JPH11170555A

JPH11170555A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11170555A
Application number: JP34137497A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Hirose; 正幸広瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 1999-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置においてインク供給および印字
時間の短縮化を図ること。【解決手段】インク１０７のインクはインク供給口１
１３、インク通路１０８を通ってヒータ１００の近傍に
供給される。ヒータ１００への通電により所定のタイミ
ングで吐出口からインク滴１０６が吐出され、画像形成
に供される。インクタンク１０７の上方には、補給タン
ク７０が配設されている。インク供給チューブ７４には
インク供給制御弁７５が取付けられ、インクの補給量を
制御している。インク供給チューブ７４の下端はインク
タンク１０７から離され、非接触状態とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを大量に消
費するタイプの画像形成装置におけるインク供給および
印字時間の短縮化を図るための画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置としては、
図２９に示す構成が知られている。このような装置で
は、印字ノズルとインクタンクとをキャリッジ６０上に
搭載し、用紙に印字を行い、インクタンク内のインクが
無くなった場合、インクタンクのみを新品と交換する
か、または、一体化された印字ノズルとインクタンクを
交換する構成が用いられている。

【０００３】また、図３０は別の画像形成装置における
インク供給方法を示している。図３０においては、印字
ノズルとインクタンクをキャリッジ６０上に搭載し、か
つ、別の場所にインク補給タンク７０を配置し、インク
補給タンク７０とキャリッジ６０上のインクタンクとの
間をインクチューブ７１で接続し、インク補給タンク７
０のインクが無くなった場合、インク補給タンク７０を
新品と交換するか、インク補給タンク７０にインクを補
給する構成が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２９に示
した従来の画像形成装置においては、大量の印字処理を
短時間に実施しようとした場合、印字ノズルとインクタ
ンクをキャリッジ６０上に搭載した系では、キャリッジ
６０上のインクタンクの容量を大きくすることで大量印
字時のインク補給回数を少なくすることができることか
ら、インクタンク等の交換作業のためキャリッジ６０を
停止させておく時間を短くできる。

【０００５】しかしながら、インクタンクが大きくな
り、大量のインクをキャリッジに搭載することとなるた
め、キャリッジの積載重量が大きくなり、キャリッジを
動かすために大きな動力が必要となり、またキャリッジ
を一定速度にするための立ち上がり・立ち下がりの機会
が多くなり、さらに装置が大型化するなどのためにイン
クタンクの大きさには限界があった。

【０００６】また、図３０に示した従来の画像形成装置
においては、印字ノズルとインクタンクをキャリッジ６
０上に搭載し、かつ、別の場所にインク補給タンク７０
を配置し、インク補給タンク７０とキャリッジ６０上の
インクタンクとの間をインクチューブ７１で接続する系
では、チューブ７１がキャリッジの往復運動で屈曲する
ため、チューブの寿命という問題やチューブを屈曲する
ために必要な力が必要になり、キャリッジ６０の速度に
影響を与えキャリッジ６０を一定速度に制御することが
技術的に難しかった。

【０００７】本発明は、インク供給および印字時間の短
縮化を図るための画像形成装置の提供を課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、印字ヘッド手段を用いて画像を
形成する画像形成装置において、前記印字ヘッド手段に
インクを供給するインクタンク手段と、該インクタンク
手段にインクを補給するインク補給手段と、印字データ
に基づいて前記印字ヘッドを駆動する印字ヘッド駆動手
段とを有し、前記インクタンク手段と前記インク補給手
段とは非接続状態で離間していることを特徴とする。

【０００９】すなわち、図２３に示すよう、印字ノズル
とインクタンクをキャリッジ６０上に搭載するととも
に、インク補給タンク７０を別に設け、このインク補給
タンク７０からキャリッジ６０上のインクタンクに非接
続でインクを供給することにより、大量の印字時のイン
ク補給回数を少なくすることができるとともに、キャリ
ッジ６０の走査時の負担を軽減することによって印字時
間の短縮化を図ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。

【００１１】［実施形態１］本実施形態にかかる画像形
成装置の基本構成を図１に示す。本実施形態は、画像読
取部１と画像印字部２とから概略構成されている。

【００１２】まず、画像読取部１の構成について説明す
る。

【００１３】透明ガラス製の原稿台５には、原稿読み取
り領域とシェーディング補正に用いる白色板２３の領域
がある。原稿台５上に置かれた原稿４は、圧板３により
原稿台５上で動かないように固定される。原稿台５にお
かれた原稿４や白色板２３の画像情報は、原稿台５の下
側に配置された原稿照明ランプ６を点灯し、この原稿照
明ランプ６からの光を原稿台５を通して原稿台５上にお
かれた原稿４や白色板２３に照射し、反射した光を反射
ミラー７，８および９を経てレンズ１０を通過させＣＣ
Ｄ（画像読取センサ）３０に導かれて読み取られる。原
稿照明ランプ６としては、蛍光灯、ハロゲンランプ、キ
セノンランプ、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレーなど、
読み取られる画像の幅以上の長さ寸法を有する長尺状の
発光部が用いられている。また、図１の矢印で示す方向
に原稿照明ランプ６と反射ミラー７，８および９を不図
示の駆動手段を用いて移動させることで原稿４上を光を
走査させて原稿４を読み取る。

【００１４】次に、画像印字部２の構成について説明す
る。

【００１５】カセット１２内に積層されて収納された用
紙１５は、給紙ローラ１３が回転することによってカセ
ット１２から１枚ずつ引き出される。カセット１２から
引き出された用紙１５は、用紙搬送ガイド板１４上を通
り搬送ローラ１６および１７、用紙搬送ガイド板１９、
排紙ローラ１８により排紙トレー２０まで搬送される。

【００１６】用紙１５には、搬送ローラ１６および１７
の間で、画像情報に基づいて印字ヘッド２２から吐出さ
れるシアン（以後、Ｃ）、マゼンタ（以後、Ｍ）、イエ
ロー（以後、Ｙ）、黒（以後、Ｋ）のインクにより画像
が形成される。

【００１７】次に、図２を参照して図１に示した画像形
成装置における画像処理の構成について説明する。

【００１８】原稿台５上の原稿４や白色板２３からの光
による画像情報は、ＣＣＤ３０により電気信号に変換さ
れる。電気信号に変換された画像信号は、次のアナログ
信号処理部３１に入力される。アナログ信号処理部３１
は、入力された信号を次段のＡ／Ｄ変換器３２の入力ダ
イナミックレンジに適合するように増幅する。アナログ
信号処理部３１は、複数のＯＰアンプ等を使用した回路
や専用のＩＣを使用した回路が用いられ、任意の増幅率
が選択できるように構成されている。Ａ／Ｄ変換器３２
は、入力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信
号に変換し出力する。

【００１９】デジタル信号に変換された画像信号は、シ
ェーディング補正処理部３３により原稿照明ランプ６の
光量分布ムラやＣＣＤ３０の各読み取り画素の感度差に
よる画像信号のバラツキを補正する。シェーディング補
正された画像信号は、入力マスキング処理部３４により
ＣＣＤ３０のレッド（以後、Ｒ）、グリーン（以後、
Ｇ）、ブルー（以後、Ｂ）による色空間の画像情報をカ
ラーの標準色空間の画像情報に変換する。カラーの標準
色空間に変換された画像信号は、セレクタ４８を通り黒
文字検出処理部３５に送られる。セレクタ４８は、入力
マスキング処理部３４からの画像信号か、または、ＣＰ
Ｕ処理部４５からの画像信号を選択する。

【００２０】セレクタ４８により選択された画像信号
は、黒文字検出処理部３５において画像信号の中より黒
色の文字情報があるか判定処理が実施される。黒色の文
字と判断された画像信号には、黒文字信号情報が付加さ
れる。黒文字検出された画像信号は、フィルタ処理部３
６において画像信号のエッジ部を強調させたり、滑らか
にする処理が行われる。フィルタ処理された画像信号
は、変倍処理部３７において画像信号を目的の倍率に拡
大したり縮小したりする処理が実施される。変倍された
画像信号は、ＬＯＧ変換処理部３８によりＲ，Ｇ，Ｂの
輝度信号からＣ，Ｍ，Ｙの濃度信号に変換される。

【００２１】Ｃ，Ｍ，Ｙに変換された画像信号は、出力
マスキング／ＵＣＲ処理部３９によりカラーの標準色空
間の画像信号からプリンタの印字特性を考慮した色空間
の画像信号に変換される。すなわち、Ｃ，Ｍ，Ｙ信号か
らＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの信号に変換される。

【００２２】プリンタの印字特性を考慮した色空間に変
換されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像信号は、γ変換処理部４
０により目的とする濃度に変換される。目的の濃度に変
換された画像信号は、ＡＤＤ−ＯＮ処理部４１により前
もって決まっている情報を画像信号の中に埋め込む処理
が行われる。

【００２３】ＡＤＤ−ＯＮ処理された画像信号は、２値
化／パレット化処理部４２により必要な処理が実施され
る。例えば、２値化モード時は、８ビットの多値信号か
ら１ビットの２値信号に変換される。パレットモード時
は、各エリア８ビットの多値信号から２×４エリア単位
で４ビット（１６通り）の前もって決まったパターン信
号に対応する信号に変換する。２値化／パレット化処理
された信号は、黒文字変換処理部４３において黒文字と
判断されている部分（黒文字検出処理部３５において黒
文字と判断）のＣ，Ｍ，Ｙ画像信号をＫ信号に変換する
処理が実施される。ただし、パレットモード時は、黒文
字変換処理が無効（スルー）になる。黒文字変換処理部
４３の出力は、ＣＰＵ処理部４５に入力される。

【００２４】ＣＰＵ処理部４５においては、画像信号を
ＣＰＵのメモリに一時的に記憶して、必要な処理ブロッ
クへ画像信号を送る。例えば、黒文字変換処理部４３か
らの画像信号をプリンタ４４や、または、本発明の画像
形成装置に接続されているコンピュータ４７に送る。ま
た、コンピュータ４７よりの画像信号をプリンタ４４
や、または、セレクタ４８に送る処理をする。プリンタ
４４においては、入力された画像信号を用紙上に印字す
る動作を行う。プリンタ４４の入力信号としては、２値
のビットデータか、パレットデータを受け付けるように
なっている。

【００２５】コンピュータ４７は、本発明の画像形成装
置とインターフェースコネクタ４６を介して接続されて
いる。本発明の画像形成装置は、原稿台に置かれた原稿
４の画像情報をコンピュータ４７に送ったり、コンピュ
ータ４７より送られてきた画像情報をプリンタ４４で印
字する機能を有している。本発明の画像形成装置は、コ
ンピュータ４７が接続されていなくても動作することは
言うまでもない。

【００２６】次に、画像処理に関する４モード（画像信
号の流れ）の説明をする。

【００２７】第一のモードは、図１に示した原稿台５に
おかれた原稿４を読み取り、コンピュータ４７に原稿の
画像情報を送るモードである。画像信号の流れは、図３
の画像処理ブロック図に矢印で示してある。ただし、使
用する画像処理ブロックで入力マスキング処理部３４、
黒文字検出処理部３５、フィルタ処理部３６、変倍処理
部３７、ＬＯＧ変換処理部３８、出力マスキング／ＵＣ
Ｒ処理部３９、γ変換処理部４０、ＡＤＤ−ＯＮ処理部
４１、２値化／パレット化処理部４２、黒文字変換処理
部４３においては、第一のモードで処理が不要な場合が
あるため、各ブロック毎に設定する定数や内部回路で処
理をスルーすることが可能になっている。

【００２８】第二のモードは、コンピュータ４７で作成
した画像データをプリンタ４４で印字するモードであ
る。画像信号の流れは、図４の画像処理ブロック図に矢
印で示してある。

【００２９】コンピュータ４７の使用者によって作成さ
れた原稿は、コンピュータ４７のドライバソフトにより
２値のＣ，Ｍ，Ｙのビットマップデータに変換される
か、または、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのパレットデータに変換さ
れる。必要なモードに変換された画像データは、コンピ
ュータ４７よりインターフェースコネクタ４６、ＣＰＵ
処理部４５を介してプリンタ４４に転送され印字され
る。

【００３０】第三のモードは、原稿台５におかれた原稿
４を読み取り、読み取った画像信号をプリンタ４４で印
字するモードである。画像信号の流れは、図５の画像処
理ブロック図に矢印で示してある。

【００３１】第四のモードは、コンピュータ４７で作成
した画像データをプリンタ４４で印字するモードであ
る。画像信号の流れは、図６の画像処理ブロック図に矢
印で示してある。すなわち、コンピュータ４７で作成さ
れた原稿の情報は、ＣＰＵ制御部４５に送られ、ＣＰＵ
制御部４５からセレクタ４８を通して黒文字検出処理部
３５、フィルタ処理部３６、変倍処理部３７、ＬＯＧ変
換処理部３８、出力マスキング／ＵＣＲ処理部３９、γ
変換処理部４０、ＡＤＤ−ＯＮ処理部４１、２値化／パ
レット化処理部４２、黒文字変換処理部４３、ＣＰＵ処
理部４５を通りプリンタ４４に送られ、プリンタ４４で
印字される。印字結果は、第二のモードと同じになる
が、第二のモードと異なっている点は、コンピュータ４
７の使用者によって作成された原稿を、コンピュータ４
７のドライバソフトにより２値のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのビッ
トマップデータに変換されるか、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのパレ
ットデータに変換する部分をハードの回路で実施するこ
とである。この結果、コンピュータ４７のドライバソフ
トの処理時間に対応する部分の時間短縮が可能になる。

【００３２】第二のモードと第四のモードのトータル印
字時間を考えた場合、第二のモードでは、コンピュータ
４７のドライバの処理時間がかかるが、コンピュータ４
７からＣＰＵ４５に転送するデータ量が少なくなる。第
四のモードでは、コンピュータ４７のドライバの処理時
間が短くなるが、コンピュータ４７からＣＰＵ処理部４
５に転送するデータ量が多くなる。よって、コンピュー
タ４７で作成した画像データの状態により、第二のモー
ドの方が印字時間が短い場合と第四のモードの方が印字
時間が短い場合があるので適切なモードを選択する。

【００３３】次に、ＣＰＵ処理部４５の動作の概念につ
いて図７のＣＰＵ処理部の構成を用いて説明する。

【００３４】ＣＰＵ５０には、操作部５４が接続されて
いる。操作部５４は、液晶表示部５５とキーＳＷ５６と
から概略構成されている。ＣＰＵ５０は、キーＳＷ５６
が押されているかを常時検知しており、キーＳＷ５６が
押されると、押されたキーに対応する必要な処理が実施
される。また、液晶表示部５５には、ＣＰＵ５０からの
情報に基づいて装置の動作状態やキーＳＷ５６の名称等
が表示されている。

【００３５】ＲＯＭ５１は、ＣＰＵ５０の動作を制御す
るためのプログラムや画像処理のパラメータ等が格納さ
れている。ＲＡＭ５２は、ＣＰＵ５０のデータや画像デ
ータを一時的に記憶する働きをしている。ＡＳＩＣ５３
は、黒文字変換処理部４３やＣＰＵ５０からの画像デー
タをプリンタ４４やコンピュータ４７に必要な形式のデ
ータに変換して送ったり、コンピュータ４７からの画像
データをＣＰＵ５０やセレクタ４７に合う形式のデータ
に変換して送っている。

【００３６】ＣＰＵ５０における画像処理の詳細な流れ
について図８〜図１２をもとに説明する。

【００３７】まず、図８に示す印字モード処理フローに
より、どの処理モードを実施するか選択する。

【００３８】処理８−１においては印字モードが１か判
断する。印字モードが１の場合は、処理８−８へ進みス
キャンモード処理を実施する。印字モードが１以外の場
合は、処理８−２へ進む。

【００３９】処理８−２においては印字モードが２か判
断する。印字モードが２の場合は、処理８−７へ進みプ
リント１モード処理を実施する。印字モードが２以外の
場合は、処理８−３へ進む。

【００４０】処理８−３においては印字モードが３か判
断する。印字モードが３の場合は、処理８−６へ進みコ
ピーモード処理を実施する。印字モードが３以外の場合
は、処理８−４へ進みプリント２モード処理を実施す
る。

【００４１】処理８−４、処理８−６、処理８−７、処
理８−８が終了すると、処理８−５に戻ってきて印字モ
ード処理フローを終了する。

【００４２】次に、図９のスキャンモード処理フローの
説明をする。スキャンモードにおける画像信号の流れは
図３に示した通りであり、ＣＰＵ処理部の構成は図７と
なっている。

【００４３】処理９−１においては、ＣＰＵ５０が黒文
字変換処理部４３より送られてくる画像データを読み取
り処理９−２へ進む。

【００４４】処理９−２においては、ＣＰＵ５０が読み
取ったデータをＲＡＭ５２に格納し処理９−３に進む。

【００４５】処理９−３においては、コンピュータ４７
に画像データを転送できるかを判断する。転送できない
場合は、処理９−１へ戻り必要な処理を実施する。転送
できる場合は、処理９−４へ進む。

【００４６】処理９−４においては、ＣＰＵ５０がＲＡ
Ｍ５２の中に格納されている画像データを読み出し、Ａ
ＳＩＣ５３に転送して処理９−５に進む。

【００４７】処理９−５においては、ＣＰＵ５０がＡＳ
ＩＣ５３からインターフェースコネクタ４６を通してコ
ンピュータ４７に画像データを転送させ処理９−６へ進
む。

【００４８】処理９−６においては、原稿４の必要とす
る画像データを全部読み取りコンピュータ４７に転送し
たかを判断する。必要とする画像データを全部転送して
いない場合は、処理９−１に戻り、再度必要な処理を繰
り返す。必要とする画像データを全部転送した場合は、
処理９−７へ進む。

【００４９】処理９−７においては、スキャンモード処
理を終了する。

【００５０】次に、図１０のプリント１モード処理フロ
ーの説明をする。プリント１モード処理における画像信
号の流れは図４に示した通りであり、ＣＰＵ処理部の構
成は図７となっている。

【００５１】処理１０−１においては、コンピュータ４
７の使用者が作成した文書等の印字データをＣＰＵ処理
部４５内のＡＳＩＣ５３に転送し処理１０−２へ進む。

【００５２】処理１０−２においては、ＣＰＵ５０がＡ
ＳＩＣ５３より送られてくる画像データを読み取り処理
１０−３へ進む。

【００５３】処理１０−３においては、ＣＰＵ５０が読
み取ったデータをＲＡＭ５２に格納し処理１０−４に進
む。

【００５４】処理１０−４においては、プリンタ４４が
印字可能状態になっているかをチェックする。印字動作
の準備がまだできていない場合は、印字準備が可能にな
るまで待ち続ける。プリンタ４４の印字準備が完了する
と処理１０−５に進む。

【００５５】処理１０−５においては、ＣＰＵ５０がＲ
ＡＭ５２の中に格納されている画像データを読み出し、
ＡＳＩＣ５３に転送して処理１０−６に進む。

【００５６】処理１０−６においては、ＣＰＵ５０がＡ
ＳＩＣ５３からプリンタ４４に画像データを転送させ処
理１０−７へ進む。

【００５７】処理１０−７においては、コンピュータ４
７で作成した印字データをプリンタ４４に全部転送した
かを判断する。全部転送していない場合は、処理１０−
１に戻り再度必要な処理を繰り返す。印字データを全部
転送した場合は、処理１０−８に進む。

【００５８】処理１０−８においては、プリント１モー
ド処理を終了する。

【００５９】次に、図１１のコピーモード処理フローの
説明をする。コピーモード処理における画像信号の流れ
は図５に示した通りであり、ＣＰＵ処理部の構成は図７
となっている。

【００６０】処理１１−１においては、ＣＰＵ５０が黒
文字変換処理部４３より送られてくる画像データを読み
取り処理１１−２へ進む。

【００６１】処理１１−２においては、ＣＰＵ５０が読
み取ったデータをＲＡＭ５２に格納し処理１１−３に進
む。

【００６２】処理１１−３においては、プリンタ４４の
印字に必要なデータがＲＡＭ５２に格納されたかを判断
する。プリンタ４４の印字に必要なデータがまだそろっ
ていない場合は、処理１１−１に戻る。プリンタ４４の
印字に必要なデータがそろっている場合は、処理１１−
４に進む。

【００６３】処理１１−４においては、プリンタ４４が
印字可能状態になっているかをチェックする。印字動作
の準備がまだできていない場合は、印字準備が可能にな
るまで待ち続ける。プリンタ４４の印字準備が完了する
と処理１１−５に進む。

【００６４】処理１１−５においては、ＣＰＵ５０がＲ
ＡＭ５２の中に格納されている画像データを読み出し、
ＡＳＩＣ５３に転送して処理１１−６に進む。

【００６５】処理１１−６においては、ＣＰＵ５０がＡ
ＳＩＣ５３からプリンタ４４に画像データを転送させ処
理１１−７へ進む。

【００６６】処理１１−７においては、原稿４の必要と
する画像データを全部読み取りプリンタ４４に全部転送
したかを判断する。全部転送していない場合は、処理１
１−１に戻り再度必要な処理を繰り返す。印字データを
全部転送した場合は、処理１１−８に進む。

【００６７】処理１１−８においては、コピーモード処
理を終了する。

【００６８】次に、図１２のプリント２モード処理フロ
ーの説明をする。プリント２モード処理における画像信
号の流れは図６に示す通りであり、ＣＰＵ処理部の構成
は図７となっている。

【００６９】処理１２−１においては、コンピュータ４
７の使用者が作成した文書等の印字データをＣＰＵ処理
部４５内のＡＳＩＣ５３に転送し処理１２−２へ進む。

【００７０】処理１２−２においては、ＣＰＵ５０がＡ
ＳＩＣ５３より送られてくる画像データを読み取り処理
１２−３へ進む。

【００７１】処理１２−３においては、ＣＰＵ５０が読
み取ったデータをＲＡＭ５２に格納し処理１２−４に進
む。

【００７２】処理１２−４においては、プリンタ４４の
印字に必要なデータがＲＡＭ５２に格納されたかを判断
する。プリンタ４４の印字に必要なデータがまだそろっ
ていない場合は、処理１２−１に戻る。プリンタ４４の
印字に必要なデータがそろっている場合は、処理１２−
５に進む。

【００７３】処理１２−５においては、ＣＰＵ５０がＲ
ＡＭ５２に格納されている印字データを読み出し、セレ
クタ４８に印字データを送り出し処理１２−６に進む。
セレクタ４８は、入力端Ｂが選択され印字データが黒文
字検出処理部３５に送られ必要な処理が実施される。

【００７４】処理１２−６においては、ＣＰＵ５０が黒
文字変換処理部４３より送られてくる画像データを読み
取り処理１２−７へ進む。

【００７５】処理１２−７においては、ＣＰＵ５０が読
み取ったデータをＲＡＭ５２に格納し処理１２−８に進
む。

【００７６】処理１２−８においては、プリンタ４４が
印字動作が可能かをチェックする。印字動作の準備がま
だできていない場合は、印字準備が可能になるまで待ち
続ける。プリンタ４４の印字準備が完了すると処理１２
−９に進む。

【００７７】処理１２−９においては、ＣＰＵ５０がＲ
ＡＭ５２の中に格納されている画像データを読み出し、
ＡＳＩＣ５３に転送して処理１２−１０に進む。

【００７８】処理１２−１０においては、ＣＰＵ５０が
ＡＳＩＣ５３からプリンタ４４に画像データを転送させ
処理１２−１１へ進む。

【００７９】処理１２−１１においては、コンピュータ
４７で作成した印字データをプリンタ４４に全部転送し
たかを判断する。全部転送していない場合は、処理１２
−１に戻り再度必要な処理を繰り返す。印字データを全
部転送した場合は、処理１２−１２に進む。

【００８０】処理１２−１２においては、プリント２モ
ード処理を終了する。

【００８１】次に、本発明に用いられる印字ヘッドの構
成例を説明する。まず、図１３〜図１６のインクの吐出
原理の図面を用いてヘッドのノズルからインクが吐出す
る方法を説明する。

【００８２】図１３は、ノズルに駆動信号を全く印加し
ていない状態を示したものである。図１３において、１
００はインクを吐出させるためのヒータである。１０１
は、駆動回路（本発明において不図示）とヒータ１００
を形成しているシリコンウェハである。１０２は、画像
形成用のインクである。１０４は、オリフィス板であ
る。１０５は、インクが吐出するインク吐出口である。
１０９は、インク１０２が他の場所に流れ出すのを防止
するための壁部材である。

【００８３】図１４は、ヒータ１００に駆動信号を加
え、ヒータ１００が加熱した瞬間を示したものである。
ヒータ１００が加熱した瞬間、ヒータ１００の周辺に気
泡１０３が発生し、気泡１０３が発生することにより、
図１４で示してあるようにインク吐出口１０５に向けて
インク１０２が盛り上がる。

【００８４】図１５は、図１４に示した状態から、ある
程度の時間ヒータ１００を加熱した場合を示したもので
ある。ヒータ１００の加熱時間が長くなるにつれて、気
泡１０３が大きくなり、インク吐出口１０５の部分にイ
ンク滴１０６となるインク部分が気泡１０３により押し
出された状態を示したものである。

【００８５】図１６は、ヒータ１００に前もって決まっ
た時間加熱後、ヒータ１００の駆動信号を切り、加熱を
終了した直後の状態を示したものである。ヒータ１００
の加熱により発生した気泡１０３によってインク吐出口
１０５より押し出されたインク滴１０６は、用紙の目的
の位置に向かって飛翔している。また、ヒータ１００の
加熱が無くなったため、気泡１０３が急速に小さくなっ
ている。さらに、ヒータ１００の加熱が無くなってから
一定の時間が経過すると気泡１０３が消滅し図１３に示
した状態になる。以上説明したように、ヒータ１００、
インク１０２、インク吐出口１０５を主構成としてイン
クを吐出する印字ヘッドが構成されている。

【００８６】図１７は、本発明に用いられる印字ヘッド
の断面図を示したものである。インクタンク１０７の内
部には、スポンジ（不図示）が入っており、このスポン
ジにインクが染み込ませてある。スポンジに染み込んだ
インクは、図中矢印で示してあるようにインク供給口１
１３からインク通路１０８を通りヒータ１００が配置さ
れている部分に供給される。ヒータ１００の部分に供給
されたインクは、図１３〜図１６で説明したインクの吐
出原理に従って必要なタイミングでインク滴１０６とし
てインク吐出口１０５より吐出される。

【００８７】図１８は、図１７に示すヘッドの底面より
見た印字ヘッド１１０のノズルの構成例を示したもので
ある。図１８においては、３個のノズルを２列に並べた
ものを例として示してある。オリフィス板１０４は、ヒ
ータ１００の中心位置にインク吐出口１０５が６個開け
られている。また、各ヒータ１００へは、インク通路１
０８が形成されておりインク通路１０８を用いインクを
供給する。

【００８８】本発明に用いられる印字ヘッドは、上記ヘ
ッドを４色分独立に用意し、図１９に示すようにキャリ
ッジ６０にＣヘッド６１、Ｍヘッド６２、Ｙヘッド６
３、Ｋヘッド６４を実装して使用する。

【００８９】次に、図１９〜図２２を用いて印字方法に
ついて説明をする。図１９と図２０は１パス印字の例を
示している。図１９において、キャリッジ６０を矢印Ａ
の示す方向に移動させながら用紙１５上に画像を印字さ
せる。１バンド分の印字が終了すると、用紙１５を矢印
Ｂの方向に印字ヘッドの印字部の長さＣと等しい距離を
移動させ、用紙が移動終了後、次の１バンドを印字す
る。すなわち、用紙上のある点をキャリッジが１回しか
通過しないため、１パス印字と言う。

【００９０】図２１と図２２は２パス印字の例を示して
いる。図２１において、キャリッジ６０を矢印Ａの示す
方向に移動させながら用紙１５上に画像を印字させる。
１バンド分の印字が終了すると、用紙１５を矢印Ｂの方
向に印字ヘッドの印字部の長さの半分の距離Ｃ／２を移
動させ、用紙が移動終了後１バンドを印字する。すなわ
ち、用紙上のある点をキャリッジが２回通過するため、
２パス印字と言う。同様に、用紙上のある点をＮ回印字
されるように紙送りを失しした場合、Ｎパス印字と言
う。

【００９１】実際に、何回のパスで印字するかは、使用
する用紙、印字する時の濃度、印字時間等の条件によっ
て異なっている。

【００９２】次に、本発明の画像形成装置としてのプリ
ンタにおけるインク供給方法について述べる。

【００９３】本発明のインク供給方法の概念を図２３を
用いて説明する。図２３のインク供給方法において、印
字ノズルおよびインクタンクをキャリッジ６０上に搭載
するとともに、インク補給タンク７０を別に設け、イン
ク補給タンク７０からキャリッジ６０上のインクタンク
に非接続（チューブ等の部材使用しないで）でインクを
供給するものである。

【００９４】実際のインクの供給方法について図２４の
インク供給の説明図を用いて説明する。インク補給タン
ク７０には、インク補給チューブ７４が接続されてお
り、インク補給タンク７０とインク補給チューブ７４内
にはインク７０（例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＢＫ等）が入っ
ている。インク補給チューブ７４の他方は、インク供給
制御弁７５が接続されており、インクを流したり、止め
たりすることが可能になっている。インク供給制御弁７
５の他方は、インク供給チューブ７６が接続されてお
り、インク供給制御弁７５を通過したインクを通し、キ
ャリッジ６０上のインクタンク１０７にインクを供給す
るように構成されている。

【００９５】インクタンク１０７にはインク残検電極７
３が２本入っている。本実施形態においては、インク残
検電極７３間の抵抗値を測定し、抵抗値によりインクの
有無を判断している。すなわち、２つのインク残検電極
７３間の抵抗値が規定値より小さい場合、少なくとも次
の１枚の印字中にインクが不足することがない（すなわ
ち、１枚印字するのに十分なインクが有る）ようにイン
ク残検電極７３の位置が決まっている。もし、インク残
検電極７３間の抵抗値が規定値より大きい場合、次の１
枚の印字に対しインクが不足することが想定されるた
め、インク供給制御弁７５を開いて、インク補給タンク
７０からインクタンク１０７に必要な量のインクを供給
する。インク補給タンク７０からインクタンク１０７を
供給する必要が有るかの判断は、例えば、プリンタが印
字待機の状態から印字開始の状態になった場合や、１枚
の印字の終了状態（連続印字の場合は、各１枚の印字が
終了毎）になった場合に実施されるように構成されてい
る。

【００９６】また、他のインク残量の検出方法として
は、１枚の印字の開始から終了時までにプリンタに送っ
た印字情報（インクの吐出する数）より実際の印字に使
用されたインクの量を予想し、１枚の印字が終了した時
点で、１枚の印字の使用したインクの使用量を算出し、
インクタンク１０７中の残りのインク量を計算すること
で、インクタンク１０７のインク残量を想定する方法を
用いることも可能である。

【００９７】［実施形態２］本実施形態はインク補給タ
ンクを変形可能な部材から構成するものである。図２５
に本実施形態の構成図を示す。すなわち、インク補給タ
ンクの一部を例えばビニール袋のような変形可能なイン
ク収納袋８１で構成する。先の実施形態で述べたよう
に、インクタンク１０７内のインクが不足し、インク補
給タンク７０のインクを補給する必要が生じた場合、図
２６に示すようにキャリッジを矢印Ｘ₁方向に移動さ
せ、インクタンク１０７でインク収納袋８１を押して変
形させ、インク補給タンク７０にあるインク補給口７８
からインクを出し、インク補給口７８から出たインクを
インクタンク１０７に供給する。

【００９８】図２５と図２６においては、図２４に示す
ように、インクタンク１０７に接続するインク吐出部が
省略されている。

【００９９】［実施形態３］本実施形態はインク補給タ
ンクを回転できるように構成するものである。図２７に
本実施形態の構成図を示す。すなわち、インク補給タン
ク７０は回転軸８０に回転可能に支持され、このインク
補給タンク７０には、インク補給７０を上方に付勢する
バネ７９が取付けられている。インク補給時以外、イン
ク補給タンク７０は、バネ７９により水平に保持されて
いる。先の実施形態２で述べたように、インクタンク１
０７内のインクが不足し、インク補給タンク７０からイ
ンクを補給する必要が生じた場合、図２８に示すように
キャリッジを矢印Ｘ₁ 方向に移動させ、インクタンク１
０７でインク補給タンク７０を押し、インク補給タンク
７０を回転軸８０を中心に回転させ、インク補給タンク
７０を斜めにすることにより、インク補給口７８からイ
ンクを出し、出たインクをインクタンク１０７に供給す
るように構成したものである。

【０１００】図２７と図２８においては、図２４に示す
ように、インクタンク１０７に接続するインク吐出部が
省略されている。

【０１０１】（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。

【０１０２】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。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】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。

【０１０８】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い。

【０１０９】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、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。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
印字ノズルとインクタンクをキャリッジ上に搭載すると
ともに、インク補給タンクを別に準備し、インク補給タ
ンクからキャリッジ上のインクタンクに非接続でインク
を補給することにより、大量の印字時のインク補給回数
を少なくし、全体的な印字時間を短縮するとともに、キ
ャリッジを軽量化することで、キャリッジの移動速度を
速めることやキャリッジを一定速度に立ち上げる助走距
離を短くすることで印字時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す断面
図である。

【図２】本発明における画像処理ブロック図である。

【図３】本発明における画像処理ブロック図である。

【図４】本発明における画像処理ブロック図である。

【図５】本発明における画像処理ブロック図である。

【図６】本発明における画像処理ブロック図である。

【図７】ＣＰＵ処理部の構成図である。

【図８】印字モードの処理フローチャートである。

【図９】スキャンモード処理フローチャートである。

【図１０】プリント１モード処理フローチャートであ
る。

【図１１】コピーモード処理フローチャートである。

【図１２】プリント２モード処理フローチャートであ
る。

【図１３】インクの吐出原理１を示す概略構成図であ
る。

【図１４】インクの吐出原理２を示す概略構成図であ
る。

【図１５】インクの吐出原理３を示す概略構成図であ
る。

【図１６】インクの吐出原理４を示す概略構成図であ
る。

【図１７】ヘッドの断面図である。

【図１８】ヘッドのノズル構成図である。

【図１９】１パス印字例を示す模式的平面図である。

【図２０】１パス印字結果を示す模式的平面図である。

【図２１】２パス印字例を示す模式的平面図である。

【図２２】２パス印字結果を示す模式的平面図である。

【図２３】本発明におけるインク供給方法を示す概略構
成図である。

【図２４】本発明におけるインク供給経路を示す概略構
成図である。

【図２５】本発明の実施形態２を示す概略構成図であ
る。

【図２６】実施形態２におけるインク供給方法を示す概
略構成図である。

【図２７】本発明の実施形態３を示す概略構成図であ
る。

【図２８】実施形態３におけるインク供給方法を示す概
略構成図である。

【図２９】インク供給方法の従来例１を示す概略断面図
である。

【図３０】インク供給方法の従来例２を示す概略断面図
である。

【符号の説明】

１画像読み取り部（画像情報読み取り手段）２画像印字部３圧板４原稿５原稿台６原稿照明ランプ７反射ミラー８反射ミラー９反射ミラー１０レンズ１２カセット１３給紙ローラ１４用紙搬送ガイド板１５用紙１６搬送ローラ１７搬送ローラ１８搬送ローラ１９用紙搬送ガイド板２０排紙カセット２２印字ヘッド（印字ヘッド手段）２３白色板３０ＣＣＤ３１アナログ信号処理部３２Ａ／Ｄ変換器３３シェーディング補正部３４入力マスキング処理部３５黒文字検出処理部３６フィルタ処理部３７変倍処理部３８ＬＯＧ変換処理部３９出力マスキング／ＵＣＲ処理部４０ γ変換処理部４１ＡＤＤ−ＯＮ処理部４２２値化／パレット化処理部４３黒文字変換処理部４４プリンタ４５ＣＰＵ処理部４６インターフェイスコネクタ４７コンピュータ４８セレクタ５０ＣＰＵ（印字ヘッド駆動手段）５１ＲＯＭ５２ＲＡＭ５３ＡＳＩＣ５４操作部５５液晶表示部５６キーＳＷ６０キャリッジ７０インク補給タンク（インク補給手段）７１インク供給チューブ（インク補給手段）７２チューブ押さえ部材（インク補給手段）７３インク残検電極（インク残検手段）７４インク供給チューブ（インク補給手段）７５インク補給制御弁（インク補給手段）７６インク供給チューブ７７インク７８インク供給口７９ばね８０インク補給タンクの回転軸８１インク収納袋１００ヒータ１０１シリコン層１０２インク１０３気泡１０４オリフィス板１０５インク吐出口１０６インク滴１０７インクタンク（インクタンク手段）１０８インク通路１０９壁部材１１０印字ヘッド（印字ヘッド手段）１１１往側に使用するノズル列１１２復側に使用するノズル列１１３インク供給口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印字ヘッド手段を用いて画像を形成する
画像形成装置において、前記印字ヘッド手段にインクを供給するインクタンク手
段と、該インクタンク手段にインクを補給するインク補
給手段と、印字データに基づいて前記印字ヘッドを駆動
する印字ヘッド駆動手段とを有し、前記インクタンク手段と前記インク補給手段とは非接続
状態で離間していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記印字ヘッド手段と前記インクタンク
手段とは一体化されていることを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置。
【請求項３】前記インク補給手段は変形可能であり、
少なくとも前記インクタンク手段からの押圧により、前
記インク補給手段の一部が変形し、該インク補給手段か
らインクタンク手段にインクが補給されることを特徴と
する請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記インク補給手段は回転可能であり、
少なくとも前記インクタンク手段からの押圧により、前
記インク補給手段が回転し、該インク補給手段からイン
クタンク手段にインクが補給されることを特徴とする請
求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記インクタンク手段内のインクの残量
を検知するインク残検手段をさらに含み、前記インクタンク手段にインクが無くなった場合、前記
インク補充手段から前記インクタンク手段にインクを補
給することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に
記載の画像形成装置。
【請求項６】前記インク残検手段は、前記インクタン
ク手段に設けた複数の電極間の抵抗値の変化により前記
インクタンク手段内のインクの残量を検知するものであ
ることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記インク残検手段は、前記印字ヘッド
手段から吐出されるインク吐出データにより前記インク
タンク手段内のインクの残量を検知するものであること
を特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】原稿の情報を読み取る原稿情報読み取り
手段をさらに含み、前記印字ヘッド駆動手段は前記原稿
情報読み取り手段によって読み取られたデータに基づい
て前記印字ヘッドを駆動することを特徴とする請求項１
〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記インク補給手段から前記インクタン
ク手段にインクを１回で補給する量は、少なくとも１枚
印字するのに必要な最大インク量以上であることを特徴
とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装
置。
【請求項１０】前記インク補給手段から前記インクタ
ンク手段にインクを補給する動作は、印字動作開始時で
あることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記
載の画像形成装置。
【請求項１１】前記インク補給手段から前記インクタ
ンク手段にインクを補給する動作は、少なくとも１枚の
印字動作終了時であることを特徴とする請求項１〜９の
いずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記印字ヘッド手段はインクを吐出す
るのに必要なエネルギとして熱エネルギを発生する熱エ
ネルギ発生手段を含むことを特徴とする請求項１〜１１
のいずれかの項に記載の画像形成装置。