(57)【要約】【課題】空印字（インク無しでの印字）の発生を抑えながら、なおかつインクタンク内のインクを無駄なく使うことができるインク残量検出方法を備えた記録装置を提供する。【解決手段】“インク有り”から“インク残量小”へ遷移する近辺での、単位時間あたりのインク消費量の履歴情報に応じて、“インク残量小”から“インク無し”までのドットカウント閾値を、切り替える。【選択図】        図１
2004174884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを保持するための吸収体を収容した第１のインク室と、前記第１のインク室と連通しインクを収容する第２のインク室（インクタンク）と、前記第１のインク室の下部または側面に設けれたインク流出路とを含む前記各インク室からインクの供給を受け、前記インクを吐出して記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置であって、前記第２のインク室のインク残量の有無を判定するための第１段目の判定手段と、前記第１段目の判定手段によるインク無しの判定後に、前記第１のインク室のインク室のインク残量の有無を判定するための第２段目の判定手段とを有する記録装置において、単位時間あたりのインク消費量を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果を保存する保存手段とを持ち、前記第２段目の判定手段の判定に用いる閾値を、前記単位時間あたりの測定手段で測定され前記保存手段によって保存された単位時間あたりのインク消費量の履歴情報に応じて切り替えることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置及びインク残量検出方法に関し、特に、インクジェット方式に従った記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置及びインク残量検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ装置、ワードブロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器の普及に伴い、それらの機器の出力（記録）装置のーつとして、インクジェット方式による記録装置が急速に普及している。
【０００３】
一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドおよびインクタンクとを搭載するキャリッジ、記録用紙などの記録媒体を搬送する搬送手段、そしてこれらを制御するための制御手段を具備する。
【０００４】
このようなインクジェット記録装置を用いた記録では、インクタンク内に収納されたインクを記録ヘッドから吐出して記録媒体に付着させることにより行われている。そのため、記録の進行に従って、インクタンク内のインクが消費され、その残存ンク量が少なくなると、インクタンクの交換が行われる。そこで、従来のインクジェット記録装置では、インクタンクの交換時期をユーザに知らせるために、インクタンク内のインク量が少なくなると作動するインク残量検出機構が設けられている。
【０００５】
例えば、吸収体を収容した第１のインク室と、これに連通しインクを収容する第２のインク室から構成されるインク供給システムを持ち、第２インク室のインク無しは光学式センサーで検出しインク残量小と判定するとともに、インク無しを判定するためのＤｏｔＣｏｕｎｔをリセットする。さらに印字が継続され、ＤｏｔＣｏｕｎｔがある閾値を越えたら、インク無しと判定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の方法で実際に用いられるＤｏｔＣｏｕｎｔの閾値は、吸収体を収容した第１のインク室の理論的インク保持量の５０％程度が用いられる。
【０００７】
例えば、第１インク室４ｃｃ・第２インク室６ｃｃで構成される１０ｃｃのインクタンクシステムの場合を例にとると、第１インク室の２ｃｃを使い切らないうちにインク無しと判定されて、インクタンク交換をしなければならなくなる。
【０００８】
閾値算出のための掛け率を減らせば、インクを無駄なく使い切ることができるが、反面インクが完全にない状態での空印字が発生して、ヘッド自体にダメージを与えてしまう可能性が生じてくる。
【０００９】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、より簡単な構造で、空印字の発生を抑えながらもなおかつインクタンク内のインクを無駄なく使うことができるインク残量検出方法を備えた記録装置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以下のような構成からなる。
【００１１】
インクを保持するための吸収体を収容した第１のインク室と、前記第１のインク室と連通しインクを収容する第２のインク室と、前記第１のインク室の下部または側面に設けれたインク流出路とを含む前記各インク室からインクの供給を受け、前記インクを吐出して記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置であって、前記第２のインク室のインク残量の有無を判定するための第１段目の判定手段と、前記第１段目の判定手段によるインク無しの判定後に、前記第１のインク室のインク室のインク残量の有無を判定するための第２段目の判定手段とを有する記録装置において、単位時間あたりのインク消費量を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果を保存する保存手段とを持ち、前記第２段目の判定手段の判定に用いる閾値を、前記単位時間あたりの測定手段で測定され前記保存手段によって保存された単位時間あたりのインク消費量の履歴情報に応じて切り替える。
【００１２】
【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について詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】
＜装置本体の概略説明＞
図１は、本発明の代表的な実施の形態であるインクジエットブリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図である。図１において、駆動モータ５０１３の正逆回転に運動して駆動力伝達ギア５００９−５０１１を介して回転するリードスクリュー５００５の螺旋溝５００４に対して係合するキャリッジＨＣはピン（不図示）を有し、ガイドレール５００３に支持されて矢印ａ，ｂ方向を往復移動する。キャリッジＨＣには、記録ヘッド１０１とインクタンク部１０７とを内蔵した一体型インクジェツトカートリツジＩＪＣが搭載されている。５００２は紙押え板であり、キャリッジＨＣの移動方向に亙つて記録用紙Ｐをプラテン５０００に対して押圧する。５００７，５００８はフオトカプラで、キャリツジのレバー５００６のこの域での存在を確認して、モータ５０１３の回転方向切り換え等を行うためのホームポジション検知器である。５０１６は記録ヘッド１０１の前面をキャップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５０１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５０１７はクリーニングブレードで、５０１９はこのブレードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持板５０１８にこれらが支持されている。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用できることは言うまでもない。又、５０２１は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合する力ム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達機構で移動制御される。これらのキャッピング、クリーニング、吸引回復は、キャリッジがホームポジンョン側の領域に来た時にリードスクリユー５００５の作用によってそれらの対応位置で所望の処理が行えるように構成されているが、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれば、本例にはいずれも適用できる。
【００１４】
＜制御構成の説明＞
次に、上述した装置の記録制御を実行するための制御構成について説明する。
【００１５】
図２はインクジェットプリン夕ＩＪＲＡの制御回路の構成を示すブロック図である。
【００１６】
制御回路を示す同図において、１５９はＣＰＵ、１６７は各種データ（上記記録信号や記録ヘッド１０１に供給される記録データや後述するインク有無の情報等）を保存しておくＲＡＭ、１７０は記録信号を入力するインタフェース、１７２はＣＰＵ  １５９が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７３は記録ヘッド１０１に対する記録データの供給や各モータ制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インタフェース１７０、ＣＰＵ  １５９、ＲＡＭ  １６７間のデータ転送制御や、印加パルス供給線１７４を介して印加電極１０２へ印加する電圧パルス１０３の生成も行う。１７４は印加電極１０２に印加パルス１０３を供給する線、１７５は記録ヘッド１０１を駆動するヘッドドライバ、１７６，１７７はそれぞれ搬送モータ１７９、キャリアモータ１８０を駆動するためのモータドライバ、１７９は記録紙搬送のための搬送モータ、１８０は記録ヘッド１０１を搬送するためのキャリアモータである。
【００１７】
また、１０７は、インクタンク部であり、ここでは前記従来例における、第１のインク室１０９、吸収体１１０、第２のインク室１１１インク供給口１１３を含む総称である。
【００１８】
上記制御構成の動作を説明すると、インタフェース１７０に記録信号が入るとゲートアレイ１７３とＣＰＵ  １５９との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ１７６、１７７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７５に送られた記録データに従って記録ヘッド１０１が駆動され、記録が行われる。
【００１９】
インクタンク部１０７及び流路１０４のインク有無を検出するために、記録ヘッド１０１の内部にはＧ．Ａ．１７３を介して印加されるパルスを入力する電極１０２が設けられており、インクタンク部１０７の底面には信号検出電極３０１が設けられている。また、信号検出電極３０１からの出力信号はＯＰアンプ１６２で増幅され、その増幅された信号はサンブルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１６４でサンブルホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１６５でディジタル値に変換されて、その値がＣＰＵ  １５９へ送られる。そして、インク有無の検出結果に従って、ＣＰＵ  １５９はＬＣＤなどで構成される表示部（ＤＩＳＰ）１６８にメッセージを表示する。さらに、表示部１６８には装置の状態を表す種々のメッセージも表示される。
【００２０】
以下、この実施形態に従うインク有無検出を行うための構成についてさらに詳細に説明する。
【００２１】
図３は、記録ヘッド１０１にパルス信号を入力し、インクタンク部１０７の壁面の近傍に設けられた信号検出電極３０１でその信号を受信することにより、インクタンク部１０７内及び流路１０４インクの有無を判定するインク残量検知の原理を説明した図である。流路１０４、第１のインク室１０９，第２のインク室１１１にインクが満たされた状態を示し、印加電極１０２にパルス１０３を入力すると、その入力パルスはインクを導電媒体として、流路１０４、第１のインク室１０９から、第１のインク室１０９の壁面に隣接した部分の検出電極３０１で検出される経路と、流路１０４、第１のインク室１０９、インク供給口１１３、第１のインク室１０９から、第２のインク室１１１の壁面に隣接した部分の検出電極３０１で検出される経路の信号が加算されて、ＯＰアンプ１６２で増幅された後、サンブルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１６４で出力信号のピーク値がサンプルされ、Ａ／Ｄ変換器１６５でアナログ信号からディジタル信号に変換されて、ＣＰＵ  １５９に入力される
ＣＰＵ１５９では、前記Ａ／Ｄ変換器１６５の値から検出信号の振幅値（Ｖｐｋ）を算出し、この結果と所定の第１の判定基準（Ｖｔｈ１）または第２の判定基準（Ｖｔｈ２）または第３の判定基準（Ｖｔｈ３）とを比較する。３つの判定基準のうちどれを使うかは、後述する制御フローに説明するように、現在の判定（インク有り・残量小・インク切れ）レベルと実行されている制御シーケンスによって決定される。
【００２２】
ここでは、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ３とし、Ｖｔｈ１を、流路１０４、第１のインク室１０９、インク供給口１１３、第２のインク室１１１、全てにインクが有ることを判定する第一の閾値とし、Ｖｔｈ２はＶｔｈ−α（０．７Ｖに相当するＡ／Ｄ変換値）の値として第二の閾値とする。（Ｖｔｈ２もＶｔｈ１と同様にすべてにインクが有るレベルとする）Ｖｔｈ３は流路１０４、にインクが無いか、第２のインク室１１１が取り外されているかを判定する第三の閾値とする。
【００２３】
つまり、吸引動作実行後の判定においてＶｐｋ＞Ｖｔｈ１の時を“インク有り”に、印字中の給・排紙動作間での判定ではＶｔｈ２＞Ｖｐｋの時を“インク残量少”に、印字開始前のＣａｐＯｐｅｎ時にはＶｔｈ３＞Ｖｐｋの時を“インク切れ”に、インクタンク交換シーケンス中の周期的検出時の判定においてＶｔｈ３＞Ｖｐｋの時を“インクタンク無し“と、制御シーケンスに応じた閾値でインク残量を判定していく。
【００２４】
図５はインクタンク部のインク量と記録量（記録ドット数）との関係や信号検出電極３０１と記録量との関係を示す図である。
【００２５】
図５Ａはインクタンク部のインク量と記録量との関係を示しており、図において、７０１は第２のインク室１１１に含まれるインク量、７０２は第１のインク室１０９に含まれるインク量、７０３は流路１０４に含まれるインク量である。そして、線７０４は第２のインク室１１１に含まれるインク量と記録量との関係を示し、線７０５は第１のインク室１０９に含まれるインク量と記録量との関係を示している。
【００２６】
図５Ｂは検出信号レベルと記録量との関係を示す。図において、７０７のＡからＥは、信号検出電極３０１において検出される検出信号レベルと記録量（＝インクの消費量）との関係を示し、７０８Ａはインク有無を判断するための前記第１の閥値（Ｖｔｈ１）であり、７０８Ｂはインク有無を判断するための前記第２の閥値（Ｖｔｈ２）であり、７０９はインク有無を判断するための前記第３の閥値（Ｖｔｈ３）である。
【００２７】
前述のように、流路１０４、第１のインク室１０９及び第２のインク室１１１にインクが満たされた状態に於いて、記録が開始されると、まず、第２のインク室１１１に含まれるインクから消費される。従って、この場合、記録量に従ってインクは図５Ａに示す線７０４に沿って減少してゆく。
【００２８】
この時、信号検出電極３０１において受信される検出信号の信号レベルは、インクによって覆われる第２のインク室１１１内の低面と、これに相対する信号検出電極３０１との面とで構成された面積は変化しないため、信号検出電極３０１で検出される信号強度は、図５Ｂの７０７Ａに示す様にほぼ一定である。
【００２９】
ＣＰＵ  １５９は、“インク有”から“インク残量小”の変化を検出するために、Ｖｔｈ２  ７０８Ｂと、信号検出レベル（Ｖｐｋ）を比較し、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ２であるため現在の判定（“インク有”）を継続保持する。
【００３０】
記録動作が続き、第２のインク室１１１内のインクが無くなると、インクによって覆われる第２のインク室１１１の低面と、これに相対する信号検出電極３０１との面とで構成された面積は急激に減少するため、信号検出電極３０１で検出される信号強度も、図５Ｂの７０７Ｂに示す様に急激に減少する。
【００３１】
ＣＰＵ  １５９は、前記同様“インク有”から“インク残量小”の変化を検出するために、Ｖｔｈ２  ７０８Ｂと、Ｖｐｋとを比較し、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ２であるため、インク残量は“インク有”から“インク残量小”に遷移した判定する。
【００３２】
更に記録動作が続くと、記録量に従ってインクは図５Ａの線７０５に沿って減少し第１のインク室１０９、のインクが消費されはじめる。この時、信号検出電極３０１において受信される検出信号の信号レベルは、インクによって覆われる第１のインク室１０９の低面と、これに相対する信号検出電極３０１との面とで構成された面積は変化しないため、信号検出電極３０１で検出される信号強度は、図５Ｂの７０７Ｃに示す様にほぼ一定である。
【００３３】
第１のインク室１０９内のインクの消費はその記録量に比例するが、第１のインク室１０９には吸収体１１０が収容されているために、インク量が減少しても、残存インクが保持する吸収体１１０の底面の面積と信号検出電極３０１の相対する面積とで構成された結合容量は大きく減少しない。
【００３４】
しかしながら、更に記録動作が続き、第１のインク室１０９内の吸収体１１０に保持されたインクが記録動作のために使用できない程度にまでインクが消費されると、次には流路１０４に含まれるインクが消費され始める。このような状態になると、流路１０４から第１のインク室１０９への信号経路は、流路にインクの無い空間１０４Ａによって絶たれるため、信号検出電極３０１で検出される信号強度は、図５Ｂの７０７Ｄに示す様に急激に減少し、図５Ｂの７０７Ｅの値となる。
【００３５】
ＣＰＵ  １５９は、“インク残量小”から“インク無し”の変化を検出するために、Ｖｔｈ３  ７０９と、Ｖｐｋを比較し、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ３の結果を得て、インク残量は“インク残量小”から“インク無し”に遷移したと判定する。
【００３６】
この状態は、ヘッドの破壊にも繋がるため、吸引回復動作後、再測定し再び前記“インク無し”状態を検知した時は、ＣＰＵ  １５９は、印字を緊急停止する。
【００３７】
通常は、ドットカウント方式を併用し、前記、“インク有”から“インク残量小”への遷移を検知した時点で、第一のインク室のインク量で記録できる値に相当する量より小さい初期値がドットカウンタに設定され、クロック１５６に同期してヘッドに供給される画像データ１５７の印字データ部分が来るごとに減算しカウント値がゼロ以下になり、かつ、ページの区切りまで印字後“インク無し”とすることにより、１ページの印字中にインク無しになることも無く、かつ、完全にインクが無くなる前に印字を停止させている。
【００３８】
“インク残量小”あるいは“インク無し”状態から“インク有り”状態への遷移は、後述するインクタンク交換シーケンス中で行われる。
【００３９】
カバーオープンでカバーＳＷ（不図示）がＯｎされると、キャリッジはインクタンク交換位置に移動して停止する。
【００４０】
第２のインク室１１１が取り外されると、流路１０４から第１のインク室１０９への信号経路は、流路にインクの無い空間１０４Ａによって絶たれるため、前記同様信号検出電極３０１で検出される信号強度は、図５Ｂの７０７Ｄに示す様に急激に減少し、図５Ｂの７０７Ｅの値となる。
【００４１】
ＣＰＵ  １５９は、キャリッジが交換位置に移動完了後から一定周期（５００ｍｓｅｃ周期）の連続的な信号印加と信号検出を繰りかえす。Ｖｔｈ３  ７０９と、Ｖｐｋを比較し、一回でもＶｐｋ＜Ｖｔｈ３の結果を得た場合は、“インクタンク交換”されたと判定する。
【００４２】
カバークローズでカバーＳＷがＯｆｆになると、キャリッジはホームポジションに戻り、前記判定で“インクタンク交換”と判定された場合は、所定の吸引動作を実行する。
【００４３】
吸引動作によって、流路１０４、第１のインク室１０９及び第２のインク室１１１にインクが満たされた状態に復帰する。
【００４４】
信号検出電極３０１で検出される信号強度は、図５Ｂの７０７Ａに示す値まで復帰する。
【００４５】
ＣＰＵ  １５９は、“インク有り”の変化を検出するために、Ｖｔｈ１  ７０８Ａと、Ｖｐｋを比較し、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ１の結果を得て、インク残量は“インク有り”に遷移したと判定する。
【００４６】
次に、以上のような構成の装置が実行するインクタンク交換シーケンスでのインク残量決定処理について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４７】
ユーザーによってカバーがオープンされカバーＳＷがＯｎになるとインクタンク交換シーケンスが実行される。まず、ステップＳ０１ではＲＡＭ１６７に保存されている現在の残量レベルが“インク有り”かどうかを判定する。“インク有り”の場合は、ヘッド周りに対する予期せぬユーザー操作によって発生する不具合を防止するために、キャリッジは交換位置には出てこない（ステップＳ０２）。“インク有り”でない場合は、インクタンク交換が必要であり、キャリッジは交換位置に移動して停止する（ステップＳ０３）。ステップＳ０４ではノイズの影響を最小限にするために温調を含めたすべてのヘッド駆動およびＬＦモータＣＲモータ等のメカ駆動を停止する。タンク交換検出のための周期タイマー（５００ｍｓｅｃ）をスタートする（ステップ０５）。ステップＳ１０では電極１０２を介して記録ヘッド１０１に電圧パルスを入力する。次に、ステップＳ２０では第１のインク室１０９の壁と第２のインク室１１１の壁との近傍に設けられた信号検出電極３０１によって検知された信号検出レベル（Ｖｐｋ）と第３の閾値Ｖｔｈ３とを比較する。ここで、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ３である場合には、処理はステップＳ３０に進み、”タンク交換有り”と判定し、ステップＳ４０で判定結果をＲＡＭ  １６７に格納する。
【００４８】
次にユーザーによってカバーがクローズされカバーＳＷがＯｆｆになるかをチェックし（ステップＳ５０）、クローズされた場合は、周期タイマーを停止し（ステップＳ５１）、前記ＲＡＭに保存された“タンク交換の有無”をチェックする（ステップＳ５２）、交換されている場合は、前記吸引手段による吸引動作を実行する（ステップＳ５３）。
【００４９】
前記Ｓ５０のチェックでカバーがオープン状態のままである場合は、前記周期タイマーがカウントアップするたびに前記Ｓ２０からＳ４０の処理が繰り返されることになる。
【００５０】
前記Ｓ５３での吸引動作実行後、前記ステップＳ０４同様すべてのヘッド駆動およびＬＦモータＣＲモータ等のメカ駆動を停止する（ステップ５４）。前記ステップＳ２０からＳ３０と同様に信号印加と信号検出でＶｐｋを取得する（ステップ５５）。Ｖｐｋと第一の閾値Ｖｔｈ１とを比較する（ステップ５６）。ここで、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ１である場合には、処理はステップＳ６０に進み“インク有り”と判断し、ステップＳ７０で判定結果をＲＡＭ１６７に格納する。
【００５１】
次に、印字開始前のＣａｐＯｐｅｎシーケンス時のインク残量決定処理について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
Ｃａｐｐｉｎｇ状態ではすべてのヘッド駆動・メカ動作はすでに停止しているから、前記Ｓ２０から前記Ｓ３０までの処理と同様に信号印加と信号検出でＶｐｋを取得する（ステップＳ１１０）。Ｖｐｋと第二の閾値Ｖｔｈ２とを比較する（ステップＳ１２０）。ここで、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ２である場合には、処理はステップＳ１５０に進み通常のＣａｐＯｐｅｎシーケンスに進んでいく。前記Ｓ１２０でＶｐｋ＜Ｖｔｈ２の場合は、ステップＳ１３０に進んでＲＡＭ１６７に格納されている前回の判定結果を参照する。前回の判定結果が“インク有り”の場合は、Ｃａｐｐｉｎｇｕ状態での長時間放置によって流路内に放置泡が発生していると判断して吸引手段による吸引動作を実行した後に（Ｓ１４０）、ステップＳ１５０に進み通常のＣａｐＯｐｅｎシーケンスに進んでいく。
【００５３】
次に、周期タイマー処理について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５４】
実際のタイマー処理は、１０ｍｓｅｃ周期のタイマー割り込み処理であるが、その中身は、１０ｍｓｅｃ周期処理・１００ｍｓｅｃ周期処理・１秒周期処理・１分周期処理等によって構成される。
【００５５】
この中でも本発明に最も関連している１秒周期処理について説明する。
【００５６】
まずステップＳ２００で、１秒間での吐出ＤｏｔＣｏｕｎｔをＧ．Ａ．１７３の所定レジスタから取得する。次に取得したＤｏｔＣｏｕｎｔを、格納ポインタが示すＲＡＭ１６７が示す所定アドレスに保存する（Ｓ２１０）。次回の１秒周期処理に備えて、格納ポインタを８つ進める（Ｓ２２０）。
【００５７】
本実施例では、１秒間のＤｏｔＣｏｕｎｔ数として８Ｂｙｔｅ、つまり最大値をＦＦＦＦＦＦＦＦｈで設計している。
【００５８】
もし、格納ポインタアドレスが、所定の格納エリア（００８０００ｈから００８０ＦＦｈ）の範囲外の場合は、格納エリア先頭番地のアドレスを格納ポインタに設定する（Ｓ２３０）。前述のように１秒間あたり８Ｂｙｔｅを確保してあるから、００８０００ｈから００８０ＦＦｈまでの格納エリアに、１秒間あたりのインク消費量が順次３２個保存されていることになる。
【００５９】
本ルーチンは、印字中・非印字中にかかわらず実行されるから、常に最新の単位時間あたりのインク消費量が保存されていくことになる。
【００６０】
最後に、“インク無し”を検出するためのＤｏｔＣｏｕｎｔ処理に続いていく。まず、ＲＡＭ１６７に格納されている現在のインク残量を参照し、“インク残量小”かどうかで処理が切り替わる（Ｓ２４０）。なお“インク残量小”かどうかの判定は、後述する給排紙シーケンス中で実行される。“インク残量小”の場合は、前記Ｓ２１０で取得した１秒間でのＤｏｔＣｏｕｎｔ数を、ＲＡＭ１６７中の“インク無し”検出用の“インク無しＤｏｔＣｏｕｎｔ”格納ワークに格納されている値に加算する（Ｓ２５０）。次に、“インク無しＤｏｔＣｏｕｎｔ”格納ワークに格納されている値と、同じくＲＡＭ１６７中の”インク無しＤｏｔＣｏｕｎｔ閾値“に格納されている値とを比較する（Ｓ２６０）。ここで、”インク無しＤｏｔＣｏｕｎｔ閾値“は後述する給排紙シーケンス中で決定される。
【００６１】
“インク無しＤｏｔＣｏｕｎｔ”に格納されている値が、“インク無しＤｏｔＣｏｕｎｔ閾値”より大きい場合は、前記ＲＡＭ１６７中に保存されている現在のインク残量が“インク残量小”から“インク無し”に遷移する（Ｓ２７０）。
【００６２】
最後に、給排紙シーケンス時のインク残量決定処理について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６３】
ページ内の最後のスキャンを印字し、排紙または次ページ用の給排紙動作を実行する前に本処理は実行される。
【００６４】
まず、ステップＳ３００ではノイズの影響を最小限にするために温調を含めたすべてのヘッド駆動およびＬＦモータＣＲモータ等のメカ駆動を停止する。次に、前記Ｓ２０から前記Ｓ３０までの処理と同様に信号印加と信号検出でＶｐｋを取得する（ステップＳ３１０）。Ｖｐｋと第二の閾値Ｖｔｈ２とを比較する（ステップＳ３２０）。ここで、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ２である場合には、処理はステップＳ３６０に進み通常の給排紙シーケンスに進んでいく。前記Ｓ３２０でＶｐｋ＜Ｖｔｈ２の場合は、ステップＳ３３０に進んでＲＡＭ１６７に格納されている前回の判定結果を参照する。前回の判定結果が“インク有り”の場合は、インク状態が“インク有り”から“インク残量小”に遷移したと判定し、判定結果を前記ＲＡＭ１６７に格納する（ステップＳ３４０）。同時に、前記ＲＡＭ１６７中の前述“インク無しＤｏｔＣｏｕｎｔ”格納ワークの値を０にリセットする（Ｓ３５０）。
【００６５】
最後に、前記１秒周期処理で使用する“インク無しＤｏｔＣｏｕｎｔ閾値”を決定する。まず、前記１秒周期処理でアップデートされている最新の３２個の単位時間あたりのＤｏｔＣｏｕｎｔ履歴を参照する（Ｓ３６０）。３２個の履歴情報から、２０・４０・６０・８０％のいずれかの安全率を決定する（Ｓ３７０）。第１のインク室が保持しうるＤｏｔＣｏｕｎｔの設計値に上記安全率をかけ合わせた値を“インク無し”検出用の閾値として、前記“インク無しＤｏｔＣｏｕｎｔ閾値”格納ワークに保存する（Ｓ３８０）。
【００６６】
従って以上説明した実施形態に従えば、インク残量が“インク有り”から“インク残量小”に遷移したタイミングにおいて、それ以前の３２秒間での単位時間あたりのインク消費量履歴情報に応じて、“インク無し”判定用のＤｏｔＣｏｕｎｔ閾値を決定する。つまり、“インク有り”状態から“インク残量小”状態への遷移時における、吸収体の保持インク容量を推定し、それに応じたＤｏｔＣｏｕｎｔ閾値を用いることで、より最後までインクを使い切ることができるインク残量検出機能を備えた記録装置を実現できる。
【００６７】
なお、以上説明した実施形態では“インク残量小”の検出に印加電圧と信号検出を用いたが、例えばインクタンクを透過性材質にして反射光によって検出する光学式残量検出の場合も本発明は適用できる。
【００６８】
また、以上説明した実施形態では記録ヘッドがモノクロ記録専用の記録ヘッドであるかカラー記録用の記録ヘッドであるかについては特に言及しなかったが、１つのタンクのヘッド構成で説明したが、複数のインクタンク夫々に異なる色のインク（黒インクノカラーインク（ＤＣ（濃シアン）、ＤＭ（濃マゼン夕）、ＤＹ（濃イエロ）、ＬＣ（淡シアン）、ＬＭ（淡マゼンタ）、ＬＹ（淡イエロ））を収容し、これらをインクを用いてカラー記録を行う記録ヘッドにも本発明を適用できることは言うまでもない。この場合には、各インクに対応した各記録ヘッドに信号検出電極を個別に配置し、また、前述の信号検出電極３０１を各インクタンクに対して共通の構成とし、各記録ヘッドに個別に設けられた信号検出電極にパルスを順次印加しながら、前記共通の信号検出電極で信号を検出するようにすれば良い。
【００６９】
このような構成では、信号検出電極の物理的な移動動作を伴わないで済むために高速にインク有無検知の動作を実行できるという利点がある。
【００７０】
なお、以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【００７１】
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しーザ光等）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。
【００７２】
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膜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。この気泡の成長、収縮により吐出用閉口を介して液体（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をすると、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。
【００７３】
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。
【００７４】
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、共通するスロットを雷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。
【００７５】
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ブ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。
【００７６】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体にー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ツプタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【００７７】
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ー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。
【００７８】
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、記録ヘッドをー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。
【００７９】
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＜は液化するものを用いても良く、あるいはインクジエツト方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものがー般的であるから、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。
【００８０】
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。このような場合インクは、特間昭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。
【００８１】
さらに加えて、本発明に係る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ー体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、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取るものであっても良い。
【００８２】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェース機器，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。
【００８３】
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。
【００８４】
この場合、記憶媒体から読出されたブ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。
【００８５】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク，ハードデイスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【００８６】
また、コンピュータが読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ＯＳ（オベレーテイングシステム）などが実際の処理のー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。
【００８７】
さらに、記憶媒体から読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ボ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、その機能拡張ボ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ー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。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、インクを保持するための吸収体を収容した第１のインク室と、前記第１のインク室と連通しインクを収容する第２のインク室と、前記第１のインク室の下部または側面に設けれたインク流出路とを含む前記各インク室からインクの供給を受け、前記インクを吐出して記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置であって、前記第２のインク室のインク残量の有無を判定するための第１段目の判定手段と、前記第１段目の判定手段によるインク無しの判定後に、前記第１のインク室のインク室のインク残量の有無を判定するための第２段目の判定手段とを有する記録装置において、単位時間あたりのインク消費量を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果を保存する保存手段とを持ち、前記第２段目の判定手段の判定に用いる閾値を、前記単位時間あたりの測定手段で測定され前記保存手段によって保存された単位時間あたりのインク消費量の履歴情報に応じて切り替えることにより、空印字の発生を抑えながらもなおかつインクタンク内のインクを無駄なく使うことができるインク残量検出方法を備えた記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施の形態であるインクジエットブリン夕ＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図。
【図２】インクジエットブリンタＩＪＲＡの制御回路の構成を示すブロック図。
【図３】インクタンク部のインクの有無の状態を示す図。
【図４】インクタンク部のインクの有無の状態を示す図。
【図５】インク残量と記録量（記録ドット数）との関係及び検出信号レベルと記録量との関係を示す図。
【図６】インクタンク交換時のインク残量検出処理を示すフローチャート。
【図７】印字前ＣａｐＯｐｅｎ前のインク残量検出処理を示すフローチャート。
【図８】１秒周期処理でのインク残量検出処理を示すフローチャート。
【図９】印字中の給排紙処理中のインク残量検出処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０１  記録ヘッド
１０２  信号印加電極
１０３  入力パルス
１０４  流路
１０４Ａ  インクの無い空間
１０７  インクタンク
１０９  吸収体
１１０  第１のインク室
１１１  第２のインク室
１１３  インク供給口
１１４  インクタンクフォルダ
１５１，１６１  信号検出用電極
１５２，１６２  ０Ｐアンプ
１５３，１６３  ０Ｐアンプからの出力信号波形
１５４，１６４  サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路
１５５，１６５  Ａ／Ｄ変換器
１５６  印字クロック
１５７  画像データ
１５８  ドットカウンタ
１５９  ＣＰＵ
１６７  ＲＡＭ
１６８  表示部（ＤＩＳＰ）
１７０  インターフェイス
１７２  ＲＯＭ
１７３  ゲートアレー
１７４  印加パルス出力線
１７５  ヘッドドライバ
１７６  モータドライバ
１７７  モータドライバ
１７９  搬送モータ
１８０  キャリッジモータ
３０１  信号検出電極
５０００  プラテン
５００２  紙押さえ板
５００３  ガードレール
５００４  螺旋溝
５００５  リードスクリュー
５００６  キャリッジのレバー
５００７  フォトカプラ
５００８  フォトカプラ
５００９  駆動力伝達ギア
５０１０  駆動力伝達ギア
５０１１  駆動力伝達ギア
５０１３  駆動モータ
５０１５  吸引器
５０１６  キャップ支持部材
５０１７  クリーニングブレード
５０１８  本体支持板
５０１９  クリーニングブレード移動部材
５０２０  カム
５０２１  吸引開始レバー
５０２２  キャップ部材
５０２３  キャップ内開口部
Ｖｐｋ  検出信号
Ｖｔｈ１  閾値
Ｖｔｈ２  閾値
Ｖｔｈ３  閾値
【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】
2004174884.tif 000008
【図７】
2004174884.tif 000009
【図８】
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【図９】
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