(57)【要約】【課題】ロータリ現像機を有する多色画像形成装置において、現像機に着脱されるトナーカートリッジに取り付けられた非接触ＩＣタグとの通信の失敗による装置の停止回数を低減する。【解決手段】ロータリ現像機１２には、所定の色のトナーを収容したカートリッジ１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ，１６Ｋが搭載されている。このカートリッジには、そのカートリッジを特定するための情報が記録された非接触ＩＣタグ４４Ｃ，４４Ｍ，４４Ｙ，４４Ｋが取り付けられている。この非接触ＩＣタグを一つずつ装置側のアンテナ４６に対向させて、記録された内容の読み込み、また内容の書き換えを行う。このとき通信に失敗すると、駆動モータ５０によりアンテナ長の半分だけ、時計回りに回転させる。再度通信を試行し、失敗したら今度は、アンテナ長の分だけ、逆に回転させる。【選択図】図３
2008020682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリ現像方式の多色の画像形成装置であって、
各色の現像部を備え、回転することにより、所定の色の現像部を感光体に対向させるロータリ現像機と、
ロータリ現像機に着脱可能で、色ごとに設けられたカートリッジと、
個々のカートリッジに装着され、当該カートリッジに関する情報が記憶された非接触ＩＣタグと、
当該画像形成装置の本体側に設けられ、アンテナを介して、アンテナと対向する通信位置にある非接触ＩＣタグとの間で通信を行うリーダライタと、
ロータリ現像機の回転動作を制御する制御部と、
を有し、
通信位置にある非接触ＩＣタグとの通信に失敗すると、前記制御部は、当該非接触ＩＣタグとアンテナの位置をずらすようにロータリ現像機を回転させ、リーダライタにより再度通信を試みる、
画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、通信に失敗するとロータリ現像機を第１の向きに回転させ、回転後再度失敗すると第１の向きとは逆の第２の向きに回転させる、
画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、前記第１の向きの回転においては、回転方向におけるアンテナ長の半分以内の回転をさせ、第２の向きの回転においては、アンテナ長以内の回転をさせる、
画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
さらに、ロータリ現像機の回転の基準位置を検出する基準位置センサを有し、
前記制御部は、通信に失敗しロータリ現像機を回転させた後、再度失敗した場合に、基準位置センサに基準位置が検出されるまでロータリ現像機を回転させ、
検出された基準位置から再度、通信に失敗した非接触ＩＣタグが通信位置に達するまでロータリ現像機を回転させる、
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリ式の多色画像形成装置に関し、特に着脱される各色のカートリッジのそれぞれに当該カートリッジに関する情報を記憶した記憶装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多色の画像形成装置において、各色の現像部を備え、回転することにより所定の色の現像部を感光体などの像形成体に対向させるロータリ現像機を有する、いわゆるロータリ現像方式の画像形成装置が知られている。ロータリ現像機には、トナーなどの記録剤が収容されたカートリッジが着脱可能に搭載されている。記録剤が消費されて無くなると、このカートリッジが取り外され、新しいカートリッジに交換される。
【０００３】
この着脱可能なカートリッジに、そのカートリッジ固有の情報を記録しておく記憶装置を設ける技術が知られている。カートリッジ固有の情報としては、そのカートリッジに収容された記録剤の色、そのカートリッジを特定するためのＩＤ識別コード、製造メーカ、使用の履歴などがある。装着されたカートリッジの記憶装置から、これらの情報を画像形成装置本体が読み出し、この情報に基づいて適切な制御を行い画像形成処理が行われる。
【０００４】
ロータリ現像方式を採用した画像形成装置においては、装置本体に対してカートリッジが現像部と共に回転するため、非接触で、すなわち無線によりカートリッジの記録装置と本体側との通信を行うことが望ましい。このような画像形成装置が、下記特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２９５０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記の特許文献に記載された装置のように、非接触式の記憶装置を用いる場合、接触式に比べて通信に失敗する可能性が高くなる。通信に失敗してカートリッジ側から必要な情報を得られないと、画像形成装置を動作させることができない。また、情報の書き込みにおいても、失敗が多発すると、その間装置を動作させることができない。
【０００７】
本発明は、カートリッジに設けられた記憶装置との通信異常による装置の停止を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、カートリッジに設ける非接触式の記憶装置として非接触ＩＣタグを用い、通信に失敗すると、ロータリ現像機を若干回転させて、非接触ＩＣタグとこれと通信を行うアンテナの位置をずらし、再度通信を試みる。これでも、通信に失敗した場合は、今度は逆に回転させて、再度通信を試みるようにできる。
【０００９】
１回目の回転においては、回転方向におけるアンテナ長の半分以内の回転をさせ、逆向きの２回目の回転はアンテナ長以内の回転をさせるようにできる。タグとアンテナの相対位置は、最初に位置合わせしたときにそれほど大きくずれるものではないので、位置のずれによって通信に失敗したのであれば、アンテナ長程度の範囲で現像機を回転させれば、通信可能な位置になると考えられる。
【００１０】
また、通信に失敗してロータリ現像機を回転させた後、再度通信に失敗した場合、ロータリ現像機を、回転の基準位置が検出されるまで回転させ、この基準位置から更に前回失敗したタグがアンテナに対向するまで回転させて、通信の再試行を行うようにできる。前回の失敗の原因が基準位置の検出にあったのであれば、再度基準位置を特定することで、通信が成功する可能性がある。なお、基準位置の再検出は、１回目に対し逆方向に回転させる２回目の回転によっても通信が成功しなかったときに、実行されるようにもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、非接触ＩＣタグとの通信の失敗による装置の停止を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１は、ロータリ式の多色画像形成装置１０の概略構成、特にロータリ現像機１２およびその周囲の構成を示した断面図である。ロータリ現像機１２は、４色の現像部１４を有している。現像部１４を色ごとに特定する必要がある場合には、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）のいずれかを符号の後に付して説明する。各現像部１４には、それぞれ現像部１４の色に対応したトナーが収容されたカートリッジ１６が装着されている。このカートリッジ１６は着脱可能であり、収容しているトナーが無くなったとき、新しいカートリッジに交換することができる。さらに、各現像部１４には、カートリッジ１６から送られてきたトナーを感光体に送り出す現像ローラ１８が設けられている。カートリッジ１６および現像ローラ１８についても、カートリッジと同様、その色ごとに特定する必要があるときにはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを付して説明する。
【００１３】
ロータリ現像機１２は、現像機軸２０を介して駆動モータ５０（図３参照）により回転駆動される。この回転駆動により、所望の色の現像ローラ１８が、ロータリ現像機１２に接するように配置される感光体ドラム２２に対向するように位置決めされる。感光体ドラム２２には、転写ベルト２４が接している。転写ベルト２４は、複数のローラ２６に巻き渡されており、このうち一つの駆動ローラにより駆動されて周回する。転写ベルト２４には、感光体ドラム２２上のトナー画像が転写され、このトナー画像がベルトの周回によって用紙の搬送路２８へと運ばれる。用紙の搬送路２８には、給紙トレイ３０から排紙トレイ３２へと用紙が搬送されて、転写ベルト２４に対向する位置で、ベルト上のトナー画像が用紙上に転写される。トナー画像が転写された用紙は、搬送路２８上を進み、定着ローラ３４にて加熱、加圧されて画像が定着され、排紙トレイ３２に送出される。
【００１４】
トナー画像の形成について説明する。感光体ドラム２２の周囲には、前述のロータリ現像機１２、転写ベルト２４に加え、ドラム２２の表面を帯電させる帯電部３６およびドラム上に転写されずに残留したトナーを回収するクリーナ３８が配置されている。感光体ドラム２２は、図１において反時計回りに回転し、これにより帯電部３６により均一に帯電されたドラム表面が、ロータリ現像機１２のいずれかの色の現像部１４に向けて送られる。ドラム表面は、現像部１４に達する前に露光部４０からのレーザ光により走査され、不要な部分の電荷が除去されて、ドラム表面上に潜像が形成される。露光部４０は、外部装置で作成された画像データや、スキャナで読み取られた画像データに基づいて制御され、この画像データに対応した潜像が形成される。
【００１５】
現像部１４に達したドラム表面には、表面上の電荷により現像部からトナーが引きつけられ、潜像がトナー画像として現像される。感光体ドラム２２上のトナー画像は、更にドラムの回転に伴って、転写ベルト２４に対向する位置まで運ばれる。転写ベルト２４の裏面には、ドラム２２上のトナーを転写ベルト２４に引きつけるように帯電された転写ローラ４２が配置されている。これにより、感光体ドラム２２上の画像が転写ベルト２４に転写（一次転写）される。トナー画像が転写された後の感光体ドラム２２の表面は、クリーナ３８により清掃され、再度帯電部３６に達し再度帯電される。以後これを繰り返して、転写ベルト上に、用紙１枚に相当するトナー画像を形成する。
【００１６】
多色画像の形成にあっては、一つの色のトナー画像が転写ベルト２４上に形成された後、ロータリ現像機１２を回転させて、他の色の現像ローラ１８を感光体ドラム２２に対向させ、その色のトナー画像を先の色のトナー画像に重ねて形成する。必要な色のトナー画像が転写ベルト２４上に形成されると、用紙が送られ、トナー画像の用紙への転写が行われる（二次転写）。
【００１７】
前述のように、ロータリ現像機１２に対して着脱可能となっているカートリッジ１６には、それぞれに、そのカートリッジに特有の情報を記憶する記憶装置として非接触ＩＣタグ４４が取り付けられている。非接触ＩＣタグ４４は、マイコン、半導体メモリ、共振回路、アンテナ等を内蔵しており、外部の機器と通信により情報のやりとりを行うものである。多色画像形成装置１０の本体側には、非接触ＩＣタグ４４との通信を行うためのアンテナ４６が、ロータリ現像機１２の周囲の１か所に配置されている。通信を行う際には、ロータリ現像機１２は、各色の非接触ＩＣタグ４４のうち一つがアンテナ４６に対向する位置である通信位置となるように回転される。そして、非接触ＩＣタグ４４に係るリーダライタ４８（図３参照）が、アンテナ４６を介してタグ４４と通信を行い、情報の読み取り、書き込みを行う。一つの非接触ＩＣタグ４４に対し通信が終了後、次の色のタグが通信位置に送られ、通信が行われる。
【００１８】
非接触ＩＣタグ４４に記憶される情報は、カートリッジ１６が装着される以前にあらかじめ書き込まれている情報と、カートリッジ１６が使用されている過程において、リーダライタ４８により書き込まれた情報がある。あらかじめ書き込まれている情報は、例えば、そのカートリッジに収容されたトナーの色、あるカートリッジを特定するための識別子、使用回数（例えば新品か中古品かなど）等の情報である。また、使用中に書き込まれた情報は、例えば、このカートリッジの使用開始日、累積の使用時間、このカートリッジを用いて印刷された用紙の枚数などがある。これらの情報に基づき、画像形成装置１０は、適切に動作するよう制御される。つまり、プロセス制御における各種の設定パラメータを変更して、最適な処理が行われる。極端な例としては、ブラック以外の３色のカートリッジ１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙは同じ形状であり、入れ替えて装着することができてしまうが、非接触ＩＣタグ４４に記憶されたそのカートリッジ１６のトナー色を特定する情報と、装着された現像部１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙが不整合の場合、装置の動作を停止するなどがある。
【００１９】
ロータリ現像機１２の回転位置がずれると、カートリッジ１６に装着された非接触ＩＣタグ４４とアンテナ４６の位置もずれ、このずれによって、通信が失敗することがある。図２は、非接触ＩＣタグ４４とアンテナ４６の相対位置について示した図である。アンテナ４６の幅、すなわちアンテナ４６とタグ４４が相対移動する方向の寸法が図中横方向に表されている。非接触ＩＣタグ４４の幅は、アンテナ４６の幅とほぼ等しく、図中Ａで示す位置は、アンテナ４６とタグ４４が重なった場合を示し、Ｂで示す位置は、双方の端が一致するが、オーバーラップ量が０である場合を示す。Ｃで示す位置は、アンテナ４６とタグ４４の幅の半分がオーバーラップしている場合を示す。位置Ａの場合、通信の成功率は９９．９％、位置Ｂでは約６％、位置Ｃでは約４０％である。
【００２０】
本実施形態では、通信位置への位置合わせのずれやその他の原因により通信が失敗したとき、非接触ＩＣタグ４４とアンテナ４６の位置をずらし、再度通信を試みるようにする。これにより、タグとアンテナの位置ずれにより通信が失敗したのであれば、これを解消することが可能となる。以下、通信の再試行について説明する。
【００２１】
図３は、マゼンタのカートリッジ１６Ｍに設けられた非接触ＩＣタグ４４Ｍが、アンテナ４６に対向する位置である通信位置にある状態を概略的に示している。ロータリ現像機１２を回転駆動する駆動モータ５０は、図３においては、現像機軸２０に直接結合され、この軸を介して回転駆動を行うものとして示されている。しかし、歯車等の伝達要素を介して駆動するように構成してもよい。また、ロータリ現像機１２の外周に歯車の歯列を形成し、この歯車と噛み合う歯車を駆動モータにより駆動することで、ロータリ現像機を回転駆動するようにもできる。また、図３には制御に係る構成をブロックで模式的に示している。非接触ＩＣタグ４４への情報の書き込み、タグ４４からの情報の読み出しは、リーダライタ４８により制御され、リーダライタ４８の制御は装置全体の制御を司る制御部５２が行う。制御部５２は、駆動モータ５０を制御して要求に応じてロータリ現像機１２を回転させる。
【００２２】
図４は、非接触ＩＣタグ４４との通信に関する制御、特に通信に失敗したときの制御に関するフローチャートである。非接触ＩＣタグ４４との通信を行うタイミングになったら、まず通信のリトライ回数のしきい値の設定を行う（Ｓ１００）。一般的に、情報の通信においては、一度通信ができなかったからといって、通信に失敗したとはせずに、何度かリトライ（再試行）を行い、所定の回数リトライをしても通信できなかったときに、通信の失敗を確定する。この通信の失敗を確定するリトライの回数がしきい値として設定される。この実施形態では、リトライの回数のしきい値を段階的に４つ設け、その回数に応じた動作が実行される。４つのしきい値をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとし、これらの大きさの関係はＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄである。非接触ＩＣタグ４４に対する読み書き（通信）が実行され（Ｓ１０２）、所定の通信ができたかが判断される（Ｓ１０４）。所定の通信ができていれば、読み書きすべき情報が全て完了したかが判断され（Ｓ１０６）、完了していなければステップＳ１０２に戻る。読み書きが全て完了していれば、リーダライタ４８は制御部５２に対し、これを報告し、制御部５２はこれを受けて、次の色のカートリッジに対応した非接触ＩＣタグ４４が通信位置に来るように駆動モータ５０を制御する（Ｓ１０８）。このとき、リトライ回数は０に戻される（Ｓ１０８）。
【００２３】
ステップＳ１０４で通信できなければ、リトライ回数に係るカウンタ（リトライカウンタ）に１を加える（Ｓ１１０）。次に、リトライカウンタが、最も小さいしきい値Ａを超えたかが判断される（Ｓ１１２）。しきい値Ａを超えていなければ、通信の失敗を確定せず、リトライを繰り返す。しきい値Ａを超えた場合、さらにしきい値Ｂを超えているかが判断される（Ｓ１１４）。しきい値Ｂを超えていない場合、ロータリ現像機１２を時計回りに回転させてアンテナ４６と非接触ＩＣタグ４４の位置の微調整を行ったかが判断され（Ｓ１１６）、これが行われていなければ、ロータリ現像機１２を時計回りにわずかに回転させる（Ｓ１１８）。すでに時計回りに回転されていれば、ステップＳ１０２に戻る。この結果、リトライ回数が上限値Ａを超えるまでは、再試行が繰り返され、しきい値Ａを超えると、ロータリ現像機１２が時計回りに回転され、リトライ回数がしきい値Ｂを超えるまで再試行が行われる。
【００２４】
ステップＳ１１４において、リトライ回数がしきい値Ｂを超えていると、しきい値Ｃを超えたかが判断され（Ｓ１２０）、超えていなければ、反時計回りにロータリ現像機１２を回転させたかが判断される（Ｓ１２２）。まだ、回転されていなければ、ロータリ現像機１２を、非接触ＩＣタグ４４とアンテナ４６の位置がずれるように先程とは逆に、つまり反時計回りに回転させる（Ｓ１２４）。回転させた後は、ステップＳ１０２に戻る。これにより、最初の位置合わせにより通信に失敗した後、タグとアンテナの位置をずらして通信の再試行をし、それでも通信に失敗したときに今度は逆に位置をずらして、再度通信を試みる。
【００２５】
ステップＳ１２０において、リトライ回数がしきい値Ｃを超えていると、しきい値Ｄを超えたかが判断され（Ｓ１２６）、超えていなければロータリ現像機１２を１回転させたかが判断される（Ｓ１２８）。まだ、ロータリ現像機１２を１回転させていなければ、これを１回転させて（Ｓ１３０）、ステップＳ１０２に戻る。これにより、時計回り、反時計回りに回転させても通信が失敗に終わった時には、ロータリ現像機１２を１回転させて、再度当該非接触ＩＣタグの通信を試みる。通算のリトライ回数がしきい値Ｄを超えると、画像形成装置１０の停止処理を行う（Ｓ１３２）。
【００２６】
以上の制御において、時計回り、また反時計回りにロータリ現像機１２を回転させて、非接触ＩＣタグ４４とアンテナ４６の位置をずらすときに、そのずらし量は、アンテナ４６の長さ、すなわち非接触ＩＣタグ４４の移動方向におけるアンテナの寸法程度でよい。本来、ロータリ現像機１２の回転位置の制御は、高い精度で行うことができるので、タグとアンテナの距離が大きくずれて通信に失敗する可能性は少ない。また、前述したようにタグとアンテナのオーバーラップ量が半分以下となると通信の成功率が低くなることから、最初に位置合わせを行った位置を中心に、アンテナの幅程度の範囲に、タグとアンテナが対向する位置（通信位置）が存在する可能性が高い。そこで、前述したように、まずアンテナ長の半分だけずらすように、ロータリ現像機１２を回転させ、次には、アンテナ長だけ回転させる。回転の方向は、１回目と２回目の向きが反対であればよい。また、最初の位置合わせの精度が比較的高い場合には、失敗後ずらす量を１回目においてはアンテナ長の半分より小さく、また２回目はアンテナ長より小さくすることもできる。
【００２７】
これでも、通信が失敗する場合は、ホームポジション、すなわちロータリ現像機１２の回転における基準位置の検出に失敗している可能性がある。ホームポジションは、駆動モータ５０のロータの回転位置から検出してもよく、またロータリ現像機１２の円筒の外周上の１か所にマークを設け、このマークを基準位置センサ５４で検出してもよい。時計回り、反時計回りに微調整を行っても通信に失敗したときには、ロータリ現像機１２を１回転させ、この間にホームポジションの検出を行い、ここから、再度該当色の非接触ＩＣタグ４４の位置合わせを行う。
【００２８】
上記の制御フローの中で、ステップＳ１３２において、装置を停止制御しているが、停止する前に、通信に失敗した色の非接触ＩＣタグ以外で、まだ通信が完了していないタグと、通信を行うようにすることもできる。また、失敗を判定するためのしきい値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、変更可能なように装置を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】非接触ＩＣタグとアンテナの位置関係を説明する図である。
【図３】ロータリ現像機とこれを回転駆動制御する構成を示す図である。
【図４】非接触ＩＣタグとの通信時、特に通信ができなかったときの制御の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  画像形成装置、１２  ロータリ現像機、１４  現像部、１６  カートリッジ、４４  非接触ＩＣタグ、４６  アンテナ、４８  リーダライタ、５０  駆動モータ、５２  制御部。
【図１】
2008020682.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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