JP5887286B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線信号を送信するユニットを着脱可能な画像形成装置に関する。

従来から、トナーカートリッジ等の着脱可能な部品を有する画像形成装置が知られている。ここで、画像形成装置に取り付ける部品として、画像形成装置のメーカーの正規純正品又はメーカーに認定された製品（以下、まとめて「認定品」と称す）以外の部品（非認定品）が使用される場合がある。このような非認定品が使用されると、画像形成装置の性能が十分に発揮されないばかりでなく、画像形成装置の故障の原因にもなり得る。

そこで、画像形成装置に着脱可能な部品に例えばシリアル番号や製造元メーカー等の部品固有の情報を記憶した無線通信可能なＩＤタグを取り付けておき、画像形成装置内に配設された無線通信回路によってＩＤタグに記憶されている情報を読み取らせることによって、当該部品が認定品であるか否かを識別する、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：無線自動認識）技術等を利用した部品の管理を行う画像形成装置が知られている。

例えば、下記特許文献１には、上記の画像形成装置内に配設される無線通信回路として用いられる、ＲＦＩＤチップ用のアンテナパターンを形成したプリント基板が開示されている。このプリント基板には、受信性能の異なるアンテナパターンが複数形成されている。このため、プリント基板を製品に組み込む際には、何れかのアンテナパターンが適宜選択されて実装される。

特開２０１０−０８１２７６号公報

しかし、上記特許文献１に記載の技術では、プリント基板を製品に組み込んだ後は、実装済みのアンテナパターンを変更することができない。したがって、例えば、温度や湿度等の環境条件の変化やＩＤタグを備えた部品が認定品であるか否か等に起因して、ＩＤタグによって送受信される無線信号の性能に劣化やばらつきが生じた場合に、実装済みのアンテナパターンによって、ＩＤタグとの間で無線通信を行うことができない虞があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、無線信号を送信するユニットを着脱可能な画像形成装置であって、ユニットから送信される無線信号の性能のばらつきや劣化によって無線通信が行えなくなることを抑止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、無線信号を通信可能なユニットを着脱可能な画像形成装置であって、前記ユニットは、前記無線信号を通信可能な無線タグが一側壁部に取り付けられたトナーカートリッジであり、前記トナーカートリッジが着脱自在に装着される撹拌部を備えた現像部と、前記現像部の一側壁部に取り付けられ、前記無線タグとの間で前記無線信号を通信する通信部と、を備え、前記通信部は、前記無線タグによって送信された前記無線信号を受信し、前記無線信号を受信信号に変換するアンテナと、前記受信信号を復調し、復調した受信データを出力する受信回路と、を備え、前記無線タグによって送信された前記トナーカートリッジの固有の情報を前記受信データから抽出することができるか否かによって、前記無線信号の受信状態の良否を判定する判定部と、前記判定部によって前記受信状態が良好ではないと判定された場合、前記アンテナの特性を変化させる特性切替処理を行う特性切替部と、を備える。

この構成によれば、判定部によって無線信号の受信状態が良好ではないと判定された場合には、特性切替部によってアンテナの特性が変化される。したがって、例えば、温度や湿度等の環境条件の変化やユニットが認定品であるか否か等に起因して、ユニットから送信される無線信号の性能にばらつきや劣化が生じることによって無線信号の受信状態が良好ではなくなった場合であっても、アンテナの特性を変化させることによって、無線信号の受信状態が良好になるように調整することができる。その結果、ユニットから送信される無線信号の性能のばらつきや劣化によって無線通信が行えなくなることを抑止することができる。

また、前記特性は静電容量であり、前記アンテナの静電容量を変化させる容量変化部を更に備え、前記特性切替処理は、前記容量変化部によって前記アンテナの静電容量を変化させる処理を含むことが好ましい。

この構成によれば、判定部によって無線信号の受信状態が良好ではないと判定された場合、特性切替部は、特性切替処理を行ってアンテナの静電容量を変化させ、これによって、アンテナの共振周波数を変化させることができる。したがって、例えば、温度や湿度等の環境条件の変化やユニットが認定品であるか否か等に起因して、ユニットから送信される無線信号の周波数にばらつきが生じることによって無線信号の受信状態が良好ではなくなった場合であっても、アンテナの共振周波数を変化させることによって、無線信号の受信状態が良好になるように調整することができる。

また、前記容量変化部は、静電容量がそれぞれ異なる複数のコンデンサーと、前記複数のコンデンサーのうち、前記アンテナに接続する一のコンデンサーを切替可能な切替部とを含み、前記特性切替部は、前記アンテナに接続するコンデンサーを前記切替部に切り替えさせることによって、前記アンテナの静電容量を変化させることが好ましい。

この構成によれば、切替部によってアンテナに接続する一のコンデンサーを切り替えることによって、アンテナに接続されるコンデンサーの静電容量を変化させることができる。これによって、アンテナの静電容量を変化させることができる。

また、前記アンテナは、コイルを含み、前記特性切替処理は、前記コイルの有効な巻き数を変化させる処理を含み、前記特性切替部は、前記特性切替処理において前記アンテナの静電容量を変化させる処理を行った後、前記判定部によって前記受信状態が良好ではないと判定された場合、前記コイルの巻き数を変化させる処理を行うことが好ましい。

この構成によれば、特性切替部は、判定部によって無線信号の受信状態が良好ではないと判定された場合に、アンテナの静電容量を変化させることによってアンテナの共振周波数を変化させた後、判定部によって無線信号の受信状態が良好ではないと判定されたときは、更に、コイルの有効な巻き数を変化させ、これによって、アンテナにおいて受信させる無線信号の信号強度を変化させる。したがって、アンテナにおいて受信させる無線信号の周波数を変化させたにもかかわらず、無線信号の受信状態が良好にならなかった場合であっても、アンテナにおいて受信させる無線信号の信号強度を変化させることによって、無線信号の受信状態が良好になるように調整することができる。

また、特性切替部は、アンテナの静電容量を変化させた後、無線信号の受信状態が良好ではないと判定されたときにコイルの有効な巻き数を変化させる。このため、無線信号の受信状態が良好になるように、アンテナの静電容量を変化させるよりも先にコイルの有効な巻き数を変化させる場合に比して、コイルの有効な巻き数を変化させることによってコイルを貫く磁束が変化したときに生じるノイズがアンテナの周辺回路に伝播する虞を低減することができる。

また、前記アンテナは、コイルを含み、前記特性切替処理は、前記コイルの有効な巻き数を変化させる処理を含むことが好ましい。

この構成によれば、判定部によって無線信号の受信状態が良好ではないと判定された場合、特性切替部は、特性切替処理を行ってコイルの有効な巻き数を変化させることによって、コイルを貫く磁束を変化させる。これによって、コイルによって受信させる無線信号の信号強度を変化させる。したがって、例えば、温度や湿度等の環境条件の変化やユニットが認定品であるか否か等に起因して、ユニットから送信される無線信号の信号強度に劣化が生じることによって無線信号の受信状態が良好ではなくなった場合であっても、コイルによって受信させる無線信号の信号強度を変化させることによって、無線信号の受信状態が良好になるように調整することができる。

また、前記コイルのそれぞれ異なる位置に設けられ、前記コイルから信号を取り出すための複数の接点と、前記複数の接点のうち何れか１つを選択し、前記選択された接点により取り出された信号を前記受信信号として前記判定部へ出力する選択部と、を更に備え、前記コイルの有効な巻き数を変化させる処理は、前記選択部によって前記選択される接点を変更させる処理であることが好ましい。

この構成によれば、コイルに設けられた複数の接点のうち、コイルから受信信号を取り出すための接点を選択部によって切り替えることによって、コイルの有効な巻き数を変化させることができる。このため、巻き数がそれぞれ異なる複数のコイルと、信号の取り出し時に利用するコイルを選択する選択部を備えるようにアンテナを構成する場合に比して、アンテナを安価に、且つ、小型化して構成することができる。

また、情報を報知する報知部と、前記特性切替処理の実行後、前記判定部によって前記受信状態が良好ではないと判定された場合に、前記受信状態が良好ではない旨の情報である警告情報を前記報知部に報知させる警告報知部と、を更に備えることが好ましい。

この構成によれば、警告報知部によって無線信号の受信状態が良好ではない旨の情報である警告情報が報知部によって報知されるので、無線信号の受信状態が良好ではないことをユーザーに気付かせることができる。これによって、無線信号の受信状態が良好ではないことに気付いたユーザーは、ユニットを交換する等の対処を迅速に開始することができる。

本発明によれば、無線信号を送信するユニットを着脱可能な画像形成装置であって、ユニットから送信される無線信号の性能のばらつきや劣化によって無線通信が行えなくなることを抑止可能な画像形成装置を提供することが可能になる。

本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンターの内部構成を概略的に示す断面図である。 現像部の構成を示す断面図である。 図２における現像部の符号Ａで示す範囲の部分拡大図である。 プリンターの電気的な構成を示すブロック図である。 通信部及び制御部の構成を示すブロック図である。 無線タグと通信部との間での無線通信時に行われる特性切替処理の動作の前半を示すフローチャートである。 無線タグと通信部との間での無線通信時に行われる特性切替処理の動作の後半を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンター１の内部構成を概略的に示す断面図である。

プリンター１は、プリンター本体１００内に画像形成部２を備えている。画像形成部２は、用紙に画像を形成する。画像形成部２は、感光体ドラム２３、感光体ドラム２３の周囲に配設された帯電部２４、露光部２５、現像部２６及びクリーニング部２７等を備えている。

帯電部２４は、感光体ドラム２３の表面を所定電位に均一に帯電させる。露光部２５は、図略のパソコン等から送信されてきた画像データに基づき生成したレーザービームを感光体ドラム２３に照射し、感光体ドラム２３上に静電潜像を形成する。現像部２６は、感光体ドラム２３に形成された静電潜像に対してトナーを付着させることで、トナー像として静電潜像を顕在化させる。クリーニング部２７は、後述の転写部９によるトナー転写が終了した後、感光体ドラム２３の表面に残留しているトナーを清掃する。

また、プリンター１は、画像形成部２へ向けて給紙を行う給紙部８、感光体ドラム２３上のトナー像を用紙に転写する転写部９、用紙に転写されたトナー像を定着させる定着部１１、及び操作部５を備えている。

給紙部８は、各サイズの用紙を収納する給紙カセット８１、収納されている用紙を取り出すためのピックアップローラー８２、用紙が搬送される経路である搬送路８３及び搬送路８３中の用紙の搬送を行う搬送ローラー８４等を備えている。給紙部８は、給紙カセット８１から１枚ずつ送り出された用紙を後述の転写ローラー９１と感光体ドラム２３とのニップ部へ向けて搬送する。給紙部８は、トナー像が転写された用紙を搬送路８５を経て定着部１１へ搬送し、定着部１１で定着処理された用紙を搬送ローラー８６や排出ローラー８７によって、プリンター本体１００上部の用紙排出トレイ１２へ排出する。

転写部９は、転写ローラー９１を備え、搬送されてきた用紙を介して転写ローラー９１を感光体ドラム２３に押し付けた状態で、感光体ドラム２３上に顕在化されたトナー像を用紙に転写させる。

定着部１１は、搬送路８５における転写部９より下流側に設けられている。定着部１１は、用紙に転写されたトナー像を定着させる。定着部１１はヒートローラー１１ａ及び圧ローラー１１ｂを備え、ヒートローラー１１ａの熱によって用紙上のトナーを溶かし、圧ローラー１１ｂによって圧力を加えて用紙上にトナー像を定着させる。

操作部５は、情報を表示するための表示部５１（報知部）と、ユーザーによってプリンター１に対する各種指示の操作を行わせるための操作キー部５２と、後述の制御部７から入力された指示に従って所定の音声を出力するスピーカー５３（報知部）と、を備えている。表示部５１は、例えばタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等によって構成されている。

図２は、現像部２６の構成を示す断面図である。現像部２６は、トナーを収納するトナーカートリッジ６２（ユニット）、トナーカートリッジ６２から供給されたトナーを攪拌する攪拌部６１、及び現像ローラー６２１を備えている。

トナーカートリッジ６２は、汲み上げローラー６２２及び供給ローラー６２３を備えている。トナーカートリッジ６２は、攪拌部６１に対して着脱自在に装着できるように構成されている。攪拌部６１には、攪拌ローラー６１１が設けられている。現像部２６は、汲み上げローラー６２２や供給ローラー６２３の回転駆動によってトナーカートリッジ６２のトナーを攪拌部６１へ供給し、攪拌ローラー６１１の回転駆動によってトナーを現像ローラー６２１へ供給する。現像ローラー６２１の外周部には現像スリーブ６２１１が設けられており、この現像スリーブ６２１１には現像バイアスが印加されている。現像スリーブ６２１１は、攪拌部６１で帯電されたトナーを、感光体ドラム２３表面の静電潜像に吸着させる。

図３は、図２における現像部２６の符号Ａで示す範囲の部分拡大図である。トナーカートリッジ６２の一側壁部には、無線タグ３が取り付けられ、現像部２６の一側壁部には、通信部４が取り付けられている。無線タグ３と通信部４とは、所定の距離（例えば約５ｍｍ）を隔てて対向するように配置されている。

無線タグ３は、通信部４との間で無線通信を行う。無線タグ３は、電磁波（無線信号）を送受信可能なアンテナと、半導体チップと、を備えている。半導体チップには、例えばトナーカートリッジ６２のシリアル番号や製造元メーカー等のトナーカートリッジ６２の固有の情報が記憶されたメモリーが備えられている。アンテナは、通信部４から送信された電磁波によって起電力を生成する。半導体チップは、アンテナによって生成された電力によってメモリーに記憶されたトナーカートリッジ６２の固有の情報を読み出す。アンテナは、半導体チップによって読み出された情報を通信部４から送信された電磁波の反射波に含めて通信部４へ返信する。

通信部４は、無線タグ３との間で無線通信を行う。通信部４は、無線タグ３に向けて電磁波を出力し、無線タグ３から返信されてきた電磁波を受信し、受信した電磁波を電気信号（以下、受信信号と称す）に変換して後述の制御部７へ出力する。

通信部４は、例えば、約１３．５６ＭＨｚを基本周波数として、基本周波数の電磁波を無線タグ３へ出力する。ただし、通信部４は、後述の制御部７による制御の下、電磁波の周波数を基本周波数よりも大きい又は小さい周波数に変化させて出力できるように構成されている。また、通信部４は、後述の制御部７による制御の下、電磁波の信号強度を標準の信号強度から大きく又は小さく変化させて出力することができるように構成されている。尚、通信部４及び制御部７により、電磁波の周波数及び信号強度を変化させる構成及び動作の詳細については、後述する。

図４は、プリンター１の電気的な構成を示すブロック図である。プリンター１は、給紙部８、画像形成部２、通信部４、定着部１１、ネットワークＩ／Ｆ部１３、操作部５、及び制御部７等を備えている。

ネットワークＩ／Ｆ部１３は、ＬＡＮ等のネットワークを介して接続されたパソコン等の外部装置との間における種々のデータの送受信を制御する。

制御部７は、プリンター１全体の動作を司る。制御部７は、例えば、所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、所定の制御プログラムが記憶されたＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリーと、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。

以下、通信部４及び制御部７により、電磁波の周波数及び信号強度を変化させる構成及び動作の詳細について説明する。図５は、通信部４及び制御部７の構成を示すブロック図である。

図５に示すように、通信部４は、アンテナ４１、接点切替スイッチ４２（選択部）、容量変化部４３、送信回路４６、及び受信回路４７を備えている。

アンテナ４１は、コイルによって構成されている。アンテナ４１は、例えば、プリント配線基板に渦巻き状に形成された配線パターンによってコイルとして構成されている。アンテナ４１は、後述の送信回路４６から出力されてきた送信信号を電磁波に変換して無線タグ３へ送信する。また、アンテナ４１は、無線タグ３から返信されてきた電磁波を受信し、受信した電磁波を受信信号に変換する。尚、アンテナ４１は、一端がグランドに接続されている。また、アンテナ４１には、それぞれ異なる位置に受信信号を取り出すための３つの接点Ｎ１〜Ｎ３が設けられている。

接点切替スイッチ４２は、制御部７による制御の下、アンテナ４１上の３つの接点Ｎ１〜Ｎ３のうち、後述の容量変化部４３に接続する何れか一つの接点を切り替える。これによって、アンテナ４１を構成するコイルのうち、グランドを一端とし、接点切替スイッチ４２によって容量変化部４３に接続するように切り替えられた接点を他端とする部分が、電磁波の送受信に用いられる有効なコイルとなる。つまり、接点切替スイッチ４２は、容量変化部４３に接続する接点を切り替えることによって、電磁波の送受信に用いられる有効なコイルを変化させ、電磁波の送受信に用いるコイルの巻き数を変化させる。以下、アンテナ４１を構成するコイルのうち電磁波の送受信に用いるコイルの巻き数を、アンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数と示す。

例えば、図５において、接点切替スイッチ４２は、容量変化部４３に接続する接点を接点Ｎ１に切り替える。これによって、アンテナ４１を構成するコイルのうち、グランドを一端とし、接点Ｎ１を他端とする巻き数が２のコイルが、電磁波の送受信に用いられる有効なコイルとなる。そして、例えば、接点切替スイッチ４２は、容量変化部４３に接続する接点を接点Ｎ３に切り替えることによって、電磁波の送受信に用いる有効なコイルを、アンテナ４１を構成するコイルのうち、グランドを一端とし、接点Ｎ３を他端とする巻き数が６のコイルに変化させる。その結果、アンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数は、２から６に変化する。

容量変化部４３は、静電容量がそれぞれ異なる３つのコンデンサーＣ１〜Ｃ３と、容量切替スイッチ４５を備えている。容量切替スイッチ４５は、制御部７による制御の下、アンテナ４１に接続するコンデンサーＣ１〜Ｃ３を切り替える。つまり、容量変化部４３は、アンテナ４１に接続するコンデンサーを切り替えることによって、アンテナ４１に接続されるコンデンサーの静電容量を切り替え、アンテナ４１の静電容量を変化させる。

このように、アンテナ４１と接点切替スイッチ４２を介して接続されたアンテナ４１上の一つの接点に接続されたコンデンサーとによって、所謂ＬＣ共振回路（以下、共振回路と称す）が形成される。このため、容量変化部４３によってアンテナ４１に接続するコンデンサーを切り替えることによって、共振回路に含まれるアンテナ４１のインダクタンスとコンデンサーの静電容量によって定まる共振周波数を変化させることができる。その結果、アンテナ４１によって送受信される電磁波の周波数を変化させることができる。また、接点切替スイッチ４２によって容量変化部４３に接続する接点を切り替えて、アンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数を変化させることによって、アンテナ４１を貫く磁束を変化させることができる。その結果、アンテナ４１によって送受信される電磁波の信号強度を変化させることができる。

送信回路４６は、後述するように、制御部７から出力された無線タグ３に対するトナーカートリッジ６２の固有の情報の送信指示を示すコマンドを含んだ送信データに基づいて、内部に有する図略の発振回路を用いて生成した搬送波を変調して、無線タグ３に向けて送信する送信信号を生成し、アンテナ４１に向けて出力する。

受信回路４７は、接点切替スイッチ４２を介して接続されたアンテナ４１上の一つの接点から取り出された後、容量変化部４３を介して入力された受信信号を復調し、復調した受信データを制御部７へ出力する。

制御部７は、不揮発性メモリーに記憶された制御プログラムを実行することによって、通信制御部７１、判定部７２、特性切替部７３、及び警告報知部７４として機能する。また、制御部７は、不揮発性メモリーの記憶領域の一部を切替情報記憶部７５として用いる。

通信制御部７１は、無線タグ３との間で無線通信を行うよう通信部４を制御する通信処理を行う。例えば、通信制御部７１は、プリンター１の初期動作時等に、トナーカートリッジ６２がプリンター１のメーカーの正規純正品又はメーカーに認定された製品（以下、まとめて「認定品」と称す）以外の部品（非認定品）でないか否かを確認すべく、通信処理を行う。

具体的には、通信制御部７１は、通信処理において、無線タグ３に対するトナーカートリッジ６２の固有の情報の送信指示を示すコマンドを含んだ送信データを送信回路４６へ出力する。これにより、送信回路４６によって当該送信データに基づいて送信信号が生成され、アンテナ４１によって当該送信信号が電磁波に変換されて無線タグ３に送信される。無線タグ３は、アンテナ４１から送信されてきた電磁波によって起電力を発生させ、この電力によってトナーカートリッジ６２の固有の情報を内部のメモリーから読み出し、読み出した情報を通信部４から送信された電磁波の反射波に含めて返信する。無線タグ３によって返信された電磁波は、アンテナ４１によって受信され、受信信号に変換される。当該受信信号は、受信回路４７によって復調され、復調された受信データが制御部７に入力される。

しかし、例えば、温度や湿度等の環境条件の変化や、トナーカートリッジ６２が認定品であるか否か等に起因して、無線タグ３から送信される電磁波の性能に劣化やばらつきが生じる虞がある。この場合、通信処理において無線タグ３から返信されてくるはずの電磁波がアンテナ４１によって受信されず、受信回路４７から入力されるはずの受信データが制御部７に入力されない虞がある。また、通信処理においてアンテナ４１によって受信される電磁波の信号強度が微弱となり、その結果、受信回路４７において復調された受信データが不正なデータとなり、当該受信データからトナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出できない虞がある。

判定部７２は、通信制御部７１による通信処理により、制御部７に入力されるはずの受信データが入力されなかった場合に、アンテナ４１による電磁波の受信状態が良好ではないと判定する。また、判定部７２は、通信制御部７１による通信処理により、制御部７に入力された受信データから、無線タグ３によって送信されたトナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出することができるか否かによって、アンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であるか否かを判定する。

特性切替部７３は、判定部７２によってアンテナ４１による電磁波の受信状態が良好ではないと判定された場合に、アンテナ４１の特性を変化させる特性切替処理を行う。具体的には、特性切替部７３は、特性切替処理において、アンテナ４１に接続させるコンデンサーを切り替えるよう容量変化部４３に指示する。これによって、特性切替部７３は、アンテナ４１の静電容量を変化させる。

また、特性切替部７３は、特性切替処理によってアンテナ４１の静電容量を変化させた後、判定部７２によって受信状態が良好ではないと判定された場合にも、アンテナ４１の特性を変化させる特性切替処理を行う。具体的には、特性切替部７３は、当該特性切替処理において、アンテナ４１に設けられた３つの接点Ｎ１〜Ｎ３のうち、容量変化部４３と接続する接点を切り替えるよう接点切替スイッチ４２に指示する。これによって、特性切替部７３は、アンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数を変化させる。

警告報知部７４は、特性切替部７３による特性切替処理の実行後、判定部７２によって受信状態が良好ではないと判定された場合に、受信状態が良好ではない旨の情報である警告情報を表示部５１に表示させる。

切替情報記憶部７５には、容量変化部４３によってアンテナ４１に接続させるコンデンサーを切り替える順番を示す情報が記憶されている。

以下では、容量変化部４３に備えられたコンデンサーＣ１〜Ｃ３の静電容量がＣ１、Ｃ２、Ｃ３の順に大きい（Ｃ１の静電容量 ＜ Ｃ２の静電容量 ＜ Ｃ３の静電容量）ものとして説明する。切替情報記憶部７５には、例えば、アンテナ４１に接続させるコンデンサーを、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の順に切り替えることを示す情報が記憶されている。この場合、アンテナ４１と、アンテナ４１に接続されたコンデンサーとからなる共振回路において、コンデンサーの静電容量が次第に大きくなるので、アンテナ４１のインダクタンスとコンデンサーの静電容量によって定まる共振周波数は次第に小さくなるように変化する。これによって、アンテナ４１によって送受信される電磁波の周波数は次第に小さくなるように変化する。

尚、切替情報記憶部７５に記憶されている情報は、これに限定する趣旨ではなく、例えば、アンテナ４１に接続させるコンデンサーをＣ３、Ｃ２、Ｃ１の順に切り替えることを示す情報が記憶されていてもよい。

また、切替情報記憶部７５には、接点切替スイッチ４２によって、アンテナ４１に設けられた３つの接点Ｎ１〜Ｎ３のうち、容量変化部４３に接続させる接点を切り替える順番を示す情報が記憶されている。切替情報記憶部７５には、例えば、接点切替スイッチ４２によって容量変化部４３に接続させる接点を、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３の順に切り替えることを示す情報が記憶されている。この場合、アンテナ４１と、アンテナ４１に接続された容量変化部４３内のコンデンサーとからなる共振回路において、アンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数が次第に大きくなるように変化されるので、これに応じてアンテナ４１を貫く磁束が次第に多くなる。これによって、アンテナ４１によって送受信される電磁波の信号強度が次第に大きくなるように変化する。

尚、切替情報記憶部７５に記憶されている情報は、これに限定する趣旨ではなく、例えば、容量変化部４３に接続させる接点を、Ｎ３、Ｎ２、Ｎ１の順に切り替えることを示す情報が記憶されていてもよい。

次に、無線タグ３と通信部４との間での無線通信時に行われる特性切替処理の動作について図６及び図７を用いて説明する。図６及び図７は、無線タグ３と通信部４との間での無線通信時に行われる特性切替処理の動作を示すフローチャートである。

通信制御部７１は、例えば、プリンター１の初期動作時等に、接点切替スイッチ４２を制御して、容量変化部４３に接続させる接点を、上述の切替情報記憶部７５に記憶されている情報によって最初に容量変化部４３に接続させる接点として定められた接点Ｎ１に切り替えさせる。また、通信制御部７１は、容量切替スイッチ４５を制御して、アンテナ４１に接続させるコンデンサーを、上述の切替情報記憶部７５に記憶されている情報によって最初にアンテナ４１に接続させるコンデンサーとして定められたコンデンサーＣ１に切り替えさせる。そして、通信制御部７１は、上述の通信処理を実行する（Ｓ１）。

判定部７２は、ステップＳ１の通信処理において、アンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であるか否かを判定する。具体的には、判定部７２は、制御部７に受信データが入力されたか否かを判定する（Ｓ２）。判定部７２は、例えば、ステップＳ１の通信処理が開始されてから予め定められた制限時間が経過するまでの間に、受信回路４７によって制御部７に受信データが入力された場合は、制御部７に受信データが入力されたと判定する。一方、ステップＳ１の通信処理が開始されてから上記の制限時間が経過するまでの間に、受信回路４７によって制御部７に受信データが入力されなかった場合は、制御部７に受信データが入力されなかったと判定する。

判定部７２は、ステップＳ２において制御部７に受信データが入力されたと判定した場合（Ｓ２；ＹＥＳ）、更に、制御部７に入力された受信データから、無線タグ３によって送信されたトナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出することができるか否かを判定する（Ｓ３）。

判定部７２は、ステップＳ３において、制御部７に入力された受信データからトナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出することができると判定した場合（Ｓ３；ＹＥＳ）、アンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であると判定する。この場合、通信制御部７１は、制御部７に入力された受信データからトナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出して（Ｓ９）、通信処理を終了する。

一方、判定部７２は、ステップＳ２において、制御部７に受信データが入力されなかったと判定した場合（Ｓ２；ＮＯ）、及びステップＳ３において、判定部７２によって制御部７に入力された受信データからトナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出することができないと判定した場合（Ｓ３；ＮＯ）、アンテナ４１による電磁波の受信状態が良好ではないと判定する。この場合、特性切替部７３は、特性切替処理を実行する。具体的には、特性切替部７３は、特性切替処理において、容量切替スイッチ４５を制御し、アンテナ４１に接続するコンデンサーを、切替情報記憶部７５に記憶されている情報に基づいて、現在接続されているコンデンサーの次の順番のコンデンサーに切り替えさせる（Ｓ４）。

例えば、特性切替部７３は、ステップＳ４における特性切替処理の開始時点で、アンテナ４１にコンデンサーＣ１が接続されている場合には、容量切替スイッチ４５を制御して、アンテナ４１に接続させるコンデンサーを、上述の切替情報記憶部７５に記憶されている情報によってコンデンサーＣ１の次にアンテナ４１に接続させるコンデンサーとして定められたコンデンサーＣ２に切り替えさせる。

そして、通信制御部７１は、再び通信処理を実行する（Ｓ５）。そして、判定部７２は、ステップＳ５の通信処理において、アンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であるか否かを判定する。具体的には、判定部７２は、ステップＳ２と同様にして、ステップＳ５の通信処理において制御部７に受信データが入力されたか否かを判定する（Ｓ６）。判定部７２は、ステップＳ６において、制御部７に受信データが入力されたと判定した場合（Ｓ６；ＹＥＳ）、更に、制御部７に入力された受信データからトナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出することができるか否かを判定する（Ｓ７）。

判定部７２は、ステップＳ７において、制御部７に入力された受信データからトナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出することができると判定した場合（Ｓ７；ＹＥＳ）、アンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であると判定する。この場合、通信制御部７１は、制御部７に入力された受信データからトナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出して（Ｓ９）、通信処理を終了する。

一方、判定部７２は、ステップＳ６において、制御部７に受信データが入力されなかったと判定した場合（Ｓ６；ＮＯ）、及びステップＳ７において、制御部７に入力された受信データからトナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出することができないと判定した場合（Ｓ７；ＮＯ）、アンテナ４１による電磁波の受信状態が良好ではないと判定する。

この場合、特性切替部７３は、容量変化部４３に備えられた全てのコンデンサーＣ１〜Ｃ３について、各コンデンサーがそれぞれアンテナ４１に接続された状態で、判定部７２によってアンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であるか否かの判定が行われたか否かを判定する（Ｓ８）。

特性切替部７３は、ステップＳ８において、容量変化部４３に備えられた全てのコンデンサーＣ１〜Ｃ３のうち、アンテナ４１に接続された状態で、判定部７２によってアンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であるか否かの判定が行われていないコンデンサーが存在する場合（Ｓ８；ＮＯ）、ステップＳ４以降の処理を繰り返す。

その後、特性切替部７３は、ステップＳ８において、容量変化部４３に備えられた全てのコンデンサーＣ１〜Ｃ３について、各コンデンサーがそれぞれアンテナ４１に接続された状態で、判定部７２によってアンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であるか否かの判定が行われたと判定したときは（Ｓ８；ＹＥＳ）、容量変化部４３によってアンテナ４１に接続するコンデンサーを切り替えさせることによって、アンテナ４１によって送受信させる電磁波の周波数を変化させたにもかかわらず、トナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出することができなかったので、アンテナ４１による電磁波の受信状態が良好にならなかったと判断する。

この場合、特性切替部７３は、アンテナ４１上の全ての接点Ｎ１〜Ｎ３について、各接点がそれぞれ容量変化部４３に接続された状態で、判定部７２によってアンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であるか否かの判定が行われたか否かを判定する（Ｓ１０）。

特性切替部７３は、ステップＳ１０において、アンテナ４１上の全ての接点Ｎ１〜Ｎ３のうち、容量変化部４３に接続された状態で、判定部７２によってアンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であるか否かの判定が行われていない接点が存在する場合（Ｓ１０；ＮＯ）、ステップＳ４とは異なる特性切替処理を実行する。具体的には、特性切替部７３は、接点切替スイッチ４２を制御して、容量変化部４３に接続させる接点を、上述の切替情報記憶部７５に記憶されている情報に基づいて、現在の接点の次の順番の接点に切り替えさせる（Ｓ１２）。

例えば、特性切替部７３は、ステップＳ１２において、現在の接点が接点Ｎ１である場合には、接点切替スイッチ４２を制御して、容量変化部４３に接続させる接点を、上述の切替情報記憶部７５に記憶されている情報によって接点Ｎ１の次に容量変化部４３に接続させる接点として定められた接点Ｎ２に切り替えさせる。そして、特性切替部７３は、再びステップＳ１以降の処理を実行させる。

一方、特性切替部７３は、ステップＳ１０において、アンテナ４１上の全ての接点Ｎ１〜Ｎ３について、各接点がそれぞれ容量変化部４３に接続された状態で、判定部７２によってアンテナ４１による電磁波の受信状態が良好であるか否かの判定が行われたと判定した場合（Ｓ１０；ＹＥＳ）、容量変化部４３によってアンテナ４１に接続するコンデンサーを切り替えさせることによって、アンテナ４１によって送受信させる電磁波の周波数を変化させ、且つ、接点切替スイッチ４２によって容量変化部４３に接続する接点を切り替えさせることによって、アンテナ４１によって送受信させる電磁波の信号強度を変化させたにもかかわらず、トナーカートリッジ６２の固有の情報を抽出することができなかったので、アンテナ４１による電磁波の受信状態が良好にならなかったと判断する。

この場合（Ｓ１０；ＹＥＳ）、警告報知部７４は、電磁波の受信状態が良好ではない旨の情報である警告情報を表示部５１に表示させる（Ｓ１１）。これによって、警告報知部７４は、ユーザーに対して電磁波の受信状態が良好ではないことを報知する。そして、通信制御部７１は、ステップＳ５の通信処理を終了する。尚、ステップＳ１１において、警告報知部７４は、警告情報を表示部５１に表示させることに加えて、又は、警告情報を表示部５１に表示させることに代えて、上記警告情報を示す所定の音声をスピーカー５３によって出力するように構成してもよい。

このように、本実施形態の構成によれば、判定部７２によって電磁波の受信状態が良好ではないと判定された場合、特性切替部７３は、ステップＳ４の特性切替処理を行ってアンテナ４１の静電容量を変化させ、これによって、アンテナ４１において受信させる電磁波の周波数を変化させることができる。したがって、例えば、温度や湿度等の環境条件の変化やトナーカートリッジ６２が認定品であるか否か等に起因して、無線タグ３から送信される電磁波の周波数にばらつきが生じることによって電磁波の受信状態が良好ではなくなった場合であっても、アンテナ４１において受信させる電磁波の周波数を変化させることによって、電磁波の受信状態が良好になるように調整することができる。

また、本実施形態の構成によれば、容量切替スイッチ４５によって各コンデンサーＣ１〜Ｃ３とアンテナ４１との接続の有無を切り替えることによって、アンテナ４１に接続されるコンデンサーの静電容量を変化させることができる。これによって、アンテナ４１の静電容量を変化させることができる。

また、本実施形態の構成によれば、特性切替部７３は、判定部７２によって電磁波の受信状態が良好ではないと判定された場合に、アンテナ４１の静電容量を変化させることによってアンテナ４１において受信させる電磁波の周波数を変化させた後、判定部７２によって電磁波の受信状態が良好ではないと判定されたときは、更に、アンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数を変化させ、これによって、アンテナ４１において受信させる電磁波の信号強度を変化させる。したがって、アンテナ４１において受信させる電磁波の周波数を変化させたにもかかわらず、電磁波の受信状態が良好にならなかった場合であっても、アンテナ４１において受信させる電磁波の信号強度を変化させることによって、電磁波の受信状態が良好になるように調整することができる。

また、特性切替部７３は、アンテナ４１の静電容量を変化させた後、電磁波の受信状態が良好ではないと判定されたときにアンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数を変化させる。このため、電磁波の受信状態が良好になるように、アンテナ４１の静電容量を変化させるよりも先にアンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数を変化させる場合に比して、アンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数を変化させることによってアンテナ４１を貫く磁束が変化したときに生じるノイズがアンテナ４１の周辺回路に伝播する虞を低減することができる。

また、本実施形態の構成によれば、アンテナ４１に設けられた複数の接点Ｎ１〜Ｎ３のうち、アンテナ４１から受信信号を取り出すための接点を接点切替スイッチ４２によって切り替えることによって、アンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数を変化させることができる。このため、巻き数がそれぞれ異なる複数のコイルと、信号の取り出し時に利用するコイルを選択する選択部を備えるようにアンテナを構成する場合に比して、アンテナを安価に、且つ、小型化して構成することができる。

また、本実施形態の構成によれば、警告報知部７４によって電磁波の受信状態が良好ではない旨の情報である警告情報が表示部５１に表示されるので、電磁波の受信状態が良好ではないことをユーザーに気付かせることができる。これによって、電磁波の受信状態が良好ではないことに気付いたユーザーは、トナーカートリッジ６２を交換する等の対処を迅速に開始することができる。

尚、上記実施形態において図１乃至図７に示した構成は単なる一例に過ぎず、本発明を上記実施形態に限定する趣旨ではない。

例えば、感光体ドラム２３、露光部２５、給紙カセット８１等をプリンター１に着脱自在なユニットとして構成し、当該ユニットに上記の無線タグ３と同様の無線タグを備えるように構成してもよい。そして当該無線タグと対向する位置に、当該無線タグと無線通信可能な上記の通信部４と同様の構成の通信部を備えるように構成してもよい。

また、通信部４とトナーカートリッジ６２等のユニットとの間の無線通信は、ユニットに無線タグを備え、無線タグが通信部４から送信されてきた電磁波を受信して、受信した電磁波によって発生する起電力を用いて電磁波を返信する構成に限定する趣旨ではない。例えば、無線タグに代えて、制御部７による制御の下、図略のプリンター１に設けられた電源部から供給される電力によって、ユニットの固有の情報を含む電波や光等の無線信号を通信部４に送信する無線通信装置をユニットに備えるようにしてもよい。これに合わせて、通信部４のアンテナ４１を当該電波や光等の無線信号を受信し、受信した無線信号を電気信号（受信信号）に変換するよう構成し、通信部４が送信回路４６を備えないように構成してもよい。そして、通信制御部７１は、ステップＳ１及びステップＳ５における通信処理において、無線タグ３に対するトナーカートリッジ６２の固有の情報の送信指示を示すコマンドを含んだ送信データを送信回路４６へ出力することに代えて、当該無線通信装置を制御して、ユニットの固有の情報を含む無線信号を通信部４に送信させるように構成してもよい。

また、容量変化部４３は、静電容量がそれぞれ同じ又は異なる複数のコンデンサーと、制御部７による制御の下、アンテナ４１に接続するコンデンサーを、前記複数のコンデンサーのうち少なくとも一つ以上のコンデンサーに切り替え可能なスイッチと、を備えるように構成してもよい。

また、容量変化部４３は、制御部７による制御によって、静電容量を予め制限された範囲内で変更可能なコンデンサー（例えば可変容量ダイオード）を備え、当該コンデンサーと接点切替スイッチ４２とを接続するように構成してもよい。これに合わせて、特性切替部７３は、ステップＳ４に代えて、当該コンデンサーを制御して静電容量を上記の予め制限された範囲内で変化させるように構成してもよい。そして、特性切替部７３は、ステップＳ８に代えて、当該コンデンサーの静電容量を上記の予め制限された範囲内で変化し終えたか否かを判定し、静電容量を予め制限された範囲内で変化し終えた場合にステップＳ１０に処理を移行するように構成してもよい。

また、特性切替部７３は、ステップＳ１０及びステップＳ１２を実行しないように簡素化して構成してもよい。つまり、特性切替部７３は、特性切替処理として、アンテナ４１の静電容量を変化させる処理を行うが、アンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数を変化させないように構成してもよい。

または、ステップＳ４〜Ｓ８を実行しないように簡素化して構成してもよい。つまり、特性切替部７３は、特性切替処理として、アンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数を変化させる処理を行うが、アンテナ４１の静電容量を変化させる処理は行わないように構成してもよい。

この場合、判定部７２によって電磁波の受信状態が良好ではないと判定された場合、特性切替部７３は、ステップＳ１２の特性切替処理を行ってアンテナ４１を構成するコイルの有効な巻き数を変化させることによって、アンテナ４１を貫く磁束を変化させる。これによって、アンテナ４１によって受信させる電磁波の信号強度を変化させる。したがって、例えば、温度や湿度等の環境条件の変化やトナーカートリッジ６２が認定品であるか否か等に起因して、無線タグ３から送信される電磁波の信号強度に劣化が生じることによって電磁波の受信状態が良好ではなくなった場合であっても、アンテナ４１によって受信させる電磁波の信号強度を変化させることによって、電磁波の受信状態が良好になるように調整することができる。

以上の通り、判定部７２によって、トナーカートリッジ６２等のユニットから送信された電磁波等の無線信号の受信状態が良好ではないと判定された場合には、特性切替部７３によってアンテナ４１の特性が変化される。したがって、例えば、温度や湿度等の環境条件の変化やトナーカートリッジ６２が認定品であるか否か等に起因して、ユニットから送信される無線信号の性能にばらつきや劣化が生じることによって無線信号の受信状態が良好ではなくなった場合であっても、アンテナ４１の特性を変化させることによって、無線信号の受信状態が良好になるように調整することができる。その結果、ユニットから送信される無線信号の性能のばらつきや劣化によって無線通信が行えなくなることを抑止することができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記のプリンター１に適用される場合の他、無線信号を送信可能なユニットを着脱可能なコピー機、スキャナー装置、及びファクシミリ装置、又は複合機等の画像形成装置に適用することが可能である。

１ プリンター（画像形成装置）
２ 画像形成部
３ 無線タグ
４ 通信部
５ 操作部
７ 制御部
２６ 現像部
４１ アンテナ
４２ 接点切替スイッチ（選択部）
４３ 容量変化部
４５ 容量切替スイッチ（切替部）
４６ 送信回路
４７ 受信回路
５１ 表示部（報知部）
５２ 操作キー部
５３ スピーカー（報知部）
６１ 攪拌部
６２ トナーカートリッジ（ユニット）
７１ 通信制御部
７２ 判定部
７３ 特性切替部
７４ 警告報知部
７５ 切替情報記憶部
８１ 給紙カセット
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ コンデンサー
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３ 接点

Claims (7)

1. 無線信号を通信可能なユニットを着脱可能な画像形成装置であって、
   前記ユニットは、前記無線信号を通信可能な無線タグが一側壁部に取り付けられたトナーカートリッジであり、
   前記トナーカートリッジが着脱自在に装着される撹拌部を備えた現像部と、
   前記現像部の一側壁部に取り付けられ、前記無線タグとの間で前記無線信号を通信する通信部と、
   を備え、
   前記通信部は、
   前記無線タグによって送信された前記無線信号を受信し、前記無線信号を受信信号に変換するアンテナと、
   前記受信信号を復調し、復調した受信データを出力する受信回路と、
   を備え、
   前記無線タグによって送信された前記トナーカートリッジの固有の情報を前記受信データから抽出することができるか否かによって、前記無線信号の受信状態の良否を判定する判定部と、
   前記判定部によって前記受信状態が良好ではないと判定された場合、前記アンテナの特性を変化させる特性切替処理を行う特性切替部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記特性は静電容量であり、
   前記アンテナの静電容量を変化させる容量変化部を更に備え、
   前記特性切替処理は、前記容量変化部によって前記アンテナの静電容量を変化させる処理を含む請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記容量変化部は、
   静電容量がそれぞれ異なる複数のコンデンサーと、
   前記複数のコンデンサーのうち、前記アンテナに接続する一のコンデンサーを切替可能な切替部とを含み、
   前記特性切替部は、前記アンテナに接続するコンデンサーを前記切替部に切り替えさせることによって、前記アンテナの静電容量を変化させる請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記アンテナは、コイルを含み、
   前記特性切替処理は、前記コイルの有効な巻き数を変化させる処理を含み、
   前記特性切替部は、前記特性切替処理において前記アンテナの静電容量を変化させる処理を行った後、前記判定部によって前記受信状態が良好ではないと判定された場合、前記コイルの巻き数を変化させる処理を行う請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記アンテナは、コイルを含み、
   前記特性切替処理は、前記コイルの有効な巻き数を変化させる処理を含む請求項１から３の何れか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記コイルのそれぞれ異なる位置に設けられ、前記コイルから信号を取り出すための複数の接点と、
   前記複数の接点のうち何れか１つを選択し、前記選択された接点により取り出された信号を前記受信信号として前記判定部へ出力する選択部と、
   を更に備え、
   前記コイルの有効な巻き数を変化させる処理は、前記選択部によって前記選択される接点を変更させる処理である請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 情報を報知する報知部と、
   前記特性切替処理の実行後、前記判定部によって前記受信状態が良好ではないと判定された場合に、前記受信状態が良好ではない旨の情報である警告情報を前記報知部に報知させる警告報知部と、
   を更に備える請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置。

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