(57)【要約】【課題】インクジェットプリンタに備えられたＬＣＤ、ＬＥＤなどの装置表示部では一度に表示できる情報量が少ないため、完全にインクがなくなったときのエラー表示、もしくは近いうちにインクがなくなるという警告程度しか表示できず、インク残量を詳細に表示することが難しかった。【課題を解決するための手段及び作用】インク残量の検知内容をテスト印刷等、記録動作の中に含め記録媒体上に出力するようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出して画像を記録する記録ヘッドと、前記インクを貯蔵するインク貯蔵手段と、前記インクの残量を検知するインク残量検知手段と、前記インク残量検知手段の検知結果を前記記録ヘッドにより記録するインク残量記録手段とを有する記録装置。
【請求項２】
前記インク残量記録手段により記録されるインク残量は容積であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記インク残量記録手段により記録されるインク残量は記録可能な画素数であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項４】
前記インク残量記録手段により記録されるインク残量は初期インク量に対する比率であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】
前記インク残量検知手段は複数の電極を含むことを特徴とする請求項１から４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記インク残量検知手段は複数の前記インク貯蔵手段のインク残量を検知することを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
インクを吐出して画像を記録する記録ヘッドと、前記インクを貯蔵するインク貯蔵手段と、前記インク貯蔵手段内の複数の電極に交流電圧を印加する電圧印加手段と前記印加電圧の変化によりインク残量を検知するインク残量検知手段と前記インク残量検知手段の検知結果を前記記録ヘッドにより記録するインク残量記録手段とを有する記録装置。
【請求項８】
前記電圧印加手段は複数の前記インク貯蔵に交流電圧を選択的に印加することを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】
前記インク残量記録手段による記録はテスト印刷に伴って為されることを特徴とする請求項１から８に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記インク残量検知手段の検知結果、所定の残量に達していない場合、前記インク残量記録手段は警報を記録することを特徴とする請求項１から９に記載の記録装置。
【請求項１１】
インクを吐出して画像を記録する記録ヘッドと、前記インクを貯蔵するインク貯蔵手段と、前記インクの残量を検知するインク残量検知手段と、前記画像を記録するための設定値を記憶する設定値記憶手段と、前記インク残量検知手段の検知結果及び前記設定値記憶手段の設定値とを前記記録ヘッドにより記録する記録制御手段とを備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項１２】
前記記録制御手段により記録されるインク残量は容積であることを特徴とする請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１３】
前記記録制御手段により記録されるインク残量は記録可能な画素数であることを特徴とする請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１４】
前記記録制御手段により記録されるインク残量は初期インク量に対する比率であることを特徴とする請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１５】
前記インク残量検知手段は複数の電極を含むことを特徴とする請求項１１から１４に記載の記録装置。
【請求項１６】
前記インク残量検知手段は複数の前記インク貯蔵手段のインク残量を検知することを特徴とする請求項１５に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はインクを吐出することにより記録媒体上に画像を形成する記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェットプリンタにおいて、装置の使用者へ印刷に使用するインクの残量を知らせる方法として、ＬＣＤやＬＥＤなどを用いた装置表示部にインク残量を表示する方法があった。
〈例えば特許文献１参照〉
【特許文献１】
特開平１１−９１１２１（第３〜５頁、図１、５）
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】
しかし従来の方法では次のような問題点があった。
インクジェットプリンタ自身に備えられたＬＣＤ、ＬＥＤ等の表示部では一度に表示できる情報量が少ないため、完全にインクがなくなったときのエラー表示、もしくは近いうちにインクがなくなるという警告程度しか表示できず、プリンタ内でインク残量を詳細に検知したとしても、オフライン状態で扱者がその内容を把握することは難しい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決する手段として以下の構成を備える。
【０００５】
すなわち、インクを吐出して画像を記録する記録ヘッドと、前記インクを貯蔵するインク貯蔵手段と、前記インクの残量を検知するインク残量検知手段と、前記インク残量検知手段の検知結果を前記記録ヘッドにより記録するインク残量記録手段とを有する。
【０００６】
前記インク残量記録手段により記録されるインク残量は容積であることを特徴とする。
【０００７】
前記インク残量記録手段により記録されるインク残量は記録可能な画素数であることを特徴とする。
【０００８】
前記インク残量記録手段により記録されるインク残量は初期インク量に対する比率であることを特徴とする。
【０００９】
前記インク残量検知手段は複数の電極を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記インク残量検知手段は複数の前記インク貯蔵手段のインク残量を検知することを特徴とする。
【００１１】
インクを吐出して画像を記録する記録ヘッドと、前記インクを貯蔵するインク貯蔵手段と、前記インク貯蔵手段内の複数の電極に交流電圧を印加する電圧印加手段と前記印加電圧の変化によりインク残量を検知するインク残量検知手段と前記インク残量検知手段の検知結果を前記記録ヘッドにより記録するインク残量記録手段とを有する。
【００１２】
前記電圧印加手段は複数の前記インク貯蔵に交流電圧を選択的に印加することを特徴とする。
【００１３】
前記インク残量記録手段による記録はテスト印刷に伴って為されることを特徴とする。
【００１４】
前記インク残量検知手段の検知結果、所定の残量に達していない場合、前記インク残量記録手段は警報を記録することを特徴とする。
【００１５】
インクを吐出して画像を記録する記録ヘッドと、前記インクを貯蔵するインク貯蔵手段と、前記インクの残量を検知するインク残量検知手段と、前記画像を記録するための設定値を記憶する設定値記憶手段と、前記インク残量検知手段の検知結果及び前記設定値記憶手段の設定値とを前記記録ヘッドにより記録する記録制御手段とを備えたことを特徴とする
【作用】
以上の構成によって、インクを用いて記録媒体上に形成する画像に、前記インクの量を表示できるインクジェット記録装置を提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
（第一の実施例）
図１は、本実施例におけるインクジェット記録装置の基本構成を示したものである。
【００１８】
記録装置１０１は、ホストコンピュータから受信した画像データに基づき画像記録する、インクジェット方式の記録装置である。
【００１９】
受信した二値化画像情報は図示しない画像用一時記憶メモリに蓄えられ、この画像データに基づきインクジェット記録ヘッド１０２を選択的に駆動しカラー記録する。
【００２０】
記録ヘッド１０２は、記録媒体１０３のほぼ最大幅分のインク吐出ノズル列を有するラインヘッドであり、ブラック、シアン、マジェンタ、イエロー、および画像の階調性を高めるための淡シアン、淡マジェンタのインクを吐出する合計６本のヘッドで構成される。
【００２１】
記録媒体１０３は、積載トレイ、用紙ピックアップ機構などで構成される給紙部１０４に積載され、画像記録時、図示しない制御部からの制御信号により記録媒体１０３を用紙搬送部１０５に供給する。
【００２２】
記録媒体１０３は搬送ベルト、搬送用モータなどから成る用紙搬送部１０５により、平行に配列された複数の記録ヘッド下部をほぼ等速度で搬送される。
【００２３】
画像記録に必要なインクは記録色ごとにインクカートリッジ１０６に封入され、図示しないポンプにより記録ヘッド１０２に供給される。また、ポンプは記録ヘッド１０２の記録品位を保持するための回復処理にも使用される。
【００２４】
操作表示部１０７はＬＣＤによる記録装置１０１の状態表示、操作キーによる動作指示を行なう。キー操作により記録装置１０１の現在の状態、設定情報（搭載された記録ヘッド、ノズルの調整値、設定モード値等）をテスト印刷にて記録することができる。
【００２５】
図２は、本発明を実施した記録装置１０１の制御部を示すブロック図である。
【００２６】
ホストＰＣ２００上で作成された記録画像（あるいは回復処理などの動作コマンド）は記録装置１０１のインタフェースコントローラ２０１で受信される。ＣＰＵ２０２は、記録装置１０１の制御を司るもので、後述するメモリに記憶したプログラムに基づき制御を行う。ＣＰＵ２０２の制御（指示）によりメモリコントローラ２０６を介して取り込んだ画像が色分析等の処理され、各々の記録ヘッド１０２Ｋ〜１０２Ｙに対応したビットマップデータがＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ−ＲＡＭ）２０７に展開され、一時的に記憶される。  本実施例における記録装置１０１は画像情報、動作コマンドを例えばパラレル通信（ＩＥＥＥ１２８４）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔ（ネットワーク）のいずれかで受信し、インタフェースコントローラ２０１内不図示のサブＣＰＵにて画像情報や動作コマンドの解析を行なった上で、ＶＲＡＭ２０７に展開される。
【００２７】
尚不図示のサブＣＰＵを持たずにメインＣＰＵ２０２がホストＰＣ２００からの画像情報の受信や動作コマンドの解析全てを行なう方法でも良い。
【００２８】
その場合動作コマンドはメモリのＲＡＭ２０４に保存する。
【００２９】
各々の記録ヘッド１０２Ｋ〜１０２Ｙに対応したビットマップデータの展開が終了し、記録開始を指示する動作コマンドを受信した時点でＣＰＵ２０２は記録処理を実行する。
【００３０】
尚記録装置１０１全般の制御は例えば書き換え可能なフラッシュＲＯＭ２０３に書き込まれた（後述の図５に示すフローに対応する）制御プログラム及び変換テーブルをＣＰＵ２０２が実行することにより為される。
【００３１】
ＥＥＰＲＯＭ２０５は、搭載された記録ヘッドの番号、記録ヘッド相互の記録位置（レジストレーション）ずれを補正するための微調整値等記録装置１０１固有の設定値或いは、各種モード等を書き込む不揮発性のメモリである。
【００３２】
記録処理は、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート、モータ駆動部２１３を介して記録ヘッド１０２Ｋ〜１０２Ｙを上下方向に駆動するヘッドＵ／Ｄモータ２１４、及び待機中記録ヘッドのノズル部分を密閉キャップする不図示のキャッピング機構を搬送方向前後に駆動するキャッピングモータ２１５を相互に駆動制御して記録ヘッド１０２Ｋ〜１０２Ｙをキャッピング位置から記録位置に移動する。
【００３３】
次に駆動回路２１３〜搬送モータ２１６を駆動開始、不図示の給紙モータにより給紙部１０４から１枚毎に給紙される記録媒体１０３の搬送動作を開始する。そして、記録ヘッド１０２Ｋ〜１０２Ｙの搬送方向上流部に備えた先端検知センサ２０８により記録媒体の先端位置が検知され、この位置を基準にして記録開始位置が各記録ヘッドのインク吐出ノズル列の下部に到達したら、ＶＲＡＭ２０７に記憶された各記録ヘッド１０２Ｋ〜１０２Ｙの画像（記録）データの読み出しが開始され、メモリコントローラ２０６〜記録ヘッド制御回路２１２を介して記録ヘッド１０２Ｋ〜１０２Ｙにデータ転送され、カラー記録される。
【００３４】
記録に必要なインクは各色ごとにインクカートリッジ１０６に封入されており、不図示のチューブ等を介して記録ヘッドに供給される。
【００３５】
インクの無い状態で記録処理を行なうと、インクを吐出する為にノズル部のインクを瞬時に加熱、膜沸騰させるノズルヒータ自身の到達温度が不当に高くなり損傷に至る懸念がある。
【００３６】
従って、ＣＰＵ２０２は記録処理ごとの総インク吐出画素数を記憶しておき、それをもとにＣＰＵ２０２によりインク消費量を算出する方法、或いは、インク残量センサ２０９Ｋ〜２０９Ｙの出力を信号変換回路２１０〜Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２１０を介して読み出し、インク残量を監視する。
【００３７】
インク残量検知方法について図３以降に説明する。
【００３８】
インク残量を測定する時ＣＰＵ２０２は入出力ポート２１２を介して発振回路２１８をＯＮする。すると発振回路２１８は例えば１［ＫＨｚ］，１０［Ｖｐ−ｐ］程度の交流電圧を発生し抵抗２１９〜マルチプレクサ（ＭＰＸ）３０２〜インク残量検知用センサ２０９〜ＧＮＤの経路に電流を流そうとする（ｐ−ｐ：Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ｐｅａｋ）。
【００３９】
インクカートリッジ１０６内に満タンに近い充分なインクがある場合、残量検知用センサ電極２０９間のインピーダンスは小さい。センサ電極と直列に接続された比較的高い抵抗値の抵抗２１９との分圧によって一方の電極に生じる電位Ｖ１は図３Ｂに示す如く、小さい。
【００４０】
一方、インク残量が減ってくると、残量検知用センサ電極２０９間のインピーダンスは大きくなり、センサ電極に生じる電位Ｖ１は図３Ｂに示す如く、発振回路２１８で発生する電圧に近づく。
【００４１】
オペアンプ３０３で電位Ｖ１をセンス、そして整流、平滑された後の電圧Ｖ２の波形は図３Ｂに示すように直流電位に変換されている。直流電位Ｖ２はＤコンバータ２１１を介して読み出される。
【００４２】
尚、図３Ａのマルチプレクサ（ＭＰＸ）３０２は複数のインク残量検知センサ２０９の状態を共通の信号変換回路２１０で検知するための切り換えスイッチの役割を持つ。
【００４３】
ところで、別のインク残量検知方法として、記録処理ごとの総インク吐出画素数を記憶しておき、それをもとにＣＰＵ２０２によりインク消費量を算出する方法も併用している。
【００４４】
このときの計算式は、
インク消費量＝画素１ドット当たりの吐出量×インク吐出画素数、である。
【００４５】
ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）２１１から読み出すディジタル値から記録可能画素（ｄｏｔ）数に変換する変換テーブルを図４に示す。変換された記録可能画素数はインク残量に他ならないが、画素数を基準とした場合には、画素毎のインク吐出量は色毎に変える可能性があるので、変換テーブルを複数持つこともある。
【００４６】
変換テーブルは予めＲＯＭ２０３のテーブル領域に記憶されている。
【００４７】
次に操作表示部１０７からの指示によるテスト印刷処理に関して、図５のフローを用いて説明する。
【００４８】
操作表示部１０７上のキー操作によりテスト印刷（或いは、設定値印刷）が指示されたことをＣＰＵ２０２が検知（５０１）し、記録装置１０１がテスト印刷可能（エラーが発生していない）な状態であった場合、まず予め設定された記録媒体１０３のサイズから必要なＶＲＡＭ２０７の容量を算出し、ＮＵＬＬデータを書き込みクリアする処理を行なう（３０２）。
【００４９】
次に記録装置１０１の現在の状態、ＥＥＰＲＯＭ２０５に保存されている各種設定値を取得する（５０３）が、これらは前述したシリアルナンバーや動作記録などを含む。
【００５０】
そしてインク残量センサ２０９Ｋ〜２０９Ｙのアナログ値を読み出し、各インクカートリッジのインク残量および記録可能画素数を変換テーブルから取得する或いは記録処理ごとの総インク吐出画素数を記憶しておき、それをもとにＣＰＵ２０２によりインク消費量を算出する方法により取得する（５０４）。そして取得した全データを文字情報としてＶＲＡＭ１１２上に展開する（５０５）。
【００５１】
展開処理終了後、画像の記録処理を行い、テスト印刷画像を出力し、（５０６）終了となる。
図６は出力されたテスト印刷画像の一例を示すものである。インク残量を示す部分６０１以外は本実施例における記録装置２０１の状態や設定値を表す情報であり、詳細な説明は省略する。
６０１はインク残量を示す情報で、新品時を１００％として各色の残量を表している。このときインク残量が少ないカートリッジがあった場合、近いうちにインクがなくなることを操作者に伝えるために６０２のような警告文を併記してもよい。
以上説明したように、本実施例によれば、インク残量の情報をテスト印刷（或いは設定値印刷）時に詳細に通知することが可能となる。
（第二の実施例）
以下、本発明の第二の実施例を説明する。第一の実施例と同様な構成については説明を省略する。
【００５２】
記録装置１０１は第一の実施例と同様の構成であるが、通常の使用で最も使用頻度の高いブラックインクのインクカートリッジが、その他の色のインクカートリッジより大容量となっていることが特徴である。
【００５３】
回路構成は図２のブロック図と同様であり、また、テスト印刷時の処理フローも図５で示したものと同様であるため説明を省略する。
【００５４】
図７は第二の実施例により出力されたテスト印刷画像（或いは設定値印刷画像）の一例である。
【００５５】
７０１はインク残量を示す情報で、インク残量／カートリッジ容量（ｃｃ）という形式で表示している。これはブラックのインクカートリッジのみ容量が異なるためである。
【００５６】
また、第一の実施例と同様に、残量が少なくなったインクカートリッジについてはテスト印刷中の警告文７０２を併記してもよい。
【００５７】
以上説明したように、本実施例によれば、インク残量を詳細に出力することにより、インクカートリッジの交換時期を容易に推測できる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明により、インクを用いて記録媒体上にテスト印刷或いは設定値印刷を形成する際に、インク残量を表示できるインクジェット記録装置を提供することが可能となる。
【００５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置の概略図である。
【図２】制御部の電気的なブロック図である。
【図３】インク残量検知方法を示す図である。
【図４】ＡＤコンバータの読み値〜インク残量の変換テーブルを示す図である。
【図５】テスト印刷処理フローである。
【図６】第一の実施例におけるテスト印刷画像を示す図である。
【図７】第二の実施例におけるテスト印刷画像を示す図である。
【符号の説明】
１０１    記録装置
１０２Ｋ    記録ヘッド（ブラック）
１０２Ｃ    記録ヘッド（シアン）
１０２ＬＣ  記録ヘッド（淡シアン）
１０２Ｍ    記録ヘッド（マジェンタ）
１０２ＬＭ  記録ヘッド（淡マジェンタ）
１０２Ｙ    記録ヘッド（イエロー）
１０３    記録媒体
１０６    インクカートリッジ
１０７    操作表示部（オペレーションパネル）
２００    ホストＰＣ
２０１    インタフェースコントローラ
２０２    ＣＰＵ
２０３    ＲＯＭ
２０４    ＲＡＭ
２０８    先端検知センサ
２０９Ｋ    インク残量検知センサ（ブラック）
２０９Ｃ    インク残量検知センサ（シアン）
２０９ＬＣ  インク残量検知センサ（淡シアン）
２０９Ｍ    インク残量検知センサ（マジェンタ）
２０９ＬＭ  インク残量検知センサ（淡マジェンタ）
２０９Ｙ    インク残量検知センサ（イエロー）
２１０    信号変換回路
２１１    ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
２１８    発振回路
３０１    インク
３０２    マルチプレクサ（ＭＰＸ）
３０３    オペアンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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