JP2014041048A - 検出装置およびｉｃタグ製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直進性のある光を発するレーザ光源など高価な光源を用いることなく、検出対象物を高精度に検出することが可能なＩＣタグの検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置６１は、一方向に沿って延在する乳白板６５を備え、多方向に向かって光を出射する発光手段７９と、発光手段７９から出射された光を受光する受光素子７１を複数含む受光手段７０と、発光手段７９と受光手段７０との間に配置される光制限部材６７とを含む。光制限部材６７は、発光手段７９から出射された光のうち、発光手段７９と受光手段７０とを最短で結ぶ仮想直線８１に平行な基準方向に対して所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する。
【選択図】図３

Description

本発明は、検出領域内において検出対象物を検出する検出装置およびこれを用いたＩＣタグ製造装置に関する。

ＩＣチップを搭載した実装体として、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の一種である無線ＩＣタグがある。ＩＣタグは、電池を搭載せず、固有の識別情報が記録されたＩＣチップと小型のアンテナ回路とをフィルム基板に貼付した構成を有しており、ＩＣタグリーダから発せられる電波によってアンテナ回路内に微量な電力を発生させ、その電力でＩＣタグリーダとの通信を行ってＩＣチップ内の情報を読み書きするものであり、このようなＩＣタグは、非接触ＩＣカードとして、乗車カード、電子マネー、認証用カード等の分野で広く利用される。

このようなＩＣタグの製造装置としては、特許文献１には、予め一方の面に連続して複数のアンテナ回路が形成されたフィルム基材を搬送し、個々のアンテナ回路と接続するように接着剤を介してＩＣチップをそれぞれ搭載し、さらに一方の面を粘着面としたカバーシートを貼り合わせることによってＩＣタグを製造するＩＣタグの製造装置が開示されている。このＩＣタグ製造装置で製造されたＩＣタグは、アンテナ回路毎に所定の長さで切断されて用いられる。

特開２０１２−７４５７１号公報

上記のようなＩＣタグの製造装置では、フィルム基板上にＩＣチップが固定されてＩＣタグが製造された後工程において、フィルム基板上の所望の位置にＩＣチップが固定されているかどうか検査が行われる。この検査は、フィルム基板上の個々のアンテナ回路に向けて順次送信部から電波を送信し、受信部により応答となる電波を受信することで行われる。アンテナ回路に正しくＩＣチップが搭載されていれば、受け取った信号に応じた応答信号が送信されるようになっているため、応答信号が得られることによって、所望の位置にＩＣチップが固定された良品と判断される。

しかしながら、ＩＣタグをより小型化し、アンテナ回路を搬送方向に対して緊密に配置して製造しようとする場合、上記の検査工程においては、応答信号として送信された電波がどのアンテナ回路からのものであるか判断することが困難になってしまう。これを解消するために、たとえば、アンテナ回路の位置検出を行いつつピンポイントで電波を送信する構成が考えられる。

具体的には、送信部よりもフィルム基材の搬送方向上流側であって、送信部までの距離が正確に把握された位置に、ＩＣチップおよびアンテナ回路の有無を検出する検出装置を設け、ＩＣチップおよびアンテナ回路が存在することが検出されてから、フィルム基板が、検出装置と送信部との間の距離だけ搬送された時点で電波を送信する装置とすることが考えられる。

アンテナ回路の検出のためには、図８のような検出装置１６２を用いることが考えられる。検出装置１６２は、発光手段１８０と受光手段１７０とを含む。発光手段１８０の光源としては、発光ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やハロゲンライトなどが用いられ、発光手段１８０に対向して設けられた受光手段１７０に向かって鉛直方向下方に光が出射される。出射された光は、一部がＩＣチップおよびアンテナ回路４によって遮られ、残りが受光手段１７０に入射される。受光手段１７０は、発光手段１８０に対向しつつ発光手段１８０の光源の配列方向に沿って配列される複数の受光素子を含むものであり、各受光素子は入射された光の強さに応じた電圧を出力するように構成されている。発光手段１８０から光が出射されると、ＩＣチップおよびアンテナ回路４によって遮蔽されない位置にある受光素子には十分に多い光量の光が入射され、ＩＣチップおよびアンテナ回路４によって遮蔽される位置にある受光素子には、光が入射されないか、または十分に少ない光量の光が入射されることになる。図８および後述の図９において、受光手段１７０における受光しない部分および受光量が十分に少ない部分を斜線で示す。

受光しない、または受光量が十分に少ない受光素子がある場合、この受光素子と発光手段１８０との間を遮蔽する位置に非透光性の物質であるＩＣチップまたはアンテナ回路が存在するとわかる。このようにして、検出装置１６１は、各受光素子の受光量に基づいてＩＣチップおよびアンテナ回路４を検出する。

しかしながらこのような検出装置１６２では、図８に示すように、アンテナ回路４の周囲から光が回り込むので、本来遮蔽されるべきアンテナ回路４直下の端部近傍の位置にまで光が入射され、その位置にある受光素子の受光量が多くなる。そのため、アンテナ回路４のパターン幅が小さくなると、そのアンテナ回路４の直下にある全ての受光素子の受光量が多くなり、精度の高い検出を行うことが困難となる。このために、アンテナ回路４に向けてピンポイントで電波の送受信を行うことができず、適切にＩＣチップが搭載されているか否かを検査することができないという問題がある。

このような問題を解決するため、光源としてレーザを用いることが考えられる。図９は、従来の構成を基にして、光源にレーザを用いた場合に想定される検出装置１６１の構成を示す図である。検出装置１６１では、発光手段１７９に対向して設けられた受光手段１７０に向かってレーザ光が出射される。レーザ光は直進性が強いことから、出射されたレーザ光は、図９に示すように、一部がＩＣチップおよびアンテナ回路４によって遮られ、残りがアンテナ回路４の周囲から回り込むことなく受光手段１７０に入射される。したがって、アンテナ幅の小さいアンテナ回路であっても、精度の高い検出を行うことができる。

しかしながらレーザは高価であることから、光源としてレーザを用いると、検出装置１６１の製造コストが上昇するという問題がある。

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、具体的には、直進性のある光を発するレーザ光源など高価な光源を用いることなく、検出対象物を高精度に検出することが可能な検出装置およびＩＣタグ製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、かかる目的を達成するために次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明の検出装置は、一方向に延在する検出領域内で検出対象物を検出するものであり、前記一方向に沿って延在する投光部を備え、当該投光部から多方向に向かって光を出射する発光手段と、前記発光手段から出射された光を受光する受光素子を複数含み、これらの受光素子が前記投光部に対向しつつ前記一方向に沿って配列されてなる受光手段と、前記発光手段と前記受光手段との間に配置され、前記発光手段から出射された前記光のうち、前記発光手段と受光手段とを最短で結ぶ仮想直線に平行な基準方向に対して所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する光制限部材と、を含み、前記発光手段と前記受光手段との間に位置する前記検出対象物を検出することを特徴とする。

このように、発光手段から出射された、多方向に向かう光のうち基準方向に対して所定の角度以上傾いて進む光の通過を光制限部材によって制限することで、発光手段と光制限部材との間に検出対象物が存在する場合に、検出対象物によって遮蔽される位置にある受光素子に対して、検出対象物の周囲から回り込んで光が入射されることを抑制することができる。そのため、直進性のある光を発するレーザ光源など高価な光源を用いることなく、小さな検出対象物でも高精度に検出することが可能となる。

前記光制限部材は、前記発光手段から出射された前記光のうち、前記基準方向に対して、前記一方向および前記基準方向それぞれに直交する方向に所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する第１光制限部材と、前記発光手段から出射された前記光のうち、前記基準方向に対して前記一方向に所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する第２光制限部材と、を含むことが望ましい。

光制限部材が上記のような構成の第１光制限部材と第２光制限部材とを含むことによって、基準方向に対して所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限することができ、検出対象物の基準方向にある受光素子が受光することを抑制することができる。

前記第１光制限部材および前記第２光制限部材の少なくともいずれかが、ルーバーフィルムであることが望ましい。

光制限部材をルーバーフィルムとすることで、簡便な構成および安価な製造コストで上記の構成を効果的に実現することができる。

前記第１光制限部材が、前記一方向に沿って延びるスリットが形成された非透光性の板部材で構成されたものであることが望ましい。

第１光制限部材が上記のような板部材であることによって、上記の構成をより簡便に実現しつつ、受光素子に入射するべき方向の光量を維持して検出精度の向上を図ることが可能となる。

前記第１光制限部材に形成されるスリットの短辺方向の幅が、前記検出対象物の最小幅以下であることが望ましい。

第１光制限部材に形成されるスリットの短辺方向の幅が、検出対象物の最小幅以下であることによって、検出領域内に検出対象物の幅が最も狭い部分が含まれる場合でも、検出対象物の幅が最も狭い部分の基準方向にある受光素子が受光することを一層抑制することができるので、検出対象物の有無をより一層正確に検出することができる。

ＩＣタグ製造装置は、本発明の検出装置を備えることが望ましい。これによって、安価な装置構成としながらも、パターン幅の小さなアンテナ回路でも精度良く検出することができるため、より効率よくＩＣタグを製造することのできるＩＣタグ製造装置として構成することが可能となる。

以上説明した本発明によれば、直進性のある光を発するレーザ光源など高価な光源を用いることなく、検出対象物を高精度に検出することが可能な検出装置およびＩＣタグ製造装置を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る検出装置６１が備えられるＩＣタグ製造装置１の側面図。 ＩＣタグ３を示す上面図。 本発明の一実施形態に係る検出装置６１の側面図。 スリット６８ａが形成された非透光性の板部材６８の斜視図。 ルーバーフィルム６９の斜視図。 本発明の一実施形態に係る検出装置６１内における光の向きを模式的に示す図。 本発明の一実施形態に係る検出装置６１を用いて、図２に示す検出領域６内の検出を行ったときの受光センサ７２による検出結果を示すグラフ。 従来の検出装置１６２の側面図。 従来構成を基に発光手段をレーザに変更した検出装置１６１の側面図。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の検出装置６１が備えられるＩＣタグ製造装置１を示す側面図である。図２は、ＩＣタグ３を示す上面図である。図３は、本実施形態の検出装置６１の構成を示す側面図である。

図１に示すように、ＩＣタグ製造装置１は、フィルム基板２の搬送経路の始点となりフィルム基板２を収容し順次送り出すフィルム基板供給部２０と、フィルム基板２の所定位置に順次ＩＣチップ５を搭載させるＩＣチップ実装部３０と、ＩＣチップ５が搭載されたフィルム基板２に対して加熱加圧を行うことでＩＣチップ５をフィルム基板２に固定してＩＣタグ３を形成する熱圧着部４０と、ＩＣタグ３を検査する製品検査部６０と、ＩＣタグ３を順次巻き取る巻取部８０と、これら各部を制御する図示しない制御部とを含む。

フィルム基板供給部２０は、ロール状に巻回されたフィルム基板２を収容するとともに、制御部によって制御されて一定速度且つ一定張力で搬送経路へフィルム基板２を連続的に繰り出して供給する。

フィルム基板２には、予め印刷やエッチング等の手段によって図２に示すようなアンテナ回路４が、等間隔で連続的に複数形成されている。本実施形態では、アンテナ回路４は、１つのアンテナパターン４ａによって構成されているが、複数のアンテナパターン４ａによって構成されたアンテナ回路４であっても用いることができる。

図１に戻って、ＩＣチップ実装部３０は、フィルム基板供給部２０から搬送されてきたフィルム基板２に対して、所定間隔で接着剤を塗布し、その後、塗布された接着剤を介してＩＣチップ５をアンテナ回路４（図２参照）に接続するように搭載する。

ＩＣチップ実装部３０は、制御部によって回転速度を制御される、図示しないモータにより回転する主ローラ３１と、この主ローラ３１に沿って搬送されるフィルム基板２に対して接着剤を塗布する接着剤塗布装置３２と、フィルム基板２にＩＣチップ５を搭載するＩＣチップ供給部３３と、同期ローラ３４とを含む。

同期ローラ３４は、制御部の制御によって主ローラ３１と同期して回転し、ＩＣチップ供給部３３から供給されたＩＣチップ５（図２参照）を１つずつ、主ローラ３１上のフィルム基板２において接着剤が塗布された位置に載せてゆく。なお、ＩＣチップ５が搭載されたフィルム基板２がこのＩＣチップ実装部３０を通過する際には、接着剤はまだ乾燥していない状態である。接着剤としては、例えば絶縁ペーストや異方導電性ペースト等からなる熱硬化性の接着剤が用いられる。

熱圧着部４０は、ＩＣチップ実装部３０から搬送された、ＩＣチップ５が搭載されたフ
ィルム基板２をベルト４１に重ね合わせた状態で加熱するとともに、フィルム基板２上の接着剤を乾燥硬化させてＩＣチップ５をアンテナ回路４に密着に固定させることによって、一体のＩＣタグ３（図２参照）を作製する。

製品検査部６０は、ＩＣタグ３（図２参照）について、ＩＣチップ５がフィルム基板２上の所定位置に固定されているかどうか検査する。

製品検査部６０は、図２に示すような一方向に延在する検出領域６内におけるアンテナ回路４の有無を検出する検出装置６１と、ＩＣチップ５からの応答の有無を検出する電波部６２とを含む。

巻取部８０は、作製されたＩＣタグ３を、ロール状に巻き取って収容する。

以上のような構成のＩＣタグ製造装置１は、制御部によって制御されて、フィルム基板供給部２０からフィルム基板２を順次送り出し、ＩＣチップ実装部３０によって、フィルム基板２の所定位置に順次ＩＣチップ５を搭載させ、熱圧着部４０によって、ＩＣチップ５が搭載されたフィルム基板２に対して加熱加圧を行い、ＩＣチップ５をフィルム基板２に固定して図２に示すようなＩＣタグ３を形成する。その後、ＩＣタグ３は、製品検査部６０によって検査され、巻取部８０によって順次巻き取られる。

このようにして製造されたＩＣタグ３は、１つのアンテナ回路と１つのＩＣチップ５とを含むＩＣタグ３毎に切り出され、乗車カード、電子マネー、認証用カード等に使用される。

以下では、製品検査部６０の構成について詳細に記載する。製品検査部６０は、上述したように、検出装置６１と電波部６２とを含む。

図３に示すように、フィルム基板２に形成されたアンテナ回路４の有無を検出する本実施形態の検出装置６１は、発光手段７９と、防塵部材６６と、光制限部材６７と、受光手段７０とを含み、これらがこの順で鉛直方向下方に向かって設けられる。なお、図３は、フィルム基板２の搬送方向Ａに直交する方向で検出装置６１を切断した状態を示している。

発光手段７９は、搬送方向Ａ（図２参照）に直交する方向、具体的には前述の検出領域６（図２参照）の延在する一方向に沿って配列される複数の発光素子６３と、全ての発光素子６３を支持する投光側基板６２と、全ての発光素子６３に接し、全ての発光素子６３を挟んで投光側基板６２と対向して設けられる導光板６４と、導光板６４に接して設けられる乳白板６５とを含む。

発光素子６３は、上述したように検出領域６（図２参照）の延在する一方向に沿って複数配列され、たとえば発光ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。発光ＬＥＤは、特定の方向へ向けて直進性のある光を出射するレーザよりも安価であることから、発光ＬＥＤを用いることによって検出装置６１の製造コストを抑制することができる。

導光板６４は、複数の発光素子６３から入射された全ての光を乳白板６５に向けて出射させることができる板状部材である。本実施形態では、導光板６４の厚さは約５ｍｍに設定してある。

投光部である乳白板６５は、検出領域６（図２参照）の延在する一方向に沿って延在する白色の半透明部材として構成されており、導光板６４から入射された光を拡散させ、多方向に向かって出射することができるようになっており、いわゆる面発光をするようになっている。乳白板６５は、導光板６４の主面６４ａ全てと接することができるよう、導光板６４の主面６４ａよりも大きい主面６５ａを有するものを用いることが好ましい。乳白板６５を用いなかった場合、発光素子６３から出射された光は、フィルム基板２上において発光素子６３・６３間に対応する部分での光量が弱くなり、フィルム基板２を均一に照射できないおそれがある。乳白板６５を用いることによって、入射された光を適度に拡散させることができ、発光素子６３から出射された光をフィルム基板２に均一な光量で照射することができる。

以上のような構成の発光手段７９からは、多方向に向かって進む光が出射され、いわゆる面発光がなされる。

発光手段７９から出射された光は、フィルム基板２上のうち、ともに非透光性であるアンテナ回路４およびＩＣチップ５が存在する部分では遮られ、これらが存在しない部分では通過して防塵部材６６に向かって進む。

防塵部材６６は、乳白板６５と対向しつつ離間して設けられ、光制限部材６７に埃が付着することを防止する透明な板状部材である。そのため、防塵部材６６は、その一方の主面６６ａが第１光制限部材６８に接して設けられる。防塵部材６６は、たとえばアクリル板によって構成される。発光手段７９と防塵部材６６との間の空間を、製品検査されるために搬送されてきたＩＣタグ３が通過する。本実施形態において、発光手段７９と防塵部材６６との間の距離７６は約５ｍｍに設定してある。

受光手段７０は、発光手段７９から出射された光を受光する複数の受光素子７１と、複数の受光素子７１それぞれに対応して設けられ、受光素子７１が受光した光量の程度を個別に検出する受光センサ７２とを含む。

複数の受光素子７１は、発光素子６３の鉛直方向下方において、搬送方向Ａに直交する方向に複数配列される。受光素子７１はたとえばフォトダイオードであり、受光した光の強弱に基づいて異なる電圧値を受光センサ７２に出力する。本実施形態では、縦０．６ｍｍ、横０．３ｍｍのフォトダイオードを用い、縦同士を対向させつつ、０．４ｍｍピッチで１２８個配列させた、いわゆるフォトダイオードアレイとして受光手段７０を構成している。

光制限部材６７は、発光手段７９と受光手段７０とを最短で結ぶ、より具体的には、乳白板６５と受光素子７１とを最短で結ぶ仮想直線８１に平行な基準方向Ｂに対して所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限するものである。本実施形態では、基準方向Ｂは鉛直方向である。

図３に示すように、光制限部材６７は複数の支柱７３によって支持され、受光手段７０は複数の支柱７４によって支持される。本実施形態において、第２光制限部材６９と床面７５との距離であるスタッド長７７は約１４ｍｍに設定し、受光センサ７２と床面７５との間の距離であるスタッド長７８は約１０ｍｍに設定している。

光制限部材６７は、第１光制限部材６８と、第１光制限部材６８に接して設けられる第２光制限部材６９とを含む。第１光制限部材６８は、発光手段７９から出射された光のうち、基準方向Ｂに対して、検出領域６（図２参照）の延在する一方向および基準方向Ｂそれぞれに直交する方向に所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する部材である。第２光制限部材６９は、発光手段７９から出射された光のうち、基準方向Ｂに対して検出領域６（図２参照）の延在する一方向に所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する部材である。

本実施形態では、第１光制限部材６８は、図４に示すような、一方向に沿って延びるスリット６８ａが形成された非透光性の板部材６８であり、より具体的には、たとえば金属などの非透光性を有する厚さ１ｍｍの板に、レーザなどでスリット６８ａが形成されたものを用いることができる。スリット６８ａは、発光素子６３の配列位置に対応する位置に１箇所形成される。このような非透光性の板部材６８は、スリット６８ａの長手方向にわたって、基準方向Ｂに向かって進む光、および、基準方向Ｂに対して上記一方向に直交する方向に所定の角度θ１未満に傾斜して進む光を透過し、基準方向Ｂに対して上記一方向に直交する方向に所定の角度θ１以上傾斜して進む光を遮断することができる。

第１光制限部材６８に形成されるスリット６８ａの短辺方向の幅６８ｂは、検出対象物の最小幅以下、すなわちアンテナ回路４を構成するアンテナパターン４ａの最小幅以下である。具体的に本実施形態では、第１光制限部材６８に形成されるスリット６８ａのスリット幅６８ｂは０．２ｍｍであり、アンテナ回路を構成するアンテナパターン４ａの最小幅は０．５ｍｍである。そのため、検出領域６内にアンテナ回路４の幅が最も狭い部分が含まれる場合でも、該部分によってスリット６８ａを短辺方向全体に渡って遮蔽することができるため、光の通過時と遮蔽時との光量の比をより大きくして、アンテナ回路４およびＩＣチップ５の検出をより高精度に行うことが可能となっている。

また本実施形態では、第２光制限部材６９は、図５に示すようなルーバーフィルム６９である。ルーバーフィルム６９は、光学的に透明な平板状の透明樹脂６９ａと、透明樹脂６９ａの中に等間隔で配置された光学的に不透明な多数のルーバー６９ｂとを含む。ルーバー６９ｂは、微細な長い格子状の構造を有し、透明樹脂６９ａの面に直交している。このようなルーバーフィルム６９は、ルーバー６９ｂの配列方向にわたって、基準方向Ｂに向かって進む光、および、基準方向Ｂに対して一方向に所定の角度θ２未満に傾斜して進む光を透過し、基準方向Ｂに対して一方向に所定の角度θ２以上傾斜して進む光をルーバー６９ｂによって遮断することができる。

本実施形態において、光が光制限部材６７で遮られるかまたは透過するかの基準となる所定の角度は、幅０．２ｍｍのスリット６８ａが形成された厚さ１ｍｍの第１光制限部材６８では基準方向Ｂに対して±１２°であり、第２光制限部材６９であるルーバーフィルム６９では基準方向Ｂに対して±２４°である。すなわち、所定の角度θ１は１２°であり、所定の角度θ２は２４°である。

上記のような非透光性の板部材６８において、所定の角度θ１は、非透光性の板部材６８の厚さ、および、スリット６８ａの短辺方向の幅６８ｂによって調整することができ、非透光性の板部材６８の厚さが厚く、スリット６８ａの短辺方向の幅６８ｂが狭いほど、所定の角度θ１を小さくすることができる。

ルーバーフィルム６９において、所定の角度θ２は、ルーバー６９ｂ・６９ｂ間の距離およびルーバー６９ｂの高さによって調整することができ、ルーバー６９ｂ・６９ｂ間が狭く、前記高さが高いほど、所定の角度θ２を小さくすることができる。

またルーバーフィルム６９としては、ルーバー６９ｂが一定角度を持って傾いているものも用いることもできる。具体的には、ルーバー６９ｂが透明樹脂６９ａの面に対して傾斜しているルーバーフィルム６９を用いてもよい。このようなルーバーフィルム６９では、ルーバー６９ｂの傾斜角度を透明樹脂６９ａの面に対して垂直に近づけるほど、所定の角度θ２を小さくすることができる。

さらに、非透光性の板部材６８におけるスリット６８ａを形成する壁面が光を吸収する物質で構成されることがなお好ましい。これによって、スリット６８ａを形成する壁面に入射した、基準方向Ｂに対して上記一方向に直交する方向に所定の角度θ１以上傾斜して進む光の光量が十分に小さくなり、該光がスリット６８ａを形成する壁面に反射して受光素子７１に向かって進むことを防止することができるので、非透光性の板部材６８によって該光を確実に遮断することができる。

また、ルーバーフィルム６９に備わるルーバー６９ｂが光を吸収する物質で構成されることがなお好ましい。これによって、ルーバー６９ｂに入射した、基準方向Ｂに対して上記一方向に所定の角度θ２以上傾斜して進む光の光量が十分に小さくなり、該光がルーバー６９ｂに反射して受光素子７１に向かって進むことを防止することができるので、ルーバーフィルム６９によって該光を確実に遮断することができる。

図６は、本実施形態の検出装置６１の内部における光の向きを模式的に示す図である。図７は、本実施形態の検出装置６１を用いて、図２に示す検出領域６内の検出を行ったときの受光センサ７２による検出結果を示すグラフである。このグラフの縦軸は各受光素子７１の受光量を示し、横軸は検出位置、すなわち個々の受光素子７１の位置を示す。範囲α１，α２は、アンテナ回路４およびＩＣチップ５が存在しない部分の直下に対応する領域を示し、範囲βは、アンテナ回路４の直下に対応する領域を示す。

図６に示すように、発光手段７９から出射された多方向に向かう光は、一部がフィルム基板２上のアンテナ回路４およびＩＣチップ５によって遮られ、残りがフィルム基板２およびＩＣタグ３の周辺を通過して光制限部材６７に入射される。

前述のように、光制限部材６７は基準方向Ｂに対して所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限するものであることから、光制限部材６７およびその周囲を通過した光のうち、基準方向Ｂに対して所定の角度以上傾いて進む光を遮り、このような光が受光素子７１に受光されることを抑制できる。換言すると、光制限部材６７およびその周囲を通過した光のうち、基準方向Ｂに対して平行または所定の角度未満傾いて進む光のみを受光素子７１に受光させることができる。

図７には、範囲βにわたって光量が少なく、範囲α１，α２にわたって光量が多いことが示されている。このように、検出対象物であるアンテナ回路４およびＩＣチップ５の基準方向Ｂにある受光素子７１が受光することを抑制することができるので、検出対象物の有無を正確に検出することができる。

上記のように構成される検出装置６１を備えることで、図１に示したＩＣタグ製造装置１では、検出対象物としてのアンテナ回路４およびＩＣチップ５の有無および位置を正確に検出することで、より高精度にＩＣタグ３の検査を行うことが可能となっている。

すなわち、検出領域６内にアンテナ回路４またはＩＣチップ５の少なくとも一方が存在すると判断された場合、制御部は、その検出結果に基づいて、アンテナ回路４に向かって電波部６２からピンポイントで電波を送信する。

電波部６２は、ＩＣタグ３のＩＣチップ５が固定された面に向けて電波を送信する送信部と、送信部から送信された電波をＩＣチップ５が受信した場合にＩＣチップ５から送信される電波を受信する受信部とを含む。

制御部は、ＩＣタグ製造装置１に含まれておりフィルム基材２の搬送を規制するためのローラに設けられる図示しないエンコーダからの検出信号を基にして、フィルム基板供給部２０より供給されるフィルム基材２の長さを得ることが可能となっている。エンコーダが備えられる該ローラとしては、主ローラ３１や同期ローラ３４などその径が変化しないローラが好ましい。

検出装置６１と電波部６２との間の距離は予め正確に把握されており、検出装置６１によってアンテナ回路４およびＩＣチップ５が存在することが検出されてから、検出装置６１と電波部６２との間の距離だけフィルム基材が搬送された時点で、制御部は送信部から電波を送信する。

制御部は、受信部が電波を受信した場合、フィルム基板２上の正しい位置にＩＣチップ５が固定されていると判断し、受信部が電波を受信しない場合、フィルム基板２上の正しい位置にＩＣチップ５が固定されていないと判断する。

フィルム基板２上の正しい位置にＩＣチップ５が固定されていると判断されたＩＣタグ３は良品であるため、そのまま巻取部８０に巻き取られる。フィルム基板２上の正しい位置にＩＣチップ５が固定されていないと判断されたＩＣタグ３は不良品であるため、このように判断された直後に不良品のＩＣタグ３に向けてインクが塗布されるなど、不良品であることが明確となる任意の処理が行われる。

以上のように本実施形態の検出装置６１は、一方向に延在する検出領域６内でアンテナ回路４およびＩＣチップ５を検出し、前記一方向に沿って延在する投光部としての乳白板６５を備え、乳白板６５から多方向に向かって光を出射する発光手段７９と、発光手段７９から出射された光を受光する受光素子７１を複数含み、これらの受光素子７１が発光素子６３に対向しつつ前記一方向に沿って配列されてなる受光手段７０と、発光手段７９と受光手段７０との間に配置され、発光手段７９から出射された前記光のうち、発光手段７９と受光手段７０とを最短で結ぶ仮想直線８１に平行な基準方向Ｂに対して所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する光制限部材６７と、を含み、発光手段７９と受光手段７０との間に位置する検出対象物を検出するように構成したものである。

このように構成しているため、発光手段７９から出射された、多方向に向かう光のうち基準方向に対して所定の角度以上傾いて進む光の通過を光制限部材６７によって制限することで、発光手段７９と光制限部材６７との間にアンテナ回路４およびＩＣチップ５が存在する場合に、アンテナ回路４およびＩＣチップ５によって遮蔽される位置にある受光素子７１に対して、アンテナ回路４およびＩＣチップ５の周囲から回り込んで光が入射されることを抑制することができる。そのため、直進性のある光を発するレーザ光源など高価な光源を用いることなく、小さなアンテナ回路４およびＩＣチップ５でも高精度に検出することが可能となる。

また、光制限部材６７は、発光手段７９から出射された前記光のうち、前記基準方向Ｂに対して、前記一方向および前記基準方向Ｂそれぞれに直交する方向に所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する第１光制限部材６８と、発光手段７９から出射された前記光のうち、基準方向Ｂに対して前記一方向に所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する第２光制限部材６９と、を含む。

光制限部材６７が上記のような構成の第１光制限部材６８と第２光制限部材６９とを含むことによって、基準方向Ｂに対して所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限することができ、アンテナ回路４およびＩＣチップ５の基準方向Ｂにある受光素子７１が受光することを抑制することができる。

また、第２光制限部材を、ルーバーフィルム６９としているため、より簡単な構成として、安価な製造コストで検出装置６１を実現することが可能となっている。

また、第１光制限部材６８を、前記一方向に沿って延びるスリット６８ａが形成された非透光性の板部材として構成しているため、上記の構成をより簡便に実現しつつ、受光素子７１に入射するべき方向の光量を維持して検出精度の向上を図ることが可能となる。

また、第１光制限部材６８に形成されるスリット６８ａの短辺方向の幅６８ｂを、アンテナ回路４およびＩＣチップ５の最小幅以下としているため、検出領域６内にアンテナ回路４の幅が最も狭い部分が含まれる場合でも、アンテナ回路４の幅が最も狭い部分の基準方向Ｂにある受光素子７１が受光することを一層抑制することができるので、アンテナ回路４およびＩＣチップ５の有無をより一層正確に検出することができる。

また、本実施形態におけるＩＣタグ製造装置１は、上記検出装置６１を備えるものとして構成したものであるため、安価な装置構成としつつ、パターン幅の小さなアンテナ回路４およびＩＣチップ５でも精度良く検出することができ、より効率よくＩＣタグを製造することのできるＩＣタグ製造装置として構成することができる。

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。たとえば、発光素子６３および受光素子７１の個数、その大きさは適宜変更されてよい。また、本実施形態では光源として発光ＬＥＤを用いたが、発光ＬＥＤの代わりにハロゲンライト等、様々な光源を用いることができる。

また、本実施形態では、第１光制限部材６８を第２光制限部材６９の上方に配置した構成としていたが、第２光制限部材６９を第１光制限部材６８よりも上方に配置しても良い。

また、本実施形態では、ＩＣタグ３を挟んで、発光手段７９と受光手段７０とを対向するように配置するとともに、受光手段７０側に第１光制限部材６８および第２光制限部材６９を設けていたが、発光手段７９と受光手段７０との間に設ける限り、発光手段７９側に第１光制限部材６８および第２光制限部材６９を設けても良い。

さらに本実施形態では第２光制限部材６９のみをルーバーフィルムとしたが、第１光制限部材６８、第２光制限部材６９双方ともルーバーフィルムとしても良い。

また、本実施形態では、発光手段７９と受光手段７０とでフィルム基板３を上下より挟み込むように配置することで検出装置６１を構成していたが、フィルム基板３の搬送方向に応じて方向を適宜変更して構成することも可能である。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１・・・ＩＣタグ製造装置
４・・・アンテナ回路
５・・・ＩＣチップ
６・・・検出領域
６１・・・検出装置
６３・・・発光素子
６５・・・乳白板
６７・・・光制限部材
６８・・・第１光制限部材
６８ａ・・・スリット
６８ｂ・・・短辺方向の幅
６９・・・第２光制限部材、ルーバーフィルム
７０・・・受光手段
７１・・・受光素子
７９・・・発光手段
８１・・・仮想直線
Ｂ・・・基準方向
θ１，θ２・・・所定の角度

Claims (6)

1. 一方向に延在する検出領域内で検出対象物を検出する検出装置であって、
   前記一方向に沿って延在する投光部を備え、当該投光部から多方向に向かって光を出射する発光手段と、
   前記発光手段から出射された光を受光する受光素子を複数含み、これらの受光素子が前記投光部に対向しつつ前記一方向に沿って配列されてなる受光手段と、
   前記発光手段と前記受光手段との間に配置され、前記発光手段から出射された前記光のうち、前記発光手段と受光手段とを最短で結ぶ仮想直線に平行な基準方向に対して所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する光制限部材と、を含み、
   前記発光手段と前記受光手段との間に位置する前記検出対象物を検出することを特徴とする検出装置。
2. 前記光制限部材は、
   前記発光手段から出射された前記光のうち、前記基準方向に対して、前記一方向および前記基準方向それぞれに直交する方向に所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する第１光制限部材と、
   前記発光手段から出射された前記光のうち、前記基準方向に対して前記一方向に所定の角度以上傾いて進む光の通過を制限する第２光制限部材と、を含むことを特徴とする請求項１記載の検出装置。
3. 前記第１光制限部材および前記第２光制限部材の少なくともいずれかが、ルーバーフィルムであることを特徴とする請求項２記載の検出装置。
4. 前記第１光制限部材が、前記一方向に沿って延びるスリットが形成された非透光性の板部材で構成されたものであることを特徴とする請求項２又は３記載の検出装置。
5. 前記第１光制限部材に形成されるスリットの短辺方向の幅が、前記検出対象物の最小幅以下であることを特徴とする請求項４記載の検出装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の検出装置を備えることを特徴とするＩＣタグ製造装置。

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