KR20030076164A - 무선 통신 시스템 및 화상 형성 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템 및 화상 형성 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20030076164A
KR20030076164A KR1020020050032A KR20020050032A KR20030076164A KR 20030076164 A KR20030076164 A KR 20030076164A KR 1020020050032 A KR1020020050032 A KR 1020020050032A KR 20020050032 A KR20020050032 A KR 20020050032A KR 20030076164 A KR20030076164 A KR 20030076164A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
main body
side antenna
cartridge
tag
wireless communication
Prior art date
Application number
KR1020020050032A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100847485B1 (ko
Inventor
이이다아츠시
사이토우가노우
사카이히로유키
Original Assignee
후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 filed Critical 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Publication of KR20030076164A publication Critical patent/KR20030076164A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100847485B1 publication Critical patent/KR100847485B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/16—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/18—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
    • G03G21/1875—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit provided with identifying means or means for storing process- or use parameters, e.g. lifetime of the cartridge
    • G03G21/1878—Electronically readable memory
    • G03G21/1882—Electronically readable memory details of the communication with memory, e.g. wireless communication, protocols
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2221/00—Processes not provided for by group G03G2215/00, e.g. cleaning or residual charge elimination
    • G03G2221/16—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements and complete machine concepts
    • G03G2221/18—Cartridge systems
    • G03G2221/1823—Cartridges having electronically readable memory

Abstract

카트리지 부품에 그 단면부를 덮도록 태그측 안테나를 부착할 수 없거나 및/또는 장치 본체에 장착되는 카트리지 부품의 개수가 많을 경우에도, 장치를 대형화할 일이 없이, 본체측 안테나와 태그측 안테나를 서로 충분히 가까이 하고 또한 서로 대향시킨다.
토너 카트리지에 각각 배치된 태그측 안테나는 전도성 배선에 의해 코일 형상으로 형성되고 있다. 토너 카트리지의 코일축이 카트리지 홀더에 대한 삽입/제거 방향에 대하여 거의 직교하도록 지지되어 있다. 또한, 본체측 안테나도 전도성 배선에 의해 코일 형상으로 형성되고 있고, 그 코일축이 삽입/제거 방향과 거의 직교하고, 또한 2개의 토너 카트리지 사이의 공간에 삽입되도록 지지되어 있다.

Description

무선 통신 시스템 및 화상 형성 장치{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND IMAGE FORMING DEVICE}
본 발명은 장치 본체에 복수개의 카트리지 부품이 착탈가능하게 장착되는 각종의 장치에 적용되는 무선 통신 시스템 및, 장치 본체에 복수개의 카트리지 부품이 각각 착탈가능하게 장착되는 복사기, 팩시밀리 기기, 프린터 등의 화상 형성 장치에 관한 것이다.
전자 사진 프로세스를 채용한 복사기, 레이저 프린터 등의 화상 형성 장치에는, 메인터넌스를 용이하게 하기 위해서, 토너를 수납하는 용기가 토너 카트리지로서 구성된 것이 있다. 토너 카트리지는 장치 본체에 착탈가능하게 장착된 카트리지 부품이다. 이러한 화상 형성 장치에서는, 토너 카트리지 내에서 모든 토너가 배출되면, 유저에 의해 토너 카트리지가 새로운 토너 카트리지로 교환되어 토너의 재보급이 행하여진다. 이 때, 화상 형성 장치로부터 제거된 사용이 끝난 토너 카트리지는, 대부분의 경우 유저로부터 화상 형성 장치의 제조자에 반환되어, 제조자에 의해 검사, 클리닝, 소모 부품의 교환, 토너의 재충전 등의 리사이클 공정을 처리해서, 그 카트리지가 유저에게 재출시된다. 또한, 상술한 화상 형성 장치가 컬러 화상을 형성하기 위한 장치인 경우에는, 장치 본체에 복수개(예를 들면, 흑색, 시안색, 마젠타색, 황색에 대응하는 4종류의 토너 카트리지)가 장착되어, 그 카트리지로부터 각각 다른 컬러의 토너가 장치 본체측에 공급된다.
또한, 상술한 바와 같은 화상 형성 장치에는, 화상-작성 프로세스에 관련된 프로세스 부품으로서, 전자 사진감광체(이하, 단지 "감광체"라고 함)에 토너를 부착시키는 현상 유닛, 감광체로부터의 토너 화상의 전사 완료 후에 잔류 토너를 회수하는 클리닝 유닛, 감광체의 상-담지면(image-bearing surface)을 소정 전위까지 대전하는 대전 유닛 등이 설치될 수 있다. 이들 프로세스 부품의 적어도 1개는 감광체와 함께 일체적으로 지지되는 카트리지 부품, 소위, "프로세스 카트리지"를 구비한다. 프로세스 카트리지는 프로세스 카트리지를 구성하는 각종 부품 중 어느 것이 보장용 수명 기간이 경과한 경우에, 새로운 프로세스 카트리지로 교환된다. 이 프로세스 카트리지도 또한 대부분의 경우, 유저로부터 제조자에게로 반환되어, 제조자에 의해 검사, 클리닝, 수명 기간이 경과한 부품의 교환 등의 리사이클 공정을 행하여, 화상 형성 장치를 사용하는 유저에 재출시된다.
최근, 상기한 화상 형성 장치에서는, 토너 카트리지나 프로세스 카트리지 등의 카트리지 부품에 각각 전파통신 기능 및 정보의 기억 기능을 갖는 태그(무선 통신 태그)를 부착한다. 장치 본체측에는 무선 통신 태그와의 사이에서 정보의 입출력을 행하기 위한 무선 통신 장치를 배치한다. 이러한 종류의 화상 형성 장치에서는, 장치 본체에 카트리지 부품이 장착되면, 무선 통신 장치와 카트리지 태그와의 사이에서 전파통신을 행하여, 장치 본체에 설치된 본체 제어부가 카트리지 태그에 기억된 정보를 판독하거나, 또는 카트리지 태그에 정보를 기록할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 본체 제어부가 카트리지 태그로부터 카트리지 부품의 종류에 대응하는 정보를 판독할 수 있다. 따라서, 장치 본체에서의 소정의 장착부에 본래 장착되어야 할 카트리지 부품과는 다른 종류의 카트리지 부품이 오장착되었을 경우에도, 카트리지 부품의 오장착을 검출하여, 에러 처리 등의 필요한 제어를 행할 수 있다. 또한, 본체 제어부가 화상 형성 회수 등에 기초하여 카트리지 부품의 사용이력을 무선 통신 태그에 기록하도록 하면, 제조자 등에서는 유저로부터 반환된 카트리지의 무선 통신 태그로부터 사용 이력에 관한 정보를 판독할 수 있다. 그러므로, 리사이클 공정에서의 검사 작업이나 부품 교환 작업을 보다 효율적이며 정확하게 행할 수 있게 된다.
또한, 상술한 바와 같은 카트리지 부품에 부착되는 무선 통신 태그가 무선 통신, 정보 처리 등의 수행시에 전력을 소비한다. 전력이 장치 본체측의 무선 통신 장치로부터 전자(electromagnetic) 유도에 의해 공급된다. 따라서, 무선 통신 태그에는 배터리 등의 전원을 탑재할 필요가 없어서, 소형화, 비용 억제의 관점에서 바람직하다. 또한, 이러한 종류의 무선 통신 태그에서는, 정보 기억 소자로서 EEPROM 등의 불휘발성 메모리를 사용하므로서, 통상, 전력을 소비하는 일이 없이 정보를 보유할 수 있다.
상기와 같은 전자 유도에 의해 전력이 공급되는 무선 통신 태그를 구비한 화상 형성 장치의 일례는, 일본특허공개(JP-A) 제 2001-22230호 공보에 개시된 것이 있다. 이 화상 형성 장치에서는, 현상 유닛용 카트리지 부품인 프로세스 카트리지 및 현상 카트리지에 무선 통신 태그가 부착되고, 장치 본체측에는 무선 통신 장치가 배치되어 있다. 무선 통신 태그 및 무선 통신 장치에는 각각 송수신 안테나가 설치되어 있다. 각 송수신 안테나는 금속막을 코일 형상으로 감아서 형성된다. 무선 통신 태그의 송수신 안테나는, 프로세스 카트리지 및 현상 카트리지의 착탈 방향에 따른 외측의 단면부에 각각 배치되어 있다. 또한, 무선 통신 장치의 송수신 안테나는 문이 폐쇄된 상태에서 프로세스 카트리지 및 현상 카트리지의 단면부사이에 작은 틈을 비워서 대향하도록 장치 전면 문의 안쪽면에 배치되어 있다. 이 무선 통신 장치의 송수신 안테나는, 그 카트리지의 축방향에서 볼 때, 프로세스 카트리지의 단면부 및 현상 카트리지의 단면부를 덮고, 축방향과 직각인 방향에서의 면적이 넓게 되어 있다. 따라서, 무선 통신 장치는 1개의 송수신 안테나만으로 2개의 송수신 안테나에 대한 전자 유도가 가능하게 된다. 이 때, 전자 유도에 의해 무선 통신 태그에 공급되는 전력은 미약하지만, 무선 통신 태그의 송수신 안테나와 장치 본체측의 송수신 안테나가 서로 충분히 근접해 있기 때문에, 무선 통신 태그와 장치 본체의 무선 통신 장치와의 사이에서는 전파통신이 충분히 가능하게 된다.
그러나, 이러한 화상 형성 장치에 착탈되는 카트리지 부품에는, 장치 본체에 대한 착탈 방향에 따른 단면부에 복수의 기구 및 부품을 배치할 필요가 있다. 이 경우, 이러한 기구 및 부품과의 간섭을 피할 수 없기 때문에, 카트리지 부품에 그 단면부를 덮도록 송수신 안테나를 내장한 무선 통신 태그를 부착할 수 없을 수도 있다. 또한, 카트리지 부품의 단면부에 대향하는 장치 본체측 부분에 카트리지 부품의 구조에 따라서 복수의 기구 및 부품을 배치할 필요가 있다. 이들 기구 및 부품과의 간섭이 피할 수 없기 때문에, 송수신 안테나(즉, 태그측 안테나)를 설치할 수 없을 경우도 있다.
또한, 카트리지 부품의 단면부에 무선 통신 태그를 부착한 경우에는, 장치 본체에 장착되는 카트리지 부품의 개수가 증가함에 따라, 장치 본체측에 배치되는 송수신 안테나를 대형화하거나, 또는 송수신 안테나의 설치 개수를 증가시킬 필요가 있다. 따라서, 컬러 레이져 프린터 등의 카트리지 부품의 개수가 많은 화상 형성 장치에서는, 장치를 대형화하는 일 없이, 송수신 안테나(본체측 안테나)를 카트리지 부품측의 송수신 안테나(태그측 안테나)에 충분히 가까우면서 대향하도록 장치 본체에 배치하는 것이 곤란해진다.
본 발명의 목적은, 상기한 사실을 고려하여, 카트리지 부품에 그 단면부를 덮도록 태그측 안테나를 부착할 수 없거나, 또는 장치 본체에 장착되는 카트리지 부품의 개수가 많을 경우라도, 본체측 안테나와 태그측 안테나를 서로 충분히 가까우면서 대향하도록 배치한 무선 통신 시스템 및, 이 무선 통신 시스템이 적용되는 화상 형성 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관련된 레이저 프린터의 구성을 나타내는 측면도.
도 2는 도 1에 나타낸 레이저 프린터에서의 토너 카트리지가 착탈가능하게 장착된 카트리지 홀더의 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 도 1에 나타낸 레이저 프린터에서의 토너 카트리지 및 무선 통신 장치의 안테나 유닛의 구성을 나타내는 사시도.
도 4는 도 1에 나타낸 레이저 프린터에서의 토너 카트리지 및 이 토너 카트리지에 부착되는 무선 통신 태그의 구성을 나타내는 분해 사시도.
도 5는 도 1에 나타낸 레이저 프린터에서의 토너 카트리지에 부착된 무선 통신 태그 및 무선 통신 장치의 안테나 유닛을 축방향외측에서 본 정면도.
도 6은 도 1에 나타낸 레이저 프린터에서의 토너 카트리지에 부착된 무선 통신 태그 및 무선 통신 장치의 안테나 유닛의 구성을 나타내는 측단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 관련된 레이저 프린터에서의 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 8은 본 발명의 실시예에 관련된 무선 통신 시스템에 의한 통신 시작 처리중의 동작을 나타내는 플로우챠트.
도 9는 본 발명의 실시예에 관련된 무선 통신 시스템의 변형 예를 나타내는 토너 카트리지 및 안테나 유닛의 정면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 관련된 무선 통신 시스템의 다른 변형 예를 나타내는 토너 카트리지 및 안테나 유닛의 정면도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10레이저 프린터(화상 형성 장치)
14메인 프레임(장치 본체)
34카트리지 홀더(카트리지 착탈부)
36, 38, 40, 42토너 카트리지(카트리지 부품)
72무선 통신 태그
82태그측 안테나
92회로 기판(태그측 무선 제어부)
941C칩(태그측 무선 제어부)
96, 98, 100, 102착탈부(카트리지 착탈부)
118안테나 유닛
120안테나 유닛
124본체측 안테나
128무선 통신 시스템
130무선 통신 장치
136송수신 회로(태그측 무선 제어부)
138전원 회로(태그측 무선 제어부)
146송수신 회로(본체측 무선 제어부)
148전원 회로(본체측 무선 제어부)
154인터페이스 회로(본체측 무선 제어부)
160무선 통신 시스템
162카트리지 홀더(카트리지 착탈부)
164, 166안테나 유닛
168, 170본체측 안테나
172토너 카트리지(카트리지 부품)
174본체부(무선 통신 장치)
176무선 통신 장치
180무선 통신 시스템
182카트리지 홀더(카트리지 착탈부)
186안테나 유닛
188본체측 안테나
190본체부(무선 통신 장치)
192무선 통신 장치
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명과 관련된 무선 통신 시스템은, 장치 본체와, 상기 장치 본체에 착탈가능하게 설치된 복수의 카트리지 부품을 포함한 장치에 설치된 무선 통신 시스템으로서, 상기 시스템은, 장치 본체에 배치된 적어도 하나의 본체측 안테나, 및 카트리지 부품에 부착된 태그측 안테나를 포함하고, 상기 태그측 안테나는 이 태그측 안테나의 코일축이 장치 본체로 카트리지 부품을 삽입하는 방향 및 장치 본체로부터 카트리지 부품을 제거하는 방향에 거의 수직이 되도록 카트리지 부품에 의해 지지되고, 상기 본체측 안테나는 이 본체측 안테나의 코일축이 태그측 안테나의 코일축 중 적어도 하나와 거의 병렬이 되도록 장치측 본체에 의해 지지된다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명과 관련된 무선 통신 시스템은, 장치 본체와, 상기 장치 본체에 설치된 복수의 카트리지 착탈부, 및 카트리지 착탈부에 각각 삽입되어 그곳에서 삽입 및 제거가능하게 장착된 복수의 카트리지 부품을 포함한 장치에서 사용되는 무선 통신 시스템으로서, 상기 무선 통신 시스템은, 코일 형상의 전도성 부재로 형성된 태그측 안테나와, 이 태그측 안테나를 통하여 정보 비-접촉식으로 송신 및 수신하는 태그측 무선 제어부와, 이 태그측 무선 제어부에 따라 정보를 판독 및 기입하는 정보 기억 장치를 각각 포함한, 카트리지 부품에 부착된 무선 통신 태그, 및 코일 형상의 전도성 부재로 형성된 본체측 안테나와, 이 본체측 안테나 및 태그측 안테나를 통해 비-접촉식으로 태그측 무선 제어부에 정보를 입력 및 출력하는 본체측 무선 제어부를 포함한, 장치 본체에 배치된 무선 통신 장치를 포함하며, 상기 태그측 안테나는 이 태그측 안테나의 코일축이 카트리지 착탈부에서 카트리지 부품의 삽입 및 제거 방향에 거의 수직이 되도록 카트리지 부품에 의해 지지되고, 상기 본체측 안테나는 이 본체측 안테나의 코일축이 삽입 및 제거 방향에 거의 수직이며, 상기 본체측 안테나가 태그측 안테나와 대향하도록 장치 본체에 배치된다.
본 발명과 관련된 무선 통신 시스템에서, 태그측 안테나는 이 태그측 안테나의 코일축이 카트리지 착탈부에 대해 카트리지 부품의 삽입/제거 방향과 거의 교차(거의 수직)이 되도록 카트리지 부품에 의해 지지된다. 그러므로, 태그측 안테나가 카트리지 부품의 삽입/제거 방향으로 단면부를 덮도록 배치될 필요가 없다. 따라서, 기구와 부품 등이 카트리지 부품의 단면부에 배치되더라도, 이러한 기구 및 부품 등이 간섭받지 않으며, 무선 통신 태그는 카트리지 부품에 용이하게 장착될 수 있다.
또한, 본 발명과 관련된 무선 통신 시스템에서, 본체측 안테나는 이 본체측 안테나의 코일축이 삽입/제거 방향과 거의 교차(거의 수직)하도록, 그리고 상기 본체측 안테나가 이 본체측 안테나의 코일축과 교차하는 코일축 수직 방향을 따라 태그측 안테나와 마주하도록 배치된다. 따라서, 장치 본체의 카트리지 부품의 단면부와 마주하는 부분에 더 이상 본체측 안테나를 배치할 필요가 없다. 따라서, 장치 본체측에 카트리지 부품의 단면부와 마주하는 부분에 배치된 기구 및 부품 등이 있더라도, 이 기구 및 부품 등은 간섭받지 않아서, 본체측 안테나가 장치 본체측에 용이하게 배치될 수 있다.
구체적으로, 예를 들면, 장치 본체측 안테나는 장치 본체측에서의 복수의 카트리지 부품들 사이의 공간, 또는 장치 본체측과 카트리지 부품 상단부 또는 하단부 사이의 공간 등에 배치될 수 있다. 따라서, 이러한 공간(사공간(dead space))은 거의 효율적으로 사용될 수 없다. 본체측 안테나는 태그측 안테나와 충분히 근접하면서 태그측 안테나와 대향하도록 용이하게 제조될 수 있다. 따라서, 본체측 안테나는 장치 본체 내의 공간에 효율적으로 배치될 수 있고, 무선 통신 장치와 무선 통신 태그 사이의 전파 통신에 의한 정보 통신이 확실하게 수행될 수 있다. 특히, 본체측 안테나가 장치 본체에서의 복수의 카트리지 부품들 사이에 배치되면, 단일 본체측 안테나의 정면부과 배면부는 다른 태그측 안테나와 대향되도록 이루어질 수 있다. 따라서, 본체측 안테나가 소형으로 제조되더라도, 단일 본체측 안테나와 2개의 태그측 안테나 사이에서 전파의 송수신이 확실하게 수행될 수 있다.
또한, 본 발명과 관련된 화상 형성 장치는, 화상 형성을 행하는 장치 본체와, 이 장치 본체에 설치된 복수의 카트리지 착탈부와, 이 카트리지 착탈부와 삽입 및 제거 가능하게 장착된 복수의 카트리지 부품, 및 본 발명과 관련된 무선 통신 시스템인 무선 통신 시스템을 포함한다.
따라서, 본 발명과 관련된 화상 형성 장치에 따르면, 본 발명과 관련된 무선 통신 시스템의 상기한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 기구 및 부품 등이 카트리지 부품의 단면부에 배치되더라도, 무선 통신 태그가 상기 기구 및 부품 등을 간섭하지 않도록 용이하게 카트리지 부품에 부착될 수 있다. 또한, 기구 및 부품 등이 카트리지 부품의 단면부와 대향하는 장치 본체부에 배치되더라도, 본체측 안테나는 상기 기구 및 부품 등을 간섭하지 않도록 장치 본체측에 용이하게 배치될 수 있다.
그 결과, 예를 들면, 장치 본체측 안테나는 화상 형성 장치의 장치 본체 내의 복수의 카트리지 부품들 사이의 공간, 장치 본체와 카트리지 부품의 상단부 또는 하단부 사이의 공간 등에 배치될 수 있다. 따라서, 이러한 공간들(사공간)은 거의 효율적으로 사용될 수 없다. 따라서, 본체측 안테나는 태그측 안테나와 충분히 근접하면서 태그측 안테나와 용이하게 대향될 수 있다. 따라서, 본체측 안테나는 본체부 내의 공간에 효율적으로 배치될 수 있으며, 무선 통신 장치와 무선 통신 태그 사이에서의 전자 유도에 의한 전력 공급 및 무선 통신이 확실하게 수행될 수 있다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예에 관련된 레이저 프린터 및, 이 레이저 프린터에서의 무선 통신 시스템에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.
레이저 프린터의 구성
도 1에는, 본 발명의 실시예에 관련된 화상 형성 장치의 일례로서 레이저 프린터를 나타낸다. 이 레이저 프린터(10)는 공지된 전자 사진 프로세스에 의해 외부 장치로부터 입력된 화상 정보에 기초해서 화상(토너 화상)을 형성하고, 이 화상을 기록지 등에 기록한다. 여기에서, 전자 사진 프로세스라 함은, 전자 사진 감광체에 대한 대전, 레이저 주사에 의한 정전 잠상의 형성, 전자 사진 감광체 상에 토너 화상을 형성하기 위한 정전 잠상 현상, 상기 토너 화상을 기록 재료에 전사, 이 전사된 토너 화상을 가열 정착함으로써, 기록 재료에 화상을 기록하는 일련의 프로세스를 말한다. 상기 전자 사진 프로세스 및 이 전자 사진 프로세스에 직접적으로 관계되는 전자 사진 감광체 등의 각종 부품은 본 발명의 본질과는 직접 관계되지 않는 것이기 때문에, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. 그러나, 본 실시예에 관련되는 레이저 프린터(10)는 마젠타색(M), 황색(Y), 흑색(B) 및 시안색(C)의 토너를 사용하여 컬러 화상을 형성할 수 있는 레이저 프린터이다.
레이저 프린터(10)에는 장치의 외부 케이싱부로서 하우징(12)이 설치되어 있고, 이 하우징(12) 내에는 장치를 구성하는 각종 부품을 지지하기 위한 메인 프레임(14)이 설치되어 있다. 메인 프레임(14)에는 장치의 폭 방향(화살표 W 방향)에 따른 일단부(도 1에서는 좌단부)에 프로세스 유닛(16)이 배치되어 있다. 이 프로세스 유닛(16)에는 슬라이드 프레임(18)이 설치되어 있다. 이 슬라이드 프레임(18)은 메인 프레임(14)에 의해 장치의 깊이 방향에 따라 슬라이드 가능하게지지된다. 이 슬라이드 프레임(18)에는 중간 전사 벨트, 전사 유닛, 클리닝 유닛 등의 소정의 프로세스 부품(미도시)이 탑재되어 있다. 따라서, 메인터넌스 때에는, 프로세스 유닛(16)을 메인 프레임(14)안에서 외부로 끌어 내고, 슬라이드 프레임(18)에 탑재된 프로세스 부품의 교환, 점검 작업 등의 간략화를 도모할 수 있다. 메인 프레임(14)에는 프로세스 유닛(16)에 인접한 4개의 감광체 드럼(20, 22, 24, 26)이 지지되는 동시에, 감광체 드럼(20, 22, 24, 26)과 접속하도록 4개의 현상 유닛(21, 23, 25, 27)이 배치되어 있다. 이들 4개의 현상 유닛(21, 23, 25, 27)은 각각 마젠타색(M), 황색(Y), 흑색(B) 및 시안색(C)의 토너에 대응한다. 감광체 드럼(20, 22, 24, 26)의 외주면(상-담지면)에 형성된 정전 잠상은 M 토너, Y 토너, K 토너 및 C 토너에 의해 각기 토너 화상을 형성하도록 현상된다.
4개의 감광체 드럼(20, 22, 24, 26)에 형성된 토너 화상은 프로세스 유닛(16)측에 배치된 중간 전사 벨트에 전사되고, 중첩되어서 풀 컬러의 토너 화상을 형성한다. 이 풀 컬러의 토너 화상은, 중간 전사 벨트로부터 기록지 등의 기록 재료로 전사된 후, 가열 정착되어 기록 재료에 기록된다. 또한, 레이저 프린터(10)에서는, K 토너만으로 모노크롬의 토너 화상을 기록 재료에 기록하는 것도 가능하게 되어 있다. 토너 화상이 기록된 기록 재료는, 하우징(12)의 상면부에 있는 배지 트레이부(ejection tray portion)(28) 위 또는, 하우징(12)의 측면부에 측방향으로 연출하도록 부착된 배지 트레이(30, 32) 위에 배지된다.
레이저 프린터(10)에는 폭 방향을 따라 메인 프레임(14)에 인접하도록 카트리지 홀더(34)가 설치되어 있다. 이 카트리지 홀더(34)에는, 도 2에 나타낸 바와같이, 각각 거의 원주 형상으로 형성된 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 착탈가능하게 장착되어 있다. 이 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 내에는 각기 다른 컬러의 토너(마젠타색(M) 토너, 황색(Y) 토너, 흑색(B)토너 및 시안색(C) 토너)가 충전되어 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 하우징(12)에는, 메인터넌스용의 개폐문(13)이 개폐가능하게 설치되어 있다. 이 문(13)은 한쪽(도 1의 지면 앞쪽)의 측면부에 프로세스 유닛(16) 및 카트리지 홀더(34)에 대향하여 설치되어 있다. 따라서, 유저 등은 개폐문(13)을 개방시키고, 프로세스 유닛(16) 및 카트리지 홀더(34)를 외부에 노출시키므로써, 프로세스 유닛(16)을 메인 프레임(14)으로부터 끌어내고, 또한 카트리지 홀더(34)에 대하여 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)를 각각 착탈할 수 있다.
카트리지 홀더(34)에 장착된 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)는 토너를 일시적으로 수납하기 위한 용기로서 구성되어 있다. 다시 말해, 레이저 프린터(10)에서는, 현상 유닛(21, 23, 25, 27)의 작동시에, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 안에서 토너를 배출시켜, 이 토너를 현상 유닛(21, 23, 25, 27)에 공급한다. 또한, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 중 하나에서 토너가 모두 배출되면, 그 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)는 새로운 토너 카트리지로 교환된다. 이 때, 토너가 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)안에 밀봉되어 있기 때문에, 레이저 프린터(10)에 대한 토너 재보급을 간단한 작업으로 행할 수 있고, 또한 토너 재보급시에서의 토너 비산에 의한 장치 내외의 오염도 효과적으로 방지할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)는 수지 재료에 의해 얇은 벽으로 된 원통 형상으로 형성된 통체(44)를 구비하고 있다. 이 통체(44) 각각에는 통체(44)의 축 방향에 따른 일단면(후단면)에 내부에 연통하는 개폐구(미도시)가 형성되어 있다. 통체(44)는 그 후단부에 원통 형상의 폐쇄 마개(46)가 압입되고, 접착 등에 의해 부착된다. 이 폐쇄 마개(46)에 의해 상기 개폐구가 폐쇄되어 있다. 폐쇄 마개(46)는 통체(44)와 거의 동일한 외경을 갖는 얇은 벽으로 된 원통 형상으로 형성되어 있고, 이 폐쇄 마개(46)의 내주측은 원판 형상의 바닥판부(45)에 의해 막혀 있다. 또한, 폐쇄 마개(46) 내에는 바닥판부(47)의 외측에 손잡이부(48)가 일체적으로 형성되어 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 통체(44)의 선단부에는 그 주변 벽부의 내주측에 내주 통부(50)가 일체로 설치되어 있다. 이 내주 통부(50)는 거의 직사각형 단면을 갖는다. 내주 통부(50)의 바닥판부에는, 원판 형상의 종동연결판(52)이 통체(44)의 축심 S를 축심으로 해서 회전가능하게 설치되어 있다. 이 종동연결판(52)의 표면 선단에는 원주 방향을 따라 복수의 기어 톱니(gear teeth)(53)가 일체적으로 형성되어 있다. 한편, 통체(44)안에는 나사 축 형상으로 형성된 토너 반송용의 스크루 피더(미도시)가 동축적으로 배치되어 있고, 이 스크루 피더는 종동연결판(52)에 연결되고, 이 종동연결판(52)과 일체로 되어 회전한다.
통체(44)의 주변 벽부 선단측에는 토너 공급구(54) 및 토너 충전구(55)가 각각 형성되고 있다. 토너 공급구(54)의 외주측에는 원주 방향을 따라 슬라이드 가능하도록 된 셔터 부재(56)(도 4 참조)가 배치되어 있다. 셔터 부재(56)는 개방위치와 폐쇄 위치 사이에서 슬라이드될 수 있다. 셔터 부재(56)가 개방 위치에 있으면, 토너 공급구(54)는 개방되고, 셔터 부재(56)가 폐쇄 위치에 있으면, 토너 공급구(54)는 폐쇄된다. 셔터 부재(56)는 코일 스프링 등의 미도시된 가압(urging) 부재에 의해 항상 폐쇄 위치쪽으로 가압된다. 따라서, 셔터 부재(56)는 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 카트리지 홀더(34)에 장착되지 않을 때에는, 폐쇄 위치로 유지된다. 또한, 통체(44)의 주변 벽부에는 토너 충전구(55)의 외주측에 캡 부재(58)가 고착되어 있다. 이 캠 부재는 토너 충전구(55)를 폐쇄한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 통체(44)의 선단부에는, 그 주변 벽부의 내주면과 내주통부(50)의 외주면과의 사이에 형성되는 공간 내에, 주변 벽부와 내주통부(50)를 연결하도록 4매의 경계판(60, 61, 62, 63)이 리브 형상으로 형성되어 있다. 이들 경계판(60, 61, 62, 63)은 통체(44)에서의 주변 벽부와 내주통부(50)와의 사이에 형성된 링 형상의 공간을 원주 방향을 따라 소공간으로 구획하고 있다. 이들 소공간은 통체(44)의 선단면에서 개구하는 동시에, 도 6에 나타낸 바와 같이, 통체(44)의 후단측에서 통체(44)의 바닥판부(45)에 의해 폐쇄되어 있다.
여기에서, 통체 내의 경계판(60)과 경계판(61) 사이의 소공간, 및 경계판( 61)과 경계판(62) 사이의 소공간은, 각각 후술하는 1개의 무선 통신 태그(72)를 수납하기 위한 수납실(64, 66)로서 구성되어 있다. 또한, 경계판(60)과 경계판(63) 사이의 소공간도 1개의 무선 통신 태그(72)(도 4 참조)를 수납하기 위한 수납실(68)로서 구성되어 있다. 그러나, 이 수납실(68)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 내주통부(50)의 에지부(50A) 부근을 경계로서 기능적으로는 수납부(68A)와 수납부(68B)로 분할되고 있다. 수납실(68)에서는 2개의 수납부(68A, 68B) 중 어느 것인가에 선택적으로 무선 통신 태그(72)가 수납될 수 있다. 따라서, 1개의 무선 통신 태그(72)는 수납실(64), 수납실(66) 및 수납실(68)에서의 2개의 수납부(68A, 68B) 중 어느 것인가에 선택적으로 수납될 수 있다. 이 선택된 수납실(64 또는 66) 및 수납부(68A 또는 68B)에 따라, 무선 통신 태그(72)의 부착 위치가 원주 방향에 따라 변화된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 무선 통신 태그(72)는 축방향에서 본 투영 형상이 수납실(64, 66A, 66B) 중 어느 것에 대응하는 손-부채 형상이다. 수납실(64), 수납실(66), 수납실(68)에서의 수납부(68A, 68B) 중 어느 것인가에 끼워 넣어진다. 따라서, 수납실(64, 66) 및 수납부(68A, 68B)의 어느 것인가의 내부에 수납되어 보유된다. 무선 통신 태그(72)에는, 외주면에서의 삽입측의 끝부분 외주측에 돌출하는 한 쌍의 앵커 폴(anchoring pawl)(74)이 형성되어 있다. 또한, 삽입구측의 단면부에 축 중심 S측으로 돌출하는 결합 돌기(76)이 형성되어 있다. 한편, 통체(44)의 주변 벽부에는 앵커 폴(74)에 대응하는 정착홀(78)이 수납실(64, 66) 및 수납부(68A, 68B) 마다 형성되고 있다. 내주통부(50)의 후단면에는, 무선 통신 태그(72)에서의 결합 돌기(76)에 대응하는 결합 오목부(80)가 수납실(64, 66) 및 수납부(68A, 68B) 마다 형성되어 있다.
따라서, 무선 통신 태그(72)가 수납실(64, 66) 및 수납부(68A, 68B) 중 하나에 끼워넣어 지면, 이 무선 통신 태그(72)의 외주면을 통체(44)의 내주면에 밀착시킨 상태가 된다. 한 쌍의 앵커 폴(74)을 각각 한 쌍의 정착홀(78)에 삽입하는 동시에, 결합 돌기(76)를 결합 요부(80)에 결합한다. 그러므로, 축방향에 따른 이동이 확실하게 구속된다. 또한, 결합 돌기(76)를 결합 오목부(80)에 결합시키기 때문에, 원주 방향을 따라서 덜컹거림이 발생하는 것이 확실히 방지된다. 이 때, 정착홀(78)에 삽입된 앵커 폴(74)은 무선 통신 태그(72) 자체를 내주측에 탄성변형시키지 않으면, 정착홀(78)로부터 빠져나오지 않는다. 따라서, 수납실(64, 66) 및 수납부(68A, 68B) 중 하나에 삽입된 무선 통신 태그(72)는 전용의 지그(jig) 등을 이용하지 않으면 제거될 수 없다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 무선 통신 태그(72)에는 태그측 안테나(82)가 설치되어 있다. 이 태그측 안테나(82)는 동 등의 전도성 배선 재료가 코일 형상으로 감겨져서 구성된다. 태그측 안테나(82)는 그 전도성 배선의 권심(winding center)인 코일 축 TC가 무선 통신 태그(72)의 두께 방향과 거의 평행이 되도록 설치되어 있다. 또한, 축 직각 방향을 따른 코일면의 형상이 무선 통신 태그(72)의 외주면에 따라 만곡하고 있다. 구체적으로는, 무선 통신 태그(72)에는, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 외벽부(84)와 내벽부(86)이 설치되어 있다. 이 외벽부(84)와 내벽부(86)는 서로 거의 평행하게 만곡되어 있다. 외벽부(84)와 내벽부(86) 사이에는 권심(winding core)(88)이 연결되어 있다. 이 권심(88)의 외주측에는 전도성 배선이 감겨져 있다. 따라서, 축방향을 따라 평평한 태그측 안테나(82)가 무선 통신 태그(72)의 외주면을 따라 만곡하도록 구성되어 있다.
또한, 무선 통신 태그(72)에는 격실부(90)가 설치되어 있다. 이 격실부(90)는 태그측 안테나(82)의 내주측에 외부에서 밀폐되어 설치되어 있다. 격실부(90)에는 회로 기판(92)이 수용된다. 이 회로 기판(92)에는 IC 칩(94)이 실장되어 있다. 이 단일 IC 칩(94)에는 무선 통신 태그(72)가 집적되어 있다. IC 칩(94)은 회로 기판(92) 등을 개재하여 태그측 안테나(82)와 전기적으로 접속되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 장치 본체측에 설치된 카트리지 홀더(34)에는 착탈부(96, 98, 100, 102)가 설치되어 있다. 장치의 높이 방향(화살표 H 방향)을 따라 상측 레벨부에는 2개의 착탈부(96, 98)가 설치되어 있다. 높이 방향을 따라 중간 레벨부 및 하측 레벨부에 각각 1개씩 착탈부(100, 102)가 설치되어 있다. 이 착탈부(96, 98, 100, 102)에는 각각 1개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 착탈가능하게 장착된다. 따라서, 카트리지 홀더(34)에 장착된 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)는 그 축방향 외측에서 볼 때, 반전된 L자 형상의 배열을 형성하고 있다. 따라서, 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 장치의 높이 방향을 따라 직선 형상으로 배열되었을 때와 비교하여, 장치의 높이 방향으로의 치수증가가 억제된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 카트리지 홀더(34)의 장치 안쪽측 단부에 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 장착 위치에 대응하도록 4개(도 2에서는 상측 레벨부의 2개만이 나타나 있다)의 구동판(108)이 설치되어 있다. 이 구동판(108)은 각각 외형 형상이 얇은 판 형상이며, 그 두께 방향이 장치의 깊이 방향과 일치하도록 지지되어 있다. 구동판(108)에는 구동 연결판(미도시)이 회전가능하게 배치되어 있다. 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 선단면에 대향하는 구동 연결판의 표면부에 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 종동연결판(52)(도 4참조)에 대향하고 있다. 이 구동 연결판은, 기본적으로는 종동연결판(52)의 형태를 반영한(대응하는) 형태를 갖으며, 종동연결판(52)과 맞물릴 수 있다. 구동 모터(미도시)는 각 구동판(108)에 내장되고 있어, 이 구동 모터는 현상 유닛(21, 23, 25, 27)의 작동시에 회전해서 구동 연결판을 회전시킨다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 카트리지 홀더(34)에는 그 장치 앞쪽의 단부에 지지판(104)이 설치되어 있다. 지지판(104)은 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)을 둘러싸도록 반전된 L자 형상으로 연재한다. 지지판(104)에는 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 장착 위치에 대응하는 장착 위치에 4개의 지지 브라켓(106)이 연결되어 고정되어 있다. 카트리지 홀더(34)에 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 장착되면, 4개의 토너 카트리지는 구동판(108)과 지지 브라켓(106)간을 브리지한다. 또한, 카트리지 홀더(34)에 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 장착되면, 이 4개의 토너 카트리지는 구동판(108) 및 지지 브라켓(106)에 의해 선단부 및 후단부에서 지지된다. 또한, 지지 브라켓(106)에는 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 셔터 부재(56)에 결합 가능한 셔터-결합부(미도시)가 설치되어 있다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 카트리지 홀더(34)의 각 착탈부(96, 98, 10O, 102)에는 구동판(108)과 지지 브라켓(106) 사이에 2개의 안내 부재(110, 112)가 설치되어 있다. 이 안내 부재(110, 112)는 깊이 방향으로 연재하도록 설치되어 있다. 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 카트리지 홀더(34)에 삽입되거나 또는 이로부터 제거될 때에는, 안내 부재(110, 112)에 의해 깊이 방향을 따라 직선적으로이동하도록 안내된다.
레이저 프린터(10)에서, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)를 카트리지 홀더(34)에서의 대응하는 착탈부(96, 98, 100, 102)에 장착하는 때는, 우선, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 선단부가 구동판(108)에 맞다을 때까지, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)를 깊이 방향을 따라 장치 안쪽측을 향해 삽입한다. 따라서, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 선단부가 구동판(108)에 연결되어서 지지된다. 또한, 지지 브라켓(106)의 셔터-결합부가 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 셔터 부재(56)와 맞물린다.
다음에, 손잡이부(48)을 사용하여, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)를 시계방향으로 소정 각도만큼만 회전시킨다. 따라서, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 착탈부(96, 98, 100, 102)에 장착 완료된다. 이 때, 구동판(108)에 배치된 구동 연결판이 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 종동연결판(52)에 맞물린다. 따라서, 구동판(108)에 내장된 구동 모터가 구동 연결판 및 종동연결판(52)을 개재하여 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 내의 스크루 피더(screw feeder)에 토오크(torque)를 전달할 수 있도록 연결된다. 또한, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 착탈부(96, 98, 100, 102)에서의 회전에 연동하여, 지지 브라켓(106)의 셔터-결합부에 의해 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 셔터 부재(56)가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 슬라이드 한다. 따라서, 토너 공급구(54)가 개방된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 레이저 프린터(10)에는, 카트리지 홀더(34)에서의 각 착탈부(96, 98, 100, 102)와 현상 유닛(21, 23, 25, 27) 사이에 토너급송관(114)이 설치되어 있다. 이 토너 급송관(114)의 일 단부는 지지 브라켓(106)에 접속되고 있다. 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 착탈부(96, 98, 100, 102)에 장착되면, 토너 급송관(114)이 지지 브라켓(106)을 개재하여 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 토너 공급구(54)에 접속된다. 또한, 토너 급송관(114) 내에는 토너 반송용의 스크루 피더(미도시)가 배치되고 있다. 이 스크루 피더에는 토오크 전달축(116) 등을 개재하여 구동판(108) 내의 구동 모터로부터의 토크가 전달된다. 레이저 프린터(10)에서는, 현상 유닛(21, 23, 25, 27)의 작동시에, 작동하고 있는 현상 유닛(21, 23, 25, 27)에 대응하여 구동판(108)에 내장된 구동 모터를 회전시킨다. 따라서, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)는 스크루 피더의 작용에 의해 토너 공급구(54)로부터 토너가 소정 속도로 배출되고, 이 토너는 토너 급송관(114)을 통해서 작동 상태에 있는 현상 유닛(21, 23, 25, 27)에 공급된다. 이 때, 현상 유닛(21, 23, 25, 27)에 공급되는 토너량은, 현상 때문에 소비되는 토너량과 거의 같게 설정된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 카트리지 홀더(34)에는 착탈부(96, 98) 사이에서의 장치 안쪽측 및 착탈부(100, 102) 사이에서의 장치 안쪽측에 각각 판 형상의 안테나 유닛(118, 120)이 설치되어 있다. 이 2개의 안테나 유닛(118, 120)에는 케이싱부(122)가 설치되어 있다. 이 케이싱부(122)에는 본체측 안테나(124)가 배치되어 있다. 이 본체측 안테나(124)는 동선 등의 전도성 배선이 코일 형상으로 감겨서 형성된다. 안테나 유닛(118, 120)은 그 코일 축 BC가 대응하는 케이싱부(122)의 두께 방향과 평행하게 설정된다. 상기 축 직각 방향을 따른 표리면(코일면)이케이싱부(122)의 면방향과 평행하게 설정되어 있다. 카트리지 홀더(34)의 상측 레벨부에는 안테나 유닛(118)이 배치되어 있다. 이 안테나 유닛(118)은 그 면 방향이 장치의 폭 방향(화살표 W 방향)과 직교하도록 지지된다. 안테나 유닛(120)은 카트리지 홀더(34)의 중간 레벨부와 하측 레벨부의 사이에 배치된다. 이 안테나 유닛(120)은 그 면 방향이 장치의 높이 방향(화살표 H 방향)과 직교하도록 지지된다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 카트리지 홀더(34)에 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 장착된 상태에서는, 상측 안테나 유닛(118)은 장치의 폭 방향을 따라 토너 카트리지(36, 38) 사이에 형성되는 갭에 삽입되도록 지지된다. 또한, 하측 안테나 유닛(120)은 장치의 높이 방향을 따라 토너 카트리지(40, 42) 사이에 형성되는 갭에 삽입되도록 지지된다.
카트리지 홀더(34)에서의 착탈부(96)에 장착된 토너 카트리지(36)에는, 수납실(68)에서의 수납부(68A) 안에 무선 통신 태그(72) 중 하나가 끼워져 있다. 착탈부(98)에 장착된 토너 카트리지(38)에는 수납실(64)에 무선 통신 태그(72) 중 하나가 끼워져 있다. 따라서, 토너 카트리지(36)에서의 태그측 안테나(82)의 코일 면은 그 코일면을 안테나 유닛(118)의 본체측 안테나(124)의 두께 방향을 따른 한쪽의 코일면에 충분히 근접시키면서 정대향시킨다. 또한 토너 카트리지(38)에서의 태그측 안테나(82)는 그 코일면을 본체측 안테나(124)의 두께 방향을 따른 다른쪽 코일면에 충분히 근접시키면서 대향시킨다.
또한, 카트리지 홀더(34)에 있어서의 착탈부(100)에 장착된 토너카트리지(40)에는, 수납실(66) 안에 무선 통신 태그(72) 중 하나가 끼워져 있다. 착탈부(102)에 장착된 토너 카트리지(42)에는 수납실(68)에서의 수납부(68B) 내에 무선 통신 태그(72) 중 하나가 끼워져 있다. 따라서, 토너 카트리지(40)에서의 태그측 안테나(82)는 그 코일면을 안테나 유닛(120)의 본체측 안테나(124)의 두께 방향을 따른 한쪽의 코일면에 충분히 근접시키면서 정대향시킨다. 또한, 토너 카트리지(42)에서의 태그측 안테나(82)는 그 코일면을 본체측 안테나(124)의 다른쪽 코일면에 충분히 근접시키면서 정대향시킨다.
여기에서, 태그측 안테나(82)와 본체측 안테나(124)간의 분리 거리가 짧을수록 안테나간의 전파 송수신의 효율이 개선된다. 또한, 태그측 안테나(82)와 본체측 안테나(124)가 동축적인 위치 관계에 근접할수록 그 효율이 개선된다. 레이저 프린터(10)에서, 토너 카트리지(38, 40, 42)에 부착된 태그측 안테나(82)는 본체측 안테나(124)와 거의 동축적으로 지지되고, 안테나간의 거리가 소정의 조건하에서는, 거의 최고 효율로 본체측 안테나(124)와의 전파 송수신이 가능하게 되어 있다. 또한, 토너 카트리지(36)에 부착된 태그측 안테나(82)는 본체측 안테나(124)에 소정의 각도(약 20˚)로 기울어서 지지되어 있지만, 본체측 안테나(124)와의 거리가 충분히 작다. 따라서, 매우 높은 효율로 전파 송수신이 달성될 수 있다. 즉, 무선 통신 태그(72)와 본체측의 무선 통신 장치(130)(도 7참조) 사이에서 사용되는 전파 출력을 충분히 작게 하면, 양호한 무선 통신 상태를 유지하면서, 본체측 안테나(124)와 통신 관계가 설정되지 않은 무선 통신 태그(72)와의 부적합한 통신, 즉 혼신이 확실히 방지될 수 있다.
무선 통신 시스템의 구성 및 동작
다음에, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 관련된 레이저 프린터에서의 무선 통신 시스템의 구성 및 동작에 대해서 설명한다.
도 7에는, 본 발명의 실시예에 관련된 무선 통신 시스템의 구성을 블록도로서 나타내었다. 이 무선 통신 시스템(128)은 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 부착된 무선 통신 태그(72), 및 장치 본체측에 배치된 무선 통신 장치(130)에 의해 구성되어 있다. 무선 통신 장치(130)는 카트리지 홀더(34)에 배치된 안테나 유닛(118, 120) 및, 이 안테나 유닛(118, 120)에 내장된 본체측 안테나(124)에 접속된 본체부(132)를 구비하고 있다.
상술한 바와 같이, 각 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 부착된 무선 통신 태그(72)는 코일 형상의 태그측 안테나(82) 및 회로 기판(92) 위에 장착된 IC칩(94)을 구비하고 있다. IC칩(94)에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, CPU(134), 송수신 회로(136), 전원 회로(138), ROM(140) 및 EEPROM(142)이 집적된 단일 소자로서 구성되어 있다. CPU(134)는 ROM(140)에 기억된 제어 프로그램에 따라서 무선 통신 태그(72) 전체를 제어한다. 또한, ROM(140)에는 제어 프로그램과 더불어, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 종류에 따른 고유한 정보가 기억된다. 이 고유 정보로는 멀티 ID, 패스워드 및 시스템 ID가 있다. 여기에서, 멀티 ID는 기본적으로 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 종류에 대응해서 미리 결정된 데이터이며, 또한 패스워드 및 시스템 ID는 각각 무선 통신 장치(130)와의 정보교환을 허가한 무선 통신 태그(72)인 것을 확인하기 위한 데이터이다.
EEPROM(142)은 기억된 정보를 유지하기 위한 전력이 불필요한 불휘발성 정보 기억 소자이다. 이 EEPROM(142)은 CPU(134)에 의해 이 곳에 임의의 정보를 기록하는 동시에, 기록된 정보로부터 임의로 판독될 수 있다. 구체적으로는, EEPROM(142)에는, 예를 들면, CPU(134)에 의해 하기와 같은 정보가 기록되고, 필요에 따라서 기록된 정보의 내용이 갱신될 수 있다.
1) 감광체 드럼(20, 22, 24, 26)에 관한 노광량, 대전량, 현상 바이어스 등의 프로세스 정보.
2) 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 관한 로트 번호(lot number), 제조일, 종류, 보존 기간, 인식 번호, 리사이클 회수, 리사이클 회수의 상한치, 카트리지의 구성부품의 교환 시기.
3) 토너에 관한 로트 번호, 제조일, 충전량, 종류, 보존 기간, 리사이클 회수, 리사이클 회수의 상한치 .
무선 통신 태그(72)에서의 송수신 회로(136)는 정보 송신시에는, CPU(134)로부터 전송된 패럴랠 정보 신호를 시리얼 정보 신호로 변환한 후, 이 정보 신호에 의해 변조된 전기 신호를 태그측 안테나(82)에 출력한다. 따라서, 태그측 안테나(82)는 CPU(134)로부터의 정보 신호에 대응하는 전파 신호를 출력(방사)한다. 또한, 송수신 회로(136)는 정보 수신시에는, 태그측 안테나(82)에 의해 수신한 전파 신호에 의해 얻어진 전기 신호를 시리얼의 신호로 복조한다. 송수신 회로(136)는 이 시리얼 신호를 패럴렐 정보 신호로 변환해서, 패럴랠 정보 신호를 CPU(l34)에 출력한다.
무선 통신 태그(72)에서의 전원 회로(138)는 무선 통신 장치(130)와의 송수신 시에, 태그측 안테나(82)에서 전자 유도에 의해 발생된 소정 주파수의 교류 전류를 정보 신호로부터 분리한다. 이 전원 회로(138)는 이 교류 전류를 직류 전류로 변환한 후, 이 직류 전류를 CPU(134) 및 송수신 회로(136)에 공급한다. 따라서, CPU(134) 및 송수신 회로(136)에는 무선 통신 장치(130)와의 송수신 시에 필요한 전력이 공급된다. 따라서, 무선 통신 태그(72)에는 전지, 배터리 등의 전원이 필요하지 않다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 무선 통신 장치(130)의 본체부에는 CPU(144), 송수신 회로(146), 전원 회로(148), ROM(150), RAM(52) 및 인터페이스 회로(154)가 설치되어 있다. 송수신 회로(146)는 안테나에 대하여 2개의 입출력 단자(146A, 146B)를 구비하고 있다. 한쪽의 입출력 단자(146A)에는 안테나 유닛(118)의 본체측 안테나(124)가 접속된다. 다른쪽의 입출력 단자(146B)에는 안테나 유닛(120)의 본체측 안테나(124)가 접속되어 있다. 송수신 회로(146)는 무선 통신 태그와 정보를 송수신할 때에, 정보의 입출력처에 따라 입출력 단자(146A, 146B)의 한쪽만을 온 상태로 하고, 입출력 단자(146A, 146B)의 다른쪽을 오프 상태로 한다.
CPU(144)는 ROM(150)에 기억된 제어 프로그램에 따라서 무선 통신 장치(130)를 제어한다. 또한, ROM(150)에는 제어 프로그램과 더불어, 모든 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 대한 멀티 ID, 패스워드 및 시스템 ID가 기억되어 있다. CPU(144)는 무선 통신 태그(72)로부터 입력된 멀티 ID 및 패스워드를 ROM(150)에 기억된 멀티 ID 및 패스워드와 비교하므로써, 전파 통신 중에, 무선 통신 태그(72)가 부착되어 있는 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 종류를 식별하는 동시에, 무선 통신 태그(72)가 무선 통신 장치(130)와의 정보 교환을 위해 허가된 것인 가의 여부를 확인한다.
CPU(144)에는 인터페이스 회로(154)를 통해서 레이저 프린터(10)의 중앙 제어부(미도시)로부터 전송되는 각 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)마다의 감광체 드럼(20, 22, 24, 26)에 대한 노광량, 대전량, 현상 바이어스 등의 프로세스 정보가 전송된다. CPU(144)는 이 프로세스 정보에 기초하여 토너 소비량을 연산하여, 이 정보를 RAM(152)에 일시적으로 기입한 후, 소정의 타이밍으로 RAM(152)으로부터 송신 정보를 판독하고, 무선 통신 태그(72)에 송신한다. 따라서, 무선 통신 태그(72)의 CPU(134)는 무선 통신 장치(130)로부터 수신한 기입 정보를 EEPROM(142)에 기록한다. CPU(134)는 토너의 충전량으로부터 소비량을 감산한 토너 잔량을 EEPROM(142)에 기록한다.
본체부에서의 송수신 회로(146)는 무선 통신 장치(130)로부터의 정보 송신시에는, CPU(144)로부터의 패럴렐 정보 신호를 수신한다. 이 송수신 회로(146)는 패널렐 정보 신호를 시리얼 정보 신호로 변환한 후, 이 정보 신호에 의해 변조된 전기 신호를 2개의 본체측 안테나(124) 중 하나에 출력한다. 따라서, 본체측 안테나(124)는 CPU(144)로부터의 정보 신호에 대응하는 전파 신호를 출력(방사)한다. 또한, 송수신 회로(146)는 정보 수신시에는, 본체측 안테나(124)에 의해 수신한 전파에 의해 얻어진 전기 신호를 시리얼 정보 신호로 복조한 후, 이 정보 신호를 패럴렐 정보 신호로 변환해서 CPU(144)에 출력한다.
본체부에서의 전원 회로(148)는 무선 통신 태그(72) 중 어느 것과의 교신 중에 소정 주파수의 교류 전류를 본체측 안테나(124)에 공급한다. 이것에 의해, 본체측 안테나(124)에 대향하는 태그측 안테나(82)에는 전자 유도가 생겨서, 상술한 것 같이, 무선 통신 태그(72)에 전력이 공급된다. 전원 회로(148)에 의해 본체측 안테나(124)에 공급되는 교류 전류의 주파수는, 송수신 회로(136, 146)에 의해 정보 전송용으로 사용되는 전기 신호의 주파수와 송신 시에는 같은 범위의 대역이 선택되고, 수신 시에는 다른 범위의 대역(예를 들면, 고주파 영역)이 선택된다.
본체부의 CPU(144)는 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 중 하나 내에서 모든 토너가 배출된 것을 판단한 시점에서, 그 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 부착된 무선 통신 태그(72)에 증대 신호를 송신한다. 이 카운트 증대 신호를 수신한 무선 통신 태그(72)의 CPU(134)는 EEPROM(142)에 기록하고, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 대한 리사이클 회수 및 토너에 대한 리사이클 회수에 "1”을 가산한다.
도 8에는 본 실시예에 관련된 무선 통신 시스템(128)에서의 통신 시작 처리의 일련의 동작을 나타내었다. 레이저 프린터(10)에서는, 전원 투입, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 교환, 잼 등의 이상 발생 후의 리셋 처리 등을 행하였을 경우에, 무선 통신 장치(130)의 CPU(144)에 의해 도 8에 나타낸 바와 같이 무선 통신 시스템(128)의 통신 시작 처리를 행한다.
무선 통신 시스템(128)에서 무선 통신 장치(130)가 통신을 행할 때, 그 통신처는 정확하게는 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 부착되는 무선 통신 태그(72)이지만, 이하의 도 8의 플로우챠트에 관련된 기재에서는, 무선 통신처를 정확하게 구별할 필요가 없을 경우에는, 설명을 간략화하기 위해서 무선 통신 장치(130)의 통신처를 단지 "토너 카트리지(36, 38, 40, 42)"라고 기재한다.
통신 시작 처리에서는, 스텝 300에서, 무선 통신 장치(130)측의 멀티 ID(M)가 토너 카트리지(36)측의 멀티 ID(M)와 일치하는 가의 여부를 판단한다. 스텝 300에서, 무선 통신 장치(130)측의 멀티 ID(M)가 토너 카트리지(36)측의 멀티 ID(M)와 일치했을 경우, 카트리지 홀더(34)의 착탈부(96)에 적정한 토너 카트리지(36)가 장착되어 있다고 판단하고, 루틴을 스텝 304로 진행시킨다. 스텝 304에서는, 무선 통신 장치(130)가 토너 카트리지(36)와의 통신을 시작한다. 그러나, 무선 통신 장치(130)측의 멀티 ID(M)가 토너 카트리지(36)측의 멀티 ID(M)와 일치하지 않을 경우에는, 루틴을 스텝 302로 진행시킨다. 스텝 302에서는, 카트리지 홀더(34)의 착탈부(96)에 장착된 토너 카트리지가 없거나, 또는 착탈부(96)에 장착되어 있는 토너 카트리지가 부적합한 것이라고 판단하면, 소정의 에러 처리를 실행한다.
스텝 304∼306에서, 무선 통신 장치(130)와 토너 카트리지(36)와의 사이에서, 패스워드 대조 및 시스템 ID대조를 순서대로 행한다. 이 때, 토너 카트리지(36)측의 패스워드 또는 시스템 ID 중 어느 것인가가 적정하지 않다고 판단되었을 경우에는, 착탈부(96)에 장착되어 있는 토너 카트리지가 부적합한 것이라라고 판단하고, 루틴을 스텝 308로 진행시키고, 소정의 에러 처리를 실행한다. 그러나, 토너 카트리지(36)측의 패스워드 및 시스템 ID가 모두 적정하다고 판단되었을 경우에는, 루틴을 스텝 310으로 진행시킨다. 스텝 310에서는, 무선 통신장치(130)의 CPU(144)가 토너 카트리지(36)에서의 무선 통신 태그(72)을 제어하고, EEPROM(142)으로부터 감광체 드럼(20, 22, 24, 26) 중 하나에 대한 노광량, 대전량, 현상 바이어스 등의 프로세스 정보 및 토너에 대한 충전량, 종류 및 보존 기간등의 토너 정보를 읽어낸다.
스텝 312에서는, 무선 통신 장치(130)에서의 CPU(144)가 토너 카트리지(36)에서의 CPU(134)를 통해서, EEPROM(142)으로부터 읽어낸 정보가 EEPROM(142)에 기록되어 있는 정보와 일치하고 있는가의 여부를 판단하는 판독 체크를 실행한다. 2개의 정보 세트가 일치하는 경우에는, 루틴을 스텝 314로 진행시킨다. 그러나, 2개의 정보 세트가 일치하지 않을 경우에는, 루틴을 스텝 310으로 리턴하고, EEPROM(142)으로부터 판독한 정보가 EEPROM(142)에 기록된 정보와 일치할 때까지, 정보 판독 처리를 되풀이한다.
스텝 314에서는, 무선 통신 장치(130)의 CPU(144)가 레이저 프린터(10) 고유의 식별 번호, 유저 고유의 식별 번호, 토너 카트리지(36)의 사용 시작 시간 등의 초기 정보를 토너 카트리지(36)에서의 무선 통신 태그(72)에 송신한다. 이 초기 정보는 무선 통신 태그(72)의 EEPROM(142)에 기록된다. 스텝 316에서는, 무선 통신 장치(130)에 있어서의 CPU(144)가 토너 카트리지(36)에서의 CPU(134)를 통해서, 송신한 초기 정보가 에러없이 기록되었는 가의 여부를 판단하는 기록 체크를 실행한다. 여기서, 2개의 정보 세트가 일치하고 있을 경우에는, 토너 카트리지(36)와의 통신 시작 처리를 종료시킨다. 그러나, 2개의 정보 세트가 일치하지 않을 경우에는, 루틴을 스텝 314로 리턴시키고, 무선 통신 태그(72)에 송신한 초기 정보가EEPROM(142)에 기록된 정보와 일치할 때까지, 무선 통신 태그(72)에 송신한 초기 정보를 EEPROM(142)에 기록하는 정보 기록 처리를 되풀이한다.
무선 통신 시스템(128)에서는, 상술한 바와 같은 M토너를 수납한 토너 카트리지(36)에 대한 통신 시작 처리가 완료하면, Y, K 및 C의 토너를 수납한 토너 카트리지(38, 40, 42)와의 사이에서도, 도 8에 나타낸 일련의 통신 시작 처리와 기본적으로 동일한 처리를 순서대로 실행한다. 레이저 프린터(10)의 중앙 제어는, 무선 통신 장치(130)와 모든 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 사이의 통신 시작 처리가 종료한 후, 화상 형성 동작을 시작할 수 있도록 인터로킹을 해제한다.
중앙 제어부는, 화상 기록을 1회 행할 때마다, 또는 화상 형성을 소정 회수 행할 때마다, 무선 통신 장치(130)에서의 인터페이스 회로(154)를 통해서 각 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 대응하는 프로세스 정보, 토너 소비량 등에 대한 정보를 CPU(144)에 출력한다. CPU(144)는 중앙 제어부로부터의 정보를 대응하는 각 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 무선 통신 태그(72)에 송신하는 동시에, 이 무선 통신 태그(72)의 EEPROM(142)에 중앙 제어부로부터의 정보를 기록한다.
(실시예의 작용)
다음에, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예와 관련된 레이저 프린터(10)에 따른 작용에 대해서 설명한다.
본 실시예와 관련된 레이저 프린터(10)의 무선 통신 시스템(128)에서는, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 배치된 태그측 안테나(82)를 그 코일축 TC가 착탈부(96, 98, 100, 102)에 대한 삽입/제거 방향에 대하여 거의 직교(또는, 거의 수직)하도록 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 의해 지지함으로써, 태그측 안테나(82)를 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 단면부를 덮도록 배치할 필요가 없다. 따라서, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 단면부에 폐쇄 마개(46), 종동연결판(52) 등이 배치되어 있을 경우에도, 이 부품 등에 간섭하지 않도록, 무선 통신 태그(72)를 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 용이하게 부착할 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템(128)에서는, 본체측 안테나(124)를 그 코일축 BC가 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 착탈부(96, 98, 100, 102)에 대한 삽입/제거 방향과 거의 직교(또는, 거의 수직)하고, 또한 상기 코일축 BC에 직교하는 코일축 수직 방향을 따른 코일면이 태그측 안테나(82)의 코일면에 대향하도록, 카트리지 홀더(34)에 배치함으로써, 본체측 안테나(124)를 장치 본체에서의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 단면부에 대향하는 부분에 배치할 필요가 없게 된다. 따라서, 장치 본체에서의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 단면부에 대향하는 부분에 구동연결판 등의 부품이 배치되어서 있을 경우에도, 이들 부품에 간섭하지 않도록, 본체측 안테나(124)를 장치 본체에 용이하게 배치할 수 있다.
구체적으로, 무선 통신 시스템(128)에서는, 2개의 본체측 안테나(124)가 2개의 토너 카트리지(36, 38) 사이의 갭 및, 2개의 토너 카트리지(40, 42) 사이의 갭에 각각 배치되어 있으므로, 종래, 거의 유효하게 이용되지 않았던 공간(사공간)에 본체측 안테나(124)를 배치할 수 있고, 또한 본체측 안테나(124)를 태그측 안테나(82)에 충분히 근접 배치시키면서, 태그측 안테나(82)에 대향시키는 것도 용이해지므로, 장치 본체 내의 좁은 공간에 본체측 안테나(124)를 효율적으로 배치할수 있다. 또한, 무선 통신 장치(130)와 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 설치된 태그측 안테나(82)와의 사이에서의 전자 유도에 의한 전력 공급 및 전파 통신도 확실히 행할 수 있게 된다.
또한, 무선 통신 시스템(128)에서는, 1개의 본체측 안테나(124)의 표면부 및 이면부를 다른 태그측 안테나(82)에 대향시키고 있기 때문에, 본체측 안테나(124)를 소형으로, 즉, 태그측 안테나(82)와 거의 동일한 사이즈로 했을 경우에도, 1개의 본체측 안테나(124)가 2개의 태그측 안테나(82) 사이에서의 전자 유도 및 전파 송수신을 확실하게 실행할 수 있게 된다.
실시예의 변형예
도 9 및 도 10에는, 본 실시예와 관련된 레이저 프린터에서의 무선 통신 시스템의 제 1 및 제 2 변형예가 나타나 있다.
도 9에 나타낸 무선 통신 시스템(160)을 사용하는 레이저 프린터에서는, 카트리지 홀더(162)에 대하여 M토너, Y토너, K토너 및 C토너를 각각 수납하는 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 각각 착탈가능하게 장착되는 동시에, 통상, 가장 소비량이 많은 K토너를 수납한 토너 카트리지(172)가 카트리지 홀더(162)에 착탈가능하게 장착된다. 여기에서, 토너 카트리지(172)와 토너 카트리지(40) 사이에서는 서로 호환성을 확보할 필요가 있기 때문에, 이 토너 카트리지(40, 172)에 부착되는 무선 통신 태그(72)의 EEPROM(142)에는 각각 멀티 ID로서 동일 데이터가 기록되어 있다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 카트리지 홀더(162)에는, 5개의 토너카트리지(36, 38, 40, 42, 172)가 장치의 폭 방향을 따라 직선적으로 배열되도록 장착되어 있다. 이들 토너 카트리지(36, 38, 40, 42, 172)의 하단부에는 무선 통신 태그(72)가 동일한 방향(아래쪽)을 향하도록 부착된다. 따라서, 카트리지 홀더(162)에는, 각각 얇은 판 형상으로 형성된 안테나 유닛(164, 166)이 배치되어 있다. 이 안테나 유닛(164)에는 대형의 본체측 안테나(168)가 설치되어 있다. 이 본체측 안테나(168)는 동선 등의 전기 전도성 재료가 코일 형상으로 감겨서 구성된다. 또한, 안테나 유닛(166) 내에는 소형 본체측 안테나(170)가 설치되어 있다. 이 본체측 안테나(170)는 또한 동선 등의 전기 전도성 재료가 코일 형상으로 감겨서 구성된다. 이들 본체측 안테나(168, 170)의 코일축 BC와 직교하는 코일면은, 각각 안테나 유닛(164, 166)의 면 방향과 거의 평행하게 되어 있다.
안테나 유닛(164)의 본체측 안테나(168)는 이 본체측 안테나(168)의 코일면이 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에서의 태그측 안테나(82)의 코일면에 정대향하도록 지지되어 있다. 또한, 안테나 유닛(166)의 본체측 안테나(170)는 이 본체측 안테나(170)의 코일면이 토너 카트리지(172)에서의 태그측 안테나(82)의 코일면에 정대향하도록 지지되어 있다. 본체측 안테나(168)로부터 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)까지의 거리는, 본체측 안테나(170)로부터 토너 카트리지(172)까지의 거리와 거의 동일하게 되어 있다. 또한, 본체측 안테나(168)로부터 토너 카트리지(172)까지의 거리 및 본체측 안테나(170)로부터 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)까지의 거리는 충분히 길게 되어 있다. 또한, 무선 통신 장치(176)와 무선 통신 태그(72)로부터의 전파 출력은, 본체측 안테나(168)와 토너카트리지(172) 사이, 또는 본체측 안테나(170)와 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 사이에서는 교신할 수 없도록 설정되어 있다.
도 9에 나타낸 무선 통신 시스템(160)에서는, 2개의 안테나 유닛(164, 166)에서의 본체측 안테나(168, 170)가 본체부(174)에 접속되어서 장치 본체측의 무선 통신 장치(176)가 구성되어 있다. 이 본체부(174)는 기본적으로 도 7에 나타낸 본체부(132)와 동일한 구조를 갖고 있기 때문에, 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 무선 통신 장치(176)는, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 어느 것인가와 교신을 행할 경우에는, 본체측 안테나(168)를 사용하여 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에서의 태그측 안테나(82)와의 사이에서 전파의 통신을 행한다. 또한, 무선 통신 장치(176)는, 토너 카트리지(172)와 교신을 행할 경우에는, 소형의 본체측 안테나(170)를 사용하여 토너 카트리지(172)에서의 태그측 안테나(82)와의 사이에서 전파 통신을 행한다.
따라서, 이것에 의해, K토너를 모두 수납하는 토너 카트리지(40, 172)가 동일한 멀티 ID를 갖고 있을 경우에도, 본체측 안테나(168)에 의해 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 무선 통신 태그(72)와 교신하고자 할 경우에, 토너 카트리지(172)의 무선 통신 태그(72)와의 사이에서 혼신이 생기는 것을 방지할 수 있고, 이것과는 반대로, 본체측 안테나(170)에 의해 토너 카트리지(172)의 무선 통신 태그(72)와 교신하고자 할 경우에, 토너 카트리지(40)의 무선 통신 태그(72)와의 사이에서 혼신이 생기는 것을 방지할 수 있다.
도 10에 나타낸 무선 통신 시스템(180)을 사용하는 레이저 프린터에서는, 카트리지 홀더(182)에 대하여 M토너, Y토너, K토너 및 C토너를 각각 수납하는 4개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)가 각각 착탈가능하게 장착되어 있다. 이들 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)는 장치의 폭방향을 따라 직선적으로 배열되도록 지지되어 있다. 이들 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 하단부에는, 각각 무선 통신 태그(72)가 동일한 방향(아래쪽)을 향하도록 부착되어 있다.
따라서, 카트리지 홀더(182)에는, 장치의 폭 방향을 따라 거의 직선적으로 연재하는 안내 기대(guide pedestal)(184)가 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)의 하측부에 대향하도록 설치되어 있다. 이 안내 기대(184) 위에는 얇은 판 형상의 안테나 유닛(186)이 폭 방향을 따라 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. 구체적으로, 안테나 유닛(186)은 도 10의 실선으로 나타낸 바와 같은 토너 카트리지(36)에 정대향하는 위치부터 점선으로 나타낸 바와 같은 토너 카트리지(42)에 정대향하는 위치까지의 범위에서 이동 가능하게 되어 있다.
안테나 유닛(186) 내에는 본체측 안테나(188)가 설치되어 있다. 이 본체측 안테나(188)는 동선 등의 전기 전도성 재료가 코일 형상으로 감겨서 구성된다. 이 본체측 안테나(188)의 코일축 BC에 직교하는 코일면은, 안테나 유닛(186)의 면 방향과 거의 평행하게 되어 있다. 또한, 본체측 안테나(188)의 코일면을 따른 크기는, 무선 통신 태그(72)에 내장된 태그측 안테나(82)와 거의 동일하게 되어 있다.
안내 기대(184) 내에는 안테나 유닛(186)을 폭 방향을 따라 구동하기 위한 구동 기구(미도시)가 배치되고 있다. 이 구동 기구는, 무선 통신 장치(192)의 본체부(190)로부터의 제어 신호에 따라 안테나 유닛(186)을 토너 카트리지(36, 38,40, 42)의 어느 것인가와 정대향하는 위치까지 슬라이드시킨다. 여기에서, 무선 통신 장치(192)와 무선 통신 태그(72)의 전파 출력은, 안테나 유닛(186)이 정대향하는 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 중 하나의 무선 통신 태그(72)와의 사이에서만 교신할 수 있게 되고, 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 중 다른 것의 무선 통신 태그(72)와의 사이에서는 교신할 수 없도록 설정되어 있다.
도 10에 나타낸 무선 통신 시스템(180)에서는, 안테나 유닛(186)에서의 본체측 안테나(188)가 본체부(190)와 접속되어서 장치 본체측의 무선 통신 장치(192)가 구성되어 있다. 이 본체부(190)는 송수신 회로에서의 본체측 안테나(188)와 접속되는 입출력 단자가 1개뿐인 점을 제외하고, 도 7에 나타낸 본체부(132)와 동일한 구조를 갖고 있다.
무선 통신 장치(192)는 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 중 어느 것인가와 교신을 행할 경우에는, 안내 기대(184) 내의 구동 기구에 의해 안테나 유닛(186)을 교신처인 1개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)에 정대향하는 위치로 이동시킨 후, 무선 통신 태그(72)와의 교신을 시작한다.
그러므로, 소형화된 1개의 본체측 안테나(188)만을 사용해서 복수개의 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 중 어느 것인가에 대하여 전파에 의한 교신이 가능하게 된다. 카트리지 홀더(182)에 장착되어 있는 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 중 어느 것인가가 다른 토너 카트리지와 동일한 멀티 1D를 갖고 있을 경우라도, 송신처로서 선택된 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)와만 교신을 행할 수 있어서, 다른 토너 카트리지(36, 38, 40, 42)와의 사이에서 혼신이 생기는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는, 본 실시예와 관련된 무선 통신 시스템(128, 160, 180)을 레이저 프린터(10)에서의 무선 통신 장치(130, 176, 192)와 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 사이의 교신에 사용하는 경우에 대해서만 설명하였지만, 이러한 토너 카트리지(36, 38, 40, 42) 이외에도, 레이저 프린터(10)의 장치 본체에 대하여 착탈되며 전자 사진감광체 및 1개 이상의 프로세스 부품을 포함하는 프로세스 카트리지, 전자 사진감광체, 클리닝 유닛, 대전 유닛, 제전기(discharging unit), 현상 유닛등의 프로세스 부품 등에 무선 통신 태그를 부착하고, 장치 본체측의 무선 통신 장치와 무선 통신 태그와의 사이에서 교신을 행하고, 상기 무선 통신 태그에 대하여 각종의 데이터를 기록 또는 판독하도록 해도 좋다.
또한, 본 실시예에 관련된 무선 통신 시스템의 기본 구성은, 레이저 프린터이외의 각종의 화상 형성 장치, 예를 들면, 전자 사진 프로세스를 사용하여 화상 형성을 행하는 팩시밀리 장치, 프린터, 팩시밀리 등이 일체로 된 복합적 기능의 장치에도 적용될 수 있다. 또한, 무선 통신 시스템의 기본 구성은, 전자 사진 프로세스를 사용할 일 없는 잉크젯 프린터, 서멀 프린터 등의 화상 형성 장치에 적용되고, 잉크 카트리지, 잉크 리본 카트리지 등의 장치 본체에 대하여 착탈되는 카트리지 부품에 무선 통신 태그를 달도록 해도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관련된 무선 통신 시스템 및 화상 형성 장치에 의하면, 카트리지 부품에 그 단면부를 덮도록 태그측 안테나를 부착할 수 없거나 및/또는 장치 본체에 장착되는 카트리지 부품의 개수가 많을 경우에도, 장치를 대형화하지 않으면서, 본체측 안테나와 태그측 안테나를 서로 충분히 가까이 하고 또한 서로 대향시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 장치 본체와, 상기 장치 본체에 착탈가능하게 장착된 복수의 카트리지 부품을 포함한 장치에 설치된 무선 통신 시스템에 있어서,
    상기 장치 본체에 배치된 적어도 하나의 본체측 안테나, 및
    상기 카트리지 부품에 부착된 태그측 안테나를 포함하고,
    상기 태그측 안테나는 상기 태그측 안테나의 코일축이 상기 장치 본체로 카트리지 부품을 삽입하는 방향 및 상기 장치 본체로부터 카트리지 부품을 제거하는 방향에 거의 수직이 되도록 카트리지 부품에 의해 지지되고,
    상기 본체측 안테나는 상기 본체측 안테나의 코일축이 상기 태그측 안테나의 코일축 중 적어도 하나와 거의 병렬이 되도록 상기 장치 본체에 의해 지지되는
    무선 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 태그측 안테나는 상기 본체측 안테나와 대향 배치된 무선 통신 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 태그측 안테나 중 어느 하나와 선택적으로 통신할 수 있는 안테나 선택부를 더 포함하는 무선 통신 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 태그측 안테나 중 2개는는 상기 하나의 본체측 안테나를 샌드위치하고 대향하도록 배치된 무선 통신 시스템.
  5. 화상 형성이 행해지는 장치 본체와,
    상기 장치 본체에 착탈가능하게 장착된 복수의 카트리지 부품, 및
    상기 장치 본체에 배치된 적어도 하나의 본체측 안테나 및 상기 카트리지 부품에 부착된 태그측 안테나를 갖는 무선 통신 시스템을 포함하고,
    상기 태그측 안테나는 상기 태그측 안테나의 코일축이 상기 장치 본체로 카트리지 부품을 삽입하는 방향 및 상기 장치 본체로부터 카트리지 부품을 제거하는 방향에 거의 수직이 되도록 카트리지 부품에 의해 지지되고,
    상기 본체측 안테나는 상기 본체측 안테나의 코일축이 상기 태그측 안테나의 코일축 중 적어도 하나와 거의 병렬이 되도록 상기 장치 본체에 의해 지지되는
    화상 형성 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 장치 본체는 정전 잠상이 광에 의해 형성되는 감광체, 및 상기 감광체에 형성된 정전 잠상을 토너에 의해 현상하는 현상 장치를 포함하고,
    상기 카트리지 부품은 상기 현상 장치에 공급될 토너를 수납하는 토너 수납용기를 포함하는 화상 형성 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 카트리지 부품은 정전 잠상이 광에 의해 형성된 감광체와,
    상기 감광체에 형성된 정전 잠상을 토너에 의해 현상하는 현상 장치, 및
    상기 현상 장치에 공급될 토너를 수납하는 토너 수납 용기를 포함하는 화상 형성 장치.
  8. 장치 본체와, 상기 장치 본체에 설치된 복수의 카트리지 착탈부, 및 상기 카트리지 착탈부에 각각 삽입되어 그곳에서 삽입 및 제거가능하게 장착된 복수의 카트리지 부품을 포함한 장치에서 사용되는 무선 통신 시스템에 있어서,
    코일 형상의 전도성 부재로 형성된 태그측 안테나와,
    상기 태그측 안테나를 통하여 비-접촉식으로 정보를 송신 및 수신하는 태그측 무선 제어부와,
    상기 태그측 무선 제어부에 따라 정보를 판독 및 기입하는 정보 기억 장치
    를 각각 포함한, 카트리지 부품에 부착된 무선 통신 태그, 및
    코일 형상의 전도성 부재로 형성된 본체측 안테나와,
    상기 본체측 안테나 및 태그측 안테나를 통해 비-접촉식으로 상기 태그측 무선 제어부에 정보를 입력 및 출력하는 본체측 무선 제어부
    를 포함한, 상기 장치 본체에 배치된 무선 통신 장치를 포함하며,
    상기 태그측 안테나는 상기 태그측 안테나의 코일축이 상기 카트리지 착탈부에서 카트리지 부품의 삽입 및 제거 방향에 거의 수직이 되도록 카트리지 부품에 의해 지지되고,
    상기 본체측 안테나는 상기 본체측 안테나의 코일축이 상기 삽입 및 제거 방향에 거의 수직이며, 상기 본체측 안테나가 상기 태그측 안테나와 대향하도록 상기 장치 본체에 배치된
    무선 통신 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 본체측 안테나는 상기 삽입 및 제거 방향에 수직인 방향을 따라 복수의 카트리지 부품들 사이에 배치되고, 상기 복수의 카트리지 부품들에 의해 지지되는 복수의 태그측 안테나는 각각 상기 본체측 안테나와 대향하는 무선 통신 시스템.
KR1020020050032A 2002-03-19 2002-08-23 무선 통신 시스템 및 화상 형성 장치 KR100847485B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2002-00075837 2002-03-19
JP2002075837A JP3778110B2 (ja) 2002-03-19 2002-03-19 無線通信システム、画像形成装置及びカートリッジ部品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030076164A true KR20030076164A (ko) 2003-09-26
KR100847485B1 KR100847485B1 (ko) 2008-07-22

Family

ID=28035389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020050032A KR100847485B1 (ko) 2002-03-19 2002-08-23 무선 통신 시스템 및 화상 형성 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6807380B2 (ko)
JP (1) JP3778110B2 (ko)
KR (1) KR100847485B1 (ko)
CN (1) CN1303766C (ko)
TW (1) TWI242699B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100603198B1 (ko) * 2004-05-28 2006-07-24 삼성전자주식회사 알에프 칩을 이용한 인증 시스템 및 방법
US7394373B2 (en) 2004-02-28 2008-07-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6724895B1 (en) 1998-06-18 2004-04-20 Supersensor (Proprietary) Limited Electronic identification system and method with source authenticity verification
US7137000B2 (en) 2001-08-24 2006-11-14 Zih Corp. Method and apparatus for article authentication
JP4147832B2 (ja) * 2002-06-17 2008-09-10 富士ゼロックス株式会社 無線通信システム、画像形成装置及びカートリッジ部品
JP4306489B2 (ja) * 2003-03-13 2009-08-05 セイコーエプソン株式会社 画像形成装置
US7054566B2 (en) * 2003-04-11 2006-05-30 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus, cartridge, and storage medium
JP2005157000A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置、交換ユニット、消耗データ管理方法、プログラム
JP2005189249A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Ricoh Co Ltd 現像装置及びこれを備えた画像形成装置
JP2005343129A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Seiko Epson Corp 印刷装置及び印刷管理方法
JP4087357B2 (ja) 2004-06-28 2008-05-21 シャープ株式会社 画像形成装置
JP4617741B2 (ja) * 2004-06-30 2011-01-26 コニカミノルタホールディングス株式会社 画像記録装置
US9296214B2 (en) 2004-07-02 2016-03-29 Zih Corp. Thermal print head usage monitor and method for using the monitor
JP4213093B2 (ja) * 2004-08-09 2009-01-21 シャープ株式会社 画像形成装置及びそれに備えられた回転部材の回転制御方法
JP4476749B2 (ja) * 2004-09-06 2010-06-09 株式会社沖データ 電子装置
JP2006085038A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Ricoh Co Ltd 画像形成ユニット及びこれを用いた画像形成装置、並びに画像形成ユニットの再生方法
JP4684631B2 (ja) * 2004-11-22 2011-05-18 キヤノン株式会社 画像形成装置
US20060285132A1 (en) * 2005-06-21 2006-12-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrophotographic image forming apparatus
JP4285449B2 (ja) * 2005-06-22 2009-06-24 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 画像形成装置
US8917159B2 (en) * 2005-08-19 2014-12-23 CLARKE William McALLISTER Fully secure item-level tagging
US8721203B2 (en) 2005-10-06 2014-05-13 Zih Corp. Memory system and method for consumables of a printer
JP2007148006A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2007187907A (ja) 2006-01-13 2007-07-26 Kyocera Mita Corp 画像形成装置
JP4786361B2 (ja) * 2006-02-09 2011-10-05 京セラミタ株式会社 画像形成装置
US9466057B2 (en) * 2006-05-04 2016-10-11 First Data Corporation RF presentation instrument with sensor control
JP5058693B2 (ja) * 2006-08-21 2012-10-24 株式会社リコー 画像形成装置、無線通信装置、画像形成方法および無線通信方法
JP4947409B2 (ja) 2006-10-02 2012-06-06 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
US8127991B2 (en) * 2007-08-03 2012-03-06 Brady Worldwide, Inc. Removable media spindle and antenna assembly for printer
JP5043612B2 (ja) * 2007-11-27 2012-10-10 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP4646007B2 (ja) * 2008-01-22 2011-03-09 株式会社沖データ 画像形成装置
JP5072709B2 (ja) * 2008-05-20 2012-11-14 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置及び消耗品ユニット
ES2413604T3 (es) * 2008-07-21 2013-07-17 Nestec S.A. Máquina para alimento líquido o bebida con vigilancia de las características de ingredientes
EP2367068A2 (en) * 2010-03-03 2011-09-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Toner cartridge
JP5232822B2 (ja) * 2010-03-30 2013-07-10 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 駆動装置及びそれを備えた画像形成装置
CN101966781A (zh) * 2010-11-03 2011-02-09 珠海天威技术开发有限公司 喷墨打印机
JP6398915B2 (ja) * 2015-08-31 2018-10-03 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 電子機器及び画像形成装置
KR102404582B1 (ko) * 2018-11-06 2022-06-02 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 토너 리필 과정에서의 에러 처리 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4963939A (en) * 1986-09-24 1990-10-16 Mita Industrial Co., Ltd. Cartridge discriminating system
US4961088A (en) * 1989-04-20 1990-10-02 Xerox Corporation Monitor/warranty system for electrostatographic reproducing machines using replaceable cartridges
JP3123282B2 (ja) * 1993-01-29 2001-01-09 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置のインターフェース装置
FR2744391B1 (fr) * 1996-02-01 1998-03-06 Imaje Sa Imprimante industrielle apte a recevoir au moins une cartouche de consommable
JP3248846B2 (ja) * 1996-07-10 2002-01-21 株式会社東芝 画像形成装置の組立方法
US6144812A (en) * 1998-03-20 2000-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Image formation system having a memory device located in an electrophotographic process cartridge for storing data relating to image formation
US6404995B1 (en) * 1998-04-10 2002-06-11 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus including a unit detachably attachable to the main assembly having a memory and an antenna electrically connected to the memory
JP3447595B2 (ja) * 1998-12-22 2003-09-16 シャープ株式会社 画像形成装置
US6385407B1 (en) * 1998-12-28 2002-05-07 Hitachi Maxell, Ltd. Accommodating enclosure and management system
JP4377989B2 (ja) * 1999-06-10 2009-12-02 キヤノン株式会社 電子写真画像形成装置
JP3571584B2 (ja) * 1999-07-08 2004-09-29 シャープ株式会社 画像形成装置
JP3893861B2 (ja) * 2000-08-18 2007-03-14 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及びこれに用いる交換部品

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7394373B2 (en) 2004-02-28 2008-07-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus
KR100603198B1 (ko) * 2004-05-28 2006-07-24 삼성전자주식회사 알에프 칩을 이용한 인증 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP3778110B2 (ja) 2006-05-24
KR100847485B1 (ko) 2008-07-22
CN1303766C (zh) 2007-03-07
TWI242699B (en) 2005-11-01
CN1445935A (zh) 2003-10-01
JP2003271042A (ja) 2003-09-25
US20030180059A1 (en) 2003-09-25
US6807380B2 (en) 2004-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100847485B1 (ko) 무선 통신 시스템 및 화상 형성 장치
JP4147832B2 (ja) 無線通信システム、画像形成装置及びカートリッジ部品
US7110705B2 (en) Image forming device
US7324762B2 (en) Cartridge, indentification information tag and image forming device
USRE46519E1 (en) Developing device, memory unit thereof, and image forming apparatus
JP5400831B2 (ja) 情報処理装置、及び、画像形成装置
EP1014680B1 (en) Image forming apparatus unit and image-forming apparatus
US7986898B2 (en) Image forming apparatus with contacts for memory chips
US20060219770A1 (en) Image forming apparatus
CN112912801A (zh) 墨粉盒电触头
US20030215280A1 (en) Recording liquid container, ink jet recording apparatus, and cartridge collecting apparatus
EP1352747A2 (en) Recording liquid container, ink jet recording apparatus, and cartridge collecting apparatus
JP4016682B2 (ja) トナーカートリッジの装着状態検出装置
JP2003270920A (ja) トナーカートリッジ及び画像形成装置
JP2016161619A (ja) サイド部材およびカートリッジ並びに画像形成装置
JP2005227712A (ja) 画像形成装置
CN112346311B (zh) 图像形成装置
JP4432521B2 (ja) 画像形成装置
JP2005250374A (ja) 画像形成装置
JP2019045596A (ja) トナー容器、画像形成装置
JP2014038355A (ja) 現像剤収容器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130621

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140626

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150618

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee