JP2000218817A - 印刷装置、インク残量監視方法、および記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク収容器内のインクを吐出して画像を印
刷する印刷装置において、収容器内のインク使用量の算
出精度を向上させる。 【解決手段】 インク滴１滴当たりの重量たるインク滴
重量を、基準条件で予め計測しておく。画像の印刷時に
際しては、インク滴重量に影響を与える種々の条件であ
るインク供給条件を検出し、吐出したインク滴数を計数
する。インク滴重量にインク滴数を乗算してインク使用
量を算出する際に、検出したインク供給条件と基準条件
との違いを補正しながらインク使用量を算出する。この
ようにインク吐出条件を考慮しながらインク使用量を算
出しているので、インク使用量の算出精度を向上させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、記録媒体上にイ
ンク滴を吐出して画像を印刷する技術に関し、詳しくは
該インクを収容するインク収容器内のインク残量を正確
に監視する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録媒体上にインク滴を吐出して画像を
印刷する印刷装置は、コンピュータ等が出力する各種画
像の出力装置として広く使用されている。これら印刷装
置は、インク収容器に収容されたインクを用いてインク
滴を吐出しているため、インク収容器内のインクを使い
切ってしまうと画像を印刷することができなくなる。

【０００３】そこで、インク収容器内のインク残量を監
視する技術が開発されている。そのような技術の１つと
して、インク収容器にセンサを設けてインク残量を監視
する技術が存在する。この技術を用いた場合、センサを
設置しなければならないが、インク残量を直接監視する
ことができる。また、インク滴の吐出数に、予め計測し
ておいたインク滴１滴あたりの重量を乗算してインクの
使用量を算出し、算出したインク使用量からインク収容
器内のインク残量を推定するという技術も知られてい
る。印刷装置はコンピュータの制御の下でインク滴を吐
出しているから、インク滴の総吐出数を制御用コンピュ
ータで計数することは容易であり、かかる技術を用いれ
ば、センサ等を設けることなくインク残量を監視するこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
方法を用いてインク残量を監視する場合、実際のインク
残量と計算上のインク残量とに誤差が生じることがある
という問題があった。もとより、ノズルから吐出される
インク滴の大きさは、吐出されるインクの粘度が違えば
変わってくることが知られていた。吐出されるインクの
温度の違いによって粘度が変化することを考慮し、イン
ク残量の算出精度を向上させる試みも存在したが、依然
として十分な精度を得ることはできなかった。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、インク使用量を
正確に見積もることによって、インク収容器内のインク
残量を精度良く監視する技術を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第
１の印刷装置は、次の構成を採用した。すなわち、イン
ク滴を吐出するインク吐出ヘッドと該インクを所定量収
容可能なインク収容器とを備え、該ヘッドがインク滴を
吐出してインクドットを形成することにより、印刷媒体
上に画像を印刷する印刷装置であって、前記インク吐出
ヘッドへのインクの供給に影響を与える条件たるインク
供給条件を検出する供給条件検出手段と、前記インク供
給条件の中の所定条件において前記インク吐出ヘッドか
ら吐出されるインク滴当たりの重量を、単位インク量と
して予め記憶しておくインク量記憶手段と、所定期間内
に吐出されるインク滴数に対応する値たるインク吐出数
を計数するインク吐出数計数手段と、該計数されたイン
ク吐出数と前記記憶されたインク量と前記検出されたイ
ンク供給条件とに基づいて、前記所定期間内に吐出され
るインク吐出量を算出する吐出量算出手段と、前記イン
ク吐出量を累積し、該累積値と前記所定のインク収容量
とを用いて、前記インク収容器のインク残量を監視する
インク残量監視手段とを備えることを要旨とする。

【０００７】また、上記第１の印刷装置に対応する本発
明のインク残量監視方法は、インク滴を吐出するインク
吐出ヘッドと該インクを所定量収容可能なインク収容器
とを備え、該ヘッドがインク滴を吐出してインクドット
を形成することにより印刷媒体上に画像を印刷する印刷
装置で用いられ、該インク収容器のインク残量を監視す
るインク残量監視方法であって、前記インク吐出ヘッド
へのインクの供給に影響を与える条件たるインク供給条
件を検出し、所定期間内に吐出されるインク滴数に対応
する値たるインク吐出数を計数し、該計数されたインク
吐出数と、前記インク供給条件の中の所定条件において
吐出されるインク滴当たりの重量と、前記検出されたイ
ンク供給条件とを用いて、前記所定期間内に吐出される
インク吐出量を算出し、該算出されたインク吐出量を累
積し、前記インク吐出量の該累積値と前記所定のインク
収容量とを用いて、前記インク収容器のインク残量を監
視することを要旨とする。

【０００８】本願の発明者は吐出されるインク滴の重量
あるいは体積が、インク滴を吐出する際の種々の条件の
うち、特にインクの供給に関わる条件によって左右され
ていることを見い出して、本願発明を完成させた。そこ
で、本願の印刷装置およびインク残量監視方法の作用・
効果について説明する前に、本願発明者が見い出した現
象すなわちインク滴を吐出する際の種々の条件のうち、
インクの供給に関わる条件によって、インク滴重量ある
いはインク滴体積が変化する現象について説明する。

【０００９】図２７（ａ）は、記録媒体上にインクドッ
トを形成して画像を印刷する印刷装置において、インク
滴を吐出する代表的な機構を概念的に示す説明図であ
る。図示するように、インク滴吐出機構の基本的な構成
は、インク収容器から供給されたインクを一時的に貯め
ておくインク室Ａと、インク滴を吐出するノズルＢと、
インク室ＡとノズルＢとをつなぐインク通路Ｃと、イン
ク収容器内のインクをインク室Ａに供給するインク供給
通路Ｄと、インク室内の圧力を高めるためのアクチュエ
ータＥとから構成されている。アクチュエータＥはイン
ク室Ａの圧力を高める手段であれば他の手段を使用する
こともでき、例えばヒータでインクを加熱してインク中
に泡（バブル）を生成させてインク室内圧力を高める手
段が用いられる場合もある。また、図２７（ａ）では、
インク通路Ｃおよびインク供給通路Ｄの通路抵抗をそれ
ぞれオリフィスＣｏ，Ｄｏで模式的に表現している。

【００１０】図２７（ａ）に示すようなインク吐出機構
において、アクチュエータＥを駆動してインク室Ａの圧
力を高め、オリフィスＣｏの前後に差圧を発生させる
と、オリフィスＣｏをインクが通過してノズルＢからイ
ンク滴が吐出される。インク滴を吐出した後は、吐出し
たインク量相当のインクを供給してインク室Ａをインク
で満たし、次のインク吐出に備えなければならない。し
かし供給されるインクの温度が低いとインクの粘度が大
きくなり、インク供給通路Ｄをインクが流れ難くなっ
て、インク室Ａへのインクの供給が間に合わなくなる場
合がある。インク室Ａにインクが満たされていない状態
でインクを吐出すれば、ノズルＢからは小さなインク滴
が吐出される。

【００１１】インク室に供給されるインクの粘度に影響
を与える要因は、供給されるインクの温度だけに限られ
ない。例えば、インクの種類が違えばインクの組成も違
うので、通常、インクの粘度は異なってくる。また、長
い間使用する間にインク中の揮発成分が徐々に揮発し
て、インクの粘度が増加する場合も生じ得る。

【００１２】また、インク収容器内のインク残量の変化
によっても、インク滴の大きさは変動する場合がある。
この理由について、以下に簡単に説明する。

【００１３】ノズルＢは、図２７（ｂ）に示すように、
インクを吐出しない状態ではノズルＢに形成されるイン
クの界面（Ｍｅ）が若干内側に引き込まれた状態になる
ように設計される。これは、不必要な時にノズルからイ
ンクが漏れ出すこと等を避けるためである。ノズル部の
インク界面Ｍｅを引き込んだ状態にしておくためには、
種々の方法が用いられるが、インク収容器内にウレタン
フォームを入れておく方法もしばしば使用される。ウレ
タンフォームには無数の小孔が空いており、インクはこ
れら小孔の中に染み込んで、小孔とインクと空気との間
に働く表面張力の作用によってウレタンフォームに保持
される。このとき、小孔の大きさや密度等のパラメータ
を調整することにより、インクに働く表面張力がノズル
の界面Ｍｅに発生する表面張力より若干大きくなるよう
に設計しておけば、インク滴を吐出しない状態では、イ
ンク界面Ｍｅが若干内側に引き込まれた状態に保つこと
ができる。

【００１４】このように設計されたインク収容器におい
て、インク残量が少なくなってくるとインクが空気と接
している面積が増え、このためウレタンフォームとイン
クとの表面張力の作用が強くなって、ノズルＢでのイン
ク界面Ｍｅは内側に大きく引き込まれるようになる。イ
ンク界面Ｍｅが大きく引き込まれた状態でインク滴を吐
出しても、小さめのインク滴しか吐出することはできな
い。このため、インク収容器内のインク残量の変化によ
って、インク滴の大きさが変動する場合がある。

【００１５】更に、インク滴の大きさは、記録媒体上に
形成されるインクドットの配列たるドットパターンの違
いによっても変動しうる。この現象にも種々の原因が存
在する。例えば、記録媒体上のインクドットの密度を増
加させようとする場合、ドットの形成時間が同じなら、
単位時間当たりのインク滴吐出回数（吐出頻度）を増加
させなければならない。ところがインク滴の吐出頻度が
あまりに高くなると、インク供給通路Ｄからインク室Ａ
へのインクの供給が間に合わなくなり（図２７（ａ）参
照）、その結果、ノズルから吐出されるインク滴の大き
さは小さくなってしまう。

【００１６】インク室が多数並んで形成されているよう
な印刷装置においては、あるインク室でインク滴を吐出
すると、隣のインク室に供給するインクが不足気味とな
り、その結果、隣のインク室で吐出するインク滴の大き
さが変動する現象、いわゆるクロストークと呼ばれる現
象も発生する。

【００１７】以上説明したように、吐出されるインク滴
の重量は、インク滴を吐出する際のインク供給条件の影
響を様々な形で受けている。本願発明の印刷装置および
インク残量監視方法は、上述のような、インク吐出重量
とインク供給条件との関係に着目して完成されたもので
あり、以下に述べるように、インク供給条件を検出する
ことによってインク吐出重量を精度良く見積もることが
可能である。

【００１８】本発明の印刷装置およびインク残量監視方
法においては、所定の条件におけるインク滴当たりの重
量を、単位インク量として予め計測しておく。そして、
画像の印刷に際しては、先ず、インクの供給に関わるイ
ンク供給条件を検出し、次いで、所定期間内に吐出され
るインク滴数に対応する値（インク吐出数）を計数す
る。検出されたインク供給条件の影響を考慮しつつ、イ
ンク吐出数の計数値とインク量とを乗算することによっ
て、所定期間内に吐出されたインク吐出量を算出する。
ここでインク吐出数として、吐出されたインク滴数その
ものを計数しても良いが、他に計数が容易でインク滴数
に換算可能な変数であれば、どのようなものを計数して
も構わない。こうして求めたインク吐出量を累積し、該
累積値とインク収容器の所定のインク収容量とに基づい
て、インク収容器内のインク残量を監視する。このよう
に本発明では、所定期間内のインク吐出量を算出する際
に、インク供給条件を考慮して算出しているので、イン
ク吐出量を正確に算出することができ、インク収容器内
のインク残量を精度良く監視することが可能となる。

【００１９】かかる印刷装置では、インク滴当たりの重
量に代えてインク滴当たりの体積を、単位インク量とし
て記憶しておくことも好ましい。画像の印刷に際して
は、インク供給条件を検出し、次いで所定期間内のイン
ク吐出数を計数する。そして、検出されたインク供給条
件を考慮しながら、記憶されたインク滴当たりの体積と
インク吐出数とに基づいて、所定期間内に吐出されたイ
ンク吐出量を算出し、この値を累積することによって、
インク収容器内のインク残量を監視する。こうすれば、
インク吐出量の算出に当たって、インク供給条件を考慮
して算出するために、正確にインク吐出量を算出するこ
とができ、インク残量の監視精度を向上させることが可
能となる。

【００２０】所定期間内のインク吐出量を算出する際に
は、次のようにしてインク供給条件の影響を考慮するこ
とも好適である。予め適切な補正係数をインク供給条件
に対応付けて記憶しておき、吐出されるインク量と所定
期間内のインク吐出数とを乗算する際に、検出されたイ
ンク供給条件に対応付けられている補正係数もあわせて
乗算する。こうすれば、インク供給条件の変化により吐
出されるインク量が変動することを補正して、所定期間
内のインク吐出量を精度良く算出することが可能とな
る。

【００２１】所定条件で吐出されるインク量に代えて、
各インク供給条件で吐出されるインク滴当たりの重量
を、インク供給条件に対応付けて記憶しておくことも好
適である。所定期間内のインク吐出量を算出するにあた
っては、検出されたインク供給条件に対応するインク量
と、計数されたインク吐出数とを乗算してインク吐出量
を算出する。このようにしても、インク供給条件の違い
によってインク滴の大きさが変動することを考慮して、
インク吐出量を精度良く算出することが可能である。

【００２２】本発明の印刷装置においては、インク供給
条件として、インク室に供給されるインク温度を検出す
ることも好適である。インク温度を検出すれば、インク
の粘度増加によりインクが供給されにくくなることを考
慮して、インク吐出量を算出することが可能であり、イ
ンク収容器内のインク残量を精度良く監視することが可
能となる。

【００２３】インク供給条件として、インク滴の吐出に
伴って経時的に変化する条件、例えばインク収容器内の
インク残量やインク吐出回数の累積回数といった条件を
検出することも好適である。このような条件を検出すれ
ば、例えば、インク収容器内のインク残量の影響や、長
い間の使用に伴うインクの増粘等の影響により、インク
滴の大きさが変動することを考慮してインク吐出量を算
出することが可能であり、インク収容器内のインク残量
の監視精度を向上させることができる。

【００２４】また、インク供給条件として、インクの組
成に依存する条件を検出することも好ましい。インクの
組成に依存する条件とは、インクの溶剤や染料の種類、
配合といった条件はもちろんのこと、例えば、インクの
製品番号等のインクの種類を表す単純な条件であっても
良い。インクの種類が分かればインク組成は自ずから定
まる。このようにして、インクの組成に依存する条件を
検出し、組成の違いによってインク粘度等のインク供給
条件が変化することを考慮してインク吐出量を算出すれ
ば、インク収容器内のインク残量を精度よく監視するこ
とが可能となる。

【００２５】本発明においては、インク供給条件とし
て、インク吐出ヘッドに供給すべきインク量を検出する
ことも好適である。前述したように、吐出されるインク
滴の大きさはインク吐出ヘッドに供給するインク供給量
の影響を受けるので、該ヘッドに供給すべきインク量を
検出し、検出結果を考慮してインク吐出量を算出すれ
ば、インク収容器内のインク残量を精度良く監視するこ
とが可能である。

【００２６】インク吐出ヘッドが印刷媒体との相対位置
を変更しながらインク滴を吐出して画像を印刷する印刷
装置においては、インク供給条件として、設定されてい
る印刷解像度を検出することも好適である。ここで印刷
解像度とは、ヘッドがインク滴を連続して吐出しながら
印刷媒体との相対位置を変更した場合に、印刷媒体上に
形成されるインクドットの間隔を示す指標をいう。印刷
解像度を表す代表的に指標としては、インチ当たりに形
成可能なインクドットの数を示すｄｐｉが広く用いられ
る。例えば印刷解像度７２０ｄｐｉとは、１インチ当た
りにインクドット７２０個分の解像度を有することを意
味する。これら印刷装置では、求める印刷品質や印刷速
度等に応じて印刷解像度を切り替えて使用する場合があ
り、印刷解像度が高くなれば、単位時間当たりに吐出す
るインク滴数が多くなり、インクの供給が不足気味とな
って小さなインク滴が吐出され易い傾向にある。印刷解
像度とインク滴の大きさとの関係にはこのような傾向が
あるので、インク供給条件として印刷解像度を検出すれ
ば、簡便な方法でインク吐出量の算出精度を向上させる
ことができ、インク残量を精度良く監視することが可能
となる。

【００２７】かかる印刷装置においては、インク供給条
件として記録モードを検出することも好適である。ここ
で記録モードとは、１つのラスタを完成するために必要
な、ヘッドと印刷媒体との相対移動の回数をいう。ラス
タとは、ヘッドがインク滴を吐出しながら印刷媒体との
相対移動を行うことで形成されるインクドットの列をい
う。印刷装置では、高い印刷品質を必要とする場合に１
つのラスタを１回の相対移動で形成せずに、何回かに分
けて印刷することがある。１つのラスタを何回かに分け
て印刷すれば、１回当たりに吐出するインク滴の数は少
なくなるが、逆に１回で印刷しようとすれば短時間当た
りに吐出されるインク滴数が多くなるので、小さなイン
ク滴が吐出され易い傾向にある。従って、ドットパター
ンとして記録モードを検出すれば、簡便な方法でインク
吐出量の算出精度を向上させることができる。

【００２８】また本発明においては、インク供給条件と
して、記録媒体上に形成されるインクドットの配列たる
ドットパターンを検出することも好ましい。こうすれ
ば、ドットパターンの違いにより吐出されるインク滴の
大きさが異なることを考慮してインク吐出量を算出する
ことができるので、インク収容器内のインク残量を精度
良く監視することが可能となる。

【００２９】また、相対駆動周波数をドットパターンと
して検出することも好適である。ここで相対駆動周波数
とは、各ノズルがインク滴を吐出する時間的な頻度を表
す指標であり、具体的には次のように定義される。ある
ノズルが記録媒体上を移動しながらインク滴を吐出して
ドットを形成していく様子を想定し、記録媒体上に形成
されたあるドットに着目する。その着目ドットの直前に
もドットが形成されている状態、すなわち、ドットが連
続して形成されている場合に、その着目ドットの相対駆
動周波数は１００％であると定義される。また、着目ド
ットの直前にはドットが形成されていないが、１ドット
の間をおいた隣のドットにはドットが形成されている場
合は、その着目ドットの相対駆動周波数は５０％である
と定義される。同様に、２ドットの間隔をおいてドット
が形成されている場合は相対駆動周波数３３％、３ドッ
トの間隔をおいてドットが形成されている場合は２５％
と定義される。ノズルから吐出されるインク滴の大きさ
は、該インク滴が形成するドットの相対駆動周波数の変
化によっても変動するので、相対駆動周波数を検出すれ
ば、かかる変動要因を考慮してインク吐出量を算出する
ことが可能となり、インク収容器内のインク残量を精度
良く監視することができる。

【００３０】一度に複数のインクドットを形成可能なイ
ンク吐出ヘッドを備えた印刷装置においては、駆動デュ
ーティをドットパターンとして検出することも好適であ
る。ここで駆動デューティとは、インク吐出ヘッドが一
度に形成可能なインクドットの数と、一度に形成される
インクドットの数と割合を表す指標であり、具体的には
次のように定義される。例えば、記録媒体上に４８個の
ドットを一度に形成可能な場合を想定すると、一度に１
２個のドットを形成すれば駆動デューティは２５％、一
度に２４個とのドットを形成すれば駆動デューティは５
０％であると定義される。ノズルから吐出されるインク
滴の大きさは駆動デューティの変化によって変動するた
め、駆動デューティを検出してかかる変動要因を考慮し
ながらインク吐出量を算出すれば、インク収容器内のイ
ンク残量を精度良く算出することが可能となる。

【００３１】かかる印刷装置においては、ドットパター
ンとして次のような条件を検出することも好ましい。す
なわち、一度に形成されるインクドットの数が所定量よ
り多い条件（以下、第１の記録条件）であるか、所定量
より少ない条件（以下、第２の記録条件）であるかの、
いずれであるかを検出することも好ましい。かかる記録
条件の違いによっても、インク滴の大きさは変動するた
め、かかる変動要因を考慮しながらインク吐出量を算出
するれば、簡便な方法によって、インク収容器内のイン
ク残量を精度良く算出することが可能となる。

【００３２】更には、一度に形成可能な複数のインクド
ットが、所定の関係に基づいて複数のグループにグルー
プ分けされる場合においては、各グループ毎に駆動デュ
ーティを検出することも好ましい。

【００３３】ここで所定の関係に基づいて分けられたグ
ループとは、どのようなグループであるかについて説明
しておく。例えば、複数のインク室を備えた印刷装置に
おいては、製造上の都合から、隣接するインク室のいく
つかは同じインク供給通路からインクの供給を受けるよ
うに構成される場合がある。また、インク室の一側壁を
形成する振動板をアクチュエータで振動させてインク滴
を吐出させるインク滴吐出方式においては、同じく製造
上の都合から、隣接するインク室の振動板の端部をつな
げて１枚の板で形成している場合がある。これらの場合
に、インク供給通路が共通するインク室のグループや、
振動板がつながっているインク室のグループ等が、ここ
でいう所定の関係の基づいて分けられたグループに相当
する。

【００３４】所定期間内に吐出されるインク吐出数を各
グループ毎に計数し、各グループの駆動デューティを考
慮しながら、インク吐出数と単位インク滴数当たりのイ
ンク量とに基づいてインク吐出量を算出する。こうして
各グループ毎に算出すれば、インク吐出量の算出精度を
向上させることができ、インク収容器内のインク残量を
精度良く監視することが可能となる。

【００３５】一度に形成可能な複数のインクドットが、
所定の関係に基づいて複数のグループにグループ分けさ
れる場合においては、一度に形成されるインクドットの
数が所定量より多い条件（以下、第１の記録条件）であ
るか、所定量より少ない条件（以下、第２の記録条件）
であるかを各グループ毎に検出することも好ましい。

【００３６】所定期間内のインク滴数の計数や、ドット
パターンが第１の記録条件であるか第２の記録条件であ
るかの検出を各グループ毎に行い、検出したドットパタ
ーンを考慮しながら、インク吐出数と単位インク滴数当
たりのインク量とに基づいてインク吐出量を算出する。
こうして、各グループ毎に算出すれば、インク吐出量の
算出精度を向上させることができ、インク収容器内のイ
ンク残量を精度良く監視することが可能となる。

【００３７】記録媒体上にインク滴を吐出する機構に、
印刷媒体上の反射光強度を検出する光学センサを併設
し、実際に形成されているインクドットの配列を、該光
学センサを用いて検出することも好ましい。こうすれ
ば、印刷媒体上に実際に形成されるインクドットの配列
の違いを考慮してインク吐出量を算出することが可能で
あり、インク収容器内のインク残量の監視精度を更に向
上させることが可能である。

【００３８】大きさの異なる２種類以上のインク滴を吐
出可能なインク吐出ヘッドを備えた印刷装置において
は、次のようにすることも好ましい。先ず、形成可能な
インクドットの大きさを区別してインク滴当たりの重量
を記憶しておく。所定期間内のインク吐出数を計数する
際にはインクドットの大きさを区別して計数し、インク
吐出量を算出する際にはインクドットの大きさを区別し
てインク吐出量を算出する。インクドットの大きさを区
別する方法に関しては、種々の方法を用いることができ
る。例えば、インク滴当たりの重量を形成可能なインク
ドットの大きさ毎に記憶し、所定期間内のインク吐出数
の計数やインク吐出量の算出はインクドットの大きさ毎
に別々に行う。こうして算出したそれぞれのインク吐出
量を合計して、所定期間内のインク吐出量を算出し、該
算出したインク吐出量を累積しても良い。こうすれば、
大きさの異なる２種類以上のインク滴を吐出可能な印刷
装置においても、インク吐出量を正確に算出して、イン
ク収容器内のインク残量を精度良く監視することが可能
となる。

【００３９】また、次のようにすることも好適である。
例えば最も小さなインクドットについてのみ、インク滴
当たりの重量を記憶しておき、他の大きさのインクドッ
トについては、最も小さなインクドットの何倍に相当す
るかを記憶しておく。所定期間内のインク吐出数の計数
に際しては、記録媒体上に形成されるインクドットの大
きさを区別して、最も小さなインクのインクドットに相
当するインク吐出数に換算して計数する。こうして計数
されたインク吐出数と、最も小さなインクドットが相当
するインク量とからインク吐出量を算出してもよい。こ
うすれば、大きさの異なる２種類以上のインクドットを
形成可能な印刷装置においても、インク吐出量の算出精
度を向上させ、インク残量を精度良く監視することがで
きる。かかる方法には、前述の方法、すなわちインク吐
出量の算出をインクドットの大きさ毎に別々に行ってか
ら各吐出量を加算する方法に比べて、計算が簡便になる
という利点がある。

【００４０】各色のインクを収容可能なインク収容器を
備え、該各色のインク滴を吐出することによって、記録
媒体上に各色のインクドットを形成可能な印刷装置にお
いては、次のようにして、インク残量を各色毎に監視す
ることも好ましい。所定期間内のインク吐出数を各色イ
ンク毎に計数し、該計数した各色毎のインク吐出数とイ
ンク滴当たりの重量とから各色毎のインク吐出量を算出
する。こうして算出したインク吐出量を各色毎に累積
し、該累積値と、各色インク毎の所定のインク収容量と
を用いて、インク収容器のインク残量を各色毎に監視す
る。こうすれば、各色インクによる各色のインクドット
を形成可能な印刷装置においても、各色インク毎にイン
ク吐出量を正確に算出して、各色毎にインク収容器内の
インク残量を精度良く監視することが可能となる。

【００４１】本発明の印刷装置においては、インク吐出
量の累積値とインク収容器の予め定められたインク収容
量との差の値が所定値以下になったときに、例えば警報
ランプを点灯させたり、ブザーを鳴らしたり、ＣＲＴ画
面上にメッセージを表示する等して警告を発するように
することも好適である。ここで、「警告を発する」こと
には、印刷操作者に対して直接に警告を発することの他
に、印刷装置が他の機器（例えば、該印刷装置の制御を
行うためのコンピュータ等）に対して警告を発するよう
に促すこと等も含まれる。また、両者の差の値によっ
て、ランプの色を変更したり、ブザーの音を変更する
等、警告の方法を変更することも好ましい。こうして警
告を発すればインク残量の監視が容易になる。尚、ここ
でいう「インク吐出量の累積値とインク収容器の予め定
められたインク収容量との差が所定値以下になったと
き」とは、両者の差が実質的に所定値以下になっていれ
ばよく、例えば、前記インク収容量に対するインク吐出
量の累積値の比が所定値以上となることを検出すること
によって、実質的に両者の差が所定値以下になったこと
を検出するようなものであっても構わない。

【００４２】更には、インク吐出量の累積値と、インク
収容器の所定のインク収容量との大小関係を、アナログ
表示あるいはデジタル表示などの、所定の方法で通知す
ることも好適である。例えば、印刷装置に設けられた専
用の表示板で通知したり、あるいは印刷装置を制御する
ために使用されるコンピュータの画面上で通知するよう
にしても良い。こうすれば、インク残量の監視が更に容
易になる。

【００４３】また、例えば残量インクでＡ４の印刷用紙
何枚分の印刷が可能であるかを表示する等、印刷装置
に、より適合した方法を用いて警告することも好適であ
る。印刷装置に適した方法で表示すれば、インク残量の
監視が容易になるからである。

【００４４】ヘッド保守動作、すなわちインク滴の吐出
状態を保つために強制的にインク滴を吐出する動作を行
うような印刷装置においては、インク供給条件として、
ヘッド保守動作の種類を検出することも好適である。例
えば、ヘッド保守動作としては、インク滴の吐出状況が
悪化しないように行う動作もあれば、悪化した吐出状況
を回復するために行う動作もあり、更には、軽微の悪化
を回復させる動作から、重度の悪化を回復させる動作ま
で、ヘッド保守動作として種々の動作を備えている場合
がある。強制的に吐出するインク滴の大きさは、ヘッド
保守動作の種類によって異なる場合があるので、このよ
うな動作の種類を検出すれば、ヘッド保守動作中に吐出
したインク吐出量を精度良く算出することが可能とな
り、インク残量の監視精度を向上させることができるの
で好適である。もちろん、ヘッドの保守動作中であって
も、前述してきたように、インク供給条件の検出とイン
ク吐出数の計数とを行い、所定期間中にインク吐出量を
累積すれば、インク残量の監視精度が向上することは言
うまでもない。

【００４５】本発明のインク残量監視方法は、インク収
容器内のインクを吐出する印刷装置と、該印刷装置を制
御するコンピュータとを組み合わせ、インク吐出数を計
数する等の所定の処理を該コンピュータで行うことによ
っても実現しうる。従って本発明には、かかる所定の処
理を行うプログラムをコンピュータで読み取り可能に記
憶した記録媒体としての態様も含まれている。すなわ
ち、本発明のインク残量監視方法に対応する記録媒体
は、インク滴を吐出するインク吐出ヘッドと該インクを
所定量収容可能なインク収容器とを備え、該ヘッドがイ
ンク滴を吐出してインクドットを形成することにより印
刷媒体上に画像を印刷する印刷装置で用いられ、該イン
ク収容器のインク残量を監視するプログラムをコンピュ
ータで読み取り可能に記録した記録媒体であって、前記
インク吐出ヘッドへのインクの供給に影響を与える条件
たるインク供給条件を検出する機能と、所定期間内に吐
出されるインク滴数に対応する値たるインク吐出数を計
数する機能と、該計数されたインク吐出数と、前記イン
ク供給条件の中の所定条件において吐出されるインク滴
当たりの重量と、前記検出されたインク供給条件とを用
いて、前記所定期間内に吐出されるインク吐出量を算出
する機能と、該算出されたインク吐出量を累積する機能
と、前記インク吐出量の該累積値と前記所定のインク収
容量とを用いて、前記インク収容器のインク残量を監視
する機能とを実現するプログラムを記録した記録媒体と
しての態様である。

【００４６】かかる記録媒体に記憶されたプログラムが
コンピュータに読み込まれ、該コンピュータが、インク
滴の吐出条件の検出・インク吐出数の計数・インク吐出
量の算出および累積等の処理を行うことにより、インク
吐出量を精度良く算出して、インク収容器内のインク残
量を精度良く監視することが可能となる。

【００４７】また、本発明の第２の印刷装置は、前述の
課題の少なくとも一部を解決するために、次の構成を採
用した。すなわち、インク滴を吐出するインク吐出ヘッ
ドを該インクを所定量収容可能なインク収容器とを備
え、該ヘッドがインク滴を吐出してインクドットを形成
することにより印刷媒体上に画像を印刷する印刷装置で
あって、前記インク吐出ヘッドへの前記インクの供給に
影響を与える条件たるインク供給条件を検出する供給条
件検出手段と、所定期間内に吐出されるインク滴数に対
応する値たるインク吐出数を計数するインク吐出数計数
手段と、前記検出されたインク供給条件に基づいて、前
記計数されたインク吐出数を補正するインク吐出数補正
手段と、該補正されたインク吐出数を累積した累積値
と、前記所定のインク収容量に対応する所定値とを用い
て、前記インク収容器のインク残量を監視するインク残
量監視手段とを備えることを要旨とする。

【００４８】かかる第２の印刷装置においては、画像の
印刷に際して、インク供給条件を検出し、次いで所定期
間内に吐出されるインク吐出数を計数する。該計数され
たインク吐出数を、前記検出されたインク供給条件に基
づいて補正し、補正されたインク吐出数を累積する。こ
うして得られた累積値と、所定のインク収容量に対応し
て定まる所定値とを比較することにより、インク収容器
内のインク残量を精度良く監視することができる。以下
に、具体例を用いて説明する。予め、所定条件（基準条
件）において、単位インク吐出数当たりのインク重量を
計測しておき、インク収容器内のインクが計測したイン
ク重量の何倍に相当するかを求めて、この値をインク収
容量に対応して定まる所定値として記憶しておく。すな
わちこの所定値は、インク収容量が、基準条件で吐出さ
れるインク吐出数の何倍に相当するかを示す値である。
画像の印刷に際しては、先ずインク供給条件を検出して
から、所定期間内のインク吐出数を計数する。ここで同
じインク吐出数が係数されたとしても、インクの吐出条
件が異なれば実際に吐出されるインクの総量は異なって
いる。そこで、係数したインク吐出数を検出されたイン
ク供給条件に基づき補正して、基準条件でのインク吐出
数に変換した後に累積していく。こうして得られた累積
値と、予め求めておいた所定値（インク収容器内のイン
クがインク吐出数の何倍に相当するかを示す値）とを比
較することにより、インク収容器内のインク残量を精度
良く監視することが可能となる。

【００４９】

【発明の実施の形態】Ａ．装置の構成 本発明の実施の形態を、実施例に基づいて説明する。図
１は、本発明の実施例において使用される印刷装置の構
成を示す説明図である。図示するように、この印刷装置
は、コンピュータ８０にカラースキャナ２１とカラープ
リンタ２０とが接続されており、コンピュータ８０に所
定のプログラムがロードされ実行されることによって、
全体として印刷装置として機能する。印刷しようとする
カラー原稿は、コンピュータ８０が認識可能なカラー画
像データＯＲＧにカラースキャナ２１で変換された後、
コンピュータ８０に入力される。コンピュータ８０は、
所定の画像処理を行って、カラー画像データＯＲＧをプ
リンタで印刷可能な画像データに変換し、カラープリン
タ２０に出力する。コンピュータ８０が扱う画像データ
には、カラースキャナ２１で取り込んだ画像の他に、コ
ンピュータ８０上で各種のアプリケーションプログラム
９１により作成した画像や、カラースキャナ２１から取
り込んだ画像に加工を加えた画像等も用いられる。これ
ら画像データの変換結果は、プリンタで印刷可能な画像
データＦＮＬとして、カラープリンタ２０に出力され、
この画像データＦＮＬに従って、カラープリンタ２０は
印刷用紙上に各色のインクドットを形成する。この結
果、コンピュータ８０から出力されたカラー画像データ
に対応したカラー画像が、印刷用紙上に得られることに
なる。

【００５０】コンピュータ８０は、各種の演算処理を実
行するＣＰＵ８１・ＲＯＭ８２・ＲＡＭ８３・入力イン
ターフェース８４・出力インターフェース８５・ＣＲＴ
コントローラ（ＣＲＴＣ）８６・ディスクコントローラ
（ＤＤＣ）８７・シリアル入出力インターフェース（Ｓ
ＩＯ）８８等から構成されており、これらはバス８９で
接続されて相互にデータのやり取りが可能となってい
る。ＣＲＴＣ８６はカラー表示可能なＣＲＴ２３への信
号出力を制御し、ＤＤＣ８７はフレキシブルディスクド
ライブ２５やハードディスク２６あるいは図示しないＣ
Ｄ−ＲＯＭドライブ等とのデータのやり取りを制御す
る。ＲＯＭ８２やハードディスク２６には、ＲＡＭ８３
にロードされＣＰＵ８１で実行される各種のプログラム
や、デバイスドライバの形式で提供される各種のプログ
ラムが記憶されている。また、ＳＩＯ８８をモデム２４
を経由して公衆電話回線ＰＮＴに接続すれば、外部のネ
ットワーク上にあるサーバＳＶから必要なデータやプロ
グラムをハードディスク２６にダウンロードすることが
可能となる。

【００５１】コンピュータ８０に電源を投入すると、Ｒ
ＯＭ８２およびハードディスク２６に記憶されていたオ
ペレーティングシステムが起動し、オペレーティングシ
ステムの管理の下で、各種アプリケーションプログラム
９１が動くようになっている。

【００５２】カラープリンタ２０は、カラー画像の印刷
が可能なプリンタであり、本実施例では、印刷用紙上に
シアン・マゼンタ・イエロ・ブラックの合計４色のイン
クを吐出することによってカラー画像を印刷するインク
ジェットプリンタを使用している。もちろん、これら４
色インクの他に、ライトシアン・ライトマゼンタのイン
クを加えた合計６色のインクを使用するカラープリンタ
であっても構わない。本実施例で使用したインクジェッ
トプリンタのインク吐出方式は、後述するようにピエゾ
素子ＰＥを用いる方式を採用しているが、他の方式によ
りインクを吐出するヘッドを備えたプリンタを用いるも
のとしてもよい。例えば、インク通路に配置したヒータ
に通電し、インク通路内に発生する泡（バブル）によっ
てインクを吐出する方式のプリンタに適用するものとし
てもよい。

【００５３】また、本実施例のカラープリンタ２０はバ
リアブルドットプリンタ、すなわち大きさの異なる大・
中・小の３種類のドットを、各色毎に形成することが可
能なプリンタである。本実施例のカラープリンタ２０
は、インクの吐出方法を工夫することによって、単一の
インク吐出ノズルを用いて３種類の大きさのドットを形
成している。かかるインクの吐出方法については後述す
る。また、インク吐出方法の説明から明らかな通り、ド
ットの大きさは３種類に限られるものではなく、大小２
種類のドットを形成するものであっても、更には４種類
以上のドットを形成するものであっても構わない。

【００５４】図２は、本印刷装置のソフトウェアの構成
を概念的に示すブロック図である。コンピュータ８０に
おいては、すべてのアプリケーションプログラム９１は
オペレーティングシステムの下で動作する。オペレーテ
ィングシステムには、ビデオドライバ９０やプリンタド
ライバ９２が組み込まれていて、各アプリケーションプ
ログラム９１から出力される画像データは、これらのド
ライバからデータ入出力モジュール９７を介して、カラ
ープリンタ２０に出力される。

【００５５】アプリケーションプログラム９１が印刷命
令を発すると、コンピュータ８０のプリンタドライバ９
２は、アプリケーションプログラム９１から画像データ
を受け取って所定の画像処理を行い、プリンタが印刷可
能な画像データに変換する。図２に概念的に示すように
プリンタドライバ９２が行う画像処理は、解像度変換モ
ジュール９３と、色変換モジュール９４と、ハーフトー
ンモジュール９５と，インターレースモジュール９６の
大きく４つのモジュールから構成されている。各モジュ
ールで行う画像処理の内容は後述するが、プリンタドラ
イバ９２が受け取った画像データはこれらモジュールで
変換された後、データ入出力モジュール９７を介して、
最終的な画像データＦＮＬとしてカラープリンタ２０に
出力される。

【００５６】また、本印刷装置ではインク吐出量を正確
に見積もることによってインク残量を精度良く監視して
いる。この機能はインク残量監視モジュールが行う機能
であり、このインク残量監視モジュールは通常はカラー
プリンタ内に組み込まれていることが多い。インク残量
監視モジュールは、コンピュータ８０内のインターレー
スモジュール９６と情報をやり取りしながらインク残量
を監視していることから、以下では、説明を分かり易く
するためにインク残量監視モジュール１００はプリンタ
ドライバ９２内に組み込まれているものとして説明す
る。もちろん図３に示すように、インク残量監視モジュ
ール１００がカラープリンタ２０に組み込まれていても
構わないのは言うまでもない。尚、本実施例のカラープ
リンタ２０は、画像データＦＮＬに従ってドットを形成
する役割を果たすのみであるが、画像処理やインク吐出
重量監視等の機能の一部をカラープリンタ２０で行うも
のであっても良いのはもちろんである。

【００５７】図４に、本実施例のカラープリンタ２０の
概略構成を示す。このカラープリンタ２０は、図示する
ように、キャリッジ４０に搭載された印字ヘッド４１を
駆動してインクの吐出およびドット形成を行う機構と、
このキャリッジ４０をキャリッジモータ３０によってプ
ラテン３６の軸方向に往復動させる機構と、紙送りモー
タ３５によって印刷用紙Ｐを搬送する機構と、制御回路
６０とから構成されている。キャリッジ４０をプラテン
３６の軸方向に往復動させる機構は、プラテン３６の軸
と並行に架設されたキャリッジ４０を摺動可能に保持す
る摺動軸３３と、キャリッジモータ３０との間に無端の
駆動ベルト３１を張設するプーリ３２と、キャリッジ４
０の原点位置を検出する位置検出センサ３４等から構成
されている。印刷用紙Ｐを搬送する機構は、プラテン３
６と、プラテン３６を回転させる紙送りモータ３５と、
図示しない給紙補助ローラと、紙送りモータ３５の回転
をプラテン３６および給紙補助ローラに伝えるギヤトレ
イン（図示省略）とから構成されている。制御回路６０
は、プリンタの操作パネル５９と信号をやり取りしつ
つ、紙送りモータ３５やキャリッジモータ３０、印字ヘ
ッド４１の動きを適切に制御し、更に、プリンタのイン
ク残量表示パネル５８の表示も制御している。カラープ
リンタ２０に供給された印刷用紙Ｐは、プラテン３６と
給紙補助ローラの間に挟み込まれるようにセットされ、
プラテン３６の回転角度に応じて所定量だけ送られる。

【００５８】キャリッジ４０には黒（Ｋ）インクを収納
するインクカートリッジ４２と、シアン（Ｃ）・マゼン
タ（Ｍ）イエロ（Ｙ）のインクを収納するインクカート
リッジ４３と、インクカートリッジ４２・４３の装着状
況を検知する接点スイッチ（図示省略）と、印字ヘッド
４１の温度を計測する温度センサ３７とが装着されてい
る。インクカートリッジ４２（図５参照）あるいはイン
クカートリッジ４３（図示省略）には、図５に示すよう
な突起部５５が設けられていて、インクカートリッジ４
２あるいは４３がキャリッジ４０に装着されていれば、
キャリッジの接点スイッチが突起部５５に押されて接点
が閉じるように構成されている。このため、インクカー
トリッジ４２・４３のどちらかを脱着すると対応する側
の接点が開いて、インクカートリッジが交換されたこと
を検知することができる。また、インクカートリッジ４
２・４３には、図５に示すように、識別ラベル５６が添
付されていて、インクカートリッジの製品型式・製造番
号・インク収容容量等の各種情報がバーコードにより表
示されている。

【００５９】キャリッジ４０の下部にある印字ヘッド４
１には、Ｋ・Ｃ・Ｍ・Ｙの各インクに対して、インク吐
出用ヘッド４４・４５・４６・４７がそれぞれ形成され
ている。キャリッジ４０の底部には図示しない導入管が
各インク毎に立設されており、キャリッジ４０にインク
カートリッジを装着すると、カートリッジ内の各インク
は導入管を通じて、それぞれのインク吐出用ヘッド４４
ないし４７に供給される。各ヘッドに供給されたインク
は、後述する方法によって印字ヘッド４１から吐出さ
れ、印刷用紙上にドットを形成する。

【００６０】図６（ａ）は各色ヘッドの内部構造を示し
た説明図である。各色のインク吐出用ヘッド４４ないし
４７には、各色毎に４８個のノズルＮｚが設けられてい
て、各ノズルには、インク通路５０とその通路上にピエ
ゾ素子ＰＥが設けられている。ピエゾ素子ＰＥは周知の
ように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高速
に電気−機械エネルギの変換を行う素子である。本実施
例では、ピエゾ素子ＰＥの両端に設けられた電極間に所
定時間幅の電圧を印可することにより、図６（ｂ）に示
すようにピエゾ素子ＰＥが電圧の印加時間だけ伸張し、
インク通路５０の一側壁を変形させる。この結果、イン
ク通路５０の体積はピエゾ素子ＰＥの伸張に応じて伸縮
し、この収縮分に相当するインクが粒子Ｉｐとなってノ
ズルＮｚから高速で吐出される。このインクＩｐがプラ
テン３６に装着された印刷用紙Ｐに染み込むことによ
り、印刷用紙Ｐの上にドットが形成される。

【００６１】図７は、インク吐出用ヘッド４４ないし４
７におけるインクジェットノズルＮｚの配列を示す説明
図である。図示するように、インク吐出用ヘッドの底面
には、各色毎のインクを吐出する４組のノズルアレイが
形成されており、１組のノズルアレイ当たり４８個のノ
ズルＮｚが一定のノズルピッチｋで千鳥状に配列されて
いる。尚、各ノズルアレイに含まれる４８個のノズルＮ
ｚは千鳥状に配列されている必要はなく、一直線上に配
列されていてもよい。ただし、図７（ａ）に示すように
千鳥状に配列すれば、製造上、ノズルピッチｋを小さく
設定し易いという利点がある。

【００６２】図７に示すように、各色のインク吐出用ヘ
ッド４４ないし４７は、キャリッジ４０の搬送方向にヘ
ッドの位置がずれている。また、各色ヘッド毎のノズル
に関しても、ノズルが千鳥状に配置されている関係上、
キャリッジ４０の搬送方向に位置がずれている。カラー
プリンタ２０の制御回路６０は、キャリッジ４０を搬送
しながらノズルを駆動する際に、ノズルの位置の違いに
よるヘッド駆動タイミングの違いを考慮しながら、適し
たタイミングでそれぞれのヘッドを駆動している。

【００６３】本実施例のカラープリンタ２０は、図７に
示したように一定径のノズルＮｚを備えているが、かか
るノズルＮｚを用いて互いに大きさの異なる３種類のド
ットを形成することができる。以下にこの原理について
説明する。図８は、インクが吐出される際のノズルＮｚ
の駆動波形と吐出されるインクＩｐとの関係を示した説
明図である。図８において破線で示した駆動波形が通常
のドットを吐出する際の波形である。区間ｄ２において
一旦、基準電圧よりも低い電圧をピエゾ素子ＰＥに印加
すると、先に図６で説明したのとは逆にインク通路５０
の断面積を増大する方向にピエゾ素子ＰＥが変形する。
ノズルへのインクの供給速度には限界があるため、イン
ク通路５０の拡大に対してインクの供給量が不足し、図
８の状態Ａに示した通り、インク界面ＭｅはノズルＮｚ
の内側にへこんだ状態となる。また、図８の実線で示す
駆動波形を用いて区間ｄ１に示すように電圧を急激に低
くすると、インクの供給量が更に不足して、状態ａで示
すように状態Ａに比べて大きく内側にへこんだ状態とな
る。

【００６４】次に、ピエゾ素子ＰＥに高い電圧を印加す
ると（区間ｄ３）、インク通路５０の断面積の減少によ
り通路内のインクが圧縮され、インク滴がインクノズル
から吐出される。このとき、インク供給量が不足してい
ると吐出されるインク滴も小さくなる。従って、インク
界面があまり内側にへこんでいない状態（状態Ａ）から
は、状態Ｂおよび状態Ｃに示すごとく大きなインク滴が
吐出され、インク界面が大きくへこんだ状態（状態ａ）
からは状態ｂおよび状態ｃに示すごとく小さなインク滴
が吐出される。このように、駆動電圧を低くする際（区
間ｄ１，ｄ２）の変化率を変えれば、形成されるドット
の大きさを変化させることができる。

【００６５】カラープリンタ２０は、２種類の駆動波形
を連続的に出力する。この様子を図９に示した。電圧を
低くする際の変化率を比べれば、駆動波形Ｗ１とＷ２
は、それぞれ小さなインク滴Ｉｐｓと大きなインク滴Ｉ
ｐｍとに対応していることが分かる。キャリッジ４０が
主走査方向に移動しながら、駆動波形Ｗ１を出力し、次
いで駆動波形Ｗ２を出力する場合を考える。駆動波形Ｗ
１により吐出される小さなインク滴Ｉｐｓは飛翔速度が
比較的小さく、駆動波形Ｗ２により吐出される大きなイ
ンク滴Ｉｐｍは飛翔速度が大きいので、吐出されてから
印刷用紙に到着するまでの所要時間は、小さなインク滴
Ｉｐｓの方が長くなる。当然、インクの吐出位置から印
刷用紙に到着した位置の主走査方向へ移動距離も、小さ
なインク滴Ｉｐｓの方が大きなインク滴Ｉｐｍより長く
なる。従って、駆動波形Ｗ１と駆動波形Ｗ２のタイミン
グを調節すれば、図９に示すように、小さなインク滴Ｉ
ｐｓと大きなインク滴Ｉｐｍとを同一画素に吐出するこ
とが可能となる。

【００６６】本実施例のカラープリンタ２０では、駆動
波形Ｗ１のみをピエゾ素子ＰＥに供給することによって
小さなドットを、駆動波形Ｗ２のみをピエゾ素子ＰＥに
供給することによって中ドットを、駆動波形Ｗ１とＷ２
をともに供給し、２つのインク滴を同一画素に吐出する
ことによって大ドットを形成している。もちろん、駆動
波形の種類を増やすことによって、更に多種類の大きさ
のドットを形成することも可能である。

【００６７】図１０は、カラープリンタ２０の制御回路
６０の内部構成を示す説明図である。図示するように、
制御回路６０の内部には、ＣＰＵ６１・ＰＲＯＭ６２・
ＲＡＭ６３・コンピュータ８０とのデータのやり取りを
行うＰＣインターフェース６４・周辺機器とのデータの
やり取りを行う周辺機器入出力部（ＰＩＯ）６５・タイ
マ６６・駆動バッファ６７等が設けられている。紙送り
モータ３５や、キャリッジモータ３０，インク残量表示
パネル５８、インクカートリッジの装着状況を検知する
接点スイッチ７１・７２等は、ＰＩＯ６５を介してデー
タの受け渡しを行う。駆動バッファ６７は、インク吐出
用ヘッド４４ないし４７にドットのオン・オフ信号を供
給するバッファとして使用される。これらは互いにバス
６８で接続され、相互にデータにやり取りが可能となっ
ている。また、制御回路６０には、所定周波数で駆動波
形を出力する発振器７０、および発振器７０からの出力
をインク吐出用ヘッド４４ないし４７に所定のタイミン
グで分配する分配出力器６９も設けられている。

【００６８】図１０に示す構成を有する制御回路６０
は、コンピュータ８０から画像データＦＮＬを受け取る
と、ドットのオン・オフ信号を一時ＲＡＭ６３に蓄え
る。ＣＰＵ６１は、紙送りモータ３５やキャリッジモー
タ３０の動きと同期を採りながら、所定のタイミングで
ドットデータを駆動バッファ６７に出力する。

【００６９】次に、ＣＰＵ６１が駆動バッファ６７にド
ットのオン・オフ信号を出力することによって、ドット
が吐出されるメカニズムについて説明する。図１１は、
インク吐出用ヘッド４４ないし４７の１つのノズル列を
例にとって、その接続を示す説明図である。インク吐出
用ヘッド４４ないし４７のノズル列は、駆動バッファ６
７をソース側とし、分配出力器６９をシンク側とする回
路に介装されており、ノズル列を構成する各ピエゾ素子
ＰＥは、その電極の一方が駆動バッファ６７の各出力端
子に、他方が一括して分配出力器６９の出力端子に、そ
れぞれ接続されている。分配出力器６９からは、図１１
に示す通り、発振器７０の駆動波形が出力されている。
ＣＰＵ６１が駆動バッファ６７に、各ノズル毎のドット
のオン・オフ信号を出力すると、オン信号を受け取った
ピエゾ素子ＰＥだけが駆動波形によって駆動される。こ
の結果、駆動バッファ６７からオン信号を受け取ってい
たピエゾ素子ＰＥのノズルから一斉にインク粒子Ｉｐが
吐出される。

【００７０】以上のようなハードウェア構成を有するカ
ラープリンタ２０は、キャリッジモータ３０を駆動する
ことによって、各色のインク吐出用ヘッド４４ないし４
７を印刷用紙Ｐに対して主走査方向に移動させ、また紙
送りモータ３５を駆動することによって、印刷用紙Ｐを
副走査方向に移動させる。制御回路６０の制御の下、キ
ャリッジ４０の主走査および副走査を繰り返しながら、
適切なタイミングで印字ヘッド４１を駆動することによ
って、カラープリンタ２０は印刷用紙上にカラー画像を
印刷している。

【００７１】Ｂ．画像処理の概要 上述のように、カラープリンタ２０は、画像データＦＮ
Ｌの供給を受けてカラー画像を印刷する機能を有する
が、画像データＦＮＬは、コンピュータ８０がカラー画
像に所定の画像処理を行って生成する。図１２はコンピ
ュータ８０のプリンタドライバ９２内で、ＣＰＵ８１が
行う画像処理の概要を示すフローチャートである。以
下、同図に従って、画像処理の概要を説明する。

【００７２】画像処理を開始するとＣＰＵ８１は、画像
データを入力する（ステップＳ１００）。この画像デー
タは図２で説明したようにアプリケーションプログラム
９１から供給されるデータであり、画像を構成する各画
素毎にＲ・Ｇ・Ｂそれぞれの色について、０〜２５５の
値の２５６階調を有するデータである。この画像データ
の解像度は、原画像のデータＯＲＧの解像度等に応じて
変化する。

【００７３】ＣＰＵ８１は、入力された画像データの解
像度をカラープリンタ２０が印刷するための解像度に変
換する（ステップＳ１０２）。画像データの解像度が印
刷解像度よりも低い場合には、線形補間により隣接する
原画像データの間に新たなデータを生成することで解像
度変換を行う。逆に画像データの解像度が印刷解像度よ
りも高い場合には、一定の割合でデータを間引くことに
より解像度変換を行う。

【００７４】次に、ＣＰＵ８１は色変換処理を行う（ス
テップＳ１０４）。色変換処理とはＲ・Ｇ・Ｂの階調値
からなる画像データをカラープリンタ２０で使用するＣ
・Ｍ・Ｙ等の各色の階調値のデータに変換する処理であ
る。この処理は、色変換テーブルＬＵＴを用いて行われ
ており（図２参照）、ＬＵＴにはＲ・Ｇ・Ｂのそれぞれ
の組合せからなる色をカラープリンタ２０で表現するた
めのＣ・Ｍ・Ｙ・Ｋの組合せが記憶されている。色変換
テーブルを用いて色変換を行う処理自体については、公
知の種々の技術が適用可能であり、例えば補間演算によ
る処理が適用できる。

【００７５】色変換処理を終了すると多値化処理を開始
する（ステップＳ１０６）。本実施例においては、色変
換後の画像データはＣ・Ｍ・Ｙ・Ｋの４色の２５６階調
画像となっている。一方、本実施例のカラープリンタ２
０では、「ドットを形成しない」、「小ドットを形成す
る」、「中ドットを形成する」、「大ドットを形成す
る」の合計４つの状態しか採り得ない。従って、２５６
階調を有する画像を、カラープリンタ２０が表現できる
４階調で表現された画像に変換する必要がある。すなわ
ち、記録媒体上で大・中・小の各ドットの形成され易さ
を、原画像の階調値に応じて変化させることによって、
原画像の２５６階調をカラープリンタ２０が表現可能な
４階調値で表現するのである。尚、このような変換を行
う処理を階調数変換処理と呼び、特に、変換される階調
数が２値であるような処理を２値化処理と、それより多
い階調数へ変換する処理を多値化処理と呼ぶ。

【００７６】ＣＰＵ８１は多値化処理を終了すると、イ
ンターレース処理を開始する（ステップＳ１０８）。こ
の処理は、多値化処理によってドットの形成有無を表す
形式に変換された画像データを、カラープリンタ２０に
転送すべき順序に並べ替える処理である。すなわち、前
述のようにカラープリンタ２０は、キャリッジ４０の主
走査と副走査を繰り返しながら、印字ヘッド４１を駆動
して印刷用紙Ｐの上にドット列（ラスタ）を形成してい
く。図６を用いて説明したように、各色毎のインク吐出
用ヘッド４４ないし４７には、複数のノズルＮｚが設け
られているので、１回の主走査で複数本のラスタを形成
することができる。それらラスタは互いにノズルピッチ
ｋだけ離れている。その結果、画素間隔で並ぶラスタを
形成するには、まず、ノズルピッチｋだけ離れた複数の
ラスタを形成し、次にヘッド位置を少しずらして、ラス
タの間に新たなラスタを形成していくといった制御が必
要となる。

【００７７】また、印刷画質を向上させるために、１本
のラスタを複数回の主走査に分けて形成したり、更には
印刷時間を短縮するために、主走査の往動時と復動時の
それぞれでドットを形成するといった制御も行われる。
これらの制御を行うと、カラープリンタ２０が実際にド
ットを形成する順序は、画像データ上で画素の順序と異
なった順序となるので、インターレース処理において画
像データの並べ替えを行うのである。

【００７８】インターレース処理が終了すると、画像デ
ータはプリンタが印刷可能な画像データＦＮＬとして、
カラープリンタ２０に出力される（ステップＳ１１
０）。

【００７９】Ｃ．インク残量の監視方法 コンピュータ８０から出力された画像データＦＮＬに従
ってカラープリンタ２０がインク滴を吐出すれば、記録
媒体上に所望の画像を印刷することができる。吐出する
インク滴の形成にはインクカートリッジ４２・４３に収
容されているインクが使用される。カートリッジ内のイ
ンクを使い切ってしまえば、それ以上印刷することがで
きないので、インクカートリッジを交換してインクを補
充しなければならない。インクカートリッジを早め早め
に交換すれば、画像の印刷中にインク切れから印刷不能
となるおそれはないが、交換時にカートリッジ内に残っ
ているインクが無駄となる。本実施例の印刷装置は、イ
ンク残量を精度良く監視することができるので、カート
リッジ内に残存するインクの無駄を最小限に抑制しなが
ら、印刷中のインク切れを回避することが可能である。
以下に、本実施例の印刷装置で用いられているインク残
量の監視方法について説明する。

【００８０】（１）ソフトウェア構成 図２の説明においても触れたが、インク残量監視モジュ
ール１００はインターレースモジュール９６と情報のや
り取りを行いつつインク残量の監視を行う。このことに
鑑みて説明を分かり易くするために、本実施例の印刷装
置ではインク残量監視モジュール１００はプリンタドラ
イバ９２の中に組み込まれているものとして説明してい
る。もちろん、カラープリンタ２０にインク残量監視モ
ジュール１００を内蔵し、コンピュータ８０内のプリン
タドライバ９２と情報のやり取りを行いながら、インク
残量の監視を行うものであっても良いことは言うまでも
ない。

【００８１】図１３は、インク残量監視モジュール１０
０を中心とした各モジュールの関連を示す説明図であ
る。図示するように、インク残量監視モジュール１００
は、インターレースモジュール９６あるいはデータ入出
力モジュール９７とデータをやり取りして、インク供給
条件の検出あるいはインク滴数の計数などを行い、イン
ク残量の監視結果はデータ入出力モジュール９７を介し
て出力する。

【００８２】インク残量監視モジュール１００の内部構
成は、大きくは４つのモジュール、すなわちインクの供
給条件検出モジュール１０１と、インク滴数計数モジュ
ール１０２と、インク吐出量算出モジュール１０３と、
インク吐出量累積・監視モジュール１０４から構成され
ている。

【００８３】供給条件検出モジュール１０１は、インク
温度やカートリッジ内のインク残量あるいは記録媒体上
のインクドットのドットパターン等、インクの供給に関
わるインク供給条件を検出するモジュールである。本実
施例の印刷装置は、後述するインク吐出重量の算出に際
して、インク供給条件を検出し、これを考慮することに
よってインク吐出重量の算出精度を向上させている。

【００８４】インク滴数計数モジュール１０２は、イン
ク吐出用ヘッド４４ないし４７が所定期間内に吐出する
インク滴の数を、各色毎に計数するモジュールである。
インク滴数の計数に際しては、同じくプリンタドライバ
９２を構成するインターレースモジュール９６（図２参
照）のドットデータを利用する。また、インク滴数を計
数する所定の期間は、必要に応じて種々の期間に設定す
ることができるが、本実施例の印刷装置では、キャリッ
ジ４０が主走査を１回行う期間に設定されている。

【００８５】インク吐出量算出モジュール１０３は、イ
ンク滴数計数モジュール１０２で計数されたインク滴数
とインク滴１滴当たりのインク重量（以下では、インク
滴重量と呼ぶ）とを乗算することにより、吐出されたイ
ンク重量を算出するモジュールである。つまり、このモ
ジュールでは、所定期間（本実施例の印刷装置では主走
査１回毎）に吐出されるインク重量を各色毎に算出して
いることになる。但し、本実施例の印刷装置では、イン
ク吐出重量を算出する際に、供給条件検出モジュール１
０１が検出したインク供給条件を考慮することによっ
て、インク吐出重量の算出精度を向上させている。尚、
インク滴重量は、インク吐出量算出モジュール１０３内
の定数として、予め実測値がメモリに書き込まれてい
る。

【００８６】インク吐出量累積・監視モジュール１０４
は、インク吐出量算出モジュール１０３が算出したイン
ク吐出重量を累積して、累積した値とインクカートリッ
ジのインク収容量とを比較して、インク残量を分かり易
く表示する。また、インク残量が少なくなった場合には
インクカートリッジの交換を促す警報を発する。これら
の表示あるいは警報は、データ入出力モジュール９７を
介して行われる。インクカートリッジのインク収容量
は、インク吐出量累積・監視モジュール１０４内の定数
として、予めメモリに書き込まれている。もちろん、コ
ンピュータ８０のＣＲＴ画面上で設定した値を用いた
り、また、インクカートリッジに付された識別ラベル５
６を認識し（図５参照）、あるいはインクカートリッジ
内部に電気的に記録されたデータを読み出すことによっ
てカートリッジを識別し、予め設定しておいた値の中か
ら適切な値を認識結果に応じて自動的に選択するように
しても良い。インクカートリッジが交換されて、前述の
接点スイッチ７１あるいは７２（図１０参照）の接点が
開くと、インク吐出量累積・監視モジュール１０４はデ
ータ入出力モジュール９７を介してこれを検知し、イン
ク吐出重量の累積値をリセットして、新たにインク吐出
重量を累積していく。

【００８７】（２）インク残量監視処理の内容 図１４は、本実施例の印刷装置がインク残量を監視する
処理の流れを示すフローチャートである。図１３を用い
て説明したように、インク残量監視モジュール１００は
プリンタドライバ９２の一部を構成しており、各種アプ
リケーションプログラム９１がプリンタドライバ９２を
起動させると同時に、図１４に示したインク残量監視ル
ーチンが起動して待機状態となり、以降、画像処理ルー
チンがインク残量監視ルーチンに対して適宜割り込みを
発生させると、以下の処理が実行される。尚、本実施例
ではインク残量監視モジュール１００はプリンタドライ
バ９２に組み込まれているものとして説明しており、図
１４の処理はコンピュータ８０内のＣＰＵ８１が行う。
前述したように、インク残量監視モジュール１００がカ
ラープリンタ２０に組み込まれている場合は、以下の処
理はカラープリンタ２０内の制御用ＣＰＵ６１が実施す
ることになる。以下、図１４にフローチャートに従っ
て、インク残量監視処理の内容を説明する。

【００８８】（ａ）インク吐出量累積値読込・インク残
量表示（ステップＳ２００） インク残量監視ルーチンが起動すると、ＣＰＵ８１はＲ
ＡＭ８３に記憶されているインク吐出重量の累積値を読
み出す（ステップＳ２００）。インク残量監視ルーチン
が処理を終了する場合には、次回ルーチンを起動すると
きのためにインク吐出量の累積値を不揮発メモリに書き
込んでおくので、ルーチンが起動されたら先ず初めにこ
の累積値を読み出すのである。本実施例のカラープリン
タ２０は、Ｃ（シアン）・Ｍ（マゼンタ）・Ｙ（イエ
ロ）・Ｋ（黒）の４色のインクを使用することに対応し
て、インク吐出重量の累積値も各色インク毎に記憶され
ている。

【００８９】インク吐出量累積値を読み込んだ後、読み
込んだ値とインクカートリッジのインク収容量とを比較
することによりカートリッジ内のインク残量を求めて、
カラープリンタ２０のインク残量表示パネル５８に表示
する。図１５は、インク残量表示パネル５８がインク残
量を表示する方法を示す説明図である。図示するよう
に、本実施例の印刷装置では、インク残量はインク収容
量に対する比率で表示され、対応するＬＥＤ（発光ダイ
オード）が緑色に点灯してインク残量が分かるようにな
っている。また、インク収容量からインク吐出量の累積
値を引いた値が所定値以下になると、対応するＬＥＤ
（図中のＡ）の色が緑色から赤色に変化して、インクカ
ートリッジの交換を促すようになっている。

【００９０】（ｂ）インク供給条件検出（ステップＳ２
０２） インク吐出量累積値の読込を行った後、ＣＰＵ８１はイ
ンク供給条件を検出する（ステップＳ２０２）。本実施
例の印刷装置はインク室へのインクの供給に関わる条件
として、インク温度と、インク種類と、インクカートリ
ッジ内のインク残量と、インクドットのドットパターン
とを検出するが、ステップＳ２０２ではこの中のドット
パターンを除く条件を検出する。インク温度は印字ヘッ
ド４１に設置した温度センサ３７を用いて検出し、イン
ク種類はコンピュータ８０のＣＲＴ画面上に表示した中
からユーザが選択する。インクカートリッジ内のインク
残量は、インクカートリッジのインク収容量からインク
吐出量の累積値を減算することにより算出する。

【００９１】尚、本実施例の印刷装置では、プリンタド
ライバ９２が起動される度に一度だけインク供給条件を
検出している。これは、インク供給条件は緩慢にしか変
化しないと考えられることから、条件の検出をプリンタ
ドライバ９２の起動時にのみ行うことにして、制御の簡
略化を図っているためである。もちろん、一定時間毎に
割り込みを発生させて種々のインク供給条件を検出した
り、また、印刷ページが変わる度に検出する等しても構
わない。こうすれば、長時間の印刷中にインク温度が変
化する等しても、インク供給条件の変化を検出して、イ
ンク使用量の算出精度を更に向上させることができる。

【００９２】（ｃ）所定期間内のインク滴数計数（ステ
ップＳ２０４） ＣＰＵ８１は、インク供給条件の検出が終わると、所定
期間内に吐出されるインク滴数を各色インク毎に計数す
る（ステップＳ２０４）。本実施例の印刷装置では、キ
ャリッジ４０が主走査を１回行う間に吐出するインク滴
数を計数する。カラープリンタ２０は大・中・小の３種
類のインクドットを形成しており、ＣＰＵ８１は、イン
クドットの大きさを区別して計数している。

【００９３】インク滴数の計数は、前述したインターレ
ースモジュール９６（図２、図１２を参照）のドットデ
ータを利用して行う。すなわち、前述したように、画像
データは、ハーフトーンモジュール９５で大・中・小の
３種類のドットの有無による表現形式に変換され、続く
インターレースモジュール９６で各色毎のインク吐出ヘ
ッドがドットを形成する順序に応じて並べ替えられて、
ドットデータとしてＲＡＭ８３上に展開される。そこ
で、インク滴数計数処理においては、インターレースモ
ジュール９６がＲＡＭ８３上に展開したドットデータを
読み出して計数するのである。もちろん、インク残量監
視モジュール１００がカラープリンタ２０に内蔵されて
いる場合には、コンピュータ８０のデータ入出力モジュ
ール９７（図２参照）から画像データＦＮＬとして出力
されるドットデータを、カラープリンタ２０内のＣＰＵ
６１が計数しても良い。

【００９４】（ｄ）インク吐出量算出（ステップＳ２０
６） 所定期間内のインク滴数を計数すると、ＣＰＵ８１は、
計数値にインク滴重量（インク滴１滴当たりのインク重
量）を乗算してインク吐出重量を算出する（ステップＳ
２０６）。インクの供給に関わるインク供給条件が異な
ると、吐出されるインク滴重量も異なってくるので、ス
テップＳ２０６の処理においては、予めステップＳ２０
２で検出されたインク供給条件を反映させることによ
り、インク吐出重量の算出精度を向上させている。

【００９５】尚、本実施例ではインク滴数当たりの重量
を予め記憶しておき、該記憶しておいた重量と計数され
たインク吐出数とを乗算してインク吐出重量を算出して
いる。もちろん、インク滴数当たりの体積を記憶してお
き、インク吐出数とインクの体積とを乗算することでイ
ンク吐出体積を算出することも可能である。

【００９６】具体的には、本実施例の印刷装置は、次式
のように、インク供給条件によって定まる補正係数を乗
算してインク吐出重量を算出している。 （インク吐出重量）＝（インク滴計数値）×（インク滴
重量）×（補正係数） ここに（補正係数）＝Ｋｔ×Ｋｚ×Ｋｄ、で与えられ
る。また、Ｋｔはインク温度による補正係数、Ｋｚはイ
ンク残量による補正係数、Ｋｄは記録媒体上に形成され
るインクドットのドットパターンによる補正係数であ
る。これら各種の補正係数はインクの種類によって異な
っており、プリンタドライバ９２に対して使用インクを
設定すると、使用インクに対応した値が自動的に選択さ
れて使用される。インク滴重量の値は、予め所定の条件
（基準条件）で、大・中・小の３種類のドット毎に計測
した値をメモリに格納しておき、これらの値を使用す
る。尚、各種補正係数の設定方法については、後ほど詳
述する。

【００９７】本実施例の印刷装置では、温度補正係数Ｋ
ｔあるいはインク残量補正係数Ｋｚは、それぞれインク
温度あるいはインク残量に対するマップデータとして、
ＲＡＭ８３上に記憶されており、種々の条件を検出する
度に（ステップＳ２０２）、検出された値に応じた補正
係数に更新される。図１６（ａ）、（ｂ）はそれぞれＲ
ＡＭ８３上にマップデータとして記憶されている温度補
正係数Ｋｔ、あるいはインク残量補正係数Ｋｚの一例を
示したものである。インク温度あるいはインク残量によ
ってインク滴の重量が変動するので、図１６（ａ）、
（ｂ）に示すような補正係数を用いてこれを補正するの
である。尚、インク温度が高くなればインクの粘度が低
くなるために、インク滴重量は増加するものと予想され
る。ところが、図１６（ａ）に示すように、本実施例の
温度補正係数Ｋｔは、インク温度が高くなるとインク滴
重量が減少するような設定となっている。この理由につ
いては後述する。

【００９８】ドットパターン補正係数Ｋｄは、次のよう
にして選択される。すなわち、インターレースモジュー
ル９６がＲＡＭ８３上に展開したドットデータに基づい
て、ドットパターンが「ベタ印字パターン」か「キャラ
クタ印字パターン」かを判断する。「ベタ印字パター
ン」とは、主に自然画像を印刷するときに現れるドット
配列であり、ほとんど全てのノズルから同時にインク滴
を吐出して形成されるようなドット配列である。「キャ
ラクタ印字パターン」とは、テキスト画像を印刷すると
きに現れるドット配列であり、全てのノズルから同時に
はインク滴を吐出することなく形成されたドット配列で
ある。ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８３に展開された主走査１
回分のドットデータを解析し、どちらのドットパターン
であるかを判断して、対応する補正係数を選択するので
ある。

【００９９】もちろん、上記２種類のドットパターンに
限らず更に多種類のドットパターンを選定しておき、対
応するドットパターン補正係数を使用してインク吐出重
量を算出しても構わない。更には、ＲＡＭ８３上のドッ
トデータを詳細に解析し、解析結果に基づいてドットパ
ターン補正係数を算出して、インク吐出重量の算出精度
を更に向上させることも可能である。かかる補正係数の
算出方法については、別に項を立てて後ほど詳述する。

【０１００】（ｅ）インク吐出量累積・インク残量表示
等（ステップＳ２０８〜Ｓ２１２） 所定期間内のインク吐出重量を算出すると、ＣＰＵ８１
は得られた値を、前回算出したインク吐出重量に加算す
る。つまり、インク吐出重量を主走査毎に算出し、算出
した値を累積して、吐出したインクの総量を各色毎に算
出するのである。こうして得られたインク吐出量累積値
に基づいて、インク残量表示を更新し、必要があれば前
述の警報ランプを点灯させる（図１５参照）。

【０１０１】以上の処理が終わると、印刷が終了したか
否かを判断し（ステップＳ２１０）、印刷が終了してい
なければ再びステップＳ２０４に戻って、続く一連の処
理を繰り返す。印刷が終了していれば、次回印刷時に読
み出せるように、インク吐出量累積値を不揮発メモりに
格納する（ステップＳ２１２）。こうすれば、印刷装置
の電源を切断しても、インク吐出量を累積してインクカ
ートリッジ内のインク残量を監視することができる。

【０１０２】尚、以上の説明では、インク吐出量を表す
値としてインク重量を用いているが、インク体積を用い
ても構わないことはもちろんである。

【０１０３】ここで、図１６（ａ）に示したように、本
実施例の温度補正計数Ｋｔの設定によれば、インク温度
が高くなるほどインク滴重量が少なっている理由につい
て説明する。

【０１０４】図１６（ｃ）は、インク温度の違いによっ
て、吐出されるインク滴重量が異なる様子を示した説明
図である。図１６（ｃ）の横軸に採った相対駆動周波数
は、各種ドットパターンを表す１つの指標であり、相対
駆動周波数が高くなるほど単位時間当たりのインク吐出
回数は多くなる。相対駆動周波数の内容については後ほ
ど詳述する。インク温度２５℃はカラープリンタのもっ
とも一般的な使用温度であるため、カラープリンタ２０
はインク温度２５℃でドットパターンによらず一定のイ
ンク滴重量となるように設計される。インク温度が低く
なりインク粘度が高くなると、インクが流れ難くなるの
でインク滴重量は減少する。相対駆動周波数が高くなる
ほどインクの供給が間に合わなくなるので、インク滴重
量が減少する。従ってインク温度が低い場合（図１６
（ｃ）の１０℃の条件）に吐出されるインク滴重量は、
相対駆動周波数が低い領域ではインク温度２５℃の場合
より少なく、相対駆動周波数が高くなるほど更に少なく
なる傾向となる。

【０１０５】逆にインク温度が高くなると、インク粘度
が低くなりインクが流れやすくなるのでインク滴重量が
増加する。このため、相対駆動周波数が低い領域ではイ
ンク温度２５℃の場合より多くなる。更に相対駆動周波
数を高くしていくと、吐出されるインク滴重量は更に多
くなっていく。これは、次のようなメカニズムによるも
のである。インク滴の吐出の際にはインク室内の圧力は
一旦上昇し、インク滴の吐出が終わるとインク室の圧力
が下降して、圧力下降に従ってインク室にインクが流れ
込む。このように、インク滴を吐出する際には、インク
室内圧力は増減をくり返し、それに伴ってノズル付近で
のインク界面の微小な振動や、インク供給通路内でイン
クが出入りするような微小な流動が発生する。また、イ
ンク室の側壁が振動板で構成されていて、振動板がたわ
むことによってインク室圧力を上昇させるような構造で
は、インク滴の吐出に伴い振動板の微小な振動も発生す
る。インクの粘性はこれら振動や流動等を減衰させる作
用を持っており、通常のインク温度では、これら微小な
振動はすぐに消滅してしまう。ところが、インク温度が
４０℃になるとインクの粘性が小さくなるので、振動が
なかなか減衰せず、次のインク滴吐出のタイミングまで
残存するようになる。次回インクを吐出するタイミング
が、残存している振動の位相に一致すると、ノズルから
は大きなインク滴が吐出される。この実施例では、相対
駆動周波数１００％で印刷すると、インク滴の吐出タイ
ミングが残存する振動の位相とちょうど一致して大きな
インク滴が吐出される条件となっている。

【０１０６】ところが図１６（ｃ）に示したようなイン
ク滴重量の特性では、ベタ印刷が不完全となる問題があ
るので、実際にはカラープリンタ２０では、ピエゾ素子
ＰＥに印加する駆動波形をインク温度に応じて変化さ
せ、インク滴重量の補正を行っている。ベタ印刷が不完
全になるとはベタが塗りつぶされていない状態で、いわ
ゆるバンディングが発生し、場合によっては印刷用紙の
地色がそのまま残って白筋を生じさせる。ベタ印刷は印
刷用紙の全面にインクドットが形成されるため、相対駆
動周波数１００％の条件で印刷される。このときに吐出
されるインク滴重量があまりに少ないとインクドットの
大きさが小さくなり、印刷用紙の地色がそのまま残って
白筋が発生する。逆にインク滴重量が多くインクドット
が大きくなると、インクドットが重なって形成された部
分で色の濃い部分が発生しバンディングの問題が生じ
る。このため、ベタ印刷の品質を安定させるために、相
対駆動周波数１００％でのインク滴重量が一定となるよ
うに、ピエゾ素子ＰＥに印加する駆動波形を補正するの
である。

【０１０７】以上の理由により、インク温度に応じて駆
動波形を切り替えた結果、カラープリンタ２０のインク
滴重量の特性は図１６（ｄ）に示すようなものとなって
いる。すなわち相対駆動周波数１００％でのインク滴重
量を安定させるため、ピエゾ素子ＰＥに印加される駆動
波形は、インク温度１０℃では全体的に大きめのインク
滴が吐出されるような駆動波形とし、インク温度４０℃
では全体的に小さめのインク滴が吐出されるような駆動
波形に切り替えられる。その結果、図１６（ｃ）に示す
インク温度１０℃の特性が上側に平行移動し、図１６
（ｃ）のインク温度４０℃の特性が下側に平行移動し
て、図１６（ｄ）に示すような特性となるのである。こ
のため本実施例の温度補正係数Ｋｔは、図１６（ａ）に
示すように、インク温度が高くなるほど小さくなる。

【０１０８】Ｄ．メモリ構成 インク残量監視モジュールのメモリ構成を、図１７を用
いて簡単に説明しておく。各種アプリケーションプログ
ラム９１が印刷命令を発すると、インク残量監視モジュ
ール１００が起動して、ＲＡＭ８３あるいはハードディ
スク２６の上に各種の領域が確保され、各領域はＣＰＵ
８１の管理の下で、以下に説明するデータを記憶する。

【０１０９】作業用メモリ１５０は、ＣＰＵ８１が各種
処理を行うためのデータを一時記憶するために使用され
るメモリであり、ＣＰＵ８１は作業用メモリ１５０に格
納されているデータを直接読み書きすることができる。
インク収容量記憶部１６０は、新品のインクカートリッ
ジに収容されるインク収容量を記憶しておく領域であ
り、Ｃ・Ｍ・Ｙ・Ｋの各色インク毎にそれぞれのインク
収容量Ｃｗｏ・Ｍｗｏ・Ｙｗｏ・Ｋｗｏが記憶されてい
る。インク使用量記憶部１６１は、インク吐出重量の累
積値を記憶しておく領域であり、Ｃ・Ｍ・Ｙ・Ｋの各色
毎にインク使用量Ｃｚａ・Ｍｚａ・Ｙｚａ・Ｋｚａが記
憶されている。

【０１１０】インク滴重量記憶部１６２は、基準条件で
吐出されるインク滴１滴当たりの重量（インク滴重量）
を記憶しておく領域であり、インク滴数計数部１６５
は、インク滴数の計数値を記憶しておく領域である。本
実施例のカラープリンタ２０は、各色インク毎に大・中
・小の３種類のドットを形成するので、これに対応し
て、インク滴重量記憶部１６２およびインク滴数計数部
１６５には、各色インク毎に各大きさのドットに対応す
るインク滴重量が記憶されている。尚、図１７に示した
インク滴重量記憶部１６２およびインク滴数計数部１６
５内には、それぞれに符号が記載されているが、各符号
が表わす意味について説明しておく。先頭の大文字のＣ
・Ｍ・Ｙ・ＫはそれぞれＣ・Ｍ・Ｙ・Ｋの各色インクを
意味しており、二番目の小文字のｗ・ｎはそれぞれイン
ク滴重量とインク滴数とを表し、最後の小文字のｓ・ｍ
・ｌはそれぞれ小・中・大の各ドットを意味している。
例えば、Ｃインクの大・中・小の各ドットのインク滴重
量は、それぞれＣｗｌ・Ｃｗｍ・Ｃｗｓと表現されてい
ることになる。供給条件記憶部１６３には、吐出条件を
検出するために使用する各種データが記憶されており、
補正係数記憶部１６４には各種補正係数が記憶されてい
る。ＣＰＵ８１は、これら各主記憶部から作業用メモリ
１５０に必要なデータを読み込んで、前述の各種処理と
実行する。尚、上述の各領域は、ＲＡＭ８３あるいはハ
ードディスク２６上に確保されているが、各領域毎に専
用のＲＡＭ等の記憶素子を設けるようにしてもよいのは
もちろんである。

【０１１１】Ｅ．各種補正係数の設定 本実施例の印刷装置では、インク温度・インク残量・イ
ンク種類・記録媒体上のドットパターン等のインク供給
条件の違いによるインク滴重量（インク滴１滴当たりの
重量）の変動を補正するために、各種補正係数を記憶し
ている。これら補正係数の数値は、インク吐出重量の実
測値に基づき設定されている。また、ドットパターン補
正係数Ｋｄについては、インターレースモジュール９６
がＲＡＭ８３上に展開したドットデータを解析すること
により、補正値を精密に算出することも可能である。以
下では、補正係数を設定するための実測的な手法と、補
正係数を算出する解析的な手法について説明する。

【０１１２】（１）補正係数の実測的な設定手法 図１８は、インク吐出量を実測するための装置構成を、
概念的に示した説明図である。図示するように、計測装
置は、インク滴を吐出するヘッド２００と、ヘッドに駆
動信号を供給しつつヘッドの制御を行う制御装置２０１
と、ヘッド２００へインクを供給するインクカートリッ
ジ２０２ないし２０４と、専用の記録用紙２０９と、印
刷画像のインク濃度を読み取る光学的読み取り装置２１
０、あるいはインクカートリッジの重量減少を高精度に
計測する電子天秤２０５ないし２０７とから構成されて
いる。３つのインクカートリッジ２０２・２０３・２０
４は、カートリッジ内のインク温度がそれぞれ１０℃・
２５℃・４０℃に保たれていて、切り換え弁２０８を操
作することにより、ヘッドに供給するインク温度を切り
換えられるようになっている。制御装置２０１は、予め
定められたパターンでヘッド２００を駆動して、専用用
紙上に所定の画像を印刷する。本計測装置ではヘッド２
００は主走査・副走査を行うことができないが、代わり
に、専用用紙を移動可能なステージ（図示省略）にセッ
トしておき、このステージを主走査方向・副走査方向に
移動させることによって用紙上に画像を印刷する。この
ステージの制御も制御装置２０１が行っている。

【０１１３】ヘッド２００が印刷する所定画像の一例
を、図１９に示す。図示した例では、インク温度１０℃
・２５℃・４０℃の各条件毎に、予め選択された２種類
のドットパターン（ベタ印字パターンとキャラクタ印字
パターンの２種類）で印刷された各画像が印刷されてい
る。つまり、図１８の例では、インクの供給に関わる条
件を６通りの組合せに変更して、それぞれの画像が１枚
の用紙上に印刷されていることになる。各条件でのイン
ク滴重量を計測する際には、インクカートリッジ内のイ
ンク残量やインク種類等の他の条件を変更しながら、図
１８に示すような画像を印刷するのである。

【０１１４】１つの条件での印刷が終了する度に、イン
クを供給したインクカートリッジの重量減少量を計測
し、計測された減少量をインク滴数で除算すれば、その
条件でのインク滴重量（インク滴１滴当たりの重量）を
求めることができる。吐出されるインク滴数は、所定画
像毎に決まっているので、予め計測しておけばよい。こ
うにして、インク温度・インク種類・カートリッジ内の
インク残量・形成されるドットパターン等のインク供給
に関わる諸条件を変更しながら、各条件におけるインク
滴重量を計測する。各条件でのインク滴重量の計測が終
了したら、そのうちの１条件を基準条件として選択して
記憶するとともに、他の条件でのインク滴重量と基準条
件でのインク滴重量との比を求めることによって、各条
件の補正係数を算出することができる。

【０１１５】また、光学的読み取り装置２１０により、
専用用紙上に印刷された所定画像のインク濃度を計測し
て、各種補正係数を求めることも可能である。すなわ
ち、図１９の例に示すように、ヘッド２００が印刷する
画像の面積は一定であり、各画像のインク濃度はインク
吐出重量と正比例する。従って、インク濃度を計測し、
インク濃度の比からインク吐出重量の比を求めるのであ
る。尚、インク濃度の計測に際しては、次のような理由
から専用用紙を使用することが好ましい。光学的読み取
り装置２１０は、基準光源の光を投射して印刷画像から
の反射光強度を計測している。すなわち、画像のインク
濃度が高いほど用紙上の染料濃度が高くなり、染料濃度
が高いほど印刷画像の反射率は低くなるので、光学的読
み取り装置２１０は反射光強度を測定し、反射率を求め
ることによってインク濃度を計測しているのである。と
ころが、インクには染料の他にもアルコール等の各種溶
媒が含まれており、インク吐出量が多くなると、これら
溶媒の影響で印刷用紙の表面が毛羽立つ等して反射率が
変化するため、インク濃度の計測値に誤差が混入するこ
とがある。そこで、かかる誤差の混入をできるだけ避け
るため、溶媒による表面状態の変化が小さい専用用紙を
使用することが好ましいのである。

【０１１６】尚、以上説明した方法で各種補正係数を求
め、全プリンタに対して画一的に同じ補正係数を適用す
る代わりに、インク吐出ヘッドの製造時にヘッド毎に各
種補正係数を求め、この補正係数をヘッドに印刷表示し
ておき、ヘッドをカラープリンタに組み付ける際にカラ
ープリンタ内部の不揮発性メモリに格納したり、あるい
はヘッドに不揮発性メモリを設けてこれに格納しておく
ことにしてもよい。こうすれば、全ヘッドに画一的に同
じ補正係数を適用するのではなく、各ヘッドに適した補
正係数を適用することができるので、インク残量の監視
精度が更に向上させることができるので、いっそう好ま
しい。

【０１１７】（２）補正係数の解析的な算出手法 ＣＰＵ８１は、以下に述べるようにして、インターレー
スモジュール９６がＲＡＭ８３上に展開したドットデー
タを解析し、ドットパターン補正係数Ｋｄを精度良く算
出することも可能である。

【０１１８】ドットパターン補正係数Ｋｄを解析的に算
出する場合は、図２０に示すようなデータを予め求めて
おく。図２０（ａ）は、インク温度１０℃・２５℃・４
０℃の各温度における、ノズルの相対駆動周波数１００
％・５０％・３３％以下の各条件での補正係数の値を示
した説明図である。相対駆動周波数とは、時間的にどの
ような頻度でインク滴を吐出するかを表す指標である。
相対駆動周波数が、具体的にはどのようにして定義され
るかについては前述した。図２０（ａ）を見れば明らか
なように、インク温度１０℃・２５℃・４０℃以外のイ
ンク温度においては、図に示された補間式を用いて算出
している。

【０１１９】図２０（ｂ）は、ノズルの駆動デューティ
に対する補正係数の値を示した説明図である。駆動デュ
ーティとは、副走査方向に並んだノズルで構成される１
本のノズル列（図７参照）について、同時にインク滴を
吐出する割合を示す指標である。駆動デューティが、具
体的にどのように定義されるかについては前述した。図
２０（ｂ）に示した例では、駆動デューティ１００％か
ら１３％までの合計８つの条件において、各条件での補
正係数が設定されている。これら図２０に示した各デー
タは、図１９の計測装置を用いて実験的に求めることが
できる。

【０１２０】図２１は、図２０のデータに基づいて、ド
ットパターン補正係数Ｋｄを算出する方法の流れを示す
フローチャートである。ＣＰＵ８１は、ドットパターン
補正係数処理を開始すると、インターレースモジュール
９６がＲＡＭ８３上に展開しているドットデータを読み
込む（ステップＳ３００）。このドットデータは、画像
を構成する各画素について、大・中・小のいずれのドッ
トを形成すべきかが書き込まれたデータである。尚、図
２１のフローチャートでは、大・中・小の各ドットは特
に区別せず、単にドットの形成有無に基づいた処理を行
っているが、ドットの大きさを区別しながら処理を行う
ことも好ましい。

【０１２１】ドットデータを読み込むと、ドットが形成
されることになっている画素を探しだし（ステップＳ３
０２）、ドットが形成されていない画素については補正
係数Ｋｄｂの値に「０」を代入する（ステップＳ３０
４）。ドットが形成されている画素が見つかると、直前
の画素のドットの形成有無を判断する（ステップＳ３０
６）。直前画素にもドットが形成されることになってい
る場合は、その画素の駆動周波数は１００％であると判
断されるので、図２０（ａ）のデータに従って補正係数
Ｋｄｂに「１．００」を代入する（ステップＳ３０
８）。尚、インク温度は１０℃であるものとしている。
直前画素にドットが形成されないことになっている場合
は、２画素前のドット形成有無を判断し（ステップＳ３
１０）、ドットが形成されることになっている場合は、
その画素の駆動周波数は５０％であると判断されるので
補正係数Ｋｄｂに「１．０７」の値を代入する（ステッ
プＳ３１２）。２画素前にもドットが形成されないこと
になっている場合は、その画素の駆動周波数は３３％以
下であると判断し、補正係数Ｋｄｂに「１．１０」を代
入する（ステップＳ３１４）。次いで、読み込んだ全デ
ータについて判断が終了下か否かを判断し（ステップＳ
３１６）、終了していなければステップＳ３０２に戻っ
て続く処理を行う。全データの判断が終了している場合
は、判断結果に基づいてドットパターン補正係数Ｋｄの
算出を行う（ステップＳ３１８）。

【０１２２】ここでステップＳ３１８において、ドット
パターン補正係数Ｋｄを算出する方法について、図２２
を用いて具体的に説明する。図２２（ａ）は、ステップ
Ｓ３００で読み込まれるドットデータの一例を示したも
のである。実際のドットデータのデータサイズは、図２
２（ａ）の例より大きいが、説明の都合上、ノズル数が
８個、主走査方向の画素数１６個のデータとして表示し
ている。前述したように、ここではドットの大きさは区
別していないので、いずれかのドットが形成される画素
は「１」で、ドットが形成されない画素は「０」で表示
している。

【０１２３】図２２（ａ）のドットデータから各画素の
駆動周波数を判断し、対応する補正係数Ｋｄｂを書き込
んだ結果を示したのが図２２（ｂ）である。ステップＳ
３１８の処理を開始する時点ではこのようなデータが得
られている。尚、図２２（ｂ）の下段には、駆動デュー
ティの判断結果もまとめて表示してあるが、駆動デュー
ティを用いてドットパターン補正係数を算出する方法に
ついては後述する。

【０１２４】ステップＳ３１８（図２１参照）の処理を
開始すると、ＣＰＵ８１は補正係数Ｋｄｂを各ノズル位
置毎に加算する。例えば、ノズル位置１番のノズルにつ
いては「１０．３４」が、２番のノズルについては
「８．４１」と求められる。こうして求められた各ノズ
ル毎の補正係数の合計値を、互いに加算する。この値
（図２２（ｂ）中では「６２．１６」）は次のような意
味を持つ値である。仮に、ドットパターンを考慮した補
正を行わないとした場合、すなわち全ての補正係数Ｋｄ
ｂ＝１の場合は、ドットを形成する画素数である「５
９」となるところが、駆動周波数によるインク吐出量の
違いを考慮した結果、「６２．１６」が得られたのであ
る。従って、この値「６２．１６」をドットを形成する
画素数「５９」で除算した値がドットパターン補正係数
Ｋｄに相当している。図２１のステップＳ３１８では、
このようにしてドットパターン補正係数Ｋｄを算出する
のである。

【０１２５】また、ステップＳ３１８においては、駆動
周波数の代わりに駆動デューティに基づいて、ドットパ
ターン補正係数Ｋｄを算出するものとしても良い。すな
わち、図２２（ａ）のドットデータから、各シリアル位
置での駆動デューティを求める（図２２（ｂ）の下段の
データを参照のこと）。次いで、図２０（ｂ）のデータ
に従って、各駆動デューティに対応する補正係数を求
め、それらの合計値を算出する。得られた合計値をドッ
トを形成する画素数で除算することによっても、ドット
パターン補正係数Ｋｄを求めることができる。

【０１２６】最後に、駆動周波数と駆動デューティとの
両方を考慮して、ドットパターン補正係数Ｋｄを算出す
る方法について説明しておく。ステップＳ３１８では、
このような処理を行っても良い。図２２（ａ）に示すド
ットデータは、ノズル位置８カ所・シリアル位置１６カ
所のデータであるから、８行１６列の行列と見ることも
できる。この行列から、駆動周波数に基づく補正係数行
列Ａと、駆動デューティに基づく補正係数行列Ｂの、２
つの行列を求める。駆動周波数に基づく補正係数行列Ａ
とは、行列の各要素が、対応する画素の補正係数Ｋｄｂ
となっている行列である。例えば、図２２（ｂ）に示し
たように、ノズル位置２・シリアル位置３の画素につい
ての補正計数Ｋｄｂの値は「１．１」であるから、補正
係数行列Ａの２行３列の要素の値が「１．１」となる。
従って行列Ａは８行１６列のサイズを有する行列とな
る。また、駆動デューティに基づく補正係数行列Ｂと
は、各要素が、対応するシリアル位置の駆動デューティ
に基づいて求めた補正係数となっている行列である。例
えば、図２２（ｂ）から、シリアル位置３の駆動デュー
ティは５０％であり、これに対応する補正係数は「１．
０８」となる（図２０（ｂ）参照）。従って、駆動デュ
ーティに基づく補正係数行列Ｂの１行３列の要素の値が
「１．０８」となる。行列Ｂは１行１６列のサイズを有
する行列である。図２２のドットデータから求めた２つ
の補正係数行列、すなわち、補正係数行列Ａと補正係数
行列Ｂをそれぞれ図２３（ａ）と図２３（ｂ）に示す。

【０１２７】こうして２つの補正係数行列が求められた
ら、次はこれら行列の乗算を行う。行列Ａは８行１６列
の行列であり、行列Ｂは１行１６列の行列であるから、
行列Ａに行列Ｂの転置行列ｔＢを乗算する必要がある。
この結果、８行１列の列行列が得られ、この行列の各要
素の値は、駆動周波数と駆動デューティに基づく補正が
反映された値となっている（図２３（ｃ）参照）。そこ
で、この列行列の各要素の値を合計し、得られた合計値
「６６．９」をドットを形成する画素数「５９」で除算
することによって、ドットパターン補正係数Ｋｄを得ら
れることができる。

【０１２８】以上に説明してきた実施例（第１の実施
例）においては、ＲＡＭ８３上に展開されたドットデー
タに基づいて、ドットパターン補正係数Ｋｄを選択して
いるがピエゾ素子ＰＥに供給される駆動パルスを解析
し、この結果得られたドットデータに基づいてドットパ
ターン補正係数Ｋｄを選択することも可能である。

【０１２９】また、ドットデータを解析してドットパタ
ーン補正係数Ｋｄを選択する以外に、印刷媒体上に実際
に形成されたドットパターンを、光学的なセンサ等によ
り直接読み取り、読み取った結果に基づいて適切なドッ
トパターン補正係数Ｋｄを選択するようにしても構わな
い。以下では、このような実施例（第２の実施例）につ
いて、第１の実施例と異なる部分を中心に説明する。

【０１３０】図４に示すように、第２の実施例では、カ
ラープリンタ２０のキャリッジ４０に、記録媒体表面の
反射光強度を光学的に計測する光学的センサ３８が併設
されている。画像が印刷されている用紙をカラープリン
タ２０のプラテン３６にセットし、紙送りモータ３５で
用紙を少しずつ送りながらキャリッジ４０を走査させつ
つ、キャリッジ４０に取り付けた光学的センサ３８を用
いて用紙上の画像を読み取っていくことにより、カラー
プリンタ２０は簡易的なスキャナとしても機能し得るよ
うになっている。光学的センサ３８の制御は、図２４に
示した簡易スキャナドライバ１１０が行う。簡易スキャ
ナドライバ１１０は、プリンタドライバ９２を介して紙
送りモータ３５やキャリッジモータ３０とデータのやり
取りを行いながら、光学的センサ３８が取り込んだデー
タを解析して画像データを生成する。

【０１３１】図２４は、第２の実施例におけるインク残
量監視モジュールのソフトウェア構成を示す説明図であ
る。第１の実施例におけるソフトウェア構成とほぼ同様
であるが、第２の実施例のインク残量監視モジュール１
００は、ドットパターンのデータをインターレースモジ
ュール９６からではなく、簡易スキャナドライバ１１０
から取り込むところが異なっている。

【０１３２】このような第２の実施例においては、プリ
ンタドライバ９２が起動すると、インク残量監視モジュ
ール１００に加えて簡易スキャナドライバ１１０も起動
し、プリンタドライバ９２が印刷を実行すると簡易スキ
ャナドライバ１１０が印刷用紙上のドットパターンを読
み取っていく。プリンタドライバ９２は、インク残量監
視モジュール１００と簡易スキャナドライバ１１０に対
して、適宜、割り込み命令を発生させる。割り込み命令
を受け取ったインク残量監視モジュール１００では、図
１４を用いて説明したインク残量監視ルーチンと同様な
ルーチンが実行される。一方、割り込み命令を受け取っ
た簡易スキャナドライバ１１０は、インク残量監視モジ
ュール１００にドットデータの受け渡しが完了するま
で、ドットデータを保持しておくとともに、その間に印
刷が続行された場合には、並行して画像の読み取りも実
行する。

【０１３３】第２の実施例のインク残量監視モジュール
１００は、上述のようにして受け取ったドットデータに
基づいて、ドットパターン補正係数Ｋｄを選択している
ので、インク吐出重量の算出精度を向上させて、インク
残量を精度良く監視することが可能となる。

【０１３４】また、第２の実施例では、光学的センサ３
８を装備しているので、各種補正係数を次のようにして
更正することも可能となっている。すなわち、カラープ
リンタ２０に専用の印刷用紙をセットし、図１９に示し
たような所定の画像を印刷する。この画像のインク濃度
を光学的センサ３８を用いて計測し、計測結果から図１
８を用いて説明した手法によって、各種の補正係数を各
カラープリンタ毎に求めることが可能となっている。こ
れら一連の処理は、専用のアプリケーションプログラム
を起動させて、コンピュータ８０のＣＲＴ画面を見なが
ら、実行されるようになっている。

【０１３５】第２の実施例では、上述したように、実測
結果に基づいて、各種補正係数を各カラープリンタ毎に
更正することができるので、インク残量の監視精度を更
に向上させることが可能である。

【０１３６】更には、以下に説明するような簡便な方法
を用いて、ドットパターン補正係数を選択しても構わな
い。図２５は、この第３の実施例におけるドットパター
ン補正係数算出処理の流れを示すフローチャートであ
る。第３の実施例では、ドットパターン補正係数算出処
理を開始すると、初めにカラープリンタ２０の印刷解像
度を判断する（ステップＳ４００）。本実施例のカラー
プリンタ２０は、印刷に際して画質を優先するのか印刷
速度を優先するのかを選択して、印刷解像度を３６０ｄ
ｐｉあるいは７２０ｄｐｉに切り替えている。「ｄｐ
ｉ」とは印刷解像度を表す単位であり、例えば３６０ｄ
ｐｉとは１インチ中に３６０ドットを形成可能な解像度
で印刷することを意味する。一般的には印刷解像度が高
くなるほど、ノズルの駆動頻度が高くなり、インク滴重
量も低くなる傾向があるので、ステップＳ４００ではカ
ラープリンタ２０がいずれの解像度で印刷しているかを
判断するのである。

【０１３７】次いで、印刷する際に１本のラスタを何回
の主走査で印刷しているかを判断する（ステップＳ４０
２あるいはステップＳ４０４）。前述したように、カラ
ープリンタ２０は印刷画質を向上させるために、１本の
ラスタを複数回の主走査に分けて印刷するような記録モ
ードを備えている。また印刷速度を優先し、１本のラス
タを１回の主走査で印刷する記録モードも備えている。
１本のラスタを複数回の主走査に分けて印刷する場合に
は、１回の主走査で形成すべきインクドットの数が少な
くなる。これに対し、ラスタを１回の主走査で印刷する
記録モードでは、時間当たりに吐出するインク滴の数が
多くなるので、それだけインク滴重量が小さくなる傾向
がある。尚、ラスタを形成する回数が１回の場合と２回
の場合とではインク滴重量は大きく変わるが、形成回数
が２回の場合と３回の場合とでは大して変わらない。そ
こで、ステップＳ４０２あるいはステップＳ４０４で
は、ラスタの形成回数が１回（ｓ＝１）であるか否かを
判断している。

【０１３８】以上のように判断した結果、印刷解像度が
７２０ｄｐｉでラスタを１回の主走査で形成していると
判断された場合は、インクドットを高い密度で１回の主
走査で形成しなければならないのでインクの供給が間に
合わず、吐出インク滴は小さくなる傾向にある。そこ
で、ステップＳ４０６ではドットパターン補正係数Ｋｄ
に比較的小さな値である「０．９」を代入する。

【０１３９】印刷解像度は７２０ｄｐｉであるがラスタ
は複数回の主走査で形成している場合、あるいは印刷解
像度が３６０ｄｐｉでありラスタは１回で形成している
場合は、インク滴の吐出頻度は大して高くならないの
で、ドットパターン補正係数Ｋｄにはほぼ規定通りのイ
ンク滴が吐出されていることを意味する値「０．９８」
を代入する（ステップＳ４０８）。また、印刷解像度が
３６０ｄｐｉでありラスタを複数回の主走査で形成して
いる場合は、カラープリンタ２０の設定の中ではもっと
もインク吐出頻度の低い条件であり、ドットパターン補
正係数Ｋｄには完全に規定通りのインク滴が吐出される
ことを意味する値「１」を代入する（ステップＳ４１
０）。

【０１４０】このようにして求めたドットパターン補正
係数Ｋｄを使用して、インク吐出重量を算出すれば、簡
便な方法によりインク残量を監視することができる。

【０１４１】図７に示すようにカラープリンタ２０のイ
ンク字ヘッド４１には多数のインク吐出ノズルが設けら
れているが、必ずしもすべてのノズルを使用して印刷し
ているわけではなく、印刷の仕方によっては使用頻度の
低いノズルも発生する。インク滴を吐出しないノズルで
は、ノズル内のインクから揮発成分が抜けてインクの粘
度が増加するので、所定の状態でインク滴を吐出するこ
とができなくなる場合がある。また、しばらくカラープ
リンタを使用しなかった場合等にも、徐々にではある
が、やはりインクの粘度が増加して所定状態のインク滴
を吐出できなくなる場合がある。ひどい場合にはノズル
が目詰まりを起こして、インク滴を吐出できなくなるこ
ともある。このようにノズルが目詰まりを起こしたり、
目詰まりは起こさないまでもインク滴の吐出状態がノズ
ル間でばらつくと、印刷画質に悪影響を及ぼす。そこ
で、カラープリンタ２０は、常に安定してインク滴を吐
出することができるように、ヘッドの保守動作が可能に
設計されている。

【０１４２】ヘッドの保守動作には、強制的にインク滴
を吐出して、ノズル内の増粘インクをノズルから排出す
るフラッシング（あるいは空打ち）と呼ばれる動作と、
インクの充填に使用されるポンプを利用して、ノズル内
から増粘インクを吸い出すクリーニングと呼ばれる動作
とがある。いずれの保守動作においても、インクが消費
されることには変わりがなく、保守動作で消費されるイ
ンク量をも考慮してインク残量監視を行えば、更に監視
精度を向上させることができる。

【０１４３】図２６は、ヘッドの保守動作中に消費され
るインク量をも考慮してインク残量の監視を行うルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。以下、このフロ
ーチャートに従って、ヘッド保守動作によるインク消費
を考慮したインク残量監視ルーチンについて説明する。

【０１４４】カラープリンタ２０の操作者が、カラープ
リンタ２０に対してヘッドの保守動作を行うよう指示し
たり、あるいはカラープリンタ２０の制御回路６０に内
蔵されているタイマ６６等に基づいてＣＰＵ６１が保守
動作の開始条件が満たされたことを検出すると、カラー
プリンタ２０は保守動作を開始すると同時に、割り込み
を発生させて図２６に示すインク残量監視ルーチンを起
動させる。その後、このインク残量監視ルーチンは、カ
ラープリンタ２０からヘッドの保守動作に関する情報を
取得しつつ、以下の処理を実行していく。

【０１４５】カラープリンタ２０がヘッドの保守動作を
開始したことを割り込みによって検出すると（ステップ
Ｓ５００）、保守動作の内容を判断する（ステップＳ５
０２）。つまり、カラープリンタ２０の行う保守動作が
フラッシング動作であるのかクリーニング動作であるの
かを検出するのである。フラッシング動作である場合に
は、フラッシング条件を検出する（ステップＳ５０
４）。カラープリンタ２０が行うフラッシング動作に
も、インク滴の吐出状況が悪化するのを予防するため
に、あるいは吐出状況の悪化が軽微な場合に行うノーマ
ルフラッシングと呼ばれる動作と、ノズルが目詰まりす
るような重度の悪化が起きている場合に行うパワーフラ
ッシングと呼ばれる動作との２つの動作がある。ノーマ
ルフラッシングとパワーフラッシングとでは、ノズルか
ら強制的に吐出されるインク滴の大きさが異なっている
ので、ステップＳ５０４では、どちらのフラッシングを
行うかを検出するのである。次いで、フラッシング動作
中に吐出したインク滴数を計数し（ステップＳ５０
６）、計数したインク滴数とフラッシング条件毎に予め
記憶されているインク滴重量とに基づいて、フラッシン
グ動作中に吐出されたインク吐出重量を算出する（ステ
ップＳ５０８）。プリンタドライバ９２の起動時に、イ
ンク温度やインク残量等のインクの供給条件を既に取得
している場合は、インク吐出重量を算出する際に各種補
正係数も乗算して、インク吐出重量の精度を向上させ
る。こうしてフラッシング動作で消費されるインク吐出
重量が求めたのち、インク吐出量累積値の更新を行う
（ステップＳ５１０）。すなわち、不揮発メモリに記憶
されているインク吐出量の累積値（図１４のＳ２００お
よびＳ２１２参照）を読み出して、ステップＳ５１０で
求めた累積値を加算し、再び不揮発メモリに記憶するの
である。

【０１４６】ステップＳ５０２において、保守動作の内
容がクリーニング動作であると判断された場合は、イン
ク充填用のポンプを逆回転することによりノズル内のイ
ンクを吸い出してしまう。つまりクリーニング動作で消
費されるインク量は、クリーニング動作毎に原則として
一定量であるので、ステップＳ５１２では、クリーニン
グ動作毎に予め測定しておいたインクの吸い出し量をイ
ンク消費量として設定する。そして、ステップＳ５１０
では、不揮発メモリに記憶されているインク吐出量累積
値を読み出して、これにインク消費量を加算し再びイン
ク吐出量累積値として不揮発メモリに記憶する。

【０１４７】以上説明したように、フラッシング動作中
のインク吐出量およびクリーニング動作中のインク消費
量を求め、不揮発メモリに記憶されているインク吐出量
累積値に加算しておけば、ヘッドの保守動作中に消費さ
れるインク量をも考慮してインク残量の監視を行うこと
が可能となる。

【０１４８】以上、各種の実施例について説明してきた
が、本発明は上記すべての実施例に限られるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実
施することができる。例えば、上述の機能を実現するソ
フトウェアプログラム（アプリケーションプログラム）
を、通信回線を介してコンピュータシステムのメインメ
モリまたは外部記憶装置に供給し実行するものであって
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の印刷装置の概略構成図である。

【図２】ソフトウェアの構成を示す説明図である。

【図３】ソフトウェアの他の構成を示す説明図である。

【図４】本実施例のプリンタの概略構成図である。

【図５】本実施例のプリンタで用いられるインクカート
リッジの外観形状を表す説明図である。

【図６】本実施例のプリンタにおけるドット形成原理を
示す説明図である。

【図７】本実施例のプリンタにおけるノズル配列を示す
説明図である。

【図８】本実施例のプリンタにより大きさの異なるドッ
トを形成する原理を説明する説明図である。

【図９】本実施例のプリンタにおけるノズルの駆動波形
および該駆動波形により形成されるドットの様子を示す
説明図である。

【図１０】本実施例のプリンタの制御装置の内部構成を
示す説明図である。

【図１１】本実施例のプリンタヘッドが駆動バッファか
らデータを受けてドットを形成する様子を示す説明図で
ある。

【図１２】本実施例における画像処理ルーチンの流れを
示すフローチャートである。

【図１３】本実施例におけるインク残量監視モジュール
のソフトウェア構成を示す説明図である。

【図１４】本実施例におけるインク残量監視ルーチンの
流れを示すフローチャートである。

【図１５】本実施例の印刷装置においてインク残量の表
示を行う一例を示すを説明図である。

【図１６】本実施例の印刷装置において用いられる補正
係数の一例を示す説明図である。

【図１７】本実施例のインク残量監視モジュールに関連
するメモリ構成を示す説明図である。

【図１８】本実施例において各種補正係数を求めるため
の計測装置構成を示す説明図である。

【図１９】本実施例において各種補正係数を求めるにあ
たって専用用紙上に印刷される画像の一例を示す説明図
である。

【図２０】本実施例において駆動周波数および駆動デュ
ーティに対する補正係数の設定例を示す説明図である。

【図２１】本実施例のドットパターン補正係数算出処理
の流れを示すフローチャートである。

【図２２】本実施例のドットパターン補正係数の算出方
法を説明する説明図である。

【図２３】本実施例のドットパターン補正係数の他の算
出方法を説明する説明図である。

【図２４】他の実施例におけるインク残量監視モジュー
ルのソフトウェア構成を示す説明図である。

【図２５】他の実施例のドットパターン補正係数を求め
る処理の流れを示すフローチャートである。

【図２６】ヘッドの保守動作中に吐出するインク量も同
時に考慮して、インク残量の監視を行う処理の流れを示
すフローチャートである。

【図２７】インク吐出機構の代表的な構成を概念的に示
す説明図である。

【符号の説明】

２０…カラープリンタ ２１…カラースキャナ ２３…ＣＲＴ ２４…モデム ２５…フレキシブルディスクドライブ ２６…ハードディスク ３０…キャリッジモータ ３１…駆動ベルト ３２…プーリ ３３…摺動軸 ３４…位置検出センサ ３５…紙送りモータ ３６…プラテン ３７…温度センサ ３８…光学的センサ ４０…キャリッジ ４１…ＣＰＵ ４１…印字ヘッド ４２、４３…インクカートリッジ ４４〜４７…インク吐出用ヘッド ５０…インク通路 ５５…突起部 ５６…識別ラベル ５８…インク残量表示パネル ５９…操作パネル ６０…制御回路 ６１…ＣＰＵ ６２…ＰＲＯＭ ６３…ＲＡＭ ６４…ＰＣインターフェース ６５…ＰＩＯ ６６…タイマ ６７…駆動バッファ ６８…バス ６９…分配出力器 ７０…発振器 ７１…接点スイッチ ８０…コンピュータ ８１…ＣＰＵ ８２…ＲＯＭ ８３…ＲＡＭ ８４…入力インターフェース ８５…出力インターフェース ８６…ＣＲＴＣ ８７…ＤＤＣ ８８…ＳＩＯ ８９…バス ９０…ビデオドライバ ９１…アプリケーションプログラム ９２…プリンタドライバ ９３…解像度変換モジュール ９４…色変換モジュール ９５…ハーフトーンモジュール ９６…インターレースモジュール ９７…データ入出力モジュール １００…インク残量監視モジュール １０１…供給条件検出モジュール １０２…インク滴数計数モジュール １０３…インク吐出量算出モジュール １０４…インク残量監視モジュール １１０…簡易スキャナドライバ １５０…作業用メモリ １６０…インク収容量記憶部 １６１…インク使用量記憶部 １６２…インク滴重量記憶部 １６３…供給条件記憶部 １６４…補正係数記憶部 １６５…インク滴数計数部 ２００…ヘッド ２０１…制御装置 ２０２〜２０４…インクカートリッジ ２０５〜２０７…電子天秤 ２０８…切り換え弁 ２０９…記録用紙 ２１０…光学的読み取り装置

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA29 EB20 EB27 EB30 EB42 EB44 EB49 EB56 EC08 EC26 EC42 EC54 EC57 EC72 ED01 KC22

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク滴を吐出するインク吐出ヘッドと
   該インクを所定量収容可能なインク収容器とを備え、該
   ヘッドがインク滴を吐出してインクドットを形成するこ
   とにより、印刷媒体上に画像を印刷する印刷装置であっ
   て、 前記インク吐出ヘッドへのインクの供給に影響を与える
   条件たるインク供給条件を検出する供給条件検出手段
   と、 前記インク供給条件の中の所定条件において前記インク
   吐出ヘッドから吐出されるインク滴当たりの重量を、単
   位インク量として予め記憶しておくインク量記憶手段
   と、 所定期間内に吐出されるインク滴数に対応する値たるイ
   ンク吐出数を計数するインク吐出数計数手段と、 該計数されたインク吐出数と前記記憶されたインク量と
   前記検出されたインク供給条件とに基づいて、前記所定
   期間内に吐出されるインク吐出量を算出する吐出量算出
   手段と、 前記インク吐出量を累積し、該累積値と前記所定のイン
   ク収容量とを用いて、前記インク収容器のインク残量を
   監視するインク残量監視手段とを備えた印刷装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記インク量記憶手段は、前記インク滴当たりの重量に
   代えて、インク滴当たりの体積を単位インク量として記
   憶しておく手段である印刷装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記供給条件検出手段は、前記インク吐出ヘッドに供給
   される前記インクの温度を検出する手段である印刷装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記供給条件検出手段は、前記インク滴の吐出に伴い経
   時的に変化する条件を検出する手段である印刷装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記供給条件検出手段は、前記インクの組成に依存する
   条件を検出する手段である印刷装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記供給条件検出手段は、前記インク吐出ヘッドに供給
   すべきインク量を検出する手段である印刷装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記インク吐出ヘッドは、印刷媒体との相対位置を変更
   しながらインク滴を吐出するヘッドであり、 前記供給条件検出手段は、前記インク供給条件として、
   設定されている印刷解像度を検出する手段である印刷装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記インク吐出ヘッドは、印刷媒体との相対位置を移動
   しながらインク滴を吐出することによって、インクドッ
   トの列たるラスタを形成するヘッドであり、 前記供給条件検出手段は、前記インク供給条件として、
   １のラスタを完成するために必要な相対移動の回数を示
   す指標たる記録モードを検出する手段である印刷装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記供給条件検出手段は、印刷媒体上に形成される前記
   インクドットの配列たるドットパターンを検出する手段
   である印刷装置。
10. 【請求項１０】 請求項９載の印刷装置であって、 前記供給条件検出手段は、前記ドットパターンとして、
    前記インク滴を吐出する時間的な頻度を表す指標たる相
    対駆動周波数を検出する手段である印刷装置。
11. 【請求項１１】 請求項９記載の印刷装置であって、 前記インク吐出ヘッドは、一度に複数のインクドットを
    形成可能なヘッドであり、 前記供給条件検出手段は、前記ドットパターンとして、
    前記一度に形成されるインクドット数と前記一度に形成
    可能なインクドット数との割合を表す指標たる駆動デュ
    ーティを検出する手段である印刷装置。
12. 【請求項１２】 請求項９記載の印刷装置であって、 前記インク吐出ヘッドは、一度に複数のインクドットを
    形成可能なヘッドであり、 前記供給条件検出手段は、前記ドットパターンとして、
    一度に形成されるインクドット数が、所定値より多くな
    る第１の記録条件か、該所定値より少なくなる第２の記
    録条件かの、いずれであるかを検出する手段である印刷
    装置。
13. 【請求項１３】 請求項９記載の印刷装置であって、 前記供給条件検出手段は、印刷媒体上に形成された前記
    インクドットの配列を、所定の光学的手法によって検出
    する手段である印刷装置。
14. 【請求項１４】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記ヘッドのインク滴の吐出状態を保つため強制的にイ
    ンク滴を吐出するヘッド保守動作を、複数種類実施可能
    なヘッド保守手段を備え、 前記供給条件検出手段は、前記インク供給条件として、
    前記ヘッド保守動作の種類を検出する手段である印刷装
    置。
15. 【請求項１５】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記インク供給条件に対応付けて補正係数を予め記憶し
    ておく補正係数記憶手段を備え、 前記吐出量算出手段は、前記計数されたインク吐出数と
    前記記憶されたインク量と前記検出されたインク供給条
    件に対応する補正係数とを乗算することにより、前記イ
    ンク吐出量を算出する手段である印刷装置。
16. 【請求項１６】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記インク吐出ヘッドは、大きさの異なる２種類以上の
    インク滴を吐出可能なヘッドであり、 前記インク量記憶手段は、前記吐出可能なインク滴の大
    きさを区別して、前記インク量を記憶しておく手段であ
    り、 前記インク吐出数計数手段および前記吐出量算出手段
    は、前記吐出されるインク滴の大きさを区別して、それ
    ぞれの処理を行う手段である印刷装置。
17. 【請求項１７】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記インク吐出ヘッドは、各色のインク滴を吐出するこ
    とにより各色のインクドットの形成が可能なヘッドであ
    り、 前記インク収容器は、前記インクを各色毎に所定量収容
    可能なインク収容器であり、 前記インク吐出数計数手段、前記吐出量算出手段、前記
    インク残量監視手段は、前記インク色毎に、それぞれの
    処理を行う手段である印刷装置。
18. 【請求項１８】 請求項１１記載の印刷装置であって、 前記インク吐出ヘッドは、前記一度に形成可能な複数の
    インクドットが、所定の関係に基づいて複数のグループ
    にグループ分けされたヘッドであり、 前記供給条件検出手段は、前記駆動デューティを、前記
    グループ毎に検出する手段であり、 前記インク吐出数計数手段および前記吐出量算出手段
    は、前記グループ毎に、それぞれの処理を行う手段であ
    り、 前記インク残量監視手段は、前記グループ毎に算出され
    た前記インク吐出量を合計し、該合計値を累積して前記
    インク残量を監視する手段である印刷措置。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の印刷装置であって、 前記供給条件検出手段は、前記駆動デューティの検出に
    代えて、一度に形成されるインクドット数が所定値より
    大きい第１の記録条件か、該所定値より小さい第２の記
    録条件であるかを、前記各グループ毎に検出する手段で
    ある印刷装置。
20. 【請求項２０】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記インク量記憶手段は、前記インク供給条件の中の所
    定条件において吐出される前記インク量に変えて、前記
    インク供給条件の各条件で吐出されるインク滴当たりの
    重量をインク量として予め記憶しておく手段であり、 前記吐出量算出手段は、前記計数されたインク吐出数と
    前記検出されたインク供給条件に対応するインク量とを
    用いて、前記インク吐出量を算出する手段である印刷装
    置。
21. 【請求項２１】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記インク残量監視手段は、前記インク吐出量の累積値
    と前記所定のインク収容量と差が、所定値以下になった
    ときに警告を発する手段である印刷装置。
22. 【請求項２２】 請求項１記載の印刷装置であって、 前記インク残量監視手段は、前記インク吐出量の累積値
    と前記所定のインク収容量との大小関係を通知する手段
    である印刷装置。
23. 【請求項２３】 インク滴を吐出するインク吐出ヘッド
    と該インクを所定量収容可能なインク収容器とを備え、
    該ヘッドがインク滴を吐出してインクドットを形成する
    ことにより印刷媒体上に画像を印刷する印刷装置で用い
    られ、該インク収容器のインク残量を監視するインク残
    量監視方法であって、 前記インク吐出ヘッドへのインクの供給に影響を与える
    条件たるインク供給条件を検出し、 所定期間内に吐出されるインク滴数に対応する値たるイ
    ンク吐出数を計数し、 該計数されたインク吐出数と、前記インク供給条件の中
    の所定条件において吐出されるインク滴当たりの重量
    と、前記検出されたインク供給条件とを用いて、前記所
    定期間内に吐出されるインク吐出量を算出し、 該算出されたインク吐出量を累積し、 前記インク吐出量の該累積値と前記所定のインク収容量
    とを用いて、前記インク収容器のインク残量を監視する
    インク残量監視方法。
24. 【請求項２４】 インク滴を吐出するインク吐出ヘッド
    と該インクを所定量収容可能なインク収容器とを備え、
    該ヘッドがインク滴を吐出してインクドットを形成する
    ことにより印刷媒体上に画像を印刷する印刷装置で用い
    られ、該インク収容器のインク残量を監視するプログラ
    ムをコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体で
    あって、 前記インク吐出ヘッドへのインクの供給に影響を与える
    条件たるインク供給条件を検出する機能と、 所定期間内に吐出されるインク滴数に対応する値たるイ
    ンク吐出数を計数する機能と、 該計数されたインク吐出数と、前記インク供給条件の中
    の所定条件において吐出されるインク滴当たりの重量
    と、前記検出されたインク供給条件とを用いて、前記所
    定期間内に吐出されるインク吐出量を算出する機能と、 該算出されたインク吐出量を累積する機能と、 前記インク吐出量の該累積値と前記所定のインク収容量
    とを用いて、前記インク収容器のインク残量を監視する
    機能とを実現するプログラムを記録した記録媒体。
25. 【請求項２５】 インク滴を吐出するインク吐出ヘッド
    を該インクを所定量収容可能なインク収容器とを備え、
    該ヘッドがインク滴を吐出してインクドットを形成する
    ことにより印刷媒体上に画像を印刷する印刷装置であっ
    て、 前記インク吐出ヘッドへの前記インクの供給に影響を与
    える条件たるインク供給条件を検出する供給条件検出手
    段と、 所定期間内に吐出されるインク滴数に対応する値たるイ
    ンク吐出数を計数するインク吐出数計数手段と、 前記検出されたインク供給条件に基づいて、前記計数さ
    れたインク吐出数を補正するインク吐出数補正手段と、 該補正されたインク吐出数を累積した累積値と、前記所
    定のインク収容量に対応する所定値とを用いて、前記イ
    ンク収容器のインク残量を監視するインク残量監視手段
    とを備えた印刷装置。