JP6026173B2

JP6026173B2 - 情報読取／書込装置

Info

Publication number: JP6026173B2
Application number: JP2012182362A
Authority: JP
Inventors: 理恵吉田
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Forms Co Ltd
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2032-08-21
Also published as: JP2014041416A

Description

本発明は、ＲＦ−ＩＤメディアに対して情報の読み取りや書き込みを行う情報読取／書込装置に関し、特に、列をなして配置されたＲＦ−ＩＤメディアに対して情報の読み取りや書き込みを行う情報読取装置に関する。

近年、情報化社会の進展に伴って、情報をタグやラベルに記録し、該タグやラベルを商品等に添付して商品等の管理が行われている。このようなタグやラベルを用いた商品等の管理においては、非接触状態にて情報の書き込みや読み取りを行うことが可能なＩＣが搭載された非接触型ＩＣタグや非接触型ＩＣラベルがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。

このような非接触型ＩＣタグや非接触型ＩＣラベルといったＲＦ−ＩＤメディアは、製品として出荷される前に検査手段となる情報読取／書込装置によって所定の周波数の電波を用いてＲＦ−ＩＤメディアから情報を読み取ることにより、良品／不良品の検査が行われている。その際、ＲＦ−ＩＤメディアが列をなして搬送されてくる場合、列の前後のＲＦ−ＩＤメディアからも情報を読み取ってしまったり、電波の干渉が生じたりすることにより、ＲＦ−ＩＤメディアとの間にて通信不良が生じてしまうことがある。また、アンチコリジョン機能によって複数のＲＦ−ＩＤメディアから情報を同時に読み取ることで通信性能が劣化してしまう虞れがある。

そこで、情報の書き込みや読み取りの対象となるＲＦ−ＩＤメディアのみが表出するような形状のシールド部材を用いる技術が考えられている（例えば、特許文献１，２参照）。この技術では、ＲＦ−ＩＤメディアが列をなして搬送されてくる搬送路と、ＲＦ−ＩＤメディアに対して情報の書き込みや読み取りを行うためのアンテナとの間にシールド部材を介在させ、搬送路を搬送されてくるＲＦ−ＩＤメディアのうち、情報の書き込みや読み取りの対象となるＲＦ−ＩＤメディアのみをシールド部材によって表出させることにより、列の前後のＲＦ−ＩＤメディアに対して情報の書き込みや読み取りを行ってしまうことが回避される（例えば、特許文献１，２参照）。シールド部材としては、遮蔽効果が高い金属を用いることが考えられるが、金属は電波を反射しやすいため、反射した電波が干渉してヌルポイントができる等、ＲＦ−ＩＤメディアに対する情報の書き込みや読み取りに影響を与える場合がある。そこで、シールド部材として、電波吸収体や、電波吸収体と金属等の反射体とを併用するものを用いる等の反射防止策を施す場合が多い。

特開２００８−９９２６６号公報特開２０１１−７５３６０号公報

しかしながら、列をなして搬送されてくるＲＦ−ＩＤメディアの間隔が狭い場合、情報の書き込みや読み取りの対象となるＲＦ−ＩＤメディアにおいては、シールド部材から表出しているものの、シールド部材が近接していることによりシールド部材の影響を受け、周波数特性が変化して情報の書き込みや読み取りができなくなり、不良品と判定されてしまう場合がある。また、元々の周波数特性が所定の特性からずれていて不良品であるものが、周波数特性が変化することによって良品として判定されてしまう場合がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、複数のＲＦ−ＩＤメディアに対して１つずつ情報の書き込みや読み取りを正しく行うことができる情報書込／読取装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
複数のＲＦ−ＩＤメディアに対して１つずつ情報の書き込み及び／または読み取りを行う情報書込／読取装置であって、
前記ＲＦ−ＩＤメディアと通信することで前記ＲＦ−ＩＤメディアに対する情報の書き込み及び／または読み取りを行う通信手段と、
前記複数のＲＦ−ＩＤメディアのうち情報の書き込み及び／または読み取りの対象とならない非対象ＲＦ−ＩＤメディアと前記通信手段との間に介在することにより、前記非対象ＲＦ−ＩＤメディアと前記通信手段との通信を遮断する通信遮断手段とを有し、
前記通信遮断手段は、前記非対象ＲＦ−ＩＤメディアのうち前記情報の書き込み及び／または読み取りの対象となる対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアに対向する領域において、前記対象ＲＦ−ＩＤメディアの端部から所定距離内の領域が切除され、
前記隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアは、部分的に前記通信遮断手段と対向していない。

上記のように構成された本発明においては、複数のＲＦ−ＩＤメディアのうち対象ＲＦ−ＩＤメディアに対して情報の書き込みや読み取りが行われる場合、情報の書き込みや読み取りの対象とならない非対象ＲＦ−ＩＤメディアにおいては、非対象ＲＦ−ＩＤメディアと通信手段との間に介在する通信遮断手段によって通信手段との通信が遮断され、情報の書き込みや読み取りが行われない。ここで、通信遮断手段は、非対象ＲＦ−ＩＤメディアのうち対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアに対向する領域において、対象ＲＦ−ＩＤメディアの所定領域から所定距離内の領域が切除されており、それにより、対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアは、部分的に通信遮断手段と対向していない。この対象ＲＦ−ＩＤメディアの所定領域が、ＲＦ−ＩＤメディアのエッジ部等、通信手段と通信を行う際に最も電波が強く送信される領域等であれば、通信遮断手段がこの領域から所定距離内の領域が切除されていることにより、複数のＲＦ−ＩＤメディアが近接しており、通信遮断手段が対象ＲＦ−ＩＤメディアに近接している場合であっても、対象ＲＦ−ＩＤメディアは、情報の書き込みや読み取りが行われる際に通信遮断手段の影響を受けにくくなる。また、通信遮断手段のうち対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアに対向する領域の一部が切除されていることにより、対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアにおいても、情報の書き込みや読み取りが行われてしまうと考えられるが、対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアは、部分的に通信遮断手段と対向していないだけであり、通信遮断手段が、対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアのその他の領域には対向しているため、対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアが通信手段から受ける電力の総量が少なくなり、情報の書き込みや読み取りは行われない。

本発明によれば、複数のＲＦ−ＩＤメディアのうち情報の書き込み及び／または読み取りの対象とならない非対象ＲＦ−ＩＤメディアと通信手段との間に介在することにより、非対象ＲＦ−ＩＤメディアと通信手段との通信を遮断する通信遮断手段が、非対象ＲＦ−ＩＤメディアのうち情報の書き込み及び／または読み取りの対象となる対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアに対向する領域において、対象ＲＦ−ＩＤメディアの所定領域から所定距離内の領域が切除され、対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアが、部分的に通信遮断手段と対向していない構成としたため、対象ＲＦ−ＩＤメディアは、情報の書き込みや読み取りが行われる際に通信遮断手段の影響を受けにくくなり、複数のＲＦ−ＩＤメディアが近接している場合であっても、複数のＲＦ−ＩＤメディアに対して１つずつ情報の書き込みや読み取りを正しく行うことができる。

本発明の情報書込／読取装置にて情報が書き込まれたり読み取られたりするＲＦ−ＩＤメディアの一例を示す図である。本発明の情報書込／読取装置の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はＩＣタグから情報が読み取られる領域を上から見た図である。図１及び図２に示したＩＣタグのシールド板による情報の読み取り特性の変化を説明するための図である。本発明の情報書込／読取装置の他の実施の形態を示す図である。本発明の情報書込／読取装置にて情報が書き込まれたり読み取られたりするＲＦ−ＩＤメディアの他の例を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、本発明の情報書込／読取装置にて情報が書き込まれたり読み取られたりするＲＦ−ＩＤメディアについて説明する。

図１は、本発明の情報書込／読取装置にて情報が書き込まれたり読み取られたりするＲＦ−ＩＤメディアの一例を示す図である。

本発明の情報書込／読取装置にて情報が書き込まれたり読み取られたりするＲＦ−ＩＤメディアとしては、例えば図１に示すように、シート基材４０上にアンテナ部５２が形成されるとともにＩＣチップ５３が搭載されてなるＩＣタグ５０が考えられる。

アンテナ部５２は、シート基材４０の中央近傍から離れる方向に延びる２つの導体部からなり、２つの導体部はそれぞれメアンダ状となっており、２つの導体部の端部の角部がエッジ部５１となる。ＩＣチップ５３は、シート基材４０の中央近傍にて２つの導体部にそれぞれ接続されてシート基材４０上に搭載されている。また、アンテナ部５２は、ＩＣチップ５３によって２つの導体部が接続された領域と並列に導通部を有している。

上記のように構成されたＩＣタグ５０は、情報書込／読取装置から出力された電波に共振してアンテナ部５２に電流が流れ、この電流がＩＣチップ５３に供給されることによって起動し、ＩＣチップ５３に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ５３に書き込まれた情報が読み取られたりする。

ここで、ＩＣタグ５０がシールド部材で覆われた場合の周波数特性の変化について説明する。

アンテナ部５２がシールド部材で覆われていないＩＣタグ５０に対して、アンテナ部５２のエッジ部５１以外の領域をシールド部材で覆った場合、情報を読み取るための周波数におけるＩＣタグ５０の共振周波数及び送信電力のピーク周波数特性はほとんど変化しない。

これに対して、アンテナ部５２のエッジ部５１をシールド部材で覆った場合は、共振周波数がずれ、情報を読み取るための周波数におけるＩＣタグ５０からの送信電力が、減少または増大等、大きく変化してしまう。

このように、図１に示すようなＩＣタグ５０においては、エッジ部５１がシールド部材によって覆われた場合、共振周波数が大きく変化するのに対して、エッジ部５１以外の領域をシールド部材で覆ったとしても、共振周波数がほとんど変化せず、情報の読み取りが可能であることがわかった。

そこで、本出願人は、ＩＣタグ５０のエッジ部５１に焦点を当て、列をなして配置された複数のＩＣタグ５０の間隔が狭い場合に、情報の読み取りの対象となるＩＣタグ５０が、シールド部材が近接していることによりシールド部材の影響を受け、情報の読み取りができなくなってしまうという問題を解決する構成について検討した。

図２は、本発明の情報書込／読取装置の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はＩＣタグ５０から情報が読み取られる領域を上から見た図である。なお、本形態においては、ＩＣタグ５０から情報を読み取るものを例に挙げて説明するが、ＩＣタグ５０に情報を書き込むものや、ＩＣタグ５０に対して情報の書き込みと読み取りを行うものであってもよい。

本形態は図２に示すように、シート基材４０上に列をなして配置された複数のＩＣタグ５０から１つずつ情報を読み取るリーダ装置１である。シート基材４０が搬送される搬送経路上には、通信手段となる通信用アンテナ２０と、通信遮断手段となる２つのシールド板３０とが設けられている。

通信用アンテナ２０は、シート基材４０上に配置されたＩＣタグ５０と電波を用いて通信を行うことでＩＣタグ５０から情報を読み取るものであって、ＩＣタグ５０に対向するように配置され、制御部１０に接続されている。制御部１０は、通信用アンテナ２０を介したＩＣタグ５０からの情報の読み取りのタイミングや通信用アンテナ２０からの電波の出力を制御する。通信用アンテナ２０は、制御部１０の制御によって電波を出力し、ＩＣタグ５０を起動させてＩＣタグ５０から情報を読み取る。

シールド板３０は、電波吸収体や、電波吸収体と金属等の反射体とを併用したものから構成され、通信用アンテナ２０とＩＣタグ５０との通信を遮断するものであって、シート基材４０と通信用アンテナ２０との間に介在している。２つのシールド板３０は、シート基材４０上に配置されたＩＣタグ５０のうち、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０に対向する領域を隔てて配置されており、それにより、情報の読み取り対象とはならないＩＣタグ５０に対向する領域に配置され、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０に対向する領域には配置されていない。また、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０の所定領域となるエッジ部５１に対向する領域から半径ｒ内の領域はシールド板３０が切り欠かれて切欠部３１となっている。それにより、読み取り対象とならないＩＣタグ５０のうち読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０に対向する領域であっても、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０のエッジ部５１に対向する領域から半径ｒ内の領域はシールド板３０が切除されている。それにより、読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０が、部分的にシールド板３０と対向していないものとなっている。なお、切欠部３１を構成するための半径ｒの値は、ＩＣタグ５０からの情報の書き取りに用いる周波数から求まる波長λの１／１６となっている。

以下に、切欠部３１による作用について説明する。

図３は、図１及び図２に示したＩＣタグ５０のシールド板３０による情報の読み取り特性の変化を説明するための図である。

図１に示したＩＣタグ５０に対して通信用アンテナ２０との間にシールド板３０を全く介在させない場合は、ＩＣタグ５０の周波数特性は図３中実線で示すようなものとなり、送信電力がピークとなるピーク値Ａにおける周波数は８５０ＭＨｚ近傍となる。

また、図１に示したＩＣタグ５０に対向する領域にはシールド板３０が配置されないものの、シールド板３０の端部がＩＣタグ５０の端辺に対向する領域から１０ｍｍ程度しか離れていない場合は、ＩＣタグ５０の周波数特性は図３中破線で示すようなものとなり、送信電力がピークとなるピーク値Ｂにおける周波数がピーク値Ａにおける周波数から大きくずれてしまう。そのため、ピーク値Ａにおける周波数をＩＣタグ５０に対する情報の読み取り周波数とした場合、ＩＣタグ５０から情報を読み取ることができなくなってしまう。また、元々の周波数特性が高周波側にずれていて不良品であるＩＣタグ５０が、周波数特性が変化することによってその送信電力のピークがピーク値Ａの近傍となり、情報が読み取られてしまう場合もある。

これに対して、図２に示した構成のシールド板３０を用いた場合は、ＩＣタグ５０の周波数特性は図３中一点鎖線で示すようなものとなり、ピーク値Ｃにおける周波数は８５０ＭＨｚ近傍となってピーク値Ａにおける周波数と大きくは変わらず、５ＭＨｚ程度となっている。これは、上述したように、エッジ部５１がシールド板３０による影響を大きく受けるためであって、エッジ部５０近傍にシールド板３０を配置しないことにより実現される。なお、通信用アンテナ２０から出力される電波の周波数帯域はその幅が７ＭＨｚ程度あるため、ピーク値における周波数のずれが７ＭＨｚ以下であれば、情報の読み取りには影響しない。

このように本形態においては、ＩＣタグ５０からの情報の読み取りに用いる周波数から求まる波長λの１／１６となるｒを半径とし、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０のエッジ部５１に対向する領域から半径ｒ内の領域のシールド板３０が切除されていることにより、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０がシールド板３０による影響を受けにくくなり、通信用アンテナ２０において予め設定された周波数によってＩＣタグ５０から情報を正しく読み取ることができる。この際、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０のエッジ部５１に対向する領域から半径ｒ内の領域のシールド板３０が切除されていることにより、読み取り対象とならないＩＣタグ５０のうち読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０に対向する領域の一部においてもシールド板３０が切除されているが、読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０は、部分的にシールド板３０と対向していないだけであり、シールド板３０が、読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０のその他の領域には対向しているため、読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０が通信用アンテナ２０から受ける電力の総量が少なくなり、読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０から情報が読み取られることはない。

なお、本形態においては、シールド板３０の切欠部３１を構成する半径ｒを、ＩＣタグ５０からの情報の読み取りに用いる周波数から求まる波長λの１／１６としたが、本発明は、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０がシールド板３０による影響を受けにくくなるものであれば、これに限らず、その形状も円形状、曲線状、矩形状いずれのものであってもよい。また、シールド板３０が、アンテナ部５２を構成する２つの導体部の端部の４つの角部に対向する領域のそれぞれから半径ｒ内の領域のシールド板３０が切除されているが、２つの導体部についてそれぞれ１つずつの角部に対向する領域のそれぞれから半径ｒ内の領域のシールド板３０が切除されていればよい。

（他の実施の形態）
図４は、本発明の情報書込／読取装置の他の実施の形態を示す図であり、ＩＣタグ５０から情報が読み取られる領域を上から見た図である。

本形態は図４に示すように、図２に示したものに対して、マトリックス状に配置された状態のＩＣタグ５０から情報を読み取るものであって、シールド板１３０に、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０が表出する孔部１３２が設けられている点で異なるものである。本形態のシールド板１３０においても、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０のエッジ部５１に対向する領域から半径ｒ内の領域はシールド板１３０が切り欠かれて切欠部１３１となっている。

上記のように構成された本形態においても、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０のエッジ部５１に対向する領域から半径ｒ内の領域のシールド板１３０が切除されていることにより、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０がシールド板１３０による影響を受けにくくなり、予め設定された周波数によってＩＣタグ５０から情報を正しく読み取ることができる。また、本形態においても、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０のエッジ部５１に対向する領域から半径ｒ内の領域のシールド板１３０が切除されていることにより、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接し、読み取り対象とならないＩＣタグ５０に対向する領域の一部においてもシールド板１３０が切除されているが、読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０は、部分的にシールド板１３０と対向していないだけであり、シールド板１３０が、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０のその他の領域には対向しているため、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０が通信用アンテナから受ける電力の総量が少なくなり、情報の読み取り対象となるＩＣタグ５０に隣接するＩＣタグ５０から情報が読み取られることはない。

本発明の情報書込／読取装置にて情報が書き込まれたり読み取られたりするＲＦ−ＩＤメディアは図１に示したものに限らない。

図５は、本発明の情報書込／読取装置にて情報が書き込まれたり読み取られたりするＲＦ−ＩＤメディアの他の例を示す図である。

本発明の情報書込／読取装置にて情報が書き込まれたり読み取られたりするＲＦ−ＩＤメディアとしては、図１に示したもの以外にも例えば、図５（ａ），（ｂ）に示すようなものが考えられる。

図５（ａ）に示すように、シート基材１４０上に、シート基材１４０の中央近傍から離れる方向に放射状に広がって延びる２つの導体部からなるボウタイ形状のアンテナ部１５２が形成されるとともに、シート基材１４０の中央近傍にて２つの導体部にそれぞれ接続されたＩＣチップ１５３が搭載されたものが考えられる。このＩＣタグ１５０においても、２つの導体部の端部の角部がエッジ部１５１となり、図２に示したようなリーダ装置１にて１つずつ情報が読み取られる場合に、情報の読み取り対象となるＩＣタグ１５０のエッジ部１５１に対向する領域から半径ｒ内の領域のシールド板３０を切除することにより、情報の読み取り対象となるＩＣタグ１５０から情報を正しく読み取ることができる。

また、図５（ｂ）に示すように、図５（ａ）に示したものにおいて、アンテナ部２５２がエッジ部２５１にて折り返されて折り返し部２５４が形成されている。このように構成されたＩＣタグ２５０においても、図２に示したようなリーダ装置１にて１つずつ情報が読み取られる場合に、情報の読み取り対象となるＩＣタグ２５０のエッジ部２５１に対向する領域から半径ｒ内の領域のシールド板３０を切除することにより、情報の読み取り対象となるＩＣタグ２５０から情報を正しく読み取ることができるが、さらに、折り返し部２５４の先端となる先端部２５５に対向する領域から半径ｒ内の領域のシールド板３０を切除することが好ましい。

１０制御部
２０通信用アンテナ
３０，１３０シールド板
３１，１３１切り欠き部
４０，１４０，２４０シート基材
５０，１５０，２５０ＩＣタグ
５１，１５１，２５１エッジ部
５２，１５２，１５２アンテナ部
５３，１５３，２５３ＩＣチップ
１３２孔部
２５４折り返し部
２５５先端部

Claims

複数のＲＦ−ＩＤメディアに対して１つずつ情報の書き込み及び／または読み取りを行う情報書込／読取装置であって、
前記ＲＦ−ＩＤメディアと通信することで前記ＲＦ−ＩＤメディアに対する情報の書き込み及び／または読み取りを行う通信手段と、
前記複数のＲＦ−ＩＤメディアのうち情報の書き込み及び／または読み取りの対象とならない非対象ＲＦ−ＩＤメディアと前記通信手段との間に介在することにより、前記非対象ＲＦ−ＩＤメディアと前記通信手段との通信を遮断する通信遮断手段とを有し、
前記通信遮断手段は、前記非対象ＲＦ−ＩＤメディアのうち前記情報の書き込み及び／または読み取りの対象となる対象ＲＦ−ＩＤメディアに隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアに対向する領域において、前記対象ＲＦ−ＩＤメディアの端部から所定距離内の領域が切除され、
前記隣接する非対象ＲＦ−ＩＤメディアは、部分的に前記通信遮断手段と対向していない情報書込／読取装置。