JP2006150802A

JP2006150802A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2006150802A
Application number: JP2004346114A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Yanaka; 俊之谷中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【課題】１つのインクジェット記録装置において、吐出量の異なるヘッド（例えば、４ｐｌ、８ｐｌ）を交換して使用する場合のインク残量管理を行う。
【解決手段】搭載されているヘッドとプリンタの適合判定をヘッドＩＤから行い、吐出量の情報（ヘッド情報）から吐出量を判定して、ドットカウントと判定した吐出量からインク消費量を換算する。
【選択図】図６

Description

本発明は、記録ヘッドからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置に関するものである。特に、使用する記録ヘッドを交換するインクジェット記録装置におけるインク残量管理に関するものである。

インクジェット記録装置には、記録ヘッドやインクカートリッジを交換できるインクジェット記録装置が多々ある。

ブラックヘッドとカラーヘッドを交換して使用できるインクジェット記録装置で、ブラックヘッドとブラックインクカートリッジのセットとカラーヘッド（BK,C,M,Y）とブラックインクカートリッジとカラーインクカートリッジ（C,M,Y）のセットにおけるインク残量管理に関するものであり、ブラックヘッドの吐出量約９０ng／ドットで、カラーヘッドのブラックの吐出量も９０ng／ドットでカラーの吐出量が４０ng／ドットであり、ブラックヘッドとブラックインクカートリッジは一体化されていて、カラーヘッド（BK,C,M,Y）のブラックインクカートリッジとカラーインクカートリッジ（C,M,Y）は別々に脱着できるものがある（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献６〜８には、インク残量を管理する方法として、ドットカウント残険という手法（吐出されたインク量や回復で消費されたインク量を吐出回数や吸引回数でカウントすることで計量し、インクカートリッジ内のインク残量を検出する手法）が開示されている。

また、１つの記録ヘッドからドット径を変えて吐出できるインクジェット記録装置において、画像データから各ドット径（3種類）の比率を推定し、標準のドット径のドットカウント値をその比率から補正することでインク残量管理をしている場合（例えば、特許文献２参照）や、大ドットと小ドットの各印字ドットカウンタを個別に持ち、ドット径の違いを考慮して総印字ドット数を計算し（大ドットのカウント値×２＋小ドットのカウント値）、この総印字ドット数でインク残量管理を行う場合（例えば、特許文献３参照）、ドット径毎の計数した吐出回数に各ドット体積を乗算した和をインク消費量の総和としてインク残量管理を行う場合（例えば、特許文献４参照）や、特許文献２をカラー化した場合に相当する場合でインク色毎にドットカウントを行い、インク色毎にドット径の違いを補正している場合（例えば、特許文献５）等がある。
特開平０８−２２４８９１号公報特開平１１−２２１９３２号公報特開平１１−３４８３１９号公報特開平１１−３３４１０７号公報特開平２００１−２９３８５５号公報特公平０５−１９４６７号特開平４−３１６８５６号公報特開平５−８８５５２

インクジェット記録装置において、大ドットを吐出する記録ヘッド（大ドットヘッドと今後称する）と小ドットを吐出する記録ヘッド（小ドットヘッドと今後称する）を交換して使用することが考えられている。しかし、従来のインクジェット記録装置のインク残量管理では、大ドットヘッドと小ドットヘッドを交換して使用できるインクジェット記録装置のインク残量管理に適用できないという問題がある。

特に、大ドットヘッドと小ドットヘッドが交換されても、同一のインクカートリッジを使い、同一のインクカートリッジのインクを消費するため、インクカートリッジの残量管理を吐出回数の単なるドットカウント方式ではできないという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明は、異なる種類の記録ヘッドに交換できるインクジェット記録装置において、記録ヘッドの種類を識別できるヘッド情報を記録ヘッドに記憶する記憶手段と、前記記録ヘッドの記憶手段からヘッド情報を読み取る読み取り手段と、搭載されている記録ヘッドの種類を判別するヘッド種判別手段と、搭載されている記録ヘッドのインク吐出量を判別する吐出量判別手段と、判別したインク吐出量を記憶する記憶手段と、記録ヘッドからの吐出回数を計数する吐出回数計数手段と、吐出回数計数手段で計数した吐出回数と記憶手段に記憶したインク吐出量からインク消費量を求めるインク消費量算出手段と、インク消費量から現在のインク残量を求めるインク残量計量手段を有することを特徴とする。

本発明によると、吐出量に大きな差がある異種類の記録ヘッド（大ドットヘッドと小ドットヘッド）を交換してインクジェットプリンタに使用しても、搭載されている記録ヘッドの種類を判別することができ、搭載されている記録ヘッドの吐出量が分かり、記録ヘッドの吐出回数のカウント値と吐出量の積でインク消費量を求め、現在のインク残量をインク消費量で更新することでインク残量管理ができる。

記録ヘッドの交換が行われた時に、記録ヘッドの記憶部に記憶されたヘッド情報（ヘッド識別子、シリアル番号、ヘッド特性等）、特にヘッド種識別子から記録ヘッドの種類やヘッド交換の有無を判定し、ヘッド情報内の吐出量の記載から、またはプリンタの記憶部にある情報とヘッド種識別子から記録ヘッドの吐出量を判定する。印字等での記録ヘッドからの吐出回数を計数するドットカウンタを設け、そのドットカウント値と判定した吐出量の積から、ある期間のインク消費量を求め記憶し、前の期間のインク残量（保存された現在のインク量）からインク消費量を減ずることで現在のインク残量を求める。

尚、ある期間とは、印字のページ単位であったり、電源OFF前であったりするが、この期間の終了時に、現在のインク残量を前の期間のインク残量が記憶されている場所に保存し、ドットカウンタをクリアし、ドットカウントのクリアによってインク消費量も０にクリアされる。

特に、記録ヘッドの交換を行う前または、ヘッド交換後の印字前に、上記のように現在のインク残量の保存を行い、ドットカウンタをクリアし、ドットカウントのクリアによってインク消費量も０にクリアする。

（第一の実施形態）
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例の詳細を説明する。

[インクジェット・プリンタの構成]
図３は、本実施例のインクジェット・プリンタの主要な構成を示すブロック図である。図３において、１は印字する画像データやコマンド等を供給するパソコン（PC）であり、２はパソコンからの画像データやコマンド、パラメータ、画像処理LUT（ルックアップテーブル）等の受信を行い、受け取った画像データをコマンドやパラメータ、画像処理LUTに応じて印字するインクジェット・プリンタである。

パソコンは、一般的なものであり、キーボードやディスプレイを有し、ユーザとのインターフェースをアプリケーションソフトやプリンタドライバ３（インクジェット２のための）や専用プリンタ制御ソフト（RIP等）で実現している。

インクジェット・プリンタ２の内部構成は、プリンタ２の全体を制御するための制御ユニット４（物理的には、電気基板）や、記録ヘッド１１を搭載したキャリッジユニット５、キャリッジユニット５を主走査方向に往復移動させるキャリッジ搬送ユニット６、紙等の記録媒体を副走査方向に移動させる紙搬送ユニット７、記録ヘッド11へインクを供給する供給ユニット８（内部にインクカートリッジ（不図）を有している）、記録ヘッド１１の表面クリーニングやインク吸引、インク滴吐出等を行うことで記録ヘッド１１を良好な状態に回復させる回復ユニット９、記録ヘッド１１の電源や制御ユニット４の電源や各ユニットの電源を供給する電源ユニット１０、キースイッチ（不図）やLCD（不図）を有する操作パネル部１２から主になる。

本実施例では、メカニカルな機構の詳細な図面や説明は省略するが、プリンタ２は、シリアルプリンタとして説明を行う。

キャリッジユニット５は、記録ヘッド１１を外したり付けたりできる機構を有し、電気的な接点や、インクを供給するチューブ等のジョイント部、記録ヘッド１１を支持固定する部材、キャリッジ搬送ユニット６との接続部を有し（不図）、キャリッジ搬送ユニット６のレール（不図）等で支持され、キャリッジ搬送ユニット６のタイミングベルト（不図）等でキャリッジ搬送ユニット６のモータ（不図）に接続されて、モータの回転でキャリッジユニットの主走査方向の往復移動は行われる。また、キャリッジユニット５にはエンコーダセンサ（不図）が搭載され、キャリッジ搬送ユニット７にはエンコーダ用のリニアスケール（不図）が主走査方向に張られ、キャリッジユニット５に搭載された記録ヘッド１１の位置を検出し、移動速度も制御できる。

紙搬送ユニット７も、紙等の記録媒体を副走査方向へ移動させるために、搬送ローラをモータ（不図）とロータリーエンコーダ（不図）で回転制御することで行う。

供給ユニット８は、インクカートリッジユニット（不図）と記録ヘッド１１をインクチューブ（不図）等で接続し、インクを供給し、インクチューブの途中に弁機構（不図）があり、記録ヘッド１１の交換や、インクカートリッジの交換時等に弁を閉じることでインクチューブや記録ヘッドからのインク漏れを防止している。尚、この弁機構を動かす駆動源としてモータ（不図）と弁の開閉状態を検知するための位置センサであるフォトインタラプタ（不図）を使用している。

回復ユニット９は、記録ヘッド１１の表面を拭くワイピング機構（不図）や記録ヘッドの表面を部材で密閉するキャッピング機構（不図）、記録ヘッド１１のノズルからインクを吸引するための吸引ポンプ機構（不図）を有し、これらを駆動するモータ（不図）と駆動伝達機構（不図）や各メカニカルな機構の状態を検出する位置センサ（不図）を有している。

電源ユニット１０は、ACスイッチ（不図）や操作パネル１２上のソフトスイッチ（不図）等でオンオフされ、制御ユニット４には、ロジック電源として電圧3.3Vや５Vの電源を供給し、各ユニットのアクチュエータ（モータ等）に対しては電圧24Vの電源を制御ユニット４内のＩ／Ｏ制御部＆ドライバ部２２経由で供給し、記録ヘッド１１へのヘッド電源も供給している。

制御ユニット４は、その内部は機能的には、全体の動作を管理するシーケンス制御部２１と、画像データの処理とヘッド制御を行うASIC２３、画像データ用のメモリ部２５、プリンタ２の内部ユニットのセンサやアクチュエータ（モータ等）とのインターフェースや駆動を行うI／O制御部＆ドライバ部２２等を有する。

ASIC２３の内部は、機能的に、画像データから印字データへの変換処理を行う画像処理部３１、画像データを記録ヘッド１１の構造にあるように変換するHV変換部３２、メモリ部２５とのアクセス制御を行うメモリ制御部３３、記録ヘッド１１の駆動データや駆動パルスを制御するヘッド制御部３５。

制御ユニット４は、ここでは物理的には電気基板であり、特にシーケンス制御部２１はマイクロプロセッサ等のCPU（不図）、CPUの制御用プログラムや各種データを記憶しているフラッシュROM（不図）やEEPROM、CPUのワークエリアとして使用され各種データを記憶するRAM（不図）、ホストコンピュータ１とのインターフェースを制御するI／F部（不図）等で構成され、ASIC２３や画像データ用のメモリ部３０で主に構成される。ASIC２３やメモリ部３０は、CPUとバス接続され、CPUからASIC２３内レジスタのリードライトやメモリ部３０へのリードライトができる。

記録ヘッド１１の内部に、記録ヘッドの各種データを記憶するヘッド情報記憶部２４（具体的にはEEPROM等のメモリ）を備えていて、シーケンス制御部２１に接続されている。

画像処理部３１の内部は、パソコンからプリンタドライバ３の圧縮された画像データを受け取り解凍する解凍部（不図）や、解凍部からの画像データをパソコンの入力γ特性に基づいて補正する入力γ処理部（不図）、入力γ処理部からの画像データ（ここでは赤：R、緑：G、青：B）をプリンタのインク色（ここでは、ブラック：Bk、シアン：C、マゼンタ：M、イエロー：Y、淡シアン：PC、淡マゼンタ：PM）のインク色画像データに画像処理LUTに基づいて変換する色変換処理部（不図）、色変換処理部（不図）からのインク色画像データをプリンタの出力γ特性に基づいて変換する出力γ処理部（不図）、出力γ処理部（不図）からのインク色画像データを指定された解像度に変換する出力解像度変換処理部（不図）、出力解像度変換処理部（不図）からのインク色画像データ（多値データ）を２値のインク色印字データに変換する２値化処理部（不図）等で、構成される。

画像処理部２３で処理されたインク色印字データ（２値）は、HV変換部３２で順番（ラスター方向順）を記録ヘッド１１のノズルの順番（カラム方向順）に変換され、カラム方向順に変換された印字データをメモリ制御部３３経由でメモリ部２５に格納し、レジ調整部３４は、メモリ制御部３４経由でメモリ部２５からの読み出しタイミングを記録ヘッド１１の位置や移動方向等に応じて各インク色の印字データ毎制御し各インク色の印字がずれない様に調整する。

ヘッド制御部３５は、レジ調整部３４からの各インク色印字データ(２値)を記録ヘッドの分割駆動（後で説明する）とＩ／Ｆに会うような駆動データに変換する分割駆動制御部（不図）や、記録ヘッド１１のヒートパルスを生成制御するヒートパルス制御部（不図）、ヘッド電源のオンオフや電圧値を制御するヘッド電源制御部（不図）等からなる。分割駆動制御部とヒートパルス制御部２は、レジ調整部３４からのタイミング信号（具体的にはカラム同期信号HT_TRG）に基づいて各処理が同期して行われる。

ドットカウンタ３６は、ヘッド制御部３５から記録ヘッド１１へ送出される駆動データをカウントすることで行われる。ドットカウント３６内は、インク色毎（ここでは、6色）に独立のドットカウンタを設けている。

ドットカウンタ３６は、カウントできる最大値が存在するので、ここでは、1スキャンで印字される最大ドット数（例えば、1280ノズル×2400dpi×70inch＝約215Mドット）をカウントできるように充分なカウンタのビット数（例えば、32bit＝4.3Gドット）をハード的に設定している。1スキャン終了時に、シーケンス制御部２１は、ドットカウンタ３６の各インク色のドットカウント値を読み出して、シーケンス制御部２１内のRAMに格納する。ドットカウント３６を読み出した後、シーケンス制御部２１からのクリア指示でドットカウント３６は０にクリアされる（または、ASIC２３内にハード的に読み出し後にクリアするように回路を付加することでも可能である）。シーケンス制御部２１内のRAMの別領域にインク色毎独立に全ドットカウンタ（例えば、64bit）をソフト的に割り付け、全ドットカウンタに先の1スキャンのドットカウント値を加算していくことで、印字全体のドットカウントを行う。

尚、印字以外でも、記録ヘッド１１からインク吐出を行う場合があり、これもドットカウント３６で計数し、全ドットカウンタに加算していく。具体的には、定期的な記録ヘッド１１の回復処理として、回復ユニット９の位置にキャリッジユニット5が停止した状態で、記録ヘッドからインク吐出を行う場合（停止予備吐と称する）には、ドットカウント３６は、ヘッド制御部３５から記録ヘッド１１へ駆動データをカウントしているので、シーケンス制御部２１は、停止予備吐が終了した段階でソフト的な全ドットカウンタに加算する。また、記録ヘッド１１の初期搭載時に行うエージング（インクと記録ヘッド１１を馴染ませるために行う処理）等もある。これらは、予め吐出する回数がソフト的に決められている場合もあるので、ドットカウンタ３６の値でなく、その値を直接ソフト的な全ドットカウンタに加算することも可能である。尚、印字スキャン中に非印字領域での吐出する予備吐（流し予備吐称する）があるが、これは先の印字中なので既に1スキャンの中でカウントされている。以上の処理でも、ASIC２３のドットカウンタ３６のオーバーフローが予め予測されるような場合は、ドットカウンタ３６から読み出しソフト的な全カウンタに加算していくことで回避できる。

記録ヘッド１１は、分割駆動制御部からのタイミング信号（具体的にはタッチ信号LDとデータ転送クロックSCLK）で内部にあるロジック回路（具体的にはシフトレジスタとラッチ回路）で受け取った駆動データと、ヒートパルス制御部からのヒートパルス信号とをOR回路で論理和したものをヒータ回路（具体的にはトランジスタ）を介してノズル内のヒータにヘッド電源で通電することで、インクを発泡させて、インク滴を吐出させる。

[記録ヘッド１１]
図４を用いて、記録ヘッド１１の外形の概要を説明する。

記録ヘッド１１は、インクの吐出口であるノズル面を下に向けた状態（図２の左下の図）で、メカニカルな接続部としてメカ支持部７１、７２、７３を設け、キャリッジユニット５のメカ接合部（不図）によってメカ支持部７１、７２で左右（主走査方向）を固定して下方への支持を行い、メカ支持部７３にて手前側と上方からの圧力を加えることで記録ヘッド１１をキャリッジユニット内で固定する。電気的な接続として電気接点７５を設け、キャリッジユニット５の接点にバネ性のあるコネクタ（不図）に上記メカ接郷部７３に加えられる圧力で接点を保持することで信号及び電源の供給を行う。インクジョイント部７４にキャリッジユニット５内のインクジョイント部（不図）を前方から押し付けることでインクジョイント部７４に接続させて、インクの供給を可能にする。

記録ヘッド１１は、各インクのノズル列を一体化した構造であり、ノズル面７６を拡大すると、主走査の往路の先頭から、ブラックＢｋ，淡シアンＰＣ，シアンＣ，淡マゼンタＰＭ，マゼンタＭ，イエローＹと各インク毎の並びであり、各インク色のノズルは同一の構造で並んでいる。各インク色のノズルは１２８０個の千鳥配列であり、偶数ノズル（０，２，．．．１２７８）６４０個と奇数ノズル（１，３，．．．１２７９）６４個と２列になっている。偶数ノズル間及び奇数ノズル間は１／６００インチの間隔であり、奇数ノズルと偶数ノズル間は１／１２００インチの間隔である。また、偶数ノズル列と奇数ノズル列の間隔は、５／６００インチである。各インク色間のノズル列の距離は、８２／６００インチである（ただし、ＣとＰＭ間は異なり、広くなっている）。

上記記録ヘッドの構成は、大ドットヘッドと小ドットヘッドでも同じであり、吐出滴の体積を変えるために、ノズル口のサイズやノズルの構造、ノズル内のヒータ部（不図）のサイズや位置を変えている。

大ドットヘッドと小ドットヘッドのヘッド特性を、図５に示す。

大ドットヘッドと小ドットヘッドで異なる特性と同じ特性とがある。

まず、異なる特性として、1ドットの吐出量が、大ドットヘッドで約８pl、小ドットヘッドで約４pl、主走査解像度が、大ドットヘッドで６００dpi、小ドットヘッドで１２００dpi、駆動周波数が、大ドットヘッドで１５KHz、小ドットヘッドで２４ＫＨｚ、分割駆動周期が、大ドットヘッドで２μsec、小ドットヘッドで1.25μsec、ヘッド電圧が、大ドットヘッドで１８V、小ドットヘッドで１９V等がある。一方、同じ特性としては、ノズル数が1280ノズル、ノズル方向のヘッド解像度１が２００dpi、1ドットの吐出速度が約14msec、最大分割駆動数が２４等の項目がある。画像処理、ヘッド駆動制御、記録媒体の搬送量などの印字シーケンスに関するパラメータをヘッドの特性に応じて変更することにより、最適な記録が可能となる。なお、ヘッド特性による印字シーケンスの制御に関しての詳細な説明はここでは省略する。

ここでは、記録ヘッドの種類を記述する識別子としてヘッドIDを用いている。大ドットヘッドのヘッドＩＤをＡと称し、小ドットヘッドのヘッドＩＤをＢと称する。これらの、ヘッド特性は、ヘッド情報として、ヘッド情報記憶部２７に記憶される（少なくともヘッドＩＤは、記憶される）。記憶の仕方は、各ヘッド特性の項目（図５の左の欄）に対して、ヘッド情報記憶部２７の記憶位置（アドレス）を割り振っておいて、ヘッド特性をデジタル的な数値やコードに置き換えたデータを、そのアドレスに記憶することで対応できる。尚、大ドットヘッドには、そのヘッド特性である図５の真中に欄をデータ化して記憶し、小ドットヘッドには、そのヘッド特性である図５の右に欄をデータ化して記憶する。

ヘッド情報記憶部２７には、記録ヘッド１１の種類（大ドットヘッド、小ドットヘッド）に関するヘッド情報以外に、記録ヘッド１１の個別ヘッド情報を記憶する領域も用意されている。具体的には、図５にあるように、記録ヘッドのシリアル番号や、記録ヘッド１１の使用量を示すドットカウント値（各インク色に対して有する）等がある。シリアル番号は、同一の記録ヘッドで交換されたかを判定する時に用いる。ドットカウント値は、記録ヘッドの寿命管理やメンテナンスで使用できる情報である。

更に、記録ヘッド１１の個別のヘッド特性を記入することもある。例えば、吐出量の実測値（各インク色）を記載することで、より正確な吐出量をドットカウントからのインク消費量の計算に使用できる。

一方、シーケンス制御部２１のEEPROM（不図）等の記憶部に、製品情報として、本プリンタで使用できる記録ヘッドの種類を表すヘッドIDを記憶する。ここでは、説明を簡単するために大ドットヘッドのヘッドIDをA、小ドットヘッドのヘッドIDをBとしている。

記録ヘッド１１に吐出量のデータを記載しない場合には、吐出量を、シーケンス制御部２１のEEPROM（不図）等に製品情報として大ドットヘッド8pl、小ドットヘッド4plと記憶する。

［インク残量管理の処理ブロック］
図１にインク残量管理の処理ブロック図を示す。

図１において、１００は、搭載された記録ヘッド１１の種類を判別する搭載ヘッド判別部、１０１は、記録ヘッド１１の１ノズルから吐出される１ドットの吐出量を判定する吐出量判定部、１０２は印字等で記録ヘッド１１から吐出されるドットを計数するドットカウンタ、１０３は吐出量判定部１０１で判定されたインク吐出量を記憶するインク吐出量記憶部、１０４はドットカウンタ１０２のドットカウンタ値と吐出量記憶部１０３の吐出量を乗算する乗算器、１０５は乗算器１０４の結果をインク残量として記憶するインク消費量記憶部、１０８はインクカートリッジ（不図）のインク残量記憶部（インクカートリッジのEEPROM等の記憶部）、１０９は保存用インク残量記憶部、１０６は、保存用インク残量記憶部１０９のインク残量からインク消費量記憶部１０５のインク消費量を減算する減算器、１０７は減算器１０６の結果をインク残量として記憶するインク残量記憶部である。

以上の処理は、印字シーケンス制御部２１内のCPU（不図）とRAM（不図）とその制御の手順を記載したプログラムにて主に実行される。ただし、情報源として、記録ヘッド１１のヘッド情報記憶部２７やインクカートリッジ（不図）の記憶部に印字シーケンス制御部２１がリードやライト等のアクセスを行う。搭載ヘッド判別部１００や吐出量判定部１０１の判定処理や乗算器１０４や減算器１０６の演算は、CPUとプログラム動作で行われる。吐出量記憶部１０３やインク消費量記憶部１０５、インク残量記憶部１０７、保存用インク残量記憶部１０９はRAM上に領域確保される。保存用インク残量記憶部１０９は、印字シーケンス制御部２１内のEEPROM（不図）に確保し、電源がオフされても保残することも可能である。

尚、ドットカウンタ１０２は、図３での説明にてASIC２３内のドットカウンタ３６のカウンタ値をCPUでRAM上の領域に逐次加算していくソフト的な全ドットカウンタに相当する。また、１０２〜１０８は、各インク色で独立に設ける（ただし、乗算器１０４、減算器１０６は、CPUの内部処理で行われるので、物理的には共通である）。

具体的には、搭載ヘッド種判別部１００は、記録ヘッド１１のヘッド情報記憶部２４からヘッド種識別子（ヘッドID）を印字シーケンス制御部２１が読み出して、ヘッドIDから記録ヘッド１１の種類を判定する。ここでは、ヘッドIDがAの場合が大ドットヘッド、ヘッドIDがBの場合が小ドットヘッドと判定している。この判定で読み出したヘッドIDが本プリンタ２に適合する否かを判定する機能も持つ。具体的には、印字シーケンス制御部２１のEEPROM等記憶部に本プリンタ２が適合する記録ヘッドのヘッドIDを記憶しておき、搭載された記録ヘッド１１から読み込んだヘッドIDと一致するものがあれば、適合と判定する。

吐出量判定部１０１は、搭載ヘッド種判定１００の判定したヘッド種からプログラムによりヘッドID=A（大ドットヘッド）の場合は8pl、ヘッドID=B（小ドットヘッド）の場合は４plと確定させる方法（ヘッドIDと吐出量を変数テーブルにして管理することで適合する記録ヘッド１１の種類が２つから増えた場合にも対応は可能である）、や、記録ヘッド１１のヘッド情報記憶部２４から読み込んだヘッド情報である吐出量を利用する方法がある。この時、読み込む吐出量は、記録ヘッド１１の種類に固定された値だけでなく、記録ヘッド１１の個別の吐出量（例えば、8±αplや４pl±βpl）を用いても良い。

ドットカウンタ１０２は、初期や印字終了時やイベント（停止予備吐やエージング）終了時等は０クリアされていて、記録ヘッド１１へ駆動データが送信されるとカウントアップし、ドットカウンタ１０２のカウント値と吐出量記憶部１０３の吐出量を定期的（例えば1スキャン終了後）に乗算器１０４で乗算させて乗算結果をインク消費量記憶部１０５に今回のインク消費量として記憶し、保存用インク残量記憶部１０９の前回のインク残量からインク消費量記憶部１０５の今回のインク消費量を減算器１０６で減算して現在のインク残量としてインク残量記憶部１０７に記憶する。更に、もっと長い周期（例えば印字終了後）で、シーケンス制御部２１がインク残量記憶部１０７に格納要求を出して、インク残量記憶部１０７の現在のインク残量を保存用インク残量記憶部１０９に格納して、インク残量記憶部１０７は、ドットカウンタ１０２を０クリアし、インク消費量記憶部１０５もクリアする。

尚、この格納とクリアをする間は、基本的に、ドットカウンタ１０２がカウントアップしていないことが望ましいでの、この格納とクリアをする間は、印字等で記録ヘッド１１に駆動データの転送が発生しないようにシーケンス制御部２１は制御する。または、ドットカウンタ１０２をダブル化する（動作中のドットカウンタと、インク消費量の計算のパスに接続されたドットカウンタと持つ）ことでも対応は可能である。また、別の方法では、ドットカウンタ１０２の内部には、ソフト的な全ドットカウンタとAISC２３内にあるハード的なドットカウンタ３６があるので、ハード的なドットカウンタは常時カウント可能であり、ソフト的ドットカウントは1スキャン毎に加算されるという階層的なカウンタ構造になっているので、この格納とクリアをする間で、全ドットカウンタのクリアをしてハード的なドットカウンタ３６は動作させおくことは可能である。よって、格納要求は、１スキャン単位でもできるが、全ドットカウンタのカウント段数が数ページの印字等には充分あるので、ここではその必要はない。

保存用インク残量記憶部１０９への格納要求は、電源をオフ要求時やインクカートリッジ交換シーケンス起動時、記録ヘッド１１から吐出のないスタンバイ時等に行われ、保存用インク残量記憶部１０９に記憶された現在のインク残量をインクカートリッジのインク残量記憶部１０８へ格納する。この時、保存用インク残量記憶部１０９のデータはそのままでクリアされない。

インクカートリッジのインク残量記憶部１０８（EEPROM等）への格納要求は、インク供給ユニット８に搭載されているインクカートリッジ（不図）が新品（または使われてまだインクがあるもの：使用品と仮称）に交換された時にシーケンス制御部２１から出すことで、交換されたインクカートリッジのインク残量を保存用インク残量記憶部１０９へ書き込むことで、交換されたインクカートリッジの残量管理を行うことができる。この時、インクカートリッジのインク残量記憶部１０８のデータはそのままでクリアされない。

尚、外されたインクカートリッジのインク残量記憶部１０８には、上記の保存用インク残量記憶部１０９への格納要求でインク残量が格納さている。
また、保存用インク残量記憶部１０９はRAM上にある場合は、電源オフで消えてしまうため、インクカートリッジのインク残量記憶部１０８（EEPROM等）への格納要求して、インク残量を復帰させる。

［シーケンス説明］
図３のブロック図での印字シーケンスの概要を図３の構成の説明で代用し省略する。

図１と図２を用いて、インク残量管理に関するシーケンスを説明する。図２は、インク残量管理動作を説明するためのフォローチャートである。

まず、プリンタ２の電源が、操作パネル部１２のソフトスイッチや電源ユニット１０のＡＣスイッチによってＯＮされ、制御ユニット４が立ち上がり、制御ユニット４内のシーケンス制御部２１の指示により、各ユニットの初期化処理を行う（不図）。具体的初期化処理の説明は省略するが、内部状態の初期化や印字できる状態に準備することや、パソコンとの通信を可能にすることであるが、記録ヘッドの回復処理は行わない（ヘッド交換がされている可能性があるので）。

次に、記録ヘッド１１が交換されたかを判定する（STEP1）。具体的には、電源をオフする前に、搭載してある記録ヘッド１１のヘッドIDとシリアル番号をシーケンス制御部２１が内部の記憶部（EEPROM等）に保存しておき、電源ONされた時に、再び、搭載してある記録ヘッド１１のヘッドIDとシリアル番号をヘッド情報記憶部２４から読み出して、シーケンス制御部２１内の記憶部（EEPROM等）に保存してあるヘッドIDとシリアル番号がともに一致する否かで判定を行う。両方とも一致する場合はヘッド交換なしと判定し、STEP5に進み入力待ち（記録ヘッド１１の回復処理が必要な場合はこの時行う）となる。

次に、先のSTEP１のヘッドIDが保存してあるヘッドIDと同じであれば、同一の種類の記録ヘッド１１と判断して、同様にSTEP5に進み入力待ち（記録ヘッド１１の回復処理が必要な場合はこの時行う）となる（STEP2）。ただし、ヘッド交換に伴う回復処理等は必要になる場合がある。

通常のヘッド交換指示を操作パネル１２から行った場合は、回復処理等は自動的に行われる（STEP32,STEP33に相当する）。

次にヘッドIDがシーケンス制御部２１内部の製品情報（EEPROMに記憶してある）のプリンタ２が適合する記録ヘッドのヘッドIDと一致するものがあるか無いかで、適合ヘッドか否かを判断する（STEP３）。STEP3が、搭載ヘッド種判定部１００に相当する処理であるが、STEP1〜STEP２を含めることも可能である。

適合しない記録ヘッド１１の場合は、STEP20へ進み、ヘッド交換をするようにユーザーに操作パネル部１２を介して通達し、ヘッド交換の処理が終了するとSTEP1に戻り、同様に処理を行う。

適合する記録ヘッド１１の場合は、STEP4へ進み、吐出量判定部１０１の処理にて吐出量を判定して、ドットカウンタ１０２にその値を格納することで、新たな吐出量に更新する。

次は、パソコン１や操作パネル部１２等からの入力待ち状態（STEP5）、印字要求があれば（STEP6）、印字処理に入り、ドットカウントをドットカウンタ１０２で行い（STEP７）。

規定のスキャン（図１の説明では１スキャンで行ったが、設定変更可能である）が終わったか否かシーケンス制御部２１が判定し（STEP8）、終了してない場合は、印字処理とドットカウントを進め（STEP7）、終了している場合は、乗算器１０４を起動して、インク消費量をドットカウント値と吐出量の積で算出し、インク消費量記憶部１０５に一時記憶し、更に減算器１０６を起動し、現在のインク残量からインク消費量を減算して、新たなインク残量を計算し、インク残量記憶部１０７に保存する（STEP9）。

次に、インク残量記憶部１０７に保存した現在のインク残量が、ある設定値以上ある無いかでインク残量が印字をするのに足りるか否かを判定し（STEP10）、足りる場合はSTEP11へ進み、印字終了否かを判定し（STEP11）、印字が終了するまで、STEP７〜11を繰り返す。

印字が終了すれば、STEP12に進み、先ず、ドットカウンタ１０２のカウント値を記録ヘッド１１のヘッド情報記憶部２４内のドットカウント値に加算してドットカウント値を格納し、インク残量の格納とドットカウンタ１０２を０クリアするために、インク残量記憶部１０７に格納要求を出し、現在のインク残量を、保存用インク残量記憶部１０９に格納する。続いて保存用インク残量記憶部１０９に格納要求を出して、現在のインク残量をインクカートリッジ記憶部１０８に格納する。

一方、SETP10でインク残量が足りないと判定された場合は、STEP14へ進み、印字を一時停止して、インクカートリッジ交換指示／処理に入り（STEP15）、インクカートリッジの交換が終了すると、印字再開処理をして（STEP17）、印字処理とドットカウントを継続する（STEP7）。

また、入力待ち（STEP5）から他の要求であれば、その要求に応じた処理を行う。例えば、ヘッド交換指示があれば（STEP31）、STEP20でヘッド交換の指示／処理を行い、再び入力待ち（STEP5）に戻り、インクカートリッジ交換指示であれば（STEP32）、インクカートリッジ交換指示／処理を行い（STEP33）、再び入力待ち（STEP5）に戻る。その他の処理については省略する。

上記は、インク残量管理はインク色毎に独立に行われる。尚、インクカートリッジは6色独立であるが、記録ヘッド１１は、6色一体型である。この時、吐出量は、記録ヘッド１１の種類で決まる値を用いれば、共通化もできるし、個別の吐出量を用いる場合は、インク色毎に吐出量記憶部１０３を持つことで構成できる。

（その他の実施例）
図６に別の実施例を示す。

図１と異なる点を説明すると、大ドット吐出量記憶部１２１と小ドット吐出量記憶部１２２と、それらを選択するセレクタが設けた点である。大ドット吐出量記憶部１２１には大ドットヘッドの吐出量を記憶し、小ドットヘッドの吐出量を小ドット吐出量記憶部１２２に記憶して、搭載ヘッド種判別部１００のヘッド種判定の結果でセレクタ１２３を制御して、ヘッド種が大ドットヘッド（ヘッドＩＤがＡ）の場合は、大ドット吐出量記憶部１２１の吐出量を出力し、ヘッド種が小ドットヘッド（ヘッドＩＤがＢ）の場合は、小ドット吐出量記憶部１２２の吐出量を出力する。尚、吐出量判定部１０１は、記録ヘッド１１のヘッド情報からの吐出量を読み込み、大ドット吐出量記憶部１２１と小ドット吐出量記憶部１２２にヘッド種判定の結果でどちらかに格納する。吐出量の個体差を考慮しなければ、格納は大ドット吐出量記憶部１２１と小ドット吐出量記憶部１２２に対して各々1回で良いか、またはシーケンス制御部２１が固定値を格納しても良い。

その他は構成や処理は、図１と同様である。

図７に別の実施例を示す。

図７では、ソフト的な全ドットカウンタも大ドットカウンタ１３０と小ドットカウンタ１３１と複数持ち、異なる吐出量の記録ヘッドに対して複数持ち、それぞれでドットカウントすることも可能である。ただし、搭載ヘッド種判別部１００で搭載されているヘッド種のみのドットカウンタを有効にして、一方はカウント停止している。セレクタ１３６は、乗算器１３４と乗算器１３５の各出力を搭載ヘッド種判別部１００で搭載されているヘッド種で選択していて、大ドットヘッド（ヘッドＩＤ＝Ａ）の場合は、大ドットカウント値と大ドット吐出量の積である乗算器１３４の出力を選択し、小ドットヘッド（ヘッドＩＤ＝Ｂ）の場合は、小ドットカウント値と小ドット吐出量の積である乗算器１３５の出力を選択している。以下は、図１と同じである。

尚、ドットこの場合は、ドットカウンタを異なる吐出量の記録ヘッドに持つことで、大ドットヘッドと小ドットヘッドの使用率等を管理するのに有効である。

尚、この時、ASIC２３内のドットカウント３６は、複数にしなくても構成できる（インク色が6色の分は6個あるが）。実際に印字している時は、どちらかの記録ヘッド１１しか搭載されていないため、ドットカウンタ３６が、異なる記録ヘッド１１で同時に使われることはないからである

本発明の実施例であるインクジェット記録装置のインク残量管理の処理ブロック図である。本発明の実施例であるインクジェット記録装置のインク残量管理のシーケンスを説明するフローチャートである。本発明の実施例であるインクジェット記録装置の主要構成を示すブロック図である。本発明の実施例であるインクジェット記録装置の記録ヘッドのメカニカルな構成を説明する図である。本発明の実施例であるインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドのヘッド特性の例を示した図である。本発明の他の実施例であるインクジェット記録装置のインク残量管理の処理ブロック図である。本発明の他の実施例であるインクジェット記録装置のインク残量管理の処理ブロック図である。

符号の説明

１００搭載ヘッド種判別部
１０１吐出量判定部
１０２ドットカウンタ
１０３吐出量記憶部
１０５インク消費量記憶部
１０７現在のインク残量記憶部
１０９保存用インク残量記憶部
１２１、１３２大ドット吐出量記憶部
１２２、１３３小ドット吐出量記憶部
１２３、１３６セレクタ
１パソコン
２インクジェット・プリンタ
３プリンタドライバ
４制御ユニット
５キャリッジユニット
６キャリッジ搬送ユニット
７紙搬送ユニット
８インク供給ユニット
９回復ユニット
１０電源ユニット
１１記録ヘッド
２１シーケンス制御部
２２印字モード選出部
２３画像処理部
２４タイミング制御部
２５ヘッド制御部
２７ヘッド情報記憶部
３２画像処理ＬＵＴダウンロード部
３３画像処理ＬＵＴ
３４プリンタ識別部
４３色変換処理部
４４出力γ処理部
４５出力解像度変換処理部
５１分割駆動制御部
５２ヒートパルス制御部
５３ヘッド電源制御部
６１製品情報記憶部
６２印字処理ＬＵＴ

Claims

異なる種類の記録ヘッドに交換できるインクジェット記録装置において、
記録ヘッドの種類を識別できるヘッド情報を記録ヘッドに記憶する記憶手段と
前記記録ヘッドの記憶手段からヘッド情報を読み取る読み取り手段と、
搭載されている記録ヘッドの種類を判別するヘッド種判別手段と、
搭載されている記録ヘッドのインク吐出量を判別する吐出量判別手段と、
判別したインク吐出量を記憶する記憶手段と、
記録ヘッドからの吐出回数を計数する吐出回数計数手段と、
吐出回数計数手段で計数した吐出回数と記憶手段に記憶したインク吐出量からインク消費量を求めるインク消費量算出手段と、
インク消費量から現在のインク残量を求めるインク残量計量手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
前記記録ヘッドは、吐出量に大きな差がある異種類の記録ヘッドであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記ヘッド種判別手段は、記録ヘッドのヘッド情報から搭載されている記録ヘッドの種類を判定することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
前記吐出量判別手段は、記録ヘッドのヘッド情報から搭載されている記録ヘッドの吐出量を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記吐出量判別手段は、前記ヘッド種判定手段の判定結果であるヘッド種と製品情報搭載されている記録ヘッドの吐出量を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記ヘッド種判別手段は、前記記録ヘッドの記憶手段に記憶されているヘッド情報と製品情報と一致するか否かで記録前記ヘッド情報本装置に搭載した記録ヘッドの種類が本装置に適合するか否かを判定するヘッド適合判定手段と、または、前記記録ヘッドの記憶手段に記憶されているヘッド情報から記録ヘッドが交換された否かを判定するヘッド交換判定手段を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記ヘッド種判定手段によって、適合する種類の異なる記録ヘッドに交換されたことを判定した場合、前記吐出量判定手段によって吐出量を変更することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記吐出回数計数手段は、記録ヘッドの駆動データのうち記録ヘッドから吐出する場合のデータの数を印字中に計数するドットカウンタと、このドットカウンタのカウント値を読み取り、逐次加算して記憶する制御手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。