JP2005022156A

JP2005022156A - Apparatus and method for discharging liquid

Info

Publication number: JP2005022156A
Application number: JP2003188461A
Authority: JP
Inventors: Manabu Tomita; 学冨田; Soichi Kuwabara; 宗市桑原; Iwao Ushinohama; 五輪男牛ノ濱; Masato Nakamura; 正人中村; Tetsuo Ogawa; 哲夫小川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an image quality from being deteriorated due to a density unevenness or a white streak. <P>SOLUTION: An apparatus for discharging a liquid includes a discharge controller which controls an amplitude of current to be supplied to heating resistors 52a, 52b and 52c in a head chip 28, thereby enabling ink droplets "i" to be discharged by changing a discharging angle in all directions of 360° at a nozzle 54a as a center. Thus, the apparatus can prevent the white streak along a feeding direction of a recording sheet or the density unevenness of a color from occurring. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【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圧力で液体を押圧して液室に設けられた吐出口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、対象物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インクジェット方式のプリンタ装置がある。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。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によりインクをヘッドチップに設けられた微小なインク吐出口から吐出させ、吐出させたインクを対象物となる記録紙等に着弾させ、記録紙等に画像や文字を印刷する。
【０００３】
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、記録紙の幅とほぼ同じ範囲をインクの吐出範囲とした、すなわち記録紙の幅方向に並んだヘッドチップのインク吐出口よりライン状にインクを吐出するライン型のプリンタ装置がある。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１８５４０３号公報
【０００７】
【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うといった問題が起こる。
【０００８】
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、記録紙の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。
【０００９】
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３４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、記録紙の走行方向、すなわち図３４中矢印Ｘ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３４中３００はインクの着弾点を示している。
【００１０】
また、ライン型のプリンタ装置においては、図３５に示すように、例えばインク吐出孔が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インクが吐出、着弾されるはずの着弾位置が欠落して記録紙の走行方向、すなわち図３５中矢印Ｘ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。
【００１１】
なお、図３５中３０１は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んだｎ番目のインク吐出口より吐出されたインクの着弾点を示し、図３５中３０２はｎ＋１番目、図３５中３０３はｎ＋２番目、図３５中３０４はｎ＋４番目、図３５中３０５はｎ＋５番目のインク吐出口より吐出されたインクの着弾点をそれぞれ示している。そして、図３５においては、ｎ＋２番目のインク吐出口より吐出されたインクの着弾点３０３が着弾点３０２側に寄っていることから、ｎ＋２番目のインク吐出口より吐出されるインクの吐出方向がｎ＋１番目のインク吐出口側に曲がっていることを示している。また、ｎ＋３番目の吐出口が目詰まりをしてインクが吐出されず、着弾点３０３と着弾点３０４との間にインクが着弾されないことから、インクの着弾されない部分に白スジが発生していることを示している。
【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や白スジを防止している。このシリアル型のプリンタ装置では、濃度ムラや白スジ等は抑えることができるが、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するといった問題がある。
【００１３】
以上のような問題と解決するために、特許文献１には、図３６及び図３７に示すように、インクを吐出するヘッドチップ４０１の吐出口４０２と対向する位置に発熱抵抗体４０３ａ〜４０３ｄを吐出口４０２の中心線を含む面で互いに面対称となるように複数設け、それぞれの発熱抵抗体４０２の発熱量を異ならせることによって、インクの吐出方向を制御することが提案されている。具体的に、ヘッドチップ４０１は、流路構成部材として感光性樹脂などを用いて、周知の露光技術等を用いて三方が側壁４０４に囲まれた液室４０５が形成され、側壁がない部分が液室４０５にインクを供給する供給口４０６となり、インクはシリコン基板に異方性エッチングにより基板の裏側から開けられた貫通穴を通じて供給口４０６へと導かれ、液室４０５の吐出口４０２と対向する面に側壁４０４と略平行に設けられた発熱抵抗体４０３ａ〜４０３ｃ及び供給口４０６と略平行に設けられた発熱抵抗体４０３ｄの発熱量を異ならせることによって、インクの吐出方向を制御するものである。
【００１４】
しかしながら、特許文献１では、発熱抵抗体の配置が異なる複数の実施例が挙げてあるが、全ての実施例において、複数の発熱抵抗体の具体的な距離が明示されておらず、記載された図面から想定できる発熱抵抗体の間隔距離は離れすぎており、発熱抵抗体を発熱させてから発熱抵抗体の間の部分の温度上昇に至る時間がかかり、かつ熱エネルギーの損失が大きいことが容易に分かる。したがって、吐出したインクの吐出速度が遅くなる等してインクの吐出方向を適切に制御することが困難である。これは、図３６に示すヘッドチップ４０１のように、特許文献１の全ての実施例において吐出口の略中心と対向する位置に発熱抵抗体が配置されているものがなく、吐出口の中心線を含む面で互いに面対称となる位置に設けられた発熱抵抗体同士の距離が遠くなって、それぞれの発熱抵抗体がインクを加熱する時間が長くなったり、発熱により生成されるインクを吐出するための気泡が小さくなったりするからである。
【００１５】
また、上述した特許文献１においては、吐出方向を制御するために複数設けられた発熱抵抗体の発熱状態を制御させる制御回路や、如何にして複数の発熱抵抗体の発熱状態を制御して吐出方向を決定するかについては何ら記載されていない。したがって、この提案では、実際に複数の発熱抵抗体を用いてインクの吐出方向を制御することは困難であり、インクの吐出口と対向する位置に発熱抵抗体を複数設けるといった特徴を生かし切れていないのが現状である。
【００１６】
具体的に、特許文献１に記載されているヘッドチップ４０１のように液室４０５の三方が側壁４０４に囲まれている場合、図３７に示すように、インク内に発生した気泡が割れたときに液室４０５内に生じるインクを吐出口４０２より吐出させるための圧力が、側壁のある側に比べて側壁のない供給口４０６側で低くなり、供給口４０６よりインクが供給される方向、すなわち図３７中矢印Ｙ方向とは略反対方向に吐出されてしまう。このようなヘッドチップ４０１を実施例とする特許文献１では、供給口４０６からインクが供給される方向とは略反対方向にされるインクの吐出方向を、如何にして複数の発熱抵抗体の発熱させて制御するかについて記載されてなく、濃度ムラや白スジを適切に防止することが困難である。
【００１７】
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、且つ複数の圧力発生素子を適切に制御することで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。
【００１８】
【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、液室の側壁に設けられ、液室に液体を供給するための供給口と、液室に複数配置され、エネルギが供給されることで液室に収容された液体を押圧する圧力を発生させる圧力発生素子と、圧力発生素子による圧力に押圧された液室内の液体を吐出させるための吐出口とを有する吐出手段と、複数の圧力発生素子に、略同じ若しくは異なるエネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらしてエネルギを供給し、吐出口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有し、少なくとも複数の圧力発生素子のうちの一つが、液室に設けられた供給口と対向して略平行に配置され、吐出方向制御手段が、供給口と対向して略平行に配置された圧力発生素子に、他の圧力発生素子に供給されるエネルギと略同じ若しくは異なるエネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらしてエネルギを供給することで、供給口から液体が供給される方向と略平行方向に吐出される液体の吐出方向を制御することを特徴としている。
【００１９】
この液体吐出装置では、液室に設けられた供給口と対向して略平行に配置された圧力発生素子に略同じ若しくは異なるエネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらしてエネルギを供給することで、供給口から液体が供給される方向と略平行方向に吐出する液体の吐出方向を制御できる。したがって、この液体吐出装置では、従来のような液室内に発生した液体を吐出させるための圧力が供給口側で低くなって供給口より液体が供給される方向と略反対方向に吐出される液体の吐出方向を制御できる。
【００２０】
本発明に係る液体吐出方法は、液室に複数配置された圧力発生素子にエネルギを供給することで、液室の側壁に設けられた供給口より液室に供給された液体を押圧する圧力を発生させ、この圧力に押圧された液室内の液体を、液室に設けられた液体を吐出させるための吐出口より吐出させる液体吐出方法であって、複数の圧力発生素子のうちの供給口と対向して略平行に配置させた圧力発生素子に、他の圧力発生素子に供給されるエネルギと略同じ若しくは異なるエネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらしてエネルギを供給することで、供給口から液体が供給される方向と略平行方向に吐出される液体の吐出方向を制御することを特徴としている。
【００２１】
この液体吐出方法では、液室に設けられた供給口と対向して略平行に配置させた圧力発生素子に略同じ若しくは異なるエネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらしてエネルギを供給することで、供給口から液体が供給される方向と略平行方向に吐出する液体の吐出方向を制御する。したがって、この液体吐出方法では、従来のような液室内に発生した液体を吐出させるための圧力が供給口側で低くなって供給口より液体が供給される方向と略反対方向に吐出される液体の吐出方向を制御できる。
【００２２】
【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。図１に示すように、本発明が適用された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、対象物となる記録紙Ｐ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。また、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口（ノズル）を設けた、いわゆるライン型のプリンタ装置である。
【００２３】
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が着脱可能となっている。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２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。
【００２４】
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６５ａ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６５ａ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６５ａ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６４により記録紙Ｐが給紙口６５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１６３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６６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印刷データが文字や画像として印刷される。
【００２５】
記録紙Ｐに印刷を行うヘッドカートリッジ２は、プリンタ本体３の上面側から、すなわち図１中矢印Ａ方向から装着され、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。
【００２６】
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、例えば電気熱変換素子又は電気機械変換素子等で微細に粒子化して吐出し、記録紙Ｐ等の被記録物上にインク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２１を有し、このカートリッジ本体２１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。
【００２７】
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容器１１ａを有し、このカートリッジ容器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。
【００２８】
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容器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２１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２１に係止するための係止突部１８及び係合段部１９とが設けられている。
【００２９】
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の寸法と略同じ寸法となるように形成されている。
【００３０】
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２６に嵌合されることにより、インクカートリッジ２のカートリッジ容器１１ａとヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体２１を接続する。
【００３１】
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２６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２１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２１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２１の接続部２６の上部によりコイルばね１３ｄの付勢方向とは反対の方向、すなわち図５中矢印Ｂ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２６に接続され、インク収容部１２とインク溜め部３１とを連通し、インク溜め部３１へのインク４の供給が可能な状態となる。
【００３２】
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２６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２２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２１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２１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。
【００３３】
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２２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２２への装着時に外部に臨む位置であるカートリッジ容器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２１に装着されてインク収容部１２からカートリッジ本体２１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。
【００３４】
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２１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２１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２１に適切に供給することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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２１のラッチレバー２４に形成された係合孔２４ａ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、カートリッジ容器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容器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２１の係合片２３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２２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２２側の係合片２３に係合することで、インクカートリッジ１１を装着部２２に装着する際の回動支点部となる。
【００３９】
以上のような構成のインクカートリッジ１１は、上述した構成の他に、例えばインク収容部１２内のインク４の残量を検出するための残量検出手段や、インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋを識別するための識別手段等を備えている。
【００４０】
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。
【００４１】
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２１を有し、このカートリッジ本体２１には、インクカートリッジ１１が装着される装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋ（以下、全体を示すときには単に装着部２２ともいう。）と、インクカートリッジ１１を固定する係合片２３及びラッチレバー２４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２５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２６と、カートリッジ本体２１をプリンタ本体３から取り外すための取手部２７と、インク４を吐出するヘッドチップ２８と、ヘッドチップ２８を保護するヘッドキャップ２９とを有している。
【００４２】
インクカートリッジ１１が装着される装着部２２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の幅方向と略直交方向、すなわち記録紙Ｐの走行方向に並んで収納される。装着部２２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２１には、インクカートリッジ１１が収納装着される。
【００４３】
装着部２２は、図２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２２ｙ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２２ｍ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２２ｃ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２２ｋとし、各装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋは、隔壁２２ａによりそれぞれ隣接するように区画されている。
【００４４】
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２２ｋの幅も他の装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃよりも広く設けられている。
【００４５】
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２２の開口端には、図３に示すように、係合片２３が設けられている。この係合片２３は、装着部２２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２２内に挿入し、係合段部１９と係合片２３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２２側に回動させるようにして装着部２２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２２に容易に装着することができる。
【００４６】
ラッチレバー２４は、板バネを折曲して形成されるものであり、装着部２２の係合片２３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２４は、基端部が装着部２２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２４ａが形成されている。ラッチレバー２４は、インクカートリッジ１１が装着部２２に装着されると同時に、弾性変位し、係合孔２４ａがインクカートリッジ１１の係止突部１８と係合し、装着部２２に装着されたインクカートリッジ１１が装着部２２より脱落しないようにする。
【００４７】
付勢部材２５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２５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２２に装着されているインクカートリッジ１１を装着部２２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２５は、ラッチレバー２４の係合孔２４ａ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。
【００４８】
各装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋ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２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋ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２６が設けられている。この接続部２６は、装着部２２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２１の底面に設けられたインク４を吐出するヘッドチップ２８にインク４を供給するインク供給路となる。
【００４９】
具体的に、接続部２６は、図６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３１と、接続部２６に連結されるインク供給部１３をシールするシール部材３２と、インク４内の不純物を除去するフィルタ３３と、ヘッドチップ２８側への供給路を開閉する弁機構３４とを有している。
【００５０】
インク溜め部３１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３２は、インク溜め部３１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２６のインク溜め部３１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３１とインク供給部１３との間を密閉する。フィルタ３３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、インク溜め部３１よりも下流に設けられている。
【００５１】
弁機構３４は、図７及び図８に示すように、インク溜め部３１からインク４が供給されるインク流入路４１と、インク流入路４１からインク４が流入するインク室４２と、インク室４２からインク４を流出するインク流出路４３と、インク室４２をインク流入路４１側とインク流出路４３側との間に設けられた開口部４４と、開口部４４を開閉する弁４５と、弁４５を開口部４４の閉塞する方向に付勢する付勢部材４６と、付勢部材４６の強さを調節する負圧調整ネジ４７と、弁４５と接続される弁シャフト４８と、弁シャフト４８と接続されるダイアフラム４９とを有する。
【００５２】
インク流入路４１は、インク溜め部３１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２８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４１は、インク溜め部３１の底面側からインク室４２まで設けられている。インク室４２は、インク流入路４１、インク流出路４３及び開口部４４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４１からインク４が流入し、開口部４４を介してインク流出路４３からインク４を流出する。インク流出路４３は、インク室４２から開口部４４を介してインク４が供給されて、更にヘッドチップ２８と連結された供給路である。インク流出路４３は、インク室４２の底面側からヘッドチップ２８まで延在されている。
【００５３】
弁４５は、開口部４４を閉塞してインク流入路４１側とインク流出路４３側とを分割する弁であり、インク室４２内に配設される。弁４５は、付勢部材４６の付勢力と、弁シャフト４８を介して接続されたダイアフラム４９の復元力と、インク流出路４３側のインク４の負圧によって上下に移動する。弁４５は、下端に位置するとき、インク室４２をインク流入路４１側とインク流出路４３側とを分離するように開口部４４を閉塞し、インク流出路４３へのインク４の供給を遮断する。弁４５は、付勢部材４６の付勢力に抗して上端に位置するとき、インク室４２をインク流入路４１側とインク流出路４３側とを遮断せずに、ヘッドチップ２８へインク４の供給を可能とする。なお、弁４５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。
【００５４】
付勢部材４６は、例えば圧縮コイルバネ等であり、弁４５の上面とインク室４２の上面との間で負圧調整ネジ４７と弁４５とを接続し、付勢力により弁４５を開口部４４の閉塞する方向に付勢する。負圧調整ネジ４７は、付勢部材４６の付勢力を調整するネジであり、負圧調整ネジ４７を調整することで付勢部材４６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４７は、詳細は後述するが開口部４４を開閉する弁４５を動作させるインク４の負圧を調整することができる。
【００５５】
弁シャフト４８は、一端に接続された弁４５と、他端に接続されたダイアフラム４９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４９は、弁シャフト４８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４９は、インク室４２のインク流出路４３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４３側とに弾性変位する。
【００５６】
以上のような弁機構３４では、図７に示すように、弁４５が付勢部材４６の付勢力とダイアフラム４９の付勢力とによってインク室４２の開口部４４を閉塞するように押圧されている。そして、ヘッドチップ２８からインク４が吐出された際に、開口部４４分割されたインク流出路４３側のインク室４２のインク４の負圧が高まると、図８に示すように、インク４の負圧によりダイアフラム４９が大気圧により押し上げられて、弁シャフト４８と共に弁４５を付勢部材４６の付勢力に抗して押し上げる。このとき、インク室４２のインク流入路４１側とインク流出路４３側と間の開口部４４が開放され、インク４がインク流入路４１側からインク流出路４３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４９が復元力により元の形状に戻り、付勢部材４６の付勢力により弁シャフト４８と共に弁４５をインク室４２が閉塞するように引き下げる。以上のようにして弁機構３４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。
【００５７】
また、この接続部２６では、インク収容部１２内のインク４がインク室４２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５４ａ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。
【００５８】
取手部２７は、図２に示すように、カートリッジ本体２１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２１の取り外しを容易にする。
【００５９】
ヘッドチップ２８は、図６に示すように、カートリッジ本体２１の底面に沿って配設されており、接続部２６から供給されるインク液滴ｉを吐出するインク吐出口である後述するノズル５４ａが各色毎に略ライン状をなすように設けられている。
【００６０】
ヘッドキャップ２９は、図２に示すように、ヘッドチップ２８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２９は、開閉方向に設けられた溝部２９ａと、長手方向に設けられヘッドチップ２８の吐出面２８ａに付着した余分なインク４を吸い取る清掃ローラ２９ｂとを有している。ヘッドキャップ２９は、開閉動作時にこの溝部２９ａに沿ってインクカートリッジ１１の短手方向、すなわち図２中矢印Ｃ方向に開閉するようにされており、このとき清掃ローラ２９ｂがヘッドチップ２８の吐出面２８ａ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２８の吐出面２８ａを清掃する。この清掃ローラ２９ｂ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２９は、ヘッドチップ２８内のインク４が乾燥しないようにする。
【００６１】
以上のような構成のヘッドカートリッジ２は、上述した構成の他に、例えば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手段や、接続部３７にインク供給部１３が接続されたときにインク４の有無を検出する手段等を備えている。
【００６２】
次に、インク４を吐出するヘッドチップ２８について説明する。このヘッドチップ２８は、図９及び図１０に示すように、ベースとなる回路基板５１と、インク４を加熱する３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃと、インク４の漏れを防ぐフィルム５３と、インク４が液滴の状態で吐出されるノズル５４ａが多数設けられたノズルシート５４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５５と、インク４をヘッドチップ２８に流入させるインク流路５６とを有する。
【００６３】
回路基板５１は、シリコン等の半導体基板であり、その一主面５１ａに、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃが形成されており、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃと回路基板５１上の図示しない制御回路とが接続されている。この制御回路は、ロジックＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）やドライバートランジスタ等で構成されている。
【００６４】
３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、制御回路から供給される電流により発熱し、インク液室５５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５４に設けられたノズル５４ａからインク液滴ｉの状態で吐出する。
【００６５】
フィルム５３は、回路基板５１の一主面５１ａに積層されている。フィルム５３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５１の一主面５１ａ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、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃを一括して略凹状に囲むように形成されている。そして、フィルム５３は、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃを囲む部分がインク液室５５における側壁５３ａとなる。
【００６６】
ノズルシート５４は、インク液滴ｉを吐出させるためのノズル５４ａが形成されたシート状部材であり、フィルム５３の回路基板５１と反対側に積層されている。ノズル５４ａは、ノズルシート５４に円形状に開口された微小孔であり、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃと対向するように配置されている。なお、ノズルシート５４はインク液室５５の一部を構成する。
【００６７】
インク液室５５は、回路基板５１、フィルム５３の側壁５３ａ及びノズルシート５４に囲まれた空間部であり、側壁５３ａが無い部分がインク４を室内に供給させる供給口５５ａとなる。そして、インク液室５５には、インク流路５６から流入したインク４が供給口５５ａを介して供給される。インク液室５５のインク４は、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃにより加熱され、この加熱により室内の圧力が上昇してノズル５４ａより吐出される。
【００６８】
インク流路５６は、接続部２６のインク流出路４３と接続されており、接続部２６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５６に連通する各インク液室５５にインク供給口５５ａを介してインク４を送り込む流路を形成する。すなわち、インク流路５６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は、インク流路５６よりインク供給口５５ａを介してインク液室５５に流れ込み、室内に充填される。
【００６９】
上述した１個のヘッドチップ２８は、インク液室５５毎に３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃが設けられ、このような発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃが設けられたインク液室５５を１００個程度備えている。そして、ヘッドチップ２８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３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃを発熱させ、発熱した３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃを備えるインク液室５５内のインク４を、インク液室５５に対応するノズル５４ａから液滴の状態で吐出させる。
【００７０】
すなわち、ヘッドチップ２８において、ヘッドチップ２８と結合されたインク流路５６から流入したインク４が、インク供給口５５ａより供給されてインク液室５５に満たされる。そして、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃに短時間、例えば、１〜３μｓｅｃの間パルス電流を流すことにより、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃがそれぞれ急速に加熱され、その結果、インク４の発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃと接する部分に気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張した体積分のインク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５４ａ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５４ａから吐出され、記録紙Ｐ上に着弾される。
【００７１】
ヘッドチップ２８では、図１１に示すように、１つのインク液室５５内に、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃのうち、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂが記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１１中矢印Ｗ向に略同面積で並設され、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂより大きい面積の発熱抵抗体５２ｃがこれら発熱抵抗体５２ａ，５２ｂとインク供給口５５ａとの間に配設されている。すなわち、１つのインク液室５５内に、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃを備えるものである。なお、図１１では、ノズル５４ａの位置を破線で示している。
【００７２】
そして、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、１つの発熱抵抗体を３つに分割したような形状になっており、任意の長さ、幅、厚みにして形成することでそれぞれ所望の抵抗値を以て形成させることが可能である。例えば発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃを同じ抵抗値で形成し、それぞれに同じ電流を供給した場合、面積の最も大きい発熱抵抗体５２ｃ上に形成されるインク気泡が最も大きくなる。このように、面積が異なる発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃを同じ抵抗値にさせる場合、例えば発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃをそれぞれ異なる厚みで形成することで、それぞれの抵抗値を略同じにすることができる。
【００７３】
ここで、インク液室５５内のインク４を沸騰させるためには、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃに一定の電流を加えて３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃを加熱する必要がある。これは、この沸騰時のエネルギーでインク液滴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、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃの抵抗値はこれらを一体化させたときより高くなっていることから、少ない電流でインク液室５５内のインク４を沸騰させることができる。これにより、ヘッドチップ２８においては、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。
【００７４】
また、ヘッドチップ２８においては、略平行に隣り合う発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃ同士の間の距離が０．５μｍ〜３μｍ程度の範囲の寸法になっている。隣り合う発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃ同士の間の距離が０．５μｍより近い場合、隣り合う抵抗体同士が短絡してしまう虞がある。一方、隣り合う発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃ同士の間の距離が３μｍより遠い場合、隣り合う抵抗体同士が離れすぎてしまい、インク４を加熱させるのに係る時間が長くなったり、インク液室５５内でインク４を押圧するインク気泡が小さくなってノズル５４ａから吐出されたインク液滴ｉの吐出速度が遅くなったりしてインク液滴ｉを適切に吐出することが困難になる。
【００７５】
これを図１２を用いて説明する。図１２は、２つの発熱抵抗体の間の距離と、ノズルより吐出されたインクの吐出速度との関係を示している。なお、ここでは、ノズル径が１７μｍ、ノズルが形成されたノズルシートの厚みが１３μｍ、発熱抵抗体からノズルまでの距離が約１１μｍにされたヘッドチップを用い、２つの発熱抵抗体に０．８Ｗの電力が供給されるようにした。図１２では、横軸に２つの発熱抵抗体の間の距離を示し、縦軸にノズルより吐出されたインクの吐出速度を示している。
【００７６】
図１２に示す評価結果より、２つの発熱抵抗体の間の距離が遠のくほどズルより吐出されたインクの吐出速度が遅くなっていることがわかる。このことから、隣り合う発熱抵抗体同士の間の距離を離しすぎるとノズルから吐出されたインクの吐出速度が遅くなり、ノズルよりインクを適切に吐出することが困難になる。
【００７７】
したがって、ヘッドチップ２８においては、略平行に隣り合う発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃ同士の間の距離を０．５μｍ〜３μｍ程度の範囲の寸法にさせることで、ノズル５４ａから吐出されたインク液滴ｉの吐出速度が遅くなることがなく、インク液滴ｉを適切に吐出することができる。
【００７８】
ところで、インク液室５５内のインクをノズル５４ａより吐出させるときにおいて、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃによってインク液室５５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５２ａ，５２ｂ，５２ｃを駆動制御すると、インク液滴ｉは、ノズル５４ａより略真下に吐出されるはずである。
【００７９】
しかしながら、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃの三方が側壁５３ａに囲まれているヘッドチップ２８では、例えば３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃの気泡発生時間が略同じになるようにしても、インク気泡によりインク液室５５内に発生したインク４を押圧する圧力が、側壁５３ａの無いインク供給口５５ａから逃げてしまうことから、インク液室５５内でインク４を押圧する圧力がインク供給口５５ａと対向する側壁５３ａ側に比べてインク供給口５５ａ側で低くなり、インク供給口５５ａよりインクが供給される方向とは略反対方向、すなわち図１１中矢印Ｅ方向とは略反対方向にインク液滴ｉが吐出されてしまう。
【００８０】
このことを図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、略同一な抵抗値を有する発熱抵抗体５２ａ，５２ｂそれぞれに供給される電流値の差と、ノズル５４ａより吐出したインク液滴ｉが記録紙Ｐの幅方向（発熱抵抗体５２ａ，５２ｂが並設されている方向）にずれて着弾した着弾位置との関係を示している。なお、図１３においては、横軸に電流値の差を示し、縦軸にインク液滴ｉの着弾位置のずれを示している。そして、縦軸においては、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに供給される電流値に差が無く、両者の気泡発生時間が略同じとなるときにインク液滴ｉがノズル５４ａより略真下に吐出されて着弾した着弾位置を０としている。
【００８１】
図１４は、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂの気泡発生時間が略同じとしたときに、発熱抵抗体５２ｃに供給される電流値と、ノズル５４ａより吐出したインク液滴ｉが記録紙Ｐの走行方向（インク供給口５５ａよりインク４が供給される方向と略平行方向）にずれて着弾した着弾位置との関係を示している。なお、図１４においては、横軸に発熱抵抗体５２ｃに供給される電流値を示し、縦軸にインク液滴ｉの着弾位置のずれを示している。そして、縦軸においては、ノズル５４ａを中心にインク供給口５５ａ側をマイナスで示し、インク供給口５５ａに対向する側壁５３ａ側をプラスで示している。
【００８２】
図１３に示す評価結果から、略同一な抵抗値を有する発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに供給される電流値の差が生じると、気泡発生時間にも差が生じてインク液滴ｉがノズル５４ａより略真下に吐出されなくなるので、インク液滴ｉの着弾位置が記録紙Ｐの幅方向にずれることがわかる。また、図１４に示す評価結果から、発熱抵抗体５２ｃに電流が供給されないとインク液滴ｉの着弾位置はインク供給口５５ａ側に最も大きくずれ、発熱抵抗体５２ｃに流れる電流が大きくなるにつれてインク供給口５５ａと対向する側壁５３ａ側にずれていくことがわかる。
【００８３】
このように、ヘッドチップ２８では、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃの気泡発生時間が略同じになるようにしても、インク液滴ｉがインク供給口５５ａよりインクが供給される方向とは略反対方向に吐出されてしまう。
【００８４】
そこで、チップヘッド２８では、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃに供給される電流値を制御することで、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃの気泡発生時間をそれぞれ制御し、インク液滴ｉがノズル５４ａから吐出する吐出角度、すなわち吐出方向を制御させるようにする。
【００８５】
具体的に、ヘッドチップ２８では、３つのうちの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに対し、略同時に同一量の電流を供給することで、記録紙Ｐの幅方向に並設された発熱抵抗体５２ａ，５２ｂの気泡発生時間を理論上、同じにさせる。また、ヘッドチップ２８では、インク供給口５５ａと対向して略平行に配設された発熱抵抗体５２ｃに発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに供給される電流と略同じか異なる値の電流を供給することで、発熱抵抗体５２ｃ上にインク気泡を発生させてインク供給口５５ａからインク４が供給される方向とは反対方向にインク４を押圧する圧力を生じさせる。これにより、インク液室５５内でインク４を押圧する圧力が側壁５３ａ側に比べてインク供給口５５ａ側で低くなることを抑制でき、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５４ａからインク液滴ｉを吐出させることができる。
【００８６】
また、ヘッドチップ２８では、３つのうち、記録紙Ｐの幅方向に並設された発熱抵抗体５２ａ，５２ｂの気泡発生時間が異なるように発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに供給される電流を制御する。これにより、記録紙Ｐの幅方向、すなわち発熱抵抗体５２ａ，５２ｂが並設されている方向のインク液滴ｉがノズル５４ａから吐出する吐出角度を変化させることができる。具体的に、ヘッドチップ２８では、併設された発熱抵抗体５２ａ，５２ｂのうちの気泡発生時間が早くされた発熱抵抗体上のインク４を押圧する圧力が高くなることから、気泡発生時間が早い方から気泡発生時間が遅い方に向かってのインク液滴ｉが吐出される。
【００８７】
さらに、ヘッドチップ２８では、発熱抵抗体５２ｃに供給される電流の値を制御して発熱抵抗体５２ｃ上に発生するインク気泡の大きさを制御することで、インク液滴ｉの吐出方向、いわゆる吐出角度をインク供給口５５ａよりインク４が供給される方向若しくはこの方向とは反対方向に制御してノズル５４ａよりインク液滴ｉを吐出できる。具体的に、ヘッドチップ２８では、インク供給口５５ａと対向して略平行に配設された発熱抵抗体５２ｃに供給される電流がインク液滴ｉをノズル５４ａより略真下に吐出したときの電流より小さいとき、インク供給口５５ａよりインク４が供給される方向とは略反対方向にインク液滴ｉを吐出させる。発熱抵抗体５２ｃに供給される電流がインク液滴ｉをノズル５４ａより略真下に吐出したときの電流より大きいときは、インク供給口５５ａよりインク４が供給される方向とは略同方向にインク液滴ｉを吐出させる。
【００８８】
このように、ヘッドチップ２８では、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃに供給される電流を制御することで、記録紙Ｐの幅方向及び記録紙Ｐの走行方向にインク液滴ｉが吐出される吐出方向を変化させることができることから、ノズル５４ａを中心にして３６０°全方向に吐出角度を変化させてインク液滴ｉを吐出できる。
【００８９】
以上のように、ヘッドチップ２８では、インク液滴ｉの着弾位置を分散させることができる。これにより、例えば発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃ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ったり、ノズル５４ａが目詰まりしてインク液滴ｉが吐出できない状態になったりして、インク４の塗布ムラが発生し、記録紙Ｐに白スジが発生することを防止できる。
【００９０】
なお、ここでは、各抵抗体に異なる値の電流を供給することで発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃ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流が供給されるタイミングをずらすことで発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃにおける気泡発生時間をずらすことも可能である。
【００９１】
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。
【００９２】
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６１と、ヘッドカートリッジ２をヘッドカートリッジ装着部６１に保持、固定するためのヘッドカートリッジ保持機構６２と、ヘッドキャップを開閉するヘッドキャップ開閉機構６３と、記録紙Ｐを給排紙する給排紙機構６４と、給排紙機構６４に記録紙Ｐを供給する給紙口６５と、給排紙機構６４から記録紙Ｐが出力される排紙口６６とを有する。
【００９３】
ヘッドカートリッジ装着部６１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２８の吐出面２８ａと走行する記録紙Ｐの紙面とが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２８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６１に対して着脱可能にヘッドカートリッジ保持機構６２によって保持される。ヘッドカートリッジ保持機構６２は、ヘッドカートリッジ装着部６１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６２ａをプリンタ本体３の係止孔６２ｂ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。
【００９４】
ヘッドキャップ開閉機構６３は、ヘッドカートリッジ２のヘッドキャップ２９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２９を開放してヘッドチップ２８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２９を閉塞してヘッドチップ２８を保護する。給排紙機構６４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のヘッドチップ２８まで搬送し、インク４が吐出された記録紙Ｐを排紙口６６に搬送して装置外部へ出力する。給紙口６５は、給排紙機構６４に記録紙Ｐを供給する開口部であり、トレイ６５ａ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６６は、インク液滴ｉが吐出された記録紙Ｐが給排紙機構６４により搬送されて排出される。
【００９５】
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７１について図面を参照して説明する。
【００９６】
制御回路７１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７２と、各色のインク４に対応するヘッドチップ２８に供給される電流等を制御する吐出制御部７３と、外部装置と信号の入出力を行う入出力端子７４と、制御プログラム等が記録されたＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）７５と、読み出された制御プログラム等が読み出されるＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）７６と、各部の制御を行う制御部７７とを有している。
【００９７】
プリンタ駆動部７２は、制御部７７からの制御信号に基づき、ヘッドキャップ開閉機構６３を構成する駆動モータを駆動させてヘッドキャップ２９を開閉する。また、プリンタ駆動部７２は、制御部７７からの制御信号に基づき、給排紙機構６４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６５から記録紙Ｐを給紙し、記録後に排紙口６６から排紙する。
【００９８】
吐出制御部７３は、図１７に示すように、３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃに電流を供給するための電源８１ａ，８１ｂと、電源８１ａと３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃとの電気的な接続をオン／オフさせる電源スイッチ８２と、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに接続される記録紙Ｐの幅方向におけるインク液滴ｉの着弾位置を制御する第１の着弾位置制御部８３と、発熱抵抗体５２ｃに供給される電流を制御してインク液滴ｉの着弾位置を制御する第２の着弾位置制御部８４と、第１の着弾位置制御部８３に接続されノズル５４ａを中心にして吐出方向を切り換える第１の吐出方向切換部８５と、第２の着弾位置制御部８４に接続されノズル５４ａを中心にして吐出方向を切り換える第２の吐出方向切換部８６と、第１の吐出方向切換部８５と電源８１ｂとの間に位置する第１の着弾位置調節部８７と、第２の吐出方向切換部８６と電源８１ｂとの間に位置する第２の着弾位置調節部８８とを備える電気回路である。
【００９９】
電源８１ａは、発熱抵抗体５２ａ，５２ｃに接続され、電源８１ｂは着弾位置調節部８７，８８に接続され、それぞれが電気回路に電流を供給する。なお、電気回路に供給される電流は、電源８１ａ，８１ｂを電力源としてもよいが、例えば制御部７７等から直接供給されるようにすることも可能である。
【０１００】
電源スイッチ８２は、発熱抵抗体５２ｂ，５２ｃとグランドとの間に配置され、吐出制御部７３全体のオン／オフを制御する。
【０１０１】
第１の着弾位置制御部８３は、直列に接続された発熱抵抗体５２ａ，５２ｂの間の中点に接続され、これら発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに供給される電流を制御するための抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃと、これら抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃと発熱抵抗体５２ａ，５２ｂとの間に配置される切換スイッチ８３ｄとを備えている。この第１の着弾位置制御部８３は、抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃが異なる抵抗値を有し、切換スイッチ８３ｄの切り換えにより発熱抵抗体５２ｂに供給される電流値を制御する。具体的に、抵抗８３ｃが最も抵抗値が大きく、次いで抵抗８３ｂが大きく、抵抗８３ａの抵抗値が最も小さくなっており、発熱抵抗体５２ｂに供給される電流値は、切換スイッチ８３ｄが抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃの何れに接続されるかによって決まる。
【０１０２】
この第１の着弾位置制御部８３を示す等価回路図を図１８に示す。この第１の着弾位置制御部８３は、直列状態に接続された抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃと、オン／オフの切換により抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃに供給される電流を制御するスイッチングトランジスタ９１，９２，９３と、入力された二値（「０」又は「１」）の制御入力信号を論理計算して制御信号をスイッチングトランジスタ９１，９２，９３に発信する論理回路９４と、論理回路９４に入力される制御入力信号が入力される入力端子９５ａ，９５ｂとを備えている。また、この第１の着弾位置制御部８３は、図１７及び図１８に示すように、接続端子Ｆを介して発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに接続され、接続端子Ｇを介して第１の吐出方向切換部８５に接続される。
【０１０３】
スイッチングトランジスタ９１，９２，９３は、第１の着弾位置制御部８３における切換スイッチ８３ｄであり、ゲート９１ａ，９２ａ，９３ａ、ソース９１ｂ，９２ｂ，９３ｂ、ドレイン９１ｃ，９２ｃ，９３ｃをそれぞれ備えている。そして、スイッチングトランジスタ９１は、ゲート９１ａが論理回路９４に接続され二値信号の入力部となり、ソース９１ｂが抵抗８３ａ，８３ｂの間に接続され、ドレイン９１ｃが第１の吐出方向切換部８５を介して電流が供給される接続端子Ｇに接続される。スイッチングトランジスタ９２は、ゲート９２ａが論理回路９４に接続され、ソース９２ｂが抵抗８３ｂ，８３ｃの間に接続され、ドレイン９２ｃが接続端子Ｇに接続される。スイッチングトランジスタ９３は、ゲート９３ａが論理回路９４に接続され、ソース９３ｂが抵抗８３ｃの抵抗８３ｂに接続される一端と反対側の他端に接続され、ドレイン９３ｃが接続端子Ｇに接続される。
【０１０４】
論理回路９４は、論理積を出力する二入力一出力のＡＮＤ回路１０１，１０２，１０３を備えている。ＡＮＤ回路１０１は、出力部がスイッチングトランジスタ９１のゲート９１ａに接続され、２つの入力部のうち、一方が入力端子９５ａに、他方が入力端子９５ｂに接続されている。ＡＮＤ回路１０２は、出力部がスイッチングトランジスタ９２のゲート９２ａに接続され、２つの入力部のうち、一方が入力端子９５ａにインバータ１０２ａを介して接続され、他方が入力端子９５ｂに接続されている。ＡＮＤ回路１０３は、出力部がスイッチングトランジスタ９３のゲート９３ａに接続され、２つの入力部のうち、一方が入力端子９５ａに接続され、他方が入力端子９５ｂにインバータ１０３ａを介して接続されている。インバータ１０２ａ，１０３ａは、入力端子９５ａ，９５ｂより入力された制御入力信号を反転させてＡＮＤ回路１０２，１０３に入力する。
【０１０５】
このような構成の第１の着弾位置制御部８３は、入力端子９５ａ及び９５ｂにともに「０」の制御入力信号が入力されると、論理回路９４におけるＡＮＤ回路１０１，１０２，１０３における各出力値は「０」となり、スイッチングトランジスタ９１，９２，９３が全てオフの状態になって接続端子Ｆ，Ｇの間は絶縁状態になる。すなわち、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄがオフ状態になる。
【０１０６】
第１の着弾位置制御部８３は、入力端子９５ａに「１」、入力端子９５ｂに「０」の制御入力信号が入力されると、論理回路９４におけるＡＮＤ回路１０３の出力値だけが「１」となり、スイッチングトランジスタ９３だけがオンの状態になり接続端子Ｆ，Ｇの間は抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃが直列で接続された状態になって最も大きな電気抵抗を示すことになる。すなわち、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄが最も大きな抵抗値の抵抗８３ｃに接続された状態になる。
【０１０７】
第１の着弾位置制御部８３は、入力端子９５ａに「０」、入力端子９５ｂに「１」の制御入力信号が入力されると、論理回路９４におけるＡＮＤ回路１０２の出力値だけが「１」となり、スイッチングトランジスタ９２だけがオンの状態になり接続端子Ｆ，Ｇの間は抵抗８３ａ，８３ｂが直列で接続された状態になって二番目に大きな電気抵抗を示すことになる。すなわち、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄが二番目に大きな抵抗値の抵抗８３ｂに接続された状態になる。
【０１０８】
第１の着弾位置制御部８３は、入力端子９５ａ，９５ｂにともに「１」の制御入力信号が入力されると、論理回路９４におけるＡＮＤ回路１０１の出力値だけが「１」となり、スイッチングトランジスタ９１だけがオンの状態になり接続端子Ｆ，Ｇの間は抵抗８３ａだけが接続された状態になって最も小さな電気抵抗を示すことになる。すなわち、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄが最も小さな抵抗８３ａに接続された状態になる。
【０１０９】
このように、第１の着弾位置制御部８３は、スイッチングトランジスタ９１，９２，９３を切り換えることで接続端子Ｆ，Ｇの間の電気抵抗を変化させて、発熱抵抗体５２ｂに供給される電流を制御する。
【０１１０】
図１７に示す第２の着弾位置制御部８４は、発熱抵抗体５２ｃに供給される電流を制御するための抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃと、これら抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃと発熱抵抗体５２ｃとの間に配置される切換スイッチ８４ｄとを備えている。この第２の着弾位置制御部８４は、抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃが異なる抵抗値を有し、切換スイッチ８４ｄの切り換えにより発熱抵抗体５２ｃに供給される電流値を制御する。具体的に、抵抗８４ｃが最も抵抗値が大きく、次いで抵抗８４ｂが大きく、抵抗８４ａの抵抗値が最も小さくなっており、発熱抵抗体５２ｃに供給される電流値は、切換スイッチ８４ｄが抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃの何れに接続されるかによって決まる。また、この第２の着弾位置制御部８４は、接続端子Ｈを介して発熱抵抗体５２ｃに接続され、接続端子Ｉを介して第２の吐出方向切換部８６に接続される。この第２の着弾位置制御部８４は、上述した第１の着弾位置制御部８３と同様の回路構成であり、同様の動作、処理が行われることから詳細な説明を省略する。
【０１１１】
第１の吐出方向切換部８５は、切換スイッチ８５ａを備え、この切換スイッチ８５ａを切り換えることで、第１の着弾位置制御部８３を第１の着弾位置調節部８７を介して電源８１ｂに接続させるか若しくはグランドに接続させる。そして、第１の吐出方向切換部８５は、切換スイッチ８５ａを切り換えて第１の着弾位置制御部８３を電源８１ｂ若しくはグランドに接続することで、ノズル５４ａよりインク液滴ｉを略真下に吐出、着弾させた位置を境にして発熱抵抗体５２ａ，５２ｂが並設されている方向で吐出方向を切り換えるように発熱抵抗体５２ｂに供給される電流を制御する。
【０１１２】
この第１の吐出方向切換部８５を示す等価回路図を図１９に示す。この第１の吐出方向切換部８５は、オン／オフの切換により第１の着弾位置制御部８３を電源８１ｂに接続させるかグランドに接続させるかを制御するスイッチングトランジスタ１１１，１１２と、入力された二値（「０」又は「１」）の制御入力信号を論理計算して制御信号をスイッチングトランジスタ１１１，１１２に発信する論理回路１１３と、論理回路１１３に入力される制御入力信号が入力される入力端子１１４とを備えている。また、この第１の吐出方向切換部８５は、図１７及び図１９に示すように、接続端子Ｇを介して第１の着弾位置制御部８３に接続され、接続端子Ｊを介して第１の着弾位置調節部８７に、接続端子Ｋを介してグランドに接続される。
【０１１３】
スイッチングトランジスタ１１１，１１２は、第１の吐出方向切換部８５における切換スイッチ８５ａであり、ゲート１１１ａ，１１２ａ、ソース１１１ｂ，１１２ｂ、ドレイン１１１ｃ，１１２ｃをそれぞれ備えている。そして、スイッチングトランジスタ１１１は、ゲート１１１ａが論理回路１１３に接続され二値信号の入力部となり、ソース１１１ｂが接続端子Ｊを介して第１の着弾位置調節部８７に接続され、ドレイン１１１ｃがスイッチングトランジスタ１１２のソース１１２ｂに接続される。スイッチングトランジスタ１１２は、ゲート１１２ａが論理回路１１３に接続され、ソース１１２ｂがスイッチングトランジスタ１１１のドレイン１１１ｃに接続され、ドレイン１１２ｃが接続端子Ｋを介してグランドに接続される。そしてスイッチングトランジスタ１１１のドレイン１１１ｃとスイッチングトランジスタ１１２のソース１１２ｂとの間の中点に接続端子Ｇを介して第１の着弾位置制御部８３が接続されることになる。
【０１１４】
論理回路１１３は、論理和を出力する二入力一出力のＯＲ回路１２１及び論理和を反転させて出力する二入力一出力のＮＯＲ回路１２２を備えている。ＯＲ回路１２１は、出力部がスイッチングトランジスタ１１１のゲート１１１ａに接続され、２つの入力部のうち、一方が入力端子１１４に、他方がグランドに接続されている。ＮＯＲ回路１２２は、出力部がスイッチングトランジスタ１１２のゲート１１２ａに接続され、２つの入力部のうち、一方が入力端子１０４に接続され、他方がグランドに接続されている。
【０１１５】
以上のような構成の第１の吐出方向切換部８５は、入力端子１１４より論理回路１１３に「０」の制御入力信号が入力されると、論理回路１１３におけるＯＲ回路１２１における出力値は「０」となり、スイッチングトランジスタ１１１をオフの状態にし、論理回路１１３におけるＮＯＲ回路１２２における出力値は「１」となり、スイッチングトランジスタ１１２をオンの状態にする。一方、入力端子１１４より論理回路１１３に「１」の制御入力信号が入力されると、論理回路１１３におけるＯＲ回路１２１における出力値は「１」となり、スイッチングトランジスタ１１１をオンの状態にし、論理回路１１３におけるＮＯＲ回路１２２における出力値は「０」となり、スイッチングトランジスタ１１２をオフの状態にする。
【０１１６】
このように、第１の吐出方向切換部８５は、スイッチングトランジスタ１１１，１１２が同時にオン状態やオフ状態になることが無く、スイッチングトランジスタ１１１，１１２は一方がオン状態のとき、他方は必ずオフ状態になる。そして、第１の吐出方向切換部８５は、スイッチングトランジスタ１１１がオン状態のときは第１の着弾位置制御部８３が第１の着弾位置調節部８７を介して電源８１ｂに接続されるようにし、スイッチングトランジスタ１１２がオン状態のときは第１の着弾位置制御部８３がグランドに接続されるようにする。
【０１１７】
図１７に示す第２の吐出方向切換部８６は、切換スイッチ８６ａを備え、この切換スイッチ８６ａを切り換えることで、第２の着弾位置制御部８４を第２の着弾位置調節部８８を介して電源８１ｂに接続させるか若しくはグランドに接続させる。そして、第２の吐出方向切換部８６は、切換スイッチ８６ａを切り換えて第２の着弾位置制御部８４を電源８１ｂ若しくはグランドに接続することで、ノズル５４ａよりインク液滴ｉを略真下に吐出、着弾させた位置を境にしてインク供給口５５ａよりインク４が供給される方向で吐出方向を切り換えるように発熱抵抗体５２ｃに供給される電流を制御する。
【０１１８】
また、この第２の吐出方向切換部８６は、接続端子Ｉを介して第２の着弾位置制御部８４に接続され、接続端子Ｌを介して第２の着弾位置調節部８８に、接続端子Ｋを介してグランドに接続される。なお、第２の吐出方向切換部８６は、上述した第１の吐出方向切換部８５と同様の回路構成であり、同様の動作、処理が行われることから詳細な説明を省略する。
【０１１９】
第１の着弾位置調節部８７は、上述した第１の着弾位置制御部８３と組み合わされることで発熱抵抗体５２ｂに供給される電流値をさらに調節し、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂが並設されている方向におけるインク液滴ｉの着弾位置をさらに細かく調節する。
【０１２０】
この第１の着弾位置調節部８７を示す等価回路図を図２０に示す。この第１の着弾位置調節部８７は、直列状態に接続された抵抗１３１，１３２と、オン／オフの切換により抵抗１３１，１３２に供給される電流を制御するスイッチングトランジスタ１３３，１３４，１３５と、入力された二値（「０」又は「１」）の制御入力信号を論理計算して制御信号をスイッチングトランジスタ１３３，１３４，１３５に発信する論理回路１３６と、論理回路１３６に入力される制御入力信号が入力される入力端子１３７ａ，１３７ｂとを備えている。また、この第１の着弾位置調節部８７は、図１７及び図２０に示すように、接続端子Ｊを介して第１の吐出方向切換部８５に接続され、接続端子Ｍを介して電源８１ｂに接続される。
【０１２１】
スイッチングトランジスタ１３３，１３４，１３５は、第１の着弾位置調節部８３に流れる電流の変化させるための切換スイッチであり、ゲート１３３ａ，１３４ａ，１３５ａ、ソース１３３ｂ，１３４ｂ，１３５ｂ、ドレイン１３３ｃ，１３４ｃ，１３５ｃをそれぞれ備えている。そして、スイッチングトランジスタ１３３は、ゲート１３３ａが論理回路１３６に接続され二値信号の入力部となり、ソース１３３ｂが接続端子Ｊを介して第１の吐出方向切換部８５に接続され、ドレイン１３３ｃが接続端子Ｍを介して電源８１ｂに接続される。スイッチングトランジスタ１３４は、ゲート１３４ａが論理回路１３６に接続され、ソース１３４ｂが抵抗１３１，１３２の間に接続され、ドレイン１３４ｃが接続端子Ｍに接続される。スイッチングトランジスタ１３５は、ゲート１３５ａが論理回路１３６に接続され、ソース１３５ｂが抵抗１３２の抵抗１３１に接続される一端と反対側の他端に接続され、ドレイン１３５ｃが接続端子Ｍに接続される。
【０１２２】
論理回路１３６は、論理積を出力する二入力一出力のＡＮＤ回路１４１，１４２，１４３を備えている。ＡＮＤ回路１４１は、出力部がスイッチングトランジスタ１３３のゲート１３３ａに接続され、２つの入力部のうち、一方が入力端子１３７ａに、他方が入力端子１３７ｂに接続されている。ＡＮＤ回路１４２は、出力部がスイッチングトランジスタ１３４のゲート１３４ａに接続され、２つの入力部のうち、一方が入力端子１３７ａにインバータ１４２ａを介して接続され、他方が入力端子１３７ｂに接続されている。ＡＮＤ回路１４３は、出力部がスイッチングトランジスタ１３５のゲート１３５ａに接続され、２つの入力部のうち、一方が入力端子１３７ａに接続され、他方が入力端子１３７ｂにインバータ１４３ａを介して接続されている。インバータ１４２ａ，１４３ａは、入力端子１３７ａ，１３７ｂより入力された制御入力信号を反転させてＡＮＤ回路１４２，１４３に入力する。
【０１２３】
このような構成の第１の着弾位置調節部８７は、入力端子１３７ａ，１３７ｂにともに「０」の制御入力信号が入力されると、論理回路１３６におけるＡＮＤ回路１４１，１４２，１４３における各出力値は「０」となり、スイッチングトランジスタ１３３，１３４，１３５が全てオフの状態になり接続端子Ｆ，Ｇの間は絶縁状態になる。このため、第１の着弾位置調節部８７では、スイッチングトランジスタ１３３，１３４，１３５が全てオフになると、接続端子Ｊ，Ｍの間が絶縁状態になることから、入力端子１３７ａ，１３７ａに制御入力信号として「０」が同時に入力されることがないように入力端子１３７ａ，１３７ａに入力される制御入力信号を制御する。これにより、第１の着弾位置調節部８７では、スイッチングトランジスタ１３３，１３４，１３５が全てオフ状態になることが無く、スイッチングトランジスタ１３３，１３４，１３５のうちの何れかがオン状態のとき、他に２つは必ずオフ状態になる。
【０１２４】
第１の着弾位置調節部８７は、入力端子１３７ａに「１」、入力端子１３７ｂに「０」の制御入力信号が入力されると、論理回路１３６におけるＡＮＤ回路１３５の出力値だけが「１」となり、スイッチングトランジスタ１３５だけがオンの状態になり接続端子Ｊ，Ｍの間は抵抗１３１，１３２が直列で接続された状態になって最も大きな電気抵抗を示すことになる。
【０１２５】
第１の着弾位置調節部８７は、入力端子１３７ａに「０」、入力端子１３７ｂに「１」の制御入力信号が入力されると、論理回路１３６におけるＡＮＤ回路１３４の出力値だけが「１」となり、スイッチングトランジスタ１３４だけがオンの状態になり接続端子Ｊ，Ｍの間は抵抗１３１だけが接続された状態になって二番目に大きな電気抵抗を示すことになる。
【０１２６】
第１の着弾位置調節部８７は、入力端子１３７ａ，１３７ｂにともに「１」の制御入力信号が入力されると、論理回路１３６におけるＡＮＤ回路１３３の出力値だけが「１」となり、スイッチングトランジスタ１３３だけがオンの状態になって接続端子Ｊ，Ｍの間に抵抗体が介在されることなく最も小さな電気抵抗を示すことになる。
【０１２７】
このように、第１の着弾位置調節部８７は、スイッチングトランジスタ１３３，１３４，１３５を切り換えることで接続端子Ｊ，Ｍの間の電気抵抗を変化させ、第１の着弾位置制御部８３に供給される電流を制御する。
【０１２８】
図１７に示す第２の着弾位置調節部８７は、上述した第２の着弾位置制御部８４と組み合わされることで発熱抵抗体５２ｃに供給される電流値をさらに調節し、インク供給口５５ａよりインク４が供給される方向におけるインク液滴ｉの着弾位置をさらに細かく調節する。また、この第２の着弾位置調節部８８は、接続端子Ｉを介して第２の吐出方向切換部８６に接続され、接続端子Ｍを介して電源８１ｂに接続される。なお、第２の着弾位置調節部８８は、上述した第１の着弾位置調節部８７と同様の回路構成であり、同様の動作、処理が行われることから詳細な説明を省略する。
【０１２９】
以上のような構成の吐出制御部７３では、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄ及び第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄをオフにして第１の着弾位置制御部８３が発熱抵抗体５２ａ，５２ｂと絶縁状態、第２の着弾位置制御部８４が発熱抵抗体５２ｃと絶縁状態のとき、電源スイッチ８２をオンにすると、電源８１ａから電流が直列に接続された発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ及び発熱抵抗体５２ｃに供給される（着弾位置制御部８３，８４には電流が流れない）。このとき、抵抗値が略同一な発熱抵抗体５２ａ，５２ｂは、電流が供給されると発生する熱量が略同一になる。また、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂより面積が大きくされた発熱抵抗体５２ｃは、電流が供給されると発生する熱量が発熱抵抗体５２ａ，５２ｂで発生された熱量より大きくなる。
【０１３０】
この場合、ヘッドチップ２８では、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂで発生する熱量が略同一、発熱抵抗体５２ｃで発生する熱量が発熱抵抗体５２ａ，５２ｂより大きいことから、インク液室５５内でインク気泡を側壁５３ａ側よりインク供給口５５ａ側で早く成長する。これにより、ヘッドチップ２８では、インク液室５５内でインク４を押圧する圧力が側壁５３ａ側とインク供給口５５ａ側とで略同一となることから、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５４ａから吐出し、吐出されたインク液滴ｉが図１７中１５１ａで示す着弾点に着弾する。
【０１３１】
また、図１７に示す吐出制御部７３では、第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄをオフにした状態で、電源スイッチ８２をオンにし、第１の着弾位置制御部８３における抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃのうちの何れかとの接続をオンにし、第１の吐出方向切換部８５の切換スイッチ８５ａをグランドに接続したときに、インク液滴ｉの吐出方向が発熱抵抗体５２ａ，５２ｂの並設方向、すなわち図２１に示すように、図中矢印Ｗ方向における発熱量が小さい抵抗体側になり、図２１中矢印Ｗ方向において、着弾点１５１ａを中心に発熱量の小さい抵抗体側でインク液滴ｉの吐出方向を可変することができる。
【０１３２】
すなわち、第１の吐出方向切換部８５によりグランドに接続された第１の着弾位置制御部８３の抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃの何れかに接続されることで、発熱抵抗体５２ｂへ供給される電流量が少なくなり、直列状態の発熱抵抗体５２ａ，５２ｂにおける供給される電流に差異が生じ、両者に発生する熱量にも差異が生じることになる。
【０１３３】
この場合、第１の着弾位置制御部８３では、抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃそれぞれが異なる抵抗値となることから、切換スイッチ８３ｄの切り換えで発熱抵抗体５２ｂに供給される電流量を３段階に異ならせることができる。これにより、ヘッドチップ２８は、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂで発生する熱量に差異が生じさせ、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄの切り換えで発熱抵抗体５２ａ，５２ｂの気泡発生時間に３段階の時間差を持たせることができ、インク液滴ｉの吐出角度を発熱抵抗体５２ａ，５２ｂが並設された図２１中矢印Ｗ方向において、着弾点１５１ａから発熱抵抗体５２ｂ側に三段階に変化させることができる。
【０１３４】
具体的に、吐出制御部７３は、図２１に示すように、ノズル５４ａ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１５１ａから発熱抵抗体５２ｂ側に三段階に分かれた着弾点１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄ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２８を制御する。
【０１３５】
更に詳しくは、第１の吐出方向切換部８５がグランドに接続された状態で第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄが抵抗値の最も大きい抵抗８３ｃに接続されると、発熱抵抗体５２ｂに供給される電流が最も大きくなり、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに供給される電流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１５１ａから最も近い位置の着弾点１５１ｂに着弾される。
【０１３６】
一方、第１の吐出方向切換部８５がグランドに接続された状態で第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄが抵抗値の最も小さい抵抗８３ａに接続されると、発熱抵抗体５２ｂに供給される電流が最も小さくなり、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに供給される電流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１５１ａから最も遠い位置の着弾点１５１ｄに着弾される。
【０１３７】
また、吐出制御部７３では、図１７に示すように、第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄをオフにした状態で、第１の吐出方向切換部８５の切換スイッチ８５ａを切り換えて第１の着弾位置制御部８３を電源８１ｂと接続すると、インク液滴ｉの吐出方向を図２１に示す着弾点１５１ａを境にして第１の吐出方向切換部８５の切換スイッチ８５ａ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５２ｂには、電源８１ａから供給される電流の他に、電源８１ｂからの電流も供給されることになる。
【０１３８】
すなわち、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂの発熱状態が、第１の吐出方向切換部８５の切換スイッチ８５ａ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５４ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点１５１ａを境に、第１の吐出方向切換部８５の切換スイッチ８５ａ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３段階に変化させて吐出されることになる。
【０１３９】
具体的に、第１の吐出方向切換部８５が電源８１ｂに接続された状態で第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄが抵抗値の最も大きい抵抗８３ｃに接続されると、電源８１ａからの電流と電源８１ｂからの電流とが加算されて発熱抵抗体５２ｂに供給される電流が最も小さくなり、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに供給される電流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１５１ａから最も近い位置の図２１に示す着弾点１５１ｅに着弾される。
【０１４０】
一方、第１の吐出方向切換部８５が電源８１ｂに接続された状態で第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄが抵抗値の最も小さい抵抗８３ａに接続されると、電源８１ａからの電流と電源８１ｂからの電流とが加算されて発熱抵抗体５２ｂに供給される電流が最も大きくなり、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに供給される電流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１５１ａから最も遠い位置の図２１に示す着弾点１５１ｇに着弾される。
【０１４１】
なお、吐出制御部７３では、第１の着弾位置調節部８７で発熱抵抗体５２ａに供給される電流値を更に調節することが可能であり、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂが並設されている方向におけるインク液滴ｉの着弾位置をさらに細かく調節することができる。具体的には、例えば着弾点１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄ，１５１ｅ，１５１ｆ，１５１ｇそれぞれの間等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。
【０１４２】
このように、吐出制御部７３では、第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄをオフにしたときに、電源スイッチ８１、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄ、第１の吐出方向切換部８５の切換スイッチ８５ａを切り換えることで、インク液滴ｉのノズル５４ａからの吐出方向を発熱抵抗体５２ａ，５２ｂが並設されている方向に７段階に変化させることができ、さらに第１の着弾位置制御部８３と第１の着弾位置調節部８７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。具体的には、ノズル５４ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点１５１ａを中心に、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂが並設されている方向に前後に５０μｍ程度の範囲内にインク液滴ｉを着弾することができる。
【０１４３】
さらに、図１７に示す吐出制御部７３では、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄをオフにした状態で、電源スイッチ８２をオンにし、第２の着弾位置制御部８４における抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃのうちの何れかとの接続をオンにし、第２の吐出方向切換部８６の切換スイッチ８６ａをグランドに接続したときに、インク液滴ｉの吐出方向がインク供給口５５ａよりインク液室５５にインク４が供給される方向とは反対の方向、すなわち図２１中矢印Ｅ方向とは反対の方向になり、着弾点１５１ａを中心にして図２１中矢印Ｅ方向とは反対方向におけるインク液滴ｉの吐出角度を可変することができる。
【０１４４】
すなわち、第２の吐出方向切換部８６によりグランドに接続された第２の着弾位置制御部８４の抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃの何れかに接続されることで、発熱抵抗体５２ｃへ供給される電流量が少なくなり、発熱抵抗体５２ｃは発生する熱量が第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄをオフにしたときより小さくなることから、インク液室５５内のインク気泡が側壁５３ａ側で早く成長する。これにより、ヘッドチップ２８では、インク液室５５内でインク４を押圧する圧力が側壁５３ａ側で高くなることから、着弾点１５１ａを中心にして図２１中矢印Ｅ方向とは反対方向に吐出角度を変化させてインク液滴ｉを吐出できる。
【０１４５】
このとき、第２の着弾位置制御部８４では、抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃそれぞれが異なる抵抗値となっており、切換スイッチ８４ｄの切り換えで発熱抵抗体５２ｃに供給される電流量を３段階に異ならせることができることから、第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄの切り換えで発熱抵抗体５２ｃの気泡発生時間に３段階の時間差を持たせることができ、インク液滴ｉの吐出角度を図２１中矢印Ｅ方向とは反対方向でインク液滴ｉの着弾位置を３段階に変化させることができる。
【０１４６】
具体的に、吐出制御部７３は、図２１に示すように、ノズル５４ａ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１５１ａから、図２１中矢印Ｅ方向とは反対方向に３段階に分かれた着弾点１５１ｈ，１５１ｉ，１５１ｊ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２８を制御する。
【０１４７】
更に詳しくは、第２の吐出方向切換部８６がグランドに接続された状態で第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄが抵抗値の最も大きい抵抗８４ｃに接続されると、発熱抵抗体５２ｃに供給される電流が大きくなって発熱抵抗体５２ｃ上のインク気泡の成長が切換スイッチ８４ｄをオフにしたときより遅くなることから、インク液室５５内でインク４を押圧する側壁５３ａ側の圧力に対してインク供給口５５ａ側の圧力が切換スイッチ８４をオフにしたときより小さくなり、インク液滴ｉは着弾点１５１ａから図２１中矢印Ｅ方向とは反対方向で最も近い位置の着弾点１５１ｈに着弾される。
【０１４８】
一方、第２の吐出方向切換部８６がグランドに接続された状態で第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄが抵抗値の最も小さい抵抗８４ａに接続されると、発熱抵抗体５２ｃに供給される電流が最も小さくなって発熱抵抗体５２ｃ上のインク気泡の成長が切換スイッチ８４ｄを抵抗８４ｃに接続したときよりもさらに遅くなることから、インク液室５５内でインク４を押圧する側壁５３ａ側の圧力に対してインク供給口５５ａ側の圧力が最も小さくなり、インク液滴ｉは着弾点１５１ａから図２１中矢印Ｅ方向とは反対方向で最も遠い位置の着弾点１５１ｊに着弾される。
【０１４９】
また、吐出制御部７３では、図１７に示すように、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄをオフにした状態で、第２の吐出方向切換部８６の切換スイッチ８６ａを切り換えて第２の着弾位置制御部８４を電源８１ｂに接続させると、インク液滴ｉの吐出方向を図２１に示す着弾点１５１ａを境にして第２の吐出方向切換部８６の切換スイッチ８６ａ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。
【０１５０】
この場合、発熱抵抗体５２ｃには、電源８１ａから供給される電流の他に、電源８１ｂからの電流も供給されることになる。すなわち、発熱抵抗体５２ｃは、第２の吐出方向切換部８６の切換スイッチ８６ａをグランドに接続したときより高い温度で発熱する。これにより、インク液滴ｉは、ノズル５４ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点１５１ａを境に、第２の吐出方向切換部８６の切換スイッチ８６ａ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３段階に変化させて吐出されることになる。
【０１５１】
具体的に、第２の吐出方向切換部８６がグランドに接続された状態で第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄが抵抗値の最も大きい抵抗８４ｃに接続されると、電源８１ａからの電流と電源８１ｂからの電流とが加算されて発熱抵抗体５２ｃに供給される電流が小さくなって発熱抵抗体５２ｃ上のインク気泡の成長が切換スイッチ８４ｄをオフにしたときより早まることから、インク液室５５内でインク４を押圧する側壁５３ａ側の圧力に対してインク供給口５５ａ側の圧力が切換スイッチ８４ｄをオフにしたとより大きくなり、インク液滴ｉは着弾点１５１ａから最も近い位置の図２１に示す着弾点１５１ｋに着弾される。
【０１５２】
一方、第２の吐出方向切換部８６がグランドに接続された状態で第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄが抵抗値の最も小さい抵抗８４ａに接続されると、電源８１ａからの電流と電源８１ｂからの電流とが加算されて発熱抵抗体５２ｃに供給される電流が最も大きくなって発熱抵抗体５２ｃ上のインク気泡の成長が切換スイッチ８４ｄを抵抗８４ｃに接続したときよりもさらに早まることから、インク液室５５内でインク４を押圧する側壁５３ａ側の圧力に対してインク供給口５５ａ側の圧力が最も大きくなり、インク液滴ｉは着弾点１５１ａから最も遠い位置の図２１に示す着弾点１５１ｍに着弾される。
なお、吐出制御部７３では、第２の着弾位置調節部８８で発熱抵抗体５２ｃに供給される電流値を更に調節することで、インク供給口５５ａよりインク４が供給される方向におけるインク液滴ｉの着弾位置をさらに細かく調節することができる。具体的には、例えば着弾点１５１ａ，１５１ｈ，１５１ｉ，１５１ｊ，１５１ｋ，１５１ｌ，１５１ｍそれぞれの間等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。
【０１５３】
このように、吐出制御部７３では、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄをオフにしたときに、電源スイッチ８１、第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄ、第２の吐出方向切換部８６の切換スイッチ８６ａを切り換えることで、インク液滴ｉのノズル５４ａからの吐出方向をインク供給口５５ａよりインク４が供給される方向に７段階に変化させることができ、さらに第２の着弾位置制御部８４と第２の着弾位置調節部８８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。具体的には、ノズル５４ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点１５１ａを中心に、インク供給口５５ａよりインク４が供給される方向に前後に５０μｍ程度の範囲内にインク液滴ｉを着弾することができる。
【０１５４】
そして、吐出制御部７３では、上述した着弾位置制御部８３，８４、吐出方向切換部８５，８６、着弾位置調節部８７，８８を同時に制御することが可能であり、ノズル５４ａを中心にして３６０°全方向に吐出角度を変化させることができる。
【０１５５】
具体的には、例えば電源スイッチ８２をオンにし、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄを抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃの何れかと接続させ、第１の吐出方向切換部８５をグランドに接続させ、第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄを抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃの何れかと接続させ、第２の吐出方向切換部８６をグランドに接続させたとき、ノズル５４ａより吐出されたインク液滴ｉが図２１に示す着弾点１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄと着弾点１５１ｈ，１５１ｉ，１５１ｊとの間に着弾されるように吐出方向を制御する。また、例えば電源スイッチ８２をオンにし、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄを抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃの何れかと接続させ、第１の吐出方向切換部８５を電源８１ｂに接続させ、第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄを抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃの何れかと接続させ、第２の吐出方向切換部８６をグランドに接続させたとき、ノズル５４ａより吐出されたインク液滴ｉが図２１に示す着弾点１５１ｅ，１５１ｆ，１５１ｇと着弾点１５１ｈ，１５１ｉ，１５１ｊとの間に着弾されるように吐出方向を制御する。さらに、例えば電源スイッチ８２をオンにし、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄを抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃの何れかと接続させ、第１の吐出方向切換部８５をグランドに接続させ、第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄを抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃの何れかと接続させ、第２の吐出方向切換部８６を電源８１ｂに接続させたとき、ノズル５４ａより吐出されたインク液滴ｉが図２１に示す着弾点１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄと着弾点１５１ｋ，１５１ｌ，１５１ｍとの間に着弾されるように吐出方向を制御する。さらにまた、例えば電源スイッチ８２をオンにし、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄを抵抗８３ａ，８３ｂ，８３ｃの何れかと接続させ、第１の吐出方向切換部８５を電源８１ｂに接続させ、第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄを抵抗８４ａ，８４ｂ，８４ｃの何れかと接続させ、第２の吐出方向切換部８６を電源８１ｂに接続させたとき、ノズル５４ａより吐出されたインク液滴ｉが図２１に示す着弾点１５１ｅ，１５１ｆ，１５１ｇと着弾点１５１ｋ，１５１ｌ，１５１ｍとの間に着弾されるように吐出方向を制御する。
【０１５６】
なお、以上では、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃに略同じ値の電流が供給されたときにインク液滴ｉをノズル５４ａより略真下に吐出するような抵抗値にされた発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃを備えるヘッドチップ２８を吐出制御部７３が制御する場合について説明したが、このことに限定されることはなく、例えば複数の発熱抵抗体に異なる値の電流が供給されたときにインク液滴ｉをノズル５４ａより略真下に吐出するような抵抗値にされた複数の発熱抵抗体を備えるヘッドチップにも適用可能である。また、以上では、発熱抵抗体５２ｂに供給される電流値を制御したが、このことに限定されることはなく、例えば発熱抵抗体５２ａに供給される電流値を制御して記録紙Ｐの幅方向における吐出方向を変化させることも可能である。さらに、吐出制御部７３では、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃに対する電流の供給をスイッチングトランジスタ等がオン／オフされ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。
【０１５７】
図１６に示す入出力端子７４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７８等に送信する。また、入出力端子７４は、外部の情報処理装置７８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７８は、例えば、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等の電子機器である。
【０１５８】
情報処理装置７８等と接続される入出力端子７４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（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）、ＲＳ（ＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＳｔａｎｄａｒｄ）２２２ｃ、ＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４等の規格に準拠したものである。また、入出力端子７４は、情報処理装置７８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。
【０１５９】
ＲＯＭ７５は、例えばＥＰ−ＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄ−ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等のメモリであり、制御部７７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７７によりＲＡＭ７６にロードされる。ＲＡＭ７６は、制御部７７によりＲＯＭ７５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。
【０１６０】
入出力端子７４と情報処理装置７８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７４は、例えばＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、ＩＳＤＮ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＮｅｔｗｏｒｋ）、ｘＤＳＬ（ＤｉｇｉｔａｌＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＬｉｎｅ）、ＦＴＨＰ（ＦｉｂｅｒＴｏＴｈｅＨｏｍｅ）、ＣＡＴＶ（ＣｏｍｍｕｎｉｔｙＡｎｔｅｎｎａＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）、ＢＳ（ＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇＳａｔｅｌｌｉｔｅ）等のネットワーク網に接続され、データ通信は、ＴＣＰ／ＩＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ／ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）等の各種プロトコルにより行われる。
【０１６１】
制御部７７は、入出力端子７４から入力された印刷データ及び制御信号や、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７７、このような処理プログラムとしてＲＯＭ７５から読み出してＲＡＭ７６に記憶し、このプログラムに基づき各処理を行う。
【０１６２】
この制御部７７は、吐出制御を行う処理プログラムをＲＯＭ７５から読み出してＲＡＭ７６に記憶し、このプログラムに基づき、吐出制御部７３の電源スイッチ８２、第１の着弾位置制御部８３の切換スイッチ８３ｄ、第２の着弾位置制御部８４の切換スイッチ８４ｄ、第１の吐出方向切換部８５の切換スイッチ８５ａ、第２の吐出方向切換部８６の切換スイッチ８６ａ等のオン／オフを切り換えてインク液滴ｉの吐出方向を制御する。
【０１６３】
そして、制御部７７は、以上のような制御に限定されることはなく、記録紙Ｐに印刷された状態を測定し、この測定結果に基づいた濃度分布を以てインク液滴ｉが記録紙Ｐに着弾するように、インク液滴ｉの吐出方向を吐出制御部７３によって制御させることもできる。
【０１６４】
なお、以上のように構成された制御回路７１においてＲＯＭ７５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、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７１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７８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。また、制御回路７１は、上述した構成の他に、例えば印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を表示するＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）等の表示手段等も備えている。
【０１６５】
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２２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ＲＯＭ７５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７７内の図示しないＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の処理に基づいて実行されるものである。
【０１６６】
先ず、ユーザが情報処理装置７８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７８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７４に生成した印刷データを出力する。
【０１６７】
次に、制御部７７は、ステップＳ１において、各装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋ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判断する。そして、制御部７７は、全ての装着部２２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２２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Ｓ４に進み、印刷動作を禁止する。
【０１６８】
制御部７７は、ステップＳ２において、接続部２６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Ｓ３において、表示手段等にその旨を表示、すなわち警告表示を行い、ステップＳ４において、印刷動作を禁止する。
【０１６９】
また、制御部７７は、接続部２６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Ｓ５において、印刷動作を許可する。
【０１７０】
印刷動作を行う場合、制御部７７は、図２３に示すように、ヘッドキャップ開閉機構６３を構成する駆動モータを駆動させてヘッドキャップ２９をヘッドカートリッジ２に対してトレイ６５ａ側に移動させ、ヘッドチップ２８のノズル５４ａを露出させる。
【０１７１】
そして、制御部７７は、給排紙機構６４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７７は、トレイ６５ａから給紙ローラ１６１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１６２ａ，１６２ｂによって引き出された記録紙Ｐの一枚を反転ローラ１６３に搬送して搬送方向を反転させた後に搬送ベルト１６４に記録紙Ｐを搬送し、搬送ベルト１６４に搬送された記録紙Ｐを押さえ手段１６５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６４を制御する。
【０１７２】
これと共に、制御部７７は、吐出制御部７３がヘッドチップ２８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２４及び図２５に示すように、インク液室５５内のインク４の発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃに接する部分には、インク気泡Ｎ，Ｏ，Ｐが発生し、図２６及び図２７に示すように、そのインク気泡Ｎ，Ｏ，Ｐの膨張によってインク気泡Ｎ，Ｏ，Ｐ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５４ａ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５４ａから吐出され、記録紙Ｐ等の被記録物に着弾し、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。
【０１７３】
このとき、ヘッドチップ２８は、インク気泡Ｎ，Ｏ，Ｐそれぞれの膨張の具合によりインク液滴ｉのノズル５４ａから吐出方向を決定する。すなわち、ヘッドチップ２８では、インク気泡Ｎ，Ｏ，Ｐ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５４ａ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。また、発熱抵抗体５２ｃ上に発生したインク気泡Ｐがインク液滴ｉをノズルより略真下に吐出したときの大きさよりも小さい場合、側壁５３ａにより高くされたインク液室５５内でインク４を押圧する側壁５３ａ側の圧力を、発熱抵抗体５２ｃ上に発生したインク気泡のインク４を押圧する圧力で相殺することが困難となり、インク供給口５５ａよりインクが供給される方向とは略反対方向、すなわち図２７中矢印Ｅ方向とは略反対方向にインク液滴ｉが吐出される。さらに、発熱抵抗体５２ｃ上に発生したインク気泡Ｐがインク液滴ｉをノズルより略真下に吐出したときの大きさよりも大きい場合、側壁５３ａにより高くされたインク液室５５内でインク４を押圧する側壁５３ａ側の圧力を、発熱抵抗体５２ｃ上に発生したインク気泡のインク４を押圧する圧力で相殺でき、インク供給口５５ａよりインクが供給される方向、すなわち図２７中矢印Ｅ方向にインク液滴ｉが吐出される。
【０１７４】
これにより、ヘッドチップ２８では、図２８に示すように、例えばノズル５４ａがゴミ等で目詰まりして目詰まりしたノズル５４ａよりインク液滴ｉを吐出することが困難になっても、ノズル５４ａより吐出方向を変化させてインク液滴ｉを吐出、着弾点１７１，１７２，１７３，１７４，１７５に着弾可能なことから、目詰まりしたノズル５４ａより吐出されたインク液滴ｉの着弾位置が欠落して記録紙Ｐの走行方向、すなわち図２８中矢印Ｑ方向に沿った白スジ等を防止できる。
【０１７５】
さらには、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ノズル５４ａの近傍に付着してノズル５４ａより吐出されるインク液滴ｉの吐出方向が変わっても、インク液滴ｉの吐出方向を制御できることから、インク液滴ｉの着弾位置ずれにより白スジや色の濃度ムラが生じることを防止できる。
【０１７６】
なお、図２８中１７１は記録紙Ｐの幅方向、すなわち図２８中矢印Ｒ方向に並んだｎ番目のノズル５４ａより吐出されたインク液滴ｉの着弾点を示し、図２８中１７２はｎ＋１番目、図２８中１７３はｎ＋２番目、図２８中１７４はｎ＋４番目、図２８中１７５はｎ＋５番目のノズル５４ａより吐出されたインク液滴ｉの着弾点をそれぞれ示している。すなわち、図２８は、ｎ＋３番目のノズル５４ａが目詰まりしてインク液滴ｉが吐出されなくても白スジが発生することがなく、むら無く適切にインク液滴ｉが記録紙Ｐに着弾していることを示している。
【０１７７】
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５５内に吐出された量と同量のインク４がインク流路５６から直ちに補充され、図８に示すように、元の状態に戻る。ヘッドチップ２８からインク液滴ｉが吐出されると、付勢部材４６の付勢力とダイアフラム４９の付勢力とによってインク室４２の開口部４４を閉塞している弁４５は、図７に示すように、ヘッドチップ２８からインク液滴ｉが吐出された際に、開口部４４分割されたインク流出路４３側のインク室４２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４９が大気圧により押し上げられて、弁シャフト４８と共に弁４５を付勢部材４６の付勢力に抗して押し上げる。このとき、インク室４２のインク流入路４１側とインク流出路４３側と間の開口部４４が開放され、インク４がインク流入路４１側からインク流出路４３側に供給され、インク流路５６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４９が復元力により元の形状に戻り、付勢部材４６の付勢力により弁シャフト４８と共に弁４５をインク室４２が閉塞するように引き下げる。以上のようにして弁機構３４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。
【０１７８】
このようにして、給排紙機構６４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６６より排出される。
【０１７９】
このように構成されたプリンタ装置１では、インク液室５５に設けられたインク供給口５５ａと対向して略平行に配置された発熱抵抗体５２ｃに、発熱抵抗体５２ａ，５２ｂに供給される電流と略同じ若しくは異なる値の電流を供給することで、インク供給口５５ａからインク４が供給される方向と略平行方向に吐出するインク液滴ｉの吐出方向を制御できる。
【０１８０】
これにより、このプリンタ装置１では、インク液室５５内に発生したインク４をノズル５４ａより吐出させるための圧力がインク供給口５５ａ側で低くなってインク供給口５５ａよりインク４が供給される方向と略反対方向に吐出されるインク液滴ｉの吐出方向を制御できる。すなわち、このプリンタ装置１では、上述した吐出制御部７４がヘッドチップ２８におけるインク液滴ｉの吐出方向を制御することで、ノズル５４ａを中心にして３６０°全方向に吐出角度を変化させてインク液滴ｉを吐出できる。
【０１８１】
したがって、このプリンタ装置１では、例えばノズル５４ａがゴミ等で目詰まりして目詰まりしたノズル５４ａよりインク液滴ｉが吐出されずに記録紙Ｐにインク液滴ｉが着弾されない箇所が生じても、目詰まりしたノズル５４ａ以外のノズル５４ａよりインク液滴ｉが着弾されない箇所にインク液滴ｉを着弾させて補填可能なことから、記録紙Ｐの走行方向に沿った白スジや色の濃度ムラ等を防止でき、高品質な画像を印刷できる。
【０１８２】
また、このプリンタ装置１では、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色の濃度ムラや白スジ等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高品質な画像を印刷できる。
【０１８３】
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６４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５４ａ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、インク液滴ｉの吐出方向を制御した状態でインク４をノズル５４ａから吐出できることから、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。
【０１８４】
以上では、プリント装置１に３つの発熱抵抗体５２ａ，５２ｂ，５２ｃを有するヘッドチップ２８を用いた場合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、例えば図２９及び図３０に示すヘッドチップ１８１のように、４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄを有するものを用いた場合も上述した作用効果を得ることができる。
【０１８５】
このヘッドチップ１８１は、図２９及び図３０に示すように、インク４を加熱する４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄと、ベースとなる回路基板１８３と、インク液室１８６の側壁１８４ａとなってインク４の漏れを防ぐフィルム１８４と、インク４が液滴の状態で吐出されるノズル１８５ａが設けられたノズルシート１８５と、インク供給口１８６ａを備えてインク４が供給される空間であるインク液室１８６と、インク４をヘッドチップ１８１に流入させるインク流路１８７とを有する。
【０１８６】
４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄは、制御回路から供給される電流により発熱し、インク液室１８６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１８５に設けられたノズル１８５ａからインク液滴ｉを吐出する。このヘッドチップ１８１において、回路基板１８３、フィルム１８４、ノズルシート１８５、インク液室１８６、インク流路１８７は、上述したヘッドチップ２８と同様の構成であり、同様の動作、処理が行われることから詳細な説明を省略する。
【０１８７】
ヘッドチップ１８１は、インク液室１８６毎に４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄが設けられ、４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄが設けられたインク液室１８６を１００個程度備えている。そして、ヘッドチップ１８１においては、プリンタ装置１の制御部７７からの指令によって４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄを発熱させ、発熱した４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄを備えるインク液室１８６内のインク４を、インク液室１８６に対応するノズル１８５ａから液滴の状態で吐出させる。すなわち、ヘッドチップ１８１において、結合されたインク流路１８７から流入したインク４が、インク供給口１８６ａより供給されてインク液室１８６に満たされる。そして、４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄに短時間、例えば、１〜３μｓｅｃの間パルス電流を流すことにより、４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄがそれぞれ急速に加熱され、その結果、インク４の発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄと接する部分に気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張した体積分のインク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１８５ａ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１８５ａから吐出され、記録紙Ｐ上に着弾される。
【０１８８】
ヘッドチップ１８１においては、図３１に示すように、１つのインク液室１８６内に、４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄのうち、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂが記録紙Ｐの幅方向、すなわち図３１中矢印Ｗ方向に略同面積で並設されている。そして、ヘッドチップ１８１においては、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂより大きい面積の発熱抵抗体１８２ｃがこれら発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂとインク供給口１８６ａとの間に配設され、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂに対して略同じ又は小さい面積の発熱抵抗体１８２ｄがこれら発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂとインク供給口１８６ａに対向する側壁１７４ａとの間に配設されている。すなわち、１つのインク液室１８６内に、４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄを備えるものである。なお、図３１では、ノズル１８５ａの位置を破線で示している。
【０１８９】
そして、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄは、１つの発熱抵抗体を４つに分割したような形状になっており、任意の長さ、幅、厚みにして形成することでそれぞれ所望の抵抗値を以て形成させることが可能である。例えば発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄを同じ抵抗値で形成し、それぞれに同じ電流を供給した場合、面積の最も大きい発熱抵抗体１８２ｃ上に形成されるインク気泡が最も大きくなる。このように、面積が異なる発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄを同じ抵抗値にさせる場合、例えば発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄをそれぞれ異なる厚みで形成することでそれぞれの抵抗値を略同じにすることができる。
【０１９０】
ここで、インク液室１８６内のインク４を沸騰させるためには、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄに一定の電流を供給して発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄをそれぞれ加熱する必要がある。これは、この沸騰時のエネルギーでインク液滴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、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄの抵抗値はこれらを一体化させたときより高くなっていることから、少ない電流でインク液室１８６内のインク４を沸騰させることができる。これにより、ヘッドチップ１８１においては、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。
【０１９１】
このヘッドチップ１８１においても、略平行に隣り合う発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄ同士の間の距離が０．５μｍ〜３μｍ程度の範囲の寸法になっている。これにより、ヘッドチップ１８１では、ノズル１８５ａから吐出されたインク液滴ｉの吐出速度が遅くなることがなく、インク液滴ｉを適切に吐出することができる。
【０１９２】
ところで、このヘッドチップ１８１では、上述したヘッドチップ２８と同様、例えば４つの発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄの気泡発生時間が略同じになるようにしても、インク気泡によりインク液室１８６内に発生したインク４を押圧する圧力が、側壁１７４ａの無いインク供給口１８６ａから逃げてしまうことから、インク液室１８６内でインク４を押圧する圧力がインク供給口１８６ａと対向する側壁１７４ａ側に比べてインク供給口１８６ａ側で低くなり、インク供給口１８６ａよりインクが供給される方向とは略反対方向、すなわち図３１中矢印Ｅ方向とは略反対方向にインク液滴ｉが吐出されてしまう。
【０１９３】
そこで、チップヘッド１８１でも、上述したヘッドチップ２８と同様に、図３２に示す吐出制御部１９１により発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄに供給される電流値を制御することで、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄの気泡発生時間をそれぞれ制御し、インク液滴ｉがノズル１８５ａから吐出する吐出角度、すなわち吐出方向を制御させるようにする。
【０１９４】
ここで、ヘッドチップ１８１におけるインク液滴ｉの吐出方向を制御する吐出制御部１９１について説明する。この吐出制御部１９１は、図３２に示すように、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄに電流を供給するための電源１９２ａ，１９２ｂと、電源１９２ａと発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄとの電気的な接続をオン／オフさせる電源スイッチ１９３と、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂに接続されて記録紙Ｐの幅方向におけるインク液滴ｉの着弾位置を制御する第１の着弾位置制御部１９４と、発熱抵抗体１８２ｃ，１８２ｄに接続されて記録紙Ｐの走行方向におけるインク液滴ｉの着弾位置を制御する第２の着弾位置制御部１９５と、第１の着弾位置制御部１９４に接続されノズル１８５ａを中心にして吐出方向を切り換える第１の吐出方向切換部１９６と、第２の着弾位置制御部１９５に接続されノズル１８５ａを中心にして吐出方向を切り換える第２の吐出方向切換部１９７と、第１の吐出方向切換部１９６と電源１９２ｂとの間に位置する第１の着弾位置調節部１９８と、第２の吐出方向切換部１９７と電源１９２ｂとの間に位置する第２の着弾位置調節部１９９とを備える電気回路である。
【０１９５】
電源１９２ａは、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｄに接続され、電源８１ｂは着弾位置調節部１９８，１９９に接続され、それぞれが電気回路に電流を供給する。
【０１９６】
電源スイッチ１９３は、発熱抵抗体１８２ｂ，１８２ｃとグランドとの間に配置され、吐出制御部１９１全体のオン／オフを制御する。
【０１９７】
第１の着弾位置制御部１９４は、直列に接続された発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂの間の中点に接続され、発熱抵抗体１８２ｂに供給される電流を制御するための抵抗１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃと、これら抵抗１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃと発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂとの間に配置される切換スイッチ１９４ｄとを備えている。この第１の着弾位置制御部１９４は、抵抗１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃが異なる抵抗値を有し、切換スイッチ１９４ｄの切り換えにより発熱抵抗体１８２ｂに供給される電流値を制御する。具体的に、抵抗１９４ｃが最も抵抗値が大きく、次いで抵抗１９４ｂが大きく、抵抗１９４ａの抵抗値が最も小さくなっており、発熱抵抗体１８２ｂに供給される電流値は、切換スイッチ１９４ｄが抵抗１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃの何れに接続されるかによって決まる。
【０１９８】
第２の着弾位置制御部１９５は、直列に接続された発熱抵抗体１８２ｃ，１８２ｄの間の中点に接続され、発熱抵抗体１８２ｃに供給される電流を制御するための抵抗１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃと、これら抵抗１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃと発熱抵抗体１８２ｃ，１８２ｄとの間に配置される切換スイッチ１９５ｄとを備えている。この第１の着弾位置制御部１９５も、異なる抵抗値の抵抗１９５ａ，１９５ｂ，１９５の何れに切換スイッチ１９５ｄが接続されるかによって発熱抵抗体１８２ｃに供給される電流値を決定する。
【０１９９】
第１の吐出方向切換部１９６は、切換スイッチ１９６ａを備え、この切換スイッチ１９６ａを切り換えることで、第１の着弾位置制御部１９４を第１の着弾位置調節部１９８を介して電源１９２ｂに接続させるか若しくはグランドに接続させる。
【０２００】
第２の吐出方向切換部１９７は、切換スイッチ１９７ａを備え、この切換スイッチ１９７ａを切り換えることで、第２の着弾位置制御部１９５を第２の着弾位置調節部１９９を介して電源１９２ｂに接続させるか若しくはグランドに接続させる。
【０２０１】
第１の着弾位置調節部１９８は、第１の着弾位置制御部１９４と組み合わされることで発熱抵抗体１８２ｂに供給される電流値をさらに調節する。
【０２０２】
第２の着弾位置調節部１９９は、第２の着弾位置制御部１９５と組み合わされることで発熱抵抗体１８２ｃに供給される電流値をさらに調節する。
【０２０３】
なお、吐出制御部１９１において、第１の着弾位置制御部１９４、第２の着弾位置制御部１９５、第１の吐出方向切換部１９６、第２の吐出方向切換部１９７、第１の着弾位置調節部１９８、第２の着弾位置調節部１９９は、上述した吐出制御部７３に備わる各手段と同様の回路構成であり、同様の動作、処理が行われることから詳細な説明を省略する。
以上のような構成の吐出制御部１９１では、第１の着弾位置制御部１９４の切換スイッチ１９４ｄ及び第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄをオフにして第１の着弾位置制御部１９４が発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂと絶縁状態、第２の着弾位置制御部１９５が発熱抵抗体１８２ｃ，１８２ｄと絶縁状態のとき、電源スイッチ１９３をオンにすると、電源１９２ａから電流が直列に接続された発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ及び発熱抵抗体１８２ｃ，１９２ｄに供給される（着弾位置制御部１９４，１９５には電流が流れない）。このとき、抵抗値が略同一な発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂは、電流が供給されると発生する熱量が略同一になる。また、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｄより面積が大きくされた発熱抵抗体１８２ｃは、電流が供給されると発生する熱量が発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｄで発生された熱量より大きくなる。
【０２０４】
この場合、ヘッドチップ１８１では、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｄで発生する熱量が略同一、発熱抵抗体１８２ｃで発生する熱量が発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｄより大きいことから、インク液室１８６内でインク気泡を側壁１８４ａ側よりインク供給口１８６ａ側で早く成長する。これにより、ヘッドチップ１８１では、図３３に示すように、インク液室１８６内でインク４を押圧する圧力が側壁１８４ａ側とインク供給口１８６ａ側とで略同一となることから、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１８５ａから吐出し、吐出されたインク液滴ｉが図３３中２０１ａで示す着弾点に着弾する。
【０２０５】
また、図３２に示す吐出制御部１９１では、第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄをオフにした状態で、電源スイッチ１９３をオンにし、第１の着弾位置制御部１９４における抵抗１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃのうちの何れかとの接続をオンにし、第１の吐出方向切換部１９６の切換スイッチ１９６ａをグランドに接続したときに、インク液滴ｉの吐出方向が発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂの並設方向、すなわち図３３中矢印Ｗ方向における発熱量が小さい抵抗体側になり、図３３中矢印Ｗ方向において、着弾点２０１ａを中心に発熱量の小さい抵抗体側でインク液滴ｉの吐出方向を可変することができる。
【０２０６】
すなわち、第１の吐出方向切換部１９６によりグランドに接続された第１の着弾位置制御部１９４の抵抗１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃの何れかに接続されることで、発熱抵抗体１８２ｂへ供給される電流量が少なくなり、直列状態の発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂに供給される電流に差異が生じ、両者に発生する熱量にも差異が生じることになる。この場合、第１の着弾位置制御部１９４では、抵抗１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃそれぞれが異なる抵抗値となることから、切換スイッチ１９４ｄの切り換えで発熱抵抗体１８２ｂに供給される電流量を３段階に異ならせることができる。
【０２０７】
これにより、ヘッドチップ１８１は、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂで発生する熱量に差異を生じさせ、第１の着弾位置制御部１９４の切換スイッチ１９４ｄの切り換えで発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂの気泡発生時間に３段階の時間差を持たせることができ、インク液滴ｉの吐出角度を発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂが並設された図３３中矢印Ｗ方向において、着弾点２０１ａから発熱抵抗体１８２ｂ側に３段階に変化させることができる。
【０２０８】
具体的に、吐出制御部１９１は、図３３に示すように、ノズル１８５ａ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２０１ａから発熱抵抗体１８２ｂ側に３段階に分かれた着弾点２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ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１８１を制御する。
【０２０９】
更に詳しくは、第１の吐出方向切換部１９６がグランドに接続された状態で第１の着弾位置制御部１９４の切換スイッチ１９４ｄが抵抗値の最も大きい抵抗１９４ｃに接続されると、発熱抵抗体１８２ｂに供給される電流が最も大きくなり、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂに供給される電流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２０１ａから最も近い位置の着弾点２０１ｂに着弾される。
【０２１０】
一方、第１の吐出方向切換部１９６がグランドに接続された状態で第１の着弾位置制御部１９４の切換スイッチ１９４ｄが抵抗値の最も小さい抵抗１９４ａに接続されると、発熱抵抗体１８２ｂに供給される電流が最も小さくなり、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂに供給される電流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２０１ａから最も遠い位置の着弾点２０１ｄに着弾される。
【０２１１】
また、吐出制御部１９１では、図３２に示すように、第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄをオフにした状態で、第１の吐出方向切換部１９６の切換スイッチ１９６ａを切り換えて第１の着弾位置制御部１９４を電源８１ｂと接続すると、インク液滴ｉの吐出方向を図３３に示す着弾点２０１ａを境にして第１の吐出方向切換部１９６の切換スイッチ１９６ａ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。
【０２１２】
この場合、発熱抵抗体１８２ｂには、電源１９２ａから供給される電流の他に、電源１９２ｂからの電流も供給されることになる。すなわち、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂの発熱状態が、第１の吐出方向切換部１９６の切換スイッチ１９６ａ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１８５ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点２０１ａを境に、第１の吐出方向切換部１９６の切換スイッチ１９６ａ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３段階に変化させて吐出されることになる。
【０２１３】
具体的に、例えば第１の吐出方向切換部１９６が電源１９２ｂに接続された状態で第１の着弾位置制御部１９４の切換スイッチ１９４ｄが抵抗値の最も大きい抵抗１９４ｃに接続されると、電源１９２ａからの電流と電源１９２ｂからの電流とが加算されて発熱抵抗体１８２ｂに供給される電流が最も小さくなり、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂに供給される電流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２０１ａから最も近い位置の図２１に示す着弾点２０１ｅに着弾される。
【０２１４】
一方、第１の吐出方向切換部１９６が電源１９２ｂに接続された状態で第１の着弾位置制御部１９４の切換スイッチ１９４ｄが抵抗値の最も小さい抵抗１９４ａに接続されると、電源１９２ａからの電流と電源１９２ｂからの電流とが加算されて発熱抵抗体１８２ｂに供給される電流が最も大きくなり、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂに供給される電流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２０１ａから最も遠い位置の図２１に示す着弾点２０１ｇに着弾される。
【０２１５】
なお、吐出制御部１９１では、第１の着弾位置調節部１９８で発熱抵抗体１８２ａに供給される電流値を更に調節することが可能であり、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂが並設されている方向におけるインク液滴ｉの着弾位置をさらに細かく調節することができる。具体的には、例えば着弾点２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄ，２０１ｂ，２０１ｆ，２０１ｇそれぞれの間等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。
【０２１６】
このように、吐出制御部１９１では、第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄをオフにしたときに、電源スイッチ８１、第１の着弾位置制御部１９４の切換スイッチ１９４ｄ、第１の吐出方向切換部１９６の切換スイッチ１９６ａを切り換えることで、インク液滴ｉのノズル１８５ａからの吐出方向を発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂが並設されている方向に７段階に変化させることができ、さらに第１の着弾位置制御部１９４と第１の着弾位置調節部１９８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。具体的には、ノズル１８５ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点２０１ａを中心に、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂが並設されている方向に前後に５０μｍ程度の範囲内にインク液滴ｉを着弾することができる。
【０２１７】
さらに、図３２に示す吐出制御部１９１では、第１の着弾位置制御部１９４の切換スイッチ１９４ｄをオフにした状態で、電源スイッチ１９３をオンにし、第２の着弾位置制御部１９５における抵抗１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃのうちの何れかとの接続をオンにし、第２の吐出方向切換部１９７の切換スイッチ１９７ａをグランドに接続したときに、インク液滴ｉの吐出方向がインク供給口１８６ａよりインク液室１８６にインク４が供給される方向とは反対の方向、すなわち図３３中矢印Ｅ方向とは反対の方向になり、着弾点２０１ａを中心にして図３３中矢印Ｅ方向とは反対方向にインク液滴ｉの吐出方向を可変することができる。
【０２１８】
すなわち、第２の吐出方向切換部１９７によりグランドに接続された第２の着弾位置制御部１９５の抵抗１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃの何れかに接続されることで、発熱抵抗体１８２ｃへ供給される電流量が少なくなり、発熱抵抗体１８２ｃは発生する熱量が第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄをオフにしたときより小さくなることから、もともと差があった発熱抵抗体１８２ｃ、１８２ｄの発熱量が近づいて発熱抵抗体１８２ｃ上のインク気泡の成長が遅くなる。これにより、ヘッドチップ１８１では、インク液室１８６内でインク４を押圧する圧力が側壁１８４ａ側で高くなることから、着弾点２０１ａを中心にして図３３中矢印Ｅ方向とは反対方向に吐出角度を変化させてインク液滴ｉを吐出できる。
【０２１９】
このとき、第２の着弾位置制御部１９５では、抵抗１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃそれぞれが異なる抵抗値となっており、切換スイッチ１９５ｄの切り換えで発熱抵抗体１８２ｃに供給される電流量を３段階に異ならせることができることから、第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄの切り換えで発熱抵抗体１８２ｃ，１８２ｄの気泡発生時間に３段階の時間差を持たせることができ、インク液滴ｉの吐出角度を図３３中矢印Ｅ方向とは反対方向でインク液滴ｉの着弾位置を３段階に変化させることができる。
【０２２０】
具体的に、吐出制御部１９１は、図３３に示すように、ノズル１８５ａ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２０１ａから、図３３中矢印Ｅ方向とは反対方向に３段階に分かれた着弾点２０１ｈ，２０１ｉ，２０１ｊ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１８１を制御する。
【０２２１】
更に詳しくは、第２の吐出方向切換部１９７がグランドに接続された状態で第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄが抵抗値の最も大きい抵抗１９５ｃに接続されると、発熱抵抗体１８２ｃに供給される電流が最も大きくなって発熱抵抗体１８２ｃ上のインク気泡の成長が切換スイッチ１９５ｄをオフにしたときより遅くなることから、インク液室１８６内でインク４を押圧する側壁１９５ａ側の圧力に対してインク供給口１８６ａ側の圧力が切換スイッチ１９５ｄをオフにしたときより小さくなり、インク液滴ｉは着弾点２０１ａから図２１中矢印Ｅ方向とは反対方向で最も近い位置の着弾点２０１ｈに着弾される。
【０２２２】
一方、第２の吐出方向切換部１９７がグランドに接続された状態で第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄが抵抗値の最も小さい抵抗１９５ａに接続されると、発熱抵抗体１８２ｃに供給される電流が最も小さくなって発熱抵抗体１８２ｃ上のインク気泡の成長が切換スイッチ１９５ｄを抵抗１９５ｃに接続したときよりさらに遅くなることから、インク液室１８６内でインク４を押圧する側壁１９５ａ側の圧力に対してインク供給口１８６ａ側の圧力が最も小さくなり、インク液滴ｉは着弾点２０１ａから図３３中矢印Ｅ方向とは反対方向で最も遠い位置の着弾点２０１ｊに着弾される。
【０２２３】
また、吐出制御部１９１では、図３２に示すように、第１の着弾位置制御部１９４の切換スイッチ１９４ｄをオフにした状態で、第２の吐出方向切換部１９７の切換スイッチ１９７ａを切り換えて第２の着弾位置制御部１９５を電源１９２ｂに接続させると、インク液滴ｉの吐出方向を図３３に示す着弾点２０１ａを境にして第２の吐出方向切換部１９７の切換スイッチ１９７ａ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１８２ｃには、電源１９２ａから供給される電流の他に、電源１９２ｂからの電流も供給されることになる。すなわち、発熱抵抗体１８２ｃは、第２の吐出方向切換部１９７の切換スイッチ１９７ａをグランドに接続したときより高い温度で発熱する。これにより、インク液滴ｉは、ノズル１８５ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点２０１ａを境に、第２の吐出方向切換部１９７の切換スイッチ１９７ａ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３段階に変化させて吐出されることになる。
【０２２４】
具体的に、第２の吐出方向切換部１９７がグランドに接続された状態で第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄが抵抗値の最も大きい抵抗１９５ｃに接続されると、電源１９２ａからの電流と電源１９２ｂからの電流とが加算されて発熱抵抗体１８２ｃに供給される電流が最も小さくなって発熱抵抗体１８２ｃ上のインク気泡の成長が切換スイッチ１９５ｄをオフにしたときより早まることから、インク液室１８６内でインク４を押圧する側壁１９５ａ側の圧力に対してインク供給口１８６ａ側の圧力が切換スイッチ１９５ｄをオフにしたときより大きくなり、インク液滴ｉは着弾点２０１ａから最も近い位置の図３３に示す着弾点２０１ｋに着弾される。
【０２２５】
一方、第２の吐出方向切換部１９７がグランドに接続された状態で第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄが抵抗値の最も小さい抵抗１９５ａに接続されると、電源１９２ａからの電流と電源１９２ｂからの電流とが加算されて発熱抵抗体１８２ｃに供給される電流が最も大きくなって発熱抵抗体１８２ｃ上のインク気泡の成長が切換スイッチ１９５ｄを１９５ｃに接続したときよりさらに早まることから、インク液室１８６内でインク４を押圧する側壁１９５ａ側の圧力に対してインク供給口１８６ａ側の圧力が最も大きくなり、インク液滴ｉは着弾点２０１ａから最も遠い位置の図３３に示す着弾点２０１ｍに着弾される。
【０２２６】
なお、吐出制御部１９１では、第２の着弾位置調節部１９９で発熱抵抗体１８２ｃに供給される電流値を更に調節することで、インク供給口１８６ａよりインク４が供給される方向におけるインク液滴ｉの着弾位置をさらに細かく調節することができる。具体的には、例えば着弾点２０１ａ，２０１ｈ，２０１ｉ，２０１ｊ，２０１ｋ，２０１ｌ，２０１ｍ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。
【０２２７】
このように、吐出制御部１９１では、第１の着弾位置制御部１９４の切換スイッチ１９４ｄをオフにしたときに、電源スイッチ８１、第２の着弾位置制御部１９５の切換スイッチ１９５ｄ、第２の吐出方向切換部１９７の切換スイッチ１９７ａを切り換えることで、インク液滴ｉのノズル１８５ａからの吐出方向をインク供給口１８６ａよりインク４が供給される方向に７段階に変化させることができ、さらに第２の着弾位置制御部１９５と第２の着弾位置調節部１９９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。具体的には、ノズル１８５ａから略垂直に吐出されて着弾した着弾点２０１ａを中心に、インク供給口１８６ａよりインク４が供給される方向に前後に５０μｍ程度の範囲内にインク液滴ｉを着弾することができる。
【０２２８】
そして、この吐出制御部１９１では、上述した吐出制御部７３と同様、着弾位置制御部１９４，１９５、吐出方向切換部１９６，１９７、着弾位置調節部１９８，１９９を同時に制御することが可能であり、ノズル１８５ａを中心にして３６０°全方向に吐出角度を変化させることができる。てインク液滴ｉを吐出可能なことから、図３３に示す着弾点２０１ａを中心に３６０°全方向にインク液滴ｉを着弾させることができる。
【０２２９】
なお、以上では、発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄに略同じ値の電流が供給されたときにインク液滴ｉをノズル１８５ａより略真下に吐出するような抵抗値にされた発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄを備えるヘッドチップ１８１を吐出制御部１９１が制御する場合について説明したが、このことに限定されることはなく、例えば発熱抵抗体１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄに異なる値の電流が供給されたときにインク液滴ｉをノズル１８５ａより略真下に吐出するような抵抗値にされた発熱抵抗体を備えるヘッドチップ１８１にも適用可能である。また、以上では、発熱抵抗体１９５ｂ，１９５ｃに供給される電流値を制御したが、このことに限定されることはなく、例えば発熱抵抗体１９５ａ，１９５ｄに供給される電流値を制御して吐出方向を変化させることも可能である。
【０２３０】
以上のような構成のヘッドチップ１８１でも、例えば目詰まりしたノズル１８５ａよりインク液滴ｉを吐出することが困難になっても、目詰まりしてないノズル１８５ａより吐出方向を変化させてインク液滴ｉを吐出、着弾可能なことから、目詰まりしたノズル１８５ａより吐出されたインク液滴ｉの着弾位置が欠落して記録紙Ｐの走行方向に沿った白スジや色の濃度ムラ等を防止できる。
【０２３１】
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、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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
さらに、以上の例では、３つ若しくは４つの発熱抵抗体がインク４を加熱しながらインク液滴ｉを吐出させる電気熱変換素子等を採用しているが、このような方式に限定されず、例えば圧電素子、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。
【０２３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被記録物の走行速度にムラがあったり、吐出口の形成精度が悪く液体の着弾位置がずれたりしても、液体の吐出口からの吐出方向を制御しながら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。
【０２３５】
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とヘッドチップの関係を示す断面図である。
【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開い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ヘッドチップを示す断面図である。
【図１０】同ヘッドチップを示す分解斜視図である。
【図１１】同ヘッドチップを示す平面図である。
【図１２】発熱抵抗体間の距離とインクの吐出速度との関係を示す特性図である。
【図１３】並設された発熱抵抗体に供給される電流値の差とインク液滴の着弾位置ずれとの関係を示す特性図である。
【図１４】インク供給口と対向する発熱抵抗体に供給される電流値とインク液滴の着弾位置ずれとの関係を示す特性図である。
【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ための模式図である。
【図１８】同吐出制御部の着弾位置制御部を説明するための等価回路図である。
【図１９】同吐出制御部の吐出方向切換部を説明するための等価回路図である。
【図２０】同吐出制御部の着弾位置調節部を説明するための等価回路図である。
【図２１】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す平面図である。
【図２２】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２３】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２４】同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２５】同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２６】同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２７】同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２８】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た状態を模式的に示す平面図である。
【図２９】同ヘッドチップの他の例を示す断面図である。
【図３０】同ヘッドチップの他の例を示す分解斜視図である。
【図３１】同ヘッドチップの他の例を示す平面図である。
【図３２】同吐出制御部の他の例を説明するための模式図である。
【図３３】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す平面図である。
【図３４】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。
【図３５】同プリンタ装置による記録紙の走行方向に生じた白スジを模式的に示す平面図である。
【図３６】同プリント装置に備わるヘッドチップを示す平面図である。
【図３７】同ヘッドチップを示す断面図である。
【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、２１カートリッジ本体、２８，１８１ヘッドチップ、５１，１８３回路基板、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄ発熱抵抗体、５３，１８４フィルム、５３ａ，１８４ａ側壁、５４，１８５ノズルシート、５４ａ，１８５ａノズル、５５，１８６インク液室、５５ａ，１８６ａインク供給口、５６，１８７インク供給路、７３，１９１吐出制御部、７７制御部、８１ａ，８１ｂ，１９２ａ，１９２ｂ電源、８２，１９３電源スイッチ、８３，８４，１９４，１９５着弾位置制御部、８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，１９４ａ，１９４ｂ，１９４ｃ，１９５ａ，１９５ｂ，１９５ｃ抵抗、８３ｄ，８４ｄ，８５ａ，８６ａ，１９４ｄ，１９５ｄ，１９６ａ，１９７ａ切換スイッチ、８５，８６，１９６，１９７吐出方向切換部、８７，８８，１９８，１９９着弾位置調節部、１５１，１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，２０１着弾点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejection apparatus and a liquid ejection method for ejecting liquid from an ejection port provided in a liquid chamber by pressing the liquid with a pressure generated by a pressure generating element in the liquid.
[0002]
[Prior art]
As an apparatus for ejecting liquid, there is an ink jet printer apparatus that records an image or a character by ejecting ink from a head chip onto a recording paper as an object. A printer device using this ink jet system has advantages such as low running cost, small device size, and easy colorization of printed images. In a printer apparatus using an ink jet system, for example, ink of a plurality of colors such as yellow, magenta, cyan, and black is supplied to an ink liquid chamber of a head chip or the like. The printer apparatus heats the ink supplied to the ink liquid chamber or the like with a heating resistor or the like disposed in the ink liquid chamber, generates bubbles in the ink on the heating resistor, and the bubbles break. Ink is ejected from a minute ink ejection port provided in the head chip by the energy at the time of disappearance, the ejected ink is landed on a recording paper or the like as an object, and an image or a character is printed on the recording paper or the like.
[0003]
In an ink jet printer, 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 orthogonal to the running direction of the recording paper. Thus, there is a serial type printer device for landing ink of a predetermined color on a recording sheet. In addition, there is a line-type printer that discharges ink in a line form from the ink discharge ports of the head chips arranged in the width direction of the recording paper, in which the range substantially the same as the width of the recording paper is used.
[0004]
The 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 the ink is moved while the ink head moves to the stopped recording paper. Printing is performed by discharging and landing and repeating this process. On the other hand, in the line type printer device, the ink head part is fixed or fixed to such a degree that it can be slightly moved to avoid printing unevenness, and the ink head part is formed in a line shape on continuously running recording paper. Printing is performed by ejecting and landing ink.
[0005]
For this reason, unlike the serial type, this line type printer device does not move the ink head portion, so that it is possible to perform high speed printing as compared to the serial type printer device. In addition, since the line type printer device does not need to move the ink head, each ink cartridge can be increased in size and the ink capacity of the ink cartridge can be increased. In such a line-type printer apparatus, the ink head portion does not move, so that the configuration can be simplified, and the ink head portion is integrally provided in each ink cartridge.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-185403 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described line-type printer device, the printing accuracy of images, characters, and the like depends on the accuracy of the timing at which ink lands on the running recording paper. Specifically, for example, when the running speed of the recording paper is high, recorded images and characters are printed in the running direction of the recording paper, and when the running speed of the recording paper is slow, the recorded image There arises a problem that characters and characters are shrunk in the running direction of the recording paper.
[0008]
In order to solve such a problem, in a line type printer device, for example, a servo motor or the like is used to control a motor or the like for running the recording paper, and the running speed of the recording paper is not uneven. By making the speed constant, the timing of ink landing on the recording paper is controlled.
[0009]
However, even when the above servo motor or the like is used, as shown in FIG. 34, although the expansion and contraction of the image and the like are eliminated, there is an error of only a few microns in the timing at which the ink lands on the recording paper. Then, unevenness in the color density may occur in the recording paper running direction, that is, in the direction of the arrow X in FIG. Specifically, if the control of the recording paper traveling speed by the servo motor is delayed by only a few microns, the color density of this portion becomes high. On the other hand, if the control of the running speed of the recording paper by the servo motor is accelerated by only a few microns, the color density of this portion will become lighter, and if the running speed of the recording paper is further controlled at a level of several tens of microns or several hundred microns In other words, a portion where ink is not landed in a direction substantially perpendicular to the running direction of the recording paper, a so-called white streak is generated. Such color density unevenness and white streaks that occur in the running direction of the recording paper, for example, appear significantly when printing is performed such that the tone of the color tone does not change. In FIG. 34, reference numeral 300 indicates the ink landing point.
[0010]
Further, in the line type printer device, as shown in FIG. 35, for example, when the ink discharge hole is clogged with dust or the like, it becomes difficult to discharge the ink from the clogged ink discharge hole, and the clogging has occurred. There is a possibility that the landing position where ink should be ejected and landed from the ink ejection hole is lost and white streaks along the recording paper running direction, that is, the arrow X direction in FIG. Furthermore, for example, if dust or the like adheres to the vicinity of the ink discharge hole without clogging the ink discharge hole, the ink discharge direction from the ink discharge hole may change. In this case as well, there is a possibility that the ink landing position is shifted and a portion where the ink does not land is generated and a white stripe is generated.
[0011]
In FIG. 35, 301 indicates the landing point of the ink ejected from the nth ink ejection port arranged in the direction substantially perpendicular to the recording paper running direction, that is, the width direction of the recording paper, and 302 in FIG. In FIG. 35, 303 represents the n + 2th, 304 in FIG. 35 represents the n + 4th, and 305 in FIG. 35 represents the landing point of the ink ejected from the n + 5th ink ejection port. In FIG. 35, since the landing point 303 of the ink discharged from the (n + 2) th ink discharge port is close to the landing point 302, the discharge direction of the ink discharged from the (n + 2) th ink discharge port is n + 1. It shows that the second ink discharge port is bent. Further, since the n + 3th ejection port is clogged and ink is not ejected, and ink is not landed between the landing point 303 and the landing point 304, white streaks are generated in a portion where the ink is not landed. It is shown that.
[0012]
On the other hand, the serial type printer device has a so-called overlap portion that overlaps the boundary between the previous print location and the current print location within a predetermined range when printing is performed with the recording paper running stopped. By performing printing, color density unevenness and white stripes that occur in the running direction of the recording paper are prevented. In this serial type printer device, density unevenness and white streaks can be suppressed, but by providing an overlap portion, the time required for printing becomes longer and the amount of ink used for printing increases. There is a problem such as.
[0013]
In order to solve the above problems, in Patent Document 1, as shown in FIGS. 36 and 37, heating resistors 403a to 403d are provided at positions facing the ejection ports 402 of the head chip 401 that ejects ink. It has been proposed to control the ink ejection direction by providing a plurality of planes that are plane-symmetric with respect to the plane including the center line of the ejection port 402 and by varying the amount of heat generated by each heating resistor 402. Specifically, the head chip 401 uses a photosensitive resin or the like as a flow path constituent member, and a liquid chamber 405 that is surrounded by a side wall 404 is formed using a known exposure technique or the like. It becomes a supply port 406 for supplying ink to the liquid chamber 405, and the ink is guided to the supply port 406 through a through-hole formed in the silicon substrate from the back side of the substrate by anisotropic etching, and is opposed to the discharge port 402 of the liquid chamber 405. The discharge direction of ink is controlled by varying the amount of heat generated by the heating resistors 403a to 403c provided substantially parallel to the side wall 404 and the heating resistor 403d provided substantially parallel to the supply port 406 on the surface to be It is.
[0014]
However, in Patent Document 1, there are a plurality of examples in which the arrangement of the heating resistors is different, but in all the examples, the specific distances of the plurality of heating resistors are not clearly described and described. The distance between the heating resistors that can be assumed from the drawing is too far away, and it takes time to increase the temperature between the heating resistors after the heating resistors are heated, and the loss of heat energy is easy. I understand. Therefore, it is difficult to appropriately control the ink ejection direction, for example, by reducing the ejection speed of the ejected ink. This is because, as in the head chip 401 shown in FIG. 36, in all the embodiments of Patent Document 1, there is no heating resistor disposed at a position facing the approximate center of the ejection port, and the center line of the ejection port. The distance between the heat generating resistors provided at positions that are symmetrical with respect to each other on the surface including the ink becomes longer, and it takes longer time for each of the heat generating resistors to heat the ink, or the ink generated by the heat generation is discharged. This is because the bubbles for the purpose become smaller.
[0015]
Further, in the above-mentioned Patent Document 1, a control circuit for controlling the heat generation state of a plurality of heating resistors provided to control the discharge direction, or how to control the heat generation state of a plurality of heat generation resistors for discharge No information is given on how to determine the direction. Therefore, in this proposal, it is difficult to actually control the ink ejection direction using a plurality of heating resistors, and the feature of providing a plurality of heating resistors at positions facing the ink ejection ports is fully utilized. There is no current situation.
[0016]
Specifically, when the three sides of the liquid chamber 405 are surrounded by the side wall 404 as in the head chip 401 described in Patent Document 1, as shown in FIG. 37, when bubbles generated in the ink are broken. The pressure for discharging the ink generated in the liquid chamber 405 from the discharge port 402 is lower on the supply port 406 side without the side wall than on the side with the side wall. In FIG. 37, the ink is discharged in a direction substantially opposite to the arrow Y direction. In Patent Document 1 in which such a head chip 401 is used as an example, the ink discharge direction that is substantially opposite to the direction in which ink is supplied from the supply port 406 is set to the heat generation of a plurality of heating resistors. However, it is difficult to appropriately prevent density unevenness and white stripes.
[0017]
Therefore, the present invention has been proposed in view of such conventional situations, and high-quality printing can be obtained by shortening the time for printing and appropriately controlling a plurality of pressure generating elements. It is an object to provide an excellent liquid discharge apparatus and liquid discharge method.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
A liquid ejection apparatus according to the present invention that achieves the above-described object is provided in a liquid chamber that contains liquid, a supply port that is provided in a side wall of the liquid chamber, and supplies the liquid to the liquid chamber. And a pressure generating element that generates a pressure for pressing the liquid stored in the liquid chamber when energy is supplied, and a discharge port for discharging the liquid in the liquid chamber pressed by the pressure generated by the pressure generating element. A discharge direction control unit that supplies substantially the same or different energy to the plurality of pressure generating elements, or supplies energy at substantially the same or different timings to control the discharge direction of the liquid discharged from the discharge port; And at least one of the plurality of pressure generating elements is disposed substantially parallel to the supply port provided in the liquid chamber, and the discharge direction control means is disposed substantially parallel to the supply port. Pressure By supplying energy to the raw element substantially the same or different from the energy supplied to the other pressure generating elements, or by supplying energy at substantially the same or different timing, it is substantially parallel to the direction in which the liquid is supplied from the supply port. It is characterized by controlling the discharge direction of the liquid discharged in the direction.
[0019]
In this liquid ejection apparatus, substantially the same or different energy is supplied to the pressure generating elements arranged substantially parallel to the supply port provided in the liquid chamber, or the energy is supplied with substantially the same or different timing. The discharge direction of the liquid discharged in a direction substantially parallel to the direction in which the liquid is supplied from the supply port can be controlled. Therefore, in this liquid ejection device, the pressure for ejecting the liquid generated in the liquid chamber as in the prior art is lowered on the supply port side, and the liquid is ejected in a direction substantially opposite to the direction in which the liquid is supplied from the supply port. The discharge direction can be controlled.
[0020]
In the liquid discharge method according to the present invention, the pressure for pressing the liquid supplied to the liquid chamber from the supply port provided on the side wall of the liquid chamber is supplied by supplying energy to a plurality of pressure generating elements arranged in the liquid chamber. A liquid discharge method for generating and discharging a liquid in a liquid chamber pressed by the pressure from a discharge port for discharging a liquid provided in the liquid chamber, the supply port including a plurality of pressure generating elements, Supplying ports by supplying energy substantially the same as or different from energy supplied to other pressure generating elements to the pressure generating elements arranged substantially parallel to each other, or supplying energy with substantially the same or different timing. The discharge direction of the liquid discharged in a direction substantially parallel to the direction in which the liquid is supplied from is controlled.
[0021]
In this liquid ejection method, substantially the same or different energy is supplied to the pressure generating elements arranged substantially parallel to the supply port provided in the liquid chamber, or the energy is supplied with substantially the same or different timing. The discharge direction of the liquid discharged in a direction substantially parallel to the direction in which the liquid is supplied from the supply port is controlled. Therefore, in this liquid discharge method, the pressure for discharging the liquid generated in the liquid chamber as in the prior art is low on the supply port side, and the liquid is discharged in a direction substantially opposite to the direction in which the liquid is supplied from the supply port. The discharge direction can be controlled.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an inkjet printer apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an ink jet printer apparatus (hereinafter referred to as a printer apparatus) 1 to which the present invention is applied prints images and characters by ejecting ink or the like onto a recording paper P as an object. Is. The printer device 1 is a so-called line type printer device in which ink discharge ports (nozzles) are provided in accordance with the printing width of the recording paper P.
[0023]
The printer apparatus 1 includes an ink jet print head cartridge (hereinafter referred to as a head cartridge) 2 that discharges ink 4 and a printer main body 3 to which the head cartridge 2 is attached. In the printer apparatus 1, the head cartridge 2 can be attached to and detached from the printer main body 3, and ink cartridges 11 y, 11 m, 11 c, and 11 k that are ink supply sources can be attached to and detached from the head cartridge 2. In this printer apparatus 1, a yellow ink cartridge 11 y, a magenta ink cartridge 11 m, a cyan ink cartridge 11 c, and a black ink cartridge 11 k can be used, and a head cartridge that can be attached to and detached from the printer main body 3. 2 and the ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k that can be attached to and detached from the head cartridge 2 can be exchanged as consumables.
[0024]
In such a printer apparatus 1, the recording paper P stored in the tray 65 a is mounted by mounting the tray 65 a on which the recording paper P is stacked and stored in a tray mounting opening provided on the bottom surface of the front surface of the printer body 3. Can be fed into the printer body 3. When the tray 65 a is attached to the tray attachment opening on the front surface of the printer main body 3, the recording paper P is fed from the paper supply opening 65 to the back side of the printer main body 3 by the paper supply / discharge mechanism 64. The recording paper P sent to the back side of the printer main body 3 is reversed in the traveling direction by the reverse roller 163, and sent on the upper side of the forward path from the back side of the printer main body 3 to the front side. 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 apparatus such as a personal computer before being discharged from a paper discharge port 66 provided on the front surface of the printer main body 3. Print data corresponding to the data and image data is printed as characters and images.
[0025]
The head cartridge 2 for printing on the recording paper P is mounted from the upper surface side of the printer main body 3, that is, from the direction of arrow A in FIG. Print. First, the head cartridge 2 that can be attached to and detached from the printer main body 2 constituting the printer apparatus 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. To do.
[0026]
The head cartridge 2 discharges ink 4 which is a conductive liquid into fine particles by, for example, an electrothermal conversion element or an electromechanical conversion element, and discharges the ink 4 onto a recording material such as recording paper P. Spray in drops. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the head cartridge 2 has a cartridge body 21, and the cartridge body 21 includes ink cartridges 11 y, 11 m, 11 c, which are containers filled with ink 4. 11k is attached. Hereinafter, the ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k are also simply referred to as the ink cartridge 11.
[0027]
As shown in FIG. 3, the ink cartridge 11 which can be attached to and detached from the head cartridge 2 has a cartridge container 11a formed by injection molding a resin material such as polypropylene having strength and ink resistance. The container 11a is formed in a substantially rectangular shape having a dimension substantially the same as the dimension in the width direction of the recording paper P using the longitudinal direction, and is configured to increase the ink capacity stored inside to the maximum.
[0028]
Specifically, the cartridge container 11 a constituting the ink cartridge 11 includes an ink storage unit 12 that stores the ink 4, and an ink supply unit 13 that supplies the ink 4 from the ink storage unit 12 to the cartridge main body 21 of the head cartridge 2. The external communication hole 14 for taking in air into the ink storage part 12 from the outside, the air introduction path 15 for introducing the air taken in from the external communication hole 14 into the ink storage part 12, the external communication hole 14 and the air introduction path 15, a storage portion 16 that temporarily stores the ink 4, a seal 17 that prevents ink leakage from the external communication hole 14 to the outside, and a locking protrusion for locking the ink cartridge 11 to the cartridge body 21. A portion 18 and an engagement step portion 19 are provided.
[0029]
The ink storage unit 12 forms a space for storing the ink 4 with a highly airtight material. The ink containing portion 12 is formed in a substantially rectangular shape, and has a dimension in the longitudinal direction that is substantially the same as the dimension in the width direction of the recording paper P to be used, that is, in the direction substantially perpendicular to the running direction of the recording paper P. Is formed.
[0030]
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 unit 26 of the head cartridge 2 described later, whereby the cartridge container of the ink cartridge 2 is stored. 11a and the cartridge main body 21 of the head cartridge 2 are connected.
[0031]
4 and 5, the ink supply unit 13 is provided with a supply port 13b for supplying the ink 4 to the bottom surface 13a of the ink cartridge 11, and the bottom surface 13a has a valve 13c for opening and closing the supply port 13b, A coil spring 13d that urges the valve 13c in the closing direction of the supply port 13b and an opening / closing pin 13e that opens and closes the valve 13c are provided. The supply port 13d for supplying the ink 4 connected to the connection portion 26 of the head cartridge 2 is energized at a stage before the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge body 21 of the head cartridge 2 as shown in FIG. The valve 13c is urged in the closing direction of 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 attached to the cartridge main body 21, the opening / closing pin 13e is connected to the biasing direction of the coil spring 13d by the upper part of the connection portion 26 of the cartridge main body 21 constituting the head cartridge 2, as shown in FIG. Is pushed up in the opposite direction, that is, in the direction of arrow B in FIG. As a result, the pushed open / close pin 13e pushes up the valve 13c against the biasing force of the coil spring 13d to open the supply port 13b. In this way, the ink supply unit 13 of the ink cartridge 11 is connected to the connection unit 26 of the head cartridge 2, communicates the ink storage unit 12 and the ink reservoir 31, and supplies the ink 4 to the ink reservoir 31. Is possible.
[0032]
When the ink cartridge 11 is pulled out from the connecting portion 26 on the head cartridge 2 side, that is, when the ink cartridge 11 is removed from the mounting portion 22 of the head cartridge 2, the push-up state by the opening / closing pin 13e of the valve 13c is released, and the valve 13c is Then, the coil spring 13d moves in the urging direction to close 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 body 21. . Further, when the ink cartridge 11 is pulled out from the cartridge main body 21, the valve 13 c immediately closes the supply port 13 b, so that the ink 4 can be prevented from leaking from the tip of the ink supply unit 13.
[0033]
As shown in FIG. 3, the external communication hole 14 is a vent for taking in air from the outside of the ink cartridge 11 to the ink containing portion 12, and when it is attached to the attachment portion 22 of the head cartridge 2, the external communication hole 14 is exposed to the outside. In order to be able to take in, it is provided in the upper surface of the cartridge container 11a, which is the position facing the outside when mounted on the mounting portion 22, here in the approximate center of the upper surface. The external communication hole 14 corresponds to a decrease in the ink 4 in the ink container 12 when the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge body 21 and the ink 4 flows from the ink container 12 to the cartridge body 21 side. Minute air is taken into the ink cartridge 11 from the outside.
[0034]
The air introduction path 15 communicates the ink storage portion 12 with the external communication hole 14 and introduces the air taken in from the external communication hole 14 into the ink storage portion 12. As a result, when the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge main body 21, the ink 4 is supplied to the cartridge main body 21 of the head cartridge 2, the ink 4 in the ink containing portion 12 is reduced, and the inside is in a decompressed state. In addition, since air is introduced into the ink containing portion 12 through the air introduction path 15 in the ink containing portion 12, the internal pressure is maintained in an equilibrium state, and the ink 4 can be appropriately supplied to the cartridge body 21. it can.
[0035]
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, it does not suddenly flow out to the outside. Thus, the ink 4 is temporarily stored.
[0036]
The storage portion 16 is formed in a substantially rhombus having the longer diagonal line in the longitudinal direction of the ink containing portion 12 and is formed at the top of the lowermost portion of the ink containing portion 12, that is, on the lower side of the shorter diagonal line. An air introduction path 15 is provided so that the ink 4 that has entered from the ink container 12 can be returned to the ink container 12 again. In addition, the reservoir 16 is provided with an external communication hole 14 at the lowest apex on the shorter diagonal line so that the ink 4 that has entered from the ink container 12 is less likely to leak to the outside through the external communication hole 14.
[0037]
The seal 17 is a member that closes the external communication hole 14, and prevents the ink 4 from flowing back to the external communication hole 14 from leaking to the outside 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. The seal 17 is peeled off during use, so that the outside air can be replenished from the outside air communication hole 14 to the ink storage portion 12 as needed according to the amount of ink used.
[0038]
The locking projection 18 is a projection provided on one side surface of the short side of the ink cartridge 11 and engages with an engagement hole 24 a formed in the latch lever 24 of the cartridge main body 21 of the head cartridge 2. The locking protrusion 18 is formed in a plane whose upper surface is substantially orthogonal to the side surface of the ink containing portion 12, and the lower surface is formed so as to be inclined from the side surface toward the upper surface. The engagement step portion 19 is provided on the upper portion of the side surface opposite to the side surface on which the locking protrusion 18 of the ink cartridge 11 is provided. The engagement step portion 19 includes an inclined surface 19a that contacts one end of the upper surface of the cartridge container 11a, and a flat surface 19b that is continuous with the other end and the other side surface of the inclined surface 19a and substantially parallel to the upper surface. The ink cartridge 11 is provided with the engagement step portion 19 so that the height of the side surface provided with the flat surface 19b is one step lower than the upper surface of the cartridge container 11a. 21 is engaged with the engagement piece 23. When the engagement step portion 19 is inserted into the mounting portion 22 of the head cartridge 2, the engagement step portion 19 is provided on the side surface on the insertion end side, and engages with the engagement piece 23 on the mounting portion 22 side of the head cartridge 2, thereby It becomes a pivot point when the cartridge 11 is mounted on the mounting portion 22.
[0039]
In addition to the above-described configuration, the ink cartridge 11 having the above-described configuration includes, for example, remaining amount detection means for detecting the remaining amount of the ink 4 in the ink storage unit 12, and ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k. And an identification means for identifying.
[0040]
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 mounted will be described.
[0041]
As shown in FIGS. 2 and 3, the head cartridge 2 has a cartridge main body 21, and the cartridge main body 21 has mounting portions 22y, 22m, 22c, and 22k (hereinafter referred to as the whole) to which the ink cartridge 11 is mounted. When it is shown, it is also simply referred to as a mounting portion 22), an engagement piece 23 for fixing the ink cartridge 11, a latch lever 24, a biasing member 25 for biasing the ink cartridge 11 in the take-out direction, and the ink supply portion 13. The connection portion 26 to which the ink 4 is supplied, the handle portion 27 for removing the cartridge main body 21 from the printer main body 3, the head chip 28 for discharging the ink 4, and the head cap 29 for protecting the head chip 28. Have.
[0042]
The mounting portion 22 to which the ink cartridge 11 is mounted is formed in a substantially concave shape with the upper surface as an insertion / removal opening of the ink cartridge 11 so that the ink cartridge 11 is mounted. Here, four ink cartridges 11 are formed on the recording paper P. The sheets are stored side by side in a direction substantially orthogonal to the width direction, that is, in the running direction of the recording paper P. Since the ink cartridge 11 is accommodated in the mounting portion 22, the mounting portion 22 is provided long in the direction of the printing width in the same manner as the ink cartridge 11. The ink cartridge 11 is housed in the cartridge body 21.
[0043]
As shown in FIG. 2, the mounting portion 22 is a portion where the ink cartridge 11 is mounted. The portion where the yellow ink cartridge 11y is mounted is the mounting portion 22y, and the magenta ink cartridge 11m is mounted. The portion is the mounting portion 22m, the portion where the cyan ink cartridge 11c is mounted is the mounting portion 22c, the portion where the black ink cartridge 11k is mounted is the mounting portion 22k, and each mounting portion 22y, 22m, 22c, 22k is divided so that it may adjoin each by the partition 22a.
[0044]
As described above, the black ink cartridge 11k is formed to be thicker than the other ink cartridges 11y, 11m, and 11c because the inner capacity of the ink 4 is increased. Accordingly, the mounting portion 22k is wider than the other mounting portions 22y, 22m, and 22c.
[0045]
As described above, the engagement piece 23 is provided at the opening end of the mounting portion 22 to which the ink cartridge 11 is mounted, as shown in FIG. The engagement piece 23 is provided at one end edge in the longitudinal direction of the mounting portion 22 and engages with the engagement step portion 19 of the ink cartridge 11. The ink cartridge 11 is inserted into the mounting portion 22 obliquely with the engagement step portion 19 side of the ink cartridge 11 as an insertion end, and the engagement position between the engagement step portion 19 and the engagement piece 23 is used as a rotation fulcrum. The ink cartridge 11 can be mounted on the mounting portion 22 such that the side on which the engagement step portion 19 is not provided is rotated toward the mounting portion 22. As a result, the ink cartridge 11 can be easily mounted on the mounting portion 22.
[0046]
The latch lever 24 is formed by bending a leaf spring, and is provided on the side surface opposite to the engagement piece 23 of the mounting portion 22, that is, on the other side surface in the longitudinal direction. The latch lever 24 is integrally formed on the bottom surface side of the side surface of the other end in the longitudinal direction constituting the mounting portion 22, and the latch lever 24 is formed so that the distal end side is elastically displaced in a direction approaching and separating from the side surface. An engagement hole 24a is formed on the tip side. The latch lever 24 is elastically displaced at the same time that the ink cartridge 11 is mounted on the mounting portion 22, and the engagement hole 24 a engages with the locking protrusion 18 of the ink cartridge 11, and the ink mounted on the mounting portion 22. The cartridge 11 is prevented from falling off the mounting portion 22.
[0047]
The urging member 25 is provided by bending a leaf spring that urges the ink cartridge 11 in the direction of removing the ink cartridge 11 on the bottom surface on the side surface side corresponding to the engagement step portion 19 of the ink cartridge 11. The urging member 25 has a top portion formed by bending, is elastically displaced 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 attached to the mounting portion 22. It is an eject member that urges the ink cartridge 11 in the direction of removing it from the mounting portion 22. The urging member 25 discharges the ink cartridge 11 from the mounting portion 23 when the engagement state between the engagement hole 24 a of the latch lever 24 and the locking projection 18 is released.
[0048]
Ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k are mounted in the mounting portions 22y, 22m, 22c, and 22k at the approximate center in the longitudinal direction of each of the mounting portions 22y, 22m, 22c, and 22k. , 11k ink supply section 13 is connected. The connecting portion 26 serves as an ink supply path that supplies the ink 4 to the head chip 28 that discharges the ink 4 provided on the bottom surface of the cartridge main body 21 from the ink supply portion 13 of the ink cartridge 11 attached to the attachment portion 22. .
[0049]
Specifically, as shown in FIG. 6, the connection unit 26 includes an ink reservoir 31 that stores the ink 4 supplied from the ink cartridge 11 and a seal member 32 that seals the ink supply unit 13 connected to the connection unit 26. And a filter 33 for removing impurities in the ink 4 and a valve mechanism 34 for opening and closing a supply path to the head chip 28 side.
[0050]
The ink reservoir 31 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 32 is a member provided at the upper end of the ink reservoir 31 so that the ink 4 does not leak to the outside when the ink supply unit 13 of the ink cartridge 11 is connected to the ink reservoir 31 of the connection unit 26. The space between the ink reservoir 31 and the ink supply unit 13 is sealed. The filter 33 removes dust such as dust or dust mixed in the ink 4 when the ink cartridge 11 is attached or detached, and is provided downstream of the ink reservoir 31.
[0051]
As shown in FIGS. 7 and 8, the valve mechanism 34 includes an ink inflow path 41 to which the ink 4 is supplied from the ink reservoir 31, an ink chamber 42 into which the ink 4 flows from the ink inflow path 41, and an ink chamber 42. An ink outflow path 43 through which ink 4 flows out from the ink, an opening 44 provided in the ink chamber 42 between the ink inflow path 41 side and the ink outflow path 43 side, a valve 45 for opening and closing the opening 44, An urging member 46 that urges the opening 45 in the closing direction of the opening 44; a negative pressure adjusting screw 47 that adjusts the strength of the urging member 46; a valve shaft 48 connected to the valve 45; And a diaphragm 49 connected to each other.
[0052]
The ink inflow path 41 is a supply path that is connected to the ink container 12 so that the ink 4 in the ink container 12 of the ink cartridge 11 can be supplied to the head chip 28 via the ink reservoir 31. The ink inflow path 41 is provided from the bottom surface side of the ink reservoir 31 to the ink chamber 42. The ink chamber 42 is a substantially rectangular parallelepiped space formed integrally with the ink inflow path 41, the ink outflow path 43, and the opening 44. The ink 4 flows from the ink inflow path 41 and passes through the opening 44. Then, the ink 4 flows out from the ink outflow passage 43. The ink outflow path 43 is a supply path to which the ink 4 is supplied from the ink chamber 42 through the opening 44 and is further connected to the head chip 28. The ink outflow path 43 extends from the bottom surface side of the ink chamber 42 to the head chip 28.
[0053]
The valve 45 is a valve that closes the opening 44 and divides the ink inflow path 41 side and the ink outflow path 43 side, and is disposed in the ink chamber 42. The valve 45 moves up and down by the urging force of the urging member 46, the restoring force of the diaphragm 49 connected via the valve shaft 48, and the negative pressure of the ink 4 on the ink outflow path 43 side. When the valve 45 is positioned at the lower end, the valve 44 closes the opening 44 so as to separate the ink chamber 42 from the ink inflow path 41 side and the ink outflow path 43 side, thereby blocking the supply of the ink 4 to the ink outflow path 43. To do. When the valve 45 is positioned at the upper end against the urging force of the urging member 46, the ink chamber 42 is not blocked between the ink inflow path 41 side and the ink outflow path 43 side, and the ink 4 is supplied to the head chip 28. Enable supply. In addition, although the material which comprises the valve 45 does not ask | require the kind, in order to ensure high obstruction | occlusion property, it forms with a rubber elastic body, what is called an elastomer, for example.
[0054]
The urging member 46 is, for example, a compression coil spring or the like, and connects the negative pressure adjusting screw 47 and the valve 45 between the upper surface of the valve 45 and the upper surface of the ink chamber 42, and the valve 45 is connected to the opening 44 by the urging force. Energize in the closing direction. The negative pressure adjusting screw 47 is a screw that adjusts the urging force of the urging member 46, and the urging force of the urging member 46 can be adjusted by adjusting the negative pressure adjusting screw 47. As a result, the negative pressure adjusting screw 47 can adjust the negative pressure of the ink 4 that operates the valve 45 that opens and closes the opening 44, as will be described in detail later.
[0055]
The valve shaft 48 is a shaft provided so as to move by connecting a valve 45 connected to one end and a diaphragm 49 connected to the other end. The diaphragm 49 is a thin elastic plate connected to the other end of the valve shaft 48. The diaphragm 49 is composed of one main surface of the ink chamber 42 on the ink outflow path 43 side and the other main surface in contact with the outside air, and is elastic to the outside air side and the ink outflow path 43 side due to the atmospheric pressure and the negative pressure of the ink 4. Displace.
[0056]
In the valve mechanism 34 as described above, as shown in FIG. 7, the valve 45 is pressed to close the opening 44 of the ink chamber 42 by the urging force of the urging member 46 and the urging force of the diaphragm 49. . When the ink 4 is ejected from the head chip 28 and the negative pressure of the ink 4 in the ink chamber 42 on the side of the ink outflow path 43 divided by the opening 44 increases, as shown in FIG. The diaphragm 49 is pushed up by the atmospheric pressure by the negative pressure, and the valve 45 is pushed up against the urging force of the urging member 46 together with the valve shaft 48. At this time, the opening 44 between the ink inflow path 41 side and the ink outflow path 43 side of the ink chamber 42 is opened, and the ink 4 is supplied from the ink inflow path 41 side to the ink outflow path 43 side. Then, the negative pressure of the ink 4 decreases, the diaphragm 49 returns to its original shape by the restoring force, and the valve 45 together with the valve shaft 48 is pulled down by the biasing force of the biasing member 46 so that the ink chamber 42 is closed. As described above, the valve mechanism 34 repeats the above-described operation when the negative pressure of the ink 4 increases every time the ink 4 is ejected.
[0057]
In the connection portion 26, when the ink 4 in the ink storage portion 12 is supplied to the ink chamber 42, the ink 4 in the ink storage portion 12 decreases. It enters into the cartridge 11. The air that has entered the ink cartridge 11 is sent above the ink cartridge 11. As a result, the ink droplet i returns to a state before being ejected from a nozzle 54a, which will be described later, and is in an equilibrium state. At this time, an equilibrium state is reached with almost no ink 4 in the air introduction path 15.
[0058]
As shown in FIG. 2, the handle 27 facilitates the removal of the cartridge main body 21 when the cartridge main body 21 is consumed and needs to be replaced or when the inkjet printer device 1 is repaired.
[0059]
As shown in FIG. 6, the head chip 28 is disposed along the bottom surface of the cartridge main body 21, and a later-described nozzle 54 a that is an ink discharge port that discharges ink droplets i supplied from the connection portion 26. Each color is provided so as to form a substantially line shape.
[0060]
As shown in FIG. 2, the head cap 29 is a cover provided to protect the head chip 28, and is opened and closed by a cover opening / closing mechanism (to be described later) of the printer body 3 when ejecting the ink 4. The head cap 29 has a groove 29 a provided in the opening / closing direction and a cleaning roller 29 b provided in the longitudinal direction and sucking off excess ink 4 attached to the ejection surface 28 a of the head chip 28. The head cap 29 is configured to open and close along the groove 29a in the short direction of the ink cartridge 11, that is, in the direction of arrow C in FIG. By rotating while being in contact with 28a, excess ink 4 is sucked and the ejection surface 28a of the head chip 28 is cleaned. For example, a member having high water absorption is used for the cleaning roller 29b. The head cap 29 prevents the ink 4 in the head chip 28 from drying.
[0061]
In addition to the above-described configuration, the head cartridge 2 configured as described above includes, for example, means for detecting the remaining amount of ink in the ink cartridge 11 and the ink 4 when the ink supply unit 13 is connected to the connection unit 37. Means for detecting presence or absence are provided.
[0062]
Next, the head chip 28 that ejects the ink 4 will be described. 9 and 10, the head chip 28 includes a circuit board 51 serving as a base, three heating resistors 52 a, 52 b, 52 c that heat the ink 4, and a film 53 that prevents leakage of the ink 4. , A nozzle sheet 54 provided with a number of nozzles 54a from which ink 4 is ejected in the form of droplets, an ink liquid chamber 55 that is surrounded by these and is supplied with the ink 4, and the ink 4 is transferred to the head chip 28. And an ink flow path 56 that flows into the ink.
[0063]
The circuit board 51 is a semiconductor substrate such as silicon, and heat generating resistors 52a, 52b, and 52c are formed on one main surface 51a. The three heat generating resistors 52a, 52b, and 52c and the circuit board 51 are provided on the circuit board 51. A control circuit (not shown) is connected. This control circuit includes a logic IC (Integrated Circuit), a driver transistor, and the like.
[0064]
The three heating resistors 52a, 52b, and 52c generate heat by the current supplied from the control circuit, and heat the ink 4 in the ink liquid chamber 55 to increase the internal pressure. Thus, the heated ink 4 is ejected in a state of ink droplets i from a nozzle 54a provided on a nozzle sheet 54 described later.
[0065]
The film 53 is laminated on one main surface 51 a of the circuit board 51. The film 53 is made of, for example, an exposure-curing type dry film resist. After being laminated on substantially the entire main surface 51a of the circuit board 51, unnecessary portions are removed by a photolithography process, and three heating resistors are formed. 52a, 52b, and 52c are formed so as to be collectively enclosed in a substantially concave shape. In the film 53, the portion surrounding the three heating resistors 52 a, 52 b, 52 c becomes the side wall 53 a in the ink liquid chamber 55.
[0066]
The nozzle sheet 54 is a sheet-like member on which nozzles 54 a for discharging ink droplets i are formed, and is laminated on the opposite side of the film 53 to the circuit board 51. The nozzle 54a is a minute hole opened in a circular shape in the nozzle sheet 54, and is arranged to face the heating resistors 52a, 52b, and 52c. The nozzle sheet 54 constitutes a part of the ink liquid chamber 55.
[0067]
The ink liquid chamber 55 is a space surrounded by the circuit board 51, the side wall 53a of the film 53, and the nozzle sheet 54, and a portion without the side wall 53a serves as a supply port 55a for supplying the ink 4 into the chamber. The ink 4 flowing from the ink flow path 56 is supplied to the ink liquid chamber 55 through the supply port 55a. The ink 4 in the ink liquid chamber 55 is heated by the three heating resistors 52a, 52b, and 52c, and the pressure in the chamber rises due to this heating and is discharged from the nozzle 54a.
[0068]
The ink flow path 56 is connected to the ink outflow path 43 of the connection portion 26, and the ink 4 is supplied from the ink cartridge 11 connected to the connection portion 26, and each ink liquid chamber 55 that communicates with the ink flow path 56. A flow path for feeding the ink 4 through the ink supply port 55a is formed. That is, the ink flow path 56 and the connection portion 34 are in communication. Thereby, the ink 4 supplied from the ink cartridge 11 flows into the ink liquid chamber 55 from the ink flow path 56 through the ink supply port 55a, and is filled in the chamber.
[0069]
One head chip 28 described above is provided with three heat generating resistors 52a, 52b, 52c for each ink liquid chamber 55, and the ink liquid chamber 55 provided with such heat generating resistors 52a, 52b, 52c is provided. About 100 are provided. In the head chip 28, the three heating resistors 52a, 52b, and 52c are heated according to a command from the control unit of the printer apparatus 1, and the ink liquid chamber 55 including the three heating resistors 52a, 52b, and 52c that have generated heat is used. The ink 4 inside is ejected in the form of droplets from a nozzle 54 a corresponding to the ink liquid chamber 55.
[0070]
That is, in the head chip 28, the ink 4 flowing from the ink flow path 56 coupled to the head chip 28 is supplied from the ink supply port 55 a and filled in the ink liquid chamber 55. The three heating resistors 52a, 52b, and 52c are rapidly heated by passing a pulse current through the three heating resistors 52a, 52b, and 52c for a short time, for example, 1 to 3 μsec. Gas phase ink bubbles are generated at portions of the ink 4 in contact with the heating resistors 52a, 52b, 52c, and the ink 4 corresponding to the expanded volume of the ink bubbles is pressed (the ink 4 boils). As a result, the ink 4 having the same volume as the ink 4 pressed by the ink bubbles at the portion in contact with the nozzle 54 a is ejected from the nozzle 54 a as the ink droplet i and landed on the recording paper P.
[0071]
In the head chip 28, as shown in FIG. 11, in one ink liquid chamber 55, the heating resistors 52a and 52b among the three heating resistors 52a, 52b and 52c are arranged in the width direction of the recording paper P, that is, in FIG. 11, a heating resistor 52c having a larger area than the heating resistors 52a and 52b is arranged between the heating resistors 52a and 52b and the ink supply port 55a. . That is, one heating chamber 52a, 52b, 52c is provided in one ink liquid chamber 55. In FIG. 11, the position of the nozzle 54a is indicated by a broken line.
[0072]
The three heating resistors 52a, 52b, and 52c are shaped so that one heating resistor is divided into three parts, each having a desired length, width, and thickness. It can be formed with a resistance value. For example, when the heating resistors 52a, 52b, and 52c are formed with the same resistance value and supplied with the same current, the ink bubbles formed on the heating resistor 52c having the largest area are the largest. As described above, when the heating resistors 52a, 52b, and 52c having different areas have the same resistance value, for example, by forming the heating resistors 52a, 52b, and 52c with different thicknesses, the respective resistance values are substantially the same. can do.
[0073]
Here, in order to boil the ink 4 in the ink liquid chamber 55, it is necessary to heat the three heating resistors 52a, 52b, and 52c by applying a constant current to the three heating resistors 52a, 52b, and 52c. is there. This is because the ink droplet i is ejected with the energy at the time of boiling. If the resistance value is small, it is necessary to increase the current to flow. However, since the resistance values of the three heating resistors 52a, 52b, and 52c are higher than those when they are integrated, the current is small. The ink 4 in the ink liquid chamber 55 can be boiled. As a result, in the head chip 28, a transistor or the like for passing a current can be reduced, and space can be saved.
[0074]
Further, in the head chip 28, the distance between the heating resistors 52a, 52b, and 52c adjacent to each other in parallel is a dimension in the range of about 0.5 μm to 3 μm. When the distance between the adjacent heating resistors 52a, 52b, and 52c is shorter than 0.5 μm, the adjacent resistors may be short-circuited. On the other hand, when the distance between the adjacent heating resistors 52a, 52b, and 52c is longer than 3 μm, the adjacent resistors are separated from each other too much, and the time required to heat the ink 4 becomes longer, or the ink liquid The ink bubbles that press the ink 4 in the chamber 55 become smaller, and the ejection speed of the ink droplet i ejected from the nozzle 54a becomes slower, making it difficult to eject the ink droplet i appropriately.
[0075]
This will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows the relationship between the distance between the two heating resistors and the ejection speed of the ink ejected from the nozzles. Here, a head chip having a nozzle diameter of 17 μm, a thickness of the nozzle sheet on which the nozzle is formed is 13 μm, and the distance from the heating resistor to the nozzle is about 11 μm is used. The power of was to be supplied. In FIG. 12, the horizontal axis represents the distance between the two heating resistors, and the vertical axis represents the ejection speed of the ink ejected from the nozzles.
[0076]
From the evaluation results shown in FIG. 12, it can be seen that the longer the distance between the two heating resistors, the slower the ejection speed of the ink ejected from the nozzle. For this reason, if the distance between adjacent heating resistors is too large, the ejection speed of the ink ejected from the nozzle will be slow, and it will be difficult to eject ink appropriately from the nozzle.
[0077]
Therefore, in the head chip 28, the ink liquid ejected from the nozzle 54a is formed by setting the distance between the heating resistors 52a, 52b, and 52c adjacent in parallel to each other in a range of about 0.5 μm to 3 μm. The ink droplet i can be appropriately discharged without slowing the discharge speed of the droplet i.
[0078]
By the way, when the ink in the ink liquid chamber 55 is discharged from the nozzle 54a, the time until the ink in the ink liquid chamber 55 boils by the three heating resistors 52a, 52b, and 52c, that is, the bubble generation time is the same. If the heating resistors 52a, 52b, and 52c are driven and controlled as described above, the ink droplet i should be ejected substantially directly below the nozzle 54a.
[0079]
However, in the head chip 28 in which the three heating resistors 52a, 52b, and 52c are surrounded by the side wall 53a, for example, the bubble generation times of the three heating resistors 52a, 52b, and 52c are made substantially the same. In addition, since the pressure that presses the ink 4 generated in the ink liquid chamber 55 by the ink bubbles escapes from the ink supply port 55a without the side wall 53a, the pressure that presses the ink 4 in the ink liquid chamber 55 is the ink pressure. Compared to the side of the side wall 53a facing the supply port 55a, it becomes lower on the ink supply port 55a side, and is substantially opposite to the direction in which ink is supplied from the ink supply port 55a, that is, substantially opposite to the direction of arrow E in FIG. Ink droplets i are discharged.
[0080]
This will be described with reference to FIGS. FIG. 13 shows the difference between the current values supplied to the heating resistors 52a and 52b having substantially the same resistance value and the ink droplet i ejected from the nozzle 54a in the width direction of the recording paper P (the heating resistors 52a and 52a). The relationship between the landing position and the landing position shifted in the direction in which 52b is juxtaposed is shown. In FIG. 13, the horizontal axis indicates the difference in current value, and the vertical axis indicates the deviation of the landing position of the ink droplet i. On the vertical axis, there is no difference in the current value supplied to the heating resistors 52a and 52b, and the ink droplet i is ejected substantially directly below the nozzle 54a when both bubble generation times are substantially the same. The landed landing position is 0.
[0081]
FIG. 14 shows the current value supplied to the heating resistor 52c and the ink droplet i ejected from the nozzle 54a in the traveling direction of the recording paper P when the bubble generation times of the heating resistors 52a and 52b are substantially the same. The relationship between the landing position and the landing position shifted in the direction substantially parallel to the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a is shown. In FIG. 14, the horizontal axis represents the current value supplied to the heating resistor 52c, and the vertical axis represents the displacement of the landing position of the ink droplet i. In the vertical axis, the ink supply port 55a side around the nozzle 54a is indicated by minus, and the side wall 53a side facing the ink supply port 55a is indicated by plus.
[0082]
From the evaluation results shown in FIG. 13, when a difference in current value supplied to the heating resistors 52a and 52b having substantially the same resistance value occurs, a difference also occurs in the bubble generation time, and the ink droplet i is discharged from the nozzle 54a. It can be seen that the landing position of the ink droplet i is shifted in the width direction of the recording paper P because the ink droplet i is not discharged almost directly below. Further, from the evaluation results shown in FIG. 14, if no current is supplied to the heating resistor 52c, the landing position of the ink droplet i is shifted most toward the ink supply port 55a, and the ink flowing as the current flowing through the heating resistor 52c increases. It turns out that it shifts | deviates to the side wall 53a side facing the supply port 55a.
[0083]
As described above, in the head chip 28, the ink droplet i is supplied from the ink supply port 55a in the direction in which the bubbles are generated in the three heating resistors 52a, 52b, and 52c. Is discharged in the substantially opposite direction.
[0084]
Accordingly, the chip head 28 controls the bubble generation times of the three heating resistors 52a, 52b, and 52c by controlling the current values supplied to the three heating resistors 52a, 52b, and 52c, respectively. The discharge angle at which the droplet i is discharged from the nozzle 54a, that is, the discharge direction is controlled.
[0085]
Specifically, in the head chip 28, the heating resistors 52 a and 52 b arranged in parallel in the width direction of the recording paper P are supplied to the heating resistors 52 a and 52 b of the three at substantially the same time. The bubble generation time of 52b is theoretically made the same. In the head chip 28, a current having a value substantially the same as or different from the current supplied to the heating resistors 52a and 52b is supplied to the heating resistor 52c disposed substantially parallel to the ink supply port 55a. Thus, an ink bubble is generated on the heating resistor 52c to generate a pressure for pressing the ink 4 in a direction opposite to the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a. As a result, it is possible to suppress the pressure for pressing the ink 4 in the ink liquid chamber 55 from being lower on the ink supply port 55a side than on the side wall 53a side, and the ejection angle of the ink droplet i is the landing surface of the ink droplet i. Ink droplets i can be ejected from the nozzles 54a so as to be substantially perpendicular to the nozzles 54a.
[0086]
In the head chip 28, the current supplied to the heating resistors 52 a and 52 b is controlled so that the bubble generation times of the heating resistors 52 a and 52 b arranged in parallel in the width direction of the recording paper P are different. . Thereby, the discharge angle at which the ink droplet i in the width direction of the recording paper P, that is, the direction in which the heating resistors 52a and 52b are arranged in parallel, is discharged from the nozzle 54a can be changed. Specifically, in the head chip 28, since the pressure for pressing the ink 4 on the heating resistor whose bubble generation time has been accelerated among the heating resistors 52a and 52b provided side by side becomes high, the bubble generation time is early. Ink droplets i are ejected from the direction toward the later bubble generation time.
[0087]
Furthermore, the head chip 28 controls the value of the current supplied to the heating resistor 52c to control the size of the ink bubbles generated on the heating resistor 52c, so that the ejection direction of the ink droplets i, so-called The ink droplet i can be ejected from the nozzle 54a by controlling the ejection angle in the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a or in the direction opposite to this direction. Specifically, in the head chip 28, the current supplied to the heating resistor 52c arranged substantially parallel to the ink supply port 55a is the current when the ink droplet i is ejected substantially directly below the nozzle 54a. When smaller, the ink droplet i is ejected in a direction substantially opposite to the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a. When the current supplied to the heating resistor 52c is larger than the current when the ink droplet i is ejected substantially directly below the nozzle 54a, the ink is supplied in substantially the same direction as the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a. Droplet i is discharged.
[0088]
As described above, in the head chip 28, the ink droplets i are ejected in the width direction of the recording paper P and the running direction of the recording paper P by controlling the current supplied to the three heating resistors 52a, 52b, and 52c. Since the discharge direction can be changed, the ink droplet i can be discharged by changing the discharge angle in all directions of 360 ° around the nozzle 54a.
[0089]
As described above, in the head chip 28, the landing positions of the ink droplets i can be dispersed. As a result, for example, resistance values vary due to manufacturing errors of the heating resistors 52a, 52b, and 52c. Due to this variation, a time difference occurs in the bubble generation time, the ink ejection direction becomes oblique, and the nozzle 54a is clogged. As a result, it is possible to prevent the ink droplet i from being ejected, causing uneven application of the ink 4 and causing white streaks on the recording paper P.
[0090]
Here, the bubble generation times in the heating resistors 52a, 52b, and 52c are shifted by supplying different values of current to each resistor. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to shift the bubble generation time in the heating resistors 52a, 52b, and 52c by shifting the timing at which current is supplied to the body.
[0091]
Next, the printer main body 3 constituting the printer apparatus 1 to which the head cartridge 2 configured as described above is mounted will be described with reference to the drawings.
[0092]
As shown in FIGS. 1 and 15, the printer main body 3 includes a head cartridge mounting portion 61 to 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 61. 62, a head cap opening / closing mechanism 63 for opening / closing the head cap, a paper supply / discharge mechanism 64 for supplying / discharging the recording paper P, a paper feed port 65 for supplying the recording paper P to the paper supply / discharge mechanism 64, and a paper supply / discharge A paper discharge port 66 from which the recording paper P is output from the paper mechanism 64.
[0093]
The head cartridge mounting portion 61 is a recess in which the head cartridge 2 is mounted, and prints on the traveling recording paper as data, so that the ejection surface 28a of the head chip 28 and the surface of the traveling recording paper P are substantially parallel. Thus, the head cartridge 2 is mounted. The head cartridge 2 may need to be replaced due to ink clogging or the like in the head chip 28. The head cartridge 2 is a consumable item that is not as frequent as the ink cartridge 11, but is detachable from the head cartridge mounting portion 61. It is held by the head cartridge holding mechanism 62. The head cartridge holding mechanism 62 is a mechanism for detachably holding the head cartridge 2 on the head cartridge mounting portion 61, and a knob 62 a provided on the head cartridge 2 is provided in the locking hole 62 b of the printer main body 3. The head cartridge 2 is positioned, held and fixed so as to be crimped to a reference surface 3a provided in the printer body 3 by engaging with a biasing member such as a spring (not shown).
[0094]
The head cap opening / closing mechanism 63 has a drive unit that opens and closes the head cap 29 of the head cartridge 2. The head cap 29 is opened when printing is performed so that the head chip 28 is exposed to the recording paper P. When the printing is finished, the head cap 29 is closed to protect the head chip 28. The paper supply / discharge mechanism 64 has a drive unit that transports the recording paper P, transports the recording paper P supplied from the supply port 85 to the head chip 28 of the head cartridge 2, and the recording in which the ink 4 is ejected. The paper P is conveyed to the paper discharge port 66 and output to the outside of the apparatus. The paper supply port 65 is an opening for supplying the recording paper P to the paper supply / discharge mechanism 64, and a plurality of recording papers P can be stacked and stocked on the tray 65a or the like. In the paper discharge port 66, the recording paper P on which the ink droplet i is discharged is transported and discharged by the paper supply / discharge mechanism 64.
[0095]
Here, the control circuit 71 for controlling printing by the printer apparatus 1 configured as described above will be described with reference to the drawings.
[0096]
As shown in FIG. 16, the control circuit 71 includes a printer driving unit 72 that drives each driving unit of the printer main body 3, and an ejection control unit that controls the current supplied to the head chip 28 corresponding to the ink 4 of each color. 73, an input / output terminal 74 for inputting / outputting signals to / from an external device, a ROM (Read Only Memory) 75 in which a control program is recorded, and a RAM (Random Access Memory) in which the read control program is read. 76 and a control unit 77 that controls each unit.
[0097]
The printer drive unit 72 opens and closes the head cap 29 by driving a drive motor constituting the head cap opening / closing mechanism 63 based on a control signal from the control unit 77. Further, the printer driving unit 72 drives a driving motor constituting the paper feeding / discharging mechanism 64 based on a control signal from the control unit 77 to feed the recording paper P from the paper feeding port 65 of the printer main body 3 to perform recording. The paper is discharged from the paper discharge port 66 later.
[0098]
As shown in FIG. 17, the discharge controller 73 includes power supplies 81a, 81b for supplying current to the three heating resistors 52a, 52b, 52c, a power supply 81a, and the three heating resistors 52a, 52b, 52c. And a first landing position control unit 83 that controls the landing position of the ink droplet i in the width direction of the recording paper P connected to the heating resistors 52a and 52b. A second landing position controller 84 that controls the landing position of the ink droplet i by controlling the current supplied to the heating resistor 52c, and the nozzle 54a that is connected to the first landing position controller 83. A first discharge direction switching unit 85 that switches the discharge direction, a second discharge direction switching unit 86 that is connected to the second landing position control unit 84 and switches the discharge direction around the nozzle 54a, and a first Vomiting A first landing position adjusting unit 87 positioned between the direction switching unit 85 and the power source 81b, and a second landing position adjusting unit 88 positioned between the second discharge direction switching unit 86 and the power source 81b. It is an electric circuit provided.
[0099]
The power source 81a is connected to the heating resistors 52a and 52c, and the power source 81b is connected to the landing position adjusting units 87 and 88, and each supplies current to the electric circuit. The current supplied to the electric circuit may be supplied directly from the control unit 77 or the like, for example, although the power sources 81a and 81b may be used as the power source.
[0100]
The power switch 82 is disposed between the heating resistors 52b and 52c and the ground, and controls on / off of the entire discharge control unit 73.
[0101]
The first landing position control unit 83 is connected to a midpoint between the heating resistors 52a and 52b connected in series, and the resistors 83a and 83b for controlling the current supplied to the heating resistors 52a and 52b. 83b, 83c, and a switch 83d disposed between the resistors 83a, 83b, 83c and the heating resistors 52a, 52b. In the first landing position control unit 83, the resistors 83a, 83b, and 83c have different resistance values, and controls a current value supplied to the heating resistor 52b by switching the changeover switch 83d. Specifically, the resistor 83c has the largest resistance value, then the resistor 83b has the largest resistance value, and the resistance value of the resistor 83a has the smallest value. It depends on which of 83b and 83c is connected.
[0102]
An equivalent circuit diagram showing the first landing position control unit 83 is shown in FIG. The first landing position control unit 83 includes resistors 83a, 83b, and 83c connected in series, and switching transistors 91 and 92 that control current supplied to the resistors 83a, 83b, and 83c by on / off switching. , 93 and a logic circuit 94 that logically calculates the input control input signal of binary (“0” or “1”) and transmits the control signal to the switching transistors 91, 92, 93, and inputs to the logic circuit 94 Input terminals 95a and 95b to which control input signals to be input are input. Further, as shown in FIGS. 17 and 18, the first landing position control unit 83 is connected to the heating resistors 52 a and 52 b via the connection terminal F and is connected to the first ejection direction via the connection terminal G. Connected to the switching unit 85.
[0103]
The switching transistors 91, 92, and 93 are changeover switches 83d in the first landing position control unit 83, and include gates 91a, 92a, and 93a, sources 91b, 92b, and 93b, and drains 91c, 92c, and 93c, respectively. In the switching transistor 91, the gate 91 a is connected to the logic circuit 94 to serve as a binary signal input unit, the source 91 b is connected between the resistors 83 a and 83 b, and the drain 91 c is connected via the first ejection direction switching unit 85. To the connection terminal G to which current is supplied. The switching transistor 92 has a gate 92a connected to the logic circuit 94, a source 92b connected between the resistors 83b and 83c, and a drain 92c connected to the connection terminal G. The switching transistor 93 has a gate 93a connected to the logic circuit 94, a source 93b connected to the other end opposite to one end connected to the resistor 83b of the resistor 83c, and a drain 93c connected to the connection terminal G.
[0104]
The logic circuit 94 includes two-input one-output AND circuits 101, 102, and 103 that output a logical product. The AND circuit 101 has an output section connected to the gate 91a of the switching transistor 91, and one of the two input sections is connected to the input terminal 95a and the other is connected to the input terminal 95b. The AND circuit 102 has an output section connected to the gate 92a of the switching transistor 92, and one of the two input sections is connected to the input terminal 95a via the inverter 102a, and the other is connected to the input terminal 95b. The AND circuit 103 has an output unit connected to the gate 93a of the switching transistor 93, one of the two input units connected to the input terminal 95a, and the other connected to the input terminal 95b via the inverter 103a. The inverters 102a and 103a invert the control input signals input from the input terminals 95a and 95b and input them to the AND circuits 102 and 103.
[0105]
In the first landing position control unit 83 configured as described above, when a control input signal of “0” is input to the input terminals 95a and 95b, the output values in the AND circuits 101, 102, and 103 in the logic circuit 94 are output. Becomes “0”, the switching transistors 91, 92, 93 are all turned off, and the connection terminals F, G are insulated. That is, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is turned off.
[0106]
When a control input signal “1” is input to the input terminal 95 a and a control input signal “0” is input to the input terminal 95 b, only the output value of the AND circuit 103 in the logic circuit 94 is “1”. Thus, only the switching transistor 93 is turned on, and the resistors 83a, 83b, and 83c are connected in series between the connection terminals F and G, and the largest electric resistance is exhibited. That is, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to the resistor 83c having the largest resistance value.
[0107]
When a control input signal “0” is input to the input terminal 95 a and a control input signal “1” is input to the input terminal 95 b, only the output value of the AND circuit 102 in the logic circuit 94 is “1”. Thus, only the switching transistor 92 is turned on, and the resistors 83a and 83b are connected in series between the connection terminals F and G, and the second largest electric resistance is exhibited. That is, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to the resistor 83b having the second largest resistance value.
[0108]
In the first landing position control unit 83, when a control input signal of “1” is input to both the input terminals 95a and 95b, only the output value of the AND circuit 101 in the logic circuit 94 becomes “1”, and the switching transistor 91 Only the resistor 83a is connected between the connection terminals F and G, and the smallest electric resistance is exhibited. That is, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to the smallest resistor 83a.
[0109]
As described above, the first landing position control unit 83 changes the electrical resistance between the connection terminals F and G by switching the switching transistors 91, 92, and 93, and the current supplied to the heating resistor 52b is changed. Control.
[0110]
The second landing position control unit 84 shown in FIG. 17 includes resistors 84a, 84b, 84c for controlling the current supplied to the heating resistor 52c, and the resistors 84a, 84b, 84c and the heating resistor 52c. And a change-over switch 84d disposed therebetween. In the second landing position control unit 84, the resistors 84a, 84b, and 84c have different resistance values, and the current value supplied to the heating resistor 52c is controlled by switching the changeover switch 84d. Specifically, the resistor 84c has the largest resistance value, then the resistor 84b has the largest resistance value, and the resistance value of the resistor 84a has the smallest value. It depends on which of 84b and 84c is connected. The second landing position control unit 84 is connected to the heating resistor 52 c via the connection terminal H, and is connected to the second ejection direction switching unit 86 via the connection terminal I. The second landing position control unit 84 has a circuit configuration similar to that of the first landing position control unit 83 described above, and the same operations and processes are performed.
[0111]
The first discharge direction switching unit 85 includes a change-over switch 85a. By switching the change-over switch 85a, the first landing position control unit 83 is connected to the power supply 81b via the first landing position adjustment unit 87. Or connect to ground. Then, the first discharge direction switching unit 85 switches the changeover switch 85a to connect the first landing position control unit 83 to the power source 81b or the ground, thereby discharging the ink droplet i from the nozzle 54a substantially directly below. The current supplied to the heating resistor 52b is controlled so that the discharge direction is switched in the direction in which the heating resistors 52a and 52b are arranged side by side with the landed position as a boundary.
[0112]
An equivalent circuit diagram showing the first discharge direction switching unit 85 is shown in FIG. The first discharge direction switching unit 85 is input with switching transistors 111 and 112 that control whether the first landing position control unit 83 is connected to the power source 81b or the ground by switching on / off. A logic circuit 113 that logically calculates a binary (“0” or “1”) control input signal and transmits the control signal to the switching transistors 111 and 112 and a control input signal that is input to the logic circuit 113 are input. And an input terminal 114. Further, as shown in FIGS. 17 and 19, the first discharge direction switching unit 85 is connected to the first landing position control unit 83 through the connection terminal G, and the first discharge direction switching unit 85 through the connection terminal J. The landing position adjusting unit 87 is connected to the ground via the connection terminal K.
[0113]
The switching transistors 111 and 112 are changeover switches 85a in the first ejection direction switching unit 85, and include gates 111a and 112a, sources 111b and 112b, and drains 111c and 112c, respectively. In the switching transistor 111, the gate 111a is connected to the logic circuit 113 to be an input portion for a binary signal, the source 111b is connected to the first landing position adjusting portion 87 via the connection terminal J, and the drain 111c is the switching transistor. 112 is connected to the source 112b. The switching transistor 112 has a gate 112a connected to the logic circuit 113, a source 112b connected to the drain 111c of the switching transistor 111, and a drain 112c connected to the ground via the connection terminal K. The first landing position control unit 83 is connected to the midpoint between the drain 111c of the switching transistor 111 and the source 112b of the switching transistor 112 via the connection terminal G.
[0114]
The logic circuit 113 includes a two-input one-output OR circuit 121 that outputs a logical sum and a two-input one-output NOR circuit 122 that inverts and outputs the logical sum. The OR circuit 121 has an output portion connected to the gate 111a of the switching transistor 111, and one of the two input portions is connected to the input terminal 114 and the other is connected to the ground. The NOR circuit 122 has an output section connected to the gate 112a of the switching transistor 112, one of the two input sections connected to the input terminal 104, and the other connected to the ground.
[0115]
When the control input signal “0” is input from the input terminal 114 to the logic circuit 113, the output value of the OR circuit 121 in the logic circuit 113 is “0”. The switching transistor 111 is turned off, the output value of the NOR circuit 122 in the logic circuit 113 is “1”, and the switching transistor 112 is turned on. On the other hand, when a control input signal of “1” is input from the input terminal 114 to the logic circuit 113, the output value of the OR circuit 121 in the logic circuit 113 is “1”, the switching transistor 111 is turned on, and the logic circuit The output value of the NOR circuit 122 at 113 is “0”, and the switching transistor 112 is turned off.
[0116]
As described above, the first ejection direction switching unit 85 does not cause the switching transistors 111 and 112 to be turned on or off at the same time. When one of the switching transistors 111 and 112 is on, the other is always turned off. become. The first ejection direction switching unit 85 causes the first landing position control unit 83 to be connected to the power source 81b via the first landing position adjustment unit 87 when the switching transistor 111 is in the on state. When the switching transistor 112 is on, the first landing position control unit 83 is connected to the ground.
[0117]
The second discharge direction switching unit 86 shown in FIG. 17 includes a changeover switch 86a. By switching the changeover switch 86a, the second landing position control unit 84 is supplied with power via the second landing position adjustment unit 88. Connect to 81b or to ground. Then, the second discharge direction switching unit 86 switches the changeover switch 86a to connect the second landing position control unit 84 to the power source 81b or the ground, thereby discharging the ink droplet i from the nozzle 54a substantially directly below. The current supplied to the heating resistor 52c is controlled so that the ejection direction is switched in the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a with the landed position as a boundary.
[0118]
The second discharge direction switching unit 86 is connected to the second landing position control unit 84 via the connection terminal I, and connected to the second landing position adjustment unit 88 via the connection terminal L. Is connected to the ground. The second discharge direction switching unit 86 has a circuit configuration similar to that of the first discharge direction switching unit 85 described above, and the same operation and processing are performed.
[0119]
The first landing position adjustment unit 87 is further combined with the first landing position control unit 83 described above to further adjust the current value supplied to the heating resistor 52b, and the heating resistors 52a and 52b are arranged in parallel. The landing position of the ink droplet i in the moving direction is further finely adjusted.
[0120]
An equivalent circuit diagram showing the first landing position adjusting unit 87 is shown in FIG. The first landing position adjusting unit 87 includes resistors 131 and 132 connected in series, switching transistors 133, 134, and 135 that control current supplied to the resistors 131 and 132 by on / off switching, A logic circuit 136 that logically calculates an input binary (“0” or “1”) control input signal and transmits the control signal to the switching transistors 133, 134, and 135, and a control input that is input to the logic circuit 136 Input terminals 137a and 137b to which signals are input are provided. Further, as shown in FIGS. 17 and 20, the first landing position adjusting unit 87 is connected to the first discharge direction switching unit 85 through the connection terminal J, and is connected to the power source 81b through the connection terminal M. Connected.
[0121]
The switching transistors 133, 134, and 135 are changeover switches for changing the current flowing through the first landing position adjusting unit 83, and include gates 133a, 134a, and 135a, sources 133b, 134b, and 135b, and drains 133c, 134c, and 135c. Each is equipped. In the switching transistor 133, the gate 133a is connected to the logic circuit 136 to serve as a binary signal input unit, the source 133b is connected to the first ejection direction switching unit 85 via the connection terminal J, and the drain 133c is connected to the connection terminal. M is connected to the power supply 81b. The switching transistor 134 has a gate 134 a connected to the logic circuit 136, a source 134 b connected between the resistors 131 and 132, and a drain 134 c connected to the connection terminal M. In the switching transistor 135, the gate 135 a is connected to the logic circuit 136, the source 135 b is connected to the other end opposite to the one connected to the resistor 131 of the resistor 132, and the drain 135 c is connected to the connection terminal M.
[0122]
The logic circuit 136 includes two-input one-output AND circuits 141, 142, and 143 that output a logical product. The AND circuit 141 has an output portion connected to the gate 133a of the switching transistor 133, and one of the two input portions is connected to the input terminal 137a and the other is connected to the input terminal 137b. The AND circuit 142 has an output section connected to the gate 134a of the switching transistor 134, one of the two input sections connected to the input terminal 137a via the inverter 142a, and the other connected to the input terminal 137b. The AND circuit 143 has an output portion connected to the gate 135a of the switching transistor 135, one of the two input portions connected to the input terminal 137a, and the other connected to the input terminal 137b via the inverter 143a. The inverters 142a and 143a invert the control input signals input from the input terminals 137a and 137b and input them to the AND circuits 142 and 143.
[0123]
In the first landing position adjustment unit 87 having such a configuration, when a control input signal of “0” is input to the input terminals 137a and 137b, the output values of the AND circuits 141, 142, and 143 in the logic circuit 136 are output. Becomes “0”, the switching transistors 133, 134, and 135 are all turned off, and the connection terminals F and G are insulated. For this reason, in the first landing position adjusting unit 87, when all of the switching transistors 133, 134, and 135 are turned off, the connection terminals J and M are in an insulated state, so that the control input signal is input to the input terminals 137a and 137a. The control input signals input to the input terminals 137a and 137a are controlled so that “0” is not input simultaneously. Accordingly, in the first landing position adjusting unit 87, the switching transistors 133, 134, and 135 are not all turned off, and when any one of the switching transistors 133, 134, and 135 is turned on, The two are always off.
[0124]
When a control input signal “1” is input to the input terminal 137 a and a control input signal “0” is input to the input terminal 137 b, only the output value of the AND circuit 135 in the logic circuit 136 is “1”. Thus, only the switching transistor 135 is turned on, and the resistors 131 and 132 are connected in series between the connection terminals J and M, indicating the largest electrical resistance.
[0125]
When a control input signal “0” is input to the input terminal 137 a and a control input signal “1” is input to the input terminal 137 b, only the output value of the AND circuit 134 in the logic circuit 136 is “1”. Thus, only the switching transistor 134 is turned on, and only the resistor 131 is connected between the connection terminals J and M, indicating the second largest electrical resistance.
[0126]
In the first landing position adjusting unit 87, when a control input signal “1” is input to both the input terminals 137a and 137b, only the output value of the AND circuit 133 in the logic circuit 136 becomes “1”, and the switching transistor 133 As a result, only a small electric resistance is exhibited without a resistor interposed between the connection terminals J and M.
[0127]
As described above, the first landing position adjusting unit 87 changes the electrical resistance between the connection terminals J and M by switching the switching transistors 133, 134, and 135, and is supplied to the first landing position control unit 83. Control the current.
[0128]
The second landing position adjustment unit 87 shown in FIG. 17 is further combined with the above-described second landing position control unit 84 to further adjust the current value supplied to the heating resistor 52c, and the ink is supplied from the ink supply port 55a. The landing position of the ink droplet i in the direction in which 4 is supplied is further finely adjusted. The second landing position adjusting unit 88 is connected to the second discharge direction switching unit 86 through the connection terminal I, and is connected to the power source 81b through the connection terminal M. The second landing position adjustment unit 88 has a circuit configuration similar to that of the first landing position adjustment unit 87 described above, and the same operations and processes are performed.
[0129]
In the discharge controller 73 configured as described above, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 and the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 are turned off so that the first landing position control unit 83 operates. When the power switch 82 is turned on when the heat generating resistors 52a and 52b are insulated and the second landing position control unit 84 is insulated from the heat generating resistor 52c, a current is connected in series from the power source 81a. 52a and 52b and the heating resistor 52c (no current flows through the landing position control units 83 and 84). At this time, the heating resistors 52a and 52b having substantially the same resistance value generate substantially the same amount of heat when current is supplied. Further, the heating resistor 52c having a larger area than the heating resistors 52a and 52b generates more heat than the heating resistors 52a and 52b when the current is supplied.
[0130]
In this case, in the head chip 28, the amount of heat generated in the heating resistors 52a and 52b is substantially the same, and the amount of heat generated in the heating resistor 52c is larger than that of the heating resistors 52a and 52b. Grow faster on the ink supply port 55a side than on the side wall 53a side. Thereby, in the head chip 28, the pressure for pressing the ink 4 in the ink liquid chamber 55 is substantially the same on the side wall 53a side and the ink supply port 55a side, so the ejection angle of the ink 4 is the landing surface of the ink 4 Ink droplets i are ejected from the nozzles 54a so as to be substantially perpendicular to the nozzles 54a, and the ejected ink droplets i land on the landing points indicated by 151a in FIG.
[0131]
In the discharge controller 73 shown in FIG. 17, the power switch 82 is turned on in the state where the changeover switch 84d of the second landing position controller 84 is turned off, and the resistors 83a, 83a in the first landing position controller 83 are turned on. When the connection with any one of 83b and 83c is turned on and the changeover switch 85a of the first discharge direction changeover portion 85 is connected to the ground, the discharge direction of the ink droplet i is parallel to the heating resistors 52a and 52b. As shown in FIG. 21, the ink droplets are located on the side of the resistor that generates a small amount of heat in the direction indicated by the arrow W in FIG. 21, and in the direction indicated by the arrow W in FIG. The ejection direction of i can be varied.
[0132]
That is, the current supplied to the heating resistor 52b by being connected to one of the resistors 83a, 83b, 83c of the first landing position control unit 83 connected to the ground by the first discharge direction switching unit 85. The amount is reduced, a difference occurs in the currents supplied to the heating resistors 52a and 52b in series, and a difference occurs in the amount of heat generated in both.
[0133]
In this case, in the first landing position control unit 83, the resistors 83a, 83b, and 83c have different resistance values, so that the amount of current supplied to the heating resistor 52b by switching the changeover switch 83d is different in three stages. Can be made. Thereby, the head chip 28 causes a difference in the amount of heat generated in the heating resistors 52a and 52b, and the bubble generation time of the heating resistors 52a and 52b is changed by switching the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83. A time difference of three steps can be provided, and the discharge angle of the ink droplet i is set in three steps from the landing point 151a to the heating resistor 52b side in the direction of arrow W in FIG. 21 where the heating resistors 52a and 52b are arranged in parallel. Can be changed.
[0134]
Specifically, as shown in FIG. 21, the ejection controller 73 divides the landing point 151a, which is landed by ejecting the ink droplet i substantially vertically from the nozzle 54a, into three stages from the landing point 151a toward the heating resistor 52b. The head chip 28 is controlled so that the ink droplet i is landed on any of 151b, 151c, and 151d.
[0135]
More specifically, when the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to the resistor 83c having the largest resistance value in a state where the first discharge direction switching unit 85 is connected to the ground, the heating resistor 52b. Is the largest, and the difference between the currents supplied to the heating resistors 52a and 52b is the smallest. Therefore, the ink droplet i is landed on the landing point 151b closest to the landing point 151a. .
[0136]
On the other hand, when the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to the resistor 83a having the smallest resistance value while the first discharge direction switching unit 85 is connected to the ground, the heat supply resistor 52b is supplied. The ink droplet i is landed on the landing point 151d farthest from the landing point 151a because the difference between the currents supplied to the heating resistors 52a and 52b is the largest.
[0137]
Further, as shown in FIG. 17, the discharge control unit 73 switches the switch 85 a of the first discharge direction switching unit 85 and switches the switch 85 a of the first landing position control unit 84 with the switch 84 d of the second landing position control unit 84 turned off. When the first landing position control unit 83 is connected to the power supply 81b, the changeover switch 85a of the first discharge direction switching unit 85 is connected to the ground with the discharge direction of the ink droplet i as a boundary at the landing point 151a shown in FIG. The direction can be reversed. In this case, the heating resistor 52b is supplied with the current from the power supply 81b in addition to the current supplied from the power supply 81a.
[0138]
That is, the heat generation state of the heat generating resistors 52a and 52b is opposite to that when the changeover switch 85a of the first discharge direction switching unit 85 is connected to the ground. As a result, the ink droplet i is ejected from the nozzle 54a substantially vertically and landed on the landing point 151a as a boundary, which is opposite to the case where the changeover switch 85a of the first ejection direction switching unit 85 is connected to the ground. The ink is discharged at the landing position by changing the discharge direction in three stages.
[0139]
Specifically, when the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to the resistor 83c having the largest resistance value in a state where the first discharge direction switching unit 85 is connected to the power supply 81b, the power supply 81a Current and the current from the power source 81b are added to minimize the current supplied to the heating resistor 52b, and the difference in current supplied to the heating resistors 52a and 52b is minimized. i is landed on a landing point 151e shown in FIG. 21 at a position closest to the landing point 151a.
[0140]
On the other hand, when the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to the resistor 83a having the smallest resistance value in a state where the first discharge direction switching unit 85 is connected to the power supply 81b, the current from the power supply 81a And the current from the power source 81b are added, the current supplied to the heating resistor 52b is the largest, and the difference between the currents supplied to the heating resistors 52a and 52b is the largest, so that the ink droplet i Landing is made on a landing point 151g shown in FIG. 21 at a position farthest from the landing point 151a.
[0141]
In the discharge control unit 73, the current value supplied to the heating resistor 52a by the first landing position adjusting unit 87 can be further adjusted, and the heating resistors 52a and 52b are arranged in parallel. The landing position of the ink droplet i can be further finely adjusted. Specifically, for example, the ejection angle of the ink droplet i can be adjusted so as to land between the landing points 151a, 151b, 151c, 151d, 151e, 151f, and 151g.
[0142]
Thus, in the discharge control unit 73, when the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 is turned off, the power switch 81, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83, the first discharge By switching the selector switch 85a of the direction switching unit 85, the ejection direction of the ink droplet i from the nozzle 54a can be changed in seven steps in the direction in which the heating resistors 52a and 52b are arranged in parallel. By combining the first landing position control unit 83 and the first landing position adjustment unit 87, the ejection direction of the ink droplet i can be changed in seven stages or more. Specifically, the ink droplet i is placed in a range of about 50 μm in the front-rear direction in the direction in which the heating resistors 52 a and 52 b are arranged around the landing point 151 a that is ejected and landed substantially vertically from the nozzle 54 a. Can land.
[0143]
Further, in the discharge control unit 73 shown in FIG. 17, the power switch 82 is turned on in the state where the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is turned off, and the resistors 84a and 84a in the second landing position control unit 84 are turned on. When the connection with any one of 84b and 84c is turned on and the changeover switch 86a of the second discharge direction changeover part 86 is connected to the ground, the discharge direction of the ink droplet i is changed from the ink supply port 55a to the ink liquid chamber. The ink liquid is in a direction opposite to the direction in which the ink 4 is supplied to 55, that is, in the direction opposite to the direction of arrow E in FIG. 21, and in the direction opposite to the direction of arrow E in FIG. The ejection angle of the droplet i can be varied.
[0144]
That is, the current supplied to the heating resistor 52c by being connected to one of the resistors 84a, 84b, 84c of the second landing position control unit 84 connected to the ground by the second ejection direction switching unit 86. The amount of heat generated by the heating resistor 52c is smaller than when the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 is turned off, so that the ink bubbles in the ink chamber 55 are formed on the side wall 53a. Grow fast. Accordingly, in the head chip 28, the pressure for pressing the ink 4 in the ink liquid chamber 55 is increased on the side wall 53a side, and therefore, the ejection angle in the direction opposite to the arrow E direction in FIG. The ink droplet i can be ejected by changing.
[0145]
At this time, in the second landing position control unit 84, the resistors 84a, 84b, and 84c have different resistance values, and the amount of current supplied to the heating resistor 52c by switching the changeover switch 84d is different in three stages. Therefore, by changing the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84, the bubble generation time of the heating resistor 52c can be given a three-stage time difference, and the ejection angle of the ink droplet i can be shown. 21, the landing position of the ink droplet i can be changed in three steps in the direction opposite to the arrow E direction.
[0146]
Specifically, as shown in FIG. 21, the ejection control unit 73 performs 3 in a direction opposite to the arrow E direction in FIG. 21 from the landing point 151a that is landed by ejecting the ink droplet i from the nozzle 54a substantially vertically. The head chip 28 is controlled so that the ink droplet i is landed on any of the landing points 151h, 151i, 151j divided in stages.
[0147]
More specifically, when the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 is connected to the resistor 84c having the largest resistance value in a state where the second discharge direction switching unit 86 is connected to the ground, the heating resistor 52c. Is increased, and the growth of ink bubbles on the heating resistor 52c becomes slower than when the change-over switch 84d is turned off, so that the pressure on the side wall 53a pressing the ink 4 in the ink liquid chamber 55 is increased. On the other hand, the pressure on the ink supply port 55a side becomes smaller than when the changeover switch 84 is turned off, and the ink droplet i reaches the landing point 151h closest to the landing point 151a in the direction opposite to the arrow E direction in FIG. To be landed.
[0148]
On the other hand, when the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 is connected to the resistor 84a having the smallest resistance value with the second discharge direction switching unit 86 connected to the ground, the heat supply resistor 52c is supplied. Side wall 53a that presses the ink 4 in the ink liquid chamber 55 because the generated current becomes the smallest and the growth of the ink bubbles on the heating resistor 52c becomes slower than when the changeover switch 84d is connected to the resistor 84c. The pressure on the ink supply port 55a side becomes the smallest with respect to the pressure on the ink supply side, and the ink droplet i is landed on the landing point 151j farthest from the landing point 151a in the direction opposite to the arrow E direction in FIG.
[0149]
Further, as shown in FIG. 17, the discharge control unit 73 switches the change-over switch 86a of the second discharge direction change-over unit 86 with the change-over switch 83d of the first landing position control unit 83 turned off. When the second landing position control unit 84 is connected to the power source 81b, the changeover switch 86a of the second discharge direction switching unit 86 is connected to the ground with the discharge direction of the ink droplet i as a boundary at the landing point 151a shown in FIG. The direction can be reversed.
[0150]
In this case, the heating resistor 52c is supplied with the current from the power supply 81b in addition to the current supplied from the power supply 81a. That is, the heating resistor 52c generates heat at a higher temperature than when the changeover switch 86a of the second ejection direction switching unit 86 is connected to the ground. As a result, the ink droplet i is ejected from the nozzle 54a substantially vertically and landed on the landing point 151a as a boundary, which is opposite to the case where the changeover switch 86a of the second ejection direction switching unit 86 is connected to the ground. The ink is discharged at the landing position by changing the discharge direction in three stages.
[0151]
Specifically, when the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 is connected to the resistor 84c having the largest resistance value in a state where the second discharge direction switching unit 86 is connected to the ground, the power supply 81a Since the current and the current from the power source 81b are added to reduce the current supplied to the heating resistor 52c, the ink bubbles grow on the heating resistor 52c faster than when the changeover switch 84d is turned off. In the liquid chamber 55, the pressure on the ink supply port 55a side becomes larger than the pressure on the side wall 53a side that presses the ink 4 when the changeover switch 84d is turned off, and the ink droplet i is closest to the landing point 151a. Is landed on the landing point 151k shown in FIG.
[0152]
On the other hand, when the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 is connected to the resistor 84a having the smallest resistance value in a state where the second discharge direction switching unit 86 is connected to the ground, the current from the power source 81a is The current supplied from the power supply 81b is added and the current supplied to the heating resistor 52c becomes the largest, and the growth of ink bubbles on the heating resistor 52c is further accelerated than when the changeover switch 84d is connected to the resistor 84c. 21, the pressure on the ink supply port 55a side becomes the largest with respect to the pressure on the side wall 53a side that presses the ink 4 in the ink liquid chamber 55, and the ink droplet i is located farthest from the landing point 151a in FIG. Landed at the landing point 151m.
In the ejection control unit 73, the ink droplet in the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a by further adjusting the current value supplied to the heating resistor 52c by the second landing position adjustment unit 88. The landing position of i can be adjusted more finely. Specifically, for example, the ejection angle of the ink droplet i can be adjusted so as to land between the landing points 151a, 151h, 151i, 151j, 151k, 151l, and 151m.
[0153]
Thus, in the discharge control unit 73, when the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is turned off, the power switch 81, the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84, and the second discharge By switching the selector switch 86a of the direction switching unit 86, the ejection direction of the ink droplet i from the nozzle 54a can be changed in seven steps in the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a. By combining the landing position control unit 84 and the second landing position adjustment unit 88, the ejection direction of the ink droplet i can be changed in seven stages or more. Specifically, the ink droplet i is landed within a range of about 50 μm forward and backward in the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a around the landing point 151a discharged and landed substantially vertically from the nozzle 54a. can do.
[0154]
The ejection control unit 73 can simultaneously control the landing position control units 83 and 84, the ejection direction switching units 85 and 86, and the landing position adjustment units 87 and 88 described above, and 360 around the nozzle 54a. ° Discharge angle can be changed in all directions.
[0155]
Specifically, for example, the power switch 82 is turned on, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to one of the resistors 83a, 83b, and 83c, and the first discharge direction switching unit 85 is connected to the ground. When the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 is connected to one of the resistors 84a, 84b, and 84c, and the second discharge direction switching unit 86 is connected to the ground, the ink ejected from the nozzle 54a The ejection direction is controlled so that the droplet i is landed between the landing points 151b, 151c, 151d and the landing points 151h, 151i, 151j shown in FIG. Further, for example, the power switch 82 is turned on, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to one of the resistors 83a, 83b, and 83c, the first discharge direction switching unit 85 is connected to the power supply 81b, When the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 is connected to one of the resistors 84a, 84b, and 84c, and the second discharge direction switching unit 86 is connected to the ground, the ink droplets discharged from the nozzle 54a. The ejection direction is controlled so that i is landed between the landing points 151e, 151f, 151g and the landing points 151h, 151i, 151j shown in FIG. Further, for example, the power switch 82 is turned on, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to one of the resistors 83a, 83b, and 83c, the first discharge direction switching unit 85 is connected to the ground, and the first When the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 is connected to one of the resistors 84a, 84b, and 84c and the second discharge direction switching unit 86 is connected to the power source 81b, the ink droplets discharged from the nozzle 54a. The ejection direction is controlled so that i is landed between the landing points 151b, 151c, 151d and the landing points 151k, 151l, 151m shown in FIG. Furthermore, for example, the power switch 82 is turned on, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83 is connected to one of the resistors 83a, 83b, and 83c, and the first discharge direction switching unit 85 is connected to the power supply 81b. When the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84 is connected to any one of the resistors 84a, 84b, and 84c, and the second discharge direction switching unit 86 is connected to the power source 81b, the ink discharged from the nozzle 54a. The ejection direction is controlled so that the droplet i is landed between the landing points 151e, 151f, 151g and the landing points 151k, 151l, 151m shown in FIG.
[0156]
In the above description, the heating resistors 52a, 52a, 52a, 52b, 52c are set to have resistance values such that the ink droplets i are discharged almost directly below the nozzle 54a when substantially the same current is supplied to the heating resistors 52a, 52b, 52c. The case where the ejection control unit 73 controls the head chip 28 including 52b and 52c has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, when different values of current are supplied to a plurality of heating resistors, ink is supplied. The present invention can also be applied to a head chip including a plurality of heating resistors that have a resistance value such that the droplet i is discharged almost directly below the nozzle 54a. In the above description, the current value supplied to the heating resistor 52b is controlled. However, the present invention is not limited to this. For example, the current value supplied to the heating resistor 52a is controlled to control the width of the recording paper P. It is also possible to change the discharge direction in the direction. Further, the ejection control unit 73 controls the ejection direction of the ink droplet i by turning on / off the switching transistor and the like for supplying the current to the heating resistors 52a, 52b, and 52c. For example, it is possible to control the ink droplets i to land on the recording paper P discretely using a digital circuit or the like.
[0157]
An input / output terminal 74 shown in FIG. 16 transmits information such as the above-described printing conditions, printing state, ink remaining amount, and the like to an external information processing device 78 or the like via an interface. The input / output terminal 74 receives a control signal for outputting information such as the above-described printing conditions, printing state, ink remaining amount, print data, and the like from an external information processing device 78 or the like. Here, the information processing apparatus 78 described above is, for example, an electronic device such as a personal computer or a PDA (Personal Digital Assistant).
[0158]
The input / output terminal 74 connected to the information processing device 78 or the like can use, for example, a serial interface or a parallel interface as an interface, and specifically, USB (Universal Serial Bus), RS (Recommended Standard) 222c, IEEE ( (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 1394 standard. Further, the input / output terminal 74 may perform data communication with the information processing apparatus 78 in any form of wired communication or wireless communication. Note that the wireless communication standards include IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g, and the like.
[0159]
The ROM 75 is a memory such as an EP-ROM (Erasable Programmable Read-Only Memory), and stores a program for each process performed by the control unit 77. The stored program is loaded into the RAM 76 by the control unit 77. The RAM 76 stores programs read from the ROM 75 by the control unit 77 and various states of the printer device 1.
[0160]
A network such as the Internet may be interposed between the input / output terminal 74 and the information processing apparatus 78. In this case, the input / output terminal 74 is, for example, a LAN (Local Area Network) or an ISDN (Integrated Services Digital). Network, such as Network (Network), xDSL (Digital Subscriber Line), FTHP (Fiber To The Home), CATV (Community Antenna TeleVision), Pro (on cs), BS (Broadcasting Satellite), and TCP (broadcasting satellite). This is performed by various protocols such as Internet Protocol.
[0161]
The control unit 77 controls each unit based on print data and control signals input from the input / output terminal 74, changes in the electrical resistance value by the ink remaining amount detection unit 36, and the like. The control unit 77 reads such a processing program from the ROM 75, stores it in the RAM 76, and performs each processing based on this program.
[0162]
The control unit 77 reads a processing program for performing discharge control from the ROM 75 and stores it in the RAM 76. Based on this program, the power switch 82 of the discharge control unit 73, the changeover switch 83d of the first landing position control unit 83, the first switch On / off of the changeover switch 84d of the second landing position control unit 84, the changeover switch 85a of the first discharge direction changeover unit 85, the changeover switch 86a of the second discharge direction changeover unit 86, and the like. Control the discharge direction.
[0163]
The control unit 77 is not limited to the above-described control, and measures the state printed on the recording paper P. The ink droplet i is applied to the recording paper P with a density distribution based on the measurement result. The ejection control unit 73 can also control the ejection direction of the ink droplet i so as to land.
[0164]
In the control circuit 71 configured as described above, the program is stored in the ROM 75. However, the medium for storing the program is not limited to the ROM. For example, the optical disk on which the program is recorded, the magnetic field Various recording media such as a disk, a magneto-optical disk, and an IC card can be used. In this case, the control circuit 71 is configured to be connected to a drive for driving various recording media directly or via the information processing device 78 to read a program from these recording media. In addition to the configuration described above, the control circuit 71 also includes display means such as an LCD (Liquid Crystal Display) that displays information such as printing conditions, printing status, and remaining ink amount.
[0165]
Next, the overall operation of the printer apparatus 1 configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This operation is executed based on processing of a CPU (Central Processing Unit) (not shown) in the control unit 77 based on a processing program stored in storage means such as the ROM 75.
[0166]
First, when the user selects character data, print data, or the like to be printed by the information processing device 78 and performs a print execution operation, the information processing device 78 generates print data from the selected data and inputs / outputs the printer device 1. The generated print data is output to the terminal 74.
[0167]
Next, in step S1, the control unit 77 determines whether or not predetermined ink cartridges 11y, 11m, 11c, and 11k are mounted on the mounting units 22y, 22m, 22c, and 22k. The control unit 77 proceeds to step S2 when the ink cartridges 11 are properly mounted in all the mounting units 22, and proceeds to step S2 when the ink cartridge 11 is not properly mounted in at least one mounting unit 22. Proceeding to S4, the printing operation is prohibited.
[0168]
In step S2, the control unit 77 determines whether or not the ink 4 in the connection unit 26 is equal to or less than a predetermined amount, that is, is in an ink-free state. If it is determined that there is no ink, a display is displayed in step S3. A message to that effect, that is, a warning is displayed, and the printing operation is prohibited in step S4.
[0169]
In addition, when the ink 4 in the connection unit 26 is not less than the predetermined amount, that is, when the ink 4 is filled, the control unit 77 permits the printing operation in step S5.
[0170]
When performing the printing operation, as shown in FIG. 23, the control unit 77 drives the drive motor constituting the head cap opening / closing mechanism 63 to move the head cap 29 toward the tray 65a with respect to the head cartridge 2, thereby The nozzle 54a of the chip 28 is exposed.
[0171]
Then, the control unit 77 drives the drive motor that constitutes the paper supply / discharge mechanism 64 to cause the recording paper P to travel. Specifically, the control unit 77 pulls out the recording paper P from the tray 65a by the paper feed roller 161, and reverses one of the recording paper P drawn by the pair of separation rollers 162a and 162b rotating in opposite directions. The recording paper P is transported to the transport belt 164 after the transport direction is reversed and the recording paper P transported to the transport belt 164 is stopped at a predetermined position by the pressing means 165 so that the ink 4 is landed. The paper supply / discharge mechanism 64 is controlled so that the position to be positioned is positioned.
[0172]
At the same time, the control unit 77 controls the ejection control unit 73 to eject the ink droplet i from the head chip 28 onto the recording paper P. Specifically, as shown in FIGS. 24 and 25, ink bubbles N, O, and P are generated at portions of the ink 4 in the ink liquid chamber 55 that are in contact with the heating resistors 52a, 52b, and 52c. As shown in FIG. 26 and FIG. 27, the expansion of the ink bubbles N, O, P causes the ink 4 having a volume equal to the volume of the expansion of the ink bubbles N, O, P to be pushed away. As a result, the ink droplet i having a volume equivalent to the pushed-off ink 4 in the portion in contact with the nozzle 54a is ejected from the nozzle 54a and landed on the recording material such as the recording paper P. Characters, images, etc. according to the printing are printed.
[0173]
At this time, the head chip 28 determines the ejection direction of the ink droplet i from the nozzle 54a according to the expansion of each of the ink bubbles N, O, and P. That is, in the head chip 28, the ink bubble N, O, and P, which has a higher expansion speed, presses the ink 4 more, so that the ink droplets are pushed out toward the side where the expansion of the bubbles is slow around the nozzle 54a. i is discharged. Further, when the ink bubble P generated on the heating resistor 52c is smaller than the size when the ink droplet i is ejected almost directly below the nozzle, the ink 4 is pressed in the ink liquid chamber 55 raised by the side wall 53a. It is difficult to cancel the pressure on the side wall 53a side by the pressure that presses the ink 4 of the ink bubbles generated on the heating resistor 52c, and the direction in which the ink is supplied from the ink supply port 55a is substantially opposite. That is, the ink droplet i is ejected in a direction substantially opposite to the arrow E direction in FIG. Further, when the ink bubble P generated on the heating resistor 52c is larger than the size when the ink droplet i is discharged almost directly below the nozzle, the ink 4 is pressed in the ink liquid chamber 55 raised by the side wall 53a. The pressure on the side wall 53a side can be offset by the pressure that presses the ink 4 in the ink bubbles generated on the heating resistor 52c, and the ink is supplied in the direction of the ink supply from the ink supply port 55a, that is, in the direction of arrow E in FIG. A droplet i is ejected.
[0174]
As a result, in the head chip 28, as shown in FIG. 28, for example, even if the nozzle 54a is clogged with dust or the like and it becomes difficult to eject the ink droplet i from the clogged nozzle 54a, Since the ink droplet i can be ejected by changing the ejection direction and landed on the landing points 171, 172, 173, 174, and 175, the landing position of the ink droplet i ejected from the clogged nozzle 54a is lost. Thus, it is possible to prevent a white stripe or the like along the running direction of the recording paper P, that is, the direction of the arrow Q in FIG.
[0175]
Further, even if dust or the like does not clog the ink discharge hole, even if the discharge direction of the ink droplet i discharged from the nozzle 54a changes and the discharge direction of the ink droplet i changes, the discharge direction of the ink droplet i is changed. Since it can be controlled, it is possible to prevent white streaks and color density unevenness from occurring due to the deviation of the landing position of the ink droplet i.
[0176]
In FIG. 28, reference numeral 171 denotes the landing point of the ink droplet i ejected from the nth nozzle 54a arranged in the width direction of the recording paper P, that is, the arrow R direction in FIG. 28, and 172 in FIG. 173 in FIG. 28 is the n + 2th, 174 in FIG. 28 is the n + 4th, and 175 in FIG. 28 is the landing point of the ink droplet i ejected from the n + 5th nozzle 54a. That is, in FIG. 28, even if the n + 3th nozzle 54a is clogged and the ink droplet i is not ejected, white streaks are not generated, and the ink droplet i is landed on the recording paper P properly without unevenness. It shows that.
[0177]
As described above, when the ink droplet i is ejected, the same amount of ink 4 as that ejected into the ink liquid chamber 55 from which the ink droplet i has been ejected is immediately replenished from the ink flow path 56, as shown in FIG. As shown, it returns to its original state. When the ink droplet i is ejected from the head chip 28, the valve 45 that closes the opening 44 of the ink chamber 42 by the urging force of the urging member 46 and the urging force of the diaphragm 49 is as shown in FIG. In addition, when the ink droplet i is ejected from the head chip 28 and the negative pressure of the ink 4 in the ink chamber 42 on the side of the ink outflow path 43 divided by the opening 44 increases, the diaphragm 49 is caused by the negative pressure of the ink 4. Is pushed up by the atmospheric pressure, and the valve 45 together with the valve shaft 48 is pushed up against the biasing force of the biasing member 46. At this time, the opening 44 between the ink inflow path 41 side and the ink outflow path 43 side of the ink chamber 42 is opened, and the ink 4 is supplied from the ink inflow path 41 side to the ink outflow path 43 side. Ink is replenished. Then, the negative pressure of the ink 4 decreases, the diaphragm 49 returns to its original shape by the restoring force, and the valve 45 together with the valve shaft 48 is pulled down by the biasing force of the biasing member 46 so that the ink chamber 42 is closed. As described above, the valve mechanism 34 repeats the above-described operation when the negative pressure of the ink 4 increases every time the ink droplet i is ejected.
[0178]
In this way, characters and images corresponding to the print data are sequentially printed on the recording paper P traveling by the paper supply / discharge mechanism 64. Then, after the printing is completed, the recording paper P is discharged from the paper discharge port 66.
[0179]
In the printer device 1 configured as described above, the current supplied to the heating resistors 52a and 52b is supplied to the heating resistor 52c disposed substantially parallel to the ink supply port 55a provided in the ink liquid chamber 55. By supplying a current having a value that is substantially the same as or different from, the ejection direction of the ink droplet i ejected in a direction substantially parallel to the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a can be controlled.
[0180]
Thereby, in this printer apparatus 1, the pressure for discharging the ink 4 generated in the ink liquid chamber 55 from the nozzle 54a is lowered on the ink supply port 55a side, and the ink 4 is supplied from the ink supply port 55a. It is possible to control the ejection direction of the ink droplet i ejected in a direction substantially opposite to the above. That is, in the printer apparatus 1, the above-described ejection control unit 74 controls the ejection direction of the ink droplet i in the head chip 28, thereby changing the ejection angle in all directions 360 ° around the nozzle 54 a. Droplet i can be discharged.
[0181]
Therefore, in this printer apparatus 1, for example, even if a nozzle 54 a is clogged with dust or the like and the ink droplet i is not ejected from the clogged nozzle 54 a and the ink droplet i does not land on the recording paper P. Further, since the ink droplet i can be landed and compensated in a place where the ink droplet i does not land from the nozzle 54a other than the clogged nozzle 54a, white streaks and color density unevenness along the running direction of the recording paper P can be compensated. Etc., and high quality images can be printed.
[0182]
In addition, since this printer device 1 can prevent color density unevenness and white streaks without providing an overlap portion during conventional printing, printing time can be greatly reduced and high-quality images can be printed. it can.
[0183]
As described above, in this printer apparatus 1, for example, due to a malfunction of the paper supply / discharge mechanism 64, the running speed of the recording paper P is uneven, the formation accuracy of the nozzles 54 a is poor, and the landing position of the ink droplet i is shifted. However, since the ink 4 can be ejected from the nozzle 54a in a state where the ejection direction of the ink droplet i is controlled, it is possible to prevent the image quality from being deteriorated due to uneven color density or white stripes.
[0184]
The case where the head chip 28 having the three heating resistors 52a, 52b, and 52c is used in the printing apparatus 1 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, FIG. 29 and FIG. As in the case of the head chip 181 shown in FIG. 30, the above-described operation and effect can be obtained even when a device having four heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d is used.
[0185]
29 and 30, the head chip 181 includes four heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d for heating the ink 4, a base circuit board 183, and a side wall 184a of the ink liquid chamber 186. In the space where the ink 4 is supplied with the film 184 for preventing the ink 4 from leaking, the nozzle sheet 185 provided with the nozzle 185a for discharging the ink 4 in a droplet state, and the ink supply port 186a. An ink liquid chamber 186 and an ink flow path 187 for allowing the ink 4 to flow into the head chip 181 are provided.
[0186]
The four heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d generate heat due to the current supplied from the control circuit, and heat the ink 4 in the ink liquid chamber 186 to increase the internal pressure. As a result, the heated ink 4 ejects ink droplets i from nozzles 185a provided on a nozzle sheet 185 described later. In this head chip 181, the circuit board 183, the film 184, the nozzle sheet 185, the ink liquid chamber 186, and the ink flow path 187 have the same configuration as the head chip 28 described above, and the same operation and processing are performed. Detailed description is omitted.
[0187]
The head chip 181 is provided with four heating resistors 182a, 182b, 182c, 182d for each ink liquid chamber 186, and 100 ink liquid chambers 186 provided with the four heating resistors 182a, 182b, 182c, 182d. Has a degree. In the head chip 181, the four heating resistors 182 a, 182 b, 182 c, and 182 d are heated according to a command from the control unit 77 of the printer device 1, and the generated four heating resistors 182 a, 182 b, 182 c, and 182 d are replaced. The ink 4 in the ink liquid chamber 186 is discharged from the nozzle 185a corresponding to the ink liquid chamber 186 in the form of droplets. That is, in the head chip 181, the ink 4 flowing from the combined ink flow path 187 is supplied from the ink supply port 186 a to fill the ink liquid chamber 186. The four heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d are rapidly heated by passing a pulse current through the four heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d for a short time, for example, 1 to 3 μsec. As a result, a gas phase ink bubble is generated at a portion of the ink 4 in contact with the heating resistor 182a, 182b, 182c, 182d, and the ink 4 corresponding to the expanded volume of the ink bubble is pressed (the ink 4 is boiled). To do). As a result, the ink 4 having the same volume as the ink 4 pressed by the ink bubbles at the portion in contact with the nozzle 185a is ejected as the ink droplet i from the nozzle 185a and landed on the recording paper P.
[0188]
In the head chip 181, as shown in FIG. 31, the heating resistors 182a and 182b among the four heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d are arranged in the width direction of the recording paper P in one ink liquid chamber 186. That is, they are arranged in parallel in the direction of arrow W in FIG. In the head chip 181, a heating resistor 182c having an area larger than that of the heating resistors 182a and 182b is disposed between the heating resistors 182a and 182b and the ink supply port 186a, and the heating resistors 182a and 182b. On the other hand, a heating resistor 182d having substantially the same or small area is disposed between the heating resistors 182a and 182b and the side wall 174a facing the ink supply port 186a. That is, one heating chamber 186 includes four heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d. In FIG. 31, the position of the nozzle 185a is indicated by a broken line.
[0189]
The heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d have a shape in which one heating resistor is divided into four parts, and each is formed to have an arbitrary length, width, and thickness. It can be formed with a resistance value. For example, when the heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d are formed with the same resistance value and supplied with the same current, the ink bubbles formed on the heating resistor 182c having the largest area become the largest. As described above, when the heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d having different areas have the same resistance value, for example, by forming the heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d with different thicknesses, the respective resistance values can be set. It can be almost the same.
[0190]
Here, in order to boil the ink 4 in the ink liquid chamber 186, a constant current is supplied to the heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d to heat the heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d, respectively. There is a need. This is because the ink droplet i is ejected with the energy at the time of boiling. If the resistance value is small, it is necessary to increase the current to flow. However, since the resistance values of the heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d are higher than those when they are integrated, the current is small. The ink 4 in the ink liquid chamber 186 can be boiled. As a result, in the head chip 181, a transistor or the like for flowing current can be reduced, and space saving can be achieved.
[0191]
Also in the head chip 181, the distance between the heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d adjacent to each other in a substantially parallel manner is in the range of about 0.5 μm to 3 μm. Thereby, in the head chip 181, the discharge speed of the ink droplet i discharged from the nozzle 185a does not become slow, and the ink droplet i can be discharged appropriately.
[0192]
By the way, in this head chip 181, as with the above-described head chip 28, for example, even if the bubble generation times of the four heating resistors 182 a, 182 b, 182 c, and 182 d are substantially the same, the ink liquid chamber 186 is caused by ink bubbles. Since the pressure that presses the ink 4 generated inside escapes from the ink supply port 186a without the side wall 174a, the pressure that presses the ink 4 in the ink chamber 186 is on the side of the side wall 174a facing the ink supply port 186a. The ink droplet i is discharged in a direction substantially opposite to the direction in which ink is supplied from the ink supply port 186a, that is, in a direction substantially opposite to the direction of arrow E in FIG. End up.
[0193]
Therefore, in the chip head 181 as well as the above-described head chip 28, the current value supplied to the heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d by the discharge control unit 191 shown in FIG. The bubble generation times of 182a, 182b, 182c, and 182d are controlled to control the discharge angle, that is, the discharge direction, at which the ink droplet i is discharged from the nozzle 185a.
[0194]
Here, the ejection controller 191 that controls the ejection direction of the ink droplet i in the head chip 181 will be described. As shown in FIG. 32, the discharge controller 191 includes power sources 192a, 192b for supplying current to the heating resistors 182a, 182b, 182c, 182d, and a power source 192a and heating resistors 182a, 182b, 182c, 182d. A power switch 193 for turning on / off the electrical connection to the heater, and a first landing position control unit that is connected to the heating resistors 182a and 182b and controls the landing position of the ink droplet i in the width direction of the recording paper P. 194, a second landing position control unit 195 that is connected to the heating resistors 182c and 182d and controls the landing position of the ink droplet i in the running direction of the recording paper P, and is connected to the first landing position control unit 194. Connected to a first discharge direction switching unit 196 that switches the discharge direction around the nozzle 185a and a second landing position control unit 195. A second discharge direction switching unit 197 that switches the discharge direction around 85a, a first landing position adjusting unit 198 that is positioned between the first discharge direction switching unit 196 and the power source 192b, and a second discharge It is an electric circuit provided with the 2nd landing position adjustment part 199 located between the direction switching part 197 and the power supply 192b.
[0195]
The power source 192a is connected to the heating resistors 182a and 182d, and the power source 81b is connected to the landing position adjusting units 198 and 199, and each supplies current to the electric circuit.
[0196]
The power switch 193 is disposed between the heating resistors 182b and 182c and the ground, and controls on / off of the entire discharge controller 191.
[0197]
The first landing position control unit 194 is connected to a midpoint between the heating resistors 182a and 182b connected in series, and resistors 194a, 194b, and 194c for controlling the current supplied to the heating resistor 182b. And a changeover switch 194d disposed between the resistors 194a, 194b, 194c and the heating resistors 182a, 182b. In the first landing position control unit 194, the resistors 194a, 194b, and 194c have different resistance values, and controls the current value supplied to the heating resistor 182b by switching the changeover switch 194d. Specifically, the resistance value of the resistor 194c is the largest, the resistance value of the resistor 194b is the largest, the resistance value of the resistor 194a is the smallest, and the current value supplied to the heating resistor 182b is changed by the changeover switch 194d. It depends on which of 194b and 194c is connected.
[0198]
The second landing position control unit 195 is connected to a midpoint between the heating resistors 182c and 182d connected in series, and resistors 195a, 195b, and 195c for controlling the current supplied to the heating resistor 182c. And a changeover switch 195d disposed between the resistors 195a, 195b, 195c and the heating resistors 182c, 182d. The first landing position control unit 195 also determines a current value supplied to the heating resistor 182c depending on which of the resistors 195a, 195b, and 195 having different resistance values is connected to the changeover switch 195d.
[0199]
The first discharge direction switching unit 196 includes a changeover switch 196a. By switching the changeover switch 196a, the first landing position control unit 194 is connected to the power source 192b via the first landing position adjustment unit 198. Or connect to ground.
[0200]
The second discharge direction switching unit 197 includes a changeover switch 197a. By switching the changeover switch 197a, the second landing position control unit 195 is connected to the power source 192b via the second landing position adjustment unit 199. Or connect to ground.
[0201]
The first landing position adjustment unit 198 is further combined with the first landing position control unit 194 to further adjust the current value supplied to the heating resistor 182b.
[0202]
The second landing position adjustment unit 199 is further combined with the second landing position control unit 195 to further adjust the current value supplied to the heating resistor 182c.
[0203]
In the discharge control unit 191, the first landing position control unit 194, the second landing position control unit 195, the first discharge direction switching unit 196, the second discharge direction switching unit 197, and the first landing position adjustment. The unit 198 and the second landing position adjustment unit 199 have the same circuit configuration as the respective units provided in the discharge control unit 73 described above, and the same operations and processes are performed, so detailed description thereof will be omitted.
In the discharge control unit 191 configured as described above, the changeover switch 194d of the first landing position control unit 194 and the changeover switch 195d of the second landing position control unit 195 are turned off so that the first landing position control unit 194 When the power switch 193 is turned on when the heat generating resistors 182a and 182b are insulated and the second landing position control unit 195 is insulated from the heat generating resistors 182c and 182d, the heat generated when current is connected in series from the power source 192a. It is supplied to the resistors 182a and 182b and the heating resistors 182c and 192d (current does not flow through the landing position control units 194 and 195). At this time, the heating resistors 182a and 182b having substantially the same resistance value generate substantially the same amount of heat when supplied with current. Further, the heating resistor 182c having an area larger than that of the heating resistors 182a, 182b, and 182d has a larger amount of heat generated when current is supplied than the amount of heat generated by the heating resistors 182a, 182b, and 182d.
[0204]
In this case, in the head chip 181, the amount of heat generated in the heating resistors 182a, 182b, and 182d is substantially the same, and the amount of heat generated in the heating resistor 182c is larger than the heating resistors 182a, 182b, and 182d. The ink bubbles grow faster on the ink supply port 186a side than on the side wall 184a side. Accordingly, in the head chip 181, as shown in FIG. 33, the pressure for pressing the ink 4 in the ink liquid chamber 186 is substantially the same on the side wall 184a side and the ink supply port 186a side. The ink droplet i is ejected from the nozzle 185a so that the angle is substantially perpendicular to the landing surface of the ink 4, and the ejected ink droplet i lands on the landing point indicated by 201a in FIG.
[0205]
In the discharge controller 191 shown in FIG. 32, the power switch 193 is turned on with the changeover switch 195d of the second landing position controller 195 turned off, and the resistors 194a and 194a in the first landing position controller 194 are turned on. When the connection with any one of 194b and 194c is turned on and the changeover switch 196a of the first ejection direction switching unit 196 is connected to the ground, the ejection direction of the ink droplet i is the same as that of the heating resistors 182a and 182b. 33, the direction of arrow W in FIG. 33 is the side of the resistor where the amount of heat generation is small, and in the direction of arrow W in FIG. 33, the ejection direction of the ink droplet i is variable on the resistor side where the amount of heat generation is small. can do.
[0206]
That is, the current supplied to the heating resistor 182b by being connected to one of the resistors 194a, 194b, and 194c of the first landing position controller 194 connected to the ground by the first ejection direction switching unit 196. The amount decreases, a difference occurs in the current supplied to the heating resistors 182a and 182b in series, and a difference also occurs in the amount of heat generated in both. In this case, in the first landing position control unit 194, the resistors 194a, 194b, and 194c have different resistance values. Therefore, the amount of current supplied to the heating resistor 182b by changing the changeover switch 194d is changed in three stages. Can be made.
[0207]
Thereby, the head chip 181 makes a difference in the amount of heat generated in the heating resistors 182a and 182b, and the bubble generation time of the heating resistors 182a and 182b is changed by switching the changeover switch 194d of the first landing position control unit 194. A time difference of three steps can be provided, and the discharge angle of the ink droplet i is set to three steps from the landing point 201a to the heating resistor 182b side in the arrow W direction in FIG. 33 where the heating resistors 182a and 182b are arranged in parallel. Can be changed.
[0208]
Specifically, as shown in FIG. 33, the discharge controller 191 has three landing points divided from the landing point 201a landed when the ink droplet i is discharged from the nozzle 185a substantially vertically to the heating resistor 182b side. The head chip 181 is controlled so that the ink droplet i is landed on any one of 201b, 201c, and 201d.
[0209]
More specifically, when the changeover switch 194d of the first landing position control unit 194 is connected to the resistor 194c having the largest resistance value with the first discharge direction switching unit 196 connected to the ground, the heating resistor 182b. Is the largest, and the difference between the currents supplied to the heating resistors 182a and 182b is the smallest, so that the ink droplet i is landed on the landing point 201b closest to the landing point 201a. .
[0210]
On the other hand, when the changeover switch 194d of the first landing position control unit 194 is connected to the resistor 194a having the smallest resistance value while the first discharge direction switching unit 196 is connected to the ground, the heat supply resistor 182b is supplied. Current is minimized, and the difference between the currents supplied to the heating resistors 182a and 182b is the largest, so that the ink droplet i is landed on the landing point 201d farthest from the landing point 201a.
[0211]
Further, as shown in FIG. 32, the discharge control unit 191 switches the changeover switch 196a of the first discharge direction changeover unit 196 while the changeover switch 195d of the second landing position control unit 195 is turned off. When one landing position control unit 194 is connected to the power source 81b, the changeover switch 196a of the first discharge direction switching unit 196 is connected to the ground with the discharge direction of the ink droplet i as a boundary at the landing point 201a shown in FIG. The direction can be reversed.
[0212]
In this case, in addition to the current supplied from the power source 192a, the current from the power source 192b is also supplied to the heating resistor 182b. That is, the heat generation state of the heating resistors 182a and 182b is opposite to that when the changeover switch 196a of the first discharge direction switching unit 196 is connected to the ground. As a result, the ink droplet i is ejected from the nozzle 185a substantially vertically and landed at the landing point 201a as a boundary, the ink droplet i on the opposite side to the case where the changeover switch 196a of the first ejection direction switching unit 196 is connected to the ground. The ink is discharged at the landing position by changing the discharge direction in three stages.
[0213]
Specifically, for example, when the changeover switch 194d of the first landing position control unit 194 is connected to the resistor 194c having the largest resistance value in a state where the first discharge direction switching unit 196 is connected to the power source 192b, the power source 192a. And the current from the power source 192b are added to minimize the current supplied to the heating resistor 182b, and the difference in current supplied to the heating resistors 182a and 182b is minimized. The droplet i is landed on a landing point 201e shown in FIG. 21 at a position closest to the landing point 201a.
[0214]
On the other hand, when the changeover switch 194d of the first landing position control unit 194 is connected to the resistor 194a having the smallest resistance value while the first discharge direction switching unit 196 is connected to the power source 192b, the current from the power source 192a And the current from the power source 192b are added, the current supplied to the heating resistor 182b is the largest, and the difference between the currents supplied to the heating resistors 182a and 182b is the largest. It is landed on the landing point 201g shown in FIG. 21 at the position farthest from the landing point 201a.
[0215]
In the discharge control unit 191, the current value supplied to the heating resistor 182a can be further adjusted by the first landing position adjusting unit 198, and the heating resistors 182a and 182b are arranged in parallel. The landing position of the ink droplet i can be further finely adjusted. Specifically, for example, the ejection angle of the ink droplet i can be adjusted so as to land between the landing points 201a, 201b, 201c, 201d, 201b, 201f, and 201g.
[0216]
Thus, in the discharge control unit 191, when the changeover switch 195d of the second landing position control unit 195 is turned off, the power switch 81, the changeover switch 194d of the first landing position control unit 194, the first discharge By switching the changeover switch 196a of the direction changeover unit 196, the discharge direction of the ink droplet i from the nozzle 185a can be changed in seven steps in the direction in which the heating resistors 182a and 182b are arranged in parallel. By combining the first landing position control unit 194 and the first landing position adjustment unit 198, the ejection direction of the ink droplet i can be changed in seven stages or more. Specifically, the ink droplet i is placed in a range of about 50 μm in the front-rear direction in the direction in which the heating resistors 182 a and 182 b are arranged around the landing point 201 a that is ejected from the nozzle 185 a and landed substantially vertically. Can land.
[0217]
Further, in the discharge controller 191 shown in FIG. 32, the power switch 193 is turned on with the changeover switch 194d of the first landing position controller 194 turned off, and the resistors 195a and 195a in the second landing position controller 195 are turned on. When the connection with any one of 195b and 195c is turned on and the changeover switch 197a of the second ejection direction switching section 197 is connected to the ground, the ejection direction of the ink droplet i is changed from the ink supply port 186a to the ink liquid chamber. In the direction opposite to the direction in which the ink 4 is supplied to 186, that is, the direction opposite to the direction of arrow E in FIG. 33, the ink liquid in the direction opposite to the direction of arrow E in FIG. The ejection direction of the droplet i can be varied.
[0218]
That is, the current supplied to the heating resistor 182c by being connected to one of the resistors 195a, 195b, and 195c of the second landing position control unit 195 connected to the ground by the second ejection direction switching unit 197. The amount of heat generated by the heat generating resistor 182c is smaller than that when the changeover switch 195d of the second landing position control unit 195 is turned off, so that the heat generated by the heat generating resistors 182c and 182d that were originally different from each other is reduced. As the amount approaches, the growth of ink bubbles on the heating resistor 182c slows down. As a result, in the head chip 181, the pressure for pressing the ink 4 in the ink liquid chamber 186 increases on the side wall 184a side, so that the ejection angle in the direction opposite to the arrow E direction in FIG. The ink droplet i can be ejected by changing.
[0219]
At this time, in the second landing position control unit 195, the resistors 195a, 195b, and 195c have different resistance values, and the amount of current supplied to the heating resistor 182c by switching the changeover switch 195d is different in three stages. Therefore, by changing the changeover switch 195d of the second landing position control unit 195, the bubble generation time of the heating resistors 182c and 182d can be given a three-stage time difference, and the ejection angle of the ink droplet i In FIG. 33, the landing position of the ink droplet i can be changed in three steps in the direction opposite to the arrow E direction.
[0220]
Specifically, as shown in FIG. 33, the ejection control unit 191 performs 3 in a direction opposite to the arrow E direction in FIG. 33 from the landing point 201a that is landed by ejecting the ink droplet i from the nozzle 185a substantially vertically. The head chip 181 is controlled so that the ink droplet i is landed on any of the landing points 201h, 201i, 201j divided in stages.
[0221]
More specifically, when the changeover switch 195d of the second landing position control unit 195 is connected to the resistor 195c having the largest resistance value with the second discharge direction switching unit 197 connected to the ground, the heating resistor 182c. Current is the largest and the growth of ink bubbles on the heating resistor 182c is slower than when the changeover switch 195d is turned off, so that the side of the side wall 195a that presses the ink 4 in the ink liquid chamber 186 is increased. The pressure on the ink supply port 186a side with respect to the pressure becomes smaller than when the changeover switch 195d is turned off, and the ink droplet i reaches the landing point closest to the landing point 201a in the direction opposite to the arrow E direction in FIG. Landed on 201h.
[0222]
On the other hand, when the changeover switch 195d of the second landing position control unit 195 is connected to the resistor 195a having the smallest resistance value while the second discharge direction switching unit 197 is connected to the ground, the heat supply resistor 182c is supplied. The side of the side wall 195a that presses the ink 4 in the ink liquid chamber 186 is smaller than the current that is generated and the growth of the ink bubbles on the heating resistor 182c is further slower than when the changeover switch 195d is connected to the resistor 195c. , The pressure on the ink supply port 186a side is the smallest, and the ink droplet i is landed on the landing point 201j farthest from the landing point 201a in the direction opposite to the arrow E direction in FIG.
[0223]
In addition, as shown in FIG. 32, the discharge control unit 191 switches the changeover switch 197a of the second discharge direction changeover unit 197 with the changeover switch 194d of the first landing position control unit 194 turned off. When the second landing position control unit 195 is connected to the power source 192b, the changeover switch 197a of the second discharge direction switching unit 197 is connected to the ground with the discharge direction of the ink droplet i as the boundary at the landing point 201a shown in FIG. The direction can be reversed. In this case, in addition to the current supplied from the power source 192a, the current from the power source 192b is also supplied to the heating resistor 182c. That is, the heating resistor 182c generates heat at a higher temperature than when the changeover switch 197a of the second ejection direction switching unit 197 is connected to the ground. As a result, the ink droplet i is ejected from the nozzle 185a substantially vertically and landed at the landing point 201a as a boundary, the ink droplet i on the opposite side to the case where the changeover switch 197a of the second ejection direction changeover unit 197 is connected to the ground. The ink is discharged at the landing position by changing the discharge direction in three stages.
[0224]
Specifically, when the changeover switch 195d of the second landing position control unit 195 is connected to the resistor 195c having the largest resistance value in a state where the second discharge direction switching unit 197 is connected to the ground, the power supply 192a Since the current and the current from the power source 192b are added and the current supplied to the heating resistor 182c is the smallest, the growth of ink bubbles on the heating resistor 182c is faster than when the changeover switch 195d is turned off. In the ink chamber 186, the pressure on the side of the ink supply port 186a becomes larger than the pressure on the side of the side wall 195a that presses the ink 4, and the ink droplet i is closest to the landing point 201a. It is landed on the landing point 201k shown in FIG.
[0225]
On the other hand, when the changeover switch 195d of the second landing position control unit 195 is connected to the resistor 195a having the smallest resistance value with the second discharge direction switching unit 197 connected to the ground, the current from the power source 192a is Since the current supplied from the power source 192b is added and the current supplied to the heating resistor 182c is the largest, the growth of ink bubbles on the heating resistor 182c is further accelerated than when the changeover switch 195d is connected to the 195c. The pressure on the ink supply port 186a side becomes the largest with respect to the pressure on the side wall 195a that presses the ink 4 in the ink liquid chamber 186, and the ink droplet i reaches the landing point shown in FIG. 33 farthest from the landing point 201a. Landed on 201m.
[0226]
In the ejection control unit 191, the ink droplet in the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 186a by further adjusting the current value supplied to the heating resistor 182c by the second landing position adjustment unit 199. The landing position of i can be adjusted more finely. Specifically, for example, the ejection angle of the ink droplet i can be adjusted so as to land between the landing points 201a, 201h, 201i, 201j, 201k, 201l, and 201m.
[0227]
Thus, in the discharge control unit 191, when the changeover switch 194d of the first landing position control unit 194 is turned off, the power switch 81, the changeover switch 195d of the second landing position control unit 195, and the second discharge By switching the selector switch 197a of the direction switching unit 197, the ejection direction of the ink droplet i from the nozzle 185a can be changed in seven steps in the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 186a. By combining the landing position control unit 195 and the second landing position adjustment unit 199, the ejection direction of the ink droplet i can be changed in seven stages or more. Specifically, the ink droplet i is landed within a range of about 50 μm back and forth in the direction in which the ink 4 is supplied from the ink supply port 186a around the landing point 201a which is ejected from the nozzle 185a and landed substantially vertically. can do.
[0228]
The discharge control unit 191 can simultaneously control the landing position control units 194 and 195, the discharge direction switching units 196 and 197, and the landing position adjustment units 198 and 199, similarly to the above-described discharge control unit 73. The discharge angle can be changed in all directions of 360 ° around the nozzle 185a. Since the ink droplet i can be ejected, the ink droplet i can be landed in all directions of 360 ° around the landing point 201a shown in FIG.
[0229]
In the above description, the heating resistor is set to have such a resistance value that the ink droplet i is discharged almost directly below the nozzle 185a when substantially the same value of current is supplied to the heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d. The case where the ejection control unit 191 controls the head chip 181 including the 182a, 182b, 182c, and 182d has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the heating resistors 182a, 182b, 182c, and 182d have different values. It is also applicable to a head chip 181 including a heating resistor having a resistance value that discharges the ink droplet i substantially directly below the nozzle 185a when the current is supplied. In the above description, the current value supplied to the heating resistors 195b and 195c is controlled. However, the present invention is not limited to this. For example, the current value supplied to the heating resistors 195a and 195d is controlled and discharged. It is also possible to change the direction.
[0230]
Even in the head chip 181 configured as described above, for example, even if it becomes difficult to eject the ink droplet i from the clogged nozzle 185a, the ink droplet is changed by changing the ejection direction from the nozzle 185a that is not clogged. Since i can be ejected and landed, the landing position of the ink droplet i ejected from the clogged nozzle 185a is lost, and white stripes and color density unevenness along the running direction of the recording paper P can be prevented. .
[0231]
In the above example, the head cartridge 2 can be attached to and detached from the printer main body 3, and the printer apparatus 1 in which the ink cartridge 11 can be attached to and detached from the head cartridge 2 has been described as an example. 3 and the head cartridge 2 can be applied to an integrated printer.
[0232]
In the above example, the printer apparatus that prints characters and images on recording paper has been described as an example. However, the present invention can be widely applied to other apparatuses that discharge a small amount of liquid. For example, the present invention is a liquid discharge device that discharges a liquid containing conductive particles for forming a fine wiring pattern of a DNA chip discharge device (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-34560) or a printed wiring board in a liquid. It can also be applied to a device.
[0233]
Furthermore, in the above example, an electrothermal conversion element or the like in which three or four heating resistors discharge the ink droplet i while heating the ink 4 is employed. However, the present invention is not limited to such a method. For example, an electromechanical conversion method in which the ink droplet i is ejected electromechanically by an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element or a piezoelectric element may be employed.
[0234]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when the travel speed of the recording material is uneven or the formation accuracy of the ejection port is poor and the landing position of the liquid is shifted, the ejection direction from the liquid ejection port Since the liquid can be discharged while controlling the image quality, it is possible to prevent deterioration in image quality due to uneven color density and white stripes.
[0235]
Further, according to the present invention, color density unevenness and white streaks can be prevented without providing an overlap portion at the time of printing, so that it is possible to perform printing with excellent image quality by greatly reducing the time required for printing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an ink jet printer apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an ink jet print head cartridge provided in the ink jet printer apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where an ink cartridge is mounted on the ink jet print head cartridge.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state where a supply port of an ink supply unit is closed by a valve when an ink cartridge is mounted on the inkjet printhead cartridge.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a state where a supply port of an ink supply unit is opened when an ink cartridge is mounted on the inkjet printhead cartridge.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the relationship between the inkjet printhead cartridge and the head chip.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the valve of the valve mechanism in the connection portion of the inkjet printhead cartridge is closed.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the valve of the valve mechanism at the connection portion of the ink jet print head cartridge is opened.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a head chip of the same inkjet printhead cartridge.
FIG. 10 is an exploded perspective view showing the head chip.
FIG. 11 is a plan view showing the head chip.
FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance between the heating resistors and the ink ejection speed.
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between a difference between current values supplied to the heating resistors arranged in parallel and a landing position deviation of ink droplets.
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between the current value supplied to the heating resistor facing the ink supply port and the landing position deviation of the ink droplet.
FIG. 15 is a side view illustrating a part of the ink jet printer apparatus as seen through.
FIG. 16 is a block diagram illustrating a control circuit of the inkjet printer apparatus.
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a discharge control unit provided in the inkjet printer apparatus.
FIG. 18 is an equivalent circuit diagram for explaining a landing position control unit of the discharge control unit;
FIG. 19 is an equivalent circuit diagram for explaining a discharge direction switching unit of the discharge control unit;
FIG. 20 is an equivalent circuit diagram for explaining a landing position adjusting unit of the discharge control unit.
FIG. 21 is a plan view schematically showing landing points of ink droplets ejected from the head chip.
FIG. 22 is a flowchart illustrating a control method of the inkjet printer apparatus.
FIG. 23 is a side view showing a partially transparent view of a state in which a head cap opening / closing mechanism is open in the inkjet printer apparatus.
FIG. 24 is a cross-sectional view showing a state where ink bubbles are generated in the head chip.
FIG. 25 is a cross-sectional view showing a state where ink bubbles are generated in the head chip.
FIG. 26 is a cross-sectional view showing a state where ink droplets are ejected from a nozzle by ink bubbles generated in the head chip.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing a state in which ink droplets are ejected from the nozzles by ink bubbles generated in the head chip.
FIG. 28 is a plan view schematically showing a state where ink droplets ejected from the head chip have landed on the recording paper.
FIG. 29 is a cross-sectional view showing another example of the head chip.
FIG. 30 is an exploded perspective view showing another example of the head chip.
FIG. 31 is a plan view showing another example of the head chip.
FIG. 32 is a schematic diagram for explaining another example of the discharge control unit.
FIG. 33 is a plan view schematically showing landing points of ink droplets ejected from the head chip.
FIG. 34 is a plan view schematically showing white density stripes and white stripes generated in the width direction of a recording sheet when printing is performed by a conventional printer apparatus.
FIG. 35 is a plan view schematically showing white stripes generated in the running direction of the recording paper by the printer apparatus.
FIG. 36 is a plan view showing a head chip provided in the printing apparatus.
FIG. 37 is a cross-sectional view showing the same head chip.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet printer apparatus, 2 Inkjet print head cartridge, 3 Printer main body, 4 Ink, 11 Ink cartridge, 21 Cartridge main body, 28,181 Head chip, 51,183 Circuit board, 52a, 52b, 52c, 182a, 182b, 182c, 182d Heat generation resistor, 53,184 film, 53a, 184a side wall, 54,185 nozzle sheet, 54a, 185a nozzle, 55,186 ink liquid chamber, 55a, 186a ink supply port, 56,187 ink supply path, 73,191 Discharge control unit, 77 control unit, 81a, 81b, 192a, 192b power supply, 82, 193 power switch, 83, 84, 194, 195 Landing position control unit, 83a, 83b, 83c, 84a, 84b, 84c, 194a, 194b 194c, 195a, 195b, 195c Resistance, 83d, 84d, 85a, 86a, 194d, 195d, 196a, 197a Changeover switch, 85, 86, 196, 197 Discharge direction switching part, 87, 88, 198, 199 Landing position adjustment part , 151, 171, 172, 173, 174, 175, 201

Claims

A liquid chamber for storing liquid; a supply port for supplying the liquid to the liquid chamber; and a plurality of liquid chambers disposed in the liquid chamber, wherein the liquid chamber is provided with energy. A discharge means having a pressure generating element for generating a pressure for pressing the liquid contained in the liquid, and a discharge port for discharging the liquid in the liquid chamber pressed by the pressure by the pressure generating element;
Discharge direction control means for supplying substantially the same or different energy to the plurality of pressure generating elements, or supplying the energy with substantially the same or different timing to control the discharge direction of the liquid discharged from the discharge port. And
At least one of the plurality of pressure generating elements is disposed substantially in parallel to face the supply port provided in the liquid chamber;
The discharge direction control means supplies, to the pressure generating element disposed substantially parallel to the supply port, substantially the same energy as or different from the energy supplied to the other pressure generating elements, or timing. A liquid discharge apparatus that controls the discharge direction of the liquid discharged in a direction substantially parallel to the direction in which the liquid is supplied from the supply port by supplying the energy with substantially the same or shifted.

The liquid discharge apparatus according to claim 1, wherein the discharge means includes three or four pressure generating elements arranged in the liquid chamber.

The discharge direction control means supplies the energy, which is larger than the energy supplied to the other pressure generating elements, to the pressure generating elements arranged substantially parallel to the supply port or at an earlier timing. By supplying the energy, the liquid is discharged in a direction substantially the same as the direction in which the liquid is supplied from the supply port or in a direction substantially perpendicular to the surface on which the discharge port is provided. The liquid ejection device according to claim 2, wherein the ejection direction of the liquid is controlled.

By supplying energy to a plurality of pressure generating elements arranged in the liquid chamber, pressure is generated to press the liquid supplied to the liquid chamber from the supply port provided on the side wall of the liquid chamber, and this pressure is In the liquid discharge method of discharging the liquid in the pressed liquid chamber from a discharge port for discharging the liquid provided in the liquid chamber,
Supplying the energy substantially the same as or different from the energy supplied to the other pressure generating elements to the pressure generating elements arranged substantially parallel to the supply port among the plurality of pressure generating elements, Alternatively, by supplying the energy at substantially the same or different timing, the liquid discharge direction is controlled in a direction substantially parallel to the direction in which the liquid is supplied from the supply port. Method.

The liquid discharging method according to claim 4, wherein three or four pressure generating elements are arranged in the liquid chamber.

Of the three or more pressure generating elements, the energy that is larger than the energy supplied to the other pressure generating elements is supplied to the pressure generating elements that are disposed substantially parallel to the supply port. Alternatively, by supplying the energy at an early timing, the liquid is discharged from the supply port in substantially the same direction as the liquid is supplied or in a direction substantially perpendicular to the surface on which the discharge port is provided. The liquid discharge method according to claim 5, wherein the liquid discharge method is further discharged.