JP3491908B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号や原稿画像に
応じて画像を形成する画像形成装置、特に同一装置内に
複数の異なる方式の画像形成手段を有する画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、様々な画像形成手段を用いた
画像形成装置が実用化されてきた。特に電子写真方式に
より画像形成を行うページプリンタは、画像形成速度や
静粛性に優れ、複写機やコンピュータの出力機器として
広く使用されている。また、多色画像やピクトリアル画
像に対応するため、複数色で画像形成可能な電子写真装
置も開発されているが、現状では装置が複雑化、大型化
する上にランニングコストや装置のイニシャルコストの
点で広く普及しているとは言い難い。

【０００３】多色画像形成では、これらの電子写真方式
の欠点を解消するため、インクジェット方式による記録
装置や熱転写型の多色画像形成装置等も実用化されてい
る。さらに、これらの異なる方式の画像形成手段を組み
合わせ、おのおのの画像形成法の利点を活かす画像形成
装置も考案されている。例えば、画像形成の大部分を占
める白黒画像の形成には、画像形成速度およびランニン
グコストの点で有利な電子写真装置の画像形成部を使用
し、多色画像を形成する際には、ラニングコスト、イニ
シャルコストおよび装置の大きさ等の点で有利なインク
ジェット方式や熱転写方式により画像形成を行うような
画像形成装置である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子写
真記録方式による画像形成では、例えば１つの感光体に
複数色の現像器を有するとともに転写ドラムのような被
記録材を担持して順次、色トナーを多重転写したり、あ
るいは感光体、現像器等のプロセスキットを複数並設す
ることによりフルカラー画像を形成している。従って、
装置が複雑化し大型化してしまい、また、メインテナン
スも繁雑となるばかりでなく、装置自体もランニングコ
ストも高価なものとなっている。

【０００５】また、インクジェット記録方式による画像
形成や熱転写記録方式による画像形成は装置の小型化に
有利であり、記録時における騒音も無視できるほど小さ
い。ところが、複数の記録ヘッドを往復させて記録を行
うインクジェット記録方式による画像形成では、白黒あ
るいは単色カラーの記録であってもプロダクティビィテ
ィーは向上することがない。

【０００６】熱転写記録方式による画像形成は、解像
度、階調性に難があり、特に色再現性は他の２つの記録
方式による画像形成より格段に劣っている。

【０００７】一般にオフィスユースの画像形成装置は、
小型で安価であるとともに、白黒の画像形成では画質と
ともにハイスピードとプロダクティビィティーが主に要
求され、カラーの画像形成では色再現性と高品位な画質
が要求される。現在のところ前記各記録方式による画像
形成法では、この両要求を満足するものはなく、これを
達成する画像形成装置の出現が待ち望まれている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、第１の画像形成手段と、前記第１の画像形成手段に
対し被記録材の搬送路において下流側に配設され、前記
第１の画像形成手段とは記録方式およびプロセス速度が
異なる第２の画像形成手段と、前記搬送路において被記
録材を搬送する第１の搬送手段と、前記搬送路における
前記第１，第２の画像形成手段の間から分岐した搬送路
において被記録材を搬送する第２の搬送手段と、を有
し、前記第１の画像形成手段は多色画像を形成するイン
クジェット記録方式の画像形成手段とし、前記第２の画
像形成手段は白黒画像を形成する電子写真記録方式の画
像形成手段とし、前記第１の画像形成手段の記録部と第
２の画像形成手段の記録部との間の距離を前記被記録材
の搬送方向長さより短く設定し、Ｉ＞Ｌのときには前記
第１の画像形成手段の記録部による記録中、前記被記録
材の先端を第２の搬送手段へと導入し、Ｉ≦Ｌのときに
は前記被記録材を前記第２の画像形成手段の記録部へ導
入することを特徴とする。ただし、 Ｉ：被記録材の先端縁より第１の画像形成手段による前
記被記録材上の画像記録領域終点までの距離 Ｌ：第１の画像形成手段の第１搬送手段を構成する搬送
方向下流の搬送ローラ対から、第２の画像形成手段のレ
ジストローラまでの距離 また、本発明の画像形成装置は、複数方式の異なる画像
形成手段で構成される画像形成装置において、インクジ
ェット記録方式の一の画像形成手段の記録部を電子写真
記録方式の他の画像形成手段の記録部に対し被記録材の
搬送路において上流側に配設し、Ｉ＞Ｌのときには前記
一の画像形成手段の記録部による記録中、前記被記録材
の先端を第２搬送手段へと導入し、Ｉ≦Ｌのときには前
記被記録材を前記他の画像形成手段の記録部へ導入する
ことを特徴とする。ただし、 Ｉ：被記録材の先端縁より一の画像形成手段による前記
被記録材上の画像記録領域終点までの距離 Ｌ：一の画像形成手段の第１搬送手段を構成する搬送方
向下流の搬送ローラ対から、他の画像形成手段のレジス
トローラまでの距離

【０００９】

【作用】本発明によれば、上記構成をとることにより、
同一の被記録材に対し複数の画像形成方式において画像
記録のための時間を短縮することができるとともに、電
子写真記録方式による画像形成では白黒画像がハイスピ
ード、ハイプロダクティビィティを有して得られ、イン
クジェット記録方式による画像形成では高品位なフルカ
ラー画像を得ることができ、これによって、コンパクト
な画像形成装置を提供することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に示
した実施例に基づいて説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る画像形成装置を複写
機に適用した断面図であるが、大別すると、画像読取部
Ｒおよび画像形成部Ｐから構成されている。画像読取部
Ｒでは原稿台ガラス５０上に原稿５１が載置される。画
像の読取りは、第１の画像形成手段を構成するインクジ
ェット記録用の読取部１と、第２の画像形成手段を構成
する電子写真記録用の読取部２で行われる。また、エデ
ィタＥ（不図示）により画像領域を指定することも可能
である。読取部１は、第１キャリッジ（主走査）１１と
第２キャリッジ（副走査）１２とを有しており、第１キ
ャリッジ１１内に原稿照明用ランプ１３，集光レンズ１
４，ＣＣＤラインセンサ１５を搭載している。本実施例
においては、ＣＣＤラインセンサ１５は受光面上に１画
素を３分割してブルー，グリーンおよびレッドの色分解
フィルタを有し、画素配列は図１において左右方向（副
走査方向）に設けられている。第１キャリッジ１１は第
２キャリッジ１２に設置された主走査レール１６上を移
動して画像を読取る。第１キャリッジ１１が１往復する
と、第２キャリッジ１２が画像読取部Ｒに係設された副
走査レール１７上をＣＣＤラインセンサ１５の読取幅だ
け移動して停止する。この動作を繰返して原稿５１の全
画像面をデジタル信号として読取る。

【００１２】一方、電子写真記録用の読取部２は、図１
に示すように、周知のアナログ光学系であり、原稿照明
用ランプ２１と第１ミラー２２が一体となって副走査レ
ール１７上を移動し、第２ミラー２３および第３ミラー
２４が１／２の速度で同様に一体となって副走査レール
１７上を移動する。このようにして原稿５１の全画像面
をアナログ信号として読取る。そして、レンズ２５が固
定配置されたミラー群２６，２７および２８によって後
述する電子写真記録部４の感光体４１へと潜像光を導
く。このように、インクジェット記録用の画像読取りと
電子写真記録用の画像読取りとを別々に構成したので、
それぞれの記録方法に最も簡便で安価、小型の構成を採
用できた。また、このことにより、一方が故障した場合
であっても他方を用いて画像形成を行うことができる。

【００１３】画像形成部Ｐは、図１に示すように、異な
る記録方式の複数の記録部を有しており、本実施例にお
いては、第１位置のインクジェット記録部３と、被記録
材（記録紙）送り方向で下流の第２位置の電子写真記録
部４から構成されている。これは、装置の小型化および
カラー化を実現するためにインクジェット記録方式を採
用し、白黒の高速複写を実現するために電子写真記録方
式を採用することに基づく。また、両記録部３，４間の
距離を、後述のように、被記録材（記録紙）の長さより
短くし、装置全体の小型化も実現している。

【００１４】一般に、ノンインパクト記録法は、記録時
における騒音の発生が無視しうる程度に極めて小さく、
高速記録が可能であり、しかも、いわゆる普通紙に特定
の定着処理を必要とせずに記録が行えるため、インクジ
ェット記録法は、このなかにあって極めて有力な記録法
である。

【００１５】インクジェット記録装置に適用される記録
ヘッド３１（図２参照）は、一般に、微細な液体吐出口
（オリフィス）、液路およびこの液路の一部に設けられ
るエネルギ作用部と、この作用部にある液体に作用させ
る液滴形成エネルギを発生するエネルギ発生手段とを具
えている。熱エネルギによって液体を吐出させるインク
ジェット記録装置に用いられる記録ヘッド３１は、記録
用の液滴を吐出して飛翔用液滴を形成するための液体吐
出口（オリフィス）を高密度に配列することができるた
め、高解像力の記録をすることが可能である。その中で
も、電気熱変換体を熱エネルギ発生手段として用いた記
録ヘッド３１は、記録ヘッドとして全体的なコンパクト
化も容易で、かつ、最近の半導体分野における技術の進
歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術
の長所を十二分に活用でき、長尺化および面状化（２次
元化）が容易であること等から、マルチノズル化ないし
は高密度実装化が容易で、しかも、大量生産性が良く、
製造コストも安価なインクジェット記録用ヘッドおよび
このヘッドを有する装置を提供することが可能である。

【００１６】第１の画像形成手段を構成するインクジェ
ット記録部３は、本実施例ではフルカラーの画像記録が
可能であり、図２に示すように、記録ヘッド３１は複数
配列のインク吐出口を主走査方向（本図においては左右
方向）に有しており、シアンＣ，マゼンタＭ，イエロー
ＹおよびブラックＢｋそれぞれの色インク用ヘッドから
構成されている。各々のインクは、インク供給チューブ
３２を介してインクタンク３３よりヘッド３１側に供給
される。記録ヘッド３１はキャリッジ３４に搭載されて
おり、キャリッジ３４は駆動プーリ３５ａと従動プーリ
３５ｂ間に張設されたベルト３６の一部に固定され、主
走査方向（本図においては左右方向、図１においては奥
行方向）に高精度で駆動される。インクタンク３３は駆
動プーリ３７ａと従動プーリ３７ｂ間に張設されたベル
ト３８の一部に固定され、記録ヘッド３１と同様に主走
査方向へ移動可能で、インク供給チューブ３２に加わる
ストレスを解消し、キャリッジ３４とは別駆動とするこ
とによって、比較的重量体であるインクタンク３３を移
動させることで発生する振動等の記録ヘッド３１側への
伝ぱん経路を断っている。

【００１７】一方、被記録材である記録紙５２は、後述
の給紙部５３，５４より搬送され、インクジェット記録
を行うため記録紙の第１搬送手段である第１搬送ローラ
対５５ａ，５５ｂと第２搬送ローラ対５６ａ，５６ｂで
挾持され、両ローラ５５ａ，５５ｂと５６ａ，５６ｂ間
で記録ヘッド３１による記録が行われる。第２搬送ロー
ラ対５６ａ，５６ｂの搬送速度は第１搬送ローラ対５５
ａ，５５ｂのそれよりやや大きくなるよう設定し、両ロ
ーラ５５ａ，５５ｂと５６ａ，５６ｂ間では記録紙５２
は平面に保たれる。あるいは平面部を有するプラテン３
８に静電吸着やエアーによる吸引吸着をさせてもよい。

【００１８】そして、停止している記録紙５２に対し
て、前述した画像読取部１の画像信号に基づき、記録ヘ
ッド３１による記録が左端より開始され、記録ライン３
９のように行われて右端まで達し、１行分の記録が終了
するとキャリッジ３４とインクタンク３３が左端まで戻
る。この間に記録紙５２は１行分の長さｌだけ矢印Ａ方
向に第１および第２の搬送ローラ対５５ａ，５５ｂおよ
び５６ａ，５６ｂにより送られ、再び停止する。そし
て、同様の動作を繰返して画像記録が行われる。ところ
で、第１搬送ローラ対５５ａ，５５ｂおよび第２搬送ロ
ーラ対５６ａ，５６ｂは正逆転可能であり、動作、効果
については後述することにする。

【００１９】なお、矢印Ａ方向下流に配された電子写真
記録部４は、感光体４１の周囲に感光体帯電制御部４
２，露光部４３，現像部４４，転写部４５およびクリー
ニング部４６を有しており、その構成は周知であり、詳
細説明は省略する。

【００２０】次に、記録紙５２の搬送路順（送り方向
順）に画像記録プロセスについて説明すると、記録紙５
２は収納部である上段カセット５３，下段カセット５４
に多数枚積載収納されており、図１手前方向に着脱可能
である。

【００２１】オペレータの指示により一方のカセットが
選択されると、記録紙５２はピックアップローラ５７お
よび５８、搬送ローラ対５９および６０が動作し、さら
に共通搬送ローラ対６１により第１の記録部であるイン
クジェット記録部３に導入される（あるいは手差し部６
２より導入される）。インクジェット記録部３直前の記
録紙先端縁を検出するセンサ６３の出力で第１搬送ロー
ラ対５５ａ，５５ｂのニップ部に記録紙５２の先端を侵
入させ、ループが形成されることにより斜行を防止し、
レジストレイションをとって記録プロセスに入る。この
ときフラッパ６４は先端が上方の姿勢となり、インクジ
ェット記録部３のための第２搬送手段６５へと記録紙を
導く。インクジェット記録のみの場合には、記録終了
後、第２搬送手段６５を構成する中間ローラ対６５ａ，
６５ｂおよび６５ｃにより記録紙５２を搬送し、排出ロ
ーラ対６５ｄにより排紙トレイ６６上に排出する。この
ようにして、前述したように、インクジェット記録部３
ではフルカラー画像を得ることができる。

【００２２】また、電子写真記録のみの場合には、第１
の記録部であるインクジェット記録部３は動作せず、記
録ヘッド３１は記録紙搬送路外に待避している。そし
て、記録紙５２は、第１搬送手段である第１搬送ローラ
対５５ａ，５５ｂおよび第２搬送ローラ対５６ａ，５６
ｂにより、インクジェット記録部３を通過して第２の記
録部である電子写真記録部４へと送られる。このとき、
フラッパ６４は先端を下方に向けた姿勢となっている。
前述の記録紙５２の先端を検出し、斜行を防止してレジ
ストレイションがとられ、電子写真プロセスに入る。記
録紙５２にトナーを転写した後は、駆動プーリ６９ａ，
従動プーリ６９ｂ，テンションプーリ６９ｃに張設した
搬送ベルト６９ｄからなる電子写真記録部４のための第
３搬送手段６９で搬送され、定着手段７０で定着された
後、排紙トレイ６６上に排出される。このようにして、
本モードは白黒画像が高速で多量に得られる。

【００２３】本発明の画像形成装置は、同一の記録紙に
対し、インクジェット記録と電子写真記録との両方の記
録、『合成』あるいは『多重』記録が可能である。ここ
では、同一の記録紙上で、インクジェット記録のインク
画像域と電子写真記録のトナー画像域が重なり合わない
記録を『合成』、重なり合う記録を『多重』という。

【００２４】合成、多重画像を得るためのプロセスにつ
いては、まず第１の記録部であるインクジェット記録部
３でインクジェット記録が行われる。前述したのと同様
に、給紙部５３，５４より記録紙５２が給送され、第１
の搬送手段である第１搬送ローラ対５５ａ，５５ｂと第
２搬送ローラ対５６ａ，５６ｂとの間でインクジェット
記録が行われ、フラッパ６４は先端が上方姿勢で第２搬
送手段６５内へと記録紙５２を導く。最終行のインクジ
ェット記録が終了した時点では、少なくとも第２搬送ロ
ーラ対５６ａ，５６ｂは記録紙５２をまだ挾持してい
る。ここで、第２搬送ローラ対５６ａ，５６ｂを逆転さ
せ、一旦記録の終了した記録紙５２を逆送する。このと
き第１搬送ローラ対５５ａ，５５ｂ、さらには共通ロー
ラ対６１も逆転あるいは離間状態にある。そして、記録
紙５２の先端縁がフラッパ６４の先端までもどったと
き、あるいは第２搬送ローラ対５６ａ，５６ｂのニップ
部までもどったとき、送りを停止させ、フラッパ６４の
先端を下方姿勢として第２搬送ローラ対５６ａ，５６ｂ
を再び正転させる。記録紙５２は、電子写真記録部４に
導入され、レジストローラ対６８で画像読取部の動作と
同期がとられ、電子写真プロセスに入り、第３搬送手段
６９，定着手段７０を経て排紙トレイ６６上に達する。

【００２５】以下、上記動作を図３に示す第１実施例の
フローチャートに従ってさらに詳細に説明する。

【００２６】まずオペレータにより電子写真記録（白黒
複写）、インクジェット記録（有彩色記録、例えばモノ
カラーまたはフルカラー記録）、両記録部による合成、
多重（例えば、カラーのアンダーライン、指定エリアの
色変換、カラーペイント、ベースカラー）のうち１つの
モードが選択される。

【００２７】電子写真記録である場合には（ＳＴＥＰ
１）、フラッパ６４が先端下方姿勢をとり（ＳＴＥＰ
２）、インクジェット記録部３の記録ヘッド３１は退避
位置において待機する（ＳＴＥＰ３）。そして、カセッ
ト５３，５４の一方より、あるいは手差し部６２より、
記録紙５２の給送が開始され（ＳＴＥＰ４）、第１搬送
手段である二つのローラ対５５ａ，５５ｂおよび５６
ａ，５６ｂは正転運動して（ＳＴＥＰ５）、記録紙５２
をレジストローラ対６８まで搬送する。その後、所定の
タイミングにおいてレジストローラ対６８を動作させ、
電子写真プロセスによる記録工程に入る（ＳＴＥＰ
６）。これと同時に第３搬送手段６９が動作し、トナー
像が転写された記録紙５２を搬送し（ＳＴＥＰ７）、定
着手段７０において定着し（ＳＴＥＰ８）、排紙トレイ
６６上に排出する（ＳＴＥＰ９）。

【００２８】また、ＳＴＥＰ１において電子写真記録モ
ードでない場合で合成、多重記録でない場合（つまりイ
ンクジェット記録のみが行われる場合）は（ＳＴＥＰ１
０）、フラッパ６４は先端上方姿勢をとり（ＳＴＥＰ１
１）、電子写真記録部４は待機状態となる（ＳＴＥＰ１
２）。インクジェット記録部３には記録紙５２の記録領
域先端までがまず給送される（ＳＴＥＰ１３，１４）。
例えば記録紙５２の全域が記録領域であれば、記録紙５
２の先端が第２搬送ローラ対５６ａ，５６ｂに挾持され
るところまで送られて停止し、エディタＥにより領域が
指定されれば、記録紙５２の先端より非印字領域の長さ
だけ第１搬送手段である二つのローラ対５５ａ，５５ｂ
および５６ａ，５６ｂを正転動作させるものである。そ
して、印字領域に達した記録紙５２に対し、インクジェ
ット記録が開始される（ＳＴＥＰ１５）。このとき第１
搬送手段５５ａ，５５ｂおよび５６ａ，５６ｂは記録ヘ
ッド３１のシリアルスキャンに同期して記録紙５２をス
テップ送りし（ＳＴＥＰ１６）、フラッパ６４は先端上
方姿勢を保持しているため、記録された記録紙５２は第
２搬送手段６５内へと導入される。記録紙５２に対し最
終ラインの記録が終了したところで（ＳＴＥＰ１７）、
第１搬送手段５５ａ，５５ｂおよび５６ａ，５６ｂを正
転動作させる（ＳＴＥＰ１８）。さらに、中間ローラ対
６５ａ〜６５ｃおよび排出ローラ対６５ｄを動作させて
（ＳＴＥＰ１９）、排紙トレイ６６上に排紙する（ＳＴ
ＥＰ２０）。ここで、これらのローラ対６５ａ〜６５ｄ
を高速運転させれば、第２搬送手段６５内の搬送時間を
短縮することができ、スピードアップを図ることができ
る。

【００２９】一方、合成、多重記録の場合には、以下の
手順に従って行われる（説明の都合上、記録紙５２の先
端よりインクジェット記録による記録領域終点までの長
さをＩ、第２搬送ローラ対５６ａ，５６ｂから電子写真
記録部４のためのレジストローラ対６８までの距離をＬ
とする）。

【００３０】いまＩ＞Ｌのとき（ＳＴＥＰ２１）、まず
フラッパ６４は先端上方姿勢で（ＳＴＥＰ２２）電子写
真記録部４は待機状態をとり（ＳＴＥＰ２３）、インク
ジェット記録部３に記録紙５２は記録領域先端まで給送
される（ＳＴＥＰ２４，２５）。そしてインクジェット
記録による記録が開始され（ＳＴＥＰ２６，２７）、記
録紙５２の先端は第２搬送手段６５内へと導入される。
所定領域の記録が終了すると（ＳＴＥＰ２８）、記録ヘ
ッド３１は退避し（ＳＴＥＰ２９）、第１搬送手段５５
ａ，５５ｂおよび５６ａ，５６ｂは逆転し（ＳＴＥＰ３
０）、所定量だけ、例えば記録紙５２の先端がフラッパ
６４の先端を通過するまでもどす。この検出は、例えば
第１搬送手段５５ａ，５５ｂおよび５６ａ，５６ｂの駆
動源にパルスモータを用い、パルス数を計数しても良い
し、フラッパ６４先端と第２搬送ローラ対５６ａ，５６
ｂ間に記録紙５２の先端を検知する検知手段を配置して
も良い。記録紙が所定量もどされたところで（ＳＴＥＰ
３１）、フラッパ６４を先端下方姿勢とし（ＳＴＥＰ３
２）、第１搬送手段５５ａ，５５ｂおよび５６ａ，５６
ｂを正転させることで記録を終了した記録紙５２をレジ
ストローラ対６８へと導入し（ＳＴＥＰ３３）、以下、
ＳＴＥＰ６〜９が実行されて合成あるいは多重記録画像
が得られる。

【００３１】また、ＳＴＥＰ２１においてＩ≦Ｌのとき
には、フラッパ６４は先端下方姿勢となる（ＳＴＥＰ３
４）。従って、記録紙５２を第２搬送手段６５内に導入
することなく、前述のＳＴＥＰ２３〜２９と同様のＳＴ
ＥＰ３５〜４１をふみ、第１搬送手段５５ａ，５５ｂお
よび５６ａ，５６ｂを正転動作させることにより、印字
された記録紙５２は即座にレジストローラ対６８方向に
導入される。レジストローラ対６８を所定のタイミング
で動作させ、以下、ＳＴＥＰ６〜９の電子写真プロセス
による記録が行われ、合成、多重記録の画像が得られ
る。従って、Ｉ≦Ｌであるときの合成、多重記録の場合
には、一旦第２搬送手段６５内へ記録紙５２を導入する
ことなく、インクジェット記録による印字後、そのまま
電子写真記録部４に導入するため、記録紙５２のスイッ
チバック搬送をする時間（第２搬送手段６５からの引き
もどし時間と、第２搬送ローラ対５６ａ，５６ｂからレ
ジストローラ対６８への送り時間）を除くことができ
る。

【００３２】実画像としては、文字フォントやＰＧ（パ
ターンジェネレータ）を具備することにより記録紙の前
半部あるいは隅部に社名や社章、社印、日付、通しペー
ジのナンバリング等有彩色、無彩色は任意にインクジェ
ット記録部３で記録し、電子写真記録と合成可能とな
る。あるいは画像読取部Ｒからの画像情報（写真やグラ
フ）やコンピュータとの通信機能を有すれば、ＣＧ（コ
ンピュータグラフィックス）の画像データも有彩色記録
可能となる。

【００３３】図４は、本発明に係る画像形成装置の第２
の実施例についての動作手順を示したものであるが、ま
ずオペレータにより、電子写真記録（白黒複写）、イン
クジェット記録（有彩色記録、例えばモノカラーないし
はフルカラー記録）、両記録法による合成、多重（例え
ば、カラーのアンダーライン、指定エリア色変換、カラ
ーペイント、ベースカラー）のうち１つのモードが選択
される。

【００３４】電子写真記録である場合には（ＳＴＥＰ
１）、カセット５３，５４あるいは手差し部６２より記
録紙５２が給送される（ＳＴＥＰ２）。このとき、イン
クジェット記録部３の記録ヘッド３１は退避位置で待機
し（ＳＴＥＰ３）、第１搬送手段５５ａ，５５ｂおよび
５６ａ，５６ｂは単に記録紙５２を搬送する（ＳＴＥＰ
４）。フラッパ６４は先端下方姿勢であり（ＳＴＥＰ
５）、記録紙５２はレジストローラ対６８に達して電子
写真による記録工程に入る（ＳＴＥＰ６）。そして、第
３搬送手段６９によりトナー像を転写された記録紙５２
は搬送され、定着手段７０で定着されて（ＳＴＥＰ７，
８）、排紙トレイ６６上に排出される（ＳＴＥＰ９）。

【００３５】ＳＴＥＰ１において電子写真記録モードで
ない場合には、インクジェット記録をまず行う。記録紙
の給紙動作の後（ＳＴＥＰ１０）、インクジェット記録
が行われる（ＳＴＥＰ１１）。第１搬送手段５５ａ，５
５ｂおよび５６ａ，５６ｂは記録ヘッド３１のシリアル
スキャンに同期して、記録紙５２をステップ送りする
（ＳＴＥＰ１２）。フラッパ６４は先端上方姿勢をとり
（ＳＴＥＰ１３）、記録紙５２を第２搬送手段６５内へ
と導く。このときは電子写真記録部４は待機中である
（ＳＴＥＰ１４）。記録紙５２に対し最終ラインの記録
が終了したところで（ＳＴＥＰ１５）、インクジェット
記録のみの場合には（ＳＴＥＰ１６）、中間ローラ対６
５ａ〜６５ｃおよび排出ローラ対６５ｄを動作させ（Ｓ
ＴＥＰ１７）、排紙トレイ６６上に排出される（ＳＴＥ
Ｐ１８）。このローラ対６５ａ〜６５ｄを高速運転すれ
ば、第２搬送手段６５内の搬送時間を短縮することがで
き、スピードアップを図ることができる。

【００３６】ＳＴＥＰ１６において、合成、多重記録の
場合には、最終ラインの記録後記録ヘッド３１を退避位
置にもどす（ＳＴＥＰ１９）。そして、第１搬送手段５
５ａ，５５ｂおよび５６ａ，５６ｂを逆転させ（ＳＴＥ
Ｐ２０）、所定量だけ、例えば少なくとも記録紙５２の
先端がフラッパ６４の先端を通過するまでもどす（ＳＴ
ＥＰ２１）。この判断は、例えば第１搬送手段５５ａ，
５５ｂおよび５６ａ，５６ｂの駆動源をパルスモータを
用いてパルス数を計数しても良いし、フラッパ６４の先
端と第２搬送ローラ対５６ａ，５６ｂ間に記録紙５２の
先端縁を検出する検知手段を配しても良い。記録紙が所
定量もどされたところでフラッパ６４を先端下方姿勢と
し（ＳＴＥＰ２２）、第１搬送手段５５ａ，５５ｂおよ
び５６ａ，５６ｂを正転させ（ＳＴＥＰ２３）、インク
ジェット記録を終了した記録紙５２をレジストローラ対
６８へと搬送し、以下、ＳＴＥＰ６〜９を実行して合成
あるいは多重記録画像を得ることができる。

【００３７】本発明の画像形成装置においては、同一の
記録紙に対しインクジェット記録がまず行われ、後に電
子写真記録が行われる。この配置に関する優位性を明ら
かにするため、合成、多重記録についてインクジェット
記録部が他の位置に配置される場合と比較して説明す
る。

【００３８】ａ）まずインクジェット記録部３が電子写
真記録部４と定着手段７０との間にある場合、 ａ−１）両記録部３，４のプロセススピードが全く異な
るため、両記録部３，４間の距離を記録紙５２の最大長
さ以上とする必要があり、装置が大型化してしまう。こ
れを回避するためには、記録紙５２を一旦別の搬送手段
に収納したのち、インクジェット記録部３に導く系が考
えられるが、記録紙５２上には未定着トナー像があるた
め、搬送ローラやガイド等で画像をみだすため実施不可
能である。

【００３９】ａ−２）例えばインクジェット記録による
記録密度を４００ｄｐｉの高密度としても、記録ヘッド
３１の吐出口密度は６３．５μｍとなる。一方、トナー
粒径は一般に数μｍから十数μｍであるため、図５
（Ａ）に示すように、未定着トナー像Ｔ上にインクＩを
吐出させると、トナー像ＴにインクＩが着弾し、トナー
をはじき飛ばしてトナー像Ｔをみだしてしまう。

【００４０】ａ−３）記録ヘッド３１と記録紙５２間の
距離は、一般に１ｍｍ程度あるいはそれ以下の狭いギャ
ップとする必要があり、記録紙５２は平面状態としなけ
ればならない。未定着トナー像Ｔに有した記録紙５２を
平面に保つことはきわめて困難であり、ヘッド３１に接
触したりジャムした場合には、吐出口の目詰まりによる
不吐あるいは「よれ」等が発生し、記録ヘッド３１は使
用不能となってしまう。

【００４１】これらの未定着トナーＴによる不具合は、
インクジェット記録を先に行うことで完全に解決できる
ことは明白である。さらに、装置内に集塵あるいは排熱
のためのファン７１（図１参照）を設け、ファン７１に
よる空気流の上流側にインクジェット記録部３を配する
ことにより、電子写真記録部４の現像部４４およびクリ
ーニング部４６からの飛散トナーによる記録ヘッド３１
への悪影響を完全に取り除くことができる。少なくと
も、このファン７１の動作は、電子写真記録部４の動作
終了から所定時間以上動作させれば良い。

【００４２】次に他の配置について比較してみる。

【００４３】ｂ）インクジェット記録部３が定着手段７
０の後方に位置する場合、 ｂ−１）定着されたトナー像Ｔを有する記録紙５２に対
するインクジェット記録であるため、記録ヘッド３１へ
のトナーの影響はないが、定着手段７０からの熱あるい
は定着された記録紙５２からの熱により、記録ヘッド３
１の吐出面でインクＩが増粘し、不吐やよれを発生させ
てしまう。

【００４４】ｂ−２）また、一般的に、トナーの主成分
は結着樹脂、例えばポリエステル、スチレンアクリル、
エポキシ樹脂等であり、ヒートローラ対により加熱加圧
定着される。ヒートローラには記録紙５２上のトナーの
転移を防止するため、離型性の優れた例えばシリコンオ
イルＳ等が塗布されている。このため、合成記録であっ
ても、定着手段７０を通過した記録紙５２上にはシリコ
ンオイルＳが存在し、インクははじかれたり、記録紙５
２の繊維まで到達しにくくなる。フルカラー画像の場合
には、複数色インクを印字するため、記録紙５２へのイ
ンク浸透がすみやかに行われないとインクがあふれ、排
紙トレイ６６上で積載されたとき、次の排紙される記録
紙５２により画像面がみだされてしまう（図５（Ｂ）参
照）。トナー画像上にインクＩによる記録を行う多重記
録においては、特にトナー濃度が高い領域では記録紙５
２が完全にトナーでコートされているため、インクＩは
全く記録紙５２に到達できず、記録中にでもインクＩは
流れ出してしまう（図５（Ｃ）参照）。

【００４５】したがって、インクジェット記録を先行す
る位置に置けば、定着手段７０との距離もはなれ、ま
た、前述したように、ファン７１を内蔵し上流側に置け
ば、記録ヘッド３１への熱による悪影響は全く除外でき
る。また、インクジェット記録後の記録紙５２にシリコ
ンオイルＳが塗布されると、インクＩがオイルＳでおお
われて外空と遮断され、一種のラミネートをほどこした
状態となり、耐候性も向上する（図６参照）。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、以下の効果が得られる。すなわち １）インクジェット記録方式の画像形成を電子写真記録
方式の画像形成に先行させることにより、電子写真記録
部からのトナーおよび定着手段からの熱による記録ヘッ
ドへの悪影響を完全に除去することができ、高品位画像
を得ることができる。

【００５６】２）有彩色画像形成をインクジェット記録
方式で行うことにより記録部の小型化を実現できるとと
もに、モノクロ画像記録を電子写真記録方式で行うこと
により、画像形成におけるハイスピード化、ハイプロダ
クティビィティ化を実現することができる。

【００５７】３）インクジェット記録部と電子写真記録
部との距離を記録紙の長さより短くすることにより、装
置の小型化を実現することができる。

【００５８】４）インクジェット記録による画像形成領
域が記録紙先端縁より所定長さ以下のときには、直接、
下流に配置された電子写真記録部に記録紙を導入するた
め、インクジェット記録と電子写真記録とによる合成、
多重記録画像がハイスピードで得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置を複写機に適用した
断面図である。

【図２】第１の記録部であるインクジェット記録部の説
明図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の第１の実施例に関
する動作を説明するフローチャートである。

【図４】本発明に係る画像形成装置の第２の実施例に関
する動作を説明するフローチャートである。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）はインクジェット記録部が電子
写真記録部に対し先行しない場合の不都合を示す記録紙
の断面図である。

【図６】図５に対しインクジェット記録部が先行した本
発明の優位性を説明するための記録紙の断面図である。

【符号の説明】

１ 読取部（インクジェット記録） ２ 読取部（電子写真記録） ３ インクジェット記録部 ３１ 記録ヘッド ４ 電子写真記録部 ５５，５６ 第１搬送手段 ６４ フラッパ ６５ 第２搬送手段 ６８ レジストローラ対 ６９ 第３搬送手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 美彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 宗像 篤 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−48052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−47549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−168057（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−73666（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−69694（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−37783（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−184471（ＪＰ，Ａ) 米国特許5081596（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 3/54 B41J 2/05 G03G 15/01 G03G 15/22 H04N 1/23

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の画像形成手段と、 前記第１の画像形成手段に対し被記録材の搬送路におい
   て下流側に配設され、前記第１の画像形成手段とは記録
   方式およびプロセス速度が異なる第２の画像形成手段
   と、 前記搬送路において被記録材を搬送する第１の搬送手段
   と、 前記搬送路における前記第１，第２の画像形成手段の間
   から分岐した搬送路において被記録材を搬送する第２の
   搬送手段と、を有し、前記第１の画像形成手段は 多色画像を形成するインクジ
   ェット記録方式の画像形成手段とし、前記第２の画像形
   成手段は白黒画像を形成する電子写真記録方式の画像形
   成手段とし、 前記第１の画像形成手段の記録部と第２の画像形成手段
   の記録部との間の距離を前記被記録材の搬送方向長さよ
   り短く設定し、 Ｉ＞Ｌのときには前記第１の画像形成手段の記録部によ
   る記録中、前記被記録材の先端を第２の搬送手段へと導
   入し、Ｉ≦Ｌのときには前記被記録材を前記第２の画像
   形成手段の記録部へ導入することを特徴とする画像形成
   装置。 ただし、 Ｉ：被記録材の先端縁より第１の画像形成手段による前
   記被記録材上の画像記録領域終点までの距離 Ｌ：第１の画像形成手段の第１搬送手段を構成する搬送
   方向下流の搬送ローラ対から、第２の画像形成手段のレ
   ジストローラまでの距離
2. 【請求項２】 前記第１の画像形成手段による画像形成
   終了後に前記第１の搬送手段によって前記被記録材を逆
   方向に送り、その後に被記録材の先端を前記第２の画像
   形成手段に導入することを特徴とする請求項１に記載の
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 複数方式の異なる画像形成手段で構成さ
   れる画像形成装置において、インクジェット記録方式の
   一の画像形成手段の記録部を電子写真記録方式の他の画
   像形成手段の記録部に対し被記録材の搬送路において上
   流側に配設し、 Ｉ＞Ｌのときには前記一の画像形成手段の記録部による
   記録中、前記被記録材の先端を第２搬送手段へと導入
   し、Ｉ≦Ｌのときには前記被記録材を前記他の画像形成
   手段の記録部へ導入することを特徴とする画像形成装
   置。 ただし、 Ｉ：被記録材の先端縁より一の画像形成手段による前記
   被記録材上の画像記録領域終点までの距離 Ｌ：一の画像形成手段の第１搬送手段を構成する搬送方
   向下流の搬送ローラ対から、他の画像形成手段のレジス
   トローラまでの距離
4. 【請求項４】 前記複数方式の異なる画像形成手段の一
   が多色画像を形成する手段であり、他が白黒画像を形成
   する手段であることを特徴とする請求項３に記載の画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 前記インクジェット記録方式による画像
   形成手段に用いられる記録ヘッドは、インクを吐出する
   ために利用されるエネルギを発生する素子として、イン
   クに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変
   換体を有することを特徴とする請求項１から４のいずれ
   かに記載の画像形成装置。