JP5111141B2

JP5111141B2 - Ｒｆｉｄ検査システム

Info

Publication number: JP5111141B2
Application number: JP2008027001A
Authority: JP
Inventors: 陽平庄司; 貴章岡田; 理恵吉田
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Forms Co Ltd
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2008-02-06
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2028-02-06
Also published as: JP2009187319A

Description

本発明は、ＩＣタグ、ＩＣラベル等のＲＦＩＤの通信検査を行うＲＦＩＤ検査システムに関する。

近年、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と称される非接触型のＩＣタグ、ＩＣラベル等が急速に普及し、その使用も多岐にわたっている。このようなＲＦＩＤは、製造上の効率性から連続シート上に形成されて個々にリーダライタによって対応周波数で通信検査が行われることから、検査対象のＲＦＩＤに対して電波の反射による妨害波の発生を抑制して安定した通信を行う必要がある。

従来、連続シート上に形成されたＲＦＩＤの通信検査に際して、検査対象のＲＦＩＤに対して電波の反射による妨害波の発生を抑制する手法として、下記特許文献で提案されているようなシールド部材を設けることが知られている。

ここで、図９に、従来のＩＣカード通信検査装置の構成説明図を示す。図９において、ＩＣカード通信検査装置１０１は、金属製のシールド箱１０２の内壁に電波吸収体１０３を設け、検査対象のＩＣカードに対応する部分に開口部１０４が形成されると共に、当該シールド箱１０２内にリーダライタ１０５が設けられて、当該開口部１０４に搬送ベルト１０７で搬送された検査対象のＩＣカード１０６に対して通信検査を行って当該ＩＣカード１０６の良否を判定するというものである。

特開２００４-２７２４３７号公報

しかしながら、上記特許文献に開示されているＩＣカード通信検査装置１０１は、シールド箱１０２内に設けられた電波吸収体１０３によってリーダライタ１０５からの反射対象の電波を吸収することができるものであるが、検査対象のＩＣカード１０６は位置される開口部１０４の周囲にも電波吸収体１０３が存在することから、当該周囲部分で電波を吸収することとなり、通信状態の安定性を保つことができないという問題がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、反射電波による通信障害を防止すると共に、安定した通信検査を可能とするＲＦＩＤ検査システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明では、検査対象となるＩＣモジュール、アンテナを備えるＲＦＩＤに対してリーダライタがアンテナ部を介して通信を行い、良否を検査するＲＦＩＤ検査システムであって、内部に前記アンテナ部が位置される中空形状で少なくとも内壁が電波吸収材により形成されるものであり、当該アンテナ部の周辺に電波正反射部が設けられると共に、前記検査対象のＲＦＩＤを位置させる検査開口部が形成されてその周辺に当該アンテナ部からの電波を当該電波正反射部に対して正反射させる角度で入射させるべく反射させる所定形状の開口部電波反射部が設けられる検査用治具を有する構成とする。

請求項２の発明では、検査対象となるＩＣモジュール、アンテナを備えるＲＦＩＤに対してリーダライタがアンテナ部を介して通信を行い、良否を検査するＲＦＩＤ検査システムであって、内部に前記アンテナ部が位置される中空形状で少なくとも内壁が電波吸収材により形成されるものであり、前記検査対象のＲＦＩＤを位置させる検査開口部が形成されてその周辺に当該アンテナ部からの電波を当該電波吸収材に入射させるべく反射させる所定形状の開口部電波反射部が設けられる検査用治具を有する構成とする。

請求項３，４の発明は、「前記開口部電波反射部は、断面上、湾曲形状若しくは所定角度の直線的形状で形成される」構成であり、
「前記検査用治具上の前記ＲＦＩＤの上方に少なくとも電波吸収部が設けられる」構成である。

本発明によれば、少なくとも内壁が電波吸収材により中空形状で形成されアンテナ部が位置され、当該アンテナ部の周辺に電波正反射部を設けると共に、検査対象のＲＦＩＤを位置させる検査開口部が形成されてその周辺に当該アンテナ部からの電波を当該電波正反射部に対して正反射させる角度で入射させるべく反射させる所定形状の開口部電波反射部を設ける構成とすることにより、アンテナ部より出力された電波のうち検査対象のＲＦＩＤに到達する電波以外の電波が、電波吸収材１８に吸収されると共に、開口部電波反射部で反射された電波が電波正反射部により正反射されることとなって干渉状態とさせることができ、ひいては定常状態とさせることから、反射電波による通信障害を防止することができると共に、安定した通信検査を可能とさせることができるものである。

また、検査対象のＲＦＩＤを位置させる検査開口部が形成されてその周辺に当該アンテナ部からの電波を電波吸収材に入射させるべく反射させる所定形状の開口部電波反射部を設ける構成とすることにより、アンテナ部より出力された電波のうち検査対象のＲＦＩＤに到達する電波以外の電波が開口部電波反射部で反射された電波を含めて電波吸収材に入射させることから、反射電波による通信障害を防止することができると共に、安定した通信検査を可能とさせることができるものである。特に、従来のシステム検査開口部の周辺に反射部を設けるだけでよく、簡易に実施可能とすることができるものである。

以下、本発明の最良の実施形態を図により説明する。
図１に、本発明におけるＲＦＩＤ検査システムの構成図を示す。図１（Ａ）はＲＦＩＤ検査システムの構成図、図１（Ｂ）、（Ｃ）は検査用治具の構成図である。図１（Ａ）において、ＲＦＩＤ検査システム１１は、表面上にＩＣモジュール、アンテナを備えるＲＦＩＤが連設された連続シート（２１、図２で説明する）を連続シート供給部１２より連続シート巻取部１３まで、例えば連続シート巻取部１３の回転駆動（連続シート供給部１２を補助的に回転駆動してもよい）により搬送するもので、搬送経路中にＲＦＩＤ検出部１４、リーダライタアンテナ部１５、スタンパ１６が配置される。

上記リーダライタアンテナ部１５の配置位置が搬送経路中の検査位置となり、当該リーダライタアンテナ部１５を位置させた検査用治具１７が配置される。すなわち、連続シート供給部１２より供給される連続シートは、ＲＦＩＤ検出部１４の近傍を通って、検査用治具１７上を搬送され、スタンパ１６を経て連続シート巻取部１３で巻き取られる搬送経路となる。

上記ＲＦＩＤ検出部１４は、搬送されるＲＦＩＤの検査対象のＲＦＩＤを検出するセンサである。上記リーダライタアンテナ部１５は、検査用治具１７の底部に位置され（後述する）、例えば図示しない検査判別手段におけるＲＦＩＤと通信を行うためのもので、従前のものが使用可能であることから詳細な説明は省略する。上記スタンパ１６は、通信検査を行った結果として不良品と判別されたＲＦＩＤに対してＮＧ（例えば「×」）マークをスタンプする。

上記検査用治具１７は、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、内部にリーダライタアンテナ部１５が底部に位置される中空箱体形状で少なくとも内壁が電波吸収材１８により形成されるものであり（当該電波吸収材１８の外側に金属等のシールド材を設けてもよい）、当該リーダライタアンテナ部１５の周辺に電波正反射部２０が設けられると共に、検査対象のＲＦＩＤ（２２Ａ）を位置させる検査開口部１９Ａが形成されてその周辺に当該リーダライタアンテナ部１５からの電波を当該電波正反射部２０に対して正反射させる角度で入射させるべく反射させる湾曲形状の開口部電波反射部１９が設けられる。当該開口部電波反射部１９は、検査開口部１９Ａの外側に、リーダライタアンテナ部１５から出力された電波を電波正反射部２０で正反射させるべく入射させる曲率で設定される。

上記電波吸収材１８としては、例えばゴム、樹脂等の非導電性材料や、フェライト等の軟磁気特性を有する磁性粒子を含ませた高電気抵抗体を適用することができる。また、上記開口部電波反射部１９及び電波正反射部２０としては、ステンレス等の金属部材が採用され、電波を反射させると共に透過を抑制できる導電材料で形成させることが望ましい。

なお、本実施形態では、検査用治具１７を中空箱体形状とした場合を説明したが、少なくとも中空形状であればその全体形状を問わない。また、電波正反射部２０をはめ込み状態で図示したが、電波吸収材１８の内壁上に設けてもよい。これらことは、以下に説明する形態についても同様である。

ここで、図２に、図１のＲＦＩＤ検査システムで検査される対象の一例の説明図を示す。図２（Ａ）は連続シートの説明図、図２（Ｂ）は連続シートが検査用治具に位置された状態を示した説明図である。図２（Ａ）に示すように、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の連続シート２１上にＲＦＩＤ２２が一列に連続して所定間隔で剥離自在に取着されたものである。

当該ＲＦＩＤ２２は、例えばＰＥＴ上に銅箔をエポキシ系接着剤で接着し、エッチングにより平面状とした各アンテナを形成し、当該各アンテナ間にＩＣモジュール（ＩＣチップ若しくはＩＣチップに所定の回路を形成したもの）をリフローはんだ付け若しくは導電性接着剤により実装させたもので、当該アンテナとリーダライタアンテナ部１５との間で所定周波数（ＲＦＩＤのアンテナの形状等で定まるもので、ここではＵＨＦ帯としている）による通信が行われるものである。なお、ＲＦＩＤ２２は、アンテナ部の形状、長さ等により所定の共振周波数を有しており、リーダライタアンテナ部１５からの対応周波数の電波に反応して共振することにより受信を行うものである。

上記ＲＦＩＤ２２が連設された連続シート２１は、図２（Ｂ）に示すように、検査用治具１７における開口部電波反射部１９の検査開口部１９Ａ上を搬送され、ＲＦＩＤ検出部１４の検出に基づいて当該検査開口部１９ＡにＲＦＩＤ２２Ａのみが位置されたときに通信検査が行われるものである。

そこで、図３に、図１における検査用治具による通信検査の説明図を示す。図３において、検査対象のＲＦＩＤ２２が連設された連続シート２１は、検査用治具１７における開口部電波反射部１９の検査開口部１９Ａ上に位置されたＲＦＩＤ２２Ａが検査対象となる。通信検査に際しては、検査対象のＲＦＩＤ２２Ａが、リーダライタアンテナ部１５からの対応周波数（ＵＨＦ帯若しくはＨＦ帯）の電波に反応して共振することにより受信が行われ、リーダライタからの電波に含まれるコマンドに応じて当該ＲＦＩＤ２２Ａよりデータが送信されて良否が判別される。

すなわち、リーダライタアンテナ部１５から出力された上記電波は広がりながら進み、検査対象のＲＦＩＤ２２Ａ（検査開口部２０Ａ）に直接進む電波１５Ａと、それ以外の広がりによる開口部電波反射部１９で反射する電波（反射波）１５Ｂと、電波吸収材１８に吸収される電波１５Ｃとがあり、当該開口部電波反射部１９で反射した電波１５Ｂは電波正反射部２０で正反射（正反射波１５Ｄ）する。

また、電波正反射部２０に入射した反射波１５Ｄが正反射すると、このときに正反射波１５Ｄの位相が反転することとなり、連続的に入射する反射波１５Ｂを当該正反射波１５Ｄが打ち消す状態となる。したがって、リーダライタアンテナ部１５から出力された電波は検査対象のＲＦＩＤ２２Ａ（検査開口部２０Ａ）に進む電波１５Ａ以外は干渉状態、すなわち定常状態となるか、電波吸収材１８で吸収されることとなって、反射波１５Ｂ、電波１５Ｃ及び正反射波１５ＤがＲＦＩＤ２２Ａ（検査開口部２０Ａ）に入射されないものである。

このように、リーダライタアンテナ部１５より出力された電波のうち検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに到達する電波以外の電波が、電波吸収材１８で吸収されると共に、開口部電波反射部１９で反射された電波が電波正反射部２０により正反射されることとなって干渉状態とさせることができ、ひいては定常状態とさせることから、反射電波による通信障害を防止することができると共に、安定した通信検査を可能とさせることができるものである。なお、第１実施形態の効果を、後述の第２実施形態と比較すれば、電波吸収材１８で吸収しきれない反射電波を電波正反射部２０によってより安定した通信検査を可能とさせるものである。このことは図４においても同様である。

次に、図４に、図１の検査用治具の他の構成図を示す。図４において、開口部電波反射部１９を、リーダライタアンテナ部１５からの電波を当該電波正反射部２０に対して正反射させる角度で入射させるべく反射させる断面直線的に設けたものである。すなわち、開口部電波反射部１９は断面直線的部分を、検査開口部１９Ａの外側に、リーダライタアンテナ部１５から出力された電波を電波正反射部２０で正反射させるべく入射させる角度で設定させたものである。この場合、電波正反射部２０を広めに設定することとしてもよい。

開口部電波反射部１９を上記のような形状とすることによっても、上記同様に、リーダライタアンテナ部１５より出力された電波のうち検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに到達する電波以外の電波が、電波吸収材１８で吸収されると共に、開口部電波反射部１９で反射された電波が電波正反射部２０により正反射されることとなって干渉状態とさせることができ、ひいては定常状態とさせることから、反射電波による通信障害を防止することができると共に、安定した通信検査を可能とさせることができるものである。

次に、図５に、図１における通信検査の他の構成図を示す。図５において、検査用治具１７上に位置された連続シート２１上の所定数のＲＦＩＤ２２Ａ，２２の上方にシールド材３１が配置され、当該ＲＦＩＤ２２Ａ，２２側の内面に上記電波吸収材１８と同様の電波吸収部３２を設けた構成としたものである。図では効率性から逆凹状とした場合を示したが、適宜大きさを設定すれば板状であってもよいものである。上記シールド材３１は、例えば上記検査用治具１７と同様の材質で金属材を適用することができる。

上記シールド材３１は周囲外部からの電波を反射させて検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに対する影響を回避させることができ、上記電波吸収部３２はＲＦＩＤ２２Ａ，２２間の連続シート２１を通過した電波を吸収するもので、当該通過して他での反射を防止させることにより検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに対する影響を回避させることができるものである。その意味では、少なくとも電波吸収部３２が設けられる構成であればよく、シールド材３１によって確実を期したものである。

このように、検査用治具１７上のＲＦＩＤ２２Ａ，２２の上方に少なくとも電波吸収部３２を設けることにより、検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに対して更に反射電波による通信障害を防止することができると共に、安定した通信検査を可能とさせることができるものである。

次に、図６に、本発明におけるＲＦＩＤ検査システムの第２実施形態の構成図を示す。図６において、上記検査用治具１７は、内部にリーダライタアンテナ部１５が底部に位置される中空箱体形状で少なくとも内壁が電波吸収材１８により形成されることは第１実施形態と同様であるが、検査対象のＲＦＩＤ２２Ａを位置させる検査開口部１９Ａが形成された開口部電波反射部１９を、当該リーダライタアンテナ部１５からの電波を当該電波吸収材１８に入射させるべく反射させる断面湾曲的な形状で、リーダライタアンテナ部１５側に所定角度で形成させたものである。

すなわち、開口部電波反射部１９は、リーダライタアンテナ部１５側に、リーダライタアンテナ部１５から出力された電波のうち検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに到達する電波以外の入射する電波を電波吸収材１８に吸収させるべく曲率で設定される。したがって、第１実施形態の検査用治具１７における電波正反射部２０が不要となるものである。

開口部電波反射部１９を上記のような形状とすることによっても、リーダライタアンテナ部１５より出力された電波のうち検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに到達する電波以外の電波が、開口部電波反射部１９で反射された電波１５Ｂを含めて電波吸収材１８に吸収されることから、反射電波による通信障害を防止することができると共に、安定した通信検査を可能とさせることができるものである。

続いて、図７及び図８に、図６の検査用治具の他の構成図を示す。図７及び図８に示す形態であっても、上記同様に、リーダライタアンテナ部１５より出力された電波のうち検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに到達する電波以外の電波が、開口部電波反射部１９で反射された電波１５Ｂを含めて電波吸収材１８に吸収されることから、反射電波による通信障害を防止することができると共に、安定した通信検査を可能とさせることができるものである。特に、従来のシステム検査開口部の周辺に反射部を設けるだけでよく、簡易に実施可能とすることができるものである。

すなわち、図７（Ａ）は、検査対象のＲＦＩＤ２２Ａを位置させる検査開口部１９Ａが形成された開口部電波反射部１９を、当該リーダライタアンテナ部１５からの電波を当該電波吸収材１８に入射させるべく反射させる断面直線的な形状で、リーダライタアンテナ部１５側に所定角度で形成させたものである。すなわち、開口部電波反射部１９は、リーダライタアンテナ部１５側に、リーダライタアンテナ部１５から出力された電波のうち検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに到達する電波１５Ａ以外の入射する電波１５Ｂ，１５Ｃを電波吸収材１８に吸収させるべく角度で設定される。

また、図７（Ｂ）は、検査対象のＲＦＩＤ２２Ａを位置させる検査開口部１９Ａが形成された開口部電波反射部１９を、当該リーダライタアンテナ部１５からの電波を当該電波吸収材１８に入射させるべく反射させる断面直線的な形状で、リーダライタアンテナ部１５に対して水平状態で形成させたものである。すなわち、リーダライタアンテナ部１５から出力された電波のうち検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに到達する電波１５Ａ以外の入射する電波１５Ｂ，１５Ｃを電波吸収材１８に吸収させるものである。なお、本発明における所定角度とは、当該水平位置をも含む概念である。

さらに、図８は、検査対象のＲＦＩＤ２２Ａを位置させる検査開口部１９Ａが形成された開口部電波反射部１９を、当該リーダライタアンテナ部１５からの電波を当該電波吸収材１８に入射させるべく反射させる断面直線的な形状で、検査対象のＲＦＩＤ２２Ａ側に所定角度で形成させたものである。すなわち、開口部電波反射部１９は、検査対象のＲＦＩＤ２２Ａ側（検査開口部１９Ａの外側）に、リーダライタアンテナ部１５から出力された電波のうち検査対象のＲＦＩＤ２２Ａに到達する電波１５Ａ以外の入射する電波１５Ｂ，１５Ｃを電波吸収材１８に吸収させるべく角度で設定されるものである。

本発明のＲＦＩＤ検査システムは、ＲＦＩＤの製造工程上若しくは出荷後のユーザ受入段階で行われる通信検査に利用可能である。

本発明におけるＲＦＩＤ検査システムの第１実施形態の構成図である。図１のＲＦＩＤ検査システムで検査される対象の一例の説明図である。図１における検査用治具による通信検査の説明図である。図１の検査用治具の他の構成図である。図１における通信検査の他の構成図である。本発明におけるＲＦＩＤ検査システムの第２実施形態の構成図である。図６の検査用治具の他の構成図（１）である。図６の検査用治具の他の構成図（２）である。従来のＩＣカード通信検査装置の構成説明図である。

符号の説明

１１ＲＦＩＤ検査システム
１２連続シート供給部
１３連続シート巻取部
１４ＲＦＩＤ検出部
１５リーダライタアンテナ部
１６スタンパ
１７検査用治具
１８電波吸収材
１９電波反射部
１９Ａ検査開口部
２０平面状電波反射部
２１連続シート
２２ＲＦＩＤ
３１シールド部
３２電波吸収部

Claims

検査対象となるＩＣモジュール、アンテナを備えるＲＦＩＤに対してリーダライタがアンテナ部を介して通信を行い、良否を検査するＲＦＩＤ検査システムであって、
内部に前記アンテナ部が位置される中空形状で少なくとも内壁が電波吸収材により形成されるものであり、当該アンテナ部の周辺に電波正反射部が設けられると共に、前記検査対象のＲＦＩＤを位置させる検査開口部が形成されてその周辺に当該アンテナ部からの電波を当該電波正反射部に対して正反射させる角度で入射させるべく反射させる所定形状の開口部電波反射部が設けられる検査用治具を有することを特徴とするＲＦＩＤ検査システム。
検査対象となるＩＣモジュール、アンテナを備えるＲＦＩＤに対してリーダライタがアンテナ部を介して通信を行い、良否を検査するＲＦＩＤ検査システムであって、
内部に前記アンテナ部が位置される中空形状で少なくとも内壁が電波吸収材により形成されるものであり、前記検査対象のＲＦＩＤを位置させる検査開口部が形成されてその周辺に当該アンテナ部からの電波を当該電波吸収材に入射させるべく反射させる所定形状の開口部電波反射部が設けられる検査用治具を有することを特徴とするＲＦＩＤ検査システム。
請求項１又は２記載のＲＦＩＤ検査システムであって、前記開口部電波反射部は、断面上、湾曲形状若しくは所定角度の直線的形状で形成されることを特徴とするＲＦＩＤ検査システム。
請求項１〜３の少なくとも何れかに記載のＲＦＩＤ検査システムであって、前記検査用治具上の前記ＲＦＩＤの上方に少なくとも電波吸収部が設けられることを特徴するＲＦＩＤ検査システム。