JP3162972B2 - 記録装置及びその記録装置を用いたファクシミリ装置 - Google Patents

Description

【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その記
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
装置及びその記録装置を用いたファクシミリ装置に関す
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ファ
クシミリ装置の記録部として用いるものも現れている。

【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な
うモノクロヘッドの他に、イエロ、マゼンタ、シアン、
ブラックの４色のインクを供給して、夫々の色に割当ら
れたノズルよりインクを吐出してカラー記録を行なうカ
ラーヘッドも提供されている。さて、このような構成の
ファクシミリ装置では、受信画像ファクシミリデータを
用いて画像記録中にインクが無くなって画像記録が欠落
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
御している。このため、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部とを備
えたフォトインタラプタ（フォトセンサともいう）が備
えられ、その発光部からの光を遮るようにインクを吐出
させ、受光部で受光する光の変化をモニタすることで、
インクの有無を判定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例の装置にカラーヘッドを取り付けて画像記録を行う場
合、そのヘッドのブラックインクを吐出するように割当
てられたノズルを用いてブラックインクを吐出し、受信
画像を記録媒体に記録することになるので、そのノズル
数は通常、モノクロ記録専用の記録ヘッド（モノクロヘ
ッド）のノズル数に比較して少なくなる。従って、ブラ
ックインクを使用可能な全ノズルを用いて吐出させた場
合でも、２つのヘッドでは、インク吐出量が異なり、フ
ォトインタラプタの発光部からの光を遮断する程度は異
なり、その結果、インクの有無検知に用いられるフォト
トランジスタからの出力信号は、取付けられる記録ヘッ
ドの種類に従って変化することになる。

【０００５】従って、フォトトランジスタからの出力信
号を、１つの閾値を用いて、インクの有無の判断をして
いたのでは、正確な判断ができないという問題がある。
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、装着され
る記録ヘッドの種類が変化しても、正確なインクの有無
検出を行なうことができる記録装置と、その記録装置を
用いたファクシミリ装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【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。即
ち、交換可能な複数種の記録ヘッドのいずれか１つと前
記記録ヘッドに対応するインクを貯留するインクタンク
を装着可能なキャリッジを有し、前記キャリッジに装着
された記録ヘッドからインクを吐出して記録媒体上に記
録を行なう記録装置であって、前記キャリッジに装着さ
れた記録ヘッドの種類を判別する判別手段と、前記判別
手段による判別結果に従って、前記複数種の記録ヘッド
各々に対応した複数の閾値から前記キャリッジに装着さ
れた記録ヘッドに対応した閾値を選択する選択手段と、
前記装着された記録ヘッドからインクを試験的に吐出さ
せる試験吐出手段と、前記試験吐出手段によって吐出さ
れるインク液滴を検出した結果に応じた検出信号を出力
する検出手段と、前記検出手段により出力される検出信
号と前記選択手段によって選択された閾値とを比較し、
その比較結果に基づいて前記記録ヘッドから正常にイン
クが吐出されているかどうかを判断する判断手段とを有
することを特徴とする記録装置を備える。

【０００７】また他の発明によれば、上記構成の記録装
置を用いたファクシミリ装置であって、通信回線を介し
て送られてくる画像情報を受信する受信手段と、前記受
信手段によって受信した画像情報を格納する記憶手段
と、前記受信した画像情報に基づき記録媒体１頁分の画
像記録の終了毎に、前記試験吐出手段を駆動して試験的
なインク吐出を行なわせるよう制御する制御手段とを有
することを特徴とするファクシミリ装置を備える。

【０００８】

【発明の実施の形態】以上の構成により本発明は、交換
可能な複数種の記録ヘッドのいずれか１つとその記録ヘ
ッドに対応するインクを貯留するインクタンクを装着可
能なキャリッジを用い、そのキャリッジに装着された記
録ヘッドからインクを吐出して記録媒体上に記録を行な
う際に、キャリッジに装着された記録ヘッドの種類を判
別し、その判別結果に従って、複数種の記録ヘッド各々
に対応した複数の閾値からキャリッジに装着された記録
ヘッドに対応した閾値を選択しておき、装着された記録
ヘッドからインクを試験的に吐出させ、その吐出される
インク液滴を検出した結果に応じて出力される検出信号
と選択された閾値とを比較し、その比較結果に基づいて
記録ヘッドから正常にインクが吐出されているかどうか
を判断する。

【０００９】ここで、記録ヘッドから正常にインクが吐
出されているかどうかの判断結果に従って、インクタン
クの交換を促すメッセージを表示するようにしても良
い。さて、試験的なインク吐出の際の、インク液滴の検
出には、記録ヘッドのインク吐出口から吐出されたイン
クが通過する位置に対して光を発光する発光手段と、そ
の光を受光する受光手段と、発光手段と受光手段との間
で光が遮断される時間を計測する計測手段とを用いる。

【００１０】その発光手段には赤外線ＬＥＤが含まれ、
一方、受光手段は、受光した光に基づいて電気信号を発
生するフォトトランジスタが含まれる。なお、上記の記
録ヘッドは、インクを吐出して記録を行うインクジェッ
ト記録ヘッドでも良いし、或いは、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
を備えているものでも良い。

【００１１】また他の発明によれば、上記構成の記録装
置を用いたファクシミリ装置のファクシミリ画像情報の
受信において、受信した画像情報に基づき記録媒体１頁
分の画像記録の終了毎に、試験的なインク吐出を行なっ
てインク残量検出を行なうよう動作する。そして、その
インク残存結果に従って、記憶手段に格納された受信画
像情報を保存或いは消去するよう制御する。

【００１２】以下、添付図面を参照して本発明の好適な
実施例を詳細に説明する。図１は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
って記録を行なう記録部を備えたファクシミリ装置の構
成を示す側断面図である。この記録部には、カートリッ
ジ式の白黒記録専用のモノクロ記録ヘッドか、或いは、
カートリッジ式のカラー記録用のカラー記録ヘッドのい
づれかを搭載している。このモノクロ記録ヘッドとカラ
ー記録ヘッドとは交換可能である。また、どちらの記録
ヘッドもインクタンクを内蔵した一体型のインクカート
リッジとなっている。

【００１３】図１を参照して、ファクシミリ装置の概略
構成について説明する。図１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
記録を行なう記録部、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枚づつ分離して記録部Ｂに供給
する給紙部である。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およびリタードローラ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。

【００１４】次に、給紙部Ｃの具体的な構成について説
明する。図１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。

【００１５】一方、記録信号を検知し、給紙動作を開始
する時は、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
行う時は、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１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
に挟持しながら記録部Ｂに搬送される。

【００１６】さらに、記録部Ｂで記録された記録紙Ｐが
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させ
ることが出来る。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
の複数のリブ上を摺動し、順次積載される。

【００１７】さらに、画像原稿Ｓの流れについて説明す
る。原稿搬送路は図１に矢印Ｆで示す通りである。図１
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４
２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により押圧さ
れ、分離ローラ４６との協働作用により捌いて予備搬送
される。

【００１８】次に、予備搬送された画像原稿Ｓは、分離
片４５と上方からＡＤＦ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。
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を読み取りラインに密着させている。さら
に、ＣＳローラ４９は画像原稿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５
１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。

【００１９】図２は記録部Ｂの詳細な構成を示す立体斜
視図である。図２に示すように、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。

【００２０】図３は図１に示すファクシミリ装置で用い
る記録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（ｂ）に示すような１列に配され
た１２８個のノズルを持ち３６０ｄｐｉの解像度で記録
可能なブラックインク専用のモノクロ記録ヘッドと、図
３（ａ）に示すような６４個のブラックインク吐出用の
ノズルと、イエロ、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の２種類が使用できるよう
になっている。このカラー記録ヘッドでは、これらのノ
ズルは１列に配列された構造となっている。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
の色を選択できる。この２種類の記録ヘッドを使い分け
ることにより、ハイスピードのモノクロ記録と高精細な
フルカラー記録の２通りの記録を行うことができる。ま
た、このカラー記録ヘッドが装着されているときにファ
クシミリ画像の着信があった場合にはその受信画像の記
録にはブラックインク吐出用に用いられる６４個のノズ
ルを利用して記録動作を行う。

【００２１】インク吐出原理は以下に述べるがモノクロ
記録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
能な構造になっている。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と、その作用
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。

【００２２】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、レーザ等の電磁波を
照射して、そこにある液体に吸収させて発熱さて、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なうことが可能で
ある。

【００２３】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、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。

【００２４】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。

【００２５】さらに続いて図２を参照して、記録部Ｂの
構成を説明する。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）に往復移動させる。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の往復移動は、
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。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いる。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。

【００２６】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、
上昇時は記録ヘッド５に密着しそのノズル部を覆いイン
クの蒸発やゴミの付着を防止する。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
設けられた遮光板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
時に、キャリッジホームセンサ２１の一部から照射され
た光が遮光板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。

【００２７】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は夫々、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
の往復移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。

【００２８】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
ノズルより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
ク無しの状態をその出力から判断できる。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。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
素子と受光素子に間隔は記録ヘッド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
可能な構成となっている。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。

【００２９】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。この実
施形態では、図４に示すようにホームポジション（Ｈ
Ｐ）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。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５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動作を行
わせ、インクの残量検知を行なう。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を微小移動させながらインク吐出を行なう
ことによりより確実なインクの残量検知を行なうことが
できる。ここでは、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
ると判断される。

【００３０】図６は図１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Ｃ
ＰＵ２５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出処理に用いるいくつ
かの閾値を記憶している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。

【００３１】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に接続し、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。また、フォトセンサ８の出力はＡ／Ｄ
変換回路２８により数値化し、ＣＰＵ２５にて解析可能
な構成となっている。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３
２を介し搬送モータ３１を、モータ駆動回路５３を介し
読取モータ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。

【００３２】さらにまた、制御部２４は、読取センサ４
８、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フェース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なう操作パネル５８
を接続している。操作パネル５８にはメッセージ表示を
行なうためのＬＣＤ５９が設けられている。

【００３３】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。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。

【００３４】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。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８
３からパルス幅計数部３３への出力が再び反転する。

【００３５】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ＣＰＵ２
５によって読み出され、インク有無の判断に用いられ
る。

【００３６】さて、図３に示すような各記録ヘッドのノ
ズル構成から分かるように、カラー記録ヘッドのブラッ
クインクのノズル数（６４）は、モノクロ記録ヘッドの
ノズル数（１２８）の半分であるために、カラー記録ヘ
ッドを用いてブラックインクのみの吐出を行った場合
は、モノクロ記録ヘッドによるインク吐出時に比べてフ
ォトトランジスタ８２からの出力レベルはあまり降下し
ない。そのため、パルス幅計数部８４がカウントするパ
ルス幅もカラー記録ヘッドで吐出した場合には短めとな
る。

【００３７】次に、上記構成の装置を用いたインク残量
検知処理について、図８に示すフローチャートを参照し
て説明する。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ページ分の画像
を記録した度毎に以下の処理を実行するものとする。ま
ず、ステップＳ１では、記録ヘッド５をフォトセンサ８
の設けられた位置の近傍に移動させ、発光素子である赤
外線ＬＥＤ８１を発光させ、記録ヘッド５を上述のよう
に数ｍｍ程度移動させながらブラックインクの吐出を行
なう。そして、ステップＳ２において、この吐出終了が
判定されると、処理はステップＳ３に進み、この現在装
置に装着されている記録ヘッドがカラー記録用の記録ヘ
ッドであるか、或いは、モノクロ記録専用の記録ヘッド
であるかを調べる。ここで、装着されている記録ヘッド
がモノクロ記録専用の記録ヘッドであれば処理はステッ
プＳ４に進み、カラー記録用の記録ヘッドであれば処理
はステップＳ７に進む。

【００３８】処理はステップＳ４において、パルス幅計
数部８４でカウントされたパルス幅（ＰＷ）を閾値と比
較する。この比較では、装着記録ヘッドが図３（ａ）に
示すようなモノクロ記録専用の記録ヘッドであり、パル
ス幅計数部８４で得られるパルス幅が長くなることを考
慮し、閾値として“２ｍｓ”を用いる。ここで、ＰＷ≦
２ｍｓであれば、インクが残存しないか或いはノズルの
目ずまりがあったと判断して処理はステップＳ５に進
み、インクなしやノズル異常を示すメッセージをＬＣＤ
５９に表示して、装置利用者にインクカートリッジの交
換や記録ヘッドの点検を促す。また、受信ファクシミリ
画像データの記録であるために、モノクロ記録専用の記
録ヘッドの装着をユーザに促しても良い。そして、この
ページの記録動作は正常に行われなかったとみなし、対
応する画像データは画像メモリに保存しておく。その
後、処理はステップＳ９に進む。これに対して、ＰＷ＞
２ｍｓであれば、インクは残存すると判断して処理はス
テップＳ６に進み、記録した受信画像データを画像メモ
リより消去する。その後、処理はステップＳ９に進む。

【００３９】一方、処理はステップＳ７において、パル
ス幅計数部８４でカウントされたパルス幅（ＰＷ）を別
の閾値と比較する。この比較では、装着記録ヘッドが図
３（ｂ）に示すようなカラー記録が可能な記録ヘッドで
あり、パルス幅計数部８４で得られるパルス幅が短くな
ることを考慮し、閾値として“１ｍｓ”を用いる。ここ
で、ＰＷ≦１ｍｓであれば、インクが残存しないか或い
はノズルの目ずまりがあったと判断して処理はステップ
Ｓ８に進み、インクなしやノズル異常を示すメッセージ
をＬＣＤ５９に表示して、装置利用者にインクカートリ
ッジの交換や記録ヘッドの点検を促す。そして、このペ
ージの記録動作は正常に行われなかったとみなし、対応
する画像データは画像メモリに保存しておく。その後、
処理はステップＳ９に進む。これに対して、ＰＷ＞１ｍ
ｓであれば、インクは残存すると判断して処理はステッ
プＳ６に進み、その処理を終了後、処理はステップＳ９
に進む。

【００４０】最後に、ステップＳ９では発光素子である
赤外線ＬＥＤ８１の発光を停止し、パルス幅計数部８４
の内部カウンタをクリアして処理を終了する。従って、
以上説明した実施形態に従えば、装着した記録ヘッドの
種類に従ってインク残量の検出に用いる閾値を変化させ
て、パルス幅計数部８４でカウントされたパルス幅（Ｐ
Ｗ）を比較するので、装着した記録ヘッドの種類のイン
ク吐出特性を考慮したより正確なインク残量検出を行な
うことができる。

【００４１】なお、上記の実施形態では、記録に使用す
る記録ヘッドのノズル数に起因するインク吐出特性を考
慮して残量検知の判定基準を変えるようにしたが、本発
明はこれによって限定されるものではない。例えば、吐
出インクの種類によって吐出周波数を変化させるような
記録制御が可能であれば、その吐出周波数に応じて判断
基準を変えてもよい。この場合、吐出周波数が低い程、
インク吐出量は少なくその結果、フォトトランジスタ８
２の出力降下はより短い期間となり、パルス幅計数部８
４が出力するパルス幅は短くなるので、吐出周波数が低
い場合にはパルス幅の比較対象となる閾値は短めに設定
する。

【００４２】さらに、吐出インクの種類（色）によっ
て、フォトトランジスタの出力に差があるときには、こ
の吐出するインクの種類に応じて、パルス幅の比較対象
となる閾値を変更してもよい。この場合も、フォトトラ
ンジスタ８２の出力降下がより短い期間となるインクの
種類（色）程、パルス幅の比較対象となる閾値は短めに
設定する。

【００４３】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。その
代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４
７２３１２９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。

【００４４】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。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
を電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５
９−１２３６７０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５
９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。

【００４５】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。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。

【００４６】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。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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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の形態を取るものであって
も良い。また、本発明は、複数の機器から構成されるシ
ステムに適用しても良いし、１つの機器からなる装置に
適用しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプ
ログラムを供給することによって実施される場合にも適
用できることは言うまでもない。この場合、本発明に係
るプログラムを格納した記憶媒体が本発明を構成するこ
とになる。そして、該記憶媒体からそのプログラムをシ
ステム或は装置に読み出すことによって、そのシステム
或は装置が、予め定められた仕方で動作する。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、交
換可能な複数種の記録ヘッドのいずれか１つとその記録
ヘッドに対応するインクを貯留するインクタンクを装着
可能なキャリッジを用い、そのキャリッジに装着された
記録ヘッドからインクを吐出して記録媒体上に記録を行
なう際に、キャリッジに装着された記録ヘッドの種類を
判別し、その判別結果に従って、複数種の記録ヘッド各
々に対応した複数の閾値からキャリッジに装着された記
録ヘッドに対応した閾値を選択しておき、装着された記
録ヘッドからインクを試験的に吐出させ、その吐出され
るインク液滴を検出した結果に応じて出力される検出信
号と選択された閾値とを比較し、その比較結果に基づい
て記録ヘッドから正常にインクが吐出されているかどう
かを判断するので、装着される記録ヘッドの種類が変化
しても、記録ヘッドから正常にインクが吐出されている
かどうかを正確に判断することができるという効果があ
る。

【００５１】また他の発明によれば、ファクシミリ画像
情報の受信において、受信した画像情報に基づき記録媒
体１頁分の画像記録の終了毎に、試験的なインク吐出を
行なってインク残量検出を行なうので、各頁ごとに正常
に画像が記録されているかどうかを確かめることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】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なう記録部
を備えたファクシミリ装置の構成を示す側断面図であ
る。

【図２】図１に示す装置の記録部Ｂの詳細な構成を示す
立体斜視図である。

【図３】カラー記録ヘッドとモノクロ記録ヘッドのノズ
ル構成を示す図である。

【図４】記録部Ｂのフォトセンサ８の周辺の詳細な構成
を示す図である。

【図５】フォトセンサ８の発光素子である赤外線ＬＥＤ
８１の光軸をインクが遮断する様子を示した図である。

【図６】図１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】インク残量検知処理を示すフローチャートであ
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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 茂行 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 齋藤 篤 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 河野 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−7159（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交換可能な複数種の記録ヘッドのいずれ
   か１つと前記記録ヘッドに対応するインクを貯留するイ
   ンクタンクを装着可能なキャリッジを有し、前記キャリ
   ッジに装着された記録ヘッドからインクを吐出して記録
   媒体上に記録を行なう記録装置であって、前記キャリッジに 装着された記録ヘッドの種類を判別す
   る判別手段と、 前記判別手段による判別結果に従って、前記複数種の記
   録ヘッド各々に対応した複数の閾値から前記キャリッジ
   に装着された記録ヘッドに対応した閾値を選択する選択
   手段と、 前記装着された記録ヘッドからインクを試験的に吐出さ
   せる試験吐出手段と、 前記試験吐出手段によって吐出されるインク液滴を検出
   した結果に応じた検出信号を出力する検出手段と、 前記検出手段により出力される検出信号と前記選択手段
   によって選択された閾値とを比較し、その比較結果に基
   づいて前記記録ヘッドから正常にインクが吐出されてい
   るかどうかを判断する判断手段とを有することを特徴と
   する記録装置。
2. 【請求項２】 前記判断手段による判断結果に従って、
   前記インクタンクの交換を促すメッセージを表示する表
   示手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載
   の記録装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、 前記記録ヘッドのインク吐出口から吐出されたインクが
   通過する位置に対して光を発光する発光手段と、 前記光を受光する受光手段と、 前記発光手段と前記受光手段との間で前記光が遮断され
   る時間を計測する計測手段とを含むことを特徴とする請
   求項１に記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記発光手段は、赤外線ＬＥＤを含むこ
   とを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記受光手段は、前記受光した光に基づ
   いて電気信号を発生するフォトトランジスタを含むこと
   を特徴とする請求項３に記載の記録装置。
6. 【請求項６】 前記記録ヘッドは、ブラックインクを吐
   出してモノクロ記録を行なうモノクロ記録専用の第１の
   記録ヘッドと、複数の色のインクを吐出してカラー記録
   を行なうカラー記録が可能な第２の記録ヘッドとを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
7. 【請求項７】 前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
   録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
   する請求項１に記載の記録装置。
8. 【請求項８】 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に記載の記録装
   置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の記録装置を用いたファ
   クシミリ装置であって、 通信回線を介して送られてくる画像情報を受信する受信
   手段と、 前記受信手段によって受信した画像情報を格納する記憶
   手段と、 前記受信した画像情報に基づき記録媒体１頁分の画像記
   録の終了毎に、前記試験吐出手段を駆動して試験的なイ
   ンク吐出を行なわせるよう制御する制御手段とを有する
   ことを特徴とするファクシミリ装置。
10. 【請求項１０】 前記試験吐出手段によるインクの試験
    吐出により得られるインク残存結果に従って、前記記憶
    手段に格納された画像情報を保存或いは消去するよう制
    御する記憶制御手段をさらに有することを特徴とする請
    求項９に記載のファクシミリ装置。