(57)【要約】【課題】カートリッジの個数が多い場合でも、装置を大型化することなく、簡単な構成によって良好な無線通信が行えるようにする。【解決手段】無線通信装置とアンテナ１１が設けられた装置本体１と、該装置本体１に着脱可能でアンテナ１１を介して無線通信装置との交信が可能なカートリッジタグ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋがそれぞれに設けられた複数個のトナーカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋとを備えた画像形成装置において、トナーカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを装置本体１に装着したとき、アンテナ１１から最も遠いトナーカートリッジ３Ｙはそのカートリッジタグ１２Ｙをアンテナ１１の正面に対向して支持し、順次アンテナ１１に近づくトナーカートリッジ３Ｍ、３Ｃ、３Ｋはカートリッジタグ１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋをずらして支持する。【選択図】図２
2006201381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信手段とアンテナとが設けられた装置本体と、該装置本体に着脱可能で前記アンテナを介して前記無線通信手段との交信が可能な無線タグがそれぞれに設けられた複数個のカートリッジとを備え、２つ以上の前記カートリッジの前記タグが前記１つのアンテナに対応する画像形成装置において、
前記カートリッジが前記装置本体に装着されたときに、前記装置本体に配置されたアンテナから最も遠いカートリッジはその前記無線タグを前記アンテナ正面に対向して支持され、順次アンテナに近づく前記カートリッジはその前記無線タグをずらして支持されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記カートリッジに支持される前記無線タグは、前記アンテナとの距離によりその支持角度を変えていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記アンテナに近い位置の前記カートリッジに支持された前記無線タグの支持角度の傾きは、前記アンテナに遠い位置の前記カートリッジに支持された前記無線タグの支持角度より同等以上に大きく設定されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
無線通信手段とアンテナとが設けられた装置本体と、該装置本体に着脱可能で前記アンテナを介して前記無線通信装置との交信が可能な無線タグがそれぞれに設けられた複数個のカートリッジとを備え、２つ以上の前記カートリッジの前記タグが前記１つのアンテナに対応する画像形成装置において、
前記各カートリッジの前記無線タグは傾けて支持され、前記アンテナも前記無線タグと正対するように傾けて支持されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記各無線タグは略同じ支持角度で支持されていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記カートリッジはトナーカートリッジであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記カートリッジは、像担持体と、該像担持体に書き込まれた前記画像情報を現像する現像手段とを有するプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項１ないし５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体に着脱可能に設けられる複数個のカートリッジ部品に無線通信手段を設け、当該カートリッジ部品と無線交信可能な装置本体とからなる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリンタなどに広く使用されており、消耗品の現像剤であるトナーを収容するトナー収容容器は着脱自在なカートリッジとして構成されたものが提供されている。このような画像形成装置では、トナーカートリッジのトナーが無くなると、ユーザにより新しいトナーカートリッジと交換され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へ返却され、メーカにより検査、清掃、消耗部品の交換、トナー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においては、カラー画像形成装置も提供されており、この場合、装置本体に、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒というように複数種類のトナーカートリッジを装着し、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に供給される用に構成されている。
【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として、像担持体である感光体をメインにして、この感光体にトナーを付着させる現像器、感光体から転写後の残留トナーを回収するクリーニング器、感光体表面を所定電位に帯電する帯電器等の少なくとも１つが一体的に収納されたプロセスカートリッジを備えたものが提供されている。プロセスカートリッジは、構成する各種部品のうち何れかの耐用年数が経過した場合に、プロセスカートリッジを新しいものに交換する。このプロセスカートリッジも、多くの場合、ユーザからメーカへ返却され、メーカにより検査、清掃、耐用年数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。この様なカートリッジ方式では、画像形成装置装置のメンテナンスをユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができるので、画像形成装置に広く採用されている。
【０００４】
一方、上記ようなトナーカートリッジやプロセスカートリッジを備えた画像形成装置においては、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にそれぞれ電波通信機能及び情報記憶機能を有する無線ＩＣタグなどと称するタグ（以下、カートリッジタグと称する）を取り付け、装置本体側にはカートリッジ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、例えば特許文献１に開示されている。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を装着すると、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い、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、例えばサービス情報、トナー容量、使用履歴等のカートリッジに固有の情報をカートリッジタグに記憶させておけば、画像形成装置本体側では、その情報に基づいてカートリッジの交換時期等を判断して表示するなどの利点がある。
【０００５】
しかしながら、画像形成装置に装着されるカートリッジの個数が増加するほど、装置本体側の無線通信装置の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、カラー画像形成装置などカートリッジ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、送受信アンテナを装置本体に配置することが困難になる。
【０００６】
そこで、上記特許文献１においては、カートリッジタグのアンテナを導電性線材でコイル状に構成しかつそのコイル軸がカートリッジの挿脱方向に対して略直交するように支持し、装置本体側のアンテナも同様に導電性線材でコイル状に構成しかつそのコイル軸が挿脱方向に対して略直交するように支持し、隣接するカートリッジ間に生じる隙間に装置本体側のアンテナが挿入されるように構成して、装置が大型化しないようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２７１０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかながら、上記特許文献１では、カートリッジの位置が規制されたり、カートリッジタグや装置本体のアンテナの構造が複雑になり、保守点検などが困難になるなどの問題点がある。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、カートリッジの個数が多い場合でも、装置を大型化することなく、簡単な構成によって良好な無線通信が行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、第１の手段は、無線通信手段とアンテナとが設けられた装置本体と、該装置本体に着脱可能で前記アンテナを介して前記無線通信手段との交信が可能な無線タグがそれぞれに設けられた複数個のカートリッジとを備え、２つ以上の前記カートリッジの前記タグが前記１つのアンテナに対応する画像形成装置において、前記カートリッジが前記装置本体に装着されたときに、前記装置本体に配置されたアンテナから最も遠いカートリッジはその前記無線タグを前記アンテナ正面に対向して支持され、順次アンテナに近づく前記カートリッジはその前記無線タグをずらして支持されていることを特徴とする。
【００１０】
第２の手段は、第１の手段において、前記カートリッジに支持される前記無線タグは、前記アンテナとの距離によりその支持角度を変えていることを特徴とする。
【００１１】
第３の手段は、第２の手段において、前記アンテナに近い位置の前記カートリッジに支持された前記無線タグの支持角度の傾きは、前記アンテナに遠い位置の前記カートリッジに支持された前記無線タグの支持角度より同等以上に大きく設定されていることを特徴とする。
【００１２】
第４の手段は、無線通信手段とアンテナとが設けられた装置本体と、該装置本体に着脱可能で前記アンテナを介して前記無線通信装置との交信が可能な無線タグがそれぞれに設けられた複数個のカートリッジとを備え、２つ以上の前記カートリッジの前記タグが前記１つのアンテナに対応する画像形成装置において、前記各カートリッジの前記無線タグは傾けて支持され、前記アンテナも前記無線タグと正対するように傾けて支持されていることを特徴とする。
【００１３】
第５の手段は、第４の手段において、前記各無線タグは略同じ支持角度で支持されていることを特徴とする。
【００１４】
第６の手段は、第１ないし第５の手段において、前記カートリッジはトナーカートリッジであることを特徴とする。
【００１５】
第７の手段は、第１ないし第５の手段において、前記カートリッジは、像担持体と、該像担持体に書き込まれた前記画像情報を現像する現像手段とを有するプロセスカートリッジであることを特徴とする。
【００１６】
後述の実施形態において、アンテナは符号１１に、装置本体は符号１に、無線タグはカートリッジタグ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに、トナーカートリッジは符号３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに、プロセスカートリッジは符号２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにそれぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、記装置本体に配置されたアンテナから最も遠いカートリッジの無線タグをアンテナ正面に支持し、順次アンテナに近づくカートリッジの無線タグをずらして支持しているので、複数無線タグの重なりによる送受信品質の劣化を防止し、良好な無線通信が可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態において、実質的に同じ構成要素は同一参照番号を付して、重複する説明は省略する。
【００１９】
図１は本発明に係る無線通信機能を備えた画像形成装置の内部構成の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色画像を形成するための４つの画像形成部が並置されたタンデム型の画像形成装置である。画像形成装置の装置本体１は、装置本体１に着脱可能なイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のプロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、同じく装置本体１に着脱可能なトナー収納容器であるトナーカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって形成された画像を転写する中間転写ベルト４，プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに光ビームによって潜像を形成する光学ユニット５、複数枚の記録紙９を収容する給紙カセット７、記録紙９に転写された画像を定着させる定着ローラ１０などを備えている。なお、この説明において、参照番号の後に付けたアルファベットは色彩を表すもので、イエロー用はＹ、シアン用にＣ、マゼンタ用はＭそしてブラック用はＫをつけて区別するものとする。プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋはそれぞれ、感光体、帯電ローラ、クリーニング装置、現像装置などで構成されているがその構成は周知であるので、詳細な説明は省略する。トナーカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナーが収納され、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの現像装置に対応する色のトナーを供給する。光学ユニット５は、レーザダイオード、ポリゴンモータ、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、ミラーなどで構成された周知の構造である。給紙カセット８に収納された記録紙９は、給紙コロ７により転写ローラ６へ搬送される。
【００２０】
プロセスカートリッジ２の感光体は、図示時計方向に回転駆動され、その際帯電ローラによって表面を帯電され、光学ユニット５からレーザ光を照射されて感光体上に静電潜像が形成される。この潜像は現像手段を通る際、トナーによって可視像化される。この可視像は感光体の上方に設置された転写ユニットの中間転写ベルト４上に転写され、中間転写ベルト４は、反時計方向に回転駆動される。中間点転写ベルト４上の転写画像は、転写位置へ搬送された記録紙９に転写ローラ６により転写される。その後、記録紙９は定着ローラ１０に搬送され、可視像は定着され、装置本体１の外部へ排紙される。
【００２１】
図２は、無線通信システムの第１の実施の形態を示す概略平面図であり、装置本体１を上から見た図である。無線通信機能を実現するシステムは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒トナーが収納されている着脱可能なトナーカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと装置本体１間に設けられ、装着されたトナーカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの情報を装置本体１に送信したり、装置本体１からの情報を記録するようになっている。装置本体１のトナーカートリッジ３Ｋの一側面と相対する位置には無線通信装置（図示しない）のアンテナ１１が設けられている。各トナーカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのアンテナ１１と相対する面にはカートリッジタグ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが支持されている。
【００２２】
アンテナ１１と各カートリッジタグ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋとの通信距離は、アンテナ１１の種類や大きさ、出力によって変化する。通信距離を長くすると、無線通信装置（アンテナ含む）大型になり、装置内に設置することが困難になる。そこで、この第１の実施の形態では、各トナーカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが装置本体１に装着されたときに、装置本体１に配置されたアンテナ１１から最も遠いトナーカートリッジ３Ｙのカートリッジタグ１２Ｙをアンテナ１１の正面に位置するように支持し、次にアンテナ１１に遠いトナーカートリッジ３Ｍのカートリッジタグ１２Ｍを、アンテナ１１の正面から水平方向、図２においては下方に少しずらして支持する。次にアンテナ１１に２番目に近いトナーカートリッジ３Ｃのカートリッジタグ１２Ｃを、アンテナ１１の正面からカートリッジタグ１２Ｍとは逆方向の水平方向、図２においては上方に少しずらせて支持する。アンテナ１１に一番近いトナーカートリッジ３Ｋのカートリッジタグ１２Ｋは、カートリッジタグ１２Ｍと同じ水平方向にさらにずらせて、すなわち図２においてカートリッジタグ１２Ｍよりさらに下方にずらせて支持する。このように、カートリッジタグ１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを水平方向にじぐざくに支持することにより、複数カートリッジタグの重なりによる通信距離の減少を小さくし、送受信品質の劣化を防止する画像形成装置とトナーカートリッジとの無線通信システムを提供することができる。
【００２３】
図３は無線通信システムの第２の実施の形態におけるアンテナとトナーカートリッジの概略斜視図である。この第２の実施の形態においては、アンテナ１１をカートリッジタグ１２Ｙ側に設け、このアンテナ１の正面に位置するようにトナーカートリッジ３Ｋのカートリッジタグ１２Ｋを支持している。残りのトナーカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの各カートリッジタグ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃは、トナーカートリッジ３Ｋのカートリッジタグ１２Ｋに対して水平・垂直方向でずらして支持している。このようにカートリッジタグを水平・垂直にずらすことにより、ずらし方向のスペースを多く取ることができ、多数のカートリッジタグに有効である。
【００２４】
図４は、無線通信システムの第３の実施の形態を示す概略平面図、図５はカートリッジタグの取り付け状態を示す斜視図、図６はカートリッジタグの支持角度を説明するための図である。この第３の実施の形態においては、アンテナ１１とカートリッジタグ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの通信距離はアンテナ１１とこれらカートリッジタグの傾きによっても変化し、アンテナ１１に正対したカートリッジタグを傾けていくと通信距離が短くなることに着目している。そこで、第３の実施の形態では、上述第１の実施の形態と同様に、装置本体１に配置されたアンテナ１１から最も遠いカートリッジタグ１２Ｙをアンテナ正面に支持し、順次アンテナ１１に近づくカートリッジタグ１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋをそれぞれずらして支持しているが、アンテナ１１から最短位置にあるカートリッジタグ１２Ｋは、図５に示すように、トナーカートリッジ３Ｋの側壁２０Ｋにこの側壁２０Ｋの面に対して所定の角度を形成したタグ取り付け面を備えた凹所２１Ｋを形成し、この凹所にカートリッジタグ１２Ｙを取り付けることによって、アンテナ１１に対して傾けて支持している。
【００２５】
カートリッジタグ１２Ｋをずらして支持するとアンテナ１１とカートリッジタグ１２Ｋのそれぞれ傾きの位置関係が最適ではなくなる。傾きの位置関係を補正するために、トナーカートリッジ３Ｋに支持されるカートリッジタグ１２Ｋの支持角度をトナーカートリッジ３で最適補正した支持角度とする。この第３の実施の形態では、カートリッジタグ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃは同じ支持角度で差がないが、アンテナ１１から最短位置にある１２Ｋは、支持角度を変更すると最適となる。
【００２６】
この支持角度について、図６により説明すると、一般的に最適な支持角度１３は、カートリッジタグ１２Ｋとアンテナ１１の中心からの距離１４が遠いほど、またカートリッジタグ１２とアンテナ１１の距離１５が近いほど、大きい。したがって、アンテナ１１に遠いトナーカートリッジ３Ｙのカートリッジタグ１２Ｙの支持角度より、アンテナ１１に近いトナーカートリッジ３Ｋのカートリッジタグ１２Ｋ支持角度が同等以上に大きいことで、通信距離の減少を小さくし、送受信品質の劣化を防止することができる。このように、トナーカートリッジに支持されるカートリッジタグの支持角度がその位置により変えることで、カートリッジタグの傾きによる送受信品質の劣化を防止し、良好な無線通信しシステムを構成することができる。なお、この実施の形態では、凹所２１Ｋによりカートリッジタグ１２Ｙをトナーカートリッジ３Ｋ内へ引き込んだ形状にしているが、トナーカートリッジ３Ｋの装着に影響がなければ、飛び出した形状にしてもよい。
【００２７】
図７は無線通信システムの第４の実施の形態を示す概略平面図、図８はこの実施の形態におけるカートリッジタグの取り付け状態を示す斜視図である。この第４の実施の形態においては、各トナーカートリッジに支持されるカートリッジタグの支持角度を同様に傾け、トナーカートリッジの共通化率を高くし、コスト安、リサイクル性を向上させている。すなわち、各カートリッジタグ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは同じ支持角度をもって各トナーカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに支持されている。各カートリッジタグ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは  カートリッジタグ１２Ｙを例にとって図８に示すように、トナーカートリッジ３Ｙの側壁２０Ｙにこの側壁２０Ｙの面に対して所定の角度のタグ取り付け面を備えた凹所２１Ｙを形成し、この凹所２２Ｙにカートリッジタグ１２Ｙを取り付けている。角度は上述第３の実施の形態とは逆方向に形成されている。残りのトナーカートリッジ３Ｍ、３Ｃ、３Ｋのカートリッジタグ１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋも同様に同じ角度に支持されている。これにより、トナーカートリッジの共通化率を高くすることができる。アンテナ１１は各カートリッジタグ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと対向するように同じ角度で装置本体１に支持されるとともに、図７に示すように、アンテナ１１も各カートリッジタブ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと同じ角度に支持されている。
【００２８】
アンテナ１１は、図７において、その上端部がカートリッジタブ１２Ｋの略中央部と対向し、下端部がカートリッジタブ１２Ｙの略中央部と対向するように配置され、これにより、残り２つのカートリッジタブ１２Ｍ、１２Ｃはその一部がアンテナ１１と対向するように位置させることができる。この構成によって、複数カートリッジタグの重なりによる通信距離の減少を小さくし、送受信品質の劣化を防止するとともに、トナーカートリッジの共通化率を高くすることができ、コスト安、リサイクル性が向上したトナーカートリッジが提供できる。
【００２９】
上述した各実施の形態においては、１つのアンテナに対して４つのカートリッジタグが交信する場合を説明したが、カートリッジの数はこれに限定されるものではない。また、装置内に一つの無線通信システムで説明しているが、複数の無線通信システムを有しても良い。また、カートリッジ部品をトナーカートリッジの例で説明したが、プロセスカートリッジおいても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の内部構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態を示す概略平面図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の第２の実施の形態におけるアンテナとトナーカートリッジの概略斜視図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の第３の実施の形態を示す概略平面図である。
【図５】第３の実施の形態におけるカートリッジタグの取り付け状態を示す斜視図である。
【図６】カートリッジタグの支持角度を説明するための図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の第４の実施の形態を示す概略平面図である。
【図８】第４の実施の形態におけるカートリッジタグの取り付け状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  装置本体
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ  プロセスカートリッジ
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ  トナーカートリッジ
４  中間転写ベルト
５  光学ユニット
１０  定着ローラ
１１  アンテナ
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ  カートリッジタグ
２０Ｋ、２０Ｙ  側壁
２１Ｋ、２１Ｙ  凹所
【図１】
2006201381.tif 000003
【図２】
2006201381.tif 000004
【図３】
2006201381.tif 000005
【図４】
2006201381.tif 000006
【図５】
2006201381.tif 000007
【図６】
2006201381.tif 000008
【図７】
2006201381.tif 000009
【図８】
2006201381.tif 000010