JP2007065815A - リーダライタ装置 - Google Patents

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賢太郎 藤井
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Abstract

【課題】アンテナ及び制御回路が一体的に構成されるとともに、共振周波数にばらつきが生じるのを防止でき、かつ、確実にシールされたリーダライタ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】筐体5内にメイン基板3及びアンテナ基板4を一定間隔を隔てて対向配置し、筐体5の開口部50をカバー6で覆うとともに、筐体5及びカバー6の間にパッキン7を介装する。筐体5内に区画壁56A,56Bを形成することにより、筐体5内の空間を、メイン基板3及びアンテナ基板4を収容するための収容空間51と、樹脂材料を充填するための樹脂充填空間57A,57Bとに区画する。これにより、筐体5内全体に樹脂材料を充填した場合のように共振周波数にばらつきが生じるのを防止でき、パッキン7により確実にシールすることができる。
【選択図】 図4

Description

本発明は、リーダライタ装置に係り、更に詳しくは、ICタグとの間で非接触通信を行うリーダライタ装置の改良に関する。
従来から、工場における生産ライン等では、搬送される物品(部品など)を保持するパレットにバーコードを付与しておいて、バーコードから識別情報を読み取ることにより、物品の種類を識別するシステムが利用されている。しかし、このようなシステムでは、バーコードのパターンを光学的に読み取ることにより、そのパターンから識別情報を読み取るため、バーコードに汚れや水分が付着している場合などに、識別情報を良好に読み取ることができない場合がある。
そこで、メモリを備えたデータキャリアをパレットに取り付けておき、そのメモリに記憶されている識別情報をリーダライタ装置で読み取ることにより、物品の種類を識別するシステムが提案されている(例えば、特許文献1)。このようなシステムでは、データの送受信によってメモリに記憶されている識別情報を読み取るので、データキャリアに付着した汚れや水分が識別情報の読み取りに与える影響が少なく、識別情報を良好に読み取ることができるという利点がある。
特許文献1に開示されているような従来のリーダライタ装置では、データキャリアとの間でデータの送受信をするためのアンテナを備えたヘッドと、アンテナでのデータの送受信を制御するための制御回路を備えたコントローラとが別個独立に設けられている。ヘッドは、生産ライン等における搬送経路の側方に配置され、搬送経路上を搬送される物品がヘッドの側方を通過する際に、その物品を保持するパレットに取り付けられたデータキャリアとの間でデータの送受信を行う。コントローラは、ケーブルを介してヘッドに接続され、搬送経路から離れた場所に設置される。生産ラインによっては、水や油が飛び散るような環境で物品が搬送される場合もあるため、CPU等の重要な部品を備えたコントローラを生産ラインから離れた場所に設置することにより、水分や油分の浸入によるコントローラの故障を防止できる。
図21は、従来のヘッド201の内部構成の一例を示す断面図である。このヘッド201は、アンテナを保持するアンテナ基板204と、無線信号の変調及び復調を行うための回路基板203と、アンテナ基板204及び回路基板203を収容するための筐体205と、筐体205の開口部250を覆うためのカバー206と、筐体205に取り付けられたLED209とを備えている。
このヘッド201を組み立てる際には、まず、アンテナ基板204及び回路基板203が開口部250を介して筐体205内に挿入されて、互いに一定間隔を隔てて固定されるとともに、LED209が筐体205に取り付けられる。その後、接着剤等を用いて筐体205にカバー206が取り付けられることにより、筐体205の開口部250が閉じられる。そして、筐体205に形成されている樹脂注入孔(図示せず)から筐体205内にエポキシ樹脂を注入することにより、筐体205内全体にエポキシ樹脂が充填される。筐体205内全体にエポキシ樹脂を充填することにより、筐体205内への水分や油分の浸入を防止できる。
このヘッド201では、アンテナにより構成される誘導素子と、アンテナに対して並列接続されたコンデンサにより構成される容量素子とにより共振回路が形成され、この共振回路に対して電圧を印可することにより、所定の周波数で共振(発振)させて電波を放出することができる。共振回路から発生する電波の周波数(共振周波数)は、誘導素子のインダクタンス及び容量素子のキャパシタンスに依存している。
特開平2−269544号公報
図21に示すような従来のヘッド201では、アンテナ基板204と回路基板203との間に介在するエポキシ樹脂により寄生容量がばらつき、そのために、共振周波数にばらつきが生じるという問題があった。この寄生容量のばらつきの原因としては、以下の3つが考えられる。第1に、エポキシ樹脂内に気泡が不均一に混入していることが考えられる。第2に、エポキシ樹脂には、一般的に、誘電率が高いアルミなどの無機質からなる物質(いわゆるフィラー)が混合されるが、エポキシ樹脂内におけるこのフィラーの偏在が考えられる。第3に、エポキシ樹脂には硬化剤が混合されるが、この硬化剤の混合割合のばらつきや、エポキシ樹脂内における硬化剤の偏在などが考えられる。特に、上記第3の原因に関しては、エポキシ樹脂などの熱可塑性樹脂は、硬化剤が混合されることにより自己発熱しながら硬化することとなるが、エポキシ樹脂は粘度が高く筐体内で混合する必要があるため、硬化剤の混合割合のばらつきやエポキシ樹脂内における硬化剤の偏在が生じやすい。
また、従来のようにヘッドとコントローラが別個独立に設けられたような構成では、ヘッド及びコントローラを別々に取付配置しなければならず、取り扱いが面倒であった。この問題を解決するためにアンテナ及び制御回路を一体的に構成した場合、CPU等の重要な部品が水分や油分に晒されないように確実にシールする必要があるが、上記のように筐体内にエポキシ樹脂を充填するような構成では、寄生容量のばらつきに起因して、共振周波数にばらつきが生じてしまう。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、アンテナ及び制御回路が一体的に構成されるとともに、共振周波数にばらつきが生じるのを防止でき、かつ、確実にシールされたリーダライタ装置を提供することを目的とする。
本発明によるリーダライタ装置は、ICタグとの間で非接触通信を行うために無線信号を送受信するアンテナと、上記アンテナにおける無線信号の送受信を制御する制御回路と、開口部を有し、この開口部を介して上記アンテナ及び上記制御回路を内部に収容することができる樹脂製の筐体と、上記開口部を覆うための樹脂製のカバーと、上記筐体及び上記カバーの間に介装されるシール部材とを備えて構成される。
このような構成によれば、アンテナ及び制御回路を筐体内に収容することにより一体的に構成することができる。また、筐体及びカバーの間にシール部材を介装することにより、筐体内全体にエポキシ樹脂を充填しなくても確実にシールすることができる。したがって、筐体内全体にエポキシ樹脂を充填した場合に生じるような共振周波数のばらつきを防止できる。すなわち、本発明の構成によれば、アンテナ及び制御回路を一体的に構成することができるとともに、シール部材でシールすることにより、筐体内全体にエポキシ樹脂を充填した場合のように共振周波数にばらつきが生じるのを防止でき、かつ、確実にシールすることができる。
本発明によるリーダライタ装置は、上記筐体内の空間を、上記アンテナ及び上記制御回路を収容するための収容空間と、樹脂材料を充填するための樹脂充填空間とに区画するための区画壁を備えて構成される。
このような構成によれば、樹脂充填空間にエポキシ樹脂などの樹脂材料を充填することにより、シール性を向上することができるので、より確実にシールすることができる。アンテナ及び制御回路を収容するための収容空間が樹脂充填空間とは別に区画されているので、収容空間に樹脂材料が充填されることにより共振周波数のばらつきが生じるのを防止できる。
本発明によるリーダライタ装置は、上記筐体に取りつけられ、上記筐体の外部から発光状態を視認可能な発光素子と、上記筐体から外部に引き延ばされたケーブルとを備え、上記筐体には、上記発光素子及び上記ケーブルの取付位置にそれぞれ取付孔が形成され、これらの取付孔が上記樹脂充填空間に臨んでいる。
このような構成によれば、樹脂充填空間にエポキシ樹脂などの樹脂材料を充填することにより、発光素子及びケーブルの取付孔を閉じることができるので、取付孔からの水分や油分の浸入を阻止し、さらに確実にシールすることができる。
本発明によるリーダライタ装置は、上記アンテナを保持するアンテナ基板と、上記制御回路が実装された制御基板とを備え、上記アンテナ基板及び上記制御基板は、上記筐体内において一定間隔を隔てて対向配置されている。
このような構成によれば、アンテナ基板及び制御基板が離間しているので、制御回路に含まれる電気部品が、アンテナから発生する磁界に影響を与えるのを防止できる。したがって、共振周波数にばらつきが生じるのをより効果的に防止できる。
本発明によるリーダライタ装置において、上記アンテナ基板は、上記筐体における上記開口部に対向する内面に当接するように配置されている。
このような構成によれば、アンテナ基板を筐体の内面に当接させることにより、筐体の内面から離間している場合よりも、アンテナを筐体の外部にできるだけ近付けることができる。これにより、アンテナとICタグとの距離をできるだけ近付けることができるので、無線信号の送受信を確実に行うことができ、非接触通信を良好に行うことができる。
本発明によるリーダライタ装置は、上記アンテナ基板及び上記制御基板の間に配置される弾性部材を備え、上記アンテナ基板は、上記弾性部材を介して上記制御基板により押圧されることにより固定されている。
このような構成によれば、ねじ等の固定具を用いることなく、弾性部材を介して制御基板により押圧することにより、アンテナ基板を固定することができる。したがって、固定具を用いるような構成と比較して、簡単な構成でアンテナ基板を固定することができるとともに、組立作業を容易化できる。
本発明によるリーダライタ装置は、上記制御基板に取り付けられ、上記アンテナ基板及び上記制御基板の間隔を一定に保つためのスペーサを備え、上記アンテナ基板は、上記弾性部材及び上記スペーサを介して上記制御基板により押圧されることにより固定されている。
このような構成によれば、スペーサでアンテナ基板及び制御基板を一定間隔に保つことにより共振周波数にばらつきが生じるのを防止できるとともに、弾性部材及びスペーサを介して制御基板によりアンテナ基板を押圧して良好に固定することができる。
本発明によるリーダライタ装置において、上記制御基板は、互いに一定間隔を隔てて対向配置される第1及び第2制御基板からなり、上記第1及び第2制御基板の間隔を一定に保つためのスペーサを備え、上記アンテナ基板は、上記弾性部材を介して上記第1及び第2制御基板の一方により押圧されることにより固定されている。
このような構成によれば、第1及び第2制御基板をスペーサを用いて一定間隔を隔てて2段配置することができる。したがって、装置をより小型化することができるとともに、弾性部材を介して第1及び第2制御基板の一方によりアンテナ基板を押圧して良好に固定することができる。
本発明によるリーダライタ装置において、上記シール部材の上記カバー側及び上記筐体側のうち一方側の面は、断面凸形状とされ、他方側の面は、断面凹形状とされている。
このような構成によれば、断面凸形状とされたシール部材の一方側の面に対して、他方側の面を断面凹形状とすることにより、その面に複数の凸状の接触部を形成することができる。これらの複数の接触部は硬度が低く変形しやすいので、シール部材をより密着させてシール性を向上することができ、より確実にシールすることができる。
シール部材のカバー側及び筐体側の両面を断面凹形状とすることも考えられる。しかし、この場合には、両面に形成された複数の凸状の接触部の高さのばらつきにより、カバーで筐体の開口部を閉じるときに、シール部材の一部が浮いてしまう場合がある。したがって、本発明のように、シール部材の片方の面だけを断面凹形状とした方が、シール性がより向上する。
本発明によるリーダライタ装置において、上記筐体又は上記カバーには、上記シール部材を収容するための収容溝が形成されており、上記収容溝は、上記シール部材を90°より大きい角度で折り曲げて収容する複数の折曲部を有する。
このような構成によれば、シール部材を90°よりも大きい角度で複数折り曲げた状態で収容溝に収容することができる。シール部材を90°以上折り曲げるとシール性が著しく低下するので、本発明のようにシール部材を90°よりも大きい角度で折り曲げることにより、シール性をより向上できる。
本発明によれば、アンテナ及び制御回路を一体的に構成することができるとともに、シール部材でシールすることにより、筐体内全体にエポキシ樹脂を充填した場合のように共振周波数にばらつきが生じるのを防止でき、かつ、確実にシールすることができる。区画壁により、アンテナ及び制御回路を収容するための収容空間とは別に樹脂充填空間を区画し、その樹脂充填空間にエポキシ樹脂などの樹脂材料を充填すれば、シール性を向上することができる。収容空間が樹脂充填空間とは別に区画されているので、収容空間に樹脂材料が充填されることにより共振周波数のばらつきが生じるのを防止できる。また、発光素子及びケーブルの取付孔を閉じることができるので、取付孔からの水分や油分の浸入を阻止し、さらに確実にシールすることができる。
本発明によれば、アンテナ基板及び制御基板が離間しているので、制御回路に含まれる電気部品が、アンテナから発生する磁界に影響を与えるのを防止でき、共振周波数にばらつきが生じるのをより効果的に防止できる。このとき、アンテナ基板を筐体の内面に当接させれば、筐体の内面から離間している場合よりも、アンテナを筐体の外部にできるだけ近付けることができるので、無線信号の送受信を確実に行うことができ、非接触通信を良好に行うことができる。
本発明によれば、ねじ等の固定具を用いることなく、弾性部材を介して制御基板によりアンテナ基板を押圧して固定することにより、簡単な構成でアンテナ基板を固定することができるとともに、組立作業を容易化できる。
本発明によれば、断面凸形状とされたシール部材の一方側の面に対して、他方側の面を断面凹形状とすることにより、その面に複数の凸状の接触部を形成することができる。これらの複数の接触部は硬度が低く変形しやすいので、シール部材をより密着させてシール性を向上することができ、より確実にシールすることができる。
本発明によれば、シール部材を90°よりも大きい角度で折り曲げた状態で収容溝に収容することにより、シール部材を90°以上折り曲げるような構成と比較して、シール性をより向上できる。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1によるリーダライタ装置1を用いた物品識別システムの一構成例を示すブロック図である。このリーダライタ装置1は、例えば、工場における生産ラインに適用され、生産ラインの搬送経路上を搬送される物品(部品など)又はその物品を保持するパレットに予め取り付けられているICタグ2との間で、無線信号の送受信による非接触通信を行う。
ICタグ2は、ICチップ21と、このICチップ21に両端が接続されたループ状の金属線からなるアンテナ22とを備えた、いわゆるRFID(Radio Frequency IDentification)タグである。ICチップ21には、CPU23の他、このCPU23に対してそれぞれ電気的に接続された電源回路24、送受信回路25及びメモリ26が備えられている。電源回路24はアンテナ22に接続されており、アンテナ22で受信する電磁波を利用して電力を発生し、その電力をCPU23、送受信回路25及びメモリ26に供給する。送受信回路25は、アンテナ22から送信する無線信号を変調するための変調回路や、アンテナ22で受信した無線信号を復調するための復調回路を備えている。メモリ26には、各ICタグ2に固有の識別情報が記憶されている。送受信回路25は、メモリ26に記憶されている識別情報などのデータを符号化してアンテナ22から送信することができるとともに、アンテナ22で受信した無線信号を復号化することにより得られたデータをメモリ26に記憶させることができる。ただし、送受信回路25は、変調回路を備えた送信回路と、復調回路を備えた受信回路とに分離されていてもよい。
リーダライタ装置1は、互いに電気的に接続されたメイン基板3及びアンテナ基板4を備えている。アンテナ基板4には、ループ状の金属線からなるアンテナ40が保持されている。メイン基板3は、CPU30の他、このCPU30に対してそれぞれ電気的に接続された送信回路31及び受信回路32を含む制御回路が実装されることにより、制御基板を構成している。CPU30は、アンテナ40における無線信号の送受信のための制御を行う。このリーダライタ装置1は、アンテナ40からICタグ2に無線信号を送信するとともに、ICタグ2から送信される無線信号をアンテナ40で受信することにより、ICタグ2との間で非接触通信を行う。ICタグ2のメモリ26に記憶されている識別情報を非接触通信でリーダライタ装置1に読み込むことにより、その識別情報に基づいて、リーダライタ装置1に接続されたパーソナルコンピュータなどの管理機器(図示せず)において、ICタグ2が取り付けられている物品の種類を識別することができる。
図2は、図1のリーダライタ装置1の電気的な具体的構成を示すブロック図である。
アンテナ基板4には、アンテナ40により構成される誘導素子と、アンテナ基板4に実装され、アンテナ40に対して並列接続されたコンデンサ(図示せず)により構成される容量素子とにより共振回路(LC共振回路)が形成されている。この共振回路に対してメイン基板3から電圧を印可することにより、所定の周波数で共振(発振)させて電波を放出することができる。共振回路から発生する電波の周波数(共振周波数)は、誘導素子のインダクタンス及び容量素子のキャパシタンスに依存している。
送信回路31には、増幅回路311、符号化回路312、変調回路313及びローパスフィルタ314が実装されている。発振回路33において所定の周波数で発振された信号は、増幅回路311で増幅された後、変調回路313において、いわゆるASK方式により振幅変調される。変調回路313における振幅変調は、CPU30から符号化回路312を介して変調回路313に入力されるデジタル信号に基づいて、変調回路313に備えられたスイッチ315がオン状態及びオフ状態に切り替えられることにより行われる。変調回路313で振幅変調された信号は、ローパスフィルタ314により高周波のノイズが除去された後、アンテナ基板4に送られ、アンテナ40から無線信号が送信される。
受信回路32には、減衰器321、復調回路322及び2値化回路323が実装されている。アンテナ40で受信した無線信号は、減衰器321で振幅が減衰された後、復調回路322により復調される。そして、復調により取り出された信号成分が、2値化回路323で所定の閾値と比較されることにより2値化された後、CPU30に入力される。
図3は、図1のリーダライタ装置1の分解斜視図である。また、図4は、図1のリーダライタ装置1の縦断面図である。以下では、説明の便宜のために、図3における上側を上方、下側を下方、左側を前方、右側を後方、奥側を左方、手前側を右方として説明する。
リーダライタ装置1は、それぞれ樹脂製の筐体5及びカバー6が結合されることにより、その外形が区画されている。筐体5は、平面視略矩形の箱状に形成され、その上面全体が開放されることにより開口部50が形成されている。カバー6は、開口部50の形状に対応する平面視略矩形の板状部材であって、開口部50を覆うように筐体5に対して上方から被せられた後、ねじなどの固定具60を用いて筐体5に固定される。筐体5及びカバー6の間には、ゴム(より好ましくは、フッ素ゴム)などの弾性部材により環状に形成されたパッキン(シール部材)7が介装される。
アンテナ基板4及びメイン基板3は、この順序で開口部50から筐体5内に順次挿入されることにより、筐体5内に形成された平面視略円形の収容空間51に収容される。アンテナ基板4及びメイン基板3は、収容空間51に対応する略円形の板状に形成されている。アンテナ基板4は、筐体5の内底面52に当接するように配置される。メイン基板3は、筐体5の内底面52から上方に向かって突出する3つの取付リブ53により3点支持され、アンテナ基板4に対して一定間隔を隔てて上方に対向配置される。各取付リブ53は、筐体5の内底面52から上方に向かって突出する円柱部53Aと、この円柱部53Aの外周面から放射状に突出する4枚の補強板53Bとが一体的に形成されることにより構成されている。各取付リブ53の円柱部53Aの上面にはねじ孔53Cが形成されており、取付リブ53上のメイン基板3に上方からねじ53Dを通して取付リブ53のねじ孔53Cにねじ込むことにより、メイン基板3を取付リブ53上に固定することができる(図4参照)。
本実施の形態では、アンテナ基板4及びメイン基板3を筐体5内に収容することにより一体的に構成することができる。また、筐体5及びカバー6の間にパッキン7を介装することにより、筐体5内全体にエポキシ樹脂を充填しなくても確実にシールすることができる。したがって、筐体5内全体にエポキシ樹脂を充填した場合に生じるような共振周波数のばらつきを防止できる。すなわち、本実施の形態によれば、アンテナ基板4及びメイン基板3を一体的に構成することができるとともに、パッキン7でシールすることにより、筐体5内全体にエポキシ樹脂を充填した場合のように共振周波数にばらつきが生じるのを防止でき、かつ、確実にシールすることができる。
カバー6の右前端部及び左後端部の各角部には、それぞれ上下方向に貫通する挿通孔61,62が形成されている。2つの挿通孔61,62は、収容空間51を挟んで対角状に配置されている。これらの挿通孔61,62にボルトなどの取付具を挿入して所定の取付位置に取り付けることにより、リーダライタ装置1を固定することができる。筐体5の右前端部及び左後端部、すなわちカバー6の挿通孔61,62に対応する部分には、取付具を通過させるための凹部が形成されている。リーダライタ装置1は、その下面がICタグ2側を向くような姿勢で固定される。
筐体5の前面左端部には、ケーブル8の端部が取り付けられており、このケーブル8が筐体5から外部(前方)に引き延ばされ、管理機器に接続される。ケーブル8の端部は、筐体5の前面左端部に形成された取付孔54から筐体5内に挿入され、ゴムなどの弾性部材により形成されたケーブルブッシュ81により取付孔54に固定される。
筐体5の後面右端部には、LEDなどで構成される2つの発光素子9が取り付けられている。筐体5の後面右端部には、上下方向に並ぶ2つの取付孔55が形成されており、これらの取付孔55から外方に臨むように発光素子9が嵌め込まれることにより、筐体5の外部から発光素子9の発光状態を視認できるようになっている。発光素子9は、発光基板90により保持されている。発光素子9は、例えば、リーダライタ装置1とICタグ2との非接触通信中に点灯される。
筐体5内の左前端部及び右後端部の各角部には、それぞれ区画壁56A,56Bにより収容空間51に対して区画された平面視略三角形の樹脂充填空間57A,57Bが形成されている。区画壁56A,56Bは、その上方に配線を通すことができるように、筐体5の上面よりも低く形成されている。2つの樹脂充填空間57A,57Bは、挿通孔61,62が形成されている2つの角部とは異なる2つの角部に、収容空間51を挟んで対角状に配置されている。これらの樹脂充填空間57A,57Bは、それぞれケーブル8の取付孔54及び発光素子9の取付孔55に臨んでおり、各樹脂充填空間57A,57Bにエポキシ樹脂などの樹脂材料を充填することにより、各取付孔54,55を閉じることができる。したがって、取付孔54,55からの水分や油分の浸入を阻止し、シール性を向上することができるので、より確実にシールすることができる。アンテナ基板4及びメイン基板3を収容するための収容空間51が樹脂充填空間57A,57Bとは別に区画されているので、収容空間51に樹脂材料が充填されることにより共振周波数のばらつきが生じるのを防止できる。
図5は、図3のアンテナ基板4の構成を示す図である。アンテナ基板4は、それぞれ平面視略円形の3枚の回路基板41,42,43を重ね合わせることにより4層構造で形成されており、(a)は上から1枚目の回路基板41の平面図、(b)は上から2枚目の回路基板42の平面図、(c)は上から3枚目の回路基板43の平面図、(d)は上から3枚目の回路基板43の背面図を示している。図6は、図3のアンテナ基板4の構成を示す概略断面図である。
1枚目の回路基板41の上面は実装面41Aを構成しており、その周縁に沿って平面視略C形状のグランド領域41Bが形成されている。実装面41Aには、コンデンサ(図示せず)が実装され、そのコンデンサがグランド領域41Bの一部に接続される。実装面41Aには、コンデンサに接続されるプリント配線41Cが形成されている。
2枚目の回路基板42の上面は実装面42Aを構成しており、その周縁に沿って2本の金属線45,46が実装されている。一方の金属線45は、その一端部45Aが、1枚目の回路基板41におけるプリント配線41Cが形成されている領域に対向しており、他端部45Bが、1枚目の回路基板41の周縁部におけるグランド領域41Bが形成されていない領域に対向している。他方の金属線46は、その一端部46Aが、1枚目の回路基板41におけるプリント配線41Cが形成されている領域に対向しており、他端部46Bが、1枚目の回路基板41の周縁部におけるグランド領域41Bが形成されていない領域に対向している。2本の金属線45,46は、互いに接触しておらず、各他端部45B,46Bが近接している。
3枚目の回路基板43の上面は実装面43Aを構成しており、その周縁に沿って1本の金属線47が実装されている。金属線47の両端部47A,47Bは、1枚目の回路基板41の周縁部におけるグランド領域41Bが形成されていない領域、すなわち2枚目の回路基板42における2本の金属線45,46の各他端部45B,46Bが配置されている領域に対向している。金属線47の両端部47A,47Bは、互いに接触せずに近接している。
3枚目の回路基板43の下面は実装面44Aを構成しており、その周縁に沿って平面視略C形状のグランド領域44Bが形成されている。この3枚目の回路基板43におけるグランド領域44Bが形成されている領域は、1枚目の回路基板41におけるグランド領域41Bが形成されている領域に対応している。
アンテナ基板4は、上記のような3枚の回路基板41,42,43が互いに重ね合わせられて結合されることにより形成される。2枚目の回路基板42に実装された一方の金属線45の他端部45Bは、3枚目の回路基板43に実装された金属線47の一端部47Aに電気的に接続される。また、2枚目の回路基板42に実装された他方の金属線46の他端部46Bは、3枚目の回路基板43に実装された金属線47の他端部47Bに電気的に接続される。これにより、2枚目の回路基板42に実装された金属線45,46及び3枚目の回路基板43に実装された金属線47が電気的に接続され、全体としてループ状のアンテナ40が形成されるとともに、そのアンテナ40が2つのグランド領域41B,44Bの間に挟み込まれる。そして、ループ状のアンテナ40の両端部45A,46Aがコンデンサに接続されることにより、LC共振回路が形成される。
図7は、筐体5に対するアンテナ基板4の取付態様を示す図であって、(a)は、アンテナ基板4を取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、アンテナ基板4を取り付けた後の状態における平面図を示している。
アンテナ基板4には、3つの取付リブ53に対応する位置に、それぞれ略矩形の貫通孔48が形成されている。また、筐体5の内底面52には、取付リブ53よりも小さく高さも低い略円筒状の2つの位置決め突起58が、それぞれ上方に向かって突出するように形成されており、アンテナ基板4には、2つの位置決め突起58に対応する位置に、それぞれ位置決め孔49が形成されている。これらの2つの位置決め孔49のうちの一方は、位置決め突起58の外径とほぼ同じ内径を有する略円形に形成され、他方は、位置決め突起58の外径とほぼ同じ長さの短軸を有する略楕円形に形成されている。
アンテナ基板4を筐体5に取り付ける際には、アンテナ基板4を開口部50から筐体5内に挿入し、各取付リブ53を対応する貫通孔48に挿通させることにより、アンテナ基板を収容空間51内の内底面52側に移動させる。そして、各位置決め突起58を対応する位置決め孔49に挿通させることにより、アンテナ基板4を内底面52に当接させた状態で位置決めすることができる。位置決め突起58を挿通させるための2つの位置決め孔49の一方を略楕円形とすることにより、位置決め突起58及び対応する位置決め孔49の精度ばらつきを補完することができる。2つの位置決め孔49は、アンテナ基板4の中心部を挟んで両側に配置されており、略楕円状の位置決め孔49の長軸がアンテナ基板4の径方向(すなわち、2つの位置決め孔49が並ぶ方向)にほぼ沿って延びている。
図8は、図3のメイン基板3を下側から見た斜視図である。メイン基板3には、その中心部を挟んで両側に2つのスペーサ34が取り付けられている。各スペーサ34は、略円柱状の軸部34Aと、軸部34Aの上端部に形成された軸部34Aよりも大径の頭部34Bとが一体的に形成されることにより構成されている(図4参照)。軸部34Aの上部の外周面には、軸方向に対して傾斜するように斜め上方向に延びる複数の取付片34Cが突出形成されている(図8参照)。
各スペーサ34をメイン基板3に取り付ける際には、各スペーサ34の軸部34Aをメイン基板3に形成された貫通孔35に上方から挿入する。そして、複数の取付片34Cをそれぞれ弾性変形させつつ貫通孔35を通過させ、頭部34Bの下面をメイン基板3の上面に当接させる。頭部34Bの下面がメイン基板3の上面に当接するまでに、取付片34Cと貫通孔35との係合状態が解除され、各取付片34Cが弾性変形状態から元の姿勢に戻ることにより、各取付片34Cの先端がメイン基板3の下面に当接する。これにより、各スペーサ34が、頭部34Bの下面及び各取付片34Cの先端でメイン基板3を狭持した状態で、メイン基板3に取り付けられる。
アンテナ基板4の上面には、各スペーサ34に対向する位置に弾性部材としてのスポンジ10が取り付けられている(図4参照)。各スペーサ34が取り付けられたメイン基板3を、上方から開口部50を介して筐体5内に挿入すると、各スペーサ34の軸部34Aの下端面が対応するスポンジ10に当接する。この状態で、メイン基板3に上方からねじ53Dを通して取付リブ53のねじ孔53Cにねじ込むことにより、メイン基板3を取付リブ53上に固定すると、各スペーサ34によりスポンジ10が下方に押圧され、弾性変形する。これにより、アンテナ基板4がスポンジ10及びスペーサ34を介してメイン基板3により押圧されるとともに、スペーサ34によりアンテナ基板4及びメイン基板3の間隔が一定に保たれる。ただし、弾性部材は、スポンジ10に限らず、ゴムなどであってもよい。筐体5にメイン基板3が取り付けられると、アンテナ基板4の上面に形成された基板接続用コネクタ11(図3参照)がメイン基板3に対して電気的に接続された状態となる。
このようにして筐体5にメイン基板3が取り付けられた後、ケーブル8の端部から延び出した配線が、メイン基板3の上面に形成されたケーブル用コネクタ12に接続されるとともに、発光基板90に取り付けられた配線が、メイン基板3の上面に形成された発光用コネクタ13に接続される。取付孔54から筐体5内に挿入されているケーブル8の端部は、樹脂充填空間57Aを介して上方に引き延ばされ、ケーブル用コネクタ12に接続される。発光基板90は、樹脂充填空間57B内に上下方向に延びるように立設され、その上端部に取り付けられた配線が発光用コネクタ13に接続される。
本実施の形態では、アンテナ基板4及びメイン基板3が離間しているので、メイン基板3に含まれる電気部品が、アンテナ40から発生する磁界に影響を与えるのを防止できる。したがって、共振周波数にばらつきが生じるのをより効果的に防止できる。
また、アンテナ基板4を筐体5の内底面52に当接させることにより、筐体5の内底面52から離間している場合よりも、アンテナ40を筐体5の外部(下方)にできるだけ近付けることができる。これにより、アンテナ40とICタグ2との距離をできるだけ近付けることができるので、無線信号の送受信を確実に行うことができ、非接触通信を良好に行うことができる。
また、ねじ等の固定具を用いることなく、スポンジ10などの弾性部材を介してメイン基板3により押圧することにより、アンテナ基板4を固定することができる。したがって、固定具を用いるような構成と比較して、簡単な構成でアンテナ基板4を固定することができるとともに、組立作業を容易化できる。特に、スポンジ10及びスペーサ34を介してアンテナ基板4を押圧するので、スペーサ34でアンテナ基板4及びメイン基板3を一定間隔に保つことにより共振周波数にばらつきが生じるのを防止できる。
図9は、カバー6に対するパッキン7の取付態様を示す図であって、(a)は、パッキン7を取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、パッキン7を取り付けた後の状態における平面図を示している。また、図10は、カバー6に対するパッキン7の取付態様を示す要部縦断面図である。
カバー6の下面の周縁部には、パッキン7を収容するための収容溝63が形成されている。収容溝63は、直線状に延びる複数の直線部63Aと、これらの直線部63Aを結合する複数の折曲部63Bとを有する環状に形成されている。隣接する直線部63A同士は、すべて折曲部63Bにより90°より大きい角度(鈍角)で結合されている。これにより、環状のパッキン7は、90°よりも大きい角度で複数折り曲げられた状態で収容溝63に収容される。パッキン7を90°以上折り曲げるとシール性が著しく低下するので、このようにパッキンを90°よりも大きい角度で折り曲げることにより、シール性をより向上できる。
図9に示す例では、矩形形状のカバー6の隣接する辺に沿って配置された互いに90°の角度をなす2つの直線部63Aが、カバー6の角部付近の2以上の折曲部63Bにおいて折り曲げられている。また、図9に示すように、カバー6に形成されている挿通孔62や、カバー6を筐体5に取り付ける際に固定具60を通すための貫通孔64などの近傍に、収容溝63の折曲部63Bを形成することにより、複数の折曲部63Bを有する収容溝63を効率よく形成することができる。
パッキン7は、図10に示すように、その筐体5側の面(下面)が断面凸形状とされ、カバー6側の面(上面)が断面凹形状とされている。これにより、パッキン7の下面に1つの凸状の接触部71が形成され、パッキン7の上面に2つの凸状の接触部72が形成されている。パッキン7が収容溝63に収容された状態では、パッキン7の下面の接触部71が収容溝63の下方に張り出しており、カバー6が閉じられたときには、この接触部71が筐体5に押し当てられて変形する。パッキン7の上面の2つの接触部72は、下面の接触部71と比べて断面積が小さいため硬度が低く変形しやすい。したがって、カバー6が閉じられたときには、これらの接触部72がカバー6に押し当てられて変形しやすいので、パッキン7をカバー6により密着させてシール性を向上することができ、より確実にシールすることができる。
パッキン7のカバー6側及び筐体5側の両面を断面凹形状とすることも考えられる。しかし、この場合には、両面に形成された複数の凸状の接触部の高さのばらつきにより、カバー6で筐体5の開口部50を閉じるときに、パッキン7の一部が浮いてしまう場合がある。したがって、図10に示すように、パッキン7の片方の面だけを断面凹形状とすることにより、その片方の面を複数点接触、他方の面を1点接触とした方が、シール性がより向上する。
ただし、パッキン7を収容するための収容溝63は、カバー6側ではなく筐体5側に形成されていてもよい。また、パッキン7は、筐体5側が断面凸形状とされ、カバー6側が断面凹形状とされた構成に限らず、カバー6側が断面凸形状とされ、筐体5側が断面凹形状とされた構成であってもよい。また、パッキン7の片方の面に複数の凹形状部分を形成することにより、3つ以上の接触部を形成してもよい。
実施の形態2.
図11は、本発明の実施の形態2によるリーダライタ装置101の分解斜視図である。また、図12は、図11のリーダライタ装置101の縦断面図であって、カバー106を省略して示している。以下では、説明の便宜のために、図11における上側を上方、下側を下方、左奥側を前方、右手前側を後方、右奥側を左方、左手前側を右方として説明する。
このリーダライタ装置101は、実施の形態1のリーダライタ装置1とほぼ同様の電気的構成を有しているが、外形がより小型化され、それに伴って、各電気部品の配置構成が変更されるとともに、メイン基板103がデジタル基板103A及びアナログ基板103Bの2枚に分割されている。デジタル基板103Aには、図2に示すCPU30が実装されており、アナログ基板103Bには、図2に示す発振回路33、増幅回路311、符号化回路312、変調回路313、ローパスフィルタ314、減衰器321、復調回路322及び2値化回路323が実装されている。デジタル基板103A及びアナログ基板103Bは、2つのスペーサ134を介して予め連結されることにより、アナログ基板103Bが下方、デジタル基板103Aが上方となるように互いに一定間隔を隔てて対向配置された状態で、メイン基板103として一体的に取り扱われる。
リーダライタ装置101は、それぞれ樹脂製の筐体105及びカバー106が結合されることにより、その外形が区画されている。筐体105は、平面視略矩形の箱状に形成され、その上面全体が開放されることにより開口部150が形成されている。カバー106は、開口部150の形状に対応する平面視略矩形の板状部材であって、開口部150を覆うように筐体105に対して上方から被せられた後、ねじなどの固定具160を用いて筐体105に固定される。筐体105及びカバー106の間には、ゴム(より好ましくは、フッ素ゴム)などの弾性部材により環状に形成されたパッキン(シール部材)107が介装される。
アンテナ基板104及びメイン基板103は、この順序で開口部150から筐体105内に順次挿入されることにより、筐体105内に形成された平面視略矩形の収容空間151に収容される。アンテナ基板104、デジタル基板103A及びアナログ基板103Bは、収容空間151に対応する略矩形の板状に形成されている。アンテナ基板104は、筐体105の内底面152に当接するように配置される。メイン基板103は、筐体105の内底面152から上方に向かって突出する2つの取付リブ153により2点支持され、アンテナ基板104に対して一定間隔を隔てて上方に対向配置される。各取付リブ153は、筐体105の内底面152から上方に向かって突出する円柱部153Aと、この円柱部153Aの外周面から放射状に突出する4枚の補強板153Bとが一体的に形成されることにより構成されている。
各取付リブ153は、各スペーサ134が配置される位置の下方に形成されている。アナログ基板103Bには、各取付リブ153に対応する位置に貫通孔136が形成されており、各スペーサ134には、アナログ基板103Bの貫通孔136に対向する位置に貫通孔134Dが形成されている。各取付リブ153の円柱部153Aの上部には補強板153Bが形成されておらず、この円柱部153Aの上部を、アナログ基板103Bの貫通孔136及びスペーサ134の貫通孔134Dに通して、円柱部153Aの上面をデジタル基板103Aの下面に当接させることができる(図12参照)。各取付リブ153の円柱部153Aの上面にはねじ孔153Dが形成されており、取付リブ153上のデジタル基板103Aに上方からねじ153Dを通して取付リブ153のねじ孔153Cにねじ込むことにより、メイン基板103を取付リブ153上に固定することができる。
本実施の形態では、アンテナ基板104及びメイン基板103を筐体105内に収容することにより一体的に構成することができる。また、筐体105及びカバー106の間にパッキン107を介装することにより、筐体105内全体にエポキシ樹脂を充填しなくても確実にシールすることができる。したがって、筐体105内全体にエポキシ樹脂を充填した場合に生じるような共振周波数のばらつきを防止できる。すなわち、本実施の形態によれば、アンテナ基板104及びメイン基板103を一体的に構成することができるとともに、パッキン107でシールすることにより、筐体105内全体にエポキシ樹脂を充填した場合のように共振周波数にばらつきが生じるのを防止でき、かつ、確実にシールすることができる。
筐体105の前面上端の左右両端部には、前方に向かって突出する突出部159Aが形成され、後面上端の左右両端部には、後方に向かって突出する突出部159Aが形成されている。また、カバー106には、筐体105の突出部159Aに対応して、前辺の左右両端部に、前方に向かって突出する突出部165Aが形成され、後辺の左右両端部に、後方に向かって突出する突出部165Aが形成されている。カバー106の各突出部165Aに形成された貫通孔164にねじなどの固定具160を通して、対応する筐体105の各突出部159Aにねじ込むことにより、カバー106を筐体105に固定することができる。
筐体105の前面上端の左右方向中央部には、前方に向かって突出する突出部159Bが形成され、後面上端の左右方向中央部には、後方に向かって突出する突出部159Bが形成されている。また、カバー106には、筐体105の突出部159Bに対応して、前辺の左右方向中央部に、前方に向かって突出する突出部165Bが形成され、後辺の左右方向中央部に、後方に向かって突出する突出部165Bが形成されている。各突出部159B,165Bには、それぞれ上下方向に貫通する挿通孔161,162が形成されており、カバー106を筐体105に固定した状態では、前側の2つの突出部159B,165Bの各挿通孔161,162と、後側の2つの突出部159B,165Bの各挿通孔161,162とがそれぞれ連通し、互いに連通する挿通孔161,162にボルトなどの取付具を挿入して所定の取付位置に取り付けることにより、リーダライタ装置101を固定することができる。リーダライタ装置101は、その下面がICタグ2側を向くような姿勢で固定される。
筐体105の前面右端部には、ケーブル108の端部が取り付けられており、このケーブル108が筐体105から外部(前方)に引き延ばされ、管理機器に接続される。ケーブル108の端部は、筐体105の前面右端部に形成された取付孔154から筐体105内に挿入され、ゴムなどの弾性部材により形成されたケーブルブッシュ181により取付孔154に固定される。
筐体105の右面後端部には、LEDなどで構成される2つの発光素子109が取り付けられている。筐体105の右面後端部には、上下方向に並ぶ2つの取付孔155が形成されており、これらの取付孔155から外方に臨むように発光素子109が嵌め込まれることにより、筐体105の外部から発光素子109の発光状態を視認できるようになっている。発光素子109は、発光基板190により保持されている。発光素子109は、例えば、リーダライタ装置101とICタグ2との非接触通信中に点灯される。
筐体105内の右前端部及び右後端部の各角部には、それぞれ区画壁156A,156Bにより収容空間151に対して区画された平面視略矩形の樹脂充填空間157A,157Bが形成されている。区画壁156A,156Bは、その上方に配線を通すことができるように、筐体105の上面よりも低く形成されている。2つの樹脂充填空間157A,157Bは、収容空間151の右側方に、筐体105の右内側面に沿って配置されている。これらの樹脂充填空間157A,157Bは、それぞれケーブル108の取付孔154及び発光素子109の取付孔155に臨んでおり、各樹脂充填空間157A,157Bにエポキシ樹脂などの樹脂材料を充填することにより、各取付孔154,155を閉じることができる。したがって、取付孔154,155からの水分や油分の浸入を阻止し、シール性を向上することができるので、より確実にシールすることができる。アンテナ基板104及びメイン基板103を収容するための収容空間151が樹脂充填空間157A,157Bとは別に区画されているので、収容空間151に樹脂材料が充填されることにより共振周波数のばらつきが生じるのを防止できる。
図13は、図11のアンテナ基板104の構成を示す図である。アンテナ基板104は、実施の形態1のアンテナ基板4と同様に、それぞれ平面視略矩形の3枚の回路基板141,142,143を重ね合わせることにより4層構造で形成されており、(a)は上から1枚目の回路基板141の平面図、(b)は上から2枚目の回路基板142の平面図、(c)は上から3枚目の回路基板143の平面図、(d)は上から3枚目の回路基板143の背面図を示している。
1枚目の回路基板141の上面は実装面141Aを構成しており、その周縁に沿って平面視略C形状のグランド領域141Bが形成されている。実装面141Aには、コンデンサ(図示せず)が実装され、そのコンデンサがグランド領域141Bの一部に接続される。実装面141Aには、コンデンサに接続されるプリント配線141Cが形成されている。
2枚目の回路基板142の上面は実装面142Aを構成しており、その周縁に沿って3本の金属線145,146,147が実装されている。第1の金属線145は、その一端部145Aが、1枚目の回路基板141におけるプリント配線141Cが形成されている領域に対向しており、他端部145Bが、1枚目の回路基板141の周縁部におけるグランド領域141Bが形成されていない領域に対向している。第2の金属線146は、その一部が第1の金属線145の内側に対向しており、両端部146A,146Bが1枚目の回路基板141の周縁部におけるグランド領域141Bが形成されていない領域に対向している。第3の金属線147は、第2の金属線146の内側に対向しており、その一端部147Aが、1枚目の回路基板141におけるプリント配線141Cが形成されている領域に対向しており、他端部147Bが、1枚目の回路基板141の周縁部におけるグランド領域141Bが形成されていない領域に対向している。3本の金属線145,146,147は、互いに接触しておらず、第1の金属線145の他端部145B、第2の金属線146の一端部146A、第3の金属線147の他端部147B及び第2の金属線146の他端部146Bが、この順序で一直線状に近接している。
3枚目の回路基板143の上面は実装面143Aを構成しており、その周縁に沿って2本の金属線148,149が実装されている。第1の金属線148は、その両端部148A,148Bが、1枚目の回路基板141の周縁部におけるグランド領域141Bが形成されていない領域に対向している。第2の金属線149は、第1の金属線148の内側に対向しており、両端部149A,149Bが1枚目の回路基板141の周縁部におけるグランド領域141Bが形成されていない領域に対向している。2本の金属線148,149は、互いに接触しておらず、第1の金属線148の一端部148A、第1の金属線148の他端部148B、第2の金属線149の一端部149A及び第2の金属線149の他端部149Bが、この順序で一直線状に近接している。
3枚目の回路基板143の下面は実装面144Aを構成しており、その周縁に沿って平面視略C形状のグランド領域144Bが形成されている。この3枚目の回路基板143におけるグランド領域144Bが形成されている領域は、1枚目の回路基板141におけるグランド領域141Bが形成されている領域に対応している。
アンテナ基板104は、上記のような3枚の回路基板141,142,143が互いに重ね合わせられて結合されることにより形成される。2枚目の回路基板142に実装された第1の金属線145の他端部145Bは、3枚目の回路基板143に実装された第1の金属線148の一端部148Aに電気的に接続される。2枚目の回路基板142に実装された第2の金属線146の一端部146Aは、3枚目の回路基板143に実装された第1の金属線148の他端部148Bに電気的に接続される。2枚目の回路基板142に実装された第2の金属線146の他端部146Bは、3枚目の回路基板143に実装された第2の金属線149の他端部149Bに電気的に接続される。2枚目の回路基板142に実装された第3の金属線147の他端部147Bは、3枚目の回路基板143に実装された第2の金属線149の一端部149Aに電気的に接続される。これにより、2枚目の回路基板142に実装された金属線145,146,147及び3枚目の回路基板143に実装された金属線148,149が電気的に接続され、全体としてループ状のアンテナ140が形成されるとともに、そのアンテナ140が2つのグランド領域141B,144Bの間に挟み込まれる。そして、ループ状のアンテナ140の両端部145A,147Aがコンデンサに接続されることにより、LC共振回路が形成される。
図14は、筐体105に対するアンテナ基板104の取付態様を示す図であって、(a)は、アンテナ基板104を取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、アンテナ基板104を取り付けた後の状態における平面図を示している。
筐体105の内底面152には、取付リブ153よりも小さく高さも低い略円筒状の2つの位置決め突起158が、それぞれ上方に向かって突出するように形成されており、アンテナ基板104には、2つの位置決め突起158に対応する位置に、それぞれ位置決め孔139が形成されている。これらの2つの位置決め孔139のうちの一方は、位置決め突起158の外径とほぼ同じ内径を有する略円形に形成され、他方は、位置決め突起158の外径とほぼ同じ長さの短軸を有する略楕円形に形成されている。
アンテナ基板104を筐体105に取り付ける際には、アンテナ基板104を開口部150から筐体105内に挿入し、アンテナ基板104を収容空間151内の内底面152側に移動させる。そして、各位置決め突起158を対応する位置決め孔139に挿通させることにより、アンテナ基板104を内底面152に当接させた状態で位置決めすることができる。位置決め突起158を挿通させるための2つの位置決め孔139の一方を略楕円形とすることにより、位置決め突起158及び対応する位置決め孔139の精度ばらつきを補完することができる。略楕円状の位置決め孔139の長軸は、2つの位置決め孔139が並ぶ方向にほぼ沿って延びている。
図15は、図11のデジタル基板103Aを下側から見た斜視図である。また、図16は、アナログ基板103Bに対するデジタル基板103Aの取付態様を示す図であって、(a)は、デジタル基板103Aを取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、デジタル基板103Aを取り付けた後の状態における斜視図を示している。
デジタル基板103A及びアナログ基板103Bは、それらの右端部及び左端部にそれぞれスペーサ134が介装されることにより、互いに一定間隔を隔てて対向配置される。各スペーサ134は、平面視略矩形状の本体部134Aと、本体部134Aの上面及び下面からそれぞれ2本ずつ突出する略円柱状の軸部134Bとが一体的に形成されることにより構成されている。各軸部134Bをデジタル基板103A及びアナログ基板103Bに形成された貫通孔に挿入(圧入)することにより、各スペーサ134の本体部134Aをデジタル基板103Aの下面及びアナログ基板103Bの上面で狭持した状態で、デジタル基板103A及びアナログ基板103Bを互いに連結することができる。デジタル基板103A及びアナログ基板103Bを連結すると、デジタル基板103Aの下面に形成された基板接続用コネクタ111Aと、アナログ基板103Bの上面に形成された基板接続用コネクタ111Bとが嵌合し、電気的に接続された状態となる。
図17は、図16(b)のメイン基板103を下側から見た斜視図である。また、図18は、アンテナ基板104に対するメイン基板103の取付態様を示す図であって、(a)は、メイン基板103を取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、メイン基板103を取り付けた後の状態における斜視図を示している。また、図19は、メイン基板103をアンテナ基板104に取り付けた後の状態を別の角度から見た斜視図である。
アンテナ基板104の上面の右端部及び左端部には、略四角柱形状の弾性部材としてのスポンジ110が取り付けられている。デジタル基板103Aとアナログ基板103Bとが一体的に構成されたメイン基板103を、上方から開口部150を介して筐体105内に挿入すると、アナログ基板103Bの下面がスポンジ110の上面に当接する。この状態で、アナログ基板103Bの下面に形成された基板接続用コネクタと、アンテナ基板104の上面に形成された基板接続用コネクタ111Dとを嵌合させると、メイン基板103がアンテナ基板104に対して電気的に接続されるとともに、アナログ基板103Bによりスポンジ110が下方に押圧され、弾性変形する。これにより、アンテナ基板104がスポンジ110を介してメイン基板103(アナログ基板103B)により押圧されるとともに、アンテナ基板104及びメイン基板103の間隔が一定に保たれる(図19参照)。ただし、弾性部材は、スポンジ110に限らず、ゴムなどであってもよい。
このようにして筐体105にメイン基板103が取り付けられた後、ケーブル108の端部から延び出した配線が、メイン基板103の上面の右端部前側に形成されたケーブル用コネクタ112に接続されるとともに、発光基板190に取り付けられた配線が、メイン基板103の上面の右端部後側に形成された発光用コネクタ113に接続される(図11参照)。取付孔154から筐体105内に挿入されているケーブル108の端部は、樹脂充填空間157Aを介して上方に引き延ばされ、ケーブル用コネクタ112に接続される。発光基板190は、樹脂充填空間157B内に上下方向に延びるように立設され、その上端部に取り付けられた配線が発光用コネクタ113に接続される。
本実施の形態では、アンテナ基板104及びメイン基板103が離間しているので、メイン基板103に含まれる電気部品が、アンテナ140から発生する磁界に影響を与えるのを防止できる。したがって、共振周波数にばらつきが生じるのをより効果的に防止できる。
また、アンテナ基板104を筐体105の内底面152に当接させることにより、筐体105の内底面152から離間している場合よりも、アンテナ140を筐体105の外部(下方)にできるだけ近付けることができる。これにより、アンテナ140とICタグ2との距離をできるだけ近付けることができるので、無線信号の送受信を確実に行うことができ、非接触通信を良好に行うことができる。
また、ねじ等の固定具を用いることなく、スポンジ110などの弾性部材を介してメイン基板103により押圧することにより、アンテナ基板104を固定することができる。したがって、固定具を用いるような構成と比較して、簡単な構成でアンテナ基板104を固定することができるとともに、組立作業を容易化できる。特に、アナログ基板103B及びデジタル基板103Aをスペーサ134を用いて一定間隔を隔てて2段配置することにより、装置をより小型化することができるとともに、スポンジ110を介してアナログ基板103Bによりアンテナ基板104を押圧して良好に固定することができる。
ただし、アナログ基板103Bが下方、デジタル基板103Aが上方に配置されるような構成に限らず、アナログ基板103Bが上方、デジタル基板103Aが下方に配置されるような構成であってもよい。この場合、スポンジ110などの弾性部材を介してデジタル基板103Aによりアンテナ基板104を押圧するような構成であってもよい。
図20は、カバー106に対するパッキン107の取付態様を示す図であって、(a)は、パッキン107を取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、パッキン107を取り付けた後の状態における平面図を示している。
カバー106の下面の周縁部には、パッキン107を収容するための収容溝163が形成されている。収容溝163は、カバー106の前辺、後辺、左辺及び右辺に沿ってそれぞれ直線状に延びる4つの直線部163Aと、これらの直線部163Aをほぼ90°の角度で結合する4つの折曲部163Bとを有する環状に形成されている。これにより、環状のパッキン107は、90°の角度で4箇所折り曲げられた状態で収容溝163に収容される。ただし、収容溝163は、図9に示した収容溝63のように、パッキン107を90°よりも大きい角度で複数折り曲げた状態で収容することができるような形状に形成されていてもよい。
パッキン107の断面形状は、図10に示したパッキン7の断面形状と同様である。したがって、このようなパッキン107を収容溝163に収容した状態でカバー106を閉じることにより、パッキン107をカバー106により密着させてシール性を向上することができ、より確実にシールすることができる。ただし、パッキン107を収容するための収容溝163は、カバー106側ではなく筐体105側に形成されていてもよい。
本発明は、以上の実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
本発明の実施の形態1によるリーダライタ装置を用いた物品識別システムの一構成例を示すブロック図である。 図1のリーダライタ装置の電気的な具体的構成を示すブロック図である。 図1のリーダライタ装置の分解斜視図である。 図1のリーダライタ装置の縦断面図である。 図3のアンテナ基板の構成を示す図であって、(a)は上から1枚目の回路基板の平面図、(b)は上から2枚目の回路基板の平面図、(c)は上から3枚目の回路基板の平面図、(d)は上から3枚目の回路基板の背面図を示している。 図3のアンテナ基板の構成を示す概略断面図である。 筐体に対するアンテナ基板の取付態様を示す図であって、(a)は、アンテナ基板を取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、アンテナ基板を取り付けた後の状態における平面図を示している。 図3のメイン基板を下側から見た斜視図である。 カバーに対するパッキンの取付態様を示す図であって、(a)は、パッキンを取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、パッキンを取り付けた後の状態における平面図を示している。 カバーに対するパッキンの取付態様を示す要部縦断面図である。 本発明の実施の形態2によるリーダライタ装置の分解斜視図である。 図11のリーダライタ装置の縦断面図であって、カバーを省略して示している。 図11のアンテナ基板の構成を示す図である。 筐体に対するアンテナ基板の取付態様を示す図であって、(a)は、アンテナ基板を取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、アンテナ基板を取り付けた後の状態における平面図を示している。 図11のデジタル基板を下側から見た斜視図である。 アナログ基板に対するデジタル基板の取付態様を示す図であって、(a)は、デジタル基板を取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、デジタル基板を取り付けた後の状態における斜視図を示している。 図16(b)のメイン基板を下側から見た斜視図である。 アンテナ基板に対するメイン基板の取付態様を示す図であって、(a)は、メイン基板を取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、メイン基板を取り付けた後の状態における斜視図を示している。 メイン基板をアンテナ基板に取り付けた後の状態を別の角度から見た斜視図である。 カバーに対するパッキンの取付態様を示す図であって、(a)は、パッキンを取り付ける前の状態における斜視図、(b)は、パッキンを取り付けた後の状態における平面図を示している。 従来のヘッドの内部構成の一例を示す断面図である。
符号の説明
1 リーダライタ装置
2 ICタグ
3 メイン基板
4 アンテナ基板
5 筐体
6 カバー
7 パッキン
8 ケーブル
9 発光素子
10 スポンジ
30 CPU
31 送信回路
32 受信回路
34 スペーサ
40 アンテナ
50 開口部
51 収容空間
52 内底面
54,55 取付孔
56A,56B 区画壁
57A,57B 樹脂充填空間
63 収容溝
63A 直線部
63B 折曲部
71,72 接触部
101 リーダライタ装置
103 メイン基板
103A デジタル基板
103B アナログ基板
104 アンテナ基板
105 筐体
106 カバー
107 パッキン
108 ケーブル
109 発光素子
110 スポンジ
134 スペーサ
140 アンテナ
150 開口部
152 内底面
154,155 取付孔
156A,156B 区画壁
157A,157B 樹脂充填空間
163 収容溝
163A 直線部
163B 折曲部

Claims (10)

  1. ICタグとの間で非接触通信を行うために無線信号を送受信するアンテナと、
    上記アンテナにおける無線信号の送受信を制御する制御回路と、
    開口部を有し、この開口部を介して上記アンテナ及び上記制御回路を内部に収容することができる樹脂製の筐体と、
    上記開口部を覆うための樹脂製のカバーと、
    上記筐体及び上記カバーの間に介装されるシール部材とを備えたことを特徴とするリーダライタ装置。
  2. 上記筐体内の空間を、上記アンテナ及び上記制御回路を収容するための収容空間と、樹脂材料を充填するための樹脂充填空間とに区画するための区画壁を備えたことを特徴とする請求項1に記載のリーダライタ装置。
  3. 上記筐体に取りつけられ、上記筐体の外部から発光状態を視認可能な発光素子と、
    上記筐体から外部に引き延ばされたケーブルとを備え、
    上記筐体には、上記発光素子及び上記ケーブルの取付位置にそれぞれ取付孔が形成され、これらの取付孔が上記樹脂充填空間に臨んでいることを特徴とする請求項2に記載のリーダライタ装置。
  4. 上記アンテナを保持するアンテナ基板と、
    上記制御回路が実装された制御基板とを備え、
    上記アンテナ基板及び上記制御基板は、上記筐体内において一定間隔を隔てて対向配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のリーダライタ措置。
  5. 上記アンテナ基板は、上記筐体における上記開口部に対向する内面に当接するように配置されていることを特徴とする請求項4に記載のリーダライタ装置。
  6. 上記アンテナ基板及び上記制御基板の間に配置される弾性部材を備え、
    上記アンテナ基板は、上記弾性部材を介して上記制御基板により押圧されることにより固定されていることを特徴とする請求項4又は5に記載のリーダライタ装置。
  7. 上記制御基板に取り付けられ、上記アンテナ基板及び上記制御基板の間隔を一定に保つためのスペーサを備え、
    上記アンテナ基板は、上記弾性部材及び上記スペーサを介して上記制御基板により押圧されることにより固定されていることを特徴とする請求項6に記載のリーダライタ装置。
  8. 上記制御基板は、互いに一定間隔を隔てて対向配置される第1及び第2制御基板からなり、
    上記第1及び第2制御基板の間隔を一定に保つためのスペーサを備え、
    上記アンテナ基板は、上記弾性部材を介して上記第1及び第2制御基板の一方により押圧されることにより固定されていることを特徴とする請求項6に記載のリーダライタ装置。
  9. 上記シール部材の上記カバー側及び上記筐体側のうち一方側の面は、断面凸形状とされ、他方側の面は、断面凹形状とされていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のリーダライタ装置。
  10. 上記筐体又は上記カバーには、上記シール部材を収容するための収容溝が形成されており、
    上記収容溝は、上記シール部材を90°より大きい角度で折り曲げて収容する複数の折曲部を有することを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載のリーダライタ装置。
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