JP2004181953A

JP2004181953A - データを印刷し、メモリタグへデータを書き込むとともに、メモリタグからデータを読み取るための装置とその方法

Info

Publication number: JP2004181953A
Application number: JP2003391797A
Authority: JP
Inventors: John Deryk Waters; ジョン・デリク・ウォーターズ
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2004-07-02
Also published as: GB0227201D0; EP1422656B1; GB2395593A; US7475956B2; GB2395593B; US20040100381A1; EP1422656A3; DE60327411D1; EP1422656A2

Abstract

【課題】データを印刷しベース媒体上またはその内部のメモリタグにデータを書き込むための装置を提供する。
【解決手段】本装置10は、ベース媒体12上に印刷するためのプリントヘッド16と、ベース媒体12上またはその内部のメモリタグ8にデータを書き込むためのメモリタグ書き込みデバイス20とを含む。ベース媒体12は、装置10を通ってまたは通り越して第１の軸A1に沿って移動される。メモリタグ8との通信に必要なメモリタグ書き込みデバイスの少なくとも一部21がベース媒体12に対して、第１の軸A1に実質的に垂直な第３の軸A3に沿って前後に移動可能である。プリントヘッド16は、関係する印刷技術に応じてベース媒体12に対して移動可能とすることができ、第１の軸A1に実質的に垂直な第２の軸A2に沿って前後に移動するようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は印刷装置に関し、特に印刷に加えて、印刷される紙または他のベース媒体上またはその内部のメモリタグにデータを書き込むことができる装置とそのようなことを行う方法、および紙または他のベース媒体上またはその内部のメモリタグからデータを読み取ることができる装置とその方法に関する。

発明の背景
無線認識（Radio Frequency Identification：ＲＦＩＤ）タグの形態のメモリタグは、従来技術においてよく知られている。ＲＦＩＤタグには多くの形態があるが、その全てが、使用中の情報を格納できる集積回路と、誘導（ワイヤレス）リンクによりＲＦＩＤタグへの電力も供給するリーダによってＲＦＩＤタグが問合せされることを可能にするコイルとを含む。最近までＲＦＩＤタグは、その動作周波数（１３．５６ＭＨｚ）とそれに必要なコイルサイズのために非常に大型であり、記憶容量が非常に小さかった。このようなＲＦＩＤタグは、オフィス内でのファイルの追跡のため、あるいはバーコードの代わりにまたはそれに加えて製品を識別してサプライチェーン管理を行うため等の非常に単純な用途に用いられる傾向にあった。

様々な周波数で動作する遥かに小型のＲＦＩＤタグも開発されている。例えば、日立マクセルは、誘導リンクに必要なコイルをチップに取り付けるのではなくチップ上に設けた「コイルオンチップ」技術を開発した。これにより、１３．５６ＭＨｚで動作する２．５ｍｍ平方のチップ形態のメモリタグがもたらされた。このチップは、読み取りおよび書き込みの両方が可能である。さらに日立は、２．４５ＧＨｚで動作する０．４ｍｍ平方のチップである「ミューチップ」と呼ばれるメモリタグを開発した。このチップは、製造プロセス中に読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）にデータを書き込むが、紙に埋め込まれるほど十分に小さい。

本発明は、ＲＦＩＤ技術、ひいては他のあらゆるメモリタグ技術の開発を実用化する際の助けを提供する。

発明の概要
本発明の第１の態様によれば、データを印刷するとともに、ベース媒体上またはその内部のメモリタグにデータを書き込む装置が提供され、本装置は、ベース媒体上に印刷するためのプリントヘッドと、ベース媒体上またはその内部のメモリタグにデータを書き込むためのメモリタグ書き込みデバイスとを有し、ベース媒体は、装置を通ってまたは通り越して第１の軸に沿って移動され、メモリタグとの通信に必要なメモリタグ書き込みデバイスの少なくとも一部がベース媒体に対して、第１の軸に実質的に垂直な第３の軸に沿って前後に移動可能である。

好ましくは、プリントヘッドはベース媒体に対して移動可能であり、第１の軸に実質的に垂直な第２の軸に沿って前後に移動する。

プリントヘッドとメモリタグ書き込みデバイスの一部とが、互いに接続され、第２および第３の軸に沿って一斉に移動してもよい。

プリントヘッドとメモリタグ書き込みデバイスの一部とが、１つのユニットに合体され、第２および第３の軸が一致してもよい。

代案として、プリントヘッドとメモリタグ書き込みデバイスの一部とが、第２および第３の軸に沿って独立して移動してもよい。

メモリタグ書き込みデバイスは、メモリタグ読み取り／書き込みデバイスであることが好ましく、メモリタグに書き込まれるデータを書き込みした後に読み取ってチェックできるようになっている。

好ましくは、メモリタグ書き込みデバイスはメモリタグ読み取り／書き込みデバイスであり、予め印刷されたベース媒体が装置を通ってまたは通り越して移動される際に、予め印刷されたベース媒体上のメモリタグに書き込まれたデータをメモリタグから読み取ることができるようになっている。

一度読み取ったデータを用いて予め印刷されたベース媒体の追加コピーを印刷することができる。

好都合には、本装置は、装置を通過する綴じられていないシート形態のベース媒体を扱うように適合されており、このベース媒体は、紙または類似の材料からなる綴じられていないシートとすることができる。

本発明の第２の態様によれば、ベース媒体上に印刷するとともに、ベース媒体上またはその内部のメモリタグに書き込みを行う方法が提供され、その方法は、
ｉ）ベース媒体を第１の軸に沿ってプリントヘッドを通過するように供給するステップと、
ii）ベース媒体上に印刷するステップと、
iii）ベース媒体を、メモリタグ書き込みデバイスを通過するように供給するステップと、
iv）メモリタグ書き込みデバイスを第１の軸に実質的に垂直な第３の軸に沿ってベース媒体内またはその上のメモリタグの位置へ移動させるステップと、および
ｖ）ベース媒体内またはその上のメモリタグにデータを書き込むステップとを含む。

本方法は、ベース媒体上の必要な位置に印刷するために、プリントヘッドをベース媒体に対して、第１の軸に実質的に垂直な第２の軸に沿って移動させるステップをさらに含むことができる。

次に添付図面に関連して、単なる例示のために本発明による装置の実施形態を説明する。

好適な実施形態の詳細な説明
図１および図２を参照すると、ベース媒体上に印刷するとともに、ベース媒体内またはその上のメモリタグにデータを書き込むための装置１０が示される。本実施形態は、メモリタグ８が付着されているか、あるいは（図１に示すように）メモリタグ８が内部に埋め込まれた綴じられていないシート紙１２の形態のベース媒体に使用される。メモリタグ８は、タグにデータを書き込み、かつタグからデータを読み取る態様がよく知られたＲＦＩＤメモリタグである（例えば、Klaus Finkenzeller著「RFID Handbook」John Wiley & Sons 1999年を参照）。簡略化のため、本発明を説明するために図示される必要がある装置１０の部分のみが、例示および説明される。装置１０が、本明細書に記載されない従来技術のプリンタおよび従来技術のＲＦＩＤメモリタグのよく知られた技術を含むことは理解されるだろう。

装置１０は、矢印Ｒ１で示されるように回転し、綴じられていない紙シート１２を装置１０を通って矢印Ａ１で示す方向の第１の軸に沿って供給するように駆動される給紙ローラ１４を含む。

装置１０は、軸Ａ１に実質的に垂直に装置１０を横切って延在するプリントヘッドキャリッジ１８上に取り付けられたプリントヘッド１６（本例ではインクジェット形式である）をさらに含む。プリントヘッド１６は、既知の態様でプリントヘッドキャリッジ１８に沿って前後に移動可能である。したがって、プリントヘッド１６は、軸Ａ１に実質的に垂直な矢印Ａ２で示す第２の軸に沿って前後に移動可能であり、装置１０を通って移動する際に紙シート１２の上面１２ａのほとんどの部分にアクセスし、かくして上面１２ａのアクセス可能領域のどこにでも要求に応じて印刷することが可能である。

また、装置１０は、誘導コイル２１を用いて要求に応じてメモリタグに対するデータの書き込みおよび／またはデータの読み取りを行うように既知の態様で動作するメモリタグ読み取り／書き込みデバイス２０も含む。メモリタグ読み取り／書き込みデバイス２０の誘導コイル２１は、プリントヘッド１６とともにプリントヘッドキャリッジ１８に沿って前後に移動するようにプリントヘッド１６に接続される。したがって、誘導コイル２１は、さらに後述されるように、軸Ａ１に実質的に垂直で軸Ａ２に平行な矢印Ａ３で示される第３の軸に沿って前後に移動可能であり、メモリタグ読み取り／書き込みデバイス２０が、紙シート１２のアクセス可能領域の上またはその内部のどこかに配置されたメモリタグ８に対するデータの読み取りおよび／またはデータの書き込みを行うことを可能にする。

次に図３も参照すると、装置１０はまた、メインプロセッサ２２と、装置１０の全ての機械動作（即ち、給紙ローラ１４、プリントヘッドキャリッジ１８に沿ったプリントヘッド１６および誘導コイル２１の移動）を制御するメカコントローラ（mechanics controller）２６とを含む。メインプロセッサ２２は、次の詳細を含む命令信号をホストコンピュータ２４から受け取り、その命令信号の詳細は、
何を印刷するか、
どこに印刷するか、
メモリタグ（単数または複数）８が紙シート１２の内部／表面のどこにあるか、および
どのデータをメモリタグ（単数または複数）８に書き込むかである。
メインプロセッサ２２は要求に応じてコマンド信号を
メカコントローラ、
プリントヘッド１６、および
メモリタグ読み取り／書き込みデバイス２０
へ送り、命令信号を実行する。

したがって、紙シート１２は装置１０を通って供給され、その上面１２ａには必要な情報が印刷される。同時に、紙シート１２上またはその内部のメモリタグ８には、メモリタグ読み取り／書き込みデバイス２０によって必要なデータが書き込まれ、このメモリタグ読み取り／書き込みデバイス２０（およびプリントヘッド１６）の移動は、メモリタグ読み取り／書き込みデバイス２０がメモリタグ８または各メモリタグ８の上にある状態で、データの書き込みを行う必要に応じて休止する。

印刷プロセスとデータ書き込みプロセスの調整の態様は、いくつかの要素に依存するであろう。例えば、メモリタグ８が紙シート１２の上部および／または下部付近のみに存在する場合、データ書き込みプロセスは印刷の前および／または後に行うことができる。これにより、印刷プロセスを中断する必要性が回避され、調整をより単純にすることができる。さらに、一般に印刷が済んで紙シートが排紙される前にインクを乾かすための休止を必要とするインクジェットプリンタで実施する場合、メモリタグが紙シート１２の下部付近に存在する場合には、この休止中にデータ書き込みプロセスを好都合に行うことができる。

メモリタグ８は将来的に、紙シート１２を走査してメモリタグ８の位置を特定することが可能なさらなる装置と、ハンドヘルドリーダとの両方によって読み取りが行われる可能性が高い。したがって、将来、ユーザが紙シート１２上のメモリタグ８の位置を特定することを助けるために、メモリタグ８は、ユーザによって容易に識別され得るアイコンをメモリタグ８の位置に印刷することができる。

また、メモリタグ読み取り／書き込みデバイス２０は、メモリタグ８へのデータの書き込みに加えて読み取り動作を行い、紙シート１２がデータ書き込み動作の後で移動される前に、データが正常に書き込まれていることをチェックすることもできる。代案として、特に装置１０が高速で動作している場合、別個のデータチェックデバイス（図示せず）を装置に含めて、この動作がメモリタグ書き込みデバイスの下流で行われるようにすることができ、この場合、メモリタグ書き込みデバイスはデータ読み取り可能である必要はない。

装置１０は、ベース媒体内またはその上のメモリタグ８へのデータの書き込みと、かかるメモリタグ８からのデータの読み取りとの両方が可能であるので、予め印刷された紙シート１２内またはその上のメモリタグ８に格納されたデータを読み取るためにも使用され得る。したがって、そのような紙シート１２は、オペレータによって「読み取り」モードに設定された装置１０内に供給され、シート紙内またはその上のメモリタグ８または各メモリタグ８の内容を装置１０のメインプロセッサ２２のメモリ部に読み込むことができる。次に、このデータはホストコンピュータ２４に渡され得る。しかしながら、メモリタグ８内のデータは例えば、紙シート１２上の印刷物を電子化したものを含み、よって装置１０が、印刷物を走査する必要なしにその印刷物の１枚または複数枚のコピーを作成することが可能になり、したがって、そのようなコピーには走査によって生じる可能性のある種類の誤りがなくなる。これは、印刷物が写真であり、時間の経過につれて色あせまたは劣化して従来の技術により適切にコピーできなくなる可能性がある場合に特に有用である。メモリタグ８に格納されたデータは事実上、長期間を経た後でも鮮やかな写真のコピーを作成することを可能にするデジタル「ネガ」となる。

さらに、データをホストコンピュータ２４に送り、何らかの方法で変更（ワードプロセッシング文書の編集や写真のデジタル操作など）を加え、このデータを変更後の形態で印刷および別のメモリタグ８に格納するために装置１０に送り返すことも可能である。

次に図６を参照して、メモリタグ８および読み取り／書き込みデバイス２０の基本動作を説明する。メモリタグ８は、アンテナコイルＬ１と、これに並列に接続されて共振回路を形成するコンデンサＣ１とを含む。メモリタグ８はさらに、メモリＭと処理・電源回路Ｐ１とを含む。読み取り／書き込みデバイス２０は、アンテナコイルＬ２と、これに並列に接続されて共振回路を形成するコンデンサＣ２と、処理・信号発生回路Ｐ２とを含む。

Ｐ２内の信号発生器が、選択された周波数、例えば２．４５ＧＨｚで信号を発生する。この信号は、アンテナコイルＬ２に印加され、ひいては電磁界を発生し、この電磁界は、メモリタグ８が読み取り／書き込みデバイス２０に十分接近している場合にメモリタグ８のアンテナコイルＬ１に入り込む。したがって、アンテナコイルＬ１において誘導により電圧が生じ、これが回路Ｐ１内で整流されてメモリタグ８への電力供給に使用される。コンデンサＣ１およびＣ２の静電容量は、送信信号強度および受信信号を最大化するために、信号発生器により生じた周波数において両方の共振回路が共振するように選択される。

読み取り／書き込みデバイス２０によってメモリタグ８にデータを書き込む場合、Ｐ２において発生させた無線周波数信号は、データで変調、例えば振幅変調されてからアンテナコイルＬ２に印加され、送信される。したがって、メモリタグ８が誘導結合により受信する信号は、メモリタグ８に対して電力供給と通信の両方を行い、回路Ｐ１が搬送波からデータ信号を分離して、データを格納するためにメモリＭに渡す。

同様に、メモリタグ８からデータを読み取る場合、回路Ｐ１がデータを表す信号をアンテナコイルＬ１に印加し、この信号が誘導結合の結果としてアンテナコイルＬ２によって検出され、回路Ｐ２で解読されてから、装置１０の読み取り／書き込みデバイス２０からメインプロセッサ２２へ渡される。この信号は、例えば負荷変調を用いて送信され得る。このようなＲＦＩＤシステムでは、メモリタグ８によって消費される電力を、読み取り／書き込みデバイス２０のアンテナコイルＬ２の内部抵抗両端での電圧降下として測定することができる。回路Ｐ１内の負荷抵抗はオン・オフに切り換えられることができ、よってメモリタグ８によって消費される電力を変化させ、これが次に読み取り／書き込みデバイス２０のアンテナコイルＬ２両端の電圧の振幅変調として検出される。

プリントヘッド１６とメモリタグ読み取り／書き込みデバイスとが一斉に移動する装置１０の場合、実際の実施形態では誘導コイル２１をプリントヘッド１６に組み込み、制御回路は装置１０の固定部分内に配置する。このような実施形態では、軸Ａ２と軸Ａ３は一致する。

プリントヘッド１６はインクジェット形式であるものとして説明されるが、本発明は、多くの異なる形式のプリントヘッド、ひいては多くの異なる形式のプリンタで実施され得る。プリンタの形式によっては、図４に示されるようにメモリタグ読み取り／書き込みデバイス２０をプリントヘッド１６とは独立して移動可能とすることが、これらのユニットを互いに接続して１つのものとして移動させるかまたは実際に１つのユニットに合体させるよりも適切である場合がある。この代替の実施形態の装置１０’において、メモリタグ読み取り／書き込みデバイス２０は、軸Ａ３に沿って独立して移動するように読み取り／書き込みデバイスキャリッジ３０上に取り付けられる。読み取り／書き込みデバイスキャリッジ３０は、プリントヘッドキャリッジ１８の下流に示されるが、代案としてその上流に配置され、メモリタグ（単数または複数）８に対するデータの読み取り／書き込みをベース媒体への印刷に先立って行うこともできる。このような実施形態は依然として本発明の範囲に入る。

図５に概略的に示されるような他の形態のプリンタ１０’’において、プリントヘッド１６’は紙１４の幅に広がり、左右に移動することなく必要な印刷範囲を実現する。したがって、この形態のプリンタ１０’’はプリントヘッドキャリッジを含まないが、上述のプリンタ１０および１０’と共通する他の部分には同様の参照番号を付した。本実施形態は、プリントヘッドが装置内で固定されて、ベース媒体または他の態様に対して移動しないレーザープリンタおよび他の形態の印刷技術を含むことができる。

装置１０、１０’および１０’’の実施形態を、紙シート１２と使用することに適するものとして説明してきた。しかしながら、本発明の実施形態は、他のベース媒体、例えば、折り畳み形状またはロール形状の紙、他のシート材料、あるいは本発明による装置の中を通るのではなくその下をある種のコンベヤに乗って通過する箱や他のパッケージさえにも使えるように構成されることもできる。

本発明をＲＦＩＤメモリタグとの使用で説明したが、本発明による装置は、無線周波数範囲外の他の周波数で動作する他の形態のメモリタグと使用するように構成されることもできる。

本発明の装置は、ベース媒体上にデータを印刷すると同時に当該ベース媒体上の１つまたは複数のメモリタグにデータを書き込むことができるという点で、従来技術を上回る顕著な利点を提供する。これにより、文書等の作成を、それらの上に格納された可視および電子形態のデータを用いて遥かに高速に行うことが可能になる。

本発明による第１の実施形態の装置の主要要素を横から見た略図である。図１の装置を上から見た略図である。本発明による装置の制御のブロック図である。本発明による第２の実施形態の装置の主要要素を上から見た略図である。本発明による第２の実施形態の装置の主要要素を上から見た略図である。本発明のいずれかの実施形態に組み込まれるメモリタグと読み取り／書き込みデバイスの略図である。

Claims

データを印刷するとともに、ベース媒体（１２）上またはその内部のメモリタグ（８）にデータを書き込むための装置（１０）であって、
前記ベース媒体（１２）上に印刷するためのプリントヘッド（１６）と、
前記ベース媒体（１２）上またはその内部の前記メモリタグ（８）にデータを書き込むためのメモリタグ書き込みデバイス（２０）とを有し、
前記ベース媒体（１２）が、前記装置（１０）を通って、または通り越して第１の軸（Ａ１）に沿って移動され、前記メモリタグ（８）との通信に必要な前記メモリタグ書き込みデバイスの少なくとも一部（２１）が、前記第１の軸（Ａ１）に実質的に垂直な第３の軸（Ａ３）に沿って前記ベース媒体（１２）に対して前後に移動可能である、装置（１０）。
前記プリントヘッド（１６）が、前記ベース媒体（１２）に対して移動可能であり、前記第１の軸（Ａ１）に実質的に垂直な第２の軸（Ａ２）に沿って前後に移動する、請求項１に記載の装置（１０）。
前記プリントヘッド（１６）と前記メモリタグ書き込みデバイスの一部（２１）とが、互いに接続され、前記第２および第３の軸（Ａ２、Ａ３）に沿って一斉に移動する、請求項２に記載の装置（１０）。
前記プリントヘッド（１６）と前記メモリタグ書き込みデバイスの一部（２１）とが、１つのユニットに合体され、前記第２および第３の軸（Ａ２、Ａ３）が一致する、請求項３に記載の装置（１０）。
前記プリントヘッド（１６）と前記メモリタグ書き込みデバイスの一部（２１）とが、前記第２および第３の軸（Ａ２、Ａ３）に沿って独立して移動する、請求項２に記載の装置（１０’）。
前記メモリタグ書き込みデバイス（２０）が、メモリタグ読み取り／書き込みデバイスであり、前記メモリタグ（８）に書き込まれるデータを書き込みした後に読み取ってチェックできるようになっている、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の装置（１０）。
前記メモリタグ書き込みデバイス（２０）が、メモリタグ読み取り／書き込みデバイスであり、予め印刷されたベース媒体が前記装置を通って、または通り越して移動される際に、前記予め印刷されたベース媒体上のメモリタグ（８）に書き込まれたデータを前記メモリタグ（８）から読み取ることができるようになっている、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の装置（１０）。
一度読み取ったデータを用いて前記予め印刷されたベース媒体の追加コピーが印刷される、請求項７に記載の装置（１０）。
前記装置（１０）を通過する綴じられていないシート形態のベース媒体（１２）を扱うように、前記装置が適合されている、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の装置（１０）。
前記装置が、紙（１２）または他の材料の綴じられていないシートを扱うように適合されている、請求項９に記載の装置（１０）。
ベース媒体（１２）上に印刷を行うとともに、そのベース媒体（１２）上またはその内部のメモリタグ（８）に書き込みを行う方法であって、
ｉ）前記ベース媒体（１２）を第１の軸（Ａ１）に沿ってプリントヘッド（１６）を通過するように供給するステップと、
ii）前記ベース媒体（１２）上に印刷するステップと、
iii）前記ベース媒体（１２）をメモリタグ書き込みデバイス（２０）を通過するように供給するステップと、
iv）前記メモリタグ書き込みデバイス（２０）を、前記第１の軸（Ａ１）に実質的に垂直な第３の軸（Ａ３）に沿って前記ベース媒体（１２）内またはその上のメモリタグ（８）の位置へ移動させるステップと、および
ｖ）前記ベース媒体（１２）内またはその上の前記メモリタグ（８）にデータを書き込むステップとを含む、方法。
前記ベース媒体（１２）上の必要な位置に印刷をするために、前記プリントヘッド（１６）を前記ベース媒体（１２）に対して、前記第１の軸（Ａ１）に実質的に垂直な第２の軸（Ａ２）に沿って移動させるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。