(57)【要約】【課題】送受信手段と媒体に付加されたRFID素子との通信に関する最適な位置関係を、短時間で精度良く決定することができるデータ送受信装置等を提供する。【解決手段】移動手段１０３、１０４、１１０により、送受信手段１０７と媒体１２２の少なくとも一方を任意の複数の位置に移動させたときのRFID素子１０８または送受信手段１０７の受信電磁波の強度を各位置で測定し、測定値に基づいて、送受信手段とRFID素子との最適位置関係を決定する。そして、送受信手段と媒体の少なくとも一方を、前記決定された最適位置関係となるように、前記移動手段を介して移動させる。【選択図】  図７
2007164426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に付加されたRFID素子とデータの送受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を移動させる移動手段と、
前記送受信手段と前記RFID素子の位置関係を検出する位置検出手段と、
前記RFID素子または前記送受信手段が受信している電磁波の強度を測定する測定手段と、
前記移動手段により、前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を任意の複数の位置に移動させたときの前記測定手段による各位置での受信電磁波強度の測定値に基づいて、前記送受信手段と前記RFID素子との最適位置関係を決定する最適位置決定手段と、
前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を、前記最適位置決定手段により決定された最適位置関係となるように、前記移動手段を介して移動させる移動制御手段と、
を備えたことを特徴とするデータ送受信装置。
【請求項２】
前記移動手段は、前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を、相手に対して平行な平面内に設定されたＸＹ座標における複数の移動ポイントに沿って移動させ、前記測定手段は、前記複数の移動ポイントで受信電磁波強度を測定する請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項３】
前記測定手段は、前記RFID素子により負荷変調された信号をデータ送受信手段で受信し復調することにより得られた信号の大きさに基づいて、前記送受信手段が受信している電磁波の強度を測定する請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項４】
前記測定手段は、前記送受信手段からの信号がRFID素子のアンテナで受信されたときに発生する電圧についてのデータであって、かつデータ送受信手段に返信されてきたデータに基づいて、前記RFID素子が受信している電磁波の強度を測定する請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項５】
前記最適位置決定手段による送受信手段と前記RFID素子の最適位置関係の決定は、測定手段により測定された各位置での受信電磁波強度の測定値を、前記各位置と受信電磁波強度との関係が予め規定された曲線へ当てはめて、その曲線の頂点位置を算出することにより行われる請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項６】
前記送受信手段とRFID素子による通常のデータ送受信動作と並行して、前記移動手段は前記送受信最適位置の近傍において送受信手段と媒体の少なくとも一方を移動させ、かつ前記測定手段は各移動位置の電磁波の強度を測定し、前記最適位置決定手段は、前記測定手段により測定された電磁波強度の変化量に基づいて、前記送受信手段の最適位置の補正を行う請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項７】
前記測定手段により測定した最適位置での電磁波強度の測定値が所望の値に達していない場合にはエラー処理を行うエラー処理手段を備えている請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項８】
前記エラー処理は、前記送受信手段とRFID素子の位置関係を変更する処理を含むものである請求項７に記載のデータ送受信装置。
【請求項９】
前記測定手段による電磁波強度の測定結果が一定の条件となった区間では、前記測定手段による電磁波強度の測定サンプリング数を増加させる請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項１０】
前記送受信手段とRFID素子との最適位置関係の決定動作を行いながら、前記送受信手段は前記RFID素子とデータの送受信を行う請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項１１】
前記媒体は連続的に繋がっている請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項１２】
前記媒体へは印刷手段によりデータが印刷される請求項１１に記載のデータ送受信装置。
【請求項１３】
前記媒体は相互にカットされている請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項１４】
前記媒体へは印刷手段によりデータが印刷される請求項１３に記載のデータ送受信装置。
【請求項１５】
用紙からなる前記媒体にデータを印刷可能な画像形成装置に組み込まれ、前記最適位置関係の決定動作は、前記画像形成装置の給紙口変更後、マシントラブル後、紙詰まり発生後、電源投入後の少なくともいずれかに行われる請求項１に記載のデータ送受信装置。
【請求項１６】
媒体に付加されたRFID素子とデータの送受信を行う送受信手段と前記媒体の位置関係を検出するステップと、
前記RFID素子または前記送受信手段が受信している電磁波の強度を測定するステップと、
前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を任意の複数の位置に移動させたときの各位置での受信電磁波強度の測定値に基づいて、前記送受信手段と前記RFID素子との最適位置関係を決定するステップと、
前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を、前記決定された最適位置関係となるように移動させるステップと、
をコンピュータに実行させるためのデータ送受信装置の位置制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、記録用紙やカード等の媒体に付加されたRFID（Radio Frequency Identification ）素子とデータ送受信を行うデータ送受信装置、及びデータ送受信装置を媒体に対して送受信を行うのに最適な位置関係に配置するための位置制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路チップとアンテナを備えたRFID素子は、非接触で情報を書き込み／読み出し可能なことから、このRFID素子を記録用紙、ＩＣカード、ＩＣタグ等の媒体に付加して利用することが広く提案されるようになっている。
【０００３】
このような媒体に付加されたRFID素子との間での情報の書き込み／読み出しは、アンテナを有する送受信手段を介して行われるが、情報の書き込み／読み出しを行うためには、RFID素子と送受信手段が、アンテナの位置関係や周辺環境等、データ送受可能な要件を満たさなければならない。
【０００４】
そこで、特許文献１には、RFID素子とデータ送受信装置との良好なデータ送受信を行わせるために、
（１）予めRFID素子のアンテナの位置を登録し、登録情報に合せてRFID素子に対して送受信手段を移動させる技術
（２）RFID素子との送受信可能位置を検出し送受信手段を移動させる技術
が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２９６６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前述した（１）の技術については、ユーザが位置情報を調査の上登録する必要があるため手間がかかり、また入力ミスにより動作不良を引き起こす恐れがあるという問題があった。
【０００６】
また、（２）の技術については、送受信手段を移動させながらRFID素子と送受信動作を行って通信可能域を確認し、確認結果に基づいて、RFID素子に通信接続される送受信手段の位置を算出するというものであるため、通信可能域の確認精度を上げるには、送受信確認のポイント数を増やす必要があるが、そうすると確認に時間がかかるという問題があった。
【０００７】
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、送受信手段と媒体に付加されたRFID素子との通信に関する最適な位置関係を、短時間で精度良く決定することができるデータ送受信装置及び同装置の位置制御プログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は以下の手段によって達成される。
【０００９】
（１）媒体に付加されたRFID素子とデータの送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を移動させる移動手段と、前記送受信手段と前記RFID素子の位置関係を検出する位置検出手段と、前記RFID素子または前記送受信手段が受信している電磁波の強度を測定する測定手段と、前記移動手段により、前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を任意の複数の位置に移動させたときの前記測定手段による各位置での受信電磁波強度の測定値に基づいて、前記送受信手段と前記RFID素子との最適位置関係を決定する最適位置決定手段と、前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を、前記最適位置決定手段により決定された最適位置関係となるように、前記移動手段を介して移動させる移動制御手段と、を備えたことを特徴とするデータ送受信装置。
【００１０】
（２）前記移動手段は、前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を、相手に対して平行な平面内に設定されたＸＹ座標における複数の移動ポイントに沿って移動させ、前記測定手段は、前記複数の移動ポイントで受信電磁波強度を測定する前項１に記載のデータ送受信装置。
【００１１】
（３）前記測定手段は、前記RFID素子により負荷変調された信号をデータ送受信手段で受信し復調することにより得られた信号の大きさに基づいて、前記送受信手段が受信している電磁波の強度を測定する前項１に記載のデータ送受信装置。
【００１２】
（４）前記測定手段は、前記送受信手段からの信号がRFID素子のアンテナで受信されたときに発生する電圧についてのデータであって、かつデータ送受信手段に返信されてきたデータに基づいて、前記RFID素子が受信している電磁波の強度を測定する前項１に記載のデータ送受信装置。
【００１３】
（５）前記最適位置決定手段による送受信手段と前記RFID素子の最適位置関係の決定は、測定手段により測定された各位置での受信電磁波強度の測定値を、前記各位置と受信電磁波強度との関係が予め規定された曲線へ当てはめて、その曲線の頂点位置を算出することにより行われる前項１に記載のデータ送受信装置。
【００１４】
（６）前記送受信手段とRFID素子による通常のデータ送受信動作と並行して、前記移動手段は前記送受信最適位置の近傍において送受信手段と媒体の少なくとも一方を移動させ、かつ前記測定手段は各移動位置の電磁波の強度を測定し、前記最適位置決定手段は、前記測定手段により測定された電磁波強度の変化量に基づいて、前記送受信手段の最適位置の補正を行う前項１に記載のデータ送受信装置。
【００１５】
（７）前記測定手段により測定した最適位置での電磁波強度の測定値が所望の値に達していない場合にはエラー処理を行うエラー処理手段を備えている前項１に記載のデータ送受信装置。
【００１６】
（８）前記エラー処理は、前記送受信手段とRFID素子の位置関係を変更する処理を含むものである前項７に記載のデータ送受信装置。
【００１７】
（９）前記測定手段による電磁波強度の測定結果が一定の条件となった区間では、前記測定手段による電磁波強度の測定サンプリング数を増加させる前項１に記載のデータ送受信装置。
【００１８】
（１０）前記送受信手段とRFID素子との最適位置関係の決定動作を行いながら、前記送受信手段は前記RFID素子とデータの送受信を行う前項１に記載のデータ送受信装置。
【００１９】
（１１）前記媒体は連続的に繋がっている前項１に記載のデータ処理装置。
【００２０】
（１２）前記媒体へは印刷手段によりデータが印刷される前項１１に記載のデータ送受信装置。
【００２１】
（１３）前記媒体は相互にカットされている前項１に記載のデータ送受信装置。
【００２２】
（１４）前記媒体へは印刷手段によりデータが印刷される前項１３に記載のデータ送受信装置。
【００２３】
（１５）用紙からなる前記媒体にデータを印刷可能な画像形成装置に組み込まれ、前記最適位置関係の決定動作は、前記画像形成装置の給紙口変更後、マシントラブル後、紙詰まり発生後、電源投入後の少なくともいずれかに行われる前項１に記載のデータ送受信装置。
【００２４】
（１６）媒体に付加されたRFID素子とデータの送受信を行う送受信手段と前記媒体の位置関係を検出するステップと、前記RFID素子または前記送受信手段が受信している電磁波の強度を測定するステップと、前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を任意の複数の位置に移動させたときの各位置での受信電磁波強度の測定値に基づいて、前記送受信手段と前記RFID素子との最適位置関係を決定するステップと、前記送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を、前記決定された最適位置関係となるように移動させるステップと、をコンピュータに実行させるためのデータ送受信装置の位置制御プログラム。
【発明の効果】
【００２５】
前項（１）に係る発明によれば、送受信手段と前記媒体の少なくとも一方を任意の複数の位置に相対的に移動させたときの、RFID素子または前記送受信手段が受信している受信電磁波の強度の各位置での測定値に基づいて、送受信手段とRFID素子との最適位置関係が決定されるから、位置関係によって変化する受信電磁波の強度が最も強い位置を最適位置と決定すれば良く、短時間で精度良く最適な位置関係を決定することができる。
【００２６】
前項（２）に係る発明によれば、ＸＹ座標を用いて最適位置関係が決定されるから、決定処理が容易となる。
【００２７】
前項（３）に係る発明によれば、RFID素子により負荷変調された信号をデータ送受信手段で受信し復調することにより得られた信号の大きさに基づいて、前記送受信手段が受信している電磁波の強度が測定されるから、電磁波強度を確実に測定することができる。
【００２８】
前項（４）に係る発明によれば、前記送受信手段からの信号がRFID素子のアンテナで受信されたときに発生する電圧についてのデータであって、かつデータ送受信手段に返信されてきたデータに基づいて、前記RFID素子が受信している電磁波の強度が測定されるから、電磁波強度を確実に測定することができる。
【００２９】
前項（５）に係る発明によれば、最適位置決定手段による送受信手段と前記RFID素子の最適位置関係の決定は、測定手段により測定された各位置での受信電磁波強度の測定値を、前記各位置と受信電磁波強度との関係が予め規定された曲線へ当てはめて、その曲線の頂点位置を算出することにより行われるから、測定回数が少なくて済み、さらに短時間で最適位置関係を決定することができる。
【００３０】
前項（６）に係る発明によれば、送受信手段の最適位置の補正が行われるから、最適位置にずれが生じてもこれに合わせて送受信部とRFID素子の位置関係が補正され、データの送受信を常に確実に行うことができる。
【００３１】
前項（７）に係る発明によれば、最適位置での電磁波強度の測定値が所望の値に達していない場合にはエラー処理が行われるから、不確実なデータ送受信が実行されるのを防止することができる。
【００３２】
前項（８）に係る発明によれば、エラー処理には、送受信手段とRFID素子の位置関係を変更する処理が含まれるから、最適位置の修正を行うことができる。
【００３３】
前項（９）に係る発明によれば、電磁波強度の測定結果が一定の条件となった区間では、電磁波強度の測定サンプリング数を増加させるから、より精度の高い最適位置の決定を行うことができる。
【００３４】
前項（１０）に係る発明によれば、送受信手段とRFID素子との最適位置関係の決定動作と同時に、送受信手段とRFID素子との間で本来のデータ送受信が行われるから、本来のデータ送受信が最適位置関係の決定動作により妨げられることがなく、両者を効率的に行うことができる。
【００３５】
前項（１１）に係る発明によれば、連続的につながっている媒体のRFID素子と送受信手段の最適位置関係を確保することができる。
【００３６】
前項（１２）に係る発明によれば、ユーザは連続的につながっている媒体にデータを印刷することができる。
【００３７】
前項（１３）に係る発明によれば、相互にカットされている媒体のRFID素子と送受信手段の最適位置関係を確保することができる。
【００３８】
前項（１４）に係る発明によれば、ユーザはカットされている各媒体にデータを印刷することができる。
【００３９】
前項（１５）に係る発明によれば、画像形成装置の給紙口変更、マシントラブル、紙詰まり発生、電源投入の少なくともいずれかが発生したときは、その後に送受信手段とRFID素子との最適位置関係の決定動作が行われるから、両者が最適位置関係に再設定されて確実なデータ送受信を再開することができる。
【００４０】
前項（１６）に係る発明によれば、コンピュータにより、短時間で精度良く送受信手段とRFID素子との最適な位置関係を決定することができる。
【実施例１】
【００４１】
以下、本発明の一実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００４２】
図１（Ａ）は、プリンタ等の画像形成装置に設けられた、RFID素子との間でデータ送受信を行うためのデータ通信ブロックを示す平面図、図１（Ｂ）は同じく中央部付近の正面断面図である。
【００４３】
このデータ通信ブロックは、作像手段（印刷手段）を備えた作像ブロックの前もしくは後に形成されている。
【００４４】
図１において、符号１２３は、前プロセスから搬送された用紙を静電吸着等の吸着手段によって吸着して搬送する搬送ベルトであり、駆動ローラ１８１と従動ローラ１８２の間に掛け渡されている。符号１２４，１２５は押さえローラである。この搬送ベルトはモータ駆動される駆動ローラ１８１の間欠回転により、所定ステップ毎の送りや戻しが可能となされている。
【００４５】
搬送ベルト１２３の上方には、データ送受信装置の構成要素の一つであり、用紙１２２に付加されたRFID素子とデータの送受信を行う送受信部１０７が、用紙１２２と対向可能となるように移動自在に配置されている。この実施形態では、搬送ベルト１２３で搬送される用紙１２２と平行な平面内において、用紙の搬送方向と直行する方向をＸ方向、用紙の搬送方向をＹ方向とするＸＹ座標が設定され、送受信部１０７が後述するモータによってＸＹ座標の任意の位置に移動できるものとなされている。
【００４６】
さらに、搬送ベルト１２３の上方の所定位置には、送受信部１０７の位置基準を明らかにするためのRFIDホーム位置センサ１０５と、搬送されてきた用紙の先端を検出するため反射型フォトセンサ等からなる用紙先端検出センサ１０６が設けられている。なお図１では、用紙１２２として相互にカットされた１枚ものの用紙が使用されている例を示している。
【００４７】
図２は、この発明の一実施形態に係るデータ送受信装置の構成を示すブロック図である。
【００４８】
このデータ送受信装置は、ＭＰＵ１００、Ｘ軸モータドライバ１０１、Ｙ軸モータドライバ１０２、Ｘ軸モータ１０３、Ｙ軸モータ１０４、前述したRFIDホーム位置センサ１０５、用紙先端検出センサ１０６、送受信部１０７、搬送モータドライバ１０９、搬送モータ１１０を備えている。
【００４９】
前記ＭＰＵ１００は、データ送受信装置の全体を統括的に制御するものである。具体的には、送受信部１０７を制御して用紙１２２に付加されたRFID素子１０８と通信を行ったり、各ドライバ１０１、１０２、１０９を介して各モータ１０３、１０４、１１０を駆動制御する。
【００５０】
前記Ｘ軸モータドライバ１０１はＸ軸モータ１０３を駆動し、Ｙ軸モータドライバ１０２はＹ軸モータ１０４を駆動し、搬送モータドライバ１０９は搬送モータ１１０を駆動する。
【００５１】
前記Ｘ軸モータ１０３は送受信部１０７を図１のＸ方向に、Ｙ軸モータ１０４は同じくＹ方向にそれぞれ移動させるものである。また、搬送モータ１１０は、搬送ベルト１２３を走行させる駆動ローラ１８１を回転駆動するものである。各モータは、ステッピングモータ等から構成されている。
【００５２】
また、この実施形態では、前記ＭＰＵ１００は、RFIDホーム位置センサ１０５、用紙先端検出センサ１０６からの信号と各モータの駆動ステップ数等から、送受信部１０７の現在の座標位置（RFIDホーム位置センサ１０５からの移動量）及び用紙１２２の位置を検出できるようになっており、ひいては送受信部１０７と用紙１２２の相対的な位置関係を検出できるものとなされている。
【００５３】
前記送受信部１０７は、ＭＰＵ１００から転送されるコマンドやデータをRFID素子１０８へ送り出したり、逆にRFID素子１０８からのデータをＭＰＵ１００へ送り返すRFID制御ＩＣからなるデジタル処理部１０７ａと、デジタルデータをアンテナに乗せるためにアナログデータに変換したり、アンテナからのデータをデジタルデータに変換するアナログ処理部１０７ｂと、アンテナ１０７ｃを備えている。
【００５４】
一方、RFID素子１０８は、送受信部１０７から送られる磁界を受けるためのアンテナ１０８ａと、アンテナが受けたアナログデータやコマンドをデジタルデータやコマンドに変換したり、デジタル処理部１０８ｃから受け取ったデジタルデータをアナログデータとし、アンテナを駆動するアナログ処理部１０８ｂと、コマンドに従ってデジタルデータをメモリに転送したり、メモリから取り出したりするデジタル処理部１０８ｃを備えている。
【００５５】
次に、RFID素子１０８もしくは送受信部１０７が受信している電磁波の強度を測定する手段を説明する。
【００５６】
図３は、送受信部１０７のアナログ処理部１０７ｂと、RFID素子１０８のアナログ処理部１０８ｂの基本構成を示す回路図である。
【００５７】
送受信部１０７のデジタル処理部１０７ａで生成されたコマンドやデータは、送信データ１５０としてアナログ処理部１０７ｂへ転送される。アナログ処理部１０７ｂでは、変調器１３２により搬送波をデータで振幅変調処理してアンテナ１０７ｃへ送る。
【００５８】
アンテナ１０７ｃから放出される磁界をRFID素子１０８側のアンテナ１０８ａに結合させ発生した起電圧を以下の経路で活用する。第１には、搬送波をそのままRFID素子１０８のシステムクロック１５４として使用する経路、第２には、復調器１３７を通してデータ成分のみ分離し受信データ１５５を再構成する経路、第３には、平滑してRFID素子１０８側のシステム電源１５９として活用する経路である。
【００５９】
受信データ１５５は、デジタル処理部１０８ｃへ渡され、デジタル処理部１０８ｃ内でコマンドとして実行される。
【００６０】
逆にRFID素子１０８側から送受信部１０７側への返信については、デジタル処理部１０８ｃ内のメモリから読み出されたデータが、返信データ１５８として変調器１３６に渡され、返信データにより負荷変調が実施される。負荷変調は、反磁界としてRFID素子１０８側のアンテナ１０８ａから送受信部１０７側のアンテナ１０７ｃへ転送され、復調器１３３により返信データ成分のみが抽出され２値化受信データ１５１としてデジタル処理部１０７ａへ送られる。
【００６１】
まず、RFID素子１０８が受信している電磁波の強度を測定する手段を、図４の構成に基づいて説明する。
【００６２】
RFID素子１０８側のアンテナ１０８ａで受信された電磁波に比例した交流電圧が、共振用コンデンサ１６０に発生する。この電圧を整流・平滑し、Ａ／Ｄ変換器１５６によってデジタルの受信電圧値１５７とする。これをRFID素子１０８のデジタル処理部１０８ｃへ逐次渡す。
【００６３】
デジタル処理部１０８ｃは、「測定コマンド」を受け取ると受信電圧値１５７を返信するようにプログラムされており、この仕組みにより、RFID素子１０８が受信している電磁波の強度を送受信部１０７へ報知することができる。
【００６４】
別の実施例として、RFID素子１０８から送信される付加変調強度を送受信部１０７側で測定することにより、電磁波の強度を測定する手段を、図５の構成に基づいて説明する。
【００６５】
RFID素子１０８から返信されるデータは、搬送波に負荷変調をかけることで重畳される。送受信部１０７側の復調器１４０は、この搬送波に重畳されたデータ成分のみ分離するため整流・平滑回路さらにはローパスフィルタで構成される。分離されたデータ成分の大きさは、送受信部１０７が受けた電磁波の大きさに比例する。
【００６６】
このアナログ値をＡ／Ｄ変換器１４１でデジタルデータ化しデジタル処理部１０７ａで受信強度データとしたのち、ＭＰＵ１００へ転送する。
【００６７】
次に、送受信部１０７を移動させながら測定した電磁波の強度と送受信部１０７の位置情報から、RFID素子１０８のアンテナ中心位置を導く方法、換言すれば用紙に付加されたRFID素子１０８に対して、最も精度良くデータ送受信を行うことができる送受信部１０７の位置の決定処理を説明する。
【００６８】
第１の方法を、Ｘ方向移動距離に対する受信電磁波の強度分布を概念的に示す図６と、フローチャート図７を参照して説明する。なお、図７のフローチャートに示す処理は、ＭＰＵ１００が図示しない記録媒体に記録されたプログラムに従って動作することにより実行される。
【００６９】
図７において、まずステップＴ２０１で変数ｎを０にセットし、ステップＴ２０２で、予め決められたサンプリング間隔Ｓ１でＸ軸モータ１０３により送受信部１０７を移動させ、ステップＴ２０３で測定コマンドを送り、ステップＴ２０４でRFID素子１０８からの返信を待つ。
【００７０】
返信がなければ（ステップＴ２０４でＮＯ）、ステップＴ２０６でタイムアップかどうかを判断し、タイムアップでなければ（ステップＴ２０６でＮＯ）、ステップＴ２０６で引き続き返信を待つ。タイムアップであれば（ステップＴ２０６でＹＥＳ）、ステップＴ２０７でデータ検出フラグが１かどうかを調べる。データ検出フラグが１でなければ（ステップＴ２０７でＮＯ）、ステップＴ２０８で移動終了かどうかを判断し、終了であれば（ステップＴ２０８でＹＥＳ）、本処理を終了する。終了でなければ（ステップＴ２０８でＮＯ）、ステップＴ２０２に戻って、サンプリング間隔Ｓ１分だけ送受信部１０７を移動させる。
【００７１】
ここで、図６の点線で示すようなＸ方向移動距離に対する受信電磁波の強度分布があると仮定すると、サンプリングポイント（測定位置）１や２では、電磁波強度が十分でないので、送受信部１０７とRFID素子１０８の間で通信自体が成立しない。通信が成立しないと、前述のように図７のステップＴ２０２に戻ってサンプリング間隔Ｓ１分だけ送受信部１０７を移動させ、ステップＴ２０３で測定コマンドを送る。
【００７２】
サンプリングポイント３、４では十分な電磁波強度が得られるので、送受信部１０７とRFID素子１０８の間に通信が確立され（ステップＴ２０４でＹＥＳ）、電磁波強度データを得ることが出来る。ステップＴ２０５では、送受信部１０７の位置データＸｎ、返信データ（電磁波強度データ）Ａｎをメモリに保存する。さらにデータ検出フラグを１にセットし、変数ｎをｎ＋１にしてステップＴ２０２に戻る。
【００７３】
一旦通信が確立すると、しばらくは通信の確立状態が続くので、ステップＴ２０２〜２０５を繰り返し、各位置についての位置データＸｎ、返信データＡｎを逐次メモリに保存していく。
【００７４】
一旦、通信が確立した後通信が途絶えた場合は、ステップＴ２０６でタイムアップとなり（ステップＴ２０６でＹＥＳ）、データ検出フラグが１であるから（ステップＴ２０７でＹＥＳ）、通信可能エリアを過ぎたものとしてサンプリング間隔Ｓ１での測定を終了する。
【００７５】
そして、ステップＴ２０９に進み、保存された連続する２データのうち、最大値を示す２データをＡｐ１、Ａｐ２（図６では３，４の測定位置）として決定する。それぞれＡｐ１、Ａｐ２に対する測定位置をＸｐ１、Ｘｐ２とする。
【００７６】
サンプリングを細かくして再測定する区間が決定されたので、ステップＴ２１０で、送受信部１０７をＸｐ１の位置まで戻す。そして、ステップＴ２１１で変数ｎに０をセットした後、ステップＴ２１２以下で、十分細かいサンプリング間隔Ｓ２での測定を行う。
【００７７】
即ち、ステップＴ２１２で、送受信部１０７をサンプリング間隔Ｓ２分だけ移動させたのち、ステップＴ２１３で、送受信部１０７の位置がＸｐ２に達したか否かを判断する。達していなければ（ステップＴ２１３でＮＯ）、ステップＴ２１４で測定コマンドを送り、ステップＴ２１５でRFID素子１０８からの返信を待つ。
【００７８】
返信がなければ（ステップＴ２１５でＮＯ）、タイムアップまで待ち（ステップＴ２１７でＮＯ）、タイムアップになれば（ステップＴ２１７でＹＥＳ）、ステップＴ２１８でエラーフラグを１にセットして、本処理を終了する。
【００７９】
返信があれば（ステップＴ２１５でＹＥＳ）、電磁波強度データを得ることが出来るので、ステップＴ２１６では、送受信部１０７の位置データＸｎ、返信データ（電磁波強度データ）Ａｎをメモリに保存する。さらに変数ｎをｎ＋１にしてステップＴ２１２に戻り、次の測定のために送受信部１０７をサンプリング間隔Ｓ２分だけ移動させる。
【００８０】
このようにして、サンプリング間隔Ｓ２分ずつ送受信部１０７をＸｐ２まで移動させながら測定を行う。送受信部１０７の位置がＸｐ２に達すると（ステップＴ２１３でＹＥＳ）、ステップＴ２１９で、受信波の電磁波強度が最大値となる位置を判断して、処理を終了する。図６の例では、測定ポイント３、７、６、４に対する強度データが得られ測定ポイント６の位置が最大位置であると決定する。
【００８１】
このようにして、受信波の電磁波強度に基づき、送受信を行うのに最適な位置を精度良く求めることができる。
【００８２】
なお、図６及び図７の例ではＸ方向の最適位置決定処理について説明したが、Ｙ方向についても同様に実施することが可能である。
【００８３】
次に、最適位置決定処理の第２の方法を、Ｘ方向移動距離に対する受信電磁波の強度分布を概念的に示す図８、図９及びフローチャートである図１０を参照しながら説明する。なお、図１０のフローチャートに示す処理も、ＭＰＵ１００が図示しない記録媒体に記録されたプログラムに従って動作することにより実行される。
【００８４】
この方法は、予め測定される電磁界の強度分布が判っている場合に有効な方法である。例えば図８の波線曲線に示すような受信電磁波強度分布である場合、サンプリング間隔Ｓ１で測定すると有効通信エリア内にポイント３とポイント４の２対のデータを取得できる。その２対のデータの比がわかれば図８に矢印で示す頂点位置（中心位置ともいう）を推定することが可能である。この中心位置が送受信最適位置となる。このために、予め図１１のようなテーブルを準備しておく。図１１のテーブルは、図８の曲線上におけるサンプリング間隔Ｓ２ごとのＸ方向の各位置Ｐａ〜Ｐｇでの受信電磁波強度Ａａ〜Ａｄを計算しておき、Ａａ／Ａｄ、Ａｂ／Ａｃ、Ａｃ／Ａｂの各値と、中心位置との関係を規定したものである。
【００８５】
すなわち、実際の測定位置がＰａ（曲線上の受信電磁波強度Ａａ）であれば次の測定位置はＰｄ（曲線上の受信電磁波強度Ａｄ）となるので、測定された２つのデータの比はＡａ／Ａｄと同じか近似する。サンプリング間隔Ｓ１＝３×Ｓ２に設定されているとすると、この場合の中心位置は第１の測定位置であるＰａから３×Ｓ２の位置となる。従って、データの比Ａａ／Ａｄと中心位置との関係をテーブルに規定しておくことにより、実際の２つの測定データの比がＡａ／Ａｄと同じか近似すれば、テーブルを参照して中心位置を求めることができる。
【００８６】
同様に、２つの測定データの比がＡｂ／Ａｃと同じか近似すれば、第１の測定位置はＰｂであり、そのときの中心位置はＰｂから２×Ｓ２の位置となるから、テーブルを参照して容易に算出することができる。
【００８７】
同様に、２つの測定データの比がＡｃ／Ａｂと同じか近似すれば、第１の測定位置はＰｃであり、そのときの中心位置はＰｃから１×Ｓ２の位置となるから、テーブルを参照して容易に算出することができる。
【００８８】
図１０のフローチャートにおいて、まずステップＴ３０１で変数ｎを０にセットし、ステップＴ３０２で、サンプリング間隔Ｓ１でＸ軸モータ１０３により送受信部１０７を移動させ、ステップＴ３０３で測定コマンドを送り、ステップＴ３０４でRFID素子１０８からの返信を待つ。
【００８９】
返信がなければ（ステップＴ３０４でＮＯ）、タイムアップまで待つ（ステップＴ３０５でＮＯ）。タイムアップであれば（ステップＴ３０５でＹＥＳ）、ステップＴ３０７でデータ検出フラグが１かどうかを調べる。データ検出フラグが１でなければ（ステップＴ３０７でＮＯ）、ステップＴ３０８で移動終了かどうかを判断し、終了であれば（ステップＴ３０８でＹＥＳ）、本処理を終了する。終了でなければ（ステップＴ３０８でＮＯ）、ステップＴ３０２に戻って、サンプリング間隔Ｓ１分だけ送受信部１０７を移動させて次の測定ポイントに移る。
【００９０】
RFID素子１０８からの返信があれば（ステップＴ３０４でＹＥＳ）、ステップＴ３０６で、送受信部１０７の位置データＸｎ、返信データ（電磁波強度データ）Ａｎをメモリに保存する。さらにデータ検出フラグを１にセットし、変数ｎをｎ＋１にしてステップＴ３０２に戻る。
【００９１】
こうして、送受信部１０７をサンプリング間隔Ｓ１ずつ移動させながら測定し、データを保存していく。
【００９２】
一旦、通信が確立した後通信が途絶えた場合は、ステップＴ３０５でタイムアップとなり（ステップＴ３０５でＹＥＳ）、データ検出フラグが１であるから（ステップＴ３０７でＹＥＳ）、通信可能エリアを過ぎたものとしてサンプリング間隔Ｓ１での測定を終了する。
【００９３】
そして、ステップＴ３０９に進み、取得した２つのデータから図１１のテーブルにあてはめ、中心位置を算出する。例えば、２つのデータ比が図１１のテーブルＡａ／Ａｄと同じか近似していれば、第１のデータ位置からサンプリング間隔Ｓ２の３個分前進移動させた位置を、最適位置と決定する。
【００９４】
また、２つのデータ比が図１１のテーブルＡｂ／Ａｃと同じか近似していれば、第１のデータ位置からサンプリング間隔Ｓ２の２個分前進移動させた位置を、最適位置と決定する。
【００９５】
また、２つのデータ比が図１１のテーブルＡｃ／Ａｂと同じか近似していれば、第１のデータ位置からサンプリング間隔Ｓ２の１個分前進移動させた位置を、最適位置と決定する。
【００９６】
このように、この例では予め想定した受信電磁波の強度曲線に実際のデータを当てはめ、曲線上の中心位置を最適位置として算出するから、送受信部１０７を細かいサンプリング間隔Ｓ２で移動させる必要がなく、簡易な構成でより短時間で最適位置を決定することができる。
【００９７】
なお、図８〜図１０に示した例ではＸ方向の最適位置決定処理について説明したが、Ｙ方向についても同様に実施することが可能である。
【００９８】
以上説明したデータ送受信装置を備えたプリンタ等の画像形成装置の全体制御を、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００９９】
用紙１２２に付加されたRFID素子１０８に対してデータの書き込みあるいは読み出しを行う場合、用紙１２２への印刷データの印字プロセスの後にRFID素子１０８への書き込み／読み出しを行う場合と、RFID素子１０８への書き込み／読み出しが終わった後に用紙１２２へ印刷データを印字する場合がある。ここでは、用紙１２２への印刷後にRFID素子１０８への書き込み／読み出しを実施する場合を例にとって説明する。
【０１００】
ステップＴ４０１で用紙１２２に印刷データを印字したのち、ステップＴ４０２で、用紙１２２を搬送ベルト１２３で搬送して、データ通信ブロックへ送り込む。
【０１０１】
ステップＴ４０３で、用紙先端検出センサ１０６によって用紙の先端位置が検出されると、ステップＴ４０４で、その検出されたタイミングから予め決められた搬送ステップ数Ｓ１（サンプリング間隔Ｓ１と同じ）だけ用紙を搬送して停止させる。そして、ステップＴ４０５で、Ｘ方向のRFID素子１０８の検出プロセスを実施する。次いで、ステップＴ４０６で、RFID素子１０８が検出されたかどうかを判断し、検出されなければ（ステップＴ４０６でＮＯ）、ステップＴ４０４に戻って再度Ｓ１ステップだけ用紙を搬送する。
【０１０２】
RFID素子１０８を検出できたら（ステップＴ４０６でＹＥＳ）、図７あるいは図１０に示したような前述のＸ方向の最適位置決定処理を実施し、ステップＴ４０８で、決定された最適位置をメモリに保存する。
【０１０３】
次いで、ステップＴ４０９で、送受信部１０７を決定した最適位置に移動させたのち、ステップＴ４１０で、用紙１２２をＳ１ステップだけ戻す。
【０１０４】
続いて、ステップＴ４１１で、Ｙ方向のRFID素子１０８の検出プロセスを実施した後、ステップＴ４１２で、Ｙ方向の最適位置決定処理を実施する。Ｙ方向の最適位置決定処理もＸ方向の最適位置決定処理と処理内容は同じであるが、この実施形態ではＹ方向の移動を用紙１２２を搬送することにより行い、Ｓ１ステップずつ用紙を搬送して電磁波強度の測定コマンドを実施することになる。Ｙ方向の最適位置を決定したら、ステップＴ４１３で、決定した位置に用紙１２２を移動させたのち、ステップＴ４１４で、その位置での電磁波強度の測定値を予め設定した閾値と比較する。十分な強度が得られた場合には（ステップＴ４１４でＹＥＳ）、Ｙ方向の最適位置（この場合は、用紙先端からのモータ送り量）をメモリに保存する。その後、本来RFID素子１０８に書き込む情報を書き込んだり、読み出す情報を読み出したりする。
【０１０５】
ステップＴ４１４で、測定した電磁波強度が予め設定した閾値より低い場合は（ステップＴ４１４でＮＯ）、ステップＴ４１６でエラー処理を行う。エラー処理は、システムに異常がある旨を報知することでもよいが、以下に説明する中心位置の補正プロセスを実施してもよい。
【０１０６】
図１３は、エラー処理の内容を示すフローチャートである。この処理では、測定した電磁波強度が必要な大きさを確保できていない場合に、位置を補正する処理を行うものとなされている。この例では、用紙の搬送方向（Ｙ方向）の位置補正を行う場合について説明する。
【０１０７】
図１２のステップＴ４０７及びステップＴ４１２の最適位置決定処理で決定された最適位置に送受信部１０７をセットする。そして、ステップＴ５０１で、最適位置決定処理で使用した検出ステップＳ１（サンプリング間隔Ｓ１）より細かいステップＳ２（サンプリング間隔Ｓ２）だけ用紙１２２を戻す。ついで、ステップＴ５０２で測定コマンドを実施し、ステップＴ５０３で電磁波強度データを取得する。
【０１０８】
次いで、ステップＴ５０４で、受信したデータと前回測定したデータを比較し、受信したデータが前回測定したデータより増加していれば（ステップＴ５０４でＹＥＳ）、最適値は用紙の戻し方向にあることが判る。そこで、ステップＴ５０５で、戻し方向フラグに1をセットしたのち、ステップＴ５０１に戻ってさらに用紙１２２をＳ２ステップだけ戻す。
【０１０９】
電磁波強度データが増加しなくなるまでこの作業を繰り返し、データが増加しなくなると（ステップＴ５０４でＮＯ）、ステップＴ５０６に進み、用紙１２２を戻し位置からＳ２ステップだけ進める。そして、ステップＴ５０７で、戻し方向フラグが１かどうかを判断し、戻しフラグが１であれば（ステップＴ５０７でＹＥＳ）、ステップＴ５１３で、その位置を最適位置としてメモリに保存する。
【０１１０】
最初に戻し方向に用紙を搬送し（ステップＴ５０１）、電磁波強度データが増加しなかった場合は（ステップＴ５０４でＮＯ）、用紙送り方向にＳ２ステップだけ送る（ステップＴ５０６）。この場合、戻し方向フラッグは１ではないから（ステップＴ５０７でＮＯ）、ステップＴ５０８で測定コマンドを実施し、ステップＴ５０９で電磁波強度データを取得する。そして、ステップＴ５１０で、受信したデータと前回測定したデータを比較する。
【０１１１】
受信したデータが前回測定したデータより増加していれば（ステップＴ５１０でＹＥＳ）、最適値は用紙の送り方向にあることから、ステップＴ５０６に戻ってさらに用紙１２２をＳ２ステップだけ送る。
【０１１２】
電磁波強度データが増加しなくなるまでこの作業を繰り返し、データが増加しなくなると（ステップＴ５１０でＮＯ）、ステップＴ５１１に進み、用紙１２２を電磁界強度が増加しなくなった位置からＳ２ステップだけ戻し、ステップＴ５１２で、その位置を最適位置として記憶しなおす。
【０１１３】
図１３に示した例では、Ｙ方向の補正処理を行う場合を示したが、Ｘ方向の補正処理についても同様に行うことができる。
【０１１４】
このように、最適位置の決定後に補正処理を実行するから、最適位置にずれが生じてもこれに合わせて送受信部１０７とRFID素子１０８との位置関係が補正され、データの送受信を常時確実に行うことができる。
【０１１５】
以上説明した実施形態では、送受信部１０７と用紙１２２のＹ方向の相対位置移動手段として、用紙１２２を搬送することで説明してきたが、Ｙ方向への送受信部１０７の移動手段としてステッピングモータ等のY軸モータ１０４を用いることにより、用紙１２２の戻し作業を必要とすることなく同様の制御を実施できる。この場合はまず、用紙１２２の全体を図１に示すようにデータ通信ブロックに搬送してから停止する。用紙１２２の位置は、用紙先端検出センサ１０６の検出タイミングを参照すれば、そのタイミングからの搬送モータ１１０の送り量で決定できる。後は、各フローチャートでＹ方向への移動手段として記されている用紙搬送を、Ｙ軸モータ１０４による送受信部１０７の移動に置き換えればよい。
【０１１６】
また、今までの説明は用紙１２２がカット紙であることを前提として進めてきたが、図１４に示すような連続紙１２６の上にRFID素子１０８を付加されたラベル１２８が貼り付けてあるような記録媒体を搬送する連続紙プリンタについても、同様な実施例を実現可能である。連続紙プリンタの場合は、連続紙１２６の端にトラクタ穴１２７が付加されている。このトラクタ穴の送り量をカウントすることで用紙の送り量を求めることができる。
【０１１７】
以上説明したようなデータ送受信装置において、RFID素子１０８へのデータの書き込み／読み出しに対する最適位置の決定処理は、以下の条件およびタイミングで実施されるものとする。
１．用紙の給紙口を変更する指示がされた後の第一枚目の用紙搬送時
２．マシントラブルから解除された後の第一枚目の用紙搬送時
３．紙詰まりを解除した後の第一枚目の用紙搬送時
４．電源を投入した直後の第一枚目の用紙搬送時
また、複数RFID素子１０８に連続的にデータの書き込み／読み出しを行う場合は、送受信部１０７は一定位置に固定されても良いが、データの書き込み／読み出しと同時に、受信電磁波強度の測定コマンドを実行し、常に電磁波強度が許容できる範囲にあるかどうかを監視する構成としても良い。もし、監視している電磁波強度が一定値以上下がったもしくは、変化量が一定値以上になったことが検出された場合は、送受信部１０７の位置をX方向もしくはＹ方向に移動させることで、適正位置を確保することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】（Ａ）は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置のデータ通信ブロックを示す平面図、（Ｂ）は同じく中央部付近の正面断面図である。
【図２】この発明の一実施形態に係るデータ送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】送受信部のアナログ処理部とRFID素子のアナログ処理部の基本構成を示す回路図である。
【図４】RFID素子が受信している電磁波の強度を測定する場合の、送受信部のアナログ処理部とRFID素子のアナログ処理部の構成を示す回路図である。
【図５】送受信部が受信している電磁波の強度を測定する場合の、送受信部のアナログ処理部とRFID素子のアナログ処理部の構成を示す回路図である。
【図６】最適位置の決定処理の一例を説明するために、Ｘ方向移動距離に対する受信電磁波の強度分布を概念的に示す図である。
【図７】最適位置の決定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】最適位置の決定処理の他の例を説明するために、Ｘ方向移動距離に対する受信電磁波の強度分布を概念的に示す図である。
【図９】同じくＸ方向移動距離に対する受信電磁波の強度分布を概念的に示す図である。
【図１０】最適位置の決定処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の最適位置の決定処理に用いる表である。
【図１２】データ送受信装置を備えた画像形成装置の全体制御を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２のフローチャートにおけるエラー処理（ステップＴ４１７）の内容を示すフローチャートである。
【図１４】（Ａ）は、この発明の他の実施形態に係る画像形成装置のデータ通信ブロックを示す平面図、（Ｂ）は同じく中央部付近の正面断面図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１００    ＭＰＵ（位置検出手段、測定手段、最適位置決定手段、移動制御手段、エラー処理手段）
１０３    Ｘ軸モータ（移動手段）
１０４    Ｙ軸モータ（移動手段）
１０７    送受信部
１０８    RFID素子
１１０    搬送モータ（移動手段）
１２２    用紙（媒体）
１２３    搬送ベルト
【図１】
2007164426.tif 000003
【図２】
2007164426.tif 000004
【図３】
2007164426.tif 000005
【図４】
2007164426.tif 000006
【図５】
2007164426.tif 000007
【図６】
2007164426.tif 000008
【図７】
2007164426.tif 000009
【図８】
2007164426.tif 000010
【図９】
2007164426.tif 000011
【図１０】
2007164426.tif 000012
【図１１】
2007164426.tif 000013
【図１２】
2007164426.tif 000014
【図１３】
2007164426.tif 000015
【図１４】
2007164426.tif 000016