JP2008278290A - Inter-unit communication device - Google Patents
Inter-unit communication device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008278290A JP2008278290A JP2007120625A JP2007120625A JP2008278290A JP 2008278290 A JP2008278290 A JP 2008278290A JP 2007120625 A JP2007120625 A JP 2007120625A JP 2007120625 A JP2007120625 A JP 2007120625A JP 2008278290 A JP2008278290 A JP 2008278290A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- differential
- differential transmission
- transmission lines
- unit
- inter
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 146
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 5
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 5
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000009351 contact transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ユニット間通信装置に関する。 The present invention relates to an inter-unit communication apparatus.
近年、非特許文献1に記載されるようなRFID(Radio Frequency-IDentification)を用いた無線タグが様々な物品の識別に用いられており、その周波数帯域もVHF帯、UHF帯からマイクロ波領域の2.4GHz帯にまで広がっている。
In recent years, wireless tags using RFID (Radio Frequency-IDentification) as described in Non-Patent
これら近距離の通信において、特に、電力的な制約の大きい無線タグと十分な品質で通信を行うため、特許文献1に記載されるマイクロストリップアンテナ(通称パッチアンテナ)などの効率の良いアンテナが用いられ、また、ホストとなる装置は十分な空中線電力を用いる必要がある。このため、多くの装置は、無線機器として電波法や電磁環境両立性にかかわる様々な管理の対象となっている。
In these short-distance communications, an efficient antenna such as a microstrip antenna (commonly referred to as a patch antenna) described in
しかしながら、例えば商品やその包装等に取り付けられ、物流トレーサビリティ、在庫管理、仕向先指定等に利用されるRFIDタグなどの中には、ホストとなる装置との通信距離が数mm乃至数cm程度にしかならないものも多い。 However, for example, RFID tags attached to products and their packaging and used for logistics traceability, inventory management, destination designation, etc. have a communication distance of several mm to several cm with the host device. There are many things that can only be done.
これは、装置中で取り外しのできるユニットとの通信による管理を行うものでも同様である。例えば、特許文献2に示されるコピー機やプリンタなどの画像形成装置において使用されるトナーカートリッジや感光体ドラム等のプロセスカートリッジの画像形成過程の一部を担う交換部品に取り付けられるRFIDタグも、数mm程度の距離で通信を行っている。
This also applies to management performed by communication with a removable unit in the apparatus. For example, there are several RFID tags attached to replacement parts that are responsible for a part of the image forming process of a process cartridge such as a toner cartridge and a photosensitive drum used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer disclosed in
これら通信距離の短い非接触の伝送においても、一般には、電波法規上は無線装置とみなされる通信装置が使用されている。すなわち、これらのユニット、装置間の通信において非接触の電磁界結合を行う部位が、一般に大きな放射電磁界を生じるアンテナ構造をとっている。
本発明の目的は、ユニット間の電磁干渉を抑制しながら無線接続を可能にしたユニット間通信装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an inter-unit communication apparatus that enables wireless connection while suppressing electromagnetic interference between units.
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下のユニット間通信装置を提供する。 In order to achieve the above object, one aspect of the present invention provides the following inter-unit communication apparatus.
[1]差動信号送信素子及び前記差動信号送信素子からの信号を伝送すると共に同一平面上に配設された一対の第1の差動伝送線路を備えた第1のユニットと、前記一対の第1の差動伝送線路と互いに容量性結合および誘導性結合による結合線路系をなすように前記一対の第1の差動伝送線路に所定の距離を有して平行に対向配置された一対の第2の差動伝送線路、及び前記一対の第1の差動伝送線路に流れる電流と同一方向に電流が流れる前記一対の第2の差動伝送線路の終端に接続された差動信号受信素子を備えると共に前記第1の半導体集積回路素子に積層された第2のユニットと、を備えたことを特徴とするユニット間通信装置。 [1] A differential signal transmitting element, a first unit that transmits a signal from the differential signal transmitting element and includes a pair of first differential transmission lines disposed on the same plane, and the pair A pair of the first differential transmission lines arranged opposite to each other in parallel with a predetermined distance so as to form a coupled line system based on capacitive coupling and inductive coupling with the first differential transmission line. Differential signal reception connected to the end of the pair of second differential transmission lines, and a current flowing in the same direction as the current flowing in the pair of first differential transmission lines And a second unit stacked on the first semiconductor integrated circuit element.
[2]前記第1及び第2の差動伝送線路は、前記第1のユニットと前記第2のユニットの間に介在する誘電体または空間内に相互に非接触に対向配置されていることを特徴とする前記[1]に記載のユニット間通信装置。 [2] The first and second differential transmission lines are arranged to face each other in a non-contact manner in a dielectric or space interposed between the first unit and the second unit. The inter-unit communication device according to [1], which is characterized in that
[3]前記第1及び第2の差動伝送線路は、少なくとも一方がミアンダ形状で配置された差動伝送線路であることを特徴とする前記[1]に記載のユニット間通信装置。 [3] The inter-unit communication apparatus according to [1], wherein at least one of the first and second differential transmission lines is a differential transmission line arranged in a meander shape.
[4]前記第1及び第2の差動伝送線路は、終端または前記差動信号受信素子の接続端に前記第1及び第2の差動伝送線路の特性インピーダンスに等しい値の抵抗で終端されていることを特徴とする前記[1]に記載のユニット間通信装置。 [4] The first and second differential transmission lines are terminated or terminated at a connection end of the differential signal receiving element with a resistor having a value equal to the characteristic impedance of the first and second differential transmission lines. The inter-unit communication apparatus according to [1], characterized in that
[5]前記第1及び第2の差動伝送線路は、前記平行及び対向配置された部分における前記第1の差動伝送線路と前記第2の差動伝送線路の相互間の距離が、前記各々の差動伝送線路の2線路の間隔よりも小さいことをことを特徴とする前記[1]に記載のユニット間通信装置。 [5] In the first and second differential transmission lines, the distance between the first differential transmission line and the second differential transmission line in the parallel and opposed portions is set to The inter-unit communication apparatus according to [1], wherein the distance is smaller than an interval between two lines of each differential transmission line.
[6]前記第1及び第2のユニットは、その一方が差動信号送信素子とフィルム状の差動伝送線路からなるタグ構造であることを特徴とする前記[1]に記載のユニット間通信装置。 [6] The inter-unit communication according to [1], wherein one of the first and second units has a tag structure including a differential signal transmission element and a film-like differential transmission line. apparatus.
[7]前記第1及び第2のユニットは、一方が画像形成装置の本体部であり、他方が前記本体部に接して設置される交換部品であることを特徴とする前記[1]に記載のユニット間通信装置。 [7] In the above [1], one of the first and second units is a main body of the image forming apparatus, and the other is a replacement part installed in contact with the main body. Inter-unit communication device.
[8]前記第1のユニットは、前記第1の差動伝送線路に高周波電流を印加する発振手段を備え、前記第2のユニットは、前記第2の差動伝送線路に接続された整流回路を備えることを特徴とする前記[1]に記載のユニット間通信装置。 [8] The first unit includes oscillating means for applying a high-frequency current to the first differential transmission line, and the second unit is a rectifier circuit connected to the second differential transmission line. The inter-unit communication device according to [1], further comprising:
請求項1のユニット間通信装置によれば、ユニット間の電磁干渉を抑制しながら無線接続を行うことができる。 According to the inter-unit communication apparatus of the first aspect, it is possible to perform wireless connection while suppressing electromagnetic interference between the units.
請求項2のユニット間通信装置によれば、非接触によりユニット間で信号伝送を行うことができる。 According to the inter-unit communication apparatus of the second aspect, signal transmission can be performed between the units without contact.
請求項3のユニット間通信装置によれば、差動伝送線路の直線部分の布線長を短くすることができる。 According to the inter-unit communication apparatus of the third aspect, the wiring length of the straight portion of the differential transmission line can be shortened.
請求項4のユニット間通信装置によれば、差動伝送線路の系全体の特性インピーダンスが等しくなり、伝送信号の波形劣化を低減することができる。 According to the inter-unit communication device of the fourth aspect, the characteristic impedances of the entire differential transmission line system become equal, and the waveform deterioration of the transmission signal can be reduced.
請求項5のユニット間通信装置によれば、第1及び第2の差動伝送線路の一方から送信された信号を他方の差動伝送線路において高信頼に且つ安定に受信することができる。 According to the inter-unit communication device of the fifth aspect, a signal transmitted from one of the first and second differential transmission lines can be received with high reliability and stability in the other differential transmission line.
請求項6のユニット間通信装置によれば、無線タグを構築することができる。 According to the inter-unit communication apparatus of the sixth aspect, a wireless tag can be constructed.
請求項7のユニット間通信装置によれば、画像形成装置及びその交換部品に適用することができる。 According to the inter-unit communication apparatus of the seventh aspect, the present invention can be applied to the image forming apparatus and its replacement parts.
請求項8のユニット間通信装置によれば、信号受信用の半導体素子を搭載する半導体集積回路素子に電源を設けることなく、信号受信用の半導体素子を動作させることができる。 According to the inter-unit communication apparatus of the eighth aspect, the signal receiving semiconductor element can be operated without providing a power source to the semiconductor integrated circuit element on which the signal receiving semiconductor element is mounted.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るユニット間通信装置を示す斜視図である。
(ユニット間通信装置の構成)
このユニット間通信装置100は、データを送出する差動信号送信素子11を搭載した第1のユニット1と、データを受信する差動信号受信素子21を搭載すると共に微小な一様な厚みのシリコン等からなる誘電体4を介して第1のユニット1に積層された第2のユニット2とを備えて構成されている。なお、誘電体4の部分は空気層等の空間であってもよい。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing an inter-unit communication apparatus according to the first embodiment of the present invention.
(Configuration of inter-unit communication device)
The inter-unit communication apparatus 100 includes a
第1及び第2のユニット1,2は、例えば、一方が装置本体で、他方が該装置本体の交換部品である。
For example, one of the first and
第1のユニット1は、差動信号送信素子11の差動出力端子に接続されると共にシリコン等からなる誘電体4内に平行に配置された所定長の一対の第1の差動伝送線路12A,12Bと、第1の差動伝送線路12A,12Bの終端間に接続された終端抵抗13とを備えて構成されている。
The
終端抵抗13は、第1の差動伝送線路12A,12Bの特性インピーダンスに等しい値の抵抗である。これにより、第1のユニットの差動伝送線路12A,12Bは、擬似空中線のダミーロードと同様に整合終端されることになり、電磁界は近傍界で閉じ、放射電磁界を発生しない。
The termination resistor 13 is a resistor having a value equal to the characteristic impedance of the first
第2のユニット2は、第1の差動伝送線路12A,12Bと同一の長さを有して第1の差動伝送線路12A,12Bに対面させて所定の間隙により誘電体4内に配置された一対の第2の差動伝送線路22A,22Bと、差動信号受信素子21の差動入力端子間に接続された終端抵抗23とを備えて構成されている。
The
終端抵抗23は、第2の差動伝送線路22A,22Bの特性インピーダンスに等しい値の抵抗である。これにより、第2のユニットの差動伝送線路22A,22Bは、擬似空中線のダミーロードと同様に整合終端されることになり、電磁界は近傍界で閉じ、放射電磁界を発生しない。
The termination resistor 23 is a resistor having a value equal to the characteristic impedance of the second
また、第1のユニット1または第2のユニット2は、第1の差動伝送線路12A,12Bまたは第2の差動伝送線路22A,22Bをフィルム状にし、差動信号送信素子11,24や差動信号受信素子14,21と組み合わせたタグ構造にすることもできる。これにより、容易に無線タグを構築することができる。
In addition, the
第2の差動伝送線路22A,22Bは、第1の差動伝送線路12A,12Bの終端に対応する端部に差動信号受信素子21の差動入力端子が接続されている。
In the second
第2の差動伝送線路22A,22Bは、誘電体4を介して第1の差動伝送線路12A,12Bに対向配置され、更に、第1の差動伝送線路12A,12B,22A,22Bは、十分な長さを有し、かつ第1の差動伝送線路12A,12Bと第2の差動伝送線路22A,22Bは微小な間隔で配設されているため、両者間には十分な容量性結合を生じさせる構成になっている。
The second
(データ復調回路の構成)
図2は、差動信号受信素子に接続されるデータ復調回路の回路図である。このデータ復調回路30は、差動信号受信素子21の出力端に一方の入力端子が接続されたコンパレータ31,32と、このコンパレータ31,32の両出力端子に接続されたRSフリップフロップ(RS FF)回路33とを備えて構成されている。
(Configuration of data demodulation circuit)
FIG. 2 is a circuit diagram of a data demodulating circuit connected to the differential signal receiving element. The data demodulating circuit 30 includes comparators 31 and 32 having one input terminal connected to the output terminal of the differential
コンパレータ31,32は、差動オペアンプを用いて構成されており、コンパレータ31の−入力端子には図示しない閾値設定回路からの閾値VTH1が入力され、コンパレータ32の+入力端子には図示しない閾値設定回路からの閾値VTH2が入力されている。また、コンパレータ31の出力信号はRSフリップフロップ回路33のS入力端子に入力され、コンパレータ32の出力信号はRSフリップフロップ回路33のR入力端子に入力されている。 The comparators 31 and 32 are configured using differential operational amplifiers. A threshold value V TH1 from a threshold setting circuit (not shown) is input to the − input terminal of the comparator 31, and a threshold value (not shown) is supplied to the + input terminal of the comparator 32. The threshold value V TH2 from the setting circuit is input. The output signal of the comparator 31 is input to the S input terminal of the RS flip-flop circuit 33, and the output signal of the comparator 32 is input to the R input terminal of the RS flip-flop circuit 33.
(ユニット間通信装置及びデータ復調回路の動作)
図3は、差動信号受信素子の動作を示す波形図である。図1〜図3を参照して、第1の実施の形態の動作を説明する。
(Operation of inter-unit communication device and data demodulation circuit)
FIG. 3 is a waveform diagram showing the operation of the differential signal receiving element. The operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
差動信号送信素子11から差動データ信号が出力されると、この差動データ信号は第1の差動伝送線路12A,12Bに出力され、その終端に向かって進行し、負荷となる終端抵抗13に到達する。
When a differential data signal is output from the differential
同時に、差動データ信号は、第1の差動伝送線路12A,12Bを伝送する過程で、誘電体4により第2の差動伝送線路22A,22Bとの間に主として存在している静電容量を介して第2の差動伝送線路22A,22Bへ伝達し、差動信号受信素子21に入力すると共に終端抵抗23により終端される。
At the same time, the capacitance of the differential data signal is mainly present between the second
差動信号受信素子21に入力された差動データ信号は差動信号受信素子21で増幅された後、コンパレータ31の+入力端子及びコンパレータ32の−入力端子に入力される。また、コンパレータ31の−入力端子及びコンパレータ32の+入力端子には、閾値設定回路から閾値VTH1,VTH2が入力される。
The differential data signal input to the differential
差動信号受信素子21が受信する信号は、ユニット1,2間を結合する差動伝送線路12A,12B,22A,22Bの特性から、図3に示すように、送信側からの台形波を微分した形状になる。このため、論理Lから論理Hへの変化点をコンパレータ31で検出し、また、論理Hから論理Lへの変化点をコンパレータ32で検出し、RSフリップフロップ回路33の出力を論理Lから論理Hへの変化点でHに、また、論理Hから論理Lへの変化点でLに変化させることにより、送信元の2値論理(送信信号)を復調している。
The signal received by the differential
第1の差動伝送線路12A,12Bを伝搬する差動信号は、搬送波の帯域に制約されないディジタル信号のベースバンドであるため、広帯域の通信を行うことができる。即ち、受信特性を決めるのは図3に示した微分信号振幅であり、動作周波数にかかわらず立ち上がり/立下りが速ければよい。
Since the differential signal propagating through the first
従って、信号の周波数がゼロからの超広帯域の伝送が可能であり、ディジタル信号を特別なコーディングを施すことなく、そのまま伝送することできる。また、本発明による通信は電流駆動の差動伝送によるものであるので、低電圧駆動の需要が大きいLSI等に適用して好適である。 Therefore, it is possible to perform transmission over a wide band from the frequency of the signal zero, and it is possible to transmit the digital signal as it is without performing special coding. Further, since the communication according to the present invention is based on current-driven differential transmission, it is suitable for application to an LSI or the like where there is a great demand for low-voltage driving.
[第2の実施の形態]
図4は、本発明の第2の実施の形態に係るユニット間通信装置を示す断面図である。
(ユニット間通信装置の構成)
本実施の形態は、第1の実施の形態において、第1,第2のユニット1,2のそれぞれに差動信号送信素子及び差動信号受信素子を設ける構成にしたものであり、その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an inter-unit communication apparatus according to the second embodiment of the present invention.
(Configuration of inter-unit communication device)
In this embodiment, in the first embodiment, each of the first and
第1のユニット1は、第1,第2のユニット1,2の空間5に露出するように配設された第1の差動伝送線路12A,12Bと、第1の差動伝送線路12A,12Bを差動信号送信素子11及び差動信号受信素子14に接続する接続用電極16A〜16Dと、電子回路15とを備えて構成されている。
The
電子回路15には、第1の差動伝送線路12A,12Bの一端に接続された差動信号送信素子11、第1の差動伝送線路12A,12Bの他端に接続された終端抵抗13及び差動信号受信素子14が搭載されている。
The electronic circuit 15 includes a differential
また、第2のユニット2は、空間5に露出させて第1の差動伝送線路12A,12Bに対面配置された第2の差動伝送線路22A,22Bと、第2の差動伝送線路22A,22Bを差動信号受信素子21及び差動信号送信素子24に接続する接続用電極26A〜26Dと、電子回路25を備えて構成されている。
Further, the
なお、第1の差動伝送線路12A,12B及び第2の差動伝送線路22A,22Bは、例えば、10cmの長さを有している。
The first
電子回路25には、差動伝送線路22A,22Bの他端に接続された差動信号受信素子21及び終端抵抗23、第2の差動伝送線路22A,22Bの一端に接続された差動信号送信素子24が搭載されている。差動信号送信素子24には、図2に示すデータ復調回路30と同様のデータ復調回路が接続されている。
The electronic circuit 25 includes a differential
(ユニット間通信装置の動作)
次に、第2の実施の形態におけるユニット間通信装置の動作を説明する。
(差動信号送信素子11から差動信号受信素子21への伝送)
差動信号送信素子11から差動データ信号が出力されると、この差動データ信号は接続用電極16A,16Bを介して第1の差動伝送線路12A,12Bに出力され、その終端に向かって進行した後、接続用電極16C,16Dを介して終端抵抗13で終端される。
(Operation of inter-unit communication device)
Next, the operation of the inter-unit communication device in the second embodiment will be described.
(Transmission from the differential
When a differential data signal is output from the differential
同時に、差動信号送信素子11からの差動データ信号は、第1の差動伝送線路12A,12Bを伝送する過程で、空間5を介して第2の差動伝送線路22A,22Bとの間に主として存在している静電容量を介して第2の差動伝送線路22A,22Bに伝達し、接続用電極26C,26Dを介して差動信号受信素子21に入力する。
At the same time, the differential data signal from the differential
差動信号受信素子21に入力した差動データ信号は、差動信号受信素子21で増幅された後、図2に示すデータ復調回路30により、第1の実施の形態で説明した処理が行われる。
The differential data signal input to the differential
(差動信号送信素子24から差動信号受信素子14への伝送)
次に、差動信号送信素子24から差動データ信号が出力されると、この差動データ信号は、接続用電極26A,26B、第2の差動伝送線路22A,22B及び接続用電極26C,26Dを経て終端抵抗23に終端される。
(Transmission from the differential signal transmitting element 24 to the differential signal receiving element 14)
Next, when a differential data signal is output from the differential signal transmitting element 24, the differential data signal is connected to the
同時に、差動信号送信素子24からの差動データ信号は、第2の差動伝送線路22A,22Bを伝送する過程で、空間5を介して第1の差動伝送線路12A,12Bとの間に主として存在している静電容量を介して第1の差動伝送線路12A,12Bへ伝達し、接続用電極16C,16Dを介して差動信号受信素子14に入力する。
At the same time, the differential data signal from the differential signal transmission element 24 is transmitted between the first
差動信号受信素子14に入力された差動データ信号は、差動信号受信素子14で増幅された後、図2に示すデータ復調回路30と同様のデータ復調回路により、第1の実施の形態で説明した処理が行われる。 The differential data signal input to the differential signal receiving element 14 is amplified by the differential signal receiving element 14, and then the data demodulating circuit similar to the data demodulating circuit 30 shown in FIG. The processing described in the above is performed.
また、第2の実施の形態において、第1のユニット1または第2のユニット2は、第1の差動伝送線路12A,12Bまたは第2の差動伝送線路22A,22Bをフィルム状にし、差動信号送信素子11,24や差動信号受信素子14,21と共にタグ構造とすることもできる。これにより、容易に無線タグを構築することができる。
In the second embodiment, the
[第3の実施の形態]
図5は、本発明の第3の実施の形態に係るユニット間通信装置の第1のユニットを示す平面図である。なお、図5は、第1のユニット1の構成であるが、第2のユニット2も同様に構成されている。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a plan view showing a first unit of the inter-unit communication apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the configuration of the
第1のユニット1は、差動信号送信素子11と差動信号受信素子14を近接させて電子回路15に配置し、差動信号送信素子11と差動信号受信素子14との接続をミアンダ(meander)状に配置した第1の差動伝送線路12A,12Bにより行い、ユニットの小型化を図っても差動伝送線路12A,12Bと第2の差動伝送線路22A,22Bと間に十分な静電結合や誘導結合が形成されるようにしたものである。なお、第1の差動伝送線路12A,12Bのミアンダ状の部分の長さは、一例を示せば、10cmである。
In the
なお、図5においては、第1の差動伝送線路12A,12Bの全体を横長にしたが、例えば、正方形であってもよい。
In FIG. 5, the entire first
[第4の実施の形態]
図6は、本発明の第4の実施の形態に係るユニットを示す斜視図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a perspective view showing a unit according to the fourth embodiment of the present invention.
本実施の形態に係るユニットは、カラープリンタ等の画像形成装置に適用したものであり、画像形成処理ユニット41、画像形成処理ユニット42、画像形成処理ユニット43及び画像形成処理ユニット44から構成されている。そして、画像形成処理ユニット41〜44には、図示しない画像形成装置の本体部に設けられた通信装置との通信に用いられる通信装置45A〜45Dが設けられている。 The unit according to this embodiment is applied to an image forming apparatus such as a color printer, and includes an image forming processing unit 41, an image forming processing unit 42, an image forming processing unit 43, and an image forming processing unit 44. Yes. The image forming processing units 41 to 44 are provided with communication devices 45A to 45D used for communication with a communication device provided in the main body of the image forming device (not shown).
画像形成処理ユニット41〜44は、例えば、交換部品であるトナー方式の現像処理ユニットであり、イエロー、マジェンダ、シアン、黒の各色に対応している。 The image forming processing units 41 to 44 are, for example, toner-type developing processing units that are replacement parts, and correspond to yellow, magenta, cyan, and black colors.
通信装置45A〜45Dは同一構成であり、例えば、第1の実施の形態に示した差動信号送信素子11、第1の差動伝送線路12A,12B、終端抵抗13、差動信号受信素子14及び電子回路15を備えて構成されている。
The communication devices 45A to 45D have the same configuration. For example, the differential
また、画像形成装置の本体部には、通信装置45A〜45Dに対向する位置に、差動信号受信素子21、第2の実施の形態に示した第2の差動伝送線路22A,22B、終端抵抗23、差動信号送信素子24及び電子回路25が設けられている。
Further, in the main body of the image forming apparatus, the differential
本実施の形態において、例えば、画像形成処理ユニット41〜44から画像形成装置の本体部へ、トナー終了等のデータを伝送したい場合、差動信号送信素子11から第1の差動伝送線路12A,12Bへデータを出力する。
In the present embodiment, for example, when data such as toner completion is transmitted from the image forming processing units 41 to 44 to the main body of the image forming apparatus, the first
このデータは、第1の差動伝送線路12A,12Bの終端に向かって進行する過程で、誘電体4により第2の差動伝送線路22A,22Bとの間に主として存在している静電容量を介して第2の差動伝送線路22A,22Bへ伝達し、第2の差動伝送線路22A,22Bを介して画像形成装置側の差動信号受信素子21に入力する。
This data is a capacitance that exists mainly between the dielectric 4 and the second
画像形成装置では、差動信号受信素子21の出力信号を処理することにより、画像形成処理ユニット41〜44に関する情報を取得することができる。
In the image forming apparatus, information on the image forming processing units 41 to 44 can be acquired by processing the output signal of the differential
[第5の実施の形態]
図7は、本発明の第5の実施の形態に係るユニット間通信装置を示す接続図である。
本実施の形態は、第1の実施の形態において、送信側から受信側に電源供給を行うための電源供給回路を追加したものである。
[Fifth Embodiment]
FIG. 7 is a connection diagram showing an inter-unit communication apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a power supply circuit for supplying power from the transmission side to the reception side is added to the first embodiment.
電源供給回路70は、第1のユニット1に設置されて、所定周波数の連続波を発生し、これを第1の差動伝送線路12A,12Bの一端へ出力する発振手段としての発振回路71と、第2のユニット2の第2の差動伝送線路22A,22Bの他端に接続されて、第1の差動伝送線路12A,12Bから第2の差動伝送線路22A,22Bに誘導された高周波信号を整流して直流電圧を得る整流回路72とを備えて構成されている。
The power supply circuit 70 is installed in the
発振回路71は、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxcide Semiconductor)デバイス、抵抗(R)及びコンデンサ(C)を用いて構成されており、f=1/(2.2CR)の周波数の信号を発振する。なお、発振回路71は、第1のユニット1に搭載のクロック回路の出力を代用することもできる。
The
整流回路72は、同一仕様のダイオードからなる4つのダイオード721A〜721Dと、その整流出力間に接続された平滑コンデンサ722とを備えて構成されている。
The
ダイオード721A〜721Dは、ブリッジ整流回路を構成しており、同一方向に直列接続されたダイオード721A,721Bの接続点とダイオード721A,721Bの接続点とが第2の差動伝送線路22A,22Bの他端に接続されている。
The
(電源供給の動作)
図7において、発振回路71が高周波数で発振すると、その発振信号は第1の差動伝送線路12A,12Bの一端に印加される。第1の差動伝送線路12A,12Bには、第2の差動伝送線路22A,22Bが容量結合及び誘導結合により結合されているため、発振回路71からの高周波信号は、第2の差動伝送線路22A,22Bに伝送され、整流回路72に入力される。
(Power supply operation)
In FIG. 7, when the
整流回路72は、第2の差動伝送線路22A,22Bからの高周波信号、即ち交流波をダイオード721A〜721Dで整流した直流電圧を平滑コンデンサ722に印加する。平滑コンデンサ722は、ダイオード721A〜721Dからの脈流波を平滑し、リップル分を除去する。平滑コンデンサ722の端子電圧は、差動信号受信素子21の電源端子に電源として印加される。
The
次に、本発明の実施例について説明する。
図8は、本発明の実施例に係る伝達特性図である。本発明者は、第1の実施の形態に示したユニット間通信装置100を以下のパラメータで構成し、その特性の解析を行った。なお、図8において、縦軸は、20log(out/in)で表されている。
Next, examples of the present invention will be described.
FIG. 8 is a transfer characteristic diagram according to the embodiment of the present invention. The inventor configured the inter-unit communication apparatus 100 shown in the first embodiment with the following parameters and analyzed the characteristics thereof. In FIG. 8, the vertical axis is represented by 20 log (out / in).
即ち、第1の差動伝送線路12A,12B及び第2の差動伝送線路22A,22Bは、線幅が1mm、その厚みが100μmとした。
That is, the first
また、第1の差動伝送線路12A,12Bと第2の差動伝送線路22A,22Bの上下の間隔は1mm、両伝送線路を流れる電流が互いに平行となる部分における第1の差動伝送線路12A,12Bと第2の差動伝送線路22A,22Bの距離(上下の間隔)を1mmとした。
The upper and lower intervals between the first
更に、第1の差動伝送線路12A,12Bと第2の差動伝送線路22A,22Bが平行する部分の長さを100mmとした。
Furthermore, the length of the portion where the first
図8から明らかなように、第1の差動伝送線路12A,12Bと第2の差動伝送線路22A,22Bの結合部分の長さが100mmであれば、100MHz以上の成分は、実用的な−12dB以上で伝達できることがわかる。
As is apparent from FIG. 8, if the length of the coupling portion between the first
本発明者の解析によれば、第1の差動伝送線路12A,12Bと第2の差動伝送線路22A,22Bが結合する部分の長さを大きくすれば、更に低い帯域まで伝送可能であり、差動配線ペア(差動伝送線路12A,12B)間の距離を小さくしても、伝送特性を向上できる。
According to the analysis of the present inventor, if the length of the portion where the first
また、第1,第2の差動伝送線路12A,12B,22A,22Bの配線幅を大きくとり、それに合わせて差動ペア内の配線間を大きくしてもよい。これにより、同じ周波数特性が得られる差動ペア間の距離を大きくとれ、位置精度のマージンも大きくなり、適用範囲の拡大が図れると共に実装を容易にすることができる。
Also, the wiring widths of the first and second
以上から、ホスト装置との通信距離が数mm〜数cm程度にしかならないコピー機やプリンタなどの画像形成装置において使用されるトナーカートリッジやプロセスカートリッジ(感光体ドラム等)の画像形成過程の一部を担う交換部品などに好適であることがわかる。 From the above, a part of the image forming process of a toner cartridge or a process cartridge (photosensitive drum, etc.) used in an image forming apparatus such as a copier or printer whose communication distance with the host device is only about several mm to several cm. It can be seen that it is suitable for a replacement part that bears.
[他の実施の形態]
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the combination of the components between the embodiments can be arbitrarily performed.
例えば、上記各実施の形態においては、差動信号送信素子、差動伝送線路及び差動信号受信素子による差動伝送の構成にしたが、差動に限定されるものではなく、シングル伝送の構成であってもよい。 For example, in each of the above embodiments, the differential transmission structure is configured by the differential signal transmission element, the differential transmission line, and the differential signal reception element. It may be.
1 第1のユニット
2 第2のユニット
4 誘電体
5 空間
11,24 差動信号送信素子
12A,12B 第1の差動伝送線路
13,23 終端抵抗
14,21 差動信号受信素子
15,25 電子回路
16A〜16D,26A〜26D 接続用電極
22A,22B 第2の差動伝送線路
30 データ復調回路
31,32 コンパレータ
33 RSフリップフロップ回路
41〜44 画像形成処理ユニット
45A〜45D 通信装置
70 電源供給回路
71 発振回路
72 整流回路
100 ユニット間通信装置
721A〜721D ダイオード
722 平滑コンデンサ
VTH1,VTH2 閾値
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記一対の第1の差動伝送線路と互いに容量性結合および誘導性結合による結合線路系をなすように前記一対の第1の差動伝送線路に所定の距離を有して平行に対向配置された一対の第2の差動伝送線路、及び前記一対の第1の差動伝送線路に流れる電流と同一方向に電流が流れる前記一対の第2の差動伝送線路の終端に接続された差動信号受信素子を備えると共に前記第1の半導体集積回路素子に積層された第2のユニットと、
を備えたことを特徴とするユニット間通信装置。 A first unit comprising a differential signal transmitting element and a pair of first differential transmission lines that transmit signals from the differential signal transmitting element and are disposed on the same plane;
The pair of first differential transmission lines are arranged opposite to each other in parallel with a predetermined distance so as to form a coupled line system by capacitive coupling and inductive coupling with the pair of first differential transmission lines. A pair of second differential transmission lines, and a differential connected to the ends of the pair of second differential transmission lines in which current flows in the same direction as the current flowing in the pair of first differential transmission lines. A second unit including a signal receiving element and stacked on the first semiconductor integrated circuit element;
An inter-unit communication apparatus comprising:
前記第2のユニットは、前記第2の差動伝送線路に接続された整流回路を備えることを特徴とする請求項1に記載のユニット間通信装置。 The first unit includes oscillating means for applying a high-frequency current to the first differential transmission line,
The inter-unit communication apparatus according to claim 1, wherein the second unit includes a rectifier circuit connected to the second differential transmission line.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007120625A JP4867777B2 (en) | 2007-05-01 | 2007-05-01 | Inter-unit communication device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007120625A JP4867777B2 (en) | 2007-05-01 | 2007-05-01 | Inter-unit communication device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008278290A true JP2008278290A (en) | 2008-11-13 |
JP4867777B2 JP4867777B2 (en) | 2012-02-01 |
Family
ID=40055692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007120625A Active JP4867777B2 (en) | 2007-05-01 | 2007-05-01 | Inter-unit communication device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4867777B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009135632A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Sony Corp | Communication system and communication apparatus |
WO2012111639A1 (en) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | 学校法人 慶應義塾 | Inter-module communication device |
JP2013171298A (en) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Keio Gijuku | Directional coupling type multi-drop bus |
WO2014010388A1 (en) | 2012-07-12 | 2014-01-16 | 学校法人慶應義塾 | Directional coupling communication apparatus |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5960783A (en) * | 1982-09-29 | 1984-04-06 | Fujitsu Ltd | Card reading system |
JPH07134894A (en) * | 1993-11-10 | 1995-05-23 | Nec Corp | Semiconductor memory device |
JP2005033495A (en) * | 2003-05-15 | 2005-02-03 | Fujikura Ltd | Transmission line structure of ghz band transmission and connector used for ghz band transmission |
JP2006015495A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming device |
JP2006030472A (en) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
WO2007083574A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radio ic device and radio ic device part |
JP2008277521A (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Fuji Xerox Co Ltd | Semiconductor integrated circuit device |
-
2007
- 2007-05-01 JP JP2007120625A patent/JP4867777B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5960783A (en) * | 1982-09-29 | 1984-04-06 | Fujitsu Ltd | Card reading system |
JPH07134894A (en) * | 1993-11-10 | 1995-05-23 | Nec Corp | Semiconductor memory device |
JP2005033495A (en) * | 2003-05-15 | 2005-02-03 | Fujikura Ltd | Transmission line structure of ghz band transmission and connector used for ghz band transmission |
JP2006015495A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming device |
JP2006030472A (en) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
WO2007083574A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radio ic device and radio ic device part |
JP2008277521A (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Fuji Xerox Co Ltd | Semiconductor integrated circuit device |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009135632A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Sony Corp | Communication system and communication apparatus |
WO2012111639A1 (en) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | 学校法人 慶應義塾 | Inter-module communication device |
JP5213087B2 (en) * | 2011-02-18 | 2013-06-19 | 学校法人慶應義塾 | Inter-module communication device |
KR20140020911A (en) | 2011-02-18 | 2014-02-19 | 각고호우징 게이오기주크 | Inter-module communication device |
US9419684B2 (en) | 2011-02-18 | 2016-08-16 | Keio University | Inter-module communication apparatus |
TWI548227B (en) * | 2011-02-18 | 2016-09-01 | Univ Keio | Inter-module communication device |
KR101869581B1 (en) * | 2011-02-18 | 2018-06-20 | 각고호우징 게이오기주크 | Inter-module communication device |
JP2013171298A (en) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Keio Gijuku | Directional coupling type multi-drop bus |
WO2014010388A1 (en) | 2012-07-12 | 2014-01-16 | 学校法人慶應義塾 | Directional coupling communication apparatus |
KR20150031265A (en) | 2012-07-12 | 2015-03-23 | 각고호우징 게이오기주크 | Directional coupling communication apparatus |
US10291290B2 (en) | 2012-07-12 | 2019-05-14 | Keio University | Directional coupling communication apparatus |
US10348365B2 (en) | 2012-07-12 | 2019-07-09 | Keio University | Directional coupling communication apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4867777B2 (en) | 2012-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI390556B (en) | Hybrid on-chip-off-chip transformer | |
JP5532678B2 (en) | COMMUNICATION DEVICE, ANTENNA DEVICE, AND COMMUNICATION SYSTEM | |
KR101899517B1 (en) | Nfc card for handheld device | |
US7994923B2 (en) | Non-contact electronic device | |
KR100787263B1 (en) | Rfid tag and manufacturing method thereof | |
US20070171992A1 (en) | Near field RFID system with multiple reader coils | |
JP4867777B2 (en) | Inter-unit communication device | |
EP3276845A1 (en) | Power harvesting for rfid/nfc-applications | |
KR20120103501A (en) | Power-receiving device, wireless power-feeding system including power-receiving device, and wireless communication system including power-receiving device | |
JP5831487B2 (en) | Non-contact communication antenna, communication device, and method of manufacturing non-contact communication antenna | |
US11455478B2 (en) | Closed-system capacitive coupling RFID | |
CN110679060A (en) | Transmission assembly for universal wireless charging device and method thereof | |
JP5020161B2 (en) | Wireless communication device | |
JP2018113856A (en) | Power reception device | |
JP2011022923A (en) | Contactless ic card and wireless system | |
JP2017201761A (en) | High frequency noise countermeasure circuit | |
WO2022097422A1 (en) | Container including rfid module | |
JP4909798B2 (en) | Skeleton equalizing antenna, RFID tag and RFID system using the antenna | |
JP4850975B1 (en) | Transceiver | |
JP2010045467A (en) | Ic tag | |
US20130323942A1 (en) | Device and method for interconnecting electronic systems having different reference potentials | |
JP5499425B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
JP2016192761A (en) | Device and system using the same | |
JP4674656B1 (en) | Transmission / reception antenna and transmission / reception apparatus using the same | |
JP2010067134A (en) | Reader/writer, communication method, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100423 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110715 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110726 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110922 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111018 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111031 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4867777 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |