JP7097614B2 - 高速タグ発行装置及びタグ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は，タグを高速で発行するための装置や方法に関する。具体的に，本発明は，ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグに文字やコードを印刷したり，タグ内のＩＣチップに情報を記録したりするためのタグ発行装置やタグ製造方法に関するものである。

近年，商品管理や物流管理にＲＦＩＤタグが頻繁に用いられるようになっている。ＲＩＦＤタグは，一般的に，識別情報が記録されたメモリを含むＩＣチップと当該メモリ内の情報を発信する発振回路とを含み，これらのＩＣチップ及び周辺回路を板紙によって挟み込むことによって構成されている。ＲＦＩＤタグを発行する際には，メモリに識別情報を書き込んだり，板紙に所定の文字やコード（２次元コードや３次元コード）を印刷する処理が行われる。

例えば，特許文献１には，ＲＦＩＤタグに所定の情報を書き込むための複数のアンテナと，当該タグに印刷を施すための印刷装置とを備えるタグ発行装置が開示されている。特許文献１に記載の装置は，タグの搬送方向に沿って複数のアンテナが配置されており，１つのアンテナでは複数のタグがアンテナの交信範囲を通過する間に，そのうちの１つに対して書き込みが行われる。複数のアンテナの各々が，互いに異なるタグに対して書き込みを行うことで，結果として連続する全てのタグに対して書き込みを行うことができるようになっている。また，このタグ発行装置では，情報書き込み後のタグに対してロゴなどの印刷が行われる。

特開２００５－２５９０５４号公報

ところで，特許文献１に記載のタグ発行装置は，個別に成形済みのＲＦＩＤタグが一列に並んで搬送され，一枚ずつ印刷装置によって印刷されるように構成されている。このような構成の場合，ＲＦＩＤタグに対して印刷を行う際にタグに反りや撓みが生じていると，文字等の印刷位置にずれが生じてしまったり，印刷に一部欠損が生じたりする恐れがある。特に，ＲＦＩＤタグは，２枚の板紙によってＩＣチップやその周辺回路を挟み込んで糊付けした構造となっている場合が多く，糊の塗布量や，塗布位置，乾燥速度，或いは保管庫の温度・湿度条件によって反りや撓みの具合が変化するため，印刷時のタグの状態は個体差が大きくなっている。このような状況下において，ＲＦＩＤタグの発行速度を高速化させるために，タグ表面に対して短時間で印刷を施すと，前述のように印刷位置のズレや印刷の欠損などが生じた不良品が多く発生し，歩留まりが低下するという問題があった。

そこで，タグに対して高速かつ正確に印刷を施すことのできるタグ発行装置や製造方法が求められている。

本発明の発明者は，従来発明が抱える問題を解決する手段について鋭意検討した結果，複数の印刷搬送機によってタグを個別に保持しながら，印刷機に向かって順番に搬送することにより，高速かつ連続でタグに印刷を施す場合であっても，印刷不良を発生させずに正確な印刷加工ができるようになるという知見を得た。そして，本発明者は，上記知見に基づけば従来発明の問題を解決できることに想到し，本発明を完成させた。具体的に説明すると，本発明は以下の構成／工程を有する。

本発明の第１の側面は，タグ発行装置に関する。本発明に係るタグ発行装置は，タグを個別に保持しながら順次搬送する複数の印刷搬送機３０と，印刷搬送機３０による搬送中のタグに印刷を施す印刷機５０を備える。なお，タグは，ＲＦＩＤタグであり，このＲＦＩＤタグに対して印刷と情報の書込みを行うことが好ましい。ただし，本発明はＲＦＩＤタグに限定されず，端に白紙のタグに対して印刷を施す構成を持つものであってもよい。

上記構成のように，例えば２つの印刷搬送機３０を設けておき，一列で搬送されている複数のタグを，これら２つの印刷搬送機３０によって交互に保持しながら印刷機５０まで搬送する。これにより，印刷機５０による印刷中は，印刷搬送機３０によってタグを保持しておくことができるため，印刷時の位置ズレなどを抑制することができる。また複数の印刷搬送機３０によって複数のタグを順次搬送することにより，印刷処理の高速化を実現することができる。

本発明に係るタグ発行装置において，印刷搬送機３０の走行経路は，タグの搬送方向と直交する方向に複数並べられ，当該搬送方向に沿って延びていることが好ましい。このように複数の印刷搬送機３０の走行経路を並列に並べることにより，装置全体の構成を簡素化できる。また，走行経路が並列化されていることで，一台の印刷機５０によって複数の印刷搬送機３０に対応することができる。

本発明に係るタグ発行装置において，印刷搬送機３０は，タグの一方面を吸引することによって当該タグを保持するものであることが好ましい。この場合に，印刷機５０は，タグの他方面に対して印刷を施すようにすればよい。このように，印刷搬送機３０の搬送面にタグを吸着させることで，タグが引き延ばされるため，タグに生じた反りや撓みを緩和することができる。この状態でタグを印刷機５０にかけることで，正確に印刷処理を施すことができる。

本発明に係るタグ発行装置は，タグを一枚ずつ送り出すためのフィーダ１０をさらに備えていてもよい。フィーダ１０は，印刷搬送機３０又はこれにタグを供給するための他の搬送手段に対してタグを送り出す。フィーダ１０は，ストッカ１１，ラチェットローラ１４，及びスライダ１２を有する。ストッカ１１は，複数のタグを留置するための部材であり，タグの束をラチェットローラ１４に向かって付勢するための機構を含んでいることが好ましい。ラチェットローラ１４は，その周面がストッカ１１中の先頭に位置するタグの表面に接触する位置に設けられている。スライダ１２は，ラチェットローラ１４をタグの表面に沿って進退させる。この場合に，ラチェットローラ１４は，スライダ１２がタグを送り出すために進行するときには回転せず，スライダ１２が退行するときには回転するように，その回転方向が一方向にのみ制限されている。このため，スライダ１２がタグの送り出し方向へ進行するときに，ラチェットローラ１４は回転せず，このラチェットローラ１４の周面に接しているタグがスライダ１２の進行に伴って送り出される。他方で，スライダ１２が退行するとき，ラチェットローラ１４は回転して，再び先頭のタグに周面が接触する初期位置へと戻る。このような構成によれば，ストッカ１１に留置されている複数のタグを一枚ずつ高速で送り出すことができる。

本発明の第２の側面は，印刷済みタグの製造方法に関する。本発明に係る製造方法は，複数の印刷搬送機３０によってタグを個別に保持しながら順次搬送する工程と，印刷搬送機３０による搬送中に，印刷機５０によってタグに印刷を施す工程を含む。

本発明によれば，タグに対して高速かつ正確に印刷を施すことができる。

図１は，タグ発行装置の全体構成例を示した側面図である。 図２は，図１のII－II線における断面図であり，主にタグの搬送系を示している。 図３は，主に印刷搬送機を拡大して示している。 図４は，主にフィーダを拡大して示している。

以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜変更したものも含む。

図１は，本発明の一実施形態に係るタグ発行装置１を示している。図１において，フィーダ１０から送り出されたブランク状態のＲＦＩＤタグ（以下「タグ」という）は，図の左から右に向かって搬送される。なお，ブランク状態のタグとは，紙面に印刷が施されておらず，また内部のＩＣチップに情報が書き込まれていないものを意味する。本実施形態に係るタグ発行装置１は，ブランク状態のタグに対して所定の文字や記号，コードなどが印刷した後に，そのＩＣチップに所定の識別情報などが書き込む。これにより，印刷及び書込みが行われたタグが発行される。本願明細書では，まず図１及び図２を参照してタグ発行装置１の概要を説明する。

ブランク状態のタグＴは，複数枚が束になった状態で，フィーダ１０に留置されている。タグＴは，所定の形状に成形され個別に分離したものであり，フィーダ１０に留置された状態では，複数のタグＴが厚み方向に積層されている。タグＴとしては公知のものを用いることができる。タグＴは，一般的なＲＦＩＤタグであり，識別情報を記録するためのメモリを含むＩＣチップと当該メモリ内の情報を発信する発振回路とを含み，これらのＩＣチップ及び周辺回路が板紙によって挟み込まれている。板紙は例えばＩＣチップ等を挟んだ状態で糊付けされたものであり，その表面に印刷を施すことができる。フィーダ１０は，留置された複数のタグＴを一枚ずつ，フィーダコンベア２０へと送り出すための機構を持つ。フィーダ１０の具体的構成については図４を参照して後述する。

フィーダコンベア２０は，フィーダ１０から送り出されたタグを搬送する。フィーダコンベア２０には，一般的なベルトコンベアを用いればよい。複数のタグは，フィーダコンベア２０の搬送面上において，一定間隔を開けて一列に並んだ状態で搬送される。フィーダコンベア２０上におけるタグの間隔を調整するときには，フィーダ１０からの送り出し速度やフィーダコンベア２０の搬送速度を調節すればよい。フィーダコンベア２０は，複数のタグを印刷搬送機３０に供給する。

印刷搬送機３０は，フィーダコンベア２０と乾燥コンベア８０の間を往復移動する装置である。フィーダコンベア２０と乾燥コンベア８０の間には印刷機５０が配置されており，印刷搬送機３０による搬送途中で，タグには印刷機５０によって印刷が施される。すなわち，印刷搬送機３０は，タグを個別に保持する機能を持ち，タグは，この印刷搬送機３０によって保持された状態で印刷機５０にかけられる。

印刷搬送機３０は，タグ発行装置１に複数台設けられており，一列になって連続的に搬送されてくるタグを順番に搬送する。印刷搬送機３０の台数は，２台以上であればよく，例えば２～６台程度用意することも可能である。本実施形態において，印刷搬送機３０は２台設置されており，流れてくるタグを２台の印刷搬送機３０によって交互に搬送する。すなわち，あるタグは，第１の印刷搬送機３０によって搬送し，次のタグは第２の印刷搬送機３０によって搬送し，更にその次のタグは第１の印刷搬送機３０によって搬送するといったように，複数の印刷搬送機３０によって順番にタグを搬送することとなる。また，各印刷搬送機３０は，タグの搬送レベル（搬送面）よりも下方に設置されており，タグを下方から保持する格好となる。

図３では，印刷搬送機３０周辺の構造を拡大して示している。図３（ａ）は，側面図であり，図３（ｂ）は，正面方向（装置下流側）から印刷搬送機３０を見た状態を示している。また，図３の拡大図Ａと拡大図Ｂは，それぞれ図３（ａ）中のＡの枠線内と，図３（ｂ）中のＢの枠線内を拡大して示している。図３に示されるように，２台の印刷搬送機３０の下端部は，それぞれロボシリンダ３１に取り付けられている。ロボシリンダ３１は，合計２台設けられており，それぞれが印刷搬送機３０を前後に進退させるように駆動する。このため，ロボシリンダ３１によって印刷搬送機３０の搬送経路が形成されているといえる。ロボシリンダ３１は，搬送方向に沿って延在しており，印刷搬送機３０を直線的に進退させる。また，２台のロボシリンダ３１は，搬送方向に平面的に直行する方向に，それぞれ平行に並べられている。このため，２台の印刷搬送機３０は並走することとなる。２台のロボシリンダ３１は，前述したようにそれぞれが交互に印刷搬送機３０を前後に進退させるように制御される。

また，印刷搬送機３０は，タグの下面を吸引することによってタグを保持する機能を備える。具体的には，図３の拡大図Ａに示されるように，印刷搬送機３０は，タグの下面に接触するバキュームパッド３２と，このバキュームパッド３２の吸引口に接続されたノズル３３と，このノズル３３に真空ポンプ４０（図１）から延びるエアチューブ（不図示）を接続するためのエアチューブ取付口３４を有する。真空ポンプ４０を駆動させると，エアチューブを介してノズル３３内の空気が吸引される。ノズル３３の吸引口にはバキュームパッド３２取り付けられており，このバキュームパッド３２上にタグが載置されると，タグはバキュームパッド３２に吸着することとなる。真空ポンプ４０による吸引によってノズル３３内の陰圧状態は維持されるため，タグはバキュームパッド３２に吸着したまま，印刷搬送機３０によって装置下流側へと搬送される。このため，タグに反りや撓みが生じている場合であっても，バキュームパッド３２に吸着されることによって，それらの反りや撓みがある程度解消される。また，タグ下面を全体的に吸引して反りや撓みを広く引き延ばすことができるように，一台の印刷搬送機３０には，バキュームパッド３２が複数設けられていることが好ましい。図３に示した実施形態では，一台の印刷搬送機３０に，バキュームパッド３２，ノズル３３，及びエアチューブ取付口３４のセットがそれぞれ複数組ずつ（具体的には２組ずつ）設けられていている。

印刷機５０は，印刷搬送機３０によって吸着保持されているタグに対して所定の文字等を印刷する。印刷機５０によって印刷する文字等は，予め制御装置に入力しておけばよい。印刷機５０には，インクジェットプリンタやレーザプリンタなど公知のプリンタを採用することができる。また，印刷機５０による印刷はモノクロ印刷であってもよいしカラー印刷であってもよい。

また，印刷機５０の下方には，タグを押さえるための押さえプレート５１が配置されている。押さえプレート５１は，２枚のプレートの間にタグの厚みよりも若干大きい隙間が設けられており，この隙間に印刷搬送機３０によって保持されているタグが導入される。押さえプレート５１は，印刷機５０による印刷範囲が開口部となっているため，押さえプレート５１の間に差し込まれているタグにも印刷可能となっている。タグは，印刷搬送機３０によって保持され，かつ，２枚のプレートの間に差し込まれている状態で，印刷機５０による印刷が施される。これにより，タグを平坦に引き延ばした状態で印刷を施すことができる。なお，押さえプレート５１のクリアランスの大きさは，クランプレバー５２を操作することによって調整することができる。

なお，２台の印刷搬送機３０のどちらがタグを搬送しても，そのタグは同一の搬送経路を辿るように設計されている。このため，印刷搬送機３０ごとに印刷機５０を設ける必要はなく，一台の印刷機５０によって２台の印刷搬送機３０によって搬送されてくるタグの印刷に対応することが可能である。具体的には，２台の印刷搬送機３０のバキュームパッド３３は，それぞれ一枚のタグの下面に同時に接触できるように配置されている。すなわち，第１の印刷搬送機３０は，タグ下面の右側寄りに接触し，第２の印刷搬送機３０はタグ下面の左側寄りに接触する。このため，第１と第２の印刷搬送機３０のどちらによってタグを搬送しても，タグの搬送経路は変化することはない。なお，印刷搬送機３０を３台以上設ける場合であっても，各印刷搬送機３０のバキュームパッド３３がタグの下面への接触する領域を３領域以上に分けることで対応できる。

また，印刷機５０は，移動昇降機６０に取り付けられている。移動昇降機６０は，印刷機５０を搬送方向の前後に移動させたり，あるいは上下に昇降させることができる。このように，移動昇降機６０によって印刷機５０の位置を調整することができる。

印刷搬送機３０は，印刷が施されたタグを乾燥コンベア８０に受け渡す。乾燥コンベア８０では，印刷搬送機３０によって順次搬送されてきたタグが一列になって搬送される。乾燥コンベア８０としては，公知のベルトコンベアを採用すればよい。また，乾燥コンベア８０の直上には，タグに付着した着色剤（インク等）を乾燥させるための乾燥装置７０が配置されている。乾燥装置７０による乾燥方式は，印刷機５０（主にインクジェットプリンタ）で使用される着色剤の種類に応じて適切なものを選択すればよい。例えば，印刷機５０によりタグ表面に紫外線硬化型インクが塗布されている場合，乾燥装置７０としては紫外線照射装置を採用すればよい。また，印刷機５０によりタグ表面に熱乾燥型インクが塗布されている場合，乾燥装置７０としては加熱装置を採用すればよい。なお，印刷機５０がレーザプリンタである場合，乾燥装置７０及び乾燥コンベア８０を省略することもできる。その場合，印刷搬送機３０は，フィーダコンベア２０とアンテナコンベア１００の間を往復移動するものとなる。

乾燥コンベア８０の装置下流側にはアンテナコンベア１００が配置されている。アンテナコンベア１００も，乾燥コンベア８０等と同様に，公知のベルトコンベアを採用すればよい。アンテナコンベア１００の直上には，複数のアンテナ９０が配置されている。各アンテナ９０は，アンテナコンベア１００によって搬送されているタグに対してＲＦ信号を供給する。これにより，タグ内のＩＣチップに識別情報などの所定の情報が記録される。なお，タグに記録する情報は，アンテナ９０に有線又は無線で接続されたＰＣなどによって入力したり変更したりすることができる。各アンテナ９０は，それぞれ一枚のタグに対して情報の書込みを行えばよい。つまり，図１に示されるように，３台のアンテナ９０を設けておくことで，３つのタグに対して同時に情報の書込みを行うことができる。これによりタグが高速で搬送される場合であっても，各タグに対して確実に情報の書込みを行うことが可能となる。

アンテナコンベア１００の装置下流側には検査コンベア１２０が配置されており，その直上には検査機１１０が設置されている。本実施形態において，検査コンベア１２０としては公知のローラコンベアが採用されているが，ベルトコンベアに置き換えることも可能である。検査機１１０は，検査コンベア１２０によって搬送されているタグの印刷状態及び／又は情報記録状態が良好であるかどうかを検査する。例えば，検査機１１０に，イメージセンサを設けて，タグの印刷面を撮影し，所定の印刷が行われているか否かを検査してもよい。また，検査機に１１０に，ＲＦＩＤリーダを設けて，タグのＩＣチップに記録された情報を読み取り，所定の情報が適切に書き込まれているか否かを検査してもよい。これらの検査によってタグに不良が発見された場合，検査機１１０は，例えば制御装置（不図示）に対して警告情報を通知する。警告情報を受け取った制御装置は，例えば操作ボックス１４０にタグの不良情報を表示したり，タグ発行装置１を制御して不良品であるタグを系外排出したりすることができる。系外排出の方法は特に限定されないが，不良品タグを検査コンベア１２０の下方に落下させたり，不良品タグをエアーによって検査コンベア１２０の搬送面から吹き飛ばしたりすることができる。これにより，不良品の排除が容易になる。

検査コンベア１２０の装置下流側には搬送コンベア１３０が配置されている。搬送コンベア１３０の搬送方向は，検査コンベア１２０の搬送方向と平面視において直交している（図２参照）。検査コンベア１２０からは，印刷及び情報記録が完了した複数のタグが次々と供給されてくるが，それを人手によって回収し易くするとともに，タグ発行装置１の全長を短くするために，搬送コンベア１３０によってタグの搬送方向を直角に変換する。搬送コンベア１３０としては，公知のベルトコンベアを採用できる。人手によってタグを回収しやすくするために，搬送コンベア１３０としては比較的横幅の広いコンベアを採用すると良い。以上のようにして，タグ発行装置１により印刷及び情報記録が施されたタグが連続的に発行される。

続いて，図４を参照して，フィーダ１０の具体的な構成について説明する。図４に示されるように，フィーダ１０は，複数のタグの束を蓄積するためのスタッカ１１を有する。スタッカ１１には，成形済みでブランク状態のタグが厚み方向に積層される。また，スタッカ１１は，タグの束をラチェットローラ１４側に向かって付勢する付勢機構を有していることが好ましい。

フィーダ１０には，ラチェットローラ１４がスタッカ１１に蓄積されたタグの先頭に接触するように配置されている。ラチェットローラ１４は，昇降プレート１３の先端に固定されており，またこの昇降プレート１３は，スライダ１２によって上下に進退移動（往復移動）される。ラチェットローラ１４は，スライダ１２がタグを送り出すために進行するときには回転せず，スライダ１２が退行するときには回転するように，その回転方向が一方向にのみ制限されている。つまり，図４に示した例では，ラチェットローラ１４は，右回りにのみ回転し，左回りへは回転しないように制限されている。このため，スライダ１２が下方に向かって進行すると，ラチェットローラ１４の周面に接触している先頭のタグが，ラチェットローラ１４及びラチェットローラ１４の下降に連れられて，スタッカ１１から下方に向かって排出される。このとき，ラチェットローラ１４は回転しない。他方で，スライダ１２が上方に向かって退行すると，ラチェットローラ１４は回転しながら上昇して初期位置に戻り，次のタグの表面に接触する。このような動作を繰り返すことで，スタッカ１１の先頭に位置するタグを次々に排出することができる。

ラチェットローラ１４の下方には一対の駆動ローラ１５及び従動ローラ１６が設けられている。駆動ローラ１５と従動ローラ１６は対向配置されており，駆動ローラ１５はモータ（不図示）によって自ら回転し，従動ローラ１６は駆動ローラ１５に伴って回転する。ラチェットローラ１４によってフィーダ１０から排出されたタグは，駆動ローラ１５と従動ローラ１６の間に導入され，さらに下方へと送り出される。また，駆動ローラ１５及び従動ローラ１６からフィーダコンベア２０の間には斜面１７が設けられている。駆動ローラ１５と従動ローラ１６から送り出されたタグは，この斜面１７に沿ってスライドし，フィーダコンベア２０の搬送面に載置されることとなる。このようにして，フィーダ１０からフィーダコンベア２０へと，一枚ずつブランク状態のタグが高速で送り出される。

以上，本願明細書では，本発明の内容を表現するために，図面を参照しながら本発明の実施形態の説明を行った。ただし，本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，本願明細書に記載された事項に基づいて当業者が自明な変更形態や改良形態を包含するものである。

１…タグ発行装置 １０…フィーダ
１１…ストッカ １２…スライダ
１３…昇降プレート １４…ラチェットローラ
１５…駆動ローラ １６…従動ローラ
１７…斜面 ２０…フィーダコンベア
３０…印刷搬送機 ３１…ロボシリンダ
３２…バキュームパッド ３３…ノズル
３４…エアチューブ取付口 ４０…真空ポンプ
５０…印刷機 ５１…押さえプレート
５２…クランプレバー ６０…移動昇降機
７０…乾燥機 ８０…乾燥コンベア
９０…アンテナ １００…アンテナコンベア
１１０…検査機 １２０…検査コンベア
１３０…搬送コンベア １４０…操作ボックス
Ｔ…ＲＦＩＤタグ

Claims (5)

1. タグを個別に保持しながら順次搬送する複数の印刷搬送機（３０）であって，それぞれが前記タグの受取位置と受渡位置の間を往復移動するものと，
   前記印刷搬送機（３０）による搬送中の前記タグに印刷を施す印刷機（５０）を備え，
   前記複数の印刷搬送機（３０）は，どの印刷搬送機（３０）が前記タグを搬送しても前記タグが同一の搬送経路を辿るように構成されている
   タグ発行装置。
2. 前記印刷搬送機（３０）の走行経路は，前記タグの搬送方向と直交する方向に複数並べられ，当該搬送方向に沿って延びている
   請求項１に記載のタグ発行装置。
3. 前記印刷搬送機（３０）は，前記タグの一方面を吸引することによって当該タグを保持するものであり，
   前記印刷機（５０）は，前記タグの他方面に対して印刷を施す
   請求項１又は請求項２に記載のタグ発行装置。
4. 前記タグを一枚ずつ送り出すためのフィーダ（１０）をさらに備え，
   前記フィーダ（１０）は，
   複数の前記タグを留置するためのストッカ（１１）と，
   前記ストッカ（１１）中の先頭に位置する前記タグの表面に接触するラチェットローラ（１４）と，
   前記ラチェットローラ（１４）を前記タグの表面に沿って進退させるためのスライダ（１２）とを有し，
   前記ラチェットローラ（１４）は，前記スライダ（１２）が前記タグを送り出すために進行するときには回転せず，前記スライダ（１２）が退行するときには回転するように，その回転方向が一方向のみに制限されている
   請求項１から請求項３のいずれかに記載のタグ発行装置。
5. タグの受取位置と受渡位置の間を往復移動する複数の印刷搬送機（３０）によって前記タグを個別に保持しながら順次搬送する工程と，
   前記印刷搬送機（３０）による搬送中に，印刷機（５０）によって前記タグに印刷を施す工程を含み，
   前記複数の印刷搬送機（３０）は，どの印刷搬送機（３０）が前記タグを搬送しても前記タグが同一の搬送経路を辿るように構成されている
   印刷済みタグの製造方法。

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