JP2001010074A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録用紙の美観が損なわれる。 【解決手段】 インク滴を着弾させる検出用記録媒体２
１と、検出用媒体２１上のインクを検出するマークセン
サ２５を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特にインク切れを検出することができるイ
ンクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写
装置等の画像形成装置（画像記録装置）として用いるイ
ンクジェット記録装置は、インク滴を吐出する複数のノ
ズル（吐出口）と、各ノズルが連通するインク液室を形
成する流路形成部材と、各インク液室内のインクを加圧
してノズルからインク滴を吐出させるためのエネルギー
を発生する圧電素子等の電気機械変換素子、或いはヒー
タ等の電気熱変換素子、若しくは電極などの静電力発生
手段などからなるエネルギー発生手段（アクチュエータ
手段）とを有するインクジェットヘッドである記録ヘッ
ドをキャリッジに搭載し、キャリッジを主走査方向に移
動させ、記録媒体（インク滴が付着する媒体）を副走査
方向に搬送して、記録ヘッドからインク滴を吐出させる
ことで記録媒体に画像を記録するシリアル型のものが知
られている。

【０００３】このようなシリアル型インクジェット記録
装置においては、キャリッジに搭載した記録ヘッドにイ
ンクを供給しなければならず、一般的には、キャリッジ
に記録ヘッドと共にインクを供給するインクカートリッ
ジ（又はインクタンクとも称する。）を搭載するように
している。

【０００４】また、インクカートリッジ方式の問題であ
るカートリッジ交換、大容量化による駆動負荷の増大な
どの問題を解決するものとして、キャリッジにはインク
カートリッジを搭載せずに、インクカートリッジは記録
装置本体側に配置して、結合チューブとキャリッジに搭
載した小容量のサブタンクを用いてインクを供給するチ
ューブ吸引方式、或いは、記録装置本体側にメインタン
クを配設し、キヤリッジには小容量のサブタンクを搭載
して、キヤリツジが所定の位置に来たときにメインタン
クからサブタンクにインクを補給するスタンド供給方式
（特開平５−１３８８９９号公報、特開平８−２７６６
００号公報など）が提案されている。

【０００５】ところで、いずれの補給方式であっても、
インクジェット記録装置においては、記録ヘッドに供給
するインクがなくなれば、カートリッジを交換しなけれ
ばならず、或いはメインタンク内にインクもなくなれば
メインタンクにインクを補給しなければならないので、
インク切れを検出する必要がある。

【０００６】従来、インクカートリッジ方式のインクジ
ェット記録装置においては、インクカートリッジに検知
電極を設けてカートリッジ内のインク残量を検出するこ
とが一般的に行われている。

【０００７】また、特開平７−３２１０６５号公報に記
載されているように、用紙にインクを吹き付けて形成さ
れたマーキングを読み取るインクエンプティ検出用セン
サを備えて、このインクエンプティ検出用センサの検出
結果によってインク切れとノズルの目詰まりの検出を行
うようにしたインクジェット記録装置も提案されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のインク
ジェット記録装置うち、インクカートリッジに設けた検
知電極を用いてインク切れを検出するものにあっては、
インクカートリッジ方式で記録ヘッドにインクを供給し
ない記録装置には適用することができないという課題が
ある。

【０００９】これに対して、用紙にインク切れ及びノズ
ル目詰まりを検出するためにインク滴を吐出してマーキ
ングを形成するものにあっては、記録ヘッドへのインク
補給方式を問わないという利点があるが、記録媒体であ
る用紙にマーキングを印字するため、用紙上に不要な記
録が行われて美観が損なわれるという課題がある。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、用紙の美観を損なうことなく、インク補給方式を
問わず、インク切れを検出可能なインクジェット記録装
置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係るインクジェット記録装置は、インク滴
を着弾させる検出用媒体と、この検出用媒体上のインク
を検知する検知手段とを備えたものである。

【００１２】ここで、検知手段の検知結果に基づいてイ
ンクの濃度を検出することによって、或いは検知手段の
検知結果に基づいてインクの有無を検出することによっ
て、インク切れを判別することができる。

【００１３】また、検出用媒体としてロール状媒体を用
いることが好ましく、さらに、検出用媒体は記録ヘッド
の待機領域側に配置することが好ましい。さらにまた、
検出用媒体にインク滴を吐出するタイミングを記憶する
手段を備えていることが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明を適用したイン
クジェット記録装置の機構部の模式的構成図である。こ
のインクジェット記録装置の機構部は、図示しない両側
の側板間にガイドロッド１及び図示しないステー又はロ
ッドを略水平な位置関係で横架し、これらのガイドロッ
ド１及びステ−又はロッドでキャリッジ２を主走査方向
（矢示Ｘ方向）に摺動自在に支持している。

【００１５】キャリッジ２には、例えばイエロー（Ｙ）
インク、マゼンタ（Ｍ）インク、シアン（Ｃ）インク、
ブラック（Ｂｋ）インクをそれぞれ吐出する１又は複数
のインクジェットヘッドである記録ヘッド３を、その吐
出面（ノズル面）を下方に向けて搭載している。この記
録ヘッド３上にはインクを供給するための各色のインク
カートリッジが交換可能又は一体的に配置される。

【００１６】そして、キャリッジ２は主走査モータ（キ
ャリッジモータ）４で回転される駆動プーリ（駆動タイ
ミングプーリ）５と従動プーリ（アイドラプーリ）６と
の間に張装したタイミングベルト７に連結して、主走査
モータ４を駆動制御することによってキャリッジ２、即
ち記録ヘッド３を主走査方向に移動するようにしてい
る。

【００１７】また、用紙（記録媒体、インク滴が付着す
るものの意味）１０を主走査方向と直交する副走査方向
（矢示Ｙ方向）に送るための搬送ローラ１１及びこの搬
送ローラ１１に押圧接触する加圧ローラ１２を配置して
いる。搬送ローラ１１は副走査モータ（ラインフィード
モータ）１３によって用紙１０を送る方向に回転され
る。

【００１８】そして、キャリッジ２の待機位置側（目詰
まり等の回復を行う信頼性維持回復機構側）に、キャリ
ッジ２の記録ヘッド３で吐出されるインク滴が着弾可能
な検出用媒体２１を配置している。この検出用媒体２１
は、ロール状をなし、送り出しローラ２２に巻回され、
巻き取りローラ２３にて巻き取られる。この巻き取りロ
ーラ２３は搬送モータ２４にて回転駆動される。また、
検出用媒体２１上に印字するインク切れ検出マーク（イ
ンク）を検知するためのマークセンサ２５を配設してい
る。検出用媒体２１をロール状にすることで装置の小型
化、搬送機構の簡略化を図れる。

【００１９】次に、このインクジェット記録装置の制御
部の概要について図２を参照して説明する。 この制御
部は、検出用媒体２１のインクを検出する検出手段の一
部を兼ねた記録装置全体の制御を司るマイクロコンピュ
ータ（以下、「ＣＰＵ」と称する。）４０と、必要な固
定情報を格納したＲＯＭ４１と、インク切れタイミング
を記憶する手段を兼ねたワーキングメモリ等として使用
するＲＡＭ４２と、画像情報を処理したデータを格納す
る画像メモリ４３と、ホストインターフェース（Ｉ／
Ｆ）４４と、入力バッファ４５と、パラレル入出力（Ｐ
ＩＯ）ポート４６、４７と、ゲートアレー（ＧＡ）或い
はパラレル入出力（ＰＩＯ）ポート４８と、ヘッド駆動
回路４９及びドライバ５０、５１等を備えている。

【００２０】ここで、ホストＩ／Ｆ４５はホスト側との
間で画像情報、インク切れ検出を行うタイミングを設定
する情報などの各種データ及び情報を送受する。ＰＩＯ
ポート４６は操作パネル５２に設けたキー入力部５３か
らの設定情報を入力し、表示部５４に表示する情報を送
受する。ＰＩＯポート４７はマークセンサ２５からの検
知信号の他、用紙の種別を示す用紙種別データ等のデー
タ、用紙の始端、終端を検知する紙有無センサからの検
知信号、キャリッジ２のホームポジション（基準位置）
を検知するホームポジションセンサ等の各種センサから
の信号等を入力する。

【００２１】また、ヘッド駆動回路４９は、ＰＩＯポー
ト４８を介して与えられる各種データ及び信号に基づい
て、記録ヘッド３の各ノズルに対応するエネルギー発生
手段（本実施形態では圧電素子、発熱抵抗体、電極な
ど）に対して駆動波形等を印加する。ドライバ５０は、
ＰＩＯポート４８を介して与えられる駆動データに応じ
て主走査モータ８及び副走査モータ１３を各々駆動制御
することで、キャリッジ２を主走査方向に移動走査し、
搬送ローラ１１を回転させて用紙１０を所定量搬送させ
る。ドライバ５１は、ＰＩＯポート４８を介して与えら
れる駆動データに応じて搬送モータ２４を駆動制御する
ことで、検出用媒体２１を所定量搬送させる。

【００２２】次に、このように構成したインクジェット
記録装置の作用について図３以降をも参照して説明す
る。先ず、図３を参照してインク切れ検出タイミング設
定処理について説明すると、操作パネル５２からインク
切れ設定指示があると、キー入力部５３から入力される
検出タイミング情報を取り込み、ＲＡＭ４２に格納す
る。

【００２３】インク切れ検出タイミングとしては、ペー
ジの印字開始前、ページの印字終了後、ページの印字中
間位置、電源投入時、印字待機時などを設定することが
できる。例えば、プリンタとして用いるときには、ペー
ジ印字開始前にインク切れ検出を行うことにより無駄な
印字動作を停止することができる。また、ファクシミリ
装置に適用した場合、受信データを受信メモリに蓄積
し、受信データをページ印字後にインク切れ検出を行う
ことによりページ毎の印字を保証することができる。な
お、このインクジェット記録装置ではデフォルト値をペ
ージ印字開始前としている。

【００２４】また、ここでは記録装置の操作パネルによ
ってインク切れ検出タイミングを設定できるようにして
いるが、プリンタとして使用する場合などにはホスト側
のプリンタドライバでインク切れ検出タイミングを設定
できるようにすることもできる。

【００２５】このようにインク切れ検出タイミングを記
憶する手段を備えて、インク切れ検出タイミングを設定
できるようにすることで、使用目的に応じた適切なタイ
ミングでインク切れを検出できるようになり、インク消
費も最小限に抑制することができる。

【００２６】次に、図４を参照してインク切れ検出処理
について説明する。先ず、インク切れ検出タイミングに
なると、記録ヘッド３を検出用媒体２１に対応する位置
に移動させ、検出用媒体２１上の所定の位置に所定の大
きさのインク切れ検出マークＭを印字する。そして、搬
送モータ２４を駆動して検出用媒体２１を搬送し、イン
ク切れ検出マークＭを印字する箇所をマークセンサ２５
で検知可能な位置まで移動させる。

【００２７】次いで、マークセンサ２５の検知信号取り
込んで、検知信号に基づいてインク切れ検出マークＭの
濃度を判別し、インク切れ検出マークＭの濃度が予め定
めた規定濃度よりも濃いか否かを判別する。このとき、
インク切れ検出マークＭの濃度が規定濃度よりも濃くな
ければ、インク切れと判断して、インク切れ処理に移行
する。

【００２８】なお、マークセンサ２５の検知信号取り込
んで、インク切れ検出マークＭの有無を判別し、印字さ
れているはずのインク切れ検出マークＭがなければ、イ
ンク切れと判断して、インク切れ処理に移行することも
できる。

【００２９】また、上記実施形態ではマークセンサを１
個にしているので、各色のインク切れを検出するために
は、検出用媒体２１の搬送方向の異なる位置にインク切
れ検出用マークを印字して、順次マークセンサ２５で各
色のマークを検知することによって各色のインク切れを
検出する。マークセンサを色数分設ければ１度に各色の
インク滴を吐出して搬送方向と直交する方向に各色のマ
ークを印字するようにすることもできる。ただし、この
場合には検出用媒体の主走査方向幅が広くなる。さら
に、検出用媒体にインク切れ検出マークを印字するよう
にしているが、検出用媒体に着弾させるインク滴で特に
定まったマークを印字しないでもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイン
クジェット記録装置によれば、インク滴を着弾させる検
出用媒体と、この検出用媒体上のインクを検知する検知
手段とを備え、記録に用いる用紙（媒体）にインク切れ
検出用の印字を行わないので、記録に用いる用紙の美観
を損なうことがなく、しかも、インクカートリッジ補給
方式以外の補給補給方式を用いたものにも適用すること
が可能なインク切れ検出を行うことが可能になる。

【００３１】ここで、検知手段の検知結果に基づいて検
出媒体上のインクの濃度或いは有無を検出してインク切
れを判別することで、記録に用いる用紙の美観を損なう
ことがなくインク切れを検出することができ、しかも、
インク補給方式を問わないでインク切れを検出できる。

【００３２】また、検出用媒体としてロール状媒体を用
いることによって装置の小型化を図れ、搬送機構の簡略
化を図ることができる。さらに、検出用媒体は記録ヘッ
ドの待機領域側に配置することによってページの中間で
もインク切れ検出動作を行うことができる。

【００３３】さらにまた、検出用媒体にインク滴を吐出
するタイミングを記憶する手段を備えることによって、
使用目的に応じた適切なタイミングでインク切れを検出
できるようにすることができ、インクの消費を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の機
構部の模式的構成図

【図２】同記録装置の制御部の概略ブロック図

【図３】同記録装置のインク切れ検出タイミング設定処
理の説明に供するフロー図

【図４】同記録装置のインク切れ検出処理の説明に供す
るフロー図

【符号の説明】

２…キャリッジ、３…記録ヘッド、２１…検出用媒体、
２４…搬送モータ、２５…マークセンサ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク滴を吐出する記録ヘッドを備えた
   インクジェット記録装置において、インク滴を着弾させ
   る検出用媒体と、この検出用媒体上のインクを検知する
   検知手段とを備えていることを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェット記録装
   置において、前記検知手段の検知結果に基づいて前記検
   出媒体上のインクの濃度を検出してインク切れを判別す
   ることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のインクジェット記録装
   置において、前記検知手段の検知結果に基づいて前記検
   出媒体上のインクの有無を検出してインク切れを判別す
   ることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のイン
   クジェット記録装置において、前記検出用媒体がロール
   状媒体であることを特徴とするインクジェット記録装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のイン
   クジェット記録装置において、前記検出用媒体を前記記
   録ヘッドの待機領域側に配置していることを特徴とする
   インクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至３のいずれかに記載のイン
   クジェット記録装置において、前記検出用媒体にインク
   滴を吐出するタイミングを記憶する手段を備えているこ
   とを特徴とするインクジェット記録装置。