JP2008129746A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
走行中（搬送中）の記録媒体夫々に内蔵するＲＦ−ＩＤタグに連続して情報の読み書きを行うＲＦ−ＩＤリーダライタ搭載記録装置において、隣接するＲＦ-ＩＤ等に誤った書き込みがされぬように所定エリア以外をシールドする方法があるが、
隣接するＲＦ−ＩＤ間の間隔は記録媒体の搬送方向上のサイズ等によって変化する。
ＲＦ−ＩＤ間の間隔が広ければ書き込み可能エリアも広く設定できるし、間隔が狭いとシールドによる効果が期待できなくなることもある。
【解決手段】
シールド部材を移動できるようにして、使われる記録媒体により通信可能エリアを変更できるようにした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像を記録すると同時にＲＦ-ＩＤタグに対し情報の読み書き可能な記録装置に関するものである。

近年、非接触で情報を送受信可能なＲＦ-ＩＤ（Radio Frequency IDentification）と呼ばれる自動認識システムが開発されている。このＲＦ-ＩＤシステムは、電子情報を記憶するための不揮発性メモリを搭載したＩＣチップとＩＣチップに電気的に接続されたアンテナからなるＲＦ-ＩＤタグとＲＦ-ＩＤタグをコントロールするＲＦ-ＩＤリーダ／ライタとから構成される。このＲＦ-ＩＤシステムの特徴として、データの新規書き込み及び記憶、複数のＲＦ-ＩＤタグとの同時通信、障害物等の影響を受けにくい等が挙げられる。

記録媒体として、ＲＦ-ＩＤタグ内蔵のラベル紙は図７に示す如く、長尺状で且つ半透明のセパレータ（離型紙）７０１上に複数のラベル７０２が剥離可能に仮着されている。

ラベル７０２の内部に電子情報を記憶するための不揮発性メモリを搭載したＩＣチップ７０４とＩＣチップ７０４に電気的に接続されたアンテナ７０５が封入されている。これらＩＣチップ７０４とアンテナ７０５とを合わせてＲＦ−ＩＤタグと呼ぶ。

ラベル部分の判別を行うには、例えばラベル紙の下側に配置したＬＥＤ光源等から発光し、透過する光をラベル紙上側に具えた受光素子により検出する。ラベル間ギャップ７０３部分の透過光量はラベル仮着部より多いことを利用して、記録装置の搬送部を流れてくる（搬送される）ラベル７０２の先端部、或いは後端部を検知できるので、ラベル検知部の下流側に記録（印刷）するための記録ヘッドを配置すれば、各ラベル７０２への印刷切り出し位置を決定できる。

ＲＦ−ＩＤタグへの情報の読み書きは走行するラベル７０１の検出をトリガとして行われる。記録媒体は、連続紙であるため記録媒体を走行させると一定間隔でラベル７０１が検出され、それに応じてラベル内のＲＦ−ＩＤタグへの情報の読み書きも記録媒体を走行しながら行われる。

この際、ＲＦ−ＩＤタグへの読み書きを行う情報はＲＦ−ＩＤタグ内に記憶されている固有のＩＤ（ユニークＩＤ）やラベル表面への印字と同期が取れるようにする必要があるため、検出した順序に正しく情報の読み書きを行う必要がある。そのため、読み書きを行うためには、ＲＦ−ＩＤタグが複数検出できる状態では行わず、ＲＦ−ＩＤタグが一つだけ検出できる状態で情報の読み書きを行う必要がある。そこで通信可能エリアの一部にシールド部材を施して、
非書き込み素子に通信用電波が受信されないようにした提案が為されている。

（例えば特許文献1）
特開2006-255983

しかし、上記従来の方法では、通信範囲に物理的な制限が加わり、通信に必要な時間が確保できず意図していた情報の読み書きができない場合がある。かといって通信範囲を広めに確保しようとすると、搬送方向上比較的小さい寸法のラベルが用いられた時、やはり隣接のＲＦ−ＩＤへ誤った書き込みがされる等の懸念がある。

本発明のＲＦ-ＩＤリーダライタ搭載記録装置は上記目的を達成するために下記の記録装置を実施した。

即ち、本発明の記録装置は、搬送中の記録媒体夫々に内蔵するＲＦ−ＩＤタグにアンテナを介して情報の書き込みを行うＲＦ−ＩＤリーダライタと、情報の書き込みを遮断するシールド機構を備えた記録装置であって、前記シールド機構を移動するシールド機構移動手段を更に備えることを特徴とする。

又、上記シールド機構移動手段により受動的に設定される通信可能範囲はＲＦ−ＩＤタグの搬送方向上の間隔によって適宜設定される。

本発明の実施によって、通信対象のＲＦ−ＩＤタグにはより確実に書き込み、且つ隣接するＲＦ−ＩＤタグには誤った書き込みがされにくい設定が可能になったので、記録装置の生産性が向上する。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づき説明する。
＜第１の実施例＞
本発明を実施したＲＦ-ＩＤリーダライタ搭載記録装置の模式図を図１に示す。

本実施例におけるＲＦ-ＩＤリーダライタ搭載記録装置１００は、長尺の記録媒体に対して記録を行う、ラベルプリンタと呼ばれるタイプのものである。

記録装置１００は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の各記録ヘッド１０２〜１０５を有する。

各々の記録ヘッドは記録媒体幅分のノズル列を持ったインクジェット方式のラインヘッドである。

これら４本の記録ヘッド１０２〜１０５からそれぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）のインクを選択的に吐出し、カラー記録する。

吐出するインクは、インクカートリッジ（Ｋ）１０６、（Ｃ）１０７、（Ｍ）１０８、及びインクカートリッジ（Ｙ）１０９から、図示しないポンプ、チューブによってそれぞれ対応する記録ヘッドに供給される。

記録ヘッド１０２〜１０５は不図示のヘッドホルダにて支持され、図の上下方向に移動可能である。最下点が記録位置であり、図は最も上部に引き上げられている状態を示す。

ロールユニット１０１は、ロール状に巻かれたラベル紙１１２を装着するロール駆動軸１１３、ロール駆動軸１１３を駆動するモータ（不図示）等から構成される。１１７は記録装置の操作パネルで電源ＯＮ／ＯＦＦやＯＮＬＩＮＥ／ＯＦＦＬＩＮＥ切り替えスイッチ、状態表示用のＬＣＤ等を具える。

ラベル紙１１２の詳細は図７に示す如く、長尺状で且つ半透明のセパレータ（離罫紙）７０１上に複数のラベル７０２が剥離可能に仮着されていて、ラベル７０２の内部に電子情報を記憶するための不揮発性メモリを搭載したＩＣチップ７０４とＩＣチップ７０４に電気的に接続されたアンテナ７０５が封入されている。

ラベル紙１１２は搬送モータ１１０によって駆動される搬送ベルト１１１により図の左方向に搬送される。

記録動作中ラベル紙１１２は概ね定速度で搬送され、記録ヘッド（Ｋ）１０２およびＲＦ−ＩＤ用アンテナ１２０より更に上流側に備える透過型センサ１１４によってラベル７０２は検知される。

透過型センサ１１４の発光部は記録媒体搬送路の下側に、そして記録媒体搬送路の上側に受光部が配置されており、この間を通過するラベル紙１１２のラベル７０２と隣接ラベル間ギャップ部７０３、即ちセパレータ部分との透過光量の違いによってラベル７０２の先端、または後端の検知が可能である。

ＲＦ-ＩＤタグへの情報の書き込みはＲＦ-ＩＤ用アンテナ１２０を介して行なう。

ＲＦ−ＩＤ用アンテナ１２０の下部には、シールド機構１２１Ａ、１２１Ｂが備えられる。

後述するシールド機構移動モータ６１８によりシールド機構１２１Ａ、１２1Ｂの何れか一方、又は双方とも図の左右方向、つまり搬送方向の上流、下流方向に移動可能であり、書き込みする所望ＲＦ-ＩＤに対して隣接したＲＦ-ＩＤへの誤った書き込み、混信を防止する。

図６は、本発明を実施した記録装置の電気的なブロック図である。

ホストＰＣ６００は、ラベルに印刷するための記録データを記録装置のインタフェースコントローラ６０２に転送して印刷処理の開始を指示する。また、記録する記録媒体の枚数、及び記録媒体の種類やサイズ、ＲＦ−ＩＤタグ位置情報等を指示するコマンドをインタフェースコントローラ６０２に転送して指示できる。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０１は記録データの受信、記録動作、記録媒体のハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。

ＣＰＵ６０１は受信したコマンドを解析後、メモリコントローラに記録データの各色成分のイメージデータをＶＲＡＭ６０７にビットマップ展開して描画動作を指示する。記録前の動作処理としてＣＰＵ６０１は、受信したコマンド内のＲＦ−ＩＤタグのサイズや間隔等の情報に応じてシールド機構移動モータ６１８により所定の位置に前述のシールド機構１２１Ａ、１２1Ｂを移動する。その後、記録ヘッドを上下に駆動するヘッドＵ／Ｄモータ６１１により記録ヘッド１０２〜１０５を記録位置へ移動させる。この時、不図示のキャップ機構を搬送方向左右に移動させるキャッピングモータ６１２をも駆動制御する。

さらに、ラベル紙１１２を給紙するために給紙モータ６１３により給紙部１０１の駆動軸１１３を動作させ、ラベル紙１１２の給紙を開始する。続いて搬送モータ１１０によって搬送ベルト１１１を駆動し、ラベル紙１１２は定速度に保たれ搬送される。

各モータは入出力ポート６０９〜モータ駆動部６１０を介して駆動される。

定速度で搬送されるラベル紙１１２のラベル部のＲＦ-ＩＤタグに対して情報を書き込むタイミングおよび記録を行うタイミングを決定するために透過型センサ１１４にてラベル７０２の先端を検出する。

ラベル紙１１２の搬送に同期して、メモリコントローラ６０６はＶＲＡＭ６０７から対応する色のイメージデータを順次読み出し、記録ヘッド制御回路６０８を介して記録ヘッド（Ｋ）１０２、（Ｃ）１０３、（Ｍ）１０４、及び記録ヘッド（Ｙ）１０５にデータ転送し、カラー記録する。
ここで、Ｋ：ブラック、Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエローを意味する。

以上の動作の内ＣＰＵ６０１が司る動作はプログラムＲＯＭ６０３に記憶され、後述図２のフローに対応した処理プログラムに基づき実行される。又作業用のメモリとしてワークＲＡＭ６０４を使用する。

ＥＥＰＲＯＭ６０５は不揮発性のメモリで記録ヘッド相互の微小記録位置調整値等装置特有の設定値等を保存する。

ポンプモータ６１４はインクの供給や、記録ヘッド１０２〜１０５のクリーニング動作時、インクの加圧等に使用するが、本発明に直接的な関連がないために説明は省略する。
＜ＲＦ−ＩＤアンテナ付近の構成＞
図３は、本発明におけるＲＦ−ＩＤアンテナ１２０とＲＦ−ＩＤタグ３０１との通信可能範囲３００を示す概念的な図である。

ラベル先端（又は後端）を検出する為のセンサ１１４が搬送方向上流側に設置されている。

ＲＦ−ＩＤアンテナ１２０は搬送路の上部に固定され、ある通信可能範囲３００を持ち、この範囲内に存在するＲＦ−ＩＤタグ３０１Ａ〜３０１Ｅに対して通信を行う。

通信可能範囲３００は記録装置本体側のＲＦ−ＩＤアンテナ１２０の特性のみに依存されるものではなく、ＲＦ−ＩＤタグ３０１側のアンテナとの相互の特性で決まるものであるがここでは一元的に扱うことにする
金属製であるシールド機構１２１Ａ、１２１ＢがＲＦ−ＩＤアンテナ１２０に対して搬送方向下流側、上流側に各1つ配置されており、これらの近傍では通信は遮断される。

図３の状態であると、ＲＦ−ＩＤタグ３０１Ａ、３０１Ｂはシールド機構１２１Ａに近接しているため通信はできない。又、同様ＲＦ−ＩＤタグ３０１Ｄ、３０１Ｅもシールド機構１２１Ｂに近接しているため、やはり通信不可の状態である。シールド機構１２１Ａ、１２１Ｂが近接するとＲＦ−ＩＤタグ内アンテナの共振周波数が急激に変化する為である。

従って、ＲＦ−ＩＤタグ３０１ＣのみがＲＦ−ＩＤアンテナ１２０と通信可能な状態となる。また、シールド機構１２１は、シールド機構移動モータ６１８およびシールド機構の基準位置を検出するセンサ（不図示）により図左右方向に移動が可能である。

この様子を図８に示す。シールド機構移動モータ６１８が駆動されると、減速後ピニオンギア８０１に伝達される。

ラック８０２Ａ、８０２Ｂが搬送方向左右にスライドし、二つのシールド機構１２１Ａ、１２１ＢはＲＦ−ＩＤアンテナ１２０中心部を基準点として互いに遠ざかる方向か、或いは近づく方向にスライドされる。

再度図３に戻り、二つのシールド機構１２１Ａ、１２１Ｂ間の間隔３０２Ｃは、隣接するＲＦ−ＩＤタグ間の距離３０２ＡにＲＦ−ＩＤタグ３０１のアンテナ部分のサイズ３０２Ｂを加えた値に設定される。

図４には各々のラベルに内蔵されたＲＦ−ＩＤタグ３０１Ａ〜３０１Ｅが左方向へ搬送される様子を示す。

図４Ａの状態ではＲＦ−ＩＤタグ３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｄ、及び３０１Ｅは何れもアンテナ部分にシールド機構が近接しており記録装置本体側のＲＦ−ＩＤアンテナ１２０との通信は出来ない。

従って、シールド機構１２１Ｂから僅かに離れたＲＦ−ＩＤタグ３０１Ｃのみ通信可能となっている。

続いて図４Ｂの状態ではＲＦ−ＩＤタグ３０１Ｃと記録装置本体側のＲＦ−ＩＤアンテナ１２０とは通信条件が最も良い位置関係に達している。他のＲＦ−ＩＤタグは全てシールド機構１２１Ａ、或いは１２１Ｂと近接しており通信は出来ない。

前記図４の例に比較し、ラベルサイズが大きい時の例について図５によって説明する。各々のラベルに内蔵されたＲＦ−ＩＤタグ５０１Ａ〜５０１Ｃが左方向へ搬送される様子を示す。

図５Ａ〜図５ＣはＲＦ−ＩＤタグ５０１Ｂが通信可能状態に入ってから左方向に搬送され通信不能直前迄の過程を示している。

前述の図４に比較し、二つのシールド機構１２１Ａ、１２１Ｂ間の間隔３０２ＣはＲＦ−ＩＤアンテナ１２０中心部を基準点として互いに遠ざかる方向にスライドされている。ラベル紙の搬送速度が一定とすれば、前述図４に比較し図５の方がＲＦ−ＩＤタグへの書き込みに関する時間的な余裕度は高い。
＜派生的に得られる効果＞
ＲＦ−ＩＤタグ内のＩＣチップが故障している場合、該当するＲＦ−ＩＤタグのアンテナが中継アンテナとして働き、隣接するＲＦ−ＩＤタグに誤書き込みする等の不具合が稀に発生することがあるが、本発明によると前述のシールド機構１２１Ａ、１２１Ｂによって隣接するＲＦ−ＩＤタグとの通信は不能となるので、誤書き込みを防止できるばかりでなく故障の判別も正確に出来る。
＜シールド機構位置制御及び情報読み書きフロー＞
図２は、本発明における印刷処理内でのシールド機構位置制御およびＲＦ−ＩＤタグへの情報読み書き処理を示すＣＰＵ６０１のフローである。

記録装置のインタフェースコントローラ６０２はホストＰＣ６００から記録画像データと共にラベルのサイズやラベル内のＲＦ−ＩＤタグ位置情報を含む記録媒体情報等を受信する（Ｓ２０１）。

受信する記録媒体情報の詳細としては、ラベル紙の搬送方向上のサイズ７１０、ＲＦ−ＩＤタグのラベル先端からの寸法７１１と搬送方向上のサイズ７１２、そしてラベル間ギャップ寸法７１３等（図７参照）である。

受信した上記寸法から設定すべきシールド機構間隔３０２Ｃを算出する。（Ｓ２０２）
シールド機構移動モータ６１８およびシールド機構基準位置センサ（不図示）により、ＲＦ−ＩＤアンテナ１２０を中心としてシールド機構間隔３０２Ｃとなるようにシールド機構１２１を移動する。（Ｓ２０３）
次に記録ヘッド１０２〜１０５をヘッドＵ／Ｄモータ６１１により記録可能な位置に移動、並行して給紙モータ６１３、搬送モータ１１０を駆動させ、記録媒体（ラベル紙）の搬送開始する。（Ｓ２０４）
そして、センサ１１４によりラベル先端を検出すると（Ｓ２０５）、先頭ラベルに内蔵されたＲＦ−ＩＤタグ３０１が通信可能範囲に達したかを判断し（Ｓ２０６）、該当のＲＦ−ＩＤタグに書き込み処理する（Ｓ２０７）。

続いて該当ＲＦ-ＩＤタグ３０１は記録ヘッド１０２〜１０５による記録動作処理へと移行する。（Ｓ２０８）
以上の一連の処理をホストより送られてくるデータを全て処理するまで繰り返す。（Ｓ２０９）
＜他の実施形態＞
上記第一の実施形態では、通信を防止する手段をホストからの設定コマンドとして自動的に移動する構成としたが、本発明はこれに限らず手動で調整を行う構成でもよい。

また、上記第一の実施形態では、書き込み対象以外のＲＦ-ＩＤタグへの誤書き込みを防止する手段と金属板等のシールド機構を用いたが、フェライト等の電波吸収材を使用するものでもよい。

本発明は、ＲＦ-ＩＤタグを内蔵した記録媒体表面への画像記録とＲＦ-ＩＤタグへの情報書き込み動作を並行に、且つ連続的に行なう、生産性の高いラベルプリンタ等、高速の記録装置に利用可能である。

本発明を実施したＲＦ-ＩＤリーダライタ搭載記録装置の模式図である。 本発明における記録処理内でのシールド機構位置制御およびＲＦ−ＩＤタグへの情報読み書き処理を示すフローチャートである。 記録装置本体側のアンテナとＲＦ-ＩＤとの通信可能範囲と本発明によるシールド機構の位置関係を示す図である。 書き込み対象のＲＦ-ＩＤが本体側アンテナ付近を通過する様子を説明する模式図である。 図４に比較して大きいラベルを使用した場合のシールド機構間隔の変化を説明する図である。 本発明を実施した記録装置の電気的なブロック図である。 ＲＦ-ＩＤタグ内蔵ラベル紙の概略図である。 記録装置本体側のアンテナに対してシールド機構のスライドさせる伝達系を示す図である。

符号の説明

１００ ＲＦ-ＩＤリーダライタ搭載記録装置
１０２ 記録ヘッド（Ｋ）
１０３ 記録ヘッド（Ｃ）
１０４ 記録ヘッド（Ｍ）
１０５ 記録ヘッド（Ｙ）
１１０ 搬送モータ
１１１ 搬送ベルト
１１２ ラベル紙
１１４ 透過型センサ
１２０ 記録装置本体側アンテナ
１２１ シールド機構
３００ 通信可能範囲
３０１ ＲＦ−ＩＤタグ
３０２Ａ 隣接するＲＦ−ＩＤタグ間の距離
３０２Ｂ ＲＦ−ＩＤタグのアンテナ部分の搬送方向サイズ
３０２Ｃ シールド機構間の間隔
６００ ホストＰＣ
６０１ ＣＰＵ
６０２ インタフェースコントローラ
６０３ プログラムＲＯＭ
６１８ シールド機構移動モータ
７０１ セパレータ（離型紙）
７０２ ラベル
７０３ ラベル間ギャップ
７０４ ＩＣチップ
７０５ アンテナ
７１０ ラベルの搬送方向サイズ
７１１ ラベル先端からＲＦ-ＩＤタグ迄の距離
７１２ ＲＦ-ＩＤタグの搬送方向のサイズ
７１３ ラベル間ギャップ幅
８０１ ピニオン
８０２Ａ、８０２Ｂ
ラック

Claims (4)

1. 搬送中の記録媒体夫々に内蔵するＲＦ−ＩＤタグにアンテナを介して情報の書き込みを行うＲＦ−ＩＤリーダライタと、情報の書き込みを遮断するシールド機構を備えた記録装置であって、前記シールド機構を移動するシールド機構移動手段を更に備えることを特徴とする記録装置。
2. 前記シールド機構は記録媒体搬送方向上前記アンテナ位置を基準として上流側と下流側に分離されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記シールド機構は前記アンテナ位置を基準として互いに遠ざかる方向、或いは近づく方向にスライドすることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
4. 前記シールド機構の間隔は隣接する前記ＲＦ−ＩＤタグ間隔の増加に伴い広く設定することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。

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