JP2000280487A - インクタンク装置及びインク残量検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 インクタンク本体３の内部に、貯留され
ているインクの量によって移動する反射面を備え、イン
クタンク本体３の背面の特定された位置にインク残量監
視部６を設定し、このインク残量監視部６から反射型フ
ォトセンサ１が赤外光を放射して、その反射光の光強度
を測定してインク残量を検出する。 【効果】 インク残量を自動的に正確に測定することが
できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタにおけるインクタンク装置とそのインク残量検出
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年プリンタのカラー化、高解像度化、
等の要求が強まっている。この要求を満足させるため
に、インクジェットプリンタの高性能化が進められてい
る。このインクジェットプリンタでは、プリンタ内部の
スペースモータによってキャリッジが、移動制御され
る。このキャリッジの移動制御に同期させて印字ヘッド
からインクが吐出されて文字や図が用紙上に再現され
る。このインクは通常インクタンク容器の内部のインク
吸蔵体に含浸された状態で貯留される。このインク量を
検出するためにインク検出ピンがインク吸蔵体に差し込
まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。即ち、インク吸蔵体に含浸されているインク量の検
出が難しく、印刷途中でインク切れになることを完全に
防ぐことは困難であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成１〉光線を測定面に放射して受け入れる反射光の
光強度を測定する反射型フォトセンサと、インクタンク
本体に貯留されているインクの量が一定量以上あるとき
と、それ以外のときに、反射光の光強度が異なるインク
残量監視部とを備え、上記反射型フォトセンサは、上記
光線を上記インク残量監視部に放射して上記受け入れる
反射光の光強度を測定して上記インクタンク本体に貯留
されているインクの残量を検出することを特徴とするイ
ンクタンク装置。

【０００５】〈構成２〉構成１に記載のインクタンク装
置において、上記インクタンク本体は、内部に貯留する
インクの量に追随して移動する反射面を有し、この反射
面の移動によって上記反射光の光強度を増減させるイン
ク残量監視部を備えることを特徴とするインクタンク装
置。

【０００６】〈構成３〉構成１に記載のインクタンク装
置において、キャリッジ本体上に上記インクタンク本体
を備え、上記インク残量監視部近傍に、反射率の異なる
インクタンク位置検出用部材が配置され、上記反射型フ
ォトセンサは、上記インクタンク位置検出用部材からイ
ンクタンク本体の位置を特定し、この位置から上記イン
ク残量監視部の位置を特定することを特徴とするインク
タンク装置。

【０００７】〈構成４〉構成３に記載のインクタンク装
置において、上記インク残量監視部と、上記反射率の異
なるインクタンク位置検出用部材がキャリッジ本体移動
方向に並んで配置されていることを特徴とするインクタ
ンク装置。

【０００８】〈構成５〉キャリッジ本体上に複数のイン
クタンク本体と、上記インクタンク本体に貯留されてい
るインクの量が一定量以上あるときと、それ以外のとき
に、反射光の光強度が異なるインク残量監視部と、上記
インク残量監視部近傍に、反射率の異なる複数のインク
タンク位置検出用部材を配置し、光線を測定面に放射し
て受け入れる反射光の光強度を測定する反射型フォトセ
ンサをプリンタ本体の非稼働部に配置し、上記キャリッ
ジ本体は、ホームポジションから移動を開始し、上記反
射型フォトセンサは、上記キャリッジの移動に合わせて
上記複数の位置検出用部材の反射光の光強度から上記複
数個のインクタンク本体の位置をそれぞれ特定し、この
特定したインクタンク位置に予め設定した移動量を加算
した位置に上記インク残量監視部を特定して上記複数の
インクタンク本体のインク残量を検出することを特徴と
するインクタンク装置のインク残量検出方法。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明では、インクタンク本体内
部に、貯留されているインクの量によって移動する反射
面を備え、インクタンク表面の特定された位置にインク
残量監視部を設定し、このインク残量監視部から赤外光
を放射して、その受け入れた反射光の光強度を測定して
インク残量を検出する。かかる目的を達成するために以
下のように構成される。

【００１０】〈具体例の構成〉図１は、本発明によるイ
ンクタンク装置の構成図である。図１は、本発明による
インクタンク装置がキャリッジフレームに装着された状
態、即ちインクタンク装置の周辺を含めて記載した図で
ある。図より、本発明によるインクタンク装置は、反射
型フォトセンサ１と、配線基板２と、インクタンク本体
３を備える。更に、インクタンク本体３には、インクタ
ンク位置検出用シール４と、インクタンク位置検出用白
ライン５と、インク残量監視部６が配置されている。

【００１１】反射型フォトセンサ１は、後に説明するイ
ンクタンク本体３の背面に対面してプリンタミドルカバ
ー５２に装着されており、インクタンク本体３の位置及
びインク残量を検出する部分である。その内部構成と動
作原理について図を用いて詳細に説明する。

【００１２】図２は、反射型フォトセンサのブロック図
である。反射型フォトセンサ１は、内部に赤外光を発光
するフォトダイオードＰＤと、その赤外線を受光するフ
ォトトランジスタＰＴと、固定抵抗Ｒ１と、固定抵抗Ｒ
Ｌを備える。フォトダイオードＰＤの発光した赤外光
が、後に説明するインクタンクフレーム１３によって反
射される。この反射光がフォトトランジスタＰＴで受光
され電気信号に変換されて出力される。

【００１３】出力される電気信号Ｖｏｕｔは、次式で表
される。 Ｖｏｕｔ＝Ｖｃｃ−ＲＬ・Ｉｃ …（１式） ここでＶｃｃは、電源電圧であり、Ｉｃは、フォトトラ
ンジスタＰＴのコレクタ電流である。即ち、Ｉｃは、イ
ンクタンクフレーム１３によって反射される反射光の大
きさに比例するため出力Ｖｏｕｔは、反射光が大きくな
るほど小さくなる。再度図１に戻って具体例の構成につ
いての説明を続ける。

【００１４】配線基板２は、上記反射型フォトセンサ１
の回路を構成している基板であり反射型フォトセンサ１
と共にプリンタミドルカバー５２に装着されている。イ
ンクタンク本体３は、内部にインクを貯留する部分であ
り、キャリッジ本体５６に搭載され、キャリッジシャフ
ト５３とガイドレール５５に摺動可能な状態で支持され
る。図示されていないスペースモータの回転力をベルト
５４を介して受け入れ、ガイドレール５５に沿って摺動
する。更に、このインクタンク本体３に貯留されている
インクは、図示されていない（図上でキャリッジフレー
ム５の下部に位置している）印字ヘッドに送られる。キ
ャリッジの摺動に同期させて印字ヘッドからインクが用
紙上に吐出され文字や図に再現される。

【００１５】インクタンク位置検出用シール４は、上記
赤外光を吸収して反射光を減少させることを目的とし
て、後に説明するインクタンク本体３の背面に密着され
ているインクタンク位置検出用部材である。本具体例で
は、一例として黒色のシールを用いている。説明の都合
上インクタンク本体３の数量を一例として３［１］〜３
［４］の４個に限定しているので、インクタンク位置検
出用シール４についても４［１］〜４［４］の４個に限
定する。

【００１６】インクタンク位置検出用白ライン５は、上
記赤外光を反射させて反射光を増大させることを目的と
して、後に説明するインクタンク本体３の背面に密着さ
れているインクタンク位置検出用部材である。本具体例
では、一例として白色のシールを用いている。説明の都
合上インクタンク本体３の数量を３［１］〜３［４］の
４個に限定しているので、インクタンク位置検出用白ラ
イン５についても５［１］〜５［４］の４個に限定す
る。

【００１７】インク残量監視部６は、赤外光を透過させ
る透過材で覆われた監視孔であり通常インクタンク位置
検出用シール４と並べてインクタンク本体３の背面に設
けられる。但しインクタンク本体３自体が赤外光を透過
する材料で構成されている場合は特に監視孔を設ける必
要はない。上記インクタンク本体３の内部に貯留するイ
ンクの量に追随して移動する反射面（ここでは後に説明
する反射フィルム１４がこの役目を果たす）の移動によ
って前記反射光の光強度を増減させる部分である。以上
説明したインクタンク位置検出用シール４、インクタン
ク位置検出用白ライン５、インク残量監視部６、のイン
クタンク本体３上での位置関係については後に図を用い
て再度詳細に説明する。

【００１８】次に図を用いてインクタンク本体３の構造
について説明する。図３は、インクタンク本体の構造図
である。（ａ）は、インクタンクの側面図である。
（ｂ）は、インクタンクの正面図である。（ｃ）は、Ａ
−Ｂ断面矢視図の拡大図である。

【００１９】（ｃ）より、インクタンク本体は、インク
タンク側面蓋１１と、スプリング１２と、インクタンク
フレーム１３と、反射フィルム１４と、押さえ板１５
と、インクタンク位置検出用シール４と、インクタンク
位置検出用白ライン５と、インク残量監視部６を備え
る。更にインクタンクフレーム１３は、インクを注入す
るための注入孔１６と、図示されていない印字ヘッドへ
インクを流出するための流出孔１７を備える。

【００２０】インクタンクフレーム１３の中に反射フィ
ルム１４と、スプリング１２が固定された押さえ板１５
が、２枚のインクタンク側面蓋１１［１］と１１［２］
によって両側から押し込められている。インクは、注入
孔１８から図示していないパッキンを通ってインクタン
ク側面蓋１１［１］と押さえ板１５の間に充填される。

【００２１】インクが満杯の状態で押さえ板１５は、イ
ンクタンク側面蓋１１［２］に押しつけられた状態にな
っている。次にインクタンク内部のインクが流出孔１７
を通って図示していない印字ヘッドへ流出されて少なく
なるにつれ、押さえ板１５は、インクタンク側面蓋１１
［１］の方向へ移動する。

【００２２】この押さえ板１５の移動に伴って一例とし
てアルミ箔等によって蛇腹状に構成された反射フィルム
１４も移動する。その結果インク残量監視部からインク
タンク内部に放射される赤外光２１の反射光２２が反射
フィルムで反射されるため、反射光の強度が増大する。
以上で具体例の構成についての説明を終了して具体例の
動作について説明する。

【００２３】〈具体例の動作〉最初に、動作の基本原理
である（１）インク残量の検出と（２）インクタンク本
体の位置検出について図を用いて説明する。 （１）インク残量の検出 図４は、インク残量のセンサ特性図である。図４は、後
に説明する具体例の実験結果の一例である。縦軸にセン
サ出力を横軸にインクの残量を表している。縦軸のセン
サ出力は、すでに説明した（１式）、Ｖｏｕｔ＝Ｖｃｃ
−ＲＬ・Ｉｃの値を表している。

【００２４】横軸のインク残量は、既に説明したように
インク残量１００％の状態から、インク残量０％まで押
さえ板１５が移動し、押さえ板１５の移動に伴って反射
フィルム１４も移動する。その結果インク残量監視部か
らインクタンク内部に放射される赤外光２１が反射光２
２となって出力してくる強度が異なってくる様子を表し
ている。図より、インク残量が１００％から３０％前後
の間は、徐々に出力（１式）が低下する。インク残量が
２０％を割り込むと急激に出力（１式）が低下して、ほ
とんど０に近い状態で一定になる。以上の結果からイン
ク残量が少なくなった状態を容易に検出可能であること
がわかる。

【００２５】（２）インクタンク本体の位置検出 図５は、本発明の測定原理図である。（ａ）は、インク
タンク本体のＡ−Ｂ断面矢視図の拡大図（図３（ｃ）と
等価）である。（ｂ）は、反射型フォトセンサ１（図
１）のイメージ図である。（ｃ）は、反射型フォトセン
サ１（図１）の光軸中心Ｆ０の位置による出力変化を表
した図である。縦軸に出力電圧（Ｖｏｕｔ）を表し、横
軸に位置を表している。ここで出力Ｖｍａｘは反射型フ
ォトセンサ１（図２）の最大出力を、出力Ｖｍｉｎは反
射型フォトセンサ１（図２）の最小出力を、出力Ｖｓは
出力Ｖｍａｘと出力Ｖｍｉｎの中間出力をそれぞれ表し
ている。図上の（Ｖｅ）エンプティ電圧については、後
にインク残量検出動作の説明の項で説明する。

【００２６】図に示すように反射型フォトセンサ１が右
方向へ移動するものとする。実際は、反射型フォトセン
サ１が固定されインクタンク本体３が図上左方向へ移動
するがここでは説明の都合上反射型フォトセンサ１を相
対的に右方向へ移動するものとする。この時その移動し
た位置での反射型フォトセンサ１の出力電圧の変動を表
している。

【００２７】図より、反射型フォトセンサ１を図上左か
ら右へ移動させたときに、開始点Ｐｓでは、反射光２２
がほとんど無いので出力Ｖｍａｘであったものが位置Ｐ
１では、反射型フォトセンサ１の右半分にインクタンク
位置検出用白ライン５による反射光を受け入れるのでＶ
ｓになる。又位置Ｐｃでは、反射型フォトセンサ１の光
軸中心Ｆ０とインクタンク位置検出用白ライン５の中心
位置が一致するので反射光２２は大きくなり極小値を示
す。

【００２８】更に、位置Ｐ２では、反射型フォトセンサ
１の左半分にインクタンク位置検出用白ライン５による
反射光を受け入れ、右半分は 、インクタンク位置検出
用シール４の位置にあるので反射光２２は減少してＶｓ
になる。次に位置Ｐｅではインクタンク位置検出用シー
ル４の中点と反射型フォトセンサ１の光軸中心Ｆ０とが
一致するので反射光２２が殆ど無くなり出力Ｖｍａｘに
なる。

【００２９】位置Ｐ３では、インク残量が大の場合は反
射フィルム１４がインクタンク側面蓋１１［２］の方向
に圧縮されているので赤外光２１の大部分はインク中で
消え去り反射光２２は殆ど無いため出力はそのままＶｍ
ａｘを維持し続ける。一方、インク残量が小の場合は反
射フィルム１４がインクタンク側面蓋１１［１］の方向
に伸びるので赤外光２１の大部分は反射フィルム１４で
反射され反射光２２となって戻るので出力は急激に減少
してＶｍｉｎへ向かう。

【００３０】以上の測定原理から最初にインクタンク位
置検出用白ライン５とインクタンク位置検出用シール４
との境界位置ＰＬを求める。以後このスリット位置ＰＬ
が位置測定の基準になる。境界位置ＰＬは次式によって
求められる。 ＰＬ＝Ｋ・（Ｐ２−Ｐ１）＋Ｐ１ …（２式） ここで、Ｐ１、Ｐ２はそれぞれ反射型フォトセンサ１が
開始位置Ｐｓからインクタンク位置検出用シール４の中
点位置Ｐｅまで移動する間に、その出力が最初にＶｓを
横切った位置をＰ１、次に横切った位置をＰ２と定め
る。又Ｋは各装置毎に求められる常数であり以下の意味
を持っている。

【００３１】即ち（ｃ）に示すようにＰ１、Ｐ２の位置
が、それぞれインクタンク位置検出用白ライン５の左境
界と右境界に一致している理想的な場合は、Ｋ＝０．
５、即ちＰＬ＝１／２（Ｐ２−Ｐ１）＋Ｐ１になる。と
ころが現実の装置では、反射型フォトセンサ１の出力レ
ベル変動の中点が必ずしも理想値を示さない。かかる場
合にその誤差を補正するためにＫを各装置毎に実験的に
求めて補正することが望ましい。ここでは、Ｖｓの値を
最大出力Ｖｍａｘと最小出力Ｖｍｉｎの中間に設定した
が測定条件によって任意にそのレベルを変更してもよ
い。

【００３２】次にインク残量の検出原理について説明す
る。予めインク残量検出位置Ｐｄを定める。このインク
残量検出位置Ｐｄは、境界位置ＰＬからの付加距離Ｘｄ
によってインク残量監視部上に定められる。このインク
残量検出位置Ｐｄは、実装機器の状況似合わせて最適な
値が選定される。

【００３３】一例として図上の位置Ｐ３をインク残量検
出位置Ｐｄとして定めたとする。そのときの、反射型フ
ォトセンサ１の出力を検出することによって図（ｃ）よ
りインク残量大であるかインク残量小であるかを識別す
ることができる。以上で測定原理の説明を終了して具体
例の動作について説明する。

【００３４】本具体例を適用するプリンタの制御機構
を、具体例の動作を説明するために必要な最低限度につ
いて説明する。図６は、本具体例を適用するプリンタの
ブロック図である。図６より、本具体例を適用するプリ
ンタは、制御部６１、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、Ｇ
／Ａ６４と、ドライバー部６５と、スペースモータ６６
と、ラインフィードモータ６７と、プリントヘッド６８
を備える。

【００３５】制御部６１は、プリンタ全体を制御するＣ
ＰＵであり、内部にＡ／Ｄコンバータを備えている。Ｒ
ＯＭ６２は、プリンタの制御プログラムが格納されてい
るメモリである。ＲＡＭ６３は、制御データが書き込ま
れたり読み出されたりする作業エリア用のメモリであ
る。

【００３６】Ｇ／Ａ６４は、ドライバー部を制御するゲ
ートアレイである。ドライバー部６５は、後に記すスペ
ースモータ６６と、ラインフィードモータ６７と、プリ
ントヘッド６８を駆動する部分である。スペースモータ
６６は、キャリッジ本体５６（図１）を移動させるモー
タである。ラインフィードモータ６７は、用紙を送るモ
ータである。プリントヘッド６８は、印字ヘッドであ
る。

【００３７】次に図を用いて具体例の動作について説明
する。図７は、具体例の動作説明図である。（ａ）は、
一例として４個のインクタンク本体（ＢＫ黒、Ｙ黄色、
Ｍマゼンタ、Ｃシアン）を搭載したイメージ図である。
（ｂ）は、反射型フォトセンサ１を図上で右方向へ移動
させたときのそれぞれの位置での出力電圧を表す図であ
る。（ｃ）は、上記、境界位置ＰＬを算出した結果を示
す図である。（ｄ）は、上記、インク残量検出位置Ｐｄ
を算出した結果を示す図である。（ｅ）は、反射型フォ
トセンサ１を図上で右方向へ移動させたときの原点Ｐｓ
０からの位置である。

【００３８】動作説明の前提条件は以下の通りである。 前提条件１．本発明を適用するプリンタでは、一例とし
て印刷動作開始前及びインクタンク本体を交換したとき
に上記境界位置ＰＬ（図５）を算出しその結果に基づい
て上記インク残量検出位置Ｐｄ（図５）をスペースモー
タのパルス数に換算してＲＡＭ（図６）に格納する。

【００３９】前提条件２．上記境界位置ＰＬ（図５）の
算出に当たってはノイズの混入等を防止するため予め境
界位置ＰＬ（図５）の存在しうる位置範囲に限定して検
出するものとする（詳細は後記する）。この位置範囲に
おける検出開始位置（（ｅ）上のＰｓ１〜Ｐｓ４）は、
一例として予めインクタンク本体の左端の位置に固定さ
れており、この位置はプリンタの構造設計上予め固定さ
れており、パルス数によってＲＯＭ６２（図６）に格納
されている。境界位置ＰＬ（図５）は、この検出開始位
置を基準にしたパルス数でＲＡＭ６３（図６）に格納さ
れるものとする。 前提条件３．印刷動作開始後制御部６１（図６）は、キ
ャリッジの移動によって上記算出されたインク残量検出
位置Ｐｄ（図５）の近傍に反射型フォトセンサ１がきた
ときのみ出力電圧を測定するのとする。前提条件４．現
実にはキャリッジが移動するのだが、説明の都合上反射
型フォトセンサ１が相対的に移動するものとして説明す
る。

【００４０】図７（ｅ）の位置に従って、まず最初に境
界位置ＰＬを算出する動作について説明する。 位置（Ｐｓ０） プリンタが動作を開始すると同時に反射型フォトセンサ
１はこの位置に戻る。この位置は、キャリッジのホーム
位置、即ちプリンタの動作開始位置である。反射型フォ
トセンサ１は、この位置から図上右方向へ移動を開始す
る。

【００４１】位置（Ｐｓ１） 反射型フォトセンサ１は、位置（Ｐｓ１）に達すると動
作を開始して、その出力電圧を制御部６１（図６）へ送
る（上記前提条件２による）。制御部６１（図６）は、
この出力電圧をディジタル変換して計測を開始する。反
射型フォトセンサ１が右方向へ移動を続け、この出力電
圧が、予め定めた基準電圧Ｖｓ（一例として通常２．０
Ｖに設定する）を下降方向に越えたとき、位置Ｐｓ１で
のパルス数を０とおいたサブカウント数Ｘ１を上記図５
のＰ１としてＲＡＭ６３（図６）に書き込む。反射型フ
ォトセンサ１が更に右方向へ移動を続け、この出力電圧
が上昇方向に再度基準電圧Ｖｓを越えたとき、サブカウ
ント数Ｘ２を上記図５のＰ２としてＲＡＭ６３（図６）
に書き込む。

【００４２】制御部６１（図６）は、このＰ１とＰ２を
読み出して上記（２式）を用いてインクタンク本体ＢＫ
の境界位置ＰＬ（図５）を算出する。更に、この境界位
置ＰＬに図５（ａ）の付加距離Ｘｄ（一例として通常
５．０ミリ）を加算してインク残量検出位置Ｐｄ（図
５）を算出する。このインク残量検出位置Ｐｄ（図５）
は、黒色インクタンクのインク残量検出位置Ｐｄ（Ｂ
Ｋ）としてＲＡＭ６３（図６）中に予め定められている
領域に格納される。反射型フォトセンサ１が右方向へ更
に移動を続け予め定められているサブカウント数Ｘ３に
達したとき反射型フォトセンサ１は、その出力電圧を制
御部６１（図６）へ送出するのを停止する（上記前提条
件２による）。以上で黒色インクタンクのインク残量検
出位置Ｐｄ（ＢＫ）の検出を終了して次に続いて黄色イ
ンクタンクのインク残量検出位置Ｐｄ（Ｙ）の検出動作
について説明する。

【００４３】位置（Ｐｓ２） 反射型フォトセンサ１は、位置（Ｐｓ２）に達すると再
度動作を開始して、その出力電圧を制御部６１（図６）
へ送る。制御部６１（図６）は、この出力電圧をディジ
タル変換して計測を開始する。反射型フォトセンサ１が
右方向へ移動を続け、この出力電圧が下降方向に基準電
圧Ｖｓを越えたとき、位置Ｐｓ２でのパルス数を０とお
いたサブカウント数Ｘ１を上記図５のＰ１としてＲＡＭ
６２（図６）に書き込む。反射型フォトセンサ１が更に
右方向へ移動を続け、この出力電圧が上昇方向に再度基
準電圧Ｖｓを越えたとき、サブカウント数Ｘ２を上記図
５のＰ２としてＲＡＭ６２（図６）に書き込む。

【００４４】制御部６１（図６）は、このＰ１とＰ２を
読み出して上記（２式）を用いてインクタンク本体ＢＫ
の境界位置ＰＬ（図５）を算出する。更に、この境界位
置ＰＬに図５（ａ）の付加距離Ｘｄを加算してインク残
量検出位置Ｐｄを算出する。このインク残量検出位置Ｐ
ｄ（図５）は、黄色インクタンクのインク残量検出位置
Ｐｄ（Ｙ）としてＲＡＭ６３（図６）中に予め定められ
ている領域に格納される。反射型フォトセンサ１が右方
向へ更に移動を続け予め定められているサブカウント数
Ｘ３に達したとき反射型フォトセンサ１は、その出力電
圧を制御部６１（図６）へ送出するのを停止する。以上
で黄色インクタンクのインク残量検出位置Ｐｄ（Ｙ）の
検出を終了する。以下同様にしてマゼンタのインク残量
検出位置Ｐｄ（Ｍ）とシアンのインク残量検出位置Ｐｄ
（Ｃ）を検出してそれぞれのＲＡＭ６３（図６）中に予
め定められている所定の領域に格納される。

【００４５】次にインク残量検出動作について説明す
る。図８は、インク残量検出動作説明図である。動作説
明の前提条件は以下の通りである。 前提条件１．本発明を適用するプリンタでは、一例とし
て印刷動作開始前及びインクタンク本体を交換して上記
インク残量検出位置Ｐｄをスペースモータのパルス数に
換算してＲＡＭ（図６）に格納した後、図７上で反射型
フォトセンサ１が等価的に左方向へ戻って再度位置Ｐｓ
０（図７（ｅ））から動作を開始するものとする。

【００４６】前提条件２．予めインク残量が空に近くな
ったときのインク残量検出位置Ｐｄ（図５（ａ））での
反射型フォトセンサ１の出力Ｖｏｕｔが予め設定された
エンプティ電圧Ｖｅ（図５（ｅ））よりも少なくなった
とき、インク残量が空に近い状態（以後エンプティ状態
と記す）になったことを検出するものとする。

【００４７】以下に図７を参照しながら図８の流れに従
ってインク残量検出動作を説明する。 ステップＳ１ キャリッジをホーム位置に戻す。即ち等価的に反射型フ
ォトセンサ１が図７（ｅ）の左端、位置（Ｐｓ０）に戻
る。 ステップＳ２ スペースモータ６６（図６）が起動して、等価的に反射
型フォトセンサ１は、図上右方向へ移動を開始する。

【００４８】ステップＳ３ 位置（Ｐｓ１）からＸ３進んだところ（図７（ｄ）のＰ
ｄ（ＢＫ））で制御部６１（図６）は、反射型フォトセ
ンサ１の出力電圧Ｖｏｕｔ（ＢＫ）を受け入れる。この
値をディジタル変換した後ＲＡＭ６３（図６）の内部に
予め設定されているレジスタ（ＢＫ）に格納する。

【００４９】ステップＳ４ 位置（Ｐｓ２）からＸ３進んだところ（図７（ｄ）のＰ
ｄ（Ｙ））で制御部６１（図６）は、反射型フォトセン
サ１の出力電圧Ｖｏｕｔ（Ｙ）を受け入れる。この値を
ディジタル変換した後ＲＡＭ６３（図６）の内部に予め
設定されているレジスタ（Ｙ）に格納する。

【００５０】ステップＳ５ 位置（Ｐｓ３）からＸ３進んだところ（図７（ｄ）のＰ
ｄ（Ｍ））で制御部６１（図６）は、反射型フォトセン
サ１の出力電圧Ｖｏｕｔ（Ｍ）を受け入れる。この値を
ディジタル変換した後ＲＡＭ６３（図６）の内部に予め
設定されているレジスタ（Ｍ）に格納する。

【００５１】ステップＳ６ 位置（Ｐｓ４）からＸ３進んだところ（図７（ｄ）のＰ
ｄ（Ｃ））で制御部６１（図６）は、反射型フォトセン
サ１の出力電圧Ｖｏｕｔ（Ｃ）を受け入れる。この値を
ディジタル変換した後ＲＡＭ６３（図６）の内部に予め
設定されているレジスタ（Ｃ）に格納する。

【００５２】ステップＳ７ 制御部６１（図６）は、ＲＡＭ６３（図６）の内部に予
め設定されているレジスタ（ＢＫ）からＶｏｕｔ（Ｂ
Ｋ）を読み出して予め設定されているエンプティ電圧Ｖ
ｅ（図５（ｃ））と比較してする。もしＶｏｕｔ（Ｂ
Ｋ）≦Ｖｅが成立するときはステップＳ８へ進み、もし
Ｖｏｕｔ（ＢＫ）＞Ｖｅが成立するときはステップＳ９
へ進む。

【００５３】ステップＳ８ 制御部６１（図６）はＢＫ（黒図）タンクのインク残量
が少なくなり交換を必要としていること（ＢＫインクニ
アエンプティ）を検出する。制御部６１（図６）このと
き予め設定されている動作、例えば警告を発する、或い
は印刷停止する、等の動作を行ってインク残量検出動作
を終了する。

【００５４】ステップＳ９ 制御部６１（図６）は、ＲＡＭ６３（図６）の内部に予
め設定されているレジスタ（ＢＫ）からＶｏｕｔ（Ｙ）
を読み出して予め設定されているエンプティ電圧Ｖｅ
（図５（ｃ））と比較してする。もしＶｏｕｔ（Ｙ）≦
Ｖｅが成立するときはステップＳ１０へ進み、もしＶｏ
ｕｔ（Ｙ）＞Ｖｅが成立するときはステップＳ１１へ進
む。

【００５５】ステップＳ１０ 制御部６１（図６）はＹ（黄色）タンクのインク残量が
少なくなり交換を必要としていること（Ｙインクニアエ
ンプティ）を検出する。制御部６１（図６）このとき予
め設定されている動作、例えば警告を発する、或いは印
刷停止する、等の動作を行ってインク残量検出動作を終
了する。

【００５６】ステップＳ１１ 制御部６１（図６）は、ＲＡＭ６３（図６）の内部に予
め設定されているレジスタ（Ｍ）からＶｏｕｔ（Ｍ）を
読み出して予め設定されているエンプティ電圧Ｖｅ（図
５（ｃ））と比較してする。もしＶｏｕｔ（Ｍ）≦Ｖｅ
が成立するときはステップＳ１２へ進み、もしＶｏｕｔ
（Ｍ）＞Ｖｅが成立するときはステップＳ１３へ進む。

【００５７】ステップＳ１２ 制御部６１（図６）はＭ（マゼンタ）タンクのインク残
量が少なくなり交換を必要としていること（Ｍインクニ
アエンプティ）を検出する。制御部６１（図６）このと
き予め設定されている動作、例えば警告を発する、或い
は印刷停止する、等の動作を行ってインク残量検出動作
を終了する。

【００５８】ステップＳ１３ 制御部６１（図６）は、ＲＡＭ６３（図６）の内部に予
め設定されているレジスタ（Ｃ）からＶｏｕｔ（Ｃ）を
読み出して予め設定されているエンプティ電圧Ｖｅ（図
５（ｃ））と比較する。もしＶｏｕｔ（Ｃ）≦Ｖｅが成
立するときはステップＳ１４へ進み、もしＶｏｕｔ
（Ｃ）＞Ｖｅが成立するときはステップＳ１４へ進む。

【００５９】ステップＳ１４ 制御部６１（図６）はＣ（シアン）タンクのインク残量
が少なくなり交換を必要としていること（Ｃインクニア
エンプティ）を検出する。制御部６１（図６）このとき
予め設定されている動作、例えば警告を発する、或いは
印刷停止する、等の動作を行ってインク残量検出動作を
終了する。

【００６０】以上の動作を予め設定した間隔毎、例えば
用紙枚数等毎に繰り返してインク残量を検出する。尚、
上記説明では等価的に反射型フォトセンサ１を左から右
へ移動させたが、これとは逆に右から左へ移動させても
全く同じ動作によってインク残量を検出することができ
る。又、以上の説明ではエンプティ電圧Ｖｅ（図５
（ｃ））を一定として説明したが、本発明は、これに限
定されるものではない。

【００６１】即ち、このエンプティ電圧Ｖｅ（図５
（ｃ））を各インクタンク毎に個々に設定することも可
能である。又、上記位置検出動作の説明において基準電
圧Ｖｓの値を固定して説明したが、適応機種によって任
意に設定値を変化させて最も誤差の少ない状態で位置検
出を行うことも可能である。

【００６２】〈具体例の効果〉以上説明したように、イ
ンクタンク本体内部に、貯留されているインクの量によ
って移動する反射面を備え、インクタンク表面の特定さ
れた位置に設定された、このインク残量監視部から赤外
光を放射して、その反射光の光強度を測定してインク残
量を検出することにより以下の効果を得る。 １．インク残量を自動的に正確に測定することができる
ようになる。 ２．インクタンク交換時期を検出する上記エンプティ電
圧Ｖｅ（図５（ｃ））を各インクタンク毎に設定するこ
とが可能になりインクの無駄を省くことが可能になる。

【００６３】更に、上記それぞれ反射率の異なるインク
タンク位置検出用白ラインとインクタンク位置検出用シ
ールを用いてインクタンク本体の位置を検出することに
より以下の効果を得る。 ３．インクタンクの位置を正確に測定でき上記インク残
量監視部の位置を正確に特定できるようになる。 ４．以上の結果、インクタンク本体の効率的でかつ正確
な交換が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインクタンク装置の構成図であ
る。

【図２】反射型フォトセンサのブロック図である。

【図３】インクタンク本体の構造図である。

【図４】インク残量のセンサ特性図である。

【図５】本発明の測定原理図である。

【図６】本具体例を適用するプリンタのブロック図であ
る。

【図７】具体例の動作説明図である。

【図８】インク残量検出動作説明図である。

【符号の説明】

１ 反射型フォトセンサ ２ 配線基板 ３ インクタンク本体 ４ インクタンク位置検出用シール ５ インクタンク位置検出用白ライン ６ インク残量監視部 ５１ キャリッジフレーム ５２ プリンタミドルカバー ５３ キャリッジシャフト ５４ ベルト ５５ ガイドレール ５６ キャリッジ本体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光線を測定面に放射して受け入れる反射
   光の光強度を測定する反射型フォトセンサと、 インクタンク本体に貯留されているインクの量が一定量
   以上あるときと、それ以外のときに、反射光の光強度が
   異なるインク残量監視部とを備え、 前記反射型フォトセンサは、前記光線を前記インク残量
   監視部に放射して前記受け入れる反射光の光強度を測定
   して前記インクタンク本体に貯留されているインクの残
   量を検出することを特徴とするインクタンク装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクタンク装置にお
   いて、 前記インクタンク本体は、内部に貯留するインクの量に
   追随して移動する反射面を有し、 この反射面の移動によって前記反射光の光強度を増減さ
   せるインク残量監視部を備えることを特徴とするインク
   タンク装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のインクタンク装置にお
   いて、 キャリッジ本体上に前記インクタンク本体を備え、 前記インク残量監視部近傍に、反射率の異なるインクタ
   ンク位置検出用部材が配置され、 前記反射型フォトセンサは、前記インクタンク位置検出
   用部材からインクタンク本体の位置を特定し、この位置
   から前記インク残量監視部の位置を特定することを特徴
   とするインクタンク装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のインクタンク装置にお
   いて、 前記インク残量監視部と、前記反射率の異なるインクタ
   ンク位置検出用部材がキャリッジ本体移動方向に並んで
   配置されていることを特徴とするインクタンク装置。
5. 【請求項５】 キャリッジ本体上に複数のインクタンク
   本体と、前記インクタンク本体に貯留されているインク
   の量が一定量以上あるときと、それ以外のときに、反射
   光の光強度が異なるインク残量監視部と、前記インク残
   量監視部近傍に、反射率の異なる複数のインクタンク位
   置検出用部材を配置し、 光線を測定面に放射して受け入れる反射光の光強度を測
   定する反射型フォトセンサをプリンタ本体の非稼働部に
   配置し、 前記キャリッジ本体は、ホームポジションから移動を開
   始し、 前記反射型フォトセンサは、前記キャリッジの移動に合
   わせて前記複数の位置検出用部材の反射光の光強度から
   前記複数個のインクタンク本体の位置をそれぞれ特定
   し、 この特定したインクタンク位置に予め設定した移動量を
   加算した位置に前記インク残量監視部を特定して前記複
   数のインクタンク本体のインク残量を検出することを特
   徴とするインクタンク装置のインク残量検出方法。