JP5810643B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷材収容体を搭載可能な印刷装置等に関する。

印刷材収容体（インク収容体等）の種類や印刷材収容体の装着の有無等を検出する検出回路と、印刷材収容体の中の印刷材が所定量以上あるかどうかを検出する回路（印刷材量検出回路）と、を有する印刷装置において、検出回路と、印刷材量検出回路との短絡による印刷材収容体および印刷装置の不具合を防止または抑制する技術は、例えば、特許文献１に記載されている。

また、残量容量表示機能付き充電式二次電池パックの短絡保護回路は、例えば、特許文献２に記載されている。

特許公報第４５３９６５４号 特開平５−２９９１２３号公報

特許文献２に記載される短絡保護回路では、短絡が発生した場合の出力電流を、出力部に用意された電流検出抵抗の電圧変化を測定して判断する方法が採用されている。但し、電流検出抵抗は、エネルギーの損失を抑制するために低抵抗とする必要がある。しかし、この場合、電流／電圧変換によって得られる検出電圧が低下するため、短絡の有無を判定する判定回路の高精度化が求められる。

判定回路の高精度化のためには、例えば、判定回路を、第１電源電圧（例えば０Ｖ）と第２電源電圧（数Ｖ、例えば３Ｖ〜５Ｖ程度）の間で動作するアナログ回路として構成する方法が採用される。この回路構成では、短絡検出抵抗の両端（２つの端）の電圧を測定して短絡を検出することになるが、２つの端の各電圧は変動するため、その分、測定精度にばらつきが生じることは否めない。

また、高電圧（例えば数十Ｖ程度）を取り扱う必要がある場合には、レベル変換が必要となり、この分、回路が複雑になるのは否めない。

また、短絡の発生が検出された後に保護回路が動作することから、短時間であっても、短絡電流が流れる可能性がある。

本発明の少なくとも一態様によれば、印刷装置における端子間の正常な接触と、印刷材収容体を含む印刷装置とに不具合を引き起こすような端子間の意図しない短絡とを、より高精度に検出することができる。

（１）本発明の印刷装置の一態様は、印刷装置であって、
２つの第１端子と、２つの第２端子と、前記２つの第１端子間に接続された電気デバイスと、前記２つの第２端子同士を接続する配線と、を備え、前記印刷装置に装着可能な印刷材収容体と、
前記印刷材収容体が装着されたときに、前記２つの第１端子と接触する第１及び第２検出端子と、
前記印刷材収容体が装着されたときに、前記２つの第２端子と接触する第３及び第４検出端子と、
前記第２検出端子と接続されて、前記第１検出端子から出力される第１検出信号を、前記電気デバイス及び前記２つの第１端子を含む第１装着検出経路を介して検出して、前記第１及び第２検出端子と前記２つの第１端子との接触を検出する第１検出部と、
前記第４検出端子と接続されて、前記第３検出端子から出力される第２検出信号を、前記配線及び前記２つの第２端子を含む第２装着検出経路を介して検出して、前記第３及び第４検出端子と前記２つの第２端子との接触を検出する第２検出部と、
を有し、
前記第１検出部は、前記第２検出信号に基づいて、前記２検出端子と前記第３検出端子との短絡を検出し、
前記第２検出部は、前記第１検出信号に基づいて、前記第１検出端子と前記第４検出端子との短絡を検出する印刷装置に関する。

本態様では、装着検出に用いる２系統の第１，第２検出信号を短絡検出に兼用し、端子間で短絡が発生した場合に、正常時の接触検出信号（第１，第２検出信号の一方）よりも短絡検出信号（第１，第２検出信号の他方）が検出される。従って、第１，第２検出信号の発生部のいずれか一方の出力端をハイインピーダンスとするなどして、いずれか一方の信号を遮断しなくても、短絡時には短絡検出信号を確実に検出することができる。なお、第２検出端子と第３検出端子との短絡とは、第２検出信号が出力される第３検出端子と、第１検出部が接続される第２検出端子とが、結果的に導通するものを含み、印刷財収容体側の端子同士の短絡も含む（図６参照）。同様に、第１検出端子と第４検出端子との短絡とは、第１検出信号が出力される第１検出端子と、第２検出部が接続される第４検出端子とが、結果的に導通するものを含み、印刷財収容体側の端子同士の短絡も含む（図７参照）。また、この各信号はデジタル的に検出することができる。２系統の第１，第２検出信号は、例えばパルス信号とすることができる。よって、原則的には、高精度なアナログ回路が不要となる。

また、本態様によれば、２系統の第１，第２検出信号を第１，第２検出部にて検出するために、電流検出抵抗を接続する必要がないため、各信号の駆動能力が低下しない。

また、本態様によれば、所定電位（例えば、グランド）を基準として短絡の有無を検出する。例えば、第１検出部または第２検出部において、電流／電圧変換抵抗の一端をグランドに固定しておき、その電流／電圧変換抵抗の他端の電位の変化を検出することによって、短絡の発生の有無を検出する。この場合、電流／電圧変換抵抗の一つの端の電位の変化を、所定電位（上記の例ではグランド）を基準として測定することができる。よって、短絡検出抵抗の両端の電圧の変化を検出する場合に比べて、短絡検出の精度が向上する。

（２）本発明の印刷装置の一態様では、前記第３検出端子から出力される第２検出信号が、前記第1検出部に伝わる経路を第１短絡経路とし、前記第１検出端子から出力される前記第１検出信号が、前記第２検出部に伝わる経路を第２短絡経路とし、前記第１装着検出経路のインピーダンスは前記１短絡経路のインピーダンスよりも大きくし、前記第２装着検出経路のインピーダンスは前記２短絡経路のインピーダンスよりも大きくすることができる。

第１，第２検出信号の発生源自体の電流駆動能力がほぼ等しいとき、第１，第２検出信号の一方が他方に打ち勝って上述した短絡検出信号を検出するには、第１検出部から見た第１装着検出経路と第１短絡経路との各インピーダンスの大きさに依存させることができる。つまり、第１装着検出経路のインピーダンスが第１短絡経路のインピーダンスよりも大きいと、第２検出信号が打ち勝つ。

同様に、第１，第２検出信号の一方が他方に打ち勝つかは、第２検出部から見た第２装着検出経路と第２短絡経路との各インピーダンスの大きさに依存する。つまり、第２装着検出経路のインピーダンスが第２短絡経路のインピーダンスよりも大きいと、第１検出信号が打ち勝つ。

（３）本発明の印刷装置の一態様では、前記第３検出端子から出力される前記第２検出信号の電流量を制限する電流制限抵抗を、さらに有することができる。

こうすると、第１，第３検出端子間の短絡時には電気デバイスの比較的大きな抵抗を利用し、第２，第４検出端子間の短絡時には前記電流制限抵抗を利用して、第１，第２装着検出経路及び第１，第２短絡検出経路のインピーダンスを設定し、第１，第２検出信号の電流駆動能力を調整することができる。それにより、第１，第２検出信号の一方に打ち勝つ他方を短絡信号として短絡検出することができる。

（４）本発明の印刷装置の一態様では、前記印刷装置が、前記第１検出端子に前記第２検出信号の電圧よりも高い電圧レベルを有する高電圧を印加したときに、前記第３検出端子及び前記第４検出端子のいずれかに、所定以上の電圧レベルが印加されたか否かを検出する過電圧検出部を、さらに有することができる。

本態様によれば、高電圧を印加したときに、短絡抵抗ＲＳＮ（図６）及び／又は短絡抵抗ＲＳＰ（図７）を介して短絡が生じていると、その短絡抵抗ＲＳＮ（図６）及び／又は短絡抵抗ＲＳＰ（図７）と、第３検出端子及び／又は第４検出端子を介して、その電圧を過電圧検出部にて検出することができる。つまり、端子間の短絡の発生の検出とは独立して、好ましい過電圧対策として、過電圧検出部にて例えばロジックレベル程度の電圧を検出したら高電圧を低下または遮断するという対策を迅速に実行することができる。

（５）本発明の印刷装置の一態様では、前記印刷材収容体の前記電気デバイスは、容量素子を用いて前記印刷材収容体内の印刷材の残量が所定量以上かどうかを検出するセンサーであり、前記容量素子の電荷を、前記第１検出信号及び前記第２検出信号の出力に先立って放電する放電素子をさらに有することができる。

センサーと印刷側端子との接触／短絡を検出するとき、センサーとしての容量素子に電荷が蓄積されていると、その電荷によって生じる電流が測定誤差を生じさせる。つまり、所定電位（例えば、グランド）を基準として短絡の有無を検出することがむずかしくなる。そこで、本態様では、容量素子の電荷を、接触検出部による接触検出に先立って放電する放電素子を設け、その放電素子を介して容量素子の電荷を放電することによって、短絡検出の精度の低下を抑制することができる。

（６）本発明の印刷装置の一態様では、前記第１検出端子と前記第３検出端子とは隣り合っており、前記第２検出端子と前記第４検出端子とは隣り合うように構成することができる。

第１検出端子と第３検出端子とが隣り合っている場合に、例えば、導電性のインク等によって両端子が短絡する可能性が高まる。また、第２検出端子と第４検出端子とが隣り合っている場合に、例えば、導電性のインク等によって両端子が短絡する可能性が高まる。よって、短絡検出による対策が重要となる。

本発明の一実施形態における印刷装置の構成を示す斜視図 図２（Ａ），図２（Ｂ）は、インクカートリッジの外観を示す斜視図 図３（Ａ），図３（Ｂ）は、基板の表面の構成および基板を側面から見たときの構成を示す図。 本発明の一実施形態におけるカートリッジの基板と印刷装置との電気的構成を示すブロック図 本発明におけるカートリッジの基板と印刷装置との電気的構成の具体例を示すブロック図である。 短絡抵抗ＲＳＮによって端子間が短絡されたときの短絡検出動作を説明するための図である。 短絡抵抗ＲＳＰによって端子間が短絡された場合における短絡の検出動作をするための図である。 短絡なし、図６の短絡あり、及び図７の短絡ありの各場合における、第１〜第４検出端子の電圧波形を示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

図１は、本発明の一実施形態における印刷装置の構成を示す斜視図である。印刷装置１０００は、インクカートリッジ（印刷材収容体）１００と、装置本体１０１０とを有し、装置本体１０１０は、カートリッジ１００が装着されるカートリッジ装着部１１００と、回動自在なカバー１２００と、操作部１３００とを有する。カートリッジ装着部１１００を「カートリッジホルダー」又は単に「ホルダー」または「装着部」とも呼ぶ。

図１に示す例では、カートリッジ装着部１１００には、４つのインクカートリッジが独立に装着可能であり、例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４種類のインクカートリッジ１００が装着される。カバー１２００は省略可能である。操作部１３００は、ユーザーが各種の指示や設定を行うための入力装置であり、また、ユーザーに各種の通知を行うための表示部を備えている。

図２（Ａ），図２（Ｂ）は、インクカートリッジ１００の外観を示す斜視図である。図２（Ａ），図２（Ｂ）におけるＸＹＺ軸は、図１のＸＹＺ軸に対応している。なお、インクカートリッジを単に「カートリッジ」とも呼ぶ。このカートリッジ１００は、扁平な略直方体の外観形状を有しており、３方向の寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうちで、長さＬ１（挿入方向のサイズ）が最も大きく、幅Ｌ２が最も小さく、高さＬ３が長さＬ１と幅Ｌ２の中間である。

カートリッジ１００は、先端面（第１の面）Ｓｆと、後端面（第２の面）Ｓｒと、天井面（第３の面）Ｓｔと、底面（第４の面）Ｓｂと、２つの側面（第５及び第６の面）Ｓｃ，Ｓｄとを備えている。カートリッジ１００の内部には、可撓性材料で形成されたインク収容室１２０（「インク収容袋」とも呼ぶ）が設けられている。先端面Ｓｆは、２つの位置決め穴１３１，１３２と、インク供給口１１０とを有している。天井面ｓｔには、回路基板２００が設けられている。回路基板２００には、インクに関する情報を格納するための不揮発性の記憶素子が搭載されている。第１の側面Ｓｃと第２の側面Ｓｄは互いに対向しており、また、先端面Ｓｆ，天井面Ｓｔ、後端面Ｓｒ，及び，底面Ｓｂと直交する。第２の側面Ｓｄと先端面Ｓｆが交わる位置には、凹凸嵌合部１３４が配置されている。

図３（Ａ）は、第１実施形態における回路基板（以下、基板とも言う）２００の構成を示している。基板２００の表面は、カートリッジ１００に基板２００が装着されたときに外側に露出している面である。図３（Ｂ）は、基板２００の側面から見た図を示している。基板２００の上端部には、ボス溝２０１が形成され、基板２００の下端部には、ボス穴２０２が形成されている。

図３（Ａ）における矢印ＳＤは、カートリッジ装着部１１００へのカートリッジ１００の装着方向を示している。この装着方向ＳＤは、図２に示すカートリッジの装着方向（Ｘ方向）と一致する。基板２００は、裏面に記憶装置２０３を有しており、表面には例えば９つの端子２１０〜２９０からなる端子群が設けられている。記憶装置２０３は、カートリッジ１００のインクに関する情報（例えばインク残量）を格納する。端子２１０〜２９０は、略矩形状に形成され、装着方向ＳＤと略垂直な方向に沿って２列形成するように配置されている。

２つの列のうち、装着方向ＳＤの手前側の例（図３（Ａ）における上側に位置する列）を上側列Ｒ１（第１列）と呼び、装着方向ＳＤの奥側の列（図３（Ａ）における下側に位置する列）を下側列Ｒ２（第２列）と呼ぶ。なお、これらの列Ｒ１，Ｒ２は、複数の端子の接触部ｃｐ（複数の端子の各々と、後述する複数の装置側端子の各々との接触による接触部）によって形成される列であると考えることも可能である。

上側Ｒ１を形成する端子２１０〜２４０と、下側列Ｒ２を形成する端子２５０〜２９０は、それぞれ以下の機能（用途）を有する。
＜上側列Ｒ１＞
（１）装着検出端子（第２端子）２１０
（２）リセット端子２２０
（３）クロック端子２３０
（４）装着検出端子（第２端子）２４０
＜下側列Ｒ２＞
（５）装着検出端子（第１端子、センサー端子）２５０
（６）電源端子２６０
（７）接地端子２７０
（８）データ端子２８０
（９）装着検出端子（第１端子、センサー端子）２９０
４つの装着検出端子２１０，２４０，２５０，２９０は、対応する装置本体側端子５１０，５４０，５５０，５９０（図４にて後述する）との電気接触の良否を検出する際に使用されるものであり、「接触検出端子」と呼ぶことも可能である。また、装着検出処理を「接触検出処理」と呼ぶことも可能である。本実施形態では、４つの装着検出端子２１０，２４０，２５０，２９０は、装着検出以外として、短絡検出にも兼用することができる、また、装着検出端子のうち、端子２１０、２４０は過電圧検出に兼用することができる。そこで、符号２５０，２９０を２つの第１端子と称し、符号２１０，２４０を２つの第２端子とも称することにする。また、４つの装着検出端子２１０，２４０，２５０，２９０のうち、後述するセンサー２０８と接続される端子２５０，２９０は、センサー端子とも称される。他の５つの端子２２０，２３０，２６０，２７０，２８０は、記憶装置２０３用の端子であり、「メモリー端子」とも呼ぶ。

複数の端子２１０〜２９０のそれぞれは、その中央部に、複数の装置本体側端子のうちの対応する端子と接触する接触部ｃｐを含んでいる。上側列Ｒ１を形成する端子２１０〜２４０の各接触部ｃｐと、下側列Ｒ２を形成する端子２５０〜２９０の各接触部ｃｐは、互い違いに配置され、いわゆる千鳥状の配置を構成している。また、上側列Ｒ１を形成する端子２１０〜２４０と、下側列Ｒ２を形成する端子２５０〜２９０も、互いの端子中心が装着方向ＳＤに並ばないように、互い違いに配置され、千鳥状の配置を構成している。

上側列Ｒ１の２つの装着検出端子２１０，２４０の各接触部は、上側列Ｒ１の両端部、すなわち、上側列Ｒ１の最も外側にそれぞれ配置されている。また、下側列Ｒ２の２つの装着検出端子２５０、２９９の各接触部は、下側列Ｒ２の両端部、すなわち、下側列Ｒ２の最も外側に配置されている。メモリー端子２２０，２３０、２６０、２７０、２８０の接触部ｃｐは、複数の端子２１０〜２９０の全体が配置されている領域内の略中央に集合して配置されている。また、４つの装着検出端子２１０，２４０，２５０，２９０の接触部ｃｐは、メモリー端子２２０、２３０、２６０、２７０、２８０の集合の四隅に配置されている。

図４は、第１実施形態におけるカートリッジ１００の回路基板２００と印刷装置本体１０１０との電気的構成を示すブロック図である。印刷装置１０００の装置本体１０１０は、表示パネル４３０と、電源回路４４０と、主制御回路４００と、サブ制御回路５００とを備えている。表示パネル４３０は、ユーザーに印刷装置１０００の動作状態やカートリッジの装着状態などの各種の通知を行うための表示部である。表示パネル４３０は、例えば、図１の操作部１３００に設けられる。電源回路４４０は、第１の電源電圧ＶＤＤを生成する第１電源４４１と、第２の電源電圧ＶＨＶを生成する第２電源４４２とを有している。

第１の電源電圧ＶＤＤは、ロジック回路に用いられる通常の電源電圧（定格３．３Ｖ）である。第２の電源電圧ＶＨＶは、印刷ヘッドを駆動してインクを吐出させるために用いられる高い電圧（例えば定格４２Ｖ）である。これらの電圧ＶＤＤ、ＶＨＶは、サブ制御回路５００に供給され、また、必要に応じて他の回路にも供給される。主制御回路４００は、ＣＰＵ４１０と、メモリー４２０とを有している。サブ制御回路５００は、カートリッジの記憶装置２０３へのアクセスを実行するメモリー制御回路５０１と、装着検出回路６００とを有している。なお、主制御回路４００と、サブ制御回路５００とを含む回路を、「制御回路（制御部）」と呼ぶことも可能である。

印刷装置１０００の装置本体１０１０には、サブ制御回路５００に接続された複数の端子５１０〜５９０が設けられている。これら装置本体側端子５１０〜５９０は、印刷材収容体（インクカートリッジ）１００の複数の端子２１０〜２９０にそれぞれ接触する。ここで、符号５５０，５９０の端子は、カートリッジ側の２つの第１端子２５０，２９０と接触する第１検出端子５５０及び第２検出端子５９０と称する。また、符号５１０，５４０の端子は、カートリッジ側の２つの第２端子２１０，２４０と接触する第３検出端子５１０及び第４検出端子５４０と称する。

カートリッジの基板２００（図３）に設けられた９つの端子のうち、リセット端子２２０と、クロック端子２３０と、電源端子２６０と、接地端子２７０と、データ端子２８０は、記憶装置２０３に電気的に接続されている。記憶装置２０３は、アドレス端子を持たず、クロック端子から入力されるクロック信号ＳＣＫのパルス数と、データ端子から入力されるコマンドデータとに基づいてアクセスするメモリセルが決定され、クロック信号ＳＣＫに同期して、データ端子よりデータを受信し、もしくは、データ端子からデータを送信する不揮発性メモリーである。クロック端子２３０は、サブ制御回路５００から装置側端子５３０を介して記憶装置２０３にクロック信号ＳＣＫを供給するために用いられる。電源端子２６０と接地端子２７０には、印刷装置１０００からの記憶装置を駆動するための電源電圧（例えば３．３Ｖ）と接地電圧（０Ｖ）が、装置側端子６５０，５７０を介してそれぞれ供給されている。この記憶装置２０３を駆動するための電源電圧は、第１の電源電圧ＶＤＤから直接与えられる電圧か、第１の電源電圧ＶＤＤから生成されるもので第１の電源電圧ＶＤＤよりも低い電圧でもよい。データ端子２８０は、サブ制御回路５００と記憶装置２０３との間で、装置側端子５８０を介してデータ信号ＳＤＡをやり取りするために用いられる。リセット端子２２０は、サブ制御回路５００から記憶装置２０３に、装置側端子５２０を介してリセット信号ＲＳＴを供給するために用いられる。２つの装着検出端子（２つの第２端子）２１０，２４０は、カートリッジ１００の基板２００（図３）内で配線２０６を介して互いに接続されている。よって、第３及び第４検出端子５１０，５４０が２つの第２端子２１０，２４０と接触すると、第３及び第４検出端子５１０，５４０は配線２０６により接続される。他の２つの装着検出端子（２つの第１端子）２５０，２９０は、カートリッジ１００に設けられた電気デバイス例えばセンサー２０８に接続されている。カートリッジ側の２つの第１端子２５０，２９０は、センサー端子としても機能し、装置側の第１検出端子５５０及び第２検出端子５９０とそれぞれ接触する。

ここで、センサー２０８にて残量を検出するには、液量検査信号がセンサー２０８を構成する圧電素子の一方の電極にセンサー端子２９０を介して供給される。液量検査信号は、高電圧発生部６６１（図５〜図７参照）によって生成される最大電圧が例えば約３６Ｖのアナログ信号である。センサー２０８の圧電素子はカートリッジ１００内のインクの残量に応じて振動し、振動によって発生した逆起電圧が液量応答信号として圧電素子から他方のセンサー端子２５０を介して液量検出部６６４（図５〜図７参照）に送信される。液量応答信号は、圧電素子の振動数に対応する周波数を有する振動成分を含んでいる。液量検出部６６４は、液量応答信号ＲＳの周波数を測定することによって、インク残量が所定量以上であるか否かを検出することができる。このインク残量検出処理は、後述するリーク検査（リーク検出処理）で使用される第１の装着検出信号ＳＰｉｎｓよりも高い電圧レベルを有する高電圧信号を、端子２５０を介してセンサー２０８に供給する高電圧処理である。

図５は、第１実施形態におけるカートリッジ１００の回路基板２００と装置本体１０１０との電気的構成の具体例を示すブロック図である。ただし図５では、図１に示す４色のインクカートリッジ１００のうちの２つのみを示している。

図５に示される印刷装置１０００は、印刷材（インク等）を収容しており、印刷装置１０００に装着可能な１または複数の印刷材収容体（インクカートリッジ）ＩＣ１，ＩＣ２から印刷材（インク等）の供給を受けて印刷を実行する。

この印刷装置１０００は、センサー処理部６６０が、２つの装着／短絡検出部６６２，６６５を有する。２つの装着／短絡検出部６６２，６６５は、印刷装置１０００に印刷材収容体（インクカートリッジ）ＩＣ１，ＩＣ２が正常に装着されているかどうか、本来接続されることがない第１，第４検出端子５５０，５４０同士または第２，第３検出端子５９０，５１０同士に意図しない異常な短絡が生じているか、の検出に用いられる。

ここで検出されるべき短絡とは、センサー処理部（センサー駆動回路）６６０がセンサー２０８に高電圧を印加するときに、図５に示す第２の装着検出信号（第２検出信号）ＤＰｉｎｓが出力される第３検出端子５１０と、第１検出部６６７が接続される第２検出端子５９０とが結果的に導通し、あるいは図５に示す第１の装着検出信号（第１検出信号）ＳＰｉｎｓが出力される第１検出端子５５０と、第２検出部６７０が接続される第４検出端子５４０とが結果的に導通する全ての短絡を含む。この短絡とは、例えばインクの付着などにより発生する意図しない短絡である。換言すれば、検出されるべき短絡とは、センサー処理部（センサー駆動回路）６６０がセンサー端子２５０，２９０，５５０，５９０に印加する高電圧が、センサー端子２５０，２９０，５５０，５９０以外の端子に印加され、記憶装置２０３、サブ制御回路５００の絶対最大定格以上の電圧が印加されることにつながる短絡である。

なお、図５に示すセンサー処理部６６０のうち、２つの装着／短絡検出部６６２，６６５が、図４に示す装着検出回路６００に相当する。

（１）装着検出（接触検出）
装着／短絡検出部６６２には第１検出信号発生部６４０及び第１検出部６６７が配置され、装着／短絡検出部６６５には第２検出信号発生部６５０及び第２検出部６７０が配置されている。

第１検出信号発生部６４０は、第１検出信号ＳＰｉｎｓを発生する。第１検出信号発生部６４０から発生する第１検出信号ＳＰｉｎｓは、第１及び第２検出端子５５０，５９０がインクカートリッジＩＣ１の２つの第１端子２５０，２９０と接触していると、次の経路を経て第１検出部６６７にて検出される。つまり、第１検出信号発生部６４０から発生する第１検出信号ＳＰｉｎｓは、図５の出力バッファＡ１、スイッチＴＳ１、スイッチＳＷ１（接点ａ１）、第１検出端子５５０、インクカートリッジＩＣ１（第１端子２５０、センサー２０８及び第１端子２９０）、第２検出端子５９０、スイッチＳＷ２（接点ｂ１）及び入力バッファＡ２の経路（第１装着検出経路）を介して流れ、第１検出部６６７にて第１検出応答信号ＳＰｒｅｓが検出される。

ここで、電気デバイスの一例であるセンサー２０８が容量素子であると、センサー２０８の一端に印加された電圧が、センサー２０８の他端に容量結合により発生する。このように、第１検出信号ＳＰｉｎｓの電圧がセンサー２０８を介して伝達されるので、第１検出信号ＳＰｉｎｓに基づく第１検出応答信号ＳＰｒｅｓを、第１検出部６６７にて検出できる。

第１及び第２検出端子５５０，５９０がインクカートリッジＩＣ１の２つの第１端子２５０，２９０と接触していないと、第１装着検出経路は成立しない。この場合、第１検出部６６７にて第１検出信号ＳＰｉｎｓに基づく第１検出応答信号ＳＰｒｅｓが検出されることはない。このように、第１検出部６６７は、第１検出信号ＳＰｉｎｓに基づく第１検出応答信号ＳＰｒｅｓの検出の有無により、第１及び第２検出端子５５０，５９０と２つの第１端子２５０，２９０との接触／非接触を精度良く検出できる。

また、他のインクカートリッジＩＣ２を検査するには、上述したスイッチＳＷ１，ＳＷ２に代えて、スイッチＳＷ１’（接点ａ１’）及びＳＷ２’（接点ｂ１’）を用いればよい。こうして、時分割で複数のインクカートリッジＩＣ１，ＩＣ２をそれぞれ検査することができる。

第２検出信号発生部６５０は、第２検出信号ＤＰｉｎｓを発生する。第２検出信号発生部６５０から発生する第２検出信号ＤＰｉｎｓは、カートリッジ各々に対応した第３及び第４検出端子５１０，５４０が全てのインクカートリッジＩＣの２つの第１端子２１０，２４０と接触していると、次の経路を経て第２検出部６７０にて検出される。つまり、第２検出信号発生部６５０から発生する第２検出信号ＤＰｉｎｓは、出力バッファＡ３、抵抗Ｒｒ、第３検出端子５１０、全てのインクカートリッジＩＣの検出経路（第２端子２１０、配線２０６及び第２端子２４０）、第４検出端子５４０及び入力バッファＡ４の経路（第２装着検出経路）を介して流れ、第２検出部６７０にて第２検出応答信号ＤＰｒｅｓが検出される。

第３及び第４検出端子５１０，５４０が２つの第１端子２１０，２４０と接触していないと、上述した第２装着検出経路は成立しない。この場合、第２検出部６７０にて第２検出信号ＤＰｉｎｓに基づく第２検出応答信号ＤＰｒｅｓが検出されることはない。このように、第２検出部６７０は、第２検出信号ＤＰｉｎｓに基づく第２検出応答信号ＤＰｒｅｓの検出の有無により、第３及び第４検出端子５１０，５４０と全てのカートリッジＩＣの２つの第２端子２１０，２４０との接触／非接触を精度良く検出できる。

（２）短絡検出
本実施形態では、上述した第１，第２検出信号発生部６４０，６５０及び第１，第２検出部６６７，６７０を用いて、上述した記憶装置、制御回路などに絶対最大定格を超えるような電圧印加を引き起こす可能性がある端子間の短絡有無も検出している。つまり、接触検出と短絡検出とは同時に実行される。この短絡検出について、図６及び図７も参照して概説する。なお、図６及び図７では、作図の便宜上、カートリッジ１００は一つのみ示している。

図６は、電気的に第２検出端子５９０及び第３検出端子５１０が短絡した時の動作を示している。第２検出端子５９０及び第３検出端子５１０の短絡とは結果として生じていれば良く、カートリッジ側の端子２４０，２９０が短絡しているもの、装置本体側の第２検出端子５９０及び第４検出端子５４０が短絡しているものなど含む。

この場合、第１検出部６６７は、上述した第１装着検出経路を流れる第１検出信号ＳＰｉｎｓと、検出端子５９０と第４検出端子５４０（第３検出端子５１０）との間の第１短絡部（短絡抵抗ＲＳＮ）を含む第１短絡経路Ｉｒ２（抵抗Ｒｒ、第３検出端子５１０、カートリッジ（第２端子２１０、配線２０６及び第２端子２４０）、第１短絡抵抗ＲＳＮ及び第２端子５９０）を流れる第２検出信号ＤＰｉｎｓと、が合成された信号を受信し、これにより、第２検出端子５９０と第３検出端子５１０との短絡を検出する。

図７は、電気的に第１検出端子５５０及び第４検出端子５４０が短絡した時の動作を示している。第１検出端子５５０及び第４検出端子５４０の短絡とは結果として生じていれば良く、カートリッジ側の端子２１０，２５０が短絡しているもの、装置本体側の第１検出端子５５０及び第３検出端子５１０が短絡しているものなども含む。

この場合、第２検出部６７０は、上述した第２装着検出経路を流れる第２検出信号ＤＰｉｎｓと、第１検出端子５５０と第３検出端子５１０（第４検出端子５４０）との間の第２短絡部（短絡抵抗ＲＳＰ）を含む第２短絡経路Ｉｒ１（抵抗Ｒｃ、第１検出端子５５０、第１短絡抵抗ＲＳＰ、カートリッジ（第２端子２１０、配線２０６及び第２端子２４０）及び第４検出端子５４０）を流れる第１検出信号ＳＰｉｎｓと、が合成された信号を受信し、これにより第１検出端子５５０と第３検出端子５１０との短絡を検出する。

この構成によれば、２系統の装着検出用の信号ＳＰｉｎｓ，ＤＰｉｎｓを短絡検出用として兼用し、端子間で短絡が発生した場合には、第１検出部でＤＰｉｎｓに基づく信号を受信し、第２検出部ではＳＰｉｎｓに基づく信号を受信するので、短絡を検出することができる。この各信号はデジタル的に検出することができる。２系統の短絡検出用の信号ＳＰｉｎｓ，ＤＰｉｎｓは、例えばパルス信号とすることができる。よって、高精度なアナログ回路が不要となる。

接触検出と短絡検出とは、通常、印刷装置１０００の電源ＯＮ時やカートリッジ交換時に実行されるシーケンスで、インク量検出に先立って行われる。よって、カートリッジ１００が正しくホルダー１１００に装着されているかの接触検出時に短絡が検出された場合には、インク量検出は実行せず、ユーザーにカートリッジ１００の交換を推奨したり、カートリッジ１００の汚れを落とすように進めるメッセージを出すことが好ましい。

（３）過電圧検出
次に、上述した短絡時に発生する過電圧の検出について、その概要を説明する。これは、例えば装着検出を実行した時には短絡が検出されなかったが、インク量検出処理が実行されるときに、短絡が発生しており、制御回路４００，５００、記憶装置２０３にセンサー駆動用の高電圧が印加されることを防止するための処理である。図５〜図７に示すように、装着／短絡検出部６６２には、高電圧発生部６６１を設けることができ。装着／短絡検出部６６５には、過電圧検出部６２０を設けることができる。

高電圧発生部６６１は、例えば３．３Ｖの第１，第２検出信号ＳＰｉｎｓ，ＤＰｉｎｓの電圧よりも高い電圧レベルを有する高電圧（例えば３６〜４２Ｖ）を発生することができる。高電圧発生部６６１（高電圧部６６３と出力バッファＡ５を含む）は、スイッチＴＳ２を介してセンサー２０８に高電圧（例えば４２Ｖ）を印加して、図５に示す液量検出部６６４にてインクカートリッジＩＣ１，ＩＣ２のインク残量を検出するものである。

高電圧を印加したときに、短絡抵抗ＲＳＮ（図６）及び／又は短絡抵抗ＲＳＰ（図７）を介して短絡が生じていると、その短絡抵抗ＲＳＮ（図６）及び／又は短絡抵抗ＲＳＰ（図７）と、第３検出端子５１０及び／又は第４検出端子５４０と、図５に示すダイオード６４１，６４２，６４５の少なくとも一つを介して、その高電圧が分圧回路Ｒａ，Ｒｂにて分圧されて、過電圧検出部６２０にて検出することができる。

センサー端子２５０，２９０，５５０，５９０と、センサー端子以外の端子２１０，２４０，５１０，５４０との間で短絡が生じ、センサー端子以外の端子２１０，２４０，５１０，５４０に、所定の電圧レベルよりも高い電圧レベルが印加されると、過電圧検出部６２０によって、その過電圧状態の発生が検出される。この場合、例えば、その検出結果が主制御回路（制御部）４００に送信され、主制御回路（制御部）４００が、高電圧を低下または遮断するといった対策を迅速に実行することができる。つまり、端子間の短絡検出とは独立して、好ましい過電圧対策を実行することができる。

（４）短絡検出の詳細な説明
図６に示す短絡時には、第１装着検出経路を流れる第１検出信号ＳＰｉｎｓに対して、短絡抵抗ＲＳＮを含む第１短絡経路を流れる第２検出信号ＤＰｉｎｓ（Ｉｒ２）が検出されることで、第１検出部６６７が第２検出端子５９０と第３検出端子５１０との間の短絡を検出することはすでに述べた。このことは、不具合を引き起こすような抵抗値を持つ短絡が発生しているときに、第２検出信号ＤＰｉｎｓが第1検出部６６７で検出されるように、第１短絡経路を流れる第２検出信号ＤＰｉｎｓ（Ｉｒ２）の電流駆動能力が設定されていることを意味する。第２検出信号ＤＰｉｎｓが第1検出部６６７で検出されるかどうかは、第１，第２検出信号発生部６４０，６５０自体の電流駆動能力がほぼ等しいとき、第１検出部６６７から見た第１装着検出経路と第１短絡経路との各インピーダンスの差に依存する。つまり、第１装着検出経路のインピーダンスは第１短絡経路のインピーダンスよりも大きいことが条件となる。

ここで、第１装着検出経路のインピーダンスは、出力バッファＡ１とスイッチＴＳ１のインピーダンスＲｃや、センサー２０８のインピーダンス（Ｒｚとする）が支配的である。特に、センサー２０８が容量素子であれば、センサー２０８のインピーダンスＲｚは無限大である。よって、第１装着検出経路のインピーダンスは第１短絡経路のインピーダンスよりも大きいという条件が成立する。そのため、短絡抵抗ＲＳＮを含む図６の第１短絡経路Ｉｒ２に流れる第２検出信号ＤＰｉｎｓを第１検出部６６７にて検出できる。

同様に、図７に示す短絡時には、第２検出部６７０から見た第２装着検出経路のインピーダンスは、第２短絡経路のインピーダンスよりも大きいことが条件となる。この場合、第２短絡検出経路にて支配的な出力バッファＡ１及びスイッチＴＳ１のインピーダンスＲｃと短絡抵抗ＲＳＰよりも、第２装着検出経路のインピーダンスが大きくなければならない。

このために、図５の印刷装置１０００では、第３検出端子５１０から出力される第２検出信号ＤＰｉｎｓ（Ｉｒ２）の電流量を制限する電流制限抵抗Ｒｒを有することが好ましい。電流制限抵抗Ｒｒは、Ｒｒ＞Ｒｃ＋ＲＳＰを満足する抵抗値とすることができる。

上述のとおり、図６の短絡時にはセンサー２０８の大抵抗Ｒｚを利用し、図７の短絡時には電流制限抵抗Ｒｒを利用して、第１，第２装着検出経路及び第１，第２短絡検出経路のインピーダンスを設定し、第１，第２検出信号ＳＰｉｎｓ，ＤＰｉｎｓの電流駆動能力を調整することができる。それにより、短絡が発生した場合に、第１，第２検出信号ＳＰｉｎｓ，ＤＰｉｎｓ各々を、第２検出部６７０、第１検出部６６７にて、短絡信号として検出することができる。

また、高電圧が印加される装置本体側のセンサー端子５５０，５９０、カートリッジ側のセンサー端子２５０，２９０と、装置本体側端子５１０もしくは５４０との間に短絡があった場合に、制御回路４００，５００および記憶装置２０３に不具合を起こさないために、過電圧検出・短絡検出されるべき短絡の抵抗値について説明する。図５の印刷装置１０００は、前記高電圧の最大電圧をＶｍａｘとし、センサー処理部（センサー駆動回路）６６０がセンサー２０８に高電圧を印加しているときに、短絡により第３検出端子５１０しくは第４検出端子５４０に印加される電圧をＶｌｉｍとし、電圧Ｖｌｉｍが印加されるときに第３検出端子５１０および第４検出端子５４０に流れる電流をＩｌｉｍとすると、過電圧検出／短絡検出されるべき短絡抵抗ＲＳＮまたは短絡抵抗ＲＳＮは、高電圧の最大電圧Ｖｍａｘを検出電流Ｉｌｉｍで除算して得られる抵抗値（Ｒ’＝Ｖｍａｘ／Ｉｌｉｍ）よりもそれぞれ小さい抵抗であることが好ましい。

つまり、ＲＳＮ＜Ｖｍａｘ／Ｖｌｉｍ，ＲＳＰ＜Ｖｍａｘ／Ｖｌｉｍ（但し、Ｖｍａｘ≫Ｖｌｉｍ）という関係が成立するのが好ましい。このＶｍａｘ／Ｉｌｉｍは、保護対象のデバイス（制御回路や記憶装置）が絶対最大定格を超えないための条件であり、それ以下では短絡検出／過電圧検出を行う境界条件である。

また、図５に示される印刷装置１０００では、印刷材収容体（インクカートリッジ）ＩＣ１，ＩＣ２のセンサー２０８に蓄積される電荷を、各種の検出に先立って放電するために、放電素子Ｍ１，Ｍ４（図６または図７）を有することができる。

上述のとおり、印刷装置１０００は、２系統の第１，第２検出信号を用意し、端子間で短絡が発生した場合に、各信号の干渉をデジタル的に検出し、また、所定電位（例えば、グランド）を基準として短絡の有無を検出する。

ここで、短絡を検出するとき、センサー２０８としての容量素子に電荷が蓄積されていると、その電荷によって生じる電流が測定誤差を生じさせる。つまり、所定電位（例えば、グランド）を基準として短絡の有無を検出することがむずかしくなる。そこで、センサー（容量素子）２０８の電荷を検出に先立って放電する放電経路を設けることができる。図６及び図７に示す放電素子（ＭＯＳトランジスタ）Ｍ１，Ｍ４がオンすることによって形成される経路を設け、その放電経路を介してセンサー（容量素子）２０８の電荷を放電する。このことによってセンサー２０８の蓄積電荷量を零とし、この後、検出を行うことによって、検出の精度の低下を抑制している。

また、図５に示される印刷装置１０００では、先に図３（Ａ）に示したカットリッジ側端子２１０，２４０，２５０，２９０に対応して、装置本体側の第１検出端子５５０と第３検出端子５１０とは隣り合っており、装置本体側の第２検出端子５９０と第４検出端子５４０とは隣り合っている。

第１検出端子５５０と第３検出端子５１０とが隣り合っている場合に、例えば、導電性のインク等によって両端子が短絡して過電圧が発生する可能性が高まる。また、第２検出端子５９０と第４検出端子５４０とが隣り合っている場合に、例えば、導電性のインク等によって両端子が短絡して過電圧が発生する可能性が高まる。よって、短絡検出による対策が重要となる。以上のことは、第１検出端子５５０と第４検出端子５４０とが隣り合っている場合や、第２検出端子５９０と第３検出端子５１０とが隣り合っている場合も同様であり、過電圧対策が必要である。

図５の印刷装置１０００に含まれる主制御回路（制御部）４００は、印刷装置１０００が印刷動作を実施する前に、上述した各種検査の実施を司る。そして、短絡や過電圧が検出されたときに、高電圧発生部６６１から出力される電圧を、制御部（主制御回路）４００により低下または遮断することができる。

このような印刷装置の制御方法によれば、印刷装置１０００における高電圧駆動の安全性を高めることができる。なお、図５において、参照符号ＴＳ１〜ＴＳ３やスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ１’，ＳＷ２’は、主制御回路（制御部）４００によってオン／オフが制御されるアナログスイッチである。

次に、装着検出と短絡検出の波形の一例について、図８を参照して説明する。図８は、第１〜第４検出端子５１０，５４０，５５０，５９０の電圧波形を説明するための図である。

短絡が生じない場合には、図８に示すように、第１検出端子５５０から出力される第１検出信号ＳＰｉｎｓは、実質的にその電圧波形が反映されて、第１応答信号ＳＰｒｅｓとして第２端子５９０に到達する。また、第３検出端子５１０から出力される第２検出信号ＤＰｉｎｓは、実質的にその電圧波形が反映されて、第２応答信号ＤＰｒｅｓとして第４検出端子５４０に到達する。

短絡抵抗ＲＳＮによる短絡が生じた図６の場合には、第１検出部６６７に接続された第２検出端子５９０に、短絡により第２検出信号ＤＰｉｎｓの第２応答信号ＤＰｒｅｓが出現する。つまり、図６のセンサー２０８の抵抗Ｒｚより小さい短絡抵抗ＲＳＮ（第１短絡経路）を流れる第２検出信号ＤＰｉｎｓは、比較的大きい抵抗Ｒｚを流れる第１検出信号ＳＰｉｎｓより支配的となる。なお、図６に示す短絡がある場合には、図８に示す第２端子５９０では、第１検出信号ＳＰｉｎｓに基づく第１応答信号ＳＰｒｅｓが、センサー２０８の比較的大きな抵抗Ｒｚで減衰されて現れる。よって、図６に示す短絡がある場合を示す図８にてハッチングで示す期間では、第１応答信号ＳＰｒｅｓでなく第２応答信号ＤＰｒｅｓの電圧波形が第２検出端子５９０に支配的に現れる。このとき、第１検出部６６７は、図８に示す時刻ｔ１，ｔ４のタイミングで図６の短絡をハイレベルＨとして検出でき、あるいは図８に示す時刻ｔ２，ｔ３のタイミングで図６の短絡をローレベルＬとして検出できる。

一方、短絡抵抗ＲＳＰによる短絡が生じた図７の場合には、第２検出部６７０に接続された第４検出端子５４０に、第１検出信号ＳＰｉｎｓの第１応答信号ＳＰｒｅｓが出現する。つまり、図７の抵抗Ｒｒより小さい短絡抵抗ＲＳＰ（第２短絡経路）を流れる第１検出信号ＳＰｉｎｓは、比較的大きい抵抗Ｒｒを流れる第２検出信号ＤＰｉｎｓより支配的となる。なお、図７に示す短絡がある場合には、図８に示す第４検出端子５４０では、第２検出信号ＤＰｉｎｓに基づく第２応答信号ＤＰｒｅｓが、比較的大きな抵抗Ｒｒで減衰されて現れる。よって、図７に示す短絡がある場合を示す図８にてハッチングで示す期間では、第２応答信号ＤＰｒｅｓでなく第１応答信号ＳＰｒｅｓの電圧波形が第４検出端子５４０に支配的に現れる。このとき、第２検出部６７０は、図８に示す時刻ｔ２，ｔ３のタイミングで図７の短絡をハイレベルＨとして検出でき、あるいは図８に示す時刻ｔ１，ｔ４のタイミングで図７の短絡をローレベルＬとして検出できる。

しかも、本実施形態では、上述した通り接触検出と短絡検出とを同時に実施できる。例えば、第１検出部６６７が、図８に示すタイミング（ｔ１，ｔ２）での検出レベルが、（Ｌ，Ｌ）で接触なし、（Ｌ，Ｈ）で正常接触、（Ｈ，Ｌ）で図６の短絡をそれぞれ同時に検出できる。同様に、第２検出部６７０が、図８に示すタイミング（ｔ１，ｔ２）での検出レベルの組み合わせが、（Ｌ，Ｌ）で接触なし、（Ｈ，Ｌ）で正常接触、（Ｌ，Ｈ）で図７の短絡をそれぞれ同時に検出できる。

以上、いくつかの実施形態について説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるものである。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。

１００ 印刷材収容体（インクカートリッジ）、
２０６ 配線、２０８ 電気デバイス（センサー）、
２１０，２４０ ２つの第２端子、２５０，２９０ ２つの第１端子、
５１０ 第３検出端子、５４０ 第４検出端子、
５５０ 第１検出端子、５９０ 第２検出端子、
６２０ 過電圧検出部、６４０ 第１検出信号発生部、６５０ 第２検出信号発生部、
６６２，６６５ 装着／短絡検出部、６６７ 第１検出部、６７０ 第２検出部、
６６１ 高電圧発生部、
１０００ 印刷装置、１０１０ 装置本体、
ＣＳ１，ＣＳ２ 印刷材収容体（インクカートリッジ）
ＳＰｉｎｓ，Ｉｓ１ 第１検出信号、ＳＰｒｅｓ 第１応答信号、
ＤＰｉｎｓ，Ｉｓ２ 第２検出信号、ＤＰｒｅｓ 第２応答信号、
ＲＳＮ，ＲＳＰ 短絡抵抗、Ｒｒ 電流制限抵抗、
Ｍ１，Ｍ４ 放電素子

Claims (4)

1. 印刷装置であって、
   ２つの第１端子と、２つの第２端子と、前記２つの第１端子間に接続された電気デバイスと、前記２つの第２端子同士を接続する配線と、を備え、前記印刷装置に着脱可能な印刷材収容体と、
   前記印刷材収容体が装着されたときに、前記２つの第１端子と接触する第１及び第２検出端子と、
   前記印刷材収容体が装着されたときに、前記２つの第２端子と接触する第３及び第４検出端子と、
   前記第２検出端子と接続されて、前記第１検出端子から出力される第１検出信号を、前記電気デバイス及び前記２つの第１端子を含む第１装着検出経路を介して検出して、前記第１及び第２検出端子と前記２つの第１端子との接触を検出する第１検出部と、
   前記第４検出端子と接続され、前記第３検出端子から出力される第２検出信号を、前記配線及び前記２つの第２端子を含む第２装着検出経路を介して検出して、前記第３及び第４検出端子と前記２つの第２端子との接触を検出する第２検出部と、
   前記第２装着検出経路に設けられ、前記第３検出端子から出力される前記第２検出信号の電流量を制限する電流制限抵抗と、
   を有し、
   前記第１検出部は、前記第２検出信号に基づいて、前記２検出端子と前記第３検出端子との短絡を検出し、
   前記第２検出部は、前記第１検出信号に基づいて、前記第１検出端子と前記第４検出端子との短絡を検出し、
   前記第３検出端子から出力される第２検出信号が、前記第1検出部に伝わる経路を第１短絡経路とし、前記第１検出端子から出力される前記第１検出信号が、前記第２検出部に伝わる経路を第２短絡経路とし、
   前記第１装着検出経路のインピーダンスは前記１短絡経路のインピーダンスよりも大きく、
   前記第２装着検出経路のインピーダンスは前記２短絡経路のインピーダンスよりも大きいことを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１記載の印刷装置であって、
   前記印刷装置が、前記第１検出端子に前記第２検出信号の電圧よりも高い電圧レベルを有する高電圧を印加したときに、前記第３検出端子及び前記第４検出端子のいずれかに、所定以上の電圧レベルが印加されたか否かを検出する過電圧検出部を、さらに有することを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の印刷装置であって、
   前記印刷材収容体の前記電気デバイスは、容量素子を用いて前記印刷材収容体内の印刷材の残量が所定量以上かどうかを検出するセンサーであり、
   前記容量素子の電荷を、前記第１検出信号及び前記第２検出信号の出力に先立って放電する放電素子をさらに有することを特徴とする印刷装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の印刷装置であって、
   前記第１検出端子と前記第３検出端子とは隣り合っており、前記第２検出端子と前記第４検出端子とは隣り合っていることを特徴とする印刷装置。

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