JP5929549B2 - Ｒｆタグ - Google Patents

Description

本発明は、例えば電気メータや貨物用コンテナなど、任意の物品や対象物に取り付けられて使用されるＲＦタグに関し、特に、耐光性や防水性を高めるためにＲＦタグのインレイが筐体内に収納・封止される構造のＲＦタグに関する。

一般に、任意の物品や対象物に対して、当該物品や対象物に関する所定情報を読み書き可能に記憶したＩＣチップを内蔵した所謂ＲＦタグが広く使用されている。
ＲＦタグは、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ，ＩＣタグ，非接触タグ等とも呼ばれ、ＩＣチップと無線アンテナを備えた電子回路が樹脂フィルム等の基材によって封止・コーティングされた所謂インレイ（インレット）が、タグ（荷札）状に形成されてなる超小型の通信端末であり、読取・書込装置（リーダ・ライタ）によってタグ内のＩＣチップに所定の情報が無線で読み取りや書き込み，読み書き（リードオンリー，ライトワンス，リード・ライト）が行えるようになっている。
そして、このようなＲＦタグに所定の情報を書き込んで任意の物品，対象物等に取り付けることにより、ＲＦタグに記録された情報がリーダ・ライタによりピックアップされ、タグに記録された情報を当該物品に関する所定情報として認識，出力，表示，更新等させることができる。

このようなＲＦ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、物品等に関する情報としては十分な情報量を記録でき、また、読取・書込装置側とは非接触で通信が行え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ＲＦタグを用いることで、タグを取り付ける物品に関する種々の情報、例えば当該物品の名称や識別記号，内容物，成分，管理者，使用者，使用状態，使用状況などの種々の情報が記録可能となり、ラベル表面に印刷表示される文字やバーコード等では不可能であった多種多様な情報を、小型化・薄型化されたタグを物品に装着するだけで正確に読み書きすることが可能となる。

ところで、このようなＲＦタグは、金属製の物品に取り付けた場合、金属容器の導電性によってＲＦ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する。
すなわち、ＲＦタグを物品に対して取り付けると、ＲＦタグが発生する磁束は物品を貫通する方向に生じることになることから、タグを金属製の物品に取り付けた場合、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。このため、通常の汎用されているＲＦタグをそのまま金属製の物品・対象物に取り付けると、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する。

そこで、これまで、金属物品にＲＦタグを取り付ける場合には、ＲＦタグの構成を金属対応専用のものに変更して、金属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１，２参照）。
具体的には、従来提案されている金属対応用のＲＦタグは、取付対象となる金属と対向する側のタグ内部に、シート形状等に形成した反射手段や誘電体が配置されるようになっており、これら反射手段や誘電体によって、タグが発する磁束を反射させたり誘電体内を通過させることで、磁波・電磁波が金属側に吸収される熱損失等が発生することを防止するようになっている。

また、上記のような金属物品からの影響に加えて、ＲＦタグは、ＩＣチップとアンテナをフィルムコーティングしただけのインレイの状態では、衝撃や水分，温度変化等の影響を受けやすく、故障や誤動作，破損などが生じ易いという欠点がある。
このため、インレイ状態のＲＦタグを、例えば樹脂製の筐体内に収納・封止することで、耐候性や耐熱性・防水性を高めるようにすることも提案されている（例えば、引用文献３参照）。

特開２００２−２９８１０６号公報 特開２００８−１２３１９６号公報 特開２００８−１９１９１８号公報

しかしながら、従来提案されている金属対応用のＲＦタグや、筐体封入型のＲＦタグは、反射手段や誘電体，筐体等が、特定の金属物品や通信周波数のみに対応した固定的・専用的な構造や材質等となっており、異なる物品に使用したり、異なる通信周波数のＲＦタグに対応するためには、それら反射手段や誘電体，筐体の構造や材質を、すべて変更して作り直さなければならなかった。
このため、ＲＦタグとしての汎用性や拡張性がほとんどないという欠点があった。

ＲＦタグは、例えば電力使用量を監視する電気メータに使用した場合、電気メータから発生される電気や、電気メータを構成する金属によりタグの通信特性が影響を受けることになるが、その場合、電気メータへのタグの取り付け位置によっても影響の度合いが異なり、また、例えば関東地域と関西地域では交流周波数が異なるため、ＲＦタグもそのような使用態様や使用地域等に対応する必要がある。
また、ＲＦタグは、使用するＩＣチップやアンテナが異なれば通信周波数も異なり、また、同一のＩＣチップ及びアンテナ構成からなるＲＦタグでも、例えば国や地域によって使用可能な通信周波数帯域が異なることがある。従って、例えばそのような国や地域にまたがって運搬・使用等される例えば貨物用コンテナにＲＦタグを使用する場合、各通信周波数に対応する必要がある。

このような場合に、上述したような特定の金属物品や通信周波数のみに固定的・専用的に対応した構造や材質のＲＦタグでは、通信周波数が異なる場合には、ＲＦタグの構成要素の全てを変更して作り直さなければならなかった。
また、このような従来のＲＦタグの構造では、反射手段や誘電体とそれらを収納する筐体も、専用的・固定的・一体的な構造となっており、通信周波数に応じて例えば誘電体のみを変更するようなことは不可能であった。
このため、ＲＦタグを使用する物品やＲＦタグの通信周波数や使用環境が異なる場合、ＲＦタグの構造や材質、ＲＦタグの一部を構成する反射手段や誘電体，筐体等のすべてを、特定の物品や通信周波数，使用環境等に対応した専用のものとする必要があり、特に複数の物品や周波数等に対応するには、ＲＦタグとしての汎用性・拡張性に著しく欠け、製造コストも増大するという問題があった。

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、インレイを保護する筐体を備えた金属対応構造のＲＦタグでありつつ、ＲＦタグを使用する物品やＲＦタグの通信周波数，使用環境等が異なる場合にも広く対応が可能であり、低コストで汎用性や拡張性に優れたＲＦタグを実現することができる、金属物品に好適なＲＦタグの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のＲＦタグは、ＩＣチップと、ＩＣチップの周囲をループ状に囲む導体からなるループ部と、ループ部を経由してＩＣチップと接続されるアンテナを備え、全体が絶縁部材によって封止されたインレイと、インレイと絶縁状態で積層される面状の補助アンテナと、補助アンテナが積層されたインレイが搭載される基台となるとともに、搭載されたインレイに対する誘電率調整層として機能する誘電率調整プレートと、補助アンテナが積層されたインレイが搭載された状態で誘電率調整プレートを内部に収納する筐体と、を備え、補助アンテナが、インレイのループ部に重なるように配置される切り欠き部を備え、誘電率調整プレートが、筐体内に着脱可能かつ移動不能に係合して、インレイを筐体内に移動不能に保持するとともに、インレイが搭載される搭載面の所定箇所に、当該誘電率調整プレートを貫通する貫通部を備え、搭載されるＲＦタグに対して部分的に誘電体を配置させて、補助アンテナが積層されたインレイの通信特性を調整する所定の誘電率となる形状に形成される構成としてある。

本発明によれば、インレイを保護する筐体を備えた金属対応構造のＲＦタグでありつつ、ＲＦタグを使用する物品やＲＦタグの通信周波数，使用環境等が異なる場合にも広く対応が可能であり、低コストで汎用性や拡張性に優れたＲＦタグを実現することができる。
従って、本発明によれば、特に、ＲＦタグの通信特性が影響を受けやすい電気メータや、ＲＦタグの通信周波数として使用可能な周波数帯域が異なる国や地域にまたがって使用される貨物用コンテナなどに好適なＲＦタグを実現することができる。

本発明の一実施形態に係るＲＦタグを示す、インレイを筐体内に収納した完成状態の斜視図であり、（ａ）は筐体平面側から見た状態、（ｂ）は筐体底面側から見た状態を示している。 図１（ａ）に示すＲＦタグの筐体とインレイ，補助アンテナ，誘電率調整プレートを全て分解した状態の斜視図であり、図１（ａ）に対応して筐体平面側から見た状態を示している。 本発明の一実施形態に係るＲＦタグを示す一部断面正面図である。 本発明の一実施形態に係るＲＦタグの補助アンテナを示す平面図であり、（ａ）は補助アンテナをインレイに積層した状態を示しており、（ｂ）は補助アンテナの長辺の寸法関係を示している。

以下、本発明に係るＲＦタグの実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るＲＦタグを示す、インレイを筐体内に収納した完成状態の斜視図であり、図２は、同じく本実施形態に係るＲＦタグの分解斜視図である。また、図３は、本実施形態に係るＲＦタグの一部断面正面図である。
これらの図に示すように、本実施形態に係るＲＦタグ１は、無線通信を行うＲＦタグを構成するインレイ１０が筐体５０内に収納されて保護される構造のＲＦタグであり、筐体５０によってインレイ１０が保護されることにより、耐候性や耐熱性・防水性が高められるものである。

具体的には、本実施形態に係るＲＦタグ１は、図２に示すように、ＩＣチップ１１とアンテナ１２を備えたインレイ１０と、インレイ１０と絶縁状態で積層される面状の補助アンテナ２０と、補助アンテナ２０が積層されたインレイ１０が搭載される基台となるとともに、搭載されたインレイに対する誘電率調整層として機能する誘電率調整プレート３０と、補助アンテナ２０が積層されたインレイ１０が搭載された状態で誘電率調整プレート３０を内部に収納する筐体５０とを備えた構成となっている。
そして、本実施形態に係るＲＦタグ１では、誘電率調整プレート３０が、筐体５０内に着脱可能かつ移動不能に係合するとともに、補助アンテナ２０が積層されたインレイ１０の通信特性を調整する所定の誘電率となる形状に形成されるようになっている。
以下、各部を詳細に説明する。

［インレイ］
インレイ１０は、図示しないリーダ・ライタ（読取・書込装置）との間で無線による所定の情報の読み取りや書き込み，読み書きが行われるＲＦタグを構成しており、例えばリードオンリー型，ライトワンス型，リード・ライト型等の種類がある。
具体的には、インレイ１０は、ＩＣチップ１１と、ＩＣチップ１１に電気的に導通・接続されたアンテナ１２とを有し、これらＩＣチップ１１及びアンテナ１２が、基材となる例えばＰＥＴ樹脂等で形成された１枚の封止フィルム１３上に搭載，形成された後、もう１枚の封止フィルム１３が重ね合わされて、２枚の封止フィルム１３によって挟持された状態で封止・保護されている。
本実施形態では、ＩＣチップ１１とＩＣチップ１１の両側に伸びるアンテナ１２を長方形状の封止フィルム１３で挟持・封止した矩形状のインレイ１０を用いている。

ＩＣチップ１１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。
ＩＣチップ１１には、チップ周囲を囲むようにループ状の回路導体が接続されてループ部１１ａが形成されており、このループ部１１ａを経由して、ＩＣチップ１１の左右両側にアンテナ１２が接続されている。
そして、このアンテナ１２及び後述する補助アンテナ２０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１１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１１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。

アンテナ１２は、基材となる１枚の封止フィルム１３の表面に、例えば導電性インクや導電性を有するアルミ蒸着膜等の金属薄膜をエッチング加工等により所定の形状・大きさ（長さ，面積）に成形することで形成される。
封止フィルム１３は、例えばポリエチレン，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリプロピレン，ポリイミド，ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ），アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ）等の可撓性を有するフィルム材からなり、封止するＩＣチップ１１・アンテナ１２が外部から視認可能な透明のＰＥＴ樹脂等で構成されることが好ましい。また、封止フィルム１３の片面側のフィルム表面には、基材や物品への貼り付けができるように粘着層・接着層を備えることができる。

インレイ１０で使用される通信周波数帯としては、本実施形態のＲＦタグ１では、所謂ＵＨＦ帯に属する８６０Ｍ〜９６０ＭＨｚ帯を対象としている。
一般にＲＦタグ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、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などや配線パターンが異なってくる。
本実施形態では、インレイ１０が小型化でき、また、後述する補助アンテナ２０を所定のサイズに形成する関係上、波長が短くアンテナが小型化できるＵＨＦ帯を対象とするようにしてあり、例えば９５３ＭＨｚ帯や９２０ＭＨｚ帯を対象としており、これらの周波数帯において良好な通信特性が得られるようにするものである。
但し、インレイ１０や補助アンテナ２０の大きさの制約がなければ、本発明に係る技術思想自体は、ＵＨＦ帯以外の周波数帯域についても適用できることは勿論である。

［補助アンテナ］
前記補助アンテナ２０は、上述したインレイ１０の通信特性を向上・調整するためのエクストラアンテナとして機能するものであり、図２〜３に示すように、インレイ１０の片面側に積層配置される面状の導電性部材からなり、封止フィルム１３によって樹脂封止されたインレイ１０とは絶縁状態となっている。
すなわち、インレイ１０は、封止フィルム１３によって全体が樹脂封止されており、導電性部材からなる補助アンテナ２０とは物理的には絶縁状態となっている。そして、このような補助アンテナ２０がインレイ１０に直接積層されることで、補助アンテナ２０とインレイ１０のＩＣチップ１１は、封止フィルム１３を介して対向配置されるようになり、所謂コンデンサカップリングによって電気的接続がなされるようになる。
これによって、インレイ１０には補助アンテナ２０が縦方向（高さ方向）に積層されることで、インレイ１０のアンテナ１２と補助アンテナ２０により二次元アンテナが構成され、補助アンテナ２０が通信電波のブースターとして機能することになり、インレイ１０の通信特性の調整・向上が図られることになる。

補助アンテナ２０は、例えばＰＥＴ樹脂等の基材となるフィルムの表面に導電性インクや導電性を有するアルミ蒸着膜等の金属薄膜をエッチング加工等により所定の形状・大きさ（長さ，面積）に成形することで形成することができる。
図４に本実施形態に係る補助アンテナの平面図を示してあり、同図（ａ）は補助アンテナをインレイに積層した状態を、また、同図（ｂ）は補助アンテナの長辺の寸法関係を示している。
同図に示すように、本実施形態では、補助アンテナ２０は、インレイ１０よりも一回り大きい矩形・面状に形成されるようになっている。
そして、特に矩形の長辺がインレイ１０の電波周波数の波長の略１／４の長さとなるように形成される。
さらに、矩形長辺の一方の長辺には、当該長辺をインレイ１０の電波周波数の波長の略１／８ずつの長さに二分割する切り欠き部２１が形成されるようになっている。
切り欠き部２１は、補助アンテナ２０の一方の長辺の縁部に開口した、インレイ１０のＩＣチップ１１が配置可能な所定の幅と深さを有する凹形状に形成されている。

まず、パッチアンテナの原理により、補助アンテナ２０の長辺の長さは通信電波の波長の１／２，１／４，１／８とすることにより整合を取ることができる。一方、補助アンテナ２０の長さによってＲＦタグ１の全体の大きさが規定されることになり、例えば１／２波長とした場合に、寸法が長くなり過ぎる（大き過ぎる）ことは小型化が要請されるＲＦタグの性質上好ましくない。
そこで、本実施形態では、補助アンテナ２０の長辺の長さを、インレイ１０の電波周波数の波長の略１／４の長さとしてある。

また、面状の補助アンテナ２０がインレイ１０に積層される場合に、インレイ１０のＩＣチップ１１に補助アンテナ２０が重なって位置すると、補助アンテナ２０を形成する導電性部材によりＩＣチップ１１の通信特性が損なわれる。
すなわち、インレイ１０のＩＣチップ１１近傍にはループ回路が形成されており（ループ部１１ａ）、このループ部１１ａは、インピーダンスの整合を図る目的があり、かつ、磁界成分での通信を行うために設けられており、この磁界成分を補助アンテナ２０の導体により阻害しないようにする必要がある。
そこで、補助アンテナ２０をインレイ１０に重ねて積層するにあたり、ＩＣチップ１１が位置する部分には補助アンテナ２０の導電性部材が存在しないように、切り欠き部２１を形成するようにしている。

さらに、この切り欠き部２１を形成するにあたり、補助アンテナ２０の長辺の長さであるインレイ１０の電波周波数の波長の略１／４の長さが、当該周波数の波長の略１／８の長さとなるように、切り欠き部２１を、当該長辺をインレイ１０の電波周波数の波長の略１／８ずつの長さに二分割する位置に形成するようにする。
なお、切り欠き部２１の大きさ（幅及び深さ）は、少なくともインレイ１０のＩＣチップ１１に重ねて補助アンテナ２０が存在しない大きさであれば良く、また、この切り欠き部２１の幅及び深さを適宜調整することで、ＩＣチップ１１の電波周波数や後述する筐体５０の材質、ＲＦタグ１を取り付ける物品からの影響等に応じて、インピーダンス整合を図ることができるようになる。
従って、切り欠き部２１は、少なくともＩＣチップ１１が配置可能な大きさであって、その幅及び深さは補助アンテナ２０の大きさの範囲内で適宜調整・変更することができるものであれば良い。

より具体的には、例えばインレイ１０の通信周波数が９５３ＭＨｚの場合には、λ≒３１４．８ｍｍ，λ／４≒７８．７ｍｍ，λ／８≒３９．４ｍｍとなる。
従って、補助アンテナ２０は、長辺の長さが７８．７ｍｍ前後となるように形成し、これによって切り欠き部２１が形成される一方の長辺は、それぞれが３９．４ｍｍ前後の長さに２分割されることになる。
また、例えばインレイ１０の通信周波数が９２０ＭＨｚの場合には、λ≒３２６．０ｍｍ，λ／４≒８１．５ｍｍ，λ／８≒４０．８ｍｍとなる。
従って、補助アンテナ２０は、長辺の長さが８１．５ｍｍ前後となるように形成し、これによって切り欠き部２１が形成される一方の長辺は、それぞれが４０．８ｍｍ前後の長さに２分割されることになる。

なお、通常インレイは、アンテナ＋基材となるＰＥＴ層の２層（ＵＨＦタグ）あるいは、更にＰＥＴ層の下にインピーダンス調整アンテナとして３層として構成されている。
このため、本実施形態に係るインレイ１０においても、導体である補助アンテナ２０とインレイ１０のアンテナ１２に挟まれた、ＰＥＴ層との構造が波長短縮効果を生み、このＰＥＴ層を利用することで、見かけの波長が短縮されることになる。ＰＥＴの比誘電率はおよそ「４」である。
このため、本実施形態における補助アンテナ２０の長辺の長さもおよその値であり、略λ／４，略λ／８の値となっていれば十分であり、ＲＦタグ１の筐体５０の材質、タグの使用環境，使用態様等による通信特性の変化に応じて長さが前後することはある。

また、補助アンテナ２０に形成される切り欠き部２１は、使用するインレイ１０の寸法を基準にして設定されるようになっており、インレイ１０のＩＣチップ１１の部分に補助アンテナ２０の導電性部材が重ならないような幅及び深さに形成される。
具体的には、まず切り欠き部２１の幅については、インレイ１０のＩＣチップ１１のループ部１１ａの幅を基準にしており、補助アンテナ２０の導体が、ＩＣチップ１１及びループ部１１ａに重ならず、又はＩＣチップ１１には重ならずループ部１１ａの周縁の一部に重なるような大きさに形成する。例えばループ部１１ａの幅のサイズが１５〜１８ｍｍ程度である場合には、切り欠き部２１の幅は約１０〜２０ｍｍの範囲の長さとする。
また、切り欠き部２１の深さについては、インレイ１０の幅（短手方向の長さ）と、ループ部１１ａの上部の位置を基準にして設定し、少なくともＩＣチップ１１にアンテナ導体が重ならないようにする。例えばインレイ１０の幅が１０〜３０ｍｍ程度である場合、切り欠き部２１の深さは約５〜２０ｍｍの範囲の長さとする。

なお、インレイ１０に対してデータの読み書きが行われる際に補助アンテナ２０に流れる電流は、面状の補助アンテナ２０の周縁部分にしか流れない（表皮効果）。
そこで、補助アンテナ２０は、上述した切り欠き部２１を有する凹形状の周縁外形を有していれば、面状部分を例えばメッシュ（網目）状，格子状等に形成することができる。
このように補助アンテナ２０をメッシュ状等に形成することで、表皮効果によりアンテナとしての機能は損なわれず、かつ、補助アンテナ２０の全体の導体部分の面積を少なくすることができ、補助アンテナ２０を形成する導電性インク等の導体材料を節減でき、ＲＦタグ１の更なる低コスト化を図ることができるようになる。

［筐体・誘電率調整プレート］
筐体５０は、内部に上述したインレイ１０を収納することで、当該インレイ１０を保護するための保護手段であり、筐体内部にインレイ１０を搭載した誘電率調整プレート３０が着脱可能に収納されるようになっている。
この筐体５０によってインレイ１０が保護されることにより、ＲＦタグとしての耐候性や耐熱性・防水性が高められるようになる。

具体的には、筐体５０は、図１〜３に示すように、補助アンテナ２０が積層されたインレイ１０が搭載された誘電率調整プレート３０を移動不能に収納する空間となる凹部５１ａを備えた筐体本体５１と、筐体本体５１の凹部５１ａの開口部分を蓋して閉止・密閉する蓋部５２とを備えた、全体が矩形直方体形状となっている。
なお、筐体５０の外形は、内部に補助アンテナ２０が積層されたインレイ１０が搭載された誘電率調整プレート３０が収納できる限り、外形の形状・構造等は変更可能であり、例えばＲＦタグ１を使用する物品の構造や大きさ、タグの使用状態等に応じて筐体５０の外形は適宜設計・変更することができる。

誘電率調整プレート３０は、補助アンテナ２０が積層されたインレイ１０が搭載される基台となるとともに、搭載されたインレイ１０に対する誘電率調整層として機能するものであり、筐体本体５１の凹部５１ａに対して着脱可能かつ移動不能に係合して筐体５０内に収納される板状部材からなっている。具体的には、図２に示すように、インレイ１０に積層される補助アンテナ２０よりも一回り大きい矩形・板状に形成されている。この誘電率調整プレート３０が筐体本体５１の凹部５１ａに係合して移動不能に保持され、インレイ１０が筐体内に収納・保持されることになる。
蓋部５２は、誘電率調整プレート３０を収納・係合させた状態の凹部５１ａの開口部分に嵌合して、凹部５１ａの開口全体を閉止する板状の蓋部材となっている。

本実施形態では、筐体本体５１の凹部５１ａは、補助アンテナ２０が積層されたインレイ１０を搭載した誘電率調整プレート３０の全体が収まる深さを有し、さらに、誘電率調整プレート３０に重ねられた状態で蓋部５２が嵌合してピッタリと収まる深さを有している（図３参照）。
また、凹部５１ａは、開口縁部に沿って段部が形成してあり、一方、蓋部５２には周縁に沿ってフランジ状の段部が形成されており、凹部５１ａと蓋部５２との段部同士が当接・嵌合することにより、凹部５１ａを閉止した状態で蓋部５２が筐体本体５１の裏面とほぼ同一面（所謂面一）となるように形成されている（図１（ｂ）及び図３参照）。
凹部５１ａの開口に嵌合・閉止した蓋部５２は、例えば超音波融着や熱融着、接着剤等によって、筐体本体５１と接合され、筐体５０は外部から密閉・封止される。
そして、筐体本体５１が蓋部５２によって密閉された状態で、筐体５０はＲＦタグ１を使用する物品・対象物に対して、例えば接着剤やネジ止め等で取り付けられたり、物品・対象物の所定箇所に設置・嵌合されて使用される。

また、誘電率調整プレート３０と蓋部５２には、凹部５１ａに収納・係合した状態において互いに係合する凹凸構造となる、凸部３０ａと穴部５２ａとが対応する位置に設けることができる。
本実施形態では、図２〜３に示すように、誘電率調整プレート３０と蓋部５２の互いに対向する面に、それぞれ長手方向中心線に沿った二箇所に、誘電率調整プレート３０側に凸部３０ａ，３０ａが、蓋部５２側に穴部５２ａ，５２ａが形成してある。
これら凸部３０ａと穴部５２ａとが係合することにより、誘電率調整プレート３０は凹部５１ａ内の所定位置に位置合わせされつつ蓋部５２によって保持されることになり、筐体５０内に確実かつ堅固に保持・収納されることになる（図３参照）。

ここで、筐体５０及び誘電率調整プレート３０を形成する材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＥＳ）樹脂，ポリプロピレン樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリスチレン樹脂，アクリル樹脂，ポリエステル樹脂，ポリフェレニンサルファイド樹脂，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂，ポリ塩化ビニル樹脂，ポリウレタン樹脂，フッ素樹脂，シリコーン樹脂などの熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー等の樹脂材料がある。
本実施形態では、耐候性や耐熱性，耐水性等に優れ、インレイ１０の通信特性に合わせ後述する誘電率調整プレート３０の形成，加工等も容易であることから、特に耐候ＡＥＳ樹脂又は耐候ポリカーボネート樹脂で、誘電率調整プレート３０を含む筐体５０を形成するようにしてある。

また、上記のような樹脂材料で形成される筐体５０を構成する筐体本体５１及び蓋部５２は、同一の樹脂材料により形成することが好ましい。
上述のように、筐体本体５１と蓋部５２とは、凹部５１の開口が蓋部５２によって閉止された後、例えば超音波融着等の手段により接合されるようになっている。
このため、筐体本体５１と蓋部５２とを同一の樹脂材料で形成することにより、融着や接着により接合する場合に、より確実かつ堅固に両者を接合することができるようになる。
但し、筐体本体５１と蓋部５２とを接合・封止できる限り、両者を別材料で形成することも可能である。

そして、本実施形態では、上述した誘電率調整プレート３０が、補助アンテナ２０が積層されたインレイ１０の通信特性を調整する所定の誘電率となる形状に形成されるようになっており、これによって、誘電率調整プレート３０に対して搭載・積層されたインレイ１０に対する誘電率調整層として機能するようになっている。
例えば、誘電率調整プレート３０は、所定の厚みで形成されるとともに、インレイ１０が搭載される搭載面の所定箇所に、誘電率調整プレート３０を貫通する一又は二以上の貫通部（貫通孔）を設けることができる。
このように貫通部を形成することで、誘電率調整プレート３０は、搭載されるインレイ１０に対して部分的に誘電体を配置させることができるようになる。
これによって、使用するインレイ１０の種類や通信特性，筐体５０や誘電率調整プレート３０の材質，ＲＦタグ１を使用する物品・使用環境・使用周波数帯域などの諸条件を考慮して、誘電率調整プレート３０に適宜貫通部を形成することで、誘電率調整プレート３０のみを選択・交換することで、ＲＦタグ１を異なる物品に使用したり、異なる通信周波数に対応させることが可能となる。

例えば、特に図示はしないが、誘電率調整プレート３０のほぼ中心に、インレイ１０のＩＣチップ１１及びループ部１１ａに対応する位置に、インレイ１０の幅（短手方向の長さ）より一回り大きい矩形状の貫通部を形成したり、この中央の貫通部を挟んだ両側の対象位置には、それぞれ別の貫通部を形成するようにする。
このような誘電率調整プレート３０に形成する貫通部の位置や形状，大きさ，数などは、誘電率調整プレート３０や筐体５０を形成する樹脂材料の種類、インレイ１０の通信特性や通信周波数、ＲＦタグ１を使用する物品や使用環境，使用地域などの条件を考慮・勘案して設計・変更することができる。

具体的には、例えば筐体５０（筐体本体５１・蓋部５２）と誘電率調整プレート３０の双方を耐候ＡＥＳ樹脂で形成する場合と、筐体５０（筐体本体５１・蓋部５２）と誘電率調整プレート３０の双方を耐候ポリカーボネート樹脂で形成する場合とでは、誘電率調整プレート３０に形成する貫通部の孔の位置や形状，大きさ，数等は異なったものとなる。
そして、本実施形態では、筐体５０（筐体本体５１・蓋部５２）と誘電率調整プレート３０を形成する樹脂材料が異なるのみで、他はまったく同一の構成・形状・寸法とすることができる。
また、図２に示すように、誘電率調整プレート３０は、上述したような貫通部を形成せず、孔等のない完全な板状に形成することもできる。このような誘電率調整プレート３０によれば、インレイ１０に対して片面側の全面に所定の誘電率を有する誘電率調整層（誘電率調整プレート３０）が配置されることになり、これによってインレイ１０が良好な通信特性を得られる設計となっている。

このように、誘電率調整プレート３０は、誘電率調整プレート３０や筐体５０を形成する樹脂材料，インレイ１０の通信特性，ＲＦタグ１を使用する物品，使用状況等に応じて、適宜設計・変更することができ、適宜貫通部を設けたり、そのような貫通部をまったく設けないようにすることができる。
従って、貫通部の形成を含む誘電率調整プレート３０の設計・調整のし易さや通信特性の安定性等の観点からは、誘電率調整プレート３０は、筐体本体５１及び蓋部５２と同一の樹脂材料により形成することが好ましい。
勿論、ＲＦタグ１としての最適な通信特性が得られる場合には、誘電率調整プレート３０と、筐体本体５１及び蓋部５２とを、別々の樹脂材料で形成することは可能である。

［通信特性］
以上のような構成からなる本実施形態に係るＲＦタグ１の通信特性について、動作確認を行った実施例について以下に説明する。
（実施例１）
筐体５０及び誘電率調整プレート３０を耐候ＡＥＳ樹脂で作成し、誘電率調整プレートに所定形態の貫通部を形成したＲＦタグ１について、金属板上にＲＦタグ１を載せて各国におけるＲＦタグで使用可能な通信周波数帯域での通信距離を測定した。それぞれの周波数帯域は、欧州：８６５−８７０ＭＨｚ帯、米国：９００−９３０ＭＨｚ帯、中国：９２０−９２５ＭＨｚ帯、日本：９５０−９６０ＭＨｚ帯である。その周波数帯域における通信距離が、７ｍ以上の場合を◎、３ｍ〜７ｍの場合を○、通信が不能の場合を×とした。結果を表１に示す。

（実施例２）
筐体５０の樹脂材料と誘電率調整プレート３０の材料を耐候ポリカーボネート樹脂で形成し、誘電率調整プレート３０の形状を実施例１と異なる形状にして誘電率を調整したＲＦタグ１について、実施例１と同様に各国におけるＲＦタグで使用可能な通信周波数帯域での通信距離を測定した。結果を表１に示す。

（比較例）
筐体５０の樹脂材料は実施例１と同じにし、インレイ１０のみを封止できる大きさにして、補助アンテナ２０と誘電率調整プレート３０を省略したＲＦタグについて、実施例１と同様に各国におけるＲＦタグで使用可能な通信周波数帯域での通信距離を測定した。結果を表１に示す。

このようにして、誘電率調整プレート３０（貫通部の有無や形態）と形成樹脂材料のみが異なり、他はまったく同一の二つのＲＦタグ１を使用することで、欧州，米国，中国，日本という使用可能な通信周波数が異なる４つの領域に対して、通信距離のピークや良好帯域の異なるより好適なＲＦタグを構成することができる。
従って、通信周波数以外にも、使用するインレイ１０の種類や通信特性，筐体５０や誘電率調整プレート３０の材質，ＲＦタグ１を使用する物品の種類などの諸条件に応じて、誘電率調整プレート３０の貫通部の形態を設計変更することで、誘電率調整プレート３０のみを選択・交換することで、ＲＦタグ１を様々な使用環境・使用状況に対応させることができるようになる。

以上説明したように、本実施形態のＲＦタグ１によれば、インレイ１０を収納・保護する筐体５０が、筐体内部にインレイ１０搭載用の基台となる誘電率調整プレート３０を備えており、この誘電率調整プレート３０が、筐体５０に対して着脱可能かつ移動不能に係合できるように構成してあり、このように筐体５０とは分離独立して構成される誘電率調整プレート３０を備えることで、誘電率調整プレート３０を、そこに搭載されるインレイ１０に対して所定の誘電率となるように任意の形状・材質で形成することができる。
そして、そのような誘電率調整プレート３０を変更・交換することによって、誘電率調整プレート３０に搭載するインレイ１０の通信特性を調整することができ、インレイ１０の通信特性を適宜変更・調整することが可能となる。
従って、例えばインレイ１０の種類や通信特性、筐体５０の材質、ＲＦタグ１を使用する物品や使用環境、使用周波数帯域などの各条件に応じて、誘電率調整プレート３０の形状・材質を設定することにより、誘電率調整プレート３０のみを交換するだけで、ＲＦタグ１を異なる物品に使用したり、異なる通信周波数に対応させることができるようになり、インレイ１０を保護する筐体５０を備えた金属対応構造のＲＦタグでありつつ、ＲＦタグとしての汎用性や拡張性を格段に向上させることができるようになる。

これにより、ＲＦタグ１を例えば電力使用量を監視する電気メータに使用する場合、電気メータから発生される電気や、電気メータを構成する金属によりタグの通信特性が影響を受けることになる場合でも、ＲＦタグ１が良好な通信特性を発揮できるように誘電率調整プレート３０を形成・調整することができる。
また、交流周波数が異なる例えば関東地域と関西地域においても、各地域に適合したＲＦタグ１を、誘電率調整プレート３０を変更・調整することにより対応することができるようになる。
また、インレイ１０を構成するＩＣチップ１１やアンテナ１２が異なることで通信周波数が異なる場合や、同一のＩＣチップ１１及びアンテナ１２構成からなるインレイ１０が、例えば使用可能な通信周波数帯域が異なる国や地域で使用される場合にも、誘電率調整プレート３０を変更・調整することにより対応することができるようになる。従って、例えばそのような国や地域にまたがって運搬・使用等される例えば貨物用コンテナにＲＦタグ１を使用する場合にも、誘電率調整プレート３０のみを交換することにより、筐体５０やインレイ１０は共通のものを使用しつつ、異なる複数の通信周波数にも対応することが可能となる。

従って、このような本実施形態のＲＦタグ１によれば、従来のＲＦタグのように特定の金属物品や通信周波数のみに固定的・専用的に対応した構造や材質で、通信周波数や使用態様，使用地域等が異なる場合にはＲＦタグの構成要素の全てを変更して作り直さなければならないという問題を解消することができ、誘電率調整プレート３０のみを変更することで対応することができるようになり、ＲＦタグ１を使用する物品やＲＦタグ１の通信周波数や使用環境が異なる場合にも、誘電率調整プレート３０を交換・変更するのみで対応が可能となる。
このように、本実施形態のＲＦタグ１によれば、インレイ１０を保護する筐体５０を備えた金属対応構造のＲＦタグでありつつ、インレイ１０として市販・汎用のインレイを用いても、誘電率調整プレート３０を交換するのみで、様々な物品や通信周波数，使用環境等に適合したＲＦタグ１を提供することができ、ＲＦタグ全体の製造コストを低減することができるとともに、既存の汎用インレイを積極的に使用することができ、タグ全体を安価に構成でき、汎用性、拡張性に優れ、低コストで良好な通信特性が得られる金属対応のＲＦタグを実現することができる。

以上、本発明のＲＦタグ及び金属容器について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係るＲＦタグは、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、本発明に係るＲＦタグを使用する物品として、電気メータや貨物用コンテナを例にとって説明したが、本発明のＲＦタグを使用できる物品，対象物としては、電気メータやコンテナに限定されるものではない。
すなわち、ＲＦタグが使用され、リーダ・ライタを介して所定の情報・データが読み書きされる物品，対象物であれば、どのような物品・対象物であっても本発明に係るＲＦタグを適用することができる。

本発明は、例えば電気メータや貨物用コンテナなど任意の物品や対象物に取り付けられて使用される、耐光性や防水性を高めるためにＲＦタグのインレイが筐体内に収納・封止される構造の金属対応型のＲＦタグとして好適に利用することができる。

１ ＲＦタグ
１０ インレイ
１１ ＩＣチップ
１２ アンテナ
１３ 封止フィルム
２０ 補助アンテナ
２１ 切り欠き部
３０ 誘電率調整プレート
５０ 筐体
５１ 筐体本体
５１ａ 凹部
５２ 蓋部

Claims (4)

1. ＩＣチップと、ＩＣチップの周囲をループ状に囲む導体からなるループ部と、ループ部を経由してＩＣチップと接続されるアンテナを備え、全体が絶縁部材によって封止されたインレイと、
   前記インレイと絶縁状態で積層される面状の補助アンテナと、
   前記補助アンテナが積層されたインレイが搭載される基台となるとともに、搭載されたインレイに対する誘電率調整層として機能する誘電率調整プレートと、
   前記補助アンテナが積層されたインレイが搭載された状態で前記誘電率調整プレートを内部に収納する筐体と、を備え、
   前記補助アンテナが、
   前記インレイの前記ループ部に重なるように配置される切り欠き部を備え、
   前記誘電率調整プレートが、
   前記筐体内に着脱可能かつ移動不能に係合して、前記インレイを筐体内に移動不能に保持するとともに、
   前記インレイが搭載される搭載面の所定箇所に、当該誘電率調整プレートを貫通する貫通部を備え、搭載される前記ＲＦタグに対して部分的に誘電体を配置させて、前記補助アンテナが積層されたインレイの通信特性を調整する所定の誘電率となる形状に形成されることを特徴とするＲＦタグ。
2. 前記補助アンテナが、
   長辺が前記インレイの電波周波数の波長の略１／４の長さの矩形状をなす面状に形成されるとともに、
   一方の長辺を前記インレイの電波周波数の波長の略１／８ずつの長さに二分割する切り欠き部を有し、
   前記切り欠き部が、
   前記一方の長辺の縁部に開口した、前記インレイのＩＣチップが配置可能な所定の幅と深さを有する凹形状に形成された請求項１記載のＲＦタグ。
3. 前記筐体が、
   前記インレイが搭載された誘電率調整プレートを移動不能に収納する凹部を備えた筐体本体と、当該筐体本体の前記凹部の開口を閉止する蓋部と、を備え、
   前記筐体本体及び蓋部が、同一の樹脂材料からなる請求項１又は２記載のＲＦタグ。
4. 前記誘電率調整プレートが、
   前記筐体本体及び蓋部と同一の樹脂材料からなる請求項３記載のＲＦタグ。

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