JPH10323997A - インクジェット記録装置およびインク残量検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクの所定消費量毎のフォトインタラプタ
の出力の変化に基づいてインクタンクの残量を検知する
構成において、上記出力測定動作によるインクジェット
プリンタのスループット低下を防止する。 【解決手段】 インクが所定消費量消費される毎には残
量検知動作を行わず、インクジェットプリンタのパワー
オフ時にそのための処理を起動する。そして、この処理
ではそのときのインク消費量を確認し（ステップＳ９
１）、インク消費量が上記所定消費量に達する前の量で
ある、（所定消費量）−Ａを越えている場合には（ステ
ップＳ９２）、光反射率測定を含む上記残量検知動作を
行う（ステップＳ９３）。これにより、スループット低
下を防止できるとともに光反射率測定に基づく適切な残
量検知を行うことができる。

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
録装置および該装置におけるインク残量検知方法に関
し、詳しくは、インク残量を光学的に検出する機構を用
いたインクジェット記録装置およびインク残量検知方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置におけるインク
残量検知は、インクが無い状態で印字を行ってしまうこ
とによる印字不良やヘッド破損を未然に防止するためや
ユーザーにインクタンクの交換を促す等の目的で行われ
る。例えばインクタンク内のインク量を検知することに
よりその残量に表示したり、あるいは残量が少なくなっ
た場合に警告を発したり、また、これらの報知とともに
印字動作を停止させることも行われる。

【０００３】インクタンク内のインクの残量を検知する
方式としては様々なものが提案され、あるいは実施され
ている。

【０００４】中でも、特開平８−１１２９１０号公報に
記載の方式はインクタンク内でインクを保持するインク
吸収体の光反射率を検出するセンサー出力自体のばらつ
きやセンサの取付け精度によるばらつき、あるいはイン
クタンクの製造上のばらつき等による検出の誤動作や検
出精度の低下を生じせしめることなく、高精度でかつ所
望段階でインク残量を検知できるインク残量検知方式で
ある。すなわち、この方式は、記録ヘッドにおけるイン
ク吐出の回数と、記録ヘッドの吐出回復のための吸引回
数とから算出されるインク消費量が所定量に達する毎
に、または所定量に達した以降に光反射率の検出を行う
ことを特徴とするものである。

【０００５】図１４は上記公報に記載されるインク残量
検知処理と同様の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【０００６】まず、ステップＳ１４１では、画像形成
等、印字動作のためのインク吐出や、記録ヘッドの吐出
回復処理のために行われる予備吐出やインク吸引による
各色インク毎のインク消費量を吐出のために印加される
パルスのパルス数に換算して計数する。なお、本従来例
では、上記吸引動作１回当たりのパルス数を、３×１０
⁶ パルスと換算している。

【０００７】ステップＳ１４２では、ステップＳ１４１
にて計数されたパルス数が所定パルス数に達したか否か
を判断する。本従来例ではこの所定パルス数を１５×１
０⁶パルスに設定している。この判断で、所定パルス数
に達していないときは引き続き計数を行ない、所定パル
スに達した場合には、ステップＳ１４３においてインク
タンクを搭載したキャリッジをフォトインタラプタが設
けられる場所に移動してインクタンクの光反射率（出力
値）を測定する。そして、次に、ステップＳ１４４で、
過去３回の出力値と上記ステップＳ１４３で測定した出
力値からそれらの順次の各出力値間の変化量を求めてそ
の合計値を求める。ステップＳ１４５では、この出力変
化量の合計値と前回の同様に計算された合計値を比較
し、前回求めた合計値よりもα以上上昇したかを判別す
る。

【０００８】ここで、α以上上昇していないと判断した
ときにはステップＳ１４９でパルス数をカウントするカ
ウンタをクリアしてステップＳ１４１に戻りパルス数の
計数と出力値の取得を再び実行する。また、α以上上昇
していると判断した場合にはステップＳ１４６に進み、
インクタンクの残量が残り少なくなったことを表示し、
さらにステップＳ１４７で印字動作を中断しインクタン
クの交換を待機する等の処理を行うとともに、上記パル
ス数をカウントするカウンタをクリアする（ステップＳ
１４８）。このように、本残量検出動作では所定量のイ
ンクを消費する毎にフォトインタラプタによる出力値測
定およびそれに基づく判断を行ない、これにより定期的
なインク残量検出動作を可能としている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
式では光反射率の検出のためキャリッジをフォトインタ
ラプタが設けられる位置まで移動させる動作が必要とな
り、これにより、記録装置のスループットが低下すると
いう問題点がある。すなわち、インク消費量が所定量に
達する毎に例えば、その所定量が検知された印字行の印
字を終了すると印字動作を一旦中断してキャリッジをフ
ォトインタラプタが設けられる場所まで移動させ、そこ
で光反射率の検出動作を行った後、印字動作を再開する
からである。特に複数種類のインクを用いて印字を行う
ためにそれぞれのインクに対応した複数のインクタンク
を搭載するカラーインクジェット記録装置にあっては、
基本的にインクタンク毎に上述した検出動作を行うため
スループット低下という問題はより顕著になる。つま
り、インク消費量の算出は各インクタンク毎に行われる
ため、例えば４色のインクタンクを持つ場合には、例え
ば１行毎に印字動作を中断し、光反射率の検出をするた
めの動作を４回連続して行い、この間印字動作が中断す
ることも生じ得る。

【００１０】また、上述の図１４に示す処理によれば、
吸引回復が行われる場合、その処理によって、通常、上
述した所定量を越えるインクを消費するため、その吸引
回復動作直後に光反射率の検出動作を行うことになる。
この場合、例えばインク消費量が、吸引回復動作の直前
に上記所定量に達する寸前の量である場合には、その吸
引回復が行われるまで出力値の測定およびその以後の処
理は行われず吸引回復後にそれらの処理が行われるた
め、実質的にインク消費量にみあった１回分の出力値測
定等が行わないことになる。このため、吸引回復処理の
後に行われる出力変化量の判断が不正確となる等の問題
もあった。

【００１１】本発明は、上記従来の問題点を解消するた
めになされたものであり、その目的とするところはイン
クジェット記録装置におけるスループットの低下をでき
る限り少なくすることを可能とし、また、吸引回復動作
を行っても正確なインク残量の検知を行うことができる
インクジェット記録装置およびインク残量検知方法を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
インクを吐出する記録ヘッドおよび該記録ヘッドに供給
するインクを貯留したインクタンクを用いて記録を行う
インクジェット記録装置であって、インクタンクからの
反射光に応じて当該インクタンクのインク量に応じた出
力を行う検出手段と、該検出手段が出力を行う毎に、当
該出力とそれ以前の出力から、所定インク消費量に対す
る変化量として出力変化量を求め、該出力変化量に基づ
いて前記インクタンクのインク残量を判断する残量検知
手段と、記録に関与しない所定の時期に、前記インクジ
ェット記録装置におけるインク消費量が前記所定インク
消費量より所定量少ない量に達したか否かを判断し、該
量に達したと判断したときは前記検出手段による出力お
よび前記残量検知手段による残量の判断を行わせる残量
検知制御手段と、を具えたことを特徴とする。

【００１３】また、インクを吐出する記録ヘッドに供給
するインクを貯留したインクタンクのインク残量検知方
法であって、インクタンクからの反射光に応じて当該イ
ンクタンクのインク量に応じた出力を行うステップと、
該ステップで出力を行う毎に、当該出力とそれ以前の出
力から、所定インク消費量に対する変化量として出力変
化量を求め、該出力変化量に基づいて前記インクタンク
のインク残量を判断するステップと、記録に関与しない
所定の時期に、インク消費量が前記所定インク消費量よ
り所定量少ない量に達したか否かを判断し、該量に達し
たと判断したときは前記出力を行うステップによる出力
および前記残量を判断するステップによる残量の判断を
行わせるステップと、を有したことを特徴とする。

【００１４】以上の構成によれば、所定量インクを消費
する毎に、インクの反射光から当該インクタンクのイン
ク量に応じた出力を求め、この出力の上記所定量が消費
される間の変化量に基づいてインク残量を判断する場合
に、上記出力を求める動作を上記所定量が消費される毎
に行わず、記録に関与しない所定の時期にまずインク消
費量が上記所定量に達していなくてもその直前のある範
囲内にあるか否かを調べ、その範囲内であれば上記出力
を求める動作を行うので、この動作等によってインクジ
ェット記録装置の記録動作が中断されることを防ぐこと
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施形態に係るカラー
インクジェットプリンタの印字部の概略構成を示す斜視
図である。

【００１７】図１において、１０４は、複数の吐出口を
配列し各吐出口からインク滴を吐出する記録ヘッドを複
数有したヘッドユニットをキャリッジ１０３に着脱自在
に装着するための固定レバーであり、ヘッドユニットは
このレバー内に格納される。本実施形態の場合、ヘッド
ユニットは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクの記録ヘッドを
一体に有しており、それぞれの記録ヘッドから吐出され
るインク滴により被記録媒体としての例えば記録紙１１
０上にドットが形成され、これにより、カラー画像等の
印字を行うことが可能となる。

【００１８】キャリッジ１０３は、キャリッジ駆動用モ
ーター１１３の駆動力がモータープーリ１１２、従動プ
ーリ１１１およびタイミングベルト１０７を介して伝達
されることにより、ガイド軸１０５に沿って、図中矢印
ａおよびｂ方向へ移動することが可能なように設けられ
ている。一方、記録紙１１０は、その搬送方向において
上流側および下流側に設けられた２組の搬送ローラ１０
６，１０７および１０８，１０９によって搬送される。
また、記録紙１１０は記録ヘッドの吐出口と対向する位
置におい平坦な記録面を形成するよう、その裏面をプラ
テン（不図示）により支持されている。以上の、キャリ
ッジ１０３の移動による記録ヘッドの記録紙の走査およ
び搬送ローラによる記録紙の搬送により、記録紙の所定
領域に順次画像等が形成されて行く。

【００１９】なお、これら印字のための画像データ等
は、フレキシブルケーブル（不図示）を介してプリンタ
本体の制御部をなす電気回路から記録ヘッドの駆動回路
に伝送される。

【００２０】記録ヘッドの移動におけるホームポジショ
ンには、回復ユニット１２０が配設される。回復ユニッ
ト１２０は、各インク色の記録ヘッドそれぞれの吐出口
列に対応して配置された４個のキャップ１２１と各キャ
ップにチューブ等で接続されたポンプユニット（不図
示）とを備えている。キャップ１２１は、キャリッジ１
０３が接近してきたときにその移動に伴って上下方向に
昇降可能であり、記録ヘッドがホームポジションにある
ときにそれぞれ対応する記録ヘッドの吐出口を配設した
面（以下、吐出口面ともいう）に密着して吐出口を覆う
（キャッピング）ように構成されている。このキャッピ
ングにより、吐出口内のインクの蒸発による増粘または
固着が防止され、これにより吐出不良の発生を未然に防
止することができる。また、インクタンクの交換時や記
録ヘッドの吐出不良が生じた場合には、上述のキャッピ
ング状態のもとでポンプユニットを作動させてキャップ
内を負圧とし、この負圧による吸引力で吐出口からイン
クを吸い出し新しいインクを導く吸引回復処理が行われ
る。さらに、回復ユニット１２０には、キャップ１２１
と記録領域との間に、記録ヘッドの吐出口面に付着した
インク滴等を拭き取り吐出口面を清掃するためのワイパ
ーブレード１２２が設けられている。

【００２１】前記キャップ１２１とワイパーブレード１
２２との間には、フォトインタラプタ１２３が設けられ
る。このフォトインタラプタ１２３は、後述するように
キャリッジ１０３上のインクタンク１０２の底面に光を
照射するとともにその反射光を受光しインクタンクの光
反射率を測定するために用いられる。すなわち、キャリ
ッジ１０３を移動させて各色のインクタンクをフォトイ
ンタラプタに対向させることによりそれぞれのインクタ
ンクの光反射率を測定できるように構成されている。

【００２２】図２（ａ）および（ｂ）は、キャリッジ１
０３に搭載される記録ヘッド１０１およびインクタンク
を示す斜視図である。

【００２３】キャリッジ１０３には、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの
インクをそれぞれ吐出する４つのヘッドチップ（不図
示、以下、単に記録ヘッドともいう）を格納したヘッド
ユニット１０１とそれぞれ対応するヘッドチップに供給
するインクを貯留したインクタンク１０２ｋ，１０２
ｃ，１０２ｍおよび１０２ｙが搭載されている。４つの
ヘッドチップは、各々６４個の吐出口を具備しており、
各吐出口からは一吐出当たり約４０ｎｇのインク滴が吐
出される。また、４つのインクタンクは各々キャリッジ
１０３に着脱可能に装着されるものであり、インクがな
くなった時点で新たなインクタンクと色毎に交換するこ
とができる。

【００２４】ヘッドユニット１０１のカバー部材をなす
固定レバー１０４はヘッドユニット１０１をキャリッジ
１０３に位置決めし、固定するためのものであり、キャ
リッジ１０３の一部に設けられたボス１０３ｂとヘッド
固定レバー１０４の穴１０４ａが回転自在に嵌合するこ
とにより、レバー１０４の開閉が可能となり、これによ
ってヘッドユニット１０１の交換が可能になる。また、
固定レバー１０４を閉じることによりヘッドユニット１
０１と装置本体との電気信号等の接続が可能となる。

【００２５】図３は、上述したインクジェットプリンタ
の制御構成を示すブロック図である。

【００２６】図３おいて、３０１は、インクジェットプ
リンタ全体を制御するためのシステムコントローラであ
り、内部にはマイクロプロセッサーをはじめ、制御プロ
グラムが収納されている記憶素子（ＲＯＭ）、マイクロ
プロセッサーが処理を行なう際に使用する記憶素子（Ｒ
ＡＭ）等が設けられている。

【００２７】３０２は、キャリッジ１０３を移動させる
ためのモータ３０４を駆動するドライバであり、同様に
３０３は、被記録媒体を搬送するためのモータ３０５を
駆動するドライバである。すなわち、モータ３０４およ
び３０５は、対応するドライバからの速度、移動距離な
どの情報を受け取り動作する。

【００２８】３０７は、ホストコンピュータ３０６から
送られるデータを一時的に格納するための受信バッファ
であり、システムコントローラーによるデータ読み込み
までデータを蓄積しておく。また、３０８は、印字すべ
きデータをイメージデータに展開するためのフレームメ
モリであり、システムコントローラ３０１が受信バッフ
ァ３０７から読込んだデータに基づいて展開するイメー
ジデータを格納する。このフレームメモリ３０８は、印
字に必要な分のメモリサイズを有しており、本実施形態
では印字用紙１枚分のイメージデータを記憶可能なもの
である。しかし、本発明の適用がこのフレームメモリの
サイズには限定されないことは勿論である。さらに、３
０９は、記録ヘッドの走査による１ライン分の印字デー
タを記憶するためのメモリであり、記録ヘッドの吐出口
数に対応した記憶容量を有している。

【００２９】３１０は、システムコントローラ３０１か
らの指令により記録ヘッドの駆動を制御する印字制御部
であり、例えば記録ヘッドの吐出周波数や吐出数等を制
御する。また、ここでは、記録ヘッド３１２Ｋ，３１２
Ｃ，３１２Ｍ，３１２Ｙそれぞれによるインク滴の吐出
数と、記録ヘッドの回復のために行われる吸引回数を計
数し、各色インク毎のインク消費量をインク滴数（パル
ス数）に換算する処理も行われる。３１１は、印字制御
部３１０の制御により各記録ヘッド３１２Ｂｋ，３１２
Ｃ，３１２Ｍおよび３１２Ｙを駆動してインク吐出を行
わせるドライバである。

【００３０】３１３は、図１について上述したフォトイ
ンタラプタ１２３からの出力を得てその出力値に応じた
ディジタル値に変換する検出部である。

【００３１】図４は、上述した記録ヘッドおよびインク
タンクのより詳細な構成を示す模式図であり、また、図
５は記録ヘッドの縦断面図である。これら図に示すよう
に、記録ヘッドチップ３１２にはインク滴を吐出させる
ための吐出口２が配置されている。吐出口２にはインク
タンク１０２からその供給口４、供給管５およびヘッド
チップの共通液室１３、インク路１７を介してインクが
供給される。吐出口２に供給されたインクは、Ａｌ等よ
りなるベース板１４に取付けられたヒーターボード１５
上に形成されたヒーター１６によって加熱され、この加
熱により生成した気泡によって吐出口２より微小液滴と
なって吐出される。

【００３２】インクタンク１０２には上述の供給口４の
ほかにインク消費に伴う気液交換を行うための大気連通
口６が設けられ、また、内部にはポリウレタン等のイン
ク吸収体７が収められ、その毛管力により印字の際に適
切な負圧を発生させ安定したインク滴の吐出を実現させ
ている。

【００３３】記録ヘッド３１２およびインクタンク１０
２は上述したようにキャリッジ１０３に搭載され、この
キャリッジと摺動可能に係合するシャフト９および１０
に沿って走査される。また、図１に示したように、キャ
リッジ１０３の走査方向の所定位置にはＬＥＤ素子と受
光素子とが一体になった反射型フォトインタラプタ１２
３が設けられており、上記所定位置においてキャリッジ
１０３に開けられた穴１２を通してインクタンク１０２
の吸収体７の底面に光を照射することができる。このフ
ォトインタラプタ１２３のＬＥＤはカラープリンターで
通常使用される黒、シアン、マゼンタ、イエローの４色
のインクの何れにも透過性を有する赤外光を発光し、受
光素子もこのＬＥＤが発光する赤外光の反射光の波長に
対して十分な感度を有している。ここで、フォトインタ
ラプタ１２３をキャリッジ１０３とは別個に設けること
により、キャリッジとインクジェット記録装置本体との
間でフォトインタラプタ用の給電線や信号線などが不要
となる。

【００３４】図６（ａ）および（ｂ）は、インクタンク
１０２の下面に対しフォトインタラプタ１２３が光照射
している様子を模式的に示す図である。同図（ａ）に示
すように、インクタンク１０２にインクが十分あるとき
はインクタンク１０２の壁面と吸収体７の隙間はインク
で充填されており、また、同図（ｂ）に示すようにイン
クタンク１０２にインクが無いか少なくなっているとき
はインクタンク１０２の壁面と吸収体７の隙間には空気
が入り込んでいる。その結果、図６（ｂ）の状態は図６
（ａ）の状態に比べフォトインタラプタ１２３より照射
した光の反射率が大きくなる。例えば、インクタンク１
０２や吸収体７の材質がプラスチックであり、その屈折
率を約１．５、インクの屈折率を約１．４とすると、図
６（ｂ）の状態での反射率は、図６（ａ）の状態での反
射率の約４０倍あることになり、この差によってインク
の有無を検出することができる。

【００３５】ところで、実際にはフォトインタラプタ１
２３が光を照射している領域は点ではなくある所定の大
きさをもっており、その領域において徐々にインクが無
くなることを検出するのでフォトインタラプタ１２３の
出力も連続的に変化する。

【００３６】図７（ａ）はこの様子を模式的に表したも
のであり、初期状態からインクタンク１０２のインクが
無くなるまで印字を行ったとき、すなわち、印字する記
録紙の枚数が増していったとき（横軸）のフォトインタ
ラプタ１２３の出力（縦軸）の関係を示しており、印字
枚数Ｘを過ぎた後にフォトインタラプタ１２３が光を照
射する領域のインクが減少し、フォトインタラプタ１２
３の出力が上昇することを示している。従って、印字量
が印字枚数Ｘを過ぎた後、図１４にて前述したように所
定量のインクを消費する毎にフォトインタラプタの出力
値を測定し、その消費の前後の出力変化を検知すれば、
その変化率と図７（ａ）に示す関係から残量の値そのも
のを知ることが可能となる。

【００３７】なお、図７（ｂ）はフォトインタラプタ１
２３とインクタンク１０２との距離に応じて出力特性の
違いを示す図である。この図からも明らかなように、設
定される距離にかかわらず、出力の変化点であるＸの値
はそれ程変らないことがわかる。

【００３８】図８は、以下の実施例１〜３で用いるイン
クタンクの反射率に関する実際の出力特性を示したもの
であり、異なる４つのインクタンクを用いて所定の画像
を印字した場合に、所定消費量である５×１０⁶ パルス
毎の出力値の測定結果をプロットしたものである。な
お、縦軸の出力値は、ＬＥＤをオフとした時のフォトイ
ンタラプタからの出力（暗電圧）からＬＥＤをオンとし
た時のフォトインタラプタからの出力（明電圧）を差し
引いたものを示している。

【００３９】同図より明らかなように、インクタンクに
よって出力値が異なっているため、各インクタンクの出
力値について単一の閾値を定めてインク残量を検知する
ことは困難であるが、各インクタンクについて出力値の
変化量（変化率）を測定すればインク残量を検知するこ
とができる。

【００４０】一方、上述したように印字枚数がＸ以前で
はフォトインタラプタ１２３の出力はほぼ一定である。
これはフォトインタラプタからの光が照射される領域に
十分なインクがあるためであり、これを利用し、残量検
知が行われた後に新しいインクタンクへの交換が行われ
た場合、出力変化が少ないことを検知して、自動的に残
量が少ない旨の報知を停止させることもできる。

【００４１】以上、本発明の実施形態について基本的な
考え方について説明したが、以下いくつかの実施形態に
より本発明をさらに詳細に説明する。

【００４２】（実施形態１）本実施形態では、装置のパ
ワーオフ時およびパワーオン時に光反射率検出動作を含
む残量検知を行うものである。このとき、キャリッジは
通常、ホームポジションに位置している。

【００４３】図９はパワーオフ時に起動される処理を示
すフローチャートである。まず、ステップＳ９１では、
画像等の印字のためのインク滴の吐出や、記録ヘッドの
吐出回復のために行われる予備吐出やインク吸引から、
各色インク毎のインク消費量をパルス数に換算して計数
する。そしてステップＳ９２では、この計数されたパル
ス数が、前述の従来技術でも説明したように残量検知を
行うタイミングを示す所定消費量（実際はこれをパルス
数で表わしたもの）からＡを差引いた値に達したか否か
を判断する。すなわち、本発明の一実施形態では、従来
技術で説明したようにインク消費が上記所定消費量に達
する毎に残量検知を行うのではなく、パワーオフ時ある
いは図１１にて後述するようにパワーオン時に所定消費
量に達していなくても、その値に近い量、つまり、（所
定消費量）−Ａの範囲にある場合には残量検知を行う。
ここで、Ａの値としては例えば図７（ａ）に示す曲線に
おいて出力の変化量を求める際に本来の所定消費量毎に
求める場合との誤差を許容できる範囲内で定められる。

【００４４】ステップＳ９２においてパルス数が（所定
消費量）−Ａに達していると判断されたときはステップ
Ｓ９３で残量検知処理が実行される。図１０はこの残量
検知処理を示すフローチャートである。この処理は従来
例で説明した図１４に示すステップＳ１４３以降の処理
と同様の処理であるのでその説明は省略する。但し、本
実施形態の図１０に示すステップＳ１０４の残量表示は
次回のパワーオンの時に行うことが一般的である。

【００４５】一方、図１１はパワーオン時に起動される
処理を示すフローチャートである。本処理はその起動が
パワーオンである点を除けば、図９の処理と同様である
が、この場合は、図１０にステップＳ１０４の残量表示
は速やかに行われる。

【００４６】なお、図９および図１１に示す処理の前あ
るいは後にインク残量検知以外の初期動作が行われる
が、ここでは特に図示していない。

【００４７】以上のように、本実施形態によれば、印字
中所定消費量に達する毎にその動作を中断してフォトイ
ンタラプタが設けられる位置にキャリッジを移動させる
動作を行わずに済むため、これにより、インクジェット
記録装置のスループットの低下を防いで適切な残量検知
を行うことができる。併せて、残量検知を行うか否かの
判断基準を所定消費量に達する前の所定の範囲内の値と
することにより、パワーオフ時あるいはパワーオン時に
光反射率測定動作等の残量検知を行う確率を高くし、こ
れにより、所定消費量に達し残量検知のタイミングであ
るにもかかわらず残量検知が行われない事態をできる限
り回避することも可能となる。

【００４８】（実施形態２）本実施形態では、記録ヘッ
ドの吸引回復動作と併せて残量検知動作を行うものであ
る。

【００４９】図１２は本実施形態の吸引回復動作の手順
を示すフローチャートであり、同動作は吸引動作を行う
タイミングで起動され、これに伴ないキャリッジはホー
ムポジションに移動した状態にある。まず、上述した実
施形態１の処理と同様、ステップＳ１２１およびＳ１２
２でインク吐出等に伴うインク消費量をカウントし、こ
の消費量が（所定消費量）−Ａを越えているか否かを判
断する。

【００５０】この判断で、上記量を越えていると判断さ
れたときは、上述の実施形態１と同様図１０に示す残量
検知動作を行い、その後、ステップＳ１２４の吸引回復
動作を行う。なお、この動作で行う残量表示は、吸引回
復動作が終了してから行ってもよい。

【００５１】ステップＳ１２２で上記所定量を越えてい
ないと判断したときは直ちにステップＳ１２４へ移行し
吸引回復動作を行う。この吸引回復動作を行った後は、
その吸引回復動作によって（所定消費量）を越えている
可能性があるとしてステップＳ１２５，Ｓ１２６および
Ｓ１２７でステップＳ１２１〜Ｓ１２３と同様の動作を
行う。このステップＳ１２４〜Ｓ１２７の動作は、ステ
ップＳ１２２の判断で（所定消費量）−Ａに達していな
いと判断された場合に特に意義がある。すなわち、上記
判断で所定の量に達していないと判断された場合でもそ
の後の吸引回復動作で上記量に達する場合があり、この
場合、本処理のタイミングで残量検知を行うことがで
き、その結果、スループットの低下に寄与できるととも
に、所定消費量に達しているにもかかわらず残量検知が
行われないことを回避することができる。

【００５２】以上示したように本実施形態のよれば、残
量検知動作を吸引回復動作時に行うので、光反射率測定
のために記録動作を中断する必要がなく、また、その測
定のためのキャリッジ移動の距離を短いものとすること
ができる。これとともに、吸引回復動作後においても残
量検知動作を行うことが可能であるので、さらに確実な
残量検知を行うことができる。

【００５３】（実施形態３）本実施形態は複数の記録ヘ
ッド及びインクタンクを持つインクジェット記録装置に
おいて、光反射率検出を含む残量検知動作をできるだけ
少なくするためのものである。

【００５４】図１３は本実施形態の検出判断処理を示す
フローチャートである。以下の説明では図１に示したよ
うに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）４色のインクタンクを備える場
合について説明する。

【００５５】まず、ステップＳ１３１で最初にイエロー
のインクについてインク消費量すなわち吐出パルス数に
換算した消費量を計数する。次にステップＳ１３２で
は、それが（所定消費量）に達しているか否かを判断す
る。ここで達していると判断したときは、ステップＳ１
３５で検出フラグを立てる。この検出フラグおよび後述
する予備検出フラグはインク毎に有している。（所定消
費量）に達していないと判断したときは、ステップＳ１
３３で（所定消費量）−Ａに達しているか否かを判断す
る。なお、ステップＳ１３２およびＳ１３３の（所定消
費量）およびＡの値はインクの種類毎に異なるものであ
る。ステップＳ１３３で上記量に達していると判断した
ときは、ステップＳ１３４で予備検出フラグを立てる。

【００５６】以上の処理を全ての種類のインクについて
行い（ステップＳ１３６）、その後、ステップＳ１３７
で、検出フラグ又は予備検出フラグが立っているか否か
を判断し、１つも立っていなければ残量検知動作は行わ
ない。一方、検出フラグ又は予備検出フラグが１つでも
立っていれば、ステップＳ１３７で検出フラグが立って
いるインク又は予備検出フラグの立っているインクにつ
いて図１０に示した残量検知動作を行う。

【００５７】以上説明した本実施形態の処理によれば、
４色のインクのうち１種類でも（所定消費量）に達して
いる場合に特に意義がある。すなわち、この場合に、他
の色のインクについて（所定消費量）に達しないまでも
それに近い値である（所定消費量）−Ａに達している場
合には、そのインクについても残量検知動作を行い、全
体として残量検知を行う回数を減らすことができるから
である。

【００５８】（その他）なお、本発明は、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として熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００５９】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。この方式は所謂オンデマンド型，
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核沸騰を越える急
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一対一で対応した液体（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
号をパルス形状とすると、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。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。

【００６０】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
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部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４４
５９６００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
するスリ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の圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００６１】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
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。

【００６２】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
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
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００６３】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、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、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００６４】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば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るか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００６５】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体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、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃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を用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、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よい。いずれにしても熱エネルギの
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
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
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。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０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又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。

【００６６】さらに加えて、本発明インクジェット記録
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用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定量インクを消費する毎に、インクの反射光から当該
インクタンクのインク量に応じた出力を求め、この出力
の上記所定量が消費される間の変化量に基づいてインク
残量を判断する場合に、上記出力を求める動作を上記所
定量が消費される毎に行わず、記録に関与しない所定の
時期にまずインク消費量が上記所定量に達していなくて
もその直前のある範囲内にあるか否かを調べ、その範囲
内であれば上記出力を求める動作を行うので、この動作
等によってインクジェット記録装置の記録動作が中断さ
れることを防ぐことができる。

【００６８】この結果、インクジェット記録装置のスル
ープットの低下を防止し、あるいは少なくすることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリ
ンタの概略斜視図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は上記インクジェットプリ
ンタで用いるヘッドユニット、インクタンクおよびキャ
リッジを示す概略斜視図である。

【図３】上記インクジェットプリンタの制御構成を示す
ブロック図である。

【図４】上記プリンタにおける記録ヘッドとインクタン
クとの接続状態を示す断面図である。

【図５】上記記録ヘッドの先端部を示す断面図である。

【図６】（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施形態に係
るフォトインタラプタによるインク残量検出の原理を説
明する図である。

【図７】（ａ）および（ｂ）はインクの減少に伴う光反
射率の変化を説明する図である。

【図８】上記光反射率の変化をインクの種類毎に示す図
である。

【図９】本発明の第１の実施形態によるパワーオフ時の
残量検知処理を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の一実施形態に係る残量検知動作を示
すフローチャートである。

【図１１】上記第１の実施形態によるパワーオン時の残
量検知処理を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第２の実施形態による吸引回復時の
残量検知処理を示すフローチャートである。

【図１３】本発明の第３の実施形態による残量検知処理
を示すフローチャートである。

【図１４】従来例に係る残量検知処理を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０２，１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ イ
ンクタンク １０３ キャリッジ １２３ フォトインタラプタ ３０１ システムコントローラ ３０２，３０３ ドライバ ３０４，３０５ モータ ３１０ 印字制御部 ３１１ ヘッドドライバ ３１２Ｙ，３１２Ｍ，３１２Ｃ，３１２Ｋ 記録ヘッド

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出する記録ヘッドおよび該記
   録ヘッドに供給するインクを貯留したインクタンクを用
   いて記録を行うインクジェット記録装置であって、 インクタンクからの反射光に応じて当該インクタンクの
   インク量に応じた出力を行う検出手段と、 該検出手段が出力を行う毎に、当該出力とそれ以前の出
   力から、所定インク消費量に対する変化量として出力変
   化量を求め、該出力変化量に基づいて前記インクタンク
   のインク残量を判断する残量検知手段と、 記録に関与しない所定の時期に、前記インクジェット記
   録装置におけるインク消費量が前記所定インク消費量よ
   り所定量少ない量に達したか否かを判断し、該量に達し
   たと判断したときは前記検出手段による出力および前記
   残量検知手段による残量の判断を行わせる残量検知制御
   手段と、 を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記残量検知制御手段が前記量に達した
   か否かを判断する前記所定の時期は、当該インクジェッ
   ト記録装置のパワーオフ時またはパワーオン時であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装
   置。
3. 【請求項３】 前記残量検知制御手段が前記量に達した
   か否かを判断する前記所定の時期は、当該インクジェッ
   ト記録装置における記録ヘッドの吸引回復動作時である
   ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装
   置。
4. 【請求項４】 前記インクジェット記録装置は、複数の
   種類のインク毎にインクタンクを用い、前記残量検知制
   御手段は、さらに前記複数の種類のインク毎に、前記所
   定インク消費量に達したか否かおよび前記所定インク消
   費量より所定量少ない量に達したか否かを判断し、前記
   所定インク消費量又前記所定インク消費量より所定量少
   ない量に達している種類のインク全てについて、前記検
   出手段による出力および前記残量検知手段による残量の
   判断を行わせることを特徴とする請求項１記載のインク
   ジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
   してインクに気泡を生じさせ該気泡の圧力によってイン
   クを吐出することを特徴とする請求項１ないし４のいず
   れかに記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 インクを吐出する記録ヘッドに供給する
   インクを貯留したインクタンクのインク残量検知方法で
   あって、 インクタンクからの反射光に応じて当該インクタンクの
   インク量に応じた出力を行うステップと、 該ステップで出力を行う毎に、当該出力とそれ以前の出
   力から、所定インク消費量に対する変化量として出力変
   化量を求め、該出力変化量に基づいて前記インクタンク
   のインク残量を判断するステップと、 記録に関与しない所定の時期に、インク消費量が前記所
   定インク消費量より所定量少ない量に達したか否かを判
   断し、該量に達したと判断したときは前記出力を行うス
   テップによる出力および前記残量を判断するステップに
   よる残量の判断を行わせるステップと、 を有したことを特徴とするインク残量検知方法。
7. 【請求項７】 前記残量の判断を行わせるステップで前
   記量に達したか否かを判断する前記所定の時期は、前記
   量に達したか否かを判断する前記所定の時期は、前記イ
   ンクタンクが用いられるインクジェット記録装置のパワ
   ーオフ時またはパワーオン時であることを特徴とする請
   求項６記載のインク残量検知方法。
8. 【請求項８】 前記量に達したか否かを判断する前記所
   定の時期は、前記インクタンクが用いられるインクジェ
   ット記録装置における記録ヘッドの吸引回復動作時であ
   ることを特徴とする請求項６記載のインク残量検知方
   法。
9. 【請求項９】 前記インクタンクが用いられるインクジ
   ェット記録装置は、複数の種類のインク毎にインクタン
   クを用い、前記所定インク消費量より所定量少ない量に
   達したか否かを判断するステップは、さらに前記複数の
   種類のインク毎に、前記所定インク消費量に達したか否
   かおよび前記所定インク消費量より所定量少ない量に達
   したか否かを判断し、前記所定インク消費量又前記所定
   インク消費量より所定量少ない量に達している種類のイ
   ンク全てについて、前記出力を行うステップによる出力
   および前記残量を判断するステップによる残量の判断を
   行わせることを特徴とする請求項６記載のインク残量検
   知方法。
10. 【請求項１０】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用してインクに気泡を生じさせ該気泡の圧力によってイ
    ンクを吐出することを特徴とする請求項６ないし９のい
    ずれか記載のインク残量検知方法。