JP2000058356A - 非接触インタフェ―ス - Google Patents
非接触インタフェ―スInfo
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- JP2000058356A JP2000058356A JP11212389A JP21238999A JP2000058356A JP 2000058356 A JP2000058356 A JP 2000058356A JP 11212389 A JP11212389 A JP 11212389A JP 21238999 A JP21238999 A JP 21238999A JP 2000058356 A JP2000058356 A JP 2000058356A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- printer
- peripheral device
- communication
- printer engine
- inductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
- B41J29/38—Drives, motors, controls or automatic cut-off devices for the entire printing mechanism
- B41J29/393—Devices for controlling or analysing the entire machine ; Controlling or analysing mechanical parameters involving printing of test patterns
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0848—Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
- G03G15/0849—Detection or control means for the developer concentration
- G03G15/0855—Detection or control means for the developer concentration the concentration being measured by optical means
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
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- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0863—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer provided with identifying means or means for storing process- or use parameters, e.g. an electronic memory
-
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 交換部品上の周辺装置に電力と通信とを結合
するための非接触インタフェースを提供する。 【解決手段】 誘導結合による電力伝送に使用される
電気回路は、プリンタ・エンジンからトナー・カートリ
ッジなどの交換式プリンタ部品に電力を誘導的に送るた
めに使用することができる。コイル３１およびコイル３
２は、それらの誘導結合が最適になるように位置決めさ
れる。交流電源４１は、コイル３１に結合され、２０〜
３０キロヘルツの周波数範囲内の交流を使用する。コイ
ル３２からの出力は、整流器の全波ブリッジ整流器４２
によって整流され、コンデンサ４３によって濾過され
る。整流され濾過された出力は、周辺装置４５に電力を
供給する電池４４を充電するために使用される。
するための非接触インタフェースを提供する。 【解決手段】 誘導結合による電力伝送に使用される
電気回路は、プリンタ・エンジンからトナー・カートリ
ッジなどの交換式プリンタ部品に電力を誘導的に送るた
めに使用することができる。コイル３１およびコイル３
２は、それらの誘導結合が最適になるように位置決めさ
れる。交流電源４１は、コイル３１に結合され、２０〜
３０キロヘルツの周波数範囲内の交流を使用する。コイ
ル３２からの出力は、整流器の全波ブリッジ整流器４２
によって整流され、コンデンサ４３によって濾過され
る。整流され濾過された出力は、周辺装置４５に電力を
供給する電池４４を充電するために使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタの非接触
インタフェース（ a contactless interface）に関し、
より詳細には、付属ユニットが取り付けられ、プリンタ
と付属ユニットとの間で電力接続と通信接続とを必要と
するプリンタの非接触インタフェースに関する。
インタフェース（ a contactless interface）に関し、
より詳細には、付属ユニットが取り付けられ、プリンタ
と付属ユニットとの間で電力接続と通信接続とを必要と
するプリンタの非接触インタフェースに関する。
【０００２】
【従来の技術】過去２０年間の歴史は、ディジタル・コ
ンピュータ用にきわめて様々なプリンタが設計されてき
たことを証明している。長い間、ライン・プリンタは、
コンピュータ業界の中心的存在であった。そして、１９
７０年代半ば、Ｓ−１００バスに基づく初期のコンピュ
ータの出現によってパーソナル・コンピュータの変革が
始まった。Apple Computer社とその後のＩＢＭ社によ
る使いやすい（ user-friendly）コンピュータの出現に
より、パーソナル・コンピュータの需要は急激に増大し
た。大衆のパーソナル・コンピュータに対するほとんど
限りない欲求が、事実上の技術の急激な進歩を生んだ。
プリンタの技術は、その技術の急激な進歩から利益を受
けたものの一つであった。初期の頃は、ドットマトリッ
クス・プリンタが、市場の大半を占めた。１０年足らず
の間に、活字品質（ letter-quality ）の印刷作業に、
デージーホイール・プリンタ（ daisywheel printer ）
が注目されるようになった。サーマルプリンタは、携帯
用途にしばらく使用された。高解像度のドットマトリッ
クス・プリンタとインクジェット・プリンタとの出現に
よって、デージーホイール・プリンタの時代が終わっ
た。ドットマトリックス・プリンタは、数が大幅に減少
したが、様々な形態の印刷用途の市場の隙間（ niche）
に需要を見い出したようである。
ンピュータ用にきわめて様々なプリンタが設計されてき
たことを証明している。長い間、ライン・プリンタは、
コンピュータ業界の中心的存在であった。そして、１９
７０年代半ば、Ｓ−１００バスに基づく初期のコンピュ
ータの出現によってパーソナル・コンピュータの変革が
始まった。Apple Computer社とその後のＩＢＭ社によ
る使いやすい（ user-friendly）コンピュータの出現に
より、パーソナル・コンピュータの需要は急激に増大し
た。大衆のパーソナル・コンピュータに対するほとんど
限りない欲求が、事実上の技術の急激な進歩を生んだ。
プリンタの技術は、その技術の急激な進歩から利益を受
けたものの一つであった。初期の頃は、ドットマトリッ
クス・プリンタが、市場の大半を占めた。１０年足らず
の間に、活字品質（ letter-quality ）の印刷作業に、
デージーホイール・プリンタ（ daisywheel printer ）
が注目されるようになった。サーマルプリンタは、携帯
用途にしばらく使用された。高解像度のドットマトリッ
クス・プリンタとインクジェット・プリンタとの出現に
よって、デージーホイール・プリンタの時代が終わっ
た。ドットマトリックス・プリンタは、数が大幅に減少
したが、様々な形態の印刷用途の市場の隙間（ niche）
に需要を見い出したようである。
【０００３】パーソナル・コンピュータの変革が始まっ
てからほとんどずっと、コンピュータ用のレーザ・プリ
ンタは存在していた。１９８０年代後半、ゼロックス社
（ Xerox Corporation）は、メインフレーム・コンピュ
ータ（ mainframe computer）用のレーザ・プリンタを
紹介した。そのプリンタは、小売値が２９８，０００ド
ルときわめて高価で、１分当たり３０ページ以上を印字
することができた。しかしながら、パーソナル・コンピ
ュータ用のレーザ・プリンタが普及したのは、ヒューレ
ット・パッカード社がLaserJetシリーズのレーザ・プリ
ンタを出荷し始めてからであった。現在ではより手頃な
価格になっているカラー・レーザ・プリンタは、最終的
には、白黒レーザ・プリンタと同じくらい普及するかも
しれない。
てからほとんどずっと、コンピュータ用のレーザ・プリ
ンタは存在していた。１９８０年代後半、ゼロックス社
（ Xerox Corporation）は、メインフレーム・コンピュ
ータ（ mainframe computer）用のレーザ・プリンタを
紹介した。そのプリンタは、小売値が２９８，０００ド
ルときわめて高価で、１分当たり３０ページ以上を印字
することができた。しかしながら、パーソナル・コンピ
ュータ用のレーザ・プリンタが普及したのは、ヒューレ
ット・パッカード社がLaserJetシリーズのレーザ・プリ
ンタを出荷し始めてからであった。現在ではより手頃な
価格になっているカラー・レーザ・プリンタは、最終的
には、白黒レーザ・プリンタと同じくらい普及するかも
しれない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】最新の電子プリンタ
（ electronic printer ）（特に、レーザ複写技術を利
用しているプリンタ）は、一般に、トナー・カートリッ
ジなどの少なくとも１つの交換部品を備える。交換部品
上に周辺装置を取り付けなくてはならないこともある。
そのような周辺装置には、マイクロプロセッサ、不揮発
性メモリ、トナー量センサ、環境条件センサ、光導電体
条件センサ、印刷精度センサなどがあるが、これらに限
定されない。そのような周辺装置はそれぞれ、一般に、
何種類かの電源を必要とし、プリンタ・エンジンと通信
する必要がある。ホストのプリンタ・エンジンと交換部
品上の周辺装置との間に接続を実現する現在の手法は、
プリンタ・エンジンと周辺装置とを直接電気的に接触さ
せなければならない。通信と電力伝送との両方を処理す
るためには、少なくとも４つの電気的接点が必要であ
る。一般に、そのよう接点は、必要レベルのコンパクト
性を維持するために高い機械精度で製造しなければなら
ないため、かなり精巧である。また、そのような接点
は、一般に、接続プロセスと分離プロセスとの間に摺動
動作（ sliding action ）を伴う。この摺動動作は、接
点部分のほこりやその他の汚れを拭き取って、電気接続
を改善する傾向があるが、めっき金属（ plated materi
al）を磨耗させる。めっきが磨耗すると、卑金属が露出
して腐蝕しやすくなり、接点の信頼性が低下する。腐食
と関連した接点の劣化が、プリンタ本体内のオゾンの存
在によって悪化することもある。強力な酸化化合物であ
るオゾンは、いくつかの電子写真プロセスで生成され
る。必要な接続を行うためにばね式電気接点を使用する
場合、そのような接点が曲がりやその他の破損を受け、
それにより接続の信頼性が損なわれることもある。
（ electronic printer ）（特に、レーザ複写技術を利
用しているプリンタ）は、一般に、トナー・カートリッ
ジなどの少なくとも１つの交換部品を備える。交換部品
上に周辺装置を取り付けなくてはならないこともある。
そのような周辺装置には、マイクロプロセッサ、不揮発
性メモリ、トナー量センサ、環境条件センサ、光導電体
条件センサ、印刷精度センサなどがあるが、これらに限
定されない。そのような周辺装置はそれぞれ、一般に、
何種類かの電源を必要とし、プリンタ・エンジンと通信
する必要がある。ホストのプリンタ・エンジンと交換部
品上の周辺装置との間に接続を実現する現在の手法は、
プリンタ・エンジンと周辺装置とを直接電気的に接触さ
せなければならない。通信と電力伝送との両方を処理す
るためには、少なくとも４つの電気的接点が必要であ
る。一般に、そのよう接点は、必要レベルのコンパクト
性を維持するために高い機械精度で製造しなければなら
ないため、かなり精巧である。また、そのような接点
は、一般に、接続プロセスと分離プロセスとの間に摺動
動作（ sliding action ）を伴う。この摺動動作は、接
点部分のほこりやその他の汚れを拭き取って、電気接続
を改善する傾向があるが、めっき金属（ plated materi
al）を磨耗させる。めっきが磨耗すると、卑金属が露出
して腐蝕しやすくなり、接点の信頼性が低下する。腐食
と関連した接点の劣化が、プリンタ本体内のオゾンの存
在によって悪化することもある。強力な酸化化合物であ
るオゾンは、いくつかの電子写真プロセスで生成され
る。必要な接続を行うためにばね式電気接点を使用する
場合、そのような接点が曲がりやその他の破損を受け、
それにより接続の信頼性が損なわれることもある。
【０００５】上記の問題点により、単なる不快感からプ
リンタ動作不良まで様々な結果を招く。
リンタ動作不良まで様々な結果を招く。
【０００６】交換式のプリンタの部品（以下に、交換部
品ともいう）上の周辺装置に電力と通信とを結合するた
めの非接触式の接続システムが必要である。
品ともいう）上の周辺装置に電力と通信とを結合するた
めの非接触式の接続システムが必要である。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、交換部品上の周辺装置に電力と通信とを結合するた
めの接続の信頼性を得る非接触インタフェースを提供す
ることを目的とする。
で、交換部品上の周辺装置に電力と通信とを結合するた
めの接続の信頼性を得る非接触インタフェースを提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】トナー・カートリッジな
どの交換部品は、一般に、プリンタ・エンジン内部に接
触した状態で配置される。交換部品と、交換部品の上ま
たは内部に取り付けられた周辺装置用のプリンタ・エン
ジンとの間に、非接触式の電力および通信リンクが確立
される。そのような周辺装置には、マイクロプロセッ
サ、不揮発性メモリ、トナー量センサ、環境条件セン
サ、光導電体条件センサ、印刷精度センサが含まれる
が、それらに限定されない。周辺装置が交換部品の内部
またはその上に組み込まれている場合、電力は、電気導
体間の直接的な物理接触を使用することなくプリンタ・
エンジン上の一次巻線から交換部品上の隣り合った二次
巻線に誘導的に伝達される。さらに、プリンタ・エンジ
ンと交換部品に搭載された少なくとも１つの周辺装置と
の間の通信が、電気導体間の直接的な物理接触を行わず
に実現される。通信タスク（ communication task ）
は、いくつかの方法のうちの１つで達成される。本発明
の第１の実施形態では、プリンタ・エンジン上の一次巻
線に印加される２つの周波数の交流電流を切り換えるこ
とによって、制御信号が誘導電力結合回路（ inductive
power coupling circuit ）を介してプリンタ・エンジ
ンから交換部品に送られる。周波数の切換えは、交換部
品上で復号化され、周辺装置の制御信号を提供する。た
とえば、高い周波数の交流電流は、「１」の送信を表
し、低い周波数の交流電流は、「０」の送信を表す。逆
方向の通信の場合、周辺装置は、二次巻線に結合された
抵抗負荷（ resistive load ）を変調（ modulate ）す
ることによりプリンタ・エンジンに情報を送ることがで
きる。二次巻線の負荷に応じて、一次巻線を流れる電流
が変化する。プリンタ・エンジン側の電流の変化は、プ
リンタ・エンジンが理解できる信号に復号化される。本
発明の第２の実施形態では、プリンタ・エンジンと１つ
または複数の周辺装置との間の通信が、誘導電力結合回
路に依存しない。個別の信号線（ individualsignal li
ne ）が、狭いギャップの両側で誘導結合される。本発
明の第３の実施形態では、一方向通信が、一方のダイオ
ードが送信器のダイオード（ transmitter diode）で他
方のダイオードが受信器のダイオード（ receiver diod
e ）のダイオード対によって行われる。双方向通信の場
合は、２つのダイオード対が利用される。この後者の構
成の好ましい実施形態において、ダイオードの送信器お
よび受信器は、赤外線レンジ（ infrared range ）の電
磁スペクトル（ electromagnetic spectrum ）で動作す
るが、他の周波数も検討される。プリンタ・エンジンか
ら周辺装置への操作命令および周辺装置からプリンタ・
エンジンへの情報は、これらの通信リンクによって通信
することができる。
どの交換部品は、一般に、プリンタ・エンジン内部に接
触した状態で配置される。交換部品と、交換部品の上ま
たは内部に取り付けられた周辺装置用のプリンタ・エン
ジンとの間に、非接触式の電力および通信リンクが確立
される。そのような周辺装置には、マイクロプロセッ
サ、不揮発性メモリ、トナー量センサ、環境条件セン
サ、光導電体条件センサ、印刷精度センサが含まれる
が、それらに限定されない。周辺装置が交換部品の内部
またはその上に組み込まれている場合、電力は、電気導
体間の直接的な物理接触を使用することなくプリンタ・
エンジン上の一次巻線から交換部品上の隣り合った二次
巻線に誘導的に伝達される。さらに、プリンタ・エンジ
ンと交換部品に搭載された少なくとも１つの周辺装置と
の間の通信が、電気導体間の直接的な物理接触を行わず
に実現される。通信タスク（ communication task ）
は、いくつかの方法のうちの１つで達成される。本発明
の第１の実施形態では、プリンタ・エンジン上の一次巻
線に印加される２つの周波数の交流電流を切り換えるこ
とによって、制御信号が誘導電力結合回路（ inductive
power coupling circuit ）を介してプリンタ・エンジ
ンから交換部品に送られる。周波数の切換えは、交換部
品上で復号化され、周辺装置の制御信号を提供する。た
とえば、高い周波数の交流電流は、「１」の送信を表
し、低い周波数の交流電流は、「０」の送信を表す。逆
方向の通信の場合、周辺装置は、二次巻線に結合された
抵抗負荷（ resistive load ）を変調（ modulate ）す
ることによりプリンタ・エンジンに情報を送ることがで
きる。二次巻線の負荷に応じて、一次巻線を流れる電流
が変化する。プリンタ・エンジン側の電流の変化は、プ
リンタ・エンジンが理解できる信号に復号化される。本
発明の第２の実施形態では、プリンタ・エンジンと１つ
または複数の周辺装置との間の通信が、誘導電力結合回
路に依存しない。個別の信号線（ individualsignal li
ne ）が、狭いギャップの両側で誘導結合される。本発
明の第３の実施形態では、一方向通信が、一方のダイオ
ードが送信器のダイオード（ transmitter diode）で他
方のダイオードが受信器のダイオード（ receiver diod
e ）のダイオード対によって行われる。双方向通信の場
合は、２つのダイオード対が利用される。この後者の構
成の好ましい実施形態において、ダイオードの送信器お
よび受信器は、赤外線レンジ（ infrared range ）の電
磁スペクトル（ electromagnetic spectrum ）で動作す
るが、他の周波数も検討される。プリンタ・エンジンか
ら周辺装置への操作命令および周辺装置からプリンタ・
エンジンへの情報は、これらの通信リンクによって通信
することができる。
【０００９】普通紙複写機とファクシミリ装置とプリン
タとが、多くの部品を共通に使用するため、これらの３
つのタイプの装置の間の区別は、これまではっきりして
いなかった。様々なメーカが、コンビネーション・ユニ
ットを作成している。レーザやＬＥＤベースのフォトコ
ピー・エンジン（ LED-based photocopy engine ）を使
用しているタイプもあり、インクジェット技術に依存し
ているタイプもある。このように区別がはっきりしてい
なかったため、本実施形態では主にプリンタ用途につい
て説明したが、周辺装置が搭載された交換式印刷部品を
有する普通紙複写機およびファクシミリ装置にも同じよ
うに適用可能である。
タとが、多くの部品を共通に使用するため、これらの３
つのタイプの装置の間の区別は、これまではっきりして
いなかった。様々なメーカが、コンビネーション・ユニ
ットを作成している。レーザやＬＥＤベースのフォトコ
ピー・エンジン（ LED-based photocopy engine ）を使
用しているタイプもあり、インクジェット技術に依存し
ているタイプもある。このように区別がはっきりしてい
なかったため、本実施形態では主にプリンタ用途につい
て説明したが、周辺装置が搭載された交換式印刷部品を
有する普通紙複写機およびファクシミリ装置にも同じよ
うに適用可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は交換式トナー・カートリッ
ジを有するレーザ・プリンタのプリンタ・エンジン１０
を示す概略図である。図２はプリンタ・エンジン１０内
に取り付ける交換式トナー・カートリッジ２０を示す概
略図であり、部品に該当するトナー・カートリッジ２０
がプリンタ・エンジンと物理的に接触する。
ジを有するレーザ・プリンタのプリンタ・エンジン１０
を示す概略図である。図２はプリンタ・エンジン１０内
に取り付ける交換式トナー・カートリッジ２０を示す概
略図であり、部品に該当するトナー・カートリッジ２０
がプリンタ・エンジンと物理的に接触する。
【００１１】本実施形態は、交換式（ replaceable）
（又は着脱式（ removable））トナー・カートリッジに
関して開示しているが、本実施形態は、トナー・カート
リッジ２０のような交換部品上の周辺装置にプリンタ・
エンジン１０から電力を供給しなければならない任意の
交換式プリンタ部品に適用することができる。そのよう
な周辺装置には、マイクロプロセッサ、不揮発性メモ
リ、トナー量センサ、環境条件センサ、光導電体条件セ
ンサ、印刷精度センサが含まれるが、これらに限定され
ない。本実施形態は、また、プリンタ・エンジン１０と
交換部品上の周辺装置との間で一方向または双方向の通
信を確立する必要のある任意の交換式プリンタ部品に適
用することができる。
（又は着脱式（ removable））トナー・カートリッジに
関して開示しているが、本実施形態は、トナー・カート
リッジ２０のような交換部品上の周辺装置にプリンタ・
エンジン１０から電力を供給しなければならない任意の
交換式プリンタ部品に適用することができる。そのよう
な周辺装置には、マイクロプロセッサ、不揮発性メモ
リ、トナー量センサ、環境条件センサ、光導電体条件セ
ンサ、印刷精度センサが含まれるが、これらに限定され
ない。本実施形態は、また、プリンタ・エンジン１０と
交換部品上の周辺装置との間で一方向または双方向の通
信を確立する必要のある任意の交換式プリンタ部品に適
用することができる。
【００１２】次に、図３に誘導結合（ inductively-cou
pled）による電力伝送に使用される一対のらせん状のイ
ンダクタの上面を示す。第１のインダクタと第２のイン
ダクタにそれぞれ該当する一対のらせん状のインダクタ
（ spiral coil）のコイル３１および３２が、一対の実
質上平面に該当する絶縁積層基板（ semi-rigid mater
ial ）３３および３４上にそれぞれ形成されている。コ
イル３１および３２は、銅、アルミニウム、その他の適
切な導体から形成することができる。絶縁積層基板は、
セラミックや繊維ガラス強化プラスチック（ fiberglas
s-reinforced plastic）などの半剛性材料、あるいはポ
リエステルやアセテート薄膜（ acetatefilm ）などの
柔軟な材料で作成することができる。コイル３１と３２
の少なくとも一方が、絶縁層（図示せず）で覆われる。
コイル３１および３２の両方が、破損しにくい絶縁膜で
覆われることが好ましい。この用途には、大きな引張り
強さ（ high tensile strength）によってコイルが絶縁
されるだけでなくコイルが機械的破損から保護されるた
め、マイラー薄膜（ Mylar(商標) film）が有効であ
る。スルーホール（ through-hole ）３５によって、絶
縁積層基板３３および３４の裏側への接続が可能にな
る。コイル３１は、プリンタ・エンジン１０に取り付け
られ、他方のコイル３２は、交換部品に取り付けられ
る。各コイルは、交換式プリンタ部品、この特定の例で
はトナー・カートリッジ２０がプリンタ・エンジン１０
内に取り付けられたときに、コイル３１とコイル３２と
が、並行に対向した面で、軸が合わされ、できる限り物
理的に近くに位置決めされることが好ましい。これは、
誘導結合が短い距離で最も有効になるためである。
pled）による電力伝送に使用される一対のらせん状のイ
ンダクタの上面を示す。第１のインダクタと第２のイン
ダクタにそれぞれ該当する一対のらせん状のインダクタ
（ spiral coil）のコイル３１および３２が、一対の実
質上平面に該当する絶縁積層基板（ semi-rigid mater
ial ）３３および３４上にそれぞれ形成されている。コ
イル３１および３２は、銅、アルミニウム、その他の適
切な導体から形成することができる。絶縁積層基板は、
セラミックや繊維ガラス強化プラスチック（ fiberglas
s-reinforced plastic）などの半剛性材料、あるいはポ
リエステルやアセテート薄膜（ acetatefilm ）などの
柔軟な材料で作成することができる。コイル３１と３２
の少なくとも一方が、絶縁層（図示せず）で覆われる。
コイル３１および３２の両方が、破損しにくい絶縁膜で
覆われることが好ましい。この用途には、大きな引張り
強さ（ high tensile strength）によってコイルが絶縁
されるだけでなくコイルが機械的破損から保護されるた
め、マイラー薄膜（ Mylar(商標) film）が有効であ
る。スルーホール（ through-hole ）３５によって、絶
縁積層基板３３および３４の裏側への接続が可能にな
る。コイル３１は、プリンタ・エンジン１０に取り付け
られ、他方のコイル３２は、交換部品に取り付けられ
る。各コイルは、交換式プリンタ部品、この特定の例で
はトナー・カートリッジ２０がプリンタ・エンジン１０
内に取り付けられたときに、コイル３１とコイル３２と
が、並行に対向した面で、軸が合わされ、できる限り物
理的に近くに位置決めされることが好ましい。これは、
誘導結合が短い距離で最も有効になるためである。
【００１３】図４は誘導結合による電力伝送に使用され
る電気回路の一例を示すブロック図であり、プリンタ・
エンジン１０からトナー・カートリッジ２０などの交換
式プリンタ部品に電力を誘導的に送るために使用するこ
とができる。前に説明したように、コイル３１およびコ
イル３２は、それらの誘導結合が最適になるように位置
決めされる。交流電源（以下、単に電源と略す）４１
が、コイル３１に結合される。本質的に空心変成器（ a
ir-core transformer ）である誘導結合を最適化するた
めに、２０〜３０キロヘルツの周波数範囲内の交流を使
用する。説明した周波数範囲は、特定用途には最適と考
えられるが、この説明した範囲以外の他の周波数も利用
できることに注意されたい。コイル３２からの出力は、
整流器の全波ブリッジ整流器４２によって整流され、コ
ンデンサ４３によって濾過される。整流され濾過された
出力は、周辺装置４５に電力を供給する電池４４を充電
するために使用される。
る電気回路の一例を示すブロック図であり、プリンタ・
エンジン１０からトナー・カートリッジ２０などの交換
式プリンタ部品に電力を誘導的に送るために使用するこ
とができる。前に説明したように、コイル３１およびコ
イル３２は、それらの誘導結合が最適になるように位置
決めされる。交流電源（以下、単に電源と略す）４１
が、コイル３１に結合される。本質的に空心変成器（ a
ir-core transformer ）である誘導結合を最適化するた
めに、２０〜３０キロヘルツの周波数範囲内の交流を使
用する。説明した周波数範囲は、特定用途には最適と考
えられるが、この説明した範囲以外の他の周波数も利用
できることに注意されたい。コイル３２からの出力は、
整流器の全波ブリッジ整流器４２によって整流され、コ
ンデンサ４３によって濾過される。整流され濾過された
出力は、周辺装置４５に電力を供給する電池４４を充電
するために使用される。
【００１４】次に、図５に誘導結合による電力伝送と双
方向通信との両方に使用される電気回路の他の例を示
す。図５の電子回路は、プリンタ・エンジン１０と交換
部品との間で双方向通信を確立できるように、図４の電
子回路を修正している。プリンタ・エンジンから周辺装
置に送られる通信は、プリンタ・エンジンの電子回路
（printer engine electronics ）（以下、プリンタ電
子回路と称す）５１から始まる。プリンタ電子回路５１
からプリンタ・エンジン制御論理（ printer engine co
ntrol logic ）（以下、プリンタ制御論理機構と称す）
５２に、制御信号が送られる。プリンタ制御論理機構５
２は、プリンタ・エンジン側（以下、プリンタ側と略
す）のマイクロコントローラ５３に周辺制御信号を送
る。マイクロコントローラ５３は、周辺制御信号のビッ
ト・ストリームに対応するイネーブル信号（ enable si
gnal）を出力する。このイネーブル信号は、交流電源
（以下、単に電源と略す）５４に送られる。イネーブル
信号により、電源５４の出力は、イネーブル信号が低い
ときに電源５４が第１の周波数ｆ１（たとえば、２２ｋ
Ｈｚ）を出力し、イネーブル信号が高いときに第２の周
波数ｆ２（たとえば、２８ｋＨｚ）を出力するように変
調される。直列のバイナリ・データ（ binary data）の
ストリーム又は流れが、周波数ｆ１とｆ２とによって符
号化される。符号化された交流電流が、コイル３１に加
えられる。そしてコイル３２に発生した交流電流の一部
分が、ダイオード５６によって整流され、一連のＤＣパ
ルス（ DC pulse）が生成され、そのパルスが、周辺装
置側の信号調整回路（ signal conditioning circuit）
５７によって調整され、周辺装置側のマイクロコントロ
ーラ５８に入力される。線５９を介して電力を受け取る
マイクロコントローラ５８は、信号調整回路５７から受
け取った調整されたＤＣパルスを復号化し、復号化プロ
セスに応答して、周辺制御論理機構（ peripheral cont
rol logic ）６０に送られる制御信号を生成する。周辺
制御論理機構は、交換部品上の周辺装置の電子回路（以
下、周辺装置電子回路と称す）５５を制御する制御信号
を送る。
方向通信との両方に使用される電気回路の他の例を示
す。図５の電子回路は、プリンタ・エンジン１０と交換
部品との間で双方向通信を確立できるように、図４の電
子回路を修正している。プリンタ・エンジンから周辺装
置に送られる通信は、プリンタ・エンジンの電子回路
（printer engine electronics ）（以下、プリンタ電
子回路と称す）５１から始まる。プリンタ電子回路５１
からプリンタ・エンジン制御論理（ printer engine co
ntrol logic ）（以下、プリンタ制御論理機構と称す）
５２に、制御信号が送られる。プリンタ制御論理機構５
２は、プリンタ・エンジン側（以下、プリンタ側と略
す）のマイクロコントローラ５３に周辺制御信号を送
る。マイクロコントローラ５３は、周辺制御信号のビッ
ト・ストリームに対応するイネーブル信号（ enable si
gnal）を出力する。このイネーブル信号は、交流電源
（以下、単に電源と略す）５４に送られる。イネーブル
信号により、電源５４の出力は、イネーブル信号が低い
ときに電源５４が第１の周波数ｆ１（たとえば、２２ｋ
Ｈｚ）を出力し、イネーブル信号が高いときに第２の周
波数ｆ２（たとえば、２８ｋＨｚ）を出力するように変
調される。直列のバイナリ・データ（ binary data）の
ストリーム又は流れが、周波数ｆ１とｆ２とによって符
号化される。符号化された交流電流が、コイル３１に加
えられる。そしてコイル３２に発生した交流電流の一部
分が、ダイオード５６によって整流され、一連のＤＣパ
ルス（ DC pulse）が生成され、そのパルスが、周辺装
置側の信号調整回路（ signal conditioning circuit）
５７によって調整され、周辺装置側のマイクロコントロ
ーラ５８に入力される。線５９を介して電力を受け取る
マイクロコントローラ５８は、信号調整回路５７から受
け取った調整されたＤＣパルスを復号化し、復号化プロ
セスに応答して、周辺制御論理機構（ peripheral cont
rol logic ）６０に送られる制御信号を生成する。周辺
制御論理機構は、交換部品上の周辺装置の電子回路（以
下、周辺装置電子回路と称す）５５を制御する制御信号
を送る。
【００１５】さらに図５において、逆方向の通信の確立
が必要なことがある。そのような必要性は、周辺装置電
子回路５５が生成したデータを、プリンタ・エンジン１
０に送らなければならないときに生じる場合がある。そ
のような場合は、周辺装置電子回路５５が、データを周
辺制御論理機構６０に送り、そこからマイクロコントロ
ーラ５８に送られ、マイクロコントローラ５８は、線６
２を介してトランジスタＴ１のゲートに送られる信号の
形でデータを符号化する。抵抗器Ｒ１を介して接続点Ｎ
１を断続的に接地することによって、コイル３２の抵抗
負荷が変調される。二次コイル３２の負荷に応じて、一
次コイル３１を流れる電流を変化させることができる。
この変化する電流は、電流検出器６３によって検出され
る。電流検出器６３からの出力は、プリンタ側の信号調
整回路６４によって調整され、プリンタ側のマイクロコ
ントローラ５３に送られる。調整された信号は、マイク
ロプロセッサ５３によって復号化され、プリンタ・エン
ジン１０のプリンタ制御論理機構５２に送られ、プリン
タ電子回路５１用に処理される。
が必要なことがある。そのような必要性は、周辺装置電
子回路５５が生成したデータを、プリンタ・エンジン１
０に送らなければならないときに生じる場合がある。そ
のような場合は、周辺装置電子回路５５が、データを周
辺制御論理機構６０に送り、そこからマイクロコントロ
ーラ５８に送られ、マイクロコントローラ５８は、線６
２を介してトランジスタＴ１のゲートに送られる信号の
形でデータを符号化する。抵抗器Ｒ１を介して接続点Ｎ
１を断続的に接地することによって、コイル３２の抵抗
負荷が変調される。二次コイル３２の負荷に応じて、一
次コイル３１を流れる電流を変化させることができる。
この変化する電流は、電流検出器６３によって検出され
る。電流検出器６３からの出力は、プリンタ側の信号調
整回路６４によって調整され、プリンタ側のマイクロコ
ントローラ５３に送られる。調整された信号は、マイク
ロプロセッサ５３によって復号化され、プリンタ・エン
ジン１０のプリンタ制御論理機構５２に送られ、プリン
タ電子回路５１用に処理される。
【００１６】次に、図６に通信信号に使用される一対の
らせん状のコイルの上面を示す。一対のらせん状のコイ
ル６１および６２が、直接的な電気接触のない通信線の
誘導結合に使用される。情報の誘導伝送は、状態変化の
検出および最低限のエネルギー伝達しか必要としないた
め、コイル６１および６２の巻数は、コイル３１および
３２よりはるかに少ない。他の点では、コイル６１およ
び６２は、コイル３１および３２ときわめて似ている。
コイル６１および６２は、絶縁積層基板６３および６４
上に金属トレース（ metal trace）として形成されるこ
とが好ましい。各コイルへの接続は、スルーホール６５
を介して絶縁積層基板６３および６４の裏側で行われ
る。短絡を防ぐために、コイルのうちの少なくとも一方
が、絶縁層で覆われる。それぞれのコイルが絶縁層で覆
われることが好ましい。
らせん状のコイルの上面を示す。一対のらせん状のコイ
ル６１および６２が、直接的な電気接触のない通信線の
誘導結合に使用される。情報の誘導伝送は、状態変化の
検出および最低限のエネルギー伝達しか必要としないた
め、コイル６１および６２の巻数は、コイル３１および
３２よりはるかに少ない。他の点では、コイル６１およ
び６２は、コイル３１および３２ときわめて似ている。
コイル６１および６２は、絶縁積層基板６３および６４
上に金属トレース（ metal trace）として形成されるこ
とが好ましい。各コイルへの接続は、スルーホール６５
を介して絶縁積層基板６３および６４の裏側で行われ
る。短絡を防ぐために、コイルのうちの少なくとも一方
が、絶縁層で覆われる。それぞれのコイルが絶縁層で覆
われることが好ましい。
【００１７】プリンタ・エンジンと交換部品に搭載され
た周辺装置との間の双方向の誘導結合による通信（ ind
uctively-coupled communication）は、図７に示した電
子回路によって実施される。図７はプリンタ・エンジン
と周辺装置との間の誘導結合による通信リンクに利用さ
れる電気回路の一例のブロック図である。誘導結合は、
図６に示したコイルと同じ一対のコイルを使用して達成
される。コイル６１は、プリンタ・エンジン１０に取り
付けられ、コイル６２は、交換部品に取り付けられる。
各コイルは、交換式プリンタ部品（この特定の例では、
トナー・カートリッジ２０）が、プリンタ・エンジン１
０内に取り付けられているときに、コイル６１および６
２が、並行な面で対向し、軸が合わせられ、できる限り
物理的に近くに配置されるように位置決めされる。プリ
ンタ・エンジンの電子回路から周辺装置の電子回路に送
られる通信は、プリンタ電子回路７１Ｅから始まる。プ
リンタ電子回路７１Ｅからプリンタ制御論理機構７２Ｅ
に、制御信号が送られる。プリンタ制御論理機構７２Ｅ
は、プリンタ側のマイクロコントローラ７３Ｅと通信す
る。データが、プリンタ側のゲート・アレイ（ gate ar
ray ）７４Ｅに送られる。ここまで、データはすべて並
列形式で送られる。プリンタ側のゲート・アレイ７４Ｅ
は、マイクロコントローラ７３Ｅから受け取った並列の
制御信号を、直列データに変換し、プリンタ側の送信バ
イアス調整回路（ transmit bias conditioning circui
t ）７５ＥＴに送る。送信バイアス調整回路７５ＥＴ
は、主として抵抗器とコンデンサとを有し、直列の信号
パルスを除去する。調整された直列信号は、脈動ＤＣ
（ pulsating DC ）として示すことができ、イネーブル
信号として発振器（ OSC）７６Ｅに入力される。発振器
７６Ｅは、好ましくは少なくとも発振器７６Ｅに入力さ
れる脈動ＤＣ信号のボーレイト（ baud rate）よりも高
い周波数を有する断続的交流電流を断続的に生成する。
発振器７６Ｅから出力される断続的交流電流が、送信イ
ンダクタに該当するコイル６１Ｔに加えられる。受信イ
ンダクタに該当するコイル６２Ｒに誘導された電流は、
周辺装置側の整流器７８Ｄによって整流され、周辺装置
側の受信バイアス調整回路（ receive bias conditioni
ng circuit）７５ＤＲによって調整される。主にコンデ
ンサと抵抗器とを備えて構成された受信バイアス調整回
路７５ＤＲの機能は、独立した高いバイナリ・ビットの
波形を平滑化することである。平滑化プロセスの間に信
号があまり大きな容量にさらされると、すべてのビット
が、多かれ少なかれ一定振幅の読取り不可能な信号にぼ
かされる（ blurred）ため、容量は慎重に選択しなけれ
ばならない。調整された信号は、周辺装置側のゲート・
アレイ７４Ｄに送られる。ゲート・アレイ７４Ｄは、直
列パルスを並列データに変換して、そのデータを１バイ
トづつ、レジスタのうちの１つのレジスタにロードす
る。周辺装置側のマイクロコントローラ７３Ｄは、入っ
てくるバイトがゲート・アレイ７４Ｄのレジスタ内で待
機していることを知らされると、そのバイトを読み取
り、それを１５ピン並列インタフェース（ 15-pin para
llel interface）を介して周辺制御論理機構７２Ｄに送
る。周辺制御論理機構７２Ｄは、周辺装置電子回路７１
Ｄを制御するための適切な制御信号を発行する。本発明
の好ましい実施形態では、マイクロコントローラ７３Ｅ
および７３Ｄは両方とも、８０５１ＸＡマイクロコント
ローラである。
た周辺装置との間の双方向の誘導結合による通信（ ind
uctively-coupled communication）は、図７に示した電
子回路によって実施される。図７はプリンタ・エンジン
と周辺装置との間の誘導結合による通信リンクに利用さ
れる電気回路の一例のブロック図である。誘導結合は、
図６に示したコイルと同じ一対のコイルを使用して達成
される。コイル６１は、プリンタ・エンジン１０に取り
付けられ、コイル６２は、交換部品に取り付けられる。
各コイルは、交換式プリンタ部品（この特定の例では、
トナー・カートリッジ２０）が、プリンタ・エンジン１
０内に取り付けられているときに、コイル６１および６
２が、並行な面で対向し、軸が合わせられ、できる限り
物理的に近くに配置されるように位置決めされる。プリ
ンタ・エンジンの電子回路から周辺装置の電子回路に送
られる通信は、プリンタ電子回路７１Ｅから始まる。プ
リンタ電子回路７１Ｅからプリンタ制御論理機構７２Ｅ
に、制御信号が送られる。プリンタ制御論理機構７２Ｅ
は、プリンタ側のマイクロコントローラ７３Ｅと通信す
る。データが、プリンタ側のゲート・アレイ（ gate ar
ray ）７４Ｅに送られる。ここまで、データはすべて並
列形式で送られる。プリンタ側のゲート・アレイ７４Ｅ
は、マイクロコントローラ７３Ｅから受け取った並列の
制御信号を、直列データに変換し、プリンタ側の送信バ
イアス調整回路（ transmit bias conditioning circui
t ）７５ＥＴに送る。送信バイアス調整回路７５ＥＴ
は、主として抵抗器とコンデンサとを有し、直列の信号
パルスを除去する。調整された直列信号は、脈動ＤＣ
（ pulsating DC ）として示すことができ、イネーブル
信号として発振器（ OSC）７６Ｅに入力される。発振器
７６Ｅは、好ましくは少なくとも発振器７６Ｅに入力さ
れる脈動ＤＣ信号のボーレイト（ baud rate）よりも高
い周波数を有する断続的交流電流を断続的に生成する。
発振器７６Ｅから出力される断続的交流電流が、送信イ
ンダクタに該当するコイル６１Ｔに加えられる。受信イ
ンダクタに該当するコイル６２Ｒに誘導された電流は、
周辺装置側の整流器７８Ｄによって整流され、周辺装置
側の受信バイアス調整回路（ receive bias conditioni
ng circuit）７５ＤＲによって調整される。主にコンデ
ンサと抵抗器とを備えて構成された受信バイアス調整回
路７５ＤＲの機能は、独立した高いバイナリ・ビットの
波形を平滑化することである。平滑化プロセスの間に信
号があまり大きな容量にさらされると、すべてのビット
が、多かれ少なかれ一定振幅の読取り不可能な信号にぼ
かされる（ blurred）ため、容量は慎重に選択しなけれ
ばならない。調整された信号は、周辺装置側のゲート・
アレイ７４Ｄに送られる。ゲート・アレイ７４Ｄは、直
列パルスを並列データに変換して、そのデータを１バイ
トづつ、レジスタのうちの１つのレジスタにロードす
る。周辺装置側のマイクロコントローラ７３Ｄは、入っ
てくるバイトがゲート・アレイ７４Ｄのレジスタ内で待
機していることを知らされると、そのバイトを読み取
り、それを１５ピン並列インタフェース（ 15-pin para
llel interface）を介して周辺制御論理機構７２Ｄに送
る。周辺制御論理機構７２Ｄは、周辺装置電子回路７１
Ｄを制御するための適切な制御信号を発行する。本発明
の好ましい実施形態では、マイクロコントローラ７３Ｅ
および７３Ｄは両方とも、８０５１ＸＡマイクロコント
ローラである。
【００１８】さらに図７を参照すると、逆方向の通信
が、送信バイアス調整回路７５ＤＴ、周辺装置側の発振
器７６Ｄ、送信インダクタに該当するコイル６２Ｔおよ
び受信インダクタに該当するコイル６１Ｒ、プリンタ側
の整流器７８Ｅ、および受信バイアス調整回路７５ＥＲ
を含む伝送経路によって、同じように処理される。この
伝送経路を利用して、周辺装置電子回路７１Ｄからの情
報を、プリンタ・エンジン電子回路７１Ｅに通信するこ
とができる。
が、送信バイアス調整回路７５ＤＴ、周辺装置側の発振
器７６Ｄ、送信インダクタに該当するコイル６２Ｔおよ
び受信インダクタに該当するコイル６１Ｒ、プリンタ側
の整流器７８Ｅ、および受信バイアス調整回路７５ＥＲ
を含む伝送経路によって、同じように処理される。この
伝送経路を利用して、周辺装置電子回路７１Ｄからの情
報を、プリンタ・エンジン電子回路７１Ｅに通信するこ
とができる。
【００１９】次に、図８にプリンタ・エンジンと周辺装
置との間の赤外線通信リンク（ infrared radiation l
ink ）に利用される電気回路の一例のブロック図を示
す。図８を参照すると、プリンタ電子回路８０２Ｅと周
辺装置電子回路８０２Ｄとの間の双方向通信に、一対の
赤外線リンクが利用される。プリンタ電子回路８０２Ｅ
が、本質的に、周辺装置電子回路８０２Ｄの鏡像である
ことに注意されたい。情報は、プリンタ側の一対の赤外
線ダイオード８０９ＥＲおよび８０９ＥＴと、周辺装置
側の一対の赤外線ダイオード８０９ＤＲおよび８０９Ｄ
Ｔとの間の狭いギャップを介して直列に通信される。最
初に、プリンタ・エンジンから送られて周辺装置電子回
路によって受け取られる通信について説明する。プリン
タ電子回路８０２Ｅは、並列バス８０３Ｅを介して、プ
リンタ制御論理機構８０１Ｅと通信する。プリンタ制御
論理機構は、次に、１５ピン並列インタフェース８０５
Ｅを介してプリンタ側のマイクロコントローラ８０４Ｅ
と通信する。そして並列バス８０６Ｅを介してプリンタ
側のゲート・アレイ８０７Ｅにデータが送られる。周辺
装置に制御信号を送るために、プリンタ側のゲート・ア
レイ８０７Ｅは、並列の制御信号を、直列データに変換
し、それをプリンタ側の送信バイアス調整回路８０８Ｅ
Ｔに送る。送信バイアス調整回路８０８ＥＴは、主に抵
抗器とコンデンサとを備えて構成され、直列の信号パル
スを除去する。調整された直列信号は、第１の電磁放射
通信リングに該当するプリンタ側の送信用赤外線発光ダ
イオード８０９ＥＴに入力される。赤外線信号は、第１
の電磁放射通信リングに該当する周辺装置側の受信用赤
外線ダイオード８０９ＤＲによって受け取られ、受信バ
イアス調整回路８０８ＤＲによって調整され、周辺装置
側のゲート・アレイ８０７Ｄに送られる。ゲート・アレ
イ８０７Ｄは、直列パルスを並列データに変換し、その
データを１バイトづつ、レジスタの１つにロードする。
マイクロコントローラ８０４Ｄは、入ってくるバイトが
ゲートアレイ８０７Ｄのレジスタ内で待機していること
を通知され、並列バス８０６Ｄを介してバイトを読み取
り、それを１５ピン並列インタフェース８０５を介して
周辺制御論理機構８０１Ｄに送る。周辺制御論理機構
は、周辺装置電子回路８０２Ｄを制御するのに適切な制
御信号を発行する。本発明の好ましい実施形態では、マ
イクロコントローラ８０４Ｅおよび８０４Ｄは両方と
も、８０５１ＸＡマイクロコントローラである。
置との間の赤外線通信リンク（ infrared radiation l
ink ）に利用される電気回路の一例のブロック図を示
す。図８を参照すると、プリンタ電子回路８０２Ｅと周
辺装置電子回路８０２Ｄとの間の双方向通信に、一対の
赤外線リンクが利用される。プリンタ電子回路８０２Ｅ
が、本質的に、周辺装置電子回路８０２Ｄの鏡像である
ことに注意されたい。情報は、プリンタ側の一対の赤外
線ダイオード８０９ＥＲおよび８０９ＥＴと、周辺装置
側の一対の赤外線ダイオード８０９ＤＲおよび８０９Ｄ
Ｔとの間の狭いギャップを介して直列に通信される。最
初に、プリンタ・エンジンから送られて周辺装置電子回
路によって受け取られる通信について説明する。プリン
タ電子回路８０２Ｅは、並列バス８０３Ｅを介して、プ
リンタ制御論理機構８０１Ｅと通信する。プリンタ制御
論理機構は、次に、１５ピン並列インタフェース８０５
Ｅを介してプリンタ側のマイクロコントローラ８０４Ｅ
と通信する。そして並列バス８０６Ｅを介してプリンタ
側のゲート・アレイ８０７Ｅにデータが送られる。周辺
装置に制御信号を送るために、プリンタ側のゲート・ア
レイ８０７Ｅは、並列の制御信号を、直列データに変換
し、それをプリンタ側の送信バイアス調整回路８０８Ｅ
Ｔに送る。送信バイアス調整回路８０８ＥＴは、主に抵
抗器とコンデンサとを備えて構成され、直列の信号パル
スを除去する。調整された直列信号は、第１の電磁放射
通信リングに該当するプリンタ側の送信用赤外線発光ダ
イオード８０９ＥＴに入力される。赤外線信号は、第１
の電磁放射通信リングに該当する周辺装置側の受信用赤
外線ダイオード８０９ＤＲによって受け取られ、受信バ
イアス調整回路８０８ＤＲによって調整され、周辺装置
側のゲート・アレイ８０７Ｄに送られる。ゲート・アレ
イ８０７Ｄは、直列パルスを並列データに変換し、その
データを１バイトづつ、レジスタの１つにロードする。
マイクロコントローラ８０４Ｄは、入ってくるバイトが
ゲートアレイ８０７Ｄのレジスタ内で待機していること
を通知され、並列バス８０６Ｄを介してバイトを読み取
り、それを１５ピン並列インタフェース８０５を介して
周辺制御論理機構８０１Ｄに送る。周辺制御論理機構
は、周辺装置電子回路８０２Ｄを制御するのに適切な制
御信号を発行する。本発明の好ましい実施形態では、マ
イクロコントローラ８０４Ｅおよび８０４Ｄは両方と
も、８０５１ＸＡマイクロコントローラである。
【００２０】さらに図８を参照すると、逆方向の通信
が、送信バイアス調整回路８０８ＤＴと、第２の電磁放
射通信リングに該当する赤外線ダイオード８０９ＤＴお
よび８０９ＥＲと、受信バイアス調整回路８０８ＥＲと
を含む伝送経路によって、同じように処理される。この
経路を使用することによって、周辺装置電子回路８０２
Ｄからの情報を、プリンタ・エンジン電子回路８０２Ｅ
に通信することができる。
が、送信バイアス調整回路８０８ＤＴと、第２の電磁放
射通信リングに該当する赤外線ダイオード８０９ＤＴお
よび８０９ＥＲと、受信バイアス調整回路８０８ＥＲと
を含む伝送経路によって、同じように処理される。この
経路を使用することによって、周辺装置電子回路８０２
Ｄからの情報を、プリンタ・エンジン電子回路８０２Ｅ
に通信することができる。
【００２１】本明細書では、プリンタ・エンジンと交換
式プリンタ部品に取り付けられた１つまたは複数の周辺
システム（周辺装置）との間の非接触式の通信および電
力インタフェースのための新しいシステムのいくつかの
実施形態だけを説明したが、特許請求の範囲のような本
発明の意図および精神から逸脱することなく変更と修正
を行うことができることは、当業者には明らかであろ
う。たとえば、特に開示していないが、プリンタ・エン
ジンと周辺装置との間の通信は、赤外線周波数以外の電
磁放射を利用して実行することもできる。
式プリンタ部品に取り付けられた１つまたは複数の周辺
システム（周辺装置）との間の非接触式の通信および電
力インタフェースのための新しいシステムのいくつかの
実施形態だけを説明したが、特許請求の範囲のような本
発明の意図および精神から逸脱することなく変更と修正
を行うことができることは、当業者には明らかであろ
う。たとえば、特に開示していないが、プリンタ・エン
ジンと周辺装置との間の通信は、赤外線周波数以外の電
磁放射を利用して実行することもできる。
【００２２】以下に本発明の実施の形態を要約する。
【００２３】１．プリンタ・エンジン（１０）と、前記
プリンタ・エンジンに着脱式に取り付けられ、電力の供
給源を必要とする少なくとも１つの搭載された（ onboa
rd）周辺装置（４５）を有する着脱式の部品（２０）と
の間の非接触インターフェースであって、交流電源（４
１）と、前記交流電源に直接結合された前記プリンタ・
エンジンに搭載された第１のインダクタ（３１）と、前
記着脱式の部品に搭載され、前記第１のインダクタ内の
前記交流電流の流れに応答して電流が誘導されるように
前記第１のインダクタに誘導結合された第２のインダク
タ（３２）とを備え、前記誘導された誘導電流が、前記
周辺装置に電力を供給するために利用される非接触イン
タフェース。
プリンタ・エンジンに着脱式に取り付けられ、電力の供
給源を必要とする少なくとも１つの搭載された（ onboa
rd）周辺装置（４５）を有する着脱式の部品（２０）と
の間の非接触インターフェースであって、交流電源（４
１）と、前記交流電源に直接結合された前記プリンタ・
エンジンに搭載された第１のインダクタ（３１）と、前
記着脱式の部品に搭載され、前記第１のインダクタ内の
前記交流電流の流れに応答して電流が誘導されるように
前記第１のインダクタに誘導結合された第２のインダク
タ（３２）とを備え、前記誘導された誘導電流が、前記
周辺装置に電力を供給するために利用される非接触イン
タフェース。
【００２４】２．前記誘導電流が、整流器（４２）によ
って整流され、少なくとも１つのコンデンサ（４３）に
よって濾波され、必要に応じて前記周辺装置（４５）に
電力を供給するために電池（４４）によって電気化学的
（ electrochemically）に蓄積される上記１に記載の非
接触式インタフェース。
って整流され、少なくとも１つのコンデンサ（４３）に
よって濾波され、必要に応じて前記周辺装置（４５）に
電力を供給するために電池（４４）によって電気化学的
（ electrochemically）に蓄積される上記１に記載の非
接触式インタフェース。
【００２５】３．前記第１および第２のインダクタ（３
１，３２）が、実質上平面（ substantially planar su
rface ）（３３，３４）に形成されたらせん状のトレー
ス（ spiral trace ）（３１，３２）であり、前記第１
および第２のインダクタが、並行な面で対向し、軸が合
わせられ、互いに電気的に絶縁された上記１に記載の非
接触インタフェース。
１，３２）が、実質上平面（ substantially planar su
rface ）（３３，３４）に形成されたらせん状のトレー
ス（ spiral trace ）（３１，３２）であり、前記第１
および第２のインダクタが、並行な面で対向し、軸が合
わせられ、互いに電気的に絶縁された上記１に記載の非
接触インタフェース。
【００２６】４．前記少なくとも１つの周辺装置が、マ
イクロコントローラと、不揮発性メモリと、トナー量セ
ンサと、環境条件センサと、光導電体条件センサと、印
刷精度センサとを有するグループから選択される上記１
に記載の非接触インタフェース。
イクロコントローラと、不揮発性メモリと、トナー量セ
ンサと、環境条件センサと、光導電体条件センサと、印
刷精度センサとを有するグループから選択される上記１
に記載の非接触インタフェース。
【００２７】５．前記少なくとも１つの周辺装置（５
５）と前記プリンタ・エンジン（５１）との間のデータ
通信を確立するためのシステムをさらに備え、前記シス
テムが、前記プリンタ・エンジン（５１）から受け取っ
た通信信号に応じて、印加する交流電流の周波数を第１
の周波数と第２の周波数との間で変調する変調手段と、
前記誘導電流の前記周波数変調を復号化し、それにより
復号化した情報を前記周辺装置（５５）に送る復号化手
段と、を備える上記１に記載の非接触インタフェース。
５）と前記プリンタ・エンジン（５１）との間のデータ
通信を確立するためのシステムをさらに備え、前記シス
テムが、前記プリンタ・エンジン（５１）から受け取っ
た通信信号に応じて、印加する交流電流の周波数を第１
の周波数と第２の周波数との間で変調する変調手段と、
前記誘導電流の前記周波数変調を復号化し、それにより
復号化した情報を前記周辺装置（５５）に送る復号化手
段と、を備える上記１に記載の非接触インタフェース。
【００２８】６．前記変調手段が、前記交流電流（５
４）に結合され、前記プリンタ・エンジンから受け取っ
た通信信号に応答する周波数選択信号を有し、前記復号
化手段が、前記誘導された交流電流をＤＣパルスに変換
するダイオード（５６）と、ＤＣパルスを受け取ってそ
のパルスの周波数をサンプリングし、前記ＤＣパルスを
前記周辺装置（５５）に送る通信信号に変換するマイク
ロコントローラ（５８）とを有する上記５に記載の非接
触インタフェース。
４）に結合され、前記プリンタ・エンジンから受け取っ
た通信信号に応答する周波数選択信号を有し、前記復号
化手段が、前記誘導された交流電流をＤＣパルスに変換
するダイオード（５６）と、ＤＣパルスを受け取ってそ
のパルスの周波数をサンプリングし、前記ＤＣパルスを
前記周辺装置（５５）に送る通信信号に変換するマイク
ロコントローラ（５８）とを有する上記５に記載の非接
触インタフェース。
【００２９】７．前記周辺装置から受け取った通信信号
に応答して、前記第２のインダクタの抵抗負荷を変調す
る手段と、前記第２のインダクタの抵抗負荷を変調する
ことにより前記第１のインダクタに流れる電流変化を検
出する手段と、検出した前記第１のインダクタに流れる
電流変化を、次に前記プリンタ・エンジンに送る通信信
号に復号化する手段と、をさらに有する上記１に記載の
非接触インタフェース。
に応答して、前記第２のインダクタの抵抗負荷を変調す
る手段と、前記第２のインダクタの抵抗負荷を変調する
ことにより前記第１のインダクタに流れる電流変化を検
出する手段と、検出した前記第１のインダクタに流れる
電流変化を、次に前記プリンタ・エンジンに送る通信信
号に復号化する手段と、をさらに有する上記１に記載の
非接触インタフェース。
【００３０】８．前記少なくとも１つの周辺装置とプリ
ンタ・エンジンとの間にデータ通信を確立するシステム
をさらに含み、前記システムが、プリンタ・エンジン
（７１Ｅ）から出された通信信号に応答する直列のイネ
ーブル信号を受け取るプリンタ側の発振器（７８Ｅ）
と、前記プリンタ側の発振器に結合されたプリンタ側の
送信インダクタ（６１Ｔ）と、前記交換部品を前記プリ
ンタ・エンジンに取り付けたときに、前記プリンタ側の
送信インダクタに誘導結合される周辺装置側の受信イン
ダクタ（６２Ｒ）と、前記周辺装置側のインダクタに結
合され、前記周辺装置側の受信インダクタに誘導された
電流を整流する周辺装置側の整流器（７８Ｄ）と、前記
周辺装置側の受信インダクタからの整流された電流を復
号化し、周辺装置（７１Ｄ）が読み取って実行すること
ができる通信信号を生成する手段と、を有する非接触イ
ンタフェース。
ンタ・エンジンとの間にデータ通信を確立するシステム
をさらに含み、前記システムが、プリンタ・エンジン
（７１Ｅ）から出された通信信号に応答する直列のイネ
ーブル信号を受け取るプリンタ側の発振器（７８Ｅ）
と、前記プリンタ側の発振器に結合されたプリンタ側の
送信インダクタ（６１Ｔ）と、前記交換部品を前記プリ
ンタ・エンジンに取り付けたときに、前記プリンタ側の
送信インダクタに誘導結合される周辺装置側の受信イン
ダクタ（６２Ｒ）と、前記周辺装置側のインダクタに結
合され、前記周辺装置側の受信インダクタに誘導された
電流を整流する周辺装置側の整流器（７８Ｄ）と、前記
周辺装置側の受信インダクタからの整流された電流を復
号化し、周辺装置（７１Ｄ）が読み取って実行すること
ができる通信信号を生成する手段と、を有する非接触イ
ンタフェース。
【００３１】９．前記通信を確立するシステムが、さら
に、前記周辺装置（７１Ｄ）から出された通信信号に応
答して直列のイネーブル信号を受け取る周辺装置側の発
振器（７６Ｄ）と、前記周辺装置側の発振器に結合され
た周辺装置側の送信インダクタ（６２Ｔ）と、前記交換
部品を前記プリンタ・エンジンに取り付けたときに、前
記周辺装置側の送信インダクタに誘導結合されるプリン
タ側の受信インダクタ（６１Ｒ）と、前記プリンタ側の
受信インダクタに結合され、前記プリンタ側の受信イン
ダクタ内に誘導された電流を整流するプリンタ側の整流
器（７８Ｅ）と、前記プリンタ側の受信インダクタから
の整流された電流を復号化し、前記周辺装置（７１Ｄ）
が読み取って実行することができる通信信号を生成する
手段と、を有する非接触インタフェース。
に、前記周辺装置（７１Ｄ）から出された通信信号に応
答して直列のイネーブル信号を受け取る周辺装置側の発
振器（７６Ｄ）と、前記周辺装置側の発振器に結合され
た周辺装置側の送信インダクタ（６２Ｔ）と、前記交換
部品を前記プリンタ・エンジンに取り付けたときに、前
記周辺装置側の送信インダクタに誘導結合されるプリン
タ側の受信インダクタ（６１Ｒ）と、前記プリンタ側の
受信インダクタに結合され、前記プリンタ側の受信イン
ダクタ内に誘導された電流を整流するプリンタ側の整流
器（７８Ｅ）と、前記プリンタ側の受信インダクタから
の整流された電流を復号化し、前記周辺装置（７１Ｄ）
が読み取って実行することができる通信信号を生成する
手段と、を有する非接触インタフェース。
【００３２】１０．前記少なくとも１つの周辺装置と前
記プリンタ・エンジンと間のデータ通信を確立するシス
テムをさらに含み、前記システムが、前記交換部品を前
記プリンタ・エンジンに取り付けたときに、プリンタ・
エンジン電子回路（８０２Ｅ）から周辺装置電子回路
（８０２Ｄ）への通信信号の一方向の結合を実現する第
１の電磁放射通信リンク（８０９ＥＴ，８０９ＤＲ）を
有する上記１に記載の非接触インタフェース。
記プリンタ・エンジンと間のデータ通信を確立するシス
テムをさらに含み、前記システムが、前記交換部品を前
記プリンタ・エンジンに取り付けたときに、プリンタ・
エンジン電子回路（８０２Ｅ）から周辺装置電子回路
（８０２Ｄ）への通信信号の一方向の結合を実現する第
１の電磁放射通信リンク（８０９ＥＴ，８０９ＤＲ）を
有する上記１に記載の非接触インタフェース。
【００３３】１１．前記データ通信を確立するシステム
が、さらに、前記交換部品を前記プリンタ・エンジンに
取り付けたときに、前記周辺装置電子回路から前記プリ
ンタ・エンジン電子回路への通信信号の一方向結合を実
現する第２の電磁放射通信リンク（８０９ＤＴ，８０９
ＥＲ）を有する上記１０に記載の非接触式インタフェー
ス。
が、さらに、前記交換部品を前記プリンタ・エンジンに
取り付けたときに、前記周辺装置電子回路から前記プリ
ンタ・エンジン電子回路への通信信号の一方向結合を実
現する第２の電磁放射通信リンク（８０９ＤＴ，８０９
ＥＲ）を有する上記１０に記載の非接触式インタフェー
ス。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、交換部品上の周辺装置
に電力と通信とを結合するための非接触インタフェース
を提供することにより、接続の信頼性を得ることができ
るという効果がある。
に電力と通信とを結合するための非接触インタフェース
を提供することにより、接続の信頼性を得ることができ
るという効果がある。
【図１】交換式トナー・カートリッジを有するレーザ・
プリンタのプリンタ・エンジンを示す概略図である。
プリンタのプリンタ・エンジンを示す概略図である。
【図２】プリンタ・エンジン内に取り付ける交換式トナ
ー・カートリッジを示す概略図である。
ー・カートリッジを示す概略図である。
【図３】誘導結合による電力伝送に使用される一対のら
せん状のインダクタを示す上面図である。
せん状のインダクタを示す上面図である。
【図４】誘導結合による電力伝送に使用される電気回路
の一例を示すブロック図である。
の一例を示すブロック図である。
【図５】誘導結合による電力伝送と双方向通信との両方
に使用される電気回路の他の例を示すブロック図であ
る。
に使用される電気回路の他の例を示すブロック図であ
る。
【図６】通信信号に使用される一対のらせん状のコイル
を示す上面図である。
を示す上面図である。
【図７】プリンタ・エンジンと周辺装置との間の誘導結
合による通信リンクに利用される電気回路の一例を示す
ブロック図である。
合による通信リンクに利用される電気回路の一例を示す
ブロック図である。
【図８】プリンタ・エンジンと周辺装置との間の赤外線
通信リンクに利用される電気回路の一例を示すブロック
図である。
通信リンクに利用される電気回路の一例を示すブロック
図である。
１０プリンタ・エンジン ２０トナー・カートリッジ ３１，３２ コイル ４１交流電源 ４２全波ブリッジ整流器 ４３コンデンサ ４４電池 ４５周辺装置 ５１ プリンタ電子回路 ５２ プリンタ制御論理機構 ５３，５８ マイクロコントローラ ５４ 交流電源 ５５ 周辺装置電子回路 ５６ ダイオード ５７，６４ 信号調整回路 ５９，６２ 線 ６０ 周辺制御論理機構 ６３ 電流検出器
Claims (1)
- 【請求項１】プリンタ・エンジン（１０）と、前記プリ
ンタ・エンジンに着脱式に取り付けられ、電力の供給源
を必要とする少なくとも１つの搭載された周辺装置（４
５）を有する着脱式の部品（２０）との間の非接触イン
ターフェースであって、 交流電源（４１）と、 前記交流電源に直接結合された前記プリンタ・エンジン
に搭載された第１のインダクタ（３１）と、 前記着脱式の部品に搭載され、前記第１のインダクタ内
の前記交流電流の流れに応答して電流が誘導されるよう
に前記第１のインダクタに誘導結合された第２のインダ
クタ（３２）とを備え、 前記誘導された誘導電流が、前記周辺装置に電力を供給
するために利用されることを特徴とする非接触インタフ
ェース。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/124,950 US6239879B1 (en) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Non-contacting communication and power interface between a printing engine and peripheral systems attached to replaceable printer component |
| US09/124950 | 1998-07-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000058356A true JP2000058356A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=22417563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11212389A Pending JP2000058356A (ja) | 1998-07-29 | 1999-07-27 | 非接触インタフェ―ス |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6239879B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000058356A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325915A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Ricoh Co Ltd | 消耗品、消耗品の管理システム、消耗品の管理方法、コンピュータプログラムおよび記録媒体 |
| JP2011147278A (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Daifuku Co Ltd | 鉛蓄電池の充電装置 |
| US8723367B2 (en) | 2010-01-28 | 2014-05-13 | Renesas Electronics Corporation | Power supply system |
| US8933662B2 (en) | 2012-07-26 | 2015-01-13 | Daifuku Co., Ltd. | Charging apparatus for lead storage battery |
| US9914296B2 (en) | 2015-10-30 | 2018-03-13 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting system |
| US9950518B2 (en) | 2015-10-30 | 2018-04-24 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting system |
| US9956766B2 (en) | 2015-10-30 | 2018-05-01 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting system |
| US10189247B2 (en) | 2015-10-30 | 2019-01-29 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6625802B2 (en) * | 2002-02-01 | 2003-09-23 | Intel Corporation | Method for modifying a chip layout to minimize within-die CD variations caused by flare variations in EUV lithography |
| US6967462B1 (en) | 2003-06-05 | 2005-11-22 | Nasa Glenn Research Center | Charging of devices by microwave power beaming |
| US7800253B2 (en) * | 2003-12-21 | 2010-09-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Transmitting signals over interconnect carrying direct current from power supply to electronic device |
| US7062181B2 (en) * | 2004-11-02 | 2006-06-13 | Xerox Corporation | Systems and methods for single wire communication and interaction with a customer replaceable unit monitor |
| JP4698702B2 (ja) * | 2008-05-22 | 2011-06-08 | 三菱電機株式会社 | 電子機器 |
| KR101401198B1 (ko) * | 2008-05-29 | 2014-05-28 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | 교체가능한 프린터 구성요소 |
| US9662900B1 (en) * | 2016-07-14 | 2017-05-30 | Datamax-O'neil Corporation | Wireless thermal printhead system and method |
| WO2018217185A1 (en) * | 2017-05-21 | 2018-11-29 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Integrated circuit device for a replaceable printer component |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4781716A (en) | 1987-02-13 | 1988-11-01 | Marc Richelsoph | Artificial heart |
| US5276398A (en) * | 1992-06-01 | 1994-01-04 | Conductus, Inc. | Superconducting magnetic resonance probe coil |
| EP0878316A3 (en) * | 1993-08-27 | 1998-12-16 | Hewlett-Packard Company | Inkjet printhead electrical connections |
| US5682575A (en) * | 1993-10-08 | 1997-10-28 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Electrophotographic recording apparatus having transfer voltage control device |
-
1998
- 1998-07-29 US US09/124,950 patent/US6239879B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-07-27 JP JP11212389A patent/JP2000058356A/ja active Pending
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| US9950518B2 (en) | 2015-10-30 | 2018-04-24 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting system |
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|---|---|
| US6239879B1 (en) | 2001-05-29 |
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