(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線タグを有するトナー収容体からトナーが供給される現像部を含み、静電潜像をトナーにより画像に現像して、当該画像を用紙に形成する機能を有し、前記トナー収容体が着脱可能に装着される画像形成装置であって、
前記無線タグとの間で無線通信が可能に構成されたものであり、前記無線タグに対して出力する無線通信の通信出力が可変である通信部と、
前記通信部が前記無線タグに対して出力する無線通信の通信出力を変化させて、前記通信部と前記無線タグとの間で無線通信が可能になるときの当該通信出力を通信強度として検出する通信強度検出部と、
前記通信強度検出部で検出される通信強度と前記トナー収容体内のトナー残量との関係を表す第１のテーブルであり、前記通信部と前記無線タグとの距離に対応づけて用意された複数の第１のテーブルを予め記憶している第１のテーブル記憶部と、
前記トナー収容体内のトナーが満杯の場合に前記通信強度検出部で検出される通信強度と、当該通信強度の場合に前記複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルとを対応づけた第２のテーブルを予め記憶している第２のテーブル記憶部と、
前記トナー収容体が前記画像形成部に装着されてから前記画像形成部で最初に画像形成の動作が実行される前に前記通信強度検出部で検出された通信強度を用いて、当該通信強度の場合に前記複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルを、前記第２のテーブルを参照して選択する選択部と、
前記画像形成部で画像形成の動作が実行された後に前記通信強度検出部で検出された通信強度を用いて、当該通信強度と前記選択部により選択された第１のテーブルとを基にして、前記トナー収容体内のトナー残量を算出する算出部と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記通信強度検出部は、前記最初に画像形成の動作が実行される前に、周波数が異なる少なくとも二つの信号を用いて前記通信部と前記無線タグとの間で無線通信をさせて、それぞれの周波数における通信強度を検出し、
前記第２のテーブル記憶部は、前記トナー収容体内のトナーが満杯の場合に前記通信強度検出部で検出される各通信強度の差と、当該差の場合に前記複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルとを対応づけた第２のテーブルを予め記憶しており、
前記選択部は、前記最初に画像形成の動作が実行される前に前記通信強度検出部で検出された通信強度の差を用いて、当該差の場合に前記複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルを、前記第２のテーブルを参照して選択する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記通信強度検出部は、前記通信部と前記無線タグとの距離が基準値において、前記無線タグの共振周波数を用いて前記通信部と前記無線タグとの間で無線通信をさせた場合に、検出される通信強度の半値となる二つの周波数であって、前記共振周波数より小さい周波数と前記共振周波数より大きい周波数を用いて、前記最初に画像形成の動作が実行される前に、前記通信部と前記無線タグとの間で無線通信をさせて、それぞれの周波数における通信強度を検出する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の第１のテーブルには、前記通信部と前記無線タグとの距離が基準値の場合に、前記通信強度検出部で検出された通信強度と前記トナー収容体内のトナー残量との関係を表す基準距離用テーブルが含まれており、
前記基準距離用テーブルにおいて、前記トナー収容体内のトナー残量が半分の場合の通信強度は、前記無線タグの共振周波数を用いて前記通信部と前記無線タグとの間で無線通信をさせた場合に検出される通信強度の半値にされている請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグを有するトナー収容体を用いて、現像部にトナーを供給する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーカートリッジのようなトナー収容体は、画像形成装置の画像形成部に着脱自在に装着され、現像部にトナーを供給する役割を有する。トナーカートリッジには、トナーの特性等のデータが記憶されている無線タグが取り付けられたものがある。これにより、トナーカートリッジが画像形成部に装着されると、画像形成部に取り付けられたリーダ(通信部の一例)により、無線タグに記憶されているデータを読み出して、そのデータを画像形成に利用することができるようにされている。
【０００３】
トナーカートリッジのトナー残量と、リーダが無線タグとの間で無線通信が可能となる通信強度とは、相関関係にある。従来の画像形成装置において、その関係を表すテーブルを予め用意して、リーダの通信強度を基にしてトナー残量を算出する技術が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４７９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、トナー残量と通信強度とは相関関係を有するが、トナーカートリッジを画像形成部に装着したときの無線タグとリーダとの距離が異なれば、同じ相関関係にならない。機械的な公差により、無線タグとリーダとの距離の誤差は不可避的に発生するので、無線タグとリーダとの距離に誤差が生じれば、トナー残量を正確に算出できなくなる。
【０００６】
本発明は、無線タグと通信部との距離に誤差が生じても、トナー残量の算出の精度を高めることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、無線タグを有するトナー収容体からトナーが供給される現像部を含み、静電潜像をトナーにより画像に現像して、当該画像を用紙に形成する機能を有し、前記トナー収容体が着脱可能に装着される画像形成装置であって、前記無線タグとの間で無線通信が可能に構成されたものであり、前記無線タグに対して出力する無線通信の通信出力が可変である通信部と、前記通信部が前記無線タグに対して出力する無線通信の通信出力を変化させて、前記通信部と前記無線タグとの間で無線通信が可能になるときの当該通信出力を通信強度として検出する通信強度検出部と、前記通信強度検出部で検出される通信強度と前記トナー収容体内のトナー残量との関係を表す第１のテーブルであり、前記通信部と前記無線タグとの距離に対応づけて用意された複数の第１のテーブルを予め記憶している第１のテーブル記憶部と、前記トナー収容体内のトナーが満杯の場合に前記通信強度検出部で検出される通信強度と、当該通信強度の場合に前記複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルとを対応づけた第２のテーブルを予め記憶している第２のテーブル記憶部と、前記トナー収容体が前記画像形成部に装着されてから前記画像形成部で最初に画像形成の動作が実行される前に前記通信強度検出部で検出された通信強度を用いて、当該通信強度の場合に前記複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルを、前記第２のテーブルを参照して選択する選択部と、前記画像形成部で画像形成の動作が実行された後に前記通信強度検出部で検出された通信強度を用いて、当該通信強度と前記選択部により選択された第１のテーブルとを基にして、前記トナー収容体内のトナー残量を算出する算出部と、を備える。
【０００８】
通信強度検出部で検出される通信強度は、トナー収容体内のトナー残量が同じでも(例えば、満杯)、通信部と無線タグとの距離に応じて異なる。本発明に係る画像形成装置では、通信強度検出部で検出される通信強度とトナー収容体内のトナー残量との関係を表す第１のテーブルを、通信部と無線タグとの距離に対応づけて複数用意している。トナー収容体内のトナーが満杯の場合に通信強度検出部で検出される通信強度と、当該通信強度の場合に複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルとを対応づけた第２のテーブルを予め記憶している。そして、トナー収容体が画像形成部に装着されてから画像形成部で最初に画像形成の動作が実行される前に(言い換えれば、トナー収容体内のトナーが満杯の場合に)通信強度検出部で検出された通信強度を用いて、複数の第１のテーブルの中から当該通信強度に対応づけられた第１のテーブルを、第２のテーブルを参照して選択し、この第１のテーブルを用いてトナー残量を算出する。このように、本発明に係る画像形成装置によれば、通信強度検出部で検出される通信強度とトナー収容体内のトナー残量との関係を表す第１のテーブルを、通信部と無線タグとの距離に対応づけて複数用意し、その距離に応じて第１のテーブルを選択できるようにしている。従って、トナー収容体を画像形成部に装着したときの無線タグと通信部との距離に誤差が生じていても、一つの第１のテーブルを用いてトナー残量を算出する場合に比べて、トナー残量の算出精度を高めることができる。
【０００９】
通信部と無線タグとの距離に誤差が生じていても、複数の第１のテーブルの中からその誤差に応じた第１のテーブルを、第２のテーブルを用いて選択できる理由は、以下の通りである。トナー収容体が画像形成部に装着されてから画像形成部で最初に画像形成の動作が実行される前は、トナー収容体内のトナーが満杯なので、通信部と無線タグとの距離と、通信強度とは相関関係を有する。第２のテーブルは、トナー収容体内のトナーが満杯の場合に通信強度検出部で検出される通信強度と、その通信強度の場合に複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルとを対応づけている。従って、第２のテーブルは、通信部と無線タグとの距離と、その距離に割り当てられた第１のテーブルとを、対応づけて記憶していることになるのである。
【００１０】
上記構成において、前記通信強度検出部は、前記最初に画像形成の動作が実行される前に、周波数が異なる少なくとも二つの信号を用いて前記通信部と前記無線タグとの間で無線通信をさせて、それぞれの周波数における通信強度を検出し、前記第２のテーブル記憶部は、前記トナー収容体内のトナーが満杯の場合に前記通信強度検出部で検出される各通信強度の差と、当該差の場合に前記複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルとを対応づけた第２のテーブルを予め記憶しており、前記選択部は、前記最初に画像形成の動作が実行される前に前記通信強度検出部で検出された通信強度の差を用いて、当該差の場合に前記複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルを、前記第２のテーブルを参照して選択する。
【００１１】
通信強度と無線通信に用いる信号の周波数との関係を示すグラフが、通信強度が高くなるようにシフト又は通信強度が低くなるようにシフトしても、周波数が異なる二つの信号を用いてそれぞれ検出された通信強度の差は、同じである。この構成によれば、周波数が異なる二つの信号を用いて通信部と無線タグとの間で無線通信をさせて、それぞれの周波数における通信強度を検出し、これらの通信強度の差を用いて第１のテーブルを選択している。従って、上記通信強度と周波数との関係を示すグラフが、通信強度が高くなるようにシフト又は通信強度が低くなるようにシフトしても、正しい第１のテーブルを選択することが可能となる。
【００１２】
なお、周波数が異なる三つ以上の信号を用いて、通信部と無線タグとの間で無線通信をさせて、それぞれの周波数における通信強度を検出し、検出された通信強度の差を用いて第１のテーブルを選択することもできる。例えば、周波数が異なる三つの信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を用いた場合で説明する。信号Ｓ１を用いた場合の通信強度と信号Ｓ２を用いた場合の通信強度との差、信号Ｓ１を用いた場合の通信強度と信号Ｓ３を用いた場合の通信強度との差、信号Ｓ２を用いた場合の通信強度と信号Ｓ３を用いた場合の通信強度との差、の３つを基にして、第１のテーブルを選択できるので、より適切な第１のテーブルを選択することが可能となる。
【００１３】
上記構成において、前記通信強度検出部は、前記通信部と前記無線タグとの距離が基準値において、前記無線タグの共振周波数を用いて前記通信部と前記無線タグとの間で無線通信をさせた場合に、検出される通信強度の半値となる二つの周波数であって、前記共振周波数より小さい周波数と前記共振周波数より大きい周波数を用いて、前記最初に画像形成の動作が実行される前に、前記通信部と前記無線タグとの間で無線通信をさせて、それぞれの周波数における通信強度を検出する。
【００１４】
最初に画像形成の動作が実行される前に通信強度検出部で検出された通信強度を用いて、当該通信強度に対応づけられた第１のテーブルを選択する場合、通信部と無線タグとの距離の誤差に対する通信強度の変化が小さければ、正しい第１のテーブルを選択できない可能性がある。通信強度と無線通信に用いる信号の周波数との関係を示すグラフは、ガウス関数なので、無線タグの共振周波数を用いて無線通信をすれば、最大の通信強度が得られる。そのグラフ(ガウス関数)において、通信強度の最大値の半値近辺が、通信部と無線タグとの距離の誤差に対する通信強度の変化の最も大きい点である。この構成によれば、通信部と無線タグとの距離が基準値において、無線タグの共振周波数を用いて通信部と無線タグとの間で無線通信をさせた場合に、検出される通信強度の半値となる二つの周波数を用いて、通信強度を検出している。通信強度と無線通信に用いる信号の周波数との関係を示すグラフにおいて、上記二つの周波数における通信強度は、いずれも通信強度の変化が大きい箇所なので、正しい第１のテーブルをより確実に選択することができる。
【００１５】
上記構成において、前記複数の第１のテーブルには、前記通信部と前記無線タグとの距離が基準値の場合に、前記通信強度検出部で検出された通信強度と前記トナー収容体内のトナー残量との関係を表す基準距離用テーブルが含まれており、前記基準距離用テーブルにおいて、前記トナー収容体内のトナー残量が半分の場合の通信強度は、前記無線タグの共振周波数を用いて前記通信部と前記無線タグとの間で無線通信をさせた場合に検出される通信強度の半値にされている。
【００１６】
通信強度と無線通信に用いる信号の周波数との関係を示すグラフは、ガウス関数である。そのグラフ(ガウス関数)において、通信強度の最大値の半値近辺が、トナー収容体内のトナー残量に対する通信強度の変化の最も大きい箇所である。この構成によれば、基準距離用テーブルにおいて、トナー残量の半分の場合の通信強度を、通信強度の最大値の半値にされている。従って、トナー残量の半分の場合の通信強度を、トナー収容体内のトナー残量に対する通信強度の変化の最も大きい箇所にしているので、通信部と無線タグとの距離が基準値の場合にトナー残量の算出精度を最もよくすることができる。
【００１７】
また、この構成によれば、通信部と無線タグとの距離が基準値の場合の第１のテーブルが基準距離用テーブルなので、通信部と無線タグとの距離が基準値より小さい場合の第１のテーブル、大きい場合の第１のテーブルのいずれについても、通信強度は、トナー収容体内のトナー残量に対する通信強度の変化が比較的大きい箇所にすることができる。従って、通信部と無線タグとの距離が基準値より小さい場合、大きい場合のいずれについてもトナー残量の算出精度を比較的良くすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、無線タグと通信部との距離に誤差が生じても、トナー残量の算出の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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。
【図２】図１に示すプリンターに備えられる現像部の構成を示す断面図である。
【図３】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。
【図４】図１に示すプリンターの電気的な構成の一例を示すブロック図である。
【図５】通信部と無線タグとの間の無線通信において、通信部と無線タグとの距離が基準値の場合の通信強度と周波数との関係の一例を示すグラフである。
【図６】図５に示す通信強度とトナー残量との関係を示すグラフである。
【図７】トナー残量算出ステップの一例を説明するフローチャートである。
【図８】通信部と無線タグとの間の無線通信において、通信部と無線タグとの距離が基準値より小さい場合の通信強度と周波数との関係の一例を示すグラフである。
【図９】図８に示す通信強度とトナー残量との関係を示すグラフである。
【図１０】通信部と無線タグとの間の無線通信において、通信部と無線タグとの距離が基準値より大きい場合の通信強度と周波数との関係の一例を示すグラフである。
【図１１】図１０に示す通信強度とトナー残量との関係を示すグラフである。
【図１２】トナーカットリッジが画像形成部に装着されてから画像形成部で最初に画像形成の動作が実行される前(言い換えれば、トナーカットリッジ内のトナーが満杯の場合)の通信強度と周波数との関係の一例を示すグラフである。
【図１３】図１０に示す曲線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の最大値Ｉｍａｘが、最大値Ｉｍａｘ´となる例を示すグラフである。
【図１４】図１２に示す曲線Ｃ６が上へシフトした例を示すグラフである。
【図１５】本実施形態に係るプリンターを用いたトナー残量の算出の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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１０内に画像形成部２が設けられている。画像形成部２は、用紙に対する画像の形成(印刷)を行うものであり、感光体ドラム３、感光体ドラム３の周囲に配設された帯電部４、露光部５、現像部６及びクリーニング部７等を備えている。感光体ドラム３は、像担持体の一例であり、同図中に示す矢印方向に回転可能に構成された例えばアモルファスシリコンからなる。
【００２１】
帯電部４は、感光体ドラム３の表面を所定電位に均一に帯電させるものである。露光部５は、所謂レーザ走査ユニット(レーザスキャナ)であり、パソコン等(不図示)から送信されてきた画像データに基づき生成されたレーザービームを感光体ドラム３の表面に照射し、感光体ドラム３上に静電潜像を形成するものである。現像部６は、感光体ドラム３に形成された静電潜像に対して、後述のトナーカートリッジ６１から供給される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(顕画化)させるものである。クリーニング部７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３の表面に残留しているトナーを清掃するものである。
【００２２】
また、プリンター１は、画像形成部２(感光体ドラム３)へ向けて給紙を行う給紙部８、感光体ドラム３上のトナー像を用紙に転写する転写部９、及び用紙に転写されたトナー像を定着させる定着部１１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、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３とのニップ部へ向けて搬送する。なお、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、さらに、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１０上部の用紙排出トレイ１２へ排出する。
【００２３】
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３に押し付けた状態で、感光体ドラム３上に顕在化されたトナー像を用紙に転写させるものである。搬送路８５における転写部９より下流側の適所には、定着部１１が設けられている。定着部１１は、用紙に転写されたトナー像を定着させるものである。定着部１１はヒートローラー１１ａ及び圧ローラー１１ｂからなり、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。
【００２４】
図２は、現像部６の構成を示す断面図(現像ローラー方向と垂直な方向の断面図)である。現像部６は、トナー(現像剤)を収納する所謂容器(コンテナー)からなるトナーカートリッジ(トナー収容体の一例)６１、及び現像ローラー６２１等を備えた現像ユニット６２から構成されている。現像部６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６１のトナーを攪拌部へ供給し、攪拌ローラー６１１(攪拌スクリュー)の回転駆動によってトナーを攪拌部現像ローラー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おり、攪拌部でプラスに帯電されたトナーを、感光体ドラム３表面の露光部分(露光により静電気が除去されてなる静電潜像の部分)に吸着させる。なお、汲み上げローラー６２２や供給ローラー６２３の回転駆動は、不図示の駆動源から不図示の駆動軸(入力ギア)等に入力された駆動力によって行われる。また、現像部６は、トナーカートリッジ６１が現像ユニット６２に対して着脱自在に装着(言い換えれば、トナーカートリッジ６１が画像形成部２に対して着脱自在に装着)できるように構成されている。
【００２５】
図３は、図２における現像部６の符号Ａで示す範囲の部分拡大図である。同図に示すように、トナーカートリッジ６１の例えば一側壁部に無線タグ１０１が、現像ユニット６２の例えば一側壁部に、通信部１０２が取り付けられている。無線タグ１０１と通信部１０２とは、所定の距離(例えば約５ｍｍ)を隔てて対向配設されている。
【００２６】
無線タグ１０１は、通信部１０２との無線通信(交信)を行うものである。無線タグ１０１は、例えば電磁波(電波)を使ってデータを送受信することが可能な半導体チップ(無線ＩＣチップ)を備え、通信部１０２からの電磁波によって起電力を発生し(電磁誘導の原理に基づく)、この電力によって回路を駆動させて通信部１０２と制御データ(識別コード)等を交換することで上記無線通信を行う。
【００２７】
通信部１０２は、無線タグ１０１との間で、予め設定された周波数で無線通信が可能に構成されたものであり、無線タグ１０１に対して出力する無線通信の通信出力が可変である。詳細に説明すると、通信部１０２は、所定の通信出力で、所定の周波数の電磁波を出力して無線タグ１０１との間で無線通信をする。これにより、無線タグ１０１に記憶されているデータを読み出し、及び無線タグ１０１にデータを書き込む。ここでは、通信部１０２は基本周波数として、例えば、約１３．５６ＭＨｚの周波数の電磁波を出力する。この周波数での振幅を標準の振幅から大きくあるいは小さく変化させて電磁波を出力する。或いは周波数を変調させてこの基本周波数よりも大きなあるいは小さな周波数の電磁波を出力する。すなわち、通信部１０２は通信出力を任意な出力に変化させることが可能である(通信出力が可変である)。出力の変調方式は通信装置の規格に応じてＡＭ変調やＦＭ変調などがあるが、本実施形態ではＡＭ変調方式を採用している。通信部１０２は、後述の制御部７０と接続されており、制御部７０による制御によって電磁波の出力調整(振幅変調、周波数変調；通信出力の大きさの変更)が行われるとともに、無線タグ１０１との通信状態(後述する無線タグ１０１と通信可能となる電磁波出力)等の情報を制御部７０に送信する。
【００２８】
ところで、無線タグ１０１及び通信部１０２は、元来別の目的で使用されるべく備えられているものである。例えば、無線タグ１０１は、ＩＣタグと呼ばれる媒体に、トナーカートリッジ固有の情報つまりトナーカートリッジ６１の使用回数或いはコンテナー内のトナーの特性等の情報が予め記憶されたものとされ、トナーカートリッジ６１が現像部６に装着された際(言い換えれば、画像形成部２に装着された際)など、通信部１０２によりトナーカートリッジ６１側の固有情報を交信によって読み取り、プリンター１本体側でこの情報を利用するなどといった目的で使用される。本実施形態では、トナー残量の算出に、既設の無線タグ１０１及び通信部１０２の構成を利用することができ、よりコストダウンを図ることが可能となる。
【００２９】
図４は、プリンター１の電気的な構成の一例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１０２、定着部１１、制御部７０、操作表示部５０及びネットワークＩ／Ｆ部３０等を備える。給紙部８及び定着部１１に関しては、図１で説明しているので、説明を省略する。
【００３０】
画像形成部２は、無線タグ１０１を有するトナーカートリッジ６１からトナーが供給される現像部６を含み、静電潜像をトナーにより画像に現像して、その画像を用紙に形成する機能を有し、トナーカートリッジ６１が着脱可能に装着される。
【００３１】
通信部１０２は、無線タグ１０１との間で無線通信が可能に構成されたものであり、無線タグ１０１に対して出力する無線通信の通信出力が可変である。
【００３２】
ネットワークＩ／Ｆ部３０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情報処理装置との間における種々のデータの送受信を制御するものである。
【００３３】
操作表示部５０は、プリンター１のフロント部等に設けられ、ユーザーからの各種指示命令が入力される入力キーとして機能し、又は所定の情報を表示するものである。
【００３４】
制御部７０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ(Random Access Memory)等からなる。ＣＰＵはプリンター１を動作させるために必要な制御を、画像形成部２等のプリンター１の上記構成要素に対して実行する。ＲＯＭはプリンター１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及び作業領域等に利用される。
【００３５】
制御部７０は、通信強度検出部７１、第１のテーブル記憶部７２、第２のテーブル記憶部７３、選択部７４及び算出部７５等を備える。
【００３６】
通信強度検出部７１は、通信部１０２が無線タグ１０１に対して出力する無線通信の通信出力を変化させて、通信部１０２と無線タグ１０１との間で無線通信が可能になるときの当該通信出力を通信強度として検出する。
【００３７】
第１のテーブル記憶部７２は、複数の第１のテーブルを予め記憶している。第１のテーブルは、上述した予め設定された周波数で無線通信がされた場合に、通信強度検出部７１で検出される通信強度とトナーカートリッジ６１内のトナー残量との関係を表すテーブルである。第１のテーブルは、通信部１０２と無線タグ１０１との距離に対応づけて複数用意されている。
【００３８】
第２のテーブル記憶部７３は、第２のテーブルを予め記憶している。第２のテーブルは、トナーカートリッジ６１内のトナーが満杯の場合に通信強度検出部７１で検出される通信強度と、その通信強度の場合に複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルとを対応づけたものである。
【００３９】
選択部７４は、トナーカートリッジ６１が画像形成部２に装着されてから画像形成部２で最初に画像形成の動作が実行される前に(言い換えれば、トナーカートリッジ６１内のトナーが満杯の場合に)通信強度検出部７１で検出された通信強度を用いて、その通信強度の場合に複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルを、第２のテーブルを参照して選択する。
【００４０】
算出部７５は、画像形成部２で画像形成の動作が実行された後に(例えば、画像形成部２で予め定められた枚数の用紙に画像が形成される毎に)通信強度検出部７１で検出された通信強度を用いて、当該通信強度と選択部７４により選択された第１のテーブルとを基にして、トナーカートリッジ６１内のトナー残量を算出する。
【００４１】
次に、本実施形態に係るトナー残量の算出の前提となる通信部１０２の通信出力のレベル(通信強度)を利用したトナー残量の算出について説明する。
【００４２】
図５は、通信部１０２と無線タグ１０１との間の無線通信(以下、「無線通信」と省略して記載する場合がある)において、通信強度と周波数との関係の一例を示すグラフである。横軸が周波数を示し、縦軸が通信強度を示している。ここでの周波数とは、無線通信において、通信部１０２から出力される信号(通信出力)の周波数をいう。通信強度とは、通信部１０２が無線タグ１０１に対して出力する無線通信の通信出力を変化させて、通信部１０２と無線タグ１０１との間で無線通信が可能になるときの当該通信出力の大きさをいう。言い換えれば、通信強度とは、無線通信可能な通信出力の大きさの最低値をいう。
【００４３】
Ｆｔａｇは、無線タグ１０１の共振周波数である。Ｆｏｐは、無線通信において、通信部１０２が実際に使用する無線信号の周波数である。Ｉｍａｘは、通信強度の最大値である。１／２・Ｉｍａｘは、Ｉｍａｘの半値である。
【００４４】
通信強度と周波数との関係を示す曲線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、ガウス関数となる。曲線Ｃ１はトナーカートリッジ６１内にトナーがない場合、曲線Ｃ２はトナーカートリッジ６１内にトナーが半分残っている場合、曲線Ｃ３はトナーカートリッジ６１内にトナーが満杯の場合を示している。
【００４５】
周波数Ｆｏｐにおいて、トナーカートリッジ６１内にトナーがない場合の通信強度をＩ１、トナーが半分残っている場合の通信強度をＩ２、トナーが満杯の場合の通信強度をＩ３とすると、下記関係が成立する。
【００４６】
Ｉ３＞Ｉ２＞Ｉ１
図６は、図５に示す通信強度とトナー残量との関係を示すグラフである。横軸が通信強度を示し、縦軸がトナー残量を示している。トナー残量が少なくなるに従って、通信強度が小さくなっている。これは、トナーに含まれる磁性体が原因である。磁性体は無線通信の信号の強度に影響を与え、同じ周波数(例えば、周波数Ｆｏｐ)の下で、トナー残量に応じて通信強度が異なる。図６に示すグラフをルックアップテーブルとして表した第１のテーブル(通信強度とトナー残量との関係を表すテーブル)を予め作成し、第１のテーブル記憶部７２に記憶させ、トナー残量の算出に利用する。この理解のために、後述する図１５のトナー残量算出ステップＳ１９について、先に説明する。
【００４７】
図７はトナー残量算出ステップの一例を示すフローチャートである。まず、プリンター１の外部装置(ＰＣ)等からの指示入力などに応じて、通信強度検出部７１による制御により、周波数Ｆｏｐの標準出力(初期出力)で、通信部１０２から無線タグ１０１に対する通信動作が開始される(ステップＳ１)。標準出力とは、トナーカートリッジ６１内にトナーがない場合に、通信部１０２と無線タグ１０１との間で無線通信が可能になるときの通信出力(通信強度)をいう。次に、通信強度検出部７１によって、ステップＳ１における標準出力で無線タグ１０１との無線通信が可能であれば、この標準出力が通信強度として検出され、標準出力で通信不能(エラー)となる場合には、通信可能な出力になるまで出力が大きく(調節)され、この通信可能となったときの出力が通信強度として検出される(ステップＳ２)。そして、算出部７５は、図６に示すグラフをルックアップテーブルとして表した第１のテーブルを用いて、ステップＳ２において通信強度検出部７１により検出された通信強度のときのトナー残量を算出する(ステップＳ３)。トナー残量が算出された後、制御部７０は、このトナー残量の情報を例えば操作表示部５０に表示させる(ステップＳ４)。  
【００４８】
図５では、通信部１０２と無線タグ１０１との距離の基準値(所定距離、例えば約５ｍｍ)を決めて、周波数Fｏｐにおいて、トナーカートリッジ６１内のトナー残量が半分の場合の通信強度が、ガウス曲線の最大値Ｉｍａｘの半値となるように設定している。ガウス曲線は最大値Ｉｍａｘの半値となる付近が、ほぼ線形になるので、図６に示すように、線形(ほぼ線形)のグラフが得られる。
【００４９】
しかし、通信部１０２と無線タグ１０１との距離の誤差は不可避的に発生するので、トナーカートリッジ６１内のトナー残量が半分の場合の通信強度が、ガウス曲線の最大値Ｉｍａｘの半値と異なることが起きる。
【００５０】
図８及び図１０は、無線通信において、通信部１０２が実際に使用する無線信号の周波数Ｆｏｐにおいて、トナー残量が半分の場合(曲線Ｃ２)の通信強度が、ガウス曲線の最大値Ｉｍａｘの半値より大きい例(図８)と小さい例(図１０)を示している。図８及び図１０の縦軸及び横軸の意味は、図５の縦軸及び横軸の意味と同じである。
【００５１】
通信部１０２と無線タグ１０１との距離が近くなると、通信部１０２のアンテナと無線タグ１０１との結合係数が増加する。これにより、通信部１０２のアンテナと無線タグ１０１の自己インダクタンスとの相互インダクタンスが増加するので、周波数が低周波側に移動する。従って、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より小さい場合、図８に示すように、曲線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、図５に示す曲線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を左へ(低周波側)シフトしたものとなり、周波数Ｆｏｐにおいて、トナー残量が半分の場合(曲線Ｃ２)の通信強度が、ガウス曲線の最大値Ｉｍａｘの半値より大きくなっている。
【００５２】
これに対して、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が遠くなると、周波数が高周波側に移動する。従って、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より大きい場合、図１０に示すように、曲線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、図５に示す曲線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を右へ(高周波側)シフトしたものとなり、周波数Ｆｏｐにおいて、トナー残量が半分の場合(曲線Ｃ２)の通信強度が、ガウス曲線の最大値Ｉｍａｘの半値より小さくなっている。
【００５３】
図８及び図１０に示すように、周波数Ｆｏｐにおいて、トナー残量が半分の場合(曲線Ｃ２)の通信強度が、ガウス曲線の最大値Ｉｍａｘの半値と異なる。これにより、トナー残量が半分の場合の曲線Ｃ２は、周波数Ｆｏｐ付近において、非線形となる。
【００５４】
図９は図８に示す関係において、通信部１０２の通信強度とトナーカートリッジ６１内のトナー残量との関係を示すグラフである。すなわち、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より小さい場合、図６に示す通信強度とトナー残量との関係は、図９に示すように変化している。図１１は図１０に示す関係において、通信部１０２の通信強度とトナーカートリッジ６１内のトナー残量との関係を示すグラフである。すなわち、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より大きい場合、図６に示す通信強度とトナー残量との関係は、図１１に示すように変化している。
【００５５】
図９に示すように、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より小さい場合、トナー残量が多くなるに従って、グラフの傾きが小さくなる。これに対して、図１１に示すように、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より大きい場合、トナー残量が多くなるに従って、グラフの傾きが大きくなる。このように、無線通信において、通信部１０２が実際に使用する無線信号の周波数Ｆｏｐにおいて、トナーカートリッジ６１内のトナー残量が半分の場合の通信強度が、ガウス曲線の最大値の半値と異なることにより、グラフが非線形となるので、図９及び図１１に示すグラフは、図６に示すグラフと異なったものになっている。
【００５６】
従って、無線タグ１０１と通信部１０２との距離の誤差が原因で、図９や図１１に示すトナー残量と通信強度との関係が成立しているのに、図６に示す関係が成立するテーブルを用いてトナー残量を算出すると、トナー残量を正確に算出できなくなる。
【００５７】
図１２は、トナーカートリッジ６１が画像形成部２に装着されてから画像形成部２で最初に画像形成の動作が実行される前(以下、「最初に画像形成の動作が実行される前」と省略して記載する場合がある)の通信強度と周波数との関係を示すグラフである。言い換えれば、トナーカートリッジ６１内のトナーが満杯の場合の通信強度と周波数との関係を示すグラフである。曲線Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６はガウス関数である。曲線Ｃ４は、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値の場合を示している。曲線Ｃ５は、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より小さい場合を示している。曲線Ｃ６は、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より大きい場合を示している。
【００５８】
周波数Ｆｏｐにおいて、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値の場合(曲線Ｃ４)の通信強度は、基準値より大きい場合(曲線Ｃ６)の通信強度よりも大きくなり、基準値より小さい場合(曲線Ｃ５)の通信強度よりも小さくなる。
【００５９】
これは、通信部１０２のアンテナと無線タグ１０１との間に、以下に示す式の相互インダクタンスＭが作用するからである。相互インダクタンスは通信部１０２と無線タグ１０１との距離により変化し、周波数Ｆｏｐの下では、距離が小さくなるに従って、通信強度が大きくなる。
【００６０】
Ｍ＝ｋ(Ｌ１×Ｌ２)１／２
ｋ：結合係数
Ｌ１：無線タグ１０１の自己インダクタンス
Ｌ２：通信部１０２のアンテナのインダクタンス
通信強度と周波数の関係において、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より大きい場合(曲線Ｃ６)は、トナーカートリッジ６１内のトナー残量が少ない場合と同様になる。通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値の場合(曲線Ｃ４)は、トナーカートリッジ６１内のトナー残量が半分の場合と同様になる。通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より小さい場合(曲線Ｃ５)は、トナーカートリッジ６１内のトナー残量が多い場合と同様になる。
【００６１】
本実施形態では、図６に示すグラフをルックアップテーブルとして表した第１のテーブル(通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値の場合のテーブル)、図９に示すグラフをルックアップテーブルとして表した第１のテーブル(通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より小さい場合のテーブル)、図１１に示すグラフをルックアップテーブルとして表した第１のテーブル(通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より大きい場合のテーブル)を予め用意する。これらの三種類の第１のテーブルが第１のテーブル記憶部７２に予め記憶されている。
【００６２】
図１２に示すトナーカートリッジ６１内のトナーが満杯の場合のグラフにおいて、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値の場合(曲線Ｃ４)の周波数Ｆｏｐでの通信強度をＩ４とする。第１のテーブルの選択の仕方として二つの態様がある。
【００６３】
第１のテーブルの選択の仕方の第１態様では、トナーカートリッジ６１が画像形成部２に装着されてから画像形成部２で最初に画像形成の動作が実行される前に(言い換えれば、トナーカートリッジ６１内のトナーが満杯の場合に)、通信強度検出部７１で検出された通信強度Ｉを用いて、以下のように、テーブルを選択する。なお、Ｉ４＋αは、周波数Ｆｏｐにおいて、曲線Ｃ５の通信強度より小さい値であり、Ｉ４−αは、周波数Ｆｏｐにおいて、曲線Ｃ６の通信強度より大きい値である。
【００６４】
(１)Ｉ４−α≦Ｉ≦Ｉ４＋α：図６に示すグラフをルックアップテーブルとして表したテーブル(以下、基準距離用テーブルと称する)
(２)Ｉ＞Ｉ４＋α：図９に示すグラフをルックアップテーブルとして表したテーブル(以下、短距離用テーブルと称する)
(３)Ｉ＜Ｉ４−α：図１１に示すグラフをルックアップテーブルとして表したテーブル(以下、長距離用テーブルと称する)
第１のテーブルの選択の仕方の第１態様を用いる場合、第２のテーブル記憶部７３には、上記(１)〜(３)の関係を表す第２のテーブルが予め記憶される。
【００６５】
これまでは、通信強度の最大値Ｉｍａｘが同じ場合で説明した。しかし、何らかの原因(例えば、無線タグ１０１や通信部１０２のアンテナの形状)で、通信強度の最大値がＩｍａｘと異なる値であるＩｍａｘ´になることがある。例えば、図１０に示す曲線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の最大値Ｉｍａｘが、図１３に示すように、最大値Ｉｍａｘ´になることがある(Ｉｍａｘ＜Ｉｍａｘ´)。この場合、図１２に示す曲線Ｃ６が上へシフトして、図１４に示すように、曲線Ｃ６´となる。最初に画像形成の動作が実行される前に通信強度検出部７１で検出された通信強度Ｉが、Ｉ４−α≦Ｉ≦Ｉ４＋αを満たすと、本来は図１１に示す長距離用テーブルを選択しなければならないのに、図６に示す基準距離用テーブルが選択されてしまう。これにより、トナー残量の算出の精度が低下する。
【００６６】
以上のように、通信強度の値が一つであると、通信強度の最大値が変動すると、間違った第１のテーブルを選択する可能性が生じる。
【００６７】
図１４に示すように、トナーカートリッジ６１が画像形成部２に装着されてから画像形成部２で最初に画像形成の動作が実行される前に(言い換えれば、トナーカートリッジ６１が満杯の場合に)、周波数が異なる二つ(Ｆｏｐ、Ｆｒｅｆ)の信号を用いて通信部１０２と無線タグ１０１との間で無線通信をさせて、それぞれの周波数における通信強度を検出した場合、通信強度の差Ｄは、通信強度の最大値が変動しても同じであることが分かる。これは、通信強度が変動しても、曲線Ｃ６が曲線Ｃ６´に平行移動しているからである。
【００６８】
そこで、第２態様では、最初に画像形成の動作を実行される前に通信強度を検出する際に、周波数Ｆｏｐに加えて、異なる周波数を用いる。ここでは、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値において、無線タグ１０１の共振周波数を用いて通信部１０２と無線タグ１０１との間で無線通信をさせた場合に、検出される通信強度の半値となる二つの周波数の一方である周波数Ｆｒｅｆを用いる。
【００６９】
(周波数Ｆｏｐのときの通信強度Ｉｏｐ)−(周波数Ｆｒｅｆのときの通信強度Ｉｒｅｆ)に応じて、例えば、以下のように第１のテーブルを選択する。
【００７０】
(４)−０．１≦(Ｉｏｐ−Ｉｒｅｆ)／Ｉｏｐ≦０．１：図６に示す基準距離用テーブル
(５)(Ｉｏｐ−Ｉｒｅｆ)／Ｉｏｐ＞０．１：図９に示す短距離用テーブル
(６)(Ｉｏｐ−Ｉｒｅｆ)／Ｉｏｐ＜−０．１：図１１に示す長距離用テーブル
第１のテーブルの選択の仕方の第２態様を用いる場合、第２のテーブル記憶部７３には、上記(４)〜(６)の関係を表す第２のテーブルが予め記憶される。言い換えれば、第２のテーブルは、トナーカートリッジ６１内のトナーが満杯の場合に通信強度検出部７１で検出される各通信強度の差と、当該差の場合に三種類の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルとを対応づけたものである。以上の通り、第２態様では、通信強度の最大値が異なっても、正しい第１のテーブルを選択できるので、トナー残量の算出の精度を向上させることができる。
【００７１】
次に、本実施形態に係るプリンター１を用いたトナー残量の算出について、第２態様の場合を例にして、主に図４及び図１５を用いて説明する。図１５は、本実施形態に係るプリンター１を用いたトナー残量の算出を説明するフローチャートである。  
【００７２】
ユーザーが、トナーの無くなったトナーカートリッジ６１を画像形成部２から取り出し、画像形成部２に新たなトナーカートリッジ６１を装着した後、プリンター１の電源をオンする(ステップＳ１１)。
【００７３】
制御部７０は、画像形成部２にトナーカートリッジ６１が正しく装着されているか判断する(ステップＳ１２)。例えば、トナーカートリッジ６１が画像形成部２に正しく装着されている場合に、オンするスイッチを画像形成部２に設け、そのスイッチがオンすれば、制御部７０は、画像形成部２にトナーカートリッジ６１が正しく装着されていると判断する。
【００７４】
制御部７０が、画像形成部２にトナーカートリッジ６１が正しく装着されていないと判断した場合(ステップＳ１２でＮｏ)、制御部７０は操作表示部５０にトナーカートリッジ６１が未装着であることを表示させる(ステップＳ１３)。
【００７５】
制御部７０が、画像形成部２にトナーカートリッジ６１が正しく装着されていると判断した場合(ステップＳ１２でＹｅｓ)、通信強度検出部７１は周波数Ｆｏｐで通信強度を検出する(ステップＳ１４)。通信強度検出部７１は、周波数を周波数Ｆｏｐから周波数Ｆｒｅｆに変更して、通信強度を検出する(ステップＳ１５)。
【００７６】
選択部７４は、(周波数Ｆｏｐのときの通信強度)−(周波数Ｆｒｅｆのときの通信強度)の差を用いて、第１のテーブルを選択する(ステップＳ１６)。詳細には、選択部７４は、 (周波数Ｆｏｐのときの通信強度)−(周波数Ｆｒｅｆのときの通信強度)の差を用いて、その差の場合に複数の第１のテーブルの中から選択される第１のテーブルを、第２のテーブルを参照して選択する。  
【００７７】
制御部７０は、プリンター１(言い換えれば、画像形成部２)で、１０枚印刷(１０枚の用紙に画像形成)されたか判断し(ステップＳ１７)、１０枚印刷されていなければ(ステップＳ１７でＮｏ)、ステップＳ１７を繰り返す。
【００７８】
制御部７０が、プリンター１で１０枚印刷されたと判断した場合(ステップＳ１７でＹｅｓ)、通信強度検出部７１は、周波数Ｆｏｐで通信強度を検出する(ステップＳ１８)。
【００７９】
算出部７５は、ステップＳ１６で選択部７４が選択した第１のテーブルとステップＳ１８で通信強度検出部７１が検出した通信強度とを基にして、トナーカートリッジ６１内のトナー残量を算出する(ステップＳ１９)。
【００８０】
制御部７０は、ステップＳ１９で算出されたトナー残量が、トナーカートリッジ６１内のトナー残量が少ないことを示す予め定められた所定値より小さくなったかを判断する(ステップＳ２０)。制御部７０は、トナー残量が、予め定められた所定値より小さいと判断しない場合(ステップＳ２０でＮｏ)、ステップＳ１７に戻る。これにより、予め定められた枚数(ここでは１０枚)の用紙に画像が形成される毎に、トナー残量が算出されることになる。  
【００８１】
一方、制御部７０は、トナー残量が予め定められた所定値より小さいと判断した場合(ステップＳ２０でＹｅｓ)、操作表示部５０にトナーカートリッジ６１を交換する旨を表示させる(ステップＳ２１)。
【００８２】
本実施形態の主な効果を説明する。
【００８３】
図４に示す通信強度検出部７１で検出される通信強度は、トナーカートリッジ６１内のトナー残量が同じでも(例えば、満杯)、通信部１０２と無線タグ１０１との距離に応じて異なる。本実施形態に係るプリンター１では、通信強度検出部７１で検出される通信強度とトナーカートリッジ６１内のトナー残量との関係を表す第１のテーブルを、通信部１０２と無線タグ１０１との距離に対応づけて三種類用意している(基準距離用テーブル、長距離用テーブル、短距離用テーブル)。
【００８４】
トナーカートリッジ６１内のトナーが満杯の場合に通信強度検出部７１で検出される通信強度と、その通信強度の場合に三種類の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルとを対応づけた第２のテーブルを予め用意している。そして、ステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６で説明したように、トナーカートリッジ６１が画像形成部２に装着されてから画像形成部２で最初に画像形成の動作が実行される前に(言い換えれば、トナーカートリッジ６１内のトナーが満杯の場合に)通信強度検出部７１で検出された通信強度を用いて、三種類の第１のテーブルの中からその通信強度に対応づけられた第１のテーブルを、第２のテーブルを参照して選択する(ステップＳ１６)。この第１のテーブルを用いてトナー残量を算出する(ステップＳ１９)。
【００８５】
以上のように、本実施形態に係るプリンター１によれば、通信強度検出部７１で検出される通信強度とトナーカートリッジ６１内のトナー残量との関係を表す第１のテーブルを、通信部１０２と無線タグ１０１との距離に対応づけて三種類用意し、その距離に応じて第１のテーブルを選択できるようにしている。従って、トナーカートリッジ６１を画像形成部２に装着したときの無線タグ１０１と通信部１０２との距離に誤差が生じていても、一つの第１のテーブルを用いてトナー残量を算出する場合に比べて、トナー残量の算出精度を高めることができる。
【００８６】
通信部１０２と無線タグ１０１との距離に誤差が生じていても、複数の第１のテーブルの中からその誤差に応じた第１のテーブルを、第２のテーブルを用いて選択できる理由は、以下の通りである。トナーカートリッジ６１が画像形成部２に装着されてから画像形成部２で最初に画像形成の動作が実行される前は、トナーカートリッジ６１内のトナーが満杯なので、通信部１０２と無線タグ１０１との距離と、通信強度とは相関関係を有する。第２のテーブルは、トナーカートリッジ６１内のトナーが満杯の場合に通信強度検出部で検出される通信強度と、その通信強度の場合に複数の第１のテーブルの中から選択すべき第１のテーブルとを対応づけている。従って、第２のテーブルは、通信部１０２と無線タグ１０１との距離と、その距離に割り当てられた第１のテーブルとを、対応づけて記憶していることになるのである。
【００８７】
本実施形態において、テーブルの選択の仕方の第２態様によれば、次の効果を有する。図１４に示すように、通信強度と無線通信に用いる信号の周波数との関係を示すグラフが、通信強度が高くなるようにシフト又は通信強度が低くなるようにシフトしても、周波数が異なる二つの信号を用いてそれぞれ検出された通信強度の差Ｄは、同じである。テーブルの選択の仕方の第２態様によれば、異なる周波数Ｆｏｐ，Ｆｒｅｆの二つの信号を用いて通信部１０２と無線タグ１０１との間で無線通信をさせて、それぞれの周波数における通信強度を検出し、これらの通信強度の差を用いて第１のテーブルを選択している。従って、上記通信強度と周波数との関係を示すグラフが、通信強度が高くなるようにシフト又は通信強度が低くなるようにシフトしても、正しい第１のテーブルを選択することが可能となる。
【００８８】
また、本実施形態において、テーブルの選択の仕方の第２態様によれば、次の効果を有する。最初に画像形成の動作が実行される前に通信強度検出部７１で検出された通信強度を用いて、その通信強度に対応する第１のテーブルを選択する場合、通信部１０２と無線タグ１０１との距離の誤差に対する通信強度の変化が小さければ、正しい第１のテーブルを選択できない可能性がある。通信強度と無線通信に用いる信号の周波数との関係を示すグラフは、ガウス関数なので、無線タグ１０１の共振周波数を用いて無線通信をすれば、最大の通信強度が得られる。そのグラフ(ガウス関数)において、通信強度の最大値Ｉｍａｘの半値近辺が通信強度の変化の最も大きい点である。テーブルの選択の仕方の第２態様によれば、図１４に示すように、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値において(曲線Ｃ４)、無線タグ１０１の共振周波数Ｔｔａｇを用いて通信部１０２と無線タグ１０１との間で無線通信をさせた場合に、検出される通信強度の半値となる二つの周波数Ｆｏｐ，Ｆｒｅｆを用いて、通信強度を検出している。通信強度と無線通信に用いる信号の周波数との関係を示すグラフにおいて、上記二つの周波数における通信強度は、いずれも通信部１０２と無線タグ１０１との距離の誤差に対する通信強度の変化が大きい箇所なので、正しい第１のテーブルをより確実に選択することができる。
【００８９】
さらに、本実施形態によれば、次の効果を有する。上述したように、通信強度と無線通信に用いる信号の周波数との関係を示すグラフは、ガウス関数である。そのグラフ(ガウス関数)において、通信強度の最大値の半値近辺が、トナーカートリッジ６１内のトナー残量に対する通信強度の変化の最も大きい箇所である。本実施形態によれば、図５に示すように、図６に基づく基準距離用テーブルにおいて、トナー残量の半分の場合(曲線Ｃ２)の通信強度を、通信強度の最大値Ｉｍａｘの半値にされている。従って、トナー残量の半分の場合の通信強度を、トナーカートリッジ６１内のトナー残量に対する通信強度の変化の最も大きい箇所にしているので、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値の場合にトナー残量の算出精度を最もよくすることができる。
【００９０】
また、本実施形態によれば、次の効果を有する。ガウス関数は最大値の半値から離れるにしたがって変化量が小さくなる。よって、例えば、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より大きい場合を基準のテーブル(トナー残量の半分の場合の通信強度を、通信強度の最大値Ｉｍａｘの半値にされている)にすれば、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より小さい場合、通信強度の最大値Ｉｍａｘの半値の箇所と離れるので、トナーカートリッジ６１内のトナー残量に対する通信強度の変化量が小さくなる。本実施形態によれば、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値の場合の第１のテーブルが基準距離用テーブルなので、図９を基にした短距離用テーブル、図１１を基にした長距離用テーブルのいずれについても、通信強度は、トナーカートリッジ６１内のトナー残量に対する通信強度の変化が比較的大きい箇所にすることができる。従って、通信部１０２と無線タグ１０１との距離が基準値より小さい場合、大きい場合のいずれについてもトナー残量の算出精度を比較的良くすることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  プリンター(画像形成装置の一例)
２  画像形成部
６  現像部
６１  トナーカートリッジ
７１  通信強度検出部
７２  テーブル記憶部
７３  選択部
７４  算出部
１０１  無線タグ
１０２  通信部
【図１】
0005487158.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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