(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷でＲＦＩＤを形成する際の、共振周波数を最適化する。【解決手段】印刷表面を備えた印刷媒体を提供するステップと、前記印刷媒体の少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、所望のＲＦＩＤトランスポンダ共鳴振動数を得るためのラジオ周波識別（ＲＦＩＤ）トランスポンダ回路に関する最適な構成を計算するステップと、前記ＲＦＩＤトランスポンダ回路を構成するステップと、前記印刷媒体上に前記ＲＦＩＤトランスポンダ回路を印刷するステップにより形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷表面を備えた印刷媒体を提供するステップと、
前記印刷媒体の少なくとも１つのパラメータを測定するステップと、
所望のＲＦＩＤトランスポンダ共鳴振動数を得るためのラジオ周波識別（ＲＦＩＤ）トランスポンダ回路に関する最適な構成を計算するステップと、
前記ＲＦＩＤトランスポンダ回路を構成するステップと、
前記印刷媒体上に前記ＲＦＩＤトランスポンダ回路を印刷するステップと、
を有することを特徴とする印刷方法。
【請求項２】
前記パラメータがキャパシタンスであることを特徴とする、請求項１に記載の印刷方法。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤトランスポンダ回路が、真っ直ぐな薄膜インダクタまたはループコイルからなることを特徴とする、請求項１に記載の印刷方法。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤトランスポンダ回路が、ＲＦＩＤアンテナおよび共振Ｌ−Ｃ回路からなり、コントローラがＲＦＩＤアンテナおよび／または共振Ｌ−Ｃ回路の値を構成することを特徴とする請求項１に記載の印刷方法。
【請求項５】
前記印刷媒体が最終パッケージ商品からなり、前記計算するステップおよび構成するステップがパッケージ内の商品を把握して実行されることを特徴とする請求項１に記載の印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラジオ周波識別（ＲＦＩＤ）タグを印刷する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジオ周波識別（ＲＦＩＤ）システムは、バーコードのような他の自動ID技術を制限する苛酷又は汚れた環境に対する懸念、若しくは、照準線の必要なしで情報を集めるためのコンタクトレスのデータリンクに提供するためにラジオ周波数を用いる。データキャリアとして、ＲＦＩＤをまた、使うことができ、情報はＲＦＩＤタグに書き込まれ、アップデートされることができるる。
【０００３】
ＲＦＩＤシステムは、タグまたはトランスポンダ、ハンドヘルドまたはステーショナリーリーダー、データ入力ユニットおよびシステム・ソフトを含む多くの構成要素を利用する。ＲＦＩＤタグは、紙またはプラスチックの間でラミネートされ得る薄くて可撓性の「スマートなラベル（smart labels）」を含むリードレンジに、さまざまな形状、サイズに入る。ＲＦＩＤタグおよびラベルは、タグおよびラベルが使用のための表層に適用されるロール形式に入る。
【０００４】
ＲＦＩＤは、車両およびパーソナルアクセス制御および追跡、車両セキュリティ・システム、製品およびアセット追跡、サプライ・チェーン・オートメーション、製品支払いおよび顧客ロイヤリティ、製品およびアセット追跡、家畜識別、文書管理などのような多くのアプリケーションのために使われてきた。
【０００５】
この種のシステムに関する努力は、それらの用途の広さ、実用性および効率を改善するために開発を続けることにつながった。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図1は、典型的なＲＦＩＤシステムの簡略概略ブロック図である。
【図２】図2は、媒体に印刷される典型的なＲＦＩＤタグの平面図である。
【図３】図3は、媒体に印刷される典型的なＲＦＩＤタグの平面図である。
【図４】図4は、典型的なＲＦＩＤ印刷システムの簡略計画図である。
【図５】図５は、典型的なＲＦＩＤ印刷のフローチャート図である。
【図６】図6は、典型的なＲＦＩＤプリンタおよび、ＲＦＩＤ印刷の前並びにそれに続く媒体を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、典型的な実施形態を添付図に基づいて説明する。他の実施形態はさまざまな形式があり、典型的な実施形態は、本願明細書において記載される実施形態に限定して解釈されてはならない。むしろ、この開示が完全で終了していて、完全に範囲、構造、動作、機能性および当業者への潜在的適用性を伝達するために、これらの代表的な実施形態が詳述される。
【０００８】
図1を参照すると、典型的な受動的またはリードオンリーＲＦＩＤシステム100は、リーダ104またはインタロゲータ、ＲＦＩＤトランスポンダまたはタグ108、および、ホストコンピュータ112を有する。トランスポンダのメモリに格納される情報は、一旦それが書かれるならば、RF命令によって変わることは可能ではない。
【０００９】
リーダは、RF信号を送り、調整された後方散乱信号に気をつける。典型的なＲＦＩＤリーダは、RF伝達/受信部分114、データでコーディング部分118、および、ホストコンピュータと通信する通信部分122を有する。プロセッサは、トランスミッション、受信、データデコーディングおよび通信部分を制御するために利用される。RF伝達部分は、RFキャリア・シグナル・ジェネレータ、アンテナ126、および、チューニング回路を備える。
【００１０】
典型的なＲＦＩＤトランスポンダは、アンテナコイルL 130と、変調回路からなるトランスポンダ回路134の一部または一部ではないキャパシタンスCAと、メモリとから成ることができる。トランスポンダは、リーダにより送信される（キャリア信号と称される）電磁ラジオ周波数（RF）波を変化させる時間だけエネルギーを与えられる。RFフィールドがそれを通過して、電圧が予め定められたレベルに達するときに、機能的になるトランスポンダ回路の動作のために利用されるとき、トランスポンダ・アンテナコイル全体に、電圧が発生する。デバイスに保存されるデータまたは情報は、次いで、リーダへ送信され、後方散乱と称される。後方散乱信号を検出することにより、トランスポンダ回路に格納されるデータは、読み込まれることができ又は復号化できる。
【００１１】
RFキャリア周波数に従い、トランスポンダの典型的なアンテナ回路は、LC共振回路またはＥフィールドダイポールアンテナから成る。LC共振回路が、約100MHz未満のキャリア周波数のために使われる。この周波数帯では、リーダとトランスポンダとの間の通信は、磁場による2つのアンテナ間の磁気カップリングで起こる。
【００１２】
周波数が約100MHzを超えるとき、LC値の必要条件は、離散的なLおよびCコンポーネントを実現するにはあまりに小さくなる。この場合、電気ダイポールアンテナと呼ばれる真のＥフィールドアンテナは、信号の波長の半分（1/2）以下の線形寸法を有する単純な導体でできていてもよい。電気ダイポールアンテナは、トランスポンダ回路を作動させるために用いるロードで、電圧を生成するために電界（Ｅフィールド）によって、発生する表面電流を利用する。
【００１３】
リーダおよびタグ・コイル間の電圧転送は、２つのコイル間の誘導結合により達成される。一次コイルの電圧が二次コイルに移る典型的なトランスのように、リーダアンテナコイルの電圧は、タグ・アンテナコイルへ移され、その逆も同じである。読み込まれる範囲は、リーダとトランスポンダとの間の最大通信距離として定義されて、二つ間の電圧転送の効率に関する。受動的なＲＦＩＤシステムの読み込まれた範囲は、トランスポンダ・アンテナおよびチューニング回路のQ（品質要因）に影響を受ける。電圧転送およびリード範囲の効率は、回路のQを増やすことによって、増加できる。より高いQは、より長いリード範囲に結果としてなる。
【００１４】
ＲＦＩＤトランスポンダは、共鳴するアンテナおよびRF回路を使用する。回路の共鳴する周波数（振動数）は、特に高いQ回路に関して回路に対して他の材料の近くで影響を受ける。ＲＦＩＤトランスポンダを様々な製品に使うことができるので、異なる製品に適用されるトランスポンダの共鳴する周波数（振動数）は予測するのが困難である。（より貧弱な範囲を有する）低いQ回路は、環境の離調（de-tuning）影響を避けるために利用できる。
【００１５】
ＲＦＩＤトランスポンダを生じる典型的な方法は、特別なインクおよび材料を使用するインクジェット式の印刷のような印刷プロセスでそれらを印刷することである。（また、有機であるか、チップレスまたは重合体ベースのタグとも称される）典型的な印刷ＲＦＩＤ ＩＣは、データを格納することができて、送信できる伝導インクで作られる。典型的な直接印刷可能なＲＦＩＤトランスポンダは、パッケージ材料のようなプラスチックまたは紙媒体上にＲＦＩＤアンテナ回路を直接印刷することを含む。典型的な直接印刷可能なＲＦＩＤトランスポンダは、商品、感圧性のステッカのようなラベルまたは輸送のための商品にラベルをつけるためのタグ、コンテナまたは織物、身分証明書またはアクセス許可カードのような分離不能のカバーに使うことができる。
【００１６】
典型的なＲＦＩＤトランスポンダは、少なくとも一つのアンテナのサポートとして紙またはプラスチック媒体から成り、チップがそれに対して電気的に媒体の1つの表面に、および、微粒子から成る印刷可能/書くことができる層は形をなしているバインダを着色して、薄膜を形成し、カバー層で被覆された接着層、重合体薄膜の対向する表面に有する。
【００１７】
図2は、典型的なＲＦＩＤトランスポンダ印刷システム150の概略ブロック図であり、印刷媒体・フィーダ152は、プリントヘッド160を直接その上に利用しているＲＦＩＤトランスポンダ回路を印刷するための印刷媒体154を供給する。ＲＦＩＤトランスポンダ回路は、トランジスタ、アンテナおよび他の必須のコンポーネントを含むことができる。印刷する前に、コントローラ162は、媒体の少なくとも一つのパラメータを測定するセンサまたは測定プローブ166を制御する。コントローラは、離調効果を計算するために測定されたパラメータを利用し、したがって、媒体は、その上に印刷されるＲＦＩＤトランスポンダを有し、ＲＦＩＤトランスポンダの印刷を調整し、または補償する。
【００１８】
典型的な印刷技術は、インクジェット式の印刷を含む。インクジェットプリンタは、印刷媒体上に液体または融解した材料（インク）の可変に大きさを設定された液滴を推進することによって、デジタル画像を再生する一種のプリンタである。インクジェット技術は、サーマル、圧電または連続的であってもよい。
【００１９】
典型的なインクジェットプリンタは、フォトリソグラフィにより構築される一連の小さい電気的加熱チャンバを備えた印刷カートリッジまたはプリントヘッドを使用する。イメージを生成するために、プリンタは、印刷媒体上にインクの液滴を推進する泡を形成させるために、チャンバ内の蒸気爆発を生じさせるエレメントの加熱を通じて電流のパルスを走らせる。蒸気泡の凝結およびこのような収縮と同様にインクの表面張力は、インク貯蔵器に取り付けられた狭いチャネルを介してチャンバ内にインクの更なるチャージを引く。インクは、水溶性（すなわち、伝導性顔料または染料を使用した水ベースインク）であってよい。
【００２０】
典型的な印刷は、お互いの上に断面を印刷する三次元印刷であってもよい。
図3は、印刷媒体158に印刷される典型的なＲＦＩＤトランスポンダ170を例示する。トランスポンダのアンテナは、外側の長さLおよび幅Wを有する単一のNターン正方形ループ・コイル174から成ることができる。
【００２１】
図4は、印刷媒体158に印刷される典型的なＲＦＩＤトランスポンダ180を例示する。トランスポンダのアンテナは、長さLおよび幅Wを有する矩形のまっすぐな薄膜インダクタ184から成ることができる。
【００２２】
ある具体例では、印刷システムはパッケージ材料上にＲＦＩＤトランスポンダを印刷する。パッケージ材料は、プラスチック、波形箱、ペーパーバッグ、エンベロープ、ペーパーフォーム（paperfoam）などであってもよい。パッケージ材料または印刷媒体は、印刷されている領域に静電容量CPを加える。測定プローブ166は、領域の静電容量を計量するか、若しくは、ＲＦＩＤトランスポンダの最適構成を算出するかまたは判断する。典型的な構成判定は、トランスポンダ・アンテナ130のターンNの数、長さLおよび／または幅W、高さなど、若しくは、印刷されるトランスポンダ静電容量CAの値を含む。一旦最適構成判定がなされると、プリンタは印刷媒体上へその構成を印刷する。最適判定は、予め定められたリーダと情報交換するための所望の、又は、最適共鳴する周波数（振動数）を得る。かくして、共鳴および読み込み範囲を、最適化できる。インクのパラメータおよび顔料のような他のパラメータは、最適共鳴する周波数（振動数）を決定するために測定されることができる。
【００２３】
典型的なＲＦＩＤトランスポンダプリンタは、電気特性を補償するＲＦＩＤ回路を印刷するための追加的な測定能力を備えることができる。
図5は、ＲＦＩＤタグを印刷する典型的な方法のための工程系統図である。印刷媒体は、ステップ210において、供給される。センサは、所望の予め定められた共鳴する周波数（振動数）を備えたＲＦＩＤタグを与える回路構成または最適ＲＦＩＤアンテナを算出するためにステップ218において利用される媒体214の少なくとも一つのパラメータを測定する。適切に設定されたＲＦＩＤタグは、次いで、ステップ222において、印刷される。検出、算出および印刷ステップは、各々の媒体シートに関して、周期的に媒体シート、または、印刷ジョブの初めに一度だけ起こり得る。
【００２４】
図6は、プリンタで供給される前後の両方で、画像形成可能（imageable）なシート媒体258を有するレーザープリンタ254を備えた典型的なプリンタ・システム250を示す。レーザープリンタ印加イメージ262は、シート上に印刷される。
【００２５】
典型的な印刷システムでは、ＲＦＩＤタグは最終的に包装された商品に印刷され、その結果、パッケージ内の製品における変化もまた、適応され、把握されることができる。
本願明細書において記載されているプログラム、プロセス、方法および装置が、コンピュータまたはネットワーク装置（ハードウェアまたはソフトウェア）の特定のタイプに限定されず、関連しないと理解されなければならない。汎用または特定のコンピュータ装置のさまざまなタイプは、ここで記載した教示によりオペレーションを実行するか又はオペレーションで使用される。好ましい実施形態のさまざまな要素が、ソフトウェアで実装されるように記載してきたけれども、他の実施形態では、ハードウェアまたはファームウェア実装が二者択一に用いられても良く、あるいは、その逆であってもよい。記載されている実施形態は、単なる例示であり、本発明の範囲を制限するべきではない。例えば、工程系統図のステップは、記載されているそれら以外に取り入れられたシーケンスがあってもよく、より少しであるか又は他の要素をブロック図において、使うことができる。また、出願人が本出願の範囲内ではっきりといかなる内容も否定しなかった限り、具体例または内容は本願明細書において、否定されると考えられない。
【００２６】
特許請求の範囲は、その効果について述べられていないエレメントまたは記載されたオーダーに限定して読むべきではない。さらに、いかなる請求項における用語「手段」の使用は、米国特許法112条（パラグラフ6）を想起することを目的とし、用語「手段」のない請求項はそれを意味しない。したがって、以下の特許請求の範囲およびその均等の範囲の精神および範囲内に入る全ての実施形態は、本願発明となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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