【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体内で圧力発生素子により発生した気泡が液体を押圧することで対象物と対向する吐出孔より液体を吐出させる液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体を吐出する装置として、液体の吐出対象となる記録紙に対してヘッドチップよりインクを吐出させて、画像や文字を記録するプリンタ装置がある。プリンタ装置には、インクジェット方式があり、このインクジェット方式を用いたプリンタ装置は、低ランニングコスト、装置の小型化、印刷画像のカラー化が容易という利点がある。
【０００３】
インクジェット方式を用いたプリンタ装置では、例えばイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック等のように複数の色のインクがそれぞれ充填されたインクカートリッジからヘッドチップのインク液室等に供給される。そして、このプリンタ装置では、インク液室等に供給されたインクを、インク液室内に配置された発熱抵抗体等で加熱し、発熱抵抗体上のインクに気泡を発生させ、この気泡が割れて消えるときのエネルギーによりインクがヘッドチップに設けられた微小なインク吐出孔から吐出されて対象物となる記録紙等に対して画像や文字を印刷される。
【０００４】
インクジェット方式のプリンタ装置の中には、インクカートリッジがインクヘッド部に装着され、インクカートリッジが装着されたインクヘッド部が記録紙の幅方向、すなわち記録紙の走行方向と略直交する方向に移動することによって所定の色のインクを記録紙に着弾させるシリアル型のプリンタ装置がある。また、記録紙の用紙幅とほぼ同じ範囲をインクの吐出範囲とした、すなわちライン状にインクを吐出するインク吐出孔が設けられたライン型のプリンタ装置がある。
【０００５】
シリアル型のプリンタ装置は、インクヘッド部が記録紙の走行方向と略直交する方向に移動するときに記録紙の走行を停止させ、停止している記録紙にインクヘッド部が移動しながらインクを吐出、着弾させ、これを繰り返すことで印刷する。一方、ライン型のプリンタ装置は、インクヘッド部が固定、若しくは印刷ムラを避けるための僅かな微動できる程度に固定されており、連続的に走行している記録紙にインクヘッド部がライン状にインクを吐出、着弾させることで印刷する。
【０００６】
このため、このライン型のプリンタ装置は、シリアル型と異なりインクヘッド部を移動させないものであるから、シリアル型のプリンタ装置に比べて高速印刷を行うことが可能となる。また、ライン型のプリンタ装置は、インクヘッド部を移動させる必要がないことから、各インクカートリッジを大型化することができ、インクカートリッジのインク容量を増やすことができる。このようなライン型のプリンタ装置では、インクヘッド部が移動するものではないため構成の簡素化を図ることができ、各インクカートリッジにインクヘッド部を一体的に設けるようにしている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３０１１９９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したライン型のプリンタ装置では、走行している記録紙にインクが着弾するタイミングの精度により画像や文字等の印刷精度が左右されてしまう。具体的に、例えば記録紙の走行速度が速いときは、記録された画像や文字等が記録紙の走行方向に伸びて印刷されてしまい、記録紙の走行速度が遅いときは、記録された画像や文字等が記録紙の走行方向に縮んで印刷されるといった問題が起こる。
【０００９】
このような問題を解決するために、ライン型のプリンタ装置では、例えば記録紙を走行させるためのモータ等の制御にサーボモータ等を使用し、記録紙が送稿する走行速度にムラが出ないように走行速度を一定にすることで、記録紙にインクが着弾するタイミングを制御している。
【００１０】
しかしながら、以上のようなサーボモータ等を用いた場合でも、図２８に示すように、画像等の伸びや縮みは解消されるものの、記録紙にインクが着弾するタイミングに僅か数ミクロンの誤差があると、図２８中矢印Ｘで示す記録紙の走行方向に色の濃度にムラが生じることがある。具体的には、サーボモータによる記録紙の走行速度の制御が僅か数ミクロン遅れると、この部分の色の濃度が濃くなってしまう。一方、サーボモータによる記録紙の走行速度の制御が僅か数ミクロン速まると、この部分の色の濃度が薄くなり、さらに記録紙の走行速度の制御が数十ミクロン、数百ミクロンのレベルで速まると、記録紙の走行方向と略直交方向、すなわち記録紙の幅方向に亘ってインクが着弾してない部分、いわゆる白スジが生じてしまう。そして、このような記録紙の走行方向に起きる色の濃度ムラや白スジは、例えば色調の階調が変化しないような印刷を行うときに顕著に現れてしまう。なお、図２８中２００はインクの着弾点を示している。
【００１１】
また、ライン型のプリント装置においては、例えばインク吐出孔にゴミ等で目詰まりしたとき、目詰まりしたインク吐出孔からインクを吐出することが困難になり、目詰まりしたインク吐出孔より吐出されたインクの着弾位置が欠落して記録紙の走行方向に沿った白スジが生じて画質が劣化してしまう虞がある。さらに、例えばゴミ等がインク吐出孔を目詰まりさせないまでもインク吐出孔の近傍に付着すると、インク吐出孔からのインクの吐出方向が変わってしまうことがある。この場合も、インクの着弾位置がずれてインクが着弾しない部分が発生して白スジが生じる虞がある。
【００１２】
一方、シリアル型のプリンタ装置では、記録紙の走行を停止させて印刷する際に、前回の印刷箇所と今回の印刷箇所との境界を所定の範囲で重なるような、いわゆるオーバーラップ部を設けた印刷を行うことで記録紙の走行方向に起きる色の濃度ムラ等を防止している。
【００１３】
しかしながら、シリアル型のプリンタ装置では、オーバーラップ部を設けていることにより、印刷に係る時間が長くなったり、印刷に使用するインクの量が多くなったりして印刷に係るコストが高くなるといった問題がある。
【００１４】
そこで、本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、印刷に係る時間を短時間にし、且つ高画質な印刷が得られる優れた液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明に係る液体吐出装置は、液体を収容する液室と、液室に２つ以上設けられ、エネルギーが供給されることで液室に収容された液体内に圧力を発生させる圧力発生素子と、圧力発生素子が発生した圧力により液体を吐出させるための吐出孔とを有する吐出手段と、吐出孔と対向する位置に配置された対象物を所定の方向に走行させる走行手段と、吐出手段に設けられた各圧力発生素子に、異なるエネルギーを供給し、若しくはタイミングをずらしてエネルギーを供給することで吐出手段の吐出孔より吐出される液体の吐出方向を制御する吐出方向制御手段とを備え、吐出手段が、対象物と吐出孔との相対移動方向に略垂直な方向に複数並設され、各吐出手段に設けられた各圧力発生素子は、対象物と対向する面内で互いに略平行に並ぶように配置され、並設された圧力発生素子を有する各吐出手段が、並設された圧力発生素子が相対移動方向に対して２種類以上の角度になるように並び、吐出方向制御手段が、エネルギーを制御することで、各吐出手段が吐出する液体の吐出方向を圧力発生素子の並設されている方向と略同方向に変化させることを特徴としている。
【００１６】
この液体吐出装置では、互いに略平行に並設された圧力発生素子を有する各吐出手段が、並設された圧力発生素子を相対移動方向に対して２種類以上の角度で配置させるように並び、並設された圧力発生素子に異なるエネルギーを供給若しくはタイミングをずらしてエネルギーを供給することで、複数の吐出孔より吐出される液体の吐出方向を並設された圧力発生素子の並んでいる方向と略同方向している。
【００１７】
これにより、この液体吐出装置では、吐出方向を相対移動方向に対して２種類以上の角度で互いに略平行に並設された圧力発生素子の並んでいる方向と略同方向にして液体が複数の吐出孔より吐出されることから、少なくとも対象物の走行方向に対して２つ以上の吐出方向を以て液体が吐出されることになる。
【００１８】
したがって、この液体吐出装置では、２つ以上の吐出方向を以て複数の吐出孔より吐出された液体が対象物に着弾したときに、対象物に着弾した液体における隣接するもの同士の境界が補い合われて拡散することから、着弾した液体同士の境界を目立たなくできる。
【００１９】
本発明に係る液体吐出方法は、複数の液室にそれぞれ２つ以上設けられた圧力発生素子にエネルギーを供給し、複数の液室に収容された液体内に圧力をそれぞれ発生させ、この発生した圧力により液体を、２つ以上設けられた圧力発生素子に対応して設けられた各吐出孔より、各吐出孔と対向し、且つ所定の方向に走行する対象物に向かって吐出させる液体吐出方法であって、対象物と対向する面内で互いに略平行に並設され、この並設される角度が対象物と吐出孔との相対移動方向に対して２種類以上になるようにされた２つ以上の圧力発生素子に、異なるエネルギーを供給し、若しくはタイミングをずらしてエネルギーを供給することで、各吐出孔より吐出される液体の吐出方向を、２つ以上設けられた圧力発生素子の並んでいる方向と略同方向に変化させることを特徴としている。
【００２０】
この液体吐出方法では、複数の液室に設けられ、且つ相対移動方向に対して２種類以上の角度で互いに略平行に並設された圧力発生素子に、異なるエネルギーを供給若しくはタイミングをずらしてエネルギーを供給することで、複数の吐出孔より吐出される液体の吐出方向を並設された圧力発生素子の並んでいる方向と略同方向にして液体を複数の吐出孔より吐出させる。
【００２１】
このため、この方法では、吐出方向を、相対移動方向に対して２種類以上の角度で互いに略平行に並設された圧力発生素子の並んでいる方向と略同方向にして液体が複数の吐出孔より吐出されることから、少なくとも対象物の走行方向に対して２つ以上の吐出方向を以て液体を吐出できる。
【００２２】
したがって、この方法では、２つ以上の吐出方向を以て複数の吐出孔より吐出された液体が対象物に着弾したときに、対象物に着弾した液体における隣接するもの同士の境界が補い合われて拡散することから、着弾した液体同士の境界を目立たなくできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されたインクジェットプリンタ装置について、図面を参照して説明する。
【００２４】
第１の実施の形態として図１に示すインクジェットプリンタ装置（以下、プリンタ装置と記す。）１は、吐出対象となる記録紙に対してインク等を吐出して画像や文字を印刷するものである。このプリンタ装置１は、記録紙Ｐの印刷幅に合わせてインク吐出孔を設けた、いわゆるライン型のプリンタ装置である。
【００２５】
このプリンタ装置１は、インク４を吐出するインクジェットプリントヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジと記す。）２と、このヘッドカートリッジ２を装着するプリンタ本体３とを備える。プリンタ装置１は、ヘッドカートリッジ２がプリンタ本体３に対して着脱可能であり、更に、ヘッドカートリッジ２に対してインク供給源となるインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが着脱可能である。このプリンタ装置１では、イエローのインクカートリッジ１１ｙ、マゼンタのインクカートリッジ１１ｍ、シアンのインクカートリッジ１１ｃ、ブラックのインクカートリッジ１１ｋが使用可能となっており、また、プリンタ本体３に対して着脱可能なヘッドカートリッジ２と、ヘッドカートリッジに対して着脱可能なインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋとを消耗品として交換可能になっている。
【００２６】
このようなプリンタ装置１は、記録紙Ｐを積層して収納するトレイ８５ａをプリンタ本体３の前面底面側に設けられたトレイ装着口に装着することにより、トレイ８５ａに収納されている記録紙Ｐをプリンタ本体３内に給紙できる。トレイ８５ａは、プリンタ本体３の前面のトレイ装着口に装着されると、給排紙機構８４により記録紙Ｐが給紙口８５からプリンタ本体３の背面側に給紙される。プリンタ本体３の背面側に送られた記録紙Ｐは、反転ローラにより走行方向が反転され、往路の上側をプリンタ本体３の背面側から前面側に送られる。プリンタ本体３の背面側から前面側に送られる記録紙Ｐは、プリンタ本体３の前面に設けられた排紙口８６より排紙されるまでに、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置より入力された文字データや画像データに応じた文字や画像が印刷される。
【００２７】
記録紙Ｐに印刷を行うヘッドカートリッジ２は、図１中矢印Ａに示すように、プリンタ本体３の上面側から装着され、給排紙機構８５により走行する記録紙Ｐに対してインク４を吐出して印刷を行う。そこで、先ず、上述したプリンタ装置１を構成するプリンタ本体２に対して着脱可能なヘッドカートリッジ２と、このヘッドカートリッジ２に着脱されるインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋについて図面を参照して説明する。
【００２８】
このヘッドカートリッジ２は、導電性の液体であるインク４を、例えば電気熱変換式又は電気機械変換式などで微細に粒子化して吐出し、記録紙Ｐ等の対象物上にインク４を液滴状態にして吹き付ける。具体的に、ヘッドカートリッジ２は、図２及び図３に示すように、カートリッジ本体３１を有し、このカートリッジ本体３１には、インク４が充填された容器であるインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが装着される。なお、以下、インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋを単にインクカートリッジ１１ともいう。
【００２９】
ヘッドカートリッジ２に着脱可能なインクカートリッジ１１は、図３に示すように、強度や耐インク性を有するポリプロピレン等の樹脂材料等を射出成形することにより成形されるカートリッジ本体１１ａを有し、このカートリッジ本体１１ａは、長手方向を使用する記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法となす略矩形状に形成され、内部に貯留するインク容量を最大限に増やす構成となっている。
【００３０】
具体的に、インクカートリッジ１１を構成するカートリッジ本体１１ａには、インク４を収容するインク収容部１２と、インク収容部１２からヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体３１にインク４を供給するインク供給部１３と、外部よりインク収容部１２内に空気を取り込む外部連通孔１４と、外部連通孔１４より取り込まれた空気をインク収容部１２内に導入する空気導入路１５と、外部連通孔１４と空気導入路１５との間でインク４を一時的に貯留する貯留部１６と、外部連通孔１４から外部へのインク漏れを防ぐシール１７と、インクカートリッジ１１をカートリッジ本体３１に係止するための係止突部１８及び係合段部１９と、インク収容部１２内のインク４の残量を検出するための残量検出部２０と、インクカートリッジ１１を識別するための複数の突起部２３を有する係合突部２１とが設けられている。
【００３１】
インク収容部１２は、気密性の高い材料によりインク４を収容するための空間を形成している。インク収容部１２は、略矩形に形成され、長手方向の寸法が使用する記録紙Ｐの幅方向、すなわち記録紙Ｐの走行方向に対して略直交する方向すなわち記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法となるように形成されている。
【００３２】
インク供給部１３は、インク収容部１２の下側略中央部に設けられている。このインク供給部１３は、インク収容部１２と連通した略突形状のノズルであり、このノズルの先端が後述するヘッドカートリッジ２の接続部３７に嵌合されることにより、インクカートリッジ２のカートリッジ本体１１ａとヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体３１を接続する。
【００３３】
インク供給部１３は、図４及び図５に示すように、インクカートリッジ１１の底面１３ａにインク４を供給する供給口１３ｂが設けられ、この底面１３ａに、供給口１３ｂを開閉する弁１３ｃと、弁１３ｃを供給口１３ｂの閉塞する方向に付勢するコイルバネ１３ｄと、弁１３ｃを開閉する開閉ピン１３ｅとを備えている。ヘッドカートリッジ２の接続部３７に接続されるインク４を供給する供給口１３ｄは、図４に示すように、インクカートリッジ１１がヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体３１に装着される前の段階において、付勢部材であるコイルバネ１３ｄの付勢力により弁１３ｃが供給口１３ｄを閉じる方向に付勢され閉塞されている。そして、インクカートリッジ１１がカートリッジ本体３１に装着されると、図５に示すように、開閉ピン１３ｅがヘッドカートリッジ２を構成するカートリッジ本体３１の接続部３７の上部により図５中矢印Ｂで示すコイルばね１３ｄの付勢方向とは反対の方向に押し上げられる。これにより、押し上げられた開閉ピン１３ｅは、コイルバネ１３ｄの付勢力に抗して弁１３ｃを押し上げて供給口１３ｂを開放する。このようにして、インクカートリッジ１１のインク供給部１３は、ヘッドカートリッジ２の接続部３７に接続され、インク収容部１２とインク溜め部５１とを連通し、インク溜め部５１へのインク４の供給が可能な状態となる。
【００３４】
また、インクカートリッジ１１をヘッドカートリッジ２側の接続部３７から引き抜くとき、すなわちインクカートリッジ１１をヘッドカートリッジ２の装着部３２より取り外すとき、弁１３ｃの開閉ピン１３ｅによる押し上げ状態が解除され、弁１３ｃは、コイルバネ１３ｄの付勢方向に移動し、供給口１３ｂを閉塞する。これにより、インクカートリッジ１１をカートリッジ本体３１に装着する直前にインク供給部１３の先端部が下方を向いている状態であってもインク収容部１２内のインク４が漏れることを防止することができる。また、インクカートリッジ１１をカートリッジ本体３１から引き抜いたときには、直ちに弁１３ｃが供給口１３ｂを閉塞するので、インク供給部１３の先端からインク４が漏れることを防止することができる。
【００３５】
外部連通孔１４は、図３に示すように、インクカートリッジ１１外部からインク収容部１２に空気を取り込む通気口であり、ヘッドカートリッジ２の装着部３２に装着されたときも、外部に臨み外気を取り込むことができるように、装着部３２への装着時に外部に臨む位置であるカートリッジ本体１１ａの上面、ここでは上面略中央に設けられている。外部連通孔１４は、インクカートリッジ１１がカートリッジ本体３１に装着されてインク収容部１２からカートリッジ本体３１側にインク４が流下した際に、インク収容部１２内のインク４が減少した分に相当する分の空気を外部よりインクカートリッジ１１内に取り込む。
【００３６】
空気導入路１５は、インク収容部１２と外部連通孔１４とを連通し、外部連通孔１４より取り込まれた空気をインク収容部１２内に導入する。これにより、このインクカートリッジ１１がカートリッジ本体３１に装着された際に、ヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体３１にインク４が供給されてインク収容部１２内のインク４が減少し内部が減圧状態となっても、インク収容部１２には、空気導入路１５によりインク収容部１２に空気が導入されることから、内部の圧力が平衡状態に保たれてインク４をカートリッジ本体３１に適切に供給することができる。
【００３７】
貯留部１６は、外部連通孔１４と空気導入路１５との間に設けられ、インク収容部１２に連通する空気導入路１５よりインク４が漏れ出た際に、いきなり外部に流出することがないようにインク４を一時的に貯留する。
【００３８】
この貯留部１６は、長い方の対角線をインク収容部１２の長手方向とした略菱形に形成され、インク収容部１２の最も下側に位置する頂部に、すなわち短い方の対角線上の下側に空気導入路１５を設けるようにし、インク収容部１２より進入したインク４を再度インク収容部１２に戻すことができるようにしている。また、貯留部１６は、短い方の対角線上の最も下側の頂部に外部連通孔１４を設けるようにし、インク収容部１２より進入したインク４が外部連通孔１４より外部に漏れにくくする。
【００３９】
シール１７は、外部連通孔１４を閉塞する部材であり、外部連通孔１４までインク４が逆流してしまったインク４がインクカートリッジ１１の外部に漏れてしまうことを防止する。このため、シール１７は、少なくともインク４を透過しないような撥水性を有する材料で形成されている。そして、このシール１７は、使用時において、剥離され、インク使用量に応じて、外気連通孔１４からは、インク収容部１２内に外気を随時補充できるようにする。
【００４０】
係止突部１８は、インクカートリッジ１１の短辺の一方の側面に設けられた突部であり、ヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体３１のラッチレバー３４に形成された係合孔３４ａと係合する。この係止突部１８は、上面がインク収容部１２の側面に対して略直交するような平面で形成されると共に、下面は側面から上面に向かって傾斜するように形成されている。係合段部１９は、インクカートリッジ１１の係止突部１８が設けられた側面の反対側の側面の上部に設けられている。係合段部１９は、カートリッジ本体１１ａの上面と一端を接する傾斜面１９ａと、この傾斜面１９ａの他端と他方の側面と連続し、上面と略平行な平面１９ｂとからなる。インクカートリッジ１１は、係合段部１９が設けられていることで、平面１９ｂが設けられた側面の高さがカートリッジ本体１１ａの上面より１段低くなるように形成され、この段部でカートリッジ本体３１の係合片３３と係合する。係合段部１９は、ヘッドカートリッジ２の装着部３２に挿入されるとき、挿入端側の側面に設けられ、ヘッドカートリッジ２の装着部３２側の係合片３３に係合することで、インクカートリッジ１１を装着部３２に装着する際の回動支点部となる。
【００４１】
残量検出部２０は、インクカートリッジ１１の係合段部１９が設けられた側面に設けられている。残量検出部２０は、インク収容部１２内に臨まされる一対の検出ピンと、インクカートリッジ１１がヘッドカートリッジ２の装着部３２に装着されたとき、ヘッドカートリッジ２のインク残量検出部３６と電気的に接続される接点とを備える接点部材を有し、この接点部材は、カートリッジ本体１１ａの側面の高さ方向に複数、ここでは３段並設されている。インク４は、導電性を有するものであるから、インク収容部１２内に臨まされている一対の検出ピンがインク４に浸漬しているとき電気抵抗値が小さくなり、インク４に浸漬していないとき、電気抵抗が高くなる。すなわち、インク収容部１２内にインク４が満杯のとき、全ての検出ピンは、インク４に浸漬されており、全て電気抵抗値が低い状態となる。そして、インク４が使用されるに連れて、検出ピンの電気抵抗値は上の段から順に高くなる。これによって、残量検出部２０は、インク収容部１２内のインク残量を検出することができる。なお、インク収容部２０の高さ方向に設ける端子板の数は、３段に限定されるものではなく、２段でもよく、また、より正確な残量検出を行う場合には、この段数を更に増やすようにすればよい。
【００４２】
ところで、インクカートリッジ１１を構成するカートリッジ本体１１ａは、インク供給部１３が設けられた底面側がヘッドカートリッジ２に設けられた装着部３２に係合する係合領域２２となる。そして、係合領域２２の一部、すなわちカートリッジ本体１１ａの係合領域２２には、インクカートリッジ１１の種類を識別するための複数の突起部を有する係合突部２１が設けられている。この係合突部２１は、複数の突起部の配置パターンによってインクカートリッジ１１の種類を識別できるようになっており、インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃがヘッドカートリッジ２の正規の装着部３２ｙ，３２ｍ，３２ｃに装着されたときに限って、その装着部３２ｙ，３２ｍ，３２ｃに設けられた係合凹部２４に係合するように設けられている。
【００４３】
次に、以上のように構成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインク４を収納したインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが装着されるヘッドカートリッジ２について説明する。
【００４４】
ヘッドカートリッジ２は、図２及び図３に示すように、カートリッジ本体３１を有し、このカートリッジ本体３１には、インクカートリッジ１１が装着される装着部３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋ（以下、全体を示すときには単に装着部３２ともいう。）と、インクカートリッジ１１を固定する係合片３３及びラッチレバー３４と、インクカートリッジ１１を取り出し方向に付勢する付勢部材３５と、インクカートリッジ１１内におけるインク残量を検出するインク残量検出部３６と、インク供給部１３と接続されてインク４が供給される接続部３７と、接続部３７内におけるインク４の有無を検出するインク検出部３８，３９と、カートリッジ本体３１をプリンタ本体３から取り外すための取手部４０と、インク４を吐出するヘッドチップ４１と、ヘッドチップ４１を保護するヘッドキャップ４２とを有している。
【００４５】
インクカートリッジ１１が装着される装着部３２は、インクカートリッジ１１が装着されるように上面をインクカートリッジ１１の挿脱口として略凹形状に形成され、ここでは４本のインクカートリッジ１１が記録紙Ｐの走行方向に並んで収納される。装着部３２は、インクカートリッジ１１が収納されることから、インクカートリッジ１１と同様に印刷幅の方向に長く設けられている。カートリッジ本体３１には、インクカートリッジ１１が収納装着される。
【００４６】
装着部３２は、図６に示すように、インクカートリッジ１１が装着される部分であり、イエロー用のインクカートリッジ１１ｙが装着される部分を装着部３２ｙとし、マゼンタ用のインクカートリッジ１１ｍが装着される部分を装着部３２ｍとし、シアン用のインクカートリッジ１１ｃが装着される部分を装着部３２ｃとし、ブラック用のインクカートリッジ１１ｋが装着される部分を装着部３２ｋとし、各装着部３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋは、隔壁３２ａによりそれぞれ隣接するように区画されている。
【００４７】
なお、上述したようにブラックのインクカートリッジ１１ｋは、インク４の内容量が大きくなるように厚く形成されているため、幅が他のインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃよりも広く設けられており、これに合わせて装着部３２ｋの幅も他の装着部３２ｙ，３２ｍ，３２ｃよりも広く設けられている。
【００４８】
以上のようにインクカートリッジ１１が装着される装着部３２の開口端には、図３に示すように、係合片３３が設けられている。この係合片３３は、装着部３２の長手方向の一端縁に設けられており、インクカートリッジ１１の係合段部１９と係合する。インクカートリッジ１１は、インクカートリッジ１１の係合段部１９側を挿入端として斜めに装着部３２内に挿入し、係合段部１９と係合片３３との係合位置を回動支点として、インクカートリッジ１１の係合段部１９が設けられていない側を装着部３２側に回動させるようにして装着部３２に装着することができる。これによって、インクカートリッジ１１は、装着部３２に容易に装着することができ、また、挿入端となる側面に設けられている残量検出部２０がカートリッジ本体３１の側面とこすれることをなくし、残量検出部２０の保護を図っている。
【００４９】
ラッチレバー３４は、図３に示すように、板バネを折曲して形成されるものであり、装着部３２の係合片３３に対して反対側の側面、すなわち長手方向の他端の側面に設けられている。ラッチレバー３４は、基端部が装着部３２を構成する長手方向の他端の側面の底面側に一体的に設けられ、先端側がこの側面に対して近接離間する方向に弾性変位するように形成され、先端側に係合孔３４ａが形成されている。ラッチレバー３４は、インクカートリッジ１１が装着部３２に装着されると同時に、弾性変位し、係合孔３４ａがインクカートリッジ１１の係止突部１８と係合し、装着部３２に装着されたインクカートリッジ１１が装着部３２より脱落しないようにする。
【００５０】
付勢部材３５は、インクカートリッジ１１の係合段部１９に対応する側面側の底面上にインクカートリッジ１１を取り外す方向に付勢する板バネを折曲して設けられる。付勢部材３５は、折曲することにより形成された頂部を有し、底面に対して近接離間する方向に弾性変位し、頂部でインクカートリッジ１１の底面を押圧し、装着部３２に装着されているインクカートリッジ１１を装着部３２より取り外す方向に付勢するイジェクト部材である。付勢部材３５は、ラッチレバー３４の係合孔３４ａと係止突部１８との係合状態が解除されたとき、装着部２３よりインクカートリッジ１１を排出する。
【００５１】
インク残量検出部３６は、図６に示すように、インクカートリッジ１１内のインク４の残量を段階的に検出するものであり、各色のインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋの装着部３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋに設けられている。インク残量検出部３６は、インクカートリッジ１１がヘッドカートリッジ２に装着されたとき、インクカートリッジ１１内の側面の高さ方向に並設された残量検出部２０に接触し電気的に接続される。インク残量検出部３６は、インクカートリッジ１１側へ付勢する図示しない付勢部材により押圧されており、インクカートリッジ１１が装着されたとき、インクカートリッジ１１の残量検出部２０に密着され確実に残量検出部２０と電気的に接続される。
【００５２】
各装着部３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋの長手方向略中央には、インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが装着部３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋに装着されたとき、インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋのインク供給部１３が接続される接続部３７が設けられている。この接続部３７は、装着部３２に装着されたインクカートリッジ１１のインク供給部１３からカートリッジ本体３１の底面に設けられたインク４を吐出するヘッドチップ４１にインク４を供給するインク供給路となる。
【００５３】
具体的に、接続部３７は、図７に示すように、インクカートリッジ１１から供給されるインク４を溜めるインク溜め部５１と、接続部３７に連結されるインク供給部１３をシールするシール部材５２と、インク４内の不純物を除去するフィルタ５３と、ヘッドチップ４１側への供給路を開閉する弁機構５４とを有している。
【００５４】
インク溜め部５１は、インク供給部１３と接続されインクカートリッジ１１から供給されるインク４を溜める空間部である。シール部材５２は、インク溜め部５１の上端に設けられた部材であり、インクカートリッジ１１のインク供給部１３が接続部３７のインク溜め部５１に接続されるとき、インク４が外部に漏れないようインク溜め部５１とインク供給部１３との間を密閉する。フィルタ５３は、インクカートリッジ１１の着脱時等にインク４に混入してしまった塵や埃等のごみを取り除くものであり、インク検出部３８，３９よりも下部に設けられている。
【００５５】
弁機構５４は、図８及び図９に示すように、インク溜め部５１からインク４が供給されるインク流入路６１と、インク流入路６１からインク４が流入するインク室６２と、インク室６２からインク４を流出するインク流出路６３と、インク室６２をインク流入路６１側とインク流出路６３側との間に設けられた開口部６４と、開口部６４を開閉する弁６５と、弁６５を開口部６４の閉塞する方向に付勢する付勢部材６６と、付勢部材６６の強さを調節する負圧調整ネジ６７と、弁６５と接続される弁シャフト６８と、弁シャフト６８と接続されるダイアフラム６９とを有する。
【００５６】
インク流入路６１は、インク溜め部５１を介してインクカートリッジ１１のインク収容部１２内のインク４をヘッドチップ４１に供給可能にインク収容部１２と連結する供給路である。インク流入路６１は、インク溜め部５１の底面側からインク室６２まで設けられている。インク室６２は、インク流入路６１、インク流出路６３及び開口部６４と一体となって形成された略直方体をなす空間部であり、インク流入路６１からインク４が流入し、開口部６４を介してインク流出路６３からインク４を流出する。インク流出路６３は、インク室６２から開口部６４を介してインク４が供給されて、更にヘッドチップ４１と連結された供給路である。インク流出路６３は、インク室６２の底面側からヘッドチップ４１まで延在されている。
【００５７】
弁６５は、開口部６４を閉塞してインク流入路６１側とインク流出路６３側とを分割する弁であり、インク室６２内に配設される。弁６５は、付勢部材６６の付勢力と、弁シャフト６８を介して接続されたダイアフラム６９の復元力と、インク流出路６３側のインク４の負圧によって上下に移動する。弁６５は、下端に位置するとき、インク室６２をインク流入路６１側とインク流出路６３側とを分離するように開口部６４を閉塞し、インク流出路６３へのインク４の供給を遮断する。弁６５は、付勢部材６６の付勢力に抗して上端に位置するとき、インク室６２をインク流入路６１側とインク流出路６３側とを遮断せずに、ヘッドチップ４１へインク４の供給を可能とする。なお、弁６５を構成する材質は、その種類を問わないが、高い閉塞性を確保するため例えばゴム弾性体、いわゆるエラストマーにより形成される。
【００５８】
付勢部材６６は、例えば圧縮コイルバネ等であり、弁６５の上面とインク室６２の上面との間で負圧調整ネジ６７と弁６５とを接続し、付勢力により弁６５を開口部６４の閉塞する方向に付勢する。負圧調整ネジ６７は、付勢部材６６の付勢力を調整するネジであり、負圧調整ネジ６７を調整することで付勢部材６６の付勢力を調整することができるようにしている。これにより、負圧調整ネジ６７は、詳細は後述するが開口部６４を開閉する弁６５を動作させるインク４の負圧を調整することができる。
【００５９】
弁シャフト６８は、一端に接続された弁６５と、他端に接続されたダイアフラム６９とを連結して運動するように設けられたシャフトである。ダイアフラム６９は、弁シャフト６８の他端に接続された薄い弾性板である。このダイアフラム６９は、インク室６２のインク流出路６３側の一主面と、外気と接する他主面とからなり、大気圧とインク４の負圧により外気側とインク流出路６３側に弾性変位する。
【００６０】
以上のような弁機構５４では、図８に示すように、弁６５が付勢部材６６の付勢力とダイアフラム６９の付勢力とによってインク室６２の開口部６４を閉塞するように押圧されている。そして、ヘッドチップ４１からインク４が吐出された際に、開口部６４分割されたインク流出路６３側のインク室６２のインク４の負圧が高まると、図９に示すように、インク４の負圧によりダイアフラム６９が大気圧により押し上げられて、弁シャフト６８と共に弁６５を付勢部材６６の付勢力に抗して押し上げる。このとき、インク室６２のインク流入路６１側とインク流出路６３側と間の開口部６４が開放され、インク４がインク流入路６１側からインク流出路６３側に供給される。そして、インク４の負圧が低下してダイアフラム６９が復元力により元の形状に戻り、付勢部材６６の付勢力により弁シャフト６８と共に弁６５をインク室６２が閉塞するように引き下げる。以上のようにして弁機構５４では、インク４を吐出する度にインク４の負圧が高まると、上述の動作を繰り返す。
【００６１】
また、この接続部３７では、インク収容部１２内のインク４がインク室６２に供給されると、インク収容部１２内のインク４が減少するが、このとき、空気導入路１５から外気がインクカートリッジ１１内に入り込む。インクカートリッジ１１内に入り込んだ空気は、インクカートリッジ１１の上方に送られる。これにより、インク液滴ｉが後述するノズル１０４ａから吐出される前の状態に戻り、平衡状態となる。このとき、空気導入路１５内にインク４がほとんどない状態で平衡状態となる。
【００６２】
インク検出部３８，３９は、図７に示すように、それぞれインクカートリッジ１１のインク供給部１３に接続される接続部３７内のインク４の有無を検出する一対の導電性を有する線状部材からなり、先端部が接続部３７内に臨ませるように配設されている。インク検出部３８，３９は、接続部３７のインク溜め部５１の側面に接続部３７の内部から外部に貫通するように設けられ、それぞれヘッドチップ４１に接続されている。
【００６３】
インク検出部３８，３９の先端部は、接続部３７内におけるフィルタ５３よりも上部に設けられている。これは、インク４がフィルタ５３以下となる場合に、ヘッドチップ４１側におけるインク４の負圧が高まり、装置の故障の原因となることを防止するためである。インク検出部３８，３９は、インク４をフィルタ５３よりもインクカートリッジ１１側で検出することで、インク４がフィルタ５３からヘッドチップ４１側においてなくなってしまうことを防止することができる。
【００６４】
取手部４０は、カートリッジ本体３１が消耗する等して交換の必要がある場合や、インクジェットプリンタ装置１を修理する際等に、カートリッジ本体３１の取り外しを容易にする。
【００６５】
ヘッドチップ４１は、カートリッジ本体３１の底面に沿って配設されており、接続部３７から供給されるインク液滴ｉを吐出するインク吐出孔である後述するノズル１０４ａが各色毎に略ライン状をなすように設けられている。
【００６６】
ヘッドキャップ４２は、図２に示すように、ヘッドチップ４１を保護するために設けられたカバーであり、インク４を吐出する際には、プリンタ本体３の後述するカバー開閉機構により開閉される。ヘッドキャップ４２は、開閉方向に設けられた溝部７１と、長手方向に設けられヘッドチップ４１の吐出面４１ａに付着した余分なインク４を吸い取る清掃ローラ７２とを有している。ヘッドキャップ４２は、開閉動作時にこの溝部７１に沿って図２中矢印Ｃで示すインクカートリッジ１１の短手方向に開閉するようにされており、このとき清掃ローラ７２がヘッドチップ４１の吐出面４１ａに当接しながら回転することで、余分なインク４を吸い取り、ヘッドチップ４１の吐出面４１ａを清掃する。この清掃ローラ７２は、例えば吸水性の高い部材が用いられる。また、ヘッドキャップ４２は、ヘッドチップ４１内のインク４が乾燥しないようにする。
【００６７】
上述したヘッドチップ４１は、各色のインク４に対応して、図１０、図１１及び図１２に示すように、ベースとなる回路基板１０１と、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に並設された一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び記録紙Ｐの走行方向と略直交方向、すなわち記録紙Ｐの幅方向に並設された一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄと、インク４の漏れを防ぐフィルム１０３と、インク４が液滴の状態で吐出されるノズル１０４ａが多数設けられたノズルシート１０４と、これらに囲まれてインク４が供給される空間であるインク液室１０５と、インク液室１０５にインク４を供給するインク流路１０６とを有する。
【００６８】
回路基板１０１は、シリコン等の半導体基板であり、その一主面１０１ａに、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが形成されており、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが回路基板１０１上の図示しない制御回路とそれぞれ接続されている。この制御回路は、ロジックＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やドライバートランジスタ等で構成されている。
【００６９】
一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄは、制御回路から供給される電力により発熱し、インク液室１０５内のインク４を加熱して内圧を高める。これにより加熱されたインク４は、後述するノズルシート１０４に設けられたノズル１０４ａから液滴の状態で吐出する。
【００７０】
フィルム１０３は、回路基板１０１の一主面１０１ａに積層されている。フィルム１０３は、例えば露光硬化型のドライフィルムレジストからなるものであり、回路基板１０１の一主面１０１ａの略全体に積層された後、フォトリソグラフプロセスによって不要部分が除去され、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄそれぞれを略凹状に囲むように形成されている。フィルム１０３においては、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄそれぞれを囲む部分がインク液室１０５の一部を形成する。
【００７１】
ノズルシート１０４は、インク液滴ｉを吐出させるためのノズル１０４ａが形成されたシート状部材であり、フィルム１０３の回路基板１０１と反対側に積層されている。ノズル１０４ａは、ノズルシート１０４に円形状に開口された微小孔であり、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄと対向するように配置されている。なお、ノズルシート１０４はインク液室１０５の一部を構成する。
【００７２】
インク液室１０５は、回路基板１０１、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄ、フィルム１０３及びノズルシート１０４に囲まれた空間部であり、インク流路１０６からのインク４が供給される。インク液室１０５のインク４は、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄにより加熱され、内圧が上昇される。インク流路１０６は、接続部３７のインク流出路６３と接続されており、接続部３７に接続されたインクカートリッジ１１からインク４が供給され、このインク流路１０６に連通する各インク液室１０５にインク４を送り込む流路を形成する。すなわち、インク流路１０６と接続部３４とが連通されている。これにより、インクカートリッジ１１から供給されるインク４がインク流路１０６に流れ込み、インク液室１０５内に充填される。
【００７３】
上述した１個のヘッドチップ４１には、インク液室１０５毎に一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄの何れかが設けられ、このような一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが設けられたインク液室１０５を１００個程度備えている。そして、ヘッドチップ４１においては、プリンタ装置１の制御部からの指令によってこれら一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄそれぞれを適宜選択して一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに対応するインク液室１０５内のインク４を、インク液室１０５に対応するノズル１０４ａから液滴の状態で吐出させることができる。
【００７４】
すなわち、ヘッドチップ４１において、ヘッドチップ４１と結合されたインク流路１０６から、インク液室１０５にインク４が満たされる。そして、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに短時間、例えば、１〜３μｓｅｃの間パルス電流を流すことにより、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄがそれぞれ急速に発熱し、その結果、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄと接する部分のインク４が加熱されて気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によってある体積のインク４が押圧される（インク４が沸騰する）。これによって、ノズル１０４ａに接する部分でインク気泡に押圧されたインク４と同等の体積のインク４がインク液滴ｉとしてノズル１０４ａから吐出され、記録紙Ｐ上に着弾される。
【００７５】
このヘッドチップ４１では、図１３に示すように、１つのインク液室１０５内に、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが互いに略平行に並設されている。すなわち、１つのインク液室１０５内に、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄを備えるものである。そして、ヘッドチップ４１においては、図１３中矢印Ｄで示す記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと、図１３中矢印Ｅで示す記録紙Ｐの走行方向と略直交方向、すなわち記録紙Ｐの幅方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄとが交互に規則的に並ぶようにされている。なお、図１３では、ノズル１０４ａの位置を１点鎖線で示している。
【００７６】
このように、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄでは、１つの抵抗体を２つに分割したような形状となり長さが同じで幅が半分になることから、それぞれの抵抗体の抵抗値がほぼ倍の値になる。これら一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄにおける抵抗体を直列に接続した場合、２倍程度の抵抗値を有する抵抗体が直列に接続されることとなり、抵抗値は分割する前の４倍程度になる。
【００７７】
ここで、インク液室１０５内のインク４を沸騰させるためには、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに一定の電力を加えて一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄを発熱させる必要がある。この沸騰時のエネルギーにより、インク液滴ｉを吐出させるためである。そして、抵抗値が小さいと、流す電流を大きくする必要があるが、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄの抵抗値が高くなっていることから、少ない電流で沸騰させることができるようになる。
【００７８】
これにより、ヘッドチップ４１では、電流を流すためのトランジスタ等を小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。なお、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄの厚みを薄く形成すれば抵抗値をさらに高くすることができるが、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄとして選定される材料や強度（耐久性）等の観点から、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄの厚みを薄くするには一定の限界がある。このため、厚みを薄くすることなく、分割することで、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄの抵抗値を高くしている。
【００７９】
ところで、インク液室１０５内のインクをノズル１０４ａより吐出させるときにおいて、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｂによってインク液室１０５内のインクが沸騰するまでの時間、すなわち気泡発生時間が同じになるように発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄを駆動制御すると、インク液滴ｉは、ノズル１０４ａより真下に吐出される。また、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｂの気泡発生時間に時間差が発生した場合には、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｂ上で略同時にインク４が沸騰し気泡が発生しなくなり、発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが並んでいる方向の何れか一方にずれてインク液滴ｉが吐出される。
【００８０】
これを図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示す一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂがインク気泡を発生する際の気泡発生時間の差と、インク液滴ｉの吐出角度との関係を参照にして説明する。図１４（Ａ）は、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂが並設されている方向の吐出角度θｘを示し、図１４（Ｂ）は、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂの並設方向と略直交方向の吐出角度θｙを示している。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、横軸に気泡発生時間の差をとっており、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂにおける抵抗差は、時間差０．０４μｓｅｃで３％、時間差０．０８μｓｅｃで６％程度のばらつきに相当する。なお、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）はコンピュータによるシミュレーション結果である。ここでは、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂの特性について説明しているが、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄについては、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと同様の特性を備えているので説明は省略する。
【００８１】
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、気泡発生時間に差が生じると、インク液滴ｉの吐出角度が略垂直でなくなるので、インク液滴ｉの着弾位置が本来の位置からずれる。そこで、チップヘッド４１は、この特性を利用し、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂの気泡発生時間をそれぞれ制御し、インク液滴ｉのノズル１０４ａからの吐出角度、すなわち吐出方向を制御する。
【００８２】
以上のようなヘッドチップ４１では、各インク液室１０５内の一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに電力等を供給することで、ノズル１０４ａからインク液滴ｉを吐出させる。そして、このヘッドチップ４１では、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに対し、略同時に同一量のエネルギーを供給することで、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄそれそれの抵抗体の気泡発生時間を理論上、同じにすることができる。したがって、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄは、インク４を同時に沸騰させることができ、インク液滴ｉの吐出角度がインク液滴ｉの着弾面に対して略垂直になるようにノズル１０４ａからインク液滴ｉを吐出させることができる。
【００８３】
さらに、ヘッドチップ４１は、各インク液室１０５内の一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄそれそれの抵抗体の気泡発生時間を異ならせるように一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給される電力を制御する。この場合、ヘッドチップ４１は、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄにおけるそれぞれの抵抗体のうちの一方と他方とにエネルギーを供給するときのエネルギーの与え方に差異を与えることで一対の発熱抵抗対１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄそれぞれの抵抗体の気泡発生時間に差が生じるようになり、ノズル１０４ａから吐出されるインク液滴ｉを、着弾面に対し定略垂直にインク液滴ｉが吐出されたときのインク液滴ｉの着弾位置と異なる位置に着弾される。すなわち、ヘッドチップ４１は、インク液滴ｉの吐出角度がインク４の着弾面に対して斜めになるようにノズル１０４ａからインク液滴ｉを吐出させる。
【００８４】
すなわち、ヘッドチップ４１では、図１３中矢印Ｄで示す記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに対向するノズル１０４ａから吐出するインク液滴ｉの吐出方向を記録紙Ｐの走行方向と略同方向にずらすことが可能となり、図１３中矢印Ｅで示す記録紙Ｐの幅方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに対向するノズル１０４ａから吐出するインク液滴ｉの吐出方向を記録紙Ｐの幅方向にずらすことが可能となる。
【００８５】
以上のように、ヘッドチップ４１は、インクの着弾位置を分散させることができる。これにより、例えば抵抗体の製造誤差に伴い抵抗値がばらつき、このばらつきによって気泡発生時間に時間差が発生して、インクの吐出方向が斜めになり、インクの塗布むらが発生し、記録紙に白すじが現れてしまうことを防止することができる。
【００８６】
なお、ここでは、各抵抗体に異なる大きさの電力を供給することで一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄにおける気泡発生時間をずらすようにしたが、このことに限定されることはなく、例えば各抵抗体に電力が供給されるタイミングをずらすことで一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄにおける気泡発生時間をずらすことも可能である。
【００８７】
次に、以上のように構成されたヘッドカートリッジ２が装着されるプリンタ装置１を構成するプリンタ本体３について図面を参照して説明する。
【００８８】
プリンタ本体３は、上記図１及び図１５に示すように、ヘッドカートリッジ２が装着されるヘッドカートリッジ装着部８１と、ヘッドカートリッジ２をヘッドカートリッジ装着部８１に保持、固定するためのヘッドカートリッジ保持機構８２と、ヘッドキャップを開閉するヘッドキャップ開閉機構８３と、記録紙Ｐを給排紙する給排紙機構８４と、給排紙機構８４に記録紙Ｐを供給する給紙口８５と、給排紙機構８４から記録紙Ｐが出力される排紙口８６とを有する。
【００８９】
ヘッドカートリッジ装着部８１は、ヘッドカートリッジ２が装着される凹部であり、走行する記録紙にデータ通り印刷を行うため、ヘッドチップ４１の吐出面４１ａと走行する記録紙Ｐの紙面とが互いに略平行となるようにヘッドカートリッジ２が装着される。ヘッドカートリッジ２は、ヘッドチップ４１内のインク詰まり等で交換する必要が生じる場合等があり、インクカートリッジ１１程の頻度はないが消耗品であるため、ヘッドカートリッジ装着部８１に対して着脱可能にヘッドカートリッジ保持機構８２によって保持される。ヘッドカートリッジ保持機構８２は、ヘッドカートリッジ装着部８１にヘッドカートリッジ２を着脱可能に保持するための機構であり、ヘッドカートリッジ２に設けられたつまみ８２ａをプリンタ本体３の係止孔８２ｂ内に設けられた図示しないバネ等の付勢部材に係止することによってプリンタ本体３に設けられた基準面３ａに圧着するようにしてヘッドカートリッジ２を位置決めして保持、固定できるようにしている。
【００９０】
ヘッドキャップ開閉機構８３は、ヘッドカートリッジ２のヘッドキャップ４２を開閉する駆動部を有しており、印刷を行うときにヘッドキャップ４２を開放してチップヘッド４１が記録紙Ｐに対して露出するようにし、印刷が終了したときにヘッドキャップ４２を閉塞してチップヘッド４１を保護する。給排紙機構８４は、記録紙Ｐを搬送する駆動部を有しており、供給口８５から供給される記録紙Ｐをヘッドカートリッジ２のチップヘッド４１まで搬送し、インク４が吐出された記録紙Ｐを排紙部８５に搬送して装置外部へ出力する。給紙口８５は、給排紙機構８４に記録紙Ｐを供給する開口部であり、トレイ８５ａ等に複数枚の記録紙Ｐを積層してストックすることができる。排紙口８６は、インク液滴ｉが吐出された記録紙Ｐが給排紙機構８４により搬送されて排出される。
【００９１】
ここで、以上のように構成されたプリンタ装置１による印刷を制御する制御回路について図面を参照して説明する。
【００９２】
制御回路１１０は、図１６に示すように、プリンタ本体３の各駆動部を駆動するプリンタ駆動部１１１と、各色のインク４に対応するヘッドチップ４１に供給される電流等を制御する吐出制御部１１２と、各色のインク４の残量を警告する警告部１１３と、外部装置と信号の入出力を行う入出力端子１１４と、制御プログラム等が記録されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１５と、読み出された制御プログラム等が読み出されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１６と、各部の制御を行う制御部１１７とを有している。
【００９３】
プリンタ駆動部１１１は、制御部１１７からの制御信号に基づき、ヘッドキャップ開閉機構８３を構成する駆動モータを駆動させてヘッドキャップ４２を開閉する。また、プリンタ駆動部１１１は、制御部１１７からの制御信号に基づき、給排紙機構８４を構成する駆動モータを駆動させてプリンタ本体３の給紙口８５から記録紙Ｐを給紙し、記録後に排紙口８６から排紙する。
【００９４】
吐出制御部１１２は、図１７に示すように、それぞれが抵抗体である一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに電流を流すための電源１２０ａ，１２０ｂと、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄと電源１２０ａ，１２０ｂとの電気的な接続をオン／オフさせるスイッチング素子１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃと、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給される電流を制御するための抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ、及び可変抵抗１２３と、スイッチング素子１２１ｂ，１２１ｃの切り換えを制御する切換制御回路１２４ａ，１２４ｂとを備える電気回路である。なお、吐出制御部１１２は、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄを同じように制御することから、ここでは一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂを例に挙げて説明する。
【００９５】
電源１２０ａは、発熱抵抗体１０２ｂに接続され、電源１２０ｂはスイッチング素子１２３ｃ、可変抵抗１２２を介して抵抗１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃに選択的に接続され、それぞれ電気回路に電力を供給する。なお、電気回路に供給される電力は、電源１２０ａ，１２０ｂを電力源としてもよいが、例えば制御部１１７等から直接供給されるようにすることも可能である。
【００９６】
スイッチング素子１２１ａは、発熱抵抗体１０２ａとグランドとの間に配置され、吐出制御部１１２全体のオン／オフを制御する。スイッチング素子１２１ｂは、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃとの間に配置され、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給する電力を制御する。スイッチング素子１２１ｃは、可変抵抗１２３と電源１２０ｂとの間に配置され、インク液滴ｉの吐出方向を制御する。そして、これらスイッチング素子１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃは、それぞれオン／オフが切り換えられることで電気回路に供給される電力を制御する。
【００９７】
抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃは、それぞれ異なる抵抗値を有し、スイッチング素子１２１ｂが切り換えられることにより一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される電力を制御する。具体的に、抵抗１２２ａが最も抵抗値が大きく、次いで抵抗１２２ｂが大きく、抵抗１２２ｃの抵抗値が最も小さくなっており、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される電力は抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの何れに接続されるかによって決まる。
【００９８】
可変抵抗１２３は、抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃと組み合わされることで一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂそれぞれに供給される電力の更に調節することができる。
【００９９】
切換制御回路１２４ａは、スイッチング素子１２１ｂのオン／オフをランダムに切り換えて、ランダムに抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃのうちの何れかを接続させるか、若しくはスイッチング素子１２１ｄをオフの状態にする。切換制御回路１２４ｂは、スイッチング素子１２１ｃのオン／オフをランダムに切り換えて、電源１２０ｂと電気回路との接続のオン／オフをランダムに切り換える。そして、切換制御回路１２４ａ，１２４ｂは、乱数回路等により発生した乱数データに基づいてランダムにスイッチング素子１２１ｂ，１２１ｃを切り換える。
【０１００】
以上のような構成の吐出制御部１１２では、スイッチング素子１２１ｂをオフにして抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃと一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂとが接続されていないとき、スイッチング素子１２１ａをオンにすると、電源１２０ａから電力が直列に接続された一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される（抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃには電流が流れない）。このとき、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂの抵抗値が略同一である場合には、電力が供給されたときは一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂが発生する熱量が略同一になる。
【０１０１】
この場合、ヘッドチップ４１は、図１８（Ａ）に示すように、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂで発生する熱量が略同一となることから、気泡発生時間が略同一になりインク４の吐出角度がインク４の着弾面に対して略垂直になるようにインク液滴ｉをノズル１０４ａから吐出する。これにより、吐出されたインク液滴ｉは、図１８（Ａ）中１３０で示す着弾点に着弾する。
【０１０２】
また、図１７に示す吐出制御部１１２では、スイッチング素子１２１ｂと抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃのうちの何れかとの接続をオンにし、スイッチング素子１２１ａをオンにし、スイッチング素子１２１ｃをグランドと接続したときに、インク液滴ｉの吐出方向が図１８（Ａ）中矢印Ｄで示す記録紙Ｐの走行方向にインク液滴ｉの吐出方向を可変できる。すなわち、スイッチング素子１２１ｂが抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの何れかに接続されることで、発熱抵抗体１０２ａに供給される電力が少なくなり、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される電力に差異が生じることから、両者に発生する熱量にも差異が生じる。
【０１０３】
この場合、抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞれ異なる抵抗値を有することから、スイッチング素子１２１ｂの切り換えで一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される電力を三段階に異ならせることができる。
【０１０４】
これにより、ヘッドチップ４１は、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂで発生する熱量に差異が生じ、スイッチング素子１２１ｂの切り換えで一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂそれぞれの気泡発生時間に三段階の時間差を持たせることができ、インク液滴ｉの吐出角度を一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂが互いに略平行に並設された方向、すなわち記録紙Ｐの走行方向に三段階に変化させることができる。
【０１０５】
具体的に、吐出制御部１１２は、図１８（Ａ）に示すように、ノズル１０４ａから略垂直にインク液滴ｉが吐出されて着弾した着弾点１３０から、図１８（Ａ）中矢印Ｄで示す一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂが互いに略平行に並設された方向、すなわち記録紙Ｐの走行方向に三段階に分かれた着弾点１３１，１３２，１３３の何れかにインク液滴ｉを着弾させるようにヘッドチップ４１を制御する。更に詳しくは、例えばスイッチング素子１２１ｂが抵抗値の最も小さい抵抗１２２ｃに接続されると、発熱抵抗体１０２ａに供給される電力が最も小さくなり、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される電力の差異が最も大きくなることから、インク液滴ｉは着弾点１３０から最も遠い位置の着弾点１３３に着弾される。一方、例えばスイッチング素子１２１ｂが抵抗値の最も大きい抵抗１２２ａに接続されると、発熱抵抗体１０２ａに供給される電力が最も大きくなり、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される電力の差異が最も小さくなることから、インク液滴ｉは着弾点１３０から最も近い位置の着弾点１３１に着弾される。
【０１０６】
また、吐出制御部１１２では、図１７に示すように、スイッチング素子１２１ｃを切り換えて電源１２０ｂと接続すると、インク液滴ｉの吐出方向を図１８（Ａ）に示す着弾点１３０を境にしてスイッチング素子１２１ｃをグランドに接続したときとは逆の方向にすることができる。この場合、発熱抵抗体１０２ａには、電源１２０ａから供給される電力の他に、電源１２０ｂからの電力も供給されることになる。すなわち、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂの発熱状態がスイッチング素子１２１ｃをグランドに接続したときとは逆になる。これにより、インク液滴ｉは、ノズル１０４ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点１３０を境に、スイッチング素子１２１ｃをグランドに接続したときとは反対側の着弾位置に吐出方向を三段階に変化させて吐出されることになる。
【０１０７】
具体的に、例えばスイッチング素子１２１ｃが抵抗値の最も小さい抵抗１２２ｃに接続されると、電源１２０ａからの電力と電源１２０ｂからの電力とが加算されて発熱抵抗体１０２ａに供給される電力が最も大きくなり、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される電力の差異が、スイッチング素子１２１ｃを電源１２０ｂに接続した場合に最も大きくなることから、インク液滴ｉは着弾点１３０から最も遠い位置の着弾点１３６に着弾される。一方、例えばスイッチング素子１２１ｃが抵抗値の最も大きい抵抗１２２ａに接続されると、電源１２０ａからの電力と電源１２０ｂからの電力とが加算されて発熱抵抗体１０２ａに供給される電力が最も小さくなり、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される電力の差異が、スイッチング素子１２１ｃを電源１２０ｂに接続した場合に最も小さくなることから、インク液滴ｉは着弾点１３０から最も近い位置の着弾点１３４に着弾される。
【０１０８】
なお、吐出制御部１１２では、可変抵抗１２３で、抵抗値を更に調節することで、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される電力を微調節することができ、着弾点１３０，１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６それぞれの間に着弾するようにインク液滴ｉの吐出角度を調節することができる。
【０１０９】
このように、吐出制御部１１２では、スイッチング素子１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃを切り換えることで、インク液滴ｉのノズル１０４ａからの吐出方向を、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂが互いに略平行に並設されている方向、すなわち記録紙Ｐの走行方向に７段階に変化させることができ、さらに抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃと可変抵抗１２３とを組み合わせることでインク液滴ｉの吐出方向を７段階以上に変化させることができる。
【０１１０】
このとき、吐出制御部１１２では、スイッチング素子１２１ｂが切換制御回路１２４ａによってランダムに切り換えら、スイッチング素子１２１ｃが切換制御回路１２４ｂによってランダムに切り換えられることから、インク液滴ｉのノズル１０４ａからの吐出方向を記録紙Ｐの走行方向にランダムに変化させるようにヘッドチップ４１を制御する。
【０１１１】
具体的に、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに対向するノズル１０４ａから吐出されたインク液滴ｉは、略垂直に吐出されて着弾した着弾点１３０を中心に、記録紙Ｐの走行方向に前後５０μｍ程度の範囲でランダムに着弾されることになる。
【０１１２】
次に、吐出制御部１１２が記録紙Ｐの幅方向と略同方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給する電力を制御したときについて説明する。
【０１１３】
吐出制御部１１２では、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給する電力を制御する場合、スイッチング素子１２１ｂをオフにして抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃと一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂとが接続されていないとき、スイッチング素子１２１ａをオンにすると、電源１２０ａから電力が直列に接続された一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給される（抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃには電流が流れない）。このとき、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄの抵抗値が略同一である場合には、電力が供給されたときは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが発生する熱量が略同一になる。
【０１１４】
この場合、ヘッドチップ４１は、図１８（Ｂ）に示すように、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄで発生する熱量が略同一となることから、気泡発生時間が略同一になりインク４の吐出角度がインク４の着弾面に対して略垂直になるようにインク液滴ｉをノズル１０４ａから吐出する。これにより、吐出されたインク液滴ｉは、図１８（Ｂ）中１４０で示す着弾点に着弾する。
【０１１５】
また、図１７に示す吐出制御部１１２では、スイッチング素子１２１ｂと抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃのうちの何れかとの接続をオンにし、スイッチング素子１２１ａをオンにし、スイッチング素子１２１ｃをグランドと接続したときに、インク液滴ｉの吐出方向が図１８（Ｂ）中矢印Ｅで示す記録紙Ｐの走行方向と略直交方向、すなわち記録紙Ｐの幅方向にインク液滴ｉの吐出方向を可変できる。すなわち、スイッチング素子１２１ｂが抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの何れかに接続されることで、発熱抵抗体１０２ｃに供給される電力が少なくなり、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給される電力に差異が生じることから、両者に発生する熱量にも差異が生じる。
【０１１６】
この場合、抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞれ異なる抵抗値を有することから、スイッチング素子１２１ｂの切り換えで一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給される電力を三段階に異ならせることができる。
【０１１７】
これにより、ヘッドチップ４１は、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄで発生する熱量に差異が生じ、スイッチング素子１２１ｂの切り換えで一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄそれぞれの気泡発生時間に三段階の時間差を持たせることができ、インク液滴ｉの吐出角度を一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが互いに略平行に並設された方向、すなわち記録紙Ｐの幅方向に三段階に変化させることができる。
【０１１８】
具体的に、吐出制御部１１２は、図１８（Ｂ）に示すように、ノズル１０４ａから略垂直にインク液滴ｉが吐出されて着弾した着弾点１４０から、図１８（Ｂ）中矢印Ｅで示す一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが互いに略平行に並設された方向、すなわち記録紙Ｐの幅方向に三段階に分かれた着弾点１４１，１４２，１４３の何れかにインク液滴ｉを着弾させるようにヘッドチップ４１を制御する。更に詳しくは、例えばスイッチング素子１２１ｂが抵抗値の最も小さい抵抗１２２ｃに接続されると、発熱抵抗体１０２ｃに供給される電力が最も小さくなり、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給される電力の差異が最も大きくなることから、インク液滴ｉは着弾点１４０から最も遠い位置の着弾点１４３に着弾される。一方、例えばスイッチング素子１２１ｂが抵抗値の最も大きい抵抗１２２ａに接続されると、発熱抵抗体１０２ｃに供給される電力が最も大きくなり、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給される電力の差異が最も小さくなることから、インク液滴ｉは着弾点１４０から最も近い位置の着弾点１４１に着弾される。
【０１１９】
また、吐出制御部１１２では、図１７に示すように、スイッチング素子１２１ｃを切り換えて電源１２０ｂと接続すると、インク液滴ｉの吐出方向を図１８（Ｂ）に示す着弾点１４０を境にしてスイッチング素子１２１ｃをグランドに接続したときとは逆の方向にすることができる。この場合、発熱抵抗体１０２ｃには、電源１２０ａから供給される電力の他に、電源１２０ｂからの電力も供給されることになる。すなわち、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄの発熱状態がスイッチング素子１２１ｃをグランドに接続したときとは逆になる。これにより、インク液滴ｉは、ノズル１０４ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点１４０を境に、スイッチング素子１２１ｃをグランドに接続したときとは反対側の着弾位置に吐出方向を三段階に変化させて吐出されることになる。
【０１２０】
具体的に、例えばスイッチング素子１２１ｃが抵抗値の最も小さい抵抗１２２ｃに接続されると、電源１２０ａからの電力と電源１２０ｂからの電力とが加算されて発熱抵抗体１０２ｃに供給される電力が最も大きくなり、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給される電力の差異が、スイッチング素子１２１ｃを電源１２０ｂに接続した場合に最も大きくなることから、インク液滴ｉは着弾点１４０から最も遠い位置の着弾点１４６に着弾される。一方、例えばスイッチング素子１２１ｃが抵抗値の最も大きい抵抗１２２ａに接続されると、電源１２０ａからの電力と電源１２０ｂからの電力とが加算されて発熱抵抗体１０２ｃに供給される電力が最も小さくなり、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給される電力の差異が、スイッチング素子１２１ｃを電源１２０ｂに接続した場合に最も小さくなることから、インク液滴ｉは着弾点１４０から最も近い位置の着弾点１４４に着弾される。
【０１２１】
なお、吐出制御部１１２では、可変抵抗１２３で、抵抗値を更に調節することで、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給される電力を微調節することができ、着弾点１４０，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４６それぞれの間に着弾するようにインク液滴ｉの吐出角度を調節することができる。
【０１２２】
このように、吐出制御部１１２では、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに供給する電力を制御する場合、スイッチング素子１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃを切り換えることで、インク液滴ｉのノズル１０４ａからの吐出方向を、一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが互いに略平行に並設されている方向、すなわち記録紙Ｐの幅方向に７段階に変化させることができる。さらに、吐出制御部１１２では、抵抗１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃと可変抵抗１２３とを組み合わせることでインク液滴ｉの吐出方向を、一対の発熱抵抗体１０２ｃ、１０２ｄが並設されている方向に７段階以上に変化させることができる。
【０１２３】
このとき、吐出制御部１１２では、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂに供給される電力を制御する場合と同様、スイッチング素子１２１ｂが切換制御回路１２４ａによってランダムに切り換えら、スイッチング素子１２１ｃが切換制御回路１２４ｂによってランダムに切り換えられる。これにより、インク液滴ｉのノズル１０４ａからの吐出方向は、記録紙Ｐの幅方向にランダムに変化されることになる。
【０１２４】
具体的に、記録紙Ｐの幅方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに対向するノズル１０４ａから吐出されたインク液滴ｉは、略垂直に吐出されて着弾した着弾点１４０を中心に、記録紙Ｐの幅方向に前後５０μｍ程度の範囲でランダムに着弾されることになる。
【０１２５】
なお、吐出制御部１１２では、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに対する電力の供給をスイッチング素子１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃをオン／オフすることでインク液滴ｉの吐出方向を制御しているが、このことに限定されることはなく、例えばデジタル回路等を使用してインク液滴ｉが離散的に記録紙Ｐに着弾するように制御することも可能である。
【０１２６】
図１６に示す警告部１１３は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示手段であり、印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を表示する。また、警告部１１３は、例えばスピーカ等の音声出力手段であってもよく、この場合は、印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を音声で出力する。なお、警告部１１３は、表示手段及び音声出力手段をともに有するように構成してもよい。また、この警告は、情報処理装置１１８のモニタやスピーカ等で行うようにしてもよい。
【０１２７】
入出力端子１１４は、上述した印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報をインタフェースを介して外部の情報処理装置１１８等に送信する。また、入出力端子１１４は、外部の情報処理装置１１８等から、上述した印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を出力する制御信号や、印刷データ等が入力される。ここで、上述した情報処理装置１１８は、例えば、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の電子機器である。
【０１２８】
情報処理装置１１８等と接続される入出力端子１１４は、インタフェースとして、例えばシリアルインタフェースやパラレルインタフェース等を用いることができ、具体的にＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＲＳ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ）２３２Ｃ、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４等の規格に準拠したものである。また、入出力端子１１４は、情報処理装置１１８との間で有線通信又は無線通信の何れ形式でデータ通信を行うようにしてもよい。なお、この無線通信規格としては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，８０２．１１ｂ，８０２．１１ｇ等がある。
【０１２９】
ＲＯＭ１１５は、例えばＥＰ−ＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリであり、制御部１１７が行う各処理のプログラムが格納されている。この格納されているプログラムは、制御部１１７によりＲＡＭ１１６にロードされる。ＲＡＭ１１６は、制御部１１７によりＲＯＭ１１５から読み出されたプログラムや、プリンタ装置１の各種状態を記憶する。
【０１３０】
入出力端子１１４と情報処理装置１１８との間には、例えばインターネット等のネットワークが介在していてもよく、この場合、入出力端子１１４は、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ｘＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）、ＦＴＨＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）、ＣＡＴＶ（Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ａｎｔｅｎｎａ ＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）、ＢＳ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）等のネットワーク網に接続され、データ通信は、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の各種プロトコルにより行われる。
【０１３１】
制御部１１７は、入出力端子１１４から入力された印刷データ及び制御信号や、インク検出部３８，３９による電気抵抗値の変化や、インク残量検出手部３６による電気抵抗値の変化等に基づき、各部を制御する。制御部１１７、このような処理プログラムとしてＲＯＭ１１５から読み出してＲＡＭ１１６に記憶し、このプログラムに基づき各処理を行う。
【０１３２】
この制御部１１７は、吐出制御を行う処理プログラムをＲＯＭ１１５から読み出してＲＡＭ１１６に記憶し、このプログラムに基づき、吐出制御部１１２の切換制御回路１２４ａ，１２４ｂがスイッチング素子１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃの接続状態をランダムに切り換えて記録紙Ｐに対するインク液滴ｉの吐出角度を一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが互いに略平行に並設された方向でランダムに変化するように制御する。
【０１３３】
なお、以上のように構成された制御回路１１０においてＲＯＭ１１５にプログラムを格納するようにしたが、プログラムを格納する媒体としては、ＲＯＭに限定されるものでなく、例えばプログラムが記録された光ディスクや、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の各種記録媒体を用いることができる。この場合に制御回路１１０は、各種記録媒体を駆動するドライブと直接又は情報処理装置１１８を介して接続されてこれら記録媒体からプログラムを読み出すように構成する。
【０１３４】
次に、以上のように構成されるプリンタ装置１の全体の動作について図１９に示すフローチャートを参照にして説明する。なお、本動作はＲＯＭ１１５等の記憶手段に格納された処理プログラムに基づいて制御部１１７内の図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）の処理に基づいて実行されるものである。
【０１３５】
先ず、ユーザが情報処理装置１１８で印刷する文字データ、印刷データ等を選択し、印刷実行操作をすると、情報処理装置１１８は、選択されたデータより印刷データを生成し、プリンタ装置１の入出力端子１１４に生成した印刷データを出力する。
【０１３６】
次に、制御部１１７は、ステップＳ１において、各装着部３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ，３２ｋに所定のインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが装着されているかどうかを、係合突部２１の突起部２３と係合凹部２４との係合の具合により判断する。そして、制御部１１７は、全ての装着部３２にインクカートリッジ１１が適切に装着されているときはステップＳ２に進み、少なくとも１の装着部３２においてインクカートリッジ１１が適切に装着されていないときはステップＳ３に進む。ステップＳ３においては、装着されていない色のインクカートリッジ１１をユーザに知らせる警告表示を警告部１１３が行う。
【０１３７】
制御部１１７は、ステップＳ２において、インク残量検出部３６の電気抵抗値の変化を検出し、電気抵抗値が変化したことが検出された場合、この電気抵抗値が変化に応じてインク残量の表示変更を行う。すなわち、ここでは、インク残量検出部３６がインクカートリッジ１１の高さ方向に３段設けられていることから、警告部１１３に３段階で残量表示を行うことができる。制御部１１７は、インクカートリッジ１１のインクが満杯のとき、全ての段のインク残量検出部３６の電気抵抗値が閾値より小さくなっており、これに基づいて、警告部１１３に、インク４が満杯である旨を表示する。そして、インク４が使用され、最上段のインク残量検出部３６の電気抵抗値が変化し、閾値以下になると、警告部１１３に、インク４が１レベル減ったことを表示する。更にインク４が使用され、中段のインク残量検出部３６の電気抵抗値が変化し、閾値以下になると、警告部１１３に、インク４が更に１レベル減ったことを表示する。更にインク４が使用され、最下段のインク残量検出部３６の電気抵抗値が変化し、閾値以下になると、警告部１１３に、インク残量が残り僅かであることを表示する。
【０１３８】
制御部１１７は、ステップＳ４において、接続部３７内のインク４が所定量以下、すなわちインク無し状態であるか否かを判断し、インク無し状態であると判断されたときはステップＳ５において、警告部１１３にその旨を表示、すなわち警告表示を行い、ステップＳ６において、印刷動作を禁止する。
【０１３９】
また、制御部１１７は、接続部３７内のインク４が所定量以下でないとき、すなわちインク４が満たされているとき、ステップＳ７において、印刷動作を許可する。
【０１４０】
印刷動作を行う場合、制御部１１７は、図２０に示すように、ヘッドキャップ開閉機構８３を構成する駆動モータを駆動させてヘッドキャップ４２をヘッドカートリッジ２に対してトレイ８５ａ側に移動させ、ヘッドチップ４１のノズル１０４ａを露出させる。
【０１４１】
そして、制御部１１７は、給排紙機構８４を構成する駆動モータを駆動させて記録紙Ｐを走行させる。具体的に、制御部１１７は、トレイ８５ａから給紙ローラ１５０によって記録紙Ｐを引き出し、互いに反対方向に回転する一対の分離ローラ１５１ａ，１５１ｂによって引き出された記録紙Ｐの一枚を反転ローラ１５２に搬送して搬送方向を反転させた後に搬送ベルト１５３に記録紙Ｐを搬送し、搬送ベルト１５３に搬送された記録紙Ｐを押さえ手段１５４が所定の位置に停止させることでインク４が着弾される位置が位置決めされるように給排紙機構８４を制御する。
【０１４２】
これと共に、制御部１１７は、吐出制御部１１２がヘッドチップ４１よりインク液滴ｉを記録紙Ｐに吐出する制御を行うようにする。具体的には、図２１及び図２２に示すように、インク流路１０６内の一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄに接する部分には、インク気泡Ｆ，Ｇが発生し、図２３及び図２４に示すように、そのインク気泡Ｆ，Ｇの膨張によってインク気泡Ｆ，Ｇの膨張分の体積と等しい体積のインク４が押しのけられる。これによって、ノズル１０４ａに接する部分の押しのけられたインク４と同等の体積のインク液滴ｉがノズル１０４ａから吐出されて記録紙Ｐ等に着弾し、記録紙Ｐには、印刷データに応じた文字、画像等が印刷される。
【０１４３】
このとき、ヘッドチップ４１は、インク気泡Ｆ，Ｇそれぞれの膨張の具合によりインク液滴ｉのノズル１０４ａから吐出方向を決定する。すなわち、ヘッドチップ４１では、インク気泡Ｆ，Ｇのうちの膨張する速度が早い方がインク４をより押圧することからノズル１０４ａを中心に気泡の膨張が遅い側に押し出すようにインク液滴ｉを吐出させる。なお、インク気泡Ｆ，Ｇは、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄにおいて、より多くの電力が供給される等して発熱する速度が早い抵抗体に接している方の膨張が早くなる。
【０１４４】
そして、ヘッドチップ４１では、切換制御回路１２４ａ，１２４ｂがスイッチング素子１２１ｂ，１２１ｃのオン／オフをランダムに制御することで、インク液滴ｉの吐出方向を一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄが並設されている方向にし、インク液滴ｉのノズル１０４ａからの吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出する。具体的に、ヘッドチップ４１においては、図２３に示すような記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと対向するノズル１０４ａからは記録紙Ｐの走行方向と略同方向に、ノズル１０４ａからの吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出する。これと同時に、図２４に示すような記録紙Ｐの幅方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄと対向するノズル１０４ａからは記録紙Ｐの幅方向と略同方向に、ノズル１０４ａからの吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出する。
【０１４５】
したがって、ヘッドチップ４１では、図２５に示すように、インク液滴ｉの着弾点１６０における隣接するもの同士の境界が補い合われて拡散するようにインク液滴ｉを着弾させることができる。
【０１４６】
そして、このヘッドチップ４１では、インク液滴ｉの着弾点１６０の境界が補い合われて拡散するようにインク液滴ｉが着弾されることから、隣接する着弾点１６０の境界が目立たなくなり、従来のような給排紙機構の誤動作等により記録紙の走行速度が速まったときに、記録紙の走行方向で隣り合うインクの着弾点の間に隙間ができて生じる記録紙の走行方向と略直行方向の白スジ等を防止できる。具体的には、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと対向するノズル１０４ａから吐出角度をランダムに変化させながら吐出されたインク液滴ｉが、記録紙Ｐの幅方向に白スジが発生することを防止し、記録紙Ｐの幅方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄと対向するノズル１０４ａから吐出角度をランダムに変化させながら吐出されたインク液滴ｉが、記録紙Ｐの走行方向に白スジが発生することを防止する。
【０１４７】
また、従来のような給排紙機構の誤動作等により記録紙の走行速度が遅くなったときに、記録紙の走行方向で隣り合うインクの着弾点が所定の範囲に過剰に重なって生じる色の濃度ムラ等を防止できる。
【０１４８】
以上ように、インク液滴ｉが吐出されると、インク液滴ｉを吐出したインク液室１０５内に吐出された量と同量のインク４がインク流路１０６から直ちに補充され、図１０に示すように、元の状態に戻る。ヘッドチップ４１からインク液滴ｉが吐出されると、付勢部材６６の付勢力とダイアフラム６９の付勢力とによってインク室６２の開口部６４を閉塞している弁６５は、図９に示すように、ヘッドチップ４１からインク液滴ｉが吐出された際に、開口部６４分割されたインク流出路６３側のインク室６２のインク４の負圧が高まると、インク４の負圧によりダイアフラム６９が大気圧により押し上げられて、弁シャフト６８と共に弁６５を付勢部材６６の付勢力に抗して押し上げる。このとき、インク室６２のインク流入路６１側とインク流出路６３側と間の開口部６４が開放され、インク４がインク流入路６１側からインク流出路６３側に供給され、インク流路１０６にインクが補充される。そして、インク４の負圧が低下してダイアフラム６９が復元力により元の形状に戻り、付勢部材６６の付勢力により弁シャフト６８と共に弁６５をインク室６２が閉塞するように引き下げる。以上のようにして弁機構５４では、インク液滴ｉを吐出する度にインク４の負圧が高まると、上述の動作を繰り返す。
【０１４９】
このようにして、給排紙機構８４によって走行している記録紙Ｐには、順に印刷データに応じた文字や画像が印刷されることになる。そして、印刷が終了して記録紙Ｐは、排紙口８６より排出される。
【０１５０】
以上のように構成されたプリンタ装置１では、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと、記録紙Ｐの幅方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄとが交互に並び、これら一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ及び一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄにおけるそれぞれの抵抗体に異なる大きさの電力を供給若しくはタイミングをずらして電力を供給し、且つ供給される電力をランダムに変化させる。
【０１５１】
これにより、このプリンタ装置１では、記録紙Ｐの走行方向と略同方向にインク液滴ｉを吐出させるノズル１０４ａと、記録紙Ｐの幅方向と略同方向にインク液滴ｉを吐出させるノズル１０４ａとが、記録紙Ｐの幅方向に交互に並んだ状態で、記録紙Ｐに対するインク液滴ｉの吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを同時に吐出することになる。
【０１５２】
すなわち、このプリンタ装置１では、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出することと、記録紙Ｐの幅方向と略同方向に吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出することが、同時に行われることから、図２５に示すように、インク液滴ｉの着弾点１６０における隣接するもの同士の境界が補い合うようにインク液滴ｉを着弾させることができる。
【０１５３】
したがって、このプリンタ装置１では、インク液滴ｉの着弾点１６０の境界が補い合われるようにインク液滴ｉが着弾されることから、記録紙Ｐに着弾したインク液滴ｉの着弾点１６０同士の境界が拡散されて目立たなくなり、従来のような記録紙の走行速度のムラにより生じていた白スジや、色の濃度ムラ等を防止することができる。
【０１５４】
具体的に、このプリンタ装置１では、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと対向するノズル１０４ａから吐出角度をランダムに変化させながら吐出されたインク液滴ｉが記録紙Ｐの幅方向に白スジが発生することを防止し、記録紙Ｐの幅方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄと対向するノズル１０４ａから吐出角度をランダムに変化させながら吐出されたインク液滴ｉが記録紙Ｐの走行方向に白スジが発生することを防止する。
【０１５５】
また、このプリンタ装置１では、記録紙Ｐの幅方向に並んだノズル１０４ａから走行している記録紙Ｐにインク液滴ｉを適切に吐出していくことから、従来のような印刷時にオーバーラップ部を設けることなく白スジや色の濃度ムラ等を防止でき、印刷に係る時間を大幅に短縮して高品質な画像を印刷できる。
【０１５６】
以上のように、このプリンタ装置１では、例えば給排紙機構８４の誤動作で記録紙Ｐの走行速度にムラが生じたり、ノズル１０４ａの形成精度が悪くインク液滴ｉの着弾位置がずれたりしても、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと対向するノズル１０４ａが記録紙Ｐの走行方向でインク液滴ｉの吐出方向や吐出角度をランダムに変化させ、且つ一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄと対向するノズル１０４ａが記録紙Ｐの幅方向でインク液滴ｉの吐出方向や吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを同時に吐出していくことから、色の濃度ムラや白スジにより画質が劣化してしまうことを防止できる。
【０１５７】
また、以上の例では、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと、記録紙Ｐの幅方向を略同方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂとが交互に規則的に並んだヘッドチップ４１を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、例えば記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと、記録紙Ｐの幅方向を略同方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂとが２つ以上づつ記録紙Ｐの幅方向に交互に規則的に並べたり、ランダムに並べたりしても上述した作用効果が得られ、印刷時の白スジや濃度ムラを防止できる。
【０１５８】
次に、第２の実施の形態として、図２６に示すヘッドチップ１７０を備えるプリンタ装置１について説明する。なお、以下で説明するヘッドチップ１７０，１８０においては、上述したプリンタ装置１のヘッドチップ４１の代わりとなるものなので、プリンタ装置１及びヘッドチップ４１と同様の材質、形状、部位となるものについては説明を省略すると共に同一の符号を用いるものとする。
【０１５９】
ヘッドチップ１７０は、例えば記録紙Ｐの幅方向に並んだインク液室１０５それぞれに設けられている一対の発熱抵抗体１７１ａ，１７１ｂが、図２６中矢印Ｄで示す記録紙Ｐの走行方向に対して略同一の略斜め方向に互いに略平行に並設されたものである。具体的には、一対の発熱抵抗体１７１ａ，１７１ｂが、記録紙Ｐの走行方向に対して３５°〜５５°程度の角度を以て略斜めに並設されている。
【０１６０】
このヘッドチップ１７０を備えるプリンタ装置１では、記録紙Ｐの走行方向に対して略同一の略斜め方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１７１ａ，１７１ｂに、異なる大きさの電力を供給若しくはタイミングをずらして電力を供給し、且つ供給される電力をランダムに変化させることで、記録紙Ｐの走行方向に対して略同一の略斜め方向に記録紙Ｐに対するインク液滴ｉの吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出させる。具体的には、上述したヘッドチップ４１における記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂと対向するノズル１０４ａが記録紙Ｐの走行方向と略同方向に吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出する成分と、記録紙Ｐの幅方向と略同方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄと対向するノズル１０４ａが記録紙Ｐの幅方向と略同方向に吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉが吐出する成分とを合成させた状態でノズル１７２よりインク液滴ｉが吐出される。
【０１６１】
このため、ヘッドチップ１７０を備えるプリンタ装置１では、上述したヘッドチップ４１を備えた場合と同様に、インク液滴ｉの着弾点における隣接するもの同士の境界が補い合うようにインク液滴ｉを着弾させることができる。すなわち、記録紙Ｐの走行方向に対して略同一の略斜め方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１７１ａ，１７１ｂと対向するノズル１７２から吐出されたインク液滴ｉが、記録紙Ｐの幅方向及び走行方向、両方向に白スジが発生することを防止する。
【０１６２】
さらにまた、第３の実施の形態として、図２７に示すヘッドチップ１８０を備えるプリンタ装置１について説明する。
【０１６３】
ヘッドチップ１８０は、例えば記録紙Ｐの幅方向に並んだインク液室１０５それぞれに、一対の発熱抵抗体１８１ａ，１８１ｂが図２７中矢印Ｄで示す記録紙Ｐの走行方向と略同方向、一対の発熱抵抗体１８１ｃ，１８１ｄが図２７中矢印Ｅで示す記録紙Ｐの幅方向と略同方向、一対の発熱抵抗体１８１ｅ，１８１ｆが記録紙Ｐの走行方向に対して略斜め方向に互いに略平行に並設され、これら３種類の一対の発熱抵抗体１８１ａ，１８１ｂ、一対の発熱抵抗体１８１ｃ，１８１ｄ、一対の発熱抵抗体１８１ｅ，１８１ｆをそれぞれ有するインク液室１０５を記録紙Ｐの幅方向に順番に規則的に並べたものである。なお、一対の発熱抵抗体１８１ｅ，１８１ｆにおいては、記録紙Ｐの走行方向に対して３５°〜５５°程度の角度を以て略斜めに並設されている。また、ヘッドチップ１８０においては、記録紙Ｐの走行方向に対して略斜め方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１８１ｅ，１８１ｆが略同一の斜め方向であれば、３種類の一対の発熱抵抗体を記録紙Ｐの幅方向にランダムに並べることができる。
【０１６４】
このヘッドチップ１８０を備えるプリンタ装置１では、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１８１ａ，１８１ｂ、記録紙Ｐの幅方向と略同方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１８１ｃ，１８１ｄ、記録紙Ｐの走行方向に対して略斜め方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１８１ｅ，１８１ｆそれそれの抵抗体に、異なる大きさの電力を供給若しくはタイミングをずらして電力を供給し、且つ供給される電力をランダムに変化させることで、記録紙Ｐの走行方向に対して略同方向、略直交方向、略斜め方向に記録紙Ｐに対するインク液滴ｉの吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出させることができる。
【０１６５】
具体的には、記録紙Ｐの走行方向にインク液滴ｉを吐出させるノズル１８２ａと、記録紙Ｐの幅方向にインク液滴ｉを吐出させるノズル１８２ｂと、記録紙Ｐの走行方向に対して略斜め方向にインク液滴ｉを吐出させるノズル１８２ｃとが順番に規則的に記録紙Ｐの幅方向に並んだ状態で、それぞれのノズル１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃが、記録紙Ｐに対するインク液滴ｉの吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを同時に吐出させる。すなわち、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１８１ａ，１８１ｂと対向するノズル１８２ａが記録紙Ｐの走行方向と略同方向に吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出させることと、記録紙Ｐの幅方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１８１ｃ，１８１ｄと対向するノズル１８２ｂが記録紙Ｐの幅方向と略同方向に吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出させることと、記録紙Ｐの走行方向に対して略斜め方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１８１ｅ，１８１ｆと対向するノズル１８２ｃが記録紙Ｐの走行方向に対して略斜め方向に吐出角度をランダムに変化させながらインク液滴ｉを吐出させることとを同時に行われる。
【０１６６】
したがって、ヘッドチップ１８０を備えるプリンタ装置１では、上述したヘッドチップ４１のときと同様に、インク液滴ｉの着弾点における隣接するもの同士の境界が補い合わるようにインク液滴ｉを着弾させることができる。具体的には、記録紙Ｐの走行方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１８１ａ，１８１ｂと対向するノズル１８２ａから吐出されたインク液滴ｉが記録紙Ｐの幅方向に白スジが発生することを防止し、記録紙Ｐの幅方向と略同方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体１８１ｃ，１８１ｄと対向するノズル１８２ｃから吐出されたインク液滴ｉが記録紙Ｐの走行方向に白スジが発生することを防止し、記録紙Ｐの走行方向に対して略斜め方向に互いに略平行に並設された一対の発熱抵抗体１８１ｅ，１８１ｆと対向するノズル１８２ｃから吐出されたインク液滴ｉが記録紙Ｐの幅方向及び走行方向、両方向に白スジが発生することを防止する。
【０１６７】
以上のことより、ヘッドチップ１７０若しくはヘッドチップ１８０を備えるプリンタ装置１でも、インク液滴ｉの着弾点の境界が補い合うようにインク液滴ｉが着弾されることから、記録紙Ｐに着弾したインク液滴ｉの着弾点同士の境界が拡散されて目立たなくなり、従来のような記録紙の走行速度のムラにより生じていた白スジや、色の濃度ムラ等を防止することができる。
【０１６８】
なお、以上の例では、プリンタ本体３に対してヘッドカートリッジ２が着脱可能であり、更に、ヘッドカートリッジ２に対してインクカートリッジ１１が着脱可能なプリンタ装置１を例に取り説明したが、インク液滴ｉの吐出方向を制御できるヘッドチップ４１については、プリンタ本体３とヘッドカートリッジ２とが一体のプリンタ装置に適用することもできる。
【０１６９】
また、以上の例では、記録紙に文字や画像を印刷するプリンタ装置を例に取り説明したが、本発明は、微少量の液体を吐出する他の装置に広く適用することができる。例えば、本発明は、液体中のＤＮＡチップ用吐出装置（特開２００２−３４５６０号公報）やプリント配線基板の微細な配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出したりする液体吐出装置に適用することもできる。
【０１７０】
さらに、以上の例では、一対の発熱抵抗体１０２ａ，１０２ｂ若しくは一対の発熱抵抗体１０２ｃ，１０２ｄによってインク４を加熱しながらノズル１０４ａから吐出させる電気熱変換方式を採用しているが、このような方式に限定されず、例えばピエゾ素子等の電気機械変換素子等によってインク液滴ｉを電気機械的にノズル１０４ａより吐出させる電気機械変換方式を採用したものであってもよい。
【０１７１】
さらに、以上の例では、ライン型のプリンタ装置１を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、本発明は、例えばヘッドチップが記録紙の走行方向と略直交する方向に移動するシリアル型のインクジェットプリンタ装置にも適用可能である。この場合、シリアル型のインクジェットプリンタ装置のヘッドチップには、互いに略平行に並ぶ一対の発熱抵抗体が複数備えられ、これら一対の発熱抵抗体が、記録紙の走行方向に対して２種類以上の角度になるように、記録紙の走行方向と略直交方向、すなわち記録紙の幅方向に並設されることになる。
【０１７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、対象物の走行速度にムラがあったり、吐出孔の形成精度が悪く液体の着弾位置がずれたりしても、液体の吐出孔からの吐出方向を２種類以上の方向で制御して液体を吐出できることから、色の濃度ムラや白スジによる画質の劣化を防止できる。
【０１７３】
また、本発明によれば、印刷時にオーバーラップ部を設けることなく色の濃度ムラや白スジを防止できることから、印刷に係る時間を大幅に短縮して優れた画質の印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタ装置を示す斜視図である。
【図２】同インクジェットプリンタ装置に備わるインクジェットプリントヘッドカートリッジを示す斜視図である。
【図３】同インクジェットプリントヘッドカートリッジにインクカートリッジが装着された状態を示す断面図である。
【図４】同インクジェットプリントヘッドカートリッジにインクカートリッジが装着された際にインク供給部の供給口が弁により閉塞された状態を示す模式図である。
【図５】同インクジェットプリントヘッドカートリッジにインクカートリッジが装着された際にインク供給部の供給口が開放された状態を示す模式図である。
【図６】同インクジェットプリントヘッドカートリッジの装着部を示す平面図である。
【図７】同インクジェットプリントヘッドカートリッジとヘッドチップの関係を示す断面図である。
【図８】同インクジェットプリントヘッドカートリッジの接続部における弁機構の弁が閉じた状態を示す断面図である。
【図９】同インクジェットプリントヘッドカートリッジの接続部における弁機構の弁が開いた状態を示す断面図である。
【図１０】同インクジェットプリントヘッドカートリッジのヘッドチップであって、一対の発熱抵抗体が記録紙の走行方向と略同方向に並んでいる状態を示す断面図である。
【図１１】同インクジェットプリントヘッドカートリッジのヘッドチップであって、一対の発熱抵抗体が記録紙の幅方向に並んでいる状態を示す断面図である。
【図１２】同インクジェットプリントヘッドカートリッジのヘッドチップを示す分解斜視図である。
【図１３】同インクジェットプリントヘッドカートリッジのヘッドチップを示す平面図である。
【図１４】気泡発生時間の差と吐出角度との関係を示す特性図であり、同図（Ａ）は一対の発熱抵抗体の並んでいる方向のインク液滴の吐出角度を示し、同図（Ｂ）は一対の発熱抵抗体の並んでいる方向と略直交する方向のインク液滴の吐出角度を示している。
【図１５】同インクジェットプリンタ装置の一部を透視して示す側面図である。
【図１６】同インクジェットプリンタ装置の制御回路を説明するブロック図である。
【図１７】同インクジェットプリンタ装置に備わる吐出制御部を説明する模式図である。
【図１８】同ヘッドチップより吐出したインク液滴の着弾点を模式的に示していおり、同図（Ａ）は記録紙の走行方向と略同方向に並設された一対の発熱抵抗体と対向するノズルより吐出されたインク液滴が着弾した着弾点を示す平面図であり、同図（Ｂ）は記録紙の幅方向と略同方向に並設された一対の発熱抵抗体と対向するノズルより吐出されたインク液滴が着弾した着弾点を示す平面図である。
【図１９】同インクジェットプリンタ装置の制御方法を説明するフローチャートである。
【図２０】同インクジェットプリンタ装置において、ヘッドキャップ開閉機構が開いている状態を一部透視して示す側面図である。
【図２１】同インクジェットプリントヘッドカートリッジの記録紙の走行方向と略同方向に並設された一対の発熱抵抗体を備えるヘッドチップにおいて、インク気泡が発生した状態を示す断面図である。
【図２２】同インクジェットプリントヘッドカートリッジの記録紙の幅方向に並設された一対の発熱抵抗体を備えるヘッドチップにおいて、インク気泡が発生した状態を示す断面図である。
【図２３】同インクジェットプリントヘッドカートリッジの記録紙の走行方向と略同方向に並設された一対の発熱抵抗体を備えるヘッドチップにおいて、発生したインク気泡によりインク液滴がノズルより吐出される状態を示す断面図である。
【図２４】同インクジェットプリントヘッドカートリッジの記録紙の幅方向に並設された一対の発熱抵抗体を備えるヘッドチップにおいて、発生したインク気泡によりインク液滴がノズルより吐出される状態を示す断面図である。
【図２５】同ヘッドチップより吐出したインク液滴が記録紙に着弾していく状態を模式的に示す平面図である。
【図２６】同インクジェットプリントヘッドカートリッジの他のヘッドチップを示す平面図である。
【図２７】同インクジェットプリントヘッドカートリッジの他のヘッドチップを示す平面図である。
【図２８】従来のプリンタ装置で印刷を行ったときの色の濃度ムラや記録紙の幅方向に生じた白スジを模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ装置、２ インクジェットプリントヘッドカートリッジ、３ プリンタ本体、４ インク、１１ インクカートリッジ、１２ インク収容部、１３ インク供給部、３１ カートリッジ本体、３２ 装着部、４１、１７０，１８０ ヘッドチップ、４２ ヘッドキャップ、８１ ヘッドカートリッジ装着部、８２ ヘッドカートリッジ保持機構、８３ ヘッドキャップ開閉機構、８４ 給排紙機構、８５ 給紙口、８６ 排紙口、１０１ 回路基板、１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１７１ａ，１７１ｂ，１８１ａ，１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄ，１８１ｅ，１８１ｆ 発熱抵抗体、１０３ フィルム、１０４ ノズルシート、１０４ａ，１７２，１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ ノズル、１０５ インク液室、１０６ インク供給路、１１２ 吐出制御部、１１７ 制御部、１２０ａ，１２０ｂ 電源、１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃスイッチング素子、１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ 抵抗、１２３ 可変抵抗、１２４ａ，１２４ｂ 切換制御回路、１３０，１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６，１４０，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４６，１６０ 着弾点[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a liquid ejecting method for ejecting a liquid from an ejection hole facing an object by causing a bubble generated by a pressure generating element in the liquid to press the liquid.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a device for discharging a liquid, there is a printer device for recording an image or a character by discharging ink from a head chip onto a recording paper to be discharged with a liquid. There is an ink jet system as a printer device, and a printer device using this ink jet system has advantages of low running cost, downsizing of the device, and easy colorization of a printed image.
[0003]
In a printer device using an ink jet system, inks of a plurality of colors, such as yellow, magenta, cyan, and black, are supplied to ink liquid chambers and the like of a head chip from ink cartridges filled with the inks. In this printer device, the ink supplied to the ink liquid chamber or the like is heated by a heating resistor or the like disposed in the ink liquid chamber, and bubbles are generated in the ink on the heating resistor, and the bubbles are broken. The ink is discharged from the minute ink discharge holes provided in the head chip by the energy at the time of disappearance, and an image or a character is printed on a recording paper or the like as an object.
[0004]
In some ink jet printers, an ink cartridge is mounted on an ink head, and the ink head mounted with the ink cartridge moves in the width direction of the recording paper, that is, in a direction substantially perpendicular to the running direction of the recording paper. There is a serial type printer device that causes ink of a predetermined color to land on recording paper. In addition, there is a line type printer device in which an ink ejection range is set to be substantially the same as the paper width of the recording paper, that is, an ink ejection hole for ejecting ink in a line is provided.
[0005]
A serial type printer device stops the running of the recording paper when the ink head moves in a direction substantially perpendicular to the running direction of the recording paper, and transfers the ink to the stopped recording paper while the ink head moves. Printing is performed by discharging, landing, and repeating this. On the other hand, in a line type printer device, the ink head portion is fixed or fixed so that it can be slightly moved to avoid printing unevenness. Printing is performed by discharging and landing ink.
[0006]
For this reason, unlike the serial type printer, the line type printer does not move the ink head unit, so that high-speed printing can be performed as compared with the serial type printer. In addition, since the line type printer does not need to move the ink head, it is possible to increase the size of each ink cartridge and increase the ink capacity of the ink cartridge. In such a line type printer, the ink head unit does not move, so that the configuration can be simplified, and the ink head unit is integrally provided in each ink cartridge. reference).
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-301199 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned line type printer, the printing accuracy of images, characters, and the like is affected by the accuracy of the timing at which ink lands on the running recording paper. Specifically, for example, when the traveling speed of the recording paper is high, the recorded image, characters, and the like are stretched and printed in the traveling direction of the recording paper, and when the traveling speed of the recording paper is low, the recorded image is printed. There is a problem that characters and characters are shrunk and printed in the running direction of the recording paper.
[0009]
In order to solve such a problem, in a line-type printer device, for example, a servo motor or the like is used for controlling a motor or the like for running a recording sheet, and there is no unevenness in a traveling speed at which a recording sheet is sent. Thus, the timing at which ink lands on the recording paper is controlled by keeping the traveling speed constant.
[0010]
However, even when the above-described servo motor or the like is used, as shown in FIG. 28, although the elongation and shrinkage of the image and the like are eliminated, the timing at which the ink lands on the recording paper has an error of only a few microns. In this case, unevenness may occur in the color density in the running direction of the recording paper indicated by arrow X in FIG. Specifically, if the control of the traveling speed of the recording paper by the servomotor is delayed by only a few microns, the color density of this portion will be increased. On the other hand, if the control of the running speed of the recording paper by the servomotor is accelerated by only a few microns, the color density of this part becomes thin, and if the control of the running speed of the recording paper is accelerated at the level of tens of microns or hundreds of microns, In other words, a portion in which ink has not landed, that is, a so-called white stripe occurs in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the recording paper, that is, in the width direction of the recording paper. Such color non-uniformity and white streaks occurring in the recording paper running direction appear remarkably, for example, when performing printing in which the tone of the color tone does not change. In FIG. 28, reference numeral 200 denotes a landing point of the ink.
[0011]
Further, in the line type printing apparatus, for example, when the ink ejection holes are clogged with dust or the like, it becomes difficult to eject the ink from the clogged ink ejection holes, and the ink is ejected from the clogged ink ejection holes. There is a possibility that the landing position of the ink is missing, white stripes are generated along the running direction of the recording paper, and the image quality is degraded. Further, for example, if dust adheres to the vicinity of the ink ejection hole even if it does not clog the ink ejection hole, the ejection direction of the ink from the ink ejection hole may be changed. Also in this case, there is a possibility that a portion where the ink does not land due to a shift in the landing position of the ink is generated, and a white stripe is generated.
[0012]
On the other hand, in a serial type printer device, a so-called overlap portion is provided so that a boundary between a previous print location and a current print location overlaps within a predetermined range when printing while stopping the travel of the recording paper. By performing printing, color density unevenness or the like that occurs in the running direction of the recording paper is prevented.
[0013]
However, in the serial-type printer device, the provision of the overlap portion increases the time required for printing, increases the amount of ink used for printing, and increases the printing cost. There is.
[0014]
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and provides an excellent liquid ejecting apparatus and an excellent liquid ejecting method capable of shortening the time required for printing and obtaining high-quality printing. The purpose is to do.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
A liquid ejection apparatus according to the present invention that achieves the above-described object includes a liquid chamber that stores a liquid, and two or more liquid chambers that are provided. Discharging means having a pressure generating element to be generated, a discharge hole for discharging a liquid by the pressure generated by the pressure generating element, and traveling for moving an object arranged at a position facing the discharge hole in a predetermined direction And a discharge direction for controlling the discharge direction of the liquid discharged from the discharge hole of the discharge means by supplying different energy to each pressure generating element provided in the discharge means or supplying the energy at a shifted timing. Control means, and a plurality of discharge means are arranged in parallel in a direction substantially perpendicular to the direction of relative movement between the object and the discharge hole, and each pressure generating element provided in each discharge means has a surface facing the object. Inside Each of the discharge means having pressure generating elements arranged in parallel with each other and arranged in parallel is arranged so that the pressure generating elements arranged in parallel form two or more angles with respect to the relative movement direction. The direction control means controls the energy so as to change the discharge direction of the liquid discharged by each discharge means in substantially the same direction as the direction in which the pressure generating elements are juxtaposed.
[0016]
In this liquid ejection device, each ejection unit having pressure generation elements arranged substantially parallel to each other is arranged so that the pressure generation elements arranged in parallel are arranged at two or more angles with respect to the relative movement direction, By supplying different energy to the juxtaposed pressure generating elements or supplying the energy at staggered timing, the ejection direction of the liquid ejected from the plurality of ejection holes is set to the direction in which the juxtaposed pressure generating elements are arranged. They are almost in the same direction.
[0017]
Thereby, in this liquid ejection apparatus, a plurality of liquids are formed by setting the ejection direction to be substantially the same as the direction in which the pressure generating elements arranged substantially parallel to each other at two or more angles with respect to the relative movement direction. Since the liquid is discharged from the discharge holes, the liquid is discharged in at least two discharge directions with respect to the traveling direction of the object.
[0018]
Therefore, in this liquid ejection apparatus, when liquid ejected from a plurality of ejection holes in two or more ejection directions lands on a target, boundaries between adjacent ones of the liquids landed on the target are complemented. The boundary between the landed liquids can be made inconspicuous.
[0019]
In the liquid ejection method according to the present invention, energy is supplied to two or more pressure generating elements provided in each of the plurality of liquid chambers, and pressures are respectively generated in the liquids accommodated in the plurality of liquid chambers. A liquid discharge method for discharging liquid by pressure from discharge holes provided corresponding to two or more pressure generating elements toward an object which faces each discharge hole and travels in a predetermined direction. And two or more are arranged side by side substantially in parallel with each other in a plane facing the object, and the angle of the side by side is two or more with respect to the direction of relative movement between the object and the discharge hole. By supplying different energy to one or more pressure generating elements or supplying the energy at a shifted timing, the discharge direction of the liquid discharged from each discharge hole is aligned with two or more pressure generating elements. Direction and It is characterized by changing in the same direction.
[0020]
In this liquid discharge method, different energies are supplied to the pressure generating elements provided in a plurality of liquid chambers and arranged in parallel with each other at two or more angles with respect to the relative movement direction or the energy is shifted by timing. Is supplied, the liquid is ejected from the plurality of ejection holes by making the ejection direction of the liquid ejected from the plurality of ejection holes substantially the same as the direction in which the pressure generating elements arranged in parallel are arranged.
[0021]
For this reason, in this method, a plurality of liquids are ejected by setting the ejection direction to be substantially the same as the direction in which the pressure generating elements arranged in parallel with each other at two or more types of angles with respect to the relative movement direction. Since the liquid is discharged from the holes, the liquid can be discharged in at least two discharge directions with respect to the traveling direction of the object.
[0022]
Therefore, in this method, when liquid ejected from a plurality of ejection holes in two or more ejection directions lands on an object, the boundary between adjacent ones of the liquids landed on the object is complemented and diffused. Therefore, the boundaries between the landed liquids can be made inconspicuous.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an inkjet printer to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0024]
As a first embodiment, an ink jet printer device (hereinafter, referred to as a printer device) 1 shown in FIG. 1 is a device that prints an image or a character by discharging ink or the like onto a recording sheet to be discharged. . The printer 1 is a so-called line type printer in which ink ejection holes are provided in accordance with the printing width of the recording paper P.
[0025]
The printer device 1 includes an ink jet print head cartridge (hereinafter, referred to as a head cartridge) 2 for discharging ink 4 and a printer main body 3 on which the head cartridge 2 is mounted. In the printer device 1, the head cartridge 2 is detachable from the printer main body 3, and ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k serving as ink supply sources are detachable from the head cartridge 2. In this printer device 1, a yellow ink cartridge 11y, a magenta ink cartridge 11m, a cyan ink cartridge 11c, and a black ink cartridge 11k can be used. 2 and the ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k detachable from the head cartridge can be replaced as consumables.
[0026]
In such a printer device 1, the recording paper P stored in the tray 85 a is mounted by mounting a tray 85 a for stacking and storing the recording paper P in a tray mounting opening provided on the front bottom surface side of the printer main body 3. Can be fed into the printer body 3. When the tray 85 a is mounted in the tray mounting port on the front of the printer main body 3, the recording paper P is fed from the paper feeding port 85 to the rear side of the printer main body 3 by the paper feeding / discharging mechanism 84. The recording paper P sent to the back side of the printer body 3 is reversed in running direction by the reversing roller, and is sent from the back side of the printer body 3 to the front side on the upper side of the outward path. The recording paper P sent from the back side to the front side of the printer main body 3 is a character input from an information processing device such as a personal computer until the recording paper P is discharged from a paper discharge port 86 provided on the front side of the printer main body 3. Characters and images corresponding to the data and image data are printed.
[0027]
The head cartridge 2 that prints on the recording paper P is mounted from the upper surface side of the printer main body 3 as shown by an arrow A in FIG. And print. Therefore, first, the head cartridge 2 that can be attached to and detached from the printer main body 2 that constitutes the above-described printer device 1 and the ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k that are attached to and detached from the head cartridge 2 will be described with reference to the drawings. I do.
[0028]
The head cartridge 2 ejects the ink 4 that is a conductive liquid into fine particles by, for example, an electrothermal conversion method or an electromechanical conversion method, and discharges the ink 4 onto an object such as a recording paper P. Spray in state. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the head cartridge 2 has a cartridge body 31. The cartridge body 31 has ink cartridges 11y, 11m, 11c, 11k is attached. Hereinafter, the ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k are also simply referred to as ink cartridges 11.
[0029]
As shown in FIG. 3, the ink cartridge 11 that can be attached to and detached from the head cartridge 2 has a cartridge body 11a formed by injection molding a resin material such as polypropylene having strength and ink resistance. The main body 11a is formed in a substantially rectangular shape having substantially the same size as the width direction of the recording paper P using the longitudinal direction, and is configured to maximize the ink capacity stored inside.
[0030]
Specifically, a cartridge main body 11 a constituting the ink cartridge 11 includes an ink storage section 12 for storing the ink 4, and an ink supply section 13 for supplying the ink 4 from the ink storage section 12 to the cartridge main body 31 of the head cartridge 2. An external communication hole 14 for taking in air from outside into the ink container 12, an air introduction path 15 for introducing air taken from the external communication hole 14 into the ink container 12, an external communication hole 14, and an air introduction path. 15, a storage part 16 for temporarily storing the ink 4, a seal 17 for preventing ink leakage from the external communication hole 14 to the outside, and a locking projection for locking the ink cartridge 11 to the cartridge body 31. Unit 18, an engagement step 19, a remaining amount detection unit 20 for detecting the remaining amount of ink 4 in the ink storage unit 12, and an ink cartridge 1. The engaging projections 21 is provided with a plurality of projections 23 for identifying.
[0031]
The ink storage section 12 forms a space for storing the ink 4 using a highly airtight material. The ink containing section 12 is formed in a substantially rectangular shape, and its longitudinal dimension is the width direction of the recording paper P to be used, that is, the direction substantially perpendicular to the running direction of the recording paper P, that is, the dimension in the width direction of the recording paper P. They are formed to have substantially the same dimensions.
[0032]
The ink supply unit 13 is provided at a substantially central portion below the ink storage unit 12. The ink supply unit 13 is a substantially protruding nozzle that communicates with the ink storage unit 12, and the tip of the nozzle is fitted into a connection portion 37 of the head cartridge 2, which will be described later. 11a and the cartridge body 31 of the head cartridge 2 are connected.
[0033]
4 and 5, the ink supply unit 13 is provided with a supply port 13b for supplying the ink 4 to a bottom surface 13a of the ink cartridge 11, and a valve 13c for opening and closing the supply port 13b on the bottom surface 13a. A coil spring 13d for urging the valve 13c in a direction to close the supply port 13b and an opening / closing pin 13e for opening and closing the valve 13c are provided. As shown in FIG. 4, the supply port 13d for supplying the ink 4 connected to the connection portion 37 of the head cartridge 2 is biased at a stage before the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge main body 31 of the head cartridge 2. The valve 13c is urged in the direction to close the supply port 13d by the urging force of the coil spring 13d, which is a member, and is closed. When the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge main body 31, as shown in FIG. 5, the opening / closing pin 13e is moved by the upper portion of the connection portion 37 of the cartridge main body 31 constituting the head cartridge 2 as indicated by an arrow B in FIG. The spring 13d is pushed up in a direction opposite to the biasing direction. Thus, the pushed open / close pin 13e pushes up the valve 13c against the urging force of the coil spring 13d to open the supply port 13b. In this manner, the ink supply section 13 of the ink cartridge 11 is connected to the connection section 37 of the head cartridge 2, communicates the ink storage section 12 with the ink storage section 51, and supplies the ink 4 to the ink storage section 51. Becomes possible.
[0034]
When the ink cartridge 11 is pulled out from the connection portion 37 on the head cartridge 2 side, that is, when the ink cartridge 11 is removed from the mounting portion 32 of the head cartridge 2, the push-up state of the valve 13c by the opening / closing pin 13e is released, and the valve 13c is released. Then, it moves in the biasing direction of the coil spring 13d, and closes the supply port 13b. This prevents the ink 4 in the ink storage unit 12 from leaking even when the tip of the ink supply unit 13 faces downward immediately before the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge main body 31. . Further, when the ink cartridge 11 is pulled out from the cartridge main body 31, the valve 13c closes the supply port 13b immediately, so that the ink 4 can be prevented from leaking from the tip of the ink supply section 13.
[0035]
As shown in FIG. 3, the external communication hole 14 is a ventilation hole that takes in air from outside the ink cartridge 11 into the ink storage unit 12. Even when the external communication hole 14 is mounted on the mounting unit 32 of the head cartridge 2, the external communication hole 14 faces the outside and exhausts outside air. In order to be able to take in, it is provided on the upper surface of the cartridge main body 11a, which is a position facing the outside when mounted on the mounting portion 32, here substantially at the center of the upper surface. The external communication hole 14 corresponds to a decrease in the amount of the ink 4 in the ink storage unit 12 when the ink 4 flows down from the ink storage unit 12 to the cartridge main body 31 when the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge main body 31. The minute amount of air is taken into the ink cartridge 11 from outside.
[0036]
The air introduction path 15 communicates the ink container 12 with the external communication hole 14, and introduces air taken in from the external communication hole 14 into the ink container 12. Accordingly, when the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge main body 31, the ink 4 is supplied to the cartridge main body 31 of the head cartridge 2, and the ink 4 in the ink storage section 12 is reduced, and the inside is decompressed. Since the air is introduced into the ink container 12 by the air introduction path 15, the internal pressure is maintained in an equilibrium state, so that the ink 4 can be appropriately supplied to the cartridge body 31. it can.
[0037]
The storage section 16 is provided between the external communication hole 14 and the air introduction path 15, and when the ink 4 leaks from the air introduction path 15 communicating with the ink storage section 12, the storage section 16 does not immediately flow out to the outside. As described above, the ink 4 is temporarily stored.
[0038]
The storage section 16 is formed in a substantially rhombus shape with the longer diagonal line as the longitudinal direction of the ink storage section 12, and at the top located at the lowermost side of the ink storage section 12, that is, at the lower side on the shorter diagonal line. An air introduction path 15 is provided so that the ink 4 that has entered from the ink storage unit 12 can be returned to the ink storage unit 12 again. In addition, the storage section 16 is provided with an external communication hole 14 at the lowest top on the shorter diagonal line, so that the ink 4 that has entered from the ink storage section 12 is less likely to leak outside than the external communication hole 14.
[0039]
The seal 17 is a member that closes the external communication hole 14 and prevents the ink 4 that has flowed back to the external communication hole 14 from leaking out of the ink cartridge 11. For this reason, the seal 17 is formed of a material having water repellency that does not transmit at least the ink 4. Then, the seal 17 is peeled off at the time of use, so that outside air can be replenished into the ink container 12 from the outside air communication hole 14 at any time according to the amount of ink used.
[0040]
The locking projection 18 is a projection provided on one side surface of the short side of the ink cartridge 11, and is engaged with an engagement hole 34 a formed in the latch lever 34 of the cartridge main body 31 of the head cartridge 2. The locking projection 18 has a top surface formed so as to be substantially perpendicular to a side surface of the ink container 12 and a bottom surface formed to be inclined from the side surface to the top surface. The engaging step 19 is provided on the upper side of the side opposite to the side on which the locking projection 18 of the ink cartridge 11 is provided. The engagement step 19 includes an inclined surface 19a which is in contact with the upper surface of the cartridge body 11a at one end, and a flat surface 19b which is continuous with the other end and the other side surface of the inclined surface 19a and is substantially parallel to the upper surface. The ink cartridge 11 is formed such that the height of the side surface on which the flat surface 19b is provided is one step lower than the upper surface of the cartridge body 11a by the provision of the engagement step 19, and the step of the cartridge body Engagement with the engagement piece 33 of 31. When the engaging step 19 is inserted into the mounting portion 32 of the head cartridge 2, the engaging step portion 19 is provided on a side surface on the insertion end side, and engages with the engaging piece 33 on the mounting portion 32 side of the head cartridge 2, so that the ink It serves as a pivot point when the cartridge 11 is mounted on the mounting portion 32.
[0041]
The remaining amount detection unit 20 is provided on a side surface of the ink cartridge 11 where the engagement step 19 is provided. The remaining amount detection unit 20 is electrically connected to a pair of detection pins facing the inside of the ink storage unit 12 and an ink remaining amount detection unit 36 of the head cartridge 2 when the ink cartridge 11 is mounted on the mounting unit 32 of the head cartridge 2. And a plurality of, in this case, three rows of contact members in the height direction of the side surface of the cartridge body 11a. Since the ink 4 has conductivity, when the pair of detection pins facing the inside of the ink container 12 is immersed in the ink 4, the electric resistance value decreases, and the ink 4 is not immersed in the ink 4. Sometimes, the electric resistance increases. That is, when the ink 4 is full in the ink container 12, all the detection pins are immersed in the ink 4, and all of the pins are in a state of low electric resistance. Then, as the ink 4 is used, the electric resistance value of the detection pin increases in order from the top. Thus, the remaining amount detection unit 20 can detect the remaining amount of ink in the ink storage unit 12. Note that the number of terminal plates provided in the height direction of the ink storage unit 20 is not limited to three, but may be two, and when more accurate remaining amount detection is performed, the number of terminals may be reduced. What is necessary is just to increase it further.
[0042]
By the way, in the cartridge body 11 a constituting the ink cartridge 11, the bottom surface side where the ink supply unit 13 is provided is an engagement area 22 where the bottom surface side is engaged with the mounting unit 32 provided in the head cartridge 2. An engagement projection 21 having a plurality of projections for identifying the type of the ink cartridge 11 is provided in a part of the engagement area 22, that is, the engagement area 22 of the cartridge body 11a. The engagement protrusion 21 can identify the type of the ink cartridge 11 by the arrangement pattern of the plurality of protrusions, and the ink cartridges 11y, 11m, and 11c can be used as the regular mounting portions 32y, 32m, and 32c of the head cartridge 2. Only when it is mounted on the mounting portion 32c, it is provided so as to engage with the engaging recess 24 provided in the mounting portion 32y, 32m, 32c.
[0043]
Next, the head cartridge 2 to which the ink cartridges 11y, 11m, 11c and 11k containing the yellow, magenta, cyan and black inks 4 configured as described above are attached will be described.
[0044]
As shown in FIGS. 2 and 3, the head cartridge 2 has a cartridge main body 31, and the cartridge main body 31 has mounting portions 32y, 32m, 32c, and 32k (hereinafter referred to as the whole) on which the ink cartridge 11 is mounted. The engagement piece 33 and the latch lever 34 for fixing the ink cartridge 11, an urging member 35 for urging the ink cartridge 11 in the take-out direction, and the ink inside the ink cartridge 11. An ink remaining amount detection unit 36 for detecting the remaining amount, a connection unit 37 connected to the ink supply unit 13 to which the ink 4 is supplied, and ink detection units 38 and 39 for detecting the presence or absence of the ink 4 in the connection unit 37 A handle 40 for detaching the cartridge body 31 from the printer body 3 and a head chip for discharging the ink 4. 41, and a head cap 42 for protecting the head chip 41.
[0045]
The mounting portion 32 in which the ink cartridge 11 is mounted is formed in a substantially concave shape with the upper surface as an insertion opening of the ink cartridge 11 so that the ink cartridge 11 is mounted. They are stored side by side in the running direction. Since the ink cartridge 11 is accommodated in the mounting portion 32, the mounting portion 32 is provided to be long in the print width direction, similarly to the ink cartridge 11. The ink cartridge 11 is housed and mounted in the cartridge body 31.
[0046]
As shown in FIG. 6, the mounting portion 32 is a portion where the ink cartridge 11 is mounted, a portion where the yellow ink cartridge 11y is mounted is a mounting portion 32y, and a magenta ink cartridge 11m is mounted. The portion where the ink cartridge 11c for cyan is mounted is referred to as a mounting portion 32c, the portion where the ink cartridge 11k for black is mounted is referred to as a mounting portion 32k, and the mounting portions 32y, 32m, 32c, and 32k are partitioned so as to be adjacent to each other by partition walls 32a.
[0047]
As described above, since the black ink cartridge 11k is formed to be thick so as to increase the internal capacity of the ink 4, the width is provided wider than the other ink cartridges 11y, 11m, and 11c. The width of the mounting portion 32k is also wider than the other mounting portions 32y, 32m, and 32c.
[0048]
As shown in FIG. 3, the engagement piece 33 is provided at the open end of the mounting portion 32 where the ink cartridge 11 is mounted as described above. The engagement piece 33 is provided at one longitudinal edge of the mounting portion 32 and engages with the engagement step 19 of the ink cartridge 11. The ink cartridge 11 is inserted obliquely into the mounting portion 32 with the engagement step 19 side of the ink cartridge 11 as an insertion end, and the engagement position between the engagement step 19 and the engagement piece 33 is used as a rotation fulcrum. The ink cartridge 11 can be mounted on the mounting portion 32 such that the side of the ink cartridge 11 on which the engaging step portion 19 is not provided is rotated toward the mounting portion 32. Accordingly, the ink cartridge 11 can be easily mounted on the mounting portion 32, and the remaining amount detecting portion 20 provided on the side surface serving as the insertion end does not rub against the side surface of the cartridge main body 31, so that the remaining amount can be prevented. The amount detector 20 is protected.
[0049]
As shown in FIG. 3, the latch lever 34 is formed by bending a leaf spring, and has a side surface opposite to the engagement piece 33 of the mounting portion 32, that is, a side surface at the other end in the longitudinal direction. It is provided in. The latch lever 34 is formed such that its base end is integrally provided on the bottom side of the side surface of the other end in the longitudinal direction that constitutes the mounting portion 32, and its distal end side is elastically displaced in a direction approaching or separating from this side surface. An engagement hole 34a is formed on the distal end side. The latch lever 34 is elastically displaced at the same time when the ink cartridge 11 is mounted on the mounting portion 32, the engagement hole 34 a is engaged with the locking projection 18 of the ink cartridge 11, and the ink mounted on the mounting portion 32 is The cartridge 11 is prevented from falling off from the mounting portion 32.
[0050]
The urging member 35 is provided on the bottom surface on the side surface corresponding to the engagement step 19 of the ink cartridge 11 by bending a leaf spring that urges the ink cartridge 11 in a detaching direction. The urging member 35 has a top portion formed by bending, elastically displaces in a direction approaching and separating from the bottom surface, presses the bottom surface of the ink cartridge 11 at the top portion, and is mounted on the mounting portion 32. This is an ejecting member for urging the ink cartridge 11 in a direction in which the ink cartridge 11 is removed from the mounting portion 32. The urging member 35 ejects the ink cartridge 11 from the mounting part 23 when the engagement state between the engagement hole 34a of the latch lever 34 and the locking projection 18 is released.
[0051]
As shown in FIG. 6, the ink remaining amount detecting section 36 detects the remaining amount of the ink 4 in the ink cartridge 11 in a stepwise manner, and the mounting section 32y of the ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k of each color. , 32m, 32c, and 32k. When the ink cartridge 11 is mounted on the head cartridge 2, the ink remaining amount detection unit 36 comes into contact with and is electrically connected to the remaining amount detection unit 20 arranged side by side in the height direction of the side surface inside the ink cartridge 11. . The ink remaining amount detecting unit 36 is pressed by an urging member (not shown) that urges the ink cartridge 11 side. It is electrically connected to the remaining amount detection unit 20.
[0052]
When the ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k are mounted on the mounting portions 32y, 32m, 32c, and 32k, the ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k are provided substantially at the centers of the mounting portions 32y, 32m, 32c, and 32k in the longitudinal direction. , 11k are connected to the ink supply unit 13. The connection portion 37 serves as an ink supply path that supplies the ink 4 from the ink supply portion 13 of the ink cartridge 11 mounted on the mounting portion 32 to the head chip 41 that discharges the ink 4 provided on the bottom surface of the cartridge body 31. .
[0053]
Specifically, as shown in FIG. 7, the connection portion 37 includes an ink storage portion 51 that stores the ink 4 supplied from the ink cartridge 11, and a seal member 52 that seals the ink supply portion 13 connected to the connection portion 37. And a filter 53 for removing impurities in the ink 4 and a valve mechanism 54 for opening and closing a supply path to the head chip 41 side.
[0054]
The ink reservoir 51 is a space that is connected to the ink supply unit 13 and stores the ink 4 supplied from the ink cartridge 11. The seal member 52 is a member provided at the upper end of the ink reservoir 51, and prevents the ink 4 from leaking outside when the ink supply unit 13 of the ink cartridge 11 is connected to the ink reservoir 51 of the connection unit 37. The space between the ink reservoir 51 and the ink supply unit 13 is sealed. The filter 53 is for removing dust such as dust and dirt mixed into the ink 4 when the ink cartridge 11 is attached or detached, and is provided below the ink detection units 38 and 39.
[0055]
As shown in FIGS. 8 and 9, the valve mechanism 54 includes an ink inflow path 61 to which the ink 4 is supplied from the ink reservoir 51, an ink chamber 62 into which the ink 4 flows from the ink inflow path 61, and an ink chamber 62. An ink outflow path 63 for flowing out the ink 4 from the ink chamber 62; an opening 64 provided between the ink inflow path 61 and the ink outflow path 63 in the ink chamber 62; a valve 65 for opening and closing the opening 64; An urging member 66 for urging the opening 65 in a direction to close the opening 64, a negative pressure adjusting screw 67 for adjusting the strength of the urging member 66, a valve shaft 68 connected to the valve 65, and a valve shaft 68. And a diaphragm 69 connected to the
[0056]
The ink inflow path 61 is a supply path that connects the ink 4 in the ink storage section 12 of the ink cartridge 11 to the head chip 41 via the ink storage section 51 so that the ink 4 can be supplied to the head chip 41. The ink inflow path 61 is provided from the bottom surface of the ink reservoir 51 to the ink chamber 62. The ink chamber 62 is a substantially rectangular parallelepiped space formed integrally with the ink inflow path 61, the ink outflow path 63, and the opening 64. The ink 4 flows from the ink inflow path 61 into the opening 64. The ink 4 flows out from the ink outflow path 63 via the ink. The ink outflow path 63 is a supply path through which the ink 4 is supplied from the ink chamber 62 through the opening 64 and further connected to the head chip 41. The ink outflow passage 63 extends from the bottom surface side of the ink chamber 62 to the head chip 41.
[0057]
The valve 65 is a valve that closes the opening 64 to divide the ink inflow path 61 and the ink outflow path 63, and is disposed in the ink chamber 62. The valve 65 moves up and down by the urging force of the urging member 66, the restoring force of the diaphragm 69 connected via the valve shaft 68, and the negative pressure of the ink 4 on the ink outflow path 63 side. When located at the lower end, the valve 65 closes the opening 64 so as to separate the ink chamber 62 from the ink inflow path 61 and the ink outflow path 63, and shuts off the supply of the ink 4 to the ink outflow path 63. I do. When the valve 65 is positioned at the upper end against the urging force of the urging member 66, the ink chamber 62 does not block the ink inflow path 61 side and the ink outflow path 63 side, and sends the ink 4 to the head chip 41. Enable supply. The material of the valve 65 is not limited, and is made of, for example, a rubber elastic body, a so-called elastomer, in order to ensure high obstruction.
[0058]
The urging member 66 is, for example, a compression coil spring, and connects the negative pressure adjusting screw 67 and the valve 65 between the upper surface of the valve 65 and the upper surface of the ink chamber 62. Energize in the closing direction. The negative pressure adjusting screw 67 is a screw for adjusting the urging force of the urging member 66, and the urging force of the urging member 66 can be adjusted by adjusting the negative pressure adjusting screw 67. Thus, the negative pressure adjusting screw 67 can adjust the negative pressure of the ink 4 that operates the valve 65 that opens and closes the opening 64, which will be described in detail later.
[0059]
The valve shaft 68 is a shaft provided so as to move by connecting a valve 65 connected to one end and a diaphragm 69 connected to the other end. The diaphragm 69 is a thin elastic plate connected to the other end of the valve shaft 68. The diaphragm 69 includes one main surface of the ink chamber 62 on the ink outflow passage 63 side and another main surface in contact with the outside air, and is elastically displaced toward the outside air and the ink outflow passage 63 by the atmospheric pressure and the negative pressure of the ink 4. I do.
[0060]
In the valve mechanism 54 as described above, as shown in FIG. 8, the valve 65 is pressed so as to close the opening 64 of the ink chamber 62 by the urging force of the urging member 66 and the urging force of the diaphragm 69. . When the ink 4 is ejected from the head chip 41 and the negative pressure of the ink 4 in the ink chamber 62 on the side of the ink outflow passage 63 divided into the openings 64 increases, as shown in FIG. The diaphragm 69 is pushed up by the atmospheric pressure by the negative pressure, and pushes up the valve 65 together with the valve shaft 68 against the urging force of the urging member 66. At this time, the opening 64 between the ink inflow path 61 and the ink outflow path 63 of the ink chamber 62 is opened, and the ink 4 is supplied from the ink inflow path 61 to the ink outflow path 63. Then, the negative pressure of the ink 4 decreases and the diaphragm 69 returns to the original shape by the restoring force, and the urging force of the urging member 66 lowers the valve 65 together with the valve shaft 68 so that the ink chamber 62 is closed. As described above, in the valve mechanism 54, when the negative pressure of the ink 4 increases each time the ink 4 is discharged, the above-described operation is repeated.
[0061]
In addition, when the ink 4 in the ink storage section 12 is supplied to the ink chamber 62 in the connection section 37, the ink 4 in the ink storage section 12 decreases. It enters the cartridge 11. The air that has entered the ink cartridge 11 is sent above the ink cartridge 11. As a result, the state returns to the state before the ink droplet i is ejected from the nozzle 104a, which will be described later, and the state is equilibrium. At this time, an equilibrium state is established in a state where the ink 4 hardly exists in the air introduction path 15.
[0062]
As shown in FIG. 7, the ink detectors 38 and 39 are formed of a pair of conductive linear members for detecting the presence or absence of the ink 4 in the connection part 37 connected to the ink supply part 13 of the ink cartridge 11, respectively. It is arranged so that the front end faces the connection part 37. The ink detectors 38 and 39 are provided on the side surface of the ink reservoir 51 of the connection part 37 so as to penetrate from the inside of the connection part 37 to the outside, and are connected to the head chip 41, respectively.
[0063]
The tips of the ink detectors 38 and 39 are provided above the filter 53 in the connection part 37. This is to prevent the negative pressure of the ink 4 on the head chip 41 side from increasing when the amount of the ink 4 becomes equal to or less than the filter 53, thereby preventing the device from malfunctioning. The ink detectors 38 and 39 detect the ink 4 on the ink cartridge 11 side rather than the filter 53, thereby preventing the ink 4 from disappearing from the filter 53 on the head chip 41 side.
[0064]
The handle portion 40 facilitates removal of the cartridge body 31 when the cartridge body 31 needs to be replaced due to wear or the like, or when the ink jet printer device 1 is repaired.
[0065]
The head chip 41 is disposed along the bottom surface of the cartridge main body 31, and a nozzle 104 a, which is an ink ejection hole for ejecting the ink droplet i supplied from the connection portion 37, has a substantially linear shape for each color. It is provided so as to do.
[0066]
As shown in FIG. 2, the head cap 42 is a cover provided to protect the head chip 41, and is opened and closed by a cover opening and closing mechanism of the printer main body 3 when ejecting the ink 4. The head cap 42 has a groove 71 provided in the opening and closing direction, and a cleaning roller 72 provided in the longitudinal direction and sucking excess ink 4 attached to the ejection surface 41 a of the head chip 41. The head cap 42 is configured to open and close along the groove 71 in the short direction of the ink cartridge 11 shown by the arrow C in FIG. 2 during the opening and closing operation. At this time, the cleaning roller 72 moves the ejection surface 41 a of the head chip 41. By rotating while abutting on, the excess ink 4 is sucked and the ejection surface 41a of the head chip 41 is cleaned. As the cleaning roller 72, for example, a member having high water absorption is used. Further, the head cap 42 prevents the ink 4 in the head chip 41 from drying.
[0067]
The above-described head chip 41 is arranged in parallel with the circuit board 101 as a base in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P, as shown in FIGS. The pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d arranged in a direction substantially perpendicular to the running direction of the recording paper P, that is, in the width direction of the recording paper P, prevent the ink 4 from leaking. A film 103, a nozzle sheet 104 provided with a large number of nozzles 104a for ejecting the ink 4 in the form of droplets, an ink liquid chamber 105 surrounded by these, and an ink liquid chamber 105 for supplying the ink 4, and an ink liquid chamber And an ink channel 106 for supplying the ink 4 to the ink channel 105.
[0068]
The circuit board 101 is a semiconductor substrate made of silicon or the like. A pair of heating resistors 102a and 102b and a pair of heating resistors 102c and 102d are formed on one main surface 101a of the circuit board 101. The heating resistor 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d are connected to a control circuit (not shown) on the circuit board 101, respectively. The control circuit includes a logic IC (Integrated Circuit), a driver transistor, and the like.
[0069]
The pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d generate heat by electric power supplied from the control circuit and heat the ink 4 in the ink liquid chamber 105 to increase the internal pressure. The heated ink 4 is ejected in the form of liquid droplets from a nozzle 104 a provided on a nozzle sheet 104 described later.
[0070]
The film 103 is laminated on one main surface 101a of the circuit board 101. The film 103 is made of, for example, an exposure-curable dry film resist. After being laminated on substantially the entire main surface 101a of the circuit board 101, unnecessary portions are removed by a photolithographic process, and a pair of heating resistors is formed. The heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d are formed so as to surround each of the heating resistors 102c and 102d in a substantially concave shape. In the film 103, a portion surrounding each of the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d forms a part of the ink liquid chamber 105.
[0071]
The nozzle sheet 104 is a sheet-like member on which the nozzles 104 a for discharging the ink droplets i are formed, and is stacked on the film 103 on the side opposite to the circuit board 101. The nozzle 104a is a minute hole opened in a circular shape in the nozzle sheet 104, and is arranged so as to face the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d. The nozzle sheet 104 constitutes a part of the ink liquid chamber 105.
[0072]
The ink liquid chamber 105 is a space surrounded by the circuit board 101, the pair of heating resistors 102a and 102b, the pair of heating resistors 102c and 102d, the film 103, and the nozzle sheet 104. 4 are supplied. The ink 4 in the ink liquid chamber 105 is heated by the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d, and the internal pressure is increased. The ink flow path 106 is connected to the ink outflow path 63 of the connection part 37, and the ink 4 is supplied from the ink cartridge 11 connected to the connection part 37, and each of the ink liquid chambers 105 communicating with the ink flow path 106 is provided. A channel for feeding the ink 4 is formed. That is, the ink flow path 106 and the connection portion 34 are communicated. Thus, the ink 4 supplied from the ink cartridge 11 flows into the ink flow path 106 and fills the ink liquid chamber 105.
[0073]
One head chip 41 described above is provided with one of a pair of heating resistors 102a and 102b or a pair of heating resistors 102c and 102d for each ink liquid chamber 105, and such a pair of heating resistors 102a is provided. , 102b or a pair of heat generating resistors 102c, 102d is provided with about 100 ink liquid chambers 105. In the head chip 41, the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d are appropriately selected according to a command from the control unit of the printer device 1, and the pair of heating resistors 102a and 102b are selected. Alternatively, the ink 4 in the ink liquid chamber 105 corresponding to the pair of heating resistors 102c and 102d can be ejected in a state of droplets from the nozzle 104a corresponding to the ink liquid chamber 105.
[0074]
That is, in the head chip 41, the ink 4 is filled in the ink liquid chamber 105 from the ink channel 106 connected to the head chip 41. Then, a pulse current is applied to the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d for a short time, for example, 1 to 3 μsec, so that the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors The bodies 102c and 102d each generate heat rapidly, and as a result, the portions of the ink 4 that are in contact with the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d are heated to generate gaseous ink bubbles, A certain volume of the ink 4 is pressed by the expansion of the ink bubble (the ink 4 boils). Accordingly, the ink 4 having the same volume as the ink 4 pressed by the ink bubble at the portion in contact with the nozzle 104a is ejected from the nozzle 104a as an ink droplet i and landed on the recording paper P.
[0075]
In the head chip 41, as shown in FIG. 13, a pair of heating resistors 102a and 102b or a pair of heating resistors 102c and 102d are arranged in a single ink liquid chamber 105 in a substantially parallel manner. In other words, one ink liquid chamber 105 is provided with a pair of heating resistors 102a and 102b or a pair of heating resistors 102c and 102d. In the head chip 41, a pair of heating resistors 102a and 102b arranged substantially in parallel with each other in a direction substantially the same as the traveling direction of the recording paper P indicated by an arrow D in FIG. The pair of heat generating resistors 102c and 102d arranged in a direction substantially perpendicular to the running direction of the recording paper P, that is, in the width direction of the recording paper P, are alternately and regularly arranged. I have. In FIG. 13, the position of the nozzle 104a is indicated by a dashed line.
[0076]
As described above, the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d have a shape as if one resistor is divided into two, and have the same length and half the width. The resistance value of each resistor almost doubles. When the resistors of the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d are connected in series, resistors having about twice the resistance value are connected in series, and the resistance value becomes It is about four times that before division.
[0077]
Here, in order to boil the ink 4 in the ink liquid chamber 105, a certain amount of power is applied to the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d so that the pair of heating resistors 102a and 102b are applied. In addition, it is necessary to generate heat from the pair of heating resistors 102c and 102d. This is because the ink droplet i is ejected by the energy at the time of boiling. If the resistance value is small, it is necessary to increase the flowing current. However, since the resistance values of the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d are high, boiling is performed with a small current. Will be able to do that.
[0078]
Thus, in the head chip 41, transistors and the like for flowing a current can be reduced, and space can be saved. The resistance can be further increased by forming the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d to be thinner. However, the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors can be further increased. From the viewpoints of materials selected as the members 102c and 102d, strength (durability), and the like, there is a certain limit in reducing the thickness of the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d. For this reason, the resistance values of the pair of heat generating resistors 102a and 102b and the pair of heat generating resistors 102c and 102d are increased by dividing without reducing the thickness.
[0079]
By the way, when the ink in the ink liquid chamber 105 is ejected from the nozzle 104a, the time until the ink in the ink liquid chamber 105 boils by the pair of heat generating resistors 102a and 102b or the pair of heat generating resistors 102c and 102b, That is, when the heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d are driven and controlled so that the bubble generation time is the same, the ink droplet i is ejected directly below the nozzle 104a. In addition, when a time difference occurs between the bubble generation time of the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102b, the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102b. At the same time, the ink 4 boils and bubbles are no longer generated, and the ink droplet i is ejected in one of the directions in which the heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d are arranged.
[0080]
This is shown in FIG. 14 (A) and FIG. 14 (B) with reference to the relationship between the difference in bubble generation time when the pair of heating resistors 102a and 102b generates ink bubbles and the ejection angle of the ink droplet i. This will be explained. FIG. 14A shows the discharge angle θx in the direction in which the pair of heating resistors 102a and 102b are arranged side by side, and FIG. 14B shows the discharge angle θx in the direction in which the pair of heating resistors 102a and 102b are arranged side by side. The ejection angle θy in the orthogonal direction is shown. 14 (A) and 14 (B), the difference between the bubble generation times is plotted on the horizontal axis. The resistance difference between the pair of heating resistors 102a and 102b is 3% with a time difference of 0.04 μsec, and the time difference is 0.1%. 08 μsec corresponds to a variation of about 6%. FIGS. 14A and 14B show simulation results by a computer. Here, the characteristics of the pair of heat generating resistors 102a and 102b are described. However, the pair of heat generating resistors 102c and 102d have the same characteristics as the pair of heat generating resistors 102a and 102b. Omitted.
[0081]
As shown in FIGS. 14A and 14B, if there is a difference between the bubble generation times, the ejection angle of the ink droplet i is not substantially vertical, so that the landing position of the ink droplet i becomes the original position. Deviate. Accordingly, the chip head 41 controls the bubble generation time of the pair of heating resistors 102a and 102b by using this characteristic, and controls the discharge angle, that is, the discharge direction of the ink droplet i from the nozzle 104a.
[0082]
In the head chip 41 as described above, by supplying power or the like to the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d in each ink liquid chamber 105, the ink droplet i is discharged from the nozzle 104a. Discharge. In the head chip 41, the same amount of energy is supplied to the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d substantially simultaneously, so that the pair of heating resistors 102a and 102b or The bubble generation time of each of the heat generating resistors 102c and 102d can be made theoretically the same. Therefore, the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d can simultaneously boil the ink 4, and the ejection angle of the ink droplet i is substantially equal to the landing surface of the ink droplet i. The ink droplet i can be ejected from the nozzle 104a so as to be vertical.
[0083]
Further, the head chip 41 is provided with a pair of heating resistors 102a and 102b or a pair of heating resistors 102c and 102d in each ink liquid chamber 105 so as to vary the bubble generation time of each resistor. The power supplied to the heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d is controlled. In this case, the head chip 41 differs in the way of applying energy when supplying energy to one and the other of the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d. Gives rise to a difference in bubble generation time between the pair of heat generating resistor pairs 102a and 102b or the pair of heat generating resistors 102c and 102d, and causes the ink droplet i ejected from the nozzle 104a to land. The ink droplet i is landed at a position different from the landing position of the ink droplet i when the ink droplet i is discharged substantially perpendicular to the surface. That is, the head chip 41 ejects the ink droplet i from the nozzle 104a such that the ejection angle of the ink droplet i is oblique to the landing surface of the ink 4.
[0084]
That is, in the head chip 41, the ink is ejected from the nozzle 104a opposed to the pair of heat generating resistors 102a and 102b arranged substantially in parallel with each other in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P indicated by the arrow D in FIG. It is possible to shift the ejection direction of the ink droplet i in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P, and a pair of parallelly arranged parallel to each other in the width direction of the recording paper P indicated by an arrow E in FIG. It is possible to shift the ejection direction of the ink droplet i ejected from the nozzle 104a facing the heating resistors 102c and 102d in the width direction of the recording paper P.
[0085]
As described above, the head chip 41 can disperse the landing positions of the ink. As a result, for example, the resistance value varies due to a manufacturing error of the resistor, and the variation causes a time difference in the bubble generation time, the ink ejection direction becomes oblique, the ink application unevenness occurs, and the recording paper becomes white. The appearance of streaks can be prevented.
[0086]
In this case, different amounts of power are supplied to the resistors to shift the bubble generation time in the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d. The present invention is not limited to this. For example, by shifting the timing at which power is supplied to each resistor, it is possible to shift the bubble generation time in the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d. .
[0087]
Next, the printer body 3 constituting the printer device 1 to which the head cartridge 2 configured as described above is mounted will be described with reference to the drawings.
[0088]
As shown in FIGS. 1 and 15, the printer main body 3 includes a head cartridge mounting portion 81 on which the head cartridge 2 is mounted, and a head cartridge holding mechanism for holding and fixing the head cartridge 2 to the head cartridge mounting portion 81. 82, a head cap opening / closing mechanism 83 for opening / closing the head cap, a paper feeding / discharging mechanism 84 for feeding / discharging the recording paper P, a paper feeding port 85 for supplying the recording paper P to the paper feeding / discharging mechanism 84, A paper discharge port 86 from which the recording paper P is output from the paper mechanism 84 is provided.
[0089]
The head cartridge mounting portion 81 is a concave portion in which the head cartridge 2 is mounted. In order to perform printing on running recording paper as data, the ejection surface 41a of the head chip 41 and the paper surface of the running recording paper P are substantially parallel to each other. The head cartridge 2 is mounted so that The head cartridge 2 may need to be replaced due to clogging of the ink in the head chip 41 or the like. Since the head cartridge 2 is a consumable item, though not as frequently as the ink cartridge 11, the head cartridge 2 is detachable from the head cartridge mounting portion 81. It is held by the head cartridge holding mechanism 82. The head cartridge holding mechanism 82 is a mechanism for detachably holding the head cartridge 2 on the head cartridge mounting portion 81, and a knob 82a provided on the head cartridge 2 is provided in a locking hole 82b of the printer main body 3. The head cartridge 2 can be positioned, held, and fixed by being pressed against a reference surface 3a provided on the printer main body 3 by engaging with a biasing member such as a spring (not shown).
[0090]
The head cap opening / closing mechanism 83 has a drive unit that opens and closes the head cap 42 of the head cartridge 2 so that the head cap 42 is opened to perform printing so that the chip head 41 is exposed to the recording paper P. When printing is completed, the head cap 42 is closed to protect the chip head 41. The paper supply / discharge mechanism 84 has a drive unit for transporting the recording paper P, transports the recording paper P supplied from the supply port 85 to the chip head 41 of the head cartridge 2, and records the ink 4 ejected. The paper P is conveyed to the paper output unit 85 and output outside the apparatus. The paper supply port 85 is an opening that supplies the recording paper P to the paper supply / discharge mechanism 84, and can stack a plurality of recording papers P on a tray 85a or the like and stock them. The recording paper P from which the ink droplet i has been discharged is conveyed by the paper supply / discharge mechanism 84 and discharged from the paper discharge port 86.
[0091]
Here, a control circuit for controlling printing by the printer device 1 configured as described above will be described with reference to the drawings.
[0092]
As shown in FIG. 16, the control circuit 110 includes a printer driving unit 111 that drives each driving unit of the printer main body 3 and an ejection control unit that controls a current supplied to the head chip 41 corresponding to each color ink 4. 112, a warning unit 113 for warning the remaining amount of the ink 4 of each color, an input / output terminal 114 for inputting and outputting signals to and from an external device, a ROM (Read Only Memory) 115 storing a control program and the like, It has a RAM (Random Access Memory) 116 from which the output control program and the like are read, and a control unit 117 that controls each unit.
[0093]
The printer driving unit 111 opens and closes the head cap 42 by driving a driving motor included in the head cap opening and closing mechanism 83 based on a control signal from the control unit 117. Further, based on a control signal from the control unit 117, the printer driving unit 111 drives a driving motor constituting the paper supply / discharge mechanism 84 to feed the recording paper P from the paper feeding port 85 of the printer main body 3, and perform recording. Later, the paper is discharged from the paper discharge port 86.
[0094]
As shown in FIG. 17, the ejection control unit 112 includes power supplies 120a and 120b for supplying current to a pair of heating resistors 102a and 102b or a pair of heating resistors 102c and 102d, each of which is a resistor. Switching elements 121a, 121b, 121c for turning on / off the electrical connection between the heating resistors 102a, 102b or the pair of heating resistors 102c, 102d and the power supplies 120a, 120b, and the pair of heating resistors 102a, 102b or the pair. Including resistors 122a, 122b, 122c for controlling the current supplied to the heating resistors 102c, 102d, and the variable resistor 123, and switching control circuits 124a, 124b for controlling switching of the switching elements 121b, 121c. Circuit. Since the discharge control unit 112 controls the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d in the same manner, the description will be made by taking the pair of heating resistors 102a and 102b as an example. I do.
[0095]
The power supply 120a is connected to the heating resistor 102b, and the power supply 120b is selectively connected to the resistors 121a, 121b, and 121c via the switching element 123c and the variable resistor 122, and supplies power to the electric circuit. The electric power supplied to the electric circuit may be supplied from the power supplies 120a and 120b, but may be supplied directly from the control unit 117 or the like.
[0096]
The switching element 121a is disposed between the heating resistor 102a and the ground, and controls on / off of the entire ejection control unit 112. The switching element 121b is arranged between the pair of heating resistors 102a, 102b and the resistors 122a, 122b, 122c, and controls the power supplied to the pair of heating resistors 102a, 102b. The switching element 121c is arranged between the variable resistor 123 and the power supply 120b, and controls the ejection direction of the ink droplet i. The switching elements 121a, 121b, and 121c control the power supplied to the electric circuit by being turned on / off.
[0097]
The resistors 122a, 122b, and 122c have different resistance values, and control the power supplied to the pair of heating resistors 102a and 102b by switching the switching element 121b. Specifically, the resistor 122a has the largest resistance, the resistor 122b has the largest resistance, and the resistor 122c has the smallest resistance. The power supplied to the pair of heating resistors 102a, 102b is the resistance 122a, 122b, 122c.
[0098]
The variable resistor 123 can further adjust the power supplied to each of the pair of heating resistors 102a and 102b by being combined with the resistors 122a, 122b and 122c.
[0099]
The switching control circuit 124a randomly switches on / off the switching element 121b, and randomly connects any one of the resistors 122a, 122b, and 122c, or turns off the switching element 121d. The switching control circuit 124b randomly switches on / off the switching element 121c and randomly switches on / off the connection between the power supply 120b and the electric circuit. Then, the switching control circuits 124a and 124b randomly switch the switching elements 121b and 121c based on random number data generated by a random number circuit or the like.
[0100]
In the ejection control unit 112 configured as described above, when the switching element 121b is turned off and the resistors 122a, 122b, and 122c are not connected to the pair of heating resistors 102a and 102b, the switching element 121a is turned on. Power is supplied from the power supply 120a to the pair of heating resistors 102a and 102b connected in series (current does not flow through the resistors 122a, 122b and 122c). At this time, when the resistance values of the pair of heating resistors 102a and 102b are substantially the same, the amount of heat generated by the pair of heating resistors 102a and 102b when power is supplied is substantially the same.
[0101]
In this case, as shown in FIG. 18A, since the amount of heat generated by the pair of heating resistors 102a and 102b is substantially the same, the bubble generation time of the head chip 41 is substantially the same, and the ink 4 is ejected. The ink droplet i is ejected from the nozzle 104a so that the angle is substantially perpendicular to the landing surface of the ink 4. As a result, the ejected ink droplet i lands at the landing point indicated by 130 in FIG.
[0102]
Also, in the ejection control unit 112 shown in FIG. 17, when the connection between the switching element 121b and any one of the resistors 122a, 122b, and 122c is turned on, the switching element 121a is turned on, and the switching element 121c is connected to the ground. The discharge direction of the ink droplet i can be changed to the direction of travel of the recording paper P indicated by the arrow D in FIG. That is, when the switching element 121b is connected to one of the resistors 122a, 122b, and 122c, the power supplied to the heating resistor 102a is reduced, and the switching element 121b is substantially parallel to each other in the same direction as the running direction of the recording paper P. Since a difference occurs in the power supplied to the pair of heating resistors 102a and 102b arranged in parallel, a difference also occurs in the amount of heat generated between the two.
[0103]
In this case, since the resistors 122a, 122b, and 122c have different resistance values, the power supplied to the pair of heating resistors 102a and 102b can be made different in three stages by switching the switching element 121b.
[0104]
As a result, the head chip 41 has a difference in the amount of heat generated by the pair of heating resistors 102a and 102b, and the switching of the switching element 121b causes a three-stage time difference in the bubble generation time of each of the pair of heating resistors 102a and 102b. The discharge angle of the ink droplet i can be changed in three stages in the direction in which the pair of heating resistors 102a and 102b are arranged substantially parallel to each other, that is, in the running direction of the recording paper P.
[0105]
More specifically, as shown in FIG. 18A, the ejection control unit 112 starts from the landing point 130 where the ink droplet i is ejected and landed substantially perpendicularly from the nozzle 104a as indicated by an arrow D in FIG. 18A. The ink droplet i is landed on any of the landing points 131, 132, 133 divided into three stages in the direction in which the pair of heating resistors 102a, 102b shown are arranged substantially parallel to each other, that is, in the running direction of the recording paper P. The head chip 41 is controlled so as to perform the operation. More specifically, for example, when the switching element 121b is connected to the resistor 122c having the smallest resistance value, the power supplied to the heating resistor 102a becomes the smallest, and the power supplied to the pair of heating resistors 102a and 102b becomes smaller. Since the difference is the largest, the ink droplet i is landed on the landing point 133 farthest from the landing point 130. On the other hand, for example, when the switching element 121b is connected to the resistor 122a having the largest resistance value, the power supplied to the heating resistor 102a becomes the largest, and the difference between the power supplied to the pair of heating resistors 102a and 102b is reduced. Since the ink droplet i becomes the smallest, the ink droplet i lands on the landing point 131 closest to the landing point 130.
[0106]
In addition, in the ejection control unit 112, as shown in FIG. 17, when the switching element 121c is switched and connected to the power supply 120b, the ejection direction of the ink droplet i is switched with the landing point 130 shown in FIG. The direction can be opposite to that when the element 121c is connected to the ground. In this case, in addition to the power supplied from the power supply 120a, the power from the power supply 120b is also supplied to the heating resistor 102a. That is, the heating state of the pair of heating resistors 102a and 102b is opposite to that when the switching element 121c is connected to the ground. With this, the ink droplet i is ejected in three stages at the landing position opposite to the case where the switching element 121c is connected to the ground, with the landing point 130 where the ink droplet i is discharged substantially vertically from the nozzle 104a and landed. It will be ejected by changing.
[0107]
Specifically, for example, when the switching element 121c is connected to the resistor 122c having the smallest resistance value, the power from the power supply 120a and the power from the power supply 120b are added, and the power supplied to the heating resistor 102a is the largest. Since the difference in power supplied to the pair of heating resistors 102a and 102b becomes largest when the switching element 121c is connected to the power supply 120b, the ink droplet i lands at the position farthest from the landing point 130. Landed at point 136. On the other hand, for example, when the switching element 121c is connected to the resistor 122a having the largest resistance value, the power from the power supply 120a and the power from the power supply 120b are added, and the power supplied to the heating resistor 102a becomes the smallest, Since the difference between the powers supplied to the pair of heating resistors 102a and 102b becomes smallest when the switching element 121c is connected to the power supply 120b, the ink droplet i reaches the landing point 134 closest to the landing point 130. Landed on
[0108]
In the ejection control unit 112, the electric power supplied to the pair of heating resistors 102 a and 102 b can be finely adjusted by further adjusting the resistance value by the variable resistor 123, and the landing points 130, 131, 132 , 133, 134, 135, and 136, the discharge angle of the ink droplet i can be adjusted.
[0109]
As described above, the ejection control unit 112 switches the switching elements 121a, 121b, and 121c so that the ejection direction of the ink droplet i from the nozzle 104a is set such that the pair of heating resistors 102a and 102b are arranged substantially in parallel with each other. Direction, ie, the running direction of the recording paper P, can be changed in seven steps. Further, by combining the resistors 122a, 122b, 122c and the variable resistor 123, the ejection direction of the ink droplet i can be changed to seven steps or more. Can be changed.
[0110]
At this time, in the ejection control unit 112, since the switching element 121b is randomly switched by the switching control circuit 124a and the switching element 121c is randomly switched by the switching control circuit 124b, the ejection direction of the ink droplet i from the nozzle 104a is changed. The head chip 41 is controlled so that is randomly changed in the running direction of the recording paper P.
[0111]
Specifically, the ink droplet i ejected from the nozzle 104a facing the pair of heat generating resistors 102a and 102b arranged substantially parallel to each other in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P is substantially vertically The recording paper P is randomly landed in the traveling direction of the recording paper P in the range of about 50 μm before and after the landing point 130 where the recording paper P is discharged and landed.
[0112]
Next, a case will be described in which the discharge control unit 112 controls the power supplied to the pair of heat generating resistors 102c and 102d arranged substantially parallel to each other in substantially the same direction as the width direction of the recording paper P.
[0113]
When controlling the power supplied to the pair of heating resistors 102c and 102d, the ejection control unit 112 turns off the switching element 121b and connects the resistors 122a, 122b and 122c to the pair of heating resistors 102a and 102b. When there is no switching element 121a, when the switching element 121a is turned on, power is supplied from the power supply 120a to the pair of heating resistors 102c and 102d connected in series (current does not flow through the resistors 122a, 122b and 122c). At this time, when the resistance values of the pair of heating resistors 102c and 102d are substantially the same, the amount of heat generated by the pair of heating resistors 102c and 102d becomes substantially the same when power is supplied.
[0114]
In this case, as shown in FIG. 18B, the head chips 41 have substantially the same amount of heat generated by the pair of heat generating resistors 102c and 102d, so that the bubble generation time is substantially the same and the ink 4 is ejected. The ink droplet i is ejected from the nozzle 104a so that the angle is substantially perpendicular to the landing surface of the ink 4. As a result, the ejected ink droplet i lands at a landing point indicated by 140 in FIG. 18B.
[0115]
Also, in the ejection control unit 112 shown in FIG. 17, when the connection between the switching element 121b and any one of the resistors 122a, 122b, and 122c is turned on, the switching element 121a is turned on, and the switching element 121c is connected to the ground. The ejection direction of the ink droplet i can be changed in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the recording paper P indicated by an arrow E in FIG. 18B, that is, in the width direction of the recording paper P. That is, when the switching element 121b is connected to one of the resistors 122a, 122b, and 122c, the power supplied to the heating resistor 102c is reduced, and the switching element 121b is substantially parallel to the running direction of the recording paper P. Since a difference occurs in the power supplied to the pair of heating resistors 102c and 102d arranged in parallel, a difference also occurs in the amount of heat generated between the two.
[0116]
In this case, since the resistors 122a, 122b, and 122c have different resistance values, the power supplied to the pair of heating resistors 102c and 102d can be changed in three stages by switching the switching element 121b.
[0117]
As a result, the head chip 41 generates a difference in the amount of heat generated by the pair of heat generating resistors 102c and 102d, and changes the bubble generation time of each of the pair of heat generating resistors 102c and 102d by switching the switching element 121b. The discharge angle of the ink droplet i can be changed in three stages in the direction in which the pair of heating resistors 102c and 102d are arranged substantially parallel to each other, that is, in the width direction of the recording paper P.
[0118]
Specifically, as shown in FIG. 18 (B), the ejection control unit 112 starts from the landing point 140 where the ink droplet i is ejected and landed substantially perpendicularly from the nozzle 104a, as indicated by an arrow E in FIG. 18 (B). The ink droplet i lands on one of the landing points 141, 142, 143 divided in three directions in the direction in which the pair of heating resistors 102c, 102d shown in FIG. The head chip 41 is controlled so as to perform the operation. More specifically, for example, when the switching element 121b is connected to the resistor 122c having the smallest resistance value, the power supplied to the heating resistor 102c becomes the smallest, and the power supplied to the pair of heating resistors 102c and 102d becomes smaller. Since the difference is the largest, the ink droplet i is landed on the landing point 143 farthest from the landing point 140. On the other hand, for example, when the switching element 121b is connected to the resistor 122a having the largest resistance value, the power supplied to the heating resistor 102c becomes the largest, and the difference in the power supplied to the pair of heating resistors 102c and 102d becomes smaller. Since the ink droplet i becomes the smallest, the ink droplet i lands on the landing point 141 closest to the landing point 140.
[0119]
In addition, in the ejection control unit 112, as shown in FIG. 17, when the switching element 121c is switched and connected to the power supply 120b, the ejection direction of the ink droplet i is switched with the landing point 140 shown in FIG. The direction can be opposite to that when the element 121c is connected to the ground. In this case, in addition to the power supplied from the power supply 120a, the power from the power supply 120b is also supplied to the heating resistor 102c. That is, the heating state of the pair of heating resistors 102c and 102d is opposite to that when the switching element 121c is connected to the ground. Thus, the ink droplet i is ejected in three stages at the landing position opposite to the case where the switching element 121c is connected to the ground, with the landing point 140 where the ink droplet i is discharged substantially vertically from the nozzle 104a and landed. It will be ejected by changing.
[0120]
Specifically, for example, when the switching element 121c is connected to the resistor 122c having the smallest resistance value, the power from the power supply 120a and the power from the power supply 120b are added, and the power supplied to the heating resistor 102c is the largest. Since the difference between the powers supplied to the pair of heating resistors 102c and 102d is largest when the switching element 121c is connected to the power supply 120b, the ink droplet i lands at the position farthest from the landing point 140. Landed at point 146. On the other hand, for example, when the switching element 121c is connected to the resistor 122a having the largest resistance value, the power from the power supply 120a and the power from the power supply 120b are added, and the power supplied to the heating resistor 102c becomes the smallest, Since the difference between the powers supplied to the pair of heating resistors 102c and 102d is smallest when the switching element 121c is connected to the power supply 120b, the ink droplet i reaches the landing point 144 closest to the landing point 140. Landed on
[0121]
In the ejection control unit 112, the electric power supplied to the pair of heating resistors 102c and 102d can be finely adjusted by further adjusting the resistance value by the variable resistor 123, and the impact points 140, 141, and 142 can be finely adjusted. , 143, 144, 145, and 146, the ejection angle of the ink droplet i can be adjusted so as to land.
[0122]
As described above, when controlling the electric power supplied to the pair of heating resistors 102c and 102d, the ejection control unit 112 switches the switching elements 121a, 121b and 121c to change the ejection direction of the ink droplet i from the nozzle 104a. Can be changed in seven steps in the direction in which the pair of heat generating resistors 102c and 102d are arranged substantially parallel to each other, that is, in the width direction of the recording paper P. Further, the ejection control unit 112 combines the resistors 122a, 122b, 122c and the variable resistor 123 to change the ejection direction of the ink droplet i in seven steps in the direction in which the pair of heating resistors 102c, 102d are arranged side by side. The above can be changed.
[0123]
At this time, in the ejection control unit 112, the switching element 121b is randomly switched by the switching control circuit 124a, and the switching element 121c is switched by the switching control circuit 124a, as in the case of controlling the power supplied to the pair of heating resistors 102a and 102b. It is switched randomly by 124b. As a result, the ejection direction of the ink droplet i from the nozzle 104a is randomly changed in the width direction of the recording paper P.
[0124]
Specifically, the ink droplet i ejected from the nozzle 104a facing the pair of heat generating resistors 102c and 102d arranged substantially parallel to each other in the same direction as the width direction of the recording paper P is substantially perpendicularly. The recording paper P is randomly landed in the width direction of the recording paper P in the range of about 50 μm before and after the landing point 140 which has been discharged and landed.
[0125]
The ejection control unit 112 supplies power to the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d by turning on / off the switching elements 121a, 121b and 121c to eject the ink droplet i. Although the direction is controlled, the present invention is not limited to this. For example, a digital circuit or the like may be used to control the ink droplets i to land on the recording paper P discretely.
[0126]
The warning unit 113 illustrated in FIG. 16 is a display unit such as an LCD (Liquid Crystal Display), and displays information such as a printing condition, a printing state, and a remaining amount of ink. Further, the warning unit 113 may be a voice output unit such as a speaker, for example, and in this case, outputs information such as a printing condition, a printing state, and a remaining amount of ink by voice. Note that the warning unit 113 may be configured to have both a display unit and a sound output unit. Further, the warning may be issued on a monitor or a speaker of the information processing device 118.
[0127]
The input / output terminal 114 transmits information such as the above-described printing conditions, printing status, ink remaining amount, and the like to an external information processing device 118 via an interface. The input / output terminal 114 receives a control signal for outputting information such as the above-described printing conditions, printing status, remaining ink amount, and print data from an external information processing device 118 or the like. Here, the above-described information processing device 118 is an electronic device such as a personal computer or a PDA (Personal Digital Assistant).
[0128]
As the input / output terminal 114 connected to the information processing device 118 or the like, for example, a serial interface, a parallel interface, or the like can be used as an interface, and specifically, a USB (Universal Serial Bus), an RS (Recommended Standard) 232C, an IEEE ( It conforms to standards such as Institute of Electrical and Electronic Engineers (1394). In addition, the input / output terminal 114 may perform data communication with the information processing device 118 by any of wired communication and wireless communication. The wireless communication standards include IEEE802.11a, 802.11b, 802.11g, and the like.
[0129]
The ROM 115 is a memory such as an EP-ROM (Erasable Programmable Read-Only Memory), and stores a program for each processing performed by the control unit 117. The stored program is loaded into the RAM 116 by the control unit 117. The RAM 116 stores programs read from the ROM 115 by the control unit 117 and various states of the printer 1.
[0130]
A network such as the Internet may be interposed between the input / output terminal 114 and the information processing device 118. In this case, the input / output terminal 114 is, for example, a LAN (Local Area Network), an ISDN (Integrated Services Digital). Network, xDSL (Digital Subscriber Line), FTHP (Fiber To The Home), CATV (Community Antenna Television), BS (Broadcasting Satellite), etc. It is performed by various protocols such as Internet Protocol). You.
[0131]
The control unit 117 is based on print data and control signals input from the input / output terminal 114, a change in electric resistance value by the ink detection units 38 and 39, a change in electric resistance value by the ink remaining amount detection unit 36, and the like. , To control each part. The control unit 117 reads out such a processing program from the ROM 115 and stores it in the RAM 116, and performs each processing based on the program.
[0132]
The control unit 117 reads a processing program for performing ejection control from the ROM 115 and stores it in the RAM 116. Based on this program, the switching control circuits 124a and 124b of the ejection control unit 112 change the connection state of the switching elements 121a, 121b and 121c. By randomly switching, the ejection angle of the ink droplet i with respect to the recording paper P is randomly changed in a direction in which the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d are arranged substantially parallel to each other. Control.
[0133]
In the control circuit 110 configured as described above, the program is stored in the ROM 115. However, the medium for storing the program is not limited to the ROM, for example, an optical disk on which the program is recorded, Various recording media such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, and an IC card can be used. In this case, the control circuit 110 is configured to be connected to a drive for driving various recording media directly or via the information processing device 118 to read a program from these recording media.
[0134]
Next, the overall operation of the printer device 1 configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This operation is executed based on the processing of a CPU (Central Processing Unit) (not shown) in the control unit 117 based on a processing program stored in a storage unit such as the ROM 115.
[0135]
First, when the user selects character data, print data, and the like to be printed by the information processing device 118 and performs a print execution operation, the information processing device 118 generates print data from the selected data, The generated print data is output to the terminal 114.
[0136]
Next, in step S1, the control unit 117 determines whether the predetermined ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k are mounted on the mounting units 32y, 32m, 32c, and 32k. The determination is made based on the degree of engagement between the engagement recess 23 and the engagement recess 24. The control unit 117 proceeds to step S2 when the ink cartridges 11 are properly mounted on all the mounting units 32, and proceeds to step S2 when the ink cartridges 11 are not properly mounted on at least one of the mounting units 32. Proceed to S3. In step S3, the warning unit 113 performs a warning display notifying the user of the ink cartridge 11 of the color not mounted.
[0137]
In step S2, the control unit 117 detects a change in the electric resistance value of the ink remaining amount detecting unit 36, and when it is detected that the electric resistance value has changed, the electric resistance value changes according to the change. Change the display of. That is, in this case, since the remaining ink level detecting section 36 is provided in three levels in the height direction of the ink cartridge 11, the warning section 113 can display the remaining level in three steps. When the ink in the ink cartridge 11 is full, the control unit 117 determines that the electric resistance values of the ink remaining amount detection units 36 in all the stages are smaller than the threshold value. Indicates that it is full. Then, when the ink 4 is used and the electric resistance value of the ink remaining amount detecting section 36 at the uppermost stage changes and becomes equal to or less than the threshold value, the warning section 113 displays that the ink 4 has decreased by one level. When the ink 4 is further used and the electric resistance value of the ink remaining amount detecting unit 36 in the middle stage changes and becomes equal to or less than the threshold value, the warning unit 113 indicates that the ink 4 has been further reduced by one level. Further, when the ink 4 is used and the electric resistance value of the lowermost remaining ink amount detecting unit 36 changes and becomes equal to or less than the threshold value, the warning unit 113 displays that the remaining ink amount is very small.
[0138]
The control unit 117 determines in step S4 whether or not the amount of ink 4 in the connection unit 37 is equal to or less than a predetermined amount, that is, whether or not the ink is in an out-of-ink state. The fact is displayed on the unit 113, that is, a warning is displayed, and the printing operation is prohibited in step S6.
[0139]
When the amount of the ink 4 in the connection unit 37 is not less than the predetermined amount, that is, when the ink 4 is full, the control unit 117 permits the printing operation in step S7.
[0140]
When performing the printing operation, as shown in FIG. 20, the control unit 117 drives the drive motor constituting the head cap opening / closing mechanism 83 to move the head cap 42 toward the tray 85a with respect to the head cartridge 2, The nozzle 104a of the chip 41 is exposed.
[0141]
Then, the control unit 117 drives the drive motor included in the paper supply / discharge mechanism 84 to cause the recording paper P to travel. Specifically, the control unit 117 pulls out the recording paper P from the tray 85a by the paper feed roller 150, and applies one sheet of the recording paper P pulled out by the pair of separation rollers 151a and 151b rotating in opposite directions to the reversing roller 152. The recording paper P is conveyed to the conveyance belt 153 after the conveyance direction is reversed, and the recording paper P conveyed to the conveyance belt 153 is stopped by the pressing means 154 at a predetermined position so that the ink 4 is landed. The paper supply / discharge mechanism 84 is controlled so that the position of the paper feeding and discharging mechanism is determined.
[0142]
At the same time, the control unit 117 controls the ejection control unit 112 to eject the ink droplets i from the head chip 41 to the recording paper P. Specifically, as shown in FIG. 21 and FIG. 22, ink bubbles F and G are formed in portions of the ink flow path 106 that are in contact with the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d. As a result, as shown in FIGS. 23 and 24, the expansion of the ink bubbles F and G causes the volume of the ink 4 equal to the expansion of the ink bubbles F and G to be displaced. As a result, an ink droplet i having a volume equivalent to that of the displaced ink 4 at the portion in contact with the nozzle 104a is ejected from the nozzle 104a and lands on the recording paper P or the like. , Images and the like are printed.
[0143]
At this time, the head chip 41 determines the ejection direction of the ink droplet i from the nozzle 104a according to the degree of expansion of each of the ink bubbles F and G. That is, in the head chip 41, the faster the expanding speed of the ink bubbles F and G presses the ink 4, the more the ink droplet i is pushed out to the side where the bubble expansion is slower around the nozzle 104a. Discharge. Note that the ink bubbles F and G are in contact with the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d, which are supplied with more power and generate heat at a high speed. Swells faster.
[0144]
In the head chip 41, the switching control circuits 124a and 124b randomly control the on / off of the switching elements 121b and 121c to change the ejection direction of the ink droplet i to the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102a and 102b. The ink droplets i are ejected while randomly changing the ejection angle of the ink droplets i from the nozzles 104a so that the heating resistors 102c and 102d are arranged side by side. More specifically, in the head chip 41, as shown in FIG. 23, a nozzle 104a facing a pair of heating resistors 102a and 102b which are arranged in substantially the same direction as the running direction of the recording paper P and substantially parallel to each other. Ejects ink droplets i in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P while randomly changing the ejection angle from the nozzle 104a. At the same time, as shown in FIG. 24, the width of the recording paper P is output from the nozzle 104a opposed to the pair of heating resistors 102c and 102d which are arranged substantially in parallel in the same direction as the width direction of the recording paper P. The ink droplet i is ejected in approximately the same direction as the ejection angle from the nozzle 104a at random.
[0145]
Therefore, in the head chip 41, as shown in FIG. 25, the ink droplet i can be landed so that the boundary between adjacent ones at the landing point 160 of the ink droplet i is complemented and diffused.
[0146]
In the head chip 41, the ink droplet i is landed so that the boundary of the landing point 160 of the ink droplet i is complemented and diffused, so that the boundary of the adjacent landing point 160 becomes inconspicuous. When the running speed of the recording paper is increased due to a malfunction of the paper supply / discharge mechanism as described above, a gap is formed between the landing points of adjacent inks in the running direction of the recording paper, which is substantially the same as the running direction of the recording paper. It is possible to prevent white streaks and the like in the perpendicular direction. Specifically, the recording paper P is ejected from the nozzle 104a facing the pair of heating resistors 102a and 102b arranged substantially parallel to each other in substantially the same direction as the traveling direction while changing the ejection angle at random. The ink droplet i prevents white streaks from being generated in the width direction of the recording paper P, and a pair of heating resistors 102c, Ink droplets i ejected from the nozzle 104a facing the nozzle 102d while changing the ejection angle at random are prevented from generating white stripes in the traveling direction of the recording paper P.
[0147]
Further, when the traveling speed of the recording paper is reduced due to a malfunction of the conventional paper supply / discharge mechanism or the like, the landing point of ink adjacent in the traveling direction of the recording paper excessively overlaps a predetermined range. Density unevenness can be prevented.
[0148]
As described above, when the ink droplet i is ejected, the same amount of ink 4 as the amount ejected into the ink liquid chamber 105 from which the ink droplet i has been ejected is immediately replenished from the ink flow path 106, and FIG. Return to the original state as shown. When the ink droplet i is ejected from the head chip 41, the valve 65 closing the opening 64 of the ink chamber 62 by the urging force of the urging member 66 and the urging force of the diaphragm 69 becomes as shown in FIG. Then, when the ink droplet i is ejected from the head chip 41 and the negative pressure of the ink 4 in the ink chamber 62 on the side of the ink outflow path 63 divided into the openings 64 increases, the diaphragm 69 is caused by the negative pressure of the ink 4. Is pushed up by the atmospheric pressure, and pushes up the valve 65 together with the valve shaft 68 against the urging force of the urging member 66. At this time, the opening 64 between the ink inflow path 61 and the ink outflow path 63 of the ink chamber 62 is opened, and the ink 4 is supplied from the ink inflow path 61 to the ink outflow path 63 and the ink flow path 106 Is refilled with ink. Then, the negative pressure of the ink 4 decreases and the diaphragm 69 returns to the original shape by the restoring force, and the urging force of the urging member 66 lowers the valve 65 together with the valve shaft 68 so that the ink chamber 62 is closed. As described above, the valve mechanism 54 repeats the above operation when the negative pressure of the ink 4 increases each time the ink droplet i is ejected.
[0149]
In this manner, characters and images corresponding to the print data are sequentially printed on the recording paper P traveling by the paper supply / discharge mechanism 84. Then, after the printing is completed, the recording paper P is discharged from the paper discharge port 86.
[0150]
In the printer device 1 configured as described above, the pair of heat generating resistors 102a and 102b arranged substantially parallel to each other in substantially the same direction as the running direction of the recording paper P, and substantially in the width direction of the recording paper P, A pair of heating resistors 102c and 102d arranged in parallel are alternately arranged, and different amounts of electric power are applied to the respective resistors in the pair of heating resistors 102a and 102b and the pair of heating resistors 102c and 102d. The power is supplied by shifting the supply or the timing, and the supplied power is changed at random.
[0151]
Accordingly, in the printer device 1, the nozzle 104a that discharges the ink droplet i in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P, and the nozzle 104 that discharges the ink droplet i in the same direction as the width direction of the recording paper P In the state where the ink droplets 104a are alternately arranged in the width direction of the recording paper P, the ink droplets i are simultaneously ejected while randomly changing the ejection angle of the ink droplets i with respect to the recording paper P.
[0152]
That is, in the printer device 1, the ink droplet i is ejected while randomly changing the ejection angle in the same direction as the traveling direction of the recording paper P, and the ejection angle is substantially the same as the width direction of the recording paper P. Since the ink droplets i are ejected while randomly changing the ink droplets i, the ink droplets i are discharged so that the boundaries between adjacent ones at the landing points 160 of the ink droplets i are complemented as shown in FIG. The droplet i can be landed.
[0153]
Therefore, in the printer device 1, the ink droplets i are landed so that the boundaries of the landing points 160 of the ink droplets i are complemented. Are diffused and become inconspicuous, and white stripes and color density unevenness caused by unevenness in the running speed of the recording paper as in the related art can be prevented.
[0154]
More specifically, in the printer 1, the discharge angle is randomly changed from a nozzle 104a opposed to a pair of heating resistors 102a and 102b which are arranged substantially parallel to each other in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P. The ink droplets i ejected while being prevented are prevented from generating white streaks in the width direction of the recording paper P, and a pair of heat generation units arranged substantially parallel to each other in the same direction as the width direction of the recording paper P are used. While the ejection angle is randomly changed from the nozzle 104a facing the resistors 102c and 102d, the ink droplet i ejected is prevented from generating white stripes in the traveling direction of the recording paper P.
[0155]
In addition, in the printer device 1, since the ink droplets i are appropriately ejected onto the recording paper P running from the nozzles 104a arranged in the width direction of the recording paper P, the overlap is not required at the time of printing as in the related art. It is possible to prevent white streaks and color density unevenness without providing a portion, and to significantly reduce the time required for printing to print a high-quality image.
[0156]
As described above, in the printer device 1, for example, the running speed of the recording paper P becomes uneven due to malfunction of the paper supply / discharge mechanism 84, or the formation accuracy of the nozzle 104a is poor, and the landing position of the ink droplet i is shifted. However, the nozzle 104a opposed to the pair of heating resistors 102a and 102b randomly changes the ejection direction and the ejection angle of the ink droplet i in the traveling direction of the recording paper P, and the nozzle 104a and the pair of heating resistors 102c and 102d Since the opposing nozzles 104a simultaneously eject the ink droplets i while randomly changing the ejection direction and the ejection angle of the ink droplets i in the width direction of the recording paper P, the image quality is reduced due to color density unevenness and white stripes. Can be prevented from deteriorating.
[0157]
Further, in the above example, the pair of heat generating resistors 102a and 102b arranged side by side substantially in parallel with each other in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P, and the width direction of the recording paper P are substantially parallel to each other in substantially the same direction. The head chip 41 in which the pair of heating resistors 102a and 102b arranged side by side is alternately and regularly arranged has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. And a pair of heating resistors 102a, 102b arranged side by side substantially parallel to each other in substantially the same direction as the direction, and a pair of heating resistors 102a, 102b arranged side by side substantially parallel to the width direction of the recording paper P in the same direction. Even if two or more sheets 102b are alternately arranged regularly or randomly in the width direction of the recording paper P, the above-described effects can be obtained, and white stripes and density unevenness during printing can be prevented.
[0158]
Next, a printer 1 including a head chip 170 shown in FIG. 26 will be described as a second embodiment. In addition, since the head chips 170 and 180 described below substitute for the head chip 41 of the printer device 1 described above, the same materials, shapes, and portions as those of the printer device 1 and the head chip 41 are used. The description is omitted and the same reference numerals are used.
[0159]
In the head chip 170, for example, a pair of heating resistors 171 a and 171 b provided in each of the ink liquid chambers 105 arranged in the width direction of the recording paper P are arranged in the traveling direction of the recording paper P indicated by an arrow D in FIG. And are arranged substantially parallel to each other in substantially the same substantially oblique direction. Specifically, a pair of heating resistors 171a and 171b are arranged substantially obliquely at an angle of about 35 ° to 55 ° with respect to the traveling direction of the recording paper P.
[0160]
In the printer device 1 including the head chip 170, a pair of heat generating resistors 171a and 171b arranged substantially parallel to each other in substantially the same oblique direction with respect to the traveling direction of the recording paper P are provided with different amounts of power. Or the power is supplied at a shifted timing, and the supplied power is changed at random, so that the ink droplet i with respect to the recording paper P is substantially oblique to the running direction of the recording paper P. The ink droplet i is ejected while randomly changing the ejection angle. Specifically, the nozzle 104a opposed to the pair of heating resistors 102a and 102b arranged in parallel with each other in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P in the head chip 41 is moved in the traveling direction of the recording paper P. A component for ejecting the ink droplet i while randomly changing the ejection angle in substantially the same direction as the above, and a pair of heating resistors 102c and 102d arranged substantially parallel to each other in the same direction as the width direction of the recording paper P. The ink droplet i is ejected from the nozzle 172 in a state in which the nozzle 104a facing the nozzle 172 combines the components ejected by the ink droplet i while randomly changing the ejection angle in the same direction as the width direction of the recording paper P. You.
[0161]
For this reason, in the printer device 1 including the head chip 170, the ink droplet i is landed so that the boundary between adjacent ones at the landing point of the ink droplet i is complemented, similarly to the case where the head chip 41 is provided. Can be done. That is, the ink droplet i discharged from the nozzle 172 facing the pair of heat generating resistors 171a and 171b arranged substantially parallel to each other in substantially the same oblique direction with respect to the traveling direction of the recording paper P is recorded. The generation of white stripes in both the width direction and the running direction of the paper P is prevented.
[0162]
Further, as a third embodiment, a printer device 1 including a head chip 180 shown in FIG. 27 will be described.
[0163]
The head chip 180 includes, for example, a pair of heating resistors 181a and 181b provided in each of the ink liquid chambers 105 arranged in the width direction of the recording paper P, in a direction substantially the same as the traveling direction of the recording paper P indicated by an arrow D in FIG. The heating resistors 181c and 181d are substantially in the same direction as the width direction of the recording paper P indicated by the arrow E in FIG. 27, and the pair of heating resistors 181e and 181f are substantially mutually oblique to the running direction of the recording paper P. The ink liquid chamber 105, which is provided in parallel and has a pair of these three types of heating resistors 181a and 181b, a pair of heating resistors 181c and 181d, and a pair of heating resistors 181e and 181f, respectively, is arranged in the width direction of the recording paper P. Are regularly arranged in order. The pair of heating resistors 181e and 181f are arranged substantially obliquely at an angle of about 35 ° to 55 ° with respect to the traveling direction of the recording paper P. In the head chip 180, if the pair of heat generating resistors 181e and 181f arranged side by side substantially in parallel to the running direction of the recording paper P and substantially parallel to each other are of the same oblique direction, there are three types. Can be randomly arranged in the width direction of the recording paper P.
[0164]
In the printer device 1 including the head chip 180, a pair of heat generating resistors 181a and 181b arranged side by side in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P and substantially in the same direction as the width direction of the recording paper P. A pair of heating resistors 181c and 181d arranged side by side substantially parallel to each other, and a pair of heating resistors 181e and 181f arranged side by side substantially parallel to each other substantially obliquely to the running direction of the recording paper P. By supplying power of different magnitudes to the body or supplying power at staggered timing, and by randomly changing the supplied power, a direction substantially the same as the running direction of the recording paper P, a direction substantially orthogonal to the running direction of the recording paper P, The ink droplet i can be ejected while randomly changing the ejection angle of the ink droplet i to the recording paper P in a substantially oblique direction.
[0165]
More specifically, a nozzle 182a for ejecting ink droplets i in the traveling direction of the recording paper P, a nozzle 182b for ejecting ink droplets i in the width direction of the recording paper P, In a state where the nozzles 182c for ejecting the ink droplets i in a substantially oblique direction are regularly and regularly arranged in the width direction of the recording paper P, each of the nozzles 182a, 182b, 182c forms the ink droplet i with respect to the recording paper P. The ink droplets i are simultaneously ejected while randomly changing the ejection angle of. That is, the nozzle 182a facing the pair of heat generating resistors 181a and 181b arranged side by side in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P sets the ejection angle in the same direction as the traveling direction of the recording paper P. The ink droplet i is ejected while being changed at random, and the nozzle 182b facing the pair of heat generating resistors 181c and 181d arranged substantially in parallel with each other in substantially the same direction as the width direction of the recording paper P is used for recording. The ink droplet i is ejected while randomly changing the ejection angle in the same direction as the width direction of the paper P, and the ink droplets i are arranged substantially parallel to each other in a direction substantially oblique to the running direction of the recording paper P. The same applies to the case where the nozzle 182c facing the pair of heating resistors 181e and 181f ejects the ink droplet i while randomly changing the ejection angle in a direction substantially oblique to the traveling direction of the recording paper P. It is carried out.
[0166]
Therefore, in the printer device 1 including the head chip 180, similarly to the case of the above-described head chip 41, the ink droplet i is landed so that the boundary between adjacent ones at the landing point of the ink droplet i is complemented. be able to. More specifically, the ink droplet i ejected from the nozzle 182a facing the pair of heating resistors 181a and 181b arranged substantially parallel to each other in substantially the same direction as the traveling direction of the recording paper P is used. Is generated from the nozzle 182c opposed to the pair of heat generating resistors 181c and 181d which are arranged substantially parallel to each other in substantially the same direction as the width direction of the recording paper P. A pair of heating resistors 181e arranged in parallel with each other in a direction substantially oblique to the running direction of the recording paper P to prevent the generated ink droplets i from generating white stripes in the running direction of the recording paper P. , 181f is prevented from generating white stripes in both the width direction and the running direction of the recording paper P in the ink droplet i ejected from the nozzle 182c.
[0167]
As described above, even in the printer device 1 including the head chip 170 or the head chip 180, the ink droplet i is landed so that the boundary of the landing point of the ink droplet i is complemented. The boundary between the landing points of the droplet i is diffused and becomes inconspicuous, so that it is possible to prevent white stripes, color density unevenness, and the like caused by unevenness in the running speed of the recording paper as in the related art.
[0168]
In the above example, the printer apparatus 1 in which the head cartridge 2 is detachable from the printer body 3 and the ink cartridge 11 is detachable from the head cartridge 2 is described as an example. The head chip 41 that can control the ejection direction of the droplet i can be applied to a printer device in which the printer main body 3 and the head cartridge 2 are integrated.
[0169]
In the above example, a printer device for printing characters and images on recording paper has been described as an example. However, the present invention can be widely applied to other devices that discharge a very small amount of liquid. For example, the present invention relates to a liquid ejection apparatus for ejecting a liquid containing conductive particles for forming a fine wiring pattern on a printed circuit board or a device for discharging a DNA chip in a liquid (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-34560). It can also be applied to devices.
[0170]
Furthermore, in the above example, an electrothermal conversion method in which the ink 4 is ejected from the nozzle 104a while the ink 4 is heated by the pair of heating resistors 102a and 102b or the pair of heating resistors 102c and 102d is employed. The method is not limited to this. For example, an electromechanical conversion method in which an ink droplet i is electromechanically ejected from the nozzle 104a by an electromechanical conversion element such as a piezo element may be employed.
[0171]
Furthermore, in the above example, the line type printer device 1 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention relates to a head chip in a direction substantially perpendicular to the running direction of the recording paper. The present invention can also be applied to a serial type ink jet printer device that moves to a different location. In this case, the head chip of the serial type ink jet printer device is provided with a plurality of pairs of heating resistors arranged substantially in parallel to each other, and the pair of heating resistors is provided in two or more types in the running direction of the recording paper. The recording paper is arranged in a direction substantially perpendicular to the running direction of the recording paper, that is, in the width direction of the recording paper so as to form an angle.
[0172]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if the traveling speed of the target object is uneven, the accuracy of formation of the ejection holes is poor, and the landing position of the liquid is shifted, the ejection direction of the liquid from the ejection holes is changed. Since the liquid can be ejected in two or more directions, it is possible to prevent the image quality from deteriorating due to uneven color density and white stripes.
[0173]
Further, according to the present invention, it is possible to prevent color density unevenness and white stripes without providing an overlap portion at the time of printing, so that printing with excellent image quality can be performed by greatly reducing the time required for printing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an ink jet printer device according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an ink jet print head cartridge provided in the ink jet printer.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a state where an ink cartridge is mounted on the inkjet print head cartridge.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which a supply port of an ink supply unit is closed by a valve when an ink cartridge is mounted on the inkjet print head cartridge.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which a supply port of an ink supply unit is opened when an ink cartridge is mounted on the inkjet print head cartridge.
FIG. 6 is a plan view showing a mounting portion of the ink jet print head cartridge.
FIG. 7 is a sectional view showing a relationship between the inkjet print head cartridge and a head chip.
FIG. 8 is a sectional view showing a state in which a valve of a valve mechanism in a connection portion of the ink jet print head cartridge is closed.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where a valve of a valve mechanism at a connection portion of the ink jet print head cartridge is opened.
FIG. 10 is a cross-sectional view of the head chip of the ink-jet print head cartridge, showing a state in which a pair of heating resistors are arranged in substantially the same direction as the recording paper traveling direction.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a head chip of the ink jet print head cartridge, in which a pair of heating resistors are arranged in a width direction of a recording sheet.
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a head chip of the ink jet print head cartridge.
FIG. 13 is a plan view showing a head chip of the ink jet print head cartridge.
14A and 14B are characteristic diagrams illustrating a relationship between a difference in bubble generation time and a discharge angle. FIG. 14A illustrates a discharge angle of an ink droplet in a direction in which a pair of heating resistors are arranged. (B) shows the ejection angle of the ink droplet in a direction substantially orthogonal to the direction in which the pair of heating resistors are arranged.
FIG. 15 is a side view showing a part of the inkjet printer device as seen through.
FIG. 16 is a block diagram illustrating a control circuit of the ink jet printer.
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating an ejection control unit provided in the ink jet printer.
18A and 18B schematically show landing points of ink droplets ejected from the head chip, and FIG. 18A shows a pair of heating resistors arranged side by side in substantially the same direction as the recording paper traveling direction. FIG. 4B is a plan view showing a landing point where ink droplets ejected from the opposed nozzle land, and FIG. 4B is opposed to a pair of heating resistors arranged side by side substantially in the width direction of the recording paper. FIG. 4 is a plan view showing a landing point where an ink droplet ejected from a nozzle lands.
FIG. 19 is a flowchart illustrating a control method of the inkjet printer.
FIG. 20 is a side view showing a partially transparent state in which the head cap opening / closing mechanism is opened in the inkjet printer apparatus.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state in which ink bubbles have been generated in a head chip including a pair of heating resistors arranged side by side in substantially the same direction as the recording paper traveling direction of the ink jet print head cartridge.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a state in which ink bubbles have been generated in a head chip having a pair of heat generating resistors arranged side by side in the width direction of the recording paper of the ink jet print head cartridge.
FIG. 23 shows a state in which ink droplets are ejected from nozzles by a generated ink bubble in a head chip having a pair of heating resistors arranged side by side in substantially the same direction as the recording paper traveling direction of the ink jet print head cartridge. FIG.
FIG. 24 is a cross-sectional view showing a state in which ink droplets are ejected from nozzles in a head chip having a pair of heating resistors arranged side by side in the width direction of recording paper of the ink jet print head cartridge. It is.
FIG. 25 is a plan view schematically showing a state in which ink droplets ejected from the head chip land on recording paper.
FIG. 26 is a plan view showing another head chip of the inkjet print head cartridge.
FIG. 27 is a plan view showing another head chip of the inkjet print head cartridge.
FIG. 28 is a plan view schematically showing color density unevenness and white stripes generated in the width direction of recording paper when printing is performed by a conventional printer.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 inkjet printer device, 2 inkjet printhead cartridge, 3 printer body, 4 ink, 11 ink cartridge, 12 ink storage section, 13 ink supply section, 31 cartridge body, 32 mounting section, 41, 170, 180 head chip, 42 head Cap, 81 head cartridge mounting section, 82 head cartridge holding mechanism, 83 head cap opening / closing mechanism, 84 paper supply / discharge mechanism, 85 paper supply port, 86 paper discharge port, 101 circuit board, 102a, 102b, 102c, 102d, 171a, 171b, 181a, 181b, 181c, 181d, 181e, 181f Heating resistor, 103 film, 104 nozzle sheet, 104a, 172, 182a, 182b, 182c nozzle, 105 ink liquid chamber, 106 ink supply path 112 discharge control unit, 117 control unit, 120a, 120b power supply, 121a, 121b, 121c switching element, 122a, 122b, 122c resistance, 123 variable resistance, 124a, 124b switching control circuit, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 160
