JP6593377B2 - アンテナ基板、画像形成装置 - Google Patents

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Description

一般に、画像形成装置は、現像剤を収容する補給ユニットを着脱可能なユニット装着部を備える。さらに、前記画像形成装置が、前記アンテナを通じて電子タグと前記近距離無線通信を行うタグリーダーを備える場合がある。前記タグリーダーは、近距離無線通信用のアンテナを備える。
一般に、前記アンテナは、基板にコイル状にプリントされた金属箔からなるコイルアンテナである。前記基板は、前記ユニット装着部に設けられる。一方、前記電子タグは、前記補給ユニットに取り付けられている。前記タグリーダーは、例えば前記現像剤の色および種類などに関する情報を前記電子タグから読み取る。
また、前記アンテナと前記電子タグとの距離が小さい場合に、前記電子タグの共振周波数を低減させる補助アンテナが、前記補給ユニットに取り付けられることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８−７８９６５号公報
ところで、前記画像形成装置が設計および製造された後、各種の理由により、当初とは異なる仕様の前記電子タグが、前記補給ユニットに採用される場合がある。例えば、前記理由として、前記電子タグの仕様が変更されたこと、または、当初の前記電子タグの調達が困難になったことなどが考えられる。
従来の装置において、前記タグリーダーが、新たな仕様の前記電子タグとの間で良好な通信を行えなくなる場合がある。この場合、前記タグリーダーの前記アンテナを、巻き数の異なる他のアンテナに交換することが必要になる。しかしながら、既に市場に出た装置の前記アンテナを交換することは困難である。
本発明の目的は、現像剤を収容する補給ユニットに取り付けられる電子タグの仕様が変更された場合でも、アンテナを交換することなく、新仕様の前記電子タグとの間で良好な近距離無線通信を行うことが可能なアンテナ基板およびそれを備える画像形成装置を提供することにある。
本発明の一の局面に係るアンテナ基板は、基板と、変復調回路と、プリントアンテナと、第１スイッチ回路と、第２スイッチ回路と、を含む。前記変復調回路は、前記基板に実装され、電子タグとの間の近距離無線通信に用いられる通信信号を出力および入力する。前記プリントアンテナは、前記基板にプリントされ、前記通信信号を電波として送信および受信する。前記プリントアンテナは、それぞれ前記基板にコイル状にプリントされた金属箔である複数の単位コイルを含む。前記第１スイッチ回路は、前記基板に実装されている。前記第１スイッチ回路は、入力される第１制御信号に従って、前記複数の単位コイルの一部または全部を選択的に電気的に直列に接続する状態と電気的に遮断する状態とに選択的に切り替わる。前記第２スイッチ回路は、前記基板に実装されている。前記第２スイッチ回路は、入力される第２制御信号に従って、前記複数の単位コイルのいずれか１つの第１端を選択的に前記変復調回路に対して電気的に接続する。
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、ユニット装着部と、前記アンテナ基板と、プロセッサーと、を備える。前記ユニット装着部は、現像剤を収容する補給ユニットを着脱可能な部分である。前記アンテナ基板は、前記ユニット装着部に対応して設けられている。前記プロセッサーは、前記アンテナ基板の前記第１スイッチ回路および前記第２スイッチ回路に前記第１制御信号および前記第２制御信号を出力する。さらに、前記プロセッサーは、前記ユニット装着部に装着された前記補給ユニットに取り付けられている電子タグから、前記アンテナ基板の前記プリントアンテナを通じた前記近距離無線通信によって情報を読み出す。
本発明によれば、現像剤を収容する補給ユニットに取り付けられる電子タグの仕様が変更された場合でも、アンテナを交換することなく、新仕様の前記電子タグとの間で良好な近距離無線通信を行うことが可能なアンテナ基板およびそれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 図２は、補給ユニットに取り付けられた電子タグのブロック図である。 図３は、第１実施形態に係る画像形成装置が備えるアンテナ基板におけるタグ通信回路およびマイクロプロセッサーの構成図である。 図４は、第２実施形態に係る画像形成装置が備えるアンテナ基板におけるタグ通信回路の構成図である。 図５は、第３実施形態に係る画像形成装置が備えるアンテナ基板におけるタグ通信回路の構成図である。 図６は、応用例に係る変復調回路の構成図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
［第１実施形態］
第１実施形態に係る画像形成装置１０は、シートに画像を形成する印刷処理を実行する装置である。前記シートは、紙または封筒などのシート状の画像形成媒体である。
図１に示されるように、画像形成装置１０は、本体１内にシート供給機構２、シート搬送機構３、画像形成部４０および制御部８などを備える。さらに、操作表示部８０が、本体１の外面に取り付けられている。
画像形成部４０は、電子写真方式の前記印刷処理を実行する装置である。この場合、画像形成部４０は、作像部４、光走査部４６、転写装置４４および定着装置４７を含む。作像部４は、感光体４１、帯電装置４２、現像装置４３および感光体クリーニング装置４５などを備える。
図１に示される画像形成装置１０は、タンデム式の画像形成部４０を有するカラー画像形成装置である。そのため、画像形成部４０は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色に対応した４つの作像部４を備える。
さらに、転写装置４４が、中間転写ベルト４４ａと、４つの作像部４に対応する４つの一次転写装置４４ｂと、二次転写装置４４ｃと、ベルトクリーニング装置４４ｄとを備える。
シート供給機構２は、前記シートを搬送路３０へ送り出す。シート搬送機構３は、前記シートを搬送路３０に沿って搬送する。
中間転写ベルト４４ａおよび作像部４各々におけるドラム状の感光体４１が、不図示の駆動機構によって回転駆動される。帯電装置４２は、感光体４１の表面を一様に帯電させる。光走査部４６は、感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。
現像装置４３は、感光体４１の表面の前記静電潜像を現像剤９によって現像する。これにより、現像剤９の像が感光体４１の表面に形成される。なお、本実施形態における現像剤９はトナーである。
一次転写装置４４ｂは、感光体４１の表面の現像剤９の像を中間転写ベルト４４ａに転写する。これにより、４色の現像剤９の像がカラー画像として中間転写ベルト４４ａに形成される。感光体クリーニング装置４５は、感光体４１表面に残存する現像剤９を除去する。
二次転写装置４４ｃは、中間転写ベルト４４ａ上の現像剤９の像を、搬送路３０に沿って搬送されている前記シートに転写する。定着装置４７は、前記シートに転写された現像剤９の像を加熱することにより、前記シートに現像剤９の像を定着させる。ベルトクリーニング装置４４ｄは、中間転写ベルト４４ａに残存する現像剤９を除去する。
さらに、画像形成装置１０は、それぞれ異なる色の現像剤９を収容する４つの補給ユニット５を備える。４つの補給ユニット５は、本体１に設けられた４つのユニット装着部１ａに対して着脱可能である。
４つの補給ユニット５は、それぞれ４つの現像装置４３へ現像剤９を補給する。補給ユニット５各々は、不図示の駆動機構によって回転駆動される補給スクリュー５ｘを備える。補給スクリュー５ｘが回転することにより、現像剤９が補給ユニット５から現像装置４３へ供給される。
操作表示部８０は、操作部８０ａおよび表示部８０ｂを含むユーザーインターフェイスデバイスである。操作部８０ａは、ユーザーの操作を受け付けるタッチパネルまたは操作ボタンなどを含む。また、表示部８０ｂは、情報を表示可能な液晶表示パネルなどの表示パネルを含む。
制御部８は、画像形成装置１０における電気機器を制御する。例えば、制御部８が、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの主記憶部、二次記憶部および通信インターフェイスなどを備える。
前記ＣＰＵは、予め前記二次記憶部に記憶されたプログラムを実行することによって各種のデータ処理および前記電気機器の制御を実行する。
前記主記憶部は、前記ＣＰＵが実行するプログラムおよび前記ＣＰＵが処理するデータを一次記憶する。前記二次記憶部は、コンピューター読取可能な不揮発性の記憶装置である。例えば、前記二次記憶部がフラッシュメモリーなどであることが考えられる。
前記通信インターフェイスは、情報処理装置などの外部機器との間でデータ通信を行う通信デバイスである。例えば、前記通信インターフェイスが、前記情報処理装置から印刷ジョブデータを受信することが考えられる。
なお、制御部８が、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの他のプロセッサーまたはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの回路によって実現されることも考えられる。
［電子タグ５ａ］
補給ユニット５各々には、電子タグ５ａが取り付けられている。電子タグ５ａは、パッシブ型の電子タグである。例えば、電子タグ５ａが、パッシブ型のＲＦ（Radio Frequency）タグであることが考えられる。
図２に示されるように、電子タグ５ａは、近距離無線通信用のアンテナ５０、電源回路５１、変復調回路５２、マイクロプロセッサー５３およびコンピューター読取可能な不揮発性のデータ記憶部５４を含む。
データ記憶部５４は、例えばフラッシュメモリーなどである。電子タグ５ａのデータ記憶部５４には、補給ユニット５内の現像剤９の色および種類など、現像剤９に関する情報を含むタグデータＤｔ１が予め記憶されている。さらに、タグデータＤｔ１が、補給ユニット５ごとに固有のユニット識別データを含む場合もある。
電源回路５１は、アンテナ５０によって受信された受信信号を整流し、マイクロプロセッサー５３に直流電圧を印加する。変復調回路５２は、アンテナ５０によって受信された受信信号を復調し、復調後の受信データをマイクロプロセッサー５３へ伝送する。さらに、変復調回路５２は、マイクロプロセッサー５３が出力する送信データを変調し、変調後の送信信号をアンテナ５０へ伝送する。前記送信信号は、アンテナ５０から送信電波として出力される。
マイクロプロセッサー５３は、アンテナ５０および変復調回路６２を通じて、後述するアンテナ基板６のタグ通信回路６ｙとの間でデータ通信を行う。
具体的には、マイクロプロセッサー５３は、タグ通信回路６ｙからリードコマンドを受信した場合に、データ記憶部５４に記憶されているデータをタグ通信回路６ｙへ送信する。さらに、マイクロプロセッサー５３は、タグ通信回路６ｙからライトコマンドおよびデータを受信した場合に、受信したデータをデータ記憶部５４に記憶させる。
［アンテナ基板６の概要］
画像形成装置１０は、アンテナ基板６をさらに備える。アンテナ基板６は、電子タグ５ａとの間で前記近距離無線通信によってデータの送受信を実行するいわゆるタグリーダー・ライターである。
アンテナ基板６は、基板６ｘと、基板６ｘに設けられたタグ通信回路６ｙとを含む。後述するように、タグ通信回路６ｙは、基板６ｘにプリントされた金属箔である配線パターンと基板６ｘに実装された半導体素子とを含む。基板６ｘは、板状の絶縁体である。
タグ通信回路６ｙは、ユニット装着部１ａに対応して設けられている。従って、本実施形態におけるアンテナ基板６は、４つのタグ通信回路６ｙを含む。
本実施形態において、アンテナ基板６は、基板６ｘに実装されたマイクロプロセッサー６ｚをさらに含む。マイクロプロセッサー６ｚは、４つのタグ通信回路６ｙと電気的に接続されている。
マイクロプロセッサー６ｚは、電子タグ５ａとの間でタグ通信回路６ｙを通じて前記近距離無線通信を行うことにより、電子タグ５ａからのタグデータＤｔ１の読み出しおよび電子タグ５ａへのデータの書き込みを行う。マイクロプロセッサー６ｚは、制御部８からの通信指令に従って、電子タグ５ａとの通信を実行する。
補給ユニット５がユニット装着部１ａに装着されている場合に、補給ユニット５に取り付けられた電子タグ５ａが、タグ通信回路６ｙの前記近距離無線通信のエリア内に存在する。この状態において、マイクロプロセッサー６ｚは、電子タグ５ａとの間でデータの送信および受信が可能である。
ところで、画像形成装置１０が設計および製造された後、各種の理由により、当初とは異なる仕様の電子タグ５ａが、補給ユニット５に採用される場合がある。例えば、前記理由として、電子タグ５ａの仕様が変更されたこと、または、当初の電子タグ５ａの調達が困難になったことなどが考えられる。
従来の装置において、タグリーダーが、新たな仕様の電子タグ５ａとの間で良好な通信を行えなくなる場合がある。この場合、前記タグリーダーのアンテナを、巻き数の異なる他のアンテナに交換することが必要になる。しかしながら、既に市場に出た装置の前記アンテナを交換することは困難である。
一方、画像形成装置１０において、アンテナ基板６は、現像剤９を収容する補給ユニット５に取り付けられる電子タグ５ａの仕様が変更された場合でも、アンテナを交換することなく、新仕様の電子タグ５ａとの間で良好な前記近距離無線通信を行うことが可能である。
［アンテナ基板６の詳細］
図３に示されるように、アンテナ基板６のタグ通信回路６ｙは、プリントアンテナ６１と、変復調回路６２と、第１スイッチ回路６３と、第２スイッチ回路６４とを含む。変復調回路６２、第１スイッチ回路６３および第２スイッチ回路６４は、それぞれ基板６ｘに実装された複数の半導体素子を含む。
変復調回路６２は、電子タグ５ａとの間の前記近距離無線通信に用いられる通信信号Ｓ１，Ｓ２を出力および入力する。なお、通信信号Ｓ１，Ｓ２は、送信信号Ｓ１および受信信号Ｓ２を含む。
変復調回路６２は、マイクロプロセッサー６ｚが出力する送信データＤ１を変調し、変調後の送信信号Ｓ１を、第２スイッチ回路６４を通じてプリントアンテナ６１へ伝送する。送信信号Ｓ１は、プリントアンテナ６１から送信電波として出力される。
さらに、変復調回路６２は、プリントアンテナ６１によって受信された受信信号Ｓ２を復調し、復調後の受信データＤ２をマイクロプロセッサー６ｚへ伝送する。変復調回路６２は、第２スイッチ回路６４を通じて受信信号Ｓ２を入力する。
プリントアンテナ６１は、基板６ｘにプリントされ、送信信号Ｓ１を電波として送信し、受信信号Ｓ２を電波として受信する。プリントアンテナ６１は、それぞれ基板６ｘにコイル状にプリントされた金属箔である複数の単位コイル６１１，６１２，６１３を含む。例えば、単位コイル６１１，６１２，６１３が、基板６ｘにプリントされ銅箔であることが考えられる。
図３に示されるプリントアンテナ６１は、３つの単位コイル６１１，６１２，６１３を含む。なお、プリントアンテナ６１に含まれる前記複数の単位コイルの数が２つ、または４つ以上であることも考えられる。
本実施形態において、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３は、コイル状の一連の線に沿って同心状に内側から外側へ並んで形成されている。
本実施形態において、３つの単位コイル６１１，６１２，６１３のうち内側から１つ目、２つ目および３つ目のことを、それぞれ第１単位コイル６１１、第２単位コイル６１２および第３単位コイル６１３と称する。
さらに、３つの単位コイル６１１，６１２，６１３における外側の一端のことを第１端６１１ａ，６１２ａ，６１３ａと称し、３つの単位コイル６１１，６１２，６１３における内側の一端のことを第２端６１１ｂ，６１２ｂ，６１３ｂと称する。本実施形態において、第１単位コイル６１１の第２端６１１ｂは接地されている。
第１スイッチ回路６３は、入力される第１制御信号Ｓｃ１に従って、部分接続状態、全接続状態および遮断状態のいずれかに選択的に切り替わる。
前記部分接続状態は、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３の一部を電気的に直列に接続する状態である。本実施形態において、前記部分接続状態は、少なくとも第１単位コイル６１１および第２単位コイル６１２のみを電気的に直列に接続する状態を含む。
図３に例示される第１スイッチ回路６３の状態は、前記部分接続状態である。この場合、第１スイッチ回路６３は、第１単位コイル６１１の第１端６１１ａと第２単位コイル６１２の第２端６１２ｂとを電気的に接続し、第２単位コイル６１２の第１端６１２ａと第３単位コイル６１３の第２端６１３ｂとを電気的に遮断する。
なお、第１スイッチ回路６３は、第２単位コイル６１２および第３単位コイル６１３のみを電気的に直列に接続することも可能である。
前記全接続状態は、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３の全部を電気的に直列に接続する状態である。前記全接続状態の第１スイッチ回路６３は、第１単位コイル６１１の第１端６１１ａと第２単位コイル６１２の第２端６１２ｂとを電気的に接続し、さらに、第２単位コイル６１２の第１端６１２ａと第３単位コイル６１３の第２端６１３ｂとを電気的に接続する。
前記遮断状態は、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３の全部を電気的に遮断する状態である。前記遮断続状態の第１スイッチ回路６３は、第１単位コイル６１１の第１端６１１ａと第２単位コイル６１２の第２端６１２ｂとを電気的に遮断し、さらに、第２単位コイル６１２の第１端６１２ａと第３単位コイル６１３の第２端６１３ｂとを電気的に遮断する。
第２スイッチ回路６４は、入力される第２制御信号に従って、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３のいずれか１つの第１端６１１ａ、６１２ａまたは６１３ａを選択的に変復調回路６２に対して電気的に接続する。
図２に例示される第２スイッチ回路６４の状態は、第２単位コイル６１２の第１端６１２ａを変復調回路６２に対して電気的に接続し、第１単位コイル６１１の第１端６１１ａおよび第３単位コイル６１３の第１端６１３ａと変復調回路６２とを電気的に遮断する状態である。
例えば、第１スイッチ回路６３および第２スイッチ回路６４が、複数のトランジスタの組み合わせによって実現されることが考えられる。
本実施形態において、基板６ｘに実装されたマイクロプロセッサー６ｚが、Ｉ／Ｏポート６０を通じて第１制御信号Ｓｃ１を第１スイッチ回路６３へ出力する。同様に、マイクロプロセッサー６ｚが、Ｉ／Ｏポート６０を通じて第２制御信号Ｓｃ２を第２スイッチ回路６４へ出力する。Ｉ／Ｏポート６０は、マイクロプロセッサー６ｚが備える信号入出力のインターフェイスである。
マイクロプロセッサー６ｚは、第１スイッチ回路６３を前記遮断状態にする第１制御信号Ｓｃ１を出力する場合、第２スイッチ回路６４を以下に示される第１上位接続状態にする第２制御信号Ｓｃ２を出力する。前記第１上位接続状態は、第２端６１１ｂが接地された第１単位コイル６１１の第１端６１１ａを変復調回路６２に対して電気的に接続する状態である。
一方、マイクロプロセッサー６ｚは、第１スイッチ回路６３を前記部分接続状態または前記全接続状態にする第１制御信号Ｓｃ１を出力する場合、第２スイッチ回路６４を以下に示される第２上位接続状態または第３上位接続状態にする第２制御信号Ｓｃ２を出力する。
前記第２上位接続状態は、第２単位コイル６１２の第１端６１２ａのみを変復調回路６２に対して電気的に接続する状態である。前記第３上位接続状態は、第３単位コイル６１３の第１端６１３ａのみを変復調回路６２に対して電気的に接続する状態である。
換言すれば、前記第２上位接続状態および前記第３上位接続状態は、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３のうち直列接続された一部または全部における最も外側の単位コイル６１２または６１３の第１端６１２ａまたは６１３ａのみを変復調回路６２に対して電気的に接続する状態である。
以下の説明において、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３のうち、変復調回路６２と電気的に接続された一部または全部のことを採用アンテナと称する。
前記採用アンテナは、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３のうちの１つ、または、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３のうち第１スイッチ回路６３によって電気的に直列に接続された複数である。本実施形態において、前記採用アンテナは、第２端６１１ｂが接地された第１単位コイル６１１を常に含む。
変復調回路６２は、電子タグ５ａとの間で前記採用アンテナを通じて前記近距離無線通信を行う。即ち、補給ユニット５がユニット装着部１ａに装着された状態において、マイクロプロセッサー６ｚは、変復調回路６２および前記採用アンテナを通じた前記近距離無線通信により、電子タグ５ａからの報の読み出し、および、電子タグ５ａへの情報の書き込みを行う。
変復調回路６２は、ＲＣ回路６２ａを含む。変復調回路６２が第２スイッチ回路６４によって前記採用アンテナと電気的に接続されたときに、ＲＣ回路６２ａは、前記採用アンテナと電気的に接続され、前記採用アンテナとともにＲＬＣ回路を成す。
［手動設定処理］
マイクロプロセッサー６ｚが出力する第１制御信号Ｓｃ１および第２制御信号Ｓｃ２の組み合わせを設定するために、制御部８が、以下に示される手動設定処理を実行することが考えられる。
前記手動設定処理において、制御部８の前記ＣＰＵは、表示部８０ｂに予め定められた複数の設定候補の情報を表示させ、操作部８０ａに対する選択操作に従って、前記複数の設定候補の１つを選択する。
前記複数の設定候補は、予め定められた第１制御信号Ｓｃ１および第２制御信号Ｓｃ２の複数の組み合わせに対応する情報である。制御部８の前記ＣＰＵは、選択した前記複数の設定候補の１つに対応する制御指定情報を不図示の前記二次記憶部に記録する。
さらに、制御部８の前記ＣＰＵは、前記二次記憶部に記録された前記制御指定情報をアンテナ基板６のマイクロプロセッサー６ｚへ伝送する。マイクロプロセッサー６ｚは、前記制御指定情報が表す組み合わせの第１制御信号Ｓｃ１および第２制御信号Ｓｃ２を第１スイッチ回路６３および第２スイッチ回路６４へ出力する。
例えば、前記複数の設定候補のいずれを選択すべきかを示す指定情報が、補給ユニット５の本体または補給ユニット５とともにユーザーに提供される説明書などに記録される。前記ユーザーは、前記指定情報に従って操作部８０ａに対する前記選択操作を行う。
［自動設定処理］
マイクロプロセッサー６ｚが出力する第１制御信号Ｓｃ１および第２制御信号Ｓｃ２の組み合わせを設定するために、マイクロプロセッサー６ｚが、以下に示される自動設定処理を実行することも考えられる。
前記自動設定処理において、マイクロプロセッサー６ｚは、それぞれ内容の異なる第１制御信号Ｓｃ１および第２制御信号Ｓｃ２の組み合わせである複数組の試行制御信号を第１スイッチ回路６３および第２スイッチ回路６４へ順次出力する。
さらに、マイクロプロセッサー６ｚは、１組の前記試行制御信号を出力するごとに、変復調回路６２を通じて電子タグ５ａとの通信を試みる試行通信処理を実行する。マイクロプロセッサー６ｚは、前記試行通信処理において電子タグと正常に通信できたときの前記試行制御信号を表す制御成功情報を、不図示のデータ記憶装置に記録する。
例えば、前記データ記憶装置が、制御部８の前記二次記憶部またはアンテナ基板６に実装されたフラッシュメモリーなどの記憶装置であることが考えられる。前記データ記憶装置は、コンピューター読み取り可能な不揮発性の記憶装置である。
そして、マイクロプロセッサー６ｚは、前記試行通信処理の終了後に電子タグ５ａとの通信を行う場合、前記データ記憶装置に記録された前記制御成功情報が表す組み合わせの第１制御信号Ｓｃ１および第２制御信号Ｓｃ２を第１スイッチ回路６３および第２スイッチ回路６４へ出力する。
例えば、所定の検知センサーが補給ユニット５へのアクセスを検知した場合に、前記手動設定処理または前記自動設定処理が実行されることが考えられる。前記検知センサーが、ユニット装着部１ａの入口のカバーが開いたことを検知するカバーセンサー、または、補給ユニット５がユニット装着部１ａから取り外されたことを検知するユニットセンサーなどであることが考えられる。
アンテナ基板６において、第１制御信号Ｓｃ１および第２制御信号Ｓｃ２の組み合わせを変更することにより、前記採用アンテナの巻き数を変更することができる。複数の単位コイル６１１，６１２，６１３それぞれの巻き数は、将来的に補給ユニット５に採用され得る電子タグ５ａの仕様の変化を想定して決定される。
従って、アンテナ基板６が採用されれば、補給ユニット５に取り付けられる電子タグ５ａの仕様が変更された場合、第１制御信号Ｓｃ１および第２制御信号Ｓｃ２の組み合わせを変更することが可能である。これにより、マイクロプロセッサー６ｚは、新仕様の電子タグ５ａとの間で良好な前記近距離無線通信を行うことが可能である。その際、アンテナ基板６などの部品を交換する必要はない。
［第２実施形態］
次に、図４を参照しつつ、第２実施形態に係る画像形成装置１０Ａが備えるアンテナ基板６Ａについて説明する。図４において、図１〜３に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、アンテナ基板６Ａにおけるアンテナ基板６と異なる点について説明する。
アンテナ基板６Ａは、図３に示されるアンテナ基板６に第３スイッチ回路６５が追加された構成を有している。複数のタグ通信回路６ｙそれぞれが第３スイッチ回路６５を含む。例えば、第３スイッチ回路６５が、複数のトランジスタの組み合わせによって実現されることが考えられる。
また、アンテナ基板６Ａのタグ通信回路６ｙ各々において、第１単位コイル６１１の第２端６１１ｂは、予め接地されていない。
第３スイッチ回路６５は、基板６ｘに実装されている。第３スイッチ回路６５は、入力される第３制御信号Ｓｃ３に従って、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３のいずれか１つの第２端６１１ｂ、６１２ｂまたは６１３ｂを選択的に接地する。
本実施形態において、基板６ｘに実装されたマイクロプロセッサー６ｚが、Ｉ／Ｏポート６０を通じて第３制御信号Ｓｃ３を第３スイッチ回路６５へ出力する。
本実施形態において、前記部分接続状態の１つは、第１単位コイル６１１および第２単位コイル６１２のみを電気的に直列に接続する第１部分接続状態である。この場合、マイクロプロセッサー６ｚは、第３スイッチ回路６５を第１単位コイル６１１の第２端６１１ｂのみを接地する第１接地状態にさせる第３制御信号Ｓｃ３を出力する。
さらに、第１スイッチ回路が前記第１部分接続状態である場合、マイクロプロセッサー６ｚは、第２スイッチ回路６４を前記第２上位接続状態にさせる第２制御信号Ｓｃ２を出力する。前述したように、前記第２上位接続状態は、第２単位コイル６１２の第１端６１２ａのみを変復調回路６２に電気的に接続する状態である。
本実施形態において、前記部分接続状態の他の１つは、第２単位コイル６１２および第３単位コイル６１３のみを電気的に直列に接続する第２部分接続状態である。この場合、マイクロプロセッサー６ｚは、第３スイッチ回路６５を第２単位コイル６１２の第２端６１２ｂのみを接地する第２接地状態にさせる第３制御信号Ｓｃ３を出力する。
さらに、第１スイッチ回路が前記第２部分接続状態である場合、マイクロプロセッサー６ｚは、第２スイッチ回路６４を前記第３上位接続状態にさせる第２制御信号Ｓｃ２を出力する。前述したように、前記第３上位接続状態は、第３単位コイル６１３の第１端６１３ａのみを変復調回路６２に電気的に接続する状態である。
本実施形態において、第１スイッチ回路６３が前記遮断状態である場合、マイクロプロセッサー６ｚは、第３スイッチ回路６５を前記第１接地状態、前記第２接地状態または第３接地状態のいずれかにさせる第３制御信号Ｓｃ３を出力する。前記第３接地状態は、第３単位コイル６１３の第２端６１３ｂのみを接地する状態である。
また、第１スイッチ回路６３が前記遮断状態であり、かつ、第３スイッチ回路６５が前記第１接地状態である場合、マイクロプロセッサー６ｚは、第２スイッチ回路６４を前記第１上位接続状態にさせる第２制御信号Ｓｃ２を出力する。
また、第１スイッチ回路６３が前記遮断状態であり、かつ、第３スイッチ回路６５が前記第２接地状態である場合、マイクロプロセッサー６ｚは、第２スイッチ回路６４を前記第２上位接続状態にさせる第２制御信号Ｓｃ２を出力する。
また、第１スイッチ回路６３が前記遮断状態であり、かつ、第３スイッチ回路６５が前記第３接地状態である場合、マイクロプロセッサー６ｚは、第２スイッチ回路６４を前記第３上位接続状態にさせる第２制御信号Ｓｃ２を出力する。
また、第１スイッチ回路６３が前記全接続状態である場合、マイクロプロセッサー６ｚは、第３スイッチ回路６５を前記第１接地状態にさせる第３制御信号Ｓｃ３を出力する。この場合、マイクロプロセッサー６ｚは、第２スイッチ回路６４を前記第３上位接続状態にさせる第２制御信号Ｓｃ２を出力する。
本実施形態が採用されれば、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３の組み合わせの候補数、即ち、前記採用アンテナの候補数がより多くなる。従って、電子タグ５ａの仕様変更への対応性がより高まる。
［第３実施形態］
次に、図５を参照しつつ、第３実施形態に係る画像形成装置１０Ｂが備えるアンテナ基板６Ｂについて説明する。図５において、図１〜３に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、アンテナ基板６Ｂにおけるアンテナ基板６と異なる点について説明する。
アンテナ基板６Ｂは、基板６ｘの代わりに、複数の層６ｐ，６ｑ，６ｒを含む積層基板６ｘａを備える。便宜上、図５において、複数の層６ｐ，６ｑ，６ｒが間隔を空けてそれぞれ斜視図として示されている。
さらに、便宜上、図５において、本来は積層基板６ｘａに実装された変復調回路６２、第１スイッチ回路６３および第２スイッチ回路６４が、積層基板６ｘａから離れた位置に示されている。
本実施形態において、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３は、それぞれ複数の層６ｐ，６ｑ，６ｒにおける相互に重なる領域に同心状に形成されている。
本実施形態において、第１単位コイル６１１の第１端６１２ａおよび第２端６１１ｂは、それぞれ第１単位コイル６１１の外側の端および内側の端である。また、第３単位コイル６１３の第１端６１３ａおよび第２端６１３ｂは、それぞれ第３単位コイル６１３の外側の端および内側の端である。これらの点は、アンテナ基板６と同様である。
一方、本実施形態において、第２単位コイル６１２の第１端６１２ａおよび第２端６１２ｂは、それぞれ第２単位コイル６１２の内側の端および外側の端である。この点は、アンテナ基板６と異なる。
アンテナ基板６Ｂが採用される場合も、アンテナ基板６が採用される場合と同様の効果が得られる。さらに、アンテナ基板６Ｂが採用される場合、プリントアンテナ６１が占める面積を小さくすることができる。その結果、アンテナ基板６Ｂの面積を小さくすることができる。
[第１応用例]
次に、図６を参照しつつ、第１応用例に係る変復調回路６２Ａについて説明する。変復調回路６２Ａは、アンテナ基板６，６Ａ，６Ｂにおいて、変復調回路６２の代わりに採用可能である。
変復調回路６２Ａは、複数のＲＣ回路６２ａ，６２ｂ，６２ｃと、第４スイッチ回路６６とを含む。例えば、複数のＲＣ回路６２ａ，６２ｂ，６２ｃの数が、第１制御信号Ｓｃ１および第２制御信号Ｓｃ２の組み合わせの数と同数であることが考えられる。
複数のＲＣ回路６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、それぞれプリントアンテナ６１の前記採用アンテナと電気的に接続されたときに、前記採用アンテナとともにＲＬＣ回路を成す。なお、前記採用アンテナは、複数の単位コイル６１１，６１２，６１３の一部または全部である。
第４スイッチ回路６６は、入力される第４制御信号Ｓｃ４に従って、複数のＲＣ回路６２ａ，６２ｂ，６２ｃのいずれか１つを選択的に前記採用アンテナに対して電気的に接続する。
例えば、第４スイッチ回路６６が、複数のトランジスタの組み合わせによって実現されることが考えられる。
本実施形態において、基板６ｘに実装されたマイクロプロセッサー６ｚが、Ｉ／Ｏポート６０を通じて第４制御信号Ｓｃ４を第４スイッチ回路６６へ出力する。
第４制御信号Ｓｃ４の内容は、前記採用アンテナとして変復調回路６２Ａに接続される複数の単位コイル６１１，６１２，６１３の組み合わせごとに予め定められている。従って、マイクロプロセッサー６ｚは、第１スイッチ回路６３および第２スイッチ回路６４へ出力される第１制御信号Ｓｃ１および第２制御信号Ｓｃ２の組み合わせに対応した第４制御信号Ｓｃ４を出力する。
変復調回路６２Ａが採用されれば、アンテナ基板６，６Ａ，６Ｂにおいて、電子タグ５ａの仕様に応じてより自由度の高い前記ＲＬＣ回路を構成することができる。
[第２応用例]
アンテナ基板６，６Ａ，６Ｂのマイクロプロセッサー６ｚが省略されることも考えられる。この場合、アンテナ基板６，６Ａ，６Ｂとは別に設けられた制御部８の前記ＣＰＵが、アンテナ基板６，６Ａ，６Ｂのマイクロプロセッサー６ｚが行う処理を代わりに実行する。
[第３応用例]
アンテナ基板６Ｂが、アンテナ基板６Ａの第３スイッチ回路６５を有することも考えられる。また、アンテナ基板６Ａ，６Ｂにおいて、プリントアンテナ６１に含まれる前記複数の単位コイルの数が２つ、または４つ以上であることも考えられる。
１ ：本体
１ａ ：ユニット装着部
２ ：シート供給機構
３ ：シート搬送機構
４ ：作像部
５ ：補給ユニット
５ａ ：電子タグ
５ｘ ：補給スクリュー
６，６Ａ，６Ｂ：アンテナ基板（リーダー・ライター）
６ｐ，６ｑ，６ｒ：積層基板の層
６ｘ ：基板
６ｘａ ：積層基板
６ｙ ：タグ通信回路
６ｚ ：マイクロプロセッサー
８ ：制御部
９ ：現像剤
１０，１０Ａ，１０Ｂ：画像形成装置
３０ ：搬送路
４０ ：画像形成部
４１ ：感光体
４２ ：帯電装置
４３ ：現像装置
４４ ：転写装置
４４ａ ：中間転写ベルト
４４ｂ ：一次転写装置
４４ｃ ：二次転写装置
４４ｄ ：ベルトクリーニング装置
４５ ：感光体クリーニング装置
４６ ：光走査部
４７ ：定着装置
５０ ：アンテナ
５１ ：電源回路
５２ ：変復調回路
５３ ：マイクロプロセッサー
５４ ：データ記憶部
６０ ：Ｉ／Ｏポート
６１ ：プリントアンテナ
６２，６２Ａ：変復調回路
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ：ＲＣ回路
６３ ：第１スイッチ回路
６４ ：第２スイッチ回路
６５ ：第３スイッチ回路
６６ ：第４スイッチ回路
８０ ：操作表示部
８０ａ ：操作部
８０ｂ ：表示部
６１１ ：第１単位コイル
６１１ａ ：第１単位コイルの第１端
６１１ｂ ：第１単位コイルの第２端
６１２ ：第２単位コイル
６１２ａ ：第２単位コイルの第１端
６１２ｂ ：第２単位コイルの第２端
６１３ ：第３単位コイル
６１３ａ ：第３単位コイルの第１端
６１３ｂ ：第３単位コイルの第２端
Ｄ１ ：送信データ
Ｄ２ ：受信データ
Ｄｔ１ ：タグデータ
Ｓ１ ：送信信号（通信信号）
Ｓ２ ：受信信号（通信信号）
Ｓｃ１ ：第１制御信号
Ｓｃ２ ：第２制御信号
Ｓｃ３ ：第３制御信号
Ｓｃ４ ：第４制御信号

Claims (8)

  1. 基板と、
    前記基板に実装され、電子タグとの間の近距離無線通信に用いられる通信信号を出力および入力する変復調回路と、
    前記基板にプリントされ、前記通信信号を電波として送信および受信するプリントアンテナと、
    前記基板に実装された第１スイッチ回路と、
    前記基板に実装された第２スイッチ回路と、を備え、
    前記プリントアンテナは、それぞれ前記基板にコイル状にプリントされた金属箔である複数の単位コイルを含み、
    前記複数の単位コイルは、予め一端が接地された主単位コイルおよびその他の１つ以上の副単位コイルを含み、
    前記第１スイッチ回路は、入力される第１制御信号に従って、前記複数の単位コイルのうちの少なくとも前記主単位コイルを含む一部または前記複数の単位コイルの全部を選択的に電気的に直列に接続する状態と電気的に遮断する状態とに選択的に切り替わり、
    さらに前記第１スイッチ回路は、前記複数の単位コイルのうちの一部を電気的に直列に接続する場合に、前記複数の単位コイルのうちの電気的に直列に接続された一部と残りの一部とを電気的に遮断し、
    前記第２スイッチ回路は、入力される第２制御信号に従って、入力される第２制御信号に従って、前記複数の単位コイルのいずれか１つの第１端を選択的に前記変復調回路に対して電気的に接続することにより、前記複数の単位コイルのうちの電気的に接続された一部または全部のうち、前記主単位コイルの接地された一端に対し反対側の端を前記変復調回路に対して電気的に接続し、
    さらに前記第２スイッチ回路は、前記複数の単位コイルのうちの一部が電気的に直列に接続される場合に、前記複数の単位コイルのうちの電気的に直列に接続された一部を除く残りの一部を、前記変復調回路に対して電気的に遮断し、、アンテナ基板。
  2. 前記複数の単位コイルは、コイル状の一連の線に沿って同心状に内側から外側へ並んで形成されている、請求項１に記載のアンテナ基板。
  3. 前記基板が複数の層を含む積層基板であり、
    前記複数の単位コイルは、それぞれ前記複数の層における相互に重なる領域に同心状に形成されている、請求項１に記載のアンテナ基板。
  4. 前記変復調回路は、
    それぞれ前記プリントアンテナと電気的に接続されたときに前記複数の単位コイルの一部または全部とともにＲＬＣ回路を成す複数のＲＣ回路と、
    入力される第４制御信号に従って、前記複数のＲＣ回路のいずれか１つを選択的に前記複数の単位コイルの一部または全部に対して電気的に接続する第４スイッチ回路と、を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ基板。
  5. 前記基板に実装され、前記アンテナ基板の前記第１スイッチ回路および前記第２スイッチ回路に前記第１制御信号および前記第２制御信号を出力するプロセッサーをさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアンテナ基板。
  6. 前記プロセッサーは、それぞれ内容の異なる前記第１制御信号および前記第２制御信号の組み合わせである複数組の試行制御信号を順次出力し、さらに１組の前記試行制御信号を出力するごとに、前記変復調回路を通じて前記電子タグとの通信を試みる試行通信処理を実行可能であり、
    さらに前記プロセッサーは、前記試行通信処理において前記電子タグと正常に通信できたときの前記試行制御信号を前記試行通信処理の終了後に継続して出力する、請求項５に記載のアンテナ基板。
  7. 現像剤を収容する補給ユニットを着脱可能なユニット装着部と、
    前記ユニット装着部に対応して設けられた請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアンテナ基板と、
    前記アンテナ基板の前記第１スイッチ回路および前記第２スイッチ回路に前記第１制御信号および前記第２制御信号を出力し、さらに、前記ユニット装着部に装着された前記補給ユニットに取り付けられている電子タグから、前記アンテナ基板の前記プリントアンテナを通じた前記近距離無線通信によって情報を読み出すプロセッサーと、を備える画像形成装置。
  8. 前記プロセッサーは、それぞれ内容の異なる前記第１制御信号および前記第２制御信号の組み合わせである複数組の試行制御信号を順次出力し、さらに１組の前記試行制御信号を出力するごとに、前記変復調回路を通じて前記電子タグとの通信を試みる試行通信処理を実行可能であり、
    さらに前記プロセッサーは、前記試行通信処理において前記電子タグと正常に通信できたときの前記試行制御信号を、前記試行通信処理の終了後に出力する、請求項７に記載の画像形成装置。
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