JP2009198563A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線タグの周波数特性のバラツキに起因する通信エラーを低減し、無線タグ製造時の周波数特性管理の緩和により製造時の歩留まりを向上させる。
【解決手段】 画像形成装置１０の制御部１６において、中央制御部５１は、周波数メモリ５２１に記憶される複数の通信周波数の１つを通信回路部５３に設定して無線ＩＣタグ４０に無線送信し、受信回路５３３による無線ＩＣタグ４０からの応答無線送信の受信復調信号に基づいて通信エラーか否かを検出する。通信エラーが検出され、設定回数だけ無線送信をリトライしても通信エラーが検出された場合、周波数変更部５３１に指示して通信回路部５３に設定する通信周波数を変更し、該変更した通信周波数に基づく通信が成功した場合、該通信周波数を無線ＩＣタグ４０との無線通信に用いる通信周波数として設定メモリ５２２に記憶する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

プリンタや、複合機等の画像形成装置では、画像形成に利用され、その都度減耗を生じる消耗品としてトナーや感光体ドラム等を用いている。

この種の画像形成装置では、上記消耗品に無線タグを取り付け、該消耗品が装置本体に装着された際に、装置本体内の制御部が消耗品に取り付けられた無線タグと無線通信を行う構成を有するものが知られている。

装置本体内で無線タグ等と無線通信を行う従来装置の例として、下記特許文献１には、ＩＣラベルの種別に応じて通信手段からの送信出力を可変する等によりＩＣラベルの大きさや種類によらず、目的とするＩＣラベルのみと確実に通信することができるプリンタが開示されている。

下記特許文献２には、ノイズ状況推定手段によりノイズ状況を推定し、通信エラー検知手段に基づき、予め決められた判定条件によりＩＣメモリとの間のデータ通信の再送回数をノイズ状況推定手段の情報により増減させるデジタル複写機が開示されている。
特開２００６−０１８４５６号公報 特開２００５−１５１１５４号公報

本発明は、無線タグの周波数特性のバラツキに起因する通信エラーを低減し、無線タグ製造時の周波数特性管理の緩和により製造時の歩留まりを向上させ得る画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置の発明は、装置本体に対して着脱可能に装着される交換部品に取付けられた無線タグと、前記無線タグと所定の通信周波数を用いて無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部による無線通信により前記無線タグから受信した制御情報に基づく制御を行う制御部とを有し、前記無線タグは、前記制御情報を記憶する記憶手段と、前記無線通信部からの信号により起動して前記記憶手段に記憶された前記制御信号を前記無線通信部に送信する送信手段とを具備し、前記制御部は、前記無線通信部による前記無線タグとの間の無線通信の失敗を検出する失敗検出手段と、前記失敗検出手段により前記無線通信の失敗が検出された場合は、前記通信周波数を変更して前記無線通信を再試行する再試行手段とを具備する。

請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、前記再試行手段は、前記失敗検出手段により前記無線通信の失敗が検出された場合は、同一の通信周波数を用いて前記無線通信を再試行し、該無線通信の再試行回数が予め設定された再試行回数に達しても前記失敗検出手段により前記無線通信の失敗が検出される場合、前記通信周波数を変更して前記無線通信を再試行する。

請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明において、前記無線通信部による前記無線タグとの間の無線通信の信号電圧を検出する電圧検出手段を更に具備し、前記再試行手段は、前記失敗検出手段により前記無線通信の失敗が検出され、かつ前記電圧検出手段により検出される信号電圧が予め設定した電圧より低い場合は、前記同一の通信周波数を用いた前記無線通信の再試行を行うことなく、前記通信周波数を変更して前記無線通信を再試行する。

請求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記再試行手段による再試行により前記無線通信が成功した場合は、該成功した無線通信に用いた通信周波数を記憶する記憶手段を更に具備し、前記無線通信部は、前記記憶手段に記憶した通信周波数を初期値として前記無線タグと通信を行う。

請求項１記載の画像形成装置の発明によれば、通信が失敗しても別の通信周波数に変更して通信を維持でき、広い共振周波数を持つ無線ＩＣタグとの通信が可能となり、無線ＩＣタグの共振周波数の特性管理を緩くし、無線ＩＣタグの製造工程、検査工程を簡略化して製造コストの低減が図れる。

請求項２記載の発明によれば、一度通信が失敗しても、リトライ回数に達するまでは同一通信周波数を用いて通信を試行でき、一時的要因での通信失敗により周波数を変更せずに通信を維持できる。

請求項３記載の発明によれば、一度通信が失敗した場合、受信復調信号の電圧が閾値電圧未満であることを確認して通信周波数を変更して通信維持でき、通信失敗後の同一通信周波数でのリトライ回数を低減できる。

請求項４記載の発明によれば、無線タグの交換や、電源オンに際し、無線タグと通信可能な状態に速やかに移行できる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる画像形成装置１０の機能構成を示すブロック図である。

この画像形成装置１０は、例えば、原稿読取（スキャン）、複写（コピー）、印刷（プリント）、ＦＡＸ（ファクシミリ通信）等の機能を有する複合機を想定したものであり、図１に示すように、所定の読取位置（プラテン上）に載置される原稿Ｇの画像を読取り、電気的な画像信号（画像データ）に変換する読取部１１、読取部１１により原稿Ｇを読取走査して得られた画像データや、外部装置〔この例では、ＰＣ（パーソナル・コンピュータ）６０〕から入力された画像データに対して画像処理を施す画像処理部１２、画像データや動作プログラム等の各種情報を記憶する記憶部１３、画像処理部１２により画像処理された画像信号（印刷データ）に基づき電子写真プロセスを実行して記録媒体（記録用紙）に該印刷データに対応する画像を形成（印刷）する画像形成部１４、タッチパネル機能を有する大型ビットマップディスプレイ等から成る表示／操作部１５、スキャン、コピー、プリント及びＦＡＸ等の各機能に係わる該当各部の動作制御等、装置全体の制御を行なう制御部１６、ＰＣ６０との間での通信インタフェースを司る外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１７を備えて構成される。

画像処理装置１０において、画像形成部１４は、消耗品であるトナーカートリッジ３０を着脱可能に保持している。

トナーカートリッジ３０には、画像形成プロセスの実行時に使用されてその都度減耗するトナーが装填されている。

他方、画像形成部１４には、トナーカートリッジ３０を着脱可能に保持する保持機構（不図示）が設けられ、ユーザは、画像形成装置１０の製造メーカから適合するトナーカートリッジ３０を購入し、該トナーカートリッジ３０を上記保持機構により画像形成部１４に装着して用いる。

図２は、図１における画像形成装置１０のトナーカートリッジ３０の運用に係る詳細機能構成を示すブロック図である。

図２において、画像形成部１４に装着されるトナーカートリッジ３０には、上面の所定位置に、例えば、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：電波方式認識）タグから成る無線ＩＣタグ４０が取付けられている。

この無線ＩＣタグ４０には、例えば、不揮発性メモリ（ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ：ＮＶＭ）から成る記憶部が実装され、該記憶部には、製造メーカでの該トナーカートリッジ３０の製造時にそれぞれ記録された、当該各トナーカートリッジ３０を識別可能な種々の情報（固有の型番、製造シリアル番号、製造工場情報、適合機種情報等の情報）が記憶されている。

一方、画像形成装置１０の装置本体側には、トナーカートリッジ３０が画像形成部１４に装着された際に、該トナーカートリッジ３０が保持する無線ＩＣタグ４０と非接触通信が可能な距離範囲内の適宜な位置に設置され、制御部１６の情報読取／書込処理部１６１の制御下で、無線ＩＣタグ４０の記憶部からの情報読取りと、該記憶部への情報書込みとを行う情報読取／書込部１６２が設けられる。

制御部１６は、トナーカートリッジ３０の装着後、印刷を含む運用が始まると、印刷枚数からトナーの残量を換算して該トナー残量を無線ＩＣタグ４０の記憶部に書き込んだり、次の回に印刷の開始が指示された場合に無線ＩＣタグ４０の記憶部から記憶されているトナー残量を読み込んで装置各部（画像形成プロセス）を制御する機能を有する。

かかる機能動作を円滑に実行するには、無線ＩＣタグ４０と制御部１６間の無線通信の失敗を極力低減することが重要である。

無線ＩＣタグ４０は、通常、ループコイル状のアンテナと、通信回路と、ＩＣ（制御部、記憶部の機能を有する半導体集積回路）部から構成され（図３参照）、制御部１６側の情報読取／書込部１６２（通信回路、アンテナから成る）からの無線送信信号によりＩＣ部内の制御部が起動して該ＩＣ部内の記憶部に記憶された制御信号を情報読取／書込部１６２側に送信する通信機能を有する。

かかる通信機能を実現するため、無線ＩＣタグ４０は、情報読取／書込部１６２からの無線送信信号に対してある共振周波数を持っている。

無線ＩＣタグ４０を製造する際にはその共振周波数を規定された範囲内に収まるように管理しつつ製造が行われるが、無線ＩＣタグ４０の共振周波数が規定範囲の上限又は下限付近であった場合、該無線ＩＣタグ４０を装着し、運用する際、外的なノイズや、制御部１６の通信回路側の特性などを原因として通信の失敗（通信エラー）が発生し易くなる。

また、共振周波数が規定範囲内に収まって製造された無線ＩＣタグ４０でも、その後の運用で、例えば、印刷等の動作に伴い装置内の温度が上昇した場合等に、無線ＩＣタグ４０の共振周波数や通信回路の特定が変動して通信エラーを引き起こすケースも考えられる。

更には、無線ＩＣタグ４０がトナーカートリッジ３０や感光体ドラム（不図示）等の消耗品に保持されて運用される性質上、例えば、消耗品を交換した場合に、該交換前の消耗品に保持される無線ＩＣタグ４０と、交換後の消耗品に保持される無線ＩＣタグ４０との共振周波数が差がある場合は、それまでと同じ無線周波数では通信エラーとなるケースもある。

上述した各種要因に基づく通信エラー低減策としては、無線ＩＣタグ４０の製造時における周波数特性範囲の許容範囲をより厳しく（狭める）ことが一般的であるが、この方法では、検査工数や手直し加工が加わり、製造コストが上昇する。通信回路を精度の良い部品で構成しても同様である。

本発明は、制御部１６に、通信エラーが発生しても別の無線周波数（通信周波数）に変更して通信を維持する制御機能を付加し、無線ＩＣタグ４０との通信におけるエラー発生率を低減すると共に、無線ＩＣタグ４０の周波数特性のバラツキに対する通信の許容範囲を広げて無線ＩＣタグ４０の製造時における周波数特性管理を緩和することによって製造時の歩留まりを向上させるものである。

以下、本発明に係わる画像形成装置１０の処理動作について各実施例を挙げて詳細に説明する。

図３は、本実施例に係る画像形成装置１０における制御部１６と無線ＩＣタグ４０の詳細構成を示すブロック図である。

制御部１６は、図２に示す情報読取／書込処理部１６１を含む中央制御部（ＣＰＵ）５１、周波数メモリ５２１及び設定メモリ５２２を有する記憶部５２、図２に示す情報読取／書込部１６２を構成する通信回路部５３及びアンテナ５４を備えて構成される。

周波数メモリ５２１には、通信回路部５３に対して選択的に設定可能なそれぞれ異なる値の複数の無線周波数が記憶される。

設定メモリ５２２には、周波数メモリ５２１に記憶される複数の無線周波数のうちから選択され、無線ＩＣタグ４０との無線通信に用いる（通信回路部５３に設定する）１つの無線周波数が記憶される。

通信回路部５３は、無線ＩＣタグ４０との無線通信に用いる無線周波数を変更する周波数変更部５３１、設定された無線周波数に基づき無線ＩＣタグ４０に対する無線送信を行う送信回路５３２、該無線送信に対する無線ＩＣタグ４０からの応答無線送信の受信を行う受信回路５３３により構成される。アンテナ５４は、ループコイル状のアンテナにより構成される。

中央制御部５１は、設定メモリ５２に記憶される無線周波数を通信回路部５３（送信回路５３２及び受信回路５３３）に設定し、送信回路５３２により送信情報を（例えば、読出し命令）を変調して上記設定された無線周波数を用いて無線ＩＣタグ４０に無線送信させると共に、該無線送信に応答して無線ＩＣタグ４０から送信された無線送信情報（上記読出し命令によってＩＣ部４３から読み出した制御情報）を受信回路５３３により上記設定された無線周波数により受信、復調させるように通信回路部５３の無線通信動作を制御する機能と、該無線通信により無線ＩＣタグ４０から受信した情報（ＩＣ部４３から読み出した制御情報）に基づき装置各部を制御する機能を有する。

また、中央制御部５１は、図４に示す周波数変更処理機能を有する。この周波数変更処理機能は、周波数メモリ５２１に記憶される複数の無線周波数から選択的に決定された１つの無線周波数を通信回路部５３に設定して無線ＩＣタグ４０に無線送信し、該無線ＩＣタグ４０からの応答無線送信の受信の結果に基づいて通信エラーか否か（通信が失敗したか成功したか）を検出する制御機能、設定中の無線周波数に基づく無線送信に対して無線ＩＣタグ４０からの応答無線送信の受信結果に基づき通信エラーが予め設定した回数続いて検出された場合、周波数変更部５３１に指示して送信回路５３２及び受信回路５３３に設定する無線周波数を変更させる制御機能、変更された無線周波数により無線ＩＣタグ４０に無線送信し、該無線ＩＣタグ４０からの応答無線送信の受信結果に基づき通信エラーでないことが検出された場合、該変更された無線周波数を無線ＩＣタグ４０との無線通信に用いる無線周波数として設定メモリ５２２に記憶（設定）する制御機能とにより実現される。

一方、無線ＩＣタグ４０はループコイル状のアンテナ４１、該アンテナ４１を介して制御部１６側のアンテナ５４との間で無線信号の受信及び送信を行う通信回路４２、該無線ＩＣタグ４０が貼り付けられるトナーカートリッジ３０の製造情報等の他、トナー残量等の制御情報を記憶する記憶部、通信回路部５３からの信号により起動し、該記憶部に対する制御情報等の書き込み及び読出し制御や、読み出した制御情報の送信の制御を行なう制御部を有するＩＣ（半導体集積回路）部４３を備えて構成される。

図４は、本実施例に係る画像形成装置１０の周波数変更処理動作を示すフローチャートである。

図４において、中央制御部５１は、予め設定した周波数変更処理起動条件（以下、起動条件）が発生したか否かを監視し（ステップＳ１０１）、該起動条件が発生した場合（ステップＳ１０１ＹＥＳ）、当該周波数変更処理を起動し、周波数メモリ５２１に記憶されている複数の無線周波数の中から予め設定されている変更アルゴリズム〔例えば、どの周波数からどの順番（昇順、降順等）に変更していくかが予め決められている。〕に従がって１つの無線周波数を選択し、該選択した無線周波数を周波数メモリ５２１から読出して送信回路５３２及び受信回路５３３に設定し（ステップＳ１０２）、周波数変更処理のための情報（特定の命令：例えば、情報の書き込み、読出し等）の送信を送信回路５３２に指示し、該送信回路５３２では該情報を変調して上記設定した無線周波数でアンテナ５４から無線送信させる（ステップＳ１０３）。

なお、上記ステップＳ１０１で監視する起動条件としては、後で詳述するように、通常動作中の無線通信エラーをはじめ、消耗品交換用のカバーの開閉、電源投入等の諸条件が設定可能である。

上記ステップＳ１０３で制御部１６からの無線ＩＣタグ４０に対する無線送信が行われると、無線ＩＣタグ４０では、該無線送信された信号をアンテナ４１で受信し、該受信信号を通信回路４２で復調してＩＣ部４３に取り込み、該ＩＣ部４３の制御部が例えば情報の書込みであるという命令を解析して該命令に従がった処理を行う。

ここで、命令が例えば情報の書込みであれば、該情報を記憶部に書き込んだうえで書込み完了を示す情報の送信命令を通信回路４２に送出する。

通信回路４２は、ＩＣ部４３から送出された送信命令に従がって書込み完了を示す情報を変調してアンテナ４１から無線送信する。

これに対し、制御部１６では、無線ＩＣタグ４０から応答送信された無線信号をアンテナ５４で受信して受信回路５３３に取り込み、該受信回路５３３が該受信信号に含まれる情報を復調し、中央制御部５１に渡す。

中央制御部５１は、上記ステップＳ１０３で情報の書き込み命令を無線送信した後、受信回路５３３から入力する受信復調信号の内容に基づき通信エラーが発生したか否（通信が失敗したか成功したか）かをチェックする（ステップＳ１０４）。

ここで、受信回路５３３からの受信復調信号に基づき通信エラーでない（通信が成功した）ことが検出された場合（ステップＳ１０４ＮＯ）、上記無線送信に用いた無線周波数を設定メモリ５２２に記憶し（ステップＳ１２１）、当該周波数変更処理を終了する。

これに対して、上記無線送信後、受信回路５３３からの受信復調信号に基づき通信エラーであることが検出された場合（ステップＳ１０４ＹＥＳ）、無線送信リトライ（再試行）処理に移行する。

無線送信リトライ処理に移行すると、まず、リトライ回数Ｎ（初期値＝“０”）を“＋１”をインクリメントし（ステップＳ１１１）、該リトライ回数Ｎが設定値に達したか否かをチェックする（ステップＳ１１２）。

ここでリトライ回数Ｎが設定値に達していない場合は（ステップＳ１１２ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に戻り、設定中の無線周波数で上述した無線送信を再度実行する。

その後、ステップＳ１０４で上記無線送信に対する受信復調信号の監視結果から通信エラーが検出され（ステップＳ１０４ＹＥＳ）、ステップＳ１１２でリトライ回数Ｎが設定値を超えていない（ステップＳ１１２ＹＥＳ）うちは、ステップＳ１０３→Ｓ１０４ＹＥＳ→Ｓ１１１→Ｓ１１２ＹＥＳを経て現在設定中の無線周波数で上述した無線送信を繰り返し実施する。

この間、ステップ１１２でリトライ回数Ｎが設定値を超えたと判定される（ステップＳ１１２ＮＯ）前に、ステップＳ１０４で上記無線送信に対する受信回路５３３の受信復調信号に基づき通信エラーでないことが検出されると（ステップＳ１０４ＮＯ）、該無線送信に用いた無線周波数を設定メモリ５２２に記憶し（ステップＳ１２１）、当該周波数変更処理を終了する。

これに対して、上記ステップＳ１０３→Ｓ１０４ＹＥＳ→Ｓ１１１→Ｓ１１２ＹＥＳの処理を繰り返し実施する中で、それぞれの無線通信のいずれも通信エラーが検出されたままステップ１１２でリトライ回数Ｎが設定値に達したことが判定される（ステップＳ１１２ＮＯ）と、周波数メモリ５２１に記憶されている複数の無線周波数を対象に、現時点で設定されている無線周波数に対する変更（シフト）対象の無線周波数を検索する（ステップＳ１１３）。

この検索処理において、中央制御部５１は、上記変更アルゴリズム上のシフト順番を踏まえ、当該通信（エラーが検出された通信）で使用した無線周波数に対して次の順番の無線周波数（１シフト分離間した無線周波数）の検索を行う。

この検索処理中、シフト対象の無線周波数（一度シフトしたものは除く）が存在するか否かを判定し（ステップＳ１１４）、シフト対象の無線周波数が存在するならば（ステップＳ１１４ＹＥＳ）、該シフト対象の無線周波数を送信回路５３２、受信回路５３３に設定し（ステップＳ１１５）、リトライ回数Ｎを初期値“０”にリセット（ステップＳ１１６）したうえ、新たに設定された無線周波数を用いて、ステップＳ１０３以降の処理を続行する。

このステップＳ１０３以降の処理中、ステップＳ１０３→Ｓ１０４ＹＥＳ→Ｓ１１１→Ｓ１１２ＹＥＳの処理において、シフトした無線周波数で予め設定されたリトライ回数Ｎだけ送信をリトライしたにも拘らず、ステップＳ１１２でリトライ回数Ｎが設定値に達したと判定された場合（ステップＳ１１２ＮＯ）、続くステップＳ１１３〜Ｓ１１６で、更に次のシフト順番を有するシフト対象の無線周波数を検索して送信回路５３２、受信回路５３３に設定し（ステップＳ１１３→Ｓ１１１４ＹＥＳ→Ｓ１１５）、リトライ回数Ｎをリセット後（ステップＳ１１６）、ステップＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１１１〜Ｓ１１６までの処理を続行する。

このステップＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１１１〜Ｓ１１６までの処理（設定回数だけ無線送信をリトライしても通信エラーが検出される場合は、次のシフト順番の無線周波数を検索、設定し、該検索、設定された無線周波数での無線送信を実行する処理）は、通信エラーが解消されるまで（通信が成功するまで）、対象となる全ての無線周波数（周波数メモリ５２１に記憶されている）について実施される。

この間、ステップＳ１１５で設定した、シフト後の無線周波数に基づくステップＳ１０３での無線送信に対する受信復調信号の監視結果からステップＳ１０４で通信エラーでないことが検出されると（ステップＳ１０４ＮＯ）、上記ステップＳ１０３での無線送信に用いたシフト後の無線周波数を設定メモリ５２２に記憶し（ステップＳ１２１）、当該周波数変更処理を終了する。

なお、ステップＳ１１５で設定した、シフト後の無線周波数に基づくステップＳ１０３での無線送信に対する受信復調信号の監視結果からステップＳ１０４で通信エラーが検出（ステップＳ１０４ＹＥＳ）された後のステップＳ１１４〜Ｓ１１６の処理中、Ｓ１１１４において、それまでに対象となる全ての無線周波数のシフトが完了していてシフト対象の無線周波数が存在しないと判定された場合（ステップ１１４ＮＯ）は、例えば、表示／操作部１５の表示パネル上にエラーメッセージを表示する等の方法によりエラー報知を行い（ステップＳ１１７）、当該周波数変更処理を終了する。

本実施例において、図４に示す一連の処理中、ステップＳ１０１で検出する起動条件は、無線ＩＣタグ４０を保持する消耗品を装着し、該無線ＩＣタグ４０との無線通信を行うという画像形成装置１０の運用を踏まえ、該無線ＩＣタグ４０との通信エラーを低減する観点から決定する必要がある。

かかる観点からまず考えられるのは、通常動作中の通信エラーの発生を上記起動条件として設定する方法である。

該起動条件の設定時、中央制御部５１は、通常動作中に送信回路５３２からの無線送信に対する受信回路５３３の復調信号信号に基づき通信エラーであることを検出すると（ステップＳ１０１ＹＥＳ）、ステップＳ１０２以降の処理を実施する。

その際、ステップＳ１０２においては、周波数メモリ５２１に記憶されている複数の周波数中、変更アルゴリズム上、最初の周波数を読み出して通信回路部５３に設定し、次いでステップＳ１０３、Ｓ１０４で、該設定周波数で無線ＩＣタグ４０に対する無線送信を行なわせてその通信がエラーか否かをチェックすることは勿論可能である。

但し、これに限らず、ステップＳ１０１でエラーとなったことが検出された無線周波数（現在設定メモリ５２２に設定されている無線周波数）の次のシフト順番を有する無線周波数を周波数メモリ５２１から読み出し、該読み出した無線周波数を送信回路５３２及び受信回路５３３に設定し（ステップＳ１０２）、送信回路５３２による無線送信を行なわせ（ステップＳ１０３）、通信エラーか否かをチェックする（ステップＳ１０４）ようにしても良い。

この場合、ステップＳ１０４で通信エラーが検出された場合、その後ステップＳ１１３〜Ｓ１１５においては、該エラーとなった通信に用いた周波数の次のシフト順番を有する無線周波数にシフトさせたうえで通信エラーのチェックを行うようにすれば良い。

この種の画像形成装置１０では、例えば、動作の継続に伴い内部温度が上昇することで無線ＩＣタグ４０の共振周波数や通信回路の特性が変化することがある。

その場合は、動作当初に設定された通信周波数では通信エラーが発生することがあるため、上述した如く、動作中の通信エラーの発生を起動条件として設定して該起動条件を検出し（ステップＳ１０１ＹＥＳ）、その後、ステップＳ１１３〜Ｓ１１５を経て、通信回路に設定する無線周波数を現在の値から変更することで、温度上昇に伴う無線ＩＣタグ４０の共振周波数や通信回路の特性が変化に対しても通信を維持することができる。

また、動作中に通信エラーが発生した場合（ステップＳ１０１ＹＥＳ）にも直ぐにエラーと判断するのでなく、ステップＳ１１１→Ｓ１１２ＹＥＳ→Ｓ１０３でのリトライ動作を経て通信条件の最適化を再度試みることで通信エラーの発生率を低減できる。

また、上記ステップＳ１０１で監視する起動条件としては、以下のような運用を踏まえて決定する方法もある。

例えば、制御部１６と通信を行う無線ＩＣタグ４０は画像形成装置１０に装着して用いる消耗品に保持されているため、消耗品の交換がなされた場合、制御部１６は別の無線ＩＣタグ４０との通信を行うことになる。

消耗品の交換は着脱用のカバー（不図示）を開け、古い消耗品を取り出した後、新しい消耗品を装着し、カバーを閉めることにより操作可能な状態となる。

このように、カバーの開閉が検出された場合は、消耗品（保持される無線ＩＣタグ）が交換された可能性があり、これまでの同じ周波数では通信エラーを引き起こす可能性がある。

このため、カバーの開閉を検出する開閉検出手段を設け、該開閉検出手段により、上記起動条件として設定された該カバーの開閉が検出された場合（図４のステップＳ１０１ＹＥＳ）に、それ以前の通信周波数記録は無効にし、図４に示すステップＳ１０２以降の周波数変更設定処理を行って新たに装着された無線ＩＣタグ４０の周波数特性に合わせた無線周波数を再設定するようにしても良い。

また、上述した消耗品の交換は装置電源をＯＦＦにした状態で行い、交換後、電源をＯＮにして運用開始することに一般的であるため、電源の投入を上記起動条件として検出し、電源投入が検出された場合に（図４のステップＳ１０１ＹＥＳ）、図４に示すステップＳ１０２以降の周波数変更設定処理を行う構成としても良い。

なお、ここで挙げたカバー開閉、電源投入を起動条件とするケースでは、これら起動条件が検出された場合（ステップＳ１０１ＹＥＳ）に、ステップＳ１０２以降の処理において、設定メモリ５２２に記憶されている無線周波数を初期値として無線ＩＣタグ４０の通信を行うようにしても良い。

この他、ユーザが表示／操作部１５を用いて行う周波数変更モードの設定操作を上記起動条件として検出し（図４のステップＳ１０１ＹＥＳ）、図４に示すステップＳ１０２以降の周波数変更設定処理を行うようにしても良い。

この場合は、周波数変更モード設定操作が検出されることにより（ステップＳ１０１ＹＥＳ）に、ステップＳ１０２において、常に、変更アルゴリズム上、最初の周波数から順番に周波数をシフトしていくようにしても良い。

図５は、本実施例の周波数変更処理（図４参照）に基づく通信回路部５３に対する周波数設定変更例を説明するための周波数対受信レベルの特性を示す図である。

図５において、無線ＩＣタグ４０は、設計上、目標値である周波数ｆ０を挟む下限の周波数ｆ１から上限の周波数ｆ３までが共振周波数の規定範囲とされ、該設計上要求される規定範囲内の共振周波数を持つように製造される。

本実施例では、上記発振周波数特性を有する無線ＩＣタグ４０との通信に際し、制御部１６の制御により通信回路部５３に対し、該無線ＩＣタグ４０の実際の共振周波数が下限値（下限の特性）、目標値（中央の特性）、上限値（上限の特性）のいずれの値である場合でも（あるいは、運用中の温度上昇、経年変化等に周波数特性が変化した場合でも）、各共振周波数（各特性）にマッチする無線周波数（例えば、当該共振周波数に対して最も高い受信レベルが得られる無線周波数）に変更されて通信が維持される。

これにより、無線ＩＣタグ４０の製造時における共振周波数の規定範囲ｆ１〜ｆ３の設計要求を緩くでき無線ＩＣタグ４０の製造コストを低減できる。

他方、画像形成装置１０（制御部１６）側では、装着された無線ＩＣタグ４０との通信に際してその共振周波数にマッチした無線周波数を変更する制御機能を持つことを前提として、部品精度等を要因として周波数特性がバラついた通信回路を使用してもエラーなく通信を行うことができ、結果として、装置本体側の低コスト化も実現できる。

図６は、本実施例に係る画像形成装置１０Ｂにおける制御部１６ｂと無線ＩＣタグ４０の詳細構成を示すブロック図である。

本実施例において、制御部１６ｂは、実施例１の制御部１６と同等の記憶部５２、通信回路部５３、アンテナ５４の他、通信回路部５３の受信回路５３３の受信復調信号を取り込んで該受信復調信号の電圧を検出する電圧検出部５４を備えて構成される。

中央制御部５１ｂは、実施例１と同様、設定メモリ５２に記憶される無線周波数を通信回路部５３（送信回路５３２及び受信回路５３３）に設定し、送信回路５３２により送信情報を（例えば、読出し命令）を変調して上記設定された無線周波数を用いて無線ＩＣタグ４０に無線送信させると共に、該無線送信に応答して無線ＩＣタグ４０から送信された無線送信情報（上記読出し命令によってＩＣ部４３から読み出した制御情報）を受信回路５３３により上記設定された無線周波数により受信、復調させるように通信回路部５３の無線通信動作を制御する機能と、該無線通信により無線ＩＣタグ４０から受信した情報（ＩＣ部４３から読み出した制御情報）に基づき装置各部を制御する機能を有する。

また、中央制御部５１ｂは、図６に示す周波数変更処理機能を有する。この周波数変更処理機能は、周波数メモリ５２１に記憶される複数の無線周波数から選択的に決定された１つの無線周波数を通信回路部５３に設定して無線ＩＣタグ４０に無線送信し、該無線ＩＣタグ４０からの応答無線送信の受信結果に基づいて通信エラーか否か（通信が失敗したか成功したか）を検出する制御機能、設定中の無線周波数に基づく無線送信に対して無線ＩＣタグ４０からの応答無線送信の受信結果に基づき通信エラーが検出された場合、電圧検出部５５にて受信回路５３３の受信復調信号の電圧を検出させる制御機能、電圧検出部５５により検出された受信復調信号電圧が所定の閾値電圧より低い場合に周波数変更部５３１に指示して送信回路５３２及び受信回路５３３に設定する無線周波数を変更させる制御機能、変更された無線周波数により無線ＩＣタグ４０に無線送信し、該無線ＩＣタグ４０からの応答無線送信の受信結果に基づき通信エラーでないことが検出された場合、該変更された無線周波数を無線ＩＣタグ４０との無線通信に用いる無線周波数として設定メモリ５２２に記憶（設定）する制御機能とにより実現される。

図７は、本実施例に係る画像形成装置１０Ｂの周波数変更処理動作を示すフローチャートである。

図７において、実施例１に係る周波数変更処理（図４参照）に示す各処理と同一の各処理には同一の符号を付している。

図７において、中央制御部５１ｂは、周波数変更処理を起動するための予め設定した起動条件が発生したか否かを監視し（ステップＳ１０１）、該起動条件が発生した場合（ステップＳ１０１ＹＥＳ）、該周波数変更処理を起動し、周波数メモリ５２１に記憶されている複数の無線周波数の中から予め設定されている変更アルゴリズムに従がって１つの無線周波数を選択し、該選択した無線周波数を周波数メモリ５２１から読出して送信回路５３２及び受信回路５３３に設定し（ステップＳ１０２）、周波数変更処理のための情報（特定の命令：例えば、情報の書き込み、読出し等）の送信を送信回路５３２に指示し、該送信回路５３２では該情報を変調して上記設定した無線周波数でアンテナ５４から無線送信させる（ステップＳ１０３）。

なお、上記ステップＳ１０１で監視する起動条件としては、実施例１と同様、通常動作中における無線通信エラーの発生を設定することができ、更には、カバー開閉、電源投入、ユーザによる波数変更モード設定操作等の諸条件も設定可能である。

ここで、動作中の通信エラーの発生を起動条件として検出し（ステップＳ１０１ＹＥＳ）、当該周波数変更処理を起動した場合は、ステップＳ１０２において、周波数メモリ５２１に記憶されている複数の周波数中、例えば、当該エラーとなった通信に用いた無線周波数の次シフト順の周波数を読み出して通信回路部５３に設定し、該設定周波数で無線ＩＣタグ４０に対する無線送信を行なわせ、他方、カバー開閉、電源投入、周波数変更モード設定操作を起動条件として検出し（ステップＳ１０１ＹＥＳ）、当該周波数変更処理を起動した場合は、ステップＳ１０２において、周波数メモリ５２１に記憶されている複数の周波数中、変更アルゴリズム上、最初の周波数を読み出して通信回路部５３に設定し、該設定周波数で無線ＩＣタグ４０に対する無線送信を行なわせることができる。

上記ステップＳ１０３で制御部１６からの無線ＩＣタグ４０に対する無線送信が行われると、無線ＩＣタグ４０では、該無線送信された信号をアンテナ４１で受信し、該受信信号を通信回路４２で復調してＩＣ部４３に取り込み、該ＩＣ部４３の制御部が例えば情報の書込みであるという命令を解析して該情報を記憶部に書き込んだうえで、該情報の受信に対する応答動作として、書込み完了を示す情報を通信回路４２で変調してアンテナ４１から無線送信する。

これに対し、制御部１６ｂでは、無線ＩＣタグ４０から応答送信された無線信号をアンテナ５４で受信されると、受信回路５３３が設定されている無線周波数でアンテナ５４の受信出力を取り込んで復調し、中央制御部５１ｂに渡す。

また、この時、受信回路５３３の受信復調信号が電圧検出部５５に入力され、電圧検出部５５は該入力された受信復調信号の電圧を検出する。

中央制御部５１ｂは、上記ステップＳ１０３で情報の書き込み命令を無線送信した後、受信回路５３３から入力する受信復調信号の内容に基づき通信エラーが発生したか否（通信が失敗したか成功したか）かをチェックする（ステップＳ１０４）。

ここで、通信エラーでない（通信が成功した）ことが検出された場合（ステップＳ１０４ＮＯ）、実施例１と同様、上記無線送信に用いた無線周波数を設定メモリ５２２に記憶し（ステップＳ１２１）、当該周波数変更処理を終了する。

これに対して、上記無線送信後、受信回路５３３から入力する受信復調信号の内容に基づき通信エラーであることが検出された場合（ステップＳ１０４ＹＥＳ）、電圧検出部５５による受信回路５３３の受信復調信号電圧の検出結果を取り込み（ステップＳ１０５）、該検出電圧が予め設定している閾値電圧未満であるか否かをチェックする（ステップＳ１０６）。

ここで、電圧検出部５５の検出電圧が閾値電圧未満の場合（ステップＳ１０６ＹＥＳ）、ステップＳ１１３以降の周波数変更処理に移行する。この処理については後で詳述する。

これに対し、電圧検出部５５の検出電圧（受信復調信号の電圧）が閾値電圧未満でない場合（ステップＳ１０６ＮＯ）、無線送信リトライ（再試行）処理に移行する。

送信リトライ処理に移行すると、まず、リトライ回数Ｎ（初期値＝“０”）を“＋１”をインクリメントし（ステップＳ１１１）、該リトライ回数Ｎが設定値に達していない場合は（ステップＳ１１２ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に戻り、設定中の無線周波数で上述した無線送信を再度実行する。

その後、ステップＳ１０４で上記無線送信に対する受信復調信号の監視結果から通信エラーが検出され（ステップＳ１０４ＹＥＳ）、次いで電圧検出部５５で検出された受信復調信号の電圧が閾値電圧未満でないことが検出され（ステップＳ１０５、Ｓ１０６ＮＯ）、更に、ステップＳ１１１を経てステップＳ１１２でリトライ回数Ｎが設定値を超えていない（ステップＳ１１２ＹＥＳ）うちは、ステップＳ１０３→Ｓ１０４ＹＥＳ→Ｓ１０５→Ｓ１０６ＮＯ→Ｓ１１１→Ｓ１１２ＹＥＳを経て現在設定中の無線周波数で上述した無線送信を繰り返し実施する。

この間、ステップ１１２でリトライ回数Ｎが設定値を超えたと判定される（ステップＳ１１２ＮＯ）前に、ステップＳ１０４で上記無線送信に対する受信復調信号の監視結果から通信エラーでないことが検出されると（ステップＳ１０４ＮＯ）、該無線送信に用いた無線周波数を設定メモリ５２２に記憶し（ステップＳ１２１）、当該周波数変更処理を終了する。

これに対して、上記ステップＳ１０３→Ｓ１０４ＹＥＳ→Ｓ１０５→Ｓ１０６ＮＯ→Ｓ１１１→Ｓ１１２ＹＥＳの無線送信リトライ処理を繰り返し実施する中で、それぞれの無線通信のいずれも通信エラーが検出され（ステップＳ１０４ＹＥＳ）、次いで電圧検出部５５で検出された受信復調信号の電圧が閾値電圧未満でないことが検出されたまま（ステップＳ１０５、Ｓ１０６ＮＯ）、ステップ１１２でリトライ回数Ｎが設定値に達したことが判定される（ステップＳ１１２ＮＯ）と、ステップＳ１１３以降の周波数変更処理に移行する。

上記ステップＳ１０６で受信復調信号の電圧が閾値電圧未満であると判定される（ステップＳ１０６ＹＥＳ）ことにより、若しくは、上記無線送信リトライ処理においてリトライ回数Ｎが設定値に達したことが判定される（ステップＳ１１２ＮＯ）ことにより移行するステップＳ１１３において、中央制御部５１ｂは、周波数メモリ５２１に記憶されている複数の無線周波数を対象に、現時点で設定されている無線周波数に対する変更（シフト）対象の無線周波数を検索する（ステップＳ１１３）。

この検索処理において、中央制御部５１ｂは、上記変更アルゴリズム上のシフト順番を踏まえ、当該通信（エラーが検出された通信）で使用した無線周波数に対して次の順番の無線周波数（１シフト分離間した無線周波数）の検索を行う。

この検索処理中、シフト対象の無線周波数（一度シフトしたものは除く）が存在するか否かを判定し（ステップＳ１１４）、シフト対象の無線周波数が存在するならば（ステップＳ１１４ＹＥＳ）、該シフト対象の無線周波数を送信回路５３２、受信回路５３３に設定し（ステップＳ１１５）、リトライ回数Ｎを初期値“０”にリセット（ステップＳ１１６）したうえ、新たに設定された無線周波数を用いて、ステップＳ１０３以降の処理を続行する。

このステップＳ１０３以降の処理中、ステップＳ１０３→Ｓ１０４ＹＥＳ→Ｓ１０５→Ｓ１０６ＮＯ→Ｓ１１１→Ｓ１１２ＹＥＳの処理において、シフトした無線周波数で予め設定されたリトライ回数Ｎだけ送信をリトライしたにも拘らず、ステップＳ１１２でリトライ回数Ｎが設定値に達したと判定された場合（ステップＳ１１２ＮＯ）、続くステップＳ１１３〜Ｓ１１６で、更に次のシフト順番を有するシフト対象の無線周波数を検索し周波数メモリ５２１から読み出して送信回路５３２、受信回路５３３に設定し（ステップＳ１１３→Ｓ１１４ＹＥＳ→Ｓ１１５）、リトライ回数Ｎをリセット後（ステップＳ１１６）、ステップＳ１０３→Ｓ１０４ＹＥＳ→Ｓ１０５→Ｓ１０６ＮＯ→Ｓ１１１→Ｓ１１２ＹＥＳを経た無線送信リトライ処理、または、ステップＳ１０３→Ｓ１０４ＹＥＳ→Ｓ１０５→Ｓ１０６ＹＥＳ→Ｓ１１３〜Ｓ１１６を経た周波数変更処理を続行する。

この間、ステップＳ１１５で設定した、シフト後の無線周波数に基づくステップＳ１０３での無線送信に対する受信復調信号の監視結果からステップＳ１０４で通信エラーでないことが検出されると（ステップＳ１０４ＮＯ）、上記ステップＳ１０３での無線送信に用いたシフト後の無線周波数を設定メモリ５２２に記憶し（ステップＳ１２１）、当該周波数変更処理を終了する。

なお、ステップＳ１１５で設定した、シフト後の無線周波数に基づく無線通信が通信エラーとなり、電圧検出部５５で検出した受信復調信号の電圧が閾値電圧未満となった（ステップＳ１０３→Ｓ１０４ＹＥＳ→Ｓ１０５→Ｓ１０６ＹＥＳ）後のステップＳ１１３〜Ｓ１１５の処理中、Ｓ１１４において、それまでに対象となる全ての無線周波数のシフトが完了していてシフト対象の無線周波数が存在しないと判定された場合（ステップ１１４ＮＯ）は、例えば、表示／操作部１５の表示パネル上にエラーメッセージを表示する等の方法によりエラー報知を行い（ステップＳ１１７）、当該周波数変更処理を終了する。

本実施例における図７に示す周波数変更処理によれば、動作中の通信エラーの発生、カバー開閉、電源投入、周波数変更モード設定操作等の諸条件を起動条件として検出（ステップＳ１０１ＹＥＳ）してステップＳ１０２以降の周波数変更処理を起動し、該周波数変更処理において、この時の無線ＩＣタグ４０の共振周波数にマッチする無線周波数に変更して（図５参照）通信を維持することにより、実施例１と同様、無線ＩＣタグ４０の製造時における共振周波数の要求値を緩くして該無線ＩＣタグ４０の製造コストを低減できる。

これに加え、本実施例では、通信エラーが発生した時、通信回路部５３の復調信号の電圧レベルを検出し、該電圧レベルがある閾値電圧より低い場合に周波数特性の不一致による通信エラーと判断し、その周波数ではリトライせずに次の周波数を変更、設定してリトライするため、通信エラー後、同じ周波数で何回かリトライした後に周波数を変更する場合に比べて、リトライ回数が増えて通信時間が増大することを回避できる。

また、図７の例では、通信エラーが発生しない限り、受信復調信号電力が閾値電圧未満であることを認識して周波数を変更してリトライする処理が行われないが、これに限らず、一定の通信回数間隔で受信回路５３３の復調信号の電圧レベルを検出、監視し、該電圧レベルが閾値電圧未満の場合に共振周波数や通信回路の特性が変化した可能性ありと判断して別の周波数に変更して通信条件の最適化を定期的に実行するようにしても良く、この場合は、外部ノイズなどの通信阻害要因に起因する通信エラーの発生率を下げることができる。

この他、本発明は、上記し、且つ図面に示す実施例に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。

例えば、上記各実施例では、トナーカートリッジ３０に保持される無線ＩＣタグ４０を対象とする周波数変更処理を例示したが、本発明は、これに限らず、感光体ドラム等の他の消耗品、あるいは、消耗品以外の各種機能ユニット等、装置本体に対して着脱可能な交換部品に取付けられる無線ＩＣタグ４０との間の無線通信の通信エラー低減に有用である。

本発明は、無線タグを付加した機能ユニットを装置本体に実装し、該無線タグと無線通信する制御部を備えるプリンタや複合機等の画像形成装置に適用できる。

本発明に係わる画像形成装置の機能構成を示すブロック図。 画像形成装置のトナーカートリッジ運用に係る詳細機能構成を示すブロック図。 実施例１の画像形成装置の制御部と無線ＩＣタグの詳細構成を示すブロック図。 実施例１に係わる画像形成装置の周波数変更処理動作を示すフローチャート。 実施例１の周波数変更処理に基づく周波数設定変更例を説明するための特性図。 実施例２の画像形成装置の制御部と無線ＩＣタグの詳細構成を示すブロック図。 実施例２に係わる画像形成装置の周波数変更処理動作を示すフローチャート。

符号の説明

１０…画像形成装置、１１…読取部、１２…画像処理部、１３…記憶部、１４…画像形成部、１５…表示／操作部、１６，１６ｂ…制御部、１６１…情報読取／書込処理部、１６２…情報読取／書込部、５１，５１ｂ…中央制御部（ＣＰＵ）、５２…記憶部、５２１…周波数メモリ、５２２…設定メモリ、５３…通信回路部、５３１…周波数変更部、５３２…送信回路、５３３…受信回路、５４…アンテナ、５５…電圧検出部、１７…通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部、３０…トナーカートリッジ、４０…無線ＩＣタグ、４１…アンテナ、４２…通信回路、４３…ＩＣ（半導体集積回路）部、６０…外部装置（ＰＣ：パーソナル・コンピュータ）

Claims (4)

1. 装置本体に対して着脱可能に装着される交換部品に取付けられた無線タグと、
   前記無線タグと所定の通信周波数を用いて無線通信を行う無線通信部と、
   前記無線通信部による無線通信により前記無線タグから受信した制御情報に基づく制御を行う制御部と
   を有し、
   前記無線タグは、
   前記制御情報を記憶する記憶手段と、
   前記無線通信部からの信号により起動して前記記憶手段に記憶された前記制御信号を前記無線通信部に送信する送信手段と
   を具備し、
   前記制御部は、
   前記無線通信部による前記無線タグとの間の無線通信の失敗を検出する失敗検出手段と、
   前記失敗検出手段により前記無線通信の失敗が検出された場合は、前記通信周波数を変更して前記無線通信を再試行する再試行手段と
   を具備する画像形成装置。
2. 前記再試行手段は、
   前記失敗検出手段により前記無線通信の失敗が検出された場合は、同一の通信周波数を用いて前記無線通信を再試行し、該無線通信の再試行回数が予め設定された再試行回数に達しても前記失敗検出手段により前記無線通信の失敗が検出される場合、前記通信周波数を変更して前記無線通信を再試行する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記無線通信部による前記無線タグとの間の無線通信の信号電圧を検出する電圧検出手段
   を更に具備し、
   前記再試行手段は、
   前記失敗検出手段により前記無線通信の失敗が検出され、かつ前記電圧検出手段により検出される信号電圧が予め設定した電圧より低い場合は、前記同一の通信周波数を用いた前記無線通信の再試行を行うことなく、前記通信周波数を変更して前記無線通信を再試行する請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記再試行手段による再試行により前記無線通信が成功した場合は、該成功した無線通信に用いた通信周波数を記憶する記憶手段
   を更に具備し、
   前記無線通信部は、
   前記記憶手段に記憶した通信周波数を初期値として前記無線タグと通信を行う請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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