(57)【要約】【課題】読取精度が向上したＩＣタグ読取装置を提供する。【解決手段】炭素繊維及び合成繊維を含み表面で炭素繊維と合成繊維とが合成繊維成分によって溶着された不織布であるシールド不織布を備えた第一電波吸収板と、シールド不織布からなり第一電波吸収板と対向してＩＣタグ読取空間を形成するように配置される第二電波吸収板と、ＩＣタグ読取空間に配置されるＩＣタグ読取用アンテナと、ＩＣタグが付されたものを読取空間に出し入れするための一以上の出入口と、からなるＩＣタグ読取装置などを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維及び合成繊維を含み表面で炭素繊維と合成繊維とが合成繊維成分によって溶着された不織布であるシールド不織布を備えた第一電波吸収板と、
シールド不織布からなり第一電波吸収板と対向してＩＣタグ読取空間を形成するように配置される第二電波吸収板と、
ＩＣタグ読取空間に配置されるＩＣタグ読取用アンテナと、
ＩＣタグが付されたものを読取空間に出し入れするための一以上の出入口と、
からなるＩＣタグ読取装置。
【請求項２】
シールド不織布中における炭素繊維の含有割合は、１０％以上、３５％以下である請求項１に記載のＩＣタグ読取装置。
【請求項３】
シールド不織布の体積密度は、３０ｋg／ｍ３から１０００ｋｇ／ｍ３である請求項１又は２に記載のＩＣタグ読取装置。
【請求項４】
シールド不織布の厚みは１ｍｍから３０ｍｍである請求項１から３のいずれか一に記載のＩＣタグ読取装置。
【請求項５】
第一電波吸収板のシールド不織布の炭素繊維の含有割合は、
第二電波吸収板のシールド不織布の炭素繊維の含有割合よりも小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれか一に記載のＩＣタグ読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ技術を利用したＩＣタグの読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグに埋め込まれたＩＤ情報を電波を介した無線通信によってやり取りするＲＦＩＤ技術は、バーコードの代替技術として非常に注目されている。バーコードに対する利点として、バーコード情報を読み取る場合に複数のバーコードを一度に読み取るということが困難であったが、ＲＦＩＤでは電波を介して情報をやり取りするため、一度に複数のＩＣタグの読み取りが可能となる。
【０００３】
現在使用されているＲＦＩＤ技術において、ＩＣタグを読み取るための空間であるＩＣタグ読取空間が金属板や金属メッシュで形成される場合がある。すなわち、ＩＣタグを読み取るためのアンテナからＩＣタグ読取空間へと電波を放出する際に、ＩＣタグ読取空間内で金属板により電波を反射させながらＩＣタグを読み取るものである。しかしながら、この方法ではＩＣタグ読取空間内で電波の干渉が生じてしまい、ＩＣタグの誤読や読取の欠落が発生してしまう問題点があった。
【０００４】
特許文献１には、基布の少なくとも片面に、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維ミルドファイバーから選ばれる少なくとも１種の導電性成分を含む導電性樹脂層を設け、導電性樹脂層に電磁波を吸収させた状態でＩＣタグのＩＤ情報を読み取る技術が開示されている。また、特許文献２には、ＩＣタグを付設した被識別体が通過する通路の一側に、ＲＦＩＤアンテナと電波吸収側壁とを配設したＲＦＩＤゲート構造が開示されている。これら先行文献に記載の技術は、ＩＣタグ読取空間を電波吸収性能を有する材料で形成することにより、ＩＣタグ読取空間内での電波の干渉を防止し、ＩＣタグの読取精度を向上させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５２６２３４１号公報
【特許文献２】特許第４９５３２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来よりも読取精度が向上したＩＣタグ読取装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、炭素繊維及び合成繊維を含み表面で炭素繊維と合成繊維とが合成繊維成分によって溶着された不織布であるシールド不織布を備えた第一電波吸収板と、シールド不織布からなり第一電波吸収板と対向してＩＣタグ読取空間を形成するように配置される第二電波吸収板と、ＩＣタグ読取空間に配置されるＩＣタグ読取用アンテナと、ＩＣタグが付されたものを読取空間に出し入れするための一以上の出入口と、からなるＩＣタグ読取装置を提供する。なお、シールド不織布中における炭素繊維の含有割合は、１０％以上、３５％以下であっても良い。また、シールド不織布の体積密度は、３０ｋg／ｍ３から１０００ｋｇ／ｍ３であっても良い。また、シールド不織布の厚みは１ｍｍから３０ｍｍであっても良い。また、第一電波吸収板のシールド不織布の炭素繊維の含有割合は、第二電波吸収板のシールド不織布の炭素繊維の含有割合よりも小さくても良い。
【発明の効果】
【０００８】
炭素繊維及び合成繊維を含む不織布からなる電波吸収板を用いてＩＣタグ読取空間を形成することにより、電波吸収板にＩＣタグ読取用アンテナから放出される電波を適度に吸収させた状態でＩＣタグを読み取ることができ、ＩＣタグの読取精度が向上する。独自の実証試験では、本発明のＩＣタグ読取装置を用いた１５０枚のＩＣタグの読取精度は９８％であった。ちなみに、第一電波吸収板及び第二電波吸収板をＩＣタグ読取装置から取り外した状態でＩＣタグを読み取った場合、ＩＣタグの読取精度は７０％であった。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について図面と共に説明する。なお、本発明は実施形態の記載に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、様々な態様で実施しうる。
【００１０】
図１は、本発明のＩＣタグ読取装置の一例を示す概要図である。本発明のＩＣタグ読取装置（０１００）は、主に第一電波吸収板（０１０１）、第二電波吸収板（０１０２）、ＩＣタグ読取用アンテナ（０１０３〜０１０５）、出入口（０１０６〜０１０７）からなる。なお、本図に示すＩＣタグ読取装置は、第一電波吸収板及び第二電波吸収板がパイプ（０１０８）により接続されることで構成されているが、その接続方法については特に限定するものではなく、例えば角材やチャネルなどを用いて各電波吸収板が接続されても良い。また、パイプの材質についても特に限定するものではないが、パイプを導電体で構成すると、パイプによる電波の反射を抑えることができ、ＩＣタグの読取精度を向上させることができるため好ましい。さらに、図１に示す例では、パイプの下端の４箇所にキャスター（０１０９）が接続されており、ＩＣタグ読取装置は床を自由に移動させることができるように構成されている。
【００１１】
また、パイプは伸縮可能なように構成されることが好ましい。例えば、衣類のサイズは小さいサイズから大きいサイズまで多様であり、小さいサイズの衣類に付されたＩＣタグを読み取るようにＩＣタグ読取装置を設計した場合、パイプの伸縮ができないと大きいサイズの衣類に付されたＩＣタグを読み取ろうとしても、ＩＣタグ読取空間内に大きいサイズの衣類を導入することができなくなるため、汎用性に欠けるＩＣタグ読取装置となってしまう。
【００１２】
（第一電波吸収板）
第一電波吸収板（０１０１）は、炭素繊維及び合成繊維を含み表面で炭素繊維と合成繊維とが合成繊維成分によって溶着された不織布であるシールド不織布を備えている。「炭素繊維」とは、主に炭素から構成される繊維のことを示しており、カーボンナノチューブなども含まれる。また、「合成繊維」とは、主に有機分子の重合により得られる高分子から構成される繊維のことを示しており、例えばポリエステルやポリプロピレンなどを用いることが出来る。
【００１３】
シールド不織布の表面は、炭素繊維と合成繊維とが合成繊維成分によって溶着されている。炭素繊維は、吸引により人体に悪影響を及ぼすことが懸念されており、シールド不織布から炭素繊維が脱離してしまうと、ＩＣタグ読取装置の作業者が炭素繊維を吸引してしまい、かかる作業者の人体に悪影響を及ぼす恐れがある。また、シールド不織布から炭素繊維が脱落してしまうと、炭素繊維がＩＣタグ読取装置付近の電子部品中に侵入して誤作動を引き起こす恐れや、コンセント内部に溜まって漏電を引き起こす恐れも生じる。
【００１４】
そこで、電波吸収板の表面を固化させることにより、炭素繊維が電波吸収板から脱離することを防止することが出来る。なお、かかる構成を実現する方法として、例えば合成繊維としてポリエステルを使用する場合には、ポリエステルの軟化点が２４０度程度であるから、炭素繊維と合成繊維からなる不織布を用意し、ホットプレス機等を使用してその表面を２４０度以上に加熱することにより、合成繊維が軟化して炭素繊維と合成繊維とが溶着される。
【００１５】
なお、シールド不織布の表面とは、具体的にはシールド不織布の表面から１ｍｍ〜１０ｍｍ程度のことを示しているが、１０ｍｍよりも深い位置にある炭素繊維及び合成繊維は、合成繊維成分によって溶着されていなくても良いし、全てが溶着されていても良い。
【００１６】
本発明のＩＣタグ読取装置は、第一電波吸収板として、炭素繊維及び合成繊維を含む不織布から構成される。不織布を備えていることにより、電波吸収板の軽量化が図れるとともに、不織布は柔軟性も有しているから、例えばＩＣタグ読取装置内でＩＣタグが付された製品等が第一電波吸収板と接触した場合に、製品や第一電波吸収板の破損を防ぐことができる。
【００１７】
また、不織布の内部には無数の空隙が存在するため、ＩＣタグ読取用アンテナから放射される電波は、シールド不織布へと侵入した際に内部の空隙により乱反射され、シールド不織布に吸収される。すると、単に導電性の材料からなる板を用いて電波吸収板を構成する場合と比較して、電波吸収板の電波吸収性能を向上させることができる。
【００１８】
さらに、炭素繊維及び合成繊維を含むようにシールド不織布を構成することにより、第一電波吸収板の炭素繊維の含有率を合成繊維の含有量により調整することが可能となる。すなわち、第一電波吸収板の炭素繊維の含有率を調整することにより、第一電波吸収板の電波吸収性能を調整することができる。
【００１９】
ここで、シールド不織布中における炭素繊維の含有割合は、１０％以上、３５％以下であることが好ましい。例えば、シールド不織布中の炭素繊維の含有割合が１０％未満であると、電波を吸収させるための炭素繊維が不足することとなり、優れた電波吸収性能を得ることができない。逆に、シールド不織布中の炭素繊維の含有割合が３５％より大きいと、その理由は明確ではないが、シールド不織布による電波の反射率が増大してしまい、優れた電波吸収性能を得ることができない。
【００２０】
また、シールド不織布の体積密度は、３０ｋｇ／ｍ３から１０００ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。シールド不織布の体積密度が高いということは、シールド不織布内の空隙密度が小さいことを示している。例えば、体積密度が１０００ｋｇ／ｍ３よりも大きいと、シールド不織布内に空隙を設けることができず、シールド不織布の電波の反射性能が増大してしまうため、本発明のＩＣタグ読取装置には好適ではない。逆に、シールド不織布の体積密度が３０ｋｇ／ｍ３よりも低い場合、炭素繊維同士をシールド不織布内で十分に接触させることができず、電波吸収性能を向上させることができない。
【００２１】
また、シールド不織布の厚みは５ｍｍから３０ｍｍであることが好ましい。シールド不織布へと入射される電波は、シールド不織布の表面で全てが反射、吸収されるのではなく、シールド不織布の厚み方向に沿って反射量、吸収量が変化していく。例えば、５ｍｍよりシールド不織布の厚みが薄すぎると、電波がシールド不織布を透過してしまい、読み取りの必要が無い近接のＩＣタグを誤読してしまう。また、シールド不織布の厚みが３０ｍｍより厚い場合、電波吸収性能は向上させることが出来るが、不織布の厚みとともに不織布の加工や取り扱い性が低下してしまうため好ましくない。
【００２２】
（第二電波吸収板）
第二電波吸収板（０１０２）は、シールド不織布からなり第一電波吸収板と対向してＩＣタグ読取空間を形成するように配置される。ここで、第一電波吸収板と第二電波吸収板は、同種のシールド不織布から構成されていても良いが、第一電波吸収板のシールド不織布の炭素繊維の含有割合が、第二電波吸収板のシールド不織布の炭素繊維の含有割合よりも小さい、又は大きいように構成されていてもよい。すなわち、第一電波吸収板と第二電波吸収板の電波吸収性能が異なるものであってもよい。例えば、第一電波吸収板と第二電波吸収板を同種のシールド不織布から構成すると、両電波吸収板の電波吸収性能が同一であるために、ＩＣタグ読取空間内において第一電波吸収板と第二電波吸収板との間で、それぞれが逆位相の電波が干渉することで減衰し、ＩＣタグを読み取ることが出来なくなる恐れが生じる。そこで、第一電波吸収板と第二電波吸収板の電波吸収性能を異なるように構成することで、かかる事態を防止することが出来る。
【００２３】
（ＩＣタグ読取用アンテナ）
ＩＣタグ読取用アンテナ（０１０３〜０１０５）は、ＩＣタグ読取空間に配置される。ＩＣタグ読取用アンテナとして特に限定するものではないが、例えばマットアンテナを用いても良い。図１では、ＩＣタグ読取装置としてＩＣタグ読取用アンテナを３つ用いているが、ＩＣタグ読取用アンテナの個数について特に限定するものではない。しかしながら、ＩＣタグ読取用アンテナを１つとしてしまうと、ＩＣタグ読取空間内に電波が届かない、もしくは届きにくい領域が形成されてしまうため好ましくない。なお、アンテナを複数設ける場合に、ＩＣタグ読取用アンテナの周波数をそれぞれ異なるものとしても良い。
【００２４】
（出入口）
出入口（０１０６〜０１０７）は、ＩＣタグが付されたものを読取空間に出し入れするために設けられる。すなわち、入口からＩＣタグを備えた各種製品をＩＣタグ読取空間内へと導入し、ＩＣタグ読取装置にてＩＣタグを読み取った後に、出口よりＩＣタグを備えた各種製品を取り出す。なお、ＩＣタグを備えた各種製品をＩＣタグ読取空間内へと導入するに際して、ＩＣタグ読取装置を移動させても良いし、各種製品を移動させても良い。図２は、各種製品をＩＣタグ読取空間内に導入する一例を示している。例えば、ＩＣタグ読取装置（０２０１）の入口（０２０２）から、台車（０２０３）に乗せられたＩＣタグを保持する各種製品（０２０４）を導入し、ＩＣタグ読取装置内にてＩＣタグ情報を読み取った後、出口（０２０５）から台車を取り出す。
【００２５】
ここで、図１の説明に戻ると、ＩＣタグ読取装置は出入口付近に第三電波吸収板（０１１０ａ〜０１１０ｄ）をさらに有していることが好ましい。第三電波吸収板は、出入口を開閉可能とすることが好ましい。第三電波吸収板を設けない構成とすると、ＩＣタグ読取空間内の電波が出入口から空間外へと放出され、読み取りの必要が無い近接のＩＣタグを誤読してしまう。そこで、第三電波吸収板を設けることにより、出入口から放出されるＩＣタグ読取空間内の電波を第三電波吸収板に吸収させることができる。
【００２６】
また、第三電波吸収板を設ける構成とすると、ＩＣタグ読取空間内の電波の空間外への放出を防止するだけでなく、ＩＣタグ読取空間外からＩＣタグ読取空間内への電波の侵入も防止することが出来る。すると、ＩＣタグ読取空間内の各種製品のＩＣタグのみを確実に読み取ることができ、例えばＩＣタグを読み取る必要のないＩＣタグ読取空間外の各種製品のＩＣタグが読み取られる事態を防止することが出来る。
＜別の構成例＞
【００２７】
本発明のＩＣタグ読取装置は、図１に示す例に限定されるものではなく、以下に別の例を示す。図３は、本発明のＩＣタグ読取装置の別の一例を示す概要図である。図３に示すＩＣタグ読取装置（０３００）は、主に第一電波吸収板（０３０１）と、第二電波吸収板（０３０２）と、ＩＣタグ読取用アンテナ（０３０３、０３０４）と、から構成される。なお、図３に示すＩＣタグ読取装置は、ＩＣタグ読取用アンテナの背面に電波吸収板が設けられていないが、電波吸収板を設ける構成としても良い。図１に示すＩＣタグ読取装置との相違点としては、ＩＣタグ読取装置の上面と下面にＩＣタグ読取用アンテナが設けられている点である。図４に、図３に示すＩＣタグ読取装置に使用例を示しており、図３に示すＩＣタグ読取装置（０４０１）は、ベルトコンベア（０４０２）を介して運送される荷物（０４０３）のＩＣタグ情報を読み取ることが出来る。
【００２８】
図５も、本発明のＩＣタグ読取装置の別の一例を示す概要図である。図５に示すＩＣタグ読取装置（０５００）は、主に第一電波吸収板（０５０１）と、第二電波吸収板（０５０２）と、第三電波吸収板（０５０３）と、第四電波吸収板（０５０４）と、ＩＣタグ読取用アンテナ（０５０５ａ〜０５０５ｃ、０５０６）と、から構成される。図５に示すＩＣタグ読取装置は、図１や図３に示すＩＣタグ読取装置とは異なり、出口と入口を兼用のものとして、電波吸収板により形成されるＩＣタグ読取空間内にＩＣタグを保持する製品を投入することにより、ＩＣタグ情報を読み取らせるものである。図５に示すＩＣタグ読取装置は、例えば通販業者が注文を受けた商品をピックアップしてＩＣタグ読取空間内に投入し、後にICタグを読み取ることにより、注文を受けた商品のピックアップ漏れや間違いがないかどうかを確認することができる装置として好適に使用することができる。
【００２９】
図６も、本発明のＩＣタグ読取装置の別の一例を示す概要図である。図６に示すＩＣタグ読取装置（０６０１）は、基本的な構成は図６で説明したＩＣタグ読取装置と同様であるが、第一電波吸収板又は第二電波吸収板の側面に、ＩＣタグ読取用アンテナを作動させるためのバッテリーを配置するかご（０６０２）を設けたものである。なお、図６（ａ）に示すのは、ＩＣタグ読取用アンテナ（０６０３ａ〜０６０３ｃ）をＩＣタグ読取装置の側面と上面に備えた場合であり、図６（ｂ）に示すのは、ＩＣタグ読取用アンテナをＩＣタグ読取装置の側面と底面に備えた場合である。
＜効果＞
【００３０】
本発明のＩＣタグ読取装置は、炭素繊維を含む不織布を用いてＩＣタグ読取空間を形成することにより、ＩＣタグの読み取り精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ＩＣタグ読取装置の一例を示す概要図
【図２】各種製品をＩＣタグ読取空間内に導入する場合の例
【図３】ＩＣタグ読取装置の別の一例を示す概要図
【図４】図３に示すＩＣタグ読取装置の使用例を示す図
【図５】ＩＣタグ読取装置の別の一例を示す概要図
【図６】ＩＣタグ読取装置の別の一例を示す概要図
【符号の説明】
【００３２】
０１００：ＩＣタグ読取装置、０１０１：第一電波吸収板、０１０２：第二電波吸収板、０１０３〜０１０５：ICタグ読取用アンテナ、０１０６：入口、０１０７：出口、０１０８：パイプ、０１０９：キャスター、０１１０ａ〜０１１０ｄ：第三電波吸収板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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