JP2006085552A - Reader and/or writer device - Google Patents

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JP2006085552A JP2004271316A JP2004271316A JP2006085552A JP 2006085552 A JP2006085552 A JP 2006085552A JP 2004271316 A JP2004271316 A JP 2004271316A JP 2004271316 A JP2004271316 A JP 2004271316A JP 2006085552 A JP2006085552 A JP 2006085552A
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JP2004271316A
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Yasuhiro Monobe
泰宏 物部
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Oji Paper Co Ltd
王子製紙株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a communication range with an RFID (radio frequency identification) tag without being affected by a metallic frame even in installing an R/W (reader/writer) device in the vicinity of a metal part such as a metallic frame of electronic equipment. <P>SOLUTION: This reader and/or writer device is provided with a reader and/or writer part having an antenna circuit 5b and a control part 4b connected to the antenna circuit, and the metal part 21a around the reader and/or writer part. In the reader and/or writer device, the metal part includes a surrounding metal part that surrounds the circumference of the antenna circuit, wherein the surrounding metal part has a notch part Gm so as not to form a closed electric circuit that goes around the circumference of the antenna circuit one time in the vicinity of the circumference of the antenna circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、実装されたICチップに対して非接触でデータの読み書きを行うことを特徴とするRFID(Radio Frequency Identification)システム用のアンテナの構造およびその構造を利用したリーダおよび/またはライタ装置に関する。 The present invention relates to RFID (Radio Frequency Identification) structure and the reader and / or writer device using the structure of the antenna for the system, characterized in that reading and writing data without contact with the mounted IC chip . 特に、金属を筐体すなわちケースや内部構造等に使用したプリンタ等の電子機器に利用することができるリーダおよび/またはライタ装置に関する。 In particular, to the reader and / or writer device capable of using a metal in an electronic apparatus such as a printer used in the housing i.e. the case and internal structures, and the like. 以後簡単のためにリーダおよび/またはライタ装置をR/W装置と略する。 The reader and / or writer device for future easy abbreviated as R / W device.

近年、ICチップを備えたRFIDタグとR/W装置との間でデータの交信を行うRFIDシステムが普及している。 Recently, RFID systems have been widely which communicates data between the RFID tag and the R / W device that includes an IC chip. このRFIDシステムは、RFIDタグ及びR/W装置の各々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、RFIDタグをR/W装置から離した状態でも通信可能であることから、様々な用途、例えば、入退場管理や個人認証等の用途に利用されるようになってきている。 The RFID system, since which communicates data by using the antenna with each of the RFID tags and the R / W device, since it is also capable of communicating in a state of releasing the RFID tag from the R / W device, various applications , for example, it has come to be used in the entrance and exit management and personal authentication, etc. applications.

このRFIDシステムに用いるR/W装置用アンテナとして、安価で優れた性能を有することから、従来は空芯のコイルが用いられていた。 As R / W device antenna used in the RFID system, since it has excellent performance at low cost, it has been conventionally used a coil of air core. この空芯コイルのアンテナ回路は、例えば、絶縁層で被覆された導線を渦巻き状に巻回してベース板に貼り付けて形成したものや、ベース板に堆積したアルミニウム箔や銅箔等の金属箔をエッチングにより除去して形成したもの等が知られている。 The antenna circuit of the air-core coil, for example, those formed adhered to the base plate the coated conductor with an insulating layer by winding spirally a metal foil of aluminum foil or a copper foil deposited on the base plate such as those formed by removing by etching has been known. 本特許ではアンテナとは上記アンテナ回路を中心にベース板等を含んで電磁波を受信および/または発信する電子部品の総称とする。 In this patent an antenna to general term for electronic components for receiving and / or transmitting electromagnetic waves comprise a base plate or the like around the above antenna circuit.

上記空芯コイルのアンテナを電子機器の金属フレームや金属板に取り付けるときに、空芯コイルのアンテナから生じた磁束が、ベース板を貫通する方向に生じる。 When attaching the antenna of the air-core coil in a metal frame or a metal plate of an electronic device, magnetic flux generated from the antenna of the air-core coil, occurs in a direction passing through the base plate. 図を用いて説明すると、図1(a)は従来のR/W装置の一部のアンテナ取り付け部分付近を示す平面図である。 The process will be described below with reference to the drawings, FIG. 1 (a) is a plan view showing the vicinity of a portion of the antenna attachment portion of the conventional R / W device. アンテナ1aはアンテナ回路1bが主要構成部分であり、R/Wの制御部4aに接続され、その制御部を通じて通信を行うものである。 Antenna 1a is an antenna circuit 1b the main component, is connected to the controller 4a of the R / W, and performs communication via a control unit. さらに図1(a)中のA−A'断面を図1(b)に示した。 Further showing an A-A 'section in in FIGS. 1 (a) in FIG. 1 (b). 図1(a)には、空芯構造のR/W装置のアンテナ1aを金属部2aに設置する場合の一例を示した。 The FIG. 1 (a), the antenna 1a of the R / W device of the air-core structure showing an example of a case of installing the metal portion 2a. 断面図の図1(b)に示したように、磁束3が金属部2aを貫通し、これにより金属部内に渦電流が発生し、R/W装置用のアンテナの電波が渦電流による磁束により相殺されるため、生じる電磁界強度が低下し、RFIDタグとの通信距離が短くなり、RFIDシステムが正常に作動しなくなる。 As shown in FIG sectional view 1 (b), the magnetic flux 3 through the metal portion 2a, thereby an eddy current is generated in the metal part, by a magnetic flux wave antenna for R / W apparatus according to the eddy current to be canceled, the electromagnetic field strength is lowered resulting, communication distance of the RFID tag is shortened, RFID system will not operate normally. そこで、従来は電子機器のR/W装置のアンテナ取り付け部をプラスチック製としてアンテナを組み込んでいたり、図1(b)に示したように、アンテナ部分を金属部分より距離隙間を空けて設置したり、特許文献1が開示しているように金属ケース上に磁性体を取り付け金属部の影響を与えないようにしてきた。 Therefore, conventionally or incorporate an antenna of the antenna attachment portion of the R / W device of the electronic device as plastic, as shown in FIG. 1 (b), or the antenna portion is placed at a distance gap of a metal part have been so as not to affect the metal part attached to the magnetic body on a metal case so as Patent Document 1 discloses.

特開2004−38552号公報 JP 2004-38552 JP

さらに、RFIDシステムの性能向上、小型化、低価格化に伴って、R/W装置は単独の装置としてのみならず、プリンタ等の各種電子機器内に搭載されるようになってきている。 Moreover, improved performance of the RFID system, compact, with the cost reduction, R / W apparatus not as the sole device only, has come to be mounted in various electronic apparatuses such as a printer. 電子機器は、内部の部品を保護するために一般に金属製の筐体すなわちケースに収納されたり、金属フレームで組み立てられたりしている。 Electronics, or generally housed in a metal housing or case to protect internal components, it is or assembled in a metal frame. 多くの場合、R/W装置は金属ケースや金属フレームに取り付けられる。 Often, R / W device is attached to the metal case or metal frame. この場合、渦電流により電波が相殺されRFIDタグとのデータの交信に支障が生じてしまうという問題があった。 In this case, there is a problem that trouble in communication with the data of the RFID tag is a radio wave is canceled by the eddy current occurs.

特に、携帯端末機器等の小型の電子機器にR/W装置を組み込む場合は、R/W装置用アンテナのサイズは小さくなり、金属フレームにR/W装置を組み込むことや金属板上にアンテナを設置することが必要になり、金属ケースの影響が顕著となってインダクタンスが著しく減少し、その結果、通信できない領域が生じてしまう。 In particular, if a small electronic apparatus such as a portable terminal device incorporating the R / W apparatus, the size of the R / W device antenna is small, the antenna that or metal board incorporating the R / W device to the metal frame it becomes necessary to install, the influence of the metal case may be prominently inductance is significantly reduced, as a result, the area can not communicate occurs.

さらに、金属ケースや金属フレームにRFIDタグを近づけると金属ケースの影響によりRFIDタグ用アンテナもインダクタンスが減少し、共振周波数が高くなって通信が不可能になるという問題も生じている。 Furthermore, the closer the RFID tag to a metal case or metal frame RFID tag antennas inductance decreases due to the influence of the metal case, is also caused a problem that the communication becomes higher resonance frequency becomes impossible.

上記RFIDタグと金属ケースとの相互作用を防止するために、RFIDタグが金属ケースに近づきすぎないようにスペーサを設置する方法もあるが、スペーサを用いると金属ケース自体のサイズが大きくなってしまい、携帯端末機器の小型化の大きな障害となる。 To prevent interaction between the RFID tag and the metal case, there is a method of RFID tags placed a spacer so as not too close to the metal case, will be the size of the metal case itself if using a spacer is increased , it becomes a major obstacle to miniaturization of the mobile terminal device.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、電子機器の金属フレーム等の金属部近傍にR/W装置を設置する場合であっても、金属フレームの影響を受けることなく、RFIDタグとの通信距離を伸ばすことができるアンテナを設けたR/W装置を提供することにある。 The present invention was made in view of the above problems, the main object, even if the metal portion near the metal frame or the like of an electronic apparatus installing the R / W apparatus, the influence of the metal frame without being to provide an R / W device provided with an antenna which can be extended communication distance of the RFID tag.

本発明に係るリーダおよび/ライタ装置は、アンテナ回路およびアンテナ回路に接続される制御部を有するリーダおよび/またはライタ部と前記リーダおよび/またはライタ部の周辺に金属部とを備えるリーダおよび/またはライタ装置であって、該金属部がアンテナ回路の周囲を囲繞する囲繞金属部を含み、且つ該囲繞金属部が該アンテナ回路の周囲部近傍においては、該周囲を1回周する閉じた電気回路を形成しないように切り欠き部を有する。 Reader and / writer apparatus according to the present invention, and a metal portion in the periphery of the reader and / or writer unit having a control unit connected to the antenna circuit and the antenna circuit the reader and / or writer unit reader and / or a writer device includes a surrounding metal parts the metal portion surrounds the periphery of the antenna circuit, and in the surrounding vicinity of the surrounding metal parts the antenna circuit, closed electrical circuit for weekly said periphery having a cutout portion so as not to form.
更に前記アンテナ回路の周辺部の一部またはアンテナ回路の全面を覆ってアンテナ回路の表面側または裏面側に磁性体層を有することが感度向上の上で好ましい。 Further, it is preferred for improving the sensitivity with the magnetic layer on the surface side or back side of the antenna circuit to cover the entire surface of some or antenna circuit of the peripheral portion of the antenna circuit.
また、アンテナ回路とアンテナ回路の周囲部の囲繞金属部とが実質的に同一平面上にあり、アンテナ回路と周囲部の囲繞金属部との間に磁性体層を有することも感度向上の点で好ましい。 Also, the surrounding metal parts of the periphery of the antenna circuit and the antenna circuit is substantially coplanar, also in terms of sensitivity improvement with magnetic layer between the surrounding metal parts of the antenna circuit and the surrounding portion preferable.

電子機器の金属フレーム等の金属部近傍にR/W装置を設置する場合であっても、金属部の影響を受けることなく、RFIDタグとの通信距離を伸ばすことができるアンテナを設けたR/W装置が得られた。 Even when installing a R / W device to the metal portion near the metal frame or the like of the electronic device, without being affected by the metal part, provided with an antenna which can be extended communication distance between the RFID tag R / W device was obtained.

本発明者らは、R/W装置用アンテナを通信機器に取り付ける際に、金属部を利用することにより、通信性能に優れたR/W装置を得られたものである。 The present inventors have found that when installing the R / W device antenna to the communication device, by using the metal part, is obtained an excellent R / W device to communication performance.
本発明のR/W装置の主要部分であるアンテナは電磁誘導または電磁結合を利用して通信を行うRFIDシステムに使用するアンテナである。 Antenna is a major part of the R / W device of the present invention is an antenna used for RFID systems that perform communication using electromagnetic induction or electromagnetic coupling.

本発明のR/W装置の一実施形態を、図を参照して説明する。 One embodiment of the R / W device of the present invention will be described with reference to FIG. 図2にR/W装置を取り付けるプリンタ装置の略断面図を示した。 It shows a schematic cross-sectional view of a printer apparatus mounting the R / W device in FIG. 本プリンタ装置はリライト感熱記録部を持つRFIDタグに目視情報を印字したり、その情報に応じた各種情報をRFIDタグ中のICに書き込んだりする機能を有する。 The printer apparatus has a function of writing or printing the visual information to the RFID tag with the rewrite thermosensitive recording portion, various kinds of information corresponding to the information in the IC in the RFID tag. シート状のRFIDタグが図中左のスタック部20から1枚づつ図中2点鎖線で示した搬送経路22上を搬送される。 RFID tag-like sheet is conveyed on the conveying path 22 shown from the stack unit 20 of the left in the drawing by a two-dot chain line in one by one view. 本発明のR/W装置23は搬送経路22のすぐ下にある金属部21aに取り付けられる。 R / W device 23 of the present invention is attached to the metal portion 21a immediately below the conveying path 22. 金属部21aは他の図示しないフレーム等によってプリンタ装置の金属ケースに接続されている。 Metal portion 21a is connected to the metal casing of the printer by a frame, not other illustrated. R/W装置23の周辺に金属部板部が配置される本図では搬送経路22の下に配置されているが、上部に配置されることもある。 In the present view the metal part plate portion around the R / W device 23 is disposed is arranged below the conveying path 22, it may also be placed on top. R/W装置23を過ぎて読み/書き等の処理の終わったRFIDタグは次の消去ヘッド24によって表面の感熱印字情報を消去される。 Ended RFID tag of processing such as read / write past the R / W device 23 is erased thermal printing information on the surface by the following erase head 24. その後、印字ヘッド25によって必要な情報を印字されて搬送用ローラ26a,26bを通ってプリンタ装置から排出される。 Thereafter, the conveying roller 26a is printed information required by the print head 25, and is discharged from the printer through 26b. ローラ27も搬送用ローラのひとつである。 Roller 27 is also one of the transport rollers. 実際の装置ではさらに多くの搬送用ローラ、シート送付用のガイド等が設けられている。 More transport roller in an actual device, the guide or the like is provided in the sheet delivery. また、消去ヘッド24、印字ヘッド25に相対してRFIDタグを搬送するためのプラテンローラ28,29が配置されている。 Also, the erase head 24, a platen roller 29 for conveying the RFID tag relative to the print head 25 is disposed.

図3にアンテナ回路をプリンタのフレームとなる金属板に取り付ける状態を示した。 Showing a state of attaching the antenna circuit on a metal plate with a printer frame in FIG. 図3(a)は本発明のR/W装置の一例のアンテナの取り付け部分付近を示す平面図である。 3 (a) is a plan view showing an example of near mounting portion of the antenna of the R / W device of the present invention. また図3(a)中のA−A'断面を図3(b)に示した。 Also shown in FIG. 3 (b) the A-A 'cross section of the in FIG. 3 (a). R/W装置の中心部であるリーダおよび/またはライタ部はアンテナ1bとそれに接続される制御部4bから主に構成されている。 Reader and / or writer unit which is the center portion of the R / W device is mainly composed of a control section 4b connected thereto and the antenna 1b. 制御部はアンテナからの信号を受信したり、またアンテナに信号を送信する部分である。 The control unit is a part that transmits and receives a signal from the antenna, also the signal to the antenna. 制御部内には信号用回路や送受信を制御するマイクロコンピュータ等の回路が内蔵されている。 The control portion circuit such as a microcomputer for controlling the circuit and transmitting and receiving signals are incorporated. 制御部は場合によっては更に信号線によりホストコンピュータ等のシステム全体を統合して運転している装置に接続されることも多い。 The control unit is often also be connected to a device which is operated to integrate the whole system such as a host computer by further signal lines sometimes. アンテナ回路5bを有するアンテナ1bはR/W装置の金属ケースの一部となる板状の金属部21aに取り付けられている。 Antenna 1b having antenna circuit 5b is attached to a plate-shaped metal portion 21a as a part of the metal case of the R / W device. アンテナ回路5bは一種の基板の表面に形成される。 Antenna circuit 5b is formed on the surface of one substrate. すなわち絶縁被覆された導線を渦巻き状に巻き回して基板に貼り付けて形成したものや、ベース板に貼り付けたアルミニウム箔や銅箔等の金属箔をエッチングにより除去したもの等が挙げられる。 That or those formed adhered to the substrate an insulating coated conductor wound in a spiral form, such as a metal foil of aluminum foil or a copper foil was attached to the base plate that is removed by etching and the like. また、更に別の基板を上に積層して覆う場合もある。 Further, in some cases to cover by laminating another substrate on top. アンテナはコイル状のアンテナ回路が用いられることが一般的である。 Antenna they are common that the coiled antenna circuit is used.

図3(a)から分かるように金属部21aはアンテナ回路5bをアンテナ回路支持部と一体としてアンテナ1b全体を囲繞し、囲繞金属部となっている。 Metal portion 21a as can be seen from FIG. 3 (a) surrounds the entire antenna 1b to the antenna circuit 5b integrally with the antenna circuit supporting portion, and has a surrounding metal part. 但しアンテナ1bの縁周辺では、隙間Gを設けるように構成されている。 However, in the edge around the antenna 1b, and is configured to provide a gap G. さらにアンテナ1bの周囲部近傍において金属部21a上に該周囲を1回周する閉じた電気回路をアンテナ回路に接近して形成しないように金属板切り欠け部Gmが設けられている。 Metal plate cutting chipped portion Gm is provided so that electrical circuits closed to weekly the periphery on the metal portion 21a is not formed close to the antenna circuit around the vicinity of the further antenna 1b. このような金属板切り欠け部Gmがアンテナ1b正確にはアンテナ回路5bそのものの周辺近傍に存在しない場合は、通信時にアンテナ回路5bに電流が流れたときに、金属部21aにアンテナの延長上に渦電流が生じ、そのため電磁界強度が著しく低下し、RFIDタグ等との通信距離が低下するおそれがある。 When such metal plate cutting chipping unit Gm is precisely the antenna 1b is not present about the periphery of the antenna circuit 5b itself, when the current in the antenna circuit 5b flows when communicating, on the extension of the antenna to the metal portion 21a resulting eddy current, therefore the electromagnetic field strength is significantly reduced, the communication distance between the RFID tag and the like may be lowered. この金属部21aの切り欠け部Gmがアンテナ回路周辺近傍の延長上に発生する渦電流を起こさせないために必要であり、この切り欠け部の幅の広狭は渦電流を発生させない効果には無関係である。 The cutout Gm of the metal portion 21a is required in order not to cause eddy current generated on the extension of the near vicinity of the antenna circuit, wide or narrow the width of the cutout is independent of the effects not to generate eddy currents is there. 従って、他の機械的強度やその他の条件により決定すればよい。 Thus, it may be determined by other mechanical strength and other conditions. また切り欠け部Gmの長さLはR/Wの出力に依存される、通信の出力が小さければ切り欠け部Gmの長さLは小さくて良いが、出力が大きい場合は長さはより長く必要である。 The length L of the cutout Gm is dependent on the output of the R / W, the length L of the chipping unit Gm outright if the output of the communication is small may be small, but if the output is large length longer is necessary. また、渦電流が発生するような切りかけ部の短絡が有ってはならない。 Also, there should be no short circuit Unfinished portion as eddy current is generated. また、金属部21aとR/W装置のアンテナ1bとの隙間Gは小さいほうが良い。 Further, the gap G between the antenna 1b of the metal portion 21a and the R / W apparatus smaller is better. 隙間Gに磁性体層を挟む場合でも、小さいほうがより好ましい。 Even when sandwiching the magnetic layer in the gap G, the smaller is more preferable.

本発明のR/W装置の別の一実施形態を図4に示した。 Another embodiment of the R / W device of the present invention shown in FIG. 図4(a)は本発明のR/W装置の別の一例のアンテナ取り付け状態を示す平面図である。 4 (a) is a plan view showing another example antenna mounting state of the R / W device of the present invention. A−A'間の断面図を図4(b)に示した。 The cross-sectional view taken along line A-A 'shown in Figure 4 (b). この例では金属板切り欠け部Gm2を図3に示した切り欠け部Gmと較べて大きな幅とし、アンテナ1cを取り付けた際にその一部が隙間G2を構成するようにされている。 In this example a greater width compared with the notches Gm showing a metal plate cutting chipping unit Gm2 3, a portion thereof when mounted antenna 1c is adapted to constitute a gap G2. アンテナ1bはアンテナ取り付け部6cを介してR/W装置のケースとなる金属部21aに取り付けられている。 Antenna 1b is attached to the metal portion 21a via the antenna attachment portion 6c becomes a case of the R / W device. この場合、アンテナ取り付け部6cは非導電性の非金属で構成することが普通である。 In this case, the antenna attachment portion 6c is usually be composed of non-conductive non-metallic. しかし、図4(b)の断面図に示したように、アンテナ取り付け部6cを導電性の金属で構成した場合であっても金属部21aとの間に非導電性の材料製のスペーサ6a、6bを挿入することによって金属部21aと電気的に非接続の状態にすることによりアンテナ取り付け部6cを通してアンテナの周囲に渦電流を生じさせないように構成することも可能である。 However, as shown in the sectional view of FIG. 4 (b), the non-conductive material made spacer 6a between the metal portion 21a even when the configuration of the antenna attachment portion 6c with a conductive metal, it is also possible to configure so as not to cause eddy currents through the antenna attachment portion 6c around the antenna by the state of the metal portion 21a electrically disconnected by inserting 6b.

本発明のR/W装置のまた別の一実施形態を図5に示した。 Yet another embodiment of the R / W device of the present invention shown in FIG. 図5(a)は本発明のR/W装置の別の一例のアンテナ取り付け状態を示す平面図である。 5 (a) is a plan view showing another example antenna mounting state of the R / W device of the present invention. A−A'の断面図を図5(b)に示した。 The sectional view of the A-A 'shown in Figure 5 (b). 図5から分かるようにアンテナ回路の上部が磁性体層8aによって覆われている。 The top of the antenna circuit as can be seen from FIG 5 is covered by the magnetic layer 8a. このように磁性体層によってアンテナ回路が覆われると周囲にある導電体の影響を受けにくくなるために、通信距離が伸びるものと考えられる。 Thus for the antenna circuit is covered by a magnetic layer is hardly affected by the conductor on the periphery, it is considered that the communication distance increases. 図5(b)ではアンテナ1d上を磁性体層8aが覆い、隙間G3をも覆って、金属部21aと略同一平面上に有ることがわかる。 FIG 5 (b) on the antenna 1d cover is magnetic layers 8a at, also covers the gap G3, it can be seen that there on the metal portion 21a and substantially the same plane. 磁性体層としては、軟磁性体を主成分とするシート状のものが利用できる。 The magnetic layer can be used those sheet mainly composed of soft magnetic material. 市販されている磁性体シートには粘着加工を施したものが多く、金属板側に多少はみ出るように貼り付けることにより、板に成形されたような磁性体を使用したとほぼ同様の効果が得られる、経済的には最も安価な方法と考えられる。 The magnetic sheets which are commercially available many that has been subjected adhesive processing, by adhering to slightly protrude to the metal plate side, obtained substantially the same effect as using magnetic material such as molded into a plate It is, economically considered to be the most inexpensive way.

本発明のR/W装置のまた別の一実施形態を図6に示した。 Yet another embodiment of the R / W device of the present invention shown in FIG. 図6(a)は本発明のR/W装置の別の一例のアンテナ取り付け状態を示す平面図である。 6 (a) is a plan view showing another example antenna mounting state of the R / W device of the present invention. A−A'の断面図を図6(b)に示した。 The sectional view of the A-A 'shown in Figure 6 (b). 図6aから分かるようにアンテナ1eの端の方の一部が磁性体層8b、8b'によって覆われている。 Some towards the end of the antenna 1e as can be seen from Figure 6a is covered magnetic layer 8b, by 8b '. すなわちこの磁性体層8b、8b'は先に図5を参照して説明した磁性体層8aがアンテナ1dおよびアンテナ1dと金属部21aの隙間を全て覆う形状であったのに対して、アンテナ1eの周辺部の一部と重なり且つアンテナ1eと金属部21aの隙間の一部を覆うだけでも通信距離を確保する効果があることを示した例である。 That this magnetic layer 8b, 8b 'whereas magnetic layer 8a as described above with reference to FIG have a shape that covers all the gaps of the antenna 1d and antenna 1d and the metal portion 21a, the antenna 1e an example showing that the effect of ensuring the communication distance just covering a portion of the gap portion between the overlap and the antenna 1e and the metal portion 21a of the peripheral portion of the. このように磁性体層によってアンテナ回路の一部が覆われると周囲の導電体からの影響が少なくなり、通信距離が伸びると考えられる。 Thus a part of the antenna circuit is covered influence from surrounding conductors is less by the magnetic layer is believed that communication distance increases. 磁性体層8b、8b'は金属の影響を少なくする効果があるため、隙間G3内にあれば、多少、金属部21aの同一平面上からずれていてもかまわない。 Since magnetic layer 8b, 8b 'is an effect of reducing the influence of the metal, if in the gap G3, somewhat may be shifted from the coplanar metallic portion 21a. 図5に示した全面を覆う例に較べて、経済的でもあり、磁性体層として接着剤と磁性体との混合物を用いれば、アンテナ1e自体を金属板に固定するための構造材料としても利用できる。 Compared to the example cover the entire surface as shown in FIG. 5, there economical also, by using a mixture of the adhesive and the magnetic body as a magnetic layer, also utilize antenna 1e itself as a structural material for securing the metal plate it can.

本発明のR/W装置のまた別の一実施形態を図7に示した。 Yet another embodiment of the R / W device of the present invention shown in FIG. 図7(a)は本発明のR/W装置の別の一例のアンテナ取り付け状態を示す平面図である。 7 (a) is a plan view showing another example antenna mounting state of the R / W device of the present invention. A−A'の断面図を図7(b)に示した。 The sectional view of the A-A 'shown in FIG. 7 (b). 図から分かるように金属部21aとアンテナ1fとの間にある隙間G5を磁性体層8cによって埋めている。 It is filled with magnetic layer 8c gaps G5 that is between the metal portion 21a and the antenna 1f As seen from FIG. この場合は先に説明した図6のように磁性体層とアンテナは重畳していないことに特徴がある。 In this case, the magnetic layer and the antenna as shown in FIG. 6 described above is characterized in that does not overlap. 磁性体層8cはアンテナ1fの周囲を360度包囲している。 Magnetic layer 8c encloses 360 ° around the antenna 1f. このように磁性体層によってアンテナ回路の周囲に磁性体が配置されアンテナ回路と金属部が磁性体層を挟んで略同一平面上にあると、効率よく周囲の導電体からの影響を少なくすることができる。 With such antenna circuit and the metal part the magnetic body is disposed around the antenna circuit by the magnetic layer is on substantially the same plane across the magnetic layer, efficiently reducing the influence from the surrounding conductor can. 尚、勿論この場合も切りかけGm5が必要である。 In addition, it is of course necessary in this case also Unfinished Gm5.

R/W装置のケースに使用される金属は、鉄、アルミニウム、チタン、亜鉛、スズ、タングステン、銅、鉛、ニッケル、クロム、白金、金、銀やそれらの複合物があり、添加物として炭素、りん、硫黄、珪素などを加えたものがある。 Metal used for the case of the R / W device is located iron, aluminum, titanium, zinc, tin, tungsten, copper, lead, nickel, chromium, platinum, gold, silver and composites thereof, carbon as an additive , phosphorus, there is a plus sulfur, silicon and the like. メッキ、印刷、塗工などの表面処理を施すことも可能である。 Plating, printing, can be subjected to surface treatment such as coating.

また、前記磁性体層は、非導電性の高透磁性率を持つ物質であれば単独でも使用可能であり、また、非導電性の樹脂等との混合物とすると使用しやすい。 Further, the magnetic layer may alone be a substance having a high magnetic permeability of the non-conductive may be used, also easy to use with a mixture of non-conductive resin. 非導電性の高透磁性率を持つ物質としては酸化鉄にMn、Zn、Cu、Niなどを加えたセラミックスのソフトフェライトと呼ばれているものが挙げられる。 The iron oxide as a material having a high magnetic permeability of the non-conductive Mn, Zn, Cu, include those called soft ferrite ceramics was added like Ni. これらを板状等所望の形状に加工し、適宜ネジ穴等や嵌めあい用の凹凸加工を施して金属板部やアンテナと機械的に接合して組み立てることが可能である。 These were processed into a desired shape and plate shapes, it is possible to assemble with the metal plate and the antenna and mechanically joined by applying a roughened for fitting and appropriate screw holes or the like. 非導電性の高透磁性率を持つ物質も導電性の高透磁性率を持つ物質も非導電性の樹脂等との混合物として使用でき、加工等の点で単独使用に較べて勝る。 Substance substance having a high magnetic permeability of the non-conductivity even with a high permeability of the conductive can also be used as a mixture with non-conductive resin or the like, over compared to single use in view of processing or the like. 尚、導電性の高透磁性率を持つ物質はこの混合によって非導電性を有するように制御することが肝要である。 Incidentally, material with a high magnetic permeability of the conductive properties it is important to control to have a non-conductive by this mixing. 体積抵抗値10 Ω・cm程度を境とし、この値を超えて抵抗値が高い場合を非導電性とする。 The volume resistance of 10 about 2 Omega · cm as a boundary, the case where the resistance value exceeds this value is high, the non-conductive. この値より低くなると渦電流等の影響がおおきくなる。 If this value is lower than the influence of the eddy current increases. 導電性の高透磁性率を持つ物質としては、珪素鉄、センダスト合金、Fe-Al合金、アモルファス合金、パーマロイ、カルボニル鉄が挙げられる。 The substance having electroconductivity of high permeability rate, silicon iron, Sendust alloy, Fe-Al alloy, an amorphous alloy, Permalloy, and carbonyl iron. 磁性を有する物質の形状としては磁性粉やフレークが考えられ、前記磁性粉やフレークを非導電性物質の中に分散させて、磁性体層を形成する。 The shape of the material having magnetic believed that magnetic powder or flakes, said magnetic powder or flakes dispersed in a non-conductive material, to form a magnetic layer. 非導電性物質としては、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、アクリル、スチレン、PET、PEN、PET−G、ABS、塩ビ、塩酢ビ、EVA、ポリカーボネート、ナイロン、アロイ等一般的に顔料などを混ぜて使用している樹脂であればどのようなものでも使用が可能である。 As electrically non-conducting material, polyethylene, chlorinated polyethylene, polypropylene, polyurethane, acrylic, styrene, PET, PEN, PET-G, ABS, PVC, vinyl chloride-vinyl acetate, EVA, polycarbonate, nylon, alloys, etc. Generally pigments such as use also mentioned any resin used mix are possible. 製法的には透磁率の高い磁性粉やフレーク等と熱溶融させた非導電性物質をニーダーなどの装置を利用して混ぜて練りこみ、シート状にするものが一般的であるが、射出成形や圧縮成形、圧延、塗布などでも形成することが可能である。 Preparation thereof include kneading mixed using an apparatus such as a kneader nonconductive material was thermally fused and high magnetic powder or flakes permeability, but which the sheet is generally, injection molding and compression molding, rolling, but may also be formed by coating or the like. シリコン樹脂、エポキシ樹脂等のように熱硬化や反応型の樹脂に添加しておき、接着と同時にアンテナ回路と金属部を固定することも可能である。 Silicone resin, possible to add to the thermosetting or reaction-type resin such as epoxy resin, it is also possible to fix the antenna circuit and the metal portion at the same time as the bonding. また、非導伝物質を柔らかいパテ状のものにし、隙間を埋めるシーリング剤のように利用することも可能である。 Also, the ones Hishirubeden material soft putty-like, can also be utilized as sealing agents to fill the gap.

磁性体層をアンテナ回路若しくは金属部に接合するには、一般的な粘着剤、接着剤などが利用出来る。 To bond the magnetic layer to an antenna circuit or a metal section, general adhesives, and adhesives can be utilized.

実施例1 Example 1
実施例1を図3と図8を参照しつつ説明する。 Example 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 8. 図2に示したプリンタ装置の金属部21aに本発明のR/W装置の第1の実施例を取り付けた。 The first embodiment of the R / W device of the present invention attached to the metal portion 21a of the printer apparatus shown in FIG. R/W装置はアンテナ1bとそれに接続される制御部4bから構成される。 R / W device and a control unit 4b connected thereto and the antenna 1b. タカヤ社製リーダ/ライタモジュールのアンテナ部 TR3−A301、外形約50mm×15mm厚さ10mm、をアンテナ1bとして使用し、同社製同モジュールの制御部TR3−C201を制御部4bとして使用した。 Takaya Co. reader / writer module of the antenna portion TR3-A301, using the outer shape of about 50 mm × 15 mm thickness 10 mm, as an antenna 1b, using a control unit TR3-C201 company made the module as a control section 4b. アンテナ1bと制御部4bは図示を省略したネジで機械的に結合され、勿論電気的にも図示を省略した接続ケーブルにて接続されている。 Antenna 1b and the control unit 4b is mechanically coupled by a screw, not shown, are connected in course electrically and not shown cable. 制御部4bは更に図示を省略したネジで金属部21aに接続固定されている。 The control unit 4b is connected fixed to the metal portion 21a in addition a screw (not shown). このアンテナ1bの外形に対して長辺および短辺方向に0から35mmまでの間で隙間Gを変化させて設けられるように金属部21aとして適当なサンプルとして10種類の長方形の穴を設けた金属板を用意した。 Metal provided with ten rectangular hole as appropriate sample as a metal portion 21a as is provided by changing the gap G between 0 to the long side and short side direction with respect to the outer shape of the antenna 1b to 35mm It was prepared plate. さらにそれぞれの金属板のほぼ同位置に巾1mm、長さ40mmの切り欠き部Gmの穴も設けた。 Furthermore width 1mm to approximately the same position of each metal plate was also provided holes notch Gm length 40 mm. アンテナ1bと金属部21aとは面一になるようボルトで固定し、水平に設置した。 Bolted so as to be flush with the antenna 1b and the metal portion 21a, and installed horizontally.

図8に示すようにR/W装置のアンテナ1bの上部には図中上下にスライドすることによって距離を変更可能な非金属で出来た台11eを作り、R/W装置とRFIDタグとの通信距離を任意に設定できるようにした。 At the top of the antenna 1b of the R / W device 8 to make a platform 11e made the distance changeable nonmetal by sliding up and down in the figure, communication with the R / W apparatus and the RFID tag distance to be arbitrarily set. 図8は本発明のR/W装置の一例においてRFIDタグとの通信距離を測定する際の状態を示す断面図である。 Figure 8 is a sectional view showing a state in measuring the communication distance between the RFID tag in one example of the R / W device of the present invention. インフィニオン社のインレイ(PET基材11dの上にアルミ製のアンテナ回路11bを設け、それにインフィニオン社のSRF55V02Pチップ11cを接続して構成されている)11aを通信距離測定用の台11e上に載せ、遠方よりR/W装置のアンテナ1bに近づけていき、反応する距離を測定し、最大通信距離Dとした。 (An aluminum antenna circuit 11b provided on the PET substrate 11d, it Infineon of SRF55V02P is constituted by connecting the chip 11c) Infineon inlay placed in 11a the communication distance on the measuring platform 11e, far from brought close to the antenna 1b of the R / W device, the distance to the reaction was measured and the maximum communication distance D. 次に金属部21aを取り替えることによってアンテナ1bとの隙間Gも変化させて、最大通信距離Dとその隙間Gとの関係も測定した。 Then the gap G is also varied with the antenna 1b by replacing the metal portion 21a, it was also measured relationship of the maximum communication distance D and the gap G. 測定結果は後述の実施例2、3及び比較例のデータと一緒に表1に示した。 The measurement results are shown in Table 1 together with data of Examples 2 and 3 and Comparative Examples described below. 更に、同時にアンテナ回路から4cm隔てた地点で、HEWLETT PACKARD社製HP11941Aプローブを接続したオシロスコープLecroy社製9354AMによって電磁界強度を測定した。 Further, at a point spaced 4cm from the antenna circuit at the same time, to measure the field strength by the oscilloscope Lecroy Corp. 9354AM connecting a HEWLETT PACKARD Co. HP11941A probe. この電界強度の値と隙間Gとの関係も上記と同様にして表2に示した。 Relationship between the value and the gap G of the field strength shown in Table 2 in the same manner as described above. 測定したアンテナ回路5bは正確にはアンテナ1bの縁から内部方向約0.5mmの位置に設置されているが、表等に記載のアンテナ回路と金属部(板)との距離すなわち図中の隙間Gの値はアンテナ1bの縁からの距離である。 Antenna circuit 5b measured is placed precisely from the edge of the antenna 1b to the position of the inwardly about 0.5mm, but the gap in distance or drawing of the antenna circuit and the metal part according to tables, and the like (plate) the value of G is the distance from the edge of the antenna 1b.

実施例2 Example 2
実施例2について、図5を参照しつつ説明する。 For Example 2 will be described with reference to FIG. R/W装置の構成は先に説明した実施例1と同じである。 Configuration of the R / W device is the same as the first embodiment described above. 切り欠き部Gm3も実施例1のGmと同様とした。 Notches Gm3 was also similar to Gm in Example 1. アンテナ1dと金属部21aとの間には隙間G3を設けた。 Between the antenna 1d and the metal portion 21a and a gap G3. アンテナ1dの上を覆いかつアンテナ1dと周囲の金属部21aとの隙間G3をも完全に覆うように磁性体層8a(商品名:ノイズ対策シートPE72 FDK社製、非導電性透磁性層部厚み250μm、接着剤層厚み45μm、体積抵抗値10 Ω・cm)をアンテナ1dの上に載せ磁性体層8a表面と金属部21aとが面一になるようアンテナ1dを制御部4bを介してして実施例1と同様に固定している。 Magnetic layer 8a as well to completely cover the gap G3 between the cover and the antenna 1d and the surrounding metal parts 21a over the antenna 1d (trade name: Noise sheet PE72 FDK Co., nonconductive magnetically permeable layer portion thickness 250 [mu] m, the antenna 1d so that the adhesive layer thickness 45 [mu] m, and the magnetic layer 8a surface and the metal portion 21a placed on the volume resistivity 10 6 Ω · cm) of the antenna 1d is flush with via the controller 4b It is fixed in the same manner as in example 1 Te. さらに、前記実施例1と同様に隙間G3を変化させて最大通信距離Dと電磁界強度を測定した。 Further, to measure the maximum communication distance D and the electromagnetic field intensity by changing the gap G3 in the same manner as in Example 1. 当然磁性体層8aも隙間G3の変化に合わせて何種類も用意して行った。 Of course the magnetic layer 8a was also carried out to prepare anything kind in accordance with the change of the gap G3.

実施例3 Example 3
実施例3について、図7を参照しつつ説明する。 For Example 3 will be described with reference to FIG. R/W装置の構成は先に説明した実施例1と同じである。 Configuration of the R / W device is the same as the first embodiment described above. 切り欠き部Gm5も実施例1のGmと同様とした。 Notches Gm5 was also similar to Gm in Example 1. アンテナ1fと金属部21aとの間には隙間G5を設けた。 Between the antenna 1f and the metal portion 21a has a gap G5. アンテナ1fを金属部21aとが略同一平面上に配置するようにアンテナ1fを制御部4bを介して実施例1と同様に固定している。 And an antenna 1f via the controller 4b is fixed in the same manner as in Example 1 to the antenna 1f and the metal portion 21a is disposed substantially on the same plane. さらにアンテナ1fと金属部21aとの隙間G5を埋めるようにシート状の磁性体層8cを配置した。 Further arranged a sheet-like magnetic layer 8c to fill the gap G5 between the antenna 1f and the metal portion 21a. 磁性体層8cとしては実施例2と同じものを使用した。 The magnetic layer 8c was the same as used in Example 2. さらに、前記実施例1と同様に隙間G5を変化させて最大通信距離Dと電磁界強度を測定した。 Further, to measure the maximum communication distance D and the electromagnetic field intensity by changing the gap G5 in the same manner as in Example 1. 当然磁性体層8cも隙間G5の変化に合わせて何種類も用意して行った。 Of course the magnetic layer 8c was also carried out to prepare anything kind in accordance with the change of the gap G5.

比較例1 Comparative Example 1
金属部21aの替わりにアクリル板にR/W装置に取り付け、アンテナが金属の影響を受けないようにした以外は実施例1と同様にし、最大通信距離Dと電磁界強度を測定した。 Attached to the R / W device to an acrylic plate in place of the metal portion 21a, an antenna other than that to avoid the influence of metal in the same manner as in Example 1, to measure the maximum communication distance D and the electromagnetic field intensity.

比較例2 Comparative Example 2
金属部21aの替わりにアクリル板にR/W装置に取り付け、アンテナが金属の影響を受けないようにした以外は実施例2と同様にし、最大通信距離Dと電磁界強度を測定した。 Attached to the R / W device to an acrylic plate in place of the metal portion 21a, an antenna other than that to avoid the influence of metal in the same manner as in Example 2, was measured the maximum communication distance D and the electromagnetic field intensity.

比較例3 Comparative Example 3
金属部21aの替わりにアクリル板にR/W装置に取り付け、アンテナが金属の影響を受けないようにした以外は実施例3と同様にし、最大通信距離Dと電磁界強度を測定した。 Attached to the R / W device to an acrylic plate in place of the metal portion 21a, an antenna other than that to avoid the influence of metal in the same manner as in Example 3, was measured maximum communication distance D and the electromagnetic field intensity.

比較例4 Comparative Example 4
金属部21aに切り欠き部Gmの穴を設けなかった以外は実施例1と同様にして、隙間Gを変化させて最大通信距離Dを測定した。 Except for not providing the holes notch Gm to the metal portion 21a in the same manner as in Example 1, to measure the maximum communication distance D by changing the gap G.

(評価) (Evaluation)
実施例1と実施例2を比較すると、磁性体層で全面を覆った場合はアンテナ回路と金属部21aとの距離が小さければ小さいほど感度が高いことがわかる。 Comparing Example 1 and Example 2, if covering the entire surface of the magnetic layer it can be seen that the sensitivity the smaller the distance between the antenna circuit and the metal portion 21a is high. これに対して磁性体層を使用しない実施例1ではアンテナ回路と金属部21aとの距離が0の時も高い感度が得られているが、3〜5mm程度の距離でも同等の感度が得られており、必ずしも実施例2のごとく距離が近いほど良いということはできない。 Although high sensitivity even when the distance is 0 from the first embodiment in the antenna circuit and the metal portion 21a without using the magnetic layer contrast are obtained, equivalent sensitivity can be obtained even at a distance of about 3~5mm and which can not necessarily be that better close distance as in example 2. 実施例1のようにアンテナ回路と金属部21aとの距離が少しあっても最大通信距離が得られると、それほど精密な寸法精度を必要とせずにアンテナ部の金属部への取り付けができるので組み立てやすくなる。 When the maximum communication distance is obtained even if the distance a little there between the antenna circuit and the metal portion 21a as in the first embodiment, since it is attached to the metal portion of the antenna portion without requiring much precise dimensional accuracy assembly It becomes easier.
またこのように距離をとれる、すなわち、アンテナ回路が金属部と接触しないようにできることによって、例えば無用な機械的振動等が伝わる経路を最小限とできる効果がある。 The thus take the distance, i.e., by being able to antenna circuit does not contact with the metal part, there is an effect that can minimize unnecessary mechanical vibrations are transmitted path, for example.

実施例2は最も高い感度が得られる。 Example 2 has the highest sensitivity is obtained. しかし、必要な磁性体層の面積が多い。 However, there are many areas of the necessary magnetic layer. 実施例3は実施例1と比較すると、実施例2と較べて比較的少量の磁性体層を使用するだけでよい。 When Example 3 is compared with Example 1, it is only necessary to use a relatively small amount of the magnetic layer as compared to Example 2. 更にアンテナ回路と金属部との距離が小さい間は広い範囲で通信距離が確保でき、もっとも、使用しやすく、経済的にも優れているといえる。 Furthermore between the distance between the antenna circuit and the metal part is small, can be ensured communication distance in a wide range, however, easy to use, it can be said to be excellent in economy.
尚、実施例1は磁性体層を用いないため、経済的に最も優れている。 Incidentally, Example 1 uses no magnetic layer, and economically best.

以上説明したように、本発明のR/W装置用アンテナ回路をプリンタやR/W等の金属部に設置する場合であっても、金属フレームの影響を受けることなく、RFIDタグとの通信距離を伸ばすことができる。 As described above, even when installing a R / W device antenna circuit of the present invention to the metal portion such as a printer and a R / W, without being affected by a metal frame, the communication distance between the RFID tag it can be extended. その理由はアンテナ周囲部近傍の金属部を電磁的に利用しているものと考えられるが、詳細な点では明確でない。 The reason is believed that using a metal part in the vicinity of the antenna periphery electromagnetically, is not clear in detail points. しかし、磁性体層の存在はその効果を助長すると考えられる。 However, the presence of the magnetic layer is believed to promote its effect.

(a)は従来のR/W装置の一部のアンテナ取り付け部分付近を示す平面図、(b)は(a)のA−A'断面図である。 (A) is a plan view showing a part of the antenna mounting near portion of a conventional R / W device is an A-A 'sectional view of (b) is (a). R/W装置を取り付けるプリンタ装置の外観図。 External view of a printer apparatus mounting the R / W device. (a)は本発明のR/W装置の一例のアンテナの取り付け部分付近を示す平面図、(b)は(a)のA−A'断面図である。 (A) is a plan view showing the vicinity of the mounting portion of an example of an antenna of the R / W device of the present invention is an A-A 'sectional view of (b) is (a). (a)は本発明のR/W装置の別の一例のアンテナ取り付け部分付近を示す平面図、(b)は(a)のA−A'断面図である。 (A) is another example plan view showing an antenna mounting near portion of the R / W device of the present invention is an A-A 'sectional view of (b) is (a). (a)は本発明のR/W装置の別の一例のアンテナ取り付け部分付近を示す平面図、(b)は(a)のA−A'断面図である。 (A) is another example plan view showing an antenna mounting near portion of the R / W device of the present invention is an A-A 'sectional view of (b) is (a). (a)は本発明のR/W装置の別の一例のアンテナ取り付け部分付近を示す平面図、(b)は(a)のA−A'断面図である。 (A) is another example plan view showing an antenna mounting near portion of the R / W device of the present invention is an A-A 'sectional view of (b) is (a). (a)は本発明のR/W装置の別の一例のアンテナ取り付け部分付近を示す平面図、(b)は(a)のA−A'断面図である。 (A) is another example plan view showing an antenna mounting near portion of the R / W device of the present invention is an A-A 'sectional view of (b) is (a). は本発明のR/W装置の一例においてRFIDタグとの通信距離を測定する際の状態を示す模式的断面図である。 Is a schematic sectional view showing a state in measuring the communication distance between the RFID tag in one example of the R / W device of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

5b アンテナ回路4b 制御部21a 金属部Gm 切り欠き部 5b antenna circuit 4b control unit 21a metal part Gm notch

Claims (3)

  1. アンテナ回路およびアンテナ回路に接続される制御部を有するリーダおよび/またはライタ部と前記リーダおよび/またはライタ部の周辺に金属部とを備えるリーダおよび/またはライタ装置であって、該金属部がアンテナ回路の周囲を囲繞する囲繞金属部を含み、且つ該囲繞金属部が該アンテナ回路の周囲部近傍においては、該周囲を1回周する閉じた電気回路を形成しないように切り欠き部を有する金属部であるリーダおよび/またはライタ装置。 A reader and / or writer device and a metal portion in the periphery of the reader and / or writer unit reader and / or writer unit having a control unit connected to the antenna circuit and the antenna circuit, the metal part is an antenna includes a surrounding metal part which surrounds the perimeter of the circuit, and around the vicinity of the surrounding metal parts the antenna circuit, a metal having a cutout portion so as not to form an electrical circuit closed for weekly said periphery reader and / or writer device is part.
  2. 前記アンテナ回路の周辺部の一部またはアンテナ回路の全面を覆ってアンテナ回路の表面側または裏面側に磁性体層を有する請求項1記載のリーダおよび/またはライタ装置。 Reader and / or writer apparatus according to claim 1, further comprising a magnetic layer on the surface side or back side of the antenna circuit to cover the entire surface of some or antenna circuit of the peripheral portion of the antenna circuit.
  3. アンテナ回路とアンテナ回路の周囲部の囲繞金属部とが実質的に同一平面上にあり、アンテナ回路と周囲部の囲繞金属部との間に磁性体層を有する請求項1記載のリーダおよび/またはライタ装置。 And surrounding the metal part of the periphery of the antenna circuit and the antenna circuit are on substantially the same plane, the reader of claim 1, further comprising a magnetic layer between the surrounding metal parts of the antenna circuit and the surrounding part and / or writer device.
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