JP2023528473A - Ｒｆｉｄ一体型パッケージ及びｒｆｉｄ装置を梱包材に組み込む方法 - Google Patents

Abstract

コンテナ、コンテナ内に位置する物品、及び物品の少なくとも一部とコンテナの内面との間のコンテナ内に位置する梱包材を組み合わせたＲＦＩＤ一体型パッケージが開示される。梱包材は、少なくとも部分的にＲＦＩＤ装置に関連して作製される。梱包材は、紙などのリサイクル可能な材料で形成し得る。ＲＦＩＤ装置と共に梱包材は、衝撃を吸収する構成を提供するように加工される。加工方法には、折り畳み、潰し、及びカット又はスリットを含んでもよく、ＲＦＩＤ装置は、ＲＦＩＤ装置と梱包材とをコンテナ内で使用するために衝撃を吸収する構成に加工した後も良好に機能し続ける。ＲＦＩＤ装置全体が梱包材と関連してもよく、ＲＦＩＤ装置の一部又は構成要素のみが梱包材と関連してもよく、そして別の部分又は構成要素がコンテナ又は物品と関連してもよい。【選択図】図６、７

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年６月３日付で出願された米国仮特許出願番号６３／０３４，１０１号の利益を主張し、その全体が参考として本明細書に組み込まれる。

本主題は、無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）装置に関する。より具体的には、本主題は、コンテナ又はレセプタクルを輸送するための梱包材にＲＦＩＤ装置を組み込むことに関する。

旧来、ポリスチレンチップ及びエア入りバブルラップは、輸送用の箱の中に物品を梱包するために使われてきた。これらの材料は効果的ではあるが、通常はプラスチックをベースにしているので、リサイクルが困難な場合がある。環境上の理由から、多くの企業がこれらのポリスチレンチップ及びエア入りバブルラップの使用を、折り畳まれて構造化された再生紙に置き換えている。紙は通常、追加の詰め物を提供するために折り畳まれたり、しわになったり、又はスリットが入る。

在庫及び配送の確認のために、輸送コンテナにＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤラベル（以下、総称して「ＲＦＩＤ装置」という）を取り付けるのが有利であることが証明されている。通常、ＲＦＩＤ装置は、接着剤又は他の方法によってコンテナの外側に取り付けられる。コンテナの外側にある間、ＲＦＩＤ装置は損傷する可能性があり、保護するために防水材が必要となり得る。この防水材はプラスチックであり、リサイクルが困難な場合がある。

したがって、リサイクルが困難なプラスチックを必要とせずに、環境による損傷を回避する方法で、ＲＦＩＤ装置を輸送コンテナと関連付けることが望ましい。

以下で説明し請求される装置、システム及び方法において、個別に又は共に実施し得る本主題の幾つかの態様がある。これらの態様は、単独で又は本明細書で説明される主題の他の態様と組み合わせて用いてもよく、これらの態様が共に説明されることは、かかる態様を個別に使用すること、又はそのような態様を本明細書に添付された請求範囲に提示し得る個別の、又は異なる組み合わせにより請求することを排除するものではない。

一態様において、ＲＦＩＤ一体型パッケージは、レセプタクルと、レセプタクル内に配置される物品と、梱包材とを含む。梱包材は、物品の少なくとも一部とレセプタクルの内面との間のレセプタクル内に配置される。梱包材は、衝撃吸収材である。ＲＦＩＤ一体型パッケージは、梱包材及び梱包材と少なくとも部分的に関連するＲＦＩＤ装置を含む。

別の態様において、ＲＦＩＤ一体型パッケージのＲＦＩＤ装置は、反応性ストラップ及びアンテナを含む。アンテナは、反応性ストラップに結合されている間、反応性ストラップと比べて梱包材とは独立して関連付けられる。

また別の態様において、ＲＦＩＤ装置をパッケージに組み込む方法は、ＲＦＩＤ装置を梱包材に少なくとも部分的に関連付けるステップと、衝撃を吸収する構成を提供するために梱包材をＲＦＩＤ装置と共に加工するステップと、レセプタクルの内面とレセプタクル内に配置された物品の少なくとも一部との間のレセプタクルに加工された梱包材を挿入するステップとを含む。

本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書の一部として組み込まれ構成されている添付の図面は、本発明の実施形態を示し、説明と共に本発明の原理を説明する役割をする。

本開示の例示的なＲＦＩＤ一体型パッケージを示す。 本開示の一態様による梱包材に取り付けられたダイポール型インレイを有するＲＦＩＤ装置を説明する表示である。 本開示の一態様による梱包材に取り付けられたハイブリッドスロットループアンテナを有するＲＦＩＤ装置を説明する表示である。 衝撃を吸収する構成を有するように関連する梱包材と共に加工された後に折り畳まれた状態における、図２ＡのＲＦＩＤ装置を説明する表示である。 衝撃を吸収する構成を有するように関連する梱包材と共に加工された後に折り畳まれた状態における、図２ＢのＲＦＩＤ装置を説明する表示である。 衝撃を吸収する構成を有するように加工された後のスリット又はカット状態における、図２ＢのＲＦＩＤ装置及び梱包材を説明する表示である。 図４の衝撃を吸収する構成を有するように、図２Ｂの梱包材及びＲＦＩＤ装置をカット又はスリットするための例示的なシステムを説明する表示である。 本開示の例示的なＲＦＩＤ一体型パッケージを説明する表示であり、ＲＦＩＤ装置は梱包材に部分的にのみ関連している。 本開示のまた別の例示的なＲＦＩＤ一体型パッケージを説明する表示であり、ＲＦＩＤ装置は梱包材と部分的にのみ関連している。

必要に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書に開示される。しかし、開示された実施形態は、様々な形態で実施され得る本発明の例示に過ぎないことを理解すべきである。したがって、本明細書に開示された特定の詳細は、限定的なものとして解釈してはならず、単に請求の範囲の根拠として、また、事実上任意の適切な方法で本発明を様々に用いることを当業者に教示するための代表的な基礎としてのみ解釈されるべきである。

本開示によるＲＦＩＤ一体型パッケージの例示的な実施形態が図１に示されており、コンテナ、ボックス、カートン又はレセプタクル１０、梱包材２０、ＲＦＩＤ装置３０及び物品４０を含む。従来のように、物品４０はレセプタクル１０内に配置され、物品４０の少なくとも一部とレセプタクル１０の内面との間に梱包材２０が配置され、レセプタクル１０が受ける衝撃を吸収することによって物品４０の損傷を防止する。

梱包材２０は、衝撃を吸収する構成を有する衝撃吸収材に加工できるものであれば、本開示の範囲から逸脱しない範囲で様々に構成し得る。梱包材２０がリサイクル可能な材料を含むことが有利であり得、例示的な実施形態において、梱包材２０は紙である。梱包材２０が衝撃を吸収する構造に形成されるように加工する方法は、梱包材２０の性質によって異なり得る。例えば、折り畳む、しわにする若しくは潰す、スリットする若しくはカットする、又は、上述の組み合わせにより行うことができる。上述のように、梱包材２０は、レセプタクル１０の内面と物品４０の少なくとも一部との間のレセプタクル１０内に配置される。梱包材２０の量及びサイズは可変的であり、レセプタクル１０内部の物品によって異なり得る。例えば、物品４０が大きくて壊れにくい場合、必要な梱包材２０の量を減らし得る。ただし、小さくて壊れやすいアイテムは、より多くの梱包材２０が必要となる。一実施形態において、単一ピースの梱包材２０がレセプタクル１０に提供されるのに対し、別の実施形態においては、多数のピースの梱包材２０がレセプタクル１０に提供される。

ＲＦＩＤ装置３０は、梱包材２０と少なくとも部分的に関連し、ＲＦＩＤ一体化梱包材を規定する組み合わせを有する。ＲＦＩＤ装置３０は、任意の既知のタイプのＲＦＩＤ装置とすることができるが、衝撃を吸収する構成を有するＲＦＩＤ一体化梱包材を提供するために、梱包材２０と共に加工された後に作動するように構成されることが好ましい。

ＲＦＩＤ装置３０は、アンテナとアンテナに結合されたＲＦＩＤチップとを有するＲＦＩＤタグ、インレイ又はラベルであり得る。アンテナは、梱包材２０上に直接形成するか、または梱包材２０に取り付けられた基板上に形成することができる。基板は、多数の適用可能な材料のいずれかであってもよく、様々なサイズ及び形状を有することができる。

アンテナについては、導電性インク、導電性金属、又は当技術分野で知られている他のタイプのアンテナから構成することができる。アンテナは、所望の範囲及び周波数に応じて様々な形状とサイズにすることができる。図２Ａに示す特定の実施形態において、ＲＦＩＤ装置（一般に１０１で示される）は、ダイポールアンテナ３００に電気的に結合されたＲＦＩＤチップ１００を含み、ＲＦＩＤ装置１０１は、梱包材２００に取り付けられる。図２Ｂに示す別の例示的な実施形態において、ＲＦＩＤ装置（一般に１０２で示される）は、ハイブリッドスロットループアンテナ３１０に電気的に結合されたＲＦＩＤチップ１００を含み、ＲＦＩＤ装置１０２は、梱包材２００に取り付けられる。（本明細書でより詳細に説明する）反応性ストラップを有するＲＦＩＤ装置のような他の構成は、本開示の範囲から逸脱することなく使用し得る。

上述のように、衝撃を吸収する構成を提供するためにＲＦＩＤ装置と共に梱包材を加工することは、ＲＦＩＤ装置の構成及びその性能に影響を与えるであろう。一部のタイプのＲＦＩＤ装置は、特定のタイプの加工により良く反応するため、ＲＦＩＤ装置の構成は、少なくとも部分的にＲＦＩＤ一体化梱包材が適用される加工に基づいて選択することが有利であり得る。例えば、ＲＦＩＤ一体化梱包材が折り畳まれると、ＲＦＩＤ装置の一部もまた図３Ａ及び図３Ｂに示すように折り畳まれ得、点線はＲＦＩＤ装置のアンテナが折り畳まれる位置を示す。図３Ａでは、図２ＡのＲＦＩＤ装置１０１のダイポールアンテナ３００の一部が折り畳まれており、ダイポールアンテナのアームに近接させる。図３Ｂでは、図２ＢのＲＦＩＤ装置１０２のハイブリッドスロットループアンテナ３１０の一部が折り畳まれている。梱包材中のＲＦＩＤ装置のアンテナは、梱包材がしわになったり潰された時に同様に影響を受けることを理解すべきである。

ダイポールアンテナ３００（図３Ａ）を有するＲＦＩＤ装置１０１は、２つのアームが近接すると性能の低下を示す。ハイブリッドスロットループアンテナ３１０（図３Ｂ）を有するＲＦＩＤ装置１０２もまた性能の低下を示すが、一段と制御されており、劇的な性能低下になりにくい。ハイブリッドスロットループアンテナ３１０の場合、折り畳みは、アンテナ構造の一部として導体の空白の構造化されてない領域を別の領域と近接させる。有効面積／長さの減少は、制御された方法で性能を低下させるが、ダイポールアンテナ３００よりも多くの割合の折り畳みに対して優れた性能を維持する。したがって、折り畳んで加工されるＲＦＩＤ一体化梱包材の場合、（図２Ｂ及び図３Ｂのように）ハイブリッドスロットループアンテナを有するＲＦＩＤ装置は、（図２Ａ及び図３Ａのように）ダイポールアンテナを有するＲＦＩＤ装置よりも好ましいことがある。

図４は、図２ＢのＲＦＩＤ装置１０２、関連する梱包材が（図４で３２０として識別される）ＲＦＩＤ装置及び（図４で５００として識別される）梱包材において複数のカット、スリット、割れ目又は裂け目を規定するように加工された後のＲＦＩＤ装置１０２を示す。加工された梱包材５００は、スリット４００及び４１０でカットされて３Ｄ表面に押し込めるようになり、カット部分を共に固定することによって、より大きな梱包効率を提供できるようにする。スリット４１０は、ＲＦＩＤ装置３２０を通過し、ＲＦＩＤ装置３２０のアンテナ３１０をカットし得る。例示されたハイブリッドスロットループアンテナ３１０は、導体の面積が大きく、重要な機能の領域（すなわち、スロット及びＲＦＩＤチップ１００）が小さいため、他のタイプのアンテナよりもスリット動作に対して耐性があり得る。

図５は、本開示に従って利用することができる一般に６００で示されるカット若しくはスリットシステム又は機械の例示的な実施形態を示す。スリット動作は、単一の又は複数のＲＦＩＤ装置の存在と同期化し得る。図５の実施形態では、梱包材２００は、スリット装置２５０に移送されてスリット梱包材２１０を生成する細長いウェブに提供される。スリット装置２５０のアップストリームにおいて、ＲＦＩＤ装置は、任意の適切なアプローチに従って梱包材と関連付け得る。これは、（例えば）アンテナの形状で梱包材に導電性材料を印刷するステップ、梱包材に導電性材料を塗布した後、導電性材料の一部を取り除き、残りの導電性材料はアンテナを規定するステップ、または、組み立てられたＲＦＩＤ装置に関連する基板を梱包材に固定するステップを含む。

ＲＦＩＤ装置３２０ａ及び３２０ｂは、梱包材２００のウェブ上に戦略的に配置でき、ＲＦＩＤ装置の非重要部分（例えば、アンテナ３１０ａ及び３１０ｂ）及び重要でない部分（例えば、ＲＦＩＤチップ１００ａ及び１００ｂ）のみがスリット装置２５０でスリットされる。ＲＦＩＤ装置の数とサイズは、関連する物品４０及び／又はコンテナ１０の特性及び構成に基づいて選択できる。ＲＦＩＤ装置は、特定の距離又はピッチ３５０を隔ててウェブ上に配置してもよく、ＲＦＩＤ一体化梱包材が挿入されるレセプタクル１０のサイズ及び／又は構成に基づいてもよい。通常、単一のＲＦＩＤ装置がＲＦＩＤ一体型パッケージに組み込まれていれば十分であるため、一般にピッチ３５０は、単一のレセプタクル１０内に配置されるＲＦＩＤ一体化梱包材の総量に相応するように選択し得る。

システム６００は、さらに又は代案としてマーカー１５０ａ及び１５０ｂを利用してＲＦＩＤ装置が機械を通過する時に動作を調整し、マーカーが接近したり特定範囲内にある時にマーカーを読み取るセンサーを含み得る。マーカー１５０ａ及び１５０ｂは、任意のタイプの適切なマーカー又はインジケータであり得る。例えば、マーカーは、光学マーカー又は金属マーカーであってもよい。関連するセンサーは、特定のマーカー（例えば、金属探知機）に関連する リーダであり得る。

多くのＲＦＩＤ装置の場合、ＲＦＩＤ装置全体を梱包材に関連付けることが最も適切であろう。しかし、梱包材に関連するＲＦＩＤ装置のアンテナ及び他の位置に配置されたＲＦＩＤの他の構成要素だけがある場合のように、ＲＦＩＤ装置が梱包材に部分的にのみ関連することは、本開示の範囲内である。例えば、図６及び図７は、再利用可能な反応性ストラップ及びアンテナ、例えば、ダイポールアンテナ又はハイブリッドスロットループアンテナを含むＲＦＩＤ装置を本開示のＲＦＩＤ一体型パッケージと共に利用し得る方法を示す。一実施形態において、アンテナは、依然として、反応性ストラップに結合されている間、レセプタクル又は物品のいずれかに関連する反応性ストラップと比べて梱包材とは独立して関連付けられる。図６において、反応性ストラップ５０は、レセプタクル１０の表面に取り付けられ、反応性ストラップ５０に結合されたアンテナ３１は、梱包材２０（例えば、未加工梱包材の長さの少なくとも一部に沿って連続したストライプで塗布された導体の形態）と関連している。図７において、反応性ストラップ５１は、物品４０に取り付けられ、関連するアンテナ３１が梱包材２０に取り付けられている。反応性ストラップはまた、関連するアンテナと同じピースの梱包材又は異なるピースの梱包材のいずれかの梱包材２０に取り付けられ得る。

近接して配置されると、反応性ストラップは任意の隣接する導体へのアンテナ応答を刺激し、ストラップ自体の近距離読み取りではなく、遠距離読み取りを提供する。パッケージを識別する方法として、物品４０に予め取り付けられたストラップを有することは特に有利であり得、(反応性ストラップとペアになり得るアンテナを有する)梱包材は、物流の輸送中にＲＦＩＤ一体型パッケージに向上したＲＦＩＤ応答を提供するが、小売店で物品４０の識別のために長距離を必要としない場合は、性能が低下する。反応性ストラップは比較的小さいため、小型の物品及びコンテナに取り付けるのに有利であり得る。

本開示のＲＦＩＤ一体型パッケージは、多数の機能のいずれかを提供するために単一又は複数のＲＦＩＤリーダと併せて使用し得る。パッケージ及び関連する物品の追跡や識別を可能にするだけでなく、ＲＦ信号を発信するＲＦＩＤリーダは、十分な梱包材がレセプタクルに挿入されたか否かを評価するために、ＲＦＩＤ一体化梱包材のＲＦＩＤ装置を検出又は読み取るのに使用できる。

上述の実施形態は、本主題の原理の一部の適用を例示するものであることが理解されるであろう。本明細書で個別に開示又は請求された特徴の組み合わせを含み、請求された主題の思想及び範囲から逸脱することなく当業者によって様々な修正がなされ得る。これらの理由により、本明細書の範囲は上記説明に限定されず、以下の特許請求の範囲に示される通りであって、本明細書で個別に開示又は請求された特徴の組み合わせを含む、本明細書の特徴に対する請求がなされることが理解される。

Claims (18)

1. ＲＦＩＤ一体型パッケージであって、
   内面を含むレセプタクルと、
   レセプタクル内に位置する物品と、
   物品の少なくとも一部とレセプタクルの内面との間のレセプタクル内に配置され、衝撃を吸収する構成を有する梱包材と、を含み、前記梱包材は、
   衝撃吸収材と、
   反応性ストラップ及びアンテナを含むＲＦＩＤ装置と、を含み、前記ＲＦＩＤ装置は、衝撃吸収材と少なくとも部分的に関連している、ＲＦＩＤ一体型パッケージ。
2. 前記アンテナは、前記反応性ストラップと比べて、前記梱包材とは独立して関連付けられる、請求項１に記載のＲＦＩＤ一体型パッケージ。
3. 前記アンテナは、前記ＲＦＩＤ装置のＲＦＩＤチップと電気的に結合されたスロットループハイブリッドアンテナである、請求項１に記載のＲＦＩＤ一体型パッケージ。
4. 前記ＲＦＩＤ装置は、ＲＦＩＤチップを含み、ここで前記アンテナは、ＲＦＩＤチップに電気的に結合されたダイポールアンテナである、請求項１に記載のＲＦＩＤ一体型パッケージ。
5. 前記アンテナは、梱包材と関連し、
   前記反応性ストラップは、レセプタクル又は物品と関連している、請求項２に記載のＲＦＩＤ一体型パッケージ。
6. 前記アンテナは、梱包材と関連し、
   前記反応性ストラップは、アンテナと同じピースの梱包材又はアンテナと異なるピースの梱包材のいずれかに関連している、請求項２に記載のＲＦＩＤ一体型パッケージ。
7. 前記梱包材及び前記ＲＦＩＤ装置の少なくとも一部が折り畳まれる、請求項１に記載のＲＦＩＤ一体型パッケージ。
8. 前記梱包材及び前記ＲＦＩＤ装置の少なくとも一部が潰される、請求項１に記載のＲＦＩＤ一体型パッケージ。
9. 前記梱包材及び前記ＲＦＩＤ装置の少なくとも一部がカット又はスリットされる、請求項１に記載のＲＦＩＤ一体型パッケージ。
10. ＲＦＩＤ装置をパッケージに組み込む方法であって、
    反応性ストラップとアンテナとを含むＲＦＩＤ装置を梱包材に少なくとも部分的に関連付けて、ＲＦＩＤ一体化梱包材を規定するステップと、
    衝撃を吸収する構成を提供するためにＲＦＩＤ一体化梱包材を加工するステップと、
    ＲＦＩＤ一体化梱包材をレセプタクルの内面とレセプタクル内に配置された物品の少なくとも一部との間のレセプタクルに挿入するステップと、を含む方法。
11. 前記ＲＦＩＤ装置を梱包材に少なくとも部分的に関連付けて、前記ＲＦＩＤ一体化梱包材を規定するステップは、
    細長いウェブに前記梱包材を提供することと、
    複数のＲＦＩＤ装置を細長いウェブに少なくとも部分的に関連付けることと、
    隣接するＲＦＩＤ装置間の細長いウェブを加工して、ＲＦＩＤ一体化梱包材の個々のピースを規定することであって、ＲＦＩＤ一体化梱包材のそれぞれのピースはＲＦＩＤ一体化梱包材のピースが挿入されるレセプタクルのサイズ及び／又は構成に少なくとも部分的に基づく長さを有し、それぞれのレセプタクルにＲＦＩＤ一体化梱包材の単一ピースが挿入されるように構成される、請求項１０に記載の方法。
12. ＲＦ信号を介してＲＦＩＤ一体化梱包材と通信するステップと、
    ＲＦＩＤ一体化梱包材との前記通信に少なくとも部分的に基づいて、十分な梱包材がレセプタクルに挿入されたか否かを判断するステップと、をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
13. 前記ＲＦＩＤ装置を梱包材に少なくとも部分的に関連付けて、前記ＲＦＩＤ一体化梱包材を規定するステップは、
    前記梱包材に導電性材料を関連付けることと、
    前記導電性材料の一部を取り除いて、前記ＲＦＩＤ装置のアンテナを規定することと、を含む、請求項１０に記載の方法。
14. 前記ＲＦＩＤ装置を梱包材に少なくとも部分的に関連付けて、前記ＲＦＩＤ一体化梱包材を規定するステップは、前記梱包材に導電性材料を印刷して前記ＲＦＩＤ装置のアンテナを規定することを含む、請求項１０に記載の方法。
15. 前記衝撃を吸収する構成を提供するためにＲＦＩＤ一体化梱包材を加工するステップは、前記梱包材及び前記ＲＦＩＤ装置の少なくとも一部を折り畳むことを含む、請求項１０に記載の方法。
16. 前記衝撃を吸収する構成を提供するために梱包材を加工するステップは、前記梱包材及び前記ＲＦＩＤ装置の少なくとも一部を潰すことを含む、請求項１０に記載の方法。
17. 前記衝撃を吸収する構成を提供するためにＲＦＩＤ一体化梱包材を加工するステップは、前記梱包材及び前記ＲＦＩＤ装置の少なくとも一部をカット又はスリットすることを含む、請求項１０に記載の方法。
18. 前記ＲＦＩＤ装置を梱包材に少なくとも部分的に関連付けて、ＲＦＩＤ一体化梱包材を規定するステップは、前記ＲＦＩＤ装置のアンテナのみを前記梱包材に関連付けることと、前記反応性ストラップをレセプタクルに関連付けることと、を含む、請求項１０に記載の方法。

Images