JPH0930006A - インクジェット式印刷記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット式印刷記録装置において、イ
ンク残量検出のためにセンサを必要とせず安価となり、
しかも、インク残量検出が制御回路のＣＰＵの負荷とな
らずに処理速度等に悪影響を及ぼすことをなくした。 【解決手段】 インクの噴射指令数をカウントするドッ
トカウンタ３９を備え、これによるカウント値とインク
カートリッジの総インク量とからインク残量信号を出力
可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを印字ヘッ
ドより被印刷体に噴射して印刷するインクジェット式印
刷記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット式印刷記録装置に
おいては、印字ヘッドにインクを供給するインクカート
リッジ内のインク残量が少なくなると、ユーザにその旨
を警告してインクカートリッジの交換を促すといった処
理を行っている。この処理を行うため、センサを用いて
インク残量を直接に検出し、又は、装置のＣＰＵ等の制
御回路が印字データからインク噴射量を算出すること
で、インク残量を検出するものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のインク残量検出法において、前者ではセン
サが必要であって高価となり、また、後者では制御回路
のＣＰＵ等において印字のキャラクタコード数もしくは
イメージデータからドット数すなわちインク噴射量を算
出するために、ＣＰＵ等での計算のための負荷が大きく
なり、他の機能の処理速度等に悪影響を与えるといった
不都合があった。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、インクの噴射指令数をカウント
する計数手段を用いたことにより、インク残量検出のた
めにセンサを必要とせず安価となり、しかも、インク残
量検出が制御回路のＣＰＵの負荷とならずに処理速度等
に悪影響を及ぼすことのないインクジェット式印刷記録
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明のインクジェット式印刷記録装置は、
インクを被印刷体に噴射する印字ヘッドと、この印字ヘ
ッドにインクを供給するインクカートリッジと、印刷す
べきドットデータに基づいてインクの噴射指令を出力す
る制御手段と、インクの噴射指令に基づいて印字ヘッド
を駆動する駆動手段とを備えたインクジェット式印刷記
録装置において、制御手段から出力されるインクの噴射
指令数をカウントする計数手段を備え、計数手段による
計数値とインクカートリッジの総インク量とからインク
残量信号を出力可能としたものである。上記構成におい
ては、インクの噴射指令を出力する制御手段からのイン
ク噴射指令数すなわちドット数を計数手段によりカウン
トするだけで、インクの消費量が分かり、一方、インク
カートリッジの総インク量による印字可能なドット数が
予め分かっているので、これらより直ちにインク残量を
求めることができる。

【０００６】また、請求項２の発明のインクジェット式
印刷記録装置は、上記請求項１に記載の構成において、
計数手段には、インクの噴射指令数の他に、印字ヘッド
のメンテナンス時に消費されるインク量を加算するよう
にしたものである。上記構成においては、インクの噴射
指令数に、印字ヘッドのメンテナンス時に消費されるイ
ンク量を加算してカウントするので、より正確なインク
消費量が分かることになる。

【０００７】また、請求項３の発明のインクジェット式
印刷記録装置は、上記請求項１又は請求項２に記載の構
成において、装置の主電源が断たれた際に、計数手段の
カウント値を保持するためのバックアップ電源を備えた
ものである。上記構成においては、装置の主電源が断た
れても、バックアップ電源によりカウント値は保持され
るので、カウントしたインク消費量が不正確になること
はない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェット式
印刷記録装置をプリンタに具体化した実施例について図
面を参照して説明する。

【０００９】図１はインクジェット式プリンタの斜視図
である。図１において、インクジェットプリンタ１の本
体フレーム２の前部には、手差し給紙部３が設けられて
おり、この手差し給紙部３の後方で本体フレーム２の上
部には、後述するインクジェット式の印字ヘッド１０を
搭載するキャリッジ９やパージ装置１８等を内蔵するサ
ブフレーム４が載置されている。サブフレーム４の上部
後方には、印刷用紙が複数枚収納される給紙カセット５
が着脱可能に取り付けられ、また、印字後の用紙が排出
される排紙トレイ（不図示）が給紙カセット５と対向し
てその手前側に取り付けられる。

【００１０】図２はサブフレーム４とサブフレーム４に
内蔵される印字ヘッド１０、パージ装置１８、紙送り機
構１９等を示す斜視図である。図２において、サブフレ
ーム４の内部後方には、円筒形状のプラテンローラ６が
配置されている。このプラテンローラ６は、給紙カセッ
ト５又は手差し給紙部３から供給された印刷用紙を印字
ヘッド１０に対面させながら搬送するものであり、紙送
り機構１９の一部をなす。プラテンローラ６の上側に
は、印刷用紙をプラテンローラ６に密着させる圧ローラ
８が設けられている。プラテンローラ６は不図示の紙送
りモータによりプラテンギヤ７を介して駆動される。プ
ラテンギヤ７は、給紙カセット５から印刷用紙を１枚、
プラテンローラ６に給紙するための給紙ギヤ列にも駆動
を伝達する。

【００１１】さらに、プラテンローラ６の前方には、キ
ャリッジ９が設けられている。キャリッジ９は、印字ヘ
ッド１０を搭載しており、プラテンローラ６と平行に設
けられたキャリッジ軸１１に沿って移動可能とされてい
る。キャリッジ９は、キャリッジモータ１２によりベル
ト１３を介して駆動される。プラテンローラ６の側方に
は、パージ装置１８が設けられている。インクジェット
式の印字ヘッド１０は、その使用中に内部に気泡が発生
したり、吐出面上にインクの液滴が付着することによ
り、吐出不良を起こすことがあるので、これを解消し良
好な吐出状態に回復させるためにパージ装置１８があ
る。パージ装置１８は、その先端にキャップ１５が設け
られていて、このキャップ１５に印字ヘッド１０が覆わ
れている時に、ポンプにより負圧を発生させ、印字ヘッ
ド１０の内部の不良インクを吸引して印字ヘッド１０を
回復させるものである。なお、印字ヘッド１０はヘッド
ユニット２０と一体に設けられており、このヘッドユニ
ット２０と共に、印字ヘッド１０にインクを供給するイ
ンクカートリッジ２２がキャリッジ９に着脱自在に搭載
される。

【００１２】図３はインクジェット式プリンタの制御系
のブロック図である。プリンタ１は、ホストコンピュー
タからの印字データをインターフェース３２を介して受
信し、印字データの展開やプリンタの制御を行う第１の
制御回路３３と、印字のための噴射データの処理その他
の処理を行う第２の制御回路３４とを備えている。第１
の制御回路３３は、受信した印字データ等を記憶するメ
モリ３５と、ＣＰＵ３６と、周辺機器とのＰＰＩ（パラ
レル・ペリフェラル・インターフェース）３７とを含
む。第２の制御回路３４は、噴射のタイミング生成やＣ
ＰＵ３６で処理できない処理を行うもので、第１の制御
回路３３から伝送されたデータに基づいてパラレルの噴
射データをシリアルデータに変換するパラレルシリアル
変換３８と、噴射データよりドット数をカウントするド
ットカウンタ３９とを含む。この第２の制御回路３４
は、噴射のための指令信号であるシリアルデータと、同
期を取るためのクロックと、印字タイミング信号を後述
する駆動回路４０へ出力する。

【００１３】プリンタ１は、更に、第２の制御回路３４
から出力される信号を受けて印字ヘッド１０を駆動する
駆動回路４０と、この駆動回路４０により駆動され、ノ
ズルよりインクを噴射して用紙等の被印刷体に印刷を行
う印字ヘッド１０を備えている。駆動回路４０は、シリ
アルデータをパラレルデータに変換するシリアルパラレ
ル変換４２と、ドライバ４３を含む。印字ヘッド１０
は、圧電素子又は熱電素子（サーマルヘッド）をインク
噴射の駆動源とし、インク噴射指令を受けて、不図示の
インクカートリッジから供給されたインクをノズルから
インクジェット式により噴射するものである。

【００１４】また、第２の制御回路３４のドットカウン
タ３９は、上記シリアルデータとクロックを受けて噴射
指令数をカウントし、また、ＣＰＵ３６からの指令を受
けて所定のカウント動作を行い、インクの消費量を計数
する。このドットカウンタ３９による計数値とインクカ
ートリッジに初期に充填されたインク量とからＣＰＵ３
６は、インク残量を求めることができるようになってい
る。また、ドットカウンタ３９には、バックアップ用電
源（電池）４４が接続されている。

【００１５】また、第１の制御回路３３には、ＰＰＩ３
７を介して、ラインフィードモータドライバ４５と、キ
ャリッジモータドライバ４６と、印字ヘッド１０の原点
位置を検出する原点センサ４７と、用紙の有無を検出す
るペーパセンサ４８が接続されている。ラインフィード
モータドライバ４５はラインフィードモータ４９を駆動
し、用紙を印刷位置に給送し印刷後の用紙を排出する。
キャリッジモータドライバ４６はキャリッジモータ１２
を駆動し、キャリッジに搭載されている印字ヘッド１０
を印刷すべき用紙に沿って往復移動させる。

【００１６】このように構成されたプリンタ１の動作を
以下に説明する。第１の制御回路３３はホストコンピュ
ータから印字データをインターフェース３２を介して受
信すると、印字データに基づいてドットデータに展開
し、また、ラインフィードモータドライバ４５を介して
ラインフィードモータ４９を駆動して用紙給送を制御
し、キャリッジモータドライバ４６を介してキャリッジ
モータ１２を駆動して印字ヘッド１０の往復移動を制御
する等、プリンタとしての制御を行う。第２の制御回路
３４は、第１の制御回路３３から受け取ったドットデー
タに基づく噴射データをパラレルシリアル変換３８によ
りシリアルデータとし、そのデータと印字タイミング信
号とを駆動回路４０に出力し、駆動回路４０はシリアル
データをシリアルパラレル変換４２によりパラレルデー
タとし、ドライバ４３を介して印字へッド１０を駆動
し、インクを噴射させ、印刷を行う。

【００１７】図４、図５はドットカウンタ３９の具体回
路構成及び各部の動作波形を示す。ドットカウンタ３９
は、上記の印刷動作と並行して、噴射指令数をカウント
してインクの消費量を計数する。ドットカウンタ３９の
具体構成を説明すると、図４において、ドットカウンタ
３９はアップカウンタ５１と、加算器５２と、定数部５
３とを備え、アップカウンタ５１には上記シリアルデー
タとクロックとがＡＮＤゲート５４を介して入力され
る。これにより、アップカウンタ５１には、図５に示す
ように、シリアルデータとクロックとの論理積信号が入
力され、アップカウントされ、噴射ドット数に相当する
カウントデータが出力される。

【００１８】アップカウンタ５１には、ＣＰＵ３６から
印字ヘッドをクリーニングする等のメンテナンス動作を
した時に出力されるメンテ信号と、インクカートリッジ
を交換したような時に出力されるクリア信号が入力され
る。上述したように、印字ヘッド１０は非使用時にキャ
ッピングされ、パージ装置１８の動作により内部の不良
インクを強制吸引（パージ）して印字ヘッド１０を回復
させるクリーニングを適宜に受ける。この時にインクが
吸引され消費されるが、これは噴出データとは関係なく
行われるため、正確にインク消費量を計数するには、そ
の分を上記カウントデータに加算する必要がある。そこ
で、定数部５３には、メンテナンスで消費されるインク
量に相当するドット数を保有させておき、アップカウン
タ５１にメンテ信号が入力された時には、定数部５３よ
り該ドット数を加算器５２に入力し、カウントデータに
加算する。クリア信号がアップカウンタ５１に入力され
た時には、カウントデータを零に（初期化）する。

【００１９】上記のようにしてドットカウンタ３９は噴
射ドット数に相当するカウントデータを出力するので、
ＣＰＵ３６は、この出力と、予め分かっている所定の新
品のインクカートリッジに充填されたインク総量から定
まる噴射可能なドット数とに基づいて、インク残量を求
めることができる。そして、ＣＰＵ３６は、インク残量
が少なくなったと判断した時に、プリンタ１に設けた警
告ランプを点灯し、又は、ホストコンピュータにその情
報を戻して表示その他の方法でユーザに警告し、インク
カートリッジの交換を促す。

【００２０】図６は、ドットカウンタ３９の他の具体回
路構成例を示す。この例は、上記アップカウンタ５１に
代えて、ダウンカウンタ６１を用いたものであり、さら
に、選択器６２と、減算器６３と、定数部５３とを備え
ている。ダウンカウンタ６１には、シリアルデータとク
ロックとがＡＮＤゲート５４を介して入力される。選択
器６２は、切換信号に応じて、ダウンカウンタ６１への
入力を、減算器６３の出力か、初期値であるロードデー
タかを選択するものである。減算器６３には、ダウンカ
ウンタ６１のカウントデータ及び定数部５３が入力され
る。

【００２１】この構成において、ダウンカウンタ６１に
初期値をセットするには、選択器６２をＣＰＵ３６から
の切換指令によりロードデータ側とし、ロードデータ
（初期値）を入力する。初期値は、所定のインクカート
リッジに充填されたインク総量から定まる噴射可能なド
ット数である。また、メンテナンス動作時には、ダウン
カウンタ６１にメンテ信号が入力され、そのとき、選択
器６２を減算器６３側に切換え、定数部５３より上記ド
ット数を減算器６３に入力し、減算器６３の値をダウン
カウンタ６１に出力する。こうしてダウンカウンタ６１
では、初期値から逐次、噴出ドット数が減算されてゆく
ので、そのカウントデータはインク残量相当のものとな
る。この出力により、直ちにインク残量が求まるので、
インク残量が少なくなった時に、上記と同様にして、警
告を発することができる。

【００２２】上記各実施例によれば、ドットカウンタ３
９はインクのドット噴射指令数をカウントし、これとイ
ンクカートリッジに充填されたインク総量とからインク
残量を求めるようにしているので、従来のように、イン
ク残量を検出するセンサを必要としないので安価とな
り、また、ＣＰＵ３６において印字データからドット噴
射数を算出しなくてよいので、ＣＰＵ３６に負担がかか
らず処理速度が低下するようなことがない。また、印字
ヘッド１０のメンテナンス時に消費されるインク量も正
しくカウントされるので、正確なインク残量を求めるこ
とができる。さらには、ドットカウンタ３９にバックア
ップ用電源４４を備えているので、プリンタの主電源が
断たれても、カウント値を消失することがなく、常に、
正しいカウント値を保持し得る。

【００２３】なお、本発明は上記実施例構成に限られず
種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、イ
ンク残量が少なくなった時に、警告等を出力するものを
示したが、インク消費の程度をアナログ的に表示するよ
うなこともできる。また、プリンタ１側に印刷データを
ドット展開する機能を持たず、ホストコンピュータ側で
印刷データをドット展開し、そのデータをプリンタ１側
に送るようなものであっても構わない。

【００２４】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係るイン
クジェット式印刷記録装置によれば、インクの噴射指令
数すなわちドット数をカウントしてインクの消費量を検
出し、このインク消費量とインクカートリッジの総イン
ク量による印字可能なドット数とからインク残量が求ま
るので、インク残量検出のためにセンサを必要とせず安
価となり、しかも、インク残量検出が制御回路のＣＰＵ
の負荷とならず、従って、ＣＰＵによる処理速度等に悪
影響を及ぼすこともない。また、請求項２の発明に係る
インクジェット式印刷記録装置によれば、上記の効果に
加えて、インクの噴射指令数に、印字ヘッドのメンテナ
ンス時に消費されるインク量をも加算してカウントする
ようにしているので、一層正確なインク消費量を検出で
き、正確なインク残量が分かる。また、請求項３の発明
に係るインクジェット式印刷記録装置によれば、上記の
効果に加えて、装置の主電源が断たれてもバックアップ
電源によりカウント値は保持されるので、正確なインク
消費量、ひいてはインク残量が分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるインクジェット式プリ
ンタの概略の外観図である。

【図２】上記インクジェット式プリンタの要部斜視図で
ある。

【図３】上記インクジェット式プリンタの制御系のブロ
ック図である。

【図４】制御系におけるドットカウンタの具体回路構成
図である。

【図５】ドットカウンタの各部の動作波形図である。

【図６】ドットカウンタの他の例による具体回路構成図
である。

【符号の説明】

１ プリンタ １０ 印字ヘッド ２２ インクカートリジ ３６ ＣＰＵ（制御手段） ３９ ドットカウンタ ４０ 駆動回路（駆動手段） ５１ アップカウンタ ５２ 加算器 ５３ 定数部 ６１ ダウンカウンタ ６３ 減算器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを被印刷体に噴射する印字ヘッド
   と、この印字ヘッドにインクを供給するインクカートリ
   ッジと、印刷すべきドットデータに基づいてインクの噴
   射指令を出力する制御手段と、前記インクの噴射指令に
   基づいて前記印字ヘッドを駆動する駆動手段とを備えた
   インクジェット式印刷記録装置において、 前記制御手段から出力されるインクの噴射指令数をカウ
   ントする計数手段を備え、 前記計数手段による計数値と前記インクカートリッジの
   総インク量とからインク残量信号を出力可能としたこと
   を特徴とするインクジェット式印刷記録装置。
2. 【請求項２】 前記計数手段には、インクの噴射指令数
   の他に、印字ヘッドのメンテナンス時に消費されるイン
   ク量を加算する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式印刷記録装置。
3. 【請求項３】 該装置の主電源が断たれた際に、前記計
   数手段のカウント値を保持するためのバックアップ電源
   を更に備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に
   記載のインクジェット式印刷記録装置。