JPH1029320A - インクジェットプリンタ - Google Patents

インクジェットプリンタ

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Publication number
JPH1029320A
JPH1029320A JP18711696A JP18711696A JPH1029320A JP H1029320 A JPH1029320 A JP H1029320A JP 18711696 A JP18711696 A JP 18711696A JP 18711696 A JP18711696 A JP 18711696A JP H1029320 A JPH1029320 A JP H1029320A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carriage
ink
time
braking force
jet printer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18711696A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Ikeuchi
義宏 池内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
Priority to JP18711696A priority Critical patent/JPH1029320A/ja
Publication of JPH1029320A publication Critical patent/JPH1029320A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク残量センサーを設けずに、プリンタの
個体差や経年変化にも対応してインクの残量を検出する
手段を提供すること。 【解決手段】 キャリッジの位置制御のために設けられ
た位置検出装置と、走行中のキャリッジの駆動を遮断す
る手段と、時間を計測する手段と、計測情報からキャリ
ッジ総質量あるいは制動力を算出する手段と、算出結果
を記憶する手段と、前回のキャリッジ総重量とを比較す
る手段と、により構成される。よって、インク残量検出
が、特別な装置を用いずに可能になり、プリンタの個体
差や経年変化にで前記制動力が変化した場合にも正しく
検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット方
式を利用したプリンタの、インク残量検出に関する。
【0002】
【従来の技術】OA機器から出力される情報を記録する
装置としてプリンタは広く普及しており、その方式の一
つにはインクジェット方式がある。インクジェットプリ
ンタでは印字にしたがってインクを消費するため、印字
ヘッド内部のインク室にインクを常に供給する必要があ
る。この供給源としてインク収容手段であるインクタン
クがある。インク供給方式には、印字ヘッドとは別の場
所にインクタンクを有し、チューブなどによってインク
を供給する方式のものと、インクタンクが単体あるいは
印字ヘッドと一体でキャリッジに搭載されているインク
カートリッジ方式のものがある。後者の方式において、
インクカートリッジに収容されているインクの残量を検
出する方法としては、インクカートリッジ交換後の吐出
総ドット数をカウントしたデータから算出したり、イン
クカートリッジ内に設けられた電極によりインク量に伴
い変化する抵抗値を利用するものや、容量変化を利用す
るもの、あるいはフォトセンサーを利用したものなどが
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方法ではインク残量検出のために、電気回路や
センサー等の特別な装置を付加しなければならず、前記
装置のための空間が必要になったり、コストが高くなっ
てしまうということがある。また、キャリッジの安定走
行のためにキャリッジモータの駆動出力トルクを変化さ
せるのを、インク残量の変化のみを参考にするのでは、
キャリッジとキャリッジレールとの摩擦力がプリンタの
個体差や経年変化で異なった場合には正しく行えないと
いう欠点がある。
【0004】以上の問題を解決するために、本発明の目
的は、インク残量センサーを設けずに、プリンタの個体
差や経年変化にも対応してインクの残量を検出する手段
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、キャリッジの位置制御のために設けられ
た位置検出装置と、走行中のキャリッジの駆動を遮断す
る手段と、時間を計測する手段と、計測情報からキャリ
ッジ総質量あるいは制動力を算出する手段と、算出結果
を記憶する手段と、前回のキャリッジ総重量とを比較す
る手段と、から構成される。
【0006】走行中のキャリッジの駆動を遮断後、キャ
リッジが停止するまでの距離あるいは時間と、キャリッ
ジの制動力とから、一般的な力学の法則により、キャリ
ッジ総質量を求めることでインク残量を検出し、記憶し
ておく。キャリッジの制動力は、インクカートリッジに
インクが充満しているときに、キャリッジの停止距離あ
るいは時間と既知のキャリッジ総質量とから求めること
ができる。この制動力は、求めたキャリッジ総質量が前
回値よりも大きくなった時に求める。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明が適用されるインク
ジェットプリンタを示した斜視図である。キャリッジガ
イドレール4,11に取り付けられたキャリッジ9に
は、インクを供給するインクカートリッジ6と印字ヘッ
ド10が搭載されており、ベルト3によってプーリ2と
連結している。キャリッジ9は、キャリッジモータ5が
プーリ2を回転させると、ベルト3を介して記録シート
8上を走査する。これに同期して印字ヘッド10から印
字データに対応したインクの吐出を行うことにより印刷
が行われる。キャリッジモータ5の軸には、位置検出装
置としてのロータリ式エンコーダ1が取り付けられてい
る。エンコーダ1は、キャリッジの移動とともに図3に
示したようなスリット板22が回転し、これを図2のよ
うにフォトセンサー20aが検出して2相のパルス信号
を発生し、この信号をカウントすることにより、キャリ
ッジの正確な位置をエンコーダ値として入力できるもの
である。この位置検出装置は、ロータリ式エンコーダの
ほか、図4のように、キャリッジレールに平行に設置さ
れた、パターン23が施されたベルト状の透明フィルム
24を、キャリッジに設置されたフォトセンサー20b
が検出するベルト式エンコーダでもよい。このベルトに
はフィルム24のほか、金属などの、光線の透過しない
材質のものにパターン23のようにスリットを開けたも
のでも同様である。また、本発明におけるプリンタには
時間を計測する手段であるタイマがコントロールCPU
内部あるいは外部に1チャンネル以上備わっており、本
発明においては、このうち、汎用で使用している1つあ
るいは複数のものを用いる。
【0008】図5は、本発明の実施例における、キャリ
ッジの、速度と位置の関係を示す図、図6は速度と時間
の関係を示す図である。走行中のキャリッジの駆動を位
置C1時刻t1で遮断するとキャリッジの制動力によ
り、位置C2まで走行して停止する。このときの時刻が
t2である。
【0009】図9は、本発明の提供する、インク残量検
出の動作の簡単なフローチャートである。プリンタはイ
ンク残量検出作業の要求が発生するとまず、キャリッジ
を任意の一定速で移動させ、その後任意のタイミングで
キャリッジモータへ供給していた電流を遮断する。この
遮断の直前にはキャリッジの速度を測定する。速度の測
定には図7のように、測定開始後の最初のエンコーダ値
をC1として記憶し、タイマ初期カウントをTにセット
してタイマをスタートさせ、CPUが指定したパルス数
nだけエンコーダ値の入力があった後のタイマのカウン
トtを測定し、Tとtの差とこの間キャリッジが進んだ
エンコーダn発分の距離から求める方法があり次式で表
せる。 V = pn/{b(T−t)} ・・・式1−1 ただし、 V:キャリッジ速度 b:タイマ1カウント当たりの時間 p:エンコーダ1カウントあたりの距離
【0010】タイマをアップカウントで使用する場合は
カウントゼロからスタートし、この場合は式1ー1は以
下のようになる。 V = pn/(bt) ・・・式1−2 また、図8のように、同じく測定開始後の最初のエンコ
ーダ値をC1として記憶し、エンコーダ値が数発進む程
度の時間が経過するだけの初期カウントTをタイマにセ
ットしてスタートさせ、タイムアップ後に再びエンコー
ダ値をC2として入力、初めの値との差n=|C2−C
1|とタイマカウントTだけの時間とから求める方法が
ある。この場合のキャリッジの速度Vは次式で求められ
る。 V = pn/(bT) ・・・式1−3
【0011】次に、キャリッジモータへの供給電流の遮
断時にエンコーダの値C1を記憶しておく。同時に、タ
イマに、キャリッジが停止するのに十分な時間が経過す
るだけの初期カウントtsをセットし、スタートさせ
る。キャリッジは、キャリッジとキャリッジレールとの
摩擦力と、ベルトから伝わるキャリッジモータの抵抗力
との和が制動力fとして働き、この制動力によって、キ
ャリッジが減速、停止する。タイムアップ後、エンコー
ダ値C2を記憶する。キャリッジモータへの電流遮断直
前にキャリッジが持っていた運動エネルギーは、前述の
制動力によって費やされたわけであるから、次式が成り
立つ。 1/2mV2 = fdx ・・・ 式2 ただし、 m :キャリッジ総質量 V :電流遮断直前のキャリッジの速度 f :キャリッジモータの抵抗力とキャリッジレー
ルの摩擦力の和 dx :キャリッジの制動距離=p|C2−C1| p :エンコーダ1カウントあたりの距離 C2 :キャリッジ停止後のエンコーダ値 C1 :電流遮断時のエンコーダ値 さらに、キャリッジの総質量mは式2から次のように求
められる。 m = 2fdx/V2 ・・・式3
【0012】出荷時最初にプリンタの電源を入れた時に
は、インクが充満している未使用インクカートリッジが
装着されたと見なし、上記動作によって既知のキャリッ
ジ総質量Mから制動力fを求める。すなわち、式3か
ら、 f = MV2/(2dx) ・・・式4 制動力fとキャリッジ総質量Mは書き換えが可能なよう
にEEPROMに書き込む。EEPROMに書き込まれ
たキャリッジ総質量をmEとする。以降はEEPROM
から読み出したfの値から、式3でキャリッジ総質量m
が求めることができる。このmとインク充満時のキャリ
ッジの総質量Mとの差が使用されたインクの量というこ
とになり、この使用インクの量を初期インク量から差し
引いてやれば、すなわち、その時点でのインク残量が求
められたことになる。この作業を電源投入時のほか、一
定時間経過後や、一定行印字または一定ページ印字、一
定ドット数印字の後など、必要に応じておこなわれ、E
EPROM内のmEは毎回mE=mとして書き換えられ
る。
【0013】また、インクカートリッジ交換時はキャリ
ッジの総質量mはインク充満のためMと等しくなり前回
測定時に記憶したmEよりも大きくなり、このm>mE
という条件が成立した場合には、m=Mとして再び制動
力fを求める。これによりプリンタの使用環境や経年変
化による制動力の変化に対応が可能である。プリンタの
出荷時にインクカートリッジを装着しないで制動力fの
測定が行われてしまった場合でも、次に最初にインクカ
ートリッジを装着したときには必ずm>mEが成り立
ち、正常な制動力fの測定がおこなわれ、初期の制動力
fとmE(=M)が記憶される。これらの作業の簡単な
フローチャートを図11に示す。プリンタはmEやfの
値を読み出すことによって、インク無しアラームや印字
中断、キャリッジモータのトルク変更などの必要な制御
を行う。
【0014】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。このフローチャートを図10に示す。キャリッジ
モータの駆動電流遮断後、キャリッジが停止するまでの
時間を測定する方法である。電流遮断時にタイマにキャ
リッジが停止するのに十分な時間が経過するだけの初期
カウント数のtsをセットしてスタートさせる。タイマ
はセットされたカウント数tsが終了するまでカウント
を続けるが、その間にキャリッジは停止する。エンコー
ダパルスに同期してタイマのカウント値をラッチするラ
ッチ回路により、エンコーダパルスが入る度に、その時
点でのタイマのカウント値をラッチする。タイムアップ
後、ラッチされているカウント値は、最後にエンコーダ
パルスが発生した時、すなわちキャリッジが停止した時
のタイマのカウント値であるので、タイマの初期カウン
ト値と最後にラッチしたカウント値との差にタイマ1カ
ウント当たりの時間を乗算したものが電流遮断からキャ
リッジが停止するまでの時間tとなる。 t=|ts−te|×b ・・・式5 ts:タイマ初期カウント te:タイマ最終ラッチカウント b:タイマ1カウント当たりの時間
【0015】ここで求められた時間、制動時間tの間に
制動力fによって電流遮断時の速度Vがゼロになったわ
けであるから、運動量保存則から次式が成り立つ。 mV = ft ・・・式6 変形して、 m = ft/V ・・・式7 式7によりキャリッジ総質量mが求められる。 また、インクカートリッジ交換時に制動力を求める式は
式7から、、 f = MV/t ・・・式8 のようになる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、キャリッジの位置制御
のために設けられた位置検出装置を利用し、ある速度で
走行しているキャリッジの駆動電流を遮断後、キャリッ
ジが停止するまでの距離あるいは時間を計測、この結果
とキャリッジへ働く制動力とからキャリッジ総質量を求
めることでインク残量を検出する。インクカートリッジ
交換時や出荷時には、既知のキャリッジ総質量からキャ
リッジへ働く制動力を求め、更新する。そのため、イン
ク残量検出が、そのための特別な装置を用いることなし
に可能になり、その装置のための空間を節約できるし、
コストも低くてすむ。また、インク残量の変化と、キャ
リッジへ働く制動力の両方を知ることができるので、プ
リンタの個体差や経年変化で前記制動力が変化した場合
にもインク残量検出を正しく行えるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用可能な記録装置の斜視説明図。
【図2】キャリッジ位置検出のためのエンコーダーのセ
ンサー部の説明図。
【図3】キャリッジモータに取り付けられているロータ
リエンコーダの説明図。
【図4】ベルト式リニアエンコーダのスリットの説明
図。
【図5】キャリッジモータへの電流遮断からキャリッジ
停止までのキャリッジ速度とキャリッジ位置の関係を表
したグラフの図。
【図6】キャリッジモータへの電流遮断からキャリッジ
停止までのキャリッジ速度と時間の関係を表したグラフ
の図。
【図7】時間測定によるキャリッジ速度の測定方法を説
明するフローチャート。
【図8】距離測定によるキャリッジ速度の測定方法を説
明するフローチャート。
【図9】本発明の第1の実施例のキャリッジ質量検出方
法を説明するフローチャート。
【図10】本発明の第2の実施例のキャリッジ質量検出
方法を説明するフローチャート。
【図11】全体のシステムを説明するフローチャート
る。
【符号の説明】
1 ロータリエンコーダ 2 プーリ 3 ベルト 4 ガイドシャフト 5 キャリッジモータ 6 インクカートリッジ 7 プーリ 8 記録シート 9 キャリッジ 10 記録ヘッド 11 ガイドシャフト 20 フォトセンサー 21 エンコーダスリット板 22 ロータリエンコーダ 23 パターン 24 ベルト状透明フィルム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクを収容するためのインクカートリ
    ッジと、前記インクカートリッジから供給されるインク
    を吐出させるプリントヘッドとを搭載するキャリッジ
    と、前記キャリッジの位置制御のために設けられた位置
    検出装置とを有するインクジェットプリンタであって、 キャリッジ走行中にキャリッジモータの駆動を遮断する
    手段と、前記遮断時からキャリッジ停止までのキャリッ
    ジの走行距離あるいは走行時間を計測する手段と、前記
    計測結果を基にキャリッジ総質量を算出する手段と、前
    記算出結果を記憶装置に記憶する手段と、キャリジ総質
    量とからインク残量を判断することを特徴とするインク
    ジェットプリンタ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のインクジェットプリンタ
    において、 算出したキャリッジ総重量を記憶する前に、前回記憶さ
    れたキャリッジ総重量と比較する手段と、前記比較結
    果、最新のキャリッジ総質量の方が小さい場合にキャリ
    ッジの摩擦力を算出し、前記算出結果を記憶装置に記憶
    する手段とを有するインクジェットプリンタ。
JP18711696A 1996-07-17 1996-07-17 インクジェットプリンタ Pending JPH1029320A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18711696A JPH1029320A (ja) 1996-07-17 1996-07-17 インクジェットプリンタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18711696A JPH1029320A (ja) 1996-07-17 1996-07-17 インクジェットプリンタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1029320A true JPH1029320A (ja) 1998-02-03

Family

ID=16200395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18711696A Pending JPH1029320A (ja) 1996-07-17 1996-07-17 インクジェットプリンタ

Country Status (1)

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JP (1) JPH1029320A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7383727B2 (en) 1999-05-20 2008-06-10 Seiko Epson Corporation Liquid cotainer having a liquid consumption detecting device therein

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7383727B2 (en) 1999-05-20 2008-06-10 Seiko Epson Corporation Liquid cotainer having a liquid consumption detecting device therein

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