JPH08267782A - インクエンド検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排出口からの風と外光の影響、および、記録
紙の地色の違いによるインクエンドセンサの検知ミスを
回避する。 【構成】 インクタンク１に蓄えられたインクを吐き出
して記録紙１０への印字を行う印字ヘッド２と、印字ヘ
ッド２を記録紙１０の搬送方向と垂直な方向に往復移動
させるキャリッジ３と、印字ヘッド２が頁毎に印字した
検知用マークの有無を検知するインクエンドセンサ４と
を少なくとも有し、インクエンドセンサ４の検知結果に
基づき、インクタンク１内のインク切れの検出を行うイ
ンクエンド検知装置であって、キャリッジ３に、印字ヘ
ッド２と同一の移動線上に、インクエンドセンサ４を設
けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット技術を
用いたファクシミリやプリンタ等の画像形成装置に設け
られるインクエンド検知装置に係り、特に、ファクシミ
リやプリンタの小型化に好適なインクエンド検知装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットを用いたプリンタ
の多くは、インク切れ（インクエンド）により記録され
ないことをオペレータが認識したときに、インクカセッ
トの交換を行うものが多い。しかし、このような装置で
は、インクエンドを装置自体が認識できないために、装
置は、インク切れ状態でも、正常な動作を行う。そのた
めに、オペレータが、画像出力命令を下した後、インク
切れに気付かず、画像データを保存せずに操作を終了し
ていまう可能性がある。この場合には、オペレータは、
再度、画像データを作成しなくてはならい。また、ファ
クシミリの場合には、受信側のオペレータがインク切れ
に気付かない場合には、インク切れ後の情報を得ること
ができない。

【０００３】このような問題に対処するために、インク
エンド検知装置が設けられている。インクエンドの検知
技術としては、インク容量を直接検出するものと、例え
ば、本発明の考案者らによる特開平５−２２０９７３号
公報に記載の技術のように、記録紙に黒パターン等のマ
ーク（検知用マーク）を印字し、そのマークの有無を検
知してインクの残量を間接的に検出するものがある。し
かし、直接にインクの容量を検出する技術では、インク
の物性や、インクタンク内のインク液面の波紋等によ
り、検知精度が悪くなってしまう。また、インク切れと
同じ現象となる印字ヘッドの目詰りの場合に対しての対
応ができない。

【０００４】これに対して、記録紙上のマークの有無の
検知によりインクの残量を間接的に検出するものでは、
インクの物性や波紋等の影響も無く、また、印字ヘッド
の目詰りにも対応できる。しかし、この技術において、
精度の高いインク切れ検出を行うためには、下記のよう
な条件が満たされなければならない。 （ａ）マーク検知時における記録紙の挙動（浮き、沈
み）が少ないこと。 （ｂ）記録紙の地色が白に近いこと。 （ｃ）外光が入らないこと。

【０００５】従って、このようなインクエンド検知装置
を、例えばファクシミリに設ける場合には、図６に示す
構造となる。すなわち、排紙口１７をインクエンドセン
サ４から遠くに設けることにより、記録紙１０への風の
影響を回避でき、インクエンドセンサ４は、記録紙１０
上のマーク検知を安定して行うことができると共に、外
光の影響を受けることを回避することができる。しか
し、ファクシミリ等を小型化する場合には、その構造
は、図７に示すように、排出口１７を記録部の近傍に設
けた構造とすることが有効である。尚、図６、７におい
て、１はインクを蓄えたインクタンク、２は記録紙１０
上にインクを吐き出して印字を行う印字ヘッド、１１は
記録紙１０を給紙する給紙ローラ、１３は記録紙１０を
印字ヘッド２に押し付けながら搬送するプラテンローラ
である。

【０００６】しかしながら、特開平５−２２０９７３号
公報に記載の技術では、このような小型化に伴い発生す
る問題点に関しての考慮がなされていない。そのため
に、この技術を、図７に示すように小型化したファクシ
ミリ等に適用した場合、インクエンドセンサ４近傍にお
ける記録紙１０が、風の影響を受け、その挙動（浮き、
沈み）が不安定になり、その結果、インクエンドセンサ
４のマークの検出精度も不安定となる。また、インクエ
ンドセンサ４自体も排出口１７の近傍となるため、イン
クエンドセンサ４に対する外光の影響も高くなり、マー
クの誤検知の原因となる。

【０００７】さらに、上記特開平５−２２０９７３号公
報に記載の技術においては、記録紙の地色に関しての考
慮が全くなされていない。通常、インクエンドセンサの
検知レベルは、記録紙の地色を白色として調整されるも
のと考えられる。しかし、近年、環境保護の観点のもと
に、再生紙を記録紙として用いることが多くなってい
る。この再生紙によっては、地色が白とはかけ離れてい
る場合もある。このような再生紙を記録紙として用いる
場合には、インクエンドセンサの検知レベルを再調整す
る必要がある。そのために、それぞれ地色の白色として
のレベルの異なる再生紙を混ぜて用いる場合、従来の技
術では、容易に対応することができず、インク切れを正
確に判別することができない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、ファクシミリやプリンタ等、装
着対象の装置の小型化に伴う排出口からの風と外光の影
響、および、記録紙の地色の違いによるインクエンドセ
ンサの検知ミスを回避できない点である。本発明の目的
は、これら従来技術の課題を解決し、ファクシミリやプ
リンタ等の小型化を可能とすると共に、再生紙等、地色
がそれぞれ異なる記録紙の混載使用を可能とするインク
エンド検知装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクエンド検知装置は、（１）キャリッ
ジ３に、印字ヘッド２と同一の移動線上に、インクエン
ドセンサ４を設けることを特徴とする。また、（２）上
記（１）に記載のインクエンド検知装置において、印字
ヘッド２で印字された検知用マーク２０が、インクエン
ドセンサ４が移動してきたときに乾いているように、キ
ャリッジの移動速度に基づき設定される間隔で、印字ヘ
ッド２とインクエンドセンサ４を取付けることを特徴と
する。また、（３）上記（１）もしくは（２）のいずれ
かに記載のインクエンド検知装置において、インクエン
ドセンサ４による検知用マーク２０の読み取り中のキャ
リッジ３の移動速度を、印字ヘッド２による印字動作時
の移動速度よりも遅くするコントローラ１８を設けるこ
とを特徴とする。また、（４）上記（１）から（３）の
いずれかに記載のインクエンド検知装置において、イン
クエンドセンサ４の記録紙１０の印字面の地色の検知出
力値と、インクエンドセンサ４の検知用マーク２０の検
知出力値とに基づき、検知用マーク２０の有無を判別す
るコントローラ１８を設けることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明においては、インクエンドセンサを、印
字ヘッドと共に、その移動方向と同一直線上にキャリッ
ジに設ける。このことにより、従来、インクエンドセン
サを、印字ヘッドに対して、記録紙の搬送方向線上に、
かつ、排出口側に設けていた場合に比べて、排出口から
インクエンドセンサまでの距離が遠くなる。その結果、
外光によるインクエンドセンサへの影響を抑えることが
できる。さらに、印字部分では、記録紙は印字ヘッドと
プラテンローラにより浮き上がり等が抑えられており、
インクエンドセンサのマークの検知時における風の影響
を回避することができる。そして、インクエンドセンサ
の正確なマーク検知結果を得ることができる。

【００１１】特に、インクの乾きが必要な場合には、従
来の構成では、インクエンドセンサと印字ヘッド間に、
マークが乾くまでの時間に対応した間隔を、記録紙の搬
送方向に設ける必要であったが、本発明では、この間隔
が不要となり、インクエンド検知装置自体およびそれを
用いたファクシミリやプリンタ等の小型化を図ることが
できる。すなわち、本発明においては、キャリッジの移
動速度、および、印字ヘッドとインクエンドセンサとの
取り付け位置間隔の設定により、印字ヘッドで印字した
マーク上にインクエンドセンサがくるまでの時間を調整
し、インクエンドセンサがくるまでにマークインクを乾
かす。そして、このように、マーク記録後、インクエン
ドセンサがそのマークを通過するまでの時間をキャリッ
ジの移動量で設定することにより、容易に、マークの乾
燥時間を設定でき、インクエンドセンサの検出精度を安
定させることができる。

【００１２】また、マーク記録後のキャリッジの移動速
度を、通常の印字処理時の移動速度よりも遅く設定す
る。このことにより、高速な印字を行う場合において
も、インクエンドセンサのマーク検出精度を確保でき、
装置の高速化に対応できる。また、記録紙の地色を検出
して、インクエンドセンサの検知レベルを調節する。すな
わち、マークをキャリッジの移動方向に対する画像の書
き出し可能位置よりも遅らせて記録し、インクエンドセ
ンサを介して、そのマークの通過前後で、記録紙の地色
を検出し、マークのスレッシュレベルを決定する。この
ことにより、再生紙等、記録紙の地色が白でない記録紙
においても、確実にインクエンド検知ができる。また、
インクエンドセンサの検知レベルを、各ページ毎に調節
することにより、異なる地色の記録紙が混在していて
も、正確なマーク検出ができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明のインクエンド検知装置の本
発明に係る構成の一実施例を示す斜視実体図である。本
図１において、１は印字に用いるインクを蓄えるインク
タンク、２はインクタンク１に蓄えたインクを吐き出し
て記録紙への印字を行う印字ヘッド、３は印字ヘッド２
を記録紙の搬送方向と垂直な方向に往復移動させるキャ
リッジ、４は印字ヘッドが頁毎に印字した記録紙上の検
知用マークの有無を検知するインクエンドセンサ、５は
キャリッジ３の移動がスライドする軸、６はキャリッジ
３を移動させるベルトである。

【００１４】このように本実施例では、インクエンドセ
ンサ４を、印字ヘッド２を移動させるキャリッジ３に設
置している。本例では、キャリッジ３は、軸５により、
スライド方向のみの移動が可能となっている。また、キ
ャリッジ３はベルト６で連結されており、このベルト６
は、図示しない駆動モータに連結され、駆動モータの回
転により、キャリッジ３が移動する。また、インクタン
クに蓄えられるインクは黒とする。このように、インク
エンドセンサ４をキャリッジ３に配置する構成とするこ
とによる利点を、次の図２を用いて説明する。

【００１５】図２は、図１におけるインクエンド検知装
置を設けたファクシミリの本発明に係る構成例を示す側
断面図、図３は、その正断面図である。図２において、
１０は記録紙、１１は記録紙１０を記録部まで搬送する
給紙ローラ、１２はインクタンク１と印字ヘッド２およ
びインクエンドセンサ４等からなるインクジェット印字
部筐体、１３は記録紙１０をインクジェット印字部筐体
１２上の印字ヘッド２に押し当てながら搬送するプラテ
ンローラ、１４は記録紙１０を搬送する排紙ローラ、１
５は排紙ローラ１４に当接して従動する排紙コロ、１６
はプラテンローラ２の回転を排紙ローラに連結する連結
ローラ、１７は排紙ローラ１４と排紙コロ１５により搬
送される記録紙１０が排出される排出口、１８はインク
エンドセンサ４の検知動作に基づきインク切れの検知に
係る制御を行うと共にファクシミリ全体の動作制御を行
うコントローラである。

【００１６】本図２におけるファクシミリでは、図３に
示すようにインクエンドセンサ４は、印字ヘッド２と共
に、キャリッジ３に設けられている。そして、印字ヘッ
ド２により各記録紙１０（ページ）毎に印字されるべき
インク切れ検知用のマーク（黒パターン）を、往路もし
くは復路で検知する。その検知結果は、コントローラ１
８に入力され、マークの有無に対応した処理が行われ
る。

【００１７】インク切れの判断を行うには、以下の理由
により、図４に示すように、記録紙１０の各ページの後
端にインク切れ検知用のマーク２０を付加することが望
ましい。すなわち、通常、画像データは、記憶装置に収
納され、記憶装置から引き出されながら印字を行ってい
る。そして、黒パターンのマークがあれば、コントロー
ラ１８は、正常と判断して、このページの画像データを
削除して次のページの記録動作に入る。黒パターンのマ
ークがなければ、コントローラ１８は、インクエンドま
たは印字ヘッド２の目詰りとして、そのページを含むそ
れ以降のページのデータを削除せず、そのまま記録した
状態で、エラー表示を行う。もし、マークが後端でなく
先端とすると、記録紙１０の途中でインクが切れた場
合、そのページの画像データは既に削除されているため
に、インクタンク１を交換してエラーを解除しても、そ
のページは印字されなくなってしまう。

【００１８】このように、黒パターンのマークを記録紙
１０の後端に付加した場合の、本図２におけるファクシ
ミリのインク切れに係る検知動作の、従来技術との相違
を説明する。図７に示した従来の構成では、インクエン
ドセンサ４が排紙ローラ１４と排紙コロ１５の（排紙方
向に対して）後になる。このために、記録紙１０がプラ
テンローラ１３から離れた瞬間に、風等の影響で、排紙
ローラ１４と排紙コロ１５の当接点を支点として、記録
紙１０は、上下に振られて排紙される可能性がある。こ
のように、記録紙１０の排紙の挙動が一定しないところ
でマークを読むと、検知精度が落ち、誤検知を発生する
要因となってしまう。

【００１９】しかし、本実施例のように、印字ヘッド２
の移動ライン上にインクエンドセンサ４を配置すると、
インクエンドセンサ４のマークの検知時には、記録紙１
０の後端がプラテンローラ１３にあるため、記録紙１０
の挙動は安定する。その結果、正確なマークの検知を行
うことができる。さらに、図７における従来技術の場合
には、インクエンドセンサ４が排出口１７に近いため、
外光の影響を受けやすくなるが、本実施例の場合には、
インクエンドセンサ４が排出口１７から遠ざかるため
に、外光の影響の低減が図れる。また、仮りに、排出口
１７を排紙ローラ１４と排紙コロ１５の近傍に配置し、
ファクシミリ本体の小型化を図ったとしても、実際には
排紙コロ１５を支えるガイド材があるために、外光の回
り込みは、図７に示す構成のものよりも小さくなり、外
光の影響の低減が可能である。

【００２０】次に、実際の黒パターンのマークをインク
エンドセンサ４が検知する技術について説明する。ま
ず、記録紙１０の後端に、図４に示すように黒パターン
のマーク２０を付加する。インクエンドセンサ４は、キ
ャリッジの復路でそのマークの有無を読み取る。この場
合、マークの印字直後に、キャリッジが、記録紙１０書
き出し位置に戻ると、ファクシミリの設置されている周
囲の環境によっては、インクがまだ乾燥していない場合
がある。インクが乾燥した場合と乾燥していない状態で
は、インクの物性によって、光の反射度が極度に異なる
場合があり、ある程度乾燥させた状態でマークを読み取
ることが望ましい。

【００２１】そのためには、乾燥に必要な時間と、キャ
リッジの移動速度から算出される間隔でインクエンドセ
ンサ４と印字ヘッド２を設けることで対処できる。ある
いは、コントローラ１８により、キャリッジの戻るタイ
ミングを、マークを印字してからのモータのパルス数、
または、マークを印字してからの印字ヘッド２の移動キ
ャラクタ数を設定することで容易に対処することができ
る。以上は、復路でインクエンドセンサ４がマークを読
み取ることを説明したが、インクの乾燥、未乾燥で光の
反射度があまり変わらない場合は、インクエンドセンサ
４を、印字ヘッド２の右側に配置し、往路で読み取って
も良い。

【００２２】また、ファクシミリにおける最近のインク
ジェット画像形成機構は、印字ヘッド２のインク吐き出
しの高速化、および、インクの高速滴化、高速乾燥化が
進み、高速印字が可能となっている。従って、インクエ
ンドセンサ４でマークの検知を行うときに、印字ヘッド
２で印字を行う速度と同じ速度でキャリッジが移動する
と、マークを読み取れないことが懸念される。この場
合、マークの上をインクエンドセンサ４が通過するとき
に、キャリッジの速度を遅くすることで、読み取りが可
能となる。キャリッジの移動は、前述したように、駆動
モータの回転によって行われているため、コントローラ
１８により、例えば、駆動モータがステッピングモータ
の場合は、パルス数を変えること等で、また、ＤＣモー
タであれば、供給電圧を変えること等で対処可能であ
る。

【００２３】次に、黒パターンのマークの有無の判定動
作について説明する。図４に示す記録紙１０をインクエ
ンドセンサ４が矢印方向に通過すると、インクエンドセ
ンサ４の出力波形は、図５（ａ）に示すように、黒パタ
ーンのマークの範囲では反射率が低いため出力レベルが
下がる（Ｖ１）。コントローラ１８でこのレベル低下を
見ることにより、マーク検出ができる。しかし、再生紙
などのように地色が白でないものを記録紙１０として用
いた場合は、図５（ａ）に示す地色に対するインクエン
ドセンサ４の出力レベル（Ｖ０、Ｖ２）が、Ｖ１のレベ
ルに近くなる。また、Ｖ１のレベルも、記録紙１０によ
って異なる。従って、本実施例では、コントローラ１８
は、Ｖ１の値でマークの有無を検知するのではなく、Ｖ
０、Ｖ２とＶ１との差を算出し、この差がある設定値以
上になった場合をマーク有りと判定する。

【００２４】また、図３において、キャリッジ３はＡ−
Ｂ間を往復移動する。ここで、図４におけるＬの長さ
（記録紙１０の再度エッジからマーク２０までの間隔）
が短いと、インクエンドセンサ４は、記録紙１０を外れ
た部分にある記録紙ガイド部分等の濃度を見てしまい、
その出力波形が、図５（ｂ）に示すものとなってしまう
可能性がある。また、マーク範囲の波形までも乱す可能
性もある。そのため、図４におけるマーク２０は、記録
紙１０への記録可能書き出し位置に対し内側になるよう
に設定することが望ましい。

【００２５】以上、図１〜図５を用いて説明したよう
に、本実施例のインクエンド検知装置では、インクエン
ドセンサ４を、印字ヘッド２と共に、その移動方向と同
一直線上にキャリッジ３に設けることにより、排出口１
７からインクエンドセンサ４までの距離を遠くしてい
る。このことにより、排紙口１７からの外光によるイン
クエンドセンサ４の感度に対する悪影響を抑えることが
できる。さらに、印字部分では、記録紙１０は印字ヘッ
ド２とプラテンローラ１３により浮き上がり等が抑えら
れており、インクエンドセンサ４のマーク２０の検知時
における風の影響を回避することができ、正確なマーク
検知結果を得ることができる。

【００２６】また、マーク記録後のキャリッジの移動速
度を、通常の印字処理時の移動速度よりも遅く設定する
ことにより、高速な印字を行う場合においても、インク
エンドセンサのマーク検出精度を確保でき、装置の高速
化に対応できる。また、記録紙の地色を検出して、イン
クエンドセンサの検知レベルを各ページ毎に調節するこ
とにより、再生紙等、記録紙の地色が異なる記録紙が混
在していても、正確なマーク検出ができる。その結果、
インクエンド検知装置自体、および、ファクシミリの小
型化が可能となる。

【００２７】尚、本発明は、図１〜図５を用いて説明し
た実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能である。例えば、本実施
例においては、黒一色の印字を行う装置に関して説明し
たが、カラー印字を行う装置に対しても、赤や黄色、緑
等、各色に対応したインクエンド検知を行うことによ
り、対応することができる。また、インクエンドセンサ
４を印字ヘッド２の右側（書き出し移動側と反対側）に
配置した場合は、キャリッジの往路と復路で２度マーク
を検知することにより、判定の信頼性を増やすこともで
きる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、排出口からの風と外光
の影響、および、記録紙の地色の違い等によるインクエ
ンドセンサの検知ミスを回避でき、ファクシミリやプリ
ンタ等の小型化を可能とすると共に、再生紙等、地色が
それぞれ異なる記録紙を混載して使用することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクエンド検知装置の本発明に係る
構成の一実施例を示す斜視実体図である。

【図２】図１におけるインクエンド検知装置を設けたフ
ァクシミリの本発明に係る構成例を示す側断面図であ
る。

【図３】図２におけるファクシミリの正断面図である。

【図４】図２のファクシミリによる記録紙の印字例を示
す説明図である。

【図５】図１におけるインクエンド検知装置のインクエ
ンドセンサの出力波形を示す説明図である。

【図６】従来のインクエンド検知装置を設けたファクシ
ミリの構成例を示す側断面図である。

【図７】従来のインクエンド検知装置を設けたファクシ
ミリの他の構成例を示す側断面図である。

【符号の説明】

１：インクタンク、２：印字ヘッド、３：キャリッジ、
４：インクエンドセンサ、５：軸、６：ベルト、１０：
記録紙、１１：給紙ローラ、１２：インクジェット印字
部筐体、１３：プラテンローラ、１４：排紙ローラ、１
５：排紙コロ、１６：連結ローラ、１７：排出口、１
８：コントローラ、２０：マーク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクタンクに蓄えられたインクを吐き
   出して記録紙への印字を行う印字ヘッドと、該印字ヘッ
   ドを上記記録紙の搬送方向と垂直な方向に往復移動させ
   るキャリッジと、上記印字ヘッドが頁毎に印字した検知
   用マークの有無を検知するインクエンドセンサとを少な
   くとも有し、上記インクエンドセンサの検知結果に基づ
   き、上記インクタンク内のインク切れの検出を行うイン
   クエンド検知装置であって、上記キャリッジに、かつ上
   記印字ヘッドと同一の移動線上に、上記インクエンドセ
   ンサを設けることを特徴とするインクエンド検知装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクエンド検知装置
   において、上記印字ヘッドで印字された上記検知用マー
   クが、上記インクエンドセンサが移動してきたときに乾
   いているように、上記キャリッジの移動速度に基づき設
   定される間隔で、上記印字ヘッドと上記インクエンドセ
   ンサを取付けることを特徴とするインクエンド検知装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１、もしくは、請求項２のいずれ
   かに記載のインクエンド検知装置において、上記インク
   エンドセンサによる上記検知用マークの読み取り中の上
   記キャリッジの移動速度を、上記印字ヘッドによる印字
   動作時の移動速度よりも遅くする手段を設けることを特
   徴とするインクエンド検知装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   のインクエンド検知装置において、上記インクエンドセ
   ンサの上記記録紙の印字面の地色の検知出力値と、上記
   インクエンドセンサの上記検知用マークの検知出力値と
   に基づき、上記検知用マークの有無を判別する手段を設
   けることを特徴とするインクエンド検知装置。