(57)【要約】【課題】耐衝撃性および耐久性に優れかつ良好な交信性能を有するＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置、およびＲＦＩＤシステムの交信装置を提供する。【解決手段】ＲＦＩＤタグ２およびアンテナ装置３は、アンテナコイル４，７を含む部品の全体がそれぞれ樹脂モールドにより覆われており、交信相手のアンテナ装置３やＲＦＩＤタグ２と対向する面は金属板６０，８０により形成されている。各アンテナコイル４，７は、磁束が交叉するコイル面４０，７０が金属板６０，８０の板面と直交する向きにモールド樹脂内に配置されている。【選択図】図２
2010041126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナコイルを含む部品がモールド樹脂により覆われて成るＲＦＩＤタグにおいて、交信するアンテナ装置と対向させる面が金属板により形成されるとともに、前記アンテナコイルは、磁束が交叉するコイル面が前記金属板の板面と直交する向きにモールド樹脂内に配置されて成るＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
金属板は、モールド樹脂に被せられる外枠の一部を構成し、外枠は金属板の両端部に一体連結された一対の金属枠を備えている請求項１に記載されたＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
一対の各金属枠は、アンテナコイルのコイル面と対向していない位置にそれぞれ位置決めされている請求項２に記載されたＲＦＩＦタグ。
【請求項４】
金属板またはモールド樹脂の表面に、モールド樹脂内のアンテナコイルのコイル面の向きを示すマークが表されている請求項１〜３に記載されたＲＦＩＤタグ。
【請求項５】
アンテナコイルを含む部品がモールド樹脂により覆われて成るＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置において、交信するＲＦＩＤタグと対向させる面が金属板により形成されるとともに、前記アンテナコイルは、磁束が交叉するコイル面が前記金属板の板面と直交する向きにモールド樹脂内に配置されて成るＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置。
【請求項６】
金属板は、モールド樹脂に被せられる外枠の一部を構成し、外枠は金属板の両端部に一体連結された一対の金属枠を備えている請求項５に記載されたＲＦＩＤタグ。
【請求項７】
一対の各金属枠は、アンテナコイルのコイル面と対向していない位置にそれぞれ位置決めされている請求項６に記載されたＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置。
【請求項８】
金属板またはモールド樹脂の表面に、モールド樹脂内のアンテナコイルのコイル面の向きを示すマークが表されている請求項５〜７に記載されたＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれかに記載されたＲＦＩＤタグと、請求項５〜８のいずれかに記載されたＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置との組み合わせから成り、
それぞれの金属板が対向し得るようにＲＦＩＤタグとアンテナ装置とを配置したとき、ＲＦＩＤタグのアンテナコイルのコイル面とアンテナ装置のアンテナコイルのコイル面とが同じ方向を向く交信可能な状態と、ＲＦＩＤタグのアンテナコイルのコイル面とアンテナ装置のアンテナコイルのコイル面とが直角をなす方向を向く交信不能な状態とを設定することが可能になっているＲＦＩＤシステムの交信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アンテナコイルを含む部品がモールド樹脂により覆われて成るＲＦＩＤタグならびにＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置と、このＲＦＩＤタグとアンテナ装置との組み合わせから成るＲＦＩＤシステムの交信装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、荷物の管理工場や工場の搬送ラインなどには、搬送される物品に種々の情報が書き込まれた記憶媒体を取り付け、リーダライタによってこの記憶媒体との間で無線通信を行うことにより、記憶媒体に対して非接触で情報の読み書きを行うＲＦＩＤシステムが導入されている（例えば特許文献１参照）。搬送される物品に取り付けられる記憶媒体は、「ＲＦＩＤタグ」または「非接触ＩＣタグ」などと呼ばれ、交信のためのアンテナコイルや半導体メモリを含むＩＣチップなどを含む部品を内蔵している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０６３０８１号公報
【０００４】
図１１は、ＲＦＩＤシステムが工場の搬送ラインに導入された例を示している。ＲＦＩＤタグ１００は、物品搬送用のパレット１０５に取り付けられ、搬送される物品１０４とともに製造ライン上を移動する。リーダライタ１０１は、ＲＦＩＤタグ１００と交信を行うためのアンテナ装置１０２とアンテナ装置１０２の動作を制御するコントローラ１０３とを有している。アンテナ装置１０２は交信のためのアンテナコイルを内蔵しており、アンテナコイルを介して所定のコマンドや電力を含む電磁波をＲＦＩＤタグ１００に送信する機能や、ＲＦＩＤタグ１００から受信した電磁波を復調して、前記コマンドに対する応答情報を取り出す機能を有している。コントローラ１０３は、アンテナ装置１０２を介してＲＦＩＤタグ１００との間で交信を行い、ＲＦＩＤタグ１００に対して情報の読み書きを実行する。
【０００５】
ＲＦＩＤタグ１００およびアンテナ装置１０２の各アンテナコイル１０５，１０６は、図１２に示すように、それぞれのコイル面１１０，１１１が互いに対向し得るように配備されている。ここで、「コイル面」とは、アンテナコイルの周回によって決まる仮想の平面、すなわち、発生する磁束が交叉する仮想平面のことである。ＲＦＩＤタグ１００がアンテナ装置１０２の交信可能領域に入ると、アンテナ装置１０２のアンテナコイル１０６で発生した磁束１０７はＲＦＩＤタグ１００のアンテナコイル１０５と鎖交し、ＲＦＩＤタグ１００のアンテナコイル１０５に電磁誘導による誘導起電力を生じさせる。内部電源を持たないＲＦＩＤタグ１００は、この誘導起電力によりＲＦＩＤタグ１００内のＩＣチップが作動するとともに、ＲＦＩＤタグ１００のアンテナコイル１０５とアンテナ装置１０２のアンテナコイル１０６とが電磁的に結合した状態となり、ＲＦＩＤタグ１００とアンテナ装置１０２との間で交信が可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＲＦＩＤタグ１００やアンテナ装置１０２は、アンテナコイル１０５，１０６などの部品を保護するために、全体がモールド樹脂１０８，１０９により覆われている。しかし、合成樹脂は外部からの衝撃に対する強度が十分でなく、また、耐久性が問題となる。例えば、データの読み書きを確実に実行するために、アンテナ装置１０２をＲＦＩＤタグ１００の移行経路に接近させて設置したとき、搬送ライン上を移動中のパレットや搬送物品が振動などにより動くと、ＲＦＩＤタグ１００がアンテナ装置１０２に接触し、その衝撃によりそれぞれのモールド樹脂１０８，１０９が破損して内部のアンテナコイル１０５，１０６などの部品が損傷し、その結果、ＲＦＩＤタグ１００およびアンテナ装置１０２が壊れるおそれがある。
【０００７】
また、図１３に示すように、ハンディタイプのリーダライタ１１２（アンテナ装置とコントローラとが同一の筐体内に組み込まれており、同様に全体がモールド樹脂１１３により覆われている）を用いて使用者の手によりＲＦＩＤタグ１００との交信を行う場合には、使用者がデータの読み書きを確実に実行するために、リーダライタ１１２をＲＦＩＤタグ１００に対して近づけるあまりＲＦＩＤタグ１００にリーダライタ１１２が接触し、その衝撃によりそれぞれモールド樹脂１０８，１１３が破損して、内部の部品が損傷するおそれもある。
【０００８】
この発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、耐衝撃性および耐久性に優れかつ良好な交信性能を有するＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置、およびＲＦＩＤシステムの交信装置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】
【０００９】
この発明によるＲＦＩＤタグは、アンテナコイルを含む部品がモールド樹脂により覆われて成るものであり、交信するアンテナ装置と対向させる面が金属板により形成されるとともに、前記アンテナコイルは、磁束が交叉するコイル面が前記金属板の板面と直交する向きにモールド樹脂内に配置されている。
【００１０】
この発明の上記した構成において、「アンテナコイル」は、典型的には、プリント基板の板面上にアンテナコイルを構成するコイルパターンを印刷などによって形成したものである。この態様のものでは、「コイル面」は、コイルパターンが形成されたプリント基板の板面であってコイルパターンにより囲まれた領域である。なお、アンテナコイルは、例えば、銅線を巻いて形成したものであってもよい。
【００１１】
上記した構成のＲＦＩＤタグによれば、アンテナ装置と対向させる面が機械的強度の大きい金属板により形成されているので、その金属板にアンテナ装置のＲＦＩＤタグとの対向面が接触するなどして外部から衝撃が作用したとしても、その衝撃によってモールド樹脂が破損してアンテナコイルが損傷するようなことはない。また、アンテナコイルは、そのコイル面が金属板の板面と直交する向きを向いているので、アンテナコイルでの発生磁束は金属板に向かわず、金属板を乗り越えて外部へ作用し、その磁束によってアンテナ装置と交信される。
【００１２】
また、この発明によるＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置は、アンテナコイルを含む部品がモールド樹脂により覆われて成るものであり、交信するＲＦＩＤタグと対向させる面が金属板により形成されるとともに、前記アンテナコイルは、磁束が交叉するコイル面が前記金属板の板面と直交する向きにモールド樹脂内に配置されている。
【００１３】
アンテナ装置の「アンテナコイル」も、典型的には、プリント基板の板面上にアンテナコイルを構成するコイルパターンを印刷などによって形成したものであり、コイルパターンが形成されたプリント基板の表面が「コイル面」である。
【００１４】
上記した構成のＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置によれば、ＲＦＩＤタグと対向させる面が機械的強度の大きい金属板により形成されているので、その金属板にＲＦＩＤタグのアンテナ装置との対向面が接触するなどして外部から衝撃が作用したとしても、その衝撃によってモールド樹脂が破損してアンテナコイルが損傷するようなことはない。また、アンテナコイルは、そのコイル面が金属板の板面と直交する向きを向いているため、アンテナコイルでの発生磁束は金属板に向かわずに金属板を乗り越えて外部へ作用し、その磁束によってＲＦＩＤタグと交信される。
【００１５】
なお、「アンテナ装置」は、ＲＦＩＤタグとの交信のためのアンテナコイルの他、信号を送受信する回路を含むものであり、一般的には、アンテナ装置とは別体のコントローラが信号の送受信動作を制御することでアンテナ装置がＲＦＩＤタグとの間で交信を行ってＲＦＩＤタグに対する情報の読み書きを実行する構成のものであるが、アンテナ装置はコントローラと一体化された構成のものであってもよい。
【００１６】
この発明の好ましい実施態様においては、ＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置の各金属板は、モールド樹脂に被せられる外枠の一部を構成し、外枠は金属板の両端部に一体連結された一対の金属枠を備えている。この実施態様によれば、金属板は一対の金属枠により両端部が支持されてその強度が高められているので、外部から強い衝撃を受けても変形や破損が防止され、耐衝撃性および耐久性が一層向上される。
なお、各金属枠は、典型的にはモールド樹脂の外側に配備されるが、モールド樹脂の内側に配備される構成であってもよい。
【００１７】
この発明の好ましい実施態様においては、一対の各金属枠は、アンテナコイルのコイル面と対向していない位置にそれぞれ位置決めされている。
ここで、「アンテナコイルのコイル面と対向していない位置」とは、アンテナコイルの両側方のコイル面に沿う位置、換言すれば、発生磁束が作用しない位置のことである。
この実施態様によると、ＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置のアンテナコイルでの発生磁束は金属枠が存在することの影響を受けることがない。
【００１８】
一対の各金属枠は、上記した位置に代えて、アンテナコイルのコイル面と対向する位置とその対角位置とにそれぞれ位置決めすることもできる。ここで、「アンテナコイルのコイル面と対向する位置」とは、アンテナコイルのコイル面に対する上方位置、換言すれば、発生磁束が作用する位置のことである。したがって、この場合は、金属枠が存在することの磁束に対する影響が最小限度に済むように金属枠の幅をできるだけ小さく設定するのが望ましい。
なお、金属板は一対（２本）の金属枠によって必要な強度が得られるが、一層の強度を得るために金属枠の本数を増やすことも可能である。
【００１９】
この発明の好ましい実施態様においては、ＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置の各金属板またはモールド樹脂の表面に、モールド樹脂内のアンテナコイルのコイル面の向きを示すマークが表されている。
この実施態様によると、ＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置の金属板またはモールド樹脂の表面に表されたマークによって、モールド樹脂内のアンテナコイルのコイル面の向きが容易に認識できるので、ＲＦＩＤタグやアンテナ装置の設置作業に支障をきたすおそれはなく、また、設置不良を招くおそれもない。
【００２０】
この発明によるＲＦＩＤシステムの交信装置は、上記したいずれかの構成のＲＦＩＤタグと上記したいずれかの構成のＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置との組み合わせから成るものであり、それぞれの金属板が対向し得るようにＲＦＩＤタグとアンテナ装置とを配置したとき、ＲＦＩＤタグのアンテナコイルのコイル面とアンテナ装置のアンテナコイルのコイル面とが同じ方向を向く交信可能な状態と、ＲＦＩＤタグのアンテナコイルのコイル面とアンテナ装置のアンテナコイルのコイル面とが直角をなす方向を向く交信不能な状態とを設定することが可能になっている。
【００２１】
上記したＲＦＩＤシステムの交信装置において、それぞれのアンテナコイルのコイル面が同方向を向くようにＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置を設置すると、アンテナ装置のアンテナコイルでの発生磁束は、アンテナ装置の金属板を乗り越え、さらに、ＲＦＩＤタグの金属板も乗り越えてＲＦＩＤタグのアンテナコイルに達して鎖交する。ＲＦＩＤタグのアンテナコイルでの発生磁束も、ＲＦＩＤタグの金属板を乗り越え、さらに、アンテナ装置の金属板も乗り越えてアンテナ装置のアンテナコイルに達して鎖交する。これにより、ＲＦＩＤタグのアンテナコイルとアンテナ装置のアンテナコイルとが電磁的に結合した状態となり、アンテナ装置とＲＦＩＤタグとの間でデータの交信が可能となる。
一方、それぞれのアンテナコイルのコイル面が直角方向を向くようにＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置を設置すると、アンテナ装置（またはＲＦＩＤタグ）のアンテナコイルでの発生磁束はＲＦＩＤタグ（またはアンテナ装置）のアンテナコイルと鎖交せず、ＲＦＩＤタグとアンテナ装置との間でのデータの交信が不能となる。
【００２２】
上記したＲＦＩＤシステムの交信装置では、仮に、ＲＦＩＤタグとアンテナ装置とが、何らかの要因で対向する面同士が接触したとしても、いずれの対向する面も金属板により形成されているので、接触による衝撃によってモールド樹脂が破損して内部のアンテナコイルなどの部品が損傷することはない。
【００２３】
さらに、搬送ライン上を流れる物品に対して、アンテナ装置との交信を必要とするものについては、ＲＦＩＤタグの向きをそのアンテナコイルのコイル面がアンテナ装置のアンテナコイルのコイル面と同じ方向を向くように、アンテナ装置との交信が不要なものについては、ＲＦＩＤタグの向きをそのアンテナコイルのコイル面がアンテナ装置のアンテナコイルのコイル面と直角方向を向くように、それぞれ設定することによって、交信が必要なＲＦＩＤタグだけをアンテナ装置との交信が可能な状態に設定することができ、交信処理の効率化を実現し得る。
また、搬送ライン上で、アンテナ装置を交信可能な向きに設置したり交信不能な向きに設置したりすることで、アンテナ装置とＲＦＩＤタグとの間でデータの交信を行う領域（交信領域）と交信を行わない領域（非交信領域）とを設定したりすることも可能である。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によると、交信相手と対向させる面を金属板によって形成したから、ＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置の外部からの衝撃による損傷を防止でき、耐衝撃性および耐久性を向上できる。また、ＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置が内蔵する各アンテナコイルは、それぞれのコイル面が金属板の板面と直交する向きを向いているから、アンテナコイルでの発生磁束が各金属板を乗り越えて交信相手のアンテナコイルに達するもので、金属板の存在によってＲＦＩＤタグとアンテナ装置との間の交信に支障をきたすことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、この発明の一実施例であるＲＦＩＤシステムの交信装置１の構成と外観とを示している。図示例の交信装置１は、例えば、工場の製造ライン上を搬送される物品またはパレットに取り付けられるＲＦＩＤタグ２と、ＲＦＩＤタグ２の移行経路沿いの適所に設置されその設置位置を通過するＲＦＩＤタグ２との間で各種データの交信を行うアンテナ装置３とを有している。
【００２６】
ＲＦＩＤタグ２は、交信用のアンテナコイル４（図２に示す）やＩＣチップ（図示せず）などの部品の全体が、例えばＰＰＳ樹脂などのモールド樹脂により覆われた構成のものであり、円柱状のモールド樹脂成形体（以下「本体部」という。）２０と、この本体部２０の外側に被せられる金属製の外枠６とで構成されている。
【００２７】
ＲＦＩＤタグ２のアンテナコイル４は、図２に示すように、矩形状のプリント基板５の一方の板面に矩形渦巻状のコイルパターン５０が印刷されることにより形成されている。このコイルパターン５０により囲まれたプリント基板５の板面上の領域がコイル面４０であり、このコイル面４０をアンテナコイル４で発生した磁束が交叉する。プリント基板５は、図３および図４に示すように、コイル面４０が本体部２０の前端面２０ａおよびその前端面２０ａが重ねられる後述する金属板６０の板面６４と直交する向きに本体部２０内に配置されている。なお、以下の説明では、ＲＦＩＤタグ２およびアンテナ装置３は、互いに対向させる側を「前」、その反対側を「後」としている。
ＲＦＩＤタグ２は、通常は、例えば、アンテナコイル４が水平となるように物品搬送用のパレットなどに取り付けられる。
【００２８】
プリント基板５の板面には、コイルパターン４０と導通する図示しない回路パターンが印刷され、その回路パターン上に図示しないＩＣチップが実装される。ＩＣチップは、ＣＰＵやメモリ、交信用の回路などを含み、アンテナコイル４を介してアンテナ装置３との間で各種データの交信を行う。ＲＦＩＤタグ２は電源を内蔵しておらず、アンテナ装置３からの磁束がアンテナコイル４と鎖交することによって生じる誘導起電力を電源としている。
【００２９】
外枠６は、例えばステンレス鋼からなり、図１〜図４に示すように、前後に対向する金属板６０および金属環６１と、左右に対向する一対の金属枠６２Ａ，６２Ｂとで構成されており、各金属枠６２Ａ，６２Ｂを介して金属板６０と金属環６１とが一体化されている。
【００３０】
金属板６０は、本体部２０の径より大きい径の円板であり、内側の板面６４に本体部２０の前端面２０ａが密接している。なお、金属板６０の板面６４と本体部２０の前端面２０ａとの間を接着剤などで固着することにより両者を一体化してもよいが、この実施例では、後述する止めリング２４によって外枠６に対して本体部２０が空回りしないように固定している。金属板６０の板面６４に本体部２０の前端面２０ａを密接させたとき、アンテナコイル４のコイル面４０は金属板６０の板面６４と直交する向き（図では上向き）になっている。
【００３１】
一対の各金属枠６２Ａ，６２Ｂは、前端が金属板６０の外周部の対角位置に、後端が金属環６１の対角位置に、それぞれ一体連結されており、アンテナコイル４のコイル面４０と対向していない位置、すなわち、アンテナコイル４の両側方のコイル面４０に沿う位置に位置決めされている。この位置には、アンテナコイル４での発生磁束は殆ど作用せず、この位置に金属枠６２Ａ，６２Ｂが存在していてもアンテナコイル４での発生磁束はなんら影響を受けることがない。各金属枠６２Ａ，６２Ｂの内面は本体部２０の外周面に面接触している。
【００３２】
金属環６１は、本体部２０の外径と一致する内径を有し、内周面に本体部２０の外周面が嵌っている。本体部２０の後端面２０ｂの外周部には、図１に示される周溝２１が形成されており、周溝２１の対角位置であって各金属枠６２Ａ，６２Ｂが位置する角度位置には切欠溝２２，２３が形成されている。この周溝２１には止めリング２４が嵌め込まれ、各切欠溝２２，２３には止めリング２４の対応箇所に設けられた突起２５，２６が係合している。止めリング２４は金属環６１の内周面に接着剤により固着されており、この止めリング２４によって本体部２０が外枠６より抜け出るのが阻止されるとともに、外枠６に対して本体部２０が空回りしてコイル面４０と金属枠６２Ａ，６２Ｂとの位置関係がずれないようにしている。
上記した構成の外枠６の内側へ金属環６１の側より本体部２０を押し込んでその先端面２０ａを金属板６０の板面６４に押し当てた後、金属環６１の内側に止めリング２４を嵌着して本体部２０を外枠６内に固定する。
【００３３】
この実施例のＲＦＩＤタグ２では、本体部２０の外周面と外枠６の金属板６０および各金属枠６２Ａ，６２Ｂの表面に、図１〜図４に示すように、内蔵するアンテナコイル４のコイル面４０の向きやコイル面４０と交叉する磁束の向きが外部から分かるように、複数のマークＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２が印刷などによりそれぞれ表されている。
【００３４】
金属板６０の表面には２種類のマークＡ１，Ｂ１が表されている（図４）。一方のマークＡ１は１本の長い太線であり、アンテナコイル４のコイル面４０の位置および幅方向を表している。この１本の長い太線は金属板６０の表面を直径線の全長にわたって横切っている。他方のマークＢ１は２本の短い太線であり、アンテナコイル４のコイル面４０に対して直交する方向を表している。この２本の短い太線は金属板６０の外周部の対角位置にそれぞれ表されている。
【００３５】
一対の各金属枠６２Ａ，６２Ｂの表面の金属板６０の近傍にはマークＡ２が表されている（図１〜図３）。このマークＡ２は１本の短い太線であり、アンテナコイル４のコイル面４０の位置および長さ方向を表している。
本体部２０の外周面の金属板６０の近傍にはマークＢ２が表されている（図１および図３）。このマークＢ２は２本の短い太線であり、コイル面４０に対して直交する方向を表している。この２本の短い太線は本体部２０の外周面の対角位置にそれぞれ表されている。上記したマークＢ１，Ｂ２によってコイル面４０と交叉する磁束の向きを把握し得る。
【００３６】
図１に戻って、アンテナ装置３は、交信用のアンテナコイル７（図２に示す）や送信回路、受信回路、および制御回路を構成するＩＣチップ（図示せず）などの部品の全体が、例えばＰＰＳ樹脂などのモールド樹脂により覆われた構成のものであり、円柱状のモールド樹脂成形体（以下「本体部」という。）３０と、本体部３０の外側に被せられる外枠８とで構成されている。このアンテナ装置３は、電源ラインや信号ラインを含むケーブル９により図示しないコントローラに接続されている。コントローラはケーブル９を介してアンテナ装置３へ電力を供給したり各種のコマンド信号を出力したりする。また、コントローラはケーブル９を介して前記コマンド信号に対するＲＦＩＤタグ２からのレスポンス信号をアンテナ装置３から取り込む。
【００３７】
アンテナ装置３のアンテナコイル７は、図２に示すように、矩形状のプリント基板１０の一方の板面に矩形渦巻状のコイルパターン７１が印刷されることにより形成されている。このコイルパターン７１により囲まれるプリント基板１０の板面上の領域がコイル面７０であり、このコイル面７０をアンテナコイル７で発生した磁束が交叉する。プリント基板１０は、図５および図６に示すように、コイル面７０が本体部３０の前端面３０ａおよびその前端面３０ａが重ねられる後述する金属板８０の板面８４と直交する向きに本体部３０内に配置されている。プリント基板１０上には、送信回路、受信回路、および制御回路を構成するＩＣチップなどの部品も実装されている。
アンテナ装置３は、アンテナコイル７が水平となるように、ＲＦＩＤタグ２の移行経路沿いの適所に設置される。なお、アンテナコイル７が垂直となるように、アンテナ装置３を設置すれば、ＲＦＩＤタグ２との間でデータの交信を行わない非交信領域を設定することも可能である。
【００３８】
外枠８は、例えばステンレス鋼からなり、図１、図２、図５、および図６に示すように、前後に対向する金属板８０および金属筒８１と、左右に対向する一対の金属枠８２Ａ，８２Ｂとで構成されており、各金属枠８２Ａ，８２Ｂを介して金属板８０と金属筒８１とが一体化されている。
【００３９】
金属板８０は、本体部３０の径より大きい径の円板であり、内側の板面８４に本体部３０の前端面３０ａが密接している。なお、金属板８０の板面８４と本体部３０の前端面３０ａとの間を接着剤などで固着することにより両者を一体化してもよいが、この実施例では、ＲＦＩＤタグ２の止めリング２４と同様の構成の止めリング（図示せず）によって外枠８に対して本体部３０が空回りしないように固定している。金属板８０の板面８４に本体部３０の前端面３０ａを密接させたとき、アンテナコイル７のコイル面７０は金属板８０の板面８４と直交する向き（図では上向き）になっている。
【００４０】
一対の各金属枠８２Ａ，８２Ｂは、前端が金属板８０の外周部の対角位置に、後端が金属筒８１の対角位置に、それぞれ一体連結されており、アンテナコイル７のコイル面７０と対向していない位置、すなわち、アンテナコイル７の両側方のコイル面７０に沿った位置に位置決めされている。この位置には、アンテナコイル７での発生磁束が殆ど作用せず、この位置に金属枠８２Ａ，８２Ｂが存在していてもアンテナコイル７での発生磁束はなんら影響を受けることがない。各金属枠８２Ａ，８２Ｂの内面は本体部３０の外周面に面接触している。
【００４１】
金属筒８１は、本体部３０の外径と一致する内径を有し、内周面に本体部３０の外周面が嵌っている。金属筒８１の外周面には、アンテナ装置３を適所の設置箇所に取付け固定するためのねじ山８５が形成されている。本体部３０の後端面の外周部には、図示していないが周溝が形成され、周溝には抜け止めと回り止めとを兼ねる止めリングが嵌め込まれている。なお、周溝や止めリングの構成はＲＦＩＤタグ２のものと同様であり、ここでは図示ならびに説明を省略する。
上記した構成の外枠８の内側へ金属筒８１の側より本体部３０を押し込んでその先端面３０ａを金属板８０の板面８４に押し当てた後、金属筒８１の内側に止めリングを嵌着して本体部３０を外枠８内に固定する。
【００４２】
上記のアンテナ装置３の本体部３０の外周面と外枠８の金属板８０および各金属枠８２Ａ，８２Ｂの表面には、図１、図２、図５、および図６に示すように、内蔵するアンテナコイル７のコイル面７０の向きやコイル面７０と交叉する磁束の向きが外部から分かるように、複数のマークＣ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２が印刷などによりそれぞれ表されている。
【００４３】
金属板８０の表面には２種類のマークＣ１，Ｄ１が表されている（図１、図２、図６）。一方のマークＣ１は１本の長い太線であり、アンテナコイル７のコイル面７０の位置および幅方向を表している。この１本の長い太線は金属板８０の表面を直径線の全長にわたって横切っている。他方のマークＤ１は２本の短い太線であり、アンテナコイル７のコイル面７０に対して直交する方向を表している。この２本の短い太線は金属板８０の外周部の対角位置にそれぞれ表されている。
【００４４】
一対の各金属枠８２Ａ，８２Ｂの表面の金属板８０の近傍にはマークＣ２が表されている（図１、図２、図５）。このマークＣ２は１本の短い太線であり、アンテナコイル７のコイル面７０の位置および長さ方向を表している。
本体部３０の外周面の金属板８０の近傍にはマークＤ２が表されている（図１および図５）。このマークＤ２は２本の短い太線であり、コイル面７０に対して直交する方向を表している。この２本の短い太線は本体部３０の外周面の対角位置にそれぞれ表されている。上記したマークＤ１，Ｄ２によってコイル面７０と交叉する磁束の向きを把握し得る。
【００４５】
図７および図８は、この発明の他の実施例であるＲＦＩＤシステムの交信装置１を示している。図示例のＲＦＩＤタグ２は、外枠６を構成する一対の各金属枠６２Ａ，６２Ｂが、アンテナコイル４のコイル面４０と対向する位置、すなわち、アンテナコイル４のコイル面４０に対する上方位置とその対角位置とにそれぞれ位置決めされている。
同様にアンテナ装置３も、枠体８を構成する一対の各金属枠８２Ａ，８２Ｂが、アンテナコイル７のコイル面７０と対向する位置、すなわち、アンテナコイル７のコイル面７０に対する上方位置とその対角位置とにそれぞれ位置決めされている。
【００４６】
この実施例においても、ＲＦＩＤタグ２およびアンテナ装置３の本体部２０，３０の外周面と外枠６，８の金属板６０，８０および各金属枠６２Ａ，６２Ｂ、８２Ａ，８２Ｂの表面には、内蔵するアンテナコイル４，７のコイル面４０，７０の向きやコイル面４０，７０と交叉する磁束の向きが外部から分かるように、複数のマークＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２が印刷などによりそれぞれ表示されている。
なお、各マークＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２の位置およびその他の構成は図１〜図６に示した実施例と同様であり、ここでは対応する箇所に同一の符号を付することで詳細な説明は省略する。
【００４７】
上記した構成のＲＦＩＤシステムの交信装置１において、ＲＦＩＤタグ２がアンテナ装置３との交信領域に入ってアンテナ装置３との間で交信を行うとき、図２および図９に示すように、ＲＦＩＤタグ２のアンテナコイル４のコイル面４０とアンテナ装置３のアンテナコイル７のコイル面７０とは同じ方向を向いているので、アンテナ装置３のアンテナコイル７での発生磁束１１は、アンテナ装置３の金属板８０を乗り越え、さらに、ＲＦＩＤタグ２の金属板６０をも乗り越えてアンテナコイル４に達して鎖交する。これにより、アンテナコイル４の誘導起電力がＲＦＩＤタグ２へ供給されてＩＣチップが作動するとともに、ＲＦＩＤタグ２のアンテナコイル４とアンテナ装置３のアンテナコイル７とが電磁的に結合した状態となり、アンテナ装置３とＲＦＩＤタグ２との間でデータの交信が可能になる。
【００４８】
一方、図１０に示すように、アンテナ装置３のアンテナコイル７のコイル面７０に対してＲＦＩＤタグ２のアンテナコイル４のコイル面４０が直角方向を向いていると、アンテナ装置３のアンテナコイル７での発生磁束はＲＦＩＤタグ２のアンテナコイル４と鎖交せず、ＲＦＩＤタグ２とアンテナ装置３との間での交信が不可能になる。
【００４９】
上記した構成のＲＦＩＤシステムの交信装置１によると、ＲＦＩＤタグ２とアンテナ装置３の対向する面は金属板６０，８０により形成されているので、アンテナ装置３とＲＦＩＤタグ２の対向する面同士が接触するなどして衝撃が作用したとしても、その衝撃によってそれぞれの本体部２０，３０が破損することはない。加えて、各金属板６０，８０はそれぞれ金属枠６２Ａ，６２Ｂ、８２Ａ，８２Ｂによって補強されてその強度が一層高められているので、ＲＦＩＤタグ２およびアンテナ装置３の変形や破損が完全に防止される。
【００５０】
さらに、搬送ライン上を流れる物品に対して、アンテナ装置３との交信を必要とするものについては、ＲＦＩＤタグ２の向きをそのアンテナコイル４のコイル面４０がアンテナ装置３のアンテナコイル７のコイル面７０と同じ方向を向くように（図２参照）、アンテナ装置３との交信が不要なものについては、ＲＦＩＤタグ２の向きをそのアンテナコイル４のコイル面４０がアンテナ装置３のアンテナコイル７のコイル面７０と直角方向を向くように（図１０参照）、それぞれ設定することによって、交信が必要なＲＦＩＤタグ２だけをアンテナ装置３との交信が可能な状態に設定することができ、交信処理の効率化を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の一実施例であるＲＦＩＤシステム用の交信装置の外観を示す斜視図である。
【図２】ＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置のモールド樹脂が除かれた図１の実施例の斜視図である。
【図３】図１の実施例のＲＦＩＤタグの側面図である。
【図４】図１の実施例のＲＦＩＤタグの正面図である。
【図５】図１の実施例のアンテナ装置の側面図である。
【図６】図１の実施例のアンテナ装置の正面図である。
【図７】この発明の他の実施例であるＲＦＩＤシステムの交信装置の外観を示す斜視図である。
【図８】ＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置のモールド樹脂が除かれた図７の実施例の斜視図である。
【図９】ＲＦＩＤタグとアンテナ装置との間で作用する磁束を模式的に表した説明図である。
【図１０】ＲＦＩＤタグとアンテナ装置との交信が不能となるときのＲＦＩＤタグおよびアンテナ装置の内部構成を示す斜視図である。
【図１１】ＲＦＩＤシステムの概要を示す説明図である。
【図１２】従来例のＲＦＩＤタグとアンテナ装置との間で作用する磁束を模式的に表した説明図である。
【図１３】ハンディタイプのリーダライタが用いられたＲＦＩＤシステムを示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    ＲＦＩＤシステムの交信装置
２    ＲＦＩＤタグ
３    ＲＦＩＤシステム用のアンテナ装置
４    ＲＦＩＤタグのアンテナコイル
７    アンテナ装置のアンテナコイル
２０  ＲＦＩＤタグの本体部
３０  アンテナ装置の本体部
６０  金属板
６１  金属環
６２Ａ，６２Ｂ  金属枠
８０  金属板
８１  金属環
８２Ａ，８２Ｂ  金属枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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