JP2013188879A - 液体消費装置および液体残量判定方法 - Google Patents
液体消費装置および液体残量判定方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】交換可能な液体容器と液体容器内の液体が所定の量に達したか否かを検出するセンサーと、センサーの故障を検知する故障検知部と、液体の消費量の推定値を算出する推定部と、液体が所定の量に達した判定をする判定部と、を備える液体消費装置。判定部は、液体が所定の量に達したことを、センサーの故障が検知されないときはセンサーに基づいて行い、センサーの故障が検知されたときは、推定値と閾値情報に基づいて決定される閾値に基づいて行う。判定部は、液体が所定の量に達したとことをセンサーが検出したときの前記推定値に基づいて閾値情報を算出する。
【選択図】図7
Description
A−1.印刷装置の構成:
図1は本発明の一実施例としての印刷装置10の要部を示す斜視図である。図2は、印刷装置10の概略構成図である。印刷装置10は、印刷材カートリッジの一例であるインクカートリッジ100が交換可能に装着され、インクカートリッジ100内のインクを用いて印刷を実行する。印刷装置10は、センサー方式とドットカウント方式を併用して、インクカートリッジ100内のインクの残量が所定の量に達したか否かを判定する印刷装置である。
図7は、制御部40が実行するインクニアエンド判定処理を含む印刷処理のフローチャートである。図7に示すフローチャートは、印刷装置10の電源が投入された後や、インクカートリッジ100が交換された後などに実行される。本実施例においては、インクカートリッジ100は、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックKの4種類のインクカートリッジ100を用いている。また、印刷装置10に装着される同じ色のインクカートリッジ100は、同じ有効インク量のインクカートリッジ100に交換されるものとする。なお、図7に示すインクニアエンド判定処理を含む印刷処理は、矛盾のない範囲で、その処理の全て又は一部が繰り返し実行されてもよい。
第1実施例では、交換される同じインク色のインクカートリッジは、同一の有効インク量であるものとして説明した。つまり、インクカートリッジ内のインクが消費された後、インクカートリッジの交換により、印刷装置10に新しく装着されるインクカートリッジは、全て同じ容量のインクカートリッジであるものとして説明した。これに対して第2実施例では、同じインク色のインクカートリッジであっても、交換により、異なる有効インク量のインクカートリッジ100が着脱される場合について説明する。なお、第2実施例の印刷装置10の構成は、第1実施例と同じである。
第1実施例および第2実施例では、センサーによりインクニアエンドが検出された時の推定消費量に基づいて学習センサーエンド値を算出した。第3実施例では、設計上のセンサーエンド時のインク消費量と、センサーによりインクニアエンドが検出された時の推定消費量との相違(推定消費量相違率)に基づいて、学習推定消費量相違率を算出する。そして、学習推定消費量相違率から学習センサーエンド値を算出する。なお、第3実施例の印刷装置10の構成は、第1実施例と同じである。学習推定消費量相違率は、学習センサーエンド値を求める基となる情報であり、本願の閾値情報に相当する。
第1実施例および第3実施例では、同一の有効インク量を有するインクカートリッジ100について学習センサーエンド値を計算した。また、第2実施例では、所定のインクカートリッジ100を基準として、有効インク量の異なるインクカートリッジ100に対して補正をすることにより、学習センサーエンド値を算出した。第4実施例では、インクカートリッジ100の有効インク量が異なっても、第3実施例のように補正を行うことなく学習推定消費量相違率に基づいて学習センサーエンド値を算出する。
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、ソフトウェアによって実現した機能は、ハードウェアによって実現するものとしてもよい。そのほか、以下のような変形が可能である。
学習部414は、CPU41がインクカートリッジ100の情報をインクカートリッジ100の備える基板150のメモリー151から読み出したときに、印刷装置10の製造メーカーによって保証されているインクカートリッジ100か否かをそのメモリー151の情報等に基づいて判断することができる。保証されていないインクカートリッジである場合には、インクの粘性などの品質が異なるおそれがあり、そのような場合にはドットカウント部412による推定消費量が大きく異なるおそれがある。また、保証されていないインクカートリッジ間においては、有効インク量のばらつきが印刷装置10の製造メーカが保証しているばらつきよりも大きい場合がある。したがって、学習部414は、そのインクカートリッジによる学習センサーエンド値および学習推定消費量相違率を学習せず、また、学習I/C数を更新しないことができる。こうすることで、学習センサーエンド値および学習推定消費量相違率の信頼性をより向上させることができる。また、学習部414はインクカートリッジのメモリー151の情報に基づいて、装着されたインクカートリッジが印刷装置10のインク流路にインクを充填するための充填用インクカートリッジであると判断することができる。学習部414は、そのインクカートリッジによる学習センサーエンド値および学習推定消費量相違率を学習せず、また、学習I/C数を更新しないようにすることができる。そうすることで、学習センサーエンド値および学習推定消費量相違率の信頼性をより向上させることができる。
図17は、EEPROM45に保存されるデータの別の例を示す図である。上述の第1実施例(図9)および第3実施例(図14)においては、EEPROM45には、シアンC、マゼンタM、イエローYのカラー色のインクカートリッジ100それぞれに学習センサーエンド値または学習推定消費量相違率と、学習I/C数を保存している。これに対してカラーインクのインク吐出径などがほぼ等しい場合には、全ての色のカラーインクについて、同じ学習センサーエンド値を用いてインクニアエンドの判定を行うことができるので、図17に示すように、例えばシアンC、マゼンタM、イエローYのカラー色のインクカートリッジのデータの代表値を保存することもできる。具体的には、カラーインクのうち、いずれか一つのインクカートリッジ100の学習センサーエンド値を他のカラーインクに適用してもよいし、「カラー」のデータとして例えばイエローYのインクカートリッジで算出された学習センサーエンド値が保存されていても、その学習センサーエンド値をシアンCのインクカートリッジで算出された学習センサーエンド値で更新することもできる。この場合、いずれかのカラーインクのインクカートリッジ100の学習センサーエンド値が更新されたら、学習I/C数を「1」増加させることができる。こうすることで、EEPROM45に保存するデータ容量を抑えることができる。
上述の実施例では、センサー90として光センサーを使用しているが、印刷装置10に用いるセンサー90はこれに限られない。例えば、電圧の印加によって歪曲するピエゾ素子を用いたセンサーを使用することもできる。
CPU41は、故障検知板81で反射して受光素子に入射した光に基づく電圧値が基準値から低下した場合、あるいは増加した場合は、発光素子92から照射される光の量を調節してもよい。こうすれば、センサー90の出力が安定するため、インクニアエンドを正確に判定することができる。
上述した実施例で示したインクカートリッジ100以外の、他の任意の構成を有するインクカートリッジを採用することも可能である。図18は、インクカートリッジ100の別の構成を示す斜視図である。インクカートリッジ100cのインク収容部130cには、基板150cが傾斜して取り付けられていてもよい。また、プリズム170cは、レバー120c側に設けられていてもよい。また、インク供給口110cは、キャップやフィルム(図示せず)などによって封止されていてもよい。
上述の第1実施例においては、インクニアエンド判定後(図7ステップS30またはステップS57)、ドットカウントにより所定量のインク量を消費した場合にインクエンドを判定している(図7ステップS70)。これ以外にも、判定部413は、センサー90に基づいてインクエンドを判定して、学習センサーエンド値を更新してもよい。そして、センサー90が故障した場合には、第1実施例と同じように、学習センサーエンド値と推定消費量とに基づいて、インクエンドを判定してもよい。
上述の第3実施例においては、インクニアエンド判定後(図13ステップS30またはステップS59)、ドットカウントにより所定のインク量を消費した場合に、判定部413はインクエンドを判定している。これ以外にも、判定部413はセンサー90に基づいてインクエンドを判定して、学習推定消費量相違率を更新してもよい。そして、第3実施例と同じように、学習推定消費量相違率と学習センサーエンド値と推定消費量に基づいてインクエンドを判定してもよい。
上述した第2実施例では、判定部413は、インクカートリッジICbの推定消費量が、補正係数の逆数を乗算して算出した学習センサーエンド値に達した場合に、インクカートリッジICbのインクニアエンドを判定している(図7ステップS57)。これに代えて、判定部413は、インクカートリッジICbの推定消費量に補正係数を乗算した値が、インクカートリッジICaの学習センサーエンド値に達した場合にインクカートリッジICbのインクニアエンドを判定してもよい。
印刷装置10は、インクジェット式の印刷装置に限らず、各種流体を使用して印刷を行う種々の印刷装置とすることができる。例えば、印刷装置10は、レーザープリンターであってもよい。
上述した実施例では、式(1)に示すような加重平均によって学習センサーエンド値を、式(3)に示すような相加平均によって学習推定消費量相違率を算出しているが、学習センサーエンド値および学習推定消費量相違率の算出方法は、これに限られない。第1実施例および第2実施例で、相加平均を用いて学習センサーエンド値を算出してもよいし、第3実施例で加重平均を用いて学習推定消費量相違率を算出してもよい。また、例えば、相乗平均等の他の平均値算出方法を用いて計算してもよい。また、以前に算出された学習センサーエンド値、学習推定消費量相違率を保存しておき、それらの中央値や最頻値を計算してもよい。また、学習推定消費量相違率の算出に際しても、係数αを乗じて学習推定消費量相違率にしめる直前の推定消費量相違率の割合を大きくしてもよい。
上述した実施例では、本発明を印刷装置とインクカートリッジとに適用した例を説明したが、本発明は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体消費装置に用いても良く、また、そのような液体を収容した液体容器にも適用可能である。また、本発明の液体容器は、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体消費装置に流用可能である。「液滴」とは、上記液体消費装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体消費装置が噴射させることができるような材料であれよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例で説明したようなインクや、液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体消費装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体消費装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体消費装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体消費装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体消費装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体消費装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体消費装置を採用してもよい。
20…キャリッジ
30…モーター
33…キャリッジモーター
35…印刷ヘッド
40…制御部
41…CPU
45…EEPROM
60…コンピューター
70…表示パネル
72…インターフェイス
81…故障検知板
90…センサー
92…発光素子
94…受光素子
101…底面
100、100c、ICa、ICb、ICc、ICd、ICe、ICf、ICg…インクカートリッジ
110、110c…インク供給口
120、120c…レバー
130、130c…インク収容部
150、150c…基板
151…メモリー
170、170c…プリズム
170a、170b…傾斜面
411…センサー故障検知部
412…ドットカウント部
413…判定部
414…学習部
FFC1、FFC2…ケーブル
PA…印刷媒体
HD…主走査方向
VD…副走査方向
ADW…学習推定消費量相違率
DW…推定消費量相違率
Cn…学習センサーエンド値
Claims (11)
- 液体消費装置であって、
交換可能な液体容器と、
前記液体容器内の液体が所定の量に達したか否かを検出するセンサーと、
前記センサーの故障を検知する故障検知部と、
前記液体容器内の液体の消費量の推定値を算出する推定部と、
前記液体が前記所定の量に達したか否かの判定をする判定部と、を備え、
前記判定部は、
前記センサーの故障が検知されたときに、前記液体消費装置に現在装着されている液体容器の前記推定値と、閾値情報に基づいて決定される閾値とに基づいて前記判定をし、
前記センサーの故障が検知されないときに、前記センサーに基づいて前記判定をし、かつ、前記液体が前記所定の量に達したことを前記センサーが検出したときの前記推定値に基づいて前記閾値情報を算出する、
液体消費装置。 - 請求項1記載の液体消費装置であって、
前記閾値情報は、前記液体容器内の液体が前記所定の量に達したことを前記センサーが検出したときの前記推定値と前記液体容器内の液体が前記所定の量に達するときの前記液体の消費量の理論値との割合に基づいて算出される、液体消費装置。 - 請求項2記載の液体消費装置であって、
前記判定部は、前記閾値情報として、所定の統計的演算方法により前記割合の統計値を求め、
前記判定部は、前記センサーの故障が検出されたときに、前記液体が前記所定の量に達するときの前記液体の消費量の理論値を前記閾値情報で除算した値を、前記閾値とする、液体消費装置。 - 請求項1記載の液体消費装置であって、前記液体容器は異なる容量の液体容器に交換可能であり、前記液体消費装置に基準の液体容器と異なる容量の液体容器が現在装着されている場合には、
前記判定部は、
前記センサーの故障が検知されたときに、前記異なる容量の液体容器内の液体が前記所定の量に達するときの前記液体の消費量の理論値と前記基準の液体容器内の液体が前記所定の量に達するときの前記液体の消費量の理論値との比と、前記基準の液体容器の前記閾値情報とに基づいて、前記異なる容量の液体容器に適用される前記閾値を算出して、該閾値と、前記異なる容量の液体容器の前記推定値と、に基づいて前記判定をし、
前記センサーの故障が検知されないときに、前記センサーに基づいて前記判定をし、かつ、前記異なる容量の液体容器内の液体が前記所定の量に達したことを前記センサーが検出したときの前記推定値と、前記異なる容量の液体容器内の液体が前記所定の量に達するときの前記液体の消費量の理論値と前記基準の液体容器内の液体が前記所定の量に達するときの前記液体の消費量の理論値との比と、に基づいて前記基準の液体容器の前記閾値情報を算出する、液体消費装置。 - 請求項4記載の液体消費装置であって、前記液体消費装置に前記異なる容量の液体容器が現在装着されている場合には、
前記判定部は、前記閾値情報として、所定の統計的演算方法により、前記基準の液体容器内の液体が前記所定の量に達するときの前記液体の消費量の理論値を前記異なる容量の液体容器内の液体が前記所定の量に達するときの前記液体の消費量の理論値で除算した補正値に、前記異なる容量の液体容器内の液体が前記所定の量に達したことを前記センサーが検出したときの前記推定値を乗算した値と、前記基準の液体容器内の液体が前記所定の量に達したことを前記センサーが検出したときの前記推定値と、の統計値を求め、
前記判定部は、前記センサーの故障が検知されたときに、前記閾値情報を前記補正値で除算した値を前記閾値とする、液体消費装置。 - 請求項1に記載の液体消費装置であって、
前記判定部は、前記閾値情報として、所定の統計的演算方法により、前記液体が前記所定の量に達したことを前記センサーが検出したときの前記推定値の統計値を求め、
前記判定部は、前記センサーの故障が検知されたときに、前記閾値情報と同じ値を前記閾値とする、液体消費装置。 - 請求項3、請求項5および請求項6のいずれか一の請求項に記載の液体消費装置であって、
前記所定の統計的演算方法は、加重平均法であって、前記統計値を算出するために最近に加えられた値の重みが最も大きい、液体消費装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれか一の請求項記載の液体消費装置であって、前記液体容器を複数備え、
前記判定部は前記液体容器毎にそれぞれ前記閾値情報を算出する、液体消費装置。 - 請求項1から請求項3まで、および、請求項6から請求項8までのいずれか一の請求項記載の液体消費装置であって、前記液体容器は、異なる容量の液体容器に交換可能であり、
前記判定部は、前記異なる容量の液体容器毎にそれぞれ前記閾値情報を算出する、液体消費装置。 - 請求項1から請求項9までのいずれか一の請求項記載の液体消費装置であって、
前記判定部は前記閾値情報が所定の回数以上算出されたときに前記推定値と前記閾値とに基づいて前記判定をする、液体消費装置。 - 交換可能な液体容器と該液体容器内の液体が所定の量に達したか否かを検出するセンサーとを備えた液体消費装置による液体残量判定方法であって、
前記センサーの故障を検知する工程と、
前記液体容器内の液体の消費量の推定値を算出する工程と、
前記液体が前記所定の量に達したか否かの判定をする工程と、を備え、
前記判定する工程においては、前記センサーの故障が検知されたときに、前記液体消費装置に現在装着されている液体容器の前記推定値と、閾値情報に基づいて決定される閾値とに基づいて前記判定を行い、前記センサーの故障が検知されないときに、前記センサーに基づいて前記判定を行い、かつ、前記液体が前記所定の量に達したことを前記センサーが検出したときの前記推定値に基づいて閾値情報を算出する、
液体残量判定方法。
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