JP2008024009A - インクジェット記録装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェットヘッドとインクタンク間のインク供給路、インクタンク内及びインクジェットヘッド内のインクの存在状態を容易に、かつ簡単に精度良く検出することができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 インクタンク５０１からインク供給路７６を介して供給されたインクを吐出する記録ヘッド４０１を用いて記録を行なうインクジェット記録装置において、記録ヘッド４０１に設けられた端子を用いて、インク供給路７６中に電流を流す。電流が流されたインク供給路７６中のインクの状態に関する抵抗と、当該抵抗と直列に接続された分圧抵抗との間の中間電位を検出することにより、インク供給路７６中のインクの存在状態を検出する。ここで、記録ヘッド４０１に設けられた端子は、検出回路のグランド間インピーダンスが低い側に電気的に接続されている。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、インクタンクからインク供給路を介して供給されたインクを用いて記録を行う記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置及びその制御方法、プログラムに関するものである。

プリンタ等の記録方式のうち、吐出口（ノズル）からインクを吐出させて記録紙等の被記録媒体上に記録を行うインクジェット記録方式は、低騒音のノンインパクト記録方式で高密度かつ高速の記録動作が可能であるため、近年では広く採用されている。

一般的なインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドを搭載するキャリアを駆動する駆動手段と、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御するための制御手段などを備えている。また、インクジェットヘッドのノズル部分からインクを吐出するためのエネルギーを発生するために、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いてインクに加圧するものがある。また、レーザなどの電磁波を照射して発熱させるもの、発熱により発泡させるものがある。あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換体素子によって液体を加熱させ発泡させるものなどがある。その中でも熱エネルギを利用してインク滴を吐出させる方式のインクジェット記録装置は、ノズルを高密度に配列させることができるため高解像度の記録を行うことが可能である。特に、電気熱変換体素子をエネルギ発生素子として用いたインクジェットヘッドは、小型化が容易である。そして、最近の半導体製造分野において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を応用して、その長所を十分に活用することにより高密度実装化が容易でかつ製造コストを低くできる。

このインクジェットヘッドへインクを供給する供給手段においては、インクを保持する吸収体を有するインクタンクをインクジェットヘッドユニットに内蔵されているものがある。これは、インクジェットヘッドユニットと一体としてキャリッジユニットに搭載され、交換の際にはインクジェットヘッドユニットと一体として交換する方式がある。また、インクジェットヘッドユニットのインクタンクとインクジェットヘッドが分離可能であり、インクタンクのみを交換する方式もある。大容量のインクが必要とされる場合には、インクタンクがインクジェット記録装置に固定され、キャリッジユニットに対して柔軟性があるチューブを介してインクを供給するインクタンクが挙げられる。この方式は、特許文献１や、特許文献２の例がある。
特開２００１−７１５８５号公報 特開２００２−１９１３７号公報

上述のようなインクジェットヘッドは多数のノズルを具備しており、その多数のノズルを使用することで高速の記録を実現している。しかしながら、記録中にインクに含有するゴミがノズルに詰まり、そのノズルがインクを吐出できなくなることがある。また、稀に被記録媒体である紙の繊維がノズルに入り、吐出できなくなることがある。また、ノズル内のヒータでインクを沸騰させてインクを吐出させる方式のインクジェット方式では、多くの記録を行った結果、ヒータが劣化して吐出できなくなることがある。上記の如き要因で一般に、インクジェットヘッドは、それを除いたインクジェット記録装置の構成要素より寿命が短い、依ってインクジェットヘッドは交換可能な構造することが一般的である。

インクジェット記録装置が電源オフ状態、もしくは電源オン状態でも記録をしない休止状態で、オペレータがインクジェットヘッドを交換できる機構になっていた場合、次のような動作が発生する。オペレータがインクジェットヘッドを外した時点で、そのインクジェットヘッドのインク液室にインクを供給するための中空針が外気と連通し、インクタンクとインクジェットヘッドを結ぶインク供給路である供給チューブ内のインクはインクタンク方向に戻る。また、その供給チューブの接続点であるインクタンクの中空針から、インクタンクの大気連通チューブ方向にインクが流れ込む。これにより、大気連通チューブ内の液面高さと、供給チューブ内の液面高さが等しくなって平衡状態になる。

その後、オペレータが新たなインクジェットヘッドを装着する。この時、供給チューブにはインクが満たされていない。

インクジェットヘッドを交換した場合もしくは脱着した場合には、オペレータはインクジェット記録装置の電源を入れ、手動でインクジェットヘッドへのインク供給動作を行う必要がある。なぜならば、インクジェット記録装置の電源オフ状態でインクジェットヘッドの交換もしくは脱着した場合、インクジェット記録装置はそれを知る術がないからである。

電源オン状態であり、記録をしない休止状態で、機構的にオペレータがインクジェットヘッドを脱着可能な場合、脱着によるインクジェットヘッドの破損を防止するために、インクジェットヘッドへの電力供給を停止させる。また、この場合、インクジェットヘッドへの各種制御信号は停止する。依って、たとえ、インクジェット記録装置が電源オン状態であっても、インクジェット記録装置はインクジェットヘッド交換もしくは脱着を知る術がない。

オペレータが手動で前述のインク供給動作を行わなかった場合、かつ新規インクジェットヘッドの場合、インクジェットヘッド内の液室にインクはない。そのため、記録動作前のインクジェットヘッドの回復動作だけでは供給チューブ内及びインクジェットヘッド内の液室内に充分にインクを満たすことができず、記録不良が発生する。また、新規インクジェットヘッドではなくインクジェットヘッドの脱着の場合でも、インクジェットヘッドの液室内の残存インクで記録を始めることができる。しかしながら、供給チューブ内の空気がインクジェットヘッド内の液室に入り込み、インクジェットヘッド内の液室内液面が低下してやがて記録不良が発生する。

一般に、上記記録不良が発生するという不具合を回避するために、前述の電源オフ状態や、電源オンでも記録をしない休止状態では機構的にインクジェットヘッドを脱着できない構造にしておく。そして、オペレータからの操作パネル等の操作によって初めてインクジェットヘッドの交換を可能にするヘッド交換モードがインクジェット記録装置に用意されている。この場合、インクジェット記録装置はヘッド交換モードが操作されることで、インクジェットヘッドを交換できる位置に移動させる、もしくは脱着できない機構を解除する。

そして、オペレータがヘッド交換モードを解除することで、インクジェット記録装置はインクジェットヘッドを元の位置に戻す、もしくはインクジェットヘッドを脱着できない機構を再設定する。インクジェット記録装置はヘッド交換モードが解除されることで、インクジェットヘッドが交換もしくは脱着されたものと解釈し、自動的にインク供給動作及び回復動作を実行する。この方法で前述の記録不良発生を回避できる。

しかし、この方法では、インクジェットヘッドを脱着できない機構を構成するためのコストアップが発生する。また、インクジェットヘッド交換は装置電源がオン状態でないと行えない。また、ヘッド交換モードでオペレータが実際にはインクジェットヘッドを脱着しない場合でも、インク供給動作や回復動作を行うので、無駄にインクを消費する不具合がある。

また、上記不具合を回避するための別の方法として、供給チューブ内のインクの存在状態を検出することで、供給チューブ内の空気がインクジェットヘッド内の液室に入り込むことを予防したり、インク供給動作や回復動作を制御するものがある。しかしながら、この方法は、単に、供給チューブ内のインクの存在状態を検出するだけである。そのため、インク供給機構の構成要素であるインクタンクタンク内のインクやインクジェットヘッド内のインク液室内のインクの存在状態を考慮して、より精度の高い検出を図るものではなかった。そのため、その検出結果によるインク供給動作や回復動作の制御も無駄になる場合があった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、インクの存在状態を容易に、かつ簡単に精度良く検出することができるインクジェット記録装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明によるインクジェット記録装置は以下の構成を備える。即ち、
インクタンクからインク供給路を介して供給されたインクを吐出する記録ヘッドを用いて記録を行なうインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドに設けられた端子を用いて、前記インク供給路中に電流を流す電流供給手段と、
前記電流供給手段により電流が流された前記インク供給路中のインクの状態に関する抵抗と、当該抵抗と直列に接続された分圧抵抗との間の中間電位を検出することにより、前記インク供給路中のインクの存在状態を検出する検出回路とを備え、
前記記録ヘッドに設けられた端子は、前記検出回路のグランド間インピーダンスが低い側に電気的に接続されている。

また、好ましくは、前記記録ヘッドに設けられた端子は、インクや空気を流通させるための流通部材を兼用している。
。

上記の目的を達成するための本発明によるインクジェット記録装置の制御方法は以下の構成を備える。即ち、
インクタンクからインク供給路を介して供給されたインクを吐出する記録ヘッドを用いて記録を行なうインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記記録ヘッドに設けられた端子を用いて、前記インク供給路中に電流を流す電流供給工程と、
前記電流供給工程により電流が流された前記インク供給路中のインクの状態に関する抵抗と、当該抵抗と直列に接続された分圧抵抗との間の中間電位を検出することにより、前記インク供給路中のインクの存在状態を検出する検出回路を制御する制御工程とを備え、
前記記録ヘッドに設けられた端子は、前記検出回路のグランド間インピーダンスが低い側に電気的に接続されている。

本発明によれば、インクの存在状態を容易に、かつ簡単に精度良く検出することができるインクジェット記録装置及びその制御方法を提供できる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は本発明を適用可能なインクジェット記録装置の概略を示す斜視図である。

このインクジェット記録装置（以下、記録装置）は、カラープリント、白黒モノカラープリントの両方が可能な構成を示している。しかしながら、白黒モノカラープリント専用装置として考える場合には、以下の説明で示すブラックインクを吐出するノズルのみを記録ヘッドに配置した構成となる。

記録装置１０００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４０１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が設けられている。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、不図示のステッピング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。１回の主走査が終了すると、記録媒体を矢印Ｐ方向である副走査方向に一定量だけ送り次の主走査に備える。これらの主走査と副走査を繰り返し１頁の記録動作を行う。

図１において、キャリッジ１０１には、インクを吐出可能な吐出口（記録素子）を有する記録ヘッド４０１を搭載している。また、記録ヘッド４０１の吐出口は下方に位置する記録媒体１０５にインクを吐出して記録するようにキャリッジ１０１上に搭載されている。インクタンク５０１から供給チューブを介して記録ヘッド４０１にインクが供給される構成になっている。

また、１０８はスイッチ部と表示部からなる操作パネルであり、スイッチ部は記録装置１０００の電源のオン／オフの切り替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１０００の各種状態を表示可能に構成されている。

記録ヘッド４０１の構成は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色を記録可能であり、Ｙ、Ｍ、Ｃの吐出口の数は、例えば、各１２８個、Ｂｋは３２０個である。各色の吐出口の配置ピッチは副走査方向に対して１／６００ｄｐｉであり、約４２ミクロンである。記録ヘッド４０１は、主走査方向に対して６００ｄｐｉの密度で記録動作可能である。

尚、キャリッジ１０１の後部には、例えば、６００ｄｐｉ周期のスリットを有したリニアエンコーダ（不図示）が設けられている。機械コントロール部１４０４（図３）によって、機械部１４０５のキヤリッジモータを動作させ、キャリッジ１０１を主走査方向（図１のＱ１、Ｑ２で示す方向）に沿って往復動作させる。

また、キャリッジ１０１を駆動するキャリッジモータは、例えば、ＤＣモータである。そして、通常の記録動作ではリニアエンコーダを利用してキャリッジ１０１の後部の光学センサで、キャリッジ１０１の位置あるいはキャリッジ１０１の移動速度を検出し、ＤＣサーボ制御によりキャリッジ１０１の走査速度を一定に保つように構成されている。

次に、記録ヘッド４０１の吐出項の配置について、図２を用いて説明する。

図２は本発明を適用可能な記録ヘッドの吐出口の配置を示す図である。

記録ヘッド４０１は、上述したように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の複数色のインクをそれぞれ吐出するための吐出口を有している。各色の吐出口は、実際には２列に分かれて配置されており、各列の配置ピッチは１／３００ｄｐｉである。記録ヘッド４０１は記録媒体１０５に対し、矢印Ｑ１やＱ２方向に主走査移動する。また、記録媒体１０５は記録ヘッド４０１に対し、矢印Ｐの方向に相対移動する。

次に、記録装置１０００とホスト装置で構成される記録システムの主要構成について、図３を用いて説明する。

図３は本発明を適用可能なインクジェット記録装置の主要構成を示すブロック図である。

ホスト装置５００から記録装置１０００に記録データ（例えば、文字データや画像データ、制御データ等を含むデータ）が送信され、受信バッファ１４０１に蓄えられる。また、正しく記録データが転送されているかどうかを確認するベリファイデータ及び記録装置１０００の動作状態を知らせるステータスデータが記録装置１０００からホスト装置５００に送信される。

尚、ホスト装置５００と記録装置１０００とを接続するインタフェイスは、例えば、ＵＳＢである。また、これに限定されず、インタフェイスの種類として、ＩＥＥＥ１３９４、ＩＥＥＥ１２８４（セントロニクス）、ＩｒＤＡ、ブル−トゥース等がある。更に、これ以外にも、ホスト装置５００と記録装置１０００を有線／無線で接続し、データ転送可能なインタフェイスであればどのようなものでも良い。

受信バッファ１４０１に蓄えられた記録データは、ＣＰＵ１４０２の管理下において、記録ヘッド４０１が主走査した時に記録を行うためのデ−タに加工され、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１４０３内のプリントバッファ４０３０に記憶される。プリントバッファ４０３０のデ−タは、記録ヘッドコントロール部１４１０により記録ヘッド４０１に転送され、記録ヘッド４０１を制御して文字や画像のデ−タを記録する。また、記録ヘッドコントロール部１４１０は、記録ヘッド４０１の状態を示す温度情報等を検出してＣＰＵ１４０２に送り、記録ヘッドコントロール部１４１０にその情報を伝達し、記録ヘッド４０１の駆動を制御する。

機械コントロール部１４０４は、ＣＰＵ１４０２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１４０５を駆動制御する。

センサ／ＳＷコントロール部１４０６は、各種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部１４０７からの信号をＣＰＵ１４０２に送信する。

表示素子コントロール部１４０８は、ＣＰＵ１４０２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１４０９を制御するよう構成されている。

ＲＯＭ１４１１は、記録装置１０００の各種制御を実行するための各種制御プログラムや各種設定データ等のデータを記憶している。ＣＰＵ１４０２は、この各種制御プログラムや各種設定データを適宜ＲＡＭ１４０３に読み込み実行することで、記録装置１０００の各種制御を実行する。

また、ホスト装置５００は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション等の汎用コンピュータで実現される。この汎用コンピュータに搭載される標準的な構成要素（例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、外部記憶装置、ネットワークインタフェース、ディスプレイ、キーボード、マウス等）を有している。しかしながら、これに限定されるものではなく、本発明を実現する構成要素であればどのようなものでも良い。また、図３に示される各構成要素は、ホスト装置５００内部のＲＯＭや外部記憶装置に記憶されるプログラムがＣＰＵによって実行されることによって実現されても良いし、専用のハードウエアで実現されても良い。

次に、記録ヘッド４０１とそれにインクを供給するインクタンクを含むインク供給機構の構成について、図４を用いて説明する。

図４は実施形態１のインク供給機構の構成を示す図である。

尚、本装置はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー記録装置であるが、その中の一色のインク供給機構を示したものである。

図４において、５０１はインクタンクであり、密閉構造であるが、その下部に中空針５２Ａ及び５２Ｂが鉛直上方に、ゴムパッキンを介してインクタンク５０１内インク室に達して刺さっている。中空針５２Ａは、大気連通チューブ３２３に接続され、大気連通チューブ３２３の他端で大気に連通している。４０１は記録ヘッドである。４１６Ａ及び４１６Ｂは中空針であり、ゴムパッキンを介して記録ヘッド４０１内のインク液室に達している。

記録ヘッド４０１の下部には鉛直下方に向けてインク吐出用ノズルが配置されている。ノズル内には、インクの表面張力によってノズル・オリフィス面までインクが充満している。キャップ３２１は上下可動であり、記録装置１０００が記録を行わない時にはキャップ３２１はノズル列を覆い、インクが乾くのを防止する。また、ノズルのメニスカスが破壊してオリフィス面までインクが達していないノズルがある場合は、キャップ３２１はノズル列を覆った状態で、供給弁３１１を閉じ、回復弁３１２を開いて吸引ポンプ３００でインクを吸引する。これにより、ノズルを介して記録ヘッド４０１内のインクが吸引されて、ノズルのメニスカスが回復される。

インクタンク５０１の中空針５２Ｂは供給チューブ７６（インク供給路）に接続されており、供給チューブ７６の他端は記録ヘッド４０１の下側中空針４１６Ａに接続されている。上側中空針４１６Ｂは吸引チューブ７８に接続され、吸引チューブ７８は供給弁３１１、吸引ポンプ３００に達している。記録ヘッド４０１のインク液室にインクを供給するには、回復弁３１２を閉じ、供給弁３１１を開いて吸引ポンプ３００でインクを吸引することで、記録ヘッド４０１のインク液室上部の空気が中空針４１６Ｂから吸引され、インク液室内が負圧になる。

その負圧によって中空針４１６Ａから供給チューブ７６を介してインクタンク５０１のインクが吸引されることで、記録ヘッド４０１へインクが供給される。記録ヘッド４０１のインク液室内液面が中空針４１６Ｂに達したら、中空針４１６Ｂからインクが吸引される。その時点で吸引動作は完了する。供給チューブ７６にはインクタンク５０１の中空針５２Ｂから、記録ヘッド４０１の中空針４１６Ａまでインクが満たされる。

記録ヘッド４０１のノズル・オリフィスの高さと、インクタンク５０１の中空針５２Ａのタンク液室内先端の高さは、ノズル・オリフィスの方が高い位置に構成されている。依って、記録ヘッド４０１のインク液室内は外気より負圧になっている。記録ヘッド４０１のインク液室内は負圧ではあるが、記録ヘッド４０１のノズル内のインク液は表面張力により前述の負圧に打ち勝ち、オリフィス面に達している。この状態でインクジェット記録を行うと、ノズル内のインクが吐出され、ノズル内インク面がオリフィス面から後退（本例では、上方向）するが、そのたびに表面張力によりインク面がオリフィス面に復帰する。これが繰り返えされることで、記録装置１０００は安定に記録を行う。

記録装置１０００が電源オフ状態、もしくは電源オン状態でも記録をしない休止状態では、供給チューブ７６にはタンクの中空針５２Ｂから記録ヘッド４０１の中空針４１６Ａまでインクが満たされ、記録ヘッド４０１のインク液室内は負圧である。このため、記録ヘッド４０１のノズル内のインク液は表面張力により前述の負圧に打ち勝ち、オリフィス面に達している状態で、キャップ３２１がノズル・オリフィスを覆った状態となる。

尚、インクは一般に電解質であるため、導電性を有する。また、インクタンク５０１に設けられる、インクや気体をインクタンク５０１内外で流通させるための流通部材としての中空針５２Ａ及び５２Ｂは、導電性部材で構成されており、一般に金属を用いている。特に、実施形態１では、記録装置１０００に、中空針５２Ａ及び５２Ｂ間に電圧を印加する第１電圧印加手段を具備する。また、電圧を印加することでインクを介して流れる電流を検出する第１検出手段を具備する。つまり、流通部材としての中空針５２Ａ及び５２Ｂを電流検出端子として用いる。

また、第１電圧印加手段は、中空針５２Ａ及び５２Ｂ間の電圧方向を切り替える第１切替手段を具備する。インクタンク５０１にインクがある場合は、中空針５２Ａ及び５２Ｂ間にインクがあり、この間に電流が流れるが、インクがない場合は流れない。この電流の有無を検出することで、インクタンク５０１内のインクが所定量以下の状態になっていることを検出し、オペレータにインクタンク交換を促す警告を出すことができる。加えて、この第１切替手段により、平均電流電荷量をほぼゼロにすることにより、電極である中空針５２Ａ及び５２Ｂの腐食を防止することができる。

一方、記録ヘッド４０１のインクや気体をインク液室内外で流通させるための流通部材としての中空針４１６Ａ及び４１６Ｂは、導電性部材で構成されており、一般に金属を用いている。特に、実施形態１では、中空針４１６Ａ及び４１６Ｂ間に電圧を印加する第２電圧印加手段を具備する。また、電圧を印加することでインクを介して流れる電流を検出する第２検出手段を具備する。つまり、流通部材としての中空針４１６Ａ及び４１６Ｂを電流検出端子として用いる。

また、第２電圧印加手段は中空針４１６Ａ及び４１６Ｂ間の電圧方向を切り替える第２切替手段を具備する。記録ヘッド４０１内のインク液面が中空針４１６Ｂに達している場合は、中空針４１６Ａ及び４１６Ｂ間に電流が流れるが、インクがない場合は流れない。この電流の有無を検出することで、記録ヘッド４０１内のインクが所定量以下の状態になっていることを検出することができる。この検出がなされた場合、記録ヘッド４０１のインク液室へのインク吸引動作を終了する。加えて、この第２切替手段により、平均電流電荷量をほぼゼロにすることにより、電極である中空針４１６Ａ及び４１６Ｂの腐食を防止することができる。

また、インクタンク５０１の中空針５２Ｂと、記録ヘッド４０１の中空針４１６Ａとの間に電圧を印加する第３電圧印加手段を具備する。また、電圧を印加することで記録ヘッド４０１とインクタンク５０１間の供給チューブ７６内のインクを介して流れる電流を検出する第３検出手段を具備する。

また、第３電圧印加手段は、中空針５２Ｂ及び４１６Ａ間の電圧方向を切り替える第３切替手段を具備する。供給チューブ７６内にインクが満ちている場合は、中空針５２Ｂ及び４１６Ａ間に電流が流れるが、供給チューブ７６内に空気が入っている場合は電流が流れない。この供給チューブ７６内に流れる電流の有無を検出することで、記録ヘッド４０１とインクタンク５０１間の供給チューブ７６内の状態（気泡の存在や、インクがない状態）を検出することができる。

特に、実施形態１では、記録装置１０００は、記録動作前に、中空針５２Ｂ及び４１６Ａ間の電流を第３検出手段で検出する。電流が検出されなければ、記録ヘッド４０１液室へのインク吸引動作を実行する。つまり、供給チューブ７６内に気泡が存在していたり、インクがない状態である場合にのみ、記録ヘッド４０１液室へのインク吸引動作を実行する。このように、インク吸引動作が必要なときにのみ、記録ヘッド４０１液室へのインク吸引動作を実行することができので、記録の安定性を図ることができるとともに、無駄なインク消費を防止することができる。

また、第３切替手段により平均電流電荷量をほぼゼロにすることにより、電極である中空針５２Ｂ及び４１６Ａの腐食を防止することができる。

次に、上述の各中空針間に電圧を印加する第１〜第３電圧印加手段、電流を検出する第１〜第３検出手段及び電圧印加方向を切り替える第１〜第３切替手段をインク供給機構内に構成する。これにより、記録ヘッド４０１内、インクタンク５０１内、記録ヘッド４０１とインクタンク５０１間の供給チューブ７６内のインクの存在状態を切り替えて検出するインク検出機能（インク検出回路）の具体例について、図５を用いて説明する。

図５は実施形態１のインク供給機構のインク検出回路の構成を示す図である。

信号５２Ａ、５２Ｂ、４１６Ａ、４１６Ｂは、図４のそれぞれの名称の中空針に電気的に接続されている。信号ＯｕｔＡ、ＯｕｔＢ、ＯｕｔＤは記録装置１０００を制御するＣＰＵ１４０２（図３）のアウトポートである。信号ＩｎＱ、ＩｎＰは、ＣＰＵ１４０２のインポートである。１００はロータリー式アナログスイッチである。このアナログスイッチ１００は、２ビットの端子ＡとＢとから入力される信号値に応じて、端子Ｘを端子Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３のいずれかに接続する。同様に、端子Ｙを端子Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３のいずれかに接続する。ＩＣ３＿１、ＩＣ３＿２はコンパレータであり、ＩＣ５はインバータである。

次に、インクタンク５０１のインクの存在状態の検出動作について説明する。

ＣＰＵ１４０２は、信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢを制御してアナログスイッチ１００の端子Ｘに端子Ｘ０が、端子Ｙに端子Ｙ０が接続される状態にする。これにより、被測定物である中空針５２Ａ及び５２Ｂ間のインピーダンスと抵抗器Ｒ３、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２とのブリッジが構成される。そのブリッジ中間電位をコンパレータＩＣ３＿１で比較する。

ＣＰＵ１４０２のアウトポートＯｕｔＤは電圧印加方向を切り替える制御信号である。信号ＯｕｔＤがハイの時は、図１のＣ点の電位はハイ状態、即ち、５Ｖになる。Ｄ点はロー、即ち、０Ｖになる。一方、信号ＯｕｔＤがローの時は、Ｃ点の電位は０Ｖに、Ｄ点は５Ｖになる。依って、中空針５２Ａ及び５２Ｂ間に印加される電圧方向が切り替わる。実施形態１では、インクタンク５０１にインクがある状態での中空針５２Ａ及び５２Ｂ間の電気抵抗値は２０ＫΩから３０ＫΩである。インクがない状態では１０ＭΩ以上の値である。依って、信号ＯｕｔＤがハイで、インクがない状態ではコンパレータＩＣ３＿１の出力はローになり、信号ＩｎＱはハイになる。一方、インクがある状態では、その逆になる。

次に、インクタンク５０１内のインクの存在状態を検出する検出動作について、図６を用いて説明する。

図６は実施形態１のインクタンク内のインクの存在状態を検出する検出動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１で、信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢをローにする。このスタート直後に、信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢをローにするのは、アナログスイッチ１００の端子Ｘに端子Ｘ０を、端子Ｙに端子Ｙ０を接続させる動作である。

ステップＳ１０２で、信号ＯｕｔＤをハイにする。

ステップＳ１０３で、タイマーを駆動して、スタートから５ｍｓ経過したか否かを判定する。５ｍｓ経過していない場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、５ｍｓ経過するまで待機する。一方、５ｍｓ経過した場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４で、信号ＩｎＱの値を読み取る。ステップＳ１０５で、信号ＩｎＱの値が１であるか否かを判定する。１でない場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、ステップＳ１０６に進み、インクタンク５０１内にインクがあると判定して、インク有フラグを１に設定する。一方、１である場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、ステップＳ１０７に進み、インクタンク５０１内にインクがないと判定して、インク有フラグを０に設定する。

ステップＳ１０８で、信号ＯｕｔＤをローにする。ステップＳ１０９で、タイマーを駆動して、信号ＯｕｔＤをローにしてから５ｍｓ経過したか否かを判定する。５ｍｓ経過していない場合（ステップＳ１０９でＮＯ）、５ｍｓ経過するまで待機する。一方、５ｍｓ経過した場合（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０で、信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢをハイにして、処理を終了する。この処理の終了の直前に、信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢをハイにするのは、アナログスイッチ１００の端子Ｘに端子Ｘ３を、端子Ｙに端子Ｙ３を接続させる動作である。即ち、端子Ｘ及びＹを中空針から切り離す動作である。

尚、図６において、所定期間（５ｍｓ）毎に信号ＯｕｔＤを切り替えるのは、中空針５２Ａ及び５２Ｂ間に流れる電流電荷の平均がほぼゼロにするためである。そして、この処理で得られたインク有フラグに基づいて、記録装置１０００の制御プログラムは操作１０８パネルの表示部１４０９に、インクタンク５０１内のインク有無を表示することができる。

次に、記録ヘッド４０１内のインク液面が中空針４１６Ｂに達しているか否か、つまり、記録ヘッド４０１内のインクレベルを検出する検出動作について説明する。

記録ヘッド４０１内のインク液面が中空針４１６Ｂに達しているか否かの検出は、まず、ＣＰＵ１４０２が信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢを制御してアナログスイッチ１００の端子Ｘに端子Ｘ１が、端子Ｙに端子Ｙ１が接続される状態にする。その後は、図６で説明した、インクタンク５０１のインクの存在状態の検出動作と同様な動作を実行することで、記録ヘッド４０１内のインクレベルが中空針４１６Ｂに達しているか否かの検出を実現することができる。

以下、この検出動作の処理フローについて、図７を用いて説明する。

図７は実施形態１の記録ヘッド内のインクレベルを検出する検出動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ２０１で、信号ＯｕｔＡをハイ、信号ＯｕｔＢをローにする。このスタート直後に、信号ＯｕｔＡをハイ、信号ＯｕｔＢをローにするのは、アナログスイッチ１００の端子Ｘに端子Ｘ１を、端子Ｙに端子Ｙ１を接続させる動作である。

ステップＳ２０２で、信号ＯｕｔＤをハイにする。

ステップＳ２０３で、タイマーを駆動して、スタートから５ｍｓ経過したか否かを判定する。５ｍｓ経過していない場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、５ｍｓ経過するまで待機する。一方、５ｍｓ経過した場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４で、信号ＩｎＱの値を読み取る。ステップＳ２０５で、信号ＩｎＱの値が１であるか否かを判定する。１でない場合（ステップＳ２０５でＮＯ）、ステップＳ２０６に進み、インク液面が中空針４１６Ｂに達していると判定して、それを示すフラグＰを１に設定する。一方、１である場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、ステップＳ２０７に進み、インク液面が中空針４１６Ｂに達していないと判定して、フラグＰを０に設定する。

ステップＳ２０８で、信号ＯｕｔＤをローにする。ステップＳ２０９で、タイマーを駆動して、信号ＯｕｔＤをローにしてから５ｍｓ経過したか否かを判定する。５ｍｓ経過していない場合（ステップＳ２０９でＮＯ）、５ｍｓ経過するまで待機する。一方、５ｍｓ経過した場合（ステップＳ２０９でＹＥＳ）、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０で、信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢをハイにして、処理を終了する。この処理の終了の直前に、信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢをハイにするのは、アナログスイッチ１００の端子Ｘに端子Ｘ３を、端子Ｙに端子Ｙ３を接続させる動作である。即ち、端子Ｘ及びＹを中空針から切り離す動作である。

尚、この処理で得られるフラグＰの値が１の場合は、インク液面が中空針４１６Ｂに達していることを示す。また、フラグＰの値が０の場合には、記録装置１０００の制御プログラムは、記録ヘッド４０１へのインク吸引動作として、回復弁３１２を閉じ、供給弁３１１を開いて吸引ポンプ３００作動させる。吸引ポンプ３００を作動させた状態で、上記の図７の処理を周期的に実行する。そして、フラグＰが１になった時点で吸引ポンプ３００を停止させ、供給弁３１１を閉じてインク吸引動作を終了する。

次に、インクタンク５０１の中空針５２Ｂから供給チューブ７６を経て記録ヘッド４０１の中空針４１６Ａまでインクが満ちているか否かを検出する検出動作について説明する。

ＣＰＵ１４０２は、信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢを制御してアナログスイッチ１００の端子Ｘに端子Ｘ２が、端子Ｙに端子Ｙ２が接続される状態にする。これにより被測定物である５２Ｂ及び４１６Ａ間インピーダンスと抵抗器Ｒ３と、抵抗器Ｒ１０と抵抗器Ｒ９とのブリッジが構成される。そのブリッジ中間電位をコンパレータＩＣ３＿２で比較する。

実施形態１では、インクタンク５０１の中空針５２Ｂから供給チューブ７６を経て記録ヘッド４０１の中空針４１６Ａまでインクが満ちている状態での中空針５２Ｂ及び４１６Ａ間の電気抵抗値は２ＭΩから３ＭΩである。インクがない状態では、１０ＭΩ以上の値である。但し、供給チューブ７６を介しての電気抵抗であるために、インクタンク５０１のインクの存在状態の検出の場合や、記録ヘッド４０１内のインクレベルの検出の場合の抵抗値とは大きく異なる。

つまり、ブリッジ回路の定数は、他の場合と異なる定数を用いることが望ましい。信号ＯｕｔＤがハイでは、抵抗器Ｒ１０とＲ９で分圧された電圧は約４．５Ｖになり、実施形態１で使用する片電源タイプコンパレータ（ＯＰアンプ）は動作保証範囲外である。そのため、供給チューブ７６内にインクが満ちている状態であるか否かの判定は、信号ＯｕｔＤがローの状態のときに行う。

以下、この検出動作の処理フローについて、図８を用いて説明する。

図８は実施形態１の供給チューブ内のインクの存在状態の検出動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ３０１で、信号ＯｕｔＡをロー、信号ＯｕｔＢをハイにする。このスタート直後に、信号ＯｕｔＡをロー、信号ＯｕｔＢをハイにするのは、アナログスイッチ１００の端子Ｘに端子Ｘ２を、端子Ｙに端子Ｙ２を接続させる動作である。

ステップＳ３０２で、信号ＯｕｔＤをハイにする。

ステップＳ３０３で、タイマーを駆動して、スタートから１０ｍｓ経過したか否かを判定する。１０ｍｓ経過していない場合（ステップＳ３０３でＮＯ）、１０ｍｓ経過するまで待機する。一方、１０ｍｓ経過した場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、ステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０４で、信号ＩｎＰの値を読み取る。ステップＳ３０５で、ＩｎＰの値が１であるか否かを判定する。１でない場合（ステップＳ３０５でＮＯ）、ステップＳ３０６に進み、供給チューブ７６内にインクが満ちていないと判定して、それを示すフラグＲを０に設定する。一方、１である場合（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、ステップＳ３０７に進み、供給チューブ７６内にインクが満ちていると判定して、フラグＲを１に設定する。

ステップＳ３０８で、信号ＯｕｔＤをローにする。ステップＳ３０９で、タイマーを駆動して、信号ＯｕｔＤをローにしてから１０ｍｓ経過したか否かを判定する。１０ｍｓ経過していない場合（ステップＳ３０９でＮＯ）、１０ｍｓ経過するまで待機する。一方、１０ｍｓ経過した場合（ステップＳ３０９でＹＥＳ）、ステップＳ３１０に進む。

ステップＳ３１０で、信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢをハイにして、処理を終了する。この処理の終了の直前に、信号ＯｕｔＡ及びＯｕｔＢをハイにするのは、アナログスイッチ１００の端子Ｘに端子Ｘ３を、端子Ｙに端子Ｙ３を接続させる動作である。即ち、端子Ｘ及びＹを中空針から切り離す動作である。

尚、図８の処理のタイマーの計時値が１０ｍｓと、図６や図７の処理のタイマーの計時値５ｍｓと比較して長いのは、抵抗値が高いために、浮遊容量等によりブリッジ回路の中間電位が安定する時間を要するためである。但し、ＣＰＵ１４０２の負荷を低減するためには、インクレベルの検出のための時間は短い方が良い。上述した図６のインクタンク５０１内のインクの存在状態の検出や、図７の記録ヘッド４０１内のインクレベルの検出時は、検出に使用する抵抗がそれほど高くない。そのため、その抵抗値の測定時間を確保するためのタイマーの計時値を短く指定できるが、図８では、上記の理由から、その計時値を長くしている。

また、上述の処理で得られるフラグＲの値が１の場合は、インクタンク５０１の中空針５２Ｂから供給チューブ７６を経て記録ヘッド４０１の中空針４１６Ａまでインクが満ちている状態を示す。一方、フラグＲの値が０の場合は、供給チューブ７６に空気が入っていることを示す。

そして、記録装置１０００の制御プログラムは、装置電源がオンされて実行する初期処理の中で図８の処理を実行し、フラグＲが０の場合、前述のインク吸引動作を実行する。また、インクジェット記録装置に外装カバーがあり、そのカバーが空いているか閉じているかを検出するセンサを記録装置１０００が有する場合は、制御プログラムはカバーが開いている状態から閉じた変化点を検出する。これにより、図８の処理を実行し、インク吸引動作の要不要を判断する。

以上説明したように、実施形態１によれば、インクタンク５０１内、記録ヘッド４０１内、記録ヘッド４０１とインクタンク５０１間の供給チューブのインクの存在状態の検出を、それぞれの検出対象物を切り替えながら検出することができる。特に、この検出を、記録ヘッド４０１とインクタンク５０１それぞれの中空針を兼用して実現するので、簡単な構成で容易にインクに係る検出を実行することができる。

（実施形態２）
近年の記録ヘッド４０１は、多ノズル化が進み、それを制御するための制御回路を記録ヘッド４０１内に具備している。また、記録ヘッド４０１を駆動することで発生する熱を放熱するために伝導性の良い部材が用いられる。これらの理由から多くの場合、この制御回路には、不純物ドーピング済みのシリコン基板を有している。

このシリコン基板は、記録ヘッド４０１内のインク液室のインクと直接、又は薄い酸化膜等を介して接しており、かつ制御回路のグランド側もしくは電源側に電気的に接続されている。

この記録ヘッド４０１周辺部の模式回路構成について、図９を用いて説明する。

図９は実施形態２の中空針４１６Ａと制御回路のグランド間の等価回路を示す図である。

図９では、シリコン基板が制御回路のグランド側に接続されている例を示している。抵抗Ｒｉは中空針４１６Ａとシリコン基板表面との間のインクの等価的電気抵抗である。コンデンサＣｐは、シリコン基板に接しているインク液面とシリコン基板との間にある薄い酸化膜（絶縁膜）で形成されるコンデンサである。

抵抗Ｒｐは、シリコン基板に接しているインク液面とシリコン基板との間で酸化膜がなく、直接、シリコン基板にインクが接している部分の抵抗、及び薄い酸化膜のピンホールでできる漏洩抵抗の等価抵抗である。

実施形態２で使用した記録ヘッド４０１では、抵抗Ｒｉは約５００ＫΩ、コンデンサＣｐは約２０００ｐＦ、抵抗Ｒｐは約５ＭΩであった。但し、これらの値は、記録ヘッド４０１内のインク量の違いや、記録ヘッド４０１毎に大きく異なる。そのため、実施形態１で説明した検出機能が、この違いによる影響を受けないことが装置信頼性の面で重要である。

インクタンク５０１内のインクの存在状態の検出は、記録ヘッド４０１から遠いので、上記の違いによる影響は受けない。また、記録ヘッド４０１内のインクレベルの検出は、インクが中空針４１６Ｂに達しているときの抵抗が２０ＫΩ程度であり、記録ヘッド４０１の抵抗Ｒｉとは抵抗値が１桁以上違うので、あまり影響を受けない。

一方、供給チューブ７６内のインクの存在状態の検出を行う場合には、前述した如く検出対象物である供給チューブ７６内のインクの抵抗値は２ＭΩから３ＭΩと大きいので注意を要する。

そのため、上述したような記録ヘッド４０１内の制御回路中の抵抗による影響を受けないインク検出回路の構成は、次のようにする。つまり、検出対象物である供給チューブ７６内の抵抗値（Ｒｋ）と直列接続された分圧抵抗（実施形態２では、Ｒ３）で分圧される中間位置での電位（中間電位）で検出を行う場合に、記録ヘッド４０１側の中空針４１６Ａ（端子）側を、グランド間インピーダンスが低い側に接続する。これにより、記録ヘッド４０１の抵抗等の影響を受けずに精度良くインク検出を実行することができる。

この場合、図１０に示すように、実施形態１の図５のインク検出回路中のブリッジ回路に対し、記録ヘッド４０１側の中空針４１６Ａをブリッジ回路のグランド間インピーダンスの低い側、インクタンク５０１の中空針５２Ｂをブリッジ回路の中間点側に接続する。記録ヘッド４０１内の制御回路中の抵抗Ｒｉ、コンデンサＣｐ、抵抗Ｒｐを含めるブリッジ回路が図１０である。図中の抵抗Ｒｋは、中空針５２Ｂ及び４１６Ａ間の被測定抵抗である。図１０からも分かるように、ブリッジ中間電位は抵抗Ｒｉ、コンデンサＣｐ、抵抗Ｒｐの影響を受けず、信頼性の高い検出結果を得ることができる。

尚、ブリッジ回路のグランド間インピーダンスの低い側とは、必ずしもグランド側を示すものではない。つまり、図１０の信号ＯｕｔＤがハイの時は図１０の点Ｄの電位はグランドになり、グランド間インピーダンスは低い。一方、ＯｕｔＤがローの時は、点Ｄの電位は電源側（５ｖ）になる。電源は、等価的には起電器（電池）と内部抵抗からなり、内部抵抗は通常０．１Ω以下の低い値である。つまり、電源側もグランド間インピーダンスは低いことを意味する。

以上説明したように、実施形態２によれば、実施形態１で説明したインク検出回路において、図１０のようなインク検出回路構成とすることで、記録ヘッド４０１の抵抗等の影響を受けずに精度良くインクの存在状態の検出を実行することができる。

（実施形態３）
実施形態１や２では、インク検出回路にブリッジ回路を用いた例を示したが、必ずしもブリッジ回路を必要ではなく、例えば、Ａ／Ｄ変換器を使用することもできる。

図１１は実施形態３のインク供給機構のインク検出回路の構成を示す図である。

図１１において、ＩＣ６はＡ／Ｄ変換器であり、データバスＤ０〜７、チップセレクトＣＳ、リードコマンドＲＤは、記録装置１０００のＣＰＵ１４０２に接続されている。ＣＰＵ１４０２は、Ａ／Ｄ変換器ＩＣ６のアナログ入力端子の電圧値Ｖｉｎを測定することができる。また、電源、グランド間に被測定抵抗（中空針４１６Ａ及び５２Ｂ間抵抗）と抵抗器Ｒ３でブリーダー（Ｂｌｅｅｄｅｒ）回路を構成する。

信号ＯｕｔＤ及びインバータＩＣ５は、実施形態２と同様にして、ブリーダー回路両端に電源、グランドを切り替える切替手段として機能する。ブリーダー回路中間には、Ａ／Ｄ変換器ＩＣ６のアナログ入力端子に接続されている。そして、被測定抵抗（中空針４１６Ａ及び５２Ｂ間の抵抗）の抵抗値に応じて、中間電位は変化する。

実施形態３の抵抗器Ｒ３の抵抗値は５６０ＫΩであり、中空針４１６Ａ及び５２Ｂ間にインクが充填されているときの抵抗値は、実施形態１や２と同様、２ＭΩ〜３ＭΩである。そして、インク存在状態の検出を信号ＯｕｔＤがハイの時に行い、検出閾値を５ＭΩとするためには、電圧値Ｖｉｎの値は下記式で与えられる。

Ｖｉｎ ＝ ５ｖ × ５ＭΩ ／ （３９０ＫΩ ＋ ５ＭΩ）
つまり、電圧値Ｖｉｎの値は約４．６４Ｖである。ＣＰＵ１４０２は、信号ＯｕｔＤがハイの時にＡ／Ｄ変換器ＩＣ６の値を読み取る。そして、電圧値Ｖｉｎの値が４．６４Ｖ以下の場合は、インクタンク５０１の中空針５２Ｂから供給チューブ７６を経て記録ヘッド４０１の中空針４１６Ａまでインクが満ちている状態であると判定する。一方、Ｖｉｎの値が４．６４Ｖ以上の場合は、供給チューブ７６内に空気が入っていると判定する。

以上説明したように、実施形態３によれば、実施形態１や２で説明したインク検出回路内のブリッジ回路の代わりにＡ／Ｄ変換器を採用することで、回路構成をより簡単にすることができる。

尚、上記実施形態１〜３では、インクや気体の受け渡しを行う流通部材としての中空針がインクレベル検出を行うための検出端子を兼用する例で説明したが、この検出端子を中空針と別に設けて構成しても良い。但し、流通部材を検出端子と兼用する構成のほうが、記録ヘッド４０１、インクタンク５０１のインクの漏れ防止等の構造を簡単にすることができるので望ましい。また、検出端子の数も各検出箇所において２つに限定する必要はなく、それぞれの検出箇所でのインクの存在状態を検出できる数であれば、どのような数でも良い。

また、以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。

また、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。また、この方式の記録ヘッドに限定されることは無く、例えば、圧電素子を使用した吐出方式の記録ヘッドでも良い。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以上、実施形態例を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

尚、本発明は、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（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスクがある。また、更に、記録媒体としては、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、その接続先のホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。また、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、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る。その後、そのプログラムの指示に基づき、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ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

本発明を適用可能なインクジェット記録装置の概略を示す斜視図である。 本発明を適用可能なの記録ヘッドの吐出口の配置を図である。 本発明を適用可能なインクジェット記録装置の主要構成を示すブロック図である。 実施形態１のインク供給機構の構成を示す図である。 実施形態１のインク供給機構のインク検出回路の構成を示す図である。 実施形態１のインクタンク内のインクの存在状態を検出する検出動作を示すフローチャートである。 実施形態１の記録ヘッド内のインクレベルを検出する検出動作を示すフローチャートである。 実施形態１の供給チューブ内のインクの存在状態の検出動作を示すフローチャートである。 実施形態２の中空針と制御回路のグランド間の等価回路を示す図である。 実施形態２のインク供給機構のインク検出回路の構成を示す図である。 実施形態３のインク供給機構のインク検出回路の構成を示す図である。

符号の説明

５２Ａ、５２Ｂ 中空針
７６ 供給チューブ
７８ 吸引チューブ
２２２Ａ、２２２Ｂ 中空針
３００ 吸引ポンプ
３１１ 供給弁
３１２ 回復弁
３２１ キャップ
３２３ 大気連通チューブ
４０１ 記録ヘッド
４１６Ａ、４１６Ｂ 中空針
５０１ インクタンク

Claims (4)

1. インクタンクからインク供給路を介して供給されたインクを吐出する記録ヘッドを用いて記録を行なうインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドに設けられた端子を用いて、前記インク供給路中に電流を流す電流供給手段と、
   前記電流供給手段により電流が流された前記インク供給路中のインクの状態に関する抵抗と、当該抵抗と直列に接続された分圧抵抗との間の中間電位を検出することにより、前記インク供給路中のインクの存在状態を検出する検出回路とを備え、
   前記記録ヘッドに設けられた端子は、前記検出回路のグランド間インピーダンスが低い側に電気的に接続されている
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録ヘッドに設けられた端子は、インクや空気を流通させるための流通部材を兼用している
   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。
3. インクタンクからインク供給路を介して供給されたインクを吐出する記録ヘッドを用いて記録を行なうインクジェット記録装置の制御方法であって、
   前記記録ヘッドに設けられた端子を用いて、前記インク供給路中に電流を流す電流供給工程と、
   前記電流供給工程により電流が流された前記インク供給路中のインクの状態に関する抵抗と、当該抵抗と直列に接続された分圧抵抗との間の中間電位を検出することにより、前記インク供給路中のインクの存在状態を検出する検出回路を制御する制御工程とを備え、
   前記記録ヘッドに設けられた端子は、前記検出回路のグランド間インピーダンスが低い側に電気的に接続されている
   ことを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
4. 前記記録ヘッドに設けられた端子は、インクや空気を流通させるための流通部材を兼用している
   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の制御方法。

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