JP6065464B2

JP6065464B2 - Ｒｆｉｄタグ付きタブレットパッケージ

Info

Publication number: JP6065464B2
Application number: JP2012188144A
Authority: JP
Inventors: 勉川瀬
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-08-29
Also published as: JP2014044688A

Description

本発明は、ＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージに係り、更に詳しくは、医薬品に好適なＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージに関する。

非接触で情報を伝送するシステムの１つとして、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムが知られている。

このＲＦＩＤシステムは、一般に、ＲＦＩＤタグ（「無線タグ」とも呼ばれる）と、リーダライタ（ＲＷ）装置とを備えている。そして、ＲＷ装置からＲＦＩＤタグに対して無線通信により情報の読み書きが行なわれる。

ＲＦＩＤタグは、バッテリーを搭載してその電力で駆動するいわゆるアクティブ型タグと、ＲＷ装置からの電力を受けてこれを電源として駆動するいわゆるパッシブ型タグとがある。

アクティブ型タグは、パッシブ型タグに比べてバッテリーを搭載しているため、通信距離や通信の安定度等の点でメリットがある一方、構造が複雑で、サイズの大型化や高コスト化等のデメリットもある。

また、近年の半導体技術の向上により、パッシブ型タグ用のＩＣチップの小型化、高性能化が進み、通信距離の拡張や通信の安定度の向上により、幅広い分野へのパッシブ型タグの使用が期待されている。
例えば、特許文献１〜特許文献３には、パッケージへの使用が開示されている。

近年、錠剤やカプセルなどの薬剤へのＲＦＩＤタグの利用が望まれている。このような錠剤やカプセルなどの薬剤は、ヒートシール包装の一種であるＰＴＰ（ＰｒｅｓｓＴｈｒｏｕｇｈＰａｃｋａｇｅ）に封入されている。このＰＴＰでは、一側の面は樹脂シートで覆われ、他側の面は、アルミニウムシートで覆われている。

例えば、特許文献４には、アルミ等の金属薄膜をシール材料としたパッケージに実装することを目的とする無線ＩＣタグが開示されている。

ところで、ＲＦＩＤシステムには様々な周波数帯が利用されている。
ＲＦＩＤタグとしてパッシブ型タグを用いたＲＦＩＤシステムでは、周波数帯が長波帯及び短波帯の場合、ＲＷ装置の送信アンテナコイルとＲＦＩＤタグのアンテナコイルとの間の電磁誘導作用によってＲＦＩＤタグに電圧が誘起され、この電圧によりＩＣチップが起動され、通信が可能となる。この場合は、ＲＷ装置による誘導電磁界内でしかＲＦＩＤタグが動作せず、通信距離は数十ｃｍ程度となってしまう。

一方、周波数帯がＵＨＦ帯及びマイクロ波帯の場合、電波によりＲＦＩＤタグのＩＣチップに電力を供給している。この場合は、通信距離は１〜８ｍ程度と大幅に向上している。

しかしながら、特許文献４に開示されている無線ＩＣタグでは、ＵＨＦ帯に対応させようとすると、交信距離の低下あるいはインレットの大型化を招くという不都合があった。

本発明は、スリットが形成された金属シートと樹脂シートとを有し、前記金属シートと前記樹脂シートとの間でタブレットを保持するパッケージ部材と、前記スリットの幅方向に関して、前記スリットの一側及び他側の前記金属シートの表面にそれぞれ絶縁部材を介して取り付けられる２つの導電部材と、該２つの導電部材を介して電力が供給されるＩＣチップとを有するＲＦＩＤタグとを備え、前記ＲＦＩＤタグは、インピーダンスに基づいて前記スリットの長さ方向に関する位置が設定されており、前記樹脂シートは、前記タブレットが収容される複数の収容部を有し、前記複数の収容部は、前記スリットの長さ方向に関して、前記ＲＦＩＤタグのうち少なくとも前記ＩＣチップの位置から外れた位置に設けられることを特徴とするＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージである。

本発明のＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージによれば、交信距離の低下及び大型化を招くことなく、ＵＨＦ帯での無線通信が可能である。

本発明の一実施形態に係る錠剤シート１０を説明するための図（その１）である。本発明の一実施形態に係る錠剤シート１０を説明するための図（その２）である。図１のＡ−Ａ断面図である。タブレットパッケージ１００を説明するための図（その１）である。タブレットパッケージ１００を説明するための図（その２）である。樹脂シート１１１と金属シート１１２を説明するための図（その１）である。樹脂シート１１１と金属シート１１２を説明するための図（その２）である。スリットＳＬＴを説明するための図である。ＲＦＩＤタグ５００を説明するための図である。端子部材５２０を説明するための図である。ＲＦＩＤタグ５００が金属シート１１２に取り付けられた状態を説明するための図（その１）である。ＲＦＩＤタグ５００が金属シート１１２に取り付けられた状態を説明するための図（その２）である。スリットＳＬＴの寸法を説明するための図である。錠剤シート１０の製造方法を説明するための図である。金属シートロールを説明するための図である。樹脂シート１１１に金属シート１１２が貼り付けられた状態を説明するための図（その１）である。樹脂シート１１１に金属シート１１２が貼り付けられた状態を説明するための図（その２）である。金属シート１１２にＲＦＩＤ５００が貼り付けられた状態を説明するための図である。複数の錠剤シート１０が紙箱に入れられた状態を説明するための図（その１）である。複数の錠剤シート１０が紙箱に入れられた状態を説明するための図（その２）である。錠剤シート１０の変形例を説明するための図（その１）である。錠剤シート１０の変形例を説明するための図（その２）である。変形例の錠剤シート１０の製造工程を説明するための図である。スリットＳＬＴの変形例１を説明するための図である。スリットＳＬＴの変形例２を説明するための図である。ミシン目を説明するための図（その１）である。ミシン目を説明するための図（その２）である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図２０に基づいて説明する。図１〜図３には、一実施形態に係る錠剤シート１０が示されている。なお、図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。

この錠剤シート１０では、複数の錠剤２００がタブレットパッケージ１００に個別に収容されている。

本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、錠剤シート１０のシート面に直交する方向をＺ軸方向として説明する。そして、該シート面は略長方形状であり、その長手方向をＹ軸方向、短手方向をＸ軸方向とする。

タブレットパッケージ１００は、図４及び図５に示されるように、パッケージ部材１１０、及びＲＦＩＤタグ５００を有している。

パッケージ部材１１０は、図６及び図７に示されるように、樹脂シート１１１と金属シート１１２とから構成されている、いわゆるＰＴＰ（ＰｒｅｓｓＴｈｒｏｕｇｈＰａｃｋａｇｅ）タイプのパッケージ部材である。

樹脂シート１１１は、錠剤２００の形状に応じた複数のタブレット収容部を有している。ここでは、樹脂シート１１１の材料として、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）が用いられている。

金属シート１１２は、樹脂シート１１１の各タブレット収容部内に錠剤２００を密封するための部材である。ここでは、金属シート１１２として、アルミニウムシートが用いられている。

この場合、錠剤２００が収容されているタブレット収容部を指でつぶすと、金属シート１１２における該タブレット収容部に対向する部分が錠剤２００によって破られ、該錠剤２００を取り出すことができる。

金属シート１１２には、一例として図８に示されるように、スリットＳＬＴが形成されている。ここでは、スリットＳＬＴは、Ｙ軸方向に延びる第１スリット部Ｓ１と、該第１スリット部Ｓ１の＋Ｙ側端部に連結され、Ｘ軸方向に延びる第２スリット部Ｓ２と、第１スリット部Ｓ１の−Ｙ側端部に連結され、Ｘ軸方向に延びる第３スリット部Ｓ３とから構成されている。

ＲＦＩＤタグ５００は、パッシブ型タグであり、一例として図９に示されるように、ＩＣチップ５１１及び２つの端子部材５２０を有している。

ＩＣチップ５１１には、ユニークなＩＤ番号が格納されている。このＩＤ番号は、ＲＷ装置を用いて読み出すことができる。

各端子部材５２０は、一例として図１０に示されるように、金属箔５２１と、該金属箔５２１の両面をラミネートする樹脂フィルム５２２とを有している。ここでは、金属箔５２１として、アルミ箔が用いられている。

各端子部材５２０の金属箔５２１は、ＩＣチップ５１１の電極５１２に接続されている。

そして、図１１に示されるように、一方の端子部材５２０は、金属シート１１２における第１スリット部Ｓ１の＋Ｘ側に貼り付けられ、他方の端子部材５２０は、金属シート１１２における第１スリット部Ｓ１の−Ｘ側に貼り付けられている。

各端子部材５２０の金属箔５２１は、樹脂フィルム５２２を介して金属シート１１２に取り付けられている（図１２参照）。樹脂フィルム５２２と金属シート１１２は、接着剤あるいは粘着材（例えば、両面テープ）で接着されている。

樹脂フィルム５２２は、金属シート１１２と金属箔５２１との間の絶縁体としての役目と、金属箔５２１を汚染や破損などから保護する役目とを有している。

ところで、ＲＷ装置とＲＦＩＤタグ５００の交信可能な距離は、端子部材５２０における金属箔５２１の大きさ（面積）、及び金属箔５２１と金属シート１１２との間に介在する樹脂フィルム５２２及び接着剤層などの絶縁体の厚さに関係している。そして、該絶縁体の厚さに応じて金属箔５２１の大きさ（面積）を調整することにより、静電結合におけるインピーダンスＺを低下させ、交信可能な距離を伸ばすことができる。

インピーダンスＺは、次の（１）式で示される。
Ｚ＝１／（ω・Ｃ） ……（１）

上記（１）式におけるωは角周波数であり、Ｃはキャパシタンスである。ωは次の（２）式で示され、Ｃは次の（３）式で示される。ここで、ｆは通信に用いられる電波の周波数、Ｓは金属箔５２１の面積、ε_０は真空の誘電率、ε_ｒは絶縁体の誘電率、ｄは絶縁体の厚さである。
ω＝２πｆ ……（２）
Ｃ＝Ｓ・ε_０・ε_ｒ／ｄ ……（３）
そこで、上記（１）式は、次の（４）式のように書き換えることができる。
Ｚ＝ｄ／（２πｆ・Ｓ・ε_０・ε_ｒ） ……（４）

端子部材５２０からＩＣチップ５１１に供給される電力Ｗは、次の（５）式で示すことができる。
Ｗ＝Ｗａ−２・Ｖ・Ａ＝Ｗａ−２・Ｖ^２／Ｚ ……（５）

上記（５）式におけるＷａは、通信の際に、スリットＳＬＴのＸ軸方向の両端間に生じる起電力であり、Ｖは、通信の際に、スリットＳＬＴのＸ軸方向の両端間に生じる電圧であり、Ａは２つの端子部材５２０からＩＣチップ５１１に供給される電流である。すなわち、ＩＣチップ５１１に供給される電力は、いわゆるアンテナでの起電力から接続部分（絶縁体部分）で消費される電力を引いたものである。

ここで、所望の交信距離を得るのに必要な電力Ｗの最小値をＷｍｉｎとすると、金属箔５２１の面積Ｓは、次の（６）式の関係が満足されるように設定されれば良い。なお、Ｗｍｉｎは、使用されるＩＣチップの種類及び所望の交信距離が決まると、一義的に決定される値である。
Ｗｍｉｎ≦Ｗａ−２・Ｖ^２／Ｚ＝Ｗａ−４πｆ・Ｓ・ε_０・ε_ｒ・Ｖ^２／ｄ ……（６）

例えば、ｆ＝９５０ＭＨｚ、絶縁体がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ｄ＝２０μｍ、所望の交信距離が３ｍの場合には、Ｓ＝１００ｍｍ^２であれば、上記（６）式の関係を満足させることができる。

本実施形態では、樹脂フィルム５２２として厚さが２０μｍのＰＥＴフィルムを用い、各金属箔５２１の面積を略１００ｍｍ^２としている。すなわち、各金属箔５２１は、ＲＷ装置とＲＦＩＤタグ５００が３ｍ離れていても、金属シートとの間でＵＨＦ帯の周波数の交流電流が通過できるように面積が設定されている。

各端子部材５２０の形状は、錠剤２００をパッケージ部材１１０から取り出すために樹脂シート１１１のタブレット収容部を指でつぶし、該タブレット収容部に対向する部分の金属シート１１２を破っても、ＲＦＩＤタグ５００に何ら影響しないようにするため、タブレット収容部に対向する部分を避ける形状となっている。

また、図１３に示されるように、スリットＳＬＴにおける、第１スリット部Ｓ１の長さをＬ１、第２スリット部Ｓ２の長さをＬ２、第３スリット部Ｓ３の長さをＬ３とすると、スリットＳＬＴは、次の（７）式が満足されるように設定されている。ここで、λは通信に用いられる電波の波長である。
Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＝λ／√ε_ｒ ……（７）

また、スリットＳＬＴの幅Ｌｗは、アンテナとしての所望の利得（良いアンテナ性能）を得ることができる周波数の幅に関係している。すなわち、幅Ｌｗを狭くしていくと、前記周波数の幅が狭くなる。反対に、幅Ｌｗを広くしていくと、前記周波数の幅が広くなる。但し、幅Ｌｗを広くしていくと、インピーダンスも大きくなり、アンテナの効率が低下する。

一般的に、スリットＳＬＴは、金型を用いた打ち抜き加工によって形成され、必要に応じて２次加工により整形される。この場合、幅Ｌｗがあまりに狭いと、所望の幅を所定の精度で得るのが困難になる。そこで、レーザ加工によってスリットＳＬＴを形成することが考えられるが、高コスト化を招く。また、幅Ｌｗがあまりに狭いと、スリットＳＬＴに金属片などの異物が引っかかり、アンテナ性能を劣化させるおそれがある。そこで、無線通信に用いられる電波の周波数が９２０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの場合は、幅Ｌｗを２〜３ｍｍとしている。なお、本実施形態では、無線通信に用いられる電波の周波数は９５０ＭＨｚであり、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＝１６０ｍｍ、Ｌｗ＝３ｍｍに設定されている。

そして、Ｙ軸方向に関しては、ＲＦＩＤタグ５００は、インピーダンスマッチングがとれる位置に取り付けられている。

この場合、ＲＷ装置から直線偏波もしくは、円偏波の電波を、スリットＳＬＴに向けて放射すると、スリットＳＬＴの周りに電界が発生する。その電界は、金属シート１１２におけるスリットＳＬＴの＋Ｙ側と−Ｙ側とに互いに逆の電圧（交流）を発生させる。そこで、スリットＳＬＴを跨ぐようにＲＦＩＤ５００が取り付けられていると、電流が流れＲＦＩＤ５００のＩＣチップ５１１が起動される。

次に、錠剤シート１０の製造方法について、図１４を用いて簡単に説明する。
（１）樹脂シートの長尺ロールから樹脂シートを引き出し、加熱装置で加熱して軟化させた後、樹脂シート成形装置でタブレット収容部を形成する。これは、樹脂シート１１１となる。
（２）タブレット挿入装置を用いて、樹脂シートのタブレット収容部に錠剤を挿入する。
（３）タブレット検査装置を用いて、樹脂シートのタブレット収容部に錠剤が正しく挿入されていることを確認する。
（４）金属シートの長尺ロールから金属シートを引き出し、金属シート貼付装置を用いて、金属シートを樹脂シートに貼り付け、タブレット収容部を密閉する。なお、金属シートには、一例として図１５に示されるように、予めスリットＳＬＴが形成されている。また、樹脂シートに金属シートが貼り付けられた状態が、図１６及び図１７に示されている。
（５）タグ貼付装置を用いて、ＲＦＩＤタグ５００を金属シートに貼り付ける。金属シートにＲＦＩＤタグ５００が貼り付けられた状態が、図１８に示されている。
（６）検査装置で、ＲＦＩＤタグ５００が正しく貼り付けられていることを確認すると、情報書き込み装置を用いて、ＲＦＩＤタグ５００にＩＤ番号などを書き込む。
（７）１枚の錠剤シート１０毎に切断した後、所定枚数の錠剤シート１０を紙箱に入れる（図１９及び図２０参照）。ここでは、一例として、１０枚の錠剤シート１０が１つの紙箱に入れられている。
（８）ＲＷ装置を用いて、該紙箱内の複数の錠剤シート１０の各ＩＤ番号を読み出し、製造日、製造所、製造ラインなどを特定するデータとともに履歴情報として、データベースに登録する。なお、ＲＷ装置は、据え置き型、携帯型、固定型のいずれであっても良い。

このようにして製造された錠剤シート１０は、複数の錠剤シート１０が重ねられていても、各錠剤シート１０のＩＤ番号を個別に読み出すことができる。また、錠剤シート１０とＲＷ装置とが３ｍ程度離れていても、各錠剤シート１０のＩＤ番号を読み出すことができる。そこで、メーカ、問屋、薬局、医院などでは、錠剤シート１０の在庫管理を正確に、短時間で、簡便に行うことができる。

また、ＩＤ番号と薬剤に関するデータベースとを連携させることにより、間違った薬剤を患者に投与するのを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施形態に係るタブレットパッケージ１００によると、パッケージ部材１１０及びＲＦＩＤタグ５００を有している。

パッケージ部材１１０の金属シート１１２には、ＵＨＦ帯の電波の波長に応じたスリットＳＬＴが形成されている。

ＲＦＩＤタグ５００は、ＩＣチップ５１１及び２つの端子部材５２０を有している。各端子部材５２０は、金属箔５２１と、該金属箔５２１の両面をラミネートする樹脂フィルム５２２とを有している。金属箔５２１は、ＲＷ装置とＲＦＩＤタグ５００が３ｍ離れていても、金属シート１１２との間でＵＨＦ帯の周波数の交流電流が通過できるように面積が設定され、ＩＣチップ５１１の電極５１２に接続されている。

そして、一方の端子部材５２０は、金属シート１１２における第１スリット部Ｓ１の＋Ｘ側に取り付けられ、他方の端子部材５２０は、金属シート１１２における第１スリット部Ｓ１の−Ｘ側に取り付けられている。
この場合は、交信距離の低下及び大型化を招くことなく、ＵＨＦ帯での無線通信が可能である。

なお、上記実施形態では、ＲＦＩＤタグが金属シート１１２に貼り付けられる場合について説明したが、これに限定されることはなく、ＲＦＩＤタグが樹脂シート１１１に貼り付けられても良い（図２１及び図２２参照）。この場合は、前記タグ貼付装置は、樹脂シート側に配置される（図２３参照）。また、この場合は、前記絶縁体の厚さｄに、樹脂シート１１１の厚さが加味される。なお、この場合は、金属箔５２１と樹脂シート１１１との間に樹脂フィルム５２２を設けなくても良い。

また、上記実施形態では、樹脂シート１１１の材料として、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）が用いられる場合について説明したが、これに限定されることはない。

また、上記実施形態では、金属シート１１２として、アルミニウムシートが用いられる場合について説明したが、これに限定されることはない。

また、上記実施形態では、端子部材５２０の金属箔５２１として、アルミ箔が用いられる場合について説明したが、これに限定されることはない。

また、上記実施形態におけるスリットＳＬＴの形状は一例であり、これに限定されるものではない。

例えば、スリットＳＬＴの形状が図２４に示されるような形状であっても良い。この場合は、上記（７）式に代えて、次の（８）式が用いられる。
Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６＝λ／√ε_ｒ ……（８）

また、例えば、スリットＳＬＴの形状が図２５に示されるような形状であっても良い。この場合は、上記（７）式に代えて、次の（９）式が用いられる。
Ｌ７＝λ／√ε_ｒ ……（９）

また、上記実施形態において、パッケージ部材１１０から第２スリット部Ｓ２及び第３スリット部Ｓ３の少なくとも一方を切り離すためのミシン目が、パッケージ部材１１０に設けられていても良い（図２６及び図２７参照）。この場合、該ミシン目に沿ってパッケージ部材１１０をちぎると、ＲＷ装置との交信は不能となる。すなわち、ＲＦＩＤタグ５００の通信機能が不要になったとき、簡単に該通信機能をなくすことができる。

また、上記実施形態では、タブレットが薬剤である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、タブレットが食品であっても良い。

また、上記実施形態では、パッケージ部材１１０がＰＴＰ（ＰｒｅｓｓＴｈｒｏｕｇｈＰａｃｋａｇｅ）タイプのパッケージ部材である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、パッケージ部材１１０がいわゆるブリスタータイプのパッケージ部材であっても良い。但し、この場合は、台紙に前記金属シート１１２を貼り付ける必要がある。

１０…錠剤シート、１００…タブレットパッケージ（ＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージ）、１１０…パッケージ部材、１１１…樹脂シート、１１２…金属シート、２００…錠剤、５００…ＲＦＩＤタグ、５１１…ＩＣチップ、５１２…電極、５２０…端子部材、５２１…金属箔（導電部材）、５２２…樹脂フィルム（絶縁部材の一部）、ＳＬＴ…スリット。

特許第４７２３４４７号公報特開２００９−３１８９３号公報特開２０１１−１８７０７５号公報特許第４７８７５７２号公報

Claims

スリットが形成された金属シートと樹脂シートとを有し、前記金属シートと前記樹脂シートとの間でタブレットを保持するパッケージ部材と、
前記スリットの幅方向に関して、前記スリットの一側及び他側の前記金属シートの表面にそれぞれ絶縁部材を介して取り付けられる２つの導電部材と、該２つの導電部材を介して電力が供給されるＩＣチップとを有するＲＦＩＤタグとを備え、
前記ＲＦＩＤタグは、インピーダンスに基づいて前記スリットの長さ方向に関する位置が設定されており、
前記樹脂シートは、前記タブレットが収容される複数の収容部を有し、
前記複数の収容部は、前記スリットの長さ方向に関して、前記ＲＦＩＤタグのうち少なくとも前記ＩＣチップの位置から外れた位置に設けられることを特徴とするＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージ。
前記２つの導電部材は、前記金属シートとの間でＵＨＦ帯の周波数の交流電流が通過できる大きさであることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージ。
前記パッケージ部材は、前記スリットの一部を切り離すためのミシン目が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージ。
前記２つの導電部材は、絶縁体フィルムでラミネートされており、
前記ＲＦＩＤタグは、前記金属シートに貼り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージ。
前記ＲＦＩＤタグは、前記樹脂シートに貼り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージ。
前記樹脂シートは、前記タブレットが収容される収容部を有し、
前記２つの導電部材は、前記収容部を避ける形状を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ付きタブレットパッケージ。