JP2004009537A

JP2004009537A - 記録装置、該記録装置を用いたファクシミリ装置および記録装置のインクの有無の判定方法

Info

Publication number: JP2004009537A
Application number: JP2002166045A
Authority: JP
Inventors: Yukio Nohata; 野畠　之雄
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】インクの吐出が正常に行われない原因が、記録ヘッドの不具合によるものか、インクタンク内にインクが無いためかを区別する。
【解決手段】１頁の画像記録終了後にインクの不吐検出を行い（ステップＳ５）、インクが正常に吐出されているときには、記録した画像データをメモリから消去する（ステップＳ７）。そして、インクが正常に吐出されていないときには、更にインクタンク内のインク残量検出を行って（ステップＳ９）、インクタンク内にインクが所定量以上あるか否かを判定し（ステップＳ１０）、インク残量が所定量以上無い場合にはインクタンクの交換を促し（ステップＳ１１）、インクが所定量以上ある場合にはヘッドクリーニングを促す（ステップＳ１２）。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置および該記録装置を用いたファクシミリ装置に関し、特に、インクジェット方式に従って記録媒体上に画像を記録する記録装置、該記録装置を用いたファクシミリ装置および記録装置のインクの有無の判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のノズルを備えた記録ヘッドを用い、そのノズルよりインク滴を記録媒体に吐出して画像を記録するインクジェットプリンタが知られている。近年ではこの様なインクジェットプリンタを記録部に用いたファクシミリ装置も現れている。
【０００３】
また、このような装置の記録ヘッドとして、ブラックインクのみを用いて白黒画像の記録を行うモノクロ用記録ヘッドの他に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクを供給して、各々の色に割り当てられたノズルよりインクを吐出してカラー記録を行うカラー用記録ヘッドも提供されている。
【０００４】
このようなインクジェットプリンタを記録部に用いたファクシミリ装置では、受信したデータに対応した画像の記録中にインクが無くなって、画像の記録が欠落してしまう恐れがある。これを解決するために、従来は、１頁分の画像データの記録終了後に、記録ヘッドに供給するインクを収容するインクタンク内のインクの有無を判定し、インクがあると判定された場合には記録した画像に対応するデータを画像メモリから消去するように制御されている。
【０００５】
このインク有無の判定のため、記録部にはＬＥＤなどからなる発光部と、フォトトランジスタなどからなる受光とを備えたフォトインタラプタ（フォトセンサ）が備えられ、その発光部から照射された光を遮るようにインクを吐出させ（予備吐出）、受光部で受光する光量の変化をモニタしてインク滴が光学的に検出されたか否かによって、インクタンク内のインクの有無を判定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例の装置では、記録ヘッドの吐出口（ノズル）等の不具合によりインクの吐出が正常に行われなかった場合と、記録ヘッドにインクを供給するインクタンク内にインクが無くなってインクの吐出ができなかった場合との区別ができず、両方の場合共にインク無しと判定し、ユーザにインクタンクが一体となったものでは記録ヘッドの交換、あるいはインクタンクが分離可能なものではインクタンクの交換を促すように制御されていた。
【０００７】
記録ヘッドが原因でインクの吐出ができなかった場合には、インクタンクのみを交換しても状況は変わらず、記録ヘッドの交換またはクリーニングが必要であり、ユーザに多大な時間や労力を強いることとなる。この場合にはまた、交換前のインクタンクに残存しているインクが無駄となる。
【０００８】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、インクの吐出が正常に行われない原因が、記録ヘッドの不具合によるものか、インクタンク内にインクが無いためかを区別することができ、ユーザが適切な対応を行うことができる記録装置、該記録装置を用いたファクシミリ装置および記録装置のインクの有無の判定方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は、インクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインクタンクと、
記録位置とは異なる位置で前記記録ヘッドからインクを吐出させる、予備吐出動作を行わせる予備吐出制御手段と、
前記予備吐出動作で前記記録ヘッドから吐出されるインク滴を検出する検出手段と、
前記インクタンク内に残存するインクの量が所定量以上であるか否かを判定する判定手段とを備えている。
【００１０】
また、上記目的は、通信回線を介して受信した画像情報を、上記の記録装置によって記録媒体上に記録するファクシミリ装置によっても達成される。
【００１１】
更に、上記目的を達成する本発明の記録装置のインクの有無の判定方法は、インクタンクから供給されたインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドを有する記録装置のインクの有無の判定方法であって、
記録位置とは異なる位置で前記記録ヘッドからインクを吐出させる予備吐出動作を行わせる予備吐出制御工程と、
前記予備吐出動作によって前記記録ヘッドから吐出されたインク滴を検出する検出工程と、
前記インクタンク内に残存するインクの量が所定量以上であるか否かを判定する判定工程とを備えている。
【００１２】
すなわち、本発明では、インクタンクから供給されたインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドを有する記録装置において、記録位置とは異なる位置で記録ヘッドからインクを吐出させる予備吐出動作を行わせ、予備吐出動作によって記録ヘッドから吐出されたインク滴を検出し、インクタンク内に残存するインクの量が所定量以上であるか否かを判定する。
【００１３】
このようにすると、インクが正常に吐出されていないときに、その原因が、インクタンク内のインクが無いのか記録ヘッド側にあるのかを容易に特定することができ、ユーザは適切な対応を行うことができる。
【００１４】
従って、インクが正常に吐出されない場合のユーザの処理が簡単となると共に、インクタンク内に残存しているインクを有効に使用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付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。
【００１６】
本明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００１７】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００１８】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００１９】
はじめに、図４を参照して、本発明の代表的な実施形態であるインクジェット方式に従った記録ヘッドによって記録を行う記録部を備えたファクシミリ装置の概略構成について説明する。
【００２０】
このファクシミリ装置は、公衆電話回線を介して伝送されたデータを受信して対応する画像記録を行なうファクシミリとしての機能に加え、光学的に読み取った原稿画像に対応する画像記録を行なうコピー機能、および外部コンピュータからの記録命令や記録データを受信して記録を行なうプリンタ機能も備えている。
【００２１】
図４において、Ａは原稿を光学的に読み取る読取部、Ｂはインクジェット方式に従って記録を行う記録部、Ｃは給紙カセットに積載された記録紙Ｐ等の記録媒体を１枚ずつ分離して記録部Ｂに供給する供給部である。
【００２２】
まず、記録紙Ｐの流れについて説明する。記録紙Ｐの搬送経路は矢印Ｇで示す通りである。即ち、給紙部Ｃの給紙カセット１に積載された記録紙Ｐは、給紙ローラ２及びリタードローラ３によりピックアップされ給紙ローラ２によって記録部Ｂに送り込まれる。記録部Ｂでは記録ヘッド５により記録紙Ｐにインクを吐出して記録を行いつつ、その記録に合わせて記録紙Ｐを搬送する。そして、記録が終了すると、排紙ローラ６によって記録紙Ｐを排紙スタッカ７に排出積載する。
【００２３】
次に給紙部Ｃの具体的な構成について説明する。図４において、記録紙Ｐを複数枚積載収納する給紙カセット１には記録紙Ｐを積載する中坂４を備えている。中板４は給送ローラ２と対向配置されている中坂バネ１０により裏面より上方に対勢されている。また、中板４は給紙待機時においてはカムなどにより下方へ押圧され記録紙Ｐが少なくなったり無くなった時には容易に継ぎ足し可能な構造になっている。
【００２４】
一方、記録信号を検知し、給紙動作を開始するときは、カム等による中板４の下方押圧が解除され、記録紙Ｐは給紙ローラ２によってピックアップされる。リタードローラ３は給紙ローラ２と対向する位置にあり中板４と連動して記録紙Ｐの位置を変える。給紙動作を行うときは、中板４によって付勢され、給紙ローラ２でピックアップされた記録紙ＰをＪ部で給紙ローラ２との協働作用によって最上側の一枚のみを分離給送する。分離給送された記録紙Ｐは絵送ローラ２に十分巻き付くように挟持しながら記録部Ｂに搬送される。さらに記録部Ｂで記録された記録紙Ｐの排出機構を説明する。
【００２５】
排紙ローラ６で排出された記録紙Ｐは、排紙スタッカ７に排紙積載される。排紙スタッカ７は、ヒンジＫ部を回転中心とする排紙補助トレイ９が設けられており、使用する記録紙Ｐが長尺である場合に回転させて、排紙スタッカを記録紙排紙方向へ長くすることができる。さらに、排紙スタッカ７は、給紙カセット１のカバーを兼ねる構造になっている。なお、排紙スタッカ７と排紙補助トレイ９には複数のリブ（不図示）が設けられており記録がなされた記録紙Ｐはそれらの複数のリブを摺動し、順次積載される。
【００２６】
さらに、読み取りを行なう際の画像原稿Ｓの流れについて説明する。原稿搬送路は図４に矢印Ｆで示す通りである。図４において、画像原稿Ｓはその画像面を下側にして原稿積載トレイ４１に積載される。原稿積載トレイ４１に積載された画像原稿Ｓはその幅方向に移動可能なスライダ４２によって位置決めが行われる。画像原稿Ｓが原稿積載トレイ４１に積載されると、その原稿は予備搬送押圧片４３によって上方から予備搬送バネ４によって押圧され、分離ローラ４６との協働作用により予備搬送される。
【００２７】
次に、予備搬送された画像原稿Ｓは、分離片４５と上方からＡＳＦバネ４７によって押圧された分離ローラ４６との協働作用により、下側から１枚ずつ分離搬送する。さらに、分離ローラ４６は分離された画像原稿Ｓを読み取り位置に搬送させる役割を兼ねている。
【００２８】
このようにして分離ローラ４６で読み取り位置まで分離搬送された画像原稿Ｓに描かれた画像は、光電変換センサ４８に読み取られる。さて、ＣＳローラ４９はその上方よりＣＳ押圧バネ５０により、光電変換センサ４８の読み取りラインにそって付勢されており、分離搬送された画像原稿Ｓの副走査方向（画像原稿の搬送方向）の読み取り速度を決めるとともに、読み取りを終了した画像原稿Ｓを排出する役割を兼ねている。最後に、排出された画像原稿Ｓは原稿排紙トレイ５１に排紙積載される。なお、原稿排紙トレイ５１は装置本体に着脱可能な構造になっている。
【００２９】
さらに続いて記録部Ｂの詳細な構成を示す斜視図である図２を参照して、記録部Ｂの構成を説明する。
【００３０】
図２において、キャリッジ１５は記録ヘッド５を精度良く保持しながら、記録紙Ｐの搬送方向（副走査方向、矢印Ｇ方向）とは直交する方向（主走査方向、矢印Ｈ方向）に往復運動させる。また、キャリッジ１５は、ガイド棒１６に沿って摺動自在に保持されている。キャリッジ１５の往復運動は、キャリッジモータ（不図示）によって駆動されるプーリ１７およびタイミングベルト１８によって行われ、この時に記録ヘッド５に与えられる記録信号や電力は、フレキシブルケーブル１９によって装置本体の電気回路より供給されている。
【００３１】
記録ヘッド５とフレキシブルケーブル１９とは互いの接点を圧接して接続しており、記録ヘッド５の特定の接点間の開放／接続を検出することでモノクロ記録専用のカートリッジが装着されているか或いはカラー記録用のカートリッジが装着されているかを後述するＣＰＵ２５が認識可能な構成となっている。
【００３２】
また、記録部Ｂのキャリッジ１５のホームポジションにはキャップ２０が設けられインク受け手段として機能する。キャップ２０は必要に応じて上下し、上昇時には記録ヘッド５に密着しそのノズル部を覆いインクの蒸発やゴミの付着を防止する。
【００３３】
さて、この装置では、記録ヘッド５とキャップ２０とが相対的に対向した位置となるように位置決めするために、装置本体に設けられたキャリッジホームセンサ（不図示）とキャジッリ１５に設けられた遮光板（不図示）が用いられている。キャリッジホームセンサは透過型のフォトインタラプタが用いられ、キャリッジ１５が移動して待機位置まで移動した時に、キャリッジホームセンサーの一部から照射された光が遮光板によってその透過が遮られることを利用して、記録ヘッド５とキャップ２０とが相対的に対向した位置にあることを検知する。
【００３４】
また、不吐検出センサ８、残量検出センサ１０１を用いてインクの不吐検出制御、残量検知制御を行うときにもこのキャリッジホームポジションの位置を基準としてセンサ位置までの距離をキャリッジモータのステップ数として換算し、センサ位置までのキャリッジの移動を行う。
【００３５】
不吐検出センサ８はキャップ２０と記録紙Ｐの紙端との間に記録ヘッド５のノズル列に対向した位置に配置され、記録ヘッド５のノズル吐出されるインク滴を直接光学的に検知する透過型フォトインタラプタであり、記録ヘッド５のインク吐出の状態をその出力から判断できる。
【００３６】
ここで用いている不吐検出センサ８は発光素子に赤外線ＬＥＤを用い、ＬＥＤ発光面にはレンズを一体成型し、受光素子に向けておおよそ平行に光を投射できる。受光素子にはフォトトランジスタが用いられ、受光素子の受光面にはモールド部材により０．７ｍｍ×０．７ｍｍの穴が光軸上に形成され、受光素子と発光素子との間全域において検出範囲を高さ方向には０．７ｍｍ、幅方向は０．７ｍｍに絞り込んでいる。
【００３７】
また、発光素子と受光素子とを結ぶ光軸は記録ヘッド５のノズル列と平行に配置され、受光素子と発光素子の間隔は記録ヘッド５のノズル列よりも広く、光軸と記録ヘッド５のノズル列の位置が一致すると、記録ヘッド５の各ノズルから吐出されるインク滴は全て発光素子と受光素子の間の検出範囲を通過可能な構成になっている。その検出範囲をインク滴が通過することにより、インク滴が発光側からの光を遮り、受光側への光量を減少させ、受光素子であるフォトトランジスタの出力の変化が得られる。
【００３８】
また残量検出センサ１０１は、後述するように記録ヘッド５のインクタンク５１に対向した位置に配置され、インクタンク５１内に設けられた光学プリズムに光を照射し、プリズムからの反射光を検出する反射型フォトインタラプタであり、インクタンク５１内のインクの有無の状態をその出力から判断できる。
【００３９】
また、図２に示されたように、記録ヘッド５は、インクタンク５１を分離可能に装着し、インクが無くなったときにはインクタンク５１のみを交換し得るカートリッジタイプの記録ヘッドである。また記録ヘッド５にはモノクロ記録専用の記録ヘッドを備えたカートリッジとカラー記録用の記録ヘッドを備えたカードリッジの２種類があり、いずれかを選択して装着可能である。
【００４０】
図７はカラー記録用ヘッドのノズル構成を示す図である。このファクシミリ装置では、図７に示すような１列に配された６４個のブラックインク吐出用のノズルと、イエロー、マゼンタ、シアンの各色インク吐出用に２４個ずつのノズルを持ち、３６０ｄｐｉの解像度で記録可能なカラー記録ヘッドが使用できるようになっている。また、ノズルに対応するインクの色は決まっているのでヒートパルスを与えるノズルを選択することにより吐出するインクの色を選択でき、それぞれのインクの吐出周期も独立して設定可能な構成になっている。
【００４１】
また、このカラー記録ヘッドが装着されているときにモノクロのファクシミリ画像の着信があった場合、またモノクロ画像のコピーを行う場合には、その画像の記録にはブラックインク吐出用に用いられる６４個のノズルのみを利用して記録動作を行う。この記録ヘッドにはシフトレジスタが内蔵されており、吐出データとして外部より転送クロックとともにシフトレジスタにノズル列分データを転送する。
【００４２】
このデータは１２８ノズルを持つモノクロ記録ヘッドの場合、１２８ビットのシリアルデータである。そして吐出データの転送完了後に吐出データをラッチし、ラッチされたデータに基づいて吐出が行われる。吐出させるノズルの選択は、転送する吐出データによりそのノズルに対応するシフトレジスタのビットをＨにすることで行う。
【００４３】
前記のようにカラー記録ヘッドを用いてモノクロ印字を行う場合には、シフトレジスタのデータはイエロー、マゼンタ、シアンの各ノズルの相当する２４×３＝７２ビット常にＬになっており、ブラックインクに対応する他の６４ビットのデータのみ画像データに応じて書き換えることになる。インク吐出原理は以下に述べるがモノクロ吐出専用の記録ヘッドもカラー記録用の記録ヘッドも同じである。また、カラー記録用の記録ヘッドは、ブラックインク用とカラーインク用の２つのインクタンク５１を持ち、それぞれ独立してインクタンクを交換することが可能な構成になっている。
【００４４】
ここで、記録ヘッドからのインク吐出原理について説明する。その記録ヘッド部は、一般に微細な液体吐出口（オリフィス）、液路およびこの液路の一部に設けられるエネルギー作用部にある液体に作用させる液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生部とを備えている。
【００４５】
このエネルギー発生部としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用いたもの、レーザー等の電磁波を照射して、そこにある液体に吸収させ発熱させて、その発熱による作用で液滴を吐出、飛翔させるようにしたもの、あるいは電気熱変換体によって液体を加熱して液体を吐出させるようにしたもの等がある。その中でも熱エネルギーによって液体を吐出させる方式を用いた記録ヘッドは、記録用の液滴を吐出して飛翔用液滴を形成するための液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列することができるために高解像度で記録を行うことが可能である。
【００４６】
また、電気熱変換体をエネルギー発生部として用いた記録ヘッドは、全体的な小型化も容易であり、かつ、最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用でき、長尺化及び面状化（２次元化）が容易であること等から、マルチノズル化、高密度実装化が容易で、しかも大量生産が可能で、製造コストも安価にすることが可能である。
【００４７】
このように、エネルギー発生部に電気熱変換体を用い、半導体製造プロセスを経て製造された記録ヘッドは、一般には各インク吐出口に対応した液路を設け、その液路ごとに液路を満たす液体に熱エネルギーを作用させて、対応するインク吐出口から液体を出して飛翔用液滴を形成する手段としての電気熱変換体が設けられ、各液路には、各液路に連通されている共通液室から液体が供給される構造となっている。
【００４８】
図５は図４に示すファクシミリ装置の制御構成を示すブロック図である。
【００４９】
図５において、２４は装置全体を制御するための制御部であり、制御部２４はＣＰＵ２５と、ＣＰＵ２５が実行する制御プログラムや各種データや後述するインク残量検知処理に用いるいくつかのしきい値を証憶しているＲＯＭ２６と、ＣＰＵ２５が種々の処理を実行するにあたり作業領域として使用したり、各種データを一時的に保存するためのＲＡＭ２７等を有している。
【００５０】
図５に示すように、記録ヘッド５はフレキシブルケーブル１９を介して制御部２４に接続し、フレキシフルケーブル１９には制御部２４から記録ヘッド５に対する制御信号線、画像信号線、記録ヘッド５がモノクロ記録専用の記録ヘッドであるか或いはカラー記録用の記録ヘッドであるかを識別する信号を出力する信号線が含まれている。
【００５１】
また、不吐検出センサ８と残量検出センサ１０１の出力はＡ／Ｄ変換回路２８により数値化され、ＣＰＵ２５にて解析される構成となっている。キャリッジモータ３０はモータ駆動回路３２によるパルスステップ数によって回転可能なモータである。さらに、制御部２４はモータ駆動回路３３を介しキャリッジモータ３０を、モータ駆動回路３２を介し搬送モータ３１を、モータ駆動回路５３を介し読み取りモータ５２を制御し、キャリッジホームセンサ２１からの出力を入力している。
【００５２】
さらにまた、制御部２４は、読取センサ４８、外部コンピュータ５６からの記録命令や記録データを受信するプリンタインターフェイス５４、公衆電話回線５７からの受信データを受け付ける回線制御回路５５などの画像データの入力装置を接続しており、ファクシミリ送受信およびコピー、外部コンピュータのプリンタとして動作可能となっている。さらにまた、制御部２４は装置利用者が種々の操作や指示を行う操作パネル５８を接続している。操作パネル５８にはメッセージ表示を行うためのＬＣＤ５９が設けられている。
【００５３】
図３はインク残量検出センサ１０１の動作を説明する図である。（ａ）はインクタンク内にインクが無い状態を示し、（ｂ）はインクがある状態を示している。
【００５４】
図３において５１はインクを貯溜するインクタンクであり、１０４はインクタンク中に設けられたポリプロピレン等の材質でできた透明に近い光反射プリズムである。
【００５５】
インクタンク内にあるインク面が（ｂ）のように光反射プリズム１０４より上にある場合には、インク残量検出センサ１０１の発光部１０１から照射された光は図の矢印のように光反射プリズム１０４での反射は少なく、残量検出センサ１０１の受光部１０３に向かう光量は少ない。
【００５６】
一方、インクタンク内にあるインク面が（ａ）のように光反射プリズム１０４より下にある場合には、光反射プリズム１０４の周囲に存在する空気の屈折率と光反射プリズム１０４の材質の屈折率が異なるために、発光部１０１から照射された光は矢印のように光反射プリズム１０４で反射され、受光部１０３に照射される。
【００５７】
このように、（ａ）および（ｂ）の状態で受光部１０３に到達する光量の差が光・電気変換方法により電気信号の差として制御部２５に伝えられ、インクタンク内のインク面が光反射プリズム１０４の上部より上にあるか下にあるかを検出することができる。
【００５８】
図６は、不吐検出センサ８の電気的構成を示すブロック図である。
【００５９】
図６において、８１は発光素子である赤外線ＬＥＤ、８２はその赤外光を受光する受光素子であるフォトトランジスタ、８３はフォトトランジスタ８２の出力を入力して所定の基準電圧（Ｖｒｅｆ）と比較するコンパレータ、８４はコンパレータ８３から出力されるパルスの継続時間（パルス幅）を計数するパルス幅計数部である。パルス幅計数部８４は入力されるクロック（基準クロック）のパルス幅を基準パルス幅とし、コンパレータ８３から出力されるパルスの継続時間がその基準クロックの何サイクル分であるかをカウントし、そのカウント値をパルス幅計数部３３の内部レジスタに出力するような構造となっている。
【００６０】
さて、記録ヘッド５からインクが吐出されていない場合には、発光素子である赤外線ＬＥＤ８１からの赤外光を遮るものがないために、コンパレータ８３には受光素子であるフォトトランジスタ８２からハイ（Ｈ）レベルの信号が入力される。これに対して、記録ヘッド５からインクの吐出が行われると、その吐出されたインクが赤外線ＬＥＤ８１からの赤外光を遮るので、フォトトランジスタ８２からの出力レベルがだんだんと降下する。
【００６１】
そして、その出力レベルがコンパレータ８３に入力される基準電圧（Ｖｒｅｆ）を下回ると、コンパレータ８３からパルス幅計数部３３への出力が反転する。その後、記録ヘッド５からのインクの吐出が終了すると、再び、フォトトランジスタ８からの出力はハイ（Ｈ）レベルとなって、コンパレータ８３に入力されている基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上回ると、コンパレータ８３からパルス幅計数部３３への出力が再び反転する。
【００６２】
このようにして、パルス幅計数部３３には、吐出されたインクを不吐検出センサ８が検知している時間をパルス幅とするパルスが入力される。上述のように、このパルス幅は基準クロックを用いて計測され、パルス幅計数部３３の内部レジスタに格納される。このカウント値は、インク吐出終了後に制御部２４のＣＰＵ２５によって読み出され、インク有無の判断に用いられる。
【００６３】
次に、上記構成の装置を用いたインク有無の判定方法について、図１のフローチャートを参照して説明する。ここでは、このファクシミリ装置が、ファクシミリ画像データを公衆電話回線５７を通して受信し、その受信データに基づき記録用紙１頁分の画像を記録する際の動作である。
【００６４】
まずステップＳ１で１頁分の画像記録が終了したかどうかを待つ。ここで１頁分の画像記録が終了したならば、ステップＳ２に進み、この頁の記録紙の排出を行う。
【００６５】
記録紙排出終了後、ステップＳ３に進み、不吐検出センサ８を動作させるべく、発光部８１をＯＮして赤外光を発光させる。そしてステップＳ４で前述のようにキャリッジモータを規定量駆動することにより、不吐検出センサの光軸位置付近まで記録ヘッド１５を移動する。光軸付近に移動した後に記録ヘッド１５は不吐検出のための予備吐出を行いながら更に数ｍｍ移動し、確実に吐出したインクが不吐検出センサ８の発光部８１から受光部８２への光軸を横切るように制御される。
【００６６】
この予備吐出終了後ステップＳ５に進み、不吐検出センサ８によってインクの吐出が確認できたかを判断する。ここで前述のようにパルス幅計数部３３には、吐出されたインクを不吐検出センサ８が検知している時間をパルス幅とするパルスが入力されており、制御部２４のＣＰＵ２５によってこのパルス幅が読み出され、インク有無の判断を行う。
【００６７】
ステップＳ５でインクの吐出が確認できたならば、この頁の画像記録は正常に行われたと判断し、ステップＳ７に進み、制御部２４はこの頁を記録するために用いた画像データをＲＡＭ２７から消去する。ここではインク不吐検出センサ８が正常にインクの吐出を検出しているので、インクの残量もあると判断し、残量検出センサ１０１を用いたインクの残量検出動作は行われない。
【００６８】
これとは逆に、ステップＳ５で不吐検出センサ８によるインクの吐出の検出ができなかった場合にはステップＳ８に進み、このときはインク残量検出センサ１０１によるインク残量の検出を行う。
【００６９】
この場合ステップＳ８で残量検出センサ１０１をＯＮし、不吐検出をする場合と同じようにキャリッジモータを規定量駆動することにより、記録ヘッド１５を残量検出センサ１０１の位置まで移動し、先に図３を用いて説明したようにステップＳ９にてインクの残量検出を行う。
【００７０】
ステップＳ１０でインクタンク中のインクの残量が確認できたならば、この場合はインクの残量があるにもかかわらず、ステップＳ５にてインクの吐出が行われていないと判断されているので、記録ヘッドに一時的な不吐出等が生じていることが考えられる。そのためここではステップＳ１１に進みユーザに対して記録ヘッドのクリーニングを行うように表示部を介して通知する。
【００７１】
この場合は画像データがメモリに記憶されているので、ユーザはクリーニングを行った後にこの頁の記録画像の再記録を行うことができる。
【００７２】
一方、ステップＳ１０でインクの残量が確認できなかった場合、ステップＳ５でインクが吐出されていないと判断されたのはインクがインクタンク内に無いのが原因であると判断し、ユーザに対して記録ヘッドの交換、あるいはインクタンクの交換を表示部を介して促す。
【００７３】
この場合面も画像データはメモリから消去されておらず、ユーザは記録ヘッド、あるいはインクタンクの交換後にこの記録画像を再出力することが可能である。
【００７４】
以上説明したように本実施形態では、１頁の画像記録終了後にインクの不吐検出を行い、インクが吐出されていないと判定された場合にのみ、更にインクタンク内のインク残量検出を行う。
【００７５】
このため、インクが正常に吐出されているときには、従来と同様の処理を行うため特別な時間を必要としない。そして、インクが正常に吐出されていないときには、更にインクタンク内のインク残量検出を行って、インク不吐の原因が、インク無しか記録ヘッド側にあるのかを特定してユーザに対応処理を通知することができる。
【００７６】
従って、インクが正常に吐出されない場合のユーザの処理が簡単となると共に、インクタンク内に残存しているインクを有効に使用することができる。
【００７７】
【他の実施形態】
インク不吐検出およびインク残量検出の方式は、上記実施形態で示したものに限定されず、他のインクジェットプリンタで採用されている様々な方式を用いることができるのは当業者には理解されよう。
【００７８】
以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００７９】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。
【００８０】
この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【００８１】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【００８２】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書に記載された構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【００８３】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００８４】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【００８５】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできる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などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【００８６】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【００８７】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提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も、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ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、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【００８８】
加えて、積極的に熱エネルギー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ー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良い。いずれにしても熱エネルギー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既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギー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。
【００８９】
このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０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また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。
【００９０】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）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（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００９１】
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（または記録媒体）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み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。この場合、記憶媒体から読み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。また、コンピュータが読み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働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）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。
【００９２】
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カ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、その機能拡張カ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。
【００９３】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した（図１に示す）フローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、インクが正常に吐出されていないときに、その原因が、インクタンク内のインクが無いのか記録ヘッド側にあるのかを容易に特定することができ、ユーザは適切な対応を行うことができる。
【００９５】
従って、インクが正常に吐出されない場合のユーザの処理が簡単となると共に、インクタンク内に残存しているインクを有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るインク有無の判定動作を示すフローチャートである。
【図２】実施形態の装置の記録部Ｂの詳細な構成を示す立体斜視図である。
【図３】実施形態のインク残量検知センサの構成を示す図である。
【図４】本発明の代表的な実施形態であるファクシミリ装置の構成を示す側断面図である。
【図５】図４に示すファクシミリ装置の制御構成を示すブロック図である。
【図６】不吐検出センサ８の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】カラー記録ヘッドのノズル構成を示す図である。
【符号の説明】
Ａ　読取部
Ｂ　記録部
Ｃ　給紙部
１　給紙カセット
５　記録ヘッド
８　不吐検出センサ
１５　キャリッジ
２０　キャップ
２１　キャリッジホームセンサ
２４　制御部
２５　ＣＰＵ
２６　ＲＯＭ
２７　ＲＡＭ
１５　インクタンク
５８　操作パネル
５９　ＬＣＤ
８１　発光素子〈赤外線ＬＥＤ）
８２　受光素子（フォトトランジスタ）
８３　コンパレータ
８４　パルス幅計数部
１０１　残量検出センサ
１０２　発光部
１０３　受光部
１０４　光反射プリズム

Claims

インクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインクタンクと、
記録位置とは異なる位置で前記記録ヘッドからインクを吐出させる、予備吐出動作を行わせる予備吐出制御手段と、
前記予備吐出動作で前記記録ヘッドから吐出されるインク滴を検出する検出手段と、
前記インクタンク内に残存するインクの量が所定量以上であるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする記録装置。
前記検出手段によりインク滴が検出されなかったときに、前記判定手段を動作させる判定制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記検出手段によりインク滴が検出されず、かつ前記判定手段により前記インクタンク内にインクが所定量以上あると判定されたときに、前記記録ヘッドのクリーニングが必要であることを表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
前記検出手段によりインク滴が検出されず、かつ前記判定手段により前記インクタンク内にインクが所定量以上ないと判定されたときに、前記インクタンクの交換が必要であることを表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
前記検出手段が、所定の波長の光を発光する発光素子と、前記光を受光する受光手段と、前記記録ヘッドから吐出された前記インク滴によって前記光が遮断された時間を計測する計時手段とを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の記録装置。
前記判定手段が、所定の波長の光を発光する発光素子と、光を受光する受光手段と、前記インクタンクの底部に設けられ、前記発光素子からの光を前記受光手段に向けて反射する反射部材とを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の記録装置。
前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の記録装置。
通信回線を介して受信した画像情報を、請求項１から７のいずれか１項に記載の記録装置によって記録媒体上に記録するファクシミリ装置であって、
前記予備吐出制御手段は、前記画像情報を１頁記録する毎に、前記予備吐出を行うように制御することを特徴とするファクシミリ装置。
前記受信した画像情報を頁毎に格納する記憶手段と、前記検出手段によりインク滴が検出されたときに、記録した１頁の画像情報を前記記憶手段から消去する記憶制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項８に記載のファクシミリ装置。
インクタンクから供給されたインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドを有する記録装置のインクの有無の判定方法であって、
記録位置とは異なる位置で前記記録ヘッドからインクを吐出させる予備吐出動作を行わせる予備吐出制御工程と、
前記予備吐出動作によって前記記録ヘッドから吐出されたインク滴を検出する検出工程と、
前記インクタンク内に残存するインクの量が所定量以上であるか否かを判定する判定工程とを備えることを特徴とする記録装置のインクの有無の判定方法。
前記検出工程でインク滴が検出されなかったときに、前記判定工程を行うことを特徴とする請求項１０に記載の記録装置のインクの有無の判定方法。