JPH10166617A

JPH10166617A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH10166617A
Application number: JP32971696A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiko Oikawa; 達彦及川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】インクカートリッジの装着の有無を検出する
構成が複雑になる。【解決手段】インクカートリッジ６に設けた一対の電
極２５，２６間に交流電圧印加回路４１からの交流電圧
を印加し、一対の電極２５，２６間に発生する電圧を検
出してＡＣ−ＤＣ変換回路４２で直流電圧に変換し、こ
の直流電圧と基準電圧発生部４４からの複数の基準電圧
とを比較して、判定部４５でインク残量及びインクカー
トリッジ装着有無を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特に交換型インクカートリッジを用いるイ
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装置は、記録時の振
動、騒音が殆どなく、カラー化が容易なことから、コン
ピュータ等のデジタル処理装置のデータを出力するプリ
ンタの他、ファクシミリやコピー等にも用いられるよう
になっている。このような記録装置は、例えば記録ヘッ
ドをキャリッジに搭載して、記録ヘッドを主走査方向に
移動させると共に、記録媒体（インク滴を付着させるも
の）を主走査方向と直交する副走査方向に移動させなが
ら、記録ヘッドのノズル列から記録信号に応じてインク
滴を記録媒体に吐出することによって、高速、高密度、
高品質の記録を行なうようにしている。

【０００３】ところで、インクジェット記録装置におい
ては、記録ヘッドにインクを供給するために多孔質体
（フォーム体）を内蔵してこれにインクを充填したイン
クカートリッジ（インクタンクとも称される。）が用い
られており、インク残量が減少したことを検知してイン
クカートリッジの交換時期を知らせるようにしている。

【０００４】このようにインク残量を検出表示するた
め、従来のインクジェット記録装置においては、例えば
特開平３−２７７５５８号公報、特開平４−２５００６
４号公報などに記載されているように、インクカートリ
ッジに設けた検知ピン（一対の電極）によってインクエ
ンド等を検出する検知ピン方式を採用している。これ
は、インクを保持したフォーム体を収納したカートリッ
ジケース内に先端が臨む２本の検知ピン（一対の電極）
を設け、この２本の検知ピンに電圧を印加することによ
って、２本の検知ピン間に発生する電圧を検出し、その
検出電圧を基準値と比較することによって、インクカー
トリッジのインク残量がインクエンド状態、或いはイン
クニアーエンド状態になったことを検出する。

【０００５】その他、検知ピンを用いない方式のものと
しては、例えば特開昭５５−１５８９７７号公報に記載
されているように、柔らかいインクタンク内にインクが
減少すると確認できるインクと異なる色の部材又は着色
を施したインク残量警告機構、特公平３−６０６７０号
公報に記載されているように、インク容器内に可塑性を
有するインク袋を収納し、インク袋中央部に袋の変位に
伴って変位する板状部材を設けて、その変位をリードス
イッチ等の素子で検出するようにしたインクジェットプ
リンタ、特公平４−６３７８０号公報に記載されている
ように、インク供給路内に圧力変化を検出する半導体セ
ンサなどの圧力検出器を設けたインク残量検知装置など
が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな交換型のインクカートリッジを用いる場合、インク
無しの状態には、装着されているインクカートリッジ内
のインクがないインクエンド状態のときもあれば、そも
そもインクカートリッジが装着されていないときもあ
る。

【０００７】しかしながら、上述した従来のインク残量
検知方式では、インクカートリッジの検知ピンを用いて
インクカートリッジの装着の有無（装填の有無）を検知
することができないので、別途インクカートリッジに突
起部を設け、キャリッジ側にインクカートリッジの突起
部で作動するマイクロスイッチなどの装着検知手段を設
け、この装着検知手段の検知結果によってインクカート
リッジの有無を検出するようにしている。

【０００８】ところが、インクジェット記録装置におい
ては、カラー記録を行なうためにイエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色
のインクを用いるのが一般的であるため、各色のインク
カートリッジの装着の有無を検知するためには、４個の
装着検知手段及びそのための検出回路を別途設けなけれ
ばならず、構成が複雑になり、コストが高くなる。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、簡単な構成で、低コストでインクカートリッジの
装着の有無を検出できるインクジェット記録装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１のインクジェット記録装置は、インクカー
トリッジに設けた一対の電極間に電圧を印加して、この
一対の電極間に発生する電圧を検出する電圧検出手段
と、この電圧検出手段の検出結果を予め定めた基準値と
比較して前記インクカートリッジが装着されているか否
かを判別する判別手段とを備えている構成とした。

【００１１】請求項２のインクジェット記録装置は、イ
ンクカートリッジに設けた一対の電極間に電圧を印加し
て、この一対の電極間に発生する電圧を検出する電圧検
出手段と、この電圧検出手段の検出結果を予め定めた複
数の基準値と比較して、前記インクカートリッジのイン
ク残量及び前記インクカートリッジが装着されているか
否かを判別する判別手段とを備えている構成とした。

【００１２】請求項３のインクジェット記録装置は、上
記請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置にお
いて、前記電圧検出手段が、前記インクカートリッジの
一対の電極間に交流電圧を印加する交流電圧印加手段
と、前記電極間に発生する交流電圧を直流電圧に変換す
る交−直変換手段とを備えている構成とした。

【００１３】請求項４のインクジェット記録装置は、上
記請求項１又は２のインクジェット記録装置において、
前記電圧検出手段が、前記インクカートリッジの一対の
電極間に交流電圧を印加する交流電圧印加手段と、前記
電極間に発生する交流電圧を直流電圧に変換する交−直
変換手段と、この交−直変換手段から出力する検出電圧
をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段とを備えている
構成とした。

【００１４】請求項５のインクジェット記録装置は、上
記請求項１乃至４のいずれかのインクジェット記録装置
において、環境温度を検出する温度検出手段と、この温
度検出手段の検出結果に基づいて、前記基準値を設定す
る手段を備えている構成とした。

【００１５】請求項６のインクジェット記録装置は、上
記請求項１乃至５のいずれかのインクジェット記録装置
において、インクの色の異なる複数のインクカートリッ
ジを装着可能であり、前記判別の対象となるインクカー
トリッジを選択する手段を備えている構成とした。

【００１６】請求項７のインクジェット記録装置は、上
記請求項６のインクジェット記録装置において、前記一
対の電極間に電圧を印加するインクカートリッジを選択
して、前記判別の対象となるインクカートリッジを選択
する構成とした。

【００１７】請求項８のインクジェット記録装置は、上
記請求項２乃至７のいずれかのインクジェット記録装置
において、前記インク残量はインクニアエンド状態及び
／又はインクエンド状態である構成とした。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明を適用したイン
クジェット記録装置の機構部の概略図、図２は記録ヘッ
ドの要部拡大断面図、図３は記録ヘッドとインクカート
リッジ回りの説明図である。

【００１９】このインクジェット記録装置は、フレーム
１に横架したガイドレール２，３にキャリッジ４を移動
可能に装着し、このキャリッジ４に記録ヘッド５（図３
参照）を搭載すると共に、インクカートリッジ６を交換
可能に装着し、図示しないモータ等の駆動源によってキ
ャリッジ４を矢示Ａ方向に移動可能とすると共に、ガイ
ド板７にセットされる記録媒体（インク滴が付着するも
の）である用紙８を、図示しない駆動源によってドライ
ブギヤ９及びスプロケットギヤ１０を介して回動される
送りノブ１１を備えたプラテン１２にて取込み、プラテ
ン１２周面とこれに圧接するプレッシャローラ１３とに
よって矢示Ｂ方向に搬送可能としている。

【００２０】記録ヘッド５は、図２及び図３に示すよう
に多数のノズル孔１４を形成したノズルプレート１５
と、ノズル孔１４が連通するインク液室１６を形成する
液室形成部材１７と、インク液室１６内のインクを加圧
する圧電素子等の電気機械変換素子或いは発熱抵抗体等
の電気熱変換素子などのエネルギー発生手段とを備え
て、エネルギー発生素子で発生したエネルギーでインク
液室１６内のインクを加圧することによって、ノズル孔
１４からインク滴１８を吐出させるインクジェットヘッ
ドである。この記録ヘッド５は、イエロー（Ｙ）イン
ク、マゼンタ（Ｍ）インク、シアン（Ｃ）インク、ブラ
ック（Ｂｋ）インクをそれぞれ吐出する４個のヘッドか
らなる。

【００２１】同様に、インクカートリッジ６も各色のイ
ンクを供給するための４個のカートリッジ６ｙ，６ｍ，
６ｃ，６ｋからなる。なお、記録ヘッド５は、複数のノ
ズル孔を有するマルチノズルインクジェットヘッドであ
り、各色毎に独立したヘッドを用いているが、１個のヘ
ッドに各色のインク滴を吐出する複数のノズル列を備え
ものでもよい。また、インクカートリッジ６の構成は後
述する。

【００２２】このように構成したこのインクジェット記
録装置では、記録ヘッド５（キャリッジ４）を主走査方
向に移動走査させながら、用紙８を副走査方向に搬送し
て、記録ヘッド５のノズルからインク滴を噴射させるこ
とによって、用紙８上に所要のカラー画像を記録する。

【００２３】ここで、図３を参照してインクカートリッ
ジ６及び記録ヘッド５との接続関係について説明する。
インクカートリッジ６は、カートリッジケース２１内に
インクを充填したフォーム体２２を有し、このカートリ
ッジケース２１の底部には記録ヘッド５と接続するため
のフィルタ２３を備えたインク供給口２４を設け、また
カートリッジケース２１の上部にはインクカートリッジ
６内の圧力を制御するための大気連通口２３を設けてい
る。さらに、カートリッジケース２１には先端部がフォ
ーム体２２に臨む一対の電極（検知ピン）２５，２６を
設けている。

【００２４】このインクカートリッジ６と記録ヘッド５
との接続はインク供給口２４を記録ヘッド５のフィルタ
２７を有するインク供給口２８に装着して行なう。一
方、インクカートリッジ６を装着（搭載）するキャリッ
ジ４側にはインクカートリッジ６の一対の電極２５，２
６に接続可能な受電口３１，３２を配設し、この受電口
３１，３２はコネクタ３３を介して本体制御部に接続す
る。なお、記録ヘッド６もコネクタ３４を介して本体制
御部に接続する。

【００２５】次に、このインクジェット記録装置に備え
ているインク残量／カートリッジ装着有無検出部の第１
例について図４を参照して説明する。なお、このインク
残量／カートリッジ装着有無検出部は１つのインクカー
トリッジ６（６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋのいずれか）につ
いてのみ図示している。

【００２６】このインク残量／カートリッジ装着有無検
出部は、インクカートリッジ６に設けた一対の電極２
５，２６間に交流電圧を印加する交流電圧印加手段であ
る交流電圧印加回路４１と、一対の電極２５，２６間に
発生する交流電圧を直流電圧に変換する交−直変換手段
であるＡＣ−ＤＣ変換回路４２と、このＡＣ−ＤＣ変換
回路４２で変換された直流電圧を予め定めた複数の基準
値（基準電圧）と比較して、インク残量及びインクカー
トリッジ装着有無を示す信号を出力する比較回路４３
と、予め設定した複数の基準電圧を発生する基準電圧発
生部４４と、比較回路４３の各信号に基づいてインク残
量及びインクカートリッジ装着有無を判別する判別部４
５とからなる。

【００２７】なお、交流電圧印加回路４１及びＡＣ−Ｄ
Ｃ変換回路４２でインクカートリッジ６に設けた一対の
電極２５，２６間に電圧を印加して、この一対の電極２
５，２６間に発生する電圧を検出する電圧検出手段を構
成し、比較回路４３、基準電圧発生部４４及び判別部４
５で、インクカートリッジ６のインク残量及びインクカ
ートリッジが装着されているか否かを判別する判別手段
を構成している。

【００２８】交流電圧印加回路４１は、発振器（ＯＳ
Ｃ）４６を有し、このＯＳＣ４６から発生した交流電圧
Ｖ０（電圧値±Ｖ０）を電流制限用の抵抗Ｒ１を介して
インクカートリッジ６の一方の電極２５に印加し、他方
の電極２６を共通グランド（ＧＮＤ）に接続している。
ＡＣ−ＤＣ変換回路４２は、交流電圧印加回路４１から
インクカートリッジ６の一対の電極２５，２６間に交流
電圧が印加されることによって、一対の電極２５，２６
間のインクの抵抗成分（抵抗Ｒ２という。）によって発
生する交流電圧Ｖ１をダイオードＤ１及びコンデンサＣ
１によって整流して直流の検出電圧Ｖ２として出力す
る。

【００２９】比較回路４３は、ＡＣ−ＤＣ変換回路４２
からの検出電圧Ｖ２をそれぞれ一方の入力とし、基準電
圧発生部４４からの基準電圧Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３をそれぞ
れ他方入力とする３個の比較器４３ａ，４３ｂ，４３ｃ
からなる。比較器４３ａは検出電圧Ｖ２を基準電圧Ｅ１
と比較し、Ｖ２≧Ｅ１のときに信号Ｓ１を出力する。比
較器４３ｂは検出電圧Ｖ２を基準電圧Ｅ２と比較し、Ｖ
２≧Ｅ２のときに信号Ｓ２を出力する。比較器４３ｃは
検出電圧Ｖ２を基準電圧Ｅ３と比較し、Ｖ２≧Ｅ３のと
きに検知信号Ｓ３を出力する。

【００３０】判別部４５は、比較回路４３の比較器４３
ａ〜４３ｃの各比較結果に基づいて信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３がいずれも「Ｌ」レベルのときにインクカートリッジ
が装着されていない（装着無）と、信号Ｓ１，Ｓ２が
「Ｌ」レベルで、信号Ｓ３が「Ｈ」レベルのときにイン
クエンド状態と、信号Ｓ１が「Ｌ」レベルで、信号Ｓ
２，Ｓ３が「Ｈ」レベルのときにインクエンド状態と判
別する。

【００３１】次に、このインク残量／インクカートリッ
ジ装着有無検出部の作用について図５及び図６を参照し
て説明する。交流電圧印加回路４１のＯＳＣ４６から図
５（ａ）に示すような交流電圧Ｖ０を、抵抗Ｒ１を介し
てインクカートリッジ６の一方の電極２５に印加する
と、インクの抵抗成分（抵抗Ｒ２）があるので、交流電
圧Ｖ０は固定の抵抗Ｒ１とインクの抵抗Ｒ２とによって
分圧される。したがって、交流電圧印加回路４１から出
力される検出電圧Ｖ１は同図（ｂ）に示すようにインク
残量に応じて変化し、検出電圧Ｖ１は、Ｖ１＝Ｒ２／
（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖ０で表わされる電圧になる。

【００３２】この検出電圧Ｖ１をＡＣ−ＤＣ変換回路４
２で直流電圧に変換することによって、同図（ｃ）に示
すような直流の検出電圧Ｖ２が得られる。この検出電圧
Ｖ２は、ダイオードＤ１の順方向降下電圧をＶＦとする
と、Ｖ２＝Ｖ１−ＶＦ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖ０−
ＶＦで表わされる電圧となる。

【００３３】ここで、インクの抵抗成分Ｒ２がインクの
残量によって変化し、インク残量が多いときには抵抗値
は比較的低い値で一定であるが、インク残量が少なくな
るに従って急激に高くなる。したがって、検出電圧Ｖ２
は、図６に示すようにインク残量が多いときには比較的
一定の低い電圧値になるが、インク残量が減少すること
によって急激に高い電圧値になる。

【００３４】そこで、同図に示すようにインクカートリ
ッジ６内のインク残量がインクニアエンド残量Ｐ１にな
ったときの検出電圧Ｖ２に対応する電圧を基準電圧Ｅ１
として設定し、これを比較器４３ａに入力してＡＣ−Ｄ
Ｃ変換回路４２からの検出電圧Ｖ２と比較する。これに
よって、比較器４３ａからは検出電圧Ｖ２が基準電圧Ｅ
１以上になった（Ｖ２≧Ｅ１）ときに「Ｌ」レベルの信
号Ｓ１を出力することができる。

【００３５】また、同図に示すようにインクカートリッ
ジ６内のインク残量がインクエンド残量Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ
１）になったときの検出電圧Ｖ２に対応する電圧を基準
電圧Ｅ２として設定し、これを比較器４３ｂに入力して
ＡＣ−ＤＣ変換回路４２からの検出電圧Ｖ２と比較す
る。これによって、比較器４３ｂからは検出電圧Ｖ２が
基準電圧Ｅ２以上になった（Ｖ２≧Ｅ２）ときに「Ｌ」
レベルになる信号Ｓ２を出力することができる。なお、
このとき、Ｖ２≧Ｅ１にもなるので、比較器４３ａの信
号Ｓ１も「Ｌ」レベルになる。

【００３６】さらに、インクカートリッジ６を装着して
いないときの検出電圧Ｖ２（これを「Ｖ２open」で表わ
す。）は、インクの電気的抵抗成分が無限大であるの
で、Ｖ２open＝Ｖ０−ＶＦで表わされる。また、インク
カートリッジ６が装着されているが、インクエンド位置
を過ぎてある程度インクを消費した段階では、検出電圧
Ｖ２は、図６に示すように電圧Ｖ３で飽和して上昇しな
くなる。これは、インクカートリッジ６内のインクが少
なくなると、インクの表面張力によってインクカートリ
ッジ６から記録ヘッド５へ供給されなくなり、インクカ
ートリッジ６内に残ったままの状態になるからである。

【００３７】ここで、飽和電圧Ｖ３は、インクの成分に
よっても異なるが、インクカートリッジ６を装着してい
ないときの検出電圧Ｖ２openよりも低く、インクエンド
残量Ｐ２の検出電圧Ｖ２（＝Ｅ１）よりも高い電圧にな
る（Ｖ２（open）＜Ｖ３＜Ｅ２）。したがって、インク
カートリッジ６を装着していないときの検出電圧Ｖ２
（open）よりも低く飽和電圧Ｖ３よりも高い電圧を基準
電圧Ｅ３（Ｖ２open＜Ｅ３＜Ｖ３）として設定して、こ
れを比較器４３ｃに入力して検出電圧Ｖ２と比較する。
これによって、比較器４３ｃからは検出電圧Ｖ２が基準
電圧Ｅ３以上になった（Ｖ２≧Ｅ３）ときに「Ｌ」レベ
ルの信号Ｓ３を出力することができる。なお、このとき
にはＶ２＞Ｅ２＞Ｅ１となるので、各比較器４３ａ，４
３ｂの信号Ｓ２，Ｓ１も「Ｌ」レベルになる。

【００３８】したがって、判別部４６では、各比較器４
３ａ，４３ｂ，４３ｃからの各信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を
組合わせることによって、インクニアエンド状態（Ｓ１
が「Ｌ」）、インクエンド状態（Ｓ１，Ｓ２が
「Ｌ」）、インクカートリッジ装着無しの状態（Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３がいずれも「Ｌ」）を判別することができ
る。

【００３９】このように、インクカートリッジに設けら
れた一対の電極間に交流電圧を印加して、一対の電極間
に発生する交流電圧を直流電圧に変換して検出し、この
検出電圧を複数の基準値と比較することによって、イン
クニアエンド状態及びインクエンド状態のインク残量と
インクカートリッジ装着の有無を判別することができ、
インクカートリッジ装着有無（装着／非装着）を検知す
るためにインク残量を検知する電極（検知ピン）とは別
にマイクロスイッチなどの検知手段を設ける必要がなく
なり、特に複数のインクカートリッジを使用する場合の
構成を簡単にすることが可能になる。

【００４０】次に、インク残量／カートリッジ装着検出
部の第２例について図７を参照して説明する。このイン
ク残量／カートリッジ装着検出部は、このインクジェッ
ト記録装置全体の制御を司る主制御部５０を構成するマ
イクロコンピュータ（以下、「ＣＰＵ」と略称する。）
５１で検出電圧と基準値（基準電圧）とを比較すること
によって、インクニアエンド状態、インクエンド状態及
びインクカートリッジ装着有無を判別するようにしたも
のである。

【００４１】すなわち、交流電圧印加回路４１はＯＳＣ
４６からの交流電圧Ｖ０を直流カット用コンデンサＣ２
及び電流制限用抵抗Ｒ１を介してインクカートリッジ６
の電極２５に印加する。なお、コンデンサＣ２と並列に
抵抗Ｒ３を接続している。そして、インクカートリッジ
６の電極２５，２６間に発生する電圧Ｖ１をＡＣ−ＤＣ
変換回路４２で直流の検出電圧Ｖ２に変換する。一方、
主制御部５０にはこの検出電圧Ｖ２をＡ／Ｄ（アナログ
／デジタル）変換するＡ／Ｄ変換器（以下「ＡＤＣ」と
いう。）５２を備え、このＡ／Ｄ変換器５２からのデジ
タル値である検出電圧値Ｖ２をＣＰＵ５１に入力してい
る。

【００４２】また、インクカートリッジ６の環境温度を
検出するサーミスタ５３を設け、このサーミスタ５３に
は抵抗Ｒ４を介して電源電圧Ｖｃｃを給電して、サーミ
スタ５３の両端電圧（検出温度電圧）ＶｔｈをＡＤＣ５
３によってＡ／Ｄ変換して検出環境温度のデータとして
ＣＰＵ５１に入力している。なお、これらのＡＤＣ５
２，５４はＣＰＵ５０に内蔵されたものでもよい。

【００４３】そして、主制御部５０には基準値のデータ
をテーブル化して格納したメモリ５５を備えている。こ
のメモリ５４に格納した基準値は、前記図６で説明した
ようにインクニアエンド状態、インクエンド状態及びイ
ンクカートリッジ無し（非装着）の各状態を検出するた
めの基準電圧Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に相当するデータ（以
下、「基準値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３」で表わす。）である。
ここで、これら３つの基準値（これを「基準値群」と称
する。）を格納したテーブルは、複数の温度若しくは温
度範囲に対して複数種設けている。

【００４４】次に、このインク残量／インクカートリッ
ジ装着有無検出部の作用について図８を参照して説明す
る。先ず、ＣＰＵ５１はＡＤＣ５３から検出環境温度を
取り込んで、この検出環境温度に応じた基準値のテーブ
ルを選択して、検出電圧値Ｖ２と比較する基準値Ｅ１，
Ｅ２，Ｅ３を選択設定する。そして、ＡＤＣ５１から検
出電圧値Ｖ２を取り込む。

【００４５】これを設定した基準値テーブルから読み出
した基準値Ｅ３と比較して、検出電圧値Ｖ２が基準値Ｅ
３以上（Ｖ２≧Ｅ３）か否かを判別する。このとき、検
出電圧値Ｖ２が基準値Ｅ３以上（Ｖ２≧Ｅ３）であれ
ば、インクカートリッジ無しと判別して、その旨を表示
器に表示すると共に、記録装置（システム）の停止動作
を行う。これに対して、Ｖ２≧Ｅ３でなければ、検出電
圧値Ｖ２が基準値Ｅ２以上（Ｖ２≧Ｅ２）か否かを判別
し、Ｖ２≧Ｅ２であれば、インクエンド状態と判別し
て、その旨を表示器に表示すると共に共にシステムの停
止動作を行う。さらに、Ｖ２≧Ｅ２でなければ、検出電
圧値Ｖ２が基準値Ｅ１以上（Ｖ２≧Ｅ１）か否かを判別
し、Ｖ２≧Ｅ１であれば、インクニアエンド状態と判別
して、その旨を表示器に表示する。なお、Ｖ２≧Ｅ１で
なければ、インクカートリッジが装着され、且つインク
残量も十分であるので、そのままこの処理を抜ける。

【００４７】ここで、環境温度と検出電圧値との関係に
ついて前述した図６をも参照して説明すると、インクの
電気的抵抗値Ｒ２は環境温度によって変化し、常温（２
５℃）に対して、高温時には低くなり、低温時には高く
なるので、検出電圧Ｖ２も同図に示すように環境温度に
応じて変化する。なお、同図では常温時の検出温度Ｖ２
を実線で、環境温度５０℃のときの検出温度Ｖ２の変化
を破線で、環境温度５℃のときの検出温度Ｖ２を一点鎖
線で示している。

【００４８】したがって、同じインク残量であっても検
出電圧Ｖ２が環境温度に応じて異なることになり、同図
に示すようにインクニアエンドを検出するための基準電
圧を電圧Ｅ１で固定した場合、高温時のインク残量はＰ
１Ｈとなり、低温時のインク残量はＰ１Ｌとなって、所
定のインクニアエンド量Ｐ１になったことを検出できな
い。

【００４９】そこで、サーミスタ５３などを用いてイン
クカートリッジ６の環境温度を検出し、この環境温度に
応じて基準値を変化させる。例えば、インクニアエンド
状態を検出するための基準電圧Ｅ１は、高温時には電圧
Ｅ１Ｌに設定し、低温時にはＥ１Ｈに設定する。このよ
うに、例えば環境温度０℃〜１５℃のときには基準電圧
Ｅ１Ｈ、１５℃〜３０℃のときには基準電圧Ｅ１、３０
℃〜５０℃のときには基準電圧Ｅ１Ｌというように複数
種設定しておき、検出した環境温度に応じて使用する基
準値を選択することによって、インクニアエンド状態、
インクエンド状態、インクカートリッジ装着無しの状態
を正確に検出することができる。

【００５０】次に、インク残量／カートリッジ装着有無
検出部の第３例について図９を参照して説明する。この
インク残量／カートリッジ装着有無検出部は、この実施
例のインクジェット記録装置のように複数のインクカー
トリッジ６ｙ，６ｍ，６ｃ，６ｋ（なお、ｙ，ｍ，ｃ，
ｋのすべてを表わすときには「ｙ〜ｋ」を用いる。）を
装着可能なときに判別対象とするインクカートリッジを
選択できるようにして構成の簡易化を図ったものであ
る。

【００５１】すなわち、ＯＳＣ４６からの交流電圧Ｖ０
ｙ〜Ｖ０ｋを直流カット用コンデンサＣ２ｙ〜Ｃ２ｋ及
び抵抗Ｒ１ｙ〜Ｒ１ｋを介してそれぞれ各インクカート
リッジ６ｙ〜６ｋの一方の電極２５に印加する。なお、
コンデンサＣ２ｙ〜Ｃ２ｋと並列に抵抗Ｒ３ｙ〜Ｒ３ｋ
をそれぞれ接続し、また電源電圧ＶｃｃとコンデンサＣ
２ｙ〜Ｃ２ｋと間に直列に抵抗Ｒ６を接続している。

【００５２】また、各インクカートリッジ６ｙ〜６ｋの
一方の電極２５側に発生する電圧Ｖ１ｙ〜Ｖ１ｋを、そ
れぞれダイオードＤ１ｙ〜Ｄ１ｋとコンデンサＣ１及び
抵抗Ｒ７からなるＡＣ−ＤＣ変換回路でＡＣ−ＤＣ変換
してＡＤＣ５１に入力し、このＡＤＣ５２の変換結果を
ＣＰＵ５１に入力している。さらに、各インクカートリ
ッジ１ｙ〜１ｋの他方の電極２６と接地間にはそれぞれ
アナログスイッチＡＳｙ〜ＡＳｋを介挿し、これらのア
ナログスイッチＡＳｙ〜ＡＳｋをオン／オフ制御するた
めの制御信号ドライバＤＶｙ〜ＤＶｋを設け、ＣＰＵ５
１からの制御信号Ｙｏ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｋｏでアナログス
イッチＡＳｙ〜ＡＳｋをオン／オフ制御する。

【００５３】次に、このインク残量／カートリッジ装着
有無検出部の作用について図１０及び図１１を参照して
説明する。先ず、図１１（ａ）に示すようにＯＳＣ４６
からは交流電圧Ｖ０が出力されてインクカートリッジ６
ｙ〜６ｋの各電極２５に交流電圧Ｖ０ｙ〜Ｖ０ｋがそれ
ぞれ印加されているが、ＣＰＵ５１からの制御信号Ｙ
ｏ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｋｏが出力されていないときにはアナ
ログスイッチＡＳｙ〜ＡＳｋがオフ状態になるので、電
圧Ｖ１ｙ〜Ｖ１ｋはいずれも出力されない状態にある。

【００５４】そこで、図１０を参照して、ＣＰＵ５１
は、まず図１１（ｂ）に示すように制御信号Ｙｏを所定
時間出力してドライバＤＶｙを介してアナログスイッチ
ＡＳｙをオン状態にしてＹインクのインクカートリッジ
６ｙを判別対象インクカートリッジとして選択する。こ
れによって、図１１（ｆ）に示すようにインクカートリ
ッジ６ｙの電極２５，２６間に発生する電圧Ｖ１ｙが出
力され、これがＡＣ−ＤＣ変換されて同図（ｊ）に示す
ように検出電圧Ｖ２としてＡＤＣ５２に入力される。

【００５５】このときＡＤＣ５２から出力される検出電
圧値Ｖ２を取り込んで、前述した第２例で説明したと同
様にして、検出電圧値Ｖ２を基準値と比較することによ
って、インクカートリッジ６ｙについて装着有無、イン
クエンド状態、インクニアエンド状態の判別を行う。な
お、図１１（ｊ）に示す検出電圧Ｖ２の例ではＹインク
のインクカートリッジ６ｙはインクニアエンド状態であ
る。

【００５６】次いで、同様に図１１（ｃ）に示すように
制御信号Ｍｏを所定時間出力してドライバＤＶｍを介し
てアナログスイッチＡＳｍをオン状態にしてＭインクの
インクカートリッジ６ｍを判別対象インクカートリッジ
として選択する。これによって、図１１（ｇ）に示すよ
うにインクカートリッジ６ｍの電極２５，２６間に発生
する電圧Ｖ１ｍが出力され、これがＡＣ−ＤＣ変換され
て同図（ｊ）に示すように検出電圧Ｖ２としてＡＤＣ５
２に入力される。

【００５７】このときＡＤＣ５２から出力される検出電
圧値Ｖ２を取り込んで、前述した第２例で説明したと同
様にして、検出電圧値Ｖ２を基準値と比較することによ
って、インクカートリッジ６ｍについて装着有無、イン
クエンド状態、インクニアエンド状態の判別を行う。な
お、図１１（ｊ）に示す検出電圧Ｖ２の例ではＭインク
のインクカートリッジ６ｍはインクエンド状態である。

【００５８】次いで、同様に図１１（ｄ）に示すように
制御信号Ｃｏを所定時間出力してドライバＤＶｃを介し
てアナログスイッチＡＳｃをオン状態にしてＣインクの
インクカートリッジ６ｃを判別対象インクカートリッジ
として選択する。これによって、図１１（ｈ）に示すよ
うにインクカートリッジ６ｃの電極２５，２６間に発生
する電圧Ｖ１ｃが出力され、これがＡＣ−ＤＣ変換され
て同図（ｊ）に示すように検出電圧Ｖ２としてＡＤＣ５
２に入力される。

【００５９】このときＡＤＣ５２から出力される検出電
圧値Ｖ２を取り込んで、前述した第２例で説明したと同
様にして、検出電圧値Ｖ２を基準値と比較することによ
って、インクカートリッジ６ｃについて装着有無、イン
クエンド状態、インクニアエンド状態の判別を行う。な
お、図１１（ｊ）に示す検出電圧Ｖ２の例ではＣインク
のインクカートリッジ６ｃはインクエンド状態である。

【００６０】次いで、同様に図１１（ｅ）に示すように
制御信号Ｋｏを所定時間出力してドライバＤＶｋを介し
てアナログスイッチＡＳｋをオン状態にしてＫインクの
インクカートリッジ６ｋを判別対象インクカートリッジ
として選択する。これによって、図１１（ｉ）に示すよ
うにインクカートリッジ６ｋの電極２５，２６間に発生
する電圧Ｖ１ｋが出力され、これがＡＣ−ＤＣ変換され
て同図（ｊ）に示すように検出電圧Ｖ２としてＡＤＣ５
２に入力される。

【００６１】このときＡＤＣ５２から出力される検出電
圧値Ｖ２を取り込んで、前述した第２例で説明したと同
様にして、検出電圧値Ｖ２を基準値と比較することによ
って、インクカートリッジ６ｋについて装着有無、イン
クエンド状態、インクニアエンド状態の判別を行う。な
お、図１１（ｊ）に示す検出電圧Ｖ２の例ではＫインク
のインクカートリッジ６ｋは装着無しの状態である。

【００６２】このように、判別対象インクカートリッジ
を選択できるようにすることによって、回路構成が簡単
になり、複数色のインクカートリッジを使用するカラー
インクジェット記録装置における構成を一層簡素化する
ことができる。

【００６３】次に、インク残量／カートリッジ装着有無
検出部の第４例について図１２を参照して説明する。こ
のインク残量／カートリッジ装着有無検出部も上述した
第３例と同様に複数のインクカートリッジを装着可能な
ときに検出対象インクカートリッジを選択できるように
して構成の簡易化を図ったものである。

【００６４】すなわち、ＯＳＣ４６からの交流電圧Ｖ０
をゲート回路Ｇｙ〜Ｇｋと直流カット用コンデンサＣ２
ｙ〜Ｃ２ｋ及び抵抗Ｒ１ｙ〜Ｒ１ｋを介して、それぞれ
各インクカートリッジ６ｙ〜６ｋの一方の電極２５に印
加する。なお、コンデンサＣ２ｙ〜Ｃ２ｋと並列に抵抗
Ｒ３ｙ〜Ｒ３ｋをそれぞれ接続し、また電源電圧Ｖｃｃ
とコンデンサＣ２ｙ〜Ｃ２ｋと間に直列に抵抗Ｒ６ｙ〜
Ｒ６ｋを接続している。そして、ＣＰＵ５１からの制御
信号Ｙｏ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｋｏでゲート回路Ｇｙ〜Ｇｋを
開閉制御する。

【００６５】また、各インクカートリッジ６ｙ〜６ｋの
一方の電極２５側に発生する電圧Ｖ１ｙ〜Ｖ１ｋをそれ
ぞれダイオードＤ１ｙ〜Ｄ１ｋとコンデンサＣ１及び抵
抗Ｒ７からなるＡＣ−ＤＣ変換回路を介して直流の電圧
Ｖ２に変換してＡＤＣ５２に入力し、このＡＤＣ５２か
らの検出電圧値Ｖ２をＣＰＵ５１に入力している。さら
に、各インクカートリッジ６ｙ〜６ｋの他方の電極２６
はいずれも接地している。

【００６６】したがって、ＣＰＵ５１から制御信号Ｙｏ
を出力してゲート回路Ｇｙを開くことによって交流電圧
Ｖ０ｙがインクカートリッジ６ｙの電極２５に印加され
ので、インクカートリッジ６ｙを判別対象インクカート
リッジとして選択できる。同様に、ＣＰＵ５１から制御
信号Ｍｏを出力してゲート回路Ｇｍを開くことによって
交流電圧Ｖ０ｍがインクカートリッジ６ｍの電極２５に
印加されので、インクカートリッジ６ｍを判別対象イン
クカートリッジとして選択できる。同様に、ＣＰＵ５１
から制御信号Ｃｏを出力してゲート回路Ｇｃを開くこと
によって交流電圧Ｖ０ｃがインクカートリッジ６ｃの電
極２５に印加されので、インクカートリッジ６ｃを判別
対象インクカートリッジとして選択できる。同様に、Ｃ
ＰＵ５１から制御信号Ｋｏを出力してゲート回路Ｇｋを
開くことによって交流電圧Ｖ０ｋがインクカートリッジ
６ｋの電極２５に印加されので、インクカートリッジ６
ｋを判別対象インクカートリッジとして選択できる。

【００６７】このようにして交流電圧Ｖ０（Ｖ０ｙ〜Ｖ
０ｋ）を印加するインクカートリッジ６ｙ〜６ｋを選択
した後の処理は、上記第３例で説明したのと同様であ
る。

【００６８】なお、上記実施例においては、インクカー
トリッジのインクニアエンド状態、インクエンド状態及
びインクカートリッジ装着有無を検出判別できるように
しているが、インクカートリッジ装着有無のみを検出す
るようにしてもよく、またインクエンド状態及びインク
カートリッジ装着有無を検出するようにしてもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のインク
ジェット記録装置によれば、インクカートリッジに設け
た一対の電極間に電圧を印加して、この一対の電極間に
発生する電圧を検出し、この検出結果を予め定めた基準
値と比較してインクカートリッジが装着されているか否
かを判別するようにしたので、インクカートリッジに設
けられる残量検出用の一対の電極を用いてインクカート
リッジの有無を判別できるようになり、簡単な構成で、
低コストでインクカートリッジの有無を検出することが
可能になる。

【００７０】請求項２のインクジェット記録装置によれ
ば、インクカートリッジに設けた一対の電極間に電圧を
印加して、この一対の電極間に発生する電圧を検出し、
この検出結果を予め定めた複数の基準値と比較して、イ
ンクカートリッジのインク残量及び前記インクカートリ
ッジが装着されているか否かを判別するようにしたの
で、簡単な構成で、低コストでインク残量及びインクカ
ートリッジの有無を検出することできる。

【００７１】請求項３のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１又は２に記載のインクジェット記録装
置において、電圧検出手段がインクカートリッジの一対
の電極間に交流電圧を印加する交流電圧印加手段と電極
間に発生する交流電圧を直流電圧に変換する交−直変換
手段とを備えている構成としたので、簡単な構成で、低
コストでインクカートリッジの有無又はインク残量及び
インクカートリッジの有無を検出することできる。

【００７４】請求項４のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１又は２のインクジェット記録装置にお
いて、電圧検出手段がインクカートリッジの一対の電極
間に交流電圧を印加する交流電圧印加手段と電極間に発
生する交流電圧を直流電圧に変換する交−直変換手段
と、この交−直変換手段から出力する検出電圧をデジタ
ル値に変換するＡ／Ｄ変換手段とを備えている構成とし
たので、デジタル処理で判別を行うことができて、一層
構成が簡単になる。

【００７５】請求項５のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１乃至４のいずれかのインクジェット記
録装置において、環境温度を検出し、この検出結果に基
づいて基準値を設定するようにしたので、インクカート
リッジ装着有無若しくはインク残量及びインクカートリ
ッジ装着有無をより正確に判別することができる。

【００７６】請求項６のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１乃至５のいずれかのインクジェット記
録装置において、インクの色の異なる複数のインクカー
トリッジを装着可能であり、判別の対象となるインクカ
ートリッジを選択する手段を備えている構成としたの
で、カラーインクジェット記録装置におけるインクカー
トリッジの装着有無若しくはインク残量及びインクカー
トリッジの装着有無を簡単な構成で判別できる。

【００７７】請求項７のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項６のインクジェット記録装置において、
一対の電極間に電圧を印加するインクカートリッジを選
択して判別の対象となるインクカートリッジを選択する
構成としたので、簡単な構成で判別対象インクカートリ
ッジを選択することが可能になる。

【００７８】請求項８のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項２乃至７のいずれかのインクジェット記
録装置において、インク残量はインクニアエンド状態及
び／又はインクエンド状態である構成とので、インクカ
ートリッジの装着だけでなくインクニアエンド状態、イ
ンクエンド状態を既存のインクカートリッジの電極を用
いて検出、判別できるようになり、極めて構成が簡単に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の機
構部の概略図

【図２】記録ヘッドの要部拡大断面図

【図３】記録ヘッドとインクカートリッジ回りの説明図

【図４】インク残量／インクカートリッジ装着有無検出
部の第１例を示す回路図

【図５】同検出部の説明に供する電圧波形図

【図６】同検出部の説明に供する検出電圧とインク残
量、インクカートリッジ装着有無の関係を示す説明図

【図７】インク残量／インクカートリッジ装着有無検出
部の第２例を示す回路図

【図８】図７の作用説明に供する概略フロー図

【図９】インク残量／インクカートリッジ装着有無検出
部の第３例を示す回路図

【図１０】図９の作用説明に供する概略フロー図

【図１１】図９の作用説明に供する各部の信号波形の一
例を示すタイミング図

【図１２】インク残量／インクカートリッジ装着有無検
出部の第４例を示す回路図

【符号の説明】

４…キャリッジ、５…記録ヘッド、６，６ｙ，６ｍ，６
ｃ，６ｋ…インクカートリッジ、２５，２６…電極、４
１…交流電圧印加回路、４２…ＡＣ−ＤＣ変換回路、４
３…比較回路、４４…基準電圧発生部、４５…判定部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドにインクを供給するインクカ
ートリッジを交換可能に装着できるインクジェット記録
装置おいて、前記インクカートリッジに設けた一対の電
極間に電圧を印加して、この一対の電極間に発生する電
圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の検出
結果を予め定めた基準値と比較して前記インクカートリ
ッジが装着されているか否かを判別する判別手段とを備
えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】記録ヘッドにインクを供給するインクカ
ートリッジを交換可能に装着できるインクジェット記録
装置おいて、前記インクカートリッジに設けた一対の電
極間に電圧を印加して、この一対の電極間に発生する電
圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の検出
結果を予め定めた複数の基準値と比較して、前記インク
カートリッジのインク残量及び前記インクカートリッジ
が装着されているか否かを判別する判別手段とを備えた
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載のインクジェット
記録装置において、前記電圧検出手段が、前記インクカ
ートリッジの一対の電極間に交流電圧を印加する交流電
圧印加手段と、前記電極間に発生する交流電圧を直流電
圧に変換する交−直変換手段とを備えていることを特徴
とするインクジェット記録装置。
【請求項４】請求項１又は２に記載のインクジェット
記録装置において、前記電圧検出手段が、前記インクカ
ートリッジの一対の電極間に交流電圧を印加する交流電
圧印加手段と、前記電極間に発生する交流電圧を直流電
圧に変換する交−直変換手段と、この交−直変換手段か
ら出力する検出電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換
手段とを備えていることを特徴とするインクジェット記
録装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載のイン
クジェット記録装置において、環境温度を検出する温度
検出手段と、この温度検出手段の検出結果に基づいて、
前記基準値を設定する手段を備えていることを特徴とす
るインクジェット記録装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載のイン
クジェット記録装置において、インクの色の異なる複数
のインクカートリッジを装着可能であり、前記判別の対
象となるインクカートリッジを選択する手段を備えてい
ることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】請求項６に記載のインクジェット記録装
置において、前記一対の電極間に電圧を印加するインク
カートリッジを選択して、前記判別の対象となるインク
カートリッジを選択することを特徴とするインクジェッ
ト記録装置。
【請求項８】請求項２乃至７のいずれかに記載のイン
クジェット記録装置において、前記インク残量はインク
ニアエンド状態及び／又はインクエンド状態であること
を特徴とするインクジェット記録装置。