JPH0768793A - インク流量検出装置およびインク流量検出方法 - Google Patents
インク流量検出装置およびインク流量検出方法Info
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- JPH0768793A JPH0768793A JP6011294A JP11294A JPH0768793A JP H0768793 A JPH0768793 A JP H0768793A JP 6011294 A JP6011294 A JP 6011294A JP 11294 A JP11294 A JP 11294A JP H0768793 A JPH0768793 A JP H0768793A
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Abstract
インク流量を検出する精度の高いインク流量検出装置お
よびインク流量検出方法を提供する。 【構成】 本発明のインク流量検出装置(10)では、
プリントヘッド(12)が印刷を行うに従いプリント
ヘッド(12)の温度を検知する温度センサー(RT)
と、該温度センサー(RT)と連絡しており、一組の
ドットを印刷する間に多数回検知されたプリントヘッド
(12)の温度を合計して合算値を求め、前記合算値を
所定の値と比較し、該比較結果に基づいてプリントヘッ
ド(12)を通過するインク流量を検出する検出回路と
からなる。前記所定の値を、最初の一組のドットの印刷
から得られる合算値(最初の合算値)とすることがで
き、二つの合算値(「所定の値」である前記最初の合算
値、および本来のプリントヘッド温度の2番目の合算
値)を、比較することによりインク流量を検出すること
ができる。
Description
おけるインク流量検出装置およびインク流量検出方法に
関し、更に詳細に述べれば、コンピュータのプリンタ、
ファクシミリ装置の印刷機構などのような熱印刷装置
の、プリントヘッドを通過するインク流量の検出装置お
よび検出方法に関する。
プリンタ、ファクシミリ装置を用いて(および複写機並
びに他の装置を用いても同様の可能性がある)、高品
質、低コストの印刷を行うために現在普通に用いられて
いる方法である。インクジェット印刷装置の基本構成お
よび動作は周知であり、本願出願人が所有し、ここに引
用例として挙げる米国特許第4,910,528号に充
分に述べられている。この種の印刷装置はインクジェッ
トペン(インクカートリッジとも言われている)を使用
したものであり、このペンはインク容器と、該容器から
のインクが通過して印刷媒体上に放出されるプリントヘ
ッドとを備えている。
は、紙または他の印刷媒体へのインク流量が充分である
か否かということである。印刷品質は、とりわけ、プリ
ントヘッドを通過するインク流量に依存する。紙の上の
インクが少なすぎれば、かすれて読み難い印刷文書が得
られる。最悪の場合には、インクが印刷されないことが
あり、文書全体が失われる。このような事態は、インク
が無い状態で、ファクシミリ装置が管理されていないと
きに送信を受け、印刷しようとする場合に生ずることが
ある。インクジェットペンはインクが放出されていない
ときでも媒体上を横断して移動するため、ファクシミリ
装置は送信が具合良く受信されたと誤って推測し、送信
元に受信したことを伝えてしまう。
ことを機械的に検出する第1の方法は、やはり本願出願
人が所有する米国特許第4,935,751号に記され
ている。インクペンはその中に、かたいストリップ(小
片)が取り付けられた収縮可能なインク袋を備えてい
る。ペンハウジングの上端はストリップの端を示す窓に
なっている。この窓には、スケールを取り付けることが
できる。インク袋が空になるにつれて、インク袋は収縮
し、窓を横断するストリップを引っ張る。観察者はスト
リップの位置から袋に残っているインクの相対量を、更
にはそれにより印刷用インクの充分さを、マニュアルで
知ることができる。玉逆止弁を使用する別の機械的方法
が米国特許第4,940,997号に開示されている。
18号に開示されているように容量性センサーをプリン
トヘッドに設置することである。キャパシタンスは、イ
ンク溜めをプリントヘッドのインクジェットに接続する
チャンネルの中に存在するインクの量の関数となる。イ
ンクが存在する場合、コンデンサの電荷は急速に漏洩す
る。インクが存在しない場合、電荷はゆっくり漏洩す
る。一定の時間間隔でコンデンサの電圧を測定するよう
に設計されたサンプリング回路が、チャンネルの中にイ
ンクが存在するか否かを検出する。もっともらしく思わ
れるが、この方法では、比較的複雑でかつ高コストの回
路を印刷装置に付加する必要がある。
温度によって変化する半導体装置)をインクのチャンネ
ル中に直接設置することである。インクは空気より大き
い熱伝導率を持つため、空気がチャンネルの中のインク
と置き換わるとサーミスタの抵抗は上昇する。この方法
の欠点は、インクがなくなっても、サーミスタ上に気泡
が付着し、これが誤出力を生じさせるようになることで
ある。温度センサーを気体または液体で取囲む同様な方
法が米国特許第4,326,199号に記されている。
を二つの異なる印刷時間間隔で比較して、プリントヘッ
ドを通過するインク流量を検出するものである。プリン
トヘッドがインクを使い果たすにつれて、その温度変化
の割合は大きくなる。この方法では、別の印刷時間間隔
で、温度変化の増加し続ける比率を調べることにより、
インク流量がもはや充分でなくなるときを検出する。こ
の方法は正確ではあるが、時折、一方の測定時間での温
度変化の読みが変則的であるため、インク枯渇信号を発
生するのが遅すぎることがある。
ために提案されたものであって、その一つの目的は、従
来技術の欠点を克服する、熱インクジェットプリントヘ
ッドを通過するインク流量を検出する精度の高いインク
流量検出装置およびインク流量検出方法を提供すること
にある。
にプリントヘッドの熱変化の履歴の他に、熱変化の比率
にも依る上記装置および方法を提供することである。
低コストの付加構成要素を使用する上記装置および方法
を実現することである。
に従うインク流量検出装置およびインク流量検出方法の
概要を説明する。
度センサーと、該温度センサーに連絡している検出回路
とを備えている。この検出回路は一組のドットを印刷す
る間に多数回検知されたプリントヘッドの温度を合計す
る。また、該検出回路はその合算値を所定の値と比較す
ることによりインク流量を検出する。
を行うに従いプリントヘッドの温度を検知するステッ
プ、一組のドットを印刷する間にプリントヘッドの温度
を合計して合算値を求めるステップを含んでいる。そし
て、更にその合算値を所定の値と比較し、プリントヘッ
ドを通過するインクの流量が印刷に充分であるか否かを
判定するステップをも含んでいる。
に、本発明の装置では、温度センサーによりプリントヘ
ッドの第1および第2の温度変化を計算し、第1および
第2の温度変化の比較に基いて、プリントヘッドを通過
するインク流量を検出する検出回路を備えることもでき
る。したがって、この場合には、本発明の装置はインク
流量が印刷に充分であるか否かを判定する非常に正確な
システムになる。
(マイクロプロセッサ)により構成することができる。
上記検出回路は、プリントヘッド,熱センサーと共に熱
インクジェットプリンタに搭載することができる。
量が印刷のために充分か否かは、データプロセッサが前
記合算値の変化から検出することもできるし、また熱検
知抵抗により検出された温度からプリンタヘッド温度の
変化を計算して、このプリンタヘッド温度の変化から検
出することもできる。ここで、検出回路により、プリン
トヘッドの温度変化を測定するための熱検知抵抗の抵抗
レンジを選択するように構成することもできる。
最小抵抗値を決定し、プリントヘッドの温度を表す熱検
知抵抗からの信号が充分大きいときは温度変化の比率を
決定するが、そうでないときは、その信号が充分なレン
ジを持つまで熱検知抵抗の信号のゲインを調製するよう
にすることもできる。
度を表す信号の解像度を最大にするために、データプロ
セッサと熱検知抵抗との間に実施可能に接続された利得
回路を設けることができる。また、データプロセッサ
は、プリントヘッドが温度測定のためのテストパターン
をプリントするようにプログラムされ、このテストパタ
ーンを用いてデータプロセッサがインク流量を検出する
ようにもできる。
刷から得られる合算値(最初の合算値)とすることがで
き、二つの合算値(「所定の値」である前記最初の合算
値、および本来のプリントヘッド温度の2番目の合算
値)を、比較することによりインク流量を検出すること
ができる。そして、各合算値と所定のしきい数(しきい
値)との差を比較することでインク流量を検出すること
ができる。
ントヘッドの温度を再び合計する前に、一組のドットが
所定の数値を超えたか否かを検出するようにすることも
できる。ここで、プリントヘッドの温度を合計する場
合、一組のドットを印刷する前に検知された最初の温度
の値と、一組のドットの複数の部分集合の各々を印刷し
た後に検出された次の温度の値との差を合計することも
できる。
ッドの温度を、前記合計に先立って、平均化することも
できる。
1は、回路10のように構成した、本発明によるインク
流量検出装置の概略図である。この回路10は、該回路
が制御する印刷装置の内部に装着されている。また、同
図の左側には、前記の米国特許第4,910,528号
に図示されて説明されている形式のような一般的な構成
の熱インクジェットプリントヘッド12の一部(ヒータ
抵抗器R1,R2、および熱検知抵抗器RTからなる)
が図示されている。ここで、熱検知抵抗器RTはその抵
抗が温度と共に大きくなる温度センサーである。この実
施例では、熱検知抵抗器RTは薄膜抵抗器としてヒータ
抵抗器と共に一般的なプロセスを利用してプリント基板
13に積層形成されている。通常はシリコンからなるこ
の基板13は、高い熱伝導率を備え、ヒータ抵抗器R
1,R2にパルスが与えられた際に加熱され、インク滴
をプリントヘッド12のノズルを通して放出する。これ
により、基板13が熱検知抵抗器RTを加熱し、この結
果、熱検知抵抗器RTの抵抗値が大きくなる。
特に、印刷中にノズルから放出されるインクの体積に依
存する。その割合は印刷中に放出されるインク滴の体積
が減少するにつれて増大する。この現象が生じる理由
は、プリントヘッド12から放出される液体インクが該
プリントヘッドから熱を除去することにある。この放出
される液体インクの量が減るにつれて、除去される熱エ
ネルギの量が減少する。それより以前には、インク流に
より除去されていた熱が、代りにプリントヘッド基板1
3により吸収され、このため基板の温度がその他の場合
より速く上昇する。
ジェットプリントヘッド12を通過するインク流量が充
分であるか否かを検出する。熱検知抵抗器RTは、該プ
リントヘッド12が印刷を行うに従ってその温度を検出
する。そのとき、回路10の内部の検出器回路が印刷中
の一点でのプリントヘッド12の第1の温度変化を、印
刷中の他の点でのプリントヘッド12の第2の温度変化
と比較する。この比較に基き、検出器回路はプリントヘ
ッド12を通過するインク流量が充分であるか否かを判
断する。
ログ回路と論理ゲートとを使用するハードウェアによる
方法から、単にデータ処理装置を使用する(上記ハード
ウェアによる方法と同等の)ソフトウェアの方法まで、
種々採用できる。ここに示した構成は、その信頼性、低
コストのため、および抵抗値が広いバリエーションを持
つ(すなわち、広い範囲でまちまちとなる)熱検知抵抗
器を扱うことができる能力のため、好適である。
セッサ14のようなデータ処理装置を含む多数の要素を
備えている。マイクロプロセッサ14は、ヒータ抵抗器
R1およびR2にパルスを供給する一般的な印刷回路1
5による印刷の制御にも使用される。マイクロプロセッ
サ14のデータポートには、熱検知抵抗器RTの抵抗値
に比例するアナログ信号をマイクロプロセッサ14が評
価可能なディジタル信号に変換するアナログ・ディジタ
ル変換器(ADC)が接続されている。また、マイクロ
プロセッサ14に接続され、該プロセッサ14の制御に
応答するのは、可変抵抗器Rvである。可変抵抗器Rv
は、利得回路の一部をなし、この利得回路は、演算増幅
器18、該演算増幅器18の反転入力とヒータ抵抗器R
2との間に接続されているヒータ抵抗器R3、および演
算増幅器18の出力に接続されているトランジスタQ1
を有している。熱検知抵抗器RTは増幅器の非反転入力
に接続され、またスイッチS1により制御される電流源
Irにも接続されている。電流源Irは熱検知抵抗器R
Tの両端に電圧を生成し、この電圧は熱検知抵抗器RT
の抵抗値を測定するのに使用される。スイッチS1はマ
イクロプロセッサ14からのイネーブル信号に応答す
る。スイッチS1が閉じると、検出器回路はプリントヘ
ッド12の温度変化を以下に説明する手段により測定
し、比較する。
Tの熱的に誘起された抵抗に比例する利得調節電圧V
OUTが次の方程式に従って発生する。
相当値)はマイクロプロセッサ14からのイネーブル信
号に応答してADC16から発生される。ここでは、D
OUTの値は0から255までの範囲に亘ることがで
き、熱検知抵抗器RTの値に正比例する。
抗器Rv、並びにトランジスタQ1から構成される利得
回路は検出器回路に組み込まれており、該利得回路の作
成の際に、熱検知抵抗器RTの抵抗を精密に制御する必
要が無いようにしてある。熱検知抵抗器RTのバリエー
ション(バラツキ)は可変抵抗器Rvの値をこれから説
明しようとする方法で変更(調整)することにより補償
することができる。〔表1〕は可変抵抗器Rvの抵抗値
が、マイクロプロセッサ14から端子CNTL_Aおよ
びCNTL_Bを介して該可変抵抗器Rvに送られる出
力によって変化することを示している。
検知抵抗器RTの抵抗レンジが256個の値にわたって
最小であるとき最も大きい。〔表2〕は熱検知抵抗器R
Tにより与えられた利得が高くなれば、分解能が(した
がってプリントヘッド基板13の温度変化の測定の精度
が)、良くなることを示している。
V DOUT=0,DOUT=255 であり、VREFはADC15に与えられる基準電圧で
ある。
を確実にオーバフローしないようにしながら、熱検知抵
抗器RTの抵抗値の所定のレンジに対してDOUTの最
大分解能を選択するようVOUTの利得を設定するため
にマイクロプロセッサ14にプログラムする方法を示し
ている。利得が減少するに従い、熱検知抵抗器RTの抵
抗レンジが増大し、これにより抵抗値のディジタル分解
能が減少する。ここでは、熱検知抵抗器RTの調査およ
び構成からDOUTは熱検知抵抗器RTの抵抗値が冷い
状態から最も熱い状態まで変わるにつれて最大55カウ
ント増大することがわかっているものとする。この上昇
の可能性に適合させるには、利得を、DOUTで表され
る熱検知抵抗器RTが冷い場合の抵抗値が200未満で
あるように選定する。明瞭のために、図2および図3,
図4のフローチャートに、ここに説明する方法の各ステ
ップを図示し、かつ括弧内の参照数字を用いて注記する
ことにする。
インクジェットペンを備えた印刷装置がパワーアップさ
れるごとにまたはペンが交換されるごとに開始される
(30)。これは、新しいペンの熱検知抵抗器RTの抵
抗特性が交換したペンの熱検知抵抗器RTの抵抗特性と
異なる可能性があるので望ましいことである。マイクロ
プロセッサ14は最初、可変抵抗器Rvをレンジ0(す
なわち最高利得)に設定して可能な最良の分解能を探し
出す(32)。次にマイクロプロセッサ14はADC1
6の出力をチェックしてそれが200未満であるか判定
する(34)。この時点で、ペンが遊んでおり、したが
って抵抗の測定値が熱検知抵抗器RTの最低の抵抗値で
あり、プリントヘッド12は冷い状態となっている。D
OUTの出力が200未満であれば、レンジ0は充分な
範囲のデジタル値を発生し、レンジの選択は終了する
(36)。しかし、DOUTが200以上であれば、レ
ンジを次のレンジ1に設定して、VOUTの利得を下方
に調節しなければならない(38)。この下方への調節
の後、再びDOUTをチェックし(40)、今度は20
0未満であれば、選択プロセスは終了する(42)。2
00未満でなければ、レンジをレンジ2に設定すること
により選択プロセスを続け(44)、DOUTをチェッ
クして(46)、適切であれば選択を終了する(4
8)。DOUTが少なくとも200であれば、レンジを
更に次のレンジ3に設定し(50)、DOUTを最終チ
ェックする(52)。DOUTが今度は200未満であ
れば、選択プロセスは終了する(54)。200未満で
なければ、熱検知抵抗器RTの抵抗値は全く大き過ぎ
て、利用可能なレンジの値を発生することができず、オ
ーバーフローとなる(56)。
プロセスは、所定の設定レンジ内の抵抗を作り出すのに
充分対処できるので、オーバーフローの結果を生じ得な
い。オーバーフローが生ずれば、印刷装置は動作せず、
好ましくはオペレータに動作不良の状態が指示される。
これはマイクロプロセッサ14により、表示装置(図示
せず)をステータスライン(図1参照)上の信号を経由
して変えることにより行うことができる。
vの値を設定して、(1)印刷装置がパワーアップされ
るとき、または(2)紙が放出されて、最後のテスト以
来の印刷されたドッド数ががしきい数(しきい値)を超
えた後に、インク流についてのテストを行う。図3はイ
ンク枯渇テストを示す流れ図である。テストはペン往復
台を、プリンタがテストパターンの印刷中にインクを放
出するプリンタスピトゥーン(インクを回収するための
つぼ)まで移動させる(62)ことにより開始される
(60)。
んでいるが、一般的に一組のドットを印刷し、プリント
ヘッド12が印刷を行っている間に該プリントヘッドの
温度を検知することにより本発明を実施することができ
ることを理解すべきである。この実施例において、テス
トパターンの印刷は、プリントヘッド12が印刷を行う
に従い該プリントヘッドの熱データを作製するために一
組のドットを印刷する、と言うことの単なる一例に過ぎ
ない。
プロセッサ14は熱検知抵抗器RTからのプリントヘッ
ド温度の最初の読みをDOUTを介して受け取り、その
カウントを記憶する。図3においては、プリントヘッド
12の温度は、プロセッサが読み取ったDOUTの値を
表す変数(RTCOUNT)により表されている。熱雑
音の影響を最少限にするには、熱検知抵抗器RTの連続
する二つの読みを平均する(64)。最初の平均された
読みは、後述するように、比率計算において、および合
計計算を正規化するために使用される。次に、マイクロ
プロセッサ14はカウント変数iを12に設定し(6
6)、テストパターンの印刷中に受け取ったi=12の
サンプルに対する平均温度読みを記録する。カウント変
数iは0より大きいが(68)、この方法はiを減少さ
せるループを含んでおり(70)、テストパターンの5
00列を発射し(72)、熱検知抵抗器RTの平均温度
の読みを記録する(74)。これはプリントヘッド12
が全部で6000列を印刷し終わるまで、ループを通し
て12回継続する。
ことにより、データプロセッサ14はDOUTの平均カ
ウントのサンプルからプリントヘッド12の温度変化の
比率を計算する(76)。この比率は、図3でのよう
に、最後の1500列の印刷からの温度変化を最初の1
500列の印刷からの温度変化と比較することにより、
または他の印刷間隔を同様に比較することにより決定す
ることができる。上記方法では、この比率から、プリン
トヘッド12の温度は該プリントヘッドを通過するイン
ク流量が減少するにつれて上昇する、という原理に基づ
き、インク流量を決定することができる。
度変化をテストパターン全体について継続して合計し
(78)、この合算値(SUM)を、インク流量を決定
するために前の合算値と比較することができる。インク
流量は、ドットの集合体を印刷した後に、温度読み取り
値の合算値同士を比較することにより決定することがで
きるということを理解すべきである。しかし、この特定
の実施例は、テストパターンをなす一組のドットを印刷
する前の最初の温度読み取り値と、テストパターンをな
すドットの集合体の中のドットの部分集合を印刷してか
ら受け取った温度読み取り値との差を合計する。したが
って、本実施例の装置および方法は、一組のドットの印
刷開始の際に取った最初の平均の読みを使用して合算値
の計算を正規化している。この方法により合算値の計算
を正規化すると、該合算値の計算に使用される合計デー
タの分解能が増し、一層正確な結果が得られる。
ッサ14は重み付けされた合算値(W_SUM)が既に
計算されている(すなわち、0ではない)か否かを判定
する(80)。W_SUMが0に等しければ、プロセッ
サは現在のインクテストが最初のテストであることを認
識する。その結果、履歴を示す合計データが存在しない
ので変数δ(これは合算値とW_SUMとの間の差を表
す)が0に設定される(82)。W_SUMが存在すれ
ば、マイクロプロセッサ14はδを計算し、温度変化の
現在の合算値(SUM)と前の重み付けされた合算値W
_SUMとの差を検出する(84)。図4以降の方法の
説明において、W_SUMの計算を更に詳細に説明する
ことにする。
の合算値とを比較してインク流量を決定しているが、イ
ンク流量を単独の合算値から決定することができること
を理解すべきである。ペンを、インクが満杯になってい
るとき非常に一貫した熱特性を備えているように構成す
ることができれば、インク流量を、ある合算値をペンの
満杯時の典型的な温度の合算値を表す所定の値と比較す
ることにより、決定することができる。現在製造されて
いるほとんどのペンはまちまちの(バラツキのある)熱
特性を備えている。それなので、典型的なペンを使用し
ているシステムでは、二つの実際の合算値を比較してイ
ンク流量を決定するのが望ましい。ペンの熱特性の変化
に伴い、合算値を決定するのは全く実用的でない。
の両方に対する値を用いて、該δと該比率との両者を、
プリントヘッド12への不充分なインク流が生じそうな
値を表す経験的に決定された定数と比較することにより
インク流量を決定する(86)。ここでは、比率が30
より大きいかまたはδが21より大きければ、プリント
ヘッド12のインク流量は不充分であるとし、インク枯
渇のフラグを生成し、オペレータに知らせるか同等な処
置が取られるかして印刷装置を停止させる(88)。し
かし、二つの変数が所定の定数より小さければ、インク
流量は充分であると考えられ、マイクロプロセッサ14
は、代わりに図4に示す方法を行って(すなわち、図4
のSET_PERIODにジャンプする)、次のインク
検出に対する印刷周期を設定する(90)。印刷周期は
印刷された多数のドットを示す。マイクロプロセッサ1
4は各ページが印刷装置から排出されてから、最後のテ
スト以来印刷されたドットの数がこの印刷周期より大き
いか否かチェックする。
る。インクテスト同士の印刷間隔をプリントヘッド12
により印刷されたドットの数を10,000ドットの単
位で表すことにより測定する。このドットの数は、OO
I_PERIOD変数により表されるが、プリントヘッ
ド12の熱履歴によって変わる。マイクロプロセッサ1
4はプリントヘッド12により印刷されたドットの数が
OOI_PERIODの値を超えておりかつ印刷装置が
現在のページを排出しているときインク流量テストを行
う。
の処理の開始を、SET_PERIOD(92)で示
す)のに、この方法では下記のステップを備えている。
W_SUMが0に等しければ(94)、前の合計データ
は存在しない(パワーがちょうどオンになった場合のよ
うに)。プリントヘッド12の熱履歴に前のデータが存
在しないので、テストパターンを比較的速やかに実行し
てインク流の状態を決定すべきである。OOI_PER
IOD変数は、したがってわずか200に設定される
(96)。次に、W_SUMを現在のテストパターンか
ら得られた合算値(SUM)に設定してこれ以後のテス
トのためのプリントヘッド12の熱履歴を確定すること
ができるようにする(98)。
4)、マイクロプロセッサ14はδ変数の値に基づいて
OOI_PERIODを設定する。δは現在のテストの
合算値(SUM)とW_SUMの値との間の差を表す
(100)。δが5より大きければ、プリントヘッド1
2の温度変化の合算値により表されるプリントヘッド1
2の熱輪郭は急速に変化すると思われる(102)。こ
の急速な変化は、インク流が減少しているので次のテス
トを間もなく行うべきであることを示している。δが経
験的に決まる値、23に近づくにつれて、マイクロプロ
セッサ14はテスト間の周期を短くするようにプログラ
ムされる(104)。δが5より小さければ、OOI_
PERIODを1000に設定するが、これはテスト間
の印刷間隔が長くなっていることを反映している(10
6)。δが4または5に等しければ、OOI_PERI
ODを1000に設定し、W_SUMを変化させない
(108)。δが4より小さければ、プリントヘッド1
2は定常状態で動作している、すなわち、プリントヘッ
ド12の熱輪郭は比較的一定である。
SUMを、プリントヘッド12の定常状態の熱輪郭を反
映する重み付け合算値に設定するのが望ましい。この重
み付け合算値を計算するには、現在の合算値を平均する
ことにより、W_SUMの前の値を修正する(11
0)。この重み付け合算値の方法を使用すれば、マイク
ロプロセッサは温度変化の割合が定常状態から増加する
ときを一層正確に決定することができる。
幾つかの曲線のグラフである。水平軸はテストパターン
の印刷中に印刷される列の数を表す。垂直軸はRTCO
UNT、熱検知抵抗器RTの抵抗に正比例する16進数
を示す。熱検知抵抗器RTの値はプリントヘッド12の
温度に直接関連しているから、垂直軸はプリントヘッド
12の温度を表している。グラフは第1の曲線120、
第2の曲線122、第3の曲線124、および第4の曲
線126を示しており、各曲線はプリントヘッド12の
温度の変化を印刷されたドットの数の関数として表して
いる。特に、曲線はプリントヘッド12が一組のドッ
ト、特にテストパターン、を印刷するときのその典型的
な熱特性を表している。第1の曲線120は満杯のペン
を有するプリントヘッド12の熱特性を示し、第2から
第4までの曲線122〜126はペンがインクを使い果
たすにつれて各個別段でのペンの熱特性を示す。
プロセッサ14は合算値と比率変数を計算するようプロ
グラムされる。マイクロプロセッサ14は500列間隔
ごとに温度のサンプルを受取り、データを記憶装置に格
納する。各500列間隔は一組のドットとして印刷され
るドットの部分集合を表す。合算値を計算するのに、マ
イクロプロセッサ14は最初の点と各500列間隔との
間の温度変化を見つけ出す。比率変数を計算するのに、
マイクロプロセッサ14は、たとえば、第1の点128
と第2の点130との間の温度変化を計算し、この差1
32を第3および第4の点135,136における温度
変化134で除算する。二つの計算値を採用して、マイ
クロプロセッサ14はスプリアスノイズの影響および異
常読みを無視しながらインク流量を正確に決定すること
ができる。
差異はプリント装置がインクを使い果たすにつれてのプ
リントヘッド12の熱輪郭の変化を示している。第1の
曲線には傾斜が非常に少なく、ペンにインクが満ちてい
ることを示している。第1の曲線120に対する比率変
数の値は0である。ペンがゆっくりインクを使い果たす
につれて、ペンの温度はテストパターンにおいて印刷さ
れるドットの数と共に一層速く上昇し始める。温度変化
の増加割合を反映して、比率変数の値はペンがインクを
使い果たすにつれて増大する。第2から第4までの曲線
の比率値は、それぞれ増大する。同様に、δの値で表さ
れる、温度読み取り値の合算値の差を観察することによ
り、プリントヘッド12を通過するインク流量を決定す
ることができる。プリントヘッド12の温度が増大する
割合で上昇するに従い、連続する曲線下の面積が増大す
る。たとえば、第1の曲線120の下の面積137(網
目状に陰影を付けてある)はW_SUMの最初の値であ
る。印刷周期におけるドットの数を超過してから、第2
の曲線122の下の面積138を現在の合算値として計
算する。面積137と138との間の面積の差がδであ
り、陰影区域139で表してある。前述したように、δ
が値21を超過すれば、ペンはインクを使い果たしてし
まっていると考えられる(86,88)。ペンがインク
を使い果たすにつれて、第1の曲線120と後続の曲線
124,126との間の面積は大きくなり、結局はしき
い値を超える。この加算法は、個別の点における温度変
化そのものではなく、ペンの熱履歴を調べるので、イン
ク流量検出器の精度を上げる。
づき説明してきたが、当業者には本発明をそのような原
理から逸脱することなく構成および細目の点で修正し得
ることが明らかな筈である。たとえば、他のしきい値を
選定することができ、上記方法におけるステップを種々
の順序で行うことができる。本願出願人は、特許請求の
範囲の精神および範囲に入るこのような修正および相当
案全てについて権利を主張するものであり、特許請求の
範囲をここに記した模範的実施例に限定するつもりはな
い。
方法は、熱インクジェットプリントヘッドを通過するイ
ンク流量を検出する精度の高い装置および方法を提供す
ることができる。また、プリントヘッドの熱変化の履
歴、更に熱変化の比率にもよりインク流量を検出するこ
ともできるので、極めて高い精度でインク流量(あるい
は、インクの残量)を検出することができる。更に、構
成要素が極めて低コストであるので、熱インクジェット
プリントヘッド自体、あるいは印刷装置自体の低コスト
化に寄与できる。また、プリントヘッドの第1および第
2の温度変化を計算し、第1および第2の温度変化の比
較に基いて、プリントヘッドを通過するインク流量を検
出する場合には、印刷に充分であるか否かを判定する非
常に正確なシステムとなる。一組のドットの印刷開始の
際に取った最初の平均の読みを使用して合算値の計算を
正規化することで、合算値の計算に使用される合計デー
タの分解能を増すことができ、これにより一層正確な検
出結果を得ることもできる。
回路図である。
検知抵抗器の抵抗に適用されるべき利得を自動選択する
方法を示すフローチャートである。
フローチャートである。
方法を示すフローチャートである。
ラフである。
検出方法
Claims (3)
- 【請求項1】 熱インクジェットプリントヘッド(1
2)を通過するインク流量を検出する装置(10)にお
いて、 プリントヘッド(12)が印刷を行うに従いプリントヘ
ッド(12)の温度を検知する温度センサー(RT)
と、 該温度センサー(RT)と連絡しており、 一組のドットを印刷する間に多数回検知されたプリント
ヘッド(12)の温度を合計して合算値を求め、 前記合算値を所定の値と比較し、該比較結果に基づいて
プリントヘッド(12)を通過するインク流量を検出す
る検出回路と、からなることを特徴とするインク流量検
出装置。 - 【請求項2】 熱インクジェットプリントヘッド(1
2)を通過するインク流量を検出する装置(10)にお
いて、 プリントヘッド(12)が印刷を行うに従いプリントヘ
ッド(12)の温度を検知し、その温度に対する抵抗比
を生成する熱検知抵抗(RT)と、 該熱検知抵抗(RT)に実施可能に接続されており、 抵抗(RT)により検知された温度の値からプリントヘ
ッド(12)の温度の合算値を計算し、 プリントヘッドを通過するインク流量が印刷のために充
分か否かを、前記合算値の変化から検出するデータプロ
セッサと、からなることを特徴とするインク流量検出装
置。 - 【請求項3】 熱インクジェットプリントヘッド(1
2)を通過するインク流量を検出する方法において、 プリントヘッド(12)が印刷を行うに従いプリントヘ
ッド(12)の温度を検知し、 一組のドットを印刷する間にプリントヘッド(12)の
温度を合計して合算値を求め、 前記合算値を所定の値と比較し、プリントヘッドを通過
するインク流量が印刷に充分であるか否かを判定する、
ことを特徴とするインク流量検出方法。
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