知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ エイヴェリー デニソン リテール インフォメーション サービシズ リミテッド ライアビリティ カンパニーの特許一覧
特許7508561ＲＦＩＤタグをリサイクルするためのフィルタリングシステム及びその使用方法
(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】2024-06-21
(45)【発行日】2024-07-01
(54)【発明の名称】ＲＦＩＤタグをリサイクルするためのフィルタリングシステム及びその使用方法
(51)【国際特許分類】
B09B 5/00 20060101AFI20240624BHJP
G06K 7/10 20060101ALI20240624BHJP
B65F 5/00 20060101ALI20240624BHJP
B03C 1/00 20060101ALI20240624BHJP
B03C 1/01 20060101ALI20240624BHJP
B03C 1/02 20060101ALI20240624BHJP
B03C 1/10 20060101ALI20240624BHJP
B09B 3/30 20220101ALI20240624BHJP
【ＦＩ】
B09B5/00 Z ZAB
G06K7/10 268
B65F5/00
B03C1/00 B
B03C1/01
B03C1/02 A
B03C1/10 A
B09B3/30
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2022540471
(86)(22)【出願日】2020-12-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-09
(86)【国際出願番号】 US2020067171
(87)【国際公開番号】W WO2021134067
(87)【国際公開日】2021-07-01
【審査請求日】2022-08-26
(31)【優先権主張番号】62/954,459
(32)【優先日】2019-12-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】518000176
【氏名又は名称】エイヴェリー デニソン リテール インフォメーション サービシズ リミテッド ライアビリティ カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＡＶＥＲＹ ＤＥＮＮＩＳＯＮ ＲＥＴＡＩＬ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＳＥＲＶＩＣＥＳ ＬＬＣ
【住所又は居所原語表記】８０８０ Ｎｏｒｔｏｎ Ｐａｒｋｗａｙ， Ｍｅｎｔｏｒ， Ｏｈｉｏ ４４０６０ Ｕｎｉ－ｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100101683
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 誠司
(74)【代理人】
【識別番号】100155000
【弁理士】
【氏名又は名称】喜多 修市
(74)【代理人】
【識別番号】100139930
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮司
(74)【代理人】
【識別番号】100188813
【弁理士】
【氏名又は名称】川喜田 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100202142
【弁理士】
【氏名又は名称】北 倫子
(72)【発明者】
【氏名】フォースター，イアン ジェイ．
【審査官】岡田 三恵
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－２４９７２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１１００１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００４／０６５０２９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００６／０１２５６３６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００５－１６１７５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２３１１９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１９６７２３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０９Ｂ ５／００
Ｇ０６Ｋ ７／１０
Ｂ６５Ｆ ５／００
Ｂ０３Ｃ １／００
Ｂ０３Ｃ １／０１
Ｂ０３Ｃ １／０２
Ｂ０３Ｃ １／１０
Ｂ０９Ｂ ３／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
廃棄物ストリームからリサイクル可能なＲＦＩＤ装置の一つ以上の回収可能な構成要素を回収するためのフィルタリングシステムであって、前記廃棄物ストリームが流入するフロートタンクである廃棄物収集コンテナと、
前記廃棄物収集コンテナ内の前記リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の前記回収可能な構成要素を検出するＲＦＩＤ装置検出ユニットと、
検出された前記回収可能な構成要素を、磁場または導電性結合を利用して前記廃棄物ストリームから分離して選択的に迂回させるＲＦＩＤ装置取り外しユニットと、
選択的に迂回した前記回収可能な構成要素が流れるＲＦＩＤ装置迂回領域と、を含む、フィルタリングシステム。
【請求項2】
前記ＲＦＩＤ装置検出ユニットは、リーダアンテナを有するＲＦＩＤリーダを含む、請求項１に記載のフィルタリングシステム。
【請求項3】
前記リサイクル可能なＲＦＩＤ装置は、基板内にカプセル化された導体及びＲＦＩＤチップの両方を含むＲＦＩＤ結合ストラップを有する一つ以上の小型の回収可能な構成要素を含む、請求項１または２に記載のフィルタリングシステム。
【請求項4】
前記ＲＦＩＤ結合ストラップを有する前記リサイクル可能なＲＦＩＤ装置は、廃棄物収集コンテナ内で関連するパッケージから分離される、請求項３に記載のフィルタリングシステム。
【請求項5】
分離された前記ＲＦＩＤ結合ストラップは、前記ＲＦＩＤ装置検出ユニットによって検出される、請求項４に記載のフィルタリングシステム。
【請求項6】
前記ＲＦＩＤ装置検出ユニットによって検出された前記ＲＦＩＤ結合ストラップは、前記ＲＦＩＤ装置取り外しユニットによって廃棄物ストリームから取り外される、請求項５に記載のフィルタリングシステム。
【請求項7】
前記廃棄物ストリームから取り外された前記ＲＦＩＤ結合ストラップは、回収及び再利用のために前記ＲＦＩＤ装置迂回領域に選択的に迂回される、請求項６に記載のフィルタリングシステム。
【請求項8】
前記ＲＦＩＤ結合ストラップは、磁気によって廃棄物ストリームから選択的に迂回する、請求項３～７のいずれか一項に記載のフィルタリングシステム。
【請求項9】
フィルタリングシステムを使用してリサイクル可能なＲＦＩＤ装置の一つ以上の回収可能な構成要素を回収する方法であって、関連するパッケージに取り付けられた前記リサイクル可能なＲＦＩＤ装置を含む廃棄物ストリームを、前記フィルタリングシステムの廃棄物収集コンテナに投入するステップであって、前記廃棄物収集コンテナはフロートタンクである、ステップと、
前記リサイクル可能なＲＦＩＤ装置を前記廃棄物収集コンテナ内で前記関連するパッケージから分離するステップと、
前記廃棄物収集コンテナ内の前記分離された前記リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の前記回収可能な構成要素を、前記フィルタリングシステムのＲＦＩＤ装置検出ユニットを用いて検出するステップと、
前記フィルタリングシステムのＲＦＩＤ装置取り外しユニットを用いて、前記リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の検出された前記回収可能な構成要素を、磁場または導電性結合を利用して前記廃棄物ストリームから分離し、前記フィルタリングシステムのＲＦＩＤ装置迂回領域に選択的に迂回させるステップと、を含む、方法。
【請求項10】
前記ＲＦＩＤ装置取り外しユニットによって取り外された前記回収可能な構成要素は、前記ＲＦＩＤ装置迂回領域に選択的に迂回して回収及び再利用される、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の前記一つ以上の回収可能な構成要素は、基板内にカプセル化された導体及びＲＦＩＤチップの両方を有するＲＦＩＤ結合ストラップを含む、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項12】
前記ＲＦＩＤ結合ストラップは、前記廃棄物ストリームから取り外され、前記ＲＦＩＤ装置取り外しユニットを使用して磁気によって迂回する、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年１２月２８日付で出願された米国特許出願第６２／９５４，４５９の利益を主張し、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年１２月２８日付で出願された米国特許出願第６２／９５４，４５９の利益を主張し、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。
【0002】
一般に、本発明は、ＲＦＩＤタグ等のリサイクル可能な無線周波数識別（ＲＦＩＤ）装置、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置を関連するパッケージから分離するためのフィルタリングシステム、及びフィルタリングシステムを使用してリサイクル可能なＲＦＩＤ装置の一つ以上の構成要素を回収する方法に関する。より具体的には、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置は、再利用のための廃棄物リサイクルプロセス中に実質的に完全な状態で回収されるように構成され、フィルタリングシステムは、廃棄物リサイクルプロセス中に関連する廃棄物パッケージからリサイクル可能なＲＦＩＤ装置を分離するように設計される。
【背景技術】
【0003】
一般に、無線周波数識別は、電磁エネルギーを使用して、（ＲＦＩＤ「タグ」又はトランスポンダとして知られる）反応装置を刺激してそれ自体を識別し、場合によっては、タグに格納された追加情報及び／又はデータを提供する。通常、ＲＦＩＤタグは、メモリが形成されアンテナに接続された動作回路が形成されている「チップ」という半導体装置を含む。通常、ＲＦＩＤタグは、インテロゲータともいわれるリーダから受信した無線周波数インテロゲーション信号に応答してチップメモリに格納された情報を提供するトランスポンダとしての役割を行う。パッシブＲＦＩＤ装置の場合、インテロゲーション信号のエネルギーは、ＲＦＩＤタグ装置を作動させるのに必要なエネルギーも提供する。
【0004】
ＲＦＩＤタグは、ユーザが後で識別及び／又は追跡しようとする物品に組み込むか、又は取り付け得る。場合によっては、ＲＦＩＤタグは、クリップ、接着剤、テープ又はその他の手段によって物品の外側に取り付けてもよく、別の場合では、ＲＦＩＤタグがパッケージに含まれるように物品の内部／内側に挿入されたり、物品又は複数の物品のコンテナ内に位置したり、衣服に縫製することもできる。さらに、ＲＦＩＤタグは、一般に、検査番号が付された数バイトの単純なシリアル番号である固有の識別番号で製造される。通常、この識別番号は製造中にＲＦＩＤタグに組み込まれる。ユーザはこのシリアル番号／識別番号を変更することができず、各ＲＦＩＤタグのシリアル番号は一度しか使用されないため、製造業者が固有であることを保証する。通常、このような読み取り専用ＲＦＩＤタグは、識別及び／又は追跡される物品に永続的に取り付けられ、一旦取り付けられると、タグのシリアル番号はコンピュータデータベースのホスト物品と関連付けられる。
【0005】
一般に、このようなＲＦＩＤ装置は、通信電子機器、データメモリ、制御ロジック等のアナログ及び／又はデジタル電子機器並びにアンテナの組み合わせだけでなく、アンテナと電子機器をサポート及び保護し、これを物体に装着又は取り付けるための構造体を有する。例えば、ＲＦＩＤラベルは、片面に印刷物のある印刷ラベルの一部として物体に接着して貼り付けられるか、又はそれ以外の方法で物体に直接取り付けられるＲＦＩＤ装置である。
【0006】
通常、全てのＲＦＩＤ装置は、特定のパラメータを考慮して設計されている。例えば、大半の用途において、ＲＦＩＤ装置のサイズ及び形状（即ちフォームファクタ）は、装置の柔軟性等の他の物性と同様に重要である。セキュリティ、外観、製造効率等の様々な理由から、ＲＦＩＤメーカーはより小さなフォームファクタを使用する傾向が非常に強い。このように比較的薄いプロファイル及び柔軟性が一般に要求されるため、ＲＦＩＤタグ又はラベルに過度な厚みや剛性が加わる体積の大きな電子機器及びＲＦＩＤ装置の構造物等の器具は避けることが重要である。
【0007】
最も一般的に、ＲＦＩＤ装置は、主要構成要素として、非常に小さく柔軟なチップと、ＲＦ装置の動作周波数の約１／２波長の物理的長さをもつ柔軟なダイポールアンテナと、を有する。チップ及びアンテナは、装置の製造を容易にするために「ストラップ」、「インターポーザ」、及び「キャリア」という構造体にリンクし得る。以下では説明のために、前記ストラップ、インターポーザ及びキャリアを一括して「ストラップ」という。
【0008】
これらのストラップは、チップに関連する接続とアンテナに関連する接続との間をルーティングするための電気インターフェースとして機能し得る。ストラップは、アンテナに結合するためにチップの接触パッドと電気的に結合される導電性リード又はパッドを含み得る。これらの導電性リード又はパッドは、ストラップ又はインターポーザを使用せずに直接配置するために正確に整列されたチップよりも、大きく効果的な電気接触領域を提供するうえで使用し得る。効果的な電気接触領域が大きくなると、製造中のチップの配置に必要な精度が低下するが、アンテナとチップとの間に非常に効果的な電気接続が提供される。チップの配置及び装着は、高速製作において歴史的な制約となっているため、このような装置を用いれば製造の際に大変役立つが、製造プロセス中にさらに多くの材料を消費し、製造コストが増すために望ましくない。
【0009】
また、ＲＦＩＤ業界では、現在、資源及び環境保全に関する新たなレベルの意識によって推進されている、より多くのリサイクル製品に対する要望がある。小売業者とブランド所有者は、顧客の要求を満たすために顧客の要求に応ずる新たな方法を模索し、サプライチェーンのコストを削減しながらブランド・インテグリティを保つためにインパクトのある方法を提供し始めている。一般に、ＲＦＩＤタグは、バーコード等の他の追跡オプションよりも高価であるため、製品を追跡し配送する総経費が増える。
【0010】
ＲＦＩＤ装置が有するこのような困難の内の一つは、一般にこれらが使い捨てではないということである。それにもかかわらず、現在、ＲＦＩＤラベルは、例えば、段ボールカートン、プラスチックボトル、布製品等のリサイクル可能な材料に一般的に取り付けられる。しかし、通常、ＲＦＩＤラベルは完全にリサイクルできるわけではない。銅、銀、アルミニウム等の導電性物質から作られることの多いアンテナ部品はリサイクル可能であるが、一般にリサイクルできない物質で作られるＲＦＩＤチップは、そうではない。ＲＦＩＤチップはラベルの構造で最も高価な部分の一つである。コスト及び環境上の両方の理由から、ＲＦＩＤラベルが取り付けられている製品又はパッケージをリサイクルする場合に、ＲＦＩＤラベル（例えば、ＲＦＩＤチップ）の一部を回収して再利用できれば有益である。
【0011】
ＲＦＩＤラベルで確保された製品パッケージのリサイクルを含む典型的な廃棄物チェーンでは、製品又はパッケージは廃棄後に収集され、廃棄物のリサイクル施設で処理される。廃棄物のリサイクル施設は、製品やパッケージを紙パルプ又はプラスチックペレット等の再利用可能な製品に分解する。リサイクルが不可能な物質で作られたＲＦＩＤチップは、産出物に混入してその産出物の価値を低減させる汚染物質として作用したり、追加コストを支払ってリサイクル不可能な廃棄物として別途処分される。
【0012】
従って、当業界では、リサイクル作業から回収できる一つ以上の回収可能な構成要素をもつリサイクル可能なＲＦＩＤ装置の必要性が長い間存在している。また、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の一つ以上の構成要素を回収するように構成されたフィルタリングシステム及びリサイクル可能なＲＦＩＤ装置の部品を回収する方法に関しても、当業界では長い間必要性が存在している。
【発明の概要】
【0013】
以下は、開示されているイノベーションの一部態様に関する基本的な理解を提供するために簡略化した要約を示す。この要約は広範囲の概要ではなく、中核／重要な要素を特定したり、その範囲を説明することを意図するものではない。その唯一の目的は、以降提示されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化した形で一部の概念を示すことである。
【0014】
本明細書では、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置、このような装置をリサイクルするためのフィルタリングシステム、及びこのような装置をリサイクルするためのシステムを用いる方法を記載する。リサイクル可能なＲＦＩＤ装置は、リサイクル可能なアンテナと共に機能するように構成された小型の回収可能な構成要素を含むことが好ましい。
【0015】
一実施形態において、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の小型の回収可能な構成要素は、ＲＦＩＤ結合ストラップを含む。一部の実施形態において、基板はＲＦＩＤ結合ストラップをカプセル化する。一部の実施形態において、ＲＦＩＤ結合ストラップは、ＲＦＩＤチップに結合された導体を含む近接場ストラップである。導体は、ループ導体を含み得、撹拌、パルプ化等の機械的リサイクルモーションによる破壊に耐えるために、できるだけ小さな寸法になっている。さらに、ＲＦＩＤ装置をパッケージに取り付ける際に、アンテナ近傍に配置して遠距離ＲＦＩＤ装置を形成する。一部の実施形態において、ＲＦＩＤ結合ストラップをカプセル化する基板は、非圧縮状態と圧縮状態との間を移動し得る圧縮性材料から製造し得る。
【0016】
一部の実施形態において、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置は、ＲＦＩＤ結合ストラップと、ＲＦＩＤ結合ストラップをカプセル化する基板とを含む。一部の実施形態において、ＲＦＩＤ結合ストラップは、マルチターン導体及びＲＦＩＤチップを含み、前記マルチターン導体は内端部と外端部の両方を含む。ＲＦＩＤ結合ストラップは、ブリッジ導体構成要素をさらに含み、前記ブリッジ導体構成要素は、マルチターン導体の内端部と外端部の両方をＲＦＩＤチップに接続する。
【0017】
一部の実施形態において、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置は、ＲＦＩＤ結合ストラップと、ＲＦＩＤ結合ストラップをカプセル化する基板とを含む。一部の実施形態において、ＲＦＩＤ結合ストラップは、ＲＦＩＤチップに結合された導体を含み、前記導体は、ループ導体を含み得る。ＲＦＩＤ結合ストラップは、ループ導体の直径内に位置する高透磁率要素をさらに含む。
【0018】
また別の実施形態において、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置は、ＲＦＩＤチップ、ＲＦＩＤ結合ストラップ、及びＲＦＩＤ結合ストラップをカプセル化する基板を含む。一部の実施形態において、ＲＦＩＤ結合ストラップは、ＲＦＩＤチップに結合された導体を含み、前記導体はループ導体、及び導体近傍に位置し、ＲＦＩＤチップにも結合される磁気要素を含み得る。
【0019】
一実施形態において、基板によってカプセル化されたＲＦＩＤ結合ストラップは、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置のアンテナに磁気によって結合される。
【0020】
別の実施形態において、基板によってカプセル化されたＲＦＩＤ結合ストラップは、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置のアンテナに容量的に結合される。
【0021】
また別の実施形態において、基板によってカプセル化されたＲＦＩＤ結合ストラップは、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置のアンテナに導電的に結合される。
【0022】
また、本明細書において、廃棄物ストリームからパッケージに取り付けられたリサイクル可能なＲＦＩＤ装置の一つ以上の回収可能な構成要素を回収するためのフィルタリングシステムを記載する。一部の実施形態において、システムは、廃棄物収集コンテナ、ＲＦＩＤ装置検出ユニット、及びＲＦＩＤ迂回領域を含む。一部の実施形態において、パッケージに取り付け可能なリサイクル可能なＲＦＩＤ装置は、小型の回収可能な構成要素を含む。一実施形態において、小型の回収可能な構成要素は、ＲＦＩＤ結合ストラップと、ＲＦＩＤ結合ストラップに取り付けられたＲＦＩＤチップと、ＲＦＩＤ結合ストラップをカプセル化する基板とを有する。ＲＦＩＤ結合ストラップは、ＲＦＩＤチップに結合された導体を含む。一部の実施形態において、関連パッケージと共に廃棄物収集コンテナに入るリサイクル可能なＲＦＩＤ装置は、コンテナ内で関連パッケージと分離される。パッケージから分離されると、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置がＲＦＩＤ装置検出ユニットによって検出される。一実施形態において、ＲＦＩＤ装置検出ユニットは、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置を検出するためのアンテナと、ＲＦＩＤ検出器とを含む。
【0023】
一部の実施形態において、フィルタリングシステムは、検出されたリサイクル可能なＲＦＩＤ装置を廃棄物ストリームから取り外す／分離するためのＲＦＩＤ装置取り外しユニットを含む。一部の実施形態において、分離されたリサイクル可能なＲＦＩＤ装置は、選択的に迂回されてフィルタリングシステムのＲＦＩＤ迂回領域に送られる。ＲＦＩＤチップを含むＲＦＩＤ結合ストラップを有するリサイクル可能なＲＦＩＤ装置の小型の回収可能な構成要素は、フィルタリングプロセスの最後に回収される。回収された構成要素は、ＲＦＩＤラベル製造業者に戻して再利用し得る。
【0024】
上述及び関連の目的を達成するために開示されたイノベーションの任意の例示的な態様が、以下の説明及び添付図面と関連して本明細書で説明される。しかし、これらの態様は、本明細書に開示された原理を採用することのできる多様な方法の一部に過ぎず、これらの態様及びその均等物を全て含めることを意図する。その他の利点及び新たな特徴は、図面と併せて考慮することで、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】ＲＦＩＤ装置が取り付けられたパッケージ廃棄物チェーンのリサイクルプロセスの斜視図を示し、前記ＲＦＩＤ装置は、開示されたアーキテクチャに従って、リサイクルされない。
【図2】開示されたアーキテクチャに従って、廃棄物ストリームからパッケージに取り付けられたリサイクル可能なＲＦＩＤ装置を回収するためのフィルタリングシステムを示す。
【図3A】開示されたアーキテクチャに従って、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置のＲＦＩＤ結合ストラップの概略図を示す。
【図4A】開示されたアーキテクチャに従って、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置のＲＦＩＤ結合ストラップの概略図を示す。
【図5A】開示されたアーキテクチャに従って、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置のＲＦＩＤ結合ストラップの概略図を示す。
【図6】開示されたアーキテクチャに従って、廃棄物ストリームからパッケージに取り付けられたリサイクル可能なＲＦＩＤ装置を回収するためのフィルタリングシステムを示す。
【図7A】開示されたアーキテクチャに従って、非圧縮状態でＲＦＩＤ結合ストラップをカプセル化する基板をさらに含む、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の側面図を示す。
【図7B】開示されたアーキテクチャに従って、圧縮状態でＲＦＩＤ結合ストラップをカプセル化する基板をさらに含む、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の側面図を示す。
【図7C】開示されたアーキテクチャに従って、廃棄物収集コンテナ内で非圧縮状態に戻されたＲＦＩＤ結合ストラップをカプセル化する基板をさらに含む、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の側面図を示す。
【図8A】開示されたアーキテクチャに従って、磁気要素をさらに含む、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置のＲＦＩＤ結合ストラップの概略図を示す。
【図8B】開示されたアーキテクチャに従って、ＲＦＩＤ結合ストラップ及び磁気要素をカプセル化する基板をさらに含む、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の側面図を示す。
【図8C】開示されたアーキテクチャに従って、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置取り外し構成要素を介して、フィルタリングシステムの廃棄物収集コンテナから取り外される、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明は図面を参照して説明され、全体に亘り同様の参照番号は、同様の要素を示すために用いる。以下の記載において、説明のため、完全に理解できるように多数の特定な詳細を記載している。しかし、本発明はこれらの特定の詳細がなくても実施できることは明らかであろう。他の例では、公知の構造体及び装置は、説明を容易にするためにブロック図の形態で示す。
【0027】
上述のように、製品又はパッケージと共に使用するためのリサイクル可能なＲＦＩＤタグ又は装置に関する必要性は、当業界で長い間存在しており、前記の製品又はパッケージがリサイクルされる場合、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の少なくとも一つ以上の構成要素がリサイクルされる。ＲＦＩＤチップは、ＲＦＩＤ装置における最も高価な部分の一つであるため、リサイクルプロセス中にパッケージからＲＦＩＤチップを分離して回収できることが有益となる。本発明は、一つ以上の回収可能な構成要素を含むリサイクル可能なＲＦＩＤ装置、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置を回収するためのフィルタリングシステム、及び廃棄物リサイクル中にリサイクル可能なＲＦＩＤ装置を回収する方法を提供する。
【0028】
まず、図面を参照すると、図１は、ＲＦＩＤ装置２２が取り付けられたパッケージ２０をリサイクルするための通常の廃棄物チェーンのリサイクルプロセス１０の斜視図を示し、ここで、ＲＦＩＤ装置２２はリサイクルされない。耐用年数の間、パッケージ２０を追跡するためにＲＦＩＤ装置２２が取り付けられているパッケージ２０は、箱、コンテナ、包装、製品等であり得る。ＲＦＩＤ装置２２は、ＲＦＩＤチップ２４を含む。ステップ３０において、ＲＦＩＤ装置２２が取り付けられたパッケージ２０は、リサイクルのため収集される。次いで、ＲＦＩＤ装置２２が取り付けられているパッケージ２０は、撹拌、パルプ化又はその他の機械的プロセス等によってパッケージ２０を分解するように機械的に処理され、通常、ステップ４０のプロセスでＲＦＩＤ装置２２を破壊又は非活性化する。次に、ステップ５０において、処理されたパッケージ２０は、産出物として再利用するために取り外されるが、依然としてＲＦＩＤ装置２２により汚染されている。上述のように、ＲＦＩＤチップ２４の存在により、産出物の価値が下がる、又はリサイクルできない廃棄物として追加費用で別途廃棄しなければならない。
【0029】
図２は、開示されたアーキテクチャに従って、廃棄物ストリームからパッケージに取り付けられたリサイクル可能なＲＦＩＤ装置を回収するためのフィルタリングシステム１００を示す。リサイクルされるパッケージ１０２は、ＲＦＩＤチップ１０６を含むＲＦＩＤタグ１０４を含む。パッケージ１０２は、収集領域１１０に送られる。リサイクルされるパッケージは、プロセスステップ又はステップ１２０を介して循環され、装置及びチップ等のＲＦＩＤ構成要素１３０から産出物１４０を分離する。ＲＦＩＤ構成要素は、ＲＦＩＤラベル製造業者に販売され、製品１６０として再利用できる。
【0030】
図３Ａないし図３Ｃは、ＲＦＩＤ結合ストラップ２０２を有する一つ以上の回収可能な構成要素を含むリサイクル可能なＲＦＩＤ装置２００の一実施形態を示し、前記結合ストラップ２０２は、導体２０４と、ＲＦＩＤチップ２０６とを含む。ＲＦＩＤ結合ストラップ２０２は、Ｈ場ストラップ等の近接場磁気ストラップであり得、導体２０４は、ループ導体であり得る。ループ導体２０４は、図３Ａに示すように、所望の周波数でＲＦＩＤチップ２０６のキャパシタンスと共振するインダクタとして作用する。図３Ｃに最もよく示されているように、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置２００は、ＲＦＩＤ結合ストラップ２０２をカプセル化する基板２０８をさらに含む。基板２０８は、カプセル化されたＲＦＩＤ結合ストラップ２０２に湿気が侵入することを防ぐために、接着剤で共に接合されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）材料フィルム等の一対のフィルムで構成され、堅固な封止パッケージを形成し得る。
【0031】
図３Ｂに最もよく示されているように、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置２００のＲＦＩＤ結合ストラップ２０２は、ＲＦＩＤ結合ストラップ２０２とアンテナ２１４との間に結合２１６を形成したアンテナ２１４近傍に位置して遠距離ＲＦＩＤ装置を形成する。典型的なリサイクルプロセスは、撹拌又はパルプ化等の機械的モーションを使用するため、ＲＦＩＤ結合ストラップ２０２は、できるだけ小さな寸法になっている。従って、リサイクルプロセスの機械的モーションから結合ストラップ２０２の破壊の可能性を低減させるために、ループ導体２０４は、ループ導体２０４と関連する線幅ができるだけ小さな最小径であり、ＲＦＩＤ結合ストラップ２０２の全体のサイズを小さくすることが好ましい。
【0032】
図４Ａ及び４Ｂに示すような代案となる実施形態において、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置３００はＲＦＩＤ結合ストラップ３０２を含み、ここで、インダクタは１回以上のターンを有する。通常、ＲＦＩＤ結合ストラップ３０２は、Ｈ場ストラップ等の近接場磁気ストラップであり、導体３０４と、ＲＦＩＤチップ３１０とを含む。図４Ａに最もよく示されているように、導体３０４はマルチターンコイル導体であり、内端部３０６と、外端部３０８とを含む。前記マルチターン導体３０４は、図３Ａないし３Ｃに示される、先の実施形態のループ導体２０４に比べて直径が小さいことが好ましい。
【0033】
当業界で公知であるように、マルチターンコイルは、ＲＦＩＤチップ３１０が導体３０４の内端部３０６及び外端部３０８の両方に接続される必要がある。マルチターンコイル導体３０４のターンは、ＲＦＩＤチップ３１０の下方にルーティングされ、マルチターンコイル導体３０４とＲＦＩＤチップ３１０の内端部３０６と外端部３０８との間の接続を達成し得る。また、図４Ａに示すように、ＲＦＩＤ結合ストラップ３０２は、ブリッジ導体構成要素３１２をさらに含み得る。ブリッジ導体構成要素３１２は、内端部接続要素３１４と、外端部接続要素３１６とを含む。内端部接続要素３１４は、マルチターンコイル導体３０４の内端部３０６及びＲＦＩＤチップ３１０の両方と電気的に通信し、外端部接続要素３１６は、マルチターンコイル導体３０４の外端部３０８及びＲＦＩＤチップ３１０の両方と電気的に通信することで、マルチターンコイル導体３０４をＲＦＩＤチップ３１０に接続する。
【0034】
ブリッジ導体構成要素３１２は、両面エッチングプロセスの一部として、又は導電性材料の添加プリント（ａｄｄｉｔｉｖｅ ｐｒｉｎｔ）として形成し得、マルチターンコイル導体３０４は、アルミ箔等の金属で、又は印刷された導電性インクで製造し得る。図４Ｂに最もよく示されているように、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置３００は、基板３１８をさらに含み、ＲＦＩＤ結合ストラップ３０２は、基板３１８によってカプセル化される。従って、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置３００の回収可能な構成要素は、ＲＦＩＤチップ３１０（図４に示す）が取り付けられ、基板３１８によってカプセル化されたＲＦＩＤ結合ストラップ３０２を含む。
【0035】
図５Ａ及び図５Ｂに示すようなさらなる代案となる実施形態において、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置４００は、ＲＦＩＤ結合ストラップ４０２を含み、ＲＦＩＤ結合ストラップ４０２は、導体４０４と、ＲＦＩＤチップ４０８とを含む。通常、ＲＦＩＤ結合ストラップ４０２は、Ｈ場ストラップ等の近接場磁気ストラップであり、導体４０４は、ループ導体が好ましい。ＲＦＩＤ結合ストラップ４０２は、高透磁率要素４０６をさらに含む。高透磁率要素４０６は、ループ導体４０４が高透磁率要素４０６を取り囲むようにループ導体４０４の中央領域内に位置することが好ましい。この特定の構成は、高透磁率要素４０６が、コイルのインダクタンスを増加させ、ループ導体４０４の直径を、先の実施形態よりもさらに小さくさせるので、より小さなＨ場ＲＦＩＤストラップを使用できるようにする。図５Ｂに示すように、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置４００は、基板４１０をさらに含み、ＲＦＩＤ結合ストラップ４０２は、基板４１０によってカプセル化される。
【0036】
図８Ａ及び図８Ｂに示すまた別の代案となる実施形態において、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置７００は、ＲＦＩＤ結合ストラップ７０１を含む。ＲＦＩＤ結合ストラップ７０１は、導体７０２と、ＲＦＩＤチップ７０４とを含む。通常、ＲＦＩＤ結合ストラップ７０１は、Ｈ場ストラップ等の近接場磁気ストラップである。ＲＦＩＤ結合ストラップ７０１は、磁気要素７０６をさらに含み、磁気要素７０６は、鋼等の磁性材料から製造される。磁気要素７０６の存在は、後述のように、リサイクル作業中にリサイクル可能なＲＦＩＤ装置７００が磁場を使って分離及び回収されるように使用することができる。図８Ｂに最もよく示されているように、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置７００は、基板７０８をさらに含み、ＲＦＩＤ結合ストラップ７０１は、基板７０８によってカプセル化される。他の実施形態において、また、リサイクル作業中にＲＦＩＤチップを有するＲＦＩＤ結合ストラップを分離及び回収する上で、容量性又は導電性結合を使用することができる。
【0037】
図７Ａ～７Ｃに示すようなさらなる代案となる実施形態において、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置６００は、ＲＦＩＤ結合ストラップ６０２と、基板６０４とを含む。ＲＦＩＤ結合ストラップ６０２は、導体（図示せず）と、ＲＦＩＤチップ（図示せず）とを含み、一般にＨ場ストラップ等の近接場磁気ストラップである。図７Ｂに示すように使用される場合、基板６０４によってカプセル化されたＲＦＩＤ結合ストラップ６０２は、アンテナ６０６近傍に配置され、ＲＦＩＤ結合ストラップ６０２と、アンテナ６０６と、遠距離ＲＦＩＤ装置との間に結合を形成する。より具体的には、基板６０４は、接着剤で共に接合された２層の発泡材料で構成され、カプセル化されたＲＦＩＤ結合ストラップ６０２に湿気が入ることを防止し得る。その結果、図７に最もよく示されているように、リサイクル作業中にリサイクル可能なＲＦＩＤ装置６００が、水タンク６３０の上部に浮ぶように、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置６００の相対密度は、水より小さくなり得る。また、基板６０４は圧縮可能である。非圧縮状態６１０において、基板フォームは自然の状態である。圧縮状態６２０において、ＲＦＩＤストラップ６０２がアンテナ６０６と隣接して取り付けられ、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置６００の構造によって平坦な状態に保たれ、非圧縮状態６１０のリサイクル可能なＲＦＩＤ装置６００からの視覚的な「バンプ」を最小限にすると、基板フォームは圧縮される。リサイクル可能なＲＦＩＤ装置６００は、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置６００がリサイクルされると、非圧縮状態６１０に戻る。
【0038】
図６に示す実施形態において、廃棄物ストリームからリサイクル可能なＲＦＩＤ装置２００（例えば、図３Ａ～図３Ｃから）の一つ以上の回収可能な構成要素を回収するためのフィルタリングシステム５００が提供される。フィルタリングシステム５００は、廃棄物ストリームの体積においてＲＦＩＤ装置の存在を分離し、その体積を分けて単位体積当たりでより高い密度のＲＦＩＤ装置を有する二次廃棄物ストリームを生成するように設計される。上述のように、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置２００の回収可能な構成要素は、ＲＦＩＤ結合ストラップ２０２と、基板２０８とを含むことが好ましい。結合ストラップ２０２は、さらに、導体２０４と、ＲＦＩＤチップ２０６とを含み、これらのいずれも基板２０８内にカプセル化されることが好ましい。しかしながら、フィルタリングシステム５００によって処理されるＲＦＩＤ装置もまた、上述の実施形態のうち任意のものであり得ることを考慮する。リサイクル可能なＲＦＩＤ装置のストラップ部分のみをカプセル化することで、最も損傷しやすいリサイクル可能なＲＦＩＤ装置の選択部分を固定できるため、損傷なく容易に回収できる。ＲＦＩＤ装置全体をカプセル化せずにリサイクル可能なＲＦＩＤ装置の一部だけをカプセル化すれば、最適な材料の使用を確実にするだけでなく、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置のサイズもコンパクトになる。小型のＲＦＩＤ装置はリサイクルが容易である。反面、大型のＲＦＩＤ装置は、フィルタリングシステムに干渉しやすい。
【0039】
図６に最もよく示されているように、フィルタリングシステム５００は、一次廃棄物の投入部５１０と、廃棄物収集コンテナ５２０と、ＲＦＩＤ装置検出ユニット５３０とを含む。一次廃棄物の投入部５１０は、ＲＦＩＤタグ１０４及びＲＦＩＤチップ１０６（図２に示すものと同様）が取り付けられたパッケージ１０２が廃棄物収集コンテナ５２０に入り、ＲＦＩＤ装置検出ユニット５３０に露出される箇所である。リサイクル可能なＲＦＩＤ装置検出ユニット５３０は、通常、近傍界アンテナである、リーダアンテナ５３４に結合されたＲＦＩＤリーダ５３２を含む。または、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置検出ユニット５３０は、高調波検出器（図示せず）の形態であり得る。図６に最もよく示されているように、フィルタリングシステム５００は、ＲＦＩＤ装置迂回領域５５０と、二次廃棄物の産出部５６０とをさらに含み、廃棄物収集コンテナ５２０の産出物を収容する。
【0040】
より具体的には、フィルタリングシステム５００は、廃棄物ストリームの周知の領域（例えば、パイプ）に結合されたＲＦＩＤリーダ５３２と、廃棄物ストリームの一部を選択的に迂回させる方法と、を使用する。廃棄物ストリームの特性に応じて、異なるタイプのアンテナと、ＲＦＩＤ装置への結合とを使用することができる。例えば、水等の液体キャリアを使用する場合、Ｈ近傍界 リーダアンテナが最適である。これに比べて、コンベア上の破砕された材料を使用する場合、遠方界アンテナがより好適である、又は適切であり得る。
【0041】
一実施形態において、また、図８Ｃに最もよく示されているように、廃棄物収集コンテナ５２０は、投入７１４と、産出７１６とを含むフロートタンク７１２であり得る。フィルタリングシステム５００は、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置取り外しユニット７２０をさらに含み得る。リサイクル可能なＲＦＩＤ装置取り外しユニット７２０は、磁気要素７０６（図８Ａに示す）を含むリサイクル可能なＲＦＩＤ装置７００と共に使用できる。より具体的には、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置取り外しユニット７２０は、磁場を利用してフロートタンク７１２からリサイクル可能なＲＦＩＤ装置７００を引き寄せることにより、リサイクルプロセス中に任意の他の廃棄物からリサイクル可能なＲＦＩＤ装置７００を分離及び回収する。但し、他の実施形態において、容量性又は導電性結合を使用して、フロートタンク７１２からリサイクル可能なＲＦＩＤ装置７００を引き寄せることもできる。
【0042】
図２及び図６に示す代案となる実施形態において、廃棄物リサイクルプロセス中にＲＦＩＤチップ１０６を有する、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置１０４の一つ以上の回収可能な構成要素を回収するための方法１００が提供される。より具体的には、パッケージ１０２に取り付けられたリサイクル可能なＲＦＩＤ装置１０４を備えたパッケージ１０２を含む廃棄物ストリームは、図６に示すように一次廃棄物の投入部５１０のように収容される。図６に示すように、ステップ１１０において、廃棄物ストリームは収集され、廃棄物収集コンテナ５２０に入る。ステップ１２０で、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置１０４は、通常、撹拌又はパルプ化等の機械的モーションを伴うプロセスを介してパッケージ１０２から分離される。上述のように、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置１０４は、実質的に完全な状態でＲＦＩＤ結合ストラップに損傷を与えることなくパッケージ１０２から取り外し可能なように構成されることが好ましい。基板によるＲＦＩＤ結合ストラップのカプセル化は、特にリサイクル可能なＲＦＩＤ装置が撹拌又はパルプ化等の機械的モーションを受けた場合、結合ストラップ及びそれに取り付けられたＲＦＩＤチップを確実に損傷させないようにする。従って、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置の一つ以上の回収可能な構成要素は、パッケージから分離される。本実施形態において、アルミニウム又はグラフェン等のリサイクル可能な材料からなるリサイクル可能なＲＦＩＤ装置のアンテナ２１４（図３Ｂに示す）は、パッケージ１０２と共にリサイクルされる一方、リサイクル不可能な材料からなるＲＦＩＤ結合ストラップ２０２は、パッケージ材料１０２から分離される。
【0043】
ステップ１３０において、パッケージ１０２から分離されたＲＦＩＤチップを含むＲＦＩＤ結合ストラップ２０２（図３Ａに示す）は、図６に示すようなＲＦＩＤ検出器５３０を使用して検出され、選択的に廃棄物ストリームからＲＦＩＤ装置迂回領域５５０に迂回する。図８Ｃに示すように、ＲＦＩＤ結合ストラップ２０２（図３Ａに示す）を有する分離されたリサイクル可能なＲＦＩＤ装置１０４は、磁場を使用するＲＦＩＤ装置取り外し構成要素７２０を使用して、磁気によって廃棄物ストリームから選択的に迂回させ得る。ステップ１３０で取り外されると、リサイクル可能なＲＦＩＤ装置１０４が取り外された、又は回収された構成要素は、用途変更のためにＲＦＩＤラベル製造業者で処理され、ステップ１６０で新たなパッケージに取り付けられ得る。また、ステップ１４０において、非ＲＦＩＤ廃棄物は、さらなるリサイクルのため二次廃棄物の産出部５６０に迂回し、その価値は、上述のようにＲＦＩＤ装置１０４又はその多様な構成要素の存在によって減少することがない。
【0044】
好ましい廃棄物チェーンにおいて、ＲＦＩＤチップは再利用のためにリサイクル段階で回収され、ＲＦＩＤラベル製造業者に戻る。このような再利用は、ＲＦＩＤラベルが製品又はパッケージの他のリサイクル可能な材料に含まれて汚染されることを防止する。リサイクル施設は、次に、回収されたＲＦＩＤ装置を新たなＲＦＩＤ構成要素より安い費用でラベル製造業者に販売し得る。これは全般的な材料をリサイクルするための費用効率性を高め、従って、全体的なリサイクル率及び製造効率性を向上させる。
【0045】
上述のものは、請求された発明の実施例を有する。もちろん、請求された発明を説明する目的で構成要素又は方法論における可能な全ての組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は請求された発明の多数のさらなる組み合わせ及び変更が可能なことを認識し得る。従って、請求された発明は、添付の請求範囲の精神及び範囲に含まれる全ての変更、修正及び変形を含むことを意図している。また、「有する（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という用語が詳細な説明又は請求範囲のいずれかで使用される限り、かかる用語は請求範囲において過渡的な単語として使われる場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語として解釈されるため、「含む」と同様の方法で包括的であることを意図している。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
