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【発明の名称】 画像形成装置
【発明者】 【氏名】森 東洋一
【住所又は居所】大阪府大阪市阿倍野区長池町２２番２２号 シャープ株式会社内

【氏名】福永 高弘
【住所又は居所】大阪府大阪市阿倍野区長池町２２番２２号 シャープ株式会社内

【氏名】村井 宏行
【住所又は居所】大阪府大阪市阿倍野区長池町２２番２２号 シャープ株式会社内

【氏名】田中 知省
【住所又は居所】大阪府大阪市阿倍野区長池町２２番２２号 シャープ株式会社内
【要約】 【課題】インクカートリッジの装置本体への装着時に、該インクカートリッジが未使用のものであるか、使用後のものであるか、の判別を容易かつ確実に行える構成が簡易な画像形成装置を提供する。

【解決手段】装置本体には、発光素子と受光素子からなる新品検知手段６０を設ける一方、インクカートリッジ２１１には、装着時に吐出部１４と対向する面に反射部材５３を設け、インクカートリッジ２１１を画像形成装置に装着した時に、発光素子から出力されて反射部材５３で反射された光を受光した受光素子が所定範囲内の反射光量を受光した場合には、装着されたインクカートリッジ２１１が新品であることを検知し、かつ、反射部材５３に対して、吐出部からインクを吐出して、反射部材５３の光反射率を変化させる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 記録媒体の搬送方向に交差する方向に往復移動可能なキャリッジに搭載可能で、前記記録媒体に対してインクを吐出する吐出部と、前記吐出部に供給する前記インクを収容するインクカートリッジを着脱自在に装着する装着部と、を有するインク吐出方式の画像形成装置において、装置本体には、発光素子と受光素子からなる新品検知手段を設ける一方、前記インクカートリッジには、装着時に前記吐出部と対向する面に反射部材を設け、前記インクカートリッジを画像形成装置に装着した時に、前記発光素子から出力されて反射部材で反射された光を受光した受光素子が所定範囲内の反射光量を受光した場合には、装着された前記インクカートリッジが新品であることを検知し、かつ、前記インクカートリッジに設けられた前記反射部材に対して、前記吐出部から前記インクを吐出して、前記反射部材の光反射率を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】 前記装着部に装着されたインクカートリッジからの反射光量が前記所定範囲外である時には、装着されたインクカートリッジを新品でないと検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】 前記装着部が、複数の前記インクカートリッジを着脱自在に装着することができ、かつ、前記新品検知手段を、前記複数のインクカートリッジ個々に対応させて設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】 前記装着部が、複数の前記インクカートリッジを着脱自在に装着することができ、かつ、前記複数のインクカートリッジに対して、少なくとも１個の前記新品検知手段を前記キャリッジに有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】 前記キャリッジのホームポジションから前記インクカートリッジまでの移動距離から、新品であることが検知された前記インクカートリッジを識別する新品検知手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】 前記インクカートリッジが前記装着部に装着されているか否かを検知する装着検知手段と、前記装着検知手段の検知結果に基づいて、前記装着部に前記インクカートリッジが未装着状態であるか、装着状態であるか、未装着状態から装着状態への変化であるか、あるいは、装着状態から未装着状態への変化であるかを判別する判別手段と、を有し、かつ、前記判別手段により、前記インクカートリッジが未装着状態から装着状態に変化したことが判別された場合に、前記インクカートリッジが新品であるか否かを検知する新品検知手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】 前記新品検知手段により装着された前記インクカートリッジが新品であることを検知した場合、前記インクカートリッジと連結された前記吐出部からの吐出カウントをリセットすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】 前記新品検知手段において、前記反射部材に吐出されるインクが、黒色インクを吐出する前記吐出部から吐出されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】 前記吐出部から前記反射部材に吐出される前記インクが黒色であり、かつ、黒色インクの残量が少量であることを検知した場合には、他のカラーインクを前記反射部材上に吐出して黒色を合成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】 前記新品検知手段において、前記吐出部から前記反射部材に吐出されるインクの色調が、前記新品検知手段の波長特性に対し前記特性領域外の色調であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１１】 前記新品検知手段において、前記装着部に装着された前記インクカートリッジが新品であるか否かを判断するための所定の第１基準範囲と、前記第１基準範囲と異なり、かつ、前記受光素子が受光可能な所定の第２基準範囲と、を備え、前記受光素子で受光する受光量が前記第１基準範囲の場合、前記インクカートリッジが新品であると検知し、前記受光量が前記第２基準範囲の場合、前記インクカートリッジが装着状態であると検知し、前記受光量が前記第１基準範囲、前記第２基準範囲のいずれでもない場合、前記装着部には、前記インクカートリッジが未装着であると検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１２】 前記インクカートリッジの装着部が、印字領域外に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】 前記インクカートリッジに設けられる反射部材が紙製部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１４】 前記インクカートリッジにおいて、前記吐出部と対向する面を、前記反射部材を除き黒色または前記新品検知手段の波長特性領域外の色調としたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１５】 前記装着部の色調を、黒色または前記受光素子の受光特性領域外の色調としたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクを噴射して記録用紙上に画像形成を行うインクジェット方式の画像形成装置に係り、特に、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の検出技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的なインクジェット方式の画像形成装置は、印刷目的に応じた黒インクと、シアン、マゼンタ、イエローなどのカラーインクの交換可能な複数種類のインクカートリッジを具備し、各インクカートリッジから供給路を介してキャリッジ上のインク吐出部にインクが供給され記録用紙上にインク滴として吐出され消費される。
【０００３】印刷により、インクが消費されたインクカートリッジのインク残量を検知する方法は、インクの電気抵抗の変化量や、噴射したインクの滴数をカウントすることで、使用したインク量を概算する方法などが知られている。そして、インク残量が所定量に達した場合に、ユーザーに対してインクカートリッジの交換を促す表示や警告を行うことで、インク切れにより印刷が不可能になることを未然に防止するような工夫がなされており、インクカートリッジ交換時にユーザーに吐出カウンタリセットの操作を行わせるようにした方法も提案されている。
【０００４】また、インクカートリッジを交換する時には、インク供給系に気泡が混入することがあり、そのために、吐出不良になる可能性もある。そこで、例えば、特開平１−１１５６３７号公報には、記録ヘッド交換時や開梱時等に、インクの初期充填をおこなう場合において、このような気泡の混入による吐出不良を防止するために、インク吐出部を吸引ポンプに連結されたキャップで覆って吸引動作を行うことで、インク供給路にインクを充填し、気泡を排除する回復モードを操作スイッチによって指定するようにした構成が開示されている。
【０００５】しかし、この場合、ユーザーに操作を行わせるため、スイッチの操作を忘れたり、操作を誤って適切な回復動作が行われなかったり、インクカートリッジ内の実際のインク量に対応した適切なインク残量表示が行われなくなったりする可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、このような不具合を防止するために、例えば、特許第３１２７６４１号公報には、最初の装着で態様が変化する構造を有するインクカートリッジの態様変化を検出する着脱歴検出手段を具備したインクジェット記録装置についての提案が開示されている。しかし、この場合には、インクカートリッジ内に付設される部品点数が多く構成が複雑になり、コンパクト化が難しくなる難点がある。
【０００７】あるいは、特開２０００−８５１４６号公報には、装置本体内に、カートリッジ外面にマーキングを施すためのマーキング機構と、そのマーキング機構によって施されたマーキングを検出するセンサと、を設けたインク吐出装置が提案されている。この場合にも、構成が複雑になり装置のコンパクト化が難しくなる。
【０００８】本発明は、このような実情に鑑みてなされ、インクカートリッジの装置本体への装着時に、該インクカートリッジが未使用のものであるか、使用後のものであるか、の判別を容易かつ確実に行える構成が簡易な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
【００１０】（１）記録媒体の搬送方向に交差する方向に往復移動可能なキャリッジに搭載可能で、前記記録媒体に対してインクを吐出する吐出部と、前記吐出部に供給する前記インクを収容するインクカートリッジを着脱自在に装着する装着部と、を有するインク吐出方式の画像形成装置において、装置本体には、発光素子と受光素子からなる新品検知手段を設ける一方、前記インクカートリッジには、装着時に前記吐出部と対向する面に反射部材を設け、前記インクカートリッジを画像形成装置に装着した時に、前記発光素子から出力されて反射部材で反射された光を受光した受光素子が所定範囲内の反射光量を受光した場合には、装着された前記インクカートリッジが新品であることを検知し、かつ、前記インクカートリッジに設けられた前記反射部材に対して、前記吐出部から前記インクを吐出して、前記反射部材の光反射率を変化させることを特徴とする。
【００１１】この構成においては、新品インクカートリッジ装着時に、反射部材から所定範囲の反射光を受光素子で検出することにより、新品であることを検知すると共に、吐出部からインクを反射部材に吐出して、その反射光量を変化させるので、一旦装着したインクカートリッジを再装着した時には、その反射部材の反射光量が所定範囲外で検出されるようにすることができるため、再装着であることの検知を容易かつ確実なものにすることができる。
【００１２】反射部材に対して、画像形成に用いられるインクを利用して、反射部材の反射光量を変化させるので、複雑な機構や部品を必要とすることなく、また、装置本体を大型化することなく、簡易な構成で、インクカートリッジが新品であるか否かの検知が可能となる。
【００１３】（２）前記装着部に装着されたインクカートリッジからの反射光量が前記所定範囲外である時には、装着されたインクカートリッジを新品でないと検知することを特徴とする。
【００１４】この構成においては、装着されたインクカートリッジからの反射光量が所定範囲外にある時には、そのインクカートリッジは新品ではないと検知するので、例えば、再装着時には、反射部材に、反射光量を変化させるインクを吐出して光反射率を変化させ、その反射光量を所定範囲外とすることで、検知が可能となる。
【００１５】従って、反射部材に吐出するインクとして、画像形成に用いるインクを利用することで、複雑な機構や部品を設けることなく、また、装置本体を大型化することなく、簡易な構成で、インクカートリッジが新品であるか否かの検知が可能となる。
【００１６】（３）前記装着部が、複数の前記インクカートリッジを着脱自在に装着することができ、かつ、前記新品検知手段を、前記複数のインクカートリッジ個々に対応させて設けたことを特徴とする。
【００１７】この構成においては、複数のインクカートリッジを装着可能な画像形成装置にあって、インクカートリッジ個々に対応する新品検知手段を有することで、どのインクカートリッジが新品であるか容易に判別可能となり、インクカートリッジに対する回復動作、カウントリセット等の必要な制御を、個々のインクカートリッジに対して的確におこなうことができる。
【００１８】（４）前記装着部が、複数の前記インクカートリッジを着脱自在に装着することができ、かつ、前記複数のインクカートリッジに対して、少なくとも１個の前記新品検知手段を前記キャリッジに有することを特徴とする。
【００１９】この構成においては、移動走査されるキャリッジに少なくとも１つの新品検知手段を設けることで、複数のインクカートリッジの検知が可能となる。
【００２０】（５）前記キャリッジのホームポジションから前記インクカートリッジまでの移動距離から、新品であることが検知された前記インクカートリッジを識別するための新品検知手段を有することを特徴とする。
【００２１】この構成においては、キャリッジのホームポジションから被検出部までの移動距離からどの種類のインクカートリッジが新品であるか容易に判別可能となり該インクカートリッジに対する回復動作、カウントリセット等の必要な制御を的確におこなうことができる。
【００２２】（６）前記インクカートリッジが前記装着部に装着されているか否かを検知する装着検知手段と、前記装着検知手段の検知結果に基づいて、前記装着部に前記インクカートリッジが未装着状態であるか、装着状態であるか、未装着状態から装着状態への変化であるか、あるいは、装着状態から未装着状態への変化であるかを判別する判別手段と、を有し、かつ、前記判別手段により、前記インクカートリッジが未装着状態から装着状態に変化したことが判別された場合に、前記インクカートリッジが新品であるか否かを検知する新品検知手段を有することを特徴とする。
【００２３】この構成においては、インクカートリッジの状態を具体的に把握するので、例えば、未装着状態から装着状態に変化した場合、装着されたインクカートリッジが新品であるか否かを検出し、必要な回復動作、カウントリセット等の必要な制御を的確に行うことができる。
【００２４】（７）前記新品検知手段により装着された前記インクカートリッジが新品であることを検知した場合、前記インクカートリッジと連結された前記吐出部からの吐出カウントをリセットすることを特徴とする。
【００２５】この構成においては、吐出カウントによりインク残量の検出を実施している場合、新品検知によるカウンタリセットを自動的に行うことで実際のインク残量にほぼ等しくユーザーに対して、残量の表示が可能となる。
【００２６】（８）前記新品検知手段において、前記反射部材に吐出されるインクが、黒色インクを吐出する前記吐出部から吐出されることを特徴とする。
【００２７】この構成においては、新品検知後に反射部材を黒色に塗布することで塗布後の反射光量を効果的に減少させることができるため、塗布前後の反射光量の差が大きくなり、新品検知手段による検知が容易かつ確実となる。
【００２８】（９）前記吐出部から前記反射部材に吐出される前記インクが黒色であり、かつ、黒色インクの残量が少量であることを検知した場合には、他のカラーインクを前記反射部材上に吐出して黒色を合成することを特徴とする。
【００２９】この構成においては、黒色の残量が少量であると検知した場合には黒色インクを使用せず他のカラーインクで、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー等で、黒色を合成して新品検知用に使用するので、残り少ない黒色インクを印字のために使用することができる。
【００３０】（１０）前記新品検知手段において、前記吐出部から前記反射部材に吐出されるインクの色調が、前記新品検知手段の波長特性に対し前記特性領域外の色調であることを特徴とする。
【００３１】この構成においては、例えば、光学素子の光学特性が赤色にピークを持つ素子であるなら検出時のインク残量と照らし合わせ赤色吸収特性を有する波長特性のインクの中で、残量の多いインク例えばシアンを吐出することで残量の少ないインクを印字に使用可能とする。
【００３２】（１１）前記新品検知手段において、前記装着部に装着された前記インクカートリッジが新品であるか否かを判断するための所定の第１基準範囲と、前記第１基準範囲と異なり、かつ、前記受光素子が受光可能な所定の第２基準範囲と、を備え、前記受光素子で受光する受光量が前記第１基準範囲の場合、前記インクカートリッジが新品であると検知し、前記受光量が前記第２基準範囲の場合、前記インクカートリッジが装着状態であると検知し、前記受光量が前記第１基準範囲、前記第２基準範囲のいずれでもない場合、前記装着部には、前記インクカートリッジが未装着であると検知することを特徴とする。
【００３３】この構成においては、基準範囲を２段階設けることで、例えば第１基準範囲であるインク未塗布の反射の場合には新品であると検知し、反射光量が中間の第２基準範囲の場合には、インクカートリッジが装着されている状態を検知し、反射光量が少量の場合、未装着であると検知すればカートリッジの装着状態を検知するための検知手段を別途設ける必要がなく、簡易に装着状態検知手段を兼ねることができる。
【００３４】（１２）前記インクカートリッジの装着部が、印字領域外に設けられていることを特徴とする。
【００３５】この構成においては、装着部を印字領域外に設けることで、記録用紙の通過あるいは記録用紙に対する縁無印字による吐出に関わらず、確実に新品の検知が可能となる。
【００３６】（１３）前記インクカートリッジに設けられる反射部材が紙製部材であることを特徴とする。
【００３７】この構成においては、反射部材を紙製部材としたことで、安価に調達でき、かつ、吐出されたインクを確実に吸収できる。
【００３８】（１４）前記インクカートリッジにおいて、前記吐出部と対向する面を、前記反射部材を除き黒色または前記新品検知手段の波長特性領域外の色調としたことを特徴とする。
【００３９】この構成においては、インクカートリッジにおける前記吐出部と対向する面を、前記反射部材を除き黒色または前記新品検知手段の波長特性領域外の色調としたことで、乱反射等の光学ノイズを排除し確実に反射部材からの反射光を検出可能となる。
【００４０】（１５）前記装着部の色調を、黒色または前記受光素子の受光特性領域外の色調としたことを特徴とする。
【００４１】この構成においては、装着部の色調を、黒色または前記受光素子の受光特性領域外の色調としたことで乱反射等の光学ノイズを排除し確実に反射部材からの反射光を検出することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態にかかる画像形成装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００４３】図１は、インクジェット方式の画像形成装置（インクジェットプリンタ）の構成を示し、本プリンタは、記録用紙（記録媒体）に印字を行う印字部８１と、記録用紙をプリンタに供給する給紙部８２と、記録用紙を印字部８１まで搬送する搬送部８３と、印字用インクを印字部８１に供給するためのインク供給部８４と、印字された記録用紙を排出する排出部８５と、から構成されている。
【００４４】給紙部８２は、給紙トレイ１０３、分離板１０５、ピックアップローラ１０４を有している。給紙トレイ１０３は、印字の対象となる記録用紙を収容・給紙し、分離板１０５およびピックアップローラ１０４は、給紙トレイ１０３に収容された記録用紙を一枚ずつ分離して搬送部８３に供給する。
【００４５】搬送部８３は、ガイド板１０６、搬送ローラ１０７、搬送押えローラ１１０を有している。ガイド板１０６は、ピックアップローラ１０４から給紙されてきた記録用紙を印字部に導き、搬送ローラ１０７、搬送押えローラ１１０は、ガイド板１０６を通過した記録用紙を印字ヘッド１３まで搬送する。
【００４６】印字部８１は、キャリッジ２０３、キャリッジ保持シャフト２０２、プラテン１０２を有している。キャリッジ２０３は、搭載した印字ヘッド１３をキャリッジ保持シャフト２０２に沿って移動させ、印字ヘッド１３は、インク供給チューブ５１を介してインク供給部８４と連結されている。
【００４７】インク供給部８４は、インクカートリッジ２１１およびインクカートリッジ２１１を保持するためのインクカートリッジ装着部２１２、インク供給チューブ５１からなりインクを貯留（蓄積）するとともに、印字ヘッド１３に対してインクを供給する。
【００４８】また、本プリンタでは、互いに色の異なる４色（イエロー，マゼンタ，シアン、黒色）のインクを使用し、各インクを収納した４つのインクカートリッジ２１１を備えている。印字ヘッド１３は、各カートリッジ２１１から供給されたインクを吐出口１４から吐出して記録用紙に画像を形成する。
【００４９】キャリッジ保持シャフト２０２は、印字ヘッド１３を搭載したキャリッジ２０３を、走査方向に沿って移動できるように案内するためのガイドである。ここで、走査方向とは、記録用紙の搬送方向と垂直な方向のことである。
【００５０】プラテン１０２は、印字（インク吐出）の際、記録用紙を載置するための台（印字台）となり、記録用紙における平坦性の維持、および、吐出口（吐出部）１４と記録用紙との距離調整を行う。排出部８５は、排出ローラ１０８，１１１、スターホイール１１２、排出トレイ１０９を有し、排出ローラ１０８，１１１、スターホイール１１２は、印字ヘッド１３で印字された記録用紙を排出トレイ１０９に排出する。
【００５１】次いで、以上のように構成される本プリンタの印字動作について説明する。まず、ユーザーが、記録用紙をプリンタの給紙トレイ１０３上に載置する。そして、本プリンタがコンピュータ等の印字要求を受信すると、分離板１０５とピックアップローラ１０４とが、記録用紙を１枚ずつ搬送部８３に給紙する。給紙された記録用紙は、ガイド板１０６に支えられながら搬送ローラ１０７によって搬送される。次に、印字ヘッド１３が、搬送されてきた記録用紙に対してインクを吐出して印字を行う。
【００５２】この印字は、印字ヘッド１３を備えたキャリッジ２０３を、キャリッジ保持シャフト２０２に沿って走査方向に移動させることで行う。すなわち、印字の際、キャリッジ２０３は、走査方向における一方の端部（キャリッジ保持シャフトの端部近傍）に設けられたスタート位置に配置される。そして、印字要求に応じて、他方の端部に設けられた停止位置まで、走査方向に沿って移動される。
【００５３】この移動の際に、印字ヘッド１３が、印字要求に応じて、記録用紙に対してインクを吐出し、これにより、１ライン分の画像（ライン画像）を印字することができる。なお、ライン画像の幅は、インクヘッドの縦幅（シート搬送方向での幅）に相当する。
【００５４】また、１つのライン画像が印字された後、搬送ローラ１０７は、プラテン１０２上の記録用紙を、ライン画像の幅分だけ搬送させる（副走査方向）。この搬送の間に、キャリッジ２０３は、スタート位置に復帰する。このような印字走査を繰り返し行いつつ、印字ヘッド１３からインクを吐出することで、印字要求に応じた情報を記録用紙に印字する。
【００５５】最後に、印字された紙は、排出ローラ１０８、１１１、スターホイール１１２を経て排紙トレイ１０９に排出され、ユーザーにドキュメント（印字物）として提供される。なお、本実施の形態ではインクカートリッジ４個の場合で説明を行ったが、これに限定されることなく、別の複数個の場合でも同様の印字動作が行われる。
【００５６】図２，図３は、装着されたインクカートリッジ２１１が新品であるか否かを検出するための構成を示し、これらの図に示すように、装置本体側に設けたインクカートリッジ装着部２１２の上方に新品検知手段６０を配置する一方、検出対象となる各インクカートリッジ２１１には、新品検知手段６０に対応させて、所定の光反射率を具備した反射部材５３を貼着している。なお、その新品検知手段６０は、発光素子６１と受光素子６２からなり、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）とフォトトランジスタとからなるフォトカプラーを用いることができる。
【００５７】このような構成により、インクカートリッジ２１１をインクカートリッジ装着部２１２に装着した時に、発光素子６１から出力された光を反射部材５３で反射させて受光素子６２に受光させ（図３（ａ）参照）、その反射光量が所定範囲内であれば、装着されたインクカートリッジ２１１が新品であることを検知することができる。そして、新品であることを検知した後には、その反射部材５３に対して、吐出口（吐出部）１４から、例えば、黒色のインクを吐出して反射部材５３の光反射率を変化（低下）させ（図３（ｂ）参照）、その反射光量が所定範囲外で検出されるようにしている。なお、反射部材５３に黒色のインクが吐出されると、反射光量が大幅に低下するため、図３（ｃ）に示すように、受光素子６２で反射光量を検出できない。
【００５８】従って、一旦装着したインクカートリッジ２１１を再装着した時には、その反射部材５３の反射光量が所定範囲外で検出されるため、新品ではない再装着品であることを確実に検知することができる。このように、反射部材５３に対して、画像形成に用いられるインクを利用して、反射部材５３の光反射率を変化させるので、複雑な機構や部品を必要とすることなく、また、装置本体を大型化することなく、簡易な構成で、インクカートリッジが新品であるか否かの検知が可能となる。
【００５９】図４，図５に示す例では、主走査方向に移動走査されるキャリッジ２０３に（少なくとも）１個の新品検知手段６０を設け、単一の新品検知手段６０で複数のインクカートリッジ２１１を検知できるようにし、部品点数の削減と装置本体側の省スペース化を図れるようにしている。
【００６０】検知の際には、キャリッジ２０３をインクカートリッジ装着部２１２に移動させて、発光素子６１から出力された光を反射部材５３で反射させて受光素子６２に受光させ（図３（ａ）参照）、その反射光量が所定範囲内であれば、装着されたインクカートリッジ２１１が新品であることを検知することができる。そして、新品であることを検知した後には、その反射部材５３に対して、吐出口１４から、例えば、黒色のインクを吐出して反射部材５３の光反射率を変化（低下）させ（図３（ｂ）参照）、その反射光量が所定範囲外で検出（図３（ｃ）に示すような検出不能の場合も含む）されるようにする。
【００６１】図６に示す例では、新品検知手段６０をキャリッジ２０３に設け、ホームポジションの位置にあるキャリッジ２０３から新品であることが検出されたインクカートリッジ２１１までの移動距離から、そのインクカートリッジ２１１がどれであるかを識別するようにしている。つまり、新品検知手段６０をインクカートリッジ識別用としても利用している。
【００６２】キャリッジ２０３のホームポジションから被検出位置までの移動距離は、装置本体側に設けたタイミングフェンス５４から容易に求めることができるため、その移動距離をインクカートリッジ装着部２１２の所定位置に装着されているインクカートリッジ２１１の既知の位置と照合することで、どのインクカートリッジ２１１が新品であるかが容易に識別可能となり、各インクカートリッジ２１１に対する回復動作、カウントリセット等の必要な制御を的確におこなうことができる。
【００６３】図７に示す例では、インクカートリッジ装着部２１２に、インクカートリッジ２１１が装着されているか否かを検知する装着検知手段（装着検知素子）５５と、その装着検知手段５５の検知結果に基づいて、インクカートリッジ装着部２１２にインクカートリッジ２１１が未装着状態であるか、装着状態であるか、未装着状態から装着状態への変化であるか、あるいは、装着状態から未装着状態への変化であるかを判別する判別手段５６と、を設け、判別手段５６により、インクカートリッジ２１１が未装着状態から装着状態に変化したことを判別した場合に、装置本体の制御装置からの指令により、キャリッジ２０３をインクカートリッジ２１１の被検出位置に移動させて、キャリッジ２０３に設けた新品検知手段６０により、インクカートリッジ２１１が新品であるか否かを検知するようにしている。
【００６４】上述の装着検知手段５５は、例えば、通常の接触式のスイッチ等でよく、これをインクカートリッジ装着部２１２に設け、直接または間接的にインクカートリッジ２１１に当接ないしは接触してインクカートリッジ２１１の装着、非装着を検知する。この装着検知手段５５に接続される判別手段５６は、図示を省略するが、各種演算処理をおこなうＣＰＵと記憶機能を有するＲＯＭ，ＲＡＭを有するマイクロコンピュータからなり、予め設定記憶された制御プログラムに従って、インクカートリッジ２１１の装着状態を判別する。
【００６５】この判別手段５６により、インクカートリッジ２１１が未装着状態から装着状態に変化したことが判別された場合には、装置本体の制御装置は、キャリッジ２０３をインクカートリッジ２１１の被検出位置に移動させるための制御指令をキャリッジ駆動モータ（図示省略）に出力すると共に、キャリッジ２０３に設けた新品検知手段６０に新品検知動作を開始させるための制御指令を出力し、インクカートリッジ２１１が新品であるか否かが検知される。
【００６６】このように、判別手段５６により、インクカートリッジ２１１の状態を具体的に把握することができるので、上述のように、例えば、インクカートリッジ装着部２１２の状態が、未装着状態から装着状態に変化した場合、装着されたインクカートリッジ２１１が新品であるか否かを直ちに検出し、必要な回復動作、カウントリセット等の必要な制御を的確に行うことができる。
【００６７】図８に示すフローチャートでは、新品検知手段６０により装着されたインクカートリッジ２１１が新品であることが検知された場合に、装置本体に設けた制御装置（図示省略）により、インクカートリッジ２１１と連結された吐出口（吐出部）１４からの吐出カウントをリセットするようにしている。
【００６８】吐出カウントによりインク残量の検出を実施している場合に、装置本体に設けた制御装置（図示省略）により、このような吐出制御をおこなうことで、新品検知に伴い、カウンタリセットを自動的に行い、新たに装着されたインクカートリッジ２１１に対して、実際のインク残量にほぼ等しいインク残量を、ユーザーに対して、表示することができる。
【００６９】なお、ＳＴＥＰ３にて、インクカートリッジ２１１を特定するためのホームポジションからのキャリッジ移動距離の算出は、タイミングフェンス５４（図６参照）により行う。また、吐出カウントをリセットする前に、新品インクカートリッジ２１１にインクを吐出しているが、吐出カウントをリセットした後に、新品インクカートリッジ２１１にインクを吐出してもよい。
【００７０】図９は、新品検知手段６０において、反射部材５３に吐出させるインクとして、吐出口１４ｂｋから吐出される黒色インクを用いる場合を図示している。すなわち、図９（ａ）のように、右端のインクカートリッジ２１１が新品であることを検知した後には、図９（ｂ）に示すように、反射部材５３を黒色に塗布することで、塗布後の光反射率を効果的に減少させることができるため、塗布前後の反射光量の差が大きくなり、新品検知手段６０による検知が容易かつ確実となる。
【００７１】図１０に示す例では、インク残量検出手段（図示省略）により、黒色のインクカートリッジ２１１内のインク残量が少量であることを検知した場合には、吐出口１４から反射部材５３に吐出されるインクには、黒色インクを使用せず、シアン、マゼンタ、イエローのインクを充当し、黒色を合成して使用するようにしている。
【００７２】具体的には、図１０（ａ）にて、右端のインクカートリッジ２１１が新品であることを検知し場合、図１０（ｂ）に示すように、まず、吐出口１４ｃからシアンのインクを反射部材５３に吐出させた後、キャリッジ２０３を移動させて、吐出口１４ｍからマゼンタのインクを反射部材５３に吐出させ、次いで、キャリッジ２０３を移動させて、図１０（ｃ）に示すように、吐出口１４ｙからイエローのインクを反射部材５３に吐出させ、図１０（ｄ）に示すように、反射部材５３上でこれらの各色を合成して黒色を合成するようにする。
【００７３】このように、黒色インクの残量が少量になると、黒色インクを使用せず他のカラーインクで反射部材５３の上で黒色を合成して新品検知用に使用することで、残り少なくなった黒色インクを印字のために使用することができる。
【００７４】図１１は、新品検知手段６０の光学素子の感度特性曲線の一例を示す。この場合、波長５００ｎｍから概ね７００ｎｍまでは、感度は非常に低い値を示し、７００ｎｍから１０００ｎｍに至る間では、感度が非常に高くなる。従って、このような光学的な特性を利用して、例えば、光学素子の光学特性が赤色にピークを持つ素子であるなら、検出時のインク残量と照らし合わせ赤色吸収特性を有する波長特性のインクの中で、残量の多いインク例えばシアンを吐出することで残量の少ないインクを印字に使用することができる。つまり、新品検知手段６０において、吐出口１４から反射部材５３に吐出される色調を、新品検知手段６０の波長特性に対しその特性領域外の色調とすることで、上述のような経済効果が得られる。
【００７５】図１２は、反射部材５３で反射される反射光量の基準範囲を示し、この場合、新品検知手段６０において、例えば、新品であるか否かを判断するための所定の第１基準範囲と、前記第１基準範囲と異なり、かつ、受光素子６２が受光可能な所定の第２基準範囲と、を備え、受光素子６２で受光する受光量が、第１基準範囲の場合、装着したインクカートリッジ２１１が新品であると検知し、受光量が第２基準範囲の場合、インクカートリッジ２１１が装着状態であると検知し、受光量が第１基準範囲、第２基準範囲のいずれでもない場合、インクカートリッジ装着部２１２にインクカートリッジ２１１が未装着であると検知することができる。
【００７６】このように、基準範囲を２段階設けることで、例えば第１基準範囲であるインク未塗布の反射の場合には新品であると検知し、反射光量が中間の第２基準範囲の場合には、インクカートリッジ２１１が装着されている状態を検知し、反射光量が少量の場合、未装着であると検知すれば、インクカートリッジの装着状態を検知するための検知手段を別途設ける必要がなく、新品検知手段６０によって、簡易に装着状態検知手段を兼ねることができる。
【００７７】図１３に示す例では、インクカートリッジ２１１の装着部２１２を、印字領域外の位置に設けている。このように、装着部２１２を印字領域外に設けることで、記録用紙の通過あるいは記録用紙に対する縁無印字による吐出に関わらず、確実に新品の検知が可能となる。
【００７８】図１４に示す例では、反射部材５３として、白色紙製反射部材を用いており、このように、反射部材５３を紙製部材としたことで、安価に調達することができ、かつ、吐出されたインクを確実に吸収することができる。
【００７９】図１５は、インクカートリッジ２１１の斜視図を示し、この例では、新品検知手段６０の吐出口１４と対向する面は、反射部材５３を除き黒色または新品検知手段６０の波長特性領域外の色調としている。これにより、反射部材５３を除いた部分を黒色等にすることで乱反射等の光学ノイズを排除し、反射部材５３からの反射光を確実に検出することができる。
【００８０】図１６は、インクカートリッジ２１１の装着部２１２の斜視図を示し、この例では、その装着部２１２の色調を、黒色または新品検知手段６０の受光素子６２の受光特性領域外の色調としている。これにより、インクカートリッジ２１１の新品検知時に、乱反射等の光学ノイズを排除し確実に反射部材５３からの反射光を検出することができる。
【００８１】なお、本発明は、画像形成装置の構成を図１に示すものに限定するのではなく、少なくとも、記録媒体の搬送方向に交差する方向に往復移動可能なキャリッジに搭載可能で、前記記録媒体に対してインクを吐出する吐出部と、前記吐出部に供給する前記インクを収容するインクカートリッジを着脱自在に装着する装着部と、を有するインク吐出方式の画像形成装置であれば、構成や形式の如何を問わず、本発明を適用可能である。
【００８２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【００８３】（１）画像形成装置には、発光素子と受光素子からなる新品検知手段を設ける一方、インクカートリッジには、装着時に前記吐出部と対向する面に反射部材を設け、新品インクカートリッジ装着時に、反射部材からの所定範囲の反射光を受光素子で検出することにより、新品であることを検知すると共に、吐出部からインクを反射部材に吐出して、その反射光量を変化させるので、一旦装着したインクカートリッジを再装着した時には、その反射部材の反射光量が所定範囲外で検出されるようにすることができるため、再装着であることの検知を容易かつ確実なものにすることができる。
【００８４】また、反射部材に対して、画像形成に用いられるインクを利用して、反射部材の反射光量を変化させるので、複雑な機構や部品を必要とすることなく、また、装置本体を大型化することなく、簡易な構成で、インクカートリッジが新品であるか否かの検知が可能となる。
【００８５】（２）装着されたインクカートリッジからの反射光量が所定範囲外にある時には、そのインクカートリッジは新品ではないと検知するので、例えば、再装着時には、反射部材に、反射光量を変化させるインクを吐出して光反射率を変化させ、その反射光量を所定範囲外とすることで、検知が可能となる。
【００８６】従って、反射部材に吐出するインクとして、画像形成に用いるインクを利用することで、複雑な機構や部品を設けることなく、また、装置本体を大型化することなく、簡易な構成で、インクカートリッジが新品であるか否かの検知が可能となる。
【００８７】（３）複数のインクカートリッジを装着可能な画像形成装置にあって、インクカートリッジ個々に対応する新品検知手段を有するので、どのインクカートリッジが新品であるか容易に判別可能となり、インクカートリッジに対する回復動作、カウントリセット等の必要な制御を、個々のインクカートリッジに対して的確におこなうことができる。
【００８８】（４）複数のインクカートリッジを装着可能な画像形成装置にあって、移動走査されるキャリッジに少なくとも１つの新品検知手段を設けるので、複数のインクカートリッジの検知が可能となる。
【００８９】（５）キャリッジのホームポジションから被検出部までの移動距離からどの種類のインクカートリッジが新品であるか識別するので、インクカートリッジに対する回復動作、カウントリセット等の必要な制御を容易かつ的確におこなうことができる。
【００９０】（６）装着検知手段と判別手段によって、インクカートリッジの装着状態を具体的に把握し、未装着状態から装着状態に変化した場合には、装着されたインクカートリッジが新品であるか否かを検出し、必要な回復動作、カウントリセット等の必要な制御を容易、迅速、かつ的確に行うことができる。
【００９１】（７）吐出カウントによりインク残量の検出を実施している場合に、新品検知によるカウンタリセットを自動的に行うので、実際のインク残量にほぼ等しい残量の表示が可能となる。
【００９２】（８）新品検知後に反射部材を黒色に塗布するので、塗布後の反射光量を効果的に減少させることができるため、塗布前後の反射光量の差が大きくなり、新品検知手段による検知が容易かつ確実となる。
【００９３】（９）反射部材に吐出されるインクが黒色であり、かつ、黒色インクの残量が少量であることを検知した場合、他のカラーインクで黒色を合成するので、残り少ない黒色インクを印字のために使用することができる。
【００９４】（１０）吐出部から反射部材に吐出するインクの色調を、新品検知手段の波長特性に対して特性領域外の色調とすくので、例えば、光学素子の光学特性が赤色にピークを持つ素子であるなら検出時のインク残量と照らし合わせ赤色吸収特性を有する波長特性のインクの中で、残量の多いインク例えばシアンを吐出することで残量の少ないインクを印字に使用することができる。
【００９５】（１１）新品であるか否かを判断するための基準範囲を２段階設けることで、例えば第１基準範囲であるインク未塗布の反射の場合には新品であると検知し、反射光量が中間の第２基準範囲の場合には、インクカートリッジが装着されている状態を検知し、反射光量が少量の場合、未装着であると検知すればカートリッジの装着状態を検知するための検知手段を別途設ける必要がなく、簡易に装着状態検知手段を兼ねることができる。
【００９６】（１２）インクカートリッジの装着部を印字領域外に設けることで、記録用紙の通過あるいは記録用紙に対する縁無印字による吐出に関わらず、確実に新品の検知が可能となる。
【００９７】（１３）反射部材を紙製部材としたことで、安価に調達することができ、かつ、吐出されたインクを確実に吸収できる。
【００９８】（１４）インクカートリッジにおける吐出部と対向する面を、反射部材を除き黒色または新品検知手段の波長特性領域外の色調としたので、乱反射等の光学ノイズを排除し確実に反射部材からの反射光を検出可能となる。
【００９９】（１５）インクカートリッジの装着部の色調を、黒色または新品検知手段の受光素子の受光特性領域外の色調としたので、乱反射等の光学ノイズを排除し確実に反射部材からの反射光を検出することができる。
【出願人】 【識別番号】０００００５０４９
【氏名又は名称】シャープ株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市阿倍野区長池町２２番２２号
【出願日】 平成１４年５月３０日（２００２．５．３０）
【代理人】 【識別番号】１０００８４５４８
【弁理士】
【氏名又は名称】小森 久夫 （外１名）
【公開番号】 特開２００３−３４１０８５（Ｐ２００３−３４１０８５Ａ）
【公開日】 平成１５年１２月３日（２００３．１２．３）
【出願番号】 特願２００２−１５８１０４（Ｐ２００２−１５８１０４）