(57)【要約】【課題】カートリッジ毎に突起部の位置や数等を変えるという構造的な識別を行うことなく、単一のアンテナに複数のタグを対応させるという、簡単な構成を用いた単純な通信制御のみによって、確実にカートリッジの種類及び装着位置の特定を行う。【解決手段】装置本体側（カートリッジハウジング１６Ｅ）に単一のアンテナ３２を設け、４個の装着口１６Ｈのいずれにも装着可能な４個のカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄのそれぞれにタグ３０Ａ乃至３０Ｄを設けた構成において、カートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの種類はもちろん、この種類を判別する際に通信される信号強度の差に基づいて、装着された装着口１６Ｈの位置も特定することができるため、簡単な構造（アンテナ３２が単一）で誤装着の判断が可能となる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に対して着脱可能な複数のカートリッジにおける装着位置及びカートリッジ種を含む識別情報を得るための装着カートリッジの識別装置であって、
前記装置本体側に設けられた装置本体側アンテナと、それぞれのカートリッジに設けられた非接触通信型のタグとの間で、所定の信号を送受信する信号送受信制御手段と、
前記装置本体とそれぞれのカートリッジとの間の信号送受信時の信号強度が異なるように、前記それぞれのカートリッジを前記装置本体へ装着する装着手段と、
前記装置本体側で受信する信号強度を測定する信号強度測定手段と、
前記タグから信号を送信する場合に、当該カートリッジを特定する識別符号を付加して送信する送信手段と、
前記信号送受信手段による信号の送受信により、少なくとも本体側アンテナが受信した信号の強度に基づいてカートリッジの装着位置を特定し、かつ本体側アンテナが受信した信号に付加された識別符号に基づいてカートリッジの種類を特定する識別情報特定手段と、
を有する装着カートリッジの識別装置。
【請求項２】
前記装着手段が、前記装置本体側アンテナとそれぞれのタグとの距離に基づいて、信号強度が異なるように前記カートリッジを装着することを特徴とする請求項１記載の装着カートリッジの識別装置。
【請求項３】
前記装着手段が、前記装置本体側アンテナのそれぞれのタグに対する指向性に基づいて、信号強度が異なるように前記カートリッジを装着することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の装着カートリッジの識別装置。
【請求項４】
前記装着手段が、前記装置本体側アンテナとそれぞれのタグとの間に介在する電波障害物による電波障害物の影響度合いに基づいて、信号強度が異なるように前記カートリッジを装着することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の装着カートリッジの識別装置。
【請求項５】
前記信号強度測定手段が、装置本体側アンテナから信号強度を要求する要求信号を受けて、それぞれのタグから応答してくる無変調或いは単純ビットパターン信号に基づいて、各タグにおける信号強度を測定することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の装着カートリッジの識別装置。
【請求項６】
前記信号強度測定手段が、前記カートリッジ側のタグに内蔵され、当該強度測定結果信号を前記装置本体側アンテナで受信させるように送信することを特徴とする請求項５記載の装着カートリッジの識別装置。
【請求項７】
前記送受信手段が、前記装置本体に前記同一種類のカートリッジが２以上装填された場合を想定し、前記カートリッジ側のタグ及び、装置本体側に対して、アンチコリジョン対応の構成を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項６記載の何れか１項記載の装着カートリッジの識別装置。
【請求項８】
前記請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の装置本体が、画像データに基づいて像担持体上に静電潜像を記録し、この静電潜像に対して現像器からトナーを供給することで顕像化し、当該顕像かしたトナー像を所定の用紙に転写して、当該用紙上に画像を形成する画像形成装置における着脱不可の構造体であることを特徴とする装着カートリッジの識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置本体に対して着脱可能な複数のカートリッジにおける装着位置及びカートリッジ種を含む識別情報を得るための装着カートリッジの識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置では、像担持体である感光体ドラムを一様に帯電した状態で、当該感光体ドラムへ光ビームによって静電潜像を記録し、現像器を用いてトナー付着させて顕像化した後、記録媒体（用紙）にこのトナー像を転写し、定着装置で定着して排出する構成となっている。
【０００３】
上記画像形成装置において、カラー画像を形成する場合には、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色のトナーが必要であり、それぞれトナーが充填されたカートリッジが装填されている。このカートリッジは装置本体に対して着脱可能であり、トナーの補充の際には、新たなカートリッジとの交換を行うようにしている。
【０００４】
ここで、上記画像形成装置に装着される交換可能なユニット（前記ではカートリッジ）に、不揮発性メモリを具備するタグを搭載し、画像形成装置本体内の制御回路と無線による不揮発性メモリ内の情報の送受信（通信）を行うことで、装填状態を認識することがなされている。
【０００５】
この場合、前記ユニットの数だけ通信回路を設けることが一般的であるが、ユニットの数が増えれば、その分通信回路が増加することになる。
【０００６】
なお、切替回路がなく、単一のアンテナに対して複数のカートリッジのタグを対応させる構成も考えられる。しかし、これでは装着したことは判別できるが、適正の装着位置に装着されているか否かの判別はできない。
【０００７】
これを解消するため、カートリッジに構造的な違い（突起部の位置や数）を設け、装着位置が一義的に特定されるような、物理的な誤装着防止の手段が考えられるが、メカ的な構造が必須となり、汎用性が低下することになる。
【０００８】
このため、特許文献１では、通信回路の一部をユニット毎に切り替えることが提案されている。
【０００９】
すなわち、この特許文献１では、４個のカートリッジが存在する場合に、装置本体側の通信手段の一部であるアンテナ及び増幅回路を、カートリッジのタグと一対ずつの合計４個設けている。
【００１０】
これらは切替回路によって順次切替えられユニットがアクティブとなり、通信目的のカートリッジのＩＤをタグから読み込み、この読み込んだＩＤと予測しているＩＤとの照合を行い、装着状態の適否を判断する構成となっている。
【００１１】
これにより、カートリッジの装着位置、並びに種類の特定が可能であり、メカ的な構造の違いも不要となる。なお、特許文献１では、このような効果の記載はなく、単純にカートリッジが突き当たる位置まで装着されたか否かを判別することを目的としているが、判別回路の構成上から鑑み、上記効果も達成可能と推測する。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−３１８５１０公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、切替回路が必須であり、また、アンテナがカートリッジの数の分だけ必要となり、通信回路自体は単体となるものの、アンテナとタグとが１：１であることには変わりがなく、構成が複雑となる。
【００１４】
本発明は上記事実を考慮し、カートリッジ毎に突起部の位置や数等を変えるという構造的な識別を行うことなく、単一のアンテナに複数のタグを対応させるという、簡単な構成を用いた単純な通信制御のみによって、確実にカートリッジの種類及び装着位置の特定を行うことができる装着カートリッジの識別装置を得ることが目的である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、装置本体に対して着脱可能な複数のカートリッジにおける装着位置及びカートリッジ種を含む識別情報を得るための装着カートリッジの識別装置であって、前記装置本体側に設けられた装置本体側アンテナと、それぞれのカートリッジに設けられた非接触通信型のタグとの間で、所定の信号を送受信する信号送受信制御手段と、前記装置本体とそれぞれのカートリッジとの間の信号送受信時の信号強度が異なるように、前記それぞれのカートリッジを前記装置本体へ装着する装着手段と、前記装置本体側で受信する信号強度を測定する信号強度測定手段と、前記タグから信号を送信する場合に、当該カートリッジを特定する識別符号を付加して送信する送信手段と、前記信号送受信手段による信号の送受信により、少なくとも本体側アンテナが受信した信号の強度に基づいてカートリッジの装着位置を特定し、かつ本体側アンテナが受信した信号に付加された識別符号に基づいてカートリッジの種類を特定する識別情報特定手段と、を有している。
【００１６】
本発明によれば、装置本体側アンテナは単一であり、このアンテナにはカートリッジ毎に設けられたタグが対応されている。
【００１７】
ここで、装着手段により各カートリッジを装置本体に装着する際、単一のアンテナと各タグとの間の送受信時の信号強度がそれぞれ異なるように装着する。
【００１８】
また、当該送受信の際、送信手段では、タグから装置本体へ当該タグが設けられたカートリッジを特定する識別符号を付加して送信する。
【００１９】
識別情報特定手段では、前記信号強度の違いによって、カートリッジの装着位置を特定し、識別符号によってカートリッジの種類を特定する。なお、識別情報として、他の情報（例えば、ロット番号、製造年月日、製造メーカ等）を付加してもよい。
【００２０】
このように、アンテナが単一であっても、送受信の際の信号強度の差によって、カートリッジの装着位置を特定できるため、アンテナとタグとを１：１で対応することなく、また、カートリッジの誤装着防止のための構造的な違いを設ける必要もなくなり、通信のみで必要な識別情報を装置本体側で認識することができる。
【００２１】
また、本発明において、前記装着手段が、前記装置本体側アンテナとそれぞれのタグとの距離に基づいて、信号強度が異なるように前記カートリッジを装着することを特徴としている。
【００２２】
アンテナとタグとはその距離が近いほど信号強度は強く、離れれば離れるほど信号強度は弱くなる。この距離による信号強度の変化を利用し、アンテナとそれぞれのタグとの距離を異ならせることで、送受信される信号強度に差をつけることができる。
【００２３】
さらに、本発明において、前記装着手段が、前記装置本体側アンテナのそれぞれのタグに対する指向性に基づいて、信号強度が異なるように前記カートリッジを装着することを特徴としている。
【００２４】
アンテナは、一般的に指向性を有しており、真っ正面に対向しているときが最も信号強度が強く、互いに傾斜する角度が大きいほど信号強度は弱くなる。
【００２５】
このアンテナの指向性を利用し、アンテナとそれぞれのタグとの相対位置関係を異ならせることで、送受信される信号強度に差をつけることができる。
【００２６】
また、本発明において、前記装着手段が、前記装置本体側アンテナとそれぞれのタグとの間に介在する電波障害物による電波障害の影響度合いに基づいて、信号強度が異なるように前記カートリッジを装着することを特徴としている。
【００２７】
アンテナとタグとの間に電波障害物（例えば、電磁シールド部材）があるとその電波障害物の影響度合いによって信号強度は変化する。そこで、アンテナとタグとの間に電波障害物を介在させ、その材質や位置等でそれぞれのタグにおいて影響度合いに変化をつける。これにより、送受信される信号強度に差をつけることができる。
【００２８】
さらに、本発明において、前記信号強度測定手段が、装置本体側アンテナから信号強度を要求する要求信号を受けて、それぞれのタグから応答してくる無変調或いは単純ビットパターン信号に基づいて、各タグにおける信号強度を測定することを特徴としている。
【００２９】
信号強度を測定する場合、当該信号に意味を持たせるために変調がなされていると、安定した信号強度が測定できない場合がある。そこで、信号強度を測定する専用の信号として、無変調或いは単純ビットパターン信号を生成する。これにより、安定した信号強度を得ることができ、例えばしきい値と比較してタグを特定する場合にも、正確な判別が可能となる。
【００３０】
また、本発明において、前記信号強度測定手段が、前記カートリッジ側のタグに内蔵され、当該強度測定結果信号を前記装置本体側アンテナで受信させるように送信することを特徴としている。
【００３１】
一般に信号強度を測定するのは、装置本体側であるが、逆にタグ側に信号強度を測定する機能を持たせ、この測定結果を装置本体側へ送り返すようにしてもよい。
【００３２】
さらに、本発明において、前記送受信手段が、前記装置本体に前記同一種類のカートリッジが２以上装填された場合を想定し、前記カートリッジ側のタグ及び、装置本体側に対して、アンチコリジョン対応の構成を具備することを特徴としている。
【００３３】
通常は、それぞれの異なるカートリッジが適正な装着位置に装着されたか否かを判断すればよいが、同一種類のカートリッジが誤って混入した場合、装置本体側のアンテナとカートリッジのタグとの間の送受信が混信し、正確な情報を得ることができない場合がある。
【００３４】
アンチコリジョン対応とは、例えば、タグのそれぞれに乱数を発生させる乱数カウンタ等を具備し、取得した乱数毎に異なる遅延時間を設定しおくことで、同時送信を回避すると共に、一度送受信をしたタグは、以後は応答しないというものである。これにより、同一種類のカートリッジが存在しても、乱数カウンタの取得による遅延時間の違いで、混信を回避することができ、それぞれのタグからの識別情報を確実に取得することができる。
【００３５】
また、本発明において、装置本体が、画像データに基づいて像担持体上に静電潜像を記録し、この静電潜像に対して現像器からトナーを供給することで顕像化し、当該顕像かしたトナー像を所定の用紙に転写して、当該用紙上に画像を形成する画像形成装置における着脱不可の構造体であることを特徴としている。
【００３６】
画像形成装置では、例えば、カラー画像形成装置の場合、現像器にＣＭＹＫの４色のトナーカートリッジを装着する。これらは、一般的に同一の構造となっているため、各色の装着先が異なっても、誤って装着される可能性がある。
【００３７】
そこで、このような４色トナーカートリッジのそれぞれの種類及び装着位置を識別することで、装置稼働前に誤装着を認識でき、不具合を解消することができる。
【００３８】
なお、像担持体が各色毎に存在する、所謂タンデム型の画像形成装置の場合には、この像担持体を含むユニットが同一構造で複数（４種類）存在する場合がある。このようなユニットが前記カートリッジと同等の扱いとなり、識別が可能となる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
図１には、本実施の形態に係る画像形成装置１０の概略構成図が示されている。
【００４０】
像担持体としての感光体ドラム（ＯＰＣドラム）１２は、一定の速度で回転しており、この回転中に、当該感光体ドラム１２の周面に対向して設けられたメインチャージャー１４によるスコロトロン方式のコロナ放電によって、マイナス電位に一様に帯電されるようになっている。
【００４１】
一様に帯電された感光体ドラムには、図示しないレーザー走査ユニットから出力されるレーザー光（図１の鎖線矢印Ａ参照）が照射される。レーザー走査ユニットには、画像データ信号が入力され、この画像データ信号に基づいて、レーザー光がオン／オフ制御されるようになっている。
【００４２】
上記レーザー光がが感光体ドラム１２の表面に照射されると、レーザー光があたる部分とあたらない部分とで帯電量が変化し、静電潜像が形成される。
【００４３】
静電潜像が形成された領域は、前記感光体ドラム１２の回転によって、現像器１６の配置位置へと至り、現像器１６によってトナーが供給され、このトナーが前記静電潜像に付着して、顕像化されるようになっている。
【００４４】
現像器１６には、着脱可能な４種類のトナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄが装着されるカートリッジハウジング１６Ｅが設けられている。このカートリッジハウジング１６Ｅからは、順次トナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄに充填されたトナーをトナーホッパー１６Ｆへ供給し、スポンジローラ（図示省略）の回転によってこのトナーホッパー１６Ｆ内のトナーを現像槽１６Ｇへ搬送すると共に、この現像槽１６Ｇ内のトナーを図示しないバケットローラ、補給スリーブにより現像スリーブ表面へ送り込み、現像スリーブの回転によって、トナーを感光体ドラム１２へ付着させる構造となっている。
【００４５】
なお、本実施の形態の画像形成装置では、フルカラー画像を形成するべく、Ｃ（シアン）用トナーカートリッジ１６Ａ、Ｍ（マゼンタ）用トナーカートリッジ１６Ｂ、Ｙ（イエロー）用トナーカートリッジ１６Ｃ、Ｋ（ブラック）用トナーカートリッジ１６Ｄとされ、それぞれ種類（色）の異なるトナーが充填されている。このため、各トナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄには、識別符号（ＩＤ）が付与され、識別可能となっているが、構造的には全く同一であり、カートリッジハウジング１６Ｅの何れの装着口１６Ｈ（図２参照）にも装着可能である。
【００４６】
この現像器１６によって現像された（顕像化された）トナー像を有する感光体ドラム１２は、転写チャージャー１８と対向する位置において、記録媒体である用紙２０へトナー像が転写されるようになっている。
【００４７】
すなわち、感光体ドラム１２と転写チャージャー１８との間は、用紙２０の搬送経路の一部となっており、この用紙２０は、転写チャージャー１８と対向する位置で、感光体ドラム１２の周面に一時的に密着されるようになっている。なお、この密着は、図示しないガイドプレートによって確実に行われるようになっている。
【００４８】
このとき、転写チャージャー１８のプラス極性のコロナ放電により、感光体ドラム１２上のトナーが引き付けられ、トナー像が用紙２０に転写される。
【００４９】
トナー像が転写された用紙２０は、本実施の形態では、前記感光体ドラム１２との密着位置から、当該感光体ドラム１２の接線方向へ移動し、その後、Ｕターンした後、直線的に搬送され、排出ローラ対２２に挟持されて排出される。
【００５０】
ここで、前記Ｕターン後の直線搬送路には、定着ユニット（フューザーユニット）２４が設けられ、用紙２０に所定の熱エネルギーを付与することで、トナーを用紙２０に定着させるようにしている。
【００５１】
本実施の形態における定着ユニット２４は、フラッシュランプタイプの定着ユニット２４としたが、ヒートローラタイプであってもよい。
【００５２】
前述の如く、カートリッジハウジング１６Ｅの装着口１６Ｈには、トナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの何れであっても装着が可能であるため、オペレータがトナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの何れか或いは全部を交換する際、誤って異なる装着口１６Ｈに装着する可能性がる。
【００５３】
一般には、色分けや注意書き等が貼り付けられ、注意を促しているが、装置として自動判別するため、図２に示される如く、トナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄのそれぞれには、非接触型通信用のタグ３０Ａ乃至３０Ｄが取り付けられ、カートリッジハウジング１６Ｅに設けられたアンテナ３２との間で無線通信を実行し、ＩＤを送受信することで、それぞれのトナーカートリッジ１６Ａ乃至１６ＤのＩＤを読み取って照合するようにしている。アンテナ３２は、通信回路３４に接続され、この通信回路３４による通信制御により、アンテナ３２を介して信号を送受信することができるようになっている。
【００５４】
ここで、本実施の形態のアンテナ３２の構造は、各トナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄのタグ３０Ａ乃至３０Ｄのそれぞれと対向するように、各装着口１６Ｈに対応して４個の渦巻き状の対向アンテナ部３２Ａ乃至３２Ｄを直列に接続された構造となっている。すなわち、アンテナ３２とタグ３０Ａ乃至３０Ｄとの比が１：４で対応している。
【００５５】
これは、従来構造である、アンテナを個々に設け、かつそれぞれのトナーカートリッジ専用の通信回路を設けるといった複雑な構造にならずに、各トナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの照合が可能となっている。
【００５６】
ところが、このアンテナ：タグ＝１：４の構成において、上記ＩＤの読取り及び照合により、トナーカートリッジ１６Ａ（乃至１６Ｄ）の装着の有無並びに所望のカートリッジ１６Ａ（乃至１６Ｄ）に間違いないかを確認することはできるが、例えば、一度に複数のトナーカートリッジ（１６Ａ乃至１６Ｄの内２個以上）の交換を行う場合、誤った装着口１６Ｈへの装着までは判別することができなかった。
【００５７】
そこで、本実施の形態では、前記４個の対向アンテナ部３２Ａ乃至３２Ｄと、それぞれに対向するタグ３０Ａ乃至３０Ｄとの距離（間隔寸法）を異ならせている。
【００５８】
すなわち、図２に示される如く、対向アンテナ部３２Ａとタグ３０Ａとの距離をＬ１、対向アンテナ部３２Ｂとタグ３０Ｂとの距離をＬ２、対向アンテナ部３２Ｃとタグ３０Ｃとの距離をＬ３、対向アンテナ部３２Ｄとタグ３０Ｄとの距離をＬ４とすると、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４となっている。
【００５９】
この間隔寸法の差は、送受信される信号強度に影響を及ぼし、図３に示される如く、距離が長ければ長いほど、信号強度（図３では出力電圧として示している）が弱くなる傾向にある。
【００６０】
このため、通信回路３４において、この信号強度の差により、どの装着口１６Ｈからの信号であるかを把握することができる。
【００６１】
図２には、本実施の形態に係る通信回路３４の概略を示す制御ブロック図が示されている。
【００６２】
アンテナ３２の信号線３６の両端部は、それぞれ送信回路３８及び受信回路４０に接続されており、このアンテナ３２を用いて通信回路３４から要求信号を送出すると共に、タグ３０Ａ乃至３０Ｄからの応答信号を受信することができるようになっている。
【００６３】
送信回路３８及び受信回路４０は、それぞれ通信ＩＣ４２に接続されている。この通信ＩＣ４２では、搬送波が所定のデータに応じて変調（デジタル信号であれば、ビットパターン）がなされ、送信回路３８を介して前記アンテナ３２から発信される。
【００６４】
一方、通信ＩＣ４２では、前記アンテナ３２で受信し、受信回路４０に入力されてくるタグ３０Ａ乃至３０Ｄからの応答信号を復調する。
【００６５】
通信ＩＣ４２は、識別コントローラ４４に接続されている、識別コントローラ４４では、カートリッジハウジング１６Ｅへのトナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの装着状態を示す識別情報（トナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの種類、装着位置）の識別制御を実行する。
【００６６】
また、本実施の形態の識別コントローラ４４には信号強度検出回路４６が接続されており、この信号強度検出回路４６では、４個のトナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの各ＩＤを記憶すると共に４個のトナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの前記信号強度の判別のために３種類のしきい値（図３のＳ１乃至Ｓ２参照）を記憶しており、強度領域を４つの領域に分離している。
【００６７】
このため、信号強度検出回路４６では、タグ３０Ａ乃至３０Ｄから強度判定信号が受信されると、受信回路４０からこの信号を受け取り、該当する強度領域を判別し、最も強度が強い領域（図３のＡ領域）の場合はトナーカートリッジ１６Ａが装着されるべき位置からの信号と判断し、２番目に強い領域（図３のＢ領域）の場合はトナーカートリッジ１６Ｂが装着されるべき位置からの信号と判断し、３番目に強い領域（図３のＣ領域）の場合はトナーカートリッジ１６Ｃが装着されるべき位置からの信号と判断し、最も強度が弱い領域（図３のＤ領域）の場合はトナーカートリッジ１６Ｃが装着されるべき位置からの信号と判断する。
【００６８】
また、このとき併せて照合するトナーカートリッジ１６Ａ乃至１６ＤのＩＤが適正位置のＩＤと一致すれば、トナーカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの装着は適正であると判断し、ＩＤが不一致の場合は誤装着と判断することになる。
【００６９】
以下、本実施の形態の作用を図４のフローチャートに従い説明する。なお、このルーチンは、カートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの装着口１６Ｈへの装着後、筐体カバー（図示省略）を閉じたことを検出した時点で実行される。
【００７０】
まず、ステップ１００では、変数ｎにカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｂの数に対応する識別順序を１にセットし、次いでステップ１０２で、ｎ番目のトナーカートリッジ（ここでは１６Ａ→１６Ｂ→１６Ｃ→１６Ｄの順とする）のＩＤに基づいてタグ３０Ａ乃至３０Ｄに応答要求信号を、送信回路３８から送信する。
【００７１】
送信回路３８から送信された応答要求信号は、アンテナ３２を介して無線通信によって、それぞれのタグ３０Ａ乃至３０Ｄに到達する。
【００７２】
ここで、該当するタグ（３０Ａ乃至３０Ｄの何れか）でＩＤが一致すると、応答信号を発信する。この応答信号はアンテナ３２によって受信し、受信回路４０に送出される。
【００７３】
ステップ１０４では、応答信号を受信したか否かが判断され、否定判定の場合には、ステップ１０６へ移行して、所定時間経過したか否かが判断される。
【００７４】
ここで肯定判定された場合には、該当するＩＤを持つタグ３０Ａ乃至３０Ｄが存在しないと判断され、ステップ１０８へ移行してエラー処理が実行される。
【００７５】
また、ステップ１０６で否定判定された場合には、ステップ１０４へ戻り、以下ステップ１０４、１０６の何れかで肯定判定されるまで、このステップ１０４、１０６を繰り返す。
【００７６】
ステップ１０４で肯定判定されると、該当するＩＤを持つタグ（３０Ａ乃至３０Ｄの何れか）からの応答があったと判断し、ステップ１１０へ移行する。
【００７７】
ステップ１１０では、強度領域の特定処理が実行される。すなわち、受信した応答信号の強度が図３のどの領域（図３のＡ乃至Ｄ）に位置するかを特定するべく、しきい値（図３のＳ１乃至Ｓ３）との比較によって判別する。
【００７８】
次のステップ１１２では、判別した強度領域に基づいて応答したタグ（３０Ａ乃至３０Ｄの何れか）が取付けられたカートリッジ（１６Ａ乃至１６Ｄの何れか）が装着されている装着口１６Ｈを判別する。
【００７９】
次のステップ１１４では、判別した装着位置とＩＤとが適正か否かが判断され、否定判定の場合には、装着位置に誤りがあると判断し、ステップ１０８へ移行してエラー処理を実行する。
【００８０】
また、ステップ１１４で肯定判定された場合には、装置位置が適正であると判断し、ステップ１１６へ移行する。ステップ１１６では、全てのＩＤ（ここでは４種類）での判別が終了したか否かが判断され、否定判定された場合には、ステップ１１８へ移行して、変数ｎをインクリメントして、ステップ１０２へ戻り、上記と同様の処理を実行する。
【００８１】
また、ステップ１１６で肯定判定された場合には、全ての判別が終了したと判断し、このルーチンは終了する。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態では、装置本体側（カートリッジハウジング１６Ｅ）に単一のアンテナ３２を設け、４個の装着口１６Ｈのいずれにも装着可能な４個のカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄのそれぞれにタグ３０Ａ乃至３０Ｄを設けた構成において、カートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄの種類はもちろん、この種類を判別する際に通信される信号強度の差に基づいて、装着された装着口１６Ｈの位置も特定することができるため、簡単な構造（アンテナ３２が単一）で誤装着の判断が可能となる。
【００８３】
なお、本実施の形態のアンテナ３２では、それぞれのタグ３０Ａ乃至３０Ｄに対向する位置に渦巻き状の対向アンテナ部３２Ａ乃至３２ＤＤを設けたが、アンテナ３２の形状によっては、必須ではなく、それぞれのタグ３０Ａ乃３０Ｄまでの距離が異なっていれば、単純なループ形状であってもよい。
【００８４】
なお、本実施の形態では、それぞれのタグ３０Ａ乃至３０Ｄから受ける信号強度に差をつけるための手段として、タグ３０Ａ乃至３０Ｄと対向アンテナ部３２Ａ乃至３２Ｄとの距離を変えるようにしたが、図５に示される如く、対向角度を変更するようにしてもよい。通常、アンテナ３２（対向アンテナ部３２Ａ乃至３２Ｄ）には、指向性があり、互いに平行に対向しているときが最も信号強度が高い（図６参照）このため、それぞれのタグ３０Ａ乃至３０Ｄに対して、それぞれ異なる傾斜角度θを設定することで、タグ３０Ａ乃至３０Ｄから受ける信号強度に差をつけることができる。
【００８５】
また、それぞれのタグ３０Ａ乃至３０Ｄから受ける信号強度に差をつけるための手段の他の変形例として、図７に示される如く、タグ３０Ａ乃至３０Ｄと対向アンテナ部３２Ａ乃至３２Ｄとの間に電波障害物としての電磁シールド部材４８を介在させるようにしてもよい。
【００８６】
この電磁シールド部材４８による遮蔽量（面積）が大きければ大きいほど、信号強度は弱くなる（図８参照）。このため、それぞれのタグ３０Ａ乃至３０Ｄと対向アンテナ部３２Ａ乃至３２Ｄとの間に電磁シールド部材４８を介在させると共に、その遮蔽面積を変えることで、タグ３０Ａ乃至３０Ｄから受ける信号強度に差をつけることができる。なお、少なくとも１つは、電磁シール部材４８を設けなくてもよい。
【００８７】
さらに、本実施の形態で適用した距離による信号強度変化と、変形例で説明した対向傾斜角度による信号強度変化と、電磁シールド部材４８の介在による信号強度変化のそれぞれ手段を２つ以上併用するようにしてもよい。
【００８８】
また、本実施の形態では、タグ３０Ａ乃至３０Ｄから応答してくる応答信号そのものを強度判定に用いたが、上記応答信号は、所謂意味のある信号（ＩＤ等の情報に基づいて変調された信号）であるため、強度判定の際に変調されている分不安定な判定となる。
【００８９】
そこで、応答信号の初期の段階で、意味のない信号（無変調のフラットな信号、或いは、「０」又は「１」の二値化ビットパターン信号であれば全て「１」となる信号を付加し、これに続いて意味のある信号を送出する。図９では二値化ビットパターン信号による応答信号の例を示している。なお、この図９では、スタートビット信号、エンドビット信号、パリティチェック信号等、他に付加されるビットパターンは省略してある。
【００９０】
これにより、最初に送られてくる意味のない信号に基づいて強度判別を行い、その後の意味のある信号でＩＤの照合を行うことができ、強度判別を確実に行うことができる。
【００９１】
上記実施の形態及び変形例では、カートリッジハウジング１６Ｅの各装着口１６Ｈに装着されるカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄが全て種類の異なるカートリッジ１６Ａ乃至１６Ｄ（例えば、ＣＭＹＫ）であることを前提に説明したが、オペレータの交換の際、同一の種類のカートリッジがそれぞれ装着されることがある。例えば、２個のＭ（マゼンタ）用カートリジ１６Ｍを誤ってＣ（シアン）用カートリッジ１６Ａとしてしまうと、２個のＣ用カートリッジ１６Ａが存在することになる。
【００９２】
このような場合、カートリッジ１６Ａのタグ３０Ａに対して、ＩＤに基づいて応答信号を要求すると、２個のカートリッジ１６Ａのそれぞれから同時に応答信号が送信され、同時に受信し、混信により信号解析ができない。そこで、タグ３０Ａ乃至３０Ｄの機能として、それぞれ周期の異なる乱数カウンタ機能を付加し、応答要求があったときの乱数を取得し、取得した乱数に基づく遅延時間によって、応答信号の送出を遅らせるようにしてもよい（アンチコリジョン対応）。
【００９３】
アンチコリジョン対応の一般定義を示す。
【００９４】
同種の複数枚のカード（例えば、近接型  Ｃ    Ｔｙｐｅを複数枚、この実施の形態では４個のタグ３０Ａ乃至３０Ｄ）を同一通信エリア内で重ねて使用した場合、どのカード（タグ３０Ａ乃至３０Ｄ）とも同じ周波数の為、通信時にデータが衝突することになる。従って、一定の順序や手続きによって複数枚のカード識別して読む機能が必要であり、この機能のことをアンチコリジョン機能と呼んでいる。
【００９５】
図１０は、アンチコリジョン対応のタグ３０Ａ乃至３０Ｄの機能を説明する制御ブロック図である。
【００９６】
送受信部５０は、コントローラ５２に接続されており、受信した応答要求信号をコントローラ５２へ送出し、コントローラ５２から受けた応答信号を装置側へ送信する役目を有している。
【００９７】
コントローラ５２には、乱数取得部５４が接続されている。前記コントローラ５２において、応答要求信号を受信し、応答すべき（ＩＤ一致）場合に乱数取得部５４へ乱数取得信号を送出する。これにより、乱数取得部５４では、乱数カウンタ５６から乱数を取得し、遅延時間設定部５８へ送出する。
【００９８】
遅延時間設定部５８には、乱数値−遅延時間マップが記憶されており、取得した乱数に応じた遅延時間が読み出され、この読み出された遅延時間をコントローラ５２へ送出する。
【００９９】
コントローラ５２では、応答信号の出力時期に、前記遅延時間設定部５８から送られてくる遅延時間分遅らせて応答信号を出力する。
【０１００】
すなわち、乱数カウンタ５６から取得する乱数は、確率的に同一乱数を取得することは希であり、この結果、同一のカートリッジ（例えば２個のカートリッジ１６Ａ）からは、異なる遅延時間で応答信号が送信され、混信を防止することができる。
【０１０１】
なお、上記実施の形態及び変形例において、信号強度を装置側（図２の通信回路３４）で判別するようにしたが、タグ３０Ａ乃至３０Ｄ側で応答要求信号に基づいて信号強度を判別し、その判別結果を通信回路３４へ送信するようにしてもよい。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明では、カートリッジ毎に突起部の位置や数等を変えるという構造的な識別を行うことなく、単一のアンテナに複数のタグを対応させるという、簡単な構成を用いた単純な通信制御のみによって、確実にカートリッジの種類及び装着位置の特定を行うことができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】カートリッジのカートリッジハウジングにおける装着口への装着状態を示し、（Ａ）は装着部の平面図と共にカートリッジからの通信を行う通信制御ブロック図、（Ｂ）は装着部の正面図である．
【図３】距離−電圧（信号強度）特性図である。
【図４】通信識別制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】変形例に係るタグとアンテナとの相対位置関係を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は斜視図である（傾斜角度による強度変更タイプ）。
【図６】傾斜角度−電圧（信号強度）特性図である。
【図７】変形例に係るタグとアンテナとの間への電磁シールド部材による遮蔽状態を示し、（Ａ）はタグ側から見た平面図、（Ｂ）は側面図である（遮蔽面積の差による強度変更タイプ）。
【図８】遮蔽面積−電圧（信号強度）特性図である。
【図９】通信時におけるタグからの応答信号の内容を示す模式図である。
【図１０】アンチコリジョン対応のタグの機能を示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
１０    画像形成装置
１２    感光体ドラム（像担持体）
１４    メインチャージャー
１６    現像器
１８    転写チャージャー
２０    用紙
２４    定着ユニット
２８    ガイドプレート
１６Ａ〜１６Ｄ    トナーカートリッジ
１６Ｅ    カートリッジハウジング（装置本体）
１６Ｈ    装着口（装着手段）
３０Ａ〜３０Ｄ    タグ
３２    アンテナ
３２Ａ〜３２Ｄ    対向アンテナ部
３４    通信回路
３６    信号線
３８    送信回路
４０    受信回路
４２    通信ＩＣ（信号送受信手段）
４４    識別コントローラ（識別情報特定手段）
４６    信号強度検出回路（信号強度測定手段）
４８    電磁シールド部材（電波障害物）
５０    送受信部
５２    コントローラ（送信手段）
５４    乱数取得部
５６    乱数カウンタ
５８    遅延時間設定部
【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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