JP2023509436A - 金属探知機耐性rfidタグ - Google Patents

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Abstract

金属探知機の標準検出閾値未満の金属質量を有するRFID装置とともに使うための導電性構造体及びその製造方法をここで開示する。導電性構造体は、好ましくは、チューニングループから伸びる一対のダイポールアームを含み、ここで一対のダイポールアームのそれぞれは負荷端部で終わる。導電性構造体は、印刷された金属インクから製造されるか、または金属ホイルを切断、レーザー加工またはエッチングすることによって製造されることができる。導電性構造体は許容可能な水準の性能を維持しながら装置の全体厚さ及び金属質量をできるだけ多く減らすように変形される。負荷端部の一部は導電性構造体の金属質量をもっと減らすために空洞化されることもできる。【選択図】 図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は2019年12月30日付で出願された米国仮特許出願第62/954,909号の優先権を主張し、その全体の内容はこの明細書に参照として含まれる。
本発明は一般的に金属探知機耐性タグ(例えば、金属探知機を通過するとき、誤判定(false positive)の検出または誘発を回避)及びこれを製造して使用する方法に関する。より具体的には、改良RFID装置は、内部に含まれることができる金属性異物を検出するために金属探知機によってスキャンされる消費者食品及び関連包装材とともに使うためのものである。本発明の改良RFIDタグは、これらに制限されないが、運送、貯蔵、取扱い及び移動を含む直間接食品接触用途に特に相応しい。したがって、本明細書はこれについて具体的に言及する。しかし、本発明の様態は他の類似の用途及び装置にも同様に適用可能であることを理解しなければならない。
無線周波数識別は、電磁エネルギーを使って応答装置(RFID「タグ」またはトランスポンダーと知られている)がそのものを識別し、場合によってはタグに保存された追加の情報及び/またはデータを提供するように刺激することである。RFIDタグ及び/またはラベルは一般的にアンテナとアナログ及び/またはデジタル電子装置との組合せを含み、これは、例えば一般的に「チップ」と言う半導体装置、通信電子装置、データメモリ及び制御ロジッグを含むことができる。一般的なRFIDタグはアンテナに電気的に結合されたマイクロプロセッサを有し、トランスポンダーの役割を果たし、インタロゲータとも言うリーダーから受信された無線周波数インタロゲーション信号に応じてチップメモリに保存された情報を提供する。パッシブRFID装置の場合、インタロゲーション信号のエネルギーはRFIDタグ装置を作動するのに必要なエネルギーも提供する。
RFIDタグは使用者が後で識別及び/または追跡しようとする所望の物品(article)に組み込まれるか付着されることができる。場合によっては、タグがクリップ、接着剤、テープまたはその他の手段によって物品の外部に付着されることができ、他の場合には、RFIDタグは、包装材に含まれるか、物品または複数の物品の容器内に配置されるように、物品内に挿入されることができる。また、RFIDタグは通常チェック数字(digit)が添付された数バイトの単純な一連番号である固有識別番号で製造される。この識別番号は通常製造過程でRFIDタグに統合される。使用者はこの一連番号/識別番号を変更することができなく、製造業者は各RFIDタグの一連番号が一回のみ使われるので固有であることを保障する。このような読み出し専用RFIDタグは通常識別及び/または追跡すべき物品に永久的に付着され、一旦付着されれば、タグの一連番号はコンピュータデータベースのホスト物品と連関づけられる。
すぐ食事することができる食品品目または他の包装食品は一般的に製造工程の一部として金属成分を含む機械を使って食品が金属粒子で汚染されるようにする工場または業務用厨房で製造されるか用意される。また、金属が食品に悪意で含まれることができる。食品製造業者は一般的に自体施設及び包装工程の適所に非常に厳格な環境規制を施行しているが、金属品目が破損され、間違って食品または包装材に入ることができる。好ましくないか及び/または意図せぬ金属を検出する一般的な低コストの方法の一つは包装された食品を金属探知機に通過させることである。金属が検出されれば、食品から金属汚染物質を除去するために食品を分離するかまたは他の方式で廃棄することができる。不幸にも、以下でより詳細に説明するように、このような目的で金属探知機を使うことはRFID装置とともに使うときに多くの制限がある。
より具体的には、輸送、追跡性、在庫及び他の供給網要求のより良い制御ができるようにするために、食品に関連してRFID装置を使うことが好ましい。RFID装置は食品製造業者が全体供給網を通して食品供給を連続的にモニタリングすることができるようにすることにより、収益性を高めることができる潜在力を有している。また、RFIDタグを使えば、製造業者は、食品の適切な供給を保証するために、物理的な在庫を計算する必要なしに少ない在庫に速かに対応するとともに、特定の食品品目の過剰在庫の危険を避けることができる。例えば、売場は保有している食品の供給をモニタリングし、適切な供給を維持するとともに販売時点で食品を容易に使うようにもっと多くの食品を注文するタイミングを容易に予測することができる。したがって、理想的には、RFID装置を供給網でできるだけ早く食品に付着して追跡性及び生産を支援するか、または食品を包装するのに使う前に食品包装材に組み込まれなければならない。
不幸にも、RFID装置でアンテナとして使われる導電性物質の質量(mass)は一般的に金属探知機の異物金属物体に対する検出閾値より大きい。この欠陷によって、製造業者は金属探知機の検出閾値を減らして異物金属物体を検出する能力を減少させるか、または金属探知機で食品をスキャンした後にRFID装置を適用するので、全体製造または生産工程全般にわたってRFID装置のより正確な追跡及び使用の利点を失うようになる。
したがって、金属探知機で食品を金属異物に対してスキャンする前を含めて、製造または生産工程全般にわたって食品品目に関連して使うことができる改善されたRFID装置に対して当該技術分野で長年にわたって感じて来た必要性がある。また、金属探知機「耐性」があり、アンテナまたは他の金属部品が金属探知機からの誤判定を引き起こさない改善されたRFID装置に対して当該技術分野で長年にわたって感じてきた必要性がある。
次は開示の発明のいくつかの様態に対する基本的な理解を提供するために簡易化した概要を提供する。この概要は広範なものではなく、核心/重要要素を識別するかその範囲を説明するためのものではない。その唯一の目的は後で提示するより詳細な説明に対する序文(prelude)として単純な形態のある概念を提示することである。
食品製造及び/または生産に一般的に使われる大部分の金属探知機の標準検出閾値未満のRFID装置/アンテナ、及びこれを使用する方法をこの明細書で説明する。より具体的には、RFID装置は金属探知機によってスキャンされる前に食品品目またはその包装材に配置されることができ、RFID装置の金属部品に基づいて誤判定を生成しないであろう。一実施形態で、RFID装置は、金属探知機の検出閾値未満の金属質量に設計されたが、非制限的例として売場在庫を含む供給網を通して食品品目を追跡するのに適切な水準の性能を維持するアンテナ構造を含む。
いくつかの実施形態で、RFID装置は導電性構造体をさらに含む。いくつかの実施形態で、導電性構造体はチューニングループから伸びる一対のダイポールアームを含み、ここで前記ダイポールアームのそれぞれは負荷端部(load end)で終わる。いくつかの実施形態で、導電性構造体は食品品目及びその包装材をスキャンするのに使われる金属探知機の標準検出閾値未満の金属質量を有するようにさらに構成される。
いくつかの実施形態で、導電性構造体は前述の通りであり、要求または所望の性能を果たすのに充分に大きな面積を有するが、直径約1mmの金属球の異物金属物体に対する食品項目または包装材をスキャンすることに関連した一般的な標準検出閾値より依然として低い。
導電性構造体は、非制限的例として、導電性インクを印刷するか金属ホイルを切断(例えば、レーザー及び/またはダイ切断)することを含む当該技術分野に公知された任意の技術によって製造されることができる。いくつかの実施形態で、全体導電性構造体の厚さはそれぞれの導電性構造体材料及び周波数に対して計算された表皮深さ以上に減少される。
いくつかの実施形態で、全体RFID性能に及ぶ影響を最小化しながらより小さい電流フローを有する導電性構造体の領域が除去されるとともに金属探知機の検出閾値未満の質量を有する導電性構造体を得るように、各負荷端部の部分は空洞化することができる。
更なる実施形態で、食品品目及び食品包装用途に使うために考えられるRFID装置を開示する。RFID装置は、好ましくは、RFIDチップ、及びRFIDチップに電気的に結合された導電性構造体を含む。いくつかの実施形態で、導電性構造体は、チューニングループから互いに反対方向に伸びる一対のダイポールアームを含み、ここで前記ダイポールアームのそれぞれは負荷端部で終わる。導電性構造体は食品品目及びそのそれぞれの包装材をスキャンするのに使われる金属探知機の標準検出閾値より小さい金属質量を有するように構成される。
本明細書で説明する、改善されたRFID装置は、RFID装置の金属導電性構造体の一部分を除去するか排除することにより、例えば駆動化することにより(hallowing out)、RFID装置が付着された食品をマイクロ波で料理することに関連したスパーク発生の危険を減らすか除去することができる。金属導電性構造体の厚さを減らすことにより、類似の結果を部分的に得ることもできる。本明細書で説明する改善されたRFID装置のさらに他の利点は、このような構造体及び質量の減少によって、RFID装置がx線検査される場合、高密度材料の検出を遮断しないRFID装置を生成するということである。
RFID装置とともに使うための導電性構造体の金属質量を減少させる方法もこの明細書で説明する。いくつかの実施形態で、この方法は、(1)意図した機能を適切に遂行するのに充分に大きな初期面積に設計された導電性構造体を提供する段階と、(2)材料および/または周波数に基づいて導電性構造体に対する表皮深さを決定する段階と、(3)適切な水準の性能を(好ましくは計算された表皮厚さの深さまで)維持するために、導電性構造体の全体厚さをできるだけ多く減らす段階とを含む。
一部実施形態で、その後、比較的小さい電流フローを有する導電性構造体の特定の領域は追加の質量を除去するために空洞化される。空洞化している特定の領域は導電性構造体の全体厚さの一対の負荷端部に配置されることが好ましい。いくつかの実施形態で、十分な材料を除去することで、全体厚さを減少させるとともに、導電性構造体が食品加工スクリーニング過程に使われる金属探知機の標準検出閾値未満の質量を有するが、RFID装置として効果的に機能するのに十分な質量を有するようにすることが好ましい。
前記及び関連の目的を達成するために、開示の発明の特定の例示様態が次の説明及び添付図面に基づいてこの明細書で説明される。しかし、これらの様態はこの明細書に開示された原理を用いることができる多様な方式のうちの一部に過ぎなく、このようなすべての様態及びその等価物を含むためのものである。その他の利点及び新しい特徴は図面を参照する以降の詳細な説明から明らかになるであろう。
開示のアキテクチャによって金属探知機によって異物がスキャンされる食品品目の側面図である。
開示のアキテクチャによって食品包装材に付着されたRFID装置の側面斜視図である。
開示のアキテクチャによってRFID装置の導電性構造体の部分を除去する前のRFID装置の平面図である。
開示のアキテクチャによってRFID装置の導電性構造体の部分を除去した後の図3AのRFID装置の平面図である。
開示のアキテクチャによって初期厚さを有する導電性構造体の側面図である。
開示のアキテクチャによって減少厚さを有する導電性構造体の側面図である。
開示のアキテクチャによって初期導電性構造体を有するRFID装置の平面図である。
開示のアキテクチャによって変形された導電性構造体を有するRFID装置の平面図である。
開示のアキテクチャによってRFID装置とともに使うための導電性構造体の質量を減少させる方法を示す図である。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。ここで、図面全般にわたって類似の要素を指示するのに類似の参照番号を使う。以下の説明では、説明の目的で、その完全な理解を提供するために多くの具体的詳細事項を開示する。しかし、このような具体的詳細事項なしも本発明を実行することができるというのは明らかであろう。他の例では、よく知られている構造及び装置はその説明を容易にするためにブロック図の形態として図示する。
上で述べたように、食品品目またはその関連包装材で好ましくない及び/または意図せぬ金属を検出する一つの一般的な低コスト方法は、食品及び/または包装材を金属探知機を通して通過させることである。金属が検出されれば、食品から金属汚染物質を除去するために食品を分離するかまたは他の方式で廃棄することができる。RFID装置の使用は、食品供給網全体で食品を追跡する一般的な方法でもある。不幸にも、今までRFID装置は金属探知機とよく作動しなく、たびたびRFID装置の金属部品に応答して金属探知機が誤判定読み出しを生成した。より具体的には、RFID装置は一般的に金属探知機で検出するのに充分に大きなアンテナを含むので、誤判定読み出しを引き起こし、金属探知機の目的を無駄にする個々の検査が必要である。この問題を相殺するためにより小さなRFIDタグを使うことができるが、より小さなRFIDタグを使えば、RFID装置の性能レベルが大きく低下してRFID装置の目的を無駄にする場合がよくある。他のオプションは探知機の感度を減らすことを含むが、これはより小さな金属物体を検出する金属探知機の能力を低下させ、あるいは金属物体をスキャンした後に食品にRFID装置を適用することを含むが、RFID装置が全体製造または生産工程に存在しないので、RFID装置の機能が低下する。
よって、全体製造または生産工程全般にわたって食品品目に関連して使うことができ、アンテナまたは他の金属部品が金属探知機からの誤判定を引き起こさない、改善されたRFID装置に対して当該技術分野で長年にわたって感じてきた必要性がある。
まず図面を参照すると、図1は食品産業で使うための金属探知機30の使用を例示する。より具体的には、すぐ食事することができる、冷凍食品などのような食品品目10は出荷の前に金属探知機30を通過する。金属探知機は一般的にトンネル形態を有する。食品スキャニング作業に使われる金属探知機30はたびたび金属に対する検出閾値を有するように構成される。検出可能な金属40の質量が設定検出閾値を超えて検出される場合、食品品目10は、金属検出の原因に対する追加の調査のために、拒否されるか、廃棄されるか、または別途の生産または検査区域に転換されることができる。この結果は食品品目10が金属汚染を有する場合には好ましいが、誤判定検出によって製造/生産遅延が発生し、そして人力の介入が必要になるが、両者のいずれも効率的でも好ましくもない。
図2はRFIFチップ110及び導電性構造体120を含むRFID装置100の側面斜視図を示す。RFID装置100は開示のアキテクチャによって食品包装材20に付着されるが、RFID装置100が食品品目10に直接付着されることができるということも考えられる。RFID装置100を食品品目10または関連包装材20に付着するための一般的な用途は食品追跡可能性を含み、ここでRFID装置100は、情報を保存するためのデータベースとともに使用されることで、例えば食品がいつどこで生産されるかと食品品目の出処の識別を正確に記録し、食品項目10を原材料と関連させ、食品項目10の満了日または「使用期限」、及び使用者のニーズ及び/または好みに合う追跡可能なその他の任意の要素を追跡する。食品包装材20は封入された食品品目10の要件に応じて電子レンジに使えるか冷凍されることができる。
図3AはRFIDチップ110及び導電性構造体120を含むRFID装置100の平面図を示す。より具体的には、RFIDチップ110は導電性構造体120に電気的に結合される。しかし、RFID装置100の導電性構造体120の金属質量は、図1に示した金属探知機30のような金属探知機で誤判定を引き起こすであろう。比較すると、図3Bは図3AのRFID装置100の平面図を示すが、開示のアキテクチャによってRFID装置の導電性構造体120の部分を除去した後である。より具体的には、図3のRFID装置100も金属導電性構造体120に電気的に結合されたRFIDチップ110を含むが、ここで全体性能に影響を及ぼさずにRFID装置100の全体金属質量を減らすために(すなわち、食品供給網全体にわたってRFIDリーダー(図示せず)によって成功的に取り調べられるために)導電性構造体120の複数の部分128が除去された。除去されるか中空形態になる導電性構造体120の部分128は、導電性構造体120を通しての電流フローが導電性構造体120の残り部分に比べて相対的に低い位置に基づいて選択され、かつ部分128を除去してもRFID装置100の性能に大きな影響を及ぼさないように選択される。このような材料の減少は有利であるが、最適の感度を提供するためにRFID装置100設計の他の調整または他の様態が必要であることがある。
更なる実施形態で、図4A及び図4Bに示すように、導電性構造体120の金属質量は、導電性構造体120の全部または一部の厚さを減少させることによっても減らすことができる。より具体的には、図4Aに示す導電性構造体120は初期厚さaを有する。915MHz領域の超高周波(UHF)周波数範囲のRF電流は主に導体またはアンテナの表面で流れるというのが当業者に知られている。また、前記電流は導体の深さによって指数関数的に減少する。このような電流減少効果の表現は表皮深さと知られており、図4Aの導電性構造体120は、以下でより詳細に説明するように、表皮深さ130を有する。
図4A及び図4Bに最もうまく示すように、導電性構造体120の全体金属質量を減少させる他の方法は初期厚さa(図4Aに図示)を減少厚さb(図4Bに図示)に減らすことである。いくつかの実施形態で、減少厚さbは少なくとも表皮深さ130の厚さである。より具体的には、表皮深さ130は電流密度の尺度であり、導体の外縁から電流密度が導体表面の電流値の1/eに落ちる地点までの距離と規定される。例えば、導体表面から表皮深さの4倍の層で、約98%の電流が導体に流れる。更なる例で、アルミニウムから製造されたUHF RFIDアンテナの場合、2.65×10-8ohm-meterの抵抗率及び915MHzの周波数に基づく表皮深さは2.7μmと計算される。したがって、長方形断面導体として、厚さが5.4μm未満に減少すれば、915MHzの抵抗がDC抵抗より高くなり、アンテナかつRFID装置性能の追加の損失または減少を引き起こす。
従来技術の限界を克服するために導電性構造体120の金属質量を減少させるための多くのやり方を取ることができる。例えば、金属探知機の検出閾値未満であり、よって検出を引き起こさない金属質量を有する比較的小さなアンテナを有するRFID装置の選択を考慮することができる。しかし、RFIDアンテナの大きさが減少するか相対的に小さいRFID装置は一般的にもっと低くて受け入れ難いRF性能に関連する。
図5Aは初期導電性構造体120(a)を有するRFID装置100の平面図を示し、図5Bは開示のアキテクチャによって変形された導電性構造体120(b)を有するRFID装置100の平面図を示す。より具体的にはかつ図5Aに示すように、初期の変形されていない形態の導電性構造体120(a)はカリフォルニア州、グレンデールのエイブリィデニソン(Avery Dennison)社によって製造及び販売されるAD238 RFIDタグのようなダイポール型アンテナであり得る。しかし、食品生産に関連して使用可能な多くの相異なる初期非変形RFIDタグ設計がこの明細書で考えられるので、この例は例示的目的のみで使われる。いくつかの実施形態で、導電性構造体120(a)は、チューニングループ122、及びそれぞれが一般的に反対方向にチューニングループ122から伸びる一対のダイポールアーム124を含む。より具体的には、ダイポールアーム124のそれぞれは負荷端部126でそれぞれ終わる蛇行線(meander-line)型のアームであり得る。それぞれの負荷端部126は広帯域を強化する導電性構造体120に対する最大負荷領域である。
食品生産産業で一般的に使われる類型の金属探知機30(図1に図示)の検出可能な質量40(図1に図示)に対する標準検出閾値は直径が約1mmの球である。AD238 RFIDタグを使用する本実施形態で、導電性構造体120に使用された材料はアルミニウムであり、検出閾値の体積は約0.52mmである。したがって、この例で、標準検出閾値は総金属体積が0.52mm以上である。初期厚さが15μmであるアルミニウムから製造された、変形されていない導電性構造体120(a)は約8.6mmの体積及び573mmの面積を有し、これは検出閾値よりもはるかに高く、金属探知機30による誤判定をもたらす可能性がある。しかし、導電性構造体120を初期厚さから1μmの減少厚さに減らせば、導電性構造体120の体積を約0.57mmに減少させ、これは検出閾値にずっと近づき、全体導電性構造領域を変更しない。不幸にも、1μmの減少厚さはアルミニウムの表皮深さ130より小さいので、RF性能の減少を予想しなければならない。
比較すると、図5Bは依然として許容可能な水準の性能を維持しながら全体金属質量を減少させるアンテナ設計に対する変形結果を示す。変形された導電性構造体120(b)は金属探知機30の標準検出閾値未満の質量を有する。より具体的には、全体導電性構造体120(b)は理想的には構成材料及び周波数に対する表皮深さ130より大きい厚さを有する。この例で、915MHzの周波数でアルミニウムに対する表皮深さ130は約2.7μmである。
RFID装置100から所望水準の性能を達成するために、もっと低いか比較的低い電流フローを有する厚さ15μmの導電性構造体120の部分を除去するか空洞化する必要があり得る。より具体的には、一対の負荷端部126はこの例で表面電流フローが最低の導電性構造体120の領域である。これらは広帯域を強化する最高負荷領域である。このように、複数の部分128は一対の負荷端部126から除去されるか空洞化されることができる。一対の負荷端部126から最高負荷領域のこのような部分を除去すれば、本例で導電性構造体120(b)の体積が約5.44mm及び363mmの領域に減少し、適切な設計によってRFID性能に対する影響は比較的最小になる。したがって、部分128を空洞化するか除去すれば、全体アンテナ大きさの要件を減らしながら広帯域幅を維持するか改善する効果を有する。不幸にも、この体積も依然として金属探知機に対する検出閾値より高く、金属探知機30による誤判定読み出しが生成される可能性が高い。
しかし、導電性構造体120(b)の厚さを、363mmの面積を有し、一対の負荷端部126が複数の中空部分128を有するおよそ厚さ1μmのアルミニウムに減少させても、金属探知機30の検出閾値未満である約0.36mmに体積をさらに減らすようになる。厚さを500nmにさらに減少させれば、体積を約0.18mmに減らす効果がある。導電性構造体120は、銅、銀、グラフェンなどの導電性インクを印刷し、金属ホイルを回転切断システムまたはレーザーで切断するかエッチングすることで製造することができるが、蒸着によってより小さい厚さに製造することもできる。
さらに考えられる実施形態で、食品品目とともに使うためのRFID装置100は、RFIDチップ110、及びRFIDチップ110に電気的に結合された導電性構造体120を含む。導電性構造体120は、チューニングループ122、及び一対のダイポールアーム124を含む。それぞれのダイポールアーム124は一般的に反対方向にチューニングループ122から外側に伸び、負荷端部126で終了する。それぞれの負荷端部126は導電性構造体120に対する最高負荷領域であり、導電性構造体120は食品生産産業で一般的に使われる類型の金属探知機30の標準検出閾値未満の金属質量を有するように製造される。
さらに、導電性構造体120は導電性構造体材料及び周波数に対する表皮深さ130より理想的には少し大きい全体厚さを有するように構成される。異物金属に対して食品品目をスキャンするのに一般的に使われる標準検出閾値に基づき、導電性構造体120は理想的には0.52mm以下の総金属体積を有するであろう。このような小さい体積を得るために、より低いか比較的低い電流フローを有し、RF性能に最小の影響を及ぼす導電性構造体120の部分が、一対の負荷端部126の部分のように、除去されるか空洞化される。より具体的には、それぞれの負荷端部126は負荷端部126内に複数の開口または部分128を生成するように空洞化される。
異物金属を検出するための代替技術はx線分析などを含む。以前に述べたように、いくつかの実施形態で、ここで説明するRFID装置100は導電性構造体120全体にわたって分散されている減少質量を有するように製造される。このように、RFID装置100は高密度「塊(lump)」を生成しなく、x線上で相対的に拡散されたイメージを生成しなければならない。より具体的には、相対的に拡散されたイメージは、RFID装置100が比較的「透明」であるので、異物金属のような高密度材料の検出を阻止するか妨げることがないであろう。x線応用のための導電性構造体120の理想的な材料は、これらに限られないが、グラフェン(2.267g/cm)、アルミニウム(2.7g/cm)及び銅(8.96g/cm)を含む比較的低密度を有する材料である。したがって、x線適用のためのアルミニウムまたはグラフェンのような低密度及び高電導性材料から導電性構造体120を構成することが有利であろう。金属検出は導電性にもっと関連している。アルミニウムが良い選択であるが、グラフェン、銅及び銀がより良い導体である。また、小さな金属体積の追加の利点は、RFID装置100が理想的には「電子レンジで使用可能」であるという点である。より具体的には、また、本明細書で説明するRFID装置は、RFID装置の金属導電性構造の一部を取り除くか除去することにより、例えば空洞化することにより、RFID装置が付着された食品を料理するためにマイクロ波を使うことに関連したスパーク発生の危険を減少させるか除去することができる。
図6はRFID装置100の導電性構造体120の金属質量を減少させる方法を示す。より具体的には、この方法200は、使用者説明書に従ってRFID機能を適切に果たすのに充分に大きな初期領域及び体積を有する導電性構造体120を提供することで段階202で開始する。段階204で、表皮深さ130は、前述したように、導電性構造体の材料及び周波数に基づいて計算することができ、段階206で、この方法は、図4Bに示すプロファイルを得るために導電性構造体120の全体初期厚さを前述した方式のうちの一つで減少させることで続く。一般的に、導電性構造体120の減少厚さは導電性構造体の特定の材料及び周波数に対して計算された表皮深さ130より小さくてはいけない。
段階208で、導電性構造体120及びRFID装置100の性能にほぼまたは全然影響を及ぼさない導電性構造体120に沿う減少した電流フロー領域を識別する。いくつかの実施形態で、電流フローが小さい導電性構造体120の特定の領域は導電性構造体120の一対の負荷端部126に位置する。したがって、段階210で、電流フローが小さい導電性構造体120の部分128は、導電性構造体120及びRFID装置100の全体金属質量を減少させるために、空洞化される。この金属質量を除去すれば、RFID装置100の性能に大きな影響を及ぼさずに導電性構造体120の全体面積をできるだけ多く減らした。本明細書で説明する方法は、要求性能を提供するとともに食品10またはその包装材20、及び金属探知機30とともに使うのに適した導電性構造体120の設計のための最適の解決策を提供する。
以上で説明したものは請求対象の例を含む。もちろん、請求対象を説明するために構成要素または方法のすべての想定可能な組合せを説明することはできないが、当業者であれば請求対象の多くの追加の組合せ及び置換が可能であるというのを認識することができる。したがって、請求対象は添付の特許請求の範囲の精神及び範囲に属するこのようなすべての変更、修正及び変形を含もうとするものである。また、「含む(includes)」という用語が詳細な説明または特許請求の範囲で使われる限り、そのような用語は、「含む(comprising)が請求項で過渡的用語として使われるときに解釈されるもののように「含む(comprising)」という用語と同様な方式で包括的であることを意図する。

Claims (20)

  1. RFIDチップと、
    前記RFIDチップに電気的に結合され、標準検出閾値未満の金属質量を有する導電性構造体と、
    を含む、金属探知機耐性RFID装置。
  2. 前記導電性構造体の厚さは前記導電性構造体の表皮深さより大きい、請求項1に記載の金属探知機耐性RFID装置。
  3. 前記導電性構造体は、チューニングループから互いに反対方向に伸びる一対のダイポールアームを含み、前記一対のダイポールアームのそれぞれは負荷端部で終わる、請求項1または2に記載の金属探知機耐性RFID装置。
  4. 前記負荷端部のそれぞれは空洞化している、請求項3に記載の金属探知機耐性RFID装置。
  5. 前記導電性構造体の一部分は導電性構造体の第2部分より小さい電流フローを有し、前記一部分は除去される、請求項1から4のいずれか一項に記載の金属探知機耐性RFID装置。
  6. 前記RFID装置は、x線検査の際、高密度材料の検出を遮断しない、請求項1から5のいずれか一項に記載の金属探知機耐性RFID装置。
  7. 前記標準検出閾値が0.52mm以上の総金属体積である、請求項1から6のいずれか一項に記載の金属探知機耐性RFID装置。
  8. RFID装置の金属質量を減少させる方法であって、
    導電性構造体を提供する段階と、
    減少厚さを得るために前記導電性構造体の厚さを減少させる段階と、
    前記導電性構造体の一部を空洞化する段階と、を含み、
    前記構造体の一部の電流フローは前記導電性構造体の第2部分の電流フローより小さい、RFID装置の金属質量を減少させる方法。
  9. 前記導電性構造体の表皮深さを計算する段階をさらに含む、請求項8に記載の方法。
  10. 前記減少厚さは導電性構造体の表皮深さより小さくない、請求項8または9に記載の方法。
  11. 前記導電性構造体は、チューニングループから伸びて負荷端部で終わる一対のダイポールアームを含む、請求項8から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記部分は前記導電性構造体の一対の負荷端部のうちの少なくとも一つに位置する、請求項8から11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 標準検出閾値を有する金属探知機に適用されるRFID装置とともに使うための導電性構造体であって、
    前記導電性構造体は標準検出閾値未満の金属質量を有し、RFID装置に電気的に結合される、導電性構造体。
  14. 前記標準検出閾値は直径1mmの金属球である、請求項13に記載の導電性構造体。
  15. 前記標準検出閾値は0.52mm以上の総金属体積である、請求項13または14に記載の導電性構造体。
  16. 前記導電性構造体はアルミニウムを含む、請求項13から15のいずれか一項に記載の導電性構造体。
  17. 前記導電性構造体の全体厚さは前記導電性構造体に対する表皮深さより大きい、請求項13から16のいずれか一項に記載の導電性構造体。
  18. 前記導電性構造体の一部分が除去されている、請求項13から17のいずれか一項に記載の導電性構造体。
  19. 前記導電性構造体の厚さは蒸着によって得られる、請求項13から18のいずれか一項に記載の導電性構造体。
  20. 前記導電性構造体は、導電性インクを印刷するかホイルを切断することによって製造される、請求項13から19のいずれか一項に記載の導電性構造体。
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