JP2007274675A - Ｉｃタグ付き金属物品 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣタグを外見上目立たなくして、金属容器（金属物品）の外観を保つとともに、人為的なＩＣタグの剥離、損壊等を抑制する。また、商品の出荷、陳列等の際に他の商品や器具と接触してＩＣタグが破損する可能性を低減させる。また、ＩＣタグが隣接する金属容器で隠れてしまう可能性を低減し、リーダ・ライタとの間で良好な無線通信を行うことができるようにする。
【解決手段】金属容器１０の一部を、ＩＣタグ４０のＩＣチップ４１に電気的に接続し、ＩＣタグ４０のアンテナとして作用させる。具体的には、ＩＣタグ４０のＩＣチップ４１を、封止部材４２を介して開封用タブ３３のリング孔３８に装着し、ＩＣチップ４１から延出するコンタクト部材４３を開封用タブ３３に導通させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、アルミニウム缶やスチール缶などの金属容器等からなる金属物品に関し、特に、リーダ・ライタとの間で無線通信を行うＩＣタグ用のＩＣチップが実装・装着されることで、金属物品がアンテナとして機能することでＩＣチップと一体となってＩＣタグを構成するＩＣタグ付き金属物品に関する。

一般に、アルミニウム缶、スチール缶等の金属容器（金属物品）は、例えば、ビール、コーラ、サイダー等の炭酸飲料や果汁飲料、各種お茶類等の飲料用の容器、缶詰食品の容器、各種液体製品の容器等に広く使用されている。
そして、このような各種の金属容器には、例えば商品名や内容物の成分、生産者、生産地、賞味期限等、所定の商品情報を表示した文字やバーコード等が付されている。この種の商品情報の表示は、通常、金属容器の外面に直接印刷されたり、ラベルに印刷されて貼付されるようになっている。

ところが、商品情報等を表示するラベルや印刷は、容器のデザイン等を損なわないよう小さく表示されるのが一般的であり、その結果、表示面積や表示される文字の大きさ、文字数等が限られたものとなり、充分な商品情報が表示できないという問題があった。
また、バーコード表示の場合、リーダで読み取るためにバーコード自体を容器表面に平面状に表示等しなければならず、また、傷や汚れ等があると読み取り不能となってしまい、しかも、バーコードでコード化できる情報量は限られていることから、文字による表示の場合と同様に、商品情報を表示、認識する手段としては一定の限界があった。

そこで、このような従来の商品情報表示の不利・不便を解消し、必要かつ十分な商品情報を簡易かつ正確に表示等する手段として、最近ではＩＣタグが利用されるようになってきている。
ＩＣタグは、非接触ＩＣタグ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ、ＲＦタグ等とも呼ばれ、ＩＣチップと無線アンテナを樹脂やガラス等で封止してタグ（荷札）状に形成した超小型の通信端末で、ＩＣチップに所定の情報を記録して対象物にタグを取り付け、記録した情報を無線通信により読取装置（リーダ・ライタ）側でピックアップすることにより、ＩＣチップに記録された情報を認識、表示するものである。

このようなＩＣタグは、ＩＣチップのメモリに数百ビット〜数キロビットのデータが記録可能であり、十分な情報等を記録でき、また、読取装置側と非接触であるため接点の磨耗や傷、汚れ等の心配もなく、さらに、タグ自体は無電源にすることができるため対象物に合わせた加工や小型化・薄型化が可能となる。
そして、このようなＩＣタグを用いることで、商品に関する種々の情報、例えば商品の名称や重量、内容量、製造・販売者名、製造場所、製造年月日、使用期限・賞味期限等の種々の情報が記録可能となり、従来の文字やバーコードによる商品表示では不可能であった多種多様な商品情報であっても、小型・薄型化されたタグを商品に装着するだけで利用することが可能になった。

ところが、このようなＩＣタグをアルミニウム缶やスチール缶のような金属容器に取り付けた場合、金属容器の導電性によってＩＣタグが影響を受けてしまい、正確な無線通信が行えなくなるという問題が発生した。
ＩＣタグを容器に取り付けると、ＩＣタグが発生する磁束は容器を貫通する方向に生じることになる。このため、タグを金属容器に取り付けた場合、アンテナ部が発する磁波・電磁波が金属容器側に吸収される熱損失等が生じてしまい、タグの通信特性が損なわれる事態が生じる。

例えば、図１３（ａ）に示すように、ＩＣタグ１００を金属容器１０１に取り付けると、図１３（ｂ）に示すように、タグ１００が発する磁束により金属容器１０１の表面に渦電流が誘起され、この渦電流によって、ＩＣタグ１００の磁束が打ち消されて熱損失が生じる
また、金属容器１０１の影響によりタグ１００のアンテナコイル部のインダクタンス等が変化してしまい、これによりアンテナの共振回路の共振周波数もずれてしまう。
このようにして、通常の汎用されているＩＣタグをそのまま金属容器に取り付けると、タグが誤動作したり、リーダ・ライタとの無線通信が行えないという問題が発生した。

そこで、これまで、アルミニウム缶やスチール缶のような金属容器にＩＣタグを取り付ける場合には、ＩＣタグの構成を金属容器専用のものに変更して、金属容器からの影響を回避しようとする提案がなされている（例えば、特許文献１−３参照。）。
具体的には、図１４に示すように、従来提案されている金属容器専用のＩＣタグ１０２は、タグ内部の金属容器１０１と対向する側に、シート形状等に形成した磁性体（高透磁率体）１０３や誘電体が配設されるようになっており、これによって、ＩＣタグ１０２が発する磁束を磁性体１０３内に通過させて、金属容器１０１側に渦電流が発生することを防止するようになっていた。

特開２００２−２０７９８０号公報（第２−４頁、第１図） 特開２００４−１２７０５７号公報（第３−４頁、第１図） 特開２００４−１６４０５５号公報（第４−５頁、第１図）

しかしながら、従来提案されている金属容器用のＩＣタグは、汎用のＩＣタグに比べ厚さ等の寸法が大きく、金属容器の表面に装着すると、外見上タグが装着されていることが明らかになってしまい、金属容器の外観を損なうおそれがあるとともに、商品の出荷、陳列等の際に他の商品や器具等と接触して破損するおそれもあり、さらに、人為的に剥離、損壊等することも可能で、管理システムに支障を来す可能性があった。
また、外見上目立たないようにＩＣタグを小型化することも可能であるが、この場合には、必要なアンテナ長を確保できずに、無線通信の距離（範囲）が狭い範囲に限られたり、隣接する金属容器の影響等によって通信特性が損なわれるおそれがあった。

本発明は、以上のような従来の技術が有する課題を解決するために提案されたものであり、ＩＣチップを金属物品と電気的に接触させることにより、金属物品自体をＩＣタグのアンテナとして機能させ、これによって、ＩＣタグを小型化しつつ、必要なアンテナ長を確保でき、金属による通信特性への影響も回避することができる、アルミニウム缶やスチール缶等の金属容器に好適なＩＣタグ付き金属物品の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のＩＣタグ付き金属物品は、請求項１に記載するように、一部又は全部が金属部材からなる金属物品と、外部に突出するコンタクト部材を備えたＩＣタグ用のＩＣチップとを備え、前記金属部材と前記ＩＣチップとが、前記コンタクト部材を介して電気的に接続されることにより、当該金属部材がＩＣタグ用アンテナとして機能する構成としてある。

このような構成からなる本発明のＩＣタグ付き金属物品によれば、金属物品を構成する金属部材とＩＣチップを、コンタクト部材を介して電気的に接続することにより、金属部材をＩＣタグ用のアンテナとして機能させ、金属部材とＩＣチップが一体となってＩＣタグを構成するようにしてある。
これにより、金属容器の蓋部等にＩＣチップを実装するだけで、ＩＣタグ付きの金属容器を構成することができ、ＩＣタグ本体を小型化しつつ、金属容器からなるアンテナによって、通信に必要となる十分なアンテナ長を確保することができ、金属による通信特性の劣化等の問題も解消することができる。
さらに、金属容器をアンテナとすることにより、タグ側のアンテナを省略することができ、アンテナ用のコストを削減できるとともに、タグを可能な限り小型化することができ、小型かつ低コストな金属用ＩＣタグを実現することができる。

特に、本発明のＩＣタグ付き金属物品は、請求項２に記載するように、前記金属物品が金属製の容器であり、前記金属部材が、前記金属製の容器の一部からなる構成としてあり、さらに、請求項３に記載するように、前記金属部材が、容器を封止する金属蓋からなる構成としてある。

このような構成からなる本発明のＩＣタグ付き金属物品によれば、ＩＣチップを金属容器の金属蓋に実装、接続させることで、金属容器の金属蓋をＩＣタグのアンテナとして機能させることができる。すなわち、ＩＣチップと金属蓋によって、金属容器用のＩＣタグを構成することができる。
これにより、金属蓋自体がアンテナとなることにより、金属蓋や金属容器により通信特性が影響を受けることなく、ＩＣチップはリーダ・ライタとの間で通信が行え、しかも、容器の外観上デッドスペースとなる金属蓋にＩＣチップが実装されるのみでＩＣタグを構成でき、容器の外観を損なうことなく、金属蓋からなるアンテナによって通信に必要となる十分なアンテナ長を確保でき、リーダ・ライタとの間で良好な無線通信を行うことができる。

また、金属蓋によって構成されるＩＣタグは、容器の天面に位置することになり、金属容器が保管・陳列された状態でも、他の容器や商品等で隠れてしまうことがなく、どのような状態でもリーダ・ライタとの通信が行えるようになり、ＩＣタグとしての機能・特性を十分に発揮させることができる。
また、金属蓋に実装されるＩＣチップは、既存の汎用タグのＩＣチップを使用することができ、小型かつ安価に構成でき、本発明により、低コストで良好な通信特性が得られる金属対応のＩＣタグを実現することができる。

そして、本発明では、ＩＣタグが容器の蓋部によって構成されることにより、容器の外見上ＩＣタグが目立たなくなり、タグの装着によって容器の外観が損なわれることなく、容器本来の外観・デザインを維持することができる。
また、ＩＣタグが外観上目立たなくなることで、人目に付きにくくなり、人為的なＩＣタグの剥離、損壊等も抑制することができる。
さらに、金属蓋は、容器の保管、出荷、陳列等の際にも、他の容器や器具、他の商品等とほとんど接触することがなく、金属蓋に装着されたＩＣチップが他の容器や商品等と接触して破損したり、容器から脱落したりすることも有効に防止できるようになる。

また、本発明のＩＣタグ付き金属物品は、請求項４に記載するように、前記金属蓋が、前記容器の胴部と絶縁される構成としてある。
特に、請求項５に記載するように、前記容器の胴部は、表面が樹脂被覆された樹脂被覆金属材からなる構成とすることが好ましい。

このような構成からなる本発明のＩＣタグ付き金属物品によれば、金属蓋と金属容器の胴部とを積極的に絶縁する構成とすることで、ＩＣタグのアンテナとして機能する金属蓋が金属容器の胴部と導通することによって、タグの通信特性が劣化することを防止できる。
金属容器の金属蓋をタグのアンテナとして機能させる場合に、金属蓋の面積部分で十分なアンテナ長が得られれば、金属容器の胴部が蓋部と導通することで却って通信特性が劣化することがある。
そこで、本発明では、金属容器の蓋部をアンテナとして利用する場合に、蓋部と胴部を積極的に絶縁するようにしてあり、これによって胴部を構成する金属からの影響を回避して良好な通信特性が得られるようにしてある。

ここで、金属容器の蓋部と胴部の絶縁は、例えば、蓋部と胴部が接触・嵌合する巻締め部にウレタン樹脂等の絶縁部材を塗布・充填することで行われる。
但し、巻締め部は、蓋部と胴部とが強固にかしめられた状態で圧着・密着するため、ウレタン樹脂等の充填では十分な絶縁効果が得られない場合がある。
そこで、本発明では、金属蓋をＩＣタグ用アンテナとして機能させる場合に、容器胴部を樹脂被覆金属で構成するようにしてある。

アルミニウム缶やスチール缶等の缶容器では、容器胴部を構成する金属材にＰＥＴ樹脂等のプラスチック樹脂を被覆した樹脂被覆缶容器が広く知られている。
このような樹脂被覆缶容器では、容器胴部を構成する金属材の外面や内面にＰＥＴ樹脂等が被覆されており、このような樹脂被覆された胴部と蓋部とは、ウレタン樹脂等の有無に拘わらず、もともと完全な絶縁状態にある。
本発明では、この樹脂被覆缶容器の蓋部にＩＣチップを実装することで、胴部側と完全に絶縁された蓋部をＩＣタグ用アンテナとして機能させるようにしてある。これによって、巻締め部に別途絶縁部材の充填等を必要とすることなく、蓋部を胴部と完全に絶縁された状態として、良好な通信特性を得ることができるようになる。

また、本発明のＩＣタグ付き金属物品は、請求項６に記載するように、前記金属蓋が、リング孔を有する開封用タブを備え、前記ＩＣチップが前記開封用タブのリング孔内に配設され、前記コンタクト部材が前記開封用タブに接触することにより、当該ＩＣチップと金属蓋とが電気的に接続される構成としてある。

このような構成からなる本発明のＩＣタグ付き金属物品によれば、ＩＣチップを容器開封用のプルタブのリング孔内に装着することで、開封用タブのリング孔をＩＣタグの装着空間として利用できるとともに、装着されたＩＣタグをプルタブのリング部によって保護することができる。
金属容器に備えられる開封用タブ（プルタブ）のリング孔は、一般に、開封時の指掛け用の孔として認識されているが、近年の開封用タブは、開封後も金属蓋から分離されない構造となっており、小型化され、容器から完全に切り離される旧来の大型のプルタブとは異なり、リング孔も小さいものとなっている。
すなわち、現在流通している金属容器の開封用タブのリング孔は、実際には孔に指が入れられることはなく、せいぜい開封時に指の腹で押えられる程度のものとなっている。

本発明では、このように実際にはデッドスペース化している開封用タブのリング孔をＩＣチップの装着空間として有効活用するものであり、タブのリング孔にＩＣチップを装着することで、開封用タブ本来の機能を損なうことなく、金属蓋の空間を有効に利用できるようになる。
また、ＩＣチップをリング孔内に隠蔽して、外観上目立たなくすることができ、リング部によってＩＣチップを保護することもできる。

また、本発明のＩＣタグ付き金属物品は、請求項７に記載するように、前記ＩＣチップが封止部材によって被覆され、当該封止部材が前記リング孔内に圧入されることにより、前記ＩＣチップが前記リング孔内に装着される構成としてある。

このような構成からなる本発明のＩＣタグ付き金属物品によれば、ＩＣチップを被覆・封止する封止部材を備え、この封止部材を一定の弾性を有するゴム等で構成し、その封止部材を開封用タブのリング孔内径よりやや大きくなるように形成することにより、ＩＣチップを封止した封止部材をタブのリング孔内に圧入状態で押し込んで、ＩＣチップを開封用タブに装着することできる。
ＩＣチップから突出するコンタクト部材は、封止部材から外部に突出し、開封用タブに接触・導通することになる。

これにより、ゴム等で封止されたＩＣチップは、装着のための基材や接着剤等を必要とすることなく、金属蓋側に脱落不能に蓋側に取り付けることができ、ＩＣタグの装着作業がきわめて容易に行うことができ、また、取り外しも簡単に行え、容器の使用後の廃棄・回収の際にも、容器とＩＣタグとの分別が容易となりリサイクルに資する金属容器を実現することができる。
また、弾性を有する封止部材で被覆・封止されることで、ＩＣチップは外部からの接触・衝撃等からも保護され、信頼性の高いＩＣタグ付き金属容器を提供できるようになる。

また、本発明のＩＣタグ付き金属物品は、請求項８に記載するように、前記開封用タブが、前記コンタクト部材が係止可能な係止溝を備える構成としてある。

このような構成からなる本発明のＩＣタグ付き金属物品によれば、封止部材が圧入されて開封用タブにＩＣチップが装着されると、封止部材から突出しているコンタクト部材が、開封用タブに形成された係止溝に係止することで、ＩＣチップと開封用タブとが電気的に導通される。
このような係止溝を開封用タブ側に形成することで、コンタクト部材をより確実に開封用タブと接触させることができ、ＩＣチップの装着の際の位置決め等も容易となり、開封用タブに対するコンタクト部材の接続作業が容易に行えるようになる。
また、コンタクト部材を溝に係止・係合させることで、コンタクト部材は係止溝によって堅固に保持され、コンタクト部材の接続不良等を長期に亘って防止することができ、より信頼性の高いＩＣタグ付き金属容器を提供できるようになる。

本発明によれば、ＩＣチップを金属物品と電気的に接触させることにより、金属物品自体をＩＣタグのアンテナとして機能させ、金属物品とＩＣチップとが一体となってＩＣタグを構成することができる。
これによって、タグ本体を小型化しつつ、必要なアンテナ長を確保でき、金属による通信特性への影響も回避することができ、外見上タグが目立たなくなって金属容器等の外観が保たれ、かつ、リーダ・ライタとの間で良好な無線通信が行える、特にアルミニウム缶やスチール缶等の金属容器に好適なＩＣタグ付き金属物品を実現することができる。

以下、本発明に係るＩＣタグ付き金属物品の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
［金属物品］
図１は、本発明の一実施形態に係るＩＣタグ付き金属物品となる金属容器を示す斜視図であり、図２は、本実施形態に係る金属容器を示す部分断面図、図３は、同じく本実施形態に係る金属容器の巻締め部を示す断面図である。
これらの図に示すように、本実施形態の金属容器１０は、飲料が充填されるアルミニウム缶、スチール缶等の缶容器であり、缶の胴部及び底部からなる容器本体２０と、缶の蓋部となる金属蓋３０とで構成されている。
そして、このような金属容器１０の金属蓋３０に、リーダ・ライタとの間で通信を行うＩＣタグ４０が装着されるようになっている。

ここで、金属容器１０を構成する缶容器は、いわゆるスリーピース缶の場合には、胴部と蓋部及び底部がそれぞれ分離しており、胴部に蓋部及び底部を巻締めることにより形成され、いわゆるツーピース缶の場合には、底部と胴部が一体化されて容器本体を構成し、この容器本体に蓋部が巻締められることにより形成される。
本実施形態の金属容器１０は、胴部及び底部を形成する容器本体２０に、蓋部を形成する金属蓋３０を巻締めるツーピース缶によって構成してある。
但し、金属容器１０は、スリーピース缶によって構成してもよい。

図２及び図３に示すように、容器本体２０と金属蓋３０との巻締め部は、容器本体２０の上端縁に形成されたボディフック２１と、金属蓋３０の外周縁に形成されたカバーフック３１とを重ね合わせ、かつ、巻込み状に圧着することにより形成されている。
そして、本実施形態では、後述する図４〜図６に示すように、容器本体２０に巻締められる金属蓋３０にＩＣチップ４０を実装し、コンタクト部材４３を介して電気的に接続することにより、金属蓋３０をＩＣタグ用のアンテナとして機能させるようにしてある。

ここで、金属蓋３０と容器本体２０の巻締め部は、金属容器１０に充填された内容物の品質保持に大きな影響を与える部分であり、通常は、巻締め部の重ね合わせ部分にウレタン樹脂２２（図３参照）等を塗布し、必要な密封性を確保している。
このような構成から、容器本体２０と金属蓋３０は、絶縁部材であるウレタン樹脂２２を介して電気的に絶縁されることになる。

本実施形態では、金属容器１０の金属蓋３０をタグのアンテナとして機能させるようにしてあり、後述するように、金属蓋３０の面積部分で十分なアンテナ長が得られるように設定してある。従って、金属容器の胴部（容器本体２０）が金属蓋３０と電気的に導通することで通信特性が劣化することになる。
そこで、本実施形態では、金属容器１０の蓋部（金属蓋３０）と胴部（容器本体２０）を積極的に絶縁するようにしてあり、これによって胴部を構成する金属からの影響を回避して良好な通信特性が得られるようにしてある。
具体的には、本実施形態では、容器本体２０を樹脂被覆金属で構成することで（図３に示す樹脂被覆層２３，２３参照）、金属蓋３０と容器本体２０とが完全に絶縁されるようにしてある。

アルミニウム缶やスチール缶等の缶容器では、容器胴部を構成する金属材にＰＥＴ樹脂等のプラスチック樹脂を被覆した樹脂被覆缶容器が広く知られている。
このような樹脂被覆缶容器では、容器胴部を構成する金属材の外面や内面にＰＥＴ樹脂等が被覆されており、このような樹脂被覆された胴部と蓋部とは、ウレタン樹脂等の有無に拘わらず、もともと完全な絶縁状態にある。
本実施形態では、容器本体２０をこのような樹脂被覆缶容器で構成し、この侍史被覆缶容器の蓋部にＩＣチップを実装することで、胴部側と完全に絶縁された蓋部をＩＣタグ用アンテナとして機能させるようにしてある。これによって、巻締め部に別途絶縁部材の充填等を必要とすることなく、金属蓋３０を容器本体２０と完全に絶縁された状態として、良好な通信特性が得られるようにしてある。
ただし、容器本体２０と金属蓋３０が完全に絶縁されていなくても、ＩＣタグ（ＩＣチップ）の通信は可能である。その意味で、容器本体２０と金属蓋３０とは、完全に絶縁されていることがより好ましいが、一定の絶縁性が得られれば良いことになる。

具体的には、容器本体２０は、例えば、ティンフリースチール板の両面に予めポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂フィルムをラミネートした厚さが０．１〜０．４ｍｍの樹脂被覆金属板によって形成される。
樹脂被覆金属板は、例えば、厚さが０．１８ｍｍのティンフリースチール板等の金属薄板の両面に、厚み２０μｍのポリブチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネートしたものが好適に用いられる。
また、金属薄板に被覆される樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，エチレンテレフタレート−イソフタレート共重合体，エチレンテレフタレート−アジペート共重合体，ブチレンテレフタレート−イソフタレート共重合体等のポリエステル系樹脂，ポリエチレン，ポリプロピレン，エチレン−ポリプロピレン共重合体，エチレン−酢酸共重合体，アイオノマー等のポリオレフィン系樹脂，ナイロン６，ナイロン６６等のポリアミド系樹脂などがある。

［金属蓋］
図４は、本発明の一実施形態に係る金属蓋の平面図である。
同図に示すように、金属蓋３０は、円形の蓋パネル３２と開封用タブ３３を備えた構成となっている。
蓋パネル３２は、円形の金属板であり、周縁部には、上述したカバーフック３１が形成され、中央部オフセット位置には、開口予定領域を囲むようにスコア３４が形成されている。
開封用タブ３３は、剛性のある金属板状部材であって、リベット３５を介して蓋パネル３２に固定される固定部３６と、固定部３６から蓋パネル３２に沿って延びるリング部３７とが一体的に備られており、リベット３５を介して蓋パネル３２と電気的に導通されている。
固定部３６は、スコア３４に囲まれた開口予定領域にオーバーラップするように蓋パネル３２に固定されており、リング部３７は、スコア３４から遠ざかる方向に延びている。

リング部３７は、リング孔３８を有する環状のつまみ部であり、リング部３７の先端部に指を掛けて引き起すと、リベット３５を支点として固定部３６の先端部が下動し、いわゆる梃子の原理でスコア３４を破断する。これにより、開口予定領域が開封され、内容物の注出が可能になる。
リング部３７の一部又は全体は、蓋パネル３２の表面から離間するように形成することが好ましい。このようにすると、リング部３７と蓋パネル３２の間に指掛け空間が確保されるので、リング部３７の指掛けや引き起しが容易になる。

そして、本実施形態では、この開封用タブ３３のリング部３７のリング孔３８にＩＣタグ４０が装着されるようになっている（図４に示す網掛け部参照）。
開封用タブのリング孔は、一般には、開封操作時の指掛け用の孔として認識されているが、近年の開封用タブは、開封後も金属蓋から分離されない構造となっており、小型化され、容器から完全に切り離される旧来の大型のプルタブとは異なり、リング孔も小さいものとなっている。本実施形態の開封用タブ３３も、このような開封後も金属蓋から分離されない、リング孔の小さいタイプのものとなっている。そして、このようなタイプの開封用タブのリング孔は、実際には孔に指が入れられることはなく、せいぜい開封時に指の腹で押えられる程度のものとなっている。
そこで、本実施形態では、このように実際にはデッドスペース化している開封用タブ３３のリング部３７のリング孔３８をＩＣタグ４０（ＩＣチップ４１）の装着空間として有効活用するようにしてある。

［ＩＣタグ］
図５は、本実施形態に係る金属蓋の開封用タブにＩＣタグを装着した状態を示す拡大平面図である。
同図に示すように、このＩＣタグ４０は、封止部材４２で封止された状態で、金属蓋３０の開封用タブ３３に装着されるようになっている。
一般に、ＩＣタグは、ＩＣチップとアンテナとを有し、これらを樹脂などからなる基材に搭載して構成されるが、本実施形態に係るＩＣタグ４０は、専用のアンテナを備えず、金属容器１０の一部を、ＩＣタグ用のＩＣチップ４１に電気的に接続し、ＩＣタグ４０のアンテナとして機能させるようにしてある。
具体的には、ＩＣタグ４０は、ＩＣチップ４１と、このＩＣチップ４１から外部に突出するコンタクト部材４３を備え、コンタクト部材４３を介してＩＣチップ４１と金属容器１０の一部（本実施形態では金属蓋３０）とが電気的に接触・導通するようになっている。
そして、このＩＣタグ４０は、図５に示すように、ゴム等の封止部材４２で封止された状態で、金属蓋３０の開封用タグ３３に装着されるようになっている。

具体的には、ＩＣタグ４０は、金属蓋３０に備えられる開封用タブ３３のリング孔３８の孔内に、ＩＣチップ４１を封止した封止部材４２が圧入状態で装着されることにより、金属蓋３０に装着されるようになっている。
そして、ＩＣチップ４１から突出するコンタクト部材４３が、封止部材４２から外部に突出し、開封用タブ３３に接触し、ＩＣチップ４１は金属蓋３０と電気的に導通することになる。
本実施形態では、金属蓋３０は、上述したように容器本体２０と完全に絶縁されているので、金属蓋３０のアンテナとしての機能が、容器本体２０を構成する金属の影響を受けない。

ここで、本実施形態では、コンタクト部材４３は４本突出しているが、コンタクト部材４３の本数は特に限定されない。また、突出するコンタクト部材４３のすべてがＩＣチップ４１と電気的に接続・導通している必要はない。
例えば、４本突出しているコンタクト部材４３のうち、実際にＩＣと接触するコンタクト部材は、アンテナの設計により１本でも２本でもよく（後述する図７〜８参照）、その他のコンタクト部材はＩＣと導通させず、ＩＣタグ４０とプルタブとの固定・支持の役割だけとしても構わない。
また、コンタクト部材４３の材質としては、Ｃｕ製やＡｌ製のワイヤが好適であるが、ＩＣとの導通性が必要な場合には、金属のような導電性のある材質で形成し、一方、プルタブとの固定だけでＩＣとの導通性が必要ない場合には、金属等の導電性物質である必要はなく、樹脂材料等、ＩＣタグ４０の支持・固定に好適な任意の材質・部材を使用することができる。

このように、ＩＣチップ４１を開封用タブ３３のリング孔３８内に装着することで、開封用タブ３３のリング孔３８をＩＣタグの装着空間として利用できるとともに、装着されたＩＣチップ４１を開封用タブ３３のリング部３７によって保護することができる。
上述したように、現在流通している金属容器の開封用タブのリング孔は、実際には孔に指が入れられることはなく、せいぜい開封時に指の腹で押えられる程度のものとなっている。そこで、本実施形態では、実際にはデッドスペース化している開封用タブ３３はリング孔３８をＩＣタグの装着空間として有効活用して、開封用タブ３３のリング孔３８にＩＣチップ４１を装着してある。
このようにすることで、開封用タブ本来の機能を損なうことなく、金属蓋３０の空間を有効に利用でき、また、ＩＣチップ４１をリング孔３８内に隠蔽して、外観上目立たなくすることができるとともに、リング部３７によってＩＣタグを保護することもできる。

また、本実施形態では、開封用タブ３３に、ＩＣタグ４０の封止部材４２から突出しているコンタクト部材４３が係止する係止溝３９が設けてあり、この係止溝３９にコンタクト部材４３が係止・接触することで、ＩＣチップ４１と開封用タブ３３が電気的に導通されるようになっている。
具体的には、図５に示すように、ＩＣタグ４０からは放射状に４本のコンタクト部材４３が突出しており、これらコンタクト部材４３が係止可能な４本の係止溝３９が、開封用タブ３３のリング部３７の上面部に形成してある。

このような係止溝３９を開封用タブ３３側に形成することで、コンタクト部材４３をより確実に開封用タブと接触させることができ、ＩＣチップ４１の装着の際の位置決め等も容易となり、開封用タブ３３に対するコンタクト部材４３の接続作業が容易に行えるようになる。
また、コンタクト部材４３を溝に係止・係合させることで、コンタクト部材４３は係止溝３９によって堅固に保持され、コンタクト部材４３の接続不良等を長期に亘って防止することもできるようになる。

ＩＣチップ４１は、メモリ等の半導体チップからなり、例えば数百ビット〜数キロビットのデータが記録可能となっている。
そして、アンテナを介して図示しないリーダ・ライタとの間で無線通信による読み書き（データ呼び出し・登録・削除・更新など）が行われ、ＩＣチップ４１に記録されたデータが認識されるようになっている。
ＩＣチップ４１に記録されるデータとしては、例えば、商品の識別コード、名称、重量、内容量、製造・販売者名、製造場所、製造年月日、使用期限等、任意のデータが記録可能であり、また、書換も可能である。

ＩＣタグ４０で使用される周波数帯としては、例えば、１３５ｋＨｚ以下の帯域、１３．５６ＭＨｚ帯、いわゆるＵＨＦ帯に属する８６０Ｍ〜９６０ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯等の数種類の周波数帯がある。そして、使用される周波数帯によって無線通信が可能な通信距離が異なるとともに、周波数帯によって最適なアンテナ長や配線パターンが異なってくる。
本実施形態では、金属蓋３０をアンテナとして機能させることから、金属蓋３０の径・面積を所定の値に設定することで、特定周波数帯（例えば２．４５ＧＨｚ帯）に適したアンテナとすることができる。

ＩＣタグ４０を封止する封止部材４２は、開封用タブ３３のリング孔３８に圧入できるように、一定の弾性を有する部材であることが好ましく、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、フェノール樹脂、シリコーンゴムやＳＢＲ、ウレタンゴムなどのゴム材料等がある。また、樹脂による埋め込みをする場合には、ウレタン樹脂やポリエステル樹脂に硬化剤としてイソシアネート樹脂を混ぜても良い。

封止部材４２によるＩＣチップ４１の封止は、例えば、次のようにして行う。
ウレタン樹脂に硬化剤のイソシアネート樹脂を混合し、ＩＣタグを入れた型に流し込み、硬化させて封止する。また、樹脂やゴムでできた基板をＩＣタグが装着できるように成形し、挟み込んだり装着したりすることで封止してもよい。

そして、以上のようにしてＩＣチップ４１を封止した封止部材４２は、上述した開封用タブ３３のリング孔３８の内径よりやや大きくなるように形成され、リング孔３８内に圧入状態で装着できるようになっていす。
これにより、ゴム等の弾性部材で封止されたＩＣタグ４０は、装着のための基材や接着剤等を必要とすることなく、金属蓋３０に脱落不能に取り付けることができ、ＩＣタグ４０の装着作業はきわめて容易に行うことができる。また、このように圧入状態で装着されたＩＣタグ４０は、取り外しも簡単に行え、容器の使用後の廃棄・回収の際にも、容器とＩＣタグとの分別が容易となりリサイクルに資する金属容器を実現することができる。
さらに、ゴム等の弾性部材で封止されたＩＣタグ４０は、外部からの接触・衝撃等からも保護されることになる。

このようにして、本実施形態では、容器本体２０ではなく、金属蓋３０にＩＣチップ４１を装着することで、金属蓋３０とＩＣチップ４１とが一体となってＩＣタグ４０を構成するようになるので、外見上ＩＣタグ４０が目立たなくなり、金属容器１０の外観が保たれるとともに、人為的なＩＣタグ４０の剥離、損壊等も抑制できる。また、金属蓋３０に装着されたＩＣタグ４０は、他の商品や器具と接触しにくいので、商品の出荷、陳列等の際に他の商品や器具と接触して破損する可能性も低減できる。
さらに、金属蓋３０に装着されるＩＣタグ４０は、外見上目立つことなく大型化できるので、金属蓋３０によって十分なアンテナ長を容易に確保できるだけでなく、隣接する金属容器１０で隠れてしまう可能性を低減し、リーダ・ライタとの間で良好な無線通信を行うことができる。

［ＩＣタグの装着方法］
つぎに、金属蓋３０に対するＩＣタグ４０の装着方法について、図６を参照して説明する。
図６は、本実施形態に係るＩＣタグの装着方法を示す金属容器の部分斜視図であり、（ａ）はＩＣタグの装着前の状態、（ｂ）はＩＣタグを装着した状態を示している。
まず、ＩＣタグ４０は、上述したように、ＩＣチップ４１が予め封止部材４２で被覆・封止される。ＩＣチップ４１を封止した封止部材４２は、適度な弾性を有している。
また、ＩＣタグ４０を被覆・封止した封止部材４２の外形は、開封用タブ３３に形成されるリング孔３８の形状に対応しており、リング孔３８よりも若干大きく形成される（図６（ａ）参照）。
また、ＩＣタグ４０からは、ＩＣチップ４１に電気的に接続されたコンタクト部材４３が四方に延出されており、このコンタクト部材４３が封止部材４２を貫通して外部に突出している。

そして、このように封止されたＩＣタグ４０が、開封用タブ３３のリング孔３８に圧入状態で装着される（図６（ｂ）参照）。
装着作業は、封止部材４２から突出するコンタクト部材４３と開封用タブ３３の係止溝３９とを位置合わせしつつ、弾性を有する封止部材４２をリング孔３８に押し込むようにして簡単に装着することができる。
ＩＣタグ４０が装着されると、突出するコンタクト部材４３がリング部３７に当接して開封用タブ３３と導通するとともに、リング部３７に形成された係止溝３９に係止・保持される。

以上のようにして装着されたＩＣタグ４０は、コンタクト部材４３を介して開封用タブ３３とＩＣチップ４１とが電気的に導通され、金属蓋３０をＩＣタグ４０のアンテナとして機能させることができる。
そして、容器の使用後等に廃棄・回収する際には、リング孔３８に圧入状態で装着されている封止部材４２を押し出すことで、ＩＣタグ４０を開封用タブ３３から取り外すことができる。

［通信特性］
次に、本実施形態に係るＩＣタグ付き金属物品によって構成されるＩＣタグの通信特性について図７を参照して説明する。
図７は、共振周波数２．４５ＧＨｚのＩＣタグ２０を絶縁封止して、本実施形態の金属蓋を介して金属容器３０に実装・装着した場合のＩＣタグの共振周波数と無線信号の強度の関係を示すグラフである。同図に示すグラフは、コンタクト部材２本をＩＣと導通させて、プルタブの部分をダイポールアンテナと見立てた場合の結果を示している。なお、同図は、周囲環境などの影響を考慮せずに設計されている既存の汎用タグを使用した結果を示している。
同図に示すように、ＲＦＩＤタグは共振周波数２．９ＧＨｚ帯域でリターンロスが−１２ｄＢ以下となり、本実施形態に係る構成をとることで、良好な通信特性を確保できることがわかる。
また、図８は、コンタクト部材１本をＩＣと導通させて、プルタブをモノポールアンテナと見立てた場合の結果示している。２本導通させた場合の結果と同様の良好な通信特性を確保できることが確認できる。

［金属蓋の大きさによるアンテナ性能の比較］
金属蓋３０の大きさによりアンテナ性能を比較すると、例えば、図９に示すように、φ５２ｍｍとφ６０ｍｍの金属蓋をＩＣタグのアンテナとして機能させたところ、両アンテナともほぼ同様のリターンロスとなることが確認された。

［金属蓋アンテナ用ＩＣインピーダンスの検証］
ＩＣタグでは、アンテナ部分のインピーダンス（Ｚan）とＩＣ部分のインピーダンス（Ｚic）とが整合されていなければならない。
つまり、インピーダンスは複素数であり、実数部｛Ｒe(Ｚan)｝と｛Ｒe(Ｚic)｝の値が一致し、及び虚数部｛Ｉm(Ｚan)｝と｛Ｉm(Ｚic)｝の和が０となれば最高の性能となる。これらが不整合になれば、それだけＩＣタグ４０の性能は劣化することになる。

ＩＣインピーダンスを変化させた場合における金属蓋アンテナのリターンロスを図１０に示す。
同図に示すように、金属蓋アンテナにおいては、ＩＣインピーダンスを
Ｚic＝２５Ω−ｊ１１０Ω
とした場合、リターンロスが最高性能（−２５ｄｂ）となる結果を得た。
また、
Ｚic＝１２．５Ω−ｊ１１０Ω
とした場合、整合がずれたため、リターンロスが−１０ｄｂと性能が劣化した。

ＩＣタグの性能として、一般的にリターンロスが−１０ｄｂより小さい場合、十分な特性を得られ、この条件を満たすＩＣインピーダンス条件について検証した。その結果を図１１及び図１２に示す。
これらの図はスミスチャートと呼ばれるもので、整合がとれているかを判断するためのものである。
具体的には、周波数ごとに計算されたＩＣインピーダンスをチャート上にプロットしたもので、円の中心に線がくれば、その周波数で整合が取れていることを表す。チャートの中心部に描画されている点線円は、その内側に線が入れば、リターンロスが−１０ｄｂ以下であることを意味する。
図１１及び図１２のスミスチャートでは、Ｚicの実数部及び虚数部を変化させた場合の結果を示している。この結果より、金属蓋をアンテナに用いる場合のＩＣインピーダンス（Ｚic）の範囲として、
実数部Ｒe(Ｚic): １２．５〜１５０Ω
虚数部Ｉm(Ｚic): −１１０〜−１２５Ω
であれば、ＩＣタグとして機能することが確認された。

以上説明したように、本実施形態のＩＣタグ付き金属物品によれば、金属物品となる金属容器１０の金属蓋３０とＩＣチップ４１を、コンタクト部材４３を介して電気的に接続することにより、金属蓋３０をＩＣタグ用のアンテナとして機能させ、金属蓋３０とＩＣチップ４１が一体となってＩＣタグ４０を構成するようになる。
これにより、金属容器１０の蓋部にＩＣチップ４１を実装するだけで、ＩＣタグ付きの金属容器を構成することができ、ＩＣタグ本体を小型化しつつ、金属蓋３０からなるアンテナによって、通信に必要となる十分なアンテナ長を確保することができ、金属による通信特性の劣化等の問題も解消することができる。
さらに、金属容器１０の一部をアンテナとすることにより、タグ側のアンテナを省略することができ、アンテナ用のコストを削減できるとともに、タグを可能な限り小型することができ、小型かつ低コストな金属用ＩＣタグを実現することができる。

特に、本実施形態では、金属容器１０の容器本体２０から絶縁された金属蓋３０をＩＣタグのアンテナとして機能させるので、金属容器１０の容器本体２０からの影響により通信特性が損なわれることがなく、ＩＣチップ４１はリーダ・ライタとの間で通信が行え、しかも、容器の外観上デッドスペースとなる金属蓋３０にＩＣチップ４１が実装されるのみでＩＣタグ４０を構成できるので、容器の外観が損なわれず、さらに、金属蓋３０からなるアンテナによって通信に必要となる十分なアンテナ長を確保でき、リーダ・ライタとの間で良好な無線通信が行えるようになる。

また、金属蓋３０によって構成されるＩＣタグ４０は、金属容器１０の天面に配設されることになり、金属容器１０が保管・陳列された状態でも、他の容器や商品等で隠れてしまうことがなく、どのような状態でもリーダ・ライタとの通信が行えるようになり、ＩＣタグとしての機能・特性を十分に発揮させることができる。
また、金属蓋３０に実装されるＩＣチップ４１は、既存の汎用タグのＩＣチップを使用することができ、小型かつ安価に構成でき、低コストで良好な通信特性が得られる金属対応のＩＣタグを実現することができる。

そして、本実施形態では、ＩＣタグ４０が金属容器１０の蓋部によって構成されることにより、容器の外見上ＩＣタグが目立たなくなり、タグ４０の装着によって容器の外観が損なわれることなく、容器本来の外観・デザインを維持することができる。
また、ＩＣタグ４０が外観上目立たなくなることで、人目に付きにくくなり、人為的なＩＣタグ４０の剥離、損壊等も抑制することができる。
さらに、金属蓋３０は、容器の保管、出荷、陳列等の際にも、他の容器や器具、他の商品等とほとんど接触することがなく、金属蓋３０に装着されたＩＣチップ４１が他の容器や商品等と接触して破損したり、容器から脱落したりすることも有効に防止できるようになる。

以下、本発明に係るＩＣタグ付き金属物品の一実施例を説明する。
なお、本発明を以下の実施例により更に説明するが、本発明は下記実施例により何らかの制限を受けるものではない。
（実施例１）
ＩＣチップとコンタクト部材（Ｃｕ製 φ０．２５ｍｍのワイヤ）と封止部材（エポキシ樹脂）を用いてＩＣタグを作製した。使用したＩＣは２．４５ＧＨｚのもので、コンタクト部材は１本だけＩＣと導通させて他の３本は導通しない状態にした。このＩＣタグを市販されているアルミ缶（３５０ｍｌ、缶蓋径φ６０ｍｍ）のプルタブに取り付けて、コンタクト部材を介して導通させて通信特性試験を行った。
使用したリーダ・ライタの出力は約３０ｄＢｍで、リーダ・ライタに接続したアンテナは、約６ｄＢｉの直線偏波であった。この時の通信距離は、約１０ｃｍであり、金属表面にもかかわらず、良好な通信特性を確保できた。

以上、本発明のＩＣタグ付き金属物品について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係るＩＣタグ付き金属物品は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、本発明を適用する金属容器として、飲料等が充填される金属製の缶容器を例にとって説明したが、本発明を適用できる金属容器としては、容器の用途や収納する内容物、容器の構成成分等は特に限定されるものではない。すなわち、ＩＣチップと電気的に導通されてアンテナとして機能できる金属蓋等を備える容器であれば、どのような大きさ、形状、材質等の容器であってもよく、また、容器に収納される内容物がどのようなものであってもよい。
また、上述した実施形態では、本発明の金属物品として金属容器を例にとって説明したが、本発明の金属物品は、金属容器に限定されるものではない。すなわち、ＩＣタグのＩＣチップに電気的に接続し、ＩＣタグのアンテナとして機能可能な金属部材を備える金属物品であれば、どのような対象物にも本発明を適用することができる。

本発明は、金属蓋によって封止・密封される金属容器、特に、飲料等の容器となるアルミニウム缶、スチール缶等の金属容器に好適なＩＣタグ付き金属蓋として利用することができる。

本発明の一実施形態に係るＩＣタグ付き金属物品を構成する金属容器を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るＩＣタグ付き金属物品を構成する金属容器を示す部分断面図である。 本発明の一実施形態に係るＩＣタグ付き金属物品を構成する金属容器の巻締め部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るＩＣタグ付き金属物品を構成する金属容器の金属蓋の平面図である。 本発明の一実施形態に係るＩＣタグ付き金属物品を構成する金属容器の金属蓋の開封用タブを示す拡大平面図である。 本発明の一実施形態に係るＩＣタグ付き金属物品を構成するＩＣチップの装着方法を示す金属容器の部分斜視図であり、（ａ）はＩＣタグの装着前の状態、（ｂ）はＩＣタグを装着した状態を示している。 本発明の一実施形態に係るＩＣタグ付き金属物品で構成されるＩＣタグの共振周波数と無線信号の強度の関係を示すグラフである。 本発明の他の実施形態に係るＩＣタグ付き金属物品で構成されるＩＣタグの共振周波数と無線信号の強度の関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る金属蓋の蓋径によるアンテナ性能の変化を示すグラフ図である。 本発明の一実施形態に係る金属蓋のＩＣインピーダンスによるアンテナ性能の変化を示すグラフ図である。 本発明の一実施形態に係る金属蓋のＩＣインピーダンス（実数部）によるアンテナ性能の変化を示すスミスチャートである。 本発明の一実施形態に係る金属蓋のＩＣインピーダンス（虚数部）によるアンテナ性能の変化を示すスミスチャートである。 従来の一般的な金属容器にＩＣタグを実装した場合の通信特性の状態を模式的に示す説明図であり、（ａ）は金属容器に実装されたＩＣタグの状態を、（ｂ）は（ａ）に示すＩＣタグが発する磁束の状態を示している。 従来の金属専用ＩＣタグを金属容器に実装した場合の通信特性の状態を模式的に示す説明図であり、（ａ）は金属容器に実装された金属専用ＩＣタグの状態を、（ｂ）は（ａ）に示す金属専用ＩＣタグが発する磁束の状態を示している。

符号の説明

１０ 金属容器
２０ 容器本体
２３ 樹脂被覆層
３０ 金属蓋
３２ 蓋パネル
３３ 開封用タブ
３４ スコア
３５ リベット
３６ 固定部
３７ リング部
３８ リング孔
３９ 係止溝
４０ ＩＣタグ
４１ ＩＣチップ
４２ 封止部材
４３ コンタクト部材

Claims (8)

1. 一部又は全部が金属部材からなる金属物品と、
   外部に突出するコンタクト部材を備えたＩＣタグ用のＩＣチップと、を備え、
   前記金属部材と前記ＩＣチップとが、前記コンタクト部材を介して電気的に接続されることにより、当該金属部材がＩＣタグ用アンテナとして機能することを特徴とするＩＣタグ付き金属物品。
2. 前記金属物品が金属製の容器であり、前記金属部材が、前記金属製の容器の一部からなる請求項１記載のＩＣタグ付き金属物品。
3. 前記金属部材が、容器を封止する金属蓋からなる請求項１又は２記載のＩＣタグ付き金属物品。
4. 前記金属蓋が、前記容器の胴部と絶縁されている請求項３記載のＩＣタグ付き金属物品。
5. 前記容器の胴部が、表面が樹脂被覆された樹脂被覆金属材からなる請求項４記載のＩＣタグ付き金属物品。
6. 前記金属蓋が、リング孔を有する開封用タブを備え、
   前記ＩＣチップが前記開封用タブのリング孔内に配設され、前記コンタクト部材が前記開封用タブに接触することにより、前記金属蓋と前記ＩＣチップとが電気的に接続される請求項３乃至５のいずれかに記載のＩＣタグ付き金属物品。
7. 前記ＩＣチップが封止部材によって被覆され、当該封止部材が前記リング孔内に圧入されることにより、前記ＩＣチップが前記リング孔内に装着される請求項６記載のＩＣタグ付き金属物品。
8. 前記開封用タブが、前記コンタクト部材が係止可能な係止溝を備える請求項６又は７記載のＩＣタグ付き金属物品。

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