JP5288871B2 - 記録装置およびインク量の推定方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドに供給可能なインクタンクのインク残量を推定可能な記録装置およびインク量の推定方法に関するものである。

近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置においては、微小なインク滴を高周波の駆動信号に応じて吐出可能な記録ヘッドを用いたインクジェット記録方式が普及している。インクタンクを交換して使用するインクジェット記録方式においては、インクタンク内のインクが無くなったことをユーザに知らせることが重要である。特に、記録データがユーザの手元に残らないファクシミリ等の機器においては、インクが無くなったために記録ヘッドからインクが吐出されないまま、記録動作（空記録）を行うような事態は避けなければならない。そのため、記録ヘッドに供給可能なインクの供給可能量（以下、「インク残量」ともいう）の推定精度を高めることが要求される。

インク残量の推定方法として、特許文献１，２，３に記載の方法が知られている。特許文献１には、記録ヘッドの温度および記録ヘッドに流れる電流値に基づいて、インク残量を推定する方法が記載されている。特許文献２には、インクが吹き付けられた振動板の振動に基づいて、インク残量を推定する方法が記載され、特許文献３には、吐出したインクが光学素子間を通過したときに生じる電流値の変化に基づいて、インク残量を推定する方法が記載されている。これらの推定方法は、記録ヘッドからインクを吐出させるための信号に基づいて記録ヘッドを作動させ、そのときに記録ヘッドから実際にインクが吐出されたか否かを何らかの方法で検出する点で共通している。そして、記録ヘッドからインクが吐出されなかったときには、インク残量が無いと判断する。このようなインク量の推定方法は、記録ヘッドからインクが実際に吐出されたか否かを検出するため、インク残量の推定精度が高い。

特開平０３−２５９６６２公報 特開平０７−０３２６０８公報 特開平０９−０９４９４７公報

しかし、上述の推定方法は、高い精度でインク残量を推定することができるものの、インク残量を推定するためには、わざわざ記録ヘッドからインクを吐出しなければならず、その分、記録に使用できるインクの量が減ってしまう。

本発明は、記録ヘッドからのインクの吐出を利用してインク残量を推定する際に、インクの消費を抑えつつ、高精度にインク残量を推定することができる記録装置およびインク量の推定方法を提供する。

本発明の記録装置は、インクタンクから供給されるインクを記録ヘッドの吐出口から吐出して記録媒体に記録を行う記録装置であって、前記記録に寄与しないインクの吐出の前後における前記記録ヘッドの温度変化を取得する取得手段と、前記取得した記録ヘッドの温度変化に基づいて、前記インクタンクのインク残量を推定する推定手段と、備え、前記記録に寄与しないインクの吐出時における単位時間当たりのインク吐出量は、前記記録に寄与しないインク吐出後の所定単位の記録におけるインクの最大打ち込み量、記録パス数、インクの吐出周波数、使用する前記吐出口の数、記録データの間引きの程度、前記記録媒体のサイズ、記録データ量のうち少なくとも１つに応じて異なることを特徴とする。

本発明のインク量の推定方法は、インクタンクから供給されるインクを記録ヘッドの吐出口から吐出して記録媒体に記録を行う記録装置において、前記インクタンクのインク残量を推定するインク量の推定方法であって、前記記録に寄与しないインクの吐出の前後における前記記録ヘッドの温度変化を取得する取得工程と、前記取得工程により取得した記録ヘッドの温度変化に基づいて、前記インク残量を推定する推定工程とを有し、前記記録に寄与しないインクの吐出時における単位時間当たりのインク吐出量は、前記記録に寄与しないインク吐出後の所定単位の記録におけるインクの最大打ち込み量、記録パス数、インクの吐出周波数、使用する前記吐出口の数、記録データの間引きの程度、前記記録媒体のサイズ、記録データ量のうち少なくとも１つに応じて異なることを特徴とする。

本発明によれば、記録ヘッドからのインクの吐出を利用してインク量を推定する際に、記録ヘッドから吐出する単位時間当たりのインクの吐出量を画像の記録時よりも多くする。これにより、インクの消費を抑えつつ、高精度にインク量を推定することができる。すなわち、記録ヘッドの吐出口に供給可能なインク供給可能量の減少に伴って、インクタンクまたは記録ヘッドの状態が変化（インクを吐出させた際のインク吐出量の変化）することを利用する。さらに、その状態変化を効率よく生じさせることにより、インクの消費を抑えつつ、高精度にインク量を推定することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない情報を形成する場合を含む。つまり、「記録（プリント）」は、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する場合、または媒体の加工を行う場合をも含む。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」という場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。したがって、「インク（液体）」は、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば、記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供される液体を表すものとする。

またさらに、「ノズル」（「記録素子」、「記録要素」という場合もある）とは、特にことわらない限り、吐出口、これに連通する液路、およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括していうものとする。

（第１の実施形態）
図１から図３は、本実施形態における記録装置の基本構成を説明するための図である。

図１（ａ）は記録装置の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）における記録ヘッドの側面視図である。これらの図１（ａ），（ｂ）において、１００および１０１は、インクタンクと一体に構成された記録ヘッドである。記録ヘッド１００および１０１は、必ずしも本例のようにインクタンク一体型である必要はなく、インクタンクと分離可能な構成であってもよい。

記録ヘッド１００側のインクタンクは、ブラックインク、淡シアンインク、淡マゼンタインクを収容し、記録ヘッド１０１側のインクタンクは、シアンインク、マゼンタインク、イエロインクを収容する。記録ヘッド１００、１０１は、それらのインクタンクに収容するインク以外、構成は同じである。また、記録ヘッド１００、１０１は、それぞれの色のインクに対応するように複数配列された吐出口１０２を有する。１０３は搬送ローラ、１０４は補助ローラであり、これらローラは、協働して記録媒体Ｐを抑えながら図中の矢印方向に回転することにより、記録媒体Ｐを矢印Ｙ方向に搬送する。１０５は給紙ローラであり、記録媒体Ｐの給紙を行うと共に、搬送ローラ１０３および補助ローラ１０４と同様に、記録媒体Ｐを抑える役割も果たす。１０６は、記録ヘッド１００、１０１を搭載可能なキャリッジであり、記録動作時に矢印Ｘの主走査方向に沿って往復移動する。キャリッジ１０６は、記録を行わないとき、あるいは記録ヘッドの回復動作などを行うときには、図１（ａ）中の点線の位置（ホームポジション）ｈに待機する。本例の記録装置において、記録可能な記録媒体の最大サイズはＡ４サイズ版である。１０７はプラテンであり、記録位置において記録媒体Ｐを安定的に支える役割を果たす。１０８は、キャリッジ１０６を主走査方向に移動させるためのキャリッジベルトである。

図２は、記録ヘッドの構成を示す図である。記録ヘッド１００、１０１は同一構造であるため、ここでは、記録ヘッド１０１の構成を代表して説明する。図２（ａ）は記録ヘッド１０１の斜視図、図２（ｂ）は記録ヘッド１０１の断面図、図２（ｃ）は記録ヘッド１０１をＺ方向から見たとき下面図、図２（ｄ）は、図２（ｃ）における吐出口周りの拡大図である。図２（ａ）において、２０１はコンタクトパッドであり、これを介して記録ヘッドが記録装置本体から記録信号を受信し、また記録ヘッドの駆動に必要な電力を受給する。図２（ａ）において、破線は記録ヘッド内部壁を示し、その内部壁によって区分けされたインクタンク室２０２、２０３、２０４のそれぞれに、シアンインク、マゼンタインク、イエロインクが１０ｇずつ注入されている。記録ヘッド１００、１０１は、前述したように、インクの色以外、インクタンク室の構造等は同じである。

図２（ｂ）は、シアンインクタンク室２０２の断面図である。２０５は、インクタンク室２０２に収容されたインク吸収体、２０６はインク流路、２０７は記録ヘッドチップである。インク吸収体２０５に保持されているインクＩは、インク流路２０６を通して記録ヘッドチップ２０７へ供給される。図２（ｃ）において、記録ヘッドチップ２０７には、記録ヘッド基板の温度を検出するダイオードセンサ２０８が備えられている。記録ヘッド内のインクの温度を直接検出することは困難であるため、一般には、記録ヘッド基板の温度（以下、「記録ヘッド温度」という）を検出し、この記録ヘッド温度をインク温度として代用している。記録ヘッド温度を検出するための構成としては、ダイオードセンサ２０８を用いる以外に、例えば、金属薄膜センサ等を用いる構成であってもよい。２０９は、シアンインクを吐出するための吐出口列、２１０は、マゼンタインクを吐出するための吐出口列、２１１は、イエロインクを吐出するための吐出口列である。

図２（ｄ）は、シアンインクを吐出するための吐出口列（以下、「シアン吐出口列」ともいう）２０９の拡大図である。図２（ｄ）において、シアン吐出口列２０９上には複数の吐出口１０２が配列され、各吐出口１０２の下側（Ｚ方向側）にはヒータ２１２が設けられている。ヒータ２１２の発熱によってインク中に気泡を発生させることにより、その発泡エネルギーを利用して吐出口１０２からインクを吐出することができる。本例の場合、シアン吐出口列２０９上に配列された吐出口１０２の数は６００個（６００ノズル分）、吐出口１０２の間隔は１／６００インチであり、これにより、主走査方向における記録画素密度が６００ｄｐｉになるように構成されている。また、記録ヘッドは、吐出口１０２から吐出されるインク滴が１滴当り約２ｐｌとなるように構成されている。本例において、このインク滴を吐出するためのヒータ２１２の最大駆動周波数（以下、「最大吐出周波数」ともいう）は２４ｋＨｚであるが、記録に適した最大吐出周波数は１２ｋＨｚとなっている。主走査方向にインク滴を１２００ｄｐｉの間隔に記録する場合、記録ヘッド１００、１０１を搭載したキャリッジ１０６の主走査方向の移動速度は、下式によって１０インチ／秒となる。

１２０００（ドット／秒）÷１２００（ドット／インチ）＝１０インチ／秒
図３は、記録装置の制御系のブロック構成図である。本例の制御系における構成要素は、ソフト系制御手段とハード系処理手段とに大別することができる。ソフト系制御手段には、メインバスライン３０５に対してアクセス可能な画像入力部３０３、画像信号処理部３０４、および中央制御部ＣＰＵ３００などの処理手段が含まれる。また、ハード系処理手段には、操作部３０８、回復系制御回路３０９、ヘッド温度制御回路３１４、ヘッド駆動制御回路３１６、キャリッジ駆動制御回路３０６、紙送り制御回路３０７などの処理手段が含まれる。ＣＰＵ３００は、ＲＯＭ３０１とＲＡＭ３０２を有し、入力情報に対して適正な記録条件を与えて、記録ヘッド１００、１０１内のインク吐出用ヒータ２１２を駆動する。ＲＡＭ３０２内には、回復タイミングチャートにしたがって記録ヘッドの回復処理を実行するためのプログラムが格納されており、必要に応じて、予備吐出条件等の回復条件を回復系制御回路３０９、および記録ヘッド１００、１０１等に与える。

回復処理は、記録ヘッドにおけるインクの吐出状態を良好に維持するための処理であり、本例においては、予備吐出、吸引回復処理、およびワイピングを含む。予備吐出は、記録ヘッドの吐出口から後述するキャップ３１２内に向かって、画像の記録に寄与しないインクを吐出させる処理である。吸引回復処理は、後述する吸引ポンプ３１３からキャップ３１２内に負圧を導入することにより、記録ヘッドの吐出口からキャップ３１２内に、画像の記録に寄与しないインクを吸引排出させる処理である。ワイピングは、吐出口が形成されている面（吐出口形成面）を後述するクリーニングブレード３１１によってワイピングする処理である。

画像入力部３０３は、記録装置に接続された外部装置（ホスト装置）から、画像データ、コマンド、ステータス信号等を受信する。回復系モータ３１０は、回復処理を行うために、記録ヘッド１００、１０１、クリーニングブレード３１１、キャップ３１２、および吸引ポンプ３１３を駆動する。ヘッド駆動制御回路３１６は、記録装置の周囲温度を検出するサーミスタ３１５、および記録ヘッド温度を検出するダイオードセンサ２０８の出力値に基づいて、記録ヘッド１００、１０１上のヒータ２１２を駆動する。ヘッド駆動制御回路３１６は、記録ヘッド１００、１０１を駆動制御して、記録のためのインク吐出、予備吐出、および保温制御のためのインク温度調整を行う。

図４は、記録ヘッド１０１におけるシアンインクの吐出周波数と、シアンインクの使用可能量と、の関係の説明図である。マゼンタインクおよびイエロインクも、シアンインクと同じ特性を持つ。６００ノズルから吐出周波数１２ｋＨｚでインクの吐出を続けた場合、インクタンク内に注入したインク量１０ｇに対して、使用可能なインク量は７ｇとなる。一方、６００ノズルから吐出周波数１ｋＨｚでインクの吐出を続けた場合、使用可能なインク量は９ｇとなる。以下に、このように使用可能なインク量に差が生じる主要因の１つについて説明する。

通常、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出しない非吐出時に、その吐出口からインクがこぼれ出ないように、インクタンク内のインクは吸収体２０５等の負圧発生部材によって保持されている。つまり、インクタンク内のインクには負圧が付与されており、記録ヘッド内のインクにもインクタンク側に引っ張られる圧力（以下、「負圧」という）が付与されている。記録に伴ってインクタンク内のインク量が減少した場合、インクの負圧は徐々に増大する傾向となる。インクの負圧が大きくなり過ぎた場合には、記録ヘッド内のインクがインクタンク側に強く引っ張られるため、インクタンクから吐出口へのインク供給が困難となる場合がある。この場合には、インクタンク内にインクが残っているにも拘わらず、吐出口からインクを吐出できなくなることもある。

また、このようなインクタンク内のインクの負圧は、単位時間当たりに記録ヘッドから吐出されるインク量によっても変化する。すなわち、単位時間当たりに吐出されるインク量を多く設定すると、インクの動的負圧が増大する方向に変化し、記録ヘッド内のインクはインクタンク側に強く引っ張られるようになる。一方、単位時間当たりに吐出されるインク量を少なく設定すると、インクの動的負圧は減少する方向へと変化する。

図１６は、単位時間当たりに吐出されるインク量（吐出周波数）を変化させた際の、インク残量とインク負圧との関係を説明するための説明図である。本例の場合、インク残量が１０ｇの時点において、記録ヘッドからインクを吐出していないときのインクの初期負圧は−１ｋＰａである。また、吐出口へのインク供給が不可能となるインクの負圧は−７ｋＰａである。

６００ノズルから吐出周波数１２ｋＨｚで連続してインクを吐出した場合、インクの吐出による動的負圧が大きく掛かり、インク残量が１０ｇの時点でもインクの負圧が−３ｋＰａとなる。そして、インク残量が３ｇとなった時点でインクの負圧が−７ｋＰａとなるため、インク残量が３ｇ未満となったときには吐出口へのインク供給が不可能となり、吐出口からインク吐出を行うことができなくなる。一方、６００ノズルから吐出周波数１ｋＨｚで連続してインクを吐出した場合は、インク残量が１０ｇの時点のインクの負圧が−１ｋＰａとなり、インク残量が１ｇの時点においてインクの負圧が−７ｋＰａとなる。したがって、吐出周波数が１ｋＨｚの場合には、インク残量が１ｇとなるまで吐出口からインクを吐出することができる。

したがって、吐出周波数を１２ｋＨｚとしたときに使用可能なインク量は７ｇ（＝１０ｇ−３ｇ）となり、吐出周波数を１ｋＨｚとしたときに使用可能なインク量は９ｇ（＝１０ｇ−１ｇ）となる。なお、このような吐出周波数とインクの使用可能量との関係は、インク流路や吐出口の構造等によってその値が変化するが、その値によらず本発明は適用可能である。また、上記の説明では、吐出周波数を異ならせた場合の、インク残量とインク負圧との関係を示したが、マルチパス記録において記録パス数を異ならせた場合も同様の関係となる。

図５は、本実施形態におけるインク残量の推定方法を含めた記録動作を示すフローチャートである。記録ヘッド１００、１０１に供給されるインクのそれぞれに関しては、このフローチャートにしたがって同じように管理される。以下においては、記録ヘッド１０１に供給されるシアンインクの場合を代表して説明する。

記録装置が記録データを受信すると、ステップＳ５０１においてインク残量推定制御１を行う。インク残量推定制御１のフローの詳細を図６に示す。インク残量推定制御１では、まず、ステップＳ６０１において、ダイオードセンサ２０８の出力に基づいてインク吐出前の記録ヘッド温度（Ｔｂ）を検出する。次に、ステップＳ６０２において、記録ヘッドの吐出周波数を２４ｋＨｚに設定する。その後、ステップＳ６０３において、記録ヘッド１０１のシアンインク吐出用の６００ノズルから、吐出周波数２４ｋＨｚで１０００発のインク滴を吐出する。そのインク滴は、予備吐出と同様にキャップ３１２内に吐出することができる。そして、そのインク吐出の終了後、ステップＳ６０４において、インク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）を検出する。

ここで、本実施形態におけるインク残量の推定方法の詳細について説明する。まず、図７に吐出周波数２４ｋＨｚでインクを吐出した際の記録ヘッド温度の時間推移を示す。図７中の実線、点線、一点鎖線は、それぞれインク残量が１０ｇ、３ｇ、１ｇのときの記録ヘッド温度の推移を示している。上記のような１０００発のインク滴の吐出を記録ヘッド温度が２５℃の状態から開始した場合、インク残量が１０ｇ、３ｇ、１ｇのときでは、インク吐出後の記録ヘッド温度はそれぞれ４５℃、５５℃、６０℃となる。これは、インク残量が減少すると、インクに付与される負圧が増大してインクが吐出口に供給されにくくなるためである。つまり、インクが吐出口に供給されにくくなって、吐出されるインク量（実際に消費されたインク量）が減少するために、ヒータからのエネルギーが記録ヘッドに蓄積されやすくなり、結果として記録ヘッド温度は高くなる。よって、同じ吐出周波数で同じ数のインク滴を吐出した場合でも、インク残量の減少に伴ってインク吐出後の記録ヘッド温度は高くなる傾向にある。

そこで、本例では、上述したインク残量の減少に伴って生じる記録ヘッドまたはインクタンク内のインクに付与される負圧の変化を利用して、インク残量を推定する。より具体的には、インク残量の減少に伴って、インク吐出前後の記録ヘッド温度の差が大きくなることを利用して、インク残量を推定するものである。

本例の記録ヘッド１０１は、インク残量が３ｇ以上のときには、記録ヘッドを吐出周波数１２ｋＨｚで駆動する限り、Ａ４サイズ版の１ページの記録媒体に対して、どのような記録パターンであってもかすれることなく記録することができる。一方、インク残量が３ｇに満たないときには、記録される画像がかすれて、画像品位が損なわれるおそれがある。つまり、インク残量推定後に、１ページの記録媒体に対して画像品位を損なわずに記録を行うために必要なインク残量は、３ｇである。そこで本例では、インク吐出前の記録ヘッド温度（Ｔｂ）とインク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）との差に基づいて、インク残量が当初の１０ｇから３ｇへと変化したことを判断する。

ここで、インク残量が当初の１０ｇから３ｇへと変化したことを判断するためには、所定温度においてインク吐出を行った場合に、インク残量が１０ｇのときと３ｇのときとでインク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）に所定以上の温度差が生じることが必要である。本例では、ダイオードセンサ２０８の温度検出の誤差等を含めて、記録ヘッド温度（Ｔａ）に１０℃の温度差があれば、インク残量を判断することができる。なお、本例のように記録開始前にインク残量の推定制御を実施する場合、記録ヘッド温度は凡そ室温（２５℃）であることから、２５℃においてインク吐出を行った後の記録ヘッド温度（Ｔａ）に１０℃の温度差が必要である。図７を参照すると、室温（２５℃）において１０００発のインク吐出を行った後の記録ヘッド温度（Ｔａ）は、インク残量が１０ｇのときは４５℃、３ｇのときは５５℃であり、温度差が１０℃（＝５５℃−４５℃）となる。そのため、本例のインク残量推定制御１では、上記ステップＳ６０３でインク吐出の設定量として１０００発を設定している。

したがって、図７中の点線で示すように、インク残量３ｇで１０００発のインク吐出を行った際の、記録ヘッド温度（Ｔｂ＝２５℃）と（Ｔａ＝５５℃）との温度差３０℃を基準にして、インク残量が３ｇ以上あるか否かを判断することが可能となる。すなわち、ステップＳ６０１およびＳ６０４で検出した記録ヘッド温度（Ｔｂ）と（Ｔａ）との間の差が３０℃未満のときには、インク残量が３ｇ以上であると判断することができる。

このような記録ヘッド温度とインク残量との関係に基づき、ステップＳ６０５では、インク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）と、インク吐出前の記録ヘッド温度（Ｔｂ）と、の差を計算して、その計算結果が３０℃未満であるか否かを判定する。その計算結果が３０℃未満のときには、インク残量が３ｇ以上であると判断する（ステップＳ６０６）。一方、計算結果が３０℃以上のときには、インク残量が３ｇ未満であると判断する（ステップＳ６０７）。

ここで再び図５に戻り、ステップＳ５０２において、先のステップＳ６０６またＳ６０７の判断結果に基づいて、次の１ページの記録媒体に記録できるだけのインクが残っているか否かを判定する。

すなわち、インク残量が先のステップＳ６０６において３ｇ以上であると判断された場合には、次の１ページの記録ができるだけのインクが残っていると判定して、ステップＳ５０３に移行する。そして、ステップＳ５０３において記録ヘッドの吐出周波数を１２ｋＨｚに設定してから、ステップＳ５０４において次の１ページ分の記録を行う。その１ページ分の記録を行った後は、ステップＳ５０５において、次のページの記録があるか否かを判定し、次のページの記録データがある場合にはステップＳ５０１に戻って、上述した一連のフローを繰り返す。一方、次のページの記録データが無い場合には記録を終了する。

先のステップＳ５０２において、インク残量が３ｇ未満であると判断された場合には、次の１ページの記録ができるだけのインクが残っていないと判定して、ステップＳ５０６に移行する。そのステップＳ５０６においては、インクが無いことをホスト装置に通知して、インクが無いことをユーザにディスプレイなどを利用して知らせる。それから、次のステップＳ５０７において、まだ記録を行っていないページ分の記録データをＲＡＭに記憶して、記録を終了する。

図８は、本実施形態に対する比較例を説明するための図である。この比較例におけるインク残量推定制御では、図６中のステップＳ６０２にて、記録ヘッドの吐出周波数を２４ｋＨｚではなく１２ｋＨｚに設定してから、次のステップＳ６０３でインクを１０００発吐出させた。図８は、このようにインクを吐出した場合における記録ヘッド温度の時間推移を示す。

この比較例の場合、１０００発のインク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）は、インク残量が１０ｇまたは３ｇのいずれのときにも同じ３８℃となり、それらの記録ヘッド温度に差がない。そのため、インク残量が１０ｇか３ｇかの判断をヘッド温度差に基づいて行うことができない。つまり、上述した本実施形態のように、次の１ページの記録媒体に記録が可能なだけのインク残量があるか否かの判定をすることができない。仮に、本実施形態と同様に、インク残量が１０ｇと３ｇのときとの間に、１０℃の温度差を生じさせるためには、吐出周波数１２ｋＨｚの場合、インク吐出設定量を２０００発とし、２０００発のインク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ’’）を使用する必要がある。

つまり、このような比較例との対比から明らかなように、本実施形態においては、インク残量推定時の吐出周波数を、記録時の吐出周波数の１２ｋＨｚよりも高い２４ｋＨｚに設定することにより、より少ないインク消費量でインク残量が判断できることになる。

以上のように、本実施形態においては、通常の記録時よりも吐出周波数を高めてインク残量を推定することにより、少ないインク消費量でも、次の記録を行えるだけのインク残量を推定することが可能となった。

さらに、本実施形態においては、１ページ単位で記録が可能なインク残量があるか否かを判定したが、これに限らず、数スキャンや数ページ単位でインク残量を判定してもよい。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、インク残量推定時の吐出周波数を記録時よりも高く設定することによって、インク残量推定時のインク消費量を抑制することができた。しかし、インク残量が充分に存在する新品の記録ヘッド（インクが満充填されたインクタンクを含む記録ヘッド）を搭載したときから、記録データを受信する度にインク吐出を伴うインク残量推定を行った場合には、それに伴って消費されるインク量が多くなる。さらに、インク残量推定後の記録時の記録条件については、インク残量推定時のインク消費量の抑制という観点から、その記録条件を考慮するようなことはしていなかった。そこで、以上のことを踏まえ、本発明の第２の実施形態では、インク残量推定によるインク消費量をより抑制することを目的とする。

図９は、第２の実施形態におけるインク残量の推定方法を含めた記録動作を説明するためのフローチャートである。記録ヘッド１００、１０１に供給されるインクのそれぞれに関しては、このフローチャートにしたがって同じように管理される。以下においては、記録ヘッド１０１に供給されるシアンインクの場合を代表して説明する。

記録装置が記録データを受信すると、ステップＳ９０１において、インク残量が充分であるか否か（本例では、インク残量が５ｇ以上か否か）を判断する。ここでのインク残量の判断には、それほど高い推定精度を必要としない。そこで、本例では、これまでのインク吐出回数に基づいてインク消費量を計算し、その消費量をインクタンク内の初期のインク量から減算することによってインク残量を求め、そのインク残量が５ｇ未満であるか否かを判断している。インク残量が５ｇ以上である場合には、ステップＳ９０８にて吐出周波数を１２ｋＨｚに設定し、その後、ステップＳ９０９にて記録モードを１パス記録に設定してから、Ｓ９０６にて１ページ分の記録を開始する。インク残量が５ｇ未満の場合には、ステップＳ９０２にてインク残量推定制御２を行う。先のステップＳ９０１は、このステップＳ９０２とは異なる方法（第２の推定手段）によって、インク残量を推定することになる。

そのインク残量推定制御２のフローの詳細を図１０に示す。

インク残量推定制御２におけるステップＳ１００１からＳ１００７は、前述した第１の実施形態のインク残量推定制御１におけるステップＳ６０１からＳ６０７に対応するが、次の３つの点においてインク残量推定制御１と異なる。すなわち、インク残量推定制御１のステップＳ６０３においては、インクの吐出設定量が１０００発であったが、ステップＳ１００３ではインクの吐出設定量が５００発となっている。また、インク残量推定制御１のステップＳ６０５においては、記録ヘッド温度の差（Ｔａ−Ｔｂ）が３０℃未満であるか否かを判定しているが、ステップＳ１００５では、記録ヘッド温度の差（Ｔａ′−Ｔｂ）が２２℃未満であるか否かを判定している。また、インク残量推定制御１のステップＳ６０６、Ｓ６０７においては、インク残量が３ｇ以上であるか否かを判断していたが、Ｓ１００６、Ｓ１００７では、インク残量が１ｇ以上であるか否かを判断している。

本実施形態における記録ヘッド１０１は、インク残量が１ｇ以上のときは、１２ｋＨｚの吐出周波数で駆動して１２パス記録を行う限り、どのような記録パターンであってもＡ４サイズ版の１ページをかすれることなく記録できる。これは、図１６を用いて既に説明したように、単位時間当たりに吐出されるインク量としてマルチパス記録の記録パス数を異ならせることによって、インク残量とインク負圧との関係が変化するからである。なお、１２パス記録というのは、所定領域の画像を記録ヘッドの１２回の記録走査によって完成させる記録方法である。このような記録条件の下において、記録ヘッド１０１のインク残量が１ｇ未満のときには、画像品位が損なわれるおそれがある。そこで、インク残量推定制御２においては、インク吐出前後の記録ヘッドの温度差に基づいて、インク残量が当初の１０ｇから１ｇへと変化したか否かを判断する。

上記実施例で説明したとおり、インク残量が当初の１０ｇから１ｇへと変化したことを判断するためには、インク残量が１０ｇのときと１ｇのときとでインク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）に所定以上の温度差が生じることが必要である。本例の場合、ダイオードセンサ２０８の温度検出の誤差等を含めて、インク残量が１０ｇのときと１ｇのときとでインク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）に少なくとも１０℃の温度差が必要である。本例の場合、図７のように５００発のインク吐出を行った後の記録ヘッド温度（Ｔａ′）は、インク残量が１０ｇのときは３７℃、１ｇのときは４７℃となり、それらの温度差は１０℃（＝４７℃−３７℃）となる。そのため、本例のインク残量推定制御２では、ステップ１００３で５００発のインク吐出を行うようにしている。なお、第１の実施形態よりも少ないインク吐出設定数になる理由は、インク残量が３ｇよりも少なければ吐出口に対してインクが供給されにくくなるため、少ないインク吐出設定数でも所定以上の温度差が得られるからである。

したがって、図７中の二点鎖線のように記録ヘッド温度（Ｔｂ＝２５℃）と（Ｔａ′＝４７℃）との間の差２２℃を基準にして、インク残量が１ｇ以上であるか否かを判断することができる。なお、インク残量推定制御２における他の動作は、インク残量推定制御１と同じであるため説明は省略する。

ここで再び図９に戻り、ステップＳ９０３において、先のステップＳ１００６またＳ１００７の判断結果に基づいて、次の１ページの記録媒体に記録できるだけのインクが残っているか否かを判定する。

すなわち、インク残量が先のステップＳ１００６において１ｇ以上であると判断された場合には、次の１ページの記録ができるだけのインクが残っていると判定して、ステップＳ９０４に移行する。そして、そのステップＳ９０４において記録ヘッドの吐出周波数を１２ｋＨｚに設定した後、ステップＳ９０５において記録モードを１２パス記録に設定してから、ステップＳ９０６において次の１ページ分の記録を行う。その１ページ分の記録を行った後は、ステップＳ９０７において、次のページの記録があるか否かを判断し、次のページの記録データがある場合にはステップＳ９０１に戻って、上述した一連のフローを繰り返す。一方、次のページの記録データが無い場合には記録を終了する。

先のステップＳ１００７において、インク残量が１ｇ未満であると判断された場合には、次の１ページの記録ができるだけのインクが残っていないと判定して、ステップＳ９１０に移行する。そのステップＳ９１０においては、インクが無いことをホスト装置に通知して、インクが無いことをユーザにディスプレイなどを利用して知らせる。それから、次のステップＳ９１１において、まだ記録を行っていないページ分の記録データをＲＡＭに記憶して、記録を終了する。

本実施形態においては、インク残量が充分にあると判断できる場合、つまりインク残量が５ｇ未満になるまでは、インクの吐出を伴うインク残量推定制御を行わないため、インクの消費量を抑えることができる。また、インク残量が５ｇ未満になり、インク吐出を伴うインク残量推定制御を行う際には、インク残量推定後の記録時の記録条件として、記録モードを１２パス記録モードに変更するようにした。これにより、インク残量が１ｇになるまで記録を行うことができるようになり、インクタンク内のインクをより無駄なく使用することができる。さらに、インク残量推定制御２では、インク残量が１ｇ以上あるか否かを判断するようになったことで、インク吐出設定量を第１の実施形態における１０００発から５００発にまで抑えることができた。

つまり、インク吐出を伴うインク残量推定時に記録パス数を多くすることによって、より少ないインク残量までインクタンク内のインクを使用できるとともに、少ないインク吐出設定量でも高精度にインク残量を推定することが可能となった。

本実施形態では、基準値を５ｇとし、インク残量がその基準値未満のときに、インク吐出を利用してインク量推定した。その際、インク吐出を利用することなく、基準値までのインク残量を推定する方法としては、それまでのインク吐出回数から推定する方法に特定されるものではない。例えば、インクタンクにプリズムを設けて光学的な情報を取得するインク残量推定方法など、種々の方法を用いることもできる。

（第３の実施形態）
前述した第１、第２の実施形態では、インク残量推定時には、次のページの記録データ量や記録媒体のサイズなどによらず、所定のインク残量があるか否かを判断するようになっていた。そのため、１２ｋＨｚで記録ヘッドを駆動する限り、どのような記録パターンであってもＡ４サイズ版１ページの記録媒体にかすれることなく記録できるインク残量、つまり１ｇ以上のインク残量がなければインク残量なしと判断している。なお、Ａ４サイズ版は、本実施形態の記録装置において記録可能な記録媒体の最大サイズである。

しかしながら、次のページの記録データ量がわずかであったり、記録媒体のサイズが小さかったりした場合には、記録に使用するインク量が少ないため、次の１ページを記録できるだけのインク残量があるか否かを判断する基準は少なくてもよい。

さらには、次のページを記録する際の単位時間当たりに吐出されるインク量（例えば、記録パス数）によっても、インク残量の判断基準は異なる。すなわち、単位時間当たりに吐出されるインク量が少なければ、インクの動的負圧は減少する方向へ変化するため、上記インク残量の判断基準は少なくてよい。

このように、インク残量の判断基準を少なくした場合には、第２の実施形態でも説明したように、インク残量推定制御のインク吐出設定量を少なく設定することが可能となる。以上のことを踏まえ、第３の実施形態では、次ページの記録における使用インク量及び単位時間当たりに吐出されるのインク量に応じたインク残量推定を行うことによって、インク残量推定時のインク消費量を抑制することを目的とする。

図１１は、第３の実施形態におけるインク残量の推定方法を含めた記録動作を説明するためのフローチャートである。記録ヘッド１００、１０１に供給されるインクのそれぞれに関しては、このフローチャートにしたがって同じように管理される。以下においては、記録ヘッド１０１に供給されるシアンインクの場合を代表して説明する。

図１１中のステップＳ１１０１からＳ１１１１は、前述した第２の実施形態の図９中のステップ９０１から９１１に対応するが、次の２つの点において図９のフローチャートと異なる。すなわち、図９中のステップＳ９０２におけるインク残量推定制御２が、ステップＳ１１０２におけるインク残量推定制御３に置き換わっている。また、図９中のステップＳ９０５において１２パス記録を設定する処理が、ステップＳ１１０５において記録モードを設定する処理に置き換わっている。ステップＳ１１０５においては、後述するように指定された記録モードを設定することになる。本例においては、設定可能な記録モードとして、１パス記録によってＡ４サイズの用紙に記録するモード、および１２パス記録によって名刺サイズの用紙に記録するモードを含んでいる。

図１２に、インク残量推定制御３のフローの詳細を示す。

まず、ステップＳ１２０１において、ダイオードセンサ２０８の出力に基づいてインク吐出前の記録ヘッド温度（Ｔｂ）を検出してから、ステップＳ１２０２において記録ヘッドの吐出周波数を２４ｋＨｚに設定する。その後、ステップＳ１２０３において、次のページを記録するときの記録パス数と記録媒体のサイズとに基づいて、ＲＯＭ３０１内の後述する図１４の吐出数テーブルを参照し、そのテーブルによって指定された量のインクを吐出する。

次のページを記録する際には、その記録のデータ量がわずかであったり、記録媒体のサイズが小さかったりする場合がある。このような場合には、記録に使用するインク量が少ないために、そのページの記録をかすれることなく確実に行えるだけのインク残量があるか否かの判断基準は少なくてもよい。また、次のページを記録する際の単位時間当たりに吐出されるインク量が少ない場合にも、インクの動的負圧が減少する方向へ変化するため、インク残量の判断基準は少なくてよい。

図１３は、記録パス数および記録媒体のサイズの各条件と、次の１ページの記録を確実に行うために必要なインク残量と、の関係の説明図である。

同図に示すように、１パス記録によってＡ４サイズの用紙に記録を行う場合、インク残量が３ｇ以上なければ、１ページの記録の途中からインクがかすれるおそれがある。また、Ａ４サイズの用紙に１２パス記録によって記録を行う場合には、インク残量が１ｇ以上であれば、１ページをかすれることなく確実に記録することができる。

第２の実施形態と同様に、次ページを確実に記録できるだけのインク残量があるか否かを判断するときの基準となるインク残量（以下、「判断基準インク残量」という）を少なくした場合には、インクの残量推定に必要なインクの吐出設定量を抑えることができる。

本実施形態においても、インク残量が判断基準インク残量となったことを判断するには、当初のインク残量（１０ｇ）と判断基準インク残量とで、記録ヘッド温度（Ｔａ）に１０℃の温度差が必要となる。記録ヘッド温度（Ｔａ）に１０℃の温度差を得るには、判断基準インク残量を３ｇとした場合には、前述した第１の実施形態のように１０００発のインク吐出が必要となる。また、判断基準インク残量を１ｇとした場合には、前述した第２の実施形態のように５００発のインク吐出が必要となる。

図１３は、記録パス数および記録媒体サイズの条件毎の判断基準インク残量を示した図である。また、図１４は、ＲＯＭ３０１内の吐出数テーブルの説明図である。

図１４に示した吐出数テーブルは、前述したように、インク残量推定制御時に参照されるものであり、記録パス数および記録媒体サイズの条件毎に、判断基準インク残量が関係付けられている。例えば、次のページの記録として、１パス記録によってＡ４サイズの用紙に記録を行う場合、そのページの記録には３ｇのインク残量が必要なる（図１３参照）。そして、その３ｇのインク残量があるか否かを判断するためには、１０００発のインク吐出が必要となる（図１４参照）。

ここでは、次のページの記録例として、１２パス記録によって名刺サイズの用紙に記録を行うモードの場合について説明する。この場合には、図１２のステップＳ１２０３において、図１４の吐出数テーブルを参照して対応するインク吐出設定量の４４０発を選択し、その４４０発のインク吐出を行う。そして、４４０発のインク吐出終了後、ステップＳ１２０４においてインク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）を検出する。次に、ステップＳ１２０５において、インク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）とインク吐出前の記録ヘッド温度（Ｔｂ）との差（Ｔａ−Ｔｂ）を計算し、その結果と、後述する図１５の温度判断テーブルから選択された値（判断温度）と、を比較する。そして、温度差（Ｔａ−Ｔｂ）が温度判断テーブルから選択した判断温度に満たないときは、ステップＳ１２０６において、次のページの記録を行うことができるだけのインクが残っていると判断する。一方、温度差（Ｔａ−Ｔｂ）が温度判断テーブルの判断温度以上のときには、ステップＳ１２０７において、次のページの記録を行えるだけのインクが残っていないと判断する。

図１５の温度判断テーブルは、ステップ１２０３において吐出したインク吐出数と、インク残量を推定するために実際の記録ヘッドの温度差（と比較する値（判断温度）と、を関連付けている。例えば、ステップＳ１２０３で１０００発のインク吐出を行ってインク残量を推定する場合には、温度判断テーブルから選択される判断温度は３０℃となる。また、５００発のインク吐出を行ってインク残量を推定する場合に選択される判断温度は２２℃となる。このように、本例においては、図１５のような温度判断にテーブルを使用する。しかし、インク吐出数に応じてインク残量を推定するための温度差は、計算により導出してもよく、この場合にも同等の効果を得ることができる。

本例の場合は、ステップＳ１２０３において４４０発のインク吐出を行っているため、図１５の温度判断テーブルから対応する判断温度２１℃が選択され、ステップＳ１２０５においては、記録ヘッドの温度差（Ｔａ−Ｔｂ）が２１℃未満であるか否かを判断する。温度差（Ｔａ−Ｔｂ）が２１℃未満のときには、ステップＳ１２０６において、インク残量が０．５ｇ以上であって、次のページの記録が可能なインク残量があると判断する。一方、温度差（Ｔａ−Ｔｂ）が２１℃以上のときには、ステップＳ１２０７において、インク残量が０．５ｇ未満であって、次のページの記録を行えるだけのインク残量がないと判断する。

ここで再び図１１に戻り、ステップＳ１１０３において、先のステップＳ１２０６またはＳ１２０７の判断結果を判定する。先のステップＳ１２０６において、１ページの記録が可能なインクが残っていると判断された場合には、ステップＳ１１０４において記録ヘッドの吐出周波数を１２ｋＨｚに設定する。そして、ステップＳ１１０５において、記録モードとして１２パス記録により名刺サイズの記録媒体に記録するモードを設定してから、ステップＳ１１０６において１ページ分の記録を行う。その１ページ分の記録を行った後は、ステップＳ１１０７において、次のページの記録があるか否かを判断する。そして、次のページの記録データがある場合には、ステップＳ１１０１に戻って上述した一連のフローを繰り返す。一方、次のページの記録データが無い場合には、記録を終了する。

一方、先のＳ１２０７において、１ページの記録が可能なインクが残っていないと判断された場合には、ステップＳ１１１０において、インクが無いことをホスト装置に通知して、インクが無いことをユーザにディスプレイなどを利用して知らせる。それから、次のステップＳ１１１１において、まだ記録を行っていないページ分の記録データをＲＡＭに記憶して、記録を終了する。

本実施形態においては、１２パス記録のように単位時間当たりのインク吐出量が少ない記録モードにおいて、名刺サイズのような小サイズの記録媒体に記録を行う場合、インクの残量推定に必要なインクの吐出数を４４０発に抑制することができる。ただし、１パス記録によってＡ４サイズの記録媒体に記録を行う場合には、インクの残量推定のために１０００発のインク吐出が必要となる。

以上のように、本実施形態においては、次ページの記録における記録パス数及び記録媒体サイズに基づいて、インクの吐出設定量および判断温度を変更してインク残量の推定を行った。これにより、本実施形態によれば、インク残量推定時のインク消費量を抑制することが可能となった。

本実施形態のインク残量推定方法では、記録パス数と記録媒体のサイズとに基づいて判断基準インク残量を取得するように構成した。しかしながら、次ページの記録における使用インク量及び単位時間当たりに吐出されるインク量に応じたインク残量推定を行う場合、この構成に限定されるものではない。例えば、記録データ量やインクの最大打ち込み量を基に、次ページの使用インク量に合わせて判断基準インク残量を変更して、インク残量推定を行うようにしてもよい。

また、本実施形態においては、記録パス数と記録媒体のサイズに基づいて、次ページの記録における使用インク量及び単位時間当たりのインク吐出量に合わせたインク残量の推定を行うようにした。しかし、このようなインク残量の推定は、記録パス数と記録媒体のサイズの他、次の所定単位の記録動作に関連する種々の情報に基づいて行うことができる。つまり、インクの最大打ち込み量、記録パス数、インクの吐出に使用する吐出口の数、記録データの間引きの程度、記録媒体のサイズ、記録データ量などに基づいて、行うことができる。また、これらの情報の１つを用いる他、それらの情報を複数組み合わせて用いてもよい。

また、本実施形態において、次のページの記録における記録バス数と記録媒体とのサイズを取得するタイミングは、ステップＳ１２０３により吐出テーブルを参照する前のタイミングであればよく、そのタイミングが限定されるものではない。

（第４の実施形態）
前述の実施形態では、記録ヘッドの温度が２５℃の状態でインク吐出を開始したときには、ダイオードセンサの温度検出誤差等も含めて、当初のインク残量（１０ｇ）と判断基準となるインク残量との間で、記録ヘッド温度（Ｔａ）に１０℃の温度差が必要である。しかし、この１０℃という温度差は、記録ヘッドの昇温特性やダイオードセンサの温度読取精度に個体間バラツキが生じることを考慮して、多めに見積もった数値である。

そこで、本実施形態では、確実にインクがあると判断できる状態で、記録ヘッド固有の温度特性を測定する。これにより、記録ヘッド温度（Ｔａ）が少ない温度差であってもインク残量を判断することが可能となるので、インク残量推定制御におけるインク消費量を低減することができる。

図１７は、第４の実施形態において、記録ヘッドのインク残量推定方法を含めた記録動作の概略を示すフローチャートである。本フローチャートにおいても、記録ヘッド１００、１０１の両方に対して同じ制御を行うが、ここでは記録ヘッド１０１におけるシアンインクの場合を代表して説明する。本実施形態における記録装置が記録データを受信すると、Ｓ１７０１で、インク残量が３．５ｇ未満であるかを判断する。ここでのインク残量の判断はそれほど高い精度は必要なく、吐出されるインク量の理論値とこれまでにインク吐出を行った回数からインク消費量を計算し（以下、ドットカウント制御）、インク残量が３．５ｇ未満であるかを判断する。この３．５ｇという値は、これまでのインク使用量の理論値の最大公差を考慮しても１パス記録でＡ４サイズ１頁分の記録が行えるインクがあると判断できる最低量に、次記録に必要な最大インク量と次記録時の回復制御に必要なインク量を加味した値である。なお、これまでのインク使用量の理論値とは、１ノズルから吐出されるインク量と回復制御に必要なインク量との理論値に相当する。Ｓ１７０１でインク残量が３．５ｇ以上存在する場合は、Ｓ１７０２において１パス記録に設定し、Ｓ１７０３で１ページ分を記録する。１ページの記録が終了すると、Ｓ１７０４で次ページの記録が無いかどうか判断し、記録が無い場合は記録を終了、記録が有る場合は再びＳ１７０１に移る。一方、Ｓ１７０１でインク残量が３．５ｇ未満と判断すると、Ｓ１７０５で１２パス記録に設定し、Ｓ１７０６で１ページ分を記録する。記録パス数を１２パスに設定する理由は、第２の実施形態ですでに説明した通りである。１ページの記録が終了すると、Ｓ１７０７でインク残量が２ｇ未満であるかどうかを判断する。この２ｇという値は、これまでのインク使用量の最大公差を考慮しても、１２パス記録でＡ４サイズ１ページ分の記録が行えるインクが残っていると判断できる最低量に、次のようなインク量を加味した値である。その加味した値とは、次記録に必要な最大インク量、次記録の回復制御に必要なインク量、および後述するヘッド昇温参考値取得制御に必要なインク量である。このＳ１７０７において、インク残量が２ｇ以上ある場合は、Ｓ１７０４に移って、次ページ記録の有無を判断する。一方、インク残量が２ｇ未満の場合は、Ｓ１７０８でヘッド昇温参考値が既に取得されているかどうかを判断する。ここで、ヘッド昇温参考値を取得が取得されていない場合は、ヘッド昇温参考値を取得するために、Ｓ１７０９に移りヘッド昇温参考値取得制御を実施する。

ヘッド昇温参考値取得制御の詳細を図１８に示す。ヘッド昇温参考値取得制御では、まずＳ１８０１においてダイオードセンサ２０８の出力に基づき、インク吐出前の記録ヘッド温度（Ｔｂ）を検出する。次にＳ１８０２においてヒータ２１２に印加する駆動パルスをＰＷＭ４に設定する。

ここで、ＰＷＭ制御について説明する。通常、同一の駆動パルスでヒータ駆動を行うと、インク特性により低温環境の方が高温環境よりも１ノズルから吐出されるインクの吐出量が小さくなる。また一方で、ヒータにパルスを複数回に分割して印加する場合、先に印加したパルス幅を長くすることでインク吐出量が増大することが知られている（例えば、特開平７−３２３５５）。そこで本例では、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、１８℃未満の低温環境ではプレパルス幅の長いＰＷＭ４、逆に２８℃以上の高温環境ではプレパルス幅の短いＰＷＭ１、というように駆動パルスを選択してヒータ駆動を行う。これにより、記録環境によらずインク吐出量が一定となるように記録を行っている。

しかしながら、インク残量推定制御に関しては、ヘッド昇温参考値を取得する時と実際にインク残量の推定を行う時とで環境温度が異なる場合があり、参考値として取得したヘッド昇温特性に駆動パルス分のずれが生じる可能性がある。また、本例のインク残量推定では、単位時間あたりに吐出されるインク量を記録時よりも多くなるように設定している。これらの理由により、Ｓ１８０２では駆動パルスをＰＷＭ４に設定している。

駆動パルスの設定が終わると、Ｓ１８０３において記録ヘッド１０１のシアンインクの６００ノズルから８００発の吐出を行い、Ｓ１８０４でインク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）を検出する。インク吐出前後のヘッド温度を検出した後は、Ｓ１８０５において、（Ｔａ−Ｔｂ）の値をインク残量が充分にある時のヘッド昇温参考値ｄＴｒｅｆとしてＲＡＭ３０２に記憶する。また、ヘッド昇温参考値取得制御を行ったときの環境温度ｅｎｖＴｒｅｆも同じくＲＡＭ３０２に記憶する。環境温度を記憶しているのは、環境温度によってヘッド昇温特性が変わることに対応するためであり、後のインク残量推定時の補正パラメータとして利用する。

図１７に戻って説明を続けると、ヘッド昇温参考値取得後はＳ１７０４に移って、次ページ記録の有無を判断する。次の記録でＳ１７０１、Ｓ１７０５、Ｓ１７０６、Ｓ１７０７を経てＳ１７０８に至ると、ヘッド昇温参考値は取得済みのためＳ１７１０に移り、インク残量が１．５ｇ未満であるかどうかを判断する。この１．５ｇという値は、これまでのインク使用量の理論値の最大公差を考慮しても、１２パス記録でＡ４サイズ１ページ分の記録が行えるインクが残っていると判断できる最低量である。一方、Ｓ１７１０において、インク残量が１．５ｇ以上の場合は、Ｓ１７０４に移って次ページ記録の有無を判断する。一方、Ｓ１７１０でインク残量が１．５ｇ未満と判断された場合は、１ページ分の記録を行えるだけのインク量が残っていない可能性があるため、Ｓ１７１１に移ってインク残量推定制御４を実施する。

インク残量推定制御４の詳細を図２０に示す。ヒータの駆動動作については、前記ヘッド昇温参考値取得制御と同じであるが、順に説明すると、Ｓ２００１においてダイオードセンサ２０８の出力に基づきインク吐出前の記録ヘッド温度（Ｔｂ）を検出する。次にＳ２００２において、駆動パルスをＰＷＭ４に設定する。パルス設定後はＳ２００３において記録ヘッド１０１のシアンインク６００ノズルから８００発の吐出を行い、インク吐出終了後のＳ２００４でインク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）を検出する。インク吐出前後のヘッド温度を算出した後は、Ｓ２００５において（Ｔａ−Ｔｂ）をヘッド昇温値ｄＴとして、またこのときの環境温度ｅｎｖＴとして取得する。

これらのパラメータを取得した後にインク残量を判断するが、まずＳ２００６において、ヘッド昇温参考値取得制御を実施したときとインク残量推定制御４を実施したときの環境温度変化によるヘッド昇温特性の変化分を補正するパラメータを算出する。環境温度補正値（ｅｎｖＴｃａｌ）は、ヘッド昇温参考値取得制御を行ったときの環境温度（ｅｎｖＴｒｅｆ）からインク残量推定制御４を行ったときの環境温度（ｅｎｖＴ）を減算した値に、定数Ｃｅｎｖを掛けて算出する。図２１は、インクタンク内にインクが充分に存在する状態で、吐出周波数１２ｋＨｚで８００発のインク吐出をしたときのヘッド昇温値（ｄＴ）を、環境温度ごとに測定した結果である。図２１に示すように、定数Ｃｅｎｖは環境温度に対するヘッド昇温特性の傾きから導かれる値であり、本例では、その値は０．２となる。

環境温度補正値導出後のＳ２００７において、インク残量推定制御４を実施したときのヘッド昇温値（ｄＴ）が、ヘッド昇温参考値（ｄＴｒｅｆ）に環境温度補正値（ｅｎｖＴｃａｌ）とインク有無判定値（ｄＴｊｄｇ）を加算した値よりも大きいか否かを判断する。このインク有無判定値とは、インク残量の有無を判断するのに必要な記録ヘッド温度（Ｔａ）の温度差のことであり、第１の実施形態では１０℃であった。しかしながら、本例では、ヘッド昇温参考値取得しているため、記録ヘッドの昇温特性やダイオードセンサに個体間バラツキを考慮して高めの温度差にする必要はないので、インク有無判定値（ｄＴｊｄｇ）は１０℃よりも少ない温度に設定できる。ここでは、テスト回数バラツキを考慮した値として５℃とする。これにより、ヘッド昇温値（ｄＴ）と比較する温度をより低く設定することが出来るので、インク残量推定制御におけるインク使用量を少なくすることが可能となる。

インク残量検知制御４を行ったときのヘッド昇温値（ｄＴ）が上記３値を加算した値よりも小さいときは、Ｓ２００８に移って１ページ記録できるだけのインクが残っていると判断する。一方、ヘッド昇温値（ｄＴ）が上記３値を加算した値よりも大きいときはＳ２００９に移って１ページ記録できるだけのインクが残っていないと判断する。

ここで再び図１７に戻り、Ｓ１７１２においてインク残量推定制御４の判断結果をもとに、１ページ記録できるだけのインクが残っている場合はＳ１７０４移って次ページ記録の有無を判断する。１ページ記録できるだけのインクが残っていないと判断した場合は、Ｓ１７１３に移り、ユーザにインク残量がないことをホストを通じてディスプレイ上に通知し、Ｓ１７１４でまだ記録を行っていない現在のページ以降の記録データをＲＡＭに記憶し記録を終了する。

本実施形態においては、確実にインクがあると判断できる状態で、記録ヘッド固有の昇温特性を測定することにより、インク吐出後の記録ヘッド温度（Ｔａ）の温度差をより少ない温度差とすることが可能となった。これにより、インク残量推定制御におけるインク使用量を低減することが可能となった。具体的に説明すると、図２２は吐出周波数１２ｋＨｚでヒータを駆動したときの記録ヘッド温度の推移を示している。１２パス記録でＡ４サイズ１ページ分の記録が行えるインクが残っていると判断できるインク残量は１ｇである。そのため、インク残量推定時のインク吐出発数は、インク有無判定値を１０℃に設定していたときは１０００発であったのに対し、本例では８００発にまで抑えることが可能となった。

以上より、本実施形態によれば、インク消費量を抑えるとともに、高精度にインク残量を推定することが可能となった。なお、本実施形態では、記録時、インク残量推定時ともにインク吐出周波数を１２ｋＨｚで固定したが、インク残量推定時の周波数を１２ｋＨｚよりも上げることによりインク残量推定に必要なインク量をさらに低減することが可能である。

（他の実施形態）
本発明を適用可能なインクジェット記録装置は、上述したような所謂シリアルスキャンタイプのみに限定されず、所謂フルラインタイプなどであってもよい。要は、インクタンク吐出口に供給可能なインク供給可能量の変化に応じて、記録ヘッドまたはインクタンクの状態変化（インクを吐出させた際のインク吐出量の変化）が生じる記録装置であれば記録方式に限定されるものではない。

さらに、インク残量を推定ためのインク吐出において、単位時間当たりに吐出されるインク量を記録時よりも多くする方法は、上述したインクの吐出周波数を高める方法のみに特定されない。例えば、インクの吐出に使用する吐出口の数を増加させる方法であってもよい。また、吐出周波数を高める方法と、吐出口の数を増加させる方法と、を組み合わせて用いてもよい。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態における記録装置の概略斜視図、（ｂ）は、（ａ）における記録ヘッドの側面図である。 （ａ）は、図１における記録ヘッドの斜視図、（ｂ）は、その記録ヘッドの断面図、（ｃ）は、その記録ヘッドの底面図、（ｄ）は、その記録ヘッドのノズル部分の拡大図である。 図１の記録装置の制御系のブロック構成図である。 単位時間あたりのインク吐出量と、使用可能なインク量の関係の説明図である。 本発明の第１の実施形態における記録およびインク残量推定の動作を説明するためのフローチャートである。 図５におけるインク残量推定制御１を説明するためのフローチャートである。 記録ヘッド温度とインク残量との関係の一例の説明図である。 記録ヘッド温度とインク残量との関係の他の例の説明図である。 本発明の第２の実施形態における記録およびインク残量推定の動作を説明するためのフローチャートである。 図９におけるインク残量推定制御２を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施形態における記録およびインク残量推定の動作を説明するためのフローチャートである。 図１１におけるインク残量推定制御３を説明するためのフローチャートである。 記録パス数と用紙サイズとインク残量との関係の説明図である。 記録パス数と用紙サイズとインク吐出数とを対応付けた吐出数テーブルの説明図である。 インク吐出数とインク残量の判断温度とを対応付けた温度判断テーブルの説明図である。 インク残量と負圧との関係の説明図である。 本発明の第４の実施形態における記録およびインク残量推定の動作を説明するためのフローチャートである。 図１７におけるヘッド昇温参考値取得制御を説明するためのフローチャートである。 （ａ）は、図１８のヘッド昇温参考値取得制御における環境温度と駆動パルスとの関係の説明図、（ｂ）は、（ａ）におけるプレパルス、インターバル、およびメインパルスの説明図である。 図１７におけるインク残量推定制御４を説明するためのフローチャートである。 環境温度毎における記録ヘッドの昇温値の説明図である。 インクの吐出数と記録ヘッド温度との関係の説明図である。

符号の説明

１００、１０１ 記録ヘッド
１０２ 吐出口
１０６ キャリッジ
２０２，２０３，２０４ インクタンク室
３００ ＣＰＵ
３０１ ＲＯＭ
３０２ ＲＡＭ
３１４ ヘッド温度制御回路
３１５ サーミスタ
Ｐ 記録媒体

Claims (10)

1. インクタンクから供給されるインクを記録ヘッドの吐出口から吐出して記録媒体に記録を行う記録装置であって、
   前記記録に寄与しないインクの吐出の前後における前記記録ヘッドの温度変化を取得する取得手段と、
   前記取得した記録ヘッドの温度変化に基づいて、前記インクタンクのインク残量を推定する推定手段と、
   を備え、
   前記記録に寄与しないインクの吐出時における単位時間当たりのインク吐出量は、前記記録に寄与しないインク吐出後の所定単位の記録におけるインクの最大打ち込み量、記録パス数、インクの吐出周波数、使用する前記吐出口の数、記録データの間引きの程度、前記記録媒体のサイズ、記録データ量のうち少なくとも１つに応じて異なる
   ことを特徴とする記録装置。
2. 前記インクタンクのインク残量の減少に伴って、前記記録に寄与しないインク吐出を行った際に吐出されるインク量が減少することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記インクタンクのインク残量の減少に伴って、前記インクが前記吐出口に供給されにくくなることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 前記推定手段とは異なる方法によって、前記インクタンクのインク残量を推定する第２の推定手段を有し、
   前記推定手段は、前記第２の推定手段により推定した前記インクタンクのインク残量が基準値よりも少ない時に、前記取得した記録ヘッドの温度変化に基づいて前記インク残量を推定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 前記記録に寄与しないインク吐出におけるインクの吐出周波数、使用する前記吐出口の数の少なくともいずれか一方を変更して、前記記録に寄与しないインクの吐出時における単位時間当たりのインク吐出量を、記録時における単位時間当たりのインク吐出量よりも多くすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 前記推定手段により推定された前記インクタンクのインク残量に基づいて、所定単位の記録を行うことができるか否かの判定を行う判定手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の記録装置。
7. 前記推定手段により推定された前記インクタンクのインク残量に基づいて、記録時における記録条件を変更する変更手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の記録装置。
8. 前記記録条件とは、記録パス数であることを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
9. 前記推定手段とは異なる方法によって、前記インクタンクのインク残量を推定する第２の推定手段と、
   前記第２の推定手段により推定した前記インクタンクのインク残量が基準値よりも多い時に、前記記録ヘッドの温度特性を測定する測定手段とを有し、
   前記推定手段は、前記取得した記録ヘッドの温度変化および前記記録ヘッドの温度特性に基づいて、前記インク残量を推定することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の記録装置。
10. インクタンクから供給されるインクを記録ヘッドの吐出口から吐出して記録媒体に記録を行う記録装置において、前記インクタンクのインク残量を推定するインク量の推定方法であって、
    前記記録に寄与しないインクの吐出の前後における前記記録ヘッドの温度変化を取得する取得工程と、
    前記取得工程により取得した記録ヘッドの温度変化に基づいて、前記インク残量を推定する推定工程とを有し、
    前記記録に寄与しないインクの吐出時における単位時間当たりのインク吐出量は、前記記録に寄与しないインク吐出後の所定単位の記録におけるインクの最大打ち込み量、記録パス数、インクの吐出周波数、使用する前記吐出口の数、記録データの間引きの程度、前記記録媒体のサイズ、記録データ量のうち少なくとも１つに応じて異なる
    ことを特徴とするインク量の推定方法。

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