JP4378311B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、交換可能な交換ユニットが着脱可能に装着される画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置の中には、例えば感光体ドラムやトナーなどの消耗品を画像形成装置本体に対して交換可能なユニットにして、ユーザーによるメンテナンスの容易化を図っているものがある。更に近年では、画質向上や交換ユニットの寿命の正確な管理等を目的として、それらの情報の読み書きが可能な記憶素子を前記交換ユニットに搭載したものが出現している。この交換ユニットに搭載された記憶素子へのデータの書き込みやデータの読み取りは、通常、画像形成装置本体とコネクタを介して接続して行われている。しかし、このような構成では、記憶素子への信号は微弱であり僅かな接触不良でも誤動作するという問題があった。

そこで、前記交換ユニットに搭載する記憶素子として、データの書き込みやデータの読み取りを非接触で行えるよう、無線ＩＣタグを用いた提案がなされている。

特開２０００−２４６９２１号公報（以下、特許文献１という）では、交換可能なインクカートリッジに画像形成装置との同定情報、インク残量などの情報を記憶させたＩＣチップを搭載している。そして、前記カートリッジが着脱可能な画像形成装置本体が前記ＩＣチップと対応するリーダライタを備えている。この構成により、特許文献１に開示されている技術によれば、カートリッジが画像形成装置に装着された状態で前記ＩＣチップと画像形成装置本体とが前述の情報を非接触で通信することができる。

また特開２００１−２２２３０号公報（以下、特許文献２という）では、交換可能な複数のカートリッジにそれぞれ非接触通信ＩＣタグを搭載している。そして、前記各ＩＣタグとの間で非接触で情報の送受信が可能な１つのリーダライタを、前記カートリッジが着脱可能に装着される画像形成装置本体側に設けた構成が開示されている。

特開２０００−２４６９２１号公報 特開２００１−２２２３０号公報

しかしながら、上記特許文献に記載されている技術では、交換ユニットに搭載されたＩＣタグと非接触で通信を行うため、その通信時に電磁放射ノイズが装置外部に洩れる可能性がある。なお、この装置から洩れる電磁放射ノイズについては、国際的な規格により、その強度を一定限度以下に下げなければならない。

特に特許文献２に開示されている技術では、非接触通信ＩＣタグが複数の交換ユニットに個別に搭載され比較的広範囲に配置されており、これらＩＣタグとの間の通信を１つのリーダライタで行っている。すなわち、前記広範囲に配置された各ＩＣタグと１つのリーダライタとの間の通信距離が長くなるため、情報の送受信に必要な電磁波の出力を大きく設定する必要がある。このため、前述した電磁放射ノイズの洩れ量が相対的に大きくなることが懸念される。

そこで、本発明の目的は、複数の交換ユニットに各々搭載されたＩＣタグを少なくとも１つのリーダライタで通信する際の電磁放射ノイズの洩れ量を大幅に低減することである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、非接触の無線通信によりデータの書き込み又は読み取りが行われるＩＣタグを個別に有する複数の交換ユニットが着脱可能に装着され、前記交換ユニットのＩＣタグに対して非接触の無線通信によりデータを書き込み又はデータを読み取る少なくとも１つのリーダライタを有する画像形成装置であって、前記画像形成装置内に電磁放射ノイズを遮蔽するためのシールド部材により略閉空間を形成し、前記略閉空間内に前記リーダライタと前記交換ユニットが有するＩＣタグを配置し、前記リーダライタが設けられた略閉空間を形成するシールド部材は交換ユニットを画像形成装置本体に位置決めするための位置決め穴を有し、前記交換ユニットは前記位置決め穴に嵌合する位置決め突起を有し、前記位置決め突起の先端部に前記ＩＣタグを設け、前記位置決め穴を有し、前記交換ユニットを支持する画像形成装置の本体側板と、前記本体側板に取り付けられ、前記交換ユニットに駆動力を伝達するための駆動伝達部材を有する駆動ボックスが、前記シールド部材として機能し、前記略閉空間を形成することを特徴とする。

上記本発明によれば、複数の交換ユニットに各々搭載されたＩＣタグを少なくとも１つのリーダライタで通信する際の電磁放射ノイズの洩れ量を大幅に低減することができる。

以下、図面を参照して、参考例及び本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。

〔第１参考例〕
第１参考例に係る画像形成装置について図面に基づいて詳細に説明する。図２は、画像形成装置の一例としてのカラー電子写真プリンタの模式的断面図である。

図２に示すカラー電子写真プリンタは、着脱可能な複数の交換ユニットとして、本体内に各々独立に着脱可能なプロセスカートリッジ１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）と、現像剤容器をカートリッジとしたトナーカートリッジ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）とを備えている。

像担持体としての感光体ドラム１０１（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ）の周囲に、感光体ドラム１０１表面に均一に帯電処理を行う帯電装置１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ）、画像情報を感光体ドラム１０１上にレーザ光で照射する露光装置１０３（１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ）、感光体ドラム１０１上の静電潜像を顕像化する現像装置１０４（１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ）、感光体ドラム１０１上のトナー像を中間転写体３０１に転写する１次転写帯電装置３０２（３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄ）、感光体ドラム１０１上の残留トナーを回収するクリーニング装置１０５（１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ）が配置されている。

更に、中間転写体３０１に転写されたトナー像を用紙等の記録材Ｐに転写する２次転写装置３０３、中間転写体３０１上の残留トナーを回収する中間転写体クリーニング装置３０４、未定着トナー像を記録材Ｐに定着する定着処理を行う定着装置４０１、定着処理後の記録材Ｐを排出する排出ローラ４０２、排出後の記録材Ｐを積載する排出トレイ４０３が配置されている。中間転写体３０１は誘電体フィルムの無端状ベルトを駆動ローラ３０５、従動ローラ３０６、２次転写対向ローラ３０７に巻き掛けられており、駆動ローラ３０５、従動ローラ３０６間に張設されるベルト部分は感光体ドラム１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄに接しており、駆動時は矢印方向へ周回する。

トナーカートリッジ２のトナー収容部２０１（２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ）はトナーを収容していて、現像手段の図示しないトナー量検知手段によってトナー補給信号が送られた場合にトナー補給スクリュー２０２（２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄ）が回転し、トナーを補給する。

上記記録材Ｐは、給送カセット５０１に積載されていて、給送ローラ５０２によって１枚毎に順に給送する。さらに前記記録材Ｐは、搬送ローラ５０３によって搬送され、レジストローラ５０４によって感光体ドラム１０１上のトナー像と同期をとって送り出される。また、図２に示した給送カセット５０１は１段で構成された場合を例示しているが、複数段配設し、大きさ或いは積載向きの異なる記録材を収容し、所望の記録材を適宜選択できるようにしてもよい。

なお、以上の様な構成のカラー電子写真プリンタにおける画像形成プロセス全体は公知の手順と同様であり省略する。

プロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、夫々前述の感光体ドラム１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄと、感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電装置１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ、現像装置１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ、クリーニング装置１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄを一体に具備している。トナーカートリッジ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、夫々トナー収容部２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ、トナー補給スクリュー２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄを一体に具備している。

図３及び図４はカラー電子写真プリンタの模式的斜視図である。図３は装置本体１４前側の開閉可能なカバー３５を開いた状態である。図４はプロセスカートリッジ１とトナーカートリッジ２の着脱の途中状態を示したものである。なお、図４では、プロセスカートリッジ１ｂとトナーカートリッジ２ｄを途中まで引き出した状態を例示している。カバー３５は、装置本体１４に対して開閉可能であり、装置本体１４に装着された交換ユニットとしてのプロセスカートリッジ１及びトナーカートリッジ２を覆うカバー部材である。プロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ及びトナーカートリッジ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、カラー電子写真プリンタの装置本体１４の図示しないガイドレールによってＹ方向に着脱自在に装着されている。このとき感光体ドラム１０１はＹ方向と平行している。

図５及び図６はプロセスカートリッジ１と装置本体１４の着脱状態を図４に示すＸ方向からみた側面断面図である。図５は、プロセスカートリッジ１が装置本体１４に途中まで挿入された状態を示し、図６はプロセスカートリッジ１が装置本体１４に完全に装着された状態を示す。

プロセスカートリッジ１はその構成要素である感光体ドラム１０１及び帯電装置１０２、現像装置１０４、クリーニング装置１０５（図２参照）を両端部で支持する金属製のユニット前側板１１１及びユニット後側板１１２と、その中間部分の側壁を形成する樹脂製の容器１１５を有する。

プロセスカートリッジ１の装置本体１４との位置決め構成について説明する。装置本体１４はプロセスカートリッジ１等の交換ユニットを支持する筐体を構成する為の金属製の本体前側板１４１ａ及び本体後側版１４１ｂを有する。装置本体１４の各本体側板１４１ａ，１４１ｂには、それぞれプロセスカートリッジ１の位置決めのための位置決め穴１４２ａ，１４２ｂが備わる。一方、プロセスカートリッジ１の各ユニット側板１１１，１１２には、それぞれ前記各本体側板１４１ａ，１４１ｂの位置決め穴１４２ａ，１４２ｂに嵌合する位置決め突起としての位置決めピン１１３，１１４が備わる。

図５に示すように、プロセスカートリッジ１が装置本体１４に装着されると、それぞれ本体側の位置決め穴１４２ａ，１４２ｂとユニット側の位置決めピン１１３，１１４が嵌合することで、装置本体１４に対してプロセスカートリッジ１が位置決めされる。

プロセスカートリッジ１は、感光体ドラム１０１及び現像装置１０４（図２参照）に駆動を伝達する為のカップリング１１６を有する。プロセスカートリッジ１が装置本体１４に装着された状態で、カップリング１１６は対向する装置本体１４側のカップリング１４３に接続する。この装置本体１４側のカップリング１４３の端部１４３ａには駆動源が接続されている。これによって装置本体側の駆動源から駆動が伝達されて、プロセスカートリッジ１の感光体ドラム１０１及び現像装置１０４（図２参照）が回転駆動され、画像形成プロセスが行われる。

また、プロセスカートリッジ１の容器１１５にはユニット後側板１１２より後方に突出した台座１２５が備わる。この台座１２５上に、非接触の無線通信によりデータの書き込み又は読み取りが行われるＩＣタグとしてのＲＦＩＤタグ１２０が配置される。なお、ここでいうＲＦＩＤタグのＲＦＩＤとは、Radio Frequency Identificationの略であり、電波を使った非接触の自動認識技術のことである。

前記ＩＣタグとしてのＲＦＩＤタグ１２０は、その間近に金属部材があると磁界が正しく形成されずに通信ができなくなる場合がある。このため、ここでは、前述したようにＲＦＩＤタグ１２０を絶縁性のある樹脂製の台座１２５上に配置し、金属製の後側板１１２から離し、前述の問題を回避している。

ＲＦＩＤタグ１２０は、図８に示すように、データの書き込み及び読み取りが行われるメモリ１２１をマウントしてアンテナパターン１２２を形成した薄肉回路基板であるフレキシブル回路基板１２３により板状に形成されている。

また、前記ＲＦＩＤタグ１２０は、バッテリーレスであって、該ＲＦＩＤタグ１２０のアンテナパターン１２２から、図１に示す装置本体側の非接触型リーダライタ１４５が備えるコイル状のアンテナ部１４５ａを介して、電磁結合される。これにより、非接触の無線通信によりデータ読み書きが行える。

ＲＦＩＤタグ１２０のメモリ１２１は、予め必要な情報（例えば感光体ドラムやその他のプロセス手段の製造上のばらつきによる特性差など）を書き込んでおき、このプロセスカートリッジ１の使用中に装置本体と前記電磁結合して情報のやり取りをすることにより、プロセスカートリッジ１の使用状況や、使用条件を判断する等の目的のために使用される。

図１は複数のプロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが装置本体１４に装着された状態を図４におけるＺ方向から見た模式上視断面図である。

本体後側版１４１ｂ上には樹脂製の台座１４４が設けられ、台座１４４上にＲＦＩＤタグ１２０と装置本体１４を電磁結合するためのリーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａが配置される。更に、リーダライタ本体１４５ｃは本体後側板１４１ｂの近傍に配置され、アンテナ部１４５ａとワイヤハーネス１４５ｂで接続される。なお、リーダライタ１４５はアンテナ部１４５ａと一体化され、本体後側板１４１ｂに設けた樹脂製の台座１４４上（図１に示すアンテナ部１４５ａの位置）に配置されてもよい。

図１、図５及び図６に示すように、本体後側板１４１ｂには、該本体側板１４１ｂと各プロセスカートリッジのユニット側板１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄの間に介在するＲＦＩＤタグ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄとリーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａの四方を包囲するように側壁１４１ｃが形成されている。そして、各プロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを装置本体１４に装着した時、プロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのユニット後側板１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄの互いの隣接部及び前記各ユニット側板と前記本体後側板１４１ｂの側壁１４１ｃの間に生じる隙間が微小になるように設定されている。

このようにして、装置本体１４の本体後側板１４１ｂと各プロセスカートリッジ１のユニット後側板１１２の間に略閉ざされた略閉空間１５０が形成される。

前記略閉空間１５０は、装置本体１４にプロセスカートリッジ１を装着することによって形成される。そして、プロセスカートリッジ１を装置本体１４に装着することにより、各プロセスカートリッジのＲＦＩＤタグ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄとリーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａが、前記略閉空間１５０内に配置されることになる。

また、前記略閉空間１５０を形成するユニット後側板１１２及び本体後側板１４１ｂは金属製であり、充分に接地された状態となっており、電磁放射ノイズを遮蔽するためのシールド部材として機能する。

このように、シールド部材として機能するユニット後側板１１２及び本体後側板１４１ｂで構成された略閉空間１５０の内部でＲＦＩＤタグ１２０とリーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａとの通信が行われる。このため、通信時に発生する電磁放射ノイズはシールド効果によって遮断され、装置本体外部に漏洩する電磁放射ノイズは大幅に低減される。

具体的には、前述したように、ユニット後側板１１２と本体後側板１４１ｂ間に生じる微小な隙間がある略閉空間構成の場合でも、通信周波数が１００ＫＨｚ程度の低周波域のＲＦＩＤタグ１２０を使用する場合は充分なノイズ減衰効果が得られる。

更に、通信周波数が１０ＭＨｚを超える高周波帯域のＲＦＩＤタグを使用する場合においても、充分なノイズ減衰効果を得るためには、前述の略閉空間における隙間をシールド部材で覆うように構成することが好ましい。図７を用いてその具体的な構成を例示して説明する。図７は前述の略閉空間構成の他の形態を例示した模式側断面図である。

ユニット後側板１１２と本体後側板１４１ｂの側壁１４１ｃの間に生じる微小な隙間１５１を覆う遮蔽板（シールド部材）として、ユニット側板１１２に側壁１２６を形成する。さらにユニット側板１１２と本体側板１４１ｂを導電性のバネ部材（図示せず）で接触させ、共通のグランドをとる構成となっている。この構成によれば、通信周波数が１０ＭＨｚを超える高周波帯域において、５００ＭＨｚ以下の周波数帯域で充分なノイズ減衰効果が得られる。

更に通信周波数が５００ＭＨｚを超える高周波帯域で充分なノイズ減衰効果を得るには、図７に示すように前記遮蔽板としてのユニット側板１１２の側壁１２６の内面側に電磁波吸収層１２７を設けることが好ましい。電磁波吸収層１２７としてはフェライトまたは六方晶フェライト粒子を混入した有機バインダーを使用したシート状体を用い、これを粘着テープでユニット側板１１２の側壁１２６に固定している。このように構成することにより、通信周波数が５００ＭＨｚを超える高周波帯域であっても充分なノイズ減衰効果が得られる。

なお、ここでは、交換ユニットとしてのプロセスカートリッジ１にＩＣタグとしてのＲＦＩＤタグ１２０を搭載した構成を例示して説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、交換ユニットとしてのトナーカートリッジ２にＩＣタグとしてのＲＦＩＤタグ１２０を搭載した構成や、プロセスカートリッジ１及びトナーカートリッジ２の両方、及びその他の装置本体に対して着脱可能な交換ユニットにＩＣタグとしてのＲＦＩＤタグを搭載した構成であっても、本発明を適用することにより同様の効果が得られる。

また、ここでは、金属製のユニット後側板１１２と本体後側板１４１ｂをシールド部材として用いたが、これらの部材が絶縁性であっても、その表面に金属製のシート状部材を接地した状態で貼ることで前記シールド部材としてもよい。

図９は画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。図９において、１００１は画像形成装置に設けられた各種センサからの入力、およびＤＣブラシレスモータ、ステッピングモータなど画像形成する為に駆動される各負荷の出力を制御するコントローラ、１００２は画像形成に必要なプロセス条件、ジャム発生時のリカバリ情報、エラー発生時のバックアップなどを記憶するＳＲＡＭである。１２１はＲＦＩＤタグ１２０に内蔵された不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、１２２はＲＦＩＤタグ１２０のアンテナパターンであり、ＲＦＩＤタグとして各プロセスカートリッジ１（感光体ドラム１０１，帯電装置１０２，現像装置１０４，クリーニング装置１０５を含む）に搭載されている。

プロセスカートリッジ１を装置本体１４に装着し、ＲＦＩＤタグ１２０とリーダライタ１４５がシールド部材による略閉空間１５０（図１参照）内に配置された状態となった後、装置本体１４の電源を入れることで、ＲＦＩＤタグ１２０とリーダライタ１４５が非接触で電磁結合状態となる。

図１０はＲＦＩＤタグ１２０の不揮発性メモリ１２１に記憶されているデータを示す説明図である。図１０に示すように、１アドレスに対して１６ビットのデータが記憶される。図１０において、アドレス０〜１にはシリアルナンバ（００ＸＸＸＸＸＸＨ）、アドレス２にはカウンタ値（ＸＸＸＸＨ）、アドレス３にはプロセス条件１（ＸＸＸＸＨ）、アドレス４にはプロセス条件２（ＸＸＸＸＨ）、アドレス５〜６３には空き（ＦＦＦＦＨ）がデータとして記憶される。

ここで、プロセス条件１，２というのは、プロセスカートリッジ１の感光体ドラム１０１のばらつきに応じて画像形成時の高圧印加条件を変更するために使用される。シリアルナンバはプロセスカートリッジ１の個々に対する番号で、２ワード（４バイト）の情報を有する。最上位バイトは必ず「００」である。また、空きアドレス５〜６３には「ＦＦＦＦＨ」を入れておく。カウンタ値はプリントをとる毎に値を「１」だけ増加させる。

図１１及び図１２を用いて、不揮発性メモリ１２０（ＥＥＰＲＯＭ）のデータ読み出し、データ書き込み動作について説明する。図１１は不揮発性メモリ１２０のオペレーションコードを示す説明図である。また、図１２は３つのモード（データ読み出し、データ書き込み、データ消去）におけるタイミングチャートである。

ここで、記号はそれぞれＣＳ：チップセレクト、ＳＫ：クロック、ＤＩ：オペレーションコード、アドレス入力、ＤＯ：データ出力を示している。

ＤＩ端子にはオペレーションコードとアドレスがクロックの立ち上がりに同期して送られてくるので、それを読み込む。ＤＯ端子にはデータがクロックの立ち上がりに同期して出力される。オペレーションコード、アドレスの組み合わせで７つのモードが実現される。

プロセスカートリッジ１の製造段階について説明する。感光体ドラム１０１には感度のばらつきがあるため、個々のプロセスカートリッジ１に対して補正値を測定する。測定された補正値がプロセス条件１，２である。

また、カウンタ値には必ず「０」を図１２に示したタイミングチャートにしたがって、不揮発性メモリ１２０内のデータとして書き込む。その結果、プロセスカートリッジ１の出荷時には不揮発性メモリ１２０の内容は、以下のように設定されている。アドレス０〜１にはシリアルナンバ（１から順次）、アドレス２にはカウンタ値（０）、アドレス３にはプロセス条件１（−１０〜１０）、アドレス４にはプロセス条件２（−６３〜６３）がデータとして設定されている。

次にプリント時の動作について図１３〜図１５を用いて説明する。図１３はプリント処理ルーチンを示すフローチャートである。

新規にプロセスカートリッジ１が本体に設置されて電源をＯＮにすると、本体はまずプロセスカートリッジ１内の不揮発性メモリ１２１の内容を読み込む（ステップＳ２０１）。

図１４は不揮発性メモリ１２１の読込処理サブルーチンを示すフローチャートである。本サブルーチンでは、アドレス０〜１のシリアルナンバの最上位バイトが「０」に等しいかどうかをチェックする（ステップＳ２２１）。

ここで、アドレス０〜１のシリアルナンバの最上位バイトが「０」に等しいとき、さらにアドレス５〜６３（未使用アドレス）の内容が「ＦＦＨ」になっているかどうかをチェックする（ステップＳ２２２）。

アドレス５〜６３（未使用アドレス）の内容が「ＦＦＨ」になっているとき、不揮発性メモリ１２０内のプロセス条件１，２を装置本体のＳＲＡＭ１０２に格納して（ステップＳ２２３）、図１３に示すメインルーチンに戻る。

一方、図１４に示すサブルーチン（ステップＳ２２１，Ｓ２２２）において、シリアルナンバあるいは未使用アドレスの内容が異なっている場合には、プリントを禁止する（ステップＳ２２４）。これは不揮発性メモリ１２１の内容が書き換えられて改ざんされたと判断したためである。

図１３に示すステップＳ２０１にて不揮発性メモリ１２０の読み込みが終わると、装置本体のＳＲＡＭ１０２に記憶してある本体内カウンタと不揮発性メモリカウンタ（ドラムカウンタと呼ぶ）とを比較する（ステップＳ２０２，Ｓ２０３）。ここで、それぞれ同じであるかあるいは０でないとき、プリント指令待機状態となる（ステップＳ２０５）。

図１３に示すステップＳ２０２，Ｓ２０３にて、いずれか一方が違うときはプロセスカートリッジ設置モードに移行する（ステップＳ２０４）。図１５はプロセスカートリッジ設置モードのサブルーチンを示すフローチャートである。

図１５に示すプロセスカートリッジ設置モードでは、所定の１次電圧を出力し（ステップＳ２３５）、感光体ドラム１０１からの電流値を測定し（ステップＳ２３６）、このプロセスカートリッジ１での１次出力電圧を決定する（ステップＳ２３７）。

また、本体内カウンタをドラムカウンタの値と同じにすると共に、不揮発性メモリ１２１に書き込まれたプロセス条件１，２を読み込んで（ステップＳ２３８）、本サブルーチンを終了し、再び図１３に示すメインルーチンに戻る。

図１３に示すステップＳ２０５にてプリント指令がオンされると、記録材の給送を行い（ステップＳ２０６）、ドラムカウンタを読み込み（ステップＳ２０７）、本体カウンタと比較する（ステップＳ２０８）。

ステップＳ２０８にてドラムカウンタが本体カウンタと一致していれば、プリント動作を実行し（ステップＳ２０９）、本体カウンタおよびドラムカウンタを１ずつ増やして（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０５の処理に戻る。

一方、ステップＳ２０８にてドラムカウンタが本体カウンタと不一致のときは、プロセスカートリッジ１の書き込みエラーとしてプリントを禁止する（ステップＳ２１１）。

このようにして、各プロセスカートリッジのＲＦＩＤタグと装置本体側のリーダライタとを用いて、プロセスカートリッジの感光体ドラム等の製造上のばらつきによる特性差などを読み込ませる作業の自動化およびプロセスカートリッジの総プリント数の把握を容易に行うことができる。

〔第２参考例〕
図１６及び図１７を用いて第２参考例ついて説明する。なお、本参考例は前述した第１参考例に対してＲＦＩＤタグとリーダライタ及びこれらを配置するシールド部材による略閉空間を装置本体手前側に配置した点が異なる。従って、この特徴的な部分のみを説明し、他の部分は前述した第１参考例と同様なので省略する。

図１６はプロセスカートリッジ１が装置本体に装着された状態を示す側面断面図であり、第１参考例における図６に相当する図である。

図１６に示すように、プロセスカートリッジ１の樹脂製容器１１５には、ユニット前側板１１１より前方に突出した台座１２５が備わる。そして、その台座１２５上にＩＣタグとしてのＲＦＩＤタグ１２０が配置される。

一方、装置本体の前カバー３５には、金属製で接地されたシールド部材としてのシールド板１３５が備わる。このシールド板１３５上には樹脂製の台座１４４が設けられ、台座１４４上にリーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａが配置され、ＲＦＩＤタグ１２０との電磁結合を為す。

また、前記ユニット前側板１１１は金属製であり、充分に接地された状態となっており、前記シールド板１３５と共に電磁放射ノイズを遮蔽するためのシールド部材として機能する。

図１７はプロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが装置本体１４に装着され、前カバー３５が開いた状態を示す概略斜視図である。

図１７に示すように、シールド板１３５には、該シールド板１３５と各プロセスカートリッジのユニット側板１１１の間に介在するＲＦＩＤタグ１２０とリーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａの四方を包囲するように側壁１３５ａが形成されている。そして、各プロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを装置本体１４に装着し、前カバー３５を閉じることで、図１６に示す略閉空間１５０が形成される。この状態においては、各プロセスカートリッジ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの各ユニット前側板１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄの互いの隣接部、及び、前記各ユニット前側壁１１１と前記シールド板１３５の側壁１３５ａの間に生じる隙間が微小になるように設定されている。

上述したように、前カバー３５を閉じた状態で、各プロセスカートリッジのＲＦＩＤタグ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄとリーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａが略閉空間１５０内に配置される。従って、シールド部材として機能するユニット前側板１１１及びカバー１３が有するシールド板１３５で構成された略閉空間１５０の内部でＲＦＩＤタグ１２０とリーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａとの通信が行われる。このため、本参考例においても、前述した第１参考例と同様に、通信時に発生する電磁放射ノイズはシールド効果によって遮断され、装置本体外部に漏洩する電磁放射ノイズは大幅に低減される。

〔第１実施形態〕
図１８及び図１９を用いて本発明の第１実施形態ついて説明する。なお、本実施形態は前述した第１実施形態に対してＲＦＩＤタグをプロセスカートリッジの位置決めピン部に配置した点が異なる。従って、この特徴的な部分のみを説明し、他の部分は前述した第１参考例と同様なので省略する。

図１８はプロセスカートリッジ１が装置本体１４に装着された状態を示す主要部側面断面図である。

図１８に示すように、本実施形態ではプロセスカートリッジ１の樹脂製容器１１５の一部を突出させて位置決めピン１１４を形成している。そして、この位置決めピン１１４の先端部にはＩＣタグとしてＲＦＩＤタグ１２０が内部に一体成型されている。

図１９にプロセスカートリッジにおける位置決めピン部の詳細断面図を示す。

図１９に示すように、ＲＦＩＤタグ１２０は断熱材のカプセル１２４の中に内包されている。これは、熱に弱いＲＦＩＤタグ１２０を樹脂の成型時の高温より保護するためである。なお、本実施形態におけるＲＦＩＤタグ１２０は、前述した第１参考例で説明したＲＦＩＤタグを更に小型化したものである。

位置決めピン１１４はプロセスカートリッジ１を装置本体１４に装着した時、本体後側板１４１ｂの位置決め穴１４２ｂに嵌合して本体後側板１４１ｂより突出する。これにより、位置決めピン１１４先端に配置されたＲＦＩＤタグ１２０は、金属製の本体後側板１４１ｂから離れた位置に配置される。このため、ＲＦＩＤタグ１２０の間近に金属部材があることに起因する通信不良の心配がない。

プロセスカートリッジ１は、内部の部材（感光体ドラムや現像装置）を駆動させるためのカップリング１４３と一体に接続されたギヤ１４３ｂを介して駆動源によって駆動される。

前記カップリング１４３及びギヤ１４３ｂは駆動軸１４３ａで接続され、駆動軸１４３ａは本体後側板１４１ｂと金属製の駆動ボックス１５によって回転自在に軸支されている。この駆動ボックス１５は、プロセスカートリッジの他にトナーカートリッジなどの他のユニットを駆動させるための駆動伝達部材としてのギヤ列、タイミングベルト、駆動源などを軸支しており、本体後側板１４１ｂとともに図１８に示す略閉空間１５０を形成している。

図１８に示す略閉空間１５０を形成するユニット後側板１１２及び駆動ボックス１５は金属製であり、充分に接地された状態となっており、電磁放射ノイズを遮蔽するためのシールド部材として機能する。

駆動ボックス１５内部には樹脂製の台座１４４が設けられ、台座１４４上にリーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａが配置され、ＲＦＩＤタグ１２０との電磁結合を為す。

この構成によって、プロセスカートリッジを装置本体に装着することで、各プロセスカートリッジのＲＦＩＤタグ１２０が、リーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａが設けられた略閉空間１５０内に配置される。従って、シールド部材として機能するユニット後側板１１２及び駆動ボックス１５で構成された略閉空間１５０の内部でＲＦＩＤタグ１２０とリーダライタ１４５のアンテナ部１４５ａとの通信が行われる。このため、本実施形態においても、前述した第１、２参考例と同様に、通信時に発生する電磁放射ノイズはシールド効果によって遮断され、装置本体外部に漏洩する電磁放射ノイズは大幅に低減される。

さらに、プロセスカートリッジの位置決めピン１１４にＲＦＩＤタグ１２０を内蔵させることによって、ＲＦＩＤタグ１２０をプロセスカートリッジ上に配置させる為の台座を設ける必要がなく、容器１１５の形状単純化及び省スペース化が図れる。

また、ＲＦＩＤタグ１２０は、位置決めピン１１４の先端内部に設けられ、プロセスカートリッジ表面に露出していない為、物流時や交換時にＲＦＩＤタグ１２０が他部材と接触して破損する心配もない。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、画像形成装置本体に対して着脱可能な交換ユニットとして、プロセスカートリッジ及びトナーカートリッジを例示したが、本発明はこれに限定されるものでない。前記交換ユニットは、像担持体、前記像担持体に現像剤による像を形成するための現像装置、前記現像装置に現像剤を補給するための現像剤補給装置のうちの少なくとも１つを有するカートリッジであれば、その他の構成であっても良い。また、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ及びトナーカートリッジが４つである場合を例示したが、これらの使用個数は前述した数に限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定されるものである。また、４つのＩＣタグに対して非接触の通信を行うリーダライタを１つ有する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば２つのＩＣタグ毎に１つのリーダライタを有する構成、或いは多数のプロセスカートリッジのＩＣタグ、多数のトナーカートリッジのＩＣタグ毎に１つのリーダライタを有する構成など、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施形態では、プロセスカートリッジ装着方向奥側の位置決めピン１１４先端にＲＦＩＤタグ１２０を設け、プロセスカートリッジを位置決め支持する本体後側板１４１ｂとギア列等を有する駆動ボックス１５が、シールド部材として機能し、略閉空間１５０を形成する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、プロセスカートリッジ装着方向手前側の位置決めピン先端にＩＣタグを設け、プロセスカートリッジを位置決め支持する本体前側板と、この本体前側板にリーダライタを設けたシールド部材（金属製で接地されたシールド板など）を取り付けて略閉空間を形成した構成であっても良く、同様の効果が得られる。

また前述した実施形態では、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段，現像手段，クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラムの他に、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、いずれか１つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。

また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。或いは、記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良く、交換ユニットが着脱可能に装着される前述の画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

第１参考例に係る複数のプロセスカートリッジがプリンタ本体に装着された状態を示す模式的上視断面図である。 画像形成装置の一例としてのカラー電子写真プリンタの模式的断面図である。 カラー電子写真プリンタ前側の開閉可能なカバーを開いた状態を示す模式的斜視図である。 カラー電子写真プリンタのカートリッジ着脱の途中状態を示す模式的斜視図である。 第１参考例に係るプロセスカートリッジがプリンタ本体に途中まで挿入された状態を示す側面断面図である。 第１参考例に係るプロセスカートリッジがプリンタ本体に完全に装着された状態を示す側面断面図である。 略閉空間構成の他の形態を示す図であり、プロセスカートリッジがプリンタ本体に完全に装着された状態を示す側面断面図である。 ＲＦＩＤタグの一例を示す斜視図である。 画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。 ＲＦＩＤタグのメモリに記憶されているデータを示す説明図である。 ＲＦＩＤタグのメモリのオペレーションコードを示す説明図である。 読み出しモード、書き込みモード、消去モードのタイミングチャートである。 プリント処理のルーチンを示すフローチャートである。 ＲＦＩＤタグのメモリの読込処理サブルーチンを示すフローチャートである。 プロセスカートリッジ設置モードのサブルーチンを示すフローチャートである。 第２参考例に係るプロセスカートリッジがプリンタ本体に完全に装着され、カバーが閉じられた状態を示す側面断面図である。 第２参考例に係るカラー電子写真プリンタ前側の開閉可能なカバーを開いた状態を示す模式的斜視図である。 第１実施形態に係るプロセスカートリッジがプリンタ本体に完全に装着された状態を示す主要部側面断面図である。 第１実施形態のＲＦＩＤタグ近傍の要部拡大図である。

符号の説明

Ｐ …記録材
１ …プロセスカートリッジ（交換ユニット）
２ …トナーカートリッジ
１４ …画像形成装置本体
１５ …駆動ボックス（シールド部材）
３５ …カバー（カバー部材）
１０１ …感光体ドラム（像担持体）
１０４ …現像装置
１１１，１１２ …ユニット側板（シールド部材）
１１３，１１４ …位置決めピン（位置決め突起）
１１５ …容器
１２０ …ＲＦＩＤタグ（ＩＣタグ）
１２１ …メモリ
１２２ …アンテナパターン
１２３ …フレキシブル回路基板
１２４ …カプセル
１２５ …台座
１２６ …側壁
１２７ …電磁波吸収層
１３５ …シールド板（シールド部材）
１３５ａ …側壁
１４１ａ，１４１ｂ …本体側版（シールド部材）
１４１ｃ …側壁
１４２ａ，１４２ｂ …位置決め穴
１４４ …台座
１４５ …リーダライタ
１４５ａ …アンテナ部
１４５ｂ …ワイヤハーネス
１４５ｃ …リーダライタ本体
１５０ …略閉空間
１５１ …隙間

Claims (3)

1. 非接触の無線通信によりデータの書き込み又は読み取りが行われるＩＣタグを個別に有する複数の交換ユニットが着脱可能に装着され、前記交換ユニットのＩＣタグに対して非接触の無線通信によりデータを書き込み又はデータを読み取る少なくとも１つのリーダライタを有する画像形成装置であって、
   前記画像形成装置内に電磁放射ノイズを遮蔽するためのシールド部材により略閉空間を形成し、前記略閉空間内に前記リーダライタと前記交換ユニットが有するＩＣタグを配置し、
   前記リーダライタが設けられた略閉空間を形成するシールド部材は交換ユニットを画像形成装置本体に位置決めするための位置決め穴を有し、前記交換ユニットは前記位置決め穴に嵌合する位置決め突起を有し、前記位置決め突起の先端部に前記ＩＣタグを設け、
   前記位置決め穴を有し、前記交換ユニットを支持する画像形成装置の本体側板と、前記本体側板に取り付けられ、前記交換ユニットに駆動力を伝達するための駆動伝達部材を有する駆動ボックスが、前記シールド部材として機能し、前記略閉空間を形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 画像形成装置本体に交換ユニットを装着することにより、前記略閉空間内に前記リーダライタと前記ＩＣタグが配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記シールド部材による略閉空間は、画像形成装置本体に交換ユニットを装着することによって形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

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