JP2008030381A - カートリッジ充填回復装置、カートリッジ、カートリッジ充填回復方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】印刷装置の印刷に用いられる着色剤の再充填と印刷装置の駆動に用いられるエネルギ源の回復とを簡便に実行することができる。
【解決手段】カートリッジ充填回復装置６０は、カートリッジ５０のインク容器５２やバッテリ５６に供給針７２や充電コネクタ６９を接続したあと、記憶素子５４からインク容器５２のインク残量や廃液量などの情報を読み出し、この情報に基づいてインク容器５２が満タンになる供給ポンプ７３のポンプ駆動時間や廃液容器５３が空になるポンプ駆動時間などを求め、このポンプ駆動時間を経過するまでインク容器５２に供給針７２を介して新たなインクを充填すると共に廃液容器５３に収容した廃液を廃液タンク７４に排出する。また、電圧計６７により計測したバッテリ５６の電圧が充電完了電圧以上となるまで、バッテリ５６の蓄電力を充電コネクタ６９を介して回復する。
【選択図】図４

Description

本発明は、印刷装置のカートリッジ充填回復装置、カートリッジ、カートリッジ充填回復方法及びプログラムに関する。

従来、カートリッジとしては、印刷装置のエネルギ源としての燃料を収容した燃料カートリッジと画像を印刷するインクを収容したインクカートリッジとを一体化し、収容したインク量に対して所定の割合の燃料量を収容するカートリッジが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載されたカートリッジでは、燃料を使い切る前にインク残量が印刷可能な残量を下回るように設定されているため、燃料切れによる本体の燃料電池の劣化を防止することができる。また、２つのカートリッジが一体となっているため、別々のカートリッジを装着・脱着するものに比して取り扱いが簡便である。
特開２００６−７６１０７号公報

しかしながら、この特許文献１に記載されたカートリッジでは、燃料の収容量とインクの収容量とについては規定されているものの、燃料の再充填やインクの再充填などを行う装置や方法などについては全く考慮されていなかった。このため、燃料の再充填や、インクの再充填を簡便に行うことが望まれた。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、印刷装置の印刷に用いられる着色剤の再充填と印刷装置の駆動に用いられるエネルギ源の回復とを簡便に実行することができるカートリッジ充填回復装置、カートリッジ及びカートリッジ充填回復方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のカートリッジ充填回復装置は、
印刷媒体に画像を印刷する着色剤を収容する着色剤収容部と印刷装置の駆動に用いられるエネルギー源を収容するエネルギ源収容部とを有し該印刷装置に装着可能なカートリッジの該着色剤収容部と該エネルギ源収容部とに接続可能な接続手段と、
前記カートリッジの着色剤収容部に前記接続手段を介して新たな着色剤を充填可能な着色剤充填手段と、
前記カートリッジのエネルギ源収容部に収容されたエネルギ源を前記接続手段を介して回復可能なエネルギ源回復手段と、
前記カートリッジへの前記着色剤の充填が完了する情報である充填完了情報と前記カートリッジへの前記エネルギ源の回復が完了する情報である回復完了情報とを取得する完了情報取得手段と、
前記カートリッジが前記接続手段に接続されたあと前記着色剤を前記カートリッジに充填するよう前記着色剤充填手段を制御すると共に前記カートリッジのエネルギ源を回復するよう前記エネルギ源回復手段を制御し、前記完了情報取得手段が取得した前記充填完了情報に基づいて前記着色剤の充填を行わないよう前記着色剤充填手段を制御し、前記完了情報取得手段が取得した前記回復完了情報に基づいて前記エネルギ源の回復を行わないよう前記エネルギ源回復手段を制御する制御手段と、
を備えたものである。

このカートリッジ充填回復装置では、印刷媒体に画像を印刷する着色剤を収容する着色剤収容部と印刷装置の駆動に用いられるエネルギー源を収容するエネルギ源収容部とを有し印刷装置に装着可能であるカートリッジの着色剤収容部とこのエネルギ源収容部とに接続手段を接続したあと、カートリッジの着色剤収容部に接続手段を介して新たな着色剤を充填すると共にカートリッジのエネルギ源収容部に収容されたエネルギ源を接続手段を介して回復し、カートリッジへの着色剤の充填が完了する情報である充填完了情報を取得するとこの情報に基づいて新たな着色剤の充填を行わないようにし、カートリッジへのエネルギ源の回復が完了する情報である回復完了情報を取得するとこの情報に基づいてエネルギ源の回復を行わないようにする。したがって、印刷装置の印刷に用いられる着色剤の再充填と印刷装置の駆動に用いられるエネルギ源の回復とを簡便に実行することができる。

本発明のカートリッジ充填回復装置において、前記接続手段は、電力を貯蔵可能なエネルギ源収容部としての蓄電器及び前記印刷装置で発電可能な燃料を収容するエネルギ源収容部としての燃料収容器のうち少なくとも一方に接続可能であるものとしてもよい。こうすれば、蓄電器への電力の貯蔵及び燃料の充填のうち少なくとも一方を行うことにより印刷装置を駆動することができる。

本発明のカートリッジ充填回復装置において、前記完了情報取得手段は、前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジの着色剤残量を該記憶素子から読み出し該読み出した着色剤残量を用いて計算で求めることにより前記充填完了情報を取得し、及び／又は、前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジのエネルギ源残量を該記憶素子から読み出し該読み出したエネルギ源残量を用いて計算で求めることにより前記回復完了情報を取得するものとしてもよい。こうすれば、記憶素子に記憶された着色剤残量又はエネルギ源残量の情報を利用して着色剤の充填又はエネルギ源の回復を完了可能であるため、これらを完了するための検出装置などを備える必要がなく、構成を簡略化することができる。なお、完了情報取得手段は、前記カートリッジへの前記着色剤の充填の完了を検出する充填完了検出手段から前記充填完了情報を取得するものとしてもよいし、前記カートリッジへの前記エネルギ源の回復の完了を検出する回復完了検出手段から前記回復完了情報を取得するものとしてもよい。

本発明のカートリッジ充填回復装置において、前記制御手段は、前記完了情報取得手段が取得した前記充填完了情報に基づいて前記新たな着色剤の充填を行わないよう前記着色剤充填手段を制御したときには前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジの着色剤残量の情報を更新し、及び／又は、前記完了情報取得手段が取得した前記回復完了情報に基づいて前記エネルギ源の回復を行わないよう前記エネルギ源回復手段を制御したときには前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジのエネルギ源残量の情報を更新するものとしてもよい。こうすれば、着色剤の充填に伴い着色剤残量が、エネルギ源の回復に伴いエネルギ源残量が更新されるため、印刷装置でこれらの情報を有効に活用することができる。

本発明のカートリッジ充填回復装置において、前記制御手段は、前記完了情報取得手段が取得した前記充填完了情報に基づいて前記新たな着色剤の充填を行わないよう前記着色剤充填手段を制御するとき又は制御したあと、前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジの着色剤の充填回数を更新し、及び／又は、前記完了情報取得手段が取得した前記回復完了情報に基づいて前記エネルギ源の回復を行わないよう前記エネルギ源回復手段を制御するとき又は制御したあと、前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジのエネルギ源の回復回数を更新するものとしてもよい。こうすれば、着色剤の充填回数やエネルギ源の回復回数を、例えばカートリッジの寿命判定などに、あとで利用することができる。

本発明のカートリッジは、着色剤を収容する着色剤収容部と印刷装置の駆動に用いられるエネルギー源を収容するエネルギ源収容部とを有し、該着色剤を用いて印刷媒体に画像を印刷する印刷装置に装着可能なカートリッジであって、上述したいずれかに記載のカートリッジ充填回復装置が備える前記接続手段に接続可能である装着部と、前記着色剤収容部に収容された着色剤残量の情報、前記エネルギ源収容部に収容されているエネルギ源残量の情報、前記着色剤収容部の着色剤の充填回数及び前記エネルギ源収容部のエネルギ源の回復回数のうち少なくとも１つを記憶する記憶素子と、を備えたものである。このカートリッジでは、上述のいずれかに記載のカートリッジ充填回復装置に接続可能であり、着色剤残量の情報、エネルギ源残量の情報、着色剤の充填回数及びエネルギ源の回復回数のうち少なくとも１つを記憶する記憶素子とを備えているため、上述したカートリッジ充填回復装置と同様の効果を得ることができる。

本発明のカートリッジ充填回復方法は、
印刷媒体に画像を印刷する着色剤を収容する着色剤収容部と印刷装置の駆動に用いられるエネルギー源を収容するエネルギ源収容部とを有し該印刷装置に装着可能なカートリッジの該着色剤収容部と該エネルギ源収容部とに接続可能な接続手段と、前記カートリッジの着色剤収容部に前記接続手段を介して新たな着色剤を充填可能な着色剤充填手段と、前記カートリッジのエネルギ源収容部に収容されたエネルギ源を前記接続手段を介して回復可能なエネルギ源回復手段と、を備えたカートリッジ充填回復装置を用いたカートリッジ充填回復方法であって、
（ａ）前記カートリッジへの前記着色剤の充填が完了する情報である充填完了情報を取得するステップと、
（ｂ）前記カートリッジへの前記エネルギ源の回復が完了する情報である回復完了情報を取得するステップと、
（ｃ）前記カートリッジが前記接続手段に接続されたあと前記新たな着色剤を前記カートリッジに充填するよう前記着色剤充填手段を制御すると共に前記カートリッジのエネルギ源を回復するよう前記エネルギ源回復手段を制御し、前記ステップ（ａ）で取得した前記充填完了情報に基づいて前記新たな着色剤の充填を行わないよう前記着色剤充填手段を制御し、前記ステップ（ｂ）で取得した前記回復完了情報に基づいて前記エネルギ源の回復を行わないよう前記エネルギ源回復手段を制御するステップと、
を含むものである。

このカートリッジ充填回復方法では、印刷媒体に画像を印刷する着色剤を収容する着色剤収容部と印刷装置の駆動に用いられるエネルギー源を収容するエネルギ源収容部とを有し印刷装置に装着可能であるカートリッジの着色剤収容部とこのエネルギ源収容部とに接続手段を接続したあと、カートリッジの着色剤収容部に接続手段を介して新たな着色剤を充填すると共にカートリッジのエネルギ源収容部に収容されたエネルギ源を接続手段を介して回復し、カートリッジへの着色剤の充填が完了する情報である充填完了情報を取得するとこの情報に基づいて新たな着色剤の充填を行わないようにし、カートリッジへのエネルギ源の回復が完了する情報である回復完了情報を取得するとこの情報に基づいてエネルギ源の回復を行わないようにする。したがって、印刷装置の印刷に用いられる着色剤の再充填と印刷装置の駆動に用いられるエネルギ源の回復とを簡便に実行することができる。なお、このカートリッジ充填回復方法において、上述したカートリッジ充填回復装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述したカートリッジ充填回復装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

本発明のプログラムは、上述したカートリッジ充填回復方法の各ステップを１又は複数のコンピュータに実現させるためのものである。このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（例えばハードディスク、ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤなど）に記録されていてもよいし、伝送媒体（インターネットやＬＡＮなどの通信網）を介してあるコンピュータから別のコンピュータへ配信されてもよいし、その他どのような形で授受されてもよい。このプログラムを一つのコンピュータに実行させるか又は複数のコンピュータに各ステップを分担して実行させれば、上述したカートリッジ充填回復方法の各ステップが実行されるため、カートリッジ充填回復方法と同様の作用効果が得られる。

次に本発明を具現化した一実施形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態のプリンタ２０の構成の概略の一例を示す構成図、図２はカートリッジ５０の構成の概略を表す説明図、図３は記憶素子５４に記憶されたカートリッジ情報５４ａの説明図、図４はカートリッジ充填回復装置６０の構成の概略の一例を示す構成図である。なお、本実施形態では印刷媒体を「用紙」として説明するが、材質を特定する趣旨ではなく、紙のほかフィルムなど他の材質も含む。

本実施形態のプリンタ２０は、図１に示すように、プラテン３０上を図中奥から手前へ紙送りローラ２７により搬送される用紙Ｓにインク滴を吐出して印刷を行うプリンタ機構２１と、プラテン３０の一端に形成されたキャッピング装置３１と、プリンタ２０全体をコントロールするコントローラ４０とを備えている。このプリンタ２０は、キャリッジ２２上にカートリッジ５０を搭載しない、いわゆるオフキャリッジ型を採用し、カートリッジ５０に設けられたバッテリ５６から電源コネクタ５７及び電力ライン３８を介して電力を供給されて駆動可能ないわゆるポータブルプリンタとして構成されている。プリンタ機構２１は、キャリッジベルト２６によりガイド２８に沿って左右に往復動するキャリッジ２２と、各色のインクを個別に収容し供給チューブ２９を介して図示しないポンプの駆動によりキャリッジ２２へインクを供給可能なカートリッジ５０と、キャリッジ２２の下部に設けられカートリッジ５０から供給された各インクに圧力をかける印刷ヘッド２４とを備えている。印刷ヘッド２４は、圧電素子に電圧をかけることによりこの圧電素子を変形させてインクを加圧する方式によりその下面に設けられたノズル２３から各色のインクを吐出させるものである。なお、この印刷ヘッド２４は、発熱抵抗体（例えばヒータなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。キャッピング装置３１は、印刷ヘッド２４を封止して印刷ヘッド２４が乾燥するのを防止するときに利用され、吸引ポンプ３２により負圧を作用させて印刷ヘッド２４内のインクを強制的に吸い出すクリーニング処理の実行に利用されると共に、印刷とは無関係にインク滴を吐出させる、いわゆるフラッシング処理の実行に利用される。クリーニング処理やフラッシング処理で吐出されたインクは、廃液として廃液チューブ３３及び廃液導入口５３ａを介してカートリッジ５０の廃液容器５３に収容される。コントローラ４０は、ＣＰＵ４２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムを記憶したＲＯＭ４３と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ４４と、外部機器との情報のやり取りを行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）４６と、図示しない入出力ポートとを備えている。コントローラ４０には、記憶素子５４からの信号などが図示しない入力ポートを介して入力されるほか、ユーザＰＣ１０から出力された印刷ジョブなどがＩ／Ｆ４６を介して入力される。また、コントローラ４０からは、印刷ヘッド２４への制御信号や吸引ポンプ３２への駆動信号などが図示しない出力ポートを介して出力されるほか、ユーザＰＣ１０への印刷ステータス情報などがＩ／Ｆ４６を介して出力される。

カートリッジ５０は、メカフレーム３６の後方に着脱可能であり、図２に示すように、プリンタ２０やカートリッジ充填回復装置６０に接続する装着部１２と、溶媒としての水に着色剤としての染料又は顔料を含有したシアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）などの印刷用に用いるインクを各々収容した例えばアルミパック製のインク容器５２Ｃ，５２Ｍ，５２Ｙ，５２Ｋと、クリーニング処理などで排出された廃インクを収容する例えばアルミパック製の廃液容器５３と、カートリッジ５０に関する情報などを記憶する記憶素子５４とを備えている。なお、本明細書では、その構成物の全体を示すときには例えば「インク容器５２」と表し、各色の個別の構成物をいうときには、全体を示す「インク容器５２」の語尾に各色を表す「Ｃ」「Ｍ」「Ｙ」「Ｋ」を付すものとした（以下同じ）。このカートリッジ５０では、バッテリ５６の電力がなくなるよりも先に、インクがなくなるようインク容器５２の容積が定められている。装着部１２は、供給チューブ２９などが挿入されるインク供給口５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｋや、廃液チューブ３３が挿入される廃液導入口５３ａ、電力ライン３８などが接続する電源コネクタ５７、接続端子３５が接続する出力端子５５などにより構成されている。記憶素子５４は、読み書き可能な不揮発性のＩＣメモリであり、カートリッジ５０が本体に装着されると、その表面に設けられた出力端子５５と本体に設けられた接続端子３５とが接続し、コントローラ４０による読み書きが可能となる。この記憶素子５４には、図３に示すように、カートリッジ５０の情報であるカートリッジ情報５４ａが記憶されている。カートリッジ情報５４ａには、そのカートリッジ５０の再利用回数や、インク容器５２に収容されている各色のインク残量、廃液容器５３に収容されているインクの廃液量、バッテリ５６の残量などが含まれている。

カートリッジ充填回復装置６０は、接続部７０に装着したカートリッジ５０のインク容器５２に新たなインクを充填すると共に、外部からの電力を受けてバッテリ５６の蓄電電力を回復する装置であり、図４に示すように、記憶素子５４に格納された情報を読み書き可能に出力端子５５と接続する接続端子６５と、新たなインクを収容したインクタンク７１と、インクタンク７１から供給針７２へインクを供給する供給ポンプ７３と、バッテリ５６の電源コネクタ５７へ接続して電力を供給する充電コネクタ６９と、廃液を収容可能な廃液タンク７４と、廃液導入口５３ａに挿入された排出針７５を介して廃液容器５３の廃液を廃液タンク７４へ排出する排出ポンプ７６と、例えば満タンでは緑色に点灯し、充填処理中又は充電処理中には赤色に点灯することによりインク容器５２へのインクの充填処理状態やバッテリ５６への充電処理状態を報知する充電ランプ８１及び充填ランプ８２と、カートリッジ充填回復装置６０の全体をコントロールするコントローラ６１とを備えている。接続部７０は、出力端子５５と接続する接続端子６５、電源コネクタ５７と接続する充電コネクタ６９、インク供給口５１に挿入される供給針７２、及び廃液導入口５３ａに挿入される排出針７５などにより構成されている。インクタンク７１は、本体の上部に設けられた取付穴７７にインクタンク７１の先端に設けられた取付部７１ａを挿入することにより本体に取り付けられている。供給ポンプ７３は、例えばチューブを扱くことによりインクを供給可能な扱きポンプである。コントローラ６１は、ＣＰＵ６２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、インク容器５２へインクの充填処理及びバッテリ５６の充電処理、廃液容器５３からの廃液の排出処理を実行するプログラムであるインク充填充電処理プログラム６３ａなど各種処理プログラムを記憶したＲＯＭ６３と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ６４と、図示しない入出力ポートとを備えている。コントローラ６１には、接続端子６５を介して記憶素子５４からの信号などが図示しない入力ポートを介して入力されるほか、接触式の装着センサ６６からのカートリッジ５０の装着信号、バッテリ５６の電圧を計測する電圧計６７からの電圧信号などが入力される。また、コントローラ６１からは、供給ポンプ７３Ｃ，７３Ｍ，７３Ｙ，７３Ｋへの駆動信号、排出ポンプ７６への駆動信号、充電ランプ８１及び充填ランプ８２への点灯信号、バッテリ５６へ電力を供給するスイッチ６８への駆動信号などが図示しない出力ポートを介して出力される。

次に、こうして構成された本実施形態のプリンタ２０の動作、特に印刷処理の動作について図１を用いて説明する。まず、ユーザＰＣ１０から印刷データを受けると、プリンタ２０のＣＰＵ４２は、印刷データの印刷処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ４２は、紙送りローラ２７などを回転駆動して用紙Ｓをプラテン３０上の印刷可能領域へ搬送し、ＲＡＭ４４の印刷バッファ内の印刷データをビットマップイメージへ展開し、展開した展開データを用紙Ｓに印刷するよう印刷ヘッド２４への電圧を制御する。このとき、キャリッジベルト２６によりキャリッジ２２をキャリッジ移動方向に移動させ、例えば一定間隔おきなどにキャリッジ２２をキャッピング装置３１へ移動してフラッシング処理やクリーニング処理などを実行する。そして、各色について、印刷時の印刷ヘッド２４の駆動波形に基づいてインクの印刷消費量を計算し、ノズル２３のクリーニング処理の吸引ポンプ３２の駆動時間やフラッシング処理の印刷ヘッド２４の駆動波形に基づいてインクの廃液量を計算し、この計算した印刷消費量と廃液量とを加算したインク消費量を前回のインク残量から差し引く、つまり、インク消費量を積算することによりインク残量を求める。また、写真モード印刷やドラフトモード印刷など印刷処理の内容や起動時間などに基づいてバッテリ５６の消費電力を計算し、前回のバッテリ残量からこの消費電力を差し引いて今回のバッテリ残量を求める。そして、ＣＰＵ４２は、求めた各色のインク残量、廃液量、バッテリ残量を接続端子３５及び出力端子５５を介して記憶素子５４のカートリッジ情報５４ａに格納することによりこのカートリッジ情報５４ａを更新して印刷処理を終了する。

次に、カートリッジ充填回復装置６０でのカートリッジ５０のインク充填とバッテリ充電の動作について説明する。まず、ユーザは、カートリッジ５０をカートリッジ充填回復装置６０の接続部７０に装着する。すると、供給針７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙ，７２Ｋがそれぞれカートリッジ５０のインク供給口５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｋに挿入され、それぞれのインクがインクタンク７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙ，７１Ｋからインク容器５２Ｃ，５２Ｍ，５２Ｙ，５２Ｋへ流通可能になると共に、排出針７５が廃液導入口５３ａに挿入され、廃液容器５３に収容された廃液が廃液タンク７４へ流通可能となる。また、充電コネクタ６９が電源コネクタ５７に接続され、バッテリ５６へ電力を供給可能となると共に、バッテリ５６の電圧が電圧計６７により検出可能となる。更に、接続端子６５が出力端子５５に接続され、記憶素子５４に格納された情報をコントローラ６１が読み出し可能となる。

このように、カートリッジ５０が接続部７０に装着されると、コントローラ６１のＣＰＵ６２は、ＲＯＭ６３に記憶されたインク充填充電処理ルーチンを実行する。図５は、コントローラ６１のＣＰＵ６２により実行されるインク充填充電処理ルーチンの一例を表すフローチャートである。なお、カートリッジ５０の接続部７０への装着は、装着センサ６６からの装着信号に基づいて判定するものとした。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ６２は、まず、カートリッジ５０の記憶素子５４に記憶されているカートリッジ情報５４ａを記憶素子５４から読み出すと共に、バッテリ５６の電圧を電圧計６７から取得する（ステップＳ１００）。次に、ＣＰＵ６２は、カートリッジ情報５４ａに含まれたインク残量及び廃液量に基づいて、供給ポンプ７３及び排出ポンプ７６のポンプ駆動時間を設定する（ステップＳ１１０）。ここでは、ポンプ駆動時間は、インク残量に対応するインク容器５２を満タンに充填するためのポンプ駆動時間や廃液量に対応する廃液容器５３を空にするためのポンプ駆動時間を経験的に求め、この関係を駆動時間設定マップとしてＲＯＭ６３に記憶しておき、インク残量や廃液量が与えられると、このマップを利用して設定するものとした。なお、ここでは、各色のインク残量ごとに供給ポンプ７３Ｃ，７３Ｍ，７３Ｙ，７３Ｋのポンプ駆動時間や排出ポンプ７６のポンプ駆動時間を設定するものとした。このように、カートリッジ充填回復装置６０は、カートリッジ５０に設けられた記憶素子５４に記憶されたインク残量を記憶素子５４から読み出し、この読み出したインク残量を用いて計算で求めることによりインクの充填を完了する情報（ここではポンプ駆動時間）を取得するのである。

次に、ＣＰＵ６２は、供給ポンプ７３を駆動しインクタンク７１からインク容器５２へのインクの充填を開始し、排出ポンプ７６を駆動し廃液容器５３から廃液タンク７４への廃液の排出を開始すると共に図示しないタイマの計時を開始し、スイッチ６８をオンしバッテリ５６への充電を開始し（ステップＳ１２０）、充電中をユーザへ報知するよう充電ランプ８１を赤色点灯させると共にインクの充填中をユーザへ報知するよう充填ランプ８２を赤色点灯させる（ステップＳ１３０）。次に、ＣＰＵ６２は、ステップＳ１１０で設定したポンプ駆動時間を経過した供給ポンプ７３などがあるか否かを図示しないタイマ値に基づいて判定し（ステップＳ１４０）、ポンプ駆動時間を経過した供給ポンプ７３などがあると判定されたときには、対応するインク容器５２が満タンに充填された、又は廃液容器５３が空になったものとみなし、対応する供給ポンプ７３などの駆動を停止する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０のあと、または、ステップＳ１４０でポンプ駆動時間を経過した供給ポンプ７３などがないと判定されたあと、ＣＰＵ６２は、すべての供給ポンプ７３及び排出ポンプ７６がポンプ駆動時間を経過したか否かを判定し（ステップＳ１６０）、すべての供給ポンプ７３及び排出ポンプ７６がポンプ駆動時間を経過していないと判定されたときには、ポンプ駆動時間を経過していない供給ポンプ７３などの駆動を継続し、電圧計６７からのバッテリ５６の電圧値が充電完了電圧以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。バッテリ５６の電圧値が充電完了電圧以上でないと判定されたときには、ＣＰＵ６２は、上述したステップＳ１４０以降の処理を実行し、バッテリ５６の電圧値が充電完了電圧以上であると判定されたときには、スイッチ６８をオフしバッテリ５６への充電を終了すると共に充電が終了した旨をユーザへ報知するよう充電ランプ８１を緑色点灯させ（ステップＳ１８０）、上述したステップＳ１４０以降の処理を実行する。

一方、ステップＳ１６０ですべての供給ポンプ７３及び排出ポンプ７６がポンプ駆動時間を経過したと判定されたときには、ＣＰＵ６２は、すべてのインク容器５２が満タンになった、又は廃液容器５３が空になったものとみなし、すべての供給ポンプ７３などを停止すると共に、インクの充填が終了した旨をユーザへ報知するよう充填ランプ８２を緑色点灯させる（ステップＳ１９０）。次に、ＣＰＵ６２は、バッテリ５６が既に充電済みであるか否かを判定し（ステップＳ２００）、バッテリ５６が既に充電済みであると判定されたときには、カートリッジ情報５４ａを更新し（ステップＳ２３０）、このルーチンを終了する。カートリッジ情報５４ａの更新は、インク残量とバッテリ残量の値を１００％とし、再利用回数を１つインクリメントし、廃液量を値０に書き込む処理を行う。一方、ステップＳ２００でバッテリ５６が充電済みでないと判定されたときには、ＣＰＵ６２は、電圧計６７からのバッテリ５６の電圧値が充電完了電圧以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。バッテリ５６の電圧値が充電完了電圧以上でないと判定されたときには、ＣＰＵ６２は、スイッチ６８をオンしバッテリ５６への充電を継続し、バッテリ５６の電圧値が充電完了電圧以上であると判定されたときには、スイッチ６８をオフしバッテリ５６への充電を終了すると共に充電が終了した旨をユーザへ報知するよう充電ランプ８１を緑色点灯させ（ステップＳ２２０）、カートリッジ情報５４ａを更新し（ステップＳ２３０）、このルーチンを終了する。このように、インクの充填及びバッテリ５６の充電処理がＣＰＵ６２により自動的に実行されるのである。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のプリンタ２０が印刷装置に相当し、カートリッジ充填回復装置６０がカートリッジ充填回復装置に相当し、カートリッジ５０がカートリッジに相当する。本実施形態のカートリッジ５０において、インク容器５２が本発明の着色剤収容部に相当し、バッテリ５６がエネルギ源収容部に相当する。本実施形態のカートリッジ充填回復装置６０において、供給針７２、排出針７５及び充電コネクタ６９が接続手段に相当し、供給ポンプ７３が着色剤充填手段に相当し、スイッチ６８がエネルギ源回復手段に相当し、ＣＰＵ６２が完了情報取得手段及び制御手段に相当する。そして、用紙Ｓが印刷媒体に相当し、着色剤がインクに相当し、ポンプ駆動時間が充填完了情報に相当し、電圧計６７からの電圧値が回復完了情報に相当する。なお、本実施例では、カートリッジ充填回復装置６０の動作を説明することにより本発明のカートリッジ充填回復方法の一例も明らかにしている。

以上詳述した本実施形態のカートリッジ充填回復装置６０によれば、カートリッジ５０のインク容器５２とこのバッテリ５６とに供給針７２や充電コネクタ６９を接続したあと、インク容器５２に供給針７２を介して新たなインクを充填すると共にバッテリ５６の蓄電力を充電コネクタ６９を介して回復し、ポンプ駆動時間の経過に基づいて新たなインクの充填を行わないようにし、バッテリ５６の電圧が充電完了電圧以上であるか否かに基づいて充電しないようにする。したがって、プリンタ２０の印刷に用いられるインクの再充填とプリンタ２０の駆動に用いられる電力の回復とを簡便に実行することができる。また、電力を貯蔵可能なバッテリ５６に接続可能であるため、バッテリ５６の蓄電力によりプリンタ２０を駆動することができる。更に、カートリッジ５０に設けられた記憶素子５４に記憶されたインク残量を用いて計算で求めることにより充填完了情報としてのポンプ駆動時間を取得するため、記憶素子５４に記憶されたインク残量を利用してインクの充填を完了可能であり、処理を完了するためのセンサなどを備える必要がなく、構成を簡略化することができる。更にまた、インク容器５２へのインクの充填が完了したあと、及び、バッテリ５６への充電が終了したあと、カートリッジ情報５４ａのインク残量やバッテリ残量を更新するため、プリンタ２０でこれらの情報を有効に活用することができる。そして、インク容器５２へのインクの充填が完了したあと、カートリッジ情報５４ａに含まれているインクの充填回数を更新するため、例えばカートリッジ５０の寿命判定などに、この情報をあとで利用することができる。そしてまた、電圧計６７でバッテリ５６の電圧を検出して充電完了を判定するため、より安全に充電処理を行うことができる。そして更にまた、廃液容器５３に収容された廃液をも自動で排出するため、より簡便にカートリッジ５０の再利用を図ることができる。

例えば、上述した実施形態では、バッテリ５６の電圧を電圧計６７で計測し、充電の完了の判定を行うものとしたが、カートリッジ情報５４ａに含まれるバッテリ残量を用いてバッテリの充電完了時間を計算により求め、この充電完了時間に基づいて充電完了を判定してもよい。このとき、電圧計６７を省略してもよい。こうすれば、電圧計６７を省略可能であるため、構成の簡略化を図ることができる。

上述した実施形態では、インクの充填をカートリッジ情報５４ａのインク残量を用いて計算によりポンプ駆動時間を求め、このポンプ駆動時間に基づいてインクの充填の完了の判定を行うものとしたが、インク容器５２のインクが満タンになると信号を出力する検出センサを用い、この検出センサからの充填完了の信号の入力に基づいてインクの充填の完了を判定するものとしてもよい。この検出センサは、カートリッジ充填回復装置６０からカートリッジ５０内部へ検出棒を差し込み、インク容器５２が満タンになるとこの検出棒がインク容器５２に押されて信号を出力するものとしてもよいし、カートリッジ５０内部に検出センサを設け、このセンサと電気的に接続して充填完了の信号を入力するものとしてもよい。

上述した実施形態では、カートリッジ５０は廃液容器５３を備え、カートリッジ充填回復装置６０は、廃液容器５３の廃液を排出するものとしたが、廃液容器をプリンタ２０の本体に設け、本体内に廃液を収容してカートリッジ５０の廃液容器５３を省略すると共に、カートリッジ充填回復装置６０での廃液の排出を省略するものとしてもよい。こうしても、プリンタ２０の印刷に用いられるインクの再充填とプリンタ２０の駆動に用いられる電力の回復とを簡便に実行することができる。

上述した実施形態では、プリンタ２０がインクを用いて印刷するプリンタ機構２１を備えたものとし、カートリッジ充填回復装置６０がこのインクを再充填するものとしたが、プリンタがトナーを用いて印刷するプリンタ機構とし、カートリッジ充填回復装置がこのトナーを充填するものとしてもよい。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について図面を用いて説明する。図６は本第２実施形態のプリンタ２０Ｂの構成の概略の一例を示す構成図、図７はカートリッジ充填回復装置６０Ｂの構成の概略の一例を示す構成図である。なお、上述した実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。プリンタ２０Ｂは、図６に示すように、燃料電池９０の発電により生じた電力により駆動する以外は、プリンタ２０と同様の構成を備えている。燃料電池９０は、固体高分子電解質型の単セル９１を複数積層したスタック構造を有している。単セル９１は、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を示すイオン交換膜である電解質膜９２を白金又は白金と他の金属からなる合金を担持した燃料用触媒電極９４と酸化ガス用触媒電極９５とで挟み込み、更にその外側を一対のセパレータ９６，９６で挟み込んだ構造となっている。セパレータ９６，９６は、燃料用触媒電極９４又は酸化ガス用触媒電極９５との間に燃料流路９７、酸化ガス流路９８を形成している。この燃料電池９０は、液体のメタノールを燃料とし、空気を酸化ガスとして所定の電気化学反応（図中吹出し参照）が進行することにより水の生成を伴って起電力を生じる。カートリッジ５０Ｂは、燃料供給口５８ａを介して燃料電池９０へ供給する燃料を収容した燃料容器５８と、燃料電池９０の発電で生成した水を排水口５９ａを介して回収して収容する廃水容器５９とを備えている。このように、プリンタ２０Ｂでは、燃料容器５８から図示しないポンプにより供給された燃料を用いて燃料電池９０で発電を行い、この発電により生成される水を廃水容器５９に収容し、発電した電力でプリンタ機構２１Ｂを駆動しインク容器５２に収容されたインクを用紙Ｓに吐出すると共に、クリーニングなどにより生じた廃液を廃液容器５３に収容する。なお、カートリッジ情報５４ａには、燃料電池９０の発電処理に基づいて求められた燃料容器５８に収容されている燃料残量や、燃料電池９０の発電処理に基づいて求められた廃水容器５９に収容されている排水量も含まれており、プリンタ２０Ｂでは、印刷処理などに伴いこれらの情報を更新するものとした。

カートリッジ充填回復装置６０Ｂは、図７に示すように、接続部７０Ｂに装着したカートリッジ５０Ｂのインク容器５２に新たなインクを充填し、燃料容器５８に新たな燃料を充填し、廃液容器５３に収容された廃液を回収すると共に廃水容器５９に収容された排水を回収する装置であり、新たな燃料を収容した燃料タンク８３と、燃料タンク８３から供給針８４へ燃料を供給する燃料ポンプ８５と、排水口５９ａに挿入された排水針８７を介して廃水容器５９の廃水を廃水タンク８６へ排水する排水ポンプ８８と、例えば満タンでは緑色に点灯し、充填処理中には赤色に点灯することにより燃料容器５８への燃料の充填処理状態を報知する燃料ランプ８９とを備えている。コントローラ６１のＲＯＭ６３には、インク容器５２へインクの充填処理，燃料容器５８への燃料の充填処理，廃液容器５３からの廃液の排出処理及び廃水容器５９からの排水の排出処理を実行するインク燃料充填処理プログラム６３ｂが記憶されている。このコントローラ６１からは、燃料ポンプ８５への駆動信号や、排水ポンプ８８への駆動信号、燃料ランプ８９への点灯信号などが図示しない出力ポートを介して出力される。

次に、カートリッジ充填回復装置６０Ｂでのカートリッジ５０の燃料容器５８への燃料の充填と廃水容器５９からの排水処理の動作について説明する。カートリッジ５０Ｂの装着部１２Ｂが接続部７０Ｂに接続されると、供給針８４や排水針８７がカートリッジ５０の燃料供給口５８ａや排水口５９ａにそれぞれ挿入され、燃料タンク８３の燃料が燃料容器５８へ流通可能になると共に廃水容器５９に収容された排水が廃水タンク８６へ流通可能となる。また、このとき、コントローラ６１のＣＰＵ６２は、インク燃料充填処理プログラム６３ｂを実行する。このルーチンが実行されると、カートリッジ情報５４ａに含まれている燃料容器５８の燃料残量に基づいて、上述と同様に燃料容器５８に燃料を満タンにするポンプ駆動時間（回復完了情報）を計算により求めて設定すると共に、廃水容器５９に収容された排水量に基づいて上述と同様に排水ポンプ８８のポンプ駆動時間を計算により求めて設定し、燃料ランプ８９を赤色に点灯すると共に、このポンプ駆動時間を経過するまで燃料ポンプ８５及び排水ポンプ８８を駆動する。燃料ポンプ８５の駆動時間が設定したポンプ駆動時間以上になると、燃料ランプ８９を緑色点灯すると共に燃料ポンプ８５の駆動を停止する。排水ポンプ８８も同様に駆動・停止を行う。なお、インク容器５２へのインクの充填処理や廃液容器５３からの廃液の排出処理も上述と同様に行う。こうすれば、プリンタ２０の印刷に用いられるインクの再充填とプリンタ２０の駆動に用いられる燃料の充填とを簡便に実行することができる。

上述した第２実施形態では、カートリッジ５０は廃水容器５９を備え、カートリッジ充填回復装置６０Ｂは、燃料電池９０で生成した水を廃水容器５９に回収するものとしたが、廃水容器をプリンタ２０の本体に設け、本体内に廃水を収容してカートリッジ５０の廃水容器５９を省略すると共に、カートリッジ充填回復装置６０Ｂでの廃液の排出を省略するものとしてもよい。

上述した第２実施形態では、液体の燃料（メタノール）を用いて発電する燃料電池９０としたが、他の液体（エタノールなど）や気体の燃料（メタノールや炭化水素系の燃料）を用いて発電するものとしてもよい。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

本実施形態のプリンタ２０の構成の概略の一例を示す構成図である。 カートリッジ５０の構成の概略を表す説明図である。 記憶素子５４に記憶されたカートリッジ情報５４ａの説明図である。 カートリッジ充填回復装置６０の構成の概略の一例を示す構成図である。 インク充填充電処理ルーチンの一例を表すフローチャートである。 本第２実施形態のプリンタ２０Ｂの構成の概略の一例を示す構成図である。 カートリッジ充填回復装置６０Ｂの構成の概略の一例を示す構成図である。

符号の説明

１０ ユーザＰＣ、１２，１２Ｂ 装着部、２０，２０Ｂ プリンタ、２１，２１Ｂ プリンタ機構、２２ キャリッジ、２３ ノズル、２４ 印刷ヘッド、２６ キャリッジベルト、２７ 紙送りローラ、２８ ガイド、２９ 供給チューブ、３０ プラテン、３１ キャッピング装置、３２ 吸引ポンプ、３３ 廃液チューブ、３５ 接続端子、３６ メカフレーム、３８ 電力ライン、４０ コントローラ、４２ ＣＰＵ、４３ ＲＯＭ、４４ ＲＡＭ、４６ インタフェース（Ｉ／Ｆ）、５０，５０Ｂ カートリッジ、５１，５１Ｃ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｋ インク供給口、５２，５２Ｃ，５２Ｍ，５２Ｙ，５２Ｋ インク容器、５３ 廃液容器、５３ａ 廃液導入口、５４ 記憶素子、５４ａ カートリッジ情報、５５ 出力端子、５６ バッテリ、５７ 電源コネクタ、５８ 燃料容器、５８ａ 燃料供給口、５９ 廃水容器、５９ａ 排水口、６０，６０Ｂ カートリッジ充填回復装置、６１ コントローラ、６２ ＣＰＵ、６３ ＲＯＭ、６３ａ インク充填充電処理プログラム、６３ｂ インク燃料充填処理プログラム、６４ ＲＡＭ、６５ 接続端子、６６ 装着センサ、６７ 電圧計、６８ スイッチ、６９ 充電コネクタ、７０，７０Ｂ 接続部、７１，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｙ，７１Ｋ インクタンク、７１ａ 取付部、７２，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｙ，７２Ｋ 供給針、７３，７３Ｃ，７３Ｍ，７３Ｙ，７３Ｋ 供給ポンプ、７４ 廃液タンク、７５ 排出針、７６ 排出ポンプ、７７ 取付穴、８１ 充電ランプ、８２ 充填ランプ、８３ 燃料タンク、８４ 供給針、８５ 燃料ポンプ、８６ 廃水タンク、８７ 排水針、８８ 排水ポンプ、８９ 燃料ランプ、９０ 燃料電池、９１ 単セル、９２ 電解質膜、９４ 燃料用触媒電極、９５ 酸化ガス用触媒電極、９６ セパレータ、９７ 燃料流路、９８ 酸化ガス流路、Ｓ 用紙。

Claims (8)

1. 印刷媒体に画像を印刷する着色剤を収容する着色剤収容部と印刷装置の駆動に用いられるエネルギー源を収容するエネルギ源収容部とを有し該印刷装置に装着可能なカートリッジの該着色剤収容部と該エネルギ源収容部とに接続可能な接続手段と、
   前記カートリッジの着色剤収容部に前記接続手段を介して新たな着色剤を充填可能な着色剤充填手段と、
   前記カートリッジのエネルギ源収容部に収容されたエネルギ源を前記接続手段を介して回復可能なエネルギ源回復手段と、
   前記カートリッジへの前記着色剤の充填が完了する情報である充填完了情報と前記カートリッジへの前記エネルギ源の回復が完了する情報である回復完了情報とを取得する完了情報取得手段と、
   前記カートリッジが前記接続手段に接続されたあと前記着色剤を前記カートリッジに充填するよう前記着色剤充填手段を制御すると共に前記カートリッジのエネルギ源を回復するよう前記エネルギ源回復手段を制御し、前記完了情報取得手段が取得した前記充填完了情報に基づいて前記着色剤の充填を行わないよう前記着色剤充填手段を制御し、前記完了情報取得手段が取得した前記回復完了情報に基づいて前記エネルギ源の回復を行わないよう前記エネルギ源回復手段を制御する制御手段と、
   を備えたカートリッジ充填回復装置。
2. 前記接続手段は、電力を貯蔵可能なエネルギ源収容部としての蓄電器及び前記印刷装置で発電可能な燃料を収容するエネルギ源収容部としての燃料収容器のうち少なくとも一方に接続可能である、請求項１に記載のカートリッジ充填回復装置。
3. 前記完了情報取得手段は、前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジの着色剤残量を該記憶素子から読み出し該読み出した着色剤残量を用いて計算で求めることにより前記充填完了情報を取得し、及び／又は、前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジのエネルギ源残量を該記憶素子から読み出し該読み出したエネルギ源残量を用いて計算で求めることにより前記回復完了情報を取得する、請求項１又は２に記載のカートリッジ充填回復装置。
4. 前記制御手段は、前記完了情報取得手段が取得した前記充填完了情報に基づいて前記新たな着色剤の充填を行わないよう前記着色剤充填手段を制御したときには前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジの着色剤残量の情報を更新し、及び／又は、前記完了情報取得手段が取得した前記回復完了情報に基づいて前記エネルギ源の回復を行わないよう前記エネルギ源回復手段を制御したときには前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジのエネルギ源残量の情報を更新する、
   請求項１〜３のいずれかに記載のカートリッジ充填回復装置。
5. 前記制御手段は、前記完了情報取得手段が取得した前記充填完了情報に基づいて前記新たな着色剤の充填を行わないよう前記着色剤充填手段を制御するとき又は制御したあと、前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジの着色剤の充填回数を更新し、及び／又は、前記完了情報取得手段が取得した前記回復完了情報に基づいて前記エネルギ源の回復を行わないよう前記エネルギ源回復手段を制御するとき又は制御したあと、前記カートリッジに設けられた記憶素子に記憶された該カートリッジのエネルギ源の回復回数を更新する、
   請求項１〜４のいずれかに記載のカートリッジ充填回復装置。
6. 着色剤を収容する着色剤収容部と印刷装置の駆動に用いられるエネルギー源を収容するエネルギ源収容部とを有し、該着色剤を用いて印刷媒体に画像を印刷する印刷装置に装着可能なカートリッジであって、
   請求項１〜５のいずれかに記載のカートリッジ充填回復装置が備える前記接続手段に接続可能である装着部と、
   前記着色剤収容部に収容された着色剤残量の情報、前記エネルギ源収容部に収容されているエネルギ源残量の情報、前記着色剤収容部の着色剤の充填回数及び前記エネルギ源収容部のエネルギ源の回復回数のうち少なくとも１つを記憶する記憶素子と、
   を備えたカートリッジ。
7. 印刷媒体に画像を印刷する着色剤を収容する着色剤収容部と印刷装置の駆動に用いられるエネルギー源を収容するエネルギ源収容部とを有し該印刷装置に装着可能なカートリッジの該着色剤収容部と該エネルギ源収容部とに接続可能な接続手段と、前記カートリッジの着色剤収容部に前記接続手段を介して新たな着色剤を充填可能な着色剤充填手段と、前記カートリッジのエネルギ源収容部に収容されたエネルギ源を前記接続手段を介して回復可能なエネルギ源回復手段と、を備えたカートリッジ充填回復装置を用いたカートリッジ充填回復方法であって、
   （ａ）前記カートリッジへの前記着色剤の充填が完了する情報である充填完了情報を取得するステップと、
   （ｂ）前記カートリッジへの前記エネルギ源の回復が完了する情報である回復完了情報を取得するステップと、
   （ｃ）前記カートリッジが前記接続手段に接続されたあと前記新たな着色剤を前記カートリッジに充填するよう前記着色剤充填手段を制御すると共に前記カートリッジのエネルギ源を回復するよう前記エネルギ源回復手段を制御し、前記ステップ（ａ）で取得した前記充填完了情報に基づいて前記新たな着色剤の充填を行わないよう前記着色剤充填手段を制御し、前記ステップ（ｂ）で取得した前記回復完了情報に基づいて前記エネルギ源の回復を行わないよう前記エネルギ源回復手段を制御するステップと、
   を含むカートリッジ充填回復方法。
8. 請求項７に記載のカートリッジ充填回復方法の各ステップを１又は複数のコンピュータに実現させるためのプログラム。

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