JP7467845B2 - Ｒｆタグラベルおよびこれを貼付した商品 - Google Patents

Description

本発明は，小売店で販売されている商品の商品管理に用いるＲＦタグラベルに関する発明である。

小売店で販売されている商品の中には，金属製の缶やペットボトルを容器に用いた飲料水（例えば，缶コーヒー），プラスチック製のボトルを容器に用いた生活用品（例えば，台所洗剤），蒸着フィルムを用いた袋を容器に用いた食品（例えば，ポテトチップス）など，無線通信を阻害させる特性を有する商品が多種・多数あり，小売店で販売されている商品の商品管理にＲＦタグラベルを用いる場合，小売店で販売されている全ての商品に対応できる万能性がＲＦタグラベルに求められる。

無線通信を阻害させる特性を有する商品に対応させたＲＦタグラベルとして，例えば，特許文献１において，放射素子とマッチング回路からなる部分アンテナと金属筐体とでダイポールアンテナを形成するように構成されたＲＦタグラベルが開示されているが，金属面をアンテナの一部として機能させるＲＦタグラベルを金属以外の面に貼り付けると，ＲＦＩＤタグラベルの通信性能が著しく低下してしまう。

ＲＦタグラベルと商品を離間させれば，ＲＦタグラベルは商品の影響を受けなくなるため，ペットボトル飲料水などに貼られるアテンションシール（アイキャッチシール，ＰＯＰシール）のように，ＲＦタグラベルの一部を商品から離間させて貼り付けるようにすれば，小売店で販売されている全ての商品に対応できる万能性を実現し易いと考えられる。

一部を商品から離間した状態で貼り付けることのできるＲＦタグラベルとして，例えば，特許文献２では，第１放射素子，第２放射素子，第１放射素子と第２放射素子と接続し共振周波数を調整するためのインダクタンス素子を有するアンテナをＲＦタグラベルに実装し，第１放射素子を商品から離間させた状態で，第１放射素子よりもサイズが大きい第２放射素子の部分のみを商品の金属面に貼り付けることができるようにした発明が開示されている。

更に，特許文献３では，小売物品の金属体に接着される接着領域及び小売物品から突出する突出領域を有するラベル部と，ＩＣチップが接続している整合回路と，ミアンダ状である第１アンテナ部及び第２アンテナ部を有するアンテナを有するＲＦタグを備え， ＲＦタグの整合回路および第１アンテナ部をラベル部の突出領域に設け，ＲＦタグの第２アンテナ部をラベル部の接着領域に設けたＲＦタグラベル（小売物品用アテンション）が開示されている。特許文献３では，ラベル部の接着領域に設ける第２アンテナ部の形状に制約はなく，線状の第２アンテナ部や板状の第２アンテナ部などが特許文献３の図で図示されている。

特開２０１２－１０４９８５号公報 特開２０１９－０１６３３０号公報 ＷＯ２０１８／０１２４２７

特許文献２，３で開示されている発明は，第２放射素子や第２アンテナ部を設けた領域を貼り付けた商品の金属面を補助アンテナ（ブースターアンテナ）として利用する発明であるが，特許文献２，３で開示したＲＦタグラベルを液体入りボトルやガラスなどの絶縁体容器に貼付すると，金属面に貼付したときよりもＲＦタグラベルの通信性能が低下してしまうことがある。

そこで，本発明は，金属面を有する商品に貼付しても，液体入りボトルや絶縁体容器に貼付しても良好な通信性能が得られるＲＦタグラベルを提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１発明は，ＵＨＦ帯を利用するＲＦタグラベルであって，メアンダ素子，ＩＣチップと接続している整合回路，および，導波線路を介して前記整合回路と接続している面状素子を縦方向に順に並べた構造のアンテナを実装したインレイを備え，前記インレイの裏面に積層した粘着剤層により，商品に貼付する領域となる貼付領域と一部を商品から突出させる領域となる非貼付領域に分離され，前記貼付領域に該当する前記インレイの裏面側に粘着剤層が露出しており，前記面状素子は前記貼付領域に配置され，前記メアンダ素子と前記整合回路は前記非貼付領域に配置されており，前記貼付領域と前記非貼付領域の境を示す切り欠きを加工し，前記アンテナの広帯域化を図るために，前記非貼付領域に配置する前記メアンダ素子の長さをλ／４に合わせ，前記導波線路を利用して，前記面状素子の側の経路長をλ／４に合わせられるように，前記貼付領域に配置する前記面状素子のサイズを，縦方向の長さが４０～６０ｍｍ，横方向の長さが１０～３０ｍｍの範囲としたことを特徴とするＲＦタグラベルである。

上述した課題を解決する第２発明は，ＵＨＦ帯を利用するＲＦタグラベルを貼付した商品であって，前記商品は金属面を有し，前記ＲＦタグラベルは，メアンダ素子，ＩＣチップと接続している整合回路，および，導波線路を介して前記整合回路と接続している面状素子を縦方向に順に並べた構造のアンテナを実装したインレイを備え，前記インレイの裏面に積層した粘着剤層により，前記商品に貼付する領域となる貼付領域と一部を前記商品から突出させる領域となる非貼付領域に分離され，前記貼付領域に該当する前記インレイの裏面側に粘着剤層が露出しており，前記面状素子は前記貼付領域に配置され，前記メアンダ素子と前記整合回路は前記非貼付領域に配置されており，前記貼付領域と前記非貼付領域の境を示す切り欠きを加工し，前記アンテナの広帯域化を図るために，前記非貼付領域に配置する前記メアンダ素子の長さをλ／４に合わせ，前記導波線路を利用して，前記面状素子の側の経路長をλ／４に合わせられるように，前記貼付領域に配置する前記面状素子のサイズを，縦方向の長さが４０～６０ｍｍ，横方向の長さが１０～３０ｍｍの範囲とした構造になっており，前記貼付領域の裏面側に形成した前記粘着剤層を用いて，前記商品の金属面と前記貼付領域が重なり，前記商品の金属面から離間するように前記非貼付領域が貼付されていることを特徴とする商品である。

上述した課題を解決する第３発明は，ＵＨＦ帯を利用するＲＦタグラベルを貼付した商品であって，前記商品には液体が充填され，前記ＲＦタグラベルは，メアンダ素子，ＩＣチップと接続している整合回路，および、導波線路を介して前記整合回路と接続している面状素子を縦方向に順に並べた構造のアンテナを実装したインレイを備え，前記インレイの裏面に積層した粘着剤層により，前記商品に貼付する領域となる貼付領域と一部を前記商品から突出させる領域となる非貼付領域に分離され，前記貼付領域に該当する前記インレイの裏面側に粘着剤層が露出しており，前記面状素子は前記貼付領域に配置され，前記メアンダ素子と前記整合回路は前記非貼付領域に配置されており，前記貼付領域と前記非貼付領域の境を示す切り欠きを加工し，前記アンテナの広帯域化を図るために，前記非貼付領域に配置する前記メアンダ素子の長さをλ／４に合わせ，前記導波線路を利用して，前記面状素子の側の経路長をλ／４に合わせられるように，前記貼付領域に配置する前記面状素子のサイズを，縦方向の長さが４０～６０ｍｍ，横方向の長さが１０～３０ｍｍの範囲とした構造になっており，前記貼付領域の裏面側に形成した前記粘着剤層を用いて，液体が充填されている前記商品の箇所と前記貼付領域が重なり，液体が充填されている前記商品の箇所から前記非貼付領域が離間するように貼付されていることを特徴とする商品である。

液体入りボトルや絶縁体容器に貼付しても良好な通信性能が得られるようにするために，本発明では，インレイに実装するアンテナに面状素子を含ませ，面状素子と金属面が容量結合できるようにすると共に，アンテナの広帯域化を図っている。なお，本発明において，面状素子のサイズを規定しているのは，半波長ダイポールアンテナの構造にアンテナを合わせるためである。

本実施形態に係るＲＦタグラベルを説明する図。 本実施形態に係るインレイを説明する図。 ＲＦタグラベルを貼付した商品を説明する第１図。 ＲＦタグラベルを貼付した商品を説明する第２図。 ＲＦタグラベルを貼付した商品を説明する第３図。 ＲＦタグラベルを貼付した商品を説明する第４図。 ＲＦタグラベルを貼付した商品を説明する第５図。

ここから，本発明に係る実施形態について記載する。本実施形態は，本発明の理解を容易にするためのものであり，本発明は，本実施形態に限定されるものではない。また，特に断りのない限り，図面は，本発明の理解を容易にするために描かれた模式的な図である。

図１は，本実施形態に係るＲＦタグラベル１を説明する図で，図１（ａ）は，ＲＦタグラベル１の表面を説明する図，図１（ｂ）は，ＲＦタグラベル１の層構成を説明する図，図１（ｃ）は，ＲＦタグラベル１の裏面を説明する図である。

図１（ａ）で図示したように，本実施形態に係るＲＦタグラベル１は，無線信号の送受信に用いるアンテナ１１とこれに電気的に接続したＩＣチップ１１３を有している。図１（ｂ）で図示したように，ＲＦタグラベル１は，表面から順に，ＲＦタグラベル１の表面になる表層シート１２と，表層シート１２の裏面に形成した接着剤層１３と，アンテナ１１とＩＣチップ１１３を実装したインレイ１０と，インレイ１０の裏面に形成した粘着剤層１４を積層した構成になっている。

図１（ｃ）で図示したように，本実施形態に係るＲＦタグラベル１は，インレイ１０の裏面に積層した粘着剤層１４により，商品に貼付する領域となる貼付領域１ａと，商品と貼付させない非貼付領域１ｂに分離されており，このことを実現するために，粘着剤層１４は，貼付領域１ａに該当するインレイ１０の裏面側にのみ露出している。図１（ｂ）では，貼付領域１ａの裏面にのみ粘着剤層１４が形成されているが，ＲＦタグラベル１は，特許文献２で開示した発明を適用して，貼付領域１ａの裏面にある粘着剤層１４のみを露出させた形態でもよい。

ＲＦタグラベル１の貼付領域１ａを商品に貼付することを考慮すると，貼付領域１ａと非貼付領域１ｂの境を目視で確認できることが望ましい。本実施形態では，貼付領域１ａと非貼付領域１ｂの境を示す切り欠き１５をＲＦタグラベル１に加工しているが，貼付領域１ａと非貼付領域１ｂの境を示す手法は任意でよい。

図２は，本実施形態に係るインレイ１０を説明する図である。インレイ１０は，無線信号の送受信に用いるアンテナ１１とこれに電気的に接続したＩＣチップ１１３をインレイベース１００に実装したシート状の媒体である。

インレイベース１００は，ＲＦタグラベル１と同じサイズのシートで，ＰＥＴなどのプラスチック樹脂や紙で形成できる。

本実施形態において，インレイ１０に実装したアンテナ１１は，ＵＨＦ帯の無線信号を送受信できるように設計されている。ＲＦタグに割り当てられたＵＨＦ帯の帯域は国ごとに異なるが，日本において，ＲＦタグに割り当てられたＵＨＦ帯の帯域は９２０ＭＨｚ帯である。

インレイ１０に実装するアンテナ１１は，メアンダ素子１１０，ＩＣチップ１１３と接続させたループ状の整合回路１１１および面状素子１１２を一列に並べた構造になっており，面状素子１１２と整合回路１１１は導波線路１１４によって接続している。インレイ１０に実装するアンテナ１１に含ませた面状素子１１２は貼付領域１ａに配置され，メアンダ素子１１０と整合回路１１１は非貼付領域１ｂに配置されている。アンテナ１１は，導電性インクを用いた印刷や金属箔のエッチング加工することで，インレイベース１００の上に形成できる。

インレイ１０に実装するアンテナ１１に面状素子１１２を含ませているのは，金属面を有する商品に貼付しても，液体入りボトルや絶縁体容器に貼付しても良好な通信性能が得られるようにするためである。

インレイ１０に実装するアンテナ１１に面状素子１１２を含ませることで，金属面が表面にある商品の場合，面状素子１１２が配置されている貼付領域１ａを商品の金属面に貼付すると，金属面と面状素子１１２は容量結合する。商品の金属面と面状素子１１２が容量結合すれば，面状素子１１２と容量結合した商品の金属面がアンテナ１１の一部として機能し，良好な通信性能を得ることができる。

また，面状素子１１２の形状を矩形にすることで，面状素子１１２内において電流が流れる経路は一つに限定されず，様々な長さの複数の経路が面状素子１１２内に存在することになり，アンテナ１１の広帯域化を図ることができる。アンテナ１１の広帯域化を図ることができれば，液体入りボトルや絶縁体容器に貼付した際に，アンテナ１１が利用する帯域が変化しても，良好な通信性能を得ることができる。

面状素子１１２のサイズが大きいほど，アンテナ１１の帯域は広くなるが，ＵＨＦ帯におけるアンテナ１１の効率を高めるには，給電点に対してλ／４のアンテナ素子が両側に接続された半波長ダイポールアンテナの構造にアンテナ１１を合わせることが必要になる（λは波長を意味する）。ＵＨＦ帯の場合，λ／４は約８０ｍｍになるため，本発明では，面状素子１１２のサイズを，縦方向の長さが４０～６０ｍｍ，横方向の長さが１０～３０ｍｍの範囲にしている。面状素子１１２は，ＩＣチップ１１３が接続している整合回路１１１と導波線路１１４を介して接続しているため，面状素子１１２のサイズを上述の範囲に収めれば，導波線路１１４を利用して，面状素子１１２側の経路長（アンテナ長）をλ／４に合わせることができる。

本実施形態のインレイ１０に実装したアンテナ１１において，非貼付領域１ｂに配置するアンテナ素子は，導体を多段で折り返した形状のメアンダ素子１１０になっている。半波長ダイポールアンテナの構造にアンテナ１１を合わせるために，メアンダ素子１１０の経路長はλ／４（ＵＨＦ帯の場合は約８０ｍｍ）になるが，導体を多段で折り返した形状のメアンダ素子１１０することで，メアンダ素子１１０を配置する非貼付領域１ｂの縦方向の長さを短くできる。

アンテナ１１の整合回路１１１は，ＩＣチップ１１３と接続した状態におけるアンテナ１１の共振周波数を所定周波数近傍に調整するための素子である。ＩＣチップ１１３の入力端子間にはキャパシタンスが存在するため，本実施形態では，整合回路１１１をループ形状にすることで，ＩＣチップ１１３の入力端子間に存在するキャパシタンスを打ち消している。

これまで説明したＲＦタグラベル１は，小売店で販売されている商品に貼付し，在庫管理等の商品管理に利用できる。

図３は，ＲＦタグラベル１を貼付した商品を説明する第１図，図４は，ＲＦタグラベル１を貼付した商品を説明する第２図，図５は，ＲＦタグラベル１を貼付した商品を説明する第３図，図６は，ＲＦタグラベル１を貼付した商品を説明する第４図，そして，図７は，ＲＦタグラベル１を貼付した商品を説明する第５図である。

図３では，ＲＦタグラベル１を貼付した商品を，金属缶を用いた缶飲料２としている。金属缶を用いた缶飲料２の場合，貼付領域１ａが缶飲料２と重なり，非貼付領域１ｂが缶飲料２の上部に突出して缶飲料２の金属面から離間するように，ＲＦタグラベル１は缶飲料２に貼付される。この場合，ＲＦタグラベル１の貼付領域１ａに配置されている面状素子１１２は，缶飲料２の金属缶と容量結合し，缶飲料２の金属缶はアンテナ１１の一部として機能する。また，ＲＦタグラベル１の非貼付領域１ｂに配置されているメアンダ素子１１０は，缶飲料２から離間しているので，金属缶の影響を受けず，半波長ダイポールアンテナのアンテナ素子として正常に機能する。

図４では，金属容器とプラスチックを用いた商品の一例としてスプレー缶３を図示している。図４で図示したスプレー缶３において，本体３０は金属面（例えば，アルミ）を有しており，キャップ３１にはプラスチック（例えば，ＰＥＴ）が用いられている。このようなスプレー缶３の場合，貼付領域１ａが本体３０と，非貼付領域１ｂがキャップ３１とそれぞれ重なるように，ＲＦタグラベル１はスプレー缶３に貼付される。この場合，ＲＦタグラベル１の貼付領域１ａに配置されている面状素子１１２は，本体３０が有する金属面と容量結合し，本体３０の金属面がアンテナ１１の一部として機能する。また，本体３０の金属面から離間しているメアンダ素子１１０は半波長ダイポールアンテナのアンテナ素子として正常に機能する。

図５では，液体入りボトルの一例として，液体（飲料水になる）を充填したＰＥＴボトル飲料４を図示している。ＰＥＴボトル飲料４の容器の素材にはＰＥＴが用いられている。ＰＥＴボトル飲料４の胴部４０は柱状（四角柱や円柱）で，ＰＥＴボトル飲料４の肩部４１は，キャップ４３が取り付けられた首部４２の下端から胴部４０の上端にかけて徐々に大きくなる形状になっている。このようなＰＥＴボトル飲料４の場合，胴部４０の上側と貼付領域１ａが重なり，肩部４１から首部４２かけて非貼付領域１ｂが離間するように，ＲＦタグラベル１はＰＥＴボトル飲料４に貼付される。液体が充填されている箇所になる胴部４０と重なっている貼付領域１ａに配置した面状素子１１２は飲料水の影響を受けることになるが，アンテナ１１は広帯域化が図られているため，ＰＥＴボトル飲料４に貼付したＲＦタグラベル１が受ける液体の影響は小さくなる。また，ＲＦタグラベル１の非貼付領域１ｂに配置されているメアンダ素子１１０は，液体が充填されている箇所（胴部４０や肩部４１）から離間しているので液体の影響を殆ど受けず，半波長ダイポールアンテナのアンテナ素子として正常に機能する。

図６では，液体を充填した容器を用いた商品の一例として，液体（ソースになる）が充填されているソース容器５を図示している。図６で図示したソース容器５において，ソース容器５の本体５０とキャップ５１にはプラスチック（例えば，ＰＥＴ）が用いられている。このようなソース容器５の場合，貼付領域１ａが本体５０と，非貼付領域１ｂがキャップ５１とそれぞれ重なるように，ＲＦタグラベル１はソース容器５に貼付される。この場合，ＲＦタグラベル１の貼付領域１ａに配置されている面状素子１１２は，液体が充填されている本体５０と重なるが，アンテナ１１は広帯域化が図られているため，ソース容器５に貼付したＲＦタグラベル１が受ける液体の影響は小さくなる。また，ＲＦタグラベル１の非貼付領域１ｂに配置されているメアンダ素子１１０は，液体が充填されている本体５０から離間しているので液体の影響を殆ど受けず，半波長ダイポールアンテナのアンテナ素子として正常に機能する。

図７では，絶縁体容器を用いた商品の一例として化粧品６を図示している。図７で図示した化粧品６において，化粧品６の本体６０と蓋６１には絶縁体である硝子が用いられている。このような化粧品６の場合，貼付領域１ａが本体６０と，非貼付領域１ｂの少なくとも一部が蓋６１とそれぞれ重なるように，ＲＦタグラベル１は化粧品６に貼付される。この場合，ＲＦタグラベル１の貼付領域１ａに配置されている面状素子１１２は，硝子の影響を受けずに，半波長ダイポールアンテナのアンテナ素子として正常に機能する。また，ＲＦタグラベル１の非貼付領域１ｂに配置されているメアンダ素子１１０も，硝子の影響を受けずに，半波長ダイポールアンテナのアンテナ素子として正常に機能する。

１ ＲＦタグラベル
１０ インレイ
１１ アンテナ
１１０ メアンダ素子
１１１ 整合回路
１１２ 面状素子
１１３ ＩＣチップ
１１４ 導波線路
１４ 粘着剤層

Claims (3)

1. ＵＨＦ帯を利用するＲＦタグラベルであって，
   メアンダ素子，ＩＣチップと接続している整合回路，および，導波線路を介して前記整合回路と接続している面状素子を縦方向に順に並べた構造のアンテナを実装したインレイを備え，前記インレイの裏面に積層した粘着剤層により，商品に貼付する領域となる貼付領域と一部を商品から突出させる領域となる非貼付領域に分離され，前記貼付領域に該当する前記インレイの裏面側に粘着剤層が露出しており，前記面状素子は前記貼付領域に配置され，前記メアンダ素子と前記整合回路は前記非貼付領域に配置されており，前記貼付領域と前記非貼付領域の境を示す切り欠きを加工し，前記アンテナの広帯域化を図るために，前記非貼付領域に配置する前記メアンダ素子の長さをλ／４に合わせ，前記導波線路を利用して，前記面状素子の側の経路長をλ／４に合わせられるように，前記貼付領域に配置する前記面状素子のサイズを，縦方向の長さが４０～６０ｍｍ，横方向の長さが１０～３０ｍｍの範囲としたことを特徴とするＲＦタグラベル。
2. ＵＨＦ帯を利用するＲＦタグラベルを貼付した商品であって，
   前記商品は金属面を有し，
   前記ＲＦタグラベルは，メアンダ素子，ＩＣチップと接続している整合回路，および，導波線路を介して前記整合回路と接続している面状素子を縦方向に順に並べた構造のアンテナを実装したインレイを備え，前記インレイの裏面に積層した粘着剤層により，前記商品に貼付する領域となる貼付領域と一部を前記商品から突出させる領域となる非貼付領域に分離され，前記貼付領域に該当する前記インレイの裏面側に粘着剤層が露出しており，前記面状素子は前記貼付領域に配置され，前記メアンダ素子と前記整合回路は前記非貼付領域に配置されており，前記貼付領域と前記非貼付領域の境を示す切り欠きを加工し，前記アンテナの広帯域化を図るために，前記非貼付領域に配置する前記メアンダ素子の長さをλ／４に合わせ，前記導波線路を利用して，前記面状素子の側の経路長をλ／４に合わせられるように，前記貼付領域に配置する前記面状素子のサイズを，縦方向の長さが４０～６０ｍｍ，横方向の長さが１０～３０ｍｍの範囲とした構造になっており，
   前記貼付領域の裏面側に形成した前記粘着剤層を用いて，前記商品の金属面と前記貼付領域が重なり，前記商品の金属面から離間するように前記非貼付領域が貼付されていることを特徴とする商品。
3. ＵＨＦ帯を利用するＲＦタグラベルを貼付した商品であって，
   前記商品には液体が充填され，
   前記ＲＦタグラベルは，メアンダ素子，ＩＣチップと接続している整合回路，および、導波線路を介して前記整合回路と接続している面状素子を縦方向に順に並べた構造のアンテナを実装したインレイを備え，前記インレイの裏面に積層した粘着剤層により，前記商品に貼付する領域となる貼付領域と一部を前記商品から突出させる領域となる非貼付領域に分離され，前記貼付領域に該当する前記インレイの裏面側に粘着剤層が露出しており，前記面状素子は前記貼付領域に配置され，前記メアンダ素子と前記整合回路は前記非貼付領域に配置されており，前記貼付領域と前記非貼付領域の境を示す切り欠きを加工し，前記アンテナの広帯域化を図るために，前記非貼付領域に配置する前記メアンダ素子の長さをλ／４に合わせ，前記導波線路を利用して，前記面状素子の側の経路長をλ／４に合わせられるように，前記貼付領域に配置する前記面状素子のサイズを，縦方向の長さが４０～６０ｍｍ，横方向の長さが１０～３０ｍｍの範囲とした構造になっており，
   前記貼付領域の裏面側に形成した前記粘着剤層を用いて，液体が充填されている前記商品の箇所と前記貼付領域が重なり，液体が充填されている前記商品の箇所から前記非貼付領域が離間するように貼付されていることを特徴とする商品。

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