(57)【要約】  【課題】  様々な機構条件の中に設置される交換ユニットとの間で、良好な通信を実現する画像形成装置を提供する。  【解決手段】  画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２に着脱自在に設けられたトナー容器４７及び像形成ユニット８９と、トナー容器４７に設けられた第１の通信タグ４７０及び像形成ユニット８９に設けられた第２の通信タグ８９０と、画像形成装置本体１２に設けられ、第１の通信タグ４７０から電波信号を受信する第１の本体側アンテナ１１０及び第２の通信タグ８９０から電波信号を受信する第２の本体側アンテナ１２０とを有し、第１の本体側アンテナ１１０により受信される信号強度と第２の本体側アンテナ１２０により受信される信号強度とが略同一になるように第１の本体側アンテナ１１０及び第２の本体側アンテナ１２０のアンテナ特性を調整する。【選択図】図２
2005164889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体に着脱自在に設けられた複数の交換ユニットと、
複数の前記交換ユニットそれぞれに設けられた複数の通信手段と、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記通信手段から信号を受信する受信手段と
を有し、
前記通信手段の少なくとも１つから受信される信号の強度を調整するようにした
画像形成装置。
【請求項２】
前記受信手段は、前記通信手段から電波信号を受信し、
複数の前記通信手段から受信される信号の強度が略同一になるようにアンテナ特性を調整した
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記通信手段及び前記受信手段の少なくとも一方は、コイルにより構成されるアンテナを有し、
前記送信手段と前記受信手段との間の距離に応じて、コイル径、コイル線径及び貫通コアの少なくとも１つを調整した
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記受信手段の近傍に設けられ、信号の伝達を妨げる遮蔽部材
をさらに有し、
前記遮蔽部材には、前記通信手段の少なくとも１つから受信される信号の強度を調整するように開口が設けられている
画像形成装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材には、複数の前記通信手段から受信される信号の強度が略同一になるような開口が設けられている
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材は、前記画像形成装置本体を構成する金属部材である
請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記遮蔽部材は、前記通信手段と前記受信手段との間に設けられている
請求項４〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記受信手段は、前記遮蔽部材に設けられた開口を介して、前記通信手段から信号を受信する
請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記遮蔽部材には、前記受信手段により受信される信号の強度が略同一になるような面積の開口が設けられてなる
請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体に着脱自在に設けられた交換ユニットと、
前記交換ユニットに設けられた通信手段と、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記通信手段から信号を受信する受信手段と、
前記受信手段の近傍に設けられ、信号の伝達を妨げる遮蔽部材と
を有し、
前記遮蔽部材には、前記受信手段により受信される信号の強度を既定のレベルに調整するように開口が設けられてなる
画像形成装置。
【請求項１１】
装置本体と着脱可能に構成された交換ユニットであって、
交換ユニット本体と、
交換ユニット本体に設けられた通信手段と
を有し、
前記通信手段は、交換ユニットが装置本体に装着されたときのこの通信手段の通信距離に応じたアンテナ特性を有してなる
交換ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触通信により交換ユニットに関する情報を取得する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１は、交換部品と画像形成装置本体との間で電波を介した通信を行うことにより、この交換部品の情報を画像形成装置本体側で読み出すことができる画像形成装置を開示する。
また、特許文献２は、非接触情報媒体が設けられた現像器と読み取り部とが対向するように、この現像器が収容されたロータリー現像ユニットを回転させる画像形成装置を開示する。
【特許文献１】特開２００２−６２７８４号公報
【特許文献２】特開２００３−９８７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、様々な機構条件又は通信環境の中に配設される交換ユニットとの間で、良好な通信を実現する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
［画像形成装置］
上記目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に着脱自在に設けられた複数の交換ユニットと、複数の前記交換ユニットそれぞれに設けられた複数の通信手段と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記通信手段から信号を受信する受信手段とを有し、前記通信手段の少なくとも１つから受信される信号の強度を調整するようにした。
【０００５】
好適には、前記受信手段は、前記通信手段から電波信号を受信し、複数の前記通信手段から受信される信号の強度が略同一になるようにアンテナ特性を調整した。
【０００６】
好適には、前記通信手段及び前記受信手段の少なくとも一方は、コイルにより構成されるアンテナを有し、前記送信手段と前記受信手段との間の距離に応じて、コイル径、コイル線径及び貫通コアの少なくとも１つを調整した。
【０００７】
好適には、前記受信手段の近傍に設けられ、信号の伝達を妨げる遮蔽部材をさらに有し、前記遮蔽部材には、前記通信手段の少なくとも１つから受信される信号の強度を調整するように開口が設けられている。
【０００８】
好適には、前記遮蔽部材には、複数の前記通信手段から受信される信号の強度が略同一になるような開口が設けられている。
【０００９】
好適には、前記遮蔽部材は、前記画像形成装置本体を構成する金属部材である。
【００１０】
好適には、前記遮蔽部材は、前記通信手段と前記受信手段との間に設けられている。
好適には、前記受信手段は、前記遮蔽部材に設けられた開口を介して、前記通信手段から信号を受信する。
【００１１】
好適には、前記遮蔽部材には、前記受信手段により受信される信号の強度が略同一になるような面積の開口が設けられてなる。
【００１２】
また、本発明にかかる画像形成装置は、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に着脱自在に設けられた交換ユニットと、前記交換ユニットに設けられた通信手段と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記通信手段から信号を受信する受信手段と、前記受信手段の近傍に設けられ、信号の伝達を妨げる遮蔽部材とを有し、前記遮蔽部材には、前記受信手段により受信される信号の強度を既定のレベルに調整するように開口が設けられてなる。
【００１３】
また、本発明にかかる交換ユニットは、装置本体と着脱可能に構成された交換ユニットであって、交換ユニット本体と、交換ユニット本体に設けられた通信手段とを有し、前記通信手段は、交換ユニットが装置本体に装着されたときのこの通信手段の通信距離に応じたアンテナ特性を有してなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置によれば、交換ユニットに配設される通信手段と画像形成装置本体との間で良好な通信を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。実施形態の画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２の上部に回動支点１５を中心に回動自在の開閉カバー１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば１段の給紙ユニット１８が配置されている。
【００１６】
給紙ユニット１８は、給紙ユニット本体２０と、用紙が収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２の奥端近傍上部には、給紙カセット２２から用紙を供給するフィードロール２４、及び、供給される用紙を１枚ずつ捌くリタードロール２６が配置されている。
【００１７】
搬送路２８は、フィードロール２４から排出口３０までの用紙通路であり、この搬送路２８は、画像形成装置本体１２の裏側（図１の右側面）近傍にあって、給紙ユニット１８から後述する定着装置９０まで略垂直に形成されている。この搬送路２８の定着装置９０の上流側に後述する二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とが配置され、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２の上流側にレジストロール３２が配置されている。また、搬送路２８の排出口３０の近傍には排出ロール３４が配置されている。
【００１８】
したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２２からフィードロール２４により送り出された用紙は、リタードロール２６により捌かれて最上部の用紙のみ搬送路２８に導かれ、レジストロール３２により一時停止され、タイミングをとって後述する二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間を通ってトナー像が転写され、この転写されたトナー像が定着装置９０により定着され、排出ロール３４により排出口３０から開閉カバー１６の上部に設けられた排出部３６へ排出される。この排出部３６は、排出口部分が低く、正面方向（図１の左方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜している。排出部３６の排出口側の側面は、第２の収容部９０と共通の壁面であり、排出部３６に積載された用紙が突き当たる面となる。
【００１９】
画像形成装置本体１２には、例えば略中央部にロータリ現像器３８が配置されている。ロータリ現像器３８は、現像器本体４０内にイエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、シアン（Ｃｙａｎ）及び黒（Ｂｌａｃｋ）の４色のトナー像をそれぞれ形成する現像器４２ａ〜４２ｄを有し、ロータリ現像器中心４４を中心として左回り（図１において反時計回り）に回転する。現像器４２ａ〜４２ｄそれぞれは、現像ロール４６ａ〜４６ｄ及びトナー容器４７ａ〜４７ｄを有し、例えばコイルスプリングなどの弾性体４８ａ〜４８ｄにより、現像器本体４０の法線方向に押圧されている。
【００２０】
トナー容器４７ａ〜４７ｄは、容易に交換できるよう構成された交換ユニットであり、図１の紙面手前方向に抜き取ることができる。また、トナー容器４７ａ〜４７ｄは、図１の紙面奥方向の端部近傍に第１の通信タグ４７０ａ〜４７０ｄを有する。第１の通信タグ４７０ａ〜４７０ｄは、それぞれのトナー容器４７ａ〜４７ｄに関する情報（収容されているトナーの色、残量、現在までの使用量、使用可能回数又は使用可能期間、あるいは、トナー容器の製造ＩＤ、使用開始日時、使用時の環境条件又はリサイクル回数など）を記憶し、後述する本体側の制御装置１００との間で、これらトナー容器に関する情報の送受信を行う。
なお、トナー容器４７ａ〜４７ｄを含む現像器４２ａ〜４２ｄ全体を交換ユニットして交換可能に構成してもよい。
【００２１】
ロータリ現像器３８には、例えば感光体からなる像担持体５０が当接するように配置されており、現像ロール４６ａ〜４６ｄは、像担持体５０に当接していない状態で、それぞれの外周の一部が現像器本体４０の外周から半径方向に、例えば２ｍｍ突出している。また、現像ロール４６ａ〜４６ｄそれぞれの両端には、現像ロール４６ａ〜４６ｄの直径よりもわずかに大きい直径のトラッキングロール（図示せず）が現像ロール４６ａ〜４６ｄと同軸で回転するように設けられている。つまり、現像器４２ａ〜４２ｄの現像ロール４６ａ〜４６ｄは、ロータリ現像器中心４４を中心として、それぞれ９０°の間隔で現像器本体４０の外周に配置され、現像ロール４６ａ〜４６ｄのトラッキングロールが像担持体５０の両端に設けられたフランジ（図示せず）に当接し、現像ロール４６ａ〜４６ｄと像担持体５０との間に所定の隙間を形成しつつ、トナー容器４７ａ〜４７ｄから供給されるトナーを用いて像担持体５０上の潜像を現像する。
【００２２】
像担持体５０の下方には、該像担持体５０を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置５２が設けられている。また、像担持体５０には、該像担持体５０の回転方向の帯電装置５２よりも上流側に像担持体クリーナ５４が当接している。像担持体クリーナ５４は、例えば一次転写後に像担持体５０に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレード５６と、クリーニングブレード５６が掻き取ったトナーを回収するトナー回収ボトル５８とから構成される。
なお、トナー回収ボトル５８の背面側（図１において右側）は、例えばリブなどが形成され、用紙が滑らかに搬送されるように曲面にされて搬送路２８を構成している。
【００２３】
ロータリ現像器３８の下方には、帯電装置５２により帯電された像担持体５０に、レーザ光などの光線により潜像を書き込む露光装置６０が配置されている。また、ロータリ現像器３８の上方には、ロータリ現像器３８によって可視化されたトナー像を一次転写位置で一次転写され、後述する二次転写位置まで搬送する中間転写装置６２が設けられている。
【００２４】
中間転写装置６２は、例えば中間転写ベルトなどの中間転写体６４、一次転写ロール６６、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、二次転写バックアップロール７２、スクレーパバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６から構成される。中間転写体６４は、例えば弾性を有し、ロータリ現像器３８の上方で長辺と短辺とを有するように略扁平に張られている。また、中間転写体６４は、該中間転写体６４の長辺下方で一次転写ロール６６の上流に配置されたラップインロール６８と、一次転写ロール６６の下流に配置されたラップアウトロール７０との間で像担持体５０にラップ状に当接する像担持体ラップ領域を有し、像担持体５０に所定の範囲だけ巻きついて、像担持体５０の回転に従動する。このように、中間転写体６４は、一次転写ロール６６によって像担持体５０上のトナー像を例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を後述する二次転写ロール８０に向けて搬送する。
なお、ラップインロール６８及びラップアウトロール７０は、像担持体５０から離間している。
【００２５】
さらに、中間転写体６４の裏側（図１の右側面）には、ラップアウトロール７０及び二次転写バックアップロール７２により、平面部（短辺）が形成されており、この平面部が二次転写部となって搬送路２８に臨むようにされている。
なお、二次転写部において、中間転写体６４と搬送路２８との間が、例えば１２°の角度になるように、ラップアウトロール７０は配置されている。
【００２６】
スクレーパバックアップロール７４は、二次転写後に中間転写体６４に残留するトナーを後述するスクレーパ８４が掻き取ることを補助し、ブラシバックアップロール７６は、二次転写後に中間転写体６４に残留するトナーを後述するブラシロール８６が掻き取ることを補助する。
【００２７】
中間転写体６４の長辺上方には、例えば反射型フォトセンサなどのセンサ７８が開閉カバー１６の裏面（内側）に固定されることによって設けられている。センサ７８は、中間転写体６４上に形成されたトナーのパッチを読取り、中間転写体６４の回転方向における位置を検出するとともに、トナーの濃度検知を行う。
【００２８】
中間転写装置６２の二次転写バックアップロール７２には、搬送路２８を挟んで二次転写ロール８０が対峙している。つまり、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間が二次転写部における二次転写位置となっており、二次転写ロール８０は、二次転写バックアップロール７２の補助により、中間転写体６４に一次転写されたトナー像を二次転写位置で用紙に二次転写する。ここで、二次転写ロール８０は、中間転写体６４が３回転する間、すなわちイエロー、マゼンタ、シアンの３色のトナー像を搬送する間は中間転写体６４から離間しており、黒のトナー像が転写されると中間転写体６４に当接するようにされている。なお、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間には、所定の電位差が生じるようにされており、例えば二次転写ロール８０を高電圧にした場合には、二次転写バックアップロール７２はグランド（ＧＮＤ）などに接続される。
【００２９】
中間転写装置６２の反二次転写位置側には、中間転写体クリーナ８２が当接している。中間転写体クリーナ８２は、例えば二次転写後に中間転写体６４に残留するトナーを掻き取ってクリーニングするスクレーパ８４、スクレーパ８４によるクリーニング後に残ったトナーをさらに掻き取るブラシロール８６、スクレーパ８４及びブラシロール８６によって掻き取られたトナーを回収するトナー回収ボトル８８から構成される。スクレーパ８４は、例えばステンレスの薄板からなり、所定の電圧がかけられている。ブラシロール８６は、例えば導電性の処理がなされたアクリルなどのブラシからなる。また、中間転写体６４がトナー像を搬送する間は、スクレーパ８４及びブラシロール８６は、中間転写体６４から離間しており、所定のタイミングでこれらが一体となって中間転写体６４に当接するようにされている。
【００３０】
二次転写位置の上方には、定着装置９０が配置されている。定着装置９０は、加熱ロール９２と加圧ロール９４とを有し、二次転写ロール８０及び二次転写バックアップロール７２により用紙に二次転写されたトナー像を用紙に定着させ、排出ロール３４に向けて搬送する。
【００３１】
像形成ユニット８９は、中間転写装置６２、像担持体５０、帯電装置５２、像担持体クリーナ５４及び中間転写体クリーナ８２を一体化した交換ユニットである。この像形成ユニット８９は、開閉カバー１６の排出部３６に直近下方に配置されており、例えば中間転写装置６２がロータリ現像器３８と定着装置９０との間に配置され、開閉カバー１６を開くことにより着脱される。
また、像形成ユニット８９は、図１の紙面奥方向の端部近傍に第２の通信タグ８９０を有する。第２の通信タグ８９０は、像形成ユニット８９に関する情報（製造ＩＤ、使用開始日時、使用可能期限、使用可能回数、使用時の環境条件又はリサイクル回数など）を記憶し、後述する本体側の制御装置１００との間でデータの送受信を行う。
【００３２】
制御装置１００は、画像形成装置本体１２の内部に配設され、画像形成装置１０の上記各構成を制御する。例えば、制御装置１００は、タッチパネルなどで構成されたユーザインタフェース（不図示）を介して、印刷指示などを受け付け、これに応じてロータリ現像器３８、像担持体５０、露光装置６０、中間転写装置６２及び定着装置９０などを制御して、印刷処理を行わせる。また、制御装置１００は、画像形成装置１０の状態を示す情報をユーザインタフェースに表示させる。例えば、制御装置１００は、第１の通信タグ４７０又は第２の通信タグ８９０から受信した情報に基づいて、交換ユニット（トナー容器４７又は像形成ユニット８９）の状態（トナー残量又は交換時期など）をユーザインタフェースに表示させる。
【００３３】
次に上記第１の実施形態の作用について説明する。
画像形成信号が送られると、像担持体５０が帯電装置５２により一様に帯電され、この帯電された像担持体５０には、画像信号に基づいて露光装置６０から光線が出射される。露光装置６０からの光線は、像担持体５０の表面を露光し、潜像が形成される。露光装置６０により形成された像担持体５０の潜像は、ロータリ現像器３８によってイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナーで現像され、中間転写体６４に重ねて一次転写される。一次転写において、像担持体５０に残留する廃トナーは、像担持体クリーナ５４によって掻き取られ、回収される。
【００３４】
一方、給紙信号等により、給紙カセット２２に収納された用紙は、フィードロール２４により送り出され、リタードロール２６により捌かれて搬送路２８に導かれ、レジストロール３２により一次停止され、タイミングをとって二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間に導かれる。用紙が二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間に導かれると、中間転写体６４に一次転写されているトナー像が二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とによって用紙に二次転写される。二次転写後に、中間転写体６４に残留する廃トナーは、中間転写体クリーナ８２によって掻き取られ、回収される。
【００３５】
トナー像を転写された用紙は、定着装置９０に導かれ、加熱ロール９２と加圧ロール９４とによる熱圧力によって、トナー像を定着される。トナー像が定着した用紙は、排出ロール３４により排出口３０から排出部３６へ排出される。
【００３６】
図２において、第１の通信タグ４７０及び第２の通信タグ８９０の配設位置が例示されている。画像形成装置本体１２は、金属（電波を遮蔽する材料）で構成されたフレーム１３と、このフレーム１３の外側を覆う外装部材１４とで構成されている。外装部材１４は、例えばＡＢＳ樹脂などを成形したものである。フレーム１３の側面（ロータリ現像器３８の回転軸方向に位置する側面）には、第１の開口１３２ａ及び第２の開口１３２ｂが設けられている。第１の開口１３２ａはロータリ現像器３８の近傍に設けられ、第２の開口１３２ｂは像形成ユニット８９の近傍に設けられる。より好ましくは、第１の開口１３２ａは、ロータリ現像器３８に設けられた第１の通信タグ４７０の近傍に設けられ、第２の開口１３２ｂは、像形成ユニット８９に設けられた第２の通信タグ８９０の近傍に設けられる。なお、トナー容器４７に設けられた第１の通信タグ４７０は、ロータリ現像器３８の回転に従って移動するので、第１の開口１３２ａは、第１の通信タグ２７０が移動する軌跡の近傍に設けられる。
【００３７】
この第１の開口１３２ａには、第１の本体側アンテナ１０２が配設され、第２の開口１３２ｂには、第２の本体側アンテナ１０４が配設されている。第１の本体側アンテナ１０２及び第２の本体側アンテナ１０４は、例えば、コイルなどで構成されており、非金属（例えば、合成樹脂）で成形された第１の取付部材１３４ａ及び第２の取付部材１３４ｂによりそれぞれ第１の開口１３２ａ及び第２の開口１３２ｂの近傍に固定される。
【００３８】
トナー容器４７ａ〜４７ｄの外装面は、例えば合成樹脂で構成されており、この外装面には、第１のタグ取付部材４７６ａ〜４７６ｄにより第１の通信タグ４７０ａ〜４７０ｄが固定されている。本例では、第１の通信タグ４７０ａ〜４７０ｄは、トナー容器４７ａ〜４７ｄのフレーム側面に近い端部に配設されている。この第１の通信タグ４７０ａ〜４７０ｄは、コイルなどで構成されたタグ側アンテナ４７２ａ〜４７２ｄと、メモリなどが含まれる通信回路４７４ａ〜４７４ｄとを有し、第１の本体側アンテナ１０２との間で電波を用いた無線通信を行う。
また、像形成ユニット８９の外装面も同様に合成樹脂などで構成されており、この外装面には、第２のタグ取付部材８９６により第２の通信タグ８９０が固定されている。本例では、第２の通信タグ８９０は、像形成ユニット８９のフレーム側面に近い端部に配設されている。この第２の通信タグ８９０は、コイルなどで構成されたタグ側アンテナ８９２と、メモリなどが含まれる通信回路８９４とを有し、第２の本体側アンテナ１０４との間で電波を用いた無線通信を行う。
【００３９】
ここで、図２に示された「Ｌ１」は、第１の通信タグ４７０から第１の本体側アンテナ１０２までの通信距離（すなわち、タグ側アンテナ４７２と本体側アンテナ１０２との最短距離）を示し、「Ｌ２」は、第２の通信タグ８９０から第２の本体側アンテナ１０４までの通信距離を示す。このように、トナー容器４７及び像形成ユニット８９の装着位置、又は、フレーム１３の形状などにより、それぞれの通信距離（「Ｌ１」と「Ｌ２」）が異なる場合がある。また、第１の通信タグ４７０、第２の通信タグ８９０、第１の本体側アンテナ１０２及び第２の本体側アンテナ１０４の近傍に配設される金属部材などの影響により、それぞれの電波環境が異なる場合がある。
【００４０】
図３において、送信部１０６及び受信部１０８を中心に制御装置１００の機能構成が例示されている。本実施形態における制御装置１００は、信号の送信処理を行う送信部１０６と、信号の受信処理を行う受信部１０８と、画像形成装置１０の各構成を制御する制御部１１０とを有する。
送信部１０６は、送信周波数を発生させて、第１の通信タグ４７０又は第２の通信タグ８９０に記憶されている情報の読出しを指示する読出し信号をこの送信周波数にのせて第１の本体側アンテナ１０２及び第２の本体側アンテナ１０４に対して出力する。また、送信部１０６は、第１の通信タグ４７０又は第２の通信タグ８９０に情報の書込みを指示する書込み信号を第１の本体側アンテナ１０２及び第２の本体側アンテナ１０４に対して出力する。第１の本体側アンテナ１０２及び第２の本体側アンテナ１０４に入力された送信信号（読出し信号又は書込み信号）は、それぞれ第１の通信タグ４７０及び第２の通信タグ８９０に対して送信される。読出し信号を受信した第１の通信タグ４７０及び第２の通信タグ８９０は、それぞれメモリに記憶されている情報を読み出し、読み出された情報を第１の本体側アンテナ１０２及び第２の本体側アンテナ１０４に対して送信する。
受信部１０８は、共振コンデンサ、帯域除去フィルタ、帯域通過フィルタ、増幅器及び検波器などで構成される。第１の本体側アンテナ１０２又は第２の本体側アンテナ１０４を介して受信された受信信号は、受信部１０８において、帯域除去フィルタにより送信周波数帯域の信号を除去され、帯域通過フィルタにより受信周波数帯域の信号のみを取り出され、増幅器で増幅されて、検波器で検波される。受信部１０８は、検波器で検波された信号を受信データとして制御部１１０に対して出力する。
制御部１１０は、例えばＡＳＩＣで構成されており、受信部１０８から入力された受信データに基づいて制御信号を生成し、生成された制御信号を画像形成装置１０の各構成に対して出力する。
【００４１】
このように、本実施形態における制御装置１００は、１つの受信部１０８により複数の通信タグから受信した信号を処理するため、それぞれの通信タグ（第１の通信タグ４７０及び第２の通信タグ８９０）から受信される信号の強度は、略同一であることが望ましい。
しかしながら、図２に示したように、通信距離（「Ｌ１」と「Ｌ２」）や、それぞれの電波パスにおける電波環境の違いにより、第１の本体側アンテナ１０２で受信される信号の強度（レベル）は、第２の本体側アンテナ１０４で受信される信号と異なる場合がある。
【００４２】
そこで、本実施形態における画像形成装置１０は、通信距離又は電波環境の違いによる信号レベルの差を相殺するように、タグ側アンテナ又は本体側アンテナのコイル径（アンテナ径）、コイル線径又はコイルの貫通コアを調整して、良好な通信を実現する。
なお、トナー容器４７及び像形成ユニット８９は交換ユニットであるため、これらに装着される通信タグは共通部品であることが望ましい。そこで、本実施形態における画像形成装置１０は、第１の本体側アンテナ１０２及び第２の本体側アンテナ１０４の送受信特性（アンテナ特性）を調整する。
【００４３】
具体的には、図２に例示するように、第１の本体側アンテナ１０２と第１の通信タグ４７０との間の距離が、第２の本体側アンテナ１０４と第２の通信タグ８９０との間の距離よりも大きい場合に、第１の本体側アンテナ１０２は、第２の本体側アンテナ１０４よりも大きな径のコイルを適用する。また、この場合に、第１の本体側アンテナ１０２は、第２の本体側アンテナ１０４よりもアンテナ利得が高くなるような貫通コアを適用する。
このように、本実施形態における画像形成装置１０によれば、通信距離又は電波環境が異なる通信タグに対し、受信部１０８で信号強度の調整することなく、受信部１０８に入力される信号の強度を略同一にすることができるので、本体側アンテナ及び通信タグの取り付け位置の自由度が増し画像形成装置１０の小型化が可能になり、さらに、制御装置１００の回路構成を単純にすることができるため、画像形成装置１０の低コスト化が可能になる。
また、本画像形成装置１０によれば、アンテナ特性の変更（アンテナ径、線径、貫通コアなどの変更）のみで信号強度を調整し、アンテナ位置の変更や電磁環境の変化などに対して対応することができるので、画像形成装置１０の設計変更などを安価に行うことができる。
【００４４】
［変形例］
次に、第１の変形例について説明する。
図４において、フレーム１３（遮蔽部材）に設けられた開口１３２と電界強度との関係が示されている。このように、開口１３２の大きさに応じて、タグ側アンテナ４７２（又は８９２）と本体側アンテナ１０２（又は１０４）との間の電界強度が変化する。そこで、本変形例における画像形成装置１０は、通信距離及び電波環境などに応じてフレーム１３に設けられた開口１３２の状態（大きさ、位置、形状又は数など）を異ならせることにより、それぞれの本体側アンテナで受信される信号の強度を略同一に調整する。
また、図４に例示するように、本体側アンテナ１０２（又は１０４）をフレーム１３の外側に配設することにより、画像形成装置１０のさらなる小型化が可能になる。
【００４５】
フレーム１３に設けられた開口１３２の大きさと、受信される信号の強度（電圧）との関係を、実験結果に基づいて説明する。
図５において、信号強度測定実験における各変数が示されている。また、図６において、信号強度測定の実験結果のグラフが示されている。本信号強度測定実験では、開口１３２の直径Ｄを５０ミリメートルから７５ミリメートルまで５ミリメートル毎に変化させて、本体側アンテナ１０２により受信される信号強度（電圧）を測定した。なお、本信号強度測定実験では、タグ側アンテナ４７２の直径ｄ１を２３ミリメートル、タグ側アンテナ４７２から本体側アンテナ１０２までの通信距離Ｌを１５ミリメートルとし、本体側アンテナ１０２の直径ｄ２が４０ミリメートルの場合（丸）と６０ミリメートルの場合（四角）とで信号強度の測定を行った。
【００４６】
図６に示されたグラフは、開口１３２の直径を横軸とし、本体側アンテナ１０２により受信される信号強度（電圧）を縦軸としたものである。グラフに示されているように、フレーム１３の開口１３２が本体側アンテナ１０２よりも１５ミリメートル以上大きいか否かによって、信号強度の変化率が異なる。すなわち、開口１３２の直径が本体側アンテナ１０２よりも１５ミリメートル以上大きい場合には、信号強度の変化率が小さく、さらに開口１３２が大きくなると信号強度が徐々に飽和していく。したがって、フレーム１３に設けられる開口１３２の径は、本体側アンテナ１０２及びタグ側アンテナ４７２の径よりも２０ミリメートル以上大きいことが望ましい。
また、本体側アンテナ１０２の直径ｄ２が４０ミリメートルの場合（丸）と６０ミリメートルの場合（四角形）とを比較すると、開口１３２の径が本体側アンテナ１０２及びタグ側アンテナ４７２の径よりも２０ミリメートル以上大きいときには、信号強度の差が小さい。そこで、画像形成装置１０及び交換ユニットの小型化を実現するには、本体側アンテナ１０２の径を略４０ミリメートルとし、開口１３２の径を略６０ミリメートルとすることが望ましい。
【００４７】
このように、本変形例における画像形成装置１０によれば、開口１３２の大きさなどを変更することにより、受信される信号の強度を調整することができるので、信号強度の調整を低コストで実現することができる。特に、本変形例における本体側アンテナ１０２（又は１０４）は、フレーム１３の外側に配設されるので、開口１３２を通じて通信タグ４７２（又は８９２）と通信することになり、開口１３２の大きさ（面積）の違いによる影響を効率よく信号強度の変化として反映させることができる。
また、本変形例における画像形成装置１０によれば、開口１３２の面積の変更のみで信号強度を調整することができるので、その調整が容易であり、低コストで実現することができる。また、開口１３２の大きさなどで信号強度を調整することにより、本体側アンテナ及びタグ側アンテナの両方を共通の部品にすることができ、これにより画像形成装置１０の製造コストを抑えることができる。
【００４８】
次に、第２の変形例について説明する。上記実施形態では、画像形成装置１０は、アンテナの特性を変更することにより受信信号の強度を調整したが、送信部１０６から出力される信号の電力、又は、第１の通信タグ４７０又は第２の通信タグ８９０の内部電力を変更することにより、受信信号の強度を調整してもよい。
上記実施形態における第１の通信タグ４７０及び第２の通信タグ８９０は、第１の本体側アンテナ１０２及び第２の本体側アンテナ１０４から受信した電波信号を整流して、通信タグの各構成部分の動作に必要な電力を生成する。
そこで、本変形例における画像形成装置１０は、送信部１０６が生成する電波信号の強度を変更することにより、第１の通信タグ４７０又は第２の通信タグ８９０により生成される電力を変更し、これにより第１の本体側アンテナ１０２で受信される受信信号の強度と、第２の本体側アンテナ１０４で受信される受信信号の強度とを略同一にする。
【００４９】
また、上記実施形態では、画像形成装置１０は、１つの通信タグに対して１つの本体側アンテナを設け、複数の本体側アンテナで受信された信号を１つの制御装置１００で処理するように構成していたが、これに限定されるものではなく、例えば、複数の通信タグに対して１つの本体側アンテナを設けてもよい。この場合、画像形成装置１０は、通信タグのアンテナ特性又はフレーム１３の開口を調整することにより、本体側アンテナで受信される信号の強度を略同一にすることが望ましい。
また、上記実施形態では、交換ユニットに設けられた通信タグと画像形成装置本体に設けられた制御装置１００との間の通信を電波信号で実現する形態を具体例として説明したが、これに限定されるものではなく、画像形成装置１０は、音波又は光などの非接触通信が可能な媒体を適用することができる。例えば、画像形成装置１０は、音波を適用する場合には、フレーム１３の開口１３２の大きさ又は方向を調整することにより、音波の強度を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要を示す図である。
【図２】第１の通信タグ４７０及び第２の通信タグ８９０の配設位置を例示する図である。
【図３】送信部１０６及び受信部１０８を中心に制御装置１００の機能構成を例示する図である。
【図４】フレーム１３に設けられた開口１３２と電界強度との関係を示す図である。
【図５】信号強度測定実験における各変数を示す図である。
【図６】信号強度測定の実験結果のグラフを示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０・・・画像形成装置
１２・・・画像形成装置本体
１３・・・フレーム
１８・・・給紙ユニット
２８・・・搬送路
３８・・・ロータリ現像器
４２ａ〜４２ｄ・・・現像器
４６ａ〜４６ｄ・・・現像ロール
４７ａ〜４７ｄ・・・トナー容器（交換ユニット）
５０・・・像担持体
５２・・・帯電装置
５４・・・像担持体クリーナ
６０・・・露光装置
６２・・・中間転写装置
６４・・・中間転写体
８０・・・二次転写ロール
８２・・・中間転写体クリーナ
８９・・・像形成ユニット（交換ユニット）
９０・・・定着装置
１００・・・制御装置
１０２・・・第１の本体側アンテナ
１０４・・・第２の本体側アンテナ
１３２・・・開口
４７０ａ〜４７０ｄ・・・第１の通信タグ
４７２ａ〜４７２ｄ・・・第１のタグ側アンテナ
８９０・・・第２の通信タグ
８９２・・・第２のタグ側アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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