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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−17463(P2007−17463A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−195709(P2005−195709)
出願日 平成17年7月5日(2005.7.5)
代理人 【識別番号】100079049
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳
発明者 大渕 健司
要約 課題
旋回する現像装置に設けられた無線通信タグとアンテナの距離を一定にして、無線通信タグとアンテナの通信を安定させる。

解決手段
回転式現像装置40の回転体150に保持された現像器152には、トナーカートリッジ170が着脱可能に装着されており、このトナーカートリッジ170に取り付けられた無線通信タグ172が、回転体150の回転に伴ってアーム150bの外周部(アーム150bの回転軌跡上近傍)に設けられたアンテナ184と対向する位置に移動したとき、トラッキングロール154aがアンテナ保持部材182の一部(小基板182bの裏面)に当接して、現像器152が径の中心方向に向かって移動し、無線通信タグ172とアンテナ184の距離が一定になる。これにより、無線通信タグ172とアンテナ184との間の通信が安定して行われる。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数の現像装置が着脱可能に装着される回転体と、
前記現像装置に取り付けられ、記憶媒体を有する無線通信タグと、
前記無線通信タグと通信するアンテナと、を有する画像形成装置において、
前記回転体の外周部に配置され、前記アンテナが固定されたアンテナ取付部材と、
前記現像装置に設けられ、前記アンテナ取付部材に当接して前記無線通信タグと前記アンテナの距離を一定とする位置出し部材と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記アンテナ取付部材は、前記回転体の外周に沿って湾曲するプレートで構成され、前記位置出し部材は前記プレートの固定部分に当接し、前記アンテナは前記プレートの前記固定部分から離れた位置にあることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記現像装置を前記回転体の径方向に移動可能に保持する第1保持手段を備え、前記位置出し部材は、像担持体に当接するトラッキングロールであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記アンテナ取付部材を前記回転体の径方向に移動可能に保持する第2保持手段を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記アンテナ取付部材は、前記回転体の回転軸上に位置決めされ、装置本体側に固定されたフランジに取り付けられていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記無線通信タグは、前記現像装置に交換可能に設けられたトナーカートリッジに取り付けられていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に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、複数の現像装置が着脱可能に装着される回転体を有する複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
プロセスカートリッジ等のカートリッジ部品に電波通信機能及び情報の記憶機能を有するメモリー部材を取り付け、画像形成装置本体側にメモリー部材との間で情報の入出力を行うためのアンテナユニットを備えたものがある(特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1では、メモリー部材とアンテナユニットの間隙を精度良く維持するために、アンテナユニットのアンテナカバーを、メモリー部材を構成する記憶素子を覆う外装部材に接触させている。
【0004】
一方、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応した現像器を円周上に配置したロータリー現像装置を備え、このロータリー現像装置を回転させることにより現像器を順次切り換えて、各色に対応した静電潜像が形成された感光体と対向させ、対応するカラートナーにより現像する所謂ロータリー現像方式を用いた画像形成装置がある。
【0005】
このロータリー現像装置に配置された各色の現像器には、それぞれトナーカートリッジが装填されている。このトナーカートリッジには通信タグが取り付けられており、装置本体側に取り付けたアンテナとの間で通信が行われるようになっている。このとき、ロータリー現像装置の回転に伴ってトナーカートリッジも回転するため、特許文献1のような構成、つまり、通信タグをアンテナに常時接触させて通信を行うことはできない。
【0006】
また、トナーカートリッジの長手方向の側面に通信タグを取り付け、ロータリー現像装置の長手方向の端部近傍に設けたアンテナとの間で通信を行うものがある。このような構成の場合、トナーカートリッジのロータリー現像装置に対するスラスト方向のガタや、各部品の公差の累積によって、精度良く通信を行うことが難しい。そこで、アンテナを与圧しながら通信タグと接触させて通信を行おうとすると、ロータリー現像装置が回転する際にアンテナを退避させなければならず、アンテナの退避機構等を設ける必要があり、部品点数が増大したり装置が複雑になってコストアップに繋がってしまう。
【特許文献1】特許第3461330号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、旋回する現像装置に設けられた無線通信タグとアンテナの距離を一定にして、無線通信タグとアンテナの通信を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に記載の発明は、複数の現像装置が着脱可能に装着される回転体と、前記現像装置に取り付けられ、記憶媒体を有する無線通信タグと、前記無線通信タグと通信するアンテナと、を有する画像形成装置において、前記回転体の外周部に配置され、前記アンテナが固定されたアンテナ取付部材と、前記現像装置に設けられ、前記アンテナ取付部材に当接して前記無線通信タグと前記アンテナの距離を一定とする位置出し部材と、を有することを特徴としている。
【0009】
請求項1に記載の発明によれば、現像装置に設けられた位置出し部材がアンテナ取付部材に当接することで、回転体に着脱可能に装着された現像装置の無線通信タグと、無線通信タグと通信するアンテナの距離が一定になる。
【0010】
これにより、回転体に対して現像装置ががたついていたり、回転体が偏芯しているときでも、無線通信タグとアンテナの距離が一定になるので、無線通信タグとアンテナとの間の通信が安定して行われる。
【0011】
また、無線通信タグとアンテナの通信距離が安定するので、無線通信タグ内に搭載された、例えば送受信回路等の部品の公差の精度を高くする必要がない。つまり、部品の公差の許容値が大きくなるので、無線通信タグの製造の歩留まりが向上する。
【0012】
さらに、アンテナ取付部材を回転体の外周部に設けることで、回転体と画像形成装置内に搭載された他の部品との隙間を有効利用できるので、画像形成装置が大型化する恐れがない。また、この場合、無線通信タグとアンテナの間の距離を極力小さくすることが可能となるので、ノイズを拾う恐れが少なく、安定した通信が行われる。
【0013】
請求項2に記載の発明は、前記アンテナ取付部材は、前記回転体の外周に沿って湾曲するプレートで構成され、前記位置出し部材は前記プレートの固定部分に当接し、前記アンテナは前記プレートの前記固定部分から離れた位置にあることを特徴としている。
【0014】
請求項2に記載の発明によれば、回転体の外周に沿って湾曲するプレートで構成されたアンテナ取付部材の固定部分に位置出し部材を当接させ、この固定部分から離れた位置にアンテナを設けることで、アンテナに位置出し部材が直接接触することがないので、アンテナが受ける衝撃が緩和される。これにより、無線通信タグとアンテナとの間の通信が安定する。
【0015】
請求項3に記載の発明は、前記現像装置を前記回転体の径方向に移動可能に保持する第1保持手段を備え、前記位置出し部材は、像担持体に当接するトラッキングロールであることを特徴としている。
【0016】
請求項3に記載の発明によれば、第1保持手段によって現像装置は回転体の径方向に移動可能に保持されており、像担持体に当接するトラッキングロールがアンテナ取付部材に当接する。これにより、現像装置が回転体の径方向に向かって移動して、無線通信タグとアンテナの距離が一定にされる。
【0017】
このように、トラッキングロールで現像装置を移動させる構成を利用することで、アンテナ取付部材を移動させる構成とする場合と比較して、部品点数が増加することもないので、コストアップの恐れがない。
【0018】
請求項4に記載の発明は、前記アンテナ取付部材を前記回転体の径方向に移動可能に保持する第2保持手段を備えていることを特徴としている。
【0019】
請求項4に記載の発明によれば、第2保持手段によってアンテナ取付部材は回転体の径方向に移動可能に保持されており、位置出し部材がアンテナ取付部材に当接する。これにより、アンテナ取付部材が移動して無線通信タグとアンテナの距離が一定にされる。
【0020】
請求項5に記載の発明は、前記アンテナ取付部材は、前記回転体の回転軸上に位置決めされ、装置本体側に固定されたフランジに取り付けられていることを特徴としている。
【0021】
請求項5に記載の発明によれば、アンテナ取付部材は、回転体の回転軸上に位置決めされたフランジに取り付けられている。このため、現像装置の無線通信タグに対するアンテナ取付部材の位置出しが容易となる。
【0022】
請求項6に記載の発明は、前記無線通信タグは、前記現像装置に交換可能に設けられたトナーカートリッジに取り付けられていることを特徴としている。
【0023】
請求項6に記載の発明によれば、現像装置に交換可能に設けられたトナーカートリッジに無線通信タグが取り付けられており、現像装置に設けられた位置出し部材がアンテナ取付部材に当接することで、無線通信タグとアンテナの距離が一定になる。
【発明の効果】
【0024】
本発明は上記構成としたので、現像装置が旋回しても無線通信タグとアンテナの距離を一定になり、無線通信タグとアンテナの通信が安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
図1には、本発明の実施形態に係る無線通信システムを備えた画像形成装置10の概略構成図が示されている。
【0026】
(画像形成装置の概要)
図1に示すように、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の上部にヒンジ部14を中心に回動自在の開閉カバー16が設けられている。
【0027】
画像形成装置本体12は、図示しない駆動モータによって所定の回転速度で図示の矢印A方向に回転する感光体ドラム50を備えている。感光体ドラム50の下方には、感光体ドラム50の周面を帯電する帯電ローラ52が設けられている。帯電ローラ52の下方には露光装置60が配置されており、この露光装置60からレーザ光が出射され、感光体ドラム50の周面上に静電潜像が形成される。
【0028】
感光体ドラム50の側方には回転式現像装置40が配置されている。回転式現像装置40は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーが収容された現像器152を有している。そして、回転式現像装置40が90度回転しながら、これらの現像器152から感光体ドラム50にトナーが供給されて、感光体ドラム50の周面上にフルカラーのトナー像が形成される。
【0029】
感光体ドラム50を挟んで回転式現像装置40の反対側には、クリーニングブレード56とトナー回収ボトル58で構成されたクリーニング装置54が設けられており、感光体ドラム50の周面に残った転写残トナーがクリーニングブレード56によって掻き取られ、トナー回収ボトル58に回収される。
【0030】
感光体ドラム50の上方には、中間転写装置62が配設されている。中間転写装置62は、無端状の中間転写ベルト64を備えている。中間転写ベルト64は、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、スクレーパバックロール74及びブラシバックアップロール76によって張架されており、ラップインロール68とラップアウトロール70の間で感光体ドラム50の周面に当接しながら、図示の矢印B方向に走行する。
【0031】
中間転写ベルト64を挟んで感光体ドラム50と対向する位置には、転写ロール66が配置されている。この転写ロール66によって、中間転写ベルト64で搬送された用紙Pに、感光体ドラム50に形成されたトナー像が転写される(一次転写)。
【0032】
一方、画像形成装置本体12の下部には、給紙トレイ44が配置されている。給紙トレイ44には用紙Pが収納されている。給紙トレイ44の端部には、フィードロール45及びリタードロール47が配置されている。そして、給紙トレイ44からフィードロール45によって用紙Pが供給され、リタードロール47によって捌かれて、搬送路48に搬送される。そして、フィードロール45とリタードロール47の搬送方向下流側に配置されたレジストロール49により一時停止され、タイミングを取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との挟持部へ搬送される。ここで、用紙P上にトナー像が転写され(二次転写)、後述する定着装置18へ搬送され、定着装置18で用紙P上に転写されたトナー像が定着される。そして、トナー像が定着された用紙Pは、ヒートロール20と加熱ロール30で加熱加圧され、定着装置18の搬送方向上流側に設けられた搬送ロール46によって、排出口41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。
【0033】
中間転写ベルト64の感光体ドラム50と反対側には、中間転写体クリーナ82が設けられている。中間転写体クリーナ82は、スクレーパ84及びブラシロール86を備えており、二次転写後に中間転写ベルト64に残留した廃トナーをスクレーパ84とブラシロール86で掻き取って、トナー回収ボトル88に回収する。以上が、画像形成プロセスである。
【0034】
(回転式現像装置の概要)
次に、画像形成装置10に搭載される回転式現像装置40について説明する。
【0035】
図2及び図3に示すように、回転式現像装置40は、回転体150を備えている。回転体150は、軸部150aと軸部150aから半径方向へ伸びるアーム150bで構成されている。アーム150bの間には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの現像器152が装填されており、現像器152の内部には、現像ロール154が回転可能に軸支されている。この現像ロール154の端部には、図示しないギア機構が設けられており、このギア機構によって現像ロール154が回転するようになっている。
【0036】
また、現像ロール154は、図示しない現像剤収容部に形成された開口部から外周面の一部が露出しており、現像剤収容部内に収容されている現像剤(トナーとキャリアとからなる二成分現像剤)に含まれるキャリアを吸着して磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム50に供給するようになっている。これにより、感光体ドラム50の静電潜像が可視化される。
【0037】
また、現像器152には、円筒状のケーシング156が取り付けられている。このケーシング156に図4に示すようなトナーカートリッジ170が装填されると、ケーシング156に取り付けられた取入口(図示省略)を通じて、現像剤が現像剤収容部内へ補給される構成となっている。
【0038】
一方、現像ロール154の両端部には、現像ロール154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154aが、現像ロール154と同軸で回転するように設けられている。このトラッキングロール154aが感光体ドラム50の両端部に設けられたトラッキング50aに当接し、感光体ドラム50と現像ロール154の間に所定の隙間を形成しつつ、現像ロール154によって感光体ドラム50上の潜像をトナーで現像する。
【0039】
また、現像器152の側壁158には、回転体150の径方向へ伸びる長孔160が、半径上に沿って2つ形成されている。この長孔160には、回転体150から伸びるアーム150bに設けられたピン162が挿入されている。これにより、現像器152は回転体150の径方向へスライド可能とされている。
【0040】
回転体150の軸部150a近傍には、スプリング164が配置されており、このスプリング164に付勢されたピン166が現像器152を回転体150の径方向の外側へ向かって押圧している。これにより、トラッキングロール154aは所定の圧力で感光体ドラム50に当接するようになっている。
【0041】
なお、本実施形態では、現像剤としてトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用しているが、現像剤としては少なくともトナーを含んでいればよく、トナーのみからなる現像剤を使用してもよい。
【0042】
図4に示すように、トナーカートリッジ170の円周上には、無線通信タグ172が取り付けられている。無線通信タグ172は絶縁性の基板174を有し、この基板174には、銅線等の銅線性線材又は導電性材料をコイル状に巻いて形成されたタグ側アンテナ176が取り付けられている。また、基板174には、メモリを内蔵した半導体チップ178が設けられており、この半導体チップ178にタグ側アンテナ176が接続されている。
【0043】
半導体チップ178は、各トナーカートリッジ170についての画像形成処理状況、製造年月日、使用開始された使用開始日などの情報が記憶可能であり、且つ、不揮発性であるため電源を必要とせず、記憶内容が保持できるようになっている。この無線通信タグ172は、後述するアンテナ184との間で適宜通信されることで、半導体チップ178へ最新の画像形成処理状況に更新される。
【0044】
一方、図2及び図3に示すように、回転体150の軸方向の外側には、フランジ180が設けられている。このフランジ180の外周面には、回転体150の軸と平行となるように、アンテナ保持部材182がフランジ180と一体成形されている。なお、フランジ180の軸上に設けられた軸部180aに、回転体150の軸部150aが挿入されることで、フランジ180は回転体150に対して位置出しされるが、画像形成装置本体12に固定されて回転しない構成となっている。
【0045】
また、アンテナ保持部材182は、フランジ180から回転式現像装置40の外周面の一部を覆うように張り出している。図5に示すように、アンテナ保持部材182は、薄板状の大基板182aと、大基板182aよりも面積が小さく、板厚が大基板182aよりも厚い小基板182bとで構成されている。大基板182aの裏面(回転式現像装置40に対向する側の面)には、アンテナ184が取り付けられている。アンテナ184は、絶縁性材料によって形成されたアンテナ基板184aを有しており、このアンテナ基板184aは、導電性線材又は導電性材料がコイル状に巻かれている。
【0046】
このように、アンテナ184を回転体150から伸びるアーム150bの外周部、つまり、回転式現像装置40の外周面に沿って設けることで、回転式現像装置40と画像形成装置10に搭載された他の部品との隙間を利用しやすくなり、画像形成装置10が大型化しない。
【0047】
図6(A)に示すように、大基板182aの裏面と回転式現像装置40の外周面との間の隙間は、小基板182bの裏面と回転式現像装置40の外周面との間の隙間よりも大きい構成となっている。すなわち、大基板182aの裏面にはトラッキングロール154aが当接しないようになっており、図6(B)に示すように、小基板182bの裏面にはトラッキングロール154aが当接するようになっている。
【0048】
小基板182bの裏面にトラッキングロール154aが当接すると、トラッキングロール154aは回転体150の径方向の中心に向かって押圧される。これに伴って、現像器152が回転体150の径の中心方向に押圧されて、現像器152の周面(無線通信タグ172が取り付けられた部分)とアンテナ184との間に一定の隙間が形成される。つまり、回転体150が回転してアンテナ保持部材182の小基板182bの裏面にトラッキングロール154aが当接すると、アンテナ184と無線通信タグ172の距離が、各色ごとにばらつくことなく一定となり、アンテナ184と通信タグ172の間で通信が可能となる。
【0049】
図3に示すように、本実施形態では、例えばイエロー(Y)の現像器152が感光体ドラム50と対向する位置にあるとき、マゼンタ(M)の現像器152に支持される現像ロール154の両端部に設けられたトラッキングロール154aが、アンテナ保持部材182の小基板182bの裏面に当接する構成としている。
【0050】
次に、本発明の実施形態の作用について説明する。
【0051】
回転式現像装置40の回転体150に保持された現像器152には、トナーカートリッジ170が着脱可能に装着されており、このトナーカートリッジ170に取り付けられた無線通信タグ172が、回転体150の回転に伴ってアーム150bの外周部(アーム150bの回転軌跡上近傍)に設けられたアンテナ184と対向する位置に移動したとき、トラッキングロール154aがアンテナ保持部材182の一部(小基板182bの裏面)に当接して、現像器152が径の中心方向に向かって移動し、無線通信タグ172とアンテナ184の距離が一定になる。これにより、無線通信タグ172とアンテナ184との間の通信が安定して行われる。また、無線通信タグ172とアンテナ184の通信距離を極力狭く設定することが可能となるので、通信中にノイズを拾う恐れがない。
【0052】
さらに、感光体ドラム50と当接して現像ロール154と感光体ドラム50との間隔を一定とするトラッキングロール154aを利用して、現像器152を移動させる構成とすることで、無線通信タグ172またはアンテナ184を移動させる移動装置を別途設ける必要がなく、部品点数が増えることがない。
【0053】
また、無線通信タグ172とアンテナ184の通信距離が安定するので、無線通信タグ172内に搭載された半導体チップ178等の公差の精度を高くする必要がない。つまり、半導体チップ178等の部品の公差の許容値が大きくなるので、無線通信タグ172の製造の歩留まりが向上する。
【0054】
さらに、アンテナ184を、トラッキングロール154aが当接する小基板182bから離れた位置にある大基板182aの裏面に取り付けることで、アンテナ184にトラッキングロール154aが直接接触することがない。これにより、アンテナ184が受ける衝撃が緩和され、無線通信タグ172とアンテナ184との間の通信が安定する。
【0055】
また、アンテナ保持部材182は回転体150の回転軸上に位置決めされたフランジ180に取り付けられているので、無線通信タグ172に対するアンテナ保持部材182の位置出しが容易となる。
【0056】
なお、本実施形態では、アンテナ保持部材182にトラッキングロール154aを当接させることで、現像器152を径の中心方向に移動させる構成としたが、現像器152に突起部を設けて、この突起部をアンテナ保持部材182に当接させて現像器152を径の中心方向に移動させてもよい。このとき、突起部がトラッキングロール154よりも突出していると感光体ドラム50に当接してしまうので、トラッキングロール154よりも突出しないようにして配置する必要がある。
【0057】
また、本実施形態では、図3の上方にアンテナ保持部材182を配置したが、アンテナ保持部材182は、図の左側及び下側に配置してもよい。
【0058】
さらに、アンテナ保持部材182は、フランジ180に一体成形する構成としたが、回転体150から伸びるアーム150bの外周部であれば、画像形成装置10側に設けてもよい。
【0059】
また、本実施形態では、トラッキングロール154aをアンテナ保持部材182に当接させて現像器152を回転体150の径方向の中心に向かって移動させ、無線通信タグ172とアンテナ184の距離を一定とする構成としたが、アンテナ保持部材182を回転体150の径方向にスライド可能とし、トラッキングロール154aをアンテナ保持部材182に当接させて、アンテナ保持部材182を回転体150の径方向の外側に移動させることで、無線通信タグ172とアンテナ184との間の距離を一定とする構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明の実施形態に係る無線通信システムを備えた画像形成装置本体の概略構成図である。
【図2】本発明の実施形態に係る無線通信システムを備えた回転式現像装置を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施形態に係る無線通信システムを備えた回転式現像装置を示す側面図である。
【図4】回転式現像装置に搭載されたトナーカートリッジを示す斜視図である。
【図5】回転式現像装置に設けられたアンテナ保持部材を示す斜視図である。
【図6】回転式現像装置とアンテナ保持部材との位置関係を示す側面図である。
【符号の説明】
【0061】
10 画像形成装置
40 回転式現像装置(回転体)
50 感光体ドラム
150 回転体
152 現像器
154 現像ロール(現像部材)
154a トラッキングロール(突出部、トラッキング部材)
164 スプリング(第1保持手段)
170 トナーカートリッジ(カートリッジ)
172 無線通信タグ(無線通信システム)
178 半導体チップ(記憶媒体)
180 フランジ(固定部)
182 アンテナ保持部材
184 アンテナ(無線通信システム)




 

 


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