DE102008012216A1

DE102008012216A1 - Verfahren zum Bedrucken von Papier und Beschreiben von RFID-Transpondern

Info

Publication number: DE102008012216A1
Application number: DE200810012216
Authority: DE
Inventors: Frank Burda; Manfred Niehüser
Original assignee: PSI LASER GmbH
Current assignee: PSI LASER GmbH
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2009-09-17

Abstract

Ein Verfahren zum Bedrucken von Papier (6), in welches mindestens ein Transponder für die automatische, berührungslose Identifikation (RFID) eingebettet ist, mittels eines Laserdruckers (1) soll so verbessert werden, dass es sich einfach und kostengünstig gestaltet. Dazu wird nach dem Verfahren vorgeschlagen, ein auf einer Fotoleitertrommel (4) befindliches Tonerstaubbild mittels eines elektrischen Gleichfeldes (7) auf das durch den Laserdrucker (1) transportierte Papier (6) zu übertragen und das Papier (6) im Anschluss daran mittels eines elektrischen Wechselfeldes (8) zu entladen, wobei im Bereich des das Gleichfeld (7) und das Wechselfeld (8) gleichzeitig passierenden Transponders das Wechselfeld (8) in seiner Intensität reduziert und/oder in seiner Frequenz so beeinflusst wird, dass Interferenzen reduziert bzw. ausgeschlossen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Papier, in welches mindestens ein Transponder für die automatische, berührungslose Identifikation eingebettet ist.
Es ist bekannt, Papier, in welches Transponder eingebettet sind, mittels Thermodruck zu bedrucken. Beim Thermodruck wirken sich die ins Papier eingebetteten Transponder nicht negativ aus. Das Thermodruckverfahren ist jedoch verhältnismäßig langsam und die Drucke, was z. B. Barcodes angeht, sind nicht gestochen scharf.
Aus diesem Grunde wurde auch schon versucht, dass Laserdruckverfahren zu verwenden. Dazu wurde das Papier in einem Druckvorgang bedruckt und anschließend wurden die ggf. bereits beschriebenen Transponder mit dem Papier verbunden. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig.
Um Gegenstände, Waren oder Personen einfach identifizieren zu können wird oft eine automatische, berührungslos arbeitende Identifikation, die unter der Bezeichnung ”Radio Frequenz Identifikation” (RFID) bekannt geworden ist verwendet. Die RFID wird zur Verfolgung von Waren, aber auch als Zutrittskontrolle und in vielen weitren Aufgabengebieten eingesetzt.
Prinzipiell handelt es sich bei dieser Technologie um hauchdünne Transponder, die je nach erforderlicher Reichweite in bestimmten Frequenzbereichen arbeiten.
Dabei besteht ein RFID-System in der Regel aus einem Schreib-/Lesegerät mit einer Antenne und einem Transponder. Mittels des RFID- Schreibgerätes können Informationen auf HF oder UHF RFID- Transponder geschrieben werden. Diese Transponder sind z. B. Bestandteil von Smart-Labels, Tickets oder Tags, auf die zusätzlich zu der am Transponder befindlichen Information auch noch Drucke wie Barcodes, Grafiken oder Texte aufgebracht werden sollen. Wird ein derartiges, mit Transponder versehenes Papier mittels des Laser-Druckverfahrens bedruckt ergeben sich dabei jedoch die folgenden Probleme:
Laserdrucker arbeiten mit einer Fotoleitertrommel, auf der sich entsprechend ihrer aufgebrachten Ladung ein Tonerstaubbild befindet. Um das Tonerstaubbild auf das Papier zu übertragen, wird das Papier an der Fotoleitertrommel vorbeigeführt. Durch ein elektrisches Gleichfeld wird das Tonerstaubbild auf das Papier übertragen. Durch dieses Gleichfeld ist auch das Papier aufgeladen und würde z. B. an der Tonertrommel haften bleiben. Damit das Papier nicht an der Tonertrommel haften bleibt, wird es unmittelbar nachdem es durch das elektrische Gleichfeld geführt wurde durch ein elektrisches Wechselfeld geführt, welches das Papier entlädt. Nunmehr befindet sich auf dem entladenen Papier noch das Tonerstaubbild, welches in einem anschließenden Fixiervorgang thermisch auf dem Papier fixiert wird.
Sind jedoch in das Papier Transponder eingebettet, die in der Regel aus elektrischen Leiterbahnen, die eine Antenne bilden, und einem Speicherchip bestehen, so bildet der Transponder, wenn er sich sowohl im Gleichfeld als auch im Wechselfeld befindet, einen ”Kurzschluss” für die elektrischen Felder, so dass es zu Interferenzen kommt. Das Gleichfeld kann sich durch die Interferenzen verstärken oder abschwächen, so dass das Tonerstaubbild nicht einwandfrei von der Fotoleittrommel auf das Papier übertragen werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde mit Transpondern versehenes Papier, wie z. B. Smart-Labels, Tickets oder Tags einfach und kostengünstig im Laserdruckverfahren zu bedrucken, ohne das die oben geschilderten Probleme auftreten.
Um eine einwandfreie Übertragung des Tonerstaubbildes zu gewährleisten schlägt die Erfindung vor, dass dann, wenn der Transponder sowohl das Gleichfeld als auch das Wechselfeld passiert, das Wechselfeld in seiner Intensität reduziert oder in seiner Frequenz so beeinflusst wird, dass Interferenzen reduziert bzw. ausgeschlossen sind.
Durch die entsprechende Beeinflussung des Wechselfeldes wird erreicht, dass das Tonerstaubbild von der Fotoleitertrommel komplett und sauber auf das Papier übertragen werden kann, obwohl sich der Transponder gleichzeitig im Bereich des Gleichfeldes als auch im üblichen Bereich des Wechselfeldes befindet. Dabei wird in Kauf genommen, dass diejenigen Bereiche des Papiers, in denen das Wechselfeld entsprechend beeinflusst wird eventuell nicht oder nicht optimal von ihrer statischen Ladung befreit werden. Diese Bereiche sind jedoch so klein, dass ein Haften des Papiers z. B. an der Fotoleitertrommel ausgeschlossen ist.
Von Vorteil ist, wenn das Wechselfeld im Bereich des Transponders komplett abgeschaltet wird, d. h. die Abschaltung erfolgt für die Zeit, in der der Transponder sich sowohl im Bereich des Gleichfeldes als auch im üblichen Bereich des Wechselfeldes befindet. Sobald der Transponder das Gleichfeld verlassen hat, kann das Wechselfeld wieder aufgebaut werden, auch wenn sich der Transponder noch teilweise im Wechselfeld befindet.
Bedeutsam ist, dass die Position des Transponders bezüglich des Gleich- und des Wechselfeldes erfasst und verfolgt wird.
Der Abstand des Wechselfeldes zum Gleichfeld ist bekannt. Ist nun auch die Position des Transponders bekannt, lässt sich das Wechselfeld ohne Weiteres in seiner Intensität bzw. Frequenz beeinflussen, so dass es zu keinen Interferenzen kommt solange der Transponder sowohl im Gleichfeld als auch im Bereich des üblicherweise anstehenden Wechselfeldes befindet.
Es hat sich bewährt, dass die Erfassung der Position des Transponders durch vorherige Eingabe der Transponderposition erfolgt. Die Transponderposition auf dem Papier ist bekannt und kann damit vorher dem Laserdrucker vorgegeben werden. Wenn dieser nunmehr die Position des Papiers verfolgt, lässt sich das Wechselfeld an den notwendigen Positionen entsprechend beeinflussen.
Es empfiehlt sich, dass die Position des Transponders durch Eingabe der Entfernung der Oberkante des Transponders zur Oberkante der physikalischen Seite des Papiers und durch Eingabe der Länge des Transponders erfolgt. Damit lässt sich durch eine entsprechende Steuervorrichtung exakt bestimmen, wann das Wechselfeld z. B. abgeschaltet und wann es frühestens wieder eingeschaltet werden kann. Zumal der Steuervorrichtung der Abstand zwischen der Position des Gleichfeldes und der Position des Wechselfeldes im Laserdrucker wie oben geschildert ebenfalls vorgegeben und damit bekannt ist.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Position des Transponders auf dem Papierblatt jeweils zu messen und in Abhängigkeit der gemessenen Werte das Wechselfeld zu beeinflussen, wobei sich z. B. eine induktive Messung empfiehlt.
Von Vorteil ist, wenn die Beeinflussung des Wechselfeldes nicht nur bezüglich der Länge des Transponders sondern auch bezüglich der Breite des Transponders erfolgt. So können Bereiche des Papiers neben dem Transponder vom Wechselfeld entladen werden, während im Bereich des Transponders das Wechselfeld z. B. abgeschaltet ist.
Ein besonderer Vorzug ergibt sich, wenn es sich bei dem Papier um Endlospapier handelt, welches im Endloslaserdruck bedruckt wird. Dadurch lassen sich in schneller Zeitfolge große Mengen, z. B. von Tickets, Labels oder Tags bedrucken die zudem gestochen scharfe Drucke aufweisen.
Nachahmenswert ist, dass das Papier sowohl bedruckt als auch der Transponder in einem Verfahrensschritt geladen wird. Das früher notwendige Bedrucken in einer Station und Laden in einer anderen Station und spätere Zusammenbringen des Papiers mit den Transpondern entfällt dadurch.
Zweckmäßig wird das Verfahren auf einem Laserdrucker durchgeführt, der eine Vorrichtung zum Erfassen und Verfolgen der Position des Transponders auf dem Papier aufweist und wobei die Vorrichtung mit einer Steuerung in Verbindung steht über welche die Intensität und/oder Frequenz des Wechselfeldes einstellbar ist.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt die schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laserdruckers 1 mit einem Papiereinzugbereich 2 und einem Papierausgabebereich 3. Der Drucker weist eine Fotoleitertrommel 4 auf, die auf bekannte Art belichtet und mittels einer Tonerkassette 5 mit einem Tonerstaubbild versehen wird.
Das strichpunktiert dargestellte Papier 6, welches nicht dargestellte Transponder enthält, wird an der Fotoleitertrommel 4 entlang geführt. Dabei durchläuft das Papier 6 ein unter der Fotoleitertrommel 4 angeordnetes elektrisches Gleichfeld 7, welches auch Transferfeld genannt wird. Hier wird das Tonerstaubbild von der Fotoleitertrommel 4 auf das Papier 6 übertragen. Im Anschluss an das Gleichfeld 7 durchläuft das Papier 6 ein elektrisches Wechselfeld 8, welches auch Detachfeld genannte wird. Hier wird das Papier 6 von seiner statischen Ladung befreit. Das Papier 6 wird anschließend, ggf. nach einem Schnitt durch die Schere 9, zum Ausgabebereich 3 transportiert.
Damit es zu keinen Kurzschlüssen bzw. Interferenzen zwischen dem Gleichfeld 7 und dem Wechselfeld 8 kommt, sobald ein als elektrischer Leiter fungierender Transponder zwischen dem Gleichfeld 7 und dem Wechselfeld 8 angeordnet ist sorgt eine Steuervorrichtung 10 dafür, dass das Wechselfeld in seiner Intensität reduziert und/oder in seiner Frequenz so beeinflusst wird, dass Interferenzen reduziert bzw. ausgeschlossen sind. Damit die Steuervorrichtung 10 das Wechselfeld an der exakt richtigen Position des im Papier 6 integrierten Transponders abschalten kann ist der Steuervorrichtung 10 eine Vorrichtung 11 zum Erfassen und Verfolgen der Transponderposition am Papier zugeordnet, in Abhängigkeit von deren Signale die Steuervorrichtung 10, das Wechselfeld 8 abschaltet.
Im Einzugsbereich 2 des Laserdruckers 1 ist ein RFID Schreib-/Lesegerät 12 angeordnet, welches die auf dem Papier 6 befindlichen Transponder beim Einlauf in den Laserdrucker 1 beschreiben kann. Die auf den Transponder zu schreibenden Informationen werden im RFID Schreib-/Lesegerät 12 von der Steuervorrichtung 10 übermittelt. Dabei handelt es sich um einen, von der Steuervorrichtung 10 abgegebenen Datensatz, der sowohl das Beschreiben des Transponders als auch das Bedrucken des mit dem integrierten Transponder versehenen Papiers 6 enthält.

1: Laserdrucker
2: Einzugsbereich
3: Ausgabebereich
4: Fotoleitertrommel
5: Tonerkassette
6: Papier
7: Gleichfeld
8: Wechselfeld
9: Schere
10: Steuervorrichtung
11: Vorrichtung
12: RFID Schreib-/Lesegerät

Claims

Verfahren zum Bedrucken von Papier (6), in welches mindestens ein Transponder für die automatische, berührungslose Identifikation (RFID) eingebettet ist, mittels eines Laserdruckers (1), wobei nach dem Verfahren ein auf einer Fotoleitertrommel (4) befindliches Tonerstaubbild mittels eines elektrischen Gleichfeldes (7) auf das durch den Laserdrucker (1) transportierte Papier (6) übertragen und das Papier (6) im Anschluss daran mittels eines elektrischen Wechselfeldes (8) entladen wird, wobei im Bereich des das Gleichfeld (7) und das Wechselfeld (8) gleichzeitig passierenden Transponders das Wechselfeld (8) in seiner Intensität reduziert und/oder in seiner Frequenz so beeinflusst wird, dass Interferenzen reduziert bzw. ausgeschlossen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselfeld (8) im Bereich des Transponders abgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Transponders bezüglich des Gleich- und des Wechselfeldes mittels einer Vorrichtung (11) zum Erfassen und Verfolgen erfasst und verfolgt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Position des Transponders durch vorherige Eingabe der Transponderposition in die Vorrichtung (11) zum Erfassen und Verfolgen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Transponders durch Eingabe der Entfernung der Oberkante des Transponders zur Oberkante der physikalischen Seite des Papiers (6) und durch Eingabe der Länge des Transponders in die Vorrichtung (11) zum Erfassen und Verfolgen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Transponders gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Position Induktiv gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung des Wechselfeldes (8) sowohl bezüglich der Länge des Transponders als auch bezüglich der Breite des Transponders erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Endlospapier handelt, welches im Endlos-Laserdruck bedruckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Papier (6) im Laserdrucker (1) sowohl bedruckt als auch der Transponder beschrieben wird.
Laserdrucker (1) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (11) zum Erfassen und Verfolgen der Transponderposition am Papier (6) vorgesehen ist, die mit einer Steuervorrichtung (10) für die Beeinflussung der Intensität und/oder Frequenz des Wechselfeldes (8) in Verbindung steht.
Laserdrucker (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (10) mit einem RFID Schreib-/Lesegerät (12) zum Beschreiben von ins Papier (6) integrierten Transpondern verbunden ist.