JP3162971B2 - インクジェット記録装置及び該装置におけるインク検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドを搭載したキャリッジを記録媒体に対して相対的に
移動して記録を行うインクジェット記録装置及び該装置
におけるインク検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット・プリンタにおいて、イ
ンクジェットヘッドに設けられたインクタンク（インク
カートリッジ）のインクの有無を検出する方法として、
種々の方法が提案されている。例えば、インク滴をフォ
トインタラプタの間に吐出し、そのフォトインタラプタ
の出力を増幅し、その増幅した信号レベルに基づいてイ
ンクの有無を検出する方法がある。また、インクの有無
を検出するために、記録媒体にインク有無検出用のマー
クを印字し、反射型フォトセンサによって、その検出用
マークが適正に印字されているかどうかにより、インク
残量の有無を判定する方法もあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法の内、前者の方法では、フォトセンサの間にインクを
吐出する場合には、一旦インクジェットヘッドをフォト
センサ間に移動して、そこで停止させてインク吐出を行
うと、インクジェット記録装置の解像度の向上に伴い、
吐出されるインクの液滴が小さくなっているため、精度
良くフォトインタラプタの光軸上にインク滴を吐出でき
ない場合がある。そこで、そのフォトインタラプタの光
軸付近でインクを吐出させながら記録ヘッドを移動し、
その際、光軸をインク滴が横切ることによりインクを検
出することが考えられる。

【０００４】しかしながら、カラーインクの場合、色ご
とにフォトインタラプタに対する遮光特性が異なってい
るため、色の違いによらず同一のシーケンスでインク検
出を行うと、判定結果の信頼性が低下するといった問題
があった。

【０００５】また、後者のマーク方式では、その検出精
度は高い反面、インクの有無を検出するために、本来必
要でないマークを記録媒体に記録しなければならない。
このため記録媒体が無駄に使用され、またそのマークを
高精度に読取るためのセンサが必要となっていた。

【０００６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、インク量を検出するためにインクを吐出する時、検
出対象のインクの色に対応させてキャリッジの移動速度
を変えることで判定結果の信頼性を向上させたインクジ
ェット記録装置及び該装置におけるインク検出方法を提
供することを目的とする。

【０００７】また本発明の目的は、各インク色によら
ず、高精度に各ヘッドのインク残量を検出できるインク
ジェット記録装置及び該装置におけるインク検出方法を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のインクジェット記録装置は、以下のような構
成を備える。即ち、インクを吐出するインクジェットヘ
ッドを搭載したキャリッジを記録媒体に対して相対的に
移動させる移動手段を備え、複数の色のインクを吐出す
ることにより記録を行うインクジェット記録装置であっ
て、前記インクジェットヘッドの移動領域内の所定位置
に設けられ、前記インクジェットヘッドより吐出される
インクを検出して検出信号を出力する検出手段と、前記
移動手段により前記キャリッジを移動させるとともに、
前記所定位置を含む前記所定位置近傍で前記インクジェ
ットヘッドからインクの吐出を行わせるインク吐出手段
と、前記インク吐出手段によりインクの吐出を行わせた
ときの前記検出手段による検出信号に基づいて、インク
吐出の有無を判定する判定手段と、前記インク吐出手段
により吐出を行わせるインクの色に応じて、前記移動手
段による前記キャリッジの移動速度を変更する制御手段
とを有する。

【０００９】また上記目的を達成するために本発明のイ
ンクジェット記録装置におけるインク検出方法は以下の
ような工程を備える。即ち、インクを吐出するインクジ
ェットヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体に対して
相対的に移動させ、複数の色のインクを吐出することに
より記録を行うインクジェット記録装置におけるインク
検出方法であって、前記インクジェットヘッドの移動領
域内の所定位置に設けられ、前記インクジェットヘッド
より吐出されるインクを検出して検出信号を出力する検
出手段によるインク吐出検出位置を横切るよう、前記キ
ャリッジを移動させる移動工程と、前記キャリッジの移
動中に、前記インク吐出検出位置を含む前記インク吐出
検出位置近傍で前記インクジェットヘッドからインクの
吐出を行わせるインク吐出工程と、前記インク吐出工程
においてインクの吐出を行わせたときの前記検出手段に
よる検出信号に基づいてインク吐出の有無を判定する工
程とを有し、前記インク吐出工程で吐出されるインク色
に応じて、前記移動工程における前記キャリッジの移動
速度を変更する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態によれば、
インクジェットヘッドは移動しながら、所定の周期で駆
動されてインクを吐出する。

【００１１】また本実施の形態によれば、検出手段は発
光素子と受光素子とを含み、前記インクジェットヘッド
より前記発光素子と受光素子の間に吐出されるインクに
より前記受光素子に到達する光の変化量に基づく検出信
号を出力する。

【００１２】更に、本実施の形態によれば、遮光特性の
低いインクの場合、或は粘性の高いインクの場合は、キ
ャリッジ（インクジェットヘッド）の移動速度を低下さ
せる。また、その色を吐出するヘッドのノズル数が多い
場合には、キャリッジの移動速度を速くする。

【００１３】またインクの吐出の検出位置は、キャリッ
ジのホーム位置に基づいて決定される。

【００１４】また本実施の形態によれば、インクジェッ
トヘッドは電気熱変換体を備え、前記電気熱変換体によ
りインクに付与される熱によりインクに状態変化を発生
させ、当該状態変化によりインク滴を吐出する。

【００１５】以下、添付図面を参照して本発明の好適な
実施の形態を詳細に説明する。

【００１６】まず図２〜図５を参照して、本発明の実施
の形態のインクジェット記録装置の構成を詳しく説明す
る。

【００１７】図２は、本発明の一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（インクジェットヘッ
ド）によって記録を行なうインクジェット記録装置の構
成を示す側断面図である。

【００１８】図２において、Ａはインクジェット方式に
従って記録を行なう記録部、Ｂは給紙カセット１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
Ａに供給する給紙部である。

【００１９】まず、記録紙Ｐの流れについて説明する。
給紙部Ｂ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およびリタードローラ３によりピックアップ
され、給紙ローラ２の回転によって記録部Ａに送り込ま
れる。記録部Ａ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、１頁分の記録が終了すると排
紙ローラ６の回転によって記録紙Ｐを排出し、排紙スタ
ッカ７に積載する。

【００２０】次に、給紙部Ｂの具体的な構成について説
明する。

【００２１】図２において、記録紙Ｐを複数枚積載して
収納する給紙カセット１は、記録紙Ｐを積載する中板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
いる中板バネ１０により裏面より上方に付勢されてい
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、或は無
くなった時には容易に記録紙Ｐを補充可能な構造になっ
ている。

【００２２】一方、記録信号を検知し、給紙動作を開始
する時は、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
行う時は、中板４によって上方に付勢され、給紙ローラ
２によりピックアップされた記録紙Ｐの最上部の１枚
が、Ｊ部における給紙ローラ２とリタードローラ３との
協働作用によって分離されて給送される。こうして分離
給送された記録紙Ｐは、給送ローラ２に十分巻き付くよ
うに挟持されて記録部Ａに搬送される。

【００２３】次に、記録部Ａで記録された記録紙Ｐの排
出機構を説明する。

【００２４】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を設けてお
り、使用する記録紙Ｐが長尺である場合には、この排紙
補助トレイ９が回転されて、排紙スタッカ７の全長を記
録紙Ｐの排紙方向に長くすることが出来る。更に、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。尚、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上を摺動し、順次積
載される。

【００２５】次に、記録部Ａの構成を図３を参照して詳
しく説明する。

【００２６】図３は記録部Ａの詳細な構成を示す立体斜
視図である。図３に示すように、記録ヘッド５は複数色
での印刷が可能なように、例えばＹ（イエロー）Ｍ（マ
ゼンタ）Ｃ（シアン）及び黒それぞれのインクを収容し
たインクタンクと、各インクタンクよりのインクに基づ
いて印刷を行う複数のインクジェットヘッドを内蔵し、
インクが無くなったときに記録ヘッドごと新品と交換し
得るカートリッジ式の記録ヘッドである。

【００２７】ここで、記録ヘッド５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５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と、その作用部にある
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。

【００２８】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、レーザ等の電磁波を
照射して、そこにある液体に吸収させて発熱さて、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なうことが可能で
ある。

【００２９】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、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。

【００３０】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吐出して
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。

【００３１】さらに続いて図３を参照して、記録部Ａの
構成を説明する。

【００３２】図３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）と直交する方向（主走査方向、
矢印Ｈ方向）に往復移動される。また、キャリッジ１５
は、ガイド棒１６と、ベルト１８とキャリッジ１５とを
固定する突き当て部１５ａにより摺動自在に保持されて
いる。キャリッジ１５の往復移動は、キャリッジモータ
３０（図４）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。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いる。また、記録部Ａ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】この装置では、記録ヘッド５とキャップ２
０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
２１とキャリッジ１５に設けられた遮光板１５ｂが用い
られている。キャリッジホームセンサ２１には透過型の
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２１の一部から照射された光が遮光板１５ｂ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】記録紙Ｐは図中下側より上方へ給紙され、
給送ローラ２および紙ガイド２２によって水平方向に曲
げられて、矢印Ｇ方向（副走査方向）に搬送される。給
送ローラ２および排紙ローラ６は夫々、搬送モータ３１
（図５）の回転によって駆動され、必要に応じてキャリ
ッジ１５の往復移動と連動して高精度に記録紙Ｐを副走
査方向に搬送する。また、副走査方向には撥水性の高い
材料で形成され、その刃状の円周部のみで記録紙Ｐに接
触する拍車２３が設けられる。拍車２３は排紙ローラ６
に対向する位置で、軸受部材２３ａにより主走査方向に
所定長離間して複数箇所に配設されており、記録直後の
記録紙上の未定着画像に接触しても画像に影響を与えず
に記録紙Ｐをガイドして搬送するようになっている。

【００３５】インク検出部８は、図１を参照して後述す
る発光素子（ＬＥＤ）１０１と受光素子（フォトトラン
ジスタ）１０２を有し、図４に示すように、キャップ２
０と記録紙Ｐの紙端との間で、記録ヘッド５のノズル列
５ｃに対向した位置に配置され、記録ヘッド５の複数ノ
ズルより吐出されるインク滴列を、そのノズルの配列方
向の長手方向から見て直接光学的に検知する透過型フォ
トトランジスタ（１０２）を備えており、記録ヘッド５
のインク無しの状態をその出力から判断できる。ここで
用いているインク検出部８は、発光素子１０１に赤外線
ＬＥＤを用い、その赤外線ＬＥＤの発光面にはレンズが
一体成形され、受光素子１０２に向けて略平行に光を投
射できる。更に、この受光素子１０２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１０１と発光素子１０２との間全
域において検出範囲を高さ方向を０．７ｍｍ、幅方向を
０．７ｍｍに絞り込んでいる。

【００３６】また、発光素子１０１と受光素子１０２と
を結ぶ光軸は、記録ヘッド５のノズル列５ｃと平行に配
置され、受光素子１０１と受光素子１０２との間隔は、
記録ヘッド５のノズル列５ｃの長さよりも長く、その光
軸と記録ヘッド５のノズル列５ｃの位置とが一致する
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１０１と受光素子１０２の間の検出範
囲を通過可能な構成となっている。そして、その検出範
囲をインク滴が通過することにより、インク滴が発光素
子１０１からの光を遮って受光素子１０２に到達する光
量が減少され、これにより受光素子１０２であるフォト
トランジスタの出力の変化が得られてインク吐出量が検
出される。

【００３７】尚、記録ヘッド５のノズル列とインク検出
部８とを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、キャップ２０との位置決め同様に、装置本体
に設けられたキャリッジホームセンサ２１を用いる。

【００３８】この実施の形態では、図４に示すようにホ
ームポジション（ＨＰ）にある記録ヘッド５のノズル列
５ｃの位置からフォトセンサ８の光軸へ移動する距離
（Ｌ）を、キャリッジ１５を駆動するキャリッジモータ
３０のステップ数に換算し、予め記録動作を実行させる
制御プログラムに定数として設定されている。このよう
にして、ホームポジションを検出した後、一定量キャリ
ッジ１５を移動した時点で、記録ヘッド５のインク吐出
列の位置と、インク検出部８の発光素子１０１と受光素
子１０２との光軸とが位置決めされる。尚、このインク
吐出の検出位置は、ホーム位置であってもよい。しか
し、上述したように本実施の形態では、ヘッドより吐出
されるインク滴の径が微小であるため、この光軸を含む
光軸近傍で記録ヘッド５を所定の速度（色に応じて変わ
る）で移動させながらインク滴を吐出させることによ
り、この光軸上をインク滴が確実に横切るようにしてい
る。

【００３９】図５は、本実施の形態のインクジェット記
録装置の制御構成を示すブロック図である。

【００４０】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、ＣＰ
Ｕ２５が実行する制御プログラム（図７のフローチャー
ト）や各種データを記憶しているＲＯＭ２６と、ＣＰＵ
２５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ＲＡＭ
２７等を有している。

【００４１】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に接続され、フ
レキシブルケーブル１９には制御部２４から記録ヘッド
５に対する制御信号線、画像信号線等が含まれている。
また、インク検出部８の出力はＡ／Ｄ変換回路２８を介
して制御部２４に入力され、そのＡ／Ｄ変換されたデジ
タル値に応じて、ＣＰＵ２５がインク吐出量を解析可能
な構成となっている。キャリッジモータ３０は、制御部
２４よりの信号に基づいてモータ駆動回路３２より出力
される相励磁信号に応じて回転する。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を介して搬送モータ３１の回転
を制御している。

【００４２】更にまた制御部２４は、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・
インターフェース５４等を接続している。また制御部２
４は装置利用者が種々の操作や指示を行なう操作パネル
５８を接続しており、この操作パネル５８には、オペレ
ータへの各種メッセージ表示を行なうための表示部（Ｌ
ＣＤ）５９が設けられている。

【００４３】図１は、本実施の形態のインク検出部８と
記録ヘッド５の位置関係を示す図である。

【００４４】図１に示すように、本実施の形態の記録ヘ
ッド５は、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンダ），Ｃ（シア
ン），Ｂｋ（黒）の各色のインクを吐出するヘッド５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋを有し、各ヘッドのノズル数
は、例えばヘッド５Ｙ〜５Ｃのそれぞれは１２８個、ヘ
ッド５Ｂｋは２５６個となっている。そして、こらのヘ
ッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋのノズルは、記録ヘッド
５の走査方向Ｈに直交する方向に１列に配置されてい
る。

【００４５】記録ヘッド５のインク残量（吐出量）の検
出を行う際には、制御部２４は記録ヘッド５をインク検
出部８のフォトインタラプタ間に移動させ、記録ヘッド
５の対応する色のヘッドよりインクを吐出しながら、そ
の吐出されたインクがフォトインタラプタの光軸（スリ
ット）を横切るように記録ヘッド５を所定の速度で移動
させる。この時、記録ヘッド５の移動速度を、インク残
量を検出する対象のインク色ごとに変更する。これは例
えば、イエローのインクを吐出してインク量を検査する
時は速度Ａ、マゼンダ色のインクの検査時は速度Ｂ、シ
アン色のインクのときは速度Ｃ、更にブラック色のイン
クのときは速度Ｄというように、インク吐出の有無を検
査するインクの色に対応させて記録ヘッド５の移動速度
を変更してインクの吐出を行う。そして、各色毎にフォ
トインタラプタからの出力の変化量を入力し、その変化
量が所定量より大きければインク有りと判定し、小さけ
ればインク無しと判定する。

【００４６】尚、例えば、ここでは検査対象であるイン
クの色の濃度が高くなるほど記録ヘッド５の移動速度を
高め、逆に、インクの濃度が低くなるほど記録ヘッド５
の移動速度を低下させても良く、或はインクの特質（粘
性等）に応じて、その移動速度を決定しても良い。

【００４７】図６は、本実施の形態のインク検出部８の
構成を示すブロック図である。

【００４８】１０１は発光素子である、例えば赤外線Ｌ
ＥＤ、１０２は受光素子であるフォトトランジスタであ
る。この例では、信号１０３は通常はフォトトランジス
タ１０２がオンされているためロウレベルであり、発光
素子１０１と受光素子１０２との間にインクが吐出され
ることにより、発光素子１０１より発光されて受光素子
１０２に到達する光量が減少すると、フォトトランジス
タ１０２を流れる電流が減少する。これにより信号１０
３の信号レベルが上昇し、その上昇レベルを検出するこ
とにより、記録ヘッド５より吐出されたインク量を検出
することができる。

【００４９】図７は、本発明の一実施の形態のインクジ
ェット記録装置におけるインク残量検出動作を示すフロ
ーチャートで、この処理を実行する制御プログラムはＲ
ＯＭ２６に記憶されている。

【００５０】同図において、インク量の検出処理が指示
されるとステップＳ１で、プリント動作が終了している
かどうかを判断し、終了していればキャリッジ１５をホ
ーム位置方向に移動させる。尚、この時、キャリッジ１
５がホーム位置にあれば、これらＳ１，Ｓ２の処理は不
要である。そしてキャリッジ１５がホーム位置に到達す
るとステップＳ２からステップＳ３に進み、キャリッジ
１５を速度Ａで移動させ、ステップＳ４でイエローヘッ
ド５Ｙを駆動してインクを吐出させる。そしてステップ
Ｓ５に進み、Ａ／Ｄ変換回路２８からのデジタル値を入
力し、その値に基づいてイエローインクの残量検出動作
を行う。このステップＳ５で、インク検出部８よりの出
力値（Ａ／Ｄ変換回路２８の出力値）の変化量が所定量
よりも小さいときはインク無しと判断してステップＳ１
６に進み、アラームを発生するとともに、インク無しで
ある旨を表示部５９に表示する。

【００５１】一方、ステップＳ５でインク有りと判断さ
れるとステップＳ６に進み、キャリッジ１５をホーム位
置に戻した後、速度Ｂでインク検出部８方向に移動を開
始する。そしてステップＳ７でマゼンダヘッド５Ｍを駆
動してインクを吐出し、ステップＳ８で、Ａ／Ｄ変換回
路２８からのデジタル値を入力し、その値に基づいてマ
ゼンダインクの残量検出動作を行う。ここでもステップ
Ｓ５と同様に、Ａ／Ｄ変換回路２８の出力値の変化量が
所定量よりも小さいときはインク無しと判断してステッ
プＳ１６に進み、アラームを発生するとともに、インク
無しである旨を表示部５９に表示する。

【００５２】ステップＳ８でインク有りと判断されると
ステップＳ９に進み、ステップＳ９でキャリッジ１５を
ホーム位置に戻した後、速度Ｃでインク検出部８方向に
移動を開始する。そしてステップＳ１０でシアンヘッド
５Ｃを駆動してインクを吐出し、ステップＳ１１で、Ａ
／Ｄ変換回路２８からのデジタル値を入力し、その値に
基づいてシアンインクの残量検出動作を行う。ここでも
ステップＳ５或はＳ８と同様に、Ａ／Ｄ変換回路２８の
出力値の変化量が所定量よりも小さいときはインク無し
と判断してステップＳ１６に進み、アラームを発生する
とともに、インク無しである旨を表示部５９に表示す
る。

【００５３】そして、シアン色のインクが検出されると
ステップＳ１２進み、キャリッジ１５をホーム位置に戻
した後、速度Ｄでインク検出部８方向に移動を開始す
る。そしてステップＳ１３で黒（Ｂｋ）ヘッド５Ｃを駆
動してインクを吐出し、ステップＳ１４で、Ａ／Ｄ変換
回路２８からのデジタル値を入力し、その値に基づいて
黒インクの残量検出動作を行う。ここでもステップＳ
５、Ｓ８或はＳ１１と同様に、Ａ／Ｄ変換回路２８の出
力値の変化量が所定量よりも小さいときはインク無しと
判断してステップＳ１６に進み、アラームを発生すると
ともに、インク無しである旨を表示部５９に表示する。

【００５４】こうして全ての色のインクが有りと判断さ
れるとステップＳ１５に進み、インク有りの旨を表示部
５９に表示して、インク残量の検出動作を終了する。

【００５５】尚、上述の処理フローチャートのステップ
Ｓ４，Ｓ７，Ｓ１０及びＳ１３におけるインク吐出処理
において、各色のヘッドよりインクを吐出させる周期
（記録ヘッド５の駆動周期）は、キャリッジ１５の移動
速度によらず略一定とし、最も移動速度が速い、例えば
速度Ｄの場合でも、通常の記録時の移動速度に等しい
か、或はそれ以下とし、どの色のインクに対しても、確
実に発光素子１０１と受光素子１０２の光軸上にインク
が吐出されるようにしている。

【００５６】このように本実施の形態によれば、記録ヘ
ッドにおけるインク残量を検出する際、吐出するインク
色の特性に応じて記録ヘッド５を搬送するキャリッジ１
５の移動速度を変えることにより、より確実にインクの
有無の判定ができる。

【００５７】尚、各色のインクに応じたキャリッジ１５
の移動速度は、インクの遮光特性だけでなく、例えばイ
ンクの粘度、その色のインクを吐出するヘッドのノズル
数等に応じて決定されても良い。

【００５８】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。

【００５９】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４７４０
７９６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膜沸騰を越
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をすると、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。

【００６０】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。

【００６１】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号明細書を用い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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、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取るものであっても良
い。

【００６９】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良いし、１つの機器からなる装
置に適用しても良い。また、本発明はシステム或は装置
にプログラムを供給することによって実施される場合に
も適用できることは言うまでもない。この場合、本発明
に係るプログラムを格納した記憶媒体が本発明を構成す
ることになる。そして、該記憶媒体からそのプログラム
をシステム或は装置に読み出すことによって、そのシス
テム或は装置が、予め定められた仕方で動作する。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンク量を検出するためにインクを吐出する時、検査対象
のインクの色に対応させてキャリッジの移動速度を変え
ることで判定結果の信頼性を向上できるという効果があ
る。

【００７１】また本発明によれば、各インク色によら
ず、高精度に各色のインク残量を検出できるという効果
がある。

【００７２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のインク検出動作を示す
図である。

【図２】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なうインク
ジェット記録装置の構成を示す側断面図である。

【図３】図２に示す記録装置の記録部Ａの詳細な構成を
示す立体斜視図である。

【図４】記録部Ａのインク検出部の周辺の詳細な構成を
示す図である。

【図５】本実施の形態のインクジェット記録装置の構成
を示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施の形態のインク検出部の回路図
である。

【図７】本実施の形態のインクジェット記録装置のイン
ク検出動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

５ 記録ヘッド ８ インク検出部 ２１ キャリッジホームセンサ ２４ 制御部 ２５ ＣＰＵ ２６ ＲＯＭ ２８ Ａ／Ｄ変換回路 ３０ キャリッジモータ ５８ 操作パネル １０１ 発光素子（ＬＥＤ） １０２ 受光素子（フォトトランジスタ）

フロントページの続き (72)発明者 齋藤 篤 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 杉山 茂行 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 河野 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−7159（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するインクジェットヘッド
   を搭載したキャリッジを記録媒体に対して相対的に移動
   させる移動手段を備え、複数の色のインクを吐出するこ
   とにより記録を行うインクジェット記録装置であって、 前記インクジェットヘッドの移動領域内の所定位置に設
   けられ、前記インクジェットヘッドより吐出されるイン
   クを検出して検出信号を出力する検出手段と、 前記移動手段により前記キャリッジを移動させるととも
   に、前記所定位置を含む前記所定位置近傍で前記インク
   ジェットヘッドからインクの吐出を行わせるインク吐出
   手段と、 前記インク吐出手段によりインクの吐出を行わせたとき
   の前記検出手段による検出信号に基づいて、インク吐出
   の有無を判定する判定手段と、前記インク吐出手段により吐出を行わせるインクの色に
   応じて、前記移動手段による前記キャリッジの移動速度
   を変更する制御手段と を有することを特徴とするインク
   ジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記インク吐出手段は、前記インクジェ
   ットヘッドを移動させながら、前記インクジェットヘッ
   ドを所定の周期で駆動してインクを吐出することを特徴
   とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は発光素子と受光素子とを
   含み、前記インクジェットヘッドより前記発光素子と受
   光素子の間に吐出されるインクにより前記受光素子に到
   達する光の変化量に基づく検出信号を出力することを特
   徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装
   置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、遮光特性の低いインク
   の場合は、前記移動速度を低下させることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録
   装置。
5. 【請求項５】 前記所定位置は前記キャリッジのホーム
   位置に基づいて決定されることを特徴とする請求項１乃
   至４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 前記インクジェットヘッドは電気熱変換
   体を備え、前記電気熱変換体によりインクに付与される
   熱によりインクに状態変化を発生させ、当該状態変化に
   よりインク滴を吐出することを特徴とする請求項１乃至
   ５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 インクを吐出するインクジェットヘッド
   を搭載したキャリッジを記録媒体に対して相対的に移動
   させ、複数の色のインクを吐出することにより記録を行
   うインクジェット記録装置におけるインク検出方法であ
   って、前記インクジェットヘッドの移動領域内の所定位置に設
   けられ、前記インクジェットヘッドより吐出されるイン
   クを検出して検出信号を出力する検出手段によるインク
   吐出検出位置を横切るよう、前記キャリッジを 移動させ
   る移動工程と、前記キャリッジの移動中に、 前記インク吐出検出位置を
   含む前記インク吐出検出位置近傍で前記インクジェット
   ヘッドからインクの吐出を行わせるインク吐出工程と、前記インク吐出工程においてインクの吐出を行わせたと
   きの前記検出手段による検出信号に基づいて インク吐出
   の有無を判定する工程とを有し、 前記インク吐出工程で吐出されるインク色に応じて、前
   記移動工程における前記キャリッジの移動速度を変更す
   る ことを特徴とするインク検出方法。
8. 【請求項８】 前記インク吐出工程は、前記インクジェ
   ットヘッドを移動させながら、前記インクジェットヘッ
   ドを所定の周期で駆動してインクを吐出することを特徴
   とする請求項７に記載のインク検出方法。
9. 【請求項９】 前記インク吐出検出位置は発光素子と受
   光素子とを備え、前記インクジェットヘッドより前記発
   光素子と受光素子の間に吐出されるインクにより前記受
   光素子に到達する光の変化量に基づく検出信号を出力す
   ることを特徴とする請求項７又は８に記載のインク検出
   方法。
10. 【請求項１０】 前記移動速度は、遮光特性の低いイン
    クの場合に低下されることを特徴とする請求項７乃至９
    のいずれかに記載のインク検出方法。
11. 【請求項１１】 前記インク吐出検出位置は、前記キャ
    リッジのホーム位置に基づいて決定されることを特徴と
    する請求項７乃至１０のいずれかに記載のインク検出方
    法。