JP2000108373A - Ink residual amount detection apparatus and image forming apparatus - Google Patents

Ink residual amount detection apparatus and image forming apparatus

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JP2000108373A
JP2000108373A JP29614898A JP29614898A JP2000108373A JP 2000108373 A JP2000108373 A JP 2000108373A JP 29614898 A JP29614898 A JP 29614898A JP 29614898 A JP29614898 A JP 29614898A JP 2000108373 A JP2000108373 A JP 2000108373A
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JP
Japan
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ink
remaining amount
sensor
window
ink tank
Prior art date
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JP29614898A
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Japanese (ja)
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Hideyuki Kitajima
秀行 喜多島
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Copyer Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quantitatively and more accurately realize the detection of the ink residual amt. within an ink tank in low cost. SOLUTION: An ink tank 24 filled with ink to be supplied to an ink emitting head and having an elongated ink residual amt. detecting window and a sensor 20 relatively scanned in the longitudinal direction of the ink residual amt. detecting window and detecting the presence of ink at each position of this scanning are provided. The ink residual amt. detecting window is arranged so that the boundary surface of the presence and absence of ink moves in the longitudinal direction of the ink residual amt. detecting window accompanied by the consumption of the ink in the ink tank and constituted of the prism formed on the inner wall of the ink tank. As the sensor 20, a reflection type optical sensor is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットに
よる画像形成装置に係り、特に、インクを貯留するイン
クタンクもしくはインクカートリッジのインク残量を検
出する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink-jet image forming apparatus, and more particularly, to an apparatus for detecting the remaining amount of ink in an ink tank or ink cartridge for storing ink.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、インクジェットによる印字方法で
はオンデマンドでのインク吐出が行われ、画像形成を行
うことが可能である。印字画像は白黒画像からカラー画
像となり、インクタンクもカラー化に伴って、シアン・
マゼンタ・イエロー、さらにはその濃淡のインク、およ
びブラックの各色インクで画像形成が行われ、各色別の
インクタンク着脱可能な構造を有する画像形成装置が多
い。各色のインクは、インクタンクまたはインクカート
リッジに貯留されている。本明細書において、インク吐
出ノズルを有するインク吐出ヘッドに着脱可能なインク
容器をインクタンクと呼び、ヘッドとインク容器が一体
となっているものをインクカートリッジと呼ぶが、以
下、両方を代表してインクタンクと称する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an ink jet printing method, an ink is discharged on demand, and an image can be formed. The printed image changes from a black-and-white image to a color image.
Image formation is performed with magenta yellow, dark and light inks, and black inks, and there are many image forming apparatuses having a structure in which an ink tank for each color can be attached and detached. The ink of each color is stored in an ink tank or an ink cartridge. In the present specification, an ink container that can be attached to and detached from an ink ejection head having an ink ejection nozzle is referred to as an ink tank, and an ink container in which the head and the ink container are integrated is referred to as an ink cartridge. It is called an ink tank.

【0003】各インクタンクのインクの減りは一様でな
く、ユーザはインクのなくなったインクタンクを交換す
るか、ある経路を通じてその空のインクタンクへインク
を補充する、あるいは、いわゆるピットイン方法やチュ
ービング方法等によってインクを補充する。
[0003] The ink consumption in each ink tank is not uniform, and the user can replace the depleted ink tank, replenish the ink in the empty ink tank through a certain path, or use a so-called pit-in method or tubing. The ink is replenished by a method or the like.

【0004】従来は、インクタンクの交換やインク補充
のアラームの発生、あるいは自動的な補充に係る制御
は、吐出インク滴の個数を計数することにより使用した
インク量の推定値に基づいて行われた。すなわち、使用
したインク量がある一定量に達したと推定されたとき
に、インクタンクが空またはインクの補充が必要になっ
たとみなす制御が行われた。吐出インク滴の個数の計数
(ドットカウント)は、実際には、インク吐出の為のヒ
ートパルスやアクチュエートパルスの指令に関わる信号
回路に付随するカウンタ回路等により行われる。
Conventionally, control relating to replacement of an ink tank, generation of an alarm for ink replenishment, or automatic replenishment is performed based on an estimated amount of used ink by counting the number of ejected ink droplets. Was. That is, when it is estimated that the used ink amount has reached a certain amount, control is performed to determine that the ink tank is empty or that the ink needs to be replenished. The counting of the number of ejected ink droplets (dot counting) is actually performed by a counter circuit attached to a signal circuit related to a command of a heat pulse or an actuating pulse for ejecting ink.

【0005】しかし、このようなドットカウントによる
インク残量検出では、ドットカウント値を記憶しておく
ためにシフトレジスタやRAM等の記憶装置が必要とな
り、回路構成が大がかりなものとなった。また、ドット
カウント値がインクタンクの空に相当する値に達する前
にインクタンクが交換された場合や、印字以外でのイン
クの消費・例えば、吸引動作(パージ処理)、予備吐出
(プレパルス)、乾燥等、また、不吐等によるインクの
消費が行われていない場合を考慮した正確なインク残量
の検出は困難である。インクタンクが空になる前のイン
クタンクの交換に対しては、インクタンクの着脱によっ
てインクタンクが新規のインクタンクに交換されたとみ
なしてドットカウントの初期化を行うことも考えられる
が、このような場合には、インクタンクの交換を伴わな
い単なる着脱が行われた際には、ドットカウント値とイ
ンク残量の相関が取れなくなってしまう。いわゆるピッ
トイン方式やチュービング方法では更にインク残量の検
出は困難である。
[0005] However, such detection of the remaining amount of ink by dot counting requires a storage device such as a shift register or a RAM to store the dot count value, and the circuit configuration becomes large. Also, if the ink tank is replaced before the dot count value reaches a value corresponding to the empty state of the ink tank, ink consumption other than printing, such as suction operation (purge processing), preliminary ejection (pre-pulse), It is difficult to accurately detect the remaining amount of ink in consideration of the case where the ink is not consumed due to drying or non-discharge or the like. Regarding the replacement of the ink tank before the ink tank is emptied, it is conceivable to initialize the dot count on the assumption that the ink tank has been replaced with a new ink tank by attaching and detaching the ink tank. In such a case, when the mere attachment / detachment without replacement of the ink tank is performed, the correlation between the dot count value and the remaining ink amount cannot be obtained. With the so-called pit-in method or tubing method, it is more difficult to detect the remaining amount of ink.

【0006】このようにドットカウントによるインク残
量検出はあくまでも推測に基づくものであり、印字する
のに充分なインク残量であるにも関わらず「インク無
し」の表示が出たり、逆に、印字するのに充分ではない
インク残量にも関わらず、「インク有り」の表示が出
る、または、「インク無し」の表示が行われない、とい
う場合があった。
As described above, the detection of the remaining amount of ink by the dot count is based solely on the guess, and the display of “no ink” appears even though the remaining amount of ink is sufficient for printing. In some cases, the display of "ink present" is displayed or the display of "no ink" is not performed even though the amount of ink remaining is not sufficient for printing.

【0007】光学式センサを用いて直接にインクの有無
を検出するものも知られている。しかし、これはインク
タンクのある特定の位置においてのインクの有る無しを
検出しているので、インク残量の表示は行われず、ある
特定のインク量になったときのみ、「インク無し」表示
が行われた。したがって、インクタンク交換またはイン
ク補充が必要となる前の時点で、現在のインクの残量が
どの程度であるかということはユーザには分からなかっ
た。
There is also known an apparatus which directly detects the presence or absence of ink using an optical sensor. However, since this detects the presence or absence of ink at a certain position of the ink tank, the display of the ink remaining amount is not performed, and the `` no ink '' display is displayed only when the ink amount reaches a certain specific amount. It was conducted. Therefore, before the ink tank needs to be replaced or refilled, the user cannot know the current remaining amount of the ink.

【0008】また、光学式センサを用いて直接にインク
の有無を検出する方法では、インクがイエローインクの
様に透過性の高いインクでは、反射型光学センサでの検
出は困難であり、逆に、ブラックインクの様な反射率の
低いインクでは透過型光学センサでの検出が困難である
ことから、インクによって検出方法を変えなければなら
ない等の問題があった。
In the method of directly detecting the presence or absence of ink using an optical sensor, it is difficult to detect the ink with a reflective optical sensor if the ink has a high transmittance such as yellow ink. In addition, since it is difficult to detect with a transmission type optical sensor using an ink having a low reflectance such as black ink, there is a problem that the detection method must be changed depending on the ink.

【0009】特開平8−108543号公報には、フロ
ートを各インクタンクの中に入れてフロート位置変位を
透過型光学式センサで検出する方法が開示されている
(同公報図2参照)。この技術によれば、光学式センサ
によるインクの直接検出における問題は解消されるが、
各インクタンク内にこのような可動のフロートを内蔵さ
せることにより、部品数が増え、インクタンクのコスト
増を招来する。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-108543 discloses a method in which a float is placed in each ink tank and the displacement of the float position is detected by a transmission optical sensor (see FIG. 2 of the same publication). According to this technology, the problem of direct detection of ink by the optical sensor is solved,
By incorporating such a movable float in each ink tank, the number of components is increased and the cost of the ink tank is increased.

【0010】また、電極によるインク残量検出方法も提
案されているが、電極表面の経年変質・酸化、インク自
体の電離分解による変質等の問題がある。
Although a method of detecting the remaining amount of ink using electrodes has also been proposed, there are problems such as deterioration and oxidation of the electrode surface over time and deterioration due to ionization decomposition of the ink itself.

【0011】前記特開平8−108543号公報および
特開平9−226149号公報は、インクタンク底部に
配置した光反射プリズムと反射型光学センサとを組み合
わせインク残量検出を行う技術も開示している(前者の
図6および後者の図4参照)。しかし、インクの有る無
しの2値での検出しか行われず、ユーザは、現在の残量
がどの程度であるかを認識することができない。
JP-A-8-108543 and JP-A-9-226149 also disclose a technique for detecting the remaining amount of ink by combining a light reflection prism and a reflection type optical sensor arranged at the bottom of an ink tank. (See FIG. 6 of the former and FIG. 4 of the latter). However, only the binary detection of the presence or absence of ink is performed, and the user cannot recognize the current remaining amount.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】昨今、要求される画
質、画像の種類が増え、画像形成装置は複数のインクタ
ンクを備え、出力形態が様々で、長尺出力等が要求され
る。それに伴ってインクタンク容量は大きくなり、イン
クの補充も行われる機構が考案されている。インクタン
クの大容量化および補充機構に伴って、インクタンク内
のインクの有無だけでなく、インク残量の量的変化
(量)を検出出来ることが好ましい。出来れば、比較的
低コストで、かつ、直接にインクタンク内のインク液の
液面を検出する方法が望まれる。
Recently, the required image quality and image types are increasing, and the image forming apparatus is provided with a plurality of ink tanks, has various output forms, and is required to have a long output. Accordingly, a mechanism has been devised in which the capacity of the ink tank increases and ink is replenished. With the increase in the capacity of the ink tank and the replenishment mechanism, it is preferable to be able to detect not only the presence or absence of ink in the ink tank, but also the quantitative change (amount) of the remaining amount of ink. If possible, a method for detecting the liquid level of the ink liquid in the ink tank directly at a relatively low cost is desired.

【0013】特開平7−164626号公報は、各イン
クタンクの現在のインク残量を検出する技術として、イ
ンクタンクの深さ方向にわたってセンサの受光部を多数
設けるものを開示している(同公報図25参照)。しか
し、これは前述したフロートを用いるものであるのみな
らず、センサ受光部を多数必要とするので、やはりコス
ト面で問題がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-164626 discloses a technique for detecting the current remaining amount of ink in each ink tank, in which a large number of light receiving portions of a sensor are provided in the depth direction of the ink tank. See FIG. 25). However, this involves not only the use of the above-mentioned float but also a large number of sensor light-receiving parts, so that there is still a problem in terms of cost.

【0014】同公報は、さらに、光反射プリズムと反射
型光学センサとの組み合わせによるインク検出手段を開
示している。同公報図26および図27では、インクタ
ンクを搭載したキャリッジを反射型光学センサに対して
移動させることにより、インクの具体的な残量まで検出
することを開示している。しかし、反射型光学センサの
プリズムに対する(相対的な)走査は、プリズムの三角
形断面に平行な平面に沿う方向に行われる構成である。
このため、反射型光学センサは、インク液面の高さ変化
に伴ってプリズムへの入射光と反射光の間隔が変化すべ
きにも関わらず、反射型光学センサを構成する発光素子
と受光素子の間隔は一定であるため、インク液面高さの
変化に対応できず、インク残量の正確な把握は困難であ
ると考えられる。
This publication further discloses an ink detecting means using a combination of a light reflecting prism and a reflection type optical sensor. FIGS. 26 and 27 disclose that a carriage on which an ink tank is mounted is moved with respect to a reflective optical sensor to detect a specific remaining amount of ink. However, the (relative) scanning of the reflective optical sensor with respect to the prism is performed in a direction along a plane parallel to the triangular cross section of the prism.
For this reason, the reflection-type optical sensor has a light-emitting element and a light-receiving element that constitute the reflection-type optical sensor, despite the fact that the interval between the incident light and the reflected light on the prism should change with the height of the ink liquid level. Is constant, it is not possible to cope with a change in ink liquid level, and it is considered difficult to accurately grasp the remaining amount of ink.

【0015】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであり、インクタンク内のインク残量の検
出を量的により正確に、かつ、より低コストに実現する
ことができるインク残量検出装置を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an ink which can quantitatively and accurately detect the remaining amount of ink in an ink tank at lower cost. It is an object to provide a remaining amount detection device.

【0016】また、これに応じて、ユーザに対するイン
ク残量情報の適正な提供、インクタンクの適切な交換時
もしくはインクタンクヘのインクの適切な補充時および
補充量を求めることができる画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。
Further, in response to this, the image forming apparatus can appropriately provide the remaining ink amount information to the user, at the time of appropriate replacement of the ink tank or at the time of appropriate replenishment of the ink to the ink tank, and obtain the replenishment amount. The purpose is to provide.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明によるインク残量
検出装置は、インク吐出方式により画像を形成する画像
形成装置用のインク残量検出装置であって、インク吐出
ヘッドへ供給されるべきインクが内部に充填され、細長
いインク残量検出用窓を有するインクタンクと、このイ
ンク残量検出用窓に対して相対的にその長手方向に走査
され、当該走査の各位置におけるインクの有無を検出す
るセンサとを備え、前記細長いインク残量検出用窓は、
インクタンク内のインクの消費に伴い、インクの有無の
境界面が前記インク残量検出用窓の長手方向に移動して
いくよう配置されたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An ink remaining amount detecting device according to the present invention is an ink remaining amount detecting device for an image forming apparatus for forming an image by an ink discharging method, wherein the ink to be supplied to an ink discharging head is provided. Is filled inside and has an elongated ink remaining amount detecting window, and the ink remaining amount detecting window is relatively scanned in the longitudinal direction to detect the presence or absence of ink at each position of the scanning. And an elongated ink remaining amount detection window,
It is characterized in that, with the consumption of the ink in the ink tank, the boundary surface of the presence or absence of the ink is arranged to move in the longitudinal direction of the window for detecting the remaining amount of the ink.

【0018】このような構成により、従来のような膨大
なインク吐出パルス数(ドット数)をカウントする必要
もなく、また、そのカウント数を逐次記億する記億装置
を必要とせず、また、インクカートリッジもしくはイン
クタンクにフロートや電極を必要とせず、種々のインク
によって異なる光の透過性の問題もなくなり、より正確
なインク残量の検出が行えるようになる。
With such a configuration, it is not necessary to count an enormous number of ink ejection pulses (the number of dots) as in the prior art, and there is no need for a memory device for sequentially recording the counted number. No float or electrode is required for the ink cartridge or the ink tank, the problem of light transmittance that differs depending on various types of ink is eliminated, and more accurate detection of the remaining amount of ink can be performed.

【0019】前記細長いインク残量検出用窓は、例え
ば、前記インクタンク内壁に形成された細長い1つのプ
リズムにより構成され、前記センサは反射型光学センサ
である。
The elongated ink remaining amount detecting window is constituted by, for example, one elongated prism formed on the inner wall of the ink tank, and the sensor is a reflection type optical sensor.

【0020】前記細長いインク残量検出用窓は、その長
手方向に複数のプリズムが断続的に連なる形でインクタ
ンク内壁に形成するようにしてもよい。これにより、イ
ンク残量検出用窓におけるインク不存在部の長さをビッ
ト情報として認識することが可能となる。
The elongated ink remaining amount detecting window may be formed on the inner wall of the ink tank such that a plurality of prisms are intermittently connected in the longitudinal direction. This makes it possible to recognize the length of the ink non-existence portion in the remaining ink amount detection window as bit information.

【0021】前記インク残量検出用窓はその長手方向が
水平となるよう前記インクタンクの底部に配置すること
ができるが、この場合には、前記インクタンク内には、
前記インク吐出ヘッドへインクが到達するために最終的
に通過する水平方向の流路を定める手段を設けることが
望ましい。
The window for detecting the remaining amount of ink can be disposed at the bottom of the ink tank so that its longitudinal direction is horizontal. In this case,
It is desirable to provide a means for defining a horizontal flow path through which ink finally reaches the ink discharge head.

【0022】前記インクタンクは往復走査されるキャリ
ッジ上に搭載され、前記センサは走査されるインクタン
クの前記インク検出用窓に対向するよう前記画像形成装
置内に固定配置される。これにより、センサの相対的走
査のための特別の手段が不要となる。
The ink tank is mounted on a carriage which is reciprocally scanned, and the sensor is fixedly arranged in the image forming apparatus so as to face the ink detecting window of the ink tank to be scanned. This eliminates the need for special means for relative scanning of the sensor.

【0023】前記インク残量検出用窓はその長手方向が
水平面から傾斜するよう配置することもできる。これに
より、インクタンク内の液面の位置を直接的に検出する
ことが可能となる。この場合、前記センサは前記キャリ
ッジの走査に応じて前記インク残量検出用窓の長手方向
に沿ってインク残量検出用窓面に倣って移動するセンサ
支持手段を設けることが好ましい。また、この構成で
は、前記キャリッジの一方向への走査時に前記センサ支
持手段を前記キャリッジの走査経路から待避させる手段
を設けてもよい。
The window for detecting the remaining amount of ink may be arranged so that its longitudinal direction is inclined from a horizontal plane. This makes it possible to directly detect the position of the liquid surface in the ink tank. In this case, it is preferable that the sensor is provided with a sensor support unit that moves along the window surface for detecting the remaining amount of ink along the longitudinal direction of the window for detecting the remaining amount of ink according to the scanning of the carriage. In this configuration, a unit may be provided for retracting the sensor support unit from the scanning path of the carriage when scanning the carriage in one direction.

【0024】前記キャリッジ上に前記インクタンクが複
数個配置され、これらの複数個のインクタンクに対して
前記センサは共用することが可能である。この際、当該
センサが共用されるよう、各インクタンク内壁に形成さ
れたプリズム部が前記複数のインクタンクの配列方向に
延びる。
A plurality of the ink tanks are arranged on the carriage, and the sensor can be shared by the plurality of ink tanks. At this time, the prism portion formed on the inner wall of each ink tank extends in the arrangement direction of the plurality of ink tanks so that the sensor is shared.

【0025】前記インク残量検出用窓は前記インクタン
ク内壁に形成されたプリズムにより構成し、当該プリズ
ムにはインクタンクの種別に応じて前記センサにより識
別可能な識別部を設けてもよい。これにより、各インク
タンクから直接的にそのインクタンクの種別を認識する
ことが可能になる。
The window for detecting the remaining amount of ink may be constituted by a prism formed on the inner wall of the ink tank, and the prism may be provided with an identification portion which can be identified by the sensor according to the type of the ink tank. This makes it possible to directly recognize the type of the ink tank from each ink tank.

【0026】また、前記プリズムの長手方向端部にイン
ク残量の検出とは別に、インクタンクの存在位置を検知
するためのヘッダー部またはフッター部の少なくとも一
方を同様のプリズム形状に形成してもよい。これによ
り、インク残量検出を行うべき範囲を明確に特定するこ
とが可能となる。これらのヘッダー部およびフッター部
は前記識別部として共用することもできる。
Further, apart from the detection of the remaining amount of ink, at least one of the header portion and the footer portion for detecting the position of the ink tank may be formed in the same prism shape at the longitudinal end of the prism. Good. This makes it possible to clearly specify the range in which the remaining ink amount should be detected. These header section and footer section can be shared as the identification section.

【0027】前記インク残量検出用窓は、水平面または
水平面から傾斜した傾斜面に配置する構成の他、前記イ
ンクタンクの側部にその長手方向が鉛直となるよう配置
するとともに、前記センサを前記インク残量検出用窓に
沿って走査する走査手段を設ける構成も考えられる。
The window for detecting the remaining amount of ink may be arranged on a horizontal plane or an inclined surface inclined from the horizontal plane, and may be arranged on a side portion of the ink tank so that its longitudinal direction is vertical, and the sensor may be disposed on the side. A configuration in which a scanning unit that scans along the ink remaining amount detection window is provided is also conceivable.

【0028】本発明による画像形成装置は、以上のいず
れかのインク残量検出装置を備え、検出されたインク残
量を表示する表示手段を有する。あるいは、インク残量
検出装置によりインクの補充が必要と判断されたとき、
当該インクタンクに自動的にインクの補充を行う手段を
有する。
The image forming apparatus according to the present invention includes any one of the above-described ink remaining amount detecting devices, and has a display unit for displaying the detected remaining ink amount. Alternatively, when the ink remaining amount detecting device determines that ink replenishment is necessary,
The ink tank has means for automatically refilling the ink.

【0029】前記キャリッジの往走査時と復走査時の両
方、または複数回の走査でインク残量を検出し、該検出
結果に基づいて平均化等により最終的なインク残量を決
定することも可能である。
It is also possible to detect the remaining amount of ink in both the forward scan and the backward scan of the carriage, or in a plurality of scans, and determine the final amount of ink by averaging or the like based on the detection result. It is possible.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、
以下の各実施の形態はあくまで例示であり、種々の変形
や変更を行うことが可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition,
The following embodiments are merely examples, and various modifications and changes can be made.

【0031】まず、図1に本発明のインク残量検出装置
が適用されるインクジェット画像形成装置の構成例を示
す。この画像形成装置は、中央演算処理装置(CPU)
1、各種データやパラメータを一時的に記憶する一時記
憶装置(RAM)2、種々動作モードに対応した制御プ
ログラムおよび各種の固定データを記憶した不揮発性記
憶装置(ROM)、外部のホスト装置19とのインタフ
ェースを司るインタフェース部4と、このインタフェー
ス部4を介して得られたホスト装置19からの画像デー
タを処理する画像処理部5、この画像処理部5からの印
字データを受けて、CPU1の制御の基でインク吐出ヘ
ッド7のインク吐出を制御する吐出制御部6を有する。
画像形成装置は、さらに、キャリッジ走査方向の個々の
基準ドット位置を定めるリニアスケール13、これと協
働するリニアスケールエンコーダ12、用紙等のメディ
アを搬送するメディア搬送モータ9、CPU1の制御下
でこのモータを制御するメディア搬送モータ制御機構
8、キャリッジの走査を行うキャリッジモータ11、お
よび、CPU1の制御下でこのモータを制御するキャリ
ッジモータ制御機構10を有する。以上の構成は従来の
構成であり、本実施の形態では、さらにプリズム部15
およびインク残量検出センサ14を設ける。プリズム部
15は、好ましくはインクタンクに一体に形成される。
First, FIG. 1 shows a configuration example of an ink jet image forming apparatus to which the ink remaining amount detecting device of the present invention is applied. The image forming apparatus includes a central processing unit (CPU)
1, a temporary storage device (RAM) for temporarily storing various data and parameters, a non-volatile storage device (ROM) for storing control programs corresponding to various operation modes and various fixed data, an external host device 19 An interface unit 4 for controlling the interface of the CPU 1, an image processing unit 5 for processing image data from the host device 19 obtained through the interface unit 4, and print data from the image processing unit 5, And an ejection control section 6 for controlling the ink ejection of the ink ejection head 7 based on the above.
The image forming apparatus further includes a linear scale 13 for determining each reference dot position in the carriage scanning direction, a linear scale encoder 12 cooperating therewith, a media transport motor 9 for transporting media such as paper, and a CPU 1 under the control of the CPU 1. It has a media transport motor control mechanism 8 for controlling a motor, a carriage motor 11 for scanning the carriage, and a carriage motor control mechanism 10 for controlling this motor under the control of the CPU 1. The above configuration is a conventional configuration. In the present embodiment, the prism unit 15
And an ink remaining amount detection sensor 14. The prism section 15 is preferably formed integrally with the ink tank.

【0032】本実施の形態では、インクタンクおよびヘ
ッドを搭載したキャリッジの移動時に、キャリッジに搭
載されたリニアスケールエンコーダ12によって、キャ
リッジ(ひいてはヘッド)の相対的移動量もしくは絶対
的位置を検出する。この際、インク残量検出センサ14
からのインク残量検出信号パルス幅とキャリッジ速度と
によって、あるいは、当該パルス幅分のキャリッジの相
対的移動量によって、インクの存在量(残量)を認識す
ることができる。また、インク残量検出信号切り替わり
タイミングと絶対的位置の検出によって、液面の絶対位
置を知ることでインクの残量を検出するもできる。以下
に、そのための具体的な構成および動作について詳細に
説明する。
In this embodiment, when the carriage on which the ink tank and the head are mounted moves, the linear scale encoder 12 mounted on the carriage detects the relative movement amount or absolute position of the carriage (hence, the head). At this time, the ink remaining amount detection sensor 14
The remaining amount of ink (remaining amount) can be recognized based on the pulse width of the remaining ink amount detection signal from the printer and the carriage speed or the relative movement amount of the carriage corresponding to the pulse width. Further, it is possible to detect the remaining amount of ink by knowing the absolute position of the liquid surface by detecting the switching timing of the remaining ink amount detection signal and detecting the absolute position. Hereinafter, a specific configuration and operation for that will be described in detail.

【0033】図2により、図1のインク残量検出センサ
14としての反射型光学センサ20とプリズムとの組み
合わせによるインク検出の原理を説明する。図2(a)
から分かるように、反射型光学センサ20は、赤外光の
発光部21と、この発光部21から射出された光の反射
光を受ける受光部22とからなる。発光部21と受光部
22は、例えば図9に示すように、それぞれ、発光ダイ
オード81とフォトトランジスタ82により構成され
る。受光部22すなわちフォトトランジスタ82で、反
射光を検知していない場合には、フォトトランジスタ8
2は導通せず、抵抗83の一端の出力電圧は、低(L)
レベルのままである。フォトトランジスタ82が光を受
けて導通すると、出力電圧は高(H)レベルとなる。図
2(b)のように、特定のプリズム構造でない物体23
が光学式反射型センサ20の検出位置に来た場合、受光
部22に光は届かない。そこで、図2(c)に示すよう
に、インクタンク24を光透過性部材で形成するととも
に、その所定の内壁面にプリズム25を形成する。プリ
ズム25の部分に液体31、この場合インクが存在する
場合は、プリズム25を形成している部材(ガラス、ポ
リ系材質等)と液体との光の屈折率の差によって、入射
光は界面で屈折を起こす(図2(c))。このとき、入
射角α、屈折角βとして、屈折率n(α→β)=sin
α/sinβ(>1)と表せる。
Referring to FIG. 2, the principle of ink detection by a combination of a reflective optical sensor 20 as the remaining ink amount detection sensor 14 in FIG. 1 and a prism will be described. FIG. 2 (a)
As can be understood from FIG. 2, the reflection type optical sensor 20 includes a light emitting unit 21 for infrared light and a light receiving unit 22 for receiving reflected light of light emitted from the light emitting unit 21. The light emitting unit 21 and the light receiving unit 22 are each configured by a light emitting diode 81 and a phototransistor 82, for example, as shown in FIG. If the light receiving section 22, that is, the phototransistor 82 does not detect the reflected light, the phototransistor 8
2 does not conduct, and the output voltage at one end of the resistor 83 is low (L).
Remains at the level. When the phototransistor 82 receives light and conducts, the output voltage becomes high (H) level. As shown in FIG. 2B, the object 23 having no specific prism structure is used.
When light comes to the detection position of the optical reflective sensor 20, light does not reach the light receiving unit 22. Therefore, as shown in FIG. 2C, the ink tank 24 is formed of a light transmitting member, and the prism 25 is formed on a predetermined inner wall surface. In the case where the liquid 31, in this case, ink, exists in the portion of the prism 25, the incident light is reflected at the interface due to the difference in the refractive index of the light between the member (glass, poly-based material, etc.) forming the prism 25 and the liquid. Refraction occurs (FIG. 2C). At this time, as the incident angle α and the refraction angle β, the refractive index n (α → β) = sin
α / sinβ (> 1).

【0034】更に、理想気体に対する空気の屈折率na
=約1.0、インクの屈折率ni=約1.4、ポリプロ
ピレンの屈折率np=約1.5である。従って、ポリプ
ロピレンからインクヘ入射するときの屈折率はnpi=
1.4/1.5≒0.93≒sin68゜/sin90
゜となる。このことは、ポリプロピレンからインクヘ入
射するときの入射角が68゜のとき、屈折角が90゜と
なる、すなわち入射光が2物体の接合界面において界面
内ベクトルの方向に屈折されることを意味する(このと
きの入射角を臨界角と言う)。すなわち、入射角α>6
8゜のとき、入射光は全反射する。一方、ポリプロピレ
ンから空気へ入射するときの屈折率はnpa=1.0/
1.5≒0.67≒sin42゜/sin90゜とな
る。このことは、ポリプロピレンから空気へ入射すると
きの入射角が42゜のとき、屈折角が90゜すなわち入
射光が2物体の接合界面において界面内ベクトルの方向
に屈折されることを意味し、入射角α>42゜(臨界
角)のとき入射光は全反射することを意味する。このこ
とを利用して、発光部21からの赤外光が42゜<α<
68゜の入射角となるようなプリズム構造を持つインク
タンク24の容器をポリプロピレン材で構成し、上記設
置状態に置くことにより、インクの存在する場合に光の
屈折が生じ、インクの存在しない場合に光の全反射が起
こる(図2(d))。これにより発光部21からの光は
受光部22に届き、出力電圧が高(H)レベルとなり、
インクが無いことの情報が得られる。本実施の形態で
は、プリズム25の頂角γの大きさはここでは90゜と
し、赤外光の入射角αは45゜とする。補足するなら
ば、図2(c)のインクが有る状態のとき得られる結果
は、図2(a)(b)の場合と同じであり、本プリズム
構造を用いての検出は、図2(d)の場合にのみインク
が無いことの情報が得られることとなる。以上がプリズ
ムを用いた従来の検出方法である。
Further, the refractive index na of the air with respect to the ideal gas
= About 1.0, the refractive index ni of the ink is about 1.4, and the refractive index np of the polypropylene is about 1.5. Therefore, the refractive index when entering the ink from polypropylene is npi =
1.4 / 1.5 {0.93 {sin 68} / sin 90
It becomes ゜. This means that when the incident angle from the polypropylene to the ink is 68 °, the refraction angle is 90 °, that is, the incident light is refracted at the joint interface between the two objects in the direction of the vector in the interface. (The incident angle at this time is called a critical angle). That is, the incident angle α> 6
At 8 °, the incident light is totally reflected. On the other hand, the refractive index when entering the air from polypropylene is npa = 1.0 /
1.5 ≒ 0.67 ≒ sin42 ゜ / sin90 ゜. This means that when the angle of incidence when entering the air from the polypropylene is 42 °, the refraction angle is 90 °, that is, the incident light is refracted in the direction of the vector in the interface at the joint interface between the two objects. When the angle α> 42 ° (critical angle), it means that the incident light is totally reflected. Taking advantage of this, the infrared light from the light emitting unit 21 is set to 42 ゜ <α <
The container of the ink tank 24 having a prism structure having an incident angle of 68 ° is made of a polypropylene material, and is placed in the above-described installed state, whereby light refraction occurs when ink is present, and when ink is not present. The total reflection of light occurs (FIG. 2D). As a result, the light from the light emitting unit 21 reaches the light receiving unit 22, and the output voltage becomes high (H) level,
Information that there is no ink is obtained. In the present embodiment, the magnitude of the vertex angle γ of the prism 25 is 90 ° here, and the incident angle α of the infrared light is 45 °. Supplementally, the result obtained when the ink is present in FIG. 2C is the same as that in FIGS. 2A and 2B, and the detection using the present prism structure is performed as shown in FIG. Only in the case of d), information that there is no ink can be obtained. The above is the conventional detection method using a prism.

【0035】本実施の形態では、まず、インク残量検出
用窓を一定方向に細長く設け、このインク残量検出用窓
をプリズム構造とし、該プリズムの底面に対向して設置
されたプリズム対応反射型光学センサをプリズムの長手
方向に相対的に走査制御を行うことにより、インク残量
の量的検出を行う。
In this embodiment, first, a window for detecting the remaining amount of ink is elongated in a certain direction, and the window for detecting the remaining amount of ink has a prism structure. By performing scanning control of the mold optical sensor relatively in the longitudinal direction of the prism, the amount of remaining ink is quantitatively detected.

【0036】図3に、一定方向に細長いインク残量検出
用窓としてプリズム25を用いる場合のプリズム25と
反射型光学センサ20の関係および配置を示す。図3
(a)は、プリズム25の長手方向を一方向(図ではx
方向)に向けて配置した様子を示す。この場合、センサ
20はプリズム25の底面に対向して、相対的にプリズ
ム25に対してx方向に走査する。図3(b)では、プ
リズム25に対するセンサ20の相対的な移動は図3
(a)と同じであるが、両者がxy平面から角度θだけ
傾斜している点で図3(a)と異なる。このような構成
がインク残量検出にどのように利用されるかを以下に具
体的に説明する。
FIG. 3 shows the relationship and arrangement of the prism 25 and the reflection type optical sensor 20 when the prism 25 is used as a window for detecting the remaining amount of ink which is elongated in a certain direction. FIG.
(A) shows the longitudinal direction of the prism 25 in one direction (x in the figure).
(Direction). In this case, the sensor 20 faces the bottom surface of the prism 25 and relatively scans the prism 25 in the x direction. In FIG. 3B, the relative movement of the sensor 20 with respect to the prism 25 is shown in FIG.
3A is the same as FIG. 3A, but differs from FIG. 3A in that both are inclined from the xy plane by an angle θ. How such a configuration is used for detecting the remaining amount of ink will be specifically described below.

【0037】図4は、図3(a)の配置に相当するイン
クタンクの概略構成例を示す。図4(a)から分かるよ
うに、この例では、プリズム25は、インクタンク24
の下部前方に横長に延び、プリズム25の底面は前方の
センサ20に対向するように配置される。このプリズム
25の底面が、インク残量検出用窓を構成する。センサ
20は、プリズム25の長手方向に沿って、インクタン
ク24に対して相対的に走査される。インクタンク24
の下部には、この例では、インク吐出ヘッド7に対する
インク流路33を定めるための、ほぼ螺旋状の仕切壁2
7が形成される。図4(b)に示すように、この螺旋状
の仕切壁27の間の空間にはスポンジのようなインク吸
収体28が詰め込まれている。このインク吸収体28
は、一般に、インク吐出ヘッド部でのインク圧力の安定
化を図るために設けられる。これにより、インク残量の
寡多に拘わらず、インク吸収体28の一定負圧の下で安
定した圧力でインク吐出ヘッド7へインクを供給するこ
とができる。インク吸収体28は、インクタンク24の
内部全体に充填されてもよいが、図示のように、下部の
一部に配置すれば足りる。
FIG. 4 shows a schematic configuration example of an ink tank corresponding to the arrangement of FIG. As can be seen from FIG. 4A, in this example, the prism 25 is
The front surface of the prism 25 is disposed so as to face the sensor 20 at the front side. The bottom surface of the prism 25 forms a window for detecting the remaining amount of ink. The sensor 20 is scanned relative to the ink tank 24 along the longitudinal direction of the prism 25. Ink tank 24
In this example, a substantially spiral partition wall 2 for defining an ink flow path 33 for the ink ejection head 7 in this example.
7 is formed. As shown in FIG. 4B, the space between the spiral partition walls 27 is filled with an ink absorber 28 such as a sponge. This ink absorber 28
Is generally provided to stabilize the ink pressure in the ink ejection head section. Thus, ink can be supplied to the ink ejection head 7 at a stable pressure under a constant negative pressure of the ink absorber 28 regardless of the amount of remaining ink. The ink absorber 28 may be filled in the entire inside of the ink tank 24, but it is sufficient if it is arranged at a part of the lower part as shown in the figure.

【0038】インクタンク24内のインクが消費されて
仕切壁27の高さまで減少した後、インクはインク仕切
壁27の螺旋状の流路に沿って流れ、減少していく。最
終的には、減少していくインクの存在/非存在の境界面
はプリズム25の長手方向に沿ってヘッド7へ向かって
移動していく。そのインクの存在/非存在の境界面の位
置は、後述するように、センサ20のプリズム25に対
する相対的な走査時のセンサ20の出力の変化に基づい
て認識することができる。
After the ink in the ink tank 24 is consumed and reduced to the height of the partition wall 27, the ink flows along the spiral flow path of the ink partition wall 27 and decreases. Eventually, the decreasing interface between the presence / absence of the ink moves toward the head 7 along the longitudinal direction of the prism 25. The position of the boundary surface between the presence / absence of the ink and the presence / absence of the ink can be recognized based on a change in the output of the sensor 20 at the time of scanning relative to the prism 25 of the sensor 20 as described later.

【0039】なお、インク流路は、図示のような螺旋状
のものに限るものではなく、プリズム25に沿ってイン
クの境界面が移動していくような構成が得られれば足り
る。
The ink flow path is not limited to a spiral one as shown in the figure, but it is sufficient if a structure in which the boundary surface of the ink moves along the prism 25 can be obtained.

【0040】センサ20の現在の走査位置を検出するた
めの構成の一例を図5により説明する。図5(a)に示
すように、通常、インクジェット画像形成装置には、ヘ
ッド7およびインクタンク24を搭載したキャリッジ3
0の走査方向に沿って、前述したリニアスケール13が
固定的に配置されている。リニアスケールエンコーダ1
2は、リニアスケール13に設けられた規則的なスリッ
トの有無を検出するリニアスケールセンサ29を有す
る。リニアスケールエンコーダ12の出力に基づいて、
キャリッジ30ひいてはヘッド7の現在の位置を認識す
ることができる。本実施の形態では、固定されたセンサ
20の前をインクタンク24のプリズム25が移動して
いくことにより、センサ20のプリズム25に対する相
対的な走査が実現される。このとき得られるセンサ20
の出力の状態と、このリニアスケールエンコーダ12に
基づくキャリッジ現在位置とを組み合わせることによ
り、インクの残量の具体的なレベルを決定することがで
きる。
An example of a configuration for detecting the current scanning position of the sensor 20 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5A, usually, an inkjet image forming apparatus includes a carriage 3 on which a head 7 and an ink tank 24 are mounted.
The above-described linear scale 13 is fixedly arranged along the scanning direction of 0. Linear scale encoder 1
2 has a linear scale sensor 29 for detecting the presence or absence of a regular slit provided on the linear scale 13. Based on the output of the linear scale encoder 12,
The current position of the carriage 30 and thus the head 7 can be recognized. In the present embodiment, relative scanning of the prism 20 of the sensor 20 with respect to the prism 25 is realized by the prism 25 of the ink tank 24 moving in front of the fixed sensor 20. The sensor 20 obtained at this time
By combining the state of the output with the current carriage position based on the linear scale encoder 12, a specific level of the remaining amount of ink can be determined.

【0041】但し、図2(c)のようなインクタンクが
満杯(またはプリズム部にインク液の境界面が現れてい
ない)場合、図2(a)(b)のに示したようなインク
他インク外にセンサ20がある場合と区別がつかない。
そこで、好ましくは、ヘッダー部またはフッター部とし
てインク残量検出用プリズムと同様の形状のプリズムを
インクタンクもしくはキャリッジまたはインクタンクホ
ルダに設けることにより、インク残量の検出を開始/終
了するインクタンクの存在位置、換言すれば、インクタ
ンクのプリズム25をセンサ20が走査する時間内のセ
ンサ出力の検知出力を有効に取り込むシーケンスの開始
点/終了点を明確にすることができる。
However, when the ink tank as shown in FIG. 2 (c) is full (or the boundary surface of the ink liquid does not appear in the prism portion), the ink other than that shown in FIGS. It is indistinguishable from the case where the sensor 20 is outside the ink.
Therefore, preferably, a prism having the same shape as the prism for detecting the remaining amount of ink is provided in the ink tank, the carriage, or the ink tank holder as a header portion or a footer portion, so that the detection of the remaining ink amount is started / finished. The existence position, in other words, the start point / end point of the sequence that effectively takes in the detection output of the sensor output within the time when the sensor 20 scans the prism 25 of the ink tank can be clarified.

【0042】なお、予めプリズム部の設けられている領
域およびインクタンクの存在領域を構成上既知の情報と
して予めROM等に記憶しておき、これらの既知の値と
ともにセンサ20の出力値を監視するような場合には、
上記ヘッダー部、フッター部は設けなくてもよい。
The area where the prism portion is provided and the area where the ink tank exists are stored in advance in the ROM or the like as configurationally known information, and the output value of the sensor 20 is monitored together with these known values. In such a case,
The header section and the footer section need not be provided.

【0043】図4および図5の例では、インクタンク2
4内のインクがプリズム25の存在する最終的なインク
流路部分まで減少した後、逐次、その後のインク残量を
検出することができるようになる。この例では、検出で
きるインク残量の範囲は、インクタンク24全体のイン
ク容量に比べてごく小さい範囲である。しかし、この小
さい範囲一杯のインク残量でも或る程度の量の印字を続
行できるので、このインク残量の変化をユーザに対して
何らかの方法(例えば、数値の表示またはグラフィック
的な表示)で知らせることにより、インク交換が必要と
なるまでのカウントダウン的な意味合いを持たせること
ができる。
In the example of FIGS. 4 and 5, the ink tank 2
After the ink in 4 has been reduced to the final ink flow path where the prism 25 exists, the remaining ink amount can be detected successively. In this example, the range of the remaining amount of ink that can be detected is a range that is very small compared to the ink capacity of the entire ink tank 24. However, since a certain amount of printing can be continued even with the ink remaining in the small range, the change in the ink remaining is notified to the user by some method (for example, numerical display or graphic display). By doing so, it is possible to have a countdown-like meaning until the ink replacement is required.

【0044】センサ20の相対的な走査の位置情報の検
出には、リニアスケール13とこれを読むエンコーダ1
2を用いたが、これらの代わりに、キャリッジを駆動す
るキャリッジモータ11のモータ軸に取りつけられたス
リットとロータリーエンコーダの組み合わせを用いるこ
ともでき、また、ステッピングモータを用いた場合に
は、ステッピングモー夕駆動信号を用いることも可能で
ある。
In order to detect relative scanning position information of the sensor 20, the linear scale 13 and the encoder 1 for reading the linear scale 13 are used.
2, the combination of a slit mounted on the motor shaft of the carriage motor 11 for driving the carriage and a rotary encoder can be used. Alternatively, when a stepping motor is used, a stepping motor is used. It is also possible to use an evening drive signal.

【0045】図6に、このようなインク残量検出検出装
置によるインク残量検出処理のフローチャートを示す。
この処理は、電源スイッチ(SW)がオンされたときに
CPU1により実行されるものとする。但し、ユーザの
指示に基づいて任意の時点に、またはシステムの動作中
に定期的に、この処理を実行することも可能である。
FIG. 6 shows a flowchart of the remaining ink amount detecting process by such an ink remaining amount detecting device.
This process is executed by the CPU 1 when the power switch (SW) is turned on. However, it is also possible to execute this processing at an arbitrary time based on a user's instruction or periodically during operation of the system.

【0046】図6の処理において、装置の電源スイッチ
がONされると、所定の初期動作S1の後、キャリッジ
を移動させて(S2)、ホームポジションを検出する
(S3)。以後、キャリッジの絶対位置は、リニアスケ
ールエンコーダ12の出力に基づく相対移動量に応じて
決定される。ついで、キャリッジ(図5の30)がイン
ク残量検出用窓を走査するように、キャリッジを矢印2
6(図5)の方向に移動させる(S3)。この際、当然
ながら、センサ20はONされている。このキャリッジ
走査に伴い、センサ20がインク不存在を示す信号
(H)からインク存在を示す信号(L)へ変化する時点
を検出する(S4)。インク残量検出用窓全体にインク
が存在する場合には、センサ20の出力は矢印26方向
の走査中、インク残量検出用窓の内外に関わらず、Lレ
ベルのままである。(図2で説明したように、インク残
量検出用窓でのインク有り状態のセンサ出力と、インク
残量検出用窓の外側でのセンサ出力はいずれもLなので
区別が付かない。)インク残量検出用窓の右端からイン
クが不存在の状態になってきた場合、そのインク不存在
部(図のインク残量検出用窓内の右側)にセンサが入る
とき、センサ出力はLからHへ変化し、ついでインク存
在部にセンサが入る時点でセンサ出力はHからLへ戻
る。このセンサ出力がHからLへ変化した時点のキャリ
ッジ位置を確認することにより、インクの境界面の位置
が分かる。なぜなら、キャリッジ上の各インクタンクの
位置は既知として予めROMに記録され、かつ、画像形
成装置内のセンサの位置も既知として予めROMに記録
されているので、キャリッジの現在位置が分かればセン
サ20とインクタンク24の相対的な位置関係が分かる
からである。また、後述するヘッダー部またはフッター
部として設けられたプリズム部分を検知することによ
り、インクタンク位置を確認する構成としてもよい。
In the process of FIG. 6, when the power switch of the apparatus is turned on, after a predetermined initial operation S1, the carriage is moved (S2), and the home position is detected (S3). Thereafter, the absolute position of the carriage is determined according to the relative movement amount based on the output of the linear scale encoder 12. Then, the carriage is moved in the direction of arrow 2 so that the carriage (30 in FIG. 5) scans the window for detecting the remaining amount of ink.
6 (FIG. 5) (S3). At this time, of course, the sensor 20 is ON. Along with the carriage scanning, the sensor 20 detects a point in time when the signal (H) indicating the absence of ink changes to a signal (L) indicating the presence of ink (S4). When ink is present in the entire remaining ink amount detection window, the output of the sensor 20 remains at the L level during scanning in the direction of the arrow 26 regardless of the inside and outside of the remaining ink amount detection window. (As described with reference to FIG. 2, the sensor output in the ink remaining state detection window at the ink remaining amount detection window and the sensor output outside the ink remaining amount detection window are both L and cannot be distinguished.) When the ink is not present from the right end of the amount detection window, the sensor output changes from L to H when the sensor enters the ink non-existence part (the right side in the ink remaining amount detection window in the figure). The sensor output changes from H to L when the sensor changes into the ink existing portion. By checking the carriage position when the sensor output changes from H to L, the position of the ink boundary surface can be determined. This is because the position of each ink tank on the carriage is recorded in the ROM in advance as known, and the position of the sensor in the image forming apparatus is also recorded in the ROM in advance as known. This is because the relative positional relationship between the ink tank 24 and the ink tank 24 can be understood. Further, a configuration may be adopted in which the position of the ink tank is confirmed by detecting a prism portion provided as a header portion or a footer portion described later.

【0047】インクの境界面の位置が分かれば、そこか
らインク残量検出用窓の左端までがインク存在部分なの
で、当該位置をインク残量に換算することができる(S
5)。上記S4で、インクタンク24のプリズム部につ
いてセンサ20により相対的走査が行われる領域内また
はその時間内にHからLへの変化が検出されなかった場
合は、インクはインク残量検出用窓全体に満ちていると
いうことが分かる。
If the position of the boundary surface of the ink is known, the portion from that position to the left end of the window for detecting the remaining amount of ink is an ink existing portion, so that the position can be converted into the remaining amount of ink (S
5). In step S4, if no change from H to L is detected in the area where the relative scanning is performed by the sensor 20 with respect to the prism portion of the ink tank 24 or within that time, the ink remains in the entire remaining ink amount detection window. You can see that it is full.

【0048】この1回のインク残量検出での液面変化等
による誤認識に対処するためには、ついでキャリッジを
逆方向に走査して、同様に動作を行う。すなわち、キャ
リッジの反転・移動を指示した後(S7)、今度はセン
サ出力がLからHへ変化する時点を検出する(S8)。
このキャリッジ走査方向は矢印26と逆方向なので、セ
ンサ20から見れば、インク残量検出用窓の左端(ヘッ
ド7がある側)から走査することになる。その結果、イ
ンクがインクタンク内に少しでも残存していれば、セン
サ出力はセンサがインク残量検出用窓の外にある位置か
らずっとLのままであり、インク残量検出用窓内でイン
ク不存在部が現れたとき、センサ出力は初めてHレベル
に変化する。センサ出力のLからHへの変化の時点を検
出し、そのキャリッジ位置を確認することにより、イン
ク境界面の位置が分かる。インク不存在部が現れないと
きには、センサ出力はLのまま変化しないので、この場
合はインク残量検出用窓全体にインクが充満していると
判断される。
In order to cope with erroneous recognition due to a liquid level change or the like in one ink remaining amount detection, the carriage is scanned in the reverse direction, and the same operation is performed. That is, after instructing the inversion and movement of the carriage (S7), the time point at which the sensor output changes from L to H is detected (S8).
Since the carriage scanning direction is opposite to the arrow 26, when viewed from the sensor 20, scanning is performed from the left end (the side where the head 7 is located) of the remaining ink amount detection window. As a result, if any ink remains in the ink tank, the sensor output remains at L from the position where the sensor is outside the ink remaining amount detection window, and the sensor output remains in the ink remaining amount detection window. When an absent part appears, the sensor output changes to the H level for the first time. By detecting the point in time when the sensor output changes from L to H and checking the carriage position, the position of the ink boundary surface can be determined. When no ink-free portion does not appear, the sensor output remains at L and does not change. In this case, it is determined that the entire ink remaining amount detection window is full of ink.

【0049】ヘッダー部もしくはフッター部の少なくと
も一つが設けられている場合は、ヘッダー部側からの走
査時には、ヘッダー部の位置とインク境界面位置との関
係が検知でき、走査反転時には、フッター部の位置とイ
ンク境界面位置との関係が検知でき、これによりインク
の残量を求めることを容易にすることも可能である。
When at least one of the header portion and the footer portion is provided, the relationship between the position of the header portion and the position of the ink boundary surface can be detected when scanning from the header portion side, and when the scanning is reversed, the footer portion of the footer portion is detected. The relationship between the position and the position of the ink boundary surface can be detected, thereby making it easy to obtain the remaining amount of ink.

【0050】ついで、上記S8で求められたインク境界
面の位置を前記S5と同様にインク残量に換算する(S
9)。そこで、先のS5で求められたインク残量と今回
S9で求められたインク残量を比較し、両者に大きな誤
差がなければ、その平均値をインク残量と決定する(S
10)。予め定めた大きさ以上の誤差があった場合に
は、エラーが発生した旨をユーザに知らせるようにして
もよい。
Then, the position of the ink boundary surface obtained in S8 is converted into the remaining ink amount in the same manner as in S5 (S5).
9). Therefore, the remaining ink amount obtained in S5 and the remaining ink amount obtained in S9 this time are compared, and if there is no large error between them, the average value is determined as the remaining ink amount (S
10). If there is an error equal to or greater than a predetermined size, the user may be notified that an error has occurred.

【0051】このようにして得られたインク残量は、前
述したように、数値でまたはグラフィック表示によりユ
ーザに知らしめる(S6)。また、そのインク残量に応
じてユーザにアラームを発生する。このアラームとして
は、インク残量が所定量を切ったときにインク交換また
は補充を指示する他、あと少しでインク交換または補充
が必要になるようなインク残量の検出時にもその旨をユ
ーザに知らしめるよう、段階的なアラームを行うことが
できる。各アラームの態様としては、メッセージ表示の
他、インジケータランプ表示、音響、音声によるものも
考えられる。
The amount of ink thus obtained is notified to the user by a numerical value or a graphic display as described above (S6). In addition, an alarm is issued to the user according to the remaining ink amount. In addition to instructing ink replacement or replenishment when the remaining amount of ink falls below a predetermined amount, the alarm also informs the user when the remaining amount of ink that requires replacement or replenishment of ink is detected soon. A gradual alarm can be given to alert you. As an aspect of each alarm, not only a message display but also an indicator lamp display, sound, and voice may be considered.

【0052】ユーザは、インクタンクの交換またはイン
ク補充が指示された場合、インクタンクの交換またはイ
ンク充填作業を行う。また、インク充填作業は、上記イ
ンクタンクのインク残量検出信号に基づいて、装置がピ
ットイン方法等により自動的に行うようにしてもよい。
When the user is instructed to replace the ink tank or refill the ink, the user performs the work of replacing the ink tank or filling the ink. In addition, the ink filling operation may be automatically performed by the apparatus by a pit-in method or the like based on the ink remaining amount detection signal of the ink tank.

【0053】次に図7に、図3(b)のプリズム配置に
対応する、インク残量検出用窓を水平面に対して一定の
角度θを持たせたインクタンク24の構成例を示す。こ
のとき、インクタンク24内のインク液面がプリズム2
5の位置まで低下すると、その液面は、図示のように、
プリズムの上側両斜面を斜めに横切るようになる。この
プリズム25の底面に平行にインクタンク24の底面も
傾斜している。このような構成のインクタンク24に対
して、図8(a)に示すようなセンサ20は、傾斜角度
θに合わせた上面を有するセンサホルダ80(図8
(b))により支持される。このようなプリズム対応反
射型光学センサを図7のようなインクタンク24のイン
ク残量検出用窓の対向側に設置する。
Next, FIG. 7 shows an example of the configuration of an ink tank 24 in which the window for detecting the remaining amount of ink has a constant angle θ with respect to the horizontal plane, corresponding to the prism arrangement of FIG. 3B. At this time, the ink level in the ink tank 24 is
When it drops to the position of 5, the liquid level becomes
The prism crosses both upper slopes diagonally. The bottom surface of the ink tank 24 is also inclined parallel to the bottom surface of the prism 25. For the ink tank 24 having such a configuration, the sensor 20 as shown in FIG. 8A has a sensor holder 80 (FIG. 8) having an upper surface adjusted to the inclination angle θ.
(B)). Such a prism-type reflective optical sensor is installed on the opposite side of the ink remaining amount detection window of the ink tank 24 as shown in FIG.

【0054】図10に、インクタンク24を搭載するキ
ャリッジ30と、センサ20を保持したセンサホルダ8
0との相対的な関係を示す。同図において、リニアスケ
ール13は固定されており、キャリッジ30はこれに沿
って移動可能である。一方、センサホルダ80は、その
下部を弾性部材90により支持され、上方向への付勢力
を常時受けている。弾性部材90の下端は装置内に固定
されている。従って、センサホルダ20は、垂直方向に
上下動は可能であるが、水平方向には移動しないように
なっている。このような構造のセンサホルダ80に対し
て、キャリッジ30が離れた位置から接近してきて、セ
ンサホルダ80のセンサ面に当接した状態を図10
(a)に示す。さらにキャリッジ30を図の右方向に移
動させると、図10(b)に示すように、センサホルダ
80は、その上部傾斜面においてインクタンク24のイ
ンク残量検出用窓面により、弾性部材90の弾性力に抗
して下方に押され、下方へ移動する。その結果、センサ
ホルダ80に保持されたセンサ20は、インク残量検出
用窓をその長手方向に走査することになる。このセンサ
20の走査方向は、インク残量検出用窓の上側から下側
への走査であるが、図10(b)の状態からキャリッジ
30を左側に戻すように走査すれば、逆方向の走査結果
が得られる。
FIG. 10 shows a carriage 30 on which the ink tank 24 is mounted and the sensor holder 8 holding the sensor 20.
The relative relationship with 0 is shown. In the figure, the linear scale 13 is fixed, and the carriage 30 can move along the scale. On the other hand, the lower portion of the sensor holder 80 is supported by the elastic member 90 and constantly receives an upward urging force. The lower end of the elastic member 90 is fixed in the device. Therefore, the sensor holder 20 can move up and down in the vertical direction, but does not move in the horizontal direction. FIG. 10 shows a state in which the carriage 30 approaches the sensor holder 80 having such a structure from a remote position and contacts the sensor surface of the sensor holder 80.
(A). When the carriage 30 is further moved rightward in the figure, as shown in FIG. 10B, the sensor holder 80 is moved by the window for detecting the remaining amount of ink of the ink tank 24 on the upper inclined surface thereof. It is pushed downward against the elastic force and moves downward. As a result, the sensor 20 held by the sensor holder 80 scans the ink remaining amount detection window in the longitudinal direction. The scanning direction of the sensor 20 is from the upper side to the lower side of the window for detecting the remaining amount of ink. However, if the carriage 30 is returned from the state of FIG. The result is obtained.

【0055】図11のように傾斜したプリズム25の中
間部にインク液面が位置するとき、センサ20の出力信
号はインクの存在しない部分でHレベル、存在する部分
でLレベルとなる。このセンサ出力が変化した時点でリ
ニアエンコーダの出力を確認することにより、現在のイ
ンク残量の具体的なレベルを求めることができる。その
ための処理のフローチャートは特に図示はしないが、図
6とほぼ同様の処理によりインク残量が求められる。こ
の場合は、インクタンク24内のインク液面のレベルを
直接的に検出するので、より早い段階から有意なインク
残量の情報を得ることができる。
As shown in FIG. 11, when the ink liquid level is located at the intermediate portion of the inclined prism 25, the output signal of the sensor 20 becomes H level in a portion where ink does not exist and L level in a portion where ink exists. By checking the output of the linear encoder when the sensor output changes, a specific level of the current ink remaining amount can be obtained. Although the flowchart of the processing for this is not particularly shown, the remaining ink amount is obtained by substantially the same processing as in FIG. In this case, since the level of the ink liquid level in the ink tank 24 is directly detected, significant information on the amount of remaining ink can be obtained from an earlier stage.

【0056】次に、リニアスケール13によらずにイン
ク残量を決定するためのプリズム構造の変形例を説明す
る。図12に示したプリズム25’は、プリズム25を
長手方向に沿って規則的な間隔で複数個のプリズム部分
に分割した構成(本明細書では、断続的プリズム構造と
いう)を有する。これによって、センサ20がこのプリ
ズム25’のインク残量検出用窓を走査したとき、イン
ク残量検出用窓のインク不存在部において、センサ出力
がプリズム部分に応じてHレベルとLレベルの間で変化
するパルス波形が得られる。この理由は図2の説明から
理解される。したがって、このようなパルスの個数を計
数することにより、インク残量検出用窓におけるインク
不存在部の長さがビット情報として判明し、これからイ
ンクの残量を求めることが可能になる。
Next, a description will be given of a modification of the prism structure for determining the remaining amount of ink without using the linear scale 13. FIG. The prism 25 'shown in FIG. 12 has a configuration in which the prism 25 is divided into a plurality of prism portions at regular intervals along the longitudinal direction (referred to as an intermittent prism structure in this specification). Thus, when the sensor 20 scans the window for detecting the remaining amount of ink in the prism 25 ', the sensor output is changed between the H level and the L level according to the prism portion in the non-ink present portion of the window for detecting the remaining amount of ink. , A pulse waveform that changes is obtained. The reason will be understood from the description of FIG. Therefore, by counting the number of such pulses, the length of the ink non-existing portion in the ink remaining amount detection window is determined as bit information, and the remaining ink amount can be obtained from the bit information.

【0057】このような断続的プリズム構造は、水平面
から傾斜させたプリズムについて適用した例を説明した
が、これに限定されるものではなく、図4に示した水平
配置の場合、あるいは、後述する垂直配置の場合にも同
様に適用することが可能である。
The example of applying such an intermittent prism structure to a prism tilted from a horizontal plane has been described. However, the present invention is not limited to this. The horizontal arrangement shown in FIG. The same can be applied to the case of the vertical arrangement.

【0058】図13に、リニアスケールによらないイン
ク残量レベルの決定の別の手段を示す。これは、図10
により説明した実施形態の変形例である。この場合、セ
ンサホルダ80は遮光フラグ92を有し、キャリッジ3
0の移動に応じてセンサホルダ80の移動経路内に一定
間隔で配置された複数個のフォトインタラプタ93のい
ずれかの光を遮断する。例えば、複数個のフォトインタ
ラプタ93を図13の93a,93b,93cのように
配置し、また、それぞれの回路は先の反射型光学センサ
を説明した図9を代用して、同様の発光ダイオード81
とフォトトランジスタ82の組合せとして説明できる。
したがって、フォトインタラプタは等価型光学センサで
あり、遮光フラグ92により遮光されたとき、出力電圧
はLになる。したがって、図13の場合、次のように、
フラグ位置の状態を判断できる構成をとる。 フラグ位置 93a出力 93b出力 93c出力 1 L H H 2 L L H 3 H L H 4 H L L 5 H H L それぞれ、図13(a)はフラグ位置1、図13(b)
はフラグ位置4の状態として示した。なお、センサホル
ダ80および遮光フラグ92は、インクタンクを搭載し
たキャリッジの動作によってセンサがプリズム部を走査
できるように、弾性部材90によって常時図の左下方向
への付勢力を受ける。弾性部材90の左下端部は装置内
に固定されており、かつ、フォトインタラプタ93に干
渉しない位置に配置され、センサホルダ80および遮光
フラグ92には、図13(a),(b)の動作を可能と
するスライドガイド(図13では不図示)が設けられて
いるものとする。
FIG. 13 shows another means for determining the remaining ink level without using the linear scale. This is shown in FIG.
Is a modification of the embodiment described above. In this case, the sensor holder 80 has a light blocking flag 92 and the carriage 3
In response to the movement of 0, any one of the plurality of photointerrupters 93 arranged at regular intervals in the movement path of the sensor holder 80 is blocked. For example, a plurality of photointerrupters 93 are arranged like 93a, 93b, and 93c in FIG. 13, and each circuit is similar to the light emitting diode 81 described in FIG.
And the phototransistor 82.
Therefore, the photo interrupter is an equivalent optical sensor, and when the light is shielded by the light shielding flag 92, the output voltage becomes L. Therefore, in the case of FIG.
The configuration is such that the state of the flag position can be determined. Flag position 93a output 93b output 93c output 1LHH2LLH3HLH4HLLL5HHL Each of FIG. 13 (a) is a flag position 1 and FIG. 13 (b)
Indicates the state of the flag position 4. The sensor holder 80 and the light-shielding flag 92 always receive an urging force in the lower left direction in the figure by the elastic member 90 so that the sensor can scan the prism portion by the operation of the carriage on which the ink tank is mounted. The lower left end of the elastic member 90 is fixed in the apparatus, and is disposed at a position where it does not interfere with the photo interrupter 93. The sensor holder 80 and the light shielding flag 92 have the operations shown in FIGS. It is assumed that a slide guide (not shown in FIG. 13) that enables the above is provided.

【0059】このようにして、センサ20の出力の変化
が検出された時点で、どのフォトインタラプタ93が遮
光されているかによって、その時点のキャリッジ位置を
求めることができる。これにより前述と同様、インク残
量のレベルを決定することができる。センサホルダ80
を支持する弾性部材90はフォトインタラプタ93と抵
触しない位置に配置されている。
In this way, when a change in the output of the sensor 20 is detected, the carriage position at that time can be obtained based on which photo interrupter 93 is shielded from light. Thus, the level of the remaining amount of ink can be determined as described above. Sensor holder 80
Is disposed at a position where the elastic member 90 does not conflict with the photo interrupter 93.

【0060】図14に、プリズム25のさらに別な配置
例を示す。図14(a)に示すように、この例では、イ
ンクタンク24の側壁面上にプリズムの長手方向を垂直
に向けるようプリズム25を配置している。すなわち、
インク残量検出用窓はインクタンク側壁に設けられるこ
とになる。これに伴い、センサ20はインク残量検出用
窓に対向して垂直に走査する必要がある。このため、こ
の場合のセンサ20は、キャリッジ移動方向の所定位置
(例えばホームポジション)において垂直方向に移動す
るような機構(図示せず)が別途設けられる。また、セ
ンサ20の垂直方向における位置は別途の手段(例え
ば、ステッピングモータでセンサ20を駆動する場合に
はそのモータ駆動パルス数のカウント等)により実現す
ることができる。
FIG. 14 shows another example of the arrangement of the prisms 25. As shown in FIG. 14A, in this example, the prism 25 is arranged on the side wall surface of the ink tank 24 so that the longitudinal direction of the prism is vertically oriented. That is,
The window for detecting the remaining amount of ink is provided on the side wall of the ink tank. Along with this, the sensor 20 needs to scan vertically opposite the window for detecting the remaining amount of ink. For this reason, the sensor 20 in this case is separately provided with a mechanism (not shown) that moves in the vertical direction at a predetermined position (for example, a home position) in the carriage movement direction. Further, the position of the sensor 20 in the vertical direction can be realized by another means (for example, when the sensor 20 is driven by a stepping motor, the number of motor drive pulses is counted).

【0061】次に、図15に示すように、キャリッジに
複数のインクタンク24が並設されている場合について
説明する。
Next, a case where a plurality of ink tanks 24 are arranged in parallel on a carriage as shown in FIG. 15 will be described.

【0062】複数のインクタンクを有する画像形成装置
の場合、上記プリズム構造を全てのインクタンクに施
し、すべてのインクタンクの細長いインク残量検出用窓
が一直線上に配置されるようにすることにより、1個の
センサ20で全てのインクタンクのインク残量を検出す
ることが可能である。また、各々のインクタンクの色の
識別、色別のインク残量を検出するために、各々のイン
クタンク24のインク残量検出用窓の施された一定方向
の延長線上に、各々のインクタンクの色を識別するため
の識別部を設ける。この識別部としては、先に説明した
ヘッダー部もしくはフッター部を利用することも可能で
ある。図の例では、プリズム25の一端をインクタンク
24の外部へ突出させ、その突出量をインクタンクのイ
ンク色に応じてユニークに変えている。この突出部(識
別部)151,152はセンサ20に対して、走査の向
きによりヘッダー部またはフッター部として機能する。
もちろん、インクタンクの両側部にプリズム25を突出
させることにより、1つのインクタンクにこの両方を設
けてもよい。突出部151,152は、図16に示すよ
うに、センサ出力をHレベルにする(図2(d)参
照)。リニアエンコーダ出力を参照して、センサ出力の
Hレベルの期間の長さL1,L2を求めることにより、
該当する突出部151,152の長さを求めることがで
きる。その結果から、当該走査に係るインクタンクがど
のインク色のものかを識別することが可能になる。ま
た、個々のインクタンク位置が既知のものとして、この
既知の値を記憶しておけば、特に、各々のインクタンク
の識別を行うことを目的とした識別部は必要ない。
In the case of an image forming apparatus having a plurality of ink tanks, the above prism structure is applied to all the ink tanks, and the elongated ink remaining amount detecting windows of all the ink tanks are arranged in a straight line. It is possible to detect the remaining amount of ink in all the ink tanks with one sensor 20. Further, in order to identify the colors of the respective ink tanks and detect the remaining amount of ink for each color, the respective ink tanks are placed on an extension of the ink remaining amount detection window of each ink tank 24 in a certain direction. There is provided an identification unit for identifying the color. As the identification section, the header section or the footer section described above can be used. In the illustrated example, one end of the prism 25 is projected outside the ink tank 24, and the amount of projection is uniquely changed according to the ink color of the ink tank. The projecting portions (identifying portions) 151 and 152 function as a header portion or a footer portion with respect to the sensor 20 depending on the scanning direction.
Of course, both may be provided in one ink tank by protruding the prisms 25 on both sides of the ink tank. The protruding portions 151 and 152 set the sensor output to the H level as shown in FIG. 16 (see FIG. 2D). By obtaining the lengths L1 and L2 of the period of the H level of the sensor output with reference to the linear encoder output,
The lengths of the corresponding projections 151 and 152 can be obtained. From the result, it is possible to identify the ink color of the ink tank related to the scan. If the positions of the individual ink tanks are known and the known values are stored, there is no need for an identification unit for identifying each ink tank.

【0063】また、図16において、前述したと同様
に、インク残量検出用窓内でのセンサ出力の変化する位
置(P1,P2)を求めることによりインク残量を決定
することができる。位置P1,P2を求めるにはリニア
スケール13の絶対位置を求めることが必要となるが、
この代わりに、センサ出力がHレベルの期間中、リニア
エンコーダ12の出力を計数することによりインク残量
検出用窓内のインク不存在部の長さを求めることがで
き、これからインク存在部の長さすなわちインク残量を
求めることも可能である。この場合、リニアスケールの
絶対位置を求めることは不要となる。また、ヘッダー部
もしくはフッター部によって個々のインクタンクの識別
が可能であれば、絶対位置による各インクタンク位置を
既知の値として記憶する必要もない。
In FIG. 16, the amount of remaining ink can be determined by obtaining the position (P1, P2) where the sensor output changes within the window for detecting the amount of remaining ink in the same manner as described above. To determine the positions P1 and P2, it is necessary to determine the absolute position of the linear scale 13.
Instead, by counting the output of the linear encoder 12 during the period when the sensor output is at the H level, the length of the non-ink present portion in the ink remaining amount detection window can be obtained. That is, it is also possible to obtain the remaining ink amount. In this case, it is not necessary to determine the absolute position of the linear scale. Further, if the individual ink tanks can be identified by the header section or the footer section, it is not necessary to store each ink tank position based on the absolute position as a known value.

【0064】なお、ヘッダー部もしくはフッター部また
はインク残量検出用窓部分において、断続的プリズム構
造を併用することも可能である。
The intermittent prism structure can also be used in the header or footer or the window for detecting the remaining amount of ink.

【0065】さらには、突出部のパターンを各々のイン
クタンクで違えずとも、複数のインクタンクのインク残
量検出用窓を走査する一連の動作において、当該突出部
の個数をカウントすることにより、現在走査中のインク
タンクが当該走査時における何番目のインクタンクであ
るかを認識することができ、これにより、インクタンク
の色識別を行うことも可能である。
Further, even if the pattern of the projections is not changed for each ink tank, the number of the projections is counted in a series of operations for scanning the windows for detecting the remaining amount of ink in the plurality of ink tanks. It is possible to recognize the order of the ink tank being scanned at the time of the scanning, and it is also possible to identify the color of the ink tank.

【0066】図17に、プリズム25を水平面から傾斜
させた場合の、図16に対応する構成を示す。この場
合、センサ20およびセンサホルダ80の構造は図8に
示したものと同様である。但し、複数のインクタンク2
4に対して1個のセンサ20を共用するために、矢印2
6の方向へのキャリッジ30の走査時には図10に示し
たと同様の動作を行うが、矢印26と逆方向のキャリッ
ジ30の走査時には、弾性部材90の支持部93を矢印
32の方向に移動させることにより、センサホルダ80
を、インクタンク24に衝突しない位置まで待避させ
る。このための機構は特に示さないが、当業者には、任
意の公知の技術により実現することができることが理解
されよう。なお、図17(b)のセンサホルダ80から
下に延びた棒状部材はセンサホルダ80の垂直方向のス
ライドを保証するためのものである。
FIG. 17 shows a configuration corresponding to FIG. 16 when the prism 25 is inclined from the horizontal plane. In this case, the structures of the sensor 20 and the sensor holder 80 are the same as those shown in FIG. However, a plurality of ink tanks 2
Arrow 4 to share one sensor 20 for
When scanning the carriage 30 in the direction 6, the same operation as that shown in FIG. 10 is performed, but when scanning the carriage 30 in the direction opposite to the arrow 26, the support 93 of the elastic member 90 is moved in the direction of the arrow 32. As a result, the sensor holder 80
To the position where it does not collide with the ink tank 24. The mechanism for this is not specifically shown, but those skilled in the art will appreciate that it can be implemented by any known technique. The rod-shaped member extending downward from the sensor holder 80 in FIG. 17B is for ensuring the vertical sliding of the sensor holder 80.

【0067】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明したが、種々の変形・変更を行うことが可能であ
る。例えば、上記実施の形態ではインクタンク内のプリ
ズム部が直接外部へ露出されるものとして説明したが、
図18に示すようにインクタンク24がインクタンクホ
ルダ191に着雑可能に保持されるような場合、インク
タンクホルダ191のプリズム部に対応する位置にプリ
ズム部検出用窓192を設け、この窓を介してインク残
量を検出することができる。
While the preferred embodiment of the present invention has been described above, various modifications and changes can be made. For example, in the above embodiment, the prism portion in the ink tank was described as being directly exposed to the outside,
As shown in FIG. 18, when the ink tank 24 is held in the ink tank holder 191 so as to be able to reach the ink tank holder 191, a prism part detection window 192 is provided at a position corresponding to the prism part of the ink tank holder 191. The remaining amount of ink can be detected via the control unit.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明によれば、インク液面を直接走査
することの出来る簡単なインク残量検出用窓をある一定
方向に細長く構成することによって、インクタンク内の
インク残量を比較的正確に検出することができ、インク
残量検出量によってインクカートリッジもしくはインク
タンクの交換、または、適切なインク補充を行うことが
可能である。
According to the present invention, the ink remaining amount in the ink tank can be relatively reduced by forming a simple ink remaining amount detecting window which can directly scan the ink liquid level in a certain direction. Accurate detection is possible, and it is possible to replace the ink cartridge or the ink tank or to perform appropriate ink replenishment based on the detected amount of the remaining ink.

【0069】また、断続構造のプリズムを採用すること
によりセンサの検出信号はパルス信号で得ることがで
き、リニアスケール等に依存することなくインク残量を
検出することができる。
Further, by employing a prism having an intermittent structure, the detection signal of the sensor can be obtained as a pulse signal, and the remaining amount of ink can be detected without depending on a linear scale or the like.

【0070】複数のインクタンクを搭載可能な画像形成
装置では、1つのセンサで各インクタンクのインク残量
をそれぞれ検出することができ、オンデマンド型記録装
置であるインクジェット画像形成装置の各インクタンク
内のインク残量の検出に極めて有効である。
In an image forming apparatus in which a plurality of ink tanks can be mounted, the remaining amount of ink in each ink tank can be detected by one sensor, and each ink tank in an ink jet image forming apparatus which is an on-demand type recording apparatus. This is extremely effective for detecting the remaining amount of ink in the printer.

【0071】[0071]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のインク残量検出装置が適用されるイン
クジェット画像形成装置の構成例を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an inkjet image forming apparatus to which an ink remaining amount detection device according to the present invention is applied.

【図2】図1のインク残量検出センサ14としての反射
型光学センサ20とプリズムとの組み合わせによる種々
の場合(a)〜(d)のインク検出の原理図である。
FIGS. 2A and 2B are principle diagrams of ink detection in various cases (a) to (d) by a combination of a reflective optical sensor 20 as the remaining ink amount detection sensor 14 in FIG. 1 and a prism.

【図3】一定方向に細長いインク残量検出用構造窓とし
てプリズム25を用いる場合のプリズム25と反射型光
学センサ20の代表的な2つの場合(a)(b)の関係
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between two typical cases (a) and (b) of a prism 25 and a reflective optical sensor 20 when a prism 25 is used as a structural window for detecting the remaining amount of ink which is elongated in a certain direction. .

【図4】図3(a)の配置に相当するインクタンクの概
略構成を示す斜視図(a)(b)および側面図(c)で
ある。
FIG. 4 is a perspective view (a), (b) and a side view (c) showing a schematic configuration of an ink tank corresponding to the arrangement of FIG. 3 (a).

【図5】図4の構成におけるセンサ20の現在の走査位
置を検出するための構成の一例の説明図(a)(b)で
ある。
5A and 5B are explanatory diagrams of an example of a configuration for detecting a current scanning position of a sensor 20 in the configuration of FIG. 4;

【図6】図5のようなインク残量検出検出装置によるイ
ンク残量検出処理のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a remaining ink amount detection process by the remaining ink amount detection device as shown in FIG. 5;

【図7】図3(b)のプリズム配置に対応する、インク
残量検出用インク残量検出用窓を水平面に対して一定の
角度θを持たせたインクタンク24の構成例を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of an ink tank 24 in which a window for detecting the remaining amount of ink has a predetermined angle θ with respect to a horizontal plane, corresponding to the prism arrangement of FIG. 3B; is there.

【図8】図7のような構成のインクタンクに対して、傾
斜角度θに合わせた上面を有するセンサホルダ(b)お
よびセンサ(a)の説明図である。
8 is an explanatory diagram of a sensor holder (b) and a sensor (a) having an upper surface adjusted to an inclination angle θ with respect to an ink tank having a configuration as shown in FIG. 7;

【図9】本発明で用いられる反射型光学センサの構成例
を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of a reflection type optical sensor used in the present invention.

【図10】図7のような構成のインクタンクに対して、
インクタンクを搭載するキャリッジと、センサを保持し
たセンサホルダとの相対的な関係を示す図(a)(b)
である。
FIG. 10 shows an ink tank having a configuration as shown in FIG.
7A and 7B show a relative relationship between a carriage on which an ink tank is mounted and a sensor holder holding a sensor.
It is.

【図11】傾斜したプリズムの中間部にインク液面が位
置するときのセンサの出力信号の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of an output signal of a sensor when an ink liquid level is located at an intermediate portion of a tilted prism.

【図12】断続的プリズム構造についての図11に対応
する図である。
FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 11 for an intermittent prism structure.

【図13】リニアスケールによらずにインク残量レベル
の決定の別の手段を示す説明図(a)(b)である。
FIGS. 13A and 13B are explanatory diagrams showing another means for determining the remaining ink level without depending on the linear scale. FIGS.

【図14】プリズムを垂直方向に配置する配置例を示す
説明図(a)(b)である。
FIGS. 14A and 14B are explanatory diagrams illustrating an example of an arrangement in which prisms are arranged in a vertical direction. FIGS.

【図15】キャリッジに複数のインクタンクが並設され
ている場合の実施の形態の説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of an embodiment in a case where a plurality of ink tanks are arranged in a carriage.

【図16】図15の構成におけるセンサ出力の説明図で
ある。
16 is an explanatory diagram of a sensor output in the configuration of FIG.

【図17】プリズムを水平面から傾斜させた場合の、図
16に対応する構成を示す図(a)およびこの構成に適
したセンサホルダの説明図(b)である。
17A is a diagram illustrating a configuration corresponding to FIG. 16 when the prism is inclined from a horizontal plane, and FIG. 17B is an explanatory diagram of a sensor holder suitable for this configuration.

【図18】インクタンクがインクタンクホルダに着雑可
能に保持されるような場合のプリズム部検出用窓の説明
図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram of a prism part detection window in a case where the ink tank is held so as to be able to reach the ink tank holder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7…インク吐出ヘッド、20…反射型光学センサ、21
…発光部、22…受光部、24…インクタンク、25…
プリズム、25’…断続構造プリズム、27…仕切壁、
28…インク吸収体、29…リニアスケールセンサ、3
0…キャリッジ、31…液体、32…矢印、33…イン
ク流路、80…センサホルダ、90…弾性部材、92…
フラグ、93…フォトインタラプタ、151,152…
突出部(識別部)、191…インクタンクホルダ。
7 ... ink ejection head, 20 ... reflection type optical sensor, 21
... Light-emitting part, 22 ... Light-receiving part, 24 ... Ink tank, 25 ...
Prism, 25 '... intermittent structure prism, 27 ... partition wall,
28: ink absorber, 29: linear scale sensor, 3
0 ... carriage, 31 ... liquid, 32 ... arrow, 33 ... ink flow path, 80 ... sensor holder, 90 ... elastic member, 92 ...
Flag, 93 ... Photo interrupter, 151, 152 ...
Protruding part (identifying part), 191 ... ink tank holder.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インク吐出方式により画像を形成する画像
形成装置用のインク残量検出装置であって、 インク吐出ヘッドへ供給されるべきインクが内部に充填
され、細長いインク残量検出用窓を有するインクタンク
と、 このインク残量検出用窓に対して相対的にその長手方向
に走査され、当該走査の各位置におけるインクの有無を
検出するセンサとを備え、 前記細長いインク残量検出用窓は、インクタンク内のイ
ンクの消費に伴い、インクの有無の境界面が前記インク
残量検出用窓の長手方向に移動していくよう配置された
ことを特徴とするインク残量検出装置。
An ink remaining amount detecting device for an image forming apparatus for forming an image by an ink discharging method, wherein an ink to be supplied to an ink discharging head is filled therein, and an elongated ink remaining amount detecting window is provided. An elongated ink remaining amount detection window, comprising: a sensor that scans in a longitudinal direction relative to the ink remaining amount detection window and detects presence / absence of ink at each position of the scanning; Is a device for detecting the remaining amount of ink, wherein the boundary surface of the presence or absence of ink moves in the longitudinal direction of the window for detecting remaining amount of ink as the ink in the ink tank is consumed.
【請求項2】前記細長いインク残量検出用窓は、前記イ
ンクタンク内壁に形成された細長い1つのプリズムによ
り構成され、前記センサは反射型光学センサである請求
項1記載のインク残量検出装置。
2. The ink remaining amount detecting device according to claim 1, wherein said elongated ink remaining amount detecting window is constituted by one elongated prism formed on an inner wall of said ink tank, and said sensor is a reflection type optical sensor. .
【請求項3】前記細長いインク残量検出用窓は、その長
手方向に複数のプリズムが断続的に連なる形でインクタ
ンク内壁に形成されたことを特徴とする請求項1記載の
インク残量検出装置。
3. The ink remaining amount detecting device according to claim 1, wherein the elongated ink remaining amount detecting window is formed on an inner wall of the ink tank such that a plurality of prisms are intermittently connected in a longitudinal direction thereof. apparatus.
【請求項4】前記インク残量検出用窓はその長手方向が
水平となるよう前記インクタンクの底部に配置されると
ともに、前記インクタンク内には、前記インク吐出ヘッ
ドへインクが到達するために最終的に通過する水平方向
の流路を定める手段を有する請求項1、2または3記載
のインク残量検出装置。
4. The ink remaining amount detecting window is disposed at the bottom of the ink tank so that the longitudinal direction thereof is horizontal, and the inside of the ink tank is provided for the ink to reach the ink discharge head. 4. The remaining ink amount detecting device according to claim 1, further comprising means for defining a horizontal flow path which finally passes.
【請求項5】前記インクタンクは往復走査されるキャリ
ッジ上に搭載され、前記センサは走査されるインクタン
クの前記インク検出用窓に対向するよう前記画像形成装
置内に固定配置される請求項1〜4のいずれかに記載の
インク残量検出装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the ink tank is mounted on a carriage that is reciprocally scanned, and the sensor is fixedly arranged in the image forming apparatus so as to face the ink detection window of the ink tank to be scanned. An ink remaining amount detecting device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】前記インク残量検出用窓はその長手方向が
水平面から傾斜するよう配置され、前記センサは前記キ
ャリッジの走査に応じて前記インク残量検出用窓の長手
方向に沿ってインク残量検出用窓面に倣って移動するセ
ンサ支持手段を有する請求項1、2または3記載のイン
ク残量検出装置。
6. The ink remaining amount detection window is disposed so that its longitudinal direction is inclined from a horizontal plane, and the sensor is arranged so that the ink remaining amount along the longitudinal direction of the ink remaining amount detecting window in accordance with the scanning of the carriage. 4. The remaining ink amount detecting device according to claim 1, further comprising a sensor supporting means that moves along the amount detecting window surface.
【請求項7】前記キャリッジの一方向への走査時に前記
センサ支持手段を前記キャリッジの走査経路から待避さ
せる手段を有する請求項6記載のインク残量検出装置。
7. An apparatus according to claim 6, further comprising means for retracting said sensor support means from a scanning path of said carriage during scanning in one direction of said carriage.
【請求項8】前記キャリッジ上に前記インクタンクが複
数個配置され、これらの複数個のインクタンクに対して
前記センサが共用されるよう、各インクタンク内壁に形
成されたプリズム部が前記複数のインクタンクの配列方
向に延びる請求項1〜7のいずれかに記載のインク残量
検出装置。
8. A plurality of ink tanks are arranged on the carriage, and a prism portion formed on an inner wall of each of the plurality of ink tanks includes a plurality of prisms formed on the inner wall of each of the plurality of ink tanks. The ink remaining amount detecting device according to any one of claims 1 to 7, which extends in an arrangement direction of the ink tanks.
【請求項9】前記インク残量検出用窓は前記インクタン
ク内壁に形成されたプリズムにより構成され、当該プリ
ズムはインクタンクの種別に応じて前記センサにより識
別可能な識別部を有する請求項8記載のインク残量検出
装置。
9. The ink remaining amount detecting window is constituted by a prism formed on the inner wall of the ink tank, and the prism has an identification portion that can be identified by the sensor according to the type of the ink tank. Ink remaining amount detection device.
【請求項10】前記インク残量検出窓は、前記インクタ
ンク内壁に形成されたプリズムにより構成され、その長
手方向端部にインク残量の検出とは別に、インクタンク
の存在位置を検知するためのヘッダー部またはフッター
部の少なくとも一方が同様のプリズム形状に形成された
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のイン
ク残量検出装置。
10. The ink remaining amount detection window is constituted by a prism formed on the inner wall of the ink tank, and is provided at an end in the longitudinal direction thereof to detect the position of the ink tank separately from the detection of the ink remaining amount. 10. The remaining ink amount detecting device according to claim 1, wherein at least one of the header portion and the footer portion is formed in a similar prism shape.
【請求項11】前記インク残量検出用窓は前記インクタ
ンクの側部にその長手方向が鉛直となるよう配置される
とともに、前記センサを前記インク残量検出用窓に沿っ
て走査する走査手段を有する請求項1、2または3記載
のインク残量検出装置。
11. A scanning means for positioning the window for detecting the remaining amount of ink on a side portion of the ink tank so that a longitudinal direction thereof is vertical, and scanning the sensor along the window for detecting the remaining amount of ink. 4. The ink remaining amount detecting device according to claim 1, further comprising:
【請求項12】請求項1〜11のいずれかに記載のイン
ク残量検出装置を備え、検出されたインク残量を表示す
る表示手段を有する画像形成装置。
12. An image forming apparatus comprising: the ink remaining amount detecting device according to claim 1; and display means for displaying the detected ink remaining amount.
【請求項13】請求項1〜11のいずれかに記載のイン
ク残量検出装置を備え、該インク残量検出装置によりイ
ンクの補充が必要と判断されたとき、当該インクタンク
に自動的にインクの補充を行う手段を有する画像形成装
置。
13. An ink remaining amount detecting device according to claim 1, wherein when the ink remaining amount detecting device determines that replenishment of the ink is necessary, the ink tank is automatically stored in the ink tank. Image forming apparatus having a unit for replenishing toner.
【請求項14】請求項1、2、または3に記載のインク
残量検出装置を備え、前記キャリッジの往走査時と復走
査時の両方で、または複数回の走査でインク残量を検出
し、該検出結果に基づいて最終的なインク残量を決定す
る画像形成装置。
14. An ink remaining amount detecting device according to claim 1, wherein the ink remaining amount is detected both at the time of forward scanning and at the time of backward scanning of the carriage, or by a plurality of scans. And an image forming apparatus for determining a final ink remaining amount based on the detection result.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1254775A2 (en) * 2001-05-01 2002-11-06 Seiko Epson Corporation Ink tank and ink-jet printer using the same
US6921161B2 (en) 1998-09-01 2005-07-26 Canon Kabushiki Kaisha Liquid container, cartridge including liquid container, printing apparatus using cartridge and liquid-discharge printing apparatus
KR100518613B1 (en) * 2002-08-09 2005-10-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Ink tank and ink jet printer incorporating the same
JP2006021541A (en) * 2005-09-09 2006-01-26 Brother Ind Ltd Ink cartridge
US7360858B2 (en) 2003-06-30 2008-04-22 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink cartridge, detection device for cartridge identification and ink level detection, and image formation apparatus comprising thereof
JP2008143073A (en) * 2006-12-12 2008-06-26 Ricoh Co Ltd Image formation device and control method
JP2013152685A (en) * 2011-12-26 2013-08-08 Seiko Epson Corp Program, storage medium, information processor and printing system
JP2015150766A (en) * 2014-02-13 2015-08-24 キヤノン株式会社 Liquid storage container and liquid discharge device
JP2017170820A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 セイコーエプソン株式会社 Liquid residual quantity detection device, recording device and liquid residual quantity detection method
JP2017177734A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 ブラザー工業株式会社 Liquid cartridge
JP2020073348A (en) * 2015-03-31 2020-05-14 セイコーエプソン株式会社 printer
CN111421960A (en) * 2016-09-29 2020-07-17 兄弟工业株式会社 Liquid box

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6921161B2 (en) 1998-09-01 2005-07-26 Canon Kabushiki Kaisha Liquid container, cartridge including liquid container, printing apparatus using cartridge and liquid-discharge printing apparatus
EP1254775A2 (en) * 2001-05-01 2002-11-06 Seiko Epson Corporation Ink tank and ink-jet printer using the same
EP1254775A3 (en) * 2001-05-01 2003-09-03 Seiko Epson Corporation Ink tank and ink-jet printer using the same
KR100545511B1 (en) * 2001-05-01 2006-01-24 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Ink tank and ink-jet printer using the same
KR100518613B1 (en) * 2002-08-09 2005-10-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Ink tank and ink jet printer incorporating the same
US7780259B2 (en) 2003-06-30 2010-08-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink cartridge, detection device for cartridge identification and ink level detection, and image formation apparatus comprising thereof
US7360858B2 (en) 2003-06-30 2008-04-22 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink cartridge, detection device for cartridge identification and ink level detection, and image formation apparatus comprising thereof
JP2006021541A (en) * 2005-09-09 2006-01-26 Brother Ind Ltd Ink cartridge
JP4654849B2 (en) * 2005-09-09 2011-03-23 ブラザー工業株式会社 ink cartridge
JP2008143073A (en) * 2006-12-12 2008-06-26 Ricoh Co Ltd Image formation device and control method
JP2013152685A (en) * 2011-12-26 2013-08-08 Seiko Epson Corp Program, storage medium, information processor and printing system
JP2015150766A (en) * 2014-02-13 2015-08-24 キヤノン株式会社 Liquid storage container and liquid discharge device
JP2020073348A (en) * 2015-03-31 2020-05-14 セイコーエプソン株式会社 printer
JP2017170820A (en) * 2016-03-25 2017-09-28 セイコーエプソン株式会社 Liquid residual quantity detection device, recording device and liquid residual quantity detection method
CN107225861A (en) * 2016-03-25 2017-10-03 精工爱普生株式会社 Residual amount detection apparatus for liquid, tape deck and residual liquid quantity detecting method
JP2017177734A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 ブラザー工業株式会社 Liquid cartridge
US10618294B2 (en) 2016-03-31 2020-04-14 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid cartridge
CN111421960A (en) * 2016-09-29 2020-07-17 兄弟工业株式会社 Liquid box
CN111421960B (en) * 2016-09-29 2021-12-28 兄弟工业株式会社 Liquid box

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