(57)【要約】  【課題】      交信対象のアンテナの配置に関係なく、最適な交信感度が得られるようにリーダライタのアンテナ位置を調節可能にすることが課題である。  【解決手段】      アンテナの長軸に垂直に設けられた回動軸により回動可能なリードライタ１０と、搬送されるラベルのアンテナの配置情報を設定する配置情報設定手段１１と、設定された置配情報から、ラベルのアンテナ（ラベルアンテナＡ１の長軸）に対してリードライタのアンテナ（リードライタアンテナの長軸）が平行の位置関係になるようにリードライタアンテナＡ２の回動位置を算出する算出手段１２と、算出された回動位置にリードライタアンテナを回転させる回動手段１３とを備えてアンテナ位置調節機構１００を構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インレットが格納されたラベルの搬送路において、当該インレットとアンテナを介して交信を行うリードライタのアンテナ位置を調整するアンテナ位置調節機構であって、
アンテナの長軸に垂直に設けられた回動軸により回動可能なリードライタと、
搬送されるラベルのアンテナの配置情報を設定する配置情報設定手段と、
設定された置配情報から、ラベルのアンテナ（ラベルアンテナの長軸）に対してリードライタのアンテナ（リードライタアンテナの長軸）が平行の位置関係になるようにリードライタアンテナの回動位置を算出する算出手段と、
算出された回動位置にリードライタアンテナを回転させる回動手段と
を備えるアンテナ位置調節機構。
【請求項２】
上記ラベルが非水平面上に在る場合、上記ラベルアンテナの長軸と上記リードライタアンテナの長軸とを同一平面上に位置させるため、上記回動軸を傾斜させる回動軸調節手段を備えることを特徴とする請求項１記載のアンテナ位置調節機構。
【請求項３】
上記ラベルアンテナの長軸と上記リードライタアンテナの長軸とを垂直平面において平行に位置させるように上記搬送方向に直交するように上記リードライタを移動させるリードライタ移動手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載のアンテナ位置調節機構。
【請求項４】
インレットが格納されたラベルの搬送路において、当該インレットとアンテナを介して交信を行うリードライタのアンテナ位置を調整するアンテナ位置調節機構であって、リードライタのアンテナの長軸に垂直な回動軸が設けられた回動可能なアンテナを備えたリードライタと、搬送されるラベルのアンテナの置配情報を設定する配置情報設定手段と、設定された置配情報から、ラベルのアンテナ（ラベルアンテナの長軸）に対してリードライタのアンテナ（リードライタアンテナの長軸）が平行の位置関係になるようにリードライタアンテナの回動位置を算出する算出手段と、算出された回動位置にリードライタアンテナを回転させる回動手段とを備えるアンテナ位置調節機構を備えたラベルプリンタ。
【請求項５】
上記アンテナ位置調節機構は、上記ラベルが非水平面上に在る場合、上記ラベルアンテナの長軸と上記リードライタアンテナの長軸とを同一平面上に位置させるため、上記回動軸を傾斜させる回動軸調節手段を備えることを特徴とする請求項４記載のラベルプリンタ。
【請求項６】
上記ラベルアンテナの長軸と上記リードライタアンテナの長軸とを垂直平面において平行に位置させるように上記搬送方向に直交するように上記リードライタを移動させるリードライタ移動手段を備えることを特徴とする請求項４または５記載のラベルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ交信におけるアンテナ位置調節機構及びそれを備えたラベルプリンタに関し、詳しくは、リーダライタのアンテナを可動にして読み取り及び書き込み感度（精度）を向上させるアンテナ位置調節機構及びそれを備えたラベルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からＲＦＩＤ交信において、リーダライタのアンテナを可動にして交信感度を向上させる種々の技術が開示されている。
例えば、特許文献１に示すように、リーダライタのアンテナの長軸中央に回転軸を設けた場合は、交信対象のアンテナの配置長軸方向と平面的に平行になるようにリーダライタのアンテナを回転して配置することができる。この技術によれば、アンテナが指向性の場合に、交信方向を可能な限り合わせることができるので、交信感度が向上する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３８１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のアンテナの可動域は回転軸でアンテナを回転させて得られる円領域に限られる。この場合、交信対象のアンテナの長軸方向と平面的に平行になるようにリーダライタのアンテナを回転して配置させても、アンテナの指向性能により交信領域から外れた位置関係になる場合には、返って交信感度が低下するという問題がある。
また、アンテナの可動域は水平面に限定されているので、交信対象のアンテナがその平面に対して角度を有する場合には、交信対象のアンテナの長軸方向と平面的に平行になるようにリーダライタのアンテナを回転して配置することができず、最適な交信感度を得ることができないという問題がある。
また、特許文献１のアンテナの回転動作は、読み書きエラーが生じた際に処する動作であり、エラーが頻繁に生じた場合には印字効率が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、交信対象のアンテナの配置に関係なく、最適な交信感度が得られるようにリーダライタのアンテナ位置を調節可能にすることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、インレットが格納されたラベルの搬送路において、インレットとアンテナを介して交信を行うリードライタのアンテナ位置を調整するアンテナ位置調節機構であって、アンテナの長軸に垂直に設けられた回動軸により回動可能なリードライタと、搬送されるラベルのアンテナの配置情報を設定する配置情報設定手段と、設定された置配情報から、ラベルのアンテナ（ラベルアンテナの長軸）に対してリードライタのアンテナ（リードライタアンテナの長軸）が平行の位置関係になるようにリードライタアンテナの回動位置を算出する算出手段と、算出された回動位置にリードライタアンテナを回転させる回動手段とを備えてアンテナ位置調節機構を構成する。
配置情報設定手段において、リードライタアンテナの長軸とラベルアンテナの長軸との位置情報を設定する。算出手段においては、リードライタアンテナの長軸がラベルアンテナの長軸に平行にするために必要な回動軸の回動角度を算出する。回動手段は、回動軸を算出された回動角度動かす。
【０００７】
更に、ラベルが非水平面上に在る場合、ラベルアンテナの長軸とリードライタアンテナの長軸とを同一平面上に位置させるため、回動軸を傾斜させる回動軸調節手段を備える。
リードライタアンテナを回動させるだけでは、ラベルアンテナの長軸とリードライタアンテナの長軸とが一平面上で平行にならない場合には、回動軸調節手段で回動軸を傾斜させて平行にする。
【０００８】
更に、ラベルアンテナの長軸とリードライタアンテナの長軸とを垂直平面において平行に位置させるように搬送方向に直交するようにリードライタを移動させるリードライタ移動手段を備える。
回動手段及び回動軸調節手段でリードライタアンテナの長軸の位置調節を行なって、ラベルアンテナの長軸とリードライタアンテナの長軸とを一平面上において平行にした。しかし、ラベルアンテナとリードライタアンテナとの交信可能領域が重ならず交信ができない場合は、交信可能領域が重なるようにリードライタ移動手段にてリードライタを移動する。
【０００９】
また、本発明は、インレットが格納されたラベルの搬送路において、インレットとアンテナを介して交信を行うリードライタのアンテナ位置を調整するアンテナ位置調節機構であって、リードライタのアンテナの長軸に垂直な回動軸が設けられた回動可能なアンテナを備えたリードライタと、搬送されるラベルのアンテナの置配情報を設定する配置情報設定手段と、設定された置配情報から、ラベルのアンテナ（ラベルアンテナの長軸）に対してリードライタのアンテナ（リードライタアンテナの長軸）が平行の位置関係になるようにリードライタアンテナの回動位置を算出する算出手段と、算出された回動位置にリードライタアンテナを回転させる回動手段とを備えるアンテナ位置調節機構を備えてラベルプリンタを構成する。
ラベルプリンタは、アンテナ位置調節機構にて、リードライタアンテナの長軸とラベルアンテナの長軸とを平行位置関係にして交信を行い、ラベル表面に印字を行なう。
【００１０】
更に、アンテナ位置調節機構は、ラベルが非水平面上に在る場合、ラベルアンテナの長軸とリードライタアンテナの長軸とを同一平面上に位置させるため、回動軸を傾斜させる回動軸調節手段を備える。
ラベルアンテナの長軸が３次元位置にあっても、リードライタアンテナの長軸をラベルアンテナの長軸と平行に位置させて交信が行なわれる。
【００１１】
更に、ラベルアンテナの長軸とリードライタアンテナの長軸とを垂直平面において平行に位置させるように搬送方向に直行するようにリードライタを移動させるリードライタ移動手段を備える。
ラベルアンテナとリードライタアンテナとの交信可能域が重なるように、リードライタが移動する。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、ラベルの搬送前に、ラベルアンテナと垂直面において平行の位置関係になるようにリードライタアンテナを配置するので、交信可能域を確保することができる。すなわち、最適な交信感度を保つアンテナ配置を提供することができる。
また、予め交信に最適なアンテナ配置にしているので、読み書きエラーが生じる可能性が少ない。
また、アンテナの可動域は水平面に限定されていいないので、交信対象のアンテナがその平面に対して角度を有する場合でも、交信対象のアンテナの長軸方向と平面的に平行になるようにリーダライタのアンテナを回転、傾斜、移動して配置することができ、最適な交信感度を得ることができる。
また、ラベルアンテナの配置に対して最適な交信感度を与えるようにリードライタアンテナの位置調節をすることができる。読み書きエラーが減少することにより、ラベルプリンタのスループットが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態に係るアンテナ位置調節機構を図１乃至図７に基づき説明する。
図１に示すように、アンテナ位置調節機構１００は、インレットが格納されたラベルＬの搬送路において、アンテナの長軸に垂直に設けられた回動軸Ｒにより回動可能なリードライタ１０と、搬送されるラベルのアンテナの配置情報を設定する配置情報設定手段１１と、設定された置配情報から、ラベルのアンテナ（ラベルアンテナＡ１の長軸）に対してリードライタ１０のアンテナ（リードライタアンテナＡ２の長軸）が平行の位置関係になるようにリードライタアンテナＡ２の回動位置を算出する算出手段１２と、算出された回動位置にリードライタアンテナＡ２を回転させる回動手段１３とを備えて構成する。
【００１４】
ラベルＬに格納されているインレットは、メモリを有するＩＣチップとＩＣチップと外部との交信を媒介するラベルアンテナＡ１とを備える。ラベルアンテナＡ１は、ループ状で長軸と短軸を有する長方形状の指向性アンテナである。指向の方向性は特に限定されないが、ここでは、ループ平面に対して垂直方向に交信可能域が形成されているアンテナを想定して説明を行なう。
【００１５】
リードライタ１０は、ラベルアンテナＡ１と同様にループ状で長軸と短軸を有する長方形状のリードライタアンテナＡ２を備え（ラベルアンテナＡ１と同様の指向性能を有する）、インレット、詳しくはＩＣチップのメモリとの無線交信（読書）を行なう。また、リードライタ１０には、リードライタアンテナＡ２の長軸中心に垂直に回動軸Ｒが設けられ、それによりリードライタ１０（リードライタアンテナＡ２）は３６０度回転可能になっている。
【００１６】
配置情報設定手段１１には、ラベルアンテナＡ１とリードライタアンテナＡ２との位置情報を入力する。例えば、リードライタアンテナＡ２の長軸線分座標（長軸に対応するアンテナの両端３次元座標）の一端座標Ａ（ｘ，ｙ，ｚ）及び他端座標Ｂ（ｘ１，ｙ１，ｙ１）と、ラベルアンテナの長軸線分座標の一端座標Ｃ（ｘ２，ｙ２，ｚ２）及び他端座標Ｄ（ｘ３，ｙ３，ｚ３）を入力する。
【００１７】
算出手段１２は、配置情報設定手段１１で入力した情報を基にして、リードライタアンテナＡ２の長軸がラベルアンテナＡ１の長軸に平行になる回転角度を算出する。線分である各アンテナＡ１、Ａ２の両端座標を入力しているので三角関数処理にて容易に回転角度が算出できる。
【００１８】
回動手段１３は、算出手段１２で得られた回転角度分、リードライタ１０自体を回動軸Ｒ中心に回転させる。リードライタ１０自体が回転することにより、リードライタ１０に配置しているリードライタアンテナＡ２も回転することになる。
【００１９】
図２には、回転不要のアンテナ間の相対位置関係を示す（図５（Ａ）参照）。
ここで示す３次元座標において、ＸＹ座標平面を搬送面とし、リードライタアンテナＡ２の長軸線分の初期位置をＹ座標上に位置付けている。ラベルアンテナＡ１は、搬送面上を搬送方向に移動し、Ｙ軸を通過する際に読書処理が行なわれる。
ここで、ラベルアンテナＡ１の長軸線分は、アンテナ線分の両端の座標がＡ（ｘ，ｙ，０）、Ｂ（ｘ１，ｙ１，０）である。但し、ｘ＝ｘ１
一方、リードライタアンテナＡ２の長軸線分は、両端の座標がＣ（０，ｙ２，０）、Ｄ（０，０，０）である。
このような座標関係の場合、ラベルアンテナＡ１の長軸とリードライタアンテナＡ２の長軸とは、ＸＹ座標平面上Ｙ軸に平行な関係にある。
すなわち、ラベルアンテナＡ１の長軸とリードライタアンテナＡ２の長軸とは、読取位置においてＹＺ座標平面（垂直平面）上平行に位置することになる。
【００２０】
図３には、回転を要するアンテナ間の相対位置関係を示す。
図２と同様の３次元座標において、ラベルアンテナＡ１の長軸線分は、アンテナ線分の両端の座標がＡ（ｘ，ｙ，０）、Ｂ（ｘ１，ｙ１，０）である。但し、ｘ≠ｘ１
一方、リードライタアンテナＡ２の長軸線分は、両端の座標がＣ（０，ｙ２，０）、Ｄ（０，０，０）である。
このような座標関係の場合、ラベルアンテナＡ１の長軸とリードライタアンテナＡ２の長軸とは、ＸＹ座標平面上Ｙ軸に非平行な関係にある。
この場合、リードライタアンテナＡ２をラベルアンテナＡ１にＸＹ座標平面上平行になるように回動する必要が生じる。回動角度は、ラベルアンテナＡ１の長軸線分とＹ軸とが形成する角度である。
【００２１】
更に、アンテナ位置調節機構１００は、ラベルアンテナＡ１の長軸とリードライタアンテナＡ２の長軸とを同一平面上に位置させるため、回動軸Ｒを傾斜させる回動軸調節手段１４を備える。
リードライタアンテナＡ２を含む水平面上にラベルアンテナＡ１がない場合は、ラベルアンテナＡ１にＺ座標要素があることになる。この場合には、リードライタアンテナＡ２を水平面上で回転しただけでは、ラベルアンテナＡ１の長軸とリードライタアンテナＡ２の長軸は平行にならない。
回動軸調節手段１４は、リードライタアンテナＡ２の長軸線分にラベルアンテナＡ１と同じＺ軸要素を付与するように回動軸Ｒを傾斜させる。
【００２２】
図４には、回転及び傾斜を要するアンテナ間の相対位置関係を示す。
図２と同様の３次元座標において、ラベルアンテナＡ１の長軸線分は、アンテナ線分の両端の座標がＡ（ｘ，ｙ，０）、Ｂ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）である。
一方、リードライタアンテナＡ２の長軸線分は、両端の座標がＣ（０，ｙ２，０）、Ｄ（０，０，０）である。
このような座標関係の場合、ラベルアンテナＡ１の長軸は３次元要素を有し、ＸＹ座標平面上には位置しない。
この場合、先ず、ラベルアンテナＡ１の長軸線分をＸＹ座標平面に垂直投影した座標（ｚ成分がない座標）を求めて、図３の説明と同様にして回動角度を求める。
次いで、投影位置においてＸＹ座標平面とラベルアンテナＡ１の長軸とが形成する角度（傾斜）を求める。
【００２３】
更に、アンテナ位置調節機構１００は、ラベルアンテナＡ１の長軸とリードライタアンテナＡ２の長軸とを垂直平面において平行に位置させるように搬送方向に対して垂直にリードライタ１０を移動させるリードライタ移動手段１５を備える。
リードライタ移動手段１５は、回動手段１３及び回動軸調節手段１４によってリードライタアンテナＡ２の位置調節を行なっても交信ができない場合にリードライタ１０自体の位置を移動する。この移動は、搬送方向に直行する方向、搬送方向に対して左右に行なわれる。
【００２４】
図５（Ｂ）には、リードライタ１０を回動及び移動させて読書位置においてラベルアンテナＡ１とリードライタアンテナＡ２とを垂直平面にて平行な位置関係にする動作説明図を示す。
ここでは、リードライタアンテナＡ２の長軸と、ラベルアンテナＡ１の長軸とが直交する場合を一例にして、アンテナ位置調節機構１００の動作を説明する。
先ず、回動手段により、リードライタ１０を９０度回転し、ＸＹ座標平面上にてラベルアンテナＡ１の長軸とリードライタアンテナＡ２の長軸を平行関係にする。
次いで、移動手段にてリードライタ１０を搬送方向に対して右側に移動して、双方のアンテナの長軸を垂直平面上に位置させる。
【００２５】
図６には、ラベルアンテナＡ１とリードライタアンテナＡ２とを読書位置にて垂直平面上において平行に配置させることにより得られる意義を示す。ここで、読書位置は、リードライタアンテナＡ２が在る位置である。
図６（Ａ）には、図５（Ｂ）において回動されてＸＹ座標平面上、平行状態にあるラベルアンテナＡ１とリードライタアンテナＡ２との読書位置における配置関係にＺ軸要素を付加した説明図である。
【００２６】
読書位置においては、平面図上ラベルアンテナＡ１の長軸とリードライタアンテナＡ２の長軸とは平行状態になっているのがわかる。この位置関係における側面図に示すように、この状態では、各アンテナＡ１、Ａ２の交信域は交わることがない。つまり、読書不能の位置関係にあることを示す。
読書可能の位置関係にするためには、双方のアンテナＡ１、Ａ２の交信域を交わるような配置にする必要がある。
そのため、図５（Ｂ）に示すようにリードライタアンテナＡ２の移動を行い、図６（Ｂ）の平面図に示すように各アンテナの長軸が垂直面上に位置するようにする。
この移動により、図６（Ｂ）の側面図に示すように、各アンテナＡ１、Ａ２の交信域が交わるようになる。つまり、読書可能な位置関係になることを示す。
【００２７】
このように、本発明のアンテナ位置調節機構１００に依れば、ラベルアンテナＡ１の配置に関わらず、リードライタアンテナＡ２を回動、傾斜、移動させることにより、読書位置において垂直平面上に双方のアンテナＡ１、Ａ２を配置することができる。双方のアンテナＡ１、Ａ２を垂直平面に配置することにより、アンテナの交信域を交わらせることが容易になることから、交信感度の向上を図ることができる。
【００２８】
つぎに本発明の実施の形態に係るラベルプリンタを図８にもとづき説明する。
ラベルプリンタ２００は、主に、台紙搬送手段とアンテナ位置調節機構１００と、リードライタと感熱ヘッドとプラテンと剥離手段とを備えて構成され、ロール台紙に連続して仮着されたＲＦＩＤラベルのＩＣチップに商品情報の読書を行い、且つラベル表面に感熱印字を行なう。
本発明のラベルプリンタ２００の特徴としては、商品の無線による読書精度を高めるため、ＲＦＩＤラベルのラベルアンテナＡ１の位置に応じて、リードライタアンテナＡ２を交信感度が最適な位置になるように、アンテナ位置調節機構１００により調節できることである。
このように、読書精度が向上したラベルプリンタ２００は、ラベル印字処理のスループットが向上できる。
【００２９】
なお、実施の形態においては、ラベルアンテナ間の距離が小さいラベルに対して誤読書（連続する複数のラベルに対して読書を行なう事象）を防ぐのに有効な指向性アンテナを用いて説明したがそれに限定されることはない。実施の形態において、そのまま指向性アンテナの代わりに無指向性アンテナを用いてもよい。
【００３０】
また、リードライタアンテナの回転軸は長軸の中央として説明したが、回転軸の位置は特に限定されることなくリードライタアンテナを回転させることができる位置であれば
所望の位置にすることができる。
また、実施の形態においては、双方のアンテナの長軸が垂直平面上で平行になるように位置調節を行なったが、アンテナの長軸がねじれの位置関係であってもよく、その場合にも適度な交信感度を得ることができる。
【００３１】
なお、本発明の実施の形態においては、ラベルアンテナの配置情報を人為的に入力したが、３次元スキャナを用いてラベルアンテナの長軸線分の座標情報を取得するようにすることもできる。この様に、自動的にラベルアンテナの配置情報を設定できれば、ひとつのロール台紙において、異なった配置のラベルアンテナがあってもラベルアンテナの配置情報を容易に変更することができる。すなわち、リードライタアンテナ配置の位置調節が行なわれるので、常に交信感度を最適に保つことができる。また、用いるラベルロールの種類（ラベルアンテナの位置が変わっても）が変わっても、その都度ラベルアンテナの配置情報を人為的に設定する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係るアンテナ位置調節機構の概観図。
【図２】位置調節が不要な場合のアンテナ位置関係を示す図。
【図３】回転の位置調節を要する場合のアンテナ位置関係を示す図。
【図４】回転及び移動の位置調節を要する場合のアンテナ位置関係を示す図。
【図５】リードライタアンテナの位置調節の説明図。
【図６】交信可能な位置関係の説明図。
【図７】本発明の実施の形態に係るラベルプリンタの説明図。
【符号の説明】
【００３３】
１００  アンテナ位置調節機構
２００  ラベルプリンタ
１０  リードライタ
１１  配置情報設定手段
１２  算出手段
１３  回動手段
１４  回動軸調節手段
１５  リードライタ移動手段
Ｌ    ラベル
Ａ１  ラベルアンテナ
Ａ２  リードライタアンテナ
【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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