无线标签读写器的制作方法

文档序号:7608151阅读:487来源:国知局
专利名称:无线标签读写器的制作方法
技术领域
本发明涉及到一种对可通过无线写入、读出信息的无线标签进行信息读写的无线标签读写器。
背景技术
以下RFID(Radio Frequency Identification)系统是公知的对存储了预定信息的小型无线标签(响应器),通过预定的无线标签读写器、读出专用的查询器等非接触地进行信息的写入、读出。该RFID系统,即使在上述无线标签被污染的情况下或被配置在看不见的地方的情况下,也可通过无线通信读出无线标签中存储的信息,因此优选应用于商品管理、检测步骤等各种领域中。例如,专利文献1所述的利用了RFID标签的检查系统就属于其应用。
并且,作为对上述无线标签电路元件进行信息写入的写入器(写入装置),专利文献2所述的装置是公知的。在该现有技术中,将以预定间隔粘贴了长方形标签的带状纸张从纸张供给部依次抽出,从筐体的一侧开始进行供给,并将由筐体内的模块生成的预定信息,经由上述带状纸张的传送路径上设置的读出/写入天线,发送到粘贴在标签上的无线标签电路元件一侧,从而对无线标签电路元件的IC电路部依次进行写入,最终从筐体的另一侧排出。
并且,作为对上述无线标签电路元件进行信息写入的写入器(写入装置),专利文献3所述的装置是公知的。在该现有技术中,当以预定间隔粘贴了长方形标签的带状纸张在传送路径中传送时,对各标签上粘贴的无线标签电路元件一侧发送在装置一侧生成的预定信息,从而对无线标签电路元件的IC电路部依次进行写入。
专利文献1特开2002-308437号公报专利文献2特开2002-2026号公报(第0002~0009段,图1~4)专利文献3特开2002-230499号公报(第0012~0021段,图1及图2)在对上述无线标签的信息写入、读出中,需要和该无线标签之间进行信息通信。作为通信频带,现有技术中使用一直以来应用的125KHz带、应用较多的13.56MHz带等。但是,在利用这些频带时,由于通信距离较短,出现作为无线标签的用途受到限制的难点。因此作为频带,可以认为今后的主流是在欧美应用较多的UHF带等(830~930MHz带、2.45GHz带等)的高频应用。但是当使用高频时由于通信距离较长,为了仅向作为对象的无线标签写入信息,必须在屏蔽的环境下进行,或者必须进行识别该无线标签的通信。并且,来自无线标签的信息的读出也存在同样的问题。为了解决上述弊端,可以考虑降低上述无线标签读写器的输出,但由于上述无线标签的方式的不同,存在和来自不是对象的无线标签的通信混合、无法进行正常通信的问题。
而使上述无线标签的天线和无线标签读写器的天线之间的距离在不接触的状态下尽量接近时,它们的天线互相耦合,双方的天线的谐振频率变动。本发明人等着眼于该相互作用而进行了刻苦钻研,发明了可仅在其与作为对象的无线标签之间切实地进行通信的无线标签读写器。

发明内容
发明要解决的问题本发明是以上述情况为背景而提出的,其目的在于提供一种可仅在其和作为对象的无线标签之间切实地进行通信的无线标签读写器。
为了实现上述目的,本第一发明的主旨为一种无线标签读写器,具有访问信息生成部,通过在其和具有存储预定信息的IC电路部及与该IC电路部连接并进行信息收发的天线的无线标签电路元件之间进行通信,访问上述IC电路部的无线标签信息,并为了进行该信息的读取、写入,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;和天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,对上述无线标签信息进行访问,该无线标签读写器的特征在于,根据因上述无线标签电路元件被配置在预定的接近通信范围内时该无线标签电路元件的天线和上述无线标签读写器的天线的相互耦合而变化了的、该无线标签电路元件的天线的谐振频率,设定由上述载波产生部产生的载波的频率。
并且,为了实现上述目的,本发明的第二发明为一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;装置侧天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了UHF带等高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,并对上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述装置侧天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,上述无线标签电路元件收容部,被配置为其收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线,位于上述装置侧天线的天线灵敏度相对较低的区域。
并且,为了实现上述目的,本发明的第三发明的主旨为一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;装置侧天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了UHF带等高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,并对上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述装置侧天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,上述装置侧无线,被配置为位于上述无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的天线灵敏度相对较低的区域。
并且,为了实现上述目的,本发明的第四发明的主旨为一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;装置侧天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了UHF带等高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,并对上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述装置侧天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,上述无线标签电路元件收容部及上述装置侧天线,被配置为上述无线标签电路元件收容部收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面、和上述装置侧天线的波偏振面,呈互相扭转的位置。
并且,为了实现上述目的,本发明的第五发明的主旨为一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;装置侧天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了UHF带等高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,并对上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述装置侧天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,上述无线标签电路元件收容部,被配置为其收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线,位于上述装置侧天线的天线灵敏度相对较低的区域,上述无线标签电路元件收容部及上述装置侧天线,被配置为上述无线标签电路元件收容部收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面、和上述装置侧天线的波偏振面,呈互相扭转的位置。
并且,为了实现上述目的,本发明的第六发明的主旨为一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;装置侧天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了UHF带等高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,并对上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述装置侧天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,上述装置侧无线,被配置为位于上述无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的天线灵敏度相对较低的区域,上述无线标签电路元件收容部及上述装置侧天线,被配置为上述无线标签电路元件收容部收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面、和上述装置侧天线的波偏振面,呈互相扭转的位置。
并且,为了实现上述目的,本发明的第七发明的主旨为一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,生成访问上述IC电路部的无线标签信息的访问信息;指向性天线,将由该访问信息生成部生成的上述访问信息,通过无线通信非接触地传递到上述标签侧天线,并对上述IC电路部的上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述指向性天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,该无线标签电路元件保持部被配置在上述指向性天线的指向性方向一侧,上述无线标签电路元件收容部被配置在上述指向性天线的指向性方向相反一侧。
并且,为了实现上述目的,本发明的第八发明的主旨为一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,生成访问上述IC电路部的无线标签信息的访问信息;指向性天线,将由该访问信息生成部生成的上述访问信息,通过无线通信非接触地传递到上述标签侧天线,并对上述IC电路部的上述无线标签信息进行访问;无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述指向性天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中;和屏蔽部,用于降低无线通信信号的强度,其中,上述无线标签电路元件保持部被配置在上述指向性天线的、其指向性方向一侧,上述屏蔽部被配置在上述无线标签电路元件保持部的、上述指向性天线的上述指向性方向一侧,上述无线标签电路元件收容部被配置在上述屏蔽部的、上述指向性天线的上述指向性方向一侧。
(发明效果)根据上述第一发明,将因上述无线标签电路元件被配置在预定的接近通信范围内时该无线标签电路元件的标签侧天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的相互耦合而变化了的该无线标签电路元件的标签侧天线的谐振频率,作为由该无线标签读写器的载波振荡部产生的载波频率设定,因此发送使位于该接近范围内的作为通信对象的无线标签电路元件的灵敏度增强、除此之外的无线标签电路元件的灵敏度减弱的频率的载波,所以可良好地防止和作为通信对象的无线标签的通信、与和不是通信对象的无线标签电路元件的通信混合。即,可提供一种仅在其与作为对象的无线标签电路元件之间切实地进行通信的无线标签读写器。
其中,上述第一发明,优选的是,上述接近通信范围,是上述无线标签电路元件的标签侧天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的距离、为该无线标签电路元件单体存在时、或者被置于可忽视无线标签读写器的装置侧天线和无线标签电路元件的标签侧天线的相互耦合的位置时的谐振频率(以下称为自由空间谐振频率)所对应的波长的0.1倍或其以下的范围,产生频率高于以下位置下的该无线标签电路元件的标签侧天线的谐振频率的载波上述无线标签电路元件的标签侧天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的距离,为该无线标签电路元件的自由空间谐振频率所对应的波长的0.5倍。这样一来,上述无线标签电路元件的标签侧天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的相互耦合引起的该无线标签电路元件的标签侧天线的谐振频率的变化,在该无线标签电路元件的标签侧天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的距离为上述自由空间谐振频率所对应的波长的0.5倍的位置上呈极大值,在0.1倍或其以下的位置上是超过该极大值的值,因此通过利用该范围的频率及通信范围进行通信,可进一步切实地仅在其和作为对象的无线标签电路元件之间进行通信。
并且优选的是,该无线标签读写器,通过在其和具有半波长偶极天线作为上述标签侧天线的无线标签电路元件之间进行通信,来进行信息的读写,上述接近通信范围,是上述无线标签电路元件的标签侧天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的距离、为上述自由空间谐振频率所对应的波长的0.05倍或其以下的范围,由上述载波产生部产生频率为上述无线标签的自由空间谐振频率的1.03倍或其以上的载波。这样一来,当产生上述无线标签电路元件的自由空间谐振频率的1.03倍或其以上的频率时,在上述无线标签电路元件的标签侧天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的距离、为该无线标签电路元件的自由空间谐振频率所对应的波长的0.05倍或其以下的位置上灵敏度较高,通过利用该范围的频率及通信范围进行通信,可进一步切实地仅在其和作为对象的无线标签电路元件之间进行通信并且优选的是,上述接近通信范围,是上述无线标签电路元件的天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的距离为上述自由空间谐振频率所对应的波长的0.2倍~0.4倍的范围,产生频率为在上述无线标签的标签侧天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的距离为该范围内的位置下该无线标签电路元件的标签侧天线的谐振频率的载波。这样一来,上述无线标签电路元件的标签侧天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的相互耦合引起的该无线标签电路元件的标签侧天线的谐振频率的变化,在该无线标签电路元件的标签侧天线和上述无线标签读写器的装置侧天线的距离为上述自由空间谐振频率所对应的波长的0.2倍~0.4倍的范围时呈极小值,因此通过利用该范围的频率及通信范围进行通信,可进一步切实地仅在其和作为对象的无线标签电路元件之间进行通信。
并且优选的是,具有模式切换部,切换以下模式接近通信模式,仅与位于上述接近通信范围内的无线标签电路元件进行通信;和远方通信模式,与位于该接近通信范围外的无线标签电路元件进行通信,将在上述接近通信模式中由上述载波产生部产生的载波的频率、和在上述远方通信模式中产生的载波的频率分别设定为不同的频率。这样一来,可分别设定上述接近通信范围内外的上述无线标签读写器发送的载波的频率,因此可以仅在其与位于上述接近通信范围内的无线标签电路元件之间切实地进行通信,并且可与位于该接近通信范围外的无线标签电路元件良好地进行通信。
并且,根据上述第二发明,当对上述无线标签电路元件进行读出或写入时,由访问信息生成部生成的访问信息在载波调制部被使用,调制来自载波产生部的载波,并且由调制波放大部放大后,从装置侧天线非接触地传递到无线标签电路元件的IC电路部一侧,从而进行对IC电路部的无线标签信息的访问。并且,配置无线标签电路元件收容部,以使收容的无线标签电路元件的天线(标签侧天线)位于装置侧天线的天线灵敏度相对较低的区域。这样一来,相对于无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件,来自装置侧天线的天线灵敏度较低,通信信号强度降低,因此其与无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的通信无法建立,在从无线标签电路元件收容部取出后,仅可访问无线标签电路元件保持部中保持的无线标签电路元件的IC电路的无线标签信息。其结果是,即使使用UHF带等高频时,也可用简单的结构、简便的方法仅与作为读出对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入,而无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等。即,在使用UHF带等高频时,也无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等,可通过简单的结构、简便的方法仅对作为读出或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入。
并且,根据上述第三发明,配置装置侧天线,以使上述装置侧天线位于无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的天线(标签侧天线)的天线灵敏度相对较低的区域,从而使无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的标签侧天线相对于装置侧天线的天线灵敏度较低,通信信号强度降低,因此和无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的通信无法建立,在从无线标签电路元件收容部取出后,仅可访问无线标签电路元件保持部中保持的无线标签电路元件的IC电路的无线标签信息。其结果是,即使使用UHF带等高频时,也可用简单的结构、简便的方法仅与作为读出对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入,而无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等。即,在使用UHF带等高频时,也无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等,可通过简单的结构、简便的方法仅对作为读出或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入。
并且,根据上述第四发明,当上述标签侧天线的波偏振面和装置侧天线的波偏振面为平行关系时,两者的通信信号的强度最大,随着其不再平行而具有交叉角度,通信信号的强度下降,着眼于这一点,配置无线标签电路元件收容部及装置侧天线,以使收容的无线标签电路元件的标签侧天线的波偏振面和装置侧天线的波偏振面互相垂直,从而使来自装置侧天线的波偏振面和无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的标签侧天线的波偏振面不一致,降低通信信号的强度。因此和无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的通信无法建立,在从无线标签电路元件收容部取出后,仅可访问无线标签电路元件保持部中保持的无线标签电路元件的IC电路的无线标签信息。其结果是,即使使用UHF带等高频时,也可用简单的结构、简便的方法仅与作为读出对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入,而无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等。即,在使用UHF带等高频时,也无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等,可通过简单的结构、简便的方法仅对作为读出或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入。
并且,根据上述第五发明,配置无线标签电路元件收容部,以使收容的无线标签电路元件的天线(标签侧天线)位于装置侧天线的天线灵敏度相对较低的区域,并且进一步配置无线标签电路元件收容部及装置侧天线,以使收容的无线标签电路元件的标签侧天线的波偏振面和装置侧天线的波偏振面互相垂直,从而不仅使装置侧天线的天线灵敏度比无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的标签侧天线低,而且可使两个天线的波偏振面不一致,明显降低通信信号强度,因此和无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的通信无法建立,在从无线标签电路元件收容部取出后,仅可访问无线标签电路元件保持部中保持的无线标签电路元件的IC电路的无线标签信息。其结果是,即使使用UHF带等高频时,也可用简单的结构、简便的方法仅与作为读出对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入,而无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等。即,在使用UHF带等高频时,也无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等,可通过简单的结构、简便的方法仅对作为读出或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入。
并且,根据上述第六发明,配置装置侧天线使其位于上述无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的天线(标签侧天线)的天线灵敏度相对较低的区域,并且进一步配置无线标签电路元件收容部及装置侧天线,以使收容的无线标签电路元件的标签侧天线的波偏振面和装置侧天线的波偏振面互相垂直,从而不仅使无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的标签侧天线的天线灵敏度比装置侧天线低,而且可使两个天线的波偏振面不一致,明显降低通信信号强度,因此和无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的通信无法建立,在从无线标签电路元件收容部取出后,仅可访问无线标签电路元件保持部中保持的无线标签电路元件的IC电路的无线标签信息。其结果是,即使使用UHF带等高频时,也可用简单的结构、简便的方法仅与作为读出对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入,而无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等。即,在使用UHF带等高频时,也无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等,可通过简单的结构、简便的方法仅对作为读出或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入。
其中,在上述第二或第五发明中优选的是,上述无线标签电路元件收容部被配置为上述收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线位于来自上述装置侧天线的电场强度为上述无线标签电路元件保持部的1/10或其以下的区域。这样一来,通过把标签侧天线配置到来自上述装置侧天线的电场强度是无线标签电路元件保持部的1/10或其以下的区域中,可切实防止装置侧天线对无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的访问。
并且,在上述第二或第五发明中优选的是,上述无线标签电路元件收容部被配置为上述收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线位于上述装置侧天线的辐射指向性大致为最小的区域。这样一来,通过把标签侧天线配置到上述装置侧天线的几乎没有辐射指向性的所谓裸区域中,可切实防止装置侧天线对无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的访问。
并且,在上述第三或第六发明中优选的是,上述装置侧天线,被配置为位于以下区域来自上述收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的反射电场的强度,为来自上述无线标签电路元件保持部中保持的无线标签电路元件的上述标签侧天线的反射电场强度的1/10或其以下。这样一来,通过把装置侧天线配置到收容的无线标签电路元件的标签侧天线的反射电场的强度为电路元件保持部中保持的无线标签电路元件的标签侧天线的反射电场强度的1/10或其以下的区域,无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件和装置侧天线之间的通信信号强度变小,通信无法成立,可切实防止来自装置侧天线的访问。
并且,在上述第三或第六发明中优选的是,上述装置侧天线,被配置为位于以下区域上述收容的无线标签电路元件中最靠近取出侧的无线标签电路元件的上述标签侧天线的辐射指向性大致为最小。这样一来,通过把装置侧天线配置到位于最靠近无线标签电路元件保持部的位置的无线标签电路元件的标签侧天线的几乎没有辐射指向性的所谓裸区域,可切实防止装置侧天线对无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的访问。
并且,在上述第四至第六发明的任意一个发明中优选的是,上述无线标签电路元件收容部及上述装置侧天线,被配置为上述无线标签电路元件收容部收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面、和上述装置侧天线的波偏振面,呈60°~90°的角度。这样一来,当上述标签侧天线的波偏振面和装置侧天线的波偏振面处于平行关系时两者的通信信号强度最大,随着其不再平行而具有交叉角度,通信信号的强度下降。通过使波偏振面之间的角度为60°或其以上,至少和处于平行关系时相比,两者的通信信号的强度可减半,可切实防止装置侧天线对无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的访问。
并且,在上述第四至第六发明的任意一个发明中优选的是,上述无线标签电路元件收容部及上述装置侧天线,被配置为上述无线标签电路元件收容部收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面、和上述装置侧天线的波偏振面,大致呈90°。这样一来,通过使上述标签侧天线的波偏振面和装置侧天线的波偏振面之间的角度为大致90°,几乎无法进行通信,可切实防止装置侧天线对无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的访问。
并且,在上述第四至第六发明的任意一个发明中优选的是,上述无线标签电路元件收容部及上述无线标签电路元件保持部,被配置为上述无线标签电路元件收容部中的上述无线标签电路元件的取出位置的上述标签侧天线的波偏振面、和已经被取出且在上述无线标签电路元件保持部中保持的上述无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面,呈60°~90°的角度。这样一来,通过使从上述无线标签电路元件收容部取出时波偏振面方向、和在无线标签电路元件保持部保持时的波偏振面方向至少呈60°或其以上的角度,与从装置侧天线和位于无线标签电路元件保持部的无线标签电路元件的标签侧天线通信时相比,从装置侧天线和无线标签电路元件收容部中的无线标签电路元件中位于最靠近无线标签电路元件保持部的取出位置的标签侧天线进行通信时的通信信号的强度至少可以减半,可切实防止装置侧天线对无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的访问。
并且,优选的是,还具有转向传送部,在从上述取出位置到上述无线标签电路元件保持部之间使上述无线标签电路元件的方向转向并进行传送,以使上述取出位置的上述标签侧天线的波偏振面、和上述无线标签电路元件保持部中保持的上述无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面呈上述60°~90°的角度。这样一来,在无线标签电路元件收容部中取出无线标签电路元件后,在为了进行信息读出或写入而传送到无线标签电路元件保持部为止的期间,可使无线标签电路元件的方向转向,使该标签侧天线的波偏振面方向至少改变60°或其以上。其结果是,装置侧天线对无线标签电路元件收容部的标签侧天线的通信信号的强度,和装置侧天线对无线标签电路元件保持部的标签侧天线的通信信号的强度相比,至少可减半,可切实防止装置侧天线对无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的访问。
并且,在上述第四至第六发明的任意一个发明中优选的是,上述无线标签电路元件收容部及上述无线标签电路元件保持部,被配置为上述无线标签电路元件收容部中的上述无线标签电路元件的取出位置的上述标签侧天线的波偏振面、和已经被取出且在上述无线标签电路元件保持部中保持的上述无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面,大致呈90°。这样一来,从上述无线标签电路元件收容部取出时的波偏振面方向和在无线标签电路元件保持部保持时的波偏振面方向大致呈90°,可使装置侧天线与位于无线标签电路元件收容部的无线标签电路元件的标签侧天线的通信几乎无法成立,从而可切实防止装置侧天线对无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的访问。
并且优选的是,还具有转向传送部,在从上述取出位置到上述无线标签电路元件保持部之间使上述无线标签电路元件的方向转向并进行传送,以使上述取出位置的上述标签侧天线的波偏振面、和上述无线标签电路元件保持部中保持的上述无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面大致呈90°。这样一来,在无线标签电路元件收容部中取出无线标签电路元件后,在为了进行信息读出或写入而传送到无线标签电路元件保持部为止的期间,可使无线标签电路元件的方向转向,使该标签侧天线的波偏振面方向大致改变90°。其结果是,装置侧天线对无线标签电路元件收容部的标签侧天线的通信信号的强度,和装置侧天线对无线标签电路元件保持部的标签侧天线的通信信号的强度相比,明显下降(几乎不可建立通信),可切实防止装置侧天线对无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的访问。
并且优选的是,上述无线标签电路元件收容部具有卷轴部件,其缠绕在其长度方向上依次形成有上述多个无线标签电路元件的带状标签材料。这样一来,通过利用卷轴部件缠绕带状材料可依次取出多个无线标签电路元件。
并且优选的是,上述无线标签电路元件收容部具有盘部件,其将分别形成了一个无线标签电路元件的平纸状的多个标签材料,在平面方向上层积并收容。这样一来,通过从盘部件的例如一侧(例如侧方)设置的取出口一个一个拉出平纸状的标签材料,可依次取出多个无线标签电路元件。
并且,根据上述第七发明,在对无线标签电路元件进行读取或写入时,由访问信息生成部生成的访问信息,从装置侧的指向性天线非接触地经由无线标签电路元件的标签侧天线传递到IC电路部一侧,从而进行对IC电路部的无线标签信息的访问。并且,在具有向某一方向的指向性的指向性天线的指向性方向一侧设置无线标签电路元件保持部,形成访问区域,并且将收容了多个无线标签电路元件的无线标签电路元件收容部配置在和指向性天线的指向性相反的一侧。这样一来,装置侧的指向性天线的天线灵敏度比访问区域中保持的无线标签电路元件高,无线通信信号的强度变大,另一方面,相对于无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件、排出口方向,装置侧的指向性天线的天线灵敏度低,无线通信信号的强度降低。其结果是,和无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的通信无法成立,从无线标签电路元件收容部取出后,可仅访问无线标签电路元件保持部中保持的无线标签电路元件的IC电路的无线标签信息(进行辐射)。因此,即使使用UHF带等高频时,也可用简单的结构、简便的方法仅与作为读出对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入,而无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等。即,装置侧的指向性天线的天线灵敏度比访问区域中保持的无线标签电路元件高,无线通信信号的强度变大,另一方面,相对于无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件、排出口方向,装置侧的指向性天线的天线灵敏度低,无线通信信号的强度降低。即,在使用UHF带等高频时,也无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等,可通过简单的结构、简便的方法仅对作为读出或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入。
其中,在上述第七发明中优选的是,上述指向性天线是一侧具有微带天线元件、另一侧具有底板的微带天线。这样一来,利用具有微带天线元件及底板的微带天线对天线元件的指向性,可仅对作为读取对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读取或写入。
并且优选的是,上述无线标签电路元件保持部被配置在上述微带天线元件一侧,上述无线标签电路元件收容部被配置在上述底板一侧。这样一来,通过在作为指向性方向的微带天线元件一侧配置无线标签电路元件保持部,在和指向性方向相反一侧的底板一侧配置无线标签电路元件收容部,可切实地仅与作为读取对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读取或写入。
并且优选的是,上述微带天线元件,其在沿着上述无线标签电路元件被保持在上述访问区域的状态下的上述标签侧天线的长度方向的尺寸,小于该标签侧天线的长度方向尺寸。这样一来,在接近配置的微带天线元件和标签侧天线之间进行信号的授受时,在指向性方向上,微带天线元件中比标签侧天线的长度方向尺寸大的部分的辐射不与标签侧天线进行授受,不参与信号的授受。与之对应,通过使天线元件的上述长度方向尺寸小于标签侧天线,可高效地进行信号的授受。
并且优选的是,在上述无线标签电路元件保持部的、上述指向性方向一侧,设置降低无线通信信号强度的屏蔽部。这样一来,可确保指向性天线和无线标签电路元件保持部中保持的标签侧天线的信号授受,并且可进一步屏蔽对指向性方向一侧的信号辐射,降低到装置外部的泄漏。
并且优选的是,具有排出口,其用于将结束了在上述访问区域中的对上述IC电路部的上述无线标签信息的访问的上述无线标签电路元件排出到装置外。这样一来,可将在访问区域中完成了IC电路部的无线标签信息的读取处理或写入处理的无线标签电路元件顺利地排出到装置外。
并且优选的是,上述排出口被配置在上述指向性天线的、与其指向性方向大致呈直角的方向上。这样一来,通过把排出口配置得与指向性天线的信号强度变弱的指向性方向大致呈直角,可抑制信号泄漏到装置外部。
并且优选的是,上述排出口被配置在上述指向性天线的、其电场强度比上述指向性天线的指向性方向的电场强度小10dB或其以上的方向上。这样一来,通过把排出口配置在指向性天线的指向性方向和电场强度小10dB或其以上的方向上,可切实抑制信号泄漏到装置外部。
并且优选的是,上述底板被构成为其大小比从上述微带天线看的上述无线标签电路元件收容部的投影面积大。这样一来,可切实屏蔽泄漏到无线标签电路元件收容部一侧的信号,减少底板引起的电波绕入。
并且优选的是,上述底板具有侧壁部,该侧壁部,朝向上述无线标签电路元件收容部的侧方,延伸设置在和上述微带天线元件相反的一侧。这样一来,通过底板的侧壁部从侧方覆盖无线标签电路元件收容部,可进一步切实地阻挡泄漏到无线标签电路元件收容部一侧的信号,减少底板引起的电波绕入。
并且优选的是,上述底板大致呈“コ”字状。这样一来,通过具有大致呈“コ”字状的底板的侧壁部从侧方覆盖无线标签电路元件收容部,可进一步切实地阻挡泄漏到无线标签电路元件收容部一侧的信号,减少底板引起的电波绕入。
并且,根据上述第八发明,在对无线标签电路元件进行读取或写入时,由访问信息生成部生成的访问信息,从装置侧的指向性天线非接触地经由无线标签电路元件的标签侧天线传送到IC电路部一侧,从而进行对IC电路部的无线标签信息的访问。并且,在具有向某一方向指向性的指向性天线的该指向性方向的一侧设置无线标签电路元件保持部,形成访问区域,并且在该无线标签电路元件保持部的、该指向性方向的一侧设置屏蔽部,从而屏蔽到指向性方向一侧的通信信号成分。这样一来在泄漏或阻挡状态的屏蔽部的、指向性方向一侧,配置收容多个无线标签电路元件的电路元件收容部。这样一来,装置侧的指向性天线的天线灵敏度比访问区域中保持的无线标签电路元件高,无线通信信号的强度变大,另一方面,相对于无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件,通过屏蔽部的上述屏蔽作用,装置侧的指向性天线的天线灵敏度变低,无线通信信号的强度降低。其结果是,和无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的通信无法成立,从无线标签电路元件收容部取出后,可仅访问无线标签电路元件保持部中保持的无线标签电路元件的IC电路的无线标签信息(进行辐射)。因此,即使使用UHF带等高频时,也可用简单的结构、简便的方法仅与作为读出对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入,而无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等。即,装置侧的指向性天线的天线灵敏度比访问区域中保持的无线标签电路元件高,无线通信信号的强度变大,另一方面,相对于无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件,通过屏蔽部的上述屏蔽作用,装置侧的指向性天线的天线灵敏度变低,无线通信信号的强度降低。即,在使用UHF带等高频时,也无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等,可通过简单的结构、简便的方法仅对作为读出或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读出或写入。
在上述第八发明中优选的是,上述屏蔽部和上述保持部的间隔比上述指向性天线和上述保持部的间隔大。这样一来,屏蔽部对读取对象或写入对象的无线标签电路元件的影响变小,可确保良好的通信。
并且优选的是,上述指向性天线是一侧具有微带天线元件、另一侧具有底板的微带天线。这样一来,可使装置的构成小型化,利用具有微带天线元件及底板的微带天线向天线元件一侧的指向性,可仅向读取对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读取或写入。
并且优选的是,上述无线标签电路元件保持部被配置在上述微带天线的上述微带天线元件一侧,并且,上述微带天线的底板一侧设有反射通信信号的反射部。这样一来,在作为指向性方向的微带天线元件一侧配置无线标签电路元件保持部,在和指向性方向相反的底板一侧设置反射部,从而可在微带天线元件一侧对读取对象或写入对象的无线标签电路元件进行无线标签信息的读取或写入,并且可屏蔽从其相反一侧的底板侧到装置外的信号。
并且优选的是,上述微带天线元件,其在沿着上述无线标签电路元件被保持在上述访问区域的状态下的上述标签侧天线的长度方向的尺寸,小于该标签侧天线的长度方向尺寸。这样一来,当使微带天线元件和标签侧天线接近进行信号的授受时,在指向性方向上,微带天线元件中比标签侧天线的长度方向尺寸长的部分的辐射,不与标签侧天线进行授受,易于泄漏,因此基本不参与信号的授受。在本申请第八发明中,对应于这一点,通过使天线元件的上述长度方向的尺寸比标签侧天线短,可高效地进行信号的授受。
并且优选的是,上述无线标签电路元件收容部可装卸地安装在无线标签读写器主体上,上述屏蔽部被设置在上述无线标签读写器主体上。这样一来,当无线标签电路元件收容部是可自由装卸到无线标签读写器主体的结构时,当把屏蔽部设置在该装卸的无线标签电路元件收容部一侧时,需要对各无线标签电路元件收容部另行设置屏蔽部,制造成本增加。而在本申请第八发明中,通过把屏蔽部设置在无线标签读写器主体上,可避免上述问题,并降低制造成本。
并且优选的是,具有排出口,用于将结束了在上述访问区域中的对上述IC电路部的上述无线标签信息的访问的上述无线标签电路元件排出到装置外。这样一来,可将在访问区域中结束IC电路部的无线标签信息读取或写入处理的无线标签电路元件顺利地排出到装置外。
并且优选的是,上述排出口被配置在上述指向性天线的、与其指向性方向大致呈直角的方向上。这样一来,通过把排出口配置在指向性天线的信号强度变弱的方向上,可抑制信号泄漏到装置外部。
并且优选的是,上述排出口被配置在上述指向性天线的、其电场强度比上述指向性天线的指向性方向的电场强度小10dB或其以上的方向上。这样一来,通过把排出口配置在指向性天线的指向性方向及电场强度小10dB以上的方向上,可切实抑制信号泄漏到装置外部。
并且优选的是,上述屏蔽部是板状部件,被构成为其大小比从该屏蔽部看的上述无线标签电路元件收容部的投影面积大。这样一来,可切实遮挡从板状的屏蔽部泄漏到无线标签电路元件收容部的信号,可充分确保屏蔽部的屏蔽效果。
并且优选的是,上述屏蔽部具有侧壁部,该侧壁部,朝向上述无线标签电路元件收容部的侧方,延伸设置在和上述微带天线元件相反的一侧。这样一来,通过屏蔽部的侧壁部从侧方覆盖无线标签电路元件收容部,可进一步切实地遮挡泄漏到无线标签电路元件收容部一侧的信号,充分确保屏蔽部的屏蔽效果。
并且优选上述屏蔽部大致呈“コ”字状。这样一来,通过具有大致呈“コ”字状的屏蔽部的侧壁从侧方覆盖无线标签电路元件收容部,可进一步切实地遮挡泄漏到无线标签电路元件收容部一侧的信号,充分确保屏蔽部的屏蔽效果。


图1是说明适用本发明的RFID系统的图。
图2是说明作为本发明的第一实施方式的无线标签读写器的构成的图。
图3是说明作为本发明的一个实施例的无线标签的构成的图。
图4是说明图3的无线标签的外观的俯视图。
图5是说明图3的无线标签的外观的底面图。
图6是图4的V-V视截面图。
图7是详细说明图2的盒子的构成的图。
图8是说明图2的传感器的电气构成的图。
图9是说明图2的控制电路的构成的图。
图10是图2的无线标签读写器进行向无线标签的信息写入时、在图1的终端或通用计算机上显示的画面的一个例子。
图11是详细说明图2的高频电路的图。
图12是对改变图2的无线标签读写器的收发天线和图3的无线标签的天线的距离时谐振频率的变化进行说明的图,示例了这些天线均是线状元件长57.0mm、截面半径0.5mm、电阻50Ω、单体的谐振频率2.44GHz的半波长偶极天线的情况。
图13是对改变图2的无线标签读写器的收发天线和图3的无线标签的天线的距离时谐振频率的变化进行说明的图,示例了这些天线均是线状元件114.0mm、截面半径0.5mm、电阻50Ω、单体的谐振频率2.44GHz的1波长偶极天线的情况。
图14是说明在图1的RFID系统进行对图3的无线标签的信息写入前执行的、图2的无线标签读写器的初始化动作的流程图。
图15是说明图14的SPA中的无线标签读写器的机械信息的初始化动作的流程图。
图16是说明图14的SPB中的无线标签读写器的高频电路中所具有的载波产生部的设定初始化动作的流程图。
图17是说明图2的无线标签读写器进行的对图3的无线标签的信息写入动作的流程图。
图18是说明图17的SWA中用于向无线标签写入信息的准备动作的流程图。
图19说明用于向图3的无线标签发送信息的调制信息的生成的流程图。
图20是表示通过图19的命令决定流程所决定的命令的种类的表。
图21是详细说明图19的命令帧结构的图。
图22是说明作为图19的命令帧的构成要素的0信号及1信号的图。
图23是说明来自图3的无线标签的回复信号的做成所使用的0信号及1信号的图。
图24是示例图3的无线标签中表示固有ID的信号的图。
图25是表示图3的无线标签的存储器构成的图。
图26是对在图3的无线标签中接收到包括“SCROLL ID”命令在内的信号时回复的“SCROLL ID Reply(回复)”进行说明的图。
图27是说明和作为图3的存储部中存储的信息的一部分的“LEN”连接的信息被提取时的形态的图。
图28是详细说明图26的“SCROLL ID Reply”的图。
图29是认为图2的无线标签读写器进行了识别通信范围内的无线标签的动作时、来自无线标签的回复状态的示例图。
图30是认为图2的无线标签读写器进行了识别通信范围内的无线标签的动作时、来自无线标签的回复状态的示例图。
图31是说明图17的SWB中的成为信息写入对象的无线标签的确定动作的流程图。
图32是说明图17的SWC中的向无线标签的信息写入动作的流程图。
图33是说明与图17的SWC中的向无线标签的信息写入动作同时进行的、对覆盖薄膜(cover film)的印刷动作及标签带的切断动作的流程图。
图34是说明成为图2的无线标签读写器的通信对象的无线标签的其他方式的图。
图35是说明成为图2的无线标签读写器的通信对象的无线标签的进一步其他方式的图。
图36是表示本发明的第二实施方式的无线标签读写器的详细结构的概念性结构图。
图37是从图36中III方向看图36所示的盒子的详细结构的向视图。
图38是表示图36的无线标签读写器中具有的高频电路的详细功能的功能框图。
图39是表示由控制电路进行的控制中的无线标签信息的读出步骤的流程图。
图40是概念性地表示装置侧天线的辐射指向性的说明图。
图41是概念性地表示读出对象的无线标签电路元件的天线的辐射指向性的说明图。
图42是概念性地表示读出对象外的无线标签电路元件的天线的辐射指向性的说明图。
图43是表示作为无线标签电路元件收容部设置了盘部件的变形例的概念性透视图。
图44是表示本发明的第三实施方式的无线标签读写器的详细结构的概念性结构图。
图45是表示本发明的第四实施方式的无线标签读写器的详细结构的概念性结构图。
图46是表示作为无线标签电路元件收容部设置了盘部件的变形例的概念性透视图。
图47是图46所示的结构的俯视图。
图48是表示在向IC电路部进行无线标签信息写入的变形例中、由控制电路进行的控制中的上述无线标签信息的写入步骤的流程图。
图49是表示本发明的第五实施方式的无线标签读写器的详细结构的概念性结构图。
图50是表示图49所示的盒子的详细结构的侧面图。
图51是表示图49所示的天线的详细结构的侧面图。
图52是表示图49所示的天线的详细结构的截面图。
图53是简洁地概念性表示图49所示的结构中的主传送引导器及盒子等主要部分构成的图。
图54是表示具有其他形状的底板的变形例的图。
图55是表示向天线的信号线的连接状态相关的变形例的、相当于从图51中的C方向看到的图的下面图。
图56是表示本发明的第六实施方式的无线标签读写器的详细结构的概念性结构图。
图57是简洁地概念性表示图56所示的结构中的主传送引导器及盒子等主要部分构成的图。
图58是表示具有其他形状的屏蔽板的变形例的图。
标号说明10RFID系统;12无线标签读写器;14通信线路;16路由服务器;18终端;20通用计算机;22信息服务器;24、136、144无线标签;26标签带;28盒子;30盒子用电机;32盒子用电机驱动电路;34热敏头;36印刷驱动电路;38送出辊;40送出辊用电机;42送出辊驱动电路;44输出口;46传送引导器;48螺线管;50切刀;52传感器;54收发天线(装置侧天线);56高频电路;58信号处理电路;60控制电路;62输入输出接口;64标签侧天线;66整流部;68电源部;70时钟提取部;72存储部;74调制解调部;76控制部;78印字;80IC电路部;82基膜;84、88粘接层;86覆盖薄膜;90剥离纸;92基材带;94第一辊;96第二辊;98色带(ink ribbon);100色带辊;102缠绕辊;104压接辊;106投光器;108受光器;110CPU;112ROM;114RAM;116发送部;118接收部;120载波产生部;122载波调制部;124调制波放大部;126耦合器;128LNA;130带通滤波器;131接收信号频率变换部;132模式切换部;134频率设定部;138基板;140微带天线元件;142底板;202无线标签读出器;202’无线标签读出器;202”无线标签读出器;210无线标签;210A无线标签电路元件;210A-0访问对象的无线标签电路元件;210A-1访问对象外的无线标签电路元件;201A-2访问对象外的无线标签电路元件;220盒子(无线标签电路元件收容部);221基材带(带状标签材料);222第一辊(卷轴部件);223覆盖薄膜;224第二辊;225色带;226色带辊;227缠绕辊;228标签带;229压接辊;230盒子用电机;231盒子驱动电路;232粘接层;233基膜;234粘接层;235剥离纸;240装置侧天线;241热敏头;242印刷驱动电路;243印刷;251高频电路;252信号处理电路(访问信息生成部);253发送部;254接收部;255定向耦合器;256水晶振子;257PLL;258VCO;256水晶振子(载波产生部);257PLL(载波产生部);258VCO(载波产生部);260控制电路;261输入输出接口;271第一混频器(载波调制部);272第一放大器(调制波放大部);273第二混频器;273、274带通滤波器;275第一限幅器;276第二放大器;277第三混频器;278带通滤波器;279第二混频器;280第三放大器;281RSSI;282切刀;283传送引导器(无线标签电路元件保持部);284输出口;285送出辊;286传感器;287螺线管;288螺线管驱动电路;289送出辊用电机;290送出辊驱动电路;291盘部件(无线标签电路元件收容部);291’盘部件(无线标签电路元件收容部);292标签材料;292’标签材料;293转向传送辊(转向传送部);294转向传送辊(转向传送部);295转向传送辊(转向传送部);295’转向传送辊(转向传送部);300IC电路部;301标签侧天线;402无线标签读写器;408主体装置;409筐体;410打印头;411色带(ribbon)缠绕辊驱动轴;412送带(tape)辊驱动轴;413主传送引导器(无线标签电路元件保持部);414装置侧天线(指向性天线);414A微带天线元件;414B底板;414B’底板;414B’a侧壁部;415切刀;416输出口(排出口);417送出辊;418传感器;419副传送引导器;420传送辊;421高频电路(访问信息生成部);422信号处理电路;423盒子用电机;424盒子驱动电路;425印刷驱动电路;426螺线管;427螺线管驱动电路;428送出辊用电机;429送出辊驱动电路;430控制电路;449同轴电缆;449b中心导体;450屏蔽部;500盒子;502第一辊(无线标签电路元件收容部);503覆盖薄膜;501基材带;501a粘接层;501b基膜;501c粘接层;501d剥离纸;502第一辊;503覆盖薄膜;504第二辊;505色带;506色带缠绕辊;507送带辊;508压纸辊(platen roller);509子辊;510完成打印的标签带;511色带供给侧辊;551IC电路部;552天线(标签侧天线);602无线标签读写器;608装置主体;609筐体;610打印头;611色带缠绕辊驱动轴;612送带辊驱动轴;613主传送引导器(无线标签电路元件保持部);614装置侧天线(微带天线、指向性天线);614A微带天线元件;614B底板;615切刀;616输出口(排出口);617送出辊618传感器;619副传送引导器;620传送辊;621高频电路(访问信息生成部);622信号处理电路;623盒子用电机;624盒子驱动电路;625印刷驱动电路;626螺线管;627螺线管驱动电路;628送出辊用电机;629送出辊驱动电路;630控制电路;631输入输出接口;660屏蔽板(屏蔽部);660’屏蔽板(屏蔽部);660’a侧壁部;661反射板(反射部);700盒子;702第一辊(无线标签电路元件收容部);710完成打印的标签带;751IC电路部;752标签侧天线;T0无线标签电路元件具体实施方式
以下参照附图对实施本发明的最佳方式进行详细说明。
实施例1图1是说明优选适用本第一到第八发明的RFID系统10的图。在该RFID系统10中,作为本第一发明的一个实施例的多个无线标签读写器12,通过有线或无线的通信线路14与路由服务器16、终端18、通用计算机20、及多个信息服务器22连接。其中,无线标签读写器是指,至少进行对作为通信对象的无线标签的预定信息的写入、及该无线标签中存储的信息的读出中的一个的无线标签信息通信装置。
图2是说明上述无线标签读写器12的构成的图。该无线标签读写器12,用于做成图4所示的无线标签24,如下所述,进行预定的印字文字等的印刷、或将所需的写入ID及物品信息等写入到IC电路部80中,可立即做成符合用户要求的无线标签24,该无线标签读写器12包括可自由装卸的盒子28,其收容有后述的覆盖薄膜86、色带98、基材带92,用于生成成为该无线标签24的基材的标签带26,其中,该基材带92将由天线64及IC电路部80构成的无线标签电路元件24a以预定的间隔配置为带状;盒子用电机驱动电路32,驱动盒子用电机30控制来自该盒子28的标签带26的送出;印刷驱动电路36,为了向上述标签带26进行印刷而控制热敏头34的驱动;送出辊38,用于将该标签带26在箭头所示方向上送出;送出辊驱动电路42,通过送出辊用电机40控制该送出辊38的驱动;传送引导器46,用于将上述标签带26从盒子28引导到输出口44;切刀50,根据螺线管48的驱动将该标签带26以预定的长度切断,分割为各个无线标签24;传感器52,检测上述输出口44中的该标签带26的有无;收发天线(装置侧天线)54,用于和上述无线标签24之间进行通信;高频电路56,通过该收发天线54将信息写入到该无线标签电路元件24a;信号处理电路58,用于处理从该无线标签电路24a回复的信号并读出无线标签信息;和控制电路60,通过上述盒子用电机驱动电路32、印刷驱动电路36、送出辊驱动电路42、螺线管48、高频电路56、及信号处理电路58等,控制上述无线标签读写器12的驱动。该控制电路60,通过输入输出接口62和上述通信线路14连接。
图3是说明上述无线标签电路元件24a的构成的图。如图3所示,上述无线标签电路元件24a具有标签侧天线64,在其和上述无线标签读写器12的收发天线54之间、或者和与该无线标签读写器12不同的查询器之间进行信号的收发;整流部66,对由该标签侧天线64接收的载波进行整流;电源部68,积蓄由该整流部66整流的载波的能量;时钟提取部70,从由上述标签侧天线64接收的载波中提取时钟信号并提供到控制部76;存储部72,作为可存储预定的信息信号的信息存储部起作用;与上述天线64连接的调制解调部74;和控制部76,通过上述整流部66、时钟提取部70、及调制解调部74等,控制上述无线标签24的动作。该控制部76,进行以下基本控制通过和上述无线标签读写器12进行通信,将上述预定信息存储到上述存储部72中;或者将由上述天线64接收到的载波,在上述调制解调部74中根据存储部72中存储的信息信号进行调制,并作为反射波从上述天线64反射回复。上述天线64优选是由一对线状元件构成的半波长偶极天线。
图4是说明上述无线标志标签24的外观的俯视图。并且,图5是该无线标签24的底面图。如该图所示,在上述无线标签24的一侧的面(表面)上例如印刷有表示该无线标签24的种类的“RF-ID”等印字78。并且,图6是图4的V-V视截面图,如图6所示,包括上述整流部66、电源部68、时钟提取部70、存储部72、调制解调部74、及控制部76等的IC电路部80,与由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等构成的带颜色的基膜82一体设置,上述天线64通过在该基膜82的表面上印刷等而形成。并且,在该基膜82的正面一侧通过粘接层84与透明的覆盖薄膜86粘接,在背面一侧通过粘接层88与剥离纸90粘接。上述印字78被印刷在上述覆盖薄膜86的背面、即上述粘接层84一侧的面上。并且,当上述无线标签24粘贴到预定的商品等上时,剥落上述剥离纸90,并通过粘接层88粘接。
图7是详细说明上述盒子28的构成的图。在该盒子28中,如对一部分放大后所示,可绕各自的轴心自转地设有第一辊94,缠绕有将上述天线64及IC电路部80等连续配置而成的带状基材带92;第二辊96,缠绕有和上述基材带92大致同宽的上述覆盖薄膜86;缠绕有色带98的色带辊100;用于缠绕该色带98的缠绕辊102;以及压接辊104,挤压上述基材带92和覆盖薄膜86使其粘接,同时向箭头所示方向上进行送带。上述色带辊100及缠绕辊102,被配置在上述覆盖薄膜86的背面一侧、即与上述基材带92粘接的一侧,上述色带98,通过将其挤压到上述无线标签读写器12主体上设置的热敏头34上,与上述覆盖薄膜86的背面抵接。
在上述标签带26的形成中,通过上述盒子用电机30的驱动,使上述缠绕辊102和压接辊104在箭头所示的方向上分别同步自转。此时,通过上述印刷驱动电路36对上述热敏头34中所具有的多个发热元件进行通电时,在上述覆盖薄膜86的背面、即与上述基材带92粘接的一侧的面上,印刷预定的文字、记号、或者条形码等,在进行该印刷的基础上,该印刷过的覆盖薄膜86通过上述压接辊104而与上述基材带92粘接,形成上述标签带26。在做成上述无线标签24时,通过上述高频电路56等向该标签带26中所具有的各IC电路部80写入预定的信息后,以预定长度被上述切刀50切断,分割成各个无线标签24。
图8是说明上述传感器52的电气构成的图。如图8所示,上述传感器52,例如是由投光器106及受光器108构成的透过型的光电传感器。该投光器106和受光器108之间没有上述标签带26或者无线标签24时,从该投光器106输出的光被输入到受光器108,而当上述投光器106和受光器108之间存在上述标签带26或无线标签24时,从该投光器106输出的光被屏蔽,使来自受光器108的控制输出反转。
图9是说明上述控制电路60的构成的图。如图9所示,上述控制电路60,由作为中央运算处理装置的CPU 110、ROM(Read OnlyMemory,只读存储器)112、及RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)114等构成,是利用RAM 114的暂时存储功能并根据ROM112中预先存储的程序进行信号处理的所谓微型计算机系统。并且,该控制电路60,经由上述输入输出接口62和上述通信线路14连接,可以和上述路由服务器16、终端18、通用计算机20、及信息服务器22等之间进行信息交换。图10是上述无线标签读写器12向上述无线标签24写入信息时、上述终端18或通用计算机20上显示的画面的一个例子。如图10所示,上述无线标签24上印刷的印字文字、该无线标签24中作为固有ID的写入ID、上述信息服务器22中存储的物品信息的地址、及上述路由服务器16中的这些对应信息的存储目的地址等可显示到上述终端18或通用计算机20上,通过该终端18或通用计算机20的操作,使上述无线标签读写器12进行动作,向上述覆盖薄膜86印刷上述印字文字,并且向上述IC电路部80写入上述写入ID及物品信息等信息。并且,上述无线标签24的ID和写入到该无线标签24的信息的对应关系被存储到上述路由服务器16中,可根据需要进行参照。
图11是详细说明上述高频电路56的构成的图。如图11所示,上述高频电路56,由向上述无线标签电路元件24a发送预定的信号的发送部116、及接收来自该无线标签24的反射波的接收部118构成,该发送部116具有载波产生部120,产生用于将信息写入到上述无线标签24的载波;载波调制部122,根据由上述信号处理电路58提供的信息信号,对由该载波产生部120产生的载波进行调制(例如基于TX-ASK信号的振幅调制);和调制波放大部124,对由该载波调制部122调制的调制波进行放大。该调制波放大部124的输出,经由耦合器126传递到上述收发天线54,并从该收发天线54发送,经由上述无线标签电路元件24a的天线64提供到IC电路部80。
由上述收发天线54接收的来自上述无线标签电路元件24a的反射波,经由上述耦合器126输入到上述接收部118。该接收部118具有对来自上述收发天线54的接收信号进行放大的LNA(Low Noise Amp,低噪声放大器)128;仅使由该LNA 128放大的接收信号中的预定频带的信号通过的带通滤波器130;和将带通滤波器的输出信号变频为可在信号处理电路58处理的信号的接收信号频率变换部131。该接收信号频率变换部131的输出,被输入到上述信号处理电路58,并通过该信号处理电路58进行解调处理,读出上述无线标签电路元件24a的调制相关的信息、即上述存储部72中存储的信息。
图11所示的模式切换部132及频率设定部134,均属上述控制电路60的控制功能,该模式切换部132切换以下模式仅与位于预定的接近通信范围内的上述无线标签电路元件24a进行通信的接近通信模式;和与位于该接近通信范围外的上述无线标签电路元件24a进行通信的远方通信模式。频率设定部134,将在所述接近通信模式中由上述高频电路56的载波产生部120产生的载波的频率、及在远方通信模式中由该高频电路56的载波产生部120产生的载波的频率,设定为预先确定的分别不同的频率。
图12是说明改变了上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离时谐振频率的变化的图,示例了这些天线均是线状元件长57.0mm、截面半径0.5mm、电阻50Ω、自由空间谐振频率2.44GHz的半波长偶极天线的情况。从上述高频电路56输出的通常的载波、即不考虑相互耦合引起的谐振频率的变化而进行通信时的理想的载波(以下称为基本载波)的频率大约为2.44GHz,该基本载波的波长约为123mm。如图12所示,在改变了上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离时,谐振频率的变化在其距离变为上述基本载波的二分之一波长的约62mm的周期内变动,在变为二分之一波长的位置(约62mm)呈极大值。并且,当进一步接近从而超越该极大值时,位于上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离为上述基本载波的约十分之一波长(约12mm)或其以下的位置。图13和图12一样,是说明改变了上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离时谐振频率的变化的图,示例了这些天线均是线状元件长114.0mm、截面半径0.5mm、电阻50Ω、自由空间谐振频率2.44GHz的约1波长的长度的偶极天线的情况。这种情况下,谐振频率的变化也在上述基本载波的二分之一波长的约62mm的周期内变动,在上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签24的天线64的距离变为上述基本载波的二分之一波长的位置(约62mm)呈极大值,当进一步接近从而超越该极大值时,位于其距离是十分之一波长(约12mm)或其以下的位置。
上述频率设定部134,优选将在上述接近通信模式中由上述高频电路56的载波产生部120产生的载波的频率设定为高于在上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离是上述基本载波的二分之一波长、即其波长的0.5倍的位置下的谐振频率。并且,将在上述远方通信模式中由上述高频电路56的载波产生部120产生的载波的频率设定为上述基本载波的频率。在该方式中,将上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离是上述基本载波的十分之一的波长(约12mm)或其以下、即其波长的0.1倍或其以下的范围,作为上述接近通信范围,其以外的范围作为远方通信范围。该接近通信范围内的谐振频率,高于上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离是上述基本载波的二分之一波长位置(约62mm)下的谐振频率,因此在上述接近通信模式中,位于上述接近范围内的无线标签电路元件24a灵敏度较强,其以外的无线标签电路元件24a的灵敏度较弱,因此仅可在其与位于该接近范围内的无线标签电路元件24a之间切实地进行通信。
并且,如图12及图13所示,在上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离为上述基本载波的二十分之一波长(约6mm)或其以内的位置下,谐振频率为上述无线标签24的自由空间谐振频率2.44GHz的1.03倍或其以上。
上述频率设定部134,优选将在上述接近通信模式中由上述高频电路56的载波产生部120产生的载波的频率设定为上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64单体的谐振频率的1.03倍或其以上。在该方式中,将上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离是上述基本载波的二十分之一的波长或其以下、即其波长的0.05倍或其以下的范围,作为上述接近通信范围,其以外的范围作为远方通信范围。当由上述高频电路56的载波产生部120产生了上述无线标签24a的标签侧天线64单体的谐振频率的1.03倍的频率的载波时,位于上述接近范围内的无线标签电路元件24a灵敏度较强,其以外的无线标签电路元件24a的灵敏度较弱,因此仅可在其与位于该接近范围内的无线标签电路元件24a之间切实地进行通信。
并且,如图12及图13所示,在上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离为上述基本载波的十分之二波长(约25mm)~十分之三波长(约37mm)的位置下,谐振频率为天线单体的谐振频率2.44GHz的0.97倍左右的值,呈极小值。
上述接近通信范围,优选将在上述接近模式中由上述高频电路56的载波产生部120产生的载波的频率设定为上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离为和该无线标签24a的标签侧天线64单体的谐振频率对应的波长的0.2倍~0.4倍的范围内的位置下、该无线标签电路元件24a的标签侧天线64的谐振频率。在该方式中,将上述范围、即上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离是和该无线标签电路元件24a的标签侧天线64单体的谐振频率对应的波长的0.2倍~0.4倍的范围,作为上述接近通信范围,其以外的范围作为远方通信范围。这样一来,通过利用比上述基本载波的频率低的频率,在上述接近通信模式中,位于上述接近范围内的无线标签电路元件24a灵敏度较强,其以外的无线标签电路元件24a的灵敏度较弱,因此仅可在其与位于该接近范围内的无线标签电路元件24a之间切实地进行通信。
接着,对以上结构的RFID系统10进行的对无线标签电路元件24a的信息写入动作及其之前的写入准备动作进行说明。
图14是说明在上述RFID系统10进行的对无线标签电路元件24a的信息写入前执行的、上述无线标签读写器12的初始化动作的流程图。首先,在步骤(以下省略步骤)SPA中,上述无线标签读写器12的机械信息被初始化。接着在SPB中,上述无线标签读写器12的高频电路56所具有的载波产生部120的设定被初始化后,结束本流程。
图15是说明图14的SPA中的、上述无线标签读写器12的机械信息的初始化动作的流程图。首先,在SPA1中,判断有无上述盒子28。接着在SPA2中,判断上述盒子28的种类、即上述标签带26的宽度及有无RFID等。接着在SPA3中,在判断完上述盒子28的标签带26是否用尽等之后,结束本流程。
图16是说明图14的SPB中的、上述无线标签读写器12的高频电路56所具有的载波产生部120的设定初始化动作的流程图。首先,在SPB1中,使提供到上述调制波放大部124确定发送信号强度的信号TX_PWR为OFF。接着,在SPB2中,对上述载波产生部120所具有的PLL(Phase Locked Loop,锁相环)进行载波频率设定,同样将该载波产生部120所具有的VCO(Voltage Controlled Oscillator,压控振荡器)的振荡频率通过来自PLL的控制电压固定后,结束本流程。
图17是说明上述无线标签读写器12进行的对无线标签24的信息写入动作的流程图。首先,在SWA中,进行用于向上述无线标签电路元件24a写入信息的准备。接着在SWB中,确定作为信息写入对象的上述无线标签电路元件24a。接着在SWC中,在向上述无线标签电路元件24a进行完信息写入后,结束本流程。
图18是说明图17的SWA中的向上述无线标签电路元件24a写入信息的准备动作的流程图。首先在SWA1中,设定向上述无线标签24写入的信息、即写入ID及物品信息等。该信息的对应关系,在信息写入到上述无线标签电路元件24a的前后,经由上述通信线路14被注册到上述信息服务器22中。接着在SWA2中,根据在SWA1中设定的信息计算CRC(Cyclic Readundancy Check,循环冗余码校验)符号(sign)。该CRC符号是用于检测和上述无线标签电路元件24a之间的通信误差的信号,例如由X16+X12+X5+1这样的多项式表示。在下述无线标签电路元件24a的确定动作中,无线标签读写器12根据接收的数据进行CRC符号的计算,比较同样接收的CRC符号的值和计算结果,从而检测出通信误差。接着在SWA3中,根据在SWA1中设定的信息做成命令帧后,结束本流程。
图19是说明用于向上述无线标签电路元件24a发送信息的调制信息的生成的流程图。首先,在SWD1中,确定成为信息写入对象的上述无线标签电路元件24a、或者设定向上述无线标签电路元件24a进行信息写入等功能。接着在SWD2中,决定与在SWD1中设定的功能对应的命令。接着在SWD3中,根据在SWD2中决定的命令、在图18的SWA1中设定的写入信息、及在SWA2中设定的CRC符号等做成命令帧。接着在SWD4中,将在SWD3中做成的命令帧存储在上述控制电路60的存储缓冲器中。并且在SWD5中,通过上述信号处理电路58生成基于该存储缓冲器中存储的命令帧的调制信息、即TX-ASK信号。
图20表示通过图19的命令所决定的命令的种类。在确定成为信息写入对象的上述无线标签24的通信中,使用用于读出该无线标签24中存储的信息的“PING”及“SCROLL ID”等命令。并且,在向上述无线标签24写入信息的通信中,使用用于将该无线标签24中存储的信息初始化的“ERASE ID”、用于写入信息的“PROGRAM ID”、用于确认写入的信息的“VERIFY”、用于禁止新信息写入的“LOCK”等命令。
图21是详细说明图19的SWD3中做成的命令帧结构的图。上述命令帧,以T0为发送1位信息的时间,由作为2T0的发送电源OFF的“GAP”、作为5T0的发送电源ON的“PREAMBL”、发送20个0信号的“CLKSYNC”、作为命令内容的“COMMAND”、作为8T0的发送功率ON的“SET UP”、及发送一个1信号的“SYNC”构成。作为由标签解释的部分的“COMMAND”由以下构成表示命令开始的“SOF”;图20所示的各个命令“CMD”;指定成为写入对象的无线标签电路元件24a的存储器地址的指针、即“PTR”;表示写入的信息长度的“LEN”;作为写入的信息的内容的“VAL”;作为“PRT”、“LEN”、“VAL”的奇偶信息的“P”;及表示命令结束的“EOF”。
上述命令帧,以图22所示的0信号、1信号、及发送电源ON/OFF为要素构成一系列的信号。在成为信息写入对象的上述无线标签电路元件24a的确定动作、或者对上述无线标签电路元件24a的信息的写入动作中,将基于该命令帧的调制信息、即TX-ASK信号提供到上述高频电路56的载波调制部122,在该载波调制部122中进行载波的ASK调制,并发送到上述无线标签24。在接收到该信号的无线标签电路元件24a中,进行和命令对应的向上述存储部72的信息写入、及信息的回复动作等。
在上述无线标签电路元件24a的信息回复动作中,以下详细说明的回复信息,由以图23所示的0信号及1信号作为要素、进行了FSK调制的一系列信号构成,根据该信号,载波被反射调制并回复到上述无线标签读写器12。例如,在成为信息读写对象的上述无线标签电路元件24a的确定动作中,图24所示的通过表示该无线标签电路元件24a中固有的ID的信号,将被调制了的反射波回复给上述无线标签读写器12。
图25是表示上述无线标签电路元件24a的存储器构成的图。如图25所示,在上述无线标签24的存储部72中,预先存储上述CRC符号的计算结果、该无线标签电路元件24a固有的ID、及密码。如图26所示,当接收到含有“SCROLL ID”命令的信号时,做成由以下部分构成的回复信号用OxFE表示的8位的“PREAMBLE”信号、作为上述存储部72中存储的CRC符号的计算结果的“CRC”、及表示该无线标签24的ID的“ID”。
上述图20的“PING”命令,用于对多个上述无线标签电路元件24a,指定并读出在各无线标签电路元件24a的存储部72中存储的信息中与该“CRC”及“ID”对应的部分、即读出开始位置,如图21所示,“PING”命令包括开始地址指针“PTR”、数据长“LEN”、及值“VAL”的信息。如图27所示,上述存储部72中存储的信息中,从第“PTR”个开始到后“LEN”个的数据和“VAL”相等时,第“PTR+LEN+1”个之后8位的数据成为回复信号。上述存储部72中存储的信息中,从第“PTR”个开始到后“LEN”个的数据和“VAL”不相等时,未成为回复对象,因此不生成回复信号。
并且,对上述无线标签电路元件24a的“PING”命令的回复时序,由回复信号的上位3位决定,在由从上述无线标签读写器12跟随“PING”发送的BIN脉冲划分的“bin0”至“bin7”的任意一个区间中,返回回复信号。例如,当作为“PING”命令发送了“PTR=0”、“LEN=1”、“VAL=0”时,上述存储部72中存储的信息中第1位和“VAL”一样与0一致的无线标签24的情况下,提取如图28所示的信号,组合到回复信号中,如果回复信号的上位3位为“011”,则在图29所示对“PING”命令的回复中的区间“bin3”中回复。
对“PING”命令的回复,根据标签数的不同而具有以下不同。即,当在上述无线标签读写器12的通信范围内不存在可通信的无线标签24时,如图29的“CASE 1”所示,不回复任何回复信号。当在通信范围内存在可通信的一个无线标签电路元件24a时,如图29的“CASE 2”所示,例如在“bin3”区间中回复表示“ID 1”的回复信号。当在通信范围内存在二个可回复的无线标签电路元件24a时,如图30的“CASE3”所示,例如在“bin0”区间内回复表示“ID 1”的回复信号,并且在“bin2”区间内回复表示“ID 2”的信号。当在通信范围内存在二个可回复的无线标签电路元件24a时,如图30的“CASE 4”所示,也存在例如在“bin2”区间内回复表示“ID 1”及“ID 2”的回复信号的情况。这是因为“ID 1”及“ID 2”的上位3位是相等的。通过改变“PTR”、“LEN”、“VAL”的值并反复进行该“PING”命令,可获知可回复的无线标签电路元件24a的个数及各无线标签电路元件24a的ID,可利用该ID将信息写入到成为写入对象的无线标签电路元件24a。
图31是说明图17的SWB中的成为信息写入对象的上述无线标签电路元件24a的确定动作的流程图。首先在SWB1中,设定“PTR=0”、及“LEN=1”,在SWB2中设定“VAL=0”及开头数据标志“a=0”。接着在SWB3中将表示“PING”命令次数的值“d”设为“1”,在SWB4中将作为上述“d”中的bin编号的“bn(d)”设为“0”,在SWB5中做成“PING”命令帧并发送。接着在SWB6中,判断“bin(bn(d))”即“bin0”中是否存在回复信号。当该SWB6的判断为肯定时,可推定距存储部72的开头4位是“0000”,因此在SWB11中根据该信息做成“SCROLL ID”命令帧并发送,从而可读取无线标签24的CRC符号及ID。接着在SWB12中,计算该读取的ID的CRC符号,比较该计算结果和传送来的CRC符号是否一致,根据其结果是否一致判断所述ID是否是有效的ID。当SWB12的判断是肯定的时,判断读取的ID是有效ID,因此在SWB21中存储该ID数据后,进行SWB7的处理。并且,当上述SWB6的判断为否定时,也进行SWB7的处理。在该SWB7中,向bin编号“dn(d)”加上“1”。接着在SWB8中,判断bin编号“bn(d)”是否达到了bin区间的总数“8”。当该SWB8的判断为否定时,再次执行上述SWB6以下的处理,当SWB8的判断为肯定时,在SWB9中判断表示“PING”命令次数的“d”是否是“1”。当该SWB9的处理是否定时,在SWB17中向“d”加上“1”、在SWB18中向“bn(d)”加上“1”后,再次执行SWB6以下的处理,当SWB9的判断为肯定时,确定了所有上述存储部72开头数据相同的无线标签电路元件24a,因此进行SWB10的处理。另一方面,当SWB12的判断为否定时,可以认为“bin(bn(d))”区间中多个标签进行了响应,需要根据上次为止进行的由“PING”命令判断的数据再次做成“PING”命令并发送,更详细地分辨上述无线标签电路元件24a的ID。这种情况下,首先在SWB13中再次计算“LEN”的长度。接着在SWB14中判断“LEN”的长度是否超过了上述存储部72的存储总数“MEM_MAX”。当该SWB14的判断为肯定时,全部读出上述存储部72的数据,且视为数据中出现错误,该存储部72的数据中出现缺陷,不存储ID数据,在SWB22中从“d”中减去“1”,前进到下一个BIN区间的判断,当SWB14的判断为否定时,为了进一步详细分辨上述无线标签电路元件24a的ID,在SWB15中,根据上一次为止进行的“PING”命令所判断的数据,变更“VAL”的值。接着在SWB 16中向“d”加上了“1”后,再次进行上述SWB4以下的处理。在SWB10中,判断开头位数据标志“a”的值是否是“0”。当该SWB10的判断为肯定时,可确认上述存储部72的开头数据为“0”,接着在SWB19中设“LEN=1”,在SWB20中设“VAL=1”、开头位数据标志“a=2”,之后再次进行上述SWB4以下的处理,当SWB10的判断为否定时,确认了通信范围内的所有无线标签电路元件24a的ID,因此结束本流程。并且在本流程中,当检测出多个无线标签电路元件24a时,通过省略了详细说明的“Quiet”命令,使对象外的标签不响应之后的命令后,进一步进行处理。成为对象的标签的确定,例如根据检测出的ID编号小的来进行判断。并且,当无线标签电路元件24a一个也没有检测出来时,作为错误结束。
图32是说明图17的SWC中的向上述无线标签电路元件24a进行信息写入动作的流程图。首先在SWC1中设“N=0”及“M=0”后,在SWC2中,将根据“ERASE ID”命令调制的信号从上述收发天线54发送,并将成为写入对象的无线标签电路元件24a的存储部72初始化。接着在SWC3中将根据“VERIFY”命令调制的信号从上述收发天线54发送,之后在SWC4中,根据上述无线标签电路元件24a的回复信号,确认该无线标签电路元件24a的存储部72中存储的信息,判断上述无线标签电路元件24a的存储部72是否正常初始化。当该SWC4的判断为肯定时,在SWC5中,将根据“PROGRAM ID”命令调制的信号从上述收发天线54发送,并将信息写入到上述无线标签电路元件24a。接着在SWC6中将根据“VERIFY”命令调制的信号从上述收发天线54发送后,在SWC7中,根据上述无线标签电路元件24a的回复信号,确认该无线标签电路元件24a的存储部72中存储的信息,判断在SWC5中写入的信息是否一致。当该SWC72的判断为肯定时,在SWC8中,将根据“LOCK”命令调制的信号从上述收发天线54发送,禁止了向上述无线标签电路元件24a写入新信息后,结束本流程,而在SWC7的判断为否定时,在SWC9中使“N←N+1”后,在SWC10中判断是否“N=5”。当该SWC10的判断为否定时,再次进行SWC5以下的处理,当SWC10的判断为肯定时,即SWC5以下的写入处理失败五次或五次以上时,在SWC11中确认了向上述无线标签电路元件24a的信息写入失败后,结束本流程。另一方面,当SWC4的判断为否定时,在SWC12中使“M←M+1”后,在SWC13中判断是否“M=5”。当该SWC13的判断为否定时,再次进行SWC2以下的处理,当SWC13的判断为肯定时,即,SWC2以下的初始化处理失败五次或五次以上时,在SWC11中确认了向上述无线标签24的信息写入失败后,结束本流程。通过以上流程,可向位于通信范围内的上述无线标签电路元件24a写入所需的信息。
并且通过使用本发明,无法和多个上述无线标签电路元件24a进行通信,因此图17的SWB的处理可以仅使用“SCROLL ID”命令而不使用“PING”命令。这种情况下,具有可大幅减少SWB中的标签确定处理时间的优点。
图33是说明与图17的SWC中的向上述无线标签电路元件24a进行的信息写入动作同时进行的、对上述覆盖薄膜86的印字动作及标签带26的切断动作的流程图。首先,在ST1中,经由上述通信线路14从上述信息服务器22下载或上传印字写入信息。接着在ST2中,经由上述盒子用电机驱动电路32、印刷驱动电路36、及送出辊驱动电路42等进行对上述覆盖薄膜86的印字动作,并且到上述传感器52变为ON为止通过上述送出辊38等传送上述标签带26。接着,进行向上述SWC中的上述无线标签电路元件24a的信息写入动作。接着,经由上述螺线管48等由上述切刀50切断上述标签带26,直至上述传感器52变为OFF为止由上述送出辊38等传送被分割了的上述无线标签24。并且,在ST4中,当确认印字及信息写入动作成功后,结束本流程。通过以上流程,可进行预定的打印,并且可生成写入了预定信息的上述无线标签24。
这样一来,根据本实施例,因上述无线标签24被配置在预定的接近通信范围内时该无线标签24中的无线标签电路元件24a的标签侧天线64、和上述无线标签读写器12的收发天线54的相互耦合而变化了的、该无线标签电路元件24a的标签侧天线64的谐振频率,被设定作为该无线标签读写器12发送的载波的频率,从而仅和配置在上述接近通信范围内的无线标签电路元件24a进行通信,因此位于该接近范围内的作为通信对象的无线标签电路元件24a的灵敏度增强、除此之外的无线标签电路元件24a的灵敏度减弱,因此可良好地防止和作为通信对象的无线标签电路元件24a的通信、与和不是通信对象的无线标签电路元件24a的通信混合。即,可提供一种仅在其和作为对象的无线标签电路元件24a之间切实地进行通信的无线标签读写器12。
并且,上述接近通信范围,是上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离、为该无线标签电路元件24的标签侧天线64的自由空间谐振频率所对应的波长的0.1倍或其以下的范围,用于产生频率高于比上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离为上述自由空间谐振频率所对应的波长的0.5倍位置下该无线标签电路元件24a的标签侧天线64的谐振频率的载波,因此,谐振频率的电容性、电感性的变化,在上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离d为具有上述自由空间谐振频率的载波的二分之一波长的位置下、呈极大值,在该距离为这些天线单体的十分之一波长或其以下的位置上,变为超过该极大值的值,因此通过利用该范围的频率及通信范围进行通信,可进一步切仅在其与作为对象的无线标签电路元件24a之间切实地进行通信。
并且,无线标签读写器12,通过在其和具有半波长偶极天线作为上述标签侧天线64的无线标签电路元件24a之间进行通信,进行信息的读写,其中,上述接近通信范围,是上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离为上述自由空间谐振频率所对应的波长的0.05倍或其以下的范围,产生频率为上述自由空间谐振频率的1.03倍或其以上的载波,因此当产生该无线标签电路元件24a的标签侧天线64单体的谐振频率的1.03倍或其以上的频率时,在上述无线标签读写器12的收发天线54和上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64的距离、为具有上述自由空间谐振频率的载波的二十分之一波长以下的位置上,呈灵敏度较高的值,通过利用该范围的频率及通信范围进行通信,可进一步切实地仅在其与作为对象的无线标签电路元件24a之间进行通信。
并且,上述接近通信范围,是上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64和上述无线标签读写器12的收发天线54的距离为上述自由空间谐振频率所对应的波长的0.2倍~0.4倍的范围,产生具有在上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64和上述无线标签读写器12的收发天线54的距离为该范围内的位置上该无线标签电路元件24a的标签侧天线64的谐振频率的载波,因此,因上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64和上述无线标签读写器12的收发天线54的相互耦合引起的该无线标签电路元件24a的标签侧天线64的谐振频率的变化,在上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64和无线标签读写器12的收发天线54的距离为上述自由空间谐振频率所对应的波长的0.2倍~0.4倍的范围时、呈极小值,因此通过利用该范围的频率及通信范围进行通信,可进一步切实地仅在其与作为对象的无线标签电路元件24a之间进行通信。
并且,具有模式切换部132,切换以下模式接近通信模式,仅与位于上述接近通信范围内的无线标签电路元件24a进行通信;和远方通信模式,与位于该接近通信范围外的上述无线标签电路元件24a进行通信,将在所述接近通信模式中由上述载波产生部120产生的载波的频率、及在上述远方通信模式中由载波产生部120产生的载波的频率,设定为不同的频率,因此上述接近通信范围内外的上述无线标签读写器12,可分别设定发送的载波的频率,因此可以切实地仅在其与位于上述接近通信范围内的无线标签电路元件24a之间进行通信,并且也可以在其与位于该接近通过范围外的无线标签电路元件24a进行良好的通信。
以上参照附图对本发明的优选实施例进行了说明,本第一发明不限于此,可通过其实方式实施。
图34是说明上述无线标签读写器12的成为通信对象的无线标签的其他方式的图。该图34所示的无线标签136具有微带天线,上述微带天线由以下部分构成在由高绝缘体等构成的基板138的上表面上形成的微带天线元件140;及在下表面形成的底板142。上述无线标签读写器12,在其与所述无线标签136之间也可进行良好的通信。此外,作为本发明的成为无线标签读写器的通信对象的无线标签,也可以是图35所示的具备具有圆形的微带天线元件的微带天线的无线标签144、具有八木天线的无线标签等各种方式。
并且,在上述实施例中列举的由上述高频电路56的载波产生部120产生的载波的频率及上述无线标签读写器12的接近通信范围,仅是优选实施例,是根据因上述无线标签电路元件24a的标签侧天线64和上述无线标签读写器12的收发天线54的相互耦合而变化的该无线标签电路元件24a的标签侧天线64的谐振频率而适当确定的。
并且,上述无线标签读写器12,向上述无线标签电路元件24a进行信息写入,并且进行用于识别包括该无线标签电路元件24a在内的无线标签24的印刷,但也不一定进行该印刷,也可仅进行写入或仅进行信息的读出。
此外,并未列举所有示例,本发明在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更来实施。
接着,参照附图对本第二发明到第六发明的优选实施方式进行说明。本实施方式是将本发明适用于仅可读出的(不可写入的)无线标签的生成系统时的实施方式。即在本实施方式中,对从作为对象的无线标签读出信息的无线标签读出器进行说明。
实施例2图36是表示本实施方式的无线标签读出器202的详细结构的概念性结构图。该无线标签读出器202,优选用于上述第一实施例中的通信系统10等,对重复的部分省略其说明。
在图36中,无线标签读出器202具有可自由装卸的盒子(无线标签电路元件收容部)220,其被构成为收容有多个无线标签电路元件210A、并且可将其依次取出。该无线标签电路元件210A和上述第一实施例中的无线标签电路元件24a具有同样的构成,因此在本实施例中省略其说明。
图37是从图36中III方向看上述盒子220的详细结构的图。
在图37及上述图36中,盒子220中可绕各自的轴心自转地设有第一辊(卷轴部件)222,缠绕有在长度方向上依次形成了多个无线标签电路元件210A(具体稍后论述)的带状的基材带(带状标签材料)221;第二辊224,缠绕有和上述基材带221大致同宽的透明的覆盖薄膜223;缠绕有印字用的色带225的色带辊226;用于缠绕印字后的色带225的缠绕辊227;和压接辊229,挤压上述基材带221和覆盖薄膜223使其粘接作为标签带228的同时,在箭头所示方向上进行送带。并且其中的缠绕辊227及压接辊229,通过各盒子外设置的例如作为脉冲电机的盒子用电机230(参照图36)的驱动力而被驱动使其旋转。该盒子用电机230的驱动由盒子驱动电路231(参照图36)控制。
基材带221如图37中部分放大所示为四层结构,从以后粘接覆盖薄膜223的一侧(图37中的右侧)向相反一侧(图37中的左侧),按顺序层积有粘接层232、由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等构成的带颜色的基膜233、粘接层234、剥离纸235。并且,基材带221和第一辊222构成无线标签电路元件收容体。
基膜233的背面一侧(图37中的左侧)一体地设有IC电路部300,在基膜233的背面一侧的表面形成标签侧天线301,通过这些IC电路部300及标签侧天线301构成无线标签电路元件210A。
在基膜233的正面一侧(图37中的右侧),形成用于在以后粘接覆盖薄膜223的上述粘接层232,并且在基膜233的背面一侧,通过上述粘接层234将上述剥离纸235粘接在基膜233上。并且,该剥离纸235,在将完成的无线标签210粘贴到预定的商品等上时,可通过将其剥离、而由粘接层234粘接到该商品等上。
色带辊226及缠绕辊227被配置在上述覆盖薄膜223的背面一侧、即和上述基材带221粘接的一侧。此时在盒子220的附近设有通过印刷驱动电路242(参照图36)通电对覆盖薄膜223进行印刷(印字)的热敏头241,上述色带225被该热敏头241挤压,与上述覆盖薄膜223的背面抵接。
在这种构成中,缠绕辊227和压接辊229通过上述盒子用电机230的驱动在箭头所示方向上分别同步自转,并且热敏头241的多个发热元件通过印刷驱动电路242通电。这样一来,在覆盖薄膜223的背面(=粘接层232一侧的面)印刷预定的文字、记号、条形码等印字243(由于是从背面印刷因此从印刷一侧来看是印刷镜面对象的文字等)。并且在进行完印刷后,通过上述压接辊229和上述基材带221粘接,形成标签带228,并经过传送引导器283缠绕传送到盒子220外。
进一步返回到图36,无线标签读出器202具有上述装置侧天线240,随着上述印刷动作,对于正通过传送引导器283的上述标签带228,在其和该标签带228具有的上述无线标签电路元件210A之间,利用UHF带等高频通过无线通信进行信号的授受;高频电路251,经由该天线240访问(在本例中进行读出)无线标签电路元件210A的IC电路部300的信息(无线标签信息);信号处理电路252,处理从无线标签电路元件210A的IC电路部300读出的信号、读出信息,并且也起到访问信息生成部的作用,生成用于访问无线标签电路元件310A的IC电路部300的访问信息;和控制电路260,经由上述盒子驱动电路231、印刷驱动电路242、高频电路251、信号处理电路252、下述螺线管驱动电路288、及送出辊驱动电路290等,控制无线标签读写器202整体动作。
控制电路260是微型计算机,省略其具体图示,由作为中央运算处理装置的CPU、ROM(Read Only Memory)、及RAM(Random AccessMemory)等构成,利用RAM的暂时存储功能,并根据ROM中预先存储的程序进行信号处理。并且控制电路260通过输入输出接口261与上述第一实施例中的通信线路14连接,可在其与路由服务器16、终端18、通用计算机20、及信息服务器22之间进行信息交换。
图38是表示上述高频电路251的详细功能的功能框图。
在该图38中,高频电路251具有经由天线240向无线标签电路元件210A发送信号的发送部253;输入由天线240接收的来自无线标签电路元件210A的反射波的接收部254;和定向耦合器255。
发送部253具有产生用于访问(在该例中进行读出)无线标签电路元件210A的IC电路部300的无线标签信息的载波的、作为载波产生部起作用的水晶振子256、PLL(Phase Locked Loop)257、及VCO(Voltage Controlled Oscillator)258;根据由上述信号处理电路252提供的信号调制(例如基于“TX-ASK”信号的振幅调制)由上述载波产生部产生的载波的、作为载波调制部起作用的第一混频器271;和对由该第一混频器171调制的调制波进行放大的、作为调制波放大部起作用的第一放大器272。并且,由上述载波产生部产生的载波优选利用UHF带的频率,上述第一放大器272的输出通过定向耦合器255传送到天线240,并提供到无线标签电路元件210A的IC电路部300。
接收部254具有第二混频器273,使由天线240接收的来自无线标签电路元件210A的反射波和由上述载波产生部产生的载波相乘;第二放大器276,经由带通滤波器274输入该第二混频器273的输出并进行放大提供给第一限幅器275;第三混频器277,使由上述天线240接收的来自无线标签电路元件210A的反射波和由上述载波产生部产生后使相位90°移位的载波相乘;和第三放大器280,经由带通滤波器278输入该第三混频器277的输出、并进行放大提供给第二限幅器279。并且,从上述第一限幅器275输出的信号“RXS-I”及从第二限幅器279输出的信号“RXS-Q”,被输入到上述信号处理电路252进行处理。
此时,第一放大器276及第三放大器280的输出,也被输入到RSSI(Received Signal Strength Indicator,接收信号强度指示器)281,表示这些信号强度的信号“RSSI”被输入到信号处理电路252。这样一来,在本实施方式的无线标签读写器2中,通过I-Q垂直解调,进行来自无线标签210的反射波的解调。
再次返回到图36,无线标签读出器202还具有切刀282,设置在盒子220的出口部附近,将来自上述无线标签电路元件210A的IC电路部300的无线标签信息读出(或者写入位置、参照下述变形例)结束了的标签带228以预定的长度切断,并分割为标签状的各无线标签(无线标签)224;一对传送引导器(无线标签电路元件保持部)283,在上述读出(或写入,参照下述变形例)时,将无线标签电路元件210A设定保持在和天线240相对的预定的读出区域(=读出位置、或写入位置,参照下述变形例),并引导切断后的各无线标签210;送出辊285,将引导的无线标签210传送到输出口284;和传感器286,检测输出口284中无线标签210的有无。
切刀282,由螺线管287驱动进行其切断动作,螺线管287由螺线管驱动电路288控制。并且送出辊285由送出辊用电机289驱动,该电机289由送出辊驱动电路290控制。并且传感器286例如是由投光器和受光器构成的透过型的光电传感器。在投光器和受光器之间不存在无线标签210时,从该投光器输出的光输入到受光器。另一方面,当投光器和受光器之间存在无线标签210时,从投光器输出的光被屏蔽,使来自受光器的控制输出反转。
图39是表示由控制电路260进行的控制中的从无线标签电路元件210A的IC电路部300读出上述无线标签信息的步骤的流程图。
在图39中,当进行上述无线标签读写器202的读出操作时该流程开始。首先在步骤S110中,将对有通信不良疑问时的重试次数进行计数的运算器N初始化为0。
并且在步骤S120中,使“Scroll All ID”命令输出到信号处理电路252,上述命令使ID信息回复给处于可访问范围内的所有无线标签电路元件210A。据此在信号处理电路252中生成作为访问信息的“Scroll All ID”信号,并经由高频电路252发送到位于可访问范围(在该例中是可读出的范围,如下所述,在本实施方式中限定为该范围)的无线标签电路元件210A,催促回复。
接着在步骤S130中,对应于上述“Scroll All ID”信号,经由天线240接收从可访问范围的无线标签电路元件210A发送的回复信号(物品信息等无线标签信息),并经由高频电路251及信号处理电路252取入。
接着在步骤S140中,判断在上述步骤130中接收的回复信号是否只有一个。
当未满足判断时,前进到步骤S150向N加1,并且在步骤S160中判断是否N=5。当N≤4时未满足判断,返回到步骤S120,重复同样的步骤。当N=5时前进到步骤S170,将误差显示信号经由输入输出接口261及通信线路14输出到上述终端18或通用计算机20,进行对应的读出失败(错误)显示,结束本流程。这样一来即使读出不成功时也要进行五次重试。
当步骤S140的判断满足时,结束从作为读出对象的无线标签电路元件210A的无线标签信息的读出,结束本流程。
通过以上流程,访问作为访问对象的无线标签电路元件210A的IC电路部300的无线标签信息,并可将其读出。
在上述动作流程中,例示了随着印刷动作使在传送引导器283中移动的标签带228保持在访问区域内并进行访问的情况,但不限于此。即,也可使该标签带228在预定位置停止,在传送引导器283中保持的状态下进行上述访问。
并且,当进行上述读出时,生成的无线标签210的ID和从该无线标签210的IC电路部300读出的信息的对应关系,被存储在上述路由服务器16中,可根据需要进行参照。
相对于上述基本构成,本实施方式的无线标签读出器202的最大特征在于,盒子220被配置为内部所收容的(也包括刚取出到外部的)所有无线标签电路元件210A的标签侧天线301位于无线标签读出器202的天线240的指向性大致为最小的区域(天线240的电场强度几乎消失的所谓裸方向区域,天线240为直线状偶极天线时,为大致沿该元件的轴线延长方向的区域)。这种构成下的本实施方式的动作及作用参照图40至图42进行以下说明。
在该无线标签生成系统中,标签带228从盒子220抽出,对通过传送引导器283设定保持在和装置侧天线240相对的预定位置(访问区域)的无线标签电路元件210A依次进行访问(在本例中是IC电路部300的无线标签信息的读出)。即,由无线标签读出器202的信号处理电路252生成的访问信息(上述Scroll All ID信号)被第一混频器271使用,调制来自VCO 258的载波,进一步被第一放大器272放大后,从装置侧天线240非接触地传送到无线标签电路元件210A的IC电路部300一侧。此时,当通过使用UHF带等高频的无线通信进行收发时,在特性上通信距离变长,因此这样一来,有可能不仅从本来为信息读出对象的、传送引导器283中保持的无线标签电路元件210A读出信息,而且也从后续的无线标签电路元件(从紧跟着的盒子220抽出后的无线标签电路元件、其他盒子220内收容的无线标签电路元件)224A中读出信息。
因此在本实施方式的无线标签读写器202中,如上所述,对于本来不是访问(读出)对象的无线标签电路元件210A,其天线301位于装置侧天线240的指向性大致为最小的区域(所谓裸方向区域)。
图40以上述不是读出对象的无线标签电路元件210A(在本例中是要从盒子220取出的)为例,是概念性表示上述位置关系的说明图。如图40所示,此时的来自装置侧天线240的信号辐射图案(辐射指向性)指向读出对象的无线标签电路元件210A-0方向,而不是读出对象的无线标签电路元件210A-1、无线标签电路元件210A-2、…,位于装置侧天线240的指向性范围R以外的大致裸方向N。对此从相反的角度来看如图41及图42所示,图41是概念性表示来自上述读出对象的无线标签电路元件210A-0的标签侧天线301的信号辐射图案的说明图,图42是概念性表示来自非上述读出对象的无线标签电路元件210A-1的标签侧天线301的信号辐射图案的说明图。
如图41所示,读出对象的无线标签电路元件210A-1的标签侧天线301的信号辐射图案指向装置侧天线240,装置侧天线240位于无线标签电路元件210A-0的标签侧天线301的指向性范围R内。另一方面,如图42所示,不是读出对象的无线标签电路元件210A-1的标签侧天线301的信号辐射图案为,装置侧天线240位于其指向性范围R以外的大致裸方向N上。
通过以上的相互位置关系,对于作为读出对象的无线标签电路元件210A-0,来自装置侧天线240的通信信号强度变强,而对于不是读出对象的盒子220中收容的或取出后的无线标签电路元件210A-1、无线标签电路元件210A-2、…,来自装置侧天线240的(及到装置侧天线240的)通信信号的强度大幅降低,可以仅与无线标签电路元件210A-0进行通信。因此,即使在使用UHF带等高频时,通过简单的结构及方法,无需构建现有方法中的屏蔽环境及采用小输出、识别通信等方法,可仅从读出对象的无线标签电路元件210A-0进行IC电路部300的无线标签信息的读出。
并且在上述第二实施方式中,作为无线标签电路元件收容部,以具有缠绕在长度方向上依次形成了多个无线标签电路元件210A的带状基材带221的第一辊222的盒子220为例进行了说明,但不限于此,也可是其他方式的无线标签电路元件收容部。
图43是表示这种变形例的概念性透视图。
在图43中,在该变形例中,作为无线标签电路元件收容部设有大致平箱状的盘部件291。在该盘部件291中,将分别形成一个无线标签电路元件210A的平纸状的多个标签材料292在平面方向上层积并收容。通过盘部件291的侧面(本例中为图中内侧)上设置的取出口291A,一个一个拉出平纸状的标签材料292,从而可依次取出多个无线标签电路元件210A。
并且在本变形例中,配置盘部件291,以使刚取出的无线标签电路元件210A-0位于无线标签读出器202具有的装置侧天线240的相对位置(正下方)。其结果是,盘部件291内收容的不是读出对象的无线标签电路元件210A-1、…,位于装置侧天线240的指向性范围外的裸方向Na上,相反装置侧天线240位于这些无线标签电路元件210A-1…的标签侧天线301的指向性范围外的该裸方向Nb上(即互相位于裸方向上)。因此和上述第二实施方式一样,对于作为读出对象的无线标签电路元件210A-0,来自装置侧天线240的通信信号的强度增强,而对于不是读出对象的无线标签电路元件210A-1…,来自装置侧天线240(及到装置侧天线240)的通信信号的强度大幅降低,可以仅和无线标签电路元件240A-0进行通信,可获得同样的效果。
实施例3参照图44对本发明的第三实施方式进行说明。
本实施方式是利用了装置侧天线和标签侧天线的波偏振面的不同的实施方式。并且对和上述第二实施方式相同的部分标以相同的标号,省略其说明。
图44是表示本实施方式的无线标签读出器202’的详细结构的概念性结构图,是和上述第二实施方式中的图36相当的图。并且,为了避免图示复杂化,省略了传送引导器283及传感器286的图示。
在图44中,本实施方式和上述第二实施方式的不同点在于,盒子220及装置侧天线240的配置位置关系、及从盒子抽出后的标签带228的传送方向。
即,在该无线标签读出器202’中,设有作为转向传送部的转向传送辊293及转向传送辊294,在传送中途使无线标签电路元件210A的方向转向并传送标签带228。并且在本例中,从盒子220传送到大致水平方向一侧(图44中的右侧)的标签带228,首先通过转向传送辊293向下方转向(变向),经过切刀282的切断位置,进一步通过下方的转向传送辊294折返地向上方转向(变向),与大致上下方向配置的装置侧天线240相对地在上下方向上设定在访问区域。结束从无线标签电路元件210A-0的信息读出并通过切刀282切断的无线标签210,进一步通过送出辊285由设置在上方的输出口284排出。
并且如上所述,来自盒子220的取出位置下的无线标签电路元件210A-1的标签侧天线301的波偏振面(由天线产生的信号的磁场及电场形成,在包括天线的任意的平面方向上生成的面,下同)、和由引导器283(图44中省略图示)保持并保持在和装置侧天线240相对位置上的无线标签电路元件210A-0的标签侧天线301的波偏振面,位于互相扭曲的位置,且实现大致呈90度的传送路径。其结果是,盒子220和装置侧天线240被配置为盒子220内部收容(也包括取出到外部后的)的无线标签电路元件210A-1…的标签侧天线301的波偏振面、和无线标签读出器202’的装置侧天线240的波偏振面位于互相扭曲的位置,且形成大致呈90度(投射截面积变小)。
其他构成基本和上述实施方式2相同。
本实施方式具有以下作用效果。
即,在天线之间的无线通信中,当两者的波偏振面位于平行关系时两者的通信信号的强度最大,随着变得不再平行而具有交叉角度,通信信号的强度也降低。在本实施方式中,如上所述,不是读出对象的无线标签电路元件210A-1、…,位于该标签侧天线301和无线标签读出器202’的装置侧天线240的波偏振面之间互相扭曲的位置,因此彼此的波偏振面不一致,通信信号的强度降低。因此,从盒子220取出后,可以仅与访问区域中设定保持的无线标签电路元件210A-0进行通信。特别是在本实施方式中,标签侧天线301和装置侧天线240彼此的波偏振面呈90度,从而可明显降低无线标签电路元件210A-1等的标签侧天线301和无线标签读出器202’的装置侧天线240之间的通信信号的强度(几乎不可通信),因此可进一步切实防止对不是读出对象的无线标签电路元件210A-1等的错误访问(错误读出)。因此在利用UHF带等高频时,通过简单的结构及方法,无需构建现有方法中的屏蔽环境及采用小输出、识别通信等方法,可仅从读出对象的无线标签电路元件210A-0进行IC电路部300的无线标签信息的读出。
实施例4参照图45对本发明的第四实施方式进行说明。
本实施方式是利用上述第二实施方式的天线指向特性、及第三实施方式的天线波偏振面特性两者的实施方式。对于和上述第二及第三实施方式相同的部分标以相同的标号,并省略其说明。
图45是表示本实施方式的无线标签读出器202”的详细结构的概念性结构图,是相当于上述第二实施方式中的图36、第三实施方式中的图44的图。并且和图44一样,为了避免图示复杂化,省略了传送引导器283及传感器286的图示。
在图45中,在本实施方式的无线标签读出器202”中,设有作为转向传送部的转向传送辊295,起在传送中途使无线标签电路元件210A的方向转向并传送标签带228。并且在本例中,从盒子220传送到大致水平方向一侧(图45中的左侧)的标签带228通过传送辊295向上方转向(变向),这样经过切刀282的切断位置后,与大致上下方向配置的装置侧天线240相对地在上下方向上设定在访问区域。结束了对无线标签电路元件210A的信息读出并通过切刀282切断的无线标签210,进一步通过送出辊285由设置在上方的输出口284排出。通过以上动作,从盒子220取出的位置下的无线标签电路元件210A-1的标签侧天线301的波偏振面、和由引导器283(图45中省略图示)保持并保持在和装置侧天线240相对位置上的无线标签电路元件210A-0的波偏振面,位于互相扭曲的位置,且实现大致呈90度的传送路径。
上述传送路径的结果是,作为本实施方式的特征,和第三实施方式一样,盒子220内部收容(也包括取出到外部后的)的无线标签电路元件210A-1…的标签侧天线301的波偏振面、和无线标签读出器202”的装置侧天线240的波偏振面位于互相扭曲的位置,且形成大致呈90度,并且和第二实施方式一样,盒子220内部收容(也包括取出到外部后的)的无线标签电路元件210A-1等的标签侧天线301被配置为无线标签读出器202”的装置侧天线240的指向性大致为最小的区域(所谓裸方向N0的区域)。
其他构成和上述第二或第三实施方式基本相同。
在本实施方式中,可同时获得上述第二实施方式和第三实施方式下的同样的效果。
即,对于不是读出对象的盒子220中收容或取出后的无线标签电路元件210A-1等,通过位于装置侧天线240的指向性外的裸方向区域,来自装置侧天线240的(及到装置侧天线240的)通信信号的强度大幅降低。并且,通过使标签侧天线301和装置侧天线240彼此的波偏振面呈90度,可明显降低无线标签电路元件210A-1等的标签侧天线301和无线标签读出器202”的装置侧天线240之间的通信信号的强度(几乎不可通信)。因此,和上述第二及第三实施方式相比,可进一步切实地仅和读出对象的无线标签电路元件210A-0进行信息读出。
并且在该第四实施方式中,和参照图43的上述第二实施方式的变形例一样,作为无线标签电路元件收容部,也可以是其他方式的无线标签电路元件收容部。
图46是表示这种变形例的概念性透视图,图47是其俯视图。但为了防止图示复杂化省略了一部分图示。
在图46及图47中,在该变形例中,作为无线标签电路元件收容部设有大致直立的薄箱状的盘部件291’。在该盘部件291’中,将分别形成一个无线标签电路元件210A的平纸状的多个标签材料292’在平面方向(图47中为上下方向)上层积并收容。通过盘部件291’的一侧(本例中为图47的左侧)上设置的取出口291’A,一个一个拉出平纸状的标签材料292’,从而可依次取出多个无线标签电路元件210A。
并且,在本变形例中,取出后的无线标签电路元件210A-0,通过作为转向传送部的转向传送辊295’在传送方向的右侧转向(变向)90度,从而位于无线标签读写器具有的天线240的相对位置上。
其结果是,盘部件291’内收容的不是读出对象的无线标签电路元件210A-1、…,位于装置侧天线240的指向性范围外的裸方向N0’上,并且使标签侧天线301和天线240的彼此的波偏振面呈90度,从而可和上述第四实施方式一样,可切实地仅和读出对象的无线标签电路元件210A-0进行信息读出。
并且,在上述第二实施方式及其变形例(图43)、第四实施方式及其变形例(图46及图47)中,无线标签电路元件收容部(盒子220或盘部件291或盘部件291’)的所有无线标签电路元件210A-1、…的标签侧天线301被配置为无线标签读出器202的装置侧天线240的指向性大致为最小的区域(裸区域),但不限于此。即,从防止对不是读出对象的无线标签电路元件210A-1…的可读出性比读出对象的无线标签电路元件210A-0低的错误读出的角度出发,只要将无线标签电路元件收容部(盒子220或盘部件291或盘部件291’)配置如下即可不是读出对象的无线标签电路元件210A-1…的标签侧天线301,位于无线标签读出器202的装置侧天线240的天线灵敏度相对较低的区域、例如装置侧天线240的电场强度位于成为读出对象的无线标签电路元件210A-0所放置的位置(访问区域)的电场强度的1/10或其以下区域。反过来说,只要使无线标签读出器202的装置侧天线240如下配置即可位于不是读出对象的无线标签电路元件210A-1、…的标签侧天线301的天线灵敏度相对较低的区域(例如来自标签侧天线301A的反射电场的强度为成为读出对象的无线标签电路元件210A-0的标签侧天线301的反射电场的强度的1/10或其以下的区域)。这种情况下可获得同样的效果。
并且,在上述第三实施方式、第四实施方式及其变形例(图46及图47)中,无线标签电路元件收容部(盒子220)的无线标签电路元件210A-1、…的标签侧天线301的波偏振面、和无线标签读出器202的装置侧天线240的波偏振面,被配置为彼此在扭转的位置下呈90度,但不限于此。即,从防止对不是读出对象的无线标签电路元件210A-1…的可读出性比读出对象的无线标签电路元件210A-0低的错误读出的角度出发,只要使不是读出对象的无线标签电路元件210A-1、…的标签侧天线301和无线标签读出器202的装置侧天线240的波偏振面之间不一致、略有偏差即可,即只要彼此位于扭转的位置上即可。这种情况下,如上所述,波偏振面之间的角度(由投射截面确定)越大,则通信信号的强度越低,因此与波偏振面之间一致时相比,通信信号的强度优选减半,为60度或其以上(90度或其以下)。这种构成例如可通过调整作为转向传送部的上述转向传送辊293及转向传送辊294、或者转向传送辊295或转向传送辊295’的转向角度来轻松地实现。
并且,在上述第三实施方式中,作为无线标签电路元件收容部,当然也可以使用图43所示的第二实施方式的变形例、图46及图47所示的第四实施方式的变形例的盘部件291、盘部件291’这样的所谓堆积型的部件。
进一步,在上述所有实施方式及变形例中,以将本发明适用于仅可读出(不可写入)的无线标签的生成系统为例进行了说明,但不限于此,也可将本发明适用于向无线标签电路元件210A的IC电路部300进行无线标签信息写入的无线标签生成系统。
这种情况下,在上述无线标签读出器202的构成中,高频电路250起到经由装置侧天线240访问(写入)无线标签电路元件210A的IC电路部300的无线标签信息的功能,该发送部253的水晶振子256、PLL257、VCO 258作为载波产生部起作用,产生用于访问(写入)IC电路部300的无线标签信息的载波。并且,信号处理电路252作为生成用于访问IC电路部300的访问信息(下述“Erase”信号、“Verify”信号、“Program”信号等)的访问信息生成部起作用。
并且,在上述实施例1中,如图10所示,在上述终端18或通用计算机20中显示印字文字243、无线标签电路元件210A的访问(此时为写入)ID、物品信息地址、及对应信息的收容目的地址等。并且,通过该终端18或通用计算机20的操作,无线标签读出器202进行动作,向覆盖薄膜223印刷上述印字文字243,并且向IC电路部300写入上述写入ID及物品信息等信息。
图48是表示在该变形例中由控制电路260执行的控制中的、对无线标签电路元件210A的IC电路部300的无线标签信息的写入步骤的流程图。
在图48中,当进行上述无线标签读写器202的操作时,该流程即开始。首先在步骤S210中,将对有通信不良疑问时的重试次数进行计数的运算器N、M分别初始化为0。
接着在步骤S220中,将“Erase”命令输出到信号处理电路252。据此通过信号处理电路252生成作为访问信息的“Erase”信号,并经由高频电路251发送到访问对象(本例中为写入对象)的无线标签电路元件210A,将其存储部72初始化。
接着在步骤S230中,将“Verify”命令输出到信号处理电路252。据此通过信号处理电路252生成作为访问信息的“Verify”信号,并经由高频电路251发送到信息写入对象的无线标签电路元件210A,催促回复。之后在步骤S240中,与上述“Verify”信号对应,经由天线240接收从写入对象的无线标签电路元件210A发送的回复信号,并经由高频电路251及信号处理电路252取入。
接着在步骤S250中,根据回复信号确认上述无线标签电路元件210A的存储部72内的信息,判断存储部72是否正常初始化。
当未满足判断时前进到步骤S260向M加1,并且在步骤S270中判断是否M=5。当M≤4时未满足判断,返回到步骤220,重复同样的步骤。当M=5时前进到步骤S280,将误差显示信号经由输入输出接口261及通信线路14输出到上述终端18或通用计算机20,进行对应的写入失败(错误)显示,结束本流程。这样一来即使写入不成功时也要进行五次重试。
当满足步骤S250的判断时,前进到步骤S290,将“Program”命令输出到信号处理电路252。据此通过信号处理电路252生成作为本来想写入的预定信息的访问信息的“Program”信号,并经由高频电路251发送到信息写入对象的无线标签电路元件210A,在该存储部72上写入上述预定的信息。
之后在步骤S300中,将“Verify”命令输出到信号处理电路252。据此通过信号处理电路252生成作为访问信息的“Verify”信号,并经由高频电路251发送到信息写入对象的无线标签电路元件210A,催促回复。之后在步骤S310中,与上述“Verify”信号对应,经由天线240接收从写入对象的无线标签电路元件210A发送的回复信号,并经由高频电路251及信号处理电路252取入。
接着在步骤S320中,根据回复信号确认上述无线标签电路元件210A的存储部72内的信息,判断上述发送的预定信息是否正常存储在存储部72中。
当未满足判断时前进到步骤S330向N加1,并且在步骤S340中判断是否N=5。当N≤4时未满足判断,返回到步骤290,重复同样的步骤。当N=5时前进到上述步骤S290,同样进行和上述终端18或通用计算机20对应的写入失败(错误)显示,结束本流程。这样一来即使写入不成功时也要进行五次重试。
当未满足步骤S320的判断时,前进到步骤S350,将“Lock”命令输出到信号处理部252。据此通过信号处理电路252生成“Lock”信号,并通过高频电路251发送到信息写入对象无线标签电路元件210A,禁止向该无线标签电路元件210A写入新的信息,结束本流程。
通过以上流程,可对写入对象的无线标签电路元件210A的IC电路部300写入所需的信息(无线标签信息)。
如上所述,对于向IC电路部300进行无线标签信息写入的基本构成和功能,通过适用上述第二至第四实施例或它们的变形例中的无线标签电路元件收容部(盒子220或盘部件291或盘部件291’)和无线标签读出器202的装置侧天线240的相互位置关系,对于作为写入对象的无线标签电路元件210A-0,来自装置侧天线240的通信信号的强度增强。另一方面,对于不是写入对象的盒子220等中收容的或取出的无线标签电路元件210A-1、无线标签电路元件210A-2、…,来自装置侧天线240的(及到装置侧天线240的)通信信号的强度大幅降低,可以仅和无线标签电路元件210A-0进行通信。因此,和上述一样,即使在使用UHF带等高频时,通过简单的结构及方法,无需构建现有方法中的屏蔽环境及采用小输出、识别通信等方法,可仅从读出对象的无线标签电路元件210A-0进行IC电路部300的无线标签信息的写入。
进一步,上述无线标签电路元件收容部不限于盒子、盘部件这样的可相对无线标签读写器主体装卸的部件,也可使用无法相对装置主体装卸的所谓放置型或一体型的部件。此时也可获得同样的效果。
并且,无线标签读出器202、无线标签读出器202’、无线标签读出器202”,从无线标签电路元件210A的IC电路部300进行无线标签信息的读出或写入,并且通过热敏头241进行用于识别该无线标签电路元件210A的印刷,但也不一定进行该印刷,也可仅进行无线标签信息的读出或写入。
并且不再一一例示,第二至第六发明在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更来实施。
实施例5参照图49至图55对本发明的第五实施方式进行说明。
图49是表示作为本第七发明的一个实施例的无线标签读写器402的详细结构的概念性结构图。该无线标签读写器402适用于上述第一实施例中的通信系统10等中,对于重复的部分省略其说明。并且在以下说明中,对于和上述第一至第四实施方式相同的部件标以同样的标号,并适当省略其说明。
在图49中,无线标签读写器2的装置主体408中设有下陷的盒子支架部(未图示),盒子500可装卸地安装在该支架部上。
装置主体408具有具有和盒子500嵌合的上述盒子支架部并构成外廓的筐体409;向覆盖薄膜503(参照下述图50)进行预定的印字(印刷)的打印头(热敏头)410;驱动完成了对覆盖薄膜503的印字的色带的色带缠绕辊驱动轴411;用于将完成了印字的标签带510从盒子主体500抽出的送带辊驱动轴412;天线414,在其和完成了印字的标签带510具有的无线标签电路元件T0(具体后述)之间,利用UHF带等高频通过无线通信进行信号授受;切刀415,将上述完成了印字的标签带510在预定的时序下切断为预定的长度并生成标签状的无线标签T;一对上述主传送引导器413,在通过上述无线通信进行信号授受时,将无线标签电路元件T0设定保持在和天线414相对的预定的访问区域,并且引导切断后的各无线标签T;将引导的无线标签T传送到输出口(排出口)416的送出辊417;检测输出口416中无线标签T的有无的传感器418;设置在切刀415和主传送引导器413之间的一对副传送引导器419;和传送辊420,设置在副传送引导器419和主传送引导器413之间,使完成了印字的标签带510的方向转向约90度。
传感器418是例如由投光器及受光器构成的透过型光电传感器。当投光器和受光器之间不存在无线标签T时,从该投光器输出的光输入到受光器。另一方面,当投光器和受光器之间存在无线标签T时,从投光器输出的光被屏蔽,来自受光器的控制输出被反转。
另一方面,装置主体408还具有高频电路421,用于通过上述天线414访问(进行读出或写入)上述无线标签电路元件T0;用于处理从无线标签电路元件T0读出的信号的信号处理电路422;驱动上述色带缠绕辊驱动轴11及送带辊驱动轴412的盒子用电机423;控制该盒子用电机423的驱动的盒子驱动电路424;控制对上述打印头410的通电的印刷驱动电路425;驱动上述切刀415并进行切断动作的螺线管426;控制该螺线管426的螺线管驱动电路427;驱动上述送出辊417的送出辊用电机428;控制该送出辊用电机428的送出辊驱动电路429;和控制电路430,经由上述高频电路421、信号处理电路422、盒子驱动电路424、印刷驱动电路425、螺线管驱动电路427、送出辊驱动电路429等,控制无线标签读写器402整体动作。
控制电路430是个人计算机,省略其详细图示,由作为中央运算处理装置的CPU、ROM、RAM等构成,利用RAM的暂时存储功能并根据ROM中预先存储的程序进行信号处理。并且该控制电路430通过输入输出接口431与在上述第一实施例中说明的通信线路连接,可以和与该通信线路连接的上述路由服务器16、其他终端18、通用计算机20、及信息服务器22等进行信息交换。
图50是表示盒子500的详细结构的侧面图。
在图50中,盒子500具有缠绕了带状的上述基材带501(标签带;带状标签材料)的上述第一辊502;和缠绕了上述基材带501大致同宽的透明的上述覆盖薄膜503的上述第二辊504;抽出上述色带505的色带供给侧辊511;缠绕印字后的色带505的上述色带缠绕辊506;和送带辊507,挤压上述基材带501和覆盖薄膜503使之粘接作为印字完成标签带510,并且在箭头所示方向上进行送带。
第一辊502,绕卷轴部件502a、缠绕在长度方向上依次形成多个无线标签电路元件T0的上述基材带501,第二辊504绕卷轴部件504a缠绕上述覆盖薄膜503。
色带缠绕辊506及送带辊507,通过各盒子500外设置的例如作为脉冲电机的盒子用电机423(参照上述图49)的驱动力传送到上述色带缠绕辊驱动轴411及上述送带辊驱动轴412而被旋转驱动。
第一辊502上缠绕的基材带501在本例中为四层结构(参照图50中的部分放大图),从向内缠绕的一侧(图50中右侧)朝向其相反侧(图50中左侧)按顺序层积有粘接层501a、由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等构成的带颜色的基膜501b、粘接层501c、剥离纸501d。
在基膜501b的背面一侧(图50的左侧),一体设置存储信息的IC电路部551,在基膜501b的背面一侧的表面,形成和IC电路部551连接并进行信息的收发的标签侧天线552,通过这些IC电路部551及标签侧天线552构成无线标签电路元件T0。
在基膜501b的正面一侧(图50的右侧),形成用于在以后粘接覆盖薄膜503的上述粘接层501a,并且在基膜501b的背面一侧,通过上述粘接层501c将上述剥离纸501d粘接在基膜501d上。并且,该剥离纸501d,在最终形成为标签状的无线标签T粘贴到预定的商品等上时,将其剥离并通过粘接层501c可粘接到该商品等上。
由第二辊504抽出的覆盖薄膜503中,其背面一侧(即和上述基材带501粘接的一侧)配置的色带供给侧辊511及由色带缠绕辊506驱动的色带505通过被上述打印头410挤压,与该覆盖薄膜503的背面一侧抵接。
在上述构成中,盒子500安装在上述装置主体408上,当上述辊支架从离开位置向抵接位置移动时,覆盖薄膜503及色带505被夹持在打印头410和压纸辊508之间,基材带501及覆盖薄膜503被夹持在送带辊507和子辊509之间。并且,通过盒子用电机423的驱动力,色带缠绕辊506及送带辊507在箭头所示的方向上分别同步自转。此时,上述送带辊驱动辊412和子辊509及压纸辊508通过齿轮(未图示)连接,随着送带辊驱动轴412的驱动,送带辊507、子辊509、及压纸辊508旋转,四层结构的基材带501从第一辊502被抽出。另一方面,覆盖薄膜503从第二辊504被抽出,并且通过上述印刷驱动电路425打印头410的多个发热元件通电。其结果是,覆盖薄膜503的背面(=粘接层501a一侧的面)中,印刷预定的文字、信号、条形码等印字R(由于是从背面印刷因此从印刷一侧来看是印刷镜面对象的文字等)。并且,上述四层结构的基材带501和上述结束了印刷的覆盖薄膜503通过上述送带辊507及子辊509连接并一体化,作为印字完成的标签带510形成,并传送到盒子500外。紫外,向覆盖薄膜503的打印结束了的色带505通过色带缠绕辊驱动轴411的驱动缠绕到色带缠绕辊506上。
上述高频电路421的详细功能和上述第二至第四实施例中参照了图38所说明的结构相同,因此在本实施例中省略其说明。并且,上述印字完成的标签带510具有的无线标签电路元件T0的功能性构成和上述第一实施例中参照图3所说明的结构相同,因此在本实施例中省略其说明。并且,通过上述控制电路430执行的控制中,从无线标签电路元件T0的IC电路部551读取上述无线标签信息的步骤和上述第二至第四实施例中参照图39的流程图所说明的步骤相同,因此在本实施例中省略其说明。
相对于上述基本构成,本实施方式的无线标签读写器402的最大特征在于,如图49所示,作为装置侧天线414,设置仅在单一方向上辐射电波的具有指向性的微带天线(指向性天线),将主传送引导器413配置在该装置侧天线414的、其指向性方向一侧(图49中的左侧),并且将盒子500配置在装置侧天线414的、指向性方向相反一侧(图49中的右侧)。并且在主传送引导器413的、装置侧天线414的指向性方向一侧(图49中的左侧),设置降低电波通信信号强度的屏蔽部(屏蔽板)450。并且屏蔽部只要防止电磁波泄漏到外部即可,因此可以是网状或条纹形、镀金等。
图51是表示天线414的详细结构的侧面图,图52是其截面图。
在图51及图52中,装置侧天线414,在一侧(图中的上侧)具有半径大约为半波长的长度的圆形的微带天线元件414A,在另一侧(图中下侧)具有底板414B,以被其夹持的方式在中间设有电介质414C。
在离底板414B及电介质414C的半径方向的中央部大约1/4波长的位置上,分别具有贯通孔414Ba、414Ca,一端与高频电路421连接(参照图49)的、作为到装置侧天线414的供电线的同轴电缆449的另一端侧的中心导体449a,向离微带天线元件414A的半径方向中央部约1/4波长的位置上设置的供电点P延伸并连接。并且,微带天线元件414A也可是正方形。
图53是对图49所示的结构中的主传送引导器413及盒子500等的主要部分构成简洁地概念性表示的图。
在图53中,上述主传送引导器413及盒子500的配置位置为,主传送引导器413被配置在微带天线元件414A一侧,具有第一辊502的盒子500被配置在底板414B一侧。特别是,微带天线元件414A的沿标签侧天线552的长度方向的尺寸D1比天线552的长度方向尺寸D2小。并且,输出口416被配置为位于装置侧天线414的、和其指向性方向大致呈直角方向(图中上下方向)的位置,底板414B被构成为其大小(面积)A1大于从装置侧天线414一侧看的盒子500内的第一辊502的投影面积A2。
其中,第一辊502构成无线标签电路元件收容部,其被构成为收容多个各发明中所述的无线标签电路元件、且可依次将其取出,传送引导器413构成无线标签电路元件保持部,其将从无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件保持在用于从指向性天线访问无线标签信息的预定的访问区域。
对如上构成的本实施方式的动作及作用进行如下说明。
在该无线标签读写器402中,对于作为打印完成的标签带510从盒子500取出、并通过主传送引导器413设定保持在和装置侧天线414相对的预定位置(访问区域)的无线标签电路元件T0,依次进行访问(在本例中进行IC电路部551的无线标签信息的读取)。即,如上述图38所示,通过无线标签读写器402的信号处理电路422生成的访问信息(上述Scroll All ID信号)被第一混频器271使用,调制来自VCO258的载波,并且在通过发送侧放大器272放大后,从装置侧天线414非接触地传送到无线标签电路元件T0的IC电路部551一侧。此时,此时,当通过使用UHF带等高频的无线通信进行收发时,在特性上通信距离变长,因此这样一来有可能不仅从本来为信息读取对象的主传送引导器413中保持的无线标签电路元件T0读出信息,而且也从后续的无线标签电路元件T0(从紧跟着的盒子500抽出后的无线标签电路元件、其他盒子410内收容的无线标签电路元件)中读出信息。
因此在本实施方式的无线标签读写器402中,如上所述,作为装置侧天线414使用具有对某一方向的指向性的微带天线,并且在其指向性方向一侧设置主传送引导器413形成访问区域,并且将收容了多个无线标签电路元件T0的盒子500配置在和指向性天线的指向性相反的一侧。这样一来,相对于访问区域中保持的无线标签电路元件T0,来自装置侧天线414的天线灵敏度变高,无线通信信号的强度变大(参照图53中的区域B),另一方面,相对于盒子500内的第一辊502中收容的无线标签电路元件T0、排出口416方向,来自装置侧天线414的天线灵敏度变小,无线通信信号的强度降低。其结果是,从盒子500取出后,可仅访问主传送引导器413中保持的无线标签电路元件T0的IC电路的无线标签信息(进行辐射)。因此,在使用UHF带等高频时,也无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等,可通过简单的结构、简便的方法仅对来自读取对象的无线标签电路元件T0的IC电路部551的无线标签信息进行读取。
并且,特别是当微带天线元件414A和无线标签电路元件T0的标签侧天线552接近的情况下,在其之间进行信号的授受时,在指向性方向上,比微带天线元件414A中标签侧天线552的长度方向尺寸D2长的部分的辐射不与标签侧天线552进行授受,易于泄漏,因此不太参与信号的授受。在本实施方式的无线标签读写器402中,与之对应,使微带天线元件414A的上述长度方向尺寸D1小于标签侧天线552的尺寸D2,因此可高效地进行信号的授受。
并且,底板414B的大小(面积)A1比从装置侧天线414看到的第一辊502的投影面积A2大。这样一来,可切实地阻挡泄漏到盒子500一侧的信号,并减少底板14B引起的电波绕入。
进一步,通过设置屏蔽部450,可确保装置侧天线414和主传送引导器413中保持的标签侧天线552的信号授受,另一方面可阻挡更靠近指向性方向一侧的信号辐射(参照图53中的区域B),降低到装置402外部的泄漏。
并且,通过使输出口416配置在来自装置侧天线414的信号强度变弱的指向性方向大致呈直角的方向上,可抑制信号泄漏到装置402外部。其中,一般情况下微带天线,例如“如羽石操、平澤一紘·鈴木康夫著「平面·小型アンテナ」、電子情報通信学会、1996年,第100页”所述,电场强度最强的指向性方向(表面侧)和电场强度最弱后面侧(背面侧)中,产生20dB左右的强度差,其中间的指向性方向呈直角的方向(横向)中,产生10dB左右的强度差。因此,如果将上述输出口416配置在其电场强度比装置侧天线414的指向性方向中的电场强度小10dB以上的方向(换句话说横向及其背面侧),可获得和上述同样的效果。
并且在上述实施方式中,底板414B是单纯的平面形状,但不限于此,也可是其他形状。对这种变形例通过图54进行说明。
图54是表示具有其他形状的底板414B’的变形例的图,基本相当于上述实施方式中的图53。
在图54中,在该变形例中,底板414B’大致呈“コ”字状,具有朝第一辊502的侧方延伸设置在和微带天线无线414A相反一侧的侧壁部414B’a。并且,可以对各个内包第一辊502的盒子500用侧壁部414B’a覆盖,也可使侧壁部414B’a具有盒子500的筐体3的作用,从而省略盒子500(可以是可装卸的,也可以是放置式的)。
在该变形例中,通过底板414B’的侧壁部414B’a从侧方覆盖第一辊502,从而可进一步切实地阻挡信号泄漏到第一辊502一侧,并切实减少底板414B’引起的电波绕入。
并且在上述实施方式中,如前面的图51所示,使作为装置侧天线414的信号线的同轴电缆449配置在和微带天线元件414A、底板414B、电介质414C的面方向大致呈直角的方向上,但不限于此,也可以是其他连接方法。
图55是表示这种变形例的图,是相当于从图51的C方向看到的图。在图55中,在该变形例中,在底板414B的背面,在大致水平方向上形成沟槽414Bb,在该沟槽414Bb中,到底板414B的供电点P的供电线449A在大致水平方向上延伸设置(形成)。并且在露出到该供电线449A的底板414B外部边缘一侧的端部中,同轴电缆449的中心导体449a在大致水平方向上连接。
该变形例中,同轴电缆449和微带天线元件414A、底板414B、电介质414C的面方向大致平行地配置,因此在上述实施方式中、当无法获得之前用图51所示的结构下的同轴电缆449的配置空间时是有效的。
进一步,在上述实施方式中,作为无线标签电路元件收容部,使用缠绕了卷轴部件502a的周边依次形成无线标签电路元件T0的上述基材带501的第一辊502,但不限于此,也可是其它方式。
例如,作为无线标签电路元件收容部也可设置大致平箱状的盘部件(省略图示)。在该盘部件中,将分别形成一个无线标签电路元件T0的平纸状的多个标签材料在平面方向上层积收容,通过例如盘部件的侧面上设置的取出口,一个个抽出上述平纸状的标签材料,从而依次取出多个无线标签电路元件T0。
在该变形例中,将主传送引导器413配置在装置侧天线414的、其指向性方向一侧,并且将盘部件配置在装置侧天线414的、指向性方向相反一侧,从而和上述实施方式一样,相对于作为读取对象的无线标签电路元件T0,来自装置侧天线414的无线通信信号的强度变大,另一方面,相对于不是读取对象的无线标签电路元件T0、排出口416方向,来自装置侧天线414的(及到装置侧天线414的)无线通信信号强度大幅降低,因此可获得同样的效果。
进一步,以上以把本发明适用于可读取的(不可写入的)无线标签生成系统为例进行了说明,但不限于此,也可将本发明适用于向无线标签电路元件T0的IC电路部551进行无线标签信息写入的无线标签生成系统。
这种情况下,在上述无线标签读写器402的构成中,高频电路451起到通过天线414访问(写入)无线标签电路元件T0的IC电路部551的无线标签信息的功能,该发送部253的水晶振子256、PLL 257、VCO258作为载波产生部起作用,产生用于访问(写入)IC电路部551的无线标签信息的载波。并且,信号处理电路422作为生成用于访问IC电路部551的访问信息(下述“Erase”信号、“Verify”信号、“Program”信号等)的访问信息生成部起作用。
并且,在上述实施例1中,如图10所示,在上述终端18或通用计算机20中显示印字文字R、无线标签电路元件T0的访问(此时为写入)ID、物品信息地址、及对应信息的收容目的地址等。并且,通过该终端18或通用计算机20的操作,无线标签读出器402进行动作,向覆盖薄膜503印刷上述印字文字R,并且向IC电路部551写入上述写入ID及物品信息等信息。
在该变形例中,通过上述控制电路430执行的控制中,对无线标签电路元件T0的IC电路部551的无线标签信息的写入步骤和上述第二至第四实施例中参照图48的流程图所说明的步骤相同,因此在本实施例中省略其说明。
如上所述,对于向IC电路部551进行无线标签信息写入的基本构成和功能,通过适用上述实施方式或其变形例中的第一辊502或盘部件和无线标签读写器402的装置则天线414及传送引导器413的相互位置关系,对于作为写入对象的无线标签电路元件T0,来自装置侧天线414的通信信号的强度增强。另一方面,对于不是写入对象的盒子500等中收容的或取出的无线标签电路元件T0、排出口416方向,来自装置侧天线414的(及到装置侧天线414的)通信信号的强度大幅降低,可以仅和无线标签电路元件T0进行通信。因此,和上述一样,即使在使用UHF带等高频时,通过简单的结构及方法,无需构建现有方法中的屏蔽环境及采用小输出、识别通信等方法,可仅对写入对象的无线标签电路元件T0进行到IC电路部551的无线标签信息的写入。
进一步,不限于盒子500、盘部件这样的可相对无线标签读写器主体装卸的部件,也可使用无法相对装置主体装卸的所谓放置型或一体型的部件。此时也可获得同样的效果。
并且,无线标签读出器402,从无线标签电路元件T0的IC电路部551进行无线标签信息的读出或写入,并且通过热敏头410进行用于识别该无线标签电路元件T0的印刷(印字),但也不一定进行该印刷,也可仅进行无线标签信息的读出或写入。
并且,主传送引导器413和屏蔽部450、或者装置侧天线414和主传送引导器413可以是一体的。此时,可获得通信条件变动较少的效果。
进一步,如果使屏蔽部450和主传送引导器413之间的间隔大于装置侧天线414和主传送引导器413之间的间隔,则放置到标签通信位置时的屏蔽部450的影响变小,可进行较稳定的通信。
对于其他情况不再一一示例,本第七发明在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更来实施。
实施例6参照图56至图58对本发明的第六实施方式进行说明。本实施方式是把本发明适用于可读取(不可写入)的无线标签生成系统时的实施方式。
图56是表示本第六实施方式的无线标签读写器602的详细结构的概念性结构图。该无线标签读写器602用于上述第一实施例中的通信系统10等,对于重复的部分省略其说明。并且在以下说明中,对于和上述第一至第五实施方式同等的部分标以相同的标号,并适当省略其说明。
在图56中,在无线标签读写器602的装置主体608中设有作为下陷处的盒子支架部(未图示),在该支架部上可装卸地安装盒子700。
装置主体608具有具有和盒子700嵌合的上述盒子支架部并构成外廓的筐体609;向覆盖薄膜进行预定的印字(印刷)的打印头(热敏头)610;驱动完成了对覆盖薄膜的印字的色带的色带缠绕辊驱动轴611;用于将完成了印字的标签带710从盒子主体700抽出的送带辊驱动轴612;天线614,在其和完成印字的标签带710具有的无线标签电路元件T0(具体后述)之间,利用UHF带等高频通过无线通信进行信号授受;切刀615,将上述完成了印字的标签带710在预定的时序下切断为预定的长度并生成标签状的无线标签T;一对上述主传送引导器613,在上述无线通信进行信号授受时,将无线标签电路元件T0设定保持在和天线614相对的预定的访问区域,并引导切断后的各无线标签T;将引导的无线标签T传送到输出口(排出口)616的送出辊617;检测输出口616中无线标签T的有无的传感器618;设置在切刀615和主传送引导器613之间的一对副传送引导器619;和传送辊620,设置在副传送引导器619和主传送引导器613之间,使完成了印字的标签带710的方向转向约90度。
传感器618是例如由投光器及受光器构成的透过型光电传感器。当投光器和受光器之间不存在无线标签T时,从该投光器输出的光输入到受光器。另一方面,当投光器和受光器之间存在无线标签T时,从投光器输出的光被屏蔽,来自受光器的控制输出被反转。
另一方面,装置主体608还具有高频电路621,用于通过上述天线614访问(进行读出或写入)上述无线标签电路元件T0;用于处理从无线标签电路元件T0读出的信号的信号处理电路622;驱动上述色带缠绕辊驱动轴611及送带辊驱动轴612的盒子用电机623;控制该盒子用电机623的驱动的盒子驱动电路624;控制对上述打印头610的通电的印刷驱动电路625;驱动上述切刀615并进行切断动作的螺线管626;控制该螺线管626的螺线管驱动电路627;驱动上述送出辊617的送出辊用电机628;控制该送出辊用电机628的送出辊驱动电路629;和控制电路630,经由上述高频电路621、信号处理电路622、盒子驱动电路624、印刷驱动电路625、螺线管驱动电路627、送出辊驱动电路629等,控制无线标签读写器602整体动作。
控制电路630是个人计算机,省略其详细图示,由作为中央运算处理装置的CPU、ROM、RAM等构成,利用RAM的暂时存储功能并根据ROM中预先存储的程序进行信号处理。并且该控制电路630通过输入输出接口631与在上述第一实施例中参照图1说明的通信线路14连接,可以和与该通信线路14连接的上述路由服务器16、其他终端18、通用计算机20、及信息服务器22等之间进行信息交换。
上述盒子100的构成和上述第五实施例中参照图50所说明的构成相同,因此在本实施例中省略其说明。并且,高频电路621的详细功能和上述第二至第四实施例中参照了图38所说明的结构相同,因此在本实施例中省略其说明。并且,上述印字完成的标签带710具有的无线标签电路元件T0的功能性构成和上述第一实施例中参照图3所说明的结构相同,因此在本实施例中省略其说明。并且,通过上述控制电路630执行的控制中,从无线标签电路元件T0的IC电路部751读取上述无线标签信息的步骤和上述第二至第四实施例中参照图39的流程图所说明的步骤相同,因此在本实施例中省略其说明。
相对于上述基本构成,本实施方式的无线标签读写器602的最大特征在于,如图56所示,作为装置侧天线614设置具有指向性的微带天线(指向性天线),将主传送引导器613配置在该装置侧天线614的、其指向性方向一侧(图56中的右侧),在主传送引导器613的上述指向性方向一侧(图56中的右侧),设置降低电波通信信号强度的屏蔽部(屏蔽板)660,在该屏蔽板660的上述指向性方向一侧(图56中右侧)配置盒子700。并且,在和主传送引导器613的装置侧天线614的指向性方向相反一侧(图56中左侧)设有反射通信信号的反射板(反射部)661。并且,屏蔽板660和盒子700分开,安装固定到装置主体608的筐体609上。并且,主传送引导器613配置在比屏蔽板660和天线604的中心靠近装置侧天线614的位置。
上述天线614的详细结构和上述第五实施例中参照图51及图52所说明的构成相同,因此在本实施例中省略其详细说明。
图57是简洁地概念性表示图56所示的结构中的主传送引导器613及盒子700等主要部分构成的图。
在图57中,上述主传送引导器613及盒子700的配置位置是,主传送引导器613被配置在微带天线元件614A一侧,反射板661被配置在底板614B一侧。特别是,微带天线元件614A,在无线标签电路元件T0由传送引导器613保持在访问区域的状态下的尺寸(沿标签侧天线752的长度方向下的尺寸)D1比标签侧天线752的长度方向尺寸D2小。并且,输出口616被配置为位于装置侧天线614的、和其指向性方向大致呈直角方向(图中上下方向)的位置,屏蔽板660被构成为其大小(面积)A3大于从屏蔽板660一侧看到的盒子700内的第一辊702的投影面积A2,并且从装置侧天线614的中心看不到盒子700内的第一辊702。
其中,第一辊702构成无线标签电路元件收容部,其被构成为收容多个各发明中所述的无线标签电路元件、且可依次将其取出,主传送引导器613构成无线标签电路元件保持部,将从无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件保持在用于从指向性天线访问无线标签信息的预定的访问区域。
对如上构成的本实施方式的动作及作用进行如下说明。
在该无线标签读写器602中,对于作为打印完成的标签带710从盒子700取出、并通过主传送引导器613设定保持在和装置侧天线614相对的预定位置(访问区域)的无线标签电路元件T0,依次进行访问(在本例中进行IC电路部751的无线标签信息的读取)。即,通过无线标签读写器602的信号处理电路622生成的访问信息(上述Scroll AllID信号)被上述图38所示的第一混频器271使用,调制来自VCO 258的载波,并且在通过发送侧放大器272放大后,从装置侧天线614非接触地传送到无线标签电路元件T0的IC电路部751一侧。此时,此时,当通过使用UHF带等高频的无线通信进行收发时,在特性上通信距离变长,因此这样一来有可能不仅从本来和为信息读取对象的主传送引导器613中保持的无线标签电路元件T0读出信息,而且也从后续的无线标签电路元件T0(从紧跟着的盒子700抽出后的无线标签电路元件、其他盒子610内收容的无线标签电路元件)中读出信息。
因此在本实施方式的无线标签读写器602中,如上所述,作为装置侧天线614使用具有对某一方向的指向性的微带天线,并且在其指向性方向一侧设置主传送引导器613形成访问区域,并且在该主传送引导器613的上述指向性方向一侧设置屏蔽板660,从而阻挡通信信号泄漏到指向性方向一侧。在阻挡泄漏的屏蔽板660的指向性方向一侧,配置具有收容了多个无线标签电路元件T0的第一辊702的盒子700。
这样一来,相对于访问区域中保持的无线标签电路元件T0,来自天线614的天线灵敏度变高,无线通信信号的强度变大(参照图57中的区域B),另一方面,相对于盒子700内的第一辊702中收容的无线标签电路元件T0,通过屏蔽板660的上述屏蔽作用,来自装置侧天线614的天线灵敏度变小,无线通信信号的强度降低。其结果是,从盒子700取出后,可仅访问主传送引导器613中保持的无线标签电路元件T0的IC电路751的无线标签信息(进行辐射)。因此,在使用UHF带等高频时,也无需构建屏蔽环境、或实现小输出化、识别通信等,可通过简单的结构、简便的方法仅对来自读取对象的无线标签电路元件T0的IC电路部751的无线标签信息进行读取。
此时,当使盒子700为可相对无线标签读写器主体608自由装卸的结构时,当把屏蔽板660设置在该装卸的盒子700或第一辊702一侧时,需要按各盒子700或第一辊702另行设置屏蔽板,制造成本增加。而在本实施方式中,通过把屏蔽板660设置在无线标签读写器主体608上,可避免上述问题,并降低制造成本。
并且,使微带天线元件614A和无线标签电路元件T0的标签侧天线752接近并进行信号的授受时,在指向性方向上,微带天线元件614A中比标签侧天线752的长度方向尺寸D2长的部分的辐射不与标签侧天线752进行授受,不参与信号的授受。与之对应,在本实施方式的无线标签读写器602中,通过使微带天线元件614A的上述长度方向尺寸D1小于标签侧天线752的尺寸D2,可高效地进行信号的授受。
并且,屏蔽板660的大小(面积)A3大于从装置侧天线614看到的第一辊702的投影面积A2。这样一来,通过屏蔽板可切实阻挡信号泄漏到第一辊702,可充分确保屏蔽效果。
进一步,在作为指向性方向的微带天线元件614A一侧配置主传送引导器613,在和指向性方向相反一侧的底板614B一侧设置反射板661,从而可在微带天线元件614一侧通过读取对象的无线标签电路元件T0进行无线标签信息的读取,同时防止从其相反侧的底板614B泄漏信号到装置602外(参照图57中的区域B)。
并且,通过使输出口616配置在来自装置侧天线614的信号强度变弱的与指向性方向大致呈直角的方向上,可抑制信号泄漏到装置602外部。其中,一般情况下微带天线,例如如“羽石操、平澤一紘·鈴木康夫著「平面·小型アンテナ」、電子情報通信学会、1996年,第100页”所述,电场强度最强的指向性方向(正面侧)和电场强度最弱后面侧(背面侧)中,产生20dB左右的强度差,其中间的指向性方向呈直角的方向(横向)中,产生10dB左右的强度差。因此,如果将上述输出口616配置在其电场强度比装置侧天线614的指向性方向中的电场强度小10dB或其以上的方向(换言之横向及其背面侧),可获得和上述同样的效果。
并且在上述实施方式中,屏蔽板660的结构也可以不是金属平板,而是镀金、条形的结构,或者金属蒸镀的板。并且,屏蔽板660和主传送引导器613可以一体形成。并且,屏蔽板660的开关是单纯的平面形状,但不限于此,也可是其他形状。对这种变形例通过图58进行说明。
图58是表示具有其他形状的屏蔽板660’的变形例的图,基本相当于上述实施方式中的图57。
在图58中,在该变形例中,屏蔽板660’大致呈“コ”字状,具有朝第一辊702的侧方、延伸设置在和微带天线无线614A相反一侧(图中右侧)的侧壁部660’a。并且,可以对各个内包第一辊702的盒子700用侧壁部660’a覆盖,也可使侧壁部660’a具有盒子700的筐体603的作用,从而省略盒子700(可以是可装卸的,也可以是放置式的)。
在该变形例中,通过屏蔽板660’的侧壁部660’a从侧方覆盖第一辊702,从而可进一步切实地阻挡信号泄漏到第一辊702一侧,确保充分的屏蔽效果。
并且在上述实施方式中,如前面的图51及图52所示,使作为天线614的信号线的同轴电缆649配置在和微带天线元件614A、底板614B、电介质614C的面方向大致呈直角的方向上,但不限于此,也可以是其他连接方法。例如也可以是图55所示的连接方法。
进一步在上述实施方式中,作为无线标签电路元件收容部,使用绕卷轴部件702a缠绕了依次形成无线标签电路元件T0的上述基材带701的第一辊702,但不限于此,也可是其它方式。
例如,作为无线标签电路元件收容部也可设置大致平箱状的盘部件(省略图示)。在该盘部件中,将分别形成一个无线标签电路元件T0的平纸状的多个标签材料在平面方向上层积收容,通过例如盘部件的侧面上设置的取出口,一个个抽出上述平纸状的标签材料,从而依次取出多个无线标签电路元件T0。
在该变形例中,将主传送引导器613配置在装置侧天线614的、其指向性方向一侧,在主传送引导器613的指向性方向一侧配置屏蔽板660,在该屏蔽板660的指向性方向一侧配置盘部件,从而和上述实施方式一样,相对于作为读取对象的无线标签电路元件T0,来自装置侧天线614的无线通信信号的强度变大,另一方面,相对于不是读取对象的无线标签电路元件T0,来自装置侧天线614的(及到装置侧天线614的)无线通信信号强度大幅降低,因此可获得同样的效果。
进一步,以上以把本发明适用于可读取的(不可写入的)无线标签生成系统为例进行了说明,但不限于此,也可将本发明适用于向无线标签电路元件T0的IC电路部751进行无线标签信息写入的无线标签生成系统。
这种情况下,在上述无线标签读写器602的构成中,高频电路651起到通过天线614访问(写入)无线标签电路元件T0的IC电路部751的无线标签信息的功能,图38所示的该发送部253的水晶振子256、PLL 257、VCO 258作为载波产生部起作用,产生用于访问(写入)IC电路部751的无线标签信息的载波。并且,信号处理电路622作为生成用于访问IC电路部751的访问信息(下述“Erase”信号、“Verify”信号、“Program”信号等)的访问信息生成部起作用。
在该变形例中,通过上述控制电路630执行的控制中,对无线标签电路元件T0的IC电路部751的无线标签信息的写入步骤和上述第二至第四实施例中参照图48的流程图所说明的步骤相同,因此在本实施例中省略其说明。
如上所述,对于向IC电路部751进行无线标签信息写入的基本构成和功能,通过适用上述实施方式或其变形例中的第一辊702或盘部件、装置侧天线614、主传送引导器613、及屏蔽板660的相互位置关系,对于作为写入对象的无线标签电路元件T0,来自装置侧天线614的通信信号的强度增强。另一方面,对于不是写入对象的盒子700等中收容的或取出的无线标签电路元件T0,来自装置侧天线614的(及到装置侧天线614的)通信信号的强度大幅降低,可以仅和无线标签电路元件T0进行通信。因此,和上述一样,即使在使用UHF带等高频时,通过简单的结构及方法,无需构建现有方法中的屏蔽环境及采用小输出、识别通信等方法,可仅对写入对象的无线标签电路元件T0进行到IC电路部751的无线标签信息的写入。
进一步,不限于盒子700、盘部件这样的可相对无线标签读写器主体装卸的部件,也可使用无法相对装置主体装卸的所谓放置型或一体型的部件。此时也可获得同样的效果。
并且,无线标签读出器602,从无线标签电路元件T0的IC电路部751进行无线标签信息的读出或写入,并且通过热敏头610进行用于识别该无线标签电路元件T0的印刷(印字),但也不一定进行该印刷,也可仅进行无线标签信息的读出或写入。
对于其他情况不再一一示例,本第八发明在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更来实施。
权利要求
1.一种无线标签读写器,具有访问信息生成部,通过在其和具有存储预定信息的IC电路部及与该IC电路部连接并进行信息收发的天线的无线标签电路元件之间进行通信,访问上述IC电路部的无线标签信息,并为了进行该信息的读取、写入,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;和天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,对上述无线标签信息进行访问,该无线标签读写器的特征在于,根据因上述无线标签电路元件被配置在预定的接近通信范围内时该无线标签电路元件的天线和上述无线标签读写器的天线的相互耦合而变化了的、该无线标签电路元件的天线的谐振频率,设定由上述载波产生部产生的载波的频率。
2.根据权利要求1所述的无线标签读写器,其中,上述接近通信范围,是上述无线标签电路元件的天线和上述无线标签读写器的天线的距离、为该无线标签电路元件单体存在时该无线标签电路元件的天线的谐振频率所对应的波长的0.1倍或其以下的范围,在上述载波产生部中,产生频率高于以下位置下的该无线标签的天线的谐振频率的载波上述无线标签电路元件的天线和上述无线标签读写器的天线的距离,为该无线标签电路元件单体存在时该无线标签电路元件的天线的谐振频率所对应的波长的0.5倍。
3.根据权利要求1所述的无线标签读写器,其中,该无线标签读写器,通过在其和具有半波长偶极天线作为上述天线的无线标签电路元件之间进行通信,来进行信息的读写,上述接近通信范围,是上述无线标签电路元件的天线和上述无线标签读写器的天线的距离、为该无线标签单体存在时该无线标签电路元件的天线的谐振频率所对应的波长的0.05倍或其以下的范围,在上述载波产生部中,产生频率为上述无线标签电路元件单体存在时的谐振频率的1.03倍或其以上的载波。
4.根据权利要求1所述的无线标签读写器,其中,上述接近通信范围,是上述无线标签电路元件的天线和上述无线标签读写器的天线的距离、为该无线标签电路元件单体存在时该无线标签电路元件的天线的谐振频率所对应的波长的0.2倍~0.4倍的范围,在上述载波产生部中,产生频率为上述无线标签电路元件的天线和上述无线标签读写器的天线的距离为该范围内的位置下该无线标签电路元件的天线的谐振频率的载波。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的无线标签读写器,其中,具有模式切换部,切换以下模式接近通信模式,仅与位于上述接近通信范围内的无线标签电路元件进行通信;和远方通信模式,与位于该接近通信范围外的无线标签电路元件进行通信,将在上述载波产生部中产生的载波的频率,在上述接近通信模式和上述远方通信模式中、分别设定为不同的频率。
6.一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;装置侧天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了UHF带等高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,并对上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述装置侧天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,上述无线标签电路元件收容部,被配置为其收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线,位于上述装置侧天线的天线灵敏度相对较低的区域。
7.一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;装置侧天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了UHF带等高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,并对上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述装置侧天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,上述装置侧无线,被配置为位于上述无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的天线灵敏度相对较低的区域。
8.一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;装置侧天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了UHF带等高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,并对上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述装置侧天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,上述无线标签电路元件收容部及上述装置侧天线,被配置为上述无线标签电路元件收容部收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面、和上述装置侧天线的波偏振面,呈互相扭转的位置。
9.一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;装置侧天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了UHF带等高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,并对上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述装置侧天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,上述无线标签电路元件收容部,被配置为其收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线,位于上述装置侧天线的天线灵敏度相对较低的区域,上述无线标签电路元件收容部及上述装置侧天线,被配置为上述无线标签电路元件收容部收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面、和上述装置侧天线的波偏振面,呈互相扭转的位置。
10.一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,访问上述IC电路部的无线标签信息;载波产生部,产生用于访问上述IC电路部的上述无线标签信息的载波;载波调制部,利用由上述访问信息生成部生成的访问信息,调制由上述载波产生部产生的载波;调制波放大部,放大由该载波调制部调制的调制波;装置侧天线,将该调制波放大部的输出,通过利用了UHF带等高频的无线通信非接触地传递到上述IC电路部,并对上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述装置侧天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,上述装置侧无线,被配置为位于上述无线标签电路元件收容部中收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的天线灵敏度相对较低的区域,上述无线标签电路元件收容部及上述装置侧天线,被配置为上述无线标签电路元件收容部收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面、和上述装置侧天线的波偏振面,呈互相扭转的位置。
11.根据权利要求6或9所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件收容部,被配置为上述收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线,位于来自上述装置侧天线的电场强度为上述无线标签电路元件保持部的1/10或其以下的区域。
12.根据权利要求6或9所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件收容部,被配置为上述收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线,位于上述装置侧天线的辐射指向性大致为最小的区域。
13.根据权利要求7或10所述的无线标签读写器,其特征在于,上述装置侧天线,被配置为位于以下区域来自上述收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的反射电场的强度,为来自上述无线标签电路元件保持部中保持的无线标签电路元件的上述标签侧天线的反射电场强度的1/10或其以下。
14.根据权利要求7或10所述的无线标签读写器,其特征在于,上述装置侧天线,被配置为位于以下区域上述收容的无线标签电路元件中最靠近取出侧的无线标签电路元件的上述标签侧天线的辐射指向性大致为最小。
15.根据权利要求8至10的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件收容部及上述装置侧天线,被配置为上述无线标签电路元件收容部收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面、和上述装置侧天线的波偏振面,呈60°~90°的角度。
16.根据权利要求8至10的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件收容部及上述装置侧天线,被配置为上述无线标签电路元件收容部收容的无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面、和上述装置侧天线的波偏振面,大致呈90°。
17.根据权利要求8至10的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件收容部及上述无线标签电路元件保持部,被配置为上述无线标签电路元件收容部中的上述无线标签电路元件的取出位置的上述标签侧天线的波偏振面、和已经被取出且在上述无线标签电路元件保持部中保持的上述无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面,呈60°~90°的角度。
18.根据权利要求17所述的无线标签读写器,其特征在于,还具有转向传送部,在从上述取出位置到上述无线标签电路元件保持部之间使上述无线标签电路元件的方向转向并进行传送,以使上述取出位置的上述标签侧天线的波偏振面、和上述无线标签电路元件保持部中保持的上述无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面呈上述60°~90°的角度。
19.根据权利要求8至10的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件收容部及上述无线标签电路元件保持部,被配置为上述无线标签电路元件收容部中的上述无线标签电路元件的取出位置的上述标签侧天线的波偏振面、和已经被取出且在上述无线标签电路元件保持部中保持的上述无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面,大致呈90°。
20.根据权利要求19所述的无线标签读写器,其特征在于,还具有转向传送部,在从上述取出位置到上述无线标签电路元件保持部之间使上述无线标签电路元件的方向转向并进行传送,以使上述取出位置的上述标签侧天线的波偏振面、和上述无线标签电路元件保持部中保持的上述无线标签电路元件的上述标签侧天线的波偏振面大致呈90°。
21.根据权利要求6至20的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件收容部具有卷轴部件,其缠绕在其长度方向上依次形成有上述多个无线标签电路元件的带状标签材料。
22.根据权利要求6至20的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件收容部具有盘部件,其将分别形成了一个无线标签电路元件的平纸状的多个标签材料,在平面方向上层积并收容。
23.一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,生成访问上述IC电路部的无线标签信息的访问信息;指向性天线,将由该访问信息生成部生成的上述访问信息,通过无线通信非接触地传递到上述标签侧天线,并对上述IC电路部的上述无线标签信息进行访问;和无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述指向性天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中,其中,该无线标签电路元件保持部被配置在上述指向性天线的指向性方向一侧,上述无线标签电路元件收容部被配置在上述指向性天线的指向性方向相反一侧。
24.根据权利要求23所述的无线标签读写器,其特征在于,上述指向性天线,是一侧具有微带天线元件、另一侧具有底板的微带天线。
25.根据权利要求24所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件保持部被配置在上述微带天线元件一侧,上述无线标签电路元件收容部被配置在上述底板一侧。
26.根据权利要求24或25所述的无线标签读写器,其特征在于,上述微带天线元件,其在沿着上述无线标签电路元件被保持在上述访问区域的状态下的上述标签侧天线的长度方向的尺寸,小于该标签侧天线的长度方向尺寸。
27.根据权利要求23至26的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,在上述无线标签电路元件保持部的、上述指向性方向一侧,设置降低无线通信信号强度的屏蔽部。
28.根据权利要求23至27的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,具有排出口,其用于将结束了在上述访问区域中对上述IC电路部的上述无线标签信息的访问的上述无线标签电路元件排出到装置外。
29.根据权利要求28所述的无线标签读写器,其特征在于,上述排出口被配置在上述指向性天线的、与其指向性方向大致呈直角的方向上。
30.根据权利要求28或29所述的无线标签读写器,其特征在于,上述排出口被配置在上述指向性天线的、其电场强度比上述指向性天线的指向性方向的电场强度小10dB或其以上的方向上。
31.根据权利要求24至26的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述底板被构成为其大小比从上述微带天线看的上述无线标签电路元件收容部的投影面积大。
32.根据权利要求24、25、26及31的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述底板具有侧壁部,该侧壁部,朝向上述无线标签电路元件收容部的侧方,延伸设置在和上述微带天线元件相反的一侧。
33.根据权利要求32所述的无线标签读写器,其特征在于,上述底板大致呈“コ”字状。
34.一种无线标签读写器,其特征在于,具有无线标签电路元件收容部,其被构成为收容有多个无线标签电路元件、且可将其依次取出,该无线标签电路元件,具有存储预定信息的IC电路部、及与该IC电路部连接并进行信息收发的标签侧天线;访问信息生成部,生成访问上述IC电路部的无线标签信息的访问信息;指向性天线,将由该访问信息生成部生成的上述访问信息,通过无线通信非接触地传递到上述标签侧天线,并对上述IC电路部的上述无线标签信息进行访问;无线标签电路元件保持部,将从上述无线标签电路元件收容部依次取出的无线标签电路元件,保持在用于从上述指向性天线访问上述无线标签信息的预定的访问区域中;和屏蔽部,用于降低无线通信信号的强度,其中,上述无线标签电路元件保持部被配置在上述指向性天线的、其指向性方向一侧,上述屏蔽部被配置在上述无线标签电路元件保持部的、上述指向性天线的上述指向性方向一侧,上述无线标签电路元件收容部被配置在上述屏蔽部的、上述指向性天线的上述指向性方向一侧。
35.根据权利要求34所述的无线标签读写器,其特征在于,上述屏蔽部和上述保持部的间隔,比上述指向性天线和上述保持部的间隔大。
36.根据权利要求34或35所述的无线标签读写器,其特征在于,上述指向性天线,是一侧具有微带天线元件、另一侧具有底板的微带天线。
37.根据权利要求36所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件保持部被配置在上述微带天线的上述微带天线元件一侧,并且,在上述微带天线的底板一侧设有反射通信信号的反射部。
38.根据权利要求36或37所述的无线标签读写器,其特征在于,上述微带天线元件,其在沿着上述无线标签电路元件被保持在上述访问区域的状态下的上述标签侧天线的长度方向的尺寸,小于该标签侧天线的长度方向尺寸。
39.根据权利要求34至38的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述无线标签电路元件收容部可装卸地安装在无线标签读写器主体上,上述屏蔽部被设置在上述无线标签读写器主体上。
40.根据权利要求34至39的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,具有排出口,用于将结束了在上述访问区域中对上述IC电路部的上述无线标签信息的访问的上述无线标签电路元件排出到装置外。
41.根据权利要求40所述的无线标签读写器,其特征在于,上述排出口被配置在上述指向性天线的、与其指向性方向大致呈直角的方向上。
42.根据权利要求40或41所述的无线标签读写器,其特征在于,上述排出口被配置在上述指向性天线的、其电场强度比上述指向性天线的指向性方向的电场强度小10dB或其以上的方向上。
43.根据权利要求34至42的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述屏蔽部是板状部件,被构成为其大小比从该屏蔽部看的上述无线标签电路元件收容部的投影面积大。
44.根据权利要求34至43的任意一项所述的无线标签读写器,其特征在于,上述屏蔽部具有侧壁部,该侧壁部,朝向上述无线标签电路元件收容部的侧方,延伸设置在和上述微带天线元件相反的一侧。
45.根据权利要求44所述的无线标签读写器,其特征在于,上述屏蔽部大致呈“コ”字状。
全文摘要
提供一种可仅在其和作为对象的无线标签之间切实地进行通信的无线标签读写器,其中,根据因无线标签(24)被配置在预定的接近通信范围内时该无线标签(24)的天线(64)和无线标签读写器(12)的收发天线(54)的相互耦合而变化了的、该无线标签(24)的天线(64)的谐振频率,设定该无线标签读写器(12)发送的载波的频率,从而使位于该接近范围内的作为通信对象的无线标签(24)的灵敏度增强、除此之外的无线标签(24)的灵敏度减弱,因此可良好地防止和作为通信对象的无线标签(24)的通信、与和不是通信对象的无线标签(24)混合。
文档编号H04B5/02GK1853358SQ20048002701
公开日2006年10月25日 申请日期2004年8月18日 优先权日2003年9月19日
发明者永井拓也, 泷和也, 大桥勉 申请人:兄弟工业株式会社
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