JP4094590B2 - 画像形成装置及び内容物量検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、所定の内容物を収納する内容物収納部材と無線方式で情報通信を行う画像形成装置及び内容物量検出方法に関するものである。

プリンタや複写機、ファクシミリ等の電子写真方式を利用した画像形成装置では、該画像形成装置内の部材毎に、耐用寿命が異なっている。そこで、画像形成装置では、使用頻度が高い等の理由により耐用寿命の短い部材や、現像剤等の消耗品を供給するための部材を、画像形成装置本体に対して着脱可能な装着部材として設け、必要に応じて、装着部材を交換するようになっている。このような装着部材の交換に際し、装着部材の誤装着を防止し、また、装着部材の寿命情報や交換履歴、製造情報等の管理情報に基づく適切な保守管理を行うために、装着部材と画像形成装置本体との間で、無線方式で通信を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。

具体的には、画像形成装置本体側に通信部を設け、装着部材に、上記管理情報等を格納したＩＣメモリ、及び、上記通信部と非接触で交信を行うためのアンテナとを備えた通信素子を設けて、画像形成装置と装着部材との間で、交信を行うようになっている。そして、装着部材の誤装着や、装着部材が耐用寿命に達したことを、表示する等により、ユーザに対して警告を与えるようになっている。このように、装着部材と画像形成装置本体との間で管理情報を交信することにより、装着部材の管理を効率よく簡便に行って、画像形成装置のメンテナンス等の利便性を図っている。

上記通信装置が取り付けられる装着部材として、画像形成に伴って消費される現像剤を補給するための現像カートリッジや現像剤収納容器等が知られている。例えば、特許文献４には、現像剤収容容器内に、現像剤を撹拌する撹拌棒と、該撹拌棒の移行状態を検知するセンサーとを設けることによって、現像剤量を推定する現像装置が開示されている。上記特許文献４に記載の現像装置では、アーム基部とアーム先端部との間で屈折可能となっている撹拌棒を回転させ、該回転時における撹拌棒の屈折状態をセンサーによって検知して、現像剤量を推定している。
特開２００１−２２２３０号公報（２００１年１月２６日公開） 特開平１０−２２１９３８号公報（１９９８年８月２１日公開） 特開２００１−１１７３０９号公報（２００１年４月２７日公開） 特開平１０−３１９７０４号公報（１９９８年１２月４日公開）

しかしながら、これまで、装着部材の通信素子と、画像形成装置本体の通信装置との間で行われる交信（情報通信）の通信状態を検知して、装着部材に収容される内容物の量を検出することは知られていない。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、内部に所定の内容物を収納する内容物収納部材と無線方式で情報通信を行うことによって、内容物収納部材内の内容物の量を検出し得る画像形成装置及び内容物量検出方法を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、上記課題を解決するために、内部に所定の内容物を収納するとともに、通信素子が取り付けられた内容物収納部材と、該通信素子と非接触に情報通信を行う通信装置と、を備えた画像形成装置において、上記通信素子と通信装置との間で行われる情報通信の通信状態を検出して、上記内容物収納部材に収納されている内容物量を検知する検知部を備えていることを特徴としている。

ここで、上記検知部は、上記情報通信に使用される通信波の受信強度の変化に基づいて、上記内容物収納部材に収納されている内容物量を検知するとよい。

上記の構成によれば、内容物収納部材には、内容物が収容されている。そのため、通信素子と通信装置との間で行われる情報通信の通信状態は、内容物収納部材の内容物量に応じて変化する。より具体的には、情報通信に用いられる通信波の受信強度が変化する。

そこで、上記画像形成装置では、検知部が、通信素子と通信装置との間で行われる情報通信の通信状態の変化、例えば、通信波の受信強度の変化を検出することによって、内容物収納部材内の内容物の量に関する情報を得ている。つまり、上記の構成によれば、非接触に情報通信を行う通信素子及び通信装置を用い、これら両者間の通信状態の変化を検出することによって、内容物の量を検知することができる。

従って、上記の構成によれば、通信素子及び通信装置を用いて、情報通信のみならず、内容物の量の検出も行うことができるので、画像形成装置の構成の簡素化を図ることができる。これにより、部品点数を削減することができるので、画像形成装置のコストダウンを図ることができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置において、上記通信素子は、上記内容物収納部材の管理情報を格納した記憶部と、アンテナ部と、を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、上記通信素子が管理情報を格納した記憶部を備えている。そのため、上記画像形成装置は、上記通信装置と通信素子との間で行われる通信によって、上記記憶部に格納された管理情報を読み出す、あるいは、上記記憶部に情報を書き込むことができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置において、上記通信装置は、上記通信素子のアンテナ部と情報通信を行うための通信部を備え、上記通信部は、上記内容物を介して、上記アンテナ部と通信可能な位置に設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、アンテナ部と通信部との間で行われる情報通信は、内容物を介して行われる。そのため、上記情報通信の通信状態は、内容物の量をより高い精度で反映したものとなる。それゆえ、アンテナ部と通信部との間で情報通信を行うことにより、内容物収納部材内の内容物量の検出をより高い精度で行うことができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置において、上記内容物収納部材は、当該画像形成装置内で回転動作を行うようになっており、上記通信装置は、上記通信素子のアンテナ部と情報通信を行うための通信部を備え、上記通信部は、上記内容物収納部材が一回転する間に、少なくとも一度は、上記内容物を介して、上記アンテナ部と通信可能な位置に配置されるように設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、上記内容物収納部材が回転動作を行う。そのため、内容物収納部材の回転に伴って、上記通信素子の位置が変化し、該通信素子と通信装置との相対位置が変化することになる。これにより、通信素子と通信装置との間で行われる情報通信の通信状態が変化する。そこで、上記のように、内容物収納部材が回転動作を場合にも、少なくとも一度はアンテナ部と通信部とが対向するように、該アンテナ部及び通信部を配置している。

従って、上記内容物収納部材が回転した場合にも、アンテナ部と通信部とが対向する位置では、これら両者間で良好な通信を実現することができる。それゆえ、通信素子が取り付けられた内容物収納部材が回転動作を行う場合にも、通信素子及び通信装置を用いて、通信素子の記憶部に格納された管理情報の読み出しや書き込みといった情報通信を良好に行うことができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置において、上記アンテナ部及び通信部は、該アンテナ部と通信部とが対向した場合に、上記アンテナ部における通信の指向性と、上記通信部における通信の指向性とが、一致する、又は、平行となるように、設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、アンテナ部と通信部の通信の指向性が一致又は平行となるように、上記アンテナ部及び通信部が配置されている。上記通信の指向性が一致又は平行となった場合には、アンテナ部と通信部との間で、良好な情報通信を実現することができる。従って、上記アンテナ部と通信部とが対向した場合に、通信の指向性が一致又は平行となるように、上記アンテナ部及び通信部を配置することによって、信頼性の高い情報通信が可能になる。それゆえ、上記通信装置の通信部と通信素子との間で行われる通信によって、上記記憶部に格納された管理情報を読み出す、あるいは、上記記憶部に情報を書き込む場合に、Ｓ／Ｎ比の優れた情報通信を実現することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置において、上記内容物は、現像剤であり、上記内容物収納部材は、当該画像形成装置に現像剤を供給する現像剤補給容器であってもよい。

上記の構成によれば、現像剤補給容器は、内部に現像剤を収容している。そのため、上記通信装置の通信部と通信素子との間で行われる通信によって、現像剤補給容器内の現像剤の残量を検出することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置において、上記内容物は、現像剤であり、上記内容物収納部材は、当該画像形成装置に現像剤を供給する現像剤補給容器であり、上記現像剤補給容器は、上記現像剤を供給するための現像剤供給口を備え、上記現像剤補給容器は、上記現像剤供給口が所定の位置に配置されるように、回転動作を停止するようになっており、上記現像剤供給口が所定の位置に配置された場合に、上記アンテナ部と通信部とが対向することが好ましい。

上記現像剤補給容器は、該現像剤補給容器内での現像剤の固化や滞留、現像剤補給容器からの現像剤の漏れを防止するために、現像剤供給口が所定の位置となるように、回転動作を停止する必要が生じる場合がある。上記の構成によれば、現像剤補給容器が画像形成装置に装着されたとき等、現像剤供給口が所定の位置に配置される。また、上記現像剤補給容器の装着時には、通信素子の管理情報を取得するために、通信素子と通信装置との間で情報通信が行われる。

従って、上記の構成によれば、通信素子と通信装置との間で管理情報の情報通信が必要とされる現像剤補給容器の装着時等に、速やかに管理情報を取得することができるように、現像剤供給口が所定の位置に配置されると、上記アンテナ部と通信部とが対向するようになっている。それゆえ、通信素子と通信装置との間での情報通信を、高い信頼性で、かつ、迅速に、行うことができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置において、上記アンテナ部と通信部とは、上記現像剤補給容器の現像剤供給口に滞留する現像剤を介して、相互に通信可能な位置に配置されていることが好ましい。

上記の構成によれば、現像剤補給容器内の現像剤は、現像剤供給口に搬送される。そのため、現像剤補給容器内の現像剤の量が少量となった場合にも、現像剤供給口には現像剤が滞留する。上記の構成では、現像剤供給口の現像剤を検出しているので、現像剤補給容器内の現像剤の残量がわずかとなった場合にも、精度よく現像剤の残量を検出することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置において、さらに、少なくとも上記通信素子及び通信部が覆われるように電磁シールド材が設けられていてもよい。

上記の構成によれば、上記内容物収納部材に設けられた通信素子と、通信装置の通信部とを、外部の電磁波や磁場から隔離するように、上記通信素子及び通信部を覆う電磁シールド材が設けられている。従って、上記通信素子と通信部との間で、無線方式で情報通信を行う場合に、電磁シールド材によって、外部からの電磁波や磁場を遮断することができる。これにより、上記通信素子と通信部との間で、情報の送受信の阻害や、通信エラーの発生を防止して、安定な情報通信を実現することができる。

また、本発明に係る内容物量検出方法は、上記課題を解決するために、内部に所定の内容物を収納するとともに、通信素子が取り付けられた内容物収納部材と、該通信素子と非接触に情報通信を行う通信装置と、を備えた画像形成装置にて、上記内容物収納部材内の内容物の量を検出する内容物量検出方法であって、上記通信素子と通信装置との間で行われる情報通信の通信状態に基づいて、上記内容物の量を検出することを特徴としている。

上記の方法によれば、情報通信を行うために設けられた通信素子及び通信装置を用いて、内容物収納部材内の内容物の量を検出することができる。このように、上記の方法によれば、通信素子及び通信装置によって、情報通信、及び、内容物収納部材の内容物の量の検出、の双方を行うことができるので、画像形成装置の簡素化やコストダウンを図ることができる。

また、本発明に係る内容物量検出方法は、上記の内容物量検出方法において、上記内容物収納部材は、画像形成装置内で回転動作を行い、上記内容物収納部材を一回転させながら、上記情報通信に使用される通信波の受信強度を上記通信状態として検出してもよい。

上記の方法によれば、上記内容物収納部材が回転動作を行う場合、該内容物収納部材の回転に伴って変化する通信状態を検出している。従って、通信素子が取り付けられた内容物収納部材が回転動作を行う場合にも、通信素子及び通信装置を用いて、内容物収納部材の回転角度を検出することができる。これにより、内容物収納部材の回転角度を検出して、内容物収納部材の回転動作を制御することができる。

また、本発明に係る内容物量検出方法は、上記の内容物量検出方法において、上記内容物収納部材が一回転する間の受信強度の最大値及ぶ最小値を決定し、該受信強度の最大値と最小値との比に基づいて、上記内容物収納部材の回転動作を制御してもよい。

上記の方法によれば、受信強度の相対値を用いて、内容物収納部材の回転角度を検出することができる。これにより、通信素子と通信装置との間で行われる情報通信に際して、通信波や受信強度の検出にバラツキが生じた場合にも、このバラツキの影響を低減して、内容物収納部材の回転動作を正確に制御することができる。

また、本発明に係る内容物量検出方法は、上記の内容物量検出方法において、上記通信素子は、上記内容物収納部材の管理情報を格納した記憶部を備え、上記受信強度が所定値以上となる場合に、上記通信素子と通信装置との間で、上記管理情報を通信するように通信制御を行ってもよい。

上記の方法によれば、受信強度が良好である場合に、管理情報の通信が行われる。そのため、管理情報の通信に際して、高い信頼性を確保することができる。

また、本発明に係る内容物量検出方法は、上記の内容物量検出方法において、上記通信素子は、上記内容物収納部材の管理情報を格納した記憶部を備え、上記受信強度が所定値以下となる場合に、上記通信素子からの管理情報を取得しないように通信制御を行ってもよい。

上記の方法によれば、受信強度が不良である場合には、管理情報の通信を行わない、あるいは、通信によって得られた管理情報を無視する等により、管理情報を取得しないようになっている。そのため、情報通信によって得られる情報によって、内容物収納部材や画像形成装置の動作に誤動作が生じることを防止することができる。

本発明に係る画像形成装置は、以上のように、通信素子と通信装置との間で行われる情報通信の通信状態を検出して、内容物収納部材に収納されている内容物量を検知する検知部を備えているものである。

また、本発明に係る内容物量検出方法は、以上のように、通信素子と通信装置との間で行われる情報通信の通信状態に基づいて、内容物収納部材に収納されている内容物の量を検出する方法である。

それゆえ、非接触に情報通信を行う通信素子及び通信装置を用い、これら両者間の通信状態の変化を検出することによって、内容物の量を検知することができる。これにより、画像形成装置の部品点数を削減し、コストダウンを図ることができるという効果を奏する。

本発明の実施の一形態について図１ないし図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。すなわち、本実施の形態の画像形成装置は、例えば、電子写真方式を利用したプリンタや複写機、ファクシミリ、あるいは、これらの機能を備えたデジタル複合機等であり、該画像形成装置の動作に伴って、その量が変化する内容物を収納する内容物収納部材と無線方式で情報通信を行うことにより、内容物収納部材内の内容物の量を検知するものである。上記内容物収納部材は、内部に内容物を収納する部材であれば特に限定されないが、以下では、上記内容物収納部材として、画像形成装置で使用されるトナー（内容物・現像剤）を内部に収容するトナー補給容器（内容物収納部材・現像剤補給容器）を例に挙げて説明する。

図２に、上記画像形成装置１本体とトナー補給容器２との間で行われる通信を説明するためのブロック図を示す。また、図３、図１（ａ）・（ｂ）に、それぞれ、上記トナー補給容器２の斜視図、側面図、断面図を示す。

上記画像形成装置１は、図１（ａ）に示すように、内容物収納部材として、ＩＣタグ（通信素子）２０（図２）が周面に取り付けられたトナー補給容器２と、上記ＩＣタグ２０と非接触で通信を行う通信装置１０と、画像形成装置１の各部の動作を制御するＣＰＵ等の主制御装置（検知部）４（図２）と、を備えている。上記通信装置１０は、図１（ａ）に示すように、トナー補給容器２の外周面に非接触に対向する位置に配置されている。

より詳細には、上記通信装置１０は、図１（ａ）・（ｂ）に示すように、画像形成装置１にトナー補給容器２が装着された場合に、最下部となるトナー補給容器２の外周面に対向する位置に配置されている（図１参照）。これにより、ＩＣタグ２０は、トナー補給容器２の回転に伴って、画像形成装置１内での位置が変化することになるが、トナー補給容器２が一回転する間に、必ず一度は、通信装置１０に対向するようになっている。

図４（ａ）・（ｂ）に、それぞれ、ＩＣタグ２０の平面図及び断面図を示す。また、図４（ｃ）に、ＩＣタグ２０の通信の指向性を示す。

上記ＩＣタグ２０は、図４（ｂ）に示すように、電気的に相互に接続されたＩＣチップ２２とアンテナ部２３とを備えてなる。上記アンテナ部２３は、図４（ａ）・（ｂ）に示すように、ベースフィルム２１上に、後述する各種回路を有するＩＣチップ２２と、該ＩＣチップ２２の周囲を取り囲むように、ループ状に数回巻き回された金属薄膜等の配線と、を備えている。また、図４（ｂ）に示すように、ＩＣチップ２２及びアンテナ部２３は、保護膜２４で覆われている。

上記アンテナ部２３は、通信装置１０（図１）との間で行われる情報通信に際して、通信波である電磁波の送受信を行う。上記アンテナ部２３は、送信用及び受信用にそれぞれ別個に設けられてもよく、あるいは、送受信の双方が可能なものを使用してもよい。このアンテナ部２３の、情報の送受信が可能となる通信の指向性は、図４（ｃ）に示すように、ＩＣチップ２２を取り囲むアンテナ部２３に対向する方向（図中、Ｚ方向の円で示す領域）になる。

一方、画像形成装置１に備えられた通信装置１０は、図２に示すように、通信側アンテナ部（通信部）１１と、後述する各種回路を有するＩＣ部１９と、を備えている。上記通信側アンテナ部１１により、無線方式で、トナー補給容器２に設けられた上記ＩＣタグ２０から情報を読取る、あるいは、ＩＣタグ２０に情報を書き込むために設けられ、情報の送受信が可能となっている。この通信側アンテナ部１１も、図示していないが、上記アンテナ部２３と同様に、情報の送受信が可能となる通信の指向性を有している。

このように、ＩＣタグ２０及び通信装置１０は、いずれも通信の指向性を有している。ここで、上記ＩＣタグ２０と通信装置１０との間で行われる情報通信は、ＩＣタグ２０のアンテナ部２３の指向性、及び、上記通信側アンテナ部１１の指向性が、一致又は平行となる場合に最も良好となる。なお、上記一致及び平行とは、それぞれ、実質的に一致していること、及び、実質的に平行であることを含むものとする。

従って、上記ＩＣタグ２０と通信装置１０との間で良好な情報通信を実現するためには、トナー補給容器２が、図１（ｂ）中のＲ方向に一回転する間に、少なくとも一度は、上記アンテナ部２３の指向性と通信側アンテナ部１１の指向性とが、一致又は平行となるように、通信装置１０の通信側アンテナ部１１及びＩＣタグ２０のアンテナ部２３を配置することが好ましい。

また、上記のように、ＩＣタグ２０及び通信装置１０には、通信の指向性が存在する。そのため、上記ＩＣタグ２０と通信装置１０との間の通信状態は、ＩＣタグ２０のアンテナ部２３と、通信装置１０の通信側アンテナ部１１との相対的な配置位置によって変化する。さらに、ＩＣタグ２０と通信装置１０との間の通信は、電磁波によって行われるため、アンテナ部２３と通信側アンテナ部１１との間の相対的な距離や、アンテナ部２３と通信側アンテナ部１１との間に介在する誘電体層、半導体性や磁性等を有する層等の介在物等の影響によっても、通信状態が変化する。

本実施の形態の画像形成装置１では、上記のように、トナー補給容器２にＩＣタグ２０を設け、画像形成装置１の所定の位置に通信側アンテナ部１１を固定して配置している。そのため、トナー補給容器２が回転すると、通信側アンテナ部１１とアンテナ部２３との相対位置が変化することになる。それゆえ、この相対位置の変化に伴って、上記ＩＣタグ２０と通信装置１０との間の通信状態も変化することになる。

上記ＩＣタグ２０と通信装置１０との間の通信状態は、トナー補給容器２の回転に伴って、例えば図５に示すように変化する。図５は、トナー補給容器２の回転角度に対して、通信装置１０で受信されるＩＣタグ２０の出力（通信波）の受信強度をプロットしたグラフである。

上記ＩＣタグ２０と通信装置１０との間の通信状態は、ＩＣタグ２０のアンテナ部２３の指向性と、通信装置１０の通信側アンテナ部１１の指向性とが、一致する、あるいは、平行であり、かつ、アンテナ部２３と通信側アンテナ部１１とが最接近して対向した場合に、最適な状態となる。従って、本実施の形態の画像形成装置１では、受信強度が最大となる場合に、ＩＣタグ２０と通信装置１０とが対向していると考えられる。このとき、アンテナ部２３と通信側アンテナ部１１とが、その指向性が一致又は平行となり、かつ、再接近していると考えられる。図５では、受信強度が最大となる場合のトナー補給容器２の回転角度を０°に設定している。

一方、上記回転角度０°を基準として、トナー補給容器２の回転角度が９０°又は２７０°になると、図５に示すように、受信強度は最小となる。このとき、トナー補給容器２のＩＣタグ２０と通信装置１０とが対向せず、かつ、上記アンテナ部２３の指向性と、通信側アンテナ部１１の指向性とが互いに直交している。

また、上記回転角度０°を基準として、トナー補給容器２の回転角度が１８０°になると、図５に示すように、受信強度は、回転角度が０°の場合と、９０°又は２７０°の場合との間の値となる。回転角度１８０°では、トナー補給容器２を介して、ＩＣタグ２０と通信装置１０とが対向している。そのため、上記アンテナ部２３の指向性と、通信側アンテナ部１１の指向性とが、一致している、あるいは、平行となっている。しかしながら、アンテナ部２３と通信側アンテナ部１１との間に、トナー補給容器２やトナー等の介在物が存在する。そのため、上記アンテナ部２３と通信側アンテナ部１１との間での通信は可能であるが、介在物によって、通信に用いられる電磁波が減衰する。それゆえ、回転角度１８０°における受信強度は、回転角度０°での受信強度と、回転角度９０°又は２７０°での受信強度と、の間の値となる。

さらに、上記受信強度は、トナー補給容器２内のトナーの量に応じても変化する。すなわち、トナー補給容器２内のトナーは、誘電体層として働き、アンテナ部２３や通信側アンテナ部１１から出力される電磁波を弱める。従って、図５に示すように、トナー補給容器２内のトナー量に応じても、受信強度が変化することになる。

具体的には、図５に示すように、通信装置１０で検出される上記受信強度は、使用済みのトナー補給容器２のように、トナー補給容器２内にトナーが存在しない場合（図中、太実線）、使用中のトナー補給容器２のように、内部のトナーが幾分か消費された場合（図中、細実線）、新品のトナー補給容器２のように、トナーが充分に充填されている場合（図中、破線）の順に弱くなる。

従って、上記画像形成装置１では、主制御装置４（図２）にて、通信装置１０で受信される受信強度や受信強度の変化を検出することにより、トナー補給容器２の回転角度を検知することができる。これにより、トナー補給容器２の回転停止位置や、ＩＣタグ２０と通信装置１０との間で通信を行うタイミング等を好適に制御することができる。

このように、ＩＣタグ２０と通信装置１０との間で行われる通信における受信強度を検知することにより、トナー補給容器２の回転角度を制御することができる。具体的には、上記ＩＣタグ２０と通信装置１０との間で行われる通信を利用したトナー補給容器２の回転角度の制御は、画像形成装置１に備えられた主制御装置４（図２）で行われる。

すなわち、例えば、主制御装置４が、まず、アンテナ部２３と通信側アンテナ部１１とが対向し、それぞれの指向性が一致する又は平行となる場合のトナー補給容器２の回転停止位置を回転角度０°として定める。あるいは、トナー補給容器２を一回転して受信強度を検出し、受信強度が最大となったトナー補給容器２の回転停止位置を、回転角度０°として定めると、トナー補給容器２の回転角度と受信強度との関係は、図５に示すグラフとなる。そこで、検出された受信強度と図５に示すグラフとを比較することによって、トナー補給容器２の回転角度を決定する。

あるいは、あらかじめ、図５のグラフに示す受信強度をテーブルとして格納しておき、該グラフと通信を行った場合の受信強度とを比較することによって、トナー補給容器２の回転角度を決定してもよい。

しかしながら、図５のグラフに示されるように、受信強度の絶対値を用いた場合、ＩＣタグ２０や通信装置１０の出力のバラツキによって、主制御装置４が検出する回転角度に誤差が生じやすい。そこで、トナー補給容器２を一回転して受信強度を検出し、受信強度が最大となった回転角度θ１における受信強度Ｅ１（回転角度０°の受信強度）と、受信強度が最小となった回転角度θ２における受信強度Ｅ２（回転角度９０°又は２７０°の受信強度）とを決定し、回転角度θ１と回転角度θ２との受信強度の比Ｅ２／Ｅ１（以下、基準比）に基づいて、回転角度を決定するようにしてもよい。具体的には、検出された受信強度と回転角度θ１の受信強度Ｅ１との比を算出し、この値を基準比と比較することによって、トナー補給容器２の回転角度を決定すればよい。このように、検出された受信強度を相対値として表すことにより、装置間で受信強度値にバラツキが生じた場合にも、バラツキの影響を低減することができる。これにより、より精度よくトナー補給容器２の回転角度を決定することができる。

また、上記アンテナ部２３の指向性と、通信側アンテナ部１１の指向性とが互いに直交すると、ＩＣタグ２０と通信装置１０との間で通信を行うことができなくなる可能性がある。このような通信不良が生じた場合にも、トナー補給容器２の回転角度を正確に検知するために、上記主制御装置４は、トナー補給容器２の回転量を検出してもよい。ここで、回転量とは、トナー補給容器２の回転動作に伴って検出される値であって、回転量に基づいて、トナー補給容器２の回転角度を決定することができる値である。具体的には、例えば、トナー補給容器２の回転駆動時間や回転駆動量等を挙げることができる。

上記回転量を用いて、トナー補給容器２の回転角度を決定するためには、まず、受信強度が最大となる位置、すなわち、アンテナ部２３と通信側アンテナ部１１とが対向し、それぞれの指向性が一致する又は平行となる場合の位置（回転角度０°）を基準を設定する。そして、基準となる位置から、上記回転量の計測を開始し、計測された回転量に基づいて、トナー補給容器２の回転角度を決定する。

上記回転量が回転駆動時間である場合、まず、主制御装置４が、回転角度０°の位置から時間計測を開始する。また、上記主制御装置４は、トナー補給容器２が回転駆動された時間である回転駆動時間を検出する。そして、検出された回転駆動時間と、あらかじめ定められているトナー補給容器２が一回転するのに必要とされる時間（トナー補給容器２の回転速度）とに基づいて、主制御装置４が、トナー補給容器２の回転角度を決定する。

一方、上記回転量が回転駆動量である場合には、まず、主制御装置４が、回転角度０°の位置からトナー補給容器２に与えられた駆動量の計測を開始する。また、上記主制御装置４は、トナー補給容器２を回転駆動するのに用いられた駆動量である回転駆動量を検出する。この回転駆動量は、後述するように、画像形成装置１に備えられた駆動源８５（図９）から加えられた駆動力に基づいて、決定すればよい。続いて、検出された回転駆動量と、あらかじめ定められているトナー補給容器２を一回転するのに必要とされる駆動量とに基づいて、主制御装置４が、トナー補給容器２の回転角度を決定する。

また、上記主制御装置４は、受信強度が最適である場合、すなわち、トナー補給容器２の回転角度が０°付近である場合に、ＩＣタグ２０と通信装置１０との間で、該ＩＣタグ２０の後述するメモリ２５（図２）に格納された、トナー補給容器２に関する管理情報（後述）についての通信を行うように制御している。回転角度が０°である場合、ＩＣタグ２０のアンテナ部２３と、通信装置２０の通信側アンテナ部１１との指向性が一致又は平行となり、かつ、アンテナ部２３と通信側アンテナ部１１との間に、電磁波の減衰を引き起こすトナー等の介在物が存在しないので、Ｓ／Ｎ比が優れた良好な通信を行うことができる。

なお、最適な受信強度は、各画像形成装置１毎にあらかじめ定めておけばよい。すなわち、例えば、図５に示すグラフに基づいて、所定値以上の受信強度が得られる回転角度を決定する。具体的には、トナー補給容器２の回転角度が、例えば、回転角度０°に対して±３０°の範囲等のように、受信強度が良好と判断される範囲内である場合に、情報通信を行うようにする。これにより、通信される情報は良好なＳ／Ｎ比を有するので、信頼性の高い情報通信を行うことができる。

これに対し、トナー補給容器２の回転角度が９０°や２７０°付近である場合、上記主制御装置４は、上記管理情報の通信を行わないように制御している。トナー補給容器２の回転角度が９０°や２７０°である場合、ＩＣタグ２０のアンテナ部２３と、通信装置１０の通信側アンテナ部１１との指向性が直交するため、良好な通信状態を確保することができない。そのため、上記の回転角度で行われた情報の送受信は、信頼性が低い。

従って、トナー補給容器２の回転角度が９０°や２７０°付近である場合には、主制御装置４は、ＩＣタグ２０と通信装置１０との間で情報の送受信を行わない、あるいは、通信で得られた管理情報を無視して、管理情報を取得しないように制御している。

なお、この場合も、主制御装置４によって管理情報を取得しない受信強度を、各画像形成装置１毎にあらかじめ定めておけばよい。すなわち、例えば、図５に示すグラフに基づいて、受信強度が所定値未満となる回転角度を決定する。具体的には、トナー補給容器２の回転角度が、例えば、回転角度９０°又は２７０に対して±３０°の範囲等のように、受信強度が不良と判断される範囲内である場合には、主制御装置４にて、管理情報を取得しないようにしている。これにより、主制御装置４では、情報通信の信頼性の低い条件下では管理情報を取得しないので、ＩＣタグ２０と通信装置１０との間で行われる情報通信の信頼性を向上することができる。

一方、トナー補給容器２の回転角度が１８０°付近である場合には、ＩＣタグ２０と通信装置２０との間に、トナー補給容器２やトナーが介在するが、アンテナ部２３及び通信側アンテナ部１１の指向性は一致又は平行となる。そのため、ＩＣタグ２０と通信装置２０との間での比較的良好な通信状態が期待できる。また、この場合、トナー補給容器２内に存在するトナーを介在して、ＩＣタグ２０と通信装置２０との間で通信が行われるため、トナー補給容器２内のトナー量に応じて、受信強度が変化する。従って、トナー補給容器２の回転角度が１８０°付近の場合に、すなわち、ＩＣタグ２０と通信装置２０との間にトナーが介在する場合に、ＩＣタグ２０と通信装置２０との間で通信を行うことにより、トナー補給容器２内のトナーの残量を検出することができる。

なお、トナー補給容器２内のトナーは、重力の影響を受ける。そのため、画像形成装置１に装着された状態では、トナー補給容器２内の下方に位置する側にトナーが滞留する。従って、トナー補給容器２内のトナーの残量をより正確に検出するためには、図１（ｂ）に示すように、トナー補給容器２の最下部に対向する位置に通信装置１０を配置することが好ましい。これにより、トナー補給容器２が一回転する間に、該トナー補給容器２内のトナーを介して、通信装置１０とＩＣタグ２０とが対向する配置が得られる。このような配置が得られたときに、受信強度を検出すれば、トナー補給容器２内のトナー量を正確に検出することができる。また、トナー残量が少量となった場合にも、トナー量を正確に検出することができるので、トナー補給容器２内のトナーがほぼ全て消費された状態を検出が可能になる。

以上のように、画像形成装置１では、ＩＣタグ２０と通信装置２０との間で行われる通信を利用して、トナー補給容器２の回転角度を検出しているので、画像形成装置１の部品点数を削減することができるとともに、コストダウンを図ることができる。

次に、上記ＩＣタグ２０、通信装置１０、トナー補給容器２を備えた画像形成装置１について、既に説明した構成以外の構成について、詳細に説明する。

上記ＩＣタグ２０は、上記したように、ＩＣチップ２２とアンテナ部２３とを備えている。上記ＩＣチップ２２は、図２に示すように、メモリ（記憶部）２５、受信回路２６、送信回路２７、電源回路２８、制御回路２９を備えている。

上記メモリ２５は、トナー補給容器２に関する各種の管理情報を格納する、例えば不揮発性メモリである。上記管理情報としては、例えば、会社コードや機種コード等のロット、製造日、トナーの種類、トナーの充填量、保存期間、使用済又は未使用の区別、等、トナー補給容器２や該トナー補給容器２内部に収容されるトナーの使用にあたって有用な種々の情報を挙げることができる。上記メモリ２５は、情報の書き換え可能とすることにより、トナー補給容器２をリサイクルした場合等にも、上記管理情報を更新することにより、繰り返し使用することができる。

上記受信回路２６は、アンテナ部２３で受信した受信信号を変換して、制御回路２９に送る。また、上記送信回路２７は、制御回路２９から出力された信号を変換して、アンテナ部２３に送る。さらに、上記電源回路２８は、通信用の電波を整流して電力を供給する。上記制御回路２９は、ＩＣタグ２０全体の制御を行う。

なお、上記ＩＣタグ２０は、トナー補給容器２に、例えば、接着剤又は埋め込みによって取り付けられればよい。上記ＩＣタグ２０の配置位置は、通信装置１０の通信側アンテナ部１１と電波によって通信可能な位置であって、かつ、回転するトナー補給容器２に設けられていればよく、上記通信側アンテナ部１１に対向するトナー補給容器２の外表面、あるいは、トナー補給容器２の内部の、上記通信側アンテナ部１１と通信可能な位置に設ければよい。

また、上記通信装置１０は、図２に示すように、上記通信側アンテナ部１１に加え、通信側受信回路１２、通信側送信回路１３、通信側電源回路１４、通信側制御回路１５、インターフェイス回路１６、を備えている。

上記通信側アンテナ部１１は、送受信の双方が可能なアンテナであり、樹脂板に金属薄膜をループ状に数回巻き回してなる。上記通信側アンテナ部１１は、上記ＩＣタグ２０のアンテナ部２３と対向する領域全体を覆う程度の大きさで形成されることが好ましい。

上記通信側受信回路１２は、通信側アンテナ部１１で受信した受信信号を変換して、通信側制御回路１５に送る。上記通信側送信回路１３は、通信側制御回路１５から出力された信号を変換して、通信側アンテナ部１１に送る。上記通信側電源回路１４は、上記通信側受信回路１２、通信側送信回路１３、通信側制御回路１５、インターフェイス回路に電源を供給する。さらに、上記インターフェイス回路１６は、画像形成装置１の主制御装置４と通信装置１０とのデータの入出力を制御する。上記通信側制御回路１５は、通信装置１０全体の制御を行う。

従って、上記トナー補給容器収納部３に設けられた通信側アンテナ部１１で、トナー補給容器２に設けられたＩＣタグ２０からの情報を受信すると、通信側制御回路１５から、インターフェイス回路１６を介して、画像形成装置１の主制御装置４に情報が出力される。これにより、主制御装置４では、ＩＣタグ２０からの情報に基づいて、画像形成装置１の動作を制御するようになっている。

なお、上記では、通信装置１０と１つのＩＣタグ２０との間で情報通信を行う場合を例に挙げたが、これに限定されない。すなわち、図６に示すように、１つの通信装置１０と、複数のＩＣタグ２０との間で情報通信を行うようにしてもよい。この場合、ＩＣタグ２０は、画像形成装置１内の同じ部材の異なる位置に設けられてもよく、異なる部材にそれぞれ設けられてもよい。いずれにせよ、ＩＣタグ２０を複数設ける場合には、各ＩＣタグ２０の通信の指向性と、通信装置１０の通信の指向性とを考慮して、ＩＣタグ２０を配置する。

また、複数のＩＣタグ２０を設ける場合、情報通信におけるクロストークによる検出精度の低下を防止し、情報の誤検出を防止するために、複数のＩＣタグ２０と通信装置１０との間で同時に情報通信を行わないようにする。すなわち、あるＩＣタグ２０と通信装置１０との間で情報通信を行う場合には、他のＩＣタグ２０と通信装置１０との間での情報通信を禁止する。従って、上記で説明したように、トナー補給容器２に設けられたＩＣタグ２０によって、トナー補給容器２の回転角度を検出する、あるいは、トナー補給容器２内のトナー量を検出する場合には、他のＩＣタグ２０と通信装置１０との間での情報通信は行われない。

次に、トナー補給容器２を備えた画像形成装置１について説明する。図７に、画像形成装置１の正面図を示し、図８に、該画像形成装置１の要部の正面図を示す。

上記画像形成装置１は、図７に示すように、上記トナー補給容器２に加え、該トナー補給容器２を着脱可能に装着するためのトナー補給容器収納部３、トナーホッパ３１、現像器３２、感光体ドラム３３、帯電器３４、露光装置３５、転写器３６、定着部３７、排紙部３８、給紙部３９を備えている。

上記トナー補給容器収納部３は、上記トナー補給容器２を画像形成装置１に装着するために設けられている。上記トナー補給容器収納部３は、図１に示すように、トナー補給容器２全体を覆うように収容し、画像形成装置１内にトナー補給容器２を固定する。

上記トナー補給容器収納部３は、図８に示すように、該トナー補給容器収納部３の内部の、トナー補給容器２に非接触で対向する位置の画像形成装置１本体側に、通信側アンテナ部１１を備えた通信装置１０を有している。また、上記トナー補給容器３には、該トナー補給容器収納部３と一体的に、電磁シールド材７が設けられている。該電磁シールド材７は、上記トナー補給容器収納部３にトナー補給容器２が装着された場合に、通信側アンテナ部１１とＩＣタグ２０との間で行われる情報通信に支障をきたすことがないように、少なくとも通信側アンテナ部１１とＩＣタグ２０とを覆うように設けられている。

これにより、通信装置１０と、トナー補給容器２に設けられたＩＣタグ２０との間で行われる情報通信が、外部の電磁波等の影響を受けることを防止することができる。それゆえ、通信装置１０と上記ＩＣタグ２０との間で、安定した無線通信を確保することができる。

上記トナーホッパ３１は、トナー補給容器２から供給されたトナーの撹拌及び後段へのトナーの供給を行う。上記現像器３２は、上記トナーホッパ３１から供給されたトナーを用いた現像処理を行う。上記感光体ドラム３３は、静電潜像や該静電潜像が顕像化されたトナー像を担持する像担持体である。図７に示す帯電器３４は、感光体ドラム３３表面を帯電させる。上記レーザ露光装置３５は、帯電した感光体ドラム３３上にレーザ照射を行って、感光体ドラム３３上に静電潜像を形成する。上記転写器３６は、上記感光体ドラム３３上のトナー像を記録用紙上に転写させる。上記定着部３７は、記録用紙上に転写されたトナー像を加熱圧着により定着させる。上記排紙部３８には、印刷（画像形成）済みの記録用紙が排出され、上記給紙部３９には、記録用紙が収納されている。

上記構成の画像形成装置１では、次のように画像形成が行われる。すなわち、まず、図７に示す帯電器３４によって、感光体ドラム３３表面を帯電する。その後、レーザ露光装置３５が画像情報に基づいて、感光体ドラム３３表面に静電潜像を形成する。一方、トナー補給容器２からトナーホッパ３１に供給されたトナーは、図８に示す撹拌アジテータ４０で撹拌され、トナー補給ローラ４１の回転によって現像器３２に送り出される。そして、現像器３２では、トナーホッパ３１から供給されたトナーを用いて、感光体ドラム１上の静電潜像を顕像化してトナー像を形成する。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、転写器３６によって、給紙部３９から搬送されてきた記録用紙上に転写される。記録用紙上に転写されたトナー像は、定着部３７での加熱圧着により定着されて、排紙部３８に排出される。

次に、上記画像形成装置１に装着されるトナー補給容器２について、詳細に説明する。図９に、トナー補給容器２と画像形成装置１の本体側連結部８０とを示す上面図を示し、図１０に上記本体側連結部８０の要部の斜視図を示す。

上記トナー補給容器２は、図３に示すように、円筒形状を有し、軸線を回転軸Ｌとして該トナー補給容器２の回転が可能となるように、支持部材５に支持されている。従って、上記トナー補給容器２は、支持部材５とともに、上記画像形成装置１のトナー補給容器収納部３（図８）に着脱可能に取り付けられる。そのため、上記トナー補給容器２内のトナーが消費されると、画像形成装置１に新しいトナー補給容器２を装着して、トナーを補給するようになっている。

画像形成装置１に装着されるトナー補給容器２は、図９に示すように、矢印Ａ方向から、画像形成装置１に挿入されて、該画像形成装置１に設けられた本体側連結部８０に接続されるようになっている。上記本体側連結部８０は、トナー補給容器２を連結して、画像形成装置１のモータ等の駆動源８５からの駆動力を伝達して、トナー補給容器２を回転させる。そのため、上記本体側連結部８０は、図９及び図１０に示すように、上記トナー補給容器２が連結される継手受部８１、圧縮コイルばね等のばね部材８３、画像形成装置１のモータ等の駆動源８５からの駆動力を受ける駆動受部８７、画像形成装置１の筐体８８を貫通して上記継手受部８１と駆動受部８７とを接続する回転軸８４、を備えている。

上記継手受部８１は、円盤形状を有し、駆動源８５からの駆動力によって回転して、トナー補給容器２の回転軸Ｌ（図３）を中心に回転させる。そのため、上記継手受部８１は、画像形成装置１の筐体８８を貫通する回転軸８４の回転中心に一致するように、該回転軸８４に取り付けられる。また、上記継手受部８１には、上記回転軸８４の回転中心と、トナー補給容器２の回転軸Ｌとが一致するように、トナー補給容器２が連結される。

また、上記継手受部８１には、トナー補給容器２を連結するための継手側凸部８２・８２、及び、継手側受部８９が形成されている。

上記回転軸８４には、圧縮コイルばね等のばね部材８３が取り付けられている。該ばね部材８３は、継手受部８１を筐体８８から離間する方向へ付勢している。そのため、トナー補給容器２が画像形成装置１に装着されると、トナー補給容器２が上記継手受部８１を押圧した状態となるように、図示しない規制部材によって、トナー補給容器２の、装着方向に沿った移動が規制される。

さらに、上記駆動受部８７には、歯車等の減速装置８６を介して、駆動源８５からの駆動力が伝達される。駆動受部８７は、この駆動力を、回転軸８４を介して、上記継手受部８１に伝達する。

従って、画像形成装置１にトナー補給容器２が装着されると、画像形成装置１の駆動源８５からの駆動力が、減速装置８６及び回転軸８４を介して、上記継手受部８１に伝達される。これにより、継手受部８１が回転して、トナー補給容器２が回転軸Ｌを中心に回転する。

上記トナー補給容器２は、図１（ａ）・（ｂ）に示すように、該トナー補給容器２の底面を含む第１容器部５１及び第２容器部５２と、これら第１容器部５１と第２容器部５２との間に設けられ、支持部材５によって支持される第３容器部５３と、からなる。上記第１容器部５１、第２容器部５２、第３容器部５３は、ポリエチレン等の合成樹脂のブロー成型等により、一体成型されて製造される。

上記第１容器部５１は、円筒状のトナー補給容器２のうち、上記画像形成装置１の本体側連結部８０（図９）に連結される側であり、画像形成装置１の駆動源８５から駆動を受ける。そのため、第１容器部５１の、トナー補給容器２の底部となる端部には、図１（ａ）に示すように、画像形成装置１の後述する本体側連結部８０に連結するための連結部として、底部から突出する凸部５４・５４、及び、トナー補給容器２内にトナーを補給するためのトナー補給口に対して着脱可能に取り付けられた補給蓋５５が設けられている。

従って、上記本体側連結部８０の継手受部８１とトナー補給容器２とは、例えば、図９に示すように、トナー補給容器２の第１容器部５１に設けられた凸部５４・５４及び補給蓋５５と、継手受部８１に設けられた継手側凸部８２・８２及び継手側受部８９とが係合することによって連結される。

一方、第２容器部５２は、図１（ａ）に示すように、円筒状のトナー補給容器２のうち、画像形成装置１に連結される側とは反対側の端部に設けられている。

上記第１容器部５１及び第２容器部５２はいずれも、内周面に、トナー補給容器２の回転に伴って、トナー補給容器２の端部（底部）側から、該トナー補給容器２の中央側にある第３容器部５３の方向に、トナーを搬送するための搬送部５６ａ・５６ｂを備えている。上記第１容器部５１の搬送部５６ａと、第２容器部５２の搬送部５６ｂとは、第３容器部５３（支持部材５）を境にして互いに対称となるように、トナー補給容器２の回転軸Ｌに垂直な方向に対して所定角度で傾斜している。

図１１（ａ）に、上記第３容器部５３の斜視図を示し、図１１（ｂ）に、第３容器部５３の要部断面図を示す。また、図１２（ａ）〜（ｃ）に第３容器部５３の断面図を示す。

上記第３容器部５３は、第１容器部５１と第２容器部５２との間に配置され、図１（ａ）に示すように、支持部材５によって支持される。詳細は後述するが、支持部材５には、トナー補給容器２に収容されたトナーを後段に供給するための導通路６が設けられている。それゆえ、トナー補給容器２から上記導通路６にトナーを供給するために、上記第３容器部５３の外周面には、図１１に示すように、トナー供給口６０が設けられている。

また、上記第３容器部５３は、図１１に示すように、外周面に、凹形状に形成された第１凹部６１及び第２凹部６２を有している。該第１凹部６１及び第２凹部６２は、回転軸に関して互いに対称となる位置に、所定の間隔を隔てて形成されている。

上記構成のトナー補給容器２は、上記したように、第３容器部５３の位置で、支持部材５によって回転可能に支持される（図３）。上記第１凹部６１及び第２凹部６２は、第３容器部５３の外周面に凹形状に設けられているため、トナー補給容器２の回転時における、第３容器部５３と支持部材５との接触面積を低減することができる。これにより、トナー補給容器２の回転に際して、支持部材５とトナー補給容器２との間の摩擦を低減して、トナー補給容器２のスムーズな回転動作を実現することができる。

また、図１（ｂ）に示すように、支持部材５によって、第３容器部５３が支持されているので、第１凹部６１及び第２凹部６２の凹部上面（開口部分）が支持部材５によって覆われることになる。つまり、トナー補給容器２の第１凹部６１及び第２凹部６２の形成位置には、図１（ｂ）に示すように、第３容器部５３の外周面と、支持部材５とによって取り囲まれた空間が形成されることになる。

ここで、上記第１凹部６１と支持部材５とによって形成された空間は、トナー補給容器２から排出されるトナーを保持して、上記支持部材５の導通路６にトナーを搬送するために用いられる。すなわち、上記第１凹部６１は、図１１に示すように、トナー補給容器２の回転方向Ｒに対して下流側の端部の壁部６１ａに、トナー供給口６０を有している。そのため、図１２（ａ）に示すように、トナー補給容器２の回転方向Ｒへの回転に伴って、トナー供給口６０がトナー補給容器２内のトナー表面（図中、網掛け部分）に到達すると、トナー補給容器２内に収容されたトナーが、トナー供給口６０から第１凹部６１に流入することになる。第１凹部６１は、トナー補給容器２の回転に伴って、その位置が移動する。そのため、図７（ｂ）・（ｃ）に示すように、第１凹部６１内に排出されたトナーが保持された状態で、トナー補給容器２が回転することにより、支持部材５の導通路６にトナーが搬送されることになる。

さらに、図１１（ａ）に示すように、上記第１凹部６１には、スクレーパ６３が設けられている。上記スクレーパ６３は、図１１に示すように、上記第１凹部６１のトナー供給口６０が設けられた端部とは反対側の端部、すなわち、第１凹部６１の、トナー補給容器２の回転方向Ｒに対して上流側に、第３容器部５３の外周面から先端部分６３ａが突出するように設けられている。そのため、図１１（ｂ）に示すように、該先端部分６３ａが、支持部材５の内周面に接するようになっている。

また、上記スクレーパ６３は、ポリエステル等からなるベースフィルムで形成され、図１１（ａ）に示すように、上記先端部分６３ａを除く位置で、接着剤６４によって第１凹部６１に取り付けられている。そのため、トナー補給容器２と支持部材５との位置関係に応じて、上記先端部分６３ａがたわむことができるので、上記スクレーパ６３の先端部分６３ａが、支持部材５の内周面に常に摺接した状態で、トナー補給容器２を回転させることができる。

従って、トナー補給容器２が回転した場合に、上記スクレーパ６３が支持部材５の内周面を摺動することにより、第１凹部６１内にトナーを送り込むことができる。これにより、トナー補給容器２の回転により、第１凹部６１の位置が移動しても、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１凹部６１にトナーを保持した状態で、トナー補給容器２を回転させることができる。

また、トナーは、一般に、数〜数十μｍ程度の粒径を有する微小な物質である。そのため、トナー補給容器２の回転に伴って、第１凹部６１と第２凹部６２との間にある第３容器部５３の外周面と、支持部材５の内周面との間に、トナーが侵入するおそれがある。しかしながら、上記スクレーパ６３を設けることにより、トナー補給容器２が回転して、第１凹部６１の位置が移動した場合にも、トナーが第１凹部内に保持されるように、スクレーパ６３が第１凹部６１側へトナーを送り出すことができる。これにより、第１凹部６１と第２凹部６２との間にある第３容器部５３の外周面と、支持部材５の内周面との間に、トナーが侵入することを防止することができる。

なお、上記第２凹部６２は、図１１（ａ）に示すように、上記第１凹部６１とは異なり、トナーを排出するためのトナー供給口を備えていないため、第２凹部６２には、トナーは排出されない。

また、本実施の形態では、図１１（ａ）に示すように、ＩＣタグ２０が第３容器部５３に設けられ、第３容器部５３に対向する位置に、通信装置１０が配置されている。より詳細には、通常、トナー補給容器２は、図１（ｂ）に示すように、トナー供給口６０が最頂部に位置するように、回転動作を停止することが好ましい。この理由は、図１２（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明したように、上記トナー補給容器２のように、第３容器部５３の第１凹部６１にトナーを保持し、支持部材５の導通路６へトナーを供給することにある。

すなわち、上記トナー補給容器２では、該トナー補給容器２の回転とともに、支持部材５の導通路６へ安定にトナーを供給することが重要となる。安定なトナー供給を実現するためには、トナー補給容器２の回転停止時における回転停止位置を制御する必要がある。

具体的には、トナー補給容器２が、上記第１凹部６１のトナー供給口６０からトナーが流入する位置で回転を停止し、この位置で長時間放置されると、トナーの重量や、該トナーの重量による圧力によって、第１凹部６１内でトナーが固化してしまう。このように、第１凹部６１内にてトナーが固化した状態で、トナー補給容器２を再び回転させてトナーの供給動作を行っても、第１凹部６１にトナーが滞留するため、安定なトナー供給を行うことができない。そのため、トナー補給容器２の回転動作の停止時には、トナー供給口６０からトナーが流入しないように、トナー補給容器２の回転停止位置を制御する必要がある。従って、トナー補給容器２は、通常、図１（ｂ）に示すように、最頂部にトナー供給口６０が位置するように、画像形成装置１に装着され、また、回転動作を停止するようになっている。

上記のように、上記トナー補給容器２は、画像形成装置１に装着される場合に、図１（ｂ）に示すように、最頂部にトナー供給口６０が位置する。また、画像液性装置１にトナー補給容器２が装着された直後に、ＩＣタグ２０と通信装置１０との間で、トナー補給容器２の管理情報に関する情報通信を行うことが望まれる。従って、上記ＩＣタグ２０は、図１１（ａ）に示すように、最頂部にトナー供給口６０が配置された場合に、通信装置１０に最も接近して対向する位置、すなわち、回転軸Ｌを挟んで、トナー供給口６０に対向する位置に設けられることが好ましい。

次に、上記トナー補給容器２を支持する支持部材５について説明する。支持部材５には、図１（ｂ）に示すように、トナー補給容器２から排出されたトナーを、トナーホッパ３１に供給するための、導通路６が設けられている。この導通路６は、トナーホッパ３１に対向し、かつ、図１（ｂ）に示すように、画像形成装置１に装着した場合に、トナー補給容器２の回転軸の位置よりも上方に位置するように設けられている。

また、上記支持部材５には、図３及び図９に示すように、導通路６を開閉するためのシャッタ９が設けられている。上記シャッタ９は、画像形成装置１にトナー補給容器２が装着されている場合には開状態となり、装着されていない場合には閉状態となるように設計されている。より具体的には、画像形成装置１内のトナー補給容器収納部３に、トナー補給容器２が支持部材５とともに、図９中の矢印Ａ方向に挿入されると、シャッタ９が挿入方向と平行な方向に沿ってスライドし、トナー補給容器２が完全に装着された時点で、シャッタ９が開状態となる。シャッタ９が開状態となると、導通路６からトナーホッパ３１へのトナーの供給が可能になる。一方、画像形成装置１から、トナー補給容器２を離脱させると、シャッタ９が導通路６を覆うようにスライドして閉状態となる。このように、導通路６がシャッタ９で覆われることにより、トナー補給容器２からトナーがこぼれ落ちることを防止することができるようになっている。

なお、本実施の形態では、図１（ａ）・（ｂ）に示すように、第３容器部５３にトナー供給口６０を有するトナー補給容器２を例に挙げて説明したが、これに限定されない。すなわち、図１３に示すように、容器の端部にトナー供給口７０を有するトナー補給容器７１を用い、該トナー補給容器７１にＩＣタグを取り付けてもよい。

また、トナー補給容器に取り付けられるＩＣタグの位置は、トナー補給容器の回転動作によって、ＩＣタグの位置が変化する位置であればよい。従って、図１１（ａ）に示すように、トナー補給容器２の第３容器部５３の外周面に限らず、第１容器部５１や第２容器部５２に設けられてもよい。

ただし、トナー補給容器内のトナー量をより精度よく検出するためには、トナーが排出されるトナー供給口近傍にＩＣタグを取り付けることが好ましい。言い換えれば、トナー供給口や該トナー供給口付近に滞留するトナーを介して、ＩＣタグと通信装置とが通信を行うことができるように、アンテナ部及び通信側アンテナ部を設けることが好ましい。

より具体的には、図１１（ａ）に示すように、トナー供給口６０が設けられている第３容器部５３の周面にＩＣタグ２０を設けるとよい。また、図１３に示すトナー補給容器７１の場合には、トナー供給口７０付近にＩＣタグを取り付けることが好ましい。これにより、トナー供給口にはトナーが搬送されるので、トナー補給容器内のトナー量が少なくなった場合にも、精度よくトナー量を検出することができる。

なお、上記トナーとしては、１成分現像もしくは２成分現像に用いられる非磁性トナー、磁性トナー、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤のいずれであってもよい。

さらに、内容物収納部材として、トナー補給容器を例に挙げて説明したが、画像形成装置１の動作に伴って、内容物の量が変化する部材であれば、これに限定されない。ここで、内容物の量が変化するとは、内容物の量が減少する場合、増加する場合のいずれであってもよい。

上記内容物収納部材としては、例えば、図８に示す、トナーホッパ３１や現像器３２であってもよい。また、図示していないが、感光体ドラム３３に付着したトナーを除去する図示しないクリーニングユニットのトナー回収容器や、画像形成装置に取り付けられ、ステープル処理やパンチ処理等を行う後処理装置のステープル収容部材やパンチ屑収容部材等であってもよい。また、インクジェットプリンタのインクカートリッジに収容されるインクであってもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の画像形成装置は、通信素子及び通信装置を用いて行われる情報通信の通信状態に基づいて、内容物収納部材内の内容物の量を検出する。そのため、画像形成装置の動作に伴って、内容物の量が変化する各種の部材に対して、本発明を適用することができる。

（ａ）は、本発明の画像形成装置に備えられたトナー補給容器の一実施の形態の側面図であり、（ｂ）は、該トナー補給容器の第３容器部の断面図である。 上記画像形成装置に備えられた通信装置と、上記トナー補給容器に取り付けられたＩＣタグとの間で行われる通信を説明するためのブロック図である。 上記トナー補給容器の斜視図である。 （ａ）は、上記ＩＣタグの平面図であり、（ｂ）は、上記ＩＣタグの断面図であり、（ｃ）は、上記ＩＣタグの通信の指向性を示す説明図である。 上記トナー補給容器の回転角度と受信強度との関係を示すグラフである。 上記通信装置と複数のＩＣタグとの間で行われる通信を説明するためのブロック図である。 上記画像形成装置を示す概略正面図である。 上記画像形成装置の要部を示す断面図である。 上記トナー補給容器と画像形成装置の本体側連結部とを示す上面図である。 上記本体側連結部の要部の斜視図である。 （ａ）は、上記トナー補給容器の第３容器部を示す斜視図であり、（ｂ）は、上記第３容器部の第１凹部に設けられたスクレーパを示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、上記第３容器部のトナー供給口からトナーが排出される様子を示す断面図である。 本発明の他の実施の形態におけるトナー補給容器を示す斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ トナー補給容器（内容物収納部材・現像剤補給容器）
４ 主制御装置（検知部）
５ 支持部材
６ 導通路
１０ 通信装置
１１ 通信側アンテナ部（通信部）
２０ ＩＣタグ（通信素子）
２１ ベースフィルム
２２ ＩＣチップ
２３ アンテナ部
２５ メモリ（記憶部）
６０ トナー供給口（現像剤供給口）
６１ 第１凹部
６２ 第２凹部
６３ スクレーパ
６３ａ 先端部分

Claims (21)

1. 内部に所定の内容物を収納するとともに通信素子が取り付けられた内容物収納部材と、上記通信素子と非接触に情報通信を行う通信装置とを備え、上記通信素子には上記内容物収納部材の管理情報を格納した記憶部が備えられ、上記通信素子と通信装置との間で、上記内容物収納部材の管理情報を通信する画像形成装置において、
   上記通信素子と通信装置との間で行われる管理情報の通信の状態を検出して、上記内容物収納部材に収納されている内容物の量を検知する検知部を備え、
   上記内容物収納部材は、当該画像形成装置内で回転可能に設けられ、
   上記検知部は、上記内容物収納部材を一回転させながら上記受信強度を検出するようになっており、
   上記通信装置における、上記通信素子のアンテナ部と情報通信を行うための通信部は、上記内容物収納部材が一回転する間に、少なくとも一度は上記アンテナ部と対向し得る位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 上記アンテナ部及び通信部は、該アンテナ部と通信部とが対向した場合に、上記アンテナ部における通信の指向性と上記通信部における通信の指向性とが一致する又は平行となるように設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 上記内容物は現像剤であり、
   上記内容物収納部材は、当該画像形成装置に現像剤を供給する現像剤補給容器であり、
   上記現像剤補給容器は、当該容器に設けられた現像剤を供給するための現像剤供給口が所定の位置に配置された状態で停止するようになっており、
   上記現像剤供給口が上記所定の位置に配置された場合に、上記アンテナ部と通信部とが対向することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 上記現像剤補給容器は、内部の現像剤を現像剤補給容器自身の回転にて現像剤供給口近傍へと搬送するよう設けられており、
   上記アンテナ部と通信部とは、上記現像剤補給容器の現像剤供給口近傍へと搬送されてきた現像剤を介して相互に通信が可能な位置に配置されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 内部に所定の内容物を収納するとともに通信素子が取り付けられた内容物収納部材と、上記通信素子と非接触に情報通信を行う通信装置とを備え、上記通信素子には上記内容物収納部材の管理情報を格納した記憶部が備えられ、上記通信素子と通信装置との間で、上記内容物収納部材の管理情報を通信する画像形成装置において、
   上記内容物収納部材は、当該画像形成装置内で回転可能に設けられ、
   上記通信素子と通信装置との間で、上記通信素子と通信装置との間に上記内容物収納部材に収納されている内容物を介して行われる管理情報の通信における通信波の受信強度の、上記内容物の量に応じた変化を検出して上記内容物の量を検知する検知部を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 上記通信装置における、上記通信素子のアンテナ部と情報通信を行うための通信部は、上記内容物を介して上記アンテナ部と通信可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 上記検知部は、上記内容物収納部材を一回転させながら上記受信強度を検出するようになっており、
   上記通信装置における、上記通信素子のアンテナ部と情報通信を行うための通信部は、上記内容物収納部材が一回転する間に、少なくとも一度は上記アンテナ部と対向し得る位置に配置されていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 上記アンテナ部及び通信部は、該アンテナ部と通信部とが対向した場合に、上記アンテナ部における通信の指向性と上記通信部における通信の指向性とが一致する又は平行となるように設けられていることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 上記内容物は現像剤であり、
   上記内容物収納部材は、当該画像形成装置に現像剤を供給する現像剤補給容器であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 上記内容物は現像剤であり、
    上記内容物収納部材は、当該画像形成装置に現像剤を供給する現像剤補給容器であり、
    上記現像剤補給容器は、当該容器に設けられた現像剤を供給するための現像剤供給口が所定の位置に配置された状態で停止するようになっており、
    上記現像剤供給口が上記所定の位置に配置された場合に、上記アンテナ部と通信部とが対向することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の画像形成装置。
11. 上記現像剤補給容器は、内部の現像剤を現像剤補給容器自身の回転にて現像剤供給口近傍へと搬送するよう設けられており、
    上記アンテナ部と通信部とは、上記現像剤補給容器の現像剤供給口近傍へと搬送されてきた現像剤を介して相互に通信が可能な位置に配置されていることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 少なくとも上記通信素子及び通信部が覆われるように電磁シールド材が設けられていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の画像形成装置。
13. 上記内容物収納部材が一回転する間の受信強度の最大値及ぶ最小値を決定し、該受信強度の最大値と最小値との比に基づいて、上記内容物収納部材の回転動作を制御する回転制御部を備えることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の画像形成装置。
14. 上記受信強度が所定値以上となる場合に、上記通信素子と通信装置との間で、上記管理情報を通信するように通信を制御する通信制御部を備えることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の画像形成装置。
15. 上記受信強度が所定値以下となる場合に、上記通信素子からの管理情報を取得しないように通信を制御する通信制御部を備えることを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の画像形成装置。
16. 上記通信装置と非接触に情報通信を行う他の通信素子を少なくとも１つの備え、
    上記通信素子と通信装置との間で情報通信が行われている間は、上記他の通信素子と通信装置との間の情報通信を禁止する通信制御部を備えることを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の画像形成装置。
17. 内部に所定の内容物を収納するとともに通信素子が取り付けられた内容物収納部材と、該通信素子と非接触に情報通信を行う通信装置とを備えた画像形成装置において、
    上記通信素子と通信装置との間で、上記通信素子と通信装置との間に上記内容物収納部材に収納されている内容物を介して行われる情報通信における通信波の受信強度の、上記内容物の量に応じた変化を検出して上記内容物の量を検知する検知部を備える一方、
    上記通信素子は上記内容物収納部材の管理情報を格納した記憶部とアンテナ部とを備え、上記通信装置は上記通信素子のアンテナ部と情報通信を行うための通信部を備え、
    上記内容物収納部材は、当該画像形成装置内で回転動作を行うようになっており、
    上記通信装置の通信部は、上記内容物収納部材が一回転する間に、少なくとも一度は、上記内容物を介して、上記アンテナ部と通信可能な位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
18. 内部に所定の内容物を収納するとともに通信素子が取り付けられた内容物収納部材と、該通信素子と非接触に情報通信を行う通信装置とを備えた画像形成装置にて、上記内容物収納部材内の内容物の量を検出する内容物量検出方法であって、
    上記通信素子と通信装置との間で、上記通信素子と通信装置との間に上記内容物収納部材に収納されている内容物を介して行われる情報通信における通信波の受信強度の、上記内容物の量に応じた変化を検出して上記内容物の量を検出するようになっており、
    上記内容物収納部材は、画像形成装置内で回転動作を行い、
    上記内容物収納部材を一回転させながら、上記情報通信に使用される通信波の受信強度を上記通信状態として検出することを特徴とする内容物量検出方法。
19. 上記内容物収納部材が一回転する間の受信強度の最大値及ぶ最小値を決定し、
    該受信強度の最大値と最小値との比に基づいて、上記内容物収納部材の回転動作を制御することを特徴とする請求項１８記載の内容物量検出方法。
20. 上記通信素子は、上記内容物収納部材の管理情報を格納した記憶部を備え、
    上記受信強度が所定値以上となる場合に、上記通信素子と通信装置との間で、上記管理情報を通信するように通信制御を行うことを特徴とする請求項１８記載の内容物量検出方法。
21. 上記通信素子は、上記内容物収納部材の管理情報を格納した記憶部を備え、
    上記受信強度が所定値以下となる場合に、上記通信素子からの管理情報を取得しないように通信制御を行うことを特徴とする請求項１８記載の内容物量検出方法。

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