JP4959219B2 - Ｒｆｉｄ印字用紙用プリンター用ｒｆｉｄ印字用紙 - Google Patents

Description

本発明はＲＦＩＤ印字用紙にかかるもので、とくに非接触で情報の読取りや読書きを行うとともに、印字を可能としたＲＦＩＤ印字用紙に関するものである。

従来から、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術による、非接触で情報の読取りや読書きを行うための各種のＲＦＩＤ情報媒体は、所定の表面積を有する、たとえば平面状の用紙本体と、この用紙本体に設けた平面状のアンテナと、このアンテナに接続しているとともに所定の情報を記憶したＩＣチップと、を有するとともに、外部のリーダーライターによって上記情報の読取りや書込みを可能としている。
このようなＲＦＩＤ情報媒体は、単葉の形態として使用される場合以外に、これを連続帯状のラベルや下げ札などの形態を有するＲＦＩＤ印字用紙として任意の形態のプリンターに装填して使用する場合もある。

プリンターに帯状のＲＦＩＤ印字用紙を装填して、その移送路上にこれを移送するとともに、印字部において印字を行い、かつ、読取り書込み部におけるデータの読取りあるいは書込みを行うためには、読取り書込み部におけるリーダーライター部分の近傍位置にＲＦＩＤ印字用紙がデータ交信可能な位置に至ったことを検出する必要があるが、従来は、ＲＦＩＤ印字用紙の位置検出のみにより、リーダーライターとＲＦＩＤ印字用紙のアンテナとの位置合せを行うようにしていたため、種々の問題が生じている。

図７ないし図１０にもとづき概説する。
図７は、従来の帯状のＲＦＩＤ印字用紙１の平面図、図８は、同、裏面図、図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。ただし図９では、構造を明示するために厚さ方向を極端に誇張して描いてある。
ＲＦＩＤ印字用紙１は、用紙本体として、帯状の台紙２および複数枚のＲＦＩＤラベル３を有し、さらにＲＦＩＤインレット４（とくに図７、図９を参照）を有している。

台紙２は、その表面側に剥離剤を塗布してＲＦＩＤラベル３を仮着可能とするとともに、その裏面のたとえば幅方向両端部に黒塗りの状態で用紙検出マーク５をあらかじめ印刷してある。

ＲＦＩＤラベル３は、任意の紙材料あるいは樹脂材料によりこれを構成したもので、その表面側に必要な印字を可能としているとともに、その裏面側に粘着剤層６を有し、さらに、その内部に挟持した形態でＲＦＩＤインレット４を有している。なお、ＲＦＩＤインレット４は、ＲＦＩＤラベル３と粘着剤層６との間にこれを設けることもできる。

ＲＦＩＤインレット４は、樹脂製の保護シート７と、保護シート７に収容したアンテナ８およびＩＣチップ９と、を有する。
アンテナ８およびＩＣチップ９は、保護シート７内に収容可能な樹脂フィルム１０に各種作成手法によりこれを形成している。
アンテナ８は、ＲＦＩＤラベル３の所定面積を覆う平面状を呈しており、このアンテナ８が広がる所定面積部分の領域を、たとえば矩形状のアンテナ領域１１とする。
したがって、ＲＦＩＤ印字用紙１（ＲＦＩＤラベル３）は、その表面側から外部のリーダーライター２０（図１０）が発する制御電波をＲＦＩＤインレット４（アンテナ８）が受信し、ＩＣチップ９からの情報の読取りやＩＣチップ９への書込みを可能としている。

図１０は、ＲＦＩＤ印字用紙１を装填するラベルプリンターたとえばサーマルラベルプリンター１２の概略側面図であって、サーマルプリンター１２は、ラベル供給部１３と、移送路１４と、ラベル検出部１５（用紙検出部）と、読取り書込み部１６と、印字部１７と、プリンター制御部１８と、を有する。

ラベル供給部１３は、帯状のＲＦＩＤ印字用紙１をロール状に保持するとともに、移送路１４に帯状に繰り出し可能とする。

ラベル検出部１５は、用紙検出センサー１９を有し、台紙２の用紙検出マーク５を検出することにより、ＲＦＩＤ印字用紙１（ＲＦＩＤラベル３）の読取り書込み部１６および印字部１７に対する相対位置を検出可能とする。
用紙検出センサー１９は、反射型あるいは透過型など任意の検出方式を採用したセンサーであって、図示の例では、用紙検出マーク５を検出可能な反射型のものを採用している。

読取り書込み部１６は、リーダーライター２０を有し、リーダーライター２０はＲＦＩＤアンテナ２１およびＲＦＩＤ制御部２２を有しており、ＲＦＩＤアンテナ２１がＲＦＩＤラベル３におけるＲＦＩＤインレット４のアンテナ８との間で、データの送受信を行う。
ただし、ＲＦＩＤアンテナ２１とアンテナ８とは、その相対位置関係を適正に保持した状態でデータの送受信を行う必要があり、一般的には、互いに平行で、かつ近接しているほど交信効率は良好である。

印字部１７は、サーマルヘッド２３およびプラテンローラー２４を有し、この間にＲＦＩＤ印字用紙１を挟持し、プラテンローラー２４の回転駆動により、ＲＦＩＤ印字用紙１をＲＦＩＤラベル３上に移送するとともに、ＩＣチップ９のデータに関連した所定の内容をサーマルヘッド２３により印字可能とする。

プリンター制御部１８は、上述のラベル検出部１５、読取り書込み部１６および印字部１７を制御する。

こうした構成のＲＦＩＤ印字用紙１およびサーマルプリンター１２において、ＲＦＩＤ印字用紙１の移送にともなってラベル検出部１５の用紙検出センサー１９がＲＦＩＤ印字用紙１（台紙２）の用紙検出マーク５を検出し、読取り書込み部１６におけるリーダーライター２０によるデータ読取り書込みのタイミング、および印字部１７における印字のタイミングを制御可能としている。

しかしながら、ＲＦＩＤラベル３におけるＲＦＩＤインレット４（アンテナ８）の大きさや取付け位置には各種のＲＦＩＤ印字用紙１によって異なる場合があり、読取り書込み部１６におけるＲＦＩＤアンテナ２１との間に適正な交信特性を確保するためには、ＲＦＩＤインレット４とＲＦＩＤアンテナ２１との間の位置合わせに支障が生ずるという問題がある。
たとえば、ＲＦＩＤインレット４が組み込まれている領域（より厳密には、アンテナ領域１１）にはできれば印字部１７におけるサーマルヘッド２３およびプラテンローラー２４の押圧力を極端にかけることは避けたいので、このアンテナ領域１１を避けてＲＦＩＤラベル３上の印字デザインを設計する必要がある。
ただし、このアンテナ領域１１を避けずに印字が可能としても、ＲＦＩＤインレット４の大きさが異なる場合には、このＲＦＩＤインレット４をＲＦＩＤラベル３のどの位置に組み込めばよいのかを明示するラベル仕様書をいちいち作成する必要があり、面倒であるという問題がある。
さらに、サーマルプリンター１２についても、ＲＦＩＤラベル３のどの領域にＲＦＩＤインレット４があるのかによって、ＲＦＩＤアンテナ２１との適正位置を演算により確認した上でデータの読取り書込みを行う必要があり、ＲＦＩＤインレット４の大きさや位置に応じてプリンター制御部１８内部の位置検出用制御ソフトをその都度変更する必要があるという問題がある。

このような問題を解消するためには、ＲＦＩＤラベル３におけるＲＦＩＤインレット４の位置をあらかじめ固定しておけばよいが、ＲＦＩＤ印字用紙１の仕様すなわちＲＦＩＤインレット４の大きさや位置が異なる仕様について専用のサーマルプリンター１２を準備しておくことになり、現実的ではないという問題がある。

特開２００６−４１５０号公報

本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、用紙本体のサイズやＲＦＩＤインレットのサイズなどにより、ＲＦＩＤインレットの挟み込み位置を必ずしも固定しなくてもよいＲＦＩＤ印字用紙を提供することを課題とする。

また本発明は、ＲＦＩＤラベルなどの用紙本体のＲＦＩＤインレットと読取り書込み部のＲＦＩＤアンテナとの間に最適な交信特性を簡単に得ることができるＲＦＩＤ印字用紙を提供することを課題とする。

また本発明は、ＲＦＩＤ印字用紙のどの位置にどのような大きさのＲＦＩＤインレットが組み込まれていてもこのＲＦＩＤインレットを簡単に検出可能としたＲＦＩＤ印字用紙を提供することを課題とする。

また本発明は、ＲＦＩＤ印字用紙の長さ方向および幅方向のどの位置にどのような大きさのＲＦＩＤインレットが組み込まれていてもこのＲＦＩＤインレットを簡単に検出可能としたＲＦＩＤ印字用紙を提供することを課題とする。

すなわち本発明は、ＲＦＩＤ印字用紙においてＲＦＩＤインレットが組み込まれている二次元的な位置をＲＦＩＤラベルなどの用紙本体自体の裏面にマークしておき、これを検出可能とすることに着目したもので、所定の表面積を有する用紙本体と、この用紙本体に設けたアンテナと、このアンテナに接続しているとともに所定の情報を記憶したＩＣチップと、を有し、リーダーライターによりこのＩＣチップとの間において少なくとも前記情報の読取りを可能とするとともに、前記用紙本体の表面に前記情報に関連した内容を印字可能としたＲＦＩＤ印字用紙用プリンター用ＲＦＩＤ印字用紙であって、前記用紙本体における前記アンテナの位置に対応して前記用紙本体の裏面に設けたアンテナ指示マークは、前記アンテナが広がるアンテナ領域の幅方向の中心部に位置し、前記アンテナ領域の前記用紙本体における長さ方向の長さ分および前記アンテナ領域の幅方向の中心線の左右に前記アンテナ領域の幅を超えない所定幅であることを特徴とするＲＦＩＤ印字用紙用プリンター用ＲＦＩＤ印字用紙である。

上記用紙本体の裏面に、上記アンテナ指示マークとは異なる部位に上記用紙本体の位置を検出可能とする用紙検出マークを設けることができる。

上記アンテナ指示マークは、上記用紙本体において上記アンテナが広がるアンテナ領域の長さ方向および幅方向を指示可能とすることができる。

上記アンテナ指示マークは、上記用紙本体において上記アンテナが広がるアンテナ領域の長さ方向に伸びていることができる。

上記アンテナ指示マークは、上記用紙本体において上記アンテナが広がるアンテナ領域の幅方向に伸びていることができる。

上記アンテナ指示マークは、上記用紙本体において上記アンテナが広がるアンテナ領域の幅方向の中心部に位置してこれを設けることができる。

上記アンテナ指示マークは、上記リーダーライターによる上記情報の読み取りを最大効率にする位置にこれを設けることができる。

上記用紙本体は、台紙および粘着剤層を有するＲＦＩＤラベルはもちろん、台紙や粘着剤層を持たないタグ（下げ札）、その他任意の形態の用紙本体とすることができる。

本発明によるＲＦＩＤ印字用紙においては、ＲＦＩＤインレットが組み込まれている二次元的な位置をＲＦＩＤラベルの台紙あるいは用紙本体自体の裏面にアンテナ指示マークとしてあらかじめ形成しておくようにしたので、アンテナが広がるアンテナ領域の長さ方向および幅方向にわたって、その位置検出が可能となり、ＲＦＩＤラベルにおけるＲＦＩＤインレット（アンテナ）の位置や大きさが異なっても、そのＲＦＩＤインレットの位置を直接検出することが可能となって、読取り書込み部におけるＲＦＩＤアンテナとの間の交信特性を適正に維持可能であるとともに、ラベル仕様の変更作業も容易となる。

本発明は、ＲＦＩＤ印字用紙のアンテナ専用にアンテナ指示マークを設けるようにしたので、ＲＦＩＤ印字用紙におけるアンテナの位置を直接検出可能としたＲＦＩＤ印字用紙を実現した。

つぎに本発明の実施例によるＲＦＩＤ印字用紙３０を図１ないし図６にもとづき説明する。ただし、図７ないし図１０と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。
図１は、帯状のＲＦＩＤ印字用紙３０の平面図、図２は、同、裏面図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
ＲＦＩＤ印字用紙３０は、前述のＲＦＩＤ印字用紙１（図７）と同様に、帯状の台紙２と、複数枚のＲＦＩＤラベル３と、ＲＦＩＤインレット４と、を有し、さらに、台紙２の裏面に用紙検出マーク５とともにアンテナ指示マーク３１をあらかじめ印刷してある。

アンテナ指示マーク３１は、ＲＦＩＤラベル３すなわち用紙本体の裏面（台紙２の裏面）に、ＲＦＩＤインレット４のアンテナ８の二次元的な位置に対応しているものであって、用紙検出マーク５と同様の黒塗りの領域をあらかじめ印刷してある。
ただし、アンテナ指示マーク３１は、用紙検出マーク５とは異なる部位にこれを設けているもので、ＲＦＩＤラベル３においてアンテナ８が広がる矩形状のアンテナ領域１１の長さ方向および幅方向を直接指示可能とするように、アンテナ領域１１に対応するその裏面側に位置している。なお、アンテナ支持マーク３１は、少なくともアンテナ領域１１を示していればよく、アンテナ領域１１より大きな領域を占めるＲＦＩＤインレット４全体を示すようにこれを形成することもできる。
換言すれば、アンテナ指示マーク３１は、前記リーダーライター２０（図１０）によるＩＣチップ９からの情報の読取りやＩＣチップ９への情報の書込みを最大効率にする位置にこれを設けることが望ましい。
すなわち、アンテナ指示マーク３１は、アンテナ８が広がるアンテナ領域１１の長さ方向（ＲＦＩＤラベル３の移送方向）にアンテナ領域１１の長さ分だけ伸びているとともに、アンテナ領域１１の幅方向にも伸びており、アンテナ領域１１の幅方向の中心部に位置してこれを設けている。具体的には、アンテナ領域１１の幅方向の中心線１１Ｃの左右にたとえば２ｍｍ、計４ｍｍの幅でこれを形成している。

図４は、ＲＦＩＤ印字用紙３０を装填して印字およびデータの読取り書込みを行うためのＲＦＩＤ印字用紙用プリンター（サーマルプリンター３２）の概略側面図であって、サーマルプリンター３２は、前述のサーマルプリンター１２（図１０）と同様に、ラベル供給部１３と、移送路１４と、用紙検出部１５と、読取り書込み部１６と、印字部１７と、プリンター制御部１８と、を有するとともに、読取り書込み部１６に関連してアンテナ検出部３３を有する。

すなわち、読取り書込み部１６は、アンテナ検出部３３と一体的なものであって、ＲＦＩＤ印字用紙３０の移送路１４におけるほぼ同一位置の表面側および裏面側にそれぞれ設けてある。換言すれば、アンテナ検出部３３は、読取り書込み部１６のリーダーライター２０による情報の読み取りを最大効率にする位置にこれを設けている。

アンテナ検出部３３は、アンテナ検出センサー３４を有し、用紙検出センサー１９が用紙検出マーク５を検出すると同様に、このアンテナ検出センサー３４がＲＦＩＤ印字用紙３０のアンテナ指示マーク３１を検出可能な位置にアンテナ検出センサー３４を設けている。
とくに、アンテナ検出部３３は、ＲＦＩＤラベル３においてアンテナ８が広がるアンテナ領域１１すなわち、アンテナ領域１１のＲＦＩＤラベル３における長さ方向および幅方向の位置を検出可能である。
このアンテナ検出センサー３４によるアンテナ支持マーク３１の検出と同時に読取り書込み部１６によるデータの送受信が可能なように、この読取り書込み部１６の前記リーダーライター２０を配置してある。
なお、アンテナ検出センサー３４は、ＲＦＩＤラベル３におけるアンテナ指示マーク３１の位置に応じて、移送路１４の幅方向に手動あるいは自動的に任意の位置にこれを移動調節してセット可能とする。

図５は、ＲＦＩＤラベル３（ＲＦＩＤインレット４）と読取り書込み部１６（リーダーライター２０）およびアンテナ検出センサー３４との相対位置関係を示す概略側面図であって、図５（１）は交信開始可能状態を示し、図５（２）は交信中の状態を示し、図５（３）は交信不可状態を示し、図６は、ＲＦＩＤインレット４によるＲＦＩＤインレット４における電磁誘導作用の時間経過を示すグラフである。
図６に示すように、ＲＦＩＤインレット４のアンテナ８が読取り書込み部１６におけるＲＦＩＤアンテナ２１からの電磁エネルギーを受けてからのチャージ時間は、たとえば５０ｍｓ程度であり、また応答時間は２０ｍｓ程度である。すなわち、読取り時間として実際にかかる時間は７０ｍｓ程度であり、また、書込み時間はその内容量にもよるがたとえば３０９ｍｓ程度である。
一方、用紙検出センサー１９による用紙検出マーク５の検出時間、およびアンテナ検出センサー３４によるアンテナ指示マーク３１の検出時間は、４０〜１００μｓであって、用紙検出センサー１９およびアンテナ検出センサー３４による検出時間の方がリーダーライター２０による読取り時間および書込み時間よりはるかに早いことが知られている。

したがって、図５に示すように、移送路１４上を移送されてくるＲＦＩＤラベル３が読取り書込み部１６の部分にさしかかったところで、アンテナ検出センサー３４がアンテナ指示マーク３１の先端部を検出することにより、図５（１）に示すように、リーダーライター２０のＲＦＩＤアンテナ２１がＲＦＩＤインレット４のアンテナ８との間で交信を開始可能な状態となったことをただちに認識することができる。
図５（２）に示すように、アンテナ検出センサー３４がアンテナ指示マーク３１を検出しつづけている間すなわち、図５（３）に至るまでは、リーダーライター２０とＲＦＩＤインレット４との間での交信が可能な状態を維持している。すなわち、この交信可能状態にある間に、ＲＦＩＤインレット４のＩＣチップ９からのデータを読取り、必要であればＩＣチップ９にデータを書き込むことができる。
すなわちリーダーライター２０は、アンテナ検出部３３（アンテナ検出センサー３４）がアンテナ８を検出してから検出が終了するまでの間においてＩＣチップ９との間のデータ交信を可能とする。
具体的には、たとえば、ＲＦＩＤアンテナ２１の交信可能な領域になったときに、ＲＦＩＤラベル３の移送を一時的に停止し、あるいは移送速度を一定のレベルに低下させ、この交信可能状態の間に、ＲＦＩＤラベル３の移送速度を制御しつつ、適正なデータの送受信を行ってデータの読取りあるいは書込みを行う。

また、用紙検出センサー１９による用紙検出マーク５の検出により、印字部１７に対するＲＦＩＤラベル３の位置検出を行い、印字部１７におけるＲＦＩＤラベル３の表面側への印字のタイミングを制御することができる。

かくして、用紙検出センサー１９による用紙検出マーク５の検出と、アンテナ検出センサー３４によるアンテナ指示マーク３１の検出とを分離独立して実行するようにするとともに、アンテナ指示マーク３１の長さ方向および幅方向での検出を確実にしたので、アンテナ指示マーク３１（アンテナ８）の位置を確実に検出して、すなわち、アンテナ領域１１の位置を二次元的に検出可能として、読取り書込み部１６とＲＦＩＤラベル３との間の交信を適正に実行可能とすることができる。

また、アンテナ指示マーク３１の位置を検出してから、このアンテナ指示マーク３１が読取り書込み部１６の部分から交信不可状態へと外れるまでの間はデータの読取りおよび書込みが可能であるため、図１０に示したサーマルプリンター１２の場合のように、移送路１４上のＲＦＩＤラベル３（ＲＦＩＤインレット４）の位置によってはＲＦＩＤ印字用紙１全体を一時的に上流側にバックフィードしなければならないようなことはない。

なお、ＲＦＩＤラベル３におけるＲＦＩＤインレット４の二次元的な位置が変更となっても、そのＲＦＩＤインレット４の変更位置に応じてアンテナ指示マーク３１を台紙２の裏面に印刷しておくことができ、かつ、ＲＦＩＤ印字用紙３０の幅方向におけるアンテナ検出センサー３４の位置を調節することができるので、たとえば図１および図２に示した例とは異なってＲＦＩＤラベル３におけるＲＦＩＤインレット４が幅方向の端部近傍に位置変更されても、適正にこれを検出することができる。

なおまた、アンテナ検出センサー３４としては、ＲＦＩＤ印字用紙３０の幅方向にわたってＣＣＤなどを一列に並列した構成のセンサー（図示せず）を採用すれば、アンテナ指示マーク３１が幅方向に位置変更されてもこれを確実に検出することができる。

さらに本発明においては、アンテナ検出センサー３４と読取り書込み部１６とが一体であれば、移送路１４における用紙検出センサー１９とアンテナ検出センサー３４との相対位置関係は任意であって、いずれかが上流側に位置していても構わず、サーマルプリンター３２の設計の自由度を大きくすることができる。

本発明の実施例によるＲＦＩＤ印字用紙３０の平面図である。 同、裏面図である。 同、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 同、ＲＦＩＤ印字用紙３０を装填して印字およびデータの読取り書込みを行うためのＲＦＩＤ印字用紙用プリンター（サーマルプリンター３２）の概略側面図である。 同、ＲＦＩＤラベル３（ＲＦＩＤインレット４）と読取り書込み部１６（リーダーライター２０）およびアンテナ検出センサー３４との相対位置関係を示す概略側面図であって、図５（１）は交信開始可能状態を示し、図５（２）は交信中の状態を示し、図５（３）は交信不可状態を示す。 同、ＲＦＩＤインレット４によるＲＦＩＤインレット４における電磁誘導作用の時間経過を示すグラフである。 従来の帯状のＲＦＩＤ印字用紙１の平面図である。 同、裏面図である。 同、図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 同、ＲＦＩＤ印字用紙１を装填するラベルプリンターたとえばサーマルラベルプリンター１２の概略側面図である。

符号の説明

１ ＲＦＩＤ印字用紙（従来、図７）
２ 台紙（用紙本体）
３ ＲＦＩＤラベル（用紙本体）
４ ＲＦＩＤインレット
５ 用紙検出マーク
６ 粘着剤層
７ 保護シート
８ アンテナ
９ ＩＣチップ
１０ 樹脂フィルム
１１ アンテナ領域
１１Ｃ アンテナ領域１１の中心線（図２）
１２ サーマルプリンター
１３ ラベル供給部
１４ 移送路
１５ ラベル検出部（用紙検出部）
１６ 読取り書込み部
１７ 印字部
１８ プリンター制御部
１９ 用紙検出センサー
２０ リーダーライター
２１ ＲＦＩＤアンテナ
２２ ＲＦＩＤ制御部
２３ サーマルヘッド
２４ プラテンローラー
３０ ＲＦＩＤ印字用紙（実施例、図１、図２、図３）
３１ アンテナ指示マーク
３２ サーマルプリンター（ＲＦＩＤ印字用紙用プリンター、図４）
３３ アンテナ検出部
３４ アンテナ検出センサー

Claims (2)

1. 所定の表面積を有する用紙本体と、この用紙本体に設けたアンテナと、このアンテナに接続しているとともに所定の情報を記憶したＩＣチップと、を有し、リーダーライターによりこのＩＣチップとの間において少なくとも前記情報の読取りを可能とするとともに、前記用紙本体の表面に前記情報に関連した内容を印字可能としたＲＦＩＤ印字用紙用プリンター用ＲＦＩＤ印字用紙であって、
   前記用紙本体における前記アンテナの位置に対応して前記用紙本体の裏面に設けたアンテナ指示マークは、前記アンテナが広がるアンテナ領域の幅方向の中心部に位置し、前記アンテナ領域の前記用紙本体における長さ方向の長さ分および前記アンテナ領域の幅方向の中心線の左右に前記アンテナ領域の幅を超えない所定幅であることを特徴とするＲＦＩＤ印字用紙用プリンター用ＲＦＩＤ印字用紙。
2. 前記用紙本体の裏面に、前記アンテナ指示マークとは異なる部位に前記用紙本体の位置を検出可能とする用紙検出マークを設けたことを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤ印字用紙用プリンター用ＲＦＩＤ印字用紙。

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