JP4501360B2 - Liquid ejection apparatus and liquid ejection method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液室内の液体を圧力発生素子が発生した圧力で押圧することにより対象物と対向する吐出口より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プリンタ装置がある。プリンタ装置には、インクジェット方式があり、このインクジェット方式を用いたプリンタ装置は、低ランニングコスト、装置の小型化、印刷画像のカラー化が容易という利点がある。
【０００３】
インクジェット方式を用いたプリンタ装置では、例えばイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック等のように複数の色のインクがそれぞれ充填されたインクカートリッジからヘッドチップのインク液室等に供給される。そして、このプリンタ装置では、インク液室等に供給されたインクを、インク液室内に配置された発熱抵抗体等で加熱し、発熱抵抗体上のインクに気泡を発生させ、この気泡が割れて消えるときのエネルギーによりインクがヘッドチップに設けられた微小なインク吐出口から吐出されて対象物となる記録紙等に対して画像や文字を印刷される。
【０００４】
インクジェット方式のプリンタ装置の中には、インクカートリッジがインクヘッド部に装着され、インクカートリッジが装着されたインクヘッド部が記録紙の幅方向、すなわち記録紙の走行方向と略直交する方向に移動することによって所定の色のインクを記録紙に着弾させるシリアル型のプリンタ装置がある。また、記録紙の用紙幅とほぼ同じ範囲をインクの吐出範囲とした、すなわちライン状にインクを吐出するインク吐出口が設けられたライン型のプリンタ装置がある。
【０００５】
シリアル型のプリンタ装置は、インクヘッド部が記録紙の走行方向と略直交する方向に移動するときに記録紙の走行を停止させ、停止している記録紙にインクヘッド部が移動しながらインクを吐出、着弾させ、これを繰り返すことで印刷する。一方、ライン型のプリンタ装置は、インクヘッド部が固定、若しくは印刷ムラを避けるための僅かな微動できる程度に固定されており、連続的に走行している記録紙にインクヘッド部がライン状にインクを吐出、着弾させることで印刷する。
【０００６】
このため、このライン型のプリンタ装置は、シリアル型と異なりインクヘッド部を移動させないものであるから、シリアル型のプリンタ装置に比べて高速印刷を行うことが可能となる。また、ライン型のプリンタ装置は、インクヘッド部を移動させる必要がないことから、各インクカートリッジを大型化することができ、インクカートリッジのインク容量を増やすことができる。このようなライン型のプリンタ装置では、インクヘッド部が移動するものではないため構成の簡素化を図ることができ、各インクカートリッジにインクヘッド部を一体的に設けるようにしている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３０１１９９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したライン型のプリンタ装置では、走行している記録紙にインクが着弾するタイミングの精度により画像や文字等の印刷精度が左右されてしまう。具体的に、例えば記録紙の走行速度が速いときは、記録された画像や文字等が記録紙の走行方向に伸びて印刷されてしまい、記録紙の走行速度が遅いときは、記録された画像や文字等が記録紙の走行方向に縮んで印刷されるといった問題が起こる。
【０００９】
このような問題を解決するために、ライン型のプリンタ装置では、例えば記録紙を走行させるためのモータ等の制御にサーボモータ等を使用し、記録紙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。
【００１０】
しかしながら、以上のようなサーボモータ等を用いた場合でも、図２１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２１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２１中２０１は、インクが記録紙に着弾したときに形成されるインクドットを示している。
【００１１】
このような問題は、例えばシリアル型のプリンタ装置を用いれば解決できる。具体的に、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を防止している。
【００１２】
しかしながら、シリアル型のプリンタ装置では、オーバーラップ部を設けていることにより、印刷に係る時間が長くなったり、印刷に使用するインクの量が多くなったりするといった問題がある。
【００１３】
そこで、本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、印刷に係る時間を短時間にし、且つ高画質な印刷が得られる優れた液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【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、対象物を所定の方向に走行させる走行手段と、液体を貯留する複数の液室と、上記各液室にそれぞれ設けられ、上記各液室に貯留した上記液体を吐出させる吐出口と、上記各液室に上記液体を供給する供給部と、上記吐出口と対向するように上記各液室にそれぞれ設けられ、上記各液室に貯留された上記液体を押圧し、上記液体を液滴の状態で上記吐出口より上記対象物に向けて吐出面に垂直な真下に吐出させる圧力発生素子とを有し、上記吐出口が、上記対象物の走行方向と直交する方向に上記対象物の印刷幅に合わせて並設され、上記並設された吐出口のうちの複数の吐出口が、上記対象物の走行方向と直交する第１の基準線に対して上記対象物の走行方向又はその逆方向にランダムにずれて設けられた吐出手段とを備え、上記吐出手段は、上記液体を液滴の状態で上記各吐出口より上記対象物に向けて上記吐出面に垂直な真下に吐出し、上記液滴が上記対象物の主面に着弾されたときに形成されるインクドットを、上記対象物の走行方向と直交し、上記液体を液滴の状態で上記各吐出口より吐出したときに上記吐出面に垂直な真下に位置する上記対象物の主面上の第２の基準線に少なくとも一部接触させるように、上記第２の基準線に対して上記対象物の走行方向又はその逆方向にランダムにずらして形成することを特徴としている。
【００１５】
この液体吐出装置では、並設された各吐出口のうち少なくとも１つを第１の基準線に対して対象物の走行方向と同方向又は反対方向にずらすことで、対象物の走行方向と同方向又は反対方向にずれた吐出口より略真下に吐出された液滴を、第２の基準線に少なくとも一部接触した状態で、第２の基準線に対して対象物の走行方向と同方向又は反対方向にずらして対象物の主面に着弾させる。
【００１６】
これにより、液体吐出装置では、第２の基準線に対して対象物の走行方向と同方向又は対象物の走行方向と反対方向にずれて着弾した液滴が、走行する対象物の走行速度にムラが生じたときに起こる走行方向と略直交方向に沿った白スジを防止する。
【００１７】
本発明に係る液体の吐出方法は、液体を貯留する複数の液室と、上記各液室にそれぞれ設けられ、上記各液室に貯留した上記液体を吐出させる吐出口と、上記各液室に上記液体を供給する供給部と、上記吐出口と対向するように上記各液室にそれぞれ設けられ、上記各液室に貯留された上記液体を押圧し、上記液体を液滴の状態で上記吐出口より上記対象物に向けて吐出面に垂直な真下に吐出させる圧力発生素子とを有し、上記吐出口が、対象物の走行方向と直交する方向に上記対象物の印刷幅に合わせて並設され、上記並設された吐出口のうちの複数の吐出口が、上記対象物の走行方向と直交する第１の基準線に対して上記対象物の走行方向又はその逆方向にランダムにずれて設けられた吐出手段が、上記各圧力発生素子により押圧された上記液体を、上記各吐出口と対向し且つ所定の方向に走行する対象物の主面に向かって、上記各吐出口より液滴の状態で上記吐出面に垂直な真下に吐出し、上記液滴が上記対象物の主面に着弾されたときに形成されるインクドットを、上記対象物の走行方向と直交し、上記液体を液滴の状態で上記各吐出口より吐出したときに上記吐出面に垂直な真下に位置する上記対象物の主面上の第２の基準線に少なくとも一部接触させるように、上記第２の基準線に対して上記対象物の走行方向又はその逆方向にランダムにずらして形成することを特徴としている。
【００１８】
この液体吐出方法では、並設された各吐出口のうち少なくとも１つを第１の基準線に対して対象物の走行方向と同方向又は対象物の走行方向と反対方向にずらすことで、対象物の走行方向と同方向又は反対方向にずれた吐出口より吐出された液滴を、第２の基準線に少なくとも一部接触した状態で、第２の基準線に対して対象物の走行方向と同方向又は反対方向にずらして着弾させる。
【００１９】
これにより、液体吐出方法では、第２の基準線に対して対象物の走行方向と同方向又は反対方向にずれて着弾した液滴によって、走行する対象物の走行速度にムラが生じたときに起こる走行方向と略直交方向に沿った白スジを防止できる。
【００２０】
【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、所定の方向に走行する記録紙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、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１中矢印Ｗ方向にインク吐出口（ノズル）を略ライン状に並設した、いわゆるライン型のプリンタ装置である。
【００２１】
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。
【００２２】
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７５ａ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７５ａ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７５ａ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７４により記録紙Ｐが給紙口７５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９３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７６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。
【００２３】
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７４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。
【００２４】
このヘッドカートリッジ２は、導電性の液体であるインク４を、例えば電気熱変換式又は電気機械変換式等を用いた圧力発生手段が発生した圧力により微細に粒子化して吐出し、記録紙Ｐ等の対象物上にインク４を液滴状態にして吹き付ける。具体的に、ヘッドカートリッジ２は、図２及び図３に示すように、カートリッジ本体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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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より取り外すときは、弁１３ｃの開閉ピン１３ｅによる押し上げ状態が解除され、弁１３ｃがコイルバネ１３ｄの付勢方向に移動して供給口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できる。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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から取り外すときに取っ手となる取手部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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図６中矢印Ｗ方向に略ライン状をなすように設けられている。
【００５７】
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。
【００５８】
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２６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。
【００５９】
上述したヘッドチップ２８は、各色のインク４に対応して、図９乃至図１１に示すように、ベースとなる回路基板５１と、インク４を加熱する発熱抵抗体５２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、インク液室５５にインク４を供給するインク流路５６とを有する。なお、図１１では、各ノズル５４ａの位置を１点鎖線で示している。
【００６０】
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５２が形成されており、発熱抵抗体５２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（Integrated Circuit）やドライバートランジスタ等で構成されている。
【００６１】
発熱抵抗体５２は、制御回路から電流が供給されと発熱し、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に設けられた各ノズル５４ａから液滴の状態で吐出する。
【００６２】
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、発熱抵抗体５２を一括して略凹状に囲むように形成されている。フィルム５３により発熱抵抗体５２を囲む部分がインク液室５５の一部を形成する。
【００６３】
ノズルシート５４は、インク液滴ｉを吐出させるための各ノズル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と反対側にノズル５４ａと発熱抵抗体５２とが対向するように設けられる。ノズル５４ａは、ノズルシート５４に略円形状に開口された微小孔であり、発熱抵抗体５２と対向し、且つヘッドチップ２８の吐出面２８ａとなるノズルシート５４の外部側の主面内の記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１０及び図１１中矢印Ｗ方向に沿った第１の基準線Ｌ１に沿うように並設されている。そして、並設された各ノズル５４ａのうちの１つ以上が、第１の基準線Ｌ１に対して記録紙Ｐの走行方向、すなわち図１０及び図１１中矢印Ｄ方向と同方向又は反対方向にずらされている。
【００６４】
また、ノズル５４ａは、第１の基準線Ｌ１に対して記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にランダムにずらされている。各ノズル５４ａの配置は、例えば乱数表や電子計算機の乱数発生機能等を用いて決定させると良い。なお、ノズルシート５４はインク液室５５の一部を構成する。
【００６５】
インク液室５５は、回路基板５１、発熱抵抗体５２、フィルム５３及びノズルシート５４に囲まれた空間部であり、インク流路５６からのインク４が供給される。インク液室５５のインク４は、発熱抵抗体５２により加熱され、内圧が上昇して押圧され、各ノズル５４ａより外部に吐出される。
【００６６】
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、連通する各インク液室５５にインク４を送り込む流路となる。すなわち、インク液室５５と接続部２６とを連通させている。これにより、インクカートリッジ１１から供給されるインク４がインク流路５６に流れ込み、インク液室５５内に供給される。
【００６７】
上述した１個のヘッドチップ２８には、インク液室５５毎に発熱抵抗体５２が設けられ、発熱抵抗体５２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の吐出制御部からの指令によってこれら発熱抵抗体５２それぞれを適宜選択して発熱させ、発熱した発熱抵抗体５２ｄに対応するインク液室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。
【００６８】
すなわち、ヘッドチップ２８においては、ヘッドチップ２８と結合されたインク流路５６によりインク４が供給され、インク液室５５内にインク４が満たされる。そして、発熱抵抗体５２に短時間、例えば、１〜３μｓｅｃの間パルス電流を流すことにより、発熱抵抗体５２が急速に加熱され、その結果、発熱抵抗体５２と接する部分のインク４に気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によってある体積のインク４が押圧される（インク４が沸騰する）。これによって、ノズル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として各ノズル５４ａから略真下に吐出され、記録紙Ｐ上に着弾される。
【００６９】
以上のようなヘッドチップ２８では、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１１中矢印Ｗ方向に並設された各ノズル５４ａのうちの１つ以上を、第１の基準線Ｌ１に対して記録紙Ｐの走行方向、すなわち図１１中矢印Ｄ方向と同方向又は反対方向にずらしている。
【００７０】
これにより、ヘッドチップ２８では、図１２に示すように、記録紙Ｐの主面にインク液滴ｉが着弾したときに形成されるインクドット６１が、記録紙Ｐの主面における記録紙Ｐの走行方向、すなわち図１２中矢印Ｄ方向と略直交方向に沿った第２の基準線Ｌ２に接触した状態で、この第２の基準線Ｌ２に対して記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずれることになる。具体的に、記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずらされたノズル５４ａより略真下に吐出されたインク液滴ｉにより、第２の基準線Ｌ２に接触した状態で第２の基準線Ｌ２に対して記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずれたインクドット６１が形成される。
【００７１】
したがって、このヘッドチップ２８では、少なくとも第２の基準線Ｌ２と一部重なり、且つ第２の基準線Ｌ２に対して記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずれたインクドット６１によって、例えば記録紙Ｐの走行速度にムラが生じたりして起こる白スジを防止できる。
【００７２】
また、ヘッドチップ２８においては、ノズル５４ａが第１の基準線Ｌ１に対して記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にランダムにずらされており、記録紙Ｐにインクドット６１が規則性を示すことが無く形成されることから、色の濃度分布等にも規則性が生じさせることなくインク液滴ｉを着弾できる。なお、ヘッドチップ２８においては、例えば停止している記録紙Ｐに対してインク液滴ｉを着弾させたときに、標準偏差の分布に近似した濃度分布を以てインク液滴ｉが記録紙Ｐに着弾されるように、ノズル５４ａを第１の基準線Ｌ１に対して記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にランダムにずらすことで、さらに色の濃度ムラの少ない印刷が可能となる。
【００７３】
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。
【００７４】
プリンタ本体３は、上記図１及び図１３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７１と、ヘッドカートリッジ２をヘッドカートリッジ装着部７１に保持、固定するためのヘッドカートリッジ保持機構７２と、ヘッドキャップを開閉するヘッドキャップ開閉機構７３と、記録紙Ｐを給排紙する給排紙機構７４と、給排紙機構７４に記録紙Ｐを供給する給紙口７５と、給排紙機構７４から記録紙Ｐが出力される排紙口７６とを有する。
【００７５】
ヘッドカートリッジ装着部７１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７１に対して着脱可能にヘッドカートリッジ保持機構７２によって保持される。ヘッドカートリッジ保持機構７２は、ヘッドカートリッジ装着部７１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７２ａをプリンタ本体３の係止孔７２ｂ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。
【００７６】
ヘッドキャップ開閉機構７３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７４は、記録紙Ｐを搬送する駆動部を有しており、給紙口７５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７６に搬送して装置外部へ出力する。給紙口７５は、給排紙機構７４に記録紙Ｐを供給する開口部であり、トレイ７５ａ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７６は、インク液滴ｉが吐出された記録紙Ｐが給排紙機構７４により搬送されて排出される。
【００７７】
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８１について図面を参照して説明する。
【００７８】
制御回路８１は、図１４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８２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８３と、外部装置と信号の入出力を行う入出力端子８４と、制御プログラム等が記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）８５と、読み出された制御プログラム等が記録されるＲＡＭ（Random Access Memory）８６と、各部の制御を行う制御部８７とを有している。
【００７９】
プリンタ駆動部８２は、制御部８７からの制御信号に基づき、ヘッドキャップ開閉機構７３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８２は、制御部８７からの制御信号に基づき、給排紙機構７４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７５から記録紙Ｐを給紙し、記録後に排紙口７６から排紙する。
【００８０】
吐出制御部８３は、例えば発熱抵抗体５２にパルス電流を供給する電源や、発熱抵抗体５２に供給されるパルス電流の大きさを制御したり、発熱抵抗体５２にパルス電流が供給されるタイミングを制御したりする制御回路等を備える電気回路である。そして、吐出制御部８３は、発熱抵抗体５２に供給されるパルス電流を制御することで、各ノズル５４ａよりインク液滴ｉが吐出されるタイミング等を制御する。
【００８１】
入出力端子８４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８８等に送信する。また、入出力端子８４は、外部の情報処理装置８８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８８は、例えば、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器である。
【００８２】
情報処理装置８８等と接続される入出力端子８４は、インタフェースとして、例えばシリアルインタフェースやパラレルインタフェース等を用いることができ、具体的にＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＲＳ（Recommended Standard）２２２ｃ、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４等の規格に準拠したものである。また、入出力端子８４は、情報処理装置８８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。
【００８３】
ＲＯＭ８５は、例えばＥＰ−ＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）等のメモリであり、制御部８７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８７によりＲＡＭ８６にロードされる。ＲＡＭ８６は、制御部８７によりＲＯＭ８５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。
【００８４】
入出力端子８４と情報処理装置８８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８４は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）、ｘＤＳＬ（Digital Subscriber Line）、ＦＴＨＰ（Fiber To The Home）、ＣＡＴＶ（Community Antenna TeleVision）、ＢＳ（Broadcasting Satellite）等のネットワーク網に接続され、データ通信は、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）等の各種プロトコルにより行われる。
【００８５】
制御部８７は、入出力端子８４から入力された印刷データ及び制御信号や、インク４の残量データ等に基づき、各部を制御する。制御部８７は、このような処理プログラムとしてＲＯＭ８５から読み出してＲＡＭ８６に記憶し、このプログラムに基づき各処理を行う。
【００８６】
この制御部８７は、吐出制御を行う処理プログラムをＲＯＭ８５から読み出してＲＡＭ８６に記憶し、このプログラムに基づき吐出制御部８３を介して発熱抵抗体５２に供給されるパルス電流の大きさや、発熱抵抗体５２にパルス電流を供給するタイミング等を制御する。
【００８７】
そして、制御部８７は、以上のようなプログラムによる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印刷データに則ってインク液滴ｉを記録紙Ｐに着弾するように吐出制御部８３を制御させることもできる。
【００８８】
なお、以上のように構成された制御回路８１においてＲＯＭ８５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８１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８８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８１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（Liquid Crystal Display）等の表示手段等も備えている。
【００８９】
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１５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ＲＯＭ８５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８７内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）の処理に基づいて実行されるものである。
【００９０】
先ず、ユーザが情報処理装置８８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８８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８４に生成した印刷データを出力する。
【００９１】
次に、制御部８７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８７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、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Ｓ３に進み、印刷動作を禁止する。
【００９２】
制御部８７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、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Ｓ３において、印刷動作を禁止する。一方、制御部８７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Ｓ４において、印刷動作を許可する。
【００９３】
印刷動作を行う場合、制御部８７は、図１６に示すように、ヘッドキャップ開閉機構７３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７５ａ側に移動させ、ヘッドチップ２８の各ノズル５４ａを露出させる。
【００９４】
そして、制御部８７は、給排紙機構７４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８７は、トレイ７５ａから給紙ローラ９１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９２ａ，９２ｂによって引き出された記録紙Ｐの一枚を反転ローラ９３に搬送して搬送方向を反転させた後に搬送ベルト９４に記録紙Ｐを搬送し、搬送ベルト９４に搬送された記録紙Ｐを押さえ手段９５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７４を制御する。
【００９５】
これと共に、制御部８７は、ヘッドチップ２８のノズル５４ａより略真下にインク液滴ｉを吐出させるように吐出制御部８３を制御する。具体的には、図１７に示すように、インク流路５６内のノズル５４ａと対向する位置に配設された発熱抵抗体５２に接する部分には、インク気泡Ｅがノズル５４ａに対して発熱抵抗体５２から略垂直方向に向かって発生し、図１８に示すように、そのインク気泡Ｅの膨張によってインク気泡Ｅ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から略真下に吐出され、記録紙Ｐの主面に着弾してインクドット６１を形成し、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。
【００９６】
このとき、ヘッドチップ２８では、図１９に示すように、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１９中矢印Ｗ方向に並設された各ノズル５４ａのうちの１つ以上が、第１の基準線Ｌ１に対して記録紙Ｐの走行方向、すなわち図１９中矢印Ｄ方向と同方向又は反対方向にランダムにずらされている。このため、ヘッドチップ２８においては、記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずらされたノズル５４ａより略真下に吐出されたインク液滴ｉが、第２の基準線Ｌ２に接触した状態で第２の基準線Ｌ２に対して記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずれたインクドット６１を形成させる。
【００９７】
これにより、ヘッドチップ２８では、例えば従来のような給排紙機構の誤動作等により記録紙の走行速度が速まったときに、記録紙の走行方向で隣り合うインクドットの間に隙間ができて生じる記録紙の走行方向と略直行方向の白スジ等を防止できる。このようして記録紙Ｐには、白スジの無い高画質な文字、画像等が印刷データに応じて印刷される。
【００９８】
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。
【００９９】
このようにして、給排紙機構７４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７６より排出される。
【０１００】
以上で説明したプリンタ装置１では、記録紙Ｐの幅方向に並設されている各ノズル５４ａのうちの１つ以上が、第１の基準線Ｌ１に対して記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にランダムにずらされている。
【０１０１】
これにより、プリント装置１では、図１９に示すように、記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずれたノズル５４ａより吐出されたインク液滴ｉが、第２の基準線Ｌ２に接触した状態で第２の基準線Ｌ２に対して記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずれたインクドット６１を形成させる。
【０１０２】
したがって、プリンタ装置１では、記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずれたインクドット６１によって、例えば給排紙機構７４の誤動作により記録紙Ｐの走行速度が速まったときに記録紙Ｐの走行方向で隣り合うインクドット６１の間に隙間ができて生じる記録紙Ｐの幅方向に沿った白スジを防止でき、高品質な画像を印刷できる。
【０１０３】
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。
【０１０４】
以上では、主に、並設された各ノズル５４ａよりタイミングを略同じにしてインク液滴ｉを吐出させる場合について説明したが、例えばヘッドチップ２８を時分割駆動させたときは記録紙Ｐの走行速度に対応してノズル５４ａの位置を補正する必要がある。
【０１０５】
具体的に、上述したヘッドチップ２８では、発熱抵抗体５２を数百個〜数万個程度備えるとき、発熱抵抗体５２にパルス電流を一度に供給すると消費電力が大きくなることから、発熱抵抗体５２を２つ以上のグループにランダムに分けて各グループにパルス電流を順番に供給し、各グループに対応したノズル５４ａより順番にインク液滴ｉを吐出させるように駆動する、すなわち時分割駆動する。
【０１０６】
この場合、プリンタ装置１では、所定の方向に走行する記録紙Ｐにインク液滴ｉを吐出することから、インク液滴ｉの着弾位置が本来の位置より記録紙Ｐの走行方向にずれてしまう。このため、ヘッドチップ２８では、インク液滴ｉを本来の位置に着弾させるために、インク液滴ｉを吐出する吐出タイミングの最も早いグループを基準にし、次に吐出タイミングが早いグループから順に記録紙Ｐの走行速度に応じて等間隔で記録紙Ｐの走行方向にずらすといったノズル５４ａの位置補正が必要となる。
【０１０７】
すなわち、ヘッドチップ２８においては、図２０に示すように、ノズル１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃをランダムに３つのノズルグループ１０２，１０３，１０４に分けてノズルグループ１０２，１０３，１０４毎に時分割駆動させた場合、最も早いタイミングでインク液滴ｉを吐出するノズル１０１ａのノズルグループ１０２を基準に、次に早いタイミングでインク液滴ｉを吐出するノズル１０１ｂのノズルグループ１０３の位置と、最も遅いタイミングでインク液滴ｉを吐出するノズル１０１ｃのノズルグループ１０４の位置とを、吐出タイミングの早い方から順に記録紙Ｐの走行速度に応じて等間隔で記録紙Ｐの走行方向、すなわち図２０中矢印Ｄ方向の下流側に向かってずらす。そして、基準となり最も早いタイミングでインク液滴ｉを吐出するノズルグループ１０２の位置はそのままにする。このように、ヘッドチップ２８においては、時分割駆動する場合、記録紙Ｐの幅方向に沿った白スジ等を防止するために記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずらしたノズル５４ａをインク液滴ｉの吐出タイミング毎にグループ分けし、基準となる最も早い吐出タイミングで吐出するノズルグループ１０２の位置はそのままにし、次に早い吐出タイミングのノズルグループ１０３と最も遅い吐出タイミングのノズルグループ１０４とを、吐出タイミングの早い方から順に記録紙Ｐの走行方向に等間隔で更にずらす必要がある。
【０１０８】
そして、ヘッドチップ２８を３つのノズルグループ１０２，１０３，１０４で時分割駆動させた場合、先ずノズルグループ１０２より吐出されたインク液滴ｉが記録紙Ｐの主面上にインクドット１１１を第２の基準線Ｌ２に接触した状態で形成し、次にノズルグループ１０３より吐出されたインク液滴ｉが記録紙Ｐの主面上にインクドット１１２を第２の基準線Ｌ２に接触した状態で形成し、最後にノズルグループ１０４より吐出されたインク液滴ｉが記録紙Ｐの主面上にインクドット１１３を第２の基準線Ｌ２に接触した状態で形成する。
【０１０９】
これにより、プリンタ装置１では、時分割駆動させた場合でも、ノズルグループ１０２，１０３，１０４より吐出されたインク液滴ｉが、第２の基準線Ｌ２に接触した状態で第２の基準線Ｌ２に対して記録紙Ｐの走行方向と同方向又は反対方向にずれたインクドット１１１，１１２，１１３を形成させることから、例えば給排紙機構７４の誤動作による記録紙Ｐの幅方向に沿った白スジを防止でき、高品質な画像を印刷できる。なお、ここでは、３つのノズルグループ１０２，１０３，１０４で時分割駆動させたが、このことに限定されることはなく、複数のノズル５４ａを２つ、若しくは４つ以上のノズルグループで時分割駆動した場合でも、基準となる最も早い吐出タイミングのノズルグループの位置はそのままにし、吐出タイミングの早いノズルグループの順に記録紙Ｐの走行方向に等間隔でずらすことで上述した作用効果を得ることができる。
【０１１０】
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とが一体化さえたプリンタ装置にも適用可能である。
【０１１１】
また、以上の例では、記録紙Ｐに文字や画像を印刷するプリンタ装置１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。
【０１１２】
さらに、以上の例では、発熱抵抗体５２によってインク４を加熱しながらノズル５４ａから吐出させる電気熱変換方式を採用しているが、このような方式に限定されず、例えばピエゾ素子といった圧電素子等の電気機械変換素子等によってインクを電気機械的にノズルより吐出させる電気機械変換方式を採用したものであってもよい。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、対象物の走行速度にムラがあっても、対象物の走行方向と同方向又は反対方向にずらした吐出口より吐出それた液滴が、対象物の走行方向と同方向又は反対方向にずれて着弾されることから、白スジによる画質の劣化を防止できる。
【０１１４】
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】同ヘッドチップより吐出されたインク液滴によるインクドットを模式的に示す平面図である。
【図１３】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１４】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１５】同インクジェットプリンタ装置の印刷動作を説明するフローチャートである。
【図１６】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１７】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１８】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１９】同ヘッドチップより吐出したインク液滴が記録紙に着弾してインクドットが形成された状態を模式的に示す平面図である。
【図２０】同インクジェットプリンタ装置を時分割駆動させたときにノズルの位置を補正させたヘッドチップより吐出されたインク液滴によるインクドットを模式的に示す平面図である。
【図２１】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白スジが発生した状態を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ装置、２ インクジェットプリントヘッドカートリッジ、３ プリンタ本体、４ インク、１１ インクカートリッジ、２８ ヘッドチップ、５１ 回路基板、５２ 発熱抵抗体、５３ フィルム、５４ ノズルシート、５４ａ，１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ ノズル、５５ インク液室、５６ インク流路、６１，１１１，１１２，１１３ インクドット、８１ 制御回路、８３ 吐出制御部、１０２，１０３，１０４ ノズルグループ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a liquid ejecting method for ejecting liquid in a liquid chamber from an ejection port facing an object by pressing the liquid generated by a pressure generating element.
[0002]
[Prior art]
As a device for ejecting liquid, there is a printer device that records images and characters by ejecting ink from a head chip onto a recording paper that is an object. There is an ink jet system in the printer apparatus, and a printer apparatus using the ink jet system has advantages of low running cost, downsizing of the apparatus, and easy colorization of printed images.
[0003]
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. In this printer apparatus, the ink supplied to the ink liquid chamber or the like is heated by a heating resistor or the like disposed in the ink liquid chamber to generate bubbles in the ink on the heating resistor, and the bubbles are broken. Ink is discharged from a minute ink discharge port provided in the head chip by the energy at the time of disappearance, and an image or a character is printed on a recording paper or the like as a target.
[0004]
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 apparatus in which an ink discharge range is set to substantially the same range as the recording paper width, that is, an ink discharge port for discharging ink in a line shape is provided.
[0005]
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.
[0006]
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 (Patent Document 1). reference).
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-301199 A
[0008]
[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 printed in a contracted direction of the recording paper.
[0009]
In order to solve such a problem, in a line type printer device, for example, a servo motor or the like is used 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.
[0010]
However, even when the above servo motor or the like is used, as shown in FIG. 21, the expansion or contraction of the image or the like is eliminated, but there is an error of only a few microns in the timing at which the ink lands on the recording paper. The color density may be uneven in the running direction of the recording paper, 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. Note that reference numeral 201 in FIG. 21 denotes an ink dot formed when the ink lands on the recording paper.
[0011]
Such a problem can be solved by using, for example, a serial printer. Specifically, in a serial type printer device, when printing is performed with the recording paper running stopped, a so-called overlap portion is formed such that the boundary between the previous print location and the current print location overlaps within a predetermined range. By performing the provided printing, color density unevenness that occurs in the running direction of the recording paper is prevented.
[0012]
However, in the serial type printer device, since the overlap portion is provided, there are problems that the time required for printing becomes long and the amount of ink used for printing increases.
[0013]
Therefore, the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and provides an excellent liquid discharge apparatus and liquid discharge method that can shorten the time for printing and obtain high-quality printing. The purpose is to do.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The liquid ejection device according to the present invention that achieves the above-described object is provided with traveling means for causing an object to travel in a predetermined direction, a plurality of liquid chambers for storing liquid, and the respective liquid chambers. A discharge port that discharges the liquid stored in the chamber, a supply unit that supplies the liquid to the liquid chamber, and a liquid chamber that is provided in the liquid chamber so as to face the discharge port, and is stored in the liquid chamber. The pressed liquid, and the liquid is in the form of droplets from the discharge port. Directly below the discharge surface toward the object A pressure generating element to be discharged, and the discharge port has a traveling direction of the object. Orthogonal In parallel to the printing width of the object, and a plurality of the discharge ports arranged in parallel with the traveling direction of the object. Orthogonal Discharge means provided at random with respect to the first reference line to be moved in the traveling direction of the object or in the opposite direction, and the discharge means in the state of the liquid in the form of droplets. Than Directly below the discharge surface toward the object Ink dots formed when the droplets land on the main surface of the object , The traveling direction of the object Orthogonal Shi , On the main surface of the object located directly below the discharge surface when the liquid is discharged from the discharge ports in the form of droplets. At least partially in contact with the second reference line Ru like , It is characterized by being formed by randomly shifting in the traveling direction of the object or the opposite direction with respect to the second reference line.
[0015]
In this liquid ejection apparatus, at least one of the ejection ports arranged in parallel is shifted in the same direction as or opposite to the traveling direction of the object with respect to the first reference line, thereby being the same as the traveling direction of the object. In the state where the liquid droplets ejected substantially directly below the ejection port displaced in the direction or in the opposite direction are at least partially in contact with the second reference line, the same direction as the traveling direction of the object with respect to the second reference line Alternatively, it is shifted in the opposite direction and landed on the main surface of the object.
[0016]
As a result, in the liquid ejection device, the droplets that have landed with a deviation from the second reference line in the same direction as the direction of travel of the object or in the direction opposite to the direction of travel of the object become the travel speed of the travel object. White streaks along the direction substantially perpendicular to the running direction when unevenness occurs are prevented.
[0017]
The liquid discharge method according to the present invention includes a plurality of liquid chambers that store liquid, discharge ports that are respectively provided in the liquid chambers and discharge the liquid stored in the liquid chambers, and the liquid chambers. A supply unit that supplies the liquid and a liquid chamber that is provided in each of the liquid chambers so as to face the discharge port, press the liquid stored in the liquid chambers, and discharge the liquid in a droplet state. From the exit Directly below the discharge surface toward the object A pressure generating element to be discharged, and the discharge port has a traveling direction of the object. Orthogonal In parallel to the printing width of the object, and a plurality of the discharge ports arranged in parallel with the traveling direction of the object. Orthogonal The discharge means provided by being randomly shifted in the traveling direction of the object or the opposite direction with respect to the first reference line that opposes the liquid pressed by the pressure generating elements to the discharge ports. And in the state of liquid droplets from the respective discharge ports toward the main surface of the object traveling in a predetermined direction. Directly below the discharge surface Ink dots formed when the droplets land on the main surface of the object , The traveling direction of the object Orthogonal Shi , On the main surface of the object located directly below the discharge surface when the liquid is discharged from the discharge ports in the form of droplets. At least partially in contact with the second reference line Ru like , It is characterized by being formed by randomly shifting in the traveling direction of the object or the opposite direction with respect to the second reference line.
[0018]
In this liquid discharge method, at least one of the discharge ports arranged in parallel is shifted in the same direction as the traveling direction of the object with respect to the first reference line or in the direction opposite to the traveling direction of the object. The direction of travel of the object with respect to the second reference line in a state in which the liquid droplets discharged from the discharge ports shifted in the same direction as or in the opposite direction to the travel direction of the object are at least partially in contact with the second reference line Shift in the same direction as or in the opposite direction.
[0019]
Thereby, in the liquid ejection method, when the traveling speed of the traveling object is uneven due to the liquid droplets that have landed on the second reference line in the same direction as or in the opposite direction to the traveling direction of the object. White streaks along the direction substantially perpendicular to the running direction can be prevented.
[0020]
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 ejects ink or the like onto a recording paper P that travels in a predetermined direction to display images and characters. It is something to print. In addition, the printer device 1 is a so-called line in which ink discharge ports (nozzles) are arranged in a substantially line shape in the width direction of the recording paper P, that is, in the direction of the arrow W in FIG. Type printer device.
[0021]
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.
[0022]
In such a printer apparatus 1, the recording paper P stored in the tray 75 a is installed by mounting the tray 75 a for storing the recording paper P in a stacked manner on the 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 75 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 75 to the back side of the printer main body 3 by the paper supply / discharge mechanism 74. 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 93, 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 76 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.
[0023]
The head cartridge 2 that prints 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. 1, and ejects ink 4 to the recording paper P that travels by the paper supply / discharge mechanism 74. 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.
[0024]
The head cartridge 2 discharges ink 4 which is a conductive liquid into fine particles by pressure generated by pressure generating means using, for example, an electrothermal conversion type or an electromechanical conversion type, and the recording paper P or the like. The ink 4 is sprayed on the target object in a droplet state. 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.
[0025]
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.
[0026]
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.
[0027]
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.
[0028]
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.
[0029]
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.
[0030]
Further, 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 Moves in the biasing direction of the coil spring 13d and closes the supply port 13b. This prevents the ink 4 in the ink storage unit 12 from leaking even when the tip of the ink supply unit 13 faces downward immediately before the ink cartridge 11 is mounted on the cartridge 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.
[0031]
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.
[0032]
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.
[0033]
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.
[0034]
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.
[0035]
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.
[0036]
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.
[0037]
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.
[0038]
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.
[0039]
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 and a latch lever 24 for fixing the ink cartridge 11, a biasing member 25 for biasing the ink cartridge 11 in the take-out direction, and an ink supply portion 13. Connection portion 26 to which ink 4 is supplied, a handle portion 27 that becomes a handle when the cartridge main body 21 is detached from the printer main body 3, a head chip 28 that ejects the ink 4, and a head cap that protects the head chip 28. 29.
[0040]
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.
[0041]
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. 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.
[0042]
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 by rotating the side where the engagement step portion 19 is not provided to the mounting portion 22 side. As a result, the ink cartridge 11 can be easily mounted on the mounting portion 22.
[0043]
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.
[0044]
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.
[0045]
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. .
[0046]
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.
[0047]
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.
[0048]
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.
[0049]
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.
[0050]
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.
[0051]
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.
[0052]
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.
[0053]
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.
[0054]
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 obtained with almost no ink 4 in the air introduction path 15.
[0055]
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.
[0056]
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 in the width direction of the recording paper P, that is, in the direction of the arrow W in FIG.
[0057]
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.
[0058]
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 26. Means for detecting presence or absence are provided.
[0059]
The head chip 28 described above corresponds to the ink 4 of each color, as shown in FIGS. 9 to 11, the circuit board 51 serving as a base, the heating resistor 52 that heats the ink 4, and the leakage of the ink 4. A film 53 to be prevented, a nozzle sheet 54 provided with a number of nozzles 54a through which ink 4 is ejected in the form of droplets, an ink liquid chamber 55 that is surrounded by these and is supplied with ink 4, and an ink liquid And an ink flow path 56 for supplying the ink 4 to the chamber 55. In FIG. 11, the position of each nozzle 54a is indicated by a one-dot chain line.
[0060]
The circuit board 51 is a semiconductor substrate such as silicon, and a heating resistor 52 is formed on one main surface 51a thereof, and the heating resistor 52 and a control circuit (not shown) on the circuit board 51 are connected to each other. . This control circuit includes a logic IC (Integrated Circuit), a driver transistor, and the like.
[0061]
The heating resistor 52 generates heat when current is supplied from the control circuit, and heats the ink 4 in the ink liquid chamber 55 to increase the internal pressure. Thus, the heated ink 4 is ejected in the form of droplets from each nozzle 54a provided on the nozzle sheet 54 described later.
[0062]
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 the film 53 is laminated on substantially the entire main surface 51a of the circuit board 51, unnecessary portions are removed by a photolithography process, and the heating resistor 52 is formed. It is formed so as to be collectively enclosed in a substantially concave shape. A portion surrounding the heating resistor 52 by the film 53 forms a part of the ink liquid chamber 55.
[0063]
The nozzle sheet 54 is a sheet-like member in which each nozzle 54 a for ejecting ink droplets i is formed, and the nozzle 54 a and the heating resistor 52 face each other on the side opposite to the circuit board 51 of the film 53. Provided. The nozzle 54 a is a minute hole opened in a substantially circular shape in the nozzle sheet 54, is opposed to the heating resistor 52, and is recorded on the main surface on the outside of the nozzle sheet 54 that becomes the ejection surface 28 a of the head chip 28. They are arranged side by side along the first reference line L1 along the width direction of the paper P, that is, the arrow W direction in FIGS. One or more of the nozzles 54a arranged in parallel are in the running direction of the recording paper P with respect to the first reference line L1, that is, in the same direction as or opposite to the arrow D direction in FIGS. It is shifted.
[0064]
Further, the nozzles 54a are randomly shifted with respect to the first reference line L1 in the same direction as the traveling direction of the recording paper P or in the opposite direction. The arrangement of the nozzles 54a may be determined using, for example, a random number table or a random number generation function of an electronic computer. The nozzle sheet 54 constitutes a part of the ink liquid chamber 55.
[0065]
The ink liquid chamber 55 is a space surrounded by the circuit board 51, the heating resistor 52, the film 53, and the nozzle sheet 54, and the ink 4 from the ink flow path 56 is supplied to the ink liquid chamber 55. The ink 4 in the ink liquid chamber 55 is heated by the heating resistor 52, the internal pressure rises and is pressed, and is discharged to the outside from each nozzle 54a.
[0066]
The ink flow path 56 is connected to the ink outflow path 43 of the connecting portion 26, and the ink 4 is supplied from the ink cartridge 11 connected to the connecting portion 26, and the ink 4 is sent to each communicating ink liquid chamber 55. It becomes a road. That is, the ink liquid chamber 55 and the connection portion 26 are communicated with each other. Accordingly, the ink 4 supplied from the ink cartridge 11 flows into the ink flow path 56 and is supplied into the ink liquid chamber 55.
[0067]
One head chip 28 described above is provided with a heating resistor 52 for each ink liquid chamber 55, and includes about 100 ink liquid chambers 55 provided with the heating resistors 52. In the head chip 28, each of the heating resistors 52 is appropriately selected according to a command from the discharge control unit of the printer apparatus 1 to generate heat, and the ink 4 in the ink liquid chamber 55 corresponding to the generated heating resistor 52d. Are ejected from the nozzle 54a corresponding to the ink liquid chamber 55 in the form of droplets.
[0068]
That is, in the head chip 28, the ink 4 is supplied through the ink flow path 56 coupled to the head chip 28, and the ink liquid chamber 55 is filled with the ink 4. Then, by supplying a pulse current to the heating resistor 52 for a short time, for example, 1 to 3 μsec, the heating resistor 52 is rapidly heated, and as a result, the portion of the ink 4 in contact with the heating resistor 52 is vapor-phased. And a certain volume of ink 4 is pressed by the expansion of the ink bubbles (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 54a is ejected from the nozzles 54a as the ink droplets i and is landed on the recording paper P.
[0069]
In the head chip 28 as described above, one or more of the nozzles 54a arranged in parallel in the width direction of the recording paper P, that is, in the direction of the arrow W in FIG. 11, are arranged on the recording paper with respect to the first reference line L1. The traveling direction of P, that is, the same direction as the arrow D direction in FIG.
[0070]
Thereby, in the head chip 28, as shown in FIG. 12, the ink dots 61 formed when the ink droplets i land on the main surface of the recording paper P are formed on the main surface of the recording paper P. In the state of contact with the second reference line L2 in the traveling direction, that is, in the direction substantially orthogonal to the arrow D direction in FIG. 12, the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P with respect to the second reference line L2. Will shift in the direction. Specifically, the second reference line L2 is brought into contact with the second reference line L2 by the ink droplet i ejected substantially directly below the nozzle 54a shifted in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P. Ink dots 61 are formed that are shifted in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P with respect to the line L2.
[0071]
Therefore, in the head chip 28, the ink dots 61 that partially overlap at least the second reference line L2 and are shifted in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P with respect to the second reference line L2. For example, it is possible to prevent white streaks caused by unevenness in the running speed of the recording paper P.
[0072]
In the head chip 28, the nozzles 54a are randomly shifted with respect to the first reference line L1 in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P, and the ink dots 61 are regularly arranged on the recording paper P. Therefore, the ink droplet i can be landed without causing regularity in the color density distribution or the like. In the head chip 28, for example, when the ink droplet i is landed on the stopped recording paper P, the ink droplet i is landed on the recording paper P with a density distribution that approximates the standard deviation distribution. As described above, it is possible to perform printing with less color density unevenness by randomly shifting the nozzles 54a with respect to the first reference line L1 in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P.
[0073]
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.
[0074]
As shown in FIGS. 1 and 13, the printer body 3 includes a head cartridge mounting portion 71 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 71. 72, a head cap opening / closing mechanism 73 for opening / closing the head cap, a paper supply / discharge mechanism 74 for supplying / discharging the recording paper P, a paper supply port 75 for supplying the recording paper P to the paper supply / discharge mechanism 74, and a paper supply / discharge And a paper discharge port 76 from which the recording paper P is output from the paper mechanism 74.
[0075]
The head cartridge mounting portion 71 is a recess in which the head cartridge 2 is mounted, and performs printing on the traveling recording paper according to the data. Therefore, 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 71. It is held by the head cartridge holding mechanism 72. The head cartridge holding mechanism 72 is a mechanism for detachably holding the head cartridge 2 on the head cartridge mounting portion 71, and a knob 72 a provided on the head cartridge 2 is provided in the locking hole 72 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).
[0076]
The head cap opening / closing mechanism 73 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 74 has a drive unit for transporting the recording paper P, transports the recording paper P supplied from the paper feed port 75 to the head chip 28 of the head cartridge 2, and the ink 4 is ejected. The recording paper P is conveyed to the paper discharge port 76 and output to the outside of the apparatus. The paper feed port 75 is an opening for supplying the recording paper P to the paper supply / discharge mechanism 74, and a plurality of recording papers P can be stacked and stocked on the tray 75a or the like. In the paper discharge port 76, the recording paper P on which the ink droplets i are discharged is transported and discharged by the paper supply / discharge mechanism 74.
[0077]
Here, the control circuit 81 for controlling printing by the printer apparatus 1 configured as described above will be described with reference to the drawings.
[0078]
As shown in FIG. 14, the control circuit 81 includes a printer drive unit 82 that drives each drive 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. 83, an input / output terminal 84 for inputting / outputting signals to / from an external device, a ROM (Read Only Memory) 85 in which a control program or the like is recorded, and a RAM (Random Access Memory) in which the read control program or the like is recorded ) 86 and a control unit 87 for controlling each unit.
[0079]
Based on the control signal from the control unit 87, the printer driving unit 82 drives the drive motor that constitutes the head cap opening / closing mechanism 73 to open / close the head cap 29. Further, the printer driving unit 82 drives a driving motor constituting the paper supply / discharge mechanism 74 on the basis of a control signal from the control unit 87 to feed the recording paper P from the paper feeding port 75 of the printer main body 3 to perform recording. The paper is discharged from the paper discharge port 76 later.
[0080]
The discharge control unit 83 controls, for example, a power source that supplies a pulse current to the heating resistor 52, a magnitude of the pulse current supplied to the heating resistor 52, and a timing at which the pulse current is supplied to the heating resistor 52. It is an electric circuit provided with a control circuit or the like for controlling. The ejection control unit 83 controls the timing at which the ink droplet i is ejected from each nozzle 54a by controlling the pulse current supplied to the heating resistor 52.
[0081]
The input / output terminal 84 transmits information such as the above-described printing condition, printing state, and ink remaining amount to an external information processing device 88 or the like via the interface. The input / output terminal 84 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 88 or the like. Here, the information processing apparatus 88 described above is an electronic device such as a personal computer or a PDA (Personal Digital Assistant).
[0082]
The input / output terminal 84 connected to the information processing device 88 or the like can use, for example, a serial interface or a parallel interface as an interface. Specifically, a USB (Universal Serial Bus), an RS (Recommended Standard) 222c, an IEEE ( Institute of Electrical and Electronic Engineers) 1394 standards. Further, the input / output terminal 84 may perform data communication with the information processing apparatus 88 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.
[0083]
The ROM 85 is a memory such as an EP-ROM (Erasable Programmable Read-Only Memory), for example, and stores a program for each process performed by the control unit 87. The stored program is loaded into the RAM 86 by the control unit 87. The RAM 86 stores a program read from the ROM 85 by the control unit 87 and various states of the printer device 1.
[0084]
A network such as the Internet may be interposed between the input / output terminal 84 and the information processing apparatus 88. In this case, the input / output terminal 84 is, for example, a local area network (LAN) or an integrated services digital (ISDN). Network, xDSL (Digital Subscriber Line), FTHP (Fiber To The Home), CATV (Community Antenna TeleVision), BS (Broadcasting Satellite), etc. It is performed by various protocols such as Internet Protocol.
[0085]
The control unit 87 controls each unit based on the print data and control signal input from the input / output terminal 84, the remaining amount data of the ink 4, and the like. The control unit 87 reads out such a processing program from the ROM 85, stores it in the RAM 86, and performs each processing based on this program.
[0086]
The control unit 87 reads out a processing program for performing discharge control from the ROM 85 and stores it in the RAM 86. Based on this program, the control unit 87 determines the magnitude of the pulse current supplied to the heating resistor 52 via the discharge control unit 83 and the heating resistor. The timing for supplying the pulse current to 52 is controlled.
[0087]
The control unit 87 is not limited to the control by the program as described above, and measures the state printed on the recording paper P, and generates the ink droplet i according to the print data based on the measurement result. The ejection control unit 83 can also be controlled to land on the recording paper P.
[0088]
In the control circuit 81 configured as described above, the program is stored in the ROM 85. 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 81 is connected to a drive for driving various recording media directly or via the information processing device 88 so as to read the program from these recording media. In addition to the above-described configuration, the control circuit 81 also includes display means such as an LCD (Liquid Crystal Display) that displays information such as printing conditions, printing status, and ink remaining amount.
[0089]
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 87 based on a processing program stored in storage means such as the ROM 85.
[0090]
First, when the user selects character data, print data, or the like to be printed by the information processing device 88 and performs a print execution operation, the information processing device 88 generates print data from the selected data, and inputs / outputs of the printer device 1. The generated print data is output to the terminal 84.
[0091]
Next, in step S1, the control unit 87 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 87 proceeds to step S2 when the ink cartridges 11 are properly mounted in all the mounting units 22, and proceeds to step S3 when the ink cartridge 11 is not properly mounted in the mounting unit 22. Prohibit printing operation.
[0092]
In step S2, the control unit 87 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. A message to that effect is displayed, that is, a warning is displayed, and the printing operation is prohibited in step S3. On the other hand, 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 87 permits the printing operation in step S4.
[0093]
When performing the printing operation, as shown in FIG. 16, the control unit 87 drives the drive motor constituting the head cap opening / closing mechanism 73 to move the head cap 29 toward the tray 75a with respect to the head cartridge 2, thereby Each nozzle 54a of the chip 28 is exposed.
[0094]
Then, the control unit 87 drives the drive motor that constitutes the paper supply / discharge mechanism 74 to cause the recording paper P to travel. Specifically, the controller 87 pulls out the recording paper P from the tray 75a by the paper feed roller 91, and reverses the recording paper P drawn by the pair of separation rollers 92a and 92b rotating in opposite directions. The recording paper P is transported to the transport belt 94 after the transport direction is reversed and the recording paper P transported to the transport belt 94 is stopped by the pressing means 95 at a predetermined position, whereby the ink 4 is landed. The sheet feeding / discharging mechanism 74 is controlled so that the position to be positioned is positioned.
[0095]
At the same time, the control unit 87 controls the ejection control unit 83 so that the ink droplet i is ejected substantially directly below the nozzle 54 a of the head chip 28. Specifically, as shown in FIG. 17, the ink bubbles E are heated against the nozzle 54 a at the portion in contact with the heating resistor 52 disposed at a position facing the nozzle 54 a in the ink flow path 56. 18, the ink 4 having a volume equal to the volume of the expansion of the ink bubbles E is pushed away by the expansion of the ink bubbles E, as shown in FIG. As a result, an 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 almost directly below, and landed on the main surface of the recording paper P to form the ink dot 61. Characters, images, and the like corresponding to the print data are printed on the recording paper P.
[0096]
At this time, in the head chip 28, as shown in FIG. 19, one or more of the nozzles 54a arranged in parallel in the width direction of the recording paper P, that is, in the arrow W direction in FIG. It is randomly shifted with respect to L1 in the running direction of the recording paper P, that is, in the same direction as the arrow D in FIG. For this reason, in the head chip 28, the ink droplet i ejected substantially directly below the nozzle 54a shifted in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P is in contact with the second reference line L2. Thus, the ink dots 61 that are shifted in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P with respect to the second reference line L2 are formed.
[0097]
As a result, in the head chip 28, when the traveling speed of the recording paper increases due to, for example, a malfunction of the conventional paper supply / discharge mechanism, a gap is formed between the ink dots adjacent in the traveling direction of the recording paper. It is possible to prevent white streaks in the running direction of the recording paper and the substantially perpendicular direction. In this way, high-quality characters and images without white stripes are printed on the recording paper P according to the print data.
[0098]
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 operation when the negative pressure of the ink 4 increases every time the ink droplet i is ejected.
[0099]
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 74. After the printing is completed, the recording paper P is discharged from the paper discharge port 76.
[0100]
In the printer apparatus 1 described above, one or more of the nozzles 54a arranged in parallel in the width direction of the recording paper P are in the same direction as the traveling direction of the recording paper P with respect to the first reference line L1. Or it is shifted at random in the opposite direction.
[0101]
As a result, in the printing apparatus 1, as shown in FIG. 19, the ink droplet i ejected from the nozzle 54a shifted in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P contacts the second reference line L2. In this state, the ink dots 61 that are shifted in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P with respect to the second reference line L2 are formed.
[0102]
Therefore, in the printer apparatus 1, when the running speed of the recording paper P is increased due to, for example, a malfunction of the paper supply / discharge mechanism 74 due to the ink dots 61 shifted in the same direction as or opposite to the running direction of the recording paper P. White streaks along the width direction of the recording paper P, which are generated by a gap between the ink dots 61 adjacent in the traveling direction of P, can be prevented, and a high-quality image can be printed.
[0103]
In addition, since this printer apparatus 1 can prevent white streaks and the like without providing an overlap portion at the time of conventional printing, it is possible to print a high-quality image by greatly shortening the printing time.
[0104]
In the above, the case where the ink droplets i are ejected from the nozzles 54a arranged in parallel with the timing substantially the same has been described. However, for example, when the head chip 28 is driven in a time-sharing manner, the recording paper P travels. It is necessary to correct the position of the nozzle 54a in accordance with the speed.
[0105]
Specifically, in the above-described head chip 28, when about several hundred to several tens of thousands of heating resistors 52 are provided, if a pulse current is supplied to the heating resistors 52 at a time, the power consumption increases. 52 is randomly divided into two or more groups, pulse currents are sequentially supplied to each group, and the ink droplets i are sequentially ejected from the nozzles 54a corresponding to each group, that is, time-division driving is performed. .
[0106]
In this case, since the printer apparatus 1 ejects the ink droplet i onto the recording paper P traveling in a predetermined direction, the landing position of the ink droplet i is shifted from the original position in the traveling direction of the recording paper P. . Therefore, in the head chip 28, in order to land the ink droplet i at the original position, the recording paper is recorded in order from the group with the earliest ejection timing that discharges the ink droplet i. It is necessary to correct the position of the nozzle 54a by shifting in the running direction of the recording paper P at equal intervals according to the running speed of P.
[0107]
That is, in the head chip 28, as shown in FIG. 20, the nozzles 101a, 101b, and 101c are randomly divided into three nozzle groups 102, 103, and 104 and driven in a time-sharing manner for each of the nozzle groups 102, 103, and 104. In this case, with reference to the nozzle group 102 of the nozzle 101a that ejects the ink droplet i at the earliest timing, the position of the nozzle group 103 of the nozzle 101b that ejects the ink droplet i at the earliest timing and the ink at the latest timing. The position of the nozzle group 104 of the nozzle 101c that discharges the droplet i is moved in the direction of the recording paper P at equal intervals according to the traveling speed of the recording paper P in order from the earlier discharge timing, that is, in the direction of arrow D in FIG. Shift toward the downstream side. Then, the position of the nozzle group 102 that discharges the ink droplet i at the earliest timing as a reference is left as it is. As described above, in the head chip 28, when time-division driving is performed, the nozzle 54a shifted in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P in order to prevent white streaks or the like along the width direction of the recording paper P. Are grouped for each ejection timing of the ink droplet i, the position of the nozzle group 102 ejecting at the earliest ejection timing as a reference is left as it is, and the nozzle group 103 at the next earliest ejection timing and the nozzle group at the latest ejection timing. 104 need to be further shifted at equal intervals in the running direction of the recording paper P in order from the earlier discharge timing.
[0108]
When the head chip 28 is driven in a time-sharing manner by the three nozzle groups 102, 103, and 104, first, the ink droplet i ejected from the nozzle group 102 causes the second ink dot 111 to be formed on the main surface of the recording paper P. Next, the ink droplet i ejected from the nozzle group 103 is formed on the main surface of the recording paper P in a state where it is in contact with the second reference line L2. Finally, the ink droplets i ejected from the nozzle group 104 form the ink dots 113 on the main surface of the recording paper P in a state of being in contact with the second reference line L2.
[0109]
As a result, even when the printer apparatus 1 is driven in a time-sharing manner, the ink droplet i ejected from the nozzle groups 102, 103, 104 is in contact with the second reference line L2, and the second reference line L2. In contrast, the ink dots 111, 112, and 113 that are shifted in the same direction as or opposite to the traveling direction of the recording paper P are formed, and therefore, for example, white along the width direction of the recording paper P due to a malfunction of the paper supply / discharge mechanism 74 is formed. Streaks can be prevented and high-quality images can be printed. Here, the three nozzle groups 102, 103, and 104 are time-division driven. However, the present invention is not limited to this, and the plurality of nozzles 54a are time-divisionally divided into two, or four or more nozzle groups. Even when driven, the position of the nozzle group with the earliest ejection timing as a reference is left as it is, and the above-described effects can be obtained by shifting the recording paper P in the running direction at equal intervals in the order of the nozzle groups with the earlier ejection timing. it can.
[0110]
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 also be applied to a printer device.
[0111]
In the above example, the printer apparatus 1 that prints characters and images on the recording paper P 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.
[0112]
Further, in the above example, an electrothermal conversion method in which the ink 4 is heated from the nozzle 54a while being heated by the heating resistor 52 is adopted, but the present invention is not limited to this method, for example, a piezoelectric element such as a piezo element or the like. An electromechanical conversion method in which ink is electromechanically ejected from a nozzle by an electromechanical conversion element or the like may be used.
[0113]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if the traveling speed of the object is uneven, the liquid droplets discharged from the discharge ports shifted in the same direction as or in the opposite direction to the traveling direction of the object Therefore, it is possible to prevent the image quality from being deteriorated by white stripes.
[0114]
In addition, according to the present invention, 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 plan view schematically showing ink dots formed by ink droplets discharged from the head chip.
FIG. 13 is a side view illustrating a part of the ink jet printer apparatus as seen through.
FIG. 14 is a block diagram illustrating a control circuit of the inkjet printer apparatus.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a printing operation of the inkjet printer apparatus.
FIG. 16 is a side view illustrating a partially transparent state in which the head cap opening / closing mechanism is open in the inkjet printer apparatus;
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state where ink bubbles are generated in the head chip.
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state in which ink droplets are ejected from nozzles by generated ink bubbles in the head chip.
FIG. 19 is a plan view schematically showing a state where ink droplets ejected from the head chip have landed on the recording paper and ink dots have been formed.
FIG. 20 is a plan view schematically showing ink dots formed by ink droplets ejected from a head chip whose nozzle position is corrected when the ink jet printer apparatus is driven in a time-sharing manner.
FIG. 21 is a plan view schematically illustrating a state in which color density unevenness and white stripes are generated when printing is performed by a conventional printer device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet printer apparatus, 2 Inkjet print head cartridge, 3 Printer main body, 4 Ink, 11 Ink cartridge, 28 Head chip, 51 Circuit board, 52 Heating resistor, 53 Film, 54 Nozzle sheet, 54a, 101a, 101b, 101c Nozzle , 55 ink liquid chamber, 56 ink flow path, 61, 111, 112, 113 ink dots, 81 control circuit, 83 discharge control unit, 102, 103, 104 nozzle group

Claims (4)

対象物を所定の方向に走行させる走行手段と、
液体を貯留する複数の液室と、上記各液室にそれぞれ設けられ、上記各液室に貯留した上記液体を吐出させる吐出口と、上記各液室に上記液体を供給する供給部と、上記吐出口と対向するように上記各液室にそれぞれ設けられ、上記各液室に貯留された上記液体を押圧し、上記液体を液滴の状態で上記吐出口より上記対象物に向けて吐出面に垂直な真下に吐出させる圧力発生素子とを有し、上記吐出口が、上記対象物の走行方向と直交する方向に上記対象物の印刷幅に合わせて並設され、上記並設された吐出口のうちの複数の吐出口が、上記対象物の走行方向と直交する第１の基準線に対して上記対象物の走行方向又はその逆方向にランダムにずれて設けられた吐出手段とを備え、
上記吐出手段は、上記液体を液滴の状態で上記各吐出口より上記対象物に向けて上記吐出面に垂直な真下に吐出し、上記液滴が上記対象物の主面に着弾されたときに形成されるインクドットを、上記対象物の走行方向と直交し、上記液体を液滴の状態で上記各吐出口より吐出したときに上記吐出面に垂直な真下に位置する上記対象物の主面上の第２の基準線に少なくとも一部接触させるように、上記第２の基準線に対して上記対象物の走行方向又はその逆方向にランダムにずらして形成する液体吐出装置。Traveling means for traveling the object in a predetermined direction;
A plurality of liquid chambers for storing liquid; a discharge port that is provided in each of the liquid chambers and discharges the liquid stored in each of the liquid chambers; a supply unit that supplies the liquid to each of the liquid chambers; Each liquid chamber is provided so as to face the discharge port, presses the liquid stored in each liquid chamber, and discharges the liquid from the discharge port toward the object in a liquid droplet state. A pressure generating element that discharges directly below the discharge port, and the discharge port is arranged in parallel in a direction perpendicular to the traveling direction of the object in accordance with the print width of the object, A plurality of outlets of the outlets are provided with discharge means provided at random shifts in the traveling direction of the object or in the opposite direction with respect to a first reference line orthogonal to the traveling direction of the object. ,
The discharge means discharges the liquid in the form of liquid droplets from the discharge ports toward the object directly below the discharge surface, and when the liquid drops are landed on the main surface of the object. the ink dots formed, perpendicular to the traveling direction of the object, the main of the object positioned beneath perpendicular to the ejection surface when the liquid is discharged from each discharge port in the state of droplets at least a portion as Ru contacting, the liquid ejecting apparatus for forming shifted at random in the traveling direction or the opposite direction of said object relative to said second reference line to a second reference line on the surface. 上記各吐出口より上記液滴を吐出させる上記吐出手段を制御する吐出制御手段を備え、
上記吐出制御手段は、上記各吐出口を複数のグループに分けてこれらグループ毎に異なる吐出タイミングで上記液滴が吐出されるように上記吐出手段を制御し、
上記吐出手段は、吐出タイミングの最も早いグループを基準にして次に吐出タイミングの早いグループから順に走行速度に応じて等間隔で上記対象物の走行方向にずらされている請求項１記載の液体吐出装置。A discharge control means for controlling the discharge means for discharging the liquid droplets from the discharge ports;
The discharge control means divides the discharge ports into a plurality of groups and controls the discharge means so that the droplets are discharged at different discharge timings for each group.
2. The liquid discharge according to claim 1, wherein the discharge means is shifted in the travel direction of the object at equal intervals according to the travel speed in order from the group with the next fastest discharge timing based on the group with the earliest discharge timing. apparatus. 液体を貯留する複数の液室と、上記各液室にそれぞれ設けられ、上記各液室に貯留した上記液体を吐出させる吐出口と、上記各液室に上記液体を供給する供給部と、上記吐出口と対向するように上記各液室にそれぞれ設けられ、上記各液室に貯留された上記液体を押圧し、上記液体を液滴の状態で上記吐出口より上記対象物に向けて吐出面に垂直な真下に吐出させる圧力発生素子とを有し、上記吐出口が、対象物の走行方向と直交する方向に上記対象物の印刷幅に合わせて並設され、上記並設された吐出口のうちの複数の吐出口が、上記対象物の走行方向と直交する第１の基準線に対して上記対象物の走行方向又はその逆方向にランダムにずれて設けられた吐出手段が、上記各圧力発生素子により押圧された上記液体を、上記各吐出口と対向し且つ所定の方向に走行する対象物の主面に向かって、上記各吐出口より液滴の状態で上記吐出面に垂直な真下に吐出し、
上記液滴が上記対象物の主面に着弾されたときに形成されるインクドットを、上記対象物の走行方向と直交し、上記液体を液滴の状態で上記各吐出口より吐出したときに上記吐出面に垂直な真下に位置する上記対象物の主面上の第２の基準線に少なくとも一部接触させるように、上記第２の基準線に対して上記対象物の走行方向又はその逆方向にランダムにずらして形成する液体吐出方法。A plurality of liquid chambers for storing liquid; a discharge port that is provided in each of the liquid chambers and discharges the liquid stored in each of the liquid chambers; a supply unit that supplies the liquid to each of the liquid chambers; Each liquid chamber is provided so as to face the discharge port, presses the liquid stored in each liquid chamber, and discharges the liquid from the discharge port toward the object in a liquid droplet state. A pressure generating element that discharges directly below the discharge port, and the discharge port is arranged in parallel in a direction perpendicular to the traveling direction of the target object in accordance with the printing width of the target object, and the parallel discharge port A plurality of discharge ports are provided at random with respect to a first reference line orthogonal to the traveling direction of the object in the traveling direction of the object or in the opposite direction. The liquid pressed by the pressure generating element is opposed to the discharge ports. And towards the main surface of the object traveling in a predetermined direction, discharge beneath perpendicular to the discharge surface in the form of droplets from the respective discharge ports,
The ink dots that said droplets are formed when it is landed on the main surface of said object, perpendicular to the traveling direction of the object, the liquid upon discharge from the respective discharge ports in the form of droplets as Ru is contacted at least in part on a second reference line on the main surface of the object positioned beneath perpendicular to the ejection surface, the traveling direction or the object relative to the second reference line A liquid discharge method that is formed by shifting in the reverse direction at random. 上記各吐出口を異なる吐出タイミングで上記液滴を吐出する複数のグループに分け、吐出タイミングの最も早いグループを基準にして次に吐出タイミングが早いグループから順に走行速度に応じて等間隔で上記対象物の走行方向にずらす請求項３記載の液体吐出方法。  The discharge ports are divided into a plurality of groups for discharging the droplets at different discharge timings, and the target is equally spaced according to the traveling speed in order from the group with the next fastest discharge timing based on the group with the earliest discharge timing. The liquid ejection method according to claim 3, wherein the liquid is displaced in a traveling direction of the object.
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