JPH03136865A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH03136865A
JPH03136865A JP27483889A JP27483889A JPH03136865A JP H03136865 A JPH03136865 A JP H03136865A JP 27483889 A JP27483889 A JP 27483889A JP 27483889 A JP27483889 A JP 27483889A JP H03136865 A JPH03136865 A JP H03136865A
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ink
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inkjet recording
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は、インクジェット記録装置に関し、詳しくはイ
ンクに吐出エネルギーを作用させてインク液滴な吐出す
るための記録素子を交換可能に装着するインクジェット
記録装置に関する。
(従来の技術) インクジェット記録方法は、種々の方−式により記録液
の吐出液滴を形成し、これを紙等の記録材に付着させて
記録を行う記録方法である。
このような記録方法を適用した記録装置のなかでも、記
録ヘッドの高密度化に好適な構造を有する装置として、
吐出液滴形成のためのエネルギとして熱を利用するタイ
プのインクジェット記録装置を挙げることができる。
この種の装置の特に記録ヘッドは、半導体デイバイスと
同様な製造方法によって製造されるようになり、記録素
子を含む記録ヘッドそのものが廉価に提供されつつある
このようなことから、従来、記録素子は半永久的に使わ
れることがほとんどであったが、最近では記録ヘッドご
と記録素子を交換し記録素子の吐出性能の低下を防止で
きるようにした構成もある。
このようなインクジェット記録装置では、例えばインク
タンク内のインク残量を検知する機構を有し、インクタ
ンク内のインクが空になった時点でインクタンクの交換
を行ない、その交換回数が規定回数を越えた時点で記録
素子を含む記録ヘッドの交換を行なうものであった。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記インクタンクの交換においては、イ
ンクタンクの姿勢差等によりインクタンクにインクが残
っていながら交換信号が出力される場合があるなど残量
検知に不安定さがあった。
一方、インクジェット記録素子のコストを抑えるために
その品質をある程度に留めることにより、記録素子の通
算駆動回数や通算記録枚数が比較的少ない段階で記録品
位が低下してくる場合があった。
このようにインクタンクの交換回数に記録素子の交換時
期が必ずしも対応するとは限らないという問題点があっ
た。
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたものであ
り、インクジェット記録素子に対応するインクタンクの
交換回数が規定回数以上に達し、なおかつインクジェッ
ト記録素子の駆動パルス数、または記録媒体の記録枚数
が規定量以上に達した時に記録素子の交換を促すことに
より、より好適な時期に記録素子の交換を行い、記録品
位の低下を防止するようにしたインクジェット記録装置
を提供することを目的とする。
前記吐出に用いられるインクを貯留するインクタンクと
を着脱自在に設けたインクジェット記録装置において、
前記インクタンクにおけるインク残量を検知する残量検
知手段と、該残量検知手段が検知する残量無しに基づい
た前記インクタンクの交換回数を記憶する交換回数記憶
手段と、前記記録素子の吐出回数に関する量を記憶する
吐出記憶手段と、前記交換回数および前記吐出回数に関
する量に基づいて所定の告知を行なう告知制御手段とを
具えたことを特徴とする。
より好適には前記告知制御手段は、前記交換回数および
前記吐出回数に関する量の双方がそれぞれの規定値に達
したときにのみ前記告知を行なうようにしたことを特徴
とする。
〔課題を解決するための手段〕
そのために本発明では、少なくとも、インク液滴を形成
するための吐出口と該吐出口からインク液滴を吐出する
ための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素
子とからなる記録素子と、〔作 用〕 以上の構成によれば、インクタンクの交換回数と駆動パ
ルス、記録枚数等の吐出回数に関する量との双方がそれ
ぞれの規定値に達したときにのみ記録素子の交換を促す
ようにすることにより、記録素子の適正な交換時期を特
定することが可能となる。
(実施例) 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
第1図は本発明を実施するのに好適な記録装置の斜視図
であり、第2図は第1図の側断面図である。
第1図及び第2図において、シャーシ1には、シート送
りモータ(不図示)で回転運動されるシート送りローラ
2が軸支されており、その手前にはこれと平行にガイド
軸3及びレール4が設置され、これらの案内手段3.4
によってキャリッジ5が6動可能に支持されている。
前記キャリッジ5上には複数の記録素子を有する記録ヘ
ッド6が着脱自在に搭載されている。図示の例はインク
ジェット記録装置の場合を示し、従って上記記録素子は
、インク吐出口と、この吐出口からインク液滴を吐出さ
せるための吐出エネルギー発生素子と、吐出エネルギー
をインクに作用させるための液室とを具えて構成されて
いる。
なお、本例の場合、吐出エネルギー発生素子はその発生
する熱を利用してインク液滴を吐出する電気熱交換素子
であり、また、記録ヘッド6を一体に交換することによ
り記録素子の交換が行なわれる。
シート送りローラ2には記録シート7に摩擦搬送力を付
与するためのピンチローラ8が離隔可能に圧接されてい
る。また、シート送りローラ2の後流側(装置上方)に
は記録シート7上の記録インクの定置を促進するための
定着器9が設置されており、さらにその後流側にはシー
ト送りローラ2と同期回転する排紙ローラlO及びプロ
ッタローラ11が設けられている。
さらに、シート送りローラ2の上流側(装置下方)には
、シート送りローラ2による搬送経路へ向けて記録シー
ト7を一枚ずつ自動的に給紙するカットシートフィーダ
12が設けられている。このカットシートフィーダ12
は、圧板13と給紙ローラ14との間に、ばね15で圧
接された複数枚のシート7を最上層から一枚ずつ送り込
むように構成されており、給紙ローラ14で搬送される
記録シート7は、給紙ローラ14にばね16で圧接され
た分離パッド17によって一枚づつ分離される。
給紙ローラ14による記録シート搬送経路近傍には、記
録シート7の進入1通過、後端を検出するためのシート
エンドセンサ18が設置されている。
また、キャリッジ5上には、ステー19を介してシート
幅センサ20が搭載されている。シートエンドセンサ1
8及びシート幅センサ20は例えば発光素子と受光素子
からなるフォトセンサで構成することができる。キャリ
ッジ5上の記録へラド6及びシート幅センサ20はフレ
キシブルケーブル21によって制御回路に接続されてい
る。
22は記録に用いるインクを貯留するためのインクタン
クであり、このタンク22とインクジェット記録ヘッド
とはインク供給のためのチューブ23で接続されこの間
にはインクタンク内の容量を検出するインク有無検出セ
ンサ(不図示、例えば圧力センサ)が接続されている。
また、インクタンク22は装置において着脱自在に設け
られる。
第3図は、上記実施例における記録装置の概略構成を示
すブロック図である。
図中、100はプリントイメージデータを水平方向(プ
リント方向)の1ライン毎に送出するホストコンピュー
タ、または、データ転送装置(以下、総称してホスト側
装置)であり、ホスト側装置100よりプリンタへの各
ライン毎のイメージデータは、制御部200からのトリ
ガ信号140により所定の周波数のクロックレートで転
送される。
200はプリンタ全体の制御を行なう制御部であり、制
御部200は、例えば、マイクロプロセッサ形態のMP
t1210、その制御プログラムや後述するフローチャ
ートに示す制御手順、データなどを格納しているROM
220、ワークエリアとして使用され、シート幅やシー
ト幅に応じたデータ数を計算した計数値や、その計数値
に応じた受信ライン総数を計算して得られる総数値を記
憶する領域などを含むRAM230、シート送り数やキ
ャリッジ送りパルス数をカウントしておくカウンタ24
0%MPII210の指示に対応して計時を行ない指示
された時間を計時するとMPu210に割り込み(2号
を出力するタイマ250、各種データおよび制御信号の
入出力を行なうI10ボート260、そして本発明にか
かるインクタンク交換回数及びインクジェット記録素子
の駆動パルス数、記録シートの記録枚数を記憶しておく
不揮発性RAM270(NVRAM)などを有している
不揮発性RAM270に記録した記録シートの枚数や駆
動パルス数が記憶されることにより、非使用時等の電源
オフの間にもこれら値が保存され、現在装着されている
記録素子に対応した通算の上記枚数やパルス数を計数す
ることができる。
300はホスト側装置100より送出されたイメージデ
ータを少なくとも記録ヘッド6の記録素子数分格納する
イメージバッファメモリであり、ホスト側装置100か
らのイメージデータは制御部200の制御に基づいて順
次イメージバッファメモリ300に格納される。400
は、1ライン分の受信するイメージデータ数を設定でき
るカウンタ410を備え、制御部200が設定したデー
タ数を受信すると検出信号150を制御部200に出力
する受信回路である。また、この受信回路400には、
黒ドツト、すなわちインク吐出にかかるイメージデータ
の、有無とこのドツト数を計数する判別回路が備えられ
ており、そこで計算される記録素子の吐出回数、すなわ
ち記録素子の駆動回数である駆動パルス数が不揮発性R
AM270のカウンタに累積される。
500はイメージバッファメモリ300より記録ヘッド
6の記録素子数に対応するライン分のデータを垂直方向
に一列ずつ読み出し、このデータを記録へラド6による
吐出位置に対応して出力するデータコンバータである。
記録ヘッド6は副走査方向に記録素子を一列に配し、主
走査方向に走査して記録を行なう。
6Aはデータコンバータ500からのプリントデータに
基づいて記録ヘッド6の記録素子を駆動するドライバで
ある。50は記録へラド6を搭載したキャリッジ5を主
走査方向に走査するためのキャリッジモータ、5Aは制
御部200からの制御データを基にキャリッジモータ5
0の駆動を行なうキャリッジモータドライバである。 
2Bはシート送りローラを回転駆動することにより記録
ヘッド6における記録素子の配列ピッチ分の単位でシー
ト送りを実行可能なシート送りモータであり、2^はシ
ート送りモータ2Bを駆動するドライバである。
1200は様々な情報を制御部200へ入力するための
情報入力部であり、これらの情報は検出信号160とし
て制御部200に供給される。情報入力部1200にお
いて、1201は例えばシートのサイズを指示すること
が可能なキーパネルであり、18は、給紙時の記録用紙
の先端位置決めや後端の検出、さらには記録シートの記
録枚数の検出に使用される前述のシートENDセンサで
ある。また、20は同様に前述のシート幅センサであり
キャリッジ5上に搭載されている。 1206は記録ヘ
ッド6に記録用のインクを供給するインクタンク21内
のインクの有無を検出するためのインク有無検出部であ
り、例えば圧力センサや電極を利用した容量センサであ
る。 1204はインクタンク22自身の有無を検出す
るためのインクタンク有無検出部であり、1205はシ
ートフィーダーに記録シートが有るか無いかを検出する
シートフィーダーシート有無検出部である。 1207
はインクジェット記録装置に特有のキャッピングやポン
プ機構によるインク吸引を行なう位置を決めるためのホ
ンブホームポジション検出部であり、1208は記録ヘ
ッド6を搭載したキャリッジ5の基準位置を決めるため
のキャリッジホームポジション検出部である。さらに、
 1209は装置内部を被覆するドアの開閉を検出する
ドア開閉検出部であり、121Oは記録ヘッドの装着の
有無などの情報を検出可能な記録ヘッド情報検出部であ
る。これはヘッド交換時を検知してNVRAMの初期化
を行なう際に参照される。
130はホスト側装置100から指示されるコマンド信
号であり、情報入力部1200からだけでなくホスト側
装置100からもコマンド指示が行える。
第4図は本発明の一実施例に関する制御手順のフローチ
ャートである。記録装置の電源を投入すると、初期処理
として、ハードウェアおよびソフトウェアのイニシャラ
イズを行なう(ステップ5401) 、次にインクタン
ク内のインクの有無を検出するためのインク有無検出部
1206からの信号を信号160から読み取り、インク
タンクが空かどうかの判定を行なう(ステップ5402
) 、インクタンクが空でないときにはホスト側装置1
00からコマンド信号や記録情報信号が送信されるなど
、記録開始情報があるまで待機しくステップ5509)
 、記録開始情報があると、各ドライバ6^、5^、2
Aによって、記録ヘッド6、キャリッジモータ50.シ
ート送りモータ2Bを駆動し記録シートに記録を行ない
(ステップ5410) 、再びインク残量の検出処理へ
戻る(ステップ5402) 。
一方、ステップ5402においてインクタンクが空だと
判定された時には、NVRAM270内に設けて有るイ
ンクタンク交換カウンタを+1する(ステップ5403
)。インクタンクの交換は、例えば表示燈などの報知手
段によりインクタンクの交換を促すことによりユーザの
手によって行なわれ、この交換の検知はインクタンク有
無検出部1204にょフて行なわれるものとする0次に
インクタンク交換カウンタの値をあらかじめ設定−しで
ある規定値に達しているかどうかの判定を行ない(ステ
ップ5504)、規定値に達している場合はこれもNV
RAM270の中に設けである記録素子の駆動パルスカ
ウンタの値、すなわち記録素子の通算駆動回数が規定値
に達しているかどうかの判定を行なう(ステップ540
5) 。
これらインクタンク交換回数と記録素子の駆動パルス数
の規定値は、あらかじめ記録素子の耐久性等を考慮した
上で設定し、ROM220に格納しておけば良い。
なお、本例では、上記記録素子の駆動パルス数を、記録
ヘッドを構成する記録素子各々の駆動パルス数の総計と
しており、この数が規定値に達したか否かを判断するも
のであるが、各記録素子に対応して駆動パルスカウンタ
を設け、それぞれの記録素子の駆動パルスを監視するよ
うにすれば、よりきめ細かな交換処理を行なうことがで
きる。
インクタンク交換カウンタの値と記録素子の駆動パルス
カウンタの値が共に規定値に達している場合に限り、例
えば表示燈を点燈することによって記録素子の交換警告
を行ない(ステップ5407)、どちらか一方でも達し
ていない場合には、まだ記録が可能であるとして交換警
告を行なわず、記録開始情報があるまで待機を行う(ス
テップ5409) 。
次に、記録ヘッド情報検出部1210によって記録素子
が交換されたかどうかを検出しくステップ5407) 
、交換されている場合には新たにカウントを開始するた
めにインクタンク交換カウンタと記録素子の駆動パルス
カウンタをクリアする(ステップ5408) 、交換さ
れていない場合には引続き交換警告を行なう。
本実施例では以上のような手順でインクジェット記録素
子の交換警告を、インクタンク交換数と記録素子の駆動
パルス数のAND条件によって行なうことが出来るため
より好適な時期にインクジェット記録素子の交換を促す
ことが可能となる。
第5図は本発明の他の実施例に関する制御手順のフロー
チャートである。第4図に示す処理とは、ステップ55
05および5508の処理を除いて同一である。まず、
ステップ5504でインクタンク交換カウンタの値をあ
らかじめ設定しである規定値に達しているかどうかの判
定を行ない、規定値に達している場合は第4図の処理と
は異なり、NVRAMの中に設けである記録シートの記
録枚数カウンタの値が規定値に達しているかどうかの判
定を行なう(ステップ5505) 、インクタンク交換
回数と記録シートの記録枚数カウンタの規定値は、上記
実施例と同様に予め記録素子の耐久性等を考慮した上で
設定し、ROM202に格納しておく。
そしてインクタンク交換カウンタの値と記録シートの記
録枚数カウンタの値が共に規定値に達している場合に限
り、記録素子の交換警告を行ない(ステップ5507)
 、どちらか一方でも達していない場合には、記録開始
情報があるまで待機を行う(ステップ5509) 。
次に、記録ヘッド情報検出部121Oによって記録素子
が交換されたかどうかを検出しくステップ5507) 
、交換されている場合には新たにカウントを開始するた
めにインクタンク交換カウンタと記録シートの記録枚数
カウンタの値をクリアする(ステップ5soa) 、交
換されていない場合には引続き交換警告を行なう。
本実施例では以上のような手順でインクジェット記録素
子の交換警告を、インクタンク交換回数と記録シートの
通算記録枚数のAND条件によって行なうことができる
なお、インクタンク交換回数または駆動パルス数あるい
は記録枚数のいずれか一方がそれぞれの規定数に達した
場合にも告知を行なうことにより、交換のための警告を
何段階かに分けより細かな交換処理を行なうこともでき
る。
(その他) なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも
バブルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において優
れた効果をもたらすものである。
かかる方式によれば記録の篇密度化、高精細化が達成で
きるからである。
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第4723129号明細書、同第4740796i号明
細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが
好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニ
ュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデ
マンド型の場合には、液体(インク)が保持されている
シートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に
、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上
昇を与える少なくとも1つの駆動信号を印加することに
よフて、電気熱変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録
ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの
駆動信号に一対一で対応した液体(インク)内の気泡を
形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮によ
り吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて、少
なくとも1つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形
状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので
、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達成でき
、より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、
米国特許第4463359号明細書、同第434526
2号明細書に記載されているようなものが適している。
なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特
許第4313124号明細書に記載されている条件を採
用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組合せ構成
(直線状液流路または直角液流路)の他に熱作用部が屈
曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第
4558333号明細書、米国特許第4459600号
明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加
えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリット
を電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭5
9−123670号公報や熱エネルギの圧力波を吸収す
る開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭59
−138461号公報に基いた構成としても本発明の効
果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのよ
うなものであっても、記録を確実に効率よく行いつるか
らである。
さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対応
した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対し
ても本発明は有効に適用できる。
そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合
せによってその長さを満たす構成や、一体的に形成され
た1個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい、加
えて、上側のようなシリアルタイプのものでも装置本体
に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置
本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップ
タイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的
に設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた
場合にも本発明は有効である。
また、本発明に記録装置の構成として設けられる、記録
ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加
することは本発明の効果を一層安定できるので、好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録へツ下
に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧
或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子
或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは
別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定し
た記録を行なうために有効である。
また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数について
も、例えば単色のインクに対応して1個のみが設けられ
たものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対
応して複数個数設けられるものであってもよい。
さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態と
しては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末
として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装
置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形
態を採るものであってもよい。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば、インク
タンクの交換回数と駆動パルス、記録枚数等の吐出回数
に関する量との双方がそれぞれの規定値に達したときに
のみ記録素子の交換を促すようにすることにより、記録
素子の適正な交換時期を特定することが可能となる。
この結果、より好適な時期での記録素子の交換が行え、
例えば劣化した記録素子によって記録不良を生ずること
が無く記録品位の低下を妨げる効果がある。
一方、記録素子がそれほど劣化していないにもかかわら
ず記録素子を交換して無駄を生ずることも防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に関するインクジェット記録
装置の模式的斜視図、 第2図は、第1図に示した装置の側断面図、第3図は、
第1図に示した記録装置の制御構成を示すブロック図、 第4図は、本発明の一実施例に関する制御手順のフロー
チャート、 第5図は、本発明の他の実施例に関する制御手順のフロ
ーチャートである。 1・・・シャーシ、 2・・・シート送りローラ、 2^・・・駆動ドライバ、 2B・・・シート送りモータ、 3・・・ガイド軸、 4・・・レール、 5・・・キャリッジ、 5A・・・駆動ドライバ、 6・・・インクジェット記録ヘッド、 6^・・・駆動ドライバ、 7・・・記録シート、 8・・・ピンチローラ、 9・・・定着器、 lO・・・排紙ローラ、 11・・・プロッタローラ、 12・・・カットシートフィーダ、 13・・・圧板、 14・・・給紙ローラ、 Is、16・・・ばね、 17・・・分離パッド、 18・・・シートエンドセンサ、 19・・・ステー 20・・・シート幅センサ、 21・・・フレキシブルケーブル、 22・・・インクタンク、 23・・・インクチューブ、 50・・・キャリッジモータ、 10G・・・ホストコンピュータ、 200・・・制御部、 210−MPII 。 220・・・ROM 。 230・・・RAM 。 240・・・カウンタ、 250・・・タイマ、 260 ・・・Ilo ボート、 270−・・不揮発性RAM (NVRAM)、300
・・・イメージバッファメモリ、400・・・受信回路
、 410・・・カウンタ、 500・・・データコンバータ、 1200・・・情報入力部、 1201・・・キーパネル、 1204・・・インクタンク有無検出部、1205・・
・シートフィーダーシート検出部、1206・・・イン
ク有無検出部、 1207・・・ポンプホームポジション検出部、120
8・・・キャリッジホームポジション検出部、1209
・・・ドア開閉検出部、 1210・・・記録ヘッド情報検出部。 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)少なくとも、インク液滴を形成するための吐出口と
    該吐出口からインク液滴を吐出するための吐出エネルギ
    ーを発生する吐出エネルギー発生素子とからなる記録素
    子と、前記吐出に用いられるインクを貯留するインクタ
    ンクとを着脱自在に設けたインクジェット記録装置にお
    いて、 前記インクタンクにおけるインク残量を検知する残量検
    知手段と、 該残量検知手段が検知する残量無しに基づいた前記イン
    クタンクの交換回数を記憶する交換回数記憶手段と、 前記記録素子の吐出回数に関する量を記憶する吐出記憶
    手段と、 前記交換回数および前記吐出回数に関する量に基づいて
    所定の告知を行う告知手段と、 を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 2)前記告知制御手段は、前記交換回数および前記吐出
    回数に関する量の双方がそれぞれの規定値に達したとき
    にのみ前記告知を行なうようにしたことを特徴とする請
    求項1に記載のインクジェット記録装置。 3)前記吐出回数に関する量は、前記吐出エネルギーを
    発生させるため前記記録素子を駆動する駆動パルスの数
    であることを特徴とする請求項1または2に記載のイン
    クジェット記録装置。 4)前記吐出回数に関する量は、記録された記録シート
    の枚数であることを特徴とする請求項1または2に記載
    のインクジェット記録装置。
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