WO2005023547A1

WO2005023547A1 - 液体吐出装置及び液体吐出方法

Info

Publication number: WO2005023547A1
Application number: PCT/JP2004/012857
Authority: WO
Inventors: Iwao Ushinohama; Yuichiro Ikemoto; Kazuyasu Takenaka; Takeo Eguchi
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2004-09-03
Publication date: 2005-03-17
Also published as: EP1661707A1; JP4432904B2; US20060071979A1; CN1723127A; CN100586717C; KR101096347B1; KR20060111357A; JPWO2005023547A1; US7465003B2

Abstract

　本発明は、吐出口よりインクを吐出する液体吐出装置であり、吐出制御部（６３）を制御する制御部（６８）を備え、制御部は、一対の発熱抵抗体（４２ａ）（４２ｂ）のうち一方に供給されるパルス電流を基準にし、他方の発熱抵抗体には、基準となるパルス電流の供給タイミングに対し、基準となるパルス電流の供給時間の２０％以内の範囲の時間でタイミングをずらしてパルス電流を供給するように吐出制御部を制御する。これにより、吐出方向を変えて吐出されたインク液滴の着弾位置のばらつきを抑えることができ、色調ムラや白スジ等による画質の劣化が防止されて優れた画質で印刷できる。

Description

明細書

液体吐出装置及び液体吐出方法

技術分野

[0001] 本発明は、吐出口より液滴を吐出する液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。

本出願は、日本国において 2003年 9月 3日に出願された日本特許出願番号 2003

—311625を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照することにより

、本出願に援用される。

^景技術

[0002] 従来、液体を吐出する装置としては、対象物としての記録紙に対し、液体吐出部より液体であるインクを吐出して、画像や文字を記録するインクジェット方式の液体吐出装置がある。

このインクジェット方式を用いた液体吐出装置は、低ランニングコスト、装置の小型ィ匕、印刷画像のカラー化が容易という利点がある。

インクジェット方式を用いた液体吐出装置では、イェロー、マゼンダ、シアン、ブラック等のインク力インクカートリッジから液体吐出部のインク液室等に供給される。インク液室等に供給されたインクは、インク液室内に配置された発熱抵抗体等の圧力発生素子により発生する圧力によって押圧される。その結果、インク液室内のインクは、液体吐出部に設けられた微小なインク吐出口、いわゆるノズノレより吐出される。具体的には、インク液室内に配置された発熱抵抗体でインク室内のインクを加熱し、発熱抵抗体上のインクに気泡を発生させる。この気泡により発生する圧力で、インクをノズルから吐出させ、吐出させたインクを、対象物となる記録紙等に着弾させて、画像や文字を印刷する。

インクジェット方式を採用した液体吐出装置としては、インクカートリッジ力液体吐出ヘッドに装着され、液体吐出ヘッドが記録紙の幅方向、すなわち、記録紙の搬送方向と略直交する方向に移動することによって、所定の色のインクを記録紙に着弾させるシリアル型のプリンタ装置がある。また、記録紙の幅とほぼ同じ範囲を、インクの吐出範囲とした、すなわち、記録紙の幅方向に並んだ液体吐出部のノズルよりインクを吐出する、レ、わゆるラインヘッド型の液体吐出装置がある。

シリアル型の液体吐出装置は、液体吐出ヘッドが記録紙の搬送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対し、液体吐出ヘッドを移動させながらインクを吐出し、これを繰り返すことで印刷を行う。一方、ラインヘッド型の液体吐出装置は、一般に、液体吐出ヘッドが固定されており、連続的に走行している記録紙に対し、液体吐出ヘッドよりインクを吐出し、着弾させることで印刷する。このため、このラインヘッド型の液体吐出装置は、シリアル型と異なり、液体吐出ヘッド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、ラインヘッド型の液体吐出装置は、液体吐出ヘッド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。このようなラインヘッド型の液体吐出装置では、液体吐出ヘッドを移動させ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と液体吐出ヘッドとを一体的に設けることが可能となる。

ところで、上述したラインヘッド型の液体吐出装置では、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。具体的に説明すると、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搬送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搬送方向に縮んで印刷されるといった問題が起こる。

このような問題を解決するために、ラインヘッド型の液体吐出装置では、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ている。すなわち、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レ、る。

以上のようなサーボモータ等を用いた場合でも、画像等の伸びや縮みは解消されるものの、記録紙へのインクの着弾タイミングに、僅か数ミクロンの誤差があると、記録紙の搬送方向に色調ムラ、すなわち、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力僅か数ミクロン遅れると、この部分で色調が濃くなつてしまう。一方、サーボモータによる記録紙の走行速度の制御が僅力ミクロン速まると、この部分で色調が薄くなり、更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、記録紙の搬送方向と略直交方向に亘つてインクが着弾してなレ、部分、レ、わゆる白スジが生じてしまう。

一方、シリアル型の液体吐出装置では、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に、いわゆるオーバラップ部を設けた印刷を行うことで、記録紙の搬送方向に起きる色調ムラや白スジを防止している。シリアル型の液体吐出装置では、色調ムラや白スジ等は抑えること力 Sできる力上記したオーバ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つたり、印刷に使用するインクの量が多くなつたりするといつた問題がある。以上のような問題を解決するために、 US特許 5172139号明細書に開示されているような構成、すなわち、インクを吐出する液体吐出部のノズノレと対向する位置に発熱抵抗体をノズルの中心線を含む面で互いに面対称となるように複数設け、それぞれの発熱抵抗体の発熱量を異ならせる構成を用いることによって、インクの吐出方向を制御することが特開 2000-185403号公報に提案されている。

特開 2000 - 185403号公報に開示された構成では、各発熱抵抗体の発熱量が適切でない場合、所望の吐出方向にインクを吐出することができないことがあり、その結果、画質が低下することがある。具体的には、図 22に示す液体吐出部 201ように、各発熱抵抗体 202に供給されるエネルギが適切でなレ、場合、各発熱抵抗体 202がインク 203に発生させる気泡 204の大きさ等のバランスが悪くなる。すなわち、この液体吐出部 201では、各発熱抵抗体 202上のインク 203を押圧する圧力のバランスが不安定になり、インクの吐出方向がばらつく虞がある。

また、液体吐出部 201では、各発熱抵抗体 202上のインク 203を押圧する圧力のバランスが不安定になってしまった場合、ノズル 205からのインク液滴 iの吐出角度 Θ 力、さくなり過ぎることがある。この場合、液体吐出部 201では、インク液滴 iの吐出角度 Θが小さ過ぎることから、インク液滴 iがノズル 205から吐出されるときにノズル 205 の縁部 205aに触れてしまレ、、更に、吐出方向がばらついてしまう。

以上のことにより、インク吐出ヘッド 201では、インク液滴 iが記録紙 Pの主面に着弾したときに着弾点がずれて、色調ムラや白スジ等が生じてしまい画質が低下することがめる。

そこで、液体吐出部 201においては、インク液滴 iをノズル 205より吐出するための各発熱抵抗体 202の発熱量、すなわち、各発熱抵抗体 202を発熱させるために各発熱抵抗体 202に供給される電流等のエネルギ量等を適切に制御することが重要である。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

本発明の目的は、上述したような従来の技術が有する問題点を解消することができる新規な液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、各圧力発生素子により生じる、液体を押圧する圧力バランスが制御不可能となることを防止することで、画質の低下を防止することが可能な液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することにある。

本発明に係る液体吐出装置は、液体を貯留する液室と、液室に 2つ以上設けられ、液室に貯留された液体を押圧する圧力発生素子と、各圧力発生素子により押圧された液体を、液室から液滴の状態で吐出させる吐出口とを有し、各圧力発生素子へのエネルギの供給タイミング及び供給時間を制御し、吐出口より液滴を吐出するときの吐出角度を制御する吐出制御手段を備える。ここで、吐出制御手段は、各圧力発生素子のうちの一方に供給されるエネルギを基準にし、他方の圧力発生素子には、基準となるエネルギの供給タイミングに対し、この基準となるエネルギの供給時間の 20 %以内の範囲の時間でタイミングをずらしてエネルギを供給する。

本発明に係る液体吐出装置は、他方の圧力発生素子に、基準エネルギと略同じタイミングでエネルギを供給し、若しくは、基準エネルギに対して基準エネルギが供給されている時間の 20%以内の範囲で時間をずらしてエネルギを供給することで、各圧力発生素子に適切なタイミングでエネルギが供給され、液体を吐出口より所望の方向に吐出できる。

本発明に係る液体吐出方法は、液体を貯留する液室と、液室に 2つ以上設けられ、液室に貯留された液体を押圧する圧力発生素子と、各圧力発生素子により押圧された液体を、液室から液滴の状態で吐出させる吐出口とを有する液体吐出装置の液体吐出方法であって、各圧力発生素子のうちの一方に供給されるエネルギを基準にし、他方の圧力発生素子には、基準となるエネルギの供給タイミングに対し、この基準となるエネルギの供給時間の 20%以内の範囲の時間でタイミングをずらしてェネルギを供給し、吐出口より上記液滴を吐出するときの吐出角度を制御する。

本発明に係る液体吐出方法は、他方の圧力発生素子に、基準エネルギと略同じタイミングでエネルギを供給し、若しくは、基準エネルギに対して基準エネルギが供給されている時間の 20%以内の範囲で時間をずらしてエネルギを供給することで、各圧力発生素子に適切なタイミングでエネルギが供給されることから、液滴を吐出口より所望の方向に吐出できる。

本発明に係る液体吐出装置及び方法によれば、吐出された液滴の着弾点のずれも抑制され、優れた画質の印刷を行える。

本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明から一層明らかにされるであろう。図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明に係る液体吐出装置を示す斜視図である。

[図 2]図 2は、液体吐出装置に用いられ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]図 3は、インクジェットプリントヘッドカートリッジを示すを示す断面図である。

[図 4]図 4A及び図 4Bは、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ときのインク供給部を示しており、図 4Aは供給口が閉塞された状態を示す模式図であり、図 4Bは供給口が開口された状態を示す模式図である。

[図 5]図 5は、インクジェットプリントヘッドカートリッジを構成するインクカートリッジとィンク吐出ヘッドとの関係を示す断面図である。

[図 6]図 6A及び図 6Bは、インクカートリッジの接続部における弁機構を示しており、図 6Aは弁が閉じた状態を示す断面図であり、図 6Bは弁が開いた状態を示す断面図である。

[図 7]図 7は、インクジェットプリントヘッドカートリッジのインク吐出ヘッドを示す分解斜視図である。

[図 8]図 8は、インク吐出ヘッドを示す平面図である。

[図 9]図 9は、インク吐出ヘッドがインク液滴を吐出する状態を示し、略同じ大きさのィンク気泡がインク液室内に形成された状態を示す断面図である。

[図 10]図 10は、インク吐出ヘッドがインク液滴を吐出する状態を説明しており、 2つのインク気泡によってノズルからインク液滴が略真下に吐出された状態を示す断面図でめる。

[図 11]図 11は、インク吐出ヘッドがインク液滴を吐出する状態を示し、異なる大きさのインク気泡がインク液室内に形成された状態を示す断面図である。

[図 12]図 12は、インク吐出ヘッドがインク液滴を吐出する状態を示し、 2つのインク気泡によってノズル力インク液滴が略斜め方向に吐出された状態を示す断面図である。

[図 13]図 13は、液体吐出装置の一部を透視して示す側面図である。

[図 14]図 14は、液体吐出装置の制御回路を示すブロック図である。

[図 15]図 15は、制御回路の吐出制御部を示す回路図である。

[図 16]図 16A乃至図 16Cは、吐出制御部がインク液滴の吐出方向を制御することを示し、図 16Aはインク液滴が略真下方向に吐出される状態を示す断面図であり、図 1 6Bはインク液滴がノズノレを中心に記録紙の幅方向の一方略斜め方向に吐出される状態を示す断面図であり、図 16Cはインク液滴がノズルを中心に記録紙の幅方向の他方略斜め方向に吐出される状態を説明する断面図である。

[図 17]図 17は、インク吐出ヘッドを構成する一対の発熱抵抗体の電流供給タイミングのずらし量と吐出角度の関係を特性図である。

[図 18]図 18A乃至図 18Fは、インク吐出ヘッドにおける一対の発熱抵抗体にパルス電流がタイミングをずらして供給されたときに、ノズルより吐出されたインク液滴の着弾点を示す模式図であり、図 18Aは電流供給タイミングのずらし量が 0%のときの着弾点であり、図 18Bは電流供給タイミングのずらし量が 7. 5%のときの着弾点であり、図 18Cは電流供給タイミングのずらし量が 13%のときの着弾点であり、図 18Dは電流供給タイミングのずらし量が 20%のときの着弾点であり、図 18Eは電流供給タイミングのずらし量が 21 %のときの着弾点であり、図 18Fは電流供給タイミングのずらし量力 ¾3%のときの着弾点である。

[図 19]図 19は、本発明に係る液体吐出装置の印刷動作を説明するフローチャートでめる。

[図 20]図 20は、本発明に係る液体吐出装置において、ヘッドキャップ開閉機構が開いている状態を一部透視して示す側面図である。

[図 21]図 21A乃至 21Cは、インク吐出ヘッドの他の例であり、図 21Aは記録紙の搬送方向に発熱抵抗体が並設された状態を示す平面図であり、図 21Bはインク室内に発熱抵抗体が 3つ設けられた状態を示す平面図であり、図 21Cはインク室内に発熱抵抗体力つ設けられた状態を示す平面図である。

[図 22]図 22は、従来の液体吐出部を模式的に示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る液体吐出装置及び液体吐出方法について、図面を参照して説明する。

本発明が適用されたインクジェット方式の液体吐出装置であるプリンタ装置 1は、図 1に示すように、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。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、レ、わゆるラインヘッド型のプリンタ装置である。

本発明に係るプリンタ装置 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、単位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 l ly， 11m, 11c, 1 lkが着脱可能に装着される。このプリンタ装置 1では、イェローインクが封入されたインクカートリッジ l ly、マゼンタインクが封入されたインクカートリッジ l lm、シアンインクが封入されたインクカートリッジ l lc、ブラックインクが封入されたインクカートリッジ I lk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 l ly, 11m, 11c, I lkとを消耗品として交換可能とされている。

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 55a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部 5に装着することにより、トレイ 55a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 55aは、プリンタ本体 3の前面のトレィ装着部 5に装着されると、給排紙機構 54 (図 13を、参照。）により記録紙 P が給紙口 55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 83 (図 13を、参照。）により搬送方向が反転され、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 56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 69 (図 14を、参照。）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。

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 54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。ここでは、先ず、上述したプリンタ装置 1を構成するプリンタ本体 1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に着脱可能にされたインクカートリッジ l ly, 11m, 11c, I lkについて図面を参照して説明する。

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等といった対象物の主面に、液滴の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ツジ l ly, 11m, 11c, 1 lkが装着される。なお、以下では、インクカートリッジ 1 ly, 11 m， 11c, I lkを単にインクカートリッジ 11ともレヽう。

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 12を有している。このカートリッジ容器 12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。

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 12には、インク 4を収容するインク収容部 13と、インク収容部 13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 14と、外部よりインク収容部 13内に空気を取り込む外部連通孔 15と、外部連通孔 15より取り込まれた空気をインク収容部 13内に導入する空気導入路 16と、外部連通孔 15と空気導入路 16との間で、インク 4を一時的に貯留する貯留部 17と、インクカートリッジ 1 1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。

インク収容部 13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 13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、すなわち図 3中に示す記録紙 Pの幅方向 Wの寸法と略同じ寸法となるように形成されている。

インク供給部 14は、インク収容部 13の下側略中央部に設けられている。このインク供給部 14は、インク収容部 13と連通した略突形状のノズルであり、このノズノレ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 12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。

インク供給部 14は、図 4A及び図 4Bに示すように、インクカートリッジ 11の底面 14a にインク 4を供給する供給口 14bが設けられている。この底面 14aに、供給口 14bを開閉する弁 14cと、弁 14cを供給口 14bの閉塞する方向に付勢するコイルバネ 14dと、弁 14cを開閉する開閉ピン 14e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 14bは、図 4Aに示すように、インクカートリッジ 1 1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パネ 14dの付勢力により、弁 14cが供給口 14b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 4Bに示すように、開閉ピン 14e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、コイルバネ 14dの付勢方向とは反対の方向に押し上げられる。これにより、押し上げられた開閉ピン 14eは、コイルバネ 14dの付勢力に抗して、弁 14cを押し上げて、供給口 14b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 14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 13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。

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 14cの開閉ピン 14eによる押上げ状態が解除され、弁 14cがコイルパネ 14dの付勢方向に移動して、供給口 14b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 14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 13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、ィンクカートリッジ 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 14cが供給口 14bを閉塞するので、インク供給部 14の先端からインク 4が漏れることを防止できる。

外部連通孔 15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 13 に空気を取り込む通気口である。外部連通孔 15は、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 12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 15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 13からカートリッジ本体 21側にインク 4が流下した際に、ィンク収容部 13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。

空気導入路 16は、インク収容部 13と外部連通孔 15とを連通し、外部連通孔 15より取り込まれた空気をインク収容部 13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 2 1に、インク 4が供給されてインク収容部 13内のインク 4が減少し内部が減圧状態となつても、インク収容部 13には、空気導入路 16によりインク収容部 13に空気が導入されること力ら、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。貯留部 17は、外部連通孔 15と空気導入路 16との間に設けられ、インク収容部 13 に連通する空気導入路 16よりインク 4が漏れ出た際に、インク 4が、レ、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。この貯留部 17は、長い方の対角線を、インク収容部 13の長手方向とした略菱形に形成され、インク収容部 13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 16を設けるようにし、インク収容部 13より進入したインク 4を、再度、インク収容部 13に戻すことができるようにしてレ、る。

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 24 aと係合する。この係止突部 18は、上面がインク収容部 13の側面に対して略直交するような平面で形成されるとともに、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 12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力カートリッジ容器 12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、へッドカートリッジ 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。

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 13内のインク 4の残量を検出するための残量検出部や、インクカートリッジ l ly, 11m, 11c, I lkを識別するための識別部等を備えている。

次に、以上のように構成されたイェロー、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 l ly, 11m, 11c, I lkカ装着されるヘッドカートリッジ 2につレヽて説明する。

ヘッドカートリッジ 2は、図 2及び図 3に示すように、上述したインクカートリッジ 11と力ートリッジ本体 21とによって構成され、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、ィンクカートリッジ 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 14と接続されてインク 4が供給される接続部 26と、インク 4を吐出するインク吐出ヘッド 27と、ィンク吐出ヘッド 27を保護するヘッドキャップ 28とを有している。

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の揷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の搬送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。

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 l lyが装着される部分を装着部 22yとし、マゼンタ用のィンクカートリッジ 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ツジ 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 I lk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 I lkは、一般的に使用量が多いことから、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 l ly, 11m, 11cよりも大きくなつている。このため、装着部 22kは、インクカートリッジ I lkの厚みに合わせて他の装着部 22y, 22m, 2 2cよりも広くなつている。

また、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側を揷入端として、斜めに装着部 22内に揷入し、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。これによつて、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。

ラッチレバー 24は、板パネを折曲して形成されるものであり、装着部 22の係合片 2 3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、インク力ートリッジ 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がインク力ートリッジ 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。

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パ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エタト部材である。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。

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 l ly, 1 lm, 11c, I lk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 l ly, 11m, 11c, I lkのインク供給部 14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、インク供給部 14からインク吐出ヘッド 27にインク 4を供給するインク供給路となる。

具体的に、接続部 26は、図 5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 14をシールするシーノレ部材 32と、インク 4内の不純物を除去するフィルタ 33と、インク吐出ヘッド 27 側への供給路を開閉する弁機構 34とを有している。

インク溜め部 31は、インク供給部 14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 14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 14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。

弁機構 34は、図 6A及び図 6B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 34aと、インク流入路 34aからインク 4が流入するインク室 34bと、ィンク室 34bからインク 4を流出するインク流出路 34cと、インク室 34bをインク流入路 3 4a側とインク流出路 34c側との間に設けられた開口部 34dと、開口部 34dを開閉する弁 34eと、弁 34eを開口部 34dの閉塞する方向に付勢する付勢部材 34fと、付勢部材 34fの強さを調節する負圧調整ネジ 34gと、弁 34eと接続される弁シャフト 34hと、弁シャフト 34hと接続されるダイアフラム 34iとを有する。

インク流入路 34aは、インク溜め部 31を介してインクカートリッジ 1 1のインク収容部 1 3内のインク 4をインク吐出ヘッド 27に供給可能にインク収容部 13と連結する供給路である。インク流入路 34aは、インク溜め部 31の底面側力インク室 34bまで設けられている。インク室 34bは、インク流入路 34a、インク流出路 34c及び開口部 34d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 34aからインク 4が流入し、開口部 34dを介してインク流出路 34cからインク 4を流出する。インク流出路 34 cは、インク室 34bから開口部 34dを介してインク 4が供給されて、更に、インク吐出へッド 27と連結された供給路である。インク流出路 34cは、インク室 34bの底面側からィンク吐出ヘッド 27まで延在されてレ、る。

弁 34eは、開口部 34dを閉塞してインク流入路 34a側とインク流出路 34c側とを分割する弁であり、インク室 34b内に配設される。弁 34eは、付勢部材 34fの付勢力と、弁シャフト 34hを介して接続されたダイアフラム 34iの復元力と、インク流出路 34c側のインク 4の負圧によって上下に移動する。弁 34eは、下端に位置するとき、インク室 34bをインク流入路 34a側とインク流出路 34c側とを分離するように開口部 34dを閉塞し、インク流出路 34cへのインク 4の供給を遮断する。弁 34eは、付勢部材 34fの付勢力に抗して上端に位置するとき、インク室 34bを、インク流入路 34a側とインク流出路 34c側とを遮断せずに、インク吐出ヘッド 27へインク 4の供給を可能とする。なお、弁 34e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、いわゆるエストラマ等により形成される。

付勢部材 34fは、例えば圧縮コイルバネ等であり、弁 34eの上面とインク室 34bの上面との間で負圧調整ネジ 34gと弁 34eとを接続し、付勢力により弁 34eを開口部 34 dの閉塞する方向に付勢する。負圧調整ネジ 34gは、付勢部材 34fの付勢力を調整するネジであり、負圧調整ネジ 34gを調整することで付勢部材 34fの付勢力を調整すること力 Sできるようにしてレ、る。これにより、負圧調整ネジ 34gは、詳細は後述するが開口部 34dを開閉する弁 34eを動作させるインク 4の負圧を調整することができる。弁シャフト 34hは、一端に接続された弁 34eと、他端に接続されたダイアフラム 34i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 34iは、弁シャフト 3 4h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 34iは、インク室 34bのィンク流出路 34c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 34c側とに弾性変位する。

以上のような弁機構 34では、図 6 (A)に示すように、弁 34eが、付勢部材 34fの付勢力とダイアフラム 34iの付勢力とによって、インク室 34bの開口部 34dを閉塞するように、押圧されている。そして、インク吐出ヘッド 27からインク 4が吐出された際に、開口部 34dで分割されたインク流出路 34c側のインク室 34bのインク 4の負圧が高まると、図 6 (B)に示すように、インク 4の負圧により、ダイアフラム 34iが大気圧により押し上げられて、弁シャフト 34hとともに、弁 34eを付勢部材 34fの付勢力に抗して押し上げる。このとき、インク室 34bのインク流入路 34a側とインク流出路 34c側と間の開口部 3 4dが開放され、インク 4が、インク流入路 34a側からインク流出路 34c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 34iが復元力により元の形状に戻り、付勢部材 34fの付勢力により、弁シャフト 34hとともに弁 34eを、インク室 34b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を吐出する度にィンク 4の負圧が高まると、上述の動作を繰り返す。

この接続部 26では、インク収容部 13内のインク 4がインク室 34bに供給されると、ィンク収容部 13内のインク 4が減少する力このとき、空気導入路 16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 44a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 16内にインク 4がほとんどない状態で平衡状態となる。

インク吐出ヘッド 27は、図 5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 44aが各色毎、記録紙 Pの幅方向、すなわち図 5中矢印 W方向に略ライン状をなすようにされている。

ヘッドキャップ 28は、図 2に示すように、インク吐出ヘッド 27を保護するために設けられたカバーであり、印刷動作するときにはインク吐出ヘッド 27より取り外される。へッドキャップ 28は、開閉方向に設けられた溝部 28aと、長手方向に設けられインク吐出ヘッド 27の吐出面 27aに付着した余分なインク 4を吸い取る清掃ローラ 28bとを有している。ヘッドキャップ 28は、開閉動作時に、この溝部 28aに沿って、インクカートリツジ 11の短手方向に開閉するようにされており、このとき清掃ローラ 28bがインク吐出ヘッド 27の吐出面 27a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、ィンク吐出ヘッド 27の吐出面 27aを清掃する。この清掃ローラ 28bには、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 28は、印刷動作しないときには、ィンク吐出ヘッド 27内のインク 4が乾燥しないようにする。

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残量検出部や、接続部 26にインク供給部 14が接続されたときにインク 4の有無を検出するインク有無検出部等を備えている上述したインク吐出ヘッド 27は、各色のインク 4に対応して、図 7及び図 8に示すように、ベースとなる基板 41と、記録紙 Pの搬送方向と略直交方向、すなわち、記録紙 P の幅方向に並設された一対の発熱抵抗体 42a, 42bと、インク 4の漏れを防ぐフィノレム 43と、インク 4が液滴の状態で吐出されるノズノレ 44aが多数設けられたノズノレシート 44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 45と、インク液室 4 5にインク 4を供給するインク流路 46とを有する。基板 41は、シリコン等の半導体基板であり、その一主面 41aに、一対の発熱抵抗体 42a, 42bが形成されており、一対の発熱抵抗体 42a, 42bが基板 41上の後述する吐出制御部 63とそれぞれ接続されている。この吐出制御部 63は、ロジック IC ( Integrated Circuit)やドライバトランジスタ等で構成されている電気回路である。一対の発熱抵抗体 42a, 42bは、吐出制御部 63から供給されるパルス電流で発熱し、インク液室 45内のインク 4を加熱して内圧を高める圧力発生素子である。そして、一対の発熱抵抗体 42a, 42bにより加熱されたインク 4は、後述するノズルシート 44に設けられたノズル 44aから液滴の状態で吐出する。

フイノレム 43は、基板 41の一主面 41aに積層されている。フイノレム 43は、例えば露光硬化型の程度のドライフィルムレジストからなり、基板 41の一主面 41aの略全体に積層された後、フォトリソグラフプロセスによって不要部分が除去され、一対の発熱抵抗体 42a， 42bを略凹状に囲むように形成されている。フイノレム 43におレ、ては、一対の発熱抵抗体 42a, 42bそれぞれを囲む部分がインク液室 45の一部を形成する。ノズノレシート 44は、インク液滴 iを吐出させるためのノズル 44aが形成された厚みが lO /i m- 15 /i m程度のシート状部材であり、フィルム 43の回路基板 41と反対側の面上に積層されている。ノズノレ 44aは、ノズノレシート 44に円形状に開口された直径が 15 /1 111—18 /1 111程度の微小孔でぁり、一対の発熱抵抗体 42a, 42bと対向するように配置されている。なお、ノズノレシート 44はインク液室 45の一部を構成する。

インク液室 45は、基板 41、一対の発熱抵抗体 42a, 42b、フィルム 43及びノズルシート 44に囲まれた空間部であり、インク流路 46から供給されたインク 4を貯留する空間である。インク液室 45内のインク 4は、一対の発熱抵抗体 42a, 42bにより加熱され、内圧が上昇される。

インク流路 46は、接続部 26のインク流出路 34cと接続されており、接続部 26に接続されたインクカートリッジ 11からインク 4が供給され、このインク流路 46に連通する各インク液室 45にインク 4を送り込む流路を形成する。

すなわち、インク流路 46と接続部 26とが連通されている。これにより、インクカートリツジ 11から供給されるインク 4がインク流路 46に流れ込み、インク液室 45内に充填される。上述した 1個のインク吐出ヘッド 27には、インク液室 45毎に一対の発熱抵抗体 42a , 42b力 S設けられ、このような一対の発熱抵抗体 42a, 42bが設けられたインク液室 4 5を、各色インクカートリッジ 11毎に、 100個一 5000個程度備えてレヽる。そして、インク吐出ヘッド 27においては、プリンタ装置 1の制御部 68からの命令によって、これら一対の発熱抵抗体 42a, 42bそれぞれを適宜選択して発熱させ、発熱した一対の発熱抵抗体 42a， 42bに対応するインク液室 45内のインク 4を、インク液室 45に対応するノズル 44aから液滴の状態で吐出させる。

すなわち、インク吐出ヘッド 27において、インク吐出ヘッド 27と結合されたインク流路 46から供給されたインク 4がインク液室 45を満たす。そして、一対の発熱抵抗体 4 2a, 42bに短時間、例えば 1一 3 μ secの間パルス電流を流すことにより、一対の発熱抵抗体 42a， 42bがそれぞれ急速に発熱し、その結果、一対の発熱抵抗体 42a， 42 bと接する部分のインク 4が加熱されて気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によってある体積のインク 4が押圧される（インク 4が沸騰する）。これによつて、ノズル 44a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がィンク液滴 iとしてノズル 44aから吐出されて記録紙 P上に着弾される。

このインク吐出ヘッド 27では、図 8に示すように、 1つのインク液室 45内に、一対の発熱抵抗体 42a, 42bが互いに略平行に並設されている。すなわち、 1つのインク液室 45内に、一対の発熱抵抗体 42a, 42bを備えるものである。そして、インク吐出へッド 27においては、図 11中矢印 Cで示す記録紙 Pの搬送方向と略直交方向、すなわち図 11中矢印 Wで示す記録紙 Pの幅方向に互いに略平行に並設されている一対の発熱抵抗体 42a, 42bが複数並ぶようにされている。なお、図 11では、ノズノレ 44aの位置を 1点鎖線で示してレ、る。

このように、一対の発熱抵抗体 42a, 42bは、 1つの抵抗体を 2つに分割したような形状となり長さが同じで幅が半分になることから、それぞれの抵抗体の抵抗値がほぼ 2倍の値になる。これら一対の発熱抵抗体 42a, 42bにおける抵抗体を直列に接続した場合、 2倍程度の抵抗値を有する抵抗体が直列に接続されることとなり、抵抗値は分割する前の 4倍程度になる。

ここで、インク液室 45内のインク 4を沸騰させるためには、一対の発熱抵抗体 42a, 42bに一定のパルス電流を加えて一対の発熱抵抗体 42a, 42bを発熱させる必要がある。この沸騰時のエネルギにより、インク液滴 iを吐出させる。そして、抵抗値が小さいと、流すパルス電流を大きくする必要がある力 1つの抵抗体を 2つに分割したような形状にされた一対の発熱抵抗体 42a， 42bは、抵抗値が高くなつていることから、値の小さなパルス電流で沸騰させることが可能となる。

これにより、インク吐出ヘッド 27では、パルス電流を流すためのトランジスタ等を小さくすることができ、省スペース化を図ることができる。なお、一対の発熱抵抗体 42a, 4 2bの厚みを薄く形成すれば抵抗値を更に高くすることができるが、一対の発熱抵抗体 42a， 42bとして選定される材料や強度（耐久性)等の観点から、一対の発熱抵抗体 42a， 42bの厚みを薄くするには一定の限界がある。このため、厚みを薄くすることなぐ分割することで、一対の発熱抵抗体 42a, 42bの抵抗値を高くしている。

ところで、インク液室 45内のインクをノズル 44aより吐出させる際に、一対の発熱抵抗体 42a, 42bによってインク液室 45内のインクが沸騰するまでの時間、すなわち気泡発生時間が同じになるように一対の発熱抵抗体 42a, 42bを駆動制御すると、インク液滴 iは、ノズル 44aより略真下に吐出される。また、一対の発熱抵抗体 42a, 42b の気泡発生時間に時間差が発生した場合には、一対の発熱抵抗体 42a， 42b上で略同時にインク気泡を発生させることが困難になり、一対の発熱抵抗体 42a, 42bが並んでいる方向の何れか一方にずれてインク液滴 iが吐出される。

具体的には、図 9に示すように、インク吐出ヘッド 27と結合されたインク流路 46によりインク 4が供給され、インク液室 45内にインク 4が満たされる。そして、一対の発熱抵抗体 42a, 42bに同じ電流値のノ^レス電流が略同じタイミングで供給されることで、一対の発熱抵抗体 42a, 42bが略同じに急速に加熱され、その結果、一対の発熱抵抗体 42a， 42bと接する部分のインク 4に略同じ体積のインク気泡 Bl , B2がそれぞれ発生し、このインク気泡 Bl , B2の膨張によって所定の体積のインク 4が押圧される。これによって、インク吐出ヘッド 27においては、図 10に示すように、ノズノレ 44aに接する部分でインク気泡 Bl , B2によって記録紙 Pに向かって略垂直に押圧されたインク 4と同等の体積のインク 4がインク液滴 iとしてノズル 44aから略真下に吐出され、記録紙 P上に着弾される。また、インク吐出ヘッド 27においては、図 11に示すように、一対の発熱抵抗体 42a , 42bに異なるタイミングでパルス電流を供給させると、一対の発熱抵抗体 42a, 42b と接する部分のインク 4に、異なるタイミングでインク気泡 B3, B4がそれぞれ発生することから、これらインク気泡 B3， B4の異なるタイミングによる膨張過程によって、所定の体積のインク 4が押圧される。これによつて、インク吐出ヘッド 27においては、図 12 に示すように、インク液滴 iが、ノズノレ 44aから図 15中矢印 Wで示す記録紙 Pの幅方向、インク気泡 B3, B4のうち気泡発生タイミングの遅いインク気泡の方にずれて吐出され、記録紙 P上に着弾される。

そこで、本発明においては、一対の発熱抵抗体 42a, 42bに供給されるパルス電流の供給タイミングを異ならせる場合、一対の発熱抵抗体 42a, 42bのうち、何れか一方の発熱抵抗体に基準パルス電流を供給し、他方の発熱抵抗体には、上記基準パノレス電流の供給タイミングから、上記基準パルス電流の供給時間の 20%以内の範囲の時間をずらして、上記基準パルス電流と略同じ電流値のパルス電流を供給する。これにより、インク吐出ヘッド 27では、一対の発熱抵抗体 42a, 42b上に形成されるインク気泡 B3, B4の異なるタイミングによる膨張過程が安定し、インク液滴 iの吐出方向がばらつくことを抑制できる。

また、このインク吐出ヘッド 27では、一対の発熱抵抗体 42a, 42bに対し、適切なタイミングで異なるパルス電流が供給されることから、インク液滴 iがノズル 44aの縁に接触してしまう不具合を防止でき、インク液滴 iの吐出方向がばらつくことを抑制できる。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。

プリンタ本体 3は、図 1及び図 13に示すように、ヘッドカートリッジ 2が装着されるへッドカートリッジ装着部 51と、ヘッドカートリッジ 2をヘッドカートリッジ装着部 51に保持、固定するためのヘッドカートリッジ保持機構 52と、ヘッドキャップを開閉するヘッドキヤップ開閉機構 53と、記録紙 Pを給排紙する給排紙機構 54と、給排紙機構 54に記録紙 Pを供給する給紙口 55と、給排紙機構 54から記録紙 Pが出力される排紙口 56とを有する。

ヘッドカートリッジ装着部 51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、インク吐出ヘッド 27の吐出面 27aと走行する記録紙 Pの紙面とが互いに略平行となるようにヘッドカートリッジ 2が装着される。へッドカートリッジ 2は、インク吐出ヘッド 27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るので消耗品である。そのため、ヘッドカートリッジ装着部 51に対して着脱可能にヘッドカートリッジ保持機構 52によって保持される。

ヘッド力ートリッジ保持機構 52は、ヘッド力ートリッジ装着部 51にヘッド力ートリッジ 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 52 aを、プリンタ本体 3の係止孔 52b内に設けられた図示しないパ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、へッドカートリッジ 2を位置決めして保持、固定できるようにする。

ヘッドキャップ開閉機構 53は、ヘッドカートリッジ 2のヘッドキャップ 28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 28を開放してインク吐出ヘッド 2 7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 28を閉塞してインク吐出ヘッド 27を保護する。

給排紙機構 54は、記録紙 Pを搬送する駆動部を有しており、給紙口 55から供給される記録紙 Pをヘッドカートリッジ 2のインク吐出ヘッド 27まで搬送し、ノズノレ 44aより吐出されたインク液滴 iが着弾し、印刷された記録紙 Pを、排紙ロ 56に搬送して装置外部へ排出する。給紙口 55は、給排紙機構 54に記録紙 Pを供給する開口部であり、トレイ 55a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。排紙ロ 56は、インク液滴 iが着弾し、印刷された記録紙 Pを排出する開口部である。

次に、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図 14に示す制御回路 61につレ、て図面を参照して説明する。

制御回路 61は、上述したプリンタ本体 3の各駆動機構 53， 54の駆動制御するプリンタ駆動部 62と、各色のインク 4に対応するインク吐出ヘッド 27に供給される電流等を制御する吐出制御部 63と、各色のインク 4の残量を警告する警告部 64と、外部装置と信号の入出力を行う入出力端子 65と、制御プログラム等が記録された ROM ( Read Only Memory) 66と、読み出された制御プログラム等を一旦格納し、必要に応じて読み出される RAM (Random Access Memory) 67と、各部の制御を行う制御部 68 とを有している。

プリンタ駆動部 62は、制御部 68からの制御信号に基づき、ヘッドキャップ開閉機構 53を構成する駆動モータを駆動させてヘッドキャップ 28を開閉するように、ヘッドキヤップ開閉機構を制御する。また、プリンタ駆動部 62は、制御部 68からの制御信号に基づき、給排紙機構 54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 55から記録紙 Pを給紙し、印刷後に排紙ロ 56から記録紙 Pを排出するように、給排紙機構を制御する。

吐出制御部 63は、図 15に示すように、それぞれが抵抗体である一対の発熱抵抗体 42a， 42bにパルス電流を流すための電源 71と、一対の発熱抵抗体 42a， 42bと電源 71との電気的な接続をそれぞれオン/オフさせるスイッチング素子 72a, 72bと、スイッチング素子 72a， 72bの切換えを制御する切換制御回路 73とを備える電気回路である。

電源 71は、発熱抵抗体 42a, 42bに接続され、それぞれにパルス電流を供給する。なお、電気回路に供給されるパルス電流は、電源 71を電力源としてもよいが、例えば制御部 68等から直接供給されるようにすることも可能である。

スイッチング素子 72aは、発熱抵抗体 42aとグランドとの間に配置され、発熱抵抗体 42aに流れるパルス電流のオン/オフを制御する。スイッチング素子 72bは、発熱抵抗体 42bとグランドとの間に配置され、発熱抵抗体 42bに流れるパルス電流のオン/ オフを制御する。そして、これらスイッチング素子 72a, 72bは、それぞれオン/オフが切り換えられることで一対の発熱抵抗体 42a, 42bに電電 71よりパルス電流を略同じタイミング若しくは異なるタイミングで供給することになる。

切換制御回路 73は、例えば、ロジック ICやドライバトランジスタ等で構成された電気回路等であり、スイッチング素子 72a, 72bのオン Zオフを切り換えて、電源 71と一対の発熱抵抗体 42a, 42bとを接続してオン状態するか、若しくは、一対の発熱抵抗体 42a, 42bを接地してオフ状態にする。そして、切換制御回路 73は、スイッチング素子 72a， 72bのオン/オフをそれぞれ切り換えることで、一対の発熱抵抗体 42a, 42 bにパルス電流がそれぞれ供給されるタイミングや、パルス電流が供給されてレ、る時間等を制御する。以上のような構成の吐出制御部 63では、切換制御回路 73が、スイッチング素子 72 a, 72bを略同じタイミングにてオンすると、電源 71からパルス電流力略同じタイミングで、一対の発熱抵抗体 42a， 42bともに供給される。このとき、一対の発熱抵抗体 4 2a, 42bの抵抗値が略同一である場合には、パルス電流が供給されたときに、一対の発熱抵抗体 42a, 42bが略同じタイミングで発熱する。

この場合、インク吐出ヘッド 27は、図 16Aに示すように、一対の発熱抵抗体 42a, 4 2bが、略同じタイミングで発熱することから、気泡の膨張過程が略同じになり、略同じ大きさのインク気泡 Bl， B2力 S、一対の発熱抵抗体 42a， 42b上に略同じタイミングで形成される。これにより、インク液滴 iは、ノズル 44aより略真下に吐出される。

次に、スイッチング素子 72aを先にオンにし、続いて、スイッチング素子 72bを遅らせてオンするように、吐出制御部 63が切換制御回路 73を制御する場合について説明する。

この場合、図 16Bに示すように、インク液滴 iの吐出方向を、記録紙 Pの幅方向 Wの発熱抵抗体 42b側に可変させることができる。すなわち、スイッチング素子 72aが先にオン状態にされることで、パルス電流が、発熱抵抗体 42bより先に発熱抵抗体 42a に供給される。その結果、発熱抵抗体 42a上において、発熱抵抗体 42b上より先に気泡が発生する。そして、発熱抵抗体 42a上に形成されたインク気泡 B3の膨張過程、発熱抵抗体 42b上に形成されたインク気泡 B4の膨張過程より早く進み、体積の大きなインク気泡 B3が先に形成される。その結果、インク 4が発熱抵抗体 42b側に押圧され、ノズノレ 44aよりインク液滴 iを、記録紙 Pの幅方向 Wの発熱抵抗体 42b側に向かって吐出させる。

ここで、スイッチング素子 72a， 72bのオンタイミングのずれを小さくするほど、一対の発熱抵抗体 42a, 42b上での気泡の発生タイミングの差が小さくなり、吐出面 27a を基準にしたノズル 44aより吐出されたインク液滴 iの吐出角度（図 22参照）は大きくなる。

一対の発熱抵抗体 42a, 42b上に形成されるインク気泡 B3, B4の膨張過程に差が少なくなると、両気泡の体積差が小さくなり、ノズル 44aより略真下にインク液滴 iを吐出したときの着弾点 Dに対し、発熱抵抗体 42b側でより近い位置に着弾するようにィンク液滴 iを吐出できる。

一方、スイッチング素子 72a, 72bのオンタイミングのずれを大きくするほど、一対の発熱抵抗体 42a, 42b上での気泡の発生タイミングの差が大きくなり、吐出面 27aを基準にしたノズル 44aより吐出されたインク液滴 iの吐出角度（図 22参照）は小さくなる。すなわち、一対の発熱抵抗体 42a, 42b上に形成されるインク気泡 B3， B4の膨張過程の差が大きくなると、両気泡の体積差が大きくなり、ノズル 44aより略真下にィンク液滴 iを吐出したときの着弾点 Dに対し、発熱抵抗体 42b側でより遠い位置に着弹するようにインク液滴 iを吐出できる。

そして、吐出制御部 63においては、発熱抵抗体 42aに供給されるパルス電流を基準にし、発熱抵抗体 42bには、発熱抵抗体 42aにパルス電流が供給されるタイミングに対し、発熱抵抗体 42aにパルス電流が供給されている時間の 20%以内の範囲の時間でタイミングをずらしてパルス電流が供給されるように、切換制御回路 73でスイツチング素子 72a, 72bを制御する。

次に、スイッチング素子 72bを先にオンにし、続いて、スイッチング素子 72aを遅らせてオンするように、吐出制御部 63が切換制御回路 73を制御する場合について説明する。

この場合、図 16Cに示すように、インク液滴 iの吐出方向を、記録紙 Pの幅方向 Wの発熱抵抗体 42a側に可変させることができる。すなわち、スイッチング素子 72bが先にオン状態にされることで、パルス電流が、発熱抵抗体 42aより先に発熱抵抗体 42b に供給される。その結果、発熱抵抗体 42b上において、発熱抵抗体 42a上より先に気泡が発生する。そして、発熱抵抗体 42b上に形成されたインク気泡 B4の膨張過程が、発熱抵抗体 42a上に形成されたインク気泡 B3の膨張過程より早く進み、体積の大きなインク気泡 B4が先に形成される。その結果、インク 4が発熱抵抗体 42a側に押圧され、ノズノレ 44aよりインク液滴 iを、記録紙 Pの幅方向 Wの発熱抵抗体 42a側に向力、つて吐出させる。ここで、スイッチング素子 72a， 72bのオンタイミングのずれを小さくするほど、一対の発熱抵抗体 42a， 42b上での気泡の発生タイミングの差が小さくなり、吐出面 27aを基準にしたノズノレ 44aより吐出されたインク液滴 iの吐出角度（図 2 2参照）は大きくなる。これは、図 16Bの場合と同様である。したがって、図 16Bの場合と同様に、一対の発熱抵抗体 42a, 42b上に形成されるインク気泡 B3, B4の膨張過程に差が少なくなると、両気泡の体積差が小さくなり、ノズル 44aより略真下にインク液滴 iを吐出したときの着弾点 Dに対し、発熱抵抗体 42b側でより近い位置に着弾するようにインク液滴 iを吐出できる。

一方、図 16Bの場合と同様に、スイッチング素子 72a, 72bのオンタイミングのずれを大きくするほど、一対の発熱抵抗体 42a， 42b上での気泡の発生タイミングの差が大きくなり、吐出面 27aを基準にしたノズル 44aより吐出されたインク液滴 iの吐出角度 (図 22参照）は小さくなる。すなわち、一対の発熱抵抗体 42a, 42b上に形成されるィンク気泡 B3, B4の膨張過程の差が大きくなると、両気泡の体積差が大きくなり、ノズル 44aより略真下にインク液滴 iを吐出したときの着弾点 Dに対し、発熱抵抗体 42a側でより遠い位置に着弾するようにインク液滴 iを吐出できる。

そして、吐出制御部 63においては、発熱抵抗体 42bに供給されるパルス電流を基準にし、発熱抵抗体 42aには、発熱抵抗体 42bにパルス電流が供給されるタイミングに対し、発熱抵抗体 42bにパルス電流が供給されている時間の 20%以内の範囲の時間でタイミングをずらしてパルス電流が供給されるように、切換制御回路 73でスイツチング素子 72a, 72bを制御する。

このように、吐出制御部 63では、切換制御回路 73でスイッチング素子 72a, 72bのオン/オフのタイミングを制御することで、インク液滴 iのノズル 44aからの吐出方向を、一対の発熱抵抗体 42a, 42bが並設されている方向、すなわち、記録紙 Pの幅方向 Wに変化させることができる。

ここで、インク液滴 iをノズル 44aより略真下に吐出したときを基準とし、発熱抵抗体 4 2aに対して、発熱抵抗体 42bにタイミングをずらして（遅らせて)パルス電流を供給したときの上記インク液滴 iの吐出角度の測定結果を図 17に示す。

なお、図 17において、横軸に、発熱抵抗体 42bに供給されるパルス電流の供給タイミングのずらし量を示す。具体的には、発熱抵抗体 42bにパルス電流が供給されるタイミングが、発熱抵抗体 42aにパルス電流が供給されるタイミングを基準として、何パーセント時間的にずれてレ、るかを示してレ、る。

また、図 17において、縦軸に、ノズノレ 44aより略真下にインク液滴 iを吐出したときを基準に、吐出方向を変えて吐出したときの吐出角度を示す。図 17においては、図 22 とは異なり、ノズル 44aの略真下にインク液滴 iが着弾したときを 0° とし、発熱抵抗体 42b側に大きくずれてインク液滴 iが吐出されるほど吐出角度が大きくなることを示している。この吐出角度の測定には、ノズノレシートの厚みを 13 z m程度にし、ノズノレ 44 aの直径を 17 μ m程度にしたインク吐出ヘッド 27を用いた。

図 17に示す測定結果より、一対の発熱抵抗体 42a, 42bへのパルス電流の供給タイミングをずらすことで、ノズル 44aから吐出されたインク液滴 iの吐出方向が変化することがわかる。具体的には、発熱抵抗体 42aより遅いタイミングで発熱抵抗体 42bにパルス電流が供給されるとインク液滴 iが発熱抵抗体 42b側に向かって吐出されることがわかる。

また、図 17において、上記ノ^レス電流の供給タイミングのずらし量が 0%、 7. 5%、 13%、 20%、 21 %、 23%のときの、ノズノレ 44aより吐出されたインク液滴 iが記録紙 P に着弾した着弾点 Dをサンプル 1一サンプル 6とした。そして、これらサンプル 1ーサンプル 6の着弾点 Dの状態を図 18A乃至図 18Fに示す。

図 18A乃至図 18Fに示す評価結果から、発熱抵抗体 42aへのパルス電流の供給タイミングに対し、発熱抵抗体 42aのノ^レス電流の供給時間の 20%以内の範囲で、発熱抵抗体 42bにパルス電流の供給タイミングを遅らせてインク液滴 iを吐出したサンプル 1一サンプノレ 4では、吐出方向を変化させた後も、インク液滴 iの着弾点 Dにばらつきがない。したがって、一定の吐出角度でノズル 44aよりインク液滴 iが吐出していること力わ力る。

特に、発熱抵抗体 42aへのパルス電流の供給タイミングに対し、発熱抵抗体 42aのパルス電流の供給時間の 7. 5%以上、 20%以下の範囲で、発熱抵抗体 42bにパルス電流の供給タイミングを遅らせてインク液滴 iを吐出したサンプル 2—サンプノレ 4では、パルス電流の供給タイミングのずらし量に対する吐出角度の変化量が大きい。このことから、パルス電流の供給タイミングのずらし量を、 7. 5%以上、 20%以下の範囲とすることで、吐出方向の制御を安定して行うことができる。

これらのサンプルに対し、パルス電流の供給タイミングのずらし量が 20%を越える範囲では（サンプル 5及びサンプル 6)、インク液滴 iの着弾点 Dに、ばらつきが生じてレ、ることがわかる。

これは、パルス電流の供給タイミングのずらし量が 20%を越えると、一対の発熱抵抗体 42a, 42b上に形成されるインク気泡の膨張過程のバランスがくずれ、その結果、先に発生するインク気泡が、後に発生するインク気泡より大きくなり過ぎて、インク気泡によるインク 4の押圧状態が不安定になり、ノズル 44aより吐出されたインク液滴 iの吐出方向にばらつきが生じてしまうためと考えられる。

また、パルス電流の供給タイミングのずらし量が 20%を越えると、ノズノレ 44aより吐出されるインク液滴 iの吐出方向が斜めになり過ぎて、ノズル 44aよりインク液滴 iが吐出されるときに、インク液滴 iがノズノレ 44aの縁に接触し、吐出方向にばらつきが生じてしまうためとも考えられる。したがって、サンプル 5、サンプル 6では、インク液滴 iの着弾点 Dがばらつくことから、画質が低下する。

以上のことにより、ノズル 44aからの吐出されたインク液滴 iの吐出方向を変化させる際に、パルス電流の供給タイミングのずらし量を 20%以内に制御して、発熱抵抗体 4 2bにパルス電流を供給すれば、すなわち、発熱抵抗体 42aへのパルス電流の供給タイミングより、発熱抵抗体 42aのパルス電流の供給時間の 20%以内の範囲で、発熱抵抗体 42bへのパルス電流の供給タイミングを遅らせれば、インク液滴 iの吐出方向のばらつきがなぐインク液滴 iの着弾位置を安定させることができる。これは、インク液滴 iの着弾位置を安定させる上で、大変重要であることがわかる。

したがって、上述した吐出制御部 63では、吐出方向を変えてノズル 44aよりインク液滴 iを吐出させるときに、一対の発熱抵抗体 42a, 42bのうちの一方に供給されるパノレス電流を基準にし、他方には、基準となるパルス電流の供給タイミングに対し、この基準となるパルス電流の供給時間の 20%以内の範囲の時間で、他方の発熱抵抗体へのノ^レス電流の供給タイミングをずらすように、切換制御回路 73がスイッチング素子 72a， 72bのオン/オフを制御する。これにより、プリンタ装置 1では、ノズノレ 44aより吐出方向を変化させて吐出されたインク液滴 iの着弾位置のばらつきを抑制でき、色調ムラや白スジが防止され、優れた画質で印刷できる。

なお、図 17及び図 18に示した評価では、発熱抵抗体 42aにパルス電流が供給されるタイミング及びパルス電流の供給時間を基準にして評価したが、このことに限定されることはなく、例えば、発熱抵抗体 42bに供給されるパルス電流を基準にすることも可能である。この場合、吐出制御部 63では、発熱抵抗体 42bへのパルス電流の供給タイミングより、発熱抵抗体 42bのノ^レス電流の供給時間の 20%以内の範囲で、発熱抵抗体 42aへのパルス電流の供給タイミングをずらすように、切換制御回路 73 でスイッチング素子 72a， 72bのオン/オフを制御する。

図 14に示す警告部 64は、例えば LCD (Liquid Crystal Display)等の表示手段であり、印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を表示する。また、警告部 64は、例えばスピーカ等の音声出力手段であってもよぐこの場合は、印刷条件、印刷状態、ィンク残量等の情報を音声で出力する。なお、警告部 64は、表示手段及び音声出力手段をともに有するように構成してもよい。また、この警告は、情報処理装置 69のモユタやスピーカ等で行うようにしてもょレ、。

入出力端子 65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ヱースを介して外部の情報処理装置 69等に送信する。また、入出力端子 65は、外部の情報処理装置 69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 69 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。

情報処理装置 69等と接続される入出力端子 65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 tandard) 232C、 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 1394等の規格に準拠したものである。また、入出力端子 65は、情報処理装置 69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レ、。なお、この無線通信規格としては、 IEEE802. 11a , 802. l ib, 802. l lg等力ある。

入出力端子 65と情報処理装置 69との間には、例えばインターネット等のネットヮークが介在していてもよぐこの場合、入出力端子 65は、例えば LAN (Local Area Network)、 ISDJ (Integrated Services Digital Network)、 xDSL (Digital subscriber Line)、 FTHP (Fiber To The Home)、し ΑΊ V (Community Antenna Television)、 B S (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)等の各種プロトコノレにより行われる

ROM66は、例えば EP—ROM (Erasable Programmable Read-Only Memory)等のメモリであり、制御部 68が行う各処理のプログラムが格納されている。この格納されてレ、るプログラムは、制御部 68により RAM67にロードされる。 RAM67は、制御部 68 により ROM66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制御部 68は、入出力端子 65から入力された印刷データ、ヘッドカートリッジ 2から入力されたインク 4の残量データ等に基づき、各部を制御する。制御部 68は、入力された制御信号等に基づいて各部を制御する処理プログラムを ROM66から読み出して RAM67に記憶し、この処理プログラムに基づき各部の制御や処理を行う。

すなわち、制御部 68は、例えば一対の発熱抵抗体 42a, 42bのうちの一方に供給されるパルス電流を基準にし、他方には、基準となるパルス電流の供給タイミングに対し、この基準となるパルス電流の供給時間の 20%以内の範囲の時間で、他方の発熱抵抗体へのノ^レス電流の供給タイミングをずらすように、 ROM66等に格納された処理プログラム等に基づき吐出制御部 63を制御し、ノズノレ 44aより吐出されるインク液滴 iの吐出方向がばらつかないようにする。

なお、以上のように構成された制御回路 61においては、 ROM66に処理プログラムを格納するようにした力処理プログラムを格納する媒体としては、 ROM66に限定されるものでなぐ例えば処理プログラムが記録された光ディスクや、磁気ディスク、光磁気ディスク、 ICカード等の各種記録媒体を用いることができる。この場合に制御回路 61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 69を介して接続されてこれら記録媒体から処理プログラムを読み出すように構成する。

ここで、以上のように構成されるプリンタ装置 1の印刷動作について図 19に示すフローチャートを参照にして説明する。なお、本動作は ROM66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 68内の図示しない CPU (Central

Processing Unit)の演算処理等により実行されるものである。先ず、ユーザが、プリンタ装置 1が印刷動作を実行するように、プリンタ本体 3に設けられている操作パネル等を操作して命令する。次に、制御部 68は、ステップ S1において、各装着部 22に所定の色のインクカートリッジ 11が装着されているかどうかを判断する。そして、制御部 68は、全ての装着部 22に所定の色の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 S4に進み、印刷動作を禁止する。制御部 68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力、を判断し、インク無し状態であると判断されたときは、警告部 64でその旨を警告し、ステップ S4において、印刷動作を禁止する。一方、制御部 68は、接続部 26内のインク 4が所定量以上であるとき、すなわちインク 4が満たされているとき、ステップ S3において、印刷動作を許可する。

印刷動作を行う際は、制御部 68がプリンタ制御部 62によって各駆動機構 53， 54を駆動制御して記録紙 Pを印刷可能な位置まで移動させる。具体的に、制御部 68は、図 20に示すように、ヘッドキャップ開閉機構 53を構成する駆動モータを駆動させてヘッドキャップ 28をヘッドカートリッジ 2に対してトレイ 55a側に移動させ、インク吐出ヘッド 27のノズル 44aを露出させる。そして、制御部 68は、給排紙機構 54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 68は、トレイ 55 aから給紙ローラ 81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 82a, 82bによって引き出された記録紙 Pの一枚を、反転ローラ 83に搬送して、搬送方向を反転させた後に、搬送ベルト 84に記録紙 Pを搬送し、搬送ベルト 8 4に搬送された記録紙 Pを、押さえ手段 85が所定の位置で保持させることで、インク 4 が着弾される位置が決定されるように給排紙機構 54を制御する。

そして、制御部 68は、記録紙 Pが印刷位置に保持されたことを確認すると、インク吐出ヘッド 27のノズル 44aより記録紙 Pに向かってインク液滴 iを吐出するように吐出制御部 63を制御する。具体的には、図 16Aに示すように、ノズノレ 44aより略真下にインク液滴 iを吐出する場合、一対の発熱抵抗体 42a， 42bに略同じ電流値のパルス電流が略同じタイミングで供給されるように吐出制御部 63を制御する。また、制御部 68 は、図 16Bに示すように、ノズル 44aより発熱抵抗体 42b側に吐出方向を変えて吐出する場合、発熱抵抗体 42aにパルス電流が供給されるタイミングよりも遅レ、タイミングで発熱抵抗体 42bに、発熱抵抗体 42aに供給されるパルス電流と略同じ電流値のパノレス電流が供給されるように吐出制御部 63を制御する。更に、制御部 68は、図 16C に示すように、ノズル 44aより発熱抵抗体 42a側に吐出方向を変えて吐出する場合、発熱抵抗体 42bにパルス電流が供給されるタイミングよりも、遅レ、タイミングで発熱抵抗体 42aに、発熱抵抗体 42bに供給されるパルス電流と略同じ電流値のパルス電流が供給されるように吐出制御部 63を制御する。

そして、制御部 68は、吐出方向を変えてノズル 44aよりインク液滴 iを吐出させるときは、一対の発熱抵抗体 42a， 42bのうちの一方に供給されるパルス電流を基準にし、他方の発熱抵抗体には、基準となるパルス電流の供給タイミングに対し、この基準となるパルス電流の供給時間の 20%以内の範囲の時間で、タイミングをずらしてパルス電流を供給するように吐出制御部 63を制御する。これにより、インク吐出ヘッド 27 では、ノズル 44aより吐出方向を変化させて吐出された、インク液滴 iの着弾位置のばらっきを抑制でき、色調ムラや白スジを防止できる。

以上ように、インク液滴 iがノズル 44a吐出されると、インク液滴 iを吐出した量と同量のインク 4がインク流路 46から直ちにインク液室 45内に補充され、図 6 (B)に示すように、元の状態に戻る。インク吐出ヘッド 27からインク液滴 iが吐出されると、付勢部材 3 4fの付勢力とダイアフラム 34iの付勢力とによってインク室 34bの開口部 34dを閉塞している弁 34eは、図 6Aに示すように、インク吐出ヘッド 27からインク液滴 iが吐出された際に、開口部 34dに分割されたインク流出路 34c側のインク室 34b内のインク 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 34iが大気圧により押し上げられて、弁シャフト 34hとともに弁 34eを付勢部材 34fの付勢力に抗して押し上げる。このとき、インク室 34bのインク流入路 34a側とインク流出路 34c側との間の開口部 34dが開放され、インク 4がインク流入路 34a側からインク流出路 34c側に供給され、インク吐出ヘッド 27のインク流路 46にインク 4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 34iが復元力により元の形状に戻り、付勢部材 34fの付勢力により弁シャフト 34hとともに弁 34eをインク室 34b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。

このようにして、給排紙機構 54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、印刷が終了した記録紙 Pは、給排紙機構 54によって排紙口 56より排出される。

以上説明したように本発明に係る液体吐出装置及び液体吐出方法では、吐出方向を変えてノズルよりインク液滴を吐出させる際に、一対の発熱抵抗体のうちの一方に供給されるパルス電流を基準にし、他方の発熱抵抗体には、基準となるパルス電流の供給タイミングに対し、この基準となるパルス電流の供給時間の 20%以内の範囲の時間でタイミングをずらしてパルス電流が供給されるように吐出制御する。

これにより、本発明に係る液体吐出装置及び液体吐出方法では、吐出方向を変えてノズノレよりインク液滴を吐出させる際に、インク液滴の吐出方向がばらつくといった不具合や、ノズノレの縁にインク液滴が接触して吐出方向がばらつくといった不具合を防止でき、ノズノレより吐出方向を変えて吐出されたインク液滴の着弾位置のばらつきを抑えること力 Sできる。したがって、本発明に係る液体吐出装置及び液体吐出方法では、着弾位置のばらつきが抑制されていることから、色調ムラや白スジ等による画質の劣化が防止されて優れた画質で印刷できる。

また、本発明に係る液体吐出装置及び液体吐出方法では、従来のように、印刷時にオーバラップ部を設けることなく色の濃度ムラや白スジ等を防止できることから、印刷に係る時間を大幅に短縮して高品質な画像を印刷できる。

なお、以上では、一対の発熱抵抗体 42a, 42bが記録紙 Pの幅方向に並設されたィンク吐出ヘッド 27を例に挙げて説明した力このような構造に限定されることはなぐ複数の圧力発生素子にパルス電流の供給されるタイミングを制御することでインク液滴 iの吐出方向を変化させることが可能なものであれば、例えば図 21A乃至図 21C に示すインク吐出ヘッド 91 , 101 , 111にも適用可能である。なお、インク吐出ヘッド 91は記録紙 Pの搬送方向に一対の発熱抵抗体 92a， 92aを並設させたものであり、インク吐出ヘッド 101はインク液室 102に 3つの発熱抵抗体 103a, 103b, 103cを配設させたものであり、インク吐出ヘッド 111はインク液室 112に 4つの発熱抵抗体 113 a, 113b, 113c, 113dを酉己設させたものである。なお、図 21では、各インク吐出ヘッド 91, 101 , 111におけるノズノレ 93, 104, 114 の位置を点線で示している。また、インク吐出ヘッド 101、 111において、インク流路側にある発熱抵抗体 103c, 113cは、インク液室 102, 112内に発生したインク気泡が消滅したときに、インク液滴 iをノズル 104， 114より吐出させるための圧力が側壁側に比べてインク流路側で低くなることで、インク流路からのインク 4の供給方向とは略反対方向に、インク液滴 iが吐出されることを防ぐために設けられている。

上述の説明では、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。

また、上述の説明では、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。

なお、以上の実施例では、圧力発生素子として、一対の発熱抵抗体 42a, 42bのような電気熱変換素子を採用している力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を採用したものであってもよい。更にまた、上述の説明では、ライン型のプリンタ装置 1を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなぐ例えばインクヘッドが記録紙の搬送方向と略直交する方向に移動するシリアル型の液体吐出装置にも適用可能である。この場合、シリアノレ型の液体吐出装置のインク吐出ヘッドには少なくとも複数の圧力発生素子が設けられることになる。

本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなぐ添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなぐ様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは当業者にとって明らかである。

Claims

請求の範囲

[1] 1.液体を貯留する液室と、

上記液室に 2つ以上設けられ、上記液室に貯留された液体を押圧する圧力発生素子と、

上記各圧力発生素子により押圧された液体を、上記液室から液滴の状態で吐出させる吐出口とを有し、

上記各圧力発生素子へのエネルギの供給タイミング及び供給時間を制御し、上記吐出口より上記液滴を吐出するときの吐出角度を制御する吐出制御手段を備え、上記吐出制御手段は、上記各圧力発生素子のうちの一方に供給されるエネルギを基準にし、他方の圧力発生素子には、基準となるエネルギの供給タイミングに対し、この基準となるエネルギの供給時間の 20%以内の範囲の時間でタイミングをずらしてエネルギを供給する液体吐出装置。

[2] 2.上記吐出制御手段は、上記他方の圧力発生素子に、上記基準エネルギと略同じタイミングで上記エネルギを供給し、若しくは、上記基準エネルギに対し、この基準ェネルギの供給時間の 7. 5%以上、 20%以下の範囲で時間をずらして上記エネルギを供給する請求の範囲第 1項記載の液体吐出装置。

[3] 3.上記吐出手段は、上記吐出口が略ライン状に並設されている請求の範囲第 1項記載の液体吐出装置。

[4] 4.液体を貯留する液室と、

上記各圧力発生素子により押圧された液体を、上記液室から液滴の状態で吐出させる吐出口とを有する液体吐出装置の液体吐出方法であって、

上記各圧力発生素子のうちの一方に供給されるエネルギを基準にし、他方の圧力発生素子には、基準となるエネルギの供給タイミングに対し、この基準となるエネルギの供給時間の 20%以内の範囲の時間でタイミングをずらしてエネルギを供給し、上記吐出口より上記液滴を吐出するときの吐出角度を制御することを特徴とする液体吐出装置の液体吐出方法。 [5] 5.上記他方の圧力発生素子に、上記基準エネルギと略同じタイミングで上記エネルギを供給し、若しくは、上記基準エネルギに対し、この基準エネルギの供給時間の 7 .

5%以上、 20%以下の範囲で時間をずらして上記エネルギを供給することを特徴とする請求の範囲第 4項記載の液体吐出方法。

[6] 6.上記吐出口を、略ライン状に並設することを特徴とする請求の範囲第 4項記載の液体吐出方法。