JP4513286B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に、電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置の空きスペースを有効に活用でき、コンパクトな画像形成装置に関する。

近年、電子写真プロセスを用いた複写機やプリンタなどの画像形成装置において、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の４色を用いて画像を形成するフルカラー画像形成装置が広く使用されている。

前記フルカラー画像形成装置においては、従来は、それぞれの色のトナーを収容する４本のトナーカートリッジを縦または横に一列に配列する配列方法が主流であった（特許文献１）。

前記配列方法は、見た目が整然とする点では好ましかった。
特開２００２−３７２８２８号公報

しかしながら、前記配列方法に従って４本のトナーカートリッジを配列すると、縦方向または横方向に沿って相当なスペースが必要になるので、フルカラー画像形成装置の高さや巾が大きくなるという問題点があった。

特に、近年に至って、トナーカートリッジ寿命を延長する観点から大型のトナーカートリッジを使用するに至り、前記問題点がより顕著になってきた。

本発明は、前記問題を解決すべく成されたものであり、空きスペースを有効に活用でき、コンパクトに構成できる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決することを目的とする画像形成装置は、電子写真プロセスによって画像を形成するとともに、前記画像の形成に使用されるトナーを収容するトナーカートリッジが３本以上装着されるトナーカートリッジ装着部を備える画像形成装置であって、前記トナーカートリッジは、前記トナーカートリッジ装着部におけるトナーカートリッジ装入面に、縦方向または横方向に２列以上に並んだ配置で装入されることを特徴とする画像形成装置に関する。ここで、縦方向または横方向に２列以上の列とは、厳密に鉛直方向または水平方向にトナーカートリッジの中心が揃っているもの以外に、トナーカートリッジの中心がある程度ずれているものも含み、トナーカートリッジの中心を通る鉛直線または水平線が他のトナーカートリッジに重なる程度までのものを含む。

前記画像形成装置のトナーカートリッジ装着部にはトナーカートリッジが水平方向または垂直方向に沿って２列以上に装着されるから、トナーカートリッジ装着部の高さおよび巾方向の寸法を大幅に縮小できる。したがって画像形成装置そのものの高さや巾も小さくでき、また、画像形成装置内部のスペースも有効活用できる。

トナーカートリッジ装入面は、トナーカートリッジ装着部においてトナーカートリッジが装入される面である。トナーカートリッジが水平に装着されるトナーカートリッジ装着部においては、前記トナーカートリッジ装入面は通常は垂直面であり、トナーカートリッジが垂直方向に装着されるトナーカートリッジ装着部においては、前記トナーカートリッジ装入面は通常は水平面である。

「縦方向」は、前記トナーカートリッジ装入面に相対したユーザーから見て縦の方向であるが、垂直方向には限定されない。同様に、横方向は、前記トナーカートリッジ装入面に相対した操作者から見て横の方向であるが、水平方向には限定されない。但し、トナーカートリッジが水平に装着されるトナーカートリッジ装着部においては、縦方向は垂直方向であり、横方向は水平方向である。

前記画像形成装置の例としては、複写機のほか、ファクシミリおよびプリンタなどがある。

以上説明したように、本発明によれば、空きスペースを有効に活用でき、コンパクトに構成できる画像形成装置が提供される。

１．実施形態１
以下、本発明の画像形成装置の一例であるレーザープリンター、およびこのレーザープリンターにおける無線通信システムについて図面を参照して説明する。

（レーザープリンターの構成）
実施形態１に係るレーザープリンター１０の全体的な構成を図１に示す。

レーザープリンター１０においては、公知の電子写真プロセスにより、外部装置から入力した画像情報に基づいてトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を記録紙等に転写させ、定着して画像を形成する。ここで、電子写真プロセスとは、電子写真感光体に対する帯電、レーザー露光による静電潜像の形成、トナーによる静電潜像の現像を経て電子者写真感光体上に形成されたトナー画像を記録材に転写し、これを加熱定着することで記録材に画像を記録する一連のプロセスを言う。なお、レーザープリンター１０においては、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）、およびシアン（Ｃ）の４色のトナーを用いてカラー画像を形成する。

図１に示すように、レーザープリンター１０には、装置の外殻部を構成する筐体１２と、筐体１２の内側に設けられ、装置を構成する各種部品を支持するメインフレーム１４とを有する。

メインフレーム１４には、装置の幅方向（矢印Ｗ方向）に沿った一端部（図１では左端部）にプロセスユニット１６が配置されている。このプロセスユニット１６には、メインフレーム１４により装置の奥行方向に沿ってスライド可能に支持されたスライドフレーム１８が設けられており、このスライドフレーム１８には、中間転写ベルト、転写器、クリーニング器等の所定のプロセス部品（図示省略）が搭載されている。これにより、メンテナンス時には、プロセスユニット１６をメインフレーム１４内から外部へ引き出し、スライドフレーム１８に搭載されたプロセス部品の交換、点検作業などを容易に行うことができる。

メインフレーム１４には、プロセスユニット１６に隣接するように４個の感光体ドラム２０，２２，２４，２６が支持されると共に、これらの感光体ドラム２０，２２，２４，２６にそれぞれ接するように４台の現像器２１、２３、２５、２７が配置されている。これら４台の現像器２１、２３、２５、２７には、それぞれマゼンタ（Ｍ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、クロ（Ｋ）トナー、およびシアン（Ｃ）トナーが供給され、感光体ドラム２０，２２，２４，２６の外周面（像担持面）に形成された静電潜像にこれらのトナーを付着させて現像し、トナー画像を形成する。なお、以下においてマゼンタ（Ｍ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、クロ（Ｋ）トナー及びシアン（Ｃ）トナーをそれぞれ単にＭトナー、Ｙトナー、Ｋトナー、およびＣトナーと略称する。

４個の感光体ドラム２０，２２，２４，２６にそれぞれ形成されたトナー画像は、プロセスユニット１６側に配置された中間転写ベルト上に転写、重畳されてフルカラーのトナー画像を形成する。このフルカラーのトナー画像は、中間転写ベルトから記録紙等の記録材へ転写された後、加熱定着され記録材に記録される。

トナー画像が記録された記録材は、筐体１２の上面部に形成された排紙トレー部２８上又は、筐体１２の側面部に側方へ延出するように取り付けられた排紙トレー３０，３２上へ排紙される。

なお、レーザープリンター１０は、Ｋトナーのみでモノクロのトナー画像を形成し、これを記録材へ転写、定着させてモノクロ画像を形成するように設定することもできる。

レーザープリンター１０には、幅方向に沿ってメインフレーム１４に隣接するようにカートリッジホルダ３４が設けられている。カートリッジホルダ３４は、本発明の画像形成装置におけるトナーカートリッジ装着部に相当する。カートリッジホルダ３４には、図２に示すように、それぞれ略円柱状に形成された４個のトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２が着脱可能に装着されている。トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２内には、それぞれ内部にＭトナー、Ｙトナー、Ｋトナー、およびＣトナーが充填されている。

図１に示すように、筐体１２には、片側（図１の紙面手前側）の側面部にプロセスユニット１６及びカートリッジホルダ３４に対向してメンテナンス用の開閉扉１３が開閉可能に設けられている。これにより、ユーザ等は、開閉扉１３を開放させ、プロセスユニット１６及びカートリッジホルダ３４を外部に露出させることで、プロセスユニット１６をメインフレーム１４内から外側へ引き出し、またカートリッジホルダ３４に対してトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２をそれぞれ着脱することが可能になる。

図２に示すように、カートリッジホルダ３４には、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２が着脱可能に装着される着脱部９６、９８、１００．１０２が、装置の高さ方向Ｈ（矢印Ｈ方向）、即ち垂直方向に沿って２列に設けられ、前記２列のうち、現像器２１、２３、２５、２７に近い側の一の列に３個の着脱部９８、１００、１０２が位置し、現像器２１、２３、２５、２７から遠い側の他の列に１個の着脱部９６が位置するように設けられている。

したがって、図１および図２に示すように、カートリッジホルダ３４に装着された４個のトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２は、軸線方向外側から見て逆Ｌ字状の配列になるから、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２が高さ方向Ｈに沿って直線状に配列された場合と比較し、装置の高さ方向Ｈの寸法がコンパクトに収められている。

逆Ｌ字型に配列された着脱部９６、９８、１００、１０２に囲まれた空間、言い替えればトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２に囲まれた空間には、レーザプリンタ１０を制御する電子回路装置１１が収容されている。電子回路装置１１は、前記空間内に収容させることにより、現像部２１、２３、２５、２７で発生するトナークラウドから効果的に保護される。

なお、レーザプリンタ１０においては、通常は、フルカラー印刷よりはモノクロ印刷をすることが圧倒的に多いから、Ｋトナーの消費量が最も多いと考えられる。したがって、前記他の列に、Ｍトナーを収容するカートリッジ３６に変えてＫトナーを収容するトナーカートリッジ４０を配置し、前記一の列の真中にカートリッジ３６を配置するとともに、トナーカートリッジ４０として、トナーカートリッジ３６、３８、４２に比較して大型のものを用いれば、レーザープリンタ１０の寸法を増加させること無く、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の交換周期を延長させることができるから好ましい。

また、着脱部９６、９８、１００、１０２を、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２が図１および図２に示すような配列で装着されるように配置する代わりに、前記一の列に配設されるトナーカートリッジ３８，４０，４２のうち最下段のものと略同一の高さにトナーカートリッジ３６を配置すれば、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２は、着脱部９６、９８、１００、１０２に装着したときにＬ字型に配列される。このような配置は、電子回路装置１１として電源回路のように発熱の大きな回路を装着する場合に好ましい。電子回路装置１１は、Ｌ型に配列されたトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２に囲まれた空間に収容されるから、電子回路装置１１の上方にはトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の何れも存在しない。したがって、電子回路装置１１で発生した熱は上方に発散される上、前記熱がトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の何れにも及ぶことがない故にトナーカートリッジ内でトナーが固まるトナーブロッキングが生じることがない。

加えてカートリッジホルダ３４の高さを更に低くする必要があるときは、一の列および他の列にトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２が２個づつ配列されるように着脱部９６、９８、１００、１０２を配置してもよい。この場合には、電子回路装置１１は、着脱部９６、９８、１００、１０２の上方または下方に配置できる。

更に加えて、現像器２１、２３、２５、２７が水平に配列される場合には、現像器２１、２３、２５、２７の下方に３個のトナーカートリッジ３８，４０，４２が水平方向にされ、更にその下方に１個のトナーカートリッジ３６が配列されるように着脱部９６、９８、１００、１０２を配置することができる。なお、この場合において、トナーカートリッジ３６は、前記３個のトナーカートリッジ３８，４０，４２のうち左端または右端に位置するものの下方に配置することができる。このようにトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２を配列した場合においても、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の下方に形成される空間に電子回路装置１１を収容することにより、現像器２１、２３、２５、２７で生じるトナークラウドから電子回路装置１１を保護することができる。

各着脱部９６、９８、１００、１０２は、図２〜図４に示すように、何れも軸線方向に沿った寸法が同一に形成されるとともに、カートリッジホルダ３４の手前側の端部にトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２を囲うように逆Ｌ字状に延在する手前側手前側支持プレート１０４によって前端部が支持され、カートリッジホルダ３４の奥側に手前側支持プレート１０４に相対するように設けられた奥側支持プレート１０５とによって後端部が支持されている。

手前側支持プレート１０４と奥側支持プレート１０５とは、垂直方向に延在する結合プレート１０３によって結合されている。結合プレート１０３は、カートリッジホルダ３４と電子回路装置１１を収容する空間とを仕切る機能も有する。

着脱部９６，１００，１０２は軸線方向に沿った位置、言い替えればレーザープリンタ１０の奥行き方向Ｄに沿った位置が何れも同一になるように配設され、着脱部９８のみが、着脱部９６，１００，１０２に対してレーザープリンタ１０の奥行き方向Ｄに沿って手前側に突出した位置に配設されている。各着脱部９６、９８、１００、１０２をこのように配設することにより、着脱部９８と着脱部９６とに設けられたトナー給送管１１４同士が干渉することが防止される。

図２〜図４に示すように、各着脱部９６、９８、１００、１０２は、何れも、支持ブラケット１０６と、支持ブラケット１０６に相対するように配設された駆動プレート１０８と、駆動プレート１０８と支持ブラケット１０６との間に奥行き方向Ｄに沿って掛け渡された２個のガイド部材１１０，１１２とから構成されている。各着脱部９６、９８、１００、１０２は、支持ブラケット１０６において手前側支持プレート１０４に支持され、駆動プレート１０８において奥側支持プレート１０５に支持されている。トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２は、カートリッジホルダ３４に挿脱するときは、ガイド部材１１０，１１２により奥行方向に沿って直線的に移動するように案内される。

支持ブラケット１０６は、図５および図６に示すように、手前側支持プレート１０４に固定される固定部１０６Ａと、固定部１０６Ａに隣接するとともに、着脱部９６、９８、１００、１０２の軸線に対して直角に延在するシャッタ受け部材１０６Ｂと、シャッター受け部材１０６Ｂの下方に隣接するとともに、着脱部９６、９８、１００、１０２の軸線に対して直角に延在する円筒状のトナー導出部１０６Ｃと、シャッタ受け部材１０６Ｂを挟んで固定部１０６Ａの反対側に位置し、後述するトルク伝達軸１１６を軸支する軸受プレート１０６Ｄとから形成されている。シャッタ受け部材１０６Ｂは、上方に向かって凹陥する部分円筒状であり、その上面を係合シャッタ１０７が摺動する。シャッタ受け部材１０６Ｂには、トナー導出部１０６Ｃに連通する開口部１０６Ｅが設けられている。なお、係合シャッタ１０７は、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の後述するシャッター部材５６に係合してともに開閉する。

駆動プレート１０８は図４に示すように厚板状に形成され、その厚さ方向が装置の奥行方向と一致するように支持されている。駆動プレート１０８には、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の底面に対向する表面部に、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の従動連結板５２（図６参照）に噛合して駆動回転させる駆動連結板１０９が回転可能に配置されている。駆動連結板１０９は、従動連結板５２と対称的な形状に形成されている。駆動プレート１０８内には、それぞれ駆動モータ（図示省略）が内蔵され、この駆動モータは現像器２１、２３、２５、２７の作動時に回転して駆動連結板１０９を回転させる。駆動プレート１０８には、更にトルク伝達軸１１６が設けられている。トルク伝達軸１１６の支持ブラケット１０６側の末端には斜歯ギア１１６Ａが嵌着されている。

各着脱部９６、９８、１００、１０２には更に、図１〜図４に示すように現像器２１、２３、２５、２７にトナーを搬送するトナー給送管１１４が設けられている。トナー給送管１１４は、柔軟で半透明または透明なフレキシブルチューブからなり、一端が支持ブラケット１０６におけるトナー導出部１０６Ｃ、他端が現像器２１、２３、２５、２７に接続されている。

図６に示すように、トナー給送管１１４の内部にはオーガ１１５が配置されている。オーガ１０５は、図６に示すように、トナー導出部１０６Ｃ内に収容され、根元部においてトナー導出部１０６Ｃに軸支された押出オーガ１０５Ａと、押出オーガ１０５Ａの先端に固定され、トナー給送管１１４内で回転する螺旋オーガ１０５Ｂとから構成されている。押出オーガ１０５Ａは、螺旋状の羽根１０５Ｄと、羽根１０５Ｄの中心に設けられた回転軸１０５Ｃとを有している。回転軸１０５Ｃの根元部には斜歯ギア１０５Ｅが固定されている。斜歯ギア１０５Ｅは、トルク伝達軸１１６の斜歯ギア１１６Ａと歯合し、トルク伝達軸１１６の回転をオーガ１０５の回転軸１０５Ｃに伝達する。これにより、駆動プレート１０８内の駆動モータのトルクがトルク伝達軸１１６を通して回転軸１０５Ｃに伝達されてオーガ１０５が回転する。

螺旋オーガ１０５Ｂは、本発明の画像形成装置におけるオーガに相当し、図６および図７に示すように巾１ｍｍ、厚さ０．２〜０．３ｍｍ程度の金属薄板を螺旋状に巻回した構成を有している。また、螺旋オーガ１０５Ｂの外径は、トナー給送管１１４の内径よりも１〜２ｍｍ小さくなるように形成されている。

トナー給送管１１４は、前述のように半透明または透明なフレキシブルチューブであるから、各着脱部９６、９８、１００、１０２と現像器２１、２３、２５、２７との配置の制約が少なくなる。また、１本のチューブで済むから、複数の部材で構成する必要がない。更に、清掃後に内部にトナーが残っていないかどうかを外側から目視で容易に確認できる。

また、トナー給送管１１４の始点と終点とを結んだ勾配が水平方向に対して±２０度以内になるようにトナー給送管１１４を配設しているから、トナー給送管１１４の上り勾配や下り勾配が過大なときとは異なり、トナーが固まって密度が上昇し、トナー排出量が上昇したり、トナー搬送量がばらついて一定量に制御できないという問題が生じることがなく、トナーを所定の搬送量で安定に搬送できる。したがって、各着脱部９６、９８、１００、１０２毎に個別にオーガ１０５の回転を制御する必要がない。

更に、前述のように、オーガ１０５の螺旋オーガ１０５Ｂは、ストリップ状の金属薄板を螺旋状に巻回して形成されているから、トナー給送管１１４を湾曲させた場合にも、トナー給送管１１４の内壁と螺旋オーガ１０５Ｂとの間の摩擦力は然程強くなることがなく、したがって、トナー給送管１１４と螺旋オーガ１０５Ｂとの摩擦でトナー塊を生じて画質不良を引き起こすことがない。

加えて、トナー給送管１１４の内径と螺旋オーガ１０５Ｂの外径との差が１〜２ｍｍであることにより、トナー塊の生成が更に効果的に防止される。

トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２は、図８に示すように、有底円筒状のカートリッジ本体４４を備えている。カートリッジ本体４４の開口部は、図８および図２に示すように、円筒状のキャップ部４６が嵌装されて覆蓋されている。キャップ部４６は、カートリッジ本体４４と略同一の外径を有するとともに、底板部４７を有する有底円筒状である。キャップ部４６の内側には、プレート状のハンドル部４８が底板部４７と一体に成形されている。なお、図２に示すように、トナーカートリッジ３６、４０、４２のキャップ部４６は何れも厚さ方向の寸法が同一であるが、トナーカートリッジ３８のキャップ部４６は、トナーカートリッジ３６、４０、４２のキャップ部４６に比較して厚さ方向の寸法が小さい。ここで、トナーカートリッジ３８が装着される着脱部９８は、前述のように、他の着脱部９６、１００、１０２に比較して手前側に突出して配置されているが、トナーカートリッジ３８のキャップ部４６は、厚さ方向の寸法が小さいから、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２を着脱部９６、９８、１００、１０２に装着すると、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２のキャップ部４６の端面の位置が同一平面上に揃う。これにより、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２が着脱部９６、９８、１００、１０２に充分奥まで押し込まれない状態で装着されることが防止される。

一方、カートリッジ本体４４内には、ねじ軸状に形成されたトナー搬送用のスクリューフィーダ（図示省略）が同軸的に配置されており、このスクリューフィーダは従動連結板５２に連結され、この従動連結板５２と一体となって回転する。

カートリッジ本体４４の周壁部における開口部近傍には、図８に示すようにトナー供給口５４及びトナー充填口５５がそれぞれ開口している。トナー供給口５４の外周側には、周方向に沿ってスライド可能なシャッター部材５６が配置されている。シャッター部材５６は、トナー供給口５４を閉塞する閉塞位置とトナー供給口５４を開放する開放位置との間でスライド可能に形成され、コイルスプリング等の付勢部材（図示省略）により常に閉塞位置をとるように付勢されている。これにより、シャッター部材５６は、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２がカートリッジホルダ３４に装着されていない状態では、閉塞位置に保持される。また、トナー充填口５５は、カートリッジ本体４４の外周面に固定されたキャップ部材５８によって閉塞されている。

図８に示すように、カートリッジ本体４４の底部における中心部に内周壁５０が設けられている。内周壁５０の内側には、円板状の従動連結板５２が、カートリッジ本体４４の軸線Ｓの回りに回転可能に設けられている。従動連結板５２には、周方向に沿って複数の噛合爪５３が一体的に形成されている。従動連結版５２は、噛合爪５３によって駆動連結板１０９に噛合して回転する。

更に、内周壁５０とカートリッジ本体４４の内壁面との間には、４枚のリブ状の仕切板６０，６１，６２，６３が略半径方向に沿って形成されている。仕切板６０，６１，６２，６３は、カートリッジ本体４４の内壁面と内周壁５０との間に形成される環状の空間を周方向に沿って小空間に区画している。これらの小空間は、カートリッジ本体４４の先端面で開口すると共に、図１０に示すように、後端側がカートリッジ本体４４の底板部４５により閉塞されている。

カートリッジ本体４４内においては、図９に示すように、仕切板６０と仕切板６１、および仕切板６１と仕切板６２とにより、それぞれ後述する１個の無線通信タグ７２を収納するための収納室６４，６６が形成されている。また仕切板６０と仕切板６３との間の小空間も、１個の無線通信タグ７２を収納する収納室６８として構成されているが、収納室６８は、図９に示すように、内周壁５０のエッジ部５０Ａ付近を境として機能的には収納部６８Ａと収納部６８Ｂとに分割されており、収納室６８では、２個の収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかに選択的に無線通信タグ７２が収納可能とされている。従って、１個の無線通信タグ７２は、収納室６４、収納室６６及び収納室６８における２個の収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかに選択的に収納され、この選択された収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂに応じて取付位置が周方向に沿って変化する。

図９に示すように、無線通信タグ７２は、断面形状が、軸方向から見た投影形状が収納室６４，６６に対応する略扇状であり、収納室６４、収納室６６、収納室６８における収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかに嵌挿されることで、その収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかの内部に収納、保持される。無線通信タグ７２には、外周面における挿入側の端部に外周側に突出する一対の掛止爪７４が形成され、さらに入口側の端面部に軸心Ｓ側へ突出する係合突起７６が形成されている。一方、カートリッジ本体４４の周壁部には、無線通信タグ７２における掛止爪７４に対応する掛止穴７８が収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂ毎に形成されており、内周壁５０の後端面には、無線通信タグ７２における係合突起７６に対応する係合凹部８０が収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂ毎に形成されている。

従って、無線通信タグ７２は、収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかに嵌挿されると、その外周面をカートリッジ本体４４の内周面に密着させた状態となって、一対の掛止爪７４をそれぞれ一対の掛止穴７８に挿入すると共に、係合突起７６を係合凹部８０に係合させる。これにより、無線通信タグ７２は、軸方向に沿って確実に拘束され、かつ係合突起７６を係合凹部８０に係合することで周方向に沿ったガタツキの発生が確実に防止される。このとき、掛止穴７８に挿入された掛止爪７４は、無線通信タグ７２自体を内周側に弾性変形させなければ掛止穴７８から抜けない。このため、収納室６４，６６及び収納部６８Ａ，６８Ｂの何れかに嵌挿された無線通信タグ７２は、専用の治具等を用いなければ、カートリッジ本体４４から容易に取り外せないようになっている。

図９および図１０に示すように、無線通信タグ７２内には、銅線等の導電性線材がコイル状に巻き巻かれて構成されたタグ側アンテナ８２が設けられている。タグ側アンテナ８２は、その導電性線材の巻中心であるコイル軸ＴＣが無線通信タグ７２の厚さ方向と平行となるように設けられ、また軸直角方向に沿ったコイル面の形状が無線通信タグ７２の外周面に沿って湾曲している。具体的には、無線通信タグ７２には、図５及び図６に示すように、互いに平行となるように湾曲した外壁部８４と内壁部８６とが設けられ、これらの外壁部８４と内壁部８６との間を巻芯部８８が連結している。この巻芯部８８の外周側に導電性線材が巻かれることにより、軸方向に沿って扁平なタグ側アンテナ８２が無線通信タグ７２の外周面に沿って湾曲するように構成されている。

また無線通信タグ７２には、タグ側アンテナ８２の内周側には外部から密閉された隔室部９０が設けられている。隔室部９０内には回路基板９２が納められており、この回路基板９２上には無線通信タグ７２の制御回路が１チップとして集積されたＩＣチップ９４が実装されている。ＩＣチップ９４は、回路基板９２等を介してタグ側アンテナ８２に電気的に接続されている。

図２および図１１に示すように、カートリッジホルダ３４には、着脱部９６，９８間における装置奥側及び着脱部１００，１０２間における装置奥側にそれぞれプレート状のアンテナユニット１１８，１２０が設置されている。これら２個のアンテナユニット１１８，１２０には、それぞれ樹脂により薄肉プレート状に成形されたケーシング部１２２が設けられると共に、このケーシング部１２２内に銅線等の導電性線材が巻き回されたコイル状の本体側アンテナ１２４が配置されている。アンテナユニット１１８，１２０は、コイル軸がケーシング部１２２の厚さ方向と平行となり、かつ軸直角方向に沿った表裏面（コイル面）がケーシング部１２２の面方向と平行になっている。ここで、カートリッジホルダ３４における上段部に配置されたアンテナユニット１１８は、その面方向が装置の幅方向（矢印Ｗ方向）と直交するように支持され、中段部と下段部との間に配置されたアンテナユニット１２０は、その面方向が装置の高さ方向Ｈ（矢印Ｈ方向）と直交するように支持されている。

図１１に示すように、カートリッジホルダ３４にトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２が装着された状態では、上側のアンテナユニット１１８は、装置の幅方向に沿ってトナーカートリッジ３６，３８間に形成される隙間に挿入されるように支持され、また下側のアンテナユニット１２０は、装置の高さ方向Ｈに沿ってトナーカートリッジ４０，４２間に形成される隙間に挿入されるように支持される。ここで、トナーカートリッジ３６は、カートリッジホルダ３４において、現像器２１、２３、２５、２７から遠い側の他の列に装着され、トナーカートリッジ３８は、現像器２１、２３、２５、２７に近い側の一の列の最上段に装着される。そして、トナーカートリッジ４０およびトナーカートリッジ４２は、それぞれ前記一の段の中断および最下段に装着される。したがって、アンテナユニット１１８は、前記一方の列と前記他方の列とにおいて互いに隣接する２個のトナーカートリッジの間に位置するアンテナであり、アンテナユニット１２０は、前記一方の列における残りの２個のトナーカートリッジの間に位置するアンテナである。

一方、カートリッジホルダ３４における着脱部９６に装着されたトナーカートリッジ３６には、収納室６８における収納部６８Ａ内に無線通信タグ７２が嵌挿され、着脱部９８に装着されたトナーカートリッジ３８には収納室６４に無線通信タグ７２が嵌挿されている。これにより、トナーカートリッジ３６におけるタグ側アンテナ８２は、そのコイル面を本体側アンテナ１２４の厚さ方向に沿った一方のコイル面に十分に近接させつつ正対させ、またトナーカートリッジ３８におけるタグ側アンテナ８２は、そのコイル面を本体側アンテナ１２４の厚さ方向に沿った他方のコイル面に十分に近接させつつ対向させる。

また、カートリッジホルダ３４における着脱部１００に装着されたトナーカートリッジ４０には、収納室６６内に無線通信タグ７２が嵌挿され、着脱部１０２に装着されたトナーカートリッジ４２には収納室６８における収納部６８Ｂ内に無線通信タグ７２が嵌挿されている。これにより、トナーカートリッジ４０におけるタグ側アンテナ８２は、そのコイル面を本体側アンテナ１２４の上面側のコイル面に十分に近接させつつ正対させ、またトナーカートリッジ４２におけるタグ側アンテナ８２は、そのコイル面を本体側アンテナ１２４の下面側のコイル面に十分に近接させつつ正対させる。

ここで、タグ側アンテナ８２と本体側アンテナ１２４との電波送受信は、通常、アンテナ間の距離が短いほど効率が良くなり、またタグ側アンテナ８２と本体側アンテナ１２４とが同軸的な位置関係に近づくほど効率が良くなる。レーザープリンター１０では、トナーカートリッジ３８，４０，４２に取り付けられたタグ側アンテナ８２については、本体側アンテナ１２４と同軸的に支持されており、アンテナ間の距離が一定の条件下では、略最高効率で本体側アンテナ１２４との電波送受信が可能になっている。またトナーカートリッジ３６に取り付けられたタグ側アンテナ８２については、本体側アンテナ１２４に一定角度（約２０°）傾いて支持されているが、本体側アンテナ１２４との距離が十分に小さいことから、十分に高い効率で電波送受信が可能になっている。これを換言すれば、無線通信タグ７２と本体側の無線通信装置１３０（図１２に示す。）との間で使用される電波出力を十分に小さくすれば、良好な無線通信状態を維持しつつ、本体側アンテナ１２４と通信関係が設定されていない無線通信タグ７２との混信が確実に防止可能になる。ここで無線通信装置１３０とアンテナユニット１１８、１２０とは、本発明の画像形成装置における通信制御部に相当する。

また、たとえば着脱部９６に、本来装着されるべきトナーカートリッジ３６に代えてトナーカートリッジ３８、４０、または４２を装着すると、無線通信タグ７２は、アンテナユニット１１８に相対する位置にはこないから、アンテナユニット１１８の本体側アンテナ１２４は、無線通信タグ７２からの電波を受信することができない。これは、着脱部９８、１００、１０２についても同様である。このように、着脱部９６、９８、１００、１０２に誤ったトナーカートリッジを装着すると、このトナーカートリッジに装着された無線通信タグ７２からの電波がアンテナユニット１１８およびアンテナユニット１２０の何れにおいても受信されないから、アンテナユニット１１８およびアンテナユニット１２０において無線通信タグ７２からの電波が受信されたか否かに基づいて着脱部９６、９８、１００、１０２に正しいトナーカートリッジが装着されたか否かを検知でき、誤ったトナーカートリッジが装着されたときは、自動的に警報を発生することができる。

レーザープリンター１０において、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２をカートリッジホルダ３４における対応する着脱部９６、９８、１００、１０２に装着する際には、先ず、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２を奥行方向に沿って装置奥側へ挿入し、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の先端部を駆動プレート１０８に突き当てる。これにより、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の先端部が駆動プレート１０８に連結されて支持され、また支持ブラケット１０６のシャッター係合部がトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２のシャッター部材５６に係合する。

次いで、ハンドル部４８を用いてトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２を時計方向へ所定角度だけ回転させることで、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２が着脱部９６、９８、１００、１０２に装着完了する。このとき、駆動プレート１０８に配置された駆動連結板がトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の従動連結板５２に噛み合い、駆動プレート１０８に内蔵された駆動モータが、駆動連結板及び従動連結板５２を介してトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２内のスクリューフィーダへトルク伝達可能に連結される。またトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の着脱部９６、９８、１００、１０２での回転に連動し、支持ブラケット１０６の係合シャッタ１０７によりトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２のシャッター部材５６が閉塞位置から開放位置ヘスライドし、トナー供給口５４が開放される。

レーザープリンター１０では、現像器２１、２３、２５、２７の作動時に、作動している現像器２１、２３、２５、２７に対応する駆動プレート１０８に内蔵された駆動モータを回転させる。これにより、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２は、スクリューフィーダの作用によりトナー供給口５４からトナーが所定速度で排出され、このトナーがトナー給送管１１４を通して作動状態にある現像器２１、２３、２５、２７に供給される。このとき、現像器２１、２３、２５、２７に供給されるトナー量は、現像のために消費されるトナーの量と略等しくなるように設定されている。

カートリッジホルダ３４に装着されたトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２はトナーを一時的に収容するための容器として構成されている。すなわち、レーザープリンター１０では、現像器２１、２３、２５、２７の作動時に、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２内からトナーを排出させ、このトナーを現像器２１、２３、２５、２７に供給し、またトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２内に充填されたトナーが全て排出されると、そのトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２が新しいものに交換される。このとき、トナーがトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２内に密封されていることから、レーザープリンター１０に対するトナー補給を簡単な作業で行え、またトナー補給時におけるトナー飛散による装置内外の汚染も効果的に防止できる。

（無線通信システムの構成及び動作）
次に、上記のように構成された本実施形態に係るレーザープリンターにおける無線通信システムの構成及び動作について説明する。

図１２には、本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成がブロック図として示されている。この無線通信システム１２８は、４個のトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２にそれぞれ取り付けられた無線通信タグ７２及び装置本体側に配置された無線通信装置１３０により構成されている。無線通信装置１３０は、カートリッジホルダ３４に配置された２個のアンテナユニット１１８，１２０及び、これらのアンテナユニット１１８，１２０にそれぞれ内蔵された本体側アンテナ１２４に接続された本体部１３２を備えている。

前述したように、各トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２に取り付けられる無線通信タグ７２は、コイル上のタグ側アンテナ８２及び回路基板９２上に実装されたＩＣチップ９４を備えている。ＩＣチップ９４には、図7に示すように、ＣＰＵ１３４、送受信回路１３６、電源回路１３８、ＲＯＭ１４０及びＥＥＰＲＯＭ１４２が集積された単一素子として構成されている。ＣＰＵ１３４は、ＲＯＭ１４０に格納された制御プログラムに従って無線通信タグ７２全体を制御する。またＲＯＭ１４０には、制御プログラムに加えて、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の種類に応じた固有の情報としてマルチＩＤ、パスワード及びシステムＩＤが格納されている。ここで、マルチＩＤとは、基本的にトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２に種類に対応して予め決められたデータであり、またパスワード及びシステムＩＤは、それぞれ無線通信装置１３０との情報交換を許可された無線通信タグ７２であることを確認するためのデータである。

一方、ＥＥＰＲＯＭ１４２は、記憶情報を維持するための電力が不要とされた不揮発性の情報記憶素子であり、ＣＰＵ１３４により任意の情報を書き込むと共に、書き込まれた情報から任意のものを読み出すことが可能とされている。具体的には、ＥＥＰＲＯＭ１４２には、例えば、ＣＰＵ１３４により下記のような情報が書き込まれ、必要に応じて書き込まれた情報の内容が更新される。

ａ．感光体ドラム２０，２２，２４，２６に対する露光量、帯電量、現像バイアス等のプロセス情報
ｂ．トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２についてのロット番号、製造日、種類、保存期間、認識番号、リサイクル回数、リサイクル回数の上限値、カートリッジの構成部品の交換時期
ｃ．トナーについてのロット番号、製造日、充填量、種類、保存期間、リサイクル回数、リサイクル回数の上限値。

無線通信タグ７２における送受信回路１３６は、情報送信時には、ＣＰＵ１３４から送られてきたパラレルの情報信号をシリアルの情報信号に変換した後、この情報信号により変調された電気信号をタグ側アンテナ８２へ出力する。これにより、タグ側アンテナ８２からは、ＣＰＵ１３４からの情報信号に対応する電波信号が出力（放射）される。また送受信回路１３６は、情報受信時には、タグ側アンテナ８２により受信した電波信号により得られた電気信号をシリアルの情報信号に復調した後、この情報信号をパラレルの情報信号に変換してＣＰＵ１３４に出力する。

無線通信タグ７２における電源回路１３８は、無線通信装置１３０との送受信時に、タグ側アンテナ８２に電磁誘導により生じた所定周波数の交流電流を情報信号から分離し、この交流電流を直流電流に変換した後、ＣＰＵ１３４及び送受信回路１３６に供給する。これにより、ＣＰＵ１３４及び送受信回路１３６には、無線通信装置１３０との送受信時に必要な電力が供給され、無線通信タグ７２には電池、バッテリ等の電源が不要とされている。

図１２に示すように、無線通信装置１３０の本体部には、ＣＰＵ１４４、送受信回路１４６、電源回路１４８、ＲＯＭ１５０、ＲＡＭ１５２及びインターフェイス回路１５４が設けられている。ここで、送受信回路１４６は、アンテナに対して２個の入出力端子１４６Ａ，１４６Ｂを備えており、一方の入出力端子１４６Ａにはアンテナユニット１１８の本体側アンテナ１２４が接続され、他方の入出力端子１４６Ｂにはアンテナユニット１２０の本体側アンテナ１２４が接続されている。送受信回路１４６は、無線通信タグ７２との情報送受信時に、情報の入出力先に応じて入出力端子１４６Ａ，１４６Ｂの一方のみをオン状態とし、他方をオフ状態とする。

ＣＰＵ１４４は、ＲＯＭ１５０に格納された制御プログラムに従って無線通信装置１３０全体を制御する。またＲＯＭ１５０には、制御プログラムに加えて、全てのトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２についてのマルチＩＤ、パスワード及びシステムＩＤが格納されている。ＣＰＵ１４４は、無線通信タグ７２から入力したマルチＩＤ及びパスワードをＲＯＭ１５０に格納されたマルチＩＤ及びパスワードと比較することで、電波通信中の無線通信タグ７２が取り付けられているトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の種類を識別すると共に、無線通信装置１３０との情報交換を許可された無線通信タグ７２であることを確認する。

ＣＰＵ１４４は、インターフェイス回路１５４を通してレーザープリンター１０の中央制御部（図示省略）から送られてきた各トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２毎の感光体ドラム２０，２２，２４，２６に対する露光量、帯電量、現像バイアス等のプロセス情報、このプロセス情報に基づいて演算されるトナー消費量等の書き込み情報をＲＡＭ１５２に一時記憶させた後、所定のタイミングでＲＡＭ１５２から送信情報を読み出し、無線通信タグ７２へ送信する。これにより、無線通信タグ７２のＣＰＵ１３４は、無線通信装置１３０から受信した書き込み情報をＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込み、トナーの充填量から消費量を減算したトナー残量をＥＥＰＲＯＭ１４２に記録する。

本体部における送受信回路１４６は、情報送信時には、ＣＰＵ１４４から送られてきたパラレルの情報信号をシリアルの情報信号に変換した後、この情報信号により変調された電気信号を２個の本体側アンテナ１２４の何れかに出力する。これにより、本体側アンテナ１２４からは、ＣＰＵ１４４からの情報信号に対応する電波信号が出力（輻射）される。また送受信回路１４６は、情報受信時には、本体側アンテナ１２４により受信した電波により得られた電気信号をシリアルの情報信号に復調した後、この情報信号をパラレルの情報信号に変換してＣＰＵ１４４に出力する。

本体部における電源回路１４８は、無線通信タグ７２との交信中に所定周波数の交流電流を本体側アンテナ１２４に供給する。これにより、この本体側アンテナ１２４に対向するタグ側アンテナ８２には電磁誘導が生じ、前述したように、無線通信タグ７２に電力が供給される。ここで、電源回路１４８により本体側アンテナ１２４に供給される交流電流の周波数は、送受信回路１３６，１４６により情報伝送用に用いられる電気信号の周波数と送信時は同じ帯域が選択され、受信時は異なる帯域（例えば、高周波域）が選択されている。

また本体部のＣＰＵ１４４は、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２内から全てのトナーが排出されたことを判断した時点で、そのトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２に取り付けられた無線通信タグ７２にカウントアップ信号を送信する。このカウントアップ信号を受けた無線通信タグ７２のＣＰＵ１３４は、ＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込まれているトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２についてのリサイクル回数及びトナーについてのリサイクル回数に“１”を加算する。

図１３には、本実施形態に係る無線通信システム１２８における通信開始処理の一連の動作が示されている。レーザープリンター１０では、電源投入、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の交換、ジャム等の異常発生後のリセット処理等が行われた場合に、無線通信装置１３０のＣＰＵ１４４により図１３に示される無線通信システム１２８の通信開始処理を行う。

なお、無線通信システム１２８において、無線通信装置１３０との通信が行われる通信先は、正確には各トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２に取り付けられ無線通信タグ７２であるが、以下の図８のフローチャートに係る記載では、無線通信先を正確に区別する必要ない場合は、説明を簡略化するため無線通信装置１３０の通信先を単に「トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２」と記載する。

通信開始処理では、ステップ３００にて、無線通信装置１３０側のマルチＩＤ（Ｍ）とトナーカートリッジ３６側のマルチＩＤ（Ｍ）とが一致しているか否を判断する。ステップ３００で、無線通信装置１３０側のマルチＩＤ（Ｍ）とトナーカートリッジ３６側のマルチＩＤ（Ｍ）とが一致した場合、カートリッジホルダ３４の着脱部９６に適正なトナーカートリッジ３６が装着されていると判断し、ルーチンをステップ３０４へ移行し、無線通信装置１３０がトナーカートリッジ３６との通信を開始する。また無線通信装置１３０側のマルチＩＤ（Ｍ）とトナーカートリッジ３６側のマルチＩＤ（Ｍ）が一致しない場合には、ルーチンをステップ３０２へ移行し、カートリッジホルダ３４の着脱部９６にトナーカートリッジが装着されていないか、又は着脱部９６に装着されているトナーカートリッジが不適正なものであると判断し、所定のエラー処理を実行する。

ステップ３０４〜３０６で、無線通信装置１３０とトナーカートリッジ３６との間で、パスワード照合及びシステムＩＤ照合を順に行う。このとき、トナーカートリッジ３６側のパスワード及びシステムＩＤの何れかが適正でないと判断された場合には、着脱部９６に装着されているトナーカートリッジが不適正なものであると判断し、ルーチンをステップ３０８へ移行し、所定のエラー処理を実行する。またトナーカートリッジ３６側のパスワード及びシステムＩＤの双方が適正であると判断された場合には、ルーチンを３１０へ移行し、無線通信装置１３０のＣＰＵ１４４は、トナーカートリッジ３６における無線通信タグ７２を制御し、ＥＥＰＲＯＭ１４２から感光体ドラム２０，２２，２４，２６に対する露光量、帯電量、現像バイアス等のプロセス情報及びトナーについての充填量、種類及び保存期間等のトナー情報を読み取る。

ステップ３１２では、無線通信装置１３０におけるＣＰＵ１４４は、トナーカートリッジ３６におけるＣＰＵ１３４との間で、ＥＥＰＲＯＭ１４２から読み取った情報がＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込まれているから情報と一致しているか否かを判断するリードチェックを実行し、双方の情報が一致している場合には、ルーチンをステップ３１４へ移行し、また双方の情報が一致していない場合には、ルーチンをステップ３１０にリターンし、ＥＥＰＲＯＭ１４２から読み取った情報がＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込まれた情報と一致するまで、ＥＥＰＲＯＭ１４２に対する情報の読み取り処理を繰り返す。

ステップ３１４では、無線通信装置１３０のＣＰＵ１４４は、レーザープリンター１０固有の識別番号、ユーザ固有の識別番号、トナーカートリッジ３６の使用開始時間等の初期情報をトナーカートリッジ３６における無線通信タグ７２へ送信し、この初期情報を無線通信タグ７２のＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込む。ステップ３１６では、無線通信装置１３０におけるＣＰＵ１４４は、トナーカートリッジ３６におけるＣＰＵ１３４との間で、送信した初期情報がＥＥＰＲＯＭ１４２に誤り無く書き込まれた否かを判断するリードチェックを実行し、双方の情報が一致している場合には、トナーカートリッジ３６との通信開始処理を終了させる。また双方の初期情報が一致していない場合には、ルーチンをステップ３１４にリターンし、無線通信タグ７２に送信した初期情報がＥＥＰＲＯＭ１４２に書き込まれた情報と、ＥＥＰＲＯＭ１４２に対する情報の書き込み処理を繰り返す。

無線通信システム１２８では、上記したＭトナーを収容したトナーカートリッジ３６についての通信開始処理が完了したならば、他のＹ、Ｋ及びＣのトナーを収容したトナーカートリッジ３８，４０，４２との間でも、図8に示される一連の通信開始処理と基本的に同一の処理を順に実行する。レーザープリンター１０の中央制御は、無線通信装置１３０と全てのトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２との間の通信開始処理が終了した後、画像形成動作が開始可能となるようにインターロックを解除する。

また中央制御部は、画像形成を１回行う毎に、又は画像形成を所定回数行う毎に、無線通信装置１３０におけるインターフェイス回路１５４を通して各トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２に対応するプロセス情報、トナー消費量等に関する情報をＣＰＵ１４４に出力する。ＣＰＵ１４４は、中央制御部からの情報を対応するトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の無線通信タグ７２に送信すると共に、その無線通信タグ７２のＥＥＰＲＯＭ１４２に中央制御部からの情報を書き込む。

（実施形態の作用）
次に、上記のように構成された本実施形態に係るレーザープリンター１０による作用について説明する。

本実施形態に係るレーザープリンター１０の無線通信システム１２８では、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２にそれぞれ配置されたタグ側アンテナ８２を、そのコイル軸ＴＣが着脱部９６、９８、１００、１０２に対する挿脱方向に対して略直交するようにトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２により支持することにより、タグ側アンテナ８２をトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の端面部を覆うように配置する必要がなくなるので、トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の端面部にキャップ部４６、従動連結板５２等が配置されている場合でも、これらの部品等に干渉しないように、無線通信タグ７２をトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２に容易に取り付けることができる。

また無線通信システム１２８では、本体側アンテナ１２４を、そのコイル軸ＢＣがトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の着脱部９６、９８、１００、１０２に対する挿脱方向に略直交し、かつ該コイル軸ＢＣに直交するコイル軸直角方向に沿ったコイル面がてタグ側アンテナ８２のコイル面に対向するように、カートリッジホルダ３４に配置したことより、本体側アンテナ１２４を装置本体におけるトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の端面部に対向する部分に配置する必要がなくなるので、装置本体におけるトナーカートリッジ３６、３８、４０、４２の端面部に対向する部分に駆動連結板等の部品が配置されている場合でも、これらの部品へ干渉しないように、本体側アンテナ１２４を装置本体に容易に配置できる。

具体的には、無線通信システム１２８では、２個の本体側アンテナ１２４が２個のトナーカートリッジ３６，３８間に生じる隙間及び、２個のトナーカートリッジ４０，４２間に生じる隙間にそれぞれ配置されているので、従来、レーザープリンターでは有効利用されることが少なかった空間（デッドスペース）に本体側アンテナ１２４を配置でき、かつ本体側アンテナ１２４をタグ側アンテナ８２に十分に近接させつつ、タグ側アンテナ８２に対向させることも容易になるので、装置本体内の狭い空間に本体側アンテナ１２４を効率的に配置でき、かつ無線通信装置１３０と各トナーカートリッジ３６、３８、４０、４２に取り付けられた無線通信タグ７２との間における電磁誘導による電力供給及び電波通信も確実に行えるようになる。

また無線通信システム１２８では、１個の本体側アンテナ１２４の表面部及び裏面部をそれぞれ異なるタグ側アンテナ８２に対向していることから、本体側アンテナ１２４を小型のもの、具体的には、タグ側アンテナ８２と略同一サイズにした場合でも、１個の本体側アンテナ１２４と２個のタグ側アンテナ８２との間での電磁誘導及び電波送受信を確実に実行できるようになる。

図１は、実施形態１に係るレーザプリンタの全体的な構成を示す正面図である。 図２は、図１に示すレーザプリンタの備えるカートリッジホルダにトナーカートリッジを装着した状態を示す斜視図である。 図３は、図２に示すカートリッジホルダにおいて、トナーカートリッジを外したところを手前側から見た構成を示す斜視図である。 図４は、図３に示すカートリッジホルダを奥側から見た構成を示す斜視図である。 図５は、前記カートリッジホルダが備える着脱部における支持ブラケット近傍の構成を示す部分拡大図である。 図６は、前記着脱部の備える支持ブラケット、支持ブラケットと現像器とを接続するトナー給送管、およびトナー給送管の内部に配設されるオーガの構成を示す断面図である。 図７は、図６に示すオーガの構成の詳細を示す斜視図である。 図８は、前記カートリッジホルダに装着されるトナーカートリッジの構成の詳細を示す斜視図である。 図９は、前記トナーカートリッジの底面の構成を示す平面図である。 図１０は、前記トナーカートリッジの底面の構成を示す断面図である。 図１１は、前記トナーカートリッジが前記カートリッジホルダに装着された状態におけるトナーカートリッジ側の無線通信タグと本体側のアンテナユニットとの相対的な位置関係を示す斜視図である。 図１２は、実施形態１に係るレーザープリンタが備える無線通信システムの構成を示すブロック図である。 図１３は、図１２に示す無線通信システムの動作を示すフロー図である。

符号の説明

１０ レーザープリンター（画像形成装置）
１４ メインフレーム（装置本体）
３４ カートリッジホルダ
３６、３８、４０、４２、 トナーカートリッジ
７２ 無線通信タグ
８２ タグ側アンテナ
９２ 回路基板（タグ側無線制御部）
９４ ＩＣチップ（タグ側無線制御部）
９６、９８、１００、１０２ 着脱部
１１８ アンテナユニット
１２０ アンテナユニット
１２４ 本体側アンテナ
１２８ 無線通信システム
１３０ 無線通信装置
１３６ 送受信回路
１３８ 電源回路
１４６ 送受信回路
１４８ 電源回路
１５４ インターフェイス回路

Claims (19)

1. 現像器を備えた電子写真プロセスによって画像を形成するとともに、前記現像器に送られて前記画像の形成に使用されるトナーを収容するトナーカートリッジが３本以上装着されるトナーカートリッジ装着部を備える画像形成装置であって、
   前記トナーカートリッジは、前記トナーカートリッジ装着部におけるトナーカートリッジ挿入部に、前記画像形成装置の幅方向および前記画像形成装置の縦方向に２列以上に並んだ配置で挿入され、前記現像器とは反対側に当該トナーカートリッジに囲まれた空間を形成し、
   前記空間に電子回路を設け、
   前記現像器と前記トナーカートリッジと前記電子回路とは、前記画像形成装置の幅方向に設けられたこと、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の４色を用いて画像を形成するとともに、前記各色のトナーを収容する４本のトナーカートリッジが装着されるフルカラー画像形成装置であって、
   前記トナーカートリッジが装着されるトナーカートリッジ装着部においては、前記トナーカートリッジは、略水平に装着されるとともに、略垂直方向に沿って２列に配列され、一方の列には３個の、他方の列には１個のトナーカートリッジが装着される請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナーカートリッジ装着部において前記他方の列に装着されるトナーカートリッジは、前記一方の列における最上段のトナーカートリッジと略同一の高さに装着される請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記トナーカートリッジ装着部において前記他方の列に装着されるトナーカートリッジは、前記一方の列における最下段のトナーカートリッジと略同一の高さに装着される請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記トナーカートリッジ装着部においては、水平方向に隣接して装着される２個のトナーカートリッジは、一方が他方よりも軸線方向に沿って突出するように装着される請求項２〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記トナーカートリッジは、前記トナーカートリッジ装着部に装着した状態において、ユーザが操作する側の操作側端面が略同一の垂直面上に位置するように形成されてなる請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記トナーカートリッジは、操作側端部が開口した略有底円筒状のカートリッジ本体と、前記カートリッジ本体の操作側開口部を覆蓋して前記操作側端面を形成するキャップ部とからなり、前記キャップ部の軸線方向の長さは、前記トナーカートリッジを前記トナーカートリッジ装着部に装着した状態において前記操作側端面が略同一の垂直面上に位置するように設定されてなる請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記トナーカートリッジ装着部の前記他の列には、前記一の列に装着される３個のトナーカートリッジよりもトナー充填容量の大きなトナーカートリッジが装着される請求項２〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記他の列に装着されるトナーカートリッジは、黒色トナーが収容された黒色トナーカートリッジである請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記トナーカートリッジ装着部にトナーカートリッジが装着された状態において、前記トナーカートリッジ装着部における前記一の列に装着された３本のトナーカートリッジと前記他の列に装着された１本のトナーカートリッジとに囲まれて形成される空間に、電子回路装置が配設されてなる請求項３〜９の何れか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の４色を用いて画像を形成するとともに、前記各色のトナーを収容する４本のトナーカートリッジが装着されるフルカラー画像形成装置であって、
    前記トナーカートリッジが装着されるトナーカートリッジ装着部においては、前記トナーカートリッジは、略水平に装着されるとともに２列に配列され、何れの列にも２個のトナーカートリッジが装着される請求項１に記載の画像形成装置。
12. 前記画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の４色を用いて画像を形成するとともに、前記各色のトナーを収容する４本のトナーカートリッジが装着されるフルカラー画像形成装置であって、
    前記トナーカートリッジが装着されるトナーカートリッジ装着部においては、前記トナーカートリッジは、略水平に装着されるとともに、略水平方向に沿って２列に配列され、一方の列には３個の、他方の列には１個のトナーカートリッジが装着される請求項１に記載の画像形成装置。
13. 前記トナーカートリッジ装着部における他の列に装着されるトナーカートリッジは、前記一の列における右端または左端に位置するトナーカートリッジの上方または下方に位置する請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記トナーカートリッジ装着部にトナーカートリッジが装着された状態において、前記トナーカートリッジ装着部における前記一の列に装着された３本のトナーカートリッジと前記他の列に装着された１本のトナーカートリッジとに囲まれて形成される空間に電子回路装置が配設されてなる請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の４色を用いて画像を形成するとともに、前記各色のトナーを収容する４本のトナーカートリッジが装着されるフルカラー画像形成装置であって、トナーカートリッジ装着部においては、前記トナーカートリッジは垂直方向または水平方向に沿って２列に配列されるとともに、一方の列には３個、他方の列には１個装着され、前記他方の列においては、前記一方の列の端部に位置するトナーカートリッジに隣接するようにトナーカートリッジが装着され、
    前記トナーカートリッジ装着部は、無線信号を送受信する無線通信タグを備えるトナーカートリッジが装着されるとともに、前記トナーカートリッジの備える無線通信タグとの間で無線信号を送受信する通信制御部を備え、
    前記通信制御部は２つのアンテナを備えるとともに、前記トナーカートリッジが装着された状態において、前記アンテナの一方は、前記一方の列と前記他方の列とにおいて互いに隣接する２個のトナーカートリッジの間に位置し、前記アンテナの他方は、前記一方の列における残りの２個のトナーカートリッジの間に位置するように配設されてなる請求項１に記載の画像形成装置。
16. 前記トナーカートリッジ装着部から前記画像形成装置における現像器にトナーを搬送するトナー搬送手段を有してなり、
    前記トナー搬送部は、フレキシブルチューブと、前記フレキシブルチューブの内部に設けられ、軸線の回りに回転するオーガとを備え、
    前記オーガは、
    螺旋状の羽根と羽根の中心に設けられた回転軸とを有する押出オーガと、
    押出オーガの先端において押出オーダと同一の軸線上に設けられているとともに、金属薄板をその幅方向に螺旋状に巻回して形成された螺旋オーガとを有する
    請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
17. 前記フレキシブルチューブは透明または半透明である請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記フレキシブルチューブは水平面となす角度が±２０度以内であるように配設されてなる請求項１６または１７に記載の画像形成装置。
19. 前記オーガの外径は前記フレキシブルチューブの内径よりも小さいとともに、前記フレキシブルチューブの内径と前記オーガの外径との差は１〜２ｍｍの範囲である請求項１６〜１８の何れか１項に記載の画像形成装置。

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