JP3471974B2 - 記録装置及びその記録装置を用いたファクシミリ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録装置及びその記録装
置を用いたファクシミリ装置に関し、特に、インクジェ
ット方式に従って記録を行なう記録装置及びその記録装
置を用いたファクシミリ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりインクジェット方式に従って記
録を行なう記録装置には、その装置に設けられたインク
タンクのインク残量を検出するために種々の技術が用い
られている。そのような技術には以下のようなものがあ
る。特開平２−１０２０６１号には、インクタンク内に
設けられた反射板と反射型光センサによってインク無し
を検知する技術が開示されている。また、特開昭５６−
１４４１８４号には、インク液面の動揺がインク残量検
出の精度を低下させることがないように、その対策とし
て、インク無しの検知後、一定時間経過後にインク無し
を報知する技術が開示されている。。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、インク残量検出のため光センサを利用している
ため、そのセンサ出力のバラツキ、センサ特性の経年変
化、センサ自体の機構的なバラツキなどが大きく、セン
サ出力を検知する回路に調整が必要になるという欠点が
あった。また、装置の振動などによりインクカートリッ
ジ自体が動揺するため、インク残量に検出回路にノイズ
が混入したり、インク液面の動揺によりセンサ出力が変
動し、インク残量検出精度が低下するという欠点があっ
た。

【０００４】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、例えば、インク液面の動揺や外部ノイズなどに係わ
らず高精度にインク残量を検出することができる記録装
置及びその記録装置を用いたファクシミリ装置を提供す
ることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録装置は以下のような構成からなる。即
ち、インクを貯溜するインクタンクと、インクを吐出し
て記録を行う記録ヘッドとを一体的に往復移動させる走
査手段を有し、前記走査手段によって前記記録ヘッドを
移動させながらインクを吐出して記録媒体に記録を行な
う記録装置であって、前記インクタンク内のインクの液
面低下を光学的に検出する検出手段と、前記走査手段に
よる前記記録ヘッドとインクタンクの往復移動中の加速
中或いは減速中のいずれかにおける前記インクタンクに
残るインクの液面の状態を同じとする検出タイミングに
おいて、前記検出手段による検出を行うように制御する
タイミング制御手段とを有することを特徴とする記録装
置を備える。

【０００６】また他の発明によれば、上記の記録装置を
用いたファクシミリ装置であって、通信回線を介して画
像信号の送受信を行なう通信手段と、前記画像信号を一
時的に格納する記憶手段とを有することを特徴とするフ
ァクシミリ装置を備える。

【０００７】

【作用】以上の構成により本発明は、インクを貯溜する
インクタンクと、インクを吐出して記録を行う記録ヘッ
ドとを一体的に往復移動させながらインクを吐出して記
録媒体に記録を行なうとき、インクタンク内のインクの
液面低下を光学的に検出するが、その検出を記録ヘッド
とインクタンクの往復移動中の加速中或いは減速中のい
ずれかにおけるインクタンクに残るインクの液面の状態
を同じとする検出タイミングにおいて行うように制御す
るよう動作する。

【０００８】

【実施例】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。 ＜装置構成の説明（図１〜図５）＞ ・機械的構成 図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット方
式に従う記録部を備えたファクシミリ装置の機械的構成
を示す側断面図である。

【０００９】まず、ファクシミリ装置の記録部の構成に
ついて説明する。図１において、１は装置全体の主構造
であるフレーム、２はフレーム１に固着されているＡＳ
Ｆ（Auto Sheet Feeder：オート・シート・フィーダ）
シャーシである。ＡＳＦシャーシ２は記録紙を複数枚搭
載しておき記録時に一枚ずつ分離し記録部分に送り込む
ＡＳＦ部の構造体である。また、３は中板、４は中板押
圧バネである。中板３は、ＡＳＦシャーシ２に回動自在
に取付けられていると共に、中板押圧バネ４により図中
時計回り方向に付勢されている。５は駆動系（不図示）
により図中時計回りに回転する記録紙分離ローラ、６は
記録紙分離ローラ５のホームポジションを検出する透過
型センサ（以下、ローラポジションセンサ）である。

【００１０】なお、図１に示す中板３の位置は、駆動系
の中板動作カム部（不図示）により図中反時計回りに回
動させられている所で停止している待機状態の時に対応
している。そのカムが外れている時は時計回りに回動
し、記録紙分離ローラ５の外周に当接する。また、中板
３の動作と記録紙分離ローラ５の切り欠き位置とは互い
に同期している。

【００１１】７は駆動系（不図示）により図中反時計回
りに回転する記録紙搬送ローラ、８は記録紙搬送ローラ
７の外周にバネ（不図示）により当接するように設けら
れた記録紙搬送コロである。記録紙搬送ローラ７と記録
紙搬送コロ８とは互いの当接部分で記録紙を侠持し、こ
れを図中左方に搬送する（以下、この搬送方向を副走査
方向という）。９はインクジェット方式に従う記録ヘッ
ドとインクを貯溜するインクタンクとを一体的に内蔵し
た交換可能なタイプ（ディスポーザブルタイプ）のイン
クカートリッジ、１０はインクカートリッジ９を着脱可
能に取付けるキャリッジである。

【００１２】さて、インクカートリッジ９の記録面は図
中、インクカートリッジ９の下部にあり、図中横方向に
複数のノズルが並んでヘッド記録面を形成している。記
録動作時にはインクカートリッジ９をそのノズルの配列
方向とは直行する方向（図面に垂直方向：以下、この方
向を主走査方向という）に移動させ、それらのノズルか
ら選択的にインクを吐出することにより複数のノズルに
よる記録幅分の領域に記録をすることが出来る。その
後、記録用紙を記録幅分だけ副走査方向に搬送し、記録
動作を繰り返すことにより記録紙上に記録が行なわれる
（このような記録方式はマルチスキャン方式と呼ばれ
る）。

【００１３】また、キャリッジ１０には反射型フォトセ
ンサによるインク残量検出センサが取付けられており、
インクカートリッジ９内の残存インク量を検出してい
る。このインク残量検出センサの検出方向は、おおよ
そ、インクカートリッジ９の往復走査方向と同じ方向で
あり、そのインク残量センサはキャリッジ１０に取付け
られているので、キャリッジ１０の移動によってインク
カートリッジ９とともに移動することは言うまでもな
い。なお、この点については詳細に後述する。

【００１４】１２、１３は各々、キャリッジ１０の主走
査方向への往復移動が円滑になされるように補助するガ
イドレールであり、キャリッジ１０はこれら２本のレー
ル１２、１３に主走査方向に移動可能に取り付けられ、
駆動系（不図示）により往復移動する。１４は記録ヘッ
ドに対向し記録用紙を記録ヘッドに対向させその記録位
置での記録ヘッドとの距離を保持させるプラテン、１５
は排紙ローラ、１６は排紙コロである。排紙コロ１６は
排紙ローラ１５に対し押圧部材（不図示）により付勢さ
れており、排紙ローラ１５と排紙コロ１６との当接部に
記録用紙を挟持しつつ記録用紙を排出する。１７は記録
紙カバーでありインクカートリッジ９を交換する時など
のために下方を支点に開くような構成となっている。

【００１５】次に、ファクシミリ装置の読取部の構成に
ついて説明する。２０は、駆動系（不図示）により図中
反時計回りに回転して、複数枚セットされた原稿を１枚
ずつ図中左方向へ搬送する読取分離ローラ、２１は押圧
部材（不図示）により読取分離ローラ２０に対し付勢さ
れ、複数枚セットされた原稿を１枚ずつ分離するゴムの
ような摩擦力の高い材質でできている分離片、２２は原
稿に描かれた画像を読み取ってその画像が表現する情報
を電気信号に変換する密着型ラインイメージセンサ（以
下、イメージセンサという）、２３はＣＳバネ、２４は
駆動系（不図示）により図中時計回りに回転する白色の
ＣＳローラである。ここで、ＣＳバネ２３はイメージセ
ンサ２２をＣＳローラ２４に対し押圧するように設けら
れている。また、ＣＳローラ２４はイメージセンサ２２
の読み取り面全面に原稿を密着させること、原稿を図中
左方向に搬送させること、原稿読取のバックグランドと
なるなどの役割を持つ。

【００１６】２５は読取部及び操作パネル（後述）を支
持する構造体も兼ねたフレーム１に固着された原稿の下
面をガイドするための原稿ガイド、２６は原稿ガイド２
５に固着され原稿の上面をガイドするための原稿ガイ
ド、２７は操作用スイッチを備えた操作基板、２８は操
作基板２７を固着し、それ自身が原稿ガイド２５に固着
されている操作パネルである。

【００１７】３０は電源トランスやコンデンサなどで構
成される電源部、３１はフレーム１に取付けられ装置全
体の動作を制御する電気制御基板である。電気制御基板
３１には、装置各部に振り分けられている電気素子や部
品（イメージセンサ２２、操作基板２７、電源部３０、
インクカートリッジ９、各駆動モータ（不図示）、ロー
ラポジションセンサ６、各センサ（不図示））からの束
線がすべて結線されている。なお、ここでは説明されて
いない読取部の各種センサや記録用紙有無を検出するセ
ンサなどは、束線を介さず直接、電気制御基板３１に実
装されている。また、外部インタフェース（例えば、公
衆電話回線網インタフェース、付属子電話インタフェー
ス、外部子電話インタフェース、セントロニクスなどの
パソコンインタフェース）は全て電気制御基板３１に結
線されるよう構成されている。

【００１８】図２はインクカートリッジ９の詳細な構成
を示す部分破断図である。図２において、１１は反射型
フォトセンサ（以下、フォトセンサという）、９１はイ
ンク、９２はスポンジ、９３はフォトセンサ１１からの
光を反射する反射板、９４は記録ヘッドである。特に、
図２はキャリッジ１０が静止しており、これに搭載され
るインクカートリッジ９も静止している状態を示してい
る。従って、インク９１の液面も動揺せず滑らかであ
る。

【００１９】また、図２から明らかなように、反射板９
３はインク容器底面付近に設けられ、かつ、その位置は
フォトセンサ１１が設置されているインクカートリッジ
壁面に近いところある。これは、フォトセンサ１１近く
に反射板９３を設けることにより、インクが残存しない
場合にフォトセンサ１１が受光する反射光強度を強く
し、インク残量検出に係わるＳ／Ｎ比を向上させるため
である。この時、フォトセンサ１１が設置されている側
のインクカートリッジ側面と反射板９３との間隔（検出
隙間）は、インクの表面張力と、インクと壁及びインク
と反射板との溌水性の関係によりインクが溜まらないよ
うな間隔（２〜４ｍｍ）とすることで正確な残量検知を
達成する。

【００２０】また、このように反射板９３が設けられて
も、反射板９３の左右の空間は別体の窪みではなく、反
射板は中央のみで実際のインクが貯溜される空間は反射
板の脇にて互いに連通している。この構成によりフォト
センサ１１と反射板９３の間で検知される液面はインク
カートリッジ内の液面と同じく変化する。また、この構
成に限らず反射板の底部に連通する穴を設けて反射板の
両側の液面が等しくなるよう構成しても良い。さて、フ
ォトセンサ１１は、インク９１がインクカートリッジ９
に充填されているとき、インク９１はフォトセンサ１１
からの光を遮るためフォトセンサで反射板９３からの反
射光をほとんど捉えることはできず、フォトセンサ１１
からの出力電流はほとんどゼロとなる。これに対して、
インクカートリッジ９にインク無い時、反射板９３から
の反射光をフォトセンサ１１は捉え、その結果、フォト
センサ１１はその反射光強度に従った電流を出力する。

【００２１】・電気的構成 図３は図１に機械的構成を示したファクシミリ装置の電
気的構成を示すブロック図である。図３において、１０
１はマイクロプロセッサなどから構成されるＣＰＵ、１
０２はＣＰＵ１０１が実行する制御プログラムや処理プ
ログラムを格納するＲＯＭ、１０３はファクシミリ送受
信のための画像データやコピー処理のために読み込まれ
た画像データを格納するための記録領域やＣＰＵ１０１
が制御プログラムや処理プログラムを実行するときの作
業領域として用いられるＲＡＭ、１０４は電源部３０か
らの電源供給がなくとも情報を記憶保持できるようにバ
ックアップ電源を備えたＤＲＡＭやＳＲＡＭ１０３、或
いは、ＥＥＰＲＯＭなどで構成される不揮発性メモリで
ある。

【００２２】また、１０５はＪＩＳコード、ＡＳＣＩＩ
コードなどのコード体系に従って表現されたキャラクタ
コードに従ってキャラクタパターンを発生するキャラク
タジェネレータ（ＣＧ）、１０６は図１で説明した構成
の記録部、１０７は図１で説明した構成の読取部、１０
８はモデム（ＭＯＤＥＭ）、１０９は網制御ユニット
（ＮＣＵ）、１１０は電話回線、１１１は電話機、１１
２は図１で説明した操作基板２７の操作パネル２８の一
部で構成される操作部、１１３は図１で説明した操作基
板２７の操作パネル２８の一部で構成されＬＣＤやＬＥ
Ｄなどを備えた表示部である。

【００２３】そして、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２、
ＲＡＭ１０３、不揮発性メモリ１０４、ＣＧ１０５、記
録部１０６、読み取り部１０７、モデム１０８、ＮＣＵ
１０９、操作部１１２、及び、表示部１１３を制御す
る。さて、ＲＡＭ１０３は、読取部１０７によって読み
取られた２値化画像データ或いは記録部１０６に記録さ
れる２値化画像データを格納すると共に、モデム１０８
によって変調されＮＣＵ１０９を介して電話回線１１０
に出力する符号化画像データと、電話回線１１０を介し
て受信したアナログ画像信号をＮＣＵ１０９及びモデム
部１０８を介して復調して得られる符号化画像データを
格納する。また、不揮発性メモリ１０４は、電源供給の
有無に係わらず保存しておくべきデータ（例えば短縮ダ
イヤル番号など）を格納する。ＣＧ１０５はＣＰＵ１０
１の制御に基づき必要に応じて入力されたコードに対応
するキャラクタパターンデータを発生する。

【００２４】記録部１０６の電気系はＤＭＡコントロー
ラ、インクジェット方式に従う記録ヘッド、ＣＭＯＳロ
ジックＩＣなどから構成され、ＣＰＵ１０１の制御によ
ってＲＡＭ１０３に格納されている画像データを取り出
して記録出力する。一方、読取部１０７の電気系はＤＭ
Ａコントローラ、画像処理ＩＣ、イメージセンサ、ＣＭ
ＯＳロジックＩＣなどから構成され、ＣＰＵ１０１の制
御に基づいてイメージセンサ（ＣＳ）２２から読み取っ
た画像データを２値化し、その２値化データを順次、Ｒ
ＡＭ１０３に出力する。なお、読取部１０７に対する原
稿のセット状態は、原稿の搬送路に設けられたフォトセ
ンサを用いた原稿検出部（不図示）により検出できるよ
うになっている。

【００２５】モデム１０８は、Ｇ３／Ｇ２モデムとこれ
らのモデムに接続されたクロック発生回路などから構成
され、ＣＰＵ１０１の制御に基づいてＲＡＭ１０３に格
納されている符号化送信データを変調して、ＮＣＵ１０
９を介して電話回線１１０に出力したり、電話回線１１
０を介して受信するアナログ画像信号をＮＣＵ１０９を
介して入力し、その信号を復調して符号化受信データを
得、これをＲＡＭ１０３に格納する。ＮＣＵ１０９は、
ＣＰＵ１０１の制御により電話回線１１０をモデム１０
８或いは電話機１１１のいずれかに切り換えて接続す
る。また、ＮＣＵ１０９は呼出信号（ＣＩ）を検出する
検出回路を有し、呼出信号が検出されたときは着信信号
をＣＰＵ１０１へ送る。

【００２６】電話機１１１は、ファクシミリ装置本体と
一体化された電話機であり、ハンドセット及びスピーチ
ネットワーク、ダイヤラ、テンキーやワンタッチキーな
どから構成されている。操作部１１２は、画像送信／受
信などをスタートさせるキー、送受信時におけるファク
シミリ画像の解像度をファイン、標準などに切り換える
解像度選択キー、自動受信等の操作モードを指定するモ
ード選択キー、ダイヤリング用のテンキーやワンタッチ
キーなどから構成されている。表示部１１３は、時刻表
示用の７セグメントＬＣＤと、各種モードを表示する絵
文字ＬＣＤと、５×７ドット（１文字）×１行分の表示
を行うことができるドットマトリックスＬＣＤとを組み
合わせたＬＣＤモジュールと、ＬＥＤなどから構成され
ている。

【００２７】次に、記録部１０６に設けられるインク残
量検出部の電気的構成について説明する。図４はインク
残量検出部の電気的構成を示すブロック図である。図４
において、１５１はフォトセンサ１１からの出力電流強
度に従った電圧に変換する電流／電圧変換部、１５２は
ノイズの除去とインク液面の揺れによる出力電圧変動を
抑えるために機能する平滑回路ブロック、１５３はＡ／
Ｄ変換部、１５４はＣＰＵ１０１からの制御信号に従っ
て後述の切り替え信号を電流／電圧変換部１５１に与え
る出力ポート部、１５５は各種センサの出力を入力して
その信号をＣＰＵ１０１に出力する入力ポート部、１５
６はインクカートリッジ９がキャリッジ１０に装着され
ているかどうかを検出するカートリッジ脱着検出センサ
である。なお、電流／電圧変換部１５１は、外部（ここ
ではＣＰＵ１０１）からの切り替え信号により電流／電
圧変換の比率を変えることができ、Ａ／Ｄ変換部１５３
の出力はＣＰＵ１０１に入力される。

【００２８】図５は電流／電圧変換部１５１の詳細な構
成を示すブロック図である。図５から明らかなように、
インクカートリッジ９にインクが有る時はフォトセンサ
１１からの出力は小さいので“Ｌｏｗ”レベルの信号が
Ａ／Ｄ変換部１５３へ入力され、一方、インクカートリ
ッジ９にインクが無いの時はフォトセンサ１１からの出
力は大きいので“Ｈｉ”レベルの信号がＡ／Ｄ変換部１
５３へ入力される。また、出力ポート部１５４からのＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号に従ってスイッチ１５７が開閉（ＯＮ／
ＯＦＦ）される。ここで、スイッチ１５７が閉じる（Ｏ
Ｎ）すると抵抗が並列に接続されるためＡ／Ｄ変換部１
５３への入力電圧はスイッチ１５７が開いた（ＯＦＦ）
時より小さくなる。

【００２９】また、図５において、１５８は平滑用のコ
ンデンサであり、前段の抵抗成分とペアで信号を平滑化
するために機能する。 ＜装置の記録動作の説明＞ ・機械的動作 原稿のコピーやファクシミリ画像信号の受信により記録
動作が必要になると、駆動系（不図示）の回転により記
録紙分離ローラ５が時計回りに回転すると共にその駆動
系の一部であるカムの働きによって中板３の押し下げが
無くなり、バネ４の押圧により中板３が回動しＡＳＦ部
に搭載された複数枚の記録用紙の一番上の記録用紙が記
録紙分離ローラ５に当接する。更に、記録紙分離ローラ
５が回転すると一番上の記録用紙だけが左下方に搬送さ
れる。その繰り出された紙は記録紙搬送ローラ７と記録
紙搬送コロ８の当接部へ導かれる。この間、用紙先端位
置検出センサ（不図示）により記録用紙の先端位置が検
出され、この検出結果に基づいてその後の記録用紙搬送
量が算出される。

【００３０】記録紙搬送ローラ７と記録紙搬送コロ８と
ので構成されるローラ対に侠持された記録用紙は更に左
方に搬送される。この時、記録紙分離ローラ５のローラ
回転速度が記録紙搬送ローラ７のそれより若干速く設定
されているため、記録紙分離ローラ５と記録用紙との間
の摩擦力は、記録紙搬送ローラ７の搬送力に対し負荷に
ならない。更に、記録用紙が搬送されると、その記録用
紙は記録排紙ローラ１５と排紙コロ１６とで構成される
ローラ対にも侠持される。このローラ対の用紙送り速度
は、記録紙搬送ローラ７のそれより速いが、その搬送力
は記録紙搬送ローラ７のそれより非常に小さいため、記
録用紙の搬送量は記録紙搬送ローラ７により決定され、
かつ、記録用紙は軽く張られた状態となる。

【００３１】記録紙分離ローラ５が一回転し、ローラポ
ジションセンサ６が記録紙分離ローラ５のホームポジシ
ョンを検知すると一旦回転を停止する。この直前に、カ
ム（不図示）により中板３は待機状態の時のように再び
押し下げられる。その後、記録紙搬送ローラ７と記録紙
排紙ローラ１４の回転を逆転させ、用紙先端位置検出セ
ンサによる記録用紙の先端検出時点から計数していた用
紙送り量に応じて、記録用紙を逆方向に搬送させ、記録
用紙先端が記録ヘッドの記録位置にくるよう頭出しを行
う。

【００３２】そして、キャリッジ１０を主走査方向に走
査しながら記録すべき画像データに応じてノズルから選
択的にインクを吐出して記録を行う。キャリッジ１０が
主走査方向に１回の走査（往路走査）を終了すると、そ
の復路走査時に記録紙搬送ローラ７と記録紙排紙ローラ
１５を正転（反時計回り）させ、所定量（記録ヘッドの
記録幅分）だけ記録用紙を左方向に搬送する。その後、
再び、キャリッジ１０を主走査方向に走査（往路走査）
しノズルから選択的にインクを吐出させ記録を行う。こ
のような動作を繰り返すことにより記録用紙全面にわた
って記録画像を形成する。最後に、用紙先端位置検出セ
ンサにより記録用紙の後端を検知することにより記録用
紙一枚分の記録動作を終了する。

【００３３】記録用紙複数枚分の記録をする時は、以上
の動作を繰り返す。 ・記録制御（図６） 次に、図６に示すフローチャートを参照して、ＣＰＵ１
０１とインク残量検出部とが連動して実行するインク残
量に従う記録制御について説明する。本実施例のファク
シミリ装置では、ファクシミリ画像信号受信や、画像原
稿のコピー指示により記録が必要になると、以下に示す
処理が実行される。

【００３４】（１）記録制御の概要 まず、ステップＳ１では、インクが残存しているかどう
かインク残量検出部における検出結果を用いて調べる。
ここで、インクが残存していると判定された場合には処
理はステップＳ２に進み、一方、インクが残存していな
いと判定された場合には処理はステップＳ６に進む。
尚、ステップＳ１におけるインク残量検出の詳細は後述
する。

【００３５】次にステップＳ２では、不揮発性メモリ１
０４に設定されたインク吐出量カウンタ（以下、カウン
タという）のカウント値（ＣＮＴ）をリセットする。こ
のカウンタは、インクが残存していないと判断された場
合に、その判断がなされた以後の記録動作においてイン
ク吐出量をカウントをするために用いられるものであ
り、インクが残存している場合には用いられることはな
いので、ここで、その値がリセットされる。ステップＳ
３では記録動作（ここでは、記録ヘッドの主走査方向へ
の１走査によって実行される記録ヘッドの記録幅分の記
録を指す）が実行され、記録用紙に記録が行なわれる。

【００３６】さらに、ステップＳ４ではカウンタでイン
ク吐出量を計数する。ここでは、１記録動作当たり実際
にインク吐出が発生する画素数（以下、これを記録ドッ
トという）を計数する。そして、ステップＳ５では一連
の記録動作が終了したかどうかを調べる。ここで、記録
動作終了と判定されれば処理は終了し、記録動作続行と
判定されれば処理はステップＳ１に戻り、上述の動作を
繰り返す。

【００３７】さて、処理はステップＳ６において、イン
ク吐出量、即ち、カウンタのカウンタ値（ＣＮＴ）と所
定の閾値（ｎ）とを比較する。ここで、ＣＮＴ＜ｎであ
れば処理はステップＳ３に進み、一方、ＣＮＴ≧ｎであ
れば処理は終了する。インク残量検知部では、液体のイ
ンクの残量を直接検出しているので、図２に示したよう
に、インクカートリッジの構造上、インクが残存してい
ないことを検知していても、実際には少量のインクが残
存しているし、スポンジ９２にもインクは含まれている
ため、依然として記録は可能である。従って、記録可能
な量を多くするためには、インクが残存していないこと
が検出された後も記録動作が可能であるように記録制御
をする必要がある（延命制御）。この制御は、特に、本
実施例のような交換可能なディスポーザブルタイプのイ
ンクカートリッジを用いる装置の場合不可欠である。

【００３８】そのため、所定の閾値（ｎ）は、インク残
量検知部がインクが残存しないことを検知した時のイン
クの残量を測定しておくことによって決定される値であ
る。また、その値はインク残量検知精度のバラツキ、装
置設置環境の温度変動等によるインク吐出量のバラツ
キ、記録ヘッド毎の製品品質差によるインク吐出量のバ
ラツキ、記録パターンや記録履歴によるインク吐出量変
化等を考慮し、どんな場合でも記録可能な値となるよう
に設定される。又、吐出性能を維持するためのインク予
備吐出やポンプによる吐出口（ノズル口）からの吸引動
作（回復動作）を記録部１０６が備えている場合には、
その時のインク吐出量や吸引インク量を計数し、所定の
閾値（ｎ）の決定にフィードバックしてもよい。

【００３９】さて、記録処理停止の処理は本実施例の特
徴と直接関係ないが、通常は記録処理を停止すべきと判
定された時点で記録が行なわれている記録用紙の頁は完
全には記録ができていないと考えて、その頁の先頭か
ら、例えば、ファクシミリ画像信号受信中であれば、受
信データをメモリの中に蓄えるという代行受信に切り換
え、記録が再び可能になった時点で記録を再開できる。
なぜなら、ファクシミリ画像受信の場合は、特に、受信
側にはオリジナル原稿がないので、受信データは必ず何
かのタイミングで記録ができるように対処する必要があ
るからでる。

【００４０】このような記録停止の処理は、図６に示す
フローチャートによれば、即時停止になっているが、現
在記録中の頁は無条件にその記録処理を続行させ、その
頁の記録が終了した時点でその処理を終了するように記
録制御しても良い。これに対して、コピー動作に伴う記
録動作を行う時はユーザが装置のある場所にいて記録状
態をユーザ自身が判断できるため、上述のようなファク
シミリ画像受信の時の処理とは異なり、例えば、インク
が残存しない旨を表示部１１３にメッセージ表示してユ
ーザに警告するのみに留め、その記録用紙の最後まで記
録を行ない、その後の対処はユーザの判断に任せるよう
にすることもできる。

【００４１】しかし、いづれにしても、本装置はファク
シミリ受信動作とコピー動作の２つの記録動作が可能で
あり、その動作がいつ発生するかは予め定まっている訳
ではないので、常に、ファクシミリ受信動作が発生する
ことを考慮すれば、インク残量検知、インク吐出量の計
数、インク吐出量と所定の閾値との比較処理は常に必要
であり、インク吐出量が所定量を越えたことが判別され
ると、速やかに、ユーザに警告を促すことが望ましい。

【００４２】（２）インク残量検出の詳細 インク残量は、前述のようにインクカートリッジ内部に
設置された反射板９３とフォトセンサ１１を用いて、フ
ォトセンサ１１から発光され反射板９３で反射され再び
フォトセンサ１１で受光された反射光強度から検出され
る。さて、図２にも示したように、フォトセンサ１１と
反射板９３はともにキャリッジ１０の往復移動方向（主
走査方向）に添って設けられ、そのセンサ受光面や反射
面は主走査方向に対して垂直になるように配されてい
る。

【００４３】図７はキャリッジ１０が移動するときの移
動速度変化を示す図である。特に、図７は記録ヘッドが
記録動作を実行する場合、即ち、キャリッジ１０が往路
走査をする場合（この方向を順方向という）を示してい
る。インクカートリッジ９を搭載したキャリッジ９の移
動速度は、図７に示すように順方向に走査する場合、点
Ａ→点Ｂ→点Ｃ→点Ｄと変化する。

【００４４】即ち、点Ａ→点Ｂはホームポジションに位
置しているキャリッジ１０が静止状態から所定の加速度
で加速を始め、その移動速度が所定の速度（Ｘ）に達し
て等速移動に移るまでの加速部である（これをランプア
ップという）。点Ｂ→点Ｃは等速（Ｘ）でキャリッジ１
０が移動しながら記録を行なう等速部である。点Ｃ→点
Ｄは、記録を終了した記録ヘッドを搭載したキャリッジ
１０が、速度（Ｘ）から所定の負の加速度で減速しなが
ら停止するまでの減速部である（これをランプダウンと
いう）。

【００４５】このようにキャリッジ１０が移動するた
め、インクカートリッジ９に加速度（慣性力）が働く。
つまり、順方向の移動（往路走査）における点Ａ→点Ｂ
の加速部や逆方向の移動（復路走査）における減速時で
は、インクカートリッジ９のインク液面は図８に示すよ
うになる。一方、順方向の移動（往路走査）における点
Ｃ→点Ｄの減速部や逆方向の移動（往路走査）における
加速時では、インクカートリッジ９のインク液面は図９
に示すようになる。なお、キャリッジ１０が等速移動中
や静止状態にあるときは、インクカートリッジ９に加速
度が働かないので、インクカートリッジ９のインク液面
は図２に示すようになる。

【００４６】このようにインクカートリッジ９のインク
液面（正確にはフォトセンサ１１が設置されている側の
インクカートリッジ側面と反射板９３との隙間）の状態
はキャリッジ１０の移動により各々変化する。従って、
たとえ残存インク量が同じであってもインク液面の変化
によって、あるタイミングではインクが残存しないと判
定されたり、或いは、別のタイミングではインクは残存
していると判定されることがある。言い換えると、イン
ク液面の変化によって、見かけ上インクが残存していな
いと判定されたり、インクが残存していないのにインク
が残存していると判定されることがある。

【００４７】こうしたことを踏まえ、本実施例では次の
２つのいずれかの制御を行なう。 （１）キャリッジの移動を監視しながら上記３つの状態
夫々のときにインク残量検出を行ない、その結果を総合
的に解析することで、キャリッジ１０の移動状態による
インク液面の変化を考慮したインク残量検出を行なう。
例えば、３つの状態から得られる検出結果の平均を求め
たり、或いは、所定時間の間（複数回走査の間）、その
検出結果を時間積分して総合的に判断する。 （２）インク残量検出のタイミングが、常に、上記３つ
の状態の内の決まった１つの状態（例えば、図２に示す
状態）となるようにして、常にインク液面の状態が同じ
条件でインク残量を検出するようにタイミング制御を行
なう。

【００４８】インク残量検出のタイミングとする上記３
つの状態は、それぞれの状態がキャリッジ移動の加速
中、定速移動中、減速中であり、図７中のＡ→Ｂ、Ｂ→
Ｃ、Ｃ→Ｄの区間である。そのことから、インク残量検
出のタイミングをキャリッジ移動を行わせるキャリッジ
モータの駆動と関連させることで適切なタイミングでイ
ンク残量検出を行うことができる。特に、キャリッジの
駆動源としてパルスモータを用いる場合には、キャリッ
ジのランクアップ、ランクダウン等の切り換え時をイン
ク残量検出のタイミングを得る基準とすることができ
る。いづれにしても、このようにして得られた結果は、
ステップＳ１のインク残量検出の判定に用いられる。従
って本実施例に従えば、キャリッジの移動に伴うインク
液面の状態変化を考慮し、液面が同じ条件でインク残量
検出を行なったり、或いは、その状態変化を総合的に評
価してインク残量検出を行なうので、より正確なインク
残量検出が実現できる。これによって、インク残量を踏
まえたより精密な記録制御を実行することができる。

【００４９】なお、この検出結果は、例えば、表示部１
１３のＬＣＤにメッセージ表示したり、或いは、特定の
ＬＥＤを点灯させるなどしてユーザにインクが残存しな
い旨を通知することもできる。このようにして、よりユ
ーザフレンドリな装置を提供することができる。さら
に、インク使用時間、インク残量検出の時間的間隔、記
録頁数、記録ドット数等をカウントすることにより装置
の使用状態を把握し、この情報に基づいた装置制御を行
なうこともできる。例えば、毎回のインク使用時間を記
憶しておき、インクが残存しないことが検出されれば、
積算インク使用時間に基づいて、その後インクが完全に
なくなるまでの時間を予想し、これをユーザにメッセー
ジで通知する等の表示制御も可能とである。

【００５０】以上の実施例は、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
で記録の高密度化、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４７２３
１２９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。

【００５１】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でも良い。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。

【００５２】加えて、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、あ
るいは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を用いてもよい。
また、以上の実施例の記録装置の構成に、記録ヘッドに
対しての回復手段、予備的な補助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を設ける
ことや、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを設け
ることなどがある。

【００５３】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。以上説明した実施例においては、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。

【００５４】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。

【００５５】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。尚、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つの機器から成る装置に適
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達成される場合にも適用
できることはいうまでもない。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録ヘッドを移動させながらインクを吐出して記録媒体に
記録を行なうとき、インクを貯溜し、記録ヘッドと一体
となって往復移動するインクタンク内のインク残量を検
出するが、そのインク残量検出の検出条件が、記録ヘッ
ドとインクタンクの往復移動の運動中、常に同じ検出条
件となるように検出タイミングを制御するので、例え
ば、インクタンクの往復移動によってインク液面が動揺
しても、常に同じタイミング、即ち、同じインク液面の
状態でインク残量が検出されるので、高精度なインク残
量検出を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施例であるインクジェット
方式に従う記録部を備えたファクシミリ装置の機械的構
成を示す側断面図である。

【図２】インクカートリッジ９の詳細な構成を示す部分
破断図である。

【図３】図１に機械的構成を示したファクシミリ装置の
電気的構成を示すブロック図である。

【図４】インク残量検出部の電気的構成を示すブロック
図である。

【図５】電流／電圧変換部１５１の詳細な構成を示すブ
ロック図である。

【図６】インク残量に従う記録制御処理の概要を示すフ
ローチャートである。

【図７】キャリッジの移動速度の変化を示す図である。

【図８】キャリッジ加速／減速中におけるインクカート
リッジ９内のインク液面の状態を示す図である。

【図９】キャリッジ加速／減速中におけるインクカート
リッジ９内のインク液面の状態を示す図である。

【符号の説明】

１ フレーム ７ 記録紙搬送ローラ ９ インクカートリッジ １０ キャリッジ １１ 反射型フォトセンサ １２、１３ レール １５ 記録紙排紙ローラ ３１ 制御基板 １５１ 電流／電圧変換部 １５３ Ａ／Ｄ変換部

フロントページの続き (72)発明者 岩田 直宏 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 横山 実 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５−332812（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−31915（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−29994（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175 B41J 2/125 H04N 1/23 101

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを貯溜するインクタンクと、イン
   クを吐出して記録を行う記録ヘッドとを一体的に往復移
   動させる走査手段を有し、前記走査手段によって前記記
   録ヘッドを移動させながらインクを吐出して記録媒体に
   記録を行なう記録装置であって、 前記インクタンク内のインクの液面低下を光学的に検出
   する検出手段と、 前記走査手段による前記記録ヘッドとインクタンクの往
   復移動中の加速中或いは減速中のいずれかにおける前記
   インクタンクに残るインクの液面の状態を同じとする検
   出タイミングにおいて、前記検出手段による検出を行う
   ように制御するタイミング制御手段とを有することを特
   徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 インクを貯溜するインクタンクと、イン
   クを吐出して記録を行う記録ヘッドとを一体的に往復移
   動させる走査手段を有し、前記走査手段によって前記記
   録ヘッドを移動させながらインクを吐出して記録媒体に
   記録を行なう記録装置であって、 前記インクタンク内のインクの液面低下を光学的に検出
   する検出手段と、 前記走査手段による前記記録ヘッドとインクタンクの往
   復移動における静止中、加速中、減速中、及び、等速移
   動中の全てのタイミングにおいて、前記検出手段による
   検出を行うように検出タイミングを制御するタイミング
   制御手段とを有し、 前記全てのタイミングにおける検出結果に基づいて、前
   記インクタンクのインク残量の最終的な検出結果とする
   ことを特徴とすることを特徴とする記録装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、 発光素子と受光素子を備えた反射型センサと、 前記発光素子からの光を反射する反射板とを含み、 前記反射型センサと前記反射板は、前記発光素子の発光
   方向と前記反射板による反射方向が前記走査手段による
   前記記録ヘッドとインクタンクの往復移動方向になるよ
   うに、かつ、前記反射板の反射面が前記発光方向に対向
   するように設けられ、 前記反射型センサは、前記インクタンクの側壁に接し
   て、前記反射板は前記インクタンクの内部に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記検出手段による検出結果に従って、
   前記記録ヘッドによる記録動作において吐出したインク
   吐出量の計数を開始するように制御する記録制御手段を
   さらに有することを特徴とする請求項１に記載の記録装
   置。
5. 【請求項５】 前記記録制御手段は、前記記録ヘッドに
   よるインク吐出量を計数する計数手段を含み、 前記インクが残存しないことを判別されたとき、前記計
   数手段による計数結果に従って、前記記録ヘッドによる
   記録を停止するよう制御することを特徴とする請求項４
   に記載の記録装置。
6. 【請求項６】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
   してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
   える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の記録装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の記録装置を用いたファ
   クシミリ装置であって、 通信回線を介して画像信号の送受信を行なう通信手段
   と、 前記画像信号を一時的に格納する記憶手段とを有するこ
   とを特徴とするファクシミリ装置。
8. 【請求項８】 前記検出手段による検出結果に従って、
   前記記録ヘッドによる記録を制御する記録制御手段と、 前記記録ヘッドによるインク吐出量を計数する計数手段
   と、 前記インクが残存しないことを判別されたとき、前記計
   数手段による計数結果に従って、前記記録ヘッドによる
   記録を停止し、前記受信画像信号を前記記憶手段に格納
   するよう制御する記憶制御手段をさらに有することを特
   徴とする請求項７に記載のファクシミリ装置。