以下、本発明の実施形態について説明す� ��。

 図2は、本発明の第1実施形態のRFIDタグを� ��す図であり、図2(A)は平面図、図2(B)は側面� �である。

 このRFIDタグ100Aは、図1に示すような、ア� ��テナ12と回路チップ13とを有するインレイ10� ��、そのインレイ10を封入する封入体20と、そ の封入体20と一体に形成され、その封入体20� �ら図2の左右方向に延在するベルト30と、封� �体20の、取付対象物90(図3参照)側の面に固定( ここでは接着)されたスペーサ40とから構成さ れている。

 封入体20およびベルト30は、ゴム、プラス チック等からなる可撓性を有する材料で作ら れており、その封入体20には、インレイ10が� �全密封されている。ベルト30の一端30aには凹 凸のある刻み目30bが形成されており、他端30c には、一端30aが挿入される通し孔を有する締 結部30dが形成されている。

 また、スペーサ40は、1つの連続体からな� ��、ゴム状の、変形に追随する材料で形成さ� ��ている。

 図3は、図2に示すRFIDタグの寸法について� ��説明図である。

 ここでは、インレイ10を構成するアンテ� �12の、ベルト30の長手方向(図3の左右方向)の� ��イズAよりも、スペーサ40の、ベルト30の長� �方向のサイズBの方が大きなサイズを有し、� ��のスペーサ40は、ベルト30の長手方向に関し 、アンテナ12を覆う位置に固定されている。

 このRFIDタグ100Aは、このようなスペーサ40 を備えているため、取付対象物90(図3参照)と� ��間隔が確実に保持される。

 図4は、図2に示すRFIDタグの、取付方法の� ��明図である。

 図4(A)に示すように、スペーサ40を取付対� ��物90に当てがうようにして取付対象物90をベ ルト30で取り巻き、締結部30dの通し孔(図2参� �)に一端30aを通し、その一端30aの凹凸30bを通� ��孔に係合させることにより、このRFIDタグ100 Aが図4(B)に示すように取付対象物90に取り付� �られる。

 このとき、スペーサ40は、ベルト100Aと取� ��対象物90とに挟まれて変形し、取付対象物90 と封入体20(図2参照)との間に間隔を保持する� ��

 ここで、インレイ10を構成するアンテナ12 が金属の近くに配置されると、金属は電磁波 を反射し、入射波を打ち消し金属近傍での電 磁界は非常に弱くなる。またアンテナ12の近� ��に水分が存在すると、水分の場合は電磁波� ��吸収してしまうため、水分の近傍での電磁� ��も弱くなる。よって、取付対象物90が金属� �であったり、人体の腕(水分が多い)であった りする場合、スペーサ40によりこれらから距� ��を取る必要がある。

 スペーサ40として必要な厚さについて考� �する。

 ここでは、アンテナ12は半波長ダイポー� �アンテナであるとする。ここで、自由空間� �にあるときのダイポールアンテナの利得と� �ンピーダンスをそれぞれGa,Zaとし、近傍に無 限大広さの金属平面が広がっている場合のダ イポールアンテナの利得とインピーダンスを それぞれGa´,Za´とし、回路チップ13のインピ� ��ダンスをZtとすると、RFIDタグが自由空間内� ��あるときにRFIDタグに供給される電力は、

により求めることができる。

 また、金属が存在するときにRFIDタグに供 給される電力は、

により求めることができる。

 通信距離は、RFIDタグに供給される電力で 決まり、金属が近くにあるときの通信距離の 変化量Rは、電力の平方根に比例し、

により求めることができる。

 図5は、953MHzを使用するUHF帯のRFIDタグに� �ける、金属とRFIDタグとの間の距離と、RFIDタ グの通信距離を示す図である。

 尚、他の周波数を用いる場合は、波長に� ��例した関係となる。

 上記により求められる金属とRFIDタグの距 離と、タグの通信距離との関係は、8mmまでは 通信距離の減少がなだらかであるが、それよ り遠い領域では距離変化率が大きくなる。

 つまり、金属とRFIDタグの距離をスペーサ の厚みで確保する場合、8mm以下の領域ではス ペーサの厚みのバラツキが通信距離のバラツ キとして大きく影響してしまい、安定した利 用ができない。したがって、スペーサ厚みを 8mm以上として使用することにより、スペーサ 厚みバラツキの影響を受けにくくし、金属へ の取り付けに適合することができる。尚、実 施の際には8mm以上の厚みであり入手が容易な 厚み(例えば10mm,20mm等)を有するスペーサを適� ��してもよい。

 図6は、同様にして求めた、935MHzを使用す るUHF帯のRFIDタグにおける、水とRFIDタグとの� ��の距離と、RFIDタグの通信距離を示す図であ る。

 ここでは、アンテナ半波長ダイポールア� ��テナを使用し、水は比誘電率80.7, 誘電正接 0.055,面積20cm×20cm×深さ30cmの水槽を仮定し、� �属の場合と同様の計算により通信距離を算� �している。

 上記の際の水とRFIDタグの距離と、RFIDタ� �の通信距離との関係は、スペーサが18mmの厚� ��までは通信距離の減少がなだらかであるが� ��それより薄い領域では距離変化率が大きく� ��る。

 つまり、水とRFIDタグの距離をスペーサの 厚みで確保する場合、18mm以下の領域では、� �ペーサの厚みのバラツキが通信距離のバラ� �キとして大きく影響してしまい、安定した� �用ができない。したがって、スペーサ厚み� �18mm以上として使用することにより、スペー� ��厚みバラツキの影響を受けにくくし、水の� ��響が考えられる対象への取り付けに適合す� ��ことができる。尚、実施の際には18mm以上の 厚みであり入手が容易な厚み(例えば20mm,30mm� �)を有するスペーサを適用してもよい。

 以上の考察から、本実施形態のRFIDタグ100 Aは、および後述する各種実施形態のRFIDタグ� ��付対象物90として金属柱が想定されるとき� �、インレイ10と取付対象物90との間の距離が8 mm以上となるようにスペーサ40の厚さが定め� �れており、取付対象物90として人体の腕など 水分の多い取付対象物が想定されるときは、 インレイ10と取付対象物90との間の距離が18mm� ��上となるようにスペーサ40の厚さが定めら� �ている。

 以上は、本発明のRFIDタグの基本的な一実 施形態であるが、以下では本発明のRFIDタグ� �各種実施形態について説明する。以下の各� �実施形態を示す各図において、図2に示す第1 実施形態のRFIDタグ100Aの構成要素と同一の構� ��要素については図2に付した符号と同一の符 号を付して示し、相違点を中心に説明する。

 図7は、本発明の第2実施形態のRFIDタグを� ��す図である。

 図7に示すRFIDタグ100Bは、図2に示すRFIDタ� �と比べ、スペーサ41のみ異なっている。この 図7に示すRFIDタグ100Bのスペーサ41は、内部に� ��泡が分散した発泡材、例えば発泡ゴムで形� ��され、全体として1つの連続体からなる。

 一般的にゴム材料は誘電損失が大きく、� ��磁波のエネルギーが損失しやすく、通信距� ��が短くなる。そこで、ここではスペーサ41� �発泡ゴム等の発泡材とすることにより、ス� �ーサ41の内部に空気を存在させ、通信距離劣 化を軽減している。一般的にゴム材は3~5程度 の誘電率をもつが、空気を一部に含むことに より実効誘電率を2程度に抑えるころができ� �。こうすることにより、アンテナ12を不必要 に小さくする必要がなくなり、アンテナ利得 が向上する。

 図8は、本発明の第3実施形態のRFIDタグを� ��す図、図9は、図8に示すRFIDタグを取付対象� ��に巻き付けた状態を示した図である。

 図8に示すRFIDタグ100Cも、図2に示すRFIDタ� �100Aと比べ、スペーサ42のみ異なっている。� �の図8に示すRFIDタグ100Cのスペーサ42は、ゴム 材等の柔軟材42a中に、プラスチック等からな る剛体42bが分散配置された構造の1つの連続� �である。このため、このRFIDタグ100Cを取付対 象物90に巻き付けた際、そのスペーサ42内に� �散配置された剛体42bにより、インレイ10を構 成するアンテナ12と取付対象物90との間隔が� �ベルト30の巻く強さ等とは無関係に制御され 、所定のアンテナ特性を得ることができる。

 図10は本発明の第4実施形態のRFIDタグを示 す図、図11は図10に示すRFIDタグを取付対象物� ��巻き付けた状態を示した図である。

 この図に示すRFIDタグ100Dも、図2に示すRFID タグ100Aと比べスペーサ43のみ異なっている。 この図10に示すRFIDタグ100Dのスペーサ43はゴム 材等の柔軟材からなる基体43aの取付対象物側 の表面に、取付対象物に粘着させる粘着層43b を有する。

 このため、このRFIDタグ100Dを取付対象物90 に一旦巻き付けると、その0粘着層43bが取付� �象物90の表面に粘着し、ベルト30が仮に多少� ��んでも取付位置がずれたり外れたりするこ� ��が防止され、確実な取付けが期待できる。

 図12は、本発明の第5実施形態のRFIDタグを 示す図である。図12(A)は、RFIDタグの平面図と その横にインレイを示した図、図12(B)はRFIDタ グの側面図である。

 この図12に示すRFIDタグ100Eを構成するイン レイ10Bは、図1を参照して説明したインレイ10 と比べ、さらに、そのアンテナ基板11上に、� ��認情報(ここでは数字「12345」)が印刷されて いる。

 この図12に示すRFIDタグ100Eを構成する封入 体20Bには、この視認情報が印刷されたインレ イ10Bが封入されているが、この封入体20Bは、 その封入したインレイ10Bに印刷された視認情 報を視認するための、透明材料からなる視認 窓21を有する。

 この構造を採用すると、インレイ10B上の� ��認情報がかすれたり消えたりする不具合が� ��止される。

 図13は、本発明の第6実施形態のRFIDタグを示 す図である。図13(A)は平面図、図13(B)は側面� �である。
この図13に示すRFIDタグ100Fでは、ベルト30Cは� �入体20Cとは別体に形成されたものであり、� �入体20Cには、ベルト挿通孔22が形成されてお り、ベルト30Cはそのベルト挿通孔22に挿通さ� ��ることにより封入体20Cに装着されている。� ��付対象物(ここでは図示省略)には、ベルト30 Cをベルト挿通孔22に挿通した状態のまま、取 り付けられる。

 尚、この図13ではスペーサ44は図2に示すRF ID100Aのスペーサ40と比べ断面形状が異なって� ��いるが柔軟材からなる1つの連続体で形成さ れている。

 この図13に示すように、べルト30Cを封入� �20Cとは別体で用意すると、取付対象物の寸� �に応じてベルトのみ長さの異なるものを用� �すればよく、封入体は取付対象物の寸法に� �かわらず同じものを使うことができる。

 図14は、本発明の第7実施形態のRFIDタグを 示す図、図15は、図14に示すRFIDタグを取付対� ��物に巻き付けた状態を示した図である。

 図14に示すRFIDタグ100Gには、これまで説明 してきた各種実施形態のRFIDタグ100A~100Fが連� �体からなるスペーサを備えていたのと異な� �、ベルト30の長手方向に間隔を置いて配置さ れた複数の間隔保持部材45aからなるスペーサ 45を備えている。これらの間隔保持部材45aは� ��1つずつはアンテナ12のベルト長手方向のサ� ��ズよりも十分小さな寸法のものであり、柱� ��の取付対象物にも取付可能である。

 このスペーサ45を構成する複数の間隔保� �部材45aは、プラスチック等の剛体からなり� �これらの間隔保持部材45aは、例えばベルト30 を取付対象物90に巻き付けるなどのベルト30� �変形に追随して互いの間の相対的な姿勢が� �化し、スペーサ45の全体としての形状が変形 する。したがって、このRFIDタグ100Gを図15に� �すように取付対象物90に巻き付けると、その スペーサ45を構成する複数の間隔保持部材45a� ��それぞれが、ベルト30の変形と取付対象物90 の表面形状とに馴染んだ姿勢となり、これら 複数の間隔保持部材45aからなるスペーサ45に� ��り、封入材20と取付対象物90との間隔が、そ の間隔保持部材45aの長さで制御された間隔に 保持される。

 このように、本発明のRFIDタグにおけるス ペーサは、連続体に限られるものではなく、 図14,図15に示すような、ベルトの長手方向に� ��列された複数の間隔保持部材からなるもの� ��あってもよい。

 図16は、本発明の第8実施形態のRFIDタグを 取付対象物に巻き付けた状態を示す図である 。

 ここでは、図14,図15に示す第7実施形態のR FIDタグ100Gとの相違点について説明する。

 この図16に示すRFIDタグ100Hは、図14に示すR FIDタグ100Gと比べ、スペーサ46の形状のみ異な っている。

 この図16に示すRFIDタグ100Hのスペーサ46は� ��図14,図15に示すRFIDタグ100Gのスペーサ45と同� ��、ベルト30の長手方向に間隔を置いて配置� �れた複数の、プラスチック等の剛体からな� �間隔保持部材46aから構成されている。ただ� �、図14,図15が示すRFIDタグ100Gのスペーサ45と� �べ、間隔保持部材46aの形状が異なっている� �これらの間隔保持部材46aは、それぞれが、� �ンレイ(ここでは図示せず)を封入している封 入体20に固定された基部461と、その基部46aの� ��ベルト30の長手方向両側から、ベルト30の長 手方向に二又に分かれて互いの間隔を広げな がら封入体20に対し立設した一対の立設部462, 463を有する形状のものである。

 このように、このRFIDタグ100Hのスペーサ46 は、二又に分かれて開いた形状、すなわち脚 付きの台形状の複数の間隔保持部材46aで構成 されているため、間隔保持部材の安定性が増 し、倒れにくくなる。また、間隔保持部材46a のベルトの長手方向の寸法を大きくして安定 性を増すようにしても、取付対象物90の表面� ��状への追従性が損なわれずに済み、取付対� ��物90の表面形状に柔軟に沿う姿勢となる。

 次に、RFIDタグの製造方法について説明す る。

 図17は、本発明のRFIDタグの製造方法の一� ��施形態を示すフローチャートである。

 ここでは、インレイ作成工程(ステップS11 )と、ベース作成工程(ステップS12)と、インレ イ封入工程(ステップS13)と、スペーサ接着工� ��(ステップS14)とにより本発明の一実施形態� �してのRFIDタグが製造される。

 以下各工程(ステップS11~S14)について説明� ��る。

 図18は、インレイ作成工程(ステップS11)の 説明図である。

 ここでは、アンテナ基板11上にアンテナ12 を形成し、さらに、そのアンテナ12を使って� ��線通信を行なう通信回路が内蔵された回路� ��ップ13を搭載して、インレイ10を作成する。

 図19は、ベース作成工程(ステップS12)の説 明図である。図19(A)はベースの平面図、図19(B )はベースの側面図である。

 このベース50は、シリコーンゴム等の成� �により作成さてたものであり、中央に、イ� �レイ10(図18参照)が配置されるインレイ配置� �81を有し、そのインレイ配置部81の両側から� ��RFIDタグの完成後にベルトとして使用される 部分(ここではベルト30と称する)が延びてい� �。

 このベルト30の一端30aには、凹凸のある� �み目30bが形成されており、多端30cには、そ� �一端30aが挿通される挿通孔を有する締結部30 dが形成されている。

 図20は、インレイ封入工程の説明図であ� �。

 加熱加圧台201の上に、図19に示すベース50 を配置し、そのベース50のインレイ配置部51(� ��19参照)上に図18に示すインレイ10を配置し、 さらにその上に、ベース50と同一材料であっ� ��、ベース50のインレイ配置部51の形状と同一 形状の、別途形成したカバー60を重ね、それ� ��を加熱加圧台201と加熱加圧ヘッド202とで挟� ��で加熱および加圧により熱圧着させる。

 図21は、熱圧着後の形状を示した図であ� �。

 インレイ封入工程(ステップS13)における� �圧着により、ベース5のインレイ配置部51と� �バー60が熱融着して封入体20を形成し、イン� ��イ10はその封入体20内に完全に密封された状 態となる。

 尚、この図21では、ベース50とカバー60と� ��間に線が描かれており、別部品にように示� ��れているが、これは分かり易さのために描� ��た線であり、実際は熱融着により境目のな� ��完全に1つに融着した状態となっている。

 図22はスペーサ接着工程(ステップS14)の説 明図、図23はスペーサの接着により完成した� ��態のRFIDタグを示す図である。

 図20に示す熱圧着により図21に示す状態に まで作られた後、別途形成したスペーサ40が� ��両面接着剤71により、ベース80に貼り付けら れ、図23に示すように、図2とほぼ同様のRFID� �グ100Iが完成する。

 図24,図25は、スペーサの製造方法の説明� �である。

 図17~図23に示すRFIDの製造方法は、例えば� ��ム材等からなる一様な材質のスペーサ40が� �定された製造方法であるが、そのような一� �な材質のスペーサ40に代えて、以下に説明す る製造方法で製造されたスペーサを採用して もよい。

 図24には、ゴム材等の軟材からシート材71 と、そのシート材71の上に間隔を置いて配置� ��れたプラスチック等の剛体からなる複数の� ��材72とが何層にも積層された状態が示され� �いる。

 シート材71と複数の線材72を、この図24に� ��すように交互に積層し、それらの全体を、� ��えば図20に示すようにして加熱加圧台201と� �熱加圧ヘッド202とで挟んで加熱および加圧� �、シート材72どうしを熱融着させる。

 図25は、ベース材どうしの熱融着により� �成されたブロック(B)と、そのブロックから� �り出されたシート材(A)を示す図である。

 図24に示すようにしてシート材72と複数の 線材73とを交互に重ね合わせて加熱および加� ��によりシート材72どうしを熱融着させると� �図25(B)に示すような、ゴム材等からなる柔軟 材74中にプラスチック等の剛体の線材73が二� �元的に分散配置されたブロック75が形成され る。

 このブロック75から、図25(A)に示すように 、スペーサとして用いるだけの厚さのシート 材76を切り出すことにより、柔軟材74中に剛� �77が分散配置されてシート材76が形成される� ��

 このシート材76を採用すると、図8、図9を 参照して説明した、封入体を取付対象物との 間隔を正確に制御することのできるRFIDタグ� �完成する。

 図17に示すRFIDタグの製造方法では、図24,� ��25を参照して説明したスペーサ形成工程で� �成されたスペーサを採用してもよい。

 図26は、本発明のRFIDタグの製造方法のも� ��1つの例を示すフローチャートである。

 ここでは、インレイ作成工程(ステップS21 )と、ベース作成工程(ステップS22)と、インレ イ封入工程(ステップS2)と、ベルト成型工程(� ��テップS24)と孔形成工程(ステップS25)と、ス� ��ーサ接着工程(ステップS26)とによりRFIDタグ� ��製造される。

 以下、各工程(ステップS21~S26)について説� ��する。

 図27は、インレイ作成工程(ステップS21)の 説明図である。

 ここでも、アンテナ基板11上にアンテナ12 が形成され、さらに、そのアンテナ基板11上� ��、アンテナ12を使って無線通信を行なう通� �回路が内蔵された回路チップ13が搭載されて 、インレイ10が作成される。

 図28は、ベース作成工程(ステップS22)の説 明図である。

 ここでは、シリコーンゴム等が成型され� ��インレイ10が配置されるインレイ配置部の� �からなるベース52が作成される。

 図29はインレイ封入工程(ステップS23)の説 明図である。

 ここでは、加熱加圧台201上に、図28によ� �ベース52が置かれ、そのベース52上に図27に� �すインレイ10が置かれ、さらにその上に、別 途形成しておいた、ベース52を同一材料であ� ��てベース52と同一形状のカバー61が重ねられ 、それらが加熱加圧台201と加熱加圧ヘッド202 で挟まれて加熱および加圧により熱圧着され る。

 図30は熱圧着後の形状を示した図である� �

 図29に示す、インレイ封入工程(ステップS 23)における熱圧着により、ベース52とカバー6 1とが熱融着して封入体20Cを形成し、インレ� �10はその封入体20C内に完全密封された状態と なる。

 尚、この図30においても、図21の場合と同 様、ベース52とカバー61との間に線が描かれ� �おり、別部品のように示されているが、こ� �は分かり易さのために描いた線であり、実� �は熱融着により、境目のない完全に1つに融� ��した状態となっている。

 図31は、ベルトの平面図、図31(B)はベルト の側面図である。

 ここでは、ベルト30Cは、ナイロンやシリ� ��ーンゴム等により、図30に示す封入体20Cと� �、別体に成型される。

 このベルト30Cの一端に刻み目30bが形成さ� ��、他端に締結部30dが形成されている点は、� ��ンレイ配置部と一体に成型したベルト(図19� ��照)の場合と同様である。

 図32は、孔形成工程(ステップS25)およびス ペーサ接着工程(ステップS26)の説明図である� ��

 図29に示す熱圧着により図30に示すように 形成した封入体20Cに、パンチング等により、 図31に示すベルト30Cを通す挿通孔22が形成さ� �、さらに、両面粘着剤71により、スペーサ44� ��貼り付けられる。

 図33は、完成品としてのRFIDタグを示す図� ��あり、図33(A)は平面図、図33(B)は側面図であ る。

 この図33には、図32に示す状態の封入体20C 、すなわち、挿通孔22が形成されてスペーサ4 4が貼り付けられた後の封入体20Cに、図31に示 すベルト30Cを装着した状態が示されている。

 以上の製造工程を経ることにより、図13� �同様の、ベルト別体タイプのRFIDタグ100Jが完 成する。