレット３をケース本体１２の裏面側に位置させることにより、管理対象物Ｋから極力離間させることが望ましい。

上述のような外装ケース１１の表面に、前述した撥水性表面層４という撥水処理を施すことにより、外装ケース１１（撥水性表面層４）の表面に水滴Ｗが付着しても、水滴Ｗをはじいてその自重によりＲＦＩＤタグ１０から落下させることができる。
なお、外装ケース１１を撥水処理したのちに、ＲＦＩＤインレット３をその内部に封入してもよい。

こうした構成のＲＦＩＤタグ１０によれば、ＲＦＩＤインレット３を外装ケース１１により保護して、耐候性および耐環境性に優れたＲＦＩＤタグとすることができるとともに、ＲＦＩＤタグ１０とリーダーライター８との間のデータ通信機能は損なわれることなく、屋外あるいは屋内を問わず、水滴Ｗの付着するような使用形態であっても、ＲＦＩＤタグ１０としてのデータ通信機能を適正に維持し、所定のデータ通信距離を確保可能である。

１ＲＦＩＤタグ（第１の実施例、図１、図２）
２タグ本体
３ＲＦＩＤインレット
４撥水性表面層
５インレット基材
６ＩＣチップ
７ＲＦＩＤアンテナ
８リーダーライター
９固定用ボルト
１０ＲＦＩＤタグ（第２の実施例、図３）
１１外装ケース
１２外装ケース１１のケース本体
１３外装ケース１１の蓋
１４インレット支持材
Ｗ水滴
Ｋ任意の物品、設備ないし構造物などの管理対象物

Claims

外装ケースと、
この外装ケースに装備するとともにＩＣチップおよびＲＦＩＤアンテナを有して無線によるデータ通信が可能なＲＦＩＤインレットと、を有するＲＦＩＤタグであって、
前記外装ケースは、細長いドーム形状のケース本体と、前記ケース本体の開口部を閉鎖する蓋を有するとともに、
前記外装ケースの表面にシリコーン撥水剤による撥水性表面層を形成する撥水処理が施されており、
前記外装ケースおよび前記ＲＦＩＤインレットはそれらの長手方向が鉛直方向と平行に配置されることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
外装ケースと、
この外装ケースに装備するとともにＩＣチップおよびＲＦＩＤアンテナを有して無線によるデータ通信が可能なＲＦＩＤインレットと、を有するＲＦＩＤタグの使用方法であって、
前記外装ケースは、細長いドーム形状のケース本体と、前記ケース本体の開口部を閉鎖する蓋を有するとともに、
前記外装ケースの表面にシリコーン撥水剤による撥水性表面層を形成する撥水処理が施されており、
前記外装ケースおよび前記ＲＦＩＤインレットの長手方向を鉛直方向と平行にして管理対象物に取り付けることを特徴とするＲＦＩＤタグの使用方法。