JP2007293797A - Icタグ及びicタグシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】タグリーダとの通信が困難となる、貼付対象が制限される、タグリーダとの位置関係が制限されるといった不都合を回避したICタグを提供する。
【解決手段】ICチップ1とICチップ1で用いるデータを通信するためのアンテナ2とを有するIC通信部Aと、IC通信部Aに対して隣接配置されていてICチップ1に電気的に接続されている電線部Bと、IC通信部A及び電線部Bが一方の面に形成されていてICタグ本体を貼付対象に貼付するための粘着層cが他方の面に形成されている基板4とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、ICタグ及びICタグシステムに関し、特に、剥離されたことを検知可能なICタグ及びICタグシステムに関する。
従来、特許文献1に開示されているようなICタグがある。
図12は、特許文献1に開示されているICタグの模式的な平面図である。このICタグ10は、小型集積回路19およびアンテナ2と、手で引き裂くことができる裏地14上に堆積された導電性ループ16を有する。
導電性ループ16が無傷である場合にはタグ内のビットが1に設定され、導電性ループ16が破壊された場合にはビットが1に設定される。導電性ループを薬液小容器の栓上に位置させて被着させておけば、薬液小容器の栓が開けられるときには、導電性ループ16が破壊されて、上記ビットの設定が変更されるため、開栓を検知できる。
特表2005−514965号公報
しかし、特許文献1に記載されているICタグは、導電性ループ16が裏地14の外周部に沿って堆積されている。そして、導電性ループ16で囲まれた領域内に、小型集積回路19およびアンテナ2が配置されている。
このような配置関係の場合、第一に、タグリーダとの通信が困難となる場合がある。アンテナ2の近傍に導電性ループ16が配置されると、導電性ループ16で磁界や電波が吸収されるため、電波の周波数が変動する。これでは、アンテナ2を通じた通信が困難になる。この問題を回避しようとすると、アンテナ2と導電性ループ16との距離を長くしなければならない。具体的には、裏地14が大判にして、その外周に導電性ループ16を堆積させることが考えられるが、これではICタグが大型化する。
第二に、導電性ループ16を設けたことが無意味となる場合がある。導電性ループ16が破壊されるときに、ICタグ10も破壊される可能性がある。ICタグ10が破壊されると、導電性ループ16が破壊されたことをICタグリーダに送信することができなくなる。これでは、あえて導電性ループ16を堆積することなく、通信不可となった場合の一要因として、開栓された可能性があるとして取り扱えば足りることになる。
第三に、ICタグの貼付先が制限される。図5に示すように、直方体のケースのケース本体と蓋との境界が、ケースの上面と側面との角に位置する場合には、特許文献1に記載されているICタグは、この角に亘って貼付する必要がある。この場合には、ICタグのアンテナが折り曲がる。これでは、アンテナの同調周波数がずれ、通信が困難になる。したがって、ICタグが、この種の使用形態となる貼付先を採用できないという問題がある。
第四に、ICタグとタグリーダとの位置関係が制限される。図7に示すように、直方体のケースのケース本体と蓋との境界がケースの側面に位置する場合には、ICタグをケースの側面に貼付しなければならない事態が生じうる。この場合に、タグリーダをケースの上面側に位置させると、タグリーダからの磁界や電波の到来方向は、図7に示す矢印の方向となる。これでは、アンテナに指向性がある場合には、受信強度が低下するため、タグリーダはケースの側面側に位置させなければならない。
そこで、本発明は、ICタグにおける各部の配置関係を工夫して、上記不都合を回避することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明のICタグは、
IC及び前記ICで用いるデータを通信するためのアンテナを有するIC通信部と、
前記IC通信部に対して隣接配置されていて前記ICに電気的に接続されている電線部と、
前記IC通信部及び前記電線部が一方の面に形成されていてICタグ本体を貼付対象に貼付するための粘着層が他方の面に形成されている基材とを備える。
前記電線部は、ICタグ本体を貼付対象に対して貼付した後に前記ICタグ本体に対して剥離しようとする応力が加わることで破断する破断部を備える。これにより、剥離がされたことを検知することはもとより、剥離されそうになったことも検知できるようになる。
前記粘着層は、前記電線部の形成位置に対応して粘着力が異なる。これにより、剥離時に電線が切断されやすくすることができる。
前記基材の他方の面には、ICタグ本体を貼付対象に貼付するための接着剤が塗布される塗布領域が形成されている。これにより、接着剤を用いて強固な貼付が実現する。なお、接着剤の塗布領域周辺の粘着層は、接着剤が固化するまでの仮留めに寄与する。
前記基材を略T字状とすることもできる。これにより、ICタグ自体の小型化が実現でき、更にはIC通信部と電線部との境界に応力がかかりやすくすることもできる。或いは前記基材を略十字状とすることもできる。これにより、ICタグをダンボールへの封緘紙として好適に用いることが可能となる。
また、本発明のICタグシステムは、
上記ICタグと、
前記ICタグとの間の無線通信を行うリーダ/ライタとを備える。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1のICタグの模式的な平面図である。図1に示すICタグは、樹脂フィルムなどで構成される基板4を有している。基板4は、略T字形をしており、IC通信部Aと電線部Bとに大別される。なお、また、このICタグは、パッシブタグであっても、アクティブタグであってもよい。
IC通信部Aには、主として、ICチップ1とアンテナ2とが配置される。ICチップ1は、既知のように、所定のプログラムを実行するための中央処理装置(CPU)及びメモリと、アンテナ2を介して送受信を行う送受信回路と、中央処理装置および送受信回路に駆動電力を与える電源回路とを含む。
ICチップ1は、IC通信部Aのほぼ中央に配置させている。ICチップ1には、電極a,bが形成されている。電極aには、アンテナ2の中心の給電点が接続されている。なお、ICチップ1とアンテナ2との位置関係は特に規定されるものではなく、ICチップ1がアンテナの節に対応する位置に設けられていればよい。
アンテナ2は、既知のように、例えば印刷技術によって形成される。なお、アンテナ2は、マイクロ波方式、電磁誘導方式など種々の方式から、用途等に応じて適宜選択すればよい。
図1には、マイクロ波方式の場合に用いられる板状ファンアンテナを示しているが、このほかにも、ダイポールアンテナ、折り返しアンテナ、あるいはループアンテナなどが採用可能である。ただし、本実施形態のICタグの場合には、ダイポールアンテナ、折り返しアンテナ、あるいはループアンテナの順に、適用に向いている。電磁誘導方式の場合にも、ループアンテナ、パッチアンテナなどが採用可能である。なお、アンテナ長は、UHF帯又はSHF帯に応じて適宜決定すればよい。
一方、電線部Bには、主として、ループ状の電線3が形成されている。電線3は、ICチップ1の電極bに接続されている。電線3を含む電線部Bには、破断部であるところの、ミシン目などで形成した数条の弱め線7が形成されている。こうすると、ICタグを貼付先から剥離しようとしたときに、電線3が破断されやすくなる。
図2は、図1のIC通信部Aの長手方向に沿った断面図である。図2には、図面下側から、剥離紙6、粘着剤c、基板4、ICチップ1及びアンテナ2、表面シール5を示している。
剥離紙6は、粘着剤c側の面にシリコンなどが塗布されていて、ICタグ本体から剥離するときに、粘着剤cが一緒に剥離されないようにしてある。
粘着剤cは、粘着力が相対的に強い部分と弱い部分とを設けてもよい。こうすると、ICタグを貼付先から剥離しようとしたときに、粘着力が強い部分及びその上部の基板4及び電線3はICタグの貼付先に残り、粘着力が弱い部分及びその上部の基板4及び電線3はICタグの貼付先から剥離されることとなる。この結果、電線3が破断されるという現象が生じうる。
粘着力の強い部分と弱い部分との位置は、上記趣旨に合致するように決定すればよい。一例としては、IC通信部Aと電線部Bとの境界付近を、粘着力の強弱の境界とする。或いは、電線部Bの端部又は中央部に、粘着力の強い部分を形成し、電線部Bの他の部分に粘着力の弱い部分を形成する。粘着力の強い部分は、電線部Bの例えば10%程度の面積とすればよい。さらには、弱め線7の直下を含む部分に、粘着力の強い部分を形成してもよい。
基板4は、ここではある程度の強度を有する板状のものを用いる。ただし、強度、厚みなどは、本実施形態のICタグの本質的な部分ではなく、例えばシート状の基材とすることもできる。
表面シール5は、基板4上面を被覆していて、ICチップ1に対する浸水防止機能、応力からの保護機能を有する。
(使用例1)
図3、図4は、図1、図2に示すICタグの使用例1を示す図である。図3に示すように、ICタグは、本体を剥離紙6から剥離して、貼付対象であるところのケースに貼付する。この際、電線部Bがケース本体と蓋とのに亘るようにする。
図4に示すように、ケースの蓋を開けると、ICタグの電線部Bがミシン目7などを通じて破れ、ケース本体と蓋との双方に、破れたICタグが残る。この場合、電線3が破断することになる。
電線3は、ICチップ1に対して電気的に接続されているので、電線3が破断するとICチップ1ではそれを検知することができる。検知後には、特許文献1に記載されていたように、ICチップ1に記憶されているデータビットの切り替え等を行えばよい。
ここで、ICタグは、電線部Bがケース本体と蓋とのに亘るように貼付していたので、IC通信部Aは破れない。したがって、IC通信部Aは、切り替えられたビットが示すデータを、タグリーダに対して送信することが可能となる。
(使用例2)
図6は、図1、図2に示すICタグの使用例2を示す図である。図6には、直方体のケースのケース本体と蓋との境界が、ケースの上面と側面との角に位置する場合のICタグの使用例を示している。
本実施形態にICタグは、この種のケースに対して、IC通信部Aがケース上面に貼付され、かつ、電線部Bがケース側面に貼付されるという態様で使用できる。この場合には、電線3は折り曲がるものの、アンテナ2自体は折り曲がらない。したがって、アンテナ2の同調周波数がずれることがなく、通信に悪影響を及ぼさない。
(使用例3)
図8は、図1、図2に示すICタグの使用例3を示す図である。図8には、直方体のケースのケース本体と蓋との境界がケースの側面に位置する場合のICタグの使用例を示している。
本実施形態にICタグは、この種のケースに対して、IC通信部Aがケース上面に貼付され、かつ、電線部Bがケース側面に貼付されるという態様で使用できる。この場合には、タグリーダをケースの上面側に位置させることが可能となる。
一方、仮に、タグリーダをケースの側面側に位置させなければならない状況下であれば、IC通信部Aをケース側面のケース本体に貼付し、かつ、電線部Bをケース側面の蓋からケース上面に亘って貼付すればよい。
(実施形態2)
図9は、本発明の実施形態2のICタグの使用例を示す図である。図9には、図1に示したICタグのIC通信部Aであって、例えば、基板4と粘着層cとの間に、セパレータdを設けたICタグを示している。
図14は、図9に示すICタグの断面斜視図である。図14に示すように、このICタグは、IC通信部Aが以下のような層構成となっている。すなわち、図面下側から順に、剥離紙6、セパレータ用粘着層e、セパレータd、粘着層c、基板4となる。なお、説明の都合上、基板4までしか図示していないが、実際には、図2を用いて説明したように、基板4には、アンテナ2、ICチップ1、表面シール5が順次形成される。ちなみに、電線部B側には、セパレータ用粘着層、セパレータdを設けない点に留意されたい。
一般的に、ICタグは、貼付先が金属性製品である場合には、ICタグに流れる電流によって発生される磁界によって、金属性製品にも誘電電流が流れる。誘電電流は、ICタグの磁界を打ち消す方向に流れるため、ICタグの起電力が低下する。また、金属性製品は、ICタグとタグリーダとの間の通信周波数をずらすことになるため、通信状況に悪影響を及ぼす。
そこで、本実施形態では、アンテナ2と貼付対象との間にセパレータdを設けることで、貼付対象が金属性製品であってもアンテナ2が金属性製品による悪影響を受けないようにしている。
ここで、セパレータdは高強度のものが多いので、特許文献1に開示されているICタグとの兼用は困難である。これは、ケースの蓋を開けるときに電線の破断を実現するためには、ICタグ直下にのみセパレータを配し、かつ、電線の直下にはセパレータを配さないようにする必要があるためである。電線の直下にはセパレータを配してしまうと、セパレータの強度により、電線が破断する前に電線部が貼付先から剥離してしまうという事態が生じかねないからである。
これに対して、本実施形態のICタグは、図9に生じない。
なお、セパレータdは、通信帯域が13.56MHzの場合には、導電体を用いればよい。導電体は、一例として、アモルファス鋼、珪素鋼、珪素鉄粉を含むゴムなどを用いることができる。
また、セパレータdは、通信帯域が数100MHz以上のUHFなどの高周波帯域の場合には、低誘電率体であればよい。低誘電率体は、一例として、発泡スチロール、発泡ゴム(特に、ブチル系ゴム)、スポンジ、プラスチック、ダンボールなどを用いることができる。なお、低誘電率体は、水分を含むと誘電率が高くなるので、防水スプレーを吹きつけるなど防水加工を施すとよい。その他、低誘電率体に関する説明は、引用により本願明細書に取り込まれたこととする、本出願による特願2006−65181号明細書を参照されたい。
(実施形態3)
図11は、本発明の実施形態3のICタグの概要図である。図11には、帯状の電線部Bとその長手方向の中央部に隣接するIC通信部Aとを備えるICタグを示している。なお、点線は、電線部Bの理想的な破断位置を示している。図1、図11に示すように、IC通信部A及び電線部Bの構成比率、これらの形状は、特定のものに限定されるものではない。
(実施形態4)
図15は、本発明の実施形態4のICタグの概要図である。図15には、十字状の電線部Bと、それに隣接するIC通信部Aとを備えるICタグを示している。IC通信部A及び電線部Bの構成比率、これらの形状は、特定のものに限定されるものではない。
図16は、図15に示すICタグの使用例を示す図である。図16には、ICタグの封緘紙としての使用例を示している。具体的には、ICタグを、ダンボールの開口部の封止紙としての使用例を示している。
図16に示すように、略十字状のICタグである封緘紙を、ダンボールの開口部に亘って貼付すると、封緘紙を破るなどしない限り、開口部の隙間からダンボール内へ書類等の挿入や、ダンボール内の書類等の抜き出しを行うことができず、ダンボール内の書類等の保存信頼を向上できるというメリットがある。
(使用例)
図10は、図11に示すICタグの使用例を示す図である。図10には、ICタグの封緘紙としての使用例を示している。なお、点線は、封緘紙の開封位置を示している。
ここでは、封筒に封緘紙を貼付している例を示しているが、パチンコやスロットの裏ROM設置防止のために、ROMとその取り付け部分とに亘って封緘紙を貼付してもよい。また、毒劇物や放射性物質あるいは機密文書の開封位置に亘って封緘紙を貼付してもよい。もっとも、貼付先の形状等に応じて、図1に示したタイプのICタグを封緘紙として用いてもよい。
(実施形態5)
図13は、図1に示すICタグとの間の通信を行うリーダ/ライタに接続される部分の模式図である。図13には、ICタグであるところのRFIDタグ54の貼付対象36を斜めに収容する収容部材50と、収容部材50が設置されている収容棚100と、収容棚100上部に取り付けられたRFIDリーダ/ライタ21と、図13には、各RFIDリーダ/ライタ21からのIDを示す信号(以下、「ID」と称する。)を例えば4本の信号線を通じてパラレルで入力してシリアルで出力するマルチプレクサ22と、マルチプレクサ22から出力されたIDに基づく情報などを蓄積していくデータベース20と、当該情報を表示するディスプレイ18と、マルチプレクサ22から出力されたIDに対する欠陥の有無等を判定するとともにデータベース20に対する情報の読み書き・ディスプレイ18への情報の表示などを制御する制御装置15と、制御装置15において当該欠陥等があったことが判定されたときなどに警告音を出力するスピーカ17とを示している。
なお、収容部材50は、貼付対象36を受ける複数の傾斜仕切部と、その傾斜仕切部に対して略直交する角度とされていて傾斜仕切部間を接続する接続部とを有する。傾斜仕切部は、収容部材本体の設置面に対して30度から60度までの範囲内の角度とし、傾斜仕切部間の間隔は、15mmから70mmまでの範囲内としている。
制御装置15は、順次、所定周期T(例えば0.1秒〜1分)あたり一つのRFIDリーダ/ライタ21に対して、無線信号を送信するように、マルチプレクサ22に命令を行う。
各RFIDリーダ/ライタ21は、当該命令がなされると、これに従って無線信号を送信する。この際、RFIDタグ54が上記無線信号を受信すると、ICチップ1がオンする。そして、各RFIDタグ54のICチップ1に記憶されている固有の識別番号(ID)が、アンテナ2及び無線信号を通じて、RFIDリーダ/ライタ21に返信される。
ここで、RFIDタグ54が貼付対象36から剥離された場合には、既述のようにICチップ1内のデータビットが変換され、当該データ自体もアンテナ2及び無線信号を通じて、RFIDリーダ/ライタ21に返信される。
各RFIDリーダ/ライタ21は、各RFIDタグ54からID等が返信されると、当該ID等をマルチプレクサ22に対して順次出力していく。マルチプレクサ22は、各RFIDリーダ/ライタ21から順次出力されるID等を入力すると、これらを制御装置15へ出力する。
ここで、RFIDリーダ/ライタ21とRFIDタグ54とは一対一で対応して設けられていない。つまり、RFIDリーダ/ライタ21の数とRFIDタグ54の数とは異なる。このため、第1のRFIDリーダ/ライタ21とこれに隣接する第2のRFIDリーダ/ライタ21とが、共通のRFIDタグ54から返信されるID等を受信する場合がある。
これに対応するために、制御装置15は、マルチプレクサ22から重複したID等が出力されてきた場合には、一方のIDの破棄処理(フィルタリング)を行うとよい。
また、制御装置15は、収容部材10に収容されるべき全ての貼付対象36に対応するRFIDタグ54のICチップ1に記憶されているIDを示す情報が記憶されたメモリを内蔵している。もっとも、データベース20に上記IDを格納しておき、制御装置15内のメモリは、当該IDのキャッシュメモリとして用いることも可能である。
制御装置15は、上記破棄処理が終了すると、その後のIDとメモリに記憶されているIDとの対比処理を行う。制御装置15は、両IDが完全に一致していれば、IDの欠陥がない旨の判定を行う。そして、制御装置15は、当該IDの欠陥がない旨を、データベース20に蓄積していく。係る場合、収容部材10に収容されるべき貼付対象36の全てが収容されていると考えられる。
一方、収容部材10に収容されるべき貼付対象36の全てが収容されていない場合には、制御装置15で、両IDが完全に一致せず、したがって、IDの欠陥がある旨の判定がなされる。そして、制御装置15は、当該IDの欠陥がある旨、及び、当該IDを特定して、データベース20に蓄積していく。
あるいは、上記破棄処理及び対比処理に代えて、制御装置15は、順次、マルチプレクサ22から出力されてきたIDを特定し、かつ、その特定結果に基づいてメモリに記憶されているIDにフラグを付すなどの処理を行うことで、重複するIDに対する処理を行ってもよい。
また、制御装置15は、ビットが異なるデータが送信されてきた場合には、当該データとともに送信されてきたIDから、いずれのRFIDタグ54が貼付対象36から剥離されたかを特定できる。制御装置15は、当該IDが割り当てられているRFIDタグ54が貼付対象36から剥離された旨を、データベース20に蓄積していく。
制御装置15は、例えば、すべてのRFIDリーダ/ライタ21に対する無線信号送信命令を行うたびに、或いは当該命令が数回ごとに、データベース20に蓄積されている、IDの欠陥の有無に関する情報等を読み出す。そして、制御装置15は、特定のIDの欠陥が連続して数回(例えば3〜10回)存在していることを判定した場合、又は、RFIDタグ54が貼付対象36から剥離されたことを判定した場合には、スピーカ17を通じて、警告音を出力する。一方、制御装置15は、マルチプレクサ22から出力されたIDが、メモリに記憶されているIDでない場合にも、スピーカ17を通じて警告音を出力する。
なお、警告音を出力する条件を、特定のIDの欠陥が連続して数回存在していることを認定した場合とするのは、RFIDリーダ/ライタ21とRFIDタグ54との間の無線通信が偶発的に行われなかった場合を考慮したものである。
本発明の実施形態1のICタグの模式的な平面図である。 図1のIC通信部Aの長手方向に沿った断面図である。 図1、図2に示すICタグの使用例1を示す図である。 図1、図2に示すICタグの使用例1を示す図である。 本発明の課題の説明図である。 図1、図2に示すICタグの使用例2を示す図である。 本発明の課題の説明図である。 図1、図2に示すICタグの使用例3を示す図である。 本発明の実施形態2のICタグの使用例を示す図である。 図11に示すICタグの使用例を示す図である。 本発明の実施形態3のICタグの概要図である。 特許文献1に開示されているICタグの模式的な平面図である。 図1に示すICタグとの間の通信を行うリーダ/ライタに接続される部分の模式図である。 図9に示すICタグの断面斜視図である。 本発明の実施形態4のICタグの概要図である。 図15に示すICタグの使用例を示す図である。
符号の説明
1 ICチップ
2 アンテナ
3 電線
4 基板
5 表面シール
6 剥離紙
7 弱め線
A IC通信部
B 電線部
a 電極
b 電極
c 粘着剤
d セパレータ

Claims (7)

  1. IC及び前記ICで用いるデータを通信するためのアンテナを有するIC通信部と、
    前記IC通信部に対して隣接配置されていて前記ICに電気的に接続されている電線部と、
    前記IC通信部及び前記電線部が一方の面に形成されていてICタグ本体を貼付対象に貼付するための粘着層が他方の面に形成されている基材とを備えるICタグ。
  2. 前記電線部は、ICタグ本体を貼付対象に対して貼付した後に前記ICタグ本体に対して剥離しようとする応力が加わることで破断する破断部を備える、請求項1記載のICタグ。
  3. 前記粘着層は、前記電線部の形成位置に対応して粘着力が異なる、請求項1記載のICタグ。
  4. 前記基材の他方の面には、前記ICタグ本体を貼付対象に貼付するための接着剤が塗布される塗布領域が形成されている、請求項1記載のICタグ。
  5. 前記基材は、略T字状又は略十字状である請求項1記載のICタグ。
  6. 前記IC通信部に対応する粘着層にセパレータが設けられている請求項1記載のICタグ。
  7. 請求項1から6のいずれか記載のICタグと、
    前記ICタグとの間の無線通信を行うリーダ/ライタとを備えるICタグシステム。
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