JPH091816A - 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録動作によるインクカートリッジの移動に
伴うインク液面の動揺による影響やその他のノイズの混
入による影響を除去し、より高精度にインク残量検出を
行なう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。 【構成】 反射型フォトセンサ１１から得られるインク
カートリッジ９内のインク残量測定結果は電流／電圧変
換された後、平滑回路１５２によってインク液面の動揺
による影響やその他のノイズの混入による影響に伴う電
圧変動を平滑化する。そして、その平滑化された電圧が
Ａ／Ｄ変換されて、ＣＰＵ１０１によって処理される。

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】また、インクの残量検出には光センサのみ
ならず、その検知電流を電圧に変換する電流／電圧変換
部と、得られたアナログ電圧をデジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換部とを備えていた。

【０００４】

【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、インクカートリッジが記録ヘッドと一体
になりキャリッジに搭載されて、記録動作の度毎にイン
クカートリッジが移動する構成の装置では、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。

【０００５】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で微妙な調整を必要とせず、さらに、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かつ装置
に負担をかけずにインク残量を検出するのみならず、そ
の検出部が他の機能、例えば、インクタンクの取付不良
や外光の侵入等の判別をも兼用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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。即
ち、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、前記記録ヘッド
を往復移動させる走査手段と、前記インクを貯溜し、前
記記録ヘッドと一体となって前記走査手段によって往復
移動する着脱可能なインクタンクと、前記インクタンク
内のインク残量を検出する検出手段と、前記インクタン
クに残存するインク量を判別するための所定の閾値を格
納する記憶手段と、前記検出手段によって検出された検
出結果の変動を平滑化する平滑化手段と、前記平滑化手
段によって平滑化された検出結果と前記所定の閾値とを
比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に従
って、前記インクタンク内にインクが残存するかどうか
を判別する第１判別手段とを有することを特徴とする記
録装置を備える。

【０００７】また他の発明によれば、上記の構成の記録
装置を用いたことを特徴とするファクシミリ装置を備え
る。

【０００８】

【作用】以上の構成により本発明は、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
際、インクを貯溜し記録ヘッドと一体となって往復移動
する着脱可能なインクタンク内のインク残量を検出し、
その検出手段によって検出された検出結果の変動を平滑
化し、平滑化された検出結果とインクタンクに残存する
インク量を判別するための所定の閾値とを比較し、その
比較結果に従って、インクタンク内にインクが残存する
かどうかを判別する。

【０００９】

【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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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）。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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１
１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１
１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。

【００２２】・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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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
インクカートリッジ９の移動に伴って発生するノイズの
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、１５６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。

【００２９】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に十分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相対的にローレベル
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にインクが少ないか或いはない時はフォ
トセンサ１１からの出力は大きいので相対的にハイレベ
ルの信号がＡ／Ｄ変換部１５３へ入力される。また、出
力ポート部１５４からのＯＮ／ＯＦＦ信号に従ってスイ
ッチ１５７が開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）される。従って、Ａ
／Ｄ変換部１５３からの出力信号の値（ＶＩ）は、イン
ク残存量が多ければ多い程小さく、インク残存量が少な
ければ少ない程大きくなる。

【００３０】ここで、スイッチ１５７が閉じる（ＯＮ）
すると抵抗が並列に接続されるためＡ／Ｄ変換部１５３
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。このようにして、Ａ／Ｄ変換部１５３へ
の入力電圧レベルを調整することができる。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。

【００３１】次に上記構成の装置を用いたインク残量検
出動作について、図６に示すフローチャートを参照して
説明する。なお、装置にはインク残量検出に関連して２
つの動作モードがあるとする。１つはユーザが通常の装
置運用で動作する“通常モード”と、もう１つは装置の
工場出荷時や装置のメンテナンス時にインクが残存して
いることを判定するための検出レベルを設定するための
動作する“メンテナンスモード”とがある。“メンテナ
ンスモード”は工場の生産最終工程やメンテナンスエン
ジニアが特定の手順により動作させるモードである。

【００３２】まず、ステップＳ１では、動作モードが
“通常モード”であるか或いは“メンテナンスモード”
であるかを調べる。ここで、そのモードが“通常モー
ド”であれば処理はステップＳ３に、“メンテナンスモ
ード”であれば処理はステップＳ２に進む。ステップＳ
２では、通常モードでのインク残量検出において、イン
クカートリッジ９にどれ程インクが残存しているときに
“インクが残存している（インク有り）”と判定するの
かに関する閾値レベルを不揮発性メモリ１０４に設定す
る。これは、インク有りと判定する基準量のインクが実
際に充填されているカートリッジを装置に装着してイン
ク残量検出部を動作させ、実際の検出結果に基づく閾値
レベル（ＴＨ（インク有り））を不揮発性メモリ１０４
に格納する。このような設定入力は、例えば、その閾値
レベル（ＴＨ）をセットしたＥＥＰＲＯＭを装置に実装
することによって行なってもよいし、操作部１１２と表
示部１１３とを用いてメンテナンスエンジニアが適切な
数値を入力しても良い。またこの時、出力ポート１５４
からの出力レベルが最適になるよう設定する。このよう
な処理の後、処理は終了する。

【００３３】これに対して、動作モードが“通常モー
ド”であるときには、処理はステップＳ３において、フ
ォトセンサ１１からの出力電流に基づいて得られたＡ／
Ｄ変換部１５３からの出力値（ＶＩ）を読み込む。この
ときのＡ／Ｄ変換部１５３への入力電圧レベルは、出力
ポート部１５４からのＯＮ／ＯＦＦ信号に従って、調整
されている。次に、ステップＳ４では、読み込んだ値
（ＶＩ）に相当するインク残量（ＥＶＩ）と不揮発性メ
モリ１０４に設定された閾値レベル（ＴＨ）と比較す
る。ここで、ＥＶＩ＜４×ＴＨであれば、処理はステッ
プＳ５に進み、インクが残存している（インク有り）と
判断し、これに対して、ＥＶＩ≧４×ＴＨであれば処理
はステップＳ６に進み、インクが残存していない（イン
ク無し）と判断する。

【００３４】ここで、４×ＴＨを判定の基準としたの
は、ＣＰＵ１０１からのシフト命令で比較対象データを
２ビットシフトすればすぐにそのデータの４倍の値をも
つデータが得られるからである。さらに、ＥＶＩの値は
実際のインク残量が少なくなればなるほど、大きな値を
もつようになるので、記録動作の進行とともにＥＶＩの
値は徐々に大きな値をもつようになる。つまり、インク
カートリッジが新しく、インクが充填されている状態で
得られるＥＶＩの値は小さく、ＥＶＩ＜４×ＴＨの条件
が満たされているが、累積のインク消費量が増えた状態
で得られるＥＶＩの値は大小さく、ＥＶＩ≧４×ＴＨの
条件を満たすように変化するのである。

【００３５】このようにしてインク有り／無しの判定が
行なわれると、その判定結果に従って、例えば、インク
無しの判定がなされると、その後、表示部１１３から警
告メッセージを表示したり、例えば、記録ヘッドのノズ
ルからのインク吐出を偶数／奇数番目のノズルからの吐
出のみをすることによりインク消費量を削減するような
記録制御を行なう。

【００３６】従って本実施例に従えば、工場出荷時、或
いは、装置調整時に設定／調整された閾値レベルに従っ
てインク残量検出がなされるので、フォトセンサの出力
バラツキや経年変化、設置環境、機構的なバラツキなど
の総合的なバラツキを考慮した適切な閾値レベルが設定
されるので、その設定以後は、装置利用者が閾値レベル
を調整することなく、その装置特性に反映したより正確
なインク残量検出を行なうことができる。

【００３７】また、フォトセンサから得られた情報が平
滑回路１５２を通して出力されるので、たとえインクカ
ートリッジ９が高速に移動しても、その移動によるノイ
ズの影響やインク液面の動揺の影響を押さえることがで
きるので、より高精度なインク残量検出が可能になる。
さらに、装置を工場出荷するときに“インクが残存して
いる”と判定するのかに関する閾値レベルのみを不揮発
性メモリに設定するので、閾値レベルに関する設定は１
つだけで良く、製品の出荷工程における取り扱いや装置
調整／補修時におけるメンテナンスエンジニアの調整が
容易になるという利点がある。

【００３８】さらにまた本実施例では装置運用中のイン
クカートリッジの交換については考慮していなかった
が、図７のフローチャートに示すように、インクカート
リッジの交換の有無を判断し、その判断に従って不揮発
性メモリ内に設定されている閾値のレベルを自動的に再
設定するようにしても良い。即ち、ステップＳ４の判断
後、ステップＳ２１において、インクカートリッジ９の
脱着があったかどうかをカートリッジ脱着センサ１５６
による検出結果に基づいて判断する。ここで、カートリ
ッジの脱着がなかったと判断された場合には処理はステ
ップＳ５に進むが、カートリッジの脱着があったと判断
された場合には処理はステップＳ２２に進む。そして、
ステップＳ２２では、インク有りと判断するとともに、
その時得られたインク残量（ＥＶＩ）を新たな閾値レベ
ル（ＴＨ）として、不揮発性メモリ１０４に設定されて
いた従来の閾値レベルの値を書き換える。

【００３９】なお、図７のフローチャートにおいて、図
６で説明したのと同じ処理ステップには同じステップ参
照番号を付し、ここでの説明は省略する。このように、
インク有無を判断する閾値レベルをインクカートリッジ
変更毎に更新することにより装置の経年変化に係わる影
響やインクカートリッジそのものの機構的なバラツキに
よる影響を考慮したさらに高精度なインク残量検出が可
能になる。

【００４０】

【他の実施例】前述の実施例では、工場出荷時にはイン
クカートリッジ９にどれ程インクが残存しているときに
“インクが残存している（インク有り）”と判定するの
かに関する閾値レベルのみを不揮発性メモリ１０４に設
定する場合について説明したが、本実施例では、インク
有り判定の閾値レベルのみならず、どれ程インクが残存
しているときに“インクが残存していない（インク無
し）”と判定するのかに関する閾値レベルをも設定し、
これら２つの閾値レベルに従ってインク残量検出を行な
う場合について、図８に示すフローチャートを参照して
説明する。

【００４１】なお、図８のフローチャートにおいて、図
６で説明したのと同じ処理ステップには同じステップ参
照番号を付し、ここでの説明は省略し、以下には本実施
例で特徴的な処理についてのみ説明する。ステップＳ１
の判断で動作モードが“メンテナンスモード”にあると
きは、処理はステップＳ１２に進み、インク有りと判定
する基準量のインクが実際に充填されているカートリッ
ジと、インク無しと判定する基準量のインクが実際に残
存するカートリッジとを交互に装着してインク残量検出
部を動作させ、実際の検出結果に基づく２つの閾値レベ
ル（ＴＨ１（インク有り）、ＴＨ２（インク無し））を
不揮発性メモリ１０４に格納する。またこの時、出力ポ
ート１５４からの出力レベルが最適になるよう設定す
る。このような処理の後、処理は終了する。

【００４２】さて、動作モードが“通常モード”のとき
はステップＳ１とＳ３の処理後、ステップＳ１４で、読
み込んだ値（ＶＩ）に相当するインク残量（ＥＶＩ）と
不揮発性メモリ１０４に設定された閾値レベル（ＴＨ
１）と比較する。ここで、｜ＥＶＩ−ＴＨ１｜≦ε１で
あれば、インク有りと判断し、処理はステップＳ１５に
進み、その時のＥＶＩの値を新たな閾値レベルＴＨ１と
して不揮発性メモリ１０４に格納し、処理を終了する。
これに対して、｜ＥＶＩ−ＴＨ１｜＞ε１であれば、イ
ンク有りとは言えないと判断して処理はステップＳ１６
に進み、読み込んだ値（ＶＩ）に相当するインク残量
（ＥＶＩ）と不揮発性メモリ１０４に設定された閾値レ
ベル（ＴＨ２）と比較する。

【００４３】ここで、｜ＥＶＩ−ＴＨ２｜≦ε２であれ
ば、インク無しと判断し、処理はステップＳ１７に進
み、その時のＥＶＩの値を新たな閾値レベルＴＨ２とし
て不揮発性メモリ１０４に格納し、インク無しである旨
を表示部１１３から警告メッセージとして表示し、処理
を終了する。これに対して、｜ＥＶＩ−ＴＨ２｜＞ε２
であれば、インク有りともインク無しとも言えないと判
断して処理はステップＳ１８に進む。そして、ステップ
Ｓ１８では一定時間経過後、再度Ａ／Ｄ変換部１５３か
らフォトセンサ１１からの出力に基づくデータ（ＶＩ）
を読み込み、その値に基づいて得られるインク残量（Ｅ
ＶＩ）の値に変化があるかどうかを調べる。この再試行
は場合によっては数回行って、ＥＶＩの値の変化を調べ
る。

【００４４】このようにして得られたＥＶＩの値から、
ステップＳ１９においてその変化を調べる。ここで、Ｅ
ＶＩの値に変化がないと判断されたときは処理はステッ
プＳ２０に進み、インク残量検出部を覆っている装置の
カバーが開いており、外光による影響が出ているか、或
いは、インクカートリッジ９の装着不良による影響が出
ていると判断し、表示部１１３から適切な警告メッセー
ジを表示してユーザにその旨を通知する。これに対し
て、ＥＶＩの値に変化があると判断されたときには処理
はステップＳ２１へ進み、インクカートリッジ９の移動
に伴うインク液面の動揺等に起因するインク有りから無
しへの過渡的状態と判断し、処理はステップＳ１８に戻
り、インク残量検出の再試行を行なう。

【００４５】従って本実施例に従えば、２つの閾値に基
づくインク残量有無の判断をしているのでより正確にそ
の判断ができる。また、２つの閾値によってもその判断
があいまいである場合には、インク残量検出によって得
られる情報の時間変化を考慮し、その時間変化より、イ
ンク残量の正確な検出を妨げる他の要因、例えば、外光
による影響やインクカートリッジの装着不良などを判別
し、その旨を装置利用者に通知したり、インク残量検出
動作が過渡状態にあることを判別し、さらに正確な検出
ができるようにインク残量検出の再試行を行なうことが
できる。

【００４６】また、上述のように外光による影響やイン
クカートリッジ装着不良を同時に検出できるため、これ
らの事象を検出するための新たなセンサ回路を設ける必
要がないという利点もある。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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】

【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
記録を行なう際、インクを貯溜し記録ヘッドと一体とな
って往復移動する着脱可能なインクタンク内のインク残
量を検出し、その検出手段によって検出された検出結果
の変動を平滑化し、平滑化された検出結果とインクタン
クに残存するインク量を判別するための所定の閾値とを
比較し、その比較結果に従って、インクタンク内にイン
クが残存するかどうかを判別するので、例えば、インク
ヘッドの移動によって発生するインク液面の動揺やノイ
ズの混入による検出結果の変動が除去され、より高精度
なインク残量検出を行なうことができるという効果があ
る。

【００５４】また、請求項４及び８の発明によれば、イ
ンクタンクを脱着時や毎回のインク残量検出を行なった
時に得られるインク残量検出から得られる検出結果に基
づいて、残存するインク量を判別するための所定の閾値
を置換するので、交換したインクタンク或いはその時点
時点のインクタンクの状態を自動的に反映したインク残
量検出を行なうことができる。

【００５５】さらに、請求項１１の発明によれば、イン
ク残量検出結果を装置の他の状態、例えば、インクタン
クの取付け不良や外光の侵入の判別などに利用できると
いう利点も有る。これによって、上記の判別センサなど
が不要となり、装置全体の部品点数の削減やコストダウ
ンに資することになる。

【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】インク残量検出処理を示すフローチャートであ
る。

【図７】インク残量検出処理の別の例を示すフローチャ
ートである。

【図８】インク残量検出処理のさらに別の例を示すフロ
ーチャートである。

【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

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、 前記記録ヘッドを往復移動させる走査手段と、 前記インクを貯溜し、前記記録ヘッドと一体となって前
   記走査手段によって往復移動する着脱可能なインクタン
   クと、 前記インクタンク内のインク残量を検出する検出手段
   と、 前記インクタンクに残存するインク量を判別するための
   所定の閾値を格納する記憶手段と前記検出手段によって
   検出された検出結果の変動を平滑化する平滑化手段と、 前記平滑化手段によって平滑化された検出結果と前記所
   定の閾値とを比較する比較手段と、 前記比較手段による比較結果に従って、前記インクタン
   ク内にインクが残存するかどうかを判別する第１判別手
   段とを有することを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記第１判別手段は、前記検出手段によ
   って検出されたインク残量を代表する数値が、前記所定
   の値の２のｎ乗倍以上であるときにインクが残存しない
   と判別することを特徴とする請求項１に記載の記録装
   置。
3. 【請求項３】 ｎ＝２であることを特徴とする請求項２
   に記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記インクタンクが脱着されたかどうか
   を判別する第２判別手段と、 前記第２判別手段による判別結果に従い、前記インクタ
   ンクの交換がなされたことが判別された場合には、前記
   交換直後に得られたインク残量に基づく情報で前記記憶
   手段に格納された前記所定の閾値を置換する第１置換手
   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】 前記所定の閾値を設定する初期設定手段
   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。
6. 【請求項６】 前記初期設定手段は、前記記憶手段に前
   記所定の閾値として、複数の閾値を格納することが可能
   であり、 前記複数の閾値の内、第１の閾値は、前記インクタンク
   内にインクが残存することを判別するために用い、第２
   の閾値は前記インクタンク内にインクが残存しないこと
   を判別するために用いることを特徴とする請求項５に記
   載の記録装置。
7. 【請求項７】 前記比較手段は、前記検出手段によって
   検出された検出結果と、前記第１及び第２の閾値とを比
   較することを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
8. 【請求項８】 前記比較手段による比較結果に従って、
   前記インクタンク内にインクが残存することが判別され
   た場合には、前記検出手段によって検出されたインク残
   量に基づく情報で前記記憶手段に格納された前記第１の
   閾値を置換する第２置換手段と、 前記比較手段による比較結果に従って、前記インクタン
   ク内にインクが残存しないことが判別された場合には、
   前記検出手段によって検出されたインク残量に基づく情
   報で前記記憶手段に格納された前記第２の閾値を置換す
   る第３置換手段とをさらに有することを特徴とする請求
   項７に記載の記録装置。
9. 【請求項９】 前記比較手段による比較結果に従って、
   前記インクタンク内にインクが残存することも残存しな
   いことも判別されない場合には、所定時間経過後に再
   度、前記検出手段によるインク残量検出を行なうよう前
   記検出手段を制御する検出制御手段をさらに有すること
   を特徴とする請求項８に記載の記録装置。
10. 【請求項１０】 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むことを
    特徴とする請求項９に記載の記録装置。
11. 【請求項１１】 前記再度のインク残量検出による検出
    結果の時間変化に基づいて、インクタンクの取付け不良
    や前記受光素子への外光の入射を判別する第３判別手段
    をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の記
    録装置。
12. 【請求項１２】 前記記録ヘッドは、インクを吐出して
    記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴
    とする請求項１に記載の記録装置。
13. 【請求項１３】 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。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載の記録装置を用いたこ
    とを特徴とするファクシミリ装置。