(57)【要約】【課題】インク残量と、インク無しと、インクタンク無しの検出をより低価格で実現し、画像劣化の無い印字及び、空打ちによる記録ヘッドの破壊を防止する。【解決手段】記録ヘッドにパルスの印か電極を設け、半生タンクのスポンジ部（または、流路）及び生タンク部の双方の近傍に容量結合された１つの検出電極を設けて、前記検出信号レベルと２つの閾値レベルとを比較し、前記比較結果から、インクの有無と残量を判定する。また、検出条件により、インク無しとインクタンク無しとを判定する。【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ら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１のインク室を構成する壁面または前記インク流出路と、前記第２のインク室を構成する壁面の近傍に設けられた１つの信号検出電極と、前記記録ヘッドに設けられた信号印加電極と、前記信号印加電極に信号を印加する信号印加手段と、前記信号印加手段によって入力された信号を前記信号検出電極を介して信号を検出する信号検出手段と、前記信号検出手段によって検出された信号に基づいて、インクの有無を判定する判定手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記信号印加用電極を介して入力する信号は、電圧パルスであ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】
前記判定手段は、前記信号検出用電極によって検出された信号の信号レベルを所定の第１の閾値と比較する第１の比較手段と、前記第１の閾値より小さい所定の第２の閾値と比較する第２の比較手段とを持ち、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より大きい時、“インク有り”と判定し、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より小さく前記所定の第２の閾値より大きい時、“インク残量少”と判定す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】
前記インク吐出不良を回復するための吸引回復手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の記録装置。
【請求項５】
前記判定手段は、更に、吸引回復動作後に、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より大きい時、“インク有り”と判定し、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より小さく前記所定の第２の閾値より大きい時、“インク残量少”と判定し、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第２の閾値より小さい値を検知した時“インク無し”と判定することを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の記録装置。
【請求項６】
前記判定手段は、更に、前回の測定結果を記憶する手段を持ち、前回の測定結果が“インク無し”では無く、今回、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第２の閾値より小さい時、吸引回復することを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載の記録装置。
【請求項７】
前記、第２のインク室は、分離可能であることを特徴とする請求項１ないし６いずれか記載の記録装置。
【請求項８】
前記、第１のインク室と第２のインク室は、一体であり、かつ、インク流出路を含む記録から分離可能であることを特徴とする請求項１ないし６いずれか記載の記録装置。
【請求項９】
前記判定手段は、更に、待機中に、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第２の閾値より小さい時“インクタンク無し”と判定することを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記判定手段によって判定された結果を表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし９いずれか記載の記録装置。
【請求項１１】
前記判定手段によって判定された結果が、“インク残量少”である時、“インクタンク交換可能”であることを主旨とするメッセージを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項７または１０に記載の記録装置。
【請求項１２】
前記判定手段によって判定された結果が、“インク残量少”である時、“インクタンク交換を準備する”ことを主旨とするメッセージを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項８または１０に記載の記録装置。
【請求項１３】
前記信号検出用電極は、前記第１及び第２の室の底面の近傍に設けられることを特徴とする請求項１ないし１２いずれか記載の記録装置。
【請求項１４】
前記信号検出用電極は、前記第１及び第２の室の底面の近傍及び第２の室の側面の近傍に設けられることを特徴とする請求項１ないし１２いずれか記載の記録装置。
【請求項１５】
前記インク残量が少ない状態であると判定された後、前記記録ヘッドによるインク吐出を監視する監視手段と、前記監視手段による監視結果に従って、前記記録ヘッドによる記録を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の記録装置。
【請求項１６】
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ため、インクに与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項１７】
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ら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に用いられるインク残量検出方法であって、前記記録ヘッドに設けられた電極を介して信号を印加する信号印加工程と、前記信号印加工程おいて印加された信号を前記第１のインク室を構成する壁面または前記インク流出路と、前記第２のインク室を構成する壁面の近傍に設けられた１つの信号検出電極を介して検出する信号検出工程と、前記信号検出工程において検出された信号に基づいて、インクの有無を判定する判定工程とを有することを特徴とするインク残量検出方法。
【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】
また、従来のインクジェット記録装置では、記録動作途中でのインク切れによる記録不良が生じてしまう場合がある。例えば、連続紙を供給しながら記録をしている途中でインク切れが生じるとインク切れ以降の記録時間が無駄になってしまう。また、インク切れ直前に生ずる、いわゆる「かすれ記録」の状態で不鮮明な記録を続けると、多数の記録媒体を無駄にしてしまうこと等がある。
【０００６】
このような状態を回避するために、様々なインク切れ検出技術がこれまでにも提案されている。例えば、その１つに記録ヘッドにパルス信号を印加し、インクタンク壁面に隣接した信号検出用電極でその入力パルス信号を検出することにより、インク残量検知を行う方法がある。
【０００７】
図１１−図１４は、特開２０００−２６３８１０公報に記載されている方法として、主インクタンクであり、かつ、インクにかかる負圧を調整し、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、予備インクタンクで、前記第１の室と連通しインクを収容する第２の室と、前記第１の室の下部または側面に設けられたインク流出路とを含むインクタンクからインクの供給を受け、前記インクを吐出して記録を行う記録ヘッドに設けられた電極からパルス信号を入力し、前記第１及び第２のインク室壁面に設けられた２つの信号検出用電極及びその信号処理回路を経由して信号を受信することにより、インク室内及び流路内のインクの有無を判定するインク切れ検知の原理を説明した図である。
【０００８】
図において、１０１はインクジェット方式に従って、各画素に対応した記録要素にパルスを印加し、その記録要素に対応して設けられたノズルからインクを吐出することにより画像を形成する記録ヘッド、１０２は記録ヘッド１０１上に設けられ、インクと接触して電圧パルスを印加する電極、１０３は電極１０２に印加する電圧パルス、１０４は第１のインク室１０９のインクを記録ヘッド１０１にインクを供給するインク流路、１０４Ａは流路１０４内のインク無い空間を示す。１０９は、第１のインク室、１１０は、その毛細管の吸収力により、インクを保持しているスポンジなどの吸収体である。１１１はインクを貯蔵する第２のインク室、１１３は、インク供給口であり、第２のインク室内のインクを第１のインク室へ供給する通路である。
【０００９】
記録ヘッドで消費されたインクは、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から順次供給される。１５１は第１のインク室１０９に近接して設けられた第１の信号検出用電極である。第１の信号検出用電極１５１はパルスの印加電極１０２から入力され、流路１０４、第１のインク室１０９を経由して伝達されたパルスを検出する。１５２は第１の信号検出用電極１５１によって検出されたパルスを増幅及び／或いはインピーダンス変換するＯＰアンプ、１５３はＯＰアンプ１５２によって増幅された信号検出用電極１５１からの検出波形、１５４はサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路である。サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１５４は、第１のインク室１０９と第１の信号検出用電極１５１との間で容量結合されて微分されたパルス波形のピーク値をサンプルホールドする。また、１５５はＡ／Ｄ変換器であり、サンプルホールド回路１５４から出力されたアナログ波形をディジタル値に変換する。１５９はＣＰＵであり、Ａ／Ｄ変換器１５５、１６５からのインク残量検出信号のディジタル値を演算処理し、インク切れの判定を行う。
【００１０】
同様に、１６１は信号検出用電極＿２であり、パルスの印加電極１０２から入力され、流路１０４、吸収体１１０を含む第１のインク室１０９、インク供給口１１３、第２のインク室１１１内のインク及び、第２のインク室１１１の壁面を経由して伝達されたパルスを検出する。信号検出用電極＿２  １６１は第２のインク室１１１の壁面に隣接して配置され、第２のインク室１１１内のインクの面とで構成する容量によって結合される。１６２は信号検出用電極＿２  １６１によって検出されたパルスを増幅及び／又はインピーダンス変換して出力するＯＰアンプ、１６３はＯＰアンプ１６２によって増幅された信号検出用電極１６１からの検出波形、１６４は第２のインク室１１１と信号検出用電極＿２  １６１との間で容量結合されて微分された検出パルス波形のピークをＣＰＵ１５９の制御タイミングでサンプルホールドするサンプルホールド回路である。１６５はＡ／Ｄ変換器であり、サンプルホールド回路１５４から出力されたアナログ波形をディジタル値に変換する。１６７は、ＣＰＵ１５９が、前記処理を行う時に使用するワークエリア、１６８は、ＣＰＵ１５９が、前記処理結果を表示する表示器である。
【００１１】
以上のような構成において、図１１は、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、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の壁面に隣接した信号検出用電極１５１で検出され、ＯＰアンプ１５２で増幅された後、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１５４で出力信号のピーク値がサンプルされ、Ａ／Ｄ変換器１５５でアナログ信号からディジタル信号に変換されて、ＣＰＵ１５９に入力される経路と、流路１０４、第１のインク室１０９、インク供給口１１３、第２のインク室１１１から、第２のインク室１１１の壁面に隣接した信号検出用電極１６１で検出され、ＯＰアンプ１６２で増幅された後、サンプルホールド（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、ＣＰＵ１５９に入力される経路とで構成される。
【００１２】
ＣＰＵ１５９では、前記Ａ／Ｄ変換器１５５の値から検出信号の振幅値（ＶｐｋＡ）を算出し、この結果と既知の判定基準（ＶｔｈＡ）とを比較し、前記Ａ／Ｄ変換器１６５の値から検出信号の振幅値（ＶｐｋＢ）を算出し、この結果と既知の判定基準（ＶｔｈＢ）とを比較する。そして、その結果、図１１の状態においては、ＶｐｋＡ＞ＶｔｈＡかつ、ＶｐｋＢ＞ＶｔｈＢとなり、インク有りを判定する。
【００１３】
同様に、図１２は、流路１０４、第１のインク室１０９にはインクが有るが、第２のインク室１１１のインクは、消費され、インクが無い状態を示し、電極１０２に入力されたパルス１０３は、流路１０４、第１のインク室１０９から、第１のインク室１０９の壁面に隣接した信号検出用電極１５１で検出され、ＯＰアンプ１５２で増幅された後、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１５４で出力信号のピーク値がサンプルされ、Ａ／Ｄ変換器１５５アナログ信号からディジタル信号に変換されて、ＣＰＵ１５９に入力されるが、第２のインク室１１１で、導電媒体であるインクが無い為、第２のインク室１１１の壁面に隣接した信号検出用電極１６１に伝わらない。その結果として、ＯＰアンプ１６２、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１６４、Ａ／Ｄ変換器１５５への検出信号は振幅値の小さい信号がＣＰＵ１５９に入力される。
【００１４】
ＣＰＵ１５９では、前記Ａ／Ｄ変換器１５５の値から検出信号の振幅値（ＶｐｋＡ）を算出し、この結果と既知の判定基準（ＶｔｈＡ）とを比較し、前記Ａ／Ｄ変換器１６５の値から検出信号の振幅値（ＶｐｋＢ）を算出し、この結果と既知の判定基準（ＶｔｈＢ）とを比較する。そして、その結果、図１２の状態においては、ＶｐｋＡ＞ＶｔｈＡかつ、ＶｐｋＢ≦ＶｔｈＢとなり、警告と判定する。
【００１５】
次に、図１３は、流路１０４、第１のインク室１０９、第２のインク室１１１のインクは消費され、インクが無い状態を示し、電極１０２に入力されたパルス１０３は、流路１０４内のインクの無い空間１０４Ａで途切れ、第１のインク室１０９から、第１のインク室１０９の壁面に隣接した信号検出用電極１５１と、第２のインク室１１１の壁面に隣接した信号検出用電極１６１に伝わらない。
【００１６】
ＣＰＵ１５９は、前記Ａ／Ｄ変換器１５５の値から検出信号の振幅値（ＶｐｋＡ）を算出し、この結果と既知の判定基準（ＶｔｈＡ）とを比較し、前記Ａ／Ｄ変換器１６５の値から検出信号の振幅値（ＶｐｋＢ）を算出し、この結果と既知の判定基準（ＶｔｈＢ）とを比較する。そして、その結果、図１３の状態においては、ＶｐｋＡ＜ＶｔｈＡかつ、ＶｐｋＢ＜ＶｔｈＢとなり、“インク無し”又は、流路１０４内のインク無い空間１０４Ａが存在する“インク切れ”と仮判定する。
【００１７】
次に、図１４は、第１のインク室１０９、第２のインク室１１１のインクは有るが、流路１０４、中にインク無い空間１０４Ａが存在する状態を示し、電極１０２に入力されたパルス１０３は、流路１０４内のインクの無い空間１０４Ａで途切れ、第１のインク室１０９から、第１のインク室１０９の壁面に隣接した信号検出用電極１５１と、第２のインク室１１１の壁面に隣接した信号検出用電極１６１に伝わらない。
【００１８】
ＣＰＵ１５９は、前記Ａ／Ｄ変換器１５５の値から検出信号の振幅値（ＶｐｋＡ）を算出し、この結果と既知の判定基準（ＶｔｈＡ）とを比較し、前記Ａ／Ｄ変換器１６５の値から検出信号の振幅値（ＶｐｋＢ）を算出し、この結果と既知の判定基準（ＶｔｈＢ）とを比較する。そして、その結果、図１４の状態においては、ＶｐｋＡ≦ＶｔｈＡかつ、ＶｐｋＢ≦ＶｔｈＢとなり、“インク無し  又は、流路１０４内のインク無い空間１０４Ａが存在する“インク切れ”と仮判定する。
【００１９】
前記、図１３及び図１４は、同一結果となるため、ここで、流路１０４内のインク無い空間１０４Ａを取り除くための吸引回復した後に再度測定することにより、インクの有無検出することが出来る。
【００２０】
また、通常は、前記従来例のインク残量検出に併用して実際に印字した印字量をカウントするドットカウント方式が用いられている。
【００２１】
図１５にドットカウント従来例を示す。図において、１５６は、ヘッドに供給するクロック。１５７は、画像データ。１５８は、ドットカウンタである。ここではドットカウンタは減算カウンタとし、このカウンタには、新品のインクタンクが挿入される毎に、前記、新品のインクタンクのインク量に相当する量より小さい初期値が設定され、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。
【００２２】
【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記録ヘッドに設けられた電極にパルス電圧を印加して２つのインク室の各々に設けられた信号検出用電極によってインク残量及びインク切れを検出する方法を用いた場合、信号検出用電極及びその周辺回路であるオペアンプ、Ａ／Ｄ変換器が２系統必要であるという欠点があった。
【００２３】
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、かつ低価格で画質劣化が始まる前により低価格で高精度なインク残量及びインク切れを検出することができる記録装置及びインク残量検出方法を提供することを目的としている。
【００２４】
【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。
【００２５】
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ら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１のインク室を構成する壁面または前記インク流出路と、前記第２のインク室を構成する壁面の近傍に設けられた１つの信号検出電極と、前記記録ヘッドに設けられた信号印加電極と、前記信号印加電極に信号を印加する信号印加手段と、前記信号印加手段によって入力された信号を前記信号検出電極を介して信号を検出する信号検出手段と、前記信号検出手段によって検出された信号に基づいて、インクの有無を判定する判定手段とを有することを特徴とする記録装置を備える。
【００２６】
前記信号印加用電極を介して入力する信号は、電圧パルスであっても良い。
【００２７】
前記判定手段は、前記信号検出用電極によって検出された信号の信号レベルを所定の第１の閾値と比較する第１の比較手段と、前記第１の閾値より小さい所定の第２の閾値と比較する第２の比較手段とを持ち、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より大きい時、“インク有り”と判定し、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より小さく前記所定の第２の閾値より大きい時、“インク残量少“と判定しても良い。
【００２８】
前記インク吐出不良を回復するための吸引回復手段をさらに有する。
【００２９】
前記判定手段は、更に、吸引回復動作後に、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より大きい時、“インク有り“と判定し、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より小さく前記所定の第２の閾値より大きい時、“インク残量少“と判定し、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第２の閾値より小さい値を検知した時“インク無し”と判定する。
【００３０】
前記判定手段は、更に、前回の測定結果を記憶する手段を持ち、前回の測定結果が“インク無し”では無く、今回、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第２の閾値より小さい時、吸引回復する。
【００３１】
前記、第２のインク室は、分離可能であっても良い。
【００３２】
前記、第１のインク室と第２のインク室は、一体であり、かつ、インク流出路を含む記録から分離可能であっても良い。
【００３３】
前記判定手段は、更に、待機中に、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第２の閾値より小さい時“インクタンク無し”と判定する。
【００３４】
前記判定手段によって判定された結果を表示する表示手段をさらに有しても良い。
【００３５】
前記判定手段によって判定された結果が、“インク残量少”である時、“インクタンク交換可能”であることを主旨とするメッセージを前記表示手段に表示しても良い。
【００３６】
前記判定手段によって判定された結果が、“インク残量少”である時、“インクタンク交換を準備する”ことを主旨とするメッセージを前記表示手段に表示しても良い。
【００３７】
前記信号検出用電極は、前記第１及び第２の室の底面の近傍に設けられても良い。
【００３８】
前記信号検出用電極は、前記第１及び第２の室の底面の近傍及び第２の室の側面の近傍に設けられても良い。
【００３９】
前記インク残量が少ない状態であると判定された後、前記記録ヘッドによるインク吐出を監視する監視手段と、前記監視手段による監視結果に従って、前記記録ヘッドによる記録を制御すると良い。
【００４０】
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ため、インクに与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えていることが望ましい。
【００４１】
また、他の発明によれば、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ら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に用いられるインク残量検出方法であって、前記記録ヘッドに設けられた電極を介して信号を印加する信号印加工程と、前記信号印加工程おいて印加された信号を前記第１のインク室を構成する壁面または前記インク流出路と、前記第２のインク室を構成する壁面の近傍に設けられた１つの信号検出電極を介して検出する信号検出工程と、前記信号検出工程において検出された信号に基づいて、インクの有無を判定する判定工程とを有することを特徴とするインク残量検出方法を備える。
【００４２】
以上、本発明についてその詳細を説明したが、これを下記に整理して記述する。
【００４３】
（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のインク室と、前記第１のインク室の下部または側面に設けら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１のインク室を構成する壁面または前記インク流出路と、前記第２のインク室を構成する壁面の近傍に設けられた１つの信号検出電極と、前記記録ヘッドに設けられた信号印加電極と、前記信号印加電極に信号を印加する信号印加手段と、前記信号印加手段によって入力された信号を前記信号検出電極を介して信号を検出する信号検出手段と、前記信号検出手段によって検出された信号に基づいて、インクの有無を判定する判定手段とを有することを特徴とする記録装置。
【００４４】
（２）前記信号印加用電極を介して入力する信号は、電圧パルスであることを特徴とする前記（１）に記載の記録装置。
【００４５】
（３）前記判定手段は、前記信号検出用電極によって検出された信号の信号レベルを所定の第１の閾値と比較する第１の比較手段と、前記第１の閾値より小さい所定の第２の閾値と比較する第２の比較手段とを持ち、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より大きい時、“インク有り”と判定し、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より小さく前記所定の第２の閾値より大きい時、“インク残量少”と判定することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の記録装置。
【００４６】
（４）前記インク吐出不良を回復するための吸引回復手段をさらに有することを特徴とする前記（１）ないし（３）いずれか記載の記録装置。
【００４７】
（５）前記判定手段は、更に、吸引回復動作後に、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より大きい時、“インク有り”と判定し、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第１の閾値より小さく前記所定の第２の閾値より大きい時、“インク残量少”と判定し、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第２の閾値より小さい値を検知した時“インク無し”と判定することを特徴とする前記（１）ないし（４）いずれか記載の記録装置。
【００４８】
（６）前記判定手段は、更に、前回の測定結果を記憶する手段を持ち、前回の測定結果が“インク無し”では無く、今回、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第２の閾値より小さい時、吸引回復することを特徴とする前記（１）ないし（５）いずれか記載の記録装置。
【００４９】
（７）前記、第２のインク室は、分離可能であることを特徴とする前記（１）ないし（６）いずれか記載の記録装置。
【００５０】
（８）前記、第１のインク室と第２のインク室は、一体であり、かつ、インク流出路を含む記録から分離可能であることを特徴とする前記（１）ないし（６）いずれか記載の記録装置。
【００５１】
（９）前記判定手段は、更に、待機中に、前記信号検出用電極によって検出された信号レベルが、前記所定の第２の閾値より小さい時“インクタンク無し”と判定することを特徴とする前記（８）に記載の記録装置。
【００５２】
（１０）前記判定手段によって判定された結果を表示する表示手段をさらに有することを特徴とする前記（１）ないし（９）いずれか記載の記録装置。
【００５３】
（１１）前記判定手段によって判定された結果が、“インク残量少”である時、“インクタンク交換可能”であることを主旨とするメッセージを前記表示手段に表示することを特徴とする前記（７）または（１０）に記載の記録装置。
【００５４】
（１２）前記判定手段によって判定された結果が、“インク残量少”である時、“インクタンク交換を準備する”ことを主旨とするメッセージを前記表示手段に表示することを特徴とする前記（８）または（１０）に記載の記録装置。
【００５５】
（１３）前記信号検出用電極は、前記第１及び第２の室の底面の近傍に設けられることを特徴とする前記（１）ないし（１２）いずれか記載の記録装置。
【００５６】
（１４）前記信号検出用電極は、前記第１及び第２の室の底面の近傍及び第２の室の側面の近傍に設けられることを特徴とする前記（１）ないし（１２）いずれか記載の記録装置。
【００５７】
（１５）前記インク残量が少ない状態であると判定された後、前記記録ヘッドによるインク吐出を監視する監視手段と、前記監視手段による監視結果に従って、前記記録ヘッドによる記録を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする前記（１０）に記載の記録装置。
【００５８】
（１６）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ため、インクに与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えていることを特徴とする前記（１）に記載の記録装置。
【００５９】
（１７）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ら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に用いられるインク残量検出方法であって、前記記録ヘッドに設けられた電極を介して信号を印加する信号印加工程と、前記信号印加工程おいて印加された信号を前記第１のインク室を構成する壁面または前記インク流出路と、前記第２のインク室を構成する壁面の近傍に設けられた１つの信号検出電極を介して検出する信号検出工程と、前記信号検出工程において検出された信号に基づいて、インクの有無を判定する判定工程とを有することを特徴とするインク残量検出方法。
【００６０】
【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。
【００６１】
【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ェットプリンタ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ットカートリッジＩＪＣが搭載されている。５００２は紙押え板であり、キャリッジＨＣの移動方向に亙って記録用紙Ｐをプラテン５０００に対して押圧する。５００７，５００８はフォトカプラで、キャリッジのレバー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ュー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。
【００６２】
＜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。
【００６３】
図２はインクジェットプリンタＩＪＲＡの制御回路の構成を示すブロック図である。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ＣＰＵ１５９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、ＣＰＵ１５９、ＲＡＭ１６７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。
【００６４】
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。
【００６５】
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ＣＰＵ１５９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。
【００６６】
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プルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１６４でサンプルホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１６５でディジタル値に変換されて、その値がＣＰＵ１５９へ送られる。そして、インク有無の検出結果に従って、ＣＰＵ１５９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。
【００６７】
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。
【００６８】
図３−図６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の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。
【００６９】
なお、図３−図６において、従来例において説明したのと同じ構成要素には同じ参照番号を付し、その説明は省略し、ここでは、この実施形態に特徴的な構成要素についてのみ説明する。図において、１０１から１１３および、１６２から１６８は、前記従来例と同様であり、３０１は、パルス印加電極１０２から印加された信号を検出するための検出電極である。
【００７０】
以上のような構成において、図３は、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、サンプルホールド（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、ＣＰＵ１５９に入力される。
【００７１】
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）及び第２の判定基準（Ｖｔｈ２）とを比較する。
【００７２】
ここでは、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２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を流路１０４にインクが無いか、第２のインク室１１１にインクが無いかを判定する第二の閾値とする。つまり、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ１の時を“インク有り”、Ｖｔｈ１＞Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ２の時を“インク残量少”、Ｖｔｈ２＞Ｖｐｋの時を“インク無し”とする。そして、その結果、図３の状態においては、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ１であるから、インク有りを判定する。
【００７３】
同様に、図４は、流路１０４、第１のインク室１０９にはインクが有るが、第２のインク室１１１のインクは消費され、インクが無い状態を示し、電極１０２に入力されたパルス１０３は、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、第２のインク室１１１の壁面に隣接した部分の検出電極３０１には伝わらない。その結果として、ＯＰアンプ１６２、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１６４、Ａ／Ｄ変換器１６５への検出信号は、振幅値の小さい信号がＣＰＵ１５９に入力される。
【００７４】
ＣＰＵ１５９は、前記Ａ／Ｄ変換器１６５の値から検出信号のＶｐｋを算出し、この結果と前記、Ｖｔｈ１及びＶｔｈ２とを比較する。そして、その結果、図４の状態においては、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ１かつ、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ２となり、インク残量少と判定する。
【００７５】
次に、図５は、流路１０４にはインクの無い空間１０４Ａが発生し、第１のインク室１０９、第２のインク室１１１のインクは消費され、インクが無い状態を示し、電極１０２に入力されたパルス１０３は、流路１０４内のインクの無い空間１０４Ａで途切れ、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と、第２のインク室１１１の壁面に隣接した部分の検出電極３０１に伝わらない。
【００７６】
ＣＰＵ１５９は、前記Ａ／Ｄ変換器１５５の値から検出信号のＶｐｋを算出し、この結果と前記、Ｖｔｈ１及びＶｔｈ２とを比較する。そして、その結果、図５の状態においては、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ１かつ、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ２となり、“インク無し”又は、流路１０４内のインク無い空間１０４Ａが存在する“インク切れ”と仮判定（保留）する。
【００７７】
更に、図６は、流路１０４にインクの無い空間１０４Ａが発生し、第１のインク室１０９、第２のインク室１１１のインクは有る状態を示し、電極１０２に入力されたパルス１０３は、流路１０４内のインクの無い空間１０４Ａで途切れ、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と、第２のインク室１１１の壁面に隣接した部分の検出電極３０１に伝わらない。
【００７８】
ＣＰＵ１５９は、前記Ａ／Ｄ変換器１５５の値から検出信号のＶｐｋを算出し、この結果と前記、Ｖｔｈ１及びＶｔｈ２とを比較する。そして、その結果、図６の状態においては、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ１かつ、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ２となり、“インク無し”又は、流路１０４内のインク無い空間１０４Ａが存在する“インク切れ”と仮判定（保留）する。
【００７９】
前記、図５及び図６は、同一結果となるため、ここで、流路１０４内のインク無い空間１０４Ａを取り除くための吸引回復した後に再度測定することにより、前記、図３〜図５の状態となり、
Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ１であれば、“インク有り“を判定し、
Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ１かつ、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ２であれば、“インク残量少“を判定し、
Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ１かつ、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ２であれば、“インク無し“を判定することが出来る。
【００８０】
その判定されたインク量の値は表示部１６８に表示されるか、或いは、インタフェース１７０を介してホスト（不図示）に転送され、ホストで表示されても良い。また、この判定結果はＲＡＭ１６７に記憶される。
【００８１】
図７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。
【００８２】
図７Ａ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。
【００８３】
図７Ｂ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、７０８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、７０９はインク有無を判断するための前記第２の閥値（Ｖｔｈ２）である。７１０はインク有りを判定後に保留を判定し、回復動作を行ったときの検出信号レベルの推移を表し、前記図６の状態に相当する。
【００８４】
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７Ａに示す線７０４に沿って減少してゆく。
【００８５】
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内の底面と、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７Ｂの７０７Ａに示す様にほぼ一定である。
【００８６】
ＣＰＵ１５９は、インク有無を判断するため、Ｖｔｈ１  ７０８と、信号検出レベル（Ｖｐｋ）を比較し、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ１であるためインク有りと判断する。
【００８７】
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の底面、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７Ｂの７０７Ｂに示す様に急激に減少する。
【００８８】
ＣＰＵ１５９は、インク有無を判断するため、Ｖｔｈ１  ７０８と、Ｖｐｋとを比較し、
Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ１であるため、Ｖｔｈ２  ７０９と、Ｖｐｋとを比較し、
Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ２の結果を得て、“インク残量少”と判断する。
【００８９】
更に記録動作が続くと、記録量に従ってインクは図７Ａ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の底面と、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７Ｂの７０７Ｃに示す様にほぼ一定である。
【００９０】
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。
【００９１】
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７Ｂの７０７Ｄに示す様に急激に減少し、図７Ｂの７０７Ｅの値となる。
【００９２】
ＣＰＵ１５９は、インク有無を判断するため、Ｖｔｈ１  ７０８と、Ｖｐｋを比較し、
Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ１であるため、Ｖｔｈ２  ７０９と、Ｖｐｋとを比較し、
Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ２の結果を得て、“インク無し”と判断する。
【００９３】
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、ＣＰＵ１５９は、印字を緊急停止する。
【００９４】
通常は、前記、従来例である図１５に示すドットカウント方式を併用し、前記、“インク残量少“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。
【００９５】
次に、以上のような構成の装置が実行するインク有無検出処理について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。
【００９６】
まず、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１の閾値Ｖｔｈ１及び第２の閾値（Ｖｔｈ２）とを比較する。ここで、Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ１である場合には、処理はステップＳ３０に進み、“インク有り”と判定し、ステップＳ４０で判定結果をＲＡＭ１６７に格納する。
【００９７】
また、前記Ｓ２０で、Ｖｔｈ１＞Ｖｐｋ＞Ｖｔｈ２であれば、処理はステップＳ５０に進み、“インク残量少”と判定しステップＳ６０で、“メッセージ１“を表示する。また、前記Ｓ２０で、Ｖｔｈ１＞Ｖｐｋである場合には、図６に及び図７の７１０示した様に、“吐出不良”であるか、“インク無し”であるかを判断するために、ステップＳ７０で“保留“と判定し、ステップＳ８０で“ＲＡＭ１６７の所定の領域に記憶後、ステップＳ９０に進む。ステップＳ９０で、前回、回復動作を行ったかを判定するために、前回の判定結果を判定し、前回の判定結果が“保留”で無ければ、処理はステップＳ１２０に進み、“吐出不良“か“インク無し“を判断する為に回復動作を行う。この状態は、図５及び図６に示されており、例えば、インクに存在した気泡などが流路１０４に達すると、そこで、空気が存在する空間１０４Ａが形成され、吐出不良の原因となる。従って、このような状態を解消するため、処理はステップＳ１２０に進み、吸引回復動作を実行して流路１０４内の気泡などを記録ヘッド１０１の外部に吸い出す。
【００９８】
ステップＳ９０で、前回の判定結果が“保留”であるならば、処理はステップＳ１３０に進み、“インク無し”と判断する。この状態は、図５に示されており、第１のインク室１０９のインクも第２のインク室１１１のインクもなくなっており、もはや記録動作を続行できる状態にはない。従って、ステップＳ１４０で印字停止し、ステップＳ１５０で、“メッセージ２”を表示する。インクタンクの交換を促すためのメッセージを表示部（ＤＩＳＰ）１６８に表示するか、或いは、インタフェース１７０を介してホストにその旨を通知する。そして、処理を終了する。本ルーチンは、周期的にまたは、回復動作後に実行される。
【００９９】
図９は、ヘッド及び、インクタンクの構成例を示す。図において、図９Ａは、記録ヘッド１０１及び、流路１０４、第１のインク室１０９、第２のインク室１１１が全て一体の構成を示し、図９Ｂは、記録ヘッド１０１及び、流路１０４、第１のインク室１０９が一体であり、第２のインク室１１１が分離可能の構成を示し、図９Ｃは、インクタンクを保持するインクタンクフォルダ１１４を設け、記録ヘッド１０１及び、流路１０４と、前記インクタンクフォルダ１１４が一体であり、第１のインク室１０９、及び、第２のインク室１１１が一体であるインクタンクを前記インクタンクフォルダ１１４中に着脱可能な構成を示し、図９Ｄは、流路１０４が、第１のインク室１０９の側面に配置された構成を示している。前記、図９のいずれの構成においても本発明が成り立つことは明らかである。
【０１００】
また、図９Ｂの構成においては、操作者は、“インク残量少“を検知した時点から、“インク無し”を検知するまでの間の任意の時に、インクを無駄にすることなく第２のインク室を交換することが可能である。従って、前記、図８における“メッセージ１“において“インクが無くなりましたので新しいインクタンクと交換する”主旨のメッセージを表示すれば良い。
【０１０１】
また、図９Ｃの構成においては、操作者は、“インク残量少“を検知した時点から、“インク無し”を検知するまでの間の任意の時に、インクタンクを交換することは可能であるが、第１のインク室にあるインクを無駄にすることなくインクタンクを交換するには、“メッセージ１”において“インクが残り少なくなりましたので新しいインクタンクを用意する”主旨のメッセージを表示すれば良い。
【０１０２】
また、図９Ｃのヘッド及びインクタンク構成においては、第１のインク室と第２のインク室とを含むインクタンクが外されると、電極１０２に入力されたパルス１０３は、流路１０４までは、伝わるが、第１のインク室１０９及び、第２のインク室１１１が無いため、検出電極３０１に伝わらない。ＣＰＵ１５９は、前記Ａ／Ｄ変換器１５５の値から検出信号のＶｐｋを算出し、この結果と前記Ｖｔｈ１及びＶｔｈ２とを比較する。そして、その結果、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ１かつ、Ｖｐｋ＜Ｖｔｈ２となり、“インク無し”に相当する検知レベルとなる。従って、記録中及び記録直後の測定と吸引回復動作直後の測定を除き、ヘッド交換操作中を含む（待機中）測定時に前記、“インク無し”レベルを検知した時は、“タンク無し”とする。ここで、“タンク無し”とは、インクの有無を判断する動作の１形態である。
【０１０３】
図１０に、流路１０４及び、インクタンクと検出電極３０１との位置関係を示す。ここで、信号検出電極３０１は第１及び第２のインク室の壁に物理的に対向する必要は無く電気的に結合していれば良い。図において、図１０Ａは、信号検出電極３０１は第１のインク室１０９の底面の直下には無く、静電容量Ｃ１によって、第１のインク室１０９と結合し、静電容量Ｃ２によって、第２のインク室１１１と結合している様子を示している。
【０１０４】
図１０Ｂは、信号検出電極３０１は第２のインク室の底面の直下だけでは無く、静電容量Ｃ３によって、第２のインク室１１１の側面とも結合している様子を示している。図１０Ｂの構成においては、第２のインク室１１１のインクの減少と共に、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の側面と、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が減少するため、信号検出電極３０１で検出される信号強度は、図７Ｂの７０７Ｈに示す様に減少する。ＣＰＵ１５９では、前記Ａ／Ｄ変換器１６５の値から検出信号のＶｐｋを算出し、第２のインク室のインクの減少量を連続的に検出することが出来る。
【０１０５】
図１０Ｃは、信号検出電極３０１は流路１０４の第１のインク室寄りの部分と静電容量Ｃ２を介して容量結合し、第２のインク室１１１の底面と静電容量Ｃ２によって、容量結合している様子を示している。図１０Ｃの構成においては、前記実施例と同等の動作をすることは明らかである。
【０１０６】
図１０Ｄは、流路１０４と第１のインク室１０９との接続部が、第１のインク室１０９の側面にある様子を示しているが動作については、前記実施例と同等であることは明らかである。
【０１０７】
図１０Ｅは、配線部材によって電気的に接続された１つの信号検出電極３０１は、第１のインク室１０９の底面の近傍と、第２のインク室１１１の側面の近傍とに配置され、第１のインク室１０９の底面の近傍で、静電容量Ｃ１によって、第１のインク室１０９と容量結合し、第２のインク室の側面の近傍で、静電容量Ｃ３によって、容量結合している様子を示している。
【０１０８】
図１０Ｅの構成においては、第２のインク室１１１のインクの減少と共に、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の側面と、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が減少するため、信号検出電極３０１で検出される信号強度は、図７Ｂの７０７Ｊに示す様に減少する。ＣＰＵ１５９では、前記Ａ／Ｄ変換器１６５の値から検出信号のＶｐｋを算出し、第２のインク室のインクの減少量を連続的に検出することが出来る。
【０１０９】
従って以上説明した実施形態に従えば、信号検出電極から得られる検出信号に基づく判断の時間的な経緯を考慮することにより、インクの消耗、枯渇、流路内の気泡形成などインクタンク部に発生している現象をより正確に把握して、インク有無の正確な検知や適切な記録制御を行うことができる。
【０１１０】
例えば、“吐出不良”と判断された時のみに吸引回復動作を行うようにすれば吸引回復動作に伴う余分な時間と吸引によるインクの消費を最小限にすることができる。
【０１１１】
以上説明した実施形態において、信号検出電極によって検知される信号レベルが十分に大きいのであれば、ＯＰアンプ１６２は必ずしも必要ではなく、また、サンプルホールド回路１６４も、Ａ／Ｄ変換器１６５の性能が高速であれば必ずしも必要ではないことは言うまでもない。
【０１１２】
なお、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／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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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、あるいはインクジェッ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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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一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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
【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ら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１のインク室を構成する壁面または前記インク流出路と、前記第２のインク室を構成する壁面の近傍に設けられた１つの信号検出電極と、前記記録ヘッドに設けられた信号印加電極と、前記信号印加電極に信号を印加する信号印加手段と、前記信号印加手段によって入力された信号を前記信号検出電極を介して信号を検出する信号検出手段と、前記信号検出手段によって検出された信号に基づいて、インクの有無を判定するので、消耗品であるインクタンクに部品を追加してランニングコストを上昇させることも無く、より簡単な構成でかつ低価格で精度の高いインク残量の検出を行うことができるという効果がある。
【０１３３】
さらには、途中で、使いかけのインクタンクに交換されて、ドットカウントが機能しなくても、確実に“インク無し”を検知する事により、空打ちによる記録ヘッドの劣化を防止出来ると言う効果がある。これにより、常にかすれのない高品位な画像を記録することができる。
【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ェットプリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図
【図２】インクジェットプリンタ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】インクタンク部のインクの有無の状態を示す図
【図６】インクタンク部のインクの有無の状態を示す図
【図７】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８】インク残量検出処理を示すフローチャート
【図９】インクタンクの構成例を示す図
【図１０】信号検出電極の配置例を示す図
【図１１】インクタンク部のインクの有無の状態を示す図
【図１２】インクタンク部のインクの有無の状態を示す図
【図１３】インクタンク部のインクの有無の状態を示す図
【図１４】インクタンク部のインクの有無の状態を示す図
【図１５】記録ドットカウントの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１  記録ヘッド
１０１Ａ  発熱体（電気熱変換体）
１０１Ｂ  インク吐出口
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  第１のインク室
１１０  吸収体
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  インタフェース
１７２  ＲＯＭ
１７３  ゲートアレイ
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
Ｃ１      結合容量
Ｃ２      結合容量
Ｃ３      結合容量
ＶｐｋＡ  検出信号
ＶｐｋＢ  検出信号
ＶｔｈＡ  閾値
ＶｔｈＢ  閾値
Ｖｐｋ    検出信号
Ｖｔｈ１  閾値
Ｖｔｈ２  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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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