7041871 ＲＦＩＤタグ及び電子レンジ加熱用容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-16

(45)【発行日】2022-03-25

(54)【発明の名称】ＲＦＩＤタグ及び電子レンジ加熱用容器

(51)【国際特許分類】

   H01Q 9/16 20060101AFI20220317BHJP

   H05B 6/64 20060101ALI20220317BHJP

   A47J 27/00 20060101ALI20220317BHJP

   F24C 7/02 20060101ALI20220317BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20220317BHJP

   H01Q 1/50 20060101ALI20220317BHJP

   H01Q 1/22 20060101ALI20220317BHJP

【ＦＩ】

H01Q9/16

H05B6/64 J

A47J27/00 107

F24C7/02 551J

H05B6/64 Z

G06K19/077 280

H01Q1/50

H01Q1/22 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017209804

(22)【出願日】2017-10-30

(65)【公開番号】P2019083411

(43)【公開日】2019-05-30

【審査請求日】2020-09-28

(73)【特許権者】

【識別番号】502350504

【氏名又は名称】学校法人上智学院

(73)【特許権者】

【識別番号】000004330

【氏名又は名称】日本無線株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119677

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 賢治

(74)【代理人】

【識別番号】100115794

【弁理士】

【氏名又は名称】今下 勝博

(72)【発明者】

【氏名】堀越 智

(72)【発明者】

【氏名】須田 保

【審査官】赤穂 美香

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０８９０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１６２４９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０１１１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２２５１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５０２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０７２３０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００８／０５０６８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１７９８１０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ９／１６

Ｈ０５Ｂ ６／６４

Ａ４７Ｊ ２７／００

Ｆ２４Ｃ ７／０２

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

Ｈ０１Ｑ １／５０

Ｈ０１Ｑ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナ及びＩＣチップを備え、無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、
前記アンテナは、他の部分より細い形状を有する細線部を備え、
前記アンテナが前記ＲＦＩＤタグの無線通信用の周波数と異なるマイクロ波加熱用又はマイクロ波乾燥用の周波数を有する電磁波を照射されるときに、前記細線部が断線した後には前記細線部が断線する前より、マイクロ波加熱用又はマイクロ波乾燥用の周波数を有する電磁波の共振条件が満足されず、前記アンテナ上の誘起電流が減少する
ことを特徴とするＲＦＩＤタグ。

【請求項2】

前記アンテナ上の誘起電流が減少するように、前記細線部が配置される個数及び位置が設定されることを特徴とする、請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。

【請求項3】

前記アンテナ及び前記ＩＣチップが配置される位置において、耐熱フィルムが貼付されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＲＦＩＤタグ。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載のＲＦＩＤタグを備えることを特徴とする電子レンジ加熱用容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アンテナ及びＩＣチップを備え無線通信を行うＲＦＩＤタグが、マイクロ波加熱又はマイクロ波乾燥により焼損する恐れをなくす技術に関する。

【背景技術】

【0002】

食品に関する様々な情報を収容するために、食品容器にバーコードを貼付している。食品に関する様々な情報として、例えば、食品管理情報（食品を保存する方法等）、食品価格情報及び食品加熱情報（電子レンジ加熱を行う方法等）が挙げられる。

【0003】

最近は、食品に関する様々な情報が膨大になっている。すると、食品容器にバーコードを貼付したとしても、食品に関する様々な情報をバーコードに収容しきれなくなっている。そこで、食品容器にＲＦＩＤタグを貼付することにより、食品に関する様々な情報をＲＦＩＤタグに十分に収容することができる（例えば、非特許文献１等を参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】“「コンビニ電子タグ１０００億枚宣言」を策定しました～サプライチェーンに内在する社会課題の解決に向けて～” 、[ｏｎｌｉｎｅ]、平成２９年４月１８日、経済産業省商務情報政策局、[平成２９年１０月２３日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｔｉ．ｇｏ．ｊｐ／ｐｒｅｓｓ／２０１７／０４／２０１７０４１８００５／２０１７０４１８００５．ｈｔｍｌ＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ＲＦＩＤタグは、アンテナ等に導電性物質（例えば、金属材料、炭素材料及び導電性高分子材料等）を含み、ＩＣチップに半導体を含む。すると、食品が電子レンジ加熱されるときに、ＲＦＩＤタグが焼損する恐れがある。そして、食品容器が焼損の発熱で融解する恐れがあり、導電性物質や半導体が電子レンジ内で飛散する恐れがある。むろん、食品を電子レンジに入れる前に、ＲＦＩＤタグを食品容器から外すならば、ＲＦＩＤタグが焼損する恐れはなくなる。しかし、ＲＦＩＤタグを食品容器から外す手間がかかり、ＲＦＩＤタグを食品容器から外し忘れる恐れがある。

【0006】

そこで、前記課題を解決するために、本開示は、アンテナ及びＩＣチップを備え無線通信を行うＲＦＩＤタグが、マイクロ波加熱又はマイクロ波乾燥により焼損する恐れをなくすことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するために、アンテナがＲＦＩＤタグの無線通信用の周波数と異なるマイクロ波加熱用又はマイクロ波乾燥用の周波数を有する電磁波を照射されるときに、細線部が断線した後には細線部が断線する前より、アンテナ上の誘起電流が減少するようにした。つまり、照射マイクロ波の共振条件をできるかぎり満足しないように、細線部の断線後の各アンテナセグメントの長さをあらかじめ設定するのである。

【0008】

具体的には、本開示は、アンテナ及びＩＣチップを備え、無線通信を行うＲＦＩＤタグであって、前記アンテナは、他の部分より細い形状を有する細線部を備え、前記アンテナが前記ＲＦＩＤタグの無線通信用の周波数と異なるマイクロ波加熱用又はマイクロ波乾燥用の周波数を有する電磁波を照射されるときに、前記細線部が断線した後には前記細線部が断線する前より、前記アンテナ上の誘起電流が減少することを特徴とするＲＦＩＤタグである。

【0009】

この構成によれば、初期のマイクロ波照射時に細線部が断線することにより、その後のマイクロ波照射時にＲＦＩＤタグが焼損する恐れをなくすことができる。

【0010】

また、本開示は、前記アンテナ上の誘起電流が減少するように、前記細線部が配置される個数及び位置が設定されることを特徴とするＲＦＩＤタグである。

【0011】

この構成によれば、細線部が配置される個数及び位置を適切に設定することにより、照射マイクロ波の共振条件をできるかぎり満足しないようにすることができる。

【0012】

また、本開示は、前記アンテナ及び前記ＩＣチップが配置される位置において、耐熱フィルムが貼付されることを特徴とするＲＦＩＤタグである。

【0013】

この構成によれば、初期のマイクロ波照射時に細線部が断線するときに微弱ではあるが発生する放電により、ＲＦＩＤタグが焼損する恐れをなくすことができる。

【0014】

また、本開示は、上記のＲＦＩＤタグを備えることを特徴とする電子レンジ加熱用容器である。

【0015】

この構成によれば、アンテナ及びＩＣチップを備え無線通信を行うＲＦＩＤタグが、マイクロ波加熱又はマイクロ波乾燥により焼損する恐れをなくすことができる。

【発明の効果】

【0016】

このように、本開示は、アンテナ及びＩＣチップを備え無線通信を行うＲＦＩＤタグが、マイクロ波加熱又はマイクロ波乾燥により焼損する恐れをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示の電子レンジ加熱用容器の構成を示す図である。

【図2】比較例の無断線のＲＦＩＤタグのアンテナの構成及び誘起電流を示す図である。

【図3】比較例の断線後のＲＦＩＤタグのアンテナの構成及び誘起電流を示す図である。

【図4】比較例の断線後のＲＦＩＤタグのアンテナの構成及び誘起電流を示す図である。

【図5】本開示の断線後のＲＦＩＤタグのアンテナの構成及び誘起電流を示す図である。

【図6】本開示の断線後のＲＦＩＤタグのアンテナの構成及び誘起電流を示す図である。

【図7】本開示の断線前後のＲＦＩＤタグのアンテナの構成及び誘起電流を示す図である。

【図8】変形例の断線前のＲＦＩＤタグのアンテナの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。

【0019】

本開示の電子レンジ加熱用容器の構成を図１に示す。電子レンジ加熱用容器Ｃは、ＲＦＩＤタグＲ及び内容物４を収容する容器３から構成される。ＲＦＩＤタグＲは、アンテナパターン１、プラスチックフィルム１’及び耐熱フィルム２から構成される。

【0020】

ＲＦＩＤタグＲのアンテナパターン１は、図７で後述するアンテナ１１及びＩＣチップ１２を備え、無線通信を行う。ここで、ＲＦＩＤタグＲのアンテナパターン１は、マイクロ波を吸収しない部材（図１では、プラスチックフィルム１’）に印刷される。よって、ＲＦＩＤタグＲのアンテナパターン１を簡便に製造することができる。そして、ＲＦＩＤタグＲのアンテナパターン１の位置に、耐熱フィルム２が貼付される。よって、図７で後述するようにＲＦＩＤタグＲが焼損する恐れをなくすことができる。さらに、プラスチックフィルム１’及び耐熱フィルム２付きのＲＦＩＤタグＲは、容器３の表面に貼付される。

【0021】

ここで、アンテナ１１は、他の部分より細い形状を有する細線部を備える。そして、アンテナ１１がＲＦＩＤタグＲの無線通信用の周波数９２０ＭＨｚと異なる電子レンジ加熱用の周波数２．４５ＧＨｚを有する電磁波を照射されるときに、細線部が断線した後には細線部が断線する前より、アンテナ１１上の誘起電流が減少する。

【0022】

つまり、照射マイクロ波（周波数２．４５ＧＨｚ）の共振条件をできるかぎり満足しないように、細線部の断線後の各アンテナセグメントの長さをあらかじめ設定する。

【0023】

さらに、アンテナ１１上の誘起電流が減少するように、細線部が配置される個数及び位置が設定されることが望ましい。そして、ＩＣチップ１２が配置される位置の近傍において、アンテナ１１上の誘起電流が減少することが望ましい。

【0024】

比較例の無断線のＲＦＩＤタグのアンテナの構成及び誘起電流を図２に示す。比較例の断線後のＲＦＩＤタグのアンテナの構成及び誘起電流を図３及び図４に示す。本開示の断線後のＲＦＩＤタグのアンテナの構成及び誘起電流を図５及び図６に示す。周波数２．４５ＧＨｚ及び電力５００Ｗを有する球面波状の電磁波が、アンテナパターン１の上３０ｃｍから照射されたときの、アンテナ１１の誘起電流のシミュレーションを行った。

【0025】

図２から図６までに示したアンテナ１１は、無線通信用の周波数９２０ＭＨｚにおいて設計された半波長ダイポールアンテナであり、周波数９２０ＭＨｚの電磁波の半波長約１６３ｍｍに近い、図面上のｘ方向の長さ１５５．２ｍｍを有する。

【0026】

図２に示した比較例の無断線のアンテナ１１は、長さ０．５ｍｍのギャップを有しておらず、アンテナセグメントに分割されていない。つまり、分割されていないアンテナ１１の長さ１５５．２ｍｍは、周波数２．４５ＧＨｚの電磁波の一波長約１２２ｍｍに近い。そして、アンテナ１１の伝送線路の直径は、アンテナ全体において１ｍｍである。すると、分割されていないアンテナ１１の中央である図２上のｘ＝０ｍｍにおいて、アンテナ１１の誘起電流は約１２０ｍＡであった。なお、図２上のｘ＝０ｍｍは、ＩＣチップ１２が配置される位置の近傍でもある。よって、アンテナ１１及びＩＣチップ１２を備え無線通信を行うＲＦＩＤタグＲが、電子レンジ加熱により焼損する恐れがある。

【0027】

図３に示した比較例の断線後のアンテナ１１は、１個の長さ０．５ｍｍのギャップを有しており、２本のアンテナセグメントに分割されている。つまり、各アンテナセグメントの長さ７７．４ｍｍは、周波数２．４５ＧＨｚの電磁波の半波長約６１ｍｍに近い。そして、アンテナ１１の伝送線路の直径は、アンテナ全体において１ｍｍである。すると、各アンテナセグメントの中央である図３上のｘ＝±４０ｍｍにおいて、アンテナ１１の誘起電流は約１４０ｍＡであった。ここでも、アンテナ１１及びＩＣチップ１２を備え無線通信を行うＲＦＩＤタグＲが、電子レンジ加熱により焼損する恐れがある。

【0028】

図４に示した比較例の断線後のアンテナ１１は、２個の長さ０．５ｍｍのギャップを有しており、３本のアンテナセグメントに分割されている。つまり、各アンテナセグメントの長さ５１．７ｍｍは、周波数２．４５ＧＨｚの電磁波の半波長約６１ｍｍに近い。そして、アンテナ１１の伝送線路の直径は、アンテナ全体において１ｍｍである。すると、各アンテナセグメントの中央である図４上のｘ＝０ｍｍ、±５０ｍｍにおいて、アンテナ１１の誘起電流は約２００ｍＡであった。なお、図４上のｘ＝０ｍｍは、ＩＣチップ１２が配置される位置の近傍でもある。ここでも、アンテナ１１及びＩＣチップ１２を備え無線通信を行うＲＦＩＤタグＲが、電子レンジ加熱により焼損する恐れがある。

【0029】

図５に示した本開示の断線後のアンテナ１１は、４個の長さ０．５ｍｍのギャップを有しており、５本のアンテナセグメントに分割されている。つまり、各アンテナセグメントの長さ３１．０ｍｍは、周波数２．４５ＧＨｚの電磁波の半波長約６１ｍｍから遠い。そして、アンテナ１１の伝送線路の直径は、アンテナ全体において１ｍｍである。すると、各アンテナセグメントの中央である図５上のｘ＝０ｍｍ、±３０ｍｍ、±６０ｍｍにおいて、アンテナ１１の誘起電流は約５０ｍＡであった。なお、図５上のｘ＝０ｍｍは、ＩＣチップ１２が配置される位置の近傍でもある。つまり、図２に示した比較例の無断線のアンテナ１１よりも、（さらに、図７で後述する本開示の断線前のアンテナ１１よりも、）アンテナ１１全体においてアンテナ１１の誘起電流が減少していた。

【0030】

図６に示した本開示の断線後のアンテナ１１は、６個の長さ０．５ｍｍのギャップを有しており、７本のアンテナセグメントに分割されている。つまり、各アンテナセグメントの長さ２２．０ｍｍは、周波数２．４５ＧＨｚの電磁波の半波長約６１ｍｍから遠い。そして、アンテナ１１の伝送線路の直径は、アンテナ全体において１ｍｍである。すると、各アンテナセグメントの中央である図６上のｘ＝０ｍｍ、±２０ｍｍ、±４５ｍｍ、±６５ｍｍにおいて、アンテナ１１の誘起電流は約２０ｍＡであった。なお、図６上のｘ＝０ｍｍは、ＩＣチップ１２が配置される位置の近傍でもある。つまり、図２に示した比較例の無断線のアンテナ１１よりも、（さらに、図７で後述する本開示の断線前のアンテナ１１よりも、）アンテナ１１全体においてアンテナ１１の誘起電流が減少していた。

【0031】

そこで、アンテナ１１全体においてアンテナ１１の誘起電流が最も減少していた、図６に示した本開示の断線後のアンテナ１１を実現するために、以下の構成を考えた。本開示の断線前後のＲＦＩＤタグのアンテナの構成及び誘起電流を図７に示す。周波数２．４５ＧＨｚ及び電力５００Ｗを有する球面波状の電磁波が、アンテナパターン１の上３０ｃｍから照射されたときの、アンテナ１１の誘起電流のシミュレーションを行った。

【0032】

図７の左上段に示した本開示の断線前のアンテナ１１では、６個の長さ０．５ｍｍ及び直径０．１ｍｍの細線部が配置されている。すると、図２に示した比較例の無断線のアンテナ１１と同様な誘起電流が算出された。具体的には、２個の中央の細線部において、アンテナ１１の誘起電流は約１１０ｍＡであった。そして、４個のその他の細線部において、アンテナ１１の誘起電流は約６０～７０ｍＡであった。よって、２個の中央の細線部において、アンテナ１１が断線すると予想される。しかし、アンテナパターン１の位置に耐熱フィルム２が貼付されるため、ＲＦＩＤタグＲが焼損する恐れをなくすことができる。

【0033】

図７の左中段に示した本開示の断線中のアンテナ１１では、２個の中央の細線部がすでに断線しており、４個のその他の細線部が未だに断線していない。すると、未だに断線していない各アンテナセグメントにおいて、図３又は図４に示した比較例の断線後のアンテナ１１とほぼ同様な誘起電流が算出された。具体的には、４個のその他の細線部において、アンテナ１１の誘起電流は約１５０ｍＡであった。よって、４個のその他の細線部において、アンテナ１１が断線すると予想される。しかし、アンテナパターン１の位置に耐熱フィルム２が貼付されるため、ＲＦＩＤタグＲが焼損する恐れをなくすことができる。

【0034】

図７の左下段に示した本開示の断線後のアンテナ１１では、６個の全ての細線部がすでに断線している。すると、図６に示した本開示の断線後のアンテナ１１と同様な誘起電流が算出された。つまり、図７の左上段に示した本開示の断線前のアンテナ１１よりも、アンテナ１１全体においてアンテナ１１の誘起電流が減少していた。

【0035】

ここで、図２に示した比較例の無断線のアンテナ１１に対して、単に細線部を配置するのみでは、図７の左上段に示した本開示の断線前のアンテナ１１において、無線通信用の周波数９２０ＭＨｚでのＶＳＷＲ、利得及び指向性を最適化することはできない。しかし、図２に示した比較例の無断線のアンテナ１１に対して、さらに伝送線路の長さを微調整することにより、図７の左上段に示した本開示の断線前のアンテナ１１において、無線通信用の周波数９２０ＭＨｚでのＶＳＷＲ、利得及び指向性を最適化することができる。

【0036】

そして、図５から図７までに示した本開示のアンテナ１１においては、計算時間を低減するために、円柱状の導体を使用している。しかし、図５から図７までに示した本開示のアンテナ１１を応用して、フィルム上に印刷するために、平板状の導体を使用してもよい。ここで、平板の幅が円柱の直径の約２倍であれば、平板状の導体を使用したアンテナ１１の電気特性は、円柱状の導体を使用したアンテナ１１の電気特性と等価となる。

【0037】

変形例の断線前のＲＦＩＤタグのアンテナの構成を図８に示す。図７の左上段に示した本開示の断線前のアンテナ１１に対して、細線部において折れ曲がりを構成することにより、図８に示した変形例の断線前のアンテナ１１を小型化しつつ製造することができる。

【0038】

このように、初期のマイクロ波照射時に細線部が断線することにより、その後のマイクロ波照射時にＲＦＩＤタグＲが焼損する恐れをなくすことができる。そして、図５から図７までに示した実施形態に限定されることなく、細線部が配置される個数及び位置を適切に設定することにより、照射マイクロ波の共振条件をできるかぎり満足しないようにすることができる。さらに、アンテナパターン１の位置に耐熱フィルム２を貼付することにより、初期のマイクロ波照射時に細線部が断線するときに微弱ではあるが発生する放電により、ＲＦＩＤタグＲが焼損する恐れをなくすことができる。

【0039】

図１から図８まででは、アンテナ１１をＲＦＩＤタグＲの無線通信用の周波数９２０ＭＨｚと異なる電子レンジ加熱用の周波数２．４５ＧＨｚを有する電磁波で照射するときに、細線部が断線した後には細線部が断線する前より、アンテナ１１上の誘起電流を減少させている。図１から図８までを一般化して、アンテナ１１をＲＦＩＤタグＲの無線通信用の任意の周波数と異なるマイクロ波加熱用又はマイクロ波乾燥用の任意の周波数を有する電磁波で照射するときに、細線部が断線した後には細線部が断線する前より、アンテナ１１上の誘起電流を減少させてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0040】

本開示のＲＦＩＤタグ及び電子レンジ加熱用容器を用いて、アンテナ及びＩＣチップを備え無線通信を行うＲＦＩＤタグが、マイクロ波加熱又はマイクロ波乾燥により焼損する恐れをなくすことができる。

【符号の説明】

【0041】

Ｃ：電子レンジ加熱用容器
Ｒ：ＲＦＩＤタグ
１：アンテナパターン
１’：プラスチックフィルム
２：耐熱フィルム
３：容器
４：内容物
１１：アンテナ
１２：ＩＣチップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】