JPH0994959A - Ink jet recorder and ink detecting method for the recorder - Google Patents

Ink jet recorder and ink detecting method for the recorder

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JPH0994959A
JPH0994959A JP25527795A JP25527795A JPH0994959A JP H0994959 A JPH0994959 A JP H0994959A JP 25527795 A JP25527795 A JP 25527795A JP 25527795 A JP25527795 A JP 25527795A JP H0994959 A JPH0994959 A JP H0994959A
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JP
Japan
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ink
light receiving
receiving element
recording
inkjet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP25527795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ono
隆 小野
Yukio Nohata
之雄 野畠
Shinichiro Kori
慎一郎 郡
Atsushi Saito
篤 齋藤
Shigeyuki Sugiyama
杉山  茂行
Takeshi Kono
健 河野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the presence or absence of ink by detecting the infinitesimal change of a signal due to the discharged ink droplet and amplifying the change amount. SOLUTION: The ink jet recorder comprises a light emitting element 101 and a light receiving element 102 provided at predetermined positions in the moving region of an ink jet head to detect the ink discharged from the head. When the light quantity arriving at the element 102 is reduced by the ink droplet discharged from the head, the change of the reduced current is amplified by a change amount amplifier 105, and the ink discharge amount from the head is determined according to the pulse signal for comparing the amplified signal with a predetermined voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドを搭載したキャリッジを記録媒体に対して相対的に
移動して記録を行うインクジェット記録装置及び該装置
におけるインク検出方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus for performing recording by moving a carriage equipped with an ink jet head relative to a recording medium, and an ink detecting method in the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット・プリンタにおいて、イ
ンクジェットヘッドに設けられたインクタンク(インク
カートリッジ)のインクの有無を検出する方法として、
種々の方法が提案されている。例えば、インク滴をフォ
トインタラプタの間に吐出し、そのフォトインタラプタ
の出力を単純に増幅し、その増幅した信号レベルを比較
器によってある基準電圧と比較することで、インクの有
無を検出する方法がある。また、インクの有無を検出す
るために、記録媒体にインク有無検出用のマークを印字
し、反射型フォトセンサによって、その検出用マークが
適正に印字されているかどうかにより判定する方法もあ
った。
2. Description of the Related Art As a method for detecting the presence or absence of ink in an ink tank (ink cartridge) provided in an inkjet head in an inkjet printer,
Various methods have been proposed. For example, there is a method of detecting the presence or absence of ink by ejecting ink droplets between photo interrupters, simply amplifying the output of the photo interrupter, and comparing the amplified signal level with a reference voltage by a comparator. is there. Further, in order to detect the presence or absence of ink, there is also a method in which a mark for detecting the presence or absence of ink is printed on a recording medium, and it is determined by a reflective photosensor whether or not the detection mark is properly printed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法の内、前者の方法では、近年の技術の進歩に伴って高
精細、高画質の画像が望まれ、インクジェット記録装置
の高解像度化が達成されると、吐出されるインクの液滴
が従来より小さくなる傾向にある。また、フォトインタ
ラプタの機構的な制約もあって、より小さくなったイン
ク液滴では十分に受光素子に到達する光を遮光すること
ができない場合が発生すると、フォトインタラプタの出
力が定常状態から余り変化しないので、このような方式
によるインクの有無の判定が難しくなっている。
However, in the former method among the conventional methods, a high-definition and high-quality image is desired with the advance of the technology in recent years, and high resolution of the ink jet recording apparatus is achieved. Then, the ejected ink droplets tend to be smaller than before. In addition, due to the mechanical restrictions of the photo interrupter, if the smaller ink droplet cannot sufficiently block the light reaching the light receiving element, the output of the photo interrupter changes too much from the steady state. Therefore, it is difficult to determine the presence or absence of ink by such a method.

【0004】また、後者のマーク方式では、その検出精
度は高い反面、インクの有無を検出するために、本来必
要でないマークを記録媒体に記録しなければならない。
このため記録媒体が無駄に使用され、またそのマークを
高精度に読取るためのセンサが必要となっていた。
Further, in the latter mark method, although the detection accuracy is high, in order to detect the presence or absence of ink, it is necessary to record an unnecessary mark on the recording medium.
Therefore, the recording medium is wastefully used, and a sensor for reading the mark with high accuracy is required.

【0005】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、吐出されたインク滴による微小な信号の変化を検出
して、その変化量を増幅することによりインクの有無を
検出するようにしたインクジェット記録装置及び該装置
におけるインク検出方法に関するものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional example, and detects the presence or absence of ink by detecting a minute change in a signal due to an ejected ink droplet and amplifying the change amount. The present invention relates to an inkjet recording device and an ink detection method in the device.

【0006】また本発明の目的は、フォトインタラプタ
を用いて、微小なインク滴をも検出できるインクジェッ
ト記録装置及び該装置におけるインク検出方法を提供す
ることを目的とする。
It is another object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus which can detect even minute ink droplets by using a photo interrupter, and an ink detecting method in the apparatus.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のインクジェット記録装置は以下のような構成
を備える。即ち、インクジェットヘッドを搭載したキャ
リッジを記録媒体に対して相対的に移動して記録を行う
インクジェット記録装置であって、前記インクジェット
ヘッドの移動領域内の所定位置に設けられ、前記インク
ジェットヘッドより吐出されるインクを検出して検出信
号を出力する検出手段と、前記検出信号の変化分を増幅
する増幅手段と、前記増幅手段より出力される信号に基
づいて前記インクジェットヘッドよりのインク吐出量を
判定する判定手段とを有する。
In order to achieve the above object, the ink jet recording apparatus of the present invention has the following constitution. That is, an inkjet recording apparatus that performs recording by moving a carriage equipped with an inkjet head relative to a recording medium, is provided at a predetermined position within a moving region of the inkjet head, and is ejected from the inkjet head. Detecting means for detecting the ink and outputting a detection signal, an amplifying means for amplifying a variation of the detection signal, and an ink ejection amount from the inkjet head based on a signal output from the amplifying means. And a determining means.

【0008】また上記目的を達成するために本発明のイ
ンクジェット記録装置におけるインク検出方法は以下の
ような工程を備える。即ち、インクジェットヘッドを搭
載したキャリッジを記録媒体に対して相対的に移動して
記録を行うインクジェット記録装置におけるインク検出
方法であって、インクジェットヘッドを所定位置に移動
する工程と、前記所定位置で、前記インクジェットヘッ
ドよりインクを吐出する工程と、前記所定位置に設けら
れた発光素子と受光素子とを有するフォトインタラプタ
を用いて、前記受光素子からの出力信号の変化分を増幅
してインク吐出の有無を検出する。
In order to achieve the above object, the ink detecting method in the ink jet recording apparatus of the present invention comprises the following steps. That is, a method of detecting ink in an inkjet recording apparatus that performs recording by moving a carriage equipped with an inkjet head relative to a recording medium, the method comprising: moving the inkjet head to a predetermined position; Presence or absence of ink ejection by amplifying a change in the output signal from the light receiving element using a step of ejecting ink from the inkjet head and a photo interrupter having a light emitting element and a light receiving element provided at the predetermined position. To detect.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本実施の形態によれば、検出手段
は発光素子と受光素子とを含み、インクジェットヘッド
より発光素子と受光素子の間に吐出されるインクにより
受光素子に到達する光の変化量に基づく検出信号を出力
する。
According to the present embodiment, the detection means includes a light emitting element and a light receiving element, and the light emitted from the ink jet head between the light emitting element and the light receiving element reaches the light receiving element. A detection signal based on the amount of change is output.

【0010】また本実施の形態によれば、インクジェッ
トヘッドは発光素子と受光素子の光軸上にインクを吐出
する。
Further, according to the present embodiment, the ink jet head ejects ink onto the optical axes of the light emitting element and the light receiving element.

【0011】更に本実施の形態によれば、増幅手段は、
検出手段よりの信号を入力するコンデンサと、そのコン
デンサを通過した電流を増幅する増幅回路を有する。
Further, according to the present embodiment, the amplifying means is
It has a capacitor for inputting a signal from the detecting means and an amplifier circuit for amplifying the current passing through the capacitor.

【0012】また本実施の形態によれば 検出手段は、
受光素子の出力電流に応じた第1の電圧値と、受光素子
の出力電流の変化に応じて所定の時定数で発生される第
2の電圧値とを比較する比較器を有し、その比較器の出
力を検出信号とする。
Further, according to the present embodiment, the detecting means is
And a comparator for comparing a first voltage value according to the output current of the light receiving element and a second voltage value generated with a predetermined time constant according to the change of the output current of the light receiving element, and comparing the two. The output of the container is used as the detection signal.

【0013】以下、添付図面を参照して本発明の好適な
実施の形態を詳細に説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0014】まず図2〜図5を参照して、本発明の実施
の形態のインクジェット記録装置の構成を詳しく説明す
る。
First, the structure of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0015】図2は、本発明の一実施形態であるインク
ジェット方式に従った記録ヘッドによって記録を行なう
インクジェット記録装置の構成を示す側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing the construction of an ink jet recording apparatus for performing recording by a recording head according to the ink jet system which is an embodiment of the present invention.

【0016】図2において、Aはインクジェット方式に
従って記録を行なう記録部、Bは給紙カセット1に積載
された記録紙P等の記録媒体を1枚づつ分離して記録部
Aに供給する給紙部である。
In FIG. 2, A is a recording unit for performing recording according to an ink jet system, B is a sheet feeding unit for separating recording media such as recording sheets P stacked in a sheet feeding cassette 1 one by one and supplying them to the recording unit A. It is a department.

【0017】まず、記録紙Pの流れについて説明する。
給紙部Bの給紙カセット1に積載された記録紙Pは、給
紙ローラ2およびリタードローラ3によりピックアップ
され、給紙ローラ2の回転によって記録部Aに送り込ま
れる。記録部Aでは記録ヘッド5により記録紙Pにイン
クを吐出して記録を行いつつ、その記録に合わせて記録
紙Pを搬送する。そして、1頁分の記録が終了すると排
紙ローラ6の回転によって記録紙Pを排出し、排紙スタ
ッカ7に積載する。
First, the flow of the recording paper P will be described.
The recording paper P stacked in the paper feed cassette 1 of the paper feed unit B is picked up by the paper feed roller 2 and the retard roller 3, and fed to the recording unit A by the rotation of the paper feed roller 2. In the recording unit A, the recording head 5 ejects ink onto the recording paper P to perform recording, and the recording paper P is conveyed in accordance with the recording. When the recording for one page is completed, the recording paper P is discharged by the rotation of the paper discharge roller 6 and is stacked on the paper discharge stacker 7.

【0018】次に、給紙部Bの具体的な構成について説
明する。
Next, the specific construction of the paper feed section B will be described.

【0019】図2において、記録紙Pを複数枚積載収納
する給紙カセット1は、記録紙Pを積載する中板4を備
えている。中板4は給送ローラ2と対向配置されている
中板バネ10により裏面より上方に付勢されている。ま
た、中板4は給紙待機時においてはカムなどにより下方
へ押圧され、記録紙Pが少なくなったり、或は無くなっ
た時には容易に記録紙Pを補充可能な構造になってい
る。
In FIG. 2, the paper feed cassette 1 for accommodating a plurality of recording papers P is provided with an intermediate plate 4 for accommodating the recording papers P. The middle plate 4 is urged upward from the back surface by a middle plate spring 10 arranged to face the feeding roller 2. Further, the middle plate 4 is pressed downward by a cam or the like in the standby state for feeding, so that the recording paper P can be easily replenished when the recording paper P becomes small or runs out.

【0020】一方、記録信号を検知し、給紙動作を開始
する時は、カム等による中板4の下方押圧が解除され、
記録紙Pは給紙ローラ2によってピックアップされる。
リタードローラ3は給紙ローラ2と対向する位置にあり
中板4と連動して記録紙Pの位置を変える。給紙動作を
行う時は、中板4によって上方に付勢され、給紙ローラ
2によりピックアップされた記録紙Pの最上部の1枚
が、J部における給紙ローラ2とリタードローラ3との
協働作用によって分離されて給送される。こうして分離
給送された記録紙Pは、給送ローラ2に十分巻き付くよ
うに挟持されて記録部Aに搬送される。
On the other hand, when the recording signal is detected and the paper feeding operation is started, the downward pressing of the intermediate plate 4 by the cam or the like is released,
The recording paper P is picked up by the paper feed roller 2.
The retard roller 3 is at a position facing the paper feed roller 2 and changes the position of the recording paper P in conjunction with the intermediate plate 4. When the paper feeding operation is performed, the uppermost one sheet of the recording paper P, which is urged upward by the middle plate 4 and picked up by the paper feeding roller 2, serves as the paper feeding roller 2 and the retard roller 3 in the J section. They are separated and fed by cooperating action. The recording paper P separated and fed in this manner is nipped so as to be sufficiently wrapped around the feeding roller 2 and conveyed to the recording unit A.

【0021】次に、記録部Aで記録された記録紙Pの排
出機構を説明する。
Next, the discharge mechanism of the recording paper P recorded in the recording section A will be described.

【0022】排紙ローラ6で排出された記録紙Pは、排
紙スタッカ7に排紙積載される。排紙スタッカ7は、ヒ
ンジK部を回転中心とする排紙補助トレイ9を設けてお
り、使用する記録紙Pが長尺である場合には、この排紙
補助トレイ9が回転されて、排紙スタッカ7の全長を記
録紙Pの排紙方向に長くすることが出来る。更に、排紙
スタッカ7は、給紙カセット1のカバーを兼ねる構造に
なっている。尚、排紙スタッカ7と排紙補助トレイ9に
は複数のリブ(不図示)が設けられており、記録がなさ
れた記録紙Pはそれらの複数のリブ上を摺動し、順次積
載される。
The recording paper P ejected by the paper ejection roller 6 is ejected and stacked on the paper ejection stacker 7. The paper discharge stacker 7 is provided with a paper discharge auxiliary tray 9 whose center of rotation is the hinge K, and when the recording paper P to be used is long, the paper discharge auxiliary tray 9 is rotated and discharged. The total length of the paper stacker 7 can be increased in the paper discharge direction of the recording paper P. Further, the paper discharge stacker 7 has a structure that also serves as a cover of the paper feed cassette 1. The paper discharge stacker 7 and the paper discharge auxiliary tray 9 are provided with a plurality of ribs (not shown), and the recording paper P on which recording is performed slides on the plurality of ribs and is sequentially stacked. .

【0023】次に、記録部Aの構成を図3を参照して詳
しく説明する。
Next, the structure of the recording section A will be described in detail with reference to FIG.

【0024】図3は記録部Aの詳細な構成を示す立体斜
視図である。図3に示すように、記録ヘッド5は、イン
クタンクを内蔵し、インクが無くなったときに記録ヘッ
ドごと新品と交換し得るカートリッジ式の記録ヘッドで
ある。
FIG. 3 is a three-dimensional perspective view showing the detailed structure of the recording section A. As shown in FIG. 3, the recording head 5 is a cartridge-type recording head that has an ink tank built-in and can be replaced with a new one when the ink is exhausted.

【0025】ここで、記録ヘッド5からのインク吐出原
理について説明する。その記録ヘッド5は、一般に微細
な液体吐出口(オリフィス)、液路およびこの液路の一
部に設けられるエネルギー作用部と、その作用部にある
液体に作用させる液滴形成エネルギーを発生するエネル
ギー発生部とを備えている。
Here, the principle of ink ejection from the recording head 5 will be described. The recording head 5 generally has a fine liquid discharge port (orifice), a liquid passage and an energy acting portion provided in a part of this liquid passage, and energy for generating droplet forming energy for acting on the liquid in the acting portion. And a generator.

【0026】このエネルギー発生部としてはピエゾ素子
等の電気機械変換体を用いたもの、レーザ等の電磁波を
照射して、そこにある液体に吸収させて発熱さて、その
発熱による作用で液滴を吐出、飛翔させるようにしたも
の、あるいは電気熱変換体によって液体を加熱して液体
を吐出させるようにしたもの等がある。その中でも熱エ
ネルギーによって液体を吐出させる方式を用いた記録ヘ
ッドは、記録用の液滴を吐出して飛翔用液滴を形成する
ための液体吐出口(オリフィス)を高密度に配列するこ
とができるために高解像度で記録を行なうことが可能で
ある。
The energy generating section uses an electromechanical transducer such as a piezo element, irradiates electromagnetic waves such as a laser and causes the liquid there to absorb the heat to generate heat, and the generated heat causes droplets to be generated. There are those that are made to eject and fly, or those that are made to heat the liquid by an electrothermal converter and eject the liquid. Among them, in a recording head using a method of ejecting a liquid by thermal energy, liquid ejection ports (orifices) for ejecting recording liquid droplets to form flying liquid droplets can be arranged at high density. Therefore, it is possible to record at high resolution.

【0027】また、電気熱変換体をエネルギー発生部と
して用いた記録ヘッドは、全体的な小型化も容易で、か
つ、最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向
上が著しいIC技術やマイクロ加工技術の長所を十二分
に活用でき、長尺化及び面状化(2次元化)が容易であ
ること等から、マルチノズル化、高密度実装化が容易
で、しかも大量生産が可能で、製造コストも安価にする
ことが可能である。
Further, the recording head using the electrothermal converter as the energy generating portion can be easily miniaturized as a whole, and the IC technology and the micro-technology which have been remarkably improved in the technological progress and reliability in the recent semiconductor field. Since the advantages of processing technology can be fully utilized and it is easy to make it long and flat (two-dimensional), it is easy to make multiple nozzles and high-density mounting, and mass production is possible. It is also possible to reduce the manufacturing cost.

【0028】このようにエネルギー発生部に電気熱変換
体を用い、半導体製造プロセスを経て製造された記録ヘ
ッドは、一般には各インク吐出口に対応した液路を設
け、その液路ごとに液路を満たす液体に熱エネルギーを
作用させて、対応するインク吐出口から液体を吐出して
飛翔用液滴を形成する手段としての電気熱変換体が設け
られ、各液路には、各液路に連通さている共通液室から
液体が供給される構造となっている。
A recording head manufactured through a semiconductor manufacturing process using an electrothermal converter in the energy generating section as described above is generally provided with a liquid passage corresponding to each ink ejection port, and each liquid passage has a liquid passage. An electrothermal converter is provided as a means for applying thermal energy to the liquid that fills the liquid and ejecting the liquid from the corresponding ink ejection port to form droplets for flight. The liquid is supplied from a common liquid chamber that is in communication with each other.

【0029】さらに続いて図3を参照して、記録部Aの
構成を説明する。
The configuration of the recording unit A will be described with reference to FIG.

【0030】図3において、キャリッジ15は記録ヘッ
ド5を精度良く保持しながら、記録紙Pの搬送方向(副
走査方向、矢印G方向)とは直交する方向(主走査方
向、矢印H方向)に往復移動される。また、キャリッジ
15は、ガイド棒16と、ベルト18とキャリッジ15
とを固定する突き当て部15aにより摺動自在に保持さ
れている。キャリッジ15の往復移動は、キャリッジモ
ータ30(図4)によって駆動されるプーリ17および
タイミングベルト18によって行われ、この時に記録ヘ
ッド5に与えられる記録信号や電力は、フレキシブルケ
ーブル19によって装置本体の電気回路より供給されて
いる。記録ヘッド5とフレキシブルケーブル19とは互
いの接点を圧接して接続している。また、記録部Aのキ
ャリッジ15のホームポジションにはキャップ20が設
けられインク受け手段として機能する。キャップ20は
必要に応じて上下し、上昇時は記録ヘッド5に密着しそ
のノズル部を覆いインクの蒸発やゴミの付着を防止す
る。
In FIG. 3, the carriage 15 holds the recording head 5 with high precision, and in the direction (main scanning direction, arrow H direction) orthogonal to the conveying direction of the recording paper P (sub scanning direction, arrow G direction). It is moved back and forth. The carriage 15 includes a guide rod 16, a belt 18 and a carriage 15.
It is slidably held by an abutting portion 15a for fixing and. The reciprocating movement of the carriage 15 is performed by a pulley 17 and a timing belt 18 driven by a carriage motor 30 (FIG. 4). Supplied from the circuit. The recording head 5 and the flexible cable 19 are connected by press-contacting each other. A cap 20 is provided at the home position of the carriage 15 of the recording unit A and functions as an ink receiving unit. The cap 20 moves up and down as needed, and when it rises, it comes into close contact with the recording head 5 to cover its nozzle portion and prevent evaporation of ink and adhesion of dust.

【0031】この装置では、記録ヘッド5とキャップ2
0とが相対的に対向した位置となるように位置決めする
ために、装置本体に設けられたキャリッジホームセンサ
21とキャリッジ15に設けられた遮光板15bが用い
られている。キャリッジホームセンサ21には透過型の
フォトインタラプタが用いられ、キャリッジ15が移動
して待機位置まで移動した時に、キャリッジホームセン
サ21の一部から照射された光が遮光板15bによって
その透過が遮られることを利用して、記録ヘッド5とキ
ャップ20とが相対的に対向した位置にあることを検知
する。
In this apparatus, the recording head 5 and the cap 2
A carriage home sensor 21 provided on the apparatus main body and a light shielding plate 15b provided on the carriage 15 are used for positioning so that 0 and 0 are relatively opposed to each other. A transmission type photo interrupter is used for the carriage home sensor 21, and when the carriage 15 moves to the standby position, the light emitted from a part of the carriage home sensor 21 is blocked by the light shielding plate 15b. By utilizing this, it is detected that the recording head 5 and the cap 20 are relatively opposed to each other.

【0032】記録紙Pは図中下側より上方へ給紙され、
給送ローラ2および紙ガイド22によって水平方向に曲
げられて、矢印G方向(副走査方向)に搬送される。給
送ローラ2および排紙ローラ6は夫々、搬送モータ31
(図5)の回転によって駆動され、必要に応じてキャリ
ッジ15の往復移動と連動して高精度に記録紙Pを副走
査方向に搬送する。また、副走査方向には撥水性の高い
材料で形成され、その刃状の円周部のみで記録紙Pに接
触する拍車23が設けられる。拍車23は排紙ローラ6
に対向する位置で、軸受部材23aにより主走査方向に
所定長離間して複数箇所に配設されており、記録直後の
記録紙上の未定着画像に接触しても画像に影響を与えず
に記録紙Pをガイドして搬送するようになっている。
The recording paper P is fed upward from the lower side in the drawing,
The sheet is bent in the horizontal direction by the feeding roller 2 and the paper guide 22 and is conveyed in the arrow G direction (sub-scanning direction). The feeding roller 2 and the paper discharging roller 6 are respectively provided with a conveyance motor 31.
The recording paper P is driven by the rotation of (FIG. 5) and, if necessary, interlocks with the reciprocating movement of the carriage 15 to convey the recording paper P with high accuracy in the sub-scanning direction. Further, in the sub-scanning direction, there is provided a spur 23 which is made of a material having high water repellency and which comes into contact with the recording paper P only at its blade-shaped circumferential portion. The spur 23 is the discharge roller 6
The bearing member 23a is provided at a plurality of positions at predetermined positions in the main scanning direction at a position facing each other, and even if the unfixed image on the recording paper immediately after recording is contacted, the image is not affected and recording is performed. The paper P is guided and conveyed.

【0033】インク検出部8は、図1を参照して後述す
る発光素子(LED)101と受光素子(フォトトラン
ジスタ)102を有し、図4に示すように、キャップ2
0と記録紙Pの紙端との間で、記録ヘッド5のノズル列
5cに対向した位置に配置され、記録ヘッド5の複数ノ
ズルより吐出されるインク滴列を、そのノズルの配列方
向の長手方向から見て直接光学的に検知する透過型フォ
トトランジスタを備えており、記録ヘッド5のインク無
しの状態をその出力から判断できる。ここで用いている
インク検出部8は、発光素子101に赤外線LEDを用
い、その赤外線LEDの発光面にはレンズが一体成形さ
れ、受光素子102に向けて略平行に光を投射できる。
更に、この受光素子102の受光面には、モールド部材
により0.7mm×0.7mmの穴が光軸上に形成さ
れ、受光素子101と発光素子102との間全域におい
て検出範囲を高さ方向を0.7mm、幅方向を0.7m
mに絞り込んでいる。
The ink detecting section 8 has a light emitting element (LED) 101 and a light receiving element (phototransistor) 102 which will be described later with reference to FIG. 1, and as shown in FIG.
0 and the paper edge of the recording paper P are arranged at positions facing the nozzle row 5c of the recording head 5, and the ink droplet rows ejected from the plurality of nozzles of the recording head 5 are arranged in the longitudinal direction of the nozzles. A transmission type phototransistor that directly optically detects when viewed from the direction is provided, and the ink-free state of the recording head 5 can be determined from its output. The ink detection unit 8 used here uses an infrared LED for the light emitting element 101, and a lens is integrally formed on the light emitting surface of the infrared LED, so that light can be projected substantially parallel to the light receiving element 102.
Further, on the light receiving surface of the light receiving element 102, a 0.7 mm × 0.7 mm hole is formed on the optical axis by a molding member, and the detection range is set in the height direction in the entire area between the light receiving element 101 and the light emitting element 102. 0.7 mm, width direction 0.7 m
I have narrowed down to m.

【0034】また、発光素子101と受光素子102と
を結ぶ光軸は、記録ヘッド5のノズル列5cと平行に配
置され、受光素子101と受光素子102との間隔は、
記録ヘッド5のノズル列5cの長さよりも長く、その光
軸と記録ヘッド5のノズル列5cの位置とが一致する
と、記録ヘッド5の各ノズルから吐出されるインク滴
は、全て発光素子101と受光素子102の間の検出範
囲を通過可能な構成となっている。そして、その検出範
囲をインク滴が通過することにより、インク滴が発光素
子101からの光を遮って受光素子102に到達する光
量が減少され、これにより受光素子102であるフォト
トランジスタの出力の変化が得られてインク吐出量が検
出される。
The optical axis connecting the light emitting element 101 and the light receiving element 102 is arranged parallel to the nozzle row 5c of the recording head 5, and the distance between the light receiving element 101 and the light receiving element 102 is
When the length of the nozzle row 5c of the recording head 5 is longer and the optical axis thereof coincides with the position of the nozzle row 5c of the recording head 5, all ink droplets ejected from each nozzle of the recording head 5 are emitted from the light emitting element 101. It is configured such that it can pass through the detection range between the light receiving elements 102. Then, when the ink droplet passes through the detection range, the amount of light that the ink droplet blocks the light from the light emitting element 101 and reaches the light receiving element 102 is reduced, and thus the output of the phototransistor, which is the light receiving element 102, changes. Is obtained and the ink ejection amount is detected.

【0035】尚、記録ヘッド5のノズル列とインク検出
部8とを相対的に対向した位置となるように位置決めす
るために、キャップ20との位置決め同様に、装置本体
に設けられたキャリッジホームセンサ21を用いる。
Incidentally, in order to position the nozzle row of the recording head 5 and the ink detecting section 8 so as to be relatively opposed to each other, similarly to the positioning with the cap 20, a carriage home sensor provided in the main body of the apparatus. 21 is used.

【0036】この実施の形態では、図4に示すようにホ
ームポジション(HP)にある記録ヘッド5のノズル列
5cの位置からフォトセンサ8の光軸へ移動する距離
(L)を、キャリッジ15を駆動するキャリッジモータ
30のステップ数に換算し、予め記録動作を実行させる
制御プログラムに定数として設定されている。このよう
にして、ホームポジションを検出した後、一定量キャリ
ッジ15を移動することにより、記録ヘッド5のインク
吐出列の位置と、インク検出部8の発光素子101と受
光素子102との光軸とが正確に位置決めされる。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the distance (L) from the position of the nozzle row 5c of the recording head 5 at the home position (HP) to the optical axis of the photo sensor 8 is set to the carriage 15. It is set as a constant in a control program for converting the number of steps of the driven carriage motor 30 and executing the recording operation in advance. In this way, after detecting the home position, the carriage 15 is moved by a certain amount, whereby the position of the ink ejection row of the recording head 5 and the optical axes of the light emitting element 101 and the light receiving element 102 of the ink detection unit 8 are set. Are accurately positioned.

【0037】図5は、本実施の形態のインクジェット記
録装置の制御構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the control arrangement of the ink jet recording apparatus of this embodiment.

【0038】図5において、24は装置全体を制御する
ための制御部であり、制御部24はCPU25と、CP
U25が実行する制御プログラムや各種データを記憶し
ているROM26と、CPU25が種々の処理を実行す
るにあたり作業領域として使用したり、各種データを一
時的に保存するためのRAM27等を有している。
In FIG. 5, reference numeral 24 is a control unit for controlling the entire apparatus, and the control unit 24 is a CPU 25 and a CP.
It has a ROM 26 that stores a control program executed by the U 25 and various data, and a RAM 27 that is used as a work area when the CPU 25 executes various processes and that temporarily stores various data. .

【0039】図5に示すように、記録ヘッド5はフレキ
シブルケーブル19を介して制御部24に接続され、フ
レキシブルケーブル19には制御部24から記録ヘッド
5に対する制御信号線、画像信号線等が含まれている。
また、インク検出部8の出力は制御部24に入力され、
そのパルス幅に応じてCPU25がインク吐出量を解析
可能な構成となっている。キャリッジモータ30は、制
御部24よりの信号に基づいてモータ駆動回路32より
出力される相励磁信号に応じて回転する。さらに制御部
24は、モータ駆動回路33を介しキャリッジモータ3
0を、モータ駆動回路32を介して搬送モータ31の回
転を制御している。
As shown in FIG. 5, the recording head 5 is connected to the control section 24 via a flexible cable 19, and the flexible cable 19 includes a control signal line from the control section 24 to the recording head 5, an image signal line and the like. Has been.
The output of the ink detection unit 8 is input to the control unit 24,
The CPU 25 can analyze the ink ejection amount according to the pulse width. The carriage motor 30 rotates according to the phase excitation signal output from the motor drive circuit 32 based on the signal from the control unit 24. Further, the control unit 24 controls the carriage motor 3 via the motor drive circuit 33.
0 controls the rotation of the carry motor 31 via the motor drive circuit 32.

【0040】更にまた制御部24は、外部コンピュータ
56からの記録命令や記録データを受信するプリンタ・
インターフェース54等を接続している。また制御部2
4は装置利用者が種々の操作や指示を行なう操作パネル
58を接続しており、この操作パネル58には、オペレ
ータへの各種メッセージ表示を行なうための表示部(L
CD)59が設けられている。
Furthermore, the control unit 24 is a printer / receiver which receives a recording command and recording data from the external computer 56.
The interface 54 and the like are connected. Control unit 2
4 is connected to an operation panel 58 for the user of the apparatus to perform various operations and instructions. The operation panel 58 has a display unit (L) for displaying various messages to the operator.
CD) 59 is provided.

【0041】次に、本実施の形態の特徴部分であるイン
ク検出部8の構成を詳しく説明する。
Next, the configuration of the ink detecting section 8 which is a characteristic part of this embodiment will be described in detail.

【0042】図1は、本実施の形態のインク検出部8の
構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the ink detecting section 8 of this embodiment.

【0043】同図において、101は発光素子であると
ころのLED、102は受光素子であるフォトトランジ
スタ、103,104は抵抗、105はフォトトランジ
スタ102のコレクタ電流の変化量を検出して、その電
流の変化量に応じた信号を増幅して出力する変化量増幅
部である。106はコンパレータを示している。
In the figure, 101 is an LED which is a light emitting element, 102 is a phototransistor which is a light receiving element, 103 and 104 are resistors, 105 is a change amount of the collector current of the phototransistor 102, and the current is detected. Is a change amount amplification unit that amplifies and outputs a signal according to the change amount. Reference numeral 106 indicates a comparator.

【0044】上記構成において、LED101に印加さ
れている電源電圧VCC と抵抗103の抵抗値で決まる
電流によってLED101が発光する。フォトトランジ
スタ102は、このLED101からの光を受けると、
その光量に応じたレクタ電流ICを発生する。ここで、
LED101とフォトトランジスタ102との間にイン
クが吐出されて、フォトトランジスタ102に到達する
光量が減少すると、その分コレクタ電流ICが減少す
る。これにより、コレクタ電流ICと抵抗104によっ
て決まる変化量増幅部105に入力される電位が変化す
る。
In the above structure, the LED 101 emits light by the current determined by the power supply voltage V CC applied to the LED 101 and the resistance value of the resistor 103. When the phototransistor 102 receives light from the LED 101,
A reflector current IC is generated according to the amount of light. here,
When ink is ejected between the LED 101 and the phototransistor 102 and the amount of light reaching the phototransistor 102 decreases, the collector current IC decreases accordingly. As a result, the potential input to the variation amplification section 105, which is determined by the collector current IC and the resistance 104, changes.

【0045】変化量増幅部105は、その入力電位の電
化量だけを増幅する。コンパレータ106は、基準電位
Vrefと変化量増幅部105の出力電位とを比較し、変
化量増幅部105の出力電位がVrefを上回ったらロウ
レベルの信号107を出力する。これにより制御部24
は、この信号107がロウレベルとなっている時間幅幅
( パルス幅)を測定し、このロウレベルの時間が所定
時間以上(インク吐出量が所定量以上)であればインク
有りと判定する。
The change amount amplifying section 105 amplifies only the charge amount of the input potential. The comparator 106 compares the reference potential Vref with the output potential of the variation amplification section 105, and outputs a low level signal 107 when the output potential of the variation amplification section 105 exceeds Vref. Thereby, the control unit 24
Measures the time width (pulse width) in which the signal 107 is at a low level, and determines that ink is present if the low level time is a predetermined time or more (ink ejection amount is a predetermined amount or more).

【0046】図6は、本実施の形態の変化量増幅部10
5の具体的な回路構成を中心にインク検出部8の構成例
を示す回路図で、前述の図1と共通する部分は同じ番号
で示し、それらの説明を省略する。
FIG. 6 shows a variation amplification section 10 of the present embodiment.
5 is a circuit diagram showing a configuration example of the ink detection unit 8 centering on a specific circuit configuration of No. 5, parts common to FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0047】同図において、201はインピーダンス変
換用ボルテージフォロワ回路、202はコンデンサ、2
03,204のそれぞれは、オペアンプ205を含む増
幅回路210の入力抵抗及び帰還抵抗であり、この増幅
回路210の増幅度はRf /Ri で決定される。
In the figure, 201 is a voltage follower circuit for impedance conversion, 202 is a capacitor, 2
Each of 03 and 204 is an input resistance and a feedback resistance of an amplifier circuit 210 including an operational amplifier 205, and the amplification degree of this amplifier circuit 210 is determined by Rf / Ri.

【0048】この構成により、コンデンサ202により
直流成分がカットされるため、ボルテージフォロワ回路
201の出力信号の内の直流成分は、オペアンプ205
に入力されない。このため、定常状態においてコレクタ
電流ICと抵抗104の抵抗値とによって生ずる信号の
電位は、増幅回路210により増幅されることはない。
With this configuration, since the DC component is cut by the capacitor 202, the DC component of the output signal of the voltage follower circuit 201 is the operational amplifier 205.
Not entered in. Therefore, the potential of the signal generated by the collector current IC and the resistance value of the resistor 104 in the steady state is not amplified by the amplifier circuit 210.

【0049】この状態で、記録ヘッド5から発光素子
(LED)101と受光素子(フォトトランジスタ)1
02との間にインクが吐出されると、フォトトランジス
タ102により検出される光量が減少してコレクタ電流
ICが変化(減少)する。これにより、コレクタ電流IC
と抵抗104によって決まる電位も減少し、その電位の
変化量、即ち交流成分がコンデンサ202を通して増幅
回路210に入力されて増幅された後、コンパレータ1
06によって基準電位Vrefと比較される。そして、基
準電位Vrefを越えるとコンパレータ106からロウレ
ベルの信号が出力される。この時のa点での電位とコン
パレータ106の出力信号との関係を図7に示す。
In this state, the light emitting element (LED) 101 and the light receiving element (phototransistor) 1 are moved from the recording head 5.
When ink is ejected between the two, the amount of light detected by the phototransistor 102 decreases and the collector current IC changes (decreases). As a result, the collector current IC
The potential determined by the resistor 104 and the resistance 104 also decreases, and the amount of change in the potential, that is, the AC component is input to the amplifier circuit 210 through the capacitor 202 and amplified, and then the comparator 1
06 is compared with the reference potential Vref. When the reference potential Vref is exceeded, the comparator 106 outputs a low level signal. FIG. 7 shows the relationship between the potential at point a and the output signal of the comparator 106 at this time.

【0050】ここで、増幅回路210は電位の変化量だ
けを増幅しているので、増幅度を大きく取っておけばフ
ォトトランジスタ102の感度ばらつきによるコレクタ
電流ICのばらつきを吸収することができ、安定してイ
ンクの吐出量を判定することができる。また、コレクタ
電流ICの微小な変化量を検出することができるので、
この記録ヘッド5のインク吐出量の判定に使用するイン
ク量を少なくすることができる。 [第2の実施の形態]図8は、本発明の第2の実施の形
態のインク検出部8の回路構成を示す回路図で、前述の
図1と共通する部分は同じ番号で示している。
Here, since the amplifier circuit 210 amplifies only the amount of change in the potential, if the amplification degree is set large, it is possible to absorb the variation in the collector current IC due to the variation in the sensitivity of the phototransistor 102, and it is stable. Then, the ejection amount of ink can be determined. Further, since it is possible to detect a minute change amount of the collector current IC,
It is possible to reduce the amount of ink used for determining the ink ejection amount of the recording head 5. [Second Embodiment] FIG. 8 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an ink detecting section 8 according to a second embodiment of the present invention. The parts common to those in FIG. .

【0051】図8において、821〜824は抵抗、8
25はコンデンサ、826はコンパレータを示してい
る。
In FIG. 8, 821 to 824 are resistors and 8
Reference numeral 25 indicates a capacitor, and 826 indicates a comparator.

【0052】ここで、定常状態でのb点及びc点の電位
は、フォトトランジスタ102を流れる電流をICとす
ると、以下の式で表される。
Here, the potentials at points b and c in the steady state are expressed by the following equations, where I C is the current flowing through the phototransistor 102.

【0053】b=IC×(R1+R2) c=IC×R2 この時、b点の電位のほうがc点の電位よりも高いため
に、コンパレータ826の出力信号107はハイレベル
となっている。
B = IC × (R1 + R2) c = IC × R2 At this time, since the potential at the point b is higher than the potential at the point c, the output signal 107 of the comparator 826 is at a high level.

【0054】次に、記録ヘッド5よりインクを、発光素
子101とフォトトランジスタ102の間に吐出するこ
とによって、フォトトランジスタ102のコレクタ電流
ICが減少してIC’(IC>IC’)となったとする。こ
の時、b点の電位b’は、 b’=IC’×(R1+R2) となる。しかしながら、c点の電位は、コンデンサ82
5の容量(C1)と抵抗824の抵抗値(R4)の積で決
まる時定数(C1×R4)で減少するので、この時定数
(C1×R4)を十分大きく取っておけば、コレクタ電流
が減少してIC’となったときには、c点の電位は(IC
×R2)のままと考えることができる。
Next, by ejecting ink from the recording head 5 between the light emitting element 101 and the phototransistor 102, the collector current IC of the phototransistor 102 decreases and becomes IC '(IC>IC'). To do. At this time, the potential b ′ at the point b is b ′ = IC ′ × (R1 + R2). However, the potential at point c is
Since it decreases with the time constant (C1 × R4) determined by the product of the capacitance (C1) of 5 and the resistance value (R4) of the resistor 824, if this time constant (C1 × R4) is set sufficiently large, the collector current will increase. When it decreases to IC ', the potential at point c becomes (IC
XR2) can be considered as it is.

【0055】従って、コレクタ電流が減少した直後は、
b’<cとなり、コンパレータ826の出力信号107
が反転してロウレベルになる。
Therefore, immediately after the collector current decreases,
b ′ <c, and the output signal 107 of the comparator 826
Is inverted to low level.

【0056】ここで上記の式より、コンパレータ826
の出力が反転するためには、 IC’×(R1+R2)<IC×R2 (R1/R2)<{(IC/IC’)−1} となれば良い。尚、コレクタ電流IC及びIC’は、フォ
トトランジスタ102が受ける光量によって決まるの
で、抵抗821と抵抗822の抵抗値R1とR2の比率を
可変にすることで、検出感度を調整することができる。
From the above equation, the comparator 826
In order to invert the output of, the following is required: IC '* (R1 + R2) <IC * R2 (R1 / R2) <{(IC / IC')-1}. Since the collector currents IC and IC 'are determined by the amount of light received by the phototransistor 102, the detection sensitivity can be adjusted by changing the ratio of the resistance values R1 and R2 of the resistors 821 and 822.

【0057】そして、前述の第1実施の形態と同様に、
制御部24はコンパレータ826の出力信号107がロ
ウレベルとなっている時間(パルス幅)を測定し、所定
時間以上ロウレベルであればインク有りと判断する。
Then, as in the above-described first embodiment,
The control unit 24 measures the time (pulse width) during which the output signal 107 of the comparator 826 is at low level, and determines that ink is present if the output signal 107 is at low level for a predetermined time or longer.

【0058】図9は、第1及び第2実施の形態のインク
ジェット記録装置におけるインクカートリッジのインク
量の検出処理を示すフローチャートで、この処理を実行
する制御プログラムは制御部24のROM26に記憶さ
れており、CPU25の制御の下に実行される。
FIG. 9 is a flow chart showing the ink amount detection processing of the ink cartridge in the ink jet recording apparatus of the first and second embodiments. The control program for executing this processing is stored in the ROM 26 of the control unit 24. And is executed under the control of the CPU 25.

【0059】まずステップS1で、キャリッジモータ3
0を回転駆動して、キャリッジ15をホーム位置方向に
移動する。ステップS2でホーム位置に到達するとステ
ップS3に進み、記録ヘッド5に全ドットが“1”の記
録データを出力し、記録ヘッドの全ノズルを同時に駆動
してインクを吐出させる。ステップS4では、信号10
7を入力し、その信号107の信号レベルがロウレベル
かどうかをみる。ロウレベルであればステップS6に進
み、例えばRAM27のアドレスをカウンタとして使用
し、そのアドレスの内容を+1する。そしてステップS
7で信号107がハイレベルになるまで、この処理を繰
返す。
First, in step S1, the carriage motor 3
0 is rotationally driven to move the carriage 15 toward the home position. When the home position is reached in step S2, the process proceeds to step S3, print data in which all dots are "1" is output to the print head 5, and ink is ejected by simultaneously driving all nozzles of the print head. In step S4, the signal 10
7 is input, and it is checked whether the signal level of the signal 107 is low level. If it is at a low level, the process proceeds to step S6 and, for example, the address of the RAM 27 is used as a counter and the content of the address is incremented by 1. And step S
This process is repeated until the signal 107 becomes high level at 7.

【0060】こうして信号107がロウレベルであった
時間を計時するとステップS8に進み、その計時値(ロ
ウレベルのパルス幅)に基づいて。インクカートリッジ
におけるインク量を判定する。そしてステップS9に進
み、その結果を表示部59に表示して処理を終了する。
When the time when the signal 107 is at the low level is measured in this way, the process proceeds to step S8, based on the measured value (low-level pulse width). Determine the amount of ink in the ink cartridge. Then, the process proceeds to step S9, the result is displayed on the display unit 59, and the process ends.

【0061】一方、ステップS5で信号107がロウレ
ベルにならないときはステップS10に進み、記録ヘッ
ド5を駆動してから所定時間が経過したかどうかを調
べ、経過していないときはステップS5に戻って再度信
号107の信号レベルをチェックする。そして所定時間
が経過しても信号107がロウレベルにならないときは
ステップS11に進み、インク無しと判定してステップ
S9で、その旨を表示する。
On the other hand, if the signal 107 does not go to the low level in step S5, the process proceeds to step S10 to check whether or not a predetermined time has passed since the recording head 5 was driven. If not, the process returns to step S5. The signal level of the signal 107 is checked again. Then, if the signal 107 does not become the low level even after the lapse of the predetermined time, the process proceeds to step S11, it is determined that there is no ink, and the fact is displayed in step S9.

【0062】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、フォトインタラプタの間にインクを吐出することに
より記録ヘッドにおけるインクの有無を検出するインク
量検出方法において、フォトインタラプタの間にインク
を吐出することによって生ずるフォトインタラプタの出
力の変化分だけを増幅することによって、或はフォトイ
ンタラプタの出力が変化したことを検出することによっ
て、インクの有無の検出を容易にし、安定したインクの
有無の判定を可能とすることができる。
As described above, according to the present embodiment, in the ink amount detecting method for detecting the presence or absence of ink in the recording head by ejecting the ink between the photo interrupters, the ink is ejected between the photo interrupters. It is possible to easily detect the presence or absence of ink by amplifying only the change in the output of the photo interrupter caused by Can be possible.

【0063】また、フォトインタラプタの出力信号の微
小な変化を検出することができるので、このインクの有
無の判定時に使用するインクの量を少なくすることがで
きる。
Further, since a minute change in the output signal of the photo interrupter can be detected, it is possible to reduce the amount of ink used when determining the presence or absence of ink.

【0064】以上の実施形態は、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
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
In the above embodiment, particularly in the ink jet recording system, a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating heat energy as energy used for ejecting ink is provided, High density and high definition recording can be achieved by using a method of causing a change in ink state by energy.

【0065】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。
With regard to its typical structure and principle, see, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4740.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but especially in the case of the on-demand type, liquid (ink)
By applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and providing a rapid temperature rise exceeding the film boiling to an electrothermal transducer arranged corresponding to the sheet or the liquid path in which Since thermal energy is generated in the electrothermal transducer and film boiling occurs on the heat-acting surface of the recording head, bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal on a one-to-one basis can be formed. It is valid. The liquid (ink) is ejected through the ejection openings by the growth and contraction of the bubbles to form at least one droplet. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of the liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.

【0066】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。
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0067】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。
As the configuration of the recording head, in addition to the combination of a discharge port, a liquid path, and an electrothermal converter (a linear liquid flow path or a right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned respective specifications, A configuration using U.S. Pat. No. 4,558,333 or U.S. Pat. No. 4,459,600, which discloses a configuration in which a heat acting surface is arranged in a bent region, is also included in the present invention. In addition, for multiple electrothermal converters,
JP-A-59-123670 which discloses a configuration in which a common slot is used as a discharge part of an electrothermal transducer, and JP-A-59-123670 which discloses a configuration in which an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy corresponds to a discharge part. A configuration based on 138461 may be adopted.

【0068】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わ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。
Further, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the maximum recording medium that can be recorded by the recording apparatus, the length is determined by combining a plurality of recording heads as disclosed in the above specification. This may be either a configuration satisfying the above requirements or a configuration as a single recording head formed integrally.

【0069】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
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のみならず、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
記録ヘッドを用いてもよい。
In addition to the cartridge type recording head in which the ink tank is provided integrally with the recording head itself described in the above embodiment, the recording head is electrically connected to the apparatus main body by being mounted on the apparatus main body. A replaceable chip-type recording head, which enables a simple connection and supply of ink from the apparatus main body, may be used.

【0070】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましい。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などがある。ま
た、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えるこ
とも安定した記録を行うために有効である。
Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary means, etc. to the structure of the recording apparatus described above because the recording operation can be made more stable. If these are specifically mentioned, capping means for the recording head, cleaning means, pressure or suction means,
There is an electrothermal converter, a heating element other than this, or a preheating means by a combination thereof. It is also effective to provide a preliminary ejection mode for performing ejection that is different from printing, in order to perform stable printing.

【0071】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。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but may be a single recording head or a combination of plural recording heads. Alternatively, the apparatus may be provided with at least one of full colors by color mixture.

【0072】以上説明した実施の形態においては、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。
In the above-described embodiment, the description is made on the assumption that the ink is a liquid. However, even if the ink solidifies at room temperature or lower, it is possible to use an ink that softens or liquefies at room temperature. Or, in the ink jet method, generally, the temperature of the ink itself is controlled within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range.
It is sufficient that the ink is in a liquid state when the use recording signal is applied.

【0073】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。
In addition, in order to positively prevent temperature rise due to thermal energy as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, the temperature is positively prevented.
Alternatively, in order to prevent evaporation of the ink, an ink which solidifies in a standing state and liquefies by heating may be used. In any case, by applying thermal energy such as ink that is liquefied by applying thermal energy according to the recording signal and liquid ink is ejected, or that begins to solidify when it reaches the recording medium. The present invention can be applied to the case where an ink having a property of being liquefied for the first time is used. In such a case, as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260, the ink is held in a liquid state or a solid state in the concave portion or through hole of the porous sheet. It is good also as a form which opposes an electrothermal transducer. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0074】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、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取るものであっても良
い。
In addition, as a form of the recording apparatus according to the present invention, in addition to those provided integrally or separately as an image output terminal of an information processing apparatus such as a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, It may take the form of a facsimile machine having functions.

【0075】また、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つの機器からなる装
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実施される場合に
も適用できることは言うまでもない。この場合、本発明
に係るプログラムを格納した記憶媒体が本発明を構成す
ることになる。そして、該記憶媒体からそのプログラム
をシステム或は装置に読み出すことによって、そのシス
テム或は装置が、予め定められた仕方で動作する。
Further, the present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of one device. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to the case where it is implemented by supplying a program to a system or an apparatus. In this case, the storage medium storing the program according to the present invention constitutes the present invention. Then, by reading the program from the storage medium to the system or device, the system or device operates in a predetermined manner.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吐
出されたインク滴による微小な信号の変化を検出して、
その変化量を増幅することによりインクの有無を検出で
きるという効果がある。
As described above, according to the present invention, a minute change in a signal due to an ejected ink droplet is detected,
There is an effect that the presence or absence of ink can be detected by amplifying the amount of change.

【0077】また本発明によれば、フォトインタラプタ
を用いて、微小なインク滴をも検出できるという効果が
ある。
Further, according to the present invention, there is an effect that even a minute ink drop can be detected by using the photo interrupter.

【0078】[0078]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態のインク検出部の構
成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an ink detection unit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の代表的な実施形態であるインクジェッ
ト方式に従った記録ヘッドによって記録を行なうインク
ジェット記録装置の構成を示す側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of an inkjet recording apparatus that performs recording by a recording head according to an inkjet system that is a typical embodiment of the present invention.

【図3】図2に示す記録装置の記録部Aの詳細な構成を
示す立体斜視図である。
3 is a three-dimensional perspective view showing a detailed configuration of a recording unit A of the recording apparatus shown in FIG.

【図4】記録部Aのインク検出部の周辺の詳細な構成を
示す図である。
4 is a diagram showing a detailed configuration around an ink detection unit of a recording unit A. FIG.

【図5】本実施の形態のインクジェット記録装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the inkjet recording apparatus according to the present embodiment.

【図6】本発明の第1の実施の形態のインク検出部を変
化量増幅部の構成を中心に示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram mainly showing a configuration of a change amount amplification section of the ink detection section according to the first embodiment of the present invention.

【図7】図6の回路の出力信号を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an output signal of the circuit of FIG.

【図8】本発明の第2の実施の形態の具体的な回路例を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a specific circuit example according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本実施の形態のインクジェット記録装置の制御
による動作を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing an operation under control of the inkjet recording apparatus according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 発光素子(LED) 102 受光素子(フォトトランジスタ) 103,104 ,821〜824 抵抗 105 変化量増幅部 106,826 コンパレータ 101 light emitting element (LED) 102 light receiving element (phototransistor) 103, 104, 821 to 824 resistance 105 change amount amplification section 106, 826 comparator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 篤 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 杉山 茂行 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 河野 健 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Atsushi Saito 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Shigeyuki Sugiyama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Ken Kenno 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクジェットヘッドを搭載したキャリ
ッジを記録媒体に対して相対的に移動して記録を行うイ
ンクジェット記録装置であって、 前記インクジェットヘッドの移動領域内の所定位置に設
けられ、前記インクジェットヘッドより吐出されるイン
クを検出して検出信号を出力する検出手段と、 前記検出信号の変化分を増幅する増幅手段と、 前記増幅手段より出力される信号に基づいて前記インク
ジェットヘッドよりのインク吐出量を判定する判定手段
と、を有することを特徴とするインクジェット記録装
置。
1. An inkjet recording apparatus for recording by moving a carriage carrying an inkjet head relative to a recording medium, the inkjet head being provided at a predetermined position within a moving region of the inkjet head. Detecting means for detecting the ejected ink and outputting a detection signal; amplifying means for amplifying a change in the detection signal; and ink ejection amount from the inkjet head based on the signal output from the amplifying means. An inkjet recording apparatus, comprising: a determining unit that determines
【請求項2】 前記検出手段は発光素子と受光素子とを
含み、前記インクジェットヘッドより前記発光素子と受
光素子の間に吐出されるインクにより前記受光素子に到
達する光の変化量に基づく検出信号を出力することを特
徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
2. The detection means includes a light emitting element and a light receiving element, and a detection signal based on a change amount of light reaching the light receiving element due to ink ejected from the ink jet head between the light emitting element and the light receiving element. The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記インクジェットヘッドは前記発光素
子と受光素子の光軸上にインクを吐出することを特徴と
する請求項2に記載のインクジェット記録装置。
3. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the ink jet head ejects ink onto the optical axes of the light emitting element and the light receiving element.
【請求項4】 前記増幅手段は、前記検出手段よりの信
号を入力するコンデンサと、前記コンデンサを通過した
電流を増幅する増幅回路を有することを特徴とする請求
項1に記載のインクジェット記録装置。
4. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the amplification unit has a capacitor for inputting a signal from the detection unit and an amplification circuit for amplifying a current passing through the capacitor.
【請求項5】 インクジェットヘッドを搭載したキャリ
ッジを記録媒体に対して相対的に移動して記録を行うイ
ンクジェット記録装置であって、 前記インクジェットヘッドの移動領域内の所定位置に設
けられ、前記インクジェットヘッドより吐出されるイン
クを検出して検出信号を出力する発光素子と受光素子
と、 前記受光素子の出力電流に応じた第1の電圧値と、前記
受光素子の出力電流の変化に応じて所定の時定数で発生
される第2の電圧値とを比較する比較手段と、 前記比較器の出力信号に基づいて前記インクジェットヘ
ッドよりのインク吐出量を判定する判定手段と、を有す
ることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. An inkjet recording apparatus for performing recording by moving a carriage having an inkjet head relative to a recording medium, the inkjet head being provided at a predetermined position within a moving area of the inkjet head. A light emitting element and a light receiving element that detect the ejected ink and output a detection signal, a first voltage value according to the output current of the light receiving element, and a predetermined value according to the change of the output current of the light receiving element. It has a comparison means for comparing with a second voltage value generated with a time constant, and a determination means for determining the ink ejection amount from the inkjet head based on the output signal of the comparator. Inkjet recording device.
【請求項6】 前記検出手段は発光素子と受光素子とを
含み、前記インクジェットヘッドより前記発光素子と受
光素子の間に吐出されるインクにより前記受光素子に到
達する光の変化量に基づく検出信号を出力することを特
徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。
6. The detection means includes a light emitting element and a light receiving element, and a detection signal based on a change amount of light reaching the light receiving element by ink ejected from the ink jet head between the light emitting element and the light receiving element. 6. The inkjet recording apparatus according to claim 5, wherein the inkjet recording apparatus outputs.
【請求項7】 前記インクジェットヘッドは前記発光素
子と受光素子の光軸上にインクを吐出することを特徴と
する請求項5又は6に記載のインクジェット記録装置。
7. The ink jet recording apparatus according to claim 5, wherein the ink jet head ejects ink onto the optical axes of the light emitting element and the light receiving element.
【請求項8】 前記インクジェットヘッドは電気熱変換
体を備え、前記電気熱変換体によりインクに付与される
熱によりインクに状態変化を発生させ、当該状態変化に
よりインク滴を吐出することを特徴とする請求項1乃至
7のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
8. The ink jet head includes an electrothermal converter, wherein heat applied to the ink by the electrothermal converter causes a state change in the ink, and the ink droplet is ejected by the state change. The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the inkjet recording apparatus comprises:
【請求項9】 インクジェットヘッドを搭載したキャリ
ッジを記録媒体に対して相対的に移動して記録を行うイ
ンクジェット記録装置におけるインク検出方法であっ
て、 インクジェットヘッドを所定位置に移動する工程と、 前記所定位置で、前記インクジェットヘッドよりインク
を吐出する工程と、 前記所定位置に設けられた発光素子と受光素子とを有す
るフォトインタラプタを用いて、前記受光素子からの出
力信号の変化分を増幅してインク吐出の有無を検出する
ことを特徴とするインク検出方法。
9. An ink detection method in an inkjet recording apparatus for recording by moving a carriage carrying an inkjet head relative to a recording medium, the method comprising: moving the inkjet head to a predetermined position; A step of ejecting ink from the inkjet head at a position, and a photo interrupter having a light emitting element and a light receiving element provided at the predetermined position is used to amplify the variation of the output signal from the light receiving element An ink detection method characterized by detecting the presence or absence of ejection.
【請求項10】 前記インクジェットヘッドは前記発光
素子と受光素子の光軸上にインクを吐出することを特徴
とする請求項9に記載のインク検出方法。
10. The ink detecting method according to claim 9, wherein the inkjet head ejects ink onto the optical axes of the light emitting element and the light receiving element.
【請求項11】 前記インクジェットヘッドは電気熱変
換体を備え、前記電気熱変換体によりインクに付与され
る熱によりインクに状態変化を発生させ、当該状態変化
によりインク滴を吐出することを特徴とする請求項9又
は10に記載のインク検出方法。
11. The ink jet head includes an electrothermal converter, wherein the heat applied to the ink by the electrothermal converter causes a state change in the ink, and the ink droplet is ejected by the state change. The ink detection method according to claim 9 or 10.
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Cited By (7)

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