ＩＣタグ通信装置
【課題】誘電体で構成された搬送路部分により、ＲＦＩＤタグの内蔵アンテナの周波数特性が変化し、中心周波数における通信性能が悪化して通信エラーが発生する。
【解決手段】ＩＣタグ通信装置の１つであるサーマルプリンタ１０は、ＲＦＩＤタグを有する感熱媒体１００を搬送路に沿って搬送し、そのＲＦＩＤタグと通信する装置である。サーマルプリンタ１０は、ＲＦＩＤタグと通信するＲＦＩＤアンテナ１１を有している。前記搬送路は、ＲＦＩＤアンテナ１１と対向する領域を、低誘電領域としての空間エリアｂにしている。空間エリアｂには、ギャップ１２が形成されている。又、空間エリアｂには、低誘電体が配置されている。空間エリアｂは、ＲＦＩＤタグ幅より広くなっている。
【解決手段】ＩＣタグ通信装置の１つであるサーマルプリンタ１０は、ＲＦＩＤタグを有する感熱媒体１００を搬送路に沿って搬送し、そのＲＦＩＤタグと通信する装置である。サーマルプリンタ１０は、ＲＦＩＤタグと通信するＲＦＩＤアンテナ１１を有している。前記搬送路は、ＲＦＩＤアンテナ１１と対向する領域を、低誘電領域としての空間エリアｂにしている。空間エリアｂには、ギャップ１２が形成されている。又、空間エリアｂには、低誘電体が配置されている。空間エリアｂは、ＲＦＩＤタグ幅より広くなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型ＩＣタグと通信可能なＩＣタグ通信装置、特にラベル又はシート状の印刷用紙内に内蔵されたＲＦＩＤ（Radio frequency identification）タグに代表される非接触型ＩＣタグに電気的な書き込みを行い、更にラベル又はシート状印刷用紙の表面に印刷を行うことが可能なＩＣタグ通信機能付き印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣタグ通信装置の１つであるサーマルプリンタにおいて、記録媒体の搬送路上にサーマルヘッドと平行してＩＣタグの読み書き用のアンテナを配設し、記録媒体に埋め込まれたＩＣタグのアンテナとの間の電磁結合を利用して通信する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ＩＣタグ処理機能付き印刷装置において、搬送路を長くすることなく単一のアンテナでＩＣタグへの読み書きが可能な技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＩＣタグ通信装置では、例えばＲＦＩＤタグであるＩＣタグに内蔵されたアンテナは、誘電体が近づくと周波数特性が変化する特性を有している。記録媒体の搬送路部分はＡＢＳ（Acrylonitrile butadiene styrene）樹脂等の誘電体で形成されているため、ＲＦＩＤタグの内蔵アンテナの周波数特性が変化した状態で装置側アンテナと通信する事になる。この周波数特性の変化により、通信性能が悪化し、よって通信エラーが発生するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＩＣタグ通信装置は、ＩＣタグを有する媒体を搬送路に沿って搬送し、前記ＩＣタグと通信するＩＣタグ通信装置であって、前記ＩＣタグと通信するアンテナ部を有し、前記搬送路は、前記アンテナ部と対向する領域を低誘電領域としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のＩＣタグ通信装置によれば、搬送路において、アンテナ部と対向する領域を低誘電領域としたので、ＩＣタグに内蔵されたアンテナの周波数特性のシフトを低減し、最適な周波数特性のまま通信する事が可能となり、安定した通信が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施例１におけるＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図である。
【図２】図２は、図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタを示す斜視図である。
【図３】図３は、図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタを示す概略の構成図である。
【図４】図４は、図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタにおける感熱媒体と搬送路とを示す三面図である。
【図５】図５は、図１から感熱媒体を除いたＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図である。
【図６】図６は、空間エリアｂにおけるＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧の中心周波数を示す図である。
【図７】図７は、空間エリアｂと搬送路エリアａにおけるＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧の中心周波数を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施例１におけるＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施例２のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例２における搬送路エリアａのＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１０】
（実施例１の構成）
図２（ａ），（ｂ）は、後述する図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタを示す斜視図である。
【００１１】
図２（ａ）は、サーマルプリンタ１０のカバー部１６を閉じた状態を示している。サーマルプリンタ１０は、筐体部１５と、この筐体部１５の一端に開閉可能に取り付けられたカバー部１６とで構成されている。図２（ａ）では、カバー部１６は、この筐体部１５の上部を覆うように閉じられている。筐体部１５とカバー部１６との間には、後述する図４に示す感熱媒体１００を排紙する排紙口１７が形成されている。矢印Ａは、サーマルプリンタ１０の正面方向を示している。矢印Ｂは、サーマルプリンタ１０の右側面方向を示している。
【００１２】
図２（ｂ）は、サーマルプリンタ１０のカバー部１６が開いた状態を示している。
【００１３】
筐体部１５の最奥部には、印刷用紙等の媒体としての感熱媒体１００が装着される空間が設けられている。その手前には、ＡＢＳ樹脂で形成された搬送路が設けられている。搬送路には、所定の幅でギャップ１２が設けられている。排紙口１７に近い部分には、感熱媒体１００を搬送する円筒状のプラテン１４が用紙幅方向に配設されている。カバー部１６には、奥から順に、後述する図４に示す、非接触型ＩＣタグであるＲＦＩＤタグ１１０への情報の読み込み／書き込みに使用するＲＦＩＤアンテナ１１と、感熱媒体１００との接触部を発熱させることで感熱媒体１００を発色させて印刷する機能を有するサーマルヘッド１３とが、用紙幅方向に配設されている。カバー部１６が閉じたとき、ＲＦＩＤアンテナ１１は搬送路を介してギャップ１２と対向し、サーマルヘッド１３は搬送路を介してプラテン１４と対向するようにそれぞれ配設されている。
【００１４】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例１におけるＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図である。図１（ａ）は正面図を、図１（ｂ）は右側面図を、図１（ｃ）は平面図を示し、且つサーマルプリンタ１０のカバー部１６は図示していない。
【００１５】
サーマルプリンタ１０は、筐体部１５と、この筐体部１５を覆う図示しないカバー部１６を有している。筐体部１５には、図１（ｂ），（ｃ）右側に配設されている感熱媒体１００と、その左側に設けられている高誘電領域としての平面状の第１の搬送路エリアａと、搬送路エリアａの媒体搬送方向下流側に配設された低誘電領域としての空間エリアｂと、空間エリアｂの媒体搬送方向下流側に配設された他の高誘電領域としての第３の搬送路エリアｃとを有している。空間エリアｂの下側には、ギャップ１２が形成されている。搬送路エリアｃの下部には、円筒状のプラテン１４が設けられている。
【００１６】
図示しないカバー部１６は、アンテナ部としてのＲＦＩＤアンテナ１１とサーマルヘッド１３とを有している。ＲＦＩＤアンテナ１１は、空間エリアｂに対応する位置に配設され、ＲＦＩＤタグ１１０への情報の読み込み／書き込み機能を有している。サーマルヘッド１３は、搬送路エリアｃに対応する位置に配設され、発熱によって感熱媒体１００を発色させて印刷する機能を有している。
【００１７】
第１の搬送路エリアａは、一方の側である下側が第１の誘電体であるＡＢＳ樹脂で構成されている。第１の距離である搬送路エリアａにおける媒体搬送方向の長さは、Ｄ１である。
【００１８】
第２の距離である空間エリアｂの媒体搬送方向の長さＤ２は、１７ｍｍである。空間エリアｂは、一方の側である下側に第２の距離である長さＤ２の空間部であるギャップ１２を有し、更に他方の側である上側にギャップ１２の幅に含まれるよう配設されたＲＦＩＤアンテナ１１を有している。
【００１９】
第３の搬送路エリアｃは、一方の側である下側が第３の誘電体であるＡＢＳ樹脂で構成されている。第３の搬送路エリアｃは、第３の誘電体であるＡＢＳ樹脂で構成されている。第３の距離である搬送路エリアｃの媒体搬送方向の長さは、Ｄ３である。
【００２０】
本実施例１では、第１の搬送路エリアａを構成する第１の誘電体、及び第３の搬送路エリアｃを構成する第３の誘電体は、ＡＢＳ樹脂（比誘電率２．４〜４．１）である。しかし、これに限定されず、例えば、ＡＳ（Acrylonitrile Stylene）樹脂（比誘電率２．６〜３．１）、エチレン樹脂（比誘電率２．２〜２．３）、エポキシ樹脂（比誘電率２．５〜６）、アクリル樹脂（比誘電率２．７〜４．５）、アクリルニトリル樹脂（比誘電率３．５〜４．５）、ポリアセタール樹脂（比誘電率３．６〜３．７）、ナイロン６（比誘電率３．５〜４．０）、ナイロン６６（比誘電率３．４〜３．５）等の樹脂材料でもよく、更に誘電率の高い物質であれば樹脂材料に限定されない。
【００２１】
筐体部１５における高さは５０ｍｍ、媒体幅方向の長さは１７０ｍｍ、媒体搬送方向の長さは２５０ｍｍである。サーマルヘッド１３における媒体搬送方向の幅は２０ｍｍ、媒体幅方向の長さは１２０ｍｍである。空間エリアｂにおけるギャップ１２の幅方向の長さは１１０ｍｍ、媒体搬送方向の幅は１７ｍｍ、深さは１０ｍｍである。ＲＦＩＤアンテナ１１の媒体搬送方向の幅は、ギャップ１２の幅よりも小さく、媒体幅方向の長さは１２０ｍｍである。ＲＦＩＤアンテナ１１は、空間部であるギャップ１２の幅に含まれるよう配設されている。
【００２２】
図３は、図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタを示す概略の構成図である。
【００２３】
サーマルプリンタ１０は、上位装置４０と通信可能に接続されている。サーマルプリンタ１０は、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という。）２０と、このＣＰＵ２０に接続されている不揮発性メモリ（以下、「ＲＯＭ」という。）２６と、揮発性メモリ（以下、「ＲＡＭ」という。）２７と、サーマルヘッドコントローラ２３によって制御されるサーマルヘッド１３と、モータドライバ２５によって制御されるプラテン用モータ２４と、ＲＦＩＤリーダ／ライタ２１によって制御されるＲＦＩＤアンテナ１１とを有している。
【００２４】
図４（ａ）〜（ｃ）は、図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタにおける感熱媒体と搬送路とを示す三面図である。図４（ａ）は正面図を、図４（ｂ）は右側面図を、図４（ｃ）は平面図を示している。
【００２５】
感熱媒体１００は、ベースとなる長尺の剥離紙１０１がロール状に巻かれ、その剥離紙１０１上に、ほぼ正方形のラベル１０２（＝１０２−１，１０２−２，・・・）が連続して貼り付けられて形成されている。各ラベル１０２の表面には、感熱剤が塗布されており、熱が印加されることによって発色する。各ラベル１０２には更に、中央部且つやや左側にＲＦＩＤタグ１１０（＝１１０−１，１１０−２，・・・）がそれぞれ内蔵されており、電磁波を介してサーマルプリンタ１０のＲＦＩＤアンテナ１１と情報の送受信を行う機能を有している。第４の距離である各ＲＦＩＤタグ１１０の媒体搬送方向の間隔は、長さＤ４（例えば、３０ｍｍ）である。第５の距離であるＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ形状の媒体搬送方向の長さは、Ｄ５（例えば、１０ｍｍ）である。
【００２６】
ＲＦＩＤタグ１１０には、多量の情報を記録することができる。よって、電波を使って商品識別コード、商品情報等の情報を読み出し／書き込みが可能である。そのためラベル１０２にＲＦＩＤタグ１１０を埋め込み、このＲＦＩＤタグ１１０に情報を記録することにより、記録した情報をラベル１０２が貼り付けられた商品の精算や管理、及びセキュリティ管理等に利用している。
【００２７】
しかし、ＲＦＩＤタグ１１０に記録されている情報は電子情報であるため、記憶されている情報は直接には人間が認識できない。そのため、ＲＦＩＤタグ１１０をラベル１０２に埋め込み、ＲＦＩＤタグ１１０に記録した情報の一部をラベル１０２上に文字情報等により印刷し、人間が認識できるようにしている。更に、ＲＦＩＤタグ１１０に記録している情報の一部又は全部を、ラベル１０２上にバーコード又は二次元コード等で印刷し、故障等の原因によりＲＦＩＤタグ１１０を読み取ることができない場合に、必要な情報をバーコードリーダ等により迅速に読み取れるようにしてもよい。
【００２８】
サーマルプリンタ１０は、このようなＲＦＩＤタグ１１０を埋め込んだ印刷用紙であるラベル１０２に対して、ＲＦＩＤタグ１１０への情報の書き込み処理と、ラベル１０２への印刷処理とを、一台の装置で同時に行うことのできるＩＣタグ通信機能付き印刷装置の一例である。
【００２９】
図５（ａ）〜（ｃ）は、図１から感熱媒体を除いたＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図である。図５（ａ）は正面図を、図５（ｂ）は右側面図を、図５（ｃ）は平面図を示し、且つサーマルプリンタ１０のカバー部１６は図示していない。
【００３０】
空間エリアｂにおけるギャップ１２の媒体幅方向の長さは１１０ｍｍであり、媒体搬送方向の幅は１７ｍｍであり、深さは１０ｍｍである。ＲＦＩＤアンテナ１１の媒体搬送方向の幅は１０ｍｍである。
【００３１】
ラベル１０２は、媒体搬送路上を移動し、ＲＦＩＤアンテナ１１の下部及びサーマルヘッド１３の下部を通過して排出される。本実施例１の媒体搬送路は、誘電体で構成されている。本実施例１の誘電体は、ＡＢＳ樹脂であり、比誘電率は２．４〜４．１である。誘電体とは、導電性よりも誘電性が優位な物質である。誘電体は、広いバンドギャップを有し、直流電圧に対しては電気を通さない絶縁体としてふるまう。
【００３２】
ＲＦＩＤアンテナ１１の下部且つ空間エリアｂの一方の側に、誘電体を削除した空間エリアｂを設け、ＲＦＩＤタグ１１０と誘電体との間にギャップ１２を設けている。ギャップ１２は、誘電体を削除したことにより、誘電率が低い空気（比誘電率１．０００５９）で構成される事になる。しかし、媒体搬送路の強度が問題になる場合には、ＲＦＩＤアンテナ１１の下部且つ空間エリアｂの一方の側に、第２の誘電体である低誘電部の搬送路を設けることで、同様の効果を得る事が可能である。第２の誘電体は、例えば誘電率が低いポリスチレン（比誘電率２．４〜２．６）、ポリプロピレン樹脂（比誘電率２．２５）、高密度ポリエチレン（比誘電率２．２）等の物質である。
【００３３】
ＲＦＩＤタグ１１０は、誘電体が近づくと、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性が低い周波数にシフトする。周波数特性がシフトすると、本来通信に使用している周波数ｆ０において感度が低下し、外来ノイズの影響等を受けやすくなり、よって通信エラーの発生原因となる。
【００３４】
ＲＦＩＤアンテナ１１の下部且つ空間エリアｂの一方の側である下側に、ギャップ１２を設ける構成としている。この構成により、ＲＦＩＤアンテナ１１とＲＦＩＤタグ１１０とが通信する空間エリアｂにおいては、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性を低域へシフトさせず、通信する事が可能となる。
【００３５】
ギャップ１２の媒体搬送方向の長さＤ２は、ＲＦＩＤタグ１１０の間隔の長さＤ４よりも長くなければならない。複数のＲＦＩＤタグ１１０がギャップ１２に存在することによる混信を防ぐためである。
【００３６】
ギャップ１２の媒体搬送方向の長さＤ２は、ＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ形状の長さＤ５よりも大きい事が望ましい。ＲＦＩＤタグ１１０のアンテナの周波数シフトを確実に抑止するためである。しかし、ＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ形状の長さＤ５よりも媒体搬送方向の長さＤ２が小さいギャップ１２を配置した場合であっても、周波数特性のシフトを減少させる効果は得られる。
【００３７】
（実施例１の動作）
図３を元に、図１のサーマルプリンタの動作を説明する。
【００３８】
ＣＰＵ２０は、通信可能に接続されている上位装置４０から印刷データを受信し、受信した印刷データをサーマルヘッドコントローラ２３に転送すると共に、モータドライバ２５を制御することにより感熱媒体１００の搬送を制御する。
【００３９】
サーマルヘッドコントローラ２３は、ＣＰＵ２０から受信した印刷データを、サーマルヘッド１３用のフォーマットに変換し、サーマルヘッド１３に転送する。サーマルヘッド１３は、サーマルヘッドコントローラ２３から転送されたデータによって指定された発熱体を発熱させ、感熱媒体１００に印刷データを記録する。
【００４０】
モータドライバ２５は、プラテン１４を駆動するプラテン用モータ２４を回転させるドライバであり、ＣＰＵ２０から回転速度や回転量の指示を受けて、プラテン用モータ２４を回転させる。ＲＯＭ２６には、ＣＰＵ２０上にて動作するプログラムやフォントデータが格納されている。ＲＡＭ２７には、一時的に記録が必要な印刷データ等が格納されている。ＲＦＩＤリーダ／ライタ２１は、ＣＰＵ２０の制御によりＲＦＩＤタグ１１０とのデータ送受信を電磁界通信によって行う。ＲＦＩＤタグ１１０との電磁界通信は、ＲＦＩＤアンテナ１１経由で行われる。
【００４１】
図６は、空間エリアｂにおけるＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧の中心周波数を示す図である。図６の横軸は周波数を示し、縦軸はＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧を示している。
【００４２】
図６の実線は、ギャップ１２を設けて、ＲＦＩＤタグ１１０付近に誘電体が無い場合のＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性を示している。中心周波数ｆ０において、ＲＦＩＤタグ１１０のアンテナに誘起する電圧が最大となる。ＲＦＩＤリーダ／ライタ２１及びＲＦＩＤアンテナ１１は、この中心周波数ｆ０を使用して通信を行う。
【００４３】
図７は、空間エリアｂと搬送路エリアａにおけるＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧の中心周波数を示す図である。図７の横軸は周波数を示し、縦軸はＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。
【００４４】
図７の細線は、空間エリアｂのように近傍に誘電体が存在しない場合のＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。図７の太線は、搬送路エリアａのように近傍に誘電体が存在する場合のＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。
【００４５】
図７の太線は、上側や下側等の近傍に存在する誘電体の影響により、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性が周波数の低い方にシフト量Ａ〔ＭＨｚ〕だけシフトし、中心周波数は（ｆ０−Ａ）〔ＭＨｚ〕となる。
【００４６】
中心周波数がシフト量Ａ〔ＭＨｚ〕だけシフトした事により、周波数ｆ０〔ＭＨｚ〕で通信した場合には、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの誘起電圧が低下する。この影響により、通信しにくい状態となり、通信エラー等の不具合が発生する原因となっている。中心周波数のシフト量Ａ［ＭＨｚ］は、ＲＦＩＤタグ１１０の種類によって異なる。
【００４７】
ＲＦＩＤアンテナ１１とＲＦＩＤタグ１１０とが通信する際に、媒体を搬送しながら通信する場合には、通信開始地点からギャップ１２を設ける必要がある。
【００４８】
ギャップ１２は媒体搬送路の空間エリアｂに形成しているが、搬送路エリアａにはギャップ１２を配置していない。よって、搬送路エリアａでは、ＲＦＩＤタグ１１０と媒体搬送路を形成する誘電体が近接した状態となっており、ＲＦＩＤタグ１１０の周波数特性がシフトして通信しにくい状態にある。搬送路エリアａにあるＲＦＩＤタグ１１０は、現在通信対象としているＲＦＩＤタグ１１０ではなく、次に通信を行うＲＦＩＤタグ１１０である。よって、搬送路エリアａにあるＲＦＩＤタグ１１０は本来通信すべき対象ではないため、周波数特性がシフトした事によって通信しにくい状態にあることは、誤って次に通信を行うべきＲＦＩＤタグ１１０と通信してしまう不具合を防ぐ効果をもたらしている。
【００４９】
搬送路エリアａの媒体搬送方向の長さＤ１、及び搬送路エリアｃの媒体搬送方向の長さＤ３は、ＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ形状の長さＤ５よりも長くなければならない。誤って通信対象でないＲＦＩＤタグ１１０の周波数特性をシフトさせて通信しにくくし、よって通信対象でないＲＦＩＤタグ１１０との通信を抑止するためである。
【００５０】
図８は、本発明の実施例１におけるＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの動作を示すフローチャートである。
【００５１】
処理が開始すると、ステップＳ１において、サーマルプリンタ１０は、上位装置４０から印刷データとタグ情報の受信を待機する。上位装置４０から印刷データとタグ情報とを受信したならば、全受信データに係るラベル１０２について、ステップＳ２〜Ｓ１２の処理を繰り返す。
【００５２】
ステップＳ３において、感熱媒体１００を搬送する。
【００５３】
ステップＳ４において、サーマルプリンタ１０は、ラベル１０２をＲＦＩＤタグ１１０の通信エリアまで移動させたならば、ステップＳ５において、ラベル１０２が有しているＲＦＩＤタグ１１０と通信し、当該ラベル１０２に係るタグ情報を書き込む。
【００５４】
ステップＳ６において、サーマルプリンタ１０は、感熱媒体１００を搬送し、ステップＳ７において、印刷エリアまで媒体の搬送が完了したならば、ステップＳ８〜Ｓ１１において、当該ラベル１０２に係る全ラインの印刷データの繰り返し処理を行う。ステップＳ９において、サーマルヘッド１３に１ライン分のデータを転送し、ステップＳ１０においてサーマルヘッド１３を発熱させて、感熱媒体１００上のラベル１０２を印刷する。ステップＳ１１において、全ラインの印刷データの処理が終わったならば、ステップＳ１２において、全受信データに係るラベル１０２についての処理が終了したか否かを判定する。全ての処理が終了したならば、図８の処理を終了する。
【００５５】
（実施例１の効果）
本実施例１のサーマルプリンタ１０によれば、次の（Ａ）〜（Ｃ）のような効果がある。
【００５６】
（Ａ） 媒体搬送路にギャップ１２を設けることで、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性のシフトを低減し、最適な周波数特性のまま通信する事が可能となり、安定した通信が実現できる。
【００５７】
（Ｂ） ＲＦＩＤタグ１１０の種類によって誘電体の影響が異なるため、誘電体の影響が大きいＲＦＩＤタグ１１０は使用できない問題があったが、本実施例１を適用する事で使用が可能となる。
【００５８】
（Ｃ） ギャップ１２の媒体搬送方向上流側である搬送路エリアａと媒体搬送方向下流側である搬送路エリアｃを誘電体で構成し、且つ搬送路エリアａの長さＤ１と、搬送路エリアｃの長さＤ３をＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ形状の長さＤ５よりも長くする構成としている。この構成により、通信対象でないＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性を確実にシフトさせ、誤って通信することを抑止できる。
【実施例２】
【００５９】
実施例１では、搬送路エリアａの誘電体によってＲＦＩＤタグ１１０の周波数特性をシフトした状態としている。しかし、感熱媒体１００が誘電体から離れる方向に膨らんだ場合には周波数特性のシフトは少なくなる。更に、ＲＦＩＤタグ１１０の種類によっては誘電体の影響が少ないものも考えられる。そのため、本来の通信対象ではないＲＦＩＤタグ１１０と誤って通信する不具合が発生するおそれがあった。本実施例２は、この課題を解決した例である。
【００６０】
（実施例２の構成）
図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例２におけるＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図であり、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。図９（ａ）は正面図を、図９（ｂ）は右側面図を、図９（ｃ）は平面図を示し、且つサーマルプリンタ１０Ａのカバー部１６Ａは図示していない。
【００６１】
本実施例２のサーマルプリンタ１０Ａは、実施例１のサーマルプリンタ１０と同様の構成に加えて、図示しないカバー部１６Ａに、媒体ガイド部としての第４の誘電体であるブロック３０を配設している。ブロック３０は、搬送路エリアａの一方の側である上側に配設され、ブロック３０と媒体搬送路を構成する第１の誘電体との間に、感熱媒体１００が搬送されるように構成されている。ブロック３０によって、感熱媒体１００が媒体搬送路から離れる方向に膨らむことを規制できる。
【００６２】
ブロック３０における媒体搬送方向の長さは２０ｍｍ、高さは５ｍｍ、媒体幅方向の長さは１２０ｍｍである。
【００６３】
第４の誘電体であるブロック３０は、第１、第３の誘電体と同様に誘電率の高い物質によって構成されることが望ましい。
【００６４】
（実施例２の動作）
図１０は、本発明の実施例２における搬送路エリアａのＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧を示す図である。図１０の横軸は周波数を示し、縦軸はＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。
【００６５】
図１０の細線は、例えば実施例１、２の空間エリアｂのように近傍に誘電体が存在しない場合のＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。図１０の破線は、例えば実施例１の搬送路エリアａのように一方の側である下側に第１の誘電体であるＡＢＳ樹脂が存在する場合のＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。図１０の太線は、例えば実施例２の搬送路エリアａのように一方の側である下側に第１の誘電体が存在し、且つ他方の側である上側に第４の誘電体であるブロック３０が存在する場合のＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。
【００６６】
本実施例２では、ブロック３０自体が第４の誘電体で構成されているため、搬送路エリアａと併せて、ＲＦＩＤタグ１１０に対して周波数特性をシフト量Ｂ〔ＭＨｚ〕だけシフトする効果を発揮する。よって、実施例１における搬送路エリアａのみで構成されている場合よりも、周波数特性のシフト量が（Ｂ−Ａ）〔ＭＨｚ〕だけ増大する。更に中心周波数がシフト量（Ｂ−Ａ）〔ＭＨｚ〕だけシフトした事により、周波数ｆ０〔ＭＨｚ〕で通信した場合には、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの誘起電圧が更に低下して通信しにくい状態となる。この構成により、現在通信対象としていないＲＦＩＤタグ１１０と誤って通信してしまう不具合を防ぐ効果をもたらしている。
【００６７】
（実施例２の効果）
本実施例２のサーマルプリンタ１０Ａによれば、次の（Ｄ），（Ｅ）のような効果がある。
【００６８】
（Ｄ） ブロック３０が配置された事によって、感熱媒体１００が媒体搬送路から離れる方向に膨らむことを規制できる。よって、搬送路エリアａにおけるＲＦＩＤタグ１１０の周波数特性を確実に低域にシフトし、周波数ｆ０〔ＭＨｚ〕で通信した場合のアンテナの誘起電圧を確実に低下させることが可能である。
【００６９】
（Ｅ） 実施例１に対して追加されたブロック３０により、搬送路エリアａにおけるＲＦＩＤタグ１１０の周波数特性は、実施例１に対してさらに低域にシフトし、周波数ｆ０〔ＭＨｚ〕で通信した場合のアンテナの誘起電圧は更に低下する。よって、本来通信対象ではないＲＦＩＤタグ１１０に対して誤って通信してしまう不具合を、実施例１よりも更に少なくすることが可能である。
【００７０】
（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｄ）のようなものがある。
【００７１】
（ａ） 実施例１及び実施例２は、ＲＦＩＤ読み込み／書き込み装置を内蔵したサーマルプリンタ１０，１０Ａの例を説明した。しかし、これに限定されずに、インクジェット方式のプリンタや、発光ダイオード方式、レーザ方式等のプリンタであってＲＦＩＤの読み込み／書き込み機能を有する装置、又は、印刷機能を有さないＲＦＩＤ読み込み／書き込み装置にも適用可能である。
【００７２】
（ｂ） 実施例１は、搬送路エリアａの下側に第１の誘電体を設け、搬送路エリアｃの下側に第３の誘電体を設けた例を説明した。しかし、これに限定されず、搬送路エリアａの上側に第１の誘電体を設けてもよく、搬送路エリアｃの上側に第３の誘電体を設けてもよい。
【００７３】
（ｃ） 実施例１及び実施例２は、ＲＦＩＤタグ１１０を内蔵したシート状の感熱媒体１００の例を説明した。しかし、これには限定されず、カード状の媒体に組込まれたＲＦＩＤタグ１１０の読み込み／書き込み装置にも適用可能である。
【００７４】
（ｄ） 実施例２は、ＲＦＩＤアンテナ１１に対して媒体搬送方向上流側である搬送路エリアａの一方の側である上側に、誘電体で構成されているブロック３０を配設し、現在通信対象としていない次のＲＦＩＤタグ１１０と誤って通信してしまう不具合を防ぐ例を示した。しかし、これに限定されず、ＲＦＩＤアンテナ１１に対して媒体搬送方向下流側である搬送路エリアｃの上側に配置されたサーマルヘッド１３を第５の誘電体で構成してもよい。更に、サーマルヘッド１３の周囲を第５の誘電体で埋めてもよい。これらの構成により、搬送路エリアｃにおけるＲＦＩＤタグ１１０に対して、実施例１及び実施例２よりも更に周波数特性をシフトする効果を奏する。よって、既に情報を書き込み済みのＲＦＩＤタグ１１０に誤って通信することを抑止できる。なお、第５の誘電体は、第１、第３、第４の誘電体と同様に高い誘電率を有する物質であることが望ましい。
【符号の説明】
【００７５】
１０，１０Ａ サーマルプリンタ
１１ ＲＦＩＤアンテナ
１２ ギャップ
１３ サーマルヘッド
１４ プラテン
１５ 筐体部
１６ カバー部
１７ 排紙口
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＦＩＤリーダ／ライタ
２３ サーマルヘッドコントローラ
２５ モータドライバ
２６ ＲＯＭ
２７ ＲＡＭ
２４ プラテン用モータ
３０ ブロック
４０ 上位装置
１００ 感熱媒体
１０１ 剥離紙
１０２ ラベル
１１０ ＲＦＩＤタグ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型ＩＣタグと通信可能なＩＣタグ通信装置、特にラベル又はシート状の印刷用紙内に内蔵されたＲＦＩＤ（Radio frequency identification）タグに代表される非接触型ＩＣタグに電気的な書き込みを行い、更にラベル又はシート状印刷用紙の表面に印刷を行うことが可能なＩＣタグ通信機能付き印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣタグ通信装置の１つであるサーマルプリンタにおいて、記録媒体の搬送路上にサーマルヘッドと平行してＩＣタグの読み書き用のアンテナを配設し、記録媒体に埋め込まれたＩＣタグのアンテナとの間の電磁結合を利用して通信する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ＩＣタグ処理機能付き印刷装置において、搬送路を長くすることなく単一のアンテナでＩＣタグへの読み書きが可能な技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＩＣタグ通信装置では、例えばＲＦＩＤタグであるＩＣタグに内蔵されたアンテナは、誘電体が近づくと周波数特性が変化する特性を有している。記録媒体の搬送路部分はＡＢＳ（Acrylonitrile butadiene styrene）樹脂等の誘電体で形成されているため、ＲＦＩＤタグの内蔵アンテナの周波数特性が変化した状態で装置側アンテナと通信する事になる。この周波数特性の変化により、通信性能が悪化し、よって通信エラーが発生するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＩＣタグ通信装置は、ＩＣタグを有する媒体を搬送路に沿って搬送し、前記ＩＣタグと通信するＩＣタグ通信装置であって、前記ＩＣタグと通信するアンテナ部を有し、前記搬送路は、前記アンテナ部と対向する領域を低誘電領域としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のＩＣタグ通信装置によれば、搬送路において、アンテナ部と対向する領域を低誘電領域としたので、ＩＣタグに内蔵されたアンテナの周波数特性のシフトを低減し、最適な周波数特性のまま通信する事が可能となり、安定した通信が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施例１におけるＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図である。
【図２】図２は、図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタを示す斜視図である。
【図３】図３は、図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタを示す概略の構成図である。
【図４】図４は、図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタにおける感熱媒体と搬送路とを示す三面図である。
【図５】図５は、図１から感熱媒体を除いたＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図である。
【図６】図６は、空間エリアｂにおけるＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧の中心周波数を示す図である。
【図７】図７は、空間エリアｂと搬送路エリアａにおけるＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧の中心周波数を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施例１におけるＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施例２のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例２における搬送路エリアａのＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１０】
（実施例１の構成）
図２（ａ），（ｂ）は、後述する図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタを示す斜視図である。
【００１１】
図２（ａ）は、サーマルプリンタ１０のカバー部１６を閉じた状態を示している。サーマルプリンタ１０は、筐体部１５と、この筐体部１５の一端に開閉可能に取り付けられたカバー部１６とで構成されている。図２（ａ）では、カバー部１６は、この筐体部１５の上部を覆うように閉じられている。筐体部１５とカバー部１６との間には、後述する図４に示す感熱媒体１００を排紙する排紙口１７が形成されている。矢印Ａは、サーマルプリンタ１０の正面方向を示している。矢印Ｂは、サーマルプリンタ１０の右側面方向を示している。
【００１２】
図２（ｂ）は、サーマルプリンタ１０のカバー部１６が開いた状態を示している。
【００１３】
筐体部１５の最奥部には、印刷用紙等の媒体としての感熱媒体１００が装着される空間が設けられている。その手前には、ＡＢＳ樹脂で形成された搬送路が設けられている。搬送路には、所定の幅でギャップ１２が設けられている。排紙口１７に近い部分には、感熱媒体１００を搬送する円筒状のプラテン１４が用紙幅方向に配設されている。カバー部１６には、奥から順に、後述する図４に示す、非接触型ＩＣタグであるＲＦＩＤタグ１１０への情報の読み込み／書き込みに使用するＲＦＩＤアンテナ１１と、感熱媒体１００との接触部を発熱させることで感熱媒体１００を発色させて印刷する機能を有するサーマルヘッド１３とが、用紙幅方向に配設されている。カバー部１６が閉じたとき、ＲＦＩＤアンテナ１１は搬送路を介してギャップ１２と対向し、サーマルヘッド１３は搬送路を介してプラテン１４と対向するようにそれぞれ配設されている。
【００１４】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例１におけるＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図である。図１（ａ）は正面図を、図１（ｂ）は右側面図を、図１（ｃ）は平面図を示し、且つサーマルプリンタ１０のカバー部１６は図示していない。
【００１５】
サーマルプリンタ１０は、筐体部１５と、この筐体部１５を覆う図示しないカバー部１６を有している。筐体部１５には、図１（ｂ），（ｃ）右側に配設されている感熱媒体１００と、その左側に設けられている高誘電領域としての平面状の第１の搬送路エリアａと、搬送路エリアａの媒体搬送方向下流側に配設された低誘電領域としての空間エリアｂと、空間エリアｂの媒体搬送方向下流側に配設された他の高誘電領域としての第３の搬送路エリアｃとを有している。空間エリアｂの下側には、ギャップ１２が形成されている。搬送路エリアｃの下部には、円筒状のプラテン１４が設けられている。
【００１６】
図示しないカバー部１６は、アンテナ部としてのＲＦＩＤアンテナ１１とサーマルヘッド１３とを有している。ＲＦＩＤアンテナ１１は、空間エリアｂに対応する位置に配設され、ＲＦＩＤタグ１１０への情報の読み込み／書き込み機能を有している。サーマルヘッド１３は、搬送路エリアｃに対応する位置に配設され、発熱によって感熱媒体１００を発色させて印刷する機能を有している。
【００１７】
第１の搬送路エリアａは、一方の側である下側が第１の誘電体であるＡＢＳ樹脂で構成されている。第１の距離である搬送路エリアａにおける媒体搬送方向の長さは、Ｄ１である。
【００１８】
第２の距離である空間エリアｂの媒体搬送方向の長さＤ２は、１７ｍｍである。空間エリアｂは、一方の側である下側に第２の距離である長さＤ２の空間部であるギャップ１２を有し、更に他方の側である上側にギャップ１２の幅に含まれるよう配設されたＲＦＩＤアンテナ１１を有している。
【００１９】
第３の搬送路エリアｃは、一方の側である下側が第３の誘電体であるＡＢＳ樹脂で構成されている。第３の搬送路エリアｃは、第３の誘電体であるＡＢＳ樹脂で構成されている。第３の距離である搬送路エリアｃの媒体搬送方向の長さは、Ｄ３である。
【００２０】
本実施例１では、第１の搬送路エリアａを構成する第１の誘電体、及び第３の搬送路エリアｃを構成する第３の誘電体は、ＡＢＳ樹脂（比誘電率２．４〜４．１）である。しかし、これに限定されず、例えば、ＡＳ（Acrylonitrile Stylene）樹脂（比誘電率２．６〜３．１）、エチレン樹脂（比誘電率２．２〜２．３）、エポキシ樹脂（比誘電率２．５〜６）、アクリル樹脂（比誘電率２．７〜４．５）、アクリルニトリル樹脂（比誘電率３．５〜４．５）、ポリアセタール樹脂（比誘電率３．６〜３．７）、ナイロン６（比誘電率３．５〜４．０）、ナイロン６６（比誘電率３．４〜３．５）等の樹脂材料でもよく、更に誘電率の高い物質であれば樹脂材料に限定されない。
【００２１】
筐体部１５における高さは５０ｍｍ、媒体幅方向の長さは１７０ｍｍ、媒体搬送方向の長さは２５０ｍｍである。サーマルヘッド１３における媒体搬送方向の幅は２０ｍｍ、媒体幅方向の長さは１２０ｍｍである。空間エリアｂにおけるギャップ１２の幅方向の長さは１１０ｍｍ、媒体搬送方向の幅は１７ｍｍ、深さは１０ｍｍである。ＲＦＩＤアンテナ１１の媒体搬送方向の幅は、ギャップ１２の幅よりも小さく、媒体幅方向の長さは１２０ｍｍである。ＲＦＩＤアンテナ１１は、空間部であるギャップ１２の幅に含まれるよう配設されている。
【００２２】
図３は、図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタを示す概略の構成図である。
【００２３】
サーマルプリンタ１０は、上位装置４０と通信可能に接続されている。サーマルプリンタ１０は、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という。）２０と、このＣＰＵ２０に接続されている不揮発性メモリ（以下、「ＲＯＭ」という。）２６と、揮発性メモリ（以下、「ＲＡＭ」という。）２７と、サーマルヘッドコントローラ２３によって制御されるサーマルヘッド１３と、モータドライバ２５によって制御されるプラテン用モータ２４と、ＲＦＩＤリーダ／ライタ２１によって制御されるＲＦＩＤアンテナ１１とを有している。
【００２４】
図４（ａ）〜（ｃ）は、図１のＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタにおける感熱媒体と搬送路とを示す三面図である。図４（ａ）は正面図を、図４（ｂ）は右側面図を、図４（ｃ）は平面図を示している。
【００２５】
感熱媒体１００は、ベースとなる長尺の剥離紙１０１がロール状に巻かれ、その剥離紙１０１上に、ほぼ正方形のラベル１０２（＝１０２−１，１０２−２，・・・）が連続して貼り付けられて形成されている。各ラベル１０２の表面には、感熱剤が塗布されており、熱が印加されることによって発色する。各ラベル１０２には更に、中央部且つやや左側にＲＦＩＤタグ１１０（＝１１０−１，１１０−２，・・・）がそれぞれ内蔵されており、電磁波を介してサーマルプリンタ１０のＲＦＩＤアンテナ１１と情報の送受信を行う機能を有している。第４の距離である各ＲＦＩＤタグ１１０の媒体搬送方向の間隔は、長さＤ４（例えば、３０ｍｍ）である。第５の距離であるＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ形状の媒体搬送方向の長さは、Ｄ５（例えば、１０ｍｍ）である。
【００２６】
ＲＦＩＤタグ１１０には、多量の情報を記録することができる。よって、電波を使って商品識別コード、商品情報等の情報を読み出し／書き込みが可能である。そのためラベル１０２にＲＦＩＤタグ１１０を埋め込み、このＲＦＩＤタグ１１０に情報を記録することにより、記録した情報をラベル１０２が貼り付けられた商品の精算や管理、及びセキュリティ管理等に利用している。
【００２７】
しかし、ＲＦＩＤタグ１１０に記録されている情報は電子情報であるため、記憶されている情報は直接には人間が認識できない。そのため、ＲＦＩＤタグ１１０をラベル１０２に埋め込み、ＲＦＩＤタグ１１０に記録した情報の一部をラベル１０２上に文字情報等により印刷し、人間が認識できるようにしている。更に、ＲＦＩＤタグ１１０に記録している情報の一部又は全部を、ラベル１０２上にバーコード又は二次元コード等で印刷し、故障等の原因によりＲＦＩＤタグ１１０を読み取ることができない場合に、必要な情報をバーコードリーダ等により迅速に読み取れるようにしてもよい。
【００２８】
サーマルプリンタ１０は、このようなＲＦＩＤタグ１１０を埋め込んだ印刷用紙であるラベル１０２に対して、ＲＦＩＤタグ１１０への情報の書き込み処理と、ラベル１０２への印刷処理とを、一台の装置で同時に行うことのできるＩＣタグ通信機能付き印刷装置の一例である。
【００２９】
図５（ａ）〜（ｃ）は、図１から感熱媒体を除いたＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図である。図５（ａ）は正面図を、図５（ｂ）は右側面図を、図５（ｃ）は平面図を示し、且つサーマルプリンタ１０のカバー部１６は図示していない。
【００３０】
空間エリアｂにおけるギャップ１２の媒体幅方向の長さは１１０ｍｍであり、媒体搬送方向の幅は１７ｍｍであり、深さは１０ｍｍである。ＲＦＩＤアンテナ１１の媒体搬送方向の幅は１０ｍｍである。
【００３１】
ラベル１０２は、媒体搬送路上を移動し、ＲＦＩＤアンテナ１１の下部及びサーマルヘッド１３の下部を通過して排出される。本実施例１の媒体搬送路は、誘電体で構成されている。本実施例１の誘電体は、ＡＢＳ樹脂であり、比誘電率は２．４〜４．１である。誘電体とは、導電性よりも誘電性が優位な物質である。誘電体は、広いバンドギャップを有し、直流電圧に対しては電気を通さない絶縁体としてふるまう。
【００３２】
ＲＦＩＤアンテナ１１の下部且つ空間エリアｂの一方の側に、誘電体を削除した空間エリアｂを設け、ＲＦＩＤタグ１１０と誘電体との間にギャップ１２を設けている。ギャップ１２は、誘電体を削除したことにより、誘電率が低い空気（比誘電率１．０００５９）で構成される事になる。しかし、媒体搬送路の強度が問題になる場合には、ＲＦＩＤアンテナ１１の下部且つ空間エリアｂの一方の側に、第２の誘電体である低誘電部の搬送路を設けることで、同様の効果を得る事が可能である。第２の誘電体は、例えば誘電率が低いポリスチレン（比誘電率２．４〜２．６）、ポリプロピレン樹脂（比誘電率２．２５）、高密度ポリエチレン（比誘電率２．２）等の物質である。
【００３３】
ＲＦＩＤタグ１１０は、誘電体が近づくと、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性が低い周波数にシフトする。周波数特性がシフトすると、本来通信に使用している周波数ｆ０において感度が低下し、外来ノイズの影響等を受けやすくなり、よって通信エラーの発生原因となる。
【００３４】
ＲＦＩＤアンテナ１１の下部且つ空間エリアｂの一方の側である下側に、ギャップ１２を設ける構成としている。この構成により、ＲＦＩＤアンテナ１１とＲＦＩＤタグ１１０とが通信する空間エリアｂにおいては、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性を低域へシフトさせず、通信する事が可能となる。
【００３５】
ギャップ１２の媒体搬送方向の長さＤ２は、ＲＦＩＤタグ１１０の間隔の長さＤ４よりも長くなければならない。複数のＲＦＩＤタグ１１０がギャップ１２に存在することによる混信を防ぐためである。
【００３６】
ギャップ１２の媒体搬送方向の長さＤ２は、ＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ形状の長さＤ５よりも大きい事が望ましい。ＲＦＩＤタグ１１０のアンテナの周波数シフトを確実に抑止するためである。しかし、ＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ形状の長さＤ５よりも媒体搬送方向の長さＤ２が小さいギャップ１２を配置した場合であっても、周波数特性のシフトを減少させる効果は得られる。
【００３７】
（実施例１の動作）
図３を元に、図１のサーマルプリンタの動作を説明する。
【００３８】
ＣＰＵ２０は、通信可能に接続されている上位装置４０から印刷データを受信し、受信した印刷データをサーマルヘッドコントローラ２３に転送すると共に、モータドライバ２５を制御することにより感熱媒体１００の搬送を制御する。
【００３９】
サーマルヘッドコントローラ２３は、ＣＰＵ２０から受信した印刷データを、サーマルヘッド１３用のフォーマットに変換し、サーマルヘッド１３に転送する。サーマルヘッド１３は、サーマルヘッドコントローラ２３から転送されたデータによって指定された発熱体を発熱させ、感熱媒体１００に印刷データを記録する。
【００４０】
モータドライバ２５は、プラテン１４を駆動するプラテン用モータ２４を回転させるドライバであり、ＣＰＵ２０から回転速度や回転量の指示を受けて、プラテン用モータ２４を回転させる。ＲＯＭ２６には、ＣＰＵ２０上にて動作するプログラムやフォントデータが格納されている。ＲＡＭ２７には、一時的に記録が必要な印刷データ等が格納されている。ＲＦＩＤリーダ／ライタ２１は、ＣＰＵ２０の制御によりＲＦＩＤタグ１１０とのデータ送受信を電磁界通信によって行う。ＲＦＩＤタグ１１０との電磁界通信は、ＲＦＩＤアンテナ１１経由で行われる。
【００４１】
図６は、空間エリアｂにおけるＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧の中心周波数を示す図である。図６の横軸は周波数を示し、縦軸はＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧を示している。
【００４２】
図６の実線は、ギャップ１２を設けて、ＲＦＩＤタグ１１０付近に誘電体が無い場合のＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性を示している。中心周波数ｆ０において、ＲＦＩＤタグ１１０のアンテナに誘起する電圧が最大となる。ＲＦＩＤリーダ／ライタ２１及びＲＦＩＤアンテナ１１は、この中心周波数ｆ０を使用して通信を行う。
【００４３】
図７は、空間エリアｂと搬送路エリアａにおけるＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧の中心周波数を示す図である。図７の横軸は周波数を示し、縦軸はＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。
【００４４】
図７の細線は、空間エリアｂのように近傍に誘電体が存在しない場合のＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。図７の太線は、搬送路エリアａのように近傍に誘電体が存在する場合のＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。
【００４５】
図７の太線は、上側や下側等の近傍に存在する誘電体の影響により、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性が周波数の低い方にシフト量Ａ〔ＭＨｚ〕だけシフトし、中心周波数は（ｆ０−Ａ）〔ＭＨｚ〕となる。
【００４６】
中心周波数がシフト量Ａ〔ＭＨｚ〕だけシフトした事により、周波数ｆ０〔ＭＨｚ〕で通信した場合には、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの誘起電圧が低下する。この影響により、通信しにくい状態となり、通信エラー等の不具合が発生する原因となっている。中心周波数のシフト量Ａ［ＭＨｚ］は、ＲＦＩＤタグ１１０の種類によって異なる。
【００４７】
ＲＦＩＤアンテナ１１とＲＦＩＤタグ１１０とが通信する際に、媒体を搬送しながら通信する場合には、通信開始地点からギャップ１２を設ける必要がある。
【００４８】
ギャップ１２は媒体搬送路の空間エリアｂに形成しているが、搬送路エリアａにはギャップ１２を配置していない。よって、搬送路エリアａでは、ＲＦＩＤタグ１１０と媒体搬送路を形成する誘電体が近接した状態となっており、ＲＦＩＤタグ１１０の周波数特性がシフトして通信しにくい状態にある。搬送路エリアａにあるＲＦＩＤタグ１１０は、現在通信対象としているＲＦＩＤタグ１１０ではなく、次に通信を行うＲＦＩＤタグ１１０である。よって、搬送路エリアａにあるＲＦＩＤタグ１１０は本来通信すべき対象ではないため、周波数特性がシフトした事によって通信しにくい状態にあることは、誤って次に通信を行うべきＲＦＩＤタグ１１０と通信してしまう不具合を防ぐ効果をもたらしている。
【００４９】
搬送路エリアａの媒体搬送方向の長さＤ１、及び搬送路エリアｃの媒体搬送方向の長さＤ３は、ＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ形状の長さＤ５よりも長くなければならない。誤って通信対象でないＲＦＩＤタグ１１０の周波数特性をシフトさせて通信しにくくし、よって通信対象でないＲＦＩＤタグ１１０との通信を抑止するためである。
【００５０】
図８は、本発明の実施例１におけるＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの動作を示すフローチャートである。
【００５１】
処理が開始すると、ステップＳ１において、サーマルプリンタ１０は、上位装置４０から印刷データとタグ情報の受信を待機する。上位装置４０から印刷データとタグ情報とを受信したならば、全受信データに係るラベル１０２について、ステップＳ２〜Ｓ１２の処理を繰り返す。
【００５２】
ステップＳ３において、感熱媒体１００を搬送する。
【００５３】
ステップＳ４において、サーマルプリンタ１０は、ラベル１０２をＲＦＩＤタグ１１０の通信エリアまで移動させたならば、ステップＳ５において、ラベル１０２が有しているＲＦＩＤタグ１１０と通信し、当該ラベル１０２に係るタグ情報を書き込む。
【００５４】
ステップＳ６において、サーマルプリンタ１０は、感熱媒体１００を搬送し、ステップＳ７において、印刷エリアまで媒体の搬送が完了したならば、ステップＳ８〜Ｓ１１において、当該ラベル１０２に係る全ラインの印刷データの繰り返し処理を行う。ステップＳ９において、サーマルヘッド１３に１ライン分のデータを転送し、ステップＳ１０においてサーマルヘッド１３を発熱させて、感熱媒体１００上のラベル１０２を印刷する。ステップＳ１１において、全ラインの印刷データの処理が終わったならば、ステップＳ１２において、全受信データに係るラベル１０２についての処理が終了したか否かを判定する。全ての処理が終了したならば、図８の処理を終了する。
【００５５】
（実施例１の効果）
本実施例１のサーマルプリンタ１０によれば、次の（Ａ）〜（Ｃ）のような効果がある。
【００５６】
（Ａ） 媒体搬送路にギャップ１２を設けることで、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性のシフトを低減し、最適な周波数特性のまま通信する事が可能となり、安定した通信が実現できる。
【００５７】
（Ｂ） ＲＦＩＤタグ１１０の種類によって誘電体の影響が異なるため、誘電体の影響が大きいＲＦＩＤタグ１１０は使用できない問題があったが、本実施例１を適用する事で使用が可能となる。
【００５８】
（Ｃ） ギャップ１２の媒体搬送方向上流側である搬送路エリアａと媒体搬送方向下流側である搬送路エリアｃを誘電体で構成し、且つ搬送路エリアａの長さＤ１と、搬送路エリアｃの長さＤ３をＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ形状の長さＤ５よりも長くする構成としている。この構成により、通信対象でないＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの周波数特性を確実にシフトさせ、誤って通信することを抑止できる。
【実施例２】
【００５９】
実施例１では、搬送路エリアａの誘電体によってＲＦＩＤタグ１１０の周波数特性をシフトした状態としている。しかし、感熱媒体１００が誘電体から離れる方向に膨らんだ場合には周波数特性のシフトは少なくなる。更に、ＲＦＩＤタグ１１０の種類によっては誘電体の影響が少ないものも考えられる。そのため、本来の通信対象ではないＲＦＩＤタグ１１０と誤って通信する不具合が発生するおそれがあった。本実施例２は、この課題を解決した例である。
【００６０】
（実施例２の構成）
図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例２におけるＩＣ通信機能を有するサーマルプリンタの構造を示す三面図であり、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。図９（ａ）は正面図を、図９（ｂ）は右側面図を、図９（ｃ）は平面図を示し、且つサーマルプリンタ１０Ａのカバー部１６Ａは図示していない。
【００６１】
本実施例２のサーマルプリンタ１０Ａは、実施例１のサーマルプリンタ１０と同様の構成に加えて、図示しないカバー部１６Ａに、媒体ガイド部としての第４の誘電体であるブロック３０を配設している。ブロック３０は、搬送路エリアａの一方の側である上側に配設され、ブロック３０と媒体搬送路を構成する第１の誘電体との間に、感熱媒体１００が搬送されるように構成されている。ブロック３０によって、感熱媒体１００が媒体搬送路から離れる方向に膨らむことを規制できる。
【００６２】
ブロック３０における媒体搬送方向の長さは２０ｍｍ、高さは５ｍｍ、媒体幅方向の長さは１２０ｍｍである。
【００６３】
第４の誘電体であるブロック３０は、第１、第３の誘電体と同様に誘電率の高い物質によって構成されることが望ましい。
【００６４】
（実施例２の動作）
図１０は、本発明の実施例２における搬送路エリアａのＲＦＩＤタグのアンテナ誘起電圧を示す図である。図１０の横軸は周波数を示し、縦軸はＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。
【００６５】
図１０の細線は、例えば実施例１、２の空間エリアｂのように近傍に誘電体が存在しない場合のＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。図１０の破線は、例えば実施例１の搬送路エリアａのように一方の側である下側に第１の誘電体であるＡＢＳ樹脂が存在する場合のＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。図１０の太線は、例えば実施例２の搬送路エリアａのように一方の側である下側に第１の誘電体が存在し、且つ他方の側である上側に第４の誘電体であるブロック３０が存在する場合のＲＦＩＤタグ１１０のアンテナ誘起電圧を示している。
【００６６】
本実施例２では、ブロック３０自体が第４の誘電体で構成されているため、搬送路エリアａと併せて、ＲＦＩＤタグ１１０に対して周波数特性をシフト量Ｂ〔ＭＨｚ〕だけシフトする効果を発揮する。よって、実施例１における搬送路エリアａのみで構成されている場合よりも、周波数特性のシフト量が（Ｂ−Ａ）〔ＭＨｚ〕だけ増大する。更に中心周波数がシフト量（Ｂ−Ａ）〔ＭＨｚ〕だけシフトした事により、周波数ｆ０〔ＭＨｚ〕で通信した場合には、ＲＦＩＤタグ１１０に内蔵されたアンテナの誘起電圧が更に低下して通信しにくい状態となる。この構成により、現在通信対象としていないＲＦＩＤタグ１１０と誤って通信してしまう不具合を防ぐ効果をもたらしている。
【００６７】
（実施例２の効果）
本実施例２のサーマルプリンタ１０Ａによれば、次の（Ｄ），（Ｅ）のような効果がある。
【００６８】
（Ｄ） ブロック３０が配置された事によって、感熱媒体１００が媒体搬送路から離れる方向に膨らむことを規制できる。よって、搬送路エリアａにおけるＲＦＩＤタグ１１０の周波数特性を確実に低域にシフトし、周波数ｆ０〔ＭＨｚ〕で通信した場合のアンテナの誘起電圧を確実に低下させることが可能である。
【００６９】
（Ｅ） 実施例１に対して追加されたブロック３０により、搬送路エリアａにおけるＲＦＩＤタグ１１０の周波数特性は、実施例１に対してさらに低域にシフトし、周波数ｆ０〔ＭＨｚ〕で通信した場合のアンテナの誘起電圧は更に低下する。よって、本来通信対象ではないＲＦＩＤタグ１１０に対して誤って通信してしまう不具合を、実施例１よりも更に少なくすることが可能である。
【００７０】
（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｄ）のようなものがある。
【００７１】
（ａ） 実施例１及び実施例２は、ＲＦＩＤ読み込み／書き込み装置を内蔵したサーマルプリンタ１０，１０Ａの例を説明した。しかし、これに限定されずに、インクジェット方式のプリンタや、発光ダイオード方式、レーザ方式等のプリンタであってＲＦＩＤの読み込み／書き込み機能を有する装置、又は、印刷機能を有さないＲＦＩＤ読み込み／書き込み装置にも適用可能である。
【００７２】
（ｂ） 実施例１は、搬送路エリアａの下側に第１の誘電体を設け、搬送路エリアｃの下側に第３の誘電体を設けた例を説明した。しかし、これに限定されず、搬送路エリアａの上側に第１の誘電体を設けてもよく、搬送路エリアｃの上側に第３の誘電体を設けてもよい。
【００７３】
（ｃ） 実施例１及び実施例２は、ＲＦＩＤタグ１１０を内蔵したシート状の感熱媒体１００の例を説明した。しかし、これには限定されず、カード状の媒体に組込まれたＲＦＩＤタグ１１０の読み込み／書き込み装置にも適用可能である。
【００７４】
（ｄ） 実施例２は、ＲＦＩＤアンテナ１１に対して媒体搬送方向上流側である搬送路エリアａの一方の側である上側に、誘電体で構成されているブロック３０を配設し、現在通信対象としていない次のＲＦＩＤタグ１１０と誤って通信してしまう不具合を防ぐ例を示した。しかし、これに限定されず、ＲＦＩＤアンテナ１１に対して媒体搬送方向下流側である搬送路エリアｃの上側に配置されたサーマルヘッド１３を第５の誘電体で構成してもよい。更に、サーマルヘッド１３の周囲を第５の誘電体で埋めてもよい。これらの構成により、搬送路エリアｃにおけるＲＦＩＤタグ１１０に対して、実施例１及び実施例２よりも更に周波数特性をシフトする効果を奏する。よって、既に情報を書き込み済みのＲＦＩＤタグ１１０に誤って通信することを抑止できる。なお、第５の誘電体は、第１、第３、第４の誘電体と同様に高い誘電率を有する物質であることが望ましい。
【符号の説明】
【００７５】
１０，１０Ａ サーマルプリンタ
１１ ＲＦＩＤアンテナ
１２ ギャップ
１３ サーマルヘッド
１４ プラテン
１５ 筐体部
１６ カバー部
１７ 排紙口
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＦＩＤリーダ／ライタ
２３ サーマルヘッドコントローラ
２５ モータドライバ
２６ ＲＯＭ
２７ ＲＡＭ
２４ プラテン用モータ
３０ ブロック
４０ 上位装置
１００ 感熱媒体
１０１ 剥離紙
１０２ ラベル
１１０ ＲＦＩＤタグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣタグを有する媒体を搬送路に沿って搬送し、前記ＩＣタグと通信するＩＣタグ通信装置であって、
前記ＩＣタグと通信するアンテナ部を有し、
前記搬送路は、前記アンテナ部と対向する領域を低誘電領域としたことを特徴とするＩＣタグ通信装置。
【請求項２】
前記低誘電領域には、ギャップが形成されることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項３】
前記低誘電領域には、低誘電体が配置されることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項４】
前記低誘電領域は、前記ＩＣタグ幅より広いことを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項５】
前記低誘電領域は、前記ＩＣタグの搬送方向幅より広いことを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項６】
前記低誘電領域より搬送方向上流側に、高誘電領域を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項７】
前記低誘電領域より搬送方向下流側に、他の高誘電領域を設けたことを特徴とする請求項６記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項８】
前記高誘電領域は、前記搬送路上方に設けられた媒体ガイド部を有することを特徴とする請求項６記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項１】
ＩＣタグを有する媒体を搬送路に沿って搬送し、前記ＩＣタグと通信するＩＣタグ通信装置であって、
前記ＩＣタグと通信するアンテナ部を有し、
前記搬送路は、前記アンテナ部と対向する領域を低誘電領域としたことを特徴とするＩＣタグ通信装置。
【請求項２】
前記低誘電領域には、ギャップが形成されることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項３】
前記低誘電領域には、低誘電体が配置されることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項４】
前記低誘電領域は、前記ＩＣタグ幅より広いことを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項５】
前記低誘電領域は、前記ＩＣタグの搬送方向幅より広いことを特徴とする請求項１記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項６】
前記低誘電領域より搬送方向上流側に、高誘電領域を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項７】
前記低誘電領域より搬送方向下流側に、他の高誘電領域を設けたことを特徴とする請求項６記載のＩＣタグ通信装置。
【請求項８】
前記高誘電領域は、前記搬送路上方に設けられた媒体ガイド部を有することを特徴とする請求項６記載のＩＣタグ通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１０３９４２（Ｐ２０１２−１０３９４２Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５２６１８（Ｐ２０１０−２５２６１８）
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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