JP4539654B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置に関し、特に、印刷材収容体の種類および装着の有無を検出する技術に関する。

印刷材を収容した印刷材収容体（例えば、インクカートリッジ）を装着して、印刷を実行する印刷装置（例えば、インクジェットプリンタ）は、印刷材収容体の装着の有無を印刷装置が自動的に判定できることが好ましい。また、例えば、複数種類の印刷材収容体を装着して、装着された印刷材収容体に応じた印刷が可能な印刷装置においては、装着された印刷材収容体の種類を、印刷装置が自動的に判定できることが好ましい。例えば、印刷材収容体にその収容体の種類（たとえば、収容されているインクの色の違い）を表す種類識別マークを備え、印刷装置において種類識別マークを検出して、印刷材収容体の種類を判定する技術が知られている。
しかしながら、上記技術では、印刷材収容体と印刷装置との接点を介して、印刷材の種類を判別する回路が、導電性のインクの付着等によって、印刷装置の他の回路と短絡するおそれがあった。特に、印刷装置の他の回路が高電圧を出力する回路（例えば、印刷収容体の残量を検出するセンサを駆動する回路）である場合には、このような短絡は、印刷材収容体や印刷装置の不具合を引き起こすおそれがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、印刷収容体の種類や装着の有無等を検出する検出回路を有する印刷装置において、検出回路と、印刷装置の他の回路との短絡による印刷収容体および印刷装置の不具合を防止または抑制することを目的とする。
印刷材を収容すると共に検出端子を有する印刷材収容体を１個以上装着可能な印刷装置を提供する。本発明の第１の態様に係る印刷装置は、前記印刷材収容体が装着された際に前記検出端子と接触する接触検出端子と、前記接触検出端子と前記印刷材収容体の検出端子との接触の有無を所定の電圧を用いて検出する接触検出回路と、前記所定の電圧より高い電圧を出力する高電圧出力端子と、前記接触検出端子と前記高電圧出力端子との短絡を検出する短絡検出手段と、前記高電圧出力端子から出力される電圧を制御する回路であって、前記短絡が検出された場合には、前記高電圧出力端子から出力される電圧を低下または遮断する高電圧回路とを備えることを特徴とする。
本発明の第１の態様に係る印刷装置によれば、接触検出端子と高電圧出力端子との短絡を検出する検出手段を備え、短絡が検出された場合には、高電圧出力端子から出力される電圧を低下または遮断する。この結果、短絡発生時に接触検出端子および高電圧出力端子を介して、接触検出回路に高電圧が印加される不都合を防止または抑制することができる。したがって、短絡による印刷装置の不具合を防止または抑制することができる。
本発明の第２の態様は、印刷材を収容すると共に検出端子を有する印刷材収容体を１個以上装着可能であって、前記印刷材収容体が装着された際に前記検出端子と接触する接触検出端子と、高電圧を出力する高電圧出力端子とを有する印刷装置の制御方法を提供する。本発明の第２の態様に係る印刷装置の制御方法は、前記高電圧出力端子と前記接触検出端子との短絡を監視し、前記短絡を監視している間に、前記高電圧出力端子から電圧を出力し、前記短絡が発生した場合には、前記高電圧出力端子から出力される電圧を低下または遮断することを特徴とする。
本発明の第２の態様に係る印刷装置の制御方法によれば、接触検出端子と高電圧出力端子との短絡を監視している間に高電圧出力端子から電圧を出力し、短絡が発生した場合には、高電圧出力端子に印加される電圧を低下させるので、短絡発生時に接触検出端子および高電圧出力端子を介して、接触検出回路に高電圧が印加される不都合を防止または抑制することができる。
本発明の第２の態様に係る印刷装置の制御方法は、本発明の第１の態様に係る印刷装置と同様にして種々の態様にて実現され得る。

図１は、本発明の実施例としての印刷装置２０の概略構成図である。
図２は、印刷ヘッドユニット６０と、これに装着されるインクカートリッジ７０を示す斜視図である。
図３は、実施例における端子板１００および回路板１１０の端子の配列について説明する概略図である。
図４は、カートリッジ処理専用回路６１の電気的構成の概略を示す説明図である。
図５は、カートリッジ判定処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
図６は、インク残量検出処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
図７は、インク残量検出処理実行中における信号ＥＮ、センサ印加電圧の時系列的な変化を示す説明図である。

以下、本発明にかかる画像処理装置について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。

Ａ．実施例：
・印刷装置およびカートリッジ７０の構成：
図１は、本発明の実施例としての印刷装置２０の概略構成図である。紙送りモータ２２によって印刷用紙Ｐを副走査方向に搬送する副走査送り機構と、キャリッジモータ２４によってキャリッジ３０をプラテン２６の軸方向（主走査方向）に往復動させる主走査送り機構と、キャリッジ３０に搭載された印刷ヘッドユニット６０を駆動してインクの吐出およびドット形成を制御するヘッド駆動機構と、これらの紙送りモータ２２，キャリッジモータ２４，印刷ヘッドユニット６０および操作パネル３２との信号のやり取りを司るコンピュータである制御回路４０とを備えている。制御回路４０は、コネクタ５６を介してコンピュータ９０に接続されている。
印刷用紙Ｐを搬送する副走査送り機構は、紙送りモータ２２の回転をプラテン２６に伝達するギヤトレイン２３を備える。また、キャリッジ３０を往復動させる主走査送り機構は、プラテン２６の軸と並行に架設されキャリッジ３０を摺動可能に保持する摺動軸３４と、キャリッジモータ２４との間に無端の駆動ベルト３６を張設するプーリ３８と、キャリッジ３０の原点位置を検出する位置センサ３９とを備えている。
図２は、印刷ヘッドユニット６０と、これに装着される本実施例に係るインクカートリッジ７０を示す斜視図である。印刷ヘッドユニット６０は、複数（例えば、本実施例では８つ）のインクカートリッジ７０を装着可能なカートリッジ装着部６２と、印刷ヘッド６８と、インクカートリッジ７０に関連する処理を実行する専用回路であるカートリッジ処理専用回路６１（図２では、図示省略）とを備えている。
カートリッジ装着部６２は、ガイド６５と、装着可能なインクカートリッジ数分のインク導入部６６および端子板１００を備えている。ガイド６５は、各インクカートリッジ７０が所定の挿入方向Ｒに挿入され、他の方向からは挿入できないようにする機能を有する。
インク導入部６６は、インクカートリッジ７０がカートリッジ装着部６２に装着された際に、上述したインクカートリッジ７０のインク供給口７４に挿入され、インクを印刷ヘッド６８に導入する。端子板１００には、後述するインクカートリッジ７０の回路板１１０に配置された端子に対応する各種の端子が配置されている。
続いて、インクカートリッジ７０について説明する。図２に示すように、インクカートリッジ７０は、印刷材としてのインクが一種類収容される収容体である。インクカートリッジ７０は、内部にインクを収容する筐体７１と、印刷装置２０にインクを供給するためのインク供給口７４と、インク残量の検出に用いられるセンサ７２と、後述する各種の端子が配置された回路板１１０とを備えている。インク供給口７４は、筐体７１の下部に設置され、センサ７２は、筐体７１の側部に設置されている。センサ７２は、本実施例では、圧電素子を用いるものとした。
回路板１１０は、筐体７１の外側表面に設置されている。これによって、後述する各種の端子が筐体７１の表面に配置される。回路板１１０は、上述した外側表面の挿入方向側（本実施例では、下側）約１／２の領域内に配置されている。もちろん、挿入方向側、約１／３内、約１／４内の領域内に配置することとしても良い。回路板１１０は、上述したカートリッジ装着部６２の端子板１００に備えられた端子と対応する各種の端子が配置されている。
回路板１１０は、インクカートリッジ７０がカートリッジ装着部６２に装着された際に、上述したカートリッジ装着部６２の端子板１００に対向する位置に配置されている。これによって、インクカートリッジ７０がカートリッジ装着部６２に装着された際に、インクカートリッジ７０の回路板１１０上の端子と、カートリッジ装着部６２の端子板１００の対応する端子とが、互いに接触する構成になっている。本明細書において、一の端子に対応する端子とは、インクカートリッジ７０がカートリッジ装着部６２に装着された際に、一の端子と接触する端子（ただし、正常な状態で接触する端子をいい、装着ずれやインク付着等により誤接触する端子は含まない。）をいう。
図３は、本実施例における端子板１００および回路板１１０の端子の配列について説明する概略図である。図３（ａ）は、図２における矢印Ｙ２方向から見たカートリッジ装着部６２の端子板１００の端子配列を示している。図３（ｂ）は、図２における矢印Ｙ１方向から見たインクカートリッジ７０の回路板１１０の端子配列を示している。
先ず、カートリッジ装着部６２の端子板１００に備えられた端子について説明する。端子板１００には、後述するカートリッジ検出回路Ｍ１０用の３つ端子１０１〜１０３と、後述するセンサ駆動回路Ｍ２０用の２つの端子１０４、１０５が備えられている。３つ端子１０１〜１０３は、図３（ａ）において二点破線で示すように一の列を形成するように配置されている。３つ端子１０１〜１０３のうち、端子１０１と端子１０３は後述するインクカートリッジ７０の端子１１６〜１１８との接触の有無を検出するための端子（以下、接触検出端子１０１，１０３という。）であり、端子１０２は接地端子である。
２つの端子１０４、１０５は、図３（ａ）において破線で示すように、３つの端子１０１〜１０３とは異なる列を形成するように配置されている。２つの端子１０４、１０５のうち、端子１０４は、後述するセンサ駆動回路Ｍ２０の制御によりセンサ７２に対して駆動電圧を出力する端子（以下、センサ用端子という。）であり、端子１０５は接地端子である。
つぎに、インクカートリッジ７０の回路板１１０に備えられた端子について説明する。回路板１１０には、図３（ｂ−１）〜（ｂ−３）に示すように１１０ａ〜１１０ｃの３つの種類があり、インクカートリッジ７０には、インクの種類やインクの量によって予め決められた種類の回路板１１０が配置される。本実施例では、インクカートリッジ７０に収容されたインク量に応じて、インク量が多いＬサイズのカートリッジ（以下、ＴｙｐｅＡのカートリッジともいう。）には、図３（ｂ−１）に示す回路板１１０ａが配置される。インク量が標準的なＭサイズのカートリッジ（以下、ＴｙｐｅＢのカートリッジともいう。）には、図３（ｂ−２）に示す回路板１１０ｂが配置され、インク量が少ないＳサイズのカートリッジ（以下、ＴｙｐｅＣのカートリッジともいう。）には、図３（ｂ−３）に示す回路板１１０ｃが配置される。
回路板１１０ａは、上述した端子板１００の３つの端子１０１〜１０３に対応する一枚の略長方形状の端子１１６と、上述した端子板１００の２つの端子１０４、１０５にそれぞれ対応する端子１１４、１１５を備えている。略長方形上の端子１１６は、３つの端子１０１〜１０３を導通する端子であるといえる。
回路板１１０ｂは、回路板１１０ａの端子１１６に代えて、上述した端子板１００の３つの端子１０１〜１０３のうち、端子１０３と１０２にのみ対応する略長方形状の端子１１７を備えている。回路板１１０ｃは、回路板１１０ａの端子１１６に代えて、上述した上述した端子板の３つの端子１０１〜１０３のうち、端子１０１と１０２にのみ対応する略長方形状の端子１１８を備えている。回路板１１０ｂ、１１０ｃ共に、その他の構成は、回路板１１０ａと同様である。
回路板１１０ａ〜１１０ｃの端子１１６〜１１８は、上述した接触検出端子１０１、１０３との接触を検出される端子（以下、検出端子という。）である。そして、回路板１１０ａ〜１１０ｃの端子１１４は、センサ７２の一方の電極に接続され、上述したセンサ用端子１０４と接触する端子（以下、センサ端子という。）であり、端子１１５は、センサ７２の他方の電極に接続され、上述した接地端子１１５と接触する端子である。
図４は、カートリッジ処理専用回路６１の電気的構成の概略を示す説明図である。図４には、説明の便宜のため、上述した回路板１１０ａが配置されたインクカートリッジ７０の電気的構成も合わせて示した。また、図４には、説明の便宜のため、１つのインクカートリッジ７０に対応する構成のみを示した。図４を参照して、カートリッジ処理専用回路６１の電気的構成について詳しく説明する。
カートリッジ処理専用回路６１は、３．３Ｖの低電圧を用いて駆動される２つのカートリッジ検出回路Ｍ１０（それぞれＭ１０ａ、Ｍ１０ｂという。）と、センサ用端子１０４から出力される比較的高い電圧（本実施例では、電圧最大４５Ｖ）を制御するセンサ駆動回路Ｍ２０と、これらの回路を制御するカートリッジ処理制御部Ｍ１００とを備える。
カートリッジ検出回路Ｍ１０ａは、上述した接触検出端子１０１と、インクカートリッジ７０の検出端子１１６（図３（ｂ−１）参照）または検出端子１１８（図３（ｂ−３）参照）との接触の有無を検出する接触検出回路としての機能と、接触検出端子１０１と、高電圧を出力することができるセンサ用端子１０４との短絡を検出する短絡検出手段としての機能とを備える。
具体的に説明すると、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａでは、直列に接続された２つの抵抗Ｒ３、Ｒ４の一端に基準電圧Ｖ＿ｒｅｆ１を印加し、他端を接地することによって、図４に示すポイントＰ１とポイントＰ２の電位をそれぞれＶ＿ｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２に保持している。ここで、Ｖ＿ｒｅｆ１を短絡検出電圧と呼び、Ｖ＿ｒｅｆ２をカートリッジ検出電圧と呼ぶことにする。本実施例では、短絡検出電圧Ｖ＿ｒｅｆ１を６．５Ｖ、カートリッジ検出電圧Ｖ＿ｒｅｆ２を２．５Ｖに設定している。これらの値は、回路によって設定されるもので、これに限られるものではない。
図４に示すように、短絡検出電圧Ｖ＿ｒｅｆ１（６．５Ｖ）は、第１のオペアンプＯＰ１の負入力ピンに入力され、カートリッジ検出電圧Ｖ＿ｒｅｆ２（２．５Ｖ）は、第２のオペアンプＯＰ２の負入力ピンに入力される。そして、接触検出端子１０１の電位は、第１のオペアンプＯＰ１と第２のオペアンプＯＰ２の正入力ピンに入力される。これら２つのオペアンプは、負入力ピンに入力された電位より正入力ピンに入力された電位が高い場合にハイ信号を出力し、逆に負入力ピンに入力された電位より正入力ピンに入力された電位が低い場合にロー信号を出力するコンパレータとして機能する。
ここで、接触検出端子１０１は、図４に示すように、トランジスタＴＲ１を介して、３．３Ｖの電源であるＶＤＤ３．３と接続されている。これによって、接触検出端子１０１に何も接触していない場合（以下、解放時という。）は、接触検出端子１０１の電位は、約３Ｖに設定される。ここで、回路板１１０ａまたは１１０ｃを配置されたインクカートリッジ７０が装着されて、接触検出端子１０１が検出端子１１６または検出端子１１８と接触すると（以下、接触時という。）、接触検出端子１０１は接地端子１０２と導通し、接触検出端子１０１の電位は約０Ｖに落ちる。
したがって、接触検出端子１０１の解放時には、第２のオペアンプＯＰ２からハイ信号がカートリッジ検出信号ＣＯ１として出力される。また、接触検出端子１０１の接触時には、第２のオペアンプＯＰ２からロー信号がカートリッジ検出信号ＣＯ１として出力される。
一方で、接触検出端子１０１が、隣接するセンサ用端子１０４と短絡してしまうと、接触検出端子１０１には、センサ駆動用の電圧（最大４５Ｖ）が印加される場合がある。図４に示すように、短絡により、接触検出端子１０１に短絡検出電圧Ｖ＿ｒｅｆ１（６．５Ｖ）以上の電圧が印加されると、第１のオペアンプＯＰ１からハイ信号がＡＮＤ回路ＡＡに出力される。
図４に示すようには、ＡＮＤ回路ＡＡの他方の入力ピンには、カートリッジ処理制御部Ｍ１００からの短絡検出許可信号ＥＮが入力されるように構成されている。この結果、インクカートリッジ検出回路Ｍ１０ａは、ハイ信号を短絡検出許可信号ＥＮとして入力されている期間のみ、第１のオペアンプＯＰ１からのハイ信号を、短絡検出信号ＡＢ１として出力する。すなわち、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａの短絡検出部としての機能は、カートリッジ処理制御部Ｍ１００の短絡検出許可信号ＥＮによって、その実行を制御される。ＡＮＤ回路ＡＡからの短絡検出信号ＡＢ１は、カートリッジ処理制御部Ｍ１００に出力されると共に、トランジスタＴＲ１のベース端子に、抵抗Ｒ１を介して出力される。この結果、短絡検出時（短絡検出信号ＡＢ１がハイの時）には、接触検出端子１０１を介して、電源ＶＤＤ３．３に高い電圧が印加されることを、トランジスタＴＲ１によって防止することができる。
もう１つのカートリッジ検出回路Ｍ１０ｂは、もう一つの接触検出端子１０３と、インクカートリッジ７０の検出端子１１６（図３（ｂ−１）参照）または検出端子１１７（図３（ｂ−２）参照）との接触の有無を検出する接触検出回路としての機能と、接触検出端子１０３と高電圧を出力することができるセンサ用端子１０４との短絡を検出する短絡検出手段としての機能とを備える回路である。カートリッジ検出回路Ｍ１０ｂは、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａと同じ構成を有するので、詳しい構成の図示および説明は省略する。以下、カートリッジ検出回路Ｍ１０ｂにより出力されるカートリッジ検出信号をＣＯ２、短絡検出信号をＡＢ２と呼ぶこととする。
センサ駆動回路Ｍ２０は、カートリッジ処理制御部Ｍ１００の指示に従って、センサ用端子１０４から出力される電圧を制御して、センサ７２にインク残量を検出させる回路である。センサ駆動回路Ｍ２０は、ロジック回路により構成されているが詳細は省略する。
カートリッジ処理制御部Ｍ１００は、カートリッジ処理専用回路６１全体を制御すると共に、印刷装置２０全体を制御する制御回路４０と信号（データや指示信号等）のやり取りを担当する。具体的には、カートリッジ処理制御部Ｍ１００は、制御回路４０の指示に従い、センサ駆動回路Ｍ２０にインク残量を検出させ、検出結果をデータとして、制御回路４０に出力する。また、カートリッジ処理制御部Ｍ１００は、受信したカートリッジ検出信号ＣＯ１、ＣＯ２を、制御回路４０に出力する。さらには、カートリッジ処理制御部Ｍ１００は、制御回路４０の指示に従ってカートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂにハイ信号を短絡検出許可信号ＥＮとして出力して、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂに上述した短絡の検出を実行させる。そして、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂから短絡検出信号ＡＢ１、ＡＢ２を受信した場合には、カートリッジ処理制御部Ｍ１００は、センサ駆動回路Ｍ２０に指示して、センサ用端子１０４から出力される電圧を遮断または低下させる。カートリッジ処理制御部Ｍ１００は、ロジック回路により構成されても良いし、汎用のプロセッサにより構成されても良い。
以上、カートリッジ処理専用回路６１について、１つのインクカートリッジ７０と対応する構成を説明した。本実施例では、８つのインクカートリッジ７０が装着されるので、上述した２つのカートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂは、各カートリッジごとに２つずつ計１６個備えられている。また、センサ駆動回路Ｍ２０は１つだけであるが、切り換えスイッチによって、８つのインクカートリッジの各センサ７２に接続可能に構成されている（図示は省略）。カートリッジ処理制御部Ｍ１００は、１つで８つのインクカートリッジに関する処理を担当する。
制御回路４０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備える周知のコンピュータである。制御回路４０は、印刷装置２０全体を制御する種々の機能（詳細な説明は省略する。）と共に、カートリッジ処理専用回路６１から受信したカートリッジ検出信号ＣＯ１、ＣＯ２を用いて、インクカートリッジ７０の種類および装着の有無を判定するカートリッジ判定部Ｍ５０を備えている。
・印刷装置の動作：
以下、本実施例の印刷装置２０の具体的動作について説明する。
・カートリッジ判定処理：
図５は、制御回路４０が実行するカートリッジ判定処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。制御回路４０は、カートリッジ処理専用回路６１からカートリッジ検出信号ＣＯ１およびＣＯ２を、カートリッジ装着部６２の８つの装着位置ごとに、常に受信しており、これら信号を用いて装着位置ごとにカートリッジ判定処理を実行する。
制御回路４０は、着目する装着位置（以下、着目装着位置という。）についてカートリッジ判定処理を開始すると、着目装着位置におけるカートリッジ検出信号ＣＯ１がロー信号であるか（接触検出端子１０１に上述した検出端子１１６または１１８が接触しているか）否かを判別する（ステップＳ１０２）。続いて、制御回路４０は、着目装着位置におけるカートリッジ検出信号ＣＯ２がロー信号であるか（接触検出端子１０１に上述した検出端子１１６または１１７が接触しているか）否かを判別する（ステップＳ１０４またはＳ１０６）。この結果、カートリッジ検出信号ＣＯ１とカートリッジ検出信号ＣＯ２とが共にロー信号である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ、かつ、ステップＳ１０４：ＹＥＳ）には、制御回路４０は、着目装着位置に装着されているインクカートリッジ７０は上述したＴｙｐｅＡのカートリッジ（Ｌサイズ）であると判断する。
同様に、制御回路４０は、カートリッジ検出信号ＣＯ１がロー信号であり、カートリッジ検出信号ＣＯ２がハイ信号である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ、かつ、ステップＳ１０４：ＮＯ）には、上述したＴｙｐｅＢのカートリッジ（Ｍサイズ）であり、カートリッジ検出信号ＣＯ１がハイ信号であり、カートリッジ検出信号ＣＯ２がロー信号である場合（ステップＳ１０２：ＮＯ、かつ、ステップＳ１０６：ＹＥＳ）には、上述したＴｙｐｅＣのカートリッジ（Ｓサイズ）であると判断する。
そして、カートリッジ検出信号ＣＯ１とカートリッジ検出信号ＣＯ２とが共にハイ信号である場合（ステップＳ１０２：ＮＯ、かつ、ステップＳ１０４：ＮＯ）には、制御回路４０は、着目装着位置には、インクカートリッジ７０が装着されていないと判断する。このようにして、制御回路４０は、８つの装着位置のそれぞれについて、インクカートリッジ７０の種類および装着の有無を判定することができる。これによって、装着されているインクカートリッジのサイズが判定できると、制御回路４０は、例えば、サイズに応じてインクカートリッジの残量を検出する時期やサイクルを適切に設定することができる。
・インク残量検出処理：
図６は、カートリッジ処理専用回路６１のカートリッジ処理制御部Ｍ１００（以下、制御部Ｍ１００と略す。）が実行するインク残量検出処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。制御部Ｍ１００は、制御回路４０からインク残量を検出する指示、および、検出すべきカートリッジの装着位置の指示を受けると、先ず、全てのカートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂに対して、上述した短絡検出許可信号ＥＮをハイ信号にする（ステップＳ２０２）。この結果、全てのカートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂは、短絡検出部としての機能を発揮し、上述した接触検出端子１０１、１０３に短絡検出電圧Ｖ＿ｒｅｆ１（６．５Ｖ）以上の電圧が印加されると、ハイ信号を短絡検出信号ＡＢ１、ＡＢ２として出力可能な状態となる。言い換えれば、短絡検出許可信号ＥＮをハイ信号にした状態は、接触検出端子１０１、１０３とセンサ用端子１０４との短絡を監視している状態である。
次に、制御部Ｍ１００は、センサ駆動回路Ｍ２０に指示して、センサ用端子１０４からセンサ７２に対する駆動電圧を出力させインク残量を検出させる（ステップＳ２０４）。具体的に説明すると、センサ駆動回路Ｍ２０は、制御部Ｍ１００の指示信号を受けると、センサ用端子１０４からセンサ駆動電圧を出力し、インクカートリッジ７０におけるセンサ７２としての圧電素子に電圧を印加して充電し、逆圧電効果により圧電素子を歪ませる。その後、センサ駆動回路Ｍ２０は、印加した電圧を低下させて、圧電素子に充電した電荷を放電させ、圧電素子を振動させる。センサ駆動回路Ｍ２０は、圧電素子の振動の圧電効果により発生する電圧を、センサ用端子１０４およびセンサ端子１１４を介して検出し、その振動周波数を測定することで、インク残量を検出する。すなわち、この振動周波数は、圧電素子と共に振動する周囲の構造体（筐体７１やインク）の固有振動数を表し、インクカートリッジに残存するインク量に応じて変化するため、振動周波数を測定することによってインク残量を検出することができる。センサ駆動回路Ｍ２０は、検出結果を制御部Ｍ１００に出力する。
制御部Ｍ１００は、センサ駆動回路Ｍ２０から、検出結果を受信すると、上述したステップＳ２０２においてハイ信号にした短絡検出許可信号ＥＮをロー信号に戻して（ステップＳ２０６）、本処理を終了する。本処理では、インク残量を検出している間は、短絡検出許可信号ＥＮをハイ信号にして短絡検出可能な状態としている。言い換えれば、短絡の発生をカートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂによって監視しながら、インク残量を検出している。
・短絡検出時の処理：
ここで、インク残量の検出（ステップＳ２０４）を実行中に、制御部Ｍ１００が、ハイ信号を短絡検出信号ＡＢ１またはＡＢ２として受信した場合（以下、短絡検出時という。）の処理について説明する。図６には、短絡検出時の割り込み処理ルーチンのフローチャートを合わせて示した。接触検出端子１０１とセンサ用端子１０４とに短絡が生じていると、センサ用端子１０４から出力される電圧が接触検出端子１０１に印加される。すると、短絡検出許可信号ＥＮがハイ信号にされているので、インク残量の検出処理においてセンサ用端子１０４からの出力電圧が短絡検出電圧Ｖ＿ｒｅｆ１（６．５Ｖ）を超えた瞬間に、ハイ信号が短絡検出信号ＡＢ１として、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａから出力される。制御部Ｍ１００は、この短絡検出信号ＡＢ１を受信すると、インク残量の検出を中断して、短絡検出時の割り込み処理を実行する。接触検出端子１０１とセンサ用端子１０４とに短絡が生じている場合も同様である。
ここで、接触検出端子１０１または１０３とセンサ用端子１０４（図３（ａ）参照）とが短絡する態様としては、例えば、導電性のインク液滴または結露により発生した水滴が付着してブリッジされる、あるいは、クリップ等の異物が接触してブリッジされることが考えられる。また、インクカートリッジ７０側の対応する端子１１６〜１１７と端子１１４（図３（ｂ）参照）とが、同様に、上述した原因によってブリッジされ、これが、カートリッジ装着部６２に装着されることによって、印刷装置２０側の接触検出端子１０１または１０３とセンサ用端子１０４とが短絡することが考えられる。
短絡時の割り込み処理を開始すると、処理制御部Ｍ１００は、短絡検出時には、直ちに、センサ駆動回路Ｍ２０に指示して、センサ用端子１０４から出力される電圧を遮断する（ステップＳ２０８）。
続いて、制御部Ｍ１００は、制御回路４０に対して、上述した短絡の発生を通知し（ステップＳ２１０）、インク残量検出を最後まで実行せずに、短絡検出許可信号ＥＮをロー信号に戻して（ステップＳ２０６）、本処理を終了する。短絡発生の通知を受信した、制御回路４０は、例えば、ユーザーに対して短絡の発生を通知する等の対応処理をとることができる。
図７は、インク残量検出処理実行中における短絡検出許可信号ＥＮ、および、センサ７２に印加されている電圧（以下、センサ印加電圧という。）の時系列的な変化を示す説明図である。図７（ａ）は、短絡検出許可信号ＥＮの時系列的な変化を示している。図７（ｂ）は、接触検出端子１０１、１０３とセンサ用端子１０４との短絡が生じておらず、インク残量検出処理が正しく実行された場合（以下、正常時という。）におけるセンサ印加電圧を示している。図７（ｃ）は、接触検出端子１０１、１０３とセンサ用端子１０４との短絡が生じている場合（以下、短絡時）におけるセンサ印加電圧を示している。
図７（ａ）に示すように、インク残量検出処理実行中は、短絡検出許可信号ＥＮがハイ信号にされている。図７（ｂ）に示すように、正常時においては、センサ７２には、Ｖｓの電圧が印加された後に、印加された電圧が低下され、その後に圧電効果による振動電圧が発生していることがわかる。なお、本実施例では、Ｖｓは３６Ｖに設定されている。
一方、図７（ｃ）に示すように、短絡時においては、センサ印加電圧は、短絡検出電圧Ｖ＿ｒｅｆ１（６．５Ｖ）を超えた瞬間に低下する。これは、センサ印加電圧が短絡検出電圧Ｖ＿ｒｅｆ１（６．５Ｖ）を超えた瞬間に、ハイ信号が短絡検出信号ＡＢ１またはＡＢ２として、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａまたはＭ１０ｂから制御部Ｍ１００に出力され、これを受信した制御部Ｍ１００がセンサ用端子１０４からの出力電圧を直ちに遮断したからである。
以上説明したように構成された本実施例に係る印刷装置２０によれば、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂが、短絡検出部としての機能を備え、接触検出端子１０１，１０３とセンサ用端子１０４とが短絡していることを検出することができる。そして、短絡が検出された場合には、センサ駆動回路Ｍ２０によってセンサ７２に印加される電圧は、直ちに遮断される。この結果、センサ用端子１０４から出力される高い電圧が、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂに印加される不都合を防止または抑制することができる。従って、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａが、上述した短絡により損傷を受けることを避けられる。
さらに、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂは、制御部Ｍ１００か出力される短絡検出許可信号ＥＮとしてハイ信号を受信している期間のみに、短絡の検出を実行する。すなわち、制御部Ｍ１００の指示に従って、必要な時のみ短絡の検出を行う。この結果、短絡の誤検出を防ぎ、本当にカートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂに高電圧が印加されるおそれがある場合のみ、短絡検出を行うことができる。短絡の誤検出が生じる具体例としては、インクカートリッジ７０を装着時／取り外し時において、電位の揺らぎが発生し、一時的に接触検出端子１０１または１０３の電位が、短絡検出電圧Ｖ＿ｒｅｆ１を超えてしまう場合が考えられる。
また、制御部Ｍ１００は、センサ駆動回路Ｍ２０を駆動してインク残量の検出を実行する間に、短絡検出許可信号ＥＮをハイ信号にして、短絡検出を実行する。従って、センサ用端子１０４から電圧を出力する間は、少なくとも短絡検出が実行される。この結果、短絡が生じている時に、センサ用端子１０４から高電圧が出力されることによって、カートリッジ検出回路Ｍ１０ａ、Ｍ１０ｂに誤って高電圧が印加される不都合を確実に防止または抑制することができる。
さらに、カートリッジ装着部６２の端子板１００は、２種類の接触検出端子１０１と１０３を備える。一方、カートリッジ７０に装着される回路板１１０には、２種類の接触検出端子１０１と１０３との接触の有無の組み合わせにより３種類の検出端子１１６〜１１８を有する回路板１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃがそれぞれ用意されている。そして、印刷装置２０において、２種類の接触検出端子１０１、１０３と検出端子１１６〜１１８との接触の有無をそれぞれ検出し、その検出結果を用いてインクカートリッジ７０の種類および装着の有無を判定している。この結果、印刷装置２０において、自動的にインクカートリッジ７０の種類および装着の有無を判断して、適切な処理を実行することができる。
Ｂ．変形例：
また、本実施例において、接触検出端子１０１、１０３とセンサ用端子１０４との短絡を問題にしているが、これに限られるものではない。例えば、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置を、インクカートリッジ７０に備える場合には、記憶装置の読み出し／書き込みのための電圧をインクカートリッジ７０に出力する端子と、接触検出端子１０１、１０３との短絡について本実施例を適用しても良い。
上記実施例では、カートリッジ判定処理において、インクカートリッジのサイズを判定しているが、他の要素を判定しても良い。例えば、８色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ、ライトイエロー、ライトブラック）のインクカートリッジを１本ずつ用いる高画質印刷モードと、４色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクを２本ずつ用いる低画質印刷モードを切り換え可能な印刷装置においては、インクの色の種類を判定することとしても良い。こうすれば、各印刷モードを実行する際に、適切なインクカートリッジ７０が装着されているか否かを印刷装置が自動的に判定することが可能である。
上記実施例において、印刷装置２０は、２つの接触検出端子１０１、１０３を備え、２種類のカートリッジ検出信号ＣＯ１、ＣＯ２を用いて、インクカートリッジの種類３つと、インクカートリッジの装着の有無を判定可能であるが、３以上の接触検出端子を備え、３種類以上のカートリッジ検出信号を用いても良い。こうすれば、さらに多くのインクカートリッジの種類を判定可能である。
また、上記実施例では、インクカートリッジ７０、および、これを装着する印刷装置２０に、本発明を適用しているが、インクカートリッジに限らず、他の印刷記録材、例えば、トナーが収容された収容体と、これを装着する印刷装置についても同様に適用可能である。
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

Claims (9)

1. 印刷材を収容しており、印刷装置に装着可能な印刷材収容体と、
   前記印刷装置に前記印刷材収容体が装着されているかどうかの検出に用いられ、前記印刷材収容体に備えられた検出端子と、
   前記印刷材収容体が前記印刷装置に装着されたときに、前記検出端子と接触する端子 と、
   前記印刷材収容体が前記印刷装置に装着されたときに、前記検出端子と接触し、前記検出端子を介して、前記検出端子と接触する端子と導通する接触検出端子と、
   前記接触検出端子に接続され、所定の電圧を用いて、前記接触検出端子と前記検出端子との接触の有無を検出する接触検出回路と、
   前記所定の電圧より高い電圧を出力する高電圧出力端子と、
   前記接触検出端子と前記高電圧出力端子との短絡を検出する短絡検出手段と、
   前記短絡が検出されたときに前記高電圧出力端子から出力される電圧を低下または遮断する制御回路と、を備える印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置において、
   前記短絡の検出は、前記制御回路によって前記高電圧出力端子から電圧が出力されている期間に実行される印刷装置。
3. 請求項１に記載の印刷装置は、さらに、
   前記短絡検出手段に対して、前記短絡の検出を許可する検出許可信号を出力する制御手段を備え、
   前記短絡の検出は、前記検出許可信号が出力されている期間に実行される印刷装置。
4. 請求項３に記載の印刷装置において、
   前記検出許可信号は、前記制御回路によって前記高電圧出力端子から電圧が出力されている期間に出力されている印刷装置。
5. 請求項１に記載の印刷装置において、
   前記印刷材収容体は、さらに、
   前記印刷材の状態を検出するセンサと、
   前記センサと電気的に接続されたセンサ端子と、を有し、
   前記高電圧出力端子は、前記印刷材収容体が装着された際に前記センサ端子と接触するセンサ用端子である、印刷装置。
6. 請求項５に記載の印刷装置において、
   前記センサは、圧電素子を用いて前記印刷材の残量を検出するセンサである印刷装置。
7. 請求項１に記載の印刷装置において、
   前記接触検出端子は複数個備えられ、
   前記接触検出回路は、前記複数の接触検出端子に対する前記印刷材収容体の検出端子の接触の有無をそれぞれ検出し、
   前記印刷装置は、さらに、
   それぞれ検出された前記複数の接触検出端子に対する前記印刷材収容体の検出端子の接触の有無を用いて、前記印刷材収容体の種類を判定する収容体判定手段を備える、印刷装置。
8. 請求項７に記載の印刷装置において、
   前記収容体判定手段は、前記複数の接触検出端子の全てに前記印刷材収容体の検出端子との接触が無い場合には、前記印刷材収容体は、前記装着部に装着されていないと判定する印刷装置。
9. 印刷材を収容しており、印刷装置に装着可能な印刷材収容体と、
   前記印刷装置に前記印刷材収容体が装着されているかどうかの検出に用いられ、前記印刷材収容体に備えられた検出端子と、
   前記印刷材収容体が前記印刷装置に装着されたときに、前記検出端子と接触する端子 と、
   前記印刷材収容体が前記印刷装置に装着されたときに、前記検出端子と接触し、前記検出端子を介して、前記検出端子と接触する端子と導通する接触検出端子と、
   高電圧を出力する高電圧出力端子と、を備える前記印刷装置の制御方法であって、
   前記高電圧より低い所定の電圧を用いて、前記接触検出端子と前記検出端子との接触の有無を検出し、
   前記接触検出端子と前記高電圧出力端子との短絡を検出し、
   前記短絡が検出されたときに、前記高電圧出力端子から出力される電圧を、制御回路により低下または遮断する、印刷装置の制御方法。

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