JP2861362B2

JP2861362B2 - カラーインクジェットプリンタ

Info

Publication number: JP2861362B2
Application number: JP28520590A
Authority: JP
Inventors: 孝雄小池; 伸司田端; 浩一内藤; 準磯崎
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1999-02-24
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JPH04158049A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、用紙によらず高画質なプリントが得られる
カラーインクジェットプリンタに関するものである。

（従来の技術）インクジェットプリンタは、その低騒音、ランニング
コストの安さ、さらに、白黒印字での普通紙適性のある
インクの採用により、パソコンやワープロ用白黒用プリ
ンタとしての用途を広げつつある。また、ノズルを高密
度に配置することが容易であるため、カラー化にも適し
たプリンタであるということもできる。

第６図は、従来のカラーのインクジェットプリンタの
ヘッド部分の概略構成図である。図中、1b,1c,1m,1yは
それぞれブラック、シアン、マゼンダ、イエローのヘッ
ド、２はキャリッジプレート、３はキャリッジ用レー
ル、13はヘッドホルダー、14はメンテナンスステーショ
ン、15はヘッドに対するキャップである。カラー印字
は、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローのインクを
それぞれ充填した1b,1c,1m,1yの４色のヘッドを用いて
行なわれ、文字印字は、ブラックのヘッド1bを用いて行
なっている。これらのヘッドで、複写機などに用いられ
ている普通紙に印字すると、カラーのイメージとモノク
ロのキャラクタの両方の画像を高画質で印字することは
できなかった。その理由は、インクによるものである。
重ね印字をした時に、にじみが少ない速乾性のインクを
使用すると、カラーのイメージでは高画質が得られる
が、モノクロのキャラクタを印字すると、紙の繊維に沿
ってにじみが発生し、画質が劣化する。また、これとは
逆に、紙の繊維に沿ったにじみが少ない高画質のインク
を用いると、モノクロのキャラクタでは高画質が得られ
るが、乾燥が遅いため、カラーのイメージでは重ね印字
時ににじみが生じ、画質が劣化する。

すなわち、普通紙への印字において、フェザリングが
なく、シャープで高濃度の画質を得ることと、カラープ
リントで、色間にじみのない、シャープな画像を得るこ
とが、インクの性質としては相反することである、同一
のインクで両方を満足することはできなかった。そのた
め、カラーインクジェットプリンタでは、通常は専用紙
を用いて印字を行なっている。

したがって、普通紙で高品位文字の印字を行なえること専用紙で高画質のカラー印字を行なえること普通紙で画質欠陥のない画像の印字を行なえることの３項目を満足する４色インクセットの開発、用紙の開
発、が行なわれているが、上述した事情からから未だ達
成できていない。

（発明が解決しようとする課題）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、上記の３項目の画質をすべて満足するととも
に、印字安定性の向上したカラーインクジェットプリン
タを提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）請求項１に記載の発明は、カラー印字用の複数色分の
ヘッドと、文字印字用のヘッドとを有するカラーインク
ジェットプリンタにおいて、複数色分のカラー印字用の
ヘッドが１つのキャリッジプレートに搭載され、文字印
字用のヘッドは前記キャリッジプレートとは別個のキャ
リッジプレートに搭載され、かつ、両キャリッジプレー
トが切り放し自在に連結されていることを特徴とするも
のである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカ
ラーインクジェットプリンタにおいて、カラー印字用の
ヘッドに供給されるインクが速乾性のインクであり、文
字印字用のヘッドに供給されるインクが普通紙適性のあ
るインクであることを特徴とするものである。

（作用）本発明は、カラー印字用の複数色分のヘッドと、文字
印字用のヘッドとを有するカラーインクジェットプリン
タにおいて、複数色分のカラー印字用のヘッドが１つの
キャリッジプレートに搭載され、文字印字用のヘッドは
前記キャリッジプレートとは別個のキャリッジプレート
に搭載され、かつ、両キャリッジプレートが切り放し自
在に連結されていることにより、能率的な印字を可能な
ものとしている。

また、文字印字用ヘッドには、普通紙適性のあるイン
ク、すなわち、普通紙にプリントした場合ににじみフェ
ザリングが少なく、高濃度の画像が得られるブラックイ
ンクを用いることにより、鮮明な画像を得ることができ
る。一方、カラー印字用ヘッドには、速乾性のインクを
用いて、色間にじみの少ない画像を得ることができる。
それにより、普通紙に印字しても満足できる画質が得ら
れるとともに、印字安定性が向上する。

（実施例）第１図は、カラーインクジェットプリンタの参考例の
ヘッド構成の概略図である。図中、1Bは文字印字用ヘッ
ドで、普通紙用白黒インク専用であり、1b,1y,1m,1cは
カラー印字用ヘッドで、ブラック1b,イエロー1y,マゼン
タ1m,シアン1cの４色よりなっている。２はキャリッジ
プレート、３はキャリッジ用レール、４はノズル、５は
インクチューブである。文字印字用ヘッド1B,カラー印
字用ヘッド1b,1y,1m,1cの合計５つのヘッドは、１つの
キャリッジプレート２の上で記録用紙との距離や色間の
位置合わせなどが調整をされて組み上げられる。

第２図は、カラーインクジェットプリンタの他の参考
例のヘッド構成の概略図である。図中、第１図と同様な
部分には同じ符号を付して説明を省略する。この参考例
ではカラー印字用のヘッドを1Aとして一体的に構成した
ものである。このため、ヘッド取付時の色間の位置合わ
せを省略でき、ヘッドの交換作業が容易になる等の長所
を有する。

第１図，第２図で説明したヘッドによる印字は、ヘッ
ドを搭載したキャリッジプレート２が、図示しない駆動
機構によりキャリッジ用レール３を走行しながら行なわ
れる。ここでは、印字方向は、図示矢印ｘの方向であ
り、したがって、同一の印字領域に対して、すべてのヘ
ッドで印字をする場合には、文字印字用ヘッド1B,カラ
ー印字用ヘッド1b,1y,1m,1cの順に印字が行なわれるこ
とになる。この参考例では、ヘッド1B,1b,1y,1m,1cは、
ノズル４の近傍に設けられたヒーター（図示せず）に画
像信号に応じて電圧を印加し、ヒーターに接触している
インク中の水分を瞬間的に気化させ、そのとき発生する
バブルの圧力によって、ノズルからインクを吐出させる
サーマルインクジェット方式のヘッドである。

文字印字用ヘッドとカラー印字用ヘッドとを切り換え
て印字を行なうことができる。印字のための画像信号
が、イエロー、マゼンダ、シアンのカラー印字信号を含
むかどうかを判別して、自動的にヘッドの選択を行なう
ようにしてもよい。白黒の文字画像、カラー画像による
ヘッドの切り換えは、印字に先立って手動スイッチで切
り換えるようにしてもよく、あるいは、上述したように
画像信号を判別して行なうすべての方法が適用できる。
この参考例では、プリンタ背部（図示せず）に設けたス
イッチの切り換えで行なった。

上述した参考例によって印字した実験結果について第
３図により説明する。カラー印字用ヘッドによるコート
紙（三菱製紙株式会社製のインクジェットコート紙NM）
へのカラープリントと、普通紙プリント用ブラックイン
クを用いた文字印字用ヘッドによるゼログラフィー用紙
（富士ゼロックス株式会社製のＬ紙）への文字のプリン
トを行なった。この時のヘッドの順序は、普通紙プリン
ト用ブラック1B、カラープリント用ブラック1b、イエロ
ー1y、マゼンダ1m、シアン1cであった。参考例において
は、にじみ、フェザリングのない高濃度の文字画像と色
間にじみのない、高濃度、彩度の高い高画質なカラー画
像が得られた。

比較例として、カラー印字用のブラックヘッド1bの代
わりに普通紙プリント用ブラックの文字印字用ヘッド1B
を用いてのカラー印字（比較例１）と、カラープリント
用のブラックヘッドでの普通紙への文字プリント（比較
例２）とを実施した。比較例１では、色間にじみが生
じ、比較例２ではフェザリングがひどく、濃度が低かっ
た。

第４図は、カラーインクジェットプリンタの他の参考
例の概略構成図である。この参考例では、ヘッドとし
て、記録紙の全幅にわたる幅を有するヘッドを用いた参
考例である。図中、1Bは文字印字用ヘッドであり、1b,1
y,1m,1cはカラー印字用のブラック，イエロー，マゼン
タ，シアンの４色のヘッドである。５はインクチュー
ブ、６はインクドロップ、７は信号線、８は紙押さえ用
ローラー、９は紙送り用ローラー、10は記録用紙であ
る。この参考例によれば、ヘッドをキャリッジプレート
により移動させる必要がなく、高速印字が可能であり、
また、騒音の発生は非常に少ない。

第５図は、カラーインクジェットプリンタの他の参考
例のヘッド構成の概略図である。この参考例では、各ヘ
ッドにインクカートリッジが一体化されている。図中、
1Bは文字印字用ヘッドであり、1b,1y,1m,1cはカラー印
字用のブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの４色の
ヘッドであり、11Bは文字印字用ブラックのインクカー
トリッジであり、11b,11y,11m,11cはカラー印字用のブ
ラック，イエロー，マゼンタ，シアンの各色のインクカ
ートリッジ、４はノズルである。各ヘッドに対して、イ
ンクカートリッジは、着脱式にされるのがよい。

第７図乃至第９図は、文字印字用のヘッドとカラー印
字用のヘッドとを自動的に切り換えて印字できるように
した参考例を説明するためのものである。

第７図は、ヘッド部分の概略構成図である。図中、1B
は普通紙に印字したとき、繊維に沿ったにじみが少ない
高画質のブラックインクを充填した文字印字用ヘッドで
あり、1y,1m,1c,1bは普通紙に重ね印字をしたとき、に
じみが少ない速乾性インクをそれぞれ充填したカラー印
字用のブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの４色の
ヘッドである。２はキャリッジプレート、5B,5b,5y,5m,
5cは各ヘッドへインクを供給するインクチューブ、12B,
12y,12m,12c,12bは各インクチューブに接続されたイン
クタンク、13はヘッドホルダー、14はメンテナンスステ
ーション、15はヘッドに対するキャリッジである。これ
らヘッドを同一キャリッジプレート２上に搭載し、図示
していないタイミングベルト、キャリッジモータでキャ
リッジ用レール３に沿って、矢印ｘの方向へスキャンを
させながら、記録画像のイメージ／テキスト領域の情
報、あるいは、記録画像の色信号の有無情報に基づいて
記録ヘッドを切り換えて印字する。印字を行なわない時
は、ノズル面のインク乾燥やゴミの付着を防止するため
に、キャリッジプレート２をメンテナンスステーション
14と対向する位置に移動させ、キャップ15をしておく。
印字を行なう時は、図示していないモータ、カム、ソレ
ノイド等を使用してキャップ15を解除し、上述したよう
にスキャンさせて印字する。

カラーのイメージを印字する場合には、普通紙に重ね
印字した時ににじみの少ない速乾性インク（ブラック、
シアン、マゼンダ、イエロー）を充填したヘッド1b,1c,
1m,1yを使用し、モノクロのキャラクタを印字する場合
は、普通紙に印字した時に繊維に沿ったにじみが少ない
高画質のブラックインクを充填したヘッド1Bを使用して
印字を行なう。

第８図は、印字領域の一例を示すもので、主走査方向
には、Ｂ−Ａの間隔に、副走査方向には、Ｄ−Ｃの間隔
に入る領域16が、カラーイメージ領域（色信号領域）で
あり、その周囲17が、モノクロキャラクタ領域（色信号
無領域）となっている。これらの領域は、外部システム
のコントロールパネルで設定される。

以下、第９図にしたがって信号処理の流れを説明す
る。図中、１はヘッド、18はCPU、19は比較器、20B,20
b,20c,20m,20yはバッファメモリ、21はライトアドレス
発生部、22B,22b,22c,22m,22yはＸ−Ｙ変換器、23はリ
ードアドレス発生部、24はヘッドコントローラである。

第８図におけるカラーイメージ領域（色信号有領域）
16がCPU18に入力されると、次式に示すようにXL,XM,YL,
YMが導き出される。ここで、Ｓはスキャン数であり、１
スキャン行なわれるごとにCPU18でカウントアップされ
る。

S1＝Ｓ 128×（Ｓ−１）＜Ｃ≦128×Ｓ S2＝Ｓ 128×（Ｓ−１）＜Ｄ≦128×Ｓ XL＝Ａ XM＝Ｂ YL＝Ｃ−128×（Ｓ−１） 128×（Ｓ−１）＜Ｃ≦128×Ｓ YL＝１ S1＋１≦Ｓ≦S2 YM＝Ｄ−128×（Ｓ−１） 128×（Ｓ−１）＜Ｄ≦128×Ｓ YM＝128 S1≦Ｓ≦S2−１印字データは、メモリライトアドレス発生部21で発生
したアドレスにしたがって、１スキャン分のバッファメ
モリ20B,20b,20c,20m,20yに格納される。このとき、比
較器19でデータを切り換え、XL、XM、YL、YMに囲まれた
領域のデータをバッファメモリ20b,20c,20m,20yの所定
領域に格納し、それ以外のブラックデータは、バッファ
メモリ20Bの所定領域に格納する。バッファメモリ20b,2
0c,20m,20y,20Bに格納されたデータは、メモリリードア
ドレス発生部23で発生したアドレスにしたがって、Ｘ−
Ｙ変換器22B,22b,22c,22m,22yにそれぞれ転送される。
そして、キャリッジプレートのスキャンに同期して出力
される印字トリガ信号をトリガとしてヘッドコントロー
ラ24が駆動され、そのコントロール信号に同期してＸ−
Ｙ変換されたデータが出力され、ヘッド１が駆動され
る。

第10図は、カラーインクジェットプリンタの他の参考
例を示すもので、普通紙に重ね印字した時ににじみの少
ない速乾性インク（ブラック、シアン、カゼンダ、イエ
ロー）をそれぞれ充填したヘッド1b,1c,1m,1yと、普通
紙に印字した時、繊維に沿ったにじみが少ない高画質イ
ンク（ブラック）を充填したヘッド1Bとを、それぞれ別
のキャリッジプレート2A,2Bに搭載し、記録画像のイメ
ージ／テキスト領域の情報、あるいは、記録画像の色信
号の有無情報に基づいて、キャリッジプレート2A,2Bを
それぞれ独立にスキャンさせて印字を行なうものであ
る。

第11図は、本発明によるカラープリンタの実施例を示
す概略図である。図中1Aはカラー印字用ヘッド、1Bは文
字印字用ヘッド、３はキャリッジ用レール、14はメンテ
ナンス機構、15はキャップ、25はプラテンロール、26は
連結部である。この実施例では、文字印字用ヘッド1Bと
カラー印字用ヘッド1Aとが切り離し自在に連結されてい
る。

同図（Ａ）は、プリントヘッド部全体が、ホームポジ
ションに位置している場合である。プラテンロール25に
近い側に位置しているヘッド1Bは、文字印字用の普通紙
用白黒インク専用であり、印字部から遠い側に位置して
いるヘッド1Aは、カラーインク用のヘッドである。そし
て、これらのヘッドを搭載するキャリッジ（またはヘッ
ド）を連結している連結部26が、両ヘッドの中間に存在
している。

同図（Ｂ）は、文字を印字する場合である。文字用ヘ
ッド（キャリッジ）1Bが、連結部26で切り離されて、単
独で印字を行なう。このとき、カラー用のヘッド1Aはホ
ームポジションに残り、メンテナンス機構14によりキャ
ップ状態にあり、ノズルの乾燥を防いでいる。プリント
が終了すると、文字用ヘッド（キャリッジ）1Bは、ホー
ムポジションに戻り、カラー用のヘッド1Aと連結部26に
よって連結され、同時にメンテナンス機構14によりキャ
ップされ、同図（Ａ）に図示した状態となる。

カラー印字の場合は、同図（Ｃ）に示したように、ヘ
ッド1B,1Aが全体として移動し、プラテンロール25に向
けてプリントを行ない、終了後、ホームポジションに戻
り、同図（Ａ）に示したように、メンテナンス機構14に
よりキャップされる。この機構により、文字画像印字時
のカラー用ヘッドのノズルの目詰まりは大幅に軽減さ
れ、安定した印字ができるようになった。

第12図は、文字印字用ヘッド（またはキャリッジ）と
カラー印字用ヘッド（またはキャリッジ）との連結構造
の一例の説明図である。

文字印字が終了し、文字印字用ヘッド1Bのキャリッジ
プレート2Bがホームポジションに近づいている状態が、
同図（Ａ）の非連結状態であり、文字印字用ヘッド1B側
には、連結用凸部（連結手）26Bが、カラー印字用ヘッ
ド1Aには、連結用凹部26Aが設けられている。

連結用凸部26Bの一例は、同図（Ｃ）に示すように、
回転腕26aが、キャリッジプレート2Bに固定された支持
部材26bに回動自在に軸支され、横向きの状態と、上向
きの状態とをとるように、図示しない駆動機構により回
転駆動される。回転腕26aの回転は、モーターとギア等
によって行なうことができる。回転腕26aの先端部に
は、バネ部材26cが常時開くように取り付けられてい
る。

連結用凹部26Aは、回転腕26aに対向した位置に連結受
け凹部26dを構成するよう、連結受け部材26eが、キャリ
ッジプレート2Aに固定されている。

同図（Ａ）の状態では、連結用凸部26Bは、連結用凹
部26Aにはまだ係合していない。

キャリッジプレート2Bがキャリッジプレート2Aに向か
って移動すると、連結用凸部26Bの回転腕26aが、連結用
凹部26Aの連結受け凹部26dに結合するときは、連結用凸
部26Bのバネ部材26cが開いている状態で押し込まれて連
結受け凹部26dを通過し、通過した時点で再度開き、同
図（Ｂ）に示す連結状態となる。

連結状態の解除は、連結状態か連結用凸部26Bの回転
腕26aが、回転して立ち上がり、連結状態を解除され
る。

上述した連結部における連結、連結解除の方法は一例
であり、本発明がこれに限られるものでないことはいう
までもない。上述した構造であっても、回転腕を設け
ず、これを固定軸とし、連結受け部材を回転駆動するよ
うにしてもよい。

また、連結、連結解除を行なうための信号は、印字情
報における文字情報か、画像情報かの判別を行なっても
よく、また、マニュアルスイッチによるようにしてもよ
い。

第13図は、文字印字用ヘッドとカラー印字用ヘッドと
が切り離し自在に連結された他の実施例の概略構成図で
ある。図中、第11図と同様な部分には同じ符号を付して
説明を省略する。この実施例では、プラテンロール25に
対して、ホームポジションとは反対側に、一時的なホー
ムポジションとなるようヘッドキャップ15Bが設けられ
てある。カラープリント時には、プリントヘッド全体
が、最初に一時的なホームポジションへ行き、そこで文
字印字用ヘッド1Bを切り離して、カラー用のプリントヘ
ッド1Aがカラー印字を行ない、印字終了とともに文字印
字用ヘッド1Bを連結し、ホームポジションに戻り、メン
テナンス機構14におけるキャップ15によりキャッピング
される。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、印
字画像に依存することなく、常に高画質で普通紙に印字
でき、カラープリント中の文字用ヘッドのノズルの乾燥
は、大きく改善され、安定したプリントが可能となる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、カラーインクジェットプリンタの参考例のヘ
ッド構成の概略図、第２図は、カラーインクジェットプ
リンタの他の参考例のヘッド構成の概略図、第３図は、
第１図の参考例によって印字した実験結果の説明図、第
４図は、カラーインクジェットプリンタの他の参考例の
概略構成図、第５図は、カラーインクジェットプリンタ
の他の参考例のヘッド構成の概略図、第６図は、従来の
カラーインクジェットプリンタのヘッド構成の概略図、
第７図は、本発明のカラーインクジェットプリンタの他
の参考例のヘッド部分の概略構成図、第８図は、印字領
域の説明図、第９図は、第７図の参考例における信号処
理の流れを説明するためのブロック図、第10図，第11図
は、本発明のカラーインクジェットプリンタの実施例の
ヘッド部分の概略構成図、第12図は、第11図における文
字印字用ヘッドとカラー印字用ヘッドとの連結構造の一
例の説明図、第13図は、文字印字用ヘッドとカラー印字
用ヘッドとが切り離し自在に連結された他の実施例の概
略構成図である。 1B……文字印字用ヘッド、1b,1y,1m,1c……カラー印字
用ヘッド、２……キャリッジプレート、３……キャリッ
ジ用レール、４……ノズル、５……インクチューブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者磯崎準神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献特開昭64−75252（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−255869（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/05,2/165,2/21

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー印字用の複数色分のヘッドと、文字
印字用のヘッドとを有するカラーインクジェットプリン
タにおいて、複数色分のカラー印字用のヘッドが１つの
キャリッジプレートに搭載され、文字印字用のヘッドは
前記キャリッジプレートとは別個のキャリッジプレート
に搭載され、かつ、両キャリッジプレートが切り放し自
在に連結されていることを特徴とするカラーインクジェ
ットプリンタ。
【請求項２】カラー印字用のヘッドに供給されるインク
が速乾性のインクであり、文字印字用のヘッドに供給さ
れるインクが普通紙適性のあるインクであることを特徴
とする請求項１に記載のカラーインクジェットプリン
タ。