(57)【要約】【課題】  機差やライフ等の影響を受けずに、常に、正確なトナー消費量を算出するこのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明の画像形成装置は、現像槽へのトナーの補給量を算出するトナー補給量算出部９０と、入力される多値画像のピクセル毎の画素値を検出するピクセルカウント部７０と、検出されたピクセルの画素値からトナー消費量を算出するトナー消費量算出部８０とを備える。上記ピクセルカウント部７０に備えられた重み付け係数テーブル７３を、上記トナー補給量算出部９０によって算出されたトナー補給量に基づいて補正することで、機差、ライフ、使用環境等の影響からトナー消費特性が変化しても、常に、正確なトナー消費量を算出することができる。【選択図】  図１
2006171232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に対する画像処理および補正処理をデジタル的に行うと共に、一定の割合で現像槽に補給されるトナーにより画像形成を行う画像形成装置において、
上記現像槽へのトナーの補給量を検知するトナー補給量検知手段と、
入力される多値画像のピクセル毎の画素値を算出するピクセル画素値算出手段と、
検出されたピクセルの画素値からトナー消費量を算出するトナー消費量算出手段と、
上記トナー補給量検知手段によって検知されたトナーの補給量に応じて、上記ピクセル画素値算出手段によって算出されたピクセル画素値を補正するピクセル画素値補正手段とを備えていることを特徴する画像形成装置。
【請求項２】
上記ピクセル画素値算出手段は、
上記入力信号値に対応する重み付け係数を格納する重み付け係数テーブルと、
入力された多値画像の入力信号値をピクセルごとにカウントするカウント手段と、
上記カウント手段により入力信号値をカウントする際に、入力信号値に対応する重み付け係数を上記重み付け係数テーブルから取得して、ピクセルごとに重み付けを行う重み付け演算手段とを有し、上記重み付け演算手段によって重み付けられたピクセル画素値を上記トナー消費量算出手段に出力し、
上記ピクセル画素値補正手段は、
上記トナー補給量検知手段によって検知されたトナーの補給量に応じて、上記重み付け係数テーブルを補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
さらに、上記現像槽に対して、回転動作によってトナーを供給する回転部材を有するトナー補給部を備え、
上記トナー補給量検知手段は、上記回転部材の回転数によってトナーの補給量を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
さらに、上記現像槽に対して、回転動作によってトナーを供給する回転部材を有するトナー補給部を備え、
上記トナー補給量検知手段は、上記回転部材の累積回転時間によってトナーの補給量を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記ピクセル画素値補正手段は、上記トナー補給量検知手段によって検知されたトナー補給量が所定量に達する毎にピクセル画素値の補正を行うこと特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記トナー補給部内のトナー残量を検知するトナー残量検知手段を備え、
上記ピクセル画素値補正手段は、上記トナー残量検知手段によって検知したトナー残量が所定値以下であると判断した場合に、ピクセル画素値の補正を行わないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
さらに、上記現像槽に対して、回転動作によってトナーを供給すると共に、通信素子が取り付けられた回転部材と、
上記通信素子と非接触に情報通信を行う通信装置と、
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、上記回転部材の回転角度を検知する回転角度検知部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記回転角度検知部は、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、上記回転部材の回転角度を検知することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
上記回転角度検知部は、さらに、上記回転部材の回転量を検出することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
上記通信素子は、上記装着部材の管理情報を格納した記憶部と、アンテナ部と、を備えていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
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、上記回転部材が一回転する間に、少なくとも一度は、上記アンテナ部に対向する位置に、配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
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１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
上記回転部材は、内部に所定の内容物を収容していることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
上記回転部材材は、内部に所定の内容物を収容し、
上記アンテナ部と通信部とは、上記回転部材が一回転する間に、少なくとも一度は、上記回転部材内部の内容物を介して、対向するように配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
上記内容物は、現像剤であり、
上記回転部材は、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１３に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
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を特徴とする請求項１５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、画像情報に対して画像処理および補正処理をデジタル的に行う電子写真方式を用いる複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、デジタル複写機のような電子写真装置における画像処理では、スキャナ等の画像入力装置から入力されたデジタルの画像信号に対し、入力信号処理、領域分離処理、色補正処理、黒生成処理、ズーム変倍処理等のデジタル信号処理を行った後、空間フィルタによるフィルタ処理を行い、さらに、中間調補正処理を行って、出力画像信号として出力するようになっている。
【０００３】
図２０は、従来のデジタル複写機における画像処理の制御ブロック図を示している。すなわち、入力信号処理部２１０、領域分離処理部２２０、色補正・黒生成処理部２３０、ズーム変倍処理部２４０、空間フィルタ処理部２５０、中間調補正処理部２６０、ピクセルカウント部２７０、トナー消費量算出部２８０から構成されている。
【０００４】
このようなデジタル複写機における画像処理について、図２１を参照して説明する。
【０００５】
まず、スキャナ等で読み込まれた原稿のデジタル入力画像信号は、入力信号処理部２１０に入力され、それ以降の画像処理に対する前処理や、画像調整における入力ガンマ補正、変換等が行われる（ステップＳ２０１、Ｓ２０２）。
【０００６】
次に、この画像信号は、領域分離処理部２２０に入力されて、文字領域、網点写真領域等の領域判定が行われ、領域ごとにそれを示す識別信号（領域分離識別信号）が付加される（ステップＳ２０３）。この領域分離識別信号は、以降の処理である空間フィルタ処理部２５０や中間調補正処理部２６０において、各領域別に異なった処理、例えば、網点領域であれば平滑フィルタ処理をその領域に対して行い、また、文字領域であればエッジ強調フィルタ処理を行ったり、中間調のガンマ特性を濃淡差のよりはっきりした特性に変更したりする場合に用いられる。
【０００７】
次の色補正・黒生成処理部２３０で行われる色補正・黒生成処理は（ステップＳ２０４）、装置がカラーである場合に必要となる処理で、領域分離処理部２２０から送られてきたＲＧＢの画像信号に対して、最終的な出力方法であるＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の画像信号に変換する処理である。
【０００８】
ＣＭＹＫに変換された画像信号は、ズーム変倍処理部２４０での変倍処理の後（ステップＳ２０５）、空間フィルタ部２５０に入力される。空間フィルタ処理部２５０では、上記の領域分離識別信号や画像モードの設定状態等に応じた空間フィルタを空間フィルタテーブルから選び、ＣＭＹＫに変換された画像信号に対して空間フィルタ処理が行われる（ステップＳ２０６）。なお、空間フィルタテーブルは、空間フィルタ処理を行う際に参照するフィルタ係数のテーブル群であり、状況に応じて任意のテーブル群を選択できるようになっている。
【０００９】
次の中間調補正処理部２６０では、エンジン部での出力特性を補正するために、中間調ガンマ特性の補正が行われる（ステップＳ２０７）。
【００１０】
さらに、中間調補正処理後の画像信号は、ピクセルカウント部２７０に入力され、ピクセル単位でＣＭＹＫ信号ごとに重み付けを行いながらカウンタで積算される（ステップＳ２０８）。そして、ＬＳＵやＬＥＤのエンジン出力側へ出力画像信号が流れる（ステップＳ２１０）。トナー消費量算出部２８０では、ピクセルカウント部２７０で積算されたピクセルカウントの積算値から各色のトナー消費量を算出する（ステップＳ２０９）。算出されたトナー消費量は、トナーニアエンド判定やトナー消費量データの蓄積等に用いられる。
【００１１】
上述のようなデジタル複写機のエンジン側の制御として、感光体や現像剤等の経時変化を抑えるために、露光量やトナー濃度の補正量、現像バイアス値のコントロール等、プロセス条件の設定を制御することによって、初期からライフエンドまで一定のトナー濃度や画像出力を得るよう制御している。
【００１２】
図２２は、エンジン側の制御であるトナー濃度コントロール処理を簡単に示したフローチャートである。このトナー濃度コントロール処理では、ライフカウンタや環境センサ等の数値によって、トナー濃度センサによる制御値を決め（ステップＳ２１１、Ｓ２１２）、その値に従って、トナー補給のＯＮ／ＯＦＦを制御している。つまり、トナー濃度が低い場合（ステップＳ２１３でＹＥＳと判断された場合）には、トナー補給をＯＮにして、トナー補給を行うように制御している（ステップＳ２１４）。これにより、トナー濃度を常に一定に保つようにコントロールしている。
【００１３】
また、図２３は、トナーパッチによる中間調ガンマ補正処理を簡単に示したフローチャートである。この中間調ガンマ補正処理では、予め定められた固定入力値による中間調パターン（トーン）でトナーパッチを感光体あるいは転写ベルト上等に形成し（ステップＳ２２１〜ステップＳ２２３）、そのトナーパッチを光学センサ等の読み取り装置で反射光量を読み取る（ステップＳ２２４）。次に、この読み取ったトナーパッチのセンサ出力値と、目標値となる基準ターゲット値とを比較して、補正量を算出する（ステップＳ２２５）。そして、この算出された補正量に従って、現在の中間調ガンマ補正テーブルを修正し（ステップＳ２２６）、これにより、常に一定の中間調ガンマ特性が得られるようにコントロールしている。
【００１４】
次に、上述したトナー消費量の算出について、詳しく説明する。なお、以下に述べる処理は、ＣＭＹＫ各色について（入力されるＣＭＹＫ信号ごとに）、それぞれ行われるものとする。
【００１５】
ピクセルカウント部２７０は、入力された多値画像に対して、後述するようなピクセルカウントを行う。ピクセルカウント部２７０は、図２０に示すように、カウント手段２７１と、重み付け演算手段２７２と、重み付け係数テーブル２７３と、積算手段２７４とを備えている。
【００１６】
カウント手段２７１は、入力された多値画像（例えば、１６階調、２５６階調等の多階調の画像）をピクセルごとにカウントする。つまり、多値画像を構成するピクセルごとの入力値（階調）、例えば、０〜１５（入力信号値が０〜１５の値をとる１６階調の場合）のような入力信号値をカウントする。
【００１７】
重み付け演算手段２７２は、カウント手段２７１によりピクセルをカウントする際にピクセルごとに重み付けを行う。具体的には、重み付け演算手段２７２は、ピクセルごとの入力信号値に対応する重み付け係数を重み付け係数テーブル２７３から取得して、入力信号値に取得した重み付け係数を掛け合わせる。重み付け係数テーブル２７３には、重み付け演算手段２７２により重み付けを行う際にピクセル入力値ごとに対応する重み付け係数が格納されている。このように、ピクセルカウント部２７０では、カウント手段２７１、重み付け演算手段２７２、重み付け係数テーブル２７３によりピクセルごとのピクセルカウントを行っている。
【００１８】
そして、ピクセルごとに行われたピクセルカウントの積算が積算手段２７４により行われる。つまり、積算手段２７４は、重み付け演算手段２７２による入力信号値に重み付け係数を掛け合わせたピクセルごとの演算値を、入力された多値画像の全てのピクセルについて積算する。このように、ピクセルカウント部２７０で算出されたピクセルカウントの積算値に基づいて、トナー消費量算出部２８０は、出力画像のトナー消費量を算出するようにしている。
【００１９】
上記の重み付け係数テーブル２７３に格納されている重み付け係数は、予め定められた固定の値となっている。入力信号値が０〜１５の値をとる１６値の入力信号値である場合の重み付け係数テーブル２７３の一例を、次の表１に示す。
【００２０】
【表１】
2006171232.tif 000003
【００２１】
表１の場合、トナー消費量の違う入力信号値に対応して４つのエリア（エリア１〜エリア４）に分けられ、エリアごとに重み付け係数が定められている。ピクセルカウントの際には、４つのエリアに分けられた重み付け係数が、０〜１５の値をとるそれぞれの入力信号値に対応して決定され、重み付けが行われる。
【００２２】
図２４は、表１に示す４つのエリアに分けられた重み付け係数テーブルの信号入力値とそれに対応する重み付け係数との関係を示している。図２４に示すように、矩形部分の面積の総和がトナー消費量特性を示す曲線の面積と略一致しているため、重み付け後のピクセルカウントの積算値からトナー消費量を予測計算することができる。
【００２３】
なお、トナー消費率が極めて小さい画像を連続して印字する場合に、トナー薄層ムラを効率的に防止するようにした画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、画素数カウンタと、記録枚数カウンタと、トナー消費手段を有し、トナー消費手段を有し、所定の記録枚数の間に所定値以下の画素数をカウントした場合には、プロセスコントロール実行時、トナー消費手段による消費動作を実行する判断を行うとともに、消費動作を実行する際にはプロセスコントロールのトナーパッチ作成と同時にトナー消費手段を作成するようにした画像形成装置が示されている。
【特許文献１】特開２００２−２８７４９９号公報（２００２年１０月３日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、従来のデジタル複写機のような電子写真装置では、次のような問題点があった。
【００２５】
上述したように、ピクセルカウントを行って、出力画像のトナー消費量を算出する場合、重み付け係数テーブルとして、予め定められた固定の重み付け係数を格納するものが用いられていた。ところが、このような重み付け係数テーブルを用いた場合には、図２４に示すように、ある入力信号値に対して重み付け係数テーブルから決定される重み付け係数が、その入力信号値に対するトナー消費量特性を示す曲線上の値と、かなり異なる場合がある。このため、重み付け後のピクセルカウントの積算値からトナー消費量を正確に算出できないという問題点がある。
【００２６】
この場合、例えば、図２５に示すように、入力信号値のとりうる値の数だけ、つまり、入力信号の階調数分だけ重み付け係数を割り当てた重み付け係数テーブルを用いることによって、実際のトナー消費量特性と、ピクセルカウントにより算出されるトナー消費量との差を小さくする方法が考えられる。しかし、機差やライフ等でトナー消費量特性が、図２５の実線で示す曲線Ｄから破線で示す曲線Ｅに変化した場合等には、重み付け係数テーブルの階調を上げただけでは、トナー消費量特性の変化に追従できず、実際のトナー消費量特性と、ピクセルカウントにより算出されるトナー消費量との差は縮まらず、正確にトナー消費量を算出できないという問題点がある。
【００２７】
本発明は、上記の各問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、機差やライフ等の影響を受けずに、常に、正確なトナー消費量を算出するこのできる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、画像情報に対する画像処理および補正処理をデジタル的に行うと共に、一定の割合で現像槽に補給されるトナーにより画像形成を行う画像形成装置において、上記現像槽へのトナーの補給量を検知するトナー補給量検知手段と、入力される多値画像のピクセル毎の画素値を検出するピクセル画素値算出手段と、算出されたピクセルの画素値からトナー消費量を算出するトナー消費量算出手段と、上記トナー補給量検知手段によって検知されたトナーの補給量に応じて、上記ピクセル画素値算出手段によって検出されたピクセルの画素値を補正するピクセル画素値補正手段とを備えていることを特徴としている。
【００２９】
上記のように、トナー消費量を算出するためにピクセル画素値を使用する場合、機差、ライフ、使用環境等の影響からトナー消費特性が変化し、実際のトナー消費量と、算出したトナー消費量との間に誤差が生じる。この誤差は、画像形成装置における画像形成回数が多ければ多いほど大きくなる傾向にある。
【００３０】
そこで、本願発明者は、現像槽に供給されるトナー補給量と、現像槽で消費されるトナー消費量とがほぼ同じであることから、トナー補給量に基づいて、上記のピクセル画素値を補正するようにすれば、ピクセル画素値を補正せずにトナー消費量を算出した場合に比べて実際のトナー消費量に近づけることができる。
【００３１】
これにより、機差、ライフ、使用環境等の影響からトナー消費特性が変化しても、常に、正確なトナー消費量を算出することが可能となる。
【００３２】
上記ピクセル画素値算出手段の具体的な構成としては、上記入力信号値に対応する重み付け係数を格納する重み付け係数テーブルと、入力された多値画像の入力信号値をピクセルごとにカウントするカウント手段と、上記カウント手段により入力信号値をカウントする際に、入力信号値に対応する重み付け係数を上記重み付け係数テーブルから取得して、ピクセルごとに重み付けを行う重み付け演算手段とを有し、上記重み付け演算手段によって重み付けられたピクセル画素値を上記トナー消費量算出手段に出力する構成が考えられる。この場合、上記ピクセル画素値補正手段は、上記トナー補給量検知手段によって検知されたトナーの補給量に応じて、上記重み付け係数テーブルを補正するようにすればよい。
【００３３】
例えば、トナー補給量をトナー補給回数から求める場合、トナー補給量をＮ、１回当たりの補給量をａ、累積トナー補給量をＳとおくとＳ＝ａ・Ｎとなる。ピクセルカウントによるトナー消費量をＳ’とし、Ｓ／Ｓ’＝αとすると前記重み付け係数テーブルにαを掛けることで実際のトナー消費量に近似させることができる。
【００３４】
これにより、機差、ライフ、使用環境等の影響からトナー消費特性が変化しても、常に、正確なトナー消費量を算出することが可能となる。
【００３５】
また、トナー補給量の求め方としては、以下のようなものがある。
【００３６】
上記現像槽に対して、回転動作によってトナーを供給する回転部材を有するトナー補給部を備え、上記トナー補給量検知手段は、上記回転部材の回転数によってトナーの補給量を検知するようにしてもよい。
【００３７】
また、上記現像槽に対して、回転動作によってトナーを供給する回転部材を有するトナー補給部を備え、上記トナー補給量検知手段は、上記回転部材の累積回転時間によってトナーの補給量を検知するようにしてもよい。
【００３８】
このような構成により、簡素な構成で精度良くトナー補給量を検知することができる。
【００３９】
上記ピクセル画素値補正手段は、上記トナー補給量検知手段によって検知されたトナー補給量が所定量に達する毎にピクセル画素値の補正を行うようにしてもよい。
【００４０】
これは、１回あたりのトナー補給量の誤差を吸収させるためである。つまり、１回のトナー補給量を正確に一定に保つのは非常に難しい。しかしながら、トナーの補給を１００回、あるいは５００回とある程度の回数によって得られるトナー補給量は、ほぼ一定の値を取ることになるので、このトナー補給量に達したときに、ピクセル画素値を補正するようにすれば、より正確にトナー消費量を算出することができる。
【００４１】
また、上記トナー補給部内のトナー残量を検知するトナー残量検知手段を備え、上記ピクセル画素値補正手段は、上記トナー残量検知手段によって検知したトナー残量が所定値以下であると判断した場合に、ピクセル画素値の補正を行わないようにしてもよい。
【００４２】
つまり、トナーニアエンド（トナーの残量が少なくなった時）以降は、ピクセル画素値の補正を行わないようにする。
【００４３】
このように、トナーニアエンド以降ではトナーの補給自体が不安定になり、トナー補給による補正をすることで逆に誤差が増大してしまうため、トナーニアエンド後はトナー補給による補正を行わないようにすれば、トナーニアエンド前では正確にピクセル画素値を補正し、トナーニアエンド後ではピクセル画素値を補正しないようにしてトナー消費量を算出する。これにより、誤差の少ないトナー消費量算出を一貫して行うことができる。
【００４４】
本発明の画像形成装置において、より好ましい形態の現像槽及びトナー補給装置を備えた画像形成装置として、以下のような構成のものであってもよい。
【００４５】
上記画像形成装置は、さらに、上記現像槽に対して、回転動作によってトナーを供給すると共に、通信素子が取り付けられた回転部材と、上記通信素子と非接触に情報通信を行う通信装置と、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、上記回転部材の回転角度を検知する回転角度検知部とを備えてもよい。
【００４６】
ここで、上記回転角度検知部は、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、上記回転部材の回転角度を検知するとよい。
【００４７】
上記の構成によれば、通信素子が回転部材に取り付けられている。そのため、回転部材の回転に伴って、上記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。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。
【００４８】
そこで、上記画像形成装置では、回転角度検知部が、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、回転部材の回転角度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、回転部材の回転角度を検知することができる。
【００４９】
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、回転部材の回転角度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。
【００５０】
上記回転角度検知部は、さらに、上記回転部材の回転量を検出するようにしてもよい。
【００５１】
ここで、上記回転量とは、例えば、回転部材が回転駆動された時間や、回転部材を駆動するために用いられた駆動量である。
【００５２】
上記の構成によれば、上記回転角度検知部が回転部材の回転量を検出している。そのため、回転部材の回転動作が開始された時点から、上記回転量を検出することにより、回転部材の回転角度を検出することができる。これにより、回転部材に設けられた通信素子と通信装置との間での情報通信が不能となった場合にも、回転部材の回転角度を正確に検出することができる。
【００５３】
また、上記の画像形成装置において、上記通信素子は、上記装着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。
【００５４】
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。
【００５５】
また、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、上記回転部材が一回転する間に、少なくとも一度は、上記アンテナ部に対向する位置に、配置されていることが好ましい。
【００５６】
上記の構成によれば、回転部材の回転により、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なっている。そのため、アンテナ部と通信部とが対向した場合に、これら両者間で良好な通信を実現することができる。従って、回転部材に通信素子を設けた場合にも、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。
【００５７】
また、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。
【００５８】
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。
【００５９】
また、上記の画像形成装置において、上記回転部材は、内部に所定の内容物を収容していてもよい。
【００６０】
上記の場合、上記アンテナ部と通信部とは、上記回転部材が一回転する間に、少なくとも一度は、上記回転部材内部の内容物を介して、対向するように配置されていることが好ましい。
【００６１】
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の通信状態は、回転部材の内部の内容物の量によっても変化する。そのため、上記内容物を介して、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、回転部材内の内容物量の検出を行うことができる。
【００６２】
また、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、上記回転部材は、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が好ましい。
【００６３】
上記の構成によれば、現像剤補給容器は、画像形成装置内で回転することによって、現像剤の供給を行う。そのため、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、現像剤補給容器の回転停止位置や回転角度を制御する必要が生じる場合がある。従って、上記のように、現像剤補給容器に通信素子を設けて、現像剤補給容器の回転角度を検出すれば、現像剤補給容器の回転停止位置や回転角度を制御することができる。
【００６４】
また、現像剤は、画像形成装置の動作に伴って消費されるため、上記通信素子及び通信装置を用いることにより、現像剤補給容器内部の現像剤の残量を検出することができる。
【００６５】
また、上記の画像形成装置において、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ものであってもよい。
【００６６】
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。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。このような場合に、現像剤補給容器の装着時に速やかに管理情報を取得することができるように、上記の構成では、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。これにより、通信素子と通信装置との間で、迅速かつ高い信頼性で、情報通信を実現することができる。
【発明の効果】
【００６７】
本発明に係る画像形成装置は、以上のように、現像槽へのトナーの補給量を検知するトナー補給量検知手段と、入力される多値画像のピクセル毎の画素値を検出するピクセル画素値算出手段と、算出されたピクセルの画素値からトナー消費量を算出するトナー消費量算出手段と、上記トナー補給量検知手段によって検知されたトナーの補給量に応じて、上記ピクセル画素値算出手段によって算出されたピクセルの画素値を補正するピクセル画素値補正手段とを備えていることで、機差、ライフ、使用環境等の影響からトナー消費特性が変化しても、常に、正確なトナー消費量を算出することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００６９】
図１は、本発明を適用する画像形成装置（デジタル電子写真装置）における画像処理を示す制御ブロック図である。図１に示すように、デジタル電子写真装置には、入力信号処理部１０、領域分離処理部２０、色補正・黒生成処理部３０、ズーム変倍処理部４０、空間フィルタ処理部５０、中間調補正処理部６０、ピクセルカウント部（ピクセル画素値算出手段）７０、トナー消費量算出部（トナー消費量算出手段）８０、トナー補給量算出部（トナー補給量算出手段）９０が備えられている。そして、デジタル電子写真装置において、図示しないスキャナ等で読み込まれた原稿のデジタル入力画像信号は、入力信号処理部１０、領域分離処理部２０、色補正・黒生成処理部３０、ズーム変倍処理部４０、空間フィルタ処理部５０、中間調補正処理部６０を経て、出力画像信号として出力される。
【００７０】
このような構成のデジタル電子写真装置における画像処理について説明する。
【００７１】
入力信号処理部１０では、図示しないスキャナ等で読み込まれた原稿のデジタル入力画像信号に対して、それ以降の画像処理に対する前処理や、画像調整における入力ガンマ補正、変換等が行われる。
【００７２】
領域分離処理部２０では、文字領域、網点写真領域等の領域判定が行われ、領域ごとにそれを示す識別信号（領域分離識別信号）が付加される。この領域分離識別信号は、以降の処理である空間フィルタ処理部５０や中間調補正処理部６０において、各領域別に異なった処理、例えば網点領域であれば平滑フィルタ処理をその領域に対して行い、また、文字領域であればエッジ強調フィルタ処理を行ったり、中間調のガンマ特性を濃淡差のよりはっきりした特性に変更したりする場合に用いられる。
【００７３】
色補正・黒生成処理部３０では、領域分離処理部２０から送られてきたＲＧＢの画像信号に対して、最終的な出力方法であるＣＭＹＫ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像信号に変換する。ズーム変倍処理部４０では、色補正・黒生成処理部３０により変換されたＣＭＹＫの画像信号に対して、変倍処理を行う。
【００７４】
空間フィルタ処理部５０では、上述した領域分離識別信号や画像モードの設定状態等に応じた空間フィルタを空間フィルタテーブルから選び、ＣＭＹＫに変換された画像信号に対して空間フィルタ処理を行う。中間調補正処理部６０では、空間フィルタ処理が行われた画像信号に対して、中間調ガンマ特性の補正を行う。そして、中間調補正処理部６０での中間調補正処理後の画像信号が出力画像信号として出力される。
【００７５】
ピクセルカウント部７０では、中間調補正処理部６０における中間調補正処理後の画像信号に対して、ピクセル単位でＣＭＹＫ信号ごとに重み付け係数を掛け合わせながらピクセルカウントを行う。このピクセルカウント部７０の詳細は後述する。
【００７６】
トナー消費量算出部８０では、ピクセルカウントの積算値から各色（ＣＭＹＫ）のトナー消費量を算出する。
【００７７】
トナー補給量算出部９０では、例えば、後述する図１４に示すように、現像器１３２に補給されるトナーの補給量を、中間ホッパ１３１内で回転する撹拌アジテータ１４０の回転数から算出する。このトナー補給量算出部９０の詳細は後述する。
【００７８】
以下では、デジタル電子写真装置におけるトナー消費量を算出する処理について詳しく説明する。なお、以下に述べる処理は、ＣＭＹＫ各色について（入力されるＣＭＹＫ信号ごとに）、それぞれ行われるものとする。
【００７９】
ピクセルカウント部７０は、入力された多値画像に対して、後述するようなピクセルカウントを行う。ピクセルカウント部７０は、図１に示すように、カウント手段７１と、重み付け演算手段７２と、重み付け係数テーブル７３と、積算手段７４と、書き換え手段７５（ピクセル画素値補正手段）とを備えている。
【００８０】
カウント手段７１は、入力された多値画像（例えば、１６階調、２５６階調等の多階調の画像）をピクセルごとにカウントする。つまり、多値画像を構成するピクセルごとの入力値（階調）、例えば、０〜１５（入力信号値が０〜１５の値をとる１６階調の場合）のような入力信号値をカウントする。
【００８１】
重み付け演算手段７２は、カウント手段７１によりピクセルをカウントする際にピクセルごとに重み付けを行う。具体的には、重み付け演算手段７２は、ピクセルごとの入力信号値に対応する重み付け係数を重み付け係数テーブル７３から取得して、入力信号値に取得した重み付け係数を掛け合わせる。重み付け係数テーブル７３には、重み付け演算手段７２により重み付けを行う際にピクセル入力値ごとに対応する重み付け係数が格納されている。このように、ピクセルカウント部７０では、カウント手段７１、重み付け演算手段７２、重み付け係数テーブル７３によりピクセルごとのピクセルカウントが行われる。
【００８２】
そして、ピクセルごとに行われたピクセルカウントの積算が積算手段７４により行われる。つまり積算手段７４は、重み付け演算手段７２による入力信号値に重み付け係数を掛け合わせたピクセルごとの演算値を、入力された多値画像の全てのピクセルについて積算すると共に、トナー補給量算出部９０からのトナー量補給量からトナーの補給回数を積算する。
【００８３】
書き換え手段７５は、後述するように、トナー補給量算出部９０からのトナー補給量に応じて重み付け係数テーブル７３を書き換える。トナー消費量算出部８０は、ピクセルカウント部７０で算出された（積算手段７４により積算された）ピクセルカウントの積算値に基づいて出力画像のトナー消費量を算出する。
【００８４】
図２を用いて、１ピクセル分のトナー消費量の算出について説明する。図２に示すように、多値画像を構成する１ピクセル分の信号がピクセルカウント部７０に入力されると（ステップＳ１１）、カウント手段７１により入力信号値がカウントされる。次に、重み付け演算手段７２により、重み付け係数テーブル７３から入力信号値に対応する重み付け係数が取得され（ステップＳ１２）、入力信号値に取得された重み付け係数が掛け合わせられる（ステップＳ１３）。このようにして求められた１ピクセル分のピクセルカウントの値に基づいて、１ピクセル分のトナー消費量がトナー消費量算出部８０により算出されることとなる。なお、ステップＳ１３において、１ピクセル分の求められたピクセルカウント値は、積算手段７４により順次積算されて、ピクセルカウント積算値として保存される（ステップＳ１４）。ピクセルカウント積算値は、入力された全てのピクセル分のピクセルカウント値であり、このピクセルカウント積算値に基づいて、出力画像のトナー消費量がトナー消費量算出部８０により算出される。
【００８５】
図３、図４を用いて、重み付け係数テーブル７３の書き換えについて説明する。重み付け係数テーブル７３に格納される重み付け係数は、従来とは異なって可変であり、書き換え手段７５により書き換え可能となっている。入力信号値が０〜１５の値をとる１６値の入力信号値である場合の重み付け係数テーブル７３の一例を、次の表２に示す。
【００８６】
【表２】
2006171232.tif 000004
【００８７】
表２において、０〜１５の各入力信号値に対応する重み付け係数（Ｘ０〜Ｘ１５）は、それぞれ可変となっている。そして、Ｘ０〜Ｘ１５の各重み付け係数は、書き換え手段７５により次のようにして書き換えられる。
【００８８】
まず、べた濃度補正（トナー濃度の補正）を行った後（ステップＳ２１）、図３のポイントＡ〜Ｃで示すような、互いにトーンが異なる複数のトナーパッチを感光体あるいは転写ベルト上等に形成する（ステップＳ２２）。つまり、予め定められた複数の入力ポイントのハーフトーントナーパッチを感光体あるいは転写ベルト上等に形成する。そして、そのトナーパッチを光学センサ等の読み取り手段で反射光量を読み取る（ステップＳ２３）。図３では、縦軸が光学センサ等の読み取り手段のセンサ出力、横軸が信号入力値（階調）である。入力ポイントの数は特に限定されないが、３点以上であることが望ましい。なお、以上のステップＳ２１〜Ｓ２３までの手順は、上記従来技術の欄で述べた図２３に示す中間調ガンマ補正処理におけるステップＳ２２２〜ステップＳ２２４の手順と同様であるので、この中間調ガンマ補正処理の結果を利用して、以下の手順を行うようにしてもよい。
【００８９】
続いて、複数の入力ポイントのトナーパッチのセンサ出力に基づいて、図３の破線で示すような中間調ガンマ特性を算出する（ステップＳ２４）。算出された中間調ガンマ特性に基づいて、さらに、図３の実線で示すような信号入力値に対するトナー消費量特性を算出する（ステップＳ２５）。このように算出されたトナー消費量特性に基づいて、重み付け係数テーブル書き換え処理を行う（ステップＳ２６）。
【００９０】
ここで、ステップＳ２６では、以下のようにようにして重み付けテーブル７３に格納されている重み付け係数を決定する処理が行われる。すなわち、ステップＳ２５において算出されたトナー消費量特性に基づいて、重み付け係数テーブル７３に格納されている重み付け係数を決定された重み付けに書き換えていくよりが行われる。表２に示す重み付けテーブルの場合、０〜１５の各入力信号値に対応するＸ０〜Ｘ１５の各重み付け係数が、トナー消費量特性に従って書き換えられる。
【００９１】
このように、書き換え手段７５により書き換えられた重み付け係数を用いて、ピクセルカウント部７０において入力された多値画像のピクセルカウントが行われ、トナー消費量算出部８０において出力画像のトナー消費量が算出される。
【００９２】
これにより、機差やライフ等で実際のトナー消費量特性が変化した場合であっても、このトナー消費量特性の変化に追従させて、重み付け係数テーブル７３の書き換えを行うことができ、トナー消費量特性の算出を最適化することができる。この結果、機差やライフ等に関係なくトナー消費量を正確に算出することができる。つまり、書き換え手段７５により書き換えられる重み付け係数テーブル７３を用いて算出されるトナー消費量と、実際のトナー消費量との誤差を小さく抑えることができる。
【００９３】
ところで、このような構成の画像形成装置によれば、機差やライフ等で実際のトナー消費量特性が変化した場合であっても、このトナー消費量特性の変化に追従させて、重み付け係数テーブルの重み付け係数を書き換えることができ、トナー消費量特性の算出を最適化することができる。この結果、機差やライフ等に関係なくトナー消費量を正確に算出することができる。
【００９４】
しかしながら、算出されるトナー消費量は正確ではあっても装置個々の個体差、環境変化の影響等により、少なからず誤差を生じそれらが積算されると大きな誤差となる。そのため、数多くのピクセルカウント処理を行うことで誤差が増大し、累積のピクセルカウント値に大きな誤差が生じてしまう虞がある。
【００９５】
そこで、本願発明では、ピクセルカウント値に大きな誤差を生じさせないように、実際に行われるトナー補給量を検知し、それを基に重み付け係数を補正することでピクセルカウントによる算出値を実際のトナー補給量と近似させることができる。例えばデジタル機でピクセルカウントの累積値によってトナー消費量を算出するシステムにおいて、図６に示すグラフの破線が真のトナー消費量を示しているとすると、ピクセルカウントのみでトナー消費量を計算していった場合、図６に示すグラフの実線1)のように徐々に真の消費量との差が大きくなってしまう。そこで、トナー補給時にトナー補給量に応じてピクセルカウントを補正することで、図６に示すグラフの実線2)に示されるように真のトナー消費量に沿ったピクセルカウントを行うことができる。これにより、ピクセルカウント値の誤差が増大してしまう問題を解決することができる。
【００９６】
例えば、図６の実線2)においては、トナー補給動作が所定の回数（１００回）毎にピクセルカウント値を補正するようにしている。ここで、１回のトナー補給量を５ｇとすれば、１００回のトナー補給動作で５００ｇのトナーが補給されることになる。つまり、１００回のトナー補給動作が行われれば、トナー消費量が５００ｇであると考えられる。これに対して、ピクセルカントのみでトナー消費量を算出した場合、例えば、トナー補給開始時から１００回目までのトナー補給動作後のトナー消費量が実際の値よりも少ない値（例えば４００ｇ）となる。
【００９７】
従って、トナー補給回数が１００回目のときには、ピクセルカウントのみで算出したトナー消費量が、実際のトナー消費量よりもすくなくなるので、表２に示す重み付け係数αを５００／４００＝１．２５として、ピクセルカウント値を補正することで、真のトナー消費量に近づけることが可能となる。
【００９８】
以上のように、トナー補給量に基づいて、ピクセルカウント値を求める際の重み付け係数テーブルを補正することにより、トナー消費量を正確に求めることが可能となる。
【００９９】
そこで、本実施の形態において、トナー補給量をどのように活用し、トナー消費量を正確に求めているのかを、図４に示すフローチャートのステップＳ２６における重み付け係数テーブルの書き換え処理を具体的にした図５に示すサブルーチンによって行う。
【０１００】
ここで、重み付け係数テーブルの書き換え処理を行う前に、トナー補給量算出部９０によって、トナー補給量をどのようにして算出するのかについて説明する。
【０１０１】
上記トナー補給量算出部９０は、図１に示すように、トナー補給量検出部９１と、回転数検知部９２とを備え、これら部材をもってトナー補給量検知手段を構成している。この回転数検知部９２は、後述するトナーホッパー（中間ホッパ）から現像槽にトナーを回転動作で供給する回転部材（図１４に示す撹拌アーミテージ１４０）の回転数を検知する手段である。この回転数検知部９２によって検知された回転数情報は、トナー補給量検出部９１に送られる。
【０１０２】
トナー補給量検出部９１では、送られた回転数情報から現像槽（現像器１０２）へのトナーの補給量を検出するようになっている。
【０１０３】
具体的には、後述するが、図１４に示すように、回転部材である撹拌アジテータ１４０が１回転したときに、中間ホッパ１３１から現像器１３２に供給されるトナー量が分かれば、撹拌アジテータ１４０の回転数の積としてトナー補給量を求めることができる。
【０１０４】
トナー補給量算出部９０は、算出したトナー補給量情報（トナー補給量、トナー補給回数等の情報）を、重み付け係数テーブル７３を書き換えるための書き換え手段７５に送ると共に、積算手段７４に送るようになっている。
【０１０５】
以下、上記構成のトナー補給量算出部９０を用いた重み付け係数テーブルの書き換え処理の流れについて、図５に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。ここでは、図４に示すステップＳ２６において行われる処理を示す。
【０１０６】
まず、トナー残量が所定量Ｔ以下であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。ここで所定量Ｔとは、トナー補給装置において、トナーニアエンドと言われる量とする。トナーニアエンドは、図１４に示す中間ホッパ１３１内のトナー残量が、現像器１３２に一定量供給できないような状態になったときのトナー残量を示す。
【０１０７】
つまり、トナー補給装置において、中間ホッパ１３１内でニアエンド（残りわずか）になると、トナー補給量が一定でなくなるので、トナー消費量を正確に算出できなくなるという問題が生じる。そして、後何枚プリントできるかを正確に知ることもできない。従って、上記の所定量Ｔとは、上述の問題を解消するために設定された値である。
【０１０８】
ステップＳ３１において、中間ホッパ１３１内のトナー残量がＴ以下であれば、処理を終了する。この場合、後述する中間ホッパ１３１内にトナー補給装置内にトナーがほとんど無い状態、すなわちトナーニアエンド状態であるので、トナー消費量を正確に算出できない。
【０１０９】
一方、ステップＳ３１において、トナー残量がＴ以下で無ければ、ステップＳ３２に移行して、トナー補給用の回転部材（撹拌アジテータ１４０）の回転数が所定回数に達しているか否かを判断する。ここで、所定回数とは、トナー補給が１００回、５００回、１０００回等で、トナー補給の１回あたりの補給量の誤差を吸収できるような回数に設定される。
【０１１０】
上記ステップＳ３２において、トナー補給用の回転部材の回転数が所定回数でなければ、処理を終了し、回転数が所定回数であれば、ステップＳ３３に移行し、重み付け係数テーブル書き換え処理を実行する。
【０１１１】
ここで、重み付け係数をαとすると、α＝（実際のトナー補給量）／（ピクセルカウント値から求めたトナー消費量）となる。このαを用いて重み付け係数テーブルを書き換える補正を行えば、ピクセルカウント値を用いて算出したトナー消費量をより真のトナー消費量に近づけることが可能となる。
【０１１２】
なお、上記実施例においてはピクセル入力値に重み付け係数を掛け合わせたピクセルごとの演算値の積算によりトナー消費量を求めているが、トナー消費量を重み付け係数としてピクセルごとの重み付け係数を直接、積算してトナー消費量を求めてもよい。
【０１１３】
続いて、本発明の画像形成装置に適用される現像槽及びトナー補給装置の一例について、図７ないし図１９を参照しながら以下に説明する
次に現像槽およびトナー補給装置について図７ないし図１９に基づいて説明する。
【０１１４】
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、該画像形成装置本体内で回転駆動される回転部材と無線方式で情報通信を行うことにより、回転部材の回転角度を検知するものである。上記回転部材は、回転駆動される部材であれば特に限定されないが、以下では、上記回転部材として、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（回転部材・現像剤補給容器）を例に挙げて説明する。
【０１１５】
図８に、上記画像形成装置１０１本体とトナー補給容器１０２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９、図７（ａ）・図７（ｂ）に、それぞれ、上記トナー補給容器１０２の斜視図、側面図、断面図を示す。
【０１１６】
上記画像形成装置１０１は、図７（ａ）に示すように、回転部材として、ＩＣタグ（通信素子）１２０（図８）が周面に取り付けられたトナー補給容器１０２と、上記ＩＣタグ１２０と非接触で通信を行う通信装置１１０と、画像形成装置１０１の各部の動作を制御するＣＰＵ等の主制御装置（回転角度検知部）１０４（図８）と、を備えている。上記通信装置１１０は、図７（ａ）に示すように、トナー補給容器１０２の外周面に非接触に対向する位置に配置されている。
【０１１７】
より詳細には、上記通信装置１１０は、図７（ａ）・図７（ｂ）に示すように、画像形成装置１０１にトナー補給容器１０２が装着された場合に、最下部となるトナー補給容器１０２の外周面に対向する位置に配置されている。これにより、ＩＣタグ１２０は、トナー補給容器１０２の回転に伴って、画像形成装置１０１内での位置が変化することになるが、トナー補給容器１０２が一回転する間に、必ず一度は、通信装置１１０に対向するようになっている。
【０１１８】
図１０（ａ）・図１０（ｂ）に、それぞれ、ＩＣタグ１２０の平面図及び断面図を示す。また、図１０（ｃ）に、ＩＣタグ１２０の通信の指向性を示す。
【０１１９】
上記ＩＣタグ１２０は、図１０（ｂ）に示すように、電気的に相互に接続されたＩＣチップ１２２とアンテナ部１２３とを備えてなる。上記アンテナ部１２３は、図１０（ａ）・図１０（ｂ）に示すように、ベースフィルム１２１上に、後述する各種回路を有するＩＣチップ１２２と、該ＩＣチップ１２２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１０（ｂ）に示すように、ＩＣチップ１２２及びアンテナ部１２３は、保護膜１２４で覆われている。
【０１２０】
上記アンテナ部１２３は、通信装置１１０（図７（ａ）（ｂ））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１２３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１２３の、情報の送受信が可能となる通信の指向性は、図１０（ｃ）に示すように、ＩＣチップ１２２を取り囲むアンテナ部１２３に対向する方向（図中、Ｚ方向の円で示す領域）になる。
【０１２１】
一方、画像形成装置１０１に備えられた通信装置１１０は、図８に示すように、通信側アンテナ部（通信部）１１１と、後述する各種回路を有するＩＣ部１１９と、を備えている。上記通信側アンテナ部１１１により、無線方式で、トナー補給容器１０２に設けられた上記ＩＣタグ１２０から情報を読取る、あるいは、ＩＣタグ１２０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１１１も、図示していないが、上記アンテナ部１２３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。
【０１２２】
このように、ＩＣタグ１２０及び通信装置１１０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１２０と通信装置１１０との間で行われる情報通信は、ＩＣタグ１２０のアンテナ部１２３の指向性、及び、上記通信側アンテナ部１１１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。
【０１２３】
従って、上記ＩＣタグ１２０と通信装置１１０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１０２が、図７（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１２３の指向性と通信側アンテナ部１１１の指向性とが、一致又は平行となるように、通信装置１１０の通信側アンテナ部１１１及びＩＣタグ１２０のアンテナ部１２３を配置することが好ましい。
【０１２４】
また、上記のように、ＩＣタグ１２０及び通信装置１１０には、通信の指向性が存在する。そのため、上記ＩＣタグ１２０と通信装置１１０との間の通信状態は、ＩＣタグ１２０のアンテナ部１２３と、通信装置１１０の通信側アンテナ部１１１との相対的な配置位置によって変化する。さらに、ＩＣタグ１２０と通信装置１１０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１２３と通信側アンテナ部１１１との間の相対的な距離や、アンテナ部１２３と通信側アンテナ部１１１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。
【０１２５】
本実施の形態の画像形成装置１０１では、上記のように、トナー補給容器１０２にＩＣタグ１２０を設け、画像形成装置１０１の所定の位置に通信側アンテナ部１１１を固定して配置している。そのため、トナー補給容器１０２が回転すると、通信側アンテナ部１１１とアンテナ部１２３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１２０と通信装置１１０との間の通信状態も変化することになる。
【０１２６】
上記ＩＣタグ１２０と通信装置１１０との間の通信状態は、トナー補給容器１０２の回転に伴って、例えば図１１に示すように変化する。図１１は、トナー補給容器１０２の回転角度に対して、通信装置１１０で受信されるＩＣタグ１２０の出力（通信波）の受信強度をプロットしたグラフである。
【０１２７】
上記ＩＣタグ１２０と通信装置１１０との間の通信状態は、ＩＣタグ１２０のアンテナ部１２３の指向性と、通信装置１１０の通信側アンテナ部１１１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１２３と通信側アンテナ部１１１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１０１では、受信強度が最大となる場合に、ＩＣタグ１２０と通信装置１１０とが対向していると考えられる。このとき、アンテナ部１２３と通信側アンテナ部１１１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１１では、受信強度が最大となる場合のトナー補給容器１０２の回転角度を０°に設定している。
【０１２８】
一方、上記回転角度０°を基準として、トナー補給容器１０２の回転角度が９０°又は２７０°になると、図１１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１０２のＩＣタグ１２０と通信装置１１０とが対向せず、かつ、上記アンテナ部１２３の指向性と、通信側アンテナ部１１１の指向性とが互いに直交している。
【０１２９】
また、上記回転角度０°を基準として、トナー補給容器１０２の回転角度が１８０°になると、図１１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１０２を介して、ＩＣタグ１２０と通信装置１１０とが対向している。そのため、上記アンテナ部１２３の指向性と、通信側アンテナ部１１１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１２３と通信側アンテナ部１１１との間に、トナー補給容器１０２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１２３と通信側アンテナ部１１１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。
【０１３０】
さらに、上記受信強度は、トナー補給容器１０２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１０２内のトナーは、誘電体層として働き、アンテナ部１２３や通信側アンテナ部１１１から出力される電磁波を弱める。従って、図１１に示すように、トナー補給容器１０２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。
【０１３１】
具体的には、図１１に示すように、通信装置１１０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１０２のように、トナー補給容器１０２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１０２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１０２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。
【０１３２】
従って、上記画像形成装置１０１では、主制御装置１０４（図８）にて、通信装置１１０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１０２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１０２の回転停止位置や、ＩＣタグ１２０と通信装置１１０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。
【０１３３】
このように、ＩＣタグ１２０と通信装置１１０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１０２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１２０と通信装置１１０との間で行われる通信を利用したトナー補給容器１０２の回転角度の制御は、画像形成装置１０１に備えられた主制御装置１０４（図８）で行われる。
【０１３４】
すなわち、例えば、主制御装置１０４が、まず、アンテナ部１２３と通信側アンテナ部１１１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１０２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１０２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１０２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１０２の回転角度と受信強度との関係は、図１１に示すグラフとなる。そこで、検出された受信強度と図１１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１０２の回転角度を決定する。
【０１３５】
あるいは、あらかじめ、図１１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１０２の回転角度を決定してもよい。
【０１３６】
次に、トナー補給容器１０２を備えた画像形成装置１０１について説明する。図１３に、画像形成装置１０１の正面図を示し、図１４に、該画像形成装置１０１の要部の正面図を示す。
【０１３７】
上記画像形成装置１０１は、図１３に示すように、上記トナー補給容器１０２に加え、該トナー補給容器１０２を着脱可能に装着するためのトナー補給容器収納部１０３、中間ホッパ１３１、現像器１３２、感光体ドラム１３３、帯電器１３４、レーザ露光装置１３５、転写器１３６、定着部１３７、排紙部１３８、給紙部１３９を備えている。
【０１３８】
上記トナー補給容器収納部１０３は、上記トナー補給容器１０２を画像形成装置１０１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１０３は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、トナー補給容器１０２全体を覆うように収容し、画像形成装置１０１内にトナー補給容器１０２を固定する。
【０１３９】
上記トナー補給容器収納部１０３は、図１４に示すように、該トナー補給容器収納部１０３の内部の、トナー補給容器１０２に非接触で対向する位置の画像形成装置１０１本体側に、通信側アンテナ部１１１を備えた通信装置１１０を有している。また、上記トナー補給容器１０２には、該トナー補給容器収納部１０３と一体的に、電磁シールド材１０７が設けられている。該電磁シールド材１０７は、上記トナー補給容器収納部１０３にトナー補給容器１０２が装着された場合に、通信側アンテナ部１１１とＩＣタグ１２０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１１１とＩＣタグ１２０とを覆うように設けられている。
【０１４０】
これにより、通信装置１１０と、トナー補給容器１０２に設けられたＩＣタグ１２０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１１０と上記ＩＣタグ１２０との間で、安定した無線通信を確保することができる。
【０１４１】
上記中間ホッパ１３１は、トナー補給容器１０２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１３２は、上記中間ホッパ１３１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１３３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１３に示す帯電器１３４は、感光体ドラム１３３表面を帯電させる。上記レーザ露光装置１３５は、帯電した感光体ドラム１３３上にレーザ照射を行って、感光体ドラム１３３上に静電潜像を形成する。上記転写器１３６は、上記感光体ドラム１３３上のトナー像を記録用紙上に転写させる。上記定着部１３７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１３８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１３９には、記録用紙が収納されている。
【０１４２】
上記構成の画像形成装置１０１では、次のように画像形成が行われる。すなわち、まず、図１３に示す帯電器１３４によって、感光体ドラム１３３表面を帯電する。その後、レーザ露光装置１３５が画像情報に基づいて、感光体ドラム１３３表面に静電潜像を形成する。一方、トナー補給容器１０２から中間ホッパ１３１に供給されたトナーは、図１４に示す撹拌アジテータ１４０で撹拌され、トナー補給ローラ１４１の回転によって現像器１３２に送り出される。そして、現像器１３２では、中間ホッパ１３１から供給されたトナーを用いて、感光体ドラム１３３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１３３上に形成されたトナー像は、転写器１３６によって、給紙部１３９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１３７での加熱圧着により定着されて、排紙部１３８に排出される。
【０１４３】
次に、上記画像形成装置１０１に装着されるトナー補給容器１０２について、詳細に説明する。図１５に、トナー補給容器１０２と画像形成装置１０１の本体側連結部１８０とを示す上面図を示し、図１６に上記本体側連結部１８０の要部の斜視図を示す。
【０１４４】
上記トナー補給容器１０２は、図９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１０２の回転が可能となるように、支持部材１０５に支持されている。従って、上記トナー補給容器１０２は、支持部材１０５とともに、上記画像形成装置１０１のトナー補給容器収納部１０３（図１４）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１０２内のトナーが消費されると、画像形成装置１０１に新しいトナー補給容器１０２を装着して、トナーを補給するようになっている。
【０１４５】
画像形成装置１０１に装着されるトナー補給容器１０２は、図１５に示すように、矢印Ａ方向から、画像形成装置１０１に挿入されて、該画像形成装置１０１に設けられた本体側連結部１８０に接続されるようになっている。上記本体側連結部１８０は、トナー補給容器１０２を連結して、画像形成装置１０１のモータ等の駆動源１８５からの駆動力を伝達して、トナー補給容器１０２を回転させる。そのため、上記本体側連結部１８０は、図１５及び図１６に示すように、上記トナー補給容器１０２が連結される継手受部１８１、圧縮コイルばね等のばね部材１８３、画像形成装置１０１のモータ等の駆動源１８５からの駆動力を受ける駆動受部１８７、画像形成装置１０１の筐体１８８を貫通して上記継手受部１８１と駆動受部１８７とを接続する回転軸１８４、を備えている。
【０１４６】
上記継手受部１８１は、円盤形状を有し、駆動源１８５からの駆動力によって回転して、トナー補給容器１０２の回転軸Ｌ（図９）を中心に回転させる。そのため、上記継手受部１８１は、画像形成装置１０１の筐体１８８を貫通する回転軸１８４の回転中心に一致するように、該回転軸１８４に取り付けられる。また、上記継手受部１８１には、上記回転軸１８４の回転中心と、トナー補給容器１０２の回転軸Ｌとが一致するように、トナー補給容器１０２が連結される。
【０１４７】
また、上記継手受部１８１には、トナー補給容器１０２を連結するための継手側凸部１８２・１８２、及び、継手側受部１８９が形成されている。
【０１４８】
上記回転軸１８４には、圧縮コイルばね等のばね部材１８３が取り付けられている。該ばね部材１８３は、継手受部１８１を筐体１８８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１０２が画像形成装置１０１に装着されると、トナー補給容器１０２が上記継手受部１８１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１０２の、装着方向に沿った移動が規制される。
【０１４９】
さらに、上記駆動受部１８７には、歯車等の減速装置１８６を介して、駆動源１８５からの駆動力が伝達される。駆動受部１８７は、この駆動力を、回転軸１８４を介して、上記継手受部１８１に伝達する。
【０１５０】
従って、画像形成装置１０１にトナー補給容器１０２が装着されると、画像形成装置１０１の駆動源１８５からの駆動力が、減速装置１８６及び回転軸１８４を介して、上記継手受部１８１に伝達される。これにより、継手受部１８１が回転して、トナー補給容器１０２が回転軸Ｌを中心に回転する。
【０１５１】
上記トナー補給容器１０２は、図７（ａ）・（ｂ）に示すように、該トナー補給容器１０２の底面を含む第１容器部１５１及び第２容器部１５２と、これら第１容器部１５１と第２容器部１５２との間に設けられ、支持部材１０５によって支持される第３容器部１５３と、からなる。上記第１容器部１５１、第２容器部１５２、第３容器部１５３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。
【０１５２】
上記第１容器部１５１は、円筒状のトナー補給容器１０２のうち、上記画像形成装置１０１の本体側連結部１８０（図１５）に連結される側であり、画像形成装置１０１の駆動源１８５から駆動を受ける。そのため、第１容器部１５１の、トナー補給容器１０２の底部となる端部には、図７（ａ）に示すように、画像形成装置１０１の後述する本体側連結部１８０に連結するための連結部として、底部から突出する凸部１５４・１５４、及び、トナー補給容器１０２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１５５が設けられている。
【０１５３】
従って、上記本体側連結部１８０の継手受部１８１とトナー補給容器１０２とは、例えば、図１５に示すように、トナー補給容器１０２の第１容器部１５１に設けられた凸部１５４・１５４及び補給蓋１５５と、継手受部１８１に設けられた継手側凸部１８２・１８２及び継手側受部１８９とが係合することによって連結される。
【０１５４】
一方、第２容器部１５２は、図７（ａ）に示すように、円筒状のトナー補給容器１０２のうち、画像形成装置１０１に連結される側とは反対側の端部に設けられている。
【０１５５】
上記第１容器部１５１及び第２容器部１５２はいずれも、内周面に、トナー補給容器１０２の回転に伴って、トナー補給容器１０２の端部（底部）側から、該トナー補給容器１０２の中央側にある第３容器部１５３の方向に、トナーを搬送するための搬送部１５６ａ・１５６ｂを備えている。上記第１容器部１５１の搬送部１５６ａと、第２容器部１５２の搬送部１５６ｂとは、第３容器部１５３（支持部材１０５）を境にして互いに対称となるように、トナー補給容器１０２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。
【０１５６】
図１７（ａ）に、上記第３容器部１５３の斜視図を示し、図１７（ｂ）に、第３容器部１５３の要部断面図を示す。また、図１８（ａ）〜図１８（ｃ）に第３容器部１５３の断面図を示す。
【０１５７】
上記第３容器部１５３は、第１容器部１５１と第２容器部１５２との間に配置され、図７（ａ）に示すように、支持部材１０５によって支持される。詳細は後述するが、支持部材１０５には、トナー補給容器１０２に収容されたトナーを後段に供給するための導通路１０６が設けられている。それゆえ、トナー補給容器１０２から上記導通路１０６にトナーを供給するために、上記第３容器部１５３の外周面には、図１７（ａ）〜図１７（ｃ）に示すように、トナー供給口１６０が設けられている。
【０１５８】
また、上記第３容器部１５３は、図１７（ａ）〜図１７（ｃ）に示すように、外周面に、凹形状に形成された第１凹部１６１及び第２凹部１６２を有している。該第１凹部１６１及び第２凹部１６２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。
【０１５９】
上記構成のトナー補給容器１０２は、上記したように、第３容器部１５３の位置で、支持部材１０５によって回転可能に支持される（図９）。上記第１凹部１６１及び第２凹部１６２は、第３容器部１５３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１０２の回転時における、第３容器部１５３と支持部材１０５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１０２の回転に際して、支持部材１０５とトナー補給容器１０２との間の摩擦を低減して、トナー補給容器１０２のスムーズな回転動作を実現することができる。
【０１６０】
また、図７（ｂ）に示すように、支持部材１０５によって、第３容器部１５３が支持されているので、第１凹部１６１及び第２凹部１６２の凹部上面（開口部分）が支持部材１０５によって覆われることになる。つまり、トナー補給容器１０２の第１凹部１６１及び第２凹部１６２の形成位置には、図７（ｂ）に示すように、第３容器部１５３の外周面と、支持部材１０５とによって取り囲まれた空間が形成されることになる。
【０１６１】
ここで、上記第１凹部１６１と支持部材１０５とによって形成された空間は、トナー補給容器１０２から排出されるトナーを保持して、上記支持部材１０５の導通路１０６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１６１は、図１７（ａ）〜図１７（ｃ）に示すように、トナー補給容器１０２の回転方向Ｒに対して下流側の端部の壁部１６１ａに、トナー供給口１６０を有している。そのため、図１８（ａ）に示すように、トナー補給容器１０２の回転方向Ｒへの回転に伴って、トナー供給口１６０がトナー補給容器１０２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１０２内に収容されたトナーが、トナー供給口１６０から第１凹部１６１に流入することになる。第１凹部１６１は、トナー補給容器１０２の回転に伴って、その位置が移動する。そのため、図１３（ｂ）・図１３（ｃ）に示すように、第１凹部１６１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１０２が回転することにより、支持部材１０５の導通路１０６にトナーが搬送されることになる。
【０１６２】
さらに、図１７（ａ）に示すように、上記第１凹部１６１には、スクレーパ１６３が設けられている。上記スクレーパ１６３は、図１７（ａ）〜図１７（ｃ）に示すように、上記第１凹部１６１のトナー供給口１６０が設けられた端部とは反対側の端部、すなわち、第１凹部１６１の、トナー補給容器１０２の回転方向Ｒに対して上流側に、第３容器部１５３の外周面から先端部分１６３ａが突出するように設けられている。そのため、図１７（ｂ）に示すように、該先端部分１６３ａが、支持部材１０５の内周面に接するようになっている。
【０１６３】
また、上記スクレーパ１６３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１７（ａ）に示すように、上記先端部分１６３ａを除く位置で、接着剤１６４によって第１凹部１６１に取り付けられている。そのため、トナー補給容器１０２と支持部材１０５との位置関係に応じて、上記先端部分１６３ａがたわむことができるので、上記スクレーパ１６３の先端部分１６３ａが、支持部材１０５の内周面に常に摺接した状態で、トナー補給容器１０２を回転させることができる。
【０１６４】
従って、トナー補給容器１０２が回転した場合に、上記スクレーパ１６３が支持部材１０５の内周面を摺動することにより、第１凹部１６１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１０２の回転により、第１凹部１６１の位置が移動しても、図１８（ａ）〜図１８（ｃ）に示すように、第１凹部１６１にトナーを保持した状態で、トナー補給容器１０２を回転させることができる。
【０１６５】
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１０２の回転に伴って、第１凹部１６１と第２凹部１６２との間にある第３容器部１５３の外周面と、支持部材１０５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１６３を設けることにより、トナー補給容器１０２が回転して、第１凹部１６１の位置が移動した場合にも、トナーが第１凹部１６１内に保持されるように、スクレーパ１６３が第１凹部１６１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１６１と第２凹部１６２との間にある第３容器部１５３の外周面と、支持部材１０５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。
【０１６６】
なお、上記第２凹部１６２は、図１７（ａ）に示すように、上記第１凹部１６１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１６２には、トナーは排出されない。
【０１６７】
また、本実施の形態では、図１７（ａ）に示すように、ＩＣタグ１２０が第３容器部１５３に設けられ、第３容器部１５３に対向する位置に、通信装置１１０が配置されている。より詳細には、通常、トナー補給容器１０２は、図７（ｂ）に示すように、トナー供給口１６０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１８（ａ）〜図１８（ｃ）に基づいて説明したように、上記トナー補給容器１０２のように、第３容器部１５３の第１凹部１６１にトナーを保持し、支持部材１０５の導通路１０６へトナーを供給することにある。
【０１６８】
すなわち、上記トナー補給容器１０２では、該トナー補給容器１０２の回転とともに、支持部材１０５の導通路１０６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１０２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。
【０１６９】
具体的には、トナー補給容器１０２が、上記第１凹部１６１のトナー供給口１６０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１６１内でトナーが固化してしまう。このように、第１凹部１６１内にてトナーが固化した状態で、トナー補給容器１０２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１６１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１０２の回転動作の停止時には、トナー供給口１６０からトナーが流入しないように、トナー補給容器１０２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１０２は、通常、図７（ｂ）に示すように、最頂部にトナー供給口１６０が位置するように、画像形成装置１０１に装着され、また、回転動作を停止するようになっている。
【０１７０】
上記のように、上記トナー補給容器１０２は、画像形成装置１０１に装着される場合に、図７（ｂ）に示すように、最頂部にトナー供給口１６０が位置する。また、画像形成装置１０１にトナー補給容器１０２が装着された直後に、ＩＣタグ１２０と通信装置１１０との間で、トナー補給容器１０２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１２０は、図１７（ａ）に示すように、最頂部にトナー供給口１６０が配置された場合に、通信装置１１０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１６０に対向する位置に設けられることが好ましい。
【０１７１】
次に、上記トナー補給容器１０２を支持する支持部材１０５について説明する。支持部材１０５には、図７（ｂ）に示すように、トナー補給容器１０２から排出されたトナーを、中間ホッパ１３１に供給するための、導通路１０６が設けられている。この導通路１０６は、中間ホッパ１３１に対向し、かつ、図７（ｂ）に示すように、画像形成装置１０１に装着した場合に、トナー補給容器１０２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。
【０１７２】
また、上記支持部材１０５には、図９及び図１５に示すように、導通路１０６を開閉するためのシャッタ１０９が設けられている。上記シャッタ１０９は、画像形成装置１０１にトナー補給容器１０２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１０１内のトナー補給容器収納部１０３に、トナー補給容器１０２が支持部材１０５とともに、図１５中の矢印Ａ方向に挿入されると、シャッタ１０９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１０２が完全に装着された時点で、シャッタ１０９が開状態となる。シャッタ１０９が開状態となると、導通路１０６から中間ホッパ１３１へのトナーの供給が可能になる。一方、画像形成装置１０１から、トナー補給容器１０２を離脱させると、シャッタ１０９が導通路１０６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１０６がシャッタ１０９で覆われることにより、トナー補給容器１０２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。
【０１７３】
なお、本実施の形態では、図７（ａ）（ｂ）に示すように、第３容器部１５３にトナー供給口１６０を有するトナー補給容器１０２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１９に示すように、容器の端部にトナー供給口１７０を有するトナー補給容器１７１を用い、該トナー補給容器１７１にＩＣタグを取り付けてもよい。
【０１７４】
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１７（ａ）に示すように、トナー補給容器１０２の第３容器部１５３の外周面に限らず、第１容器部１５１や第２容器部１５２に設けられてもよい。
【０１７５】
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。
【０１７６】
より具体的には、図１７（ａ）に示すように、トナー供給口１６０が設けられている第３容器部１５３の周面にＩＣタグ１２０を設けるとよい。また、図１９に示すトナー補給容器１７１の場合には、トナー供給口１７０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。
【０１７７】
さらに、回転部材として、トナー補給容器を例に挙げて説明したが、画像形成装置１０１内で回転動作を行うものであれば、これに限定されない。すなわち、図１４に示す、感光体ドラム１３３、中間ホッパ１３１に設けられた撹拌アジテータ１４０やトナー補給ローラ１４１、現像器１３２内の現像ローラ等であってもよい。上記撹拌アジテータ１４０、トナー補給ローラ１４１、現像ローラ等の撹拌部材にＩＣタグが取り付けられた場合には、中間ホッパ１３１や現像器１３２内のトナー量を検出することができる。
【０１７８】
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。
【０１７９】
また、上記トナー量に限らず、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等の内容量も検出することも可能である。
【０１８０】
上記構成によれば、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）に示すように、導通路１０６より一定量のトナーが中間ホッパ１３１に供給され、トナー収納容器の累積回転回数をカウントすることによりトナーの供給量を正確に検知することができる。
【０１８１】
一回のピクセルカウントによるトナー消費量の算出の誤差は小さくても、累積値になると誤差が大きくなるという問題点を解決するために、実際のトナーの補給量を用いて補正を行う。これは、トナーが消費されトナー濃度が減少した際にトナーの補給が行われるのだが、その補給量が一定であれば補給動作の回数によって実際のトナーの消費量が分かり、それを元にピクセルカウント値を補正するという手法である。例えば、１０００枚印刷を行い、それに対してピクセルカウントを行ったとすると、累積するにつれて誤差が増加してしまう。そこでトナー補給動作時にトナー補給量検出部１８１にてトナー補給量を検知することによって逆にトナー消費量が分かるため、実際のトナー消費量Ｓとピクセルカウントで算出した値Ｓ’とで比較を行う。Ｓ＝１５、Ｓ’＝ １２であった場合、その比α＝Ｓ／Ｓ’＝１．２５が求まる。この係数αを重み付け係数テーブルに掛け合わせた上で再計算し、累積ピクセルカウント値を補正することで実際のトナー消費量と大きなズレもなく累積ピクセルカウント値を算出することができる。
【０１８２】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
本発明の画像形成装置は、トナー消費量を正確に把握することができるので、トナーを用いた画像形成装置、例えばデジタルプリンタ等において適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】１ピクセル分のトナー消費量算出の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】重み付け係数テーブルにおける信号入力値とセンサ出力値との関係を示すグラフである。
【図４】重み付け係数テーブルの書き換え処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】重み付け係数テーブルの書き換え処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】ピクセルカウントのみの場合と、トナー補給時にピクセルカウントを補正した場合とにおける累積ピクセルカウント値とトナー消費量との関係を示すグラフである。
【図７】（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。
【図８】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。
【図９】上記トナー補給容器の斜視図である。
【図１０】（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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】上記画像形成装置を示す概略正面図である。
【図１４】上記画像形成装置の要部を示す断面図である。
【図１５】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。
【図１６】上記本体側連結部の要部の斜視図である。
【図１７】（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。
【図１８】（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。
【図１９】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。
【図２０】従来技術を示すものであり、画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２１】図２０に示す画像形成装置における画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】トナー濃度コントロール処理の流れを示すフローチャートである。
【図２３】トナーパッチによる中間調ガンマ補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４】従来の重み付け係数テーブルの信号入力値とそれに対応する重み付け係数との関係を示すグラフである。
【図２５】従来の重み付け係数テーブルの信号入力値とそれに対応する重み付け係数との関係を示す他のグラフである。
【符号の説明】
【０１８５】
１０  入力信号処理部
２０  領域分離処理部
３０  色補正・黒生成処理部
４０  ズーム変倍処理部
５０  空間フィルタ処理部
６０  中間調補正処理部
７０  ピクセルカウント部（ピクセル画素値算出手段）
７１  カウント手段
７２  演算手段
７３  重み付け係数テーブル
７４  積算手段
７５  書き換え手段（ピクセル画素値補正手段）
８０  トナー消費量算出部
９０  トナー補給量算出部
９１  トナー補給量検出部（トナー補給量検知手段）
９２  回転数検知部（トナー補給量検知手段）
１０１  画像形成装置
１０２    トナー補給容器（回転部材・現像剤補給容器）
１０４    主制御装置（回転角度検知部）
１０５    支持部材
１０６    導通路
１１０    通信装置
１１１    通信側アンテナ部（通信部）
１２０    ＩＣタグ（通信素子）
１２１    ベースフィルム
１２２    ＩＣチップ
１２３    アンテナ部
１２５    メモリ（記憶部）
１３２    現像器（現像槽）
１６０    トナー供給口（現像剤供給口）
１６１    第１凹部
１６２    第２凹部
１６３    スクレーパ
１６３ａ  先端部分
【図１】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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