JP2002366907A - 密着型リーダ/ライタ装置 - Google Patents
密着型リーダ/ライタ装置Info
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Abstract
能な密着型リーダ/ライタ装置を提供できるようにす
る。 【解決手段】 通信相手に送信する信号波に対する駆動
共振手段として機能する駆動共振回路と、上記通信相手
に送信する信号波の周波数に対してトラップ手段として
機能するトラップ回路とを構成する回路部品を共用し
て、上記通信相手から送られてくる信号波の周波数に対
して共振手段として機能する入力共振回路を構成するよ
うにして、通信距離は短くてもよいが安価に製造するこ
とが要求される密着型リーダ/ライタ装置を構成する回
路部品の点数を減らしてコストダウンを図ることができ
るようにする。
Description
タ装置に関し、特に、通信距離が短くて微弱電波で通信
可能なデータキャリアシステムに用いて好適なものであ
る。
装置とからなり、上記データキャリアと上記リーダ/ラ
イタ装置との間でデータを非接触で授受するようにした
データキャリアシステムが種々の分野で実用化されてい
る。上記データキャリアシステムにおいて、上記データ
キャリアと上記リーダ/ライタ装置との間における通信
距離は、データキャリアシステムが使用される状態に応
じて様々である。
合は数メートル、あるいは十数メートル以上の長距離通
信を行うことが可能に構成されている。それに対し、デ
ータキャリアとリーダ/ライタ装置との通信距離が短い
タイプのデータキャリアシステムの場合には、数ミリ〜
数十センチ程度の通信距離を確保すればデータの授受を
行うことが可能である。
用いられるリーダ/ライタ装置と、短距離で用いられる
リーダ/ライタ装置とでは通信出力が異なるように構成
され、短距離で用いられるリーダ/ライタ装置の場合に
は、構成を簡素化して安価に製造できるようにすること
が強く求められている。
安価にするために、各部品の構成を小型化することによ
り、リーダ/ライタ装置の通信出力を小さくしてコスト
削減及び構成の簡素化を行うようにしていた。
タ装置との通信距離が極端に短い密着型のデータキャリ
アシステムを構成する場合においても、密着型リーダ/
ライタ装置のコストダウンを大幅に行うことができない
問題があった。本発明上述の問題点にかんがみ、部品点
数を減らして安価に製造することが可能な密着型リーダ
/ライタ装置を提供できるようにすることを目的とす
る。
ライタ装置は、第1のコイル及び第3のコンデンサとか
らなり、通信相手に送信する信号波に対する駆動共振手
段として機能する駆動共振回路と、上記通信相手に送信
する信号波の周波数に対してトラップ手段とし能する、
第2のコイル及び第1のコンデンサとからなるトラップ
回路と、上記第1のコイル、第3のコンデンサ、第2の
コイル及び第1のコンデンサと、上記第2のコイル及び
第1のコンデンサと接地との間にローパス手段として挿
入された第2のコンデンサ及び抵抗器とで構成され、上
記通信相手から送られてくる信号波の周波数に対して共
振手段として機能する入力共振回路とを有し、上記第2
のコンデンサと上記抵抗器との接続点から信号電圧を取
り出して増幅用トランジスタのベースに供給するように
したことを特徴としている。また、本発明の他の特徴と
するところは、上記増幅用トランジスタの負荷として、
第3のコイル及び第4のコンデンサからなる並列共振回
路を接続し、上記並列共振回路を上記通信相手から送ら
れてくる信号波に並列共振させて受信ゲインを向上させ
るとともに、上記並列共振回路と直列に第4のコイルを
挿入して、上記通信相手に送信する信号波に直列共振さ
せ、上記送信信号波のゲインを減衰させることを特徴と
している。また、本発明のその他の特徴とするところ
は、上記通信相手は、電子機器で使用するトナーを含む
消耗品を収納したカートリッジに取り付けられたデータ
キャリアであり、上記データキャリアとの間で所定の通
信を行い、上記カートリッジ内に収納されている消耗品
に関する情報の授受を行うことを特徴としている。
図面を参照しながら本発明の密着型リーダ/ライタ装置
の実施の形態を説明する。図1は、ASK対応の密着型
リーダ/ライタ装置の概略構成を示すブロック図であ
る。
施の形態においては8個のゲート回路G1〜G8を並列に
接続して構成されており、125kHzの方形波を出力
するようにしている。
あり、上述したように、複数チャネルのゲート回路G1
〜G8を用いた場合に、各チャネル間でディレイの差が
あった時の出力回路の保護用、及び駆動レベルの調整用
として設けられている。
代表値としては、47〜100Ωでよい。なお、抵抗値
を大きくするほど後述する駆動共振回路のQが下がって
出力が減少するが、同調ずれに対して強くなることによ
り、動作を安定させる利点が得られる。
より駆動共振回路が構成されており、本実施の形態にお
いては、「125KHz」と「117,647KHz」
の中心周波数である「121KHz」に共振させてバラ
ンスさせるようにしている。
で動作させるので、上記第1のコイルL1、第3のコン
デンサC3に損失の低いものを採用しても、A点の振幅
は70〜90Vpp程度となる。なお、上記第3のコン
デンサC3の耐圧は160V以上が望ましく、また、上
記第1のコイルL1の自己共振は1MHz以上が望まし
い。
L3,第3のコンデンサC3を±5%以下とし、駆動レベ
ル調整抵抗RS1〜RS8を高めに選び、入力トランジスタ
のB点(NPNTr(T1)のべ一ス)で125KHz
の交流振幅が3Vpp以下になるようにする。
までの距離等によって値がずれるので、実装状態で中心
値を決めて、更にバラツキ品で動作確認することが望ま
しい。また、次に説明するトラップも無調整にすると駆
動共振回路の同調に影響するので、ばらつかせて確認す
る対象とする必要がある。
る。本実施の形態においては、第2のコイルL2、第1
の第1のコンデンサC1により、125KHzに対する
トラップ回路を構成している。ここで、上記第2のコイ
ルL2の値は、共振ずれや、コイルのコアのサイズを小
さくするために高めに選ぶのが望ましい。
く、磁気シールド型が望ましい。また、トラップ回路と
して有効に動作させるために、インピーダンスの値とし
て40KΩ程度は必要である。これは、調整することに
すれば容易だが、無調整では難しい。そこで、無調整に
する場合はより高めのコイルLを選択する必要がある。
更に、上述のごとく「駆動レベル調整抵抗」を高めに選
ぶ必要がある。
実施の形態においては、コイル第1のコイルL1、第3
のコンデンサC3、第2のコイルL2、コンデンサC2、
抵抗器Rqによって入力共振回路を構成しており、この
入力共振回路によって62.5KHzに共振させてい
る。
を構成する回路部品を共用して入力共振回路を構成して
いるので、コンデンサC2の値を最後に決定するのがよ
い。なお、この場合はコンデンサC2の耐圧は低くても
よい。なお、上記抵抗器Rqは、入力の同調のQが高く
なり過ぎることにより、データレートに対して帯域幅が
狭くなり過ぎるのを防止するために設けている。ただ
し、大きくなり過ぎると感度が低下するので、レスポン
スと感度のバランスを見て決定するのがよく、代表値と
しては「100Ω」程度の値を考慮することができる。
スタであり、その耐圧は10V以上、トランジション周
波数fTは10MHz以上、増幅率Hfeは100以上で
ある普通の小信号トランジスタでよい。また、エミッタ
抵抗REは1K〜220Ω程度がよく、抵抗値が小さい
方が感度アップする。
L3及びコンデンサC4によって構成されており、62.
5KHzに並列共振させて、受信信号波の62.5KH
zに対してゲインを稼ぐようにしている。
3及び第4のコンデンサC4)と直列に第4のコイルL4
を挿入して、125KHzに直列共振させることによ
り、送信信号波である125KHzの信号に対するショ
ート回路を構成し、送信信号波125KHzに対してゲ
インを減らすようにしている。なお、第4のコイルL4
は第3のL3の値に対して1/3程度の値になる。
との関係で0.01μF程度がよい。また、倍圧整流用
ダイオードDは小信号用ダイオードでよく、シリコン
(Si)よりもショットキーダイオード(SBD)にし
た方が検出感度で有利である。
タ)は、小信号トランジスタでよく、検波段の負荷を構
成する抵抗器RL、コンデンサC6は立ち上がりの時定数
を信号レートに整合させるようにする。
Lを判定するものであり、本実施の形態においては「7
4HC14」を使用している。また、第7のコンデンサ
C7及び第8のコンデンサC8は、電源のバイパスコンデ
ンサであり、「固体アルミ電界コンデンサ+積層セラミ
ックコンデンサ」を使用している。
着型リーダ/ライタ装置において、各コイルL1、L2,
L3,L4の結合を避けて、第1のコイルL1から出てい
る強い磁界を拾わないようにする。これは、第2のコイ
ルL2と第3のコイルL3、第4のコイルL4が結合する
と、増幅用トランジスタT1の増幅出力が入力側に帰還
されてしまい、ゲイン及び周波数特性が変動するからで
ある。
時の信号振幅で行うことがよく、上記第2のコイル
L2、第1のコンデンサC1をセットにしたユニットとし
てコイルメーカより調達するのがベストである。これ
は、第3のコイルL3及び第4のコンデンサC4について
も同様である。
号125KHzでカットオフしないようにすることがが
必要であり、そのために、本実施の形態においてはベー
ス側のB点の振幅を3Vpp以下にしている。
ルに固定すると、増幅用トランジスタT1に無駄な消費
電流が流れてしまう。この電流は大した電流でもないの
で無視してもいいが、電池セットのときは無くした方が
よいので、出力は「L」レベルまたは「Hi−Z」にし
ている。
密着型リーダ/ライタ装置を電子機器におけるトナー管
理システムに適用した例を説明する。図2に示したよう
に、本実施形態のトナー管理システムは、プリンタ1側
に取り付けられた密着型リーダ/ライタ装置20と、ト
ナーを収納したカートリッジ2の表面に貼設されたデー
タキャリア10とにより構成されている。
/ライタ装置20は、上記カートリッジ2を上記プリン
タ1の所定の位置にセットしたときには、ほぼ接触する
程度の短い距離を隔てて対面するような位置に取り付け
られている。
/ライタ装置20とデータキャリア10との間で行う通
信はIDコード、パスワード、使用許可コード、管理コ
ード、プリント枚数、トナー不足検出コード、異常検出
コード、トナー不足検出日時、トナー不足検出時のプリ
ント枚数、修理履歴、リサイクル履歴等である。
タ装置20とデータキャリア10との間隔は非常に短い
ので、微弱な信号で十分な通信を行うことができる。し
たがって、本実施の形態の密着型リーダ/ライタ装置2
0のように、部品点数を減少させてコストダウンすると
ともに、LC回路を厳密に調整しない場合でも十分に使
用可能である。これにより、このようなデータ授受シス
テムを低コストで構成することが可能となる。
実施の形態を説明する。上述した図1の密着型リーダ/
ライタ装置は、ASK対応の構成であったが、この実施
の形態の密着型リーダ/ライタ装置は、ASK及びPS
Kの両方に対応する構成にしたものである。
く検波トランジスタT2の検波出力を第1のシュミット
ゲートS1に供給する。そして、上記第1のシュミット
ゲートS1の出力を、抵抗器R1を通して取り出すように
している。また、第1のシュミットゲートS1の出力を
第2のシュミットゲートS2及び第2のダイオードD2を
介して第3のシュミットゲートS3に供給し、第3の抵
抗器R3を通して取り出すようにしている。
には、抵抗器R2及び第9のコンデンサC9の並列共振回
路が取り付けられており、立ち上がりの時定数を信号レ
ートに整合させるようにしている。これにより、上記第
3のシュミットゲートS3は、検波トランジスタT2の検
波出力を、入力信号のレートに同期させることができ
る。これにより、キャリアの大きさに応じて出力を反転
させる動作、すなわち、ASK検出を行うことができ
る。
端は入力信号のレートに同期して検出していないので、
第1のシュミットゲートS1の出力は、検波トランジス
タT2の検波出力の有無に応じて反転するので、PSK
(位相シフトキーイング)検出となる。
駆動共振回路及び入力トラップ回路を構成する回路部品
を共用させて入力共振回路を構成することができる。こ
れにより、密着型リーダ/ライタ装置を構成する回路部
品の点数を減らしてコストダウンを図ることができ、通
信距離は短くてもよいが安価に製造することが要求され
る場合に用いて好適な密着型リーダ/ライタ装置を提供
することができる。
ダ/ライタ装置の概略構成を示すブロック図である。
示す斜視図である。
施の形態を示すブロック図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 第1のコイル及び第3のコンデンサとか
らなり、通信相手に送信する信号波に対する駆動共振手
段として機能する駆動共振回路と、 上記通信相手に送信する信号波の周波数に対してトラッ
プ手段として機能する、第2のコイル及び第1のコンデ
ンサとからなるトラップ回路と、 上記第1のコイル、第3のコンデンサ、第2のコイル及
び第1のコンデンサと、上記第2のコイル及び第1のコ
ンデンサと接地との間にローパス手段として挿入された
第2のコンデンサ及び抵抗器とで構成され、上記通信相
手から送られてくる信号波の周波数に対して共振手段と
して機能する入力共振回路とを有し、 上記第2のコンデンサと上記抵抗器との接続点から信号
電圧を取り出して増幅用トランジスタのベースに供給す
るようにしたことを特徴とする密着型リーダ/ライタ装
置。 - 【請求項2】 上記増幅用トランジスタの負荷として、
第3のコイル及び第4のコンデンサからなる並列共振回
路を接続し、上記並列共振回路を上記通信相手から送ら
れてくる信号波に並列共振させて受信ゲインを向上させ
るとともに、上記並列共振回路と直列に第4のコイルを
挿入して、上記通信相手に送信する信号波に直列共振さ
せ、上記送信信号波のゲインを減衰させることを特徴と
する請求項1に記載の密着型リーダ/ライタ装置。 - 【請求項3】 上記通信相手は、電子機器で使用するト
ナーを含む消耗品を収納したカートリッジに取り付けら
れたデータキャリアであり、上記データキャリアとの間
で所定の通信を行い、上記カートリッジ内に収納されて
いる消耗品に関する情報の授受を行うことを特徴とする
請求項1または2に記載の密着型リーダ/ライタ装置。
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Cited By (1)
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JP2006331223A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Yoshikawa Rf System Kk | リーダ/ライタ装置及びデータキャリアシステム |
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JP2001103101A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 移動情報通信体システムの非接触読取装置 |
-
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- 2001-06-08 JP JP2001174612A patent/JP4766780B2/ja not_active Expired - Fee Related
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