CN1925987A - 一种打印机 - Google Patents

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Abstract

可以无需对打印的纸张和打印机一侧天线的位置进行限制而将数据写入包含在打印纸中的RFID标签或者从其中读出数据。接收用以指定含在标签(41)中的RFID标签(500)的天线(412)的位置的命令，基于该命令，传送打印纸(200)使得打印机一侧的RFID读写元件的天线(24)与RFID标签(500)的天线(412)的位置处于垂直于传送方向的直线上，从而向RFID标签(500)的IC芯片(411)写入或从其中读出数据。

Description

一种打印机
技术领域
本发明涉及一种打印机，该打印机能够对无线射频识别(RFID)标签写入和读出数据。
背景技术
对设有RFID标签的连续标签读出或写入数据的传统装置，当连续标签停止传送时，需要调整标签的位置以便于RFID标签的天线和RFID读写器的天线之间的距离在适于RFID读写器对RFID标签读写数据的范围之内，该读写器用于对RFID标签读出或写入数据。
此外，IC(集成电路)检测装置可以通过与IC无线通信在设有该IC的薄片上检测该IC的位置。因此，无需含有指示该IC位置的标记的特殊薄片，就可能控制IC、热敏头以及打印机的压印滚轴之间的距离，从而可以防止由于IC厚度对热敏头造成各种损坏。
传统装置有一缺点，根据RFID标签布置的限制，对薄片的尺寸及其可打印面积存在限制。而且，即使RFID读写器具有可移动天线，问题在于薄片上的RFID标签的自由布局受打印机的尺寸限制。
而且，IC检测装置通过与设有IC的薄片上的该IC的非接触通信检测该IC位置。无需设有指向IC的标记的特殊薄片，就可控制热敏头和压印滚轴之间的距离，因此，可以防止由IC厚度造成的对热敏头的损坏。然而，不支持调整含在连续标签中的RFID标签的天线和RFID读写器的天线之间的距离的能力。
发明内容
本发明根据上述问题而提出，本发明的目的是提供一种打印机，该打印机根据用于识别RFID标签位置的命令，把连续标签的位置调整到含在连续标签中的RFID标签的天线和RFID读写器的天线之间的允许的距离范围内之后，能够对RFID标签读出或写入数据。
如权利要求1所述的这种打印机，用于在设有RFID标签的连续标签上打印，包括用于传送连续标签的进纸装置，用于在连续标签上打印打印数据的打印装置，用于对设在连续标签中的RFID标签读出或写入数据的RFID读写装置，用于接收识别RFID标签位置的命令的接收装置，以及用于检测连续标签间距大小的检测装置，其中在使用进纸装置时，根据由接收装置收到的命令所指定的RFID标签的位置和由检测装置检测到的结果，把连续标签传送到使RFID标签和RFID读写器装置之间的距离在可通信范围内的位置，而且当RFID标签和RFID读写装置之间的距离进入可通信范围之内时，RFID读写装置对RFID标签读出或写入数据。
方便地，当RFID标签和RFID读写装置之间的距离进入可通信范围内时，进纸装置停止传送连续标签。
根据本发明的打印机，包含在连续标签中的RFID标签的位置可通过命令指定。从而，RFID标签的位置可通过接收该命令而被识别，然后把连续标签的位置调整至RFID标签和RFID读写装置之间距离的允许范围之内，从而对RFID标签进行数据读写。因此，不用考虑RFID标签相对于连续标签的定位和RFID读写装置相对于打印机的定位的任何限制，相对于连续标签和打印机布置RFID标签和/或RFID读写装置的布局相对自由。
附图说明
图1是本发明一实施例的打印机的方块图；
图2是本发明实施例的行为模式图；
图3是标签的立体平面图，示出了嵌于其中的RFID标签；
图4是具有RFID标签的标签的剖面图；
图5是本发明实施例的处理流程图；
图6是天线位置的列表的一个例子；
图7是本发明带有标签的实施例的行为模式图。
具体实施方式
图1是显示本发明一实施例的打印机的方块图。如图所示，这种打印机基于存储于如下所述的ROM(只读存储器)12中并且控制打印机的每一部分的控制程序运行，该打印机包括：一CPU(中央处理单元)11，用于处理各项任务；一ROM 12，用于存储程序和字体(fonts)数据；一RAM(随机存储器)13，用于存储CUP 11处理所需要的临时数据；一操作单元15，包括一输入单元如用于输入命令和数据的数字键盘；一显示单元16如LCD(液晶显示器)，用于在其上显示数据；一压印控制单元17，为步进电动机18提供脉冲信号并通过电动机18驱动压印滚轴31(如图2)旋转；一热敏头控制单元19，用于通过提供相应于打印数据的控制信号激励热敏头20打印。该打印机还包括纸张传感器22和传感器控制单元21(如下所述)。该纸张传感器包括：光发射器，用于发射光谱；光接收器，根据接收到的来自连续标签的反射发送响应光谱强度(optical spectrum)(单位时间接收到的光谱量)的电信号，其中反射源于光发射器的发射光谱。该光发射器和光接收器都成一排地布置在连续标签背面。纸张传感器22为传感器控制单元21提供信号检测，该信号检测源自光接收器根据连续标签的有效性和印在该连续标签背面的各种识别标记接收到的光谱量。传感器控制单元21控制纸张传感器22并通过总线26为CPU 11提供检测数据。该打印机还包括一EEPROM(电可擦可编程只读存储器)25，用于存储各种可选设定值和用于显示天线位置的表格；RFID读写单元23，根据通过天线24借助无线电波发送和接收信号而对RFID标签500读出或写入数据。而且，由操作单元15输入的各种数据和命令经接口14(I/F)通过总线26被发送给CPU 11。此外，显示单元16显示从CPU 11通过总线26经接口I/F 14发送的显示数据。
图2是显示本发明实施例的行为模式图。如图所示，连续标签200由热敏头20和压印滚轴31共同挟持，并可根据通过步进电动机18对压印滚轴31的旋转驱动而移动。该连续标签200包括衬板42和多个标签41，其中多个标签通过如下所述的粘着层416以等间隔被固定于衬板42上。用以检测标签41的后缘的后缘标记44，由黑色矩形标记构成，在相应于标签41的后缘的地方通过打印的方式形成于其背面。而且，天线24和纸张传感器22设置于衬板42背面。
图3是标签41的立体平面图。如图所示，RFID标签500包括一IC芯片411和一嵌于标签41的天线412。该芯片411通过天线412借助无线电波将存储于IC芯片411的存储器中的数据发送给天线24。然后数据由此被转发到RFID读写单元23。IC芯片411通过天线412接收从RFID读写单元23由天线24借助无线电波发送的数据，以存储在含在IC芯片411的存储器中。而且，在本发明实施例中标签41的前缘和RFID标签500的近似中心处之间有一X mm的距离。
图4是标签41的剖面图，如图所示，标签41包括：透明薄膜414、415，该透明薄膜414、415彼此粘着并且其间置有包括IC芯片411和天线412的RFID标签500；打印层413，其置于透明薄膜414的与通过RFID标签500与透明薄415相接的表面相对的表面上；和粘着层416，其用于固定衬板42，置于透明薄膜415的与透明薄膜414相接的表面相对的表面上。打印数据可通过热敏头20打印在打印层413的表面。
以下，基于如图5中的处理流程图描述了根据本发明实施例的打印机操作。当打印机接通电源时，CPU 11根据存储在ROM 12中的控制程序首先在步骤S1使该打印机初始化。换句话说，该CPU 11指示压印控制单元17传送连续标签200一段距离，而且还指示传感器控制单元21检测在衬板42背面形成的后缘标记44。
根据CPU 11指令，通过压印控制单元17提供的脉冲信号，步进电动机18的旋转驱动被传送给压印滚轴31以使其被旋转驱动。因此，由压印滚轴31和热敏头20在其间共同挟持的连续标签200被在传送方向上传送。
当纸张传感器22检测到后缘标记44时，其向传感器控制单元21发信号，该传感器控制单元21通过总线26发送检测数据至CPU 11。CPU 11根据接收检测数据计算出标签41的后缘标记44的位置和前缘标记的位置，根据接收数据所用时间计算出此期间连续标签200前进的距离以及标签间距(标签41的前缘和标签41的后缘之间的距离)。CPU 11可以适当地检索预设在EEPROM 25中的标签间距。除此之外，EEPROM 25包括：显示热敏头20的发热元件和纸张传感器22以及天线24间相对位置的数据；显示标签41在传送方向上的长度的数据。CPU 11控制连续标签200在停止位置停止，该停止位置是用以打印的起始位置(此时标签41的前缘接触热敏头20的发热元件)。
其次，在步骤S2判断标签41是否包含有效RFID标签500和RFID标签500的读写数据是否有效。例如，当设有RFID标签500的连续标签200被加载在打印机上，并且操作员通过操作单元15输入表示数据可用于对RFID标签500进行读写的数据时，根据对RFID标签500进行读写的数据已经可用的判断，开始步骤S3。另一方面，基于标签41中无RFID标签500或者无数据可用于RFID标签500的读写的判断，开始步骤S7。
在步骤S3判断是否已从与打印机相连的计算机中发送识别天线位置的命令。该命令包括用以识别标签41类型的数据和将连续标签200传送到使RFID标签500的天线412的位置与打印机的天线24对齐的指令。因此，基于命令没有发送给打印机的判断，重复步骤S3的过程。另一方面，基于命令已发送给打印机的判断，开始步骤S4。
在步骤S4，CPU 11控制传送连续标签200从而使其处于RFID标签500的天线412和RFID读写单元23的天线24之间允许的距离范围内。因此，相对于天线24对RFID标签500的天线412的中心进行定位。本实施例显示一相对位置从而使天线412的近似中心被垂直向上固定于天线24上方(与连续标签200的传送方向成直角的延长位置)。一旦处于该位置，连续标签200停止传送。
当标签41的前缘处于与热敏头20的发热元件相接触的位置时，CPU11控制连续标签200后退由距离X和距离Y之差所确定的一段距离，距离X是标签41的前缘与RFID标签500的天线412的近似中心的间距，距离Y是发热元件与天线24的间距。使用每种距离的计算公式是Z＝X-Y，其中Z表示传送距离。如果该计算得到的值Z小于0，如图7(A)所示，连续标签200将反向传送距离Z。
以下，用于确定天线412的位置的距离X以适当的绝对值表示。由标签41的类型定义天线的位置，并且表格包括：用以确定标签41的类型的数据；用以确定天线位置的数据；和特定代码，该特定代码与用以确定天线位置的数据相对应。该表格预设在EEPROM 25中用作天线位置的存储(storage section)。
在图6中采用的一个例子中，相应于代码A的类型1标签41的天线位置为40mm，相应于代码B的类型2标签41的天线位置为60mm，而且相应于代码C的类型3标签41的天线位置为50mm。
因此，相应于标签41类型的天线位置由CPU 11根据标签41类型从EEPROM 25中检索数据确定，该标签41类型包括在从连接到打印机的计算机发送的用以确定天线位置(距离X)的命令中；或相应于代码的天线位置由CPU 11根据代码从EPPROM 25中检索数据确定，该代码包括在从连接到打印机的计算机发送的用以确定天线位置的命令中。
其次，判断RFID标签500的写入数据是否已从计算机发送，并且基于没有从计算机发送RFID标签500的写入数据的判断，重复步骤S5过程。另一方面，基于RFID标签500的写入数据已从计算机发送的判断，开始步骤S6。
在步骤S6，从通过外部I/F单元27连接的计算机发送的数据通过线26提供给CPU 11，并且CPU 11控制该数据存储在RAM 13中进行临时存储，然后指示从RAM 13中取回的数据提供给RFID读写单元23，并准备写入RFID标签500。
RFID读写单元23通过天线24借助无线电波发送与CPU 11提供的数据相应的信号。RFID标签500的IC芯片411向含在该IC芯片411中的存储器中存储数据该数据由天线24借助无线电波发送并通过天线412接收。其后，压印控制单元17在CUP 11的控制下控制连续标签200传送以至标签41的前缘接触热敏头20的元件。
基于步骤S6过程的完成或在步骤S2的判断没有产生RFID标签500的读写数据，步骤S7开始判断是否已从连接到打印机的计算机发送打印数据。接着，基于无打印数据从计算机发送的判断，重复步骤S7过程。另一方面基于打印数据已从计算机发送的判断，CPU 11控制用以临时存储的打印数据提供给RAM 13，然后开始步骤S8。
在步骤S8，CPU 11指示：基于对应于打印数据的ROM 12中的字体数据，由从RAM 13取回的打印数据生成位图数据，并且提供给热敏头控制单元19的该位图数据被打印到标签41。而且，CPU 11指示压印控制单元17传送连续标签200。
该压印控制单元17根据来自CPU 11的指令向步进电动机18发送控制信号以使其被旋转驱动。该步进电动机18的旋转驱动力被传递给压印滚轴31以使其被驱动，而连续标签200由此被传送。而且，受CPU 11指示的热敏头控制单元19，根据与CPU 11提供的打印数据相应的位图数据(bit map imaging data)，控制热敏头20在标签41的打印层413表面上打印打印数据。CPU 11根据由传感器控制单元21提供的检测数据确定在什么时候数据被打印在连续标签200上。完成打印后，CPU 11控制该连续标签200传送以至随后的标签41的前缘接触热敏头20的发热元件。
接着在步骤S9，判断是否应该终止连续过程。基于不要求终止的判断，从步骤S2开始重复连续过程。另一方面，基于要求终止的判断，终止过程。因此，当打印标签的量被指定时，例如，根据指定量判断是否在标签41上打印以及向RFID标签500写入数据是否完成。然后，基于未完成指定量的打印和写入的判断，从步骤S2开始重复连续过程。另一方面，基于完成了指定量的打印和写入的判断，终止过程。
图7是本发明带有标签41的实施例的行为模式图。当步骤S1过程被完成时，如图7(A)所示，标签41前缘被放置接触热敏头20的元件。接着在图5中步骤S4，连续标签200向后传送一段距离Z，因此如图7B所示，RFID标签500的天线412的近似中心定位于天线24上方。在这种情况下，标签41由CPU 11控制停止传送。
接下来，在图5中步骤S6完成向RFID标签500写入数据后，压印控制单元17在CPU 11的控制下，被控制向前传送连续标签200一段距离Z，然后如图7C所示，标签41前缘复位到与热敏头20的元件接触的位置。然后，在图5中步骤S8，根据如图7D所示在标签上打印，连续标签200被按传送方向传送。
如上所述，本发明涉及，根据从计算机发送的命令，RFID标签500的天线412的近似中心被定位于打印机天线24的上方，这使得可对RFID标签500读写数据。从而，如果对应于被加载的连续标签200上标签41的类型的命令被发送到打印机，无须考虑正被使用的连续标签200的类型可确保对RFID标签500读出和写入数据。因而，不必限制RFID标签500的布置和连续标签200上标签41的布置，而且别的对规定连续标签200尺寸和产生可打印空间的限制可被最小化。此外，可自由在纸张通道上布置天线24。
而且，因为RFID标签500的天线412的位置可根据接收命令识别，所以本发明减少处理时间，优于通过传送纸检测天线412的位置的传统装置。
另外，根据本发明实施例，对应于标签41后缘的后缘标记被设在衬板42的背面。而且，对应于标签41前缘的前缘标记可被设在其上以用纸张传感器22检测标签41的前缘。
而且，本发明实施例在向RFID标签500写入数据的情况下被描述，然而，同样适用于从RFID标签500中读出数据的情况。
而且，带有墨带的热转印打印机和带有可以由热能反应上色的热敏纸的热敏打印机适用于本发明在标签41上打印数据的打印装置。
而且，不脱离本发明范围本实施例当然可适用于适当变化的打印机。

Claims (2)

1.一种打印机，可以在设有RFID标签的连续标签上打印，其特征在于：所述打印机包括：
用于传送所述连续标签的进纸装置；
用于在所述连续标签上打印打印数据的打印装置；
用于对设在所述连续标签上的RFID标签读出或输入数据的RFID读写装置；
用于接收识别所述RFID标签位置的命令的接收装置；以及
用于检测所述连续标签间距的检测装置；
由此在使用中，根据由所述接收装置收到的命令指定的所述RFID标签位置和由所述检测装置检测到的结果，所述进纸装置将所述连续标签传送到使所述RFID标签和所述RFID读写装置之间的距离在可通信距离范围内的位置；而且当所述RFID标签和所述RFID读写装置之间的距离进入可通信范围时，所述RFID读写装置对所述RFID标签读写数据。
2.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于：当所述连续标签进入所述RFID标签和所述RFID读写装置间的可通信范围距离内时，所述进纸装置停止传送所述连续标签。
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