JP2002063557A

JP2002063557A - Ｒｆｉｄ用タグ

Info

Publication number: JP2002063557A
Application number: JP2000249282A
Authority: JP
Inventors: Takanori Endo; 貴則遠藤; Seiro Hachiman; 誠朗八幡
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】アンテナコイルを極めて薄く形成し、これに
より物品の搬送中にアンテナコイルが周囲の物に接触す
るのを防止する。【解決手段】物品１１に取付けられたＩＣチップ１３
には物品１１毎に異なる固有の情報が記憶され、物品１
１に取付けられたアンテナコイル１４はＩＣチップ１３
に電気的に接続される。アンテナコイル１４は磁性材料
により平板状に形成された磁芯部材１４ａと、磁芯部材
１４ａにこの磁芯部材１４ａの平面内に延びる軸線を中
心として螺旋状に巻回されたコイル本体１４ｂとを有す
る。また磁芯部材１４ａは磁性粉及びプラスチックの複
合材又はアモルファス箔の積層材により形成され、ＩＣ
チップ１３は磁芯部材１４ａの表面に接着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【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）技術を用
いたタグに関する。更に詳しくは物品に取付けられ、こ
の物品の在庫管理や工程管理等に適したＲＦＩＤ用タグ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フェライト等により棒状に形成さ
れた磁芯部材にこの磁芯部材の軸線を中心として螺旋状
にコイル本体を巻回したアンテナコイルと、このアンテ
ナコイルのコイル本体に電気的に接続され管理対象の物
品に関する情報が記憶されたＩＣチップとを備えたタグ
が知られている。このタグでは、管理対象の物品が金属
により形成されている場合、金属製の物品の影響を受け
るのを回避するため、タグと物品との間に厚さが５〜１
０ｍｍであって電気絶縁性を有するスペーサを挿入した
状態で、タグをビス等を用いて物品に固定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のタ
グでは、磁芯部材の直径が比較的大きく、金属製の物品
とアンテナコイルとの間隔が比較的大きいため、アンテ
ナコイルが管理対象の物品から大きく突出する不具合が
あった。このため、物品の搬送中にアンテナコイルが周
囲の物に接触するおそれがあった。本発明の第１の目的
は、アンテナコイルを極めて薄く形成でき、これにより
物品の搬送中にアンテナコイルが周囲の物に接触するの
を防止できる、ＲＦＩＤ用タグを提供することにある。
本発明の第２の目的は、電波の発信源とアンテナコイル
との距離が比較的大きくても、アンテナコイルの中心を
通る磁束密度を大きくすることができ、これによりタグ
を十分に活性化できる、ＲＦＩＤ用タグを提供すること
にある。

【０００４】

【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、物品１１に取付けられかつ
物品１１毎に異なる固有の情報が記憶されたＩＣチップ
１３と、物品１１に取付けられかつＩＣチップ１３に電
気的に接続されたアンテナコイル１４とを備えたＲＦＩ
Ｄ用タグの改良である。その特徴ある構成は、アンテナ
コイル１４が磁性材料により平板状に形成された磁芯部
材１４ａと、磁芯部材１４ａにこの磁芯部材１４ａの平
面内に延びる軸線を中心として螺旋状に巻回されたコイ
ル本体１４ｂとを有し、磁芯部材１４ａが磁性粉及びプ
ラスチックの複合材又はアモルファス箔の積層材により
形成され、ＩＣチップ１３が磁芯部材１４ａの表面に接
着されるか或いは磁芯部材１４ａの近傍に設けられたと
ころにある。この請求項１に記載されたＲＦＩＤ用タグ
では、タグ１２に向って電波を発信すると、タグ１２が
共振し、ＩＣチップ１３が活性化するので、ＩＣチップ
１３に記憶されている固有の情報がアンテナコイル１４
から再発信される。またアンテナコイル１４を極めて薄
く形成できるので、物品１１の搬送中にアンテナコイル
１４が周囲の物に接触するのを防止できる。

【０００５】請求項２に係る発明は、図７及び図８に示
すように、物品１１に取付けられかつ物品１１毎に異な
る固有の情報が記憶されたＩＣチップ１３と、物品１１
に取付けられかつＩＣチップ１３に電気的に接続された
アンテナコイル６４とを備えたＲＦＩＤ用タグの改良で
ある。その特徴ある構成は、アンテナコイル６４が磁性
材料により平板状に形成された磁芯部材６４ａと、磁芯
部材６４ａの外周縁を囲むように磁芯部材６４ａと同一
平面上に渦巻き状に巻回されたコイル本体６４ｂとを有
し、磁芯部材６４ａが磁性粉及びプラスチックの複合材
又はアモルファス箔の積層材により形成され、ＩＣチッ
プ１３が磁芯部材６４ａの表面に接着されたところにあ
る。この請求項２に記載されたＲＦＩＤ用タグでは、タ
グ６２に向って電波を発信すると、電波の発信源とアン
テナコイル６４との距離が比較的大きくても、磁芯部材
６４ａによりコイル本体６４ｂの中心を通る磁束密度
（この磁束は上記電波により発生する。）が増大する。
この結果、アンテナコイル６４を含む共振回路の共振の
振幅が大きくなるので、タグ６２を十分に活性化でき、
ＩＣチップ１３に記憶されている固有の情報がアンテナ
コイル６４から再発信される。また磁性粉の粒径をｄμ
ｍとし、アンテナコイルの共振周波数をｆＭＨｚとする
ときに、ｄ×ｆ^0.5が２０以下となるように磁性粉の粒
径を選定することが好ましく、磁性粉及びプラスチック
の複合材を射出成形又は圧縮成形することにより磁芯部
材を形成することが好ましい。

【０００６】請求項５に係る発明は、請求項１又は２に
係る発明であって、更に図５及び図６に示すように、ア
ンテナコイル１４が取付けられる物品４１のコイル取付
面４１ａとアンテナコイル１４との間に導電性材料によ
り形成された導電板４３が介装されたことを特徴とす
る。この請求項５に記載されたＲＦＩＤ用タグでは、金
属により形成された物品４１のコイル取付面４１ａにア
ンテナコイル１４を取付けた状態で、タグ１２に向って
電波を発信すると、導電板４３がコイル取付面４１ａへ
の電波の通過を遮蔽するため、コイル取付面４１ａには
渦電流が発生しない。この結果、タグ１２が共振し、Ｉ
Ｃチップ１３が活性化するので、ＩＣチップ１３に記憶
されている固有の情報がアンテナコイル１４から再発信
される。また物品４１のコイル取付面４１ａが金属によ
り形成されていても、アンテナコイル１４を極めて薄く
形成できるので、物品４１の搬送中にアンテナコイル１
４が周囲の物に接触するのを防止できる。更に導電板の
固有抵抗は１．５９×１０^-6〜８×１０^-6Ω・ｃｍであ
ることが好ましく、導電板の厚さは０．０１〜２ｍｍで
あることが好ましい。

【０００７】請求項８に係る発明は、請求項１ないし７
いずれかに係る発明であって、更に図１に示すように、
ＲＦＩＤ用タグ１２が物品１１に接着剤により又は両面
粘着テープを介して取付けられたことを特徴とする。こ
の請求項８に記載されたＲＦＩＤ用タグでは、タグ１２
を接着剤又は両面粘着テープを介して物品１１に取付け
ても、タグ１２の物品１１からの突出量が極めて小さい
ため、その取付強度を十分に確保できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明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、物品１
１の表面にはＲＦＩＤ用タグ１２が取付けられる。この
タグ１２は物品１１毎に異なる固有の情報が記憶された
ＩＣチップ１３と、ＩＣチップ１３に電気的に接続され
たアンテナコイル１４とを備える。物品１１はこの実施
の形態では倉庫に保管された修理用の部品であり、プラ
スチック等の非磁性かつ非導電性の材料により形成され
る。アンテナコイル１４は磁性材料により平板状に形成
された磁芯部材１４ａと、磁芯部材１４ａにこの磁芯部
材１４ａの平面内に延びる軸線を中心として螺旋状に巻
回されたコイル本体１４ｂとを有する。

【０００９】磁芯部材１４ａは金属又はフェライトの粉
末又はフレークとプラスチックとの複合材により長方形
板状に形成されるか、或いはＦｅ系（アライドケミカル
社製のＭＥＴＧＬＡＳ２６０５Ｓ−２）やＣｏ系（アラ
イドケミカル社製のＭＥＴＧＬＡＳ２７１４Ａ）等のア
モルファス箔の積層材により長方形板状に形成されるこ
とが好ましい。上記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、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。

【００１０】また磁芯部材１４ａは磁性粉の粒径をｄμ
ｍとし、アンテナコイルの共振周波数をｆＭＨｚとする
ときに、ｄ×ｆ^0.5が２０以下、好ましくは１０以下と
なるように磁性粉の粒径ｄμｍを選定して形成される。
また磁芯部材１４ａは磁性粉及びプラスチックの複合材
を射出成形又は圧縮成形することにより形成されること
が好ましい。このように形成された磁芯部材１４ａ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。また磁性粉がプラ
スチックに分散されている、即ち磁性粉がプラスチック
により相互に絶縁されているため、磁芯部材１４ａ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。

【００１１】一方、磁性粉自体は導電体であるため、磁
性粉の粒径及び電波の周波数によって磁性粉に渦電流が
発生しない領域の限界が存在する。この限界を理論的考
察と実験により次のように求めた。先ずアンテナコイル
１４の磁芯部材１４ａをカーボニル鉄粉（平均粒径３μ
ｍ）９２重量％とナイロン樹脂８重量％との複合材を射
出成形することにより、長さ×幅×厚さが４５×１５×
１．５ｍｍの板状となるように形成した。またアンテナ
コイル１４のコイル本体１４ｂとして線径が０．３ｍｍ
の被覆導線を上記磁芯部材１４ａにその長手方向に延び
る軸線を中心として螺旋状に１５回巻いて形成した。こ
れを第１のアンテナコイルとした。次に磁芯部材１４ａ
のカーボニル鉄粉として平均粒径が４０μｍのものを用
い、かつ磁芯部材への被覆導線の巻数が３００回である
ことを除いて、上記と同様にしてアンテナコイル１４を
作製し、このアンテナコイルを第２のアンテナコイルと
した。更に上記第１及び第２のアンテナコイルに、０．
１ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲で周波数を変化させた電波
を発信し、ｄ×ｆ^0.5を算出するとともに、第１及び第
２のアンテナコイル１４の自己インダクタンスＬ及び抵
抗値ｒをそれぞれ測定した。表１にその結果を示した。

【００１２】

【表１】

【００１３】表１から明らかなように、ｄ×ｆ^0.5が２
０を越えたところから抵抗値ｒが急激に上昇し始めたた
め、ｄ×ｆ^0.5は２０以下であれば良いことが判った。
タグ１２はプラスチック製のケース１６に封入される。
このケース１６は表面にコイル本体１４ｂ及びＩＣチッ
プ１３が接着されたケース本体１６ａと、タグ１２を覆
うようにケース本体１６ａに嵌着された蓋１６ｂとを有
する。

【００１４】ＩＣチップ１３は図４に示すように、電源
回路１３ａと、無線周波数（ＲＦ）回路１３ｂと、変調
回路１３ｃと、復調回路１３ｄと、ＣＰＵ１３ｅと、こ
のＣＰＵ１３ｅに接続され物品１１に固有の情報が記憶
されるメモリ１３ｆとを有する。電源回路１３ａはコン
デンサ（図示せず）を内蔵し、このコンデンサはアンテ
ナコイル１４とともに共振回路を形成する。このコンデ
ンサにはアンテナコイル１４が特定の周波数の電波（上
記共振回路が共振する周波数）を受信したときにその相
互誘導作用で生じる電力が充電される。電源回路１３ａ
はこの電力を整流し安定化してＣＰＵ１３ｅに供給し、
ＩＣチップ１３を活性化する。メモリ１３ｆはＲＯＭ
（read only memory）、ＲＡＭ（ramdom-access memor
y）及びＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable program
mable read only memory）を含み、ＣＰＵ１３ｅの制御
の下で後述する識別手段１７（図３及び図４）からの電
波のデータ通信による読出しコマンドに応じて記憶され
たデータの読出しを行うとともに、識別手段１７からの
書込みコマンドに応じてデータの書込みが行われる。

【００１５】上記ＩＣチップ１３のメモリ１３ｆに記憶
された物品１１固有の情報は図３及び図４に示すよう
に、送受信アンテナ１８を有する識別手段１７により取
出される。識別手段１７はＩＣチップ１３のメモリ１３
ｆに記憶された情報を読出しかつＩＣチップ１３のメモ
リ１３ｆに情報を書込むように構成され、アンテナコイ
ル１４と相互誘導作用する送受信アンテナ１８と、送受
信アンテナ１８から電波を発信しかつ送受信アンテナ１
８の受けた電波を処理する処理部１９と、ＩＣチップ１
３のメモリ１３ｆに記憶された情報を表示する表示部２
１とを有する。送受信アンテナ１９は物品１１に取付け
られたタグ１２のアンテナコイル１４に電波を発信しか
つそのアンテナコイル１４からの電波を受信可能に構成
される。また処理部１９は送受信アンテナ１８に接続さ
れ、バッテリを内蔵する電源回路１９ａと、無線周波数
（ＲＦ）回路１９ｂと、変調回路１９ｃと、復調回路１
９ｄと、ＣＰＵ１９ｅと、このＣＰＵに接続されＩＣチ
ップ１３から読取った情報を記憶するメモリ１９ｆとを
有する。また処理部１９のＣＰＵ１９ｅには入力部１９
ｇが接続され、この入力部１９ｇにより入力された情報
はＩＣチップ１３のメモリ１９ｆに書込み可能に構成さ
れる。上記識別手段１７は倉庫の管理者により持運び可
能に構成される。またＩＣチップ１３のメモリ１３ｆに
はその物品１１の名称、材質、重量、成形年月日等が記
憶される。更に上記タグ１２は図示しないが接着剤又は
両面粘着テープを介して物品１１の表面に取付けられ
る。

【００１６】このように構成されたＲＦＩＤ用タグ１２
の動作を説明する。倉庫の管理者は識別手段１７を用い
て物品１１をチェックする。具体的には識別手段１７の
送受信アンテナ１８をタグ１２に近付け、送受信アンテ
ナ１８からタグ１２のアンテナコイル１４に向けて２値
化されたデジタル信号の質問信号を特定周波数の電波に
より送信する。識別手段１７から発せられるデジタル信
号は、図示しない信号発生器から発せられ変調回路１９
ｃで変調を受け、ＲＦ回路１９ｂでこの変調した信号を
増幅して送受信アンテナ１８から送信される。この変調
には例えばＡＳＫ（振幅変調）、ＦＳＫ（周波数変調）
又はＰＳＫ（位相変調）が挙げられる。送信された質問
信号の電波はタグ１２のアンテナコイル１４に受信され
る。

【００１７】このため、アンテナコイル１４と電源回路
１３ａのコンデンサとにより構成される共振回路の共振
の振幅が大きくなるので、このコンデンサには十分な量
の電力が充電される、即ち送受信アンテナ１８とアンテ
ナコイル１４の相互誘導作用により十分な量の電力が電
源回路１３ａのコンデンサに充電される。電源回路１３
ａはこの電力を整流し安定化してＣＰＵ１３ｅに供給
し、ＩＣチップ１３を活性化し、更にＲＦ回路１３ｂを
介して復調回路１３ｄで元のデジタル信号の質問信号を
再現させる。ＣＰＵ１３ｅはこの質問信号に基づいてメ
モリ１３ｆに書込まれていたその物品１１に関する情報
を送信する。この情報の送信は２値化されたデータ信号
をＩＣチップ１３の変調回路１３ｃで変調し、ＲＦ回路
１３ｂで増幅してアンテナコイル１４から送出すること
により行われる。送信されたデータは識別手段１７の送
受信アンテナ１８が受信し、処理部１９はタグ１２から
の物品１１固有の情報を表示部２１に表示する。倉庫の
管理者は表示部２１に表示された情報を見てその物品１
１の保管場所を変更したり或いは工場に搬送したりして
在庫管理する。

【００１８】また管理者は識別手段１７の入力部１９ｇ
から在庫管理した日付をＩＣチップ１３のメモリ１３ｆ
に書込む。具体的には識別手段１７の送受信アンテナ１
８からタグ１２のアンテナコイル１４に向けて上記在庫
管理した日付を特定周波数の電波により送信する。この
情報は２値化されたデジタル信号として識別手段１７か
ら発せられる。このデジタル信号は、図示しない信号発
生器から発せられ変調回路１９ｃで変調を受け、ＲＦ回
路１９ｂでこの変調した信号を増幅して送受信アンテナ
１８から送信される。送信された電波はタグ１２のアン
テナコイル１４に受信され、この受信により、電源回路
１３ａのコンデンサには送受信アンテナ１８とアンテナ
コイル１４の相互誘導作用で生じる電力が充電される。
この結果、電源回路１３ａは電力を整流し安定化してＣ
ＰＵ１３ｅに供給し、ＩＣチップ１３を活性化する。次
にＩＣチップ１３のＲＦ回路１３ｂでは復調に必要な信
号のみを取込み、復調回路１３ｄで上記情報のデジタル
信号を再現させて、ＣＰＵ１３ｅによりこのデジタル信
号をメモリ１３ｆに書込む。なお、タグ１２を接着剤又
は両面粘着テープを介して物品１１に取付けても、タグ
１２は極めて薄く物品１１から極めて僅かしか突出しな
いため、その取付強度を十分に確保できる。

【００１９】図５及び図６は本発明の第２の実施の形態
を示す。図５及び図６において図１及び図２と同一符号
は同一部品を示す。この実施の形態では、物品４１のコ
イル取付面４１ａとアンテナコイル１４との間に導電性
材料により形成された導電板４３が介装される。上記物
品４１はコイル取付面４１ａを含め鉄やステンレス鋼等
の金属により形成される。上記導電板４３はケース本体
１６ａより一回り大きく又は略同一に形成され、その固
有抵抗は１．５９×１０^-6〜８×１０^-6Ω・ｃｍ、好ま
しくは１．５９×１０^-6〜３×１０^-6Ω・ｃｍである。
導電板４３の固有抵抗を１．５９×１０^-6〜８×１０ ^-6
Ω・ｃｍの範囲に限定したのは次の実験による。アンテ
ナコイル１４の磁芯部材１４ａをカーボニル鉄粉（平均
粒径３μｍ）９２重量％とナイロン樹脂８重量％との複
合材を射出成形することにより、長さ×幅×厚さが４５
×１５×１．５ｍｍの板状となるように形成する。また
アンテナコイル１４のコイル本体１４ｂとして線径が
０．３ｍｍの被覆導線を上記磁芯部材１４ａにその長手
方向を軸線として螺旋状に１５回巻いて形成する。更に
導電板４３を銅、アルミニウム、黄銅、ステンレス鋼
（ＳＵＳ３０４）及び鉄（ＳＳ３４）により長さ×幅×
厚さが２００×１００×１ｍｍとなるように形成する。

【００２０】次いで上記アンテナコイル１４を導電板４
３に接着しない状態で、電波の周波数を０．１ＭＨｚ〜
２０ＭＨｚの範囲で変化させてアンテナコイル１４のＱ
₀値をそれぞれ測定する。次に各導電板４３上に上記ア
ンテナコイル１４をそれぞれ接着した状態で、電波の周
波数を０．１ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲で変化させてア
ンテナコイル１４のＱ₁値をそれぞれ測定する。更にＱ₁
／Ｑ₀をそれぞれ算出する。表２に上記Ｑ₁／Ｑ₀を各導
電板４３の固有抵抗とともに示す。なお、Ｑ値とは、上
記電波の角周波数をωとし、アンテナコイル１４及びコ
ンデンサにて構成される共振回路の抵抗値をｒとし、コ
イル本体１４ｂの自己インダクタンスをＬとするとき、
ωＬ／ｒで定義される数値であり、Ｑ値が高いほど渦電
流等による損失が少なくなり、共振の幅が鋭くなること
が知られている。

【００２１】

【表２】

【００２２】表２から電波の周波数の変化に対してＱ₁
／Ｑ₀の変化の少ない導電板４３は銅、アルミニウム及
び黄銅であったため、導電板４３の固有抵抗を１．５９
×１０ ^-6〜８×１０^-6Ω・ｃｍの範囲とし、更にＱ₁／
Ｑ₀の変化の少ない導電板４３は銅及びアルミニウムで
あったため、好ましい導電板４３の固有抵抗を１．５９
×１０^-6〜３×１０^-6Ω・ｃｍの範囲とした。

【００２３】また導電板４３の厚さは０．０１〜２ｍ
ｍ、好ましくは０．０５〜０．５ｍｍである。導電板４
３の厚さを０．０５〜１ｍｍの範囲に限定したのは次の
実験による。アンテナコイル１４の磁芯部材１４ａをカ
ーボニル粉（平均粒径３μｍ）９２重量％とナイロン樹
脂８重量％との複合材を射出成形することにより、長さ
×幅×厚さが４５×１５×１．５ｍｍの板状となるよう
に形成する。またアンテナコイル１４のコイル本体１４
ｂとして線径が０．３ｍｍの被覆導線を上記磁芯部材１
４ａにその長手方向を軸線として螺旋状に１５回巻いて
形成する。更に導電板４３をアルミニウムにより縦×横
が６０×３０ｍｍであって厚さが１０μｍ，２０μｍ，
４０μｍ，０．３ｍｍ，１ｍｍ及び２ｍｍとなるように
それぞれ形成する。次いで上記アンテナコイル１４を上
記各導電板４３に接着した状態で（導電板４３に接着し
ないアンテナコイル１４も含む。）、電波の周波数を
０．１ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲で変化させてアンテナ
コイル１４の自己インダクタンスＬ₀をそれぞれ測定す
る。次に上記導電板４３の下面に鉄板（厚さ３ｍｍ）を
敷いた状態で、電波の周波数を０．１ＭＨｚ〜２０ＭＨ
ｚの範囲で変化させてアンテナコイル１４の自己インダ
クタンスＬ₁をそれぞれ測定する。更にＬ₁／Ｌ₀をそれ
ぞれ算出する。表３に上記Ｌ₁／Ｌ₀を示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】表３から電波の周波数の変化に対してＬ₁
／Ｌ₀が変化せずかつ１００に近いことが要求されるた
め、導電板４３の厚さは０．０１ｍｍ以上であれば良い
ことが判った。なお、現時点では厚さが０．０１ｍｍ未
満の導電板を入手することは困難であった。またタグ４
２全体を薄くするため導電板４３の厚さは２ｍｍ以下に
設定される。この結果、導電板４３の厚さを０．０１〜
２ｍｍとした。

【００２６】このように構成されたＲＦＩＤ用タグ１２
の動作を説明する。金属により形成された物品４１のコ
イル取付面４１ａにアンテナコイル１４を取付けた状態
で、識別手段の送受信アンテナからタグ１２のアンテナ
コイル１４に向って電波を発信すると、導電板４３がコ
イル取付面４１ａへの電波の通過を遮蔽するため、コイ
ル取付面４１ａには渦電流が発生しない。この結果、タ
グ１２が共振するので、ＩＣチップ１３が活性化し、Ｉ
Ｃチップ１３に記憶されている固有の情報がアンテナコ
イル１４から送受信アンテナに向って再発信される。こ
れにより識別手段はＩＣチップ１３のメモリに記憶され
た情報を読出すことができる。

【００２７】また識別手段によりＩＣチップ１３のメモ
リに情報を書込むときには、識別手段の送受信アンテナ
からタグ１２のアンテナコイル１４に向けて上記情報を
特定周波数の電波により発信する。これにより上記と同
様にコイル取付面４１ａには渦電流が発生しないため、
タグ１２が共振し、ＩＣチップ１３が活性化される。こ
の結果、ＩＣチップ１３のＲＦ回路にて復調に必要な信
号のみを取込まれ、復調回路にて上記情報のデジタル信
号が再現されて、ＣＰＵによりこのデジタル信号がメモ
リに書込まれる。更に物品４１のコイル取付面４１ａが
金属により形成されていても、アンテナコイル１４を極
めて薄く形成できるので、物品４１の搬送中にアンテナ
コイル１４が周囲の物に接触するのを防止できる。

【００２８】図７及び図８は本発明の第３の実施の形態
を示す。図７及び図８において図１及び図２と同一符号
は同一部品を示す。この実施の形態では、物品１１はプ
ラスチック等の非磁性かつ非導電性の材料により形成さ
れ、アンテナコイル６４は磁性材料により平板状に形成
された磁芯部材６４ａと、磁芯部材６４ａの外周縁を囲
むように磁芯部材６４ａと同一平面上に渦巻き状に巻回
されたコイル本体６４ｂとを有する。磁芯部材６４ａは
金属又はフェライトの粉末又はフレークとプラスチック
との複合材により円板状に形成されるか、或いはＦｅ系
（アライドケミカル社製のＭＥＴＧＬＡＳ２６０５Ｓ−
２）やＣｏ系（アライドケミカル社製のＭＥＴＧＬＡＳ
２７１４Ａ）等のアモルファス箔の積層材により円板状
に形成される。

【００２９】またタグ６２はプラスチック製のケース６
６に封入される。このケース６６は表面にコイル本体６
４ｂ及び磁芯部材６４ａが接着されたケース本体６６ａ
と、タグ６２を覆うようにケース本体６６ａに嵌着され
た蓋６６ｂとを有する。コイル本体６４ｂはケース本体
６６ａ表面に接着された銅箔又はアルミ箔のエッチング
により形成することが好ましく、磁芯部材６４ａはコイ
ル本体６４ｂの中央に位置するようにケース本体６６ａ
に接着される。上記磁芯部材６４ａが複合材により形成
される場合には、ケース本体６６ａに接着する前に複合
材を円板状に射出成形又は圧縮成形する方法と、液状の
複合材を上記コイル本体６４ｂに流込んで固化させる方
法とがある。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成
される。

【００３０】このように構成されたＲＦＩＤ用タグ６２
の動作を説明する。識別手段の送受信アンテナからタグ
６２のアンテナコイル６４に向って電波を発信すると、
送受信アンテナとアンテナコイル６４との距離が比較的
大きくても、磁芯部材６４ａの存在によりコイル本体６
４ｂの中心を通る磁束密度（この磁束は上記電波により
発生する。）が増大する。この結果、タグ６２が共振す
るので、ＩＣチップ１３が活性化し、ＩＣチップ１３に
記憶されている固有の情報がアンテナコイル６４から送
受信アンテナに向って再発信される。これにより識別手
段はＩＣチップ１３のメモリに記憶された情報を読出す
ことができる。

【００３１】また識別手段によりＩＣチップ１３のメモ
リに情報を書込むときには、識別手段の送受信アンテナ
からタグ６２のアンテナコイル６４に向けて上記情報を
特定周波数の電波により発信する。これにより上記と同
様に送受信アンテナとアンテナコイル６４との距離が比
較的大きくても、磁芯部材６４ａの存在によりコイル本
体６４ｂの中心を通る磁束密度（この磁束は上記電波に
より発生する。）が増大するため、タグ６２が共振し、
ＩＣチップ１３が活性化される。この結果、ＩＣチップ
１３のＲＦ回路にて復調に必要な信号のみを取込まれ、
復調回路にて上記情報のデジタル信号が再現されて、Ｃ
ＰＵによりこのデジタル信号がメモリに書込まれる。な
お、タグ６２を接着剤又は両面粘着テープを介して物品
１１に取付けても、タグ６２は極めて薄く物品１１から
極めて僅かしか突出しないため、その取付強度を十分に
確保できる。

【００３２】図９及び図１０は本発明の第４の実施の形
態を示す。図９及び図１０において図７及び図８と同一
符号は同一物品を示す。この実施の形態では、物品４１
のコイル取付面４１ａとアンテナコイル６４との間に導
電性材料により形成された導電板６３が介装される。上
記物品４１はコイル取付面４１ａを含め鉄やステンレス
鋼等の金属により形成される。またコイル取付面４１ａ
は物品４１の周縁近傍に形成される、即ちアンテナコイ
ル６４は物品４１の周縁近傍に取付けられる。上記導電
板６３は第２の実施の形態と同様に、ケース本体１６ａ
より一回り大きく又は略同一に形成され、その固有抵抗
は１．５９×１０^-6〜８×１０^-6Ω・ｃｍ、好ましくは
１．５９×１０^-6〜３×１０^-6Ω・ｃｍであり、その厚
さは０．０１〜２ｍｍ、好ましくは０．０５〜１ｍｍで
ある。上記以外は第３の実施の形態と同一に構成され
る。

【００３３】このように構成されたＲＦＩＤ用タグ６２
の動作を説明する。金属により形成された物品４１のコ
イル取付面４１ａにアンテナコイル１４を取付けた状態
で、識別手段の送受信アンテナからタグ６２のアンテナ
コイル６４に向って電波を発信すると、導電板６３がコ
イル取付面４１ａへの電波の通過を遮蔽するため、コイ
ル取付面４１ａには渦電流が発生しない。またコイル本
体６４ｂの中心に磁芯部材６４ａが挿入されているた
め、この磁芯部材６４ａの周縁に漏れ磁束が発生すると
ともに、アンテナコイル６４が物品４１の周縁近傍に取
付けられているため、上記漏れ磁束が増加する。この結
果、タグ６２が共振するので、ＩＣチップ１３が活性化
し、ＩＣチップ１３に記憶されている固有の情報がアン
テナコイル６４から送受信アンテナに向って再発信され
る。これにより識別手段はＩＣチップ１３のメモリに記
憶された情報を読出すことができる。

【００３４】また識別手段によりＩＣチップ１３のメモ
リに情報を書込むときには、識別手段の送受信アンテナ
からタグ６２のアンテナコイル６４に向けて上記情報を
特定周波数の電波により発信する。これにより上記と同
様にコイル取付面４１ａには渦電流が発生せず、磁芯部
材６４ａの周縁に漏れ磁束が発生しかつこの漏れ磁束が
増加するため、タグ６２が共振し、ＩＣチップ１３が活
性化される。この結果、ＩＣチップ１３のＲＦ回路にて
復調に必要な信号のみを取込まれ、復調回路にて上記情
報のデジタル信号が再現されて、ＣＰＵによりこのデジ
タル信号がメモリに書込まれる。更に物品４１のコイル
取付面４１ａが金属により形成されていても、アンテナ
コイル６４を極めて薄く形成できるので、物品４１の搬
送中にアンテナコイル６４が周囲の物に接触するのを防
止できる。

【００３５】なお、上記第３の実施の形態では、アンテ
ナコイルの磁芯部材を円形状に形成し、コイル本体を上
記磁芯部材の外周縁を囲むように磁芯部材と同一平面上
に矩形の渦巻き状に巻回したが、図９に示すように、ア
ンテナコイル８４の磁芯部材８４ａを矩形状に形成し、
コイル本体８４ｂを上記磁芯部材８４ａの外周縁を囲む
ように磁芯部材８４ａと同一平面上に矩形の渦巻き状に
巻回してもよい。このタグ８２は第３の実施の形態と同
一のＩＣチップ１３を有し、矩形のケース８６に収容さ
れた状態で非磁性かつ非導電性の物品１１に取付けられ
る。図９の符号８６ａはケース本体である。

【００３６】また、上記第４の実施の形態では、アンテ
ナコイルの磁芯部材を円形状に形成し、コイル本体を上
記磁芯部材の外周縁を囲むように磁芯部材と同一平面上
に矩形の渦巻き状に巻回し、更に上記アンテナコイルを
円形状の導電板上に接着したが、図１０に示すように、
アンテナコイル８４の磁芯部材８４ａを矩形状に形成
し、コイル本体８４ｂを上記磁芯部材８４ａの外周縁を
囲むように磁芯部材８４ａと同一平面上に矩形の渦巻き
状に巻回し、更に上記アンテナコイル８４を矩形状の導
電板８３上に接着してもよい。このタグ８２は第３の実
施の形態と同一のＩＣチップ１３を有し、矩形のケース
８６に収容された状態で金属製の物品４１のコイル取付
面４１ａ、即ち物品４１の周縁近傍に取付けられる。ま
た導電板８３はケース本体８６ａより一回り大きく又は
略同一に形成される。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ア
ンテナコイルの磁芯部材を磁性材料により平板状に形成
し、コイル本体を磁芯部材にこの磁芯部材の平面内に延
びる軸線を中心として螺旋状に巻回し、磁芯部材を磁性
粉及びプラスチックの複合材又はアモルファス箔の積層
材により形成し、更にＩＣチップを磁芯部材の表面に接
着するか或いは磁芯部材の近傍に設けたので、アンテナ
コイルを極めて薄く形成できる。この結果、物品の搬送
中にアンテナコイルが周囲の物に接触するのを防止でき
る。

【００３８】またアンテナコイルの磁芯部材を磁性材料
により平板状に形成し、コイル本体を磁芯部材の外周縁
を囲むように磁芯部材と同一平面上に渦巻き状に巻回
し、磁芯部材を磁性粉及びプラスチックの複合材又はア
モルファス箔の積層材により形成し、更にＩＣチップを
磁芯部材の表面に接着すれば、タグに向って電波を発信
すると、電波の発信源とアンテナコイルとの距離が比較
的大きくても、磁芯部材によりコイル本体の中心を通る
磁束密度が増大する。この結果、アンテナコイルを含む
共振回路の共振の振幅が大きくなるので、タグを十分に
活性化できる。

【００３９】また物品のコイル取付面とアンテナコイル
との間に導電性材料により形成された導電板を介装すれ
ば、金属により形成された物品のコイル取付面にアンテ
ナコイルを取付けた状態で、タグに向って電波を発信し
ても、導電板がコイル取付面への電波の通過を遮蔽する
ため、コイル取付面には渦電流が発生せず、またコイル
本体の中心に磁芯部材が挿入されているため、この磁芯
部材の周縁に漏れ磁束が発生し、タグが共振する。この
結果、ＩＣチップが活性化するので、ＩＣチップに記憶
されている固有の情報がアンテナコイルから再発信され
る。また物品のコイル取付面が金属により形成されてい
ても、比較的薄い導電板を介装するだけで済むので、ア
ンテナコイルを極めて薄く形成できる。この結果、物品
の搬送中にアンテナコイルが周囲の物に接触するのを防
止できる。更にタグの物品からの突出量が極めて小さい
ため、タグを接着剤又は両面粘着テープを介して物品に
取付けても、その取付強度を十分に確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施形態のＲＦＩＤ用タグを示す図
２のＡ−Ａ線断面図。

【図２】そのタグを収容するケースの蓋を取除いた状態
を示す図１のＢ矢視図。

【図３】そのタグに識別手段の送受信アンテナを対向さ
せた状態を示す側面図。

【図４】その送受信アンテナを含む識別手段の構成図。

【図５】本発明の第２実施形態を示す図６のＣ−Ｃ線断
面図。

【図６】そのタグを収容するケースの蓋を取除いた状態
を示す図５のＤ矢視図。

【図７】本発明の第３実施形態を示す図８のＥ−Ｅ線断
面図。

【図８】そのタグを収容するケースの蓋を取除いた状態
を示す図７のＦ矢視図。

【図９】本発明の第４実施形態を示す図１０のＧ−Ｇ線
断面図。

【図１０】そのタグを収容するケースの蓋を取除いた状
態を示す図９のＨ矢視図。

【図１１】本発明の第５実施形態を示す図８に対応する
図。

【図１２】本発明の第６実施形態を示す図８に対応する
図。

【符号の説明】

１１，４１物品１２，６２，８２ＲＦＩＤ用タグ１３ＩＣチップ１４，６４，８４アンテナコイル１４ａ，６４ａ，８４ａ磁芯部材１４ｂ，６４ｂ，８４ｂコイル本体４１ａコイル取付面４３，６３，８３導電板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物品(11,41)に取付けられかつ前記物品
(11,41)毎に異なる固有の情報が記憶されたＩＣチップ
(13)と、前記物品(11,41)に取付けられかつ前記ＩＣチ
ップ(13)に電気的に接続されたアンテナコイル(14)とを
備えたＲＦＩＤ用タグにおいて、前記アンテナコイル(14)が磁性材料により平板状に形成
された磁芯部材(14a)と、前記磁芯部材(14a)にこの磁芯
部材(14a)の平面内に延びる軸線を中心として螺旋状に
巻回されたコイル本体(14b)とを有し、前記磁芯部材(14a)が磁性粉及びプラスチックの複合材
又はアモルファス箔の積層材により形成され、前記ＩＣチップ(13)が前記磁芯部材(14a)の表面に接着
されるか或いは前記磁芯部材(14a)の近傍に設けられた
ことを特徴とするＲＦＩＤ用タグ。
【請求項２】物品(11,41)に取付けられかつ前記物品
(11,41)毎に異なる固有の情報が記憶されたＩＣチップ
(13)と、前記物品(11,41)に取付けられかつ前記ＩＣチ
ップ(13)に電気的に接続されたアンテナコイル(64,84)
とを備えたＲＦＩＤ用タグにおいて、前記アンテナコイル(64,84)が磁性材料により平板状に
形成された磁芯部材(64a,84a)と、前記磁芯部材(64a,84
a)の外周縁を囲むように前記磁芯部材(64a,84a)と同一
平面上に渦巻き状に巻回されたコイル本体(64b,84b)と
を有し、前記磁芯部材(64a,84a)が磁性粉及びプラスチックの複
合材又はアモルファス箔の積層材により形成され、前記ＩＣチップ(13)が前記磁芯部材(64a,84a)の表面に
接着されたことを特徴とするＲＦＩＤ用タグ。
【請求項３】磁性粉の粒径をｄμｍとし、アンテナコ
イル(14,64,84)の共振周波数をｆＭＨｚとするときに、
ｄ×ｆ^0.5が２０以下となるように磁性粉の粒径が選定
された請求項１又は２記載のＲＦＩＤ用タグ。
【請求項４】磁芯部材(14a,64a,84a)が磁性粉及びプ
ラスチックの複合材を射出成形又は圧縮成形することに
より形成された請求項１又は２記載のＲＦＩＤ用タグ。
【請求項５】アンテナコイル(14,64,84)が取付けられ
る物品(41)のコイル取付面(41a)とアンテナコイル(14,6
4,84)との間に導電性材料により形成された導電板(43,6
3,83)が介装された請求項１又は２記載のＲＦＩＤ用タ
グ。
【請求項６】導電板(43,63,83)の固有抵抗が１．５９
×１０^-6〜８×１０ ^-6Ω・ｃｍである請求項５記載のＲ
ＦＩＤ用タグ。
【請求項７】導電板(43,63,83)の厚さが０．０１〜２
ｍｍである請求項５記載のＲＦＩＤ用タグ。
【請求項８】物品(11,41)に接着剤又は両面粘着テー
プを介して取付けられた請求項１ないし７いずれか記載
のＲＦＩＤ用タグ。