JPH06135001A

JPH06135001A - インク残量検知装置

Info

Publication number: JPH06135001A
Application number: JP4288604A
Authority: JP
Inventors: Yoshizo Toda; 好造戸田; Yasuyuki Shinada; 康之品田; Yasuhiko Ikeda; 靖彦池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1994-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】インクジェット記録装置用のインク収容部に
広く適用可能であり、自在にインク残量ないしその有無
の検出が可能なインク残量検知装置の提供。【構成】方形型インク収容部（１）の対向するな内壁
面（２Ａ，２Ａ）にそれぞれ導電性の金属膜（３，３）
を配設すると共に、双方の金属膜から引出した電極
（４，４）を介して金属膜（３，３）間に帯電させる電
源（１１）と、帯電金属膜間の静電容量（Ｃ）を測定す
る手段（１２〜１７）とを具備したインク残量検知装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク残量検知装置に
関し、詳しくは、インクジェット記録装置の記録用イン
クを収容し、記録ヘッドにインクを供給するインク収容
部内のインクの残量若しくはその有無の検出が可能なイ
ンク残量検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のインク収容部（以下でイ
ンクタンクという）としては、インク吐出機能を具えた
記録ヘッド部と一体型のカートリッジに組込まれ、記録
装置側に着脱自在としたものと、記録ヘッド部とは別に
構成され、記録ヘッド部のみを例えばキャリッジに搭載
して被記録材に対して相対移動させると共に、記録ヘッ
ド部と別体のインクタンクとゴムチューブなどのインク
供給管で連結させるようにした独立型のものなどが知ら
れている。従来、このような独立型のインクタンクにあ
って、そのインク残量を検出する手段として、例えば、
インクタンク中に浮揚させたフロートの位置を光学的に
検知するようにしたものや、インクタンク内の所定の位
置に対向する電極を配設し、その間の導電率（抵抗率）
がインクの有無によって変化するのを検知するようにし
たものなどが知られている。

【０００３】また、カートリッジに組込まれるタイプの
インクタンクの場合は、交換可能な使い捨てとすること
が多く、加えて、例えばフォトセンサなど上述のような
光学的検知手段を設けることは難かしい。そこで、構造
上とコスト上の双方の点からこれまでインクタンクに直
接インク残量検出手段を設ける代りにかかるタイプの場
合は、記録ヘッドから被記録材たるシートに向けてイン
クを吐出させ、その記録の状態によってインクの有無を
判断するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、独立型のインクタンクにあって、光学的な残量
検知手段によるものは、構造が複雑な上コストがかか
る。また、対向電極間の導電率を計測する方式のもの
も、インク残量を自在に検出可能なように構成すること
は難しい。

【０００５】更にまた、カートリッジタイプのインクタ
ンクの場合、従来のようにシート上にいちいち記録をし
てみるのでは、無駄にインクを吐出させるばかりでな
く、無用の画像記録動作を記録ヘッドに行わせなければ
ならず、その上、記録中の任意の時に、上述のようなイ
ンクの有無状態を調べるためのインク吐出動作を行わせ
る訳にいかないという問題がある。

【０００６】本発明の第１の目的は、上述したような従
来の問題に着目し、簡単な構成でインクジェット記録装
置用のインク収容部に広く適用可能であり、自在にイン
ク残量ないしその有無の検出が可能なインク残量検知装
置を提供することにある。

【０００７】また、本発明の第２の目的は、カートリッ
ジ組込み型のインク収容部において、記録動作中の所望
の時点でインクの残量ないしその有無の検出が可能な、
インク残量検知装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
めに、本発明の第１の形態は、インクジェット記録ヘッ
ド部に供給するインクを収容するインク収容部のインク
残量を検出するインク残量検知装置において、前記イン
ク収容部を方形に形成すると共に、その対向する内壁面
に配設した導電性の金属膜と、対向する該金属膜の双方
から引出された電極を介して、前記対向する金属膜間を
帯電させる電源と、帯電された当該金属膜間の静電容量
を測定する手段と、を具備したことを特徴とするもので
ある。

【０００９】また、第２の目的を達成するために、本発
明の第２の形態は、インクジェット記録ヘッド部と一体
型のカートリッジに組込まれ、前記記録ヘッド部にイン
クを供給するインク収容部のインク残量を検出するイン
ク残量検知装置において、前記インク収容部に収容され
たインクまたは前記記録ヘッド部に供給されたインクの
微量を外部の検出体上に取り出すインク取出手段と、該
インク取出手段により取り出された前記検出体上のイン
クの有無を検知する検知手段とを具備したことを特徴と
するものである。

【００１０】

【作用】本発明の第１形態によれば、電源によって金属
膜間を帯電させるように充電した後、これを放電させる
ときの時定数に関連して、金属膜間に帯電された静電容
量を測定することができるので、これによって、対向す
る金属膜のインクによって浸漬されている浸漬程度、す
なわち、インクの残量を検出することができる。

【００１１】また、本発明の第２形態によれば、記録ヘ
ッド部と一体型のカートリッジに組込まれたインク収容
部において、そのインク収容部に収容されているインク
または記録ヘッド部に供給されたインクのいずれかをイ
ンク取出手段によって検出体上に取り出した上、検出体
上に取り出されたインクを検知手段によって検知し、そ
の有無によってインク収容部内のインク残量の有無を判
断するもので、インク取出手段としてはインク収容部に
装填されたインク吸収体の一部を外部に露出させた上、
これにインク検出体を当接させるようにしてもよいし、
あるいはインク収容部からインクの供給を受ける記録ヘ
ッド部からインク検出体にインクを吐出せしめること
で、インク収容部内のインクの有無を検知することがで
きる。

【００１２】

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。

【００１３】図１は本発明の第１形態による一実施例を
示す。なおここで、不図示の記録ヘッド部へのインク供
給口やインク注入口についてはその記載が省略されてい
る。１は本発明にかかるインク収容部（インクタン
ク）、２は方形をなすタンクハウジング、３はタンクハ
ウジング２の対向する側面（以下で単に対向面という）
２Ａに貼設された導電性の金属膜、４は対をなす導電性
金属膜２Ａからそれぞれ外部に引き出された電極であ
り、５はインクタンク１内に収容されているインク、６
はインク５の存在しないタンク１内の空間である。な
お、その（Ｂ）に示すＳ１は、インク５に接触しない導
電性金属膜３の領域面積を、また、Ｓ２はインク５と接
触を保っている導電性金属膜３の領域面積をそれぞれ示
している。また、ｄは対向する導電性金属膜間の距離を
示す。

【００１４】いま、図１の（Ｂ）に示す状態にインク５
が残存しているものとし、空間６を占める気体（空気）
の比誘電率をε１、インク５の比誘電率をε２、また、
電極４，４間の静電容量をＣとすると、静電容量Ｃは次
式（１）で表わされる。

【００１５】

【数１】

【００１６】そこで、インク５の量が変化すると、上述
した空気およびインクに接触を保つ導電性金属膜３の領
域面積Ｓ１およびＳ２がそれに連れて変化することによ
り、静電容量Ｃもまた変化する。

【００１７】よって、式（１）からそのときどきのイン
クタンク１内残留インク量を静電容量Ｃの値に応じて検
知することが可能となり、また、Ｓ２＝０、すなわち、
Ｓ１＝Ｓとなったときに、インク無しの状態を知ること
ができる。

【００１８】図２は、かかる静電容量Ｃを測定するため
の回路構成を示す。なお、本例は、かかる静電容量Ｃを
その放電時間から求めようとするものである。ここで、
１１は充電用の電池（電圧をＶとする）、Ｒ１は充電の
ための制限抵抗、１２および１３は充電と放電とを切換
えるためのスイッチ手段、１４が図１に示した電極４，
４間での静電容量Ｃに対応する静電容量検出部、Ｒ２は
放電抵抗、１５は後述する手順に従って測定されるアナ
ログ電圧値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器、１６
は予めインク残量と放電にかかわる時間（時定数）との
関係が書き込まれているデータテーブルであり、ＣＰＵ
１７では以下の手順に従って、データテーブル１６をル
ックアップしながら、インク残量およびインクの有無を
検出することができる。

【００１９】すなわち、インク残量検出にあたっては、
まず、ＣＰＵ１７がスイッチ手段１２を“オン”、スイ
ッチ手段１３を“オフ”となして、充電回路を成立さ
せ、電池１１により充電制限抵抗Ｒ１を介して静電容量
検出部１４の電圧がＶとなるまで充電する。ついで、ス
イッチ手段１２を“オフ”、スイッチ手段１３を“オ
ン”となして放電回路を成立させ、静電容量検出部１４
に蓄積された電荷を放電制限抵抗Ｒ２を介して放電させ
る。

【００２０】図３は、放電時の静電容量検出部１４にお
ける静電容量Ｃの電圧値Ｅの時間変化を示したものであ
る。

【００２１】ここで、電圧値Ｅは次式に従って変化す
る。

【００２２】

【数２】

【００２３】従って、電圧値ＥがＶ／ｅになるまでの時
間（時定数）ｔは

【００２４】

【数３】ｔ＝Ｃ・Ｒ２ …（３）式（３）で示される。

【００２５】依って、式（１）および式（３）から

【００２６】

【数４】

【００２７】となり、時定数ｔとインク残量とは、一意
的に対応する関係にある。そこで、前もって、インク残
量と、このときの時定数ｔとを、算出することができる
ので、この時定数ｔとインク残量の関係を、データテー
ブル１６に書き込んでおくようにする。

【００２８】かくしてＣＰＵ１７がスイッチ手段１２を
“オフ”、スイッチ手段１３を“オン”となして、放電
を開始したならば、その時点から、ＣＰＵ１７は、Ａ／
Ｄ変換器１５を介して検出データを読み出し、電圧値Ｅ
がＶ／ｅになるまでの時間ｔを計測することにより、デ
ータテーブル１６をルックアップしながら時定数ｔか
ら、インク残量及び、インク有無を検出することができ
る。

【００２９】なお、上記の実施例では、静電容量Ｃの測
定にあたり、放電時の時定数ｔを計測したが、これに代
えて次のような手段により静電容量を算出することもで
きる。

【００３０】図４において、２１は交流電源（電圧
Ｅ）、２２はスイッチ手段、Ｒは分割抵抗である。

【００３１】本例による静電容量Ｃの測定にあたって
は、まず、ＣＰＵ１７によりスイッチ手段２２が“オ
ン”とされる。そこで、このときの静電容量検出部１４
における静電容量ＣによるリアクタンスをＺとすれば、

【００３２】

【数５】

【００３３】また、静電容量検出部１４の両端電極４，
４間の電圧Ｖは、

【００３４】

【数６】

【００３５】よって、式（５）および（６）から次式
（７）が得られる。

【００３６】

【数７】

【００３７】そこで、本例の場合はＣＰＵ１７がスイッ
チ手段２２を“オン”とすることにより、随時Ａ／Ｄ変
換器１５を介して電圧測定値を読み出し、その最大値を
Ｖとすれば、式（７）から静電容量Ｃを求めることがで
きる。

【００３８】すなわち、予め式（１）により求めておい
たインク残量と、静電容量Ｃとの関係をデータテーブル
１６に、書き込んでおくことにより、このテーブル１６
を参照して、静電容量Ｃから、インクの残量を検出する
ことができる。

【００３９】なお、以上に述べた実施例ではインクタン
ク１を記録装置本体から、着脱自在なカートリッジ式の
ものとしたが、記録装置に固定式のインクタンクの場合
であっても全く同様に、インク残量検知できることはい
うまでもない。

【００４０】ついで、本発明の第２の形態によるインク
残量検知装置の実施例について説明する。

【００４１】図５は本発明を適用したインクジェット記
録装置の記録にかかわる部分の構成例を示す。ここで、
３１は、不図示のインクタンクと記録ヘッド部とが一体
型のインクジェットカートリッジ（以下でＩＪＣとい
う）、３２はＩＪＣ３１を搭載して案内軸３３に沿い移
動するキャリッジ、３４はその移動用タイミングベル
ト、３５はＩＪＣ３１およびキャリッジ３２の下側に保
持される被記録材（以下で記録シートという）であり、
キャリッジ３２によるＩＪＣ３１の移動中に記録シート
３５に向けて記録ヘッド部からインクの吐出が行われ
る。そして、１回の走査による記録が行われるごとに、
不図示のシート送り手段によりその記録幅に応じた分だ
け矢印Ａ方向にシート送りがなされる。

【００４２】また、３６は本発明にかかるインク検出
部、この検出部３６は図６に示すように、インクタンク
１内に装填されているインク吸収体３７の一部を露出さ
せることによって構成されるもので、インクタンク１内
にインクが存在する限り、この検出部３６にインクが湧
出した状態に保たれるので、以下ではこのインク検出部
３６をインク湧出部と呼ぶことにする。３８はキャリッ
ジ３２が記録シート３５から外れた記録領域外にまで移
動すると、インク湧出部３６に当接して、湧出インクが
転移されるインク検出板、３９はこのインク検出板３８
の好ましくは撥水性を具えたインク転移面を後述するよ
うにして走査し、インクの有無を検知する例えば光学的
な、インク検知センサ、４０はインク検出板３８のイン
ク転移面を掃拭するためのクリーナである。

【００４３】ついで、図６に従い、本発明にかかるＩＪ
Ｃ３１の構成について説明しておく。ここで、インクタ
ンク１はその上方に大気連通口４１を具えている。ま
た、４２はＩＪＣ３１に組込まれた記録ヘッド部、４３
はそのインク吐出口、４４は共通液室、４５はインクを
インク吐出口４３から吐出させるためのエネルギーを発
生する電気熱変換体などが形成されている基板である。
なお、図７はこのようなＩＪＣ３１の外観を示す。

【００４４】なお、ＩＪＣ３１ではそのインクタンク１
内のインク吸収体３７に収容インクが保持されており、
記録ヘッド部４２でインク吐出口４３からインクの吐出
が行われて共通液室４４内のインクが消費されていくに
従い、インク吸収体３７から共通液室４４にインクが供
給される。また、インクタンク１にインクが残存する限
り、インク湧出部３６にインクが浸潤した状態に保たれ
る。

【００４５】そこで、かかるインク湧出部３６を介して
インクタンク１内のインクの残量有無検知が行われる手
順を図８の（Ａ）〜（Ｄ）に従って説明する。

【００４６】図８の（Ａ）はキャリッジ３２（図５参
照）に搭載されたＩＪＣ３１が矢印方向に移動中の状態
を示すもので、ＩＪＣ３１に設けられたインク湧出部３
６の移動方向延長線上にインク検出板３８が配設されて
いる。なお、インク残量の検知はユーザの指示によって
行われてもよいし、あるいは、所定量の記録がなされた
後、若しくはあらたに記録が開始されるような場合、電
源の投入に応じてその都度実施されるようにしてもよ
い。

【００４７】さて、インク残量の検知が行われる場合、
キャリッジ３２は記録シート３５の存在領域を越えて移
動され、図８の（Ｂ）に示すようにインク湧出部３６を
インク検出板３８に当接させた状態とすることによりイ
ンク湧出部３６に浸出してきているインクがインク検出
板３８に転移されるようにする。ついで、（Ｃ）に示す
ようにＩＪＣ３１の反対方向への移動中にクリーナ４０
とインク検知センサ３９とを矢印Ｓ方向に移動させ、ま
ず、フォトセンサなどの光学的検知手段であるインク検
知センサ３９によって、インク検出板３８上に転写イン
ク５Ａが存在するか否かを検知させる。この場合、イン
クタンク１内にインク５が無いような場合には、転写イ
ンク５Ａが存在しないので、例えば、インク検出板３８
上からの反射光がインク検知センサ３９により検知され
る。

【００４８】また、インクタンク１内にインク５が残存
する場合は、インクの転移によってインク検出板３８上
に転写インク５Ａが存在することにより、上記の反射が
なされず、インク有りと判断される。かくして、引続き
の、インク検知センサ３９およびクリーナ４０の矢印Ｓ
方向への移動により（Ｄ）に示すように転写インク５Ａ
をクリーナ４０によって掃拭させ、インク検出板３８を
クリアにして次の検知動作のための待機状態（図８の
（Ａ））に戻す。

【００４９】図９は本発明の第２形態による第２実施例
を示す。本例は、上述例のインク検出板に代えて、巻取
り式のインク検出テープ４８を設けるようにしたもので
あり、４９Ａ，４９Ｂはその巻取り用のリールである。
なお、本例の場合は、インク検知センサ３９を上述例の
ように移動させる代りにこの図に示すように巻取り方向
の下流側、すなわち、一方の巻取りリール４９Ａ近傍に
インク検知センサ３９が固定して設けられている。その
検知動作としては、キャリッジ３２によって、ＩＪＣ３
１を（Ａ）から（Ｂ）の状態にまで移動させることによ
って、インク湧出部３６をインク検出テープ４８上に当
接させ、（Ｃ）に示すようにテープ４８上に転写インク
５Ａを形成した上巻取を行って、（Ｄ）の段階まで巻取
りを行ったところでインク検知センサ３９により転写イ
ンク５Ａの有無を検知させることができる。

【００５０】以上述べた第２形態の各実施例では、検出
領域を記録シートが存在しない記録領域外に設けること
ができるので、無駄な記録動作やインクの消耗、更には
記録シートを汚すことがなく、しかも記録動作中あるい
は動作以外の所望の時期にキャリッジ搭載のカートリッ
ジ式インクタンクに対して、自在にインクの残量有無を
検知することができる。

【００５１】また、図５に示した実施例におけるクリー
ナの代りにスポンジ式のインク吸着手段を設けてもよ
く、更にまた、図９に示した実施例の場合、インク検出
テープの残量を検知する手段を設けるようにしてもよ
い。また、インク湧出部３６に対しては検出時以外はイ
ンクの蒸発を防止するためにキャップ部材が装着される
ようにすることが望ましい。

【００５２】また、これまでに述べてきた第２形態の実
施例ではインク検出部であるインク湧出部３６をＩＪＣ
３１から外方に突出させるようにして、インク湧出部３
６をインク検出板３８ないしインク検出テープ４８に当
接させるようにしたが、ＩＪＣ３１側に設けるインク検
出部をインクタンク１に連通させる窓の形で形成し、こ
の窓にインク検出体が差込まれるように動作させて、イ
ンク検出体に転移されたインクを検出するように構成し
てもよい。

【００５３】図１０は本発明の第２形態にかかるインク
ジェット記録装置用の回路構成を示す。ここで、１０１
は各部を制御する中央演算処理装置（ＣＰＵ）であり、
メモリＲＯＭ１０２に格納されているプログラムの手順
に従って、各部の動作を制御する。１０３は各種のスイ
ッチ類やキー等の入力手段を有する操作部、１０４はＬ
ＥＤあるいはＬＣＤによって入力データや装置の状態等
を表示する表示部、１０５および１０６はキャリッジ駆
動モータ１０７用およびシート送り用モータ１０８用の
それぞれドライバ、また、１０９はホスト装置側からの
記録データ等を受信するためのインタフェイス部、１１
０はインタフェイス部１０９を介して入力された記録デ
ータ等を一時格納するメモリである。

【００５４】なお記録ヘッド部４２ではインタフェイス
部１０９を介して入力される記録データに基づき不図示
の電気熱変換体がドライバ１１１により駆動されるもの
で、一方インクタンク１の方はこれまでに述べてきたよ
うに、インク検知センサ３９からの信号によって、その
内部に収容されているインクの有無が検知される。また
ここで、１１２はインク残量検知にかかわる駆動手段、
例えば図８に示したインク検知センサ３９およびクリー
ナ４０の移動あるいは図９に示したインク検出テープ４
８の巻き取りを行うためのモータであり、１１３はその
ドライバである。

【００５５】ついで、本発明第２形態による第３の実施
例について説明する。

【００５６】以下に述べる実施例は、インクタンクにか
かわる部分からインクの有無を検出するのでなくて、記
録ヘッドのインク吐出にかかわる部分から直接インクの
有無を検出しようとするものである。

【００５７】図１１において、５１は記録ヘッド用回復
系であり、５２は記録ヘッド部４２のインク吐出面を覆
蓋密封するそのキャップ部、５３は掃拭用のワイパー、
５４は回復のためにインク吐出面からインクを吸引する
ポンプ、５５は吸引された廃インクを収容する廃インク
タンクである。また、５６は記録シート３５上方に配設
されたフォトセンサなどによるインク検知センサであ
り、かかるインク検知センサ５６をシート送り方向の上
流側で、かつ、記録領域から外れた位置に配設すること
により、以下に述べるようにしてシート３５上の記録領
域外に吐出されたインクの有無を検出する。

【００５８】すなわち、本例にかかるインクジェット記
録装置ではキャリッジ３２の移動による一走査分の記録
が行われるたびに矢印Ａ方向のシート送りが繰返される
が、かくして１頁分の記録が終了してシート送りがされ
た後、キャリッジ３２をシート３５上の記録領域外に移
動する。そして、上述したインク検知センサ３６に対応
する位置にまで移動してきたところで、記録ヘッド部４
２によりインク検出用のインク吐出を行わせ、この吐出
されたインクを、インク検知センサ３６通過時に検知さ
せることで、例えば、検知領域で白のままであれば、
“Ｈ”レベルの出力でインク無しと判断し、更に念のた
めに回復系のところで後述するように回復動作を行う。

【００５９】また、インク吐出により黒の場合は“Ｌ”
レベルの出力でインク有りと判断する。

【００６０】このように、本実施例によれば、従来の装
置に加えて、インク検知センサ１つを設けるだけで、あ
とはキャリッジを１頁分の記録後、検知領域にまで移動
させるようにプログラムすることにより廉価な費用でイ
ンクの有無を検出することができる。

【００６１】図１２は本発明第２形態による第４の実施
例を示す。本例は記録領域外で、しかも記録シート３５
から外れた位置にインク検出板３８を記録ヘッド部４２
のインク吐出面と対向する形で設けると共に、ＩＪＣ３
１およびキャリッジ３２の移動走査に支障ない位置にイ
ンク検知センサ３９およびクリーナ４０を待機させるよ
うにしたものである。

【００６２】このように構成した本例によるインク検知
動作を図１３の（Ａ）〜（Ｄ）に従って説明する。

【００６３】１頁分の記録を終えた記録ヘッド部４２が
図１３の（Ａ）に示すようにキャリッジによって移動さ
れ、（Ｂ）に示すようにインク検出板３８の対向位置に
そのインク吐出口（列）４３が導かれてきたところで、
インク検出のためのインク吐出がインク吐出口４３から
インク検出板３８に向けてなされる。ついで、（Ｃ）に
示すようにＩＪＣ３１が記録領域に戻されると共に、検
知台３９Ａ上に搭載されたインク検知センサ３９および
クリーナ４０がインク検出板３８上の位置に移動され、
ここで、インク検知センサ３９によってこれまでに述べ
てきたと同様にしてインク検出板３８上に吐出されたイ
ンク（転写インク）５Ａの有無を検知する。なお、イン
ク検知センサ３９としては反射型のものであってもよい
し、透過型のものであってもよいが、後者の場合はイン
ク検出板３８を透明材料で構成する。かくして、（Ｃ）
の段階でインクの検知が行われたならば、（Ｄ）に示す
ように更にインク検知台３９Ａを矢印方向に移動させる
ことでクリーナ４０による転写インク５Ａの掃拭がなさ
れ、インク検出板３８がクリアにされる。

【００６４】図１４は本発明第２形態による第５の実施
例を示す。本例は上記第４実施例のところで説明したイ
ンク検出板３８に代えて、これを巻き取り式のインク検
出テープ４８としたものである（図９参照）。その動作
を図１５の（Ａ）〜（Ｃ）によって説明すると、まず、
ＩＪＣ３１を図１５の（Ａ）から（Ｂ）の位置に進め、
ここで、記録ヘッド部４２のインク吐出口（列）４３か
らインク検出テープ４８上に向けてインクの吐出が行わ
れる。そして、このようにしてテープ４８上に形成され
た転写インク５Ａの有無を（Ｃ）に示すようにその巻き
取り過程でインク検知センサ３９により検出する。

【００６５】なお、上記の第４および第５実施例では記
録領域外でしかも記録シートの存在しない領域にインク
を検出する手段を設け、この位置に記録ヘッド部を導く
ようにしたが、記録シートが連続しないシート片の場合
は記録領域内にインク検出手段を設けるようにしてもよ
い。この場合はインク検出手段の設置位置を通過させた
あとの記録シートが存在しない状態でインク吐出を行わ
せるようにすればよい。

【００６６】次に図１６に従って、本発明第２形態の基
準的インク検知動作の制御手順について説明する。

【００６７】まず、ステップＳ１で第１回目のインク検
知動作を実施し、ステップＳ２でインクの有無を判断す
る。ここで、インク有りの肯定の判断であれば、ステッ
プＳ３に進んで通常の記録動作を継続する。また、ステ
ップＳ２でインク無しの判断であればステップＳ４に進
み、ここで、記録ヘッド部４２に対する回復動作を実施
し、ステップＳ５で再度のインク検知動作を実施する。
そして、このような第２回目のインク検知動作の結果を
ステップＳ６で判断し、ここで、インク有りの場合は、
インクが完全にないのではなくて、インク吐出口４２の
目詰り等による虞があるのでステップＳ７に進み、例え
ば「インクあり、但し、記録不良の虞があります」と云
った表示を表示部１０４に表示させた上、ステップＳ３
に戻る。また、ステップＳ６でもインク無しとの判断で
あればステップＳ８に進み、表示部１０２に「インクな
し、」といった警告を表示させるなり操作部１０３にお
いて表示灯を点灯させるなりしてユーザに注意を促すよ
うにする。

【００６８】なお以上の記録動作において、更に受信し
た記録データを記録すると同時にメモリ１１０に記憶す
る場合について説明する。

【００６９】この場合、記録開始から、１頁分の記録が
完了するかもしくはインク検知動作までの間、記録デー
タを記録すると同時にメモリ１１０に記憶する。そして
検知動作時の、まず第一回目の検知でインク「有」とな
った場合は、上記メモリの内容をクリアし、通常の記録
動作に戻る。また、第２回目の検知でインク「無し」と
なった場合は上記メモリ１１０の内容を保持し、ＩＪＣ
３１が交換され再び記録が可能となった時にメモリ１１
０の内容を記録する。

【００７０】また、第２回目の検知でインク「有」とな
った場合はメモリ１１０の内容を保持し、操作部１０３
からあらかじめ定められたなんらかの入力があったと
き、メモリ１１０の内容を記録する。このようにすれば
ユーザが前記の警告の表示を見た後、出力された画像か
ら再度記録を行う必要があると判断した場合に完全な画
像を得ることができる。またもしユーザが画像を見て、
再度記録を行う必要がないと判断した場合は、なんらか
の操作によって、警告の表示を解除しメモリをクリアす
るように構成すればよい。

【００７１】（その他）なお、本発明は、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として熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００７２】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。この方式は所謂オンデマンド型，
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一対一で対応した液体（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。

【００７３】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
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部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４４
５９６００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
するスリ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の圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００７４】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
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。

【００７５】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
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
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００７６】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば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るか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００７７】さらに加えて、本発明インクジェット記録
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用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の第１
の形態によれば、インク収容部を方形に形成すると共
に、その対向する内壁面に配設した導電性の金属膜と、
対向する該金属膜の双方から引出された電極を介して、
前記対向する金属膜間を帯電させる電源と、帯電された
当該金属膜間の静電容量を測定する手段と、を具備した
ことによって、簡単な構成で、所望の時に、インクタン
ク内のインク残量およびインクの有無を容易に検出する
ことができる。

【００７９】また、本発明の第２の形態によれば、イン
ク収容部に収容されたインクまたは前記記録ヘッド部に
供給されたインクの微量を外部の検出体上に取り出すイ
ンク取出手段と、該インク取出手段により取り出された
前記検出体上のインクの有無を検知する検知手段とを具
備したことによって、被記録材がなくても微量のインク
の使用によってカートリッジ式インクタンクのインク残
量の有無を容易に検知することが可能となり、また、イ
ンク検知プログラムに従ってインク検知を実行すること
によりインク吐出不良状態やインク無しの状態をユーザ
に警告ないし表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１形態による構成の一例を断面図
（Ａ）および斜視図（Ｂ）によって模式的に示す説明図
である。

【図２】本発明第１形態によるインク検出用回路の構成
例を示すブロック図である。

【図３】本発明第１形態によるインク検出用回路に適用
する計測静電容量の電圧値と時定数との関係を示す特性
曲線図である。

【図４】本発明第１形態によるインク検出用回路の他の
構成例を示すブロック図である。

【図５】本発明第２形態による第１実施例の構成を示す
斜視図である。

【図６】本発明第２形態第１実施例にかかるインクジェ
ットカートリッジの構成を示す断面図である。

【図７】図６に示すインクカートリッジの外観を示す斜
視図である。

【図８】本発明第２形態の第１実施例によるインク検知
動作を（Ａ）〜（Ｄ）の順に従って示す説明図である。

【図９】本発明第２形態の第２実施例による構成をその
検知動作と共に（Ａ）〜（Ｄ）の順に従って示す説明図
である。

【図１０】本発明第２形態にかかるインクジェット記録
装置の回路構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明第２形態による第３実施例の構成を示
す斜視図である。

【図１２】本発明第２形態による第４実施例の構成を示
す斜視図である。

【図１３】本発明第２形態第４実施例によるインク検知
動作を（Ａ）〜（Ｄ）の順に従って示す説明図である。

【図１４】本発明第２形態による第５実施例の構成を示
す斜視図である。

【図１５】本発明第２形態の第５実施例によるインク検
知動作を（Ａ）〜（Ｃ）の順に従って示す説明図であ
る。

【図１６】本発明第２形態の基本的なインク検知動作の
制御手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１インク収容部（インクタンク）２タンクハウジング２Ａ側面３金属膜４電極５インク５Ａ転写インク６空間１１電池１２，１３スイッチ手段１４静電容量検出部１５Ａ／Ｄ変換器１６データテーブル３１インクジェットカートリッジ（ＩＪＣ）３２キャリッジ３５被記録材３６インク検出部（インク湧出部）３７インク吸収体３８インク検出板３９インク検知センサ４０クリーナ４２記録ヘッド部４３インク吐出口４８インク検出テープ５１回復系５２キャップ部５４ポンプ５５廃インクタンク５６インク検知センサ１０１ＣＰＵ１０２ＲＯＭ１０３操作部１０４表示部１１０メモリ１１２駆動手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェット記録ヘッド部に供給する
インクを収容するインク収容部のインク残量を検出する
インク残量検知装置において、前記インク収容部を方形に形成すると共に、その対向す
る内壁面に配設した導電性の金属膜と、対向する該金属膜の双方から引出された電極を介して、
前記対向する金属膜間を帯電させる電源と、帯電された当該金属膜間の静電容量を測定する手段と、を具備したことを特徴とするインク残量検知装置。
【請求項２】インクジェット記録ヘッド部と一体型の
カートリッジに組込まれ、前記記録ヘッド部にインクを
供給するインク収容部のインク残量を検出するインク残
量検知装置において、前記インク収容部に収容されたインクまたは前記記録ヘ
ッド部に供給されたインクの微量を外部の検出体上に取
り出すインク取出手段と、該インク取出手段により取り出された前記検出体上のイ
ンクの有無を検知する検知手段とを具備したことを特徴
とするインク残量検知装置。
【請求項３】前記インク取出手段は、前記インク収容
部に装填されたインク吸収体の露出された一部と、該イ
ンク収容体の露出された一部を前記外部の検出体に当接
させるように駆動させる駆動手段とであることを特徴と
する請求項２に記載のインク残量検知装置。
【請求項４】前記インク取出手段は、前記記録ヘッド
部を駆動して前記インクを前記外部の検出体上に吐出さ
せる手段であることを特徴とする請求項２に記載のイン
ク残量検知装置。
【請求項５】前記検出体は前記記録ヘッド部の記録領
域外に設けられることを特徴とする請求項２ないし４の
いずれかの項に記載のインク残量検知装置。
【請求項６】前記検出体は前記検知手段による検知後
前記取り出されたインクが掃拭されることを特徴とする
請求項２ないし５のいずれかの項に記載のインク残量検
知装置。
【請求項７】前記インク取出手段と前記検知手段とに
よる前記インク残量の検出は、１回目の検出動作により
インク無しの場合にのみ前記記録ヘッド部に対する回復
動作後に２回目の検出動作が行われ、該２回目の検出動
作によりインク無しと判断された場合にのみインク無し
と判断されることを特徴とする請求項２ないし６のいず
れかの項に記載のインク残量検知装置。
【請求項８】前記記録ヘッド部により記録される記録
データは、その記録中および前記インク残量の検出中メ
モリに格納されており、前記第２回目の検出動作により
インク有りと判断された場合は、前記メモリに格納され
ている記録データに基づいて再記録が可能であり、イン
ク無しと判断された場合は、インク補充後に前記メモリ
に格納されている記録データに基づいて再記録可能であ
ることを特徴とする請求項７に記載のインク残量検知装
置。
【請求項９】前記検出体は被記録材であり、前記記録
ヘッド部による前記インクの吐出が、記録後の前記被記
録材上に行われることを特徴とする請求項４に記載のイ
ンク残量検知装置。