(57)【要約】  第１の組の機器（３０）および第２の組の機器（３６）を備える機器システムであって、各々の機器が第１の組または第２の組のいずれかに属し、通信式消耗デバイス（３１）を受け入れるように適合され、前記消耗デバイス（３１）との通信手段（３４、３７）を備え、第１の組の機器（３０）の通信手段（３４）が電気接点フィンガ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、３５）を備え、第２の組の機器（３６）の通信手段（３７）が非接触型のものである、機器システム。この機器システムは、第１の組の機器（３０）の接点フィンガ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、３５）によって接続されるように構成され、配置された電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、ならびに第２の組の機器（３６）と非接触通信するように適合されたアンテナ回路（１０）の両方を備えるハイブリッド通信モジュール（３２）をそれぞれが含む複数の同一の消耗デバイス（３１）をさらに備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の組の機器（３０）および第２の組の機器（３６）を備える機器システムであって、
前記機器それぞれは、前記第１の組または前記第２の組のいずれかに属し、通信式消耗デバイス（３１）を受け入れるように適合されているとともに、前記消耗デバイス（３１）との通信手段（３４、３７）を備え、前記第１の組の前記機器（３０）の前記通信手段（３４）が電気接点フィンガ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、３５）を備え、前記第２の組の前記機器（３６）の前記通信手段（３７）が非接触型のものである、機器システムにおいて、
前記第１の組の機器（３０）の前記接点フィンガ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、３５）によって接続されるように構成されるとともに配置された電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）と、
前記第２の組の機器（３６）と非接触通信するように適合されたアンテナ回路（１０）と、
の両方を備えるハイブリッド通信モジュール（３２）をそれぞれが含む複数の同一の消耗デバイス（３１）をさらに備えることを特徴とする、機器システム。
【請求項２】
前記通信式消耗デバイス（３１）がそれぞれ、前記第１の組の機器（３０）の第１の相補位置決め手段（３３ａ）、または前記第２の組の機器（３６）の第２の相補位置決め手段（３３ｂ）のいずれかと協働するように構築され、配置された、同一の位置決め手段をさらに備える、請求項１に記載の機器システム。
【請求項３】
前記通信モジュールが、
第１の面（１８）に延在し、前記第１の組の前記機器の前記接点フィンガ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、３５）によって接続されるように構成されるとともに配置された１組の電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を含むフレックス回路（２）と、
前記電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）に接続された電子チップ（３）と、
前記電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）の少なくとも前方に配置され、前記電子チップ（３）が接続され、前記第２の組の前記機器と非接触通信するように適合されたアンテナ回路（１０）と、
を備える、請求項１または２に記載の機器システム。
【請求項４】
各通信モジュールの前記電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が全て、パッド区画（９）に沿って横に並び、前記アンテナ回路（１０）の幅が、前記パッド区画（９）に面する領域内に限定される、請求項３に記載の機器システム。
【請求項５】
各通信モジュールの前記アンテナ回路（１０）が、実質的に正方形を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の機器システム。
【請求項６】
前記電子チップ（３）が前記通信モジュールの前記第１の面（１８）に固定され、前記アンテナ回路の先端（１１ａ、１１ｂ）がワイヤボンディングによって、または金属化ブラインドホールもしくはスルーホール（２３）によって前記電子チップ（３）に接続される、請求項１から５のいずれか一項に記載の機器システム。
【請求項７】
各通信モジュールの前記電子チップ（３）が第２の面（１７）に固定され、前記電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）がワイヤボンディングによって、または金属化ブラインドホールもしくはスルーホール（２３）によって前記チップ（３）に接続される、請求項３から５のいずれか一項に記載の機器システム。
【請求項８】
各通信モジュールの前記電子チップ（３）が、フリップチップによって、またはワイヤボンディングによって前記チップ（３）が静置されている、前記面（１７、１８）の前記回路（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、１０）に接続される、請求項６または７に記載の機器システム。
【請求項９】
前記機器がプリンタであり、前記消耗デバイスがインクカートリッジである、請求項１から８のいずれか一項に記載の機器システム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の機器システム用のインクカートリッジ。
【請求項１１】
前記カートリッジをプリンタの内部に配置するように適合された位置決め手段をさらに備える、請求項１０に記載のインクカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか一項に記載の機器システム用の通信モジュール。
【請求項１３】
プリンタのインクカートリッジなど、機器に受け入れられる消耗デバイス（３１）用の通信モジュール（１）であって、
第１の面（１８）に延在し、前記機器の接点フィンガ（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、３５）によって接続されるように構成されるとともに配置された１組の電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を含むフレックス回路（２）と、
前記電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）に接続された電子チップ（３）と
を備える通信モジュール（１）において、
前記フレックス回路（２）の、前記第１の面（１８）とは反対側の第２の面（１７）に延在し、前記電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）の少なくとも前方に配置され、前記電子チップ（３）が接続され、前記機器と非接触通信するように適合されたアンテナ回路（１０）を備えることを特徴とする、通信モジュール（１）。
【請求項１４】
前記電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が全て、パッド区画（９）に沿って横に並び、前記アンテナ回路（１０）の幅が、前記パッド区画（９）に面する領域内に限定される、請求項１３に記載の通信モジュール。
【請求項１５】
前記アンテナ回路（１０）が、実質的に正方形を有する、請求項１３または１４に記載の通信モジュール。
【請求項１６】
前記電子チップ（３）が前記第１の面（１８）に固定され、前記アンテナ回路の先端（１１ａ、１１ｂ）がワイヤボンディングによって、または金属化ブラインドホールもしくはスルーホール（２３）によって前記電子チップ（３）に接続される、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の通信モジュール。
【請求項１７】
前記電子チップ（３）が前記第２の面（１７）に固定され、前記電気パッド（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）がワイヤボンディングによって、または金属化ブラインドホールもしくはスルーホール（２３）によって前記チップ（３）に接続される、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の通信モジュール。
【請求項１８】
前記電子チップ（３）が、フリップチップによって、またはワイヤボンディングによって、前記チップ（３）が静置されている前記面（１７、１８）の前記回路（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、１０）に接続される、請求項１６または１７に記載の通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信モジュールに関し、特に、消耗デバイスを受け入れる機器と通信データを交換するための、そうした消耗デバイスに挿入される通信モジュールに関する。例えば、この通信モジュールは、プリンタに受け入れられるインクカートリッジに使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来の通信モジュールは、インクカートリッジに挿入されている。こうした通信モジュールは、電気接点パッドを含む。プリンタは、インクカートリッジのプリンタへの挿入中に屈曲する可撓性の接点フィンガを備える。交換されるデータは、最初の使用日付および／またはカートリッジ内のインク液位などでよい。プリンタは、この情報を読み取り、ユーザに警告メッセージを送信することができる。かかる通信モジュールの欠点は、接点フィンガが脆弱であり、カートリッジの挿入操作を誤ると損傷する場合があるという点である。もう１つの欠点は、プリンタ内でカートリッジの相対位置を正確に制御し、保証しなければならないという点である。
【０００３】
かかる分野では、非常に多数の消耗品が、卸売業者在庫、小売業者在庫、企業在庫、常備在庫、およびいずれかの家庭用在庫としても広く普及しているので、消耗品技術のいかなる変更も、経済的な制約を受けることになる。消耗品技術の変更に対する技術的制約としては、消耗デバイスが実装される機器内部の変更を制限するために、新しい消耗デバイスが、旧式の消耗デバイスよりも小型になる場合にしか、新技術を提案できないということから生じる制約がある。
【０００４】
本発明は、上記の制約を考慮に入れて、上記の欠点の少なくとも１つを是正する通信モジュール、ならびにインクカートリッジ、およびかかる通信モジュールを含む消耗デバイスを使用する機器システムを提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、通信式消耗デバイスを受け入れる機器に幅広い範囲で適合性を有する、より融通性の高い、消耗デバイスに挿入される通信モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によれば、本発明は、第１の組の機器および第２の組の機器を備える機器システムを提供する。第１の組または第２の組のいずれかに属するこれらの機器はそれぞれ、通信式消耗デバイスを受け入れるように適合され、前記消耗デバイスとの通信手段を備える。第１の組の機器の通信手段は、電気接点フィンガを備える。第２の組の機器の通信手段は、非接触型のものである。このシステムは、第１の組の機器の接点フィンガによって接続されるように構成され、配置された電気パッド、ならびに第２の組の機器と非接触通信するように適合されたアンテナ回路の両方を備えるハイブリッド通信モジュールをそれぞれが含む複数の同一の消耗デバイスをさらに備える。
【０００７】
かかるシステムでは、第１の組に属する従来の機器のユーザは、電気パッドしか有しない従来の消耗品の適正在庫を使用し続けることができる。その後、ユーザは、このシステムに従って業務をいかなる形にも途切れさせることなく、消耗品を補充することができる。次いで、ユーザはこのシステムの第２の組に従った機器を購入することができ、どちらの機器にもこのシステムの同じ消耗デバイスを使用することができる。したがって、業務をいかなる形にも途切れさせることなく、従来の消耗デバイスの使用をやめ、上記のシステムと入れ替えることができる。
【０００８】
別の態様によれば、本発明は、プリンタのインクカートリッジなど、機器に受け入れられる消耗デバイス用の通信モジュールであって、
−  第１の面に延在し、機器の接点フィンガによって接続されるように構成され、配置された１組の電気パッドを含むフレックス回路と、
−  これらの電気パッドに接続された電子チップと、
−  フレックス回路の、第１の面とは反対側の第２の面に延在し、電気パッドの少なくとも前方に配置され、電子チップが接続され、前記機器と非接触通信するように適合されたアンテナ回路と
を備える通信モジュールを提供する。
【０００９】
このアンテナ回路は、非接触通信能力を実現する。アンテナを電気パッドの前方に配置するというこの特定の配置によって、本発明の通信モジュールが、電気パッドにチップしか有しない従来の通信モジュールと同じ寸法または同様の寸法を維持することが可能となっている。したがって、本発明の通信モジュールは、同様の空間内で追加の通信能力を実現する。
【００１０】
他のいくつかの実施形態では、従属請求項に記載の特徴の１つまたは複数もやはり使用することができよう。
【００１１】
本発明の他の特徴および利点は、非限定的な例として示す本発明の実施形態のいくつか、および添付の図面の以下の説明から容易に明白となろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】通信モジュールの第１の実施形態の上面図である。
【図２】図１の平面ＩＩ−ＩＩに沿った第１の実施形態の断面図である。
【図３】第２の実施形態の断面図である。
【図４】第３の実施形態の断面図である。
【図５Ａ】機器システムを示す図である。
【図５Ｂ】機器システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示すように、通信モジュール１は、フレックス回路２、および電子チップ３を備える。フレックス回路２は、合成材料で作成された可撓性の電気絶縁シート４に構成されている。金属層２２が可撓性シート４の両面に敷設され、互いに独立した電気回路を形成するように、所定のゾーンにだけ延在している。図１に見られるフレックス回路２の第１の面１８上では、フレックス回路２は、独立した４つの電気回路５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを備える。各電気回路は、電気パッド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、電気細線７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｃ、および電気端子８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを含む。それぞれが長方形を有する電気パッド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、パッド区画９に沿って互いに横に並んでいる。電気端子８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは全て、電子チップ３に近接して配置されている。第１の面１８はまた、前面１８とも呼ばれる。
【００１４】
アンテナ回路１０が、フレックス回路２の、前面１８とは反対側の第２の面１７、または後面１７に延在している。アンテナ回路１０は、図１では点線で示されている。アンテナ回路１０もやはり、金属堆積層で作成され、この金属堆積層をエッチングして特有の金属導体１０を形成している。アンテナ回路１０を形成している金属導体１０は、渦巻き形を有し、それぞれが実質的に正方形を有する一繋がりの４周した同心ループを備える。前記特有の導体１０の２つの先端１１ａ、１１ｂが、フレックス回路２の厚さにわたるブラインドスルーホール１２ａ、１２ｂに接続されている（図２参照）。
【００１５】
電子チップ３は、接触通信専用の４つの電気端子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、非接触通信専用の２つの電気端子１４ａ、１４ｂと、を備える。ワイヤボンディングによって、電気端子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのそれぞれが、電気回路５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの対応する端子８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに接続されている。２つの電気端子１４ａ、１４ｂもやはり、ワイヤボンディングによってブラインドスルーホール１２ａ、１２ｂに接続されている。
【００１６】
電子チップ３は、４つの電気端子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを介して、または２つの電気端子１４ａ、１４ｂを介して同じ通信を行うように設計された二重電子チップ（ｄｕａｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｈｉｐ）である。特に、アンテナ回路１０は、エネルギーを受信し、応答信号を発信するのに使用される。電子チップ３が電気パッド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを使用する場合、それらの電気パッドのうちの２つを入力に使用し、他の２つを出力に使用することができる。
【００１７】
アンテナ回路１０の幅は、パッド区画９の長さに等しい。したがって、フレックス回路２の後面のアンテナ回路１０に使用される領域は最小限であり、電気パッド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに使用される幅に対応している。
【００１８】
アンテナ回路１０は、外側ループの先端１１ａが接続されたブラインドスルーホール１２ａを取り囲むようにＵ字形を局所的に備える。ブラインドスルーホール１２ｂは、電線７ａと内側ループの内側との間に配置されている。したがって、アンテナ回路１０の形状は、アンテナ回路１０のループの内側面積の最大化と、フレックス回路２の表面の最小化との折衷によるものである。言い換えれば、アンテナ回路１０は、４つの電気パッド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、電子チップ３、および２つのスルーホール１２ａ、１２ｂを実装するためにフレックス回路２の前面に必要となる最小表面に対応した後面１７の領域を取り囲んでいる。
【００１９】
図２に示すように、ブラインドスルーホール１２ａは、アンテナ回路１０が延在する後面１７だけが金属化されている。したがって、ワイヤボンディングは、スルーホール１２ａの底部に延在するこの金属層に達しなければならない。ポッティング樹脂１９、例えばエポキシ型樹脂によって、全てのワイヤボンディング、全ての電気端子８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、電子チップ３全体、および２つのブラインドスルーホール１２ａ、１２ｂを取り囲む。ポッティング樹脂１９は、電気パッド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは被覆しない。可撓性の接点フィンガ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄによって、対応する電気パッド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに接続することができる。
【００２０】
第１の実施形態の底面は実質的に平坦であり、したがって消耗デバイスの平坦な表面上に例えば接着によって固定しやすくなっている。
【００２１】
図３に示すように、第２の実施形態の電子チップ３は、アンテナ回路１０が延在する後面１７に実装されている。ブラインドスルーホール２３を電気パッドのうちの１つの下に実装することができる。この第２の実施形態は、前面１８にポッティング樹脂１９が全くないという利点を有する。これにより、電気パッド６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄをより大きくし、通信モジュールおよび消耗デバイスを機器の内部に配置するのに求められる許容差を低減させる機会が得られる。
【００２２】
図４に示すように、ブラインドスルーホール２３は、ここでは金属化されたスルーホールとなっている。電気パッド６ｃと、後面１７の金属化スルーホール２３周辺に延在する金属層２０との間には電気接続がある。電子チップ３は、フリップチップ技術によってその金属層２０に接続されている。電子チップ３の電気端子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、ならびに電気端子１４ａ、１４ｂは、チップ３の底面の方に向いており、スルーホール２３に接続された金属層２０と直接接触しているか、またはアンテナ回路１０に接続された電気端子２１と直接接触している。
【００２３】
図５ａ、５ｂに示すように、この機器システムの一実施形態は、プリンタなど、第１の組の機器３０を備える（図５ａ）。第１の組の機器３０はそれぞれ、通信モジュール３２を含む通信式消耗デバイス３１を受け入れる。通信式消耗デバイス３１は、インクカートリッジでよい。第１の組の機器３０は、位置決め手段３３ａと、接点フィンガ３５を含む通信手段３４とを備える。
【００２４】
この機器システムは、プリンタなど、同様の種類の第２の組の機器３６をさらに備える（図５ｂ）。第２の組の機器３６はそれぞれ、第１の組の機器３０のそれぞれが受け入れる通信式消耗デバイスと同一の通信式消耗デバイス３１を受け入れる。第２の組の機器３６はそれぞれ、非接触型の通信手段３７をさらに備え、かつ接点フィンガは備えない。
【００２５】
言い換えれば、第２の組の機器３６の、第１の組の機器３０によって受け入れられる通信式消耗デバイス３１との互換性は、消耗デバイス３１自体、およびその通信モジュール３２だけで実現される。
【００２６】
第２の組の機器３６はそれぞれ、第１の組のプリンタ３０の位置決め手段３３ａと同一の位置決め手段３３ｂを備える。あるいは、位置決め手段３３ｂは異なっていてもよく、かつ同じ消耗デバイス３１と互換性があるものでもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  通信モジュール
２  フレックス回路
３  電子チップ
４  電気絶縁シート
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  電気回路
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  電気パッド
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ  電気細線
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ  電気端子
９  パッド区画
１０  アンテナ回路
１１ａ、１１ｂ  アンテナ回路の先端
１２ａ、１２ｂ  ブラインドスルーホール
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  電気端子
１４ａ、１４ｂ  電気端子
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  電気接点フィンガ
１７  第２の面
１８  第１の面
１９  ポッティング樹脂
２０  金属層
２１  電気端子
２２  金属層
２３  金属化ブラインドホールまたはスルーホール
３０  第１の組の機器
３１  通信式消耗デバイス
３２  ハイブリッド通信モジュール
３３ａ  第１の相補位置決め手段
３３ｂ  第２の相補位置決め手段
３４  通信手段
３５  電気接点フィンガ
３６  第２の組の機器
３７  通信手段
【図１】
2014531633.tif 000003
【図２】
2014531633.tif 000004
【図３】
2014531633.tif 000005
【図４】
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【図５ａ】
2014531633.tif 000007
【図５ｂ】
2014531633.tif 000008
【国際調査報告】
2014531633.tif 000009
2014531633.tif 000010
2014531633.tif 000011