JPH08112909A - Ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording device

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JPH08112909A
JPH08112909A JP24985094A JP24985094A JPH08112909A JP H08112909 A JPH08112909 A JP H08112909A JP 24985094 A JP24985094 A JP 24985094A JP 24985094 A JP24985094 A JP 24985094A JP H08112909 A JPH08112909 A JP H08112909A
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ink
carriage
recording apparatus
ink tank
light
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Kazuhiko Morimura
和彦 森村
Atsuyuki Ninomiya
敬幸 二宮
Masafumi Kamata
雅史 鎌田
Toshiji Inui
利治 乾
Masaya Uetsuki
雅哉 植月
Fumiyuki Mikami
文之 三上
Yasuhiro Unosawa
保弘 宇野沢
Makoto Torigoe
真 鳥越
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸収体、発泡材等の負圧発生部材を内蔵する
インクタンク内のインク残量を高精度で検知するインク
残量検知機能と共に、キャリッジと紙間の距離の検出機
能をも兼ね備えた手段を有するインクジェット記録装置
の提供を目的とする。 【構成】 フォトインタラプタ6の検出光に対して透過
性の透明プラスチック等からなるインクタンクの壁面の
一部を通して、フォトインタラプタ6の検出光を透過
し、該壁面と該インク吸収体7aとの境界部の光反射率
変化を検出する。検出部分にインクが有るときと無いと
きの反射率の差から、インクの残量検知を行う。このイ
ンク残量検出手段により、キャリッジと紙間の距離の検
出を行う。
(57) [Abstract] [Purpose] Along with the ink remaining amount detection function to detect the ink remaining amount in the ink tank containing the negative pressure generating member such as absorber and foam material with high accuracy, It is an object of the present invention to provide an inkjet recording apparatus having a unit that also has a detection function. A detection light of the photo interrupter 6 is transmitted through a part of a wall surface of an ink tank made of a transparent plastic or the like that is transparent to the detection light of the photo interrupter 6, and a boundary between the wall surface and the ink absorber 7a. The change in light reflectance of the part is detected. The remaining amount of ink is detected based on the difference in reflectance between the presence and absence of ink in the detection portion. The ink remaining amount detecting means detects the distance between the carriage and the paper.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクを吐出して記録
を行うインクジェット記録装置における、インク貯蔵容
器等のインクが無くなったことを検知するインク終了検
知装置、もしくはインクの残量状態を検知する残量状態
検知装置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 end detection device for detecting the exhaustion of ink in an ink storage container or the like in an ink jet recording device for ejecting ink for recording, or for detecting the remaining amount of ink. The present invention relates to a remaining amount state detection device that operates.

【0002】本発明は特に、それぞれ異なる状態でイン
クを連通して収容可能な複数の収容部材から成るインク
貯蔵容器内に収容されたインクの残量状態を検知するイ
ンク残量状態検知装置および方法に関するものである。
In particular, the present invention relates to an ink remaining amount state detecting device and method for detecting the remaining amount state of ink contained in an ink storage container composed of a plurality of containing members capable of communicating ink in different states. It is about.

【0003】[0003]

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリなどの
機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワード
プロセッサなどを含む複合電子機器やワークステーショ
ンの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に
基づいて用紙やプラスチック薄板などの記録媒体に画像
を記録していくように構成されている。このような記録
装置は、記録方式によりインクジェット式、ワイヤドッ
ト式、サーマル式、レーザービーム式などに分けること
ができる。
2. Description of the Related Art A recording device having functions such as a printer, a copying machine, and a facsimile, or a recording device used as an output device of a composite electronic device or a workstation including a computer, a word processor, etc., is based on image information and is made of paper or plastic. An image is recorded on a recording medium such as a thin plate. Such a recording device can be classified into an ink jet type, a wire dot type, a thermal type, a laser beam type and the like depending on the recording system.

【0004】インクジェット式の記録装置(インクジェ
ット記録装置)は、記録手段(記録ヘッド)から記録媒
体にインクを吐出して記録を行なうものであり、以下の
利点を有する。記録手段のコンパクト化が容易であり、
高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特
別の処理を必要とせずに記録することが可能であり、ラ
ンニングコストが低く、ノンインパクト方式であるため
に騒音が少なく、しかも多色のインクを使用してカラー
画像を記録するのが容易であるが挙げられる。
An ink jet type recording apparatus (ink jet recording apparatus) discharges ink from a recording means (recording head) onto a recording medium for recording, and has the following advantages. It is easy to make the recording means compact,
High-definition images can be recorded at high speed, plain paper can be recorded without requiring special processing, running costs are low, and because it is a non-impact method, there is less noise and more It is easy to record color images using colored inks.

【0005】特に熱エネルギーを利用してインクを吐出
するインクジェット式の記録手段(記録ヘッド)は、エ
ッチング、蒸着、スパッタリングなどの半導体製造プロ
セスを経て基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液
路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路配
置(吐出口配置)を有するものを容易に製造することが
でき、一層のコンパクト化を図ることができる。
In particular, an ink jet type recording means (recording head) for ejecting ink by utilizing thermal energy is an electrothermal converter or electrode formed on a substrate through a semiconductor manufacturing process such as etching, vapor deposition and sputtering. By forming the liquid passage wall, the top plate, etc., it is possible to easily manufacture a liquid discharge device having a high-density liquid passage arrangement (ejection port arrangement), and to further reduce the size.

【0006】インクジェット記録装置において、記録ヘ
ッドへ供給するインクを貯留するためのインクタンク等
のインク貯留装置は、インクジェット記録装置の所定の
固定部位に装着される場合と、記録ヘッドとともにキャ
リッジに搭載される場合とがある。前者の場合、記録ヘ
ッドと貯留装置との間にインクチューブ等のインク供給
路を設け、これがキャリッジの移動に追随するようにす
る。また、後者の場合、記録ヘッドと貯留装置との間に
おけるインク供給路は比較的短いものとすることができ
る。このため、キャリッジにインク貯留装置を搭載する
構成は、インクジェット記録装置の小型化や構成の簡潔
化等に適した構成といえる。
In the ink jet recording apparatus, an ink storage device such as an ink tank for storing ink to be supplied to the recording head is mounted on a carriage together with the recording head and when it is mounted on a predetermined fixed portion of the inkjet recording apparatus. There are some cases. In the former case, an ink supply path such as an ink tube is provided between the recording head and the storage device so that the ink supply path follows the movement of the carriage. In the latter case, the ink supply path between the print head and the storage device can be relatively short. Therefore, it can be said that the configuration in which the ink storage device is mounted on the carriage is suitable for downsizing the inkjet recording device and simplifying the configuration.

【0007】このような記録ヘッドとインク貯留装置
(インクタンク)がともにキャリッジに搭載される構成
の中では、記録ヘッドとインクタンクとを一体に形成す
る構成や、記録ヘッドとインクタンクとが分離可能に搭
載される構成がある。
In the structure in which both the recording head and the ink storage device (ink tank) are mounted on the carriage, the recording head and the ink tank are integrally formed, or the recording head and the ink tank are separated. There is a configuration that can be installed.

【0008】前者の記録ヘッドとインクタンクとを一体
に形成する構成においては、インクタンク内のインクが
なくなった時点で、インクタンクと記録ヘッドとが一体
となったそのカートリッジを新たなものと交換するた
め、取扱が容易であることから近年普及しつつあるが、
高価なヘッドをインクがなくなる毎に交換するため、ラ
ンニングコストが上昇してしまう。
In the former structure in which the recording head and the ink tank are integrally formed, when the ink in the ink tank is exhausted, the cartridge in which the ink tank and the recording head are integrated is replaced with a new cartridge. Therefore, since it is easy to handle, it is becoming popular in recent years.
Since the expensive head is replaced every time the ink runs out, the running cost increases.

【0009】また後者の、記録ヘッドとインクタンクと
が分離可能に搭載される構成においては、インクがなく
なったときにインクを貯留しているインクタンクのみを
交換し、ヘッド自体はその寿命がきた時に交換すればよ
い。
Further, in the latter configuration in which the recording head and the ink tank are separably mounted, only the ink tank that stores the ink is replaced when the ink runs out, and the head itself has reached the end of its life. You can replace it at times.

【0010】通常の使用においては、一般的にインクタ
ンク内のインクを使いきる前にヘッドが寿命により使用
できなくなることはあり得ない。そのため、高価なヘッ
ドの交換回数がインクタンクの交換回数よりも少なく、
ランニングコストを抑えることができる。しかしなが
ら、記録ヘッドとインクタンクとを分離可能に搭載され
る構成においては、インクタンクと記録ヘッドとの接続
部分を、インクの漏れがないように精巧に製造する必要
がある。
In normal use, it is generally impossible for the head to become unusable due to its life before the ink in the ink tank is used up. Therefore, the number of times the expensive head is replaced is less than the number of times the ink tank is replaced,
Running costs can be reduced. However, in the configuration in which the recording head and the ink tank are detachably mounted, it is necessary to elaborately manufacture the connecting portion between the ink tank and the recording head so that ink does not leak.

【0011】また、インクジェット方式を用いた記録装
置においては、記録時に記録ヘッドから吐出されるイン
ク量に見合ったインクを良好に供給することができると
ともに、非記録時は、吐出口からのインク漏れなどがな
いインク供給系が要求される。
Further, in the recording apparatus using the ink jet system, it is possible to satisfactorily supply the ink corresponding to the amount of ink ejected from the recording head at the time of recording, and at the time of non-recording, the ink leaks from the ejection port. There is a need for an ink supply system that does not have such problems.

【0012】この吐出口からのインク漏れはインクジェ
ット記録の分野に特有の課題であり、これを解決するた
めに吐出口部における圧力を大気圧よりも低い状態とす
るのが一般的である。そして、インクジェット記録装置
には前述の圧力状態を実現するために、負圧発生機構が
インク供給系に設けられる。ここでいう負圧とは、吐出
口部へのインク供給方向に対する背圧で、特に上述のよ
うに吐出口部を大気圧よりも低くする圧力状態を意味す
る。
Ink leakage from the discharge port is a problem peculiar to the field of ink jet recording, and in order to solve this problem, the pressure at the discharge port is generally set to be lower than atmospheric pressure. Then, in order to realize the above-mentioned pressure state, the ink jet recording apparatus is provided with a negative pressure generating mechanism in the ink supply system. The negative pressure referred to here is a back pressure in the ink supply direction to the ejection port portion, and particularly means a pressure state in which the ejection port portion is lower than the atmospheric pressure as described above.

【0013】そして、インク収容部が交換型である場合
には、上述の課題に加えて、インク収容部の着脱がスム
ーズにでき、その際にインク漏れなどはなく、確実に記
録ヘッドへインクを供給できることが要求される。
In addition to the above-mentioned problems, when the ink containing portion is of a replaceable type, the ink containing portion can be smoothly attached and detached, and at that time, there is no ink leakage and the ink can be reliably transferred to the recording head. Supply is required.

【0014】前述のインクジェット記録装置に使用され
るインク収容部としてのインク容器の一形態が、特開昭
63−87242号公報に開示されている(以下第1従
来例という)。この第1従来例には、インク容器内のほ
ぼ全体に発泡材が配置され、複数のインク射出オリフィ
スを備えたインクジェット記録カートリッジの構成が示
されている。
One form of an ink container as an ink containing portion used in the above-mentioned ink jet recording apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-87242 (hereinafter referred to as a first conventional example). This first conventional example shows a configuration of an ink jet recording cartridge in which a foam material is arranged almost entirely in an ink container and which is provided with a plurality of ink ejection orifices.

【0015】このインク容器においては、発泡材である
ポリウレタンフォームのような多孔質媒体にインクを貯
蔵するためのフォームの毛細管力による負圧の発生およ
びインクの保持(インク容器からのインク漏れ防止)が
可能である。
In this ink container, a negative pressure is generated by the capillary force of the foam for storing the ink in a porous medium such as a polyurethane foam, which is a foam material, and the ink is held (preventing ink leakage from the ink container). Is possible.

【0016】しかしながら、前記第1従来例において
は、インク収容部内のほぼ全体にフォームを必要とする
ことからインクの充填量が制限されるとともにフォーム
中に使用されずに残るインク量が多くなり、インクの使
用効率が悪いという問題があった。
However, in the first conventional example, since the foam is required almost entirely in the ink containing portion, the filling amount of the ink is limited and the amount of the ink not used in the foam and remaining is large. There is a problem that the efficiency of ink use is poor.

【0017】このような、インク貯留手段内に負圧発生
部材として発泡材を配置した構成において、インク充填
量を大きくする技術として、特開平6−40043号が
提案されている。本出願によれば、負圧発生部材収容部
とインクを収容するインク収容部を分けたインク貯蔵容
器を使用することにより、インク収容部内の壁面に付着
するインク以外はほぼ全て使用することができ、インク
貯蔵容器の大容量化が達成される。また、収容される負
圧発生部材により記録ヘッドからのインクの漏れを防
ぎ、長期間安定したインクの供給性能を維持することが
できる。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-40043 has been proposed as a technique for increasing the ink filling amount in such a structure in which a foam material is arranged as a negative pressure generating member in the ink storage means. According to the present application, by using the ink storage container in which the negative pressure generating member accommodating portion and the ink accommodating portion for accommodating the ink are separated, almost all the ink can be used except the ink adhering to the wall surface in the ink accommodating portion. A large capacity of the ink storage container is achieved. Further, the contained negative pressure generating member can prevent ink from leaking from the recording head and maintain stable ink supply performance for a long period of time.

【0018】上述のような種々のインクジェット記録装
置のいずれにおいても、インク貯留手段の交換を適切な
時期に行うことが望ましく、インク貯留手段内に残るイ
ンクの量を正確に検知する構成や、インクがなくなる時
期を適切に検知するための構成を備えることが必要であ
る。
In any of the various ink jet recording apparatuses as described above, it is desirable to replace the ink storage means at an appropriate time, and to accurately detect the amount of ink remaining in the ink storage means, and the ink. It is necessary to provide a configuration for appropriately detecting the time when there is no problem.

【0019】記録中にインク貯留手段内のインクがなく
なったとき、記録ヘッドからインクを吐出するための吐
出手段はインクがない状態で吐出のためのエネルギーを
発生することになる。特に、吐出手段として電気熱変換
素子等の熱エネルギー発生手段を設け、インクに熱エネ
ルギーを与えて、インクの熱による状態変化により発生
する圧力を利用してインクを吐出させる、いわゆるバブ
ルジェット方式のインクジェット記録装置においては、
インクがない状態で熱エネルギー発生手段を駆動する
と、記録ヘッドの温度を不要に上昇させるばかりでな
く、記録ヘッド自体の損傷を招くことになる。
When there is no more ink in the ink storage means during recording, the ejection means for ejecting ink from the recording head will generate energy for ejection in the absence of ink. In particular, a so-called bubble jet method of providing a thermal energy generating means such as an electrothermal conversion element as an ejecting means, applying thermal energy to the ink, and ejecting the ink by utilizing the pressure generated by the state change of the ink due to heat In an inkjet recording device,
Driving the thermal energy generating means in the absence of ink not only unnecessarily raises the temperature of the recording head, but also causes damage to the recording head itself.

【0020】また、吐出手段としてピエゾ素子等の機械
的圧力発生手段を用いてインクを吐出する方式のインク
ジェット記録装置においては、インクがない状態で吐出
手段を駆動することにより、インクの吐出にかかる負荷
がない状態で圧力を発生し続けることとなり、結果とし
て吐出手段の劣化、耐久性の低下を招くこととなる。
Further, in an ink jet recording apparatus of the type which ejects ink using a mechanical pressure generating means such as a piezo element as the ejecting means, the ejecting means is driven in the absence of ink to eject the ink. Pressure will continue to be generated in the absence of a load, resulting in deterioration of the ejection means and deterioration of durability.

【0021】従来、インクジェット記録装置のインク貯
蔵容器等のインクがなくなったこと(インク終了)を検
知するための構成としては、特開昭54−133733
号公報に開示されているような光学素子を用いてインク
タンクの透光状態を検出する構成や、特公平1−174
65号公報に開示されているような電極部材の導通で検
知する構成、特開昭59−194853号公報に開示さ
れているような吐出パルス数をカウントして使用したイ
ンク量に基づいて推測する構成(以下ドットカウント方
式という)等が知られている。
Conventionally, as a structure for detecting the exhaustion of ink (ink end) in an ink storage container of an ink jet recording apparatus, Japanese Patent Laid-Open No. 54-133733.
Japanese Patent Publication No. 1-174, which discloses a configuration for detecting a light-transmitting state of an ink tank using an optical element as disclosed in Japanese Patent Publication No.
No. 65, a configuration for detecting by conduction of electrode members, and an estimation based on the amount of ink used by counting the number of ejection pulses as disclosed in JP-A-59-194853. A configuration (hereinafter referred to as a dot count method) and the like are known.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のインク終了検知装置(インク残量状態検知装置)
は、前述のインク貯留手段内に負圧発生部材として発泡
材を配置した構成や、負圧発生部材収容部とインク収納
部とを分けたインク貯蔵容器構成においては、インク残
量状態を正確に検知することは困難であった。
However, the above-mentioned conventional ink end detecting device (ink remaining amount detecting device).
In the above-described configuration in which a foam material is arranged as a negative pressure generating member in the ink storing means, or in the ink storage container configuration in which the negative pressure generating member accommodating portion and the ink accommodating portion are separated from each other, the ink residual amount state is accurately It was difficult to detect.

【0023】例えば、上記従来技術の内、光学素子を用
いてインクタンクの透光状態を検出するもの、および電
極部材の導通で検知するものは、インク貯蔵容器の構造
上、負圧発生部材を収容したインクタンク内のインクが
なくなったことを検知するのは困難である。また、負圧
発生部材収容部とインク収納部とを分けた構成において
インク収容部のみのインクの残量状態を検知したとして
も、負圧発生部材収容部にインクがまだかなり残ってお
り、インクがある程度減ったことの警告にしか適用する
ことはできなかった。
For example, among the above-mentioned prior arts, the one that detects the light-transmitting state of the ink tank by using an optical element and the one that detects by the conduction of the electrode member have a negative pressure generating member due to the structure of the ink storage container. It is difficult to detect that the stored ink tank is out of ink. In addition, even if the remaining amount of ink in only the ink storage portion is detected in the configuration in which the negative pressure generation member storage portion and the ink storage portion are separated, a considerable amount of ink still remains in the negative pressure generation member storage portion. Can only be applied to the warning that the has decreased to some extent.

【0024】また、電極部材の導通によって残量を検出
する構成においては、電極の設置により負圧発生部材が
圧迫されると、所望の負圧が得られなくなってインクの
供給に悪影響を与えることになりかねない。
Further, in the structure in which the remaining amount is detected by the conduction of the electrode member, if the negative pressure generating member is pressed by the installation of the electrode, the desired negative pressure cannot be obtained and the ink supply is adversely affected. Could be.

【0025】また、ドットカウント方式においては、装
置毎の1吐出当りの吐出量のバラツキや、インクタンク
の初期注入量のバラツキ、使用環境により使用量が異な
るため大きな誤差が生じてしまう。この誤差は、装置毎
の誤差や環境等の影響など全てを含めて考えると全イン
ク量の半分近くにも達することもあり、その結果、残量
が低下したことの警告または記録装置の停止を確実にイ
ンクが無くなる前に行うには、インクを半分近く残して
行わざるを得ない。この警告あるいは停止を行うタイミ
ングは、このようにあまりインクを多く残して行うと残
量検知という意味が無い、あるいはインクのムダを生じ
てしまうことになる。ドットカウント方式により正確な
残量検知を行おうとすると、コストが非常に高くなって
しまう。さらにインク貯蔵容器の大容量化に伴い、イン
ク残量の正確な検知は一層困難となった。
Further, in the dot counting method, a large error occurs because the amount of discharge per one discharge of each device varies, the amount of initial injection into the ink tank varies, and the amount of use varies depending on the usage environment. This error may reach nearly half of the total ink amount when considering all the errors for each device and the influence of the environment, etc., and as a result, a warning that the remaining amount is low or a stop of the recording device is issued. In order to surely perform before the ink is exhausted, there is no choice but to leave almost half of the ink. As for the timing of issuing the warning or stopping, if the ink is left too much like this, there is no sense of remaining amount detection, or waste of ink will occur. If the dot count method is used to accurately detect the remaining amount, the cost becomes very high. Further, with the increase in capacity of the ink storage container, it becomes more difficult to accurately detect the remaining amount of ink.

【0026】また、上記インク残量の検出の他に、キャ
リッジと紙間の距離等、複数の検知機構を備えたプリン
タ装置では、その内部機構が複雑になると共に、コスト
アップとなる。特に、簡便な構成のプリンタ装置では、
上記のような複数の検知機構を備えることが非常に困難
であった。しかし、そのような検知機構としてのセンサ
ーを取り付けなければ、記録不良を起こしたり、プリン
タ装置として深刻な故障を引き起こしかねない。このた
め、安価なセンサ装置を開発する必要があった。
In addition to the above-described detection of the remaining ink amount, in a printer device having a plurality of detection mechanisms such as the distance between the carriage and the paper, the internal mechanism becomes complicated and the cost increases. Especially in a printer device with a simple configuration,
It was very difficult to provide a plurality of detection mechanisms as described above. However, if a sensor as such a detection mechanism is not attached, recording failure may occur or a serious failure may occur in the printer device. Therefore, it is necessary to develop an inexpensive sensor device.

【0027】本発明は、上記のような吸収体、発泡材等
の負圧発生部材を内蔵するインクタンクにおけるインク
残量検知機能の欠点に鑑み、高精度でかつ所望のインク
残量で検知するインク残量検知機能を実現すると共に、
併せてキャリッジと紙間の距離の検出機能をも兼ね備え
た手段を有するインクジェット記録装置の提供を目的と
している。
In view of the drawback of the ink remaining amount detecting function in the ink tank containing the negative pressure generating member such as the absorber and the foaming material as described above, the present invention detects with a high accuracy and a desired ink remaining amount. While realizing the ink remaining amount detection function,
Another object of the present invention is to provide an inkjet recording apparatus having a unit that also has a function of detecting the distance between the carriage and the paper.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的のた
めに、インクタンクの壁面の一部を通して該壁面と該イ
ンク吸収体との境界部の光反射率変化を検出する手段を
具備し、その部分にインクが有るときと無いときの反射
率の差から、インクの残量検知を行うものである。
For the above purpose, the present invention comprises means for detecting a change in light reflectance at a boundary between the wall surface of the ink tank and the ink absorber through a part of the wall surface of the ink tank. The remaining amount of ink is detected based on the difference in reflectance between when there is ink and when there is no ink.

【0029】上記目的を達成するために、請求項1記載
の発明は、インク吸収体を内蔵したインクタンクからヘ
ッドにインクを供給して該ヘッドの先端部のノズルから
インク滴を被記録媒体に吐出して記録を行うインクジェ
ット記録装置において、前記インクタンクの壁面の一部
を通して該壁面と前記インク吸収体との境界部の光反射
量に基づき、前記インクタンク内のインクの残量状態を
検出すると共に、前記ヘッドのノズルと前記被記録媒体
との距離を検出する手段を兼ねることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 supplies ink to the head from an ink tank containing an ink absorber so that ink droplets are ejected from a nozzle at the tip of the head onto a recording medium. In an ink jet recording apparatus for ejecting and recording, a state of remaining ink in the ink tank is detected based on a light reflection amount at a boundary between the wall and the ink absorber through a part of the wall of the ink tank. In addition, it also serves as means for detecting the distance between the nozzle of the head and the recording medium.

【0030】ここで、請求項2記載の発明は、請求項1
記載のインクジェット記録装置において、前記検出手段
は発光部と該発光部からの光の反射光を受光する受光部
とを含むものであってもよい。
Here, the invention according to claim 2 is the same as claim 1.
In the inkjet recording apparatus described above, the detection unit may include a light emitting unit and a light receiving unit that receives reflected light of the light from the light emitting unit.

【0031】請求項3記載の発明は、請求項2記載のイ
ンクジェット記録装置において、前記ヘッドは、前記被
記録媒体の表面に対して平行移動するキャリッジ上に搭
載され、該キャリッジは前記検出手段からの光を反射す
る反射部を有するものであってもよい。
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the second aspect, the head is mounted on a carriage that moves in parallel with the surface of the recording medium, and the carriage is provided by the detecting means. It may have a reflection part that reflects the light.

【0032】請求項4記載の発明は、請求項3に記載の
インクジェット記録装置において、前記キャリッジは、
前記被記録媒体の厚さに応じて前記ヘッドと前記被記録
媒体との距離を変化させる切り換え手段を備え、該切り
換え手段の切り換えに対応して前記反射部と前記検出手
段との距離が変化するようにしてもよい。
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the third aspect, the carriage is
A switching unit that changes the distance between the head and the recording medium according to the thickness of the recording medium is provided, and the distance between the reflecting unit and the detection unit changes in response to the switching of the switching unit. You may do it.

【0033】請求項5記載の発明は、請求項3または4
に記載のインクジェット記録装置において、前記インク
タンクは前記キャリッジ上に着脱自在に搭載され、該キ
ャリッジには前記検出手段からの光を前記インクタンク
の壁面にまで透過させる手段が設けられてもよい。
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4.
In the ink jet recording apparatus described in the item [1], the ink tank may be detachably mounted on the carriage, and the carriage may be provided with a unit for transmitting light from the detection unit to a wall surface of the ink tank.

【0034】請求項6記載の発明は、請求項5記載のイ
ンクジェット記録装置において、前記透過手段は前記キ
ャリッジの底面に設けられた穴であってもよい。
According to a sixth aspect of the invention, in the ink jet recording apparatus according to the fifth aspect, the transmitting means may be a hole provided on the bottom surface of the carriage.

【0035】[0035]

【基本構成例】以下、図面を参照して本発明の前提とな
る基本構成例を詳細に説明する。
[Basic Configuration Example] A basic configuration example on which the present invention is based will be described below in detail with reference to the drawings.

【0036】(第1基本構成例)図4は、前述の特開平
6−40043号に提案されたインクタンクおよびイン
クジェット記録装置に、本発明の前提となる基本構成例
が適用された構成の概略斜視図である。
(First Basic Configuration Example) FIG. 4 is a schematic diagram of a configuration in which the basic configuration example which is the premise of the present invention is applied to the ink tank and the ink jet recording apparatus proposed in the above-mentioned JP-A-6-40043. It is a perspective view.

【0037】図4において、8は各種構成部品が取付け
られたシャーシである。また、9は当該装置の長手方向
に設けられ、記録紙(不図示)を搬送するための紙送り
ローラであり、10は紙送りローラ9と並列に設けら
れ、上記記録紙を紙送りローラ9に押圧するためのピン
チローラである。2は、紙送りローラ9に対向し、かつ
平行に設けられたガイドシャフト、11はガイドシャフ
ト2に対向し、かつ平行に設けられた磁気式リニアエン
コーダのスケール部である。
In FIG. 4, reference numeral 8 is a chassis to which various components are attached. Further, 9 is a paper feed roller provided in the longitudinal direction of the apparatus for carrying a recording paper (not shown), and 10 is provided in parallel with the paper feed roller 9 to feed the recording paper to the paper feed roller 9 It is a pinch roller for pressing against. Reference numeral 2 is a guide shaft that is provided in parallel with the paper feed roller 9 and 11 is a scale portion of a magnetic linear encoder that is provided in parallel with the guide shaft 2.

【0038】また、1はガイドシャフト2に沿って移動
するキャリッジである。12はインクジェットヘッド
(不図示)をキャリッジ1に固定するためのヘッドカバ
ー、13はフレキシブル基板であり、これにより装置制
御部からキャリッジ1に搭載されるインクジェットヘッ
ドに記録データ信号を送り、またキャリッジ1に設けら
れた磁気式リニアエンコーダのセンサ(不図示)からの
出力信号を装置制御部へ送ることができる。
Reference numeral 1 is a carriage that moves along the guide shaft 2. Reference numeral 12 is a head cover for fixing an inkjet head (not shown) to the carriage 1, and 13 is a flexible substrate, by which a recording data signal is sent from the device control unit to the inkjet head mounted on the carriage 1 and also to the carriage 1. An output signal from a sensor (not shown) of the provided magnetic linear encoder can be sent to the device controller.

【0039】3はガイドシャフト2と平行に設けられ、
ガイドシャフト2を中心に回動可能に設けられているキ
ャリッジ1の姿勢を維持するサポートシャフトであり、
14はキャリッジ1をガイドシャフト2に沿って走査さ
せるためのキャリッジモータ、15はキャリッジモータ
14の駆動力をキャリッジ1に伝達するためのタイミン
グベルトである。尚、16はキャリッジ1の走査におけ
る基準位置を設定するためにキャリッジ1の走査領域内
に設けられた透過型フォトインタラプタである。
3 is provided in parallel with the guide shaft 2,
A support shaft that maintains the posture of the carriage 1 that is rotatably provided around the guide shaft 2,
Reference numeral 14 is a carriage motor for scanning the carriage 1 along the guide shaft 2, and reference numeral 15 is a timing belt for transmitting the driving force of the carriage motor 14 to the carriage 1. Reference numeral 16 is a transmissive photointerrupter provided in the scanning area of the carriage 1 to set a reference position for scanning the carriage 1.

【0040】17はインクジェットヘッドの吐出不良を
防止またはそれらの回復動作に用いられる吸引キャップ
であり、18はインクジェットヘッドが待機中に、イン
クジェットヘッドの吐出口(以下、ノズルともいう)内
の乾燥を防ぐための保護キャップである。5は前記キャ
リッジ1上に設けられ、前記記録紙の厚さに応じて前記
記録紙とインクジェットヘッドとのクリアランスを切換
えるための紙ポジション切換えレバー、6は前記キャリ
ッジ1のホームポジション近傍に設けられたインクセン
サとしての反射型フォトインタラプタ、19は前記イン
クジェットヘッドのノズル部の目詰りを防止するため、
記録に先立って予備吐出を行う際にインク滴を受けとめ
るための予備吐出孔である。
Reference numeral 17 is a suction cap used for preventing ejection failure of the ink jet head or recovering them, and 18 is for drying the inside of the ejection port (hereinafter also referred to as nozzle) of the ink jet head while the ink jet head is on standby. It is a protective cap to prevent. Reference numeral 5 is provided on the carriage 1, a paper position switching lever for switching the clearance between the recording paper and the inkjet head according to the thickness of the recording paper, and 6 is provided near the home position of the carriage 1. The reflection type photo interrupter as an ink sensor, 19 is for preventing clogging of the nozzle portion of the ink jet head,
Preliminary ejection holes for receiving ink droplets when preliminary ejection is performed prior to recording.

【0041】図1は、キャリッジ1の側面図、図2は図
1においてインクタンクを装着した状態を示す図、ま
た、図3は図1に示すキャリッジを図1の矢印Aの方向
から見た状態を示す図である。
FIG. 1 is a side view of the carriage 1, FIG. 2 is a view showing a state in which an ink tank is mounted in FIG. 1, and FIG. 3 is a view of the carriage shown in FIG. 1 seen from the direction of arrow A in FIG. It is a figure which shows a state.

【0042】図1、図2および図3を用いて本図を用い
てキャリッジ1とフォトインタラプタ6の位置関係およ
びフォトインタラプタ6による検出の原理を説明する。
The positional relationship between the carriage 1 and the photo interrupter 6 and the principle of detection by the photo interrupter 6 will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2 and FIG.

【0043】図1、図2および図3において、1bはキ
ャリッジ1の底部に設けられ、前記フォトインタラプタ
6からの光を透過させるための穴である。
In FIGS. 1, 2 and 3, reference numeral 1b is a hole provided at the bottom of the carriage 1 for transmitting the light from the photo interrupter 6.

【0044】図2において、21はその先端のノズル2
2からインクを吐出して記録を行うための記録ヘッドで
ある。7は前記キャリッジ1上に搭載されたインクタン
ク、7aはインクタンク内に設けられた負圧発生部材と
しての吸収体、7bはインクタンク内の吸収体とインク
タンクの外壁7eとの境界部、7cはインクタンク内で
インクを他の部材と混入せずにそのままの状態(以下、
生インクともいう)で収納するインク収納部(以下、生
インク収納部ともいう)、7dはインクタンク内の生イ
ンクとインクタンク外壁7eとの境界部である。インク
タンク7の材質は透明プラスチック等のフォトインタラ
プタ6の検出光に対して透過性のものである。また24
は記録ヘッド21へインクを供給するための供給口、2
8はインクの消費に伴う気液交換を行うための大気連通
口である。
In FIG. 2, 21 is the nozzle 2 at the tip of the nozzle.
2 is a recording head for ejecting ink to perform recording. Reference numeral 7 is an ink tank mounted on the carriage 1, 7a is an absorber as a negative pressure generating member provided in the ink tank, 7b is a boundary portion between the absorber in the ink tank and the outer wall 7e of the ink tank, 7c is a state where ink is not mixed with other members in the ink tank (hereinafter,
An ink storage portion (hereinafter, also referred to as raw ink storage portion) 7d that stores raw ink and a boundary portion between the raw ink inside the ink tank and the ink tank outer wall 7e. The material of the ink tank 7 is transparent to the detection light of the photo interrupter 6, such as transparent plastic. Again 24
Is a supply port for supplying ink to the recording head 21,
Reference numeral 8 is an atmosphere communication port for performing gas-liquid exchange accompanying ink consumption.

【0045】ヘッド21とインクタンク7は一体となっ
てキャリッジ1に搭載され、シャフト2、3をスライド
して本図面垂直方向に走査される。
The head 21 and the ink tank 7 are integrally mounted on the carriage 1, and the shafts 2 and 3 are slid to scan in the vertical direction in the drawing.

【0046】図5はフォトインタラプタ6の装着された
基板の平面図であり、6cは発光部、6dは受光部を示
す。また、図1において、6aは発光部6cにより発せ
られた光を示し、6bが反射して戻ってくる光路(以
下、戻り光路ともいう)を示しており、図5に示す受光
部6dにより受光される。この光路は図1の様に図1の
紙面内を反射面としても良いし、図1の紙面の垂直面を
反射面としても良い。但し、前述の紙ポジション切換え
レバー5の操作によってキャリッジ1の姿勢が大きく変
わる場合は、図1の紙面垂直方向を反射面とする方が、
姿勢差の影響を受けにくくなる。また図1ではこの光路
は図面を煩雑にしないために単なる直線で描かれている
が、実際はある程度ひろがりをもった光束である。
FIG. 5 is a plan view of the substrate on which the photo interrupter 6 is mounted. 6c shows a light emitting portion and 6d shows a light receiving portion. Further, in FIG. 1, reference numeral 6a denotes light emitted by the light emitting section 6c, and an optical path (hereinafter, also referred to as return optical path) reflected and returned by 6b is shown. The light receiving section 6d shown in FIG. To be done. This optical path may be a reflecting surface in the plane of FIG. 1 as shown in FIG. 1 or may be a plane perpendicular to the plane of FIG. 1 as a reflecting surface. However, when the posture of the carriage 1 is largely changed by the operation of the paper position switching lever 5 described above, it is better to set the reflection surface in the direction perpendicular to the paper surface of FIG.
Less likely to be affected by posture differences. Further, in FIG. 1, this optical path is drawn as a mere straight line in order not to complicate the drawing, but in reality, it is a light beam having a certain spread.

【0047】フォトインタラプタ6はインクタンク7内
の吸収体7aのやや生インク収納部7c寄りに検出光を
照射するように設置されている。この位置は後述するよ
うに検知する時点での記録可能残枚数に影響する。ま
た、フォトインタラプタ6の高さ方向の位置に関して
は、フォトインタラプタ6の焦点位置近傍にインクタン
ク7の壁面と吸収体7aの境界7bがくるように配置す
るのが望ましい。フォトインタラプタ6の焦点位置から
外れてくると、検出光のひろがりが大きくなり、キャリ
ッジ1の穴1bの縁部等で反射・散乱される光のため検
出のS/Nを下げてしまうことになる。
The photo interrupter 6 is installed so as to irradiate the absorber 7a in the ink tank 7 with detection light to a position slightly closer to the raw ink storage portion 7c. This position affects the remaining recordable number at the time of detection as described later. Regarding the position of the photo interrupter 6 in the height direction, it is desirable that the photo interrupter 6 is arranged so that the boundary 7b between the wall surface of the ink tank 7 and the absorber 7a is located near the focal position of the photo interrupter 6. When the photo interrupter 6 deviates from the focus position, the spread of the detection light becomes large, and the light reflected / scattered at the edge of the hole 1b of the carriage 1 reduces the S / N of the detection. .

【0048】本基本構成例では、図4に示すように複数
の異なる色のインクを吐出可能に構成したカラーインク
ジェット記録装置を例に説明する。複数のそれぞれ異な
る色のインクは、それぞれ対応するインクタンクに収容
されてキャリッジ上に搭載される。従って、吸収体7a
に吸収されているインク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色のいずれ
かである。インクは吸収体7aより供給口24、記録ヘ
ッド21内の流路30を順次流れた後、吐出手段として
ノズル22に設けられる発熱手段(以下、ヒーターとも
いう)31により熱エネルギーを付与され、急激な熱エ
ネルギーの付与によりインクが発泡してノズル22の先
端の吐出口から吐出する。このようにして吐出されたイ
ンクが紙などの媒体に付着することによって記録が行わ
れる。
In this basic configuration example, a color ink jet recording apparatus configured to be capable of ejecting a plurality of inks of different colors as shown in FIG. 4 will be described as an example. A plurality of inks of different colors are housed in corresponding ink tanks and mounted on the carriage. Therefore, the absorber 7a
The ink absorbed in is one of the four colors normally used in color printers: black, cyan, magenta, and yellow. The ink sequentially flows from the absorber 7a through the supply port 24 and the flow path 30 in the recording head 21, and then heat energy is applied by a heat generating means (hereinafter also referred to as a heater) 31 provided in the nozzle 22 as an ejecting means to rapidly The ink is foamed by applying sufficient thermal energy and ejected from the ejection port at the tip of the nozzle 22. Recording is performed by the ink thus ejected adhering to a medium such as paper.

【0049】フォトインタラプタ6は、前述の如く、光
源の発光素子6cであるLEDと受光素子6dが一体と
なったものである。このLEDは前記の4色のインクの
いずれにも透過性を有する赤外光のもので、受光素子6
dもLEDの波長に対して十分な感度を有するものであ
る。
As described above, the photo interrupter 6 is one in which the LED, which is the light emitting element 6c of the light source, and the light receiving element 6d are integrated. This LED is an infrared light that is transparent to any of the four color inks described above.
d also has sufficient sensitivity to the wavelength of the LED.

【0050】フォトインタラプタ6はキャリッジ1とは
別体に設置され、キャリッジ1に開けられた穴1bと透
明なインクタンク7の壁7eを通して吸収体7aの底面
に赤外光を照射し、反射してきた光を受光素子6dによ
り検出する。このように検出系であるフォトインタラプ
タ6をキャリッジから離して別体に設置することは、記
録装置本体から可動部分であるキャリッジへの給電線や
信号線などがその分不要になり、構成の簡潔化を達成し
て低廉化を図ることができる。
The photo interrupter 6 is installed separately from the carriage 1, and irradiates the bottom surface of the absorber 7a with infrared light through the hole 1b formed in the carriage 1 and the wall 7e of the transparent ink tank 7 and reflects the infrared light. The received light is detected by the light receiving element 6d. By installing the photo interrupter 6 which is the detection system separately from the carriage in this way, a power supply line and a signal line from the recording apparatus main body to the carriage, which is a movable part, are not necessary, and the structure is simple. It is possible to achieve low cost by achieving high efficiency.

【0051】図6はインクタンク7にインクが十分にあ
るときの吸収体7aの下面のフォトインタラプタ6が光
照射している近傍の拡大図、図7は同じ位置でインクが
無くなったときの拡大図である。また図8は残インク量
に応じたフォトインタラプタ6の受光部6dの出力変化
を示すグラフである。
FIG. 6 is an enlarged view of the lower surface of the absorber 7a where the photo interrupter 6 is irradiated with light when the ink tank 7 has a sufficient amount of ink, and FIG. 7 is an enlarged view when the ink is exhausted at the same position. It is a figure. FIG. 8 is a graph showing changes in the output of the light receiving section 6d of the photo interrupter 6 depending on the remaining ink amount.

【0052】次に本発明によるインク残量検出の原理を
説明する。
Next, the principle of the remaining ink amount detection according to the present invention will be described.

【0053】一般に異なる屈折率どうしの媒質1、2の
境界面における光の振幅反射率を示すフレネルの公式
は、
In general, Fresnel's formula showing the amplitude reflectance of light at the interface between media 1 and 2 having different refractive indices is

【0054】[0054]

【数1】 [Equation 1]

【0055】本基本構成例においては、フォトインタラ
プタ6の発光部6cからの光は、インクタンク7に垂直
に近い角度で入射しているとするとcosθ=1とみな
すことができ、上記の振幅反射率に代えてエネルギー反
射率で記述するために二乗すると、
In this basic configuration example, assuming that the light from the light emitting portion 6c of the photo interrupter 6 is incident on the ink tank 7 at an angle close to vertical, it can be regarded as cos θ = 1, and the above amplitude reflection is performed. Squared to describe in terms of energy reflectivity instead of rate,

【0056】[0056]

【数2】 [Equation 2]

【0057】となる。It becomes

【0058】まず、インクタンク7にインクが十分にあ
るとき図6のようにインクタンク7の壁面7eと吸収体
7aの隙間はインクで充填されている。インクタンク7
と吸収体7aはプラスチックで屈折率は約1.5、イン
クは屈折率約1.4なのでインクタンク7の内壁7eや
吸収体7aの表面での反射率は上式から約0.1%しか
ない。
First, when there is sufficient ink in the ink tank 7, the gap between the wall surface 7e of the ink tank 7 and the absorber 7a is filled with ink as shown in FIG. Ink tank 7
Since the absorber 7a is made of plastic and has a refractive index of about 1.5, and the ink has a refractive index of about 1.4, the reflectance on the inner wall 7e of the ink tank 7 and the surface of the absorber 7a is only about 0.1% from the above formula. Absent.

【0059】次にインク消費に伴って、図2における大
気連通口28を通じて、図7のようにインクタンク7の
壁面7eと吸収体7aの隙間には空気がはいりこんでく
る。インクが無くなった状態でのタンク内壁7eや吸収
体7a表面での反射率は約4%ある。すなわちインクが
無くなると反射光量は約40倍に増大する。(但し実際
はインクタンク7の外側底面からの反射光など境界部7
cの反射光以外の光や電気ノイズの影響でそこまでの出
力差としては検出されない。)ここで、フォトインタラ
プタ6でインクタンク7と生インク収納部7cとの境界
部7dにおいて検出を行っても反射率の差は生ずるが、
その場合と比べてみると反射要素の数として以下の様な
差がある。
Next, as the ink is consumed, air is forced into the gap between the wall surface 7e of the ink tank 7 and the absorber 7a as shown in FIG. 7 through the atmosphere communication port 28 in FIG. The reflectance on the inner wall 7e of the tank and the surface of the absorber 7a when the ink is exhausted is about 4%. That is, when the ink runs out, the amount of reflected light increases about 40 times. (However, in reality, the boundary portion 7 such as reflected light from the outer bottom surface of the ink tank 7
Due to the influence of light other than the reflected light of c and electric noise, the output difference up to that point is not detected. ) Here, even if the photo interrupter 6 performs detection at the boundary portion 7d between the ink tank 7 and the raw ink storage portion 7c, a difference in reflectance occurs, but
In comparison with that case, there are the following differences in the number of reflective elements.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】このように吸収体部で検出を行った方が反
射要素の数が3倍も多く、それだけ反射光量自体が大き
くなり、前述のようなノイズに強い検出ができる。
In this way, the number of reflection elements is three times as large as the number of reflection elements detected by the absorber, and the amount of reflected light itself is increased accordingly, so that the above-described noise-resistant detection can be performed.

【0062】また図7に示すように、吸収体7aとイン
クタンク7との間に入り込んだ空気は吸収体7aを通過
するうち微細な多数の気泡となって存在することが多
く、これらの光散乱効果も加わって反射光量はさらに増
加する。
Further, as shown in FIG. 7, the air that has entered between the absorber 7a and the ink tank 7 often exists as a large number of fine bubbles while passing through the absorber 7a. The amount of reflected light is further increased by adding a scattering effect.

【0063】これらの反射率は上述のようにcosθ=
1の場合の値であるが、それ以外の場合でもインク有る
場合と無い場合では同様にかなりの反射率差がある。い
ずれの場合も反射率差に応じてフォトインタラプタ6の
受光部6dに大きな出力差が生じるので、この出力差に
よってインクタンク7内のインクの有無を検知すること
ができる。
These reflectances are cos θ =
Although it is a value in the case of 1, there is a considerable difference in reflectance in the other cases as well, with and without ink. In either case, a large output difference is generated in the light receiving portion 6d of the photo interrupter 6 according to the reflectance difference, and therefore the presence or absence of ink in the ink tank 7 can be detected by this output difference.

【0064】実際には、フォトインタラプタ6が光を照
射している領域はその焦点位置においても点では無く、
ある所定の大きさをもっており、その領域からインクが
徐々に抜けていくにつれてフォトインタラプタ6の出力
は連続的に変化していくことになる。
Actually, the area where the photo interrupter 6 irradiates light is not a point even at its focal position,
It has a predetermined size, and the output of the photo interrupter 6 changes continuously as the ink gradually escapes from the area.

【0065】図8において横軸はインクがなくなって不
吐になるまでの記録可能残枚数、縦軸はフォトインタラ
プタ6の出力である。この出力変化カーブに基き、所定
のしきい値レベルを越えたとき(図8においては残り約
15枚記録可能な残量をしきい値としている)に、イン
クタンク7内のインク量が残り少なくなったと判断す
る。そして、インクジェット記録装置本体の表示パネル
上で警告表示用LED等を点灯させることによりインク
残量が少なくなったということをユーザーに知らせるこ
とができる。
In FIG. 8, the horizontal axis represents the remaining number of printable sheets until ink is exhausted and ejection failure occurs, and the vertical axis represents the output of the photo interrupter 6. Based on this output change curve, when a predetermined threshold level is exceeded (in FIG. 8, the remaining amount of about 15 sheets that can be recorded is set as the threshold value), the ink amount in the ink tank 7 becomes low. Determine that Then, it is possible to inform the user that the ink remaining amount is low by turning on the warning display LED or the like on the display panel of the main body of the inkjet recording apparatus.

【0066】インク残量が低下してことを表示させると
きの残枚数は、しきい値レベルを変更することで、増減
できる。ただし、図8からわかるように出力が立ち上が
るときの枚数(図8においては残り約30枚)以前で表
示させることは困難である。これに対しては、フォトイ
ンタラプタ6が検出を行う位置を変えることによって出
力が立ち上がるときの記録可能枚数を変更することがで
きる。このようにして、所望の残枚数で警告を発するこ
とができる。
The number of remaining sheets when it is displayed that the remaining amount of ink is low can be increased or decreased by changing the threshold level. However, as can be seen from FIG. 8, it is difficult to display the number before the output rises (about 30 sheets remaining in FIG. 8). On the other hand, the number of printable sheets when the output rises can be changed by changing the detection position of the photo interrupter 6. In this way, the warning can be issued with the desired remaining number of sheets.

【0067】あるいは、確実に記録不良を出さないよう
にするためには、警告を行う代わりに、または警告と同
時に記録動作を停止させても良い。この場合は一旦停止
してしまうことで、より強い警告になるという効果があ
る。
Alternatively, in order to surely prevent the recording failure, the recording operation may be stopped instead of issuing the warning or simultaneously with the warning. In this case, there is an effect that a stronger warning is given by temporarily stopping.

【0068】以上詳述したように、本基本構成例によれ
ば、負圧発生部材として吸収体7aを配置したインクタ
ンク7に対して、発光部6cより発せられた光の反射光
を受光部6dにより検出し、その出力レベルにより、イ
ンクタンク7内のインクの残量が所定量より少なくなっ
たことを検出することができる。
As described in detail above, according to this basic configuration example, the reflected light of the light emitted from the light emitting section 6c is received by the light receiving section with respect to the ink tank 7 in which the absorber 7a is arranged as the negative pressure generating member. 6d, and it is possible to detect that the remaining amount of ink in the ink tank 7 is less than a predetermined amount based on the output level.

【0069】このとき、吸収体7aはインクタンク7か
ら供給されるインクの負圧をコントロールする負圧コン
トロール部材としての働きと、発光部6cにより発せら
れた光の反射光量をコントロールする反射コントロール
部材としての働きをし、吸収体7aが配置されたインク
タンク7内のインクの残量の低下を正確に検出すること
ができる。
At this time, the absorber 7a functions as a negative pressure control member for controlling the negative pressure of the ink supplied from the ink tank 7, and a reflection control member for controlling the reflected light amount of the light emitted by the light emitting section 6c. As a result, it is possible to accurately detect a decrease in the amount of ink remaining in the ink tank 7 in which the absorber 7a is arranged.

【0070】また、本基本構成例は前述のようにカラー
プリンタに適用していてインクタンク7がカラーの4色
に対応して4個横並びになっている。従って、キャリッ
ジ1を移動することによって各色のインクタンクを順次
フォトインタラプタ6に対向させ、それぞれのインクタ
ンクインク残量の検知を行う。各色における出力変化を
個別に追跡する必要があるので、それに対応するメモリ
手段を持つ。この場合インク残量が少なくなったという
表示は4色個別に行うのが望ましいが、インクジェット
記録装置本体の表示パネルが煩雑になる等の理由で簡易
的にどれか1色が少なくなったというのみの表示を行う
場合もある。
Further, this basic configuration example is applied to the color printer as described above, and four ink tanks 7 are arranged side by side corresponding to four colors of color. Therefore, by moving the carriage 1, the ink tanks of the respective colors are sequentially opposed to the photo interrupter 6, and the ink remaining amount of each ink tank is detected. Since it is necessary to individually track the output change in each color, it has a corresponding memory means. In this case, it is desirable to display that the remaining ink level is low for each of the four colors, but only one of the colors has simply decreased due to the complexity of the display panel of the inkjet recording device body. May be displayed.

【0071】以上のような構成によれば、カラーインク
ジェット記録装置のインク吸収体を内蔵したインクタン
クに対して、1つの検出系で4色のインクタンクそれぞ
れのインク残量が精度良く検出できる。
According to the above-mentioned structure, the ink remaining amount of each of the four color ink tanks can be accurately detected by one detection system with respect to the ink tank incorporating the ink absorber of the color ink jet recording apparatus.

【0072】本基本構成例ではインクタンク7の底面か
ら検出を行っている。しかしながら、本発明はインクタ
ンク7の底面から検出を行う構成に限らず、側面や上面
から検出を行ってもかまわない。
In this basic configuration example, detection is performed from the bottom surface of the ink tank 7. However, the present invention is not limited to the configuration in which the detection is performed from the bottom surface of the ink tank 7, and the detection may be performed from the side surface or the top surface.

【0073】しかし、以下の理由から、インクタンク7
の底面から検出を行う方が望ましい。
However, for the following reasons, the ink tank 7
It is desirable to detect from the bottom of the.

【0074】吸収体7aは通常その密度の分布が均一で
は無く、インクが無くなっていくときにスポット的にイ
ンクが抜けていく。したがって、周囲にまだインクが残
っていてもフォトインタラプタ6がたまたま検知してい
るところだけが先にインクが無くなったり、その逆のこ
とがあったりして同一出力レベルでもその時点での残記
録可能枚数にばらつきが生じ、最悪の場合、警告がされ
ないままインクが無くなってしまうということもあり得
る。
In the absorber 7a, the density distribution is not generally uniform, and when the ink runs out, the ink runs out in spots. Therefore, even if ink remains in the surrounding area, the ink can be used up only at the place where the photo interrupter 6 happens to detect it, or vice versa, and the remaining recording at that time is possible even at the same output level. The number of sheets may vary, and in the worst case, the ink may run out without warning.

【0075】ところがインクタンク7の底面は重力の作
用でインクがたまりやすくなっているので、吸収体7a
の密度の分布の影響は軽減される。したがって、インク
タンク7の底面からの検出を行うことによって、精度の
高いインク残量検出が可能になる。
However, since the bottom surface of the ink tank 7 tends to collect ink due to the action of gravity, the absorber 7a
The effect of the density distribution of is reduced. Therefore, by detecting from the bottom surface of the ink tank 7, it is possible to detect the remaining ink amount with high accuracy.

【0076】(第2基本構成例)前述の如く、第1基本
構成例で示した構成においては、吸収体7aの密度の不
均一性により正確な検知が行うことが困難となる場合が
ある。第1の基本構成例で述べた吸収体7aの密度の不
均一性への別な対処を行った例を本発明の第2の基本構
成例として図9に示す。
(Second Basic Configuration Example) As described above, in the configuration shown in the first basic configuration example, it may be difficult to perform accurate detection due to the non-uniformity of the density of the absorber 7a. FIG. 9 shows another example of the second basic configuration of the present invention in which the nonuniformity of the density of the absorber 7a described in the first basic configuration example is taken.

【0077】図9において、図6と同様の構成について
は同じ符号を付している。6′は第2のインクセンサと
して配置されるフォトインタラプタであり、フォトイン
タラプタ6と同じものである。本基本構成例において、
フォトインタラプタ6を説明の便宜上第1のフォトイン
タラプタともいうこととする。
In FIG. 9, the same components as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals. Reference numeral 6'denotes a photo interrupter arranged as the second ink sensor, which is the same as the photo interrupter 6. In this basic configuration example,
The photo interrupter 6 is also referred to as a first photo interrupter for convenience of description.

【0078】第1の基本構成例ではフォトインタラプタ
6の出力のみからインク残量を判断していたが、本基本
構成例では第1のフォトインタラプタ6と第2のフォト
インタラプタ6′の出力の平均値を用いてインク残量が
低下したことを検知する。この平均値は単純平均でも重
み付け平均でも構わない。本基本構成例では第2のフォ
トインタラプタ6′の方が第1のフォトインタラプタ6
よりも供給口24に近いので、記録可能残枚数がより少
なくなってから出力変化が起きる。したがって、検知し
たい残枚数によって、どちらをより重み付けするかが決
まる。
In the first basic configuration example, the ink remaining amount is determined only from the output of the photo interrupter 6, but in this basic configuration example, the average output of the first photo interrupter 6 and the second photo interrupter 6'is averaged. The value is used to detect that the remaining amount of ink has decreased. This average value may be a simple average or a weighted average. In this basic configuration example, the second photo interrupter 6'is the first photo interrupter 6 '.
Since it is closer to the supply port 24, the output change occurs after the remaining recordable number becomes smaller. Therefore, which one is more weighted is determined by the remaining number of sheets to be detected.

【0079】このように複数点にインクの残量検出用の
センサを設け、複数の検出点の計測値の平均値を用いる
ことによって、吸収体7aの密度が不均一であってもそ
の影響が軽減でき、高精度の残量検出を行うことができ
る。
As described above, the sensors for detecting the remaining amount of ink are provided at a plurality of points, and the average value of the measured values at the plurality of detection points is used. Therefore, the remaining amount can be reduced, and the remaining amount can be detected with high accuracy.

【0080】同じく吸収体7aの密度の不均一性の影響
による検出値のばらつきを低減する手段としては、図6
において説明したフォトインタラプタ6を移動可能と
し、インクタンク7の複数点においてインクの残量の検
出を行うという方法も考えられる。
Similarly, as a means for reducing the variation of the detected value due to the influence of the non-uniformity of the density of the absorber 7a, FIG.
It is also conceivable to make the photo interrupter 6 described in 1) movable and detect the remaining amount of ink at a plurality of points in the ink tank 7.

【0081】また、フォトインタラプタ6を移動可能に
構成する例に限らず、フォトインタラプタ6は固定した
状態で、キャリッジ1を移動させながら複数点を計測し
ても構わない。ただしこの場合はインクタンク7がキャ
リッジ1の移動方向にある程度の厚みを持っていないと
検出点を増やすことにより達成される効果が少ない。
In addition, the photo interrupter 6 is not limited to the movable structure, but the photo interrupter 6 may be fixed and a plurality of points may be measured while moving the carriage 1. However, in this case, if the ink tank 7 does not have a certain thickness in the moving direction of the carriage 1, the effect achieved by increasing the number of detection points is small.

【0082】本基本構成例においては、フォトインタラ
プタ6とキャリッジ1とを相対的に移動させながら複数
点でインクの残量検出を行うもので、複数の検出点の計
測値の平均値を用いることによって、前述の如く吸収体
7aの密度が不均一であってもその影響が軽減でき、高
精度の残量検出を行うことができる。
In this basic configuration example, the remaining amount of ink is detected at a plurality of points while relatively moving the photo interrupter 6 and the carriage 1, and the average value of the measured values at a plurality of detection points is used. As a result, even if the density of the absorber 7a is non-uniform as described above, the influence thereof can be reduced, and the remaining amount can be detected with high accuracy.

【0083】(第3基本構成例)前述の第1基本構成例
においては、フォトインタラプタ6の出力が所定のしき
い値を越えた場合に警告や記録動作の停止を行ってい
る。
(Third Basic Configuration Example) In the first basic configuration example described above, when the output of the photo interrupter 6 exceeds a predetermined threshold value, a warning or a recording operation is stopped.

【0084】本基本構成例では、センサの出力がしきい
値を越えた場合に警告や記録動作の停止を行わず、その
代わりにフォトインタラプタ6の出力に対応した表示、
すなわちフォトインタラプタ6の出力に比例あるいは単
調変化する表示を行うものである。
In this basic configuration example, when the output of the sensor exceeds the threshold value, the warning or the recording operation is not stopped, but instead the display corresponding to the output of the photo interrupter 6,
That is, a display that is proportional to or monotonically changes with the output of the photo interrupter 6 is performed.

【0085】図8から明らかなように、インクタンク7
内の残インク量が少なくなるとフォトインタラプタ6の
出力は連続的に変化していく。したがって、この出力変
化に対応した残量表示を行うことにより、記録可能残枚
数にほぼ対応した表示を連続的に行うことができる。こ
うすることによって、より詳細なインク残量情報をユー
ザーに与えることができる。
As is clear from FIG. 8, the ink tank 7
The output of the photo interrupter 6 continuously changes as the remaining ink amount in the inside decreases. Therefore, by performing the remaining amount display corresponding to this output change, the display substantially corresponding to the remaining recordable number can be continuously performed. By doing so, more detailed ink remaining amount information can be given to the user.

【0086】図10は、インクタンク7内のインクの残
量を表示パネルに表示する例を示している。表示パネル
内の表示は、図10に示すように記録可能残枚数に対応
して、デジタルメータのレベルが変化するものや、他に
記録可能残枚数を数字で表示するものであっても良い。
また、表示パネルとしては、液晶を用いたものをはじ
め、一般的に使用される表示機器を使用すればよい。
FIG. 10 shows an example in which the remaining amount of ink in the ink tank 7 is displayed on the display panel. The display on the display panel may be such that the level of the digital meter changes according to the remaining recordable number as shown in FIG. 10 or that the remaining recordable number is displayed numerically.
In addition, as the display panel, a commonly used display device may be used, including those using liquid crystal.

【0087】また視認される表示手段に限らず、音声に
よる記録可能残枚数の案内や、記録可能残枚数に応じて
ブザー音の長さ、回数を異ならせる方法によってもよ
い。
Further, not limited to the visually recognizable display means, it is also possible to use a voice guidance of the remaining recordable number, or a method of changing the length and the number of buzzer sounds according to the remaining recordable number.

【0088】以上の構成により、フォトインタラプタ6
の出力に応じて詳細なインク残量情報をユーザに知らせ
ることが可能となる。本基本構成例によれば、ユーザは
インクタンク7内のインク残量が低下したとき詳細なイ
ンク残量を知ることが可能となり、インクタンクの交換
等のメンテナンスを適切な時期に行うことができる。
With the above configuration, the photo interrupter 6
It is possible to notify the user of detailed ink remaining amount information according to the output of According to this basic configuration example, the user can know the detailed ink remaining amount when the ink remaining amount in the ink tank 7 is low, and maintenance such as replacement of the ink tank can be performed at an appropriate time. .

【0089】(第4の基本構成例)前述の第1基本構成
例において、インクタンク7は吸収体部7aと生インク
収納部7cとを合わせ持つものであったが、本発明はこ
の構成に限らず、図11に示すような構成のインクタン
クにも適用されるものである。
(Fourth Basic Configuration Example) In the first basic configuration example described above, the ink tank 7 has both the absorber portion 7a and the raw ink storage portion 7c, but the present invention has this configuration. However, the present invention is not limited to the ink tank having the configuration shown in FIG.

【0090】図11に示すインクタンクは、インクタン
ク7の内部全域にわたって吸収体7aを配置したもので
ある。
In the ink tank shown in FIG. 11, the absorber 7a is arranged over the entire inside of the ink tank 7.

【0091】図11において、図2と同様に24は供給
口、28は大気連通口、6はフォトインタラプタとして
のフォトインタラプタである。フォトインタラプタ6
は、基本構成例1と同様に吸収体7aの底面の反射率変
化を検出する配置になっている。
In FIG. 11, similarly to FIG. 2, 24 is a supply port, 28 is an atmosphere communication port, and 6 is a photo interrupter as a photo interrupter. Photo interrupter 6
Is arranged to detect the reflectance change of the bottom surface of the absorber 7a as in the basic configuration example 1.

【0092】(第5の基本構成例)本発明によればイン
クタンク7が無いときはフォトインタラプタ6の反射光
が無くなるので、前述のインクが十分ある時の出力レベ
ルよりもはるかに低いレベルの出力となる。
(Fifth basic configuration example) According to the present invention, since the reflected light of the photo interrupter 6 disappears when the ink tank 7 is not provided, the output level is much lower than the output level when there is sufficient ink. It becomes an output.

【0093】本基本構成例では、基本構成例1で示した
インク残量検出の構成を利用し、インクタンク7の有無
をフォトインタラプタ6により行うものである。
In this basic configuration example, the configuration of the remaining ink amount detection shown in the basic configuration example 1 is used, and the presence or absence of the ink tank 7 is determined by the photo interrupter 6.

【0094】フォトインタラプタ6を用い、インクタン
ク7が搭載されているときと搭載されていないときとの
検出レベル差からインクタンク7の有無をも検出するこ
とができる。
Using the photo interrupter 6, the presence or absence of the ink tank 7 can also be detected from the detection level difference between when the ink tank 7 is mounted and when the ink tank 7 is not mounted.

【0095】また、本基本構成例ではカラープリンター
の場合の各色のインクタンクの有無を個別に検出するこ
とができ、インクタンクが搭載されていないときに記録
を行うことが無くなる。
Further, in this basic configuration example, the presence or absence of the ink tank of each color in the case of a color printer can be individually detected, and recording is not performed when the ink tank is not mounted.

【0096】従って、上述の構成によれば、インクタン
クの有無を検出するための特別な構成を設けることなく
インクタンクの有無が検出でき、コストを高くすること
なく簡単な構成でインクタンクのインク残量検出および
インクタンクの有無の検出を行うことができる。
Therefore, according to the above configuration, the presence / absence of the ink tank can be detected without providing a special configuration for detecting the presence / absence of the ink tank, and the ink in the ink tank can be simply structured without increasing the cost. It is possible to detect the remaining amount and the presence or absence of the ink tank.

【0097】[0097]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0098】本発明は、先に説明した各基本構成例をベ
ースとしてなされたもので、その特徴は上記フォトイン
タラプタ6をヘッド紙間センサとして用いる点にある。
The present invention is based on each of the basic configuration examples described above, and is characterized in that the photo interrupter 6 is used as a head-to-paper interval sensor.

【0099】すなわち、本実施例では、図1におけるキ
ャリッジ1の底部にフォトインタラプタ6からの光を反
射させる反射部1aを設けている。図1に示す紙ポジシ
ョン切り換えレバー5の状態は薄紙用のポジションを示
している。ここで、厚紙を被記録媒体として使用する場
合について、以下簡単に説明する。
That is, in this embodiment, the reflection portion 1a for reflecting the light from the photo interrupter 6 is provided on the bottom portion of the carriage 1 in FIG. The state of the paper position switching lever 5 shown in FIG. 1 indicates a thin paper position. Here, a case where thick paper is used as a recording medium will be briefly described below.

【0100】まず、キャリッジ1に設けられた紙ポジシ
ョン切り換えレバー5を軸5aを中心に図1中の矢印X
方向に回動させると、切り換えレバー5の底面部5bが
キャリッジ支持板4の上面4aを摺動する。軸5aから
の切り換えレバー5の底面部5bの距離の違いによりキ
ャリッジ支持板4は図1中の矢印B方向に押し下げら
れ、これに伴い切り換えレバー5を含むキャリッジ1が
サポートシャフト3に対して相対的に押し上げられる。
この押し上げにより、キャリッジ1上に搭載された図1
には図示しないヘッドと、被記録媒体としての紙との距
離が薄紙ポジションのときよりも長くなる。この厚紙ポ
ジションは、通常の紙よりも厚手のものや厚手の特殊フ
ィルムに画像を形成する場合に選択されるポジションで
ある。
First, the paper position switching lever 5 provided on the carriage 1 is moved around the shaft 5a by the arrow X in FIG.
When rotated in the direction, the bottom surface portion 5b of the switching lever 5 slides on the top surface 4a of the carriage support plate 4. The carriage support plate 4 is pushed down in the direction of arrow B in FIG. 1 due to the difference in the distance of the bottom surface 5b of the switching lever 5 from the shaft 5a, and the carriage 1 including the switching lever 5 is moved relative to the support shaft 3 accordingly. Be pushed up.
As a result of this pushing up, FIG.
The distance between the head (not shown) and the paper as the recording medium is longer than in the thin paper position. This thick paper position is a position selected when an image is formed on a thicker film or a special film thicker than normal paper.

【0101】厚紙ポジションと薄紙ポジションとでは、
フォトインタラプタ6の出力が異なってくる。図12
は、フォトインタラプタの出力電圧とフォトインタラプ
タ−対象物間距離との関係を示す特性図である。図12
から、薄紙ポジションでは出力電圧が大きく、厚紙ポジ
ションでは出力電圧が小さいという出力対距離特性が明
らかである。
In the thick paper position and the thin paper position,
The output of the photo interrupter 6 is different. FIG.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between an output voltage of a photo interrupter and a photo interrupter-object distance. FIG.
From this, it is clear that the output voltage is large at the thin paper position and is small at the thick paper position.

【0102】しかし、このような出力対距離特性を示す
フォトインタラプタにはバラツキがある。このバラツキ
について図13を参照して説明する。フォトインタラプ
タAおよびBを用意した場合、まずAの特性(実線で示
す)に合わせて薄紙・厚紙判定の閾値を求めると、出力
はXとなる。しかし、Bの特性(破線で示す)では、薄
紙ポジションでの出力電圧でもXより低いので、厚紙と
見なされる。また、Bの閾値をYにする必要がある。従
って、フォトインタラプタの特性に応じて閾値を設定す
る必要がある。
However, there are variations in the photo interrupter exhibiting such output versus distance characteristics. This variation will be described with reference to FIG. When the photo interrupters A and B are prepared, the output is X when the threshold value for thin paper / thick paper determination is first obtained according to the characteristics of A (shown by the solid line). However, in the characteristic of B (shown by the broken line), the output voltage at the thin paper position is also lower than X, so it is regarded as thick paper. Further, it is necessary to set the threshold value of B to Y. Therefore, it is necessary to set the threshold value according to the characteristics of the photo interrupter.

【0103】そこで、本実施例では、キャッピング位置
で停止している際にキャリッジ1の反射部1aと対向す
る位置にフォトインタラプタ6を配置しておき、このキ
ャッピング位置において反射光を検出し、感度キャリブ
レーションを行う。これによりフォトインタラプタ6の
出力を一定にすることができる。
Therefore, in the present embodiment, the photo interrupter 6 is arranged at a position facing the reflecting portion 1a of the carriage 1 when stopped at the capping position, and the reflected light is detected at this capping position to detect the sensitivity. Calibrate. Thereby, the output of the photo interrupter 6 can be made constant.

【0104】次に、本実施例におけるフォトインタラプ
タの距離特性キャリブレーションおよび感度キャリブレ
ーションのシーケンスを図14を参照して説明する。
Next, the sequence of distance characteristic calibration and sensitivity calibration of the photo interrupter in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0105】まず、キャリッジ1をキャッピング位置に
停止させ、図1に示した紙ポジション切り換えレバー5
を薄紙ポジションにしてから、フォトインタラプタ6の
距離特性キャリブレーションを行う(S1)。
First, the carriage 1 is stopped at the capping position, and the paper position switching lever 5 shown in FIG.
After setting to the thin paper position, the distance characteristic calibration of the photo interrupter 6 is performed (S1).

【0106】次に、S1と同様に、キャッピング位置に
おいて、フォトインタラプタ6のの感度キャリブレーシ
ョンを行う(S2)。
Next, similarly to S1, sensitivity calibration of the photo interrupter 6 is performed at the capping position (S2).

【0107】ここで、キャッピングを解除し(S3)、
明電圧Vonを測定し、Voffとの差から、薄紙ポジ
ションでの出力電圧Vdを算出する(S4)。
Here, the capping is released (S3),
The bright voltage Von is measured, and the output voltage Vd at the thin paper position is calculated from the difference from Voff (S4).

【0108】次に、薄紙ポジションでの出力電圧Vdが
Vd1<Vd<Vd2を満たせば(S5)、S6におい
て切り換えレバー5を厚紙ポジションにしてから次にス
イッチが押されるまで待機する。上記不等式を満たさな
ければ感度調整範囲外としてS1に戻る。この感度調整
範囲外にはキャリッジ反射率誤差、傾き等が含まれる。
なお、本実施例では、上記Vd1を1.7Vとし、Vd
2を3.2Vとした。
Next, if the output voltage Vd at the thin paper position satisfies Vd1 <Vd <Vd2 (S5), the switching lever 5 is set to the thick paper position at S6, and the operation stands by until the switch is pressed next time. If the above inequality is not satisfied, it is out of the sensitivity adjustment range and the process returns to S1. Carriage reflectance error, tilt, etc. are included outside this sensitivity adjustment range.
In this embodiment, Vd1 is set to 1.7V, and Vd
2 was set to 3.2V.

【0109】次に、S6においてスイッチが押されたな
ら、明電圧Vonを測定し、Voffとの差から、厚紙
ポジションでの出力電圧Vuを算出する(S7)。
Next, if the switch is pressed in S6, the bright voltage Von is measured, and the output voltage Vu at the thick paper position is calculated from the difference from Voff (S7).

【0110】次に、厚紙ポジションでの出力電圧Vuが
Vu1<Vu<Vu2を満たせば(S8)、リニアリテ
ィの判定へ進む(S9)。上記不等式を満たさなけれ
ば、感度調整範囲外としてS1に戻る。リニアリティ
(Vu−Vcal)が
Next, if the output voltage Vu at the thick paper position satisfies Vu1 <Vu <Vu2 (S8), the process proceeds to the linearity determination (S9). If the above inequality is not satisfied, the sensitivity is out of the range and the process returns to S1. Linearity (Vu-Vcal)

【0111】[0111]

【数3】(Vd−Vcal)A<(Vu−Vcal)<
(Vd−Vcal)B を満たさなければ、リニアリティエラーとしてS1に戻
る。ここで、本実施例ではAを0.25とし、Bを0.
55とした。
(3) (Vd-Vcal) A <(Vu-Vcal) <
If (Vd-Vcal) B is not satisfied, the process returns to S1 as a linearity error. Here, in this embodiment, A is 0.25 and B is 0.
It was set to 55.

【0112】リニアリティ(Vu−Vcal)が上記不
等式を満たせば、紙間閾値Vth1を式Vth1=(V
d+Vu)/2で計算し、この計算値を記憶する。な
お、本実施例では、Vth1は2.2Vであった。
If the linearity (Vu-Vcal) satisfies the above inequality, the inter-sheet threshold value Vth1 can be calculated by the equation Vth1 = (V
d + Vu) / 2 and store the calculated value. In this example, Vth1 was 2.2V.

【0113】一連のシーケンスを終えてS1に戻る。After the series of sequences is completed, the process returns to S1.

【0114】以上説明したように、本実施例では、イン
ク残量を検知するためのフォトインタラプタ6をヘッド
紙間センサとしても用いているので、コストダウンおよ
び省スペースを図ることができる。
As described above, in this embodiment, since the photo interrupter 6 for detecting the remaining amount of ink is also used as the head-to-paper interval sensor, cost reduction and space saving can be achieved.

【0115】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッドを用いた記録
装置において優れた効果をもたらすものである。
The present invention brings excellent effects especially in a recording apparatus using an inkjet recording head for recording by forming flying droplets by utilizing thermal energy among the inkjet recording methods.

【0116】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一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体一で対応した液体(インク)
内の気泡を形成出来るので有効である。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、少なくとも一つの滴を形成する。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、更に優れた記録を行うことが出
来る。
Regarding 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 is a so-called on-demand type,
It can be applied to any of the continuous type, but especially in the case of the on-demand type, it can be applied to the sheet holding the liquid (ink) or the electrothermal converter arranged corresponding to the liquid path. By applying at least one drive signal that corresponds to the recorded information and gives a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, heat energy is generated in the electrothermal converter, and film boiling occurs on the heat acting surface of the recording head. Liquid (ink) that is generated and eventually responds to this drive signal as a single unit
It is effective because bubbles can be formed inside. The liquid (ink) is ejected through the ejection openings by the growth and contraction of the bubbles to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape because bubbles can be immediately and appropriately grown and contracted, so that liquid (ink) ejection with excellent responsiveness can be achieved. 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.

【0117】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
の組合わせ構成(直線状液流路又は直角液流路)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。
As the constitution of the recording head, other than the combination constitution (straight liquid passage or right-angled liquid passage) of the ejection port, the liquid passage and the electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned respective specifications. U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 44, which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
The structure using the specification of No. 59600 is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. The effect of the present invention is effective even if the configuration corresponding to the ejection portion is disclosed in JP-A-59-138461. That is, according to the present invention, recording can be surely and efficiently performed regardless of the form of the recording head.

【0118】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。
Further, the present invention can be effectively applied to a full line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium which can be recorded by the recording apparatus. Such a recording head may have a configuration that satisfies the length by a combination of a plurality of recording heads or a configuration as one recording head integrally formed.

【0119】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。
In addition, even in the case of the serial type as in the above example, the recording head fixed to the main body of the apparatus or the ink jet from the main body of the apparatus is electrically connected to the main body of the apparatus by mounting the recording head. The present invention is also effective when a replaceable chip-type recording head that can be supplied or a cartridge-type recording head in which an ink tank is integrally provided in the recording head itself is used.

【0120】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。
Further, as the constitution of the recording apparatus of the present invention, it is preferable to add ejection recovery means of the recording head, preliminary auxiliary means, etc. because the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, heating is performed by using a capping unit, a cleaning unit, a pressure or suction unit for the recording head, an electrothermal converter or a heating element other than this, or a combination thereof. Examples thereof include a preliminary heating unit for performing the discharge and a preliminary discharge unit for performing discharge different from the recording.

【0121】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、記録色や濃度を異にする複数のインク
に対応して2個以上の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。
Regarding the type and number of recording heads mounted, two or more recording heads may be provided corresponding to a plurality of inks having different recording colors and densities. That is, for example, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but it may be either the recording head is integrally formed or a plurality of combinations may be used. The present invention is also extremely effective for an apparatus provided with at least one of full-color recording modes by color mixing.

【0122】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。
In addition, as the form of the ink jet recording apparatus of the present invention, other than the one used as an image output terminal of information processing equipment such as a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile apparatus having a transmitting / receiving function can be used. It may be a form or the like.

【0123】[0123]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクタンクの壁面の一部を通して該壁面とインク吸収
体との境界部の光反射率変化を検出する手段を具備し、
その部分にインクが有るときと無いときの反射率差から
インクの残量検知を行うことによって、吸収体を内蔵す
るインクタンクにおいても、高精度でかつ所望のインク
残量で表示するインク残量検知機能を実現することがで
きると共に、上記光反射率変化検出手段によりヘッド−
紙間距離を検出することができる。従って、検出手段を
兼ねることにより、コストダウンおよび省スペース化を
図ることができる。また、双方向走査のレジ合わせ(吐
出タイミング)をソフトウエア的に調整することも可能
である。さらに、同様の構成でインクタンクの有無をも
検出することができる。
As described above, according to the present invention,
A part of the wall surface of the ink tank, and a means for detecting a change in light reflectance at the boundary between the wall surface and the ink absorber,
By detecting the remaining amount of ink based on the difference in reflectance between when there is ink and when there is no ink, the remaining ink amount can be displayed with high accuracy and at the desired remaining ink amount even in an ink tank that contains an absorber. It is possible to realize a detection function, and at the same time, by the above-mentioned light reflectance change detecting means,
The paper distance can be detected. Therefore, by also serving as the detecting means, cost reduction and space saving can be achieved. Further, it is also possible to adjust registration registration (ejection timing) of bidirectional scanning by software. Furthermore, the presence or absence of the ink tank can be detected with the same configuration.

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

【図1】本発明の前提となる一基本構成例のキャリッジ
側面図である。
FIG. 1 is a side view of a carriage of a basic configuration example that is a premise of the present invention.

【図2】本発明の前提となる一基本構成例のタンク装着
状態を示すキャリッジ側面図である。
FIG. 2 is a side view of a carriage showing a tank mounting state of a basic configuration example which is a premise of the present invention.

【図3】本発明の前提となる一基本構成例のキャリッジ
を底部側から見た概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of a carriage of one basic configuration example, which is a premise of the present invention, viewed from the bottom side.

【図4】本発明の前提となる一基本構成例の装置全体概
略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of an entire apparatus of a basic configuration example that is a premise of the present invention.

【図5】本発明の前提となる一基本構成例で用いるイン
クセンサの構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an ink sensor used in a basic configuration example which is a premise of the present invention.

【図6】本発明のインク残量検出の原理を説明する図で
ある。
FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of remaining ink amount detection of the present invention.

【図7】本発明のインク残量検出の原理を説明する図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of the remaining ink amount detection of the present invention.

【図8】本発明の前提となる一基本構成例のフォトイン
タラプタの出力を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining output of a photo interrupter of a basic configuration example that is a premise of the present invention.

【図9】本発明の前提となる一基本構成例のインクセン
サの構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an ink sensor of one basic configuration example which is a premise of the present invention.

【図10】本発明の前提となる一基本構成例のインク残
量検出結果の表示を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a display of an ink remaining amount detection result of a basic configuration example which is a premise of the present invention.

【図11】本発明の前提となる一基本構成例におけるキ
ャリッジおよびインクセンサの構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a carriage and an ink sensor in one basic configuration example which is a premise of the present invention.

【図12】本発明に用いられるフォトインタラプタの出
力対距離特性を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing output versus distance characteristics of a photo interrupter used in the present invention.

【図13】本発明に用いられるフォトインタラプタにつ
いて出力対距離特性キャリブレーションの必要性を説明
するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining the necessity of output-distance characteristic calibration for the photo interrupter used in the present invention.

【図14】本発明に用いられるフォトインタラプタにつ
いてのキャリブレーションシーケンスを示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a calibration sequence for a photo interrupter used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 キャリッジ 6 フォトインタラプタ 7 インクタンク 7a 吸収体 21 記録ヘッド 1 Carriage 6 Photointerrupter 7 Ink Tank 7a Absorber 21 Recording Head

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01F 23/28 J (72)発明者 乾 利治 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 植月 雅哉 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 三上 文之 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 宇野沢 保弘 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 鳥越 真 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 the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location G01F 23/28 J (72) Inventor Toshiharu Inui 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Masaya Uetsuki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Fumiyuki Mikami 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. Inside the company (72) Inventor Yasuhiro Unozawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Makoto Torikoshi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インク吸収体を内蔵したインクタンクか
らヘッドにインクを供給して該ヘッドの先端部のノズル
からインク滴を被記録媒体に吐出して記録を行うインク
ジェット記録装置において、前記インクタンクの壁面の
一部を通して該壁面と前記インク吸収体との境界部の光
反射量に基づき、前記インクタンク内のインクの残量状
態を検出すると共に、前記ヘッドのノズルと前記被記録
媒体との距離を検出する手段を兼ねることを特徴とする
インクジェット記録装置。
1. An ink jet recording apparatus for performing recording by supplying ink from an ink tank containing an ink absorber to a head and ejecting ink droplets from a nozzle at the tip of the head onto a recording medium. The remaining amount of ink in the ink tank is detected based on the amount of light reflection at the boundary between the wall surface and the ink absorber through a part of the wall surface of the head nozzle and the recording medium. An inkjet recording apparatus, which also functions as a means for detecting a distance.
【請求項2】 請求項1記載のインクジェット記録装置
において、前記検出手段は発光部と該発光部からの光の
反射光を受光する受光部とを含むものであることを特徴
とするインクジェット記録装置。
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the detecting means includes a light emitting portion and a light receiving portion that receives reflected light from the light emitting portion.
【請求項3】 請求項2記載のインクジェット記録装置
において、前記ヘッドは、前記被記録媒体の表面に対し
て平行移動するキャリッジ上に搭載され、該キャリッジ
は前記検出手段からの光を反射する反射部を有するもの
であることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the head is mounted on a carriage that moves parallel to the surface of the recording medium, and the carriage reflects the light from the detecting means. An inkjet recording apparatus having a section.
【請求項4】 請求項3に記載のインクジェット記録装
置において、前記キャリッジは、前記被記録媒体の厚さ
に応じて前記ヘッドと前記被記録媒体との距離を変化さ
せる切り換え手段を備え、該切り換え手段の切り換えに
対応して前記反射部と前記検出手段との距離が変化する
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
4. The inkjet recording apparatus according to claim 3, wherein the carriage includes a switching unit that changes a distance between the head and the recording medium according to a thickness of the recording medium. An ink jet recording apparatus, wherein a distance between the reflecting portion and the detecting means changes in response to switching of the means.
【請求項5】 請求項3または4に記載のインクジェッ
ト記録装置において、前記インクタンクは前記キャリッ
ジ上に着脱自在に搭載され、該キャリッジには前記検出
手段からの光を前記インクタンクの壁面にまで透過させ
る手段が設けられたことを特徴とするインクジェット記
録装置。
5. The ink jet recording apparatus according to claim 3 or 4, wherein the ink tank is removably mounted on the carriage, and light from the detection means is attached to the wall of the ink tank. An ink jet recording apparatus, which is provided with a means for transmitting light.
【請求項6】 請求項5記載のインクジェット記録装置
において、前記透過手段は前記キャリッジの底面に設け
られた穴であることを特徴とするインクジェット記録装
置。
6. The ink jet recording apparatus according to claim 5, wherein the transmitting means is a hole provided on the bottom surface of the carriage.
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