JP7074275B1 - Ｒｆｉｄモジュールを備えた容器 - Google Patents

Abstract

本発明のRFIDモジュールを備えた容器は、前記容器の外形を形成する絶縁性の基材と、前記基材の第１主面に形成された金属膜と、前記金属膜に形成されたスリットと、を備え、前記RFIDモジュールは、RFIC素子と、通信周波数である固有の共振周波数の電磁波による電流を前記RFIC素子に伝送するフィルタ回路と、前記フィルタ回路と接続する第１及び第２電極と、を備え、前記金属膜は、前記スリットと交差する方向において前記容器の外周を周回するように形成されており、前記RFIDモジュールの前記第１電極と前記第２電極は、前記スリットを間に挟んで、それぞれ、前記金属膜と電気的に接続される。

Description

本発明は、RFIDモジュールを備えた容器、特に、誘導電磁界または電波によって、非接触でデータ通信を行うRFID(Radio Frequency Identification)技術を利用したRFIDモジュールを備えた容器に関する。

従来、無線通信デバイスであるRFIDタグを容器に付すことで、容器内の商品の管理をすることが考えられている。RFIDタグは、RFIC(Radio-Frequency Integrated Circuit)と共に、アンテナパターンなどの金属材料が紙材や、樹脂材等の絶縁基板上に形成されている。しかしながら、容器の外面に金属膜が形成されていると、RFIDタグが影響を受けて通信ができなくなる。

上記のようなRFIDタグ付き容器において、特許文献１には、意匠性を損なわないように容器の一部に形成された金属に対応可能なRFIDタグを設けた構成が提案されている。

国際公開第２０１９／０３９４８４号

特許文献１に開示されたRFIDタグは、RFICチップとアンテナパターンとを有しており、これらの領域には容器に金属膜を形成することができない。したがって、より意匠性の自由度の低減を抑制したRFIDモジュールを有する容器が求められる。

本発明は、金属膜が形成された容器において、意匠性の低減を抑制したRFIDモジュールを有する容器の提供を目的とする。

本発明の一態様の容器は、RFIDモジュールを備えた容器であって、前記容器の外形を形成する絶縁性の基材と、前記基材の第１主面に形成された金属膜と、前記金属膜に形成されたスリットと、を備え、前記RFIDモジュールは、RFIC素子と、通信周波数である固有の共振周波数の電磁波による電流を前記RFIC素子に伝送するフィルタ回路と、前記フィルタ回路と接続する第１及び第２電極と、を備え、前記金属膜は、前記スリットと交差する方向において前記容器の外周を周回するように形成されており、前記RFIDモジュールの前記第１電極と前記第２電極は、前記スリットを間に挟んで、それぞれ、前記金属膜と電気的に接続される。

本発明によれば、金属膜が形成された容器において、意匠性の低減を抑制したRFIDモジュールを有する容器を提供することができる。

実施形態１のRFIDモジュールを有する容器の全体斜視図 図１における容器の概略断面図 図１における容器の展開図 RFIDモジュールの透視平面図 図４における矢視Vの断面図 RFIDモジュールの基板に形成されている導体パターンの平面図を示し、図６ａはRFIDモジュールの基板の上面に形成された導体パターンの平面図であり、図６ｂは基板の下面に形成された導体パターンの上から見た透視平面図 図４における矢視VIIの断面図 RFIDモジュールの回路図 実施形態１の容器の製造工程を示す説明図 実施形態１の変形例における容器の展開図 実施形態２のRFIDモジュールを有する容器の全体斜視図 図１１における容器の概略断面図 図１１における容器の展開図 実施形態２の変形例における容器の展開図 実施形態２の変形例における容器の展開図 その他の実施形態における容器の全体斜視図 その他の実施形態における容器の全体斜視図 その他の実施形態における容器の全体斜視図 その他の実施形態における容器の全体斜視図

本発明に係る一態様の容器は、RFIDモジュールを備えた容器であって、前記容器の外形を形成する絶縁性の基材と、前記基材の第１主面に形成された金属膜と、前記金属膜に形成されたスリットと、を備え、前記RFIDモジュールは、RFIC素子と、通信周波数である固有の共振周波数の電磁波による電流を前記RFIC素子に伝送するフィルタ回路と、前記フィルタ回路と接続する第１及び第２電極と、を備え、前記金属膜は、前記スリットと交差する方向において前記容器の外周を周回するように形成されており、前記RFIDモジュールの前記第１電極と前記第２電極は、前記スリットを間に挟んで、それぞれ、前記金属膜と電気的に接続される。

この態様の容器は、容器の基材の第１主面に形成された金属膜をループアンテナとして利用するので、金属膜が形成された容器において、意匠性の自由度の低減を抑制してRFIDモジュールを容器に取り付けることができる。

また、通信周波数の電磁波が前記金属膜に照射されると、前記金属膜において前記スリットと交差する方向に流れる電流が発生し、前記電流は、前記容器の外周に沿って周回するように前記金属膜を流れてもよい。このように、容器の外周に沿って周回するように金属膜に電流が流れることによって、ループアンテナとしての通信特性を得ることができる。

前記金属膜は、前記RFIDモジュールの前記第１電極が接続される第１金属領域と、前記RFIDモジュールの前記第２電極が接続される第２金属領域と、を有し、前記第１金属領域と前記第２金属領域とは、前記容器の外周方向において容量結合を介して電気的に接続されていてもよい。これにより、第１金属領域と第２金属領域とを容量結合を介して電気的に接続することができ、金属膜による意匠性の自由度の低減を更に抑制することができる。

前記RFIDモジュールを備えた容器は、組み立て式の箱であり、前記基材は、前記箱の側面となる、第１主面をそれぞれ有する第１面及び第２面と、前記第１面と前記第２面とを接着層により接続するための、前記第１面に連続したフラップとを有し、前記フラップには、前記金属膜の前記第１金属領域が形成されており、前記第２面には、前記金属膜の前記第２金属領域が形成されていてもよい。これにより、フラップと第２面とを接着層により接続するときに、第１金属領域と第２金属領域との電気的接続も容易に行うことができる。

前記スリットは、前記フラップに形成されており、前記RFIDモジュールは、前記フラップに配置されていてもよい。これにより、容器において、第１面と連続するフラップに配置されたRFIDモジュールは、第２面の内面に貼り付けられるので、容器の外面に現れない。したがって、容器の意匠性が低減するのを防止することができる。

フィルタ回路は、ＬＣ並列共振回路でもよい。これにより、RFICとマッチングする周波数の電流をRFICに流すことができる。

金属膜のシート抵抗は０．５Ω／□以上でもよい。この構成であっても、RFIDモジュールがフィルタ回路を有するので、金属膜に発生した渦電流を利用してRFICに流すことができる。

金属膜の厚みは１ｎｍ以上５００ｎｍ以下であってもよい。この構成であっても、RFIDモジュールがフィルタ回路を有するので、金属膜に発生した渦電流を利用してRFICに流すことができる。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものであり、本発明がこの構成に限定されるものではない。また、以下の実施の形態において具体的に示される数値、形状、構成、ステップ、ステップの順序などは、一例を示すものであり、本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、全ての実施の形態において、各変形例における構成も同様であり、各変形例に記載した構成をそれぞれ組み合わせてもよい。

なお、比誘電率εｒ＞１の場合、アンテナパターン及び導体パターンの電気的長さは物理的長さに対して長くなる。本明細書において、電気的長さとは、比誘電率や寄生リアクタンス成分による波長の短縮や延長を考慮した長さである。

（実施形態１）
次に、本発明に係るRFIDモジュール５を備える容器１の概略構成について説明する。図１は、本発明に係る実施形態１のRFIDモジュール５を有する容器１の全体斜視図である。図２は、図１における容器１の概略断面図であり、図３は図１における容器１の展開図である。なお、図２は、図１における容器１をRFIDモジュール５が配置される位置で容器１の側面に直交する方向に切断した概略断面図である。図３において一点鎖線で示される符号３ｇの部分は、第１フラップ３ｇと第２面３ｂの裏側とが接続される部分を示している。

実施形態１の容器１は、基材３と、基材３に貼り付けられたRFIDモジュール５と、基材３の第１主面３ｓに形成された金属膜７と、金属膜７に形成されたスリット９とを備える。

容器１は、例えば、図３に示すような平面状の基材３を組み立てることで立体形状に形成される。容器１は、例えば、直方体形状であり、基材３は、絶縁性の材料で形成されており、例えば、紙製、樹脂製またはプラスチック製である。

基材３は、第１面３ａ、第２面３ｂ、第３面３ｃ、第４面３ｄ、第５面３ｅ、第６面３ｆ、及び、第１フラップ３ｇ、第２フラップ３ｈ、第３フラップ３ｋを備える。例えば、第１面３ａ～第４面３ｄは組み立てた際に側面となり、第５面３ｅは組み立てた際に上面となり、第６面３ｆは組み立てた際に下面となる。基材３の第１主面３ｓは容器１の外面（表面）となる面であり、基材３の第２主面３ｔは容器１の内面（裏面）となる面である。

第１フラップ３ｇの第１主面３ｓは組み立てた際に第２面３ｂの第２主面３ｔに接着層１１を介して貼り付けられる。第２フラップ３ｈの第１主面３ｓは組み立てた際に第１面３ａの第２主面３ｔに接着層１１を介して貼り付けられる。第３フラップ３ｋの第１主面３ｓは組み立てた際に第１面３ａの第２主面３ｔに接着層１１を介して貼り付けられる。

金属膜７は、スリット９と交差する方向において容器１の外周を周回するように形成されている。金属膜７は、ループアンテナとして機能する。実施の形態１では、金属膜７は、スリット９を除いて基材３の第１主面３ｓの全面に形成されている。金属膜７は、アルミニウム箔や銅箔などの導電材料の膜体により作製され、例えば、金属シートを貼り付けることで形成される。金属膜７として、アルミニウムや銅などの抵抗値の小さい金属を用いることで通信距離を遠くすることができる。金属膜７の厚みは、例えば、５μｍよりも大きく４０μｍ以下である。なお、金属膜７は基材３の全面に形成されていなくてもよく、例えば、第１フラップ３ｇと他の面において部分的に形成されていてもよい。

実施の形態１では、金属膜７は、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとを有する。第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとは、物理的に分離されており、容器１の外周方向において容量結合を介して電気的に接続されている。また、金属膜７において、スリット９が形成されている部分では、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとは電気的に絶縁されている。第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとは、金属膜７においてスリット９が形成されていない部分で容量結合を介して電気的に接続されている。第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとが電気的に接続されることによって、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとの間の電位差がなくなり、金属膜７がループアンテナとして機能する。

第１金属領域７ａは、スリット９から交差する方向に容器１の外方に向けて延びている。第２金属領域７ｂは、スリット９から交差する方向に第１金属領域７ａと反対方向に容器１の外方に向けて延びている。実施の形態１では、図３に示すように、第１金属領域７ａは、スリット９より左側の領域に形成されている。具体的には、第１金属領域７ａは、第１面３ａ、第３面３ｃの一部、第４面３ｄ、第５面３ｅの一部、第６面３ｆの一部、第１フラップ３ｇ、第２フラップ３ｈの一部、及び第３フラップ３ｋの一部に形成されている。第２金属領域７ｂは、スリット９より右側の領域に形成されている。具体的には、第２金属領域７ｂは、第２面３ｂ、第３面３ｃの一部、第２フラップ３ｈの一部、及び第３フラップ３ｋの一部に形成されている。

図２に示すように、第１金属領域７ａは、第１フラップ３ｇに形成されている。第２金属領域７ｂは、第２面３ｂに形成されている。第１金属領域７ａは、接着層１１と基材３とを介して第２金属領域７ｂと接続されている。接着層１１と基材３とを合わせた厚みは、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとが容量結合可能な程度の大きさで設計されている。

なお、実施の形態１では、金属膜７が第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとを有し、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとが容量結合を介して電気的に接続される例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとは、直接接続されることによって電気的に接続されてもよい。あるいは、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとは、導体によって電気的に接続されてもよい。金属膜７は、２つの金属領域に限らず、電気的に接続される３つ以上の金属領域を有していてもよい。

通信周波数の電磁波が容器１に照射されると、図１に示すように、金属膜７においてスリット９と交差する方向に流れる電流Ｉｒが発生する。電流Ｉｒは、容器１の外周に沿って周回するように金属膜７を流れる。具体的には、RFIDモジュール５、第１金属領域７ａ及び第２金属領域７ｂを容器１の外周に沿って周回するように、電流Ｉｒが流れる。

スリット９は、金属膜７に形成される溝である。スリット９は、金属膜７から基材３を露出させることによって電気的に絶縁する部分を形成している。スリット９の幅Ｗは、例えば、１ｍｍである。スリット９は、基材３の第１主面３ｓ全体に金属膜７を形成した後に金属膜７を削ることで形成してもよいし、２枚の金属シートをスリット９の幅Ｗを空けて基材３の第１主面３ｓに貼り付けることで形成してもよい。スリット９の長手方向の長さは、金属膜７において電流Ｉｒがスリット９と交差する方向に流れるように設計される。実施の形態１では、スリット９は、第３面３ｃ、第５面３ｅ、第６面３ｆ、第２フラップ３ｈ、及び第３フラップ３ｋに形成されている。具体的には、スリット９は、第２フラップ３ｈの端部から、第５面３ｅ、第３面３ｃ、第６面３ｆを通って第３フラップ３ｋの端部まで連続して延びている。

実施形態１のRFIDモジュール５は、通信周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信（送受信）するように構成された無線通信デバイスである。RFIDモジュール５は、例えば、UHF帯の通信用の周波数を有する高周波信号で無線通信するよう構成されている。ここでUHF帯とは、８６０MHzから９６０MHzの周波数帯域である。

次に、図４から図７を参照して、RFIDモジュール５の構成について説明する。図４は、RFIDモジュール５の透視平面図であり、図５は、図４における矢視Vの断面図である。図６はRFIDモジュール５の基板２１に形成されている導体パターンの平面図を示し、図６ａはRFIDモジュール５の基板２１の上面に形成された導体パターンの平面図であり、図６ｂは基板２１の下面に形成された導体パターンの上から見た透視平面図である。図７は、図４における矢視VIIの断面図である。図中において、Ｘ－Ｙ－Ｚ座標系は、発明の理解を容易にするものであって、発明を限定するものではない。Ｘ軸方向はRFIDモジュール５の長手方向を示し、Ｙ軸方向は奥行き（幅）方向を示し、Ｚ軸方向は厚さ方向を示している。Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は互いに直交する。

図４に示すように、RFIDモジュール５は、スリット９を跨いで金属膜７と電気的に接続されている。具体的には、RFIDモジュール５は、両面テープまたは合成樹脂等の接着層１１を介して金属膜７の第１金属領域７ａおよび第２金属領域７ｂのそれぞれの上面に貼り合わされる。

図５に示すように、RFIDモジュール５は、基板２１と、基板２１に搭載されるRFIC２３とを備える。基板２１は、例えば、ポリイミド等のフレキシブル基板である。RFIC２３が実装された基板２１の上面には保護膜２５が形成されている。保護膜２５は、例えば、ポリウレタン等のエラストマや、エチレン酢酸ビニル（EVA）のようなホットメルト剤である。基板２１の下面にも、保護フィルム２７が貼り付けられている。保護フィルム２７は、例えば、ポリイミドフィルム（カプトンテープ）等のカバーレイフィルムである。

図６を参照する。基板２１の上面には、第３電極３３、第４電極３５、第１インダクタンス素子Ｌ１の主要部の導体パターンＬ１ａ、および、第２インダクタンス素子Ｌ２の主要部の導体パターンＬ２ａが形成されている。第３電極３３は導体パターンＬ１ａの一端と接続され、第４電極３５は導体パターンＬ２ａの一端と接続されている。これらの導体パターンは、例えば、銅箔をフォトリソグラフィによってパターニングしたものである。

基板２１の下面には、金属膜７の第１金属領域７ａおよび第２金属領域７ｂにそれぞれ容量結合される第１電極２９および第２電極３１が形成されている。第１電極２９と第２電極３１は、スリット９を間に挟んで、それぞれ、金属膜７と電気的に接続される。また、基板２１の下面には、第１インダクタンス素子Ｌ１の一部の導体パターンＬ１ｂ、第３インダクタンス素子Ｌ３の導体パターンＬ３ａ、Ｌ３ｂ（二点鎖線で囲む導体パターン）、Ｌ３ｃが形成されている。これらの導体パターンも、例えば、銅箔をフォトリソグラフィによってパターニングしたものである。

第１インダクタンス素子Ｌ１の一部の導体パターンＬ１ｂの一端と第３インダクタンス素子Ｌ３の導体パターンＬ３ａの一端とが第１電極２９と接続されている。同様に、第２インダクタンス素子Ｌ２の導体パターンＬ２ｂの一端と第３インダクタンス素子Ｌ３の導体パターンＬ３ｃの一端とが第２電極３１と接続されている。第３インダクタンス素子Ｌ３の導体パターンＬ３ａの他端と、導体パターンＬ３ｃの他端との間には、導体パターンＬ３ｂが接続されている。

第１インダクタンス素子Ｌ１の導体パターンＬ１ｂの他端と、第１インダクタンス素子Ｌ１の導体パターンＬ１ａの他端とは、ビア導体Ｖ１を介して接続されている。同様に、第２インダクタンス素子Ｌ２の導体パターンＬ２ｂの他端と、第２インダクタンス素子Ｌ２の導体パターンＬ２ａの他端とは、ビア導体Ｖ２を介して接続されている。

基板２１の上面に形成された第３電極３３および第４電極３５にRFIC２３が搭載されている。つまり、RFIC２３の端子２３ａが第３電極３３に接続されて、RFIC２３の端子２３ｂが第４電極３５に接続されている。

第１インダクタンス素子Ｌ１と第３インダクタンス素子Ｌ３の導体パターンＬ３ａとは、基板２１の異なる層にそれぞれ形成され、かつ、それぞれのコイル開口が重なる関係に配置されている。同様に、第２インダクタンス素子Ｌ２および第３インダクタンス素子Ｌ３の導体パターンＬ３ｃとは、基板２１の異なる層にそれぞれ形成され、かつ、それぞれのコイル開口が重なる関係に配置されている。さらに、RFIC２３は、基板２１の面上で、第２インダクタンス素子Ｌ２および第３インダクタンス素子Ｌ３の導体パターンＬ３ｃと、第１インダクタンス素子Ｌ１および第３インダクタンス素子Ｌ３の導体パターンＬ３ａとの間に、位置する。

RFIDモジュール５内において、基板２１の上面及び下面を通る第１電流経路ＣＰ１と基板２１の下面を通る第２電流経路ＣＰ２とが形成されている。第１電流経路ＣＰ１は、第１電極２９から分岐点Ｎ１、導体パターンＬ１ｂ、導体パターンＬ１ａ、RFIC２３、導体パターンＬ２ａ、導体パターンＬ２ｂ、分岐点Ｎ２、を通って第２電極３１に至る。第２電流経路ＣＰ２は、第１電極２９から分岐点Ｎ１、導体パターンＬ３ａ、導体パターンＬ３ｂ、導体パターンＬ３ｃ、分岐点Ｎ２を通って第２電極３１に至る。ここで、導体パターンＬ１ａとビア導体Ｖ１を介して接続している導体パターンＬ１ｂで構成される第１インダクタンス素子Ｌ１と、導体パターンＬ２ａとビア導体Ｖ２を介して接続している導体パターンＬ２ｂで構成される第２インダクタンス素子Ｌ２に流れる電流の巻き方向は逆になっており、第１インダクタンス素子Ｌ１で発生する磁界と第２インダクタンス素子Ｌ２で発生する磁界はお互いに打ち消し合っている。第１電流経路ＣＰ１及び第２電流経路ＣＰ２は、それぞれ、第１電極２９と第２電極３１との間で、互いに並列に形成されている。

次に、図８を参照して、RFIDモジュール５の回路構成について説明する。図８はRFIDモジュール５の回路図である。

RFIDモジュール５内において、第１電流経路ＣＰ１は、ＬＣ並列共振回路である並列共振回路ＲＣ１の一部であり、通信周波数の電波に対してマッチングしているので、通信周波数の電波を金属膜７が受信すると、RFIC２３に電流が流れる。

RFIDモジュール５は、並列共振回路ＲＣ１が形成されている。並列共振回路ＲＣ１は、第１インダクタンス素子Ｌ１、RFIC２３、第２インダクタンス素子Ｌ２、および、第３インダクタンス素子Ｌ３で構成されるループ回路である。並列共振回路ＲＣ１はフィルタ回路として機能する。

容量Ｃ１は、第１金属領域７ａ、第１電極２９、接着層１１、および保護フィルム２７で構成される。容量Ｃ２は、第２金属領域７ｂ、第２電極３１、接着層１１、および保護フィルム２７で構成される。第４インダクタンス素子Ｌ４は金属膜７の第１金属領域７ａのインダクタンス成分であり、第５インダクタンス素子Ｌ５は金属膜７の第２金属領域７ｂのインダクタンス成分である。また、図８においては、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとが容量結合することによってループ回路を形成している。

並列共振回路ＲＣ１は、通信周波数における電波に対してインピーダンス整合してＬＣ並列共振するように設計されている。これにより、通信周波数でRFICとマッチングしており、通信周波数におけるRFIDモジュール５の通信距離を確保することができる。

また、実施形態１の容器１は、図９に示すように、組み立て前の展開された容器１の第１主面３ｓの全面に金属膜７を形成し、組み立て前の複数の容器１に対してスリット９を一度に形成することができる。

以上のように、実施形態１の容器１は、基材３、金属膜７、スリット９、及びRFIDモジュール５を備える。基材３は、絶縁性を有し、容器の外形を形成する。金属膜７は、基材３の第１主面３ｓに形成される。スリット９は、金属膜７に形成される。RFIDモジュール５は、RFIC素子２３と、通信周波数である固有の共振周波数の電磁波による電流をRFIC素子２３に伝送するフィルタ回路（並列共振回路ＲＣ１）と、フィルタ回路と接続する第１及び第２電極２９，３１と、を備える。金属膜７は、スリット９と交差する方向において容器１の外周を周回するように形成されている。RFIDモジュール５の第１電極２９と第２電極３１は、スリット９を間に挟んで、それぞれ、金属膜７と電気的に接続される。

このような構成により、スリット９と交差する方向において容器１の外周を周回する金属膜７をアンテナ電極として利用することができ、直列共振によりRFIC２３に電流を流すことができる。したがって、金属膜７が形成された容器１であっても、無線通信が可能であり、意匠性の低減を抑制したRFIDモジュール５を有する容器１を提供することができる。

また、実施の形態の容器１であれば、従来の金属対応のRFIDモジュールを取り付けた容器よりも安価に提供することができる。また、従来のフラッグタイプのRFIDモジュールは容器から飛び出し、折れた場合、通信特性が悪くなる。さらには、容器から飛び出さなければならないので意匠性の自由度を低減させるが、実施形態の容器１であれば、RFIDモジュールが容器から飛び出さなくてもよいので、意匠性の自由度の低減を抑制することができる。

通信周波数の電磁波が金属膜７に照射されると、金属膜７においてスリット９と交差する方向に流れる電流Ｉｒが発生する。電流Ｉｒは容器１の外周に沿って周回するように金属膜７を流れる。このように、金属膜７はループアンテナとして機能するので、ループアンテナとしての通信特性を得ることができる。

金属膜７は、RFIDモジュール５の第１電極２９が接続される第１金属領域７ａと、RFIDモジュール５の第２電極３１が接続される第２金属領域７ｂと、を有する。第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとは、容器１の外周方向において容量結合を介して電気的に接続される。このように、金属膜７を第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとに分け、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとを容量結合することによって、容器１の外周に沿って連続的に金属膜７を形成した形態に比べて、意匠性の自由度を向上させることができる。

容器１は、組み立て式の箱である。基材３は、箱の側面となる、第１主面３ｓをそれぞれ有する第１面３ａ及び第２面３ｂと、第１面３ａと第２面３ｂとを接着層１１により接続するための、第１面３ａに連続したフラップ３ｇとを有する。フラップ３ｇには、金属膜７の第１金属領域７ａが形成されている。第２面３ｂには、金属膜７の第２金属領域７ｂが形成されている。これにより、フラップ３ｇと第２面３ｂとを接着層により接続するときに、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとの電気的接続も容易に行うことができる。

スリット９は、フラップ３ｇに形成されており、RFIDモジュール５は、フラップ３ｇに配置されている。これにより、容器１において、第１面３ａと連続する第１フラップ３ｇに配置されたRFIDモジュール５は、第２面３ｂの内面に貼り付けられるので、容器１の外面に現れない。したがって、容器１の意匠性が低減するのを防止することができる。

次に、図１０を参照して実施形態１の変形例１を説明する。図１０は、実施形態１の変形例１における容器１Ａの展開図である。実施形態１の変形例１における容器１Ａは、実施形態１の容器１のスリット９が左方向にシフトした構成である。また、第５面３ｅ、第６面３ｆ、第２フラップ３ｈ及び第３フラップ３ｋには、金属膜７が形成されていない。変形例１において、その他の構成は実施形態１の容器１と実質的に同じである。

変形例１における容器１Ａは、スリット９が基材３の第１面３ａに形成されている。具体的には、スリット９は、第４面３ｄと第１フラップ３ｇと隣接する方向と直交する方向の第１面３ａの一端から他端に延びている。このため、金属膜７の第１金属領域７ａは、第１面３ａの一部及び第１フラップ３ｇに形成されている。金属膜７の第２金属領域７ｂは、第１面３ａの一部、第２面３ｂ、第３面３ｃ及び第４面３ｄに形成されている。このような構成においても、スリット９と交差する方向において容器１の外周を周回する金属膜７をアンテナ電極として利用することができる。したがって、金属膜７が形成された容器１Ａであっても、無線通信が可能であり、意匠性の低減を抑制したRFIDモジュール５を有する容器１Ａを提供することができる。

（実施形態２）
以下、本発明に係る実施形態２の容器について説明する。

実施形態２の容器と実施形態１の容器との相違点は、スリット９がフラップ３ｇに形成されており、RFIDモジュール５がフラップ３ｇに配置されている点である。この相違点を中心に以下に説明する。なお、実施形態２の説明において、前述の実施形態１と同様の構成、作用および機能を有する要素に対しては重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。実施形態２の容器は、以下に説明する点以外の構成については、実施形態１のRFIDモジュール５と同様の構成である。

本発明に係る実施の形態２のRFIDモジュール５を備える容器の概略構成について説明する。図１１は、本発明に係る実施形態２のRFIDモジュール５を有する容器１Ｂの全体斜視図である。図１２は、図１１における容器１Ｂの概略断面図であり、図１３は図１１における容器１Ｂの展開図である。なお、図１３において一点鎖線で示される符号３ｇの部分は、第１フラップ３ｇと第２面３ｂの裏側とが接続される部分を示している。

図１１－１３に示すように、スリット９は、第１フラップ３ｇに形成されている。スリット９は、第１面３ａと隣接する方向と交差する方向における第１フラップ３ｇの一端から他端まで伸びている。実施の形態２では、金属膜７の第１金属領域７ａは、第１フラップ３ｇの一部、即ち、第１フラップ３ｇにおいてスリット９から第１面３ａと隣接する側と反対側の部分に形成されている。金属膜７の第２金属領域７ｂは、第１フラップ３ｇにおいてスリット９から第１面３ａと隣接する側の部分、第１面３ａ、第２面３ｂ、第３面３ｃ、第４面３ｄ、第２フラップ３ｈ及び第３フラップ３ｋに形成されている。

RFIDモジュール５は、第１フラップ３ｇにおいて、スリット９を跨ぐように金属膜７に配置されている。

図１２に示すように、第１フラップ３ｇは、第２面３ｂの第２主面３ｔに接着層１１により接続される。第１フラップ３ｇに形成される第１金属領域７ａと第２面３ｂに形成される第２金属領域７ｂとは、容量結合を介して電気的に接続される。これにより、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとの間の電位差がなくなり、金属膜７がループアンテナとして機能する。

以上のように、実施形態２の容器１Ｂでは、スリット９がフラップ３ｇに形成されており、RFIDモジュール５がフラップ３ｇに配置されている。このような構成により、容器１Ｂにおいて、第１面３ａと連続するフラップ３ｇに配置されたRFIDモジュール５は、第２面３ｂの内面（第２主面３ｔ）に貼り付けられるので、容器１Ｂの外面に現れない。したがって、容器１Ｂの意匠性が低減するのを防止することができる。

次に、図１４を参照して実施形態２の変形例２を説明する。図１４は、実施形態２の変形例２における容器１Ｃの展開図である。変形例２における容器１Ｃは、実施形態２の容器１Ｂのスリット９が屈曲して形成されており、第１フラップ３ｇと第１面３ａとの境界を延びる構成である。変形例２において、その他の構成は実施形態２の容器１Ｂと実質的に同じである。

変形例２における容器１Ｃは、スリット９が屈曲して形成されて第１フラップ３ｇと第１面３ａとの境界を延びている。第１フラップ３ｇと第１面３ａとの境界は、容器１Ｃにおいて角に対応する部分である。このような構成においても、RFIDモジュール５が容器１Ｃの外面に現れないため、容器１Ｂの意匠性が低減するのを防止することができる。また、スリット９を第１フラップ３ｇと第１面３ａとの境界に形成することによって、第１フラップ３ｇに形成される第１金属領域７ａの面積を増やすことができる。これにより、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとの容量結合する部分の面積を増やすことができ、より安定して容量結合させることができる。

次に、図１５を参照して実施形態２の変形例３を説明する。図１５は、実施形態２の変形例３における容器１Ｄの展開図である。変形例３における容器１Ｄは、実施形態２の容器１Ｂにおいて、スリット９が第１フラップ３ｇ、第１面３ａ、第４面３ｄ、第３面３ｃ及び第２面３ｂにかけて横方向に延びる構成である。その他の構成は実施形態２の容器１Ｂと実質的に同じである。変形例３においては、スリット９の一端側は、第１フラップ３ｇの端部まで延びている。スリット９の他端側は、第２面３ｂの端部まで延びておらず、第２面３ｂの途中で止まっている。スリット９は、容器１Ｄの３面以上に跨って形成されていることが好ましい。スリット９の他端側は、例えば、第１フラップ３ｇと第２面３ｂとが容量結合する領域まで形成されている。このため、第２面３ｂにおいて、第１フラップ３ｇと第２面３ｂとが容量結合する部分においては、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂがスリット９により分断されず、物理的に繋がっている。変形例３においては、金属膜７を流れる電流がスリット９の長手方向と交差する方向に、容器１Ｄの外周を周回するように流れるように、スリット９の長手方向の長さが決定される。このような構成であっても、金属膜７がループアンテナとして機能させることができる。また、RFIDモジュール５は、容器１Ｄの外面に現れないため、容器１Ｂの意匠性が低減するのを防止することができる。

（実施形態３）
以下、本発明に係る実施形態３の容器１について説明する。

実施形態３の容器１と実施形態１の容器１との相違点は、金属膜７のシート抵抗の違いである。この相違点を中心に以下に説明する。なお、実施形態３の説明において、前述の実施形態１と同様の構成、作用および機能を有する要素に対しては重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。実施形態３の容器１は、以下に説明する点以外の構成については、実施形態１のRFIDモジュール５と同様の構成である。

実施形態３の容器１の金属膜７のシート抵抗は、実施形態１の容器１の金属膜７のシート抵抗よりも大きい。金属膜７のシート抵抗が大きい場合、実施形態１の容器１では発生しなかった以下の問題が発生する。

実施形態１の容器１では、アンテナ電極として金属膜７の全体で共振現象を起こし、電磁波を放射していた。実施形態１における金属膜７の厚みは、例えば、５μｍより大きく４０μｍ以下であり、金属膜７のシート抵抗では、０.０５Ω／□以下である。

容器の金属膜は、通常、食品酸化防止や意匠性の向上のために形成されているが、金属膜の厚みが、例えば、５μｍのようにμｍ単位の１桁の数値の場合でも、その上に、意匠としてグラビア印刷またはオフセット印刷等で印刷すると、印刷厚みが１μｍ程度になる。この場合、印刷物にアンテナ箔としての金属膜の厚みによる段差が発生し、これにより印刷ズレ（かすれ、または、にじみ）が発生する。このような理由により、従来のアンテナ箔が貼ってある容器に意匠として直接印刷することが出来なかった。

アンテナとしての金属膜を蒸着法により形成する場合、金属膜の厚みは、さらに小さく、１０Å（＝１ｎｍ）～５０００Å（＝５００ｎｍ）程度になる。金属膜がこの程度の厚みであれば、その上にグラビア印刷をしても段差が発生しないが、この厚みの金属膜（蒸着膜）、例えば、アルミ箔は、膜厚が小さいのでシート抵抗が大きくなり、例えば、０．５Ω～５０Ω／□程度になる。

金属膜のシート抵抗が大きくなると、金属膜によるアンテナ電極全体で定在波を作る直列共振現象を起こしても、金属箔の抵抗により放射電力が、ほとんど熱になってしまうので、アンテナとして電磁波放射を行うことができない。

また、RFICとアンテナ間のマッチング回路部の抵抗値も金属膜と同じ厚みになってしまうので、整合回路部の抵抗値が上昇し、整合ロスが大きくなり、RFIDモジュールとして動作しない。

このように、膜厚の薄い金属膜によるアンテナ電極では（直列）共振現象による電磁波放射を起こすことができないが、金属膜で電磁波を受けると、金属膜に電磁波を打ち消すように電流が流れて電磁波をシールドする。この電流は、渦電流とも呼ばれる。渦電流が流れると、金属膜に流れる電流成分は、アンテナ電極の共振現象によるものではないので電極パターン形状に寄らず全周波数成分に対応することができる。この渦電流は、金属シールドの効果としては知られているが、通常はアンテナとして利用されていない。

RFIDモジュール５には、固有の共振周波数の電流だけをRFIC２３に伝送するフィルタ回路としての並列共振回路ＲＣ１を有するので、渦電流が周波数選択されてRFIC２３に電流が流れてエネルギーが伝送される。アンテナ電極としての金属膜７とRFIDモジュール５間で特定周波数だけを選択して、インピーダンス整合し、RFIC２３と金属膜７間のエネルギー伝達が可能となる。このようにして、RFIC２３と通信可能になると考えられる。

したがって、実施形態３の容器１であれば、金属膜７のシート抵抗が高い場合でも、従来では利用されなかった渦電流を用いることで通信可能にすることができる。

また、金属膜７のシート抵抗が高い状態は、金属膜７の厚みだけでなく金属膜７の製法によっても発生する。例えば、金属膜７を例えば、Ａｇペースト等の導電性ペーストにより形成する場合も、シート抵抗が０．５Ω／□以上になる場合がある。このような場合でも、実施形態３の容器１であれば、無線通信を行うことができる。

（その他の実施形態）
図１６－１９は、その他の実施形態における容器の全体斜視図を示す。

図１６に示すように、容器１Ｅでは、角部を面取りし、面取りした角部の部分にスリット９が形成されていてもよい。具体的には、容器１Ｅの第２面３ｂと第３面３ｃとが接続される角部を面取りし、面取りした面にスリット９が形成されている。また、容器１Ｅにおいては、第５面３ｅ及び第６面３ｆには金属膜７が形成されていない。通信周波数の電磁波が容器１Ｅに照射されると、容器１Ｅにおいては、スリット９と交差する方向において容器１Ｅの第３面３ｃ、第４面３ｄ、第１面３ａ、第１フラップ３ｇ、及び第２面３ｂに形成された金属膜７に電流が流れる。

図１７に示すように、容器１Ｆでは、２つのスリット９が交差するように形成されていてもよい。具体的には、容器１Ｆの第３面３ｃに、２つのスリット９が交差するように形成されている。RFIDモジュール５は、２つのスリット９が交差する部分に配置されている。また、容器１Ｆにおいては、第５面３ｅ及び第６面３ｆには金属膜７が形成されていない。通信周波数の電磁波が容器１Ｆに照射されると、容器１Ｆにおいては、スリット９と交差する方向において容器１Ｆの第３面３ｃの一部、第４面３ｄ、第１面３ａ、第１フラップ３ｇ、及び第２面３ｂに形成された金属膜７に電流が流れる。

図１８に示すように、容器１Ｇでは、スリット９が第５面３ｅに形成されており、RFIDモジュール５が第５面３ｅに配置されていてもよい。具体的には、容器１Ｇの第５面３ｅにおいて、スリット９は、第２面３ｂ側の端部から第４面３ｄ側の端部まで横方向に延びている。これにより、スリット９から第２フラップ３ｈ側に第１金属領域７ａを形成し、スリット９から第３面３ｃ側に第２金属領域７ｂを形成している。具体的には、第１金属領域７ａは、スリット９から第２フラップ３ｈ側の第５面３ｅの一部、及び第２フラップ３ｈに形成されている。第２金属領域７ｂは、スリット９から第３面３ｃ側の第５面３ｅの一部、第３面３ｃ、第６面３ｆ及び第１面３ａに形成されている。第２フラップ３ｈが第１面３ａの内面に接続されることによって、第１金属領域７ａと第２金属領域７ｂとが容量結合を介して電気的に接続される。通信周波数の電磁波が容器１Ｇに照射されると、容器１Ｇにおいては、スリット９と交差する方向において容器１Ｇの第５面３ｅ、第３面３ｃ、第６面３ｆ、第１面３ａ及び第２フラップ３ｈに形成された金属膜７に電流が流れる。

図１９に示すように、容器１Ｈは、フラップ３ｇ、３ｈ、３ｋを有さない容器である。容器１Ｈでは、第１面３ａと第２面３ｂとは、物理的に接続されている。スリット９を除いて基材３の全面に金属膜７が形成されている。このため、第１面３ａと第２面３ｂとは、容量結合ではなく直接電気的に接続されている。通信周波数の電磁波が容器１Ｈに照射されると、容器１Ｈにおいては、スリット９と交差する方向において容器１Ｈの第３面３ｃ、第４面３ｄ、第１面３ａ及び第２面３ｂに形成された金属膜７に電流が流れる。

図１６－１９に示すような形態の容器においても、実施の形態１の容器１と同様の効果を奏することができる。

本発明は、上記各実施の形態のものに限らず、次のように変形実施することができる。

（１）上記各実施の形態において、容器１は組み立て式であったがこれに限らない。容器１は、瓶またはペットボトルであってもよい。

（２）上記各実施の形態において、通信用周波数帯はUHF帯であったがこれに限られない。HF帯の通信用の周波数（キャリア周波数）を有する高周波信号で無線通信するよう構成されていてもよい。この場合、スリット９に対して直交する金属膜７の全長がHF帯の高周波信号を受信するように設計される。なお、HF帯とは、１３ＭＨｚ以上１５ＭＨｚ以下の周波数帯域である。

（３）上記各実施の形態において、RFIDモジュール５を第１金属領域７ａ及び第２金属領域７ｂに貼られていたが、これに限らない。RFIC２３を、インダクタを介して第１金属領域７ａ及び第２金属領域７ｂに電気的に接続してもよい。この場合、インダクタはアンテナパターン側に形成される。インダクタをアンテナパターン側に形成する場合、金属膜７は、実施形態１のように金属箔を貼り付けることでシート抵抗を低くしてもよい。

（４）上記各実施の形態において、金属膜７において、RFIDモジュール５が貼り付けられている箇所以外の領域上に塗料を塗布して模様を形成し、容器１の意匠性を高めてもよい。また、金属膜７及びスリット９は、基材３の第１主面３ｓの代わりに第２主面３ｔ上に形成してもよい。すなわち、金属膜７及びスリット９を容器１の内部に形成してもよい。

本発明をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ 容器
３ 基材
３ａ 第１面
３ｂ 第２面
３ｃ 第３面
３ｄ 第４面
３ｅ 第５面
３ｆ 第６面
３ｇ 第１フラップ
３ｈ 第２フラップ
３ｋ 第３フラップ
３ｓ 第１主面
３ｔ 第２主面
５ RFIDモジュール
５ａ 表面
５ｂ 裏面
７ 金属膜
７ａ 第１金属領域
７ｂ 第２金属領域
９ スリット
１１ 接着層
１５ 粘着剤
２１ モジュール基板
２３ RFIC
２３ａ 端子
２３ｂ 端子
２５ 保護膜
２７ 保護フィルム
２９ 第１電極
３１ 第２電極
３３ 第３電極
３５ 第４電極
３７、３９ 導体パターン
Ｌ１ 第１インダクタンス素子
Ｌ１ａ 導体パターン
Ｌ２ａ 導体パターン
Ｌ２ 第２インダクタンス素子
Ｌ２ａ 導体パターン
Ｌ２ｂ 導体パターン
Ｌ３ 第３インダクタンス素子
Ｌ３ａ 導体パターン
Ｌ３ｂ 導体パターン
Ｌ３ｃ 導体パターン
Ｌ４ 第４インダクタンス素子
Ｌ５ 第５インダクタンス素子
ＣＰ１ 第１電流経路
ＣＰ２ 第２電流経路
Ｃ１ 容量
Ｃ２ 容量

Claims (8)

1. RFIDモジュールを備えた容器であって、
   前記容器の外形を形成する絶縁性の基材と、
   前記基材の第１主面に形成された金属膜と、
   前記金属膜に形成されたスリットと、
   を備え、
   前記RFIDモジュールは、RFIC素子と、通信周波数である固有の共振周波数の電磁波による電流を前記RFIC素子に伝送するフィルタ回路と、前記フィルタ回路と接続する第１及び第２電極と、を備え、
   前記金属膜は、前記スリットと交差する方向において前記容器の外周を周回するように形成されており、
   前記RFIDモジュールの前記第１電極と前記第２電極は、前記スリットを間に挟んで、それぞれ、前記金属膜と電気的に接続される、
   RFIDモジュールを備えた容器。
2. 通信周波数の電磁波が前記金属膜に照射されると、前記金属膜において前記スリットと交差する方向に流れる電流が発生し、
   前記電流は、前記容器の外周に沿って周回するように前記金属膜を流れる、
   請求項１に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
3. 前記金属膜は、前記RFIDモジュールの前記第１電極が接続される第１金属領域と、前記RFIDモジュールの前記第２電極が接続される第２金属領域と、を有し、
   前記第１金属領域と前記第２金属領域とは、前記容器の外周方向において容量結合を介して電気的に接続される、
   請求項１又は２に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
4. 前記RFIDモジュールを備えた容器は、組み立て式の箱であり、
   前記基材は、前記箱の側面となる、第１主面をそれぞれ有する第１面及び第２面と、前記第１面と前記第２面とを接着層により接続するための、前記第１面に連続したフラップとを有し、
   前記フラップには、前記金属膜の前記第１金属領域が形成されており、
   前記第２面には、前記金属膜の前記第２金属領域が形成されている、
   請求項３に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
5. 前記スリットは、前記フラップに形成されており、
   前記RFIDモジュールは、前記フラップに配置されている、
   請求項４に記載のRFIDモジュールを備えた容器。
6. 前記フィルタ回路は、ＬＣ並列共振回路である、
   請求項１～５のいずれか１つに記載のRFIDモジュールを備えた容器。
7. 前記金属膜のシート抵抗は０．５Ω／□以上である、
   請求項１～６のいずれか１つに記載のRFIDモジュールを備えた容器。
8. 前記金属膜の厚みは１ｎｍ以上５００ｎｍ以下である、
   請求項７に記載のRFIDモジュールを備えた容器。

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