JP3506241B2 - インク残量検知装置 - Google Patents
インク残量検知装置Info
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Description
ンク滴を吐出させ、記録媒体上に画像を記録するインク
ジェットプリント装置に好適に実施され、インクタンク
内のインク残量を検知するための装置に関する。
子写真方式等に比べて、比較的簡単な構成で実現するこ
とができ、またカラー化にも記録ヘッドが大型化する程
度で、装置全体の複雑化・大型化を抑えつつ対応するこ
とができ、家庭用等で広く使用されるようになってきて
いる。このようなインクジェットプリント装置におい
て、インク残量を検知しないと、印字途中にインクが無
くなり、ユーザが予定していた印字を行えなかったり、
インクが無いにも拘わらず印字動作を継続し、記録ヘッ
ドが加熱して破損を招く等の不具合が発生する。このた
め、従来から、インク残量検知装置が搭載されている。
量検知装置1の検知動作を説明するための部分断面図で
ある。このインク残量検知装置1は、特開平7−218
321号公報に開示されている光学検知式の残量検知装
置である。インクタンク2の側面には、相互に直交する
一対の反射面3,4を有するプリズム部5が設けられて
おり、これに対向して装置本体には、一対の発光素子6
と受光素子7とを備える光学ユニット8が設けられてい
る。
入射し、インク9の液面9aが入射位置3aを超えてい
ると、図6(a)で示すように、該入射光はプリズム部
5からインク9を通過してしまい、受光素子7には反射
光は到達しない。また、インク9の液面9aが入射位置
3a以下になると、図6(b)で示すように、該入射光
は反射面3で反射する。その反射光が反射面4に入射す
る入射位置4aをインク9の液面9aが超えていると、
その入射光はプリズム部5からインク9を通過してしま
い、受光素子7には反射光は到達しない。そして、イン
ク9の液面9aが入射位置4a以下になると、図6
(c)で示すように、該入射光は反射面4で反射し、そ
の反射光が受光素子7に到達する。
ンク残量を検知することができる。そしてこの光学的な
検知動作が、予め定める印字枚数やライン数の印字毎
等、定期的に行われることになる。
0−43287号公報では、2つの光学的反射部および
それに対応する光学センサを用いてインクの液位を検知
することで、インク残量を検知することが示されてい
る。そして、この特開2000−43287号公報で
は、インクの使用開始時から吐出ドット数もカウントし
てゆき、インクタンクに対して予め定められた吐出可能
ドット数を、前記の光学的検知によってインク残量が所
定値まで少なくなったことが検知された時点で、その所
定値のインク残量に対応した吐出可能ドット数に補正さ
れ、以降、吐出ドット数をカウントすることで、高い精
度でインク残量を検知し、略空となるまでインクを使用
するようになっている。
では、インクタンク交換後のインクが満タンの初期状態
から、インク残量検知動作を前記予め定める印字枚数や
ライン数の印字毎等の定期的に、キャリッジに搭載して
いる全てのインクタンクに関して行っている。インク残
量検知手段は、キャリッジの走査範囲内に配置されてい
るけれども、キャリッジの加減速走査時や印字中の定速
走査時には、インクタンク内のインクが揺動しており、
正確なインク残量の検知を行うことができない。このた
め、インク面が揺動しづらい緩やかな加減速走査時や検
知位置での停止時などの通常の動作とは異なる特別な動
作によってインク残量検知動作を行っている。
っている状態でも、本来必要ではないインク残量検知動
作が行われてしまい、記録媒体への印字時間が長くなる
という問題がある。
速度を向上をすることができるインク残量検知装置を提
供することである。
装置は、1ドット印字する度に吐出ドット数をカウント
するカウンタが備えられ、光学式のインク残量検知手段
による残量検知動作によってインク残量が所定値まで減
少したことが検知された後、予め定めるドット数C2を
カウンタにセットし、予め定めるドット数C2がカウン
トされるとインク残量を零と判定して印字動作を停止さ
せる、インクジェットプリンタのインク残量検知装置に
おいて、インクタンクの交換を検知する交換検知手段
と、前記交換検知手段によってインクタンクの交換が検
知された後、前記インクタンクで想定される吐出可能な
ドット数C0より小さく、前記ドット数C2よりも大き
い予め定めるドット数C1がカウンタによりカウントさ
れるまで前記インク残量検知手段による残量検知動作を
禁止し、前記ドット数C1がカウントされると前記イン
ク残量検知手段による残量検知動作の開始を許可する制
御回路と、を含むことを特徴とする。 本発明のインク残
量検知装置は、1ドット印字する度にカウント値を減算
するカウンタが備えられ、光学式のインク残量検知手段
による残量検知動作によってインク残量が所定値まで減
少したことが検知されると、前記カウント値を予め定め
るドット数C2に補正し、前記カウント値が零になると
インク残量を零と判定して印字動作を停止させる、イン
クジェットプリンタのインク残量検知装置において、イ
ンクタンクの交換を検知する交換検知手段と、(a)前
記交換検知手段によってインクタンクの交換が検知され
ると、前記カウント値を前記インクタンクで想定される
吐出可能なドット数C0に設定し、(b)前記カウント
値が、前記ドット数C0より小さく、前記ドット数C2
よりも大きい予め定めるドット数C1に減算されるまで
前記インク残量検知手段による残量検知動作を禁止し、
(c)前記カウント値が前記ドット数C1に減算される
と前記インク残量検知手段による残量検知動作の開始を
許可する制御回路と、を含むことを特徴とする。
記構成に加えて、キャリッジに複数のインクタンクを搭
載する場合、前記カウンタはインクタンク毎にカウント
値を減算し、前記制御回路は前記カウント値が前記ドッ
ト数C1に減算されたインクタンクのみに前記インク残
量検知手段によるインク残量検知動作を許可することを
特徴とする。
が搭載される場合に、インク残量検知動作の必要なイン
クタンクのみにインク残量検知動作を行うので、検知動
作に要する時間を極力短くし、印字時間を一層短縮する
ことができる。
は、上記構成に加えて、一方のインクタンクに関して前
記カウント値が前記ドット数C1に減算されてインク残
量検知動作を開始した後、他方のインクタンクに関して
も前記カウント値が前記ドット数C1に減算されてイン
ク残量検知動作の開始が許可されると、前記制御回路
は、前記インク残量検知手段に同タイミングに両方のイ
ンクタンクのインク残量検知動作を行わせることを特徴
とする。
が許可されると、インク残量検知手段が所定値までイン
ク残量が減少したことを検知するまで、予め定める印字
枚数やライン数の印字毎等、定期的にインク残量検知動
作が行われることになる。そこで、複数のインクタンク
が搭載される場合に、インク残量検知動作が許可された
インクタンクが複数になると、検知動作に入るタイミン
グを揃える。
減らし、印字速度の低下を抑制することができる。
図1〜図4に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。
ント装置のインクキャリッジ11およびその周辺の構成
を示す斜視図である。このインクジェットプリント装置
は、インク残量検知手段として、前述の図6で示す光学
式のインク残量検知装置1を備えている。したがって、
インクキャリッジ11には前記インクタンク2を備える
インクカートリッジ12が搭載されており、またインク
キャリッジ11のホームポジッションには、前記光学ユ
ニット8が設けられている。
おいて、装置本体に支持されたスライド軸13によっ
て、その軸方向に摺動可能に支持されている。以下で
は、スライド軸13の軸方向を「主走査方向」という。
また、インクキャリッジ11は、主走査方向に張架され
た無端状のラックベルト14に取付けられている。装置
本体にはステッピングモータ15が備えられており、こ
のステッピングモータ15に取付けられた駆動歯車16
および図示しない従動歯車間に張架された前記ラックベ
ルト14によって、ステッピングモータ15の回転で、
インクキャリッジ11が前記主走査方向に変位駆動され
る。
ンサ17が取付けられており、このタイミングセンサ1
7は、装置本体に前記主走査方向に延びて支持されてい
るタイミングフェンス18上を走行する。タイミングセ
ンサ17は、相互に対向した発光部および受光部を備え
て構成され、その発光部と受光部との間には、前記タイ
ミングフェンス18が介在している。前記タイミングフ
ェンス18には光透過部と非透過部とが所定のパターン
を成して形成されており、インクキャリッジ11が移動
する際に、タイミングセンサ17がこのパターンを検知
することによって、インクキャリッジ11の主走査方向
における位置、移動速度および進行方向等が認識できる
ようになっている。
カートリッジ12は、黒インクカートリッジ12K、イ
エローインクカートリッジ12Y、マゼンタインクカー
トリッジ12M、シアンインクカートリッジ12Cが相
互に一体で形成されて成り、以降、総称するときには参
照符12で示す。各インクカートリッジ12内のインク
タンク2には、各色のインクが蓄えられている。また、
インクキャリッジ11には、インク残量検知窓11bが
形成されており、このインク残量検知窓11bを介し
て、前記インクタンク2のプリズム部5が光学ユニット
8に臨むようになっている。
クジェットプリント装置では、インクカートリッジ12
が主走査方向に走査しつつ、画像データに基づいてイン
クタンク2内のインクを図示しない記録ヘッドから図示
しない記録媒体(用紙)に対して吐出するとともに、用
紙を主走査方向と直交する副走査方向に給送すること
で、用紙上に所望の画像を印字することができる。
装置の電気的構成を示すブロック図である。パーソナル
コンピュータ等から入力された印字データは、制御回路
21に入力されて所定の処理等が行われた後、記録ヘッ
ド22に出力される。この制御回路21は、前記ステッ
ピングモータ15等のキャリッジ駆動系23および用紙
搬送ローラ等の搬送駆動系24も駆動制御する。
タはまた、カウンタ25に入力されることである。ま
た、表示部26へのインク切れの表示に応答した筐体の
開閉およびインクカートリッジ12の脱着などから、イ
ンクカートリッジ12の交換を検知する交換検知回路2
7が設けられている。前記制御回路21は、前記交換検
知回路27、カウンタ25および光学ユニット8からの
出力に応答して、インク残量検知動作および前記インク
切れ判定を行う。
検知動作および前記インク切れ判定動作を説明するため
のグラフである。前記交換検知回路27によってインク
カートリッジ12の交換が検知されると、制御回路21
は、カウンタ25のカウント値を、そのインクカートリ
ッジ12で想定される吐出可能なドット数の値C0にセ
ットする。カウンタ25は、以降、第2のカウント手段
として、各色毎に、1ドット印字する度毎にカウント値
を減算してゆく。そのカウント値は制御回路21に与え
られており、たとえば前記値C0の20%程度の予め定
める値C1に達する時刻t1までは、検知動作禁止手段
である該制御回路21はインク残量検知手段である前記
光学ユニット8を用いたインク残量検知動作を禁止す
る。
ト値が前記値C1に達すると、制御回路21はその色の
インクタンクのみに対して、光学ユニット8を用いたイ
ンク残量検知動作を開始する。このインク残量検知動作
は、予め定める印字枚数やライン数の印字毎等、定期的
に、前述の図6で示すようにして行われる。
残量が所定量となったことが検出されると、制御回路2
1は、その時刻t2において、たとえば前記値C0の1
0%程度の予め定める値C2をカウンタ25にセット
し、以降、該カウンタ25は第1のカウント手段とし
て、1ドット印字する度毎にカウント値を減算してゆ
く。この図3において、参照符α1は、光学ユニット8
によってインク残量が検知された時点では、カウンタ2
5の実際のカウント値は前記値C2を下回っており、ノ
ズルのばらつきや、温度によるインクの粘度の違い等の
環境の影響などによって1ドット当りのインク吐出量が
規定値よりも少なくなった例を示している。これに対し
て、吐出量が規定値よりも多くなった場合は、参照符α
2で示すように、光学ユニット8によってインク残量が
検知された時刻t3では、カウンタ25の実際のカウン
ト値が前記値C2に達していないことになる。
ンタ25が再セットされ、その後のカウント動作によっ
てカウント値が0となると、制御回路21はインク残量
が0となったものと判定し、前記記録ヘッド22、キャ
リッジ駆動系23および搬送駆動系24の駆動制御を停
止するとともに、表示部26にインク切れとなったこと
を表示する。また、制御回路21は、光学ユニット8に
よってインク残量が検知された前記時刻t2またはt3
において、表示部26にインク切れ予告の表示を行う。
動作およびインク切れ判定動作を説明するためのフロー
チャートである。ステップS1において前記交換検知回
路27によってインクカートリッジ12の交換が検知さ
れると、ステップS2に移り、制御回路21はカウンタ
25のカウント値を吐出可能なドット数の値C0にセッ
トする。以降、ステップS3およびステップS4におい
て、1ドット印字する度毎にカウント値を減算しつつ、
前記値C1に達したか否かの判定を行い、前記値C1に
達するとステップS5に移る。
1に達した色についてのみ、前記光学ユニット8を用い
たインク残量検知動作が開始され、ステップS6でイン
ク残量が所定量となったことが検出されるまで、前記予
め定める印字枚数やライン数の印字毎等の定期的にステ
ップS5,S6を繰返し、所定量となるとステップS7
に移る。ステップS7では、制御回路21は前記予め定
める値C2をカウンタ25にセットしてカウント値を補
正し、以降、1ドット印字する度毎にステップS8およ
びステップS9を繰返し、カウント値が0となるまで印
字動作が行われる。カウント値が0となるとステップS
10に移り、印字動作を停止するとともに、表示部26
にインクカートリッジ12の交換を要求するインク切れ
表示を行う。
インクカートリッジ12がセットされると、光学ユニッ
ト8で検知されることが想定されるレベルまでは残量検
知動作を行わず、また光学ユニット8で一旦検知した後
も該光学ユニット8による残量検知動作を行わないの
で、不要なインク残量検知動作による印字時間の増加を
なくし、印字速度の向上を図ることができる。たとえ
ば、A4版の1枚当りの印字所要時間を、文字画像の場
合で5sec程度から4sec程度に短縮することがで
き、写真画像の場合で60sec程度から50sec程
度に短縮することができる。
クカートリッジ12K,12Y,12M,12Cを搭載
していても、各色毎にインク吐出ドット数をカウント
し、前記値C1のドット数の吐出がカウントされたイン
クカートリッジのみに光学ユニット8によるインク残量
検知動作を行うので、インク残量検知動作の必要なイン
クカートリッジのみにインク残量検知動作を行うことに
なり、検知動作に要する時間を極力短くし、印字時間を
一層短縮することができる。
く、吐出ドット数だけでインク残量の判定を行うように
すると、前記のような1ドット当りのインク量のばらつ
きで、判定精度が低下する。一方、インクが無い状態で
ノズルを駆動すると(空吹きすると)、記録ヘッド22
の加熱等で破損を招く可能性がある。このため、前記1
ドット当りのインク量のばらつき分を考慮して、インク
量を多目にしておく、または吐出可能ドット数を少な目
に設定しておく必要があり、インクを無駄無く消費する
ことが難しくなる。
減算ではなく、加算によって行われてもよい。
基づいて説明すれば、以下のとおりである。
ント装置における前記光学ユニット8を用いたインク残
量検知動作の他の例を説明するためのタイミングチャー
トである。インクジェットプリント装置の構成について
は、前述の図1および図2と同様の構成を用いることが
できる。
記複数のインクカートリッジ12K,12Y,12M,
12Cの内、インクカートリッジ12Y,12Mに対す
る動作のみについて示している。インク残量が減少して
ゆき、先ずインクカートリッジ12Yの残量が時刻T1
において前記値C1に対応したレベルとなると、この時
刻T1から、インクカートリッジ12Yに関してのみ、
前記予め定める印字枚数やライン数の印字毎等の定期的
に、時刻T2,T3,T4,T5,T6で示すようによ
うに前記光学ユニット8を用いたインク残量検知動作が
行われる。この図5の例では、時刻T2〜T4間は、イ
エローインクの消耗が少なく、また時刻T6において所
定値C2のレベルに達したことが検知されると、以降は
吐出ドット数のカウントのみに切換わり、検知動作は停
止される。
は、前記時刻T2を経過した後の時刻T12において前
記値C1に対応したレベルとなって、この時刻T12か
ら、前記光学ユニット8を用いたインク残量検知動作が
開始される。しかしながら、前記予め定める印字枚数や
ライン数の印字毎では、時刻T13,T14,T15,
T16,T17のタイミングとなるべきところ、前記時
刻T3,T4,T5,T6,T7で示すように、先に検
知動作が開始されているインクカートリッジ12Yのタ
イミングに揃えられる。
12Yの検知動作が終了した後も、そのインクカートリ
ッジ12Y側のタイミングの時刻T7においてインクカ
ートリッジ12Mの残量検知動作が継続され、この時刻
T7で前記所定値C2のレベルに到達し、以降は検知動
作は停止される。その後、少なくとも何れかのインク残
量が0となり、時刻T20において新しいインクカート
リッジに交換されると、インク残量は前記値C0に対応
したレベルに復帰する。
残量検知動作の回数を減らし、印字速度の低下を抑制す
ることができる。
開始された側のタイミングに、後に残量検知動作が開始
された側のタイミングを揃えているけれども、何れに揃
えられてもよく、ただし先の側の方が残量がより少なく
なっていると考えられるので、好ましい。
ように、1ドット印字する度に吐出ドット数をカウント
するカウンタが備えられ、光学式のインク残量検知手段
による残量検知動作によってインク残量が所定値まで減
少したことが検知された後、予め定めるドット数C2を
カウンタにセットし、予め定めるドット数C2がカウン
トされるとインク残量を零と判定して印字動作を停止さ
せる、インクジェットプリンタのインク残量検知装置に
おいて、インクタンクの交換を検知する交換検知手段
と、前記交換検知手段によってインクタンクの交換が検
知された後、前記インクタンクで想定される吐出可能な
ドット数C0より小さく、前記ドット数C2よりも大き
い予め定めるドット数C1がカウンタによりカウントさ
れるまで前記インク残量検知手段による残量検知動作を
禁止し、前記ドット数C1がカウントされると前記イン
ク残量検知手段による残量検知動作の開始を許可する制
御回路と、を含むことを特徴とする。 本発明のインク残
量検知装置は、以上のように、1ドット印字する度にカ
ウント値を減算するカウンタが備えられ、光学式のイン
ク残量検知手段による残量検知動作によってインク残量
が所定値まで減少したことが検知されると、前記カウン
ト値を予め定めるドット数C2に補正し、前記カウント
値が零になるとインク残量を零と判定して印字動作を停
止させる、インクジェットプリンタのインク残量検知装
置において、インクタンクの交換を検知する交換検知手
段と、(a)前記交換検知手段によってインクタンクの
交換が検知されると、前記カウント値を前記インクタン
クで想定される吐出可能なドット数C0に設定し、
(b)前記カウント値が、前記ドット数C0より小さ
く、前記ドット数C2よりも大きい予め定めるドット数
C1に減算されるまで前記インク残量検知手段による残
量検知動作を禁止し、(c)前記カウント値が前記ドッ
ト数C1に減算されると前記インク残量検知手段による
残量検知動作の開始を許可する制御回路と、を含むこと
を特徴とする。
れると、インク残量検知手段で検知されることが想定さ
れるレベルまでは残量検知動作を行わないので、不要な
インク残量検知動作による印字時間の増加をなくし、印
字速度の向上を図ることができる。
記構成に加えて、キャリッジに複数のインクタンクを搭
載する場合、前記カウンタはインクタンク毎にカウント
値を減算し、前記制御回路は前記カウント値が前記ドッ
ト数C1に減算されたインクタンクのみに前記インク残
量検知手段によるインク残量検知動作を許可することを
特徴とする。
くし、印字時間を一層短縮することができる。
は、上記構成に加えて、一方のインクタンクに関して前
記カウント値が前記ドット数C1に減算されてインク残
量検知動作を開始した後、他方のインクタンクに関して
も前記カウント値が前記ドット数C1に減算されてイン
ク残量検知動作の開始が許可されると、前記制御回路
は、前記インク残量検知手段に同タイミングに両方のイ
ンクタンクのインク残量検知動作を行わせることを特徴
とする。
らし、印字速度の低下を抑制することができる。
ンクキャリッジおよびその周辺の構成を示す斜視図であ
る。
構成を示すブロック図である。
インク切れ判定動作を説明するためのグラフである。
れ判定動作を説明するためのフローチャートである。
けるインク残量検知動作の他の例を説明するためのタイ
ミングチャートである。
検知動作を説明するための部分断面図である。
ジ 14 ラックベルト 15 ステッピングモータ 17 タイミングセンサ 18 タイミングフェンス 21 制御回路(検知動作禁止手段) 22 記録ヘッド 23 キャリッジ駆動系 24 搬送駆動系 25 カウンタ(第1および第2のカウント手段) 26 表示部 27 交換検知回路(交換検知手段)
Claims (4)
- 【請求項1】1ドット印字する度に吐出ドット数をカウ
ントするカウンタが備えられ、 光学式のインク残量検知手段による残量検知動作によっ
てインク残量が所定値まで減少したことが検知された
後、予め定めるドット数C2をカウンタにセットし、予
め定めるドット数C2がカウントされるとインク残量を
零と判定して印字動作を停止させる、インクジェットプ
リンタのインク残量検知装置において、インクタンクの
交換を検知する交換検知手段と、 前記交換検知手段によってインクタンクの交換が検知さ
れた後、前記インクタンクで想定される吐出可能なドッ
ト数C0より小さく、前記ドット数C2よりも大きい予
め定めるドット数C1がカウンタによりカウントされる
まで前記インク残量検知手段による残量検知動作を禁止
し、前記ドット数C1がカウンタによりカウントされる
と前記インク残量検知手段による残量検知動作の開始を
許可する制御回路と、を含むことを特徴とするインク残
量検知装置。 - 【請求項2】1ドット印字する度にカウント値を減算す
るカウンタが備えられ、 光学式のインク残量検知手段による残量検知動作によっ
てインク残量が所定値まで減少したことが検知される
と、前記カウント値を予め定めるドット数C2に補正
し、前記カウント値が零になるとインク残量を零と判定
して印字動作を停止させる、インクジェットプリンタの
インク残量検知装置において、 インクタンクの交換を検知する交換検知手段と、 (a)前記交換検知手段によってインクタンクの交換が
検知されると、前記カウント値を前記インクタンクで想
定される吐出可能なドット数C0に設定し、(b)前記
カウント値が、前記ドット数C0より小さく、前記ドッ
ト数C2よりも大きい予め定めるドット数C1に減算さ
れるまで前記インク残量検知手段による残量検知動作を
禁止し、(c)前記カウント値が前記ドット数C1に減
算されると前記インク残量検知手段による残量検知動作
の開始を許可する制御回路と、を含むことを特徴とする
インク残量検知装置。 - 【請求項3】キャリッジに複数のインクタンクを搭載す
る場合、前記カウンタはインクタンク毎にカウント値を
減算し、前記制御回路は前記カウント値が前記ドット数
C1に減算されたインクタンクのみに前記インク残量検
知手段によるインク残量検知動作を許可することを特徴
とする請求項2記載のインク残量検知装置。 - 【請求項4】一方のインクタンクに関して前記カウント
値が前記ドット数C1に減算されてインク残量検知動作
を開始した後、他方のインクタンクに関しても前記カウ
ント値が前記ドット数C1に減算されてインク残量検知
動作の開始が許可されると、前記制御回路は、前記イン
ク残量検知手段に同タイミングに両方のインクタンクの
インク残量検知動作を行わせることを特徴とする請求項
3記載のインク残量検知装置。
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