金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステム
【課題】金属缶を含む加圧容器へのＲＦＩＤタグの取り付けを可能とすること。
【解決手段】所定の波長の電磁波により情報の送受信を行うＲＦＩＤタグ１０５と、金属材料（アルミ系金属材料）による金属製加圧容器１００を含む金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムであって、金属製加圧容器１００の上面に設けられている金属製定量チャンバー格納部１０２の周囲に所定の間隔（高さ）を有する非金属材料性のリング状スペーサ１０４を設け、その上部のリング状面に円弧状のリング状ＲＦＩＤタグ１０５を形成したもの。
【解決手段】所定の波長の電磁波により情報の送受信を行うＲＦＩＤタグ１０５と、金属材料（アルミ系金属材料）による金属製加圧容器１００を含む金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムであって、金属製加圧容器１００の上面に設けられている金属製定量チャンバー格納部１０２の周囲に所定の間隔（高さ）を有する非金属材料性のリング状スペーサ１０４を設け、その上部のリング状面に円弧状のリング状ＲＦＩＤタグ１０５を形成したもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口腔内等に噴霧するための薬剤等を収納するアルミ、アルミ合金、鉄、鉄合金等の金属製加圧容器（スプレー缶）にＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、無線周波数の電磁波を用いた非接触個別識別技術）タグを付した金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムに係り、特に前記金属製加圧容器に取り付けたＲＦＩＤタグからの情報を高精度で読み取ることができる金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にＲＦＩＤタグは、アンテナを含み、ＲＦＩＤチップと呼ばれる集積回路にＩＤコードもしくはそれと同等な識別情報を内蔵し、ＲＦＩＤチップに接続されたアンテナを経由して、外部から無線手段によりその情報を読み取るものである。このＲＦＩＤタグの用途の一つとしては、製品のトレースシステムが知られている。このトレースシステムは、例えば製造工程又は流通過程の必要時にＲＦＩＤタグと通信装置が交信し、得られたＩＤコード／日時データ／交信場所等の情報からＲＦＩＤタグが添付されている製品の製造履歴や流通履歴を追跡し、管理するものである。
【０００３】
特に医薬品の分野においては、製造工程での品質管理、流通過程での真贋判定、薬局での誤販売防止、市場での不良発生時のフィードバック等、前記トレースシステムを用いた製品の履歴を個別に管理することが望まれている。
【０００４】
前記ＲＦＩＤタグを用いたトレースシステムの従来技術としては、例えば下記特許文献が挙げられ、特許文献１には、ガラス瓶の再使用型容器に読み出し及び書き込みが可能なＲＦＩＤタグを設け、前記容器の再使用状況を記録することで、適切な再使用を可能とするシステムが記述されている。
また特許文献２には、薬品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を販売の際に読み取ってその薬品名を端末に表示し、また処方箋データと比較することで、誤った薬品がユーザーに渡るのを防止するシステムが記載され、特許文献３には、シール部材に仕込んだＲＦＩＤタグシールを薬品ケースに貼り付け、このＲＦＩＤタグシールからの情報を薬品棚から入出庫する際に読み取り、薬品棚の在庫管理を行うシステムが記載されている。
【０００５】
また、これらのシステムを信頼性良く稼働させるためには、添付されたＲＦＩＤタグの情報を確実に読み取る必要があり、特に金属材料等の導電性の容器や、容器内部に導電性のある液体を格納した容器においては、ＲＦＩＤタグとの確実な交信が困難になるため、この確実な交信を行うために静電結合による交信方式を採用する技術が特許文献４に提案されている。また特許文献５及び６には、電磁誘導給電方式のＲＦＩＤタグを採用し、プロパンガス等の加圧容器を始めとした金属製（導電性）容器に設置したＲＦＩＤタグとの交信を可能にする技術が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１１５７４号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３６７３号公報
【特許文献３】特開２００３−２９２１２３号公報
【特許文献４】特開２００２−２５９９３４号公報
【特許文献５】特開２００２−１８１２９６号公報
【特許文献６】特開２００２−１１８４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
医薬品（薬剤）の形態の一つとして、気管支喘息等の症状を緩和するために使用されるエアロゾル状態の薬剤があり、このエアロゾル状態の薬剤（被吐出物質）を口腔内に吐出（噴霧）するための機構として一般に加圧定量噴霧吸入器が採用されている。この加圧定量噴霧吸入器は、加圧容器内の液体状薬品（またはドライパウダ）を噴霧することでエアロゾル化し、口腔内から気管支へ導入するものである。ここで用いられる加圧容器は、一回につき一定量の医薬品を吐出するための定量吐出機構を設けた金属製加圧容器であり、定量吐出機構を除けば、一般の金属製加圧容器とほぼ同じ構造で、概略形状も底面を密封され、上面にバルブ機構を設けた概略円筒形状のものである。但し、その容器（缶）のサイズは、医薬品の使用量に合わせて小型化されており、直径で２０乃至３０ｍｍ、高さで数十ｍｍ程度である。
【０００８】
ここで、一般に使用される塗料やヘアケア用のスプレー缶は、比較的単純なエアロゾルのスプレーパターン（中心部が濃く、周辺部が薄い）を作れば実用上問題ないため、バルブ機構はプッシュボタンを兼ねたノズルを備えるに過ぎないが、前述した医薬品用の加圧定量噴霧吸入器は、噴霧直後から極力均一な濃度のエアロゾル分布を作り出す必要があるため、バルブの後に膨張室と口にくわえるマウスピース部を備えたアダプタを装着する必要があると共に、金属製加圧容器部分だけが使い切りで使用され、通常、金属製加圧容器を交換することによってアダプタは継続して使用される。
このため、医薬品自体のトレースを目的としてこの加圧定量噴霧吸入器に対してＲＦＩＤタグ技術を適用する場合には、医薬品を収納している金属製加圧容器側にＲＦＩＤタグを取り付ける必要がある。
尚、前記薬剤用の金属製加圧容器は、薬剤を収納する円筒状の金属製タンク部と、前記薬剤の吐出を制御するためのバルブ機構部と、該バルブ機構部の内、上方に設けられ、前記薬剤の吐出量を定量チャンバーで計量することにより定量化する定量吐出機構と、前記バルブ機構部を動作させると同時に、前記薬剤を外部へ案内する弁棒部とから構成されるものであるが、薬剤の定量吐出が不要なものにあっては前記定量吐出機構は必ずしも必要なものではない。
【０００９】
前記特許文献１記載の技術は、ガラス瓶を対象としてＲＦＩＤタグを設置する構成のために交信を行うことができるものの、アルミ等の金属材料で作られた加圧容器には適用することができないという不具合があった。特許文献２及び３記載技術は、ＲＦＩＤタグを貼り付ける薬品のケースやパッケージが金属製である場合を考慮しておらず、薬品のケースやパッケージが金属製である場合、この金属製ケースや金属製パッケージによってリーダライタとの交信が困難であるという不具合があった。また特許文献４記載の技術は、導電性を有する液体を収容する容器外壁へ貼着しても、リーダライタとの交信ができるようにするために、静電結合型で２面の平面状のアンテナパターンの一方のパターンを、導電性を有する液体と接していない容器外壁に貼着する技術であるため、導電体であるアルミ等の金属材料で作られた加圧容器にアンテナパターンの全面を貼着してもリーダライタとの交信はできない、という不具合があった。また、同引例記載技術は、静電結合による交信方式を用いた交信を行うことができるものの、交信距離が極端に短くＲＦＩＤタグと読み取りアンテナをほぼ接触させる必要がある。従って、金属製加圧容器にアダプタを取り付ける必要があるために、読み取りアンテナをＲＦＩＤタグに接触させられない加圧定量噴霧吸入器に対しては適用することができないという不具合があった。
【００１０】
更に前述の特許文献５及び６記載の技術は、電磁誘導給電方式による交信を行うことができるものの、十分な供給電力を得るために大きなコイルアンテナを必要とするため、本願発明対象とする医薬品用の小型化された金属製加圧容器へ適用することができないという不具合があった。
【００１１】
本発明の目的は、前述の従来技術による不具合を除去することであり、医薬品（薬剤）用の小型化された金属製加圧容器であっても、通信装置側と容易に交信を行うことができる金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために本発明は、加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、前記金属製定量チャンバー格納部の周囲を囲む様に配置され、円筒形状であって、該円筒方向高さが前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの上面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを第１の特徴とする。
【００１３】
また本発明は、加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、前記金属製定量チャンバー格納部の周囲を囲む様に配置され、円筒形状であって、該円筒の内外半径差が前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの外周面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを第２の特徴とする。
【００１４】
また本発明は、加圧された被吐出物質を収納する概略円筒形状の金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する概略円筒形状の金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部と、前記金属製バルブ格納部と前記金属製タンク部との円筒径を縮径して連結する金属製ネック部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にアンテナを有するＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、前記金属製ネック部の周囲を囲む様に配置され、該金属製ネック部と、前記ＲＦＩＤタグのアンテナとの最短距離が、前記金属製ネック部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの外周面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを第３の特徴とする。
【００１５】
また本発明は、加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の上方から突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、前記弁棒部の周囲を囲む様に前記金属製バルブ格納部の上面に配置され、円筒形状であって、該円筒方向高さが前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの上面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを第４の特徴とする。
【００１６】
更に本発明は、前記第１の特徴のＲＦＩＤタグシステムにおいて、前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記金属製定量チャンバー格納部の円筒方向高さと該金属製定量チャンバー格納部から突出している前記弁棒部の長さの合計値から弁棒部移動距離を差し引いた値以下であることを第５の特徴とし、前記第２の特徴のＲＦＩＤタグシステムにおいて、前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記非導電材料製スペーサの外径が金属製加圧容器の外径以下になる値であり、前記ＲＦＩＤタグが、前記非導電材料製スペーサの外周面に沿って配置された概略直線状アンテナを有することを第６の特徴とする。
【００１７】
更に本発明は、前記第３の特徴のＲＦＩＤシステムにおいて、前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記非導電材料製スペーサの外径が金属製加圧容器の外径以下になる値であり、前記ＲＦＩＤタグが、前記非導電材料製スペーサの外周面に沿って配置された概略直線状アンテナを有することを第７の特徴とし、前記第４の特徴のＲＦＩＤシステムにおいて、前記ＲＦＩＤが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記弁棒部の高さから弁棒部移動距離を差し引いた値以下であることを第８の特徴とする。
【００１８】
また本発明は、加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の上方から突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒状の金属製加圧容器に、アンテナを有するＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、前記ＲＦＩＤタグが、前記金属製タンク部の底面に設けられ、該金属製タンク部の底面の面積が、前記ＲＦＩＤタグのアンテナの面積に対して、１倍乃至１．５倍であることを第９の特徴とし、該第９の特徴のＲＦＩＤタグシステムにおいて、前記ＲＦＩＤタグのアンテナが、円形状又はスパイラル状又は長尺状を折り曲げた形のアンテナであることを第１０の特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、例えば、加圧定量噴霧吸入器の金属製加圧容器の弁棒部又は金属製定量チャンバー格納部の周囲に、円筒形状のリング状スペーサをかぶせ、そのリング状上面又は外周面にＲＦＩＤタグを設置することにより、又は、金属製加圧容器の金属製ネック部にリング状スペーサをかぶせ、そのリング状外周面にＲＦＩＤタグを設置することにより、又は、加圧定量噴霧吸入器の金属製加圧容器の底面部分に、底面部分を面積比で２／３以上を覆う形状のアンテナを持ったＲＦＩＤタグを設置することにより、金属製加圧容器に添付されたＲＦＩＤタグとの交信を低廉なコストで精度良く実現し、読み取り及び書き込みを行うことができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムの一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの斜視図、図２は本発明の対象となる金属製加圧容器を説明する斜視図、図３は本実施形態の対象となるＲＦＩＤタグシステムを構成する加圧定量噴霧吸入器の構造を示す断面図、図４はＲＦＩＤタグの構成を示す正面図、図５は本発明の第２の実施形態による金属製加圧容器へのＲＦＩＤタグの取り付け機構を示す斜視図、図６はアルミ薄板上に設置されたＲＦＩＤタグを示す正面図、図７はアルミ薄板上に設置されたＲＦＩＤタグとの最大交信可能距離をアルミ薄板の面積とＲＦＩＤタグのアンテナの面積の比を変化させて測定した結果を示すグラフ、図８は本発明の第４の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの断面図、図９は本発明の第４の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの底面図、図１０は本発明の隔離機能を得るためのリング状スペーサの内外半径差又は円筒方向高さに関する交信性能の実験結果を示すグラフ、図１１は本発明の第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの取り付け機構を示す斜視図、図１２は第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの取り付け状況を示す断面図、図１３は第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの断面図、図１４は第３の実施形態によるネック部用スペーサの部分拡大断面図である。
【００２１】
尚、本願発明では、ＲＦＩＤチップと、該ＲＦＩＤチップと接続されるアンテナと、該ＲＦＩＤチップ及び該アンテナを一体的に搭載する基材とを組み合わせたものをインレットと呼び、このインレットに保護透明フィルムや取り付け用の接着剤等のユーティリティを付したものをＲＦＩＤタグと呼び、このＲＦＩＤタグが取り付けられた最小単位の製品（例えば金属製加圧容器）をＲＦＩＤタグシステムと呼ぶ。
【００２２】
まず、本システムの実施形態の対象となる金属（アルミ合金）製加圧容器１００の構成を図２を参照して説明する。この金属製加圧容器１００は、加圧された気体、又は気体によって加圧された液体又は粉末状の薬剤（被吐出物質）を収納し、概略外形が円筒状の金属製タンク部１０１と、前記薬剤を外部に案内する円筒状の弁棒部１０３と、該弁棒部１０３を押したときに薬剤を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部１５０３と、吐出される薬剤の量を一定量に制御するための定量チャンバーを格納する金属製定量チャンバー格納部１０２と、前記金属製バルブ格納部１５０３と金属製タンク部１０１との間に位置する金属製ネック部１５０２とから構成される。尚、前記定量吐出機構は、前記バルブ機構部の一部であるため、本発明では、前記金属製定量チャンバー格納部１０２も前記金属製バルブ格納部１５０３の一部として扱うこととする。
＜第１の実施形態＞
【００２３】
さて、本発明の第１の実施形態による金属製加圧容器を含む金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、図１に示す如く、前記金属製加圧容器１００と、該金属製加圧容器１００の金属製定量チャンバー格納部１０２の周囲を囲む様に配され、円筒方向高さが、前記金属製バルブ格納部１５０３（図２参照）によるＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電性材料のリング状スペーサ１０４と、該リング状スペーサ１０４の上面に形成されたリング状のアンテナを含むリング状ＲＦＩＤタグ１０５とから成り、図中上方からＲＦＩＤリーダ／ライタのアンテナ（図示せず）と交信を行う様に構成されている。
【００２４】
前記リング状スペーサ１０４は、樹脂製／紙製等の非金属性（非導電性）の材料から製造され、リング状ＲＦＩＤタグ１０５と金属製バルブ格納部１５０３の上面との間隔を所定値に保ち、ＲＦＩＤタグ１０５が金属製バルブ格納部１５０３の上面からの影響を受けるのを避ける隔離機能を有する。この隔離機能を得るためのリング状スペーサ１０４の円筒方向高さは、発明者らが行った実験結果から、周波数２．４５ＧＨｚ帯のマイクロ波を用いたＲＦＩＤタグでは３ｍｍあれば十分なことが解明されたため、間隔３ｍｍを確保し、弁棒部１０３の移動を確保するため、金属製定量チャンバー格納部１０２の円筒方向高さと該金属製定量チャンバー格納部１０２から突出している弁棒部１０３の長さの合計値から弁棒部移動距離を差し引いた値以下に設定する。
【００２５】
前記隔離機能は、リング状スペーサ１０４の円筒方向高さを所定条件の範囲に定めることにより前記機能を実現するものであり、この隔離機能を得るためのリング状スペーサ１０４の円筒方向高さが交信性能に影響する実験結果を図１０を参照して説明する。前述の交信性能は、金属材料とＲＦＩＤタグとの間隔を変化させて交信可能な最大距離を測定した図１０に示す如く、金属材料とＲＦＩＤタグとの間隔ｄ、最大交信距離Ｌをそれぞれ、交信周波数の波長λを用いて数式１［ｄ’＝ｄ／λ］及び数式２［Ｌ’＝Ｌ／λ］によりｄ’、Ｌ’へ無次元化した場合、ｄ’がゼロのときの交信は不可能となり、ｄ’＝０．０１５近辺から急激にＬ’が増加し、ｄ’＝０．０２５近辺からＬ’の増加が鈍化し、更にｄ’＝０．０４近辺では完全に鈍化している。その後、ｄ’＝０．１あたりまで徐々にＬ’が増加する特性をもち、本実験結果によれば、ｄ’を広げることによる最大交信距離を拡大させる効果はｄ’＝０．０２５あたりまでが顕著にでていることが判る。このときＬ’は２．２であるが、余裕を見てＬ’≒２．０が好ましい。これらの具体的数値は、周波数２．４５ＧＨｚ、λ＝１２２ｍｍのとき、ｄ＝３ｍｍとなる。このときのｄ’をｄａ’と呼ぶことにすると、使用条件によってｄａ’は概略０．０２５から０．０４の範囲で選択することができる。この値「０．０２５から０．０４」は、金属材料とＲＦＩＤタグとの間隔を決めるための係数とも呼ぶことができる。
【００２６】
また、前記実験においてはリング状スペーサ１０４の円筒方向高さが交信性能に影響することを説明したが、この交信性能は、リング状スペーサ１０４の外周面にＲＦＩＤタグを配置した場合は、リング状スペーサ１０４の外周面と金属製定量チャンバー部１０２の外周面との隔離距離が交信性能に影響する。
この隔離距離は、リング状スペーサ１０４の内周面径と金属製定量チャンバー部１０２の外周面径が略等しいスペーサの場合、リング外側の半径と内側の半径の差に相当する内外半径差であり、リング状スペーサの内周径が金属製定量チャンバー部１０２の外周径に比べて極めて大きいスペーサの場合、金属製定量チャンバー部１０２の外周とスペーサの内周との間隔とスペーサ内外径半径差を合算した値となる。
本発明においては、前記両タイプのスペーサの隔離距離を内外半径差と呼ぶものとし、この内外半径差は、前記実験結果同様に金属材料とＲＦＩＤタグとの間隔を決めるための係数として適用することができる。
【００２７】
尚、ここでは、ＲＦＩＤタグシステムで使用する周波数として２．４５ＧＨｚの例をあげたが、本発明に適用できる周波数はこれに限られない。ＲＦＩＤタグシステムが使用出来る周波数は、無線周波数全域に渡っており、目的とする製品形態や交信の条件、周辺環境等の要素を考慮して、使用する周波数を決定するが、いずれの周波数においても、本発明を適用することが可能である。
【００２８】
上記実験結果によれば、金属製加圧容器の各金属材料部分のＲＦＩＤタグへの影響を避け、良好な交信距離を確保するためには、金属材料とＲＦＩＤタグとの間隔ｄを少なくとも３ｍｍ確保する必要がある。このため図１における実施形態においては、ＲＦＩＤタグと金属製バルブ格納部とを所定距離だけ間隔を保持するためにリング状スペーサ１０４の隔離機能を成すための間隔（図１における円筒方向高さ）は３ｍｍ以上が好ましいことが判る。
【００２９】
また、前記リング状スペーサ１０４の隔離機能を成すための間隔（円筒方向高さ）の上限値は、後述するアダプタ３０１に金属製加圧容器１００を取り付けた際に弁棒部１０３が押し込まれて薬剤を噴霧するための弁棒部移動距離（ストローク）を確保するため、金属製定量チャンバー格納部１０２の厚み程度が好ましいが、金属製定量チャンバー格納部１０２の円筒方向高さと金属製定量チャンバー格納部１０２から突出している弁棒部１０３の長さとの合計値から弁棒部１０３の移動距離（ストローク）を差し引いた値以下であれば良い。
【００３０】
尚、前述した実験に用いた通信装置は、株式会社日立超ＬＳＩシステムズ製ＲＦＩＤリーダ／ライタ装置ＭＳ６５０２ＲＷＥＡ（定格出力３００ｍＷ）及び同装置専用４パッチアンテナ（円偏波、利得１４ｄＢｉ）である。また、今回の実験における通信プロトコルは、ＩＳＯ１８０００−４ドラフト版準拠を用い、転送レート４０ｋｂｐｓにて測定を行った。
【００３１】
図３は、本実施形態による金属製加圧容器１００を樹脂製のアダプタ３０１に取り付けた加圧定量噴霧吸入器の断面図を示す図であり、この加圧定量噴霧吸入器は、鍵状に折曲した内部が円筒状のアダプタ３０１と、該アダプタ３０１の下方の筒状開口部から挿入されたＲＦＩＤタグシステムを含む金属製加圧容器１００と、該挿入した金属製加圧容器１００の下を覆い且つ金属製加圧容器１００を上方へ移動可能に案内する蓋状の底面キャップ３０２とから成り、該底面キャップ３０２をトリガー方向３０３へ押すことにより、弁棒部１０３が下方へ押しつけられてバルブ機構（図示せず）を動作させ、エアロゾル膨張室３０５を経由して、エアロゾル吐出方向３０４の方向へエアロゾル状態の薬剤が吐出される様に構成されている。前記アダプタ３０１には、金属製定量チャンバー格納部１０２の外径が金属製加圧容器１００の外径より小さいため、該金属製定量チャンバー格納部１０２の周辺に空間があり、図３に示す如く、リング状スペーサ１０４はこの空間に収まることができる。従ってリング状スペーサ１０４は、リング状の内径が金属製定量チャンバー格納部１０２の外径以上で、リング状の外径が金属製タンク部１０１の外径以下であり、円筒方向高さが３ｍｍ以上乃至金属製定量チャンバー格納部１０２の円筒方向高さ以下が好適である。
【００３２】
この様に構成された金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムを含む加圧定量噴霧吸入器は、図１に示したリング状ＲＦＩＤタグ１０５が、リング状スペーサ１０４の円筒方向高さによって金属製バルブ格納部１５０３上面との間隔を金属材料による影響を受けない所定の間隔（３ｍｍ）以上に設定しているため、図中上方からＲＦＩＤリーダ／ライタのアンテナ（図示せず）と交信を行うことができる。
＜第２の実施形態＞
【００３３】
前述の第１の実施形態による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、リング状スペーサ１０４の上面にリング状ＲＦＩＤタグ１０５を貼り付ける例を説明したが、前記リング状ＲＦＩＤタグ１０５は特殊形状であり、製造コストが一般に市販されているＲＦＩＤタグに比して高価なものとなることが考えられる。
【００３４】
ここで、一般に市販されているＲＦＩＤタグは、図４に示す如く、長尺直線状のＲＦＩＤタグ基材（ポリイミド樹脂等）４０３上に、長尺状のＲＦＩＤタグアンテナ部４０２と長方形のＲＦＩＤチップ４０１とを搭載したインレットに対し、保護透明フィルムや取り付け用の接着剤等のユーティリティを付したものであり、この形状のものが、入手が容易で製造コストも安価である。
【００３５】
そこで発明者らは、図５に示す如く、前記直線状のＲＦＩＤタグを使用した金属（アルミ合金）製加圧容器１００を含む金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムを発明した。この金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、図５に示す如く、気体又は液体又は粉末状の医薬品（薬剤）を格納し、金属製定量チャンバー格納部１０２が上方へ突出するように形成された概略外形が円筒状の金属製タンク部１０１を含む金属製加圧容器１００と、該金属製加圧容器１００の金属製定量チャンバー格納部１０２の周囲を囲む様に配され、内外半径差が、前記金属製加圧容器１００のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電性材料のリング状スペーサ１０４と、該リング状スペーサ１０４の外周面に沿って巻き付けた直線状のＲＦＩＤタグ５０１とから成り、図中横方向からＲＦＩＤリーダ／ライタのアンテナ（図示せず）により交信を行う様に構成されている。
【００３６】
本実施形態による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、ＲＦＩＤタグ５０１が、金属製加圧容器１００から突出する金属製定量チャンバー格納部１０２の周囲から３ｍｍ以上隔離する様にリング状スペーサ１０４の内外半径差が設定されており、このために金属製加圧容器１００にＲＦＩＤタグ５０１を取り付けた場合であっても、金属製定量チャンバー格納部１０２の外周面の金属部によるＲＦＩＤタグへの影響を制限することができる。
【００３７】
尚、ＲＦＩＤタグへの金属材料からの影響は、アンテナが形成する平面と金属製加圧容器１００の各部が形成する面とが電磁波の進行方向上で略平行に近く且つ重複するほど金属材料からの影響が大きく、このため本実施形態におけるＲＦＩＤタグ５０１に影響する金属材料部は、金属製定量チャンバー格納部１０２であり、この金属製定量チャンバー格納部１０２とＲＦＩＤタグ５０１のアンテナとの間隔をリング状スペーサ１０４の内外半径差により確保することにより、交信性能を確保することができる。また、リング状スペーサ１０４の外径の上限値は、前記アダプタ３０１に収納するために金属製加圧容器１００の外径以下であることは言うまでもない。
【００３８】
この様に構成された金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムを含む加圧定量噴霧吸入器は、図５に示したＲＦＩＤタグ５０１が、所定値以上の内外半径差を持つリング状スペーサ１０４の外周面に貼り付けたことによって金属製定量チャンバー格納部１０２の外周との間隔を金属材料による影響を受けない所定の間隔（３ｍｍ）以上に設定しているため、ＲＦＩＤリーダ／ライタのアンテナ（図示せず）と交信を行うことができる。
【００３９】
尚、前述の各実施形態においては、所定量の薬剤を均一に噴霧するための定量吐出機構を有する医薬用製品を例にとって説明しているが、本発明は、定量吐出機構を要しないヘアケヤや塗料等の金属製加圧容器にも適用することもでき、この場合はノズルの周囲に直接、前述の要件を満たすリング状スペーサを配するように構成しても良い。
＜第３の実施形態＞
【００４０】
前述の各実施形態においては、リング状スペーサを設置する空間がアダプタ内に確保できることが前提となっていたが、アダプタ内にリング状スペーサを設置する空間が確保できないことも想定され、この様なアダプタに適用することができるＲＦＩＤタグシステムの実施形態を次に説明する。
【００４１】
本実施形態によるＲＦＩＤタグシステムは、図１１に示す如く、金属（アルミ合金）製加圧容器１００の金属製ネック部１５０２の外周にＲＦＩＤタグ１１０２を巻き付けたネック部用スペーサ１１０１を取り付けたものである。この金属製ネック部１５０２は、金属製タンク部１０１と金属製バルブ格納部１５０３とを巻き締めにより結合する際に形成されるものであり、金属製タンク部１０１の直径と比較して、数ミリ程度直径が減少している領域である。本実施形態によるＲＦＩＤシステムは、以下に説明する様に工夫された非導電性材料のネック部用スペーサ１１０１を介してＲＦＩＤタグ１１０２を設置することによって、前記金属製ネック部のＲＦＩＤタグへの影響を制限し、金属製加圧容器１００からの影響を避けることができる。
【００４２】
前記金属製ネック部１５０２の断面は、図１２に示す如く、矩形断面ではなく凹曲面状に形成しているため、ネック部用スペーサ１１０１の片面は前記凹曲面に合わせた形状に成型され、もう一方の面はＲＦＩＤタグ１１０２が貼り付けられる様に平面に成型されている。
前記ネック部用スペーサ１１０１及びＲＦＩＤタグ１１０２を図１２の上方から観察した断面で表したものを図１３に示す。ネック部用スペーサ１１０１は、金属製ネック部１５０２の全周を覆うのではなく、切れ目１３０１を有しており、この切れ目１３０１を通して金属製ネック部１５０２へ挿入される。
【００４３】
前記した第１及び第２実施形態における各スペーサは、金属製加圧容器からＲＦＩＤインレットを隔離させる役割を担っており、本第３実施形態によるネック部用スペーサ１１０１は、ＲＦＩＤタグ１１０２と金属製加圧容器１００の金属製ネック部１５０２との隔離距離を形成しているが、前述の如く金属製ネック部の凹曲面に合わせた断面を有しているため、ネック部用スペーサ１１０１の厚さの定義を行う位置に工夫が必要となる。
【００４４】
図１４は、本実施形態によるネック部用スペーサ１１０１の部分拡大図である。本発明によるとＲＦＩＤタグ（又はＲＦＩＤインレット）と金属材料との隔離距離が問題であり、これを詳細に表現すると、問題となるのはＲＦＩＤタグ１１０２上のアンテナと金属材料との隔離距離である。
【００４５】
図１４に示す如く、本実施形態によるネック部用スペーサ１１０１上には、ＲＦＩＤタグ基材４０３を介して概略矩形状のＲＦＩＤタグアンテナ部４０２が設置されており、該ＲＦＩＤタグアンテナ部４０２の全面で、図１０で説明したｄa’以上の隔離距離が確保されれば良い。このためＲＦＩＤタグアンテナ部４０２は、アンテナ短手方向の端部であるアンテナ部分１４０２が、ＲＦＩＤタグアンテナ部４０２の全面の中で最も金属製ネック部１５０２に接近するため、この地点における厚さ１４０１（「ＲＦＩＤタグアンテナ部と金属製加圧容器との最近接距離」と呼ぶ）がｄａ’以上確保される必要がある。即ち、本実施形態によるネック部用スペーサ１１０１は、ＲＦＩＤタグアンテナ部と金属製加圧容器との最近接距離をｄa'以上（周波数２．４５ＧＨｚ帯のＲＦＩＤタグでは約３ｍｍ以上）の厚みに設定することにより、金属製加圧容器１００の金属製ネック部１５０２によるＲＦＩＤタグ１１０２への影響を制限することができる。
＜第４の実施形態＞
【００４６】
前述の各実施形態においては、ＲＦＩＤタグを金属製加圧容器から所定距離だけ隔離することによって金属材料による信号交信に対する影響を低減する例を説明したが、発明者らは、金属板上にＲＦＩＤタグを設置した場合であっても、設置条件によっては金属材料の影響を受けないことを発見し、この他の実施形態を以下説明する。
【００４７】
まず、図６に示す如く、金属板６０１上にＲＦＩＤタグ５０２を直置した場合、金属板の影響によりＲＦＩＤタグ５０２の感度が低下し、ＲＦＩＤタグ５０２の最大交信可能距離が短くなると考えられていた。しかし本願発明者らは実験により、金属板が及ぼす影響は、その金属板とＲＦＩＤタグアンテナの大きさ（面積比）により影響の度合いが異なることを発見した。
【００４８】
これを説明すると、発明者らは、金属板として厚さ０．５ｍｍのアルミ薄板を用い、ＲＦＩＤタグのアンテナ部分の面積に対するアルミ薄板の面積比（Ｒｓ＝（アルミ薄板の面積）／（ＲＦＩＤタグのアンテナ部分の面積））を横軸に変化させ、最大交信可能距離を縦軸として測定した。その結果は、図７に示す如く、面積比Ｒｓがゼロ（アルミ薄板が存在しない状態）において最大交信可能距離が最も大きくなり、面積比Ｒｓが大きくなるに従い緩やかに低下し、面積比Ｒｓ≒１．５で約２０％の感度低下となった後、面積比Ｒｓのさらなる増加に伴い急激に感度が低下することを発見した。換言すれば、面積比Ｒｓ≦１．５とすることで、急激な感度の低下を避けることが出来ることを発見した。
【００４９】
この実験結果から発明者らは、金属材料部分の面積を、ＲＦＩＤタグアンテナ部分の１．５倍程度以内に抑えれば、換言すれば金属面の面積を２／３以上被うアンテナを使用すれば、金属材料上であってもＲＦＩＤタグが交信可能なことを発見した。尚、前述した実験に用いた通信装置は、株式会社日立超ＬＳＩシステムズ製ＲＦＩＤリーダ／ライタ装置ＭＳ６５０２ＲＷＥＡ（定格出力３００ｍＷ）及び同装置専用４パッチアンテナ（円偏波、利得１４ｄＢｉ）である。また、今回の実験における通信プロトコルは、ＩＳＯ１８０００−４ドラフト版準拠を用い、転送レート４０ｋｂｐｓにて測定を行った。
【００５０】
発明者らは、前述の実験結果を基に本願発明の対象となる金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設ける金属（アルミ合金）製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムを検討した結果、図８及び図９に示す如く、金属製タンク部１０１の底部とアダプタ底部のキャップ３０２との間に底部用ＲＦＩＤタグ８０１を設置する発明を成した。
【００５１】
この実施形態による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、アダプタ底部側から観た図９に示す如く、ＲＦＩＤタグ８０１が金属製タンク部１０１の底面（幅Ｄａ）からの影響を低減するために、２枚一組の半円状のＲＦＩＤタグアンテナ９０１を用い、前記面積比Ｒｓが１．５乃至１に成るように設定してある。尚、面積比Ｒｓが、アダプタ底部側面積とアンテナ面積が同一である「１」以上且つ１．５より小さければ本発明の目的は達せられるので、２枚一組の半円状のアンテナだけでなく、スパイラル状や長尺状を折り曲げた形のアンテナ形状であっても良い。
【００５２】
この様に本実施形態による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、ＲＦＩＤタグのアンテナ部分と金属製タンク部の底面の面積比Ｒｓを１．５以下（下限値は例えばアダプタ底部側面積とアンテナ面積が同一である「１」）に設定することによって、金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを貼り付けた場合であっても、ＲＦＩＤリーダ／ライタからのアンテナ（図示せず）と交信を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
前述の実施形態においては、気体又は液体又は粉末状の薬剤を噴霧する加圧定量噴霧吸入器を例にとって説明したが、本発明による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは医薬品用に限られるものではなく、金属材料による加圧容器を用いる他のパッケージ、例えば塗料やヘアケア用のスプレー缶等にも広く適用することができる。また、金属材料による加圧容器だけでなく、導電性の液体を格納した非金属材料製のスプレー容器全般にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの斜視図。
【図２】本発明の対象となる金属製加圧容器を説明する斜視図。
【図３】加圧定量噴霧吸入器の構造を示す断面図。
【図４】ＲＦＩＤタグの構成を示す正面図。
【図５】本発明の第２の実施形態による金属製加圧容器へのＲＦＩＤタグの取り付け機構を示す斜視図。
【図６】アルミ薄板上に設置されたＲＦＩＤタグを示す正面図。
【図７】アルミ薄板上に設置されたＲＦＩＤタグとの最大交信可能距離を、アルミ薄板の面積とＲＦＩＤタグのアンテナの面積の比を変化させて測定した結果を示すグラフ。
【図８】本発明の第４の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの断面図。
【図９】本発明の第４の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの底面図。
【図１０】本発明の隔離機能を得るためのリング状スペーサの内外半径差又は円筒方向高さに関する交信性能の実験結果を示すグラフ。
【図１１】本発明の第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの取り付け機構を示す斜視図。
【図１２】本発明の第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの取り付け状況を示す断面図。
【図１３】本発明の第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの断面図。
【図１４】本発明の第３の実施形態によるネック部用スペーサの部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１００：金属製加圧容器、１０１：金属製タンク部、１０２：金属製定量チャンバー格納部、１０３：弁棒部、１０４：リング状スペーサ、１０５：リング状ＲＦＩＤタグ、３０１：アダプタ、３０２：アダプタ底面キャップ、３０４：エアロゾル吐出方向、３０３：底面キャップトリガー方向、３０５：エアロゾル膨張室、４０１：ＲＦＩＤチップ、４０２：ＲＦＩＤタグアンテナ部、４０３：ＲＦＩＤタグ基材、５０１：ＲＦＩＤタグ、６０１：金属板（アルミ薄板）、８０１：ＲＦＩＤタグ、９０１：半円状のＲＦＩＤタグアンテナ、１１０１：ネック部用スペーサ、１１０２：ＲＦＩＤタグ、１３０１：取り付け用切り欠き部、１３０２：ネック部用スペーサ厚さ、１４０１：ＲＦＩＤタグアンテナ部と金属製加圧容器との最近接距離、１４０２：アンテナ部分、１５０２：金属製ネック部、１５０３：金属製バルブ格納部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口腔内等に噴霧するための薬剤等を収納するアルミ、アルミ合金、鉄、鉄合金等の金属製加圧容器（スプレー缶）にＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、無線周波数の電磁波を用いた非接触個別識別技術）タグを付した金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムに係り、特に前記金属製加圧容器に取り付けたＲＦＩＤタグからの情報を高精度で読み取ることができる金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にＲＦＩＤタグは、アンテナを含み、ＲＦＩＤチップと呼ばれる集積回路にＩＤコードもしくはそれと同等な識別情報を内蔵し、ＲＦＩＤチップに接続されたアンテナを経由して、外部から無線手段によりその情報を読み取るものである。このＲＦＩＤタグの用途の一つとしては、製品のトレースシステムが知られている。このトレースシステムは、例えば製造工程又は流通過程の必要時にＲＦＩＤタグと通信装置が交信し、得られたＩＤコード／日時データ／交信場所等の情報からＲＦＩＤタグが添付されている製品の製造履歴や流通履歴を追跡し、管理するものである。
【０００３】
特に医薬品の分野においては、製造工程での品質管理、流通過程での真贋判定、薬局での誤販売防止、市場での不良発生時のフィードバック等、前記トレースシステムを用いた製品の履歴を個別に管理することが望まれている。
【０００４】
前記ＲＦＩＤタグを用いたトレースシステムの従来技術としては、例えば下記特許文献が挙げられ、特許文献１には、ガラス瓶の再使用型容器に読み出し及び書き込みが可能なＲＦＩＤタグを設け、前記容器の再使用状況を記録することで、適切な再使用を可能とするシステムが記述されている。
また特許文献２には、薬品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報を販売の際に読み取ってその薬品名を端末に表示し、また処方箋データと比較することで、誤った薬品がユーザーに渡るのを防止するシステムが記載され、特許文献３には、シール部材に仕込んだＲＦＩＤタグシールを薬品ケースに貼り付け、このＲＦＩＤタグシールからの情報を薬品棚から入出庫する際に読み取り、薬品棚の在庫管理を行うシステムが記載されている。
【０００５】
また、これらのシステムを信頼性良く稼働させるためには、添付されたＲＦＩＤタグの情報を確実に読み取る必要があり、特に金属材料等の導電性の容器や、容器内部に導電性のある液体を格納した容器においては、ＲＦＩＤタグとの確実な交信が困難になるため、この確実な交信を行うために静電結合による交信方式を採用する技術が特許文献４に提案されている。また特許文献５及び６には、電磁誘導給電方式のＲＦＩＤタグを採用し、プロパンガス等の加圧容器を始めとした金属製（導電性）容器に設置したＲＦＩＤタグとの交信を可能にする技術が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１１５７４号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３６７３号公報
【特許文献３】特開２００３−２９２１２３号公報
【特許文献４】特開２００２−２５９９３４号公報
【特許文献５】特開２００２−１８１２９６号公報
【特許文献６】特開２００２−１１８４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
医薬品（薬剤）の形態の一つとして、気管支喘息等の症状を緩和するために使用されるエアロゾル状態の薬剤があり、このエアロゾル状態の薬剤（被吐出物質）を口腔内に吐出（噴霧）するための機構として一般に加圧定量噴霧吸入器が採用されている。この加圧定量噴霧吸入器は、加圧容器内の液体状薬品（またはドライパウダ）を噴霧することでエアロゾル化し、口腔内から気管支へ導入するものである。ここで用いられる加圧容器は、一回につき一定量の医薬品を吐出するための定量吐出機構を設けた金属製加圧容器であり、定量吐出機構を除けば、一般の金属製加圧容器とほぼ同じ構造で、概略形状も底面を密封され、上面にバルブ機構を設けた概略円筒形状のものである。但し、その容器（缶）のサイズは、医薬品の使用量に合わせて小型化されており、直径で２０乃至３０ｍｍ、高さで数十ｍｍ程度である。
【０００８】
ここで、一般に使用される塗料やヘアケア用のスプレー缶は、比較的単純なエアロゾルのスプレーパターン（中心部が濃く、周辺部が薄い）を作れば実用上問題ないため、バルブ機構はプッシュボタンを兼ねたノズルを備えるに過ぎないが、前述した医薬品用の加圧定量噴霧吸入器は、噴霧直後から極力均一な濃度のエアロゾル分布を作り出す必要があるため、バルブの後に膨張室と口にくわえるマウスピース部を備えたアダプタを装着する必要があると共に、金属製加圧容器部分だけが使い切りで使用され、通常、金属製加圧容器を交換することによってアダプタは継続して使用される。
このため、医薬品自体のトレースを目的としてこの加圧定量噴霧吸入器に対してＲＦＩＤタグ技術を適用する場合には、医薬品を収納している金属製加圧容器側にＲＦＩＤタグを取り付ける必要がある。
尚、前記薬剤用の金属製加圧容器は、薬剤を収納する円筒状の金属製タンク部と、前記薬剤の吐出を制御するためのバルブ機構部と、該バルブ機構部の内、上方に設けられ、前記薬剤の吐出量を定量チャンバーで計量することにより定量化する定量吐出機構と、前記バルブ機構部を動作させると同時に、前記薬剤を外部へ案内する弁棒部とから構成されるものであるが、薬剤の定量吐出が不要なものにあっては前記定量吐出機構は必ずしも必要なものではない。
【０００９】
前記特許文献１記載の技術は、ガラス瓶を対象としてＲＦＩＤタグを設置する構成のために交信を行うことができるものの、アルミ等の金属材料で作られた加圧容器には適用することができないという不具合があった。特許文献２及び３記載技術は、ＲＦＩＤタグを貼り付ける薬品のケースやパッケージが金属製である場合を考慮しておらず、薬品のケースやパッケージが金属製である場合、この金属製ケースや金属製パッケージによってリーダライタとの交信が困難であるという不具合があった。また特許文献４記載の技術は、導電性を有する液体を収容する容器外壁へ貼着しても、リーダライタとの交信ができるようにするために、静電結合型で２面の平面状のアンテナパターンの一方のパターンを、導電性を有する液体と接していない容器外壁に貼着する技術であるため、導電体であるアルミ等の金属材料で作られた加圧容器にアンテナパターンの全面を貼着してもリーダライタとの交信はできない、という不具合があった。また、同引例記載技術は、静電結合による交信方式を用いた交信を行うことができるものの、交信距離が極端に短くＲＦＩＤタグと読み取りアンテナをほぼ接触させる必要がある。従って、金属製加圧容器にアダプタを取り付ける必要があるために、読み取りアンテナをＲＦＩＤタグに接触させられない加圧定量噴霧吸入器に対しては適用することができないという不具合があった。
【００１０】
更に前述の特許文献５及び６記載の技術は、電磁誘導給電方式による交信を行うことができるものの、十分な供給電力を得るために大きなコイルアンテナを必要とするため、本願発明対象とする医薬品用の小型化された金属製加圧容器へ適用することができないという不具合があった。
【００１１】
本発明の目的は、前述の従来技術による不具合を除去することであり、医薬品（薬剤）用の小型化された金属製加圧容器であっても、通信装置側と容易に交信を行うことができる金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために本発明は、加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、前記金属製定量チャンバー格納部の周囲を囲む様に配置され、円筒形状であって、該円筒方向高さが前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの上面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを第１の特徴とする。
【００１３】
また本発明は、加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、前記金属製定量チャンバー格納部の周囲を囲む様に配置され、円筒形状であって、該円筒の内外半径差が前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの外周面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを第２の特徴とする。
【００１４】
また本発明は、加圧された被吐出物質を収納する概略円筒形状の金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する概略円筒形状の金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部と、前記金属製バルブ格納部と前記金属製タンク部との円筒径を縮径して連結する金属製ネック部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にアンテナを有するＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、前記金属製ネック部の周囲を囲む様に配置され、該金属製ネック部と、前記ＲＦＩＤタグのアンテナとの最短距離が、前記金属製ネック部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの外周面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを第３の特徴とする。
【００１５】
また本発明は、加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の上方から突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、前記弁棒部の周囲を囲む様に前記金属製バルブ格納部の上面に配置され、円筒形状であって、該円筒方向高さが前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの上面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを第４の特徴とする。
【００１６】
更に本発明は、前記第１の特徴のＲＦＩＤタグシステムにおいて、前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記金属製定量チャンバー格納部の円筒方向高さと該金属製定量チャンバー格納部から突出している前記弁棒部の長さの合計値から弁棒部移動距離を差し引いた値以下であることを第５の特徴とし、前記第２の特徴のＲＦＩＤタグシステムにおいて、前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記非導電材料製スペーサの外径が金属製加圧容器の外径以下になる値であり、前記ＲＦＩＤタグが、前記非導電材料製スペーサの外周面に沿って配置された概略直線状アンテナを有することを第６の特徴とする。
【００１７】
更に本発明は、前記第３の特徴のＲＦＩＤシステムにおいて、前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記非導電材料製スペーサの外径が金属製加圧容器の外径以下になる値であり、前記ＲＦＩＤタグが、前記非導電材料製スペーサの外周面に沿って配置された概略直線状アンテナを有することを第７の特徴とし、前記第４の特徴のＲＦＩＤシステムにおいて、前記ＲＦＩＤが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記弁棒部の高さから弁棒部移動距離を差し引いた値以下であることを第８の特徴とする。
【００１８】
また本発明は、加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の上方から突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒状の金属製加圧容器に、アンテナを有するＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、前記ＲＦＩＤタグが、前記金属製タンク部の底面に設けられ、該金属製タンク部の底面の面積が、前記ＲＦＩＤタグのアンテナの面積に対して、１倍乃至１．５倍であることを第９の特徴とし、該第９の特徴のＲＦＩＤタグシステムにおいて、前記ＲＦＩＤタグのアンテナが、円形状又はスパイラル状又は長尺状を折り曲げた形のアンテナであることを第１０の特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、例えば、加圧定量噴霧吸入器の金属製加圧容器の弁棒部又は金属製定量チャンバー格納部の周囲に、円筒形状のリング状スペーサをかぶせ、そのリング状上面又は外周面にＲＦＩＤタグを設置することにより、又は、金属製加圧容器の金属製ネック部にリング状スペーサをかぶせ、そのリング状外周面にＲＦＩＤタグを設置することにより、又は、加圧定量噴霧吸入器の金属製加圧容器の底面部分に、底面部分を面積比で２／３以上を覆う形状のアンテナを持ったＲＦＩＤタグを設置することにより、金属製加圧容器に添付されたＲＦＩＤタグとの交信を低廉なコストで精度良く実現し、読み取り及び書き込みを行うことができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムの一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの斜視図、図２は本発明の対象となる金属製加圧容器を説明する斜視図、図３は本実施形態の対象となるＲＦＩＤタグシステムを構成する加圧定量噴霧吸入器の構造を示す断面図、図４はＲＦＩＤタグの構成を示す正面図、図５は本発明の第２の実施形態による金属製加圧容器へのＲＦＩＤタグの取り付け機構を示す斜視図、図６はアルミ薄板上に設置されたＲＦＩＤタグを示す正面図、図７はアルミ薄板上に設置されたＲＦＩＤタグとの最大交信可能距離をアルミ薄板の面積とＲＦＩＤタグのアンテナの面積の比を変化させて測定した結果を示すグラフ、図８は本発明の第４の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの断面図、図９は本発明の第４の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの底面図、図１０は本発明の隔離機能を得るためのリング状スペーサの内外半径差又は円筒方向高さに関する交信性能の実験結果を示すグラフ、図１１は本発明の第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの取り付け機構を示す斜視図、図１２は第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの取り付け状況を示す断面図、図１３は第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの断面図、図１４は第３の実施形態によるネック部用スペーサの部分拡大断面図である。
【００２１】
尚、本願発明では、ＲＦＩＤチップと、該ＲＦＩＤチップと接続されるアンテナと、該ＲＦＩＤチップ及び該アンテナを一体的に搭載する基材とを組み合わせたものをインレットと呼び、このインレットに保護透明フィルムや取り付け用の接着剤等のユーティリティを付したものをＲＦＩＤタグと呼び、このＲＦＩＤタグが取り付けられた最小単位の製品（例えば金属製加圧容器）をＲＦＩＤタグシステムと呼ぶ。
【００２２】
まず、本システムの実施形態の対象となる金属（アルミ合金）製加圧容器１００の構成を図２を参照して説明する。この金属製加圧容器１００は、加圧された気体、又は気体によって加圧された液体又は粉末状の薬剤（被吐出物質）を収納し、概略外形が円筒状の金属製タンク部１０１と、前記薬剤を外部に案内する円筒状の弁棒部１０３と、該弁棒部１０３を押したときに薬剤を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部１５０３と、吐出される薬剤の量を一定量に制御するための定量チャンバーを格納する金属製定量チャンバー格納部１０２と、前記金属製バルブ格納部１５０３と金属製タンク部１０１との間に位置する金属製ネック部１５０２とから構成される。尚、前記定量吐出機構は、前記バルブ機構部の一部であるため、本発明では、前記金属製定量チャンバー格納部１０２も前記金属製バルブ格納部１５０３の一部として扱うこととする。
＜第１の実施形態＞
【００２３】
さて、本発明の第１の実施形態による金属製加圧容器を含む金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、図１に示す如く、前記金属製加圧容器１００と、該金属製加圧容器１００の金属製定量チャンバー格納部１０２の周囲を囲む様に配され、円筒方向高さが、前記金属製バルブ格納部１５０３（図２参照）によるＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電性材料のリング状スペーサ１０４と、該リング状スペーサ１０４の上面に形成されたリング状のアンテナを含むリング状ＲＦＩＤタグ１０５とから成り、図中上方からＲＦＩＤリーダ／ライタのアンテナ（図示せず）と交信を行う様に構成されている。
【００２４】
前記リング状スペーサ１０４は、樹脂製／紙製等の非金属性（非導電性）の材料から製造され、リング状ＲＦＩＤタグ１０５と金属製バルブ格納部１５０３の上面との間隔を所定値に保ち、ＲＦＩＤタグ１０５が金属製バルブ格納部１５０３の上面からの影響を受けるのを避ける隔離機能を有する。この隔離機能を得るためのリング状スペーサ１０４の円筒方向高さは、発明者らが行った実験結果から、周波数２．４５ＧＨｚ帯のマイクロ波を用いたＲＦＩＤタグでは３ｍｍあれば十分なことが解明されたため、間隔３ｍｍを確保し、弁棒部１０３の移動を確保するため、金属製定量チャンバー格納部１０２の円筒方向高さと該金属製定量チャンバー格納部１０２から突出している弁棒部１０３の長さの合計値から弁棒部移動距離を差し引いた値以下に設定する。
【００２５】
前記隔離機能は、リング状スペーサ１０４の円筒方向高さを所定条件の範囲に定めることにより前記機能を実現するものであり、この隔離機能を得るためのリング状スペーサ１０４の円筒方向高さが交信性能に影響する実験結果を図１０を参照して説明する。前述の交信性能は、金属材料とＲＦＩＤタグとの間隔を変化させて交信可能な最大距離を測定した図１０に示す如く、金属材料とＲＦＩＤタグとの間隔ｄ、最大交信距離Ｌをそれぞれ、交信周波数の波長λを用いて数式１［ｄ’＝ｄ／λ］及び数式２［Ｌ’＝Ｌ／λ］によりｄ’、Ｌ’へ無次元化した場合、ｄ’がゼロのときの交信は不可能となり、ｄ’＝０．０１５近辺から急激にＬ’が増加し、ｄ’＝０．０２５近辺からＬ’の増加が鈍化し、更にｄ’＝０．０４近辺では完全に鈍化している。その後、ｄ’＝０．１あたりまで徐々にＬ’が増加する特性をもち、本実験結果によれば、ｄ’を広げることによる最大交信距離を拡大させる効果はｄ’＝０．０２５あたりまでが顕著にでていることが判る。このときＬ’は２．２であるが、余裕を見てＬ’≒２．０が好ましい。これらの具体的数値は、周波数２．４５ＧＨｚ、λ＝１２２ｍｍのとき、ｄ＝３ｍｍとなる。このときのｄ’をｄａ’と呼ぶことにすると、使用条件によってｄａ’は概略０．０２５から０．０４の範囲で選択することができる。この値「０．０２５から０．０４」は、金属材料とＲＦＩＤタグとの間隔を決めるための係数とも呼ぶことができる。
【００２６】
また、前記実験においてはリング状スペーサ１０４の円筒方向高さが交信性能に影響することを説明したが、この交信性能は、リング状スペーサ１０４の外周面にＲＦＩＤタグを配置した場合は、リング状スペーサ１０４の外周面と金属製定量チャンバー部１０２の外周面との隔離距離が交信性能に影響する。
この隔離距離は、リング状スペーサ１０４の内周面径と金属製定量チャンバー部１０２の外周面径が略等しいスペーサの場合、リング外側の半径と内側の半径の差に相当する内外半径差であり、リング状スペーサの内周径が金属製定量チャンバー部１０２の外周径に比べて極めて大きいスペーサの場合、金属製定量チャンバー部１０２の外周とスペーサの内周との間隔とスペーサ内外径半径差を合算した値となる。
本発明においては、前記両タイプのスペーサの隔離距離を内外半径差と呼ぶものとし、この内外半径差は、前記実験結果同様に金属材料とＲＦＩＤタグとの間隔を決めるための係数として適用することができる。
【００２７】
尚、ここでは、ＲＦＩＤタグシステムで使用する周波数として２．４５ＧＨｚの例をあげたが、本発明に適用できる周波数はこれに限られない。ＲＦＩＤタグシステムが使用出来る周波数は、無線周波数全域に渡っており、目的とする製品形態や交信の条件、周辺環境等の要素を考慮して、使用する周波数を決定するが、いずれの周波数においても、本発明を適用することが可能である。
【００２８】
上記実験結果によれば、金属製加圧容器の各金属材料部分のＲＦＩＤタグへの影響を避け、良好な交信距離を確保するためには、金属材料とＲＦＩＤタグとの間隔ｄを少なくとも３ｍｍ確保する必要がある。このため図１における実施形態においては、ＲＦＩＤタグと金属製バルブ格納部とを所定距離だけ間隔を保持するためにリング状スペーサ１０４の隔離機能を成すための間隔（図１における円筒方向高さ）は３ｍｍ以上が好ましいことが判る。
【００２９】
また、前記リング状スペーサ１０４の隔離機能を成すための間隔（円筒方向高さ）の上限値は、後述するアダプタ３０１に金属製加圧容器１００を取り付けた際に弁棒部１０３が押し込まれて薬剤を噴霧するための弁棒部移動距離（ストローク）を確保するため、金属製定量チャンバー格納部１０２の厚み程度が好ましいが、金属製定量チャンバー格納部１０２の円筒方向高さと金属製定量チャンバー格納部１０２から突出している弁棒部１０３の長さとの合計値から弁棒部１０３の移動距離（ストローク）を差し引いた値以下であれば良い。
【００３０】
尚、前述した実験に用いた通信装置は、株式会社日立超ＬＳＩシステムズ製ＲＦＩＤリーダ／ライタ装置ＭＳ６５０２ＲＷＥＡ（定格出力３００ｍＷ）及び同装置専用４パッチアンテナ（円偏波、利得１４ｄＢｉ）である。また、今回の実験における通信プロトコルは、ＩＳＯ１８０００−４ドラフト版準拠を用い、転送レート４０ｋｂｐｓにて測定を行った。
【００３１】
図３は、本実施形態による金属製加圧容器１００を樹脂製のアダプタ３０１に取り付けた加圧定量噴霧吸入器の断面図を示す図であり、この加圧定量噴霧吸入器は、鍵状に折曲した内部が円筒状のアダプタ３０１と、該アダプタ３０１の下方の筒状開口部から挿入されたＲＦＩＤタグシステムを含む金属製加圧容器１００と、該挿入した金属製加圧容器１００の下を覆い且つ金属製加圧容器１００を上方へ移動可能に案内する蓋状の底面キャップ３０２とから成り、該底面キャップ３０２をトリガー方向３０３へ押すことにより、弁棒部１０３が下方へ押しつけられてバルブ機構（図示せず）を動作させ、エアロゾル膨張室３０５を経由して、エアロゾル吐出方向３０４の方向へエアロゾル状態の薬剤が吐出される様に構成されている。前記アダプタ３０１には、金属製定量チャンバー格納部１０２の外径が金属製加圧容器１００の外径より小さいため、該金属製定量チャンバー格納部１０２の周辺に空間があり、図３に示す如く、リング状スペーサ１０４はこの空間に収まることができる。従ってリング状スペーサ１０４は、リング状の内径が金属製定量チャンバー格納部１０２の外径以上で、リング状の外径が金属製タンク部１０１の外径以下であり、円筒方向高さが３ｍｍ以上乃至金属製定量チャンバー格納部１０２の円筒方向高さ以下が好適である。
【００３２】
この様に構成された金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムを含む加圧定量噴霧吸入器は、図１に示したリング状ＲＦＩＤタグ１０５が、リング状スペーサ１０４の円筒方向高さによって金属製バルブ格納部１５０３上面との間隔を金属材料による影響を受けない所定の間隔（３ｍｍ）以上に設定しているため、図中上方からＲＦＩＤリーダ／ライタのアンテナ（図示せず）と交信を行うことができる。
＜第２の実施形態＞
【００３３】
前述の第１の実施形態による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、リング状スペーサ１０４の上面にリング状ＲＦＩＤタグ１０５を貼り付ける例を説明したが、前記リング状ＲＦＩＤタグ１０５は特殊形状であり、製造コストが一般に市販されているＲＦＩＤタグに比して高価なものとなることが考えられる。
【００３４】
ここで、一般に市販されているＲＦＩＤタグは、図４に示す如く、長尺直線状のＲＦＩＤタグ基材（ポリイミド樹脂等）４０３上に、長尺状のＲＦＩＤタグアンテナ部４０２と長方形のＲＦＩＤチップ４０１とを搭載したインレットに対し、保護透明フィルムや取り付け用の接着剤等のユーティリティを付したものであり、この形状のものが、入手が容易で製造コストも安価である。
【００３５】
そこで発明者らは、図５に示す如く、前記直線状のＲＦＩＤタグを使用した金属（アルミ合金）製加圧容器１００を含む金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムを発明した。この金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、図５に示す如く、気体又は液体又は粉末状の医薬品（薬剤）を格納し、金属製定量チャンバー格納部１０２が上方へ突出するように形成された概略外形が円筒状の金属製タンク部１０１を含む金属製加圧容器１００と、該金属製加圧容器１００の金属製定量チャンバー格納部１０２の周囲を囲む様に配され、内外半径差が、前記金属製加圧容器１００のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電性材料のリング状スペーサ１０４と、該リング状スペーサ１０４の外周面に沿って巻き付けた直線状のＲＦＩＤタグ５０１とから成り、図中横方向からＲＦＩＤリーダ／ライタのアンテナ（図示せず）により交信を行う様に構成されている。
【００３６】
本実施形態による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、ＲＦＩＤタグ５０１が、金属製加圧容器１００から突出する金属製定量チャンバー格納部１０２の周囲から３ｍｍ以上隔離する様にリング状スペーサ１０４の内外半径差が設定されており、このために金属製加圧容器１００にＲＦＩＤタグ５０１を取り付けた場合であっても、金属製定量チャンバー格納部１０２の外周面の金属部によるＲＦＩＤタグへの影響を制限することができる。
【００３７】
尚、ＲＦＩＤタグへの金属材料からの影響は、アンテナが形成する平面と金属製加圧容器１００の各部が形成する面とが電磁波の進行方向上で略平行に近く且つ重複するほど金属材料からの影響が大きく、このため本実施形態におけるＲＦＩＤタグ５０１に影響する金属材料部は、金属製定量チャンバー格納部１０２であり、この金属製定量チャンバー格納部１０２とＲＦＩＤタグ５０１のアンテナとの間隔をリング状スペーサ１０４の内外半径差により確保することにより、交信性能を確保することができる。また、リング状スペーサ１０４の外径の上限値は、前記アダプタ３０１に収納するために金属製加圧容器１００の外径以下であることは言うまでもない。
【００３８】
この様に構成された金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムを含む加圧定量噴霧吸入器は、図５に示したＲＦＩＤタグ５０１が、所定値以上の内外半径差を持つリング状スペーサ１０４の外周面に貼り付けたことによって金属製定量チャンバー格納部１０２の外周との間隔を金属材料による影響を受けない所定の間隔（３ｍｍ）以上に設定しているため、ＲＦＩＤリーダ／ライタのアンテナ（図示せず）と交信を行うことができる。
【００３９】
尚、前述の各実施形態においては、所定量の薬剤を均一に噴霧するための定量吐出機構を有する医薬用製品を例にとって説明しているが、本発明は、定量吐出機構を要しないヘアケヤや塗料等の金属製加圧容器にも適用することもでき、この場合はノズルの周囲に直接、前述の要件を満たすリング状スペーサを配するように構成しても良い。
＜第３の実施形態＞
【００４０】
前述の各実施形態においては、リング状スペーサを設置する空間がアダプタ内に確保できることが前提となっていたが、アダプタ内にリング状スペーサを設置する空間が確保できないことも想定され、この様なアダプタに適用することができるＲＦＩＤタグシステムの実施形態を次に説明する。
【００４１】
本実施形態によるＲＦＩＤタグシステムは、図１１に示す如く、金属（アルミ合金）製加圧容器１００の金属製ネック部１５０２の外周にＲＦＩＤタグ１１０２を巻き付けたネック部用スペーサ１１０１を取り付けたものである。この金属製ネック部１５０２は、金属製タンク部１０１と金属製バルブ格納部１５０３とを巻き締めにより結合する際に形成されるものであり、金属製タンク部１０１の直径と比較して、数ミリ程度直径が減少している領域である。本実施形態によるＲＦＩＤシステムは、以下に説明する様に工夫された非導電性材料のネック部用スペーサ１１０１を介してＲＦＩＤタグ１１０２を設置することによって、前記金属製ネック部のＲＦＩＤタグへの影響を制限し、金属製加圧容器１００からの影響を避けることができる。
【００４２】
前記金属製ネック部１５０２の断面は、図１２に示す如く、矩形断面ではなく凹曲面状に形成しているため、ネック部用スペーサ１１０１の片面は前記凹曲面に合わせた形状に成型され、もう一方の面はＲＦＩＤタグ１１０２が貼り付けられる様に平面に成型されている。
前記ネック部用スペーサ１１０１及びＲＦＩＤタグ１１０２を図１２の上方から観察した断面で表したものを図１３に示す。ネック部用スペーサ１１０１は、金属製ネック部１５０２の全周を覆うのではなく、切れ目１３０１を有しており、この切れ目１３０１を通して金属製ネック部１５０２へ挿入される。
【００４３】
前記した第１及び第２実施形態における各スペーサは、金属製加圧容器からＲＦＩＤインレットを隔離させる役割を担っており、本第３実施形態によるネック部用スペーサ１１０１は、ＲＦＩＤタグ１１０２と金属製加圧容器１００の金属製ネック部１５０２との隔離距離を形成しているが、前述の如く金属製ネック部の凹曲面に合わせた断面を有しているため、ネック部用スペーサ１１０１の厚さの定義を行う位置に工夫が必要となる。
【００４４】
図１４は、本実施形態によるネック部用スペーサ１１０１の部分拡大図である。本発明によるとＲＦＩＤタグ（又はＲＦＩＤインレット）と金属材料との隔離距離が問題であり、これを詳細に表現すると、問題となるのはＲＦＩＤタグ１１０２上のアンテナと金属材料との隔離距離である。
【００４５】
図１４に示す如く、本実施形態によるネック部用スペーサ１１０１上には、ＲＦＩＤタグ基材４０３を介して概略矩形状のＲＦＩＤタグアンテナ部４０２が設置されており、該ＲＦＩＤタグアンテナ部４０２の全面で、図１０で説明したｄa’以上の隔離距離が確保されれば良い。このためＲＦＩＤタグアンテナ部４０２は、アンテナ短手方向の端部であるアンテナ部分１４０２が、ＲＦＩＤタグアンテナ部４０２の全面の中で最も金属製ネック部１５０２に接近するため、この地点における厚さ１４０１（「ＲＦＩＤタグアンテナ部と金属製加圧容器との最近接距離」と呼ぶ）がｄａ’以上確保される必要がある。即ち、本実施形態によるネック部用スペーサ１１０１は、ＲＦＩＤタグアンテナ部と金属製加圧容器との最近接距離をｄa'以上（周波数２．４５ＧＨｚ帯のＲＦＩＤタグでは約３ｍｍ以上）の厚みに設定することにより、金属製加圧容器１００の金属製ネック部１５０２によるＲＦＩＤタグ１１０２への影響を制限することができる。
＜第４の実施形態＞
【００４６】
前述の各実施形態においては、ＲＦＩＤタグを金属製加圧容器から所定距離だけ隔離することによって金属材料による信号交信に対する影響を低減する例を説明したが、発明者らは、金属板上にＲＦＩＤタグを設置した場合であっても、設置条件によっては金属材料の影響を受けないことを発見し、この他の実施形態を以下説明する。
【００４７】
まず、図６に示す如く、金属板６０１上にＲＦＩＤタグ５０２を直置した場合、金属板の影響によりＲＦＩＤタグ５０２の感度が低下し、ＲＦＩＤタグ５０２の最大交信可能距離が短くなると考えられていた。しかし本願発明者らは実験により、金属板が及ぼす影響は、その金属板とＲＦＩＤタグアンテナの大きさ（面積比）により影響の度合いが異なることを発見した。
【００４８】
これを説明すると、発明者らは、金属板として厚さ０．５ｍｍのアルミ薄板を用い、ＲＦＩＤタグのアンテナ部分の面積に対するアルミ薄板の面積比（Ｒｓ＝（アルミ薄板の面積）／（ＲＦＩＤタグのアンテナ部分の面積））を横軸に変化させ、最大交信可能距離を縦軸として測定した。その結果は、図７に示す如く、面積比Ｒｓがゼロ（アルミ薄板が存在しない状態）において最大交信可能距離が最も大きくなり、面積比Ｒｓが大きくなるに従い緩やかに低下し、面積比Ｒｓ≒１．５で約２０％の感度低下となった後、面積比Ｒｓのさらなる増加に伴い急激に感度が低下することを発見した。換言すれば、面積比Ｒｓ≦１．５とすることで、急激な感度の低下を避けることが出来ることを発見した。
【００４９】
この実験結果から発明者らは、金属材料部分の面積を、ＲＦＩＤタグアンテナ部分の１．５倍程度以内に抑えれば、換言すれば金属面の面積を２／３以上被うアンテナを使用すれば、金属材料上であってもＲＦＩＤタグが交信可能なことを発見した。尚、前述した実験に用いた通信装置は、株式会社日立超ＬＳＩシステムズ製ＲＦＩＤリーダ／ライタ装置ＭＳ６５０２ＲＷＥＡ（定格出力３００ｍＷ）及び同装置専用４パッチアンテナ（円偏波、利得１４ｄＢｉ）である。また、今回の実験における通信プロトコルは、ＩＳＯ１８０００−４ドラフト版準拠を用い、転送レート４０ｋｂｐｓにて測定を行った。
【００５０】
発明者らは、前述の実験結果を基に本願発明の対象となる金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設ける金属（アルミ合金）製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムを検討した結果、図８及び図９に示す如く、金属製タンク部１０１の底部とアダプタ底部のキャップ３０２との間に底部用ＲＦＩＤタグ８０１を設置する発明を成した。
【００５１】
この実施形態による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、アダプタ底部側から観た図９に示す如く、ＲＦＩＤタグ８０１が金属製タンク部１０１の底面（幅Ｄａ）からの影響を低減するために、２枚一組の半円状のＲＦＩＤタグアンテナ９０１を用い、前記面積比Ｒｓが１．５乃至１に成るように設定してある。尚、面積比Ｒｓが、アダプタ底部側面積とアンテナ面積が同一である「１」以上且つ１．５より小さければ本発明の目的は達せられるので、２枚一組の半円状のアンテナだけでなく、スパイラル状や長尺状を折り曲げた形のアンテナ形状であっても良い。
【００５２】
この様に本実施形態による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは、ＲＦＩＤタグのアンテナ部分と金属製タンク部の底面の面積比Ｒｓを１．５以下（下限値は例えばアダプタ底部側面積とアンテナ面積が同一である「１」）に設定することによって、金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを貼り付けた場合であっても、ＲＦＩＤリーダ／ライタからのアンテナ（図示せず）と交信を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
前述の実施形態においては、気体又は液体又は粉末状の薬剤を噴霧する加圧定量噴霧吸入器を例にとって説明したが、本発明による金属製加圧容器用ＲＦＩＤタグシステムは医薬品用に限られるものではなく、金属材料による加圧容器を用いる他のパッケージ、例えば塗料やヘアケア用のスプレー缶等にも広く適用することができる。また、金属材料による加圧容器だけでなく、導電性の液体を格納した非金属材料製のスプレー容器全般にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの斜視図。
【図２】本発明の対象となる金属製加圧容器を説明する斜視図。
【図３】加圧定量噴霧吸入器の構造を示す断面図。
【図４】ＲＦＩＤタグの構成を示す正面図。
【図５】本発明の第２の実施形態による金属製加圧容器へのＲＦＩＤタグの取り付け機構を示す斜視図。
【図６】アルミ薄板上に設置されたＲＦＩＤタグを示す正面図。
【図７】アルミ薄板上に設置されたＲＦＩＤタグとの最大交信可能距離を、アルミ薄板の面積とＲＦＩＤタグのアンテナの面積の比を変化させて測定した結果を示すグラフ。
【図８】本発明の第４の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの断面図。
【図９】本発明の第４の実施形態による金属製加圧容器へＲＦＩＤタグを取り付けたＲＦＩＤタグシステムの底面図。
【図１０】本発明の隔離機能を得るためのリング状スペーサの内外半径差又は円筒方向高さに関する交信性能の実験結果を示すグラフ。
【図１１】本発明の第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの取り付け機構を示す斜視図。
【図１２】本発明の第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの取り付け状況を示す断面図。
【図１３】本発明の第３の実施形態によるＲＦＩＤタグの断面図。
【図１４】本発明の第３の実施形態によるネック部用スペーサの部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１００：金属製加圧容器、１０１：金属製タンク部、１０２：金属製定量チャンバー格納部、１０３：弁棒部、１０４：リング状スペーサ、１０５：リング状ＲＦＩＤタグ、３０１：アダプタ、３０２：アダプタ底面キャップ、３０４：エアロゾル吐出方向、３０３：底面キャップトリガー方向、３０５：エアロゾル膨張室、４０１：ＲＦＩＤチップ、４０２：ＲＦＩＤタグアンテナ部、４０３：ＲＦＩＤタグ基材、５０１：ＲＦＩＤタグ、６０１：金属板（アルミ薄板）、８０１：ＲＦＩＤタグ、９０１：半円状のＲＦＩＤタグアンテナ、１１０１：ネック部用スペーサ、１１０２：ＲＦＩＤタグ、１３０１：取り付け用切り欠き部、１３０２：ネック部用スペーサ厚さ、１４０１：ＲＦＩＤタグアンテナ部と金属製加圧容器との最近接距離、１４０２：アンテナ部分、１５０２：金属製ネック部、１５０３：金属製バルブ格納部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、
前記金属製定量チャンバー格納部の周囲を囲む様に配置され、円筒形状であって、該円筒方向高さが前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの上面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【請求項２】
加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、
前記金属製定量チャンバー格納部の周囲を囲む様に配置され、円筒形状であって、該円筒の内外半径差が前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの外周面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【請求項３】
加圧された被吐出物質を収納する概略円筒形状の金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する概略円筒形状の金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部と、前記金属製バルブ格納部と前記金属製タンク部との円筒径を縮径して連結する金属製ネック部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にアンテナを有するＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、
前記金属製ネック部の周囲を囲む様に配置され、該金属製ネック部と、前記ＲＦＩＤタグのアンテナとの最短距離が、前記金属製ネック部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの外周面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【請求項４】
加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の上方から突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、
前記弁棒部の周囲を囲む様に前記金属製バルブ格納部の上面に配置され、円筒形状であって、該円筒方向高さが前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの上面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【請求項５】
前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記金属製定量チャンバー格納部の円筒方向高さと該金属製定量チャンバー格納部から突出している前記弁棒部の長さの合計値から弁棒部移動距離を差し引いた値以下であることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤタグシステム。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記非導電材料製スペーサの外径が金属製加圧容器の外径以下になる値であり、前記ＲＦＩＤタグが、前記非導電材料製スペーサの外周面に沿って配置された概略直線状アンテナを有することを特徴とする請求項２記載のＲＦＩＤタグシステム。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記非導電材料製スペーサの外径が金属製加圧容器の外径以下になる値であり、前記ＲＦＩＤタグが、前記非導電材料製スペーサの外周面に沿って配置された概略直線状アンテナを有することを特徴とする請求項３記載のＲＦＩＤタグシステム。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記弁棒部の高さから弁棒部移動距離を差し引いた値以下であることを特徴とする請求項４記載のＲＦＩＤタグシステム。
【請求項９】
加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の上方から突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒状の金属製加圧容器に、アンテナを有するＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、
前記ＲＦＩＤタグが、前記金属製タンク部の底面に設けられ、該金属製タンク部の底面の面積が、前記ＲＦＩＤタグのアンテナの面積に対して、１倍乃至１．５倍であることを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【請求項１０】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナが、円形状又はスパイラル状又は長尺状を折り曲げた形のアンテナであることを特徴とする請求項９記載のＲＦＩＤタグシステム。
【請求項１】
加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、
前記金属製定量チャンバー格納部の周囲を囲む様に配置され、円筒形状であって、該円筒方向高さが前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの上面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【請求項２】
加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、
前記金属製定量チャンバー格納部の周囲を囲む様に配置され、円筒形状であって、該円筒の内外半径差が前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの外周面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【請求項３】
加圧された被吐出物質を収納する概略円筒形状の金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する概略円筒形状の金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の内、上部に設けられている金属製定量チャンバー格納部と、該金属製定量チャンバー格納部から上方に突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部と、前記金属製バルブ格納部と前記金属製タンク部との円筒径を縮径して連結する金属製ネック部とを備える概略円筒形状の金属製加圧容器にアンテナを有するＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、
前記金属製ネック部の周囲を囲む様に配置され、該金属製ネック部と、前記ＲＦＩＤタグのアンテナとの最短距離が、前記金属製ネック部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの外周面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【請求項４】
加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の上方から突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒状の金属製加圧容器にＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、
前記弁棒部の周囲を囲む様に前記金属製バルブ格納部の上面に配置され、円筒形状であって、該円筒方向高さが前記金属製バルブ格納部のＲＦＩＤタグへの影響を制限するための所定値に設定された非導電材料製スペーサを設け、該非導電材料製スペーサの上面に前記ＲＦＩＤタグを配置したことを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【請求項５】
前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記金属製定量チャンバー格納部の円筒方向高さと該金属製定量チャンバー格納部から突出している前記弁棒部の長さの合計値から弁棒部移動距離を差し引いた値以下であることを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤタグシステム。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記非導電材料製スペーサの外径が金属製加圧容器の外径以下になる値であり、前記ＲＦＩＤタグが、前記非導電材料製スペーサの外周面に沿って配置された概略直線状アンテナを有することを特徴とする請求項２記載のＲＦＩＤタグシステム。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤタグが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記非導電材料製スペーサの外径が金属製加圧容器の外径以下になる値であり、前記ＲＦＩＤタグが、前記非導電材料製スペーサの外周面に沿って配置された概略直線状アンテナを有することを特徴とする請求項３記載のＲＦＩＤタグシステム。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤが使用する電磁波の周波数が２．４５ＧＨｚ帯であって、前記所定値が、３ｍｍ以上乃至前記弁棒部の高さから弁棒部移動距離を差し引いた値以下であることを特徴とする請求項４記載のＲＦＩＤタグシステム。
【請求項９】
加圧された被吐出物質を収納する金属製タンク部と、該金属製タンク部の上方に設けられ、押圧されることにより前記被吐出物質を吐出するバルブ機構を格納する金属製バルブ格納部と、該金属製バルブ格納部の上方から突出し、前記被吐出物質を外部に案内する弁棒部とを備える概略円筒状の金属製加圧容器に、アンテナを有するＲＦＩＤタグを設けたＲＦＩＤタグシステムであって、
前記ＲＦＩＤタグが、前記金属製タンク部の底面に設けられ、該金属製タンク部の底面の面積が、前記ＲＦＩＤタグのアンテナの面積に対して、１倍乃至１．５倍であることを特徴とするＲＦＩＤタグシステム。
【請求項１０】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナが、円形状又はスパイラル状又は長尺状を折り曲げた形のアンテナであることを特徴とする請求項９記載のＲＦＩＤタグシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−８１１６５（Ｐ２００８−８１１６５Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６３５０５（Ｐ２００６−２６３５０５）
【出願日】平成１８年９月２７日（２００６．９．２７）
【出願人】（０００１５２９８５）株式会社日立情報システムズ (409)
【出願人】（０００００６６７７）アステラス製薬株式会社 (274)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２７日（２００６．９．２７）
【出願人】（０００１５２９８５）株式会社日立情報システムズ (409)
【出願人】（０００００６６７７）アステラス製薬株式会社 (274)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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