JP2002137414A

JP2002137414A - インクジェット記録装置、およびインク残量検出方法

Info

Publication number: JP2002137414A
Application number: JP2000332738A
Authority: JP
Inventors: Jiro Moriyama; 次郎森山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-14
Also published as: US6568781B2; US20020075340A1

Abstract

(57)【要約】【課題】キャリッジ上にインクタンクと記録ヘッドと
を搭載し、キャリッジを走査して記録を行うインクジェ
ット記録装置において、特別な機構や部品を必要とする
ことなく、インクタンク内のインク残量を検出可能なイ
ンクジェット記録装置及びインク残量検出方法を提供す
る。【解決手段】モータの駆動によりキャリッジを移動さ
せ、所定の速度で定速移動した後にモータの駆動制御を
停止し、キャリッジの停止位置をエンコーダにより検出
する。モータの駆動制御を停止してから慣性により移動
したキャリッジが停止するまでの移動距離に基づいて、
キャリッジ上に搭載されるインクタンク内のインク残量
を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクを吐出して記
録を行うインクジェット記録装置、及びインクジェット
記録装置におけるインク残量検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録手段であるインクジェットヘッドを
主走査方向へ走査して1走査に対応した記録を行う記録
動作と、主走査方向とは異なる副走査方向へ記録媒体を
搬送する搬送動作とを繰返して記録を行う、いわゆるシ
リアル方式のインクジェット記録装置が従来より知られ
ている。また、このようなシリアル方式のインクジェッ
ト記録装置としては、インクジェットヘッドとインクタ
ンクを一体化した印字カートリッジ（以下、インクジェ
ットカートリッジとも称する）をキャリッジに搭載し、
キャリッジを記録媒体に対して相対的に主走査方向へ走
査して記録を行うものや、インクジェットヘッドとイン
クタンクとが別体として構成され、キャリッジ上にイン
クジェットヘッドとインクタンクとを搭載してキャリッ
ジを走査して記録を行うものなどが知られている。

【０００３】また、インクジェット記録装置は、低騒音
化、ランニングコストの低コスト化、装置の小型化が容
易である等の理由から、ホスト装置であるコンピュータ
にインストールされたアプリケーションプログラム等か
らの出力指示に基づいてプリントを行うプリンタや、原
稿画像を読み取るスキャナと一体化され、原稿の複写画
像をプリントする複写機、電話回線等の信号線を介して
原稿画像の送受信と出力を行うファクシミリ等において
広く利用されている。

【０００４】このようなインクジェット方式により記録
を行なう記録装置には、その装置に搭載されたインクタ
ンク内のインクの残量を検出するために種々の技術が用
いられている。このようなインクの残量を検出するため
の技術として、インクタンク内のインクの液面のレベル
を光学的に検出する方法、インクタンク内に浮力を持っ
たフロートを入れ、そのフロートの位置を種々のセンサ
を用いて検出する方法、吐出されたインク滴を光学的に
検知し、吐出の有無によりインクの有無を判断する方法
などが知られている。

【０００５】また、特開平２−１０２０６１号公報に
は、インクタンク内に設けられた反射板と反射型光セン
サによってインク無しを検知する技術が開示されてい
る。また、特開昭５６−１４４１８４号公報には、イン
ク液面の動揺がインク残量検出の精度を低下させること
がないように、その対策として、インク無しの検知後、
一定時間経過後にインク無しを報知する技術が開示され
ている。

【０００６】また、インクタンク内のインク残量を検出
する技術として、インク供給管の負圧を検出することに
より、インク残量の低下に伴ってインクが供給されない
場合となったことを判断する技術を開示する特開昭６０
−２４９５４号公報や、インクに接触する位置に設けた
２個の電極間の電気抵抗を検出する技術を開示する特開
昭６０−１２７１６２号公報、さらには、インクタンク
に光を照射し反射光を検出し、その反射光に応じてイン
クタンク内のインク量の低下状態を検知する技術を開示
する特開平０７−１６４６２６号公報など、種々の提案
がなされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、インク
タンク内のインク残量を検出する方法や、インクの有無
を判断する方法が従来より知られている。しかしなが
ら、インクタンク内の液面のレベルを検出する方式にお
いては、キャリッジの移動による液面の揺れや表面張力
により正確な検出結果が得られない場合があり、精度を
高めるために複雑な制御を必要とする。また、光学的に
インク滴を検出する方式においては、インク滴の吐出に
伴う微小なインク滴がミスト状に発生する現象（以下、
単にミストと称する）や、埃などの影響による誤検出が
生じる可能性があり、検出結果が不安定なものとなる場
合があった。

【０００８】特に、上述した従来の構成は、インク残量
の検出を目的とした機構を加する必要があり、装置の大
型化とコストアップが課題が課題となっていた。

【０００９】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、従来の記録装置に新たに部品を追加することなく、
かつ装置の小型化を保つとともにコストアップすること
なく精度良くインク残量を検出可能なインクジェット記
録装置、及びインク残量検出方法を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、インクを収容するインク収容部とインクを
吐出するヘッド部とを搭載可能なキャリッジと、モータ
の駆動によって前記キャリッジを主走査方向に沿って走
査する主走査手段と、を備えたインクジェット記録装置
において、前記主走査手段により走査される前記キャリ
ッジの位置を検出する位置検出手段と、前記モータを駆
動することにより、前記主走査手段による前記キャリッ
ジの走査領域の所定の位置から前記主走査方向に沿って
前記キャリッジを走査させた後、前記モータの駆動を停
止するよう制御する制御手段と、前記制御手段による前
記モータの駆動の停止後の、前記キャリッジの移動状態
を前記位置検出手段により検出した結果に基づいて、前
記インク収容部内のインク残量を判断する判断手段と、
を有することを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、上記目的を達成するため
に、インクを収容するインク収容部とインクを吐出する
ヘッド部とを搭載可能なキャリッジと、モータの駆動に
よって前記キャリッジを主走査方向に沿って走査する主
走査手段と、を備えたインクジェット記録装置における
インク残量検出方法であって、前記モータを駆動するこ
とにより、前記主走査手段による前記キャリッジの走査
領域の所定の位置から前記主走査方向に沿って前記キャ
リッジを走査させる走査工程と、前記走査工程による前
記キャリッジの走査中の所定のタイミングにおいて、前
記モータの駆動を停止するよう停止工程と、前記停止工
程の後の前記キャリッジの移動状態に基づいて、前記イ
ンク収容部内のインク残量を判断する判断工程と、から
なることを特徴とするインク残量検出方法。

【００１２】〔作用〕本発明によれば、インクを収容す
るインク収容部とヘッド部とを搭載したキャリッジを走
査させた後に、モータの駆動を停止し、この停止に伴う
キャリッジの慣性による移動状態に基づいてインク収容
部内のインク残量を判断することができる。その結果、
インク残量検出のための特別な機構、部品を必要とせず
に、簡単な構成でインク残量を検出することが可能とな
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の好適
な実施形態を詳細に説明する。

【００１４】（第１の実施形態）図２は、本発明を適用
可能なインクジェット記録装置であるプリンタの概略を
示す斜視図であり、図３は、本発明を適用可能なインク
ジェット記録装置のブロック図である。

【００１５】記録装置１００の給紙位置に挿入された記
録媒体１０５は、送りローラ１０６によって矢印Ｐ方向
に送られ、記録ヘッド１０４の記録可能領域へ搬送され
る。記録可能領域における記録媒体１０５の下部には、
プラテン１０７が設けらている。キャリッジ１０１は、
２つのガイド軸１０２と１０３によって、それらの軸方
向に沿う方向に移動可能となっており、不図示のモータ
の駆動により、記録領域を含む走査領域を、主走査方向
である矢印Ｑ１、Ｑ２で示す方向に沿って往復走査す
る。

【００１６】図２において、キャリッジ１０１に搭載さ
れたヘッド部１０４（以下、記録ヘッドという）は、イ
ンクを吐出可能な吐出口、インクを収容するインク収容
部（以下、インクタンクという）を含む構成である。ま
た、記録ヘッド１０４は、下方に位置する記録媒体にイ
ンクを吐出して記録するようにキャリッジ上に搭載され
ており、吐出口が下側に位置する。図２において、記録
ヘッド１０４が吐出するインクはＢｋ（ブラック）であ
り、また、１２８個の吐出口が３６０ｄｐｉの解像度で
記録すべく１列に配列されている。

【００１７】また、図２に示す１０８はスイッチ部と表
示部であり、スイッチ部は記録装置の電源のオン／オフ
の切り換えや各種記録モードの設定等に使用され、表示
部は記録装置の状態を表示可能に構成されている。

【００１８】図２において、キャリッジ１０１の後部に
は３００ｄｐｉ周期のスリットを有したリニアエンコー
ダ１０９が設けられており、キャリッジ１０１の位置
を、１／３６０インチの精度で検出可能に構成されてい
る。図３に示す機械コントロール部４０４は、機械部４
０５のキヤリッジモータを動作させキャリッジを主走査
方向（図２の矢印Ｑ１、Ｑ２で示す方向）に沿って往復
動作させる。本実施形態において、キャリッジモータは
ＤＣモータであり、通常の印字動作では図２に示すリニ
アエンコーダ１０９を利用し、エンコーダ１０９に所定
間隔で設けられたスリットをキャリッジ後部に設けられ
た光学センサにより検知することでキャリッジの位置あ
るいはキャリッジの移動速度を検出し、ＤＣサーボ制御
によりキャリッジの走査速度を一定に保つことができ
る。このようなＤＣサーボ制御のおいて、キャリッジ１
０１の移動速度を制御したり、キャリッジ１０１の位置
を管理する上ではリニアエンコーダを用いることが有効
である。また、本発明は、このリニアエンコーダ１０９
を利用してインク残量を検出する。

【００１９】前述のように図３は、本発明を適用可能な
インクジェット記録装置のブロック図である。ホストコ
ンピュータ４２０から、記録すべき文字や画像のデータ
が記録装置１００の受信バッファー４０１に入力され
る。また、正しくデータが転送されているかを確認する
データ、および記録装置１００の動作状態を知らせるデ
ータが記録装置１００からホストコンピュータ４２０へ
送信されるよう構成されている。また、受信バッファー
４０１に記憶されたデータはＣＰＵ４０２の管理下にお
いてメモリ部４０３に転送され、そしてメモリ部４０３
のＲＡＭに一次的に記憶される。機械コントロール部４
０４は、ＣＰＵ４０２からの指令によりキャリッジモー
タやラインフィードモータ等の機械部４０５を駆動制御
する。また、センサ／ＳＷコントロール部４０６は、各
種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部４
０７からの信号をＣＰＵ４０２に送るものである。ま
た、表示素子コントロール部４０８は、ＣＰＵ４０２か
らの指令により、表示パネル群のＬＥＤや液晶表示素子
等からなる表示部４０９を制御するよう構成されてい
る。また、記録ヘッドコントロール部４１０はＣＰＵ４
０２からの指令により記録ヘッド１０４を制御するもの
であり、また、記録ヘッド１０４の状態を示す温度情報
等を検出して、それらをＣＰＵ４０２に送る処理につい
ても記録ヘッドコントロール部４１０が行うよう構成さ
れている。

【００２０】図１は、本実施形態におけるインク残量を
測定する際のキャリッジの動きを示すグラフであり、図
１において横軸はキャリッジの移動距離Ｘを示し、縦軸
はキャリッジの移動速度Ｖを示すものである。以下に、
インク残量の測定シーケンスを説明する。なお、以下に
説明する各工程のうち、ＳＴＥＰ２乃至４については、
図１のキャリッジの位置、速度に対応させて図示してい
る。

【００２１】まず、ＳＴＥＰ１（図１において不図示の
工程）として、記録ヘッド１０４を搭載したキャリッジ
１０１を、図２に示す最右端（図２に示す矢印Q１方向
へ移動させたときの端部）に移動させて停止する。続く
ＳＴＥＰ２において、キャリッジ１０１を速度２０ｉｎ
ｃｈ／ｓｅｃになるまで矢印Ｑ２方向に移動させる。続
いて、ＳＴＥＰ３として、０.３ｓｅｃの間、キャリッ
ジを速度２０ｉｎｃｈ／ｓｅｃで定速走行させる。続い
て、ＳＴＥＰ４において、ＤＣモータの制御をカットし
フリー状態とする。このＤＣモータの制御をカットつま
り、制御を止めることにより、それまでのＤＣモータの
制御によって移動していたキャリッジ１０１はその後慣
性によって移動することになる。続いて、ＳＴＥＰ５と
して、ＳＴＥＰ４の初期状態、つまりＤＣモータの制御
を止めてからキャリッジユニットが停止するまでの移動
距離を測定しＸ１ｉｎｃｈとする。続いて、ＳＴＥＰ６
として、予め測定された既知のＸ１とインク残量の関係
から現在のインク残量を推測する。つまり、所定のイン
ク残量に対応したＸ１を予め測定しておき、上記ＳＴＥ
Ｐ５において測定されたＸ１に対応したインク残量を参
照することで、上記測定シーケンスを行った際のインク
残量を判断することができる。

【００２２】ここで、予め測定された既知のＸ１とイン
ク残量の関係はこの系では表１のようであった。

【００２３】

【表１】表１

【００２４】上記ＳＴＥＰ５において測定されたＸ１
が、表１に示すＸ１の値の間の場合には補完により算出
する。つまり、測定されたＸ１の値が、例えば２．１
（ｉｎｃｈ）と１．５（ｉｎｃｈ）の間の値であるとす
る場合、その値に応じて、インク残量を算出することが
できる。

【００２５】なお、上述したようにキャリッジを移動さ
せるためのモータの駆動制御については、図３に示す制
御手段であるＣＰＵ４０２により、機械コントロール部
４０４を介して行うことができる。また、インク残量の
判断について、表１に示す情報をテーブルとしてメモリ
部４０３に記憶しておくことにより、図３に示すＣＰＵ
４０２によりメモリ部４０３に記憶されるテーブルを参
照することで、図２に示すエンコーダ１０９を用いて検
出した上記Ｘ１に対応させてインク残量を判断すること
ができる。

【００２６】次に、上記ＳＴＥＰ１乃至６について、そ
の処理を示すフローチャートを図５に示す。図５に示す
各ステップに対応させて説明する。

【００２７】まず、ステップＳ５１において、インク残
量の検出処理を開始した際に、キャリッジを所定の走査
開始位置へ移動させる（ステップＳ５２）。続いて、ス
テップＳ５３においてキャリッジの走査を開始し、キャ
リッジを定速移動（ステップＳ５４）させた後、続くス
テップＳ５５においてモータの制御を停止させる。この
モータの制御を停止した後の慣性により移動して停止し
たキャリッジの位置を続くステップＳ５６で判定する。
キャリッジの停止位置の判定は、図２に示すエンコーダ
１０９を用いることで、精度良く行うことができる。続
いて、ステップＳ５７において、ステップＳ５６で判定
された停止位置に基づいて、インクタンク内のインク残
量を判断し、検出処理を終了する（ステップＳ５８）。
この検出処理の終了動作においては、キャリッジを、装
置内の基準位置であるホームポジションに移動させても
よい。

【００２８】尚、図５のステップＳ５７におけるインク
残量の判断は、上述した表１を参照して行うものであ
り、表１に示す情報については、例えば不図示の記憶手
段にテーブルとして記憶しておくことで、図３に示すＣ
ＰＵ４０２の処理により、インク残量を判断することが
できる。

【００２９】以上説明したように、インク残量に従って
Ｘ１の値が変化するのは、タンク内に残るインク量で慣
性力が変わるからである。また、Ｘ１の値は、キャリッ
ジの重量、記録ヘッドの重量、キャリッジのすべりやす
さ、使用するモータや伝達系等により変化する。

【００３０】上述した実施形態例では、ＳＴＥＰ１にお
いて、図２に示す最右端へ移動させて停止させる動作を
説明したが、本発明はこれに限らず、キャリッジを他方
の端部へ移動させて停止させ、検出動作を開始させる構
成としても良く、また、キャリッジの走査範囲の所定位
置を検出開始のための位置に設定し、その位置から続く
ＳＴＥＰ２以降を実行させる構成としても良い。検出に
先立って移動させて停止させる位置については、インク
残量のためのキャリッジ移動動作に必要な移動距離等に
応じて適切に設定することが好ましい。

【００３１】また、上述した例では、ＳＴＥＰ３の工程
で定速走行させたが、この工程はキャリッジの走行系が
安定したものであれば無くても良く、また、定速走行さ
せる時間や距離についても、キャリッジの走行系に応じ
て、キャリッジの定速走行が比較的早く安定するもので
あれば、定速走行させる時間を短く設定してもよい。

【００３２】また、上述の例では、ＳＴＥＰ４の工程で
モータ制御をカットしフリー状態としたが、移動距離を
多くして測定精度を上げるためモータに微少電圧（電
流）を印加する構成としても良い。

【００３３】また、上述の例では、ＳＴＥＰ２の工程
で、キャリッジが一定速度になるまで移動させたが、こ
れはキャリッジの移動開始から一定時間モータを駆動さ
せる、という処理としても良い。

【００３４】また、上述の例では、キャリッジを移動走
査するためのキャリッジ駆動モータとしてＤＣモータを
例に挙げて説明したが、キャリッジ駆動モータとして、
パルスの印加に従って回転するステッピングモータを適
用しても良い。尚、ステッピングモータを適用した場
合、駆動をフリーにした時の負荷がＤＣモータに対して
比較的重いため、その後の移動量であるＸ１は小さくな
るが、同様にＸ１に対応させてインク残量を判断するこ
とができる。

【００３５】尚、本実施形態で説明した記録ヘッドは、
熱エネルギーをインクに付与してノズルからインクを吐
出させる、いわゆるバブルジェット（登録商標）方式の
記録ヘッドである。記録ヘッドの各ノズルには、インク
滴を吐出するために熱エネルギーを発生する発熱体が設
けられている。また、この発熱体はシリコン等からなる
基板上に成膜技術によって形成されるものであり、発熱
体上にはインクと発熱体が直接接触しないように保護膜
が形成されている。さらに、この基板上に樹脂やガラス
材よりなる隔壁を積層することによってノズル、インク
液路、インク液室等が構成される。この構成により、発
熱体の発熱により急速に加熱されたノズル内のインクは
膜沸騰により気泡を形成し、気泡生成の圧力によりイン
ク滴が記録媒体に向かって吐出され文字や画像を形成す
ることができる。

【００３６】このような、電気・熱変換体である発熱体
を使用したインクジェット記録方式は、インク滴吐出時
に熱エネルギー印加により形成される気泡を使用してい
るため、通称バブルジェット記録方法と呼ばれている。

【００３７】なお、本発明ではこの方式の記録ヘッドに
限定されることは無く、機械的にインクに圧力を与える
ピエゾ素子のような圧電素子を使用した吐出方式の記録
ヘッドを用いるインクジェット記録装置においても適用
することができる。

【００３８】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について、図を参照して説明する。

【００３９】上述した第１の実施形態ではキャリッジの
移動距離を測定したが、例えば、モータの制御を止めて
キャリッジの移動をフリーにした後の、一定時間後の移
動速度を測定する構成としても良い。

【００４０】図４は、キャリッジを移動走査させるモー
タの制御を停止してから０．１秒後の速度を測定する処
理を説明する図である。この図について、ＳＴＥＰ２ま
での処理については、前述の第１の実施形態における処
理と同様である。

【００４１】図４に示すＳＴＥＰ３においてキャリッジ
を２．０ｉｎｃｈ／ｓｅｃの速度で定速移動した後に、
キャリッジを移動走査させるモータの駆動制御を停止
し、続くＳＴＥＰ４では、モータの制御停止から０．１
ｓｅｃ後の速度を測定する。図４に示す線Ａ、Ｂ、Ｃ
は、それぞれ１００％、５０％、０％のインク残量の場
合に対応しており、インク残量が多いほど速度は高い。
尚、キャリッジの速度の測定は、キャリッジが所定距離
移動するのに必要な時間を測定することで算出すること
ができ、キャリッジの移動距離については、前述の図２
に示したエンコーダ１０９を用いて測定することが可能
である。すなわち、モータの駆動を停止した後に、エン
コーダにより検出される所定の２つの位置を移動するの
に要する時間を測定したり、所定の時間間隔においてキ
ャリッジがどの位置からどの位置まで移動したかを検出
することにより、キャリッジの移動速度を算出すること
ができる。

【００４２】この第２の実施形態で説明した構成は、前
述の第１の実施形態において説明したようなキャリッジ
が停止するまでの距離を測定する構成と比較し、目的に
対して得られる効果は同様である。キャリッジの移動の
際の抵抗が低く、モータの制御を停止した後のキャリッ
ジの移動距離が長い構成においては、図４に示すような
構成とすることで、第１の実施形態の構成に対し、比較
的短時間でインク残量を判断することができる。

【００４３】なお、インク残量の判断については、第１
の実施形態と同様に、予めインク残量に対応した値（例
えば、キャリッジの移動速度）をテーブルとしてメモリ
等に格納しておくことにより、測定した結果に対応させ
てテーブルを参照することで、判断することが可能であ
る。

【００４４】上述した第２の実施形態の構成に限らず、
第１の実施形態で説明したＳＴＥＰ４の処理において、
Ｘ１を測定するのではなく、ＳＴＥＰ４の工程に必要だ
った時間、すなわち、モータの制御を止めた後から、キ
ャリッジが停止するまでの時間を計測する構成としても
良い。

【００４５】また、ＳＴＥＰ１〜４の各工程について、
第１の実施形態と同様に種々の変形例を適用することが
可能である。

【００４６】（第３の実施形態）本実施形態は、キャリ
ッジの移動走査に関する機械的機構の摩擦の変動の影響
を受けずに、高精度なインク残量検出を可能にする構成
に関するものである。

【００４７】機械機構の摩擦力は低温度ほど高くなる傾
向がある。一方、モータの巻線抵抗は低温度ほど小さく
なりトルクは大きくなる。高温度ではこの逆になる。

【００４８】このような温度で変化する要因によって、
前述の第１の実施形態、及び第２の実施形態で説明した
構成において、インク残量検出の精度が影響を受ける可
能性がある。そこで、本実施形態においては、第１の実
施形態で説明した表１に示す値を、記録装置の温度によ
って変更あるいは補正することにより、温度変化の影響
を受けずに正確なインク残量を知ることを可能にするも
のである。

【００４９】通常使用される際の２５℃の場合と、低温
度の１５℃の場合と、高温度の３５℃の場合の３通りの
温度で表１の値を予め測定し、温度補正すれば良い。

【００５０】（第４の実施形態）以上説明した各実施形
態においては、正確なインク残量測定を行うための構成
を説明した。

【００５１】本実施形態は、前述の各実施形態の構成を
利用し、インクタンク、あるいはインクタンクと記録ヘ
ッドが一体構成のカートリッジを交換したか否かを判断
するものである。キャリッジ上に搭載されるインクタン
ク、あるいはインクタンクと記録ヘッドが一体構成のカ
ートリッジを交換したか否かを判断する場合、インク残
量を検出する場合に比べて、検出精度を高くする必要が
無く、例えば前述のＸ１の値を所定の閾値と比較するこ
とにより、交換されたか否かを判断することが可能であ
る。

【００５２】交換したかしなかったかは、正常であれば
インク残量が０％と１００％を区別できれば可能であ
り、高い測定精度を必要としない。また、使用環境条件
で、測定値が変化する場合でも、短時間の時間差での測
定比較であれば環境による変化を吸収できる。ラフな測
定は、例えば機械加工公差の悪い系で測定精度が悪かっ
た場合等でも測定可能である。

【００５３】以下に本実施形態における測定シーケンス
を説明する。

【００５４】本実施形態で適用可能なインクジェット記
録装置は前述の図２、及び図３の構成と同様であり、本
実施形態における装置構成の説明は図２を参照して説明
する。

【００５５】本実施形態のインクジェット記録装置は、
記録を行わない非記録時において、キャリッジ１０１
は、図２の右端側、つまり図２の矢印Ｑ１で示す方向へ
移動した端部に設定されたホームポジションに停止して
おり、使用者がタンクを交換する場合には、記録装置の
センサ／ＳＷ部のタンク交換ＳＷを押すことにより、キ
ャリッジ１０１は中央部に設定された交換位置へ移動す
る。この交換の指示に伴うキャリッジ１０１の中央部へ
の移動の途中で、第１の実施形態で説明した方法により
前述のＸ１を測定し、その値をＸ２として記憶する。キ
ャリッジ１０１が中央部へ移動した状態で、使用者がタ
ンクを交換することが可能となる。交換可能な状態を終
了後、再度第１の実施形態で説明した方法によりＸ１を
測定し、その値をＸ３として記憶する。ここで、Ｘ２＋ΔＸ＜Ｘ３で示す式が成立すればタンクが正常に交換されたと判断
し、また、この式が成り立たないのであればタンクは正
常に交換されなかった、と判断する。ここでΔＸは設計
マージンである。このようにタンクの交換が正常に行わ
れたか否かを判断することが必要な理由として、使用者
がタンクを交換するつもりであったが、例えば、新しい
タンクが無いことに気づいて交換できなかった場合や、
誤って前述のタンク交換ＳＷを押してしまった場合、と
いったイレギュラーなケースが想定されるからである。

【００５６】以上のような処理において、正常に交換さ
れたと判断された場合には、記録装置内部のインク残量
カウンタを１００％にする（カウンタをリセットす
る）。そうでない場合には、タンク交換ＳＷが押される
前の状態と同じと判断し、インク残量カウンタを交換Ｓ
Ｗが押される前の状態から更新しない（カウンタをリセ
ットしない）。ここで、記録装置内部のインク残量カウ
ンタは印字した枚数やＤＵＴＹ等により使用したインク
量を予測するカウンタである。

【００５７】以上からこの実施例の方式により、インク
残量カウンタを自動的にリセットすることが可能となっ
た。従来は、例えばタンク装着センサを有するとか、使
用者がタンク交換後にリセットボタンを押す必要があっ
た。前者はセンサがコストアップの要因であり、後者は
リセットボタンの押し忘れや誤って押す等の誤動作の原
因となっていた。

【００５８】（その他の実施形態）以上説明した本発明
の実施形態において、キャリッジの位置を検出するため
の構成として、スリットを有するリニアエンコーダを利
用し、キャリッジに設けた光学センサによりキャリッジ
位置を検出する例を挙げて説明したが、本発明はこの構
成に限定されるものではなく、磁気式のエンコーダを用
いた構成としてもよい。

【００５９】また、上述の各実施形態例では、記録ヘッ
ドと分離可能なインクタンクの構成を例に挙げて説明し
たが、本発明はこのような構成に限らず、インクタンク
と記録ヘッドが一体構成となったカートリッジ形態の記
録ヘッドにおいても本発明を適用することができる。

【００６０】以上説明した本発明の実施形態例において
は、液体を吐出するための構成として液体に熱エネルギ
ーを印加する電気熱変換体を用いた吐出方式を例に説明
したが、本発明はこれに限らず、従来から知られる他の
吐出方式を採用するものであっても適用できるものであ
る。他の吐出方式としては、吐出エネルギーとして機械
的圧力を印加する電気機械変換素子としてのピエゾ素子
を用い、発生した圧力によって滴状の液体を吐出する方
式が一般に知られている。

【００６１】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成して記
録を行う、いわゆるバブルジェット方式の記録ヘッドを
用いた記録装置において優れた効果をもたらすものであ
る。

【００６２】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段などを付加することは本発明の効果を一層安定でき
るもので好ましいものである。これらを具体的に挙げれ
ば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニ
ング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるい
はこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせに
よる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モ
ードを行うことも安定した記録を行うために有効であ
る。

【００６３】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、単一の色に対応した１個の記録ヘッド
を有する構成、および上記各実施形態例で説明したよう
な記録色や濃度を異にする複数のインクに対応して２個
以上の個数設けられる構成のいずれであっても本発明を
適用することができる。

【００６４】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付加時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００６５】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００６６】また、本発明は複数の機器から構成される
システムに適用しても、一つの機器からなる装置に適用
してもよい。

【００６７】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００６８】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００６９】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００７０】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００７１】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行
い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現さ
れる場合も含まれることは言うまでもない。

【００７２】以上詳述した各実施形態について、第１の
実施形態においては、モータの駆動制御を停止した後
の、慣性によって移動したキャリッジの停止位置に基づ
いてインク残量を判断する構成を説明し、また、第２の
実施形態においては、モータの駆動制御を停止した後
の、慣性によって移動するキャリッジの速度に基づいて
インク残量を判断する構成を説明した。本発明は、上述
した実施形態に記載するように、キャリッジの走行中に
モータの駆動を停止した後の慣性によるキャリッジの移
動が、インク収容部であるインクタンク内のインク残量
に応じて変化することに着目したものであり、モータの
駆動によりキャリッジを移動させた後にモータの駆動を
停止し、モータの駆動停止に伴う慣性によるキャリッジ
の移動状態を検出し、その結果からインク残量を判断す
る構成を特徴とするものである。

【００７３】なお本発明は上述した実施形態によって限
定されるものではなく、当業者にとっては様々な変形例
があることは言うまでもない。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンクの残量を検出する機構を新たに付加することなく、
すなわち、装置の大型化とコストアップをすること無
く、検出可能なインク残量検出方法を提案した。また、
ＳＷの追加や使用者のインク残量リセット動作を求める
ことなく、タンクが正しく交換されたかどうかを判断す
ることが可能となり、インク残量を正しく監視すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態のインク残量検出シーケンスに
おけるインク残量とキャリッジ移動距離の関係を示す図
である。

【図２】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
概略斜視図である。

【図３】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
ブロック図である。

【図４】第２の実施形態のインク残量検出シーケンスに
おけるインク残量とキャリッジ速度の関係を示す図であ
る。

【図５】第１の実施形態のインク残量検出の処理を説明
するフローチャートである。

【符号の説明】

１００記録装置１０１キャリッジ１０２ガイド軸ａ１０３ガイド軸ｂ１０４記録ヘッド１０５記録媒体１０６送りローラ１０７プラテン１０８スイッチ部と表示部４０１受信バッファー４０２ＣＰＵ４０３メモリ部４０４機械コントロール部４０５機械部４０６センサ／ＳＷコントロール部４０７センサ／ＳＷ部４０８表示素子コントロール部４０９表示素子部４１０記録ヘッドコントロール部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを収容するインク収容部とインク
を吐出するヘッド部とを搭載可能なキャリッジと、モー
タの駆動によって前記キャリッジを主走査方向に沿って
走査する主走査手段と、を備えたインクジェット記録装
置において、前記主走査手段により走査される前記キャリッジの位置
を検出する位置検出手段と、前記モータを駆動することにより、前記主走査手段によ
る前記キャリッジの走査領域の所定の位置から前記主走
査方向に沿って前記キャリッジを走査させた後、前記モ
ータの駆動を停止するよう制御する制御手段と、前記制御手段による前記モータの駆動の停止後の、前記
キャリッジの移動状態を前記位置検出手段により検出し
た結果に基づいて、前記インク収容部内のインク残量を
判断する判断手段と、を有することを特徴とするインク
ジェット記録装置。
【請求項２】前記判断手段は、前記制御手段による前
記モータの駆動を停止した後の前記キャリッジの停止位
置を前記位置検出手段により検出した結果に基づいて、
前記インク収容部内のインク残量を判断することを特徴
とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記判断手段は、前記位置検出手段によ
る検出結果に基づいて、前記制御手段により前記モータ
の駆動を停止した位置から、前記キャリッジの停止位置
までの距離を測定した結果に基づいて、前記インク収容
部内のインク残量を判断することを特徴とする請求項１
または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記判断手段は、前記インク収容部内の
インク残量と前記距離とを対応させたテーブルを参照す
ることにより、前記インク収容部内のインク残量を判断
することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット
記録装置。
【請求項５】前記判断手段は、前記制御手段による前
記モータの駆動を停止してから所定時間経過後の前記キ
ャリッジの移動速度に基づいて、前記インク収容部内の
インク残量を判定することを特徴とする請求項１に記載
のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記所定時間経過後の前記キャリッジの
移動速度は、前記位置検出手段により検出した前記キャ
リッジの位置に基づいて算出されることを特徴とする請
求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記判断手段は、前記インク収容部内の
インク残量と前記移動速度とを対応させたテーブルを参
照することにより、前記インク収容部内のインク残量を
判断することを特徴とする請求項５または６に記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項８】前記判断手段は、前記制御手段による前
記モータの駆動を停止してから前記キャリッジの移動が
停止するまでの時間に基づいて、前記インク収容部内の
インク残量を判定することを特徴とする請求項１に記載
のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記制御手段は、前記モータの駆動によ
り、前記キャリッジを所定の速度まで加速させた後に、
前記モータの駆動を停止するよう制御することを特徴と
する請求項１乃至８のいずれかに記載のインクジェット
記録装置。
【請求項１０】前記制御手段は、前記キャリッジを前
記所定の速度まで加速した後に、前記キャリッジを前記
所定の速度で所定時間移動したときに、前記モータの駆
動を停止するよう制御することを特徴とする請求項９に
記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】前記モータはＤＣモータであることを
特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のインク
ジェット記録装置。
【請求項１２】前記位置検出手段は、前記主走査方向
に沿って所定の間隔で設けられたスリットを有するエン
コーダと、前記スリットを検知可能な前記キャリッジに
設けられたセンサとにより、前記キャリッジの位置を検
出することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに
記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】前記インク収容部と前記ヘッド部とが
一体に構成されていることを特徴とする請求項１乃至１
２のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】前記インク収容部と前記ヘッド部とは
別体に構成されていることを特徴とする請求項１乃至１
２のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】前記ヘッド部は、インクを吐出する吐
出口と、前記吐出口からインクを吐出させるための電気
熱変換体を有し、前記電気熱変換体の駆動によりインク
中に気泡を発生させて前記吐出口からインクを吐出させ
ることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載
のインクジェット記録装置。
【請求項１６】インクを収容するインク収容部とイン
クを吐出するヘッド部とを搭載可能なキャリッジと、モ
ータの駆動によって前記キャリッジを主走査方向に沿っ
て走査する主走査手段と、を備えたインクジェット記録
装置におけるインク残量検出方法であって、前記モータを駆動することにより、前記主走査手段によ
る前記キャリッジの走査領域の所定の位置から前記主走
査方向に沿って前記キャリッジを走査させる走査工程
と、前記走査工程による前記キャリッジの走査中の所定のタ
イミングにおいて、前記モータの駆動を停止するよう停
止工程と、前記停止工程の後の前記キャリッジの移動状態に基づい
て、前記インク収容部内のインク残量を判断する判断工
程と、からなることを特徴とするインク残量検出方法。
【請求項１７】前記判断工程は、前記モータの駆動を
停止した後の前記キャリッジの停止位置を検出した結果
に基づいて、前記インク収容部内のインク残量を判断す
ることを特徴とする請求項１６に記載のインク残量検出
方法。
【請求項１８】前記判断工程は、前記キャリッジの位
置を検出した結果に基づいて、前記モータの駆動を停止
した位置から、前記キャリッジの停止位置までの距離を
測定し、測定された前記距離に基づいて、前記インク収
容部内のインク残量を判断することを特徴とする請求項
１６または１７に記載のインク残量検出方法。
【請求項１９】前記判断工程は、前記インク収容部内
のインク残量と前記距離とを対応させたテーブルを参照
することにより、前記インク収容部内のインク残量を判
断することを特徴とする請求項１８に記載のインク残量
検出方法。
【請求項２０】前記判断工程は、前記モータの駆動を
停止してから所定時間経過後の前記キャリッジの移動速
度に基づいて、前記インク収容部内のインク残量を判定
することを特徴とする請求項１６に記載のインク残量検
出方法。
【請求項２１】前記所定時間経過後の前記キャリッジ
の移動速度は、前記キャリッジの位置を検出した結果に
基づいて算出されることを特徴とする請求項２０に記載
のインク残量検出方法。
【請求項２２】前記判断工程は、前記インク収容部内
のインク残量と前記移動速度とを対応させたテーブルを
参照することにより、前記インク収容部内のインク残量
を判断することを特徴とする請求項２０または２１に記
載のインク残量検出方法。
【請求項２３】前記判断工程は、前記モータの駆動を
停止してから前記キャリッジの移動が停止するまでの時
間に基づいて、前記インク収容部内のインク残量を判定
することを特徴とする請求項１６に記載のインク残量検
出方法。
【請求項２４】前記モータの駆動の制御は、前記モー
タの駆動により、前記キャリッジを所定の速度まで加速
させた後に、前記モータの駆動を停止するよう制御する
ことを特徴とする請求項１６至２３のいずれかに記載の
インク残量検出方法。
【請求項２５】前記モータの駆動の制御は、前記キャ
リッジを前記所定の速度まで加速した後に、前記キャリ
ッジを前記所定の速度で所定時間移動したときに、前記
モータの駆動を停止するよう制御することを特徴とする
請求項２４に記載のインク残量検出方法。
【請求項２６】前記モータはＤＣモータであることを
特徴とする請求項１６乃至２５のいずれかに記載のイン
ク残量検出方法。
【請求項２７】前記判断工程は、前記インク収容部内
のインク残量の判断において、前記主走査方向に沿って
所定の間隔で設けられたスリットを有するエンコーダ
と、前記スリットを検知可能な前記キャリッジに設けら
れたセンサとからなる位置検出手段により、前記キャリ
ッジの位置の検出を行うことを特徴とする請求項１６乃
至２６に記載のインク残量検出方法。
【請求項２８】前記インク収容部と前記ヘッド部とが
一体に構成されていることを特徴とする請求項１６乃至
２７のいずれかに記載のインク残量検出方法。
【請求項２９】前記インク収容部と前記ヘッド部とは
別体に構成されていることを特徴とする請求項１６乃至
２７のいずれかに記載のインク残量検出方法。