JP2011150022A - 画像形成装置、識別装置、識別用半導体集積装置及び識別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーボトル側に設ける記憶領域に記憶させる情報を削減することが可能な画像形成装置、識別装置、識別用半導体集積装置及び識別方法を提供することを目的としている。
【解決手段】識別対象物に係る情報が記憶された記憶領域と、前記識別対象物に係る情報の取得要求を受けて、前記情報を複数の前記識別対象物において異なる所定範囲の電圧の信号として返送する返送手段と、を有し、当該画像形成装置は、前記複数の前記識別対象物へ前記情報の取得要求を送信する送信手段と、前記複数の前記識別対象物から前記信号を受信する受信手段と、受信した前記信号の前記電圧の範囲を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段による検出結果に基づき前記識別対象物を識別する識別手段と、を有するを有する。
【選択図】図６

Description

当該識別対象物に係る情報が記憶された記憶領域をそれぞれ有する複数の識別対象物を識別する画像形成装置、この画像形成装置に搭載された識別装置、識別対象物に実装された識別用半導体集積装置及び識別方法に関する。

近年のプリンタや複写機等の画像形成装置では、画質向上や操作性向上等の為に、トナーボトル等のトナー情報を装置本体に入力し、この情報を元に画像形成装置を制御することが一般的になっている。トナー情報とは、例えばトナーボトル毎に付与されたシリアル番号、トナーの色情報、トナー残量等の情報である。

例えば装置本体にトナー情報が入力される技術として、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）と接続されたネットワークプリンタが挙げられる。ネットワークプリンタは、トナーボトル内のトナー情報を識別するため、トナーボトル等の交換部品の情報がプリンタ本体に入力されるように構成されている。

ネットワークプリンタでは、各トナーボトルにトナー情報が記憶された記憶領域を有するチップが設けられている。ネットワークプリンタ本体において、トナーボトルが交換されると、このチップからトナー情報がネットワークプリンタ本体へ入力される。ネットワークプリンタは、トナー情報がプリンタ本体に入力されたことを検知すると、このトナー情報をＰＣに送信する。ＰＣ側では、トナー情報に含まれる色情報に基づきトナーボトルの色を識別し、モニタに各色毎のトナー残量等のトナー情報を表示することで、ユーザにトナーボトルの交換時期を通知する。

トナーボトルと装置本体との間の情報伝達は、トナーボトルと装置本体とを連結するドロワーコネクタ等が用いられる。ドロワーコネクタは、トナーボトルの装着動作に連動して、トナー情報が記憶された記憶媒体と装置本体との電気的な接続を可能とする。尚記憶媒体は、トナーボトルに設けられている。

トナーボトルに設けられた記憶媒体と装置本体との情報伝達にドロワーコネクタ等の連結手段を用いた場合、記録媒体と装置本体とが接触不良を起こす虞がある。また、倉庫で在庫管理を実施する際に、記憶媒体が実装されたトナーボトル全ての基板に電源を入れて記憶媒体に情報を書き込む必要があり、手間がかかるものであった。

そこで、別の従来の画像形成装置では、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）通信という電波を介した通信手段により、トナーボトルの記憶媒体に記憶されたトナー情報を画像形成装置本体へ伝達している。画像形成装置では、このトナー情報に含まれるトナーの色情報、シリアル番号、トナー残量等に基づき、各色毎にトナーボトルの状態を管理している。

特許文献１には、部品を交換した場合でも画像形成装置を最適に制御することが記載されている。

上記従来の画像形成装置では、記憶媒体から読み取られたトナー情報に含まれるトナーの色情報に基づき、トナーボトルの色を識別し、各色毎にトナーボトルの状態を管理している。このため従来の画像形成装置では、トナーボトル側に設ける記憶媒体にトナーボトルの色情報を含むトナー情報を記憶させる必要があった。

しかしながら近年では、コスト面等を考慮して、記憶媒体に記憶させる情報量を削減し、記憶領域の容量を小さくすることが望まれている。

本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、トナーボトル側に設ける記憶領域に記憶させる情報を削減することが可能な画像形成装置、識別装置、識別用半導体集積装置及び識別方法を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成すべく以下の如き構成を採用した。

本発明は、複数の識別対象物が着脱可能に搭載される画像形成装置であって、前記識別対象物は、前記識別対象物に係る情報が記憶された記憶領域と、前記識別対象物に係る情報の取得要求を受けて、前記情報を前記複数の前記識別対象物において異なる所定範囲の電圧の信号として返送する返送手段と、を有し、当該画像形成装置は、前記複数の前記識別対象物へ前記情報の取得要求を送信する送信手段と、前記複数の前記識別対象物から前記信号を受信する受信手段と、受信した前記信号の前記電圧の範囲を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段による検出結果に基づき前記識別対象物を識別する識別手段と、を有する、を有する。

また本発明の画像形成装置において、前記識別手段は、前記送信手段により前記取得要求が送信されるタイミングと、前記電圧検出手段による検出結果と、前記複数の前記識別対象物とが対応付けられた対応テーブルにより、前記識別対象物を識別する。

また本発明の画像形成装置において、前記電圧検出手段は、前記複数の前記識別対象物のそれぞれから送信された前記信号の電圧と、前記信号の電圧と対応した複数の値の異なる基準電圧とを比較する複数の電圧比較手段から構成されており、前記対応テーブルは、前記取得要求が送信されるタイミングと、前記複数の電圧比較手段の出力のパターンと、前記複数の識別対象物とが対応付けられている構成とした。

また本発明の画像形成装置において、前記送信手段は、前記情報の取得要求を異なるタイミングで前記複数の前記識別対象物へ送信し、前記受信手段は、前記取得要求が送信されたタイミングと対応して前記情報を受信する構成とした。

本発明は、識別対象物に係る情報が記憶された記憶領域をそれぞれ有する複数の前記識別対象物と有線又は無線にて接続されており、前記識別対象物を識別する識別装置であって、前記複数の前記識別対象物へ異なるタイミングで前記情報の取得要求を送信する送信手段と、前記取得要求に対応して前記複数の前記識別対象物から返送される前記情報を前記複数の前記識別対象物において異なる所定範囲の電圧の信号として受信する受信手段と、前記受信手段により受信した前記信号の前記電圧の範囲を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段による検出結果に基づき前記識別対象物を識別する識別手段と、を有する。

本発明は、識別装置により識別される識別対象物に設けられる識別用半導体集積装置であって、前記識別対象物に係る情報が記憶された記憶領域と、前記識別装置から前記情報の取得要求を受けて、前記情報を所定範囲の電圧の信号として前記識別装置へ返送する返送手段と、前記電圧の範囲を設定する設定手段と、前記所定範囲の電圧を生成する電圧生成手段と、を有する。

本発明は、複数の識別対象物が着脱可能に搭載されており、前記複数の前記識別対象物を識別する画像形成装置による識別方法であって、前記複数の前記識別対象物がそれぞれ有する記憶領域に記憶された前記識別対象物に係る情報の取得要求を前記複数の前記識別対象物に送信する送信手順と、前記取得要求に対応して前記複数の前記識別対象物から返送される前記情報を前記複数の前記識別対象物において異なる所定範囲の電圧の信号として受信する受信手順と、前記受信手順において受信した前記信号の前記電圧の範囲を検出する電圧検出手順と、前記電圧検出手順において検出された結果に基づき前記識別対象物を識別する識別手順と、を有する。

本発明によれば、トナーボトル側に設ける記憶領域に記憶させる情報を削減ことができる。

第一の実施形態の画像形成装置を説明する図である。 第一の実施形態のトナー制御部を説明するための図である。 電圧検出部を説明するための図である。 第一の実施形態のＣＰＵの機能構成を説明する図である。 第一の実施形態の対応テーブルの一例を示す図である。 第一の実施形態におけるエンジン制御部とトナー制御部との通信の例を示す図である。 第一の実施形態の画像形成装置によるトナーボトルの識別を説明するフローチャートである。 第二の実施形態の画像形成装置を説明する図である。 第二の実施形態のトナー制御部とＩＤチップを説明する図である。

本発明は、複数の識別対象物（交換部品）に対し、複数の識別対象物から、それぞれ異なる範囲の電圧で送信される信号を受信し、各識別対象物から送信される電圧に基づき複数の記録媒体を識別する。
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。本発明の第一の実施形態では、識別対象物である交換部品を４色のトナーボトルとし、各トナーボトルから受信する信号の電圧の範囲に基づき、画像形成装置に４色トナーボトルの色を識別させる。

図１は、第一の実施形態の画像形成装置を説明する図である。

本実施形態の画像形成装置１０は、コントローラ１００と、スキャナ制御部２００と、エンジン制御部３００と、ＦＡＸ（facsimile）ユニット１１０とがＰＣＩ（Peripheral Components Interconnect）バスＢを介して接続されている。

画像形成装置１０において、コントローラ１００は、画像形成動作の指定を受け付け、画像形成動作を設定する。スキャナ制御部２００は、スキャナエンジンの駆動制御を行う。エンジン制御部３００は、プリンタエンジンの駆動制御を行う。

本実施形態のコントローラ１００は、画像形成、ユーザーインターフェースやモード設定、コピーやプリンタといったアプリケーションの制御などを司る。ントローラ１００は、主に画像形成を行うＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、各種の処理動作を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御用プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）、各種情報を一時的に記憶するＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、画像形成装置１０の動作条件全ての設定情報を記憶するＮＶ−ＲＡＭ（Non Volatile RAM）等を備えている。またコントローラ１００は、処理対象のデータを格納するＨＤＤ１２０、ユーザーインターフェースとなる操作部制御ボード１３０、外部通信機器からネットワークを介してＬＡＮ等で情報を送受信するＬＡＮインターフェースボード１４０と接続されている。

本実施形態のコントローラ１００は、操作部制御ボード１３０やＬＡＮインターフェースボード１４０を介した外部機器から画像形成動作の指定を受け付け、画像形成動作を実行し、作成した画像をエンジン制御部３００にＰＣＩバスＢを介して伝達する。

本実施形態のスキャナ制御部２００は、ユーザが設置した用紙の画像をカラーＣＣＤ（Charge Coupled Device）より読み取り、読み取った画像をエンジン制御部３００の画像処理部３１０にＰＣＩバスＢを介して伝達する。カラーＣＣＤは、スキャナのＩ／Ｏ（Input/Output）制御や画像転送を行うＳＢＵ(Scanner Board Unit)がモータ等の各種電装品４００を制御することで、動作する。

本実施形態のエンジン制御部３００は、画像処理部３１０、ＣＰＵ３２０、ＲＯＭ３３０、ＳＲＡＭ３４０、ＮＶ−ＲＡＭ３５０、シリアルインターフェース３６０、Ｉ／Ｏ ＡＳＩＣ３７０、３７１を有する。

ＣＰＵ３２０は、主に各種の処理動作を行う。ＲＯＭ３３０は、制御用プログラムが固定的に記憶されている。ＳＲＡＭ３４０は各種情報を一時的に記憶する。ＮＶ−ＲＡＭ３５０は、各種動作の設定情報を記憶する。Ｉ／Ｏ ＡＳＩＣ３７０、３７１は、各種電装品のＩ／Ｏ制御を実行する。シリアルインターフェース３６０は、書込制御部２１０、画像処理部３１０、Ｉ／Ｏ ＡＳＩＣ３７０、３７１等と通信を行う。

Ｉ／Ｏ ＡＳＩＣ３７０、３７１は、シリアル通信インターフェース、アナログ／デジタル変換部、Ｉ／Ｏインターフェースを備えている。本実施形態のＩ／Ｏ ＡＳＩＣ３７０、３７１は、バスやシリアルインターフェースを介してエンジン制御部３００内のＣＰＵ３２０から指示を受け、ソレノイドやクラッチ、モータ、給紙制御、センサ入力といった各種電装品４００の制御を行う。

コントローラ１００やスキャナ制御部２００からＰＣＩバスＢを介して送られてきた画像は、エンジン制御部３００により書込制御部２２０へ送信される。書込制御部２２０は、送信された画像をパターンとして用紙に書き込み、プリントやコピーといった動作を行う。またスキャナ制御部２００により読み取られた画像は、エンジン制御部３００を介してコントローラ１００へ送信された後、ＬＡＮインターフェースボード１４０を介して外部のＰＣに転送されることで、スキャナ動作を行う。

本実施形態のトナー制御部５００は、エンジン制御部３００と接続されている。トナー制御部５００は、コネクタ５１０、電圧検出部５２０を有する。

コネクタ５１０は、各トナーボトル５４０とトナー制御部５００とを接続し、各トナーボトル５４０が備えるＩＤ（Identification）チップ５５０とトナー制御部５００との間の情報の送受信を可能とする。尚ＩＤチップ５５０とトナー制御部５１０との間で送受信される情報とは、トナーに係る情報（以下、トナー情報）である。トナー情報とは、例えばトナーの色を示す色情報、トナーボトルを識別するためのシリアル番号、トナーの残量を示す残量情報、トナーボトルの製造年月日等である。本実施形態のトナー情報には、トナーの色情報は含まれない。

本実施形態の電圧検出部５２０は、コネクタ５１０から受信したトナー情報の電圧の範囲を検出する。本実施形態のＣＰＵ３２０では、電圧検出部５２０により検出されたトナー情報の電圧の範囲に基づきトナーボトル５４０の色を識別する。電圧検出部５２０の詳細とＣＰＵ３２０によるトナーボトル５４０の色の識別の詳細は後述する。

ＩＤチップ５５０は、テジタル部５５１、記憶部５５２を有する。デジタル部５５１は、プロトコル解析/実行を司る。またデジタル部５５１は、所定範囲の電圧を生成し、この所定範囲内の電圧の信号に、トナー情報の信号を重畳させてトナー制御部５００へ送信する。尚所定範囲は、後述する電圧検出部５２０の基準電圧Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆ４に基づき、各色のＩＤチップ５５０毎に予め設定されている。記憶部５５２は、トナー情報が格納された記憶領域である。

尚本実施形態のトナーボトル５４０は、Ｙトナーボトル５４０Ｙ、Ｍトナーボトル５４０Ｍ、Ｃトナーボトル５４０Ｃ、Ｋトナーボトル５４０Ｋを含む。以下の本実施形態の説明では、特にトナーの色を指定しない場合は、トナーボトル５４０とする。

また本実施形態のＩＤチップ５５０も同様に、Ｙトナーボトル５４０ＹにはＩＤチップ５５０Ｙ、Ｍトナーボトル５４０ＭにはＩＤチップ５５０Ｍ、Ｃトナーボトル５４０ＣにはＩＤチップ５５０Ｃ、Ｋトナーボトル５４０ＫにはＩＤチップ５５０Ｋが設けられている。以下の実施形態の説明では、特にトナーの色を指定しない場合は、ＩＤチップ５５０とする。また本実施形態のコネクタも同様に、Ｙトナーボトル５４０ＹとＩＤチップ５５０Ｙとを接続するコネクタ５１０Ｙ、Ｍトナーボトル５４０ＭとＩＤチップ５５０Ｍとを接続するコネクタ５１０Ｍ、Ｃトナーボトル５４０ＣとＩＤチップ５５０Ｃとを接続するコネクタ５１０Ｃ、Ｋトナーボトル５４０ＫとＩＤチップ５５０Ｋとを接続するコネクタ５１０Ｋを有する。以下の実施形態の説明では、特にトナーの色を指定しない場合は、コネクタ５１０とする。

本実施形態では、トナーボトル５４０の有するＩＤチップ５５０からトナー制御部５００へそれぞれ異なる電圧の範囲内でトナー情報を送信する。トナー制御部５００は、電圧検出部５２０により各ＩＤチップ５５０から送信されたトナー情報の電圧の範囲を検出する。そしてＣＰＵ３２０は、電圧検出部５２０による検出結果に基づき、各トナーボトル５４０の色を識別する。本実施形態では、上記構成により、トナーボトル５４０の色情報を用いずに各トナーボトル５４０の色を識別することができる。よって本実施形態によれば、ＩＤチップ５５０の記憶部５５２の記憶領域にトナーボトル５４０の色情報を記憶させる必要がなく、記憶領域の容量を削減することができる。

以下に、図２を参照して本発明のトナー制御部５００についてさらに説明する。図２は、第一の実施形態のトナー制御部を説明するための図である。

本実施形態のトナー制御部５００のコネクタ５１０には、信号線ｓ１、信号線ｓ２、クロック信号線ｃｋが接続されている。信号線ｓ１は、ＣＰＵ３２０からの送信データをＩＤチップ５５０へ供給するための信号線である。尚ＣＰＵ３２０から送信される送信データとは、トナー情報の取得要求である。信号線ｓ２は、ＩＤチップ５５０からＣＰＵ３２０へトナー情報を送信するための信号線である。ＣＰＵ３２０は、信号線ｓ２を介してＩＤチップ５５０からのトナー情報を受信する。クロック信号線ｃｋは、ＣＰＵ３２０からＩＤチップ５５０へクロック信号を供給するためのクロック信号線である。

信号線ｓ２は、電圧検出部５２０へ入力されている。電圧検出部５２０の出力は、ＣＰＵ３２０へ供給される。

本実施形態のコネクタ５１０Ｙ、５１０Ｍ、５１０Ｃ、５１０Ｋには、それぞれに対応したクロック信号線ｃｋ１、ｃｋ２、ｃｋ３、ｃｋ４が接続されている。そしてコネクタ５１０Ｙ、５１０Ｍ、５１０Ｃ、５１０Ｋには、それぞれのクロック信号線を介してＣＰＵ３２０からそれぞれが同期しないクロック信号が供給される。以下の説明では、クロック信号線ｃｋ１によりコネクタ５１０Ｙへ供給されるクロック信号をクロック１、クロック信号線ｃｋ２によりコネクタ５１０Ｍへ供給されるクロック信号をクロック２、クロック信号線ｃｋ３によりコネクタ５１０Ｃへ供給されるクロック信号をクロック３、クロック信号線ｃｋ４によりコネクタ５１０Ｋへ供給されるクロック信号をクロック４とする。

本実施形態のＩＤチップ５５０Ｙは、クロック１と同期してＣＰＵ３２０からトナー情報の取得要求が供給される。ＩＤチップ５５０Ｙは、この取得要求を受けて、クロック１と同期してトナー情報ＣＰＵ３２０へ送信する。ＩＤチップ５５０Ｍは、クロック２と同期してＣＰＵ３２０からトナー情報の取得要求が供給される。ＩＤチップ５５０Ｍは、この取得要求を受けて、クロック２と同期してトナー情報をＣＰＵ３２０へ送信する。ＩＤチップ５５０Ｃ、ＩＤチップ５５０Ｋも同様である。

本実施形態では、ＩＤチップ５５０Ｙ、ＩＤチップ５５０Ｍ、ＩＤチップ５５０Ｃ、ＩＤチップ５５０Ｋの順にトナー情報の取得要求を受けるように、ＣＰＵ３２０からクロック１〜４が供給される。

また本実施形態のトナー情報の取得要求には、各ＩＤチップ５５０の記憶部５５２においてトナー情報の格納場所を示すアドレスが含まれている。ＩＤチップ５５０は、トナー情報の取得要求を受けると、取得要求に含まれるアドレスに基づき、指定されたアドレスに格納されたトナー情報をＣＰＵ３２０へ出力する。本実施形態では、トナー情報は、ひとつの情報のかたまりであるデータセットとして記憶部５５２に格納されているものとした。

次に、図３を参照して本実施形態の電圧検出部５２０について説明する。図３は、電圧検出部を説明するための図である。

本実施形態の電圧検出部５２０は、コンパレータ５２１、５２２、５３２、５２４を有する。また本実施形態の基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、Ｖｒｅｆ３、Ｖｒｅｆ４を有する。コンパレータ５２１、５２２、５３２、５２４の一方の入力には、信号線ｓ２から信号が供給される。コンパレータ５２１の他方の入力には、基準電圧Ｖｒｅｆ１が供給される。コンパレータ５２２の他方の入力には、基準電圧Ｖｒｅｆ２が供給される。コンパレータ５２３の他方の入力には、基準電圧Ｖｒｅｆ３が供給される。コンパレータ５２４の他方の入力には、基準電圧Ｖｒｅｆ４が供給される。

コンパレータ５２１の出力は、出力Ｔ１として出力される。コンパレータ５２２の出力は、出力Ｔ２として出力される。コンパレータ５２３の出力は、出力Ｔ３として出力される。コンパレータ５２４の出力は、出力Ｔ４として出力される。出力Ｔ１、出力Ｔ２、出力Ｔ３、出力Ｔ４は、ＣＰＵ３２０へ供給される。

本実施形態のＩＤチップ５５０のデジタル部５５１で生成される電圧の範囲は、電圧検出部５２０の基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、Ｖｒｅｆ３、Ｖｒｅｆ４に基づき設定されている。例えばデジタル部５５１Ｙで生成される電圧の範囲は、基準電圧Ｖｒｅｆ１以上である。デジタル部５５１Ｍで生成される電圧の範囲は、基準電圧Ｖｒｅｆ２以上基準電圧Ｖｒｅｆ１未満である。デジタル部５５１Ｃで生成される電圧の範囲は、基準電圧Ｖｒｅｆ３以上基準電圧Ｖｒｅｆ２未満である。デジタル部５５１Ｋで生成される電圧の範囲は、基準電圧Ｖｒｅｆ４以上基準電圧Ｖｒｅｆ３未満である。

以上のようにデジタル部５５１で生成される電圧の範囲を設定した場合、信号線ｓ２を介してデジタル部５５１Ｙからの信号が入力されると、出力Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４はすべてハイレベル（以下、Ｈレベル）となる。またデジタル部５５１Ｍからの信号が入力されると、出力Ｔ１のみローレベル（以下、Ｌレベル）となり、出力Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４はハイレベル（以下、Ｈレベル）となる。デジタル部５５１Ｃからの信号が入力されると、出力Ｔ１、Ｔ２はＬレベルとなり、出力Ｔ３、Ｔ４はＨレベルとなる。デジタル部５５１Ｙからの信号が入力されると、出力Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３はＬレベルとなり、出力Ｔ４はＨレベルとなる。

本実施形態のＣＰＵ３２０は、電圧検出部５２０の出力Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のパターンに基づきトナーボトル５４０の色を識別する。以下に、図４を参照して本発明のエンジン制御部３２０の有するＣＰＵ３２０について説明する。図４は、第一の実施形態のＣＰＵの機能構成を説明する図である。

本実施形態のＣＰＵ３２０は、トナー状態検出指示部３２１、送信部３２２、受信部３２３、色識別部３２４、記憶領域３２５を有する。

トナー状態検出指示部３２１は、トナーボトル５４０の状態の検出が必要となったとき、トナーボトル５４０の色の識別やトナーボトル５４０の状態の検出を指示する。本実施形態においてトナーボトル５４０の状態の検出が必要となるときとは、例えば画像形成装置１０の電源オフ状態から電源オン状態となったとき、トナーボトル５４０の収納部のドアが開閉されたとき、画像形成装置１０による印刷処理が完了したとき等である。

例えば画像形成装置１０の電源オフ状態から電源オン状態となったとき、トナーボトル５４０の収納部のドアが開閉されたときは、何れもトナーボトル５４０が交換された可能性がある。よってＣＰＵ３２０は、４色のトナーボトル５４０のトナー情報を取得し、各色毎のトナーボトル５４０が正しく装着されているか否かを判断する。また印刷処理の完了後は、トナーボトル５４０の残量が不足している可能性がある。よってＣＰＵ３２０は、４色のトナーボトル５４０のトナー残量を取得し、各色毎にトナーが不足しているか否かを判断する。

送信部３２２は、トナー状態検出指示部３２１からの指示に基づき、トナー情報の取得要求をトナー制御部５００へ送信する。本実施形態の送信部３２２は、ＣＰＵ３２０で生成されるクロック１と同期してトナーボトル５４０Ｙへトナー情報の取得要求を送信する。また送信部３２２は、クロック２と同期してトナーボトル５４０Ｍへトナー情報の取得要求を送信する。送信部３２２は、クロック３と同期してトナーボトル５４０Ｃへトナー情報の取得要求を送信する。送信部３２２は、クロック４と同期してトナーボトル５４０Ｋへトナー情報の取得要求を送信する。本実施形態のクロック１〜４には、非同期であるから、各トナーボトル５４０へは異なるタイミングでトナー情報の取得要求が送信されることになる。

受信部３２３は、トナー制御部５００から返送される情報を受信する。

色識別部３２４は、受信部３２３から受信したトナー情報の電圧の範囲と、後述する対応テーブル３３０とに基づきトナーボトル５４０の色を識別する。

記憶領域３２５には、対応テーブル３３０が格納されている。図５は、第一の実施形態の対応テーブルの一例を示す図である。図５に示すように、本実施形態の対応テーブル３３０には、クロック信号と、電圧検出部５２０からの出力Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の出力パターンと、トナーボトル５４０の色とが対応付けられている。

以下に、エンジン制御部３００とトナー制御部５００との通信の例を示す。図６は、第一の実施形態におけるエンジン制御部とトナー制御部との通信の例を示す図である。

図６に示すように、トナーボトル５４０Ｙへクロック１と同期したタイミングｔ１でトナー情報の取得要求が送信される。この取得要求を受けて、トナーボトル５４０ＹのＩＤチップ５５０ＹはＣＰＵ３２０へトナーボトル５４０Ｙのトナー情報を送信する。このときＩＤチップ５５０Ｙから送信される信号の電圧の範囲は、基準電圧Ｖｒｅｆ１以上である。よって電圧検出部５２０の出力Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は全てＨレベルとなる。よってＣＰＵ３２０の色識別部３２４では、対応テーブル３３０に基づきトナー情報の色がＹトナーであることを識別する。

トナーボトル５４０Ｍへタイミングｔ２でトナー情報の取得要求が送信される。この取得要求を受けて、トナーボトル５４０ＭのＩＤチップ５５０ＭはＣＰＵ３２０へトナーボトル５４０Ｍのトナー情報を送信する。このときＩＤチップ５５０Ｍから送信される信号の電圧の範囲は、基準電圧Ｖｒｅｆ２以上Ｖｒｅｆ１未満である。よって電圧検出部５２０の出力Ｔ１のみＬレベルであり、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４がＨレベルとなる。よってＣＰＵ３２０の色識別部３２４では、対応テーブル３３０に基づきトナー情報の色がＭトナーであることを識別する。トナーボトル５４０Ｃ、トナーボトル５４０Ｋも同様にして識別される。

尚本実施形態では、デジタル部５５１で生成される電圧と、基準電圧Ｖｒｅｆ１〜４とに電圧マージンを設けても良い。図６の例では、例えばデジタル部５５１で生成される電圧の範囲の上限側に電圧マージンが設けられている。このように電圧マージンを設ければ、図６において隣り合う信号の混同を避けることができ、それぞれの信号をより正確に識別することができる。

以下に、本実施形態の画像形成装置１０によるトナーボトル５４０の識別について説明する。図７は、第一の実施形態の画像形成装置によるトナーボトルの識別を説明するフローチャートである。

本実施形態の画像形成装置１０において、ＣＰＵ３２０は、トナーボトル５４０の状態の検出が必要か否かを判断する（ステップＳ７０１）。ステップＳ７０１においてトナーボトル５４０の状態の検出が必要と判断された場合、トナー状態検出指示部３２１は、トナーボトル５４０の状態の検出を指示する（ステップＳ７０２）。尚本実施形態では、ステップＳ７０１において画像形成装置１０の電源がオフ状態からオン状態となった場合、トナーボトル５４０の収納部のドアが開閉された場合、印刷処理が終了した場合等にトナーボトル５４０の状態の検出が必要と判断される。

ＣＰＵ３２０は、トナーボトル５４０の状態の検出指示を受けて、送信部３２２によりトナー制御部５００へトナー情報の取得要求を送信する（ステップＳ７０３）。このとき送信部３２２は、非同期のクロック１〜４に同期させたトナー情報の取得要求を各トナーボトル５４０へ送信する。これにより、トナー情報の取得要求は、異なるタイミングで各トナーボトルへ送信される。

ＣＰＵ３２０は、受信部３２３によりトナー制御部５００からデータを受信したか否かを判断する（ステップＳ７０４）。ＣＰＵ３２０は、ステップＳ７０４において、データを受信しなかった場合、対応するトナーボトルがセットされていないものと判断し、トナー未セットのエラーフラグを立てる（ステップＳ７０５）。

本実施形態では、例えばクロック１と同期して取得要求を送信した後に、所定時間が経過してもデータを受信しない場合に、トナーボトル５４０Ｙが未セットと判断する。また、例えばクロック２と同期して取得要求を送信した後に、所定時間が経過してもデータを受信しない場合に、トナーボトル５４０Ｍが未セットと判断する。

ステップＳ７０４において、データを受信した場合、ＣＰＵ３２０は、色識別部３２４により受信したデータの受信強度が正しいか否かを判断する（ステップＳ７０６）。すなわち色識別部３２４は、受信したデータの電圧の範囲を識別し、トナーボトル５４０が正しくセットされているか否かを判断する。

本実施形態では、例えばクロック１と同期して取得要求を送信した後に受信したデータの電圧の範囲が基準電圧Ｖｒｅｆ１以上である場合、受信強度は正しいと判断され、トナーボトル５４０ＹがＹトナーのボトルであると識別される。またクロック１と同期して取得要求を送信した後に受信したデータの電圧の範囲が基準電圧Ｖｒｅｆ１未満である場合、受信強度は正しくないと判断し、セットされるべきトナーボトル５４０Ｙとは異なる色のトナーボトルがセットされたものと判断する。また、例えばクロック２と同期して取得要求を送信した後に受信したデータの電圧の範囲が基準電圧Ｖｒｅｆ２以上Ｖｒｅｆ１未満である場合、受信強度は正しいと判断され、トナーボトル５４０ＭがＭトナーのボトルであると識別される。またクロック２と同期して取得要求を送信した後に受信したデータの電圧の範囲が基準電圧Ｖｒｅｆ２未満である場合、受信強度は正しくないと判断し、セットされるべきトナーボトル５４０Ｍとは異なる色のトナーボトルがセットされたものと判断する。

ステップＳ７０６において、受信強度が正しいと判断された場合、ＣＰＵ３２０は、受信したデータを識別結果の色のトナー情報としてＣＰＵ３２０の有する記憶領域に格納する（ステップＳ７０７）。ＣＰＵ３２０の有する記憶領域とは、例えばＳＲＡＭ３４０等である。

ステップＳ７０６において、受信強度が正しくないと判断された場合、ＣＰＵ３２０は、色違いのトナーボトルがセットされたことを示すエラーフラグのビットを立てる（ステップＳ７０８）。

次にＣＰＵ３２０は、エラーフラグが立っているか否かを判断する（ステップＳ７０９）。ステップＳ７０９において、エラーフラグが立っていた場合、ＣＰＵ３２０は、エラー処理を実行する（ステップＳ７１０）。具体的には、例えばＣＰＵ３２０は、トナーボトルがセットされていないことを示すメッセージや、色違いのトナーボトルがセットされていることを示すメッセージ等を操作部等に表示させる。

ステップＳ７０９において、エラーフラグが立っていない場合、ＣＰＵ３２０は、トナーボトルの識別を終了する。

尚本実施形態におれるトナー残量の判断は、ＣＰＵ３２０内の記憶領域にナトー情報が格納された後に行われても良い。例えば画像形成装置１０において印刷処理が終了した後に図７の処理が実行されると、ＣＰＵ３２０内の記憶領域にトナーボトル５４０のトナー情報が格納される。ＣＰＵ３２０は、格納されたトナー情報に含まれるトナー残量が、予め設定された閾値よりも多い場合にトナー残量を十分と判断し、トナー残量が閾値よりも少ない場合にトナー残量を不十分と判断しても良い。

また本実施形態では、トナー情報がデータセットとしてＩＤチップ５５０の記憶部５５２に記憶されているものとしたが、これに限定されない。例えばとトナー情報は、トナー情報に含まれる情報の項目毎に記憶部５５２におけるアドレスが割り振られていても良い。この場合、ＣＰＵ３２０から送信される取得要求には、取得したトナー情報の項目に対応したアドレスが含まれる。例えばトナー残量を取得したい場合には、ＣＰＵ３２０は、記憶部５５２におけるトナー残量の格納場所を示すアドレスを取得要求としてＩＤチップ５５０へ送信する。そして図７のステップ７０４以降の処理を実行する。トナーボトル５４０のシリアル番号を取得したい場合にも、同様の処理が実行される。すなわち、トナー情報が項目毎に記憶部５５２に格納されている場合には、取得したい項目毎に対応したアドレスを取得要求として送信し、その都度図７のステップ７０４以降の処理を実行すれば良い。

以上に説明したように、本実施形態によれば、各トナーボトルから異なる電圧の範囲でトナー情報が送信されるため、トナー情報に色情報が含まれていなくてもこの電圧の範囲に基づき各トナーボトルの色を識別することができる。したがって本実施形態では、トナーボトル側にトナーボトルの色情報を含める必要がなく、トナーボトル側に設けるＩＤチップの記憶領域の容量をその分削減することができ、コスト削減に貢献することができる。

また本実施形態では、トナーボトルの各色と対応したコネクタを介して各トナーボトルに異なるタイミングでトナー情報の取得要求が送信される。したがって、各色に対応したタイミングで送信された取得要求と、この取得要求に対応した受信データの電圧の範囲から、トナーボトルが正しい場所にセットされたか否かを判断することができる。例えばＹトナーのトナーボトルと対応したコネクタを介して送信された取得要求に対して、受信データの電圧の範囲がＭトナーの電圧の範囲であった場合、本来Ｙトナーのトナーボトルがセットされるべき場所にＭトナーのトナーボトルがセットされていることがわかる。

（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態は、各トナーボトルとトナー制御部とが無線で通信を行う点のみ第一の実施形態と相違する。したがって以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図８は、第二の実施形態の画像形成装置を説明する図である。

本実施形態のトナー制御部５００Ａは、アンテナパターン５３０と、変復調ＩＣ（Integrated Circuit）５３５と、ＲＦＩＤコントローラ５４５とを有する。

アンテナパターン５３０は、各種トナーボトル５４０に備えたＩＤチップ５５０Ａからトナー情報をＲＦＩＤ通信にて読み取る。変復調ＩＣ５３５は、アンテナパターン５３０から送られてきた情報を変復調する。ＲＦＩＤコントローラ５４５は、トナー情報をエンジン制御部３００にシリアルインターフェースにて転送する。

本実施形態のＩＤチップ５５０Ａは、テジタル部５５１、記憶部５５２に加えて、アナログ部５５３、アンテナ部５５４、電圧設定部５５５を有する。アナログ部５５３は、データ送受信と電源生成を司り、予め設定された範囲の電圧を生成する。アンテナ部５５４は、アンテナパターン５３０を介してトナー制御部５００Ａとデータのやり取りを行う。電圧設定部５５５は、アナログ部５５３で生成される電圧の設定を行う。

本実施形態のＩＤチップ５５０Ａでは、電圧設定部５５５により設定された範囲の電圧をアナログ部５５３により生成する。そしてＩＤチップ５５０Ａは、生成された範囲の電圧にトナー情報をのせてトナー制御部５００Ａへ信号を送信する。

以下に、図９を参照して本実施形態のトナー制御部５００Ａ、ＩＤチップ５５０Ａについて説明する。

図９は、第二の実施形態のトナー制御部とＩＤチップを説明する図である。

本実施形態のトナー制御部５００Ａは、電圧検出部５２０、アンテナパターン５３０、変復調ＩＣ５３５、ＲＦＩＤコントローラ５４５を有する。本実施形態のアンテナパターン５３０は、４色のトナーそれぞれに対応したパターンを有する。すなわちアンテナパターン５３０は、Ｙトナーボトル５４０Ｙに対応したアンテナパターン５３０Ｙ、Ｍトナーボトル５４０Ｍに対応したアンテナパターン５３０Ｍ、Ｃトナーボトル５４０Ｃに対応したアンテナパターン５３０Ｃ、Ｋトナーボトル５４０Ｋに対応したアンテナパターン５３０Ｋを有する。

また本実施形態の変復調ＩＣ５３５も同様に、各アンテナパターン５３５と対応している。すなわち変復調ＩＣ５３５は、アンテナパターン５３０Ｙと対応した変復調ＩＣ５３５Ｙ、アンテナパターン５３０Ｍと対応した変復調ＩＣ５３５Ｍ、アンテナパターン５３０Ｃと対応した変復調ＩＣ５３５Ｃ、アンテナパターン５３０Ｋと対応した変復調ＩＣ５３５Ｋを有する。

これに対し、ＲＦＩＤコントローラ５４５は、１つ設けられている。ＲＦＩＤコントローラ５４５は、エンジン制御部３００のＣＰＵ３２０と接続されている。ＲＦＩＤコントローラ５４５には、ＣＰＵ３２０から送信データ、受信データ及びクロック信号が供給される。

本実施形態の変復調ＩＣ５３５は、信号線ｓ１、信号線ｓ２、クロック信号線ｃｋが接続されている。信号線ｓ１は、ＣＰＵ３２０からＲＦＩＤコントローラ５４５へ送信された送信データをトナーボトル５４０へ供給するための信号線である。信号線ｓ２は、ＩＤチップ５５０ＡからＣＰＵ３２０へトナー情報を送信するための信号線である。クロック信号線ｃｋは、ＣＰＵ３２０からＩＤチップ５５０Ａへクロック信号を供給するためのクロック信号線である。

信号線ｓ２は、電圧検出部５２０へ入力されている。電圧検出部５２０の出力は、ＣＰＵ３２０へ供給される。

本実施形態の変復調ＩＣ５３５Ｙ、５３５Ｍ、５３５Ｃ、５３５Ｋには、それぞれに対応したクロック信号線ｃｋ１、ｃｋ２、ｃｋ３、ｃｋ４が接続されている。

以下に、ＩＤチップ５５０Ａについて説明する。図９では、４つのトナーボトル５４０に設けられたＩＤチップ５５０Ａの一例として、Ｙトナーボトル５４０Ｙに設けられたＩＤチップ５５０ＡＹについて説明する。尚そのＩＤチップ５５０ＡＭ、５５０ＡＣ、５５０ＡＫは、ＩＤチップ５５０ＡＹと同様の構成を有している。

ＩＤチップ５５０ＡＹは、デジタル部５５１Ｙ、記憶部５５２Ｙ、アナログ部５５３Ｙ、アンテナ部５５４Ｙ、電圧設定部５５５Ｙを有する。

ＩＤチップ５５０ＡＹは、アンテナ部５５４ＡＹによりアンテナパターン５３０Ｙからのトナー情報の取得要求を受信すると、この要求をアナログ部５５３Ｙ、デジタル部５５１Ｙを介して記憶部５５２Ｙへ通知する。記憶部５５２Ｙは、取得要求を受けと記憶部５５２Ｙ内に格納されたトナー情報を、アナログ部５５３Ｙで生成された所定範囲の電圧にのせてナー制御部５００Ａへ返送する。アナログ部５５３Ｙで生成される電圧の範囲は、電圧設定部５５５Ｙにより、あらかじめ設定されている。尚電圧設定部５５５Ｙにおいて設定される電圧は、トナー制御部５００Ａの電圧検出部５２０の基準電圧Ｖｒｅｆ１〜４に基づき、トナーボトル５４０Ｙの工場出荷時等に設定されることが好ましい。電圧設定部５５５Ｙは、例えば可変抵抗等により実現されても良い。

本実施形態では、上述した無線通信を行う構成においても、第一の実施形態と同様の動作によりトナーボルトを識別することで、ＩＤチップ５５０Ａ内の記憶領域を小さくすることができる。したがって本実施形態でも、第一の実施形態と同様の効果を奏することができる。

また本実施形態では、ＩＤチップ５５０Ａから送信されるデータにトナーの色情報が含まれないため、従来に比べてデータ量を小さくすることができ、通信における負担を低減することができる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１０、１０Ａ 画像形成装置
１００ コントローラ
２００ スキャナ制御部
３００ エンジン制御部
３２０ ＣＰＵ
３２４ 色識別部
５００、５００Ａ トナー制御部
５１０ コネクタ
５２０ 電圧検出部
５３０ ＲＦＩＤコントローラ
５３５ 変復調ＩＣ
５４０ トナーボトル
５４５ ＲＦＩＤコントローラ
５５０、５５０Ａ ＩＤチップ
５５１ デジタル部
５５２ 記憶部
５５３ アナログ部
５５４ アンテナ部
５５５ 電圧設定部

特開２００２−２０２６４３号公報

Claims (7)

1. 複数の識別対象物が着脱可能に搭載される画像形成装置であって、
   前記識別対象物は、
   前記識別対象物に係る情報が記憶された記憶領域と、
   前記識別対象物に係る情報の取得要求を受けて、前記情報を前記複数の前記識別対象物において異なる所定範囲の電圧の信号として返送する返送手段と、を有し、
   当該画像形成装置は、
   前記複数の前記識別対象物へ前記情報の取得要求を送信する送信手段と、
   前記複数の前記識別対象物から前記信号を受信する受信手段と、
   受信した前記信号の前記電圧の範囲を検出する電圧検出手段と、
   前記電圧検出手段による検出結果に基づき前記識別対象物を識別する識別手段と、を有する画像形成装置。
2. 前記識別手段は、
   前記送信手段により前記取得要求が送信されるタイミングと、前記電圧検出手段による検出結果と、前記複数の前記識別対象物とが対応付けられた対応テーブルにより、前記識別対象物を識別する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記電圧検出手段は、前記複数の前記識別対象物のそれぞれから送信された前記信号の電圧と、前記信号の電圧と対応した複数の値の異なる基準電圧とを比較する複数の電圧比較手段から構成されており、
   前記対応テーブルは、
   前記取得要求が送信されるタイミングと、前記複数の電圧比較手段の出力のパターンと、前記複数の前記識別対象物とが対応付けられている請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記送信手段は、前記情報の取得要求を異なるタイミングで前記複数の前記識別対象物へ送信し、
   前記受信手段は、前記取得要求が送信されたタイミングと対応して前記情報を受信する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 識別対象物に係る情報が記憶された記憶領域をそれぞれ有する複数の前記識別対象物と有線又は無線にて接続されており、前記識別対象物を識別する識別装置であって、
   前記複数の前記識別対象物へ異なるタイミングで前記情報の取得要求を送信する送信手段と、
   前記取得要求に対応して前記複数の前記識別対象物から返送される前記情報を前記複数の前記識別対象物において異なる所定範囲の電圧の信号として受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信した前記信号の前記電圧の範囲を検出する電圧検出手段と、
   前記電圧検出手段による検出結果に基づき前記識別対象物を識別する識別手段と、を有する識別装置。
6. 識別装置により識別される識別対象物に設けられる識別用半導体集積装置であって、
   前記識別対象物に係る情報が記憶された記憶領域と、
   前記識別装置から前記情報の取得要求を受けて、前記情報を所定範囲の電圧の信号として前記識別装置へ返送する返送手段と、
   前記電圧の範囲を設定する設定手段と、
   前記所定範囲の電圧を生成する電圧生成手段と、を有する識別用半導体集積装置。
7. 複数の識別対象物が着脱可能に搭載されており、前記複数の前記識別対象物を識別する画像形成装置による識別方法であって、
   前記複数の前記識別対象物がそれぞれ有する記憶領域に記憶された前記識別対象物に係る情報の取得要求を前記複数の前記識別対象物に送信する送信手順と、
   前記取得要求に対応して前記複数の前記識別対象物から返送される前記情報を前記複数の前記識別対象物において異なる所定範囲の電圧の信号として受信する受信手順と、
   前記受信手順において受信した前記信号の前記電圧の範囲を検出する電圧検出手順と、
   前記電圧検出手順において検出された結果に基づき前記識別対象物を識別する識別手順と、を有する識別方法。

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