JP3669284B2 - インクカートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられるインクカートリッジに関し、特に、光学的手段を用いてインク残量を検出する場合に、その検出精度を向上させることができるインクカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタ等に用いられるインクカートリッジには、インクの有無を光学的手段により検出することができるように構成されているものがある。この種のインクカートリッジでは、一般に、光透過性を有するケース内にインクが貯留されており、そのケース内へ光源から光を入射し、その反射光の光量がインクの有無の状態に応じて変化することを利用してインクの有無を検出するのである。
【０００３】
図１４（ａ），（ｂ）は、上記したインクの有無検出の原理を説明するためのインクカートリッジの断面図である。インクカートリッジ２００は、光透過性を有する材料（例えば、ポリプロピレン等の樹脂材料）を用いて成型されており、インク２０１を含浸可能なフォーム（多孔質体）２０２が収納される主貯留室２０３と、インク検出器２０４からの光が入射される副貯留室２０５とを備えている。インク２０１は、これら各貯留室２０３，２０５内に貯留されている。インクカートリッジ２００の下方には、インク供給孔２０６を介してインクジェットヘッド２０７が連結されており、このインクジェットヘッド２０７からインク２０１が印字媒体へ吐出され印字画像が得られる。
【０００４】
インクカートリッジ２００は、まず、主貯留室２０３内のインク２０１が消費され（図１４（ａ）参照）、その主貯留室２０３内のインク２０１がすべて消費された後に、副貯留室２０５内のインク２０１が消費されるように構成されている（図１４（ｂ）参照）。一方、インク検出器２０４は、赤外光をインクカートリッジ２００へ向けて照射する発光素子２０４ａと、その反射光を受光する受光素子２０４ｂとを備えており、副貯留室２０５へ向けて赤外光を照射可能に配設されている。
【０００５】
インクカートリッジ２００内にインク２０１が充分ある場合には、図１４（ａ）に示すように、インク検出器２０４の発光素子２０４ａから照射された赤外光は（光路ａ１）、インクカートリッジ２００の材質の屈折率とインク２０１の屈折率とが非常に近いため、インク２０１を透過しつつ光路ａ２に示す方向へインクカートリッジ２００内を進行する。そのため、赤外光はインク２０１に吸収され、インクカートリッジ２００内からインク検出器２０４の受光素子２０４ｂへ向かう反射光の光量は小さいものとなる。これに対して、インクカートリッジ２００の副貯留室２０５内にインク２０１が存在しない場合には、図１４（ｂ）に示すように、インク検出器２０４の発光素子２０４ａから照射された赤外光は（光路ｂ１）、インクカートリッジ２００の材質の屈折率と空気２０８の屈折率とが異なるため、副貯留室２０５の外壁内面と空気２０８との界面で反射する（光路ｂ２）。そのため、インクカートリッジ２００内からインク検出器２０４の受光素子２０４ｂへ向かう反射光の光量は大きなものとなる。
【０００６】
このように、インクカートリッジ２００内から反射する反射光は、インクの有無に応じてその光量が変化するので、かかる光量の差をインク検出器２０４の受光素子２０４ｂを用いて検出することによって、インクカートリッジ２００内に貯留されるインクの有無を検出することができるのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のインクカートリッジ２００の主貯留室２０３には、インク漏れを防止するため赤外光の光路上にフォーム２０２が収納されている。赤外光の透過率が大きなイエローインク・マゼンタインク等の薄色インクが貯留されている場合、赤外光はインク２０１に吸収され難くフォーム２０２で反射して、インク検出器２０４の受光素子２０４ｂが受光する反射光の光量が大きくなってしまう（図１４（ａ）の光路ａ３）。そのため、インクカートリッジ２００内にインク２０１が貯留されている場合と貯留されていない場合とでの反射光の光量差が小さくなってしまい、インクの有無を誤検知してしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、光学的手段を用いてインクの有無を検出する場合に、その検出精度を向上させることができるインクカートリッジを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１記載のインクカートリッジは、インクを貯留可能なインク貯留室を備え、そのインクを用いて画像を形成する画像形成装置に着脱自在に装着されるものであり、前記インク貯留室の外壁面には、光が透過可能な光透過性を有するインク検出窓が設けられており、前記インク貯留室の内部を袋状に区画してインクと隔離された内部空間を形成する区画壁が前記インク検出窓と所定間隔を隔てて配設されており、その袋状に形成された区画壁の内部空間内には、前記インク検出窓を透過した光を吸収する光吸収部材が配設されている。
【００１０】
この請求項１記載のインクカートリッジによれば、画像形成装置に装着されることにより、インク貯留室に貯留されるインクが画像形成装置へ供給される。
【００１１】
インク貯留室の外壁面に設けられるインク検出窓は、光が透過可能な光透過性を有している。よって、画像形成装置に設けられる発光素子からインク貯留室のインク検出窓へ向けて照射された光は、インク検出窓を透過しつつインク貯留室内へ向けて進行する。ここで、インク検出窓の位置までインク貯留室内にインクが存在しない場合には、発光素子から照射された光はインク検出窓の内側界面で反射し、かかる反射光は画像形成装置に設けられる受光素子へ向けて進行する。
【００１２】
一方、インク検出窓の位置までインク貯留室内にインクが存在する場合には、発光素子から照射された光は、インク検出窓を透過した後、更に、インクを透過しつつインク貯留室内を進行し、そのインク貯留室内を袋状に区画する区画壁によって形成されるインクと隔離された内部空間内に配設された光吸収部材に吸収される。
【００１３】
請求項２記載のインクカートリッジは、請求項１記載のインクカートリッジにおいて、前記インク貯留室に収納されインクを含浸可能な多孔質体を備え、前記光吸収部材は、前記インク検出窓から前記インク貯留室内へ透過した光が前記多孔質体へ向かう光路上に設けられている。
【００１４】
請求項２記載のインクカートリッジによれば、請求項１記載のインクカートリッジと同様に作用する上、インク検出窓からインク貯留室内へ透過した光が多孔質体へ向かう光路上には袋状に形成された区画壁の内部空間内に配設された光吸収部材が設けられている。よって、画像形成装置に設けられる発光素子からインク検出窓へ照射されインク貯留室内へ透過した光は、多孔質体に到達する前に光吸収部材により吸収される。
【００１５】
請求項３記載のインクカートリッジは、請求項２記載のインクカートリッジにおいて、前記区画壁は、更に、前記インク貯留室の内部を、前記インク検出窓を有する副貯留室と、前記多孔質体を収納する主貯留室とに区画し、前記区画壁のうち前記インク貯留室の内部を袋状に区画する部分は、前記インク検出窓から透過した光が前記多孔質体へ向かう光路上に設けられている。
【００１６】
請求項３記載のインクカートリッジによれば、請求項２記載のインクカートリッジと同様に作用する上、インク検出窓から透過した光が多孔質体へ向かう光路上には区画壁によって内部空間が形成され、その内部空間内には光吸収部材が配設されている。よって、画像形成装置に設けられる発光素子からインク検出窓へ照射されインク貯留室内へ透過した光は、多孔質体に到達する前に光吸収部材により吸収される。
【００１７】
請求項４記載のインクカートリッジは、請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記インク検出窓は、前記インクとの界面側に複数のプリズムを備え、そのプリズムは前記インクの残留を防止する方向に形成されている。
【００１８】
【００１９】
請求項５記載のインクカートリッジは、請求項１から４のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記インク検出窓と前記光吸収部材とは、その対向面が相手の対向面に対して所定の角度を有するように配置されている。
【００２０】
【００２１】
請求項６記載のインクカートリッジは、請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記光吸収部材は、赤外光吸収性を有するものである。
【００２２】
【００２３】
請求項７記載のインクカートリッジは、請求項６に記載のインクカートリッジにおいて、前記光吸収部材は、光波長７００ｎｍ〜９００ｎｍの赤外光の吸収率が９０％以上であるフィルター特性を有するものである。
【００２４】
請求項８記載のインクカートリッジは、請求項１から７のいずれかに記載のインクカートリッジにおいて、前記区画壁によって区画された内部空間には、前記光吸収部材として赤外光吸収性を有する液体が充填されている。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例について、図面を参照しつつ説明する。尚、本実施例では画像形成装置として、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクをそれぞれ貯溜する４つのインクカートリッジ２を備え、カラー印刷を実行可能なカラーインクジェットプリンタを用いて説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１実施例におけるカラーインクジェットプリンタ１の本体の概略構成を示す斜視図である。第１実施例のカラーインクジェットプリンタ１は、インクカートリッジ２の被照射面からのノイズ信号（不要な反射光）を低減するべく、インクカートリッジ２の被照射面に非垂直（傾斜角略１０度）に光が照射されるよう配設されたインクセンサ１９を備え、そのインクセンサ１９により検出される反射光量を第１しきい値および第２しきい値と比較して、インクの有無とインクカートリッジ装着の有無を判断すると共に、インクカートリッジ２の検出位置を補正して反射光量を正確に検出することができるように構成されている。
【００２９】
このカラーインクジェットプリンタ１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填されるインクカートリッジ２と、記録用紙等の記録媒体Ｐに印字するための印字ヘッド３を備えるヘッドユニット４と、インクカートリッジ２およびヘッドユニット４が搭載されるキャリッジ５と、このキャリッジ５を直線方向に往復移動させる駆動ユニット６と、キャリッジ５の往復移動方向に延び、印字ヘッド３と対向して配置されるプラテンローラ７と、パージ装置８と、インクセンサ１９とを備えている。
【００３０】
ヘッドユニット４の載置部４ａ上には３つの仕切り板４ｃ（図２参照）が立設されており、載置部４ａの両側に形成された一対のサイドカバー４ｂとの間で、載置部４ａは各仕切り板４ｃを介して４つのインクカートリッジ２の装着部に区画されている。この装着部に、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクが充填された４つのインクカートリッジ２が装着される。なお、ブラックインクのカートリッジ２ａが、他の３色のインクが充填された各インクカートリッジ２に対して大きな容積を有しているのは、ブラックインクの使用頻度が他の色に比べて高いことを考慮したものである。
【００３１】
駆動ユニット６は、キャリッジ５の下端部に配置されプラテンローラ７と平行に延びるキャリッジ軸９と、キャリッジ５の上端部に配置されキャリッジ軸９に平行に延びるガイド板１０と、そのキャリッジ軸９とガイド板１０との間であって、キャリッジ軸９の両端部に配置される２つのプーリ１１および１２と、これらのプーリ１１および１２の間に掛け渡されるエンドレスベルト１３とからなる。
【００３２】
そして、一方のプーリ１１が、キャリッジモータ（ＣＲモータ）１０１の駆動により正逆回転されると、そのプーリ１１の正逆回転に伴って、エンドレスベルト１３に接合されているキャリッジ５が、キャリッジ軸９およびガイド板１０に沿って、直線方向に往復移動される。
【００３３】
記録媒体Ｐは、カラーインクジェットプリンタ１の側方あるいは下方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙され、印字ヘッド３と、プラテンローラ７との間に導入されて、印字ヘッド３から吐出されるインクにより所定の印字がなされ、その後、排紙される。なお、図１においては、記録媒体Ｐの給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【００３４】
パージ装置８は、プラテンローラ７の側方に設けられ、ヘッドユニット４がリセット位置にある時に、印字ヘッド３に対向するように配置されている。このパージ装置８は、印字ヘッド３の複数のノズル（図示せず）を覆うように当該ノズルの開口面に対し当接するパージキャップ１４と、ポンプ１５およびカム１６と、インク貯留部１７とを備えており、ヘッドユニット４が、リセット位置にある時に、印字ヘッド３のノズルをパージキャップ１４で覆い、印字ヘッド３の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、カム１６の駆動によりポンプ１５によって吸引することにより、印字ヘッド３の回復を図るようにしている。なお、吸引された不良インクは、インク貯留部１７に貯められる。
【００３５】
パージ装置８におけるプラテンローラ７側の位置には、パージ装置８に隣接してワイパ部材２０が配設されている。このワイパ部材２０は、へら状に形成されており、キャリッジ５の移動に伴って、印字ヘッド３のノズル形成面を拭うものである。キャップ１８は、インクの乾燥を防止するため、印字が終了するとリセット位置に戻される印字ヘッド３の複数のノズルを覆うものである。
【００３６】
インクセンサ１９は、インクカートリッジ２の有無やインクカートリッジ２内のインクの有無を検出するためのセンサである。駆動ユニット６の端部付近（図１の左側）に設けられ、赤外光発光素子１９ａ（図５参照）と赤外光受光素子１９ｂ（図５参照）とを備えている。赤外光発光素子１９ａの光照射面と赤外光受光素子１９ｂの光受光面とは、インクカートリッジ２の略２０度で傾斜する傾斜部５１ａ（図４参照）と同様な角度で傾斜し、且つ、インクカートリッジ２の傾斜部に対して、水平方向に略１０度の角度で斜めに配置されている（図５参照）。赤外光発光素子１９ａからインクカートリッジ２に対して照射された光は、反射光として赤外光受光素子１９ｂにより受光される。その受光した反射光の多少により、インクカートリッジ２の有無やインクカートリッジ２内のインクの有無が検出されるのである。
【００３７】
次に、図２を参照して、ヘッドユニット４に装着される各インクカートリッジ２の固定構造について説明する。図２は、インクカートリッジ２がヘッドユニット４に装着された状態を示す側面図であり、ヘッドユニット４とインクカートリッジ２の一部を断面視している。なお、図中の２点鎖線は、固定アーム２１が上方へ跳ね上げられた状態を示している。
【００３８】
ヘッドユニット４は、上記したように、インクカートリッジ２を着脱自在に装着し印字ヘッド３へインクを供給するための部材であり、主に、載置部４ａと、固定アーム２１とを備えている。載置部４ａは、インクカートリッジ２が載置される部位であり、略平坦面状に形成されている。この載置部４ａは、３枚の仕切り板４ｃによって４つの空間に仕切られており、各インクカートリッジ２は、その各仕切板４ｃ間に装着されている。
【００３９】
載置部４ａには、印字ヘッド３と連通するインク供給通路２２が貫通形成されており、このインク供給通路２２は、Ｏリング２３によってシールされつつインクカートリッジ２のインク供給口５０と連通されている。かかる連通によって、インクカートリッジ２から印字ヘッド３へインクが供給される。また、インク供給通路２２の側方（図２の左側）には、嵌合凸部２４が載置部４ａに突設されている。この嵌合凸部２４は、インクカートリッジ２の位置決めをするための部材であり、詳細については後述する。
【００４０】
なお、ヘッドユニット４における嵌合凸部２４の後方（図２の左側）には、インクカートリッジ２の上下方向（図２の上下方向）の移動を規制するための突起４ｆが形成されている。
【００４１】
固定アーム２１は、インクカートリッジ２を図２の下方方向へ押圧し固定するための部材であり、ヘッドユニット４の上方（図２の上側）に揺動可能に軸支されている。固定アーム２１は、一端側（図２の左側）が揺動軸２５により揺動自在に軸支されており、その揺動軸２５の外周には、補助ばね部材２６が巻回されている。補助ばね部材２６は、その一端がヘッドユニット４のばね係止部４ｄに係止されるとともに、固定アーム２１へ付勢力を作用させた状態で、その他端が固定アーム２１に固定されている。そのため、固定アーム２１は、補助ばね部材２６の付勢力によって上方（図２の上側）へ跳ね上げられた状態に維持されるので（図における二点鎖線）、ヘッドユニット４のインクカートリッジ２装着部を大きく開放することができ、インクカートリッジ２の着脱作業時における操作者の作業性を向上させることができる。
【００４２】
固定アーム２１の端部（図２の左側）には、側面視三角形状に突設されるストッパ部２７が形成されている。このストッパ部２７は、固定アーム２１をインクカートリッジ固定状態に維持するための部位である。固定アーム２１には揺動軸２５が案内される長穴２１ａが形成されており、その長穴２１ａは、上部カバー４ｅからストッパ部２７がはずれるのに必要な長さを有している。固定アーム２１に形成された突起２１ｂを押すと、固定アーム２１は長穴２１ａによって図２の下方へ移動し、上部カバー４ｅとストッパ部２７との係合が解除されて開放される。また、インクカートリッジ２を固定する際は、図２における２点鎖線の状態にある固定アーム２１の先端部２１ｃを押し下げると、固定アーム２１が揺動軸２５のまわりに下方に回動し始め、後述する押圧部２８と、上壁５６とが接した後は、固定アーム２１がその接点を中心として補助ばね部材２６にさからって回転する。ストッパ部２７が上部カバー４ｅの下方位置から上部カバー４ｅの端部４ｇよりも右側に移動すると、固定アーム２１は、押圧部２８と上壁５６との接点を中心として回転しているため、固定アーム２１に形成された長穴２１ａにより揺動軸２５に対して図２の上方へ移動して、上部カバー４ｅの端部４ｇにストッパ部２７が係止される。よって、後述する押圧部２８および係止爪２９によりインクカートリッジ２が押圧された状態を維持することができるのである。
【００４３】
固定アーム２１の下面側（図２の下側）には、押圧部２８が配設されている。この押圧部２８は、インクカートリッジ２を下方（図２の下側）へ押圧するための部材であり、押圧部２８の内部には、弾性的に圧縮された状態で圧縮ばね（図示せず）が配設されている。押圧部２８は、前進後退可能に形成されており、通常は圧縮ばねにより前進した状態に保持されている。上記したように、固定アーム２１がインクカートリッジ２側に揺動されると、押圧部２８は、インクカートリッジ２の上壁５６と当接し後方へ後退する。よって、押圧部２８は、固定用のストッパ部２７と圧縮ばねとにより付勢力をインクカートリッジ２へ作用させることができ、かかるインクカートリッジ２を下方（図２の下側）へ押圧することができるのである。
【００４４】
また、押圧部２８の側方（図２の左側）には、係止爪２９が固定アーム２１の下面側に固着されている。この係止爪２９は、インクカートリッジ２を位置決めをするための部材であり、図２に示すように、後述する第２嵌合凹部５７の立設壁部と係止爪２９とは当接しているが、第２嵌合凹部５７の底部と係止爪２９とは隙間を設けている。位置決めの詳細については後述する。
【００４５】
次に、図３を参照してインクカートリッジ２の内部構造について説明する。図３（ａ）は、インクカートリッジ２の側断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における部分断面図であり、図３（ｃ）は、インクカートリッジ２の底部の斜視図である。なお、図３（ａ）では、インクカートリッジ２内にインクが貯留されていない状態を図示している。
【００４６】
インクカートリッジ２は、図３（ａ）に示すように、略中空状の箱状体に形成されており、そのインクカートリッジ２の内部は、区画壁４１，４２によって、大気導入室４３、主インク貯留室４４、副インク貯留室４５に区画されている。大気導入室４３は、後述する主インク貯留室４４内へ大気を導入するための空間であり、インクカートリッジ２の底壁４６に貫通形成された大気連通口４７を介して大気と連通されている。一方、大気導入室４３の上方（図３（ａ）の上側）は主インク貯留室４４と連通されており、かかる連通部から主インク貯留室４４へ大気が導入される。
【００４７】
主インク貯留室４４は、インクを貯留しておくために実質的に密閉された空間であり、インクを含浸可能なフォーム（多孔質体）４８が収納されている。主インク貯留室４４の下方（図３（ａ）の下側）には、インク連通口４９が区画壁４２に貫通形成されており、主インク貯留室４４は、かかるインク連通口４９を介して後述する副インク貯留室４５と連通されている。また、フォーム４８は、毛管現象を利用してその内部にインクを保持可能なスポンジ、繊維材料等から構成されており、圧縮状態で主インク貯留室４４内に収納されている。よって、例えば、インクカートリッジ２が転倒した際、主インク貯留室４４から大気導入室４３へインクが流出し、その流出したインクが大気連通口４７からインクカートリッジ２の外へ漏出してしまうことを防止することができる。
【００４８】
副インク貯留室４５は、インクを貯留しておくとともに赤外光がインクセンサ１９（図４参照）から照射される部位であり、インクカートリッジ２の側端部に実質的に密閉された空間として形成されている。副インク貯留室４５は、上記したインク連通口４９を介して主インク貯留室４４と連通されており、その主インク貯留室４４および副インク貯留室４５に貯留されるインクは、インクカートリッジ２の底壁４６に貫通形成されたインク供給口５０を介して印字ヘッド３（図２参照）へ供給される。
【００４９】
副インク貯留室４５の側壁５１には、主インク貯留室４４へ向かって下降傾斜する傾斜部５１ａが形成されており、その傾斜部５１ａの内面側（主インク貯留室４４側、図３（ａ）の左側）には、プリズム５２が形成されている。
【００５０】
プリズム５２は、インクカートリッジ２内に貯留されるインクの有無の検出のために用いられる部材であり、透明な光透過性材料を材質として成形される側壁５１の傾斜部５１ａに一体的に形成されている。なお、光透過性材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミド、メタクリル、メチルペンテンポリマー、ガラス等を使用することができる。また、上記した透明とは、光学的に完全な透明であるという意味ではなく、いわゆる半透明をも含む意味である。
【００５１】
プリズム５２は、図３（ｂ）に示すように、山と谷とを交互に配設することにより形成される複数の反射面を備えている。この複数の反射面は、傾斜部５１ａの縦方向一端側（図３（ａ）の上側）から他端側（図３（ａ）の下側）に向けて下降傾斜しつつ、インクカートリッジ２の厚さ方向（図３（ａ）の紙面垂直方向）に列設されている。そのため、インクは、そのプリズム５２上を流下することができるので、プリズム５２上にインクが残留してしまい、かかるプリズム５２から所望の反射光が得られなくなることを防止することができる。
【００５２】
このように、プリズム５２を傾斜部５１ａの内面側（インク界面側、図３（ｂ）の左側）へ設けることによって、傾斜部５１ａに対峙する方向から非垂直（本実施例では、傾斜角略１０度）に赤外光をインクセンサ１９から照射することができるようになる（図５（ｃ）参照）。その結果、傾斜面５１ａの外表面で反射するインクの有無検出とは関係のない反射光を赤外光受光素子１９ｂが検出してしまうことを防止することができるので、インクの有無検出に必要なプリズム５２からの反射光を主に受光することととなり、インクの有無検出の精度が向上するのである。
【００５３】
また、インクセンサ１９の赤外光発光素子１９ａから傾斜部５１ａに向かって照射される赤外光は、一般に、所定のビーム角（±１０度前後）を有している。そのため、赤外光は光束が広がってしまい、傾斜部５１ａに照射される単位面積当たりの光量が低下してしまう。そこで、傾斜部５１ａに複数の反射面を有するプリズム５２を傾斜部５１ａのほぼ全域にわたって配設することにより、照射された赤外光を効率良く反射させることができ、インクセンサ２の赤外光受光素子１９ｂへ充分な反射光を受光させることができるのである。なお、本実施例におけるプリズム５２では、図３（ｂ）に示すように、各反射面が交差する稜線部の交差角度は略９０度とされており、１６面の反射面が形成されている。
【００５４】
副インク貯留室４５の上方には、上記したプリズム５２と所定間隔を隔てつつ対峙する反射部材５３が形成されている。この反射部材５３は、副インク貯留室４５内へ透過した赤外光の光路を変更するための部材であり、プリズム５２と所定角度を有しつつその内部空間に空気層を有する袋状に形成されている。
【００５５】
このように構成されたインクカートリッジ２によれば、印字ヘッド３によってインクが消費されると、消費されたインク量に応じて大気導入室４３から空気が主インク貯留室４４内へ導入され、主インク貯留室４４内のインク液面が低下する（図４（ａ）参照）。更にインクが消費され、主インク貯留室４４内のインクが無くなった場合には、副インク貯留室４５内のインクが印字ヘッド３へ供給される。このとき、副インク貯留室４５内は減圧されるが、大気導入室４３から主インク貯留室４４を経由した空気がインク連通口４９を介して副インク貯留室４５内へ導入され、副インク貯留室４５内の減圧が緩和されるとともにインク液面が低下する（図４（ｂ）参照）。
【００５６】
よって、インクカートリッジ２は、まず、主インク貯留室４４内のインクが消費され、その主インク貯留室４４内のインクがすべて消費された後に、副インク貯留室４５内のインクが消費されるように構成されている。従って、インクセンサ１９により副インク貯留室４５内のインクの有無を検知することにより、インクカートリッジ２全体としてのインクの有無を知ることができるのである。
【００５７】
また、インクカートリッジ２の底壁４６には、第１嵌合凹部５５が凹設されている。この第１嵌合凹部５５は、ヘッドユニット４の載置部４ａに突設される嵌合凸部２４（図２参照）と嵌合しインクカートリッジ２を位置決めするための部材であり、底壁４６のインク供給口５０と反対側（図３（ａ）の左側）の端部に凹設されている。また、この第１嵌合凹部５５は、図３（ｃ）に示すように、インクカートリッジ２の厚さ方向（図３（ａ）の紙面垂直方向）略中央に配設されている。ここで、インクカートリッジ２のインク供給口５０とヘッドユニット４のインク供給通路２２とには、その外周に円環状の溝が凹設されており、かかる円環状の溝に配設されるＯリング２３を介して連結されている（図２参照）。この連結だけでは、キャリッジ５が移動する時に慣性によってインクカートリッジ２がインク供給口５０（Ｏリング２３）を中心として回転してしまい正確に位置決めすることができない。そこで、上記のように、ヘッドユニット４の嵌合凸部２４と嵌合可能な第１嵌合凹部５５を底壁４６に設けることにより（図３（ｃ）参照）、インクカートリッジ２が回転してしまうことを防止しつつインクカートリッジ２の位置決めをすることができる。その結果、インクカートリッジ２をヘッドユニット４へ正確に固定することができるのである。
【００５８】
一方、インクカートリッジ２の上壁５６には、第２嵌合凹部５７が凹設されている。この第２嵌合凹部５７は、インクカートリッジ２をヘッドユニット４へ固定する場合にヘッドユニット４の固定アーム２１に形成される係止爪２９（図２参照）と嵌合する部位である。第２嵌合凹部５７は、インクカートリッジ２がその幅方向（図３（ａ）の左右方向）へ横ズレすることを防止するととともに、インクカートリッジ２の浮き上がりを防止するためのものであり、インクカートリッジ２の幅方向（図３（ａ）の左右方向）略中央、即ち、底壁４６に形成されるインク供給口５０と第１嵌合凹部５５とのインクカートリッジ２幅方向の略中央に相当する位置に凹設されている。そのため、インクカートリッジ２は、第２嵌合凹部５７と、インク供給口５０と、第１嵌合凹部５５との３点によりバランス良く支持されることとなる。よって、インクカートリッジ２が一方へ傾いた状態で浮き上がり、がたついてしまうことを防止することができるので、インクカートリッジ２をヘッドユニット４へ安定した状態で強固に固定することができるのである。
【００５９】
また、第２嵌合凹部５７の両側（図３（ａ）の紙面手前および奥側）には、所定間隔を隔てつつ対向する一対の側壁板５８，５８が設けられている。この側壁板５８，５８は、インクカートリッジ２の横ズレを防止するためのものであり、その対向面はインクカートリッジ２の厚さ方向（図３（ａ）の紙面垂直方向）を向いて対向されている。また、その対向面間の間隔は、第２嵌合凹部５７に嵌合される固定アーム２１の係止爪２９（図２参照）とほぼ同等の幅に形成されている。よって、固定アーム２１の係止爪２９が第２嵌合凹部５７に嵌合されると、側壁板５８，５８によって、インクカートリッジ２はその厚さ方向（図３（ａ）の紙面垂直方向）へ移動（横ズレ）することが防止される。
【００６０】
ここで、ヘッドユニット４は、上記したように、インクカートリッジ２の厚さ方向（図３（ａ）の紙面垂直方向）に往復移動しつつ印字を行うが（図１参照）、その印字中のヘッドユニット４は、印字速度を向上させるために急激な加減速を繰り返しつつ往復移動する。そのため、インクカートリッジ２がヘッドユニット４の移動方向に横ズレする場合には、その横ズレに起因してヘッドユニット４自体に振動が発生し、印字品質に悪影響を及ぼしてしまう。しかし、上記した側壁板５８，５８によって、インクカートリッジ２は、ヘッドユニット４の移動方向への横ズレ（がたつき）が防止されているので、ヘッドユニット４は振動することなくスムーズに往復移動でき、その結果、良好な印字品質を得ることができるのである。
【００６１】
なお、インクカートリッジ２の側方（図２の左側）には、一対のリブ６１，６１が設けられており、このリブ６１，６１は、上記した側壁５８，５８と同様に所定間隔を隔てつつ対向して形成されている。一方、ヘッドユニット４には、そのリブ６１，６１と対応する位置に係止凸部４ｈ（図２参照）が突設されており、インクカートリッジ２がヘッドユニット４に装着された場合には、リブ６１，６１の対向面間に係止凸部４ｈが嵌合される（図２参照）。そのため、インクカートリッジ２は、この一対のリブ６１，６１によっても印字時の横ズレ（がたつき）が防止されるのである。
【００６２】
上壁５６は、第２嵌合凹部５７の一側（図３（ａ）の左側）に配設される第１上壁５６ａと他側（図３（ａ）の右側）に配設される第２上壁５６ｂとを備えており、第１上壁５６ａは、底壁４６からの高さが第２上壁５６ｂよりも低く形成されている。一方、第２上壁５６ｂの反第１上壁５６ａ側には、取手部５９が配設されている。取手部５９は、インクカートリッジ２をヘッドユニット４へ装着する際に操作者が把持するための部位であり、把持し易いように上方（図３（ａ）の上側）へ突設して形成されている。よって、インクカートリッジ２の交換時等、インクカートリッジ２を一個だけヘッドユニット４から取り外す場合には、取手部５９を把持することにより隣接する他のインクカートリッジ２が邪魔になることなく取り外すことができる。一方、インクカートリッジ２を装着する場合には、取手部５９を把持してインクカートリッジ２を保持することにより狭いスペースへ容易に装着することができる。
【００６３】
また、インクカートリッジ２をヘッドユニット４へ装着する場合には、インクカートリッジ２は、第１上壁５６ａ側からヘッドユニット４の所定箇所へ装入されるが、その第１上壁５６ａは、上記したように、底壁４６からの高さが低く形成されている。そのため、第１上壁５６ａと上方へ跳ね上げられた固定アーム２１の軸支部近傍（反ストッパ部２７側）とが干渉することを防止できるので、インクカートリッジ２をヘッドユニット４へ引っ掛けることなく容易に装着することができるのである（図２参照）。
【００６４】
また、上壁５６全体を薄くしないのは、押圧部２８の押圧に耐える剛性を維持するためである。
【００６５】
なお、第１上壁５６ａの側方（図３の右側）には、第１凸部６２が上方（図３の上側）へ突設されており、上記した第２嵌合凹部５７は、その第１凸部６２によって一方の側壁が形成されている。そのため、固定アーム２１の係止爪２９が第２嵌合凹部５７に嵌合されると、第１凸部６２によって、インクカートリッジ２はその幅方向（図３（ａ）の右方向）へ移動（横ズレ）することが防止され、かつインクカートリッジ２の浮き上がりも防止することができる。
【００６６】
次に、図４（ａ），（ｂ）において、インク有無検出の原理を説明する。図４（ａ），（ｂ）は、インクカートリッジ２とインクセンサ１９との側面図であり、インクカートリッジ２の一部を断面視している。なお、図４（ａ），（ｂ）では、ヘッドユニット４、インクセンサ１９の取り付け部材等を省略して模式的に図示している。
【００６７】
インクカートリッジ２内にインク７１が充分ある場合には、図４（ａ）に示すように、インクセンサ１９の赤外光発光素子１９ａから照射された赤外光は（光路Ｘ）、インクカートリッジ２の材質の屈折率とインク７１の屈折率とが非常に近いため、インク７１を透過しつつインクカートリッジ２内を進行する。そして、副インク貯留室４５内に配設されている反射部材５３へ到達する。反射部材５３に到達した赤外光は、反射部材５３の材質の屈折率と空気７２の屈折率とが異なるため、反射部材５３内面と空気７２との界面で反射する（光路Ｙ）。
【００６８】
ここで、インクカートリッジ２の傾斜部５１ａは反射部材５３に対して略２０度で傾斜しているので、反射部材５３に到達した赤外光の入射角度は傾斜部５１ａへの入射角度とは異なるものである。従って、反射部材５３によって反射される反射光（光路Ｙ）は、入射光とは異なる角度で反射される。よって、反射光（赤外光）はインクセンサ１９の赤外光受光素子１９ｂへは向かわず、赤外光受光素子１９ｂへ向かう反射光の光量は小さいものとなる。
【００６９】
これに対して、インクカートリッジ２の副インク貯留室４５内にインク７１が存在しない場合には、図４（ｂ）に示すように、インクセンサ１９の赤外光発光素子１９ａから照射された赤外光は（光路Ｘ）、インクカートリッジ２の材質の屈折率と空気の屈折率とが異なるため、副インク貯留室４５の外壁内面と空気との界面で反射する（光路Ｙ）。そのため、インクカートリッジ２内からインクセンサ１９の赤外光受光素子１９ｂへ向かう反射光の光量は大きなものとなる。
【００７０】
このように、インクカートリッジ２内から反射する反射光（光路Ｙ）は、インク有無に応じてその光量が変化するので、かかる光量の差をインクセンサ１９の赤外光受光素子１９ｂを用いて検出することによって、インクカートリッジ２内に貯留されるインク有無を検出することができるのである。
【００７１】
また、傾斜部５１ａ及び反射部材５３は、副インク貯留室４５の上方に配設されているので、副インク貯留室４５の上方にインク７１が存在しなくなった時点、即ちインクカートリッジ２内にインク７１が全て存在しなくなる前に、予めインクが無いことを判断できるのである。
【００７２】
また、本実施例においては、傾斜部５１ａの傾きを略２０度としているが、かかる角度に限定されるものではなく、略１５度から略２５度の範囲であれば良い。即ち、略１５度以上にすることにより、反射部材５３からの反射光が赤外光受光素子１９ｂに戻るのを抑制でき、略２５度以下にすることにより、インクが傾斜部５１ａへ常時貯留されるのを抑制できる。
【００７３】
次に、インクセンサ１９を赤外光の被照射面であるインクカートリッジ２の傾斜部５１ａ（図３参照）に対して、水平方向に略１０度の角度で斜めに配置した理由を図５を参照して説明する。図５は、インクカートリッジ２とインクセンサ１９とを表した上面図である。尚、ヘッドユニット４に搭載された各インクカートリッジ２ａ〜２ｄは、矢印Ｗ方向に往復搬送される。
【００７４】
まず、インクセンサ１９を傾斜部５１ａに対して垂直に配設した場合（図５（ａ）参照）には、赤外光発光素子１９ａから照射される光（光路Ｘ）は、光透過性部材によって構成される傾斜部５１ａを透過する。しかし、傾斜部５１ａの外側（反インク側）の表面の細かな凹凸により、傾斜部５１ａを透過するはずの入射光（光路Ｘ）が、傾斜部５１ａの外側の表面により反射される場合がある。そして、その反射光（光路Ｙ）が赤外光受光素子１９ｂにより受光されると、副インク貯留室４５内にインク７１が存在するにも係わらず、あたかもインク７１が存在しないように判断される恐れがあり、本来のインクの有無の検出精度に悪影響を及ぼす原因となっていた。
【００７５】
一方、インクセンサ１９を傾斜部５１ａに対して略１０度より大きい角度で配設した場合（図５（ｂ）参照）には、例えば、インクカートリッジ２ｂが存在しない場合であっても、赤外光発光素子１９ａから照射された光（光路Ｘ）は、隣接するインクカートリッジ２ｃにより反射される場合がある。そして、その反射光（光路Ｙ）が赤外光受光素子１９ｂにより受光されると、インクカートリッジ２ｂが存在しないにも係わらず、あたかもインクカートリッジ２ｂが存在するように判断される恐れがあり、インクカートリッジ２ｂの有無の検出ができない場合がある。
【００７６】
そこで、インクセンサ１９を傾斜部５１ａに対して略１０度で配設した場合（図５（ｃ）参照）には、赤外光受光素子１９ｂが傾斜しているため、傾斜部５１ａの外側（反インク側）の表面により反射される光（図５（ａ）の光路Ｙ参照）を受光するのを抑制できる。従って、インクが存在する場合には図４において説明したように傾斜部５１ａを透過する光は受光されず、一方、インクがない場合には、傾斜部５１ａの内側（副インク貯留室４５側）と空気との界面からの反射光（光路Ｙ）を赤外光受光素子１９ｂにより受光する。よって、その光量の差により正確にインクの有無を判断できるのである。また、インクカートリッジ２ｃがない場合であっても、赤外光発光素子１９ａから照射される光は、隣接するインクカートリッジ２ｄには照射されないため（光路Ｘ１参照）、正確にインクカートリッジ２ｃの有無を判断することができるのである。
【００７７】
なお、本実施例においては傾きを略１０度に設定したが、これはインクカートリッジ２の大きさ、各インクカートリッジ２間の隙間の間隔、インクカートリッジ２とインクセンサ１９との間隔等の諸要因により定められる角度であるため、傾きを持っていれば良く、かかる角度に限定されるものではない。
【００７８】
図６は、カラーインクジェットプリンタ１の電気回路構成の概略を示すブロック図である。カラーインクジェットプリンタ１を制御するための制御装置は、本体側制御基板１００と、キャリッジ基板１２０とを備えており、本体側制御基板１００には１チップ構成のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）９１と、そのＣＰＵ９１により実行される各種の制御プログラムや固定値データを記憶したＲＯＭ９２と、各種のデータ等を一時的に記憶するためのメモリであるＲＡＭ９３と、書換え可能な不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ９４、イメージメモリ９５、ゲートアレイ９６等が搭載されている。
【００７９】
演算装置であるＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２に予め記憶された制御プログラムに従い、インク有無の検出やインクカートリッジ装着の有無を検出するための制御を実行するものである。また、印字タイミング信号およびリセット信号を生成し、各信号を後述のゲートアレイ９６へ転送する。このＣＰＵ９１には、ユーザが印字の指示などを行うための操作パネル１０７、キャリッジ５を動作させるキャリッジモータ（ＣＲモータ）１０１を駆動するためのモータ駆動回路１０２、記録媒体Ｐを搬送する搬送モータ（ＬＦモータ）１０３を動作させるためのモータ駆動回路１０４、記録媒体（印字用紙）Ｐの先端を検出するペーパーセンサ１０５、キャリッジ５の原点位置を検出する原点センサ１０６、インクセンサ１９などが接続されている。接続される各デバイスの動作はこのＣＰＵ９１により制御される。
【００８０】
ＲＯＭ９２には、制御プログラムの一部として、インクセンサ１９とインクカートリッジ２の被照射面との位置関係（相対位置）即ち、インクカートリッジ２の検出位置を測定して、その理論値からのずれ（補正値）をキャリブレーションデータとして入力するためのキャリブレーションデータ入力処理（図７参照）、インクカートリッジ２のインクの有無を検出するためのインク検出処理（図８参照）、インクカートリッジ装着の有無を検出するためのインクカートリッジ検出処理（図１０参照）のプログラムが記憶されている。各プログラムの詳細については後述する。また、固定値データとして、検出した反射光レベルにおいてインク無しを検定するための第１しきい値や、検出した反射光レベルにおいてインクカートリッジ未装着を検定するための第２しきい値、インクレベル（インクカートリッジ２内のインク残量）がニアエンプティからエンプティとなるまでのインク吐出回数であるエンプティしきい値等を記憶している。
【００８１】
ＲＡＭ９３はメンテナンスモードフラグ９３ａを備えている。メンテナンスモードフラグ９３ａは、カラーインクジェトプリンタ１の運転モードが、カラーインクジェトプリンタ１の調整を行うためのメンテナンスモードに設定されていることを示すフラグである。メンテナンスモードの設定は操作パネル１０７に備えられたモードスイッチ１０７ａの操作により設定される。このメンテナンスモードの選択により、メンテナンスモードフラグ９３ａはオンされる。オンされたメンテナンスモードフラグ９３ａは、カラーインクジェットプリンタ１の調整終了を示すコマンドが入力されることによりオフされる。上記したキャリブレーションデータ入力処理は、このメンテナンスモードフラグ９３ａがオンされている場合に実行可能なプログラムとなっており、該フラグ９３ａオンの状態でのみ補正値を記憶させることができる。
【００８２】
ＥＥＰＲＯＭ９４はキャリブレーションデータメモリ９４ａと、第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅと、第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉを備えている。キャリブレーションデータメモリ９４ａは、キャリブレーションデータ入力処理により検出された補正値、即ち、インクカートリッジ２の本来の検出位置からの位置ずれをキャリブレーションデータとして記憶しておくためのメモリである。
【００８３】
上記したように、本実施例のカラーインクジェットプリンタ１は、インクカートリッジ２の被照射面に対して、インクセンサ１９が略１０度の角度で傾斜されて設置されている。しかし、センサ１９の取り付け時に生じる取り付け角度誤差により、その角度は略１０度とならないことが多い。かかる場合には、インクセンサ１９とインクカートリッジ２との相対位置が本来の位置とは異なってしまう。つまり、インクカートリッジ２の本来の検出位置から該インクカートリッジ２がずれてしまい、インクセンサ１９は本来の検出位置において正確にインクカートリッジ２を検出できないのである。このため、出荷前に実行されるキャリブレーションデータ入力処理により、本来の検出位置と実施の検出位置とのずれを検出し、そのずれ量が補正値として（出荷前に予め）このキャリブレーションデータメモリ９４ａに書き込まれる。
【００８４】
インクカートリッジ２の有無（インクカートリッジ未装着の検定）やインクの有無（インク無しの検定）を検出する際には、このキャリブレーションデータメモリ９４ａに記憶される補正値が参照され、この補正値に基づいて、反射光量を検出する検出位置（キャリッジ５のポジション）が調節される。これにより、たとえインクセンサ１９とインクカートリッジ２の被照射面との位置関係が本来の位置からずれていても、正確にインクカートリッジ２の有無やインクの有無を検出することができる。
【００８５】
第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅは、印字ヘッド３からのインクの吐出（噴射）回数をカウントアップするためのメモリであり、インクの吐出回数「１」毎に「１」ずつ更新される。インクカートリッジ２には所定量のインクが初期に注入されているが、そのインク量からおおよその最大吐出回数は決まっている。このため、インクの吐出回数をカウントすることでインクのおおよその消費量を知ることができるのである。
【００８６】
カラーインクジェットプリンタ１には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクをそれぞれ貯溜するために４つのインクカートリッジ２が備えられているので、各インクカートリッジ２に対応する４つのカウンタ（第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅ）が設けられており、各インク毎にカウントされるインクの吐出回数が対応する第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅに書き込まれる。そして、この第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅに記憶されるカウント値は、インク検出処理により参照され、該カウント値が所定の数となる毎に、実際のインクレベル（インクカートリッジ２内のインク残量）を調査するべく、インクセンサ１９によるインク検出（インク検出処理、図８参照）が実行されるのである。
【００８７】
尚、印字時のみならず、インクカートリッジ２内の気泡を吸い出すためのパージ処理や、ノズルの目詰まりを解決するためのフラッシング処理においても所定量のインクがインクカートリッジ２から吐出される。かかる処理で消費されるインクについては、印字時の吐出回数の何カウントに相当するかがそれぞれ既知であるので、その相当するカウント数が、先に記憶されているカウント値に加算され、対応する第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅカウント値は更新される。
【００８８】
第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクをそれぞれ貯溜するための４つのインクカートリッジ２に対応して各１づつ設けられ、該フラグ９４ｆ〜９４ｉのオンは、インクのニアエンプティを示すものである。ここでニアエンプティは、インクセンサ１９によるインクの検出限界を示すものであり、インクセンサ１９によりインク無しと検出された状態を示すものである。
【００８９】
図３、図４で説明したように、初期状態で充填されていたインクは主インク貯溜室４４から消費され、主インク貯溜室４４が空になると副インク貯溜室４５のインクが消費される。副インク貯溜室４５のインク液面が反射部材５３の下部を下回ると、インクセンサ１９の赤外光発光素子１９ａから照射された光が、プリズム５２によりインクセンサ１９の赤外光受光素子１９ｂ方向（光路Ｙ）へ反射されるようになる。これによりインクセンサ１９の赤外光受光素子１９ｂに検出される反射光量が大きく変化（増大）する。検出された反射光量は信号としてＣＰＵ９１に入力されるので、かかる変化がニアエンプティとしてＣＰＵ９１に認識され、対応するニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉがオンされる。
【００９０】
尚、第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉがオンされた（インクセンサ１９によりインク無しと検出された）時点において、インクカートリッジ２内のインクは空（エンプティ）ではないので、更にインクエンプティの状態（インク吐出回数がエンプティしきい値に達する）まで印字を続行することができる。
【００９１】
本実施例においてはインクエンプティを正確に検出するために、第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉがオンされると、対応する第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅに記憶されているカウント値０はクリアされ、０からエンプティしきい値までをカウントアップし、インクエンプテイの検出精度を向上させている。尚、オンされた第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉは、対応するインクカートリッジ２が、例えば交換などにより、そのインクレベルがインク有りと検出されることによりオフされる（図１０参照）。
【００９２】
上記したＣＰＵ９１と、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＥＥＰＲＯＭ９４及びゲートアレイ９６とは、アドレスバス９８およびデータバス９９を介して接続されている。
【００９３】
ゲートアレイ９６は、ＣＰＵ９１から転送される印字タイミング信号に従い、イメージメモリ９５に記憶されている画像データに基づいて、その画像データを記録媒体に印字するための印字データ（駆動信号）と、その印字データと同期する転送クロックＣＬＫと、ラッチ信号と、基本印字波形信号を生成するためのパラメータ信号と、一定周期で出力される噴射タイミング信号ＪＥＴとを出力し、それら各信号を、ヘッドドライバが実装されたキャリッジ基板１２０側へ転送する。また、ゲートアレイ９６は、コンピュータなどの外部機器からセントロ・インターフェース９７を介して転送されてくる画像データを、イメージメモリ９５に記憶させる。そして、ゲートアレイ９６は、ホストコンピュータなどからセントロ・インターフェース９７を介して転送されてくるセントロ・データに基づいてセントロ・データ受信割込信号を生成し、その信号をＣＰＵ９１へ転送する。尚、ゲートアレイ９６とキャリッジ基板１２０との間で通信される各信号は、両者を接続するハーネスケーブルを介して転送される。
【００９４】
インクセンサ１９は、赤外光発光素子１９ａと赤外光受光素子１９ｂとを備え、赤外光発光素子１９ａからインクカートリッジ２へ赤外光を照射し（図４の光路Ｘ）、その反射光（図４の光路Ｙ）をフォトセンサである赤外光受光素子１９ｂにより検出するものである。赤外光受光素子１９ｂにより受光された反射光は、赤外光受光素子１９ｂによって光電変換され、受光した反射光量に応じた電気信号として検出される。検出される信号はアナログ信号であるので、赤外光受光素子１９ｂに接続されるＡ／Ｄコンバータ１９ｃによりデジタル信号へと変換された後、ＣＰＵ９１に入力される。このインクセンサ１９により検出された反射光量は、インク検出処理またはインクカートリッジ検出処理において第１または第２しきい値と比較される。これにより、インクカートリッジ２のインクの有無とインクカートリッジ装着の有無を知ることができる。尚、Ａ／Ｄコンバータ１９ｃは、アナログ信号を標本化、量子化、２進数化する等の段階を経てデジタル信号へと変換する。
【００９５】
キャリッジ基板１２０は実装されたヘッドドライバ（駆動回路）によって印字ヘッド３を駆動するための基板である。印字ヘッド３とヘッドドライバとは、厚さ５０〜１５０μｍのポリイミドフィルムに銅箔配線パターンを形成したフレキシブル配線板により接続されている。このヘッドドライバは、本体側制御基板１００に実装されたゲートアレイ９６を介して制御され、記録モードに合った波形の駆動パルスを各駆動素子に印加するものである。これにより、インクが所定量吐出される。
【００９６】
次に、図７〜図１０に示した各フローチャートを参照して、上記のように構成されたカラーインクジェットプリンタ１で実行される各処理を説明する。
【００９７】
図７は、制御プログラムの１つであるキャリブレーションデータ入力処理のフローチャートを示した図である。このキャリブレーションデータ入力処理は、出荷前に実行され、インクカートリッジ２の検出位置の位置ずれを検出し、そのずれ量を補正値としてキャリブレーションデータメモリ９４ａに記憶するための処理である。
【００９８】
かかるキャリブレーションデータ入力処理は、カラーインクジェットプリンタ１の運転モードがその調整を行うためのメンテナンスモードに設定されている場合においてのみ実行可能であるので、このキャリブレーションデータ入力処理では、まず、メンテナンスモードフラグ９３ａがオンされているか否かを確認し（Ｓ１）、オンされていなければ（Ｓ１：Ｎｏ）、このキャリブレーションデータ入力処理を終了する。一方、メンテナンスモードフラグ９３ａがオンされていると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、原点センサ１０６でキャリッジ５が原点にあることを確認した後、ＣＲモータ１０１を駆動してキャリッジ５を原点から所定距離移動させることによりキャリッジ５をホームポジションに移動する（Ｓ２）。次に、赤外光発光素子１９ａを所定光量で点灯し（Ｓ３）、キャリッジ５をインクセンサ１９方向へ低速で移動する（Ｓ４）。そして、所定の検出位置に達すると（原点から所定距離だけキャリッジ５が移動すると）、インクセンサ１９による反射光量の検出を開始し、インクカートリッジ２によって反射される反射光レベル（反射光量）を、赤外光受光素子１９ｂで受光し、Ａ／Ｄコンバータ１９ｃを介してＣＰＵ９１に取り込む（Ｓ５）。この反射光レベルの検出は、本来のインクカートリッジ２の検出位置だけでなく、キャリッジ５の幅よりも広い範囲にわたって実行され、反射光レベルがアナログデータで検出される（図１１参照）。
【００９９】
次いで、取り込んだ反射光レベルについて、基準のインクカートリッジ２を示す検出信号のインクカートリッジ無しレベルからインクカートリッジ有りレベルへと変化する変化位置を検出する（Ｓ６）。インクカートリッジ２の無い（未装着）位置においては、照射した赤外光の反射は小さく、従って、検出されるインクカートリッジ無しレベルの反射光レベルは小さい。一方、インクカートリッジ２がある（装着）位置においては、照射した赤外光の反射は大きく、検出されるインクカートリッジ有りレベルの反射光レベルも大きい。つまり、インクカートリッジ無しレベルからインクカートリッジ有りレベルへと反射光レベルが変化するこの変化位置が、インクカートリッジ２の検出位置となるのである（図１１参照）。
【０１００】
そして、本来得られるべき理論上のインクカートリッジ無しレベルからインクカートリッジ有りレベルへの変化位置（理論値）と、Ｓ６の処理で検出されたその変化位置（実際値）とのずれ（本来の検出位置と実際の検出位置とのずれ）をキャリッジの移動距離αとして算出し、そのずれを補正値としてキャリブレーションデータメモリ９４ａに記憶する（Ｓ７）。ここで、本来の検出位置（理論値）は、キャリッジ５の原点からの移動距離として記憶されている。よって、実際の検出位置は、その理論値の移動距離±αであり、この±αの距離が補正値となる。
【０１０１】
このキャリブレーションデータ入力処理でキャリブレーションデータメモリ９４ａに記憶された補正値は、インク検出処理およびインクカートリッジ検出処理の中で実行されるキャリブレーション処理（Ｓ１５）において用いられる。これにより、インクカートリッジ２からの反射光を検出する際の検出位置を補正し、反射光レベルを正確に検出することができるのである。
【０１０２】
尚、本実施例ではＳ６の処理で基準のインクカートリッジ２において、実際の検出位置と理論上の検出位置とを比較したが、この基準のインクカートリッジ２は、キャリッジ５に搭載された４つのインクカートリッジ２の先頭インクカートリッジ２、即ち、最初に検出される（検出位置に達する）インクカートリッジ２としている。
【０１０３】
図８は、インクの検出、即ち、インクカートリッジ２内のインク７１の有無の検出を実行するインク検出処理のフローチャートを示した図である。インク検出処理は、印字ヘッド３の動作時にインクの消費量を検出するべく所定のタイミングで繰り返して実行される処理である。
【０１０４】
このインク検出処理では、まず、カラーインクジェットプリンタ１で実行中の処理が何であるかをチェックする（Ｓ１１）。そして、実行中の処理が印字であれば（Ｓ１１：印字）、１パス分の印字を行う１パス印字処理を実行する（Ｓ１２）。この１パス印字処理（Ｓ１１）では消費したインクを算出するために、各インクカートリッジ２からのインクの吐出回数をそれぞれカウントし、そのカウントにより対応する第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅに記憶されるカウント値をカウントアップする。
【０１０５】
次に、インクカートリッジ２の第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉがオンされているか否かを確認する（Ｓ１３）。確認の結果、第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉがオフであれば（Ｓ１３：Ｎｏ）、そのオフされている（フラグオフの）第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉに対応するインクカートリッジ２のカウント値のうち、そのカウント値が所定数ｄ（例えば１００など）以上のものがあるか否かを確認する（Ｓ１４）。このインク検出処理は、インクの吐出回数が所定数ｄを経る毎にインクセンサ１９によるインクの有無の検出を実行する。
【０１０６】
ここで、そのカウント値が所定数ｄ（例えば１００など）以上であれば（Ｓ１４；Ｙｅｓ）、インクセンサ１９でインクの有無（インク無し）を検出するべく、検出位置の補正と反射光レベル（反射光量）の取り込みとを行うキャリブレーション処理を実行する（Ｓ１５）。このキャリブレーション処理（Ｓ１５）の実行後は、取り込んだ反射光レベルが第１しきい値以上であるか否かを判断する（Ｓ１６）。この第１しきい値は、インクの有りと無しとを識別するための反射光レベルである。
【０１０７】
そして、Ｓ１６の処理で判断した結果、取り込んだ反射光レベルが第１しきい値以上であれば（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、副インク貯溜室４５のインク液面が反射部材５３の下部を下回っており、インクレベル（インクカートリッジ２内のインク残量）がニアエンプティとなっていることを示している（インク無しと検定される）。このため、該当するインクカートリッジ２の第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉをオンし（Ｓ１７）、更に該当するカウント値（対応する第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅに記憶されるカウント値）を０にする（Ｓ１８）。その後、他の各処理を実行して（Ｓ１９）、このインク検出処理を終了する。
【０１０８】
また、Ｓ１１の処理で確認した結果、実行中の処理がパージまたはフラッシングであれば（Ｓ１１：パージ、フラッシング）、パージ、フラッシング処理を実行する（Ｓ２２）。このパージ、フラッシング処理（Ｓ２２）は、インクカートリッジ２内の気泡を吸い出すためにインクを排出するパージ処理、または、印字ヘッド３の目詰まりを解消するためなどにインクを吐き出すフラッシング処理を実行する処理である。このパージ、フラッシング処理（Ｓ２２）では、所定量のインクが排出されることとなるが、かかるインク量は印字時の吐出回数の何回分に相当するかが既知であり、かかる値は予めＲＯＭ９２に固定値として記憶されている。このため、かかる吐出回数で消費されたインクをカウントし、そのカウントにより対応する第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅに記憶されるカウント値をカウントアップする。このパージ、フラッシング処理（Ｓ２２）の実行後は、その処理をＳ１３の処理に移行する。
【０１０９】
一方、Ｓ１３の処理で確認した結果、インクカートリッジ２の第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉがオンであれば（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、そのオンされている（フラグオンの）第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉに対応するインクカートリッジ２のカウント値が、エンプティしきい値以上か否かを確認する（Ｓ２０）。フラグオンの第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉに対応するインクカートリッジ２のインクレベルは、インクセンサ１９によるインクの検出限界を超えているので、ニアエンプティ以降のインクの吐出回数をカウントしてすることによりインクエンプティを検出するのである。
【０１１０】
ここで、確認したカウント値がエンプティしきい値未満であれば（Ｓ２０：Ｎｏ）、印字を実行できるインク残量が未だ残っているので、その処理をＳ１９の処理に移行して各処理（Ｓ１９）を実行後、このインク検出処理を終了する。また、Ｓ２０の処理で確認した結果、オンされた第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉに対応するインクカートリッジ２のカウント値が、エンプティしきい値以上であれば（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、インクエンプティの表示などを行うインクエンプテイ処理を実行する（Ｓ２１）。Ｓ２１の処理の実行後はその処理をＳ１９の処理へ移行して、印字できなかったデータを一時的に記憶するなどの各処理（Ｓ１９）を実行後、このインク検出処理を終了する。
【０１１１】
また、Ｓ１４の処理で確認した結果、カウント値が所定数ｄ（例えば１００など）以上であるものがなければ（Ｓ１４；Ｎｏ）、その処理をＳ１９の処理に移行して各処理（Ｓ１９）を実行後、このインク検出処理を終了する。
【０１１２】
更に、Ｓ１６の処理で確認した結果、取り込んだ反射光レベルが第１しきい値未満であれば（Ｓ１６：Ｎｏ）、インクレベルはニアエンプティではないので、Ｓ１７の処理をスキップして、その処理をＳ１８の処理に移行する。
【０１１３】
インクカートリッジ２の交換（脱着）が行われた場合（インクカートリッジ検出処理）に、そのインクカートリッジ２に対応する第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅのカウント値は０に設定され、インク吐出回数のカウントアップが開始されるが、交換されたインクカートリッジ２は、例えば使用済の品の装着や製造ばらつきなどにより、そのインク充填量にはばらつきがある。また、各カラーインクジェットプリンタ１の印字ヘッド３からのインク吐出量のばらつきなどを考慮すると、ニアエンプティに至るまでの、カウント値は必ずしも同一とはならない。このため、初期状態から、インクエンプティまでを連続してカウントアップしてしまうと、あるしきい値（所定のカウント値）をもってインクエンプティを判断することが困難となり、また、所定のカウント値で検出されるインクエンプティが不正確になりがちである。しかし、ニアエンプティが検出された時点では、インクカートリッジ２内のインク残量はほぼ同じと考えられるので、このインク残量を消費するのに必要なインクの吐出回数（カウント値）も同じとなると考えられる。よって、かかる吐出回数付近の所定数をエンプティしきい値とし、ニアエンプティ状態が検出（ニアエンプティフラグオン）された時点を０カウントとして、エンプティしきい値までをカウントアップすれば、正確にインクエンプティを検出することができる。
【０１１４】
図９は、図８のインク検出処理の中で実行されるキャリブレーション処理（Ｓ１５）のフローチャートを示した図である。このキャリブレーション処理（Ｓ１５）は、インクの有無を検出するべく、キャリブレーションデータメモリ９４ａに記憶されている補正値に基づいてインクカートリッジ２の検出位置を補正し、補正された検出位置において反射光レベル（反射光量）の取り込みを行う処理である。
【０１１５】
このキャリブレーション処理（Ｓ１５）では、まず、キャリッジ５をホームポジションに移動する（Ｓ３１）。そして、このホームポジションからキャリッジ５をインクセンサ１９方向に移動し（Ｓ３２）、キャリッジ５が、１のインクカートリッジ２の本来の検出位置に補正値が加味された位置へ達したか否かを確認する（Ｓ３３）。そして、キャリッジ５がその補正値の加味された検出位置に達していると（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、赤外光発光素子１９ａを所定光量で点灯し、反射光レベルを検出する（Ｓ３４）。次に、４つの（全ての）インクカートリッジ２について反射光レベルが検出されたか否かを確認し（Ｓ３５）、かかる全ての反射光レベルが検出されていると（Ｓ３５：Ｙｅｓ）、このキャリブレーション処理（Ｓ１５）を終了する。
【０１１６】
一方、Ｓ３３の処理で確認した結果、キャリッジ５が補正値の加味された検出位置に達していなければ（Ｓ３３：Ｎｏ）、その処理をＳ３２の処理に移行し、キャリッジ５をインクセンサ１９方向に移動する。また、Ｓ３５の処理で確認した結果、全てのインクカートリッジ２の反射光レベルが検出されていなければ（Ｓ３５：Ｎｏ）、その処理をＳ３２の処理に移行し、全てのインクカートリッジ２の反射光レベルが検出されるまで、このキャリブレーション処理（Ｓ１５）を実行する。
【０１１７】
尚、キャリブレーション処理（Ｓ１５）では、各インクカートリッジ２の所定位置（１ポイント）から反射される反射光量（反射光レベル）をインクセンサ１９で検出するようになっている。即ち、反射光レベルはピンポイントで検出されたピンポイントデータである。このため、処理するべきデータ量を軽減し、データの処理を効率的に行うことができるのである。また、インクの有無の検出は印字動作中に行われるのでキャリッジ５は高速で移動されているが、キャリブレーションデータメモリ９４ａに記憶されている補正値に基づいて各インクカートリッジ２は的確に検出位置へと搬送される。このため、正確に（ポイントデータであっても）反射光レベルを検出することができる。
【０１１８】
図１０は、インクカートリッジ検出処理のフローチャートを示した図である。このインクカートリッジ検出処理は、インクカートリッジ装着の有無を検出するための処理である。よって、インクカートリッジ２が交換されたタイミングで行われるものであるが、カラーインクジェットプリンタ１のカバーに設けられたセンサが、カバーの開閉を認識することをインクカートリッジ交換と認識して実行される。
【０１１９】
このインクカートリッジ検出処理では、まず、カバーが開けられた後、閉じられたか否かを確認する（Ｓ４１）。そして、カバーが閉じられたことを検出すると、上記したキャリブレーション処理（Ｓ１５）が実行され、所定の検出位置でインクカートリッジ２の反射光の検出が実行される。その後、第１〜第４ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉがオンされているインクカートリッジ２の反射光レベルが、第１しきい値未満か否か、即ち、インクが充填された状態であるか否かを確認し（Ｓ４３）、その結果、その反射光レベルが第１しきい値未満であれば（Ｓ４３：Ｙｅｓ）、インク残量の少なかったインクカートリッジ２が交換されたということであり、該当するインクカートリッジ２のニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉをオフし（Ｓ４４）、更に該当するインクカートリッジ２のカウンタ９４ｂ〜９４ｅのカウント値をクリアする（Ｓ４５）。その後、第２しきい値（インクカートリッジ未装着を検定するためのしきい値）以上となる反射光レベルを４箇所検出したか否かを確認し（Ｓ４６）、その結果、第２しきい値以下となる反射光レベルが検出されると（Ｓ４６：Ｎｏ）、インクカートリッジ未装着が検定されたこととなり、インクカートリッジ未装着を報知などするインクカートリッジ無しエラー処理を実行した後（Ｓ４７）、このインクカートリッジ検出処理を終了する。
【０１２０】
また、Ｓ４１の処理で確認した結果、カバーが閉じられていなければ（Ｓ４１：Ｎｏ）、このインクカートリッジ検出処理を終了する。更に、Ｓ４３の処理で確認した結果、その反射光レベルが第１しきい値以上であれば（Ｓ４３：Ｎｏ）、その処理をＳ４６の処理に移行する。一方、Ｓ４６の処理で確認した結果、第２しきい値を越える反射光レベルが４箇所検出されていると（Ｓ４６：Ｙｅｓ）、インクカートリッジ２は全て装着されているということであり、このインクカートリッジ検出処理を終了する。
【０１２１】
図１１は、インクカートリッジ２の反射光レベルの変化を模式的に示した図である。縦軸には反射光量が示されており、縦軸上を上に行くほどその反射光量が大きくなるようになっている。また、インク無しを検定する第１しきい値が破線で表示されており、かかる第１しきい値以上はインク無し（ニアエンプティ）を示す反射光レベルであり、第１しきい値未満はインク有りを示す反射光レベルとなっている。また、この第１しきい値の下方にはインクカートリッジ未装着を検定するための第２しきい値が破線で示されている。
【０１２２】
図１１（ａ）は、本来の検出位置において検出された理論上の反射光レベルを示した図である。図に示したように、得られた反射光レベル（信号波形）を第１しきい値で検定すれば、インクの有無を検出することができ、同じ反射光レベルを第１しきい値より小さな第２しきい値で検定すれば、インクカートリッジ２の有無を検出することできる。これは、インクの有りと無しおよびインクカートリッジ有りと無しとにおいて明確な反射光量差が得られるためである。
【０１２３】
また、図１１（ｂ）は、キャリブレーションデータ入力処理において検出された反射光レベルの信号波形を示した図である。この図１１（ｂ）では、インクセンサ１９の取り付け角度がインクカートリッジ２の被照射面に対し垂直方向にずれた場合の反射光レベルの信号波形が示されており、実際の検出位置が本来の検出位置よりも手前となっていることが示されている。先頭のブラックのインクが貯溜されるインクカートリッジ２ａは、キャリブレーションデータ入力処理において基準となるインクカートリッジであり、このブラックのインクカートリッジ２ａにおける本来の検出位置からのずれ量αが補正値となっている。
【０１２４】
次に、図１２を参照して第２実施例について説明する。第１実施例のインクカートリッジ２が反射部材５３によって赤外光の光路を変更するように構成されていたのに対し、第２実施例のインクカートリッジ１３０は、赤外光を吸収する赤外光吸収部材１３１を備えている。なお、前記した第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１２５】
図１２（ａ），（ｂ）は、インクカートリッジ１３０とインクセンサ１９との側面図であり、インクカートリッジ１３０の一部を断面視している。なお、図１２（ａ），（ｂ）では、ヘッドユニット４、インクセンサ１９の取り付け部材等を省略して模式的に図示している。
【０１２６】
インクカートリッジ１３０は、第１実施例と同様に、赤外光が照射される傾斜部５１ａの内面側（インク界面側）には、プリズム５２が形成されており、インクカートリッジ１３０の内部は、フォーム４８が収納される主インク貯留室４４と、後述する赤外光吸収部材１３１が収納される副インク貯留室４５とが区画壁４２により区画されて形成されている。赤外光吸収部材１３１は、インクセンサ１９の赤外光発光素子１９ａから照射されインクカートリッジ１３０内へ透過した赤外光を吸収するための部材であり、プリズム５２と所定間隔を隔てて対向した状態で副インク貯留室４５内に配設されている。
【０１２７】
次に、赤外光吸収部材１３１が配設されたインクカートリッジ１３０内のインク７１の有無を検出する検出方法について説明する。インクセンサ１９は、第１実施例と同様に、赤外光発光素子１９ａからインクカートリッジ１３０の傾斜部５１ａに向かって赤外光を発光する。そして、反射光を赤外光受光素子１９ｂが受光し、かかる反射光の光量が一定値以下の場合には、インクカートリッジ１３０内にインクが有ると判断し（図１２（ａ）の場合）、その反射光の光量が一定値以上の場合には、インクカートリッジ１３０内にインクが無いと判断する（図１２（ｂ）の場合）のである。
【０１２８】
詳細には、副インク貯留室４５内がインク７１で満たされている場合には、図１２（ａ）に示すように、赤外光発光素子１９ａから照射された赤外光は（光路Ｘ）、傾斜部５１ａ（プリズム５２）の材質の屈折率とインク７１の屈折率とが非常に近いため、インク７１を透過しつつインクカートリッジ１３０内を進行する。そして、副インク貯留室４５内に配設されている赤外光吸収部材１３１へ到達し、その赤外光は、かかる赤外光吸収部材１３１に吸収される。よって、インクセンサ１９の赤外光受光素子１９ｂが受光する反射光の光量は小さいもの（一定値以下）となる。
【０１２９】
ここで、傾斜部５１ａは、第１実施例と同様に、赤外光吸収部材１３１に対して略２０度で傾斜している。そのため、例えば、赤外光吸収部材１３１の赤外光吸収特性が時間経過とともに劣化し赤外光を反射してしまうようになった場合でも、赤外光吸収部材１３１に到達した赤外光は、傾斜部５１ａ（即ち、光路Ｘ）とはことなる方向へ反射することとなり、インクセンサ１９の赤外光受光素子１９ｂが検出するインクの有無検出とは関係のない反射光の光量を抑制することができるのである。
【０１３０】
これに対して、副インク貯留室４５内のインク７１が消費された場合には、図１２（ｂ）に示すように、インクセンサ１９の赤外光発光素子１９ａから照射された赤外光は（光路Ｘ）、傾斜部５１ａ（プリズム５２）の材質の屈折率と空気の屈折率とが異なるため、プリズム５２と空気との界面で反射する（光路Ｙ）。よって、インクセンサ１９の赤外光受光素子１９ｂが受光する反射光の光量は大きなもの（一定値以上）となる。
【０１３１】
以上説明したように、第２実施例におけるインクカートリッジ１３０によれば、赤外光吸収部材１３１によりインクの有無検出には関係のない赤外光を吸収することができるので、インクカートリッジ１３０内から反射する反射光は、インクの有無に応じてその光量が大きく変化し、かかる光量の差をインクセンサ１９の赤外光受光素子１９ｂを用いて検出することによって、インクカートリッジ１３０内に貯留されるインクの有無を正確に検出することができるのである。
【０１３２】
また、傾斜部５１ａ（プリズム５２）及び赤外光吸収部材１３１は、副インク貯留室４５の上方に配設されているので、インクカートリッジ１３０内のすべてのインク７１が消費されてしまう前に、余裕を持ってインクの有無を判断できるのである。
【０１３３】
なお、上記した赤外線吸収部材としては、一般に入手可能な公知の赤外線吸収部材を適宜選択して使用することができる。例えば、ガラス材を母材としてＶ（バナジウム），Ｆｅ（鉄），Ｃｕ（銅），Ｃｏ（コバルト），Ｎｉ（ニッケル）等を単独で、或いは、複数種類を混入して形成したものでも良い。また、母材としては固体、液体に限らないが、例えば、アセチルアセトンの金属キレート化合物、アントラキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、ジアミンジスエチレンチオラトニッケル誘導体、芳香族ジアンミン金属錯体、芳香族ジチオール金属錯体、脂肪族ジチオール金属錯体等の赤外線吸収剤を母材に含有させたものでも良い。また、特定の領域の光波長を吸収するフィルター特性を有したものを使用しても良く、特に、光波長７００ｎｍ〜９００ｎｍの赤外光の吸収率が９０％以上であるものが望ましい。
【０１３４】
尚、第２実施例のカラーインクジェットプリンタ１の電気的構成は、図６に示した第１実施例のカラーインクジェットプリンタ１の電気的構成に同じであり、また、第２実施例のカラーインクジェットプリンタ１で実行される各処理についても、図７〜図１０に示した第１実施例のカラーインクジェットプリンタ１で実行される各処理と同様であるので、その説明を省略する。
【０１３５】
以上、上記各実施例において説明したように、本発明の画像形成装置によれば、インクカートリッジ２の被照射面に非垂直に光を照査し、その反射光量を光学検出器により検出する。そして、検出した反射光量をインク無しを検定するためのしきい値と、インクカートリッジ未装着を検定するためのしきい値と比較して、インク無しとインクカートリッジ未装着とを検定することができる。よってインクカートリッジ２から反射された反射光に基づいて、インク７１の有無とインクカートリッジ装着の有無とを正確に検出することができる。
【０１３６】
また、実際のインクカートリッジ２の検出位置と、理論上の検出位置との誤差を算出し、その算出した誤差に基づいて、インク無し又はインクカートリッジ未装着を検定する際にキャリッジ５の位置を補正する。このため、インクセンサ１９の取り付け誤差によって、該インクセンサ１９によるインクカートリッジ２の検出位置が、本来の位置とずれたとしても、かかるずれを補正することができ、反射光量を正確に検出することができる。
【０１３７】
尚、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変形が可能である。例えば、上記第１実施例においては、傾斜部５１ａと反射部材５３との対向面が略２０度傾斜するように、傾斜部５１ａが傾斜した状態で形成されたが、本発明はそれに限定されるものではなく、傾斜部５１ａを傾斜させる代わりに、反射部材５３が傾斜して形成されていても良い。かかる場合であっても、本第１実施例と同様の効果を奏し得る。
【０１３８】
また、第１実施例においては、反射部材５３を袋状に形成し、その袋状の内部に空気７２を充填することにより、反射部材５３に到達する光を反射させているが、反射部材５３に到達する光を反射できれば反射プレートで構成しても良い。また、副インク貯留室４５内に反射部材５３を別途設けたが、主インク貯留室４４と副インク貯留室４５とを区画する区画壁４２を反射部材５３として構成しても良い。
【０１３９】
また、上記第２実施例においては、赤外光が照射される傾斜部５１ａは、赤外光吸収部材１３１に対して傾斜して構成されたが、これら傾斜部５１ａと赤外光吸収部材１３１とが平行になるよう構成しても良い。即ち、図１３（ａ），（ｂ）は、インクカートリッジ１４０とインクセンサ１９との側面図であるが、この図１３（ａ），（ｂ）に示すように、側壁５１を側面視直線状に形成し、赤外光吸収部材１４１と側壁５１（プリズム５２）とが平行に配置されるようにインクカートリッジ１４０を構成しても良いのである。インクの有無検出の原理は、上記したものと同様であるので省略するが、この場合においても、赤外光発光素子１９ａから照射される赤外光の光路Ｘ上に赤外光吸収部材１４１を配置することにより、インクの有無検出を精度良く行うことができるのである。
【０１４０】
また、第２実施例においては、区画壁４２或いはフォーム４８を赤外光吸収部材として構成しても良い。さらに、赤外光吸収部材１３１，１４１は、第１実施例において示された袋状に形成された反射部材５３の内部に収納されていても良い。この場合には、赤外光吸収部材１３１，１４１をインク７１と区画した状態でインクカートリッジ内に配設することができるので、例えば、耐インク性に劣る材質、或いは、インクへ悪影響を及ぼす材質からなる部材であっても光吸収部材として使用することができるのである。また、その袋状に形成された反射部材５３の内部を利用して赤外光吸収部材を密閉することもできるので、かかる赤外光吸収部材を液体により構成することもできるのである。
【０１４１】
また、上記各実施例においては、画像形成装置としてカラーインクジェットプリンタ１を用いたが、本発明はそれに限定されるものではなく、例えば、インクジェット方式の複写機やファクシミリ装置などにも適用することができる。また、カラーインクジェットプリンタ１には４つのインクカートリッジ２が装着されたが、１以上の所定数のインクカートリッジ２を装着されるように構成しても良い。
【０１４２】
また、上記各実施例においては、キャリブレーションデータ入力処理で、本来の検出位置と実際の検出位置とのずれの補正を行うための補正値を、基準となる１のインクカートリッジ２に基づいて算出し、キャリブレーション処理（Ｓ１５）では、算出されたその１の補正値により、インクカートリッジ２の位置補正を行った。しかし、これに代えて、各インクカートリッジ２について補正値を検出する、或いは、両端のインクカートリッジ２について補正値を検出し、検出された各補正値に基づいて、インクカートリッジ２の位置補正を行っても良い。これにより、更に正確に、インクカートリッジ２からの反射光を的確な検出位置において検出することができる。
【０１４３】
また、上記各実施例においては、１のインクカートリッジ２に対応させて１のカウンタ（第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅ）を設けた。そして、インク検出処理において、該カウンタによりインク検出間隔のカウントを行う一方、ニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉがオンされると、オンされたニアエンプティフラグ９４ｆ〜９４ｉに対応する第１〜第４カウンタ９４ｂ〜９４ｅのカウント値を０クリアし、新たにインクの吐出回数をエンプティしきい値までカウントするように構成した。しかし、これに代えて、１のインクカートリッジに対応させて２のカウンタを設け、インク検出処理では、１のカウンタにおいて初回からインクエンプティとなるまでのトータルのインクの吐出回数をカウントし、もう一方のカウンタにおいて、インクの吐出回数により検出間隔をカウントするようにしても良い。
【０１４４】
【発明の効果】
請求項１記載のインクカートリッジによれば、インク貯留室内には、画像形成装置の発光素子からインク検出窓へ照射されインク貯留室内へ透過した光を吸収する光吸収部材が配設されている。そのため、インク貯留室内へ透過した光は光吸収部材により吸収されるので、インク貯留室内で反射するインク有無検出とは関係のない反射光を画像形成装置の受光素子が受光してしまうことを抑制することができるという効果がある。よって、画像形成装置の受光素子は、光量差が大きい反射光をインク有無時において受光することができるので、インク有無検出の誤検出が防止され、インク有無検出の検出精度を向上させることができるのである。
また、その光吸収部材は、前記インク貯留室の内部に区画壁によって形成されるインクと隔離された内部空間内に配置されているので、光吸収部材をインクと区画した状態で配設することができるという効果がある。従って、例えば、耐インク性に劣る材質、或いは、インクへ悪影響を及ぼす材質からなる部材であっても光吸収部材として使用することができるという効果がある。
【０１４５】
請求項２記載のインクカートリッジによれば、請求項１記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、インク検出窓からインク貯留室内へ透過した光が多孔質体へ向かう光路上には、光透過性部材の内部に配設された光吸収部材が設けられている。よって、インク検出窓の位置までインク貯留室内にインクが貯留されている場合には、インク検出窓からインク貯留室内へ透過した光は多孔質体で反射する前に光吸収部材により吸収されるので、画像形成装置の受光素子がインク有無検出に関係のない多孔質体からの反射光を受光してしまうことを抑制することができるという効果がある。
【０１４６】
請求項３記載のインクカートリッジによれば、請求項２記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、光吸収部材が配設される内部空間は、インク検出窓からインク貯留室内へ透過した光が多孔質体へ向かう光路上に設けられている。よって、インク検出窓の位置までインク貯留室内にインクが貯留されている場合には、インク検出窓からインク貯留室内へ透過した光は多孔質体で反射する前に光吸収部材により吸収されるので、画像形成装置の受光素子がインク有無検出に関係のない多孔質体からの反射光を受光してしまうことを抑制することができるという効果がある。
【０１４７】
請求項４記載のインクカートリッジによれば、請求項１から３のいずれかに記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、インク検出窓のインク界面側にはプリズムが形成されている。よって、画像形成装置の発光素子からインク検出窓に対して斜めに光を照射することにより、画像形成装置の受光素子はインク界面側から反射する反射光を主に受光することができ、インク検出窓の表面（反インク界面側）から反射するインク有無検出に関係のない反射光を画像形成装置の受光素子が受光することを抑制することができるという効果がある。更に、そのプリズムは、インクの残留を防止する方向に形成されている。よって、プリズム上にインクが残留し、かかる残留インクによって所望の反射光が得られなくなることを防止することができる。
【０１４８】
請求項５記載のインクカートリッジは、請求項１から４のいずれかに記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、インク検出窓と光吸収部材との対向面は所定間隔を有して配置されている。よって、インク検出窓からインク貯留室内へ透過し光吸収部材で反射した光はインク検出窓と異なる方向へ向けて進行する。よって、光吸収部材の光吸収率が低い場合でも、その光吸収部材から反射したインク有無検出とは関係のない反射光を画像形成装置の受光素子が受光してしまうことを抑制することができるという効果がある。
【０１４９】
請求項６から８のいずれかに記載のインクカートリッジによれば、請求項１から請求項５に記載のインクカートリッジの奏する効果に加え、光吸収部材は赤外光吸収性を有しているので、画像形成装置の発光素子および受光素子を一般に使用され安価な赤外光発光素子および赤外光検出センサを使用することができる。よって、画像形成装置を製造するにおいて、流通性、コストパフォーマンスに優れるという効果がある。
【０１５０】
【０１５１】
【０１５２】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例におけるインクカートリッジが装着されるカラーインクジェットプリンタの斜視図である。
【図２】 インクカートリッジがヘッドユニットに装着された状態を示す側面図である。
【図３】 （ａ）は、インクカートリッジ２の側断面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線における部分断面図であり、（ｃ）は、インクカートリッジ２の底部の斜視図である。
【図４】 （ａ），（ｂ）は、インクカートリッジとインクセンサとの側面図である。
【図５】 インクカートリッジとインクセンサとの上面図である。
【図６】 カラーインクジェットプリンタ１の電気回路構成の概略を示すブロック図である。
【図７】 制御プログラムの１つであるキャリブレーションデータ入力処理のフローチャートを示した図である。
【図８】 インクの検出を実行するインク検出処理のフローチャートを示した図である。
【図９】 図８のインク検出処理の中で実行されるキャリブレーション処理のフローチャートを示した図である。
【図１０】 インクカートリッジ検出処理のフローチャートを示した図である。
【図１１】 インクカートリッジの反射光レベルの変化を模式的に示した図である。
【図１２】 （ａ），（ｂ）は、第２実施例におけるインクカートリッジとインクセンサとの側面図である。
【図１３】 （ａ），（ｂ）は、第２実施例におけるインクカートリッジとインクセンサとの側面図である。
【図１４】 （ａ），（ｂ）は、従来のインクの有無検出の原理を説明するためのインクカートリッジの断面図である。
【符号の説明】
１ カラーインクジェットプリンタ（画像形成装置）
２ インクカートリッジ
４１，４２ 区画壁（区画壁、光吸収部材）
４４ 主インク貯留室（主貯留室、インク貯留室の一部）
４５ 副インク貯留室（副貯留室、インク貯留室の一部）
４８ フォーム（多孔質体、光吸収部材）
５１ 側壁（外壁面）
５１ａ 傾斜部（インク検出窓、外壁面の一部）
５２ プリズム
５３ 反射部材（袋状に形成される内部空間）
６０ インク
１３１，１４１ 赤外光吸収部材（光吸収部材）

Claims (8)

1. インクを貯留可能なインク貯留室を備え、そのインクを用いて画像を形成する画像形成装置に着脱自在に装着されるインクカートリッジにおいて、
   前記インク貯留室の外壁面には、光が透過可能な光透過性を有するインク検出窓が設けられており、
   前記インク貯留室の内部を袋状に区画してインクと隔離された内部空間を形成する区画壁が前記インク検出窓と所定間隔を隔てて配設されており、
   その袋状に形成された区画壁の内部空間内には、前記インク検出窓を透過した光を吸収する光吸収部材が配設されていることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 前記インク貯留室に収納されインクを含浸可能な多孔質体を備え、
   前記光吸収部材は、前記インク検出窓から前記インク貯留室内へ透過した光が前記多孔質体へ向かう光路上に設けられていることを特徴とする請求項１記載のインクカートリッジ。
3. 前記区画壁は、更に、前記インク貯留室を、前記インク検出窓を有する副貯留室と、前記多孔質体を収納する主貯留室とに区画し、
   前記区画壁のうち前記インク貯留室の内部を袋状に区画する部分は、前記インク検出窓から透過した光が収納前記多孔質体へ向かう光路上に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
4. 前記インク検出窓は、前記インクとの界面側に複数のプリズムを備え、そのプリズムは前記インクの残留を防止する方向に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のインクカートリッジ。
5. 前記インク検出窓と前記光吸収部材とは、その対向面が相手の対向面に対して所定の角度を有するように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のインクカートリッジ。
6. 前記光吸収部材は、赤外光吸収性を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のインクカートリッジ。
7. 前記光吸収部材は、光波長７００ｎｍ〜９００ｎｍの赤外光の吸収率が９０％以上であるフィルター特性を有するものであることを特徴とする請求項６記載のインクカートリッジ。
8. 前記区画壁によって区画された内部空間には、前記光吸収部材として赤外光吸収性を有する液体が充填されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のインクカートリッジ。

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