JP3827539B2

JP3827539B2 - インクジェットプリンタ

Info

Publication number: JP3827539B2
Application number: JP2001178861A
Authority: JP
Inventors: 幸彦杉本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2021-06-13
Also published as: JP2002370379A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はインクジェットプリンタに関し、とくに交換可能なインクカートリッジを用いるインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のインクジェットプリンタとしては、インクカートリッジのインク残量が所定量以下になるとインク吐出回数をカウントして、予め設定された回数までカウントされるとインク切れになったものと判定する機能や、電源オフ直前にインク残量が所定量以下であったことを電源オン時までメモリしておき、カートリッジが電源オン後に所定量より多い場合にはインクカートリッジの交換が行われたものと判断してヘッドクリーニング処理を行う機能を備えたものが知られている（例えば特開２０００−１９０５１７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インクジェットプリンタにおいて、インクカートリッジのインク残量が少なくなったにもかかわらず、インク消費量の大きい印刷を行わねばならない場合がある。このような場合には、残量の少ないインクカートリッジを残量の多いインクカートリッジに臨時に交換して印刷を行うが、インク消費量の大きい印刷を終了した後、インクカートリッジをもとのインク残量の少ないものに確実に再交換すれば、インクカートリッジのインクが無駄なく有効利用できる。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、インクカートリッジを臨時に交換した場合、もとのインクカートリッジに戻すように使用者に促し、もとのインクカートリッジに再交換された場合には引続きそのカートリッジのインク残量を正確に算出してそのインク切れを精度よく判定するようにしたインクジェットプリンタを提供することを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、印字ヘッドおよび交換可能なインクカートリッジを搭載して走査方向に移動するキャリジにより印刷を行う印刷部と、印刷部を収容しインクカートリッジの交換時に開閉するための扉を有する筺体と、インクカートリッジの差異を識別する識別センサと、前記扉の開閉を検知する扉センサと、外部からの供給される印字データと識別センサおよび扉センサからの出力とを受けて印字ヘッドとキャリジを制御する制御部とを備え、制御部は、第１インクカートリッジを搭載したキャリジの待機位置を第１位置として印刷を行い、所定量のインク残量の第１インクカートリッジから前記所定量より多いインク残量の第２インクカートリッジへの臨時交換作業が行われた時には、キャリジの待機位置を第１位置から第２位置へ変更し、扉が開かれると、第２位置において第２インクカートリッジが臨時交換カートリッジであることを表示し、第２インクカートリッジが第１インクカートリッジに再交換されると第１インクカートリッジによる印刷を行い、再交換されたインクカートリッジが第１インクカートリッジと異なるときには、それ以降の印字ヘッドとキャリジの動作を停止させるインクジェットプリンタを提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
この発明において、インクカートリッジを識別する識別センサをさらに備え、制御部は識別センサによってインクカートリッジの交換を判定してもよい。
【０００６】
この発明において、インクカートリッジが複数の多色インクカートリッジからなり、前記特定位置の近傍に表示灯が設けられ、その表示灯は、キャリジが前記特定位置へ移動した時、交換されたインクカートリッジを指定されてもよい。
【０００７】
この発明において、制御部は、インクカートリッジのインクが所定残量になるとその後のインク吐出回数の計数を開始するカウンタを備え、カウンタが所定回数Ｎのインク吐出回数を計数したときそのインクカートリッジの残量なしと判定してもよい。
【０００８】
この発明において、制御部は、計数されたインク吐出回数を記憶するメモリを備え、第１インクカートリッジが第２インクカートリッジに交換された時点の第１インクカートリッジのインク吐出回数ｎをそのメモリに格納し、第２インクカートリッジが第１インクカートリッジに再交換されたとき、（Ｎ−ｎ）回だけ第１インクカートリッジがインクをさらに吐出したとき第１インクカートリッジの残量なしと判定してもよい。
【０００９】
この発明において、インクカートリッジを識別する識別センサと表示部とをさらに備え、識別センサは第２インクカートリッジが第１インクカートリッジに再交換されるときに各インクカートリッジを識別し、再交換されたインクカートリッジが第１インクカートリッジと異なるときに、その旨を表示部に表示してもよい。
【００１０】
実施例
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。これによってこの発明が限定されるものではない。
図１は、この発明のインクジェットプリンタの一実施例を示す構成説明図である。
【００１１】
同図に示すように、本体１００は筺体１の内部に、用紙２を収容する給紙トレイ３、給紙トレイ３の用紙２を分離装置４で１枚ずつ分離して送出する給紙ローラ５、用紙２を案内するガイド板６、用紙をガイド板６からプラテン８へ搬送する搬送ローラ７、プラテン８上の用紙２に印字を行う印字ヘッド部９、印字された用紙２を排出する排出口ローラ１０、および排出された用紙２を収容する排出トレイ１１を備える。
【００１２】
また、筺体１の上面には、ヒンジ１ａを中心に矢印Ａ方向に手動で開くことが可能な扉１ｂが設けられ、ヒンジ１ａの近くには扉１ｂの開閉を検出する開閉検知センサ３３が設けられている。また、印字ヘッド部９の近傍には、後述するカートリッジ指示部３２とホトセンサ１７が設けられている。
【００１３】
図２は、印字ヘッド部９の詳細斜視図であり、印字ヘッド１２を底部に有するキャリジ１３がスライド軸１４に摺動可能に支持されている。キャリジ１３は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄを交換可能に収容し、ベルト１６により用紙２の搬送方向（矢印Ａ方向）に直交する矢印Ｂ方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。
【００１４】
図３は、インクカートリッジ１５ａ〜１５ｄのインクの残量と識別子とを検出するホトセンサ１７の配置を示す断面図であり、ホトセンサ１７はキャリジ１３上のインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄの側面の凹部３４に対向するように設けられ、発光素子３１ａと受光素子３１ｂとを備える。
【００１５】
図４は、インクカートリッジ１５ａ〜１５ｄの各々の凹部３４に設けられた識別子３５とインク残量検出領域３６を示す。この実施例では識別子３５は、凹部３４の表面に貼り付けられた黒ラベルと白ラベルによって形成されるバーコードからなり、残量検出領域３６は黒白ラベルが貼り付けられていない残余の透光性のスペースである。
【００１６】
従って、キャリジ１３が移動するとき、図３に示すように発光素子３１ａの発する光は順次インクカートリッジ１５ａ〜１５ｄの凹部３４に到達し、受光素子２０はその反射光を受光する。
【００１７】
図７は、図１に示すインクジェットプリンタの制御回路を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部２１は、ホトセンサ１７、キャリジ位置センサ２７、扉開閉検知センサ２８およびキーボード２２からの各出力と、印字データＤとを受けて、ヘッド１２を駆動するヘッド駆動部２３、キャリジ１３を駆動するキャリジ駆動部２４およびローラ５，７，１０を駆動するローラ駆動部２５を制御すると共に、キーボード２２から入力される印字条件やインク残量、印字頁数などの情報を表示する表示部２６およびインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄを使用者に指示するカートリッジ指示部３２へ出力するようになっている。
【００１８】
なお、制御部２１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロマイクロコンピュータにより構成される。キャリジ駆動部２４およびローラ駆動部２５は、それぞれモータ、モータ駆動回路およびモータ出力伝達機構から構成される。表示部２６は、液晶表示パネルとその駆動回路から構成される。また、キャリッジ位置センサ２７は、例えば図２のスライド軸１４に平行に設けた図示しないリニアエンコーダで構成できる。扉開閉検知センサ２８はリミットスイッチや近接スイッチで構成できる。
【００１９】
このような構成におけるインクジェットプリンタの各動作を次に説明する。
（１）印刷処理
先ず、インクジェットプリンタの「印刷処理」動作について説明する。
【００２０】
制御部２１はローラ駆動部２５により給紙ローラ５および搬送ローラ７を駆動させて用紙２を搬送し、用紙２の印字開始位置がヘッド１２の真下に位置するように用紙２の位置合わせを行う。
【００２１】
次に、制御部２１はヘッド駆動部２３、キャリッジ駆動部２４およびローラ駆動部２５を制御して用紙２へ印字データＤに対応する画像の印刷を開始する。そして、用紙１頁分の印刷を終了すると、制御部２１は印字ヘッド１２の駆動を停止し、キャリッジ１３を標準待機位置Ｐ１（図５）へ移動させると共に、用紙２を搬送ローラと排出ローラ１０により排出トレイ１１上へ排出する。そして、次の用紙２が給紙トレイ３から搬出されその用紙への印刷が行われる。このようにして「印刷処理」動作が行われる。
【００２２】
（２）インク残量検出
次に、ホトセンサ１７によるインク残量の検出について説明する。図３に示すようにホトセンサ１７の発光素子３１ａの出射光がインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄの凹部３４の残量検出領域３６（図４）の各々を照射するとき、インクカートリッジ１５ａ〜１５ｄのいずれかにおいて、インク３７の残量レベルＬが所定レベル、つまりニアエンプテイレベルＬｅ以下になると、その凹部３４の壁面で照射光のほとんどが反射され、一方残量レベルＬがレベルＬｅより大きいとインクの屈折率の関係で照射光はそのカートリッジの内部へ入射し、壁面でほとんど反射されない。
【００２３】
従って、制御部２１（図７）はインク残量検知時にインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄの各々について、受光素子２０の受光強度が所定値以上である場合に、そのインクカートリッジはインク残量レベルＬがレベルＬｅ以下であると判定する。
【００２４】
（３）ピクセルカウント
次に、インクジェットプリンタの「ピクセルカウント」動作について説明する。
制御部２１は、ピクセルカウンタを内蔵し、インクカートリッジ１５ａ〜１５ｄの各々について、インク残量がニアエンプテイレベルＬｅ（図３）に達すると、それ以後にそのインクカートリッジからインクを吐出して印字した画素（ピクセル）数つまりインク吐出回数をカウントする。そして、そのカウント数が所定数Ｎに達すると制御部２１はインクカートリッジのインク残量無しと判定する。このように、インク吐出回数をカウントする動作を「ピクセルカウント」という。
【００２５】
（４）インクカートリッジの識別
次に、ホトセンサ１７によるインクカートリッジの識別動作について説明する。図３に示すようにホトセンサ１７の発光素子３１ａの出射光がインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄの凹部３４の一方の壁面を照射するとその反射光が他方の壁面で反射した後受光素子３１ｂに入射する。
【００２６】
従って、壁面に貼付けた黒ラベルと白ラベルにより、その入射光量が変化する。そこで、白黒ラベル列によりバーコードを形成し、キャリジ１３が移動すると、ホトセンサ１７の発光素子３１ａの光がインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄの各バーコード（白黒ラベル列）を走査するので、制御部２１は、受光素子３１ｂの受光量の変化からバーコードを読み取る。そして、読み取ったバーコードからインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄの各々が識別される。
これによって、インクカートリッジの交換の有無や、装着されたインクカートリッジの識別などが行われる。
【００２７】
（５）臨時交換カートリッジの表示
次に、インクカートリッジが臨時に交換されたときに、どのカートリッジが交換されたカートリッジであるかを使用者に認識させるための「臨時交換カートリッジ表示」動作について図５を用いて説明する。
【００２８】
図５は図１に示すインクジェットプリンタの筺体１の扉１ｂを開いた状態を示す上面図である。
同図に示すようにカートリッジ指示部３２には、表示用の４つの発光ダイオード３２ａ〜３２ｄがキャリジ１３の移動方向（スライド軸１４に平行）に一列に配列されている。キャリジ３１は、通常は、標準待機位置Ｐ１で待機し、印刷の開始とともに移動して印刷のための走査を行う。
【００２９】
これに対して、「臨時交換カートリッジ表示」を行う場合には、印刷の前後において、キャリジ１３はカートリッジ指示部３２に対向する臨時待機位置Ｐ２まで移動し、その位置Ｐ２で待機する。この時、４つの発光ダイオード３２ａ〜３２ｄは、それぞれインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄに対向し、指示すべきインクカートリッジに対向する発光ダイオードが点灯又は点滅することにより「臨時交換カートリッジ表示」動作が行われる。
【００３０】
（６）インクジェットプリンタの全体的動作
最後に、インクジェットプリンタの一連の動作の流れを図８〜図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
なお、４色つまりシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクカートリッジ１５ａ〜１５ｄがキャリジ１３に装着されるが、その各々についてフローチャートに示す動作が行われる。ここでは、シアンのインクカートリッジ１３ａを例に説明する。
【００３１】
まず、カートリッジ１３ａがキャリジ１３に装着されると（ステップＳ１）、インク残量検出が行われ残量レベルＬがニアエンプテイレベルＬｅと比較される（ステップＳ２）。残量レベルＬが、レベルＬｅ以下であると「カートリッジ受入れ拒否」が表示部２６に表示されて（ステップＳ１２）以後の動作が停止し、レベルＬｅより大きいとカートリッジ１３ａのバーコードＩＤ１が読み取られ登録される（ステップＳ３）。
それと共に、キャリジ１３の待機位置（停止位置）Ｐとして位置Ｐ１（図５）が登録される。
【００３２】
次に用紙２に対して印字ヘッド１２による印刷処理が行われる（ステップＳ５）。なお、この印刷処理において各用紙２の印刷開始前および終了後のキャリジ１３の待機位置はステップＳ４で登録された位置Ｐ１となる。
【００３３】
印刷処理において、インク残量レベルＬがニヤエンプティレベルＬｅまで低下すると（ステップＳ６）、カウンタに初期値Ｎが設定され（ステップＳ７）、それ以後の印刷処理において、カウンタはピクセルカウント動作を行う。つまりインク吐出回数ｎを初期値から減算する（ステップＳ８，Ｓ９）。そして、（初期値−ｎ）の値が零になると（ステップＳ１０）、表示部２６にインクカートリッジのエンプティすなわち「インク残量なし」という表示が行われ（ステップＳ１１）、ルーチンはステップＳ１へ戻る。
【００３４】
次に、インク消費量の多い印刷を行うためにインク残量の少なくなったインクカートリッジを新しいインクカートリッジに臨時に交換する場合を説明する。
図８のステップＳ１０において（初期値）−ｎが零でない時、つまり、ニアエンプティレベルＬｅより少なくなったインクがインクカートリッジにまだ残っている時に、多量の印刷を行うためにニヤエンプティレベルＬｅより多いインクを有するインクカートリッジ１５ａに交換されると（ステップＳ１３）、図９に示すようにそのカートリッジ１５ａのバーコードＩＤ２が読み取られて登録される（ステップＳ１４）。同時にキャリジ待機位置ＰとしてＰ２（図５）が登録され（ステップＳ１５）、印刷処理が行われる（ステップＳ１６）。
【００３５】
そして、インク残量レベルＬがレベルＬｅまで低下すると（ステップＳ１７）、ピクセルカウンタに初期値Ｎが設定されて（ステップＳ１８）、印刷処理が続けられる（ステップＳ１９）。ピクセルカウンタのカウント値、つまり（初期値−ｎ）が零になると（ステップＳ２１）、インクカートリッジの「インク残量無し」が表示部２６に表示され、ルーチンはステップＳ１へ戻る。
【００３６】
なお、ステップＳ１６およびＳ１９の印刷処理においては、キャリジ待機位置Ｐとして位置Ｐ２が登録されてるので、キャリジ１３の停止時に使用者が扉１ｂを開くと、キャリジ１３は図５に示す待機位置Ｐ２まで移動し、ステップ１２で臨時交換したインクカートリッジ１３ａに対応する発光ダイオード３２ａが点灯して、使用者に臨時交換のカートリッジの存在を教示する。
【００３７】
そこで、インク消費量の多い印刷処理を終了した後、使用者はこの教示に従って、ステップＳ２３又はＳ２４において、インクカートリッジ１３ａを本来のインク残量の少ない、バーコードがＩＤ１のものに再交換すると、まず、バーコードがＩＤ１であることが確認される（ステップＳ２５）。次に、キャリジ待機位置Ｐの登録が位置Ｐ１に変更され（ステップＳ２６）、同時にピクセルカウンタの初期値が、ステップＳ１０でカウントされた値（Ｎ−ｎ）に設定される（ステップＳ２７）。
【００３８】
そして、印刷処理が行われ（ステップＳ２８）、ピクセルカウンタにおいて（初期値−ｎ）が零になると（ステップＳ２９）、「インク残量無し」が表示部２６に表示され（ステップＳ３０）、ルーチンはステップＳ１へ戻る。なお、ステップＳ２５において、バーコードがＩＤ１でないことが確認されると、「カートリッジ受入れ拒否」が表示部２６に表示され（ステップＳ３１）、以後の動作が停止する。また、ステップＳ２８の印刷処理においては、キャリジ１３の停止時に使用者が扉１ｂを開けてもキャリジ１３の待機位置Ｐは位置Ｐ１に維持され、また発光ダイオード３２ａも点灯しない。つまり、通常の状態に戻る。
【００３９】
以上、インクカートリッジ１５ａの場合について説明したが、他のインクカートリッジ１５ｂ〜１５ｄについても同様である。
【００４０】
図６は図５に示す実施例の変形例を示す上面図であり、図５のカートリッジ指示部３２の発光ダイオード３２ａ〜３２ｄを、三角形の表示マーク３２ｅに置換したもので、その他の構成は図５と同等である。
この変形例では、臨時交換カートリッジを表示する場合には、ステップＳ１６又はＳ１９のキャリジ停止時に扉１ｂが開くと、キャリジ１３は位置Ｐ２へ移動して臨時交換されたインクカートリッジが表示マーク３２ｅによって指示されるように停止する。
【００４１】
それによって使用者は臨時交換されたインクカートリッジを容易に知ることができる。なお、臨時交換されたインクカートリッジが複数個存在する場合には、それらが交換時期の新しい順番、又は古い順番に表示マーク３２ｅに指示されるようにキャリジ１３が位置Ｐ２において移動するようになっている。
【００４２】
【発明の効果】
この発明によれば、インク消費量の大きい印刷を行う場合に、インクカートリッジをインク残量の少ないものから多いものに交換すると、もとのインクカートリッジに再交換するように、使用者が促されるので、インク残量の少ないインクカートリッジも無駄なく有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】図１に示す実施例の印字ヘッド部の詳細斜視図である。
【図３】図１に示す実施例のホトセンサの配置説明図である。
【図４】図１に示す実施例に用いるインクカートリッジの正面図である。
【図５】図１の実施例の扉を開いた状態を示す上面図である。
【図６】図１の実施例の変形例を示す図５対応図である。
【図７】図１に示す実施例の制御回路のブロック図である。
【図８】図１に示す実施例の動作を示すフローチャートである。
【図９】図１に示す実施例の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１に示す実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１本体
２用紙
３給紙トレイ
４分離装置
５給紙ローラ
６ガイド板
７搬送ローラ
８プラテン
９印字ヘッド
１０排出ローラ
１１排出トレイ
１２印字ヘッド
１３キャリジ
１４スライド軸
１５ａシアンインクカートリッジ
１５ｂマゼンタインクカートリッジ
１５ｃイエローインクカートリッジ
１５ｄブラックインクカートリッジ
１６ベルト

Claims

印字ヘッドおよび交換可能なインクカートリッジを搭載して走査方向に移動するキャリジにより印刷を行う印刷部と、印刷部を収容しインクカートリッジの交換時に開閉するための扉を有する筺体と、インクカートリッジの差異を識別する識別センサと、前記扉の開閉を検知する扉センサと、外部からの供給される印字データと識別センサおよび扉センサからの出力とを受けて印字ヘッドとキャリジを制御する制御部とを備え、制御部は、第１インクカートリッジを搭載したキャリジの待機位置を第１位置として印刷を行い、所定量のインク残量の第１インクカートリッジから前記所定量より多いインク残量の第２インクカートリッジへの臨時交換作業が行われた時には、キャリジの待機位置を第１位置から第２位置へ変更し、扉が開かれると、第２位置において第２インクカートリッジが臨時交換カートリッジであることを表示し、第２インクカートリッジが第１インクカートリッジに再交換されると第１インクカートリッジによる印刷を行い、再交換されたインクカートリッジが第１インクカートリッジと異なるときには、それ以降の印字ヘッドとキャリジの動作を停止させるインクジェットプリンタ。
インクカートリッジのインク残量を検出する残量センサをさらに備え、制御部は残量センサによってインクカートリッジの交換を判定する請求項１記載のインクジェットプリンタ。
インクカートリッジが複数の多色インクカートリッジからなり、前記特定位置の近傍に表示灯が設けられ、その表示灯は、キャリジが前記特定位置へ移動した時、交換されたインクカートリッジを指定する請求項１記載のインクジェットプリンタ。
制御部は、インクカートリッジのインクが所定残量になるとその後のインク吐出回数の計数を開始するカウンタを備え、カウンタが所定回数Ｎのインク吐出回数を計数したときそのインクカートリッジの残量なしと判定する請求項２記載のインクジェットプリンタ。
制御部は、計数されたインク吐出回数を記憶するメモリを備え、第１インクカートリッジが第２インクカートリッジに交換された時点の第１インクカートリッジのインク吐出回数ｎをそのメモリに格納し、第２インクカートリッジが第１インクカートリッジに再交換されたとき、（Ｎ−ｎ）回だけの第１インクカートリッジがインクをさらに吐出したとき第１インクカートリッジの残量なしと判定する請求項４記載のインクジェットプリンタ。
表示部をさらに備え、第２インクカートリッジが他のインクカートリッジに再交換されるときに、再交換されたインクカートリッジが第１インクカートリッジと異なるときに、その旨を表示部に表示する請求項１記載のインクジェットプリンタ。