JP2002200744A

JP2002200744A - プリント動作におけるプリント溶液の使用量の判定方法及びシステム

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Publication number: JP2002200744A
Application number: JP2001252960A
Authority: JP
Inventors: B Michael Eckard; マイケル・ビー・エッカード
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2002-07-16
Also published as: EP1184181A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】プリント動作においてプリンタ装置により使用
されたインクの量を判定する改良された方法の提供、装
置からハードウェアを取り外したり、外部測定機器を使
用することをともなわない方法の提供、およびプリント
動作に使用されたインクのコストの判定をする方法の提
供。【解決手段】プリント動作中に消費された溶液の液滴数
を判定するステップ１１５と、少なくとも液滴数と溶液
と溶液の１滴当りの体積に基づいて使用量を判定するス
テップ１３５と、使用量に基づいてプリント動作におけ
る溶液のコストを判定するステップ１４５を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は、全体としてプリント装置に関
し、とりわけ、プリント動作中に消費されたプリント溶
液、たとえばインクの量の判定に関する。

【０００２】

【発明の背景】インクジェットプリント機構は、プロッ
タ、ファクシミリ機器及びインクジェットプリンタ等種
々様々なプリント装置に使用される。このようなプリン
ト装置は、本明細書において全体として「インク」とい
われるプリント溶液または着色剤を使用して画像をプリ
ントする。これらのインクジェットプリント機構は、多
くの場合「ペン」と呼ばれるインクジェットカートリッ
ジを使用して、プリント媒体のページまたはシートにイ
ンクの液滴を発射する。

【０００３】インクジェットプリント機構の中には、イ
ンクの全供給量を持っているインクカートリッジをシー
ト上で前後に搬送するものがある。また、ごく僅かの量
のインク供給量を備えたプリントヘッドキャリッジをプ
リントゾーンを横切って推進し、プリントヘッドの行路
から「軸外に」配置された静止貯蔵器に主要インク供給
量を格納する「軸外」システムとして知られる別のイン
クジェットプリント機構もある。軸外システムでは、通
常、フレキシブルな導管またはチューブを使用して軸外
主貯蔵器からプリントヘッドカートリッジにインクを搬
送する。

【０００４】マルチカラーカートリッジにおいて、いく
つかのプリントヘッド及び貯蔵器は単一ユニットにまと
められる。ここで、所与の色についての各複合貯蔵器／
プリントヘッドも「ペン」と呼ばれる。各ペンは、そこ
からインク液滴が吐出される非常に小型のノズルを含む
５個のプリントヘッドを有する。

【０００５】プリントヘッド内の特定のインク排出機構
は、圧電またはサーマルプリントヘッド技術を使用する
等、当業者にとって周知の種々の異なる形態を採用する
ことができる。たとえば、２つの熱インク排出機構が米
国特許第５，２７８，５８４号及び４，６８３，４８１
号に記載されている。熱システムにおいて、インクチャ
ネル及び気化室を含む障壁層が、ノズルオリフィス板と
基板層の間に設けられる。この基板層は、典型的には、
抵抗素子等のヒータ素子を線形アレイに配したものを含
み、これらを付勢して気化室内でインクを加熱する。加
熱されると、付勢された抵抗素子に対応するノズルから
インク小滴が排出される。

【０００６】画像をプリントするためには、プリント２
５媒体のシートの上にあるプリント領域を横切ってプリ
ントヘッドが前後に走査される。プリントヘッドが移動
するにつれて、プリントヘッド中のペンがインク液滴を
発射する。プリントヘッドがシートを横切って移動する
際に抵抗素子を選択的に付勢することによって、インク
はプリント媒体上にあるパターンで排出され、画像、た
とえば写真、図表あるいはテキスト、を形成する。

【０００７】ノズルは、通常、１本またはもっと多くの
線形アレイに配列される。２本以上の線形アレイでは、
これらのアレイはプリントヘッド上で並置され、互いに
平行に、かつ走査方向に対してほぼ直交するように設け
られる。したがって、ノズルアレイの長さは、プリント
を行うスワス(swath)つまり帯を定義する。すなわち、
プリントヘッドがプリント領域を通る１回の完全な横断
を行ったときに１本のアレイのノズルすべてが連続して
吐出されるとすると、インクの帯つまりスワスがシート
に現れる。この帯の高さはペンの「スワス高さ(swath h
eight)」として知られ、１回の行程で付与できるインク
の最大パターンである。

【０００８】従来のプリント装置は、通常、プリント動
作のために使用されたインクの量を通知しない。その結
果、プリント動作に使用されたインクの量を求めたいユ
ーザは、プリント動作の前後にインク分配システム中の
インクの量を測定し、この２つの測定値の差を求めるこ
とが必要となる。このような測定では、通常、供給部、
ペン及び／またはチューブを含むインク分配システムを
除去し、重量を測定し、また取り付けることが必要とな
る。このため、計量計あるいは他の測定装置等の何らか
の外部機器も必要となる。これは、プリント動作中に使
用つまり消費されたインクの量を判定する方法としては
明らかに望ましくない。

【０００９】

【発明の目的】本発明の第１の目的は、プリント動作に
おいてプリンタ装置により使用されたインクの量を判定
する改良された方法を提供することである。

【００１０】本発明の第２の目的は、上記装置からハー
ドウェアを取り外したり、外部測定機器を使用すること
をともなわない上記方法を提供することである。

【００１１】本発明の更なる目的は、プリント動作に使
用されたインクのコストも判定する上記方法を提供する
ことである。

【００１２】

【発明の概要】本発明によれば、プリント動作のための
プリント溶液の使用量を判定する方法が提供される。本
方法は、プリント動作中に消費された溶液の液滴数を判
定するステップと、少なくともこの液滴数と溶液の１滴
当りの体積に基づいて使用量を判定するステップを設け
ている。

【００１３】本発明の第１の実施例によれば、プリント
動作のためのプリント溶液の使用量を判定するシステム
が提供される。本システムは、プリント動作中に消費さ
れた溶液の液滴数を判定する第１ユニットと、少なくと
もこの液滴数と溶液の１滴当りの体積に基づいて使用量
を判定する第２ユニットを設けている。

【００１４】

【好適な実施例の詳細な説明】本発明の上記及び他の特
徴は、添付図面を参照した以下の説明においてより明ら
かとなる。

【００１５】本発明は、全般的にはプリント装置に関
し、とりわけ、プリント動作中に消費されたインクの量
の判定に関する。本発明は、ここでは例としてプロッタ
という状況で記述される。しかしながら、本発明はどの
特定の種類のプリント装置とともに使用することには限
定されず、ファクシミリ機器やインクジェットプリンタ
等の他の装置に採用してもよい。

【００１６】大判プリンタは、たとえばポスタ、バナー
等の大型プリントの生成に使用されるプリント装置であ
る。大型プリントの生成中に消費されたインクの量は、
その製造コストの大部分に相当することがある。本発明
は、プロッタから描画物を生成するために消費されたイ
ンクの量を計算する。これはとりわけ、プリント画像を
生成するための具体的なコストが、この画像のプリント
を依頼した顧客に課金される「プリントに応じて支払う
(pay-per-print)」という用途に好適である。

【００１７】図１は、プリント動作におけるプリント溶
液、たとえばインクの使用量を判定する方法１００のフ
ローチャートである。方法１００は、プリント動作中に
消費された溶液の液滴数を判定するステップと、少なく
ともこの液滴数と溶液の１滴当りの体積に基づいて使用
量を判定するステップを含む。ここでの用語法では、
「プリント動作」とは、ピクセル、ドット、ライン、ス
ワス、ページ、バナーのプリントを含む対象となる任意
のプリント活動またはこれら複数の活動であってよい。
また、プリント動作を色毎に、つまり１つまたはもっと
多くの色毎に使用されたインクの量によって、項目分け
してもよい。以下の例では、プリント動作はプリント媒
体のシート上に描画物をプリントするものであり、した
がって、本方法は、描画物をプリントするために使用さ
れたインクの量を判定するために採用される。本方法は
ステップ１０５から開始される。

【００１８】ステップ１０５において、本方法は、描画
物により消費されたインクの全体積を累算するために使
用される変数を初期化する。

【００１９】ＶＯＬＵＭＥ_PLOT：＝０

【００２０】次に、本方法はステップ１１０に進む。

【００２１】ステップ１１０において、本方法は、描画
物の一部、例えばスワス、をプリントする。次に、本方
法はステップ１１５に進む。

【００２２】ステップ１１５において、本方法は、ステ
ップ１１０におけるスワスのプリント中にペンにより排
出されたインクの液滴数を判定する。すなわち、本方法
は、スワスのプリント中に吐出されたインクの液滴数を
カウントする。

【００２３】ＤＲＯＰＳ＝スワスにおけるインクの液滴数

【００２４】したがって、ステップ１１５はステップ１
１０と同時に実行可能である。本方法は、インクの液滴
をカウントする何らかの都合のよい技術を使用すること
を想定している。たとえば、ペンに信号を発信してイン
クの液滴を放出させる場合、その信号の出現をカウント
することができる。

【００２５】インクの液滴をカウントする別の技術は、
プリントされる画像のビットマップを用意するシステム
で採用することができる。ビットマップには、画像の点
またはピクセルに対応するビットが含まれる。各ビット
の状態は、その対応する点またはピクセルがプリントさ
れるか、あるいはブランクのままにされるかを示す。こ
のようなビットマップは、スワス毎にそれぞれの色につ
いて作成される。インクの液滴数は、ビットマップ中で
セットされているビットの数から求めることができる。

【００２６】実際には、プリントヘッドのノズルは、乾
いたインク、用紙の粒子またはその他の屑の粒子による
障害物の影響を受けやすい。この障害物により、ノズル
からのインク方向不良またはノズルの全体的な詰まり等
の問題が起こり得る。大部分のシステムでは、プリント
動作中にノズル上で保守作業を定期的に実行すること
で、ノズルからのインクの精確な流量を保証する。この
ような保守作業は１滴あるいはもっと多くのインクを消
費するかもしれない。排出されたインクの液滴数を判定
する好ましい技術は、排出を引き起こすようにペンに対
して発行された信号をカウントする技術である。それ
は、この技術が、保守作業中に吐出されたがビットマッ
プにより必要とされない液滴を含むことのできる、スワ
スのプリント中に実効的に吐出された液滴の数をカウン
トするからである。

【００２７】マルチカラーシステムでは、本方法は、イ
ンクの個別の色毎に使用量を項目分けしてもよい。ステ
ップ１１５後、本方法はステップ１２０に進む。

【００２８】ステップ１２０において、本方法は、ペン
の１滴当りのインクの体積を判定する。

【００２９】ＶＯＬＵＭＥ／ＤＲＯＰ＝１滴当りのインクの体積

【００３０】体積／液滴の値は、ペンの平均の体積／液
滴等の予め定められた定数とすることができる。平均の
体積／液滴は、容器に予め定められた個数の液滴を排出
し、容器の中にあるインクの累積体積を測定し、類型体
積を液滴の数で除算した商を求めることによって得られ
る。

【００３１】この平均値は、ペンのサンプル集団の平均
値とすることができるが、それぞれ個別のペンをペンの
製造時に特徴付けることが好ましい。ペンの特徴づけを
表すデータは、ペンアセンブリに一体化された機械読み
取り可能記憶媒体に書き込むことができる。そして、本
方法は、記憶媒体からこのデータを読み出すことを含
む。

【００３２】インクの体積／液滴は温度により変化する
傾向がある。このため、ペンの完全な特徴付けは、イン
クの温度の関数としての体積／液滴を含む。本方法は、
ステップ１２０において体積／液滴を判定する際、この
温度による変化を考慮することが好ましい。従って、こ
の温度が与えられると、ステップ１２０において、本方
法は、温度の関数として体積／液滴を判定する。従っ
て、得られた体積／液滴は、たとえば前述の平均体積／
などの液滴１滴当りの標準体積（ＶＯＬＵＭＥ／ＤＲＯ
Ｐ_STD）を温度依存の定数（Ｃ_T）により調整したものか
ら求められる。温度が広い範囲に亘って変化する場合
は、温度依存の定数（Ｃ_T）は、指数演算子（N）により
精密に表現できる。

【００３３】ＶＯＬＵＭＥ／ＤＲＯＰ＝（ＶＯＬＵＭＥ
／ＤＲＯＰ_STD）＋ｃ_T ^N

【００３４】温度変化が大きくない場合、N＝１であ
り、簡略化された式が得られる。

【００３５】ＶＯＬＵＥ／ＤＲＯＰ＝（ＶＯＬＵＭＥ／
ＤＲＯＰ_STD）＋Ｃ_T

【００３６】温度依存の定数（Ｃ_T）は、対象となる温
度範囲に亘って実験によって評価された体積／液滴から
判定できる。好ましくは、それぞれ異なるインクの色
は、それに固有の温度依存の定数を有する。

【００３７】ステップ１２５において、本方法は、イン
クの温度を判定し、このデータを提供して、ステップ１
２０により実行される計算に使用する。温度は、たとえ
ば、プリント装置のプリントヘッドに設けられた温度セ
ンサから得られる。一般に、精確な温度測定を行うほ
ど、精確な体積の判定が得られる。好ましい実施例にお
いては、平均温度は、スワスの開始から終了までプリン
トヘッドが移動するのにともなって得られる温度測定値
から判定される。

【００３８】液滴の体積の判定では、体積に影響を及ぼ
す可能性のある他の変数も考慮できる。このような変数
には、（ａ）プリントヘッドの年齢、（ｂ）インクが排
出されるオリフィスのサイズ、（ｃ）インクの粘性、及
び（ｄ）インクの濃度があるが、これらには限定されな
い。

【００３９】ステップ１２０の終了後、本方法はステッ
プ１３０に進む。

【００４０】ステップ１３０において、本方法は、スワ
スに使用されたインクの体積を判定する。スワスについ
ての上記体積は、スワスにおける液滴数と１滴当りの体
積の積から得られる。

【００４１】ＶＯＬＵＭＥ_SWATH：＝ＤＲＯＰＳ×（Ｖ
ＯＬＵＭＥ／ＤＲＯＰ）

【００４２】ステップ１３０の終了後、本方法はステッ
プ１３５に進む。

【００４３】ステップ１３５において、本方法は、現在
のスワスからの体積体積SWATHを描画物について予め記
憶されている体積に加算することによって、描画物に使
用されたインクの体積体積PLOTを累算する。

【００４４】ＶＯＬＵＭＥ_PLOT：＝ＶＯＬＵＭＥ_PLOT＋
ＶＯＬＵＭＥ_SWATH

【００４５】方法１００の第１の行路では、プリント済
みのスワスが１つしかないため、ステップ１３５の実行
後、ＶＯＬＵＭＥ_PLOTはＶＯＬＵＭＥ_SWATHと等しくな
る。方法１００の第２の行路では、ステップ１３５の実
行後、ＶＯＬＵＭＥ_PLOTは、第１のスワスからの体積と
第２のスワスからの体積との合計を表す。以降の行路に
おいて、以降のスワスの体積が追加される。ステップ１
３５が完了すると、本方法はステップ１４０に進む。

【００４６】ステップ１４０において、本方法は、プリ
ントすべき別のスワスが存在するかを判定する。プリン
トすべき追加のスワスが１つ以上ある場合、本方法はス
テップ１１０に戻り次のスワスをプリントする。プリン
トすべきスワスがそれ以上存在しない場合、本方法はス
テップ１４５に進む。

【００４７】ステップ１４５において、本方法は、描画
物の生成において消費されたインクのコストを判定す
る。消費されたインクのコスト（ＣＯＳＴ_INK）は、ス
テップ１３５において求められたような描画物に使用さ
れたインクの体積と単位体積（ＵＮＩＴ＿ＶＯＬＵＭ
Ｅ）当りのインクのコスト（ＣＯＳＴ）の積から求めら
れる。

【００４８】ＣＯＳＴ_INK＝ＶＯＬＵＭＥ_PLOT×（ＣＯ
ＳＴ／ＵＮＩＴ＿ＶＯＬＵＭＥ）

【００４９】単位体積当りのコストは予め定められた定
数とすることができる。あるいは、たとえば、（ａ）イ
ンクの製造者、（ｂ）インクの品質、または（ｃ）イン
クの色等、１つ以上の可変パラメータに基づくようにし
てもよい。単位体積当りのコスト及び他のパラメータ
は、ステップ１２０について上述したものと同様にプリ
ントヘッドに一体化された記憶媒体から書き込み、取得
できる。

【００５０】消費されたインクのコストは、プリントさ
れたもののコスト全体の一成分にすぎない。コスト全体
に影響を与える他の成分としては、たとえば、使用され
るプリント媒体のタイプ、プリント媒体のサイズ、プリ
ントされたものを生成するために要する時間が挙げられ
る。さらに別のコストとして、プリントされたもののラ
ミネーション、画像改良等の要素が挙げられる。ステッ
プ１４５後、本方法はステップ１５０に進む。

【００５１】ステップ１５０において、方法１００は終
了する。

【００５２】図２は、本発明に係るプリント動作におけ
るプリント溶液の使用量を判定するシステム２００のブ
ロック図である。システム２００の主要要素は、プリン
タ２１５とユーザインタフェース２０５である。また、
システム２００は、対応するメモリ２２５を有するプロ
セッサ２１０を更に含み、これらはプリンタ２１５に埋
め込まれるとして図１に示されている。しかしながら、
プロセッサ２１０及びメモリ２２５はプリンタ２１５の
外部に設けられてもよい。

【００５３】ユーザインタフェース２０５により、ユー
ザは、システム２００に対してデータを入力しあるいは
そこからデータを受信することができる。ユーザインタ
フェース２０５は、キーボード、マウスあるいは同様の
ポインティングデバイスを含む任意の従来の入出力サブ
システム及びディスプレイとすることができる。ユーザ
インタフェース２００は、プロセッサ２１０へデータを
送信しまたそこからデータを受信する。システム２００
のユーザは、プリンタ２１５により画像のプリントを行
うという要求をユーザインタフェース２０５を介して行
う顧客とすることができる。

【００５４】プリンタ２１５はプリント装置である。従
来のプリント装置の例として、プリンタ、プロッタ、フ
ァクシミリ機器あるいはインクジェットプリンタが挙げ
られる。しかしながら、本発明の目的のためには、プリ
ンタ２１５は、キャリアの表面上に液体を排出するいか
なる装置であってもよい。液体の例として、インク、塗
料、接着剤、溶融材料が挙げられる。キャリアは、通常
はロール状で提供される、たとえば紙葉、紙の横断幕／
垂幕等のプリント媒体とすることができ、あるいは、
布、プラスチックまたは金属等の紙以外の材料とするこ
とができる。好ましい実施例では、プリンタ２１５は、
溶液の温度を感知し、その温度をプロセッサ２１０に通
知する温度センサ２２０を含む。

【００５５】メモリ２２５は、プロセッサ２１０の動作
を制御するデータ及び命令を含む。より具体的には、図
１について上述したように、プロセッサ２１０が、プリ
ント溶液の使用量を判定する方法を実行することができ
るようにする命令２３０を含む。

【００５６】プロセッサ２１０は、メモリ２２５及びユ
ーザインタフェース２０５からデータを読み出しまたそ
こへデータを書き込む。プロセッサ２１０は、プリンタ
２１５によるプリント動作中に消費されたインクの液滴
数を判定し、少なくともこの液滴数及びインクの１滴当
りの体積に基づいてインクの使用量を判定できるように
する命令２３０をメモリ２２５から入手する。液滴数を
判定する技術についてはすでに説明した。

【００５７】プロセッサ２１０は、液滴数と１滴当りの
体積の積から使用量を判定する。プロセッサ２１０はま
た、インクの１滴当りの体積も判定する。プリンタ２１
５のプリントヘッド（図示せず）に一体化された記憶媒
体から１滴当りの体積を入手する。プロセッサ２１０
は、温度センサ２２０から入手したインクの温度も考慮
し、この温度を利用してインクの１滴毎の体積をより高
精度に判定することが好ましい。

【００５８】プリント動作により消費されたインクの体
積を判定した後、プロセッサ２１０は、インクのコスト
を判定し、消費インクの量に基づいて、プリント動作に
ついて顧客に課金する。請求全体としては、前述したそ
の他のコストを含めることができる。システム２００
は、ユーザインタフェース２０５を介して顧客にこの料
金を通知する。

【００５９】好ましい実施例では、プリント動作により
消費されたインクの量は、たとえば、吐き出し(spittin
g)、拭き取り及び／またはプライミング等、画像のプリ
ントの前及び／または後に起こり得る従来の保守作業を
実行することによって、プリントヘッドの保守により消
費されたインクを含んでもよい。

【００６０】システム２００は、ここでは本発明の方法
のための命令をメモリ２２５にインストールするものと
記述されているが、命令を外部記憶媒体２３５に置き、
次にメモリ２２５にロードすることができる。記憶媒体
２３５は、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ、磁
気テープ、読み取り専用メモリまたは光学記憶媒体を含
むがこれに限定されるものではない任意の従来の記憶媒
体であってよい。記憶媒体２３５は、遠隔の記憶システ
ム上に設けられメモリ２３５に接続されたランダムアク
セスメモリまたはその他のタイプの電子記憶装置として
もよい。

【００６１】本発明をその好ましい実施例について具体
的に図示し説明してきたが、本発明から逸脱することな
く形態及び詳細の変更を行ってもよいことが当業者には
理解されよう。従って、本発明は、特許請求の範囲の適
用範囲に含まれる代替例、変形例及び変更例をすべて包
含することが意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプリント動作におけるプリント溶
液の使用量を判定する方法のフローチャート。

【図２】本発明に係るプリント動作におけるプリント溶
液の使用量を判定するシステムのブロック図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下のステップを含み、プリント動作にお
けるプリント溶液の使用量の判定方法：前記プリント動
作中に消費された前記溶液の液滴数を判定する；少なく
とも前記液滴数と前記溶液の１滴当りの体積に基づいて
前記使用量を判定する。
【請求項２】前記使用量を判定するステップは以下の式使用量＝液滴数×１滴当りの体積を適用する請求項１記載の方法。
【請求項３】前記１滴当りの体積は予め定められた値で
ある請求項１記載の方法。
【請求項４】前記使用量を判定する前記ステップの前
に、前記体積に影響を与える可能性を有する少なくとも
１個の変数に基づいて前記１滴当りの体積を判定するス
テップを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項５】前記少なくとも１個の変数は前記溶液の温
度である請求項４記載の方法。
【請求項６】前記使用量に基づいて前記プリント動作に
おける前記溶液のコストを判定するステップを更に含む
請求項１記載の方法。
【請求項７】前記コストに基づいて前記プリント動作に
ついて顧客に課金するステップを更に含む請求項１記載
の方法。
【請求項８】以下の手段を含み、プリント動作における
インクジェットプリント装置による使用量の判定システ
ム：前記プリント動作中に消費された前記溶液の液滴数
を判定する手段；少なくとも前記液滴数と前記溶液の１
滴当りの体積に基づいて前記使用量を判定する手段。
【請求項９】前記使用量を判定する前記手段は以下の式使用量＝液滴数×１滴当りの体積を適用する請求項８記載のシステム。
【請求項１０】前記１滴当りの体積は予め定められた値
である請求項８記載のシステム。
【請求項１１】前記体積に影響を与える可能性を有する
少なくとも１個の変数に基づいて前記１滴当りの体積を
判定する手段を更に備える請求項８記載のシステム。
【請求項１２】前記少なくとも１個の変数は前記溶液の
温度である請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】前記使用量に基づいて前記プリント動作
における前記溶液のコストを判定する手段を更に備える
請求項８記載のシステム。
【請求項１４】前記コストに基づいてプリント動作につ
いて顧客に課金する手段を更に備える請求項８記載のシ
ステム。