CN1689825B - 射频标记阅读器/打字机及打印机 - Google Patents

Abstract

一种RF标记阅读器/打字机及打印机，其在金属制的传送板的传送面上传送纸张，在与该纸张所具有的RF标记之间，通过天线高效地进行通信，为此，在与传送板的天线相对的位置上形成电波通过部，其使伴随着发送接收部和RF标记之间的通信而输出的电波通过。所述天线具有发射元件，纸张传送过传送面，在与该纸张上的RF标记通过的区域相对的位置上配置所述发射元件，与RF标记之间进行电波的发送和接收。

Description

射频标记阅读器/打字机及打印机

技术领域

本发明涉及进行RF标记的读取、写入的RF标记阅读器/打字机及打印机

背景技术

近年来，被称为RFID(Radio Frequency Identification：射频识别)的技术正在广泛普及。RFID技术中使用也被称为IC标记(ICタグ)的RF标记(RFタグ)。RF标记能够通过利用电波非接触地读写数据。因此，标记本身隐藏在任何地方都能够对RF标记进行读写。

作为RF标记，公知有内设于可印字的标签上的标签型。日本国P2001-96814公报中公开有RF标记标签打印机，其具有在标签型的RF标记内利用无线通信读取/写入信息的功能和在内设RF标记的标签表面进行印字的功能。发挥在RF标记内利用无线通信来读取/写入信息的功能的设备为RF标记阅读器/打字机。

近年来，由于标签打印机的小型化，标签打印机内部空间变得非常狭小。因此，在将RF标记阅读器/打字机内设于小型化的标签打印机中时，倾向于将RF标记阅读器/打字机与形成传送纸张的传送面的传送板接近配置。根据情况的不同，在各部分的设计时设想传送板介于RF标记阅读器/打字机和RF标记之间。但是，由于传送板大多为金属制的，使用于无线通信的电波易受到金属等的影响，故使传送板介于RF标记阅读器/打字机之间时，对RF标记阅读器/打字机的天线发送、接收的电波被传送板遮挡，不能很好地与RF标记进行通信。

发明内容

本发明的目的是能够高效地与RF标记之间进行通信。

本发明的另一目的是谋求装置的小型化。

本发明的RF标记阅读器/打字机包括：传送板，其由金属形成，形成传送纸张的传送面；天线，其具有发射元件，所述纸张传送过所述传送面，在与该纸张上所具有的RF标记通过的区域相对的位置上配置所述发射元件，与所述RF标记之间进行电波的发送和接收；发送接收部，其通过所述天线与所述RF标记之间进行通信，电波通过部，其形成于所述传送板的与所述天线相对的位置上，使伴随着所述发送接收部和所述RF标记之间的通信而输出的电波通过，其特征在于，所述天线由电路基板构成，该电路基板具有设有所述发射元件的表面和整个面成为接地的背面，所述发射元件整体的外形比所述电路基板的外形小，所述电波通过部比所述电路基板的外形小，且与所述发射元件整体的外形大致相同、大小大致相等。

根据本发明，从天线输出的电波不被传送板遮挡，到达在传送面传送并通过电波通过部上的RF标记，故能够高效地与RF标记进行通信。

附图说明

图1是示意地表示本实施例的标签打印机的结构的纵剖侧面图；

图2是表示本实施例的标签打印机的各部电连接的框图；

图3是本实施例的标签打印机使用的标签纸的立体图；

图4是本实施例的标签打印机使用的标签纸的剖面图；

图5是表示RF标记阅读器/打字机附近结构的分解立体图；

图6是表示传送板和标签纸上的RF标记的关系的平面图；

图7是表示RF标记阅读器/打字机的天线形状的平面图。

具体实施方式

根据图1至图7说明本发明实施例。本实施例的印字装置适用于标签打印机。

图1是示意地表示标签打印机1的结构的纵剖侧面图。如图1所示，在标签打印机1上设置有：压纸辊3，其将卷成卷筒状的标签纸2由卷筒状态向传送方向A拉出传送；色带4；热敏头5，其与压纸辊3相对配置，是介由色带4向从卷筒状态拉出的标签纸2打印规定内容的印字头，并且具有直线状配置的多个电阻发热体(图未示)。色带4与热敏头5压接配置，隔着标签纸2与压纸辊3压接。

在标签打印机1上设有RF标记阅读器/打字机7，其用于对标签纸2上的RF(Radio Frequency：射频)标记T(参照图4)写入、读取信息。

虽然未特别图示，但是进行电控制的部件和用于对标签纸2上的RF(Radio Frequency：射频)标记T(参照图4)写入、读取信息的RF标记阅读器/打字机7的发送接收部7d设于与标签纸2的传送部分不同的地方。

图2示表示标签打印机1的各部电连接的框图。如图2所示，在标签打印机1上设有集中控制各部的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)11，在从CPU11引出的系统总线12上连接有由闪存器构成的ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)13。在该ROM13中存储有用于驱动标签打印机1的各种程序。即，ROM13是存储程序的存储介质。另外，从CPU11引出的系统总线12上还连接有存储部、即RAM(Random Access Memory：随机存储器)14，其作为将ROM13中存储的程序展开等的各种操作区域而发挥作用。即，CPU11根据存储在ROM13中的程序，将RAM14作为工作区域利用并且进行各种处理。另外，在从CPU11拉出的系统总线12上还连接有：热敏头5；RF标记阅读器/打字机7；步进电机15，其使压纸辊3旋转来传送标签纸2，同时传送色带4；通信接口(I/F)16，其将从外部设备输出的印字数据和存储于RF标记T中的存储数据输出。

接下来说明标签打印机1所使用的标签纸2。

图3是表示标签纸2的立体图。如图3所示，标签纸2在硬纸2a上具有多个印字标签2b。硬纸2a卷装在芯2c上形成卷筒状。

图4是表示标签纸2的剖面图。如图4所示，在保持于标签纸2上的印字标签2b中埋入RF标记T。RF标记T和印字标记2b形成一体，能够在印字后从硬纸2a剥离，然后能够粘着在其他物品上。RF标记T使用于被称作RFID(Radio Frequency Identification)的技术中，也被成为IC标记.RF标记，未特别图示，主要包括具有存储ID及其他数据的存储部的IC芯片、能够无线发送数据的天线.另外，作为与RF标记阅读器/打字机7之间无线通信方式，静电结合方式、电磁结合方式、电磁感应方式、微波方式等任一种方式都可以.

简单说明标签打印机1的CPU11的基本处理动作。CPU11根据由通信I/F16输入的印字数据有选择地通电加热热敏头5的直线状配列的电阻发热体，熔融或升华色带4的色墨，从而对标签纸2的印字标签2b进行主扫描方向的印字，伴随步进电机15驱动的压纸辊3的旋转，向传送方向A(参照图1)传送标签纸2，由此产生标签纸2相对热敏头5移动，这样，进行副扫描方向的印字。CPU11利用来自步进电机15的驱动力旋转驱动色带4，由卷绕轴4a卷绕使用后的色带4。因此，由压纸辊3、色带4及热敏头5构成印字部；由压纸辊3和步进电机15构成纸张传送机构。

随着步进电机15的驱动而向传送方向A(参照图1)送出的被印字处理的标签纸2在其传送途中通过传送板9的缝隙S。此时，CPU11利用RF标记阅读器/打字机7将由通信I/F16输入的、存储于RF标记T上存储的数据向埋入印字标签2b中的RF标记T写入。

接下来详细叙述RF标记阅读器/打字机7以及配置于其周边的结构物。

图5是表示RF标记阅读器/打字机7周边结构的分解立体图。如图5所示，在RF标记阅读器/打字机7的天线7a上配设有电介质部件8和传送板9。也可以将天线7a、电介质部件8、传送部件9作为RF标记阅读器/打字机7而一体化，也可以在RF标记阅读器/打字机7的天线7a上后安装电介质部件8和传送板9。

图6是表示传送板9和标签纸2上的RF标记T的关系的平面图。如图6所示，标签纸2的硬纸2a在传送板9上的传送面传送。在传送板9大致中央部上形成有作为电波通过部的缝隙S。在缝隙S的下方介由电介质部件8配置有天线7a。标签纸2在传送面传送，在与该标签纸2上的RF标记T通过的区域相对的位置上配置天线7a，进行电波的接收和发送。天线7a配置成输出的电波增强的方向朝向在传送板9传送的标签纸2上的RF标记T的方向上。

图7是表示RF标记阅读器/打字机7的天线7a的形状的平面图。如图7所示，RF标记阅读器/打字机7的天线7a由电路基板构成。图7中的网线部分为铜箔图形。在该天线7a整个背面接地，天线7a向纸面的面前方向输出强电波。在该天线7a表面的图形端部的供电点X上连接有同轴电缆20的芯线，在背面的接地面上连接有同轴电缆20的外部导体。同轴电缆20的一端与进行无线通信控制等的发送接收部7d(参照图2)连接。从供电点X供给的高频信号作为电波从第一发射元件21向空间发射，同时激励与第一发射元件21平行配置的第二发射元件22和第三发射元件23。本实施例的天线7a中，与第一发射元件21相比，第二发射元件22和第三发射元件23的长度更长，第二发射元件22和第三发射元件23在低于第一发射元件的频率下进行共振。由此，能够扩大天线7a的频带宽度。若增加长度不同的发射元件数量，则能够增大频带宽度。扩大天线7a的接地面部分，能够降低来自天线7a周围的物体的影响。

若配置发射元件的传送方向A方向的宽度比传送板9的缝隙S的宽度宽，而传送板9的金属部分与发射元件重合，则难以扩大频带宽度。因此，理想的是，将发射元件的宽度设定为与传送板9的缝隙S的宽度大致相同，将接地面宽度设定为宽于缝隙S的宽度，使天线7a的外形比传送板9的缝隙S的外形大。

接下来说明电介质部件8及传送板9.传送板9由金属形成，在该传送板9的大致中央部形成有与天线7a的发射元件的外形大致相同的缝隙S.天线7a的长度方向及缝隙S的长度方向是与标签纸2的传送方向A大致正交的方向.

在配置于传送板9下方的电介质部件8的大致中央部形成有从下方插入传送板9的缝隙S的凸部30。在电介质部件8密接配置在传送板9下面的状态下，凸部30的上面与传送板9的上面成为同一平面。因此，凸部30的上面也与传送板9的上面同样，形成标签纸2的硬纸2a的传送面。这样的结构使标签纸2的硬纸2a的传送面上没有凹凸，防止标签纸2的硬纸2a挂住或弯折。

电波具有电介质部件8内的波长比自由空间的波长短的特性。一般，电介质部件8内的波长λ由下式(1)表示。

$\mathrm{\λ}={\mathrm{\λ}}_0/\sqrt{{\mathrm{\μ}}_R{\mathrm{\ϵ}}_R}......\left(1\right)$

这里，λ₀是自由空间的波长，u_R是比磁导率，ε_R是比电容率。通常比磁导率u_R为1，故比电容率ε_R增大时波长λ变短。电介质部件8使用比电容率ε_R大的部件时，则RF标记阅读器/打字机7的天线7a的长度方向的长度能够变短，并且能够将天线7a小型化。

这样构成的RF标记阅读器/打字机7将来自发送接收部7d的发送信号作为电波从天线7a发射。另外，由天线7a接收到来自RF标记T的电波的RF标记阅读器/打字机7向发送接收部7d传递信号，发送接收部7d从接收到的信号中取出信息。

因此，根据本实施例的RF标记阅读器/打字机7，从天线7a发射的电波通过传送板9的缝隙S，到达位于缝隙S上的标签纸2的硬纸2a所具备的RF标记T。另外，从RF标记T发射的电波通过缝隙S到达天线7a，故能够高效地进行与RF标记T的通信。

根据本实施例的RF标记阅读器/打字机7，通过在天线7a上配置长度不同的多个发射元件来扩大天线的频带宽度，即使无线通信使用的频带宽度增加，在使用的任何频率下都能够同样高效地进行通信。

根据本实施例的RF标记阅读器/打字机，通过在天线7a上配置电介质部件8，能够缩短RF标记阅读器/打字机7的天线7a的长度方向。

在本实施例中，不限于在传送板9的缝隙S中插入电介质部件8的结构，可以不使用电介质部件8将缝隙S形成空间、即空气层。但是，由于缝隙S的宽度增加时，标签纸2的硬纸易挂住，故尽可能将缝隙S的宽度形成与RF标记T的天线形状相同为好。

Claims (7)

1.一种RF标记阅读器/打字机，其对纸张所具有的RF标记(T)进行信息的读取与写入，其包括：

传送板(9)，其由金属形成，形成传送纸张(2)的传送面；

天线(7a)，其具有发射元件(21、22、23)，所述纸张传送过所述传送面，在与该纸张上所具有的RF标记通过的区域相对的位置上配置所述发射元件，与所述RF标记之间进行电波的发送和接收；

发送接收部(7d)，其通过所述天线与所述RF标记之间进行通信，

电波通过部(S)，其形成于所述传送板的与所述天线相对的位置上，使伴随着所述发送接收部和所述RF标记之间的通信而输出的电波通过，

其特征在于，所述天线由电路基板构成，该电路基板具有设有所述发射元件的表面和整个面成为接地的背面，

所述发射元件整体的外形比所述电路基板的外形小，

所述电波通过部比所述电路基板的外形小，且与所述发射元件整体的外形大致相同、大小大致相等。

2.如权利要求1所述的RF标记阅读器/打字机，其特征在于，所述发射元件由长度不同的多个发射元件构成。

3.如权利要求1所述的RF标记阅读器/打字机，其特征在于，所述天线及所述电波通过部的长度方向与所述纸张的传送方向大致正交。

4.如权利要求1所述的RF标记阅读器/打字机，其特征在于，所述天线将输出的电波增强的方向设置在与经所述传送面传送的所述纸张所具有的所述RF标记相对的方向上。

5.如权利要求1所述的RF标记阅读器/打字机，其特征在于，所述传送板的所述电波通过部由电介质部件(8)形成。

6.如权利要求5所述的RF标记阅读器/打字机，其特征在于，所述电波通过部的上面与所述传送板的传送面位于同一面。

7.一种打印机，其特征在于，包括：纸张传送部(3、15)，其传送具有RF标记的纸张；印字部(3、4、5)，其对所述纸张进行印字；权利要求1、2、3、4、5或6所述的RF标记阅读器/打字机(7)，其对利用所述纸张传送部传送的所述纸张上所具有的所述RF标记进行信息的读取/写入。

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