(57)【要約】【課題】コストをかけずに簡単な構成で安定してインクの有無を判定する。【解決手段】複数のノズルそれぞれからインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドを有する記録装置のインクタンク内のインクの有無を判定する際に、記録位置とは異なる位置で前記記録ヘッドからインクを吐出させる予備吐出動作を行わせ、予備吐出動作によって前記記録ヘッドから吐出されたインク滴を検出し、検出の結果に基づいて前記インクタンク内のインクの有無を判定するが、このとき、ブラックインクとイエロー、マゼンタ、シアンのカラーインクとを吐出するノズルの数が異なるときに、ノズル数の多いブラックインクでは吐出サイクルを長くし（ステップＳ３）、ノズル数の少ないカラーインクでは吐出サイクルを短くする（ステップＳ７）。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルそれぞれからインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインクタンクと、
記録位置とは異なる位置で前記記録ヘッドからインクを吐出させる、予備吐出動作を行わせる予備吐出制御手段と、
前記予備吐出動作で前記記録ヘッドから吐出されるインク滴を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記インクタンク内のインクの有無を判定する判定手段とを備え、
前記予備吐出制御手段が、前記予備吐出動作で駆動するノズルの数に応じて前記予備吐出動作の駆動周期を変更することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記予備吐出制御手段が、前記予備吐出動作で駆動されるノズルから吐出されるインク滴の総数が所定値以上となるように前記駆動周期を変更することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記判定手段により前記インクタンク内にインクがないと判定されたときに、前記インクタンクの交換が必要であることを表示する表示手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記検出手段が、所定の波長の光を発光する発光素子と、前記光を受光する受光手段と、前記記録ヘッドから吐出された前記インク滴によって前記光が遮断された時間を計測する計時手段とを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項５】
複数種類のインクを使用してカラー記録を行うように構成されており、前記予備吐出制御手段が、各インクを吐出するノズル数に応じて前記予備吐出動作の駆動周期を変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドとしてモノクロ記録用の記録ヘッドまたはカラー記録用の記録ヘッドのいずれか一方を選択的に装着可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項８】
通信回線を介して受信した画像情報を、請求項１から７のいずれか１項に記載の記録装置によって記録媒体上に記録するファクシミリ装置であって、
前記予備吐出制御手段は、前記画像情報を１頁記録する毎に、前記予備吐出を行うように制御することを特徴とするファクシミリ装置。
【請求項９】
前記受信した画像情報を頁毎に格納する記憶手段と、前記予備吐出に対応して前記判定手段によりインクが有ると判定されたときに、記録した１頁の画像情報を前記記憶手段から消去する記憶制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項８に記載のファクシミリ装置。
【請求項１０】
複数のノズルそれぞれからインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドを有する記録装置のインクタンク内のインクの有無を判定する判定方法であって、
記録位置とは異なる位置で前記記録ヘッドからインクを吐出させる予備吐出動作を行わせる予備吐出制御工程と、
前記予備吐出動作によって前記記録ヘッドから吐出されたインク滴を検出する検出工程と、
前記検出の結果に基づいて前記インクタンク内のインクの有無を判定する判定工程とを備え、
前記予備吐出制御工程において、前記予備吐出動作で駆動するノズルの数に応じて前記予備吐出動作の駆動周期を変更することを特徴とする記録装置のインクの有無の判定方法。
【請求項１１】
前記予備吐出制御工程において、前記予備吐出動作で駆動されるノズルから吐出されるインク滴の総数が所定値以上となるように前記駆動周期を変更することを特徴とする請求項１０に記載のインクの有無の判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置および該記録装置を用いたファクシミリ装置に関し、特に、インクジェット方式に従って記録媒体上に画像を記録する記録装置、該記録装置を用いたファクシミリ装置および記録装置のインクの有無の判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のノズルを備えた記録ヘッドを用い、そのノズルよりインク滴を記録媒体に吐出して画像を記録するインクジェットプリンタが知られている。近年ではこの様なインクジェットプリンタを記録部に用いたファクシミリ装置も現れている。
【０００３】
また、このような装置の記録ヘッドとして、ブラックインクのみを用いて白黒画像の記録を行うモノクロ用記録ヘッドの他に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクを供給して、各々の色に割り当てられたノズルよりインクを吐出してカラー記録を行うカラー用記録ヘッドも提供されている。
【０００４】
このようなインクジェットプリンタを記録部に用いたファクシミリ装置では、受信したデータに対応した画像の記録中にインクが無くなって、画像の記録が欠落してしまう恐れがある。これを解決するために、従来は、１頁分の画像データの記録終了後に、記録ヘッドに供給するインクを収容するインクタンク内のインクの有無を判定し、インクがあると判定された場合には記録した画像に対応するデータを画像メモリから消去するように制御されている。
【０００５】
このインク有無の判定のため、記録部にはＬＥＤなどからなる発光部と、フォトトランジスタなどからなる受光とを備えたフォトインタラプタ（フォトセンサ）が備えられ、その発光部から照射された光を遮るようにインクを吐出させ（予備吐出）、受光部で受光する光量の変化をモニタしてインク滴が光学的に検出されたか否かによって、インクタンク内のインクの有無を判定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例の装置、特にカラー画像の記録を行う装置では通常上述の４色のインクを用いて画像を記録するが、インクを吐出する記録ヘッドのノズル数がインクによって異なっている場合がある。具体的にはモノクロ記録の速度を上げるためにブラックインクのノズル数を多くしたものが知られている。
【０００７】
このような場合、吐出ノズル数の異なるインクを予備吐出によって有無を判定する際には、インク有無を判定するフォトインタラプタのインク検出時の出力がそのノズル数に応じて異なってしまうため、インクによって判断の基準を変更しなければインクの有無を正しく判定することができない。
【０００８】
このため、検出精度の高いフォトインタラプタを使用する必要があると共に、判断ロジックが複雑となり、コストアップを招くこととなる。
【０００９】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、コストをかけずに簡単な構成で安定してインクの有無を判定できる記録装置、該記録装置を用いたファクシミリ装置および記録装置のインクの有無の判定方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は、複数のノズルそれぞれからインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインクタンクと、
記録位置とは異なる位置で前記記録ヘッドからインクを吐出させる、予備吐出動作を行わせる予備吐出制御手段と、
前記予備吐出動作で前記記録ヘッドから吐出されるインク滴を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記インクタンク内のインクの有無を判定する判定手段とを備え、
前記予備吐出制御手段が、前記予備吐出動作で駆動するノズルの数に応じて前記予備吐出動作の駆動周期を変更する。
【００１１】
また、上記目的は、通信回線を介して受信した画像情報を、上記の記録装置によって記録媒体上に記録するファクシミリ装置によっても達成される。
【００１２】
更に、上記目的を達成する本発明の記録装置のインクの有無の判定方法は、複数のノズルそれぞれからインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドを有する記録装置のインクタンク内のインクの有無を判定する判定方法であって、
記録位置とは異なる位置で前記記録ヘッドからインクを吐出させる予備吐出動作を行わせる予備吐出制御工程と、
前記予備吐出動作によって前記記録ヘッドから吐出されたインク滴を検出する検出工程と、
前記検出の結果に基づいて前記インクタンク内のインクの有無を判定する判定工程とを備え、
前記予備吐出制御工程において、前記予備吐出動作で駆動するノズルの数に応じて前記予備吐出動作の駆動周期を変更する。
【００１３】
すなわち、本発明では、複数のノズルそれぞれからインクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドを有する記録装置のインクタンク内のインクの有無を判定する際に、記録位置とは異なる位置で前記記録ヘッドからインクを吐出させる予備吐出動作を行わせ、予備吐出動作によって前記記録ヘッドから吐出されたインク滴を検出し、検出の結果に基づいて前記インクタンク内のインクの有無を判定するが、このとき、予備吐出動作で駆動するノズルの数に応じて予備吐出動作の駆動周期を変更する。
【００１４】
このようにすると、例えば、複数種類のインクを使用してカラー記録を行うように構成された記録装置において、吐出ノズル数が異なるインクに対しても各インクを吐出するノズル数に応じて予備吐出の駆動周期を変更することにより、コストをかけずに簡単な構成で安定して各インクの有無を判定できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
本明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００１７】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００１８】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００１９】
はじめに、図５を参照して、本発明の代表的な実施形態であるインクジェット方式に従った記録ヘッドによって記録を行う記録部を備えたファクシミリ装置の概略構成について説明する。
【００２０】
このファクシミリ装置は、公衆電話回線を介して伝送されたデータを受信して対応する画像記録を行なうファクシミリとしての機能に加え、光学的に読み取った原稿画像に対応する画像記録を行なうコピー機能、および外部コンピュータからの記録命令や記録データを受信して記録を行なうプリンタ機能も備えている。
【００２１】
図５において、Ａは原稿を光学的に読み取る読取部、Ｂはインクジェット方式に従って記録を行う記録部、Ｃは給紙カセットに積載された記録紙Ｐ等の記録媒体を１枚ずつ分離して記録部Ｂに供給する給紙部である。
【００２２】
まず、記録紙Ｐの流れについて説明する。記録紙Ｐの搬送経路は矢印Ｇで示す通りである。即ち、給紙部Ｃの給紙カセット１に積載された記録紙Ｐは、給紙ローラ２及びリタードローラ３によりピックアップされ給紙ローラ２によって記録部Ｂに送り込まれる。記録部Ｂでは記録ヘッド５により記録紙Ｐにインクを吐出して記録を行いつつ、その記録に合わせて記録紙Ｐを搬送する。そして、記録が終了すると、排紙ローラ６によって記録紙Ｐを排紙スタッカ７に排出積載する。
【００２３】
次に、給紙部Ｃの具体的な構成について説明する。図５において、記録紙Ｐを複数枚積載収納する給紙カセット１には記録紙Ｐを積載する中板４を備えている。中板４は給送ローラ２と対向配置されている中板バネ１０により裏面より上方に付勢されている。また、中板４は給紙待機時においてはカムなどにより下方へ押圧され記録紙Ｐが少なくなったり無くなった時には容易に継ぎ足し可能な構造になっている。
【００２４】
一方、記録信号を検知し、給紙動作を開始するときは、カム等による中板４の下方押圧が解除され記録紙Ｐは給紙ローラ２によってピックアップされる。リタードローラ３は給紙ローラ２と対向する位置にあり中板４と連動して記録紙Ｐの位置を変える。給紙動作を行うときは、中板４によって付勢され、給紙ローラ２でピックアップされた記録紙ＰをＪ部で給紙ローラ２との協働作用によって最上側の一枚のみを分離給送する。分離給送された記録紙Ｐは給送ローラ２に十分巻き付くように扶持しながら記録部Ｂに搬送される。
【００２５】
さらに、記録部Ｂで記録された記録紙Ｐの排出機構を説明する。排紙ローラ６で排出された記録紙Ｐは、排紙スタッカ７に排紙積載される。排紙スタッカ７は、ヒンジＫ部を回転中心とする排紙補助トレイ９が設けられており、使用する記録紙Ｐが長尺である場合に回転させて、排紙スタッカを記録紙排紙方向へ長くすることができる。さらに、排紙スタッカ７は、給紙カセット１のカバーを兼ねる構造になっている。なお、排紙スタッカ７と排紙補助トレイ９には複数のリブ（不図示）が設けられており記録がなされた記録紙Ｐはそれらの複数のリブを摺動し、順次積載される。
【００２６】
さらに、読み取りを行なう際の画像原稿Ｓの流れについて説明する。原稿搬送路は図５に矢印Ｆで示す通りである。図５において、画像原稿Ｓはその画像面を下側にして原稿積載トレイ４１に積載される。原稿積載トレイ４１に積載された画像原稿Ｓはその幅方向に移動可能なスライダ４２によって位置決めが行われる。画像原稿Ｓが原稿積載トレイ４１に積載されると、その原稿は予備搬送押圧片４３によって上方から予備搬送バネ４４によって押圧され、分離ローラ４６との協働作用により予備搬送される。
【００２７】
次に、予備搬送された画像原稿Ｓは、分離片４５と上方からＡＳＦバネ４７によって押圧された分離ローラ４６との協働作用により、下側から１枚ずつ分離搬送する。さらに、分離ローラ４６は分離された画像原稿Ｓを読み取り位置に搬送させる役割を兼ねている。
【００２８】
このようにして分離ローラ４６で読み取り位置まで分離搬送された画像原稿Ｓに描かれた画像は、光電変換センサ４８に読み取られる。さて、ＣＳローラ４９はその上方よりＣＳ押圧バネ５０により、光電変換センサ４８の読み取りラインにそって付勢されており、分離搬送された画像原稿Ｓの副走査方向（画像原稿の搬送方向）の読み取り速度を決めるとともに、読み取りを終了した画像原稿Ｓを排出する役割を兼ねている。最後に、排出された画像原稿Ｓは原稿排紙トレイ５１に排紙積載される。なお、原稿排紙トレイ５１は装置本体に着脱可能な構造になっている。
【００２９】
さらに続いて記録部Ｂの詳細な構成を示す斜視図である図２を参照して、記録部Ｂの構成を説明する。
【００３０】
図２において、キャリッジ１５は記録ヘッド５を精度良く保持しながら、記録紙Ｐの搬送方向（副走査方向、矢印Ｇ方向）とは直交する方向（主走査方向、矢印Ｈ方向）に往復運動させる。また、キャリッジ１５は、ガイド棒１６と突き当て部１５ａにより摺動自在に保持されている。キャリッジ１５の往復運動は、キャリッジモータ３０（不図示）によって駆動されるプーリ１７およびタイミングベルト１８によって行われこの時に記録ヘッド５に与えられる記録信号や電力は、フレキシブルケーブル１９によって装置本体の電気回路より供給されている。
【００３１】
記録ヘッド５とフレキシブルケーブル１９とは互いの接点を圧接して接続しており、記録ヘッド５の特定の接点間の開放／接続を検出することでモノクロ記録専用のカートリッジが装着されているか或いはカラー記録用のカートリッジが装着されているかを後述するＣＰＵ２５が認識可能な構成となっている。
【００３２】
また、記録部Ｂのキャリッジ１５のホームポジションにはキャップ２０が設けられインク受け手段として機能する。キャップ２０は必要に応じて上下し、上昇時には記録ヘッド５に密着しそのノズル部を覆いインク中の水分の蒸発やゴミの付着を防止する。
【００３３】
さて、この装置では、記録ヘッド５とキャップ２０とが相対的に対向した位置となるように位置決めするために、装置本体に設けられたキャリッジホームセンサ２１とキャリッジ１５に設けられた斜光板１５ｂが用いられている。キャリッジホームセンサ２１は透過型のフォトインタラプタが用いられキャリッジ１５が移動して待機位置まで移動したと時に、キャリッジホームセンサ２１の一部から照射された光が斜光板１５ｂによってその透過が遮られることを利用して、記録ヘッド５とキャップ２０とが相対的に対向した位置にあることを検知する。
【００３４】
記録紙Ｐは図中下側より上方へ給紙され、給送ローラ２および紙ガイド２２によって水平方向に曲げられて、矢印Ｇ方向（副走査方向）に搬送される。給送ローラ２および排紙ローラ６は各々、記録モータ（不図示）によって駆動され、必要に応じてキャリッジ１５の往復運動と連動して高精度に記録紙Ｐを副走査方向に搬送する。また、副走査方向には撥水性の高い材料でつくられその刃状の円周部のみで記録紙Ｐに接触する拍車２３が設けられる。拍車２３は排紙ローラ６に対向する位置で、軸受部材２３ａにより主走査方向に所定長離間して複数箇所に配設されており、記録直後の記録紙上の未定着画像に接触しても画像に影響を与えずに記録紙Ｐをガイドし搬送するようになっている。
【００３５】
フォトセンサ８は、図４に示すように、キャップ２０と記録紙Ｐの紙端との間に記録ヘッド５のノズル列５ｃに対向した位置に配置され、記録ヘッド５のノズル吐出されるインク滴を直接光学的に検知する透過型フォトインタラプタであり、記録ヘッド５のインク有無をその出力から判断できる。
【００３６】
ここで用いているフォトセンサ８は発光素子に赤外線ＬＥＤを用い、ＬＥＤ発光面にはレンズを一体成形し、受光素子に向けておおよそ平行に光を投射できる。受光素子にはフォトトランジスタが用いられ、受光素子の受光面にはモールド部材により０．７ｍｍ×０．７ｍｍの穴が光軸上に形成され、受光素子と発光素子との間全域において検出範囲を高さ方向には０．７ｍｍ、幅方向は０．７ｍｍに絞り込んでいる。
【００３７】
また、発光素子と受光素子とを結ぶ光軸は記録ヘッド５のノズル列５ｃと平行に配置され、受光素子と発光素子の間隔は記録ヘッド５のノズル列５ｃよりも広く、光軸と記録ヘッド５のノズル列５ｃの位置が一致すると、記録ヘッド５の各ノズルから吐出されるインク滴は全て発光素子と受光素子の間の検出範囲を通過可能な構成になっている。その検出範囲をインク滴が通過することにより、インク滴が発光側からの光を遮り、受光側への光量を減少させ、受光素子であるフォトトランジスタの出力の変化が得られる。
【００３８】
記録ヘッド５のノズル列とフォトセンサ８とを相対的に対向した位置となるように位置決めするために、キャップ２０との位置決め同様に、装置本体に設けられたキャリッジホームセンサ２１を用いる。
【００３９】
この実施形態では、図４に示すようにホームポジション（ＨＰ）にある記録ヘッド５のノズル列５ｃの位置からフォトセンサ８の光軸へ移動する距離（Ｌ）を、キャリッジ１５を駆動するモータのステップ数に換算し、予め記録動作を実行させる制御プログラムに定数として設定されている。このようにして、ホームポジションを検出した後一定量キャリッジを移動することにより、記録ヘッド５のインク列の位置とフォトセンサ８の光軸とが相対的に対向した位置に正確に位置決めできる。
【００４０】
そして、１ページの記録動作開始前或いは終了後に記録ヘッド５をフォトセンサ８付近に移動させ、図８に示すように発光素子である赤外線ＬＥＤ８１からの光軸を横切るように記録ヘッドを数ｍｍ移動させながらインクの吐出を行わせ、インクの残量検知を行う。
【００４１】
このようにフォトセンサ８の記録部本体に対する装着位置のずれを考慮して記録ヘッド５を微少移動させながら連続したインク吐出を行い、その連続吐出の後半部分がフォトセンサ８の光軸位置となるように吐出を行うことにより、画像記録中にインクが無くなりかけた場合で、インク有無検知のためのインク吐出の前半部分でインクの吐出が一時的に復活したとしてもフォトセンサ８の光軸部分が検知するのはインク吐出の後半部分であるために、その後半部分では吐出されるインクは無くなっており、より確実なインクの残量検知を行うことができる。
【００４２】
このインク検出時の連続吐出の期間（区間）は記録ヘッドの特性によって設定される。ここでは、連続吐出されるインクの後半部分の吐出インクが光軸を横切り、フォトセンサ８の受光素子であるフォトトランジスタ８２へ到達する光を遮断すれば正常にインクの吐出が行われていると判断できる。
【００４３】
また、図２に示されたように、記録ヘッド５は、インクタンクを内蔵し、インクが無くなったときに記録ヘッドごと新品と交換し得るカートリッジ式の記録ヘッドである。また、記録ヘッド５にはモノクロ記録専用の記録ヘッドを備えたカートリッジとカラー記録用の記録ヘッドを備えたカートリッジの２種類があり、どちらにも適宜交換可能である。
【００４４】
図３はカラー記録用ヘッドのノズル構成を示す図である。このファクシミリ装置では、図３に示すような１列に配された６４個のブラックインク吐出用のノズルと、イエロー、マゼンタ、シアンの各色インク吐出用に２４個ずつのノズルを持ち、３６０ｄｐｉの解像度で記録可能なカラー記録ヘッドが使用できるようになっている。また、ノズルに対応するインクの色は決まっているのでヒートパルスを与えるノズルを選択することにより吐出するインクの色を選択でき、それぞれのインクの吐出周期も独立して設定可能な構成になっている。
【００４５】
また、このカラー記録ヘッドが装着されているときにモノクロのファクシミリ画像の着信があった場合、またモノクロ画像のコピーを行う場合には、その画像の記録にはブラックインク吐出用に用いられる６４個のノズルのみを利用して記録動作を行う。
【００４６】
この記録ヘッドにはシフトレジスタが内蔵されており、吐出データとして外部より転送クロックとともにシフトレジスタにノズル列分のデータを転送する。このデータは１２８ノズルを持つモノクロ記録ヘッドの場合、１２８ビットのシリアルデータである。そして吐出データの転送完了後に吐出データをラッチし、ラッチされたデータに基づいて吐出が行われる。吐出させるノズルの選択は、転送する吐出データによりそのノズルに対応するシフトレジスタのビットをＨにすることで行う。
【００４７】
前記のようにカラー記録ヘッドを用いてモノクロ記録を行う場合には、シフトレジスタのデータはイエロー、マゼンタ、シアンの各ノズルの相当する２４×３＝７２ビットは常にＬになっており、ブラックインクに対応する他の６４ビットのデータのみ画像データに応じて書き換えることになる。インク吐出原理は以下に述べるがモノクロ吐出専用の記録ヘッドもカラー記録用の記録ヘッドも同じである。また、カラー記録用の記録ヘッドは、ブラックインク用とカラーインク用の２つのインクタンクを持ち、それぞれ独立してインクタンクを交換することが可能な構成になっている。
【００４８】
ここで、記録ヘッドからのインク吐出原理について説明する。その記録ヘッド部は、一般に微細な液体吐出口（オリフィス）、液路およびこの液路の一部に設けられるエネルギー作用部にある液体に作用させる液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生部とを備えている。
【００４９】
このエネルギー発生部としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用いたもの、レーザー等の電磁波を照射して、そこにある液体に吸収させ発熱させて、その発熱による作用で液滴を吐出、飛翔させるようにしたもの、あるいは電気熱変換体によって液体を加熱して液体を吐出させるようにしたもの等がある。その中でも熱エネルギーによって液体を吐出させる方式を用いた記録ヘッドは、記録用の液滴を吐出して飛翔用液滴を形成するための液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列することができるために高解像度で記録を行うことが可能である。
【００５０】
また、電気熱変換体をエネルギー発生部として用いた記録ヘッドは、全体的な小型化も容易であり、かつ、最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用でき、長尺化及び面状化（２次元化）が容易であること等から、マルチノズル化、高密度実装化が容易で、しかも大量生産が可能で、製造コストも安価にすることが可能である。
【００５１】
このように、エネルギー発生部に電気熱変換体を用い、半導体製造プロセスを経て製造された記録ヘッドは、一般には各インク吐出口に対応した液路を設け、その液路ごとに液路を満たす液体に熱エネルギーを作用させて、対応するインク吐出口から液体を吐出して飛翔用液滴を形成する手段としての電気熱変換体が設けられ、各液路には、各液路に連通されている共通液室から液体が供給される構造となっている。
【００５２】
図６は図５に示すファクシミリ装置の制御構成を示すブロック図である。
【００５３】
図６において、２４は装置全体を制御するための制御部であり、制御部２４はＣＰＵ２５と、ＣＰＵ２５が実行する制御プログラムや各種データや後述するインク残量検知処理に用いるいくつかのしきい値を記憶しているＲＯＭ２６と、ＣＰＵ２５が種々の処理を実行するにあたり作業領域として使用したり、各種データを一時的に保存するためのＲＡＭ２７等を有している。
【００５４】
図６に示すように、記録ヘッド５はフレキシブルケーブル１９を介して制御部２４に接続され、フレキシブルケーブル１９には制御部２４から記録ヘッド５に対する制御信号線、画像信号線、記録ヘッド５がモノクロ記録専用の記録ヘッドであるか或いはカラー記録用の記録ヘッドであるかを識別する信号を出力する信号線が含まれている。
【００５５】
また、フォトセンサ８の出力は、Ａ／Ｄ変換回路２８により数値化され、ＣＰＵ２５にて解析される構成となっている。キャリッジモータ３０はモータ駆動回路３２によるパルスステップ数によって回転を制御可能なモータである。さらに、制御部２４はモータ駆動回路３３を介しキャリッジモータ３０を、モータ駆動回路３２を介し搬送モータ３１を、モータ駆動回路５３を介し読み取りモータ５２を制御し、キャリッジホームセンサ２１からの出力を入力している。
【００５６】
さらにまた、制御部２４は、読取センサ４８、外部コンピュータ５６からの記録命令や記録データを受信するプリンタインターフェイス５４、公衆電話回線５７からの受信データを受け付ける回線制御回路５５などの画像データの入力装置を接続しており、ファクシミリ送受信およびコピー、外部コンピュータのプリンタとして動作可能となっている。さらにまた、制御部２４は装置利用者が種々の操作や指示を行う操作パネル５８を接続している。操作パネル５８にはメッセージ表示を行うためのＬＣＤ５９が設けられている。
【００５７】
図７は、フォトセンサ８の電気的構成を示すブロック図である。
【００５８】
図７において、８１は発光素子である赤外線ＬＥＤ、８２はその赤外光を受光する受光素子であるフォトトランジスタ、８３はフォトトランジスタ８２の出力を入力して所定の基準電圧（Ｖｒｅｆ）と比較するコンパレータ、８４はコンパレータ８３から出力されるパルスの継続時間（パルス幅）を計数するパルス幅計数部である。パルス幅計数部８４は入力されるクロック（基準クロック）のパルス幅を基準パルス幅とし、コンパレータ８３から出力されるパルスの継続時間がその基準クロックの何サイクル分であるかをカウントし、そのカウント値をパルス幅計数部３３の内部レジスタに出力するような構造となっている。
【００５９】
さて、記録ヘッド５からインクが吐出されていない場合には、発光素子である赤外線ＬＥＤ８１からの赤外光を遮るものがないために、コンパレータ８３には受光素子であるフォトトランジスタ８２からハイ（Ｈ）レベルの信号が入力される。これに対して、記録ヘッド５からインクの吐出が行われると、その吐出されたインクが赤外線ＬＥＤ８１からの赤外光を遮るので、フォトトランジスタ８２からの出力レベルがだんだんと降下する。
【００６０】
そして、その出力レベルがコンパレータ８３に入力される基準電圧（Ｖｒｅｆ）を下回ると、コンパレータ８３からパルス幅計数部３３への出力が反転する。その後、記録ヘッド５からのインクの吐出が終了すると、再び、フォトトランジスタ８からの出力はハイ（Ｈ）レベルとなって、コンパレータ８３に入力されている基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上回ると、コンパレータ８３からパルス幅計数部３３への出力が再び反転する。
【００６１】
このようにして、パルス幅計数部３３には、吐出されたインクをフォトセンサ８が検知している時間をパルス幅とするパルスが入力される。上述のように、このパルス幅は基準クロックを用いて計測され、パルス幅計数部３３の内部レジスタに格納される。このカウント値は、インク吐出終了後に制御部２４のＣＰＵ２５によって読み出され、インク有無の判断に用いられる。
【００６２】
また図９に示すように、吐出に用いるノズル数とフォトトランジスタ８２の出力差の関係は比例関係にある。ここでのフォトトランジスタ８２の出力差とは、光軸を遮光するものが何もないときのフォトトランジスタ８２の出力電圧と、インク滴が光軸を遮断して、フォトトランジスタ８２の出力電圧が下がったときのそのフォトトランジスタ８２の出力電圧との電位差をフォトトランジスタ８２の出力差としている。
【００６３】
吐出を行うノズル数とフォトトランジスタ８２の出力差の関係は、吐出されるインク滴の数と光軸の遮光率が比例関係にあり、またフォトトランジスタ８２の出力レベルは受光する光の放射照度とほぼリニアな関係にあるために、その結果、吐出に用いるノズル数とフォトトランジスタ８２の出力差は比例関係が成立する。例えば１００ノズルで吐出を行ったときにフォトトランジスタ８２の出力差が５００ｍＶであったならば、５０ノズルで吐出したときにはフォトトランジスタ８２の出力差はほぼ２５０ｍＶである。
【００６４】
本実施形態では、この吐出ノズル数に起因する出力差を吐出周期を変更することにより小さくしている。例えば、ノズル数１００での吐出時の出力差と同じくするために、ノズル数５０での吐出時は吐出周期あるいは駆動周期を短く（吐出周波数あるいは駆動周波数を高く）しなければならない。吐出周期を短くすれば単位時間当たり飛翔するインク滴の数が多くなり、予備吐出期間内で吐出されるインク滴の総数がほぼい同じとなるため、吐出に用いるノズル数が異なっていても、フォトトランジスタ８２の出力差はノズル数によらずほぼ近いものにすることができる。その結果、コンパレータ８３に入力されている基準電圧（Ｖｒｅｆ）を吐出に用いるノズル数によって変更する必要がない。
【００６５】
次に、上記構成の装置を用いたインクの有無の判定方法について、図１のフローチャートを参照して説明する。ここでは、このファクシミリ装置が、ファクシミリ画像データを公衆電話回線５７を通して受信し、その受信データに基づき記録用紙１頁分の画像を記録する際の動作である。またここではカラーの画像データを受信した際の動作について説明する。
【００６６】
まず、ステップＳ１で１頁分の画像記録が終了したかどうかを待つ。次に画像記録終了後、ステップＳ２で排紙ローラ６を駆動することによって記録紙を排紙スタッカ７に排出積載する。
【００６７】
始めにブラックインクの有無を判定するため、ステップＳ３で予備吐出を行う際の吐出サイクルを１６０μＳに設定する。この吐出サイクルは記録ヘッド５のノズル列の全てのノズルの吐出に要する時間を設定したもので、その逆数は吐出の周期を表わす。即ち、Ａ４記録紙の印字可能範囲の主走査方向のドット数が２８８０ドットとすると、主走査方向１ラインの記録に要する時間は２８８０×１６０μＳ＝４６０ｍＳとなる。
【００６８】
この予備吐出の吐出サイクルを設定した後、ステップＳ４でブラックインクの予備吐出を行い、ステップＳ５で記録ヘッドから吐出されたインクが検出されたか否かを調べる。ここでの動作は図４を用いて説明したように、フォトセンサ８の赤外光ＬＥＤ８１を点灯させ、記録ヘッド５をフォトセンサ８の光軸近傍に移動する。そしてインクの吐出を行いながら記録ヘッド５を微少量移動させ、吐出されたインクがフォトセンサ８の光軸を遮断するようにする。
【００６９】
そして前述のようにパルス幅計数部３３には、吐出されたインクをフォトセンサ８が検知している時間をパルス幅とするパルスが入力される。このパルス幅はパルス幅計数部３３によってカウントされ、そのカウント値はパルス幅計数部３３の内部レジスタに格納される。格納されたカウント値は、インク吐出終了後に制御部２４のＣＰＵ２５によって読み出され、ＣＰＵ２５はＲＯＭ２６に格納されているしきい値とカウント値を比較することによりインク有無の判断を行う。
【００７０】
この判断の結果ブラックインクが検出されなかった場合には、ステップＳ６に進み、ＬＣＤにブラックインクタンクの交換を促す表示を行い、ステップＳ７に進む。
【００７１】
ここではカラーインクの予備吐出のために吐出サイクルを１００μＳに設定する。前述のようにカラーインクの吐出に用いられるノズル数はブラックインクのそれに比べて少ないために、ブラックインクの吐出サイクルよりも短く設定されている。
【００７２】
吐出サイクル設定後、ステップＳ８に進み、まずイエローインクの予備吐出を行う。ここでもブラックインクの吐出と同様にＬＥＤ８１を点灯して記録ヘッド５を微少移動させながらインクの吐出を行う。但し、吐出サイクルがブラックインクに比べて短くなっているので、予備吐出の吐出回数はブラックインクのときよりも多く設定される。
【００７３】
イエローインクの予備吐出終了後ステップＳ９でこのイエローインクの残存を判断する。イエローインクの残存が確認できなければステップＳ１０に進み、ＬＣＤ部にエラーメッセージとして表示することによりカラーインクタンクの交換をユーザーに対して促す。そしてこの受信した画像データはカラーインクタンク交換後に再出力できるようにＲＡＭ２７に保存して終了する。
【００７４】
ステップＳ９でイエローインクの残存が確認できたならば、ステップＳ１１に進み、次にマゼンタインクの予備吐出を行う。本実施形態ではイエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれの吐出に用いられるノズル数は等しいので、ここで吐出サイクルの再設定は行わず、吐出サイクル１００μＳで予備吐出を行う。
【００７５】
ステップＳ１２でマゼンタインクの残存が確認できなければイエローインクの予備吐出の場合と同様にステップＳ１０に進み、エラー処理を行う。ステップＳ１２でマゼンタインクの残存が確認できたならば、ステップＳ１３で最後にシアンインクの予備吐出を行う。シアンインクの予備吐出もイエロー、マゼンタの場合と同様であり、ステップＳ１４でシアンインクの残存が確認できなければステップＳ１０に進み、エラー処理を行う。
【００７６】
ステップＳ１４でシアンインクの残存が確認できたならば、ステップＳ１５に進み、全インクの残存が確認できたか調べる。具体的にはステップＳ５でブラックインクの残存が確認できているかを調べ、もしステップＳ５でブラックインクなしと判断されていれば、ここではブラックインクタンクの交換を促す動作をしているため、イエロー、マゼンタ、シアンのインクの残存が確認できていても画像データを消去せずにこのまま終了する。逆にステップＳ１５で全てのインクの残存が確認できたならば、今回の受信記録動作は正常に行われたと判断し、ステップＳ１６に進み、この画像データをＲＡＭ２７から消去し、受信記録動作を終了する。
【００７７】
本実施形態では、以上のように記録後に行う各色毎のインクの予備吐出の吐出周期をそのインクの吐出に用いられるノズル数に応じて変更することで、コストアップすることなく、また吐出に用いられるノズル数に依存せずに、安定したインク有無判定ができる。
【００７８】
【他の実施形態】
以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００７９】
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４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて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ーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書に記載された構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【００８３】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００８４】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【００８５】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。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、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【００８６】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【００８７】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【００８８】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。
【００８９】
このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００９０】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００９１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９２】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９３】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した（図１に示す）フローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、例えば、複数種類のインクを使用してカラー記録を行うように構成された記録装置において、吐出ノズル数が異なるインクに対しても各インクを吐出するノズル数に応じて予備吐出の駆動周期を変更することにより、コストをかけずに簡単な構成で安定して各インクの有無を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るインク有無の判定動作を示すフローチャートである。
【図２】実施形態の装置の記録部Ｂの詳細な構成を示す斜視図である。
【図３】カラー記録ヘッドのノズル構成を示す図である。
【図４】記録部Ｂのフォトセンサ８の周辺の構成を示す図である。
【図５】本発明の代表的な実施形態であるファクシミリ装置の構成を示す側断面図である。
【図６】図５に示すファクシミリ装置の制御構成を示すブロック図である。
【図７】フォトセンサ８の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】フォトセンサ８の発光素子である赤外線ＬＥＤ８１の光軸をインクが遮断する様子を示した図である。
【図９】吐出ノズル数とフォトトランジスタ８２の出力電位差の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
Ａ　読取部
Ｂ　記録部
Ｃ　給紙部
１　給紙カセット
５　記録ヘッド
８　フォトセンサ
１５　キャリッジ
２０　キャップ
２１　キャリッジホームセンサ
２４　制御部
２５　ＣＰＵ
２６　ＲＯＭ
２７　ＲＡＭ
５８　操作パネル
５９　ＬＣＤ
８１　発光素子（赤外線ＬＥＤ）
８２　受光素子（フォトトランジスタ）
８３　コンパレータ
８４　パルス幅計数部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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