JP2018004705A - 画像形成装置 - Google Patents

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Yoichi Hayakawa
洋一 早川
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Kentaro Hasegawa
賢太郎 長谷川
雅彦 星野
Masahiko Hoshino
雅彦 星野
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Abstract

【課題】交換ユニットの非純正品または純正品の判別の精度を向上させ、適切な保守を可能にする手段を提供する。
【解決手段】着脱可能な交換ユニットを有する画像形成装置において、前記交換ユニットに備えられ、無線通信可能な無線通信装置と、前記無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記無線通信部により前記無線通信装置との間で複数回の無線通信を行う過程で前記無線通信装置からの応答の変化を検出する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、着脱自在な交換ユニットを有する画像形成装置に関する。
従来の画像形成装置は、非接触型のメモリを用いて交換ユニット等の関する管理情報を読み書きするようにしているものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2012−230237号公報
しかしながら、従来の技術においては、装着された交換ユニット等が非純正品または純正品であることを判別する真贋判定が困難であり、適切な保守を行うことが困難な場合があるという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、交換ユニットの真贋判定の精度を向上させ、適切な保守を可能にすることを目的とする。
そのため、本発明は、着脱可能な交換ユニットを有する画像形成装置において、前記交換ユニットに備えられ、無線通信可能な無線通信装置と、前記無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、前記無線通信部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記無線通信部により前記無線通信装置との間で複数回の無線通信を行う過程で前記無線通信装置からの応答の変化を検出することを特徴とする。
このようにした本発明は、交換ユニットの真贋判定の精度を向上させ、適切な保守が可能になるという効果が得られる。
第1の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図 第1の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図 第1の実施例における画像形成部の構成を示す説明図 第1の実施例におけるRFIDの構成を示すブロック図 第1の実施例における通信テスト処理の流れを示すフローチャート 第1の実施例における真贋判定の説明図 第1の実施例における通信テスト結果の説明図 変形例における通信テスト結果の説明図 第2の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図 第2の実施例における印刷制御部の構成を示すブロック図 第2の実施例における通信テスト処理の流れを示すフローチャート 第2の実施例における通信テスト結果の説明図
以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。
図2は第1の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図である。
図2において、画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の現像剤としてのトナーによる印刷が可能なものであり、着脱可能な交換ユニットを有するプリンタや複写機等である。なお、本実施例では、画像形成装置1を中間転写方式のプリンタとして説明する。
画像形成装置1は、用紙カセット20と、ホッピングローラ21と、搬送ローラユニット22と、用紙位置検出センサ73と、現像部11(11Y、11M、11C、11K)と、中間転写ベルト60と、駆動ローラ61、62と、1次転写ローラ63(63Y、63M、63C、63K)と、濃度センサ64と、2次転写ローラ81と、定着ユニット24と、排出ローラ対26と、RFID(Radio Frequency IDentification)タグ200(200Y、200M、200C、200K)とを有している。
用紙カセット20は、画像形成装置1に対して着脱可能であり、内部に記録媒体Pを積層した状態で収容するものである。
ホッピングローラ21は、回転することにより用紙カセット20に収容された記録媒体Pを1枚ずつ分離して取り出すものである。
搬送ローラユニット22は、ホッピングローラ21によって取り出された記録媒体Pを引き出して搬送するものである。
用紙位置検出センサ73は、搬送ローラユニット22によって搬送された記録媒体Pの先端を検知するものである。
現像部11(11Y、11M、11C、11K)は、感光体ドラム51(51Y、51M、51C、51K)と、LED(Light Emitting Diode)15(15Y、15M、15C、15K)と、帯電ローラ52(52Y、52M、52C、52K)と、現像ローラ53(53Y、53M、53C、53K)と、トナーカートリッジ54(54Y、54M、54C、54K)と、供給ローラ55(55Y、55M、55C、55K)と、現像ブレード56(56Y、56M、56C、56K)と、クリーニングブレード58(58Y、58M、58C、58K)とを有している。
感光体ドラム51(51Y、51M、51C、51K)は、静電潜像を担持する静電潜像担持体である。
LED15(15Y、15M、15C、15K)は、感光体ドラム51の表面を露光して感光体ドラム51の表面に静電潜像を形成する露光手段である。
帯電ローラ52(52Y、52M、52C、52K)は、感光体ドラム51の表面を一様に帯電させる帯電部材である。
現像ローラ53(53Y、53M、53C、53K)は、LED15の露光により感光体ドラム51の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体である。
交換ユニットとしてのトナーカートリッジ54(54Y、54M、54C、54K)は、内部にトナーを貯蔵する現像剤収容体である。
供給ローラ55(55Y、55M、55C、55K)は、トナーカートリッジ54のトナーを現像ローラ53に供給する現像剤供給部材である。
現像ブレード56(56Y、56M、56C、56K)は、現像ローラ53のトナー層の層厚を規制する現像剤層規制部材である。
クリーニングブレード58(58Y、58M、58C、58K)は、感光体ドラム51の表面に残留したトナーを掻き取る清掃部材である。
この現像部11(11Y、11M、11C、11K)は、感光体ドラム51(51Y、51M、51C、51K)の表面にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の現像剤像としてのトナー像を形成する。
なお、現像部11Y、11M、11C、11Kは、現像するトナーの色が異なる以外はそれぞれ同じ構成であり、詳細は後述する。
中間転写ベルト60は、無端状のベルトであり、現像部11(11Y、11M、11C、11K)に対向して配置され、現像部11(11Y、11M、11C、11K)から転写されたトナー像を搬送する像担持体である。
駆動ローラ61、62は、中間転写ベルト60を張架するとともに、回転駆動させるものである。
1次転写ローラ63(63Y、63M、63C、63K)は、中間転写ベルト60を挟んで感光体ドラム51(51Y、51M、51C、51K)に対向して配置され、感光体ドラム51(51Y、51M、51C、51K)に形成されたトナー像を中間転写ベルト60上に転写する1次転写部材である。
濃度センサ64は、中間転写ベルト60上に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度検出手段である。この濃度センサ64は、1つの赤外線LEDと、2つの受光用フォトダイオードとにより構成され、2つの受光用フォトダイオードは、それぞれ鏡面反射光および拡散反射光を受光し易いように配設されている。
2次転写ローラ81は、中間転写ベルト60上に転写されたトナー像を記録媒体Pに転写する2次転写部材である。
定着ユニット24は、加熱ローラ71および加圧ローラ72を有し、対向配置された加熱ローラ71および加圧ローラ72により、2次転写ローラ81で記録媒体Pに転写されたトナー像を加熱および加圧して記録媒体Pに定着させる定着手段である。
排出ローラ対26は、定着ユニット24によりトナー像が定着された記録媒体Pを搬送し、装置外へ排出するものである。
無線通信装置としてのRFIDタグ200(200Y、200M、200C、200K)は、トナーカートリッジ54(54Y、54M、54C、54K)に搭載され、後述するRFIDリーダライタとの間で無線通信可能なものである。RFIDタグ200(200Y、200M、200C、200K)は、例えば消耗品としてのトナーの情報が格納されている記憶部を有し、RFIDタグ200に格納された情報は、アンテナ201(201Y、201M、201C、201K)を介して後述するRFIDリーダライタとの間の無線通信によって読み出される。
なお、本実施例では、交換ユニットをトナーカートリッジ54として説明するが、定着ユニット24等としても良く、その場合は定着ユニット24等にRFIDタグ200を搭載するものとする。
図1は第1の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
図1において、画像形成装置1は、印刷制御部30と、インタフェイス制御部32と、操作入力部33と、メモリ34と、CPU(Central Processing Unit)37と、各種センサ38と、濃度センサ64と、プロセス制御部40と、現像電圧制御部41と、供給電圧制御部42と、層形成電圧制御部43と、帯電電圧制御部44と、モータ制御部46と、露光制御部48と、RFIDリーダライタ202とを有している。
インタフェイス制御部32は、上位装置2との間で通信制御を行うものであり、上位装置2から印刷データおよび制御命令(制御コマンド)を受信するものである。
制御部としての印刷制御部30は、インタフェイス制御部32を介して受信した印刷データおよび制御命令に基づいて画像形成装置1の印刷動作を制御するものである。また、印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202を制御し、RFIDタグ200との間で各種情報の読み書きや通信テスト等を行う。
操作入力部33は、操作者の入力操作を受付ける操作ボタン等の入力手段およびディスプレイ等の表示手段を備えた操作パネル等である。
メモリ34は、ROM(Read Only Memory)35およびRAM(Random Access Memory)36を有する記憶部である。
ROM35は、画像形成装置1全体の動作の制御および処理を行うための制御プログラム(ソフトウェア)や制御データ等を記憶するものである。なお、本実施例では、ROM35は書き換え可能なフラッシュROM等を用いるものとする。
RAM36は、制御プログラムの実行に伴って生成される各種情報を一時的に記憶するものである。
主制御部としてのCPU37は、メモリ34のROM35に格納された制御プログラムに基づいて画像形成装置1全体の動作の制御および処理を行うものである。また、CPU37は、タイマ等の計時手段を有している。
各種センサ38は、図2に示す用紙位置検出センサ73を含み、記録媒体を検出するセンサである。
濃度センサ64は、図2に示す中間転写ベルト60上の画像濃度を検出するセンサである。
プロセス制御部40は、印刷制御部30からの指示に基づいて各ローラへ印加する電圧の制御を行うものである。
現像電圧制御部41は、現像部11内の現像ローラ53に印加する電圧(現像電圧)を制御するものである。
供給電圧制御部42は、現像部11内の供給ローラ55に印加する電圧(供給電圧)を制御するものである。
層形成電圧制御部43は、現像部11内の現像ブレード56に印加する電圧(層形成電圧)を制御するものである。
帯電電圧制御部44は、現像部11内の帯電ローラ52に印加する電圧(帯電電圧)を制御するものである。
モータ制御部46は、感光体ドラムモータ50を制御し、図2に示す感光体ドラム51を回転駆動するものである。図2に示す感光体ドラム51、現像ローラ53、および供給ローラ55の一端部には駆動を伝達するギヤが配設され、現像ローラ53および供給ローラ55のギヤが感光体ドラム51のギヤと噛み合うことにより、現像ローラ53および供給ローラ55は感光体ドラムモータ50により回転駆動される。
露光制御部48は、印刷データに応じてLED15(15Y、15M、15C、15K)の露光を制御するものである。
無線通信部としてのRFIDリーダライタ202は、アンテナ201を介してトナーカートリッジ54に搭載されているRFIDタグ200との間で無線通信を行い、RFIDタグ200に記憶された消耗品に関する情報の読み出しや書き込み、または通信テスト等を行うものである。
なお、インタフェイス制御部32、操作入力部33、メモリ34、CPU37、各種センサ38、濃度センサ64、およびRFIDリーダライタ202は、接続された印刷制御部30へ信号を出力する。また、プロセス制御部40、現像電圧制御部41、供給電圧制御部42、層形成電圧制御部43、帯電電圧制御部44、モータ制御部46、および露光制御部48は、接続された印刷制御部30からの出力信号を入力して動作する。
本実施例の印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202によりRFIDタグ200との間で複数回の無線通信を行う過程でRFIDタグ200からの応答の変化に基づいてRFIDタグ200の真贋判定を行い、そのRFIDタグ200が搭載された交換ユニットの真贋判定を行う。
図3は第1の実施例における画像形成部の構成を示す説明図である。
図3において、画像形成部100は、現像部11と、印刷制御部30と、RFIDリーダライタ202とを有している。
現像部11は、感光体ドラム51と、LED15と、帯電ローラ52と、現像ローラ53と、トナーカートリッジ54と、供給ローラ55と、現像ブレード56と、クリーニングブレード58と、RFIDタグ200と、アンテナ201とを有している。
静電潜像を担持する静電潜像担持体としての感光体ドラム51は、表面に静電潜像を生成するものであり、図1に示す感光体ドラムモータ50の駆動により図中矢印Aが示す方向に回転するものである。
帯電部材としての帯電ローラ52は、図1に示す帯電電圧制御部44の制御により所定の電圧が印加され、感光体ドラム51の表面を一様に帯電させるものである。
LED15は、感光体ドラム51の表面に向けて配置され、印刷データに基づいて感光体ドラム51の表面に選択的に光を照射して露光し、静電潜像を形成するものである。
トナーカートリッジ54は、現像剤としてのトナーを貯蔵するものであり、そのトナーは記録媒体に可視像を描くものである。本実施例のトナーは、ポリエステル樹脂、着色剤、帯電制御剤、および離型剤で構成され、外添剤(疎水シリカ)が添加されており、粉砕法により得られた粉砕形状の平均粒径8μmの現像剤を利用する。
現像ローラ53は、現像電圧制御部41の制御により所定の電圧が印加され、感光体ドラム51上に形成された静電潜像にトナーを現像するものである。現像ローラ53は、金属製のシャフトの外周に弾性体が取り付けられて構成され、例えば金属製のシャフトに弾性体としてのゴム硬度70°(アスカーC硬度)の半導電性のウレタンゴムを用いて構成される。
供給ローラ55は、トナーカートリッジ54に貯蔵されたトナーを現像ローラ53に供給するものである。
現像ブレード56は、現像ローラ53上のトナー層を一定の層厚に規制するものである。
クリーニングブレード58は、記録媒体に転写されず感光体ドラム51の表面に残留したトナーを取り除くものである。
トナーカートリッジ54には、消耗品に関する情報が記憶されたRFIDタグ200が搭載されている。
なお、トナーカートリッジ54は、収容したトナーが空になると現像部11から取り外して交換することができるようになっている。
RFIDリーダライタ202は、印刷制御部30の制御により、アンテナ201を介してトナーカートリッジ54に搭載されているRFIDタグ200との間で無線通信を行い、RFIDタグ200に記憶された消耗品に関する情報の読み出しや書き込み、また通信テスト等を行う。
図4は第1の実施例におけるRFIDの構成を示すブロック図である。
図4において、RFIDリーダライタ202は、アンテナ201を介してRFIDタグ200との間で非接触の無線通信を行うものである。RFIDリーダライタ202は、図3に示すように、アンテナ201とともにトナーカートリッジ54に搭載されているRFIDタグ200に記憶された消耗品に関する情報の読み出しや書き込み、また通信テスト等を行う。
RFIDリーダライタ202は、IF回路部220と、出力バッファ強度設定回路221と、出力バッファ回路222と、送信回路223と、受信回路224とを有している。
RFIDリーダライタ202のIF回路部220は、図1に示す印刷制御部30と通信を行い、出力バッファ強度設定回路221、送信回路223、および受信回路224を制御し、RFIDタグ200との間で通信を行う。
出力バッファ強度設定回路221は、出力バッファ強度の設定を行うものである。出力バッファ強度設定回路221に設定される出力バッファ強度の値は、図1に示す印刷制御部30により設定される。
電力供給部としての出力バッファ回路222は、出力バッファ強度設定回路221からの制御に従い、出力バッファ強度設定回路221に設定された出力バッファ強度の設定値に基づいて通信信号としての電波の出力を制御し、RFIDタグ200へ供給する電力(RFIDタグ200の消費電力)の強弱を制御するものである。
ここで、出力バッファ強度とは、RFIDタグ200が発生する電力の強弱を変化させるための出力バッファ回路222が生成する電波の強度である。例えば、RFIDタグ200が発生する電力を強くする場合、出力バッファ回路222は送信する電波の振幅を大きくし、またRFIDタグ200が発生する電力を弱くする場合、出力バッファ回路222は送信する電波の振幅を小さくする。
RFIDタグ200は、電力生成回路211と、応答回路212とを有している。
電力生成回路211は、受信した通信信号から電力を生成するものである。
応答回路212は、RDIFリーダライタ202からの通信信号に応答するものであり、例えば消耗品に関する情報を含む各種情報を記憶するとともに、RDIFリーダライタ202からの通信信号に従って消耗品に関する情報の応答、または認証命令に従って認証情報等の応答をする。この応答回路212は、電力生成回路211から供給される電力に基づいて動作する。
上述した構成の作用について説明する。
まず、画像形成装置の印刷動作の概要を図2および図3に基づいて説明する。
給紙カセット20から給紙された記録媒体Pは、搬送ローラユニット22により2次転写ローラ81へ搬送される。
一方、トナーカートリッジ54から現像部11内に供給されたトナーは、供給ローラ55により回転する現像ローラ53に供給される。回転する現像ローラ53に供給されたトナーは、現像ブレード56により一定の厚さに規制された後、感光体ドラム51上に形成された静電潜像に搬送され、静電潜像をトナー像として現像する。現像されたトナーは、1次転写ローラ63によって中間転写ベルト60に電気的に転写される。
2次転写ローラ81に搬送された記録媒体Pには、現像部11により中間転写ベルト60上に形成されたトナー像が2次転写ローラ81により転写される。
トナー像が転写された記録媒体Pは、定着ユニット24へ搬送され、定着ユニット24において熱と圧力でトナー像が定着され、排出ローラ対26により装置外へ排出される。
次に、画像形成装置の印刷制御部がRFIDタグとの間で行う通信テスト処理を図5の第1の実施例における通信テスト処理の流れを示すフローチャートの図中Sで表すステップに従って図1、図3および図4を参照しながら説明する。
本通信テスト処理では、RFIDリーダライタ202の出力バッファ強度を段階的に下げながら通信テストを行い、RFIDタグで通信動作に必要とする電力の違いを識別することにより、RFIDタグの真贋を判定し、RFIDタグが搭載されたトナーカートリッジの真贋判定を行う。
また、本通信テスト処理は、RFIDリーダライタ202がRFIDタグと通信を行う都度、行うものであり、例えば画像形成装置の電源投入時、トナーカートリッジを交換するため画像形成装置のカバーが開かれた後、印刷データに基づく印刷動作終了後、消耗品の状態をRFIDタグに書き込むとき等に行われる。
S1:画像形成装置1の印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202の出力バッファ強度設定回路202の出力バッファ強度の設定値を、初期値として最大値に設定する。
S2:印刷制御部30は、IF回路220、送信回路223、および出力バッファ回路222により、出力バッファ強度設定回路202の出力バッファ強度の設定に基づいてテストデータを送信し、RFIDタグ200からの応答を受信回路224で受信するものとし、RFIDタグ200からの応答を所定時間内に正常に受信した、即ち応答が正常であると判定すると処理をS3へ移行し、RFIDタグ200からの応答を所定時間内に受信できなかった、または所定時間内に受信した応答が異常応答である、即ち無応答または応答が異常であると判定すると処理をS5へ移行する。
ここで、本実施例では、テストデータに、RFIDタグ200の消費電力が大きいテストデータとして認証データ(認証命令)を用いるものとする。この認証データは、例えばIDデータやパスワード等の認証情報を含むデータや認証情報を要求するデータである。
RFIDタグ200からの応答を所定時間内に受信できなかった場合、印刷制御部30は、出力バッファ強度設定回路202に設定されている出力バッファ強度の設定値を、トナーカートリッジ54に搭載されたRFIDタグ200の動作可能な出力バッファ強度の下限値より1段階小さい境界値とする。なお、RFIDタグ200からの応答を1度も受信できなかった場合、初期値を境界値とする。
S3:RFIDタグ200からの応答を所定時間内に受信したと判定した印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202の出力バッファ強度設定回路202の出力バッファ強度の設定値を、1段階小さい値に変更して設定する。
S4:印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202の出力バッファ強度設定回路202の出力バッファ強度の設定値が最小値より小さい値か否かを判定し、最小値より小さい値であると判定すると処理をS5へ移行し、最小値以上であると判定すると処理をS2へ移行してテストデータを送信する。
S5:印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202の出力バッファ強度設定回路202に設定されている出力バッファ強度の設定値を、トナーカートリッジ54に搭載されたRFIDタグ200の動作可能な出力バッファ強度の下限値より1段階小さい境界値として決定する。
S6:印刷制御部30は、決定した境界値から動作可能な出力バッファ強度の下限値を導出し、導出した下限値と、真贋判定閾値とに基づいてRFIDタグ200の真贋判定を行い、本処理を終了する。
なお、印刷制御部30は、RFIDタグ200の真贋判定結果によりRFIDタグ200が贋物であると判定した場合、操作入力部33の表示手段に非純正品のRFIDタグ200が搭載されたトナーカートリッジが装着されている旨を報知する画面を表示する。
非純正品のトナーカートリッジ54が画像形成装置1に装着された場合、トナーカートリッジ54に装填されているトナーの特性(定着時の溶解温度等)が純正品のトナーカートリッジ54に装填されているトナーの特性と異なることにより、保守が必要になる場合がある。
このような場合、画像形成装置1の保守を行う者に対して非純正品のトナーカートリッジ54が装着されていることを報知することにより、適切な保守を迅速に行うことが可能になる。
ここで、RFIDタグ200の真贋判定について図6の第1の実施例における真贋判定の説明図に基づいて図1、図3および図4を参照しながら説明する。
RFIDリーダライタ202の出力バッファ強度設定回路202に設定する設定値を小さくして出力バッファ強度を下げると、RFIDタグ200の内部の電力生成回路211で生成される電力が小さくなる。
印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202の出力バッファ強度を段階的に下げながら通信テストを行うことにより、RFIDタグ200が動作に必要とする電力の下限を判定することができる。
即ち、印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202の出力バッファ回路222が供給する電力量を小さく変化させる過程において、RFIDタグ200からの応答が正常応答から異常応答または無応答への変化を検知し、RFIDタグ200が動作に必要とする電力の下限を判定する。
例えば、図6に示すように、RFIDリーダライタ202の出力バッファ強度設定回路202の設定値の最大値を10、最小値を1とし、純正品のRFIDタグ200の正常動作の範囲は設定値で10から5までの範囲となり、設定値が4以下では動作が異常または無応答となる異常動作となる。この場合、真贋判定閾値は5となる。
なお、RFIDタグ200の正常動作とは、RFIDリーダライタ202から送信したテストデータに対してRFIDタグ200から規定時間内に正しい応答があった場合の動作であり、RFIDタグ200の異常動作とは、RFIDリーダライタ202から送信したテストデータに対してRFIDタグ200から規定時間内に応答がない無応答、また規定時間内に応答があった場合でも通信に異常があった場合、例えば認証に失敗した場合等の動作である。
図7に示す通信テスト結果の場合、純正品のRFIDタグ200の正常動作範囲はバッファ強度設定値で10から5までの範囲のため真贋判定閾値は5であり、例えば搭載されているRFIDタグ200の正常動作範囲がバッファ強度設定値で10から7までの範囲である場合、通信テストにより導出される下限値は7となり、真贋判定閾値より大きく、当該RFIDタグ200の動作に必要な消費電力が純正品の消費電力より大きいため、当該RFIDタグ200の回路構成は純正品と異なると判定することができる。
このように、印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202の出力バッファ強度を段階的に下げながら通信テストを行い、決定した境界値からRFIDタグ200の動作可能な出力バッファ強度の下限値を導出するようにしたことにより、純正品のRFIDタグ200と非純正品のRFIDタグ200とで動作に必要とする電力の違いを識別し、RFIDタグ200の真贋判定を行うことができる。
具体的には、印刷制御部30は、通信テストにより導出したRFIDタグ200の下限値が、純正品のRFIDタグ200の動作可能な下限値(真贋判定閾値)より大きい場合、当該RFIDタグ200が搭載されたトナーカートリッジ54は非純正品であると判別し、一方純正品のRFIDタグ200の動作可能な下限値(真贋判定閾値)と同じ場合、当該RFIDタグ200が搭載されたトナーカートリッジ54は純正品であると判別することができる。
即ち、印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202の出力バッファ回路222が供給する電力量が所定の電力量(純正品のRFIDタグ200が正常動作可能なバッファ強度設定値の下限値)より大きい状態において、RFIDタグ200からの応答の変化を検知するとRFIDタグ200が贋物であると判定する。
また、変形例として通信テストにより導出したRFIDタグ200の下限値が、純正品のRFIDタグ200の動作可能な下限値(真贋判定閾値)より小さい場合、当該RFIDタグ200が搭載されたトナーカートリッジ54は非純正品であると判別するようにしても良い。
例えば、図8に示す通信テスト結果の場合、純正品のRFIDタグ200の正常動作範囲はバッファ強度設定値で10から5までの範囲のため真贋判定閾値は5であり、例えば搭載されているRFIDタグ200の正常動作範囲がバッファ強度設定値で10から3までの範囲である場合、通信テストにより導出される下限値は3となり、真贋判定閾値より小さく、当該RFIDタグ200の動作に必要な消費電力が純正品の消費電力より小さい、または電池などのエネルギー源を搭載等しているため、当該RFIDタグ200の回路構成は純正品と異なると判定することができる。
具体的には、印刷制御部30は、通信テストにより導出したRFIDタグ200の下限値が、純正品のRFIDタグ200の動作可能な下限値(真贋判定閾値)より小さい場合、当該RFIDタグ200が搭載されたトナーカートリッジ54は非純正品であると判別し、一方純正品のRFIDタグ200の動作可能な下限値(真贋判定閾値)と同じ場合、当該RFIDタグ200が搭載されたトナーカートリッジ54は純正品であると判別することができる。
即ち、印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202の出力バッファ回路222が供給する電力量が所定の電力量(純正品のRFIDタグ200が正常動作可能なバッファ強度設定値の下限値)より小さい状態において、RFIDタグ200からの応答の変化を検知するとRFIDタグ200が贋物であると判定する。
さらに、変形例として通信テストにより導出したRFIDタグ200の下限値が、純正品のRFIDタグ200の動作可能な下限値(真贋判定閾値)と一致しない場合、当該RFIDタグ200が搭載されたトナーカートリッジ54は非純正品であると判別するようにしても良い。
例えば、図7および図8に示す通信テスト結果の場合、純正品のRFIDタグ200の正常動作範囲はバッファ強度設定値で10から5までの範囲のため真贋判定閾値は5であり、例えば搭載されているRFIDタグ200の正常動作範囲がバッファ強度設定値で10から7(または3)までの範囲である場合、通信テストにより導出される下限値は7(または3)となり、真贋判定閾値より大きく(または小さく)、当該RFIDタグ200の動作に必要な消費電力が純正品の消費電力より大きく(または小さく)、当該RFIDタグ200の回路構成は純正品と異なると判定することができる。
具体的には、印刷制御部30は、通信テストにより導出したRFIDタグ200の下限値が、純正品のRFIDタグ200の動作可能な下限値(真贋判定閾値)と一致しない場合や同等でない場合、当該RFIDタグ200が搭載されたトナーカートリッジ54は非純正品であると判別し、一方純正品のRFIDタグ200の動作可能な下限値(真贋判定閾値)と一致する場合、当該RFIDタグ200が搭載されたトナーカートリッジ54は純正品であると判別することができる。
このように、本実施例の印刷制御部30は、RFIDリーダライタ202の出力バッファ強度設定回路202の設定値を変化させて出力バッファ回路222が供給する電力量を変化させる制御を行い、その電力量の変化に応じて変化するRFIDタグ200からの応答に基づいてRFIDタグ200の真贋判定を行う。
以上説明したように、第1の実施例では、RFIDリーダライタの出力バッファ強度を段階的に下げながら通信テストを行い、RFIDタグの動作可能な出力バッファ強度の下限値を導出するようにしたことにより、純正品のRFIDタグと非純正品のRFIDタグとで動作に必要とする電力の違いを識別し、RFIDタグの真贋判定を行うことができるという効果が得られる。
したがって、RFIDタグを搭載した交換ユニットの非純正品または純正品の判別の精度を向上させ、適切な保守が可能になるという効果が得られる。
第2の実施例の構成は、画像形成装置の制御構成が第1の実施例と異なっている。その第2の実施例の構成を図9および図10に基づいて説明する。なお、上述した第1の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図9は第2の実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
図9において、画像形成装置1は、印刷制御部301と、インタフェイス制御部32と、操作入力部33と、メモリ34と、CPU37と、各種センサ38と、濃度センサ64と、プロセス制御部40と、現像電圧制御部41と、供給電圧制御部42と、層形成電圧制御部43と、帯電電圧制御部44と、モータ制御部46と、露光制御部48と、RFIDリーダライタ202とを有している。
制御部としての印刷制御部301は、インタフェイス制御部32を介して受信した印刷データおよび制御命令に基づいて画像形成装置1の印刷動作を制御するものである。また、印刷制御部301は、RFIDリーダライタ202を制御し、RFIDタグ200との間で通信テストを行う。
図10は第2の実施例における印刷制御部の構成を示すブロック図である。
図10において、印刷制御部301は、画処理部303と、算出部304と、統計記録部305と、プロセス制御部306と、入力制御部307と、判定部310と、消耗品履歴記録部311と、認証データ制御部312と、モード切替部313とを有している。
画処理部303は、インタフェイス制御部32で受信した印刷データを解析するものである。
算出部304は、画処理部303で解析された印刷データに基づき消費されるトナー量を算出するものである。
統計記録部305は、算出部304で算出されたトナー消費量の累計を統計情報として図9に示すメモリ34に記憶するものである。
プロセス制御部306は、画処理部303から受け取った印刷データに基づいて記録媒体に画像を形成する画像形成処理を行うものである。
入力制御部307は、図9に示す操作入力部33で入力された入力情報に基づいて表示画面に各種情報を表示するものである。
判定部310は、RFIDリーダライタ202でRFIDタグ200から読取った情報から、図3に示す現像器11に装着されたトナーカートリッジ54が純正品であるか非純正品であるかを判定するものである。
また、判定部310は、RFIDリーダライタ202でRFIDタグ200にアクセス可能か否かも判定する。
消耗品履歴記録部311は、消耗品としての図3に示すトナーカートリッジ54の交換履歴情報を記憶するものである。消耗品履歴記録部311には、判定部310の判定結果も記憶される。
認証データ制御部312は、インタフェイス制御部32が印刷データを受信すると、RFIDリーダライタ202における消費電力の大きい認証データを、所定の時間が経過する毎に、RFIDリーダライタ202を介してRFIDタグ200に送信するものである。なお、本実施例では、RFIDリーダライタ202は所定の出力バッファ強度に設定されているものとする。
モード切替部313は、判定部310の判定結果が、純正品である場合、非純正品である場合、またはアクセス不可能な場合とで入力制御部307が図9に示す操作入力部33に表示する画面モードを切り替えるものである。
本実施例の印刷制御部301は、RFIDリーダライタ202によりRFIDタグ200へ情報の送信を開始してから所定の時間間隔でRFIDタグ200からの応答の変化を検知してRFIDタグ200の真贋判定を行う。
上述した構成の作用について説明する。
なお、画像形成装置の印刷動作は第1の実施例と同様なのでその説明を省略する。
画像形成装置の印刷制御部がRFIDタグとの間で行う通信テスト処理を図11の第2の実施例における通信テスト処理の流れを示すフローチャートの図中Sで表すステップに従って図9および図10を参照しながら説明する。
本通信テスト処理では、RFIDリーダライタ202を介してRFIDタグ200へ認証データを所定の時間経過毎に送信し、RFIDタグからの応答の有無を判別することにより、RFIDタグの真贋を判定し、RFIDタグが搭載されたトナーカートリッジの真贋判定を行う。
また、本通信テスト処理は、RFIDリーダライタ202がRFIDタグと通信を行う都度、行うものであり、例えば画像形成装置の電源投入時、トナーカートリッジを交換するため画像形成装置のカバーが開かれたとき、印刷データに基づく印刷動作終了後、消耗品の状態をRFIDタグに書き込むとき等に行われる。
S101:画像形成装置1の印刷制御部301は、RFIDタグ認証モードに切り替え、認証データ制御部312がRFIDリーダライタ202を制御することによりRFIDタグ200へテストデータとして認証データを送信する。
S102:印刷制御部301の判定部310は、RFIDリーダライタ202によりRFIDタグ200からの応答を受信し、RFIDタグ200からの応答を所定時間内に正常に受信した、即ち応答が正常であると判定すると処理をS103へ移行し、RFIDタグ200からの応答を所定時間内に受信できなかった、または所定時間内に受信した応答が異常応答である、即ち無応答または応答が異常であると判定すると処理をS108へ移行する。
S103:印刷制御部301は、RFIDタグ200からの応答が正常であると判定すると、計時手段により経過時間の計測を開始する。
S104:印刷制御部301は、所定時間としての15分間の経過を監視し、所定時間が経過したと判定すると処理をS105へ移行する。
S105:所定時間が経過したと判定した印刷制御部301は、認証データ制御部312がRFIDリーダライタ202を制御することによりRFIDタグ200へテストデータとして認証データを送信する。
S106:印刷制御部301の判定部310は、RFIDリーダライタ202によりRFIDタグ200からの応答を受信し、RFIDタグ200からの応答を所定時間内に正常に受信した、即ち応答が正常であると判定すると処理をS107へ移行し、RFIDタグ200からの応答を所定時間内に受信できなかった、または所定時間内に受信した応答が異常応答である、即ち無応答または応答が異常であると判定すると処理をS108へ移行する。
S107:印刷制御部301の判定部310は、RFIDタグ200からの応答が正常であると判定すると、RFIDタグ200が純正品であることを表す情報を消耗品履歴記録部311に記憶するとともに、モード切替部313により通常の印刷画面を操作入力部33の表示手段に表示するモードに設定し、処理をS103へ移行する。
S108:一方、S102またはS106において、印刷制御部301の判定部310がRFIDタグ200からの応答を所定時間内に受信できなかった、または所定時間内に受信した応答が異常応答であると判定すると、印刷制御部301の判定部310は、RFIDタグ200が非純正品であることを表す情報を消耗品履歴記録部311に記憶するとともに、モード切替部313により警告画面を表示するモードに設定する。
このように、印刷制御部301の判定部310は、RFIDタグ200からの応答の変化、即ち正常応答から異常応答または無応答の変化を検知するとRFIDタグ200が贋物であると判定する。
S109:印刷制御部301の入力制御部307は、操作入力部33の表示手段に非純正品のRFIDタグ200が搭載されたトナーカートリッジが装着されている旨を報知する警告画面を表示し、本処理を終了する。
図12に示す通信テスト結果の場合、S103において印刷制御部301が経過時間の計測を開始してから105分までRFIDタグ200からの応答が正常であるため、RFIDタグ200は純正品であると判定され、120分を経過するとRFIDタグ200から応答が異常または無応答となったため、RFIDタグ200は非純正品であると判定される。
これは、純正品のRFIDタグ200は通信を行うための電波から電力を生成することにより半永久的に応答が可能であるが、非純正品のRFIDタグ200は消費電力30mA程度の電池が使用されることが多く、エミュレート可能なCPUの消費電力が50mA〜60mA程度であることを考慮すると認証データ送信時間を含めて120分間も認証データによる通信テストを実行することにより、非純正品のRFIDタグ200は応答ができなるためである。
ここで、第2の実施例の変形例を説明する。
変形例では、図11におけるS103からS107の処理を所定の時間(例えば、120分間)行うようにし、所定の時間が経過した後はS103からS107の処理を行わないようにする。即ち、上述した通信テスト処理を開始してから所定の時間が経過するまでの間、認証データの送信を行い、RFIDタグ200からの応答が正常、もしくは無応答または異常であるかの判定を行い、RFIDタグ200の真贋判定を行う。
このように、通信テスト処理を開始してから所定の時間が経過するまでの間、認証データの送信を行うことは、例えば純正品のRFIDタグ200が120分間以上の動作が可能であり、非純正品のRFIDタグ200の動作可能時間が120分未満等の場合に有効である。また、この変形例では、画像形成装置1や純正品のRFIDタグ200の負荷を軽減させることができる。
変形例において、図12に示す通信テスト結果の場合、S103において印刷制御部301が経過時間の計測を開始してから120分を経過するとRFIDタグ200から応答が異常または無応答となったため、RFIDタグ200は非純正品であると判定され、その後の通信テスト処理は行われなくなる。
以上説明したように、第2の実施例では、認証データによる通信テストを所定の時間間隔で連続的に行い、RFIDタグからの応答が正常もしくは無応答または異常であるかを判定するようにしたことにより、純正品のRFIDタグと非純正品のRFIDタグとで動作が可能である時間の違いを識別し、RFIDタグの真贋判定を行うことができるという効果が得られる。
したがって、RFIDタグを搭載した交換ユニットの非純正品または純正品の判別の精度を向上させ、適切な保守が可能になるという効果が得られる。
なお、第1の実施例および第2の実施例では、画像形成装置を中間転写方式のプリンタとして説明したが、それに限られるものでなく、直接転写方式のプリンタ、また複写機、ファクシミリ装置、複合機(MFP)等としても良い。
1 画像形成装置
11(11Y、11M、11C、11K) 現像部
15(15Y、15M、15C、15K) LED
20 用紙カセット
21 ホッピングローラ
22 搬送ローラユニット
24 定着ユニット
26 排出ローラ対
30、301 印刷制御部
32 インタフェイス制御部
33 操作入力部
34 メモリ
37 CPU
38 各種センサ
40、306 プロセス制御部
41 現像電圧制御部
42 供給電圧制御部
43 層形成電圧制御部
44 帯電電圧制御部
46 モータ制御部
48 露光制御部
64 濃度センサ
51(51Y、51M、51C、51K) 感光体ドラム
52(52Y、52M、52C、52K) 帯電ローラ
53(53Y、53M、53C、53K) 現像ローラ
54(54Y、54M、54C、54K) トナーカートリッジ
55(55Y、55M、55C、55K) 供給ローラ
56(56Y、56M、56C、56K) 現像ブレード
58(58Y、58M、58C、58K) クリーニングブレード
60 中間転写ベルト
61、62 駆動ローラ
63(63Y、63M、63C、63K) 1次転写ローラ
81 2次転写ローラ
200(200Y、200M、200C、200K) RFIDタグ
202 RFIDリーダライタ
303 画処理部
304 算出部
305 統計記録部
307 入力制御部
310 判定部
311 消耗品履歴記録部
312 認証データ制御部
313 モード切替部

Claims (12)

  1. 着脱可能な交換ユニットを有する画像形成装置において、
    前記交換ユニットに備えられ、無線通信可能な無線通信装置と、
    前記無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信部と、
    前記無線通信部を制御する制御部と、
    を有し、
    前記制御部は、前記無線通信部により前記無線通信装置との間で複数回の無線通信を行う過程で前記無線通信装置からの応答の変化を検出することを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記無線通信部は、前記無線通信装置へ電力を供給する電力供給部を有し、
    前記制御部は、前記電力供給部が供給する電力量を変化させる制御を行い、前記電力量の変化に応じて変化する前記無線通信装置からの応答に基づいて前記無線通信装置の真贋判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項2に記載の画像形成装置において、
    前記制御部は、前記電力供給部が供給する電力量が所定の電力量より大きい状態において、前記無線通信装置からの応答の変化を検知すると前記無線通信装置が贋物であると判定することを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項2または請求項3に記載の画像形成装置において、
    前記制御部は、前記電力供給部が供給する電力量が所定の電力量より小さい状態において、前記無線通信装置からの応答の変化を検知すると前記無線通信装置が贋物であると判定することを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項2から請求項4のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記制御部は、前記電力供給部が供給する電力量を小さく変化させる過程において、前記無線通信装置からの応答が正常応答から異常応答または無応答への変化を検知することを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項2から請求項5のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記無線通信装置へ供給する電力は、前記無線通信装置の消費電力であることを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項2から請求項6のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記制御部は、前記無線通信部により認証命令を前記無線通信装置へ送信し、前記無線通信装置からの応答の変化を検知することを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記制御部は、前記無線通信部により前記無線通信装置へ情報の送信を開始してから所定の時間間隔で前記無線通信装置からの応答の変化を検知して前記無線通信装置の真贋判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項8に記載の画像形成装置において、
    前記制御部は、前記無線通信装置からの応答の変化を検知すると前記無線通信装置が贋物であると判定することを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項8または請求項9に記載の画像形成装置において、
    前記応答の変化は、前記無線通信装置からの応答が正常応答から異常応答または無応答への変化であることを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項8から請求項10のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記制御部は、前記無線通信部により前記無線通信装置へ情報の送信を開始してから前記時間間隔より長い所定の時間が経過するまで、前記送信を行うことを特徴とする画像形成装置。
  12. 請求項8から請求項11のいずれかに記載の画像形成装置において、
    前記情報は、認証命令であることを特徴とする画像形成装置。
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