JP2005271600A - インク量管理方法及び印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホスト側でインクの消費量やインク残量を正確に把握する。
【解決手段】ホストが、印刷データを印刷装置に送信し、前記印刷装置が、前記印刷データに応じてインクを吐出し、印刷用紙にドットを形成し、前記印刷装置が、前記印刷データに対応するドット数を計測し、前記印刷装置が、計測結果を前記ホストに転送するインク量管理方法において、前記ホストが、吐出制限要求を付加した試し印刷用の印刷データを印刷装置に送信し、前記印刷装置が、前記吐出制限要求に応じてインク吐出を行わない状態で、前記試し印刷用の印刷データに対応するドット数を計測し、前記印刷装置が、試し印刷における計測結果を前記ホストに転送する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、使用ドットの累積数またはその累積数に基づく自装置のインク残量をホストコンピュータ（以下、ホスト）に通知する機能を備えた印刷装置に関し、特に累積数を正しいインク量に補正するための技術に関する。

従来、ホストとのローカル接続が主であった印刷装置の利用環境は、ネットワークの普及と共にネットワーク環境での利用を前提としたものに変化してきている。具体的には、ローカル接続時、印刷装置における各種ステータスは、印刷装置上のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）を利用してユーザに報知するのが一般的であったが、ネットワーク環境下では、印刷装置の各種ステータスがホストに伝達され、ホスト側で印刷装置の利用環境、例えばインクの残量等を管理できるようになっている。

本発明は、かかる問題点を解消すべく、インク残量を正確に検出することができる印刷装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明では、
ホストが、印刷データを印刷装置に送信し、
前記印刷装置が、前記印刷データに応じてインクを吐出し、印刷用紙にドットを形成し、
前記印刷装置が、前記印刷データに対応するドット数を計測し、
前記印刷装置が、計測結果を前記ホストに転送する
インク量管理方法において、
前記ホストが、吐出制限要求を付加した試し印刷用の印刷データを印刷装置に送信し、
前記印刷装置が、前記吐出制限要求に応じてインク吐出を行わない状態で、前記試し印刷用の印刷データに対応するドット数を計測し、
前記印刷装置が、試し印刷における計測結果を前記ホストに転送する。

本発明では、また、前記印刷装置は、異なる径のドットを前記印刷用紙に形成可能であり、前記印刷装置が、前記計測結果を前記ホストに転送する前に、前記印刷データに対応する個々のドットのドット径を検出して、検出したドット径に基づいて前記検出結果を補正する。

本発明では、また、前記印刷装置が、前記計測結果を前記ホストに転送する前に、印刷時のインク吐出環境を検出し、検出したインク吐出環境に応じて前記計測結果を補正する。

本発明では、また、前記印刷装置は、前記インクを吐出するヘッドと、前記印刷データに基づくイメージデータを前記ヘッドへ供給し前記ヘッドを制御するコントローラとを備え、前記印刷データに前記吐出制限要求が付加されている場合、前記印刷装置が前記ドット数を計測する際に、前記コントローラが、前記イメージデータを前記ヘッドへ供給しつつ、インクの吐出を制限する信号を前記ヘッドへ送出する。

本発明では、また、前記印刷装置は、前記印刷データに前記吐出制限要求が付加されているか否かに関わらず、前記印刷データに基づいて、前記ドット数を計測する。

また、上記課題を解決するため、本発明では、
ホストから印刷データを受信し、
前記印刷データに応じてインクを吐出し、印刷用紙にドットを形成し、
前記印刷データに対応するドット数を計測し、
この計測結果をホストに転送する
印刷装置であって、
ホストから吐出制限要求が付加された試し印刷用の印刷データを受信した場合、前記吐出制限要求に応じてインク吐出を行わない状態で、前記試し印刷用の前記印刷データに対応するドット数を計測し、
試し印刷における計測結果を前記ホストに転送する
印刷装置を提供する。

また、上記課題を解決するため、本発明では、
インクを吐出するヘッドと、
前記ヘッドを制御するコントローラと、
を備える印刷装置であって、
ホストから印刷データを受信したとき、
前記コントローラは、前記印刷データに吐出制限要求が付加されているか否かに関わらず、前記印刷データに基づくデータを前記ヘッドに供給し、前記印刷データに対応するドット数を計測し、この計測結果をホストに転送し、
前記印刷データに吐出制限要求が付加されている場合、前記コントローラは、前記印刷データに基づくデータを前記ヘッドに供給する際に、インクの吐出を制限するための信号を前記ヘッドに送出する
印刷装置を提供する。

ところで、印刷装置のうちカートリッジ内の専用インクを用いて印刷するタイプのものは、インクがなくなる前にカートリッジを交換することが必要となる。
このため、印刷装置にカートリッジ内のインク残量が残り少なくなった状態（ニアエンド状態）、あるいはインク残量がなくなった状態（エンド状態）を検出するインク残量検出機構を設け、ニアエンド状態やエンド状態が検出された場合は、その旨をホストに報知することで、ホストを操作するユーザにカートリッジの交換を促すようにしている。

インク残量検出機構には様々な形態のものが採用されているが、インク吐出により形成されるドット数をカウントするドットカウンタを用いたものが一般的である。これは、印刷ヘッドに取り付けられたアクチュエータからのインクの吐出回数（ドット数）をドットカウンタでカウントすることによってインク消費量を間接的に算出し、この算出したインク消費量を初期値（フル充填状態のインク量）から減算することによって、インク残量を算出するものである。そして、インク残量が予め設定されたインク量に達したときに、ニアエンド状態またはエンド状態である旨のステータス情報をホストに伝達するようにする。

上述のように、従来のインク残量検出機構は、カートリッジ内のインク総量からドット数分のインク量を減算することによってインク残量を算出するようになっている。この場合、上記インク残量は、アクチュエータの標準的なランク（吐出特性に応じて決められたや性能）や基準温度に基づいて標準的なインク重量が得られることを前提としている。また、個々のアクチュエータからのインク吐出量も平均的なドット径が得られることを前提としている。しかし、実際にアクチュエータから吐出されるインク量は、印刷時のインク吐出環境によって大きく変化するものであり、それ故ドットカウント値に基づくインク残量は、実際のインク残量と必ずしも一致するものではない。

容量の少ないカートリッジの場合、カートリッジが頻繁に交換されるため、インクエンド状態やエンド状態になるまでのインク残量と実際のインク残量とのずれは、許容される範囲内に収まることが殆どである。ところが、前述のネットワーク環境下による複数ホストからの利用を考慮してカートリッジの容量を増大させた場合は、上記ずれが問題となり、誤ったステータス情報がホストに伝達されるおそれが出てくる。

本実施形態では、インク吐出により形成されるべきドットの累積数を計測するドット数計測手段と、印刷時のインク吐出環境を検出し、検出したインク吐出環境と予め定められた標準的なインク吐出環境との差分に基づいて前記ドット計測手段が計測した累積数を補正する補正手段と、補正された前記累積数を外部装置に通知するインク残量通知手段とを備えた印刷装置を提供する。

本実施形態では、また、インク吐出により形成されるべきドットの累積数を計測するドット数計測手段と、前記累積数の計測を継続しつつ個々のドットに対応するインクの吐出を制限するとともに、印刷時のインク吐出環境を検出し、検出したインク吐出環境と予め定められた標準的なインク吐出環境との差分に基づいて前記ドット数計測手段が計測した累積数を補正する制御手段と、補正された前記累積数を外部装置に通知する計測値通知手段とを備えた印刷装置を提供する。

本実施形態では、さらに、複数の径のドットを打ち分ける機構を備えた印刷装置において、所定の印刷要求に基づくインク吐出により形成されるべきドットの径を検出するドット径検出手段と、前記ドットの累積数を計測するドット数計測手段と、インク吐出環境を検出し、検出したインク吐出環境と予め定められた標準的なインク吐出環境との差分に基づいて前記ドット数計測手段が計測した累積数を補正するとともに、前記ドット径検出手段で検出したドット径を所定の基準ドット径に換算して前記累積数を補正する制御手段とを有することを特徴とする印刷装置を提供する。この印刷装置において、前記制御手段は、好ましくは、前記累積数の計測を継続しつつ個々のドットに対応するインクの吐出を制限するように構成される。

上記各印刷装置において、前記制御手段は、例えば以下のようにして前記累積数を補正する。
（１）印刷時の温度を検出し、予め定められた標準温度に対する前記検出された温度の比率に応じて前記累積数を補正する。
（２）印刷時の湿度を検出し、予め定められた標準湿度に対する前記検出された湿度の比率に応じて前記累積数を補正する。
（３）インク吐出を行うアクチュエータの駆動周波数に応じて前記累積数を補正する。

以下、本発明をインクジェットプリンタに適用した場合の実施の形態を説明する。このインクジェットプリンタは、複数の径のドットを打ち分けることができる機構を備えたヘッドと、ホストより受信した制御コードに基づいてヘッドを含む印刷機構の制御を行うコントローラとを含んで構成される。

図１は、コントローラのハードウエア構成例を示した図である。すなわち、コントローラ１は、ホスト２に対して入出力インタフェース１１が双方向通信可能な形態で接続される。入出力インタフェース１１は、汎用のパラレルインタフェースであり、ホスト２との間で各種データの送受信を行うものである。入出力インタフェース１１には、ドットカウンタを内蔵したデータ制御用のＡＳＩＣ（Application Specifield IC）１２が接続され、このＡＳＩＣ１２には、バッファメモリ等として機能するＤＲＡＭ１３が接続される。

ＡＳＩＣ１２には、また、ヘッドに搭載されたアクチュエータ、すなわちインクジェットノズルの吐出制御を行うヘッドドライバ１４と、コントローラ１内の統括制御を行うＣＰＵ１６とが接続されている。ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１６１内のプログラムを読み込んで実行することにより所要の機能を実現する一種のコンピュータである。ＲＡＭ１６２は、このＣＰＵ１６の作業用メモリとして使用される。

ヘッドドライバ１５は、ＣＰＵ１６からイネーブル信号とディセーブル信号とを選択的に受信する。イネーブル信号は、ヘッドのインク吐出を許容するための信号、ディセーブル信号は、ヘッドにおいて、データは供給するが、インク吐出についてはそれを禁止するための信号である。これらの信号は、ＡＳＩＣ１５からのヘッド駆動波形及びをＡＳＩＣ１２からの吐出制限要求をＣＰＵ１６が解読することによって選択的に出力される。

次に、上記プログラムに従って動作するＣＰＵ１６とＡＳＩＣ１２等とによって形成されるコントローラ１の機能ブロック構成を図２に示す。

本実施形態では、上記ＣＰＵ１６等によって、データ展開部２１、ドット転送部２２、ドット数計測部２３、計測値保持部２４、ドット径検出部２５、計測値補正部２６、計測値転送部２７、吐出制限処理部２８の機能ブロックを形成する。

データ展開部２１は、入出力インタフェース１１を通じてホスト２から受信した制御コードのバッファ（ライン）展開処理、すなわち制御コードをイメージデータに変換してＤＲＡＭ１３へ展開する処理を行う。イメージデータは、ライン毎のドットで表現される。ドット転送部２２は、バッファ展開されたイメージデータを、ヘッドドライバ１４へシリアル転送するものである。

ドット数計測部２３は、例えばＡＳＩＣ１２の内部機能として用意されているドットカウンタの動作制御を行うものである。具体的にはシリアル転送されるイメージデータに対応するドット数を計数して計測値保持部２４に累積させる。

ドット径検出部２５は、イメージデータがシリアル転送される際に、当該データに対応する個々のドットの径を検出する。本実施形態では、径に応じて、基準ドット径の「ノーマルドット」、ノーマルドットの約半分の径である「マイクロドット」、ノーマルドットの約２倍の径の「大ドット」の３種類を検出する。なお、ドット径の検出は、印刷用紙上に実際に形成されたドットを実測するのではなく、ライン毎のヘッドの駆動周波数等に応じて間接的に行う。例えば、図３のインク吐出特性図に示すように、ヘッドの基本駆動周波数は、ノーマルドットでは２８．８［ｋＨｚ］、マイクロドットでは１４．４［ｋＨｚ］、大ドットでは７．２［ｋＨｚ］なので、この基本駆動周波数の変化頻度を周波数毎に統計をとり、統計値同士を比較することで、１回の印刷要求（制御コード）を受信したときの各ドット径の比率を間接的に検出することができる。

計測値補正部２６は、印刷時に検出したインク吐出環境と、予め定められた標準のインク吐出環境との差分に基づいて、計測したドット数（計測ドット数）を補正するものである。補正を要する根拠は、下記のとおりである。

例えばインク吐出時の温度や湿度によってドット径の大きさ、つまりインク消費量が異なることは、良く経験することである。また、ドットの連続打ちの場合、ドット径は、連続打ち以外の場合よりも大きめになる。これは、前の駆動電圧（駆動パルス）による残留振動によりインクが吐出され易い状態になるからである。さらに、アクチュエータの駆動電圧を変えることにより、インク滴の重量が異なることもよく知られたことである。

図４は、この種の印刷装置において標準的な材質のインクを使用する場合の動作領域を示す図、図５は、ヘッド駆動電圧に対するインク重量の関係を示す説明図である。

これらの図から明らかなように、インクの重量は、温度、湿度、ヘッドの駆動電圧によって一意に変化する。このことから、現在の温度、湿度、駆動電圧を図示しないセンサで検知することで、そのときの実際のインク吐出状況がわかる。そこで、本実施形態では、予め定めた標準的なインク吐出環境（例えば摂氏２５度、湿度約４０％、ノーマルドット）に対する印刷時のインク吐出環境との関係を表したテーブルを計測値補正部２６で保有しておく。そして、上記テーブルの情報とインク吐出特性とに基づいて計測値保持部２４に保持されている累積値を補正する。また、上述のように、異なるドット径を打ち分けられる機構をもつ印刷装置では、ドット径が異なればインクの消費量は当然異なってくる。
そこで、ドット径を検出し、検出したインク径をノーマルドットの径に換算して上記累積数を補正する。

計測値転送部２７は、計測値保持部２４に保持され、適宜補正された計測値をホスト２へ転送するものである。
吐出制限処理部２８は、入出力インタフェース１１より受信した制御コードに吐出制限要求が含まれている場合に、ヘッドに対して上記ディセーブル信号を送出し、ドット数を計測する際のインク吐出を制限するものである。

次に、上記印刷装置の動作を説明する。
図６は、コントローラ１が、ドット数を計測した後に、計測値をホスト２に転送するまでの手順を示す処理手順説明図である。

入出力インタフェース１１を通じて、ホスト２からの印刷データを受信すると（ステップＳ１０１）、データ展開部２１は、受信した制御コードをイメージ（ライン）展開する（ステップＳ１０２）。また、バッファ展開したデータに基づいてヘッドドライバ１４へシリアルにドット転送する（ステップＳ１０３）。通常印刷のときは、ヘッド駆動処理を行う（ステップＳ１０４：Yes、Ｓ１０５）。一方、印刷データに吐出制限要求が付加されている場合は、空打ち処理、すなわちヘッド駆動の制御処理を行わないようにしてインク吐出を制限するための処理を行う（ステップＳ１０４：No、Ｓ１０６）。

ドット数計測部２３は、ヘッド駆動処理であるか空打ち処理であるかを問わず、ドット数を計測し（ステップＳ１０７）、計測結果を計測値保持部２４に保持しておく。計測値補正部２６は、上記のようにして計測値の補正処理を行う（ステップＳ１０８）。他の受信データがあるときは、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返し（ステップＳ１０９：No）、受信データがなくなった時点で、入出力インタフェース１１を介してホスト２へ補正後の計測値を転送する（ステップＳ１１０）。

このように、本実施形態の印刷装置では、コントローラ１で印刷時のインク吐出環境を検出し、検出したインク吐出環境と予め定められた標準的なインク吐出環境との差分に基づいて計測したドット累積数を補正するようにしたので、ホスト２へは、正しいインク残量やそのときのステータスを通知できるようになる。

また、実際にインクを吐出することなくドット数を計測するようにしたので、例えば試し印刷を行う際のインク消費量を検出する場合に、インクを無駄に消費する事態を回避できるようになる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、印刷時のインク吐出環境に応じてドットの累積数が補正されるので、ホスト側でインクの消費量やインク残量を正確に把握できるようになる。

本発明の印刷装置が備えるコントローラのハードウエア構成図。 本実施形態によるコントローラの機能ブロック構成図。 印刷装置におけるインク吐出特性を示した図表。 印刷装置において標準的な材質のインクを使用する場合の動作領域を示す説明図。 ヘッド駆動電圧に対するインク重量の関係を示す説明図。 コントローラがドット数を検出した後、補正してホストへ通知するまでの手順を示した処理手順説明図。

符号の説明

１ 印刷装置が備えるコントローラ
２ ホストコンピュータ
１１ 入出力インタフェース
１２，１５ ＡＳＩＣ
１３ ＤＲＡＭ
１４ ヘッドドライバ
１６ ＣＰＵ
１６１ ＲＯＭ
１６２ ＲＡＭ
２１ データ展開部
２２ ドット転送部
２３ ドット数計測部
２４ 計測値保持部
２５ ドット径検出部
２６ 計測値補正部
２７ 計測値転送部
２８ 吐出制限処理部

Claims (7)

1. ホストが、印刷データを印刷装置に送信し、
   前記印刷装置が、前記印刷データに応じてインクを吐出し、印刷用紙にドットを形成し、
   前記印刷装置が、前記印刷データに対応するドット数を計測し、
   前記印刷装置が、計測結果を前記ホストに転送する
   インク量管理方法において、
   前記ホストが、吐出制限要求を付加した試し印刷用の印刷データを印刷装置に送信し、
   前記印刷装置が、前記吐出制限要求に応じてインク吐出を行わない状態で、前記試し印刷用の印刷データに対応するドット数を計測し、
   前記印刷装置が、試し印刷における計測結果を前記ホストに転送する
   ことを特徴とするインク量管理方法。
2. 請求項１に記載のインク量管理方法であって、
   前記印刷装置は、異なる径のドットを前記印刷用紙に形成可能であり、
   前記印刷装置が、前記計測結果を前記ホストに転送する前に、前記印刷データに対応する個々のドットのドット径を検出して、検出したドット径に基づいて前記検出結果を補正する
   ことを特徴とするインク量管理方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載のインク量管理方法であって、
   前記印刷装置が、前記計測結果を前記ホストに転送する前に、印刷時のインク吐出環境を検出し、検出したインク吐出環境に応じて前記計測結果を補正する
   ことを特徴とするインク量管理方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のインク量管理方法であって、
   前記印刷装置は、前記インクを吐出するヘッドと、前記印刷データに基づくイメージデータを前記ヘッドへ供給し前記ヘッドを制御するコントローラとを備え、
   前記印刷データに前記吐出制限要求が付加されている場合、前記印刷装置が前記ドット数を計測する際に、前記コントローラが、前記イメージデータを前記ヘッドへ供給しつつ、インクの吐出を制限する信号を前記ヘッドへ送出する
   ことを特徴とするインク量管理方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のインク量管理方法であって、
   前記印刷装置は、前記印刷データに前記吐出制限要求が付加されているか否かに関わらず、前記印刷データに基づいて、前記ドット数を計測する
   ことを特徴とするインク量管理方法。
6. ホストから印刷データを受信し、
   前記印刷データに応じてインクを吐出し、印刷用紙にドットを形成し、
   前記印刷データに対応するドット数を計測し、
   この計測結果をホストに転送する
   印刷装置であって、
   ホストから吐出制限要求が付加された試し印刷用の印刷データを受信した場合、前記吐出制限要求に応じてインク吐出を行わない状態で、前記試し印刷用の前記印刷データに対応するドット数を計測し、
   試し印刷における計測結果を前記ホストに転送する
   ことを特徴とする印刷装置。
7. インクを吐出するヘッドと、
   前記ヘッドを制御するコントローラと、
   を備える印刷装置であって、
   ホストから印刷データを受信したとき、
   前記コントローラは、前記印刷データに吐出制限要求が付加されているか否かに関わらず、前記印刷データに基づくデータを前記ヘッドに供給し、前記印刷データに対応するドット数を計測し、この計測結果をホストに転送し、
   前記印刷データに吐出制限要求が付加されている場合、前記コントローラは、前記印刷データに基づくデータを前記ヘッドに供給する際に、インクの吐出を制限するための信号を前記ヘッドに送出する
   ことを特徴とする印刷装置。
   
   

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