【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はファクシミリ，複写機，プリンター等の記録装置に係り、特に記録ヘッドに装着される記録材の交換の認識に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板などの被記録材（記録媒体）に画像を記録していくように構成されている。このような記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式、レーザービーム式などに分けることができる。
【０００３】
被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差する方向の主走査するシリアルスキャン方式を採るシリアルタイプの記録装置においては、被記録材に沿って移動するキャリッジ上に搭載した記録手段によって画像を記録（主走査）し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（ピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した記録媒体に対して、次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行われる。
上記記録装置のうち、インクジェット記録装置は、記録手段（記録ヘッド）から被記録材にインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
また、キャリッジ上に記録ヘッドと交換可能なインクタンク（記録材）を搭載した構成は、省スペースやユーザメンテナンス性に優れており、インクジェット記録装置の主流となっている。
【０００４】
特に、熱エネルギを利用してインクを吐出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、エッチング、蒸着、スパッタリングなどの半導体製造プロセスを経て、基板上に成膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の記録装置においては、以下に述べる問題があった。
インクタンクを交換した場合には、記録前準備として、インクタンクと記録ヘッドのジョイント部から記録ヘッド先端のインク吐出部までインクを導くことが必要である。
【０００６】
これに対し、光学式センサによるインク量確認や、インクタンクへのＩＤ付与等の認識手段を有する構成においては、この手段によって、インクタンク交換を認識し、記録前準備を行っているが、コストアップは大きいものとなるし、ＩＤ付与では、プラスチック製のタンクに金属をジョイントさせることで、リサイクル性等を損ねるといった問題も発生していた。
一方、認識手段を持たない構成では、ユーザがインクタンクを交換した時に、プリンタドライバからの操作やキー操作等により、記録前準備を行う必要がある。
この場合には、操作忘れによる記録不良といった問題となる。
もう一方では、外装カバーにスイッチを設け、これを開けた場合には、インクタンクを交換可能な位置にキャリッジが移動し、外装カバーを閉めるとキャリッジが元の記録待機位置に戻る構成として、この操作があった場合には、実際にインクタンクの交換の有無にかかわらず、記録前準備を行い上記操作忘れを回避している。しかし、実際にインクタンクを交換していない場合（記録媒体の厚みに対応させるレバー選択やジャム処理等）においても、記録前準備を行うこととなり、記録材の無駄、記録前準備に要する時間を無駄にしていた。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、コストアップやサイズアップを伴うことなく、記録材（インクタンク）交換の認識を可能とする記録装置を提供することにある。
【０００７】
【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は、記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記記録媒体を副走査方向へ搬送するための搬送手段及びガイド手段と、前記記録ヘッドを保持し主走査方向に走査可能なキャリッジおよび該キャリッジ位置を認識する位置検出手段と、該検出手段による情報により、記録制御またはキャリッジ走査制御する手段とを有する記録装置において、
記録材の交換位置でのユーザ操作によるキャリッジ挙動を該位置検出手段によって検出することにより、記録材の交換を認識することを特徴とする。
【０００８】
上記ユーザ操作によるキャリッジ挙動の検出による記録材の交換認識は、
前記交換位置に移動後、移動検出→一定量の停止→移動検出のパターンであった場合に交換したと認識する構成としている。
【０００９】
記録材の交換位置でのユーザ操作によるキャリッジ挙動位置検出は、記録制御またはキャリッジ走査制御のための位置検出方法とは異なる構成としている。
該記録装置の外装カバーの開閉を認識できるカバースイッチを設け、カバーオープン時に記録材の交換位置でのユーザ操作を可能に構成している。
【００１０】
記録材の交換を認識した場合にのみ、記録材交換後のための記録前準備を行う構成としている。
【００１１】
記録材交換位置でのユーザ操作によるキャリッジ挙動を該位置検出手段によって検出すること、および該位置検出をトリガーとしたキャリッジ動作によって、記録材の有無状態を検出することにより、記録材の交換を認識する構成としている。
【００１２】
前記記録材の有無状態検出は、該交換位置近傍に記録装置の内部部品により突き当て手段、各記録材を記録ヘッドから外した場合に突出する小突起であり、該キャリッジ動作により、該突き当て手段と該小突起との相互位置を認識する構成としている。
上記記録材の交換認識を記録材の残量認識のための情報とする構成としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明に係る記録装置を実施する形態について説明する。ここでは記録装置としてインクジェット記録装置を例にとるが、本発明はこれに限られない。
【００１４】
（第１の実施の形態）
先ず、本発明の記録材の交換認識構成を説明するにあたって、当該記録材交換構成を適用できるインクジェット記録装置の概略構成について図１、図２及び図３を用いて説明する。図３は本発明に好適なインクジェット記録装置本体の斜視図であり、図１は図３から上部ケース５０および外装カバー５１をはずした状態の斜視説明図、図２は本発明に好適なインクジェット記録装置本体の主要部断面図を示す。
【００１５】
本実施形態のインクジェット記録装置は、自動給紙装置（オートシートフィーダ；ＡＳＦ）と一体型の記録装置であり、図１および図２に示すように給紙部１、送紙部１３、排紙部３３、キャリッジ部２５、クリーニング部３８等を装備している。
【００１６】
給紙部１は装置本体の設置面に対して３０°〜６０°の角度の傾きで装置本体に取り付けられており、ここにセットされた記録シートＰは記録後水平に排出されるように構成されている。給紙部１には、給紙ローラ２、可動サイドガイド４、フレーム５、圧板６、圧板ばね７、駆動ギア列２３等を装備している。駆動ギア列２３に連結したカムにより、圧板６を上下させ、記録シートＰ（不図示）と給紙ローラ２との圧接、離反を行うとともに、給紙ローラ２の回転に伴い、記録シートＰがピックアップされ、給紙ローラ２に付勢され、トルクリミッタを内蔵したリタードローラ８により、１枚ずつ分離される。分離された記録シートＰは後述する送紙部１３へ送られる。給紙ローラ２と上記カムは、記録シートＰを送紙部１３へ送り込むまで１回転し、再び圧板６を給紙ローラ２に対してリリースした状態で給紙ローラ２への駆動が切られ、このイニシャル状態（初期状態）を保持する。
【００１７】
送紙部１３は、搬送ローラ１４、ピンチローラ１５、ピンチローラガイド１６、ピンチローラばね１７、ＰＥセンサレバー１８、ＰＥセンサ１９、ＰＥセンサばね２０、プラテン２２等を装備している。送紙部１３に送られた記録シートＰは、プラテン２２とピンチローラガイド１６にガイドされて、搬送ローラ１４とピンチローラ１５とのニップ部に送られる。このローラ対１４，１５のシート搬送方向上流側にはＰＥセンサレバー１８が設けられており、記録シートＰの先端を検知し、記録シートＰの記録開始位置を定める基準となる。
【００１８】
ピンチローラ１５は、ピンチローラガイド１６をピンチローラばね１７により付勢することで、搬送ローラ１４に押圧されており、搬送ローラ１４の回転に従動回転して記録シートＰの搬送力を生み出している。搬送ローラ１４とピンチローラ１５との間に搬送された記録シートＰは、ＬＦモータ（不図示）を駆動することにより、搬送ローラ１４およびピンチローラ１５を回転させてプラテン２２上を記録開始位置まで所定量搬送される。そして記録ヘッド２４により所定の画像情報に基づいた記録を行なうように構成されている。
【００１９】
記録ヘッド２４は搬送ローラ１４及びピンチローラ１５により搬送された記録シートＰにインク像を記録するものである。この装置における記録手段としては、記録ヘッド２４からインクを吐出して記録するインクジェット記録方式を用いている。即ち、この記録ヘッドは微細な液体吐出口（オリフィス）、液路及びこの液路の一部に設けられるエネルギー作用部と、該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手段を備えている。
【００２０】
このようなエネルギーを発生するエネルギー発生手段としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱させ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する発熱素子等の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エネルギー発生手段を用いた記録方法等がある。
【００２１】
その中でも熱エネルギーによって液体を吐出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッドは、記録用の液滴を吐出して吐出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の記録をすることが可能である。その中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段として用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、且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、高密度実装化が容易で、製造コストも安価なことから有利である。
【００２２】
キャリッジ部２５は、記録ヘッド２４を取り付けるキャリッジ２６と、キャリッジ２６をシート搬送方向（副走査方向）と交差する方向（例えば直角方向）に往復走査（主走査）させるためのガイド軸２７と、キャリッジ２６の後端を保持し、記録ヘッド２４と記録シートＰとの間の距離を維持するガイドレール２８と、キャリッジモータ２９の駆動をキャリッジ２６に伝達するタイミングベルト３０と、タイミングベルト３０を張設するアイドルプーリ３１と、記録ヘッド２４へ電気基板（不図示）からのヘッド駆動信号を伝達するためのフレキシブルケーブル（不図示）等を装備している。記録ヘッド２４はインクタンク４０，４１と別体で構成され、インクタンク交換可能であり、キャリッジ２６と一体となって走査されることにより、プラテン２２上を搬送される記録シートＰにインク像を記録する。
【００２３】
排紙部３３は、排紙ローラ３４と、排紙ローラ３４に搬送ローラ１４の駆動を伝達する伝達ギア（不図示）と、記録シートＰの排出を補助する拍車３６と、排紙トレイ（不図示）等を装備している。排紙ローラ３４および拍車３６により記録後の記録シートＰを記録面を汚すことなく排紙トレイ（不図示）上に排出する。
【００２４】
クリーニング部３８は、記録ヘッド２４のクリーニングを行なうチューブポンプ（不図示）と、記録ヘッド２４の液体吐出口（オリフィス）の乾燥を抑えるためのキャップ（不図示）と、及び搬送ローラ１４からの駆動をポンプ（不図示）に伝達するギア列（不図示）等を装備している。上記ギア列（不図示）は、クリーニング部３８での切換え手段により、クリーニング時以外は、搬送ローラ１４の駆動はチューブポンプ（不図示）へは伝達しない。
【００２５】
また、搬送ローラ１４等を駆動するＬＦモータ（不図示）は、図示しないドライバにより送られる信号に応じて、所定の角度だけ回転するステッピングモータを用いている。一方、キャリッジ２６を駆動するキャリッジモータ２９は、ＤＣモータであり、キャリッジ２６上に搭載されたエンコーダ素子４２により、シャーシ１００の両側の側板１００ａ、１００ｂで一定張力で保持されたリニアスケール４３のスリットを検出して、フィードバックによるキャリッジ位置制御および記録制御が実施される。
【００２６】
以上の構成により、記録装置本体は給紙、印刷、排紙の印字シーケンス、および記録ヘッドの保護が可能となっている。
【００２７】
次に図４、図５、図６、図７を参照して、本発明の記録材の交換認識手段を説明する。図４は、図３の状態で外装カバー５１を開けた時にキャリッジ２６がインクタンク交換部に移動した位置での一部詳細斜視図を示し、図５は同一部詳細平面図を示す。また、図６はエンコーダ素子の出力信号を示したものである。
【００２８】
図４、図５において、インクタンク４０には黒インク、インクタンク４１にはシアン、マゼンタ、イエローの３色のインクが充填され、記録ヘッド２４上でのジョイント部（２４Ｂｋ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｙ）を介して、各色のノズル列に連結している。
【００２９】
インクタンク４０は該ジョイント部周囲に設けられた弾性部材と記録ヘッド２４の壁２４ａの間で確実に保持され、インクの漏れやがたつきを抑制している。
この構成の元にインクタンク４０を記録ヘッド２４からはずす場合には、手がかり部４０ａをＡ方向に引いて、記録ヘッド壁２４ａから外した後、上方（Ｂ方向）に引き上げる順序で対応する。これは、ほぼ一連の動作として、操作可能である。装着する場合には、この逆の順序で行う。インクタンク４１についても同様である。
【００３０】
以上の構成においては、はずし動作においても装着動作においても、エンコーダの検出可能な方向（主走査方向）とは９０°ずれてはいるものの、キャリッジ２６は主走査方向の摺動性は非常に良いため、操作時にはエンコーダにより、微小のずれを検出することが可能である。
【００３１】
この出力波形を示したものが図６である。図６において、このエンコーダシステムは基本ピッチが３００ｄｐｉ（１インチ当たり３００スリット）であり、各相の１周期がこれに相当する。また、Ａ相に対するＢ相の遅れを見ることで、移動方向を検出することができる。
【００３２】
以上の構成の元にインクタンクの交換を行った場合には、図７に示すように２つのキャリッジ移動の間に一定量の停止のあるエンコーダ出力信号が得られる。
ここでは、はずし動作において一方向に移動し、装着動作においてはずし動作と逆方向に移動し、移動量も若干小さかった例を示している。これによって、インクタンクの交換が行われたことを認識可能となり、外装カバーオープン時にインクタンク交換をしなかった場合においても、記録前準備のためのインクや時間の無駄を無くすことが可能となる。
【００３３】
なお、この実施の形態において、他の操作（紙間調整レバー）などを何度か触ることでインクタンク交換として認識してしまう誤検知も皆無とは言えないが、まれであり、効果が大きく軽減してしまうレベルでないことは明白である。
【００３４】
（第２の実施の形態）
実施例１においては、図５における３００ｄｐｉでの検出例を示したが、これは、ＣＲモータ制御や記録制御においては、図８に示すように、エンコーダ素子の性能上、１周期内でのＸとＹの比率が正確に１：１でないこと、Ａ相とＢ相が正確に９０°（−９０°）の遅れでないため、Ａ相の立ち上がりを基準として、駆動するパルスを形成する制御をおこなっている構成であり、ここでのインクタンク交換検出については、１周期の中の精度自体は大きな意味を持たないため、各相の立ち上がり、立ち下がりを検出することで、１２００ｄｐｉ相当の検出をすることができる。１２００ｄｐｉであれば、約２０μｍの移動をも検出することができるため、操作時のキャリッジ移動について、さらに確実性を持たせることができる。
【００３５】
（第３の実施の形態）
実施例１および２においては、インクタンクを交換したこと自体を認識する構成としたが、以下の構成とすることによって、複数のインクタンクを有する構成において、交換されたインクタンクの種類を認識することが可能となる。
【００３６】
図９はキャリッジ周辺の側面概略図を示し、図１０は図５と同様の平面図を示す。ここで、（各インクタンクに対応）キャリッジ２６上には回転可能に支持されるとともに、ばね（不図示）により、Ｃ方向に付勢されたタンクレバー６０（６１）が装着されている。このタンクレバー６０（６１）は、インクタンク４０（４１）が装着されている場合には、６０ａ（６１ａ）の位置、はずした場合には、６０ｂ（６１ｂ）の位置に回転する構成であり、該６０ｂ（６１ｂ）の位置にある場合には、キャリッジ２６をＤ方向に移動させることで、シャーシ１００上に設けられた突き当て部１００ｃに突き当たる構成となっている。
【００３７】
以上の構成の元に、図１１にフローで説明する。Ｓ１０１で外装カバーを開けたことを不図示のカバーＳＷで検出し、Ｓ１０２でインクタンク交換位置にキャリッジを移動する。次にＳ１０３において、移動を検出して、Ｓ１０４でキャリッジをＤ方向に一定量（どちらのタンクレバーがでも突き当たる量）移動させる。ここで、インクタンク４０（４１）をはずした場合であれば、Ｓ１０５でキャリッジの一定量移動で突き当たりが発生し、移動量によって、Ｓ１０６、Ｓ１０７でインクタンク４０であるか、インクタンク４１であるかを判定する。
【００３８】
一方、Ｓ１０３において、移動を検出しなかった場合や、Ｓ１０５でキャリッジの突き当たりを検出しなかった場合には、このシーケンスの中でループし、一定時間ｘを越えた所で、記録ヘッド保護のため、Ｓ１０８の記録待機位置に移動する。
【００３９】
Ｓ１０６、Ｓ１０７ではずされたインクタンクの種類を認識した後に、Ｓ１１１で２回目の移動を検出し（インクタンク装着と想定）、Ｓ１１２の外装カバークローズでＳ１１３の記録待機位置に移動、Ｓ１１４の交換されたインクタンクについてのみ、記録前準備を行い、Ｓ１１５で記録を行う。Ｓ１１１で移動を検出できなかった場合には、Ｓ１０３と同様に一定時間ｘを越えた所で、記録ヘッド保護のため、Ｓ１０８の記録待機位置に移動する。
【００４０】
この構成によれば、複数のインクタンクを有する構成において、交換されたインクタンクの種類を認識することができ、インクタンク交換位置に移動した後にインクタンクが交換されなかった場合のインクの無駄や記録準備のための時間の無駄の削除に加え、交換された記録材のみについて、記録前準備を行うことが可能となり、一層、有利な構成とすることができる。
【００４１】
ここでは、２つのインクタンク構成を例として説明したが、ここで説明したカラータンク内のシアン、マゼンタ、イエローを各色独立としたいわゆる４色独立（黒＋カラー３色）、あるいは薄いシアン、薄いマゼンタを加えた６色独立タンクの構成においても成立することは明らかである。さらに、インクタンク有無状態の検出構成についても、ここで示した突き当て構成に限定されるものでなく、他の手段であっても同様の効果を得られることは明らかである。
【００４２】
そして、本発明のインクタンク交換認識については、インクタンクの残量をカウントする際のリセット手段として適用することができ、記録装置として、ユーザ操作性を大きく向上させることができる。また、他の検出手段と併用することで、さらに操作性を向上できることは明白である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、 記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記記録媒体を副走査方向へ搬送するための搬送手段及びガイド手段と、前記記録ヘッドを保持し主走査方向に走査可能なキャリッジおよび該キャリッジ位置を認識する位置検出手段と、該検出手段による情報により、記録制御またはキャリッジ走査制御する手段とを有する記録装置において、記録材の交換位置でのユーザ操作によるキャリッジ挙動を該位置検出手段によって検出することにより、記録材が交換されたことを認識できる構成とした。
【００４４】
この構成とすることによって、記録装置のコストアップ、サイズアップ等を伴うことなく、記録材が交換された場合にのみ、確実に記録準備（インク吸引等）を行うことができ、記録材交換位置に移動した後に記録材が交換されなかった場合の記録材の無駄や記録準備のための時間の無駄をなくすことができる。
【００４５】
さらに、記録材の着脱による状態変化を検出する構成を付与することによって、複数の記録材を有する構成において、各記録材の交換を認識可能とした。
具体例としては、交換位置近傍に突き当て手段を設けるとともに、各記録材を記録ヘッドから外した場合に突出する小突起を設け、キャリッジ挙動をトリガーとして、キャリッジの移動を行い、該突き当て手段と該小突起との相互位置を認識することで、記録材の有無状態を検出することにより、各記録材の交換を認識可能とした。
これによれば、該突起を直接認識することにより、さらに確実に記録材の交換を認識できるとともに、各色が独立した記録材の場合や、黒色とカラーが別となった記録材の様に複数の記録材を有する構成において、交換された記録材の種類をも認識することも可能となり、前記、記録材交換位置に移動した後に記録材が交換されなかった場合の記録材の無駄や記録準備のための時間の無駄の削除に加え、交換された記録材のみについて、記録前準備を行うことが可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に好適な記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に好適な記録装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明に好適な記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る、インクタンク交換部に移動した位置での一部詳細斜視図
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る、インクタンク交換部に移動した位置での一部詳細平面図
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る、エンコーダの出力波形の説明図
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る、エンコーダの出力波形の説明図
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る、エンコーダの出力波形の説明図
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る、インクタンク交換部に移動した位置での側面概略図
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る、インクタンク交換部に移動した位置での一部詳細平面図
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る、インクタンク交換部でのフローチャート
【符号の説明】
１ 給紙部
２ 給紙ローラ
４ 可動サイドガイド
５ フレーム
６ 圧板
７ 圧板ばね
８ リタードローラ
１３ 送紙部
１４ 搬送ローラ
１５ ピンチローラ
１６ ピンチローラガイド
１７ ピンチローラばね
１８ ＰＥセンサレバー
１９ ＰＥ（ペーパーエンド）センサ
２０ ＰＥセンサばね
２２ プラテン
２３ 駆動ギア列
２４ 記録ヘッド
２５ キャリッジ部
２６ キャリッジ
２７ ガイド軸
２８ ガイドレール
２９ キャリッジモータ
３０ タイミングベルト
３１ アイドルプーリ
３３ 排紙部
３４ 排紙ローラ
３６ 拍車
３８ クリーニング部
４０，４１ インクタンク
４２ エンコーダ素子
４３ リニアスケール
５０ 上部ケース
５１ 外装カバー
５２ 外装ベース
１００ シャーシ
１００ａ、１００ｂ シャーシ（側板）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording apparatus such as a facsimile, a copying machine, a printer, and the like, and more particularly, to recognition of replacement of a recording material mounted on a recording head.
[0002]
[Prior art]
Recording devices having functions such as printers, copiers, and facsimile machines, or recording devices used as output devices for complex electronic devices and workstations including computers and word processors, etc. It is configured to record an image on a recording material (recording medium). Such recording apparatuses can be classified into an ink jet type, a wire dot type, a thermal type, a laser beam type, and the like according to a recording method.
[0003]
2. Description of the Related Art In a serial type recording apparatus employing a serial scanning method in which a main scanning is performed in a direction intersecting a conveying direction (sub-scanning direction) of a recording material, an image is recorded by a recording unit mounted on a carriage moving along the recording material. After the recording (main scanning), the recording of one line is completed, a predetermined amount of paper feeding (pitch conveyance) is performed, and then the image of the next line is recorded on the stopped recording medium (main scanning). By repeating this operation, the entire recording material is recorded.
Among the above recording apparatuses, an ink jet recording apparatus performs recording by ejecting ink from a recording unit (recording head) to a recording material, so that the recording unit can be easily made compact and a high-definition image can be formed at a high speed. It can be recorded on plain paper without special processing, running cost is low, non-impact method reduces noise, and uses multi-color ink for color. It has advantages such as easy recording of images.
In addition, a configuration in which an ink tank (recording material) replaceable with a recording head is mounted on a carriage is excellent in space saving and user maintenance, and is the mainstream of an ink jet recording apparatus.
[0004]
In particular, an ink-jet type recording means (recording head) that discharges ink by using thermal energy includes an electrothermal transducer, an electrode, and a film formed on a substrate through a semiconductor manufacturing process such as etching, vapor deposition, or sputtering. By forming the liquid path wall, the top plate, and the like, it is possible to easily manufacture a device having a high-density liquid path arrangement (discharge port arrangement) and achieve further downsizing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional recording apparatus has the following problems.
When the ink tank is replaced, it is necessary to guide the ink from the joint between the ink tank and the print head to the ink discharge section at the tip of the print head as preparation before printing.
[0006]
On the other hand, in a configuration having recognition means such as ink amount confirmation by an optical sensor and ID assignment to an ink tank, ink tank replacement is recognized by this means, and preparation before recording is performed. The increase is large, and in the case of ID assignment, there has been a problem that the recyclability is impaired by joining a metal to a plastic tank.
On the other hand, in the configuration without the recognition means, when the user replaces the ink tank, it is necessary to prepare for recording by an operation from a printer driver, a key operation, or the like.
In this case, there arises a problem such as recording failure due to forgetting the operation.
On the other hand, a switch is provided on the outer cover, and when the switch is opened, the carriage moves to a position where the ink tank can be replaced, and when the outer cover is closed, the carriage returns to the original recording standby position. When an operation is performed, preparations before recording are made to avoid forgetting the above operation regardless of whether the ink tank is actually replaced. However, even when the ink tank is not actually replaced (lever selection or jam processing corresponding to the thickness of the recording medium), the preparation before recording is performed, so that the recording material is wasted and the time required for preparation before recording is reduced. Wasted.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a recording apparatus which solves the above-mentioned problems of the related art and enables recognition of replacement of a recording material (ink tank) without increasing cost and size.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a recording head for forming an image on a recording medium, a conveying unit and a guiding unit for conveying the recording medium in a sub-scanning direction, and a main scanning direction holding the recording head. A printable carriage and a position detecting means for recognizing the position of the carriage, and a means for performing printing control or carriage scanning control based on information from the detecting means.
The change of the recording material is recognized by detecting the carriage behavior by the user operation at the recording material replacement position by the position detecting means.
[0008]
The recognition of the exchange of the recording material by detecting the carriage behavior by the user operation is as follows.
After moving to the exchange position, if the pattern of movement detection → stop of a certain amount → movement detection, the replacement is recognized as being performed.
[0009]
The detection of the carriage movement position by a user operation at the recording material replacement position is configured differently from the position detection method for recording control or carriage scanning control.
A cover switch capable of recognizing the opening / closing of the outer cover of the recording apparatus is provided, and a user operation can be performed at a recording material replacement position when the cover is opened.
[0010]
Only when the replacement of the recording material is recognized, preparations for recording after the replacement of the recording material are performed.
[0011]
Recognition of the exchange of the recording material is detected by detecting the carriage behavior by the user operation at the recording material exchange position by the position detecting means, and detecting the presence or absence of the recording material by the carriage operation triggered by the position detection. Configuration.
[0012]
The detection of the presence or absence of the recording material is performed by abutting means by an internal component of the recording apparatus near the replacement position, and a small projection which projects when each recording material is removed from the recording head. It is configured to recognize the mutual position between the means and the small projection.
The recognition of the replacement of the recording material is used as information for recognizing the remaining amount of the recording material.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of a recording apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, an ink jet recording apparatus is taken as an example of the recording apparatus, but the present invention is not limited to this.
[0014]
(First Embodiment)
First, in describing the recording material exchange recognition configuration of the present invention, a schematic configuration of an ink jet recording apparatus to which the recording material exchange configuration can be applied will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 3 is a perspective view of an ink jet recording apparatus main body suitable for the present invention. FIG. 1 is a perspective explanatory view showing a state in which an upper case 50 and an outer cover 51 are removed from FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of an apparatus main body.
[0015]
The ink jet recording apparatus according to the present embodiment is a recording apparatus integrated with an automatic paper feeder (auto sheet feeder; ASF), and as shown in FIGS. 1 and 2, a paper feed unit 1, a paper feed unit 13, and a paper discharge unit. A unit 33, a carriage unit 25, a cleaning unit 38, and the like are provided.
[0016]
The paper feeding unit 1 is attached to the apparatus main body at an inclination of 30 ° to 60 ° with respect to the installation surface of the apparatus main body, and the recording sheet P set therein is discharged horizontally after recording. Have been. The paper supply unit 1 includes a paper supply roller 2, a movable side guide 4, a frame 5, a pressure plate 6, a pressure plate spring 7, a drive gear train 23, and the like. The pressure plate 6 is moved up and down by a cam connected to the drive gear train 23 to press and separate the recording sheet P (not shown) from the paper feed roller 2 and to separate the recording sheet P with the rotation of the paper feed roller 2. The sheet is picked up, urged by the sheet feed roller 2, and separated one by one by a retard roller 8 having a built-in torque limiter. The separated recording sheet P is sent to a paper feeding unit 13 described later. The paper feed roller 2 and the cam rotate once until the recording sheet P is fed to the paper feed unit 13, and the drive to the paper feed roller 2 is stopped with the pressure plate 6 released again to the paper feed roller 2, This initial state (initial state) is maintained.
[0017]
The paper feeding unit 13 includes a transport roller 14, a pinch roller 15, a pinch roller guide 16, a pinch roller spring 17, a PE sensor lever 18, a PE sensor 19, a PE sensor spring 20, a platen 22, and the like. The recording sheet P sent to the paper feeding unit 13 is guided by a platen 22 and a pinch roller guide 16 and is sent to a nip portion between a transport roller 14 and a pinch roller 15. A PE sensor lever 18 is provided upstream of the pair of rollers 14 and 15 in the sheet conveyance direction, and detects the leading end of the recording sheet P and serves as a reference for determining the recording start position of the recording sheet P.
[0018]
The pinch roller 15 is pressed by the transport roller 14 by urging the pinch roller guide 16 by a pinch roller spring 17, and is rotated by the rotation of the transport roller 14 to generate a transport force of the recording sheet P. . The recording sheet P conveyed between the conveyance roller 14 and the pinch roller 15 drives the LF motor (not shown) to rotate the conveyance roller 14 and the pinch roller 15 to move the recording sheet P on the platen 22 to a recording start position. It is transported by a predetermined amount. The recording head 24 is configured to perform recording based on predetermined image information.
[0019]
The recording head 24 records an ink image on the recording sheet P transported by the transport roller 14 and the pinch roller 15. As a recording unit in this apparatus, an ink jet recording system for discharging ink from the recording head 24 for recording is used. That is, the recording head has a fine liquid ejection port (orifice), a liquid path, an energy action section provided in a part of the liquid path, and an energy generation section for generating droplet forming energy to act on the liquid in the action section. Means.
[0020]
As an energy generating means for generating such energy, a recording method using an electromechanical transducer such as a piezo element, an energy generating means for irradiating an electromagnetic wave such as a laser or the like to generate heat and discharging a droplet by the action of the heat generation. Or a recording method using energy generating means for discharging the liquid by heating the liquid with an electrothermal converter such as a heating element having a heating resistor.
[0021]
Among them, a recording head used in an ink jet recording method in which a liquid is ejected by thermal energy has a high density of liquid ejection ports (orifices) for ejecting recording droplets and forming ejection droplets. This makes it possible to record at a high resolution. Among them, a recording head using an electrothermal transducer as an energy generating means can be easily made compact, and has the advantages of IC technology and micro-machining technology, which have recently made remarkable progress in technology in the semiconductor field and markedly improved reliability. This is advantageous because it can be used for two purposes, high-density mounting is easy, and the manufacturing cost is low.
[0022]
The carriage unit 25 includes a carriage 26 to which the recording head 24 is attached, a guide shaft 27 for reciprocating scanning (main scanning) in a direction (for example, a right angle direction) crossing the sheet conveying direction (sub-scanning direction), and a carriage. A guide rail 28 that holds the rear end of the recording sheet 26 and maintains the distance between the recording head 24 and the recording sheet P, a timing belt 30 that transmits the drive of the carriage motor 29 to the carriage 26, and a timing belt 30 is stretched. And a flexible cable (not shown) for transmitting a head drive signal from an electric board (not shown) to the recording head 24. The recording head 24 is formed separately from the ink tanks 40 and 41, is replaceable with the ink tank, and scans integrally with the carriage 26 to form an ink image on the recording sheet P conveyed on the platen 22. Record.
[0023]
The paper discharge unit 33 includes a paper discharge roller 34, a transmission gear (not shown) that transmits the drive of the transport roller 14 to the paper discharge roller 34, a spur 36 that assists discharge of the recording sheet P, and a paper discharge tray (not shown). (Shown). The recording sheet P after recording is discharged onto a discharge tray (not shown) by the discharge roller 34 and the spur 36 without soiling the recording surface.
[0024]
The cleaning unit 38 includes a tube pump (not shown) for cleaning the recording head 24, a cap (not shown) for suppressing drying of a liquid discharge port (orifice) of the recording head 24, and driving from the transport roller 14. Gear train (not shown) for transmitting the pressure to a pump (not shown). The gear train (not shown) does not transmit the drive of the transport roller 14 to the tube pump (not shown) except at the time of cleaning by the switching means in the cleaning unit 38.
[0025]
The LF motor (not shown) that drives the transport roller 14 and the like uses a stepping motor that rotates by a predetermined angle according to a signal sent from a driver (not shown). On the other hand, a carriage motor 29 for driving the carriage 26 is a DC motor, and a slit of a linear scale 43 held at a constant tension on both side plates 100 a and 100 b of the chassis 100 by an encoder element 42 mounted on the carriage 26. Is detected, and the carriage position control and recording control by feedback are performed.
[0026]
With the above configuration, the printing apparatus main body can protect the print sequence of paper feed, print, and paper discharge, and protect the print head.
[0027]
Next, with reference to FIGS. 4, 5, 6, and 7, the recording material exchange recognition means of the present invention will be described. FIG. 4 is a partially detailed perspective view showing a position where the carriage 26 has moved to the ink tank replacement section when the outer cover 51 is opened in the state of FIG. 3, and FIG. 5 is a detailed plan view of the same section. FIG. 6 shows an output signal of the encoder element.
[0028]
4 and 5, the ink tank 40 is filled with black ink and the ink tank 41 is filled with ink of three colors of cyan, magenta and yellow, and joint portions (24Bk, 24C, 24M, 24Y) on the recording head 24 are formed. ) Are connected to the nozzle rows of each color.
[0029]
The ink tank 40 is securely held between an elastic member provided around the joint and the wall 24a of the recording head 24, and suppresses ink leakage and rattling.
When the ink tank 40 is detached from the recording head 24 based on this configuration, the cue 40a is pulled in the direction A, detached from the recording head wall 24a, and then pulled up (direction B). This can be operated as a series of operations. When mounting, carry out in the reverse order. The same applies to the ink tank 41.
[0030]
In the above configuration, the carriage 26 has very good slidability in the main scanning direction in both the detaching operation and the mounting operation, although the direction is shifted by 90 ° from the direction (main scanning direction) detectable by the encoder. Therefore, during operation, it is possible to detect a minute displacement by the encoder.
[0031]
FIG. 6 shows this output waveform. In FIG. 6, this encoder system has a basic pitch of 300 dpi (300 slits per inch), and one cycle of each phase corresponds to this. The movement direction can be detected by observing the delay of the B phase with respect to the A phase.
[0032]
When the ink tank is replaced based on the above configuration, an encoder output signal having a fixed amount of stop between two carriage movements is obtained as shown in FIG.
Here, an example is shown in which the user moves in one direction in the removal operation, moves in the opposite direction to the removal operation in the mounting operation, and has a slightly smaller amount of movement. Thereby, it is possible to recognize that the ink tank has been replaced, and even if the ink tank is not replaced when the outer cover is opened, it is possible to eliminate waste of ink and time for preparation before recording. .
[0033]
In this embodiment, although there is no erroneous detection of recognizing the ink tank replacement by touching another operation (paper interval adjusting lever) or the like several times, it is rare, and the effect is large. Obviously, it is not at the level of mitigation.
[0034]
(Second embodiment)
In the first embodiment, an example of detection at 300 dpi in FIG. 5 has been described. However, in the case of CR motor control or recording control, as shown in FIG. Since the ratio of Y and Y is not exactly 1: 1 and the A and B phases are not exactly 90 ° (-90 °) delayed, control is performed to form a driving pulse based on the rise of the A phase. In this case, since the accuracy itself in one cycle does not have a significant meaning in the ink tank replacement detection, 1200 dpi equivalent detection is performed by detecting the rise and fall of each phase. be able to. If the resolution is 1200 dpi, a movement of about 20 μm can be detected, so that the carriage movement during operation can be made more reliable.
[0035]
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the configuration that recognizes that the ink tank has been replaced is itself recognized. However, in the configuration having a plurality of ink tanks, the type of the replaced ink tank is recognized by adopting the following configuration. It becomes possible.
[0036]
9 shows a schematic side view around the carriage, and FIG. 10 shows a plan view similar to FIG. Here, a tank lever 60 (61) is rotatably supported on the carriage 26 (corresponding to each ink tank) and urged in the C direction by a spring (not shown). The tank lever 60 (61) is configured to rotate to a position 60a (61a) when the ink tank 40 (41) is mounted, and to a position 60b (61b) when the ink tank 40 (41) is removed. When the carriage 26 is located at the position 60b (61b), the carriage 26 is moved in the direction D so that the carriage 26 abuts against the abutting portion 100c provided on the chassis 100.
[0037]
Based on the above configuration, a flow will be described with reference to FIG. The cover SW (not shown) detects that the exterior cover has been opened in S101, and moves the carriage to the ink tank replacement position in S102. Next, in step S103, the movement is detected, and in step S104, the carriage is moved in the D direction by a certain amount (an amount at which either tank lever abuts). Here, if the ink tank 40 (41) is removed, a stop occurs in the fixed amount movement of the carriage in S105, and the ink tank 40 or the ink tank 41 is determined in S106 and S107 depending on the movement amount. Is determined.
[0038]
On the other hand, if no movement has been detected in S103, or if the end of the carriage has not been detected in S105, a loop is performed in this sequence, and after a certain time x, the recording head is protected. , Move to the recording standby position of S108.
[0039]
After recognizing the type of the ink tank removed in S106 and S107, the second movement is detected in S111 (assuming that the ink tank is installed), the exterior cover is closed in S112, and the recording medium is moved to the recording standby position in S113, and S114 is replaced. The pre-recording preparation is performed only for the completed ink tank, and recording is performed in S115. If the movement is not detected in S111, as in S103, after a certain period of time x has elapsed, the head moves to the recording standby position in S108 to protect the recording head.
[0040]
According to this configuration, in a configuration having a plurality of ink tanks, the type of the replaced ink tank can be recognized, and if the ink tank is not replaced after being moved to the ink tank replacement position, the waste of ink can be reduced. In addition to eliminating waste of time for recording preparation, it is possible to perform preparation before recording only for the replaced recording material, so that a more advantageous configuration can be achieved.
[0041]
Here, two ink tank configurations have been described as an example. However, so-called four-color independent (black + color three colors) in which cyan, magenta, and yellow in the color tank described above are independent for each color, or light cyan and light It is clear that the present invention is also applicable to a configuration of a six-color independent tank to which magenta is added. Further, the configuration for detecting the presence / absence of the ink tank is not limited to the abutting configuration shown here, and it is apparent that similar effects can be obtained by other means.
[0042]
The recognition of ink tank replacement according to the present invention can be applied as reset means when counting the remaining amount of the ink tank, and the operability of the user as a recording apparatus can be greatly improved. It is clear that the operability can be further improved by using it in combination with other detection means.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a recording head for forming an image on a recording medium, a conveying unit and a guide unit for conveying the recording medium in a sub-scanning direction, and a scanning unit that holds the recording head and scans in a main scanning direction. In a printing apparatus having a possible carriage and a position detecting means for recognizing the position of the carriage, and a means for performing printing control or carriage scanning control based on information from the detecting means, a carriage behavior caused by a user operation at a replacement position of a printing material is determined. By detecting with the position detecting means, it is possible to recognize that the recording material has been replaced.
[0044]
With this configuration, the recording preparation (ink suction and the like) can be reliably performed only when the recording material is replaced without increasing the cost and size of the recording device, and the recording material replacement position can be improved. In the case where the recording material is not replaced after moving to, the waste of the recording material and the waste of time for the recording preparation can be eliminated.
[0045]
Furthermore, by providing a configuration for detecting a state change due to the attachment / detachment of the recording material, it is possible to recognize the exchange of each recording material in a configuration having a plurality of recording materials.
As a specific example, abutting means is provided near the replacement position, and a small projection is provided which projects when each recording material is removed from the recording head, and the carriage is moved by using the carriage behavior as a trigger. By recognizing the mutual position of the recording material and the small projection, the presence / absence of the recording material is detected, so that the exchange of each recording material can be recognized.
According to this, by directly recognizing the protrusions, it is possible to more reliably recognize the replacement of the recording material, and it is also possible to use a plurality of recording materials such as a recording material in which each color is independent or a recording material in which black and color are different. In the configuration having the recording material, it is also possible to recognize the type of the replaced recording material, and to waste the recording material and prepare for recording when the recording material is not replaced after moving to the recording material replacement position. In addition to eliminating waste of time for recording, it is possible to perform pre-recording preparation for only the replaced recording material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a recording apparatus suitable for the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a recording apparatus suitable for the present invention.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a recording apparatus suitable for the present invention.
FIG. 4 is a partially detailed perspective view showing a position moved to an ink tank replacement unit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is an ink tank replacement according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory view of an output waveform of an encoder according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram illustrating an output waveform of an encoder according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram of an output waveform of an encoder. FIG. 8 is an explanatory diagram of an output waveform of an encoder according to a second embodiment of the present invention. FIG. 9 is an ink tank replacement according to a third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a schematic side view at a position moved to an ink tank replacement part. FIG. 10 is a partially detailed plan view at a position moved to an ink tank replacement part according to a third embodiment of the present invention. In the ink tank replacement unit according to the embodiment of the present invention.
Reference Signs List 1 paper feed unit 2 paper feed roller 4 movable side guide 5 frame 6 pressure plate 7 pressure plate spring 8 retard roller 13 paper feed unit 14 transport roller 15 pinch roller 16 pinch roller guide 17 pinch roller spring 18 PE sensor lever 19 PE (paper end) Sensor 20 PE sensor spring 22 Platen 23 Drive gear train 24 Recording head 25 Carriage unit 26 Carriage 27 Guide shaft 28 Guide rail 29 Carriage motor 30 Timing belt 31 Idle pulley 33 Paper discharge unit 34 Paper discharge roller 36 Spur 38 Cleaning units 40, 41 Ink tank 42 Encoder element 43 Linear scale 50 Upper case 51 Exterior cover 52 Exterior base 100 Chassis 100a, 100b Chassis (side plate)
