JP2015123615A - Ｒｆｉｄタグ発行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化が可能でデータの読み書き性能を高めることができるＲＦＩＤタグ発行装置を提供することを課題とする。【解決手段】実施形態に係るＲＦＩＤタグ発行装置は、ＲＦＩＤタグを備えた媒体を搬送面に沿って搬送する。アンテナ基板は、搬送面と交差する面に沿って配置され、搬送面に対向する端縁部を有する。アンテナ基板は、その端縁部から搬送面に向かう電波の指向性を有するアンテナを有する。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグを発行するＲＦＩＤタグ発行装置に関する。

従来、ＲＦＩＤタグ発行装置として、ＲＦＩＤタグを備えたラベル用紙に印字するサーマルヘッド、およびラベル用紙のＲＦＩＤタグにデータを読み書きするリーダ／ライタを備えたラベルプリンタが知られている。

特許第３９３５１６２号公報

しかし、上述したラベルプリンタのリーダ／ライタは、ラベル用紙の搬送面と平行に配置したアンテナ基板を有するため、装置の小型化が難しい。

また、アンテナ素子やグランドパターンを有するアンテナ基板は、金属板と同等の特性を有する。このため、アンテナ基板を搬送面と平行に配置すると、アンテナ基板に含まれる金属材料の容量分だけ、ＲＦＩＤタグのアンテナとの間の高周波的なマッチングにズレを生じ、エネルギーの伝達効率が悪くなり、データの読み書き性能が低下する。

よって、装置の小型化が可能でデータの読み書き性能を高めることができるＲＦＩＤタグ発行装置の開発が望まれている。

実施形態に係るＲＦＩＤタグ発行装置は、ＲＦＩＤタグを備えた媒体を搬送面に沿って搬送する。アンテナ基板は、搬送面と交差する面に沿って配置され、搬送面に対向する端縁部を有する。アンテナ基板は、その端縁部から搬送面に向かう電波の指向性を有するアンテナを有する。

図１は、実施形態に係るＲＦＩＤタグ発行装置を示す概略図である。 図２は、図１の発行装置を上方から見た平面図である。 図３は、図１の発行装置で使用する台紙リボンの断面図である。 図４は、図１の発行装置の第１の実施形態に係るアンテナ基板を示す概略図である。 図５は、図１の発行装置の動作を制御する制御系のブロック図である。 図６は、第２の実施形態に係るアンテナ基板を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。
図１は、実施形態に係るＲＦＩＤタグ発行装置１（以下、単に、発行装置１と称する）を正面から見た概略図である。図２は、この発行装置１を上方から見た平面図である。

図１に示すように、発行装置１は、給紙部２、搬送板３、ラベルセンサ４、サーマルヘッド５、プラテンローラ６、アンテナ基板７、および筐体８を有する。本実施形態では、アンテナ基板７は、筐体８の外側に別体に取り付けたケース９内に配置されているが、ケース９を設けずにアンテナ基板７を筐体８内に配置しても良い。

給紙部２は、長尺の台紙リボン１３を巻き付けたロール１４から台紙リボン１３を搬送方向（図示矢印Ｔ方向）に連続して送り出す。台紙リボン１３は、図２および図３に詳細に示すように、その表面１３ａに、ＲＦＩＤタグ１１を備えたラベル１２（媒体）を長手方向に複数枚並べて貼り付けている。

各ラベル１２は、台紙リボン１３の搬送方向Ｔと直交する方向の幅より僅かに短い幅を有し、搬送方向Ｔに沿って互いに離間して一列に並べて表面１３ａに貼り付けられている。各ラベル１２は、台紙リボン１３の表面１３ａに剥離可能に貼り付けられており、発行装置１から排出された後、台紙リボン１３の表面１３ａから剥離されて他の物品などに貼り付け可能となっている。この際、ＲＦＩＤタグ１１はラベル１２とともに台紙リボン１３から剥離されて他の物品に貼り付けられる。

ＲＦＩＤタグ１１は、ラベル１２の搬送方向と直交する幅より僅かに短い幅を有し、各ラベル１２の搬送方向Ｔに沿った中央にそれぞれ設けられている。ラベル１２の表面１２ａには、サーマルヘッド５を介して各種情報が印刷可能となっている。このため、ＲＦＩＤタグ１１は、ラベル１２の表面１２ａに露出しないように、台紙リボン１３の表面１３ａ側に設けられている。

ＲＦＩＤタグ１１は、２つのアンテナ１１ａ、１１ｂと、これら２つのアンテナを接続したＩＣチップ１１ｃと、を有する。ＩＣチップ１１ｃは、２つのアンテナ１１ａ、１１ｂを介して発行装置１のアンテナ基板７との間で各種データを送受信するための送受信部１１ｃ（図５）として機能する。以下、このＩＣチップ１１ｃを送受信部１１ｃと称する場合もある。

搬送板３は、給紙部２から筐体８内へ送り込まれた台紙リボン１３の裏面１３ｂ側を案内する平らな上面３ａを有する。搬送板３は、この上面３ａが略水平となる姿勢で筐体８内に固設されている。つまり、この搬送板３の上面３ａを含む面が、台紙リボン１３を搬送する搬送面３ａとして機能する。

ラベルセンサ４は、上述した搬送面３ａに沿って矢印Ｔ方向に搬送される台紙リボン１３に貼り付けられた各ラベル１２を検出し、各ラベル１２の搬送位置に関する情報を取得する。ラベルセンサ４を介して取得した情報は、発行装置１の制御部２０（図５）へ送られる。

サーマルヘッド５は、台紙リボン１３の搬送方向Ｔに沿って搬送板３の下流側に隣接して、搬送面３ａの上方に対向して配置されている。搬送面３ａを間に挟んでサーマルヘッド５に対向する位置には、プラテンローラ６が設けられている。サーマルヘッド５およびプラテンローラ６は、印刷部２８（図５）の構成要素である。

プラテンローラ６は、搬送方向Ｔと直交するラベル１２の幅方向に延設されている。プラテンローラ６の回転軸の一端には、このプラテンローラ６に対して駆動部２２（図５）からの駆動力を伝えるためのギア６ａが固設されている。

サーマルヘッド５と台紙リボン１３との間には、図示しないインクリボンが介在される。インクリボンは、台紙リボン１３と同じ速度で同じ方向に走行する。サーマルヘッド５は、インクリボンを台紙リボン１３に貼り付けられたラベル１２に押圧するように、プラテンローラ６に向けて移動可能に設けられている。

図４は、第１の実施形態に係るアンテナ基板７の概略図である。
アンテナ基板７は、図１に示すように、台紙リボン１３の搬送方向Ｔと直交し、且つ搬送面３ａに垂直な重力方向に沿った姿勢でケース９内に固定的に配置されている。アンテナ基板７は、搬送方向Ｔに沿ってプラテンローラ６の下流側で、筐体８の外側に設けられている。アンテナ基板７の搬送面３ａに対向した上端７ａ（端縁部）は、図２に示すように、ラベル１２の幅方向と平行に延びている。

図４に示すように、アンテナ基板７は、その両面に、アンテナ２４のプリントパターンを有する。すなわち、アンテナ基板７の一方の面７ｂには、ダイポールアンテナ２４ａと無給電素子２４ｂとがパターニングされている。アンテナ基板７の他方の面には、ダイポールアンテナ２４ｃとグランドパターン２５がパターニングされている。グランドパターン２５は、搬送面３ａから離間したアンテナ基板７の下側に設けられている。また、アンテナ基板７の一方の面７ｂでグランドパターン２５に重なる位置には、送受信部２６として機能するＩＣチップが実装されている。以下、送受信部２６をＩＣチップ２６と称する場合もある。

アンテナ基板７の両面に設けた２つのダイポールアンテナ２４ａ、２４ｃは、送受信部２６から鉛直上方に延び、その途中から、基板７の表面に沿って互いに相反する方向に略直角に折れ曲がっている。無給電素子２４ｂは、２つのダイポールアンテナ２４ａ、２４ｃの折れ曲がった部位と平行に、ダイポールアンテナ２４ａ、２４ｃの上方に離間してパターニングされている。つまり、無給電素子２４ｂは、２つのダイポールアンテナ２４ａ、２４ｃとアンテナ基板７の上端７ａとの間に設けられている。

本実施形態のように、無給電素子２４ｂをアンテナ基板７の上端７ａ近くに配置することで、アンテナ２４から発信される電波に、アンテナ基板７の上端７ａから搬送面３ａに向かう指向性を持たせることができる。これにより、アンテナ基板７を搬送面３ａと略垂直に配置した場合であっても、ＲＦＩＤタグ１１との間で各種のデータを良好に送受信できる。

図５は、上述した発行装置１の動作を制御する制御系のブロック図である。
発行装置１の動作を制御する制御部２０には、上述した駆動部２２の他に、アンテナ基板７の送受信部２６、および印刷部２８のサーマルヘッド５が接続されている。また、ここでは図示を省略するが、制御部２０には、ラベルセンサ４が接続されている。

制御部２０は、駆動部２２を制御して、台紙リボン１３を走行させる。そして、制御部２０は、ラベルセンサ４を介して台紙リボン１３の各ラベル１２の搬送位置を検出し、その検出結果に基づく適切なタイミングでサーマルヘッド５を駆動して、各ラベル１２の表面１２ａに各種情報を印刷する。

また、制御部２０は、アンテナ基板７の送受信部２６を制御して、搬送されるラベル１２のＲＦＩＤタグ１１の送受信部１１ｃとの間でデータを送受信し、ＲＦＩＤタグ１１のＩＣチップ１１ｃに各種データを書き込む。

以上のように、本実施形態によると、発行装置１のアンテナ基板７をＲＦＩＤタグ１１の搬送面３ａと略垂直に配置したため、搬送方向Ｔに沿った装置サイズを小型化できる。

また、本実施形態によると、アンテナ基板７を搬送面３ａと略垂直に配置して、アンテナ基板７の上端７ａを搬送面３ａに対向せしめたため、搬送面３ａに近接するアンテナ基板７の部位を小さくできる。これにより、従来のようにアンテナ基板を搬送面と平行に配置した場合と比較して、ＲＦＩＤタグ１１のアンテナ１１ａ、１１ｂとの間の高周波的なマッチングのズレを殆ど無くすことができ、エネルギーの伝達効率を良好にでき、データの読み書き性能を向上させることができる。

つまり、本実施形態のようにアンテナ基板７を搬送面３ａに対して垂直に配置することで、アンテナ基板７の金属特性がＲＦＩＤタグ１１に及ぼす影響を略無くすことができ、信号が反射してしまうロスを少なくできる。これにより、仮に、送受信する信号レベルが低い場合であっても、データの読み書きを良好且つ確実にでき、信頼性を向上させることができる。

図６は、第２の実施形態に係るアンテナ基板３０を示す概略図である。
このアンテナ基板３０は、その一方の面３０ａの上端３１の角部近くに、チップアンテナ３２を有する。また、一方の面３０ａには、チップアンテナ３２に接続した送受信部３４（ＩＣチップ３４）が実装されている。

一方、アンテナ基板３０の他方の面には、グランドパターン３６が設けられている。グランドパターン３６は、チップアンテナ３２の実装領域を避けた基板の略全面にパターニングされている。

このアンテナ基板３０は、上述した第１の実施形態のアンテナ基板７と同様に、その上端３１が搬送面３ａに対向し、ＲＦＩＤタグ１１の搬送方向Ｔと直交し、且つ鉛直方向に沿う姿勢で、取り付けられる。

つまり、本実施形態のアンテナ基板３０を用いた場合であっても、上述した第１の実施形態と同様の効果を奏することができ、装置の小型化およびデータ読み書き性能の向上が可能となる。

なお、本実施形態のアンテナ基板３０を用いた場合、ＩＣチップ３４がプラテンローラ６のギア６ａに隣接するようにＩＣチップ３４の基板に対する実装位置をレイアウトすることが好ましい。これにより、ギア６ａの配置のための空間を有効利用してＩＣチップ３４を配置でき、装置サイズが不所望に大型化することを防止できる。

以上述べた少なくともひとつの実施形態によると、ＲＦＩＤタグの搬送面に垂直な姿勢でアンテナ基板を配置したため、装置の小型化を実現でき、データの読み書き性能を向上させることができる。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、上述した実施形態では、アンテナ基板７、３０の上端７ａ、３１を搬送方向Ｔと直交する幅方向に延設させた場合について説明したが、これに限らず、アンテナ基板７、３０は、搬送方向Ｔに対して少なくとも傾斜した姿勢で配置されればよい。

１…ＲＦＩＤタグ発行装置、２…給紙部、３…搬送板、３ａ…搬送面、４…ラベルセンサ、５…サーマルヘッド、６…プラテンローラ、７…アンテナ基板、７ａ…上端、８…筐体、９…ケース、１１…ＲＦＩＤタグ、１１ａ、１１ｂ…アンテナ、１１ｃ…ＩＣチップ（送受信部）、１２…ラベル、１３…台紙リボン、２０…制御部、２２…駆動部、２４…アンテナ、２４ａ、２４ｃ…ダイポールアンテナ、２４ｂ…無給電素子、２５…グランドパターン、２６…ＩＣチップ（送受信部）、２８…印刷部、３０…アンテナ基板、３１…上端、３２…チップアンテナ。

Claims (6)

1. ＲＦＩＤタグを備えた媒体を搬送する搬送面と、
   前記搬送面と交差する面に沿って配置され、前記搬送面に対向する端縁部を有し、前記端縁部から前記搬送面に向かう電波の指向性を有するアンテナを有するアンテナ基板と、
   前記アンテナ基板の前記アンテナを介して前記搬送面を搬送される媒体の前記ＲＦＩＤタグとの間でデータを送受信する送受信部と、
   を有するＲＦＩＤタグ発行装置。
2. 前記アンテナ基板の前記端縁部は、前記媒体の搬送方向と交差する方向に延びている、
   請求項１のＲＦＩＤタグ発行装置。
3. 前記搬送面を介して搬送される媒体の表面に印刷する印刷部をさらに有する、
   請求項１のＲＦＩＤタグ発行装置。
4. 前記送受信部は、前記アンテナ基板に実装されている、
   請求項１のＲＦＩＤタグ発行装置。
5. 前記アンテナは、プリントダイポールアンテナと無給電素子を含む、
   請求項１のＲＦＩＤタグ発行装置。
6. 前記アンテナは、チップアンテナを含む、
   請求項１のＲＦＩＤタグ発行装置。

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