JP2007168078A

JP2007168078A - 印刷記録材収容体

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Publication number: JP2007168078A
Application number: JP2005364324A
Authority: JP
Inventors: Noboru Asauchi; 昇朝内
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-07-05

Abstract

【課題】印刷記録材量を保持するための記憶装置を伴うことなく印刷処理の可否を判断できる印刷記録材収容体、印刷装置に装着された後、直ちに印刷処理の可否を判断することができる印刷記録材収容体を提供すること。
【解決手段】インクカートリッジ１０の基板２０には、第１インクカートリッジアウト検出端子２１、基準電位端子２２および第２インクカートリッジアウト検出端子２３が備えられている。第１インクカートリッジアウト検出端子２１および基準電位端子２２との間にはヒューズ２８が配置されている。第１および第２インクカートリッジアウト検出端子２１、２３を用いたインクカートリッジ１０の装着判定時に、インクカートリッジ１０が備えるインクエンドセンサ３０によってインクエンドが検出されると、第１インクカートリッジアウト検出端子にはインクエンドセンサ３０を駆動するための駆動電圧が印加され、ヒューズ２８は溶断される。
【選択図】図２

Description

本発明は、印刷装置に着脱可能に装着される印刷記録材収容体に関し、より詳細には、印刷記録材収容体が印刷装置に対して装着されているか否かを判定するための端子を備える印刷記録材収容体に関する。

従来より、印刷記録材の量、例えば、インク残量の情報を保持する印刷記録材収容体が実用化されている。これら印刷記録材収容体では、例えば、ヒューズ式メモリ、電子式メモリによってインク残量の情報が保持されている。一般的に、印刷装置に用いられる印刷ヘッドは、インクのない状態でのインク吐出動作、いわゆる空撃ちを実行すると、損傷を被る場合がある。したがって、インク残量の情報を保持する印刷記録材収容体が装着されて用いられる印刷装置では、インク残量が十分でない場合には、印刷処理を実行しないことで印刷ヘッドの損傷を回避している。

特開２００２−６７２９０号公報

しかしながら、インク残量の情報を保持するためには、電子式メモリ、ヒューズ式メモリといったメモリ装置を、別途、印刷記録材収容体に備えなければならない。また、電子式メモリによってインク残量が保持されている場合には、書き込みまたは読み出しエラーのによって、正しいインク残量を利用することができないおそれがある。さらに、ヒューズ式メモリによってインク残量が保持される場合には、インク残量に応じて複数のヒューズを溶断する処理が何度も要求される。

またさらに、印刷装置において印刷処理の実行の可否が判断される場合には、インク残量情報を取得し、取得したインク残量情報と基準値とを対比しなければならず、印刷装置に対して印刷記録材収容体を装着後、直ちに印刷処理の可否を判断することができない。

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、印刷記録材量を保持するための記憶装置を伴うことなく印刷処理の可否を判断できる印刷記録材収容体、印刷装置に装着された後、直ちに印刷処理の可否を判断することができる印刷記録材収容体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の第１の態様は、印刷装置に着脱可能に装着される印刷記録材収容体を提供する。本発明の第１の態様に係る印刷記録材収容体は、前記印刷装置に対して印刷記録材収容体が装着されているか否かを検出するための検出電圧が引加される第１の検出端子と、前記印刷装置に装着された際に基準電位を示す基準電位端子と、前記第１の検出端子と前記基準電位端子との間に配置され、両端子を電気的に接続するよう溶断性部材であって、前記印刷記録材収容体における印刷記録材量が所定値以下である場合に前記第１の検出端子に加えられる、前記検出電圧よりも大きな溶断電圧に基づく溶断電流によって溶断される溶断性部材とを備える。

本発明の第１の態様に係る印刷記録材収容体によれば、印刷記録材収容体が装着されているか否かを検出するための第１の検出端子と基準電位端子との間に両端子を電気的に接続する溶断性部材が配置され、この溶断性部材は、印刷記録材収容体における印刷記録材量が所定値以下である場合に、第１の検出端子に加えられる検出電流よりも大きな溶断電流によって溶断されるので、印刷記録材量を保持するための記憶装置を伴うことなく印刷処理の可否を判断することができる。また、印刷記録材収容体装着後、直ちに印刷処理の可否を判断することができる。

本発明の第１の態様に係る印刷記録材収容体はさらに、前記基準電位端子と電気的に接続されており、前記印刷装置に対して印刷記録材収容体が装着されているか否かを検出するための前記検出電圧が印加される第２の検出端子を備えても良い。この構成を備える場合には、印刷記録材収容体が正しく装着されているか否かをより正確に判定することができる。

本発明に第１の態様に係る印刷記録材収容体において、前記基準電位端子は前記第１および第２の検出端子の間に配置されていても良い。この構成を備える場合には、印刷記録材収容体の装着ズレをより精度良く検出することができる。

本発明の第１の態様に係る印刷記録材収容体はさらに、印刷記録材を収容する印刷記録材収容部と、前記検出電圧よりも高い駆動電圧によって駆動され、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であることを検出するための記録材量検出器と、前記印刷記録材量検出器と接続されており、前記駆動電圧を入力し、前記印刷記録材量検出器からの検出結果を示す検出結果電圧を出力するための記録材量検出端子とを備えても良い。この構成を備える場合には、記録材量検出器によって、印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であるか否かを検出することができる。

本発明に第１の態様に係る印刷記録材収容体において、前記溶断電流は、前記駆動電圧を前記溶断電圧として前記第１の検出端子に入力することによって得られても良い。この構成を備える印刷記録材収容体は、溶断性部材を溶断するためのみに用いる新たな電源を要しない。

本発明の第１の態様に係る印刷記録材収容体において、前記印刷記録材収容部は、連通路によって接続されている主収容部と副収容部とを含み、前記記録材検出器は、前記連通路に配置されていても良い。この構成を備える場合には、印刷記録材量が所定値以下であるか否かをより正確に検出することができる。

本発明の第１の態様に係る印刷記録材収容体はさらに、印刷記録材に関する情報を格納するための記憶素子と、少なくとも前記記憶素子、第１および／または第２の検出端子、および基準電位端子を備える基板を備えても良い。この構成を備える場合には、記憶素子に印刷記録材に関する種々の情報を格納することができる。

本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様に係る印刷記録材収容体が装着されて用いられる印刷装置を提供する。本発明の第２の態様に係る印刷装置は、前記検出電圧を供給する検出電圧源と、前記溶断電圧を供給する溶断電圧源と、前記第１の検出端子と接触する第１の印刷装置側検出端子と、前記第１の印刷装置側検出端子と、前記検出電圧源または前記溶断電圧源を選択的に接続する切換器と、前記溶断電圧を駆動電圧とし、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であるか否かを判定する記録材判定器と、前記記録材判定器によって、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であると判定された場合には、第１の印刷装置側検出端子と前記溶断電圧源とを接続するよう前記切換器を切り替える切換制御器とを備える。

本発明の第２の態様に係る印刷装置によれば、印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であると判定された場合には、印刷記録材収容体が装着されているか否かを検出するために用いられる第１の印刷装置側検出端子と溶断電圧源とが接続されるので、印刷記録材量を保持するための記憶装置を伴うことなく印刷処理の可否を判断することができる。また、印刷記録材収容体装着後、直ちに印刷処理の可否を判断することができる。さらに、新たな電源を備えることなく、溶断性部材を溶断することができる。

本発明の第２の態様に係る印刷装置は、前記検出電圧を供給する検出電圧源と、前記溶断電圧を供給する溶断電圧源と、前記第１の検出端子と接触する第１の印刷装置側検出端子と、前記第２の検出端子と接触する第２の印刷装置側検出端子と、前記記録材量検出端子と接触する印刷装置側記録材量検出端子と、前記第１の印刷装置側検出端子の電位が前記基準電位であるか否かを判定する第１の検出端子電位判定器と、前記第２の印刷装置側検出端子の電位が前記基準電位であるか否かを判定する第２の検出端子電位判定器と、前記第１の印刷装置側検出端子と、前記検出電圧源または前記溶断電圧源を選択的に接続する切換器であって、初期状態として第１の印刷装置側検出端子と前記検出電圧源とを接続するよう切り替えられている切替器と、前記溶断電圧を駆動電圧とし、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であるか否かを判定する記録材判定器であって、前記第１の検出端子電位判定器によって、前記第１の印刷装置側検出端子の電位が前記基準電位であると判定されると、前記印刷装置側記録材量検出端子を介して得られた検出結果電圧に基づいて、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であるか否かを判定する記録材判定器と、前記記録材判定器によって、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であると判定された場合には、第１の印刷装置側検出端子と前記溶断電圧源とを接続するよう前記切換器を切り替える切換制御器とを備えても良い。この構成を備える場合には、印刷記録材収容体が正しく装着されたか否かをより精度良く検出することができると共に、印刷処理の可否の判断精度を向上させることができる。

本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様に係る印刷記録材収容体が装着されて用いられる印刷装置の制御方法を提供する。本発明の第３の態様に係る制御方法は、前記第１の検出端子の電位が前記接地電位であるか否かに基づいて、前記印刷記録材収容体が装着されているか否かを判定し、前記第１の検出端子の電位が接地電位でない場合には、前記印刷記録材収容体が正しく装着されていない、あるいは、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であると判定し、要求されている印刷処理を実行しない。この構成を備える場合には、印刷記録材量を保持するための記憶装置を伴うことなく印刷処理の可否を判断することができる。また、印刷記録材収容体装着後、直ちに印刷処理の可否を判断することができる。さらに、新たな電源を備えることなく、溶断性部材を溶断することができる。

本発明の第３の態様に係る制御方法は、前記第２の検出端子の電位が前記接地電位であるか否かに基づいて、前記印刷記録材収容体が装着されているか否かを判定し、前記第２の検出端子の電位が前記接地電位であり、前記印刷記録材収容体が装着されていると判定した場合には、前記第１の検出端子の電位が前記接地電位であるか否かに基づいて、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であるか否かを判定し、前記第１の検出端子の電位が前記接地電位でない場合には、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であると判定し、要求されている印刷処理を実行しなくても良い。この構成を備える場合には、印刷記録材収容体が正しく装着されたか否かをより精度良く検出することができると共に、印刷処理の可否の判断精度を向上させることができる。

本発明の第２の態様に係る印刷装置は、この他にも、方法、プログラム、およびプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体としても実現され得る。

以下、本発明に係る印刷記録材収容体および印刷記録材収容体を備える印刷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。

・印刷装置の構成
図１を参照して本実施例に係る印刷記録材収容体（以下、「インクカートリッジ」と言う。）が着脱可能に装着されて用いられる印刷装置の概略構成について説明する。図１は本実施例に係るインクカートリッジが着脱可能に装着されて用いられる印刷装置の概略構成を示す説明図である。

本実施例に用いられる印刷装置１０００は、副走査送り機構と、主走査送り機構と、ヘッド駆動機構を有している。副走査送り機構は、図示しない紙送りモータを動力とする紙送りローラを用いて印刷用紙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１０２０の動力を用いて、駆動ベルト１０１０に接続されたキャリッジ１０３０を主走査方向に往復動させる。ヘッド駆動機構は、キャリッジ１０３０に備えられた印刷ヘッド１０５０を駆動してインクの吐出およびドット形成を実行する。印刷装置１０００は、さらに、上述した各機構を制御する主制御回路４０を備えている。主制御回路４０は、キャリッジ１０３０とフレキシブルケーブル１０８０を介して接続されている。

キャリッジ１０３０は、ホルダ１０４０と、印刷ヘッド１０５０と、後述するキャリッジ回路を備えている。ホルダ１０４０は、複数のインクカートリッジを装着可能に構成され、印刷ヘッド１０５０の上面に配置されている。図１に示す例では、ホルダ１０４０は、４つのインクカートリッジが装着可能であり、例えば、ブラック、イエロ、マゼンタ、シアンの４種類のインクカートリッジが１つずつ装着される。ホルダ１０４０には、装着されるインクカートリッジごとに、４つのカバー１１１０が開閉可能に取り付けられている。印刷ヘッド１０５０の上面には、さらに、インクカートリッジから印刷ヘッド１０５０にインクを供給するためのインク供給針１０６０が配置されている。

・インクカートリッジの構成
図２および図３を参照して本実施例に係るインクカートリッジの構成について説明する。図２は本実施例に係るインクカートリッジを正面から見た模式図である。図３は本実施例に係るインクカートリッジを側面から見た模式図である。

インクカートリッジ１０は、インクを収容するためのインク収容部１１、インクをインク供給貼り１０６０へと供給するためのインク供給部１２、基板２０およびインクエンドセンサ３０を備えている。

インク収容部１１とインク供給部１２とは、連通路１３を介して連通されている（図３参照）。連通路１３にはインクエンドセンサ３０が配置されている。インクエンドセンサ３０は、インクに直接触れるように配置されていてもよく、あるいは、例えば周波数特性を改善することができる部材を介してインクに対して間接的に配置されていても良い。インクエンドセンサ３０としては、例えば、電圧の印加によって歪曲するピエゾ素子が用いられる。インクエンドセンサ３０は、基板２０の端子と電気的に接続されている。

基板２０には、複数の端子２１〜２５が配置されている。端子２１〜２５は後述するように、印刷装置１０００のキャリッジ回路の端子と接触することで主制御回路４０と電気的に接続される。複数の端子は、例えば、第１カートリッジアウト検出端子２１、基準電位端子２２、第２カートリッジアウト検出端子２３、第１インクエンドセンサ駆動端子２４、第２インクエンドセンサ駆動端子２５である。

図４および図５を参照して基板２０に備えられている各端子２１〜２５並びに、基板２０の端子２１〜２５と、キャリッジ回路１０７０との接続の態様について説明する。図４は本実施例に係るインクカートリッジがキャリッジに装着された状態を模式的に示す説明図である。図５は本実施例における基板上の各端子の回路構成を示す説明図である。

キャリッジ回路１０７０には、基板２０の各端子２１〜２５と接触する接触ピン１０７１〜１０７５が備えられている。接触ピン１０７１〜１０７５は、主制御回路４０の各端子４０１〜４０５と電気的に接続されている。接触ピン１０７１〜１０７５は、例えば、第１カートリッジアウト検出ピン１０７１、基準電位ピン１０７２、第２カートリッジアウト検出ピン１０７３、第１インクエンドセンサ駆動ピン１０７４、第２インクエンドセンサ駆動ピン１０７５である。主制御回路４０の各端子４０１〜４０５は、例えば、第１カートリッジアウト検出端子４０１、基準電位端子４０２、第２カートリッジアウト検出端子４０３、第１インクエンドセンサ駆動端子４０４、第２インクエンドセンサ駆動端子４０５である。

接触ピン１０７１〜１０７５の先端は、インクカートリッジ１０の非装着時には、インクカートリッジ１０の基板２０の各端子２１〜２５との接触位置よりもキャリッジ回路１０７０から離間した位置に配置されている。したがって、インクカートリッジ１０がキャリッジ１０３０のホルダ１０４０に装着されると、基板２０の各端子２１〜２５に対してキャリッジ回路１０７０の接触ピン１０７１〜１０７５が付勢され各端子２１〜２５と各接触ピン１０７１〜１０７５とが電気的に接続される。

基板２０において、第１カートリッジアウト検出端子２１と基準電位端子２２とは溶断性部材、例えば、ヒューズ２８を介して接続されている。第２カートリッジアウト検出端子２３は基準電位端子２２と直接接続されている。第１インクエンドセンサ駆動端子２４と第２インクエンドセンサ駆動端子２５は、インクエンドセンサ３０と接続されている。

ヒューズ２８は、溶断電圧に基づく最小溶断電流よりも大きな電流が流れた際に、自己発熱して溶断する可溶体であり、本実施例では、検出電圧の印加に伴う電流に対しては溶断せず、溶断電圧の印加に伴う電流に対しては溶断するように最小溶断電流が設定されている。なお、溶断性部材は、ヒューズに限られず、所定の電流の通過に伴い溶断する溶断性の部材であれば良い。

本実施例においては、溶断の検出はロジックにておこなっており、通常のロジック電圧ＶＤＤ１（例えば、３．３Ｖ、５．０Ｖ）でプルアップを行い、検出をおこなっている。溶断を行う場合は、駆動波形出力電圧としてＶＤＤ２（３０Ｖ以上の高圧の振幅電圧）を印加し、また印加を行う時間を制御することにより、ヒューズやヒューズ抵抗などの保護素子の溶断をおこなう。

ヒューズ２８が溶断されていない場合には、インクカートリッジ１０がキャリッジ１０３０のホルダ１０４０に正しく装着されると、第１カートリッジアウト検出端子２１の電位は、基準電位端子２２の電位、基準電位となる。ここで、基準電位は、接地電位（０Ｖ）であっても良く、あるいは、検出電圧よりも十分に低い所定の電位であっても良い。一方、ヒューズ２８が溶断されている場合には、インクカートリッジ１０がキャリッジ１０３０のホルダ１０４０に正しく装着されても、第１カートリッジアウト検出端子２１の電位は、検出電圧の電位となる。

本実施例では、より正確にインクカートリッジ１０の装着の有無を判断するために、カートリッジアウト検出端子が２つ備えられている。ただし、第２カートリッジアウト検出端子２３と基準電位端子２２との間には、ヒューズは配置されていない。したがって、インクカートリッジ１０がホルダ１０４０に正しく装着されると、第２カートリッジアウト検出端子２３の電位は、基準電位端子２２の電位、基準電位となり、インクカートリッジ１０がホルダ１０４０に正しく装着されていない場合には、第２カートリッジアウト検出端子２３の電位は、検出電圧の電位となる。

第１インクエンドセンサ駆動端子２４および第２インクエンドセンサ駆動端子２５のいずれか一方には、インク収容部１１のインク量が所定値以下であるか否かを判断する際に、インクエンドセンサ３０を駆動するための駆動電圧が入力される。後述するように、駆動電圧は検出電圧よりも十分高い電圧である。

図６を参照して印刷装置１０００が備える主制御回路４０の内部構成について説明する。図６は本実施例における主制御回路の概略的な内部構成を示す機能ブロック図である。

主制御回路４０は、第１カートリッジアウト検出回路４１、第２カートリッジアウト検出回路４２、センサ駆動回路４３、カートリッジ装着判定回路４４およびインク残量判定回路４５を備えている。主制御回路４０はまた、第１カートリッジアウト検出端子４０１、基準電位端子４０２、第２カートリッジアウト検出端子４０３、第１インクエンドセンサ駆動端子４０４、第２インクエンドセンサ駆動端子４０５を備えている。

カートリッジ装着判定回路４４は、第１カートリッジアウト検出回路４１、第２カートリッジアウト検出回路４２から入力される検出信号（ＶCOA、ＶCOB）に基づいて、インクカートリッジ１０がキャリッジ１０３０のホルダ１０４０に装着されているか否かを判定する。カートリッジ装着判定回路４４は、例えば、ＶCOA（ＶCOB）がハイ信号（Ｈｉ）である場合には、インクカートリッジ１０はキャリッジ１０３０に装着されていない、あるいは、正しく装着されていないと判断し、ＶCOA（ＶCOB）がロー信号（Ｌｏ）である場合には、インクカートリッジ１０はキャリッジ１０３０に正しく装着されていると判断する。

インク残量判定回路４５は、センサ駆動回路４３を介して入力される検出信号（振動周波数が重畳された電圧）に基づいて、インクカートリッジ１０のインク収容部１１内のインク量が所定量以下であるか否かを判定する。なお、カートリッジ装着判定回路４４およびインク残量判定回路４５は、ハードウェア回路として実現されても良く、あるいは、メモリに格納されているカートリッジ装着判定プログラムおよびインク残量判定プログラムを中央処理装置（ＣＰＵ）が実行することによって実現されても良い。

第１カートリッジアウト検出端子４０１は第１カートリッジアウト検出回路４１と接続され、基準電位端子４０２は接地され、第２カートリッジアウト検出端子４０３は第２カートリッジアウト検出回路４２と接続されている。第１インクエンドセンサ駆動端子４０４および第２インクエンドセンサ駆動端子４０５はセンサ駆動回路４３と接続されている。

第１カートリッジアウト検出回路４１は、カートリッジ装着判定回路４４およびインク残量判定回路４５と接続されている。第１カートリッジアウト検出回路４１は、インクカートリッジ装着の有無の検出に用いられる回路として、検出用電源４１１、コンパレータ４１２を備えている。第１カートリッジアウト検出回路４１は、ヒューズ２８を溶断するための回路として、すなわち、ヒューズ２８に対して駆動電圧を溶断電圧として印加するための追加回路として、第１アナログスイッチ４１３、第２アナログスイッチ４１４、インバータ４１５を備えている。

第１アナログスイッチ４１３は、第１カートリッジアウト検出端子４０１と検出用電源４１１との間に配置されており、インバータ４１５からの入力信号を受けて、第１カートリッジアウト検出端子４０１と検出用電源４１１との電気的な接続を接続または遮断のいずれかの状態に切り替える。第１アナログスイッチ４１３と検出用電源４１１との間には抵抗Ｒ１が配置され、第１アナログスイッチ４１３とカートリッジ装着判定回路４４との間にはコンパレータ４１２が配置されている。

検出用電源４１１は、例えば、３Ｖ程度の電圧（ＶＤＤ１）を供給する電圧源である。コンパレータ４１２は、オペアンプによって構成されており、判定基準電圧（Ｖref）、例えば、２Ｖ程度が入力されている。例えば、判定基準電圧Ｖrefは、コンパレータ４１２の負入力ピンに入力され、第１カートリッジアウト検出端子４０１の電位は、コンパレータ４１２の正入力ピンに入力される。コンパレータ４１２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（ＶCOA＝１）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（ＶCOA＝０）を出力する。

したがって、インクカートリッジ１０がキャリッジ１０３０に正しく装着されている場合には、第１カートリッジアウト検出端子４０１の電位は基準電圧ＶＳＳ（＜Ｖref）となるため、コンパレータ４１２はロー信号（ＶCOA＝０）を出力する。一方、インクカートリッジ１０がキャリッジ１０３０に装着されていない場合には、第１カートリッジアウト検出端子４０１の電位は検出用電圧ＶＤＤ１（＞Ｖref）となるため、コンパレータ４１２はハイ信号（ＶCOA＝１）を出力する。

第２アナログスイッチ４１４は、第１カートリッジアウト検出端子４０１と駆動用電源４３１との間に配置されており、インク残量判定回路４５からの入力信号を受けて、第１カートリッジアウト検出端子４０１と駆動用電源４３１との電気的な接続を接続または遮断のいずれかの状態に切り替える。

より詳細に説明すると、インク残量判定回路４５において、インクカートリッジ１０におけるインク残量が所定量以下（インクエンド）であると判定された場合には、インク残量判定回路４５は第２アナログスイッチ４１４に対してインクエンド信号（接続信号）として所定の電圧を印加する。この結果、第１カートリッジアウト検出端子４０１の電位は、駆動用電圧ＶＤＤ２となり、接触ピン１０７１を介して第１カートリッジアウト検出端子２１に駆動用電圧ＶＤＤ２が印加される。第１カートリッジアウト検出端子２１に駆動用電圧ＶＤＤ２が印加されることにより、第１カートリッジアウト検出端子２１と基準電位端子２２との間には最低溶断電流が流れ、ヒューズ２８が溶断される。

一方、第１アナログスイッチ４１３とインク残量判定回路４５との間にはインバータ４１５が配置されているので、インク残量判定回路４５が第２アナログスイッチ４１４に対して接続信号を入力すると、第１アナログスイッチ４１３に対しては遮断信号が入力される。この結果、検出用電源４１１は、駆動用電源４３１から保護される。

第２カートリッジアウト検出回路４２は、カートリッジ装着判定回路４４と接続されている。第２カートリッジアウト検出回路４２は、第１カートリッジアウト検出回路が備える、インクカートリッジ装着の有無の検出に用いられる回路と同等の回路構成を備えている。すなわち、第２カートリッジアウト検出端子４０３は、抵抗Ｒ２を介して検出用電源４２１と接続されており、その電位は検出用電圧ＶＤＤ１とされている。コンパレータ４２２の負入力ピンには判定基準電圧Ｖrefが入力され、正入力ピンは第２カートリッジアウト検出端子４０３の電位が入力されている。第２カートリッジアウト検出回路４２の具体的な動作は第１カートリッジアウト検出回路４１における、インクカートリッジ１０の装着の有無の動作と同様であるから説明を省略する。

センサ駆動回路４３は、インク残量判定回路４５からの指示に従い、インク収容部１１内におけるインク量が所定量以下であるか否かを判定するために、インクエンドセンサ３０に所定の周波数の駆動電圧を印加し、インクエンドセンサ３０を駆動する（振動させる）ための回路である。駆動電圧ＶＤＤ２は、検出電圧ＶＤＤ１よりも高い電圧、例えば、４０Ｖ程度である。

詳細に説明すると、センサ駆動回路４３は、第１または第２インクエンドセンサ駆動端子４０４、４０５、第１または第２インクエンドセンサ駆動ピン１０７４、１０７５および第１または第２インクエンドセンサ駆動端子２４、２５を介して、インクエンドセンサ３０に対して駆動電圧を印加する。電圧が印加されたインクエンドセンサ３０は、逆圧電効果により歪む。

センサ駆動回路４３は、インクエンドセンサ３０に対して駆動電圧ＶＤＤ２を供給した後、駆動電圧を供給したライン、例えば、第１インクエンドセンサ駆動端子４０４、第１インクエンドセンサ駆動ピン１０７４および第１インクエンドセンサ駆動端子２４と駆動電圧源とを切り離す。この結果、インクエンドセンサ３０に充電された電荷が放電され、インクエンドセンサ３０が振動する。この結果、駆動電圧を供給したラインには、インク収容部１１内部のインク量に応じたインクエンドセンサ３０の振動周波数を有する検出結果電圧が現れる。

センサ駆動回路４３に入力された検出結果電圧は、インク残量判定回路４５に入力され、インク残量判定回路４５は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、検出結果電圧が有する振動周波数は、インクエンドセンサ３０と共に振動するインクエンドセンサ３０の周囲の構造体（筐体やインク）の固有振動数を表し、インク収容部１１に残存するインク量に応じて変化する。したがって、インク収容部１１に十分にインクが残存している場合の固有振動数と同等の振動周波数、または、インク収容部１１にインクが所定量以下しか残存していない場合の固有振動数と同等の振動周波数を用いてインクエンドセンサ３０を駆動し、検出に用いた振動周波数が測定できたか否かに基づき、インク収容部１１に十分な量のインクが残存しているか否かを判定することができる。なお、本実施例におけるインクエンドとは、インク量が０または所定量の場合を意味する。また、インクエンドセンサ３０は、インク収容部１１に残存するインク量を検出するのではなく、インク収容部１１に残存するインク量が所定量以下であるか否かを検出する。

図７を参照して本実施例におけるインクカートリッジのインクエンド判定処理について説明する。図７は本実施例におけるインクカートリッジのインクエンド判定処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。

本処理ルーチンは、例えば、ユーザによってインクカートリッジ１０が脱着された後に実行される。なお、インクカートリッジ１０の脱着は、インクカートリッジの交換、あるいは、同一のインクカートリッジの単なる着脱の双方を含む。

本処理ルーチンが開始すると、カートリッジ装着判定回路４４は、第２カートリッジアウト検出回路４２から入力される検出信号ＶCOB＝Ｌｏとなるまで待機する（ステップＳ１００：Ｎｏ）。具体的には、主制御回路４０の第２カートリッジアウト検出端子４０３とインクカートリッジ１０の第２カートリッジアウト検出端子２３とが接触ピン１０７３を介して接触する、すなわち、インクカートリッジ１０はキャリッジ１０３０に正しく装着されるまで待機する。

カートリッジ装着判定回路４４は、第２カートリッジアウト検出回路４２から入力される検出信号ＶCOB＝Ｌｏとなると（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、第１カートリッジアウト検出回路４１から入力される検出信号ＶCOA＝ＬＯであるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、第２カートリッジアウト検出回路４２から入力される検出信号ＶCOBがＬｏである場合には、インクカートリッジ１０は、キャリッジ１０３０に正しく装着されている。また、本実施例に係るインクカートリッジ１０の基板２０は、インクエンドが検出された際に溶断されるヒューズ２８を備えており、ヒューズ２８が溶断されると、第１カートリッジアウト検出回路４１から入力される検出信号ＶCOAはＨｉとなる。したがって、第１カートリッジアウト検出回路４１から入力される検出信号ＶCOAは、ヒューズ２８が溶断されているか否か、すなわち、インクカートリッジ１０のインクエンドが既に検出されているか否かを判定するために用いられる。

カートリッジ装着判定回路４４によって、第２カートリッジアウト検出回路４２から入力される検出信号ＶCOB＝Ｌｏであると判定されると（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、インク残量判定回路４５は、インクエンド検出処理を実行する（ステップＳ１０４）。インクエンド検出処理については既に説明済みであるから説明は省略する。

一方、カートリッジ装着判定回路４４によって、第２カートリッジアウト検出回路４２から入力される検出信号ＶCOB＝Ｌｏないと判定されると（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、インク残量判定回路４５はステップＳ１１２に移行して、インクエンドを通知する。すなわち、インクエンド検出処理を実行することなく、インクカートリッジ１０のインクエンドを判定することができる。

インク残量判定回路４５は、インクエンド検出処理を実行した結果、インクエンドでないと判定した場合には（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、インクエンドフラグをオフして（ステップＳ１０８）、本処理ルーチンを終了する。インクエンドフラグは、例えば、電源がオンされている限り更新可能に維持される情報である。したがって、インクエンドフラグを参照することによって、インクエンド検出処理を実行することなく、インクカートリッジ１０がインクエンドに至っているか否かを判定することができる。

一方、インク残量判定回路４５は、インクエンド検出処理を実行した結果、インクエンドであると判定した場合には（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、第１カートリッジアウト検出回路４１に対してインクエンド信号としての所定電圧を印加する。この結果、既述の通り、ヒューズ２８が溶断され（ステップＳ１１０）、インク残量判定回路４５はインクエンドを通知する（ステップＳ１１２）。インクエンドの通知は、例えば、印刷装置１０００に備えられているインクエンド通知ランプを点灯させることにより、または、表示モニタ上にテキストまたは画像を表示させることにより、あるいは、パーソナルコンピュータに接続されている表示モニタにテキストまたは画像を表示させることによって実行される。

インク残量判定回路４５は、インクエンドの通知を終えるとインクエンドフラグをオンして（ステップＳ１１４）、本処理ルーチンを終了する。

以上説明した通り、本実施例に係るインクカートリッジ１０によれば、インクエンドが検出されると物理的に溶断されるヒューズ２８を備えているので、一旦、インクエンドとされた後に、誤って非インクエンドとされるおそれを低減または排除することができる。

また、本実施例に係るインクカートリッジ１０は、インクカートリッジ１０の装着の有無を検出するために用いられる第１カートリッジアウト検出端子２１と基準電位端子２２との間にヒューズ２８を備える。したがって、本実施例に係るインクカートリッジ１０を用いれば、インクカートリッジ１０の装着の有無を検出する際に、インクエンドであるか否かを判定することができる。したがって、インクカートリッジが装着された後にインクエンドであるか否かが判定される場合と比較して、インクエンドにも関わらず、印刷処理を実行してしまうおそれを低減または排除することができる。

さらに、本実施例に係るインクカートリッジ１０によれば、リサイクル時に、ヒューズを取り替えることによってインクエンド情報をクリアすることができるのて、リサイクル工程を簡易化することができる。

本実施例に係る印刷装置１０００によれば、本実施例に係るインクカートリッジ１０を用いることにより、インクカートリッジ１０の装着の有無を検出する際に、インクエンドであるか否かを判定することができる。

本実施例に係る印刷装置１０００によれば、インクカートリッジ１０の２つの検出端子２１、２３を用いてインクカートリッジ１０の装着の有無を検出するので、インクカートリッジ１０の装着の有無ならびにインクエンドを判定をより正確に行うことができる。

その他の実施例：
（１）インクカートリッジ１０は、例えば、図８に示す構造を備えても良い。図８はインクカートリッジ１０の他の構成例を示す説明図である。上記実施例では、インクカートリッジ１０のインク収容部は１つであったが、インク収容部を主インク収容部１１ａと副インク収容部１１ｂとによって構成しても良い。この場合には、インクエンドセンサ３０がインクエンドを検出した後に、さらにプリンタが印刷可能な量を、副インク収容部１１ｂの容量を調整することによって容易に設定することができる。また、インクエンド判定後においても、副インク収容部１１ｂには所定量のインクが残存するので、空撃ちを防止することができる。

主インク収容部１１ａと副インク収容部１１ｂとを連通する連通路１３にはインクエンドセンサ３０が上記実施例と同様に設けられている。連通路１３は毛細管力を発生することが可能な細い通路になっており、インク収容部１１に混入してしまった気泡の連通路１３への侵入を抑制または防止することができる。これによって、インク収容部１１ａに未だ十分なインクが残存するにもかかわらず、インクエンドセンサ３０付近に気泡が存在する場合に、インクエンドセンサ３０による誤ったインクエンドの検出を抑制または防止することができる。一方、インク収容部１１ａのインクがなくなると、連通路１３に大量に気泡が侵入するため、インクエンドセンサ３０によって本来検出されるべきインクエンドが検出される。

この構成例では、インクエンド検出後に、副インク収容部１１ｂの容量に基づいた所定量の印刷がプリンタ本体でのカウント動作等によって許容される。この印刷処理時に、連通路１３の毛細管力によって、インク収容部１１ａ、１１ｂの壁面に僅かに残存するインクが連通路１３に進入し、連通路１３から気泡が消失し、インクエンドセンサ３０によって再びインクが存在すると検出されてしまうことがある。本実施例によれば、一旦インクエンドセンサ３０によってインクエンドが検出された時点でヒューズ２８を溶断することによって、物理的に検査履歴をカートリッジに残すことが可能である。したがって、インクエンドが検出され、ヒューズ２８が溶断された後は、印刷動作中にインクエンドセンサ３０が作動され、インクの残存が検出されても、もはや検査履歴が戻ることがなく、インクエンドの信頼性を向上させることができる。

（２）上記実施例では、インクカートリッジ１０の基板２０には記憶素子が備えられていないが、図９に示すように基板上に記憶素子６０およびその他の端子２６、例えば、データ入出力端子、選択信号端子、クロック信号端子等が備えられていても良い。図９は基板２０の他の構成例を示す説明図である。この場合には、インクに関する情報、例えば、製造年月日、インク種、カウントインクドット数を記憶素子６０に記憶することで、印刷装置１０００において、個々のインクカートリッジ１０に即した印刷処理を実行することができる。また、インクエンドセンサ３０によっては得られない、カウントインクドット数を利用することによって、インクエンドに至るまでの連続的なインク残量または消費量に関する情報を取得することができる。

（３）上記実施例では、インクカートリッジ１０の装着を判定するための端子として基板２０に第１および第２カートリッジアウト検出端子２１、２３が備えられているが、第１カートリッジアウト検出端子２１のみが備えられていても良い。この構成を備える場合であっても、インクカートリッジ１０の装着の有無を判定する際に、インク量が所定値以下であるか否かを判断することができる。

（４）上記実施例では、第１および第２カートリッジアウト検出端子２１、２３が基準電位端子２２を挟んで基板２０上に配置されているが、第１および第２カートリッジアウト検出端子２１、２３は隣接して配置されていても良い。

（５）上記実施例では、インクカートリッジ１０のヒューズ２８は、インクエンドセンサ３０によるインクエンド判定に基づいて、溶断されるが、この他にも、印刷装置１０００におけるカウントインクドット数に基づいて溶断の可否が判断されても良い。また、上記実施例では、インクカートリッジ１０はインクエンドセンサ３０を備えているが、インクエンドセンサ３０を備えることなく、印刷装置１０００におけるカウントインクドット数に基づいて溶断の可否が判断されても良い。

（６）上記実施例では、インクカートリッジを応用例として用いたが、この他にもトナーカートリッジにおいても同様の効果を得ることができる。

以上、いくつかの実施例に基づき本発明を説明してきたが、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ことはもちろんである。

本実施例に係るインクカートリッジが着脱可能に装着されて用いられる印刷装置の概略構成を示す説明図である。本実施例に係るインクカートリッジを正面から見た模式図である。本実施例に係るインクカートリッジを側面から見た模式図である。本実施例に係るインクカートリッジがキャリッジに装着された状態を模式的に示す説明図である。本実施例における基板上の各端子の回路構成を示す説明図である。本実施例における主制御回路の概略的な内部構成を示す機能ブロック図である。本実施例におけるインクカートリッジのインクエンド判定処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。インクカートリッジの他の構成例を示す説明図である。基板の他の構成例を示す説明図である。

符号の説明

１０…印刷記録材収容体（インクカートリッジ）
１１…インク収容部
１１ａ…主インク収容部
１１ｂ…副インク収容部
１２…インク供給部
１３…連通路
２０…基板
２１…第１カートリッジアウト検出端子
２２…基準電位端子
２３…第２カートリッジアウト検出端子
２４…第１インクエンドセンサ駆動端子
２５…第２インクエンドセンサ駆動端子
２８…ヒューズ
３０…インクエンドセンサ
４０…主制御回路
４１…第１カートリッジアウト検出回路
４１１…検出用電源
４１２…コンパレータ
４１３…第１アナログスイッチ
４１４…第２アナログスイッチ
４１５…インバータ
４２…第２カートリッジアウト検出回路
４２１…検出用電源
４２２…コンパレータ
４３…センサ駆動回路
４４…カートリッジ装着判定回路
４５…インク残量判定回路
４０１…第１カートリッジアウト検出端子
４０２…基準電位端子
４０３…第２カートリッジアウト検出端子
４０４…第１インクエンドセンサ駆動端子
４０５…第２インクエンドセンサ駆動端子
６０…記憶素子
１０００…印刷装置
１０１０…駆動ベルト
１０２０…キャリッジモータ
１０３０…キャリッジ
１０４０…ホルダ
１０５０…印刷ヘッド
１０６０…インク供給針
１０７０…キャリッジ回路
１０７１…第１カートリッジアウト検出ピン
１０７２…基準電位ピン
１０７３…第２カートリッジアウト検出ピン
１０７４…第１インクエンドセンサ駆動ピン
１０７５…第２インクエンドセンサ駆動ピン
１０８０…フレキシブルケーブル
１１１０…カバー
Ｒ１、Ｒ２…抵抗

Claims

印刷装置に着脱可能に装着される印刷記録材収容体であって、
印刷記録材を収容する印刷記録材収容部と、
前記印刷装置に対して印刷記録材収容体が装着されているか否かを検出するための検出電圧が引加される第１の検出端子と、
前記印刷装置に装着された際に基準電位を示す基準電位端子と、
前記第１の検出端子と前記基準電位端子との間に配置され、両端子を電気的に接続する溶断性部材であって、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下である場合に前記第１の検出端子に加えられる、前記検出電圧よりも大きな溶断電圧に基づく溶断電流によって溶断される溶断性部材とを備える印刷記録材収容体。
請求項１に記載の印刷記録材収容体はさらに、
前記基準電位端子と電気的に接続されており、前記印刷装置に対して印刷記録材収容体が装着されているか否かを検出するための前記検出電圧が引加される第２の検出端子を備える印刷記録材収容体。
請求項２に記載の印刷記録材収容体において、
前記基準電位端子は前記第１および第２の検出端子の間に配置されている印刷記録材収容体。
請求項１から３のいずれかに記載の印刷記録材収容体はさらに、
前記検出電圧よりも高い駆動電圧によって駆動され、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であることを検出するための記録材量検出器と、
前記印刷記録材量検出器と接続されており、前記駆動電圧を入力し、前記印刷記録材量検出器からの検出結果を示す検出結果電圧を出力するための記録材量検出端子とを備える印刷記録材収容体。
請求項４に記載の印刷記録材収容体において、
前記溶断電流は、前記駆動電圧を前記溶断電圧として前記第１の検出端子に入力することによって得られる印刷記録材収容体。
請求項４または５に記載の印刷記録材収容体において、
前記印刷記録材収容部は、連通路によって接続されている主収容部と副収容部とを含み、
前記記録材量検出器は、前記連通路に配置されている印刷記録材収容体。
請求項１から６のいずれかに記載の印刷記録材収容体はさらに、
印刷記録材に関する情報を格納するための記憶素子と、
少なくとも前記記憶素子、第１および／または第２の検出端子、および基準電位端子を備える基板を備える印刷記録材収容体。
請求項１から７のいずれかに記載の印刷記録材収容体が装着されて用いられる印刷装置であって、
前記検出電圧を供給する検出電圧源と、
前記溶断電圧を供給する溶断電圧源と、
前記第１の検出端子と接触する第１の印刷装置側検出端子と、
前記第１の印刷装置側検出端子と、前記検出電圧源または前記溶断電圧源を選択的に接続する切換器と、
前記溶断電圧を駆動電圧とし、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であるか否かを判定する記録材判定器と、
前記記録材判定器によって、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であると判定された場合には、第１の印刷装置側検出端子と前記溶断電圧源とを接続するよう前記切換器を切り替える切換制御器とを備える印刷装置。
請求項４から７のいずれかに記載の印刷記録材収容体が装着されて用いられる印刷装置であって、
前記検出電圧を供給する検出電圧源と、
前記溶断電圧を供給する溶断電圧源と、
前記第１の検出端子と接触する第１の印刷装置側検出端子と、
前記第２の検出端子と接触する第２の印刷装置側検出端子と、
前記記録材量検出端子と接触する印刷装置側記録材量検出端子と、
前記第１の印刷装置側検出端子の電位が前記基準電位であるか否かを判定する第１の検出端子電位判定器と、
前記第２の印刷装置側検出端子の電位が前記基準電位であるか否かを判定する第２の検出端子電位判定器と、
前記第１の印刷装置側検出端子と、前記検出電圧源または前記溶断電圧源を選択的に接続する切換器であって、初期状態として第１の印刷装置側検出端子と前記検出電圧源とを接続するよう切り替えられている切替器と、
前記溶断電圧を駆動電圧とし、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であるか否かを判定する記録材判定器であって、前記第１の検出端子電位判定器によって、前記第１の印刷装置側検出端子の電位が前記基準電位であると判定されると、前記印刷装置側記録材量検出端子を介して得られた検出結果電圧に基づいて、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であるか否かを判定する記録材判定器と、
前記記録材判定器によって、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であると判定された場合には、第１の印刷装置側検出端子と前記溶断電圧源とを接続するよう前記切換器を切り替える切換制御器とを備える印刷装置。
請求項１から７のいずれかに記載の印刷記録材収容体が装着されて用いられる印刷装置の制御方法であって、
前記第１の検出端子の電位が前記接地電位であるか否かに基づいて、前記印刷記録材収容体が装着されているか否かを判定し、
前記第１の検出端子の電位が接地電位でない場合には、前記印刷記録材収容体が正しく装着されていない、あるいは、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であると判定し、要求されている印刷処理を実行しない制御方法。
請求項４から７いずれかに記載の印刷記録材収容体が装着されて用いられる印刷装置の制御方法であって、
前記第２の検出端子の電位が前記接地電位であるか否かに基づいて、前記印刷記録材収容体が装着されているか否かを判定し、
前記第２の検出端子の電位が前記接地電位であり、前記印刷記録材収容体が装着されていると判定した場合には、前記第１の検出端子の電位が前記接地電位であるか否かに基づいて、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であるか否かを判定し、
前記第１の検出端子の電位が前記接地電位でない場合には、前記印刷記録材収容部に収容されている印刷記録材量が所定値以下であると判定し、要求されている印刷処理を実行しない制御方法。