JP3178589B2

JP3178589B2 - カラー記録装置

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Publication number: JP3178589B2
Application number: JP04918296A
Authority: JP
Inventors: 健河野; 隆小野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 2001-06-18
Anticipated expiration: 2016-03-06
Also published as: JPH09240023A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラー記録装置に関
し、特に、インクジェット方式に従って記録を行うカラ
ー記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット方式に従って、例えば、
紙、ＯＨＰ用シート等の記録媒体に記録ヘッドから直接
インク液滴を吐出して記録を行う記録装置は、ランニン
グコストが安く、カラー記録に適し、記録動作が静かで
ある等の利点を有するので、近年では、コンピュータの
出力機器としてだけでなく、ファクシミリ、コピー等の
記録部として採用されるなど、広く利用されている。

【０００３】このような記録装置をファクシミリに適用
するにあたり、受信したファクシミリ画像情報を確実に
記録するために、インク切れ、吐出不良などの記録不能
状態を検出する機構が組み込まれている。図１２は、従
来のファクシミリに組み込まれた記録装置の構成を示す
側断面図である。

【０００４】図１２に示されるように、記録紙Ｐはカセ
ット１５１に複数枚積み重ねて収納されており、給紙ロ
ーラ１５２によって１枚ずつ繰り出され、搬送ローラ１
５３へと送り出され、更に記録部Ｂへ搬送される。記録
部Ｂはインクジェット方式に従って記録を行う記録ヘッ
ド１６０を有しており、記録ヘッド１６０は紙面とは垂
直の方向（主走査方向）に往復移動される。また、記録
ヘッド１６０は、主走査方向とは垂直方向（図１２では
Ｘ方向：副走査方向）に多数のノズル（例えば１２８ノ
ズル）を備えている。そして、記録ヘッド１６０を主走
査方向に往復移動させながら、記録紙Ｐの上面に記録ヘ
ッド１６０よりインクを吐出させて画像を記録する。画
像記録後の記録紙Ｐは、排紙ローラ対１５４によって下
ガイド１５５に沿ってＸ方向へと搬送され、排出ローラ
１５６、排出コロ１５７により排出積載部である排紙ス
タッカ１５８上へ排出され、積載される。

【０００５】この装置に搭載される記録ヘッド１６０
は、インクタンクを内蔵し、インクが無くなった時に記
録ヘッドごと新品と交換し得るカートリッジタイプのも
のである。また、記録ヘッド１６０は、装置本体の小型
化を図りながらカラー記録を可能とするために、１つの
カートリッジに黒色インク吐出用の６４本のノズル、色
の三原色であるイエロ、シアン、マゼンタ各々の色のイ
ンクを吐出するために、各々２４本のノズルを有してお
り、各色のインクは内蔵インクタンクを構成するさらに
小型のインクタンクを交換することによって補充できる
構造となっている。

【０００６】さて、このような構成の記録装置をファク
シミリに応用するにあたり、受信した画像情報を確実に
記録するために、インク切れ、吐出不良などの記録不能
状態を検出する必要がある。その検知方法として、透過
型フォトセンサを構成する発光素子と受光素子との間に
直接インクを吐出し、光をインクが遮ることによりセン
サの出力の変化を検出し、異常を検知する技術が提案さ
れている。

【０００７】透過型フォトセンサは発光素子の発光面に
レンズを一体成形し、フォトトランジスタのような受光
素子に向けておおよそ平行な光を照射できる。一方、受
光素子の受光面にはモールド部材により０．７ｍｍ×
０．７ｍｍ程度の穴を光軸上に構成し、受光検出範囲を
約０．７ｍｍ×約０．７ｍｍの領域に絞り込んでいる。
また、発光素子と受光素子とを結ぶ光軸は記録ヘッドの
ノズル列と平行に配置され、発光素子と受光素子の間隔
は記録ヘッドのノズル列よりも広く、光軸と記録ヘッド
のノズル列の位置が一致すると、記録ヘッドの各ノズル
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となっている。この検出範
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、受光素子での受光量を減少させ、受光
素子の出力の変化が得られる。インクを吐出するノズル
数とセンサの出力変化量はおおよそ比例関係にあるの
で、透過型フォトセンサの出力が、予め設定された閾値
以上に変化すればインク有り、即ち、“記録動作が正常
に行われた”と判断する。逆に、その出力変化が閾値以
下であれば、インクの吐出が不良であり“記録動作が正
常ではない”と判断し、インクタンク交換などの復帰操
作が行われるまで、これ以降の記録動作を行なわず、フ
ァクシミリ受信を停止するか、或は、受信データを画像
メモリに蓄積するなどの動作を行う。

【０００８】以上のような透過型フォトセンサを用いた
インク残量検出の動作は、記録用紙毎ページ記録終了後
に、ファクシミリ受信記録動作に必要な、例えば、６４
本の黒色のインクの吐出用ノズル全てより同時にインク
を吐出させて行う。また、カラーインクの残量検出を行
う場合には、センサの出力変化量を各色共通の閾値を用
いてインクの有無を判断していた。そのため、検出の精
度を向上させるために、インクの色に従って、インク残
量検出を行う際のインク吐出量を変化させるように制御
していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】さて、インクジェット
記録方式の記録装置では、その方式の長所を更に活かす
ために、記録ヘッドの全ノズルよりインクを吐出し画像
を形成するという記録モード（ノーマル記録モード）
と、１つおきのノズルからインクを吐出させ、通常の半
分のインク量で画像を形成するという記録モード（エコ
ノミ記録モード）とを備えるようになっている。

【００１０】一方、上記従来例におけるインク残量検出
は、受信ファクシミリデータの記録に必要な黒色のイン
クを、記録ヘッドの黒色インクの吐出に用いる全ノズル
より吐出することにより行なっていたので、例えば、フ
ァクシミリ受信記録をエコノミ記録モードで行う場合で
も、記録不良の判断に画像形成に関与していないノズル
からのインク吐出の良／不良の判断結果が含まれてい
た。

【００１１】しかしながら、記録動作の良／不良の判断
の閾値として、全ノズルの６０％から正常にインク吐出
された場合に受光素子で得られる出力変化量の平均値を
採用した場合、例えば、受信ファクシミリデータの記録
動作がエコノミ記録モードで行われ、かつ、全ノズルの
３０％が吐出不良であり、その不良ノズルのほとんどが
実際の記録に使用するノズルであったとしても、ファク
シミリ装置の制御回路は正常に記録がなされたと判断
し、画像メモリに格納された受信画像データを消去して
しまう。

【００１２】もし、その記録動作がノーマル記録モード
でなされた場合は、記録画像に３０％程度のカスレが生
じるだけであり、解読にほぼ支障がなく実用上問題ない
が、エコノミ記録モードで記録がなされた場合は、記録
画像に６０％程度のものカスレが生じ、その記録画像が
示す情報を解読できなくなってしまうのみならず、画像
メモリにもそのデータが保存されていないために、情報
が完全に失われてしまうという問題点があった。

【００１３】また、コンピュータ端末としてのプリンタ
装置としてインクジェット方式の記録装置を用いた場合
においても、上記のようにインク吐出不良検出の精度が
悪いと、エコノミ記録モードで数十ページに及ぶ文書フ
ァイルをプリントアウトした場合、全く情報を解読でき
ないような画像が大量に出力される事態が発生すること
がある。このような場合、プリント出力をやり直さざる
を得ず、装置利用者の手間を煩わせるのみならず、記録
用紙とインクなどの資源を無駄に使用してしまい、結果
として運用コストを高くしてしまうという問題点があっ
た。

【００１４】さらに、現在の技術進歩の傾向を考慮する
と、将来的にはカラーファクシミリ、カラープリンタが
急速に普及することが予想されるので、インク残量検出
に基づく記録制御も、黒色のインクを対象とするだけで
なく、色の３原色であるイエロ、シアン、マゼンタのイ
ンクを含めることが必要となってくる。しかしながら、
このような各色インク毎のインク残量検出は、（１）黒
色のインクを吐出するために用いられるノズル数とその
他の色のインクを吐出するために用いられるノズル数と
が異なるような記録ヘッドの構成、（２）各色インクの
光の透過率が互いに異なること、（３）各色の色あいを
合わせて最適なカラー画像を形成するために各インク色
ごとにノズルの径や各色のインクの液滴の径が異なるこ
となどに起因する受光素子で得られる出力変化が各色成
分毎に異なることを十分に考慮しないと、各インク毎に
その精度が異なってしまう。

【００１５】例えば、上記従来例のように、インク各色
共通の閾値を用いてインクの有無を判断すると、透過型
フォトセンサに対するインク各色の遮光特性が考慮され
ないので、検出結果の信頼性が低くなってしまうという
問題がある。さらに、インクの色に従って、インク残量
検出を行う際のインク吐出量を変化させると、インク有
無の判定に使用するインク量がインクの色によって異な
り、あるインクは速くなくなってしまうという問題があ
る。

【００１６】本発明は、上記従来例に鑑みてなされたも
ので、低いランニングコストで、装置利用者を繁雑な操
作から解放し、かつ、高い信頼性をもって確実に記録で
きるカラー記録装置を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のカラー記録装置は、以下のような構成からな
る。即ち、インクを吐出するための複数のノズルを有す
るインクジェットヘッドを用い、前記インクジェットヘ
ッドから複数の色のインクを吐出して記録媒体にカラー
記録を行うカラー記録装置において、発光素子と受光素
子とを備え、前記受光素子による受光量の変化に対応し
た信号を出力する検知手段と、前記発光素子と前記受光
素子との間で形成される光軸に対して前記インクジェッ
トヘッドから前記複数の色毎にインクの吐出を行わせ、
前記複数の色それぞれのインクの吐出に応じて前記検知
手段が出力する前記信号を、前記複数の色それぞれに対
応した閾値と比較した結果に基づいて、前記インクジェ
ットヘッドにより前記インクが正常に吐出されたか否か
を、色毎に判断する判断手段とを有することを特徴とす
るカラー記録装置を備える。

【００１８】

【００１９】

【発明の実施の形態】以上の構成により本発明は、複数
の色のインクを用いて記録媒体にカラー記録を行うカラ
ー記録ヘッドを用い、そのカラー記録ヘッドが有する複
数の記録要素全てを用いて記録を行う第１のモード、或
は、複数の記録要素の一部を用いて記録を行う第２のモ
ードのいずれかを選択指示して記録を行う際、選択指示
されたモードに従って、入力画像データに基づいて、カ
ラー記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行い、その記
録終了後に、カラー記録ヘッドから複数の色のインク全
てを試験的に吐出させ、その吐出結果から、選択指示さ
れたモードと各インクの特性とを考慮して、各インクの
残量を検出する。

【００２０】そして、その検出結果に従って、記録動作
を制御したり、インクが残存しないと判断された場合に
は、インクが残存しない旨を示すメッセージを、例え
ば、ＬＣＤなどに表示する。ここで、その検出には、カ
ラー記録ヘッドから前記複数の色のインク全てを試験的
に吐出させる試験吐出手段と、試験的に吐出されたイン
ク液滴を検知する検知手段と、検知手段にる検知結果か
ら各色インクが残存しているかどうかを判別する第１判
別手段などを用いる。さらに、その試験的なインク吐出
の際の、インク液滴の検出には、記録ヘッドのインク吐
出口から吐出されたインクが通過する位置に対して光を
発光する発光手段と、その光を受光する受光手段と、発
光手段と受光手段との間で光が遮断される時間を計測す
る計測手段とを用いる。

【００２１】また、受光手段における受光変化量はアナ
ログデータであり、測定手段は、アナログデータをデジ
タルデータに変換するＡ／Ｄ変換器を含んでも良い。そ
の発光手段には赤外線ＬＥＤが含まれ、一方、受光手段
は、受光した光に基づいて電気信号を発生するフォトト
ランジスタが含まれる。なお、上記のカラー記録ヘッド
は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘ
ッドでも良いし、或いは、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
いるものでも良い。

【００２２】さらに、複数の色のインクとは、ブラッ
ク、イエロ、マゼンタ、シアンを含む。さらにまた、カ
ラー記録ヘッドの複数の記録要素は、ブラックのインク
を吐出するための第１ノズル群と、イエロのインクを吐
出するための第２ノズル群と、マゼンタのインクを吐出
するための第３ノズル群と、シアンのインクを吐出する
ための第４ノズル群とを含んでおり、第１のモードで記
録を行うときには、第１、第２、第３、及び、第４ノズ
ル群を構成する全てのノズルを用い、第２のモードで記
録を行うときには、前記第１、第２、第３、及び、第４
ノズル群夫々を構成するノズルの内の半数を用いる。

【００２３】さらにまた、上述したインク残量検出にお
いて、第１及び第２のモード各々、及び、ブラック、イ
エロ、マゼンタ、シアン各々に従った、例えば、記憶手
段に格納された８つの閾値を用いて、インク吐出結果を
比較し、その比較結果より、ブラック、イエロ、マゼン
タ、シアン各々のインク残存の有無を判断してもよい。

【００２４】ここで、その吐出結果を比較する比較手段
には、第１の端子に、前記検出結果を表わす信号を入力
し、第２の端子に比較のための閾値を入力するコンパレ
ータを備え、その比較のための閾値は、少なくとも、イ
ンクの色に従って値の異なる閾値が入力されるようにで
きる。また、上述したインク残量検出に、記録媒体の所
定の位置に所定のパターンを記録する試験記録手段と、
所定のパターンに光を照射する照射手段と、その照射さ
れた光の反射光を受光する第２受光手段と、その受光光
量に従って、インクが残存しているかどうかを第２判別
する判別手段などを用いても良い。

【００２５】また他の発明によれば、上記の構成のカラ
ー記録装置を用い、通信回線を介して受信されたファク
シミリ画像データを記憶手段に格納しておき、上記の検
出結果に従って、記憶手段に格納された受信ファクシミ
リ画像データの消去を制御するようにできる。以下、添
付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明す
る。

【００２６】図１は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
なう記録部を備えたファクシミリ装置の構成を示す側断
面図である。図１を参照して、ファクシミリ装置の概略
構成について説明する。図１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
記録を行なう記録部、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枚づつ分離して記録部Ｂに供給
する給紙部である。

【００２７】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。

【００２８】次に、給紙部Ｃの具体的な構成について説
明する。図１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。

【００２９】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１枚のみを分離給送する。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
に挟持しながら記録部Ｂに搬送される。

【００３０】さらに、記録部Ｂで記録された記録紙Ｐが
排出機構を説明する。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させ
ることが出来る。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
の複数のリブ上を摺動し、順次積載される。

【００３１】さらに、画像原稿Ｓの流れについて説明す
る。原稿搬送路は図１に矢印Ｆで示す通りである。図１
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４
２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４４により押圧さ
れ、分離ローラ４６との協働作用により捌いて予備搬送
される。

【００３２】次に、予備搬送された画像原稿Ｓは、分離
片４５と上方からＡＤＦ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。
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を読み取りラインに密着させている。さら
に、ＣＳローラ４９は画像原稿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５
１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。

【００３３】図２は記録部Ｂの詳細な構成を示す立体斜
視図である。記録ヘッド５は、インクタンクのカートリ
ッジを内蔵し、インクが無くなったときにそのカートリ
ッジを新品と交換可能な構成となっている。図３は、図
１で示すファクシミリ装置で用いる記録ヘッド５のノズ
ル構成を示す図である。記録ヘッド５は最大解像度が３
６０ＤＰＩで記録可能なカラー記録ヘッドであり、図３
に示すように、６４個の黒インク吐出用のノズルと、イ
エロ、シアン、マゼンタの各色インク吐出用に２４個ず
つのノズルを一列に配した構成となっている。また、各
ノズル内に設けられた電気熱変換素子の発熱によってイ
ンク中に生じた膜沸騰の圧力によってノズル先端の吐出
口よりインクを吐出する。更に、このカートリッジは各
色のインクを貯溜する４つのインクタンクを内蔵し、イ
ンクが無くなったときには各色毎にインクを充填した新
品のインクタンクと交換し得る構造となっている。

【００３４】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。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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】なお、インク吐出部の製造方法について、
第１の基板上に少なくとも液路を形成するための個体層
と、少なくとも液路の壁の形成に利用する活性エネルギ
線硬化性材料層と、第２の基板とを順次積層した後、第
２の基板上にマスクを積層し、そのマスクの上方から活
性エネルギ線を照射して、活性エネルギ線硬化性材料層
の少なくとも液路の壁を構成部分として硬化させ、更に
固体層と活性エネルギ線硬化性材料層の未硬化部分を二
つの基板間から除去し、少なくとも液路を形成するとい
う方法がある（特開昭６２−２５３４５７号公報参
照）。

【００３８】さらに続いて図２を参照して、記録部Ｂの
構成を説明する。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）に往復移動させる。また、キャリッ
ジ１５は、ガイド棒１６と突き当て部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（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。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。

【００３９】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。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。

【００４０】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、記録モータ（不
図示）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つ
くられ、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をガイドし搬送するようになっている。

【００４１】フォトセンサ８は、図４に示すように、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５ｃに対向した位置に配置され、記録ヘッド５の
ノズルより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
いるフォトセンサ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形し、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。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５ｃと平行に配置され、受光
素子と受光素子に間隔は記録ヘッド５のノズル列５ｃよ
りも広く、光軸と記録ヘッド５のノズル列５ｃ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
可能な構成となっている。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。

【００４２】さて、インクを吐出するノズルの数とセン
サであるフォトトランジスタの出力変化の関係は±１０
％程度のバラツキがあるがおおむね比例関係にある。ま
た、インクの色によって光の透過率が異なるため、色に
よる出力変化の差は、同じノズル数の条件で、ブラック
＞マゼンタ＞シアン＞イエロの関係となっている。詳細
な値については実験的に求められる。

【００４３】即ち、後述するインク残量検出を正確に行
うために、黒インク吐出に用いられる６４個のノズル全
てからインク吐出があったときのフォトトランジスタの
出力変化、イエロインク吐出に用いられる２４個のノズ
ル全て、マゼンタインク吐出に用いられる２４個のノズ
ル全て、シアンインク吐出に用いられる２４個のノズル
全てから、各々インク吐出があったときのフォトトラン
ジスタの出力変化、黒インク吐出に用いられる６４個の
ノズルの内、半分の３２ノズルからインク吐出があった
ときのフォトトランジスタの出力変化、イエロインク吐
出に用いられる２４個のノズルの内、半分の１２ノズル
から、マゼンタインク吐出に用いられる２４個のノズル
のノズルの内、半分の１２ノズルから、シアンインク吐
出に用いられる２４個のノズルのノズルの内、半分の１
２ノズルから、各々インク吐出があったときのフォトト
ランジスタの出力変化を実験的に求め、その結果に一定
のマージンとバラツキ（上記１０％のバラツキ分とマー
ジン５％）とを考慮して、各色に対して２つづつ、合計
８つのインク残量検出のための閾値（Ｎｂ，Ｎｙ，Ｎ
ｍ，Ｎｃ，Ｅｂ，Ｅｙ，Ｅｍ，Ｅｃ）を決定する。この
２つづつの閾値は、後述する制御部のＲＯＭに格納さ
れ、後述する記録モードに従って選択的に用いられる。

【００４４】なお、これら８つの閾値において、Ｎは記
録モードがノーマルモードである場合の閾値を、Ｅは記
録モードがエコノミモードである場合の閾値を示し、夫
々の閾値に付された添字ｂ，ｙ，ｍ，ｃは各色成分（ｂ
はブラック、ｙはイエロ、ｍはマゼンタ、ｃはシアン）
を示す。この閾値によって各色ごとに約５％〜２５％の
ノズルからインクが正常に吐出しない場合、インクなし
の状態を検出することができ、画像が判別できないほど
に記録品質が悪化することを防止できる。

【００４５】また、この実施形態では、記録ヘッド５の
ノズル列とフォトセンサ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。ここでは、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を駆動するモータのステップ数に換
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を移動することによ
り、記録ヘッド５のインク列の位置とフォトセンサ８の
光軸とが相対的に対向した位置に正確に位置決めでき
る。そして、１ページの記録動作開始前或いは終了後に
記録ヘッド５をフォトセンサ８付近に移動させ、図５に
示すように発光素子である赤外線ＬＥＤ８１からの光軸
を横切るようにＰ１からＰ２までキャリッジ１５が移動
するときにインクの吐出動作を行わせ、インクの残量検
知を行なう。ここでは、吐出インクが光軸を横切り、フ
ォトセンサ８の受光素子であるフォトトランジスタ８２
へ到達する光が遮断され、その遮断によって、フォトト
ランジスタ８２からの出力が所定の閾値以上変化すれば
正常にインクの吐出が行われていると判断される。

【００４６】図６は図１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Ｃ
ＰＵ２５と、ＣＰＵ２５が実行する制御プログラムや各
種データを記憶している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。

【００４７】図６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、画像信号線が含まれている。ま
た、フォトセンサ８の出力はＡ／Ｄ変換回路２８により
数値化し、ＣＰＵ２５にて解析可能な構成となってい
る。

【００４８】図７はＡ／Ｄ変換回路２８への入出力デー
タの関係を示す図である。ここで用いているＡ／Ｄ変換
回路２８は、入力アナログ信号（フォトセンサ８の出
力）を一定周期でサンプリングして４ビットのデジタル
データ（０〜１５）に変換して出力する。制御部２４
は、そのデジタルデータを所定の閾値と比較することに
よって、インクの有無を判定する。図７に示す例では、
出力デジタルデータの最小値は“０１００”であり、こ
の値が所定の閾値より小さければインクが残存すると判
定され、大きければインクが残存しないと判定される。
この閾値は、前述のように、インクの色毎にかつ記録モ
ード毎に設定される。この閾値は、インクタンクを交換
した時点でインクを赤外線ＬＥＤ８１からの光軸を横切
るように試験的に吐出させてインクの残量検知を行い、
そのとき得られるＡ／Ｄ変換回路２８の出力データに基
づき、例えば、その出力値の所定倍数を用いるようにし
ても良い。

【００４９】キャリッジモータ３０はモータ駆動回路３
２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を介し読取モー
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。

【００５０】さらにまた、制御部２４は、読取センサ４
８、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フェース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なう操作パネル５８
を接続している。操作パネル５８にはメッセージ表示を
行なうためのＬＣＤ５９が設けられている。

【００５１】なお、上記構成のファクシミリ装置は、記
録ヘッド５の全ノズルを使用して解像度３６０ｄｐｉ×
３６０ｄｐｉで画像を形成するノーマルモードと、画像
データを副走査方向に関し１ラインおきに間引き、半数
のノズルを使用して３６０ｄｐｉ（主走査方向）×１８
０ｄｐｉ（副走査方向）の画像を形成するエコノミーモ
ードの２つの記録モードを有している。エコノミーモー
ドで形成された画像とノーマルモードで形成された画像
とを比較すると、エコノミーモードで形成された画像
は、その画質は劣るが画像形成に係わるインクの消費を
半減することができる。従って、エコノミーモードは画
質にこだわらない試し印刷や、ファクシミリ受信にて情
報の伝達のみを目的とする場合などに用いられる。これ
らの記録モードの選択は操作パネル５８から操作者が設
定することができる。次に、上記構成のファクシミリ装
置を用いたインク残量検出処理を、図８に示すフローチ
ャートを参照して説明する。ここでは、装置が記録動作
を行うことができるスタンバイ状態にあるとして説明す
る。

【００５２】まず、ステップＳ１で、コピー動作、ファ
クシミリ受信記録、外部コンピュータからのプリント命
令などの記録部の動作要因の発生を検出すると、処理は
ステップＳ２において記録モードがノーマルモードであ
るか、或は、エコノミーモードであるかを調べる。ここ
で、記録モードがノーマルモードであれば、処理はステ
ップＳ３に進み、エコノミーモードであれば、処理はス
テップＳ１２に進む。

【００５３】次に、ステップＳ３では、インク残量検出
のための閾値として、ＲＯＭ２６に格納されたノーマル
モード用のＮｂ（黒用）、Ｎｙ（イエロ用）、Ｎｍ、
（マゼンタ用）、Ｎｃ（シアン用）を読み出して、ＲＡ
Ｍ２７の作業領域の所定のアドレスに設定する。次に、
ステップＳ４では、記録紙Ｐを１枚ピックアップして給
送し、これに画像を記録する。さらに、ステップＳ５で
は、その記録完了後、キャリッジ１５を移動してキャリ
ッジホームセンサ２１によってそのホームポジションを
検出し、ホームポジションから一定速（約３００ｍｍ／
ｓｅｃ）でキャリッジを移動し、図４に示すように、記
録ヘッドのノズル列５ｃの位置がフォトセンサ８の検出
位置に達する手前（約２ｍｍ）の位置Ｐ１より、検出位
置を越えた（約２ｍｍ）位置Ｐ２の間において、黒色イ
ンクを吐出するために用いられる６４個のノズル全てよ
り黒色インクを６ｋＨｚ周期で連続吐出する。このイン
ク吐出回数はキャリッジ１５の移動速度、吐出範囲によ
って決定するものであり、ここでは各ノズルより８０回
吐出される。

【００５４】この連続吐出の間、ステップＳ６では、フ
ォトセンサ８の出力をＡ／Ｄ変換回路２８を通してサン
プリング入力する。そして、ステップＳ７では、そのサ
ンプリングしたデータに基づいて、フォトセンサ８の出
力変化（ΔＤ）が閾値Ｎｂを越えているかどうかを調べ
る。以上、ステップＳ５よりステップＳ７がノーマルモ
ードの黒色のインクに対してのインク残量検知である。
ここで、ΔＤ＜Ｎｂである場合は黒色のインクが残存し
ないと判断し、処理はステップＳ８に進み、エラー処理
を行う。このエラー処理は、例えば、ファクシミリの場
合では画像データをＲＡＭ２７に定義される画像メモリ
に格納し、エラーメッセージをＬＣＤ５９に表示し、記
録動作を終了するといった処理である。その後、装置利
用者によって、インクタンクが新品のものに交換された
時に画像メモリに格納された画像データを読み出して、
画像記録を行う。

【００５５】これに対して、ΔＤ≧Ｎｂであれば、処理
はステップＳ９に進み、イエロインク吐出用の２４個の
ノズル全てよりステップＳ５と同じキャリッジ移動速
度、吐出範囲、吐出周期でイエロインクを連続吐出す
る。そして、ステップＳ９ａ〜Ｓ９ｂでは、ステップＳ
６〜Ｓ７と同様にして、その時のフォトセンサ８の出力
をサンプリング入力し、その出力変化（ΔＤ）が閾値Ｎ
ｙを越えているかどうかを調べる。ここで、ΔＤ＜Ｎｙ
である場合はイエロのインクが残存しないと判断し、処
理はステップＳ８に進み、エラー処理を行う。

【００５６】これに対して、ΔＤ≧Ｎｙであれば、処理
はステップＳ１０に進み、マゼンタインク吐出用の２４
個のノズル全てよりステップＳ５と同じキャリッジ移動
速度、吐出範囲、吐出周期でマゼンタインクを連続吐出
する。そして、ステップＳ１０ａ〜Ｓ１０ｂでは、ステ
ップＳ６〜Ｓ７と同様にして、その時のフォトセンサ８
の出力をサンプリング入力し、その出力変化（ΔＤ）が
閾値Ｎｍを越えているかどうかを調べる。ここで、ΔＤ
＜Ｎｍである場合はマゼンタのインクが残存しないと判
断し、処理はステップＳ８に進み、エラー処理を行う。

【００５７】これに対して、ΔＤ≧Ｎｍであれば、処理
はステップＳ１１に進み、シアンインク吐出用の２４個
のノズル全てよりステップＳ５と同じキャリッジ移動速
度、吐出範囲、吐出周期でシアンインクを連続吐出す
る。そして、ステップＳ１１ａ〜Ｓ１１ｂでは、ステッ
プＳ６〜Ｓ７と同様にして、その時のフォトセンサ８の
出力をサンプリング入力し、その出力変化（ΔＤ）が閾
値Ｎｃを越えているかどうかを調べる。ここで、ΔＤ＜
Ｎｃである場合はシアンのインクが残存しないと判断
し、処理はステップＳ８に進み、エラー処理を行う。

【００５８】これに対して、ΔＤ≧Ｎｃであれば、各色
インクは正常に吐出されており、全てのインクは残存し
ていると判断し、処理は再びステップＳ１に戻る。次
に、記録モードがエコノミモードである場合と判断する
と、処理はステップＳ１２において、インク残量検出の
ための閾値として、ＲＯＭ２６に格納されたエコノミモ
ード用のＥｂ（黒用）、Ｅｙ（イエロ用）、Ｅｍ、（マ
ゼンタ用）、Ｅｃ（シアン用）を読み出して、ＲＡＭ２
７の作業領域の所定のアドレスに設定する。次に、ステ
ップＳ１３では、記録紙Ｐを１枚ピックアップして給送
し、これに画像をエコノミーモードで記録する。さら
に、ステップＳ１４では、その記録完了後、ステップＳ
５と同様にキャリッジ１５を移動してキャリッジホーム
センサ２１によってそのホームポジションを検出し、ホ
ームポジションから一定速（約３００ｍｍ／ｓｅｃ）で
キャリッジを移動し、図４に示すように、記録ヘッドの
ノズル列５ｃの位置がフォトセンサ８の検出位置に達す
る手前（約２ｍｍ）の位置Ｐ１より、検出位置を越えた
（約２ｍｍ）位置Ｐ２の間において、エコノミーモード
で黒色インクを吐出するために用いられる３２個のノズ
ルより黒色インクを６ｋＨｚ周期で連続吐出する。この
インク吐出回数はキャリッジ１５の移動速度、吐出範囲
によって決定するものであり、ここでは各ノズルより８
０回吐出される。

【００５９】この連続吐出の間、ステップＳ１５では、
フォトセンサ８の出力をＡ／Ｄ変換回路２８を通してサ
ンプリング入力する。そして、ステップＳ１６では、そ
のサンプリングしたデータに基づいて、フォトセンサ８
の出力変化（ΔＤ）が閾値Ｅｂを越えているかどうかを
調べる。以上、ステップＳ１４〜Ｓ１６がエコノミーモ
ードの黒色のインクに対してのインク残量検知である。
ここで、ΔＤ＜Ｅｂである場合は黒色のインクが残存し
ないと判断し、処理はステップＳ８に進み、ノーマルモ
ードと同様なエラー処理を行う。

【００６０】これに対して、ΔＤ≧Ｅｂであれば、処理
はステップＳ１７に進み、エコノミーモードでイエロイ
ンク吐出用に用いられる１２個のノズルよりステップＳ
５と同じキャリッジ移動速度、吐出範囲、吐出周期でイ
エロインクを連続吐出する。そして、ステップＳ１７ａ
〜Ｓ１７ｂでは、ステップＳ１５〜Ｓ１６と同様にし
て、その時のフォトセンサ８の出力をサンプリング入力
し、その出力変化（ΔＤ）が閾値Ｅｙを越えているかど
うかを調べる。ここで、ΔＤ＜Ｅｙである場合はイエロ
のインクが残存しないと判断し、処理はステップＳ８に
進み、エラー処理を行う。

【００６１】これに対して、ΔＤ≧Ｅｙであれば、処理
はステップＳ１８に進み、エコノミーモードでマゼンタ
インク吐出用に用いられる１２個のノズルよりステップ
Ｓ５と同じキャリッジ移動速度、吐出範囲、吐出周期で
マゼンタインクを連続吐出する。そして、ステップＳ１
８ａ〜Ｓ１８ｂでは、ステップＳ１５〜Ｓ１６と同様に
して、その時のフォトセンサ８の出力をサンプリング入
力し、その出力変化（ΔＤ）が閾値Ｅｍを越えているか
どうかを調べる。ここで、ΔＤ＜Ｅｍである場合はマゼ
ンタのインクが残存しないと判断し、処理はステップＳ
８に進み、エラー処理を行う。

【００６２】これに対して、ΔＤ≧Ｅｍであれば、処理
はステップＳ１９に進み、エコノミーモードでシアンイ
ンク吐出用に用いられる１２個のノズルよりステップＳ
５と同じキャリッジ移動速度、吐出範囲、吐出周期でシ
アンインクを連続吐出する。そして、ステップＳ１９ａ
〜Ｓ１９ｂでは、ステップＳ１５〜Ｓ１６と同様にし
て、その時のフォトセンサ８の出力をサンプリング入力
し、その出力変化（ΔＤ）が閾値Ｅｃを越えているかど
うかを調べる。ここで、ΔＤ＜Ｅｃである場合はシアン
のインクが残存しないと判断し、処理はステップＳ８に
進み、エラー処理を行う。

【００６３】これに対して、ΔＤ≧Ｅｃであれば、各色
インクは正常に吐出されており、全てのインクは残存し
ていると判断し、処理は再びステップＳ１に戻る。従っ
て以上説明した実施形態に従えば、設定された記録モー
ドと各色インクとに従った８つの閾値を用いて、フォト
センサ８からの出力変化を比較することにより、より正
確なインク残量検出を行うことができる。これによっ
て、どんな記録モードでもインクがないために記録品質
が劣化して、再記録を行なったりすることがなくなり、
インクや記録用紙の浪費を防止することができ、運用コ
ストの削減に資する事ができる。

【００６４】さらにより正確なインク残量検知により画
像メモリに格納されたファクシミリ画像データの消去制
御を行うので、記録品質が悪いにも係わらず誤ってその
画像データを消去してしまうことが防止され、より確実
な信頼性の高いファクシミリ通信に寄与する。

【００６５】

【他の実施形態】尚、上記の実施形態ではＡ／Ｄ変換回
路２８を使用し、フォトセンサ８の出力を高速にサンプ
リングできる例としたが本発明はこれによって限定され
るものではない。例えば、Ａ／Ｄ変換回路２８の代わり
に安価なオペアンプによるコンパレータ回路を使用する
ことも可能である。

【００６６】図９はフォトセンサ８とコンパレータ回路
１０１との内部構成を示す図である。図９において、８
１は発光素子となる赤外線ＬＥＤ、８２は受光素子とな
るフォトトランジスタ、１２３〜１２７は抵抗、１２８
はコンデンサ、１２９はオペアンプ（ＯＰ）、１３０は
トランジスタ、１４１はコンパレータ（ＣＯＭＰ）、１
４２〜１４６はコンパレータ１４１で用いる閾値を決定
するための抵抗、１４７はセレクタである。

【００６７】オペアンプ１２９はフォトトランジスタ８
２のエミッタ側の電位（ａ点の電位）が電源電圧Ｖccと
抵抗１２５、１２６とで決定される電位（ｂ点の電位）
と同じになるように赤外線ＬＥＤ８１に電流を流すよう
に、トランジスタ１３０に対してベース電流を供給す
る。このように回路を構成することで、赤外線ＬＥＤ８
１やフォトトランジスタ８２の素子毎の品質のばらつき
や経年変化の影響を除去し、より安定してインク有無の
検出ができる。

【００６８】ここで、例えば、赤外線ＬＥＤ８１からの
光量が減少してフォトトランジスタ８２を流れる光電流
が減少すると、ａ点の電位は降下するが、オペアンプ１
２９がトランジスタ１３０へのベース電流を増加するよ
うに動作するので、赤外線ＬＥＤ８１に流れる電流が増
加し、結果としてａ点とｂ点の電位が等しくなる。この
とき、ａ点とｂ点の電位が一致するまでの時間は、コン
デンサ１２８と抵抗１２７で決まる時定数によって定ま
る。従って、この時定数を十分に大きくとっておけば、
瞬間的な光量の変化に対しては、赤外線ＬＥＤ８１に対
する電流制御は無視してもよい。

【００６９】さて、インク残量検出の際には、図５に示
したように、赤外線ＬＥＤ８１とフォトトランジスタ８
２との間の空間にインクを吐出することによって赤外線
ＬＥＤ８１からの光を遮断する。これによって、フォト
トランジスタ８２から発生する光電流が減少し、ａ点の
電位が降下する。一方、インク吐出を停止したり、或
は、インク吐出がなくなると、フォトトランジスタ８２
から発生する光電流は再び増加し、ａ点の電位は元に戻
る。このようにして、インクの有無をａ点の電位の変化
として検出することができる。

【００７０】さて、セレクタ１４７は、制御部２４から
送られる選択信号（ＳＥＬ）に従って、閾値を定めるた
めに用いる抵抗１４３〜１４６の内のいずれか１つを選
択する。従って、コンパレータ１４１の（−）端子には
電源電圧Ｖccと抵抗１４２と選択された抵抗とによって
定められる電圧値が比較のための閾値（Ｖth）として入
力される。そして、コンパレータ１４１は（＋）端子に
入力されるａ点における電圧値（Ｖa）と閾値（Ｖth）
とを比較する。ここで、Ｖa≦Ｖthであれば、コンパレ
ータ１４１は“Ｌｏｗ”レベルの信号を出力し、Ｖa＞
Ｖthであれば、コンパレータ１４１は“Ｈｉｇｈ”レベ
ルの信号を出力する。

【００７１】図１０は、フォトセンサ８からの出力とコ
ンパレータ１４１の閾値とコンパレータ１４１からの出
力の関係を示す図である。図１０に示すように、抵抗１
４３〜１４６のいずれか１つを選択することで、コンパ
レータ１４１の閾値は〜のいずれか１つを選択する
事ができる。例えば、ブラックインクに対するインク残
量検出を行なうときには閾値が、シアンインクに対す
るインク残量検出を行なうときには閾値が、マゼンタ
インクに対するインク残量検出を行なうときには閾値
が、イエロインクに対するインク残量検出を行なうとき
には閾値が選択されるように制御信号（ＳＥＬ）を入
力することで、夫々のインクに適した閾値を選択するこ
とができる。

【００７２】図１０に示す例では、フォトセンサ８から
の出力であるａ点における電圧値（Ｖa）と、閾値と
を比較した場合の、コンパレータ１４１の出力を示して
いる。このような場合、もし、閾値としてを選択する
と、コンパレータ１４１の出力は常に“Ｈｉｇｈ”レベ
ルの信号となる。実際のインク残量検出では、制御部２
４は残量検出の対象となるインクの色に応じてコンパレ
ータ１４１の閾値を選択信号（ＳＥＬ）によって選択す
る。そして、記録ヘッド５を搭載したキャリッジ１５を
フォトセンサ８の付近に移動し、インクを吐出させなが
ら赤外線ＬＥＤ８１とフォトトランジスタ８２との間を
そのインクが横切るようにキャリッジ１５を移動させ
る。このとき、コンパレータ１４１からの出力を制御部
２４は監視し、所定時間以上その出力が“Ｌｏｗ”レベ
ルであればインクが残存すると判定し、一方、その“Ｌ
ｏｗ”レベルである状態が所定時間未満であればインク
が残存しないと判定する。このような動作は、各色イン
ク毎に実行される。

【００７３】従って、以上説明した実施形態によれば、
より安価なコンパレータ回路を用いて、各インクに対し
て異なる閾値を用いてインク残量検出を行なうことがで
きる。なお、この説明では前述の実施形態で説明した記
録モードを考慮しなかったが、セレクタ１４７の構成を
８つの抵抗から１つを選択する構成とすることによっ
て、８つの閾値を生成し、記録モードに違いにも対応す
ることができる。

【００７４】また、以上の構成では、インク残量検出は
キャリッジのホームポジション近傍に設けられた透過型
のフォトセンサ８を用いて行なったが本発明はこれによ
って限定されるものではない。例えば、図１１に示すよ
うに、記録媒体の記録面に対向して反射型フォトセンサ
６２を設け、各ページ記録後に光を記録紙Ｐ左端に照射
し、その反射光から所定位置に記録されたマーク６３の
有無を光学的に検知するようにしても良い。フォトセン
サ６３は例えば発光素子には赤色ＬＥＤを、受光素子に
はフォトトランジスタを用いて、直径３ｍｍ程度の範囲
の濃度を判別できる。

【００７５】また、カラー記録の際には、各色ごとに５
×５ｍｍ程度のマークを、各々記録紙Ｐの左端に、主走
査方向に関しては同一位置に、副走査方向には少しずつ
ずらして記録する。そして、記録紙Ｐを副走査方向に搬
送することによって、フォトセンサ６３の受光素子はこ
れら各色のマークの濃度を検出する。なお、これら各色
のマークに対するフォトトランジスタの出力特性は、記
録モードと使用インクに従って異なるので、上述した実
施形態のように、各記録モード、各色に適した閾値が必
要となることは言うまでもない。

【００７６】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。その
代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４
７２３１２９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。

【００７７】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５
９−１２３６７０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５
９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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の形態を取るものであって
も良い。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。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の色のインクを吐出してカラー記録を行うカラー記録
装置において、発光素子と受光素子とを備えた検知手段
にインクを吐出させてその吐出状態を判断する際に、色
毎に検知手段の光軸へインクを吐出させるとともに、複
数の色それぞれに対応した閾値を用いて色毎に判断する
ことで、インクが正常に吐出されたか否かを複数の色の
インク全てについて、正確に判断することができる。ま
た、インクジェットヘッドに配列される複数のノズルを
用いて記録を行うモードと、複数のノズルのうち所定数
ノズルおきにインクを吐出して記録を行うモードのいず
れが指示されているかに応じて、そのモードとインクの
色に対応した閾値を用いることにより、指示されたモー
ドに対応させてインクの吐出状態を正確に判断すること
ができる。

【００８４】これによって、例えば、インクがないまま
に品質の悪い画像が記録出力され、再記録を行うといっ
たことが防止され、無駄な出力をなくし、ランニングコ
ストを低減することができる。また、再出力が防止され
るので、余計な操作から装置利用者を解放することがで
きるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】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記録部
を備えたファクシミリ装置の構成を示す側断面図であ
る。

【図２】図１に示す装置の記録部Ｂの詳細な構成を示す
立体斜視図である。

【図３】図１で示すファクシミリ装置で用いる記録ヘッ
ド５のノズル構成を示す図である。

【図４】記録部Ｂのフォトセンサ８の周辺の詳細な構成
を示す図である。

【図５】フォトセンサ８の発光素子である赤外線ＬＥＤ
８１の光軸をインクが遮断する様子を示した図である。

【図６】図１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７】Ａ／Ｄ変換回路２８への入出力データの関係を
示す図である。

【図８】インク残量検出処理を示すフローチャートであ
る。

【図９】フォトセンサ８とコンパレータ回路１０１との
内部構成を示す図である。

【図１０】フォトセンサ８からの出力とコンパレータ１
４１の閾値とコンパレータ１４１からの出力の関係を示
す図である。

【図１１】図１に示す装置の記録部Ｂの別の実施形態の
構成を示す立体斜視図である。

【図１２】従来のファクシミリ装置の構成を示す側断面
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フォトセンサ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２５ＣＰＵ２６ＲＯＭ２７ＲＡＭ５８操作パネル５９ＬＣＤ８１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コンパレータ回路１４１コンパレータ１４２〜１４６抵抗１４７セレクタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出するための複数のノズルを
有するインクジェットヘッドを用い、前記インクジェッ
トヘッドから複数の色のインクを吐出して記録媒体にカ
ラー記録を行うカラー記録装置において、発光素子と受光素子とを備え、前記受光素子による受光
量の変化に対応した信号を出力する検知手段と、前記発光素子と前記受光素子との間で形成される光軸に
対して前記インクジェットヘッドから前記複数の色毎に
インクの吐出を行わせ、前記複数の色それぞれのインク
の吐出に応じて前記検知手段が出力する前記信号を、前
記複数の色それぞれに対応した閾値と比較した結果に基
づいて、前記インクジェットヘッドにより前記インクが
正常に吐出されたか否かを、色毎に判断する判断手段と
を有することを特徴とするカラー記録装置。
【請求項２】画像データを入力する入力手段と、前記画像データを記憶可能なメモリと、前記入力手段によって入力された画像データに基づい
て、前記インクジェットヘッドにより前記記録媒体に記
録を行う記録手段と、前記判断手段による判断結果に従って、前記記録手段に
よる記録を制御する記録制御手段とをさらに有すること
を特徴とする請求項１に記載のカラー記録装置。
【請求項３】前記記録制御手段は、前記判断手段によ
り前記複数の色のインクのうち少なくとも１つのインク
が正常に吐出されていないと判断したとき、前記画像デ
ータを前記メモリに記憶し、前記記録手段による記録を
終了するよう制御することを特徴とする請求項２に記載
のカラー記録装置。
【請求項４】メッセージを表示する表示手段をさらに
有し、前記記録制御手段は、前記判断手段により前記複数の色
のインクのうち少なくとも１つのインクが正常に吐出さ
れていないと判断したとき、前記表示手段にエラーを示
すメッセージを表示させることを特徴とする請求項３に
記載のカラー記録装置。
【請求項５】前記表示手段はＬＣＤであることを特徴
とする請求項４に記載のカラー記録装置。
【請求項６】前記判断手段は、前記光軸に対して前記
インクジェットヘッドから複数の色のインクを色毎に順
次吐出させるとともに、色毎の吐出を行う毎に前記検知
手段が出力する前記信号を前記複数の色それぞれに対応
した閾値と比較して正常に吐出されたか否か判断し、前記記録制御手段は、前記複数の色のインクを色毎に順
次吐出させる間に正常に吐出されていないと判断された
色のインクがあったとき、続く色のインクの吐出を行わ
ずに前記表示手段によるエラーを示す表示を行うことを
特徴とする請求項４または５に記載のカラー記録装置。
【請求項７】前記発光素子は、赤外線ＬＥＤを含むこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のカラ
ー記録装置。
【請求項８】前記受光素子は、前記受光した光に基づ
いて電気信号を発生するフォトトランジスタを含むこと
を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のカラー
記録装置。
【請求項９】前記フォトトランジスタが発生する前記
電気信号はアナログ信号であり、前記アナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変
換器をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の
カラー記録装置。
【請求項１０】前記複数の色は、ブラック、イエロ、
マゼンタ、シアンであることを特徴とする請求項１乃至
９のいずれかに記載のカラー記録装置。
【請求項１１】前記インクジェットヘッドは、ブラッ
クのインクを吐出するためのノズルにより構成される第
１ノズル群と、イエロのインクを吐出するためのノズル
により構成される第２ノズル群と、マゼンタのインクを
吐出するためのノズルにより構成される第３ノズル群
と、シアンのインクを吐出するためのノズルにより構成
される第４ノズル群とを有することを特徴とする請求項
１０に記載のカラー記録装置。
【請求項１２】前記複数の色それぞれに対応した閾値
を記憶する記憶手段をさらに有することを特徴とする請
求項１乃至１１のいずれかに記載のカラー記録装置。
【請求項１３】前記判断手段は、前記検知手段が出力する前記信号を入力するための第１
の端子と、前記閾値を入力するための第２の端子とを備
え、前記信号と前記閾値との比較結果に応じたレベルを示す
レベル信号を出力するコンパレータを用い、前記コンパ
レータの出力する前記レベル信号に基づいて前記インク
が正常に吐出されたか否かを判断することを特徴とする
請求項１乃至１２のいずれかに記載のカラー記録装置。
【請求項１４】前記コンパレータは、前記受光素子に
よる受光量の変化に対応した前記信号が前記閾値を超え
たか否かに応じてレベルの異なる信号を出力するもので
あり、前記判断手段は、前記コンパレータの出力する前記レベ
ル信号が所定時間以上あるレベルを示すか否かに基づい
て、前記インクが正常に吐出されたか否かを判断するこ
とを特徴とする請求項１３に記載のカラー記録装置。
【請求項１５】前記インクジェットヘッドの複数のノ
ズルを用いて記録を行う第１のモードと、前記インクジ
ェットヘッドの複数のノズルのうち、所定数のノズルお
きにインクを吐出することで、前記記録媒体上に吐出す
るインク量を前記第１のモードよりも抑えて記録を行う
第２のモードのいずれかを指示する指示手段をさらに有
し、前記判断手段は、前記指示手段によって指示されたモー
ドに従って、前記発光素子と前記受光素子との間で形成
される光軸に対して前記インクジェットヘッドから前記
複数の色毎にインクの吐出を行わせ、前記指示手段によ
って指示されたモードと前記複数の色それぞれとに対応
した閾値と比較した結果に基づいて、前記インクジェッ
トヘッドにより前記インクが正常に吐出されたか否か
を、色毎に判断することを特徴とする請求項１乃至１４
のいずれかに記載のカラー記録装置。
【請求項１６】前記第１のモードで記録を行うときに
は、前記インクジェットヘッドの全てのノズルを用い、
前記第２のモードで記録を行うときには、前記インクジ
ェットヘッドの全てのノズルの内の半数のノズルを用い
ることを特徴とする請求項１５に記載のカラー記録装
置。
【請求項１７】前記複数の色は、ブラック、イエロ、
マゼンタ、シアンの４色であり、前記判断手段は、前記第１及び第２のモード各々、及
び、前記ブラック、イエロ、マゼンタ、シアン各々に従
った８つの閾値を用い、前記第１のモード、及び前記第
２のモードの各々において、前記ブラック、イエロ、マ
ゼンタ、シアン各々についてインクが正常に吐出された
か否かを判断することを特徴とする請求項１５または１
６に記載のカラー記録装置。
【請求項１８】前記インクジェットヘッドは、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、イ
ンクに熱エネルギーを与えて前記ノズルからインクを吐
出することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに
記載のカラー記録装置。