JPH081653B2 - 磁気シート付データタグのリードライト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁気シート付データタグのリードライト装
置、特にデータのリードライトと磁気シートの書き込み
消去とを一連のデータタグ移送中に連続して行うことの
できる改良されたリードライト装置に関する。

［従来の技術］ 所定のデータをリードライトする記録手段として、磁
気カード、ICカードその他が実用化されているが、これ
らの従来におけるカードはリードライト装置との間で電
気的な接触が必要であったり、あるいは磁気ヘッドとの
良好な密接状態が得られなければ所定のリードライト作
用ができないという制約があった。

従来において、このようなデータ記録手段の改良とし
て、リードライト装置との間で電磁結合及び電波伝搬作
用を行うメモリ素子が提案されており、これらの素子は
データキャリアあるいはデータタグ（以下、データタグ
という）として知られている。

この種のデータタグは、例えば特開昭64−46178号、
同46179号、同46180号、そして特開平１−296395号等と
して公知であり、耐久性に優れ、使用条件の制約を受け
にくく、また個別のデータタグの識別が容易であること
から、例えば駐車場での駐車タグ、ホテルでコンピュー
タ管理されるゲストキー、あるいは生産管理工程におけ
るワークタグ等として広範囲の利用分野を有する。

［発明が解決しようとする課題］ 前述したように、この種のデータタグにおいては、確
実なデータリードライトを行い、かつ個別タグのID認識
度が高い利点を有するが、データ書き込みには非接触電
磁結合及び電波伝搬が行われているので、使用者はその
内容を目視することができず、このためにデータタグに
目視可能な表示手段を貼付することが望まれていた。

従来のプリペイドカード等では、この種の可視表示が
ある程度行われており、例えばパンチ穴の穿孔により残
額の目安にしたり、あるいはカード裏面に印字する方法
が実用化されている。

しかしながら、この種の表示は使い捨てカードには比
較的有益であるが、データタグのように繰り返し使用が
要求されるデータ素子には適当でなかった。

従来において、このようなデータ記録手段に用いられ
る目視可能な表示部としては、液晶表示、光表示あるい
は感熱ヘッドを用いた印字装置等が例えば特開平２−57
396号、特開平２−55199号あるいは特開平63−211840号
として周知であるが、これらの装置はいずれも従来にお
ける印字装置を用いた複雑高価な構成であり、簡便な使
用に供するデータタグには必ずしも適当でなかった。

［課題を解決するための手段］ 以上のように、従来におけるデータタグには適当な可
視表示手段が設けられておらず、そのデータ内容は専用
のコンピュータディスプレイにて確認するしかなかった
が、本発明者はこのようなデータタグに繰り返し書き込
み消去可能な磁気シートを貼付して、その内容の一部を
目視可能とし、このような磁気シート付データタグに最
適なリードライト装置を提案したものである。

前述した磁気シートとしては、目視可能な表示を磁気
的に行う磁気記録媒体が提案されており、例えば、特公
昭40−19226号及び米国特許第3320523号、第3221315号
あるいは第3013206号等で示されている。

その内容は、第11図に示すように、フィルムあるいは
紙等のシート基板110上に透明あるいは半透明のマイク
ロカプセル111が塗布され、このマイクロカプセルの内
部には透明な液体112が充填されており、その内部に液
体112に浮遊しかつ磁場に感応する感応磁片113が封入さ
れている。

従って、この磁気シートに第12図で示されるように垂
直磁場φｖをかけると、マイクロカプセル111内におい
て感応磁片113は図示の如くシート110と垂直方向に整列
され、この結果、外部からの入射光Liはシート表面に達
してここで反射され、反射光Loを生じる。

従って、この状態では、シート基板110の反射面の色
が外部から目視されることとなる。

一方、第13図のように、シート110に対して平行磁束
φｐをかけると、マイクロカプセル111内の感応磁片113
は図示の如く整列し、外部からの入射光Liは各感応磁片
113で反射されて反射光Loとなり、外部からは感応磁片1
113の反射光を目視することとなる。

従って、第13図の状態を消去状態とすれば、このと
き、外部からは磁気シートが感応磁片113の明るい金属
色を呈し、一方、第12図のように垂直磁束φｖによって
所定個所を部分的に書込み状態とすれば、この部分がシ
ート基板110の反射面である例えば黒色に目視され、書
込みヘッドによって所定個所のみを第12図のように書き
込めば、これを外部から容易に目視して表示を判読する
ことができる。

従って、このような磁気シートによれば、繰り返し書
込み消去可能な表示シートを得ることができる。

第14図には前述した従来における磁気シートの消去作
用が示されている。

第14（ａ）図において、マイクロカプセル111内の感
応磁片113は図の６種類で示した典型的な方向性を有す
る。

第14（ｂ）図は図示の如く紙面に平行な消去磁束φp2
を加えた状態を示し、このとき感応磁片は図示の如く向
きが転換される。

しかしながら、この状態では一部の感応磁片113は依
然として入射光を通過してしまう向きを有し、その反射
作用は不完全である。

従って、第14（ｃ）図に示されるように、紙面に垂直
な消去磁束φp1が必要となり、これによって図示の如く
全ての感応磁片が入射光を反射する向きに整列させられ
る。

本発明では、このような磁気シートをデータタグに貼
付して両者を一体とし、繰り返し使用可能な、耐久性に
優れ、かつ確実なデータ保持を行う記録手段とし、また
このような記録手段に最適なリードライト装置を提供し
たものである。そして、その構造は、所望のデータをリ
ードライト可能であり、かつその記録データの一部を目
視可能に表示する書き込み消去可能な磁気シートが貼付
されているデータタグのリードライト装置であって、デ
ータタグの挿入排出を行う挿入排出口を有するケース
と、前記ケース内に固定されたガイドローラを有し、デ
ータタグをケース内で往復動可能に導くタグ通路と、前
記ガイドローラに導かれ、データタグを把持してタグ通
路に沿って移送するタグキャリアと、前記タグ通路の上
面または下面に沿って設けられ、データタグとリードラ
イト作用を行うリードライト機構と、タグ通路の奥部に
沿って設けられ、データタグ移送時に磁気シートの内容
を消去する消去装置と、前記タグ通路に沿って、前記消
去装置より手前側に設けられ、磁気シートに所望の表示
内容を書き込む書き込みヘッドと、を含み、データタグ
の往復移送中に、データタグのリードライト、磁気シー
トの消去及び書き込みが順次行われることを特徴として
いる。

［作用］ 従って、本発明によれば、データタグの記録内容は非
接触電磁結合及び電波伝搬によってタグ通路の入口部で
直ちにリードライト作用に供せられ、またその読み取っ
た内容から予め定められた事項のみが書き込みヘッドに
送られ、タグ通路をデータタグが移送し、その奥部を通
過する際に、磁気シートの内容が消去され、その復路工
程中に前記選択されたデータ内容が書き込みヘッドから
磁気シートに書き込まれる。

従って、このような一連の動作によってデータタグ
は、装置に挿入され、データ通路に沿って一往復して排
出される間に、データタグのリードライト及び磁気シー
トの消去及び書き込みが迅速に行われ、従来のようにコ
ンピュータディスプレイにて表示したり、複雑な操作を
必要とすることなく、簡便に可視表示データタグを利用
することが可能となる。

従って、本発明によれば、例えば駐車タグにおいて
は、入庫時刻及び指定された車庫番号等を利用者にタグ
上の表示として提示することができ、また、ホテルのゲ
ストキーでは、ルームナンバ表示あるいはホテル内での
利用金額の表示をゲストキーで兼用する等の利用が可能
となる。また、生産管理工程におけるワークタグとして
用いられた場合には、管理者に対してワークのID番号な
どを簡単に可視表示することができる。

従って、本発明によれば、繰り返し使用可能なデータ
タグの利用範囲を拡大し、その効率化を図ることが可能
となる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明す
る。

第１図には、本発明におけるリードライト装置の要部
断面が示されている。図において、装置はケース10内に
収納されており、ケース10にはデータタグ挿入排出口12
が設けられ、データタグ14がこの挿入排出口12からケー
ス10内に挿入される。

第２図には本実施例で用いられる磁気シート付データ
タグの一例が示され、駐車場の駐車タグとして用いられ
ている。

データタグ14はプラスチックケースにて内部回路が密
閉され、その表面に磁気シート16が貼付されている。実
施例において磁気シート16の表示内容は、入車日、時刻
及び駐車する車庫番号を含み、これらの表示内容がデー
タ内容とともに繰り返し変更可能である。

第１図に戻って、ケース10内にはガイドローラ18が設
けられており、実施例ではこのガイドローラ18は２本並
行して設けられている。

このガイドローラ18には、キャリア20がスライド可能
に指示されており、前記データタグ14を把持してこれを
ガイドローラ18に沿って往復動させる。

キャリア20を駆動するためにキャリアモータ22が設け
られており、モータ主軸22aの回転は減速ギアを介して
第１のローラ軸24を回転させ、この第１のローラ軸に固
定されたベルトローラ26が送りベルト28を駆動する。

送りベルト28はその他端が第２のベルトローラ30にか
けられ、また前記キャリア20の他端20aが送りベルト28
に固定されており、これによって、キャリアモータ22が
回転してベルト28が送り駆動されると、これに伴ってキ
ャリア20がガイドレール18に沿って往復動できることが
理解される。

キャリア20にはデータタグ受20bが設けられており、
挿入排出口12に挿入されたデータタグ14をしっかりと把
持することができる。

第３図には、データキャリア20がデータタグ14を把持
した平面図を示す。

キャリア20は、その後壁20cと側壁20d,20eによってデ
ータタグ14を受け入れ、また、後壁20cに一端が固定さ
れた保持ばね32,34そして36によりデータタグ14の先端
に設けられた凹部及び側面を所定圧力で押し付けてデー
タタグ14がキャリア20に載置されて往復動するときにデ
ータタグ14とキャリア20とがしっかりと連結されること
となる。

本発明のリードライト装置は、前記ガイドローラ18に
よって導かれるデータタグ14の移送路にリードライト機
構、消去装置、そして書き込みヘッドが配列されている
ことであり、以下にその構造を説明する。

挿入排出口12の近傍、すなわちデータタグのタグ通路
入口端には、タグ通路の上面側にリードライト機構40が
設けられている。

このリードライト機構40はデータタグ14と電磁結合及
び電波伝搬によってデータのリードライト作用を行うも
のであり、前述した特開昭64−46178号、同46179号、同
46180号、そして特開平１−296395号等にその詳細が示
されている。

キャリア20は第１図のタグ待ち位置においてその移動
が禁止されており、このために装置にはストッパ42が設
けられており、図のタグ待ち位置ではキャリア20は左方
向への移動がストッパ42によって規制されている。

従って、外部から挿入されるデータタグ14は第３図で
示される位置までキャリア20に対して押し込まれ、キャ
リア20によってしっかりと把持される。

データタグ14の挿入を認識するために、前記リードラ
イト機構40には挿入検知センサ44が設けられており、発
光器と受光器とを組み合わせた反射型の検知器から成
る。

従って、前記データタグ14がキャリア20に対して正し
く挿入されたときにその挿入を検知することができる。

装置の一連の動作は、CPUにより制御されており、予
め定められたプログラムに従って一連のリードライト、
そして表示の消去書き込み作用が自動的に行われる。こ
のようなCPU及びメモリカード群は回路基板46に実装さ
れている。

前記センサ44によってデータタグ14が所定位置に挿入
されたことが検知されると、制御回路は、解除ソレノイ
ド48に解除信号を供給し、前記ストッパ42を回動してキ
ャリア20の移動を可能とする。この解除動作はソレノイ
ド48の励磁によってプランジャ50を第１図の左方向に引
き、これによってストッパ42を図の手前側に回動させて
行われる。またこの解除ソレノイド48は磁気シート16へ
の表示書き込みヘッド52を一時的に退避させる作用も行
う。

すなわち、本発明において前述したリードライト機構
40はデータタグ14の挿入時に直ちに電磁結合及び電波伝
搬を用いてデータのリードライト作用を行う。

そして、タグ通路に沿ってデータタグ14を往復動させ
る間に磁気シート16の消去及び必要な表示内容の書き込
みが行われ、このために消去装置54は第１図から明らか
なようにタグ通路の奥部に沿って設けられ、また前記書
き込みヘッド52は消去装置54の手前側に設けられてい
る。

従って、後述する如く、データタグ14、すなわちその
磁気シート16はタグ通路に沿って往復動するときに、タ
グ通路の奥部でいったん記憶内容が全て消去され、その
復路において書き込みヘッド52により所定の表示内容の
書き込みが行われる。

従って、データタグ14の往路では、書き込みヘッド52
は何ら磁気シート16に対して作用しないので、シートと
の接触を断つことが好ましい。

このために、書き込みヘッド52は支点56を介して揺動
自在な回動アーム58に担持されており、また前記解除ソ
レノイド48と連動した退避アーム60により前記回動アー
ム58が回動制御されている。

すなわち、退避アーム60は支軸62を中心として回動可
能であり、その一端は前記解除プランジャ50と係止し、
また、他端の押し上げピン64が前記回動アーム58に設け
られている凸部58aと接触している。

第１図は書き込みヘッド52がデータタグ14の磁気シー
ト16と密接して書き込み可能な状態を示し、一方第４図
は解除ソレノイド48の励磁によって書き込みヘッド52が
退避した状態を示す。

第４図において、退避アーム60は時計方向に回動し
て、この結果、押し上げピン64が回動アーム58を反時計
方向に回動し、この結果、書き込みヘッド52は上方へ退
避し、図示の如くキャリア20によって移送されるデータ
タグ14とは接触することなく、単にデータタグ14をその
下方で通過させる。

第４図のようにしてデータタグ14が書き込みヘッド52
の下方を通過すると、制御回路は解除ソレノイド48への
励磁電流を断ち、この結果書き込みヘッド52は再び第１
図の状態に復帰し、データタグ14の復路において所定の
書き込み作用を行うことができる。

もちろん、磁気シート16への書き込み内容の変更がな
い場合には、制御回路がデータタグ14の復路においても
解除ソレノイド48を励磁しておき、書き込みヘッド52と
データタグ14との無用な接触を避けることも可能であ
る。

キャリア20がデータタグ14を担持してタグ通路を往復
し、第１図のタグ待ち位置まで戻るときに、ストッパ42
とキャリア20とは一時的に接触するが、ストッパ42はそ
の右方向へ回動自在に構成されており、キャリア20はス
トッパ42を押しのけて第１図の位置に戻ることができ
る。

前述した如く、タグ通路の奥部には消去装置54が設け
られており、実施例においてデータタグ14は往復路の２
回消去作用に供せられる。

第５〜８図には本実施例における消去装置54の構成が
示されている。

第５図において、磁気シート16は鎖線で示されるタグ
通路21に沿って矢印Ａで示されるように復路移送され
る。

前記タグ通路に沿ってその両サイドにはそれぞれ一対
の消去磁石51,53そして55,57が固定配置されている。そ
して、これら各消去磁石51〜57は移送方向Ａと直交し、
かつ磁気シート16のシート面と平行な磁極を有し、この
結果、各消去磁石51〜57の磁極は通路を移送する磁気シ
ート16に対して幅方向に貫通する極となる。

また、本実施例において、前記各消去磁石51〜57はそ
の直交磁束が磁気シート16を貫通するように通路を挟ん
で直接異極に対向配置されている。

従って、第５図において、消去磁石51と55とが対向配
置し、消去磁石53と57が対向配置されている。

従って、これらの対向磁石対間に生じる直交磁束φp1
が磁気シート16の感応磁片59に対して第１の反転作用を
与える。

また、本発明において、通路の各サイドに配置されて
いる永久磁石対51,53及び55,57はほぼ移送方向Ａに沿っ
た平行磁束を作って、この平行磁束は磁気シート16を貫
通するように異極対とされている。

第５図から明らかなように、各サイドの磁石対は磁石
51から53への磁束及び消去磁石55から57への磁束がそれ
ぞれ平行磁束φp2を形成しており、これによって、消去
磁石群は磁気シート16の感応磁片59に対して第２の方向
転換作用を与える。

従って、本発明によれば、通路の両サイドに配置され
た消去磁石のみで異なる方向の消去磁束を磁気シート16
に与えることができ、極めて簡単な構造で確実な磁気消
去を可能とする。

第５図において、磁気シート16は従来と同様に微細な
マイクロカプセルをその表面に塗布しており、これらの
カプセル内に液体で浮遊した感応磁片が封止されてい
る。

しかしながら、第５図においては感応磁片24を極端に
誇張して大きく示しており、以下にこのようにして示し
た感応磁片59の本発明における消去作用を説明する。

第５図の磁気シート16は表示内容が書き込まれた状態
を示しており、感応磁片59は全てシート16と垂直な方向
に立っており、この結果、入射光はシート基板の表面色
で反射され、例えば前述した如く黒い表示面を与える。

もちろん、感応磁片59の向きは各方向にばらばらであ
るが、図においては、典型的な４種類の方向で示してあ
る。

第６図は磁気シート16が直交磁束φp1によって一部消
去された状態を示し、磁気シート16の右半分が第１消去
に供されている。

図の通り、直交磁束φp1により、各感応磁片59はその
向きをシート16の幅方向に向けて回転駆動されている。

そして、第７図に示される如く、磁気シート16が平行
磁束φp2にさらされると、図示の如く、各感応磁片59に
は第２の方向回転作用が与えられ、この結果、磁気シー
ト16の感応磁片は全てシート面と平行となり、入射光に
対して感応磁片59の表面が反斜面を形成することとな
る。

このように、本発明によれば、簡単な磁石配置によっ
てそれらの磁束の広がりを用いて直交磁束φp1と平行磁
束φp2を作ることができ、これによって極めて簡単に磁
気シートの消去を行うことが可能となる。

第５〜７図において、実際の垂直磁束φp1、平行磁束
φp2はある程度の傾きを有するが、本発明においては、
磁気シート16は消去磁石に対して相対的に移動しなが
ら、このような磁束分布によって定まる異なる方向への
磁気力を受けるため、感応磁片は順次その方向を動かし
ながら、消去領域を通り抜けた後には殆ど洩れなく磁気
シートと平行な面に回転させられることとなる。

このように、本発明では、磁束の発散性を利用しなが
ら、少ない数の消去磁石でいろいろな方向への消去磁束
を作ることができ、極めて効率の良い消去作用を得るこ
とができた。

第８図には本発明に係る消去装置の他の実施例が示さ
れており、第５図と同一部材には同一符号を付してあ
る。

第８図において特徴的なことは、通路の両サイドに配
置された消去磁石対51,53そして55,57が直接通路を隔て
て幅方向に対向すること無く、移送方向Ａに沿ってずれ
ていることである。

そして、このようなずれ配置によっても良好な直交磁
束を得るために、各磁石対51,53そして55,57にはヨーク
66そして68が設けられている。

ヨーク66は消去磁石対51,53と密接し、また、その左
端は通路に近接するように折れ曲がり、反対側の消去磁
石対55,57と対向する位置に伸びている。

同様に、ヨーク68も消去磁石対55,57と密接し、その
中央部が折れ曲がって通路に近接し、反対側の消去磁石
対51,53と対向する位置に伸張している。

従って、図示の如く、消去磁石57からはヨーク66に向
って直交磁束φp1が伸び、ヨーク66を通って再び直交磁
束φp1が消去磁石55に帰る。

同様に、消去磁石53からはヨーク68を介して消去磁石
51に向って往復の直交磁束φp1を形成している。

また、両サイドの永久磁石対51,53そして55,57はそれ
ぞれ第５図と同様に平行磁束φp2を形成し、また消去磁
石53から磁石55へも平行磁束φp2が生じている。

このようにして第８図によれば、消去磁石数をふやす
こと無く、通路の両側においてそれぞれの配置をずら
し、このずれ分をヨークにて補償することによって直交
磁束及び平行磁束の数をふやし、感応磁片に対して繰り
返し異なる方向に磁束を与え、動きの鈍い感応磁片に対
しても確実な方向転換作用を与え、消去を確実に行うこ
とが可能となる。

以上のようにして、タグ通路の奥部において、データ
タグ14の磁気シート16は、消去装置54によって確実にそ
の内容が消去され、また、復路において、前記印字ヘッ
ド52により所望の可視表示の書き込みが行われる。

第９図には、前記書き込みヘッド52の内部構造が示さ
れている。

ヘッドハウジング70内には、磁気シート16にシート16
にシート面と垂直な方向の書き込み磁束を供給するため
の磁心72が整列配置されており、第10図には、実施例に
おいて磁心72が４列８本で総数32本設けられている磁心
パターンが示されている。

各磁心72は、コイル基板74と前記ハウジング70との間
でそれぞれ両端固定され、また、各磁心72の周囲には、
励磁コイル76が設けられている。

各コイル76のボビン78にはそれぞれ端子80が設けられ
ており、駆動用の回路基板82と電気的に接続されてい
る。

各磁心72の先端近傍には、導電材からなるカラー84が
設けられており、磁心の先端72aからの漏洩磁束をこの
カラー84が吸収し、磁心端72aからは磁気シート16に向
かって垂直な磁束のみが与えられ、書き込まれるドット
の直径を小さくすることができる。

第10図から明らかなように、各磁心は磁気シートの走
行方向Ａと直交する方向に対して各列の磁心がそれぞれ
（1/4）ｐだけずれており、この結果、一列のピッチｐ
に対して４分割した書き込み分解能を与えることができ
る。

以上のようにして、磁気シート16が書き込みヘッド52
を通過する復路においては、印字ヘッド52とシート16と
が接触し、このときに予め定められたタイミングで各励
磁コイル76が励磁され、所望の可視表示が一般的なドッ
トプリンタと同様の方法によって形成される。

以上のようにして、モータ22がキャリア20を一往復さ
せ、データのリードライト及び表示の消去書き込みが完
了した磁気シート付きデータタグ14を排出口12から排出
し、一連の作業を終了することができる。

従って、このようなデータタグの使用者、単にリード
ライト装置にタグを挿入するのみで、その後の一連の動
作が所定のプログラムに従って行われるので、簡単な操
作にて各種の管理作業を実行することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るリードライト装置
によれば、磁気シート付データタグに対して繰り返しデ
ータのリードライト及び表示の書き込みを行うことがで
き、また、このようなデータと表示とを一体化したデー
タタグを簡単な操作で取り扱うことができるという利点
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るリードライト装置の好適な実施例
を示す要部断面図、 第２図は本発明に係る磁気シート付データタグが駐車タ
グとして用いられた場合の一例を示すデータタグの平面
図、 第３図は第１図のリードライト装置のスキャナがデータ
タグを把持した状態を示す平面図、 第４図は第１図の実施例における書き込みヘッドの退避
状態を示す説明図、 第５図は本発明に係るリードライト装置の消去装置を示
す概略構成図、 第6,7図は第５図における消去作用の説明図、 第８図は本発明に用いる消去装置の他の例を示す概略説
明図、 第９図は本実施例における書き込みヘッドの要部断面
図、 第10図は書き込みヘッドの磁心配置パターンを示す説明
図、 第11図は本発明に用いられる目視可能な表示を行うため
の磁気シートの拡大断面図、 第12図は磁気シートの書込み状態を示す説明図、 第13図は磁気シートの消去状態を示す説明図、 第14図は磁気シートの一般的な消去作用を示す説明図で
ある。 10……ケース 12……挿入排出口 14……データタグ 16……磁気シート 18……ガイドローラ 20……スキャナ 52……印字ヘッド 54……消去装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所望のデータをリードライト可能であり、
   かつその記録データの一部を目視可能に表示する書き込
   み消去可能な磁気シートが貼付されているデータタグの
   リードライト装置であって、 データタグの挿入排出を行う挿入排出口を有するケース
   と、 前記ケース内に固定されたガイドローラを有し、データ
   タグをケース内で往復動可能に導くタグ通路と、 前記ガイドローラに導かれ、データタグを把持してタグ
   通路に沿って移送するタグキャリアと、 前記タグ通路の上面または下面に沿って設けられ、デー
   タタグリードライト作用を行うリードライト機構と、 タグ通路の奥部に沿って設けられ、データタグ移送時に
   磁気シートの内容を消去する消去装置と、 前記タグ通路に沿って、前記消去装置より手前側に設け
   られ、磁気シートに所望の表示内容を書き込む書き込み
   ヘッドと、 を含み、データタグの往復移送中に、データタグのリー
   ドライト、磁気シートの消去及び書き込みが順次行われ
   ることを特徴とする磁気シート付データタグのリードラ
   イト装置。