JPH06246929A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクエンド検出によるスループット低下を
防止し、キャリッジ基板とメイン基板の接続ケーブルの
信号線数を削減する。 【構成】 インクエンド検出部６とカートリッジ選択部
５とをキャリッジ２１上に、インクエンド変換部８をキ
ャリッジ２１外に有し、紙送り相励磁トリガ１１と同期
した検出トリガあるいはソフトウェアトリガ１３の何れ
かにて検出パルス１４を出力して複数色のインクのイン
クエンド検出を行い、インクエンド変換部８はインクエ
ンドデータ１７を保持する機能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録におけるインク吐出
部の気泡は、噴射インク滴の粒子径や飛行速度に悪影響
を及ぼし、最悪の場合にはインク滴を噴射することがで
きず記録品質に乱れを生じさせる。印字ヘッドから複数
色のインク滴を吐出するインクジェット記録において
は、噴射インク滴の粒子径が変化すると複数色インクの
重なりによる色再現性が保証できなくなる。それゆえ、
インクエンドによるインク吐出部への気泡の流入は極力
避けなければならず、複数色のインクを使用するインク
ジェット記録装置においては各色のインクカートリッジ
に対するインクエンド検出が必要である。

【０００３】複数色のインクを吐出するために、各色の
インクを内包したインクカートリッジをキャリッジ上に
搭載した場合、インクエンド検出端子は各色に対応した
複数個となる。

【０００４】また、インクカートリッジ内部のフォーム
に含浸させた水溶性インクのインクエンド検出において
は、フォーム内に電極を設け、電圧パルスを入力するこ
とによりインク残量に応じて変化するインクの抵抗値を
電気的に検出する方法がある。

【０００５】キャリッジ外にあるメイン基板から電圧パ
ルスによるインクエンド検出を行う場合には、各インク
エンド端子からメイン基板上の検出部に接続するための
信号線が必要となり、メイン基板とキャリッジ間の接続
ケーブルの信号線数が増加する傾向にあった。また、各
インクエンド検出部を独立で構成した場合には同様の構
成を持つ検出部が複数存在することになり、コスト効率
が下がると共に基板面積の小型化も期待できない。

【０００６】特開平４−１２２６４９号公報においては
前述の問題に対し、インクエンド検出部を１個とし、キ
ャリッジ上の複数の情報に対して、選択回路に検出する
情報の順番をＭＰＵにて書込み、時分割で検出すること
により信号線を減らすことができるとしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検出情
報の順番を指定する選択回路の出力をデコード信号とし
た場合、検出情報が比較的少ない場合には信号数を減少
させる効果は小さくなってしまう。また、ＭＰＵと選択
回路の接続は多くの配線を必要とする。そのため、選択
回路と切替回路をキャリッジ上に搭載した場合あるいは
切替回路のみをキャリッジ上に搭載した場合の何れにお
いても接続ケーブルの信号線数を削減する効果は小さ
い。

【０００８】また、複数色のインクカートリッジに対し
てパルス電圧によるインクエンド検出方法を適用した場
合、検出パルス幅に相当する時間が各色について必要と
なり、印字動作中のインクエンド検出が独立のタスクに
て行われた場合、スループットの低下を招く。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、インクカートリッジと、複数のインクエン
ド端子が接続されるインクエンド検出部と、検出パルス
によりインクエンド検出を行う前記インクエンド端子を
切替えるカートリッジ選択部とをキャリッジ上に有し、
前記インクエンド検出部の出力を変換するインクエンド
変換部を前記キャリッジ外に有し、前記検出パルスはイ
ンクエンド検出に必要なパルス幅時間を持つ複数のパル
ス列からなり、紙送りモータの相励磁トリガと同期した
検出トリガにより前記検出パルスを出力し、前記検出ト
リガは前記紙送りモータの相励磁トリガとソフトウェア
トリガとを切替えられ、前記インクエンド変換部は複数
のインクエンド検出結果を保持するデータ保持部を有す
ることを特徴とする。

【００１０】

【実施例】以下図示の実施例について説明する。

【００１１】図２は本発明におけるインクジェット記録
装置の構成の一実施例を示す一部破断面を含む斜視図で
ある。

【００１２】図３は本発明におけるキャリッジ２１及び
インクカートリッジ２５の内部の一実施例を説明する側
面図である。

【００１３】インクカートリッジ２５〜２８は印字ヘッ
ド２４とともにキャリッジ２１に搭載されている。イン
クカートリッジ２５〜２８には各々異なる色のインクが
内包されている。端子カバー３５〜３８はインクカート
リッジ２５〜２８のインクエンド端子１〜４を保護して
いる。キャリッジ基板１８はキャリッジ２１内部に取り
付けられ、キャリッジ２１外のメイン基板１９に接続ケ
ーブル２０で電気的に接続されている。印字媒体２９は
プラテン２３に巻き付けられ、紙送りモータ２２の駆動
により送られる。

【００１４】インクカートリッジ２５の内部にはフォー
ム３９が充填されている。フォーム３９に含浸された水
溶性インクはフィルタ４０を通ってインク室４２に溜
り、ゴム栓４１を貫通したインク通路４３により印字ヘ
ッド２４に供給される。インクエンド端子１−ａ、１−
ｂはフォーム３９に接するように配置され、インクカー
トリッジ２５の端面に一部露出している。インクエンド
接続子４４−ａ、４４−ｂは各々インクエンド端子１−
ａ、１−ｂに密接しており、キャリッジ基板１８に接続
されている。このインクカートリッジ２５はキャリッジ
２１から着脱可能であり、インクカートリッジ２６〜２
８も同様な構造となっている。

【００１５】図４は本発明におけるインクエンド検出部
６の構成の一実施例を示す回路図である。

【００１６】インクエンド端子１〜４は各々Ｔｒ１〜Ｔ
ｒ４及びＲ５に接続されている。インクエンド信号１５
にはインクエンド端子１〜４の示す抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の
何れかとＲにより分圧された電圧が出力される。Ｔｒ１
〜Ｔｒ４はトランジスタ駆動信号１６−１〜１６−４に
よりどれか１個が選択的にオン状態となり、インクエン
ド検出を行なうインクエンド端子を決定する。

【００１７】図５は本発明におけるインクエンド検出を
行なうインクカートリッジを切替るカートリッジ選択部
５の構成の一実施例を示す回路図である。

【００１８】検出パルス１４はインクエンド検出に必要
な時間幅を持つパルス列で構成されている。検出パルス
１４はＩＣ１を介してＩＣ２に入力され、カウントされ
る。ＩＣ３はＩＣ２の出力を受けてＹ０〜Ｙ３の何れか
一つをロウレベルとする。ＩＣ４〜ＩＣ７は各々ＩＣ３
の出力Ｙ０〜Ｙ３と検出パルス１４の論理和をとり、ト
ランジスタ駆動信号１６−１〜１６−４を出力する。こ
のとき、トランジスタ駆動信号１６−１〜１６−４は何
れか一つがロウレベルとなり、同時に複数個がロウレベ
ルとなることはない。即ち、検出パルス１４の最初のパ
ルスでトランジスタ駆動信号１６−１がロウレベルとな
り、第２、第３、第４のパルスでトランジスタ駆動信号
１６−２、１６−３、１６−４が各々ロウレベルとな
る。

【００１９】図６は本発明におけるインクエンド変換部
８の構成の一実施例を示す回路図である。

【００２０】インクエンド検出部６から出力されたイン
クエンド信号１５はＡ／Ｄ変換器３０に入力される。Ａ
／Ｄ変換器３０は検出パルス１４がロウレベルの間イン
クエンド信号１５の電圧に相当するデータを出力する。
検出パルス１４の立上りエッジによりＡ／Ｄ変換器３０
の出力データはラッチ３１にラッチされる。これに続く
検出パルス１４のパルスにより、前記データはラッチ３
２、３３、３４へと順次ラッチされる。その結果、ラッ
チ３１〜３４には検出パルス１４の最新の４パルスによ
るインクエンド検出結果がラッチされ、インクエンドデ
ータ１７として各々出力される。

【００２１】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。

【００２２】紙送りモータ駆動部９はＭＰＵ１０から出
力される紙送り相励磁トリガ１１により紙送りモータ２
２の励磁相を切り替え、紙送りモータ２２を回転させて
印字媒体２９の搬送を行なう。

【００２３】検出パルス生成部７は、トリガ切り替え信
号１２により選択された紙送り相励磁トリガ１１及びソ
フトウェアトリガ１３の何れかによりトリガされ、イン
クエンド検出に必要な時間幅を持つパルス列からなる検
出パルス１４を出力する。

【００２４】カートリッジ選択部５はこの検出パルス１
４のパルスをカウントすることにより、インクエンド検
出を行なうインクカートリッジ２５〜２８の何れかを選
択するトランジスタ駆動信号１６を出力する。

【００２５】インクカートリッジ２５〜２８各々のイン
クエンド端子１〜４はインクエンド検出部６に接続され
ており、インクエンド検出部６はトランジスタ駆動信号
１６を受けてインクエンド端子１〜４の何れか一つを選
択してインクエンド検出を行ない、インクエンド信号１
５を出力する。

【００２６】インクエンド変換部８はインクエンド信号
１５を検出パルス１４により順次変換、ラッチしてイン
クエンドデータ１７を出力する。ＭＰＵ１０は必要に応
じてインクエンドデータ１７を参照する。

【００２７】本実施例においてはカートリッジ選択部５
及びインクエンド検出部６はキャリッジ２１に搭載され
たキャリッジ基板１８に配置され、ＭＰＵ１０、紙送り
モータ駆動部９、検出パルス生成部７及びインクエンド
変換部８はキャリッジ２１外にあるメイン基板１９に配
置されている。

【００２８】また、検出パルス１４及びインクエンド信
号１５は接続ケーブル２０を通してメイン基板１９とキ
ャリッジ基板１８に接続されている。

【００２９】図７は本実施例の動作を示すタイミングチ
ャ−トである。

【００３０】図７に基づき本実施例の動作を説明する。

【００３１】トリガ切替信号１２が紙送り相励磁トリガ
１１が有効であることを示すロウレベルであるとき、紙
送り相励磁トリガ１１が出力されると、検出パルス生成
部１２は検出パルス１４を１回のインクエンド検出に必
要な時間だけロウレベルとする。このときカートリッジ
選択部５のカウンタＩＣ２の出力ＱＡ及びＱＢはロウレ
ベルであるため、デコーダＩＣ３は出力Ｙ０をロウレベ
ルとする。ＩＣ７はこの出力Ｙ０と検出パルス１４の論
理和をとり、トランジスタ駆動信号１６−１をロウレベ
ルとする。一方、トランジスタ駆動信号１６−２〜１６
−４はハイレベルとなっている。

【００３２】これを受けてインクエンド検出部６はＴｒ
１のみをオン状態とするため、インクエンド端子１の抵
抗値Ｒ１と抵抗Ｒ５により分圧された電圧Ｖ１をインク
エンド信号１５として出力する。

【００３３】インクエンド変換部８のＡ／Ｄ変換器３０
は検出パルス１４がロウレベルである間インクエンド信
号１５を変換したインクエンドデータ１を出力する。

【００３４】インクエンド検出終了を示す検出パルス１
４の立上りエッジによりＡ／Ｄ変換器３０から出力され
ていたインクエンドデータ１はラッチ３１にラッチされ
る。

【００３５】一方、検出パルス１４がハイレベルとなる
ことによりトランジスタ駆動信号１６−１はハイレベル
となってＴｒ１はオフ状態となる。カウンタＩＣ２は検
出パルス１４の立上りエッジによりカウントアップし、
出力ＱＡをハイレベル、ＱＢをロウレベルとする。これ
を受けてデコーダＩＣ３は出力Ｙ１をロウレベルとす
る。

【００３６】再び紙送り相励磁トリガ１１が出力される
と、検出パルス生成部１２は検出パルス１４を１回のイ
ンクエンド検出に必要な時間だけロウレベルとする。

【００３７】ＩＣ６はこの出力Ｙ１と検出パルス１４の
論理和をとり、トランジスタ駆動信号１６−２のみをロ
ウレベルとする。

【００３８】これを受けてインクエンド検出部６はＴｒ
２のみをオン状態とするため、インクエンド端子２の抵
抗値Ｒ２と抵抗Ｒ５により分圧された電圧Ｖ２をインク
エンド信号１５として出力する。

【００３９】インクエンド変換部８のＡ／Ｄ変換器３０
は検出パルス１４がロウレベルである間インクエンド信
号１５を変換したインクエンドデータ２を出力する。

【００４０】インクエンド検出終了を示す検出パルス１
４の立上りエッジによりＡ／Ｄ変換器３０から出力され
ていたインクエンドデータ２はラッチ３１にラッチされ
る。これと同時にラッチ３１にラッチされていたインク
エンドデータ１はラッチ３２に送られ、ラッチされる。

【００４１】これを順次繰り返し、インクエンド端子１
〜４の各々の抵抗値に応じたインクエンドデータ１〜４
はラッチ３１〜３４に保持される。

【００４２】一方、検出パルス１４を４回ロウレベルと
した時点で検出パルス生成部７は動作を停止し、紙送り
相励磁トリガ１１の有無に関わらずインクエンドデータ
１７がＭＰＵ１７により読み込まれるまで検出パルス１
４をハイレベルに保つ。インクエンドデータ１７がＭＰ
Ｕ１０に読み込まれた後、検出パルス生成部７は動作を
再開して相励磁トリガ１１を待機する。

【００４３】このように、検出パルス１４をインクエン
ド検出に必要なパルス幅時間を持つ複数のパルス列にて
構成し、カウンタ構成を持つカートリッジ選択部５及び
インクエンド検出部６をキャリッジ２１に搭載すること
により、キャリッジ基板１８からメイン基板１９に接続
されるインクエンド検出に関する信号線の数は、検出パ
ルス１４とインクエンド信号１５の２本のみとすること
ができ、接続ケーブル２０の信号線数を大幅に削減する
ことが可能となる。

【００４４】紙送り相励磁トリガ１１に同期したトリガ
によりインクエンド検出を行うことにより、印字終了→
キャリッジ停止→紙送り→インクエンド検出→印字開始
の一連の動作の繰り返しによる印字動作中においても、
インクエンド検出に必要なタスク時間はラッチ３１〜３
４に保持されているインクエンドデータ１〜４をＭＰＵ
１０により読み込むことのみで終了するため、スループ
ットの低下を避けることができる。

【００４５】紙送り相励磁トリガ１１が出力され、紙送
りが開始されるのは印字が終了してキャリッジ２１が停
止した状態であって、キャリッジ２１上のインクカート
リッジ２５〜２８内部のインクは安定した状態でインク
エンド検出が行われるため、インクエンド信号１５は安
定した出力が得られる。

【００４６】また、本実施例では紙送りモータの相励磁
トリガと同期した検出トリガの一例として紙送り相励磁
トリガ１１を用いたが、スループットの向上を図って、
印字動作を印字終了→紙送り開始→キャリッジ停止→紙
送り終了→インクエンド検出→印字開始のように紙送り
動作とキャリッジの停止の処理を重ね合わせた場合に
は、最初の紙送り相励磁トリガ１１に対して紙送り開始
からキャリッジ停止の時間だけ遅延された信号を検出ト
リガとすることによりインクカートリッジ２５〜２８内
部のインクが安定した状態でインクエンド検出を行うこ
とができる。

【００４７】印字を伴わない紙送り動作（印字媒体の供
給、排出等）においては、トリガ切り替え信号１２をハ
イレベルとしてソフトウェアトリガ１３を有効とすれ
ば、紙送り相励磁パルス１１が出力されてもソフトウェ
アトリガ１３が出力されない限り検出パルス１４はロウ
レベルとなることはなく、インクエンド検出も行われな
い。

【００４８】さらに、検出パルス１４をインクエンド検
出に必要なパルス幅時間を持つ複数のパルス列とし、カ
ートリッジ選択回路５及びインクエンド検出部６をキャ
リッジ２１に搭載することにより、キャリッジ基板１８
からメイン基板１９に接続されるインクエンド検出に関
する信号線はインクエンド信号１５と検出パルス１４の
２本のみとすることができる。

【００４９】インク吸引手段（図示せず）により印字ヘ
ッド２４からインク吸引を行う場合の時間当たりのイン
ク消費量は、印字動作中のインク消費量よりもはるかに
大きくなる。このため、インク吸引中は常にインクエン
ドを監視し、インクエンド状態を検出した場合はインク
吸引動作を中止して印字ヘッド２４に気泡が流入するこ
とを避けなければならない。また、紙送りモータ２２が
インク吸引手段の駆動源でない限りは、インク吸引動作
中において紙送りモータ２２は非稼働状態である。

【００５０】本実施例においては、インク吸引動作中に
おけるインクエンド検出はトリガ切替信号１２をハイレ
ベルとしてソフトウェアトリガ１３にて検出パルス生成
部７を起動する。インク吸引をしながらＭＰＵ１０はソ
フトウェアトリガ１３を４回出力し、４回のインクエン
ド検出が終了した時点でラッチ３１〜３４に保持されて
いるインクエンドデータ１〜４を読み取る。インクエン
ド状態が検出された場合は直ちにインク吸引動作を停止
しする。また、インクエンド状態が検出されなかった場
合は、再びソフトウェアトリガ１３を出力してインクエ
ンドを監視しながらインク吸引動作を継続する。

【００５１】このようにトリガ切り替え信号１２によ
り、紙送り相励磁トリガ１１とソフトウェアトリガ１３
を切り替えてインクエンド検出を行うことで、インクジ
ェット記録装置の動作状況に合わせたインクエンド検出
を行うことができる。

【００５２】本実施例においては、紙送り相励磁トリガ
１１、あるいはソフトウェアトリガ１３の１パルスに対
して１回のインクエンド検出が行われる例を示したが、
検出パルス生成部７の構成を１個のトリガパルスによっ
て検出パルス１４を４回ロウレベルとするようにすれ
ば、４回のインクエンド検出動作を連続して実行させる
ことも可能である。

【００５３】

【発明の効果】検出パルスをインクエンド検出に必要な
パルス幅時間を持つ複数のパルス列にて構成することに
より、キャリッジ基板からメイン基板に接続されるイン
クエンド検出に関する信号線の数は、検出パルスとイン
クエンド信号の２本のみとすることができ、接続ケーブ
ルの信号線数を大幅に削減することが可能となる。

【００５４】紙送りモータの相励磁信号に同期した検出
トリガによりインクエンド検出を行うことにより、印字
動作中においてもカートリッジ内部のインクが安定した
状態で検出でき、インクエンド検出のための処理時間が
不要となる。

【００５５】常にインクエンドを監視しなければならな
いときには検出トリガをソフトウェアトリガに切り替え
てインクエンド検出を行うため、インクジェット記録装
置の動作状況に合わせたインクエンド検出が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるインクジェット記録装置の一実
施例の構成を示すブロック図。

【図２】本発明におけるインクジェット記録装置の一実
施例を示す一部破断面を含む斜視図。

【図３】本発明におけるインクジェット記録装置のキャ
リッジ及びインクカートリッジの一実施例の内部を説明
する側面図。

【図４】本発明におけるインクジェット記録装置のイン
クエンド検出部の一実施例を示す回路図。

【図５】本発明におけるインクジェット記録装置のカー
トリッジ選択部の一実施例を示す回路図。

【図６】本発明におけるインクジェット記録装置のイン
クエンド変換部の一実施例を示す回路図。

【図７】本発明におけるインクジェット記録装置の一実
施例の動作を示すタイミングチャ−ト。

【符号の説明】

１〜４…インクエンド端子 ５…カートリッジ選択部 ６…インクエンド検出部 ７…検出パルス生成部 ８…インクエンド変換部 ９…紙送りモータ駆動部 １０…ＭＰＵ １１…紙送り相励磁トリガ １２…トリガ切り替え信号 １３…ソフトウェアトリガ １４…検出パルス １５…インクエンド信号 １６…トランジスタ駆動信号 １７…インクエンドデータ １８…キャリッジ基板 １９…メイン基板 ２０…接続ケーブル ２１…キャリッジ ２２…紙送りモータ ２３…プラテン ２４…印字ヘッド ２５〜２８…インクカートリッジ ２９…印字媒体 ３０…Ａ／Ｄ変換器 ３１〜３４…ラッチ ３５〜３８…端子カバー ３９…フォーム ４０…フィルタ ４１…ゴム栓 ４２…インク室 ４３…インク通路 ４４…インクエンド接続子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数色のインクを使用するインクジェッ
   ト記録装置において、インクカートリッジと、複数のイ
   ンクエンド端子が接続されるインクエンド検出部と、検
   出パルスによりインクエンド検出を行う前記インクエン
   ド端子を切り替えるカートリッジ選択部とをキャリッジ
   上に有し、前記インクエンド検出部の出力を変換するイ
   ンクエンド変換部を前記キャリッジ外に有し、前記検出
   パルスはインクエンド検出に必要なパルス幅時間を持つ
   複数のパルス列からな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】 紙送りモータの相励磁トリガと同期した
   検出トリガにより前記検出パルスを出力することを特徴
   とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記検出トリガは前記紙送りモータの相
   励磁トリガとソフトウェアトリガとを切り替えられるこ
   とを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装
   置。
4. 【請求項４】 前記インクエンド変換部は複数のインク
   エンド検出結果を保持するデータ保持部を有することを
   特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。