説明

非接触式データキャリアを備えた包装箱

【課題】本発明は、ブースターアンテナを有する非接触式データキャリアを備えた包装箱において、収納物がどのようなものであっても、アンテナ特性が変化せず、通信距離を安定させることができ、読み取り不良が発生することがない、非接触式データキャリアを備えた包装箱を提供することを目的とする。
【解決手段】ブースターアンテナ10は、包装箱1を組み立てた状態で、箱外部(外側)に位置するように、側面部8と側面部8の間の二つの稜線d2、d1と、側面部8と上接合代面部4の間の稜線d6とで、「略門型」形状を形成するように外面側(表面側)に設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、RFID(Radio Frequency Identification:電磁波を利用して人や物を認識する非接触型の自動認識技術)によって情報通信を行う非接触式データキャリアを備えた包装箱、例えば、タバコ、薬品、化粧品、酒、貴金属、ハンドバック等の個品を包装する、非接触式データキャリアを備えた包装箱に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、「RFID」と呼ばれる非接触の自動認識技術によって、個人識別や物品識別が行われている。このRFID技術によって、物流管理、生産履歴管理、真偽判定等を行うことが知られている。
【0003】
ところで、RFIDを使って物流管理等を行う場合には、識別対象である各個品の包装箱毎に、ICタグ等の非接触式データキャリアを付与することが考えられる。このとき、この付与コストの削減を考慮すると、各包装箱に、直接、非接触式データキャリアを実装する、いわゆる「ソースタギング」技術を採用することが考えられる。
【0004】
しかし、単純に「ソースタギング」技術を採用しても、ICチップが包装箱に直接実装されることから、ICチップとアンテナとの接続不良の問題等が発生する可能性がある。
そこで、ICチップと小形アンテナを一体的に構成したICモジュールを予め用意して、このICモジュールを大形アンテナ(ブースターアンテナ)を形成した包装箱に、貼着することで、接続不良の問題等を解消することが考えられる。すなわち、ICモジュールの小形アンテナと包装箱の大形アンテナは、いわゆる「電磁誘導」によって電気的に結合されるため、ICチップを直接大形アンテナに接続しなくてもよく、接続不良の問題が発生するおそれがなくなるのである。
【0005】
こうした電磁誘導によって非接触式データキャリアを構成するものとして、下記特許文献1が知られている。この特許文献1によると、さらに、ブースターアンテナを設けたことによって無線通信の通信距離を拡大することができる旨、記載されている。また、ブースターアンテナを柔軟な紙基材に設けるものとしては、下記特許文献2が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2000−137779号公報
【特許文献2】特開2002−109497号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、包装箱にブースターアンテナを設ける場合には、例えば、包装箱の各「面」に設けるのが一般的である。例えば、前述の特許文献2に記載されたブースターアンテナも、複数の外周「面」に跨るように設けることで、複数の方向に通信できるように構成している。
【0008】
しかし、このように、ブースターアンテナを包装箱の「面」に設けた場合には、内部の収納物を包むアルミホイル等の金属製包装材や金属製の収納物等が、包装箱の「面」に接触して、金属製包装材等とブースターアンテナが一体化して、アンテナ特性が変化し、通信距離が変化してしまうという問題が生じる。この問題は、ちょうど金属部品にICタグを貼着した場合に生じる、読み取り不良の問題と同様である。
【0009】
こうした読み取り不良の問題が生じると、前述のように通信距離を拡大させるためにブースターアンテナを設けたメリットが損なわれる。これにより、結果として、包装箱にブースターアンテナを設けても、内部の収納物によっては十分に通信距離を確保できないという問題が生じることになる。
【0010】
そこで、本発明は、ブースターアンテナを有する非接触式データキャリアを備えた包装箱において、収納物がどのようなものであってもアンテナ特性が変化せず、通信距離を安定させることができ、読み取り不良が発生することがない、非接触式データキャリアを備えた包装箱を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
この発明の非接触式データキャリアを備えた包装箱は、電磁波を利用して個品データ等の個別情報の送受信を行う非接触式データキャリアを備えた包装箱であって、稜線で折り曲げて組み立てることで複数の面を構成できる基材と、個品データを記憶したICチップと該ICチップに連結された小形アンテナとを備えて前記基材の所定の面に貼着されるICモジュールと、該ICモジュールが貼着された柔軟性基材の所定の面に隣接する稜線に設けられるブースターアンテナと、を備えるものである。
上記構成によれば、基材によって構成される包装箱の所定の面には、ICチップと小形アンテナとからなるICモジュールが貼着されて、その所定の面に隣接した稜線にはブースターアンテナが設けられる。すなわち、通信距離を延ばすブースターアンテナが、包装箱の頂部(角部)である「稜線」に位置するのである。
【0012】
このため、ブースターアンテナが包装箱の「面」から最も離間した位置に位置することになり、収納物が金属製包装材等で包まれていたとしても、ブースターアンテナとの間には隙間が生じて、ブースターアンテナのアンテナ特性が、変化するのを防ぐことができる。
【0013】
なお、小形アンテナやブースターアンテナのアンテナ素材は、導電性の銅やアルミ等の金属製の導電性ペーストが考えられるが、一般的な金属線などであってもよい。
【0014】
この発明の一実施態様においては、基材を柔軟性基材としたものである。
上記構成によれば、基材が柔軟性基材であるため、折り曲げによる稜線の成形を比較的容易に行うことができる。
【0015】
よって、稜線の形成を、人力等によって行うこともできる。
なお、ここで柔軟性基材とは、例えば、紙材料や、ビニール材料、さらにはゴム材料、プラスチック材料、繊維材料、布材料など、人力でも容易に変形する基材のことをいう。
【0016】
この発明の一実施態様においては、前記ブースターアンテナを稜線の外表面側に設けたものである。
【0017】
上記構成によれば、ブースターアンテナが稜線の外表面側に位置するため、収納物が包装箱の中で稜線の位置に移動したとしても、ブースターアンテナとの間には、必ず柔軟性基材が存在する。これにより、ブースターアンテナと収納物が一体化するのを防ぐことができる。
【0018】
よって、収納物がどのようなものであっても、より確実に、ブースターアンテナのアンテナ特性を安定させることができ、読み取り不良の発生を防ぐことができる。
【0019】
この発明の一実施態様においては、前記ブースターアンテナを複数の稜線に設けたものである。
【0020】
上記構成によれば、ブースターアンテナが複数の稜線に設けられることで、包装箱の箱形状を利用して、ブースターアンテナが複数の方向を向くように設定できる。
【0021】
よって、包装箱の形状を有効に利用して、ブースターアンテナの通信範囲(角度)を拡大することができる。
【0022】
この発明の一実施態様においては、前記ブースターアンテナを複数の稜線のうち長いものに設けたものである。
【0023】
上記構成によれば、ブースターアンテナの長さを、包装箱の長い稜線を利用して、長くも短くも設定することができる。
【0024】
よって、包装箱を有効に利用して、ブースターアンテナの長さを自由に設定することができ、アンテナ特性のチューニング(調整)幅を広げることができる。
【0025】
この発明の一実施態様においては、前記ICモジュールを基材の内表面側に設けたものである。
【0026】
上記構成によれば、ICモジュールを包装箱の内部に位置させることで、包装箱の外部に、ICモジュールが露出しないことになる。
【0027】
よって、外部からの圧力等によって、ICモジュールが包装箱から剥がれるのを防ぐことができ、データキャリアとしての機能を維持することができる。また、故意にICモジュールが剥がされて、ICモジュールが交換されることによる偽造を防ぐことができる。
【発明の効果】
【0028】
この発明によれば、ブースターアンテナが包装箱の「面」から最も離間した位置に位置することになり、収納物が金属製包装材等で包まれていたとしても、ブースターアンテナとの間には隙間が生じて、ブースターアンテナのアンテナ特性が、変化するのを防ぐことができる。
【0029】
よって、非接触式データキャリアを備えた包装箱において、収納物がどのようなものであってもアンテナ特性が変化せず、通信距離を安定させることができ、読み取り不良が発生することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】第一実施形態の非接触式データキャリアを備えた包装箱の上方斜視図。
【図2】非接触式データキャリアを備えた包装箱の展開斜視図。
【図3】包装箱の上部に設けた非接触式データキャリアの詳細斜視図。
【図4】図1のA−A線矢視断面図。
【図5】第二実施形態のタバコの箱(包装箱)の上方斜視図。
【図6】(a)が第三実施形態のタバコの箱(包装箱)の上方斜視図、(b)が第四実施形態のタバコの箱(包装箱)の上方斜視図。
【図7】第五実施形態の図4に対応するA−A線矢視断面図。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
【0032】
まず、第一実施形態について説明する。図1は本発明の非接触式データキャリアを備えた包装箱の上方斜視図、図2は非接触式データキャリアを備えた包装箱の展開斜視図、図3は包装箱の上部に設けた非接触式データキャリアの詳細斜視図、図4は図1のA−A線矢視断面図である。
【0033】
図1に示すように、包装箱1は、上下方向に長い矩形形状の箱体で構成しており、内部には、アルミホイル(図示せず)で包まれた薬品等の収納物2を位置させている。この包装箱1は、紙材料pをベースにして構成しており、この紙材料pを所定の稜線d1、d2…で折り曲げて組み立てることにより、六面を有する立方体となるように構成している。
【0034】
包装箱1は、図2の展開斜視図に示すように、長尺矩形形状の側面部3、3…を、幅方向に4つ連設して、その上下端に正方形形状の上面部4と下面部5とを連設し、さらに、その隣接位置に、上下接合代面部6、6…を設けると共に、側面部3の側端に、上下に延びる側部接合代面部7を設けることで構成している。また、それぞれの面部3、4、5、6、7の間には、箱体として組み上げた際に稜線となる、複数の折り曲げ線8、…を設けている。
【0035】
そして、図1に示すように、この包装箱1の上部には、非接触式データキャリアであるICモジュール9とブースターアンテナ10とを設けている。このICモジュール9とブースターアンテナ10とは、後述するように、電磁誘導によって電気的に結合するように構成されている。
【0036】
ICモジュール9は、包装箱1を組み立てた状態で、箱内部(内側)に位置するように上面部4の下側に位置する上接合代面部6の内面側(裏面側)に貼着されている。
一方、ブースターアンテナ10は、導電性ペーストを印刷技術によって、紙材料pで構成される包装箱1に印字されることで構成している。包装箱1を組み立てた状態で、箱外面側(表面側)に位置するように、側面部8と側面部8の間の二つの稜線d2、d1と、側面部8と上接合代面部4の間の稜線d6とで、「略門型」形状を形成するように外面側(表面側)に設けられている。
【0037】
前述のICモジュール9は、図3に示すように、個品データ等を記憶した薄型の直方体形状のICチップ91と、略楕円形状のUHF帯ニアフィールドタイプの小形アンテナ92と、このICチップ91と小形アンテナ92を備えるシート基材93とで構成している。
【0038】
シート基材93は長方形状の透明のフィルムPET材で形成しており、下面側には粘着剤(図示せず)を設けている。このため、ICモジュール9を、いわゆる粘着シールのように、包装箱1に自由に貼着できる。
【0039】
このICモジュール9は、従来から一般に知られているフリップチップボンディング等の実装方法によって、ICチップ91を小形アンテナ92が形成されたシート基材93に実装することで、製造している。なお、この実装は、特許3739752号等で開示されたロータリーボンディング方式で行うのが望ましい。なぜなら、ICチップ91の実装スピードを格段に早めることができ、ICモジュール9の歩留まりも高めることができるからである。
【0040】
一方、小形アンテナ92は、導電性ペーストを印刷技術によって、シート基材93に印字することで形成している。小形アンテナ92を導電性ペーストで略楕円形状に形成することで、ブースターアンテナ10から起電力を受けた際には、いわゆる電磁コイルとして機能する。こうして小形アンテナ92が電磁コイルとして機能することで、電磁誘導によって、小形アンテナ92に電流が発生して、ICチップ91に電気が流れ、図示しないリーダ・ライタと通信するようになっている。
【0041】
また、ブースターアンテナ10と小形アンテナ92は、直接接続されていなくても、電磁誘導で電気が流れるため、ブースターアンテナ10と小形アンテナ92との位置関係を、比較的自由に設定することができる。このため、ICモジュール9自体の包装箱1への貼着(実装)作業は、精密な精度を必要とせず、ブースターアンテナ10からの起電力(電磁力)が届く範囲L(例えば0〜15mm)に、小形アンテナ92を位置させればよい。
【0042】
また、前述したように、ブースターアンテナ10は、略門型形状に形成されて、包装箱の1組立時には、図1に示すように、左右方向、上下方向にそれぞれ延びるように設定されている。このため、リーダ・ライタ(図示せず)からの電波の受信角度(範囲)を、前後方向や左右方向にも広げることもできる。よって、通信範囲をさらに広げることができる。
【0043】
さらに、このブースターアンテナ10の長さも、稜線d1、d2、d6の長さに応じて比較的自由に設定することができるため、アンテナ特性も自由に調整することができる。
【0044】
そして、図4に示すように、このブースターアンテナ10は、包装箱1の稜線d6の外面側に位置する。このため、ブースターアンテナ10が内部の収納物2から最も離間した位置に位置して、ブースターアンテナ10が収納物のアルミホイル2Aと接触するのを防ぐことができる。これにより、ブースターアンテナ10が収納物のアルミホイル2Aと一体化することなく、ブースターアンテナ10のアンテナ特性を確実に維持することができる。
【0045】
一方、この図4にも示すように、ICモジュール9は包装箱1の内側に位置するように貼着されている。このため、ICモジュール9は、外部からの影響を受け難く、包装箱1からの剥離やICチップ91の破損を防止することができる。加えて、外側から目視できないため、故意にICモジュール9を取り換えることも、防ぐことができる。
【0046】
なお、このようにICモジュール9を包装箱1の内側に貼着すると、小形アンテナ92と収納物2とが接触するおそれが生じるが、小形アンテナ92は、ブースターアンテナ10と電磁誘導すれば機能的に足りるため、ブースターアンテナ10の場合のように、アンテナ特性が変化して問題が生じるということはない。
【0047】
このように、第一実施形態の包装箱1は、稜線d6で折り曲げて組み立てることで、複数の面を構成する紙材料pで構成されており、個品データを記憶したICチップ91と、このICチップ91に連結される小形アンテナ92とを備えたICモジュール9を上接合代面部6に貼着して、この上接合代面部6に隣接した稜線d6に、ブースターアンテナ10を設けている。
【0048】
これにより、通信距離を延ばすブースターアンテナ10が、包装箱1の頂部(角部)である「稜線d6」に位置することになる。
このため、ブースターアンテナ10が包装箱1の「面」から最も離間した位置に位置することになり、収納物2がアルミホイル2Aで包まれていても、ブースターアンテナ10との間で隙間S(図4参照)が生じて、ブースターアンテナ10のアンテナ特性が変化するのを防ぐことができる。
【0049】
よって、非接触式データキャリアを備えた包装箱1において、収納物2がどのようなものであっても、ブースターアンテナ10のアンテナ特性が変化せず、通信距離を安定させて、読み取り不良が発生することを防ぐことができる。
【0050】
なお、この包装箱1には、アルミホイルではない一般的な包装紙で包まれた収納物を収納してもよい。この場合も、当然に通信距離は変化しない。
【0051】
また、この実施形態では、ブースターアンテナ10を稜線d6の外側面に設けている。
【0052】
これにより、収納物2が包装箱1の中で稜線d6の位置に移動したとしても、ブースターアンテナ10との間には必ず包装箱1の紙材料pが存在する。このため、ブースターアンテナ10と収納物2とが一体化するのを防ぐことができる。
【0053】
よって、収納物2がアルミホイル2Aで包まれていても、より確実に、ブースターアンテナのアンテナ特性を安定させることができ、読み取り不良の発生を防ぐことができる。
【0054】
また、この実施形態では、ブースターアンテナ10を3つの稜線d6、d1、d2に設けている。
【0055】
これにより、包装箱1の箱形状を有効に利用して、ブースターアンテナ10を複数の方向を向くように設定できる。すなわち、図1に示すように、上下方向の電波R1のみならず左右方向の電波R2にも反応することになり、通信範囲を拡大することができる。
【0056】
よって、包装箱1の形状を有効に利用して、ブースターアンテナ10の通信範囲(角度)を拡大することができる。
【0057】
また、この実施形態では、ICモジュール9を包装箱1の内側に設けている。
これにより、包装箱1の外部にICモジュール9が露出しないことになる。
【0058】
よって、外部からの圧力等によって、ICモジュール9が包装箱1から剥がれるのを防ぐことができ、データキャリアとしての機能を維持することができる。また、故意にICモジュール9が剥がされて、ICモジュール9が交換されることによる偽造も防ぐことができる。
【0059】
次に、第二実施形態について、図5を利用して説明する。図5は第二実施形態のタバコの箱11(包装箱)の上方斜視図である。
【0060】
この第二実施形態は、タバコの箱11(包装箱)に非接触式データキャリアを備えたものである。タバコの箱11は、比較的小さいため、ブースターアンテナ10を上部の稜線d10に設けた場合、電波を受信するアンテナ長を十分に得ることができない。
【0061】
そこで、この実施形態では、タバコの箱11で最も長い稜線である側部の稜線d11に、ブースターアンテナ20を設けている。
【0062】
このブースターアンテナ20は、上下方向に延びる側部の稜線d11に、稜線d11の上下全長とほぼ同じ長さでアンテナ20を設けている。このように長い稜線を使ってブースターアンテナ20を設けることで、タバコの箱11のように小さい包装箱であっても、ブースターアンテナ20の長さを比較的長く確保することができる。
【0063】
また、このブースターアンテナ20は、第一実施形態と同様に稜線d11の外側面に設けている。このため、ブースターアンテナ20と収納物(図示せず)とが一体化するのを防ぐことができ、第一実施形態と同様、確実に、ブースターアンテナ20のアンテナ特性の変化を防いで、読み取り不良の発生を防ぐことができる。
【0064】
なお、ICモジュール9は、このブースターアンテナ20に隣接するようにタバコの箱11の側面12の内側面(裏面)に設けている。このように、タバコの箱11の内側面にICモジュール9を設けることで、第一実施形態と同様に、ICモジュール9の剥離や破損を防ぐことができ、ICモジュール9の取り換えによる偽造も防ぐことができる。
【0065】
以上のように、この第二実施形態では、前記ブースターアンテナ20を、タバコの箱11の最も長い稜線d11に設けている。
これにより、ブースターアンテナ20の長さを、タバコの箱11の最も長い稜線d11を利用して、長く設定することができる。
【0066】
よって、タバコの箱11を有効に利用して、ブースターアンテナ20の長さを最大限大きくすることができ、通信距離をより調整しやすくすることができる。
【0067】
なお、その他の作用効果については、第一実施形態と同様である。
【0068】
次に、第三実施形態と第四実施形態について、図6を利用して説明する。図6(a)が第三実施形態のタバコの箱21の上方斜視図、(b)が第四実施形態のタバコの箱31の上方斜視図である。
【0069】
(a)に示す第三実施形態のタバコの箱21は、第二実施形態のブースターアンテナ(20)に、さらに下側位置で左右に延びる稜線d21に沿って延びる下側延部30aを設けたものである。その他の部分は、第二実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【0070】
このように、ブースターアンテナ30に下側延部30aを設けたことにより、上下方向の電波R1を受信しやすくなるため、通信範囲を第二実施形態のものよりも広げることができる。
【0071】
また、タバコの箱21の下側位置に下側延部30aを設けているため、タバコの箱11を開封した後においても、ブースターアンテナ30をそのまま機能させることができ、開封後の個品管理等についても行うことができる。
【0072】
(b)に示す第四実施形態のタバコの箱31は、第三実施形態のブースターアンテナ(30)に、さらに側方下部で前後に延びる稜線d31に沿って延びる後側延部40aを設けたものである。その他の部分は、第三実施形態と同様である。
【0073】
このように、ブースターアンテナ40に後側延部40aを設けたことにより、左右方向の電波R2を受信しやすくなるため、さらに、通信範囲を第三実施形態のものよりも広げることができる。
【0074】
また、後側延部40aも、タバコの箱31の下側位置に設けているため、開封後でも、個品管理等を行うことができる。
【0075】
特に、この第四実施形態では、ブースターアンテナ10がタバコの箱31の対角位置に設けられるため、内部にアルミホイルの包装紙(図示せず)があることで、電波がタバコの箱31を通過しない場合でも、必ずブースターアンテナ40で電波を受信することができる。
【0076】
よって、タバコの箱31の向き等をいろいろと変化させなくても、ブースターアンテナ40で、電波を受信させることができ、リーダ・ライタの読み取り作業を容易に行うことができる。
【0077】
なお、その他の作用効果については、第三実施形態と同様である。
【0078】
次に、第五実施形態について、図7を利用して説明する。図7は、第五実施形態の図4に対応するA−A線矢視断面図である。
【0079】
この図7に示す第五実施形態では、ブースターアンテナ50を、稜線d41の内側面に設けている。すなわち、包装箱41の内側にブースターアンテナ50を設けているのである。
【0080】
このように、ブースターアンテナ50が包装箱41の内側に位置することで、ブースターアンテナ50が外部からの影響を受け難いため、包装箱41から剥がれ落ちるおそれがなくなる。
【0081】
これにより、ブースターアンテナ50を長期間にわたり安定的に包装箱41に固定しておくことができ、通信性能を維持することができる。また、ブースターアンテナ50の厚みを厚くすることも可能であるため、ブースターアンテナ50の性能も高めることができる。
【0082】
なお、このように、ブースターアンテナ50が包装箱41の内側に設けられることで、収納物2と接触する恐れが生じるが、包装箱41の稜線d41という頂部(角部)に設けられ、さらに包装箱41の上側に設けられているため、さほど、接触することもないと考えられる。
【0083】
したがって、この実施形態によると、ブースターアンテナ50の機能を最大限発揮させて、通信性能を高めることができる。
【0084】
以上、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、あらゆる非接触式データキャリアを備えた包装箱に適用する実施形態を含むものである。
【符号の説明】
【0085】
1…包装箱
2…収納物
d1、d2、d6、d11、d21、d31、d41…稜線
9…ICモジュール
10…ブースターアンテナ
11…タバコの箱
20…ブースターアンテナ
21…タバコの箱
30…ブースターアンテナ
31…タバコの箱
40…ブースターアンテナ
41…包装箱
50…ブースターアンテナ
91…ICチップ
92…小形アンテナ
93…シート基材


【特許請求の範囲】
【請求項1】
電磁波を利用して個品データ等の個別情報の送受信を行う非接触式データキャリアを備えた包装箱であって、
稜線で折り曲げて組み立てることで複数の面を構成できる基材と、
個品データを記憶したICチップと該ICチップに連結された小形アンテナとを備えて前記基材の所定の面に貼着されるICモジュールと、
該ICモジュールが貼着された基材の所定の面に隣接する稜線に設けられるブースターアンテナと、を備える
非接触式データキャリアを備えた包装箱。
【請求項2】
前記基材を柔軟性基材とした
請求項1記載の非接触式データキャリアを備えた包装箱。
【請求項3】
前記ブースターアンテナを稜線の外表面側に設けた
請求項1記載の非接触式データキャリアを備えた包装箱。
【請求項4】
前記ブースターアンテナを複数の稜線に設けた
請求項1記載の非接触データキャリアを備えた包装箱。
【請求項5】
前記ブースターアンテナを複数の稜線のうち長いものに設けた
請求項1記載の非接触データキャリアを備えた包装箱。
【請求項6】
前記ICモジュールを基材の内表面側に設けた
請求項1〜5いずれか記載の非接触データキャリアを備えた包装箱。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−40837(P2011−40837A)
【公開日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−183960(P2009−183960)
【出願日】平成21年8月7日(2009.8.7)
【出願人】(302031502)株式会社 ハリーズ (16)
【Fターム(参考)】