JP2007152794A - インクジェット記録装置およびインクタンク - Google Patents

Abstract

【課題】インク注入量による誤差が生じても、記録装置が認識するインク残量と、インクタンク内の実際のインク残量との差を低減して、インクタンク内のインクの使用効率の向上および記録装置の作動上の無駄を低減することを目的とする。
【解決手段】インクタンクＨ１９００の製造時において計測されたインク注入量に関する情報を、使用するインクタンクに設けた記憶部１１０に格納する。インクタンク使用時には、記憶部１１０から読み出した情報に基き、インク注入量の中で記録ヘッドから吐出可能なインク量であるインク使用可能量を算出する。また、記録ヘッドから吐出されるインク量を計測し、計測されたインク量が前記インク使用可能量に達したか否かを判別し、その結果に応じて記録動作の停止、インク無し状態の報知などを行う。
【選択図】図１１

Description

本発明は、インクを記録ヘッドから吐出させることにより記録を行うインクジェット記録装置およびこれに使用するインクタンクに関する。

インクジェット記録装置では、インクタンクから供給されたインクを記録ヘッドから吐出して記録を行う。このため、インクタンク内のインクの有無を検出することが適正な記録動作を継続する上で必要となる。特許文献１には、インクタンク内のインク残量を検出し、インクが無くなった場合には、ユーザにその状態を知らせるようにしたインクジェット記録装置およびインクタンクが開示されている。同文献に開示のインクタンクには、インクタンク内に初期に収容されているインク量や、使用開始後のインク残量などの情報を格納したメモリが設けられている。また、記録動作時には、記録された文字数またはドット数などを計数し、その計数結果とインクタンク内のインク量（インクの初期値またはインク残量）とに基づいてインク残量が算出される。そして、算出されたインク残量が“０”になった場合、インクジェット記録装置は、記録動作を停止させると共に、ユーザに対する報知を行う。

特開平６−１２６９８１号公報

しかしながら、上記特許文献１では、製造時にインクタンク内に注入されている初期のインク量が一定であることを前提として、インクタンク内のインクの有無を判断している。ところが、実際にはインクタンク内のインクの初期値には誤差が生じる。例えば、インクタンクに対するインクの規定注入量が１６ｇである場合、実際にインクタンクに注入されるインク量には、±０．５ｇ程度の誤差が生じる。このため、記録装置が認識するインク残量が“0”であっても、インクタンク内にインクが残っていることがある。この場合、記録装置は記録動作を停止させ、インク無しを報知するため、インクが残っているにも拘わらずインクタンクは廃棄されてしまい、インクが無駄に消費されることとなる。また逆に、インクタンク内に規定注入量より少ないインクが注入された場合、記録装置は、インクタンク内のインクが無くなっても、インク残量“0”を認識するまでは記録動作を継続する。その結果、形成される画像に十分な品質が得られず、その画像の記録に要した時間、インクおよび記録媒体などが無駄になる可能性がある。

本発明は、インク注入量による誤差が生じても、記録装置が認識するインク残量と、インクタンク内の実際のインク残量との差を低減して、インクタンク内のインクの使用効率の向上および記録装置の作動上の無駄を低減することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
すなわち、本発明の第１の形態は、インクタンクから供給されるインクを吐出する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、前記インクタンクの製造時において計測されたインク注入量に関する情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得されたインク注入量に関する情報に基づいて、インク使用可能量を算出する算出手段と、前記記録ヘッドから吐出されるインク量を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測されたインク量が前記インク使用可能量に達したか否かを判別する判別手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の第２の形態は、インクジェット記録装置の記録ヘッドにインクを供給するインクタンクであって、前記インクタンクの製造時において計測されたインク注入量に関する情報を記憶した記憶部を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、インクタンク製造時にインク注入量による誤差が生じても、その誤差を含んだインク注入量の情報に応じてインク使用可能量を設定する。このため、記録装置が認識するインク残量“0”と、インクタンク内に収容されているインクの実際の使い切りとを一致させることができる。従って、インクタンク内に使用可能なインクが残っているにも拘わらず記録動作が停止したり、使用可能なインクが無くなっても記録装置が作動し続けることがなく、インクの使用効率および記録装置の作動効率を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

１．基本構成
１．１ 機構部の構成
本実施形態で適用する記録装置における各機構部の構成を説明する。本実施形態における記録装置本体は、各機構部の役割から、概して、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、フラットパス記録部、およびクリーニング部等に分類することができ、これらは外装部に収納されている。

以下、これらの図面を適宜参照しながら、各部を順次説明する。
（Ａ）キャリッジ部（図１〜図３）
キャリッジ部は、記録ヘッドＨ１００１を取り付けるためのキャリッジＭ４０００を有しており、キャリッジＭ４０００は、ガイドシャフトＭ４０２０およびガイドレールＭ１０１１によって支持されている。ガイドシャフトＭ４０２０は、シャーシＭ１０１０に取り付けられており、記録媒体の搬送方向に対して直角方向にキャリッジＭ４０００を往復走査させるように案内支持している。ガイドレールＭ１０１１は、シャーシＭ１０１０に一体に形成されており、キャリッジＭ４０００の後端を保持して記録ヘッドＨ１００１と記録媒体との隙間を維持する役割を果たしている。また、ガイドレールＭ１０１１のキャリッジＭ４０００との摺動側には、ステンレス等の薄板からなる摺動シートＭ４０３０が張設され、記録装置の摺動音の低減化を図っている。

キャリッジＭ４０００は、シャーシＭ１０１０に取り付けられたキャリッジモータＥ０００１によりタイミングベルトＭ４０４１を介して駆動される。また、タイミングベルトＭ４０４１は、アイドルプーリＭ４０４２によって張設、支持されている。さらに、タイミングベルトＭ４０４１は、キャリッジＭ４０００とゴム等からなるキャリッジダンパを介して結合されており、キャリッジモータＥ０００１等の振動を減衰することで、記録される画像のむら等を低減している。

キャリッジＭ４０００の位置を検出するためのエンコーダスケールＥ０００５（図７において後述）が、タイミングベルトＭ４０４１と平行に設けられている。エンコーダスケールＥ０００５上には、１５０ｌｐｉ〜３００ｌｐｉのピッチでマーキングが形成されてている。そして、当該マーキングを読み取るためのエンコーダセンサＥ０００４（図７において後述）が、キャリッジＭ４０００に搭載されたキャリッジ基板Ｅ００１３（図７において後述）に設けられている。キャリッジ基板Ｅ００１３には、記録ヘッドＨ１００１と電気的な接続を行うためのヘッドコンタクトＥ０１０１も設けられている。また、キャリッジＭ４０００には、電気基板Ｅ００１４から記録ヘッドＨ１００１へ、駆動信号を伝えるための不図示のフレキシブルケーブルＥ００１２（図７において後述）が接続されている。

記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４０００に固定するための構成として次のものが設けられている。すなわち、記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４０００に押し付けながら位置決めするための不図示の突き当て部と、所定の位置に固定するための不図示の押圧手段が、キャリッジＭ４０００上に設けられている。押圧手段は、ヘッドセットレバーＭ４０１０に搭載され、記録ヘッドＨ１００１をセットする際に、ヘッドセットレバーＭ４０１０を回転支点を中心に回して、記録ヘッドＨ１００１に作用する構成になっている。

さらに、キャリッジＭ４０００には、ＣＤ−Ｒ等の特殊メディアへ記録を行う際や、記録結果や用紙端部等の位置検出用として、反射型の光センサからなる位置検出センサＭ４０９０が取り付けられている。位置検出センサＭ４０９０は、発光素子より発光し、その反射光を受光することで、キャリッジＭ４０００の現在位置を検出することができる。

上記構成において記録媒体に画像形成する場合、行位置に対しては、搬送ローラＭ３０６０およびピンチローラＭ３０７０からなるローラ対が、記録媒体を搬送して位置決めする。また、列位置に対しては、キャリッジモータＥ０００１によりキャリッジＭ４０００を上記搬送方向と垂直な方向に移動させて、記録ヘッドＨ１００１を目的の画像形成位置に配置させる。位置決めされた記録ヘッドＨ１００１は、電気基板Ｅ００１４からの信号に従って、記録媒体に対しインクを吐出する。記録ヘッドＨ１００１についての詳細な構成および記録システムは後述する。本実施形態の記録装置においては、記録ヘッドＨ１００１により記録を行いながらキャリッジＭ４０００が列方向に走査する記録主走査と、搬送ローラＭ３０６０により記録媒体が行方向に搬送される副走査とを交互に繰り返す。これにより、記録媒体上に画像を形成していく構成となっている。

（Ｂ）クリーニング部（図４、図５、図６）
クリーニング部は記録ヘッドＨ１００１のクリーニングを行うための機構である。これは、ポンプＭ５０００、記録ヘッドＨ１００１の乾燥を抑えるためのキャップＭ５０１０、記録ヘッドＨ１００１の吐出口形成面をクリーニングするためのブレードＭ５０２０などから構成されている。

本実施形態では、クリーニング部の主な駆動力は、不図示のＡＰモータＥ３００５から伝達される。そして不図示のワンウェイクラッチにより、一方向の回転でポンプＭ５０００を作動させ、もう一方向の回転ではブレードＭ５０２０の移動およびキャップＭ５０１０の昇降を行わせるようになっている。なお、ＡＰモータＥ３００５は記録媒体の給紙動作の駆動源にも用いられるものであるが、クリーニング部の動作を行うための専用のモータが設けられていてもよい。

キャップＭ５０１０はモータＥ０００３から不図示の昇降機構を介して昇降可能に駆動される。そして、上昇位置では、記録ヘッドＨ１５００に設けた数個の吐出部のフェイス面毎にキャッピングを施し、非記録動作時等においてその保護を行ったり、あるいは吸引回復を行うことが可能である。また、記録動作時には記録ヘッド９との干渉を避ける下降位置に設定され、またフェイス面との対向によって予備吐出を受けることが可能である。例えば記録ヘッドＨ１００１に１０個の吐出部が設けられ、５個の吐出部のフェイス面毎に一括してキャッピングを施すことが可能となるよう、図示の例ではキャップＭ５０１０は２つ設けられている。

ゴム等の弾性部材でなるワイパ部Ｍ５０２０は不図示のワイパホルダに固定されている。ワイパホルダは図１６の＋Ｙおよび−Ｙ方向（吐出部における吐出口の配列方向）に移動可能である。そして、記録ヘッドＨ１００１がホームポジションに到達したときに、矢印−Ｙ方向にワイパホルダが移動することによって、ワイピングが可能である。ワイピング動作が終了すると、キャリッジをワイピング領域の外に退避させてから、ワイパがフェイス面等と干渉しない位置に戻す。なお、本例のワイパ部Ｍ５０２０には、全吐出部のフェイス面を含む記録ヘッドＨ１００１の面全体をワイピングするワイパブレードＭ５０２０Ａが設けられている。また、５つの吐出部のフェイス面毎に、ノズル近傍をするワイピングする２つのワイパブレードＭ５０２０Ｂ，Ｍ５０２０Ｃが設けられている。

そして、ワイピング後には、ワイパ部Ｍ５０２０がブレードクリーナＭ５０６０に当接することにより、ワイパブレードＭ５０２０Ａ〜Ｍ５０２０Ｃ自身へ付着したインクなども除去することができる構成になっている。また、ワイピングに先立ってワイパブレードＭ５０２０Ａ〜Ｍ５０２０Ｃにウエット液を転写させておくことによりワイピングによるクリーニング性を向上する構成（ウエット液転写部）が設けられている。このウエット液転写部の構成およびワイピング動作については後述する。

吸引ポンプＭ５０００は、キャップＭ５０１０をフェイス面に接合させてその内部に密閉空間を形成した状態で負圧を発生させることが可能である。これにより、インクタンクＨ１９００から吐出部内にインクを充填させたり、吐出口もしくはその内方のインク路に存在する塵埃、固着物、気泡等を吸引除去したりすることができる。

吸引ポンプＭ５０００としては、例えばチューブポンプ形態のものが用いられる。これは、可撓性を有するものとしたチューブの少なくとも一部を沿わせて保持する曲面が形成された部材と、これに向けて可撓性チューブを押圧可能なローラと、このローラを支持して回転可能なローラ支持部とを有するものとすることができる。すなわち、ローラ支持部を所定方向に回転させることで、ローラは曲面形成部材上で可撓性チューブを押しつぶしながら転動する。これに伴い、キャップＭ５０１０が形成する密閉空間に負圧が生じてインクが吐出口より吸引され、キャップＭ５０１０からチューブないし吸引ポンプに引き込まれる。そして、引き込まれているインクはさらに下ケースＭ７０８０に設けた適宜の部材（廃インク吸収体）に向けて移送される。

なお、キャップＭ５０１０の内側部分には、吸引後の記録ヘッドＨ１００１のフェイス面に残るインクを削減するために、吸収体Ｍ５０１１が設けられている。また、キャップＭ５０１０を開放した状態で、キャップＭ５０１０ないし吸収体Ｍ５０１１に残っているインクを吸引することにより、残インクによる固着およびその後の弊害が起こらないように配慮されている。ここで、インク吸引経路の途中に大気開放弁（不図示）を設け、キャップＭ５０１０をフェイス面から離脱させる際に予めこれを開放しておくことで、フェイス面に急激な負圧が作用しないようにしておくことが好ましい。

また、吸引ポンプＭ５０００は、吸引回復だけでなく、キャップＭ５０１０がフェイス面に対向した状態で行われる予備吐出動作によってキャップＭ５０１０に受容されたインクを排出するためにも作動させることができる。すなわち、予備吐出されてキャップＭ５０１０に保持されたインクが所定量に達したときに吸引ポンプＭ５０００を作動させることで、キャップＭ５０１０内に保持されていたインクをチューブを介して廃インク吸収体に移送することができる。

以上のワイパ部Ｍ５０２０の動作、キャップＭ５０１０の昇降および弁の開閉など、連続して行われる一連の動作は、モータＥ０００３の出力軸上に設けた不図示のメインカムおよびこれに従動する複数のカム，アーム等によって制御可能である。すなわち、モータＥ０００３の回転方向に応じたメインカムの回動によってそれぞれの部位のカム部，アーム等が作動することで、所定の動作を行うことが可能である。メインカムの位置はフォトインタラプタ等の位置検出センサで検出することができる。

１．２ 電気回路構成
次に本実施形態における電気的回路の構成を説明する。

図７は、記録装置Ｊ００１３における電気的回路の全体構成を概略的に説明するためのブロック図である。本実施形態で適用する記録装置では、主にキャリッジ基板Ｅ００１３、メイン基板Ｅ００１４、電源ユニットＥ００１５およびフロントパネルＥ０１０６等によって構成されている。

ここで、電源ユニットＥ００１５は、メイン基板Ｅ００１４と接続され、各種駆動電源を供給するものとなっている。

キャリッジ基板Ｅ００１３は、キャリッジＭ４０００に搭載されたプリント基板ユニットであり、ヘッドコネクタＥ０１０１を通じて記録ヘッドＨ１００１との信号の授受、ヘッド駆動電源の供給を行うインターフェースとして機能する。ヘッド駆動電源の制御に供する部分として、記録ヘッドＨ１００１の各色吐出部に対する複数チャネルのヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１を有しする。そして、フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４から指定された条件に従ってヘッド駆動電源電圧を発生する。また、キャリッジＭ４０００の移動に伴ってエンコーダセンサＥ０００４から出力されるパルス信号に基づいて、エンコーダスケールＥ０００５とエンコーダセンサＥ０００４との位置関係の変化を検出する。更にその出力信号をフレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４へと出力する。

キャリッジ基板Ｅ００１３には、図９に示すように、２つの発光素子（ＬＥＤ）Ｅ３０１１および受光素子Ｅ３０１３でなる光学センサＥ３０１０および周囲温度を検出するためのサーミスタＥ３０２０が接続されている。以下、これらのセンサをマルチセンサＥ３０００として参照する。マルチセンサＥ３０００により得られる情報は、フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４へと出力される。

メイン基板Ｅ００１４は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の各部の駆動制御を司るプリント基板ユニットである。その基板上にホストインタフェース（ホストＩ／Ｆ）Ｅ００１７を有しており、不図示のホストコンピュータからの受信データをもとに記録動作の制御を行う。また、キャリッジモータＥ０００１、ＬＦモータＥ０００２、ＡＰモータＥ３００５、ＰＲモータＥ３００６など、各種モータと接続されて各機能の駆動を制御している。キャリッジモータＥ０００１は、キャリッジＭ４０００を主走査させるための駆動源となるモータである。ＬＦモータＥ０００２、記録媒体を搬送するための駆動源となるモータである。ＡＰモータＥ３００５は、記録ヘッドＨ１００１の回復動作および記録媒体の給紙動作の駆動源となるモータである。ＰＲモータＥ３００６は、フラットパス記録動作の駆動源となるモータである。さらに、ＰＥセンサ、ＣＲリフトセンサ、ＬＦエンコーダセンサ、ＰＧセンサのような、プリンタ各部の動作状態を検出する様々なセンサに対して、制御信号および検出信号の送受信を行うためのセンサ信号Ｅ０１０４に接続される。また、メイン基板Ｅ００１４は、ＣＲＦＦＣ Ｅ００１２および電源ユニットＥ００１５にそれぞれ接続されるとともに、さらにパネル信号Ｅ０１０７を介してフロントパネルＥ０１０６と情報の授受を行うためのインターフェースを有している。

フロントパネルＥ０１０６は、ユーザ操作の利便性のために、記録装置本体の正面に設けたユニットである。これは、リジュームキーＥ００１９、ＬＥＤ Ｅ００２０、電源キーＥ００１８およびフラットパスキーＥ３００４を有するほか（図６）、さらにデジタルカメラ等の周辺デバイスとの接続に用いるデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００を有している。

図８は、メイン基板Ｅ１００４の内部構成を示すブロック図である。

図において、Ｅ１１０２はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。これは、制御バスＥ１０１４を通じてＲＯＭ Ｅ１００４に接続され、ＲＯＭ Ｅ１００４に格納されたプログラムに従って、各種制御を行っている。例えば、各種センサに関連するセンサ信号Ｅ０１０４や、マルチセンサＥ３０００に関連するマルチセンサ信号Ｅ４００３の送受信を行う。そのほか、エンコーダ信号Ｅ１０２０、フロントパネルＥ０１０６上の電源キーＥ００１８、リジュームキーＥ００１９およびフラットパスキーＥ３００４からの出力の状態を検出している。また、Ｅ１１０２は、ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００の接続およびデータ入力状態に応じて、各種論理演算や条件判断等を行い、各構成要素を制御し、インクジェット記録装置の駆動制御を司っている。

Ｅ１１０３はドライバ・リセット回路である。これは、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのモータ制御信号Ｅ１１０６に従って、ＣＲモータ駆動信号Ｅ１０３７、ＬＦモータ駆動信号Ｅ１０３５、ＡＰモータ駆動信号Ｅ４００１およびＰＲモータ駆動信号Ｅ４００２を生成し、各モータを駆動する。さらに、ドライバ・リセット回路Ｅ１１０３は、電源回路を有しており、メイン基板Ｅ００１４、キャリッジ基板Ｅ００１３、フロントパネルＥ０１０６など各部に必要な電源を供給する。さらには電源電圧の低下を検出して、リセット信号Ｅ１０１５を発生および初期化を行う。

Ｅ１０１０は電源制御回路であり、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からの電源制御信号Ｅ１０２４に従って発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。

ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７は、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのホストＩ／Ｆ信号Ｅ１０２８を、外部に接続されるホストＩ／ＦケーブルＥ１０２９に伝達し、またこのケーブルＥ１０２９からの信号をＡＳＩＣ Ｅ１１０２に伝達する。

一方、電源ユニットＥ００１５からは電力が供給される。供給された電力は、メイン基板Ｅ００１４内外の各部へ、必要に応じて電圧変換された上で供給される。また、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からの電源ユニット制御信号Ｅ４０００が電源ユニットＥ００１５に接続され、記録装置本体の低消費電力モード等を制御する。

ＡＳＩＣ Ｅ１１０２は１チップの演算処理装置内蔵半導体集積回路であり、前述したモータ制御信号Ｅ１１０６、電源制御信号Ｅ１０２４および電源ユニット制御信号Ｅ４０００等を出力する。そして、ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７との信号の授受を行うとともに、パネル信号Ｅ０１０７を通じて、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００との信号の授受を行う。さらに、センサ信号Ｅ０１０４を通じてＰＥセンサ、ＡＳＦセンサ等各部センサ類により状態を検知する。さらに、マルチセンサ信号Ｅ４００３を通じてマルチセンサＥ３０００を制御するとともに状態を検知する。またパネル信号Ｅ０１０７の状態を検知して、パネル信号Ｅ０１０７の駆動を制御してフロントパネル上のＬＥＤ Ｅ００２０の点滅を行う。

さらにＡＳＩＣ Ｅ１１０２は、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０の状態を検知してタイミング信号を生成し、ヘッド制御信号Ｅ１０２１で記録ヘッドＨ１００１とのインターフェースをとり記録動作を制御する。ここにおいて、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０はＣＲＦＦＣ Ｅ００１２を通じて入力されるエンコーダセンサＥ０００４の出力信号である。また、ヘッド制御信号Ｅ１０２１は、フレキシブルフラットケーブルＥ００１２を通じてキャリッジ基板Ｅ００１３に接続される。そして、前述のヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１およびヘッドコネクタＥ０１０１を経て記録ヘッドＨ１００１に供給されるとともに、記録ヘッドＨ１００１からの各種情報をＡＳＩＣ Ｅ１１０２に伝達する。このうち吐出部毎のヘッド温度情報については、メイン基板上のヘッド温度検出回路Ｅ３００２で信号増幅された後、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２に入力され、各種制御判断に用いられる。

図中、Ｅ３００７はＤＲＡＭであり、記録用のデータバッファ、ホストコンピュータからの受信データバッファ等として、また各種制御動作に必要なワーク領域しても使用されている。

１．３ 記録ヘッド構成
以下に本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００の構成について説明する。 本実施形態におけるヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、インクタンクＨ１９００を搭載する手段およびインクタンクＨ１９００から記録ヘッドにインクを供給するための手段を有している。そして、キャリッジＭ４０００に対して着脱可能に搭載される。

図１０は、本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００に対し、インクタンクＨ１９００を装着する様子を示した図である。本実施形態の記録装置は、１０色の顔料インクによって画像を形成する。１０色とはシアン（Ｃ）、ライトシアン（Ｌｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、イエロー（Ｙ）、第１ブラック（Ｋ１）、第２ブラック（Ｋ２）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびグレー（Ｇｒａｙ）である。従ってインクタンクＴ０００１もこれら１０色分のものが独立に用意されている。そして、図に示すように、インクタンクそれぞれがヘッドカートリッジＨ１０００に対して着脱自在となっている。なお、インクタンクＨ１９００の着脱は、キャリッジＭ４０００にヘッドカートリッジＨ１０００が搭載された状態で行えるようになっている。

２．特徴構成
（第１の実施形態）
次に、本発明の特徴構成に関する第１の実施形態を説明する。
図１１は、この第１の実施形態におけるインクタンクの外観構成を示す斜視図である。ここに示すインクタンクは、図１０の基本構成に示したインクタンクＨ１９００の外面に記憶部１１０を有している。この記憶部１１０には、情報の書き込み及び読み出しが可能なメモリ素子とその接続端子（いずれも図示せず）が設けられている。この接続端子は、インクタンクＨ１９００をヘッドカートリッジＨ１０００に装着することで、キャリッジ基板Ｅ００１３のヘッド基板Ｅ０１０１に電気的に接続される。メモリ素子には、インクタンク製造時においてインクタンク内に注入されたインク量のうち、インクタンクから取り出し得るインク量を、記録ヘッドの１つのノズルにおける１回のインク吐出量で除した値（カウント値Ａ）を示すデータが格納される。

すなわち、製造時にインクタンク内に注入されるインク注入量（以下、グロス（ｇｒｏｓｓ）と称す）の中には、タンクの内壁や内角部に付着・残留して使用不可能なインク（以下、この値をデッド（ｄｅａｄ）と称す）が含まれる（図１２参照）。このデッドは注入量に拘らず略一定である。このため、記録ヘッドの駆動によってインクタンク内から取り出し得るインク量は、グロスからデッドを引いたインク量（インク使用量）となる。以下、このインク使用量をネットと称す。このネットを、記録ヘッドの１つのノズルにおける１回のインク吐出量で除すことによりカウント値Ａが得られ、その値が記憶部１１０のメモリ素子に格納される。

いま、インクの吐出量を１ｄｏｔ＝５．０ｎｇとし、ネットが１４．０ｇであったとすると、カウント値Ａは、
ネット／吐出量＝１４．０ｇ÷５．０ｎｇ＝２８００００００００（ｄｏｔ）
となる。

但し、このカウント値Ａは、同一形状のインクタンクを使用している場合であっても、必ずしも一定にはならない。つまり、製造時においてインクタンク内へ注入される初期のインクの量（グロス）には、誤差が生じることがあり、その誤差はネットにも含まれることとなる。例えば、１４．０ｇを正規のインク注入量とした場合、実際のグロスには±０．５ｇの誤差が生じ、ネットにもその誤差がそのまま含まれることになる。そのため、グロスの誤差が＋０．５ｇであるインクタンクＨ１９００を使用した場合には、０．５ｇのインクが残っているにも拘らず、記録装置のＡＳＩＣ Ｅ１１０２では、インク残量が０％であると判断する。この場合、記録装置の各機構は記録動作を中止するよう制御されるのが通例であるため、インクタンクＨ１９００内に存在する０．５ｇのインクは使用されないまま残留する。これがインクの無駄となる。また逆に、グロスの誤差が−０．５ｇのインクタンクを使用した場合、インクタンクＨ１９００内のインク残量が０％であるとＡＳＩＣ Ｅ１１０２によって判断される前に、インクタンクＨ１９００内のインクが無くなる。その結果、インクタンクＨ１９００内にインクが存在しないにも拘わらず記録装置は作動し続けることとなる。

そこで、この第１の実施形態では、製造された一つ一つのインクタンクＨ１９００に対しインクの注入前と注入後の重量を測定し、その重量の差分をグロスとしている。このように、第１の実施形態では、インクタンクＨ１９００毎に求めた高精度なグロスに基づきネットを求め、そのネットに基づきカウント値Ａを設定している。従って、各インクタンクＨ１９００のメモリ素子には、インクタンクＨ１９００への注入誤差を勘案した正確なカウント値Ａが格納されることとなる。

上記インクタンクＨ１９００がヘッドカートリッジＨ１０００に装着されると、インクジェット記録装置では、インクタンクＨ１９００のメモリ素子に設定されているカウント値Ａを読み取る。そして、そのカウント値Ａを記録装置内のカウンタに残量１００％として設定する。この後、記録動作が開始されると、記録ヘッドによるインクの吐出数に伴って、ダウンカウンタに設定されているカウント値をＡから減少させて行く。これにより、インクタンク内のインク残量（％）が求められる。

なお、記録ヘッドから吐出されるインクの吐出数は、記録動作時に行われるインク吐出の回数だけでなく、回復動作時に行われるインク吐出数をも含めた全てのインク吐出量を考慮してカウント値Ａの設定を行うことが望ましい。回復動作としては、基本構成にて述べたように、記録ヘッドから吐出する予備吐出と、記録ヘッドの各ノズルに負圧をかけて強制的にノズルからインクを排出させる吸引する吸引回復がある。さらに、ノズルに正圧を加えてインクを排出させる加圧回復などもある。これらの回復動作において排出されるインクは、ノズル内のヒータを駆動してインクを吐出させる場合と異なり、連続的に排出される。従って、この実施形態では、吸引回復、加圧回復などにおけるインク排出量を、ヒータ駆動時の一滴の吐出量で除してインク吐出数に変換し、換算した吐出数だけダウンカウンタのカウント値を減少させるようにしている。

このようにして初期のカウント値Ａを、インク吐出に伴って減少させて行き、最終的に減算されたカウント値が０となると、インクジェット記録装置は、インク無しのインクタンクをユーザに報知すると共に、記録動作を停止させる。例えば、インクジェット記録装置に複数のインクタンクおよび記録ヘッドが搭載されている場合、基本的にはインク無しのインクタンクが一つでも存在すれば、そのインクタンクをユーザに報知し、記録動作を停止させる。なお、このカウント値の管理は、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２によって行われる。またインクジェット記録装置内でカウントされた値に基づき、インクタンクに設けられているメモリ素子のカウント値は、随時、あるいは一定期間毎に更新される。

このように、この第１の実施形態では、正確に測定されたグロス値に基づきインク残量を管理しているため、タンク内にインクが残っているにも拘わらずインクが使用できなくなるという事態を回避することができ、インクの無駄を低減することができる。また、タンク内にインクが無くなった状態で記録動作が行われることもなくなる。このため、低品質な画像が記録されたり、無駄な記録動作が行われたりすることもなくなり、ランニングコストを低減することができる。

なお、図１０に示すように複数のインクタンクおよび記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置では、一つあるいは数個のインクタンクがインク無し状態に陥った場合にも、その他のインクを用いて必要とする品質の画像を形成できる場合もある。従って、この場合には記録動作を続行させるようにしても良い。要は、インク無し状態の発生によって必要とする品質の画像を形成できない場合に、記録動作を停止させれば良い。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
前述の第１の実施形態においては、製造時に計測された各インクタンクのネットに対応するカウント値Ａ自体を、予めインクタンク本体の記憶部１１０に記憶させるようにした。しかし、この第２の実施形態では、製造時に計測した各インクタンクの注入量（グロス）を、図１２に示すように、注入誤差の範囲で複数ランクにランク付けし、そのランクを各インクタンクの記憶部１１０に格納するようにしている。なお、記憶部１１０は上記第１の実施形態と同様にメモリ素子と接続端子を有する構成となっている。

以下に、インクタンクの注入量をランク１〜ランク５の５段階にランク付けした例を示す。なお、インクタンクの注入誤差の最大値を±０．５ｇとし、各ランクの注入量の幅を０．２５ｇとしている。
ランク５： １６．００ｇ ≦ ｇｒｏｓｓ
ランク４： １５．７５ｇ ≦ ｇｒｏｓｓ ＜ １６．００ｇ
ランク３： １５．５０ｇ ≦ ｇｒｏｓｓ ＜ １５．７５ｇ
ランク２： １５．２５ｇ ≦ ｇｒｏｓｓ ＜ １５．５０ｇ
ランク１： １５．００ｇ ≦ ｇｒｏｓｓ ＜ １５．２５ｇ
以上のようにして設定されたランク１〜５を表すデータが、インクタンクに設けられたメモリ素子に格納される。例えば、メモリ素子には、ランク１を表す“０００”、ランク２を表す“００１”、ランク３を表す“０１０”、ランク４を表す“０１１”、ランク５を表す“１００”などのデータが格納される。

一方、インクジェット記録装置では、上記のインクタンクが装着されると、インクタンクのメモリ素子に格納されたランクデータを読み取り、そのランクデータに応じて以下のようなカウント値を設定する。ここでは、各ランクによって表される注入量の幅の下限値に応じたインク吐出回数が設定される。なお、以下のカウント値Ａは、記録ヘッドの一つのノズルから吐出される１回の吐出量の値を５．０ｎｇに設定した場合を示している。
ランク５： カウント値Ａ：２９００００００００（吐出回数）
ランク４： カウント値Ａ：２８５０００００００（吐出回数）
ランク３： カウント値Ａ：２８００００００００（吐出回数）
ランク２： カウント値Ａ：２７５０００００００（吐出回数）
ランク１： カウント値Ａ：２７００００００００（吐出回数）
この後、記録動作が開始されると、インクジェット記録装置は上記のようにランクに応じたカウント値Ａからインク吐出数を減算し、インクタンク内のインク残量（％）を求める。そして、最終的に減算されたカウント値が０となった時点で、インクジェット記録装置の記録動作は停止する。

以上のように、この第２の実施形態では、インク注入量を注入誤差の範囲で複数段階にランク付けし、製造時に計測された各インクタンクのインク量がどのランクに属するかを決定している。このため、各インクタンクに注入されているインク量と、インクジェット記録装置にて認識されるインク量との間に生じる誤差は、各ランクにおけるインク量の幅以内に抑えられる。その結果、インクタンク内に使用不能な状態で残留するインク量は従来に比べて減少する。また、記録動作によって吐出されるインク量が、各ランクのインク量の下限に達した時点で記録動作を停止させるため、インクタンク内にインクが存在しない状態であるにも拘わらず記録装置が作動することもない。

さらに、この第２の実施形態では、インクタンク内に注入されるインク量のランク付けを表すデータを３ビットのデータに変換しているので、メモリ素子を小容量に構成することが可能となる。このため、第１の実施形態のようにカウント値Ａ自体をメモリに格納する場合に比べ、インクタンク全体のコストを低減することができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、製造直後のインク注入量に対応したカウント値Ａをインクが吐出されるに従って減少させるダウンカウンタによって構成した。しかし、記録装置におけるカウンタを、吐出回数が増加するに従ってカウント値が増大するアップカウンタとし、そのカウント値がカウント値Ａに達した時点でインク残量が“０”であると判断し、記録装置を停止させることも可能である。

また、本発明のインクタンクは、誤差を含んだインク注入量（グロス）の測定値を記憶する記憶手段を有することを主たる特徴としており、記憶手段に記憶される情報形態は特に限定されない。さらに本発明のインクジェット記録装置にあっても、インクタンクの記憶手段から取得したインク量に応じてインクタンク内のインクの有無を判断ことが可能であれば、その判断に適用される計数、演算などの機能は特に限定されない。

また、第２の実施形態では、インク注入量を５つのランクに分けたが、それ以外のランク数、例えば１０ランクなどに設定しても良く、ランク数が多ければ多いほど、インク量のカウント精度を向上させることができる。

カウント値Ａは、記録ヘッドの一つのノズルから吐出されるインク量と、ネットまたはグロスよって変化する。また、タンクの形状によってデッドも変化し、それに伴ってネットも変化する。このため、カウント値Ａの数値は特に上記の実施形態に示した値に限定されない。

さらに、本発明に係るインクタンクおよびインクジェット記録装置は、インクタンクが記録ヘッドに対して着脱可能に構成されるものに限らず、その他のインクタンクにも適用可能である。例えば、記録ヘッドとインクタンクとを一体化した構成、記録ヘッドとキャリッジとインクタンクとを一体化した構成にも適用可能である。さらに、記録ヘッドとは、別の箇所に設けられたインクタンクからチューブやパイプなどを介してインクを供給する構成にも本発明は適用可能である。こうした形態を採ることが多い記録装置としては、フルライン型のインクジェット記録装置がある。つまり、本発明はシリアル型のインクジェット記録装置に限定されるものではない。また、インクジェット記録装置に用いられるインクタンクおよび記録ヘッドの数も特に限定されるものではない。

本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の内部機構を説明するための図であり、右上方部から観た斜視図である。 本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の内部機構を説明するための図であり、左上方部から観た斜視図である。 本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置の内部機構を説明するための側断面図である。 本発明の実施形態で用いられる記録装置本体におけるクリーニング部を示す斜視図である。 図４のクリーニング部におけるワイパ部の構成および動作を説明するための断面図である。 図４のクリーニング部におけるウエット液転写部の構成および動作を説明するための断面図である。 本発明の実施形態における電気的回路の全体構成を概略的に示すブロック図である。 図７におけるメイン基板の内部構成例を示すブロック図である。 図７におけるキャリッジ基板に実装されるマルチセンサの構成例を示す図である。 実施形態で適用したヘッドカートリッジにインクタンクを装着する状態示した斜視図である。 図１０における個別のインクタンクの構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるインク量のランク付けの状態を示す説明図である。

符号の説明

Ｍ４０００ キャリッジ
Ｍ５０００ ポンプ
Ｅ０００１ キャリッジモータ
Ｅ０００２ ＬＦモータ
Ｅ００１３ キャリッジ基板
Ｅ００１４ メイン基板
Ｅ０１０１ ヘッドコネクタ
Ｅ１００４ ＲＯＭ
Ｅ１０２１ ヘッド制御信号
Ｅ１１０２ ＡＳＩＣ
Ｅ３００７ ＲＡＭ
Ｅ４０００ 電源ユニット制御信号
Ｈ１０００ ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１ 記録ヘッド
Ｈ１９００ インクタンク
１１０ タンク情報記録部

Claims (8)

1. インクタンクから供給されるインクを吐出する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、
   前記インクタンクの製造時において計測されたインク注入量に関する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得されたインク注入量に関する情報に基づいて、インク使用可能量を算出する算出手段と、
   前記記録ヘッドから吐出されるインク量を計測する計測手段と、
   前記計測手段によって計測されたインク量が前記インク使用可能量に達したか否かを判別する判別手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記計測手段は、前記記録ヘッドから吐出されるインク滴の数をカウントするカウント手段によって構成され、
   前記判別手段は、インク使用可能量を、前記記録ヘッドから吐出可能なインク滴数に変換し、そのインク滴数を初期カウント値として設定すると共に、前記初期カウント値と前記カウント手段のカウント値とが一致したか否かを判別することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記インクタンクは、前記インク注入量に関する情報を記憶した記憶部を備え、
   前記取得手段は、前記記憶部に格納されたインク注入量に関する情報を読み出すことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記記憶部には、前記インク注入量に応じてランク付けられたランク情報が格納され、
   前記取得手段は、使用するインクタンクに設けられた前記記憶部から前記ランク情報を取得し、
   前記算出手段は、前記ランク情報に応じて前記インク使用可能量を算出することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記ランク情報は、前記インク注入量の最大誤差範囲内で段階的に変化させた複数のインク注入量に対して設定されたランク数を表すデータであることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記算出手段は、前記インクタンク内壁に付着して使用不能となるインク量を前記インク注入量から減算することにより前記インク使用可能量を算出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記計測手段によって計測されたインク量が前記インク使用可能量に達したと前記判別手段により判別された時点で、インク無しを示す情報を報知する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
8. インクジェット記録装置の記録ヘッドにインクを供給するインクタンクであって、
   前記インクタンクの製造時において計測されたインク注入量に関する情報を記憶した記憶部を備えたことを特徴とするインクタンク。
   

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