インクジェット記録装置の制御方法
【課題】インクジェット装置のメインインクタンク内に電気的な検出装置を設ける必要がなく、正確なインク供給制御が行えるようにする。
【解決手段】メインインクタンクと、記録ヘッドと、バッファタンクとを有するインクジェット記録装置において、インク供給装置（ポンプ）を用いてメインインクタンクからバッファタンクへインクを供給し、バッファタンクから記録ヘッドにインクを充填する。ポンプの動作の累積回数ｎと、ポンプが１回動作する度にメインインクタンクからバッファタンクへ供給されるインク供給量ｖとの関係を求めて記憶しておく。その関係に基づいて、次にポンプを動作させる回数の決定と、メインインクタンク内のインク残量の検出と、メインインクタンクの交換の警告のうちの少なくとも１つを行う。
【解決手段】メインインクタンクと、記録ヘッドと、バッファタンクとを有するインクジェット記録装置において、インク供給装置（ポンプ）を用いてメインインクタンクからバッファタンクへインクを供給し、バッファタンクから記録ヘッドにインクを充填する。ポンプの動作の累積回数ｎと、ポンプが１回動作する度にメインインクタンクからバッファタンクへ供給されるインク供給量ｖとの関係を求めて記憶しておく。その関係に基づいて、次にポンプを動作させる回数の決定と、メインインクタンク内のインク残量の検出と、メインインクタンクの交換の警告のうちの少なくとも１つを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なインクジェット記録装置では、装置本体に対して移動可能なキャリッジに搭載された記録ヘッドから記録媒体に向けてインク滴を吐出することによって記録を行う。記録ヘッドを搭載したキャリッジの重量や寸法の増大が、記録装置全体の大型化を招くとともに、キャリッジ駆動機構に、より高い性能が要求されることにつながる。そこで、比較的大型のインクジェット記録装置においては、インクタンクが記録ヘッドおよびキャリッジから分離して配置された、いわゆるヘッドタンク分離方式のインク供給システムが広く採用されている。
【０００３】
図７には、ヘッドタンク分離方式のインク供給システムを有するインクジェット記録装置の一例が示されている。このインクジェット記録装置では、記録ヘッド２０１が、装置本体（図示しないシャーシ）に対して移動可能なキャリッジ２０２に搭載されている。一方、メインインクタンク２０４が装置本体に固定されている。記録ヘッド２０１とメインインクタンク２０４は、インク供給チューブ２００や図示しない継手などによって接続されている。キャリッジ２０２は記録時に往復移動する。そのため、キャリッジ２０２の移動を妨げないように、インク供給チューブ２００の少なくとも一部は、柔軟性のある材料（例えばシリコンやポリエチレンなど）によって構成されている。そして、搬送ローラ２０３によって搬送される記録媒体Ｓに向けて記録ヘッド２０１からインクを吐出することにより記録を行う。記録ヘッド２０１からのインク吐出に伴って、メインインクタンク２０４からインク供給チューブ２００を介して記録ヘッド２０１にインクが補給されていく。そして、メインインクタンク２０４に収容されているインクが少なくなったときに、メインインクタンク２０４が交換される。
【０００４】
メインインクタンク２０４の交換の目安とするため、インク残量の検出やインクニアエンド（インク切れ間近であること）の検出が行われる。例えば、記録ヘッド２０１からのインク滴の吐出回数をカウントし、それに基づいて、メインインクタンク２０４から消費されたインク量を求めることができる。
【０００５】
特許文献１に記載の発明では、記録ヘッドからのインクドットの吐出回数をカウントし、それに基づいて、メインインクタンクから消費されたインク量を求めるとともに、メインインクタンク内に設けられている電気的検出装置でインク残量を検出する。そして、電気的検出装置で検出したインク残量によって、消費されたインク量を補正する。
【特許文献１】特開２００２−２３４１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、インクジェット記録装置のスループットの向上を図るために、メインインクタンクと記録ヘッドとの間にバッファタンクが設けられたインク供給システムが存在する。このインク供給システムでは、インクは、まずメインインクタンクからバッファタンクに供給され、さらにバッファタンクから記録ヘッドへ充填される。このようなバッファタンクを有するインク供給システムでは、インクがメインインクタンクからチューブを介していきなり記録ヘッドへ充填されるわけではない。従って、前記したように記録ヘッドからのインク滴の吐出回数に基づいてインク消費量を求めても、メインインクタンクのインク残量とは必ずしも対応せず、メインインクタンクの交換のタイミングを適切に知ることはできない。
【０００７】
特許文献１に記載の発明のように、記録ヘッドからのインクドットの吐出回数に基づいてインク消費量を求めることと、電気的検出装置でインク残量を検出することとを併用すると、メインインクタンクの交換の目安として有効である。しかし、電気的検出装置によるインク残量の検出が精度良く行えない場合もある。例えば、メインインクタンクが、可撓性を有する袋で構成されている場合、インク残量やインクニアエンドを正確に検出するためには、メインインクタンク内にかなり複雑な構成の電気的検出装置を必要とする。このように複雑な構成の電気的検出装置は、インクジェット記録装置の低コスト化の妨げとなる。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、メインインクタンク内に電気的な検出装置を設ける必要がなく、正確なインク供給制御が行えるインクジェット装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、メインインクタンクと、記録ヘッドと、メインインクタンクと記録ヘッドとの間に介在するバッファタンクとを有し、インク供給装置を用いてメインインクタンクからバッファタンクへインクを供給し、さらにバッファタンクから記録ヘッドにインクを充填するインクジェット記録装置の制御方法において、インク供給装置の動作の累積回数と、インク供給装置が１回動作する度にメインインクタンクからバッファタンクへ供給されるインクの量であるインク供給量との関係を求めて記憶しておき、記憶されているインク供給装置の動作の累積回数とインク供給量との関係に基づいて、次にインク供給装置を動作させる回数の決定と、メインインクタンク内のインク残量の検出と、メインインクタンクの交換の警告のうちの少なくとも１つを行うところにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、メインインクタンクからバッファタンクへインクを供給するインク供給装置の動作の累積回数と、インク供給装置が１回動作する度に供給されるインクの量であるインク供給量との関係を予め求めておく。そして、この関係に基づいて、インク供給に関する制御を行うため、高コスト化を招く電気的検出装置が不要としながら、インク供給に関する処理を高精度に制御できる。具体的な制御内容の例としては、次にインク供給装置を動作させる回数の決定や、メインインクタンク内のインク残量の検出や、メインインクタンクの交換の警告が挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
［インクジェット記録装置の基本構成］
図１には、本発明が適用されるインクジェット記録装置が概略的に示されている。このインクジェット記録装置は、装置本体（図示しないシャーシ）に対して移動可能なキャリッジ（図示せず）に搭載されている記録ヘッド１１１から記録媒体（図示せず）にインク滴１１４を吐出して記録を行う構成である。記録ヘッド１１１には、装置本体に固定されているメインインクタンク１００から、インク供給チューブ１０５とバッファタンク１０７とを介してインクが充填される。メインインクタンク１００は、ケース１１３内に、可撓性を有する二重の袋１０１，１０２が収容されたものである。内側の袋はインク貯留袋１０１であり、インク取り出し口１０４を介してインク供給チューブ１０５に接続されている。外側の袋は廃インク回収袋１０２であり、廃インク回収口１０９と回収チューブ（図示せず）とを介して、キャップ１１２に接続されている。ケース１１３内で廃インク回収袋１０２の外側の空間は負圧室となっており、負圧弁１１０が設けられている。また、このメインインクタンク１００は、メインインクタンクＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）１０３を有している。記録ヘッド１１１とメインインクタンク１００の間に介在するバッファタンク１０７は容積可変であり、光学センサであるインク切れセンサ１０８と、インク供給装置であるポンプ１０６を有している。
【００１３】
このインクジェット記録装置による記録方法について簡単に説明すると、図示しない搬送装置によって記録媒体が記録ヘッド１１１に対向する位置に搬送される。そこで、記録媒体を停止させた状態で、記録ヘッド１１１が搭載されたキャリッジが記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に移動しながら、適宜のタイミングで記録ヘッド１１１から記録媒体にインク滴を吐出する。吐出されたインク滴が記録媒体上に付着することによって記録が行われる。こうして１行分の記録が行われる度に、搬送装置によって記録媒体を１行分だけ搬送する。キャリッジおよび記録ヘッド１１１による１行分の記録と、搬送装置による記録媒体の１行分の搬送とが交互に繰り返し行われることにより、記録媒体全面の記録が行われる。インク供給チューブ１０５は、シリコンやポリエチレンなどの樹脂からなる可撓性のチューブであり、キャリッジおよび記録ヘッド１１１の移動を妨げない。
【００１４】
本実施形態では、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１からバッファタンク１０７にインクが供給され、さらにバッファタンク１０７から記録ヘッド１１１にインクが充填される。具体的には、インク切れ検知センサ１０８がバッファタンク１０７内のインク切れを検知すると、ポンプ１０６がバッファタンク１０７内を減圧する。それによって、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１内のインクを、インク取り出し口１０４およびインク供給チュープ１０５を介してバッファタンク１０７内に引き込む。そして、記録ヘッド１１１がインクを外部に吐出するのに伴って、ポンプ１０６がバッファタンク１０７を加圧して、バッファタンク１０７内のインクを記録ヘッド１１１に送り込む。詳述しないが、インクがバッファタンク１０７からメインインクタンク１００に逆流しないように、また、記録ヘッド１１１からバッファタンク１０７に逆流しないように、弁がそれぞれ設けられている。
【００１５】
また、本実施形態では、記録ヘッド１１１のインク吐出部（ノズルが形成されている部分）を覆うことができるキャップ１１２が設けられている。キャップ１１２は記録領域外に位置しており、非記録時の記録ヘッド１１１のインク吐出部の保護および乾燥防止と、記録ヘッド１１１のメンテナンスのための予備吐出時にインク滴を受ける働きをする。キャップ１１２は、回収チューブを介してメインインクタンク１００の廃インク回収袋１０２に接続されている。従って、記録ヘッド１１１から予備吐出されたインクは、キャップ１１２に受けられた後に、図示しないポンプによって回収チューブを介して廃インク回収袋１０２に回収される。このような構成であるため、記録動作と、記録動作の合間のメンテナンスとを行うことにより、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１内のインクが減少する一方、廃インク回収袋１０２内の廃インクが増加する。その結果、記録を繰り返してもメインインクタンク１００の内圧がさほど大きく変動しない。
【００１６】
［制御装置］
図２は、本実施形態のインクジェット記録装置における制御装置を概略的に示すブロック図である。この制御装置の中心は、記録装置の動作の制御処理やデータ処理等を実行するＭＰＵ（Micro Processing Unit）６１３である。ＭＰＵ６１３に、システムバス６１４を介してＲＯＭ（Read Only Memory）６１２とＲＡＭ（Random Access Memory）６１０とＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）６１１が接続されている。こうして制御部６１５が構成されている。さらに、メインインクタンク１００に設けられているメインインクタンクＥＥＰＲＯＭ１０３と、バッファタンク１０７に設けられているインク切れセンサ１０８およびポンプ１０６と、記録ヘッド１１１が制御部６１５に接続されている。ＲＯＭ６１２には、記録装置の動作の処理手順等のプログラムが格納されている。ＲＡＭ（Random Access Memory）６１０は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。ＡＳＩＣ６１１は、記録ヘッド１１１やポンプ１０６を作動させる際に、ＲＡＭ６１０の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッド１１１やポンプ１０６に対しての駆動データをＭＰＵ６１３に転送する。メインインクタンクＥＥＰＲＯＭ１０３は、メインインクタンク１００の色識別データやインク消費量などのプロフィール情報を格納している。メインインクタンク１００が記録装置本体に装着されたときに、メインインクタンクＥＥＰＲＯＭ１０３に格納されているプロフィール情報がＲＡＭ６１０の記憶領域上に展開される。そして、ＲＡＭ６１０の記憶領域上で更新されたプロフィール情報が、このメインインクタンクＥＥＰＲＯＭに上書きされる。インク切れセンサ１０８は、バッファタンク１０７内のインクが予め設定された最小値未満であることを検知すると、ＡＳＩＣ６１１およびＲＡＭ６１０を通じて、インク供給を要求する信号を発信する。
【００１７】
［インク供給システムの制御方法］
次に、本発明の１つの態様である、インク供給システムの制御方法について説明する。
【００１８】
本実施形態では、予備実験として記録ヘッド１１１からのインク吐出を繰り返し行う。インク吐出に伴ってバッファタンク１０７内のインクが減少すると、インク切れセンサ１０８がインク供給を要求する信号を発信する。その信号によってポンプ１０８が作動して、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１内のインクをバッファタンク１０７に引き込む。この時のインク供給量、すなわち、メインインクタンク１００からバッファタンク１０７に引き込まれたインクの量を求めて記憶する。これを繰り返して、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１からインクをバッファタンク１０７に供給する回数と、その都度のインク供給量との関係をデータとして記憶する。こうして求めたデータを示すグラフを図３に示している。
【００１９】
インク貯留袋１０１からインクをバッファタンク１０７に引き込む動作は、ポンプ１０６によってバッファタンク１０７内を負圧にすることによって行われる。そのため、バッファタンク１０７内に引き込まれるインクの量（インク供給量）は、一定ではなく、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１の内圧、ひいてはインク貯留袋１０１内に存在するインクの量などによって異なる。
【００２０】
図３に示すように、インク貯留袋１０１からバッファタンク１０７へのインク供給動作の累積回数が少ないうちは、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１内のインク量が多く、その内圧が高いため、１回に供給されるインク供給量が多い。しかし、インク貯留袋１０１からバッファタンク１０７へのインク供給動作の累積回数が増えてくると、インク貯留袋１０１内のインク量が減って内圧が低くなる。その結果、１回に供給されるインク供給量が少なくなる。最終的には、ポンプ１０６を作動させても、ごく少量のインクしかバッファタンク１０７内に引き込めなくなる。本実施形態では、このようなインク貯留袋１０１からバッファタンク１０７へのインク供給動作の回数と、その都度のインク供給量との関係をデータとして記憶しておく（図３参照）。
【００２１】
そして、本実施形態では、バッファタンク１０７へのインク供給動作の回数と、その都度のインクの供給量との関係を、複数の領域に分けて考える。図３に示す例では、バッファタンク１０７へのインク供給動作の累積回数が０回からｎ1回までの第１の領域Ａ1と、ｎ1回からｎ2回までの第２の領域Ａ2と、ｎ2回からｎ3回までの第３の領域Ａ3とに分ける。領域Ａ1におけるインク供給量はｖ0からｖ1までの範囲であり、その最大値はｖ0である。同様に、領域Ａ2におけるインク供給量はｖ1からｖ2までの範囲であり、その最大値はｖ1である。領域Ａ3におけるインク供給量はｖ2から０までの範囲であり、その最大値はｖ2である。ここで各領域Ａ1，Ａ2，Ａ3のそれぞれにおいて、インク供給動作の回数とその都度のインク供給量の関係を示す相関曲線Ｃを、直線Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3で近似する。そして、近似直線Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3のそれぞれの傾きｇ1，ｇ2，ｇ3を求める。具体的には、
ｇ1＝（ｖ1−ｖ0）／（ｎ1）
ｇ2＝（ｖ2−ｖ1）／（ｎ2−ｎ1）
ｇ3＝−ｖ2／（ｎ3−ｎ2）
である。これらの傾きｇ1，ｇ2，ｇ3は全て負の値になる。
【００２２】
【表１】
【００２３】
こうして、各領域Ａ1，Ａ2，Ａ3ごとに、インク供給量を算出するための以下の関係式を求める。すなわち、ｎ回目のインク供給動作におけるインク供給量ｖnは以下の式で算出できる。
【００２４】
０＜ｎ≦ｎ0の場合
ｖn＝ｇ1×ｎ＋ｖ0＝（ｖ1−ｖ0）／（ｎ1）×ｎ＋ｖ0
ｎ0＜ｎ≦ｎ1の場合
ｖn＝ｇ2×ｎ＋ｖ1＝（ｖ2−ｖ1）／（ｎ2−ｎ1）×ｎ＋ｖ1
ｎ1＜ｎ≦ｎ2の場合
ｖn＝ｇ3×ｎ＋ｖ2＝−ｖ2／（ｎ3−ｎ2）×ｎ＋ｖ2
である。
【００２５】
一例として、ｖ0＝５ｍｌ（領域Ａ1における最大のインク供給量）、ｖ2＝４．５ｍｌ（領域Ａ1における最小のインク供給量）、ｎ1＝３０として、ｎ＝１０回目のインク供給動作におけるインク供給量ｖnは、次の通りである。すなわち、ｖ10＝［（４．５−５）／３０×１０］＋５＝４．８３ｍｌである。
【００２６】
次に、この計算を利用して、図１に示すようなインクジェット記録装置のインク供給システムを実際に制御する方法を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２７】
図１に示すインク切れ検知センサ１０８が、バッファタンク内のインク量が予め設定された最小値未満であることを検知すると、インク供給信号を発信し、インク供給動作が開始する。そこで、まずステップＳ４１０において、ＲＡＭ６１０の記憶領域から、現在までのインク供給動作の累積回数ｎを読み出し、前記した領域Ａ1〜Ａ3のうちのいずれに入っているかを確認する。そして、ステップＳ４２０において、前記した式を利用して、次にポンプ１０６を動作させるべき回数を決定する。
【００２８】
例えば、領域Ａ1に入っており、インク量が最小値未満であるバッファタンク１０７に対して最小限注入すべきインク量がＶx［ｍｌ］であるとする。そして、Ｖx［ｍｌ］のインクを供給するために必要なポンプ１０６の動作回数を求める。具体的には、ポンプをａ回作動させた場合、すなわち（ｎ＋１）回目から（ｎ＋ａ）回目までポンプを作動させた場合のインク供給量の合計Ｖは、Ｖ＝Σ（ｇb×（ｎ＋ａ）＋ｖb）である。なお、ａは１以上の整数であり、ｂは、０＜（ｎ＋ａ）≦ｎ1の範囲ではｂ＝１、ｎ1＜（ｎ＋ａ）≦ｎ2の範囲ではｂ＝２、ｎ2＜（ｎ＋ａ）≦ｎ3の範囲ではｂ＝３である。
【００２９】
こうして算出されるインク供給量の合計ＶがＶxを超えたときのａの値を求める。これにより、ポンプを動作させるべき回数ａが判明する。
【００３０】
そこで、ステップＳ４３０において、ステップＳ４２０にて算出された動作回数ａだけインク供給装置（ポンプ１０６）を作動させる。これによって、先に算出したインク供給量の合計Ｖ＝Σ（ｇb×（ｎ＋ａ）＋ｖb）だけ、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１からバッファタンク１０７にインクが供給される。そして、ステップＳ４４０において、バッファタンク１０７内のインク量が、予め設定された最小値を超えたことを、インク切れ検知センサ１０８によって確認する。
【００３１】
ステップＳ４４０においてインク切れ検知センサ１０８が、インク切れ状態が解消していないこと、すなわちバッファタンク１０７内のインク量が最小値未満であることを検知した場合には、ステップＳ４５０においてメインインクタンク１００の交換を促す。これは、例えば図示しない警告ランプの点灯やディスプレイへの警告メッセージの表示などによって行われる。この場合、記録装置の動作を終了してメインインクタンク１００の交換作業を待機する。
【００３２】
一方、ステップＳ４４０において、インク切れ検知センサ１０８が、バッファタンク１０７内のインク量が最小値を超えていることを確認したら、ステップＳ４６０においてデータの更新を行う。データとは、例えば、ポンプの累積作動回数、すなわちインク供給動作の累積回数（ｎ＋ａ）や、領域Ａ1〜Ａ3のうちのどの領域に属するかということや、ステップＳ４３０で求めたインク供給量Ｖxである。これらのデータをＲＡＭ６１０上からメインインクタンクＥＥＰＲＯＭ１０３に書き込む。このとき、各領域Ａ1〜Ａ3ごとのインク供給量の総計Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3を求めて、ＲＡＭ６１０上からメインインクタンクＥＥＰＲＯＭ１０３に書き込んでもよい。なお、０＜ｎ≦ｎ1の領域Ａ1のインク供給量の合計はＶ1＝Σ（ｇ1×ｎ＋ｖ1）である。ｎ0＜ｎ≦ｎ1の領域Ａ2のインク供給量の合計はＶ2＝Σ（ｇ2×ｎ＋ｖ2）である。ｎ1＜ｎ≦ｎ2の領域Ａ3のインク供給量の合計はＶ3＝Σ（ｇ3×ｎ＋ｖ3）である。この時点での累積回数（ｎ＋ａ）をｎの上限とした時のインク供給量の総計（Ｖ1＋Ｖ2＋Ｖ3）を、メインインクタンク１００の初期状態におけるインク収容量から引くと、メインインクタンク１００のインク残量を求めることができる（ステップＳ４７０）。ステップＳ４８０において、このインク残量が予め設定された最小値未満である場合には、メインインクタンク１００の交換を促す（Ｓ４５０）。これは、例えば図示しない警告ランプの点灯やディスプレイへの警告メッセージの表示などによって行われる。この場合、記録装置の動作を終了してメインインクタンク１００の交換作業を待機する。
【００３３】
また、前記したインク供給量の総計からインク残量を算出する計算を利用して、インク残量が最小値を下回る直前のインク供給動作の累積回数ｎEを予め算出しておくこともできる。その場合、（ｎ＋ａ）＝ｎEになった時点で、インクニアエンドのメッセージを発信する。これは、前記したメインインクタンク１００の交換を促す表示と異なる種類の警告表示であってもよいが、同じであってもよい。
【００３４】
以上説明したように、インク残量を算出してそのインク残量が最小値を下回ったことが判明した時点で、メインインクタンク１００の交換を促す表示を行ってもよい。また、インク供給動作の累積回数が、予め算出された値ｎEに到達した時点で、メインインクタンク１００の交換を促す表示を行ってもよい。これらのいずれか一方の表示のみを行ってもよいが、両方の表示を行って２段階で使用者に警告を発してもよい。
【００３５】
［計算式の補正］
前記したインク供給システムの制御方法における計算式を補正して、より正確な計算を行うこともできる。具体的には、ステップＳ４１０において用いられる数式ｖn＝ｇb×ｎ＋ｖbを補正する。
【００３６】
一例として、図５には、図３のうちインク供給の累積回数がｎ1からｎ2までの領域Ａ2を抜き出して示している。この近似曲線Ｌ2は、予備実験における実測値を基に求められたものである。しかし、必ずしもこのインク供給量が、記録ヘッド１１１からのインク吐出量と一致するわけではないため、補正することが望ましい場合がある。このような補正方法について以下に説明する。
【００３７】
図５に示す領域Ａ2のうちのある区間（ここではインク供給回数がｃ回目からｄ回目までの範囲とする）において、前記した数式に基づく計算上のインク供給量の合計Ｖpは、四角形ａｂｃｄの面積に相当する。これに対し、実験的に求めた実際のインク吐出量の合計Ｖdが、四角形ａ’ｂ’ｃｄの面積に相当するものとする。そうすると、計算上のインク供給量の合計と実際のインク吐出量の合計との差異（Ｖp−Ｖd）は、平行四辺形ａｂａ’ｂ’の面積、すなわち、幅Ｎp×高さｈpに相当する。従って、Ｖ2＝Σ（ｇ2×ｎ＋ｖ2）の式を応用して求められる計算上のインク供給量の合計Ｖpと、実験的に求めた実際のインク吐出量の合計Ｖdと、回数（ｄ−ｃ）＝Ｎpとから、以下の数式が成り立つ。
Ｎp×ｈp＝（Ｖp−Ｖd）
ｈp＝（Ｖp−Ｖd）／Ｎp
前記したようにＶpは計算によって求められ、Ｖdは実験結果として求められ、Ｎpは実験条件として予め設定されている。従って、ｈpは容易に算出できる。このｈpは、数式ｖn＝ｇ2×ｎ＋ｖ1の補正値として使用され、補正後の数式はｖn＝ｇ2×ｎ＋（ｖ1−ｈp）となる。
【００３８】
以上、図５に示す領域Ａ2を例にとって説明したが、領域Ａ1，Ａ3においても同様の補正を行うことができる。
【００３９】
この補正は、前記したインク供給システムの制御方法（図４参照）に組み入れて実施することができる。この補正方法を含む処理のフローチャートを図５に示している。なお、以上説明した補正はステップＳ５３０として行われる。
【００４０】
前記したように、インク切れ検知センサ１０８がバッファタンク１０７のインク切れを検知してインク供給信号を発信すると、インク供給動作が開始する。その際に、まず初めに補正が必要か否かを判断する（ステップＳ５００）。例えば、バッファタンク１０７への前回のインク供給動作と、次に行われるインク供給動作との間の、記録ヘッド１１１からのインク吐出量の合計をＶdとする。このうち、記録やキャップ１１２内への予備吐出など、記録ヘッド１１１内のエネルギー発生装置（図示せず）が作動して吐出したインク量をＶeとする。そして、キャップ１１２に接続された吸引ポンプ（図示せず）によって記録ヘッド１１１から吸い出したインク量をＶcとする。これらを用いて、補正必要条件式Ｖe＞Ｖc×Ｔhを満たすか否かを判断する。このＴhは、実験的に求められた、補正必要条件式のための定数である。なお、この条件は、ＶcがＶeより誤差が大きいという前提に基づくものであり、ＶeがＶcよりも大きければ大きいほど、この補正必要条件式による判断の信頼性が高いといえる。
【００４１】
このステップＳ５００でＶe＞Ｖc×Ｔhを満たしていないと判断された場合には、補正は不要なので、そのままステップＳ４１０〜Ｓ４４０（図４参照）を行う。
【００４２】
一方、ステップＳ５００でＶe＞Ｖc×Ｔhを満たしている場合には、Ｖ＋ｃ＜ＶdまたはＶ−ｃ＞Ｖdの関係が成り立つか否かを確認する（ステップＳ５１０）。この定数ｃは実験的に求めた最大誤差である。Ｖ＋ｃ＜Ｖdの関係が成り立つ場合には、ステップＳ５２０において、前記したｈp＝（Ｖp−Ｖd）／Ｎpの式をｈp＝｛ｖp−（ｖd−ｃ）｝／Ｎpに補正する。Ｖ−ｃ＞Ｖdの関係が成り立つ場合には、ステップＳ５２０において、ｈp＝（ｖp−ｖd）／Ｎpの式をｈp＝｛ｖp−（ｖd＋ｃ）｝／Ｎpに補正する。
【００４３】
ステップＳ５１０においてＶ＋ｃ＜ＶdまたはＶ−ｃ＞Ｖdの関係が成り立たない場合には、ｈp＝（ｖp−ｖd）／Ｎpの式を補正しない。
【００４４】
ステップＳ５００でＶe＞Ｖc×Ｔhを満たしており、ステップＳ５１０の判定によりステップＳ５２０で補正した場合と、ステップＳ５２０を経ず補正していない場合のいずれも、次のステップＳ５３０において補正が行われる。なお、このステップＳ５３０における補正内容は前記した通りであり、例えば領域Ａ1に関しては、ｖn＝ｇ2×ｎ＋（ｖ1−ｈp）という式が導き出される。その後、図４に示すステップＳ４１０〜Ｓ４４０を行って、バッファタンク１０７へのインク供給が制御される。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態では、ポンプ１０６のインク供給動作の累積回数と、１回のインク供給動作でメインインクタンク１００からバッファインク１０７に供給されるインク供給量との関係を求めて、相関曲線を作成している。そして、この相関曲線を複数の領域、例えば（Ａ1，Ａ2，Ａ3）に分けて、それぞれの領域で相関曲線を線形化して近似直線を作成し、その線形方程式の係数を適宜に設定する。それによって、インク切れセンサ１０８がバッファタンク１０７のインク切れを検知する度に、その領域ごとの線形方程式を用いて、次にポンプを動作すべき回数を求めることができる。また、メインインクタンク１００からバッファタンク１０７に供給するインク量を算出することができる。さらに、それに基づいて、メインインクタンク１００のインク残量を算出することもできる。そして、メインインクタンク１００の交換を促すことができる。なお、この方法によると、メインインクタンク１００に、高コスト化を招く電気的検出装置が不要であり、しかもインク残量やインクニアエンドを正確に検知できる。
【００４６】
また、ポンプ１０７やメインインクタンク１００の機械的なばらつきを考慮して、前記した線形方程式を補正することができる。この補正は、記録ヘッド１１１から吐出したインク吐出量の合計Ｖdと、メインインクタンク１００からバッファタンク１０７に供給したインク供給量の合計Ｖpとに基づいて行える。この補正によって、より高精度にインク供給システムを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明が適用されるインクジェット記録装置の概略図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置の制御装置のブロック図である。
【図３】バッファタンクへのインク供給動作の累積回数とインク供給量の関係を示すグラフである。
【図４】インク供給方法を示すフローチャートである。
【図５】図３のグラフに示す相関関係の一部を補正する方法を説明するためのグラフである。
【図６】図５に示す補正方法のフローチャートである。
【図７】従来のインクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００ メインインクタンク
１０６ インク供給装置（ポンプ）
１０７ バッファタンク
１１１ 記録ヘッド
ｎ 累積回数
ｖ インク供給量
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なインクジェット記録装置では、装置本体に対して移動可能なキャリッジに搭載された記録ヘッドから記録媒体に向けてインク滴を吐出することによって記録を行う。記録ヘッドを搭載したキャリッジの重量や寸法の増大が、記録装置全体の大型化を招くとともに、キャリッジ駆動機構に、より高い性能が要求されることにつながる。そこで、比較的大型のインクジェット記録装置においては、インクタンクが記録ヘッドおよびキャリッジから分離して配置された、いわゆるヘッドタンク分離方式のインク供給システムが広く採用されている。
【０００３】
図７には、ヘッドタンク分離方式のインク供給システムを有するインクジェット記録装置の一例が示されている。このインクジェット記録装置では、記録ヘッド２０１が、装置本体（図示しないシャーシ）に対して移動可能なキャリッジ２０２に搭載されている。一方、メインインクタンク２０４が装置本体に固定されている。記録ヘッド２０１とメインインクタンク２０４は、インク供給チューブ２００や図示しない継手などによって接続されている。キャリッジ２０２は記録時に往復移動する。そのため、キャリッジ２０２の移動を妨げないように、インク供給チューブ２００の少なくとも一部は、柔軟性のある材料（例えばシリコンやポリエチレンなど）によって構成されている。そして、搬送ローラ２０３によって搬送される記録媒体Ｓに向けて記録ヘッド２０１からインクを吐出することにより記録を行う。記録ヘッド２０１からのインク吐出に伴って、メインインクタンク２０４からインク供給チューブ２００を介して記録ヘッド２０１にインクが補給されていく。そして、メインインクタンク２０４に収容されているインクが少なくなったときに、メインインクタンク２０４が交換される。
【０００４】
メインインクタンク２０４の交換の目安とするため、インク残量の検出やインクニアエンド（インク切れ間近であること）の検出が行われる。例えば、記録ヘッド２０１からのインク滴の吐出回数をカウントし、それに基づいて、メインインクタンク２０４から消費されたインク量を求めることができる。
【０００５】
特許文献１に記載の発明では、記録ヘッドからのインクドットの吐出回数をカウントし、それに基づいて、メインインクタンクから消費されたインク量を求めるとともに、メインインクタンク内に設けられている電気的検出装置でインク残量を検出する。そして、電気的検出装置で検出したインク残量によって、消費されたインク量を補正する。
【特許文献１】特開２００２−２３４１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、インクジェット記録装置のスループットの向上を図るために、メインインクタンクと記録ヘッドとの間にバッファタンクが設けられたインク供給システムが存在する。このインク供給システムでは、インクは、まずメインインクタンクからバッファタンクに供給され、さらにバッファタンクから記録ヘッドへ充填される。このようなバッファタンクを有するインク供給システムでは、インクがメインインクタンクからチューブを介していきなり記録ヘッドへ充填されるわけではない。従って、前記したように記録ヘッドからのインク滴の吐出回数に基づいてインク消費量を求めても、メインインクタンクのインク残量とは必ずしも対応せず、メインインクタンクの交換のタイミングを適切に知ることはできない。
【０００７】
特許文献１に記載の発明のように、記録ヘッドからのインクドットの吐出回数に基づいてインク消費量を求めることと、電気的検出装置でインク残量を検出することとを併用すると、メインインクタンクの交換の目安として有効である。しかし、電気的検出装置によるインク残量の検出が精度良く行えない場合もある。例えば、メインインクタンクが、可撓性を有する袋で構成されている場合、インク残量やインクニアエンドを正確に検出するためには、メインインクタンク内にかなり複雑な構成の電気的検出装置を必要とする。このように複雑な構成の電気的検出装置は、インクジェット記録装置の低コスト化の妨げとなる。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、メインインクタンク内に電気的な検出装置を設ける必要がなく、正確なインク供給制御が行えるインクジェット装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、メインインクタンクと、記録ヘッドと、メインインクタンクと記録ヘッドとの間に介在するバッファタンクとを有し、インク供給装置を用いてメインインクタンクからバッファタンクへインクを供給し、さらにバッファタンクから記録ヘッドにインクを充填するインクジェット記録装置の制御方法において、インク供給装置の動作の累積回数と、インク供給装置が１回動作する度にメインインクタンクからバッファタンクへ供給されるインクの量であるインク供給量との関係を求めて記憶しておき、記憶されているインク供給装置の動作の累積回数とインク供給量との関係に基づいて、次にインク供給装置を動作させる回数の決定と、メインインクタンク内のインク残量の検出と、メインインクタンクの交換の警告のうちの少なくとも１つを行うところにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、メインインクタンクからバッファタンクへインクを供給するインク供給装置の動作の累積回数と、インク供給装置が１回動作する度に供給されるインクの量であるインク供給量との関係を予め求めておく。そして、この関係に基づいて、インク供給に関する制御を行うため、高コスト化を招く電気的検出装置が不要としながら、インク供給に関する処理を高精度に制御できる。具体的な制御内容の例としては、次にインク供給装置を動作させる回数の決定や、メインインクタンク内のインク残量の検出や、メインインクタンクの交換の警告が挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
［インクジェット記録装置の基本構成］
図１には、本発明が適用されるインクジェット記録装置が概略的に示されている。このインクジェット記録装置は、装置本体（図示しないシャーシ）に対して移動可能なキャリッジ（図示せず）に搭載されている記録ヘッド１１１から記録媒体（図示せず）にインク滴１１４を吐出して記録を行う構成である。記録ヘッド１１１には、装置本体に固定されているメインインクタンク１００から、インク供給チューブ１０５とバッファタンク１０７とを介してインクが充填される。メインインクタンク１００は、ケース１１３内に、可撓性を有する二重の袋１０１，１０２が収容されたものである。内側の袋はインク貯留袋１０１であり、インク取り出し口１０４を介してインク供給チューブ１０５に接続されている。外側の袋は廃インク回収袋１０２であり、廃インク回収口１０９と回収チューブ（図示せず）とを介して、キャップ１１２に接続されている。ケース１１３内で廃インク回収袋１０２の外側の空間は負圧室となっており、負圧弁１１０が設けられている。また、このメインインクタンク１００は、メインインクタンクＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）１０３を有している。記録ヘッド１１１とメインインクタンク１００の間に介在するバッファタンク１０７は容積可変であり、光学センサであるインク切れセンサ１０８と、インク供給装置であるポンプ１０６を有している。
【００１３】
このインクジェット記録装置による記録方法について簡単に説明すると、図示しない搬送装置によって記録媒体が記録ヘッド１１１に対向する位置に搬送される。そこで、記録媒体を停止させた状態で、記録ヘッド１１１が搭載されたキャリッジが記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に移動しながら、適宜のタイミングで記録ヘッド１１１から記録媒体にインク滴を吐出する。吐出されたインク滴が記録媒体上に付着することによって記録が行われる。こうして１行分の記録が行われる度に、搬送装置によって記録媒体を１行分だけ搬送する。キャリッジおよび記録ヘッド１１１による１行分の記録と、搬送装置による記録媒体の１行分の搬送とが交互に繰り返し行われることにより、記録媒体全面の記録が行われる。インク供給チューブ１０５は、シリコンやポリエチレンなどの樹脂からなる可撓性のチューブであり、キャリッジおよび記録ヘッド１１１の移動を妨げない。
【００１４】
本実施形態では、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１からバッファタンク１０７にインクが供給され、さらにバッファタンク１０７から記録ヘッド１１１にインクが充填される。具体的には、インク切れ検知センサ１０８がバッファタンク１０７内のインク切れを検知すると、ポンプ１０６がバッファタンク１０７内を減圧する。それによって、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１内のインクを、インク取り出し口１０４およびインク供給チュープ１０５を介してバッファタンク１０７内に引き込む。そして、記録ヘッド１１１がインクを外部に吐出するのに伴って、ポンプ１０６がバッファタンク１０７を加圧して、バッファタンク１０７内のインクを記録ヘッド１１１に送り込む。詳述しないが、インクがバッファタンク１０７からメインインクタンク１００に逆流しないように、また、記録ヘッド１１１からバッファタンク１０７に逆流しないように、弁がそれぞれ設けられている。
【００１５】
また、本実施形態では、記録ヘッド１１１のインク吐出部（ノズルが形成されている部分）を覆うことができるキャップ１１２が設けられている。キャップ１１２は記録領域外に位置しており、非記録時の記録ヘッド１１１のインク吐出部の保護および乾燥防止と、記録ヘッド１１１のメンテナンスのための予備吐出時にインク滴を受ける働きをする。キャップ１１２は、回収チューブを介してメインインクタンク１００の廃インク回収袋１０２に接続されている。従って、記録ヘッド１１１から予備吐出されたインクは、キャップ１１２に受けられた後に、図示しないポンプによって回収チューブを介して廃インク回収袋１０２に回収される。このような構成であるため、記録動作と、記録動作の合間のメンテナンスとを行うことにより、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１内のインクが減少する一方、廃インク回収袋１０２内の廃インクが増加する。その結果、記録を繰り返してもメインインクタンク１００の内圧がさほど大きく変動しない。
【００１６】
［制御装置］
図２は、本実施形態のインクジェット記録装置における制御装置を概略的に示すブロック図である。この制御装置の中心は、記録装置の動作の制御処理やデータ処理等を実行するＭＰＵ（Micro Processing Unit）６１３である。ＭＰＵ６１３に、システムバス６１４を介してＲＯＭ（Read Only Memory）６１２とＲＡＭ（Random Access Memory）６１０とＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）６１１が接続されている。こうして制御部６１５が構成されている。さらに、メインインクタンク１００に設けられているメインインクタンクＥＥＰＲＯＭ１０３と、バッファタンク１０７に設けられているインク切れセンサ１０８およびポンプ１０６と、記録ヘッド１１１が制御部６１５に接続されている。ＲＯＭ６１２には、記録装置の動作の処理手順等のプログラムが格納されている。ＲＡＭ（Random Access Memory）６１０は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。ＡＳＩＣ６１１は、記録ヘッド１１１やポンプ１０６を作動させる際に、ＲＡＭ６１０の記憶領域に直接アクセスしながら記録ヘッド１１１やポンプ１０６に対しての駆動データをＭＰＵ６１３に転送する。メインインクタンクＥＥＰＲＯＭ１０３は、メインインクタンク１００の色識別データやインク消費量などのプロフィール情報を格納している。メインインクタンク１００が記録装置本体に装着されたときに、メインインクタンクＥＥＰＲＯＭ１０３に格納されているプロフィール情報がＲＡＭ６１０の記憶領域上に展開される。そして、ＲＡＭ６１０の記憶領域上で更新されたプロフィール情報が、このメインインクタンクＥＥＰＲＯＭに上書きされる。インク切れセンサ１０８は、バッファタンク１０７内のインクが予め設定された最小値未満であることを検知すると、ＡＳＩＣ６１１およびＲＡＭ６１０を通じて、インク供給を要求する信号を発信する。
【００１７】
［インク供給システムの制御方法］
次に、本発明の１つの態様である、インク供給システムの制御方法について説明する。
【００１８】
本実施形態では、予備実験として記録ヘッド１１１からのインク吐出を繰り返し行う。インク吐出に伴ってバッファタンク１０７内のインクが減少すると、インク切れセンサ１０８がインク供給を要求する信号を発信する。その信号によってポンプ１０８が作動して、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１内のインクをバッファタンク１０７に引き込む。この時のインク供給量、すなわち、メインインクタンク１００からバッファタンク１０７に引き込まれたインクの量を求めて記憶する。これを繰り返して、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１からインクをバッファタンク１０７に供給する回数と、その都度のインク供給量との関係をデータとして記憶する。こうして求めたデータを示すグラフを図３に示している。
【００１９】
インク貯留袋１０１からインクをバッファタンク１０７に引き込む動作は、ポンプ１０６によってバッファタンク１０７内を負圧にすることによって行われる。そのため、バッファタンク１０７内に引き込まれるインクの量（インク供給量）は、一定ではなく、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１の内圧、ひいてはインク貯留袋１０１内に存在するインクの量などによって異なる。
【００２０】
図３に示すように、インク貯留袋１０１からバッファタンク１０７へのインク供給動作の累積回数が少ないうちは、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１内のインク量が多く、その内圧が高いため、１回に供給されるインク供給量が多い。しかし、インク貯留袋１０１からバッファタンク１０７へのインク供給動作の累積回数が増えてくると、インク貯留袋１０１内のインク量が減って内圧が低くなる。その結果、１回に供給されるインク供給量が少なくなる。最終的には、ポンプ１０６を作動させても、ごく少量のインクしかバッファタンク１０７内に引き込めなくなる。本実施形態では、このようなインク貯留袋１０１からバッファタンク１０７へのインク供給動作の回数と、その都度のインク供給量との関係をデータとして記憶しておく（図３参照）。
【００２１】
そして、本実施形態では、バッファタンク１０７へのインク供給動作の回数と、その都度のインクの供給量との関係を、複数の領域に分けて考える。図３に示す例では、バッファタンク１０７へのインク供給動作の累積回数が０回からｎ1回までの第１の領域Ａ1と、ｎ1回からｎ2回までの第２の領域Ａ2と、ｎ2回からｎ3回までの第３の領域Ａ3とに分ける。領域Ａ1におけるインク供給量はｖ0からｖ1までの範囲であり、その最大値はｖ0である。同様に、領域Ａ2におけるインク供給量はｖ1からｖ2までの範囲であり、その最大値はｖ1である。領域Ａ3におけるインク供給量はｖ2から０までの範囲であり、その最大値はｖ2である。ここで各領域Ａ1，Ａ2，Ａ3のそれぞれにおいて、インク供給動作の回数とその都度のインク供給量の関係を示す相関曲線Ｃを、直線Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3で近似する。そして、近似直線Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3のそれぞれの傾きｇ1，ｇ2，ｇ3を求める。具体的には、
ｇ1＝（ｖ1−ｖ0）／（ｎ1）
ｇ2＝（ｖ2−ｖ1）／（ｎ2−ｎ1）
ｇ3＝−ｖ2／（ｎ3−ｎ2）
である。これらの傾きｇ1，ｇ2，ｇ3は全て負の値になる。
【００２２】
【表１】
【００２３】
こうして、各領域Ａ1，Ａ2，Ａ3ごとに、インク供給量を算出するための以下の関係式を求める。すなわち、ｎ回目のインク供給動作におけるインク供給量ｖnは以下の式で算出できる。
【００２４】
０＜ｎ≦ｎ0の場合
ｖn＝ｇ1×ｎ＋ｖ0＝（ｖ1−ｖ0）／（ｎ1）×ｎ＋ｖ0
ｎ0＜ｎ≦ｎ1の場合
ｖn＝ｇ2×ｎ＋ｖ1＝（ｖ2−ｖ1）／（ｎ2−ｎ1）×ｎ＋ｖ1
ｎ1＜ｎ≦ｎ2の場合
ｖn＝ｇ3×ｎ＋ｖ2＝−ｖ2／（ｎ3−ｎ2）×ｎ＋ｖ2
である。
【００２５】
一例として、ｖ0＝５ｍｌ（領域Ａ1における最大のインク供給量）、ｖ2＝４．５ｍｌ（領域Ａ1における最小のインク供給量）、ｎ1＝３０として、ｎ＝１０回目のインク供給動作におけるインク供給量ｖnは、次の通りである。すなわち、ｖ10＝［（４．５−５）／３０×１０］＋５＝４．８３ｍｌである。
【００２６】
次に、この計算を利用して、図１に示すようなインクジェット記録装置のインク供給システムを実際に制御する方法を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２７】
図１に示すインク切れ検知センサ１０８が、バッファタンク内のインク量が予め設定された最小値未満であることを検知すると、インク供給信号を発信し、インク供給動作が開始する。そこで、まずステップＳ４１０において、ＲＡＭ６１０の記憶領域から、現在までのインク供給動作の累積回数ｎを読み出し、前記した領域Ａ1〜Ａ3のうちのいずれに入っているかを確認する。そして、ステップＳ４２０において、前記した式を利用して、次にポンプ１０６を動作させるべき回数を決定する。
【００２８】
例えば、領域Ａ1に入っており、インク量が最小値未満であるバッファタンク１０７に対して最小限注入すべきインク量がＶx［ｍｌ］であるとする。そして、Ｖx［ｍｌ］のインクを供給するために必要なポンプ１０６の動作回数を求める。具体的には、ポンプをａ回作動させた場合、すなわち（ｎ＋１）回目から（ｎ＋ａ）回目までポンプを作動させた場合のインク供給量の合計Ｖは、Ｖ＝Σ（ｇb×（ｎ＋ａ）＋ｖb）である。なお、ａは１以上の整数であり、ｂは、０＜（ｎ＋ａ）≦ｎ1の範囲ではｂ＝１、ｎ1＜（ｎ＋ａ）≦ｎ2の範囲ではｂ＝２、ｎ2＜（ｎ＋ａ）≦ｎ3の範囲ではｂ＝３である。
【００２９】
こうして算出されるインク供給量の合計ＶがＶxを超えたときのａの値を求める。これにより、ポンプを動作させるべき回数ａが判明する。
【００３０】
そこで、ステップＳ４３０において、ステップＳ４２０にて算出された動作回数ａだけインク供給装置（ポンプ１０６）を作動させる。これによって、先に算出したインク供給量の合計Ｖ＝Σ（ｇb×（ｎ＋ａ）＋ｖb）だけ、メインインクタンク１００のインク貯留袋１０１からバッファタンク１０７にインクが供給される。そして、ステップＳ４４０において、バッファタンク１０７内のインク量が、予め設定された最小値を超えたことを、インク切れ検知センサ１０８によって確認する。
【００３１】
ステップＳ４４０においてインク切れ検知センサ１０８が、インク切れ状態が解消していないこと、すなわちバッファタンク１０７内のインク量が最小値未満であることを検知した場合には、ステップＳ４５０においてメインインクタンク１００の交換を促す。これは、例えば図示しない警告ランプの点灯やディスプレイへの警告メッセージの表示などによって行われる。この場合、記録装置の動作を終了してメインインクタンク１００の交換作業を待機する。
【００３２】
一方、ステップＳ４４０において、インク切れ検知センサ１０８が、バッファタンク１０７内のインク量が最小値を超えていることを確認したら、ステップＳ４６０においてデータの更新を行う。データとは、例えば、ポンプの累積作動回数、すなわちインク供給動作の累積回数（ｎ＋ａ）や、領域Ａ1〜Ａ3のうちのどの領域に属するかということや、ステップＳ４３０で求めたインク供給量Ｖxである。これらのデータをＲＡＭ６１０上からメインインクタンクＥＥＰＲＯＭ１０３に書き込む。このとき、各領域Ａ1〜Ａ3ごとのインク供給量の総計Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3を求めて、ＲＡＭ６１０上からメインインクタンクＥＥＰＲＯＭ１０３に書き込んでもよい。なお、０＜ｎ≦ｎ1の領域Ａ1のインク供給量の合計はＶ1＝Σ（ｇ1×ｎ＋ｖ1）である。ｎ0＜ｎ≦ｎ1の領域Ａ2のインク供給量の合計はＶ2＝Σ（ｇ2×ｎ＋ｖ2）である。ｎ1＜ｎ≦ｎ2の領域Ａ3のインク供給量の合計はＶ3＝Σ（ｇ3×ｎ＋ｖ3）である。この時点での累積回数（ｎ＋ａ）をｎの上限とした時のインク供給量の総計（Ｖ1＋Ｖ2＋Ｖ3）を、メインインクタンク１００の初期状態におけるインク収容量から引くと、メインインクタンク１００のインク残量を求めることができる（ステップＳ４７０）。ステップＳ４８０において、このインク残量が予め設定された最小値未満である場合には、メインインクタンク１００の交換を促す（Ｓ４５０）。これは、例えば図示しない警告ランプの点灯やディスプレイへの警告メッセージの表示などによって行われる。この場合、記録装置の動作を終了してメインインクタンク１００の交換作業を待機する。
【００３３】
また、前記したインク供給量の総計からインク残量を算出する計算を利用して、インク残量が最小値を下回る直前のインク供給動作の累積回数ｎEを予め算出しておくこともできる。その場合、（ｎ＋ａ）＝ｎEになった時点で、インクニアエンドのメッセージを発信する。これは、前記したメインインクタンク１００の交換を促す表示と異なる種類の警告表示であってもよいが、同じであってもよい。
【００３４】
以上説明したように、インク残量を算出してそのインク残量が最小値を下回ったことが判明した時点で、メインインクタンク１００の交換を促す表示を行ってもよい。また、インク供給動作の累積回数が、予め算出された値ｎEに到達した時点で、メインインクタンク１００の交換を促す表示を行ってもよい。これらのいずれか一方の表示のみを行ってもよいが、両方の表示を行って２段階で使用者に警告を発してもよい。
【００３５】
［計算式の補正］
前記したインク供給システムの制御方法における計算式を補正して、より正確な計算を行うこともできる。具体的には、ステップＳ４１０において用いられる数式ｖn＝ｇb×ｎ＋ｖbを補正する。
【００３６】
一例として、図５には、図３のうちインク供給の累積回数がｎ1からｎ2までの領域Ａ2を抜き出して示している。この近似曲線Ｌ2は、予備実験における実測値を基に求められたものである。しかし、必ずしもこのインク供給量が、記録ヘッド１１１からのインク吐出量と一致するわけではないため、補正することが望ましい場合がある。このような補正方法について以下に説明する。
【００３７】
図５に示す領域Ａ2のうちのある区間（ここではインク供給回数がｃ回目からｄ回目までの範囲とする）において、前記した数式に基づく計算上のインク供給量の合計Ｖpは、四角形ａｂｃｄの面積に相当する。これに対し、実験的に求めた実際のインク吐出量の合計Ｖdが、四角形ａ’ｂ’ｃｄの面積に相当するものとする。そうすると、計算上のインク供給量の合計と実際のインク吐出量の合計との差異（Ｖp−Ｖd）は、平行四辺形ａｂａ’ｂ’の面積、すなわち、幅Ｎp×高さｈpに相当する。従って、Ｖ2＝Σ（ｇ2×ｎ＋ｖ2）の式を応用して求められる計算上のインク供給量の合計Ｖpと、実験的に求めた実際のインク吐出量の合計Ｖdと、回数（ｄ−ｃ）＝Ｎpとから、以下の数式が成り立つ。
Ｎp×ｈp＝（Ｖp−Ｖd）
ｈp＝（Ｖp−Ｖd）／Ｎp
前記したようにＶpは計算によって求められ、Ｖdは実験結果として求められ、Ｎpは実験条件として予め設定されている。従って、ｈpは容易に算出できる。このｈpは、数式ｖn＝ｇ2×ｎ＋ｖ1の補正値として使用され、補正後の数式はｖn＝ｇ2×ｎ＋（ｖ1−ｈp）となる。
【００３８】
以上、図５に示す領域Ａ2を例にとって説明したが、領域Ａ1，Ａ3においても同様の補正を行うことができる。
【００３９】
この補正は、前記したインク供給システムの制御方法（図４参照）に組み入れて実施することができる。この補正方法を含む処理のフローチャートを図５に示している。なお、以上説明した補正はステップＳ５３０として行われる。
【００４０】
前記したように、インク切れ検知センサ１０８がバッファタンク１０７のインク切れを検知してインク供給信号を発信すると、インク供給動作が開始する。その際に、まず初めに補正が必要か否かを判断する（ステップＳ５００）。例えば、バッファタンク１０７への前回のインク供給動作と、次に行われるインク供給動作との間の、記録ヘッド１１１からのインク吐出量の合計をＶdとする。このうち、記録やキャップ１１２内への予備吐出など、記録ヘッド１１１内のエネルギー発生装置（図示せず）が作動して吐出したインク量をＶeとする。そして、キャップ１１２に接続された吸引ポンプ（図示せず）によって記録ヘッド１１１から吸い出したインク量をＶcとする。これらを用いて、補正必要条件式Ｖe＞Ｖc×Ｔhを満たすか否かを判断する。このＴhは、実験的に求められた、補正必要条件式のための定数である。なお、この条件は、ＶcがＶeより誤差が大きいという前提に基づくものであり、ＶeがＶcよりも大きければ大きいほど、この補正必要条件式による判断の信頼性が高いといえる。
【００４１】
このステップＳ５００でＶe＞Ｖc×Ｔhを満たしていないと判断された場合には、補正は不要なので、そのままステップＳ４１０〜Ｓ４４０（図４参照）を行う。
【００４２】
一方、ステップＳ５００でＶe＞Ｖc×Ｔhを満たしている場合には、Ｖ＋ｃ＜ＶdまたはＶ−ｃ＞Ｖdの関係が成り立つか否かを確認する（ステップＳ５１０）。この定数ｃは実験的に求めた最大誤差である。Ｖ＋ｃ＜Ｖdの関係が成り立つ場合には、ステップＳ５２０において、前記したｈp＝（Ｖp−Ｖd）／Ｎpの式をｈp＝｛ｖp−（ｖd−ｃ）｝／Ｎpに補正する。Ｖ−ｃ＞Ｖdの関係が成り立つ場合には、ステップＳ５２０において、ｈp＝（ｖp−ｖd）／Ｎpの式をｈp＝｛ｖp−（ｖd＋ｃ）｝／Ｎpに補正する。
【００４３】
ステップＳ５１０においてＶ＋ｃ＜ＶdまたはＶ−ｃ＞Ｖdの関係が成り立たない場合には、ｈp＝（ｖp−ｖd）／Ｎpの式を補正しない。
【００４４】
ステップＳ５００でＶe＞Ｖc×Ｔhを満たしており、ステップＳ５１０の判定によりステップＳ５２０で補正した場合と、ステップＳ５２０を経ず補正していない場合のいずれも、次のステップＳ５３０において補正が行われる。なお、このステップＳ５３０における補正内容は前記した通りであり、例えば領域Ａ1に関しては、ｖn＝ｇ2×ｎ＋（ｖ1−ｈp）という式が導き出される。その後、図４に示すステップＳ４１０〜Ｓ４４０を行って、バッファタンク１０７へのインク供給が制御される。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態では、ポンプ１０６のインク供給動作の累積回数と、１回のインク供給動作でメインインクタンク１００からバッファインク１０７に供給されるインク供給量との関係を求めて、相関曲線を作成している。そして、この相関曲線を複数の領域、例えば（Ａ1，Ａ2，Ａ3）に分けて、それぞれの領域で相関曲線を線形化して近似直線を作成し、その線形方程式の係数を適宜に設定する。それによって、インク切れセンサ１０８がバッファタンク１０７のインク切れを検知する度に、その領域ごとの線形方程式を用いて、次にポンプを動作すべき回数を求めることができる。また、メインインクタンク１００からバッファタンク１０７に供給するインク量を算出することができる。さらに、それに基づいて、メインインクタンク１００のインク残量を算出することもできる。そして、メインインクタンク１００の交換を促すことができる。なお、この方法によると、メインインクタンク１００に、高コスト化を招く電気的検出装置が不要であり、しかもインク残量やインクニアエンドを正確に検知できる。
【００４６】
また、ポンプ１０７やメインインクタンク１００の機械的なばらつきを考慮して、前記した線形方程式を補正することができる。この補正は、記録ヘッド１１１から吐出したインク吐出量の合計Ｖdと、メインインクタンク１００からバッファタンク１０７に供給したインク供給量の合計Ｖpとに基づいて行える。この補正によって、より高精度にインク供給システムを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明が適用されるインクジェット記録装置の概略図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置の制御装置のブロック図である。
【図３】バッファタンクへのインク供給動作の累積回数とインク供給量の関係を示すグラフである。
【図４】インク供給方法を示すフローチャートである。
【図５】図３のグラフに示す相関関係の一部を補正する方法を説明するためのグラフである。
【図６】図５に示す補正方法のフローチャートである。
【図７】従来のインクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００ メインインクタンク
１０６ インク供給装置（ポンプ）
１０７ バッファタンク
１１１ 記録ヘッド
ｎ 累積回数
ｖ インク供給量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインインクタンクと、記録ヘッドと、前記メインインクタンクと前記記録ヘッドとの間に介在するバッファタンクとを有し、インク供給装置を用いて前記メインインクタンクから前記バッファタンクへインクを供給し、さらに前記バッファタンクから前記記録ヘッドにインクを充填するインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記インク供給装置の動作の累積回数と、前記インク供給装置が１回動作する度に前記メインインクタンクから前記バッファタンクへ供給されるインクの量であるインク供給量との関係を求めて記憶しておき、
記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に基づいて、次に前記インク供給装置を動作させる回数の決定と、前記メインインクタンク内のインク残量の検出と、前記メインインクタンクの交換の警告のうちの少なくとも１つを行う
インクジェット記録装置の制御方法。
【請求項２】
前記インク供給装置の動作の累積回数が大きくなると前記インク供給量が小さくなる、請求項１に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項３】
前記インク供給装置の動作の累積回数に応じて、前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係を複数の領域に分けて、前記領域ごとに異なる近似直線で表したデータとして記憶しておき、前記各領域の前記近似直線に従って、次に前記インク供給装置を動作させる回数の決定と、前記メインインクタンク内のインク残量の検出と、前記メインインクタンクの交換の警告のうちの少なくとも１つを行う、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項４】
前記バッファタンク内のインク量を検出して前記バッファタンク内がインク切れ状態になった時に、記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に基づいて、次に前記インク供給装置を動作させる回数の決定を行い、その回数だけ前記インク供給装置を動作させて前記メインインクタンクから前記バッファタンクへインクを供給する、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項５】
記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に基づいて決定された回数だけ前記インク供給装置を動作させた後に、前記バッファタンクのインク切れ状態が解消されない場合には、前記メインインクタンクの交換の警告を行う、請求項４に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項６】
記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に基づいて、前記インク供給量の総計を求め、前記メインインクタンクの初期状態におけるインク収容量と、前記インク供給量の総計とから、前記メインインクタンク内のインク残量を算出する、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項７】
算出された前記メインインクタンク内のインク残量が、予め設定された最小値未満である場合には、前記メインインクタンクの交換の警告を行う、請求項６に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項８】
記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係と、実際に前記記録ヘッドから吐出したインク吐出量との差異を求め、前記差異をなくすための補正を行う、請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項９】
記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に対して前記補正を行い、前記補正を行った後の前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に基づいて、次に前記インク供給装置を動作させる回数の決定と、前記メインインクタンク内のインク残量の検出と、前記メインインクタンクの交換の警告のうちの少なくとも１つを行う、請求項８に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項１】
メインインクタンクと、記録ヘッドと、前記メインインクタンクと前記記録ヘッドとの間に介在するバッファタンクとを有し、インク供給装置を用いて前記メインインクタンクから前記バッファタンクへインクを供給し、さらに前記バッファタンクから前記記録ヘッドにインクを充填するインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記インク供給装置の動作の累積回数と、前記インク供給装置が１回動作する度に前記メインインクタンクから前記バッファタンクへ供給されるインクの量であるインク供給量との関係を求めて記憶しておき、
記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に基づいて、次に前記インク供給装置を動作させる回数の決定と、前記メインインクタンク内のインク残量の検出と、前記メインインクタンクの交換の警告のうちの少なくとも１つを行う
インクジェット記録装置の制御方法。
【請求項２】
前記インク供給装置の動作の累積回数が大きくなると前記インク供給量が小さくなる、請求項１に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項３】
前記インク供給装置の動作の累積回数に応じて、前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係を複数の領域に分けて、前記領域ごとに異なる近似直線で表したデータとして記憶しておき、前記各領域の前記近似直線に従って、次に前記インク供給装置を動作させる回数の決定と、前記メインインクタンク内のインク残量の検出と、前記メインインクタンクの交換の警告のうちの少なくとも１つを行う、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項４】
前記バッファタンク内のインク量を検出して前記バッファタンク内がインク切れ状態になった時に、記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に基づいて、次に前記インク供給装置を動作させる回数の決定を行い、その回数だけ前記インク供給装置を動作させて前記メインインクタンクから前記バッファタンクへインクを供給する、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項５】
記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に基づいて決定された回数だけ前記インク供給装置を動作させた後に、前記バッファタンクのインク切れ状態が解消されない場合には、前記メインインクタンクの交換の警告を行う、請求項４に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項６】
記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に基づいて、前記インク供給量の総計を求め、前記メインインクタンクの初期状態におけるインク収容量と、前記インク供給量の総計とから、前記メインインクタンク内のインク残量を算出する、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項７】
算出された前記メインインクタンク内のインク残量が、予め設定された最小値未満である場合には、前記メインインクタンクの交換の警告を行う、請求項６に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項８】
記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係と、実際に前記記録ヘッドから吐出したインク吐出量との差異を求め、前記差異をなくすための補正を行う、請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項９】
記憶されている前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に対して前記補正を行い、前記補正を行った後の前記インク供給装置の動作の累積回数と前記インク供給量との関係に基づいて、次に前記インク供給装置を動作させる回数の決定と、前記メインインクタンク内のインク残量の検出と、前記メインインクタンクの交換の警告のうちの少なくとも１つを行う、請求項８に記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１４９３０２（Ｐ２０１０−１４９３０２Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２７４７４（Ｐ２００８−３２７４７４）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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