JP2017081077A - 液体吐出装置及び液体吐出装置の制御方法 - Google Patents

液体吐出装置及び液体吐出装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】補充式の液体タンクを備え、液体タンク内の液体の使用量を推定することで、液体吐出装置をより適切に保護する液体タンク内の液体残量を算出する液体吐出装置を提供する。【解決手段】液体吐出装置は、液体を補充可能な液体タンクと、液体タンクに貯蔵されている液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体タンク内の液体の使用量を推定することで、液体タンク内の液体残量を算出する液体残量算出手段と、ユーザーの命令が入力される入力手段と、その命令に基づき、液体残量算出手段の状態を、液体残量算出手段が作動する第1の状態または液体残量算出手段が無効化された第2の状態に設定する制御部と、を有する。【選択図】図4

Description

本発明は液体を吐出する液体吐出装置に関し、特に液体残量管理システムに関する。
一般に、インクジェット記録装置などの液体吐出装置には、インクなどの液体を貯蔵する液体タンクの残量を検知する手段が備えられている。特許文献1には、管理上の液体残量がゼロとなったときに、ユーザーの処理により記録動作を続行することが可能な液体吐出装置が記載されている。管理上の液体残量は液体が実際になくなる前にゼロとなるようにされている。このため、管理上の液体残量がゼロとなった後にも記録動作を可能とすることでユーザーの利便性が向上する。
特開2004−237450号公報
特許文献1に記載の液体吐出装置は、物理的に構成された液体残量検知センサを搭載している。一方、物理的に構成された液体残量検知センサを搭載していない液体吐出装置では、液体タンク内の液体の使用量を推定することで、液体タンク内の液体残量を算出することがある。以下、このような方式の液体残量検知システムを液体残量算出手段という。
液体タンクとして、液体を補充する形式の液体タンクが知られている。このような液体タンクと液体残量算出手段とを備えた液体吐出装置では、液体がなくなったとき、ユーザーは液体タンクの貯蔵量が最大貯蔵量に達するまで液体を補充する必要がある。これは以下の理由による。液体残量算出手段は、液体タンク内の液体残量を、最大貯蔵量から推定使用量を差し引いた差分として求める。さらに、液体残量算出手段は、液体タンクに液体が補充されたとき、液体の推定使用量をゼロにリセットする。これは、液体タンクには、通常、最大貯蔵量まで液体が補充されるという前提に基づいている。最大貯蔵量まで液体が補充されない場合、液体残量を正しく算出することができない。
しかしながら、ユーザーの手元に十分な量の液体がない場合、最大貯蔵量まで液体を補充できないことがある。この場合、液体残量算出手段は液体残量を正しく算出することができない。液体残量算出手段を信頼するユーザーは、液体タンクの液体残量がゼロになったことを認識できず、液体タンクの液体残量がゼロになった後も液体吐出装置を使用し続ける可能性がある。これによって、液体吐出装置を適切に保護することができなくなる可能性が高まる。
本発明の目的は、補充式の液体タンクを備え、液体タンク内の液体の使用量を推定することで液体タンク内の液体残量を算出する液体吐出装置において、液体吐出装置をより適切に保護することができる手段を提供することである。
本発明の液体吐出装置は、液体を補充可能な液体タンクと、液体タンクに貯蔵されている液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体タンク内の液体の使用量を推定することで、液体タンク内の液体残量を算出する液体残量算出手段と、ユーザーの命令が入力される入力手段と、その命令に基づき、液体残量算出手段の状態を、液体残量算出手段が作動する第1の状態または液体残量算出手段が無効化された第2の状態に設定する制御部と、を有する。
本発明によれば、ユーザーの命令に基づき、液体残量算出手段が無効化された状態を選択することができる。このため、ユーザーが誤って液体残量算出手段を信頼する可能性が低減し、液体吐出装置を適切に保護することができることが可能となる。
本発明によれば、液体吐出装置をより適切に保護することができる手段を提供することができる。
本発明の液体吐出装置の主要部の斜視図である。 図1に示す液体吐出装置のインク補充方法を示す模式図である。 図1に示す液体吐出装置の主要部のブロック図である。 本発明の第1の実施形態におけるインク残量管理方法のフロー図である。
以下、本発明の液体吐出装置のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。各図面を通して、同一の符号は同一のまたは対応する部分を示す。以下の各実施形態では、インクを吐出するインクジェット記録装置を例に説明するが、本発明はインク以外の液体を吐出する液体吐出装置に広く適用することができる。各実施形態におけるインクジェット記録装置11は液体吐出装置の一例であり、記録ヘッド13は液体吐出ヘッドの一例であり、インクタンク15は液体タンクの一例である。インク残量算出手段2011は液体残量算出手段の一例であり、インクは液体の一例である。
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態におけるインクジェット記録装置の主要部を示す斜視図である。インクジェット記録装置11は、キャリッジ12に保持された記録ヘッド13と、記録ヘッド13へインクを供給するインク流通路14と、インクを収容するインクタンク15とを備えている。本実施形態では、それぞれが別々の色に対応した4つのインクタンク15が設けられ、各インクタンク15はインクを補充可能なタイプである。インクタンク15に貯蔵されているインクはインク流通路14を介して記録ヘッド13に供給され、記録ヘッド13から吐出させられる。インクジェット記録装置11は、シートを給紙する給紙ローラ(不図示)と、シートを搬送する搬送ローラ16と、シートをインクジェット記録装置11の外部へ排紙する排紙ローラ(不図示)とを備えている。
図2を参照して、インクがなくなったときにインクを補充する操作を説明する。
図2(a)に示すように、インクジェット記録装置11は、スキャナユニット41を備えている。インクを補充するときは、図2(b)に示すように、ユーザーがスキャナユニット41を回動させ、インクジェット記録装置11の内部を開放する。図2(c)に示すように、タンクカバー42は、バルブ24の操作部とインクタンク15のインク補充口21のカバーを兼ねている。そこで、タンクカバー42を回動させ、インク補充口21を露出させるとともにバルブ24を閉止状態とする。その後、タンクキャップ22を取り外し、不図示のインクボトルからインクタンク15にインクを補充する。インクの補充後、タンクキャップ22を取り付け、タンクカバー42を閉じる。これによってバルブ24が作動可能な状態となり、インクタンク15からインク流通路14にインクを送出することが可能となる。その後、ユーザーはスキャナユニット41を元の位置まで回動させる。
本実施形態のインクジェット記録装置11には、インクタンク15内のインクの残量を検知するための物理的に構成されたインク残量検知センサを備えていない。しかし、インクタンク15は、インクジェット記録装置11の外面に面した透明な窓18を有している(図1参照)。ユーザーは窓18を通してインクの液位ないし残量を確認することで、スキャナユニット41が閉じている状態でも、インクジェット記録装置11の外側からインクの有無を目視確認できる。インクタンク15の窓18には、ユーザーがインクの量を確認するための上限、下限の目盛り(矢印と線)17a,17bが付けられている。上限、下限の目盛り17a,17bは物理的な最大貯蔵量または最少貯蔵量ではなく、管理上の最大貯蔵量または最少貯蔵量に対応する。ユーザーがインクを上限の目盛り17aまで補充することが、後述するインク残量管理方法を有効に機能させるための前提条件となる。
図3は、インクジェット記録装置11のブロック図である。MPU(Main Processing Unit)201は、記録ヘッド13を含むインクジェット記録装置11の各部の動作やデータ処理などを制御する制御部である。ROM(Read Only Memory)202は、MPU201によって実行されるプログラムやデータを格納する。ROM202の一部は画像処理部2021となっている。RAM(Random Access Memory)203は、MPU201によって実行される処理データと、ホストコンピュータ214から受信したデータとを一時的に記憶する。操作表示部211はインクジェット記録装置11の状態を表示するディスプレイ部2111と、ユーザーからの入力を受け付ける入力手段2112と、を含んでいる。入力手段2112は物理的なキー、ボタン等で構成される操作部2113を含んでいる。操作部2113はディスプレイ部2111の一部または全部をタッチパネルとすることで構成することもできる。
記録ヘッド13は記録ヘッドドライバ207によって制御される。キャリッジ12を駆動するキャリッジモータ204は、キャリッジモータドライバ208によって制御される。給紙ローラ、搬送ローラ16及び排出ローラは搬送モータ205によって駆動される。搬送モータ205は搬送モータドライバ209によって制御される。
ホストコンピュータ214には、ユーザーによって記録動作の実行が命令されたときに、記録画像や記録画像品位等の記録情報をインクジェット記録装置11との間でやりとりするための記録装置ドライバ2141が設けられている。MPU201は、インターフェース(I/F)部213を介して、ホストコンピュータ214と記録画像等のやり取りを実行する。
インクジェット記録装置11はさらに、インクタンク15内のインクの使用量を推定することで、インクタンク15内(液体タンク内)のインク残量を算出するインク残量算出手段(液体残量検出手段)2011を備えている。インク残量算出手段2011は、インクタンク15内のインクの使用量を記録データないし処理データに基づき推定する。具体的には、インク残量算出手段2011は1ドット当たりのインク使用量に記録データから算出されるドットカウント(吐出されるインクのドット数)を乗じた値をインクの使用量と推定する(以下、インクの使用量の推定値を推定使用量という)。そして、管理上の最大貯蔵量から推定使用量を差し引いた値をインク残量の推定値として算出する。1ドット当たりのインク使用量と管理上の最大貯蔵量は、例えばROM202に記憶しておくことができる。ドットカウントはインクがインクタンク15に補充され、後述するインク残量エラーが解除されたときにゼロにリセットされる。インク残量算出手段2011は独立した演算部として設けることもできるし、図3に示すようにMPU201の一機能として設けることもできる。
このように、本実施形態のインクジェット記録装置11では、インクの残量はインク残量算出手段2011とインクタンク15の窓18によって検知することができる。
図4は、本実施形態のインク残量管理方法を示すフロー図である。以下にインク残量管理方法の各工程について説明する。複数種類のインクがある場合、以下の各工程はインク毎に実行される。インクジェット記録装置11は、デフォルトで、インク残量算出手段2011が作動する、ないし有効化された第1の状態に設定されている。
ステップS1では、インク残量算出手段2011が、インクジェット記録装置11のソフトパワーオン時、スキャナユニット41の閉止時、ヘッドクリーニングの終了時、各シートの排紙終了時に、インクの推定使用量を算出する。MPU201は、インクの推定使用量が閾値を超えたか否かを判定する。推定使用量が閾値を超えた場合はステップS2に進む。推定使用量が閾値を超えていない場合は「開始」に戻り、次回のタイミングでインクの推定使用量が算出されるのを待つ。なお、推定使用量が閾値を超えたか否かを判定する代わりに、インク残量の推定値が所定の閾値を下回るかどうかを判定してもよい。
ステップS2では、MPU201はインク残量エラーを発生させる。MPU201はインク残量エラーをディスプレイ部2111に表示させるとともに、記録ヘッド13の作動を一旦停止させる。インク残量エラーは、インクの推定使用量が閾値を超え、インク残量が所定の値を下回った状態であることをユーザーに報知するためのものである。ただし、インク残量エラーは記録ヘッド13がもはやインクを吐出できない状態にあることを意味するものではない。インクの使用履歴にもよるが、インク残量エラーが発生した後も、記録ヘッド13はある程度の量のインクを吐出できる可能性がある。このため、ユーザーがインクの補充を行うことなく、記録の続行処理を選択することも可能である。
ステップS3では、ユーザーはインク残量エラーの解除処理を行う。エラー解除方法には、複雑な操作を必要とする第1のエラー解除方法と、簡単な操作で解除できる第2のエラー解除方法がある。第1のエラー解除方法を選択する場合、ユーザーは解除キーを5秒間長押しする。第2のエラー解除方法を選択する場合、ユーザーは解除キーを短時間(5秒未満の時間)押す。エラー解除のための入力手段2112は少なくとも一つの操作部2113を有していればよい。操作部2113は物理的なキー、ボタン、タッチパネル上に表示されるボタン等のいずれでもよい。MPU201は、操作部2113が操作されている時間の長さによってインク残量算出手段2011の状態(後述)を設定する。入力手段2112(本実施形態では解除キー)はユーザーの命令が入力されるとともに、その命令に基づき所定の信号を発生させる。
ステップS4で、MPU201は、入力手段2112から送られた上記所定の信号に基づき、ユーザーが第1のエラー解除方法と第2のエラー解除方法のいずれを選択したかを判定する。ユーザーが第1のエラー解除方法を選択した場合は、ステップS5に進む。ユーザーが第2のエラー解除方法を選択した場合は、ステップS7に進む。
ステップS5では、第1のエラー解除方法が選択されているため、MPU201はインク残量算出手段2011の状態を、インク残量算出手段2011が作動する(または有効化された)第1の状態に設定する。インク残量算出手段2011はデフォルトで作動状態に設定されているため、ユーザーが第1のエラー解除方法を選択した場合には、インク残量算出手段2011は作動状態ないし有効のままである。
ステップS6では、ユーザーは図2を参照して説明した手順に従い、インクをインクタンク15に最大貯蔵量(上限の目盛り17a)まで補充する。インク残量算出手段2011はその後、インクがインクタンク15に最大貯蔵量まで補充されたことを前提に、インクの推定使用量をゼロに設定する。MPU201はインク残量エラーを解除する。インク残量エラーの解除は、例えばスキャナユニット41が元の位置まで戻ったこと、またはユーザーが所定のキーを押下したことを検知することで実行することができる。これによってインク残量管理方法は終了し、再び「開始」に戻って、次にインクの推定使用量が算出されるタイミングを待つ。記録データが残っている場合、記録動作を開始する。
ステップS7では、ユーザーは図2を参照して説明した手順に従い、インクをインクタンク15に補充する。インクは最大貯蔵量(上限の目盛り17a)まで補充してもよいが、最大貯蔵量に達しない量のインクを補充してもよい。インクを全く補充しないことも可能である。換言すれば、ここでのインク補充の有無、及びインクの補充量はその後のインク残量管理方法の工程において何の影響も与えない。第2のエラー解除方法が選択されているため、MPU201はインク残量算出手段2011の状態をインク残量算出手段2011が無効化された第2の状態に設定する。MPU201は、インク残量算出手段2011を無効化し、インク残量エラーを解除し、記録ヘッド13を作動可能な状態にする。インク残量エラーの解除はステップS6で述べたのと同様の方法で行う。記録データが残っている場合、記録動作を開始する。これによってインク残量管理方法は終了し、再び「開始」に戻って、次にインクの推定使用量が算出されるタイミングを待つ。インク残量算出手段2011が無効化されているため、ユーザーはインクの残量をインクタンク15の窓18によって検知することとなる。
本実施形態では、第1のエラー解除方法が、インク残量算出手段2011が作動する第1の状態と対応している。長押しという第2のエラー解除方法より複雑な方法で第1のエラー解除方法を選択したユーザーは、インクをインクタンク15に最大貯蔵量まで補充するという正しい手順を行っている可能性が高い。従って、インクを最大貯蔵量まで補充するという、インク残量検知を有効にするための前提条件が満たされる可能性が高い。一方、正しい解除手順を知らないユーザーは、解除が簡単な第2のエラー解除方法を選択する可能性が高い。この場合、インク残量算出手段2011が無効化されるため、インクがインクタンク15に最大貯蔵量まで補充されない場合にインク残量算出手段2011が誤作動する(残量がゼロになった時にエラーを発生しない)可能性がなくなる。この場合でも、ユーザーはインクの残量をインクタンク15の窓18によって検知することができる。
インク残量算出手段2011を使用せず、インクタンク15の窓18によってインク残量を管理するユーザーは、常に第2のエラー解除方法を選択することができる。すなわち、ユーザーの選択によって、常にインク残量算出手段2011を無効化することも可能である。
ユーザーの手元に、インクタンク15に最大貯蔵量まで補充する量のインクがない場合は、第2のエラー解除方法を選択することにより、インク残量算出手段2011が誤作動する可能性をなくすことができる。つまり、ユーザーは手元にあるインクの量に応じて、インク残量算出手段2011の作動、無効化を選択することが可能になる。
なお、本実施形態では物理的に構成されたインク残量検知センサが設けられていないが、このようなインク残量検知センサが設けられている場合でも、上述したインク残量管理方法を実行することは可能である。特に、インク残量検知センサが故障したときなどに、一時的に上述のインク残量管理方法を実行することが考えられる。
(第2の実施形態)
以下に第2の実施形態について説明する。前述した実施形態と同様の構成については説明を省略する。
本実施形態では、制御部は、入力手段2112からの信号に基づき、インク残量算出手段2011の状態を、上述した第1の状態若しくは第2の状態、または第3の状態に設定する。第3の状態は、第1の状態と同様、インク残量算出手段2011が作動する状態である。しかし、第3の状態が設定されたときには、インク残量算出手段2011はインクの推定使用量を、インクタンク15の最大貯蔵量より小さい所定のインク貯蔵量(液体貯蔵量)に対応した値に設定する。
ステップS3で、ユーザーはエラー解除処理を行う。エラー解除方法は、上述の第1のエラー解除方法と第2のエラー解除方法の他、第3のエラー解除方法から選択することができる。第3のエラー解除方法を選択するには、例えば解除キーを10秒間長押しする。第1または第2のエラー解除方法を選択した場合の処理の流れは第1の実施形態と同じである。ここでは第3のエラー解除方法を選択した場合の処理の流れを説明する。
ステップS4で、MPU201は、入力手段2112から送られた信号に基づき、ユーザーが第3のエラー解除方法を選択したと判定する。
ステップS5では、MPU201はインク残量算出手段2011の状態を、インク残量算出手段2011が作動する第1の状態に設定する。従って、インク残量算出手段2011は作動状態のままである。
ステップS6では、ユーザーは図2を参照して説明した手順に従い、インクをインクタンク15の中間の貯蔵量まで補充する。本実施形態では、インクタンク15の窓18の上限の目盛り17aと下限の目盛り17bの中間の位置に中間目盛り(図示せず)が付されている。ユーザーはこの中間目盛りまでインクを補充する。インク残量算出手段2011はその後、インクがインクタンク15に中間の貯蔵量まで補充されたことを前提に、インクの推定使用量として最大貯蔵量の半分の値を設定する。すなわち、ここでは最大貯蔵量の半分のインクが既に消費されたものと想定している。
第1の実施形態では、インク残量エラーの発生時に、インクタンク15を最大貯蔵量まで充填するだけのインクをもっていないユーザーは、インク残量算出手段2011を有効にすることができない。なぜなら、インク残量算出手段2011を有効にすると、インクの貯蔵量がゼロになったときに、インク残量算出手段2011がインク残量エラーを発生させることができない可能性があるからである。本実施形態では、インクタンク15を最大貯蔵量の半分まで充填するだけのインクをもっていれば、インク残量算出手段2011を有効にすることができる。
インクの推定使用量は最大貯蔵量の1/2だけでなく,1/4,3/4、1/3,2/3など様々に設定することができる。インクの推定使用量は最大貯蔵量の1/2の1点だけでなく、複数の点を設定することができる。これに応じてインクタンク15の目盛りとエラー解除方法を追加することができる。
(第3の実施形態)
以下に第3の実施形態について説明する。前述した実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第3の実施形態では、インク残量エラーの発生前に、ユーザーがインクを補充する。ステップS1,S2は実行されず、ユーザーの判断によりステップS3が実行される。
ステップS3では、ユーザーはインクタンク15の窓18を通してインクが少なくなったことを確認した後、インクをインクタンク15の最大貯蔵量(上限の目盛り17a)まで補充する。本実施形態ではインク残量エラーは発生していないが、ユーザーは第1及び第2の実施形態と同様に解除キーを操作する。入力手段2112(本実施形態では解除キー)はユーザーの命令が入力されるとともに、命令に基づき所定の信号を発生させる。
ステップS4で、MPU201は、入力手段2112から送られた所定の信号に基づき、インク残量算出手段2011の状態を、インク残量算出手段2011が作動する第1の状態またはインク残量算出手段2011が無効化された第2の状態に設定する。
本実施形態でも、第2の実施形態のように3以上のエラー解除方法を設定することができる。
(第4の実施形態)
以下に第4の実施形態について説明する。前述した実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第1の実施形態では、解除キーの押下時間に応じてエラー解除方法が選択され、選択されたエラー解除方法に基づきインク残量算出手段2011の状態が設定された。これに対して本実施形態では、カラー印刷を開始するためのカラースタートボタン(図示せず)を押下したときに第1のエラー解除方法が選択される。また、モノクロ印刷を開始するためのモノクロスタートボタン(図示せず)を押下したときに第2のエラー解除方法が選択される。エラー解除方法の選択に用いられるボタンは他のボタンまたはキーでもよく、タッチパネル内に表示されたボタンでもよい。すなわち、本実施形態では、入力手段2112は少なくとも2つの操作部2113を有しており、MPU201はどの操作部2113が操作されたかによって、インク残量算出手段2011の状態を設定する。
(第5の実施形態)
以下に第5の実施形態について説明する。前述した実施形態と同様の構成については説明を省略する。
本実施形態では、操作された操作部2113の個数によってインク残量算出手段2011の状態を設定する。モノクロスタートボタンとカラースタートボタンを押した場合、第1のエラー解除方法が選択される。モノクロスタートボタンまたはカラースタートボタンだけを押した場合、第2のエラー解除方法が選択される。複数のボタンを押す場合において、押す順番を規定することもできる。例えば、モノクロスタートボタン、カラースタートボタンの順に押した場合、第1のエラー解除方法が選択され、カラースタートボタン、モノクロスタートボタンの順に押した場合、どのエラー解除方法も選択されないようにすることができる。
13 記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
15 インクタンク(液体タンク)
201 MPU(制御部)
2011 液体残量算出手段
2112 入力手段

Claims (8)

  1. 液体を補充可能な液体タンクと、
    前記液体タンクに貯蔵されている液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
    前記液体タンク内の液体の使用量を推定することで、前記液体タンク内の液体残量を算出する液体残量算出手段と、
    ユーザーの命令が入力される入力手段と、
    前記命令に基づき、前記液体残量算出手段の状態を、前記液体残量算出手段が作動する第1の状態または前記液体残量算出手段が無効化された第2の状態に設定する制御部と、を有する液体吐出装置。
  2. 前記制御部は、前記使用量の推定値が閾値を超えたときに前記液体吐出ヘッドの作動を停止させ、
    前記制御部は、前記液体吐出ヘッドの作動が停止した後に前記入力手段に命令が入力されたときに、前記液体残量算出手段の状態を前記第1の状態または前記第2の状態に設定するとともに前記液体吐出ヘッドを作動可能な状態にする、請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 前記第1の状態が設定されたときに、前記液体残量算出手段は前記使用量の推定値をゼロに設定する、請求項1または2に記載の液体吐出装置。
  4. 前記制御部は、前記信号に基づき、前記液体残量算出手段の状態を、前記第1の状態、前記第2の状態または前記液体残量算出手段が作動する第3の状態に設定し、
    前記液体残量算出手段は、前記第3の状態が設定されたときに、前記使用量の推定値を、前記液体タンクの最大貯蔵量より小さい所定の液体貯蔵量に対応した値に設定する、請求項1または2に記載の液体吐出装置。
  5. 前記入力手段は少なくとも一つの操作部を有し、前記制御部は前記操作部が操作されている時間の長さによって前記液体残量算出手段の前記状態を設定する、請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  6. 前記入力手段は少なくとも2つの操作部を有し、前記制御部はどの前記操作部が押されたかによって前記液体残量算出手段の前記状態を設定する、請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  7. 前記入力手段は少なくとも2つの操作部を有し、前記制御部は押された前記操作部の個数によって前記液体残量算出手段の状態を設定する、請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  8. 液体を吐出する液体吐出ヘッドに供給する前記液体を貯蔵するとともに前記液体の補充が可能な液体タンク内の前記液体の使用量を推定することで、前記液体タンク内の液体残量を算出する工程と、
    入力手段によってユーザーからの命令を受け付ける工程と、
    前記命令に基づき、前記液体残量算出手段の状態を、前記液体残量算出手段が作動する第1の状態または前記液体残量算出手段が無効化された第2の状態に設定する工程と、を有する液体吐出装置の制御方法。
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