(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を含むように使用できる再充填可能な容器を有し、射出ジョブに含まれる射出データに応答して該容器から流体を射出する流体エジェクタを、制御可能に再充填するための方法であって、
前記容器内に現在残っている流体予備容量をＦＲ、射出ジョブを完了するために必要な流体量をＦＮ、再充填された場合の前記容量の満杯量をＦＦとし、
ＦＮ＞ＦＲを第１の条件、ＦＮが再充填作業を起動させるための閾値以下であることを第２の条件とすると、
前記第１の条件が満たされ、ＦＮ≦ＦＦである場合に、前記第２の条件によらず再充填が行われ、
前記第１の条件が満たされ、ＦＦ＜ＦＮ≦ＦＲ＋ＦＦである場合に、前記第２の条件が満たされるまで前記容器の再充填が延期される
方法。
【請求項２】
さらに、不等式（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ＜ＦＮ≦ｎＦＦ（ｎはゼロより大きい整数）について、
前記第１の条件が満たされ、（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ＜ＦＮ≦ｎＦＦ（ｎはゼロより大きい整数）が満たされない場合に、前記第２の条件によらず再充填が行われ、
前記第１の条件が満たされ、（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ＜ＦＮ≦ｎＦＦ（ｎはゼロより大きい整数）が満たされる場合に、前記第２の条件が満たされるまで前記容器の再充填が延期される、
請求項１に記載の方法
【請求項３】
流体を含むように使用できる再充填可能な容器を有する流体エジェクタの流体再充填制御システムであって、
流体射出イベントの発生に応答して、容器から放出される流体の消費された量を決定する、流体射出量決定回路、ルーチン若しくはアプリケーション、
前記容器内に残っている流体予備容量ＦＲおよび射出ジョブを完了するために必要な流体量ＦＮを決定する、予備容量決定回路、ルーチン若しくはアプリケーション、
射出ジョブを完了するために必要な流体量ＦＮと前記流体予備容量ＦＲ又は再充填された場合の前記容器の満杯量ＦＦとを比較する予備量比較回路、ルーチン若しくはアプリケーション、
及び、
ＦＮ＞ＦＲを第１の条件、ＦＮが再充填作業を起動させるための閾値以下であることを第２の条件とすると、
前記第１の条件が満たされ、ＦＮ≦ＦＦである場合に、前記第２の条件によらず再充填が行われ、
前記第１の条件が満たされ、ＦＦ＜ＦＮ≦ＦＲ＋ＦＦである場合に、前記第２の条件が満たされるまで前記容器の再充填が延期されることになると決定する、再充填条件決定回路、ルーチン若しくはアプリケーションと、
を含む、
流体再充填制御システム。
【請求項４】
射出イベントカウントを初期化する、カウント初期化回路、ルーチン若しくはアプリケーション、及び
前記容器から放出されている流体の特定量に応答して、射出イベントカウントを調整する、カウント増分回路、ルーチン若しくはアプリケーション、
をさらに含む、請求項３によるシステム。
【請求項５】
前記再充填条件決定回路、ルーチン、若しくはアプリケーションが、
（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ＜ＦＮ≦ｎＦＦ（ｎはゼロより大きい整数）であるかどうかをさらに決定し、
前記第１の条件が満たされ、（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ＜ＦＮ≦ｎＦＦ（ｎはゼロより大きい整数）が満たされない場合に、前記第２の条件によらず再充填が行われ、
前記第１の条件が満たされ、（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ＜ＦＮ≦ｎＦＦ（ｎはゼロより大きい整数）が満たされる場合に、前記第２の条件が満たされるまで前記容器の再充填が延期される、
請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
容器の少なくとも１つの流体レベル・インジケータで使用可能な流体レベル指示回路、ルーチン若しくはアプリケーションをさらに含む、
請求項３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射ヘッドにおける流体量を制御することに関する。即ち、流体イジェクタを制御可能に再充填するための方法、及び、流体イジェクタの流体再充填制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ドロップオンデマンド液体インクプリンタなどの流体噴射システムは、流体の液滴を受容シートに対し射出する、少なくとも１つの流体イジェクタを有する。例えば、走査形インクジェット・プリンタは、流体インクを含むプリントヘッドを備えている。流体は、コンピュータ、スキャナ、又は、同様の装置から受信される印刷データに基づく配列でシートに塗布される。流体のシートへの送出を制御するために、流体噴射ヘッドは、流体をシートに付与するようにシートを横切って移動され、流体は液滴として射出される。各液滴は、画素と呼ばれる液体量と一致する。各画素は、特定の単位面積を暗くしたり、又はカバーするのに必要な量に関連付けられる。
【０００３】
コストを下げて、慣性を制限することによって性能を改良するために、可動ヘッド流体噴射システムは、低重量流体噴射ヘッドとともに設計される。重量を最小にするために、流体噴射ヘッドは、比較的小量の流体を含む。従って、流体噴射ヘッド（又は、それらの流体リザーバ）は、定期的に交換又は再充填（補充）されなければならない。交換可能カートリッジは、家庭用のプリンタで一般に使用されている。一部の使用頻度の多い産業用のプリンタは、連続的な再充填のために、アンビリカル（umbilical）チューブ（導管）を介して流体イジェクタを大型のタンクに接続する。その他の使用頻度の多いプリンタは、流体噴射ヘッドを定期的に再充填する。
【特許文献１】米国特許第６，５２０，６１２Ｂ１号
【特許文献２】米国特許第５，９９７，１２１号
【特許文献３】米国特許第５，６１６，９２９号
【特許文献４】米国特許出願第１０／４５５，３５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カートリッジを交換することは、ユーザによる頻繁な相互作用を必要とし、大量生産で使用されたり、又は、ネットワークによって噴射データソースに連結される流体イジェクタにとって不都合であると考えられる。アンビリカル・システムは、費用がかかり、高圧密封法、管成形、管にハーネスを付けることを必要とし、水分蒸発、加速による圧力変動又は温度変化による性能の低下を被る可能性があり、管成形ハーネス抗力による動作ヒステリシスを受けることがある。
【０００５】
定期的再充填システムは通常、流体イジェクタに入れられた流体が正確に測定されない。従って、流体イジェクタにおける流体リザーバは、再充填された流体リザーバから余剰の流体が流出することを避けるために、かなり少なめに再充填しておかなければならない。その結果、この少なめの再充填が空間を無駄にし、再充填作業がより頻繁に生じることにより、流体噴射装置の生産性を低下させる。
【０００６】
したがって、流体噴射の種々の用途において消耗性流体用の容器は、流体を流体リザーバに効果的に再充填したり、又は交換するために、液面を検出する必要がある。このような用途は、インクジェット・プリンタに限定されるものではなく、燃料電池、調剤、薬品、受信媒体上の写真結果などや、放出を制御するために還元剤をエンジン排気に注入したり、冷却等の間に結露を排出することなどが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
流体量を監視し制御する改良された方法は、いつ流体再充填作業が適切であるかを決定するものであることが望ましい。
【０００８】
本発明は、再充填可能な容器が再充填すべきであるかを決定するために、該容器を有する流体イジェクタを制御するための装置及び方法を提供する。
【０００９】
本発明は、カウントを初期化し、容器から射出される特定量の流体に応答して、カウントを増分させるための、装置及び方法をさらに提供する。
【００１０】
本発明は、容器において少なくとも１つの流体レベルを示すための装置及び方法をさらに提供する。
【００１１】
本発明は、容器から放出される流体の消費された量、流体リザーバ容量、及び流体ジョブ要件を決定するための装置及び方法を提供する。
【００１２】
種々の例示的な実施の形態において、流体を含むように使用できる再充填可能な容器を有し、射出ジョブに含まれる射出データに応答して該容器から流体を射出する流体イジェクタを制御可能に再充填するための方法では、前記容器内に現在残っている流体予備容量をＦＲ、射出ジョブを完了するために必要な流体量をＦＮ、再充填された場合の前記容量の満杯量をＦＦとし、ＦＮ＞ＦＲを第１の条件、ＦＮが再充填作業を起動させるための閾値以下であることを第２の条件とすると、前記第１の条件が満たされ、ＦＮ≦ＦＦである場合に、前記第２の条件によらず再充填が行われ、前記第１の条件が満たされ、ＦＦ＜ＦＮ≦ＦＲ＋ＦＦである場合に、前記第２の条件が満たされるまで前記容器の再充填が延期される。
【００１３】
種々の例示的な実施の形態において、上記方法は、さらに、不等式（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ＜ＦＮ≦ｎＦＦ（ｎはゼロより大きい整数）について、前記第１の条件が満たされ、（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ＜ＦＮ≦ｎＦＦ（ｎはゼロより大きい整数）が満たされない場合に、前記第２の条件によらず再充填が行われ、前記第１の条件が満たされ、（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ＜ＦＮ≦ｎＦＦ（ｎはゼロより大きい整数）が満たされる場合に、前記第２の条件が満たされるまで前記容器の再充填が延期される。
【００１４】
種々の例示的な実施の形態において、上記方法は容器から射出されている特定量の流体に応答して、感知間隔カウント及び予備容量カウントを初期化し、予備容量カウントを増分することを含む。
【００１５】
種々の例示的な実施の形態において、上記方法は、流体予備容量を示された流体レベルと比較することを提供する。種々の例示的な実施の形態において、示された流体レベルとは、再充填閾値のことである。
【００１６】
種々の例示的な実施の形態において、上記方法は、流体エジェクタからの１回の射出に各々の流体射出イベントの基礎をおくことを提供する。種々の例示的な実施の形態において、上記方法は、流体イジェクタからの１回の射出の特定数に各々の流体射出イベントの基礎をおくことを提供する。
【００１７】
種々の例示的な実施の形態において、上記方法は流体イジェクタ温度に対応する温度を感知し、温度閾値を超える感知された温度に応答して、流体イジェクタに対する命令を変更することを提供する。
【００１８】
種々の例示的な実施の形態において、流体イジェクタのための制御システムは、特定の条件が満たされていることに応答して容器が再充填されるべきかどうかを決定する、再充填条件決定回路、ルーチン又はアプリケーションを含む。種々の例示的な実施の形態において、この条件は、流体予備容量を越える流体ジョブ要件を含む。種々の実施の形態において、この条件は、再充填閾値よりも低い流体レベルを含む。
【００１９】
種々の例示的な実施の形態において、流体イジェクタのための制御システムは、多くの流体射出イベントの発生及び決定された流体レベルに応答して、容器から放出される流体の消費された量を決定する、流体射出決定回路、ルーチン又はアプリケーションと、前記容器内に残っている流体予備量ＦＲ及び射出をジョブを完了するために必要な流体量ＦＮを決定する、予備容量決定回路、ルーチン又はアプリケーションと、射出ジョブを完了するために必要な流体量ＦＮと前記流体予備容量ＦＲ又は再充填された場合の前記容器の満杯量ＦＦとを比較する予備量比較回路、ルーチン若しくはアプリケーション、及び、ＦＮ＞ＦＲを第１の条件、ＦＮが再充填作業を起動させるための閾値以下であることを第２の条件とすると、前記第１の条件が満たされ、ＦＮ≦ＦＦである場合に、前記第２の条件によらず再充填が行われ、前記第１の条件が満たされ、ＦＦ＜ＦＮ≦ＦＲ＋ＦＦである場合に、前記第２の条件が満たされるまで前記容器の再充填が延期されることになると決定する、再充填条件決定回路、ルーチン又はアプリケーションと、を含む。
【００２０】
種々の例示的な実施の形態において、制御システムは、射出イベントカウントを初期化する、カウント初期化回路、ルーチン又はアプリケーション、及び、容器から射出されている特定量の流体に応答して射出イベントカウントを調整する、カウント増分回路、ルーチン又はアプリケーションを提供する。
【００２１】
種々の例示的な実施の形態において、制御システムは、流体イジェクタ温度に対応する温度検出回路、ルーチン又はアプリケーション、及び、検出された温度が温度閾値を越える場合に流体イジェクタに対する指示が変更されることになると決定する、信号決定回路、ルーチン又はアプリケーションを提供する。
【００２２】
種々の例示的な実施の形態において、制御システムは、容器における少なくとも１つの流体レベルを決定するために少なくとも１つの流体レベル・インジケータとともに使用可能な、流体レベル指示回路、ルーチン又はアプリケーションを提供する。
【００２３】
本発明のこれら及びその他の特徴と効果は、本発明によるシステム及び方法の種々の例示的な実施の形態の以下の詳細な説明に述べられ、又は、該説明から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明による流体噴射システムの種々の例示的な実施の形態に関する以下の詳細な説明は、明確であり、またよく知られていることから、例えば、インクジェット・プリンタなどの１つの特定のタイプの流体噴射システムを想定してもよい。しかしながら、以下に概説されたり、あるいは論述されているように、本発明の原理が、本明細書中に詳細に議論される流体ジェット・プリンタを越えて、いずれの公知の、又は今後開発される流体噴射システムにも等しく適用され得ることは理解すべきである。
【００２５】
例えば、インクジェット式プリントヘッドなどの流体イジェクタは、一般に、例えば、インクなどの流体が充填されたインクリザーバなどの流体リザーバとともに製造され、配給され、又は設置される。本発明によると、流体イジェクタは、流体リザーバが保持する流体の液面を測定するための計測器を含んでいる。流体レベルを示すために使用できる１つの例示的な装置は、光が投影されるプリズムである。射出された光は、プリズムのレベル（高さ）で流体の有無に応じて、反射又は吸収される（特許文献１を参照し、これは全体に参照によって本明細書中に組み込まれる）。幾つかの高さにわたって複数のプリズムが配置された状態で、流体リザーバに残存する流体の量が監視できる。もちろん、他の適切な器具が本発明の範囲から逸脱しない範囲で使用できことを理解すべである。
【００２６】
図１は、本発明の流体再充填システムとともに使用可能な流体噴射ヘッド１００を示している。図１に示すように、流体噴射ヘッド１００は、センサーシステム１２０と１３０、及び検出回路１４０を備えた再充填可能な流体容器即ちリザーバ１１０を含む。検出回路１４０が、例えば、流体リザーバ１１０の流体レベルが下側プリズム１２０より下がっていることを検出する場合、流体噴射ヘッド１００の流体リザーバ１１０が再充填ステーション１５０に接続されることができる。その後、検出回路１４０は、流体リザーバ１１０の液面が、例えば、上側プリズム１３０より上の位置まで上昇したことを検出する場合、流体噴射ヘッド１００の流体リザーバ１１０は再充填ステーション１５０から切り離されることができる。
【００２７】
さまざまな例示的な実施の形態において、流体エジェクタは、較正計測機器（例えば、上下の閾値プリズム）を含む。製造時に、流体エジェクタには流体が全体に満たされている。流体は、流体を受容するシート上の画素と一致する量の流体を射出する流体エジェクタにより消費される。これらの射出コマンドは、流体のそれぞれの射出量、又は多くのこの種の射出イベントに対し初めのカウントを増やすことにより計数されることができる。示された流体レベルが下側閾値プリズムより下にあるように流体リザーバに残っている流体がいったん減らされると、上下の閾値間の流体量（体積）は、流体量が各画素ごとに射出される流体の量又はその流体エジェクタのための流体射出コマンドを決定するためにカウントされる流体印刷射出数によって除されることができる。
【００２８】
永続的に乾燥した、即ち、流体が付着していないセンサフィードバック・プリズムを、流体レベルを決定する際に役立つように使うことができる。プリズムセンサは、本願に組み込まれている前記特許文献１においてより詳細に説明されるように、プリズムが流体内にあるかどうか感知する。センサフィードバック・プリズムは、プリズムセンサにより検出されることができる流体に対し存在しないという永続的条件を設定する。プリズムセンサは、流体レベルが上側の及び／又は下側の閾値プリズムより下に下がったかどうか決定するためにセンサフィードバック・プリズムからの入力と上側の及び／又は下側の閾値プリズムからの入力とを比較する。
【００２９】
流体エジェクタは、生産設計に基づいて画素ごと（すなわち、射出コマンドごと）に流体（例えばインク）の予想された量を排出すると一般に理解されているが、、装置ごとの製造偏差は、公称量より速い速度又は遅い速度で、流体リザーバから消耗させるかもしれない。さらに、液量は流体温度および／または圧力と共に変化するかもしれない。閾値プリズムに基づいて画素ごとに射出される流体の決定された量は、流体消耗割合のより正確な予測を提供するように、再充填スケジュールに対してこの公称値を調整できる。
【００３０】
さまざまな例示的な実施の形態において、流体エジェクタの流体リザーバの流体量は、画素数又は流体射出コマンドをカウントし、次の射出ジョブのために、残留する、即ち、予備の流体容量を決定することによって監視されることができる。その次の射出ジョブを始める前に流体リザーバを再充填するべきかどうか決定するために、予備の流体容量は、予想されるジョブ・サイズ（例えばジョブの頁数または推定された画素数）に基づいて、射出ジョブと比較されることができる。この決定の精度は、流体レベルを測定し、各射出ジョブの後、多数の射出ジョブの後、各再充填作業の後、又は、多数の再充填作業の後で流体の予備容量を再計算することによって、改善できる。
【００３１】
次の射出ジョブのための信号と、その次の射出ジョブに対する画素数を示している信号を受信すると、その射出ジョブを完了するために必要な流体の量は、必要とされたジョブ体積として即座に決定されることができる。流体リザーバの範囲内の流体予備容量は、流体リザーバが最後に再充填された時、又は、最終測定時からの画素のカウントに基づいて計算されることができる。流体予備容量が必要とされるジョブ量を超える場合、ジョブは流体リザーバを再充填することを必要とせずに完了されることができる。そうでなければ、流体エジェクタまたは流体リザーバは、その次の射出ジョブを開始する前に流体リザーバを再充填するための再充填ステーションへ転送される。流体エジェクタ・リザーバの流体の量は、次いで再充填レベルに対してリセットされる。
【００３２】
図２乃至図９は、１つの例示的な実施の形態に対して提供されるような、流体リザーバのための流体レベル条件を表示している流体レベルダイアグラムである。図２は、流体２１０の設置レベルを有する流体リザーバ２００、高位インジケータによって示されるような、流体の高レベル又はフルレベル２２０、いくつかの流体射出コマンドの後の残留する流体のレベル２３０、及び、再充填作業を起動させるための低位インジケータによって示されるような「低」レベル２４０を示している。
【００３３】
図３は、初期化レベル２１０および高レベル２２０の間にある、残留する流体３１０のレベルを有するいくつかの流体射出コマンドの後の、流体リザーバ３００を示している。
【００３４】
図４は、高レベル２２０および低レベル２４０の間にある、現在の流体レベル４１０を有する流体リザーバ４００を示している。現在のジョブは、流体レベル変化４２０により表現される流体消費を示している。現在のジョブの完了時には、将来の流体レベル４３０が、現在の流体レベル４１０および低レベル２４０の間にある。このように、流体リザーバ４００は現在のジョブの実行中に再充填される必要はない。
【００３５】
図５は、高レベル２２０および低レベル２４０の間にある現在の流体レベル５１０を有する流体リザーバ５００を示している。現在のジョブは、流体レベル変化５２０によって表現される流体消費を示している。現在のジョブの完了時には、将来の流体レベル５３０が、低レベル２４０よりも下にある。現在のジョブが残留する流体容量を超えない場合、リザーバ５００のための再充填作業は現在のジョブが完了されるまで延期されることができる。
【００３６】
図６は、高レベル２２０および低レベル２４０の間で現在のジョブの完了時に、現在の流体レベル６１０を有する流体リザーバ６００を示している。待ち行列にこれ以上のジョブがないと、流体リザーバ６００は再充填される必要はない。
【００３７】
図７は、現在のジョブの完了時での、現在の流体レベル７１０を有する流体リザーバ７００を示している。現在の流体レベル７１０は、低レベル２４０よりも下にある。待ち行列にこれ以上のジョブがない場合でも、再充填作業は、流体リザーバ７００のために必要とされる。
【００３８】
図８は、現在のジョブの完了時での、高レベル２２０および低レベル２４０の間にある現在の流体レベル８１０を有する流体リザーバ８００を示している。次のジョブは、流体リザーバ８００の残留する流体を超える大きい流体レベル変化８２０によって表現される、予想流体消費を有する。このように、次のジョブは、更なるジョブが始まることができる前に、再充填作業が実行されることを必要とするために、低レベル２４０の下ではるかに十分な将来のジョブレベル８３０に帰着する。特に、それが完了される前に、この次のジョブは多分流体リザーバ８００を空にするだろう。
【００３９】
もちろん、流体リザーバ８００が前もって再充填された場合であっても、少なくとも１回は流体リザーバ８００を再充填しなければ完了できないほどこの次のジョブが大きいことが考えられる。この場合、すなわち、低レベル２４０（２４０に対する８１０）に対する現在残っている流体量８００は、流体８３０の必要とされた量から減じられる。その結果が再充填（２４０に対する２２０）の後で残留量よりも少ない場合、残留量が低レベル２４０に至るまで、再充填作業が延期される。そうでなければ、流体リザーバ８００はただちに再充填される。
【００４０】
図９は、現在のジョブの完了時に、高レベル２２０および低レベル２４０の間にある現在の流体レベル９１０を有する流体リザーバ９００を示している。次のジョブは、小さい流体レベル変更９２０によって表示される予想流体消費を有する。このように、次のジョブは低レベル２４０より上にある将来のジョブレベル９３０に帰着する。その結果、再充填作業は必要でない。
【００４１】
図１０及び図１１は、充分な流体（例えばインク）が流体射出（例えば印刷）を必要とするこの種のジョブの待ち行列における（流体射出コマンドを必要とする）来るべきジョブを完了するために流体容器（例えばインクリザーバ）に残っているかどうかを決定するときに使用できる、さまざまな方法の１つの例示的な実施の形態を概説する。図１０は、流体容器の目盛りを定めるための方法（較正の方法）を概説する。この目盛り定め方法は、図３に示される流体リザーバ３００と連動して評価されることができる。
【００４２】
ステップＳ１００において、処理は開始し、ステップＳ１１０へと続き、流体射出ヘッドが設置される。次に、ステップＳ１２０で、較正カウントが初期化される。較正カウントの初期値は、ゼロまたは他のいかなる妥当な値からも始まることができる。次いで、ステップＳ１３０で、流体射出ヘッドが流体（例えば画素に対応する量）の量を射出するたびに、較正カウントが増やされる。流体が消費された後には、流体リザーバ３００の対応する流体レベル３１０が、設置レベル２１０よりも下にある。さまざまな例示的な実施の形態において、画素カウントが流体射出イベントの流れの中で、どれくらいの頻度で更新されることになっているかによって、カウントは画素を表示する１の値または１０２４の画素のブロックを表示する１０２４の値だけ、または他のいかなる妥当な値だけ増やすことができる。処理は、次にステップＳ１４０へと続く。
【００４３】
ステップＳ１４０において、較正条件が満たされるか否か判定される。さまざまな例示的な実施の形態において、閾値プリズムは、該プリズムが高レベル２２０に対応する他の適当な目減り量（蒸気量）や空気にあてられるように流体容器の流体のレベルが下がったか否かを示すために使用される。較正条件が満たされる（例えば、流体レベルは測定された高レベル２２０に至った）場合、作業はステップＳ１５０へと続く。そうでなければ、処理はステップＳ１３０へ戻る。
【００４４】
ステップＳ１５０において、流体射出ヘッドは、流体射出イベントごとに実際に射出された液量の値を決定することによって、目盛りを定められる。さまざまな例示的な実施の形態において、流体射出イベント値につき実際の射出された液量は、流体射出イベント値につき実際の、又は目盛りを定められた射出された液量を決定するために流体の較正量（初めの最大限のレベルおよび測定された高レベルとの間）および較正カウント（すなわちピクセル数又は流体射出イベント）を分割することで測定される。射出イベントごとの流体の量に対して設置される値は、流体射出イベント値ごとのより正確な実際の射出された（または目盛りを定められた）液量と置き換えることができる。次に、ステップＳ１６０で、この時点（これは画素カウントＣＲに関しておよび／または予備容量流体ＦＲの量によって定義することができる）で、流体リザーバにおいて、利用できる初めの流体予備容量は、流体容器に残っている流体のための測定された高レベル２２０に基づいて決定される。次いで、ステップＳ１７０で、射出カウントＣＥは、ゼロに設定される。処理は、次にステップＳ１８０へと続き、処理は終わる。
【００４５】
ステップＳ１００乃至Ｓ１８０が任意であり、省略してもよいことを理解すべきである。特に、高レベル２２０のない又は射出イベントごとに射出された流体の量のための設定された値を調整する必要のない流体リザーバ１１０は、ステップＳ１００乃至Ｓ１８０を実行させる必要はない。
【００４６】
図１１は、流体容器の現在の予備流体容量を決定するための方法の1つの例示的な実施の形態を概説する。この方法は、図４乃至図９に示される流体リザーバと連動して評価されることができる。種々の例示的な実施の形態では、図１０で概説された較正方法を使用した後で、処理は、ステップＳ２００から開始し、ステップＳ２１０へと続く。ステップＳ２１０では、第１の又は次の流体射出ジョブが、現在のジョブとして選ばれる。次に、ステップＳ２２０で、流体射出によって、現在のジョブを完了するために必要な流体量（ＦＮ）が決定される。次に、ステップＳ２３０で、リザーバの現在の流体予備容量（ＦＲ）が決定される。処理は、次にステップＳ２４０へと続く。
【００４７】
ステップＳ２４０において、決定は流体の必要とされる量（ＦＮ）が現在の流体リザーバ量（ＦＲ）未満かどうか判定される。その場合は、処理はステップＳ２９０へジャンプする。そうでなければ、処理はステップＳ２５０へと続く。ステップＳ２５０において、リザーバの満杯量（ＦＦ）よりも、流体の必要とされる量（ＦＮ）が多いかどうか、現在の流体リザーバにリザーバの満杯量を加えたもの、ＦＦ＋ＦＲ、以下であるかどうか判定される。すなわち、ステップＳ２５０で、流体の必要とされた量（ＦＮ）は、このジョブが開始される前にそれが再充填されることになっていた場合であっても、流体リザーバが少なくとも一度は再充填されることを必要とするかどうか決定するために分析される。その場合、流体の必要とされた量（ＦＮ）は、流体の残留必要量（ＦＮ−ＦＲ）がリザーバの満杯量未満であっても、現在の流体リザーバ量が消費される地点で、ジョブが部分的に完了されるかどうか決定するためにさらに分析される。その場合、再充填作業はその時点まで遅らすことができる。そうすると、この現在のジョブを完了するには、１つの再充填作業だけが必要とされる。さもなければ、流体リザーバを最初に再充填することを開始する前に、現在のジョブを遅らせることが必要となる。その結果、流体リザーバを再び再充填することが完了される前に、依然として中断されることを必要とする。もちろん、流体の必要とされた量（ＦＮ）が現在の流体リザーバ（ＦＦ＋ＦＲ）より大きい場合、２つの再充填作業がいずれにせよ必要であるので、流体リザーバは、この例示的な実施の形態では、後ではなく、ただちに再充填される。その場合、処理はステップＳ２９０へジャンプする。そうでなければ、処理はステップＳ２６０へと続く。
【００４８】
ステップＳ２６０において、流体射出ヘッドは再充填される。次に、ステップＳ２７０で、射出イベントごとの液量が再計算される。次に、ステップＳ２８０で、射出カウント（ＣＥ）は、ゼロにリセットされるか、あるいは再初期化される。処理は、次にステップＳ２９０へと続く。
【００４９】
ステップＳ２９０において、射出カウント（ＣＥ）は、現在の射出ジョブの際に（例えば、画像を印刷するために）命令されたように流体射出ヘッドが流体を射出する間に、増分される。次に、ステップＳ３００で、現在のジョブが完了されたかどうか判定される。その場合、処理はステップＳ３２０へジャンプする。そうでなければ、処理はステップＳ３１０へと続き、射出カウントが流体リザーバに残っている流体の量が流体予備容量（ＦＲ）よりも下がったことを示すかどうか決定される。下がっていない場合、処理はステップＳ２９０へ戻る。そうでなければ、処理はステップＳ２６０へジャンプする。
【００５０】
ステップＳ３２０において、流体レベルが決定される。次に、ステップＳ３３０で、流体予備容量（ＦＲ）が再計算される。次に、ステップＳ３４０で、流体レベルが低いかどうか判定される。低くない場合、処理はステップＳ３８０へジャンプする。そうでなければ、処理はステップＳ３５０へと続き、流体射出ヘッドが再充填される。次に、ステップＳ３６０で、射出イベントごとに液量が再計算される。次に、ステップＳ３７０で、射出カウント（ＣＥ）は、ゼロにリセットされるか、あるいは再初期化される。処理は、次にステップＳ３８０へと続く。
【００５１】
ステップＳ３８０において、他のジョブが待ち行列において存在するかどうか判定される。その場合、処理はステップＳ２１０へ戻る。そうでなければ、処理はステップＳ３９０へと続き、この方法の処理が終わる。
【００５２】
図１２は、任意の数の再充填作業及び流体の必要量（ＦＮ）のためのステップＳ２５０の一般化を示し、流体リザーバが現在のジョブの開始前に再充填されなければならないかどうか、又は、再充填が現在の流体リザーバ量（ＦＲ）が減少されるまで遅らせるべきかを示している。図１２において、ｎはリザーバを満杯にする回数を示している。図１２に示すように、再充填作業の回数を最小にするために、現在のジョブに必要な流体量（ＦＮ）が、［（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ］より大きく、但し、ｎＦＦ以下である場合、流体リザーバは直ちに再充填されなければならない。一方、流体リザーバは、必要な流体量（ＦＮ）がｎＦＦより大きく、但し、（ｎＦＦ＋ＦＲ）以下である場合、現在の流体リザーバ量（ＦＲ）を減少させた後にだけ再充填されなければならない。すなわち、
（ｎ−１）ＦＦ＋ＦＲ＜ＦＮ＜ｎＦＦ：  直ちに再充填する
ｎＦＦ＜ＦＮ＜ｎＦＦ＋ＦＲ：  再充填を遅延する
図１３は、本発明の流体リザーバ再充填システム１０００の１つの例示的な実施の形態を概説しているブロック図である。図１３に示すように、流体リザーバ再充填システム１０００は、１つ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース１０１０、コントローラ１０２０、メモリ１０３０、較正決定回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０４０、射出カウント初期化回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０５０、射出カウント増分回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０６０、ジョブ完了決定回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０７０、予備量比較回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０８０、流体レベル読み取り回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０９０、予備容量決定回路、ルーチン若しくはアプリケーション１１００、再充填条件決定回路、ルーチン若しくはアプリケーション１１１０、及び／又は、再充填ロード回路、ルーチン若しくはアプリケーション１１２０を含み、これらは、好適には１つ以上の制御やデータバス、及び／又は、１つ以上のアプリケーション・プログラミング・インタフェース１１３０によって接続されている。
【００５３】
流体リザーバ再充填システム１０００が、一般に、より大きな流体射出装置のサブシステムであるか、又は、その一部であることを理解すべきである。しかしながら、図解および説明を簡単にするために、その大きな流体射出装置の他の部分、例えば、流体リザーバ再充填システム１０００（図１３に図示）が一般に相互作用する、流体エジェクタヘッド、再充填ステーション、流体射出制御要素などは省略されている。
【００５４】
入出力インタフェース１０１０は、流体リザーバ再充填システム１０００の外側と相互に作用する。例えば、流体リザーバ再充填システム１０００がプリンタに組み込まれる場合、入出力インタフェース１０１０はリンク１１６０上の画像データソース１１４０から、画像を受け取る。入出力インタフェース１０１０は、また、リンク１１７０上のデータシンク１１５０に、流体リザーバ再充填システム１０００に関するデータを出力してもよい。入出力インタフェース１０１０は、また、１つ以上のユーザ入力装置および／または１つ以上の出力装置、等に接続されていてもよい。
【００５５】
さまざまな例示的な実施の形態において、データソース１１４０は、例えば統合画像レシーバ（例えばスキャナまたはファクシミリ機）を有するプリンタで、流体リザーバ再充填システム１０００と一体化することができる。他の種々の例示的な実施の形態において、画像データソース１１４０がリンク１１６０上の入出力インタフェース１０１０に接続でき、例えば直接配線接続若しくは直接回線接続、モデム、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、イントラネット、インターネット、他の分散処理ネットワーク、又は、その他公知の、若しくは今後開発される接続構造などの適切な接続装置を用いて実施することができる。
【００５６】
画像データソース１１４０は、流体リザーバ再充填システム１０００の入出力インタフェース１０１０に、データを供給することができる任意の公知の、若しくは今後開発されるソースでもよい。例えば、画像データソース１１４０は、データキャリア（例えば磁気記憶装置ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなど）や、走査画像データを含むホストコンピュータであってもよい。このように、画像データソース１１４０は、本発明の流体リザーバ再充填システム１０００に、画像データを提供できる任意の公知の、若しくは今後開発されるソースでもよい。
【００５７】
データシンク１１５０は、流体リザーバ再充填システム１０００によって出力されたデータを受信したり、このデータを記憶、伝送、又は表示することができる、任意の公知の又は今後開発される装置であってもよい。さまざまな例示的な実施の形態において、データシンク１１５０は、リンク１１７０上の入出力インタフェース１０１０に接続できる。リンク１１７０は、任意の適切な接続装置、例えば直接接続、モデム、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、イントラネット、インターネット、他の分散処理ネットワーク、又は、その他公知の、若しくは今後開発される接続装置を使用して実施することができる。
【００５８】
メモリ１０３０は、入出力インタフェース１０１０（例えば入出力インタフェース１０１０で受信される射出データ）から受信される情報を記憶する。メモリ１０３０はまた、流体リザーバ再充填システム１０００の回路、ルーチン又はアプリケーション１０４０乃至１１２０のそれぞれからの情報及び／又はデータを記憶する。メモリ１０３０は、可変、揮発性、若しくは非揮発性メモリや、非可変メモリや固定メモリの適切な組み合わせを使用して実施することができる。可変メモリは、揮発性であるか不揮発性であるにせよ、スタティック／ダイナミックＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクとディスクドライブ、書き込み可能／書き換え可能光学ディスクとディスクドライブ、フラッシュメモリなどのうちの１つ以上を用いて実施できる。同様に、非可変即ち固定メモリ１０３０は、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭディスクとディスクドライブのような光学ＲＯＭのうちの１つ以上を用いて実施することができる。
【００５９】
図１３に示すように、メモリー１０３０は、較正データを記憶する較正決定部１０３１、射出カウントデータを記憶する射出カウントデータ部１０３２、読み取られた流体レベルを流体リザーバに格納する読取り流体レベル部１０３３、予備容量データを記憶する予備容量データ部１０３４、ならびに／又は、体積及び／若しくは射出イベントにおいて、再充填されると、リザーバに格納される流体の量を表示しているデータを記憶する再充填データ部１０３５を含んでいる。
【００６０】
１つ以上の制御やデータバス、及び／又は、アプリケーション・プログラミング・インタフェース１１３０は、入出力インタフェース１０１０、コントローラ１０２０、メモリ１０３０、及び／又は、流体リザーバ再充填システム１０００の回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０４０乃至１１２０の間で、通信及びデータ転送を行う。コントローラ１０２０は、流体リザーバ再充填システム１０００の回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０４０乃至１１２０のそれぞれに、命令及び／又は制御信号を付与する。
【００６１】
較正決定回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０４０は、較正計測に基づいて流体射出イベントごとに流体射出ヘッドに対し射出される流体量を決定する。射出カウント・データ回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０５０は、種々の例示的な実施の形態において流体射出コマンドに対応する１つ以上の射出又は他のカウントを初期化する。射出カウント増分回路、ルーチン、若しくはアプリケーション１０６０は、流体が流体射出イベントの回数に基づいて、リザーバから射出されるにつれて、１つ以上の射出、又は他のカウントを調整する。ジョブ完了決定回路、ルーチン若しくはアプリケーション１０６０は、現在のジョブが完了されたかどうか決定する。
【００６２】
予備量比較回路、ルーチン又はアプリケーション１０８０は、現在のジョブを完了させるために必要な流体の量と、予備容量及び／又は再充填されたリザーバ量、及び／又は図１１に示すような値の組み合わせとを、カウント又は体積について比較する。流体レベル読み取り回路、ルーチン又はアプリケーション１０９０は、流体レベルセンサに基づいて流体レベルを読み取るか、あるいは決定する。予備容量決定回路、ルーチン又はアプリケーション１１００は、読み取られた流体レベルと、流体射出イベントごとの流体量の値に基づいて、流体容器の流体予備容量を決定する。再充填条件決定回路、ルーチン又はアプリケーション１１１０は、流体レベル読み取り回路、ルーチン又はアプリケーション１０９０及び／又は予備量比較回路、ルーチン又はアプリケーション１１００からの結果に基づいて、１つ以上の再充填条件が流体リザーバが再充填すべきであるように満たされているかどうかを決定する。再充填ローディング回路、ルーチン又はアプリケーション１１２０は、流体射出ヘッドを再充填するために流体射出ヘッド及び／又は再充填装置を作動する。
【００６３】
流体リザーバ再充填システム１０００は、種々の例示的な実施の形態において、プログラムされた汎用コンピュータを使用して実施される。しかしながら、流体リザーバ再充填システム１０００はまた、専用コンピュータ、プログラムされたマイクロプロセッサ若しくはマイクロコントローラ及び周辺集積回路、ＡＳＩＣ若しくは他の集積回路、ディジタル信号プロセッサ、離散素子ハードワイヤード電子（若しくは論理）回路、プログラマブル論理デバイス（例えば、ＰＬＤ、ＰＬＡ、ＦＰＧＡ、ＰＡＬ）などにおいて実施できる。一般に、図１０及び図１１に示されるフローチャートの１つ以上を実施することができる有限状態機械を実行することができる装置が、流体リザーバ再充填システム１０００を実施するために使用できる。
【００６４】
図１３に示される各々の回路、ルーチンおよび／またはアプリケーションがＡＳＩＣ内の物理的に異なったハードウエア回路として、又は、ＦＰＧＡ、ＰＤＬ、ＰＬＡ、ＰＡＬを用いて、又は、離散的論理素子や離散的回路素子を用いて実施できることは、理解されなければならない。図１３に示される各々の回路又はルーチンの特定の形は、設計上の選択であって、明らかに当業者に予測可能である。
【００６５】
流体リザーバ再充填システム１０００は、複数の、専用の（又は、プログラム可能に集積された、又は、その他の）個々の電子回路若しくは装置であったり、適切にプログラムされた汎用コンピュータを単独で、若しくは、１つ以上の周辺データ及び信号処理装置とともに用いて実施することができる。一般に、本明細書に記載された手続きを実施できる有限状態機械上の装置又は装置の集合が、流体リザーバ再充填システム１０００として使用することができる。分散処理アーキテクチャが、最大データ／信号処理能力及び速度のために使うことができる。
【００６６】
本発明が上記概説される例示的な実施の形態と共に記載されたが、多くの代替、改良および変更は当業者にとって明らかである。したがって、前述のように、本発明の例示的な実施の形態は、図示することを目的とされ、制限するものではない。種々の変更は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】流体レベルセンサとともに使用可能な流体再充填システムの例示的な実施の形態の等角投影図である。
【図２】本発明による例示的な実施の形態において提供されるような流体レベル条件を示す流体レベル・ダイアグラムである。
【図３】本発明による例示的な実施の形態において提供されるような流体レベル条件を示す流体レベル・ダイアグラムである。
【図４】本発明による例示的な実施の形態において提供されるような流体レベル条件を示す流体レベル・ダイアグラムである。
【図５】本発明による例示的な実施の形態において提供されるような流体レベル条件を示す流体レベル・ダイアグラムである。
【図６】本発明による例示的な実施の形態において提供されるような流体レベル条件を示す流体レベル・ダイアグラムである。
【図７】本発明による例示的な実施の形態において提供されるような流体レベル条件を示す流体レベル・ダイアグラムである。
【図８】本発明による例示的な実施の形態において提供されるような流体レベル条件を示す流体レベル・ダイアグラムである。
【図９】本発明による例示的な実施の形態において提供されるような流体レベル条件を示す流体レベル・ダイアグラムである。
【図１０】本発明に従って較正手順を初期化するための方法の１つの例示的な実施の形態を概説しているフローチャートである。
【図１１】本発明に従って再充填作業を決定するための方法の１つの例示的な実施の形態を概説しているフローチャートである。
【図１２】本発明に従って流体リザーバ再充填システムを再充填するシーケンスの１つの例示的な実施の形態を示す図である。
【図１３】本発明の流体リザーバ再充填システムを再充填する１つの例示的な実施の形態を示すブロック図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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