JP6070107B2 - Ｒｆｉｄタグの読み書き方法及び梱包用テープ - Google Patents

Description

本発明は、ＲＦＩＤタグの読み書き方法、特に、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いられるＲＦＩＤタグの読み書き方法、及び、該読み書き方法に用いられる梱包用テープに関する。

近年、物品の情報管理システムとして、誘導磁界を発生するリーダライタと、物品に付されたＲＦＩＤタグとを電磁界を利用した非接触方式で通信し、所定の情報を伝達するＲＦＩＤシステムが実用化されている。このＲＦＩＤタグは、所定の情報を記憶し、所定の無線信号を処理する無線ＩＣチップと、高周波信号の送受信を行うアンテナ（放射体）とを備え、管理対象となる種々の物品（あるいはその包装材）に貼着して使用される。ＲＦＩＤシステムとしては、１３ＭＨｚ帯を利用したＨＦ帯ＲＦＩＤシステム、９００ＭＨｚ帯を利用したＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムが一般的である。

前記ＲＦＩＤシステムを用いて物品の管理を行うに際して、ＲＦＩＤタグが付された物品をダンボールなどの梱包容器に収容した場合は、梱包容器の外部からリーダライタのアンテナをかざして内部のＲＦＩＤタグと直接的に読み書きすることがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような読み書きの手法では、梱包容器内に複数のＲＦＩＤタグが収容されており、リーダライタのアンテナから見て、あるタグが他のタグの陰に入っている場合、陰に入っているタグについては読み書きができないという問題点を有している。リーダライタのアンテナを様々な方向から近接させて読み書きすることも可能であるが、極めて手間がかかり、好ましいことではない。

特開２００９−２３４６８２号公報

本発明の目的は、梱包容器に収容されているＲＦＩＤタグを確実に読み書きできる方法、及び、その読み書き方法に好適に用いることのできる梱包用テープを提供することにある。

本発明の第１の形態である読み書き方法は、
梱包容器に収容されている物品に付されたＲＦＩＤタグを読み書きする方法であって、
長尺の信号ラインと該信号ラインに沿って平面視でその両側に沿って設けられたグランドラインとを有し、前記信号ラインに部分的に高周波信号のアンテナ領域を設けた梱包用テープを前記梱包容器に貼着し、
前記ＲＦＩＤタグを前記アンテナ領域を介して高周波信号にて読み書きすること、
を特徴とする。

本発明の第２の形態である梱包用テープは、
ＲＦＩＤタグを付された物品を収容した梱包容器に貼着するための梱包用テープであって、
長尺の信号ラインと該信号ラインに沿って平面視でその両側に沿って設けられたグランドラインとを有し、前記信号ラインに部分的に高周波信号のアンテナ領域を設けたこと、
を特徴とする。

前記読み書き方法においては、梱包用テープに設けた信号ラインとグランドラインとが、いわばコプレーナ型の高周波信号伝送線路を形成し、かつ、該伝送線路に設けた高周波信号のアンテナ領域を介して、梱包容器に収容された物品のＲＦＩＤタグを読み書きすることができる。即ち、梱包容器に貼着された梱包用テープのアンテナ領域が、リーダライタのアンテナとＲＦＩＤタグとの中継器の役割を果たし、読み書き用の高周波信号が梱包容器の内部にほぼ隈なく放射される。それゆえ、梱包容器に収容されているＲＦＩＤタグを確実に読み書き可能である。

本発明によれば、梱包容器に収容されているＲＦＩＤタグを確実に読み書きすることができる。

第１実施例である梱包用テープの巻取り状態を示す説明図である。 図１のＡ−Ａ断面図であり、種々の断面形状を示す。 第１実施例である梱包用テープの説明用平面図である。 第１実施例である梱包用テープの分解斜視図である。 梱包用テープを梱包容器に貼着した状態を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は動作説明図である。 リーダライタとの通信状態の第１例を示す斜視図である。 リーダライタとの通信状態の第２例を示す斜視図である。 第２実施例である梱包用テープの説明用平面図である。 第３実施例である梱包用テープの説明用平面図である。 第４実施例である梱包用テープの説明用平面図である。 第５実施例である梱包用テープの説明用平面図である。 第６実施例である梱包用テープの説明用平面図である。 第７実施例である梱包用テープの説明用平面図である。 第８実施例である梱包用テープの説明用平面図である。

以下、本発明に係るＲＦＩＤタグの読み書き方法及び梱包用テープの実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

（テープの第１実施例、図１〜図７参照）
第１実施例である梱包用テープ１Ａは、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＲＦＩＤタグ５２を付された物品５１を収容した梱包容器５０の封止用として該容器５０の表面の適宜位置に貼着するためのものであり、図１に示すように、ロール状に巻回された状態で使用者に提供される。その構造は、図３及び図４に示すように、長尺の基材シート１１と、該シート１１の第２面（下面）に設けた粘着剤層１２と、該シート１１の第１面（上面）に配置した長尺の信号ライン１５及びグランドライン１６，１７とで形成されている。グランドライン１６，１７は信号ライン１５に沿って平面視でその両側に沿って設けられている。信号ライン１５とグランドライン１６，１７は、いわゆるコプレーナ型の高周波伝送線路１４を形成している。信号ライン１５は、例えば５０Ωのインピーダンスを有しており、５０Ωのマイクロストリップ線路として形成されている。

基材シート１１としては、可撓性を有する樹脂材を用いることが好ましく、例えば、ＰＥＴ、ポリイミド、ＬＣＰなどを素材とすることができる。信号ライン１５及びグランドライン１６，１７は、銅や銀、アルミなどの通常の電極形成材料を用いることができる。粘着剤層１２はこの種の梱包用テープに一般的に用いられる材料でよい。

なお、伝送線路１４は基材シート１１の上面、下面のいずれに配置されていてもよい。図２（Ａ）には、信号ライン１５及びグランドライン１６，１７を基材シート１１の上面に配置し、レジスト層１８で保護した形態を示す。図２（Ｂ）には、信号ライン１５及びグランドライン１６，１７を基材シート１１の下面に配置した形態を示す。図２（Ｃ）には、基材シート１１の上面に信号ライン１５を配置し、下面にグランドライン１６，１７を配置した形態を示す。図２（Ｄ）には、基材シート１１の上面にグランドライン１６，１７を配置し、下面に信号ライン１５を配置した形態を示す。

物品５１はあらゆる種類のものが対象となる。ＲＦＩＤタグ５２は、例えば、ＵＨＦ帯の通信に用いられるものであるが、ＨＦ帯の通信に用いられるものであってもよい。ＲＦＩＤタグ５２は、シリコン半導体集積回路チップとして構成されており、クロック回路、ロジック回路、メモリ回路などを含み、必要な情報がメモリされている、それ自体は周知のものである。このＲＦＩＤタグ５２は、以下に説明するように、リーダライタ６０のアンテナ６１（図６参照）から放射される高周波信号を受信し、かつ、アンテナ６１に対して高周波信号を送信する。つまり、ＲＦＩＤタグ５２はリーダライタ６０によって読み書きされる。

ここで、前記グランドライン１６，１７には、所定間隔で矩形状の凹部１６ａ，１７ａが形成されている。凹部１６ａ，１７ａが形成された信号ライン１５及びグランドライン１６，１７を含む領域Ｃ（図３に点線で示す）は、インピーダンスが変化する（高くなる）特異点であり、信号ライン１５を流れる高周波信号がこの領域Ｃから外部に放射され、かつ、外部からの高周波信号を受信することになる。それゆえ、この領域Ｃをアンテナ領域と称する。アンテナ領域Ｃにおける定在波は、ＲＦＩＤタグ５２で処理可能な高周波信号の周波数λに対して、λ／２であることが最も利得が高くなる。但し、実際上は、λ／２よりも若干短いこと（高周波側にずらすこと）が好ましい。

アンテナ領域Ｃの長さＸ（第１実施例においては、凹部１６ａ，１７ａの長さ）は、λ／２又はそれ以下であることが好ましい。あるいは、アンテナ領域Ｃの間隔Ｙがλ／２又はそれ以下であってもよい。また、基材シート１１には所定の間隔でミシン目１９が形成されている。このミシン目１９は、テープ１Ａを梱包容器５０に貼着する際に、手で容易に切断できるようにするためであり、アンテナ領域Ｃの中間位置に形成することが好ましいが、その位置は特に限定されることはない。但し、ミシン目１９の間には少なくとも一つのアンテナ領域Ｃが配置されていることが必要とされる。

前記梱包用テープ１Ａは、図５（Ａ）に示すように、梱包容器５０の外周面の適宜位置に貼着される。梱包容器５０の内部にはＲＦＩＤタグ５２が付された複数の包装済み物品５１（図５（Ｂ）参照）が収容されている。この梱包容器５０は、図６に示すように、搬送台５５上を順次一方向に搬送される。その搬送途中で、リーダライタ６０（リーダライタのソフトウェアを内蔵したパソコンとして図示している）のアンテナ６１から高周波信号が送信される。この場合、伝送線路１４に設けたアンテナ領域Ｃを介して、梱包容器５０に収容された物品５１のＲＦＩＤタグ５２が読み書きされる。即ち、梱包用テープ１Ａのアンテナ領域Ｃが、リーダライタ６０のアンテナ６１とＲＦＩＤタグ５２との中継器（換言すれば、ブースターとして）の役割を果たし、読み書き用の高周波信号が梱包容器５０の内部にほぼ隈なく放射される（図５（Ｂ）参照）。それゆえ、梱包容器５０に収容されているＲＦＩＤタグ５２を確実に読み書き可能となる。

前記アンテナ６１に代えて、図７に示すプローブ６２を用いてＲＦＩＤタグ５２を読み書きしてもよい。図６に示したアンテナ６１を用いた通信形態では、一度に大量のＲＦＩＤタグ５２との通信が可能になる。図７に示したプローブ６２を用いる通信形態では、省電力での読み書きが可能であり、個々の梱包容器５０の中身を個別に識別可能である。

（テープの第２実施例、図８参照）
第２実施例である梱包用テープ１Ｂは、図８に示すように、グランドライン１６に長方形状の開口部１６ｂを形成し、該開口部１６ｂに信号ライン１５から線路１５ｂを延在させたものであり、アンテナ領域Ｃはスロットループアンテナとして形成されている。他の構成は、前記梱包用テープ１Ａと同様であり、その動作形態も梱包用テープ１Ａと基本的に同様である。なお、梱包用テープ１Ｂにおいて、アンテナ領域Ｃを信号ライン１５といま一つのグランドライン１７との間にも形成してもよい。あるいは、アンテナ領域Ｃを、信号ライン１５とグランドライン１６との間、及び、信号ライン１５とグランドライン１７との間に、互い違いに形成してもよい。

（テープの第３実施例、図９参照）
第３実施例である梱包用テープ１Ｃは、図９に示すように、グランドライン１６，１７に屈曲したスリット１６ｃ，１７ｃを形成したもので、アンテナ領域Ｃはスロットダイポールアンテナとして形成されている。他の構成は、前記梱包用テープ１Ａと同様であり、その動作形態も梱包用テープ１Ａと基本的に同様である。スロットダイポールアンテナでは、スリット１６ｃの曲げ角度をグランドライン１６，１７で異ならせることで、通信周波数の高帯域化を図ることができる。

（テープの第４実施例、図１０参照）
第４実施例である梱包用テープ１Ｄは、図１０に示すように、スリット１６ｃ，１７ｃの幅を先端にわたって徐々に広く形成したもので、前記梱包用テープ１Ｃと同様にアンテナ領域Ｃはスロットループアンテナとして形成されており、通信周波数の高帯域化を図ることができる。

（テープの第５実施例、図１１参照）
第５実施例である梱包用テープ１Ｅは、図１１に示すように、グランドライン１６に凹部１６ｄを円弧状に形成したものである。他の構成は、前記梱包用テープ１Ａと同様であり、その動作形態も梱包用テープ１Ａと基本的に同様である。なお、凹部（１６ｄ）はいま一つのグランドライン１７にも形成してもよい。この点は以下に説明する第６〜第８実施例においても同様である。

（テープの第６実施例、図１２参照）
第６実施例である梱包用テープ１Ｆは、図１２に示すように、信号ライン１５に凸部１５ｄを円弧状に形成したものである。他の構成は、前記梱包用テープ１Ａと同様であり、円弧状（矩形状であってもよい）の凸部１５ｄであっても特異点が発生し、アンテナ領域Ｃとして機能する。従って、その動作形態も梱包用テープ１Ａと基本的に同様である。

（テープの第７実施例、図１３参照）
第７実施例である梱包用テープ１Ｇは、図１３に示すように、グランドライン１６に凹部１６ｄを円弧状に形成するとともに、信号ライン１５にも凸部１５ｄを形成したものである。但し、凹部１６ｄと凸部１５ｄとの組合せによってアンテナ領域Ｃのインピーダンスが信号ライン１５のインピーダンスと異なるように設定する必要がある。他の構成は、前記梱包用テープ１Ａと同様であり、その動作形態も梱包用テープ１Ａと基本的に同様である。

（テープの第８実施例、図１４参照）
第８実施例である梱包用テープ１Ｈは、図１４に示すように、前記梱包用テープ１Ｇと比較して、凹部１６ｄと凸部１５ｄの間隔を若干狭くしたものである。その他の構成、作用は前記梱包用テープ１Ｇの説明と同様である。

（他の実施例）
なお、本発明に係るＲＦＩＤタグの読み書き方法及び梱包用テープは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

特に、基材シート、粘着剤層、伝送線路の材質、形状やサイズは任意である。また、アンテナ領域も種々の形状に設定することができる。

以上のように、本発明は、ＲＦＩＤタグの読み書き方法に有用であり、特に、梱包容器に収容されているＲＦＩＤタグを確実に読み書きできる点で優れている。

１Ａ〜１Ｈ…梱包用テープ
１１…基材シート
１２…接着剤層
１５…信号ライン
１６，１７…グランドライン
１９…ミシン目
５０…梱包容器
５２…ＲＦＩＤタグ
６０…リーダライタ
６１…アンテナ
６２…プローブ
Ｃ…アンテナ領域

Claims (13)

1. 梱包容器に収容されている物品に付されたＲＦＩＤタグを読み書きする方法であって、
   長尺の信号ラインと該信号ラインに沿って平面視でその両側に沿って設けられたグランドラインとを有し、前記信号ラインに部分的に高周波信号のアンテナ領域を設けた梱包用テープを前記梱包容器に貼着し、
   前記ＲＦＩＤタグを前記アンテナ領域を介して高周波信号にて読み書きすること、
   を特徴とするＲＦＩＤタグの読み書き方法。
2. 前記アンテナ領域は高周波信号の波長λに対して、λ／２又はそれ以下の長さであること、を特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグの読み書き方法。
3. 前記梱包用テープには前記アンテナ領域が前記信号ラインの長手方向に沿って複数箇所に設けられていること、を特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグの読み書き方法。
4. 前記アンテナ領域の間隔は高周波信号の波長λに対して、λ／２又はそれ以下の長さであること、を特徴とする請求項３に記載のＲＦＩＤタグの読み書き方法。
5. 前記梱包用テープは前記梱包容器の少なくとも２面に跨って貼着されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＲＦＩＤタグの読み書き方法。
6. ＲＦＩＤタグを付された物品を収容した梱包容器に貼着するための梱包用テープであって、
   長尺の信号ラインと該信号ラインに沿って平面視でその両側に沿って設けられたグランドラインとを有し、前記信号ラインに部分的に高周波信号のアンテナ領域を設けたこと、
   を特徴とする梱包用テープ。
7. 第１主面及び第２主面を有する長尺の基材シートと、該基材シートの第１主面又は第２主面に設けた粘着剤層と、で構成され、
   前記信号ラインは、前記基材シートの第１主面又は第２主面に配置され、
   前記グランドラインは、前記基材シートの第１主面又は第２主面に配置されていること、を特徴とする請求項６に記載の梱包用テープ。
8. 前記基材シートの第１主面上又は第２主面上に前記信号ライン及び前記グランドラインが配置されていること、を特徴とする請求項７に記載の梱包用テープ。
9. 前記基材シートの第１主面に前記信号ラインが配置され、第２主面に前記グランドラインが配置されていること、を特徴とする請求項７に記載の梱包用テープ。
10. 前記アンテナ領域は高周波信号の波長λに対して、λ／２又はそれ以下の長さであること、を特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の梱包用テープ。
11. 前記アンテナ領域が前記信号ラインの長手方向に沿って複数箇所に設けられていること、を特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の梱包用テープ。
12. 前記アンテナ領域の間隔は高周波信号の波長λに対して、λ／２又はそれ以下の長さであること、を特徴とする請求項１１に記載の梱包用テープ。
13. 前記信号ラインの長手方向に沿ってミシン目が周期的に設けられていること、を特徴とする請求項６ないし請求項１２のいずれかに記載の梱包用テープ。

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