JP2011168002A - 印刷装置及び印刷材収容容器 - Google Patents

Abstract

【課題】インクカートリッジの誤装着によるプリンターの不具合の発生を抑止する。
【解決手段】プリンターは、個別装着部に装着されたカートリッジ２００ａ〜２００ｆに予め設定される振動を付与するキャリッジ駆動部４４等と、キャリッジ駆動部４４等がカートリッジ２００ａ〜２００ｆに予め設定される振動を付与したときに、カートリッジ２００ａ〜２００ｆに備えられ該カートリッジ２００ａ〜２００ｆの属性に対応して振動発電特性が設定されている振動発電素子２１２の振動発電特性を取得する発生信号処理部２１３等と、発生信号処理部２１３等が取得した振動発電特性を基に、カートリッジ２００ａ〜２００ｆの個別装着部への装着状態を判定する信号解析部４１と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、印刷材収容容器を装着部に正しく装着する技術に関する。

プリンターで使用するインクカートリッジは、型式（機種）や色に応じて多種多用である。そのため、従来より、インクカートリッジの誤装着を抑止するために、型式毎、色毎にインクカートリッジの形状を変えて、インクカートリッジとプリンター本体側の装着部位との形状の合致により整合性を認識するようにしている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−２３４１７８号公報

しかし、このように、型式毎、色毎にインクカートリッジの形状を変えている場合でも、プリンター本体側の装着部位に強く押し込む等することで、誤ったインクカートリッジが装着されてしまう場合がある。この場合、プリンターに不具合が発生してしまう恐れがある。
本発明の課題は、インクカートリッジの誤装着によるプリンターの不具合の発生を抑止することである。

以上の課題を解決するため、本発明の一態様は、
装着部に装着された印刷材収容容器に予め設定される振動を付与する振動付与手段と、前記振動付与手段が前記印刷材収容容器に前記予め設定される振動を付与したときに、前記印刷材収容容器に備えられ該印刷材収容容器の属性に対応して振動発電特性が設定されている振動発電素子の前記振動発電特性を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記振動発電特性を基に、前記印刷材収容容器の前記装着部への装着状態を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。

このような構成により、印刷材収容容器に予め設定される振動を付与すると、振動発電素子が印刷材収容容器の属性に応じた振動発電特性で動作する。そのため、その振動発電特性を判定することで、装着部への印刷材収容容器の誤装着が判定可能になる。
これにより、印刷材収容容器の誤装着による印刷装置の不具合の発生を抑止できる。
また、本発明の他の態様は、
前記取得手段は、前記振動発電素子の発電電力により駆動されることを特徴とする。

このような構成により、省電力で装着状態の判定が可能になる。
また、本発明の他の態様は、
前記予め設定される振動の付与開始時から前記予め設定される振動の付与終了時までに前記取得手段が取得した前記振動発電素子の振動発電特性を記憶する記憶手段を備え、前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記振動発電特性を基に前記印刷材収容容器の前記装着部への装着状態を判定することを特徴とする。

このような構成により、記憶手段に記憶した振動発電素子の振動発電特性の情報を基に一括して判定できる。
また、本発明の他の態様は、
前記判定手段は、前記振動発電特性と予め設定される比較用データとを比較して、前記印刷材収容容器の前記装着部への装着状態を判定することを特徴とする。

このような構成により、簡易な構成で装着状態の判定が可能になる。
また、本発明の他の態様は、
前記振動発電特性は、前記振動発電素子の電圧の出力特性又は電流の出力特性であることを特徴とする。
このような構成により、振動発電素子の電圧の出力特性又は電流の出力特性に基づく装着状態の判定が可能になる。

また、本発明の他の態様は、
印刷材収容容器の属性に対応して振動発電特性が設定されている振動発電素子と、前記振動発電素子の前記振動発電特性を取得する取得手段と、を備えることを特徴とする。
このような構成により、刷材収容容器に予め設定される振動を付与して、印刷材収容容器の属性に応じた振動発電特性を取得できる。

また、本発明の他の態様は、
前記取得手段は、前記振動発電素子の発電電力により駆動されることを特徴とする。
このような構成により、省電力で振動発電特性の取得が可能になる。

本実施形態の印刷システムの概略構成を示す図である。 印刷ヘッドユニット及びインクカートリッジの概略構成を示す斜視図である。 印刷ヘッドユニットの概略構成を示す斜視図である。 振動時信号検出部及び主制御部の概略構成を示すブロック図である。 主制御部の処理手順を示すフローチャートである。 キャリッジの動作（図６（ａ））に対応する、振動発電素子の出力信号（図６（ｂ））と、信号解析部による信号センシング処理（図６（ｃ））との関係を示す図である。 装着判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 主制御部と振動時信号検出部による一連の動作を示すフローチャートである。 主制御部と振動時信号検出部による一連の動作を示すシーケンスチャートである。 装着判定処理の説明に使用した図であって、認識用キャリッジ駆動信号と、振動発電素子の出力信号との関係を示す図である。 メモリーを省略した振動時信号検出部の概略構成を示すブロック図である。 電気的に接続した振動時信号検出部と主制御部との概略構成を示すブロック図である。

（構成）
本実施形態は、本発明を適用した印刷システムである。
図１は、印刷システムの概略構成を示す。
図１に示すように、印刷システムは、プリンター１０とコンピューター２０とを有する。プリンター１０は、コネクター３０を介してコンピューター２０に接続されている。

プリンター１０は、副走査送り機構、主走査送り機構、ヘッド制御機構、主制御部４０及び操作部５０を有する。
副走査送り機構は、紙送りモータ６１及びプラテン６２を有する。副走査送り機構は、紙送りモータ６１の回転をプラテン６２に伝達することによって用紙Ｐを副走査方向に搬送する。

主走査送り機構は、キャリッジモーター７１、プーリ７２、駆動ベルト７３及び摺動軸７４を有する。駆動ベルト７３は、キャリッジモーター７１とプーリ７２との間に張設されている。摺動軸７４は、プラテン６２の軸と並行に設けられている。この摺動軸７４は、駆動ベルト７３に固定されたキャリッジ８０を摺動可能に保持している。キャリッジモーター７１の回転は、駆動ベルト７３を介してキャリッジ８０に伝達される。キャリッジ８０は、摺動軸７４に沿ってプラテン６２の軸方向（主走査方向）で往復動する。

ヘッド制御機構は、キャリッジ８０に搭載された印刷ヘッドユニット９０を有する。ヘッド制御機構は、印刷ヘッドユニット９０を駆動して用紙Ｐ上にインクを吐出させる。
印刷ヘッドユニット９０には、６つのインクカートリッジ２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ，２００ｆが装着されている。
図２は、印刷ヘッドユニット９０及びインクカートリッジ（以下、単にカートリッジいう。）２００ｂ〜２００ｆの概略構成を示す図である。

図２に示すように、印刷ヘッドユニット９０は、カートリッジ２００ａ〜２００ｆが装着されるカートリッジ装着部（例えばカートリッジボックスとも言う。）１００と、印刷ヘッド１１０とを有する。
ここで、カートリッジ２００ａ〜２００ｆは何れも同様に構成されている。以下では、カートリッジ２００ａ〜２００ｆの何れにも言及することなくカートリッジ２００ａ〜２００ｆを説明する場合、カートリッジ２００と称して説明する。

カートリッジ装着部１００は、各カートリッジ２００ａ〜２００ｆを装着する個別装着部１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆを有する。個別装着部１００ａ〜１００ｆは、装着される各カートリッジ２００ａ〜２００ｆが着脱可能となるように構成されている。この個別装着部１００ａ〜１００ｆは、それぞれインク導入部１０１を有する。

個別装着部１００ａ〜１００ｆでは、対応するインクカートリッジ２００ａ〜２００ｆが装着されると、カートリッジ２００ａのインク供給口２０２がインク導入部１０１に挿入され、インクカートリッジ２００ａ〜２００ｆに収容されているインクが印刷ヘッド１１０に導かれる。
また、カートリッジ装着部１００は、６個のアンテナ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆを有する。プリンター１０の概略構成を示す図３に示すように、各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆは、各カートリッジ２００ａ〜２００ｆの上方を閉塞する蓋１０２に配置されている。そして、各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆは、各カートリッジ２００ａ〜２００ｆに対応する位置に配置されている。

ここで、蓋１０２は、例えば、全てのカートリッジ２００ａ〜２００ｆの上方を閉塞可能な形状とされ、且つカートリッジ装着部１００に対して回動可能に支持されている。これにより、蓋１０２は、カートリッジ装着部１００へのカートリッジ２００の装着後に、全てのカートリッジ２００ａ〜２００ｆの上方を閉塞している。
印刷ヘッド１１０は、複数の圧電素子及び複数のノズルを有して構成されている。これにより、印刷ヘッド１１０は、各圧電素子に印加される電圧に応じて、各ノズルからインク滴を吐出し、用紙Ｐ上にドットを形成する。本実施例では、圧電素子としてピエゾ素子を用いている。

一方、カートリッジ２００ａ〜２００ｆは、図２に示すように、筐体２０１と、筐体２０１の底部（下側面）に設けられているインク供給口２０２と、筐体２０１の上側面に設けられている振動時信号検出部２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄ，２１０ｅ，２１０ｆとを有する。
ここで、振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆは何れも同様に構成されている。以下では、振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆの何れにも言及することなく振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆを説明する場合、振動時信号検出部２１０と称して説明する。

筐体２０１は、内部にインクを収容するインク収容室２０１ａを有する。インクは、インク供給口２０２を介して外部（印刷ヘッド１１０）に排出される。
図４は、振動時信号検出部２１０及び主制御部４０の概略構成を示す。
図４に示すように、振動時信号検出部２１０は、蓄電部（キャパシター）２１１、振動発電素子２１２、発生信号処理部２１３、メモリー２１４、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）２１５、及びアンテナ２１６を有する。

振動発電素子２１２は、付与された機械的振動に応じて発電するように構成されている。例えば、振動発電素子２１２は、ピエゾ素子により構成されている。例えば、振動発電素子２１２は、機械的振動が付与されると、μＷ〜ｍＷクラスの電力を発電する。この振動発電素子２１２は、該振動発電素子２１２を備えるカートリッジ２００の属性に応じた出力特性（応答特性、波形特性等）を有する。

ここでいう属性とは、カートリッジ２００の型式（機種）や収容されるインクの色（マゼンダ等の種類）等である。また、振動発電素子２１２の構造（材料、形状等）や応答バイアス等の設定（出荷時設定等）により、振動発電素子２１２の出力特性をカートリッジ２００の属性に応じたものにしている。
蓄電部２１１は、振動発電素子２１２が発電した電流を蓄電する。発生信号処理部（発生信号処理回路）２１３は、機械的振動が付与されて発電するときに振動発電素子２１２が発生する信号に対してＡ／Ｄ変換等の処理をする。ここでいう信号は、電圧信号や電流信号になるが、本実施形態では電圧信号とする。

発生信号処理部２１３は、処理した信号をメモリー２１４に出力し、その信号は、メモリー２１４に記憶される。
アンテナ２１６は、カートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆとの間で信号の送受信をするためのものである。そして、各アンテナ２１６（又は各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆ）は、カートリッジ装着部１００の各個別装着部１００ａ〜１００ｆに各カートリッジ２００ａ〜２００ｆが装着された状態で、カートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆに対応する位置に配置されている。すなわち、各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆが蓋１０２の裏面に設置されているとした場合には、各アンテナ２１６（又は各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆ）は、その各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆに対向するように配置されている。

例えば、ＲＦＩＤ（RadioFrequency Identification）の無線技術を利用して、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆの各アンテナ２１６とカートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆとは、それらの間で信号の送受信が可能に構成されている。
以上のような構成により、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆは、メモリー２１４に記憶されている信号データを、Ｉ／Ｆ２１５及びアンテナ２１６を介してカートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆにそれぞれ送信する。各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆは、メモリー２１４に記憶したデータを蓄積送信しており、その送信タイミングを、後述の認識用キャリッジ駆動信号によるキャリッジ８０の駆動終了後（ステッピング動作終了後）としている。

ここで、発生信号処理部２１３、メモリー２１４、及びＩ／Ｆ２１５は、蓄電部２１１からの供給電力により駆動されている。
カートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆは、主制御部４０に電気的に接続されている。これにより、カートリッジ装着部１００のアンテナ２１６が受信した信号データは、有線により主制御部４０に送信される。

主制御部４０は、副走査送り機構、主走査送り機構、及びヘッド制御機構等の各機構を制御する。操作部５０は、ユーザにより操作されるボタン及び表示部を有する。これにより、操作部５０は、ユーザによるプリンター１０の種々の設定や、プリンター１０のステータスの確認に利用される。
図４に示すように、主制御部４０は、信号解析部４１、キャリッジ動作開始判定部４２、キャリッジ駆動信号生成部４３、及びキャリッジ駆動部４４を有する。

信号解析部４１には、カートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆが受信した信号が入力される。信号解析部４１は、入力された信号を解析する。キャリッジ動作開始判定部４２は、キャリッジ動作の開始の判定を行う。キャリッジ駆動信号生成部４３は、信号解析部４１の解析結果やキャリッジ動作開始判定部４２の判定結果を基に、キャリッジ駆動指令信号を生成する。キャリッジ駆動信号生成部４３は、生成したキャリッジ駆動指令信号をキャリッジ駆動部４４に出力する。キャリッジ駆動部４４は、キャリッジ駆動指令信号を基に生成したキャリッジ駆動信号によりキャリッジ８０を駆動する。

図５は、主制御部４０の処理手順を示す。図５を用いて、主制御部４０の前述の信号解析部４１等の各構成部の処理をさらに詳しく説明する。
図５に示すように、先ずステップＳ１において、主制御部４０のキャリッジ動作開始判定部４２は、カートリッジ２００がカートリッジ装着部１００に装着されたか否かを判定する。例えば、キャリッジ動作開始判定部４２は、カートリッジ２００に設けた端子とカートリッジ装着部１００に設けた端子との電気的接触状態を判定し、又は、カートリッジ２００の装着によるカートリッジ装着部１００に設けた機械的構造の状態変化を判定して、カートリッジ２００が装着されたか否かを判定する。

キャリッジ動作開始判定部４２は、カートリッジ２００が装着されたとの判定をすると、ステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、キャリッジ動作開始判定部４２は、ユーザにより操作部５０の操作等がなされて、ユーザが印刷指示を出したか否かを判定する。キャリッジ動作開始判定部４２は、印刷指示が有るとの判定をすると、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、主制御部４０は、通常のキャリッジ動作処理を行う。具体的には、キャリッジ駆動信号生成部４３が、キャリッジ８０に通常のキャリッジ動作させる指示となるキャリッジ駆動指令信号（以下、キャリッジ通常駆動指令信号という。）をキャリッジ駆動部４４に出力する。そして、キャリッジ駆動部４４が、そのキャリッジ通常駆動指令信号を基に、キャリッジ駆動信号（以下、キャリッジ通常駆動信号という。）によりキャリッジ８０を駆動する。

続くステップＳ４において、主制御部４０は、カートリッジ認識用キャリッジ動作処理を行う。具体的には、キャリッジ駆動信号生成部４３が、キャリッジ８０に所定パターンの動作をさせる指示となるキャリッジ駆動指令信号（以下、認識用キャリッジ駆動指令信号という。）をキャリッジ駆動部４４に出力する。そして、キャリッジ駆動部４４が、その認識用キャリッジ駆動指令信号を基に、キャリッジ駆動信号（以下、認識用キャリッジ駆動信号という。）によりキャリッジ８０を駆動する。

例えば、認識用キャリッジ駆動信号は、右移動、長い時間の停止、左移動、右移動、左移動、短い時間の停止及び右移動の順序（右→停止（長）→左→右→左→停止（短）→右）でキャリッジ８０を動作させる内容からなる。
続くステップＳ５において、主制御部４０は、装着状態判定処理を行う。具体的には、信号解析部４１が、入力された信号、すなわち、カートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆから得た振動発電素子２１２の出力信号を基に、カートリッジの装着状態を判定する。この装着状態判定処理については、後で詳述する。

続くステップＳ６において、主制御部４０は、前記ステップＳ５の判定結果が、カートリッジが正しく装着されているとの判定結果の場合、該図５に示す処理を終了する。また、主制御部４０は、前記ステップＳ５の判定結果が、カートリッジが誤装着されているとの判定結果の場合、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、主制御部４０は、カートリッジの再装着のための処理を行う。具体的には、キャリッジ駆動信号生成部４３が、カートリッジを再装着可能とするために、キャリッジ８０を所定位置に移動させる指示（キャリッジ駆動指令信号）をキャリッジ駆動部４４に出力する。そして、キャリッジ駆動部４４が、その指示に基づくキャリッジ駆動信号によりキャリッジ８０を駆動する。

続くステップＳ６において、主制御部４０は、アラート処理を行う。具体的には、主制御部４０は、プリンター１０の表示部やコンピューター２０のモニター２１により誤装着報知をするための処理をする。主制御部４０は、不図示のバスやコネクター３０を介してコンピューター２０に接続されている。これにより、例えば、主制御部４０が、誤装着の判定結果をコンピューター２０に送信して、コンピューター２０が、受信した誤装着の判定結果を基に、モニター２１に誤装着されていることを表示する。

続くステップＳ９において、主制御部４０（例えばキャリッジ動作開始判定部４２）は、前記ステップＳ５で誤装着の判定がなされた個別装着部１００ａ〜１００ｆにカートリッジが再装着されたか否かを判定する。主制御部４０は、カートリッジが再装着されたとの判定をすると、前記ステップＳ３から再び処理を開始する。
主制御部４０の処理は以上のようになり、その処理中で実行される装着状態判定処理は次のようになる。

ここで、図６は、キャリッジ８０の動作（図６（ａ））に対応する、振動発電素子２１２の出力信号（図６（ｂ））と、信号解析部４１による信号センシング処理（図６（ｃ））との関係を示す図である。
キャリッジ８０の動作は、認識用キャリッジ駆動信号に応じた動作になるため、キャリッジ８０の動作内容の変化と認識用キャリッジ駆動信号の変化とは定性的に一致する。

この例では、図６（ａ）に示すように、認識用キャリッジ駆動信号に応じて、右移動、長い時間の停止、左移動、右移動、左移動、短い時間の停止及び右移動の順序でキャリッジ８０が動作（ステッピング動作）している。

これにより、キャリッジ８０に搭載されているカートリッジ２００の振動発電素子２１２は、図６（ｂ）に示すように、キャリッジ８０の動作に対応する信号（図６（ｂ）に実線で示す信号）を出力する。すなわち、キャリッジ８０が動き出したときには、その動き方向とは反対方向に作用する慣性力により振動発電素子２１２が振動し、また、キャリッジ８０が停止又は減速したときには、その移動方向に作用する慣性力により振動発電素子２１２が振動する。振動発電素子２１２は、それらの振動に応じた信号を出力する。ここで、キャリッジ８０の移動量や速度に応じて振動発電素子２１２の出力信号の大きさが変化し、キャリッジ８０の動作時間に応じて振動発電素子２１２の出力信号変化のインターバルが変化する。

信号解析部４１では、カートリッジ２００の振動時信号検出部２１０から送信されてきた振動発電素子２１２の出力信号をセンシングして、図６（ｃ）に示すように、波形のピーク値（図６（ｃ）に丸印で示す値）を検出できる。このとき、この例に示すように、信号解析部４１は、振動発電素子２１２の出力信号について、正値又は負値を検出し、さらにそのレベル（「１」又は「２」）を検出することができる。ここで、正値又は負値は、キャリッジ８０の移動開始等の動作を表すものとなり、レベルは、キャリッジ８０の移動量や移動速度等を表すものとなる。また、それら値の検出インターバルは、キャリッジ８０の定常的な動作時間を表すものとなる。

このように、信号解析部４１では、振動発電素子２１２の出力信号をセンシングして、振動発電素子２１２の出力信号から様々な情報を検出することができる。そして、信号解析部４１は、装着状態判定では次のような処理を実施している。
図７は、装着状態判定処理の処理手順を示す。
図７に示すように、先ずステップＳ１１において、信号解析部４１は、振動発電素子２１２の出力信号のピーク値を検出すると共に、そのピーク値の前後（例えば±１μｓｅｃ）の値を検出する。

続くステップＳ１２において、信号解析部４１は、前記ステップＳ１１で検出したピーク値の大きさとそのピーク値の前後の値の大きさとの差分値を検出する。
続くステップＳ１３において、信号解析部４１は、認識用キャリッジ駆動信号と振動発電素子２１２の出力信号との時間軸方向のずれを検出する。具体的には、信号解析部４１は、認識用キャリッジ駆動信号のピーク値と、該認識用キャリッジ駆動信号のピーク値に対応する振動発電素子２１２の出力信号のピーク値との時間軸方向の間隔を検出する。

続くステップＳ１４において、信号解析部４１は、判定用比較データを取得する。具体的には、信号解析部４１は、前記ステップＳ１１で出力信号を得た振動発電素子２１２（その振動時信号検出部２１０）を備えたカートリッジ２００が装着された個別装着部に対応するデータを取得する。すなわち、信号解析部４１は、該振動発電素子２１２の出力信号と比較するために予め設定されているデータを取得する。このようなことから、判定用比較データは、例えば、前記ステップＳ１２で検出したような差分の情報と前記ステップＳ１３で検出したような間隔の情報とを含むものとなる。例えば、判定用比較データは、テーブル等として、主制御４０のメモリー等の記憶部に記憶されている。

続くステップＳ１５において、信号解析部４１は、誤装着判定を行う。具体的には、信号解析部４１は、前記ステップＳ１２で検出した差分値及び前記ステップＳ１３で検出した間隔値と、前記ステップＳ１４で取得した判定用比較データとを比較する。信号解析部４１は、この比較の結果、差分値及び間隔値と判定用比較データとが一致又はそれらの整合性が高い場合、正しく装着されていると判定し、そうでない場合、誤装着されていると判定する。

信号解析部４１は、以上のように装着状態判定処理を実施する。
ここで、装着状態判定処理は、新たに装着されたカートリッジ２００（例えば一のカートリッジ２００ａ）が備える振動発電素子２１２の出力信号について行うものである。しかし、既に装着されている他のカートリッジ２００（例えば他のカートリッジ２００ｂ〜２００ｆ）が備える振動発電素子２１２の出力信号についても行うこともできる。この場合には、図７の装着状態判定処理を繰り返して実施して、全てのカートリッジ２００ａ〜２００ｆが備える振動発電素子２１２の出力信号を用いて装着状態判定処理を実施する。

（動作及び作用等）
プリンターの一連の動作を説明する。図８及び図９は、主制御部４０と振動時信号検出部２１０による一連の動作を示す。図９は、主制御部４０と振動時信号検出部２１０による一連の処理を、各構成部のシーケンスチャートとして示したものである。

図９に示すように、ユーザがカートリッジ２００をカートリッジ装着部１００の個別装着部に装着し、印刷指示したとする。すると、主制御部４０では、キャリッジ動作開始判定部４２が、カートリッジ２００がカートリッジ装着部１００の個別装着部に装着され、かつユーザによる印刷指示がなされたとの判定をする（図８のステップＳ２１、ステップＳ２２）。

そして、主制御部４０は、通常のキャリッジ動作の処理を行う（図８のステップＳ２３）。すなわち、キャリッジ駆動信号生成部４３が、キャリッジ通常駆動指令信号をキャリッジ駆動部４４に出力する（図９のステップＳ２３−１）。そして、キャリッジ駆動部４４が、そのキャリッジ通常駆動指令信号に基づくキャリッジ通常駆動信号によりキャリッジ８０を駆動する（図９のステップＳ２３−２）。

これにより、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆでは、振動発電素子２１２による発電及び充電の処理が行われる（図８のステップＳ２４）。すなわち、キャリッジ８０の駆動により振動発電素子２１２に機械的振動が付与されるため、振動発電素子２１２が発電し（図９のステップＳ２４−１）、蓄電部２１１が充電される（図９のステップＳ２４−２）。

そして、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆでは、発生信号処理が行われる（図８のステップＳ２５）。すなわち、発生信号処理部２１３が、振動発電素子２１２の出力信号（電圧信号）に対してＡ／Ｄ変換等の処理をする（図９のステップＳ２５−１）。そして、発生信号処理部２１３の出力信号がメモリー２１４に記憶される（図９のステップＳ２５−２）。そして、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆは、そのようにメモリー２１４に記憶された信号を、Ｉ／Ｆ２１５及びアンテナ２１６を介してカートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆに送信する（図９のステップＳ２５−３）。このとき、発生信号処理部２１３、メモリー２１４、及びＩ／Ｆ２１５は、蓄電部２１１からの供給電力により駆動される。

一方、主制御部４０では、通常のキャリッジ動作の処理の後、カートリッジ認識用キャリッジ動作処理を行う（図８のステップＳ２６）。すなわち、キャリッジ駆動信号生成部４３が、キャリッジ８０に所定パターンの動作をさせる指示となる認識用キャリッジ駆動指令信号をキャリッジ駆動部４４に出力する（図９のステップＳ２６−１）。そして、キャリッジ駆動部４４が、その認識用キャリッジ駆動指令信号に基づく認識用キャリッジ駆動信号によりキャリッジ８０を駆動する（図９のステップＳ２６−２）。

これにより、振動時信号検出部２１０では、振動発電素子２１２による発電及び充電の処理が行われる（図８のステップＳ２７）。すなわち、キャリッジ８０の駆動により振動発電素子２１２に機械的振動が付与されるため、振動発電素子２１２が発電し（図９のステップＳ２７−１）、蓄電部２１１が充電される（図９のステップＳ２７−２）。
そして、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆでは、発生信号処理が行われる（図８のステップＳ２８）。すなわち、発生信号処理部２１３が、振動発電素子２１２が発生する信号（電圧信号）に対してＡ／Ｄ変換等の処理する（図９のステップＳ２８−１）。また、発生信号処理部２１３が出力する信号がメモリー２１４に記憶される（図９のステップＳ２８−２）。そして、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆは、そのようにメモリー２１４に記憶されたデータを、Ｉ／Ｆ２１５及びアンテナ２１６を介してカートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆに送信する（図９のステップＳ２８−３）。

このとき、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆは、認識用キャリッジ駆動信号によるキャリッジ８０の駆動終了後（ステッピング動作終了後）にメモリー２１４に記憶されているデータを一括して送信している。また、発生信号処理部２１３、メモリー２１４、及びＩ／Ｆ２１５は、蓄電部２１１からの供給電力により駆動される。
主制御部４０では、装着状態判定処理を行う（図８のステップＳ２９）。すなわち、信号解析部４１が、カートリッジ装着部１００のアンテナ１０３ａ〜１０３ｆに送信されてきた振動発電素子２１２の出力信号を基に、カートリッジの装着状態を判定する（図９のステップＳ２９−１）。

図１０を用いて装着状態判定処理を説明する。
図１０には、認識用キャリッジ駆動信号と、振動発電素子２１２の出力信号（信号解析部４１への入力信号）とを示している。さらに、振動発電素子２１２の出力信号については、個別装着部（例えば個別装着部１００ａ）に、それに対応する正しいカートリッジが装着されたもの（点線の値）と、個別装着部（例えば個別装着部１００ａ）に誤ったカートリッジが装着されたもの（一点鎖線の値）とを示している。

先ず、個別装着部にそれに対応する正しいカートリッジが装着された場合の装着状態判定処理を説明する。すなわち例えば、マゼンダのカートリッジ用の個別装着部にマゼンダのカートリッジが装着された場合である。
この場合、信号解析部４１は、振動発電素子２１２の出力信号（点線の値）のピーク値を検出すると共に、そのピーク値の前後の値を検出する（図７のステップＳ１１）。そして、信号解析部４１は、検出したピーク値とそのピーク値の前後の値との差分値を検出する（図７のステップＳ１２）。さらに、信号解析部４１は、認識用キャリッジ駆動信号のピーク値と振動発電素子２１２の出力信号のピーク値との時間軸方向の間隔を検出する（図７のステップＳ１３）。

一方、信号解析部４１は、個別装着部に対応する判定用比較データ（予め設定されているデータ）を取得する（図７のステップＳ１４）。すなわち例えば、マゼンダのカートリッジが備える振動発電素子２１２の出力信号の特性（差分値及び間隔値の情報）からなる判定用比較データを取得する。
そして、信号解析部４１は、先に検出した差分値及び間隔値と判定用比較データとを比較する（図７のステップＳ１５）。信号解析部４１は、この比較の結果、差分値及び間隔値と判定用比較データとが一致又はそれらの整合性が高いと判定するため、個別装着部にそれに対応する正しいカートリッジが装着された、すなわち例えば、マゼンダのカートリッジ用の個別装着部にマゼンダのカートリッジが装着されたと判定する。

次に、個別装着部に誤ったカートリッジが装着された場合の装着状態判定処理を説明する。すなわち例えば、マゼンダのカートリッジ用の個別装着部にマゼンダ以外（例えばイエロー）のカートリッジが装着された場合である。
この場合、信号解析部４１は、振動発電素子２１２の出力信号（一点鎖線の値）のピーク値を検出すると共に、そのピーク値の前後の値を検出する（図７のステップＳ１１）。そして、信号解析部４１は、検出したピーク値とそのピーク値の前後の値との差分値を検出する（図７のステップＳ１２）。さらに、信号解析部４１は、認識用キャリッジ駆動信号のピーク値と振動発電素子２１２の出力信号のピーク値との時間軸方向の間隔を検出する（図７のステップＳ１３）。

一方、信号解析部４１は、個別装着部に対応する判定用比較データ（予め設定されているデータ）を取得する（図７のステップＳ１４）。すなわち例えば、マゼンダのカートリッジが備える振動発電素子２１２の出力信号の特性（差分値及び間隔値の情報）からなる判定用比較データを取得する。
そして、信号解析部４１では、先に検出した差分値及び間隔値と判定用比較データとを比較するようになる（図７のステップＳ１５）。信号解析部４１は、この比較の結果、差分値及び間隔値と判定用比較データとが一致せず又はそれらの整合性が低いと判定するため、個別装着部に誤ったカートリッジが装着された、すなわち例えば、マゼンダのカートリッジ用の個別装着部にマゼンダ以外のカートリッジが装着されたと判定する。

ここで、振動発電素子２１２の出力特性は、該振動発電素子２１２を備えるカートリッジに応じて固有のものとされている。この例では、図１０中の点線の信号出力をする振動発電素子２１２の出力応答特性は高く、図１０中の一点鎖線の信号出力をする振動発電素子２１２の出力応答特性が低くなっている。
これにより、キャリッジ動作が同一パターンの場合でも、カートリッジが異なると、それらのカートリッジが備える振動発電素子２１２の出力信号の波形は異なるものになる。このような関係を利用して、前述のように、振動発電素子２１２の出力信号を基に、カートリッジの装着状態を判定している。

なお、振動発電素子２１２の出力特性は、付与される機械的振動の振動周期に左右される。さらに、キャリッジ８０を介して機械的振動が振動発電素子２１２に付与されるため、振動発電素子２１２の出力特性は、例えばカートリッジ２００の構造とキャリッジ８０の構造との組み合わせにより左右される。
よって、実際の振動発電素子２１２の出力特性は、これら機械的振動の振動周期等の影響を受けることになる。このようなことから、実際には、判定用比較データもそれらの影響を加味したデータが予め用意されることになる。

また、以上では、１つのピーク値について、そのピーク値の前後の値を検出するなどする処理を説明している。例えば、複数のピーク値について、そのピーク値の前後の値を検出するなどする処理をすることもできる。この場合には、装着状態判定の精度が高くなる。
また、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆは、前述のような信号解析部４１の処理内容に適合させた態様でデータを送信している。すなわち例えば、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆでは、信号解析部４１で検出（解析）する信号の数が９個（３タイミング×３箇所（ピーク値、ピーク値の前後値）)と仮定した場合、９個のデータを一括送信している。このとき、各データにデータセル（例えば、ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２，・・・）を割り当てて一括送信している。

主制御部４０は、以上のような装着状態判定処理を実施し、その判定結果が、カートリッジが正しく装着されているとの判定結果の場合、印刷動作を継続させる（図８のステップＳ３０、ステップＳ３１）。すなわち、キャリッジ駆動信号生成部４３が、印刷動作を継続させる指示（所定のキャリッジ動作の指示）となるキャリッジ駆動指令信号をキャリッジ駆動部４４に出力する（図９のステップＳ３０−１）。そして、キャリッジ駆動部４４が、そのキャリッジ駆動指令信号に基づくキャリッジ駆動信号によりキャリッジ８０に印刷動作を継続させる（図９のステップＳ３０−２）。

また、主制御部４０は、その判定結果が、カートリッジが誤装着されているとの判定結果の場合、カートリッジの再装着のための処理を行う（図８のステップＳ３０、ステップＳ３２）。すなわち、キャリッジ駆動信号生成部４３が、キャリッジ８０を所定位置に移動させる指示（所定のキャリッジ動作の指示）となるキャリッジ駆動指令信号をキャリッジ駆動部４４に出力する（図９のステップＳ３０−１）。そして、キャリッジ駆動部４４が、そのキャリッジ駆動指令信号に基づくキャリッジ駆動信号により、カートリッジの再装着が可能となる位置にキャリッジ８０を移動させる（図９のステップＳ３０−２）。

さらに、主制御部４０は、カートリッジが誤装着されているとの判定結果の場合、アラート処理を行う（図８のステップＳ３３）。すなわち、主制御部４０は、プリンター１０の表示部やコンピューター２０のモニター２１に誤装着の表示をさせる処理を行う（図９のステップＳ３３−１）。そして、主制御部４０は、カートリッジが再装着されたか否かを判定する（図８のステップＳ３４）。そして、主制御部４０は、カートリッジが再装着されたとの判定をすると、通常のキャリッジ動作の処理（図８のステップＳ２３）から再び処理を開始する。

以上のような処理により、カートリッジの交換時の初期ローディング動作としてキャリッジ８０をステッピング動作させることで、カートリッジが備えた振動発電素子２１２は、そのステッピング動作に応じた信号（ステッピング動作に応じた振動発電素子２１２からの信号のリターン）を出力するようになる。そして、主制御部４０は、その振動発電素子２１２の出力信号を基に、カートリッジの装着状態を判定すると共に、その判定結果に応じてキャリッジ８０を動作させている。

なお、この実施形態では、キャリッジ駆動信号生成部４３、キャリッジ駆動部４４、キャリッジ８０は振動付与手段に対応する。また、振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆにおける発生信号処理部２１３等の信号処理のための構成は取得手段に対応する。また、信号解析部４１は判定手段に対応する。

（本実施形態における効果）
（１）本実施形態の印刷システムでは、カートリッジ２００ａ〜２００ｆに予め設定される振動を付与すると（キャリッジ８０が動作されると）、振動発電素子２１２がカートリッジ２００ａ〜２００ｆの属性に応じた出力特性で信号を出力する。そのため、その出力信号を判定するとで、個別装着部１００ａ〜１００ｆへのカートリッジ２００ａ〜２００ｆの誤装着が判定可能になる。

これにより、実施形態の印刷システムでは、カートリッジ２００ａ〜２００ｆの誤装着によるプリンター１０の不具合の発生を抑止できる。
例えば、ユーザにより無理やり押し込まれて誤ったカートリッジが装着されてしまった場合でも、実施形態の印刷システムでは、その装着直後のキャリッジ動作により、誤装着されたことをユーザに報知できる。このように、実施形態の印刷システムでは、カートリッジの再装着を促すため、プリンター１０の不具合を最小限に留めることができる。

また、実施形態の印刷システムでは、装着部とカートリッジとの整合性の認識のために、型式や色毎に応じてカートリッジの形状を変えるような従来の措置を採用する必要もなく、個別装着部１００ａ〜１００ｆへのカートリッジ２００ａ〜２００ｆの誤装着が判定可能になる。

（２）実施形態の印刷システムでは、振動発電素子２１２の発電電力により発生信号処理部２１３等を駆動している。
これにより、実施形態の印刷システムでは、省電力で装着状態の判定が可能になる。
例えば、本実施形態の構成において、振動発電素子２１２を加速度センサに替えることも可能である。しかし、加速度センサを用いた場合には、外部（主制御部４０等）から振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆに電力供給するための構成が必要になる。

これに対して、本実施形態の印刷システムでは、振動発電素子２１２から振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆに電力供給できるため、振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆが自立動作可能になる。これにより、本実施形態の印刷システムは、主制御部４０と振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆとの間での信号の送受信を非接触で行うことができる。この結果、本実施形態の印刷システムにおいて、主制御部４０及び振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆの設計自由度を高くすることができる。

（３）本実施形態の印刷システムでは、キャリッジ動作の開始からその動作終了までの振動発電素子２１２の出力信号をメモリー２１４に記憶し、キャリッジ動作の終了後にメモリー２１４に記憶されている信号を主制御部４０に出力している。
これにより、本実施形態の印刷システムでは、振動発電素子２１２の出力信号を一括して主制御部４０に出力できる。よって、主制御部４０では、振動発電素子２１２の出力信号を基に一括して装着状態の判定をすることができる。

（４）本実施形態の印刷システムでは、各カートリッジ２００ａ〜２００ｆそれぞれに振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆを設けていることで、独立センシングが可能な構成になっている。これにより、本実施形態の印刷システムでは、複数のカートリッジ（各色のカートリッジ）を同時に装着したような場合でも、一回の認識用キャリッジ動作で、それら同時に装着した複数のカートリッジの装着状態を判定できる。

（実施形態の変形例）
（１）図１１に示すように、振動時信号検出部２１０の構成において、メモリー２１４を省略することもできる。このような構成の場合、振動時信号検出部２１０は、振動発電素子２１２の出力信号をリアルタイムで主制御部４０に送信する。そして、主制御部４０では、逐次送信されてくる信号をデータセル（例えば、ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２，・・・）に割り当ててメモリー等の記憶部に記憶する。例えば、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆの各アンテナ２１６とカートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆとの間の信号の送受信状態が良好に得られるような場合には、このような構成を採用する。
このような構成にした場合、印刷システムでは、例えば、振動時信号検出部２１０から主制御部４０にデータを一括送信する構成と比較してデータ量を少なくできる。

一方で、このような構成と比較して、メモリー２１４を設けた構成（図４の構成）の場合の印刷システムでは、全体の動作が円滑になる。例えば、印刷システムは、仮に振動時信号検出部２１０で振動発電素子２１２の出力信号を検出できなかったポイントがあった場合でも、再度、キャリッジ８０を動作させることで振動発電素子２１２の出力信号を検出でき、振動時信号検出部２１０側でデータを補足することができる。

この結果、印刷システムは、主制御部４０（信号解析部４１）での振動発電素子２１２の出力信号（振動時信号検出部２１０からの送信データ）に基づくカートリッジの装着状態判定を円滑に行うことができ、その判定時間が長くなってしまうのを防止できる。

また、各振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆの各アンテナ２１６とカートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆとの間の信号の送受信状態を良好に得ることが難しい場合には、メモリー２１４を設けた構成（図４の構成）を採用することが好ましい。

（２）本実施形態では、その変形例として、図１２に示すように、振動時信号検出部２１０と主制御部４０（信号解析部４１）と電線１２０を電気的に接続して、振動発電素子２１２の出力信号を有線により主制御部４０に送信することもできる。
さらに、本実施形態では、主制御部４０に電力供給部４５を備えて、主制御部４０の電力供給部４５から振動時信号検出部２１０（発生信号処理部２１３等）に有線により電力供給することもできる。
このような構成にした場合、本実施形態の印刷システムは、振動発電素子２１２の出力信号の送信や電力供給を安定して行うことができる。

（３）本実施形態では、その変形例として、振動発電素子２１２の外部（振動発電素子２１２の出力段）に、振動発電素子２１２の出力信号の特性（応答特性等）を調整する回路又は素子を設けることもできる。例えば、そのような回路又は素子を、振動発電素子２１２の後段に配置されている発生信号処理部２１３内に設ける。なお、このように振動発電素子２１２の外部で該振動発電素子２１２の出力信号の特性を調整することは、実質的には、振動発電素子２１２において振動発電特性を設定することと等価と言える。

このような構成にした場合、本実施形態では、振動発電素子２１２を共通構造として振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆを構成できる。この場合、例えば、出荷時に、ヒューズやＥＥＰＲＯＭ等に応じて付加回路を選択するだけで、各カートリッジ２００ａ〜２００ｆの属性に応じた振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆを、その各カートリッジ２００ａ〜２００ｆに搭載することができる。

（４）本実施形態では、カートリッジ２００ａ〜２００ｆの上面に振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆを備えている。これに対して、本実施形態では、その変形例として、カートリッジ２００ａ〜２００ｆの他の部位に振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆを備えることもできる。
これにより、本実施形態の印刷システムでは、振動発電素子２１２又は振動時信号検出部２１０が小型かつ薄型であるため、例えば、カートリッジ装着部１００とカートリッジ２００ａ〜２００ｆとの間のわずかな隙間を利用して振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆ（振動発電素子２１２）を配置することができる。

（５）本実施形態では、その変形例として、各カートリッジ２００ａ〜２００ｆが備える振動時信号検出部２１０ａ〜２１０ｆのアンテナ２１６とそれに対応するカートリッジ装着部１００の各アンテナ１０３ａ〜１０３ｆとの間で個別の周波数帯で信号を送受信することもできる。
このような構成にした場合、本実施形態の印刷システムは、隣接するアンテナ間で混信することなく送受信を確実に行うことができる。

（６）本実施形態では、認識用のキャリッジ動作をさせて、カートリッジ２００ａ〜２００ｆの装着状態を判定している。これに対して、本実施形態では、その変形例として、認識用のキャリッジ動作を別途実施することなく、カートリッジの装着直後の通常のキャリッジ動作時の振動発電素子２１２の出力信号に基づきカートリッジ２００ａ〜２００ｆの装着状態を判定することもできる。
このような構成にした場合、本実施形態の印刷システムは、通常のキャリッジ動作を有効に利用し、かつ早期にカートリッジ２００ａ〜２００ｆの装着状態を判定できる。

（７）本実施形態では、振動発電素子２１２の電流信号に基づいて装着状態の判定処理をしている。これに対して、本実施形態では、その変形例として、振動発電素子２１２の電圧信号に基づいて装着状態の判定処理をすることもできる。

４０ 主制御部、４１ 信号解析部（判定手段）、４３ キャリッジ駆動信号生成部（振動付与手段）、４４ キャリッジ駆動部（振動付与手段）、８０ キャリッジ（振動付与手段）、２００ａ〜２００ｆ カートリッジ、２１０ａ〜２１０ｆ 振動時信号検出部、２１２ 振動発電素子、２１３ 発生信号処理部（取得手段）

Claims (7)

1. 装着部に装着された印刷材収容容器に予め設定される振動を付与する振動付与手段と、
   前記振動付与手段が前記印刷材収容容器に前記予め設定される振動を付与したときに、前記印刷材収容容器に備えられ該印刷材収容容器の属性に対応して振動発電特性が設定されている振動発電素子の前記振動発電特性を取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した前記振動発電特性を基に、前記印刷材収容容器の前記装着部への装着状態を判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とする印刷装置。
2. 前記取得手段は、前記振動発電素子の発電電力により駆動されることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記予め設定される振動の付与開始時から前記予め設定される振動の付与終了時までに前記取得手段が取得した前記振動発電素子の振動発電特性を記憶する記憶手段を備え、
   前記判定手段は、前記記憶手段に記憶された前記振動発電特性を基に前記印刷材収容容器の前記装着部への装着状態を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
4. 前記判定手段は、前記振動発電特性と予め設定される比較用データとを比較して、前記印刷材収容容器の前記装着部への装着状態を判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の印刷装置。
5. 前記振動発電特性は、前記振動発電素子の電圧の出力特性又は電流の出力特性であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の印刷装置。
6. 印刷材収容容器の属性に対応して振動発電特性が設定されている振動発電素子と、
   前記振動発電素子の前記振動発電特性を取得する取得手段と、
   を備えることを特徴とする印刷材収容容器。
7. 前記取得手段は、前記振動発電素子の発電電力により駆動されることを特徴とする請求項６に記載の印刷材収容容器。

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