(57)【要約】【課題】トナーボトル装着の精度が厳しく要求されることなく、製造作業を容易に行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の基本色のトナーを収納するトナーボトル21〜24のそれぞれは、回転部Ａと固定部Ｂとにより構成され、回転部Ａに対して蓋状に形成される固定部Ｂの頂部に各トナーの属性情報等が格納されたRFIDタグ25〜28が取り付けられている。トナーボトル21〜24が画像形成装置に装着される場合、トナーボトルのそれぞれに取り付けられているRFIDタグ25〜28のそれぞれとRFID−R/Wボード12上に形成されるアンテナ13〜16のそれぞれとがほぼ正対するような位置関係とされる。画像形成装置の制御回路は、RFIDタグに所定の周波数を持った電波をアンテナから印加し、RFIDタグからの応答によりRFIDタグに記憶されている情報の読み込み、書き込みを行い、RFIDタグに記憶されている情報の属性情報を読み出して、印刷出力時の色の微調整等を行う。【選択図】図２
2007148006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の形成を行う画像形成装置において、
トナーを供給するトナーボトルと、前記トナーボトルを装着する基板と、トナーボトル側に搭載したＩＤチップと、前記トナーボトル側に搭載したＩＤチップとの間で信号の送受信を行うための前記基板に形成したアンテナを有し、
前記ボトル側に搭載したＩＤチップと、前記基板に形成したアンテナとが前記基板を介して対向するように、前記基板のアンテナ形成面とは反対側に前記トナーボトルが装着されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像の形成を行う画像形成装置において、
トナーを供給する複数のトナーボトルと、前記複数のトナーボトルを装着する基板と、トナーボトル側に搭載したＩＤチップと、前記トナーボトル側に搭載したＩＤチップとの間で信号の送受信を行うための前記基板に形成したアンテナを有し、
前記ボトル側に搭載したＩＤチップと、前記基板に形成したアンテナとが前記基板を介して対向するように、前記基板のアンテナ形成面とは反対側に少なくとも１つのトナーボトルが装着されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
複数の基本色を重ね合わせてカラー画像の形成を行う画像形成装置において、
基本色毎のトナーを供給する複数のトナーボトルと、前記複数のトナーボトルを装着する基板と、トナーボトル側に搭載したＩＤチップと、前記トナーボトル側に搭載したＩＤチップとの間で信号の送受信を行うための前記基板に形成したアンテナを有し、
前記ボトル側に搭載したＩＤチップと、前記基板に形成したアンテナとを対向させてトナーボトルが装着されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
複数の基本色を重ね合わせてカラー画像の形成を行う画像形成装置において、
基本色毎のトナーを供給する複数のトナーボトルと、前記複数のトナーボトルを装着する基板と、トナーボトル側に搭載したＩＤチップと、前記トナーボトル側に搭載したＩＤチップとの間で信号の送受信を行うための前記基板に形成したアンテナを有し、
前記基板に形成されたアンテナの１つに対して、基板に対称に１対のトナーボトルのＩＤチップが配置されるようにトナーボトルが配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
複数の基本色を重ね合わせてカラー画像の形成を行う画像形成装置において、
基本色毎のトナーを供給する複数のトナーボトルと、前記複数のトナーボトルを装着する基板と、トナーボトル側に搭載したＩＤチップと、前記トナーボトル側に搭載したＩＤチップとの間で信号の送受信を行うための前記基板に形成したアンテナを有し、
前記基板に形成されたアンテナは、隣接する１対のトナーボトルの間に配置され、かつ、前記基板に形成されたアンテナの１つに対して対称に１対のトナーボトルのＩＤチップが配置されるようにトナーボトルが配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
対向して配置されるトナーボトルに装着されたＩＤチップは、衝突防止機能を有することを特徴とする請求項２または３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、画像形成装置に係り、特に、画像の形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいは、これらを複合したＭＦＰを構成する画像形成装置は、トナーボトルに収納されたトナーを現像ユニットに供給して画像の形成を行っている。カラー機種であれば、複数の基本色（一般には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を組み合わせてカラー画像の形成を行っている。このため、カラーの画像形成装置は、トナーボトルも色毎に複数（種類）設けられて構成されている。トナーボトル内に収納される基本色の各トナーは、その製造ロット毎に微妙に色合い、その性質等が異なっている。このため、それぞれのトナーボトルを識別し、そのトナーの属性に応じた制御、例えば、色の微調整等を行うようにしている従来技術が知られている。
【０００３】
前述の従来技術は、トナーボトルに、そのトナーボトルに収納されているトナーの属性等の情報を記憶したボトル識別用の識別チップを搭載し、トナーボトルがＭＦＰに装着されたとき、ＭＦＰの内部回路の端子と識別チップの端子とを電気的に接続するというものである。これにより、前述の従来技術は、ＭＦＰの制御回路が、識別チップに記憶されている情報の読み込み、書き込みが可能になり、トナーボトルの識別をすると共に、識別チップに記憶されている情報の属性情報を読み出して、印刷出力時の色の微調整等を行うことを可能にしている。
【０００４】
なお、トナーボトルにボトル管理用チップを装着した画像形成装置に関する従来技術として、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。
【特許文献１】特開２００４−２０５７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来技術は、ＭＦＰの内部回路の端子と識別チップの端子とを電気的に接続するための接点を必要とし、そのため、トナーボトル装着の精度が厳しく要求され、製造作業時に多くの手間を要するという問題点を有している。
【０００６】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、トナーボトル装着の精度が厳しく要求されることなく、製造作業を容易に行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的を達成するため、本発明の第１の手段は、画像の形成を行う画像形成装置において、トナーを供給するトナーボトルと、前記トナーボトルを装着する基板と、トナーボトル側に搭載したＩＤチップと、前記トナーボトル側に搭載したＩＤチップとの間で信号の送受信を行うための前記基板に形成したアンテナを有し、前記ボトル側に搭載したＩＤチップと、前記基板に形成したアンテナとが前記基板を介して対向するように、前記基板のアンテナ形成面とは反対側に前記トナーボトルが装着されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第２の手段は、画像の形成を行う画像形成装置において、トナーを供給する複数のトナーボトルと、前記複数のトナーボトルを装着する基板と、トナーボトル側に搭載したＩＤチップと、前記トナーボトル側に搭載したＩＤチップとの間で信号の送受信を行うための前記基板に形成したアンテナを有し、前記ボトル側に搭載したＩＤチップと、前記基板に形成したアンテナとが前記基板を介して対向するように、前記基板のアンテナ形成面とは反対側に少なくとも１つのトナーボトルが装着されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第３の手段は、複数の基本色を重ね合わせてカラー画像の形成を行う画像形成装置において、基本色毎のトナーを供給する複数のトナーボトルと、前記複数のトナーボトルを装着する基板と、トナーボトル側に搭載したＩＤチップと、前記トナーボトル側に搭載したＩＤチップとの間で信号の送受信を行うための前記基板に形成したアンテナを有し、前記ボトル側に搭載したＩＤチップと、前記基板に形成したアンテナとを対向させてトナーボトルが装着されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第４の手段は、複数の基本色を重ね合わせてカラー画像の形成を行う画像形成装置において、基本色毎のトナーを供給する複数のトナーボトルと、前記複数のトナーボトルを装着する基板と、トナーボトル側に搭載したＩＤチップと、前記トナーボトル側に搭載したＩＤチップとの間で信号の送受信を行うための前記基板に形成したアンテナを有し、前記基板に形成されたアンテナの１つに対して、基板に対称に１対のトナーボトルのＩＤチップが配置されるようにトナーボトルが配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第５の手段は、複数の基本色を重ね合わせてカラー画像の形成を行う画像形成装置において、基本色毎のトナーを供給する複数のトナーボトルと、前記複数のトナーボトルを装着する基板と、トナーボトル側に搭載したＩＤチップと、前記トナーボトル側に搭載したＩＤチップとの間で信号の送受信を行うための前記基板に形成したアンテナを有し、前記基板に形成されたアンテナは、隣接する１対のトナーボトルの間に配置され、かつ、前記基板に形成されたアンテナの１つに対して対称に１対のトナーボトルのＩＤチップが配置されるようにトナーボトルが配置されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第６の手段は、第２または第３の手段において、対向して配置されるトナーボトルに装着されたＩＤチップは、衝突防止機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１〜第３の手段による本発明によれば、ＩＤチップ内の情報を無線で読み書きすることができ、配線の省略、トナーボトル装着の精度が厳しく要求されることがなくなり、製造を容易に行うことができる。
【００１４】
また、第４〜第６の手段による本発明によれば、第１の手段による効果に加えて、１つのアンテナが２つのＩＤチップに対する読み書きを行うことができるので、アンテナの個数を削減することができ、コストの低減を図り、かつ、装置の小型化等を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による画像形成装置の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１６】
本発明が適用される画像形成装置は、複合装置を構成する場合、よく知られているように、ＣＰＵ、内部メモリ等を有し装置全体の制御を行う装置制御部と、紙等による原稿の内容を読み取るスキャナと、読み取った原稿の情報を電子画像データとすると共に、外部から入力されるコードデータ等を電子画像データとし、これらの電子画像データを紙等に印刷する画像形成部と、必要に応じて電子画像データを格納するハードディスク装置等の大容量の情報の記憶が可能なデータ蓄積部と、画像形成装置を操作するためにユーザが使用するオペレーションパネルとを備えて構成されるものであってよい。
【００１７】
図１は本発明の第１の実施形態による画像形成装置の本発明で必要とする部分の構成を示すブロック図、図２は図１におけるＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボードにトナーボトルを対向させて配置した状態を示す上面図、図３はＲＦＩＤタグを装着したトナーボトルの構造を示す斜視図である。図１〜図３において、１１は制御ボード、１２はＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード、１３〜１６はアンテナ、１７はＣＰＵ  ＡＳＩＣ、１８はＣＰＵ、２１〜２４はトナーボトル、２５〜２８はＲＦＩＤタグである。
【００１８】
本発明の実施形態による画像形成装置は、カラー画像の形成を行うものであり、トナーボトルも色毎に複数（種類）が交換可能に設けられており、それぞれのトナーボトルを識別し、収納しているトナーの属性に応じた制御、例えば、色の微調整等を行うようにしている。そして、本発明の実施形態は、各トナーボトルを識別するために無線により情報の読み書きを行うことができるＲＦＩＤタグを用いることとしている。
【００１９】
まず、図３を参照して、ＲＦＩＤタグを装着したトナーボトルの構造を説明する。図３に示すように、トナーボトルは、トナーを収納している円筒型に形成される回転部Ａと回転部Ａの蓋としての固定部Ｂとにより構成される。回転部Ａは、印刷動作時に回転させられて内部に収納しているトナーを印刷を行う画像形成部に供給する。その際、固定部Ｂは、回転部Ａの回転によっても回転することがないように、固定部Ｂと回転部Ａとがお互いにスリップ可能なように円筒状に重なって系合されており、固定部Ｂに取り付けられているＲＦＩＤタグと、アンテナとの相互関係に変化が生じることはない。そして、図３に示す例では、固定部Ｂの頂部にＲＦＩＤタグが設けられている。このＲＦＩＣタグの配置位置は、固定部Ｂの頂部でなく側面であってもよい。
【００２０】
本発明の第１の実施形態による画像形成装置は、図１に示すように、装置全体の制御を行う装置制御部としてのＣＰＵ  ＡＳＩＣ１７が搭載された制御ボード１１に、各トナーボトルに設けられたＩＤチップであるＲＦＩＤタグとの間で信号の送受信を行うと共に、各トナーボトルが装着されるＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２が接続されている。そして、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２には、各トナーボトルに設けられたＲＦＩＤタグとの間で信号の授受を行うためのループ状のパターンを持ったアンテナ１３〜１６が形成されていると共に、ＲＦＩＤタグとの間での信号の授受と、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２と制御ボード１１との間の信号の授受とを制御するＣＰＵ１８が搭載されている。通常、複数の基本色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のトナーボトルは、画像形成の流れに沿って４連（インライン）で配置されるので、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２上に形成されるアンテナ１３〜１６も、トナーボトルの配置に対応するように、４連インラインに形成される。
【００２１】
トナーボトル２１〜２４のそれぞれは、図３により説明したが、図２にも示すように、回転部Ａと固定部Ｂとにより構成され、回転部Ａに対して蓋状に形成される固定部Ｂの頂部に各トナーの属性情報等が格納されたＲＦＩＤタグ２５〜２８が取り付けられている。そして、トナーボトル２１〜２４が画像形成装置に装着される場合、トナーボトル２１〜２４のそれぞれに取り付けられているＲＦＩＤタグ２５〜２８のそれぞれとＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２上に形成されるアンテナ１３〜１６のそれぞれとがほぼ正対するような位置関係とされる。
【００２２】
なお、後述するように、アンテナ１３〜１６のアンテナパターン面に対する放射電界強度は、双方向の指向性を有しており、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２の基板面の両面に電界を発生させるので、トナーボトル２１〜２４の全てまたは１部をＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２の基板のアンテナ形成面とは反対側に装着するようにしてもよい。
【００２３】
前述において、各トナーボトル２１〜１４内のトナーの画像画像形成部への供給は、トナーボトルの回転部Ａを回転させながら行われるが、トナーボトルの固定部Ｂは、回転することがないように構成されており、固定部Ｂに取り付けられているＲＦＩＤタグと、アンテナとの相互関係に変化が生じることはない。また、各トナーボトル内のトナーは、使用中に僅かにこぼれることがあるが、トナーボトルは、通常、水平に近い状態に設置され、この結果、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２の基板面が垂直となり、また、ＲＦＩＤタグとアンテナとの間で無線による信号の授受が行われるため、ＲＦＩＤタグとアンテナとの間を広く（本発明の第１の実施形態では、８ｍｍ±２ｍｍ）設定することができるので、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２とトナーボトルに設けられるＲＦＩＤタグとを、こぼれたトナーから保護することができる。
【００２４】
なお、前述では、トナーボトルの固定部Ｂは、回転部Ａが回転した場合にも回転することがないように構成されているとしたが、固定部Ｂの頂部にＲＦＩＤタグが取り付けられている場合、トナーボトルの固定部Ｂが、回転部Ａの回転に伴って回転した場合にも、ＲＦＩＤタグとアンテナとの間で無線による信号の授受を行うことができる。
【００２５】
また、固定部Ｂの側面にＲＦＩＤタグが取り付けられている場合、固定部Ｂの側面のＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２上のアンテナとが対向するようにトナーボトルを配置すればよい。この場合、トナーボトルを水平に近い状態に設置し、ＲＦＩＤタグが取り付けられた固定部Ｂの面が上側または下側となるようにして、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２上のアンテナ１３〜１６を各トナーボトルの固定部Ｂに設けられたＲＦＩＤに対向させようとすると、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２の基板面が水平となるので、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２をこぼれたトナーから保護するには、トナーボトルのＲＦＩＤタグが取り付けられた固定部Ｂの面が上側となるようにし、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２をトナーボトルの上側に配置するとよい。
【００２６】
前述したような本発明の第１の実施形態は、画像形成装置の制御回路が、ＩＤチップとしてのＲＦＩＤタグに所定の周波数を持った電波をアンテナから印加し、この電波を受信したことによるＲＦＩＤタグからの応答によりＲＦＩＤタグに記憶されている情報の読み込み、書き込みを行い、トナーボトルの識別をすると共に、ＲＦＩＤタグに記憶されている情報の属性情報を読み出して、印刷出力時の色の微調整等を行うことができ、ＲＦＩＤタグ内の情報を無線で読み書きすることができるので、配線の省略を行うことができ、トナーボトル装着の精度が厳しく要求されることがなくなり、画像形成装置の製造を容易に行うことができる。また、トナーボトルの交換時に、誤った色のトナーボトルが装着されても、それを検知してユーザに知らせるようにすることができる。
【００２７】
図４（ａ）は本発明の第２の実施形態による画像形成装置でのトナーボトルの配置について説明する図、図４（ｂ）はＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２上に形成したアンテナの指向性パターンを示す図である。図４（ａ）、図４（ｂ）における符号は図２の場合と同一である。
【００２８】
ＲＦＩＤタグとの通信に使用されるアンテナは、図４（ｂ）に示すように、アンテナパターン面に対する放射電界強度が双方向の指向性を有しており、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２の基板面の両面に電界を発生させる。本発明の第２の実施形態は、このような（鏡面）対照の位置にもアンテナから同様な電界強度分布が存在している現象を利用して、１つのアンテナに対して互いに（鏡面）対照の位置に、一対のＲＦＩＤタグを配置して構成したものである。
【００２９】
すなわち、本発明の第２の実施形態は、図４（ａ）に示すように、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２の基板面に２つのアンテナ１３、１４だけを形成し、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２の基板の両面のそれぞれに、２つずつのトナーボトル２１、２２と２３、２４とを配置し、それぞれのトナーボトルに設けられているＲＦＩＤタグ２５、２６と２７、２８とをアンテナ１３、１４に対向させるようにしたものである。
【００３０】
このような構成とすることにより、ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２の基板面積を低減し、１つのアンテナが２つのＲＦＩＤタグに対する読み書きを行うことができるので、アンテナの数を１／２に削減することができ、コストの低減を図り、かつ、装置の小型化等を達成することができる。
【００３１】
但し、本発明の第２の実施形態の場合、画像形成装置の制御回路が、ＩＤチップとしてのＲＦＩＤタグに所定の周波数を持った電波をアンテナから印加すると、この電波を２つのＲＦＩＤタグが受信して応答することになり、この応答が同時に行われると、通信に異常を生じることになる。このため、１つのアンテナを共用するＲＦＩＤタグは、互いに通信の衝突が起きないように、衝突防止機能を備える必要がある。この衝突防止機能は、ＲＦＩＤタグにアンテナから電波が印加されたときの、２つのＲＦＩＤタグの応答時間を異ならせることにより得ることができる。
【００３２】
図５は本発明の第３の実施形態による画像形成装置でのトナーボトルの配置について説明する図である。図５における符号は図２の場合と同一である。
【００３３】
図５に示す本発明の第３の実施形態は、各トナーボトルの固定部Ｂの側面にＲＦＩＤタグが取り付けられている場合に、１つのアンテナに対して互いに（鏡面）対照の位置に、一対のＲＦＩＤタグを配置して、前述で説明した本発明の第２の実施形態と同様な効果を得ることができるようにした例である。
【００３４】
図５（ａ）に示す例は、複数の基本色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のトナーボトルを、画像形成の流れに沿って４連（インライン）で配置し、隣接する２つのトナーボトルの固定部Ｂの側面に取り付けられているＲＦＩＤタグが対向するようにし、隣接するトナーボトル間にアンテナを配置して構成したものである。すなわち、図５に示す例は、４本のトナーボトル２１〜２４を４連に配置し、隣接する２つのトナーボトル２１、２２を対として、取り付けられているＲＦＩＤタグ２５、２６が対向するように、また、隣接する２つのトナーボトル２３、２４を対として、取り付けられているＲＦＩＤタグ２７、２８が対向するようにして、トナーボトル２１、２２に取り付けられているＲＦＩＤタグ２５、２６の間、及び、トナーボトル２３、２４に取り付けられているＲＦＩＤタグ２７、２８の間に、２つに分割されたＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２上に形成されるアンテナ１３、１４のそれぞれを配置したものである。
【００３５】
また、図５（ｂ）に示す例は、図５（ａ）で説明した例において、対とした２つのトナーボトル２１、２２の固定部Ｂの頂部と、対とした２つのトナーボトル２３、２４の固定部Ｂの頂部とが対向するように４つのトナーボトル２１〜２４を配置し、トナーボトル２１、２２に取り付けられているＲＦＩＤタグ２５、２６の間、及び、トナーボトル２３、２４に取り付けられているＲＦＩＤタグ２７、２８の間に、１つのＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード１２上に形成されるアンテナ１３、１４を配置したものである。
【００３６】
前述したようにトナーボトルを配置した本発明の第３の実施形態においても、前述した本発明の第２の実施形態の場合と同様に、１つのアンテナを共用するＲＦＩＤタグは、互いに通信の衝突が起きないように、衝突防止機能を備える必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態による画像形成装置の本発明で必要とする部分の構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボードにトナーボトルを対向させて配置した状態を示す上面図である。
【図３】ＲＦＩＤタグを装着したトナーボトルの構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による画像形成装置でのトナーボトルの配置について説明する図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による画像形成装置でのトナーボトルの配置について説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１  制御ボード
１２  ＲＦＩＤ−Ｒ／Ｗボード
１３〜１６  アンテナ
１７  ＣＰＵ  ＡＳＩＣ
１８  ＣＰＵ
２１〜２４  トナーボトル
２５〜２８  ＲＦＩＤタグ
【図１】
2007148006.tif 000003
【図２】
2007148006.tif 000004
【図３】
2007148006.tif 000005
【図４】
2007148006.tif 000006
【図５】
2007148006.tif 000007