JPH07112534A

JPH07112534A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07112534A
Application number: JP26236593A
Authority: JP
Inventors: Shigemi Kumagai; 茂美熊谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1995-05-02

Abstract

(57)【要約】【目的】往路のみならず復路においてもカラー記録が
可能な画像記録装置を提供することを目的とする。【構成】本発明にもとづく画像形成装置は、複数のノ
ズルからインクを吐出して被記録媒体上に入力画像情報
を記録する記録ヘッドを有する画像形成装置において、
複数のノズルは分割されて少なくとも２つのノズル群を
形成し、各ノズル群はそれぞれ異なるインクタンクと接
続されたことを特徴する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のノズルからイン
クを吐出して被記録媒体上に入力画像情報を記録する記
録ヘッドを有する画像形成装置、特に記録動作時におい
て往路のみならず復路においてもカラー記録が可能な画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙、布、プラスチックシート、OH
P シート等の被記録媒体（以下、記録用紙ともいう）に
対して入力画像情報を出力して画像形成を行う画像形成
装置は、その出力手段として記録装置を画像形成部ある
いはプリンタ部として備える。一般に、従来の記録装置
は、種々の記録方式、例えばワイヤードット方式、感熱
方式、熱転写方式、インクジェット方式等による記録ヘ
ッドを搭載した形態で提案され、かつ製品化されてい
る。

【０００３】そのような従来の記録装置のなかで、記録
素子上に配置した吐出口（ノズル）からインクを吐出さ
せて記録用紙上に記録を行うインクジェット方式の記録
ヘッドを有する記録装置が特に注目されている。なぜな
ら、他の方法によるものと比較して、高密度かつ高速な
記録が可能であるばかりではなく、低騒音なノンインパ
クト記録が達成されるからである。そのため、今日の情
報処理社会において求められている情報処理システム
（画像形成装置）のシステムバリューを決める一要因と
しての情報出力手段、例えば複写機等のプリンタ部、電
子タイプライタ、ワードプロセッサ、ワークステーショ
ン等の出力末端としてのプリンタ、あるいはパーソナル
コンピュータ、ホストコンピュータ、光デイスク装置、
ビデオ装置等に具備されるハンデイまたはポータブルプ
リンタとして利用されている。このような場合、インク
ジェット記録装置は、これらの装置固有の機能、使用形
態等に対応した構成をとる。

【０００４】＜インクジェット記録装置＞一般にインク
ジェット記録装置は、記録手段（記録ヘッド）とインク
タンクとを搭載するキャリッジと、被記録媒体を搬送す
る搬送手段と、これらを制御するための制御手段とを具
備する。そして、複数の吐出口からインク滴を吐出させ
る記録ヘッドを被記録媒体の搬送方向（副走査方向）と
直交する方向（主走査方向）にシリアルスキャンさせ、
一方で非記録時に被記録媒体を記録幅に等しい量で間欠
搬送するものである。この記録方法は、記録信号に応じ
てインクを被記録媒体上に吐出させて記録を行うもので
あり、ランニングコストが安く、静かな記録方式として
広く用いられている。また、インクを吐出する多数のノ
ズルが副走査方向に直線上に配置された記録ヘッドを用
いることにより、記録ヘッドが被記録媒体上を一回走査
することでノズル数に対応した幅の記録がなされる。そ
のため、記録動作の高速化を達成することが可能であ
る。

【０００５】近年のインクジェット記録装置、とりわけ
記録ヘッドにあっては、その製造が、半導体デバイスに
おける成膜技術やマイクロ加工技術によって行われるよ
うになり、より小型でかつ廉価な記録ヘッドが実現され
つつある。これに伴い、記録装置および該装置を備えた
情報処理システム装置自体の構成も小型かつ簡潔なもの
とされる。

【０００６】さらに、カラー対応のインクジェット記録
装置の場合、複数色の記録ヘッドにより吐出されるイン
ク液滴を重ね合わせることによりカラー画像を形成す
る。一般に、カラー記録を行う場合、イエロー（Ｙ），
マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の３原色またはこれ
ら３原色にブラック（Ｂ）を含めた４色に対応する４種
類の記録ヘッドおよびインクカートリッジが必要とされ
る。

【０００７】＜インクジェット記録装置を出力手段とし
た画像形成装置＞従来のインクジェット記録装置を画像
形成部（プリンタ部）として用いた画像形成装置の一例
としてデジタルカラー複写機の概略的構成を図１１に示
す。

【０００８】この図は、装置の縦方向断面図で、装置の
内部構造が簡略化されて示されている。このデジタル複
写機は、上部構造と下部構造とからなり、これらは互い
に分離可能であり、例えば接続ケーブルを延長すること
によって互いに離れた場所に設置することも可能であ
る。

【０００９】上部構造は、原稿画像を読み取り、デジタ
ルカラー画像データとして出力するカラーイメージスキ
ャナ部（スキャナ部）１１０１からなる。

【００１０】下部構造は、スキャナ部１１０１から出力
されたカラーデジタル画像信号を被記録媒体（記録紙）
に記録するための記録動作を行うプリンタ部１１０２か
ら構成される。

【００１１】記録用紙は、給紙カセット１１０３または
手差口１１０５からプリンタ部１１０２へ供給される。
あるいはプリンタ部１１０２内に前もってロール紙１１
０４として据置しておくことも可能である。いずれの場
合にも、記録用紙は、搬送ローラ１１０６〜１１１２に
よってプラテン１１１３の位置まで送られる。

【００１２】記録ヘッド１１１５は、イエロー、シア
ン、マゼンタおよびブラックの各色に対応した記録ヘッ
ドからなり、吐出口（ノズル）が記録用紙と対向する方
向に向くようにしてキャリッジ１１１４上に搭載されて
いる。そして、このキャリッジ１１１４を図の面と垂直
な方向へ移動させながら、スキャナ部１１０１で読み取
られた画像データにもとづいて記録ヘッド１１１４から
インクを吐出することによりプラテン１１１３上に置か
れた記録紙上に画像形成を行う。画像記録がなされる
と、記録用紙は搬送ローラ１１１６によって搬送されて
排出トレイ１１１７に排出される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の画像形
成装置では、シリアルプリンタと同様に、記録ヘッドを
主走査方向に沿って往復移動させ、往路移動時にインク
吐出による記録を行うが、復路移動時には記録を行わな
い。そのため、復路移動に要する時間は無駄である。し
たがって、所定の画像全体を形成する際に、必要とされ
る走査回数が増えるにしたがって、記録に要しない余分
な時間（復路移動に要する時間）が増える。例えば、記
録用紙のサイズがA1サイズあるいはA2サイズといった大
判サイズの画像記録を行う場合は、上記ムダな時間がよ
り一層増えるため、たった一枚の記録に数分の時間を要
してしまう。そこで、往復両移動時に記録するという方
法が提案されているが、単純に往復記録を行う場合、例
えば往路の上流から下流方向へシアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）という順番と
なるようにして記録ヘッドを配設した場合、色の重ね合
わせによって他色を形成する際に、往路の場合では、例
えばＣ→Ｍ→Ｙ→Ｋの順で重ねられるが、復路は、その
逆にＫ→Ｙ→Ｍ→Ｃの順で重ねられる。したがって、同
一色を表現しようとしても、往路の場合と復路の場合と
で色合いが異なってしまう。また、これを防ぐために、
例えばＣ→Ｍ→Ｙ→Ｋの順で並んだ往路用の記録ヘッド
とＫ→Ｙ→Ｍ→Ｃの順で並んだ復路用の記録ヘッドとを
備えようとすると、記録ヘッド数が８つとなる。そのた
め、装置の大型化、コストアップ等の問題が生じる。そ
こで、本発明は上記問題点を解決し、装置の大型化、コ
ストアップが極力抑えられ、かつ高密度、高品位な往復
記録が同一記録ヘッドで可能な画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづく画像形成装置は、複数のノズルか
らインクを吐出して被記録媒体上に入力画像情報を記録
する記録ヘッドを搭載したキャリッジと被記録媒体を搬
送する手段とを有する画像形成装置において、複数のノ
ズルは分割されて少なくとも２つのノズル群を形成し、
各ノズル群はそれぞれ異なるインクタンクと接続された
ことを特徴とする。好ましくは、少なくとも２つのノズ
ル群と接続するインクタンクは異なる濃度の同色インク
をそれぞれ含有するか、もしくは記録ヘッドがカラー記
録対応の記録ヘッドで少なくとも２つのノズル群と接続
するインクタンクは異なる色のインクをそれぞれ含有す
る。また、記録ヘッドの複数のノズルの分割方向は、好
ましくは主走査方向（記録ヘッド移動方向）または副走
査方向（被記録媒体搬送方向）である。さらに好ましく
は、記録ヘッドは熱ネツエネルギーをインク吐出のため
のエネルギーとして利用する電気熱変換体を記録素子と
して有する。

【００１５】

【作用】複数のノズルは分割されて少なくとも２つのノ
ズル群を形成し、各ノズル群はそれぞれ異なるインクタ
ンクと接続されるので、一つの記録ヘッドで少なくとも
２つの異なる種類のインクをそれぞれ独立させて吐出
し、インクの色を変えることによって記録動作時に往路
のみならず復路においてもカラー記録が可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１７】＜実施例１＞図１は、本発明にもとづく画
像形成装置に具備されるインクジェット記録ヘッドの概
略的構成を説明するための模式図である。

【００１８】このインクジェット記録ヘッド３７は、４
つの記録ヘッドユニット３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７
ｄからなる。各記録ヘッドユニットのノズルアレイ（複
数のノズルが一列に配列してなるノズル群）は、被記録
媒体（記録用紙）と対面する側（インク吐出口側）から
見た場合、副走査方向（被記録媒体が搬送される方向）
に二分されて、上部ノズルアレイと下部ノズルアレイと
からなる（図中においては、点線によって上下に分かれ
ている）。この２種類のノズルアレイはそれぞれ異なる
色のインクタンク４０１と供給ポンプ４０２を介して接
続されている。すなわち、第一の記録ヘッドユニット３
７ａでは、上部ノズルアレイがシアン（Ｃ）のインクタ
ンク４０１ａに接続し、下部ノズルアレイがブラック
（Ｋ）のインクタンク４０１ｄに接続している。第二の
記録ヘッドユニット３７ｂでは、上部ノズルアレイがマ
ゼンタ（Ｍ）のインクタンク４０１ｂに接続し、下部ノ
ズルアレイがイエロー（Ｙ）のインクタンク４０１ｃに
接続している。第三の記録ヘッドユニット３７ｃでは、
上部ノズルアレイがイエロー（Ｙ）のインクタンク４０
１ｃに接続し、下部ノズルアレイがマゼンタ（Ｍ）のイ
ンクタンク４０１ｂに接続している。そして、第四の記
録ヘッドユニット３７ｄは、上部ノズルアレイがブラッ
ク（Ｋ）のインクタンク４０１ｄに接続し、下部ノズル
アレイがシアン（Ｃ）のインクタンク４０１ａに接続し
ている。したがって、上部ノズルアレイのみに着目する
と、記録ヘッド３７は往路移動方向（図中、矢印Ａ）上
流側からＫ，Ｙ，ＭおよびＣの順で記録ヘッドユニット
が配列した構成となり、下部ノズルアレイのみに着目す
ると上部ノズルアレイの場合の配列と正反対の配列、す
なわちＣ，Ｍ，ＹおよびＫの順となる。

【００１９】なお、ここでは４種類の上部ノズルアレイ
によって構成されるブロックを上部ブロック３０１と
し、一方４種類の下部ノズルアレイによって構成される
ブロックを下部ブロック３０２とする。

【００２０】上記構成からなる記録ヘッド３７を記録手
段として備えた画像形成装置の一例として、本発明が適
用されるデジタルカラー複写機の概略的構成を図２およ
び図３に示す。

【００２１】図２は、デジタルカラー複写機の斜視図で
ある。このデジタル複写機は、上部構造と下部構造とか
らなり、これらは互いに分離可能であり、例えば接続ケ
ーブルを延長することによって互いに離れた場所に設置
することも可能である。

【００２２】上部構造は、原稿画像を読み取り、デジタ
ルカラー画像データとして出力するカラーイメージスキ
ャナ部（スキャン部）１と、このスキャン部１に内臓さ
れデジタルカラー画像データの各種画像処理を行うコン
トローラ部２とから構成される。

【００２３】下部構造は、コントローラ部２から出力さ
れたカラーデジタル画像信号を被記録媒体（記録紙）に
記録するための記録動作を行うプリンタ部３から構成さ
れる。

【００２４】図３は図２のデジタルカラー複写機の内部
構成を示す断面図である。

【００２５】まず、露光ランプ１４，レンズ１５，フル
カラーでライン・イメージの読み取りが可能なＣＣＤに
よるイメージ・センサ１６によって、原稿台ガラス１７
上に置かれた原稿像、図示しないプロジェクタによる投
影像を読み取る。次に、各種の画像処理をスキャナ部１
とコントローラ部２で行い、プリンタ部３で記録紙に記
録する。図２において、記録紙は小型定型サイズ（本実
施例ではＡ４〜Ａ３サイズまで）のカット紙を収納する
給紙カセット２０と、大型サイズ（本実施例ではＡ２〜
Ａ１サイズまで）の記録を行うためのロール紙２９より
給紙される。また、給紙は図１の手差し口２２より１枚
ずつ記録紙を給紙部カバー２１に沿って入れることによ
り、装置外部よりの給紙（手差し給紙）も可能にしてい
る。

【００２６】ピックアップローラ２４は、給紙カセット
２０よりカット紙を１枚ずつ給紙するためのローラであ
り、給紙されたカット紙はカット紙送りローラ２５によ
り給紙第１ローラ２６まで搬送される。ロール紙２９は
ロール給紙ローラ３０により送り出され、カッタ３１に
より定型長にカットされ、給紙第１ローラ２６まで搬送
される。同様に、手差し口２２より挿入された記録紙
は、手差しローラ３２によって給紙第１ローラ２６まで
搬送される。ピックアップローラ２４，カット紙送りロ
ーラ２５，ロール紙給紙ローラ３０，給紙第１ローラ２
６，手差しローラ３２は不図示の給紙モータ（例えばＤ
Ｃサーボモータ）により駆動され、各々のローラに付帯
した電磁クラッチにより随時オン・オフ制御が行われる
ようになっている。プリント動作がコントローラ部２か
らの指示により開始されると、上述の給紙経路のいずれ
かより選択された記録紙を給紙第１ローラ２６まで搬送
する。記録紙の斜行を取り除くため、所定量の紙ループ
を作った後に給紙第１ローラ２６をオンして給紙第２ロ
ーラ２７に記録紙を搬送する。給紙第１ローラ２６と給
紙第２ローラ２７の間では、紙送りローラ２８と給紙第
２ローラ２７との間で正確な紙送り動作を行うために記
録紙に所定量たるませてバッファを作る。バッファ量検
知センサ３３は、そのバッファ量を検知するためのセン
サである。以上のバッファを紙搬送中、常に作ることに
より特に大判サイズの記録紙を搬送する場合の紙送りロ
ーラ２８，給紙第２ローラ２７にかかる負荷を低減する
ことができ、正確な紙送り動作が可能になる。記録ヘッ
ド３７によるプリントの際には、記録ヘッド３７等が装
着される走査キャリッジ３４がキャリッジ・レール３６
上を走査モータ３５により往復の走査を行う。そして、
この復路の走査終了後、紙送りローラ２８により記録紙
を所定量だけ送る動作を行う。この時、給紙モータによ
って上記駆動系をバッファ量検知センサ３３により検知
しながら常に所定のバッファ量となるように制御を行
う。プリントされた記録紙は、排紙トレイ２３に排紙さ
れプリント動作を完了する。

【００２７】図４は図２の実施例による走査キャリッジ
３４周りの構成を示す図である。図４において、紙送り
モータ４０は記録紙を間欠送りするための駆動源であ
り、紙送りローラ２８，給紙第２ローラ・クラッチ４３
を介して給紙第２ローラ２７を駆動する。走査モータ３
５は走査キャリッジ３４を走査ベルト３４を介して矢印
のＡ，Ｂ方向に走査させるための駆動源である。本実施
例では正確な紙送り制御が必要なことから紙送りモータ
４０，走査モータ３５にパルス・モータを使用してい
る。記録紙が給紙第２ローラ２７に到達すると、給紙第
２ローラ・クラッチ４３，紙送りモータ４０をオンし、
記録紙を紙送りローラ２８までプラテン３９上を搬送す
る。記録紙はプラテン３９上に設けられた紙検知センサ
４４によって検知され、センサ情報は位置制御、ジャム
制御に利用される。記録紙が紙送りローラ２８に到達す
ると、給紙第２ローラ・クラッチ４３，紙送りモータ４
０をオフし、プラテン３９の内側から不図示の吸引モー
タにより吸引動作を行い、記録紙をプラテン３９上に密
着させる。記録紙への画像記録動作に先立ってホームポ
ジション・センサ４１の位置に走査キャリッジ３４を移
動する。そしてスキャナ部１の往路の原稿読取動作開始
後、所定のタイミングで矢印Ａの方向に往路走査を行い
所定の位置よりシアンＣ，マゼンタＭ，イエローＹ，ブ
ラックＫのインクを記録ヘッドの上部ブロック３０１よ
り吐出させ画像記録を行う。所定の長さ分の画像記録を
終えたら第２ホームポジション・センサ４５の位置まで
走査キャリッジ３４を移動した後停止し、続いてスキャ
ナ部１の復路の原稿読取動作開始後、所定のタイミング
で今度は矢印Ｂの方向に復路走査を行い所定の位置より
シアンＣ，マゼンタＭ，イエローＹ，ブラックＫのイン
クを記録ヘッドの下部ブロック３０２より吐出させ画像
記録を行う。そして処理の長さ分の画像記録を終えたら
ホームポジション・センサ４１の位置まで走査キャリッ
ジ３４を移動した後停止し、紙送りモータ４０で紙送り
ローラ２８を駆動することにより記録ヘッド３７で記録
した長さ（記録ヘッド全体の幅）分の紙送りを矢印Ｃの
方向に向う。

【００２８】走査キャリッジ３４上の記録ヘッド３７は
上部ブロック３０１および下部ブロック３０２のそれぞ
れの幅がスキャナ部１の原稿読取幅と同じになってお
り、走査キャリッジ３４が矢印Ａ（図１参照）の方向に
往路走査を行うときは上部ブロック３０１を使い所定の
タイミングでＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの順にインクを吐出する。
そして走査キャリッジ３４が矢印Ｂ（図１参照）の方向
に復路走査を行うときは下部ブロック３０２を使い所定
のタイミングでＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの順にインクを吐出する
ことにより色味が変わることなく画像が記録される。

【００２９】走査キャリッジ３４がホームポジション・
センサ４１で検知されるホームポジションに停止する
と、記録ヘッド３７の回復動作を行う。これは安定した
記録動作を行うための処理であり、記録ヘッド３７のノ
ズル内に残留しているインクの粘度変化等から生じる吐
出開始時のムラを防止するために、給紙時間，装置内温
度，吐出時間等のあらかじめプログラムされた条件によ
り、記録ヘッド３７への加圧動作、インクの空吐出動作
等を行う処理である。以上説明の動作を繰り返すことに
より記録紙上全面に画像記録を行う。

【００３０】次にスキャナ部１の動作説明を行う。図５
は第１の実施例によるスキャナ部１内部の機構を示す図
である。ＣＣＤユニット１８はＣＣＤ１６，レンズ１５
等より構成されるユニットであり、レール５４上に固定
された主走査モータ５０，プーリ５１，プーリ５２，ワ
イヤ５３よりなる主走査方向の駆動系によりレール５４
上を移動し、原稿台ガラス１７上の像の主走査方向の読
取を行う。遮光板５５，ホームポジション・センサ５６
は図の補正エリア６８にある主走査のホームポジション
にＣＣＤユニット１８を移動する際の位置制御に使用さ
れ、遮光板７７，第１ホームポジション・センサ７８は
復路の走査時の位置制御に使用される。レール６５，６
９上にのっており、副走査モータ６０、プーリ６７，７
１，７８，７６、軸７２，７３、ワイヤ６６，７０より
なる副走査方向の駆動系により移動される。遮光板５
７，ホームポジション・センサ５８は原稿台ガラス１７
におかれた本等の原稿を読取時のそれぞれの副走査ホー
ムポジションにレール５４を移動する際の位置制御に使
用される。

【００３１】図５は第１の実施例による原稿読取動作を
説明する図である。まず、図６に６８で示す補正エリア
の中にある図示のホームポジション（図中、ＨＰで示
す）にＣＣＤユニット１８を移動し、ここから原稿台ガ
ラス１７に置かれた原稿全面の読取動作を開始する。原
稿の走査に先立って補正エリア６８で、シェーディング
補正、黒レベルの補正、色補正等の処理に必要なパラメ
ータの設定を行う。その後、図示の矢印Ａの方向に主走
査モータ５０により主走査方向の走査を開始する。で
示したエリアの読取動作が終了し、遮光板７７が第２ホ
ームポジション・センサを遮光したら、副走査モータ６
０を駆動し、のエリアに副走査方向の移動を行う。続
いて主走査モータ５０を逆転させ矢印Ｂの方向に復路の
走査を開始する。そしてのエリアの補正エリア６８ま
で移動したらのエリアに副走査方向の移動を行い、必
要に応じてシェーディング補正、黒レベルの補正、色補
正等の処理を行い矢印Ａの方向へ走査してのエリアの
読取動作を行う。以上の走査を繰り返すことにより〜
のエリア全面の読取動作を行い、のエリアの読取動
作を終えた後、再びＣＣＤユニット１８をホームポジシ
ョンに戻す。本実施例において、原稿台ガラス１７は最
大Ａ２サイズの原稿が読み取れるために、実際には、も
っと多くの回数の走査を行わねばならないが、本実施例
では動作を理解しやすくするために簡略化している。

【００３２】図７は第１の実施例によるデジタルフルカ
ラー複写機の構成を示すブロック図である。同図におい
て、制御部７０１，７０２，７０３は、それぞれスキャ
ナ部１，コントローラ部２，プリンタ部３の制御を行う
制御回路であり、図示しないマイクロコンピュータ７０
２ａ，プログラムを格納したＲＯＭ７０２ｂ，データメ
モリやワークエリアであるＲＡＭ７０２ｃ，通信回路等
より構成される。制御部７０１〜７０２と制御部７０２
〜７０３間は通信回線により接続されており、制御部７
０２の指示により制御部７０１，７０３が動作を行う、
すなわちマスタ・スレーブの制御形態を採用している。
制御部７０２は、カラー複写機として動作する場合には
操作部１０よりの入力指示に従い動作を行う。操作部１
０は表示部として例えば液晶（ＬＣＤ）を使用し、ま
た、その表面に透明電極よりなるタッチパネルを具備す
ることにより、色に関する指定、編集動作の指定等の選
択指示を行える。また、動作に関するキー、例えば複写
動作開始を指示するスタートキー、複写動作停止を指示
するストップキー、動作モードを標準状態に復帰させる
リセット・キー、不図示のプロジェクタの選択を行うプ
ロジェクタ・キー等の使用頻度の高いキーは独立して設
ける。また、制御部７０２は画像に関する各種の処理を
行う画像処理部７０４，２値化処理部７０５等の制御も
行う。制御部７０１は、上記説明のスキャナ部１のメカ
の駆動制御を行うメカ駆動部７０６の制御、反射原稿読
取のランプの露光制御を行う露光制御部７０７，プロジ
ェクタを使用したときのハロゲン・ランプの露光制御を
行う露光制御部７０８の制御を行う。また、制御部７０
１は、画像に関する各種の処理を行うアナログ信号処理
部７０９，入力画像処理部７１０の制御も行う。制御部
７０３は、上記説明のプリンタ部３のメカの駆動制御を
行うメカ駆動部７１１とプリンタ部３のメカ動作の時間
のバラツキの吸収と記録ヘッド３７の機構上の並びによ
る遅延補正を行う同期遅延メモリ７１６やヘッドの駆動
動作を行うヘッドドライバの制御を行う。

【００３３】次に図７を一連の複写動作に基づき説明す
る。ＣＣＤ１６上に結像された画像は、ＣＣＤ１６によ
りアナログ電気信号に変換される。変換された画像情報
は、赤，緑，青のようにシリアルに処理されアナログ信
号処理部７０９に入力される。アナログ信号処理部７０
９では赤，緑，青の各色毎にサンプル＆ホールド、ダー
ク・レベルの補正、ダイナミック・レンジの制御等をし
た後にアナログ−デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）し、シリ
アル多値（本実施例では各色８ビット長）のデジタル画
像信号に変換して入力画像処理部７１０に出力する。入
力画像処理部７１０では、シェーディング補正、色補
正、γ補正等の読取系で必要な補正処理を同様にシリア
ル多値のデジタル画像信号のまま行う。コントロール部
２の画像処理部７０４は、スムージング処理、エッジ強
調、黒抽出、記録ヘッド３７で使用する記録インクの色
補正のためのマスキング処理等を行う回路である。シリ
アル多値のデジタル画像信号出力は、２値化処理部７０
５に入力される。２値化処理部７０５はシリアル多値の
デジタル画像信号を２値化するための回路であり、固定
スライス・レベルによる単純２値、ディザ法による疑似
中間調処理を選択することができる。ここで、シリアル
多値のデジタル画像信号は４色の２値パラレル画像信号
に変換される。プリンタ部３の同期遅延メモリ７１６
は、プリンタ部３のメカ動作時間のバラツキの吸収と記
録ヘッド３７の機構上の配置による遅延補正を行うため
の回路であり、内部では記録ヘッド３７の駆動に必要な
タイミングの生成も行う。ヘッドドライバ７１７は、記
録ヘッド３７を駆動するためのアナログ駆動回路であ
り、記録ヘッド３７を直接駆動できる信号を内部で生成
する。セレクタ７１８〜７２１は往復走査、復路走査に
応じて記録ヘッド３７の上部ブロックと下部ブロックを
選択する部分であり、ヘッドドライバ７１７を介して制
御部７０３で制御される。記録ヘッド３７はそれぞれシ
アン，マゼンタ，イエロー，ブラックのインクを吐出
し、記録紙上に画像を記録する。

【００３４】図８は図６で示した回路ブロック間の信号
のタイミングチャートである。信号ＢＶＥは図６で説明
した主走査読取動作の１スキャン毎の画像有効区間を示
す信号である。信号ＢＶＥを複数回出力することによっ
て、全画面の画像出力が行われる。信号ＶＥはＣＣＤ１
６で読み取った１ライン毎の画像の有効区間を示す信号
である。信号ＢＶＥが有効時のＶＥのみが有効となる。
信号ＳＬＣＴは図４に示すヘッドの上部ブロック３０１
と下部ブロック３０２を選択する信号で、たとえば８０
１の区間では往路走査における上部ブロックの選択を示
し、８０２の区間では復路走査における下部ブロックの
選択を示す。すなわちこの信号は信号ＢＶＥが出力され
る毎に切り替わる。信号ＶＣＫは画像データＶＤの送り
出しクロック信号であり、信号ＢＶＥ，信号ＶＥ，信号
ＳＬＣＴもこの信号ＶＣＫに同期して変化する。信号Ｒ
ＥＧ１はプリンタ部３が往路走査を開始したときにホー
ムポジション・センサ４１から出力される信号で、往路
の印字動作を開始するためのトリガとなる信号である。
信号ＨＳは信号ＲＥＧ１をもとに一定時間後に出力され
る信号であり、１ラインの画像出力の開始を示す信号で
ある。また、信号ＲＥＧ２はプリンタ部３が復路走査を
開始したときにホームポジション・センサ４５から出力
される信号で、復路の印字動作を開始するためのトリガ
となる信号である。これらの信号を図８のタイミングで
ヘッドドライバ７１７からセレクタ７１８〜７２１を介
して記録ヘッド３７へ出力すると、セレクタ７１８〜７
２１は信号ＳＬＣＴをもとに信号ＢＶＥ，信号ＶＥ，信
号ＶＣＲ，画像データＶＤを出力するブロックを切り替
える。選択されたブロックは画像データＶＤに応じてイ
ンクを記録紙に吐出することにより所望の往復印字が可
能となる。

【００３５】＜実施例２＞実施例１では図１に示すよう
に記録ヘッドのノズルの並び方向に対して上下２分割
し、それぞれのブロックの幅がスキャナ部の原稿読取幅
と同じ構成となっているが、ヘッド全体の幅はスキャナ
部の原稿読取幅と同じにし、ノズルの並びを図９のａに
示すように千鳥状に２列、またはｂで示すように平行に
２列にし、液室を左右に２分割したヘッドを使用しても
実施例１と同様の効果が得られる。図９において、走査
キャリッジ３４が矢印Ａの方向に往路走査を行うときは
右ブロック９０１を使って印字を行い、所定の長さ分の
画像記録を終えたら第２ホームポジション・センサ４５
の位置まで走査キャリッジ３４を移動した後停止し、記
録ヘッド３７の幅分の紙送りを図３の矢印Ｃの方向に行
う。続いて矢印Ｂの方向に復路走査を行うときは左ブロ
ック９０２を使って印字を行い所定の所定の長さ分の画
像記録を終えたら第１ホームポジション・センサ４１の
位置まで走査キャリッジ３４を移動した後停止し、記録
ヘッド３７の幅分の紙送りを図３の矢印Ｃの方向を行
う。ただし図９のａのようにノズルの並びが千鳥状にな
っている場合は右ブロックと左ブロックのノズル間がＸ
だけずれているので、復路走査後の紙送り量をＸで示す
距離だけ少なくする必要がある。

【００３６】＜実施例３＞上記実施例を応用して、図１
０に示すようにインクタンクを２組用意し記録ヘッド３
７の一方のブロックに供給するインクを通常の濃度と
し、もう一方のブロックに供給するインクの濃度を薄い
ものにすると多階調化が可能となる。例えば、読み取っ
た原稿の濃度に応じていずれかのブロックを選択する信
号を画像処理部７０４で生成し、これを制御部７０２，
７０３を介してヘッドドライバ７１７へ入力するように
する。スキャナ部１が往路の原稿読取動作を行い低濃度
側のブロックを選択する信号を出力した場合はプリンタ
部３は往路走査で低濃度インク側１００３に切り替えて
濃度の低い部分のみを印字し、スキャナ部１が往路で読
み取った同じ部分を復路で再度読み取って今度は通常濃
度側のブロックを選択する信号を出力する。プリンタ部
は通常濃度インク側１００４に切り替え、紙送り動作を
せずに同じ部分を復路で通常濃度で印字する。これを繰
り返すことにより多階調印字が可能となる。

【００３７】以上の実施例にもとづく画像形成装置は、
１つの記録ヘッドを複数に分割して少なくとも２つのノ
ズル群を形成し、そしてそれぞれ異なる色のインクを充
填して、複数の記録ヘッドを並べたときに分割した一方
の組合わせによる色順ともう一方の組合わせによる色順
が往路，復路で同じようになる配置したものなので、記
録画像の色味が変わることなく、かつコストアップを抑
え装置を大型化することなく往復印字が可能である。

【００３８】なお、上記実施例はカラー記録対応の画像
形成装置に着目してなされたが、本発明にもとづく画像
形成装置に具備された新規な記録ヘッド、該ヘッド周り
の構成および記録動作の制御手段等は他の情報処理シス
テムにも適用可能であり、当業者によってそのような適
用は容易に達成可能である。

【００３９】（その他）なお、本発明は、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として熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００４０】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６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。この方式は所謂オンデマンド型，
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核沸騰を越える急
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一対一で対応した液体（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
号をパルス形状とすると、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。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。

【００４１】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
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部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４４
５９６００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
するスリ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５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００４２】さらに、記録装置が記録できる被記録媒体
の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記
録ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよ
うな記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによ
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。

【００４３】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
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、あるいは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
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００４４】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。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、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００４５】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００４６】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体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、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃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を用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、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よい。いずれにしても熱エネルギの
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
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
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。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０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又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。

【００４７】さらに加えて、本発明インクジェット記録
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用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
画像形成装置は、複数のノズルからインクを吐出して被
記録媒体上に入力画像情報を記録する記録ヘッドを搭載
したキャリッジと被記録媒体を搬送する手段とを有する
画像形成装置において、複数のノズルは分割されて少な
くとも２つのノズル群を形成し、各ノズル群はそれぞれ
異なるインクタンクと接続されたことを特徴とし、好ま
しくは、少なくとも２つのノズル群と接続するインクタ
ンクは異なる濃度の同色インクをそれぞれ含有するか、
もしくは記録ヘッドがカラー記録対応の記録ヘッドで少
なくとも２つのノズル群と接続するインクタンクは異な
る色のインクをそれぞれ含有するもので、また記録ヘッ
ドの複数のノズルの分割方向は、好ましくは主走査方向
または副走査方向であり、さらに好ましくは、記録ヘッ
ドは熱エネルギーをインク吐出のためのエネルギーとし
て利用する電気熱変換体を記録素子として有するものな
ので、一つの記録ヘッドで少なくとも２つの異なる種類
のインクをそれぞれ独立させて吐出することができ、ま
たインクの色を変えることによって記録動作時に往路の
みならず復路においてもカラー記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづく画像形成装置に具備される記
録ヘッドの概略的構成を説明するための模式図である。

【図２】図１に示した記録ヘッドを設けた画像形成装置
の斜視図である。

【図３】図２に示した画像形成装置の概略的構成を説明
するための断面図である。

【図４】図２に示した画像形成装置のキャリッジ部の概
略的構成を説明するための図である。

【図５】図２に示した画像形成装置のスキャナ部の概略
的構成を説明するための図である。

【図６】図２に示した画像形成装置による原稿の読み取
り動作を説明するための模式図である。

【図７】図２に示した画像形成装置による画像処理およ
び記録動作を説明するためのブロック図である。

【図８】図７における回路ブロック間の信号のタイミン
グチャートである。

【図９】本発明にもとづく画像形成装置に具備される記
録ヘッド（第二実施例）の概略的構成を説明するための
模式図である。

【図１０】本発明にもとづく画像形成装置に具備される
記録ヘッド（第三実施例）の概略的構成を説明するため
の模式図である。

【図１１】従来の画像形成装置（デジタルカラー複写
機）の概略的構成を説明するための断面図である。

【符号の説明】

３４キャリッジ３７記録ヘッド３０１上部ノズル群からなる上部ブロック３０２下部ノズル群からなる下部ブロック４０１インクタンク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のノズルからインクを吐出して被記
録媒体上に入力画像情報を出力する記録ヘッドとインク
タンクとを搭載したキャリッジと前記被記録媒体を搬送
する手段とを有する画像形成装置において、前記複数のノズルは分割されて少なくとも２つのノズル
群を形成し、さらに各ノズル群は、それぞれ異なるイン
クタンクを接続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、前記少な
くとも２つのノズル群と接続する前記インクタンクは異
なる濃度の同色インクをそれぞれ含有することを特徴と
する画像形成装置。
【請求項３】請求項１記載の装置において、前記記録
ヘッドはカラー記録対応の記録ヘッドであり、さらに前
記少なくとも２つのノズル群と接続する前記インクタン
クは異なる色のインクをそれぞれ含有することを特徴と
する画像形成装置。
【請求項４】請求項１ないし３の装置において、前記
記録ヘッドの前記複数のノズルの分割方向は、前記記録
ヘッドの移動方向であることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項５】請求項１ないし３の装置において、前記
記録ヘッドの前記複数のノズルの分割方向は、前記被記
録媒体が搬送される方向であることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項６】請求項１ないし４の装置において、前記
記録ヘッドの前記複数のノズルの分割方向は、副走査方
向であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１記載の装置において、前記記録
ヘッドは熱エネルギーを前記インク吐出のためのエネル
ギーとして利用する電気熱変換体を記録素子として有す
ることを特徴とする画像形成装置。