JP2011177932A - プリンタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適正なインクカートリッジを用いた場合との適正でないインクカートリッジを用いた場合の差別化を可能とするプリンタ装置を提供する。
【解決手段】プリンタヘッド６０と、インクカートリッジ７０を着脱させるカートリッジ装着部８０と、吐出制御ブロック１２０とを備えたプリンタ装置において、インクカートリッジ７０は、吐出波形の制御情報が書き込まれるインクチップ７５を備え、カートリッジ装着部８０は、ＲＦＩＤ８５を備え、ＲＦＩＤ８５がインクチップ７５から読み取った吐出波形の制御情報に基づいて、インクカートリッジが適正か否かを判断し、適正であると判断した場合には、インクチップ７５から読み取った波形の情報に基づいてインクの吐出を制御し、適正でないと判断した場合には、デフォルト波形の情報に基づいて、プリンタヘッドのインクの吐出を制御することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、インクカートリッジがメーカー指定品か否かを判断し、この判断結果に基づいてインク吐出制御を行うプリンタ装置に関する。

プリンタ装置として代表的なものにインクジェットプリンタがある。インクジェットプリンタは、プリンタヘッドを印刷媒体に対して前後左右に相対移動させるとともにノズルからインクの微粒子を印刷媒体に噴射して印刷対象面に文字や、図形、模様、写真等の情報を印刷する装置である。この種のプリンタ装置では、プリンタヘッドに設けられる圧電素子等の吐出駆動源に吐出波形を送信し、プリンタヘッドが左右に移動しながら、当該吐出駆動源が吐出波形に応じた粒径のインクをノズルから吐出させることにより、帯状の印刷領域に所望の情報を印刷できるように構成される。

以上のようなプリンタ装置において、ユーザがメーカー指定品（推奨品、純正品）以外のインクカートリッジを使用することがあり、これが、故障等のトラブルの原因となることがある。これらのトラブルを防止するため、適正でないインクカートリッジが使用された場合には、インクの排出量を多くすることによりノズルの目詰まり等の発生を抑止するプリンタ装置（特許文献１を参照）がある。また、インクの着弾位置ずれを改善したり、インクの付着量を調整したりすることにより、適正でないインクカートリッジが用いられても安定した品質の画像をユーザに提供することが可能なプリンタ装置(特許文献２を参照)も公知となっている。

特開２００７−１１８３３９号公報 特開２００９−１８４９５号公報

しかしながら、上記のようなプリンタ装置では、適正でないインクカートリッジを用いた場合でも問題無く良好な画質の印刷ができる、という効果は得られるものの、不適正なインクカートリッジを用いた場合の制約が何らなされていないため、適正なインクカートリッジを用いた場合と不適正なインクカートリッジを用いた場合との差別化ができず、コストが安い不適正なインクカートリッジの使用を助長させる虞があるという課題があった。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、適正なインクカートリッジを用いた場合と適正でないインクカートリッジを用いた場合との差別化を可能とするプリンタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るプリンタ装置は、インクを吐出し印刷媒体に印刷を施すプリンタヘッドと、プリンタヘッドにインクを供給するインクカートリッジを着脱可能に構成されるカートリッジ装着部と、プリンタヘッドによるインクの吐出を制御するために用いられる吐出制御情報を保持し、吐出制御情報を用いて、プリンタヘッドのインクの吐出を制御する吐出制御装置（例えば、実施形態における吐出制御ブロック１２０）とを備えたプリンタ装置において、インクカートリッジは、インクカートリッジに貯留されたインクに関する吐出制御情報を保持し、カートリッジ装着部は、該吐出制御情報を読み取り可能に構成され、吐出制御装置は、カートリッジ装着部がインクカートリッジの吐出制御情報を読み取ったとき、読み取った吐出制御情報に基づいて、インクカートリッジが適正か否かを判断し、インクカートリッジが適正であると判断した場合には、カートリッジ装着部が読み取ったインクカートリッジの吐出制御情報を用いて、プリンタヘッドのインクの吐出を制御し、インクカートリッジが適正でないと判断した場合には、インクカートリッジがカートリッジ装着部に装着される前に予め保持している吐出制御情報に基づいて、プリンタヘッドのインクの吐出を制御することを特徴とする。

また、吐出制御装置が、吐出制御情報を記憶保持する吐出情報記憶領域（例えば、実施形態における波形メモリ群１２４）を備え、インクカートリッジは、インクカートリッジに貯留されたインクに関する情報を記憶するインク情報記憶装置（例えば、実施形態におけるインクチップ７５）を備え、インク情報記憶装置には、予めインクカートリッジに貯留されたインクに関する吐出制御情報が書き込まれ、カートリッジ装着部は、インクカートリッジが装着された状態においてインクカートリッジのインク情報記憶装置に書き込まれた吐出制御情報を読み取る吐出制御情報読み取り装置（例えば、実施形態におけるＲＦＩＤ８５）とを備えて構成されることが好ましい。

そして、吐出情報記憶領域が、１個のデフォルト記憶領域（例えば、実施形態における第０波形メモリ１２４ａ）と、１個以上の最適化情報記憶領域（例えば、実施形態における第１及び第２波形メモリ１２４ｂ，１２４ｃ）とを備えて構成され、吐出情報記憶領域に保持された吐出制御情報は、デフォルト制御情報と、最適化制御情報とからなり、デフォルト制御情報は、予めデフォルト記憶領域に保持され、最適化制御情報は、純正インクが貯留された純正インクカートリッジに記憶保持されており、純正インクカートリッジをカートリッジ装着部に装着したときに最適化情報記憶領域に記憶され、吐出制御装置は、インクカートリッジが適正であると判断した場合には、最適化情報記憶領域に記憶された最適化制御情報に基づいて、プリンタヘッドのインクの吐出を制御し、インクカートリッジが適正でないと判断した場合には、デフォルト記憶領域に保持されたデフォルト制御情報に基づいて、プリンタヘッドのインクの吐出を制御することが好ましい。

なお、吐出制御装置が、インクカートリッジが適正でないと判断した場合に、適正でないインクカートリッジがカートリッジ装着部に装着された旨の履歴情報を記憶保持するログ記憶領域（例えば、ログメモリ１２３）を備えることが好ましく、また、吐出制御情報は、インクカートリッジ固有のシリアルナンバーと、インクカートリッジに貯留されたインクの属性を数値化したインク情報とが暗号化されて生成され、更には、シリアルナンバーとインク情報は、共通鍵を用いたブロック暗号アルゴリズムで暗号化されることが好ましい。

以上、本発明に係るプリンタ装置においては、吐出制御装置が、インクカートリッジが適正であると判断した場合はインクカートリッジの吐出制御情報を用いてインクの吐出を制御し、適正でないと判断した場合は予め吐出制御装置が保持している吐出制御情報を用いてインクの吐出を制御する。よって、適正なカートリッジが用いられた場合は、適正でないカートリッジが用いられた場合と比較して、より高品質の印刷画像を提供することができ、適正なカートリッジが装着された場合と適正でないカートリッジが装着された場合との明確な差別化を行うことができる。

また、吐出制御装置が吐出情報記憶領域を備え、インクカートリッジが貯留されたインクに関する情報を記憶するインク情報記憶装置を備え、そして、カートリッジ装着部に吐出制御情報読み取り装置を備えることにより、インクカートリッジが適正な場合は、インク情報記憶装置に書き込まれた吐出制御情報を使用することができ、それぞれのインクカートリッジごとに最適なインク吐出制御を行うことができる。

そして、吐出情報記憶領域が、１個のデフォルト制御情報が予め記憶されたデフォルト記憶領域と、１個以上の最適化制御情報が記憶される最適化情報記憶領域とを備えて構成されることにより、適正と判断したインクカートリッジのインク情報記憶装置から１個以上の最適化制御情報を受信し、最適化情報記憶領域に記憶させることができる。従って、装着されたカートリッジが適正である場合にはカートリッジの最適化制御情報を、適正でない場合にはデフォルト制御情報を、それぞれ使用するという制御を行うことにより、上記差別化は勿論、最適化制御情報をプリンタ装置に保持させることができる。

なお、吐出制御装置がログ記憶領域を備えることにより、適正でないインクカートリッジがカートリッジ装着部に装着された日時等の履歴情報を収集することが可能となる。また、吐出制御情報が、シリアルナンバーとインク情報とが暗号化されて生成されることにより、インクカートリッジのインクの情報等を隠蔽し、インクカートリッジが適正か否かの判断を安全に行うことができる。また、ブロック暗号アルゴリズムを用いることにより、実装のコストを抑えつつ、処理速度が速い上記判断及びインク吐出制御を実現することが可能となる。

本発明の適用例であるプリンタ装置を斜め前方から見た外観斜視図である。 上記プリンタ装置を斜め後方から見た外観斜視図である。 上記プリンタ装置における装置本体の要部構成を示す正面図である。 上記プリンタ装置におけるプリンタヘッドの概要構成を一列のノズル列について模式的に示す斜視図である。 上記プリンタ装置におけるコントロールユニット、カートリッジ装着部、及びインクカートリッジのシステム構成を示すブロック図である。 上記カートリッジ装着部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。 上記インクカートリッジにおけるユニークＩＤ書き込み処理を示すフローチャートである。 ＲＦＩＤ及び吐出制御ブロックにおけるインク判断処理を示すフローチャートである。 ＲＦＩＤ及び吐出制御ブロックにおけるインク吐出制御を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用したインクジェットプリンタ（以下、プリンタ装置と称する）の一例として、Ｘ−Ｙ二軸のうち、一軸を印刷媒体移動、他の一軸をプリンタヘッド移動としたタイプのプリンタ装置Ｐを斜め前方から見た斜視図及び斜め後方から見た斜視図をそれぞれ図１及び図２に示すとともに、このプリンタ装置Ｐにおける装置本体１の要部構成を図３に示しており、まず、これらの図面を参照してプリンタ装置Ｐの全体構成について説明する。なお、以降の説明において、図１中に付記する矢印Ｆ，Ｒ，Ｕの指す方向を、それぞれ前方、右方、上方と称して説明する。

プリンタ装置Ｐは、一般的には、メディアと称されるターポリンや塩ビシート等のシート状の印刷媒体Ｍに対して印刷等の所定動作を行う装置であり、大別的には横長矩形箱状の装置本体１と、この装置本体１を作業容易な高さに支持する支持部２と、支持部２の後側に設けられてロール状に巻かれた印刷媒体Ｍを送り出す送り出し機構３と、支持部２の前側に設けられて印刷が終了した印刷媒体Ｍを巻き取る巻き取り機構４とを備えて構成される。

装置本体１は、各機構の取り付けベースとなるボディ１０と、印刷媒体Ｍを支持するプラテン２０と、プラテン２０に支持された印刷媒体Ｍを前後に移動させるメディア移動機構３０（図３参照）と、プラテン２０の上方に位置して印刷媒体Ｍの上面に沿って左右に移動自在に支持され後述するプリンタヘッド６０を保持するキャリッジ４０と、プラテン２０に支持され印刷媒体Ｍに対してキャリッジ４０を左右に移動させるキャリッジ移動機構５０（図３参照）と、プリンタヘッド６０からのインク吐出制御を行う吐出制御ブロック１２０（後に詳述）を有しその他プリンタ装置Ｐの各部の作動を制御するコントロールユニット１００とを備えて構成されている。

ボディ１０は、図３に示すように、プラテン２０やメディア移動機構３０の送りローラ等が設けられる下部フレーム１１Ｌと、メディア移動機構３０のピンチローラ３１やキャリッジ４０の支持構造が設けられる上部フレーム１１Ｕとからなる本体フレーム１１を備え、上部フレーム１１Ｕと下部フレーム１１Ｌとの間に、印刷媒体Ｍが前後に挿通可能な横長窓状のメディア挿通部１５が形成される。

キャリッジ４０は、上部ボディ１１Ｕに取り付けられたガイドレール４５に、スライドブロック（不図示）を介して左右に移動自在に支持されており、キャリッジ駆動機構５０により駆動される。キャリッジ駆動機構５０は、ガイドレール４５の左右の側端近傍に設けられた駆動プーリ５１及び従動プーリ５２と、駆動プーリ５１を回転駆動させるサーボモータ５３と、駆動プーリ５１及び従動プーリ５２に巻き掛けられた無端ベルト状のタイミングベルト５５とを備えて構成され、キャリッジ４０は、タイミングベルト５５に連結固定されて構成される。サーボモータ５３の回転は、コントロールユニット１００の後述する移動制御ブロック１１０により制御され、キャリッジ４０は、移動制御ブロック１１０からサーボモータ５３に出力される駆動制御信号に応じた送り量で左右に移動される。

このように、印刷媒体Ｍに対して前後左右に相対移動されるキャリッジ４０に、インクを吐出するプリンタヘッド６０が設けられる。プリンタヘッド６０は、図４に示すように、ノズル６１と、圧力室６２と、インク供給室６３と、個別供給路６４と、吐出アクチュエータ６５とを備えて構成されている。ノズル６１は、多数並んで設けられ、ノズル６１，６１，６１…の各々に対応してその上方に圧力室６２，６２，６２…が区画形成され、圧力室６２，６２，６２…の上方に個別供給路６４，６４，６４…を介してインク供給室６３が形成されている。インク供給室６３には、図示省略するチューブ及び輸液ポンプを介して、後述するインクカートリッジ７０から液体インクが供給され、インク供給室６３及び圧力室６２は液体インクが充填された状態になり、当該液体インクは、吐出アクチュエータ６５の作動によりノズル６１から噴出される。

吐出アクチュエータ６５は、それぞれの圧力室６２に対応して設けられており、後述する吐出波形の制御情報（パルス状の駆動信号）を受信し、受信した制御情報に応じて圧力室６２内にて変形する。吐出アクチュエータ６５は、例えば凹凸状に変形し、凸状に変形し圧力室６２内に膨出した場合には、圧力室６２内のインクに付与される圧力が大きくなるためノズル６１からインクの粒が噴出される。また、凹状に変形した場合には、上記圧力が小さくなるためノズル６１から圧力室６２にインクが吸引される。なお、吐出波形の制御情報は、液体インクを、所定の加工プログラムに規定された着弾径で印刷媒体Ｍに吐出させるために用いられる制御情報であるが、これには、インクの種類や色彩等だけでなく、インクの脱気、製造年月日等に関する情報、プリンタヘッドの型式等による機械的ないし電気的性質に基づく制御情報が含まれていてもよい（後に詳述）。

コントロールユニット１００は、図５に示すように、移動制御ブロック１１０と、吐出制御ブロック１２０とを備えて構成される。移動制御ブロック１１０は、メディア移動機構３０のメディア送出モータ（不図示）及びキャリッジ移動機構５０のサーボモータ５３に駆動制御信号を出力し、メディア送出モータ及びサーボモータ５３は、この駆動制御信号に対応した回転量で回転する。これにより、印刷媒体Ｍが所定の送り量で前後に搬送されるとともに、キャリッジ４０が、所定の送り量で左右に移動する。

吐出制御ブロック１２０は、吐出波形の制御情報に基づきヘッド制御信号をプリンタヘッド６０の吐出アクチュエータ６５に送信し、吐出アクチュエータ６５の作動を制御する。吐出制御ブロック１２０には、時計１２１、ＣＰＵ１２２、ログメモリ１２３、及び波形メモリ群１２４が設けられる。時計１２１は、いわゆるシステムクロックに相当するプリンタ装置Ｐに内蔵された時計であり、プリンタ装置Ｐの電源のオンオフに拘わらず内部で稼動する時計である。ＣＰＵ１２２は、後述するインクカートリッジ７０のインクチップ７５のシリアルナンバー及びユニークＩＤ等の情報を取り込み、それらの情報に基づいてプリンタ装置Ｐのインク吐出制御を統括的に行う装置である。

ログメモリ１２３は、一連のインク吐出処理により出力される履歴情報（ログ）を格納する記憶領域である。ログメモリ１２３に記録されたログは、適正でないインクカートリッジが装着された旨の情報を収集するために用いられる。ログは、ログメモリ１２３に蓄積されるようになっているが、一定期間毎（例えば１か月おき）にログメンテナンスプログラムが稼動し、記録日時が古いもの（例えば１か月以上前に生成されたログ）から順次削除されるようになっている。波形メモリ群１２４は、インクの吐出波形そのものを格納するメモリであり、本実施形態では、第０波形メモリ１２４ａ、第１波形メモリ１２４ｂ、及び第２波形メモリ１２４ｃを備えて構成される。第０波形メモリ１２４ａには、後述するメーカー推奨波形が予め格納されており（後に詳述）、第１及び第２波形メモリ１２４ｂ，１２４ｃは、インク吐出制御時に最適化された吐出波形が格納されるが、プリンタ装置Ｐの製造後インクカートリッジ７０の装着前は、空の状態になっている。

ところで、プリンタ装置Ｐには、図２に示すように、ボディ１０の後面側にメディア挿通部１５を挟んで左右二カ所にカートリッジ装着部８０が設けられており、本実施形態では、各カートリッジ装着部８０に、インクカートリッジ７０を４個ずつ装着できるようになっている。カートリッジ装着部８０には、図６に示すように、ボディ１０の後面側に開口する装着口８１が設けられ、内部にインクカートリッジ７０をガイドするガイドレール（不図示）を有する左右４列の装着スロットが形成されている。カートリッジ装着部８０の奥部には、インクカートリッジ７０と嵌脱可能なインク吸入ポート（不図示）が装着スロット毎に設けられており、インクカートリッジ７０を装着スロットの奥まで押し込んだときにインクカートリッジ７０とインク吸入ポートとが連結され、インクカートリッジ７０に貯留された液体インクがインク吸入ポートから輸液ポンプにより吸入される。輸液ポンプに吸入された液体インクは、ボディ１０内部に設けられたチューブを介してプリンタヘッド６０のインク供給室６３に供給され、前述した吐出アクチュエータ６５の作動に応じてノズル列６１，６１，６１…から吐出される。

また、インクカートリッジ７０は、本実施形態におけるプリンタ装置Ｐに適合したメーカー指定のカートリッジである。インクカートリッジ７０には、インクチップ７５が設けられており、インクチップ７５には、図５に示すように、ＲＯＭ７１、ワンタイムＲＯＭ７２、及びＥＥＰＲＯＭ７３から構成される記憶手段が設けられており、これらの記憶手段に吐出波形の制御情報が書き込まれている（後に詳述）。

カートリッジ装着部８０には、各装着スロット毎にインクカートリッジ７０が装着された状態でインクチップ７５と対向し、インクチップ７５に書き込まれた制御情報を読み出し可能なＣＰＵ８７及びアンテナ８９（図５参照）を備えたＲＦＩＤ８５が設けられている。ＲＦＩＤ８５は、コントロールユニット１００の吐出制御ブロック１２０に電気的に接続されており、吐出制御ブロック１２０は、ＲＦＩＤ８５のＣＰＵ８７によりアンテナ８９を介して読み出された電波、すなわちインクチップ７５の吐出波形の制御情報に基づいて吐出アクチュエータ６５の作動を制御する。

インクチップ７５及びＲＦＩＤ８５には、上述した制御情報が書き込まれるが、外部からの顕微鏡等を用いたプローブ解析による物理攻撃、信号統計解析やタイミング解析等の論理攻撃、及び電力解析等の攻撃に対して耐性を有する暗号処理回路が形成されており、周知のリードライト機器では情報の取り出し、書き換えができない耐タンパ性が高いものを使用している。また、インクチップ７５及びＲＦＩＤ８５では、情報の暗号化及び復号が行われるが（後に詳述）、これらの暗号化及び復号の演算処理は、全てインクチップ７５、ＲＦＩＤ８５等の装置内で隠蔽されて実行されるため、装置外に演算結果等が漏れることはなく、安全に行われる。

インクチップ７５に書き込まれた吐出波形の制御情報は、吐出制御ブロック１２０が各吐出アクチュエータ６５に送信するパルス状の駆動信号であるが、正負の印加電圧及び時間、パルス波形の立ち上がり立ち下がりの傾斜及びパルスの発生タイミング等からなる波形情報である。吐出波形の制御情報は、インクカートリッジ７０の製造時に液体インクとのマッチング処理を行い、インク種等の情報に基づいて生成される。この吐出波形は、同一粒径のインクを吐出させる場合でも、インクの比重や粘度、表面張力等の物理的性質によって変化し、また、インク種や色彩に依っても異なったものとなる。例えば、色彩が同じブラック（ＢＫ）であっても、顔料インク、染料インク、昇華転写インクなどインク種が異なる場合は、それぞれの吐出波形が異なる。また、同一種類のインクであっても、ブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ライトマゼンダ（Ｌｍ）、ライトシアン（Ｌｃ）等の色彩によっても異なったものとなる。

また、インクチップ７５に書き込まれる吐出波形の制御情報は、インクカートリッジ７０内のインクの種類及び色彩等に１：１に対応した制御情報であり、この制御情報は、例えば、複数の着弾径に対応した吐出波形をマップ状に設定して構成したり、あるいは、基準となる着弾径の吐出波形と比例係数とを設定する等の方法で構成することができる。このように、本実施形態におけるプリンタ装置Ｐでは、吐出アクチュエータ６５を駆動させるための吐出波形の制御情報が、インクカートリッジ７０がカートリッジ装着部８０に装着されたときに１：１の対応関係で設定される。

以上のように構成されるプリンタ装置Ｐにおいて、ユーザは、メーカー指定でない不適正なインクカートリッジを使用することがあり、上記使用は故障等のトラブルの原因となるため、何らかの形で使用制限を掛けることが好ましい。そこで、本実施形態では、適正なインクカートリッジ７０が装着された場合と、適正でないインクカートリッジが装着された場合との作動の差別化を図っている。まず、カートリッジ装着部８０に装着されたインクカートリッジが適正か否かを判断する方法について、図５、図７及び図８を参照しながら説明する。

まず、インクチップ７５において、ＲＯＭ７１には、インクカートリッジ７０毎にユニークな数値で示されるシリアルナンバーがインクカートリッジ７０の製造時に割り当てられて記憶される。また、ＥＥＰＲＯＭ７３には、上記吐出波形の制御情報の基礎となるインク種、色彩、残量、使用期限等の情報（以下では、インク情報と称する。）と、これらの情報が改ざん等されることなく適正に送信されたか否かの検出、いわゆる誤り検出に用いられるビットデータのユニークチェックサムが予めハッシュ関数等の一方向性関数により算出され記憶されている。なお、上記のインク情報もユニークチェックサムと同様、数値化されビットデータとしてＥＥＰＲＯＭ７３に記憶されている。そして、ＲＯＭ７１に記憶されているシリアルナンバーと、ＥＥＰＲＯＭ７３に記憶されているインク情報とが暗号化されてユニークＩＤが生成され、このユニークＩＤがワンタイムＲＯＭ７２に書き込まれる。このユニークＩＤにより、インクカートリッジが適正か否かの判断が行われる。

上述した暗号化及びユニークＩＤの書き込み処理について、図７を用いて簡潔に説明する。まず、ユニークＩＤは、ＤＥＳ（Data Encryption Standard）又はＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）等、暗号化と復号に同じ鍵を用いる共通鍵暗号の一種であるブロック暗号を用いたブロック暗号アルゴリズムにより生成される。ブロック暗号アルゴリズムとは、固定長のビットデータ（ブロック）を単位として暗号化処理を行うアルゴリズムである。

本実施形態においては、予めインクカートリッジ７０のインクチップ７５に例えば１２８ビットの暗号化鍵（共通鍵、秘密鍵）及び拡大鍵が格納されている。暗号化鍵の鍵長については１２８ビットに限定されないが、短すぎると解読が容易になるため好ましくなく、長すぎると多くのバッファを使用するため好ましくない。この暗号化鍵は、万が一解読された場合を想定して、例えば一定期間（または装着回数）おきに自動変換されるようになっている。

インクチップ７５に格納されているシリアルナンバーとインク情報は、図７に示すように、上記暗号化鍵及び暗号化鍵から生成した２５６ビットの拡大鍵を用いて、所定のアルゴリズムで分割、結合、及び演算（論理和、論理積、排他的論理和等、所定の関数、乱数を用いた演算）が繰り返し行われて暗号化され（ステップＳ１０１）、所定の形式のビットデータであるユニークＩＤが生成される（ステップＳ１０２）。生成されたユニークＩＤは、ワンタイムＲＯＭ７２に書き込まれ記憶される（ステップＳ１０３）。なお、ユニークＩＤは、共通鍵がなければ復号できないため、万が一、第三者に傍受されてもその内容がわからないようになっている。

ＲＯＭ７１及びワンタイムＲＯＭ７２に書き込み可能な回数は１回なので、インクカートリッジ７０毎に一意なシリアルナンバーやユニークＩＤは、上書きできず改ざんされることはない。なお、ＥＥＰＲＯＭ７３については、内容の書き換えは可能であるが、部分的な書き換えはできず、書き換えをするには一旦全て内容を消去しなければならない。ＥＥＰＲＯＭ７３に記憶されている情報は、インクカートリッジ７０の内部の液体インクの状態に応じて適宜更新され、例えば、図示省略する表示装置に当該情報を表示させることにより、ユーザにインクカートリッジ７０の情報を通知することができる。

インクカートリッジ７０をカートリッジ装着部８０に装着させると、ＲＦＩＤ８５のＣＰＵ８７及びアンテナ８９がインクチップ７５からの電波を受信することにより、ＲＯＭ７１、ワンタイムＲＯＭ７２、及びＥＥＰＲＯＭ７３からシリアルナンバー、ユニークＩＤ、インク情報（インク種、色彩、残量、使用期限、ユニークチェックサム等）、及び共通鍵が読み出される（図５参照）。そして、読み出された情報は、ＲＦＩＤ８５のＣＰＵ８７によりユニークＩＤの復号が行われた後にコントロールユニット１００に送信される。コントロールユニット１００のＣＰＵ１２２は、ＲＦＩＤ８５から得た情報を基に復号データが適正であるか否かの判断を行う。以下で、その判断の方法について、図８を参照しながら説明する。

まず、ＲＦＩＤ８５は、シリアルナンバー、ユニークＩＤ、及びインク情報を読み込む（ステップＳ２０１）。そして、共通鍵を用いてユニークＩＤの復号処理を行う（ステップＳ２０２）。この復号処理によりシリアルナンバー及びインク情報を得た後、これらの情報からハッシュ関数等の一方向性関数によりチェックサムを生成する。そして、このチェックサムの値と上記インク情報に含まれるユニークチェックサムの値と比較し、値が同一であれば、インクチップ７５からの情報の送信前後において情報が改ざんされておらず、値が同一でなければ情報が改ざんされている可能性があると判断する。このように、チェックサムの値が同一であれば復号データが適正であると判断し（ステップＳ２０３）、インクカートリッジが適正であると判断する（ステップＳ２０４）。また、チェックサムの値が異なるときは復号データは適正でないと判断し（ステップＳ２０３）、このときは、データが改ざんされている可能性がありその旨を表示手段等によりユーザに通知するとともに、インクカートリッジが適正でないと判断し（ステップＳ２０５）、ログメモリ１２３に、インク情報、及び時計１２１から得られたタイムスタンプを不適正インクカートリッジ使用履歴として記録する（ステップＳ２０６）。

なお、インク判断処理では、ユニークＩＤ自体の正当性も判断され、例えば、ユニークＩＤが他のインクカートリッジのもののコピーであったり、桁数が異なっていたり、ビットデータ以外の形式となっていたりする場合も、インクカートリッジが不適正であると判断し（ステップＳ２０５）、ログメモリ１２３に、インク情報、及び時計１２１から得られたタイムスタンプを不適正インクカートリッジ使用履歴として記録する（ステップＳ２０６）。

以上のように、インクカートリッジが適正が否かの判断（インク判断処理）を行うが、本実施形態におけるプリンタ装置Ｐのインク吐出制御では、インク判断処理と併せて、適正なインクカートリッジを用いた場合と適正でないインクカートリッジを用いた場合との印刷画質の差別化を行うことができるようになっている。以下で、図９を参照しながら、本実施形態のインク吐出制御について説明する。このインク吐出制御は、新しいインクカートリッジを初めてカートリッジ装着部８０に装着して、印刷処理を実行する際に行われる。

まず、上述したインク判断処理（図８参照）、すなわち、シリアルナンバー、ユニークＩＤ、及びインク情報をＲＦＩＤ８５がインクチップ７５から取得し、インクカートリッジが適正か否かが判断される（ステップＳ３０１）。適正と判断した場合は、プログラムにおける整数型の変数ｎに０が格納され（ステップＳ３０２）、ｎの値がインクリメントされる（ステップＳ３０３）。その後、第１波形メモリ１２４ｂに吐出波形が存在するか否かの確認が行われる（ステップＳ３０４）。第１波形メモリ１２４ｂに吐出波形が存在する場合には、ステップＳ３０３に戻り再びｎの値がインクリメントされ、第２波形メモリ１２４ｃに吐出波形が存在するか否かの確認が行われる（ステップＳ３０４）。このように、ステップＳ３０３及びステップＳ３０４を経て、吐出波形が第ｎ波形メモリに格納される（ステップＳ３０５）。そして、第ｎ波形メモリに格納された吐出波形は、吐出アクチュエータ６５に送信され（ステップＳ３０６）、吐出アクチュエータ６５は受信した吐出波形に基づいて印刷媒体Ｍにインクの吐出を行って、インク吐出制御は終了する。

上述した処理は、新しいインクカートリッジを初めてカートリッジ装着部８０に装着する際に行われるが、同じインクカートリッジを再度カートリッジ装着部８０に装着したときは、吐出制御ブロック１２０は、当該インクカートリッジの情報を認識しているため、ステップＳ３０１〜Ｓ３０５の処理は省略され、第ｎ波形メモリに格納されている吐出波形を吐出アクチュエータ６５に送信する処理（ステップＳ３０６）のみが行われる。

一方、ステップＳ３０１で適正でないと判断した場合は、第０波形メモリ１２４ａの吐出波形、すなわちメーカー推奨の波形を吐出アクチュエータ６５に送信する（ステップＳ３０７）。そして、ログメモリ１２３に、インク情報、及び時計１２１から得られたタイムスタンプを不適正インクカートリッジ使用履歴として記録して（ステップＳ３０８）、インク吐出制御は終了する。

上記のように、適正なインクカートリッジ７０がカートリッジ装着部８０に装着された場合には、マッチング処理を行い最適化された吐出波形が用いられるため、インクの特性が考慮された高画質な印刷処理を施すことができる。これに対し、適正でないインクカートリッジがカートリッジ装着部８０に装着された場合には、メーカー推奨波形（デフォルト波形）を使用するため、上記のような高画質の印刷処理を施すことはできない。このように、適正なインクカートリッジが用いられた場合と適正でないインクカートリッジが用いられた場合の差別化を行うことができる。

以上、本実施形態では、適正なインクカートリッジを用いた場合に吐出波形を最適化し印刷を高画質にする例を示したが、上記差別化の内容はこれに限定されることはない。例えば、適正でないインクカートリッジを用いた場合には、インクの混合を起因とするノズルの目詰まりを防止するため、インクの吐出量を通常より多くするようにしてもよい。また、ユーザは、意図せず適正でないインクカートリッジを使用している可能性もあるので、適正でないインクカートリッジが用いられた場合には、表示手段を介してその旨をユーザに通知し、カートリッジの交換を促すようにしてもよい。

また、本実施形態では、インクカートリッジが適正か否かの判断（インク判断処理）において、シリアルナンバーとインク情報を暗号化したユニークＩＤを使用したが、例えば、インク情報としてインクカートリッジにおけるインクの累積使用量を追加し、インクの累積使用量がインクカートリッジに入るインクの最大量を超えている場合もインクカートリッジが適正でないと判断するようにしてもよい。このようにしてインク判断処理の精度を上げることも可能である。

なお、本実施形態では、共通鍵暗号を用いたブロック暗号アルゴリズムを用いた例について説明したが、暗号化のアルゴリズムとしてはこれに限定されない。例えば、ストリーム暗号アルゴリズムを用いてもよい。ただし、ストリーム暗号の場合は、鍵の展開や乱数生成等の際に多くのバッファが必要となるという問題はある。

また、共通鍵暗号方式でなく、ＲＳＡ、電子署名等の公開鍵暗号方式を用いてもよい。公開鍵暗号方式を用いた場合は、例えば、インクカートリッジ側に公開鍵を本体側で秘密鍵を持つというように、インクカートリッジと本体で異なった鍵を持つ。従って、共通鍵暗号方式より暗号化及び復号に時間はかかるものの、解読が困難になるため安全性をより高めることができる。なお、共通鍵暗号方式は、公開鍵暗号方式と比較して、暗号化及び復号の処理が高速であり、安価で提供でき、更に、ハードウェア化が容易でそのチップも入手しやすいという利点はある。

また、上記の例では、波形メモリ群１２４が３個の波形メモリを備える例について示したが、これに限らず、２個または４個以上の波形メモリを備えていても本実施形態のインク吐出制御を行うことは可能である。また、ログメモリ１２３に出力、保持されている不適正インクカートリッジの使用履歴についてはログメモリ１２３に蓄積させるたけでなく、インターネット等の通信手段を介して、機器の情報（シリアルナンバー等）と共にメーカーサポートセンター等へ送信させるようにしてもよい。

更に、インクチップ７５の記憶手段についても、その種類、個数、配置について、上記実施形態に限定されることはなく、例えば、ＥＥＰＲＯＭ７３の代わりに、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＵＶ−ＥＰＲＯＭ等を用いることも可能であり、また、ＲＯＭ７１、及びワンタイムＲＯＭ７２として、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ等を用いることも可能である。

なお、本実施形態におけるインクチップ７５及びＲＦＩＤ８５は、上述したように耐タンパ性が高いものを使用しているが、例えば、インクチップ７５としてセキュアマイコンを用いることにより、電波のプロトコル（通信方式）を変えて、電波の安全性を高めることもできる。また、通信方式としては、Bluetooth（登録商標）、赤外線通信、無線ＬＡＮ等を用いることも可能である。

また、上述した実施形態では、インクジェットプリンタの一例として、Ｘ−Ｙ二軸のうち、一軸を印刷媒体移動、他の一軸をプリンタヘッド移動としたタイプのプリンタ装置を示したが、本発明の適用対象としてはこのプリンタ装置に限定されることはない。プリンタヘッドにおけるノズル、圧力室、及びインク供給室等の構成も上述した例に限定されることはない。すなわち、本発明は他のタイプのインクジェットプリンタ、例えば、印刷媒体をテーブル上に固定保持してテーブルを移動させるテーブル移動タイプ、印刷媒体を保持したテーブルに対してＸ軸キャリッジ及びＹ軸キャリッジがＸ−Ｙ両方向に移動するヘッド移動タイプ等のインクジェットプリンタについても同様に適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

Ｍ 印刷媒体
Ｐ プリンタ装置
６０ プリンタヘッド
７０ インクカートリッジ
７５ インクチップ（インク情報記憶装置）
８０ カートリッジ装着部
８５ ＲＦＩＤ（吐出制御情報読み取り装置）
１２０ 吐出制御ブロック（吐出制御装置）
１２３ ログメモリ（ログ記憶領域）
１２４ 波形メモリ群（吐出情報記憶領域）
１２４ａ 第０波形メモリ（デフォルト記憶領域）
１２４ｂ 第１波形メモリ（最適化情報記憶領域）
１２４ｃ 第２波形メモリ（最適化情報記憶領域）

Claims (6)

1. インクを吐出し印刷媒体に印刷を施すプリンタヘッドと、
   前記プリンタヘッドにインクを供給するインクカートリッジを着脱可能に構成されるカートリッジ装着部と、
   前記プリンタヘッドによるインクの吐出を制御するために用いられる吐出制御情報を保持し、前記吐出制御情報を用いて、前記プリンタヘッドのインクの吐出を制御する吐出制御装置とを備えたプリンタ装置において、
   前記インクカートリッジは、前記インクカートリッジに貯留されたインクに関する吐出制御情報を保持し、前記カートリッジ装着部は、前記吐出制御情報を読み取り可能に構成され、
   前記吐出制御装置は、
   前記カートリッジ装着部が前記インクカートリッジの前記吐出制御情報を読み取ったとき、前記吐出制御情報に基づいて、前記インクカートリッジが適正か否かを判断し、
   前記インクカートリッジが適正であると判断した場合には、前記カートリッジ装着部が読み取った前記インクカートリッジの吐出制御情報を用いて、前記プリンタヘッドのインクの吐出を制御し、
   前記インクカートリッジが適正でないと判断した場合には、前記インクカートリッジが前記カートリッジ装着部に装着される前に予め保持している吐出制御情報に基づいて、前記プリンタヘッドのインクの吐出を制御することを特徴とするプリンタ装置。
2. 前記吐出制御装置は、前記吐出制御情報を記憶保持する吐出情報記憶領域を備え、
   前記インクカートリッジは、前記インクカートリッジに貯留されたインクに関する情報を記憶するインク情報記憶装置を備え、前記インク情報記憶装置には、予め前記インクカートリッジに貯留されたインクに関する吐出制御情報が書き込まれ、
   前記カートリッジ装着部は、前記インクカートリッジが装着された状態において前記インクカートリッジの前記インク情報記憶装置に書き込まれた吐出制御情報を読み取る吐出制御情報読み取り装置とを備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ装置。
3. 前記吐出情報記憶領域は、１個のデフォルト記憶領域と、１個以上の最適化情報記憶領域とを備えて構成され、
   前記吐出情報記憶領域に保持された吐出制御情報は、デフォルト制御情報と、最適化制御情報とからなり、
   前記デフォルト制御情報は、予め前記デフォルト記憶領域に保持され、
   前記最適化制御情報は、純正インクが貯留された純正インクカートリッジに記憶保持されており、前記純正インクカートリッジを前記カートリッジ装着部に装着したときに前記最適化情報記憶領域に記憶され、
   前記吐出制御装置は、
   前記インクカートリッジが適正であると判断した場合には、前記最適化情報記憶領域に記憶された前記最適化制御情報に基づいて、前記プリンタヘッドのインクの吐出を制御し、
   前記インクカートリッジが適正でないと判断した場合には、前記デフォルト記憶領域に保持された前記デフォルト制御情報に基づいて、前記プリンタヘッドのインクの吐出を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ装置。
4. 前記吐出制御装置は、前記インクカートリッジが適正でないと判断した場合に、適正でないインクカートリッジが前記カートリッジ装着部に装着された旨の履歴情報を記憶保持するログ記憶領域を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプリンタ装置。
5. 前記吐出制御情報は、前記インクカートリッジ固有のシリアルナンバーと、前記インクカートリッジに貯留されたインクの属性を数値化したインク情報とが暗号化されて生成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプリンタ装置。
6. 前記シリアルナンバーと前記インク情報は、共通鍵を用いたブロック暗号アルゴリズムで暗号化されることを特徴とする請求項５に記載のプリンタ装置。

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