WO2005021292A1

WO2005021292A1 - 無線ｉｃタグ接合方法、無線ｉｃタグ付き物品、及び車両

Info

Publication number: WO2005021292A1
Application number: PCT/JP2004/012213
Authority: WO
Inventors: Wakahiro Kawai
Original assignee: Omron Corporation
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2005-03-10
Also published as: KR20060087527A; EP1685984A4; JP2005096423A; EP1685984A1; JP4052290B2; CN1845831B; CN1845831A; US20060164250A1; US7690578B2; KR100791739B1

Abstract

　データを記憶可能な記憶手段とデータを送信可能な送信手段とを備えて面状に形成したＩＣタグの（１）の面に、取り付け対象の物品に使用する未加硫ゴムと同質の未加硫ゴムを備え、前記ＩＣタグの反対の面を加硫前の前記物品に取り付け、この状態で加硫して前記物品に前記ＩＣタグを取り付ける。このことにより、ＩＣタグは、過酷な使用環境下にあるタイヤ等の物品に装着しても破損することがない。

Description

明細書

無線 ICタグ接合方法、無線 ICタグ付き物品、及び車両

技術分野

[0001] 本発明は、例えば、誘導電磁界を用いて非接触で読み取りが可能な無線 ICタグを物品に取り付けるような無線 icタグ接合方法、無線 icタグ付き物品、及び車両に関する。

^景技術

[0002] 自動車等の車両用のタイヤでは、製造管理、出荷及び流通管理、さらにはメンテナンス管理等において、その型式、製造番号、仕様、特性、あるいは加工履歴、使用履歴等のタイヤ個々の固有情報を迅速に知る必要がある。

[0003] 特に製造物責任法 (PL法）においては、製品の欠陥により他人の生命、身体または財産を侵害した場合には、過失の有無に係わらず、これによつて生じた損害をメー力が賠償する責任があることが定められ、メーカによるタイヤ個別の管理が不可欠になっている。

[0004] また、米国連邦政府運輸省（DOT)は、タイヤ個別の製造番号及び車載車両識別番号 (VIN)をタイヤの保証内容に含め、識別及び保管を可能とするよう義務付けている。

[0005] 前記固有情報をタイヤに付加させる方法として、従来は、日本国公開特許公報特開平 7—266811号（1995年 10月 17日公開）に開示されているようなバーコード方式のステッカーをタイヤの表面あるいは内面に貼り付ける方法や、日本国公開特許公報特開 2000—084681号公報（2000年 3月 28日公開）に開示されたタイヤの表面に認識コードを刻印する方法等が提案されている。

[0006] し力、しながら、上述したバーコード、あるいは刻印による方法では、表示面積により情報量が制限される。また、剥離、磨耗等により消失して認識できなくなる問題がある。特にバーコードでは、過酷な使用環境により表面が汚染され、読み取りができなくなる問題もある。この問題に関しては、バーコードステッカーの貼り付け位置をタイヤ内部にして対策する方法も採られている力タイヤが車両に取り付けられた後は、上記バーコードステッカーの情報を利用できないという問題がある。

[0007] 一方、上記した方法に代わって、非接触でデータ通信できる装置を取り付ける方法についても提案されている。

[0008] このような方法としては、日本国公開特許公報特開平 11—102424号公報（1999 年 4月 13日公開）では、外部からの機械的衝撃や物品自体の変形により発生した応力による内部部品の破壊を防止することを目的として、回路基板とアンテナコイルとの接合部を含む領域を、樹脂製フィルムにゲル状樹脂を封入して構成される緩衝層によって覆い、さらにこれらを外装材料によって全体を包囲して構成することが提案されている。

[0009] また、日本国公表特許公報特表 2001—525283号公報（2001年 12月 11日公表）には、平空気入りタイヤの環状領域に配置されたエラストマ材料の中に、データ処理及び送信機能を有する装置を封入してタイヤに取り付ける方法が提案されている。

[0010] また、日本国公開特許公報特開 2002-214060号（2002年 7月 31日公開）には、センサや電子部品は加硫時の圧力による劣化や破壊力保護することを目的として、センサや電子部品が実装された回路基板を筐体によって密閉したトランスボンダを、インナーライナ一とカーカスプライとの間に埋設したグリーンタイヤを加硫し、加硫後にタイヤの内壁面の一部と共に筐体の突部の先端部を除去し、突部の先端に開口部を形成してタイヤ気室内と筐体内のセンサとを連通することが提案されている。

[0011] また、日本国公開特許公報特開 2004-90775号（2004年 3月 25日公開）には、安価なフィルム状の電子装置を装着した際の破断を防止することを目的として、フィルム状電子装置の両面に配置したシート状部材内で摺動自在なフィルム状電子装置を、タイヤ内部またはタイヤ表面に装着することが提案されてレ、る。

[0012] また、データキャリアの性能を損なうことなぐ日本国公開実用新案公報実開平 7— 4 2514号（1995年 8月 4日公開）に、簡略な成型工程で十分な強度を備えたデータキャリアの封止構造の提供を目的として、少なくともコイル部周縁がゴム状および/またはゲル状物質で被覆され、かつ前記データキャリア全体が封止用樹脂で封止されてレ、るデータキャリアの封止構造が提案されてレ、る。

[0013] また、日本国特許公開公報特開平 11—85935号（1999年 3月 30日公開）には、非接触データキャリアパッケージを組み込んだ物品自体の変形によるアンテナコイルの断線破壊などを防止することを目的として、金属線を蛇腹形状に折り曲げかつコィル状に卷レ、たアンテナコイルを用レ、るものが提案されてレ、る。

[0014] また、日本国公開特許公報特開 2003—302290号（2003年 10月 24日公開）には、時々刻々変化する被加熱物の温度を、リアルタイムに、かつ精度よく測定することができる温度測定用データキャリアの提供を目的として、少なくとも温度センサ部、記憶部、無線通信部および制御部を含む基材の表面領域が、断熱性保護層により被覆されてレ、るものが提案されてレ、る。

[0015] しかし、上述した方法や装置では、例えば自動車のタイヤのように、使用状態で伸縮や変形が多い物品に取り付けた場合等、過酷な使用環境下に置かれた非接触データキャリアパッケージの破損が生じる、あるいはタイヤ等の物品自体に破損が生じる、若しくはコスト増に繋がるといった問題があった。

[0016] 本発明は、上述した問題に鑑み、過酷な使用環境下にあるタイヤ等の物品に装着しても破損することのない無線 ICタグ接合方法、無線 ICタグ付き物品、又は該無線 I Cタグ付き物品を備えた車両を提供することを目的とする。

発明の開示

[0017] 上記の課題を解決するために、本発明の無線 ICタグ接合方法、無線 ICタグ付き物品、又は該無線 ICタグ付き物品を備えた車両は、データを記憶する記憶手段とデータを無線で送信する無線送信手段とを備えた無線 ICタグの第 1の面の全体を、該無線 ICタグの接合対象である物品を構成する未加硫ゴムと同質の未加硫ゴムにて被覆し、前記無線 ICタグの前記第 1の面の反対側の面である第 2の面を加硫前の前記物品に取り付け、該物品と前記無線 ICタグとを加硫して前記物品に前記無線 ICタグを接合することを特徴とする。

[0018] 本発明では、無線 ICタグの第 1の面の全体を、該無線 ICタグの接合対象である物品を構成する未加硫ゴムと同質の未加硫ゴムにて被覆する。未加硫ゴムは、分子が架橋されていないため塑性変形し、この変形により外力力無線 ICを保護することができる。

[0019] 上記塑性変形により、加硫中に無線 ICに作用する応力を、一様にすることができる。つまり、未加硫ゴムが緩衝層として働き、無線 ICの面には、一様に圧力力 sかかることになる。そのため、脆性材である無線 ICタグ本体は、応力に対して耐性をもつことができる。よって、無線 ICを加硫中の破損から防御することができる。

[0020] そして、加硫によって弾性力と耐久力を増して接合対象である物品と同質材に変質する。同質の未加硫ゴムを用いることで、過酷な使用環境化にある物品に接合しても、無線 ICを、物品の使用による破壊から格別に保護することができる。

[0021] なお、未加硫ゴムではなぐ例えばエラストマ材等の弾性体を用いた場合は、弾性変形による反発力により、無線 ICに外力が負荷され、十分に無線 ICを保護することができない。

[0022] 前記物品は、乗用車やトラック等の自動車、バイク、自転車等の車両に使用するタィャ、靴底にゴム製部材を用いる運動靴等の靴、又はバスケットボール等のゴム製ボール等、ゴム製部材を用いた物品で構成されるものを含む。

[0023] 前記記憶手段は、不揮発性のメモリ等、データを記憶する装置で構成されるものを含む。

[0024] 前記送信手段は、アンテナ等で構成するデータを送信する装置、若しくはアンテナ等で構成するデータを送受信する通信装置で構成されるものを含む。

[0025] 前記無線 ICタグは、 CPUや MPU等の制御手段を備えてデータ送信処理等の動作を実行するタイプや、制御手段を備えず通信装置で受信した信号に従って動作するタイプ等、 ICを備えて無線で通信するタグで構成されるものを含む。

[0026] 前記データは、製造管理、出荷管理、流通管理、又はメンテナンス管理等の管理上要求される情報で構成することを含む。具体的には、物品の型式、製造番号、仕様、特性、加工履歴、使用履歴、又はこれらの組合せ等、物品個々の固有情報で構成されるものを含む。

[0027] 前記無線 ICタグの反対の面を加硫前の前記物品に取り付ける際には、接着により取り付けることが望ましい。しかし、単に置くことで取り付ける、あるいは係合突起と凹部を物品と ICタグに対応させて設けて取り付けることも可能である。

[0028] 接着による場合は、隙間なく接着することが望ましぐ無線 ICタグと物品とを完全に密着させる、あるいは余分な隙間を作らずに接着することを含む。なお、物品の変形時に無線 ICタグが物品の変形形状と異なる形状に変形しない程度に接着することが望ましい。

[0029] このように隙間無く接着した場合は、無線 ICタグを薄膜状に形成しても、物品の変形時に無線 ICタグも物品に添って変形する。そのため、無線 ICタグだけが折れるように極度に変形するといつたことを防止することができる。従って、アンテナの切断等の破損を防止することができる。

[0030] 前記車両は、自動車、バイク、自転車等、ゴム製のタイヤを備えた車両で構成されるものを含む。

[0031] 前記構成により、加硫工程での加圧によって無線 ICタグに付与される圧力を、該無線 ICタグを覆う未加硫ゴム (保護部材として機能）で緩和することが可能となる。これにより、無線 ICタグの破損を防止して無線 ICタグの機能を維持することができる。

[0032] またこの発明の態様として、前記無線 ICタグを前記物品に接合する接合位置を、前記物品を構成する未加硫ゴムのつなぎ目を避けた位置に設定することができる。

[0033] これにより、未加硫ゴムのつなぎ目によって加硫時に無線 ICタグが破損することを防止することができる。

[0034] 本発明により、物品に取り付けた無線 ICタグから物品個々の固有情報を取得することができる。特に、無線 ICタグはバーコードや刻印のように消えることがなぐまた物品の内面側に取り付けても無線通信で上記固有情報を取得することができるため、物品の販売、使用、廃棄のいずれの段階でも上記固有情報を取得することができる

[0035] 本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。

図面の簡単な説明

[0036] [図 1]ICタグ本体の平面図である。

[図 2]タイヤ取り付け用 ICタグの製造工程の説明図である。

[図 3]タイヤの半径方向の断面図である。

[図 4]ICタグ付きタイヤの製造工程の説明図である。 [図 5]ICタグ付きタイヤの部分斜視図である。

[図 6]接着効果の説明図である。

[図 7]つなぎ目に接着した場合の不具合の説明図である。

[図 8]第 2の実施形態における ICタグ付きタイヤの製造工程の説明図である。

[図 9]第 3の実施形態における ICタグ付きタイヤの製造工程の説明図である。

[図 10]自動車の斜視図である。

[図 11]従来の ICタグ付きタイヤの説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0037] (実施形態 1)

本発明の第 1の実施形態について図 1一図 10に基づいて説明すれば以下のとおりである。この実施形態では、弾性や柔軟性があって使用中に繰り返して変形し、さらに、製造工程や使用中等に、高温度、高圧力負荷を受ける過酷な使用環境下にあるタイヤ等の物品に内装しても破損することのない無線 ICタグとその取り付け方法、及び無線 ICタグ付きタイヤを提供することを目的とする。

[0038] 図 1は、タイヤ取付用 ICタグ 20aに使用する ICタグ本体 40の平面図を示す。

[0039] 該 ICタグ本体 40は、プラスチック等の樹脂で形成したラベル 41上にコイル 42、基板 43、及び IC44を配設している。 ICタグ本体 40は、平面視長方形の面状で適度の柔軟性を有して曲がり得る薄型 ICラベルにより形成される。該 ICタグ本体 40全体の形状は、親指大かそれより少し大きいサイズで薄型の面状体に形成される。なお、この実施形態ではカード型に形成されている。しかし、 ICタグ本体 40のサイズや形状は、上記されたものに限定されることはない。

[0040] 前記コイル 42は、ラベル 41の縁に沿わせるように渦卷状に形成され、アンテナとして機能する導線で形成される。本実施形態では、該コイル 42を 1つの角部の近傍に備えられた基板 43に接続し、該基板 43に IC44を接続している。

[0041] 該 IC44内には、データを記憶する記憶部と制御動作を実行する制御部とが備えられている。

[0042] なお、上記 ICタグ本体 40としては、日本国公開特許公報特開 2001-156110号（

2001年 6月 8日公開）で提案されている薄型 ICラベル等の ICタグを使用すればよい。また、このような ICタグは、共振回路、整流回路、電圧検知回路、制御回路、及び定電圧回路等の回路で構成することは周知のとおりである。

[0043] また、前記コイル 42及び基板 43は、平面状のラベル 41上に設置され、上記基板 4 3とラベル 41の間に IC44が配置される。このため、上記ラベル 41の一部をコイル 42 及び基板 43の反対側に突出させて凹部を形成し、該凹部内に上記 IC44を収納する。

[0044] 以上の構成により、 ICタグ本体 40は、質問機等の通信装置（図示省略)から受ける磁界によってコイル 42で起電力を得、受信した信号に従って制御部が制御動作を実行し、記憶部に記憶してレ、るデータを送信する。

[0045] 次に、図 2 (A)—図 2 (C)に示すタイヤ取付用 ICタグ 20aの製造工程を表す側面断面図を用いて、上記 ICタグ本体 40を使用してタイヤ取付用 ICタグ 20aを製造する各工程について説明する。

[0046] <第 1工程 A>

まず第 1工程 Aについて、図 2 (A)の側面断面図と共に説明する。 ICタグ本体 40のうち IC44が実装されて突出している側の面に、ある程度の塑性変形能を持った柔軟な未加硫のゴム部材で形成する保護シート 51を積層する。

[0047] なお、上記突出している側の面は、 IC44を実装した動体回路が形成された基板 4

3の表面側（タイヤとの接着面との反対面側である図示底面側）を指す。

[0048] 上記未加硫のゴム部材としては、未加硫の SBR (スチレン一ブタジエンゴム）、 NBR

(アタリロニトリノレーブタジエンゴム）、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、ブタジエン

、又はポリイソプレン (天然ゴム）等のゴム部材を使用すると良レ、。なお、該未加硫のゴム部材は、タイヤ 10 (特にインナーライナ一 14)に使用する未加硫のゴム部材と同質のものを使用する。ここで、同質とは、未加硫ゴムとしての性質、つまり、塑性変形能があり加硫によって弾性体に変形する性質があるものとする。

[0049] ICタグ本体 40に保護シート 51を積層する方法としては、上記ゴム部材をシート状に形成した保護シート 51を、ラミネート法によって ICタグ本体 40に積層すると良い。あるいは、カレンダ一法等により ICタグ本体 40に塗布しても良い。

[0050] なお、前記保護シート 51の厚みは、前記 IC44の厚さよりも厚く形成し (例えば 2倍力 5倍程度の厚さ）、好ましくは前記 IC44の 2倍程度の厚みに形成する。

[0051] <第 2工程 B >

次に第 2工程 Bとして、図 2 (B)に示すように、 ICタグ本体 40における IC44を実装した導体回路が形成された基板 43の裏面側（図示底面側）に、被着材であるタイヤの素材 (例えば SBR)との接着性が良好な接着剤 32を塗布する。

[0052] 該接着剤 32は、高温度、高圧力の負荷で流動するゴム系の接着剤を、ブレード、ロールコータ等の方法を用いて直接塗布すると良レ、。また、セパレータシート 31 (剥離シート）に接着剤 32を一旦塗布し、該接着剤 32を ICタグ本体 40へ転写してもよい

[0053] 上記セパレータシート 31は、例えば紙基材（紙シート）の表面にシリコンを塗布して接着剤 32と接合しなレ、ように構成されてレ、ると良レ、。

[0054] 以上の 2つの工程 Aおよび Bにより、図 2 (C)の側面断面図に示すように、タイヤ取付用 ICタグ 20aが完成する。該タイヤ取付用 ICタグ 20aは、接着剤 32で形成する接着層でタイヤに接着することができる。

[0055] また、前記接着剤 32に、常温であっても粘着性を有する材質の素材を使用した場合は、工程 Bのセパレータシート 31を使用時に剥離すれば、タイヤ取付用 ICタグ 20 aをステッカーとして用いることもできる。

[0056] この場合は、予め定めた設定位置にタイヤ取付用 ICタグ 20aを容易に固定できると共に、加硫等の前工程でも、タイヤ取付用 ICタグ 20aを使用できるメリットがある。

[0057] 次に、上述の工程 Aおよび Bにより作製されたタイヤ取付用 ICタグ 20aを、タイヤに装着する工程 Cおよび Dについて説明する。

[0058] 図 3にタイヤの半径方向の断面図を示す。タイヤ取付用 ICタグ 20aの装着対象であるタイヤ 10は、図 3に示すように、トレッド 11、ベノレト 12、カーカス 13、インナーライナ一 14、ビードベース 15、及びビード部 16で構成される。

[0059] 前記トレッド 11は、カーカス 13を保護すると共に磨耗や外傷を防ぐタイヤの外皮でめる。

[0060] 前記ベルト 12は、ラジアル構造のトレッド 11とカーカス 12の間に円周方向に張った補強帯である。 [0061] 前記カーカス 13は、繊維やスチールワイヤでできたタイヤの骨組みであり、荷重や衝撃、充填空気圧に耐えてタイヤ構造を保持する。

[0062] 前記インナーライナ一 14は、チューブに相当するゴム層をタイヤの内側に貼り付けたものである。

[0063] 前記ビードベース 15は、タイヤをリム 99に固定する。

[0064] 前記ビード部 16は、高炭素鋼を束ねた構造であり、カーカスコードの両端を支持し

、タイヤをリム 99に固定する。

[0065] このように構成したタイヤ 10に対して、タイヤ取付用 ICタグ 20aを次のように装着する。

[0066] <第 3工程 C >

第 3工程 Cでは、図 4 (A)の側面断面図に示すように、タイヤ取付用 ICタグ 20aの接着剤 32を、被着材であるタイヤ 10のインナーライナ一 14に接着する。

[0067] このときの接着位置は、図 5の ICタグ付きタイヤ 1の部分斜視図に示すように、タイャ 10の内側のビード部 16 (図 3参照）の近傍に設定する。特に、図 3に示すサイドウオール部 17は走行等によるタイヤ 10の変形量が大きいため、該サイドウォール部 17 を避けてタイヤ取付用 ICタグ 20aを接着する。また該接着は、タイヤ 10がリム 99と接触するリム接触面も、破損防止のために避ける。

[0068] さらに、インナーライナ一 14の板状のゴムシートの両端を接続して円形に加工されているところ、このつなぎ目を避けてタイヤ取付用 ICタグ 20aを接着する。

[0069] <第 4工程 D >

次に第 4工程 Dでは、タイヤ 10を構成するトレッド 11やインナーライナ一 14等のゴム部材 (例えば、 SBR)に弾力性、耐久性を付与するための加硫を行う。

[0070] この加硫工程である第 4工程 Dでは、タイヤを金型に揷入し、タイヤ 10の内側に、図 3に仮想線の矢印 aで方向を示すように、タイヤ 10の内側から外側へ放射状に 25 気圧程度の圧力と、 180°C程度の高温を付加する。

[0071] なお、上記気圧は望ましい気圧であり、 20気圧から 30気圧程度としても良レ、。また

、上記温度も望ましい温度であり、 160°Cから 200°C程度としても良い。

[0072] 上記加硫の際、タイヤ 10に接着した ICタグ本体 40には、上記タイヤ 10と同一の高温度、高圧力が付加され、過酷な加工条件下に置かれることとなる。

[0073] ここで、 ICタグ本体 40の表面（タイヤ 10と反対側の面）は、未加硫の SBRからなる軟らかく塑性変形が可能なゴム部材で形成した保護シート 51で被覆されている。

[0074] このため、該保護シート 51が圧力に対する緩衝層として働き、 ICタグ本体 40に付加される圧力を緩和する。

[0075] また、保護シート 51は、被着材であるタイヤ 10 (インナーライナ一 14)より相対的に軟らかい。これは、タイヤ 10は繊維等により強化されているため、未加硫ゴムからなる保護シート 51は、タイヤ 10より相対的に剛性が低いからである。このように相対的に軟らかく変形しやすいため、保護シート 51は、図 4 (B)の側面断面図に示すように、加硫中の加熱及び加圧によって ICタグ本体 40の形状に沿って塑性変形する。

[0076] 上記塑性変形により、加硫中に ICタグ本体 40に作用する応力を、一様にすることができる。つまり、未加硫ゴムからなる保護シート 51が緩衝層として働き、 ICタグ本体の面には、一様に圧力力 Sかかることになる。そのため、脆性材である ICタグ本体は、応力に対して耐性をもつことができる。よって、 ICタグ本体 40を加硫中の破損から防 ί卸すること力 Sできる。

[0077] また、適宜の厚さをもった保護シート 51の断熱効果により、 IC44を加硫時の高温度カゝら保護すること力 Sできる。

[0078] また上記塑性変形により、保護シート 51が加熱と加圧により塑性変形して一回り大きくなり、 ICタグ本体 40の周囲である縁部 51aでタイヤ 10 (インナーライナ一 14)に溶着して接合が生じる。このことにより、より強固に ICタグ本体 40をタイヤ 10に接合すること力 Sできる。

[0079] このようにして、 ICタグ本体 40は、タイヤ 10 (インナーライナ一 14)と保護シート 51とで取り囲まれて完全に密閉されることとなる。

[0080] 以上の工程 A Dにより、タイヤ取付用 ICタグ 20aをタイヤ 10と共に加硫しても破損せず、また加硫時の溶着によってタイヤ取付用 ICタグ 20aがタイヤ 10 (インナーライナ一 14)に強固に密着し、データ読み取り上も耐久性の高い ICタグ付きタイヤ 1を製造すること力 Sできる。

[0081] 詳述すると、図 6 (A)の側面断面図に示すように、前記工程 A— Dにより、タイヤ 10 には、接着剤 32、 ICタグ本体 40、保護シート 51の順で接着されることとなる。

[0082] 前記加硫工程である第 4工程 Dにより、図 6 (B)に示すように保護シート 51が変形して ICタグ本体 40を被覆することになる。また接着剤 32が ICタグ本体 40の接着側面の全面をタイヤ 10に隙間なく高密度に接着する。

[0083] 従って、タイヤ 10が車両の走行時等に変形すると、図 6 (C)に示すようにタイヤ取付用 ICタグ 20a自体もタイヤと同じ形状に変形する。

[0084] 仮に接着剤 32に隙間があり、タイヤ取付用 ICタグ 20aがタイヤ 10から浮いている部分があった場合には、図 6 (D)に示すようにタイヤ取付用 ICタグ 20aがタイヤ 10と異なる形に変形することになる。これは、タイヤ 10の厚みに対してタイヤ取付用 ICタグ 20aが薄いため、タイヤ取付用 ICタグ 20aは曲がりやすい方向へ曲がってしまう力、らである。

[0085] このようになると、 ICタグ本体 40の曲がる角度が強くなり、断線等の可能性が高くなるが、図 6 (C)に示したように強固に隙間なくタイヤ 10に接着することで、これを回避すること力 Sできる。

[0086] 以上に説明したように、 ICタグ付きタイヤ 1を形成することで、タイヤ取付用 ICタグ 2 Oaが高温度、高圧力の付加に対して耐性を得られ、さらに曲げに対して耐性を持ち、 ICタグ本体 40がタイヤ 10への接着時に故障せず、また車両の走行等によっても破損しなレ、ようにすることができる。

[0087] タイヤ 10は、通常の使用によって繰り返し変形し、内装した ICタグ本体 40にも繰り返し曲げが付加され、また、タイヤ 10と路面との摩擦等で高温になったタイヤ 10から、高温度が付加される。

[0088] しかし、 ICタグ本体 40のタイヤ 10への内装化に用いた材料は、高温度、高圧力の加工条件下で弾性体であるタイヤ 10と接着剤 32によって接合界面の空間を坦めて高密度に接着して強固に密着接合し、加硫によって弾性力と耐久力を増してタイヤ 1 0と同質材に変質している。

[0089] このため、 ICタグ本体 40を構成する部品であるコイル 42の曲げ半径を大きく保つことができ、材料の変形能の違いによる亀裂等の欠陥が発生しなレ、。なお、コイル 42の曲げ半径とは、タイヤ 10の変形等に伴レ、、タイヤに貼り付けられたタグのコイル 42が曲げられる場合の、その曲率中心を基準とした半径のことである。

[0090] また、タイヤ取付用 ICタグ 20aを接着したビード部 16近傍は、タイヤ使用中の変形量がもっとも小さぐまた、カーカス 13がタイヤ 10の内側表面近くにある位置である。

[0091] すなわち、タイヤ取付用 ICタグ 20aは、変形の少ないカーカス 13近傍に強固に接合しているため、曲げ半径が小さくてすみ、 ICタグ本体 40を構成するコイル 42の曲げを繰り返すことによる疲労断線を防ぐことができる。

[0092] このように、タイヤ取付用 ICタグ 20aの ICタグ本体 40を実装した基板 43側をこの硬いカーカス 13の表面近くに位置させることで、 IC44の接点の断線、あるレ、は IC44と導体回路であるコイル 42の短絡を防止できる。

[0093] また、 IC44を実装した基板 43の変形がタイヤ 10の変形量と同様に少なくなるため

、変形による断線等を防止することもできる。

[0094] また、前記第 4工程 Dでは ICタグ本体 40の周辺部の変形は該保護シート 51が吸収する。このため、 IC接点の断線や、 IC44と導体回路の短絡等の原因となる IC44 を実装した基板 43の変形を防止できる。

[0095] また、大量生産に適したラミネート工法により作製可能であるため、製造コストを安価に押さえることができる。

[0096] また、タイヤ取付用 ICタグ 20aはタイヤ 10の内部に装着できるため、タイヤ使用時の外部からの機械的応力負荷から、 ICタグ本体 40を防御できる。

[0097] また、タイヤ 10を構成するゴムシートのつなぎ目を避けて装着しているため、タイヤ取付用 ICタグ 20aの破損を防止することができる。

[0098] 詳述すると、図 7 (A)の側面断面図に示すように、タイヤ 10は、板状のゴムシートの両端をつなぎ目 14aでつなぎ、円形にして加工されている。このため、該つなぎ目 14 aにおレ、て図示するように段差が生じる。

[0099] 前述した第 3工程 Cの際に、このつなぎ目 14aに、タイヤ取付用 ICタグ 20aの IC44

、あるいは導体回路が形成された基板 43を位置した状態で、 25気圧程度の圧力と 1

80°C程度の高温を伴うタイヤの加硫工程を実施すると、図 7 (B)の側面断面図に示すように、タイヤ取付用 ICタグ 20aの破損が生じる。

[0100] すなわち、上記つなぎ目 14aの段差によって生じる凸部 14bによって IC44の周辺部が変形し、 IC電極と導体回路の接続が断線する等の不具合を生じる。

[0101] また、この加硫工程の際に、タイヤ 10の内側表面には、加硫工程の際に用いられる金型 (ラダー）表面のエアー抜きの溝 (ベントマークライン）による凸部 51bが形成される。この凸部 51bの変形が上記凸部 14bの変形に加わると、 IC電極と導体回路の断線がさらに発生し易くなるという問題を生じる。

[0102] なお、ベントマークラインにより形成される凸部 51bの変形は、タイヤ取付用 ICタグ 2 Oa表面の保護シート 51の塑性変形により吸収することが可能である。従って、上記つなぎ目 14aの段差により形成される凸部 14bに、タイヤ取付用 ICタグ 20aの IC44、あるいは導体回路が形成された基板 43が位置しないようにタイヤ取付用 ICタグ 20a をタイヤ 10に設置すれば、加硫の際の上記 IC電極と導体回路の断線の問題は解消すること力 Sできる。

(実施形態 2)

次に第 2の実施形態であるタイヤ取付用 ICタグ 20bにつレ、て、図 8 (A)一図 8 (C) の側面断面図を用いて説明する。

[0103] この実施形態では、第 1の実施形態の保護シート 51の代わりに、高温度で溶融する熱可塑性のゴム部材で形成する保護層 52を塗布、あるいは積層した構成のものを、加硫してある程度の弾力性と耐久性をもったゴムシート 33 · 36等で挟み込んで、タィャ取付用 ICタグ 20bを形成する。

[0104] タイヤ 10には、 IC44を実装した導体回路で形成する基板 43の裏面側に塗布した接着剤 32によって貼付する。

[0105] <第 1工程 F >

まず第 1工程 Fとして、図 8 (A)に示すように ICタグ本体 40の IC44が実装されて突出している側の面に、保護層 52を塗布する。この層は、 150°C程度の温度で軟化し始めるウレタン系の樹脂材を、ロールコータ、ブレードコータ等で塗布して形成する。なお、上記温度は望ましい温度であり、 130°Cから 170°C程度としてもよい。

[0106] 次に、上記保護層 52を塗布した ICタグ本体 40の両面に、加硫して弾性力をもった 0. 1mm厚程度の SBR製のゴムシート 33 · 36を、接着剤 34· 35を介して、ラミネート等の工法により接合させる。なお、上記厚みは望ましい厚みであり、 0. 05mmから 0 . 15mm厚程度としても良い。

[0107] この時使用する接着剤 34· 35は、後に、該 ICタグ本体 40をタイヤに貼付するための接着剤 32と同種であることが望ましい。例えばゴム系接着剤を用いると良い。

[0108] なお、 ICタグ本体 40の両面に接合したゴムシート 33 · 36は、 ICタグ本体 40よりも面サイズを大きく形成しておき、 ICタグ本体 40の周囲でゴムシート 33と 35とを接合させる個所を形成する。これにより、 ICタグ本体 40をゴムシート 33 · 36で密封する構成とする。

[0109] <第 2工程 G >

次に第 2工程 Gとして、図 8 (B)に示すように前記工程 Fにより作製したタイヤ取付用

ICタグ 20bを、接着剤 32でタイヤ 10 (インナーライナ一 14)に貼付する。貼付する位置と貼付方法は、前記した第 1の実施形態と同じである。

[0110] <第 3工程 H >

次に第 3工程 Hとして、図 8 (C)に示すようにタイヤを加硫処理する。タイヤ取付用 I

Cタグ 20bは、該加硫工程の高温度によって、加硫温度よりも低い軟化温度をもった保護層 52が軟化し、 IC44に対する高圧力による負荷の緩衝材として働く。

[0111] この時、軟ィ匕した保護層 52の流動は上下に積層したゴムシート 33 · 36によって拘束される。そのため、流動によって膜厚を減少させることで、応力の緩衝材としての機能を損なってしまうということがない。

[0112] また、保護層 52が軟ィ匕するために、溶解のための熱量が消費され、熱伝導率が下がることで、内部の IC44に熱が伝わり難くなつて IC44を熱力保護することができる

[0113] このようにして、タイヤ取付用 ICタグ 20bを備えた ICタグ付きタイヤ 1を製造することで、 ICタグ本体 40がタイヤ 10への接着時に故障せず、また車両の走行等によっても破損しなレ、ようにすることができる。

[0114] また、熱可塑性のゴム部材で形成する保護層 52が溶融することによって、溶解熱により熱量を吸収する。さらに保護層 52が液状化することで熱伝導率を下げて、 IC4

4に負荷される温度を軽減する。

[0115] また、上述の溶解した熱可塑性のゴム部材 (保護層 52)は、上下のゴムシート 33 · 3 6に密封されてタイヤ取付用 ICタグ 20bの外部への流出が防止される。そのために、 IC44へは一様に圧力力 Sかかるとことになる。このため、第 1の実施形態のタイヤ取付用 ICタグ 20aと比較して、より高温度、高圧力負荷に対して耐性のあるタイヤ取付用 I Cタグ 20bを提供することができる。

[0116] なお、以上に説明した実施形態 2における他の構成及び他の効果については、前述の実施形態 1と同一である。そのため、同一要素に同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

(実施形態 3)

次に、第 3の実施形態であるタイヤ取付用 ICタグ 20cについて、図 9 (A)および図 9 (B)の側面断面図を用いて説明する。この実施形態では、タイヤ取付用 ICタグ 20c をタイヤ 10の外側に装着する。

[0117] <第 1ェ禾 ¾[ >

まず、図 9 (A)の側面断面図に示すように、 ICタグ本体 40の IC44を実装した導体回路が形成された基板 43の裏面側に、シート材 61を、シート材 61にあらかじめ塗布した接着剤 62を介して積層する。シート材 61は、タイヤの素材である SBRと同質の未加硫のゴム部材で、 0. 1mm厚で ICタグ本体 40の面サイズより一回り大きい面サィズとする。

[0118] この時用いる接着剤 62は、高温度、高圧力の負荷で流動するゴム系の接着剤とする。該接着材 62は、ブレード、ロールコータ等の方法を用いてにシート材 61に直接塗布する。あるいは、紙基材の表面にシリコンを塗布して接着剤 62と接合しなようにしたシートに接着材 62を一旦塗布し、該接着剤 62を転写するようにしてシート材 61 に積層させるとよい。

[0119] なお、シート材 61として SBRを用いた力該シート材 61をタイヤ 10と同じ素材にすることで、タイヤ使用時の変形量の違いから生じる ICタグ本体 40周辺の亀裂の発生、あるいは ICタグ本体 40の剥離を防止する。

[0120] <第 2工程 K >

次に第 2工程 Κとして、図 9 (B)の側面断面図に示すように、上記タイヤ取付用 ICタグ 20cをタイヤ 10に装着する。 [0121] このとき、タイヤ取付用 ICタグ 20cを、未加硫のタイヤ 10の表面でビード部 16 (図 3 参照）の近傍位置に装着位置を設定して貼付ける。

[0122] 該貼付けは、 ICタグ本体 40より周囲がはみ出すように大きく形成したシート材 61と同じ大きさにすることにより、 ICタグ本体 40からはみ出して露出した接着剤 62を、タイャ 10 (トレッド 11)に押し当てることで行う。

[0123] <第 3工程 L >

次に第 3工程 Lとして、前記未加硫のタイヤ 10全体を金型に揷入した後、 180°C程度の高温と共に、タイヤ内部から外部へ放射状の方向に 25気圧程度の圧力を加えて加硫する。このことにより、ゴム部材に高弾性と耐久性を付加してタイヤ 10として完成させる。

[0124] この時、タイヤ取付用 ICタグ 20cのシート材 61は、硬い金型 63の面上に接触して位置するため、 IC44が実装された基板 43の変形を防止できる。さらに、未加硫で塑性変形能をもったタイヤ 10 (トレッド 11)のゴム部材が、 IC44に高圧力が付加されることを防止するように働く。また、 ICタグ本体 40とタイヤ 10との界面は、加硫時の高温度と高圧力付加によって接合される。

[0125] 以上の工程で作成したタイヤ取付用 ICタグ 20cにより、タイヤ取付用 ICタグ 20 (20 a, 20b, 20cの総称）の部品点数を削減し、作製コストを低下させることができる。

[0126] 未加硫状態のタイヤ 10は、金型内に挿入された後に加硫され、この時のタイヤ取付用 ICタグ 20cの状態は、 IC44を実装した基板 43側が硬い基材である金型 63の表面に位置する。このため、反対側の面が可塑性のゴム部材で覆われた第 1実施形態のタイヤ取付用 ICタグ 20aと同じ構成になる。

[0127] なお、以上に説明した実施形態 3における他の構成及び他の効果については、前述の実施形態 1と同一であるため、同一要素に同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

[0128] 以上に説明した各実施形態の ICタグ付きタイヤ 1により、使用年数や使用状態に関わらず、 ICタグ本体 40に記憶させた型式、製造番号、仕様、特性、あるいは加工履歴、使用履歴等のタイヤ個々の固有情報をデータとして安定して質問機等で取得すること力 S可肯となる。 [0129] これにより、タイヤ 10に対して単に ICタグを取り付けた場合に発生する問題を回避すること力 Sできる。

[0130] すなわち、従来の ICタグ等の非接触 ICタグには、その IC内に大容量の情報を記憶でき、外部からその情報を数センチ一数メータの距離で非接触で読み取ることができ、タグがタイヤの内部にあってもその情報を容易に読み取ることが可能である。

[0131] しかし、タイヤの製造工程には、加硫工程等、高温度、高圧力の負荷が不可欠な工程があり、また、使用時にタイヤが変形したり、路面との摩擦等により高温度になるといった状況がある。

[0132] 従って、タイヤに対して単に非接触 ICタグを取り付けても、該非接触 ICタグが高温度、高圧力といった過酷な環境にさらされたり、繰り返し曲げ変形を受けるといったことが生じる。そのため、非接触 ICタグを構成する部品である ICやコイル、あるいは、それらを接続する接合点が破壊されるといった問題が発生する。

[0133] 非接触 ICタグの破壊を防止する方法としては、図 11 (A)の側面断面図に示すように、非接触 ICタグ 124の IC部 123をエポキシ 121等の樹脂で封止する。さらにコィノレは曲げに対して比較的強い Φ 0. 1mm程度の銅製のワイヤ 122等を用いる方法が採られている。

[0134] しかし、こうした方法では、図 11 (B)に示すように、弾性のあるゴム部材からなるタイャ 127に接着層 126等を用いて強力に貼付すると、非接触 ICタグ 124の柔軟性が阻害される。そして、非接触 ICタグ 124とタイヤ 127との変形能力の違い等により、タィャ内部に亀裂を生じさせてタイヤの安全性を損なうこととなる。

[0135] また、硬いエポキシ 121がタイヤ 127の弾性変形に追従できずに破損し、内部の IC 部 123がかえつて割れ易くなる。さらに、非接触 ICタグを製造するための工数が増加し、非接触 ICタグが高コストィ匕することとなる。

[0136] これらの問題を上述した各実施形態により解決し、利用者はタイヤ個々の固有情報をデータとして安定して質問機等で取得することが可能となる。

[0137] 特に、接合対象であるタイヤ 127を構成する未加硫ゴムと同質の未加硫ゴムとで、 I Cタグ本体 40のタイヤ 127との接合面の反対側を被覆し、この状態で全体を加硫することで、タイヤ 127に ICタグ本体 40を一体化させることができる。 [0138] 背景技術として説明した先行文献に開示された技術と異なり、このように同質の未加硫ゴムを用いることで、過酷な使用環境化にあるタイヤ 1に接合した ICタグ本体 40 を、タイヤ 1使用による破壊から格別に保護することができる。つまり、上記した各実施形態では、 ICタグ本体 40の片面を、タイヤ 1を構成する未加硫ゴムと同質の未加硫ゴム (保護シート 51、保護層 52、又はシート材 61)にて被覆する。未加硫ゴムは、分子が架橋されていないため塑性変形し、この塑性変形により、加硫中に ICタグ本体 40に作用する応力を、一様にすることができる。つまり、未加硫ゴムが緩衝層として働き、無線 ICの面には、一様に圧力力 Sかかることになる。そのため、脆性材である無線 ICタグ本体は、応力に対して耐性をもつことができる。よって、無線 ICを加硫中の破損から防御することができる。

[0139] そして、未加硫ゴムは、加硫によって弾性力と耐久力を増してタイヤ 1と同質材に変質する。同質の未加硫ゴムを用いることで、過酷な使用環境化にあるタイヤ 1に接合しても、 ICタグ本体 40を、タイヤ 1の使用による破壊から格別に保護することができる

[0140] なお、未加硫ゴムではなぐ例えばエラストマ材等の弾性体を用いた場合は、弾性変形による反発力により、 ICタグ本体 40に外力が負荷され、十分に ICタグ本体 40を保護することができない。

[0141] なお、各実施形態では、保護シート 51、保護層 52、又はシート材 61で、 ICタグ本体 40の片面を隙間無く完全に被覆して加硫した。しかし、上記保護シート 51、保護層 52、又はシート材 61には、少々（例えば保護シート 51、保護層 52、又はシート材 61の厚さ以下等）であれば隙間（穴や切れ目）があっても良い。

[0142] この場合は、保護シート 51、保護層 52、又はシート材 61の上記隙間近傍の未加硫ゴムが、加硫の際の変形により、該隙間を吸収することができる。これにより、 ICタグ本体 40の加硫時の破損を防止することができる。

[0143] また、図 10の斜視図に示すように、上述した ICタグ付きタイヤ 1を装着した自動車 1 00を製造することで、タイヤ取付用 ICタグ 20 (20a, 20b, 20c)によって自動車 100 のタイヤ管理を容易に行うことができる。

[0144] なお、本発明の構成と上述の実施形態との対応において、本発明の ICタグ付き物品は、実施形態の ICタグ付きタイヤ 1に対応する。以下同様に、物品は、タイヤ 10に対応する。物品に使用する未加硫ゴムは、インナーライナ一 14に対応する。無線 IC タグは、タイヤ取付用 ICタグ 20a, 20c又は ICタグ本体 40に対応する。送信手段は、コイル 42に対応する。 ICタグに備える未加硫ゴムは、保護シート 51及びシート材 61 に対応する。車両は、自動車 100に対応する。加硫は、加硫工程 Dに対応する。未加硫ゴムは、未加硫の SBR (スチレン一ブタジエンゴム）、 NBR (アクリロニトリルーブタジェンゴム）、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、ブタジエン、又はポリイソプレン（天然ゴム)等のゴム部材に対応する。記憶手段は、記憶部に対応する。

[0145] 尚、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなぐ本発明の精神と次に記載する特許請求の範囲内で、レ、ろいろと変更して実施することができるものである。

産業上の利用の可能性

[0146] 本発明の無線 ICタグ接合方法、無線 ICタグ付き物品、及び車両は、以上のように、過酷な使用環境下にある物品に装着しても破損することがない。よって、物品の製造、販売、使用、廃棄、いずれの段階であっても、物品に取り付けた無線 ICタグから物品個々の固有情報を取得することができる。そのため、物品の固有情報を必要とする弾力性や変形性のある物品一般に利用することができる。具体的には、自動車や飛行機や自転車のタイヤ等、また、靴底、バレーボール等のボール、振動吸収用ゴム部材、ゴムシート等のゴム製品に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] データを記憶する記憶手段とデータを無線で送信する無線送信手段とを備えた無線 ICタグの第 1の面の全体を、該無線 ICタグの接合対象である物品を構成する未加硫ゴムと同質の未加硫ゴムにて被覆し、

前記無線 ICタグの前記第 1の面の反対側の面である第 2の面を加硫前の前記物品に取り付け、

該物品と前記無線 ICタグとを加硫して前記物品に前記無線 ICタグを接合する無線 ICタグ接合方法。

[2] 前記無線 ICタグを前記物品に接合する接合位置を、前記物品を構成する未加硫ゴムのつなぎ目を避けた位置に設定する請求の範囲第 1項に記載の無線 ICタグ取り付け方法。

[3] 上記無線 ICタグの第 1の面の全体を被覆するる未加硫ゴムは、上記接合対象である物品を構成する未加硫ゴムより相対的に軟らかいことを特徴とする請求の範囲第 1 または第 2項に記載の無線 ICタグ取り付け方法。

[4] データを記憶する記憶手段とデータを無線で送信する無線送信手段とを備えた無線 ICタグの第 1の面の全体を、該無線 ICタグの接合対象である物品を構成する未加硫ゴムと同質の未加硫ゴムにて被覆し、

該物品と前記無線 ICタグとを加硫して前記物品に前記無線 ICタグを接合した無線 ICタグ付さ物品。

[5] 前記無線 ICタグを前記物品に接合する接合位置を、前記物品を構成する未加硫ゴムのつなぎ目を避けた位置とした請求の範囲第 3項に記載の無線 ICタグ付き物品

[6] 上記無線 ICタグの第 1の面の全体を被覆するる未加硫ゴムは、上記接合対象である物品を構成する未加硫ゴムより相対的に軟らかいことを特徴とする請求の範囲第 4 または第 5項に記載の無線 ICタグ付き物品。

[7] ゴム製のタイヤを備えた車両であって、前記タイヤを、

データを記憶する記憶手段とデータを無線で送信する無線送信手段とを備えた無線 ICタグの第 1の面の全体を、前記タイヤを構成する未加硫ゴムと同質の未加硫ゴムにて被覆し、

前記無線 ICタグの前記第 1の面の反対側の面である第 2の面を加硫前の前記タイャに取り付け、

該タイヤと前記無線 ICタグとを加硫して前記タイヤに前記無線 ICタグを接合した無線 ICタグ付きタイヤで構成した車両。

[8] 前記無線 ICタグを前記タイヤに接合する接合位置を、前記タイヤを構成する未加硫ゴムのつなぎ目を避けた位置とした請求の範囲第 5項に記載の車両。

[9] 上記無線 ICタグの第 1の面の全体を被覆するる未加硫ゴムは、上記接合対象である物品を構成する未加硫ゴムより相対的に軟らかいことを特徴とする請求の範囲第 7 または第 8項に記載の車両。