(57)【要約】【課題】色調の変化を見て確認する必要がなく、包装形態として透明である必要がなく、開封しなくて良く、また、センサー等で確認する場所を探す必要のないインジケータ機能付き共振タグを提供する。【解決手段】絶縁性の基材５上に、熱、化学反応によって変形もしくは電気伝導度が劣化する物質３とコイル１と基材５の両面上に電極を設けてなるコンデンサ２とが形成され、導体の配線パターンによって直列接続されたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基材上に、熱、化学反応によって変形もしくは電気伝導度が劣化する物質とコイルと基材の両面上に電極を設けてなるコンデンサとが形成され、導体の配線パターンによって直列接続されたことを特徴とするインジケータ機能付き共振タグ。
【請求項２】
熱、化学反応によって変形する物質が変形することによって、直列接続された回路が絶縁することを特徴とする請求項１記載のインジケータ機能付き共振タグ。
【請求項３】
熱、化学反応よって変形もしくは電気伝導度が変化する物質が、酸化することにより導電性がなくなるかまたは、酸化反応によって熱を発する鉄粉などの金属粉などであるかまたはそれを含むことを特徴とする物質であることを特徴とする請求項１または２記載のインジケータ機能付き共振タグ。
【請求項４】
熱、化学反応などによって変形もしくは電気伝導度が変化する物質が、酸化劣化し亀裂を生じる高分子、有機物質などであるかまたはそれを含むことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のインジケータ機能付き共振タグ。
【請求項５】
熱、化学反応などによって変形もしくは電気伝導度が変化する物質の上に銀ペーストで導線をパターン状に形成し、導線パターンとコイルとコンデンサが、直列接続されたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のインジケータ機能付き共振タグ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインジケータ機能付き共振タグに関し、例えば、包材中の酸素濃度がある一定以上になる、物質がある温度以上にさらされる、雰囲気中の湿度がある湿度以上になる等により共振回路が作動しなくなるインジケータ機能付き共振タグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品、飲料、薬品等の内容物を長期保存する一般的な方法として、ガス置換包装がある。このガス置換包装は置換するガスとして窒素と二酸化炭素の混合ガスが多く用いられ、ガスバリヤ性の優れた包装材料で包装するものであった。
【０００３】
この様に、ガスバリヤ性の優れた包装材料を用い、ガス置換包装を行うことにより、内容物を長期保存することが可能となる。しかし、包装材料自体の欠陥、または内容物封入時の失敗、あるいは流通等の運搬過程における衝撃などが原因で、ピンホールやシール不良が発生した場合には、ガス置換包装された雰囲気が変化し、内容物の腐敗、または変質が生じることがある。
【０００４】
この様なガス置換雰囲気の変化をわかるために、ある濃度以上の酸素になったら色調が変化する酸素インジケータが用いられたりする。
【０００５】
また、冷凍食品が流通過程で間違って、高温化にさらされ、一旦解凍した後、その後、冷凍状態に戻ったとしても、見た目にはわからないが、味の変化、腐敗などが起こる問題が生じる。この様な温度変化をわかるために、ある一定温度になったら、色調が変化する温度インジケータが使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のインジケータは色調の変化で、ガス雰囲気変化、温度変化を確認するため、インジケータが見て確認できるところにある必要があり、包装形態として、透明なものとか、開封して確認する必要がある等の問題がある。
【０００７】
また、確認するのは、目視あるいはセンサー等で確認するが、確認する場所を探す必要があるため、確認に時間を要した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では課題を解決するために、非接触で電波のやり取りで、信号を確認できる共振タグを応用することとした。
【０００９】
本発明の請求項１の発明は、絶縁性の基材上に、熱、化学反応によって変形もしくは電気伝導度が劣化する物質とコイルと基材の両面上に電極を設けてなるコンデンサとが形成され、導体の配線パターンによって直列接続されたことを特徴とするインジケータ機能付き共振タグとしたものである。
【００１０】
本発明の請求項２の発明は、熱、化学反応によって変形する物質が変形することによって、直列接続された回路が絶縁することを特徴とする請求項１記載のインジケータ機能付き共振タグとしたものである。
【００１１】
本発明の請求項３の発明は、熱、化学反応よって変形もしくは電気伝導度が変化する物質が、酸化することにより導電性がなくなるかまたは、酸化反応によって熱を発する鉄粉などの金属粉などであるかまたはそれを含むことを特徴とする物質であることを特徴とする請求項１または２記載のインジケータ機能付き共振タグとしたものである。
【００１２】
本発明の請求項４の発明は、熱、化学反応などによって変形もしくは電気伝導度が変化する物質が、酸化劣化し亀裂を生じる高分子、有機物質などであるかまたはそれを含むことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のインジケータ機能付き共振タグとしたものである。
【００１３】
本発明の請求項５の発明は、熱、化学反応などによって変形もしくは電気伝導度が変化する物質の上に銀ペーストで導線をパターン状に形成し、導線パターンとコイルとコンデンサが、直列接続されたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のインジケータ機能付き共振タグとしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のインジケータ機能付き共振タグを図を用いて説明する。
図１は、本発明のインジケータ機能付き共振タグの実施の形態例を斜視で見た説明図である。図２は、断面で見た説明図、図３は、平面で見た説明図、図４は、裏面を平面で見た説明図である。
【００１５】
本インジケータ機能付き共振タグの例では、絶縁性の基材として絶縁性フィルムを用い、絶縁フィルム５上に導電材料で数回巻いたコイル１と、フィルムの両面に電極を設け絶縁フィルム５を電極で挟んだコンデンサ２と、コイル１の一部分に熱、化学反応により変化する物質３とで形成されている。これらは裏面のジャンパー線４を含めた配線パターンで直列に接続されている。なお図では、熱、化学反応により変化する物質３の上に導電ペースト６が形成されているが、熱、化学反応により変化する物質３のみでコイル１の一部分に利用しても良い。
【００１６】
これらのコイルＬ及びジャンパー線、コンデンサＣの組合せで共振回路を形成し、共振タグとして働いている。
【００１７】
コイルＬ及びジャンパー線の長さ、及びコンデンサＣの面積は、共振タグとして用いる周波数により異なる。
【００１８】
共振周波数ｆと、コイルＬ（インダクタンス）、コンデンサＣ（キャパシタンス）の関係は、次式で算出され、使用する共振周波数ｆと、使用したい共振タグのサイズ等から、コイルＬの長さ、コンデンサＣの面積は決まってくる。
【００１９】
ｆ＝１／２π√（ＬＣ）
なお、本数式では、ＬはコイルＬのインダクタンス、ＣはコンデンサＣの静電容量を表す。
【００２０】
配線パターンは、Ｃ（炭素）、Ａｇ（銀）ペーストあるいはＣｕ（銅）等の導体を塗布（印刷）したものであってもよい。
【００２１】
また、所定の配線パターンに従って絶縁フィルムに貼り合わせた導体すなわちアルミ箔、銅箔、金箔等の金属箔、アルミニウム、白金等の金属蒸着をエッチングすることにより、共振タグを形成しても良い。なお、コイルの導電材料は、通常配線パターンと同じ材料を用いる。
【００２２】
該共振タグは、一般的な、例えば万引防止等に用いられるもので良く、これを用いて本願のインジケータ機能付き共振タグを作成して良い。
【００２３】
本発明の請求項１の発明は、該共振タグの回路の一部を、熱及び化学反応などによって変形もしくは電気伝導度が劣化する物質からなる導電材料に置き換えて用いることが特徴である。
【００２４】
このような構成から、共振周波数の電波を出し共振タグを共振させ共振していることを確認するリーダと通信していたのが、熱、化学反応により変形もしくは電気伝導度が劣化することによって、共振タグの回路が断線し共振機能を示さなくなるかあるいは電流が減少し、通信しなくなることにより、インジケータ機能を示す。
請求項２の発明では、熱、化学反応により物質が変形して共振タグの回路が断線し共振機能を示さなくなり、通信しなくなるものである。
【００２５】
熱及び化学反応によって変形する物質の種類及び構成は、持たせたいインジケータ機能によって異なる。
【００２６】
例えば、ある温度になったかどうかを検出したいインジケータは、検出したい温度によって変形または電気伝導度が劣化する物質を用いる。物質の伝導性が劣る場合は、これに銀ペーストなどの導電性物質を加える。あるいは、例えば、請求項５で提案している構成、すなわち該検出したい温度によって変形する物質の上に銀ペースト等導電インキで線を描き、共振回路を形成した構成とする。この場合は、正常時には導電性インキで多く電流を流し、温度が変化した場合、物質が変形することになる。
【００２７】
この様な構成にすることによって、検出したい温度になることにより、電気伝導度が劣化するか、または物質が変形し断線するか、あるいは物質が変形し物質上の銀ペーストの線も壊れ断線して、共振タグとして働かなくなり、リーダに信号が帰ってこず、検出したい温度に達したかどうかわかる。
【００２８】
検出したい温度によって変形する物質としては、設定したい温度になったら、変形する物質であれば特に限定はないが、ステアリン酸ナトリウム（融点；２２０℃）、ステアリン酸ニッケル（融点；８０℃）、ステアリン酸亜鉛（融点；１４０℃）、ステアリン酸コバルト（融点；７５℃）オレイン酸ナトリウム等の脂肪酸塩、及びステアリン酸メチル（融点；３８℃）、ステアリン酸グリコール（融点；５９℃）、ステアリン酸ビニル（融点；３６℃）、ステアリン酸プロピル、オレイン酸エチル等の脂肪族エステル類など、ある温度になると急激に溶解する物質が好ましく用いられる。
【００２９】
また、例えば窒素置換などして無酸素状態にした包装体内に酸素が進入したかどうか検知する酸素インジケータは、検出したい酸素濃度に変形もしくは電気伝導度が劣化する物質を用いれば良い。
【００３０】
請求項３で提案している鉄粉、銅粉、アルミニウム粉など金属粉が酸化することにより、導電性が悪くなる物質、またはそれを含む物質を回路の一部として用い、共振タグの共振回路が作動しなくなり、リーダに信号が帰ってこないことにより、酸素インジケータとしても良い。
【００３１】
更に、鉄粉、銅粉、アルミニウム粉等の金属が酸化する際に発する熱を用いることにより、上記温度インジケータを使用しても良い。
【００３２】
また、請求項４で提案している高分子、有機物質など酸化により劣化する物質を用い、その上に銀ペースト等で回路を形成し、該物質が酸化劣化し亀裂を生じることにより、共振回路が壊れ、リーダに信号が帰ってこないことによる酸素インジケータでも良い。
【００３３】
酸化劣化する高分子、有機物質としては、酸化防止剤を添加していないポリプロピレン、ポリブタジエン系ポリマー、リニアローデンポリエチレン、ポリウレタン、ゴム系等の高分子系の物質、高級脂肪酸、高級脂肪酸からなる油など有機物質等がある。
【００３４】
なお、上記のような酸素インジケータおよび温度インジケータは、上述したように物質の伝導性が劣る場合は、これに銀ペーストなどの導電性物質を加える。あるいは、請求項５で提案している構成、すなわち該検出したい温度や、酸素によって変形する物質の上に銀ペースト等導電インキで線を描き、共振回路を形成した構成としてもよい。
【００３５】
＜実施例１＞
共振タグとして、市販されているチェックポイント社製の８．２ＭＨｚで共振する万引防止用のタグを用いた。（サイズ５ｃｍ×５ｃｍ）
【００３６】
該タグはアルミ箔と絶縁フィルムを貼り合わせ、エッチングして、コイルとコンデンサを形成し、共振タグとなっている。
【００３７】
該タグの回路を形成しているアルミの一部を２ｍｍぐらいはがし断線し、共振タグとして働かないようにした。
【００３８】
２ｍｍぐらいはがした部分に、融点；８０℃ステアリン酸ニッケルを塗り、その上に銀ペーストを塗り、断線させた回路をつなぎ、８０℃になったことを検出する本発明のインジケータ付き共振タグとした。
【００３９】
該インジケータ付き共振タグにチェックポイント社製の万引防止用に使われる、アンテナとリーダを近付けると、回路が共振し、リーダが信号を読み取り音をだした。
【００４０】
該インジケータ付き共振タグを、８５℃のオーブンに３０秒いれ、上記アンテナとリーダに近付けたが、回路は共振せず、リーダは音を出さなかった。
【００４１】
該インジケータ付き共振タグが、８０℃にさらされることで、ステアリン酸ニッケルが融解し、ステアリン酸ニッケルと銀ペーストを塗った部分が断線していた。
【００４２】
＜実施例２＞
【００４３】
実施例１と同様にしてアルミニウムの一部を２ｍｍぐらいはがした共振タグを用意し、共振回路として働かなくした共振タグの２ｍｍぐらい断線している部分に、融点；６０℃ステアリン酸グリコールを混ぜた銀ペーストを塗り、６０℃になったことを検出する本発明のインジケータ付き共振タグとした。
【００４４】
該インジケータ付き共振タグに実施例１で使用したアンテナとリーダを近付けると、回路が共振し、リーダが信号を読み取り音をだした。
【００４５】
該インジケータ付き共振タグを、６５℃のオーブンに３０秒いれ、上記アンテナとリーダに近付けたが、回路は共振せず、リーダは音を出さなかった。
【００４６】
該インジケータ付き共振タグが、６５℃にさらされることで、ステアリン酸グリコールが融解し、銀ペーストを塗った部分が断線していた。
【００４７】
＜実施例３＞
【００４８】
実施例１と同様にしてアルミニウムの一部を２ｍｍぐらいはがした共振タグを用意し、共振回路として働かなくした共振タグの２ｍｍぐらい断線している部分に、融点；４０℃ステアリン酸メチルを混ぜた銀ペーストを塗り、４０℃になったことを検出するインジケータ付き共振タグとした。
【００４９】
該インジケータ付き共振タグのステアリン酸メチル含有銀ペースト部を覆うように、鉄系の酸素吸収剤を塗り、酸素があることを検出する本発明のインジケータ付き共振タグとした。
【００５０】
該インジケータ付き共振タグを酸素を嫌う食品を包む、窒素ガス置換した包装材の中に入れ、実施例１で使用したアンテナとリーダに近付けると、回路が共振し、リーダが信号を読み取り音をだした。
【００５１】
該インジケータ付き共振タグが入った、窒素置換した包装材に小さな穴をあけ、１０分間放置後、上記アンテナとリーダに近付けたが、回路は共振せず、リーダは音を出さなかった。
【００５２】
該インジケータ付き共振タグが、酸素が接触することで、鉄系の酸素吸収剤が、酸素を吸い、その際酸化反応による熱を発生し、その熱で、４０℃ステアリン酸メチルを混ぜた銀ペーストが断線していた。
【００５３】
＜実施例４＞
【００５４】
実施例１と同様にしてアルミニウムの一部を２ｍｍぐらいはがした共振タグを用意し、共振回路として働かなくした共振タグの２ｍｍぐらい断線している部分に、酸化防止剤等無添加の０．２重量％ステアリン酸コバルトを添加したポリプロピレンをコーティングし、該ポリプロピレンの上に銀ペーストで回路を描き、共振回路を復元し、酸素が一定時間さらされたことを検出する本発明のインジケータ付き共振タグとした。
【００５５】
該インジケータ付き共振タグを、実施例１で使用したアンテナとリーダに近付けると、回路が共振しリーダが信号を読み取り音をだした。
【００５６】
該インジケータ付き共振タグを１月間、室温環境下に放置し、大気にさらし、上記アンテナとリーダに近付けたが、回路は共振せず、リーダは音を出さなかった。
【００５７】
該インジケータ付き共振タグが、酸素と１月間接触することで、０．２重量％のステアリン酸コバルトを含有したポリプロピレンが、酸化劣化し、銀ペーストが断線していた。
【００５８】
【発明の効果】
本発明を用いると、共振タグが作動しているかどうか確認できるリーダにかざすだけで、高温にさらされたり、酸素が混入したこと等を、目視によることなく簡単に検知することができるようになり、容易に品質を保証できるようになる。また、検知のレベルも物質の種類、組合せにより簡単に設計でき、使用範囲も広い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインジケータ機能付き共振タグの実施の形態例を斜視で見た説明図である。
【図２】本発明のインジケータ機能付き共振タグの実施の形態例を断面で見た説明図である。
【図３】本発明のインジケータ機能付き共振タグの実施の形態例を平面で見た説明図である。
【図４】本発明のインジケータ機能付き共振タグの実施の形態例の裏面を、平面で見た説明図である。
【符号の説明】
１・・・・コイルＬ
２・・・・コンデンサＣ
３・・・・熱、化学反応により変化する物質
４・・・・ジャンパー線
５・・・・絶縁フィルム
６・・・・銀ペースト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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