特許 7138555 ＲＦＩＤラベル、緩み検知構造及び緩み検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-08

(45)【発行日】2022-09-16

(54)【発明の名称】ＲＦＩＤラベル、緩み検知構造及び緩み検知方法

(51)【国際特許分類】

   G06K 19/07 20060101AFI20220909BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20220909BHJP

   G09F 3/00 20060101ALI20220909BHJP

   G09F 3/10 20060101ALI20220909BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20220909BHJP

   G01M 13/00 20190101ALI20220909BHJP

   H01Q 1/40 20060101ALN20220909BHJP

【ＦＩ】

G06K19/07 160

G06K19/077 152

G09F3/00 M

G09F3/10

H01Q1/38

G01M13/00

H01Q1/40

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018239468

(22)【出願日】2018-12-21

(65)【公開番号】P2020101977

(43)【公開日】2020-07-02

【審査請求日】2021-09-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000110217

【氏名又は名称】トッパン・フォームズ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】521475989

【氏名又は名称】川崎車両株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】松保 諒

(72)【発明者】

【氏名】都成 大輔

(72)【発明者】

【氏名】菰田 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】西村 武宏

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 與志

【審査官】後藤 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－６６６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９０１３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ １９／０７

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

Ｇ０９Ｆ ３／００

Ｇ０９Ｆ ３／１０

Ｈ０１Ｑ １／３８

Ｇ０１Ｍ １３／００

Ｈ０１Ｑ １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電体からなり、少なくとも一部に導電面が表出した被着体に貼着されるＲＦＩＤラベルであって、
一方の面に接着層が積層されたシート基材と、
前記シート基材上に形成されたアンテナ及び状態検出用配線と、
前記シート基材上に前記アンテナ及び状態検出用配線と接続されて配置され、前記状態検出用配線の導通状態を検出し、その検出結果を前記アンテナを介して非接触送信するＩＣチップとを有し、
前記状態検出用配線は、一方の端部が前記ＩＣチップに接続された第１及び第２の配線部を具備し、
前記第１及び第２の配線部の他方の端部はそれぞれ、前記ＲＦＩＤラベルが前記接着層によって前記被着体に貼着された場合に前記被着体の導電面に電気的に接続可能に表出し、
前記状態検出用配線は、前記第１及び第２の配線部の他方の端部がそれぞれ前記被着体の導電面に電気的に接続されることで導通状態となる、ＲＦＩＤラベル。

【請求項2】

請求項１に記載のＲＦＩＤラベルと、
前記被着体を構成する締め付け対象部品と、
前記被着体を構成し、前記締め付け対象部品に締め付けられた締め付け部材とを有し、
前記ＲＦＩＤラベルは、前記締め付け対象部品と前記締め付け部材とのいずれか一方に前記接着層によって貼着され、
導電性を具備し、前記締め付け対象部品と前記締め付け部材とのうち前記ＲＦＩＤラベルが貼着されていない被着体の導電面と、前記第１及び第２の配線部の他方の端部の少なくとも一方とを、前記締め付け対象部品に対して前記締め付け部材に緩みが生じた場合に離間可能に接着する接続手段を有する、緩み検知構造。

【請求項3】

請求項１に記載のＲＦＩＤラベルを用いた状態検出方法であって、
前記ＩＣチップが、前記状態検出用配線の導通状態を検出するステップと、
前記ＩＣチップに対して非接触通信が可能な読取手段が、前記ＩＣチップに、前記検出結果を前記アンテナを介して非接触送信させるステップと、
前記読取手段に接続された処理手段が、前記ＩＣチップから前記読取手段に非接触送信された検出結果に基づいて前記被着体の状態を判断するステップとを有する、状態検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導電体からなる被着体に貼着され、被着体の状態の変化を検知するＲＦＩＤラベルに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、鉄道等の車両においては、走行中にボルトが外れた場合に大きな事故に発展する可能性が高い。そのため、従来より、打音検査やチェックマークによる目視検査を熟練作業者が定期的に行うことで、ボルトに緩みが生じていないかを検査している。ところが、このような検査では、作業者の熟練度や人手不足等の人的要因による点検ミスが発生する虞がある。そこで、センサを用いることでボルトの緩みを検査することが考えられるが、大掛かりな装置や、専用のボルトや座金、治具等が必要となってしまう。

【0003】

近年、非接触状態にて情報の書き込みや読み出しを行うことが可能なＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣラベルや非接触型ＩＣタグ等のＲＦＩＤ技術を利用した非接触通信媒体がその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。そこで、上述したボルトの緩みのような状態を検知する場合にも、このようなＲＦＩＤ技術を利用することが考えられている。

【0004】

例えば、特許文献１には、ボルトのキャップ部分にＩＣタグを取り付けるとともに、ボルトが締め付けられる部材に固定されたリングに、その一部に開口部を有する金属等からなる導体片を取り付け、ボルトに緩みが生じていない場合は、ＩＣタグが開口部に対向することでＩＣタグに対する読み取りを可能とし、ボルトに緩みが生じた場合は、ボルトが回転することでＩＣタグが開口部に対向しなくなってＩＣタグに対する読み取りを不可能とし、それにより、ボルトの緩みを検知する技術が開示されている。この技術を用いることで、大掛かりな装置や、専用のボルトや座金、治具等を必要とすることなく、ボルトの緩み等の状態を検知することができるようになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５３２４３２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、ボルトの緩みが小さいと、ＩＣタグの一部が導体片の開口部に対向し続け、ＩＣタグに対する読み取りが可能な状態のままとなる場合があり、その場合、ボルトが緩んでいないと判断されてしまうという問題点がある。

【0007】

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、貼着された被着体の小さな状態の変化も検出することができる、ＲＦＩＤラベルを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために本発明は、
導電体からなり、少なくとも一部に導電面が表出した被着体に貼着されるＲＦＩＤラベルであって、
一方の面に接着層が積層されたシート基材と、
前記シート基材上に形成されたアンテナ及び状態検出用配線と、
前記シート基材上に前記アンテナ及び状態検出用配線と接続されて配置され、前記状態検出用配線の導通状態を検出し、その検出結果を前記アンテナを介して非接触送信するＩＣチップとを有し、
前記状態検出用配線は、一方の端部が前記ＩＣチップに接続された第１及び第２の配線部を具備し、
前記第１及び第２の配線部の他方の端部はそれぞれ、前記ＲＦＩＤラベルが前記接着層によって前記被着体に貼着された場合に前記被着体の導電面に電気的に接続可能に表出し、
前記状態検出用配線は、前記第１及び第２の配線部の他方の端部がそれぞれ前記被着体の導電面に電気的に接続されることで導通状態となる。

【0009】

上記のように構成された本発明においては、ＩＣチップにおいて、シート基材に形成された状態検出用配線の導通状態が検出され、その検出結果がアンテナを介して非接触送信されることで、貼着された被着体の状態の変化が検出されることになるが、状態検出用配線が、一方の端部がＩＣチップに接続された第１及び第２の配線部を具備し、第１及び第２の配線部の他方の端部がそれぞれ、ＲＦＩＤラベルが被着体に貼着された場合に被着体の導電面に電気的に接続可能に表出し、状態検出用配線が、第１及び第２の配線部の他方の端部がそれぞれ被着体の導電面に電気的に接続されることで導通状態となるので、ＲＦＩＤラベルが被着体に貼着された状態においては、第１の配線部と第２の配線部と被着体とで閉回路が形成されて状態検出用配線が導通状態となり、その後、被着体の状態に変化が生じた場合、第１及び第２の配線部の他方の端部の少なくとも一方と被着体の導電面との電気的な接続が解消されて状態検出用配線が非導通状態となり、それにより、被着体の状態の変化が検出されることになる。

【0010】

このように、導電体からなる被着体を状態検出用配線の一部として用いることにより、被着体の状態に変化に応じて状態検出用配線の導通状態が変化することになるため、被着体の小さな状態の変化も検出されることになる。

【0011】

このようなＲＦＩＤラベルは、締め付け対象部品に締め付けられた締め付け部材の緩みを検知する緩み検知構造に採用することができる。その場合、ＲＦＩＤラベルが、締め付け対象部品と締め付け部材とのいずれか一方に貼着され、導電性を具備する接着手段によって、締め付け対象部品と締め付け部材とのうちＲＦＩＤラベルが貼着されていない被着体の導電面と、状態検出用配線の第１及び第２の配線部の他方の端部の少なくとも一方とが、締め付け対象部品に対して締め付け部材に緩みが生じた場合に離間可能に接着されていれば、締め付け対象部品に対して締め付け部材に緩みが生じた場合に状態検出用配線が非導通状態となり、それにより、締め付け対象部品に締め付けられた締め付け部材の緩みが検知されることになる。

【0012】

このようなＲＦＩＤラベルを用いた状態検出方法においては、ＩＣチップが、状態検出用配線の導通状態を検出し、ＩＣチップに対して非接触通信が可能な読取手段が、ＩＣチップに、検出結果をアンテナを介して非接触送信させ、読取手段に接続された処理手段が、ＩＣチップから読取手段に非接触送信された検出結果に基づいて被着体の状態を判断することにより、被着体の状態の変化が検出されることになる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、導電体からなる被着体を状態検出用配線の一部として用いることにより、被着体の状態に変化に応じて状態検出用配線の導通状態が変化することになるため、被着体の小さな状態の変化も検出することができる。

【0014】

また、上記のようなＲＦＩＤラベルと、締め付け対象部品と、締め付け対象部品に締め付けられた締め付け部材とを有し、ＲＦＩＤラベルが、締め付け対象部品と締め付け部材とのいずれか一方に接着層によって貼着され、導電性を具備する接続手段によって、締め付け対象部品と締め付け部材とのうちＲＦＩＤラベルが貼着されていない被着体の導電面と、状態検出用配線の第１及び第２の配線部の他方の端部の少なくとも一方とが、締め付け対象部品に対して締め付け部材に緩みが生じた場合に離間可能に接着された緩み検知構造によれば、締め付け対象部品に対して締め付け部材に緩みが生じた場合に状態検出用配線が非導通状態となり、それにより、締め付け対象部品に締め付けられた締め付け部材の緩みを検知することができる。

【0015】

また、このようなＲＦＩＤラベルを用いた状態検出方法としては、ＩＣチップが、状態検出用配線の導通状態を検出し、ＩＣチップに対して非接触通信が可能な読取手段が、ＩＣチップに、検出結果をアンテナを介して非接触送信させ、読取手段に接続された処理手段が、ＩＣチップから読取手段に非接触送信された検出結果に基づいて被着体の状態を判断することにより、被着体の状態を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明のＲＦＩＤラベルの第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は表面方向から見た構成図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ－Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示したＢ－Ｂ’断面図、（ｄ）は（ａ）に示したＣ－Ｃ’断面図、（ｅ）は（ａ）に示したＤ－Ｄ’断面図である。

【図2】図１に示した緩み検知ラベルが貼着される被着体の一例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

【図3】図１に示した緩み検知ラベルが図２に示した被着体に貼着された状態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

【図4】図１に示した緩み検知ラベルが図３に示したようにボルトに貼着された状態においてボルトに緩みが生じた際の作用を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面の一部の拡大図である。

【図5】図１に示した緩み検知ラベルを用いて土台に対するボルトの緩みを検知するためのシステムの一例を示す図である。

【図6】図５に示したシステムにおいて図１に示した緩み検知ラベルを用いて土台に対するボルトの緩みを検知する方法を説明するためのフローチャートである。

【図7】図１に示した緩み検知ラベルが貼着される被着体の他の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

【図8】図１に示した緩み検知ラベルが図７に示した被着体に貼着された状態を示す上面図である。

【図9】図１に示した緩み検知ラベルが図８に示したようにボルトに貼着された状態においてボルトに緩みが生じた際の作用を説明するための上面図である。

【図10】本発明のＲＦＩＤラベルの第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は表面方向から見た構成図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ－Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示したＢ－Ｂ’断面図、（ｄ）は（ａ）に示したＣ－Ｃ’断面図である。

【図11】図１０に示した緩み検知ラベルが図２に示した被着体に貼着された状態の一例を示す側面図である。

【図12】図１０に示した緩み検知ラベルが図１１に示したようにボルトに貼着された状態においてボルトに緩みが生じた際の作用を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面の一部の拡大図である。

【図13】図１０に示した緩み検知ラベルが図２に示した被着体に貼着された状態の他の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

【図14】図１０に示した緩み検知ラベルが図１３に示したように土台に貼着された状態においてボルトに緩みが生じた際の作用を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はその一部の拡大図である。

【図15】本発明のＲＦＩＤラベルの第４の実施の形態における利用例を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は側面の一部の拡大図である。

【図16】図１５に示したように開封検知ラベルが貼着された箱が開封された際の作用を説明するための図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は蓋の側面の一部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0018】

（第１の実施の形態）
図１は、本発明のＲＦＩＤラベルの第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は表面方向から見た構成図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ－Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示したＢ－Ｂ’断面図、（ｄ）は（ａ）に示したＣ－Ｃ’断面図、（ｅ）は（ａ）に示したＤ－Ｄ’断面図である。

【0019】

本形態におけるＲＦＩＤラベルは図１に示すように、フィルム基板１０の一方の面に、粘着層４０を介して保護フィルム２０が積層され、フィルム基板１０の他方の面に、スペーサ３０と粘着層５０とがこの順で積層されてラベル形態となった緩み検知ラベル１である。

【0020】

フィルム基板１０は、本願発明におけるシート基材となるものであって、例えば、厚さが５０μｍのＰＥＴフィルムからなる。フィルム基板１０は、正六角形からなる正六角形領域１０ａと、正六角形領域１０ａの１つの端辺から突出した突出領域１０ｂとからなり、フィルム基板１０の保護フィルム２０との積層面には、２つのアンテナ１２及び状態検出用配線１３が形成されているとともに、ＩＣチップ１１が搭載されている。

【0021】

２つのアンテナ１２はそれぞれ、フィルム基板１０の保護フィルム２０との積層面のうち正六角形領域１０ａに、正六角形領域１０ａの端辺に沿って円弧を描くように、例えば、厚さが１８μｍの銅箔によって形成されている。

【0022】

状態検出用配線１３は、フィルム基板１０の保護フィルム２０との積層面に、例えば、厚さが１８μｍの銅箔によって形成されている。状態検出用配線１３は、正六角形領域１０ａから突出領域１０ｂに亘って互いに並行して延びた第１の配線部１３ａと第２の配線部１３ｂとから構成されている。

【0023】

ＩＣチップ１１は、２つのアンテナ端子（不図示）と、２つの状態検出用端子（不図示）とが設けられており、これらアンテナ端子及び状態検出用端子が設けられた面が搭載面となって、フィルム基板１０の保護フィルム２０との積層面のうち正六角形領域１０ａに搭載されている。ＩＣチップ１１のアンテナ端子はそれぞれ、アンテナ１２の一端に接続されており、ＩＣチップ１１の状態検出用端子は、状態検出用配線１３を構成する２つの配線部１３ａ，１３ｂのそれぞれの一方の端部に接続されている。ＩＣチップ１１は、アンテナ１２を介した非接触通信によって得た電力による電流を状態検出用配線１３に流すことで状態検出用配線１３の抵抗値を検出し、その抵抗値に基づいて状態検出用配線１３の導通状態を検出し、その検出結果をデジタル情報に変換してアンテナ１２を介して非接触送信する。ＩＣチップ１１としては、例えば、NXP社のUCODE G2iM+が挙げられる。

【0024】

保護フィルム２０は、例えば、フィルム基板１０と同一の材料からなり、フィルム基板１０のアンテナ１２及び状態検出用配線１３が積層された面のうち、正六角形領域１０ａの全面と、突出領域１０ｂの正六角形領域１０ａとは反対側の一部を除く領域とに、粘着層４０によって積層されている。これにより、状態検出用配線１３を構成する２つの配線部１３ａ，１３ｂはそれぞれ、一方の端部がＩＣチップ１１に接続され、他方の端部が互いに断線した状態で表出したものとなっている。

【0025】

スペーサ３０は、フィルム基板１０のアンテナ１２及び状態検出用配線１３が積層された面とは反対側の面のうち正六角形領域１０ａに積層されている。スペーサ３０は、非金属からなり、例えば、発泡性アクリル樹脂等のように柔らかい材料から構成されている。

【0026】

粘着層５０は、本願発明における接着層となるものであって、フィルム基板１０のスペーサ３０が積層された面の全面に、例えば、リンテック社製のＴＬ－８５シリーズの粘着剤を塗布することで積層されている。

【0027】

以下に、上記のように構成された緩み検知ラベル１の利用方法及びその際の作用について説明する。

【0028】

図２は、図１に示した緩み検知ラベル１が貼着される被着体の一例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

【0029】

図１に示した緩み検知ラベル１は、例えば、図２に示すように、締め付け対象部品となる金属製の土台３と、この土台３に締め付けられる締め付け部材となる金属製のボルト２とからなる被着体に貼着されて使用される。この被着体は、正六角形からなるヘッド部２ａとヘッド部２ａの一方の面から伸びたねじ部２ｂとから構成されるボルト２が、土台３に形成されたねじ孔にねじ部２ｂがねじ込まれることで、ボルト２が土台３に締め付けられることになる。その際、外部から加わる振動等によってボルト２が緩む可能性があり、その緩みを検知するために図１に示した緩み検知ラベル１が利用されることになる。

【0030】

図３は、図１に示した緩み検知ラベル１が図２に示した被着体に貼着された状態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。なお、説明がわかりにくくならないように緩み検知ラベル１の積層構造等の詳細な構成の図示は省略してある。

【0031】

図１に示した緩み検知ラベル１を図２に示した被着体に貼着してボルト２の緩み検知に利用する場合は、図３に示すように、ボルト２のヘッド部２ａの上面にフィルム基板１０の正六角形領域１０ａが対向するとともに、ヘッド部２ａの１つの側面にフィルム基板１０の突出領域１０ｂが対向するように、緩み検知ラベル１を粘着層５０によってボルト２に貼着する。この際、緩み検知ラベル１の２つのアンテナ１２がそれぞれ、フィルム基板１０の正六角形領域１０ａに、正六角形領域１０ａの端辺に沿って円弧を描くように形成されていることにより、ボルト２のヘッド部２ａの正六角形の内接円に沿う円弧状のものとなる。それにより、緩み検知ラベル１がボルト２のヘッド部２ａに貼着された際、アンテナ１２がボルト２のヘッド部２ａからはみ出ることなく、アンテナ１２の長さを確保することができ、より長い通信距離を確保することができる。

【0032】

このようにしてボルト２に貼着された緩み検知ラベル１においては、状態検出用配線１３を構成する２つの配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部が、土台３に対向するとともに保護フィルム２０によって覆われておらずに表出している。

【0033】

そこで、２つの配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部をそれぞれ、導電性を具備する接続手段となる導電性インク４を介して土台３に接着する。これにより、２つの配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部がそれぞれ、導電性インク４を介して土台３に電気的に接続され、土台３が金属からなるものであることで状態検出用配線１３が導通状態となる。

【0034】

図４は、図１に示した緩み検知ラベル１が図３に示したようにボルト２に貼着された状態においてボルト２に緩みが生じた際の作用を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面の一部の拡大図である。なお、説明がわかりにくくならないように緩み検知ラベル１の積層構造等の詳細な構成の図示は省略してある。

【0035】

図１に示した緩み検知ラベル１が図３に示すようにボルト２に貼着された状態において、外部から加わる振動等によってボルト２が図４（ａ）に示すように反時計回りに回転して土台３に対して緩みが生じると、図４（ｂ）に示すように導電性インク４が土台３から剥がれて導電性インク４と土台３とが非接着状態となり、それにより、状態検出用配線１３を構成する配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部と土台３とが離間する。その結果、これら配線部１３ａ，１３ｂと土台３との電気的な接続状態が解消され、状態検出用配線１３が非導通状態となる。なお、配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部がそれぞれ土台３と離間しなくても、配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部の一方が土台３と離間することで、状態検出用配線１３が非導通状態となる。

【0036】

このように、図１に示した緩み検知ラベル１が、図２に示したボルト２と土台３とからなる被着体に貼着された構成において、緩み検知ラベル１の２つの配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていないことで開放された側の端部と、ボルト２と土台３とのうち緩み検知ラベル１が貼着されていない土台３とを、導電性インク４によって、土台３に対してボルト２に緩みが生じた場合に離間可能に接着することにより、土台３に対するボルト２の緩みを検知する緩み検知構造が構成されることになる。

【0037】

以下に、上述した作用を利用して土台３に対するボルト２の緩みを検知する具体的な方法について説明する。

【0038】

図５は、図１に示した緩み検知ラベル１を用いて土台３に対するボルト２の緩みを検知するためのシステムの一例を示す図である。

【0039】

図１に示した緩み検知ラベル１を用いて土台３に対するボルト２の緩みを検知するためのシステムとしては、図５に示すように、緩み検知ラベル１に対して非接触通信が可能な読取手段となるリーダライタ５と、リーダライタ５と有線または無線を介して接続された処理手段となる管理用パソコン６とを有するシステムが考えられる。なお、読取手段のみならず処理手段が内蔵されたハンディターミナルをリーダライタとして用いることも考えられ、その場合、管理用パソコンが不要となる。

【0040】

図６は、図５に示したシステムにおいて図１に示した緩み検知ラベル１を用いて土台３に対するボルト２の緩みを検知する方法を説明するためのフローチャートである。

【0041】

図１に示した緩み検知ラベル１においては、リーダライタ５が緩み検知ラベル１に近接され、リーダライタ５にて緩み検知ラベル１が検出されると（ステップ１）、まず、リーダライタ５から、緩み検知ラベル１に電力が供給されるとともに、状態検出用配線１３の導通状態の検出及びその検出結果の送信をする旨の命令が緩み検知ラベル１に対して送信される（ステップ２）。この際、フィルム基板１０のうち、アンテナ１２が形成された正六角形領域１０ａのボルト２との貼着面に、非金属からなるスペーサ３０が積層されているため、緩み検知ラベル１が金属からなるボルト２に貼着された場合でも、金属による影響を大きく受けることなくリーダライタ５にて緩み検知ラベル１との間にて非接触通信を行うことができる。

【0042】

リーダライタ５から供給された電力が緩み検知ラベル１にて得られるとともに、リーダライタ５から送信された命令が緩み検知ラベル１のアンテナ１２を介してＩＣチップ１１にて受信されると（ステップ３）、リーダライタ５から供給された電力によって状態検出用配線１３に電流が供給される。

【0043】

ＩＣチップ１１においては、供給された電流を用いて状態検出用配線１３の抵抗値が検出されることで、状態検出用配線１３の導通状態が検出されることになる（ステップ４）。ここで、緩み検知ラベル１がボルト２に貼着され、図３に示したようにボルト２が緩んでいない場合は、状態検出用配線１３を構成する２つの配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部がそれぞれ導電性インク４を介して土台３に電気的に接続されることで状態検出用配線１３が導通状態となっているため、ＩＣチップ１１においては、状態検出用配線１３と導電性インク４と土台３とからなる抵抗値が検出されることになる。

【0044】

ＩＣチップ１１においては、検出された抵抗値が、状態検出用配線１３と導電性インク４と土台３とからなる抵抗値である場合は、状態検出用配線１３が導通状態にあると判断され、その判断結果が状態検出用配線１３の導通状態の検出結果としてデジタル情報に変換されてアンテナ１２を介してリーダライタ５に非接触送信される（ステップ５）。なお、状態検出用配線１３が非導通状態となっている場合にＩＣチップ１１にて検出される抵抗値が、後述するようにほぼ無限大となることから、ＩＣチップ１１において、状態検出用配線１３が導通状態にあると判断するための抵抗値として、状態検出用配線１３と導電性インク４と土台３とからなる抵抗値ではなく、一定の閾値以下のものを用いてもよい。

【0045】

一方、緩み検知ラベル１がボルト２に貼着され、図４に示したようにボルト２に緩みが生じている場合は、導電性インク４が土台３から剥がれて導電性インク４と土台３とが非接着状態となることで、状態検出用配線１３を構成する配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の開放された端部と土台３との電気的な接続状態が解消され、状態検出用配線１３が非導通状態となっている。その状態においては、リーダライタ５から供給された電力によって状態検出用配線１３に電流が供給されても、状態検出用配線１３が非導通状態となっていることから状態検出用配線１３には電流が流れず、それにより、ＩＣチップ１１において検出される抵抗値は、ほぼ無限大となる。

【0046】

ＩＣチップ１１においては、検出された抵抗値がほぼ無限大である場合は、状態検出用配線１３が非導通状態になっている判断され、その判断結果が状態検出用配線１３の導通状態の検出結果としてデジタル情報に変換されてアンテナ１２を介してリーダライタ５に非接触送信される。なお、状態検出用配線１３が非導通状態である場合にＩＣチップ１１にて検出される抵抗値がほぼ無限大となることから、ＩＣチップ１１において、状態検出用配線１３が非導通状態であると判断するための抵抗値としてほぼ無限大ではなく、状態検出用配線１３と導電性インク４と土台３とからなる抵抗値よりも大きな一定の閾値以上のものを用いてもよい。

【0047】

このように、リーダライタ５においては、緩み検知ラベル１にて検出された状態検出用配線１３の導通状態を、アンテナ１２を介して非接触送信させることになる。

【0048】

上記のようにして緩み検知ラベル１からリーダライタ５に非接触送信された検出結果がリーダライタ５にて受信されると（ステップ６）、リーダライタ５にて受信された検出結果は管理用パソコン６に転送される（ステップ７）。

【0049】

リーダライタ５から転送されてきた検出結果が管理用パソコン６にて受信されると（ステップ８）、管理用パソコン６において、緩み検知ラベル１からリーダライタ５に非接触送信され、管理用パソコン６に転送されてきた検出結果に基づいて、被着体の状態となるボルト２に緩みが生じているかが判断されることになる（ステップ９）。具体的には、リーダライタ５から管理用パソコン６に転送されてきた検出結果において、状態検出用配線１３が導通状態である場合はボルト２に緩みが生じていないと判断され、状態検出用配線１３が非導通状態である場合はボルト２に緩みが生じていると判断されることになる。

【0050】

このように、本形態においては、土台３に締め付けられるボルト２に緩み検知ラベル１を貼着した状態で、状態検出用配線１３を構成する２つの配線部１３ａ，１３ｂの一端と土台３とを導電性インク４を介して電気的に接続することで、土台３を状態検出用配線１３の一部として用いている。そして、このような構成を用いて、ボルト２に緩みが生じた場合に、導電性インク４が土台３から剥がれて導電性インク４と土台３とが非接着状態となり、配線部１３ａ，１３ｂと土台３との電気的な接続状態が解消され、状態検出用配線１３が非導通状態となる作用を利用してボルト２に緩みが生じたかどうかを検出しているため、ボルト２と土台３とからなる被着体の状態の変化となる、ボルト２の小さな緩みも検出することができる。

【0051】

なお、土台３のうち、導電性インク４を介して配線部１３ａ，１３ｂと接続される領域以外が、導電性を有さない塗料によって塗装されていることで、土台３の一部にのみにて導電面が表出している場合は、ボルト２が緩んで回転することで、土台３の導電性インク４が対向する領域が塗装されている領域となることによっても、配線部１３ａ，１３ｂと土台３との電気的な接続状態が解消され、状態検出用配線１３が非導通状態となる。

【0052】

このように構成された緩み検知ラベル１は、例えば、新幹線の台車等において、台車を固定するボルトの緩み検知に用いることができる。その場合、スペーサ３０が発泡性アクリル樹脂等のように柔らかい材料から構成されていれば、新幹線が走行中に緩み検知ラベル１が風で飛ばされたり振動で脱落したりした場合でも、緩み検知ラベル１が人体等に当たることによる被害を小さくすることができる。

【0053】

図７は、図１に示した緩み検知ラベル１が貼着される被着体の他の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

【0054】

本例における被着体は図７に示すように、図２に示したものに対して、土台１０３の表面が導電性を有さない塗料によって全面塗装されていることで、土台１０３の導電面が表出しておらず、図１に示した緩み検知ラベル１がボルト２のヘッド部２ａに貼着された場合に土台１０３の配線部１３ａ，１３ｂが対向することとなる領域に、配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１とは反対側の端部間を接続するための半ループ状の半ループ配線１０３ａが導電性インクによって形成されている点が異なるものである。

【0055】

図８は、図１に示した緩み検知ラベル１が図７に示した被着体に貼着された状態を示す上面図である。

【0056】

図１に示した緩み検知ラベル１を図７に示した被着体に貼着してボルト２の緩み検知に利用する場合は、図８に示すように、ボルト２のヘッド部２ａの上面にフィルム基板１０の正六角形領域１０ａが対向するとともに、ヘッド部２ａの１つの側面にフィルム基板１０の突出領域１０ｂが対向するように、緩み検知ラベル１を粘着層５０によってボルト２に貼着する。

【0057】

このようにしてボルト２に貼着された緩み検知ラベル１においては、状態検出用配線１３を構成する２つの配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部が、土台１０３に形成された半ループ配線１０３ａに対向するとともに保護フィルム２０によって覆われておらずに表出している。

【0058】

そこで、２つの配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部をそれぞれ、導電性を具備する接続手段となる導電性インク４を介して半ループ配線１０３ａに接着する。これにより、２つの配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部が半ループ配線１０３ａを介して電気的に接続され、それにより、状態検出用配線１３が導通状態となる。

【0059】

図９は、図１に示した緩み検知ラベル１が図８に示したようにボルト２に貼着された状態においてボルト２に緩みが生じた際の作用を説明するための上面図である。

【0060】

図１に示した緩み検知ラベル１が図８に示すようにボルト２に貼着された状態において、外部から加わる振動等によってボルト２が図９に示すように反時計回りに回転して土台１０３に対して緩みが生じると、２つの配線部１３ａ，１３ｂのＩＣチップ１１に接続されていない側の端部が、土台１０３に形成された半ループ配線１０３ａに対向しなくなり、それにより、状態検出用配線１３が非導通状態となる。

【0061】

このように、土台１０３の表面のうち、緩み検知ラベル１がボルト２のヘッド部２ａに貼着された場合に土台１０３の配線部１３ａ，１３ｂが対向することとなる領域に、半ループ配線１０３ａが導電性インクによって形成された構成とすることで，土台１０３の表面が導電性を有さない塗装等で絶縁されている場合であっても、半ループ配線１０３ａを用いて状態検出用配線１３を導通状態とすることができ、ボルト２の緩みを検知することができる。

【0062】

（第２の実施の形態）
図１０は、本発明のＲＦＩＤラベルの第２の実施の形態を示す図であり、（ａ）は表面方向から見た構成図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ－Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）に示したＢ－Ｂ’断面図、（ｄ）は（ａ）に示したＣ－Ｃ’断面図である。

【0063】

本形態は図１０に示すように、図１に示したものに対して、その外形とアンテナ１１２及び状態検出用配線１１３の形状が異なる緩み検知ラベル１０１である。

【0064】

本形態におけるフィルム基板１１０は、長方形からなる長方形領域１１０ａと、長方形領域１１０ａの一方の長辺から突出した突出部１１０ｂとから構成されている。

【0065】

２つのアンテナ１１２はそれぞれ、フィルム基板１１０の長方形領域１１０ａにおいて、二等辺三角形の形状を有し、頂点が空隙を介して長方形領域１１０ａの長手方向にて対向するように形成されており、この頂点が給電点となってＩＣチップ１１１が接続されている。

【0066】

状態検出用配線１１３は、長方形領域１１０ａから突出領域１１０ｂに亘って互いの間隔が徐々に広がるようにして延びた第１の配線部１１３ａと第２の配線部１１３ｂとから構成されている。

【0067】

保護フィルム１２０は、フィルム基板１１０の長方形領域１１０ａの全面と、突出領域１１０ｂの長方形領域１１０ａとは反対側の一部を除く領域とに積層されている。これにより、状態検出用配線１１３を構成する２つの配線部１１３ａ，１１３ｂはそれぞれ、一方の端部がＩＣチップ１１１に接続され、他方の端部が互いに断線した状態で表出したものとなっている。

【0068】

スペーサ１３０は、フィルム基板１１０のうち長方形領域１１０ａに積層されている。

【0069】

以下に、上記のように構成された緩み検知ラベル１０１の利用方法及びその際の作用について説明する。

【0070】

図１１は、図１０に示した緩み検知ラベル１０１が図２に示した被着体に貼着された状態の一例を示す側面図である。なお、説明がわかりにくくならないように緩み検知ラベル１０１の積層構造等の詳細な構成の図示は省略してある。

【0071】

図１０に示した緩み検知ラベル１０１を図２に示した被着体に貼着してボルト２の緩み検知に利用する場合は、図１１に示すように、ボルト２のヘッド部２ａの１つの側面に、配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１と接続されていない側の端部が土台３に対向するように緩み検知ラベル１０１を粘着層１５０によって貼着する。

【0072】

このようにしてボルト２に貼着された緩み検知ラベル１０１においては、状態検出用配線１１３を構成する２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部が、土台３に対向するとともに保護フィルム１２０によって覆われておらずに表出している。

【0073】

そこで、２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部をそれぞれ、導電性を具備する接続手段となる導電性インク４を介して土台３に接着する。これにより、２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部がそれぞれ、導電性インク４を介して土台３に電気的に接続され、土台３が金属からなるものであることで、状態検出用配線１１３が導通状態となる。

【0074】

図１２は、図１０に示した緩み検知ラベル１０１が図１１に示したようにボルト２に貼着された状態においてボルト２に緩みが生じた際の作用を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面の一部の拡大図である。なお、説明がわかりにくくならないように緩み検知ラベル１０１の積層構造等の詳細な構成の図示は省略してある。

【0075】

図１０に示した緩み検知ラベル１０１が図１１に示すようにボルト２に貼着された状態において、外部から加わる振動等によってボルト２が図１２（ａ）に示すように反時計回りに回転して土台３に対して緩みが生じると、図１２（ｂ）に示すように導電性インク４が土台３から剥がれて導電性インク４と土台３とが非接着状態となり、それにより、状態検出用配線１１３を構成する配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部と土台３とが離間する。その結果、これら配線部１１３ａ，１１３ｂと土台３との電気的な接続状態が解消され、状態検出用配線１１３が非導通状態となる。

【0076】

このように、図１０に示した緩み検知ラベル１０１が、図２に示したボルト２と土台３とからなる被着体に貼着された構成において、緩み検知ラベル１０１の２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていないことで開放された側の端部と、ボルト２と土台３とのうち緩み検知ラベル１０１が貼着されていない土台３とを、導電性インク４によって、土台３に対してボルト２に緩みが生じた場合に離間可能に接着することにより、土台３に対するボルト２の緩みを検知する緩み検知構造が構成されることになる。

【0077】

本形態においても、図５に示したシステムにおいて、ボルト２に貼着された緩み検知タグ１０１の状態検出用配線１１３の導通状態をリーダライタ５にて読み取り、管理用パソコン６にて状態検出用配線１１３の導通状態に基づいてボルト２に緩みが生じているかどうかを判断することで、ボルト２の緩みが検知されることになる。

【0078】

（第３の実施の形態）
図１０に示した緩み検知ラベル１０１は、図１１に示したようにボルト２の１つの側面に貼着するのではなく、土台３に貼着して利用することも考えられる。

【0079】

図１３は、図１０に示した緩み検知ラベル１０１が図２に示した被着体に貼着された状態の他の例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。なお、説明がわかりにくくならないように緩み検知ラベル１の積層構造等の詳細な構成の図示は省略してある。

【0080】

図１０に示した緩み検知ラベル１０１を図２に示した被着体に貼着してボルト２の緩み検知に利用する場合は、図１３に示すように、土台３に緩み検知ラベル１０１を粘着層１５０によって貼着することも考えられる。

【0081】

このようにして土台３に貼着された緩み検知ラベル１０１においては、状態検出用配線１１３を構成する２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部が、ボルト２の側面に対向するとともに保護フィルム１２０によって覆われておらずに表出している。

【0082】

そこで、２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部をそれぞれ、導電性を具備する接続手段となる導電性インク４を介してボルト２の側面に接着する。これにより、２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部がそれぞれ、導電性インク４を介してボルト２に電気的に接続され、ボルト２が金属からなるものであることで、状態検出用配線１１３が導通状態となる。

【0083】

図１４は、図１０に示した緩み検知ラベル１０１が図１３に示したように土台３に貼着された状態においてボルト２に緩みが生じた際の作用を説明するための図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）はその一部の拡大図である。なお、説明がわかりにくくならないように緩み検知ラベル１０１の積層構造等の詳細な構成の図示は省略してある。

【0084】

図１０に示した緩み検知ラベル１０１が図１３に示すようにボルト２に貼着された状態において、外部から加わる振動等によってボルト２が図１４（ａ）に示すように反時計回りに回転して土台３に対して緩みが生じると、図１４（ｂ）に示すように導電性インク４がボルト２の側面から剥がれて導電性インク４とボルト２とが非接着状態となり、それにより、状態検出用配線１１３を構成する配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部とボルト２とが離間する。その結果、これら配線部１１３ａ，１１３ｂとボルト２との電気的な接続状態が解消され、状態検出用配線１１３が非導通状態となる。

【0085】

このように、図１０に示した緩み検知ラベル１０１が、図２に示したボルト２と土台３とからなる被着体に貼着された構成において、緩み検知ラベル１０１の２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていないことで開放された側の端部と、ボルト２と土台３とのうち緩み検知ラベル１０１が貼着されていないボルト２とを、導電性インク４によって、土台３に対してボルト２に緩みが生じた場合に離間可能に接着することにより、土台３に対するボルト２の緩みを検知する緩み検知構造が構成されることになる。

【0086】

本形態においても、図５に示したシステムにおいて、土台３に貼着された緩み検知タグ１０１の状態検出用配線１１３の導通状態をリーダライタ５にて読み取り、管理用パソコン６にて状態検出用配線１１３の導通状態に基づいてボルト２に緩みが生じているかどうかを判断することで、ボルト２の緩みが検知されることになる。

【0087】

（第４の実施の形態）
本発明のＲＦＩＤラベルは、被着体として箱の不正開封を検知する開封検知ラベルとしても利用することができる。

【0088】

図１５は、本発明のＲＦＩＤラベルの第４の実施の形態における利用例を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は側面の一部の拡大図である。なお、本形態における開封検知ラベル２０１は、図１０に示した緩み検知ラベル１０１と同一の構成を有しているが、説明がわかりにくくならないように開封検知ラベル２０１の積層構造等の詳細な構成の図示は省略してある。また、開封検知ラベル２０１は、図１０に示した緩み検知ラベル１０１と同一の構成を有しているため、以下においては、図１０に示した緩み検知ラベル１０１の構成要素を用いて説明する。

【0089】

図１５（ａ）に示すように、本形態における開封検知ラベル２０１は、金属からなる本体２０２ｂに金属からなる蓋２０２ａが開閉自在に取り付けられた金属製の箱２０２の開封検知に利用することもできる。その際、開封検知ラベル２０１は、蓋２０２ａに貼着されることになるが、開封検知ラベル２０１の状態検出用配線１１３を構成する２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部が、本体２０２ｂ側となるとともに保護フィルム１２０によって覆われておらずに表出している。

【0090】

そこで、図１５（ｂ）に示すように、２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部をそれぞれ、導電性を具備する接続手段となる導電性インク４を介して本体２０２ｂの側面に接着する。これにより、２つの配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部がそれぞれ、導電性インク４を介して箱２０２の本体２０２ｂに電気的に接続され、状態検出用配線１１３が導通状態となる。

【0091】

図１６は、図１５に示したように開封検知ラベル２０１が貼着された箱２０２が開封された際の作用を説明するための図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は蓋２０２ａの側面の一部の拡大図である。なお、説明がわかりにくくならないように開封検知ラベル２０１の積層構造等の詳細な構成の図示は省略してある。

【0092】

図１５に示したように開封検知ラベル２０１が箱２０２の蓋２０２ａに貼着された状態において、図１６（ａ）に示すように蓋２０２ａが持ち上げられて箱２０２が開封されると、図１６（ｂ）に示すように導電性インク４が本体２０２ｂの側面から剥がれて導電性インク４と本体２０２ｂとが非接着状態となり、それにより、状態検出用配線１１３を構成する配線部１１３ａ，１１３ｂのＩＣチップ１１１に接続されていない側の端部と箱２０２の本体２０２ｂとが離間する。その結果、これら配線部１１３ａ，１１３ｂと本体２０２ｂとの電気的な接続状態が解消され、状態検出用配線１１３が非導通状態となる。

【0093】

このように、開封検知ラベル２０１が貼着された箱２０２が開封されていない状態においては、状態検出用配線１１３を構成する２つの配線部１１３ａ，１１３ｂが箱２０２の本体２０２ｂと電気的に接続されることで状態検出用配線１１３が導通状態となり、箱２０２が開封された状態においては、状態検出用配線１１３を構成する２つの配線部１１３ａ，１１３ｂの箱２０２の本体２０２ｂとの電気的な接続が解消されることで状態検出用配線１１３が非導通状態となるため、本形態においても、図５に示したシステムにおいて、箱２０２に貼着された開封検知タグ２０１の状態検出用配線１１３の導通状態をリーダライタ５にて読み取り、管理用パソコン６にて状態検出用配線１１３の導通状態に基づいて箱２０２が開封されたかどうかを判断することで、箱２０２の開封が検知されることになる。

【0094】

なお、上述した実施の形態においては、ＩＣチップ１１，１１１に２つのアンテナ１２，１１２が接続された構成を例に挙げて説明したが、ループ状の１つのアンテナがＩＣチップに接続された構成であってもよい。

【符号の説明】

【0095】

１，１０１ 緩み検知ラベル
２ ボルト
２ａ ヘッド部
２ｂ ねじ部
３，１０３ 土台
３ａ ねじ孔
４ 導電性インク
５ リーダライタ
６ 管理用パソコン
１０，１１０ フィルム基板
１０ａ 正六角形領域
１０ｂ，１１０ｂ 突出領域
１１，１１１ ＩＣチップ
１２，１１２ アンテナ
１３，１１３ 状態検出用配線
１３ａ，１３ｂ，１１３ａ，１１３ｂ 配線部
２０，１２０ 保護フィルム
３０，１３０ スペーサ
４０，５０，１４０，１５０ 粘着層
１０３ａ 半ループ配線
１１０ａ 長方形領域
２０１ 開封検知ラベル
２０２ 箱
２０２ａ 蓋
２０２ｂ 本体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】