JP4867777B2

JP4867777B2 - ユニット間通信装置

Info

Publication number: JP4867777B2
Application number: JP2007120625A
Authority: JP
Inventors: 大介井口
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2007-05-01
Filing date: 2007-05-01
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2027-05-01
Also published as: JP2008278290A

Description

本発明は、ユニット間通信装置に関する。

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。

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。

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。

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。

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。
Sandip ＬaＨiri "RFID Sourcebook" IBM Press, Aug. ３１, ２００５特許３２２３５９４号公報特開２００６−３０４７２号公報

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。

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。

［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のユニットに積層された第２のユニットと、を備えたユニット間通信装置であって、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たことを特徴とするユニット間通信装置。

［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。

［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。

［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。

［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特徴とする前記［１］に記載のユニット間通信装置。

［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。

［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。

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。また、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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（ＲＳＦＦ）回路３３とを備えて構成されている。

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Ｖ_ＴＨ１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Ｖ_ＴＨ２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。

（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。

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。

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。

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Ｖ_ＴＨ１，Ｖ_ＴＨ２が入力される。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

本発明の第１の実施の形態に係る半導体集積回路装置を示す斜視図である。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。差動信号受信素子の動作を示す波形図である。本発明の第２の実施の形態に係る半導体集積回路装置を示す断面図である。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。本発明の第４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。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。本発明の実施例に係る伝達特性図である。

符号の説明

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
３３ＲＳ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
Ｖ_ＴＨ１，Ｖ_ＴＨ２閾値

Claims

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のユニットに積層された第２のユニットと、を備えたユニット間通信装置であって、
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たことを特徴とするユニット間通信装置。
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請求項１に記載のユニット間通信装置。
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請求項１に記載のユニット間通信装置。
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請求項１に記載のユニット間通信装置。
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特徴とする請求項１に記載のユニット間通信装置。
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請求項１に記載のユニット間通信装置。
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請求項１に記載のユニット間通信装置。