JP3778110B2 - 無線通信システム、画像形成装置及びカートリッジ部品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置本体に複数個のカートリッジ部品が着脱可能に装着される各種の装置に適用される無線通信システム、装置本体に複数個のカートリッジ部品がそれぞれ着脱可能に装着される複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置及び、複写機、ファクシミリ、プリンター等の装置における装置本体に着脱可能に装着されるカートリッジ部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを用いた複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置には、メンテナンスを容易にするために、トナーを収容する容器がトナーカートリッジとして構成されたものがある。このような画像形成装置では、装置本体に対して着脱可能とされたカートリッジ部品であるトナーカートリッジ内から全てのトナーが排出されると、ユーザによりトナーカートリッジが新しいものに交換されることでトナー補給が行われる。このとき、画像形成装置から取り外された使用済みトナーカートリッジは、多くの場合、ユーザから画像形成装置のメーカーへ返却され、メーカーにより検査、清掃、消耗部品の交換、トナーの再充填等のリサイクル工程を経て、ユーザへ再出荷される。また、上記のような画像形成装置がカラー画像の形成可能なものである場合には、装置本体に複数個（例えば、クロ、シアン、マゼンタ、イエローに対応する４種類のトナーカートリッジ）が装着され、これらのトナーカートリッジからそれぞれ異なる色のトナーが装置本体側へ供給される。
【０００３】
さらに、上記のような画像形成装置には、作像プロセスに関わるプロセス部品として、電子写真感光体（以下、単に「感光体」という。）にトナーを付着させる現像器、感光体からのトナー像の転写完了後に残留トナーを回収するクリーニング器、感光体の像担持面を所定電位に帯電する帯電器等が設けられており、これらのプロセス部品の少なくとも１個以上が感光体と共に一体的に支持されるカートリッジ部品、所謂、プロセスカートリッジを備えたものがある。プロセスカートリッジは、プロセスカートリッジを構成する各種部品のうち何れかの耐用期間が経過した場合に、プロセスカートリッジが新しいものに交換される。このプロセスカートリッジも、多くの場合、ユーザからメーカーへ返却され、メーカーにより検査、清掃、耐用期間が経過した部品の交換等のリサイクル工程を経て、画像形成装置を使用するユーザへ再出荷される。
【０００４】
近年、上記のような画像形成装置には、トナーカートリッジやプロセスカートリッジ等のカートリッジ部品にそれぞれ電波通信機能及び情報の記憶機能を有するタグ（無線通信タグ）を取り付け、装置本体側には無線通信タグとの間で情報の入出力を行うための無線通信装置を配置したものがある。この種の画像形成装置では、装置本体にカートリッジ部品が装着されると、無線通信装置とカートリッジタグとの間で電波通信を行うことで、装置本体に設置された本体制御部がカートリッジタグに記憶された情報を読み取り、又はカートリッジタグに情報を書き込むことが行われる。これにより、例えば、本体制御部がカートリッジタグからカートリッジ部品の種類に対応する情報を読み取ることで、装置本体における所定の装着部に本来、装着すべきカートリッジ部品とは異なる種類のカートリッジ部品が誤装着された場合にも、カートリッジ部品の誤装着を判断し、エラー処理等の必要な制御を行うことが可能になる。また、本体制御部が画像形成回数等に基づくカートリッジ部品の使用履歴を無線通信タグに書き込むようにすれば、メーカ等では、ユーザから返却されてきたカートリッジ部品の無線通信タグから使用履歴に関する情報を読み取ることで、カートリッジ部品に対するリサイクル工程における検査作業や部品交換作業を効率的に、かつ的確に行うことができるようになる。
【０００５】
また、上記のようなカートリッジ部品に取り付けられる無線通信タグには、無線通信、情報処理等の作動時における消費電力が装置本体側の無線通信装置から電磁誘導により供給されるものがある。これにより、無線通信タグには、バッテリ等の電源を搭載する必要がなくなり、小型化、コスト抑制の観点から有利になる。また、このような無線通信タグでは、通常、電力を消費することなく情報を保持するため、情報記憶素子としてＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを用いている。
【０００６】
上記のような電磁誘導により電力が供給される無線通信タグを備えた画像形成装置としては、例えば、特開２００１−２２２２３０号公報に開示されたものがある。この画像形成装置では、プロセスカートリッジ及び現像器をカートリッジ部品とした現像カートリッジにそれぞれ無線通信タグが取り付けられ、装置本体側には無線通信装置が配置されている。ここで、無線通信タグ及び無線通信装置には、金属薄膜をコイル状に巻き回して形成された送受信アンテナがそれぞれ設けられている。無線通信タグの送受信アンテナは、プロセスカートリッジ及び現像カートリッジの着脱方向に沿った外側の端面部にそれぞれ配置され、また無線通信装置の送受信アンテナは、閉鎖状態でプロセスカートリッジ及び現像カートリッジの端面部に僅かな隙間を空けて対向する装置前面扉の内側面に配置されている。この無線通信装置の送受信アンテナは、その軸方向から見てプロセスカートリッジの端面部及び現像カートリッジの端面部を覆うように、軸直角方向に沿った面積がかなり広いものになっている。これにより、無線通信装置は、１個の送受信アンテナのみにより２個の送受信アンテナに対する電磁誘導が可能になる。このとき、電磁誘導により無線通信タグに供給される電力は微弱なものであるが、無線通信タグの送受信アンテナと装置本体側の送受信アンテナが十分に近接していることから、無線通信タグと装置本体の無線通信装置との間では電波通信が十分に可能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような画像形成装置に着脱されるカートリッジ部品には、装置本体に対する着脱方向に沿った端面部に何らかの機構、部品を配置する必要があり、これらの機構、部品との干渉が避けられないため、カートリッジ部品に、その端面部を覆うように送受信アンテナを内蔵した無線通信タグを取り付けられない場合もある。一方、装置本体側でも、カートリッジ部品の端面部に対向する部分に、カートリッジ部品の構造に応じて何らかの機構、部品を配置する必要があり、これらの機構、部品との干渉が避けられないため、送受信アンテナ（タグ側アンテナ）を設置できない場合もある。
【０００８】
また、カートリッジ部品の端面部に無線通信タグを取り付けた場合は、装置本体に装着されるカートリッジ部品の個数が増加するほど、装置本体側に配置される送受信アンテナを大型化するか、送受信アンテナの設置個数を増加させる必要がある。このため、カラーレーザープリンタ等のカートリッジ部品の個数が多い画像形成装置では、装置を大型化することなく、送受信アンテナ（本体側アンテナ）をカートリッジ部品側の送受信アンテナ（タグ側アンテナ）に十分に近づけ、かつ対向するように装置本体に配置することが困難になる。
【０００９】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、カートリッジ部品にその端面部を覆うようにタグ側アンテナを取りつけることができず、また装置本体に装着されるカートリッジ部品の個数が多い場合でも、装置を大型化することなく、本体側アンテナとタグ側アンテナとを十分に近づけ、かつ互いに対向させることができる無線通信システム、この無線通信システムが適用される画像形成装置及び、装置本体における複数のカートリッジ着脱部の何れかに選択的に装着される場合に、装着されるカートリッジ着脱部の位置に応じて無線通信タグの取付け位置を変更できるカートリッジ部品を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る無線通信システムは、装置本体と、前記装置本体に設けられた複数のカートリッジ着脱部と、前記カートリッジ着脱部にそれぞれ挿入され、着脱可能に装着される複数個のカートリッジ部品と、を有する装置に適用される無線通信システムであって、前記カートリッジ部品に取り付けられ、導電材料によりコイル状に形成されたタグ側アンテナ、該タグ側アンテナを介して非接触で情報を送信し、又は受信するタグ側無線制御部及び、該タグ側無線制御部により情報が読み取られ、又は書き込まれる情報記憶素子が搭載された無線通信タグと、前記装置本体に配置され、導電材料によりコイル状に形成された本体側アンテナ及び、該本体側アンテナと前記タグ側アンテナとを介して非接触で前記無線制御部に情報を入出力する本体側無線制御部が設けられた無線通信装置とを有し、前記タグ側アンテナを、そのコイル軸が前記カートリッジ着脱部に対する前記カートリッジ部品の挿脱方向に対して略直交するように、前記カートリッジ部品により支持すると共に、前記本体側アンテナを、そのコイル軸が前記挿脱方向に略直交し、かつ該コイル軸に直交するコイル軸直角方向に沿って前記タグ側アンテナに対向するように、前記装置本体に配置したことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る無線通信システムでは、タグ側アンテナを、そのコイル軸がカートリッジ着脱部に対するカートリッジ部品の挿脱方向に対して略直交するようにカートリッジ部品により支持することにより、タグ側アンテナをカートリッジ部品の端面部を覆うように配置する必要がなくなるので、カートリッジ部品の端面部に何らの機構、部品等が配置されている場合でも、これらの機構、部品等に干渉しないように、無線通信タグをカートリッジ部品に容易に取り付けることができる。
【００１２】
また本発明に係る無線通信システムでは、本体側アンテナを、そのコイル軸が前記挿脱方向に略直交し、かつ該コイル軸に直交するコイル軸直角方向に沿ってタグ側アンテナに対向するように、装置本体に配置したことより、本体側アンテナを装置本体におけるカートリッジ部品の端面部に対向する部分に配置する必要がなくなるので、装置本体におけるカートリッジ部品の端面部に対向する部分に何らの機構、部品等が配置されている場合でも、これらの機構、部品等へ干渉しないように、本体側アンテナを装置本体に容易に配置できる。
【００１３】
具体的には、例えば、装置本体内における複数個のカートリッジ部品の間に生じる空間、カートリッジ部品の上端部又は下端部と装置本体との間に生じる空間等の従来、有効利用されることが少なかった空間（デッドスペース）に本体側アンテナを配置でき、かつ本体側アンテナをタグ側アンテナに十分に近接させつつタグ側アンテナに対向させることも容易になるので、装置本体内の空間に本体側アンテナを効率的に配置でき、かつ無線通信装置と無線通信タグとの間における電波による情報通信も確実に行えるようになる。このとき、特に、装置本体内における複数個のカートリッジ部品の間に本体側アンテナを配置した場合には、１個の本体側アンテナの表面部及び裏面部をそれぞれ異なるタグ側アンテナに対向させることができるので、本体側アンテナを小型のものにした場合でも、１個の本体側アンテナと２個のタグ側アンテナとの間での電波送受信を確実に実行できるようになる。
【００１４】
また本発明に係る画像形成装置は、画像形成が行われる装置本体と、前記装置本体に設けられた複数のカートリッジ着脱部と、前記カートリッジ着脱部にそれぞれ挿入され、着脱可能に装着される複数個のカートリッジ部品と、上記本発明に係る無線通信システムの無線通信システムと、を有することを特徴とするものである。
【００１５】
従って、本発明に係る画像形成装置によれば、上記本発明に係る無線通信システムの無線通信システムの説明から明らかなように、カートリッジ部品の端面部に何らの機構、部品等が配置されている場合でも、これらの機構、部品等に干渉しないように、無線通信タグをカートリッジ部品に容易に取り付けることができ、さらに装置本体におけるカートリッジ部品の端面部に対向する部分に何らの機構、部品等が配置されている場合でも、これらの機構、部品等に干渉しないように、本体側アンテナを装置本体に容易に配置できる。
【００１６】
この結果、例えば、画像形成装置の装置本体内における複数個のカートリッジ部品の間に生じる空間、カートリッジ部品の上端部又は下端部と装置本体との間に生じる空間等の従来、有効利用されることが少なかった空間（デッドスペース）に本体側アンテナを配置でき、かつ本体側アンテナをタグ側アンテナに十分に近接させつつタグ側アンテナに対向させることも容易になるので、装置本体内の空間に本体側アンテナを効率的に配置でき、かつ無線通信装置と無線通信タグとの間における電磁誘導による電力供給及び電波通信も確実に行えるようになる。
また本発明に係るカートリッジ部品は、導電材料によりコイル状に形成されたタグ側アンテナ、該タグ側アンテナを介して非接触で情報を送信し、又は受信するタグ側無線制御部及び、該タグ側無線制御部により情報が読み取られ、又は書き込まれる情報記憶素子が搭載された無線通信タグが取り付けられ、装置本体に設けられた複数個のカートリッジ着脱部の何れかに選択的に着脱可能に装着されると、タグ側アンテナを装置本体に配置された本体側アンテナに近接させ、前記無線通信タグを装置本体に配置された本体側無線制御部に対して非接触で情報を入出力可能とするカートリッジ部品であって、前記無線通信タグがそれぞれ取付け可能とされた複数個のタグ収納部が複数設けられると共に、該複数個のタグ収納部がカートリッジ着脱部に対する着脱方向と直交する断面内の周壁部に沿って互いに異なる部位に配置されたことを特徴とする。
従って、本発明に係るカートリッジ部品によれば、複数個のタグ収納部から何れか１個のタグ収納部を選択し、この選択したタグ収納部にカートリッジ部品を取り付けることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るレーザープリンター及び、このレーザープリンターにおける無線通信システムについて図面を参照して説明する。
【００１８】
（レーザープリンターの構成）
図１には、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてレーザープリンターが示されている。このレーザープリンター１０は、公知の電子写真プロセスにより、外部装置から入力した画像情報に基づいて画像（トナー像）を形成し、この画像を記録紙等に記録するものである。ここで、電子写真プロセスとは、電子写真感光体に対する帯電、レーザー露光による静電潜像の形成、トナーによる静電潜像の現像を経て電子者写真感光体上に形成されたトナー像を記録材に転写し、これを加熱定着することで記録材に画像を記録する一連のプロセスを言い、この電子写真プロセス及び電子写真プロセスに直接的に関係する電子写真感光体等の各種部品（プロセス部品）のうち、本発明の本質とは直接関係しないものについては、詳細な説明を省略する。なお、本実施形態に係るレーザープリンター１０は、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、クロ（Ｋ）及びシアン（Ｃ）のトナーを用いてカラー画像の形成が可能とされたものである。
【００１９】
レーザープリンター１０には、装置の外殻部として筐体１２が設けられており、この筐体１２内には、装置を構成する各種部品を支持するためのメインフレーム１４が設けられている。メインフレーム１４には、装置の幅方向（矢印Ｗ方向）に沿った一端部（図１では左端部）にプロセスユニット１６が配置されている。このプロセスユニット１６には、メインフレーム１４により装置の奥行方向に沿ってスライド可能に支持されたスライドフレーム１８が設けられており、このスライドフレーム１８には、中間転写ベルト、転写器、クリーニング器等の所定のプロセス部品（図示省略）が搭載されている。これにより、メンテナンス時には、プロセスユニット１６をメインフレーム１４内から外部へ引き出し、スライドフレーム１８に搭載されたプロセス部品の交換、点検作業等の簡略化が図れている。
【００２０】
メインフレーム１４には、プロセスユニット１６に隣接するように４個の感光体ドラム２０，２２，２４，２６が支持されると共に、これらの感光体ドラム２０，２２，２４，２６にそれぞれ接するように４台の現像器２１，２３，２５，２７が配置されている。これら４台の現像器２１，２３，２５，２７は、それぞれマゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、クロ（Ｋ）及びシアン（Ｃ）のトナーに対応しており、感光体ドラム２０，２２，２４，２６の外周面（像担持面）に形成された静電潜像をＫトナー、Ｍトナー、Ｙトナー及びＣトナーによりそれぞれトナー像として現像する。
【００２１】
４個の感光体ドラム２０，２２，２４，２６にそれぞれ形成されたトナー像は、プロセスユニット１６側に配置された中間転写ベルト上に転写、重畳されてフルカラーのトナー像を形成する。このフルカラーのトナー像は、中間転写ベルトから記録紙等の記録材へ転写された後、加熱定着され記録材に記録される。またレーザープリンター１０では、Ｋトナーのみで形成されたモノクロのトナー像を記録材へ記録することも可能とされている。トナー像が記録された記録材は、筐体１２の上面部に形成された排紙トレー部２８上又は、筐体１２の側面部に側方へ延出するように取り付けられた排紙トレー３０，３２上へ排紙される。
【００２２】
レーザープリンター１０には、幅方向に沿ってメインフレーム１４に隣接するようにカートリッジホルダ３４が設けられている。このカートリッジホルダ３４には、図２に示されるように、それぞれ略円柱状に形成された４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２が着脱可能に装着されている。これらのトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２内には、それぞれ内部に異なる色のトナー（マゼンタ（Ｍ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、クロ（Ｋ）トナー及びシアン（Ｃ）トナー）が充填されている。
【００２３】
図１に示されるように、筐体１２には、片側（図１の紙面手前側）の側面部にプロセスユニット１６及びカートリッジホルダ３４に対向してメンテナンス用の開閉扉１３が開閉可能に設けられている。これにより、ユーザ等は、開閉扉１３を開放させ、プロセスユニット１６及びカートリッジホルダ３４を外部に露出させることで、プロセスユニット１６をメインフレーム１４内から外側へ引き出し、またカートリッジホルダ３４に対してトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２をそれぞれ着脱することが可能になる。
【００２４】
カートリッジホルダ３４に装着されたトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２はトナーを一時的に収容するための容器として構成されている。すなわち、レーザープリンター１０では、現像器２１，２３，２５，２７の作動時に、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２内からトナーを排出させ、このトナーを現像器２１，２３，２５，２７に供給し、またトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２内に充填されたトナーが全て排出されると、そのトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２が新しいものに交換される。このとき、トナーがトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２内に密封されていることから、レーザープリンター１０に対するトナー補給を簡単な作業で行え、またトナー補給時におけるトナー飛散による装置内外の汚染も効果的に防止できる。
【００２５】
図２に示されるように、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２は、樹脂材料により薄肉円筒状に成形された筒体４４を備えている。この筒体４４には、軸方向に沿った一端面（後端面）に内部に連通する開閉口（図示省略）が設けられている。筒体４４は、その後端部に円筒状の閉塞栓４６が圧入、接着等により取り付けられ、この閉塞栓４６により前記開閉口が閉塞されている。閉塞栓４６は、筒体４４と略同一の外径を有する薄肉円筒状に形成されており、その内周側が円板状の底板部４５により塞がれている。また閉塞栓４６内には、底板部４７の外側にプレート状の把手部４８が一体的に成形されている。
【００２６】
図３に示されるように、筒体４４の先端部には、その周壁部の内周側に断面が略矩形状とされた内周筒部５０が一体的に設けられており、この内周筒部５０の底板部には、円板状の従動連結板５２が筒体４４の軸心Ｓを中心として回転可能に設置されている。従動連結板５２の表面側には、周方向に沿って複数の噛合爪５３が一体的に形成されている。一方、筒体４４内には、ねじ軸状に形成されたトナー搬送用のスクリューフィーダ（図示省略）が同軸的に配置されており、このスクリューフィーダは従動連結板５２に連結され、この従動連結板５２と一体となって回転する。
【００２７】
筒体４４の周壁部には、その先端側にトナー供給口５４及びトナー充填口５５がそれぞれ形成されており、トナー供給口５４の外周側には、周方向に沿ってスライド可能とされたシャッター部材５６（図４参照）が配置されている。シャッター部材５６は、トナー供給口５４を閉塞する閉塞位置とトナー供給口５４を開放する開放位置との間でスライド可能とされており、コイルスプリング等の付勢部材（図示省略）により常に閉塞位置に付勢されている。これにより、シャッター部材５６は、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２がカートリッジホルダ３４に装着されていない状態では、閉塞位置に保持される。また筒体４４の周壁部にはトナー充填口５５の外周側にキャップ部材５８が固着されてトナー充填口５５が閉塞されている。
【００２８】
図４に示されるように、筒体４４の後端部には、その周壁部の内周面と内周筒部５０の外周面との間に形成される空間内に周壁部と内周筒部５０とを連結するように４枚の仕切板６０，６１，６２，６３がリブ状に形成されている。これらの仕切板６０，６１，６２，６３は、筒体４４における周壁部と内周筒部５０との間に形成される環状の空間を周方向に沿って小空間に区画している。これらの小空間は、筒体４４の先端面で開口すると共に、図６に示されるように、後端側が筒体４４の底板部４５により閉塞されている。
【００２９】
ここで、筒体４４内における仕切板６０と仕切板６１との間の小空間及び仕切板６１と仕切板６２との間の小空間は、それぞれ後述する１個の無線通信タグ７２（図４参照）を収納するための収納室６４，６６として構成されている。また仕切板６０と仕切板６３との間の小空間も、１個の無線通信タグ７２を収納する収納室６８として構成されているが、この収納室６８は、図５に示されるように、内周筒部５０のエッジ部５０Ａ付近を境として機能的には収納部６８Ａと収納部６８Ｂとに分割されており、収納室６８では、２個の収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかに選択的に無線通信タグ７２が収納可能とされている。従って、１個の無線通信タグ７２は、収納室６４、収納室６６及び収納室６８における２個の収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかに選択的に収納され、この選択された収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂに応じて取付位置が周方向に沿って変化する。
【００３０】
図４に示されるように、無線通信タグ７２は、軸方向から見た投影形状が収納室６４，６６に対応する略扇状とされており、収納室６４、収納室６６、収納室６８における収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかに嵌挿されることで、その収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかの内部に収納、保持される。無線通信タグ７２には、外周面における挿入側の端部に外周側に突出する一対の掛止爪７４が形成され、さらに入口側の端面部に軸心Ｓ側へ突出する係合突起７６が形成されている。一方、筒体４４の周壁部には、無線通信タグ７２における掛止爪７４に対応する掛止穴７８が収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂ毎に形成されており、内周筒部５０の後端面には、無線通信タグ７２における係合突起７６に対応する係合凹部８０が収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂ毎に形成されている。
【００３１】
従って、無線通信タグ７２は、収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかに嵌挿されると、その外周面を筒体４４の内周面に密着させた状態となって、一対の掛止爪７４をそれぞれ一対の掛止穴７８に挿入すると共に、係合突起７６を係合凹部８０に係合させる。これにより、軸方向に沿った移動が確実に拘束され、かつ係合突起７６を係合凹部８０に係合することで周方向に沿ったガタツキの発生が確実に防止される。このとき、掛止穴７８に挿入された掛止爪７４は、無線通信タグ７２自体を内周側に弾性変形させなければ掛止穴７８から抜けない。このため、収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかに嵌挿された無線通信タグ７２は、専用の治具等を用いなければ、筒体４４から容易に取り外せないようになっている。
【００３２】
図４に示されるように、無線通信タグ７２内には、銅線等の導電性線材がコイル状に巻き巻かれて構成されたタグ側アンテナ８２が設けられている。タグ側アンテナ８２は、その導電性線材の巻中心であるコイル軸ＴＣが無線通信タグ７２の厚さ方向と平行となるように設けられ、また軸直角方向に沿ったコイル面の形状が無線通信タグ７２の外周面に沿って湾曲している。具体的には、無線通信タグ７２には、図５及び図６に示されるように、互いに平行となるように湾曲した外壁部８４と内壁部８６とが設けられ、これらの外壁部８４と内壁部８６との間を巻芯部８８が連結している。この巻芯部８８の外周側に導電性線材が巻かれることにより、軸方向に沿って扁平なタグ側アンテナ８２が無線通信タグ７２の外周面に沿って湾曲するように構成されている。
【００３３】
また無線通信タグ７２には、タグ側アンテナ８２の内周側には外部から密閉された隔室部９０が設けられている。隔室部９０内には回路基板９２が納められており、この回路基板９２上には無線通信タグ７２の制御回路が１チップとして集積されたＩＣチップ９４が実装されている。ＩＣチップ９４は、回路基板９２等を介してタグ側アンテナ８２に電気的に接続されている。
【００３４】
図２に示されるように、装置本体側に設けられたカートリッジホルダ３４には、装置の高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿って上段部に２個の着脱部９６，９８が、中段部及び下段部にそれぞれ１個ずつ着脱部１００，１０２が設けられており、これらの着脱部９６，９８，１００，１０２には、それぞれ１個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２が着脱可能に装着される。ここで、カートリッジホルダ３４に装着された４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２は、その軸方向外側から見て逆Ｌ字状の配列となっており、これにより、４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２が高さ方向に沿って直線状に配列された場合と比較し、装置の高さ方向への寸法増加が抑制されている。
【００３５】
図２に示されるように、カートリッジホルダ３４には、装置奥側の端部に４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２のそれぞれ装着位置に対応するように４個（図２では上段部の２個のみが示されている。）の駆動プレート１０８が設けられている。これらの駆動プレート１０８は、それぞれ外形形状が肉厚板状とされており、その厚さ方向が装置の奥行方向と一致するように支持されている。駆動プレート１０８には、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の先端面に対向する表面部にトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の従動連結板５２（図４参照）に対応する駆動連結板（図示省略）が回転可能に配置されている。この駆動連結板は、基本的には従動連結板５２と対称的な形状とされており、従動連結板５２と噛合可能とされている。また駆動プレート１０８内には、それぞれ駆動モータ（図示省略）が内蔵されており、この駆動モータは現像器２１，２３，２５，２７の作動時に回転して駆動連結板を回転させる。
【００３６】
図２に示されるように、カートリッジホルダ３４には、装置手前側の端部に４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２を囲うように逆Ｌ字状に延在する支持プレート１０４が設けられており、この支持プレート１０４には、４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２のそれぞれ装着位置に対応するように４個の支持ブラケット１０６が連結固定されている。カートリッジホルダ３４に装着された４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２は、カートリッジホルダ３４に装着された状態では、駆動プレート１０８と支持ブラケット１０６との間に掛け渡され、これらの駆動プレート１０８及び支持ブラケット１０６により先端部及び後端部が支持される。また支持ブラケット１０６には、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２のシャッター部材５６に係合可能とされたシャッター係合部（図示省略）が設けられている。
【００３７】
図２に示されるように、カートリッジホルダ３４の各着脱部９６，９８，１００，１０２には、駆動プレート１０８と支持ブラケット１０６との間に２個のガイド部材１１０，１１２が奥行方向に延在するように設けられており、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２は、カートリッジホルダ３４に対する挿脱時には、ガイド部材１１０，１１２により奥行方向に沿って直線的に移動するように案内される。
【００３８】
レーザープリンター１０において、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２をカートリッジホルダ３４における対応する着脱部９６，９８，１００，１０２に装着する際には、先ず、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２を奥行方向に沿って装置奥側へ挿入し、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の先端部を駆動プレート１０８に突き当てる。これにより、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の先端部が駆動プレート１０８に連結されて支持され、また支持ブラケット１０６のシャッター係合部がトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２のシャッター部材５６に係合する。
【００３９】
次いで、把手部４８を用いてトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２を時計方向へ所定角度だけ回転させることで、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２が着脱部９６，９８，１００，１０２に装着完了する。このとき、駆動プレート１０８に配置された駆動連結板がトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の従動連結板５２に噛み合い、駆動プレート１０８に内蔵された駆動モータが、駆動連結板及び従動連結板５２を介してトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２内のスクリューフィーダへトルク伝達可能に連結される。またトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の着脱部９６，９８，１００，１０２での回転に連動し、支持ブラケット１０６のシャッター係合部によりトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２のシャッター部材５６が閉塞位置から開放位置ヘスライドし、トナー供給口５４が開放される。
【００４０】
図２に示されるように、レーザープリンター１０には、カートリッジホルダ３４における各着脱部９６，９８，１００，１０２と現像器２１，２３，２５，２７との間にトナー給送管１１４が設けられている。このトナー給送管１１４の一端部は支持ブラケット１０６に接続されており、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２が着脱部９６，９８，１００，１０２に装着されると、支持ブラケット１０６を介してトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２のトナー供給口５４に接続される。またトナー給送管１１４内には、トナー搬送用のスクリューフィーダ（図示省略）が配置されており、このスクリューフィーダには、トルク伝達軸１１６等を介して駆動プレート１０８内の駆動モータからのトルクが伝達される。
【００４１】
レーザープリンター１０では、現像器２１，２３，２５，２７の作動時に、作動している現像器２１，２３，２５，２７に対応する駆動プレート１０８に内蔵された駆動モータを回転させる。これにより、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２は、スクリューフィーダの作用によりトナー供給口５４からトナーが所定速度で排出され、このトナーがトナー給送管１１４を通して作動状態にある現像器２１，２３，２５，２７に供給される。このとき、現像器２１，２３，２５，２７に供給されるトナー量は、現像のために消費されるトナーの量と略等しくなるように設定されている。
【００４２】
図３に示されるように、カートリッジホルダ３４には、着脱部９６，９８間における装置奥側及び着脱部１００，１０２間における装置奥側にそれぞれプレート状のアンテナユニット１１８，１２０が設置されている。これら２個のアンテナユニット１１８，１２０には、それぞれ樹脂により薄肉プレート状に成形されたケーシング部１２２が設けられると共に、このケーシング部１２２内に銅線等の導電性線材が巻き回されたコイル状の本体側アンテナ１２４が配置されている。アンテナユニット１１８，１２０は、そのコイル軸ＢＣがケーシング部１２２の厚さ方向と平行となり、かつ軸直角方向に沿った表裏面（コイル面）がケーシング部１２２の面方向と平行になっている。ここで、カートリッジホルダ３４における上段部に配置されたアンテナユニット１１８は、その面方向が装置の幅方向（矢印Ｗ方向）と直交するように支持され、中段部と下段部との間に配置されたアンテナユニット１２０は、その面方向が装置の高さ方向（矢印Ｈ方向）と直交するように支持されている。
【００４３】
図３に示されるように、カートリッジホルダ３４にトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２が装着された状態では、上側のアンテナユニット１１８は、装置の幅方向に沿ってトナーカートリッジ３６，３８間に形成される隙間に挿入されるように支持され、また下側のアンテナユニット１２０は、装置の高さ方向に沿ってトナーカートリッジ４０，４２間に形成される隙間に挿入されるように支持される。
【００４４】
一方、カートリッジホルダ３４における着脱部９６に装着されたトナーカートリッジ３６には、収納室６８における収納部６８Ａ内に無線通信タグ７２が嵌挿され、着脱部９８に装着されたトナーカートリッジ３８には収納室６４に無線通信タグ７２が嵌挿されている。これにより、トナーカートリッジ３６におけるタグ側アンテナ８２は、そのコイル面を本体側アンテナ１２４の厚さ方向に沿った一方のコイル面に十分に近接させつつ正対させ、またトナーカートリッジ３８におけるタグ側アンテナ８２は、そのコイル面を本体側アンテナ１２４の厚さ方向に沿った他方のコイル面に十分に近接させつつ対向させる。
【００４５】
また、カートリッジホルダ３４における着脱部１００に装着されたトナーカートリッジ４０には、収納室６６内に無線通信タグ７２が嵌挿され、着脱部１０２に装着されたトナーカートリッジ４２には収納室６８における収納部６８Ｂ内に無線通信タグ７２が嵌挿されている。これにより、トナーカートリッジ４０におけるタグ側アンテナ８２は、そのコイル面を本体側アンテナ１２４の上面側のコイル面に十分に近接させつつ正対させ、またトナーカートリッジ４２におけるタグ側アンテナ８２は、そのコイル面を本体側アンテナ１２４の下面側のコイル面に十分に近接させつつ正対させる。
【００４６】
ここで、タグ側アンテナ８２と本体側アンテナ１２４との電波送受信は、通常、アンテナ間の距離が短いほど効率が良くなり、またタグ側アンテナ８２と本体側アンテナ１２４とが同軸的な位置関係に近づくほど効率が良くなる。レーザープリンター１０では、トナーカートリッジ３８，４０，４２に取り付けられたタグ側アンテナ８２については、本体側アンテナ１２４と同軸的に支持されており、アンテナ間の距離が一定の条件下では、略最高効率で本体側アンテナ１２４との電波送受信が可能になっている。またトナーカートリッジ３６に取り付けられたタグ側アンテナ８２については、本体側アンテナ１２４に一定角度（約２０°）傾いて支持されているが、本体側アンテナ１２４との距離が十分に小さいことから、十分に高い効率で電波送受信が可能になっている。これを換言すれば、無線通信タグ７２と本体側の無線通信装置１３０（図７参照）との間で使用される電波出力を十分に小さくすれば、良好な無線通信状態を維持しつつ、本体側アンテナ１２４と通信関係が設定されていない無線通信タグ７２との混信が確実に防止可能になる。
【００４７】
（無線通信システムの構成及び動作）
次に、上記のように構成された本実施形態に係るレーザープリンターにおける無線通信システムの構成及び動作について説明する。
【００４８】
図７には、本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成がブロック図として示されている。この無線通信システム１２８は、４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２にそれぞれ取り付けられた無線通信タグ７２及び装置本体側に配置された無線通信装置１３０により構成されている。無線通信装置１３０は、カートリッジホルダ３４に配置された２個のアンテナユニット１１８，１２０及び、これらのアンテナユニット１１８，１２０にそれぞれ内蔵された本体側アンテナ１２４に接続された本体部１３２を備えている。
【００４９】
前述したように、各トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２に取り付けられる無線通信タグ７２は、コイル上のタグ側アンテナ８２及び回路基板９２上に実装されたＩＣチップ９４を備えている。ＩＣチップ９４には、図7に示されるように、ＣＰＵ１３４、送受信回路１３６、電源回路１３８、ＲＯＭ１４０及びＥＥＰＲＯＭ１４２が集積された単一素子として構成されている。ＣＰＵ１３４は、ＲＯＭ１４０に格納された制御プログラムに従って無線通信タグ７２全体を制御する。またＲＯＭ１４０には、制御プログラムに加えて、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の種類に応じた固有の情報としてマルチＩＤ、パスワード及びシステムＩＤが格納されている。ここで、マルチＩＤとは、基本的にトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２に種類に対応して予め決められたデータであり、またパスワード及びシステムＩＤは、それぞれ無線通信装置１３０との情報交換を許可された無線通信タグ７２であることを確認するためのデータである。
【００５０】
一方、ＥＥＰＲＯＭ１４２は、記憶情報を維持するための電力が不要とされた不揮発性の情報記憶素子であり、ＣＰＵ１３４により任意の情報を書き込むと共に、書き込まれた情報から任意のものを読み出すことが可能とされている。具体的には、ＥＥＰＲＯＭ１４２には、例えば、ＣＰＵ１３４により下記のような情報が書き込まれ、必要に応じて書き込まれた情報の内容が更新される。
【００５１】
▲１▼ 感光体ドラム２０，２２，２４，２６に対する露光量、帯電量、現像バイアス等のプロセス情報
▲２▼ トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２についてのロット番号、製造日、種類、保存期間、認識番号、リサイクル回数、リサイクル回数の上限値、カートリッジの構成部品の交換時期
▲３▼ トナーについてのロット番号、製造日、充填量、種類、保存期間、リサイクル回数、リサイクル回数の上限値
無線通信タグ７２における送受信回路１３６は、情報送信時には、ＣＰＵ１３４から送られてきたパラレルの情報信号をシリアルの情報信号に変換した後、この情報信号により変調された電気信号をタグ側アンテナ８２へ出力する。これにより、タグ側アンテナ８２からは、ＣＰＵ１３４からの情報信号に対応する電波信号が出力（放射）される。また送受信回路１３６は、情報受信時には、タグ側アンテナ８２により受信した電波信号により得られた電気信号をシリアルの情報信号に復調した後、この情報信号をパラレルの情報信号に変換してＣＰＵ１３４に出力する。
【００５２】
無線通信タグ７２における電源回路１３８は、無線通信装置１３０との送受信時に、タグ側アンテナ８２に電磁誘導により生じた所定周波数の交流電流を情報信号から分離し、この交流電流を直流電流に変換した後、ＣＰＵ１３４及び送受信回路１３６に供給する。これにより、ＣＰＵ１３４及び送受信回路１３６には、無線通信装置１３０との送受信時に必要な電力が供給され、無線通信タグ７２には電池、バッテリ等の電源が不要とされている。
【００５３】
図7に示されるように、無線通信装置１３０の本体部には、ＣＰＵ１４４、送受信回路１４６、電源回路１４８、ＲＯＭ１５０、ＲＡＭ１５２及びインターフェイス回路１５４が設けられている。ここで、送受信回路１４６は、アンテナに対して２個の入出力端子１４６Ａ，１４６Ｂを備えており、一方の入出力端子１４６Ａにはアンテナユニット１１８の本体側アンテナ１２４が接続され、他方の入出力端子１４６Ｂにはアンテナユニット１２０の本体側アンテナ１２４が接続されている。送受信回路１４６は、無線通信タグ７２との情報送受信時に、情報の入出力先に応じて入出力端子１４６Ａ，１４６Ｂの一方のみをオン状態とし、他方をオフ状態とする。
【００５４】
ＣＰＵ１４４は、ＲＯＭ１５０に格納された制御プログラムに従って無線通信装置１３０全体を制御する。またＲＯＭ１５０には、制御プログラムに加えて、全てのトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２についてのマルチＩＤ、パスワード及びシステムＩＤが格納されている。ＣＰＵ１４４は、無線通信タグ７２から入力したマルチＩＤ及びパスワードをＲＯＭ１５０に格納されたマルチＩＤ及びパスワードと比較することで、電波通信中の無線通信タグ７２が取り付けられているトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の種類を識別すると共に、無線通信装置１３０との情報交換を許可された無線通信タグ７２であることを確認する。
【００５５】
ＣＰＵ１４４は、インターフェイス回路１５４を通してレーザープリンター１０の中央制御部（図示省略）から送られてきた各トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２毎の感光体ドラム２０，２２，２４，２６に対する露光量、帯電量、現像バイアス等のプロセス情報、このプロセス情報に基づいて演算されるトナー消費量等の書き込み情報をＲＡＭ１５２に一時記憶させた後、所定のタイミングでＲＡＭ１５２から送信情報を読み出し、無線通信タグ７２へ送信する。これにより、無線通信タグ７２のＣＰＵ１３４は、無線通信装置１３０から受信した書き込み情報をＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込み、トナーの充填量から消費量を減算したトナー残量をＥＥＰＲＯＭ１４２に記録する。
【００５６】
本体部における送受信回路１４６は、情報送信時には、ＣＰＵ１４４から送られてきたパラレルの情報信号をシリアルの情報信号に変換した後、この情報信号により変調された電気信号を２個の本体側アンテナ１２４の何れかに出力する。これにより、本体側アンテナ１２４からは、ＣＰＵ１４４からの情報信号に対応する電波信号が出力（輻射）される。また送受信回路１４６は、情報受信時には、本体側アンテナ１２４により受信した電波により得られた電気信号をシリアルの情報信号に復調した後、この情報信号をパラレルの情報信号に変換してＣＰＵ１４４に出力する。
【００５７】
本体部における電源回路１４８は、無線通信タグ７２との交信中に所定周波数の交流電流を本体側アンテナ１２４に供給する。これにより、この本体側アンテナ１２４に対向するタグ側アンテナ８２には電磁誘導が生じ、前述したように、無線通信タグ７２に電力が供給される。ここで、電源回路１４８により本体側アンテナ１２４に供給される交流電流の周波数は、送受信回路１３６，１４６により情報伝送用に用いられる電気信号の周波数と送信時は同じ帯域が選択され、受信時は異なる帯域（例えば、高周波域）が選択されている。
【００５８】
また本体部のＣＰＵ１４４は、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２内から全てのトナーが排出されたことを判断した時点で、そのトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２に取り付けられた無線通信タグ７２にカウントアップ信号を送信する。このカウントアップ信号を受けた無線通信タグ７２のＣＰＵ１３４は、ＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込まれているトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２についてのリサイクル回数及びトナーについてのリサイクル回数に“１”を加算する。
【００５９】
図８には、本実施形態に係る無線通信システム１２８における通信開始処理の一連の動作が示されている。レーザープリンター１０では、電源投入、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の交換、ジャム等の異常発生後のリセット処理等が行われた場合に、無線通信装置１３０のＣＰＵ１４４により図8に示される無線通信システム１２８の通信開始処理を行う。
【００６０】
なお、無線通信システム１２８において、無線通信装置１３０との通信が行われる通信先は、正確には各トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２に取り付けられ無線通信タグ７２であるが、以下の図８のフローチャートに係る記載では、無線通信先を正確に区別する必要ない場合は、説明を簡略化するため無線通信装置１３０の通信先を単に「トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２」と記載する。
【００６１】
通信開始処理では、ステップ３００にて、無線通信装置１３０側のマルチＩＤ（Ｍ）とトナーカートリッジ３６側のマルチＩＤ（Ｍ）とが一致しているか否を判断する。ステップ３００で、無線通信装置１３０側のマルチＩＤ（Ｍ）とトナーカートリッジ３６側のマルチＩＤ（Ｍ）とが一致した場合、カートリッジホルダ３４の着脱部９６に適正なトナーカートリッジ３６が装着されていると判断し、ルーチンをステップ３０４へ移行し、無線通信装置１３０がトナーカートリッジ３６との通信を開始する。また無線通信装置１３０側のマルチＩＤ（Ｍ）とトナーカートリッジ３６側のマルチＩＤ（Ｍ）が一致しない場合には、ルーチンをステップ３０２へ移行し、カートリッジホルダ３４の着脱部９６にトナーカートリッジが装着されていないか、又は着脱部９６に装着されているトナーカートリッジが不適正なものであると判断し、所定のエラー処理を実行する。
【００６２】
ステップ３０４〜３０６で、無線通信装置１３０とトナーカートリッジ３６との間で、パスワード照合及びシステムＩＤ照合を順に行う。このとき、トナーカートリッジ３６側のパスワード及びシステムＩＤの何れかが適正でないと判断された場合には、着脱部９６に装着されているトナーカートリッジが不適正なものであると判断し、ルーチンをステップ３０８へ移行し、所定のエラー処理を実行する。またトナーカートリッジ３６側のパスワード及びシステムＩＤの双方が適正であると判断された場合には、ルーチンを３１０へ移行し、無線通信装置１３０のＣＰＵ１４４は、トナーカートリッジ３６における無線通信タグ７２を制御し、ＥＥＰＲＯＭ１４２から感光体ドラム２０，２２，２４，２６に対する露光量、帯電量、現像バイアス等のプロセス情報及びトナーについての充填量、種類及び保存期間等のトナー情報を読み取る。
【００６３】
ステップ３１２では、無線通信装置１３０におけるＣＰＵ１４４は、トナーカートリッジ３６におけるＣＰＵ１３４との間で、ＥＥＰＲＯＭ１４２から読み取った情報がＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込まれているから情報と一致しているか否かを判断するリードチェックを実行し、双方の情報が一致している場合には、ルーチンをステップ３１４へ移行し、また双方の情報が一致していない場合には、ルーチンをステップ３１０にリターンし、ＥＥＰＲＯＭ１４２から読み取った情報がＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込まれた情報と一致するまで、ＥＥＰＲＯＭ１４２に対する情報の読み取り処理を繰り返す。
【００６４】
ステップ３１４では、無線通信装置１３０のＣＰＵ１４４は、レーザープリンター１０固有の識別番号、ユーザ固有の識別番号、トナーカートリッジ３６の使用開始時間等の初期情報をトナーカートリッジ３６における無線通信タグ７２へ送信し、この初期情報を無線通信タグ７２のＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込む。ステップ３１６では、無線通信装置１３０におけるＣＰＵ１４４は、トナーカートリッジ３６におけるＣＰＵ１３４との間で、送信した初期情報がＥＥＰＲＯＭ１４２に誤り無く書き込まれた否かを判断するリードチェックを実行し、双方の情報が一致している場合には、トナーカートリッジ３６との通信開始処理を終了させる。また双方の初期情報が一致していない場合には、ルーチンをステップ３１４にリターンし、無線通信タグ７２に送信した初期情報がＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込まれた情報と、ＥＥＰＲＯＭ１４２に対する情報の書き込み処理を繰り返す。
【００６５】
無線通信システム１２８では、上記したＭトナーを収容したトナーカートリッジ３６についての通信開始処理が完了したならば、他のＹ、Ｋ及びＣのトナーを収容したトナーカートリッジ３８，４０，４２との間でも、図8に示される一連の通信開始処理と基本的に同一の処理を順に実行する。レーザープリンター１０の中央制御は、無線通信装置１３０と全てのトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２との間の通信開始処理が終了した後、画像形成動作が開始可能となるようにインターロックを解除する。
【００６６】
また中央制御部は、画像形成を１回行う毎に、又は画像形成を所定回数行う毎に、無線通信装置１３０におけるインターフェイス回路１５４を通して各トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２に対応するプロセス情報、トナー消費量等に関する情報をＣＰＵ１４４に出力する。ＣＰＵ１４４は、中央制御部からの情報を対応するトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の無線通信タグ７２に送信すると共に、その無線通信タグ７２のＥＥＰＲＯＭ１４２に中央制御部からの情報を書き込む。
【００６７】
（実施形態の作用）
次に、上記のように構成された本実施形態に係るレーザープリンター１０による作用について説明する。
【００６８】
本実施形態に係るレーザープリンター１０の無線通信システム１２８では、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２にそれぞれ配置されたタグ側アンテナ８２を、そのコイル軸ＴＣが着脱部９６，９８，１００，１０２に対する挿脱方向に対して略直交するようにトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２により支持することにより、タグ側アンテナ８２をトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の端面部を覆うように配置する必要がなくなるので、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の端面部に閉塞栓４６、従動連結板５２等が配置されている場合でも、これらの部品等に干渉しないように、無線通信タグ７２をトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２に容易に取り付けることができる。
【００６９】
また無線通信システム１２８では、本体側アンテナ１２４を、そのコイル軸ＢＣがトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の着脱部９６，９８，１００，１０２に対する挿脱方向に略直交し、かつ該コイル軸ＢＣに直交するコイル軸直角方向に沿ったコイル面がタグ側アンテナ８２のコイル面に対向するように、カートリッジホルダ３４に配置したことより、本体側アンテナ１２４を装置本体におけるトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の端面部に対向する部分に配置する必要がなくなるので、装置本体におけるトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の端面部に対向する部分に駆動連結板等の部品が配置されている場合でも、これらの部品へ干渉しないように、本体側アンテナ１２４を装置本体に容易に配置できる。
【００７０】
具体的には、無線通信システム１２８では、２個の本体側アンテナ１２４が２個のトナーカートリッジ３６，３８間に生じる隙間及び、２個のトナーカートリッジ４０，４２間に生じる隙間にそれぞれ配置されているので、従来、レーザープリンターでは有効利用されることが少なかった空間（デッドスペース）に本体側アンテナ１２４を配置でき、かつ本体側アンテナ１２４をタグ側アンテナ８２に十分に近接させつつ、タグ側アンテナ８２に対向させることも容易になるので、装置本体内の狭い空間に本体側アンテナ１２４を効率的に配置でき、かつ無線通信装置１３０と各トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２に取り付けられた無線通信タグ７２との間における電磁誘導による電力供給及び電波通信も確実に行えるようになる。
【００７１】
また無線通信システム１２８では、１個の本体側アンテナ１２４の表面部及び裏面部をそれぞれ異なるタグ側アンテナ８２に対向していることから、本体側アンテナ１２４を小型のもの、具体的には、タグ側アンテナ８２と略同一サイズにした場合でも、１個の本体側アンテナ１２４と２個のタグ側アンテナ８２との間での電磁誘導及び電波送受信を確実に実行できるようになる。
【００７２】
（実施形態の変形例）
図９及び図１０には、本実施形態に係るレーザープリンターにおける無線通信システムの第１及び第２の変形例がそれぞれ示されている。
【００７３】
図９に示される無線通信システム１６０が適用されるレーザープリンターでは、カートリッジホルダ１６２に対してＭトナー、Ｙトナー、Ｋトナー及びＣトナーをそれぞれ収容する４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２がそれぞれ着脱可能に装着されると共に、通常、最も消費量が多いＫトナーを収容した１個のトナーカートリッジ１７２が着脱可能に装着される。ここで、トナーカートリッジ１７２とトナーカートリッジ４０との間では、相互に互換性を確保する必要があることから、これらのトナーカートリッジ４０，１７２に取り付けられる無線通信タグ７２のＥＥＰＲＯＭ１４２にはマルチＩＤとして同一データが書き込まれている。
【００７４】
図９に示されるように、カートリッジホルダ１６２には、５個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２，１７２が装置の幅方向に沿って直線的に配列されるように装着されている。これらのトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２，１７２の下端部には、それぞれ無線通信タグ７２が同一方向（下方）を向くように取り付けられている。一方、カートリッジホルダ１６２には、それぞれ薄肉プレート状に形成されたアンテナユニット１６４，１６６が配置されている。ここで、アンテナユニット１６４内には、銅線等の導電性線材がコイル状に巻かれて構成された大型の本体側アンテナ１６８が設けられており、またアンテナユニット１６６内には、銅線等の導電性線材がコイル状に巻かれて構成された小型の本体側アンテナ１７０が設けられている。これらの本体側アンテナ１６８，１７０のコイル軸ＢＣに直交するコイル面は、それぞれアンテナユニット１６４，１６６の面方向と平行になっている。
【００７５】
アンテナユニット１６４の本体側アンテナ１６８は、そのコイル面が４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２における全てのタグ側アンテナ８２のコイル面に正対するように支持され、またアンテナユニット１６６の本体側アンテナ１７０は、そのコイル面がトナーカートリッジ１７２におけるタグ側アンテナ８２のコイル面のみに正対するように支持されている。ここで、本体側アンテナ１６８からトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２までの距離と、本体側アンテナ１７０からトナーカートリッジ１７２までの距離とは互いに等しくなっており、この距離に対し、本体側アンテナ１６８からトナーカートリッジ１７２までの距離及び本体側アンテナ１７０からトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２までの距離は十分に長くなっている。また無線通信装置１７６と無線通信タグ７２との電波出力は、本体側アンテナ１６８とトナーカートリッジ１７２との間、及び本体側アンテナ１７０とトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２との間では交信できないように設定されている。
【００７６】
図９に示される無線通信システム１６０では、２個のアンテナユニット１６４，１６６における本体側アンテナ１６８，１７０が本体部１７４に接続されて装置本体側の無線通信装置１７６が構成されている。この本体部１７４は、基本的に図７に示される本体部１３２と同一構造とされているので、詳細な説明を省略する。無線通信装置１７６は、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の何れかと交信を行う場合には、本体側アンテナ１６８を用いてトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２におけるタグ側アンテナ８２との間で電波の送受信を行い、またトナーカートリッジ１７２と交信を行う場合には、小型の本体側アンテナ１７０を用いてトナーカートリッジ１７２におけるタグ側アンテナ８２との間で電波の送受信を行う。
【００７７】
これにより、Ｋトナーをそれぞれ収容するトナーカートリッジ４０，１７２が同一のマルチＩＤを有している場合でも、本体側アンテナ１６８によりトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の無線通信タグ７２と交信しようとした場合に、トナーカートリッジ１７２の無線通信タグ７２との間で混信が生じることを防止でき、これとは逆に、本体側アンテナ１７０によりトナーカートリッジ１７２の無線通信タグ７２と交信しようとした場合に、トナーカートリッジ４０の無線通信タグ７２との間で混信が生じることを防止できる。
【００７８】
図１０に示される無線通信システム１８０が適用されるレーザープリンターでは、カートリッジホルダ１８２に対してＭトナー、Ｙトナー、Ｋトナー及びＣトナーをそれぞれ収容する４個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２がそれぞれ着脱可能に装着され、これらのトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２は、装置の幅方向に沿って直線的に配列されるように支持されている。これらのトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の下端部には、それぞれ無線通信タグ７２が同一方向（下方）を向くように取り付けられている。
【００７９】
一方、カートリッジホルダ１８２には、装置の幅方向に沿って直線的に延在するガイド基台１８４がトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の下端部に正対するように設けられている。このガイド基台１８４上には、薄肉プレート状のアンテナユニット１８６が幅方向に沿ってスライド可能に設置されている。具体的には、アンテナユニット１８６は、図１０の実線で示されるようなトナーカートリッジ３６に正対する位置から２点鎖線で示されるようなトナーカートリッジ４２に正対する位置までの範囲で移動可能とされている。
【００８０】
アンテナユニット１８６内には、銅線等の導電性線材がコイル状に巻かれて構成された本体側アンテナ１８８が設けられている。この本体側アンテナ１８８のコイル軸ＢＣに直交するコイル面は、それぞれアンテナユニット１８６の面方向と平行になっている。また本体側アンテナ１８８のコイル面に沿ったサイズは、無線通信タグ７２に内蔵されたタグ側アンテナ８２と略等しくなっている。
【００８１】
ガイド基台１８４内には、アンテナユニット１８６を幅方向に沿って駆動するための駆動機構（図示省略）が配置されており、この駆動機構は、無線通信装置１９２の本体部１９０からの制御信号によりアンテナユニット１８６をトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の何れかに正対する位置にスライドさせる。ここで、無線通信装置１９２と無線通信タグ７２との電波出力は、アンテナユニット１８６が正対するトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の無線通信タグ７２との間のみで交信可能になり、他のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の無線通信タグ７２との間では交信できないように設定されている。
【００８２】
図１０に示される無線通信システム１８０では、アンテナユニット１８６における本体側アンテナ１８８が本体部１９０に接続されて装置本体側の無線通信装置１９２が構成されている。この本体部１９０は、送受信回路における本体側アンテナ１８８が接続される入出力端子が１個にのみである点を除き、図７に示される本体部１３２と同一構造とされている。
【００８３】
無線通信装置１９２は、トナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の何れかと交信を行う場合には、ガイド基台１８４内の駆動機構によりアンテナユニット１８６を交信先となる１個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２に正対する位置へ移動させた後、無線通信タグ７２との間で交信を開始する。
【００８４】
これにより、小型化された１個の本体側アンテナ１８８のみを用いて複数個のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の何れに対して電波による交信が可能になると共に、カートリッジホルダ１８２に装着されているトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２の何れかが他のトナーカートリッジと同一のマルチＩＤを有している場合でも、送信先として選択されたトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２とのみ交信を行え、他のトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２との間で混信が生じることを防止できる。
【００８５】
なお、本実施形態では、本実施形態に係る無線通信システム１２８，１６０，１８０をレーザープリンター１０における装置本体側の無線通信装置１３０，２７６，１９２とトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２との間の交信に用いる場合のみを説明したが、このようなトナーカートリッジ３６，３８，４０，４２以外にも、レーザープリンター１０において装置本体に対して着脱される電子写真感光体及び１個以上のプロセス部品を含むプロセスユニット、電子写真感光体、クリーニング器、帯電器、除電器、現像器等のプロセス部品等に無線通信タグを取り付け、装置本体側の無線通信装置との間で電波による交信を行い、無線通信タグに対して各種のデータを書き込み、又は読み出すようにしても良い。
【００８６】
また本実施形態に係る無線通信システムの基本構成は、レーザープリンター以外の各種の画像形成装置、例えば、電子写真プロセスを用いて画像形成を行うファクシミリ装置、プリンター、ファクシミリ等が一体となった複合機にも適用可能であり、さらに電子写真プロセスを用いることなく画像形成を行うインクジェットプリンタ、サーマルプリンター等の画像形成装置に適用し、インクカートリッジ、インクリボンカートリッジ等の装置本体に対して着脱されるカートリッジ部品に無線通信タグを取り付けるようにしても良い。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る無線通信システム及び画像形成装置によれば、カートリッジ部品にその端面部を覆うようにタグ側アンテナを取りつけることができず、また装置本体に装着されるカートリッジ部品の個数が多い場合でも、装置を大型化することなく、本体側アンテナとタグ側アンテナとを十分に近づけ、かつ互いに対向させることができる。
また本発明に係るカートリッジ部品によれば、該カートリッジ部品が装置本体における複数のカートリッジ着脱部の何れかに選択的に装着される場合に、装着されるカートリッジ着脱部の位置に応じて無線通信タグの取付け位置を変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係るレーザープリンターの構成を示す側面図である。
【図２】 図１に示されるレーザープリンターにおけるトナーカートリッジが着脱可能に装着されたカートリッジホルダの構成を示す斜視図である。
【図３】 図１に示されるレーザープリンターにおけるトナーカートリッジ及び無線通信装置のアンテナユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】 図１に示されるレーザープリンターにおけるトナーカートリッジ及びトナーカートリッジに取り付けられる無線通信タグの構成を示す分解斜視図である。
【図５】 図１に示されるレーザープリンターにおけるトナーカートリッジに取り付けられた無線通信タグ及び無線通信装置のアンテナユニットを軸方向外側から見た正面図である。
【図６】 図１に示されるレーザープリンターにおけるトナーカートリッジに取り付けられた無線通信タグ及び無線通信装置のアンテナユニットを構成を示す側面断面図である。
【図７】 本発明の実施形態に係るレーザープリンターにおける無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図８】 本発明の実施形態に係る無線通信システムによる通信開始処理時の動作を示すフローチャートである。
【図９】 本発明の実施形態に係る無線通信システムの変形例を示すトナーカートリッジ及びアンテナユニットの正面図である。
【図１０】 本発明の実施形態に係る無線通信システムの変形例を示すトナーカートリッジ及びアンテナユニットの正面図である。
【符合の説明】
１０ レーザープリンター（画像形成装置）
１４ メインフレーム（装置本体）
３４ カートリッジホルダ（カートリッジ着脱部）
３６、３８、４０、４２、 トナーカートリッジ（カートリッジ部品）
７２ 無線通信タグ
８２ タグ側アンテナ
９２ 回路基板（タグ側無線制御部）
９４ ＩＣチップ（タグ側無線制御部）
９６、９８、１００、１０２ 着脱部（カートリッジ着脱部）
１１８ アンテナユニット
１２０ アンテナユニット
１２４ 本体側アンテナ
１２８ 無線通信システム
１３０ 無線通信装置
１３６ 送受信回路（タグ側無線制御部）
１３８ 電源回路（タグ側無線制御部）
１４６ 送受信回路（本体側無線制御部）
１４８ 電源回路（本体側無線制御部）
１５４ インターフェイス回路（本体側無線制御部）
１６０ 無線通信システム
１６２ カートリッジホルダ（カートリッジ着脱部）
１６４、１６６ アンテナユニット
１６８、１７０ 本体側アンテナ
１７２ トナーカートリッジ（カートリッジ部品）
１７４ 本体部（無線通信装置）
１７６ 無線通信装置
１８０ 無線通信システム
１８２ カートリッジホルダ（カートリッジ着脱部）
１８６ アンテナユニット
１８８ 本体側アンテナ
１９０ 本体部（無線通信装置）
１９２ 無線通信装置

Claims (7)

1. 装置本体と、前記装置本体に設けられた複数のカートリッジ着脱部と、前記カートリッジ着脱部にそれぞれ挿入され、着脱可能に装着される複数個のカートリッジ部品と、を有する装置に適用される無線通信システムであって、
   前記カートリッジ部品に取り付けられ、導電材料によりコイル状に形成されたタグ側アンテナ、該タグ側アンテナを介して非接触で情報を送信し、又は受信するタグ側無線制御部及び、該タグ側無線制御部により情報が読み取られ、又は書き込まれる情報記憶素子が搭載された無線通信タグと、
   前記装置本体に配置され、導電材料によりコイル状に形成された本体側アンテナ及び、該本体側アンテナと前記タグ側アンテナとを介して非接触で前記タグ側無線制御部に情報を入出力する本体側無線制御部が設けられた無線通信装置とを有し、
   前記タグ側アンテナを、そのコイル軸が前記カートリッジ着脱部に対する前記カートリッジ部品の挿脱方向に対して略直交するように、前記カートリッジ部品により支持すると共に、前記本体側アンテナを、そのコイル軸が前記挿脱方向に略直交し、かつ該コイル軸に直交するコイル軸直角方向に沿って前記タグ側アンテナに対向するように前記装置本体に配置し、
   しかも前記カートリッジ部品に、前記無線通信タグがそれぞれ取付け可能とされたタグ収納部を複数個設け、複数個の前記タグ収納部を、前記カートリッジ部品における前記挿脱方向と直交する断面内の周壁部に沿って互いに異なる部位に配置したことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記カートリッジ部品が挿入される前記カートリッジ着脱部の前記装置本体における位置に応じて、該カートリッジ部品における複数個の前記タグ収納部から何れか１個のタグ収納部が選択され、選択された該タグ収納部に前記カートリッジ部品が収納されると共に取付けられることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記本体側アンテナを前記挿脱方向に対して直交するカートリッジ幅方向に沿って複数個の前記カートリッジ部品の間に配置し、該複数個のカートリッジ部品によりそれぞれ支持された複数個の前記タグ側アンテナを前記コイル軸直角方向に沿って前記本体側アンテナに対向させたことを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信システム。
4. 前記無線通信装置は、複数個の前記本体側アンテナと、該複数個の本体側アンテナの何れか１個を選択的に前記タグ側アンテナに対して電波通信可能とするアンテナ選択手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の無線通信システム。
5. 画像形成が行われる装置本体と、
   前記装置本体に設けられた複数のカートリッジ着脱部と、
   前記カートリッジ着脱部にそれぞれ挿入され、着脱可能に装着される複数個のカートリッジ部品と、
   請求項１乃至４の何れか１項記載の無線通信システムと、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
6. レーザー光により静電潜像が形成される感光体と、
   前記感光体に形成された静電潜像をトナーによりトナー像に現像する現像器と、前記現像器に供給するトナーを収納したトナー収納容器とを有し、
   前記トナー収納容器を、前記無線通信タグが取り付けられる前記カートリッジ部品として構成したことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 導電材料によりコイル状に形成されたタグ側アンテナ、該タグ側アンテナを介して非接触で情報を送信し、又は受信するタグ側無線制御部及び、該タグ側無線制御部により情報が読み取られ、又は書き込まれる情報記憶素子が搭載された無線通信タグが取り付けられ、
   装置本体に設けられた複数個のカートリッジ着脱部の何れかに選択的に着脱可能に装着されると、タグ側アンテナを装置本体に配置された本体側アンテナに近接させ、前記無線 通信タグを装置本体に配置された本体側無線制御部に対して非接触で情報を入出力可能とするカートリッジ部品であって、
   前記無線通信タグがそれぞれ取付け可能とされた複数個のタグ収納部が複数設けられると共に、該複数個のタグ収納部がカートリッジ着脱部に対する着脱方向と直交する断面内の周壁部に沿って互いに異なる部位に配置されたことを特徴とするカートリッジ部品。

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