JP2005092699A - 無線タグ及び無線タグ生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 静電結合方式や電磁誘導方式等の近距離通信により容易に情報の読み書きができる無線タグを提供する。
【解決手段】 アンテナ部６４は、ＩＣ回路部８０に接続された少なくとも２本の線状エレメントから成り、それら線状エレメントそれぞれにおけるＩＣ回路部８０に接続されていない側に誘導性パターン部１５０が構成されていることから、その誘導性パターン部１５０と無線タグ生成装置１２に備えられた電極５４との間で静電結合させること、或いはその誘導性パターン部１５０を二次コイルとして無線タグ生成装置１２に備えられた一次コイル１４８との間で電磁誘導を行うことにより、アンテナ部６４と電極５４或いは一次コイル１４８との距離を比較的離しつつも容易に情報の読み書きを行うことができる。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、無線にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグ及びその無線タグに対して情報の読み書きを行う無線タグ生成装置に関する。

所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から所定のリーダ（質問器）により非接触で情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であってもリーダとの無線通信により無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。

上記無線タグに対する情報の書き込みや読み出しにおいては、その無線タグとの間に情報の通信を行う必要がある。例えば、比較的周波数の低い信号を用いて静電結合方式や電磁誘導方式等の近距離通信により上記無線タグに情報の読み書きを行う技術が知られている。しかし、静電結合方式や電磁誘導方式では通信距離が比較的短いため、無線タグとしての用途が限られてしまう。この弊害を解消する技術として、ＵＨＦ帯等の高周波を用いた通信により上記無線タグに対して情報の読み書きを行う方法が知られている。

しかし、ＵＨＦ帯等の高周波を用いる場合には、通信距離が比較的長いことから、対象となる無線タグのみに情報を書き込むためには、シールドされた環境下で行うかその無線タグを識別する通信を行わなければならなかった。これらの問題を解決する手段として、電磁誘導方式による通信に用いるためのコイルと高周波を用いた通信に用いるためのアンテナの両方を備えたシステムが考えられている。例えば、特許文献１に記載されたシステムがそれである。

特開平８−４４８３１号公報

しかし、斯かるシステムのように、静電結合方式や電磁誘導方式に用いる電極或いはコイルと高周波通信用のアンテナをそれぞれ個別に用意すると、無線タグが大型化してしまうという問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、例えば、ＵＨＦ帯等の高周波を用いたＲＦＩＤ通信用の無線タグに関して、小型化が可能であり且つ高周波通信用のアンテナを用いて静電結合方式や電磁誘導方式等の近距離通信により容易に情報の読み書きができる無線タグ及びその無線タグに対して情報の読み書きを行う無線タグ生成装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、所定の情報を記憶し得る情報記憶部を有するＩＣ回路部と、そのＩＣ回路部に接続されて非接触にてその情報の送受信を行うアンテナ部とを、備え、ＵＨＦ帯等の高周波によりＲＦＩＤ通信を行う無線タグであって、そのアンテナ部は、前記ＩＣ回路部に接続された少なくとも２本の線状エレメントから成り、それら線状エレメントそれぞれにおける前記ＩＣ回路部に接続されていない側に前記高周波の帯域で誘導性（インダクティブ）な特性となる誘導性パターン部が構成されていることを特徴とするものである。

また、前記目的を達成するために、本第２発明の要旨とするところは、前記無線タグに対して情報の読み書きを行う無線タグ生成装置であって、その無線タグに書き込む情報を生成する情報生成部と、その無線タグに情報を書き込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、前記情報生成部により生成された情報によりその搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調する搬送波変調部と、その搬送波変調部により変調された変調波を増幅する変調波増幅部と、その変調波増幅部の出力を静電結合により前記無線タグに伝達するための電極とを、備え、その電極は、前記線状エレメントの誘導性パターン部と静電結合して前記情報の読み書きを行うことを特徴とするものである。

また、前記目的を達成するために、本第３発明の要旨とするところは、前記無線タグから情報の読み込みを行う無線タグ生成装置であって、その無線タグから情報を読み込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、その搬送波発生部により発生させられた搬送波を増幅する搬送波増幅部と、その搬送波増幅部の出力を静電結合により前記無線タグに伝達するための電極とを、備え、その電極は、前記線状エレメントの誘導性パターン部と静電結合して前記情報の読み込みを行うことを特徴とするものである。

また、前記目的を達成するために、本第４発明の要旨とするところは、前記無線タグに対して情報の読み書きを行う無線タグ生成装置であって、その無線タグに書き込む情報を生成する情報生成部と、その無線タグに情報を書き込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、前記情報生成部により生成された情報によりその搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調する搬送波変調部と、その搬送波変調部により変調された変調波を増幅する変調波増幅部と、その変調波増幅部の出力を電磁誘導により前記無線タグに伝達するための一次コイルとを、備え、その一次コイルは、前記線状エレメントの誘導性パターン部に対して電磁誘導を行うことで前記情報の読み書きを行うことを特徴とするものである。

また、前記目的を達成するために、本第５発明の要旨とするところは、前記無線タグから情報の読み込みを行う無線タグ生成装置であって、その無線タグから情報を読み込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、その搬送波発生部により発生させられた搬送波を増幅する搬送波増幅部と、その搬送波増幅部の出力を電磁誘導により前記無線タグに伝達するための一次コイルとを、備え、その一次コイルは、前記線状エレメントの誘導性パターン部に対して電磁誘導を行うことで前記情報の読み込みを行うことを特徴とするものである。

前記第１発明によれば、前記アンテナ部は、前記ＩＣ回路部に接続された少なくとも２本の線状エレメントから成り、それら線状エレメントそれぞれにおける前記ＩＣ回路部に接続されていない側に誘導性パターン部が構成されていることから、その誘導性パターン部と無線タグ生成装置に備えられた電極との間で静電結合させること、或いはその誘導性パターン部を二次コイルとして無線タグ生成装置に備えられた一次コイルとの間で電磁誘導を行うことにより、容易に情報の読み書きを行うことができる。すなわち、静電結合方式や電磁誘導方式等の近距離通信により容易に情報の読み書きができ、且つＵＨＦ帯等の高周波を用いた通信距離の長い通信を行い得る線状アンテナを備えた無線タグを提供することができる。

また、前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの一部を面積的に集約したものであることから、前記アンテナ部の長さを短縮することができ、前記無線タグを小型化できるという利点がある。

ここで、前記第１発明において、好適には、前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの端部が渦巻状に形成されたものである。このようにすれば、実用的な態様で前記誘導性パターン部を構成できる。

また、好適には、前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの端部が雷文状に形成されたものである。このようにすれば、実用的な態様で前記誘導性パターン部を構成できる。

また、好適には、前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの端部がΩ字状に形成されたものである。このようにすれば、実用的な態様で前記誘導性パターン部を構成できる。

また、好適には、前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの端部が周状に形成されたものである。このようにすれば、実用的な態様で前記誘導性パターン部を構成できる。

また、好適には、前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの端部がジグザグ状に形成されたものである。このようにすれば、実用的な態様で前記誘導性パターン部を構成できる。

また、好適には、前記アンテナ部は、３００ＭＨｚ以上の共振周波数を有するものである。このようにすれば、ＵＨＦ帯等の高周波を用いたＲＦＩＤシステムにより好適に情報の読み書きを行うことができる。

また、好適には、前記線状エレメントの長さは、１×１０^−３ｍ以上２５０×１０^−３ｍ以下の範囲内である。このようにすれば、必要にして十分な大きさの無線タグを提供できる。なお、前記線状エレメントの長さが１×１０^−３ｍより短い場合には、ＩＣチップの大きさと略等しくなることから、ダイポールアンテナとして十分に機能せず、２５０×１０^−３ｍより長い場合には、前記無線タグ２４が大型化する。

また、前記第２発明によれば、前記無線タグに書き込む情報を生成する情報生成部と、その無線タグに情報を書き込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、前記情報生成部により生成された情報によりその搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調する搬送波変調部と、その搬送波変調部により変調された変調波を増幅する変調波増幅部と、その変調波増幅部の出力を静電結合により前記無線タグに伝達するための電極とを、備え、その電極は、前記線状エレメントの誘導性パターン部と静電結合して前記情報の読み書きを行うものであることから、線状エレメントが集中しているその誘導性パターン部との間で静電結合を行うことにより結合容量を増大させることができ、所定の無線タグに対して容易に情報の読み書きを行うことができる。すなわち、静電結合方式により前記無線タグに容易に情報の読み書きができる無線タグ生成装置を提供することができる。

また、前記第３発明によれば、前記無線タグから情報を読み込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、その搬送波発生部により発生させられた搬送波を増幅する搬送波増幅部と、その搬送波増幅部の出力を静電結合により前記無線タグに伝達すると共に、前記無線タグにより反射変調された変調信号を受信するための電極と、その電極により受信された変調信号を復調する信号復調部とを、備え、その電極は、前記線状エレメントの誘導性パターン部と静電結合して前記情報の読み込みを行うものであることから、線状エレメントが集中しているその誘導性パターン部との間で静電結合を行うことにより結合容量を増大させることができ、所定の無線タグから容易に情報の読み込みを行うことができる。すなわち、静電結合方式により前記無線タグに容易に情報の読み込みができる無線タグ生成装置を提供することができる。

ここで、前記第２乃至第３発明において、好適には、前記搬送波は、周波数３ＭＨｚ以下である。このようにすれば、ＲＦＩＤ通信で使用する帯域が周波数３００ＭＨｚ以上である前記無線タグに対し、比較的周波数の低い信号を用いて好適に情報の読み書きができる。

また、前記第４発明によれば、前記無線タグに書き込む情報を生成する情報生成部と、その無線タグに情報を書き込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、前記情報生成部により生成された情報によりその搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調する搬送波変調部と、その搬送波変調部により変調された変調波を増幅する変調波増幅部と、その変調波増幅部の出力を電磁誘導により前記無線タグに伝達するための一次コイルとを、備え、その一次コイルは、前記線状エレメントの誘導性パターン部に対して電磁誘導を行うことで前記情報の読み書きを行うものであることから、周状乃至は渦巻状を成すその誘導性パターン部との間で電磁誘導を行うことによりその誘導性パターンが二次コイルとして機能し、所定の無線タグに対して容易に情報の読み書きを行うことができる。すなわち、電磁誘導方式により前記無線タグに容易に情報の読み書きができる無線タグ生成装置を提供することができる。

また、前記第５発明によれば、前記無線タグから情報を読み込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、その搬送波発生部により発生させられた搬送波を増幅する搬送波増幅部と、その搬送波増幅部の出力を電磁誘導により前記無線タグに伝達すると共に、前記無線タグにより反射変調された変調信号を受信するための一次コイルと、その一次コイルにより受信された変調信号を復調する信号復調部とを、備え、その一次コイルは、前記線状エレメントの誘導性パターン部に対して電磁誘導を行うことで前記情報の読み込みを行うものであることから、周状乃至は渦巻状を成すその誘導性パターン部との間で電磁誘導を行うことによりその誘導性パターンが二次コイルとして機能し、所定の無線タグから容易に情報の読み込みを行うことができる。すなわち、電磁誘導方式により前記無線タグに容易に情報の読み込みができる無線タグ生成装置を提供することができる。

ここで、前記第４乃至第５発明において、好適には、前記搬送波は、周波数３０ＭＨｚ以下である。このようにすれば、ＲＦＩＤ通信で使用する帯域が周波数３００ＭＨｚ以上である前記無線タグに対し、比較的周波数の低い信号を用いて好適に情報の読み書きができる。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用される無線タグ生成システム１０を説明する図である。この無線タグ生成システム１０において、本発明の一実施例である複数の無線タグ生成装置１２は、有線或いは無線による通信回線１４を介してルートサーバ１６、端末１８、汎用コンピュータ２０、及び複数の情報サーバ２２に接続されている。

図２は、上記無線タグ生成装置１２の構成を説明する図である。この無線タグ生成装置１２は、図４に示す無線タグ２４を作成するためのもので、後述するように所定の印字文字等の印刷を施したり、所望の書き込みＩＤ及び物品情報等をＩＣ回路部８０に書き込む等してユーザの要望に応じた無線タグ２４を即座に作成できるようにしたもので、その無線タグ２４の基材となるタグテープ２６を生成するための後述するカバーフィルム８６、インクリボン９８、アンテナ部６４及びＩＣ回路部８０から成る無線タグ回路２４ａが所定の間隔で帯状に配設された基材テープ９２等を収納する着脱自在のカートリッジ２８と、カートリッジ用モータ３０を駆動してそのカートリッジ２８からのタグテープ２６の送出を制御するカートリッジ用モータ駆動回路３２と、上記タグテープ２６に印刷を行うためにサーマルヘッド３４の駆動を制御する印刷駆動回路３６と、そのタグテープ２６を矢印で示す方向に送出するための送出ローラ３８と、送出ローラ用モータ４０を介してその送出ローラ３８の駆動を制御する送出ローラ駆動回路４２と、上記タグテープ２６をカートリッジ２８から搬出口４４へ案内するための搬送ガイド４６と、ソレノイド４８の駆動に応じてそのタグテープ２６を所定の長さで切断して個々の無線タグ２４に分割するカッタ５０と、上記搬出口４４におけるそのタグテープ２６の有無を検出するセンサ５２と、上記無線タグ２４と静電結合してその無線タグ２４との間で通信を行うための正負一対の電極５４と、その電極５４を介してその無線タグ２４に情報を書き込むための無線通信回路５６と、その無線タグ２４から読み出された信号を処理して情報を読み出すための信号処理回路５８と、上記カートリッジ用モータ駆動回路３２、印刷駆動回路３６、送出ローラ駆動回路４２、ソレノイド４８、無線通信回路５６、及び信号処理回路５８等を介して上記無線タグ生成装置１２の駆動を制御するための制御回路６０とを、備えて構成されている。その制御回路６０は、入出力インターフェイス６２により上記通信回線１４に接続されている。

図３は、上記無線タグ２４の構成を説明する図である。この図３に示すように、上記無線タグ２４は、前記無線タグ生成装置１２の電極５４と静電結合して通信を行うと共に、ＵＨＦ等の高周波を用いたＲＦＩＤ通信においては質問器との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部６４と、そのアンテナ部６４により受信された搬送波を整流する整流部６６と、その整流部６６により整流された搬送波のエネルギを蓄積するための電源部６８と、上記アンテナ部６４により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部７６に供給するクロック抽出部７０と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部７２と、上記アンテナ部６４に接続された変復調部７４と、上記整流部６６、クロック抽出部７０、及び変復調部７４等を介して上記無線タグ２４の作動を制御するための制御部７６とを、備えて構成されている。この制御部７６は、前記無線タグ生成装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部７２に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部６４により受信された搬送波を変復調部７４において上記メモリ部７２に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで反射波として上記アンテナ部６４から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。

図４は、前記無線タグ２４の外観を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。また、図５は、図４のV‐V視断面図である。この図４（ａ）に示すように、前記無線タグ２４の片側の面（表面）には、例えば、その無線タグ２４の種類を示す「ＲＦ−ＩＤ」等の印字７８が印刷されている。図５に示すように、上記整流部６６、電源部６８、クロック抽出部７０、メモリ部７２、変復調部７４、及び制御部７６等を含むＩＣ回路部８０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等から成る色付きのベースフィルム８２と一体的に設けられており、上記アンテナ部６４は、そのベースフィルム８２の表面に印刷等により形成されている。そして、そのベースフィルム８２の表側には粘着層８４を介して透明なカバーフィルム８６が、裏側には粘着層８８を介して剥離紙９０がそれぞれ接着されている。上記印字７８は、上記カバーフィルム８６の裏面すなわち上記粘着層８４側の面に印刷されている。また、前記無線タグ２４が所定の商品等に貼り付けられる際には、上記剥離紙９０が剥がされて粘着層８８により接着される。

図６は、前記カートリッジ２８の構成を詳しく説明する図である。このカートリッジ２８には、一部を拡大して示すように、前記アンテナ部６４及びＩＣ回路部８０等が連続配置された帯状の基材テープ９２が巻回された第１ロール９４と、その基材テープ９２と略同じ幅である前記カバーフィルム８６が巻回された第２ロール９６と、インクリボン９８が巻回されたインクリボンロール１００と、そのインクリボン９８を巻き取るための巻取ローラ１０２と、上記基材テープ９２とカバーフィルム８６とを押圧してそれらを接着させつつ矢印で示す方向にテープ送りをする圧着ローラ１０４とが、それぞれの軸心回りに自転可能に設けられている。上記第１ロール９４及び第２ロール９６は、図面では同心円状に描かれているが、実際には芯に巻かれた渦巻き状になっている。上記インクリボンロール１００及び巻取ローラ１０２は、上記カバーフィルム８６の裏面側すなわち上記基材テープ９２と接着される側に配設されており、上記インクリボン９８は、前記無線タグ生成装置１２本体に設けられたサーマルヘッド３４に押圧されることで、上記カバーフィルム８６の裏面に当接させられるようになっている。

前記タグテープ２６の形成においては、前記カートリッジ用モータ３０の駆動により上記巻取ローラ１０２と圧着ローラ１０４とが矢印で示す方向にそれぞれ同期して自転させられる。この際に、前記印刷駆動回路３６により前記サーマルヘッド３４に備えられた複数の発熱素子に通電されると、前記カバーフィルム８６の裏面すなわち上記基材テープ９２と接着される側の面に所定の文字や記号、或いはバーコード等が印刷され、その印刷が行われたうえで上記圧着ローラ１０４により上記基材テープ９２と接着されて前記タグテープ２６として形成される。前記無線タグ２４の作成に際しては、前記無線通信回路５６等によりそのタグテープ２６に備えられた各ＩＣ回路部８０に所定の情報が書き込まれた後、前記カッタ５０に所定の長さで切断されて個々の無線タグ２４に分割される。

図７は、前記センサ５２の電気的構成を説明する図である。この図７に示すように、前記センサ５２は、例えば、投光器１０６及び受光器１０８から成る透過型の光電センサである。その投光器１０６と受光器１０８の間に前記タグテープ２６乃至は無線タグ２４がない場合には、その投光器１０６から出力された光が受光器１０８に入力される一方、上記投光器１０６と受光器１０８の間に前記タグテープ２６乃至は無線タグ２４がある場合には、その投光器１０６から出力された光が遮蔽されて受光器１０８からの制御出力が反転させられるようになっている。

図８は、前記無線通信回路５６を詳しく説明する図である。この図８に示すように、前記無線通信回路５６は、前記無線タグ２４に対して信号を送信する送信部１１０と、その無線タグ２４からの反射波を受信する受信部１１２とから成り、その送信部１１０は、前記無線タグ２４に情報を書き込むための搬送波を発生させる搬送波発生部として機能する水晶発振器１１４と、前記信号処理回路５８から供給される信号に基づいて上記搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調（例えば、ＴＸ−ＡＳＫ信号に基づく振幅変調）する搬送波変調部として機能する第１ミキサ１２０（ＴＸ−ＡＳＫ信号の場合は増幅率可変アンプ等を用いてもよい）と、その第１ミキサ１２０により変調された変調波を増幅する変調波増幅部として機能する第１アンプ１２２とを、備えて構成されている。上記搬送波発生部により発生させられる搬送波は、好適には、周波数３ＭＨｚ以下とされる。上記第１アンプ１２２の出力は、送受分離器１２４を介して前記電極５４に伝達され、静電結合により前記ＩＣ回路部８０に供給される。この構成においては、前記信号処理回路５８が前記無線タグ２４に書き込む情報を生成する情報生成部として機能する。

前記電極５４により受信された前記無線タグ２４からの反射波は、上記送受分離器１２４を介して上記受信部１１２に入力される。その受信部１１２は、前記電極５４により受信された前記無線タグ２４からの反射波と上記搬送波発生部により発生させられた搬送波とを掛け合わせる第２ミキサ１２６と、その第２ミキサ１２６の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第１バンドパスフィルタと、その第１バンドパスフィルタの出力を増幅して第１リミッタ１３０に供給する第２アンプ１２８と、前記電極５４により受信された前記無線タグ２４からの反射波と上記搬送波発生部により発生させられた後に位相が９０°ずらされた搬送波とを掛け合わせる第３ミキサ１３２と、その第３ミキサ１３２から必要な帯域の信号のみを取り出すための第２バンドパスフィルタと、その第２バンドパスフィルタの出力の出力を増幅して第２リミッタ１３６に供給する第３アンプ１３４とを、備えて構成されている。上記第１リミッタ１３０から出力される信号ＲＸＳ−Ｉ及び第２リミッタ１３６から出力される信号ＲＸＳ−Ｑは、前記信号処理回路５８に入力されて処理される。また、上記第２アンプ１２８及び第３アンプ１３４からの出力信号はＲＳＳＩ（Recieved Signal Strength Indicator）１３８にも入力され、それらの信号の強度を示す信号ＲＳＳＩが前記信号処理回路５８に入力されるようになっている。すなわち、本実施例の無線タグ生成装置１２では、Ｉ−Ｑ直交復調により前記無線タグ２４からの反射波の復調が行われる。

図９は、前記制御回路６０の構成を説明する図である。この図９に示すように、前記制御回路６０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ１４０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４２、及びＲＡＭ（Random Access Memory）１４４等から成り、ＲＡＭ１４４の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ１４２に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータである。また、この制御回路６０は、前記入出力インターフェイス６２を介して前記通信回線１４に接続されており、前記ルートサーバ１６、端末１８、汎用コンピュータ２０、及び情報サーバ２２等との間で情報のやりとりが可能とされている。図１０は、前記無線タグ生成装置１２による前記無線タグ２４への情報の書き込みに際して、前記端末１８又は汎用コンピュータ２０に表示される画面の一例である。この図１０に示すように、前記無線タグ２４に印刷される印字文字、その無線タグ２４に固有のＩＤである書き込みＩＤ、前記情報サーバ２２に記憶された物品情報のアドレス、及び前記ルートサーバ１６におけるそれらの対応情報の格納先アドレス等が前記端末１８又は汎用コンピュータ２０に表示可能とされており、その端末１８又は汎用コンピュータ２０の操作により前記無線タグ生成装置１２が作動させられて、前記カバーフィルム８６に上記印字文字が印刷されると共に、前記ＩＣ回路部８０に上記書き込みＩＤ及び物品情報等の情報が書き込まれる。また、前記無線タグ２４のＩＤ等とその無線タグ２４に書き込まれた情報との対応関係が前記ルートサーバ１６に記憶され、必要に応じて参照できるようになっている。

図１１乃至図１９は、前記無線タグ２４のアンテナパターンを例示する図である。これらの図に示すように、本実施例の無線タグ２４に備えられたアンテナ部６４は、前記ＩＣ回路部８０に一端が接続された少なくとも２本の線状エレメントから成る３００ＭＨｚ以上の共振周波数を有するダイポールアンテナであり、それら線状エレメントそれぞれにおける前記ＩＣ回路部８０に接続されていない他端側に誘導性パターン部が構成されている。この線状エレメントの長さは、好適には、それぞれ１×１０^−３ｍ以上２５０×１０^−３以下の範囲内である。図２０は、前記無線タグ２４のアンテナ部６４と電極５４との静電結合によりその無線タグ２４に情報が書き込まれる様子を概略的に示す図である。前記アンテナ部６４に電流を流して前記ＩＣ回路部８０に情報を書き込むためには、正負一対の電極５４の間に電位差を生じさせる必要があるため、それら一対の電極５４は、前記一対の線状エレメントにおける前記ＩＣ回路部８０に接続されていない側の端部付近に近接させられる。上記誘導性パターン部は、その電極５４の近接位置に対応する部分に上記線状エレメントが集約されたものであり、斯かる誘導性パターン部と前記電極５４との間で静電結合を行うことにより結合容量を増大させることができ、効率的な通信を行うことができるのである。

前記無線タグ生成装置１２は、図２及び図８に示すように、前記一対の電極５４の代替として前記無線通信回路５６の出力を電磁誘導により前記無線タグ２４に伝達するための一対の一次コイル１４８を備え、図２１に示すように、その一次コイル１４８により前記線状エレメントの誘導性パターン部と電磁結合してそれらの間で電磁誘導を行うことで前記情報の読み書きを行うものであってもよい。この態様において、前記無線通信回路５６は、好適には、周波数３０ＭＨｚ以下の搬送波を用いて情報の送受信を行う。図１１は、前記線状エレメントの端部が渦巻状に形成された誘導性パターン部１５０を、図１２、図１６は、前記線状エレメントの端部が雷文状に形成された誘導性パターン部１５２、１５４を、図１３は、前記線状エレメントの端部がΩ字状に形成された誘導性パターン部１５６を、図１４は、前記線状エレメントの端部が周状に形成された誘導性パターン部１５８をそれぞれ例示している。これらの図に示すように、上記誘導性パターン部は、好適には、周状乃至は渦巻状を成すものであり、その誘導性パターンが二次コイルとして機能することにより、電磁誘導による前記無線タグ２４への情報の書き込みが可能とされている。

図１５、図１７乃至図１９は、前記線状エレメントの端部がジグザグ状に形成された誘導性パターン部１６０、１６２、１６４、１６６を例示する図である。これらジグザグ状の誘導性パターン部１６０乃至１６６は、周状乃至は渦巻状を成すものではないため、電磁誘導による情報の書き込みに際して二次コイルとしては機能しないが、前記一対の線状エレメントにおける前記ＩＣ回路部８０に接続されていない側の端部にそれら線状エレメントが過密に設けられていることから、静電結合による情報の書き込みに際して結合容量を増大させる効果は示す。前述した周状乃至は渦巻状を成す誘導性パターン部１５０乃至１５８は、電磁誘導による情報の書き込みに際して二次コイルとして機能すると共に、静電結合による情報の書き込みに際して結合容量を増大させる効果を示す。また、上記誘導性パターン部１５０乃至１６６が設けられることにより、ダイポールアンテナとしての機能を保ちつつ前記アンテナ部６４の占める面積を小さくすることができ、結果として前記無線タグ２４を小型化できるという利点がある。

続いて、以上のように構成された無線タグ生成システム１０による無線タグ２４への情報書き込み動作及びそれに先立つ書き込み準備動作について説明する。

図２２は、前記無線タグ生成システム１０による無線タグ２４への情報書き込みに先立ち実行される、前記無線タグ生成装置１２の初期化動作を説明するフローチャートである。先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＰＡにおいて、前記無線タグ生成装置１２の機械情報が初期化される。次に、ＳＰＢにおいて、前記無線タグ生成装置１２の無線通信回路５６に備えられた搬送波発生部の設定が初期化された後、本ルーチンが終了させられる。

図２３は、図２２のＳＰＡにおける前記無線タグ生成装置１２の機械情報の初期化動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＰＡ１において、前記カートリッジ２８の有無が判定される。次に、ＳＰＡ２において、前記カートリッジ２８の種別すなわち前記タグテープ２６の幅及びＲＦＩＤの有無等が判定される。次に、ＳＰＡ３において、前記カートリッジ２８のタグテープ２６が使い切られているか等が判定された後、本ルーチンが終了させられる。

図２４は、図２２のＳＰＢにおける前記無線タグ生成装置１２の無線通信回路５６に備えられた搬送波発生部の設定初期化動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＰＢ１において、変調波増幅部として機能する前記第１アンプ１２２へ供給されて送信信号強度を定める信号ＴＸ−ＰＷＲがオフとされた後、本ルーチンが終了させられる。

図２５は、前記無線タグ生成装置１２による無線タグ２４への情報書き込み動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＷＡにおいて、前記無線タグ２４へ情報を書き込むための準備が行われる。次に、ＳＷＢにおいて、情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４が特定される。次に、ＳＷＣにおいて、前記無線タグ２４への情報の書き込みが行われた後、本ルーチンが終了させられる。

図２６は、図２５のＳＷＡにおける前記無線タグ２４へ情報を書き込むための準備動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＷＡ１において、前記無線タグ２４へ書き込まれる情報である書き込みＩＤ及び物品情報等が設定される。この情報の対応関係は、前記無線タグ２４への情報の書き込みに前後して前記通信回線１４を介して前記情報サーバ２２に登録される。次に、ＳＷＡ２において、ＳＷＡ１にて設定された情報からＣＲＣ（Cyclic Readundancy check）符号が計算される。このＣＲＣ符号とは、前記無線タグ２４との間における通信の誤りを検出するための信号であり、例えば、Ｘ^１６＋Ｘ^１２＋Ｘ^５ ＋１といった多項式で表される。後述する無線タグ２４の特定動作において、無線タグ生成装置１２は、受信したデータからＣＲＣ符号の計算を行い、その計算結果と同様に受信したＣＲＣ符号の値と比較されることで通信の誤りが検出される。次に、ＳＷＡ３において、ＳＷＡ１にて設定された情報に基づいてコマンドフレームが作成された後、本ルーチンが終了させられる。

図２７ａは、前記無線タグ２４に情報を送信するための変調情報の生成について説明するフローチャートである。先ず、ＳＷＤ１において、情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４を特定する、或いは前記無線タグ２４への情報の書き込みを行う等のファンクションが設定される。次に、ＳＷＤ２において、ＳＷＤ１にて設定されたファンクションに応じたコマンドが決定される。次に、ＳＷＤ３において、ＳＷＤ２にて決定されたコマンド、図２５のＳＷＡ１にて設定された書き込み情報、及びＳＷＡ２にて設定されたＣＲＣ符号等からコマンドフレームが作成される。次に、ＳＷＤ４において、ＳＷＤ３にて作成されたコマンドフレームが前記制御回路６０のメモリバッファに記憶される。そして、ＳＷＤ５において、そのメモリバッファに記憶されたコマンドフレームに基づく変調情報であるＴＸ−ＡＳＫ信号が前記信号処理回路５８により生成される。

図２７ａのコマンドで決定されるコマンドの種類を図２７ｂに示す。情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４を特定する通信では、その無線タグ２４に記憶された情報を読み出すための「PING」及び「SCROLL ID」等のコマンドが用いられる。また、前記無線タグ２４に情報を書き込むための通信では、その無線タグ２４に記憶された情報を初期化するための「ERASE ID」、情報を書き込むための「PROGRAM ID」、書き込まれた情報を確認するための「VERIFY」、新たな情報の書き込みを禁止するための「LOCK」等のコマンドが用いられる。

図２８は、図２７ａのＳＷＤ３で作成されるコマンドフレーム構造を詳しく説明する図である。前記コマンドフレームは、Ｔ_０ を１ビットの情報を送信するための時間として、２Ｔ_０ の送信パワーオフである「GAP」、５Ｔ_０ の送信パワーオンである「PREAMBL」、２０箇の０信号を送信する「CLKSYNC」、コマンドの内容である「COMMAND」、８Ｔ_０ の送信パワーオンである「SET UP」、及び１箇の１信号を送信する「SYNC」から成る。タグにより解釈される部分である「COMMAND」は、コマンドの開始を示す「SOF」、図２７ｂに示す個々のコマンド「CMD」、書き込み対象となる無線タグ２４のメモリ位置を指定するポインタである「PTR」、書き込まれる情報の長さを示す「LEN」、書き込まれる情報の内容である「VAL」、「PTR」、「LEN」、「VAL」のパリティ情報である「P」、及びコマンドの終了を示す「EOF」から成る。

前記コマンドフレームは、図２９に示す０信号、１信号、及び送信パワーオン・オフを要素として一連の信号を構成する。情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４の特定動作、或いは前記無線タグ２４への情報の書き込み動作では、このコマンドフレームに基づく変調情報であるＴＸ−ＡＳＫ信号が前記無線通信回路５６の第１ミキサ１２０に供給され、その第１ミキサ１２０において搬送波のＡＳＫ変調が行われて前記無線タグ２４へ送信される。その信号を受信した無線タグ２４では、コマンドに対応する前記メモリ部７２への情報の書き込みや、情報の返信動作等が行われる。

前記無線タグ２４による情報の返信動作では、以下に詳細に説明するリプライ情報は、図３０に示す０信号及び１信号を要素とするＦＳＫ変調された一連の信号として構成され、その信号に基づいて搬送波を反射変調して前記無線タグ生成装置１２へ返信する。例えば、情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４の特定動作では、図３１に示すようなその無線タグ２４に固有のＩＤを示す信号により変調された反射波が前記無線タグ生成装置１２へ返信される。

図３２は、前記無線タグ２４のメモリ構成を示す図である。この図３２に示すように、前記無線タグ２４のメモリ部７２には、前述したＣＲＣ符号の計算結果、その無線タグ２４に固有のＩＤ、及びパスワードが予め記憶されている。図３３に示すように、「SCROLL ID」コマンドを含む信号が受信された場合には、０ｘＦＥで表される８ｂｉｔの「PREAMBLE」信号と、前記メモリ部７２に記憶されたＣＲＣ符号の計算結果である「CRC」、及びその無線タグ２４のＩＤを示す「ID」から成るリプライ信号が作成される。

前述した図２７ｂの「PING」コマンドは、複数の前記無線タグ２４に対して各無線タグ２４のメモリ部７２に記憶された情報のうち、この「CRC」及び「ID」に該当する部分すなわち読み出し開始位置を指定して読み出しを行うものであり、図２８に示すように、「PING」コマンドは、開始アドレスポインタ「PTR」、データ長「LEN」、及び値「VAL」の情報を含む。図３４に示すように、前記メモリ部７２に記憶された情報のうち「PTR」番目から後ろ「LEN」個のデータが「VAL」と等しい場合、「PTR+LEN+1」番目以降８ｂｉｔのデータがリプライ信号となる。前記メモリ部７２に記憶された情報のうち「PTR」番目から後ろ「LEN」個のデータが「VAL」と等しくない場合には、返信対象となっていないためリプライ信号は生成されない。

また、前記無線タグ２４の「PING」コマンドに対する返信タイミングは、リプライ信号の上位３ｂｉｔによって決まり、前記無線タグ生成装置１２から「PING」に続けて送られるＢＩＮパルスによって区切られた「bin0」乃至「bin7」の何れかの区間でリプライ信号が返される。例えば、「PING」コマンドとして「PTR=0」、「LEN=1」、「VAL=0」が送られてきた場合、前記メモリ部７２に記憶された情報のうち１ｂｉｔ目が「VAL」と同じ０と一致した無線タグ２４の場合には、図３５（ｂ）に示すような信号が抽出されてリプライ信号に組み込まれ、リプライ信号の上位３ｂｉｔが「011」なら、図３６に示される「PING」コマンドに対するリプライの中の区間「bin3」において返信される。

「PING」コマンドに対するリプライは、タグの数によって以下のように異なったものとなる。すなわち、前記無線タグ生成装置１２の通信範囲内に通信可能な無線タグ２４が存在しない場合には、図３６の「CASE1」に示すように、いかなるリプライ信号も返信されない。通信範囲内に通信可能な１つの無線タグ２４が存在する場合には、図３６の「CASE2」に示すように、例えば、「bin3」の区間において「ID1」を示すリプライ信号が返信される。通信範囲内に返信可能な２つの無線タグ２４が存在する場合には、図３７の「CASE3」に示すように、例えば、「bin0」の区間において「ID1」を示すリプライ信号が返信されると共に、「bin2」の区間において「ID2」を示す信号が返信される。通信範囲内に返信可能な２つの無線タグ２４が存在する場合には、図３７の「CASE4」に示すように、例えば、「bin2」の区間において「ID1」及び「ID2」を示す信号が返信される場合もある。これは、「ID1」及び「ID2」の上位３ｂｉｔが等しいためである。「PTR」、「LEN」、「VAL」の値を変化させてからこの「PING」コマンドを繰り返すことで、返信可能な無線タグ２４の個数及び各無線タグ２４のＩＤを知ることができ、そのＩＤを用いて書き込み対象となる無線タグ２４へ情報を書き込むことができる。

図３８は、図２５のＳＷＢにおける情報の書き込み対象となる前記無線タグ２４の特定動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＷＢ１において、「PTR=0」及び「LEN=1」が、ＳＷＢ２において、「VAL=0」及び先頭データフラグ「a=0」が設定される。次に、ＳＷＢ３において、「PING」コマンドの回数を示す値「d」に「1」を、ＳＷＢ４において、前記「d」におけるｂｉｎ番号である「bn(d)」に「0」が設定され、ＳＷＢ５において、「PING」コマンドフレームが作成されて送信される。次に、ＳＷＢ６において、「bin(bn(d))」すなわち「bin0」にリプライ信号があるか否かが判断される。このＳＷＢ６の判断が肯定される場合には、メモリ部７２の先頭から４ｂｉｔが「0000」となっているタグであると推定できるので、この情報を元にＳＷＢ１１において、「SCROLL ID」コマンドフレームを作成して送信することにより、その無線タグ２４のＣＲＣ符号及びＩＤを読みとることができる。次に、ＳＷＢ１２において、その読みとられたＩＤのＣＲＣ符号が計算され、その計算結果が送られてきたＣＲＣ符号と一致するか否かが比較され、その結果が一致するか否かで斯かるＩＤが有効なＩＤが否かが判断される。ＳＷＢ１２の判断が肯定される場合には、読みとられたＩＤが有効なＩＤであると判るため、ＳＷＢ２１においてそのＩＤデータが記憶された後、ＳＷＢ７の処理が実行される。また、上記ＳＷＢ６の判断が否定される場合にも、ＳＷＢ７の処理が実行される。このＳＷＢ７において、ｂｉｎ番号「dn(d)」に「1」が加算される。次に、ＳＷＢ８において、ｂｉｎ番号「bn(d)」がｂｉｎ区間の総数である「8」に達したか否かが判断される。このＳＷＢ８の判断が否定される場合には、上述したＳＷＢ６以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＢ８の判断が肯定される場合には、ＳＷＢ９において、「PING」コマンドの回数を示す「d」が「1」であるか否かが判断される。このＳＷＢ９の処理が否定される場合には、ＳＷＢ１７において、「d」に「1」が加算され、ＳＷＢ１８において、「bn(d)」に「1」が加算された後、上述したＳＷＢ６以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＢ９の判断が肯定される場合には、前記メモリ部７２の先頭データが同じものは全て確認されたことになるため、ＳＷＢ１０の処理が実行される。一方、ＳＷＢ１２の判断が否定される場合には、「bin(bn(d))」の区間で複数のタグが応答していることが考えられ、前回までに行った「PING」コマンドによって判別されるデータを元に、再度「PING」コマンドを作成して送信することで、更に細かく前記無線タグ２４のＩＤを分別する必要がある。この場合、先ず、ＳＷＢ１３において、「LEN」の長さが再計算される。次に、ＳＷＢ１４において、「LEN」の長さが前記メモリ部７２の格納総数「MEM_MAX」を超えているか否かが判断される。このＳＷＢ１４の判断が肯定される場合には、前記メモリ部７２のデータが全て読み出されたうえで且つデータにエラーがあるということになり、そのメモリ部７２のデータに何らかの欠陥があるものとみなしてＩＤデータを記憶することなく、ＳＷＢ２２において、「d」から「1」が引かれて次のＢＩＮ区間の判定に移るが、ＳＷＢ１４の判断が否定される場合には、更に細かく前記無線タグ２４を分別するために、ＳＷＢ１５において、前回までに行った「PING」コマンドによって判別されたデータを元に「VAL」の値が変更される。次に、ＳＷＢ１６において、「d」に「1」が加算された後、上述したＳＷＢ４以下の処理が再び実行される。ＳＷＢ１０では、先頭ｂｉｔデータフラグ「a」の値が「0」であるか否かが判断される。このＳＷＢ１０の判断が肯定される場合には、前記メモリ部７２の先頭データが「0」のものを確認したことになり、次に、ＳＷＢ１９において、「LEN=1」が設定され、ＳＷＢ２０において、「VAL=1」、先頭ｂｉｔデータフラグ「a=1」と設定された後、上述したＳＷＢ４以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＢ１０の判断が否定される場合には、通信範囲内の全てのタグのＩＤを確認したことになるので、本ルーチンはそれをもって終了させられる。なお、本ルーチンにおいて、複数の無線タグ２４が検出された場合には、詳細な説明を省略する「Quiet」コマンドにより、対象外のタグは以後のコマンドに応答しないようにした後、処理が進められる。対象となるタグの特定は、例えば、検出されたＩＤの番号が小さいものから判定することで行われる。また、無線タグ２４が１つも検出されなかった場合には、エラーとして終了させられる。

図３９は、図２５のＳＷＣにおける前記無線タグ２４への情報の書き込み動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＷＣ１において、「N=0」及び「M=0」が設定された後、ＳＷＣ２において、「ERASE ID」コマンドに基づいて変調された信号が前記電極５４又は一次コイル１４８から送信されて、書き込み対象となる無線タグ２４のメモリ部７２が初期化される。次に、ＳＷＣ３において、「VERIFY」コマンドに基づいて変調された信号が前記電極５４又は一次コイル１４８から送信された後、ＳＷＣ４において、前記無線タグ２４によるリプライ信号からその無線タグ２４のメモリ部７２に記憶された情報が確認され、前記無線タグ２４のメモリ部７２が正常に初期化されているか否かが判断される。このＳＷＣ４の判断が肯定される場合には、ＳＷＣ５において、「PROGRAM ID」コマンドに基づいて変調された信号が前記電極５４又は一次コイル１４８から送信されて、前記無線タグ２４に情報が書き込まれる。次に、ＳＷＣ６において、「VERIFY」コマンドに基づいて変調された信号が前記電極５４又は一次コイル１４８から送信された後、ＳＷＣ７において、前記無線タグ２４によるリプライ信号からその無線タグ２４のメモリ部７２に記憶された情報が確認され、ＳＷＣ５にて書き込まれた情報と一致するか否かが判断される。このＳＷＣ７の判断が肯定される場合には、ＳＷＣ８において、「LOCK」コマンドに基づいて変調された信号が前記電極５４又は一次コイル１４８から送信されて、前記無線タグ２４への新たな情報の書き込みが禁止された後、本ルーチンが終了させられるが、ＳＷＣ７の判断が否定される場合には、ＳＷＣ９において、「N←N+1」とされた後、ＳＷＣ１０において、「N=5」であるか否かが判断される。このＳＷＣ１０の判断が否定される場合には、ＳＷＣ５以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＣ１０の判断が肯定される場合、すなわちＳＷＣ５以下の書き込み処理を５回失敗した場合には、ＳＷＣ１１において、前記無線タグ２４への情報の書き込み失敗が確認された後、本ルーチンが終了させられる。一方、ＳＷＣ４の判断が否定される場合、すなわち前記無線タグ２４のメモリ部７２が正常に初期化されていないと判断される場合には、ＳＷＣ１２において、「M←M+1」とされた後、ＳＷＣ１３において、「M=5」であるか否かが判断される。このＳＷＣ１３の判断が否定される場合、すなわちＳＷＣ３以下の初期化処理を５回失敗した場合には、ＳＷＣ２以下の処理が再び実行されるが、ＳＷＣ１３の判断が肯定される場合には、ＳＷＣ１１において、前記無線タグ２４への情報の書き込み失敗が確認された後、本ルーチンが終了させられる。以上のルーチンにより、通信範囲内にある前記無線タグ２４に所望の情報を書き込むことができる。

なお、本発明を用いることにより、複数個の前記無線タグ２４と通信することはできなくなるため、図２５のＳＷＢ１による処理は、「PING」コマンドではなく「SCROLL ID」コマンドのみを用いてもよい。この場合、ＳＷＢにおけるタグ特定処理時間が大幅に削減できるという利点がある。

図４０は、図２５のＳＷＣにおける前記無線タグ２４への情報の書き込み動作と並行して行われる、前記カバーフィルム８６への印字動作及びタグテープ２４の切断動作を説明するフローチャートである。先ず、ＳＴ１において、前記通信回線１４を介して前記情報サーバ２２から印字書き込み情報がダウンロード或いはアップロードされる。次に、ＳＴ２において、前記カートリッジ用モータ駆動回路３２、印刷駆動回路３６、及び送出ローラ駆動回路４２等を介して前記カバーフィルム８６への印字動作が実行されると共に、前記センサ５２がオンとされるまで前記送出ローラ３８等により前記タグテープ２６が送出される。次に、前述したＳＷＣにおける前記無線タグ２４への情報の書き込み動作が実行される。次に、前記ソレノイド４８等を介して前記カッタ５０により前記タグテープ２６が切断され、前記センサ５２がオフとされるまで前記送出ローラ３８等により分割された前記無線タグ２４が送出される。そして、ＳＴ４において、印字及び情報書き込み動作の成功が確認された後、本ルーチンが終了させられる。以上のルーチンにより、所定の印字が行われると共に所定の情報が書き込まれた前記無線タグ２４が生成される。

このように、本実施例によれば、前記アンテナ部６４は、前記ＩＣ回路部８０に接続された少なくとも２本の線状エレメントから成り、それら線状エレメントそれぞれにおける前記ＩＣ回路部８０に接続されていない側に誘導性パターン部１５０乃至１６６の何れかが構成されていることから、その誘導性パターン部１５０乃至１６６の何れかと前記無線タグ生成装置１２に備えられた電極５４との間で静電結合させること、或いはその誘導性パターン部１５０乃至１５８の何れかを二次コイルとして前記無線タグ生成装置１２に備えられた一次コイル１４８との間で電磁誘導を行うことにより、容易に情報の読み書きを行うことができる。すなわち、静電結合方式や電磁誘導方式等の近距離通信により容易に情報の読み書きができ、且つＵＨＦ帯等の高周波を用いた通信距離の長い通信を行い得る線状アンテナを備えた無線タグ２４を提供することができる。

また、前記誘導性パターン部１５０乃至１６６は、前記線状エレメントの一部を面積的に集約したものであることから、前記アンテナ部の長さを短縮することができ、前記無線タグを小型化できるという利点がある。

また、前記誘導性パターン部１５０乃至１６６は、前記線状エレメントの端部が渦巻状、雷文状、Ω字状、周状、又はジグザグ状に形成されたものであるため、実用的な態様で前記誘導性パターン部を構成できる。

また、前記アンテナ部６４は、３００ＭＨｚ以上の共振周波数を有するものであるため、ＲＦＩＤシステムにより好適に情報の読み書きを行うことができる。

また、前記線状エレメントの長さは、１×１０^−３ｍ以上２５０×１０^−３ｍ以下の範囲内であるため、必要にして十分な大きさの無線タグ２４を提供できる。

また、前記無線タグ２４に書き込む情報を生成する情報生成部として機能する前記信号処理回路５８と、その無線タグ２４に情報を書き込むための搬送波を発生させる搬送波発生部として機能する前記水晶発振器１１４と、前記情報生成部により生成された情報によりその搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調する搬送波変調部として機能する第１ミキサ１２０と、その搬送波変調部により変調された変調波を増幅する変調波増幅部として機能する第１アンプ１２２と、その変調波増幅部の出力を静電結合により前記無線タグに伝達するための電極５４とを、備え、その電極５４は、前記線状エレメントの誘導性パターン部１５０乃至１６６の何れかと静電結合して前記情報の読み書きを行うものであることから、線状エレメントが集中しているその誘導性パターン部１５０乃至１６６との間で静電結合を行うことにより結合容量を増大させることができ、所定の無線タグに対して容易に情報の読み書きを行うことができる。すなわち、静電結合方式により前記無線タグ２４に容易に情報の読み書きができる無線タグ生成装置１２を提供することができる。

また、前記静電結合方式の通信に用いられる搬送波は、周波数３ＭＨｚ以下であるため、通信で使用する帯域が周波数３００ＭＨｚ以上である前記無線タグ２４に対し、比較的周波数の低い信号を用いて好適に情報の読み書きができる。

また、前記無線タグ２４に書き込む情報を生成する情報生成部として機能する前記信号処理回路５８と、その無線タグ２４に情報を書き込むための搬送波を発生させる搬送波発生部として機能する前記水晶発振器１１４と、前記情報生成部により生成された情報によりその搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調する搬送波変調部として機能する第１ミキサ１２０と、その搬送波変調部により変調された変調波を増幅する変調波増幅部として機能する第１アンプ１２２と、その変調波増幅部の出力を電磁誘導により前記無線タグ２４に伝達するための一次コイル１４８とを、備え、その一次コイル１４８は、前記線状エレメントの誘導性パターン部１５０乃至１５８の何れかに対して電磁誘導を行うことで前記情報の読み書きを行うものであることから、周状乃至は渦巻状を成すその誘導性パターン部１５０乃至１５８の何れかとの間で電磁誘導を行うことによりその誘導性パターンが二次コイルとして機能し、所定の無線タグ２４に対して容易に情報の読み書きを行うことができる。すなわち、電磁誘導方式により前記無線タグ２４に容易に情報の読み書きができる無線タグ生成装置１２を提供することができる。

また、前記電磁誘導方式の通信に用いられる搬送波は、周波数３０ＭＨｚ以下であるため、通信で使用する帯域が周波数３００ＭＨｚ以上である前記無線タグ２４に対し、比較的周波数の低い信号を用いて好適に情報の読み書きができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

図４１及び４２は、前記無線タグ２４のアンテナ部６４に形成される誘導性パターンの他の例を示す図である。これらの図に示す誘導性パターン１６８、１７０のように、前記誘導性パターンは、必ずしも前記線状エレメントそれぞれにおける前記ＩＣ回路部８０に接続されていない側の末端に設けられなくともよく、前記電極５４又は一次コイル１４８の態様によっては、前記線状エレメントの中央付近に設けられてもよい。

また、前述の実施例では、情報の読み出し及び書き込みを行い得る無線タグ２４及びその無線タグ２４に対して情報の読み書きを行う無線タグ生成装置１２について説明したが、情報の書き込みを行うことができない読み込み専用型の無線タグ２４及びその無線タグ２４から情報の読み込みを行う無線タグ生成装置に本発明が適用されても構わない。例えば、前記無線タグ２４から情報を読み込むための搬送波を発生させる搬送波発生部として前記水晶発振器１１４を、その搬送波発生部により発生させられた搬送波を増幅して前記電極５４から出力する搬送波増幅部として前記第１アンプ１２２を備え、その電極５４により前記線状エレメントの誘導性パターン部１５０乃至１７０の何れかと静電結合して前記情報の読み込みを行う無線タグ生成装置であってもよい。このような態様によっても、線状エレメントが集中しているその誘導性パターン部との間で静電結合を行うことにより結合容量を増大させることができ、所定の無線タグ２４から容易に情報の読み込みを行うことができる。

また、前記無線タグ２４から情報を読み込むための搬送波を発生させる搬送波発生部として前記水晶発振器１１４を、その搬送波発生部により発生させられた搬送波を増幅して前記一次コイル１４８から出力する搬送波増幅部として前記第１アンプ１２２を備え、その一次コイル１４８により前記線状エレメントの誘導性パターン部１５０乃至１５８、及び１６８の何れかとの間で電磁誘導を行うことにより前記情報の読み込みを行う無線タグ生成装置であってもよい。このような態様によっても、周状乃至は渦巻状を成すその誘導性パターン部１５０乃至１５８、及び１６８の何れかとの間で電磁誘導を行うことによりその誘導性パターンが二次コイルとして機能し、所定の無線タグ２４から容易に情報の読み込みを行うことができる。

また、前記無線タグ２４は、ダイポールアンテナである前記アンテナ部６４を備えたものであったが、ＲＦＩＤシステムにより好適に情報の通信を行い得るアンテナであればダイポールアンテナでなくともよく、例えば、３本以上の線状エレメントから成るアンテナを備えた無線タグ２４であっても構わない。また、前記無線タグ生成装置１２の電極５４又は一次コイル１４８も一対でなくともよい。

また、前記無線タグ生成装置１２は、前記無線タグ２４に情報の書き込みを行うと共に、その無線タグ２４を識別するための印刷を行うものであったが、この印刷は必ずしも行われなくともよく、また、書き込みのみ或いは読み出しのみを行うものであっても構わない。

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

本発明が好適に適用される無線タグ生成システムを説明する図である。 本発明の一実施例である無線タグ生成装置の構成を説明する図である。 本発明の一実施例である無線タグの構成を説明する図である。 図３の無線タグの外観を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。 図４のV‐V視断面図である。 図２のカートリッジの構成を詳しく説明する図である。 図２のセンサの電気的構成を説明する図である。 図２の無線通信回路を詳しく説明する図である。 図２の制御回路の構成を説明する図である。 図２の無線タグ生成装置による無線タグへの情報の書き込みに際して、図１の端末又は汎用コンピュータに表示される画面の一例である。 図３の無線タグにおいて、線状エレメントの端部が渦巻状に形成された誘導性パターン部の一例を説明する図である。 図３の無線タグにおいて、線状エレメントの端部が雷文状に形成された誘導性パターン部の一例を説明する図である。 図３の無線タグにおいて、線状エレメントの端部がΩ字状に形成された誘導性パターン部の一例を説明する図である。 図３の無線タグにおいて、線状エレメントの端部が周状に形成された誘導性パターン部の一例を説明する図である。 図３の無線タグにおいて、線状エレメントの端部がジグザク状に形成された誘導性パターン部の一例を説明する図である。 図３の無線タグにおいて、線状エレメントの端部が雷文状に形成された誘導性パターン部の他の例を説明する図である。 図３の無線タグにおいて、線状エレメントの端部がジグザグ状に形成された誘導性パターン部の他の例を説明する図である。 図３の無線タグにおいて、線状エレメントの端部がジグザグ状に形成された誘導性パターン部の更に別の例を説明する図である。 図３の無線タグにおいて、線状エレメントの端部がジグザグ状に形成された誘導性パターン部の更に別の例を説明する図である。 図３の無線タグのアンテナ部と、図２の無線タグ生成装置の電極との間における静電結合によりその無線タグに情報が書き込まれる様子を概略的に示す図である。 図３の無線タグのアンテナ部と、図２の無線タグ生成装置の一次コイルとの間における電磁誘導によりその無線タグに情報が書き込まれる様子を概略的に示す図である。 図１の無線タグ生成システムによる図３の無線タグへの情報書き込みに先立ち実行される、図２の無線タグ生成装置の初期化動作を説明するフローチャートである。 図２２のＳＰＡにおける無線タグ生成装置の機械情報の初期化動作を説明するフローチャートである。 図２２のＳＰＢにおける無線タグ生成装置の無線通信回路に備えられた搬送波発生部の設定初期化動作を説明するフローチャートである。 図２の無線タグ生成装置による図３の無線タグへの情報書き込み動作を説明するフローチャートである。 図２５のＳＷＡにおける無線タグへ情報を書き込むための準備動作を説明するフローチャートである。 図３の無線タグに情報を送信するための変調情報の生成について説明するフローチャートである。 図２７ａのコマンド決定ルーチンにて決定されるコマンドの種類を示す表である。 図２７ａのコマンドフレーム構造を詳しく説明する図である。 図２７ａのコマンドフレームの構成要素である０信号及び１信号について説明する図である。 図３の無線タグからのリプライ信号の作成に用いられる０信号及び１信号について説明する図である。 図３の無線タグに固有のＩＤを示す信号を例示する図である。 図３の無線タグのメモリ構成を示す図である。 図３の無線タグにおいて「SCROLL ID」コマンドを含む信号が受信された場合に返信される「SCROLL ID Reply」について説明する図である。 図３のメモリ部に記憶された情報の一部である「LEN」に続く情報が抽出される様子を説明する図である。 図３３の「SCROLL ID Reply」について詳しく説明する図である。 図２の無線タグ生成装置が通信範囲内の無線タグを識別する動作を行った際に考えられる無線タグからの返信状態を例示する図である。 図２の無線タグ生成装置が通信範囲内の無線タグを識別する動作を行った際に考えられる無線タグからの返信状態を例示する図である。 図２５のＳＷＢにおける情報の書き込み対象となる無線タグの特定動作を説明するフローチャートである。 図２５のＳＷＣにおける無線タグへの情報の書き込み動作を説明するフローチャートである。 図２５のＳＷＣにおける無線タグへの情報の書き込み動作と並行して行われる、カバーフィルムへの印字動作及びタグテープの切断動作を説明するフローチャートである。 図３の無線タグのアンテナ部に形成される誘導性パターンの他の例を示す図である。 図３の無線タグのアンテナ部に形成される誘導性パターンの更に別の例を示す図である。

符号の説明

１２：無線タグ生成装置
２４：無線タグ
５４：電極
５８：信号処理回路（情報生成部）
６４：アンテナ部
７４：メモリ部（情報記憶部）
８０：ＩＣ回路部
１１４：水晶発振器（搬送波発生部）
１１６：ＰＬＬ（搬送波発生部）
１１８：ＶＣＯ（搬送波発生部）
１２０：第１アンプ（搬送波変調部）
１２２：第２アンプ（変調波増幅部）
１４８：一次コイル
１５０、１６８：誘導性パターン部（渦巻状）
１５２、１５４：誘導性パターン部（雷文状）
１５６：誘導性パターン部（Ω字状）
１５８：誘導性パターン部（周状）
１６０、１６２、１６４、１６６、１７０：誘導性パターン部（ジグザグ状）

Claims (14)

1. 所定の情報を記憶し得る情報記憶部を有するＩＣ回路部と、該ＩＣ回路部に接続されて非接触にて該情報の送受信を行うアンテナ部とを、備えた無線タグであって、
   該アンテナ部は、前記ＩＣ回路部に接続された少なくとも２本の線状エレメントから成り、それら線状エレメントそれぞれにおける前記ＩＣ回路部に接続されていない側に誘導性パターン部が構成されていることを特徴とする無線タグ。
2. 前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの端部が渦巻状に形成されたものである請求項１の無線タグ。
3. 前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの端部が雷文状に形成されたものである請求項１の無線タグ。
4. 前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの端部がΩ字状に形成されたものである請求項１の無線タグ。
5. 前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの端部が周状に形成されたものである請求項１の無線タグ。
6. 前記誘導性パターン部は、前記線状エレメントの端部がジグザグ状に形成されたものである請求項１の無線タグ。
7. 前記アンテナ部は、３００ＭＨｚ以上の共振周波数を有するものである請求項１から６の何れかの無線タグ。
8. 前記線状エレメントの長さは、１×１０^−３ｍ以上２５０×１０^−３ｍ以下の範囲内である請求項１から７の何れかの無線タグ。
9. 請求項１から８の何れかの無線タグに対して情報の読み書きを行う無線タグ生成装置であって、
   該無線タグに書き込む情報を生成する情報生成部と、
   該無線タグに情報を書き込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、
   前記情報生成部により生成された情報により該搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調する搬送波変調部と、
   該搬送波変調部により変調された変調波を増幅する変調波増幅部と、
   該変調波増幅部の出力を静電結合により前記無線タグに伝達するための電極と
   を、備え、
   該電極は、前記線状エレメントの誘導性パターン部と静電結合して前記情報の読み書きを行うことを特徴とする無線タグ生成装置。
10. 請求項１から８の何れかの無線タグから情報の読み込みを行う無線タグ生成装置であって、
    該無線タグから情報を読み込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、
    該搬送波発生部により発生させられた搬送波を増幅する搬送波増幅部と、
    該搬送波増幅部の出力を静電結合により前記無線タグに伝達すると共に、前記無線タグにより反射変調された変調信号を受信するための電極と、
    該電極により受信された変調信号を復調する信号復調部と
    を、備え、
    該電極は、前記線状エレメントの誘導性パターン部と静電結合して前記情報の読み込みを行うことを特徴とする無線タグ生成装置。
11. 前記搬送波は、周波数３ＭＨｚ以下である請求項９又は１０の無線タグ生成装置。
12. 請求項１から５の何れかの無線タグに対して情報の読み書きを行う無線タグ生成装置であって、
    該無線タグに書き込む情報を生成する情報生成部と、
    該無線タグに情報を書き込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、
    前記情報生成部により生成された情報により該搬送波発生部により発生させられた搬送波を変調する搬送波変調部と、
    該搬送波変調部により変調された変調波を増幅する変調波増幅部と、
    該変調波増幅部の出力を電磁誘導により前記無線タグに伝達するための一次コイルと
    を、備え、
    該一次コイルは、前記線状エレメントの誘導性パターン部に対して電磁誘導を行うことで前記情報の読み書きを行うことを特徴とする無線タグ生成装置。
13. 請求項１から５の何れかの無線タグから情報の読み込みを行う無線タグ生成装置であって、
    該無線タグから情報を読み込むための搬送波を発生させる搬送波発生部と、
    該搬送波発生部により発生させられた搬送波を増幅する搬送波増幅部と、
    該搬送波増幅部の出力を電磁誘導により前記無線タグに伝達すると共に、前記無線タグにより反射変調された変調信号を受信するための一次コイルと、
    該一次コイルにより受信された変調信号を復調する信号復調部と
    を、備え、
    該一次コイルは、前記線状エレメントの誘導性パターン部に対して電磁誘導を行うことで前記情報の読み込みを行うことを特徴とする無線タグ生成装置。
14. 前記搬送波は、周波数３０ＭＨｚ以下である請求項１２又は１３の無線タグ生成装置。

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