(57)【要約】【課題】  ＲＦタグとの通信を効率良く行うことができるＲＦタグリーダ／ライタおよびプリンタを提供する。【解決手段】  金属製の搬送板９の搬送面を搬送される用紙に備えられたＲＦタグが、アンテナ７ａの外形と略同一形状またはそれより小さい電波通過部Ｓ上を通過することにより、アンテナ７ａに対して送受信される電波が搬送板９によって遮られることがなくなる。これにより、アンテナ７ａに対して送受信される電波が、搬送板９によって遮られることなく搬送面を搬送されて電波通過部Ｓ上を通過するＲＦタグに到達するようになるので、ＲＦタグとの通信を効率良く行うことができる。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に備えられたＲＦタグの読み込み／書き込みを行うＲＦタグリーダ／ライタにおいて、
前記用紙が搬送される搬送面を形成する搬送板と、
放射素子を有し、前記搬送面を搬送される前記用紙に備えられた前記ＲＦタグが通過する領域に対向する位置に前記放射素子を配置して電波の送受信を行うアンテナと、
このアンテナを介して前記ＲＦタグとの通信を行う送受信部と、
を備え、
前記搬送板の前記アンテナに対向する位置には、前記送受信部と前記ＲＦタグとの間の通信に伴い出力される電波が通過可能であって前記アンテナの外形と略同一形状またはそれより小さい電波通過部を形成した、
ことを特徴とするＲＦタグリーダ／ライタ。
【請求項２】
前記放射素子は、長さの異なる複数の放射素子により構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載のＲＦタグリーダ／ライタ。
【請求項３】
前記アンテナの長手方向及び前記電波通過部の長手方向は、前記用紙の搬送方向に対して略直交する方向である、
ことを特徴とする請求項１または２記載のＲＦタグリーダ／ライタ。
【請求項４】
前記アンテナは、出力される電波が強くなる方向を、前記搬送面を搬送される前記用紙に備えられた前記ＲＦタグに向けて備えられている、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一記載のＲＦタグリーダ／ライタ。
【請求項５】
前記搬送板の前記電波通過部は、誘電体部材により形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載のＲＦタグリーダ／ライタ。
【請求項６】
前記誘電体部材により形成されている前記電波通過部の上面は、前記搬送板の搬送面と同一面である、
ことを特徴とする請求項５記載のＲＦタグリーダ／ライタ。
【請求項７】
ＲＦタグを備えている用紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙に対して印字を行う印字部と、
前記用紙搬送手段により搬送される前記用紙に備えられた前記ＲＦタグの読み込み／書き込みを行う請求項１ないし６のいずれか一記載のＲＦタグリーダ／ライタと、
を備えることを特徴とするプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦタグの読み込み／書き込みを行うＲＦタグリーダ／ライタおよびプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）と称される技術において用いられるものであり、ＩＣタグとも呼ばれているＲＦタグが広く普及しつつある。このようなＲＦタグは、電波を利用することにより非接触でデータを読み書きすることができるとともに、そのタグ自体が隠れていても読み書きすることができることから、各種分野において使用されている。
【０００３】
このようなＲＦタグとしては、印字可能なラベルに内蔵されたラベルタイプのものが知られている。特許文献１には、このようなラベルタイプのＲＦタグ内に無線通信により情報を読み込み／書き込みする機能と、ＲＦタグを内蔵したラベル表面に印字を行う機能を備えているＲＦタグラベルプリンタが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９６８１４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年においてはラベルプリンタの小型化が図られており、ラベルプリンタの内部空間は非常に狭くなっている。そのため、ＲＦタグ内に無線通信により情報を読み込み／書き込みする機能を発揮するＲＦタグリーダ／ライタの小型化が望まれている。
【０００６】
また、ラベルプリンタの小型化にあたっては、ＲＦタグリーダ／ライタと用紙が搬送される搬送面を形成する搬送板とが近接して設けられることがある。ところが、搬送板が金属製であることが多く、無線通信に使用する電波は金属等の影響を受け易いため、ＲＦタグリーダ／ライタとＲＦタグとの間に搬送板が介在してしまうような場合には、ＲＦタグリーダ／ライタのアンテナに対して送受信される電波が搬送板によって遮られることになり、ＲＦタグとの通信がうまくいかないという問題がある。
【０００７】
本発明は、ＲＦタグとの通信を効率良く行うことができるＲＦタグリーダ／ライタおよびプリンタを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、小型化を図ることができるＲＦタグリーダ／ライタおよびプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のＲＦタグリーダ／ライタは、用紙に備えられたＲＦタグの読み込み／書き込みを行うＲＦタグリーダ／ライタにおいて、前記用紙が搬送される搬送面を形成する搬送板と、放射素子を有し、前記搬送面を搬送される前記用紙に備えられた前記ＲＦタグが通過する領域に対向する位置に前記放射素子を配置して電波の送受信を行うアンテナと、このアンテナを介して前記ＲＦタグとの通信を行う送受信部と、を備え、前記搬送板の前記アンテナに対向する位置には、前記送受信部と前記ＲＦタグとの間の通信に伴い出力される電波が通過可能であって前記アンテナの外形と略同一形状またはそれより小さい電波通過部を形成した。
【００１０】
したがって、搬送面を搬送される用紙に備えられたＲＦタグが、アンテナの外形と略同一形状またはそれより小さい電波通過部上を通過することにより、アンテナに対して送受信される電波が搬送板によって遮られることがなくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アンテナから出力された電波が、搬送板によって遮られることなく搬送面を搬送されて電波通過部上を通過するＲＦタグに到達するようになるので、ＲＦタグとの通信を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の一形態を図１ないし図７に基づいて説明する。本実施の形態の印字装置は、ラベルプリンタに適用されている。
【００１３】
ここで、図１はラベルプリンタ１の構造を概略的に示す縦断側面図、図２はラベルプリンタ１の各部の電気的接続を示すブロック図である。図１に示すように、ラベルプリンタ１には、ロール状に巻回されたラベル用紙２をロール状態から搬送方向Ａに向けて引き出して搬送するプラテンローラ３、インクリボン４、プラテンローラ３に対向して配設されてロール状態から引き出されたラベル用紙２に対してインクリボン４を介して所定事項を印字する印字ヘッドでありライン状に配列された多数の抵抗発熱体（図示せず）を有するサーマルヘッド５などが配置されている。インクリボン４はサーマルヘッド５に圧接するように配設されていて、ラベル用紙２を間にしてプラテンローラ３に圧接する。
【００１４】
加えて、ラベルプリンタ１には、ラベル用紙２に備えられたＲＦ（Radio Frequency）タグＴ（図４参照）に対する情報の書き込みや読み取りを行うためのＲＦタグリーダ／ライタ７が設けられている。
【００１５】
特に図示しないが、電気的な制御を行う部品やラベル用紙２に備えられたＲＦ（Radio Frequency）タグＴ（図４参照）に対する情報の書き込みや読み取りを行うためのＲＦタグリーダ／ライタ７の送受信部７ｄは、ラベル用紙２の搬送部分とは異なるところに設けられている。
【００１６】
このようなラベルプリンタ１には、図２に示すように、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１１が備えられており、このＣＰＵ１１からのシステムバス１２には、フラッシュメモリで構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）１３が接続されている。このＲＯＭ１３には、ラベルプリンタ１を動作させるための各種のプログラムが記憶されている。すなわち、ＲＯＭ１３はプログラムを記憶する記憶媒体である。加えて、ＣＰＵ１１からのシステムバス１２には、ＲＯＭ１３に記憶されているプログラムを展開する等の各種作業エリアとして機能する記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）１４も接続されている。すなわち、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３に格納されたプログラムに従い、ＲＡＭ１４をワークエリアとして利用しつつ各種の処理を実行する。また、ＣＰＵ１１からのシステムバス１２には、サーマルヘッド５、ＲＦタグリーダ／ライタ７、プラテンローラ３を回転させてラベル用紙２を搬送するとともにインクリボン４を搬送するためのステッピングモータ１５、外部機器から出力された印字データやＲＦタグＴに記憶する記憶データを入力するための通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１６も接続されている。
【００１７】
次に、ラベルプリンタ１に使用されるラベル用紙２について説明する。ここで、図３はラベル用紙２を示す斜視図、図４はその断面図である。図３に示すように、ラベル用紙２は、台紙２ａ上に多数の印字ラベル２ｂを有しており、このような台紙２ａはコア２ｃに巻装されておりロール状に形成されている。また、図４に示すように、ラベル用紙２に保持される印字ラベル２ｂには、ＲＦタグＴが埋め込まれている。ＲＦタグＴと印字ラベル２ｂは一体になっており、印字後に台紙２ａから剥がすことが可能であり、剥がした後に他の物に貼り付けることができるようになっている。このようなＲＦタグＴは、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）と称される技術において用いられるものであり、ＩＣタグとも呼ばれているものである。ＲＦタグＴは、特に図示しないが、ＩＤやその他のデータを記憶する記憶部を含むＩＣチップと、データを無線で送信できるアンテナとを主体に構成されている。なお、ＲＦタグリーダ／ライタ７との間の無線通信方式としては、静電結合方式、電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式等、いずれの方式であってもよい。
【００１８】
このようなラベルプリンタ１のＣＰＵ１１による基本的な処理動作について簡単に説明する。ＣＰＵ１１は、通信Ｉ／Ｆ１６を介して入力された印字データに従いサーマルヘッド５のライン状に配列された抵抗発熱体を選択的に通電加熱してインクリボン４のインクを溶融又は昇華することでラベル用紙２の印字ラベル２ｂに対する主走査方向の印字を行い、ステッピングモータ１５の駆動によるプラテンローラ３の回転に伴うラベル用紙２の搬送方向Ａに向けた搬送によって生ずるサーマルヘッド５に対するラベル用紙２の移動によって副走査方向の印字を行う。また、ＣＰＵ１１は、インクリボン４をステッピングモータ１５からの駆動力により回転駆動させ、使用済のインクリボン４を巻取軸４ａで巻き取るようにしている。すなわち、プラテンローラ３とインクリボン４とサーマルヘッド５とにより、印字部が構成されている。また、プラテンローラ３とステッピングモータ１５とにより、用紙搬送手段が構成されている。
【００１９】
また、このようにしてステッピングモータ１５の駆動に従って搬送方向Ａに向けて送り出されて印字処理されるラベル用紙２は、その搬送途中で搬送板９のスリットＳ上を通過する。この際、ＣＰＵ１１は、通信Ｉ／Ｆ１６を介して入力されたＲＦタグＴに記憶する記憶データを、ＲＦタグリーダ／ライタ７により印字ラベル２ｂに埋め込まれているＲＦタグＴに書き込む。
【００２０】
次に、ＲＦタグリーダ／ライタ７及びその近傍について詳述する。ここで、図５はＲＦタグリーダ／ライタ７付近の構成を示す分解斜視図、図６は搬送板９とラベル用紙２上のＲＦタグＴとの関係を示す平面図である。図５に示すように、ＲＦタグリーダ／ライタ７のアンテナ７ａ上には、誘電体部材８と搬送板９が配設されている。これらアンテナ７ａと、誘電体部材８と、搬送板９とは、ＲＦタグリーダ／ライタ７として一体化されていても良いし、ＲＦタグリーダ／ライタ７のアンテナ７ａ上に、誘電体部材８と搬送板９が後付けされたものであっても良い。図６に示すように、ラベル用紙２の台紙２ａは、搬送板９上の搬送面を搬送される。この搬送板９の略中央部には、電波通過部であるスリットＳが形成されている。そして、このスリットＳの下方には、誘電体部材８を介してアンテナ７ａが配置されている。このアンテナ７ａは、搬送面を搬送されるラベル用紙２に備えられたＲＦタグＴが通過する領域に対向する位置に配置されて電波の送受信を行うものである。すなわち、アンテナ７ａは、出力される電波が強くなる方向を、搬送板９上を搬送されるラベル用紙２に備えられたＲＦタグＴに向けて備えられている。
【００２１】
まず、アンテナ７ａについて説明する。図７はＲＦタグリーダ／ライタ７のアンテナ７ａの形状を示す平面図である。図７に示すように、ＲＦタグリーダ／ライタ７のアンテナ７ａは、回路基板で構成されている。図７中の網掛け部分が、銅箔パターンである。このアンテナ７ａの裏面は全面グランドになっており、アンテナ７ａは紙面の手前方向に電波を強く出力する。このアンテナ７ａ表面のパターンの端部の給電点Ｘには、同軸ケーブル２０の芯線が接続されており、裏面のグランドには同軸ケーブル２０の外部導体が接続されている。この同軸ケーブル２０のもう一方の端は、無線通信の制御等を行う送受信部７ｄ（図２参照）に接続されている。給電点Ｘから供給された高周波信号は、第１放射素子２１から空間に電波として放射されるとともに、第１放射素子２１と平行して配置されている第２放射素子２２と第３放射素子２３を励振する。本実施の形態のアンテナ７ａにおいては、第１放射素子２１に比べて第２放射素子２２と第３放射素子２３の長さが長くなっており、第２放射素子２２と第３放射素子２３は第１放射素子２１よりも低い周波数に共振するようになっている。これにより、アンテナ７ａの周波数帯域幅を広くすることができる。また、長さの異なる放射素子数を増やしていけば、周波数帯域幅を広くすることができる。さらに、アンテナ７ａのグランド部分を広げると、アンテナ７ａの周囲にある物体からの影響を低減することができる。
【００２２】
しかし、放射素子を配置する搬送方向Ａ方向の幅が搬送板９のスリットＳの幅よりも広くなり搬送板９の金属部分と放射素子が重なると、周波数帯域幅を広くすることが困難になる。そのため、放射素子の幅を搬送板９のスリットＳの幅と同じくらいにし、グランド幅をスリットＳの幅より広くして、アンテナ７ａの外形を搬送板９のスリットＳの外形より大きくすることが好ましい。
【００２３】
次に、誘電体部材８及び搬送板９について説明する。搬送板９は金属により形成されており、この搬送板９の略中央部にはアンテナ７ａの放射素子の外形と略同形状のスリットＳが形成されている。アンテナ７ａの長手方向及びスリットＳの長手方向は、ラベル用紙２の搬送方向Ａに対して略直交する方向である。
【００２４】
また、この搬送板９の下方に配置される誘電体部材８の略中央部には、搬送板９のスリットＳに下方から挿入される凸部３０が形成されている。そして、このような誘電体部材８が搬送板９の下面に密着して配置された状態では、凸部３０の上面が搬送板９の上面と同一平面になるようになっている。すなわち、凸部３０の上面も搬送板９の上面と同様、ラベル用紙２の台紙２ａの搬送面を形成することになる。このようにすることにより、ラベル用紙２の台紙２ａの搬送面に凹凸を無くすことができ、ラベル用紙２の台紙２ａが引っかかったり、曲がったりすることを防止することができる。
【００２５】
電波は、自由空間における波長より、誘電体部材８内における波長のほうが短くなる特性を持っている。一般的に、誘電体部材８内の波長λは次の式（１）によって表されている。
【００２６】
【数１】
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【００２７】
ここで、λ0は自由空間の波長であり、μRは比透磁率であり、εRは比誘電率である。通常、比透磁率μＲは１であるので、比誘電率εRが高くなると波長λが短くなる。誘電体部材８として比誘電率εＲが高い部材を使用すると、ＲＦタグリーダ／ライタ７のアンテナ７ａの長手方向の長さを短くすることができ、アンテナ７ａを小型化することができる。
【００２８】
このような構成のＲＦタグリーダ／ライタ７は、送受信部７ｄからの送信信号をアンテナ７ａから電波として放射する。また、ＲＦタグＴからの電波をアンテナ７ａで受信したＲＦタグリーダ／ライタ７は、送受信部７ｄに信号を伝達し、送受信部７ｄは受信した信号から情報を取り出す。
【００２９】
このように本実施の形態のＲＦタグリーダ／ライタ７によれば、アンテナ７ａから放射する電波が、搬送板９のスリットＳを通過し、スリットＳ上にあるラベル用紙２の台紙２ａに備えられたＲＦタグＴに到達する。さらに、ＲＦタグＴから放射される電波がスリットＳを通過してアンテナ７ａに到達するため、ＲＦタグＴとの通信を効率よく行うことができる。
【００３０】
また、アンテナ７ａに長さの異なる複数の放射素子を配置してアンテナの周波数帯域幅を広くすることにより、無線通信に使用する周波数帯域幅が広くても、使用するどの周波数でも同じように効率よく通信を行うことができる。
【００３１】
また、誘電体部材８をアンテナ７ａ上に配置したことにより、ＲＦタグリーダ／ライタ７のアンテナ７ａの長手方向を短くすることができる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、搬送板９のスリットＳに誘電体部材８を挿入する構成としたがこれに限定するものではなく、誘電体部材８を使用せずにスリットＳ内を空間、すなわち、空気層にしてもよい。ただし、スリットＳの幅が広いとラベル用紙２の台紙２ａが引っかかり易くなるため、スリットＳの幅はできるだけＲＦタグＴのアンテナの形状と同じくらいにしたほうがよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の一形態のラベルプリンタの構造を概略的に示す縦断側面図である。
【図２】ラベルプリンタの各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図３】ラベル用紙を示す斜視図である。
【図４】その断面図である。
【図５】ＲＦタグリーダ／ライタ付近の構成を示す分解斜視図である。
【図６】搬送板とラベル用紙上のＲＦタグとの関係を示す平面図である。
【図７】ＲＦタグリーダ／ライタのアンテナの形状を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…プリンタ、２…用紙、３，４，５…印字部、３，１５…用紙搬送手段、７…ＲＦタグリーダ／ライタ、７ａ…アンテナ、８…誘電体部材、９…搬送板、７ｄ…送受信部、２１，２２，２３…放射素子、Ｓ…電波通過部、Ｔ…ＲＦタグ
【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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【図７】
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