JP2016524557A - インクジェット画像形成装置および光検出方法 - Google Patents

Abstract

インクジェット画像形成装置および光検出方法であって、該インクジェット画像形成装置は、複数のインクカートリッジ（１）と、ガイドシャフト（２０７）上に移動可能なスライドキャリッジ（２０５）と、受光ユニット（２１０）と、ランダム選択ユニットと、制御ユニット（１０２）とを含む。該インクジェット画像形成装置および光検出方法は、インクカートリッジ装着位置の検出方法を改善し、互換性のあるインクカートリッジチップが装着されたインクカートリッジが正しい位置に装着されたか否かをインクジェット画像形成装置が検出できないような状況を低減または回避することができる。これによって印刷品質を低下したりプリンタを壊したりするなどの問題を回避する。インクジェット画像形成装置には、複数の受光ユニットが設置されれば、さらにインクカートリッジの装着位置の検出効率を向上させることができる。【選択図】図１３

Description

本発明は、インクジェット印刷による画像形成分野に属し、特に、インクジェット画像形成装置および光検出方法に関する。

従来のインクジェット画像形成装置において、その内部に一つの受光ユニットが設置される一方、インクカートリッジチップ上に一つの発光ユニット（具体的にはＬＥＤ）が設置される。インクジェット画像形成装置は、対応する制御コマンドをインクカートリッジチップへ送信し、発光装置を点灯させたり消灯させたりするように制御することによって、インクカートリッジ位置の検出およびユーザへのインクカートリッジ状態の提示などのような機能を実現することができる（引例文献１参照）。具体的には、複数のインクカートリッジチップは、それぞれに自己の識別情報（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、単にＩＤ情報という）が記憶され、かつ同一のバスを介してインクジェット画像形成装置に接続される。インクジェット画像形成装置は、ＩＤ情報などが含まれたコマンドを送信することによって、インクカートリッジチップのいずれかを具体的に制御することができる。インクカートリッジチップは、インクジェット画像形成装置から受信したコマンドに含まれたＩＤ情報と自己側に記憶しているＩＤ情報とが同じである場合、制御対象が自己であることを確認し、かつコマンドにおける光制御情報に基づいて、インクカートリッジチップ上のＬＥＤを点灯させたり消灯させたりする。インクジェット画像形成装置は、特許文献１の明細書図面２１−２２に示されるフローに基づいてインクカートリッジチップから発された光を検出して、インクカートリッジが正しい位置に装着されたか否かを判断する。検出方法は、一つのインクカートリッジチップ上のＬＥＤを点灯させた後、インクカートリッジを装着しているキャリッジを受光器まで移動させて、点灯している該インクカートリッジを受光器に対向させ、受光器が受光できた場合、このインクカートリッジが正しい装着位置に装着されたことを意味し、続いて、他のインクカートリッジを順次点灯させ、キャリッジを移動させて、受光できたか否かを検出することによって、すべてのインクカートリッジが正しい位置に装着されたか否かを判断する。

しかしながら、該検出方法が簡単すぎ且つ顕著な規則性を有するため、後発の製造会社は、該検出方式の抜け穴を利用して、該検出方法を容易に回避可能な互換性のあるインクカートリッジチップを製造することができる。このような互換性のあるインクカートリッジチップが装着されたインクカートリッジを使用する場合、運悪くインクカートリッジが不注意で正しくない位置に装着されたが、インクジェット画像形成装置によって検出することができず、印刷における混色などのような品質問題が生じ、ひいてはプリンタのインクジェットヘッドを壊してしまう。該検出方法を回避できる方法としては、インクカートリッジチップは、インクジェット画像形成装置から受信されたコマンドには、インクカートリッジチップに記憶されているものと同じＩＤ情報が含まれるか否かを判断することがなく、インクカートリッジチップ上のＬＥＤを光制御情報に基づいて直接点灯させたり消灯させたりするような方法が知られている（特許文献２参照）。

幾らかその他のタイプのインクジェット画像形成装置は、特許文献１に記載の方法を利用してインクカートリッジの装着位置を検出することではないが、検出方法が簡単すぎ且つ規則性を有するという問題は同様に存在し、かつ光検出の時間が長すぎるという問題も存在している。そのため、従来の検出方法を改善することが必要である。

ＣＮ１６３６７４４Ａ ＣＮ１０３１８２８４９Ａ

本発明の実施例は、インクカートリッジチップの装着位置を検出するような方法を改善し、互換性のあるインクカートリッジチップの装着されたインクカートリッジが正しい位置に装着されたか否かをインクジェット画像形成装置が検出できないような状況を低減または回避するためのインクジェット画像形成装置と光検出方法を提供する。

＜本発明の態様１＞
本発明の態様１が提供するインクジェット画像形成装置は、
それぞれ発光ユニットを有する複数のインクカートリッジと、
ガイドレール上に移動可能なスライドキャリッジであって、第１の装着位置と第２の装着位置を含む複数の装着位置が上記スライドキャリッジの移動方向に配置されている該スライドキャリッジと、
ガイドレール上の上記スライドキャリッジの移動を制御するためのスライドキャリッジ制御ユニットと、
上記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光可能な受光ユニットと、
予め設定されたランダムアルゴリズムに基づいて、複数のインクカートリッジから、一つまたは複数のインクカートリッジを不自然なインクカートリッジとしてランダムに選択するランダム選択ユニットと、
インクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、且つ正しいインクカートリッジが上記装着位置に装着されたか否かを判別するための制御ユニットと、を含み、
上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置を上記受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットが、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記受光ユニットが受光した光の強度を第１の強度とし、上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置と異なる第２の装着位置を上記受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットが、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記受光ユニットが受光した光の強度を第２の強度とし、
上記制御ユニットが、上記の第１の強度と第２の強度に基づいて、正しいインクカートリッジが第１の装着位置に装着されたか否かを判別し、
正しいインクカートリッジが第１の装着位置に装着されたことを判別後、スライドキャリッジ制御ユニットが、スライドキャリッジを移動させて不自然なインクカートリッジが装着されようとする装着位置を上記受光ユニットに対向させ、制御ユニットが、不自然なインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記受光ユニットが受光した光の強度を第３の強度とし、
上記制御ユニットは、さらに上記の第３の強度に基づいて、上記不自然なインクカートリッジが装着されようとする装着位置に正しいインクカートリッジが装着されたか否かを判別する。

他の実施例において、オプションとして、上記インクジェット画像形成装置は、計時ユニットをさらに含み、
上記計時ユニットは、制御ユニットが上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させる時刻と、受光ユニットが第１の強度の光を受光した時刻との時間差を演算するのに用いられ、
上記制御ユニットは、さらに上記の第１の強度と上記第２の強度と演算した時間差とに基づいて、正しいインクカートリッジが第１の装着位置に装着されたか否かを判別する。

他の実施例において、オプションとして、上記インクジェット画像形成装置は、少なくとも複数の異なる点滅周波数の発光モードを記憶するための記憶ユニットをさらに含み、
上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置を上記受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットが、記憶ユニットに記憶されている複数の発光モードから、一つの発光モードをランダムに選択して上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを制御し、このとき上記受光ユニットが受光した光の強度を第４の強度とし、
上記制御ユニットは、さらに上記の第４の強度がランダムに選択した上記発光モードに対応するか否かに基づいて、正しいインクカートリッジが第１の装着位置に装着されたか否かを判別する。

他の実施例において、オプションとして、上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置を上記受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットは、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記受光ユニットが受光した光の強度を第１の強度とし、制御ユニットは、第１の所定時間が経過後、該発光ユニットを消灯させ、上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置と異なる第２の装着位置を上記受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットは、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記受光ユニットが受光した光の強度を第２の強度とし、制御ユニットは、第２の所定時間が経過後、該発光ユニットを消灯させ、上記第１の所定時間と上記第２の所定時間との差分値が上記第１の所定時間の半分以下であり、あるいは、上記第１の所定時間または第２の所定時間の持続時間が、ランダム時間発生ユニットによって決定される。

本発明の別の態様によれば、ガイドレール上に移動可能なスライドキャリッジであって、第１の装着位置と第２の装着位置を含む複数の装着位置が上記スライドキャリッジの移動方向に配置されている該スライドキャリッジと、ガイドレール上の上記スライドキャリッジの移動を制御するためのスライドキャリッジ制御ユニットと、上記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光可能な受光ユニットと、を含むインクジェット画像形成装置に、複数のインクカートリッジのうちの一つが正しく装着されたか否かを判別する光検出方法をさらに提供し、上記方法は、
上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置を上記受光ユニットに対向させ、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットが点灯されたとき、上記受光ユニットの受光した光の第１の強度を検出するステップと、
上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置と異なる第２の装着位置を上記受光ユニットに対向させ、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットが点灯されたとき、上記受光ユニットの受光した光の第２の強度を検出するステップと、
上記の第１の強度と第２の強度に基づいて、正しいインクカートリッジが第１の装着位置に装着されたか否かを判別するステップと、
正しいインクカートリッジが第１の装着位置に装着されたことを判別後、
予め設定されたルールに基づいて、複数のインクカートリッジから、一つまたは複数のインクカートリッジを不自然なインクカートリッジとしてランダムに選択するステップと、
スライドキャリッジ制御ユニットがスライドキャリッジを移動させて不自然なインクカートリッジが装着されようとする装着位置を上記受光ユニットに対向させ、不自然なインクカートリッジの発光ユニットが点灯されたとき、上記受光ユニットの受光した光の第３の強度を検出するステップと、を含み
上記方法は、上記の第３の強度に基づいて、不自然なインクカートリッジが装着されようとする装着位置に正しいインクカートリッジが装着されたか否かを判別することをさらに含む。

＜発明の態様２＞
また、本発明の態様２が提供する他のインクジェット画像形成装置は、
それぞれ発光ユニットを有する複数のインクカートリッジと、
移動可能なスライドキャリッジであって、第１の装着位置と第２の装着位置を含む複数の装着位置が上記スライドキャリッジの移動方向に配置されている該スライドキャリッジと、
上記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光可能な受光ユニットと、
計時ユニットと、
インクカートリッジの発光ユニットを点灯させたり消灯させたりし、且つ正しいインクカートリッジが上記装着位置に装着されたか否かを判別するための制御ユニットと、を含み、
上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置を上記受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットは、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記受光ユニットの受光した光の強度を第１の強度とし、上記計時モジュールは、制御ユニットが発光ユニットを点灯させる時刻と受光ユニットが第１の強度の光を受光した時刻との時間差を演算するのに用いられ、上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置と異なる第２の装着位置を上記受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットは、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記受光ユニットの受光した光の強度を第２の強度とし、
上記制御ユニットは、上記の第１の強度と上記第２の強度と演算した時間差とに基づいて、正しいインクカートリッジが第１の装着位置に装着されたか否かを判別する。

＜発明の態様３＞
また、本発明の態様３が提供する他のインクジェット画像形成装置は、
それぞれが発光ユニットを有する複数のインクカートリッジと、
移動可能なスライドキャリッジであって、第１の装着位置と第２の装着位置を含む複数の装着位置が上記スライドキャリッジの移動方向に配置されている該スライドキャリッジと、
上記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光可能な受光ユニットと、
インクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、且つ正しいインクカートリッジが上記装着位置に装着されたか否かを判別するための制御ユニットと、を含み、
上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置を上記受光ユニットに対向させるとき、制御ユニットは、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記受光ユニットの受光した光の強度を第１の強度とし、制御ユニットは、第１の所定時間が経過後、該発光ユニットを消灯させる；上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置と異なる第２の装着位置を上記受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットは、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記受光ユニットの受光した光の強度を第２の強度とし、制御ユニットは、第２の所定時間が経過後、該発光ユニットを消灯させ、上記第１の所定時間と上記第２の所定時間との差分値が上記第１の所定時間の半分以下であり、あるいは、上記第１の所定時間または第２の所定時間の持続時間が、ランダム時間発生ユニットによって決定され、
上記制御ユニットは、上記の第１の強度と第２の強度に基づいて、正しいインクカートリッジが第１の装着位置に装着されたか否かを判別する。

＜発明の態様４＞
また、本発明の態様４が提供する他のインクジェット画像形成装置は、
それぞれ発光ユニットを有する複数のインクカートリッジと、
移動可能なスライドキャリッジであって、第１の装着位置と第２の装着位置を含む複数の装着位置が上記スライドキャリッジの移動方向に配置されている該スライドキャリッジと、
上記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光可能な受光ユニットと、
少なくとも複数の異なる点滅周波数の発光モードを記憶するための記憶ユニットと、
インクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、且つ正しいインクカートリッジが上記装着位置に装着されたか否かを判別するための制御ユニットと、を含み、
上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置を上記受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットは、記憶ユニットに記憶されている複数の発光モードから、一つの発光モードをランダムに選択して上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを制御し、このとき上記受光ユニットの受光した光の強度を第１の強度とし、
上記制御ユニットは、上記の第１の強度がランダムに選択した上記発光モードに対応するか否かに基づいて、正しいインクカートリッジが第１の装着位置に装着されたか否かを判別する。

他の実施例において、オプションとして、上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置と異なる第２の装着位置を上記受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットは、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記受光ユニットの受光した光の強度を第２の強度とし、上記制御ユニットは、上記の第１の強度と第２の強度に基づいて、正しいインクカートリッジが第１の装着位置に装着されたか否かを判別する。

＜発明の態様５＞
本発明の態様５がさらに提供する他のインクジェット画像形成装置は、
それぞれ発光ユニットを有する複数のインクカートリッジと、
移動可能なスライドキャリッジであって、第１の装着位置と第２の装着位置を含む複数の装着位置が上記スライドキャリッジの移動方向に配置されている該スライドキャリッジと、
上記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光するための第１の受光ユニットと、
上記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光するための第２の受光ユニットと、
インクカートリッジの発光ユニットを点灯させたり消灯させたりし、且つ正しいインクカートリッジが上記装着位置に装着されたか否かを判別するための制御ユニットと、を含み、
上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置を上記第１の受光ユニットに対向させ、上記第１の装着位置と異なる上記第２の装着位置を上記第２の受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットは、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記第１の受光ユニットと第２の受光ユニットの受光した光の強度をそれぞれ第１の強度および第２の強度とし、その後制御ユニットは上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを消灯させるとともに、上記第２の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記第１の受光ユニットと第２の受光ユニットの受光した光の光量をそれぞれ第３の強度および第４の強度とし、
上記制御ユニットは、さらに上記の第１の強度と第２の強度と第３の強度と第４の強度に基づいて、正しいインクカートリッジがそれぞれ第１の装着位置と第２の装着位置に装着されたか否かを判別する。

このように、インクジェット画像形成装置が複数の受光ユニットを有して、スライドキャリッジの移動の回数を少なくすることができるため、複数のインクカートリッジの装着位置を短時間で検出できることが分かる。

本発明が提供するインクジェット画像形成装置および光検出方法によれば、インクカートリッジ装着位置の検出方法を改善し、互換性のあるインクカートリッジチップが装着されたインクカートリッジが正しい位置に装着されたか否かをインクジェット画像形成装置が検出できないような状況を低減または回避することができる。これによって印刷品質を低下したりプリンタを壊したりするなどの問題を回避することができる。インクジェット画像形成装置には複数の受光ユニットが設置されれば、さらにインクカートリッジの装着位置の検出効率を向上させることができる。

本発明の実施例または従来技術における技術方案をより明確に説明するために、以下、実施例または従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、下記の図面は本発明の幾つかの実施例であり、当業者にとっては、創造的な労働なしのことを前提としてこれらの図面からその他の図面を得ることができる。
図１は、インクジェット画像形成のためのインクカートリッジの構造図である。 図２は、インクジェットプリンタの斜視図である。 図３は、インクジェットプリンタの本体カバーが開けられた状態での斜視図である。 図４は、各インクカートリッジと本体側の制御回路との間の電気接続関係図である。 図５は、インクカートリッジの発光回路と受光ユニットの受光回路との配置の回路図である。 図６Ａは、実施例１における黒色インクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図６Ｂは、実施例１における黒色インクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図７Ａは、実施例１におけるシアン色インクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図７Ｂは、実施例１におけるシアン色インクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図８Ａは、実施例１におけるマゼンタ色インクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図８Ｂは、実施例１におけるマゼンタ色インクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図９Ａは、実施例１における黄色インクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図９Ｂは、実施例１における黄色インクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図を示す。 図１０Ａは、インクカートリッジの装着が誤った状況下のインクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図１０Ｂは、インクカートリッジの装着が誤った状況下のインクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図１１は、発光から受光までの時間の差を示す時間軸線である。 図１２は、持続発光している持続時間と持続的に受光していた持続時間の時間軸線を示す。 図１３は、インクジェット画像形成装置に記憶されている発光モードの矩形波信号を例示的に示す概念図である。 図１４Ａは、実施例５における黒色とシアン色のインクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図１４Ｂは、実施例５における黒色とシアン色のインクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図１５Ａは、実施例５におけるマゼンタ色と黄色のインクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。 図１５Ｂは、実施例５におけるマゼンタ色と黄色のインクカートリッジの装着位置を確認する過程の概略図である。

本発明に係る実施例の目的、技術方案及び利点をより明確にするために、以下、本発明に係る実施例の図面を参照しながら、本発明に係る実施例における技術方案について明確かつ完全な説明を行う。言うまでもなく、説明される実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、全部の実施例ではない。また、本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働なしの前提で得られたその他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

以下、図面を参照しながら、本発明のインクジェット画像形成装置の内部構成と動作原理について例示的に説明する。したがって、本発明の請求範囲は実施例のような特定の例に限定されるものではない。

図１は、本発明のインクジェット画像形成装置に取り外し可能に装着されたインクカートリッジの構造図である。該インクカートリッジ１は、インクをプリンタへ供給するインク吐き口１２とインクを格納するケース１１とを備える。該ケースは、底側面と前側面と底側面に対向する上側面とを有する。インク吐き口１２が底側面に設置され、インクカートリッジチップ１００が前側面に設置される。インクカートリッジ１００は、発光ユニット１０１を含む。該発光ユニット１０１が、前側面の、上側面に近接する位置に設置される。インクカートリッジチップ１００は、回路基板１０３と制御ユニット１０２とインターフェース回路１０４とを含む。

ここでは、制御ユニットは、一般的には、制御回路と記憶回路とを含む。制御回路は、記憶回路に記憶されている制御プログラムとインクジェット画像形成装置から送信されてきたコマンドとに基づいて、各項目の処理を実行する。記憶回路には、一般的には、制御プログラムとイメージングカートリッジに関する情報とが記憶されている。該イメージングカートリッジに関する情報は、例えば、インクカートリッジの識別情報と、メーカーと、製造日付と、インク使用量とインク残量などの情報である。インクカートリッジの識別情報は、インク色情報でもよく、制御ユニットのデバイスアドレスでもよく、あるいは、異なる種類のインクカートリッジを区別可能なその他の情報でもよい。該記憶回路は、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ、強誘電体メモリ、相変化メモリなどの汎用的な不揮発性メモリを利用してもよいし、例えば、ＳＲＡＭ＋バッテリまたはコンデンサ、ＤＲＡＭ＋バッテリまたはコンデンサのような、揮発性メモリと給電電源とを組み合わせるという方法を利用してもよい。

インターフェースユニットは、インクジェット画像形成装置に電気接続され、画像形成装置から送信されてきたコマンドを受信するためのものである。インターフェースユニットとインクジェット画像形成装置との接続方式は有線方式でもよいし、無線方式でもよい。以下、有線方式を例として説明する。

図２は、上記インクカートリッジを装着して画像形成を実現するインクジェットプリンタ２００を示す。図３は、図２に示す本体カバー２０１が開けられた状態での斜視図を示す。

図２に示すように、インクジェットプリンタ２００の要部は、記録ヘッドとインクカートリッジとが装着されたスライドキャリッジ２０５（図３）を走査することで記録を実行するような機構で構成される。該要部は、本体カバー２０１及び他のケース部分で覆われる。該要部の前方と後方には排紙トレイ２０３と自動給紙装置（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｈｅｅｔ Ｆｅｅｄｅｒ、ＡＳＦ）２０２とがそれぞれ設置される。該インクジェットプリンタ２００は、ディスプレイを有する操作ユニット２１３をさらに含む。該ディスプレイは、主体カバー２０１が開けられた状態と閉められた状態での該インクジェットプリンタ２００の状況をそれぞれ表示する。該操作ユニット２１３には、電源スイッチとリセットスイッチとがさらに設置される。

図３に示すように、主体カバー２０１が開けられた状態では、ユーザが、記録ヘッドユニット１０５及びインクカートリッジ１Ｋ、１Ｃ、１Ｍと１Ｙ（Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹはそれぞれｂｌａｃｋ、ｃｙａｎ、ｍａｇｅｎｔａとｙｅｌｌｏｗの略語であり、以下、これらのインクカートリッジが同じ符号「１」で示されることがある）が搭載されたスライドキャリッジ２０５の移動範囲を見ることができる。実際は、主体カバー２０１が開けられたとき、スライドキャリッジ２０５が図３に示すほぼ中心の位置（以下、「インクカートリッジ取り替え位置」と称す）に自動的に移動されるような操作が実行される。ユーザは、該インクカートリッジ取り替え位置で各インクカートリッジを取り替えることができる。

記録ヘッドユニット１０５は、記録ヘッドユニット１０５内の各種類の色のインクに対応するシート状の記録ヘッド（図３には示せず）を含む。これらの記録ヘッドは、スライドキャリッジ２０５の移動によって、例えば紙のような記録媒体を走査するとともに、該走査の動作期間でインクを記録媒質に噴射することによって、記録を実現することができる。すなわち、スライドキャリッジ２０５が、スライドキャリッジ２０５の移動方向に延伸されているガイドシャフト２０７とスライド可能に相互に噛合され、スライドキャリッジモータからドライバベルトを介して伝達されてきた駆動力によって駆動されて移動する。これにより、Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹの色のインクの各記録ヘッドに対応して、本体側の制御回路から可撓性ケーブル２０６を介して送信された噴射データに応じて、インク噴射を実現することができる。インクジェットプリンタ２００には、給紙ローラと排紙ローラを含む給紙機構がさらに設置される。これにより、自動給紙装置２０２から供給された記録媒体（図示せず）を排紙トレイ２０３に搬送する。インクカートリッジホルダと一体設置される記録ヘッドユニット１０５が、スライドキャリッジ２０５に取り外し可能に取り付けられる。インクカートリッジホルダには、インクカートリッジを装着するための複数の位置が設置される。これらのインクカートリッジの装着位置がスライドキャリッジの移動方向に沿って配置される。これらの位置に、該記録ヘッドユニット１０５に対して、各インクカートリッジ１が取り外し可能に装着される。

記録ヘッドユニット１０５は、各インクカートリッジ１に対応するコネクタを有する。コネクタが、可撓性ケーブル２０６に接続される。もう一方、各コネクタは、それぞれ対応するインクカートリッジ１に設置されているインクカートリッジチップのインターフェース回路１０４と電気接続される。このため、本体側の制御回路は、さらに、可撓性ケーブル２０６を介して、インクカートリッジチップ上の発光ユニット１０１ごとの点灯と消灯を制御することができる。

より具体的には、上記インクカートリッジ取り替え位置において、いずれかのインクカートリッジ１にインク残量が不足するとき、該インクカートリッジ１上の発光ユニット１０１は、交互に点灯されたり消灯されたりすることにより、点滅な光信号となる。このような場合、ユーザは、インクジェットプリンタ２００の上方からインクカートリッジ１を点検することで、点滅な光信号を見ることができる。これにより、インク容量の状態をユーザへ提示するという目的が達成できる。

受光素子を有する受光ユニット２１０は、スライドキャリッジの移動範囲の端部に近接するように設置される。そして、各インクカートリッジ１の発光ユニット１０１は、スライドキャリッジ２０５が移動されている期間において該受光ユニット２１０を経過する時、各インクカートリッジ１の発光１０１ユニットが点灯され（つまり、発光）、かつ発光ユニット１０１から発せられた光を受光ユニット２１０で受光する。このときのスライドキャリッジ２０５の位置に応じて、スライドキャリッジ２０５上の各インクカートリッジ１の位置を検出することができる。

図４は、各インクカートリッジ１の回路基板１００を組み込めた例において、インクカートリッジ１と本体側のメイン制御回路３００を接続するための可撓性ケーブル２０６の配線構造を示す。図４に示すように、四つのインクカートリッジ１を電気接続するための線路は、４本の信号線が含まれるとともに、四つのインクカートリッジ１で共有される（いわゆる「共通バス接続」という）。換言すれば、各インクカートリッジ１に用いる接続線路には、電源信号線「ＶＤＤ」とアース信号線「ＧＮＤ」とデータ信号線「ＤＡＴＡ」とクロック信号線「ＣＬＫ」の４本の信号線が含まれる。電源信号線「ＶＤＤ」がインクカートリッジチップへの給電に用いられる。データ信号線「ＤＡＴＡ」は、以下、説明するように、メイン制御回路３００から、例えば発光ユニット１０１を点灯させたり点滅させたりするなどのような操作に関する制御信号（制御データ）を、インクカートリッジチップへ送信する。本実施例において４本の信号線が使用されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、その他の方法を利用してアース信号を得ることができれば、アース信号線「ＧＮＤ」を省略してもよい。また、信号線の「ＣＬＫ」と「ＤＡＴＡ」を組み合わせることができる。このような場合、一つのインクカートリッジ１に１本の信号線「ＤＡＴＡ」を提供することを不要とし、且つ可撓性ケーブル２０６中の信号線数を少なくなることができる。例えば、プリンタにおいて、八種類の色のインクカートリッジのそれぞれに、１本のデータ信号線ＤＡＴＡを設置するとき、１１本の信号線が必要である。すなわち、８本のデータ信号線ＤＡＴＡと１本の電源信号線ＶＤＤと１本のアース信号線ＧＮＤと１本のクロック信号線ＣＬＫとが必要である。このため、可撓性ケーブル２０６の配線構造が複雑になるとともに、コストも上がる。したがって、上記共通バス接続によって、複数種類の色のインクカートリッジが装着されたインクジェットプリンタに、低コストの長所を備えさせる。インクカートリッジチップに記憶されている識別情報を利用し、上記の共通バスを介して、上記識別情報付きの読み書き操作コマンド（例えば、読み出しコマンド、書き込みコマンド）または光制御コマンド（例えば、点灯コマンド、消灯コマンド）を、インクカートリッジチップへ送信することができる。このように特許文献１（ＣＮ１６３６７４４Ａ）の記載のように特定のインクカートリッジを具体的に制御することができる。

メイン制御回路３００は、インクジェットプリンタ２００において、データ処理と操作制御とを実行する。したがって、図示しないが、メイン制御回路３００は、一般的には、ＣＰＵと、操作を制御するためのプログラムが記憶されているＲＯＭと、ワークエリアとするＲＡＭなどを含む。メイン制御回路３００は、制御回路３００のＲＯＭに記憶されているプログラムに基づいて発光ユニットの発光を制御したり、受信された光の強度に基づいて光電流を検出したり、スライドキャリッジ２０５の移動とインクカートリッジ１の位置を点検したりなどする。

図５は、インクカートリッジチップの発光回路と受光ユニット２１０の受光回路との配置の回路図を示す。発光ユニットは、ＬＥＤから構成され、且つスイッチトランジスタによって、ＬＥＤの陰極がＧＮＤに接地されるか否かを制御して、ＬＥＤを点灯させたり消灯させたりすることができる。スイッチトランジスタが導通されているとき、ＬＥＤの陰極がＧＮＤ端子に接続されることにより、ＬＥＤが点灯されることが分かる。また、発光ユニットは、その他の発光可能な素子から構成されてもよく、可視光または不可視光（例えば、赤外光）を発光することができる。受光ユニットは、光電トランジスタから構成されるセンサであり、かつその光電流が受光ユニットで受光した光の強度に応じて変化する。図５に示す回路のように、負荷抵抗の分圧が光電流の変化によって直接影響され、すなわち、光の強度の変化が電圧の変化に変換され、受光した光の強度が電圧で示されることができる。

実施例１
本実施例は、前述した複数のインクカートリッジとスライドキャリッジとスライドキャリッジモータと受光ユニットとメイン制御回路とが含まれるインクジェット画像形成装置を提供した。

メイン制御回路は、図６Ａと図６Ｂ〜図９Ａと図９Ｂに示されるインクカートリッジ位置の検出過程によって正しいインクカートリッジが装着待ち位置に装着されたか否かを確認する。スライドキャリッジ２０５は、ガイドシャフト２０７に沿って移動され、かつ左側から順番に設置される、黒色位置（Ｋ）とシアン色位置（Ｃ）とマゼンタ色位置（Ｍ）と黄色位置（Ｙ）との四つの位置を含む。黒色インクカートリッジ１Ｋとシアン色インクカートリッジ１Ｃとマゼンタ色インクカートリッジ１Ｍと黄色インクカートリッジ１Ｙとが、それぞれ黒色位置（Ｋ）とシアン色位置（Ｃ）とマゼンタ色位置（Ｍ）と黄色位置（Ｙ）とに対応して装着される。受光ユニット２１０がプリンタ２００に固定される。図６Ａ〜９Ｂは、インクカートリッジ１がスライドキャリッジ２０５における正しい位置に正しく装着された状態を示す。本発明においては、インクカートリッジの装着待ち位置とは、インクカートリッジが正しく装着されるべき位置である。例えば、黒色インクカートリッジ１Ｋの装着待ち位置が黒色位置（Ｋ）である。メイン制御回路３００のＲＯＭに記憶されているプログラムに基づいて、以下で説明しようとする発光ユニットの発光、受光した光の強度に基づいて行われる光電流の検出、スライドキャリッジ２０５の移動、インクカートリッジ１の位置の点検、を制御する。

図６Ａ〜６Ｂにおいて、黒色インクカートリッジ１ＫのＬＥＤ１０１がまず点灯される。図６Ａには、受光ユニット２１０が黒色インクカートリッジ１Ｋに対向する位置が示されている。このような場合、受光ユニット２１０が受光した光の強度は５６３ｍＶである。以下、図６Ａにおいていずれかの特定のインクカートリッジチップが点灯されるとともに、受光ユニットを特定のインクカートリッジの装着待ち位置に対向させて光検出を行うというプロセスは、対向位置検出として定義される。次に、図６Ｂには、スライドキャリッジ２０５がガイドシャフト２０７に沿って左へ一つのインクカートリッジの距離だけ移動され、かつ受光ユニット２１０をシアン色インクカートリッジ１Ｃに対向させた状態が示されている。このような場合、黒色インクカートリッジ１ＫのＬＥＤ１０１が点灯されているため、受光ユニット２１０に到達した光の強度は２０ｍＶである。これは、受光ユニット２１０を黒色インクカートリッジ１Ｋに対向させた状態でのものよりも格段に小さいものである。以下、図６Ｂにおいていずれかの特定のインクカートリッジチップが点灯され、且つ受光ユニットを特定のインクカートリッジの装着待ち位置に隣接する位置に対向させて光検出を行うというプロセスは、隣接位置検出として定義される。インクカートリッジが装着待ち位置に装着され、すなわち、インクカートリッジが正しく装着されたとき、対向位置検出段階において受光ユニットが受信した光の強度は、必ず隣接位置検出段階において受光した光の強度よりも格段に大きいことが分かる。受光ユニットが受光した光には、周辺光が含まれる可能性がある。例えば、図６Ｂにおいて、受光ユニットが受光した光の強度２０ｍＶとは、黒色インクカートリッジ１Ｋの発光ユニット１０１から散乱された光の強度である可能性もあり、インクジェット画像形成装置の内部および周辺からの周辺光の強度である可能性もある。

図７Ａ〜図９Ｂは、それぞれ、シアン色インクカートリッジ１ＣのＬＥＤ１０１が点灯された状態、マゼンタ色インクカートリッジ１ＭのＬＥＤ１０１が点灯された状態、および黄色インクカートリッジ１ＹのＬＥＤ１０１が点灯された状態において、上記操作を順次実行する状況の概略図である。各図面において、テーブルには、点灯されているインクカートリッジと、各インクカートリッジの装着待ち位置で受光ユニットが受光した光の強度の間の関係が示された。製造に誤差があるため、同じ回路を等しい電流が流れても、各インクカートリッジの複数のＬＥＤから発された光の強度にも変化がある。結果は、各インクカートリッジに装着されたＬＥＤ１０１の変化をもたらすことがある。また、インクカートリッジ１の取り替え頻度が異なるため、例えば、インクによるミスト（ｍｉｓｔ）のような汚れがインクカートリッジ１に付着されるため、出射された光の強度を低減させることがある。したがって、各インクカートリッジ１から出射された光の強度が変化することがある。

以下、インクカートリッジ１の位置を確認（判別）する方法について説明する。

上記図面に示すテーブルに対応するデータがインクジェットプリンタ２００の記憶ユニットに記憶され、かつ該データに基づいてインクカートリッジの装着位置は確認される。優先的に、黒色インクカートリッジ１Ｋの位置を確認する。黒色インクカートリッジ１ＫのＬＥＤ１０１が点灯されているとき、受光ユニット２１０の受光した光の強度が最大となる位置を検出する。黒色位置Ｋの強度が最大（５６３ｍＶ）で且つ閾値（例えば、１００ｍＶ）を超えるため、黒色インクカートリッジ１Ｋが黒色位置（Ｋ）に装着されたことを確認することができる。このような方法によって、点灯されているインクカートリッジの色が、受光した光の強度が最大となるスライドキャリッジ２０５の位置の色と一致する場合、インクカートリッジが正しい位置つまり装着待ち位置に装着されたことが確認できる。同様に、各種類の色に関する最大値を検出することによって、シアン色インクカートリッジとマゼンタ色インクカートリッジと黄色インクカートリッジとが、それぞれシアン色位置とマゼンタ位置と黄色位置とに対応して装着されたかを確認することができる。

続いて、誤り位置に装着されたインクカートリッジ１を点検するような方法について説明する。

図１０Ａ及び１０Ｂは、シアン色インクカートリッジ１Ｃとマゼンタ色インクカートリッジ１Ｍの装着位置が逆になる場合の位置検出プロセスの概略図を示す。すなわち、シアン色インクカートリッジ１Ｃがマゼンタ色位置（Ｍ）に、マゼンタ色インクカートリッジ１Ｍがシアン色位置（Ｃ）に装着された。図１０Ａにおいて、シアン色インクカートリッジ１Ｃが点灯され、受光ユニット２１０がシアン色位置（Ｃ）に装着されたマゼンタ色インクカートリッジ１Ｍに対向する。このような場合、受光ユニット２１０が受光した光の強度は２０ｍＶである。次に、図１０Ｂは、スライドキャリッジ２０５がガイドシャフト２０７に沿って左へ一つのインクカートリッジの距離だけ移動され、かつ受光ユニット２１０をマゼンタ色位置（Ｍ）に装着されているシアン色インクカートリッジ１Ｃに対向させた状態を示す。このような場合、シアン色インクカートリッジ１ＣのＬＥＤ１０１が点灯されているため、受光ユニット２１０に到達した光の強度は３２０ｍＶである。シアン色インクカートリッジ１ＣのＬＥＤ１０１が点灯されている時、受光ユニット２１０で受光した光の強度が最大となる位置がマゼンタ色位置（Ｍ）であるため、インクジェットプリンタ２００のメイン制御回路は、シアン色インクカートリッジ１Ｃがマゼンタ色位置（Ｍ）に誤って装着されたことを確認することができる。同様に、インクカートリッジのＬＥＤ１０１が点灯されている時、受光ユニット２１０で受光した光の強度が最大となる位置を検出することによって、マゼンタ色インクカートリッジ１Ｍがシアン色位置（Ｃ）に誤って装着されたことを確認することができる。

しかし、背景技術に説明したように、従来のインクジェット画像形成装置は、本発明の図６Ａ〜９Ｂと類似するような規則性を有するという検出方法のみを利用して、インクカートリッジの装着位置を確認するので、該検出方法の抜け穴が容易に見付けられる。したがって、本実施例において、従来の方法に従って、正しいインクカートリッジがいずれも装着待ち位置に装着されたことを確認後、一つまたは複数のインクカートリッジをさらに複数のインクカートリッジからランダムに抽出し、再びインクカートリッジ装着位置の追加的な検出を行う。

それに対応して、インクジェットプリンタのメイン制御回路は、さらに、予め設定されたランダムアルゴリズムに基づいて、一つまたは複数のインクカートリッジを複数のインクカートリッジから不自然なインクカートリッジとしてランダムに選択するための、ランダム選択モジュールまたはランダム選択プログラムを含むことができる。

予め設定された上記ランダムアルゴリズムは、複数のインクカートリッジが番号付けられた後、通常の乱数発生方法を利用して、インクカートリッジに対応付けられる一つまたは複数の番号をランダムに発生させることができる。複数のインクカートリッジの数をＮとし、Ｎ個のインクカートリッジはそれぞれ数字の１〜Ｎに対応付けられた後、範囲１〜Ｎに属する一つまたは複数の乱数を発生させる。このように一つまたは複数の不自然なインクカートリッジをランダムに選択することができる。また、乱数を現在のインクジェット画像形成装置のクロックに基づいて発生させてもよい。例えば、現在のインクジェット画像形成装置の内部クロックの秒針値（秒単位の値）を取る。例えば、秒針値が３７であり、Ｎで３２を割り得た余りに１を加算したものを乱数とする。

正しいインクカートリッジがいずれも装着待ち位置に装着されたことを確認後、スライドキャリッジ制御ユニット（つまり、スライドキャリッジモータ）は、不自然なインクカートリッジの装着待ち位置（つまり不自然なインクカートリッジの色に対応する装着位置）に受光ユニット２１０を対向させるように、スライドキャリッジ２０５を移動させる。その後、メイン制御回路は、予め設定されたルールに従って、不自然なインクカートリッジの発光ユニットを点灯させたり消灯させたりする。前述した図６Ａ〜図９Ｂに示すような検出方法は、いずれもまず対向位置検出を行い、つぎに隣接位置検出を行うことであるから、不自然なインクカートリッジに対して追加的な検出を行うとき、予め設定された上記ルールは、同様に「対向−隣接」の検出を行ってもよく、また、同様な「対向−隣接」の検出を繰り返す場合、容易に回避されることを避けるように、まず隣接位置検出を行い、つぎに対向位置検出を行ってもよく、つまり、「隣接−対向」か、さらに「隣接−対向−隣接」または「対向−隣接−対向」であってもよい。予め設定された該ルールが、必要に応じて設定される。

もう一方、受光ユニットが受光した光の強度が、予め設定されるルールによって異なる。メイン制御回路は、受光した光の強度の規律が予め設定されたルールに対応するか否かを判断することによって、不自然なインクカートリッジが装着待ち位置に装着されたか否かを確認する。つまり、正しいインクカートリッジが不自然なインクカートリッジの対応する装着待ち位置に装着されたか否かを確認する。例えば、メイン制御回路が「隣接−対向−隣接」のルールに従ってインクカートリッジの発光ユニットを点灯させたり消灯させたりするとき、受光ユニットの受光した光の強度が「小−大−小」のような、「隣接−対向−隣接」に対応する規律に合致すると、不自然なインクカートリッジが装着待ち位置に装着されたことを意味する。

ランダム選択モジュールまたはプログラムによって選択された不自然なインクカートリッジの数が一つ以上である場合、その他の不自然なインクカートリッジに対して予め設定された類似するようなルールを利用して追加的な検出を行う。

本実施例が提供したインクジェット画像形成装置は、追加的な位置検出にランダム性があるため、インクカートリッジの装着位置を検出する方法を改善し、互換性のあるインクカートリッジチップが装着されたインクカートリッジが正しい位置に装着されたか否かをインクジェット画像形成装置が検出できない状況の発生を低減または回避することによって、印刷品質を低下したりプリンタを壊したりするなどの問題の発生を避けることができる。

なお、本実施例において、インクジェット画像形成装置は、まず複数のインクカートリッジに対して、図６Ａ〜図９Ｂに示すような通常の方法に従って光検出を行わず、ランダム選択モジュールまたはプログラムを直接利用して不自然なインクカートリッジを直接選択してから、予め設定された上記ルールに従って不自然なインクカートリッジの発光ユニットを点灯させたり消灯させたりすると共に、受光ユニットが受光した光の強度に基づいて不自然なインクカートリッジが装着待ち位置に装着されたか否かを判断してもよい。ランダム選択された不自然なインクカートリッジがいずれも正しい位置に装着されると、インクカートリッジのすべてが正しい位置に装着されたことを大まかに判断することができる。

実施例２
上記実施例１において、メイン制御回路は、受光ユニット２１０が対向位置検出段階または隣接位置検出段階で受光した光の強度に対して時間的制限がなく、対向位置検出段階において受光した光が大きい強度を有することのみを要求するならば、メイン制御回路は、互換性のあるインクカートリッジチップに容易に騙されてしまう。例えば、対向位置検出段階において発光ユニットが持続発光している持続時間は２秒であって、受光ユニットは、受光した光の強度が最大となるか否かのみを判断するが、受光した光の強度が最大となる持続時間が２秒に近いか否かを判断しない。このような状況を避けるために、本実施例のインクジェットプリンタのメイン制御回路には、対向位置検出段階または隣接位置検出段階において受光ユニットが受光した光の強度が予め設定される強度に到達した時の時間を計時するための計時モジュールまたは計時プログラムがさらに含まれる。

相変わらずに図６Ａと図６Ｂを例として、図６Ａにおいて、スライドキャリッジが移動されて受光ユニット２１０を黒色位置（Ｋ）に対向させるとき、メイン制御回路は、上記黒色位置（Ｋ）に装着しようとする黒色インクカートリッジ１Ｋの発光ユニット１０１を点灯させる。このとき、受光ユニット２１０が受光した光の強度を第１の強度とし、計時モジュールまたは計時プログラムは、メイン制御回路が発光ユニットを点灯させる時刻と受光ユニットの受光した光の強度が第１の強度となる時刻との時間差を演算するのに用いられる。例えば、図１１に示すように、発光ユニットを点灯させる時刻から計時を開始し、受光ユニットの受光した光の強度が第１の強度となる時、計時モジュールまたは計時プログラムの計時時間（例えば、６００ミリ秒）を判断すると、両者の時間差（６００ミリ秒）を得ることができる。

或いは、図１２に示されているように、スライドキャリッジが移動されて受光ユニット２１０を黒色位置（Ｋ）に対向させるとき、メイン制御回路は、上記黒色位置（Ｋ）に装着しようとする黒色インクカートリッジ１Ｋの発光ユニット１０１を点灯させる。このとき、受光ユニット２１０が受光した光の強度を第１の強度とし、計時モジュールまたは計時プログラムは、メイン制御回路が発光ユニットを点灯させてから発光ユニットを消灯させるまでの持続時間Ｔ１を演算するとともに、受光ユニット２１０の受光した光の強度が第１の強度となる時刻から強度が第１の強度の光を受光不能となる時刻までの持続時間Ｔ２を演算する。その後、持続時間Ｔ１と持続時間Ｔ２との間の時間差を比較する。

図６Ｂにおいて、スライドキャリッジが移動されて、受光ユニット２１０を上記黒色位置（Ｋ）と異なるシアン色位置（Ｃ）に対向させるとき、メイン制御回路は、上記黒色位置（Ｋ）に装着しようとする黒色インクカートリッジ１Ｋの発光ユニット１０１を点灯させる。このとき、上記受光ユニット２１０が受光した光の強度を第２の強度とする。

メイン制御回路は、上記の第１の強度と、第２の強度と、演算した時間差と（上記のうちいずれか一つ）に基づいて正しいインクカートリッジが黒色位置（Ｋ）に装着されたか否かを確認する。メイン制御回路は、上記の第１の強度と第２の強度とに基づいて、正しいインクカートリッジが正しい位置に装着されたか否かを確認する方法については、すでに実施例１において説明したので、ここで重複な説明を省略する。明らかに、常に、異なるロットのデバイス間に比較的小さい格差があるため、上記の時間差の絶対値が比較的小さい場合（第１の所定持続時間値以下と定義され、例えば５０ミリ秒）、プロセスまたはデバイスから生じたものだと解することができるが、しかし、上記の時間差が比較的大きい場合（第１の所定持続時間値よりも大きい値と定義され、例えば、１００ミリ秒）、合理的ではないと解すべきである。このため、第１の強度でも第２の強度でも演算された時間差でも上記の要求を満足する場合こそ、正しいインクカートリッジが正しい装着位置に装着されたことを確認することができる。残りのインクカートリッジにも同様な方法を利用して正しい装着位置に装着されたか否かを確認することができる。

実施例３
従来技術において、光検出の効率を向上させるために、メイン制御回路は、対向位置検出段階と隣接位置検出段階において発光ユニットを点灯させる持続時間が異なる。具体的には、発光ユニットが点灯している持続時間は、対向位置検出段階では比較的長いが、隣接位置検出段階では比較的短い。このような規則性を有するため、互換性のあるインクカートリッジチップは、光制御コマンドを受信したとき、実行を遅延させることができる。遅延させた時間の長さが丁度隣接位置検出段階をオーバーラップした場合、対向位置検出段階では比較的大きい強度を持つ光を受光し、隣接位置検出段階では受光しないことを確保することができる。このようにして、インクジェットプリンタのメイン制御回路は、互換性のあるインクカートリッジチップに騙される。

このような状況を避けるために、本実施例のインクジェットプリンタのメイン制御回路には、ランダムな長さの時間を発生させるためのランダム時間発生モジュールまたはランダム時間発生プログラムがさらに含まれる。

さらに図６Ａおよび図６Ｂを例として、図６Ａにおいて、スライドキャリッジが移動されて受光ユニット２１０を黒色位置（Ｋ）に対向させるとき、メイン制御回路は、上記黒色位置（Ｋ）に装着しようとする黒色インクカートリッジ１Ｋの発光ユニット１０１を点灯させる。このとき、受光ユニット２１０が受光した光の強度を第１の強度とするが、制御ユニットは、第１の所定時間が経過すると該発光ユニットを消灯させる。図６Ｂにおいて、スライドキャリッジが移動されて受光ユニット２１０を上記黒色位置（Ｋ）と異なるシアン色位置（Ｃ）に対向させるとき、メイン制御回路は、上記黒色位置（Ｋ）に装着しようとする黒色インクカートリッジ１Ｋの発光ユニット１０１を点灯させる。このとき、上記受光ユニット２１０が受光した光の強度を第２の強度とするが、制御ユニットは、第２の所定時間が経過すると該発光ユニットを消灯させる。つまり、黒色インクカートリッジの発光ユニットは、対向位置検出段階と隣接位置検出段階において、点灯している持続時間がそれぞれ第１の所定時間と第２の所定時間である。なお、上記第１の所定時間と上記第２の所定時間との差分値が、第１の所定時間の半分以下である。或いは、上記第１の所定時間または第２の所定時間の持続時間が、ランダム時間発生ユニットによって決定される。

メイン制御回路は、上記の第１の強度と第２の強度とに基づいて、正しいインクカートリッジが黒色位置（Ｋ）に装着されたか否かを確認する。残りのインクカートリッジに対しても同様な方法を利用して正しい装着位置に装着されたか否かを確認することができる。

上述から分かるように、本実施例において、対向位置検出段階および隣接位置検出段階では、発光ユニットが点灯している持続時間がほぼ同じで、あるいは、持続時間がランダム時間発生ユニットによって決定されるため、互換性のあるインクカートリッジチップが遅延または光検出規則の記録によってインクジェット画像形成装置を騙すことを回避でき、インクカートリッジの装着位置を検出する機能の正常な実行を確保することによって、印刷品質を低下させたりインクジェット画像形成装置を壊したりするなどの状況の発生を避けることができる。

実施例４
従来技術において、インクジェット画像形成装置の受光ユニットは、発光ユニットが発光しているか否かを検出するのみに用いられる。すなわち、受光した光の強度が閾値を超えるか否かを判断することで、発光ユニットが発光しているか否かを検知する。しかし、このような変化しない検出及び判断方法は、規則を容易に形成して互換性のあるインクカートリッジチップに騙されやすい。このため、本実施例は、実施例１と同様に、複数のインクカートリッジとスライドキャリッジと受光ユニットと制御ユニットを含むインクジェット画像形成装置を提供するが、異なるのは、少なくとも複数の異なる点滅周波数の発光モードを記憶するための記憶ユニットがさらに含まれることである。本実施例において、複数とは、少なくとも二つを意味する。異なる点滅周波数の発光モードには、点滅周波数が一定である発光モードと点滅周波数が一定ではない発光モードとが含まれる。図１３に矩形波信号が示される。該矩形波信号は、図５に示すスイッチトランジスタを制御するためのものである。スイッチトランジスタは、矩形波信号がハイレベルになるとき導通されると仮定する。発光モード１と発光モード２とがどちらも点滅周波数が一定の発光モードであり、発光モード１の点滅周波数が発光モード２の点滅周波数より高いが、発光モード３が点滅周波数が一定ではない発光モードであり、点滅周波数が徐々に低くなることが分かる。本実施例において、図１３に示す５０％のデューティサイクルによって発光ユニットを制御することに限定されず、また、他のパーセントのデューティサイクルまたは可変のデューティサイクルでもよい。

相変わらず図６Ａを例とする。上記スライドキャリッジが移動されて上記受光ユニット２１０を黒色装着位置（Ｋ）に対向させるとき、インクジェット画像形成装置のメイン制御回路は、記憶ユニットに記憶されている複数の発光モードから、一つの発光モードをランダムに選択して上記黒色装着位置（Ｋ）に装着しようとする黒色インクカートリッジ１Ｋの発光ユニットを制御する。ランダムに選択されたものが図１３に示す発光モード１であると仮定すると、発光ユニットが４回／秒の点滅周波数（つまり、点滅周波数が４Ｈｚ）で順に点灯させたり消灯させたりする。このとき、受光ユニットが受光した光の強度は、ランダムに選択された発光モード１に対応して、デューティサイクルが約５０％である且つ周波数が約４Ｈｚである矩形波信号（ノイズなどの要素を考慮すれば、明確で標準的な矩形波信号ではない可能性はある）である。受光ユニットが受光した光の強度は発光モード１に対応するため、メイン制御回路が、黒色インクカートリッジ１Ｋが正しい黒色装着位置（Ｋ）に装着されたことを判断することができる。

ランダムに選択されたものが他の発光モードであれば、メイン制御器が、受光ユニットが受光した光の強度がランダムに選択された発光モードに対応するか否かに応じて、正しいインクカートリッジが装着待ち位置に装着されたか否かを確認することができる。

また、図６Ｂに示すように、上記スライドキャリッジが移動されて上記受光ユニット２１０を黒色装着位置（Ｋ）と異なるシアン色装着位置（Ｃ）に対向させるとき、制御ユニットが、上記黒色装着位置（Ｋ）に装着しようとする黒色インクカートリッジ１Ｋの発光ユニットを点灯させる。このとき、上記受光ユニットの受光した光の強度を第２の強度とする。上記制御ユニットは、対向位置検出において発光ユニットから出射された光を検出するだけではなく、第２の強度との組み合わせによって正しいインクカートリッジが装着待ち位置に装着されたか否かを確認する。

実施例５
インクジェット画像形成装置に装着されるインクカートリッジが五つある場合、図６Ａ〜９Ｂに示す方法に従ってインクカートリッジの装着位置を確認するために、スライドキャリッジを４回移動させる必要がある。画像形成に要求される色が一層多くなるため、インクジェット画像形成装置に装着されたインクカートリッジの数は８個（すなわち、８種類の色）となるが、一部では１２個となり得る。従来技術のように一つずつ移動させて検出すれば、検出ごとに長い時間も掛からなければならないので、インクジェット画像形成装置の作業効率が影響を受ける。このため、本実施例のインクジェット画像形成装置は、上記の複数のインクカートリッジとスライドキャリッジとメイン制御回路とを含むだけではなく、少なくとも二つの受光ユニットをさらに含む。説明の便宜上、第１の受光ユニット２１０と第２の受光ユニット２２０とを含む図１４Ａ〜図１５Ｂに示すインクジェット画像形成装置を例として、本実施例の具体的な技術方案については説明する。

図１４Ａ〜１４Ｂにおいて、黒色インクカートリッジ１ＫのＬＥＤ１０１とシアン色インクカートリッジ１ＣのＬＥＤ１０１とが順に点灯される。図１４Ａは、受光ユニット２１０を黒色インクカートリッジ１Ｋの位置に対向させ、かつ受光ユニット２２０をシアン色インクカートリッジ１Ｃの位置に対向させ、黒色インクカートリッジ１ＫのＬＥＤ１０１がまず点灯されるような状況を示す。このような場合、受光ユニット２１０が受光した光の強度は５６３ｍＶであるが、受光ユニット２２０が受光した光の強度は２０ｍＶである。これは、黒色インクカートリッジ１Ｋに対向する受光ユニット２１０が受光した光の強度よりも格段に小さいものである。つぎに、図１４Ｂに示すように、メイン制御回路は、上記黒色装着位置（Ｋ）に装着しようとする黒色インクカートリッジ１Ｋの発光ユニット１０１を消灯させるとともに、上記シアン色装着位置（Ｃ）に装着しようとするシアン色インクカートリッジ１Ｃの発光ユニット１０１を点灯させる。このような場合、シアン色インクカートリッジ１ＣのＬＥＤ１０１が点灯されているため、受光ユニット２１０に入射した光の強度は２０ｍＶであるが、受光ユニット２２０に入射した光の強度は３２０ｍＶである。

続いて、図１５Ａは、スライドキャリッジ２０５がガイドシャフト２０７に沿うって左へ二つのインクカートリッジの距離だけ移動され、かつマゼンタ色インクカートリッジ１Ｍを受光ユニット２１０に対向させるとともに、黄色インクカートリッジ１Ｙを受光ユニット２２０に対向させる状態を示す。図１４Ａ〜１４Ｂの制御方法と同様に、上記操作が順次実行される。マゼンタ色インクカートリッジ１Ｍと黄色インクカートリッジ１Ｙとを順次点灯させるとともに、受光ユニット２１０、２２０が受光した光の強度を記録する。図１４Ａ〜１５Ｂにおけるテーブルには、点灯されているインクカートリッジと、各インクカートリッジの装着待ち位置で受光ユニットが受光した光の強度との間の関係が示される。

以下、インクカートリッジ１の位置を確認する方法について説明する。

上記図面に示すテーブルに対応するデータが、インクジェットプリンタ２００の記憶ユニットに記憶され、かつ該データに基づいてインクカートリッジの装着位置が確認される。優先的には、黒色インクカートリッジ１Ｋの位置を確認する。黒色インクカートリッジ１ＫのＬＥＤ１０１が点灯されているとき、強度が最大となる光を受光した受光ユニット（受光ユニット２１０または受光ユニット２２０）を検出するとともに、該受光ユニットの位置を検出する。黒色位置Ｋにある受光ユニット２１０が受光した光の強度は最大（５６３ｍＶ）であり、且つ閾値（例えば、１００ｍＶ）を超え、さらに、黒色位置Ｋに対向しない受光ユニット２２０が受光した光の強度はきわめて小さい（２０ｍＶ）ため、黒色インクカートリッジ１Ｋが黒色位置（Ｋ）に装着されたことを確認することができる。このような方法によって、点灯されているインクカートリッジの色が、受光した光の強度が最大となる箇所にある受光ユニットの位置の色と一致するとき、インクカートリッジが正しい位置つまり装着待ち位置に装着されたことを確認する。同様に、各種類の色に関する最大値を検出することによって、かつ受光ユニットが受光した光の強度は一つが大きく且つもう一つが小さい場合、シアン色インクカートリッジとマゼンタ色インクカートリッジと黄色インクカートリッジとが、それぞれシアン色位置とマゼンタ位置と黄色位置とに対応して装着されたか否かを確認することができる。

上記のように、インクジェット画像形成装置は、少なくとも二つの受光ユニットを有してスライドキャリッジの移動の回数を少なくするため、複数のインクカートリッジの装着位置を短時間で検出できる。二つ以上の受光ユニットを備えたインクジェット画像形成装置は、スライドキャリッジの移動の回数をより少なくすることが可能なため、検出速度を大幅に向上させることができる。特に、インクジェット画像形成装置に設置された受光ユニットの数がインクカートリッジの数と同じである場合、スライドキャリッジの移動が不要で、独自に定義した発光制御方法によってインクカートリッジの装着位置を一回で確認することができる。このように検出をより短時間で完了させることができる。独自に定義した発光方法が複数種類ある。例えば、テロップ（マーキーライト）のような方式で順に各インクカートリッジの発光ユニットを点灯させてからまた消灯させるとともに、数がインクカートリッジの数に等しい受光ユニットを利用して受光した光の強度の同期検出を行う。複数の受光ユニットが受光した光の強度の規則は、テロップの発光方法に対応しているならば、インクカートリッジがすべて装着待ち位置つまり正しい位置に装着されたことを確認・判別することができる。

変形例
明確に説明するために、上記の各実施例においては、一般的には、規則性のない発光制御方法またはインクジェット画像形成装置の設定およびそれに対応する検出方法のみを利用している。また、これらの技術方案の不規則の度合いまたは検出効率を高くするために、上記各実施例における二つまたは二つ以上の検出の技術方案を組み合わせることもできる。例えば、実施例１におけるランダム選択ユニットと実施例２における計時ユニットとを組み合わせる。また、例えば、実施例３におけるランダム時間発生ユニットと実施例４における複数の受光ユニットとを組み合わせる。また、例えば、実施例１〜４のいずれか一つまたは複数の技術方案を実施例５に応用する。並びに、その他の組み合わせ方式によって得られた技術方案であってもよい。

当業者が理解できるように、上述の各方法実施例を実現する全部又は一部のステップは、プログラム命令または関連するハードウェアによっても完了できる。前述のプログラムはコンピュータが読み出し可能な記憶媒体に記憶されてもよい。該プログラムを実行しているとき、上記の各方法の実施例に含まれるステップを実行する。前述の記憶媒体には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク又は光ディスクなど、プログラムコードを記憶可能な各種類の媒体が含まれる。

最後に説明しなければならないことは下記である。以上の各実施例が本発明の技術方案を説明するためのみに使用されるものであって、それを限定するためのものではない。上述の各実施例を参照しながら本発明を詳細に説明したが、当業者が理解すべきように、当業者が依然として上述の各実施例に記載の技術方案を変更し、又は一部もしくは全部の技術的特徴を均等的に置換することができる。しかし、これらの変更または置換は、その対応する技術方案の本質を本発明の各実施例の技術方案の範囲から逸脱させることはない。

＜発明の態様５＞
本発明の態様５がさらに提供する他のインクジェット画像形成装置は、
それぞれ発光ユニットを有する複数のインクカートリッジと、
移動可能なスライドキャリッジであって、第１の装着位置と第２の装着位置を含む複数の装着位置が上記スライドキャリッジの移動方向に配置されている該スライドキャリッジと、
上記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光するための第１の受光ユニットと、
上記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光するための第２の受光ユニットと、
インクカートリッジの発光ユニットを点灯させたり消灯させたりし、且つ正しいインクカートリッジが上記装着位置に装着されたか否かを判別するための制御ユニットと、を含み、
上記スライドキャリッジが移動されて上記第１の装着位置を上記第１の受光ユニットに対向させ、上記第１の装着位置と異なる上記第２の装着位置を上記第２の受光ユニットに対向させたとき、制御ユニットは、上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記第１の受光ユニットと第２の受光ユニットの受光した光の強度をそれぞれ第１の強度および第２の強度とし、その後制御ユニットは上記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを消灯させるとともに、上記第２の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき上記第１の受光ユニットと第２の受光ユニットの受光した光の強度をそれぞれ第３の強度および第４の強度とし、
上記制御ユニットは、さらに上記の第１の強度と第２の強度と第３の強度と第４の強度に基づいて、正しいインクカートリッジがそれぞれ第１の装着位置と第２の装着位置に装着されたか否かを判別する。

予め設定された上記ランダムアルゴリズムは、複数のインクカートリッジが番号付けられた後、通常の乱数発生方法を利用して、インクカートリッジに対応付けられる一つまたは複数の番号をランダムに発生させることができる。複数のインクカートリッジの数をＮとし、Ｎ個のインクカートリッジはそれぞれ数字の１〜Ｎに対応付けられた後、範囲１〜Ｎに属する一つまたは複数の乱数を発生させる。このように一つまたは複数の不自然なインクカートリッジをランダムに選択することができる。また、乱数を現在のインクジェット画像形成装置のクロックに基づいて発生させてもよい。例えば、現在のインクジェット画像形成装置の内部クロックの秒針値（秒単位の値）を取る。例えば、秒針値が３７であり、Ｎで３７を割り得た余りに１を加算したものを乱数とする。

もう一方、受光ユニットが受光した光の強度が、予め設定されるルールによって異なる。メイン制御回路は、受光した光の強度の規律が予め設定されたルールに対応するか否かを判断することによって、不自然なインクカートリッジが装着待ち位置に装着されたか否かを確認する。つまり、正しいインクカートリッジが不自然なインクカートリッジの対応する装着待ち位置に装着されたか否かを確認する。例えば、メイン制御回路が「隣接−対向−隣接」のルールに従って不自然なインクカートリッジの発光ユニットを点灯させたり消灯させたりするとき、受光ユニットの受光した光の強度が「小−大−小」のような、「隣接−対向−隣接」に対応する規律に合致すると、不自然なインクカートリッジが装着待ち位置に装着されたことを意味する。

Claims (8)

1. インクジェット画像形成装置であって、
   それぞれ発光ユニットを有する複数のインクカートリッジと、
   ガイドレール上に移動可能なスライドキャリッジであって、第１の装着位置と第２の装着位置を含む複数の装着位置が前記スライドキャリッジの移動方向に配置されている該スライドキャリッジと、
   前記ガイドレール上の前記スライドキャリッジの移動を制御するためのスライドキャリッジ制御ユニットと、
   前記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光可能な受光ユニットと、
   予め設定されたランダムアルゴリズムに基づいて、複数のインクカートリッジから、一つまたは複数の前記インクカートリッジを不自然なインクカートリッジとしてランダムに選択するランダム選択ユニットと、
   前記インクカートリッジの前記発光ユニットを点灯させ、且つ正しいインクカートリッジが前記装着位置に装着されたか否かを確認するための制御ユニットと、を含み、
   前記スライドキャリッジが移動されて前記第１の装着位置を前記受光ユニットに対向させたとき、前記制御ユニットが、前記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき前記受光ユニットの受光した光の強度を第１の強度とし、前記スライドキャリッジが移動されて前記第１の装着位置と異なる前記第２の装着位置を前記受光ユニットに対向させたとき、前記制御ユニットが、前記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき前記受光ユニットの受光した光の強度を第２の強度とし、
   前記制御ユニットが、前記第１の強度と前記第２の強度に基づいて、正しいインクカートリッジが前記第１の装着位置に装着されたか否かを確認し、
   正しいインクカートリッジが前記第１の装着位置に装着されたことを確認後、前記スライドキャリッジ制御ユニットが、前記スライドキャリッジを移動させて前記不自然なインクカートリッジが装着されようとする装着位置を前記受光ユニットに対向させ、前記制御ユニットが、前記不自然なインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき前記受光ユニットの受光した光の強度を第３の強度とし、
   前記制御ユニットは、さらに前記第３の強度に基づいて、正しいインクカートリッジが前記不自然なインクカートリッジが装着されようとする装着位置に装着されたか否かを確認することを特徴とするインクジェット画像形成装置。
2. 前記複数のインクカートリッジは、共通バスの方式によってインクジェット画像形成装置に接続されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
3. 前記発光ユニットが、前記共通バスを介して受信した点灯コマンドに基づいて、点灯されることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット画像形成装置。
4. 前記複数のインクカートリッジの数をＮ（Ｎ＞１）個とし、前記Ｎ個のインクカートリッジがそれぞれ異なるＮ個の番号に対応付けられ、前記ランダム選択ユニットは、予め設定されたルールに基づいてＮ個の番号における一つまたは複数を発生させて、発生した番号に対応する一つまたは複数のインクカートリッジを前記不自然なインクカートリッジとして選択するためのものであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
5. 前記インクジェット画像形成装置は、計時ユニットをさらに含み、
   前記計時ユニットは、前記制御ユニットが前記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させる時刻と、前記受光ユニットの受光した光の強度が第１の強度となる時刻との時間差を演算するのに用いられ、
   前記制御ユニットは、さらに前記第１の強度と前記第２の強度と演算した時間差とに基づいて、正しいインクカートリッジが前記第１の装着位置に装着されたか否かを確認することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
6. 前記インクジェット画像形成装置は、少なくとも複数の異なる点滅周波数の発光モードを記憶するための記憶ユニットをさらに含み、
   前記スライドキャリッジが移動されて前記第１の装着位置を前記受光ユニットに対向させたとき、前記制御ユニットが、前記記憶ユニットに記憶されている複数の発光モードから、一つの発光モードをランダムに選択して前記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを制御し、このとき前記受光ユニットの受光した光の強度を第４の強度とし、
   前記制御ユニットは、さらに前記第４の強度がランダムに選択された前記発光モードに対応するか否かに基づいて、正しいインクカートリッジが前記第１の装着位置に装着されたか否かを確認することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
7. 前記スライドキャリッジが移動されて前記第１の装着位置を前記受光ユニットに対向させたとき、前記制御ユニットが、前記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき前記受光ユニットの受光した光の強度を前記第１の強度とし、前記制御ユニットが、第１の所定時間が経過後、該発光ユニットを消灯させ、
   前記スライドキャリッジが移動されて前記第１の装着位置と異なる前記第２の装着位置を前記受光ユニットに対向させたとき、前記制御ユニットが、前記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットを点灯させ、このとき前記受光ユニットの受光した光の強度を前記第２の強度とし、前記制御ユニットが、第２の所定時間が経過後、該発光ユニットを消灯させ、
   前記第１の所定時間と前記第２の所定時間との差分値が前記第１の所定時間の半分以下であり、あるいは、前記第１の所定時間または前記第２の所定時間の持続時間が、ランダム時間発生ユニットによって決定されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
8. ガイドレール上に移動可能なスライドキャリッジであって、第１の装着位置と第２の装着位置を含む複数の装着位置が前記スライドキャリッジの移動方向に配置されている該スライドキャリッジと、ガイドレール上の前記スライドキャリッジの移動を制御するためのスライドキャリッジ制御ユニットと、前記複数のインクカートリッジの発光ユニットから出射された光を受光可能な受光ユニットと、を含むインクジェット画像形成装置に、複数のインクカートリッジのうちの一つが正しく装着されたか否かを確認する光検出方法であって、
   前記スライドキャリッジが移動されて前記第１の装着位置を前記受光ユニットに対向させ、前記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットが点灯されたとき、前記受光ユニットの受光した光の第１の強度を検出するステップと、
   前記スライドキャリッジが移動されて前記第１の装着位置と異なる前記第２の装着位置を前記受光ユニットに対向させ、前記第１の装着位置に装着されようとするインクカートリッジの発光ユニットが点灯されたとき、前記受光ユニットの受光した光の第２の強度を検出するステップと、
   前記第１の強度と前記第２の強度とに基づいて、正しいインクカートリッジが前記第１の装着位置に装着されたか否かを確認するステップと、
   正しいインクカートリッジが前記第１の装着位置に装着されたことを確認後、
   予め設定されたルールに基づいて、複数の前記インクカートリッジから、一つまたは複数のインクカートリッジを不自然なインクカートリッジとしてランダムに選択するステップと、
   前記スライドキャリッジ制御ユニットが前記スライドキャリッジを移動させて前記不自然なインクカートリッジが装着されようとする装着位置を前記受光ユニットに対向させ、前記不自然なインクカートリッジの発光ユニットが点灯されるとき、前記受光ユニットの受光した光の第３の強度を検出するステップと、を含み、
   前記方法は、前記第３の強度に基づいて正しいインクカートリッジが前記不自然なインクカートリッジが装着されようとする装着位置に装着されたか否かを確認するステップをさらに含むことを特徴とする光検出方法。

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