JP2010206323A

JP2010206323A - Ｒｆｉｄプリンタ

Info

Publication number: JP2010206323A
Application number: JP2009047258A
Authority: JP
Inventors: Akio Katsumata; 章夫勝又
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2010-09-16
Also published as: US20100219253A1

Abstract

【課題】読み書き対象ではないＲＦＩＤタグへの誤書き込み等を防止するために電波遮蔽材をアンテナの裏面側に配置する。すると、アンテナの裏面から放射される電波が電波遮蔽材に反射されて、その反射波とアンテナの表面から放射される電波とが逆位相で打ち消し合ってしまい、読み書き対象であるＲＦＩＤタグに対してデータの読み書きが正常に行われない。このような不具合発生の防止を、簡便な方策によって実現する。
【解決手段】ＲＦＩＤタグ２０１は案内経路１１３に沿って搬送され、アンテナ１０３はその表面を案内経路１１３に対向させ、リーダライタ１０４はアンテナ１０３の表面側に位置付けられたＲＦＩＤタグ２０１に対してデータを読み書きする。アンテナ１０３の裏面側には、金属製の電波遮蔽材３０１が配置され、電波遮蔽材３０１におけるアンテナ１０３の裏面に対向する対向面３０２には、ヘアライン加工が施されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＲＦＩＤタグに対して非接触通信によりデータの書き込み等を行うＲＦＩＤプリンタに関する。

従来、印字面に各種情報の印字が可能であると共に、非接触通信によるデータの読み書きを可能としたＲＦＩＤタグがある。ＲＦＩＤタグの一例は、長尺の台紙に一定間隔で貼付されたラベル形態のＲＦＩＤラベルである。

ＲＦＩＤラベルを搬送して印字とデータの読み書きとを行うＲＦＩＤプリンタが普及している。ＲＦＩＤプリンタは、ＲＦＩＤラベルが通過する通信領域に対向させてアンテナを配置し、アンテナを介した非接触通信によってＲＦＩＤラベルに対してデータの読み書きを行う。

図４は、アンテナ１０３が放射する電波の状況を示す模式図である。薄型直方体状のアンテナ１０３は、通信領域Ｃ側に指向性を有する。図４中のＷａは、アンテナ１０３の通信領域Ｃ側の面（表面）からアンテナ１０３に対して垂直方向に放射された電波を示している。電波Ｗａは、直進して、ＲＦＩＤラベル２０１に到達する。

これに対して、アンテナ１０３は、裏面側からも電波を放射する。図４中のＷｂは、アンテナ１０３の裏面からアンテナ１０３に対して垂直方向に放射された電波を示している。アンテナ１０３の裏面から放射される電波は、通信領域Ｃに位置しない（非接触通信を行うべきではない）別のＲＦＩＤラベル２０１に到達し、誤ってデータ書き込み等をしてしまうことがある。そこで、従来、不要な電波による誤書き込みを防止するために、電波を吸収する電波吸収シートや電波を遮蔽するアルミシートがハウジング内に配置されている。

特開２００５−２６９０８５公報特開２００６−３３３０２６公報

アンテナ１０３の裏面から放射される不要な電波を遮蔽するために、図４に示すように、アンテナ１０３の裏面側を覆う形状を有する板金（電波遮蔽材Ｍ）を配置する場合がある。このとき、電波遮蔽材Ｍが、アンテナ１０３と対向する面であり凹凸が無く電波を鏡面反射させる面（以下、対向面Ｓとする）を備えていることがある。すると、電波Ｗｂの対向面Ｓに対する入射角と反射角とが等しくなるため、電波Ｗｂは電波遮蔽材Ｍによって垂直方向に反射され（反射波Ｗｃ）、反射波Ｗｃがアンテナ１０３を通過してＲＦＩＤラベル２０１に到達してしまう。

図５は、電波Ｗａ及び反射波Ｗｃを示す波形図である。図５に示すように、反射波Ｗｃの位相が電波Ｗａの位相に対して１８０°遅れて（又は進んで）しまうことがある。すると、電波Ｗａと反射波Ｗｃとが逆位相で合成されて著しく弱め合ってしまい、その結果、ＲＦＩＤラベル２０１に対して、正常にデータの読み書きができないという不具合が生ずる。

そこで、電波Ｗａと反射波Ｗｃとが打ち消し合う点（ヌル点）にＲＦＩＤラベル２０１が位置付けられることを回避するために、電波遮蔽材Ｍの上下位置を変えることが考えられる。しかし、ヌル点はわずかな環境の変化によっても変化してしまうため、電波遮蔽材Ｍの上下移動のみでは上記不具合は解消されない。

アンテナ１０３の裏面から放射される電波Ｗｂを乱反射することができれば、電波Ｗａと反射波Ｗｃとが逆位相で打ち消し合うことがないため、上記不具合は解消される。特許文献１及び特許文献２は、ＲＦＩＤを利用する場合において電波を乱反射させる点に着目して見出された文献である。もっとも、特許文献１及び特許文献２には、電波が反射される面にどのような加工が施されたものであるかについては、明らかにされていない。電波遮蔽材Ｍが有する対向面Ｓに凹凸を形成する加工が施されれば電波Ｗｂを乱反射させることができるが、加工が簡便なものでなかったり新規な部材を必要としたりする場合には、ＲＦＩＤプリンタの設計変更を要するおそれがある。

本発明の目的は、アンテナが裏面から放射する電波を電波遮蔽材が反射することによって生じるＲＦＩＤタグに対してデータの読み書きが正常に行われないという不具合の発生を、簡便な方策によって防止することである。

本発明のＲＦＩＤプリンタは、ハウジングと、前記ハウジング内の案内経路に沿ってＲＦＩＤタグを搬送する搬送機構と、前記案内経路の一面側に配置され、表面を前記案内経路に対向させるアンテナと、前記アンテナの表面側に置付けられたＲＦＩＤタグに対して非接触通信によるデータの読み書きを行うリーダライタと、前記アンテナの裏面側に配置され、前記アンテナの裏面に対向しヘアライン加工を施している対向面を有する金属製の電波遮蔽材と、を備える。

本発明によれば、電波遮蔽材におけるアンテナと対向する対向面にヘアライン加工が施されていることにより、アンテナの裏面から放射される不要な電波が乱反射されるので、アンテナの表面から放射される電波と反射波とが逆位相で打ち消し合うことがなくなり、ＲＦＩＤタグに対して正常にデータの読み書きができないという不具合の発生が防止され、また、広く一般的に行われているヘアライン加工を電波遮蔽材の面に施したり一般的に流通しているヘアライン材を電波遮蔽材として採用したりできるので、極めて簡便に不具合の発生を防止することができる。

ＲＦＩＤプリンタを模式的に示す側断面図である。電波遮蔽材をアンテナ及びラベル用紙と共に示す斜視図である。アンテナが放射する電波の状況を示す模式図である。アンテナが放射する電波の状況を示す模式図である。電波及び反射波を示す波形図である。

本発明の実施の形態について図１ないし図３に基づいて説明する。本実施の形態は、ＲＦＩＤタグとしてのＲＦＩＤラベル２０１に対して、ラインサーマル印字方式による印字を行なうようにしたＲＦＩＤプリンタ１０１への適用例である。ＲＦＩＤラベル２０１は、長尺状の台紙２０２に規定の間隔で貼付されている（図１参照）。ＲＦＩＤラベル２０１と台紙２０２とを併せてラベル用紙２１１と呼ぶ。

図１は、ＲＦＩＤプリンタ１０１を模式的に示す側断面図である。ＲＦＩＤプリンタ１０１は、各部を収納する直方体状のハウジング１０２を備える。ハウジング１０２には、ＲＦＩＤラベル２０１を内側にしてロール状に巻回されたラベル用紙２１１を引き出し自在に保持する保持部１０５が配置されている。

ラベル用紙２１１が有する個々のＲＦＩＤラベル２０１の表面は、熱印加により発色する印字面となっている。また、ＲＦＩＤラベル２０１は、後述するリーダライタ１０４との間で非接触通信を実行する。そのために、ＲＦＩＤラベル２０１は、ＩＣチップ２０１ａ及びラベルアンテナ２０１ｂ（いずれも図２参照）を内蔵している。ＲＦＩＤラベル２０１は、電池を内蔵しないいわゆるパッシブタイプのＲＦＩＤタグである。本実施の形態では、ＲＦＩＤラベル２０１とリーダライタ１０４との間の非接触通信の方式は、ＵＨＦ（８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）帯の電波を使って通信する電波方式である。

保持部１０５から引き出されたラベル用紙２１１は、回転する搬送ローラ１０７によって搬送力が付与されて、ハウジング１０２の前面の排出口１０６へと搬送される。すなわち、ラベル用紙２１１は、保持部１０５から排出口１０６に至る案内経路１１３に沿って搬送される。搬送ローラ１０７は、駆動ローラと従動ローラとによって構成され、駆動ローラは、駆動モータ（図示せず）を駆動源として回転駆動される。

搬送ローラ１０７と排出口１０６との間には、ＲＦＩＤラベル２０１と非接触通信を行うためのアンテナ１０３と、ＲＦＩＤラベル２０１に印字を行うための印字部１０８とが配置されている。アンテナ１０３は、印字部１０８よりも、ラベル用紙２１１の搬送方向（以下、用紙搬送方向と呼ぶ）の上流側に配置されている。

アンテナ１０３は、薄型の直方体形状を有して平面的な放射素子（図示せず）を内蔵し、案内経路１１３に対向配置されている。アンテナ１０３には、ハウジング１０２に内蔵されているリーダライタ１０４が接続している。リーダライタ１０４は、ＲＦＩＤプリンタ１０１に接続するＰＣ（図示せず）によって動作制御される。搬送ローラ１０７は、ＲＦＩＤラベル２０１をアンテナ１０３と対向する領域（通信領域Ｃ）に位置付けてラベル用紙２１１の搬送を停止させる。ＰＣからの動作制御を受けたリーダライタ１０４は、アンテナ１０３に電波を放射させる。通信領域Ｃに位置するＲＦＩＤラベル２０１では、アンテナ１０３が放射する電波をラベルアンテナ２０１ｂが受信して電力が発生し、ＩＣチップ２０１ａが起動する。起動したＩＣチップ２０１ａは、リーダライタ１０４との間で通信が可能となる。通信可能状態となって、リーダライタ１０４は、ＩＣチップ２０１ａが記憶しているデータを読み取ったり、ＩＣチップ２０１ａにデータを書き込んだりする。

アンテナ１０３の指向性は、通信領域Ｃに位置するＲＦＩＤラベル２０１と非接触通信を行うため、上向きである。もっとも、アンテナ１０３は、通信領域Ｃ側の面（表面）とは反対側の面（裏面）からも電波を放射する。

印字部１０８は、搬送されるラベル用紙２１１の下面側に配置されるプラテン１０９と、搬送されるラベル用紙２１１を介してプラテン１０９に当接するサーマルヘッド１１０とを有する。サーマルヘッド１１０は、一列に配設された発熱素子（図示せず）を有する。プラテン１０９は、駆動モータ（図示せず）を駆動源として回転駆動される。プラテン１０９の回転に伴って、サーマルヘッド１１０の発熱素子が選択的に発熱することによって、ＲＦＩＤラベル２０１の印字面には印字が行われる。

印字部１０８と排出口１０６との間には、剥離部１１１が配置されている。剥離部１１１は、搬送されるラベル用紙２１１の台紙２０２からＲＦＩＤラベル２０１を剥離して排出口１０６から排出させる。ＲＦＩＤラベル２０１が剥離された台紙２０２は、剥離部１１１に沿って折り返され、ハウジング１０２が内蔵している巻取ローラ１１２によって巻き取られる。

ところで、アンテナ１０３の下方領域には、金属製（一例として、アルミニウム製）の部材である電波遮蔽材３０１が配置されている。次に、図１及び図２に基づいて、本実施の形態の電波遮蔽材３０１について説明する。

図２は、電波遮蔽材３０１をアンテナ１０３及びラベル用紙２１１と共に示す斜視図である。なお、図２のアンテナ１０３は、破線で示している。

電波遮蔽材３０１は、一枚の板金を直角に折り曲げた形状を有している。すなわち、電波遮蔽材３０１は、矩形の主板部３０１ａと、主板部３０１ａの一端から垂直に立ち上がる副板部３０１ｂとを有する。電波遮蔽材３０１は、主板部３０１ａがアンテナ１０３と平行な姿勢でハウジング１０２に配置される。副板部３０１ｂの上端は、アンテナ１０３の上面高さに達している。主板部３０１ａの用紙搬送方向の長さは、アンテナ１０３のそれよりも長い。また、電波遮蔽材３０１の幅方向（用紙搬送方向と直交する方向）の長さは、アンテナ１０３のそれよりも長い。つまり、電波遮蔽材３０１は、アンテナ１０３の下方領域とアンテナ１０３の用紙搬送方向上流側の領域とを覆っている。

搬送ローラ１０７によってラベル用紙２１１が搬送され、一つのＲＦＩＤラベル２０１が通信領域Ｃに位置付けられる。この際、通信領域Ｃよりも用紙搬送方向上流側に位置する別のＲＦＩＤラベル２０１は、電波遮蔽材３０１の副板部３０１ｂよりも用紙搬送方向上流側に位置付けられる。

このとき、電波遮蔽材３０１がアンテナ１０３の下方領域とアンテナ１０３の用紙搬送方向上流側の領域とを覆っているため、アンテナ１０３の裏面から放射される電波は、通信領域Ｃよりも用紙搬送方向上流側に位置する別のＲＦＩＤラベル２０１に到達せず、誤ってデータの読み書きをしてしまうことが防止される。

そして、図２に示すように、電波遮蔽材３０１におけるアンテナ１０３を覆う面には、髪の毛のように長く連続した研磨目が形成される加工（ヘアライン加工）が施されている。ヘアライン加工には、適当な粒度（例えば、１５０〜２４０番の砥粒）のサンドブロックや研磨ベルトが使用される。ヘアライン加工技術は、周知の技術であるため、詳細な説明を省略する。

図３は、アンテナ１０３が放射する電波の状況を示す模式図である。アンテナ１０３の表面からアンテナ１０３に対して垂直方向に放射された電波Ｗａは、直進して、ＲＦＩＤラベル２０１に到達する。また、アンテナ１０３の裏面からは、アンテナ１０３に対して垂直方向に電波Ｗｂが放射される。電波Ｗｂは、金属である電波遮蔽材３０１によって反射される（反射波Ｗｃ）。

しかし、本実施の形態によれば、電波遮蔽材３０１におけるアンテナ１０３と対向する対向面３０２は、ヘアライン加工が施されているので、複数本の研磨目によって凹凸を形成している。そのため、電波Ｗｂの入射角と反射角とは等しくならず、図３に示すように、反射波Ｗｃは対向面３０２によって乱反射される。したがって、反射波Ｗｃの位相が電波Ｗａの位相に対して１８０°遅れて（又は進んで）、反射波ＷｃがＲＦＩＤラベル２０１に到達してしまうことがなくなる。すなわち、電波Ｗａと反射波Ｗｃとが逆位相で合成されて弱め合ってＲＦＩＤラベル２０１に対するデータの読み書きが正常に行われないという不具合の発生を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、従来の電波遮蔽材Ｍ（図４参照）を、ヘアライン加工が施された対向面３０２を有する電波遮蔽材３０１に転換するだけでよい。つまり、広く一般的に行われているヘアライン加工を従来の電波遮蔽材Ｍの面に施したり、あるいは、一般的に流通しているヘアライン材を電波遮蔽材３０１として採用したりできる。そのため、極めて簡便な方策によって、ＲＦＩＤラベル２０１に対するデータの読み書きが正常に行われないという不具合の発生を防止することができる。

なお、本実施の形態では、ヘアライン加工によって電波遮蔽材３０１の対向面３０２に形成される研磨目のパターンとして、ＲＦＩＤラベル２０１の搬送方向に沿った直線状のものを示したが（図２参照）、対向面３０２の研磨目のパターンは、これに限定されるものではない。例えば、対向面３０２の研磨目は、ＲＦＩＤラベル２０１の搬送方向と直交する方向に沿って形成されたものでもよいし、ＲＦＩＤラベル２０１の搬送方向に対して斜めに形成されたものでもよい。また、円弧状に形成された研磨目であってもよい。さらには、上記の２以上のパターンを組み合わせて形成された研磨目であってもよい。研磨目がいずれのパターンであっても、対向面３０２は凹凸を形成するので電波Ｗｂの入射角と反射角とは等しくならず、反射波Ｗｃは対向面３０２によって乱反射される。すなわち、研磨目がＲＦＩＤラベル２０１の搬送方向に沿っている場合（図２参照）と同様の効果を奏する。

１０１…ＲＦＩＤプリンタ
１０２…ハウジング
１０３…アンテナ
１０４…リーダライタ
１０７…搬送ローラ（搬送機構）
２０１…ＲＦＩＤラベル（ＲＦＩＤタグ）
３０１…電波遮蔽材
３０１ａ…主板部
３０１ｂ…副板部
３０２…対向面

Claims

ハウジングと、
前記ハウジング内の案内経路に沿ってＲＦＩＤタグを搬送する搬送機構と、
前記案内経路の一面側に配置され、表面を前記案内経路に対向させるアンテナと、
前記アンテナの表面側に置付けられたＲＦＩＤタグに対して非接触通信によるデータの読み書きを行うリーダライタと、
前記アンテナの裏面側に配置され、前記アンテナの裏面に対向しヘアライン加工を施している対向面を有する金属製の電波遮蔽材と、
を備えるＲＦＩＤプリンタ。
前記電波遮蔽材は、
前記対向面を有する板状の主板部と、
前記主板部のＲＦＩＤタグ搬送方向上流側の端部から立ち上がる板状の副板部と、
を備える請求項１記載のＲＦＩＤプリンタ。