JPH0615843A

JPH0615843A - インクカートリッジならびにそれを具えた記録装置

Info

Publication number: JPH0615843A
Application number: JP17309092A
Authority: JP
Inventors: Atsuyuki Ninomiya; 敬幸二宮; Yasuyuki Onizuka; 康如鬼塚; Takahiro Oide; 隆宏大出; Masaji Kanemura; 正司兼村; Makoto Nihei; 誠仁平
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1994-01-25
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: JP3171932B2

Abstract

(57)【要約】【目的】インク切れがインクがなくなる前に事前に分
るようにすることにある。【構成】この装置はインクにより情報を記録媒体３１
１上に記録する記録ヘッド３１２とヘッドにインクを供
給するインクカートリッジ３１６を有する。また、この
インクカートリッジ３１６のインクの残量を複数の段階
で検出する検出部３１８と、インクが切れていることを
表示するインク切れ表示ＬＥＤ３２８と、ＣＰＵ３２４
とを有し、ＣＰＵ３２４はインクの残量が所定の第１の
段階に達したとの検出部３１８の検出に応じてインク切
れ表示ＬＥＤ３２８のインク切れ表示を行わせるととも
に記録動作は続行させ、インクの残量が所定の第２の段
階に達したとの検出部３１８の検出に応じてインク切れ
表示ＬＥＤ３２８のインク切れ表示は行わせたままで記
録動作を中断させる制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク残量検出機能を
有したインクカートリッジ、インクジェットヘッドとイ
ンクタンクとを一体化したインクカートリッジ、および
それを具備した複写機、ファクシミリ、コンピュータ、
ワードプロセッサあるいはこれらの複合機器としてのイ
ンクジェット記録装置に関する。

【０００２】さらに、本発明は、熱転写記録装置やイン
クジェット記録装置等のインクを用いる記録装置、特に
インクの残量が少ないときの記録制御とインク切れ表示
制御に関する。

【０００３】

【従来の技術】インクジェットプリンタやインクジェッ
トプロッタ等に使用されるインクタンク、インクカート
リッジにはインクが密封された状態で装填されている。
この種のインクカートリッジにおいてインクの残量を検
知する方法としては、従来より、インク袋の上部に、文
字画像等の印刷によるインクの消費に伴うインク袋の収
縮により変位する検知板と該検知板と機構的に連結され
た電気的スイッチとを設け、これによりインク残量を検
知するものが知られている。

【０００４】また、プリンタやファクシミリなどの記録
装置は、記録情報に基づいて記録ヘッドのドット形成手
段を駆動することにより、記録情報に対応したドットパ
ターンを記憶媒体上に形成していくように構成されてお
り、ドット形成手段の型式により、インクジェット式、
サーマル式、などに分けることができる。

【０００５】これらのうち、インクジェット式のもの
（インクジェット記録装置）では、吐出口が形成され
た、記録ヘッドの吐出面を記憶媒体に対向させて、該記
録ヘッドをキャリアに装着してインクを供給し、該キャ
リアを前記記憶媒体の記録範囲で移動させるとともに、
前記吐出口からインクを吐出させ、該インク滴を前記記
憶媒体に付着させて画像記録を行うように構成されてい
る。

【０００６】そして、インクを吐出するインクジェット
ヘッドとインクを供給するインクタンクとを一体化した
ものをインクカートリッジとして、取り替え自在な構成
にしてあり、インク色も黒に限定されず、多種類の色が
あり、インクジェット記録装置での、インク色の設定
は、ユーザーに任されていた。また、インクカートリッ
ジの製造年月日、製造ロット等の情報は、カートリッジ
に印刷、刻印等の手段により記録されていた。

【０００７】さらに、従来、紙，ＯＨＰ用シートなどの
記録媒体（以下記録用紙または単に紙ともいう）に対し
てインクを用いて記録を行う記録装置は、種々の記録方
式による記録ヘッドを搭載した形態で提案されている。
この記録ヘッドには、ワイヤードット方式，熱転写方
式，インクジェット方式によるものなどがある。

【０００８】これらの記録装置はインクの残量検出をし
ていないか、していてもほとんどインクがなくなったと
きにしか検出されないものであった。そして、インクが
なくなったときは印刷を中断するかまたは、そのまま印
刷をし続けるように構成されていた。さらにまた、イン
クがなくなったことを表示する表示手段は多くの場合単
一のランプで単に点灯するのみであった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来のインクカートリッジの残量検知方法ではインク袋
の上部に検知板が乗る形となり、検知板の重量がインク
袋に加わりインクに対して加圧する方法となっていた。
一般的にインクジェットプリンタ等のインクの圧力状態
は、大気圧に対して負圧状態でなくてはならない。何故
なら大気圧に対してインクが加圧状態にあると、インク
がインクジェットヘッドの吐出口より流出し、プリンタ
の破損を引き起こしたり、印刷時に正常なインク液滴の
吐出が行われず正確な文字画像の形成が不可能となるか
らである。

【００１０】また、インク袋の収縮を直接検出機構によ
って計測するため計測位置はインク袋の周囲に限られ、
必要とされる位置に検出装置を設定することが困難であ
った。

【００１１】また、上記従来の技術では、インクカート
リッジのインク色、製造年月日、製造ロット、インクカ
ートリッジの使用時間等の個別のインクカートリッジ固
有の情報をインクカートリッジとインクジェット記録装
置との間で直接やり取りする手段を持たず、また情報を
記録しておく手段も持っていなかったために、以下のよ
うな欠点があった。

【００１２】（１）インクジェットヘッドの乾燥を防ぐ
ためにインクジェット記録装置に備えてあるキャップ
を、インク色毎に変えないとインクが混じるので、イン
ク色を変えた場合には使用するキャップを変える必要が
あるが、インク色の設定が、ユーザーに任されると、設
定間違いのために、インクが混じり、印字品位を極度に
落とすことがあった。

【００１３】（２）個別のインクカートリッジの使用頻
度が、記録されていないため、インクカートリッジのイ
ンク使用量が分からず、いつインクがなくなるかが把握
できなかった。

【００１４】（３）インクカートリッジのインク成分等
が変更されて、インクジェット記録装置の最適な制御方
法に変更があっても、その設定をユーザーに任せるの
は、非常に困難であった。

【００１５】（４）インクカートリッジの使用可能期限
をユーザーに知らせる手段が、製造年月日のインクカー
トリッジへの印刷、刻印等の表示だけでは、ユーザーに
分かりにくかった。

【００１６】さらに、上述のように、インクの残量検出
をしていてもほとんどなくなったときに検出する記録装
置では、インクがなくなってしまってからインク切れの
表示が出るため、かかる従来装置では人が常にインクの
状態を監視して予備のインクを用意しておかねばならな
かった。

【００１７】本発明の目的は、インクの流出を防止しつ
つ確実にインク残量を検出することが可能なインクカー
トリッジを提供することにある。

【００１８】本発明の他の目的は、インクジェットカー
トリッジに関する情報を容易に把握することが可能なイ
ンクカートリッジおよびインクジェット記録装置を提供
することにある。

【００１９】本発明のさらに他の目的は、インク切れが
インクがなくなる前に事前に分るように図った記録装置
を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の形態は、インクが充填されたインク
袋と、該インク袋を収容する密封室を有するインクカー
トリッジケースと、該密封室内の圧力変化に基づきイン
ク残量を検出するインク残量検出手段とを具備すること
を特徴とする。

【００２１】上記目的を達成するため、本発明の第２の
形態は、インクを吐出するインクジェットヘッドと、該
インクジェットヘッドにインクを供給するインクタンク
とを一体化したインクカートリッジにおいて、情報の読
み込みおよび／または書き込み可能な表面接着型記憶媒
体を搭載したことを特徴とする。

【００２２】上記目的を達成するため、本発明の第３の
形態は、請求項３または４に記載のインクカートリッジ
と、該インクカートリッジの前記インクジェットヘッド
に駆動信号を付与する駆動手段と、前記記憶媒体の情報
を読み取りまたは前記記憶媒体に情報を書き込み可能な
手段とを具備したことを特徴とする。

【００２３】上記目的を達成するため、本発明の第４の
形態は、インクにより情報を記録媒体上に記録する記録
手段と、前記インクの残量を複数の段階で検出する検出
手段と、前記インクが切れていることを表示するインク
切れ表示手段と、前記インクの残量が所定の第１段階に
達したとの前記検出手段の検出に応じて前記インク切れ
表示手段のインク切れ表示を行わせるとともに前記記録
手段の記録動作は続行させ、前記インクの残量が所定の
第２の段階に達したとの前記検出手段の検出に応じて前
記インク切れ表示手段のインク切れ表示は行わせたまま
で前記記録手段の記録動作を中断させる制御を行う制御
手段とを具備することを特徴とする。

【００２４】また、上記目的を達成するため、本発明の
第５の形態は、インクにより情報を記録媒体上に記録す
る記録手段と、前記インクの残量を複数の段階で検出す
る検出手段と、前記インクが切れていることを表示する
インク切れ表示手段と、前記検出手段が検出した前記イ
ンクの残量の検出段階に応じて前記インク切れ表示手段
の表示を変化させる制御手段とを具備することを特徴と
する。

【００２５】さらに、本発明の一態様として、前記制御
手段は、外部のホストとのインターフェイスを有し、前
記検出手段の検出により前記インクの残量が前記第２の
段階に達したと判断したときに、前記インターフェイス
を通じてインク切れ情報を前記ホストへ伝えることを特
徴とすることができる。

【００２６】また、本発明の他の態様として、前記イン
ク切れ表示手段は前記検出手段が検出する前記インクの
残量の検出段階に応じてインク切れ表示の表示を変化す
ることを特徴とすることができる。

【００２７】また、本発明の他の態様として、前記イン
ク切れ表示手段は、単一の素子により構成され、前記イ
ンクの残量の検出段階に応じて点灯輝度を変化させるこ
とを特徴とすることができる。

【００２８】また、本発明の他の態様として、前記イン
ク切れ表示手段は、単一の素子により構成され、前記イ
ンクの残量の検出段階に応じて点滅周期を変化させるこ
とを特徴とすることができる。

【００２９】また、本発明の他の態様として、前記記録
手段を構成する記録ヘッドは、前記インクを吐出するた
めのエネルギーを発生する素子として、前記インクに状
態変化を生じさせる熱エネルギーを作用するための熱エ
ネルギー変換体を有することを特徴とすることができ
る。

【００３０】

【作用】本発明の第１の形態では、文字または画像を作
成するためにインクが消費されると、インク袋が収縮し
密封室内の圧力が低下する。するとインク残量検出手段
がこの圧力変化を検知するので、これによりインク残量
を検出する。

【００３１】また、本発明の第２および第３の形態で
は、個別のインクジェットカートリッジ固有の情報をユ
ーザーを介することなく、インクジェットカートリッジ
とインクジェット記録装置間で読み取りまたは、書き込
みができ、設定ミス、管理ミスがなくなる。

【００３２】本発明の第４の形態では、インクの残量を
複数の段階（レベル）で検出する検出手段を設けてイン
クの残量は少ないが印刷は可能な第１の段階とインクの
残量が少なく印刷不能な第２の段階を認識できるように
し、インクがなくなってしまう前にインク切れを表示し
て予備のインクを用意するようにユーザに促すととも
に、インクが本当になくなってしまったときはインク切
れ表示をするとともに印刷を中断するように制御してい
る。従って、本発明によれば、インク切れが事前にわか
るので、予備を用意する余裕ができ、文書印刷の効率化
に寄与する。またインクエンドが表示されたまま印刷し
ていても本当にインクがなくなったときは印刷が中断さ
れ紙を無駄にすることがない。

【００３３】また、本発明の第５の形態では、インクの
残量を複数の段階で検出する検出手段を設けて、その検
出段階に応じてインク切れ表示を適宜変化させるように
し、インクがなくなってしまう前にインクの残量が少な
いことを表示して予備のインクを用意するようにユーザ
に促すことができるように制御している。従って、本発
明によれば、インク切れ状態が事前に正確にわかるの
で、予備を用意する余裕ができ、文書印刷の効率化に寄
与する。

【００３４】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００３５】図１は本発明のインクジェット記録装置の
一実施例を示す要部斜視図である。

【００３６】本実施例のインクジェット記録装置１は、
インクジェットヘッド１０Ａおよび不図示のインクタン
クを一体化したインクジェットカートリッジ１０が装着
されたキャリッジ１１が、駆動モータ１３の駆動力を伝
達する駆動ベルト１２の一部に連結されて、互いに平行
に配設された２本のガイドシャフト１４Ａ，１４Ｂに対
して摺動可能に取り付けられており、前記駆動モータ１
３の駆動力により、前記インクジェットヘッド１０Ａの
吐出面に対向するように、不図示の媒体供給装置からプ
ラテン１５上に給送され記憶媒体である記録紙の全幅に
わたって往復運動して該記録紙への記録を行う構成とな
っている。

【００３７】また、本実施例のインクジェット記録装置
１は、インクジェットヘッド１０Ａの記録動作における
往復運動の範囲外で、ヘッド回復動作の際にインクジェ
ットヘッド１０Ａが移動される位置（図中ガイドシャフ
ト１４Ａの左端、以下、「回復ポジション」と称す。）
において、該インクジェットヘッド１０Ａの吐出面に対
向して伝動機構１９を介したモータ１８の駆動力によっ
て駆動され、前記インクジェットヘッド１０Ａの吐出面
をキャッピングするキャップ部１６Ａを備えたヘッド回
復装置１６が設けられている。このヘッド回復装置１６
は、ヘッド回復動作の際、キャップ部１６Ａによるイン
クジェットヘッド１０Ａの吐出面のキャッピングに関連
して、適宜の吸引手段によるインク吸引もしくはインク
ジェットヘッド１０Ａへのインク供給経路に設けた適宜
の加圧手段によるインク圧送を行い、インク吐出口より
強制的に排出させることによりノズル内の増粘インクを
除去する等の吐出回復運動を行う回復手段である。

【００３８】さらに、ヘッド回復装置１６の側面には、
シリコンゴムで形成されるワイピング部材としてのブレ
ード１７がカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装
置と同様、モータ１８および伝動機構１９によって動作
し、インクジェットヘッド１０Ａの吐出面との結合が可
能となる。これにより、ヘッド回復装置１６を用いた吐
出回復動作後に、ブレード１７をインクジェットヘッド
１０Ａの移動経路中に突出させ、該インクジェットヘッ
ド１０Ａの移動動作に伴ってインクジェットヘッド１０
Ａの吐出面における結露、濡れあるいは塵埃等をふき取
る。

【００３９】次に本実施例のインクジェットヘッドの構
成について説明する。

【００４０】図２に示すように、インクジェットカート
リッジ１０内に一体化された不図示のインクタンクから
インクが供給されるインクジェットヘッド１０Ａには、
列状に設けられた複数個の吐出口３０からインクを吐出
させるために、印加電圧が供給され熱エネルギーを発生
する電気熱変換体４０が各液路毎に配設されている。そ
して、インクジェット記録装置１内の不図示の駆動手段
により駆動信号を印加することによって、前記電気熱変
換体４０に熱エネルギーを発生させ状態変化として膜沸
騰を生じせしめてインク液路内に気泡を形成する。そし
てこの気泡の成長によって前記吐出口３０からインク滴
を吐出させる。

【００４１】図３は、本発明のインクジェットカートリ
ッジ１０とインクジェット記録装置１の一実施例であ
り、図１中に示すインクジェットカートリッジ１０と図
１では不図示のインクジェット記録装置１の制御部１０
１の構成を示す説明図である。

【００４２】図３において、符号１０１はインクジェッ
ト記録装置１の制御部である。制御部１０１は、ＣＰＵ
１０２，メモリ１０３，モータコントローラ１０４，ア
ナログ−デジタル変換器１０５，入力増幅器１０６，出
力増幅器１０７で構成されている。制御部１０１はホス
ト１１０（ワープロ，パソコン等）からの制御コードを
ＣＰＵ１０２とメモリ１０３により解釈し、モータ１８
や駆動モータ１３をモータコントローラ１０４を介して
駆動したり、アナログ−デジタル変換器１０５を制御す
る。磁気ヘッド１０８は、不図示の手段によりインクジ
ェット記録装置１の所定位置に固定されており、インク
ジェットカートリッジ１０上に張りつけられた表面接着
型記憶媒体としての磁気テープ１０９の情報をＣＰＵ１
０２の制御により、アナログ−デジタル変換器１０５を
介して読み込み、または磁気テープ１０９への書き込み
を行う。入力増幅器１０６は磁気ヘッド１０８からの入
力信号を、また出力増幅器１０７は磁気ヘッドへの出力
信号をそれぞれ増幅する。

【００４３】ＣＰＵ１０２が、駆動モータ１３を動作さ
せることにより、インクジェットカートリッジ１０はα
方向へ動き、磁気テープ１０９が不図示の手段により所
定位置に固定された磁気ヘッド１０８に接触しながら通
過し、磁気テープ１０９上の情報を磁気ヘッド１０８が
読み取る。この情報は入力増幅器１０６とアナログ−デ
ジタル変換器１０５を介してＣＰＵ１０２へ伝えられ
る。ＣＰＵ１０２は情報をメモリ１０３または、ホスト
１１０に伝える。同様にＣＰＵ１０２からの情報はアナ
ログ−デジタル変換器１０５と出力増幅器１０７を介し
て磁気ヘッド１０８を動作させることにより、磁気テー
プ１０９に書き込まれ得る。

【００４４】また、インクジェットカートリッジ１０を
製造するにあたり、磁気テープ１０９に製造年月日、製
造ロット、インク色等の情報を記録しておくことによ
り、それらの情報をＣＰＵ１０２または、ホスト１１０
に伝えることができる。

【００４５】図３に示した実施例では、磁気テープおよ
び磁気ヘッドを使用したが、インクジェットカートリッ
ジにバーコードテープを張りつけインクジェット記録装
置側に光学的読み取り手段を設けるようにしてもよい。

【００４６】このように表面接着型の記憶媒体を用いる
ことにより簡易な構成で低コスト化が可能となる。

【００４７】次に、インク残量の検出を容易に行うこと
のできるインクカートリッジの実施例につき説明する。

【００４８】図４に示すものはインク袋の収縮によるイ
ンクカートリッジ２００内の負圧と大気圧との差圧を利
用して可視にてインク残量の検出を行うものである。図
４において、インクカートリッジ２００は略直方体のイ
ンクカートリッジケース２０１を有している。インクカ
ートリッジケース２０１はその中間部上方に仕切壁２０
２が設けられ、該仕切壁２０２の下側にインク２０３が
充填されたインク袋２０４を収容する第１密封室２０５
が設けられている。そして、インクカートリッジケース
２０１の上面には大気に連通する大気連通口２０６と透
明体で閉鎖され長方形状をした検出窓２０７とが設けら
れている。

【００４９】さらに、仕切壁２０２とケース２０１の上
面との間には密封状態を保持しつつ検出窓２０７に対応
する範囲を移動可能な差圧応動部材としての移動体表示
部２０８が設けられている。しかして、仕切壁２０２の
上側には上述の大気連通口２０６が開口された大気圧室
２０９と第１密封室２０５に連通する第２密封室２１０
とが移動体表示部２０８により画成されている。なお、
２１１はインク袋２０４に接続されたインクチューブで
あり、不図示のインクジェットヘッドに連通されてい
る。インク袋２０４にインク２０３が十分に充填されて
いる場合は移動体表示部２０８は大気圧室２０９側のＦ
ＵＬＬ位置にある。このときインク袋２０４にインク２
０３が満たされている状態を検出窓２０７の表示部によ
り確認できる。印刷に伴いインクチューブ２１１を経由
してインク袋２０４よりインクが流出すると、インク袋
２０４内のインクの減少に伴いインク袋２０４が収縮
し、第１および第２密封室２０５，２１０内の圧力が大
気圧より低下する。すると、大気圧室２０９と密封室２
０５，２１０との圧力の差により、該圧力差を平衡状態
に保つように、移動体表示部２０８は矢印→の方向に移
動する。印刷によるインクの消費に伴うインク袋２０４
内のインク減少に従い移動体表示部はＥＭＰＴＹの方向
に移動する。インク袋２０４内のインクがなくなった状
態で移動体表示部２０８はＥＭＰＴＹの位置に移動して
停止するのでインクなしを検出窓２０７を通じて可視に
より確認できる。

【００５０】さらに、インク残量を電気的に検出するよ
うにした他の実施例につき、図５を参照しつつ説明す
る。なお、図４の実施例と同一機能部位には同一符号を
付す。

【００５１】インクカートリッジ２００は、図５に示す
ようにインクカートリッジケース２０１内のインク袋２
０４，大気と大気連通口２０６を介して連通された検知
袋２１２、および該検知袋２１２の上端に取り付けられ
た検知板２１３、および検出窓２０７を備えている。イ
ンク袋２０４内のインク減少により生じた密閉インクカ
ートリッジケース２０１内の大気圧に対する差圧により
大気連通口２０６より大気が検知袋２１２の大気圧室２
０９内に流入する。その流入に伴い検知袋２１２は膨張
し検知板２１３を上部へ押しあげる（検知板２１３の実
線表示）。さらに、インク袋２０４内のインク２０３が
減少すると検知板２１３はさらに上部に上昇する（検知
板２１３の破線表示）。該検知板２１３の上部には反射
率の高い用紙が接着され、上部の検出窓２０７より照射
される反射型フォトセンサ２１４の光を反射する。該反
射型フォトセンサ２１４により該検知板２１３による反
射強度を読み取ることによりインク残量検知が行われ
る。

【００５２】さらに、図６は本発明を適用したインクジ
ェット記録装置の一実施例の要部構成を示す。図６にお
いて、３１１は記録媒体としての記録シート（カットシ
ート）、３１２は記録ヘッド（インクジェットヘッ
ド）、３１３はプラテン、３１４は回転することにより
記録シート３１１を送るシート送りローラ、３１５はシ
ート送りローラ３１４に記録シート３１１を押し当てて
摩擦搬送力を生じさせるピンチローラである。３１６は
記録手段を構成する交換可能なインクカートリッジ、３
１７はインクカートリッジ３１６から記録ヘッド３１２
へインク（記録液）を送給するインク供給パイプ、３１
８は検出手段としてインク残量を検出するためダイヤフ
ラム等で構成されるインク残量検出部である。３２０は
記録シート３１１を図示していないスタッカ（記録し終
った記録シートをためておく場所）まで搬送するための
シート送りローラ３１４と同期して回転するベイルロー
ラである。

【００５３】以上の構成により、インクカートリッジ３
１６からインクを記録ヘッド３１２へ供給すると共に、
記録ヘッド３１２内のインク吐出手段を外部のホストか
らの記録情報に基づいて駆動してインクを吐出させ、こ
のインク吐出により形成される飛翔的インク滴を記録媒
体３１１に付着させてドットパターンを形成し、１ライ
ン分の記録ごとにシート送りして次行を記録する。

【００５４】図７は図６の本発明実施例のインクジェッ
ト記録装置の制御系の概略構成を示す。図７において、
３２１はインクジェット記録装置の全体を示し、３２４
はこの記録装置３２１を制御するマイクロプロセッサの
如きＣＰＵ（中央演算処理装置）、３２３はＣＰＵ３２
４の制御用ソフトウェアが格納されているＲＯＭおよび
作業用のＲＡＭからなるメモリ部である。３１８は図６
に示したインク残量を検出するためのダイヤフラム等で
構成されたインク残量検出部である。３２５は後述の図
８に示すように記録装置の外装部前面に設けられた操作
パネル部であり、使用者が手で操作するオンラインスイ
ッチ３２６と記録装置がオンライン状態であることを表
示するオンライン表示ＬＥＤ（発光ダイオード）３２７
とインクが無いことを表示するインク切れ表示手段とし
てのインク切れ表示ＬＥＤ（インク残量表示ＬＥＤとも
称する）３２８とで構成されている。３２９は駆動回路
でありオンラインＬＥＤ３２７とインク切れ表示ＬＥＤ
３２８を駆動する。３３０は印刷部である。

【００５５】ここで、インク残量検出部３１８は本実施
例では一例として３つの状態が検出できるように構成さ
れている。すなわち、インクが全くなく印刷ができない
状態（インクの残量は第２のレベル以下）と、インクが
残り少ないがまだ印刷できる状態（インクの残量は第１
のレベル以下）、インクが十分ある状態（インクの残量
は第１のレベルを越えている）である。

【００５６】また、上記インクジェット記録装置３２１
はこの記録装置に記録指令信号や、記録情報データなど
を転送してくるホスト３２２に、シリアルインターフェ
イス３３２を通じて接続されている。

【００５７】図８は上記の記録装置３２１とホスト３２
２の外観を表している。ここで、３３１は記録装置３２
１とホスト３２２とを接続するインターフェイスケーブ
ルである。

【００５８】図９は本発明の実施例の動作手順を示す。

【００５９】本図に示すように、記録装置３２１のＣＰ
Ｕ３２４はホスト３２２からのコマンドにより各種動作
を行う。

【００６０】最初に、ステップＳ０でコマンドを受信し
たか否かをチェックする。コマンドを受信していなけれ
ば受信するまで待機（ループ）する。

【００６１】コマンドを受信すると、ステップＳ１へ進
み、受信したコマンドは印刷コマンドか否かをチェック
する。印刷コマンドでなければステップＳ２へ進み、そ
の他の処理を行い、その後にステップＳ０に戻る。印刷
コマンドであれば、ステップＳ３に進み、印刷を開始す
る。

【００６２】まず、ステップＳ３において、インク残量
検出部３１８の検出信号をチェックしてインクの残量は
第２のレベル以下であるか否かを判断する。第２のレベ
ル以下でなければステップＳ４に進みインクの残量は第
１のレベル以下か否かをチェックする。第１のレベル以
下でなければステップＳ５に進み、ホスト３２２からの
印刷データに従い１行印刷する。そして、再びステップ
Ｓ０に戻り次のコマンドを待つ。以上を繰り返すことに
より印刷が行われる。

【００６３】ここで、ステップＳ４において、インク残
量が第１のレベル以下であったならば、ステップＳ６に
進み、駆動回路３２９に指令を出してインク切れ表示Ｌ
ＥＤ３２８を点灯させる。しかしながらインクの残量が
第１のレベル以下であっても未だ印刷は可能であるの
で、続いてステップＳ５に進み、前述の如く印刷を続行
する。

【００６４】また、ステップＳ３においてインク残量が
第２のレベル以下であったならば印刷不能と判断して、
印刷を中断してステップＳ７に進み、駆動回路３２９に
指令を出してインク切れ表示ＬＥＤ３２８を点灯させ
る。続いて、ステップＳ８に進みインクがなくなった旨
をインターフェイス３３２およびインターフェイスケー
ブル３３１を通じてホスト３２２に伝える。然る後、説
明を省略したエラー処理へ進む。

【００６５】図１０は本発明の他の実施例の動作手順を
示す。最初のステップＳ１０でコマンドを受信したか否
かをチェックする。コマンドを受信していなければ、受
信するまで待機する。

【００６６】コマンドを受信すると、ステップＳ１１へ
進み、受信したコマンドが印刷コマンドか否かをチェッ
クする。印刷コマンドでなければステップＳ１２へ進
み、その他の処理を行い、その後にステップＳ１０に戻
る。印刷コマンドであれば、ステップＳ１３に進み、印
刷を開始する。

【００６７】まず、ステップＳ１３において、インク残
量検出部３１８の検出信号をチェックしてインクの残量
は第２のレベル以下であるか否かを判断する。第２のレ
ベル以下でなければ、ステップＳ１４に進み、インクの
残量は第１のレベル以下か否かをチェックする。第１の
レベル以下でなければ、ステップＳ１５に進み、ホスト
３２２からの印刷データに従って１行印刷する。そし
て、再びステップＳ１０に戻り次のコマンドを待つ。以
上を繰り返すことにより印刷が行われる。

【００６８】ここで、ステップＳ１４において、インク
残量が第１のレベル以下であったならばステップＳ１６
に進み、駆動回路３２９に指令を出してインク残量表示
ＬＥＤ３２８を低速点滅させる。しかしながらインクの
残量が第１のレベル以下であっても未だ印刷は可能であ
るので、続いてステップＳ１５に進み、前述の如く印刷
を続行する。

【００６９】また、ステップＳ１３においてインク残量
が第２のレベル以下であったならば印刷不能と判断し
て、印刷を中断してステップＳ１７に進み、駆動回路３
２９に指令を出してインク残量表示ＬＥＤ３２８を高速
点滅させる。然る後、説明を省略したエラー処理へ進
む。

【００７０】（他の実施例）上述の本発明実施例では、
シリアルインターフェイスとしたが、パラレルインター
フェイスであっても勿論よい。

【００７１】また、本発明実施例では、２段階の検出レ
ベルとしたが、もっと多くの段階にしても良い。また、
ＬＥＤの点滅周期を変えることにより残量レベルを表示
したが、ＬＥＤの輝度を変化させても同様な効果を得ら
れるのは明らかである。

【００７２】さらに、上述した本発明の実施例をそれぞ
れ組み合わせてもよい。

【００７３】（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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、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、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００７９】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。

【００８０】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体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、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃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を用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、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よい。いずれにしても熱エネルギの
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
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
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。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０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又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。

【００８１】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。

【００８２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の形態によれば、インクに加圧することなくイン
クの残量を検知でき、またインクカートリッジが密封さ
れているためインクが２重の密閉材に覆われることとな
りインク漏れに対する安全性が高くなる。

【００８３】また、本発明の第２，第３の形態によれ
ば、別個のインクジェットカートリッジ固有の情報をイ
ンクカートリッジの表面に貼着するだけでユーザーを介
することなく、インクカートリッジとインクジェット記
録装置間で伝えることができるので、安価にできると共
に設定ミスや管理ミスをなくし、印字品位の低下、イン
ク色の混じり等を未然に防ぐ効果がある。

【００８４】さらに、本発明の第４の形態によれば、イ
ンク切れが事前にわかるので、予備を用意する余裕がで
きて、文書印刷の効率化に寄与し、またインク切れが表
示されたまま印刷していても本当にインクがなくなった
ときは印刷が中断されるので用紙を無駄にすることがな
い効果が得られる。

【００８５】また、本発明の第５の形態によればインク
切れが正確に事前にわかるので、予備を用意する余裕が
でき、文書印刷の効率化に寄与する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるインクジェット記録装置の一実
施例を示す斜視図である。

【図２】本発明実施例のインクジェットヘッドを示す斜
視図である。

【図３】本発明実施例の制御系を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明にかかるインクカートリッジの一実施例
を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側断面図である。

【図５】本発明にかかるインクカートリッジの他の実施
例を示す側断面図である。

【図６】本発明実施例の記録装置の要部構成を示す模式
的断面図である。

【図７】本発明実施例の記録装置の制御系の概略構成を
示すブロック図である。

【図８】図６の本発明実施例の記録装置とホストの外観
を示す斜視図である。

【図９】本発明実施例の一動作手順を示すフローチャー
トである。

【図１０】本発明実施例の他の動作手順を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１インクジェット記録装置１０インクジェットカートリッジ１０Ａインクジェットヘッド１１キャリッジ１２駆動ベルト１３駆動モータ１４Ａ，１４Ｂガイドシャフト１５プラテン１６ヘッド回復装置１６Ａキャップ部１７ブレード１８モータ１９伝動機構３０吐出口４０電気熱変換体１０１制御部１０２ＣＰＵ１０３メモリ１０４モータコントローラ１０５アナログ−デジタル変換器１０６入力増幅器１０７出力増幅器１０８磁気ヘッド１０９磁気テープ２００インクカートリッジ２０１インクカートリッジケース２０２仕切壁２０３インク２０４インク袋２０５第１密封室２０６大気連通口２０７検出窓２０８移動体表示部２０９大気圧室２１０第２密封室２１２検知袋２１３検知板２１４反射型フォトセンサ３１１記録シート３１２記録ヘッド３１３プラテン３１４シート送りローラ３１５ピンチローラ３１６インクカートリッジ３１７インク供給パイプ３１８インク残量検出部３２１インクジェット記録装置３２２ホスト３２３ＲＯＭおよびＲＡＭ３２４ＣＰＵ３２５操作パネル部３２６オンラインスイッチ３２７オンライン表示ＬＥＤ３２８インク切れ表示ＬＥＤ（インク残量表示ＬＥ
Ｄ）３２９駆動回路３３０印刷部３３１インターフェイスケーブル３３２インターフェイス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者兼村正司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)発明者仁平誠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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクが充填されたインク袋と、該イン
ク袋を収容する密封室を有するインクカートリッジケー
スと、該密封室内の圧力変化に基づきインク残量を検出
するインク残量検出手段とを具備することを特徴とする
インクカートリッジ。
【請求項２】インクが充填されたインク袋と、該イン
ク袋を収容する密封室を有するインクカートリッジケー
スと、該インクカートリッジケースに設けられ前記イン
ク袋が収容された密封室内の圧力と大気圧との差圧に応
じて移動する差圧応動部材とを具備することを特徴とす
るインクカートリッジ。
【請求項３】インクを吐出するインクジェットヘッド
と、該インクジェットヘッドにインクを供給するインク
タンクとを一体化したインクカートリッジにおいて、情報の読み込みおよび／または書き込み可能な表面接着
型記憶媒体を搭載したことを特徴とするインクカートリ
ッジ。
【請求項４】前記インクジェットヘッドは、熱エネル
ギーを利用して吐出口からインクを吐出させるものであ
り、熱エネルギーを発生させるための熱エネルギー変換
体を有していることを特徴とする請求項３に記載のイン
クカートリッジ。
【請求項５】請求項３または４に記載のインクカート
リッジと、該インクカートリッジの前記インクジェット
ヘッドに駆動信号を付与する駆動手段と、前記記憶媒体
の情報を読み取りまたは前記記憶媒体に情報を書き込み
可能な手段とを具備したことを特徴とするインクジェッ
ト記録装置。
【請求項６】インクにより情報を記録媒体上に記録す
る記録手段と、前記インクの残量を複数の段階で検出する検出手段と、前記インクが切れていることを表示するインク切れ表示
手段と、前記インクの残量が所定の第１段階に達したとの前記検
出手段の検出に応じて前記インク切れ表示手段のインク
切れ表示を行わせるとともに前記記録手段の記録動作は
続行させ、前記インクの残量が所定の第２の段階に達し
たとの前記検出手段の検出に応じて前記インク切れ表示
手段のインク切れ表示は行わせたままで前記記録手段の
記録動作を中断させる制御を行う制御手段とを具備する
ことを特徴とする記録装置。
【請求項７】前記制御手段は、外部のホストとのイン
ターフェイスを有し、前記検出手段の検出により前記イ
ンクの残量が前記第２の段階に達したと判断したとき
に、前記インターフェイスを通じてインク切れ情報を前
記ホストへ伝えることを特徴とする請求項６に記載の記
録装置。
【請求項８】前記インク切れ表示手段は前記検出手段
が検出する前記インクの残量の検出段階に応じてインク
切れ表示の表示を変化することを特徴とする請求項６ま
たは７に記載の記録装置。
【請求項９】インクにより情報を記録媒体上に記録す
る記録手段と、前記インクの残量を複数の段階で検出する検出手段と、前記インクが切れていることを表示するインク切れ表示
手段と、前記検出手段が検出した前記インクの残量の検出段階に
応じて前記インク切れ表示手段の表示を変化させる制御
手段とを具備することを特徴とする記録装置。
【請求項１０】前記インク切れ表示手段は、単一の素
子により構成され、前記インクの残量の検出段階に応じ
て点灯輝度を変化させることを特徴とする請求項８また
は９に記載の記録装置。
【請求項１１】前記インク切れ表示手段は、単一の素
子により構成され、前記インクの残量の検出段階に応じ
て点滅周期を変化させることを特徴とする請求項８また
は９に記載の記録装置。
【請求項１２】前記記録手段を構成する記録ヘッド
は、前記インクを吐出するためのエネルギーを発生する
素子として、前記インクに状態変化を生じさせる熱エネ
ルギーを作用するための熱エネルギー変換体を有するこ
とを特徴とする請求項６ないし１１のいずれかの項に記
載の記録装置。