JP2001030510A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 記録用紙にインク切れ検出用のマーキングを
印字し美観が損なわれるのを防止する。 【解決手段】 キャリッジ２のホームポジションと反対
側に各色のインク滴を着弾させるロール状の検出用記録
媒体２１と、検出用媒体２１上の各色のインクを個別的
に検出するマークセンサ２５を配設しマークセンサ２５
の検知結果に基づいて検出媒体２１上のインク切れ検出
マークＭの濃度を判別し、インク切れマークの濃度が規
定の濃度以下になればインク切れと判断してインク切れ
となった色のインクを表示した後にインク切れ処理に移
行する。

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、特にインク切れを検出することができるイ
ンクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写
装置等の画像形成装置（画像記録装置）として用いるイ
ンクジェット記録装置は、インク滴を吐出する複数のノ
ズル（吐出口）と、各ノズルが連通するインク液室を形
成する流路形成部材と、各インク液室内のインクを加圧
してノズルからインク滴を吐出させるためのエネルギー
を発生する圧電素子等の電気機械変換素子、或いはヒー
タ等の電気熱変換素子、若しくは電極などの静電力発生
手段などからなるエネルギー発生手段（アクチュエータ
手段）とを有するインクジェットヘッドである記録ヘッ
ドをキャリッジに搭載し、キャリッジを主走査方向に移
動させ、記録媒体（インク滴が付着する媒体）を副走査
方向に搬送して、記録ヘッドからインク滴を吐出させる
ことで記録媒体に画像を記録するシリアル型のものが知
られている。

【０００３】このようなシリアル型インクジェット記録
装置においては、キャリッジに搭載した記録ヘッドにイ
ンクを供給しなければならず、一般的には、キャリッジ
に記録ヘッドと共にインクを供給するインクカートリッ
ジ（又はインクタンクとも称する。）を搭載するように
している。

【０００４】また、インクカートリッジ方式の問題であ
るカートリッジ交換、大容量化による駆動負荷の増大な
どの問題を解決するものとして、キャリッジにはインク
カートリッジを搭載せずに、インクカートリッジは記録
装置本体側に配置して、結合チューブとキャリッジに搭
載した小容量のサブタンクを用いてインクを供給するチ
ューブ吸引方式、或いは、記録装置本体側にメインタン
クを配設し、キヤリッジには小容量のサブタンクを搭載
して、キヤリツジが所定の位置に来たときにメインタン
クからサブタンクにインクを補給するスタンド供給方式
（特開平５−１３８８９９号公報、特開平８−２７６６
００号公報など）が提案されている。

【０００５】ところで、いずれの補給方式であっても、
インクジェット記録装置においては、記録ヘッドに供給
するインクがなくなれば、カートリッジを交換しなけれ
ばならず、或いはメインタンク内にインクもなくなれば
メインタンクにインクを補給しなければならないので、
インク切れを検出する必要がある。

【０００６】従来、インクカートリッジ方式のインクジ
ェット記録装置においては、インクカートリッジに検知
電極を設けてカートリッジ内のインク残量を検出するこ
とが一般的に行われている。

【０００７】また、特開平７−３２１０６５号公報に記
載されているように、用紙にインクを吹き付けて形成さ
れたマーキングを読み取るインクエンプティ検出用セン
サを備えて、このインクエンプティ検出用センサの検出
結果によってインク切れとノズルの目詰まりの検出を行
うようにしたインクジェット記録装置も提案されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のインク
ジェット記録装置うち、インクカートリッジに設けた検
知電極を用いてインク切れを検出するものにあっては、
インクカートリッジ方式で記録ヘッドにインクを供給し
ない記録装置には適用することができないという課題が
ある。

【０００９】これに対して、用紙にインク切れ及びノズ
ル目詰まりを検出するためにインク滴を吐出してマーキ
ングを形成するものにあっては、記録ヘッドへのインク
補給方式を問わないという利点があるが、記録媒体であ
る用紙にマーキングを印字するため、用紙上に不要な記
録が行われて美観が損なわれるという課題がある。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、用紙の美観を損なうことなく、インク補給方式を
問わず、インク切れを検出可能なインクジェット記録装
置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係るインクジェット記録装置は、各色のイ
ンク滴を着弾させる検出用媒体と、この検出用媒体上の
各色のインクを個別的に検知する検知手段とを備えたも
のである。

【００１２】ここで、検知手段の検知結果に基づいてイ
ンクの濃度を検出することによって、或いは検知手段の
検知結果に基づいてインクの有無を検出することによっ
て、インク切れを判別することができる。

【００１３】また、検出用媒体としてロール状媒体を用
いることが好ましい。さらに、検出用媒体は記録ヘッド
の待機領域側に配置することができ、或いはホームポジ
ションと反対側に配置することができる。さらにまた、
検出用媒体にインク滴を吐出するタイミングを記憶する
手段を備えていることが好ましい。

【００１４】さらに、インク切れの判別は、前回のイン
ク切れ判別を行った後に使用した色のインクについての
みインク滴を吐出させて行うことが好ましい。

【００１５】

【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模式的構成図、図２は同
記録装置の記録ヘッドの正面斜視図、図３は同記録装置
の検知手段の斜視説明図である。

【００１６】このインクジェット記録装置の機構部は、
図示しない両側の側板間にガイドロッド１及び図示しな
いステー又はロッドを略水平な位置関係で横架し、これ
らのガイドロッド１及びステ−又はロッドでキャリッジ
２を主走査方向（矢示Ｘ方向）に摺動自在に支持してい
る。

【００１７】キャリッジ２には複数色のインク滴を吐出
可能なインクジェットヘッドである記録ヘッド３を搭載
している。ここでは、記録ヘッド３としては、図２に示
すように、Ｙ（イエロー）インクのインク滴を吐出する
ノズル群３ｙ、Ｍ（マゼンタ）インクのインク滴を吐出
するノズル群３ｍ、Ｃ（シアン）インクのインク滴を吐
出するノズル群３ｃ、Ｂｋ（ブラック）インクのインク
滴を吐出するノズル群３ｂを主走査方向に並べたマルチ
ノズルインクジェットヘッドを用いている。

【００１８】なお、各色のインク滴を吐出する複数のイ
ンクジェットヘッドを並べた記録ヘッドを用いることも
できる。また、キャリッジ２には記録ヘッド３に各色の
インクを供給するためのインクカートリッジが交換可能
又は一体的に配置される。

【００１９】そして、キャリッジ２は主走査モータ（キ
ャリッジモータ）４で回転される駆動プーリ（駆動タイ
ミングプーリ）５と従動プーリ（アイドラプーリ）６と
の間に張装したタイミングベルト７に連結して、主走査
モータ４を駆動制御することによってキャリッジ２、即
ち記録ヘッド３を主走査方向に移動するようにしてい
る。

【００２０】また、用紙（記録媒体、インク滴が付着す
るものの意味）１０を主走査方向と直交する副走査方向
（矢示Ｙ方向）に送るための搬送ローラ１１及びこの搬
送ローラ１１に押圧接触する加圧ローラ１２を配置して
いる。搬送ローラ１１は副走査モータ（ラインフィード
モータ）１３によって用紙１０を送る方向に回転され
る。

【００２１】そして、キャリッジ２のホームポジション
と反対側にキャリッジ２の記録ヘッド３で吐出されるイ
ンク滴が着弾可能な検出用媒体２１を配置している。こ
の検出用媒体２１は、ロール状をなし、送り出しローラ
２２に巻回され、巻き取りローラ２３にて巻き取られ
る。この巻き取りローラ２３は搬送モータ２４にて回転
駆動される。

【００２２】ここで、検出用媒体２１をロール状にする
ことで装置の小型化、搬送機構の簡略化を図れる。ま
た、検出用媒体２１をキャリッジ２のホーム位置、即ち
ヘッドの目詰まり等の回復を行う信頼性維持回復機構を
配置する側（待機位置側）と反対側に配置することで、
信頼性維持回復機構の設置に伴なう配置上の制約を回避
できる。ただし、検出用媒体２１を待機位置側に配置す
ることもでき、この場合には、キャリッジ２を待機位置
に戻す動作時に併せてインク切れ検出判別動作を行うこ
とができ、キャリッジ２の移動動作が簡単になる。

【００２３】また、検出用媒体２１上に印字するインク
切れ検出マーク（インク）を検知するための検知手段で
あるマークセンサ２５を配設している。このマークセン
サ２５は、図３に示すように、Ｙ（イエロー）インクを
検知するマークセンサ２５ｙ、Ｍ（マゼンタ）インクを
検知するマークセンサ２５ｍ、Ｃ（シアン）インクを検
知するマークセンサ２５ｃ、Ｂｋ（ブラック）インクを
検知するマークセンサ２５ｂを主走査方向に並べて配置
してなる。

【００２４】次に、このインクジェット記録装置の制御
部の概要について図４を参照して説明する。 この制御
部は、検出用媒体２１のインクを検出する検出手段の一
部を兼ねた記録装置全体の制御を司るマイクロコンピュ
ータ（以下、「ＣＰＵ」と称する。）４０と、必要な固
定情報を格納したＲＯＭ４１と、インク切れ検出タイミ
ングを記憶する手段を兼ねたワーキングメモリ等として
使用するＲＡＭ４２と、画像情報を処理したデータを格
納する画像メモリ４３と、ホストインターフェース（Ｉ
／Ｆ）４４と、入力バッファ４５と、パラレル入出力
（ＰＩＯ）ポート４６、４７と、ゲートアレー（ＧＡ）
或いはパラレル入出力（ＰＩＯ）ポート４８と、ヘッド
駆動回路４９及びドライバ５０、５１等を備えている。

【００２５】ここで、ホストＩ／Ｆ４５はホスト側との
間で画像情報、インク切れ検出を行うタイミングを設定
する情報などの各種データ及び情報を送受する。ＰＩＯ
ポート４６は操作パネル５２に設けたキー入力部５３か
らの設定情報を入力し、表示部５４に表示する情報を送
受する。ＰＩＯポート４７はマークセンサ２５（マーク
センサ２５ｙ、２５ｍ、２５ｃ、２５ｂ）からの各検知
信号の他、用紙の種別を示す用紙種別データ等のデー
タ、用紙の始端、終端を検知する紙有無センサからの検
知信号、キャリッジ２のホームポジション（基準位置）
を検知するホームポジションセンサ等の各種センサから
の信号等を入力する。

【００２６】また、ヘッド駆動回路４９は、ＰＩＯポー
ト４８を介して与えられる各種データ及び信号に基づい
て、記録ヘッド３の各ノズルに対応するエネルギー発生
手段（本実施形態では圧電素子、発熱抵抗体、電極な
ど）に対して駆動波形等を印加する。ドライバ５０は、
ＰＩＯポート４８を介して与えられる駆動データに応じ
て主走査モータ８及び副走査モータ１３を各々駆動制御
することで、キャリッジ２を主走査方向に移動走査し、
搬送ローラ１１を回転させて用紙１０を所定量搬送させ
る。ドライバ５１は、ＰＩＯポート４８を介して与えら
れる駆動データに応じて搬送モータ２４を駆動制御する
ことで、検出用媒体２１を所定量搬送させる。

【００２７】次に、このように構成したインクジェット
記録装置の作用について図５以降をも参照して説明す
る。先ず、図５を参照してインク切れ検出タイミング設
定処理について説明すると、操作パネル５２からインク
切れ設定指示があると、キー入力部５３から入力される
検出タイミング情報を取り込み、ＲＡＭ４２に格納す
る。

【００２８】インク切れ検出タイミングとしては、ペー
ジの印字開始前、ページの印字終了後、ページの印字中
間位置、電源投入時、印字待機時などを設定することが
できる。例えば、プリンタとして用いるときには、ペー
ジ印字開始前にインク切れ検出を行うことにより無駄な
印字動作を停止することができる。また、ファクシミリ
装置に適用した場合、受信データを受信メモリに蓄積
し、受信データをページ印字後にインク切れ検出を行う
ことによりページ毎の印字を保証することができる。な
お、このインクジェット記録装置ではデフォルト値をペ
ージ印字開始前としている。

【００２９】また、ここでは記録装置の操作パネルによ
ってインク切れ検出タイミングを設定できるようにして
いるが、プリンタとして使用する場合などにはホスト側
のプリンタドライバでインク切れ検出タイミングを設定
できるようにすることもできる。

【００３０】このようにインク切れ検出タイミングを記
憶する手段を備えて、インク切れ検出タイミングを設定
できるようにすることで、使用目的に応じた適切なタイ
ミングでインク切れを検出できるようになり、インク消
費も最小限に抑制することができる。

【００３１】次に、図６及び図７を参照してインク切れ
検出処理について説明する。先ず、図６を参照して、Ｒ
ＡＭ４２に格納しているインク切れ検出タイミングの設
定値をチェックして、検出モード（検出タイミング）が
ページ印字前検出モード／ページ印字後検出モード又は
ページ印字中間位置検出モードのいずれであるかを判別
する。

【００３２】このとき、検出モードがページ印字前検出
モードであれば、インク切れ検出タイミングか否かを判
別し、インク切れ検出タイミングになると、記録ヘッド
３を検出用媒体２１に対応する位置に移動させ、記録ヘ
ッド３の各色のノズル群３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｂからイ
ンク滴を検出用媒体２１上に吐出着弾させることで、検
出用媒体２１上の各色の所定の位置に所定の大きさの各
色のインク切れ検出マークＭ（Ｍｙ、Ｍｍ、Ｍｃ、Ｍ
ｂ）を印字する。

【００３３】そして、搬送モータ２４を駆動して検出用
媒体２１を搬送し、インク切れ検出マークＭ（Ｍｙ、Ｍ
ｍ、Ｍｃ、Ｍｂ）を印字する箇所をマークセンサ２５
（２５ｙ、２５ｍ、２５ｃ、２５ｂ）で検知可能な位置
まで移動させる。

【００３４】次いで、マークセンサ２５からの各色の検
知信号を取り込んで、各色の検知信号に基づいてインク
切れ検出マークＭ（Ｍｙ、Ｍｍ、Ｍｃ、Ｍｂ）の濃度を
判別し、インク切れ検出マークＭ（Ｍｙ、Ｍｍ、Ｍｃ、
Ｍｂ）の濃度が予め定めた規定濃度よりも濃いか否かを
判別する。

【００３５】このとき、インク切れ検出マークＭ（Ｍ
ｙ、Ｍｍ、Ｍｃ、Ｍｂ）の濃度が規定濃度よりも濃くな
ければ、インク切れと判断して、インク切れ表示を行う
と共にインク切れとなった色のインク名（色名）を表示
した後、インク切れ処理に移行する。なお、インク切れ
となった色のインク名の表示は、記録装置本体にインク
名を記載した表示部５４の各色に対応する表示器を点灯
させることで行う。

【００３６】なお、マークセンサ２５（２５ｙ、２５
ｍ、２５ｃ、２５ｂ）の各検知信号を取り込んで、イン
ク切れ検出マークＭ（Ｍｙ、Ｍｍ、Ｍｃ、Ｍｂ）の有無
を判別し、印字されているはずのインク切れ検出マーク
Ｍ（Ｍｙ、Ｍｍ、Ｍｃ、Ｍｂ）がなければ、インク切れ
と判断して、インク切れ表示、インク切れ処理に移行す
ることもできる。

【００３７】これに対して、検出モード（検出タイミン
グ）がページ印字後検出モード又はページ中間位置検出
モードであるときには、図７の処理に移行して、記録印
字に用いるインクの色を監視して、使用したインクの色
をＲＡＭ４２に記憶保持する。

【００３８】そして、インク切れ検出タイミングか否か
を判別し、インク切れ検出タイミングになると、記録ヘ
ッド３を検出用媒体２１に対応する位置に移動させる。
次いで、前記ＲＡＭ４２に記憶している使用したインク
の色の情報をチェックして、使用した色のインクについ
てのみ、記録ヘッド３からインク滴を検出用媒体２１上
に吐出着弾させることで、検出用媒体２１上の各色の所
定の位置に所定の大きさのインク切れ検出マークＭ（Ｍ
ｙ、Ｍｍ、Ｍｃ、Ｍｂのうちの使用した色に対応するマ
ーク）を印字する。

【００３９】そして、搬送モータ２４を駆動して検出用
媒体２１を搬送し、インク切れ検出マークＭを印字する
箇所をマークセンサ２５（２５ｙ、２５ｍ、２５ｃ、２
５ｂ）で検知可能な位置まで移動させる。

【００４０】次いで、マークセンサ２５のうちの使用し
た色に対応するマークセンサからの検知信号を取り込ん
で、この検知信号に基づいて使用した色のインク切れ検
出マークＭの濃度を判別し、インク切れ検出マークＭの
濃度が予め定めた規定濃度よりも濃いか否かを判別す
る。

【００４１】このとき、インク切れ検出マークＭの濃度
が規定濃度よりも濃くなければ、インク切れと判断し
て、インク切れ表示を行うと共に当該色のインク名（色
名）を表示した後、インク切れ処理に移行する。

【００４２】ここでも、マークセンサ２５の検知信号を
取り込んで、インク切れ検出マークＭの有無を判別し、
印字されているはずのインク切れ検出マークＭがなけれ
ば、インク切れと判断して、インク切れ表示、インク切
れ処理に移行することもできる。

【００４３】このように前回の検出タイミングの後に印
字で使用したインクの色情報を保持して、使用した色の
インクについてのみインク切れ検出及び判別を行うこと
によって、無駄なインクの消費が低減し、検出に要する
時間も短縮することができる。

【００４４】なお、上記実施形態ではマークセンサ２５
を色数分設けているが、マークセンサ２５を１個にし
て、検出用媒体２１の搬送方向の異なる位置にインク切
れ検出用マークを印字して、順次マークセンサ２５で各
色のマークを検知することによって各色のインク切れを
検知するようにすることもできる。さらに、検出用媒体
にインク切れ検出マークを印字するようにしているが、
検出用媒体に着弾させるインク滴で特に定まったマーク
を印字しないでもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイン
クジェット記録装置によれば、各色のインク滴を着弾さ
せる検出用媒体と、この検出用媒体上の各色のインクを
個別的に検知する検知手段とを備えたので、カラーイン
クジェット記録装置において記録に用いる用紙の美観を
損なうことがなく、しかも、インクカートリッジ補給方
式以外の補給補給方式を用いたものにも適用することが
可能なインク切れ検出を行うことができる。

【００４６】ここで、検知手段の検知結果に基づいてイ
ンクの濃度を検出することによって、或いは検知手段の
検知結果に基づいてインクの有無を検出することによっ
て、インク切れを判別することで、記録に用いる用紙の
美観を損なうことがなくインク切れを検出することがで
き、しかも、インク補給方式を問わないでインク切れを
検出できる。

【００４７】また、検出用媒体としてロール状媒体を用
いることによって装置の小型化を図れ、搬送機構の簡略
化を図ることができる。さらに、検出用媒体は記録ヘッ
ドのホームポジションと反対側に配置することで、ヘッ
ドの信頼性維持回復機構との競合を避けることができて
設計上の制約が低減し、コストの低減を図れる。また、
検出用媒体は記録ヘッドの待機領域側に配置することに
よってページの中間或いはページ印字後でも記録ヘッド
の移動距離を少なくして容易にインク切れ検出動作を行
うことができる。

【００４８】さらにまた、検出用媒体にインク滴を吐出
するタイミングを記憶する手段を備えることによって、
使用目的に応じた適切なタイミングでインク切れを検出
できるようにすることができ、インクの消費を低減する
ことができる。

【００４９】さらに、インク切れの判別は、前回のイン
ク切れ判別を行った後に使用した色のインクについての
みインク滴を吐出させて行うことで、インクの無駄な消
費を低減でき、インク切れ検出動作に要する時間を短縮
することができる。

【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
構部の模式的構成図

【図２】同記録装置の記録ヘッドの正面斜視図

【図３】同記録装置の検知手段の斜視説明図

【図４】同記録装置の制御部の概略ブロック図

【図５】同記録装置のインク切れ検出タイミング設定処
理の説明に供するフロー図

【図６】同記録装置のインク切れ検出処理の説明に供す
るフロー図

【図７】同記録装置のインク切れ検出処理の説明に供す
るフロー図

【符号の説明】

２…キャリッジ、３…記録ヘッド、３ｙ、３ｍ、３ｃ、
３ｂ…ノズル群、２１…検出用媒体、２４…搬送モー
タ、２５、２５ｙ、２５ｍ、２５ｃ、２５ｂ…マークセ
ンサ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数色のインク滴を吐出する記録ヘッド
   を備えたインクジェット記録装置において、各色のイン
   ク滴を着弾させる検出用媒体と、この検出用媒体上の各
   色のインクを個別的に検知する検知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。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェット記録装
   置において、前記検知手段の検知結果に基づいて前記検
   出媒体上のインクの濃度を検出してインク切れを判別す
   ることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のインクジェット記録装
   置において、前記検知手段の検知結果に基づいて前記検
   出媒体上のインクの有無を検出してインク切れを判別す
   ることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のイン
   クジェット記録装置において、前記検出用媒体がロール
   状媒体であることを特徴とするインクジェット記録装
   置。
5. 【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、前記検出用媒体を前記記
   録ヘッドの待機領域側に配置していることを特徴とする
   インクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 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、前記検出用媒体を前記記
   録ヘッドのホーム位置と反対側に配置していることを特
   徴とするインクジェット記録装置。前記
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載のイン
   クジェット記録装置において、前記検出用媒体にインク
   滴を吐出するタイミングを記憶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。
8. 【請求項８】 請求項２乃至８のいずれかに記載のイン
   クジェット記録装置において、前回のインク切れ判別を
   行った後に使用した色のインクについてのみインク滴を
   吐出させてインク切れの判別を行うことを特徴とするイ
   ンクジェット記録装置。