JPH0781091A - 記録装置および該記録装置を備えた情報処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 文字、画像等の入力情報を鮮明に被記録媒体
上に出力することが可能な記録装置および該装置を備え
た情報処理システムを提供することを目的とする。 【構成】 本発明にもとづく記録装置は、白色インクを
吐出するための白色インク用吐出口と他色インクを吐出
するための他色インク用吐出口とを有し、また白色イン
ク用吐出口と該白色インク用吐出口に隣接する他色イン
ク用吐出口との離間距離が他色インク用吐出口間の隣接
距離よりも大きく、好ましくは１．１倍となるようにし
て各吐出口が設けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字、画像等の入力情
報を被記録媒体上に出力するための記録手段を有する記
録装置に関するもので、特に複写機、ファクシミリ、プ
リンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等
の情報処理システムに備えられて高密度かつ高速度の記
録動作を実施することが可能なインクジェット記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、記録装置は、文字、画像等の
入力情報を被記録媒体（紙、布、プラスチックシート
等）上に出力するための記録素子を複数備えた記録手段
を制御手段による制御下で駆動させて記録動作を実施す
る。そのような記録装置のなかで、低騒音なノンインパ
クト記録としてインクを記録素子上に配置した吐出口か
ら吐出させて被記録媒体上に記録を行うインクジェット
方式の記録装置は、高密度かつ高速な記録が可能なこと
から、例えば複写機、ファクシミリ、プリンタ、ワード
プロセッサ、ワークステーション等の出力端末としての
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、光ディスク装置、ビデオ装置等に具備され
るハンディまたはポータブルプリンタとしてこれらの情
報処理システムに利用されかつ商品化されている。この
ような記録装置は、記録手段（記録ヘッド）と、被記録
媒体を搬送する搬送手段と、被記録媒体の搬送方向と直
交する方向へ記録ヘッドを往復移動させるための駆動手
段と、記録ヘッドからのインク吐出と搬送および駆動手
段と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と直交する方向（主走査方向）にシ
リアルスキャンさせ、非記録時に被記録媒体を記録幅に
等しい送り量で間欠的に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を被記録媒体と記録ヘッ
ドとの相対移動方向と垂直な直線上に形成したヘッドを
用いることにより、記録ヘッドと被記録媒体との１回の
スキャンでノズル数に対応した幅を記録することがで
き、記録（印字）の高速化を達成することが可能であ
る。

【０００３】さらに、カラー対応のインクジェット記録
装置の場合、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色を減色混合することによってカラー
記録を行う記録ヘッドユニットを有する。すなわち、一
般にカラー記録動作を実施する場合、多色を表現するた
めの減色混合法を利用する。

【０００４】すべての色は３原色を種々の割合で混合す
ることによって得られる。例えば、イエロー（Ｙ）とマ
ゼンタ（Ｍ）とを混合した場合、グリーン（Ｇ）が得ら
れる。さらに、マゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）とを混合
した場合はブルー（Ｂ）が得られる。このような３原色
を基本として、いろいろな色を得ることが可能である。
したがって、３原色によって得られた色をさらに混合す
れば異なる色が得られるので、このような色の減色混合
法を利用してカラー印刷がなされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなイ
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
の減色混合法を利用したカラー印刷では、白色を記録す
る場合、被記録媒体表面が白色である場合は問題ない
が、被記録媒体表面が白色以外の色であった場合、白色
の記録が不可能である。また、白色系統の色、例えばピ
ンク、レモンイエロー、グレー等は鮮明に記録すること
が困難であった。さらに、白色インク用記録ヘッドを搭
載した場合、被記録媒体上に吐出された白色インクが他
色インクと混合して不鮮明な記録となってしまう場合も
あった。したがって、本発明はこのような従来の問題点
を解決し、他色と同様に鮮明な白色記録が可能な記録装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづく記録装置は、各色ごとの吐出口と
該吐出口に連通したインク液室とを有し、吐出口からイ
ンクを吐出することによって被記録媒体上に入力画像情
報を多色記録する記録ヘッドを有する記録装置におい
て、吐出口は、白色インクを吐出するための白色インク
用吐出口と他色インクを吐出するための他色インク用吐
出口とからなり、白色インク用吐出口と該白色インク用
吐出口に隣接する他色インク用吐出口との離間距離が他
色インク用吐出口間の隣接距離よりも大きく、好ましく
は１．１倍となるようにして各吐出口が設けられている
ことを特徴とする。好ましくは、記録ヘッドはフルライ
ンタイプのものであり、さらに好ましくは該記録ヘッド
はインクジェット方式の記録ヘッドで熱エネルギーをイ
ンク吐出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である。また、本発明にもとづく
情報処理システムは、このような記録装置を出力手段と
して備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】吐出口は、白色インクを吐出するための白色イ
ンク用吐出口と他色インクを吐出するための他色インク
用吐出口とからなり、白色インク用吐出口と該白色イン
ク用吐出口に隣接する他色インク用吐出口との離間距離
が他色インク用吐出口間の隣接距離よりも大きく、好ま
しくは１．１倍となるようにして各吐出口が設けられて
いるため、白色系統の色、例えばピンク、レモンイエロ
ー、グレー等が鮮明に記録される。また、被記録媒体上
に吐出された白色インクが他色インクと混合して不鮮明
な記録となることが回避される。

【０００８】

【実施例】図１は本発明にもとづくインクジェット記録
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
めのものである。

【０００９】この図において、記録ヘッドはカラー画像
用のバブルジェット式インクジェットヘッド１０で、ブ
ラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ
ー（Ｙ）およびホワイト（Ｗ）の各色に対応するそれぞ
れのインク液室１ａ（Ｂ対応），１ｂ（Ｃ対応），１ｃ
（Ｍ対応），１ｄ（Ｙ対応）および１ｅ（Ｗ対応）と、
インク液室に連通する吐出口（ノズル）２ａ（Ｂ対
応），２ｂ（Ｃ対応），２ｃ（Ｍ対応），２ｄ（Ｙ対
応）および２ｅ（Ｗ対応）と、インク液室へインクを供
給するための供給口３ａ（Ｂ対応），３ｂ（Ｃ対応），
３ｃ（Ｍ対応），３ｄ（Ｙ対応）および３ｅ（Ｗ対応）
と、各ノズルからインクを吐出させるための吐出エネル
ギー発生部および該発生部を駆動および制御する駆動制
御回路（図示せず）が設けられた基板４とから概略構成
される。

【００１０】ホワイトインク用のノズル３ｅとこれに隣
接するイエローインク用のノズル３ｄとの離間距離
（Ｄ）は、イエローインク用ノズル３ｄとマゼンタイン
ク用ノズル３ｃとの離間距離（Ｃ）、マゼンタインク用
ノズル３ｃとシアンインク用ノズル３ｂとの離間距離
（Ｂ）およびシアンインク用ノズル３ｂとブラックイン
ク用ノズル３ａとの離間距離（Ａ）よりも少なくとも
１．１倍大きく設けられている。

【００１１】なお、本実施例に於ける記録ヘッド３はイ
ンクを吐出して記録するインクジェット記録ヘッドを用
いている。即ち、この記録ヘッド３は微細な液体吐出口
（オリフィス）、液路及びこの液路の一部に設けられる
エネルギー作用部と、該作用部にある液体に作用させる
液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生手段を備
えている。

【００１２】このようなエネルギーを発生するエネルギ
ー発生手段としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用
いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱さ
せ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発
生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する
発熱素子等の電気熱変換体によって液体を加熱して液体
を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法等が
ある。

【００１３】その中でも熱エネルギーによって液体を吐
出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッ
ドは、記録用の液滴を吐出して吐出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
ができるために高解像度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エネルギー発生手段とし
て用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、且
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
活用出来、高密度実装化が容易で、製造コストも安価な
ことから有利である。

【００１４】このように構成されるインクジェット記録
ヘッドは、例えば図２に示すような記録装置に搭載され
る。

【００１５】記録ヘッドは、用紙、プラスチックシート
等からなる被記録媒体に各インク吐出口が配向するよう
にしてキャリッジに搭載されている。

【００１６】１０はプラテン１１上に送紙されてきた被
記録媒体（以下、記録紙という）の記録面に対向してイ
ンク吐出を行うノズル群を具えたインクジェットヘッド
カートリッジＩＪＣのインクジェットヘッド（記録ヘッ
ド）である。１２は記録ヘッド１０を保持するキャリッ
ジＨＣであり、駆動モータ１３の駆動力を伝達する駆動
ベルト１４の一部と連結し、互いに平行に配設された２
本のガイドシャフト１５ａおよび１５ｂと摺動可能とす
ることにより、記録ヘッド１０の記録紙の全幅にわたる
往復移動が可能となる。この往復移動中に記録ヘッド１
０は受信データに応じた画像を記録紙上に記録する。こ
の１主走査終了毎に記録紙は所定量搬送され副走査が行
われる。

【００１７】１６はヘッド回復装置であり、記録ヘッド
１０の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向
する位置に配設される。伝動機構１７を介したモータ１
８の駆動力によって、ヘッド回復装置１６を動作せし
め、記録ヘッド１０のキャッピングを行う。このヘッド
回復装置１６のキャップ部１６Ａによる記録ヘッド１０
へのキャッピング部に関連させて、ヘッド回復装置１６
内に設けた適宜の吸引手段（例えば、吸引ポンプ）によ
るインク吸収（吸引回復）を行い、これによりインクを
吐出口から強制的に排出させることにより吐出口内の増
粘インクを除去する等の吐出回復処理を行う。また、記
録終了時等にキャッピングを施すことにより記録ヘッド
が保護される。このような吐出回復処理は電源投入時、
記録ヘッド交換時、一定時間以上記録動作が行われない
時等に行われるものである。

【００１８】１７はヘッド回復装置１６の側面に配設さ
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。ブレード１７はブレード保持部材１７
Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置１６
と同様、モータ１８および伝動機構１７によって動作
し、記録ヘッド１０の吐出面との係合が可能となる。こ
れにより、記録ヘッド１０の記録動作における適切なタ
イミングで、あるいはヘッド回復装置１６を用いた吐出
回復処理後に、ブレード１７を記録ヘッド１０の移動経
路中に突出させ、ヘッド１０の移動動作に伴なってヘッ
ド１０の吐出面における結露，濡れあるいは塵埃等をふ
きとる。

【００１９】〈実施例１〉ブラック−６４ノズル、シア
ン，マゼンタ，イエロー各２４ノズルおよびホワイト−
６４ノズルの順に各ノズルを配置し、ブラック，シア
ン，マゼンタおよびイエローの各色間が６ノズル分のス
ペース、一方イエローとホワイトの色間が９ノズル分の
スペースとなるように構成された記録ヘッドを製作し
た。この記録ヘッドを搭載したカラープリンターを用意
し、ホワイトインクの吐出制御機能を有するパソコンに
接続した。次いで、クリーム色を有する記録紙（藁半
紙）に対して、灰色，レモンイエロー，ピンク，水色お
よび白色のライン／スペースのテストパターンを印刷し
たところ、鮮明な印刷物が得られた。

【００２０】〈実施例２〉実施例１同様に、ブラック，
イエロー，レッド，ブルーおよびホワイト用のノズルを
有する記録ヘッドを搭載し、ホワイトインクの吐出制御
機能を有するカラー複写機を作成した。次いで、ピンク
色の紙に対してグラジュエーションのテストパターンを
複写したところ、鮮明な印刷物が得られた。

【００２１】〈比較例１〉ブラック−６４ノズル、シア
ン，マゼンタ，イエロー各２４ノズルおよびホワイト−
６４ノズルの順に各ノズルを配置し、各色間が６ノズル
分のスペースとなるように構成した。これら５色に対応
する各ノズルが一体形成された記録ヘッドを搭載したカ
ラープリンターを用意し、ホワイトインクの吐出制御機
能を有するパソコンに接続した。次いで、全吐出でライ
ン／スペースのテストパターンを印刷したところ、イエ
ローとホワイトの色間で混色が生じた。

【００２２】〈比較例２〉ブラック，イエロー，レッ
ド，ブルーのノズルを有する記録ヘッドを搭載したカラ
ー複写機を用いて、ピンク色の紙に対して白抜き文字を
有する印刷物の複写を行った。その結果、白抜き文字の
複写はできず、ピンク色の複写となった。

【００２３】以上の実施例１〜２および比較例１〜２に
よってあきらかなように、ホワイトインクは、隠蔽力が
高いため、他色間では、表われないわずかな混色も記録
紙上に表われる。そのためにホワイトインク用ノズルと
隣接のインクノズルとの吐出口間距離は、他色のインク
ノズル吐出口間距離の１．１倍以上が好ましい。

【００２４】（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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にもとづく
記録装置は、各色ごとの吐出口と該吐出口に連通したイ
ンク液室とを有し、吐出口からインクを吐出することに
よって被記録媒体上に入力画像情報を多色記録する記録
ヘッドを有する記録装置において、吐出口は、白色イン
クを吐出するための白色インク用吐出口と他色インクを
吐出するための他色インク用吐出口とからなり、白色イ
ンク用吐出口と該白色インク用吐出口に隣接する他色イ
ンク用吐出口との離間距離が他色インク用吐出口間の隣
接距離よりも大きく、好ましくは１．１倍となるように
して各吐出口が設けられているので、白色系統の色、例
えばピンク、レモンイエロー、グレー等が鮮明に記録さ
れ、また被記録媒体上に吐出された白色インクが他色イ
ンクと混色して不鮮明な記録となることが回避される結
果、文字、画像等の入力情報を鮮明に被記録媒体上に出
力することが可能となる。また、複写機、ファクシミ
リ、プリンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュ
ータ等の情報処理システムに記録手段として備えられて
高密度かつ高速度の記録動作を実施することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづく記録ヘッドの概略的構成を説
明するための透視図である。

【図２】本発明が適用される記録装置の概略的構成を説
明するための斜視図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ インク液室 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ 吐出口 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ 供給口 ４ 基板 １０ 記録ヘッド １１ プラテン １２ キャリッジ １３ 駆動モータ １４ 駆動ベルト １５ ガイドシャフト １６ ヘッド回復装置 １７ 伝動機構 １８ モータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各色ごとの吐出口と該吐出口に連通した
   インク液室とを有し、前記吐出口からインクを吐出する
   ことによって被記録媒体上に入力画像情報を多色記録す
   る記録ヘッドを有する記録装置において、 前記吐出口は、白色インクを吐出するための白色インク
   用吐出口と他色インクを吐出するための他色インク用吐
   出口とからなり、前記白色インク用吐出口と該白色イン
   ク用吐出口に隣接する前記他色インク用吐出口との離間
   距離が前記他色インク用吐出口間の隣接距離よりも大き
   くなるようにして各吐出口が設けられていることを特徴
   とする記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の記録装置において、前記
   白色インク用吐出口と該白色インク用吐出口に隣接する
   前記他色インク用吐出口との離間距離が前記他色インク
   用吐出口間の隣接距離よりも１．１倍大きいことを特徴
   とする記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の記録装置において、前記
   記録ヘッドはフルラインタイプのものであることを特徴
   とする記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の記録装置におい
   て、前記記録ヘッドはインクジェット方式の記録ヘッド
   であり、該記録ヘッドは熱エネルギーをインク吐出エネ
   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記録装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし３のいずれか一項記載の
   記録装置を出力手段として備えたことを特徴とする情報
   処理システム。