(57)【要約】【課題】インクタンクの有無又はインク残量などのインクタンク情報を高精度に検出するインクタンク情報検出方法及びインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】インクタンク２１１ａ〜２１１ｃから供給されるインクを吐出する印字ヘッド１３を、ＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号で駆動制御されるモータで移動し、インクタンク２１１ａ〜２１１ｃに光を照射する発光ダイオードＤおよび前記インクタンク２１１ａ〜２１１ｃに照射した光の反射光を受光するフォトトランジスタＱを有する光センサユニット２１０の検出信号に基づいて、インクタンク２１１ａ〜２１１ｃに関するインクタンク情報を検出するインクジェットプリンタにおいて、発光ダイオードＤの発光強度及びフォトトランジスタＱの受光感度を、ＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号に基づいて調整する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクタンクから供給されるインクを吐出するインクジェットヘッドを、ＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号で駆動制御されるモータによって移動し、インクタンクに光を照射する発光素子および前記インクタンクに照射した光の反射光を受光する受光素子を有する光センサの検出信号に基づいて、インクタンクに関するインクタンク情報を検出するインクジェットプリンタのインクタンク情報検出方法において、
発光素子の発光強度及び受光素子の受光感度を、ＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号に基づいて調整するステップと、
調整した発光強度及び受光感度で、光センサの検出信号に基づくインクタンク情報を検出するステップと
を有することを特徴とするインクタンク情報検出方法。
【請求項２】
前記調整するステップは、調整用の所定反射率のインクタンクからの反射光を前記光センサが検出できるように発光強度及び受光感度を調整することを特徴とする請求項１記載のインクタンク情報検出方法。
【請求項３】
前記ＰＷＭ信号を基準にして、前記光センサの検出信号をデジタル信号に変換するステップと、
前記ＰＷＭ信号を反転した反転ＰＷＭ信号を生成するステップと
を有し、前記調整するステップは、発光強度及び受光感度を、夫々反転ＰＷＭ信号及びＰＷＭ信号に基づいて調整することを特徴とする請求項１又は２記載のインクタンク情報検出方法。
【請求項４】
光センサが交換された場合、前記調整するステップは、交換後の光センサから得られるデジタル信号が、交換前に得られたデジタル信号と一致するように、発光強度及び受光感度を調整することを特徴とする請求項３記載のインクタンク情報検出方法。
【請求項５】
発光強度及び受光感度に関する調整情報を受付けるステップを有し、
前記調整するステップは、受付けた調整情報に基づいて、発光強度及び受光感度を調整することを特徴とする請求項１又は２記載のインクタンク情報検出方法。
【請求項６】
前記インクタンク情報は、インクタンクの有無又はインク残量を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクタンク情報検出方法。
【請求項７】
前記インクタンクは、光が照射される第１反射部及び第２反射部を有するインクタンクであり、
前記調整するステップは、第１反射部及び第２反射部に夫々対応する発光強度及び受光感度を調整し、
前記検出するステップは、第１反射部及び第２反射部に対応する第１インクタンク情報及び第２インクタンク情報を夫々検出することを特徴とする請求項１又は２記載のインクタンク情報検出方法。
【請求項８】
第１インクタンク情報及び第２インクタンク情報の一方はインクタンクの有無を含み、他方はインク残量を含むことを特徴とする請求項７記載のインクタンク情報検出方法。
【請求項９】
インクタンクから供給されるインクを吐出するインクジェットヘッドを、ＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号で駆動制御されるモータによって移動し、インクタンクに光を照射する発光素子および前記インクタンクに照射した光の反射光を受光する受光素子を有する光センサの検出信号に基づいて、インクタンクに関するインクタンク情報を検出するインクジェットプリンタにおいて、
発光素子の発光強度及び受光素子の受光感度を、ＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号に基づいて調整する調整手段と、
調整手段が調整した発光強度及び受光感度で、光センサの検出信号に基づくインクタンク情報を検出する検出手段と
を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１０】
前記調整手段は、調整用の所定反射率のインクタンクからの反射光を前記光センサが検出できるように発光強度及び受光感度を調整すべくなしてあることを特徴とする請求項９記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１１】
前記ＰＷＭ信号を基準にして、前記光センサの検出信号をデジタル信号に変換する変換手段と、
前記ＰＷＭ信号を反転した反転ＰＷＭ信号を生成する反転手段と
を備え、前記調整手段は、発光強度及び受光感度を、夫々反転ＰＷＭ信号及びＰＷＭ信号に基づいて調整すべくなしてあることを特徴とする請求項９又は１０記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１２】
変換手段で変換されたデジタル信号を記憶する記憶部を備え、
光センサが交換された場合、前記調整手段は、交換後の光センサから得られるデジタル信号が、記憶部に記憶された交換前のデジタル信号と一致するように、発光強度及び受光感度を調整すべくなしてあることを特徴とする請求項１１記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１３】
発光強度及び受光感度に関する調整情報を受付ける受付手段を備え、
前記調整手段は、受付けた調整情報に基づいて、発光強度及び受光感度を調整すべくなしてあることを特徴とする請求項９又は１０記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１４】
前記インクタンク情報は、インクタンクの有無又はインク残量を含むことを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１５】
前記インクタンクは、光が照射される第１反射部及び第２反射部を有し、
前記調整手段は、第１反射部及び第２反射部に夫々対応する発光強度及び受光感度を調整すべくなしてあり、
前記検出手段は、第１反射部及び第２反射部に対応する第１インクタンク情報及び第２インクタンク情報を夫々検出すべくなしてあることを特徴とする請求項９又は１０記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１６】
第１インクタンク情報及び第２インクタンク情報の一方はインクタンクの有無を含み、他方はインク残量を含むことを特徴とする請求項１５記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクタンクの有無又はインク残量などのインクタンク情報を検出するインクタンク情報検出方法及びインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェットプリンタにおいて、インクタンクの有無又はインク残量などのインクタンク情報を検出する装置として、ＬＥＤとフォトトランジスタとを組合せたものが用いられている。これらに用いられているＬＥＤ及びフォトトランジスタの特性のばらつきは大きく、例えばキャリブレーション（較正）用反射部を設け、この反射部でＬＥＤからの光を反射させてフォトトランジスタで受光し、フォトトランジスタの出力が所定値になるように検出感度を調整する方法が広く用いられている。検出感度調整は受光側で行うのが一般的であるが、ＬＥＤ（発光側）の電流をＰＷＭ制御により調整して、検出感度のキャリブレーションを行うものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１１４４８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来用いられていた受光側もしくは発光側での検出感度調整では、調整幅が十分広く取れないため、ＬＥＤ及びフォトトランジスタの特性のばらつきの範囲を全てカバーすることは困難である。例えばランク分けにより特性のばらつきの範囲を限定した素子を使用する方法もあるが、この場合は素子を選別する必要があり、コストアップの原因になる。
【０００５】
また、一般に、交換可能なインクタンクとして用いられているインクカートリッジは、その一部に光反射部を備え、その光反射部に光を照射すれば、その反射光の光量によりインクカートリッジの有無やインク残量が判定できる。しかしながら、インクカートリッジの光反射部の反射率にはばらつきがあり、検出装置側のみキャリブレーションを行っても、インクカートリッジ毎の反射率のばらつきの幅が大きい場合は、正しくインクタンク情報を検出できないという問題がある。
【０００６】
また、ＬＥＤの電流をＰＷＭ制御により調整する方法においては、簡素な構成で実現できるが、ＬＥＤ（発光側）の点滅に検出側（受光側）が追従してしまうと調整の意味をなさず、受光素子の応答周波数より充分に高い周波数でＬＥＤを点灯させる必要がある。高い周波数で点灯を行う場合は、スイッチング素子の遅延時間及び蓄積時間の影響によってリニアリティーが劣化し、高精度の調整が困難になるという問題がある。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、発光素子の発光強度及び受光素子の受光感度を、ＰＷＭ信号に基づいて、例えば調整用の所定反射率のインクタンクからの反射光を検出できるように調整し、高精度にインクタンク情報を検出するインクタンク情報検出方法及びインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、ＰＷＭ信号及びＰＷＭ信号を反転した反転ＰＷＭ信号に基づいて、夫々受光感度及び発光強度を調整することにより、広範囲にわたり発光強度及び受光感度を調整するインクタンク情報検出方法及びインクジェットプリンタを提供することを他の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、交換後の光センサから得られる受光量が、交換前に得られた受光量と一致するように、発光強度及び受光感度を調整し、各インクタンクのインクタンク情報を高精度に検出するインクタンク情報検出方法及びインクジェットプリンタを提供することを他の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、受付けた調整情報に基づいて、発光強度及び受光感度を調整し、発光強度及び受光感度の調整を短時間で効率的に行うインクタンク情報検出方法及びインクジェットプリンタを提供することを他の目的とする。
【００１１】
また、本発明は、インクタンクの有無及び／又はインク残量に夫々対応する発光強度及び受光感度を調整し、インクタンクの有無及び／又はインク残量を高精度に検出するインクタンク情報検出方法及びインクジェットプリンタを提供することを他の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るインクタンク情報検出方法は、インクタンクから供給されるインクを吐出するインクジェットヘッドを、ＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号で駆動制御されるモータによって移動し、インクタンクに光を照射する発光素子および前記インクタンクに照射した光の反射光を受光する受光素子を有する光センサの検出信号に基づいて、インクタンクに関するインクタンク情報を検出するインクジェットプリンタのインクタンク情報検出方法において、発光素子の発光強度及び受光素子の受光感度を、ＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号に基づいて調整するステップと、調整した発光強度及び受光感度で、光センサの検出信号に基づくインクタンク情報を検出するステップとを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るインクタンク情報検出方法において、前記調整するステップは、調整用の所定反射率のインクタンクからの反射光を前記光センサが検出できるように発光強度及び受光感度を調整することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るインクタンク情報検出方法においては、前記ＰＷＭ信号を基準にして、前記光センサの検出信号をデジタル信号に変換するステップと、前記ＰＷＭ信号を反転した反転ＰＷＭ信号を生成するステップとを有し、前記調整するステップは、発光強度及び受光感度を、夫々反転ＰＷＭ信号及びＰＷＭ信号に基づいて調整することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るインクタンク情報検出方法において、光センサが交換された場合、前記調整するステップは、交換後の光センサから得られるデジタル信号が、交換前に得られたデジタル信号と一致するように、発光強度及び受光感度を調整することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るインクタンク情報検出方法においては、発光強度及び受光感度に関する調整情報を受付けるステップを有し、前記調整するステップは、受付けた調整情報に基づいて、発光強度及び受光感度を調整することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るインクタンク情報検出方法において、前記インクタンク情報は、インクタンクの有無又はインク残量を含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係るインクタンク情報検出方法において、前記インクタンクは、光が照射される第１反射部及び第２反射部を有するインクタンクであり、前記調整するステップは、第１反射部及び第２反射部に夫々対応する発光強度及び受光感度を調整し、前記検出するステップは、第１反射部及び第２反射部に対応する第１インクタンク情報及び第２インクタンク情報を夫々検出することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るインクタンク情報検出方法において、第１インクタンク情報及び第２インクタンク情報の一方はインクタンクの有無を含み、他方はインク残量を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るインクジェットプリンタは、インクタンクから供給されるインクを吐出するインクジェットヘッドを、ＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号で駆動制御されるモータによって移動し、インクタンクに光を照射する発光素子および前記インクタンクに照射した光の反射光を受光する受光素子を有する光センサの検出信号に基づいて、インクタンクに関するインクタンク情報を検出するインクジェットプリンタにおいて、発光素子の発光強度及び受光素子の受光感度を、ＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号に基づいて調整する調整手段と、調整手段が調整した発光強度及び受光感度で、光センサの検出信号に基づくインクタンク情報を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係るインクジェットプリンタにおいて、前記調整手段は、調整用の所定反射率のインクタンクからの反射光を前記光センサが検出できるように発光強度及び受光感度を調整すべくなしてあることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係るインクジェットプリンタにおいては、前記ＰＷＭ信号を基準にして、前記光センサの検出信号をデジタル信号に変換する変換手段と、前記ＰＷＭ信号を反転した反転ＰＷＭ信号を生成する反転手段とを備え、前記調整手段は、発光強度及び受光感度を、夫々反転ＰＷＭ信号及びＰＷＭ信号に基づいて調整すべくなしてあることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るインクジェットプリンタにおいては、変換手段で変換されたデジタル信号を記憶する記憶部を備え、光センサが交換された場合、前記調整手段は、交換後の光センサから得られるデジタル信号が、記憶部に記憶された交換前のデジタル信号と一致するように、発光強度及び受光感度を調整すべくなしてあることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係るインクジェットプリンタにおいては、発光強度及び受光感度に関する調整情報を受付ける受付手段を備え、前記調整手段は、受付けた調整情報に基づいて、発光強度及び受光感度を調整すべくなしてあることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係るインクジェットプリンタにおいて、前記インクタンク情報は、インクタンクの有無又はインク残量を含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明に係るインクジェットプリンタにおいて、前記インクタンクは、光が照射される第１反射部及び第２反射部を有し、前記調整手段は、第１反射部及び第２反射部に夫々対応する発光強度及び受光感度を調整すべくなしてあり、前記検出手段は、第１反射部及び第２反射部に対応する第１インクタンク情報及び第２インクタンク情報を夫々検出すべくなしてあることを特徴とする。
【００２７】
本発明に係るインクジェットプリンタにおいて、第１インクタンク情報及び第２インクタンク情報の一方はインクタンクの有無を含み、他方はインク残量を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明においては、インクタンクに光を照射する発光素子の発光強度及び前記インクタンクに照射した光の反射光を受光する受光素子の受光感度を、インクジェットヘッドを移動させるモータを駆動制御するＰＷＭ信号出力手段から出力されるＰＷＭ信号に基づいて調整し、光センサの検出信号に基づいてインクタンクに関するインクタンク情報を検出する。例えば、ＰＷＭ信号のデューティ比に応じて、発光ダイオードなどの発光素子に流れる電流を変更し、発光強度を調整する。また、例えば、フォトトランジスタなどの受光素子の出力信号が入力されるＡＤコンバータなどの比較検出器の基準電圧を、ＰＷＭ信号のデューティ比に応じて変更し、受光感度を調整する。ＰＷＭ信号は、前記モータの駆動と、発光強度及び受光感度の調整とで兼用され、モータの駆動停止時に発光強度及び受光感度の調整およびインクタンク情報の検出が行われる。インクタンクは、光学的にタンクの有無やインク残量の有無を検出するための光反射部を備える。
【００２９】
本発明においては、調整用の所定反射率のインクタンクからの反射光を検出できるように発光強度及び受光感度を調整する。例えば、反射率が通常のインクタンクよりも低い調整用のインクタンクを装着し、装着した調整用のインクタンクからの反射光を検出できるように、発光強度及び受光感度を調整する。また、例えば、装着されている複数の全インクタンクからの反射光を検出できるように、発光強度及び受光感度を調整することも可能である。
【００３０】
本発明においては、ＰＷＭ信号を基準にして、光センサの検出信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号は、例えば、受光素子の受光量とＰＷＭ信号との大小関係を表したり、ＰＷＭ信号を基準レベルとした受光量のデジタル値を表しており、受光感度をＰＷＭ信号に基づいて調整可能である。また、ＰＷＭ信号を反転した反転ＰＷＭ信号を生成し、発光強度を反転ＰＷＭ信号に基づいて調整する。例えば、発光ダイオードなどの発光素子に供給する電流を、反転ＰＷＭ信号に基づいて調整する。
【００３１】
本発明においては、光センサが交換された場合、交換後の光センサから得られるデジタル信号が、交換前に得られたデジタル信号と一致するように、発光強度及び受光感度を調整する。例えば、光センサの交換前に得られたデジタル信号を記憶部に記憶しておき、光センサの交換後に得られたデジタル信号が、前記記憶部に記憶された交換前のデジタル信号と一致するように、発光強度及び受光感度を調整する。
【００３２】
本発明においては、発光強度及び受光感度に関する調整情報を受付け、受付けた調整情報に基づいて、発光強度及び受光感度を調整する。例えば光センサの交換時に、インクジェットプリンタに接続されたコンピュータから、発光強度及び受光感度に関する調整情報を受付けることが可能である。
【００３３】
本発明においては、インクタンク情報は、インクタンクの有無又はインク残量を含む。例えば、受光素子により検出される反射光量が第１所定値以上の場合、インクタンクが有る（装着されている）というインクタンク情報が検出される。また、例えば、受光素子により検出される反射光量が第２所定値（多くの場合、第１所定値よりも小さい）以上の場合、インク残量無しというインクタンク情報が検出される。
【００３４】
本発明においては、前記インクタンクは、光が照射される第１反射部及び第２反射部を有するインクタンクであり、第１反射部及び第２反射部に対応する発光強度及び受光感度を夫々調整し、第１反射部及び第２反射部に対応する第１インクタンク情報及び第２インクタンク情報を夫々検出する。例えば、第１インクタンク情報としてインクタンクの有無を検出し、第２インクタンク情報としてインク残量を検出することが可能である。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係るインクジェットプリンタの斜視図、図２はその側面側から見た概略構成図である。図１及び図２に示すように、インクジェットプリンタの本体１０１は、記録用紙Ｐに印刷を行なう印刷部８１と、記録用紙Ｐを収容して送出する給紙部８２と、記録用紙Ｐを印刷部８１まで搬送する搬送部８３と、印刷された記録用紙Ｐを排出する排出部８５とを備える。
【００３６】
給紙部８２は、給紙トレイ１０３、分離板１０５および給紙ローラ１０４を有している。給紙トレイ１０３は、文字又は図形などが印刷される記録用紙Ｐを収容し、分離板１０５および給紙ローラ１０４は、給紙トレイ１０３に収容された記録用紙Ｐを一枚ずつ分離して搬送部８３に供給する。
【００３７】
搬送部８３は、ガイド板１０６および搬送ローラ１０７を有している。ガイド板１０６は、給紙ローラ１０４から給送されてきた記録用紙Ｐを搬送ローラ１０７へ導き、搬送ローラ１０７は、ガイド板１０６上を通過した記録用紙Ｐを印刷部８１まで搬送する。印刷部８１は、インクキャリッジ２０３と、ガイドシャフト２０２と、プラテン１０２とを有している。インクキャリッジ２０３は、図２に示す印字ヘッド（インクジェットヘッド）１３をガイドシャフト２０２に沿って移動させるためのものであり、図１に示すように、３つのインクカートリッジ（インクタンク）２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃが交換可能に搭載されている。
【００３８】
インクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃは、イエロー，マゼンタ，シアンのインクをそれぞれ貯留するとともに、印字ヘッド１３に各インクを供給するものであり、印字ヘッド１３の上部に配置される。なお、インクカートリッジとしては、さらにブラックやその他のインクを貯留したものを備えてもよい。印字ヘッド１３は、インクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃから供給されたインクを吐出口から吐出して、記録用紙Ｐに画像を形成する。
【００３９】
ガイドシャフト２０２はインクキャリッジ２０３を摺動可能に支持し、プーリ２０５，２０６間に張設されたタイミングベルト２０７がインクキャリッジ２０３に係止しており、ステッピングモータ（ＤＣモータ）２０４の駆動によりインクキャリッジ２０３（印字ヘッド１３）が走査方向に沿って移動できるようになっている。ここで、走査方向とは、記録用紙Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）と垂直な方向（矢印Ｂ方向）のことである。
【００４０】
図２に示すプラテン１０２は、印刷（インク吐出）の際、記録用紙Ｐを載置するための台（印刷台）となるものであり、記録用紙Ｐにおける平坦性の維持、および、印字ヘッド１３の吐出口と記録用紙Ｐとの距離調整を行う。排出部８５は、排出ローラ１０８および排出トレイ１０９を有している。排出ローラ１０８は、印刷部８１で印刷された記録用紙Ｐを排出トレイ１０９に排出する。
【００４１】
なお、図１において、ガイドシャフト２０２に平行に設置された細長いスリット板２０８はその長手方向に所定ピッチで刻まれた多数のスリットを有し、インクキャリッジ２０３に設けられた位置センサ（フォトインタラプタ）２０９がスリット板２０８のスリットを検出することによってリニアエンコーダとして働き、インクキャリッジ２０３の位置（Ｂ方向の位置）を検出できるように構成されている。インクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃの有無又はインク残量などのインクタンク情報を光学的に検出する光センサユニット２１０は、図１に示すように、移動するインクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃに対向する位置に交換可能に固定されている。
【００４２】
図１に示すように本体１０１の内部の右端には、印字ヘッド１３を清掃するためのクリーニングユニット２１２が設置され、インクキャリッジ２０３は、印刷を行わない待機期間には、通常、クリーニングユニット２１２の真上の位置（以下ＣＡＰ位置という）で待機するように構成されている。また、インクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃの交換時には、インクキャリッジ２０３は図１に示すように、本体１０１の中央位置（以下、インク交換位置という）に移動し、本体１０１の上部に設けられたカバー２１３を開いて交換作業が行われる。
【００４３】
図３はインクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃを示す斜視図である。各インクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃは、それぞれ２つの光反射部ＬＲ１（第１反射部）およびＬＲ２（第２反射部）を備える。図４はインクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃに光センサユニット２１０が対向し、光センサユニット２１０に内蔵された発光ダイオード（発光素子）Ｄから出射した光が光反射部ＬＲ１又はＬＲ２で反射し、光センサユニット２１０に内蔵されたフォトトランジスタ（受光素子）Ｑに受光される状態を示す図である。光反射部ＬＲ１はインクカートリッジの有無を検出するための光反射部であり、フォトトランジスタＱにより検出される反射光量が第１所定値以上の時、インクカートリッジが有る（装着されている）と判定される。光反射部ＬＲ２はインク残量（インク残量の有無）を検出するための光反射部であり、フォトトランジスタＱにより検出される反射光量が第２所定値以上の時、インク残量無しと判定される。光反射部ＬＲ１には、アルミ箔などが貼り付けられてあり、光反射部ＬＲ１の反射率は、インク残量無しのときの光反射部ＬＲ２の反射率よりも十分に大きい。
【００４４】
図５は、図１及び図２に示すインクジェットプリンタの各種動作を制御する電気回路のブロック図であり、ＣＰＵからなる制御部２１は、外部からのデータ（印刷データや各種指令データ）Ｄｉと、キーボード２２，位置センサ２０９およびＡＤコンバータ（アナログ／デジタル変換器：変換手段）３００からの出力信号を受付けて、その信号を処理し、印字ヘッド１３を駆動するヘッド駆動部２３と、ステッピングモータ２０４を駆動するキャリッジ駆動部２４と、給紙ローラ１０４，搬送ローラ１０７および排出ローラ１０８を駆動するローラ駆動部２５と、印字条件やインクタンク情報などを表示する表示部２６とに、制御に関する信号又は表示データなどを出力する。例えば、制御部２１は、キャリッジ駆動部２４に、ステッピングモータ２０４の速度制御のためのＰＷＭ信号（ＰＷＭ）、ステッピングモータ２０４の回転方向を指示する信号（ＤＲ）、及びステッピングモータ２０４のＯＮ、ＯＦＦを指示する信号（ＭＯＮ）を出力する。
【００４５】
制御部２１は、ＰＷＭ信号を出力する手段として動作し、制御部２１の前記ＰＷＭ信号（ＰＷＭ）の出力端子は、抵抗Ｒ３の一端に接続され、抵抗Ｒ３の他端はＡＤコンバータ３００及びコンデンサＣの一端に接続され、前記コンデンサＣの他端はグランドレベルに接続されている。ＰＷＭ信号（ＰＷＭ）は、ＡＤ変換時の基準電圧ＶｒｅｆとしてＡＤコンバータ３００に取り込まれる。
【００４６】
抵抗Ｒ３の他端は、抵抗を介して反転増幅器（反転手段）３０６の入力端子（−）に接続されている。また、反転増幅器３０６の入力端子（＋）には、抵抗を介して制御部２１の電圧出力端子が接続されている。反転増幅器３０６の出力端子は、定電流増幅器３０７の入力端子（＋）に接続されている。定電流増幅器３０７の出力端子は発光ダイオードＤの一端に接続され、発光ダイオードＤの他端（順方向：一端→他端）は、定電流増幅器３０７の入力端子（−）及び電流制限抵抗Ｒ１の一端に接続され、電流制限抵抗Ｒ１の他端はグランドレベルに接続されている。発光ダイオードＤは、反転増幅器３０６で基準電圧Ｖｒｅｆを反転させた（アンプゲイン＝−１）発光基準出力Ｖｏ（反転ＰＷＭ信号）を入力とする定電流増幅器３０７からの電流により発光する。
【００４７】
フォトトランジスタＱの一端は制御部２１の電圧出力端子と接続され、フォトトランジスタＱの他端は、負荷抵抗Ｒ２の一端及びＡＤコンバータ３００と接続され、負荷抵抗Ｒ２の他端はグランドレベルに接続されている。負荷抵抗Ｒ２の端子電圧は、フォトトランジスタＱの出力電圧（受光光量）として、アナログ入力ＶｉｎとしてＡＤコンバータ３００に取り込まれる。
【００４８】
ＡＤコンバータ３００の概略構成を図６に示す。ＡＤコンバータ３００は、アナログ入力Ｖｉｎが入力されるサンプル・ホールド回路３３０と、基準電圧Ｖｒｅｆが入力される直列ラダー抵抗（タップセレクタ付き）３３２と、サンプル・ホールド回路３３０の出力及び直列ラダー抵抗（タップセレクタ）３３２の出力を比較する電圧コンパレータ３３４と、比較結果を記憶する逐次変換レジスタ３３６と、逐次変換レジスタ３３６及びタップセレクタを制御する制御回路３３８と、デジタル変換後のデータを記憶する変換結果レジスタ３４０とを備える。ＡＤコンバータ３００は、受光量に応じたアナログ入力Ｖｉｎをデジタル出力Ｄｏに変換する際の基準となる基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、図６に示すように、コンバータ内部において直列ラダー抵抗で複数の電圧に分圧されタップ切替えにより逐次比較変換されたデジタル出力Ｄｏを制御部２１に出力する。
【００４９】
インクキャリッジ２０３が走査されている期間はインクタンク情報の検出は行われず、インクキャリッジ２０３を停止させた状態で検出を行うことにより、走査制御のためのＰＷＭ信号とＡＤコンバータ３００の基準信号電圧Ｖｒｅｆ付与のためのＰＷＭ信号との出力は、１つの信号ラインで兼用されている。制御部２１は、ステッピングモータ２０４のＯＮ、ＯＦＦを指示する信号（ＭＯＮ）によりインクキャリッジ２０３の走査動作及びインクタンク情報の検出動作を切換えると共に、ＰＷＭ設定値も切替える。
【００５０】
制御部２１は、発光ダイオードＤの発光強度及びフォトトランジスタＱの受光感度を、ＰＷＭ信号に基づいて調整する手段、調整した発光強度及び受光感度で、光センサユニット２１０の検出信号に基づくインクタンク情報を検出する手段として動作する。なお、制御部２１に接続されているＲＡＭ（記憶部）２７は、主に外部データＤｉに含まれる印刷データなどのデータまたはデジタル出力Ｄｏ又は調整途中のＰＷＭ設定値などのデータを一時格納するメモリであり、ＲＯＭ２８はインクジェットプリンタの制御プログラムや表示部２６への表示内容を予め格納するメモリである。また、制御部２１に接続されているＥＥＰＲＯＭ２９は主に光センサユニット２１０の調整情報を格納するプログラマブルＲＯＭである。
【００５１】
このような構成における印刷動作を次に説明する。本体１０１の電源が投入（オン）されると、まずＣＡＰ位置において印字ヘッド１３のクリーニング（インクの吐出によるノズルの清掃など）が行われる。次に、インクキャリッジ２０３が往復走査を行い、その間に、光センサユニット２１０により、インクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃについて、インクキャリッジ２０３への装着／未装着とインク残量が確認される。そして、印刷データが受信されると、分離板１０５及び給紙ローラ１０４の作用により、記録用紙Ｐが１枚ずつ搬送部８３に搬送される。搬送された記録用紙Ｐは、ガイド板１０６に支えられながら搬送ローラ１０７によって搬送される。
【００５２】
次に、印字ヘッド１３が、搬送されてきた記録用紙Ｐに対してインクを吐出して印刷を行う。印字ヘッド１３を備えたインクキャリッジ２０３がＰＷＭ制御されてガイドシャフト２０２に沿って走査方向（矢印Ｂ方向）に１回移動する毎に、１ライン分の画像が印刷される。１ライン分の画像が印刷された後、搬送ローラ１０７は、プラテン１０２上の記録用紙Ｐを、１ラインの画像の長さ分だけ搬送させる。また、この搬送の間に、インクキャリッジ２０３は、スタート位置に復帰する。このようなＰＷＭ制御による走査を繰り返し行うことにより、印刷データに応じた情報が記録用紙Ｐに印刷される。最後に、印刷された用紙Ｐは、排出ローラ１０８を経て排出トレイ１０９に排出される。
【００５３】
光センサユニット２１０の検出感度（発光強度及び受光感度）の自動調整動作を次に説明する。前述のように、インクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃの光反射部ＬＲ１，２の反射率にはばらつきがあり、また光センサユニット２１０を構成する素子（発光ダイオードＤ，フォトトランジスタＱ）の特性にもばらつきがあるので、本発明ではインクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃの有無やインク残量の有無を精度よく検知するために、光センサユニット２１０の取り付け時や交換時に光センサユニット２１０による検出感度を以下のようにして自動調整する。
【００５４】
図５に示す電流制限抵抗Ｒ１は可変抵抗であり、制御部２１により、ＰＷＭ信号に基づいて抵抗値が調整される。例えば、制御部２１は、ＰＷＭのデューティー比に比例して抵抗値を増加させる。制御部２１は電流制限抵抗Ｒ１（ＰＷＭ信号（ＰＷＭ））により発光ダイオードＤへ供給される電流（以下、発光電流という）を調整する。また、フォトトランジスタＱの負荷抵抗Ｒ２（以下ゲイン抵抗という）は抵抗値が固定であり、フォトトランジスタＱの受光光量に対する出力電圧つまりゲイン値は固定されている。例えば、Ｒ１＝５０Ω、Ｒ２＝２．２ｋΩである場合、発光ダイオードＤと電流制限抵抗Ｒ１の直列回路およびフォトトランジスタＱとゲイン抵抗Ｒ２の直列回路にはそれぞれ直流５Ｖの電圧が印加される。
【００５５】
制御部２１からのＰＷＭ信号（ＰＷＭ）は、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣで平滑化され、基準電圧ＶｒｅｆとしてＡＤコンバータ３００に入力される。ＰＷＭ信号のデューテー比を変化させることにより、基準電圧Ｖｒｅｆ及び基準電圧Ｖｒｅｆに基づく検出感度（受光感度）を調整する。図７に、ＰＷＭ信号のデューテー比に基づくＰＷＭ設定値Ｎの設定範囲の例を示す。図７に示すように、例えばＰＷＭ設定値Ｎの範囲を８〜２５５、基準電圧値Ｖｒｅｆの範囲を０．１６［Ｖ］〜４．９８［Ｖ］とした３２段階の粗調感度Ｓを設定する。また、上記３２段階のＰＷＭ設定値Ｎの範囲に対して、発光電流ＩがＩ≦２０［ｍＡ］となるように、電流制限抵抗Ｒ１を設定する。図７の例では、発光電流Ｉが０．１［ｍＡ］〜１９．４［ｍＡ］の範囲になるように、電流制限抵抗Ｒ１が設定（３２段階）されている。
【００５６】
次に、インクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃの有無の検出感度、つまりインクカートリッジの光反射部ＬＲ１に対する光センサユニット２１０の検出感度の調整手順の例を図８に示すフローチャートを用いて説明する。まず、使用者は、１つの感度調整用インクカートリッジ（光反射部ＬＲ１の反射率が最低のもの）をインクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃのいずれか１つとしてインクキャリッジ２０３へ装着し、キーボード２２からインクタンク有無検出用の感度調整開始指令を入力する。
【００５７】
制御部２１は、感度調整開始指令の入力によって、インクキャリッジ２０３をＣＡＰ位置に移動させ（ステップＳ１）、粗調感度Ｓを最小の状態（図７のＳ＝１、Ｎ＝０ＦＦＨ）に設定し（ステップＳ２）、ＲＡＭ２７に記憶する。次に、制御部２１により、インクキャリッジ２０３をＣＡＰ位置からインク交換位置まで移動させ（ステップＳ３）、その移動中にＡＤコンバータ３００のデジタル出力Ｄｏが”０ＣＣＨ”以上になる位置Ｐ１（光センサユニット２１０が調整用インクカートリッジの光反射部ＬＲ１に対向する位置）が位置センサ２０９により検出される（ステップＳ４）。
【００５８】
ＡＤコンバータ３００のデジタル出力Ｄｏが“０ＣＣＨ”以上になる位置Ｐ１が検出されない場合には（ステップＳ５でＮＯ）、制御部２１は、粗調感度Ｓを増加（＋１）して（ステップＳ６）、ステップＳ３〜Ｓ５の工程を繰り返す。そして、デジタル出力Ｄｏが“０ＣＣＨ”以上になる位置Ｐ１が検出されると（ステップＳ５でＹＥＳ）、制御部２１は、インクキャリッジ２０３をインク交換位置からＣＡＰ位置方向へ移動させ、調整用インクカートリッジを、光反射部ＬＲ１が光センサユニット２１０に対向する位置Ｐ１に停止させる（ステップＳ７）、その時、デジタル出力Ｄｏが“０ＣＣＨ”以上であるか否かが再確認される（ステップＳ８）。
【００５９】
デジタル出力Ｄｏが”０ＣＣＨ”未満の場合（ステップＳ８でＮＯ）には、制御部２１により、ステップＳ１〜Ｓ７の工程が繰り返される。デジタル出力Ｄｏが“０ＣＣＨ”以上である場合（ステップＳ８でＹＥＳ）には、制御部２１により、デジタル出力Ｄｏが“０ＣＣＨ”以上で“０ＣＣＨ”に最も近いＰＷＭ設定値（２５６段階）が設定され、この設定されたＰＷＭ設定値と、Ｓ２又はＳ１６で設定された電流制限抵抗Ｒ１（発光電流）の設定値がＥＥＰＲＯＭ２９に格納され（ステップＳ９）、光反射部ＬＲ１に対する調整処理が終了する。
【００６０】
次にインクカートリッジのインク残量の有無の検出感度、つまり、インクカートリッジの光反射部ＬＲ２に対する光センサユニット２１０の検出感度の調整手順を図９のフローチャートを用いて説明する。まず、使用者は１つの調整用インクカートリッジ（光反射部ＬＲ２の反射率の最低のもの）をインクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃのいずれか１つとしてインクキャリッジ２０３へ装着し、キーボード２２からインク残量検出用の感度調整開始指令を入力する。感度調整開始指令の入力を受付けた制御部２１により、インクキャリッジ２０３はＣＡＰ位置へ移動され（ステップＳ１１）、粗調感度Ｓが最小の状態（Ｓ＝１）に設定される（ステップＳ１２）。
【００６１】
次に、制御部２１により、インクキャリッジ２０３をＣＡＰ位置からインク交換位置まで移動させ（ステップＳ１３）、その移動中にＡＤコンバータ３００のデジタル出力Ｄｏが”０ＣＣＨ”以上になる位置Ｐ２（光センサユニット２１０が調整用インクカートリッジの光反射部ＬＲ２に対向する位置）が位置センサ２０９により検出される（ステップＳ１４）。以下、ステップＳ１５〜Ｓ１９が実行されるが、これらのステップは図８に示したステップＳ５〜Ｓ９と同等であるので説明を省略する。但し、ステップＳ１７における位置Ｐ２は光センサユニット２１０が調整用インクカートリッジの光反射部ＬＲ２に対向する位置である。また、ステップＳ９，Ｓ１９において、デジタル出力Ｄｏが“０ＣＣＨ”以上で“０ＣＣＨ”に一番近くなるＰＷＭ設定値（２５６段階）を設定する方法として、例えばニュートン法を用いることが可能である。ニュートン法を用いた検出感度の調整手段の例を図１０に示す。
【００６２】
まず、制御部２１により、上限Ｈの初期値を１００Ｈに、下限Ｌの初期値を０００Ｈに設定し（ステップＳ２１、Ｓ２２）、ＲＡＭ２７に記憶する。（Ｈ−Ｌ）が００１Ｈ以下でなければ（ステップＳ２３でＮＯ）、制御部２１により、中間値Ｍ（＝（Ｈ＋Ｌ）／２）を算出し（ステップＳ２４）、ＲＡＭ２７に記憶されているＰＷＭ設定値を中間値Ｍに更新する（ステップＳ２５）。制御部２１は、ＡＤコンバータ３００のデジタル出力Ｄｏをチェックし、デジタル出力Ｄｏが０ＣＣＨ以上であれば（ステップＳ２６でＹＥＳ）、上限値Ｈを中間値Ｍに更新してステップＳ２３に戻る（ステップＳ２７）。また、デジタル出力Ｄｏが０ＣＣＨ未満であれば（ステップＳ２６でＮＯ）、制御部２１は、下限値Ｌを中間値Ｍに更新してステップＳ２３に戻る（ステップＳ２８）。（Ｈ−Ｌ）が００１Ｈ以下であれば（ステップ２３でＹＥＳ）、演算終了のため、制御部２１は、ＰＷＭ設定値（２５６段階）を上限値Ｈに設定する（ステップＳ２９）。
【００６３】
以上のようにして、光センサユニット２１０の検出感度調整が行われる。そして、前述のように印刷動作開始時には、ＥＥＰＲＯＭ２９に格納されているＰＷＭ設定値や電流制限抵抗Ｒ１などの調整情報が読み出され、それらに対応してＰＷＭ設定値や電流制限抵抗Ｒ１などが調整され、インクカートリッジ２１１ａ〜２１１ｃの有無とそれらのインク残量の有無が光センサユニット２１０によって精度よく検出される。
【００６４】
また、光センサユニット２１０を交換する場合にも、上記と同様に検出感度調整を行えばよい。なお、検出感度調整時に用いた感度調整用のインクカートリッジの代わりに通常のインクカートリッジの光反射部ＬＲ１，ＬＲ２に調整用の反射板又は光学フィルタを貼り付けて、検出感度を調整するための通常よりも低い反射率を得るようにしてもよい。また、光センサユニット２１０を交換する場合に、新しい光センサユニットのＰＷＭ設定値などの調整情報を予め測定しておいて、交換時に外部データＤｉとして制御部２１へ入力し、ＥＥＰＲＯＭ２９を書き換えるようにしてもよい。例えば、制御部２１は、キーボード２２から検出感度に関する調整情報を受付け、受付けた調整情報に基づいて検出感度の調整（ＥＥＰＲＯＭ２９の書き換え）を行う。
【００６５】
また、上述した実施の形態においては、ＡＤコンバータ３００を例にして説明を行ったが、ＡＤコンバータの代りにコンパレータを用い、コンパレータの正転入力端子（＋入力）にフォトトランジスタＱの出力を入力し、反転入力端子（−入力）に基準電圧Ｖｒｅｆを入力し、コンパレータのデジタル出力を用いても良い。また、反転増幅器３０６の代りに、ＰＷＭ信号をインバータで反転させた信号を平滑化して発光ダイオードＤに供給するなどしても良い。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、発光素子の発光強度及び受光素子の受光感度を、ＰＷＭ信号に基づいて、例えば調整用の所定反射率（通常よりも低い反射率）のインクタンクからの反射光を検出できるように調整することにより、発光素子の特性、受光素子の特性、およびインクタンクの反射率特性などのばらつきによらず、高精度にインクタンク情報を検出することができる。前記ＰＷＭ信号は、インクジェットヘッドを移動させるモータを駆動制御するＰＷＭ信号出力手段から、モータ駆動停止時に得ることが可能である。
【００６７】
本発明によれば、ＰＷＭ信号及びＰＷＭ信号を反転した反転ＰＷＭ信号に基づいて、夫々受光感度及び発光強度を調整することにより、ＰＷＭ信号の変更可能範囲の２乗の範囲にわたり、発光強度及び受光感度を調整することができる。
【００６８】
本発明によれば、交換後の光センサから得られるデジタル信号（受光量）が、交換前に得られたデジタル信号（受光量）と一致するように、発光強度及び受光感度を調整することにより、インクタンク毎の反射率特性のばらつきによらず、各インクタンクのインクタンク情報を高精度に検出することができる。
【００６９】
本発明によれば、受付けた調整情報に基づいて、発光強度及び受光感度を調整することにより、発光強度及び受光感度の調整を短時間で効率的に行うことができる。
【００７０】
本発明によれば、インクタンクの有無及び／又はインク残量に夫々対応する発光強度及び受光感度を調整し、インクタンクの有無及び／又はインク残量を、発光素子の特性、受光素子の特性、およびインクタンクの反射率特性のばらつきによらず、高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットプリンタの側面側から見た概略構成図である。
【図３】インクカートリッジの斜視図である。
【図４】図１に示すインクジェットプリンタのキャリッジの側面側から見た図である。
【図５】図１及び図２に示すインクジェットプリンタの電気回路のブロック図である。
【図６】図５に示す電気回路のＡＤコンバータのブロック図である。
【図７】ＰＷＭ設定値の設定範囲の例を示す図である。
【図８】光センサユニットの検出感度の調整手順の例を示すフローチャートである。
【図９】光センサユニットの検出感度の調整手順の他の例を示すフローチャートである。
【図１０】検出感度の調整手順の詳細動作の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１３　　印字ヘッド
８１　　印刷部
８３　　搬送部
８５　　排出部
１０１　本体
１０３　給紙トレイ
１０４　給紙ローラ
１０５　分離板
１０６　ガイド板
１０７　搬送ローラ
１０８　排出ローラ
１０９　排出トレイ
２０２　ガイドシャフト
２０３　インクキャリッジ
２０８　スリット板
２０９　位置センサ
２１０　光センサユニット
２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ　インクカートリッジ
２１２　クリーニングユニット
３００　ＡＤコンバータ
３０６　反転増幅器
３０７　定電流増幅器
Ｄ　　　発光ダイオード
Ｑ　　　フォトトランジスタ
Ｒ１　　電流制限抵抗
Ｒ２　　負荷抵抗（ゲイン抵抗）
【図１】
2004142352.tif 000003
【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】
2004142352.tif 000009
【図８】
2004142352.tif 000010
【図９】
2004142352.tif 000011
【図１０】
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