(57)【要約】【課題】白スジや濃度ムラによる画質の劣化を防止する。【解決手段】インク液室５２における加圧室５２ａ，５２ｂにそれぞれ配設された圧電素子５４，５５に異なる値の電圧を印加することで、加圧室５２ａ，５２ｂでインク４を押圧する圧力が異なる大きさで発生されることから、加圧室５２ａ，５２ｂに跨るノズル５７ａより吐出されるインク液滴ｉの吐出方向を変化させてインク液滴ｉの着弾点６１，６２，６３を任意に決定できることから、ノズル５７ａが目詰まりして起こる白スジや記録紙Ｐの走行速度にムラが生じて起こる色の濃度ムラを防止できる。【選択図】  図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する液室と、上記液室を区画する隔壁と、上記液室を上記隔壁により区画することで配設される複数の加圧室と、上記各加圧室にそれぞれ配設され、エネルギが供給されることで上記各加圧室に収容された上記液体を押圧する圧力を発生させる圧力発生素子と、上記圧力発生素子による圧力に押圧された上記各加圧室内の上記液体を外部に吐出させる吐出口とを有する吐出手段と、
上記各加圧室に配設された上記圧力発生素子に、略同じ若しくは異なる上記エネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらして上記エネルギを供給することで上記吐出口より吐出される上記液体の吐出方向を制御する吐出方向制御手段とを備え、
上記吐出口は、上記隔壁の端部に位置して上記隔壁により区画された上記各加圧室に跨るように配設され、
上記隔壁は、その端部が上記吐出口の設けられた外部側の一主面より内側にされている液体吐出装置。
【請求項２】
上記圧力発生素子は、圧電素子である請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項３】
上記隔壁は、上記端部が上記吐出口の設けられた外部側の一主面と、上記吐出口の設けられた上記液室側の他主面との間に配置されている請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項４】
上記吐出手段は、所定の方向に略ライン状に複数並んで設けられている請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項５】
上記吐出手段は、所定の方向に移動しながら上記吐出口より上記液体を吐出させる請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項６】
液室に配設された圧力発生素子にエネルギを供給することで上記液室に供給された液体を押圧する圧力を発生させ、この圧力により押圧された上記液室内の上記液体を、上記液室に設けられた吐出口より外部に吐出させる液体吐出方法において、
上記液室に設けられた隔壁により区画された複数の加圧室にそれぞれ配設された上記圧力発生素子に、略同じ若しくは異なる上記エネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらして上記エネルギを供給し、且つ上記隔壁の端部を上記吐出口が設けられた外部側の一主面より内側にすることで、上記隔壁の端部に位置して複数の上記加圧室に跨るように配設された上記吐出口より吐出される上記液体の吐出方向を制御することを特徴とする液体吐出方法。
【請求項７】
上記圧力発生素子として、圧電素子を用いることを特徴とする請求項６記載の液体吐出方法。
【請求項８】
上記隔壁の上記端部を、上記吐出口の設けられた外部側の一主面と、上記吐出口の設けられた上記液室側の他主面との間に配置させることを特徴とする請求項６記載の液体吐出方法。
【請求項９】
所定の方向に略ライン状に複数並んだ上記吐出口より上記液体を吐出させることを特徴とする請求項６記載の液体吐出方法。
【請求項１０】
上記液室を所定の方向に移動させながら上記吐出口より上記液体を吐出させることを特徴とする請求項６記載の液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体内で圧力発生素子が発生した圧力で液室内の液体を押圧して吐出口より液体を吐出させる液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体を吐出する装置として、対象物となる記録紙に対して対向配置されたインク吐出口、いわゆるノズルを有する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】
インクを吐出させる方式としては、荷電電界によりノズルより吐出されるインクを帯電させることで、記録信号に応じて記録紙にインクを着弾させるように制御、若しくは記録紙に着弾しないように回収するコンティニュウアス型インクジェット方式がある。また、印刷信号に応じてインクをノズルより吐出させるオンデマンド型インクジェット方式等も知られている。このオンデマンド型インクジェット方式は、コンティニュウアス型インクジェット方式のように不必要となるインクの回収といった煩わしい作業を必要としないため、インクを吐出方法の主流になっている。
【０００４】
オンデマンド型インクジェット方式を用いたヘッドチップ２０１は、図２３に示すように、インク供給路２０２より供給されたインク２０３が収納されるインク液室２０４の側壁等に圧力発生手段となる圧電素子２０５が配設され、この圧電素子２０５が発生した圧力に押圧されたインク液室２０４内のインク２０３を、記録紙等の記録対象物と対向するようにインク液室２０４の側壁に設けられたノズル２０６より吐出する。具体的には、図２４に示すように、インク液室２０４に配設された圧電素子２０５に電圧を印加させると圧電素子２０５が変形してインク液室２０４の容積を減少させ、減少したインク液室３０４の容積の減少した分のインク２０３をノズル２０６より略真下に吐出する。そして、ヘッドチップ２０１においては、インク２０３を吐出後、圧電素子２０５への電圧印加を停止させて圧電素子２０５の形状が復元されると、インク液室２０４の容積も元の状態に戻り、インク液室２０４はインク２０３を吐出した分、減圧状態なってインク液室２０４内が常圧になるまでインク供給路２０２よりインク２０３が供給されることから、インク液室２０４内は絶えずインク２０３で充満されることになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８５４０３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したヘッドチップ２０１では、インク２０４がノズル２０６より略真下に吐出されることから、例えばノズル２０６がゴミ等で目詰まりしたとき等、ノズル２０６よりインク２０４を吐出することが困難になった場合、吐出困難になったノズル２０６よりインク２０４が吐出、着弾するはずのインク２０４の着弾位置が欠落して白スジ等が生じ、画質が劣化してしまう虞がある。さらに、例えばゴミ等がノズル２０６を目詰まりさせないまでもノズル２０６の近傍にゴミが付着すると、ノズル２０６からのインク２０４の吐出方向が変わってしまうことがある。この場合も、インク２０４の着弾位置がずれてインク２０４が着弾しない部分や着弾が重なる部分等が発生し、白スジや色の濃度ムラ等が生じる虞がある。
【０００７】
以上のような問題を解決するために、特許文献１には、図２５に示すヘッドチップ３０１のように、インク３０２を吐出するノズル３０３と対向する位置に圧力発生手段として複数の発熱抵抗体３０４ａ，３０４ｂをノズル３０３の中心線を含む面で互いに面対称となるように設け、それぞれの発熱抵抗体３０４ａ，３０４ｂの発熱量を異ならせてインク３０２の吐出方向を制御することで、記録紙のインク３０２が着弾されない部分を補填させることが提案されている。具体的には、シリコン基板に異方性エッチングにより側壁３０５に囲まれたインク液室３０６が形成され、インク液室３０６に供給されたインク３０２を、発熱抵抗体３０４ａ，３０４ｂで加熱し、発熱抵抗体３０４ａ，３０４ｂ上のインク３０２に気泡を発生させ、この気泡が割れて消えるときのエネルギによりインク３０２がノズル３０３より吐出させる。そして、ヘッドチップ３０１は、発熱抵抗体３０４ａ，３０４ｂに異なる値の電流を供給して、発熱抵抗体３０４ａ，３０４ｂ上に発生する気泡の成長速度を異ならせることでノズル３０３より吐出されるインク３０２の吐出方向、すなわち吐出角度を制御し、インク３０２を所定の位置の着弾する。
【０００８】
しなしながら、このヘッドチップ３０１では、圧力発生手段に発熱抵抗体３０４ａ，３０４ｂを用いており、ノズル３０３の近傍で気泡を発生させる必要があることから、発熱抵抗体３０４ａ，３０４ｂの配設位置が限定される。また、ノズル３０３と発熱抵抗体３０４ａ，３０４ｂとの距離が離れるにつれて吐出角度が小さくなってしまう。また、このヘッドチップ３０１では、例えば圧力発生手段として複数の圧電素子を用いた場合、圧電素子により発生した圧力はインク液室３０６内に充満しているインク３０２に略均一に加わってしまい吐出方向を制御することが困難になる。
【０００９】
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、吐出方向を制御することで高画質な印刷が得られる優れた液体吐出装置及び液体の吐出方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明に係る液体吐出装置は、液体を収容する液室と、液室を区画する隔壁と、液室を隔壁により区画することで配設される複数の加圧室と、各加圧室にそれぞれ配設され、エネルギが供給されることで各加圧室に収容された液体を押圧する圧力を発生させる圧力発生素子と、圧力発生素子による圧力に押圧された各加圧室内の液体を外部に吐出させる吐出口とを有する吐出手段と、各加圧室に配設された圧力発生素子に、略同じ若しくは異なるエネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらしてエネルギを供給することで吐出口より吐出される液体の吐出方向を制御する吐出方向制御手段とを備え、吐出口が、上記隔壁の端部に位置して上記隔壁により区画された上記各加圧室に跨るように配設され、隔壁の端部が吐出口の設けられた外部側の一主面より内側にされている。
【００１１】
この液体吐出装置では、液室内の隔壁により区画された複数の加圧室にそれぞれ配設された圧力発生素子に、略同じ若しくは異なるエネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらしてエネルギを供給することで、液室内の複数の加圧室それぞれで液体を押圧する圧力が、略同じ若しくは異なる大きさで発生、又はタイミングを略同じ若しくはずらして発生されることから、複数の加圧室に跨って設けられた吐出口より吐出される液体の吐出方向、いわゆる吐出角度を変化させることができる。
【００１２】
この液体吐出装置では、隔壁の端部が、吐出口の設けられた外部側の主面より内側されていることより、吐出口内又は吐出口と隔壁との間に液体によるメニスカスが適切に形成されることから、複数の加圧室にそれぞれ配設された圧力発生素子が発生した圧力に押圧された複数の加圧室内の液体が、複数の加圧室に跨る吐出口で一体化されて吐出される。
【００１３】
本発明に係る液体吐出方法は、液室に配設された圧力発生素子にエネルギを供給することで液室に供給された液体を押圧する圧力を発生させ、この圧力により押圧された液室内の上記液体を、液室に設けられた吐出口より外部に吐出させる液体吐出方法であって、液室に設けられた隔壁により区画された複数の加圧室にそれぞれ配設された圧力発生素子に、略同じ若しくは異なるエネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらしてエネルギを供給し、且つ隔壁の端部を吐出口が設けられた外部側の一主面より内側にすることで、隔壁の端部に位置して複数の加圧室に跨るように配設された吐出口より吐出される液体の吐出方向を制御する。
【００１４】
この液体吐出方法では、液室内の隔壁により区画された複数の加圧室にそれぞれ配設された圧力発生素子に、略同じ若しくは異なるエネルギを供給、又はタイミングを略同じ若しくはずらしてエネルギを供給することで、液室内の複数の加圧室それぞれで液体を押圧する圧力を、略同じ若しくは異なる大きさで発生、又はタイミングを略同じ若しくはずらして発生でき、複数の加圧室に跨って設けられた吐出口より吐出される液体の吐出方向、いわゆる吐出角度を変化させて液体を吐出できる。
【００１５】
この液体吐出方法では、隔壁の端部を、吐出口の設けられた外部側の一主面より内側させることより、吐出口内又は吐出口と隔壁との間に液体によるメニスカスを適切に形成できることから、複数の加圧室に配設された圧力発生素子が発生した圧力に押圧された複数の加圧室内の液体を、複数の加圧室に跨る吐出口で一体化させた状態で吐出できる。
【００１６】
【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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
記録紙Ｐに印刷を行うヘッドカートリッジ２は、プリンタ本体３の上面側から、すなわち図１中矢印Ａ方向から装着され、給排紙機構８５により走行する記録紙Ｐに対してインク４を吐出して印刷を行う。そこで、先ず、上述したプリンタ装置１を構成するプリンタ本体２に対して着脱可能なヘッドカートリッジ２と、このヘッドカートリッジ２に着脱されるインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋについて図面を参照して説明する。
【００２０】
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、例えばピエゾ素子等の圧電素子を用いて電気機械変換方式等で微細に粒子化して吐出し、記録紙Ｐ等の被記録物上にインク４を液滴状態にして吹き付ける。具体的に、ヘッドカートリッジ２は、図２及び図３に示すように、カートリッジ本体２１を有し、このカートリッジ本体２１には、インク４が充填された容器であるインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが装着される。なお、以下、インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋを単にインクカートリッジ１１ともいう。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
また、インクカートリッジ１１をヘッドカートリッジ２側の接続部２６から引き抜くとき、すなわちインクカートリッジ１１をヘッドカートリッジ２の装着部２２より取り外すとき、弁１３ｃの開閉ピン１３ｅによる押し上げ状態が解除され、弁１３ｃは、コイルバネ１３ｄの付勢方向に移動し、供給口１３ｂを閉塞する。これにより、インクカートリッジ１１をカートリッジ本体２１に装着する直前にインク供給部１３の先端部が下方を向いている状態であってもインク収容部１２内のインク４が漏れることを防止することができる。また、インクカートリッジ１１をカートリッジ本体２１から引き抜いたときには、直ちに弁１３ｃが供給口１３ｂを閉塞するので、インク供給部１３の先端からインク４が漏れることを防止することができる。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
ヘッドカートリッジ２は、図２及び図３に示すように、カートリッジ本体２１を有し、このカートリッジ本体２１には、インクカートリッジ１１が装着される装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｋ（以下、全体を示すときには単に装着部２２ともいう。）と、インクカートリッジ１１を固定する係合片２３及びラッチレバー２４と、インクカートリッジ１１を取り出し方向に付勢する付勢部材２５と、インク供給部１３と接続されてインク４が供給される接続部２６と、カートリッジ本体２１をプリンタ本体３から取り外すための取手部２７と、インク４を吐出するヘッドチップ２８と、ヘッドチップ２８を保護するヘッドキャップ２９とを有している。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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５７ａ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。
【００５１】
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。
【００５２】
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５７ａ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。
【００５３】
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。
【００５４】
以上のような構成のヘッドカートリッジ２は、上述した構成の他に、例えばインクカートリッジ１１内におけるインク残量を検出する手段や、接続部３７にインク供給部１３が接続されたときにインク４の有無を検出する手段等を備えている。
【００５５】
上述したヘッドチップ２８は、図９及び図１０に示すように、ベースとなる回路基板５１と、インク４が供給される空間であるインク液室５２と、インク液室５２を２つの加圧室５２ａ，５２ｂに区画する隔壁５３と、隔壁５３により区画された２つの加圧室５２ａ，５２ｂそれぞれに配設された圧電素子５４，５５と、インク４の漏れを防ぐフィルム５６と、インク４が液滴の状態で吐出されるノズル５７ａが多数設けられたノズルシート５７と、加圧室５２ａ，５２ｂそれぞれに設けられてインク４を供給するインク流路５８ａ，５８ｂとを有する。なお、図１０では、圧電素子５４，５５及びノズル５７ａの位置を１点鎖線で示している。
【００５６】
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に圧電素子５４，５５が配設され、これら圧電素子５４，５５を覆うように例えばガラス、有機樹脂材料等からなる振動板５１ｂが一主面５１ａ上に設けられている。この振動板５１は、可撓性を有ており、後述する圧電素子５４，５５の形状変形若しくは体積変化に追随するように変形する。そして、回路基板５１には、圧電素子５４，５５の他に、例えば圧電素子５４，５５の駆動を制御する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。なお、回路基板５１はインク液室５２の一部を構成する。
【００５７】
インク液室５２は、内部にノズル５７ａを中心に隔壁５３により区画されて２つの加圧室５２ａ，５２ｂを有し、回路基板５１の一主面５１ａ上の振動板５１ｂ、フィルム５６及びノズルシート５７に囲まれた空間部であり、インク流路５８ａ，５８ｂからのインク４が加圧室５２ａ，５２ｂそれぞれに供給される。そして、２つの加圧室５２ａ，５２ｂは、それぞれ対応して配設された圧電素子５４，５５が駆動することで、振動板５１ｂがインク液室５２側若しくは回路基板５１側に膨出し、振動板５１ｂがインク液室５２側に放出したときは内圧が上昇して収納されているインク４をノズル５７ａより吐出し、振動板５１ｂが回路基板５１側に膨出したときは内圧が低下してインク流路５８ａ，５８ｂからインク４が供給される。
【００５８】
隔壁５３は、インク液室５２内を２つに区画して２つの加圧室５２ａ，５２ｂを形成させ、それぞれの加圧室５２ａ，５２ｂで圧電素子５４，５５によりインク４内に生じた圧力が隣に伝わらないように加圧室５２ａ，５２ｂを隔てる。隔壁５３は、ノズルシート５７側の端部５３ａにノズルシート５７に設けられたノズル５７ａが配置されている。
【００５９】
圧電素子５４，５５は、加圧室５２ａ，５２ｂ内のインク４を加圧させるために圧力発生手段である。具体的に、圧電素子５４，５５は、例えばピエゾ素子等といった電気機械変換素子等であり、両主面にそれぞれ備わる一対の電極５４ａ，５５ａに電圧が印加されることで、一対の電極５４ａ，５５ａに挟持された圧電体５４ｂ，５５ｂの形状が変形したり体積が変化したりする。圧電素子５４，５５は、各加圧室５２ａ，５２ｂに対応して振動板５１ｂの下層に設けられ、制御回路等より電圧が一対の電極５４ａ，５５ａの間の圧電体５４ｂ，５５ｂに印加されると、圧電体５４ｂ，５５ｂの形状や体積等が変化されて振動板５１ｂがインク液室５２側に膨出されインク４が収納された加圧室５２ａ，５２ｂ内の内圧を高める。これにより、内圧が高められた加圧室５２ａ，５２ｂ内のインク４は、後述するノズルシート５７に設けられたノズル５７ａから液滴の状態で吐出される。
【００６０】
フィルム５６は、回路基板５１の振動板５１ｂ上に積層されている。フィルム５６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の振動板５１ｂの略全体に積層された後、フォトリソグラフィプロセスによって不要部分が除去され、インク液室５２を囲む周壁となるように形成されている。また、フィルム５６は、２つの加圧室５２ａ，５２ｂの間に位置する部分が隔壁５３となる。このように、フィルム５６は、インク液室５２を囲む部分によりインク液室５２の一部を形成する。
【００６１】
ノズルシート５７は、インク液滴ｉを吐出させるためのノズル５７ａが形成されたシート状部材であり、フィルム５６の回路基板５１と反対側に積層されている。ノズル５７ａは、ノズルシート５７に円形状に開口された微小孔であり、インク液室５２における２つの加圧室５２ａ，５２ｂに跨って、加圧室５２ａ，５２ｂとそれぞれと貫通するように加圧室５２ａ，５２ｂの間に配置されている。なお、ノズルシート５７はインク液室５２の一部を構成する。
【００６２】
インク流路５８ａ，５８ｂ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で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５８ａ，５８ｂに連通する２つの加圧室５２ａ，５２ｂそれぞれにインク４を送り込む流路を形成する。すなわち、インク流路５８ａは加圧室５２ａに連通され、インク流路５８ｂは加圧室５２ｂに連通されている。これにより、インクカートリッジ１１から供給されるインク４がインク流路５８ａ，５８ｂに流れ込み、インク液室５２内に充填される。
【００６３】
このような構成のヘッドチップ２８は、インク液室５２に設けられたノズル５７ａを１００個程度備えており、プリンタ装置１の制御回路８１等からの指令によってインク液室５２における加圧室５２ａ，５２ｂにそれぞれ対応して配設された圧電素子５４，５５に電圧を印加させることでインク液室５２内のインク４を対応するノズル５７ａから液滴の状態で吐出する。
【００６４】
具体的に、ヘッドチップ２８では、ヘッドチップ２８と結合されたインク流路５８ａ，５８ｂによりインク４が供給されて加圧室５２ａ，５２ｂがインク４で満たされる。そして、インク液室５２における加圧室５２ａ，５２ｂにそれぞれ対応する圧電素子５４，５５に短時間、例えば１〜３μｓｅｃ程度の間、パルス電流等が供給されることで電圧が印加され、圧電素子５４，５５が形状変形若しくは体積変化する。その結果、圧電素子５４，５５の形状変形若しくは体積変化により加圧室５２ａ，５２ｂ内の圧力が上昇してインク４がノズル５７ａの方向に押圧される。これによって、加圧室５２ａ，５２ｂよりそれぞれで押圧されたインク４が、ノズル５７ａで一体化され、インク液滴ｉとしてノズル５７ａから吐出、記録紙Ｐ上に着弾される。
【００６５】
また、このヘッドチップ２８においては、図９に示すように、２つの加圧室５２ａ，５２ｂの間に配置された隔壁５３のノズル５７ａ側の端部５３ａが、ノズルシート５７の外側の主面、すなわちヘッドチップ２８の吐出面２８ａよりインク液室５２側に配置され、且つノズルシート５７のインク液室５２側の主面５７ｂより吐出面２８ａ側に配置されている。すなわち、ヘッドチップ２８においては、隔壁５３のノズル５７ａ側の端部５３ａが、ノズルシート５７の厚み内に納められられるように配置されている。これにより、ヘッドチップ２８では、ノズル５７ａ内若しくはノズル５７ａと隔壁５３との間にインク４によるメニスカスが適切に形成されることになる。
【００６６】
隔壁５３の端部５３ａがノズルシート５７のインク液室５２側の主面５７ｂよりインク液室５２側に配置されていると、圧電素子５４，５５により加圧室５２ａ，５２ｂにそれぞれ生じた内圧を隔壁５３で隔てることが困難になり、インク液室５２内全体で略均一になってしまう。隔壁５３の端部５３ａがヘッドチップ２８の吐出面２８ａより外部側に配置されていると、圧電素子５４，５５により加圧室５２ａ，５２ｂにそれぞれ生じた内圧で押圧されたインク４をノズル５７ａで一体化させることが困難になる。
【００６７】
したがって、ヘッドチップ２８では、隔壁５３の端部５３ａをノズルシート５７の厚み内に納めるように配置することで、圧電素子５４，５５により加圧室５２ａ，５２ｂにそれぞれ生じたインク４を押圧する圧力がインク液室５２全体で略一緒になることを隔壁５３が適切に防止させ、それぞれの加圧室５２ａ，５２ｂに生じた圧力により加圧室５２ａ，５２ｂ内のインク４をノズル５７ａより吐出することが可能となる。また、ヘッドチップ２８では、圧電素子５４，５５により加圧室５２ａ，５２ｂでそれぞれ生じた圧力によって加圧室５２ａ，５２ｂよりそれぞれ押圧されたインク４を、ノズル５７ａで適切に一体化させて吐出することが可能となる。
【００６８】
そして、ヘッドチップ２８においては、図１１に示すように、例えば略同容積の加圧室５２ａ，５２ｂにそれぞれ配設された略同形状の圧電素子５４，５５に略同じ大きさの電圧を印加すると、電圧印加による圧電素子５４，５５の形状変形又は体積変化が略同一となり、２つの加圧室５２ａ，５２ｂに発生するインク４を押圧する圧力が略同一となる。この場合、ヘッドチップ２８では、加圧室５２ａ，５２ｂより略同じ量のインク４が、略同じタイミングでノズル５７ａに向かって押圧されることから、ノズル５７ａで一体化されたインク液滴ｉがノズル５７ａより略真下に吐出される。具体的には、インク液滴ｉの吐出角度がインク液滴ｉの着弾面に対して略垂直になるようにノズル５７ａから吐出されたインク液滴ｉが着弾点６１に着弾される。
【００６９】
また、ヘッドチップ２８においては、図１２に示すように、例えは圧電素子５４だけに電圧を印加すると、電圧印加された圧電素子５４が配設された加圧室５２ａだけにインク４を押圧する圧力が生じることから、加圧室５２ａだけからノズル５７ａに向かって押圧されたインク４がノズル５７ａを略中心にして加圧室５２ｂ側に吐出される。具体的には、インク液滴ｉの吐出角度がインク液滴ｉの着弾面に対して略斜めになるように、ノズル５７ａから加圧室５２ｂ側に向かって吐出されたインク液滴ｉが最も遠い位置の着弾点６２に着弾される。
【００７０】
さらに、ヘッドチップ２８においては、図１３に示すように、例えば圧電素子５４に圧電素子５５より大きな電圧を印加すると、圧電素子５４が配設された加圧室５２ａに生じる圧力が加圧室５２ｂに発生する圧力より大きくなってインク液室５２内の内圧に差が生じ、加圧室５２ａ内のインク４を早く押圧することから、加圧室５２ａ，５２ｂからノズル５７ａに向かって押圧されて一体化されたインク４がノズル５７ａを略中心にして加圧室５２ｂ側に吐出される。具体的には、インク液滴ｉの吐出角度がインク液滴ｉの着弾面に対して略斜めになるように、ノズル５７ａから加圧室５２ｂ側に向かって吐出されたインク液滴ｉが着弾点６１，６２の間の着弾点６３に着弾される。
【００７１】
ヘッドチップ２８においては、図１４に示すように、例えは圧電素子５５だけに電圧を印加すると、電圧印加された圧電素子５５が配設された加圧室５２ｂだけにインク４を押圧する圧力が生じることから、加圧室５２ｂだけからノズル５７ａに向かって押圧されたインク４がノズル５７ａを略中心にして加圧室５２ａ側に吐出される。具体的には、インク液滴ｉの吐出角度がインク液滴ｉの着弾面に対して略斜めになるように、ノズル５７ａから加圧室５２ａ側に向かって吐出されたインク液滴ｉが最も遠い位置の着弾点６４に着弾される。
【００７２】
ヘッドチップ２８においては、図１５に示すように、例えば圧電素子５５に圧電素子５４より大きな電圧を印加すると、圧電素子５５が配設された加圧室５２ｂに生じる圧力が加圧室５２ａに発生する圧力より大きくなってインク液室５２内の内圧に差が生じ、加圧室５２ｂ内のインク４を早く押圧することから、加圧室５２ａ，５２ｂからノズル５７ａに向かって押圧されて一体化されたインク４がノズル５７ａを略中心にして加圧室５２ａ側に吐出される。具体的には、インク液滴ｉの吐出角度がインク液滴ｉの着弾面に対して略斜めになるように、ノズル５７ａから加圧室５２ａ側に向かって吐出されたインク液滴ｉが着弾点６１，６４の間の着弾点６５に着弾される。
【００７３】
以上のように、ヘッドチップ２８は、圧電素子５４，５５に印加される電圧の大きさを制御することで、加圧室５２ａ，５２ｂ内でインク４を押圧する内圧を略同じ若しくは異ならせることができ、インク液滴ｉの着弾位置を加圧室５２ａ，５２ｂが並設されている方向に変化させることができる。
【００７４】
これにより、例えばノズル５７ａの製造誤差等によりインク液滴ｉの吐出方向が斜めになったりしても吐出方向を所定の方向に制御可能なことから、インク４の塗布むらが発生して記録紙Ｐに白スジ等が発生することを防止できる。
【００７５】
なお、ここでは、圧電素子５４，５５に印加される電圧値を制御することでインク液滴ｉの吐出方向を制御するようにしたが、このことに限定されることはなく、例えば圧電素子５４，５５に電圧が印加されるタイミングをずらして加圧室５２ａ，５２ｂ内に内圧が発生するタイミングをずらすことでインク液滴ｉの吐出方向を制御することも可能である。
【００７６】
また、ここでは、圧電素子５４，５５が振動板５１ｂをインク液室５２側に膨出させるように形状変形若しくは体積変化させたが、例えば圧電素子５４，５５に電圧を印加する際にパルス電流を流す方向を反対にすることで、振動板５１ｂを回路基板５１側に膨出させるように圧電素子５４，５５を形状変形若しくは体積変化させることも可能である。これにより、ヘッドチップ２８では、加圧室５２ａ，５２ｂ内に充填されるインク４の量を多くしてからインク液滴ｉを吐出することが可能となり、インク４の量を多くさせたインク液滴ｉをノズル５７ａより吐出できる。
【００７７】
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。
【００７８】
プリンタ本体３は、上記図１及び図１６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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
制御回路８１は、図１７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。
【００８３】
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。
【００８４】
吐出制御部８３は、例えば圧電素子５４，５５に電圧印加のためのパルス電流を供給する電源や、圧電素子５４，５５に印加される電圧値を変化させる回路や、圧電素子５４，５５に流れるパルス電流の方向を切り換えるスイッチングトランジスタ等を備える電気回路である。そして、吐出制御部８３は、圧電素子５４，５５に印加される電圧値や、パルス電流が流れる方向等を制御することで、ノズル５７ａより吐出されるインク液滴ｉの吐出方向をインク液室５２における加圧室５２ａ，５２ｂの並設方向で変化させる。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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を介して圧電素子５４，５５へ印加する電圧の大きさや、圧電素子５４，５５に流すパルス電流の方向等を制御することで、ノズル５７ａより吐出されるインク液滴ｉの吐出方向、すなわち吐出角度を制御する。
【００９１】
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、インク液滴ｉの吐出方向を吐出制御部８３が制御させることもできる。
【００９２】
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。
【００９３】
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１８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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
印刷動作を行う場合、制御部８７は、図１９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のノズル５７ａを露出させる。
【００９８】
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。
【００９９】
これと共に、制御部８７では、吐出制御部８３がヘッドチップ２８よりインク液滴ｉの吐出方向を制御しながら記録紙Ｐにインク液滴ｉを吐出させる。具体的には、上述した図１１〜図１５に示すように、加圧室５２ａ，５２ｂにそれぞれ配設された圧電素子５４，５５に略同じ若しくは異なる値の電圧を印加することで、電圧が印加された圧電素子５４，５５が形状変形若しくは体積変化し、加圧室５２ａ，５２ｂの内圧を変化させる。そして、加圧室５２ａ，５２ｂの内圧が高まった分、加圧室５２ａ，５２ｂ内でインク４に加わる圧力が上昇し、加圧室５２ａ，５２ｂ内のインク４がノズル５７ａに向かって押しのけられる。これにより、加圧室５２ａ，５２ｂからノズル５７ａに向かって押しのけられたインク４がノズル５７ａで一体化され、インク液滴ｉの状態になってノズル５７ａから吐出され、対象物となる記録紙Ｐに着弾する。このようして記録紙Ｐには、印刷データに応じた文字、画像等が印刷される。
【０１００】
このとき、ヘッドチップ２８では、圧電素子５４，５５にそれぞれ印加される電圧の大きさによりノズル５７ａから吐出されるインク液滴ｉの吐出方向が決定される。すなわち、ヘッドチップ２８では、圧電素子５４，５５のうち大きな値の電圧が印加された方が形状変化若しくは体積変化が大きくなり、加圧室５２ａ，５２ｂ内のインク４をより押圧することから、ノズル５７ａを中心に加圧室５２ａ，５２ｂのうち、インク４を押圧する圧力の低い側に押し出すようにインク液滴ｉを吐出させる。
【０１０１】
これにより、ヘッドチップ２８では、図２０に示すように、例えばノズル５７ａがゴミ等で目詰まりしてインク液滴ｉを吐出することが困難になっても、目詰まりしたもの以外のノズル５７ａより吐出方向を変化させてインク液滴ｉを吐出、着弾点１０１，１０２，１０３，１０４，１０５に着弾可能なことから、目詰まりしたノズル５７ａより吐出されたインク液滴ｉの着弾位置が欠落して記録紙Ｐの走行方向、すなわち図２０中矢印Ｄ方向に沿った白スジ等を防止できる。なお、ここでは、インク液室５２における加圧室５２ａ，５２ｂを記録紙Ｐの幅方向、すなわち素２０中矢印Ｗで示す方向に並設させて、隣り合うノズル５７ａが目詰まりして起こす記録紙Ｐの走行方向に沿った白スジを防止する場合について説明している。また、図２０中１０１は記録紙Ｐの幅方向に並んだｎ番目のノズル５７ａより吐出されたインク液滴ｉの着弾点を示し、図２０中１０２はｎ＋１番目、図２０中１０３はｎ＋２番目、図２０中１０４はｎ＋４番目、図２０中１０５はｎ＋５番目のノズル５７ａより吐出されたインク液滴ｉの着弾点をそれぞれ示している。すなわち、図２０は、ｎ＋３番目のノズル５７ａが目詰まりしてインク液滴ｉが吐出されなくても白スジが発生することがなく、むら無く適切にインク液滴ｉが記録紙Ｐに着弾していることを示している。
【０１０２】
また、ヘッドチップ２８においては、例えばゴミ等がノズル５７ａを目詰まりさせないまでもノズル５７ａの近傍に付着してノズル５７ａより吐出されるインク液滴ｉの吐出方向が変わっても、インク液滴ｉの吐出方向を制御できることから、インク液滴ｉの着弾位置ずれにより白スジや色の濃度ムラが生じることを防止できる。
【０１０３】
以上ように、インク液滴ｉが吐出されてインク液室５２側に膨出している振動板５１ｂが元の位置に収まると、インク液室５２内が減圧状態となり、インク液滴ｉを吐出した加圧室５２ａ，５２ｂ内に吐出された量と同量のインク４がインク流路５８ａ，５８ｂより直ちに補充され、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５８ａ，５８ｂ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、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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
以上で説明したプリンタ装置１では、インク液室５２における２つの加圧室５２ａ，５２ｂにそれぞれ配設された圧電素子５４，５５に略同じ若しくは異なる値の電圧を印加することで、２つの加圧室５２ａ，５２ｂに跨って設けられたインク供給口５７ａから吐出されるインク液滴ｉの吐出方向を加圧室５２ａ，５２ｂの並設方向で制御できる。すなわち、このプリンタ装置１では、上述した吐出制御部８３がヘッドチップ２８におけるインク液滴ｉの吐出方向を制御することで、ノズル５７ａを中心にして加圧室５２ａ，５２ｂの並設方向に吐出角度を変化させてインク液滴ｉを吐出できる。
【０１０６】
したがって、このプリンタ装置１では、例えばノズル５７ａがゴミ等で目詰まりして目詰まりしたノズル５７ａよりインク液滴ｉが吐出されずに記録紙Ｐにインク液滴ｉが着弾されない箇所が生じても、目詰まりしたノズル５７ａ以外のノズル５７ａよりインク液滴ｉが着弾されない箇所にインク液滴ｉを着弾させて補填可能なことから、白スジや色の濃度むら等を防止でき、高品質な画像を印刷できる。
【０１０７】
また、このプリンタ装置１では、従来のような印刷時にオーバーラップ部を設けることなく色の濃度ムラや白スジ等を防止できることから、印刷に係る時間を大幅に短縮して高品質な画像を印刷できる。
【０１０８】
以上のように、このプリンタ装置１では、例えばノズル５７ａの目詰まりやノズル５７ａの形成精度が悪くインク液滴ｉの着弾位置がずれたりしても、インク液滴ｉの吐出方向を制御した状態でインク４をノズル５７ａから吐出できることから、色の濃度ムラや白スジにより画質が劣化してしまうことを防止できる。
【０１０９】
以上では、主に、加圧室５２ａ，５２ｂを記録紙Ｐの幅方向に並設させてノズル５７ａを中心に記録紙Ｐの幅方向に吐出角度を変化させてインク液滴ｉを吐出するヘッドチップ２８について説明したが、このことに限定されることはなく、例えば記録紙Ｐの走行方向に加圧室５２ａ，５２ｂを並設させてノズル５７ａを中心に記録紙Ｐの走行方向に吐出角度を変化させてインク液滴ｉを吐出させることも可能である。この場合、プリンタ装置１では、例えば給排紙機構７４の誤動作で記録紙Ｐの走行速度にムラが生じたりして起こる色の濃度ムラや白スジにより画質が劣化してしまうことを防止できる。
【０１１０】
なお、ヘッドチップ２８においては、例えば加圧室５２ａ，５２ｂを記録紙Ｐの幅方向に並設させたものと、加圧室５２ａ，５２ｂを記録紙Ｐの走行方向に並設させたものとを、記録紙Ｐの幅方向に略ライン状に交互に並べたり、混在させて並べたりすることもできる。この場合、ヘッドチップ２８では、ノズル５７ａが目詰まりして起こる白スジと、記録紙Ｐの走行速度にムラが生じて起こる色の濃度ムラとを防止できる。また、ヘッドチップ２８においては、例えば加圧室５２ａ，５２ｂを記録紙Ｐの幅方向に対して略斜め方向に並設させたものを記録紙Ｐの幅方向に略ライン状に並べることもできる。この場合も、ノズル５７ａが目詰まりして起こる白スジと、記録紙Ｐの走行速度にムラが生じて起こる色の濃度ムラとを防止できる。
【０１１１】
また、以上では、プリント装置１にインク液室５２を隔壁５３で区画した２つの加圧室５２ａ，５２ｂに圧電素子５４，５５をそれぞれ配設させたヘッドチップ２８を用いた場合を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、例えば図２１に示すヘッドチップ１１１のように、１つのインク液室１１２を隔壁１１３で４つの加圧室１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄに区画し、各加圧室１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄにそれぞれ圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄを配設させたものを用いた場合も上述した作用効果を得ることができる。
【０１１２】
このヘッドチップ１１１は、図２１に示すように、インク４が供給される空間であるインク液室１１２と、インク液室１１２を４つの加圧室１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄに区画する隔壁１１３と、加圧室１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄそれぞれ対応するように配設された圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄと、ベースとなる回路基板１１５と、インク４の漏れを防ぐフィルム１１６と、インク４が液滴の状態で吐出されるノズル１１７と、ノズル１１７が多数設けられた図示しないノズルシートと、加圧室１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄそれぞれに設けられてインク４を供給するインク流路１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ，１１８ｄとを有する。なお、図２１では、圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ及びノズル１１７の位置を１点鎖線で示している。また、ヘッドチップ１１１においては、インク液室１１２が隔壁１１３で４つに区画された構造以外は上述したヘッドチップ２８と同様の構成であり、同様の動作、処理が行われることから、これらのことについての詳細な説明を省略する。
【０１１３】
このヘッドチップ１１１では、４つの加圧室１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄにそれぞれ生じたインク４を押圧する圧力が略一緒になることを隔壁１１３で適切に防止し、それぞれの加圧室１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄに生じた圧力により加圧室１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ内のインク４をノズル１１７で一体化させて吐出させる。
【０１１４】
すなわち、このヘッドチップ１１１では、圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄにそれぞれ印加される電圧の大きさによりノズル１１７から吐出されるインク液滴ｉの吐出方向が決定される。具体的に、ヘッドチップ１１１では、圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄのうち大きな値の電圧が印加された方が形状変化若しくは体積変化が大きくなり、加圧室１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ内のインク４をより押圧することから、ノズル１１７を中心に加圧室１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄのうちのインク４を押圧する圧力の低い側に押し出すようにインク液滴ｉを吐出させる。これにより、ヘッドチップ１１１では、例えば上述した吐出制御部８３がヘッドチップ２８と同様にしてインク液滴ｉの吐出方向を制御することで、ノズル１１７を中心にして３６０°全方向に吐出角度を変化させてインク液滴ｉを吐出できる。
【０１１５】
なお、以上では、２つの及び４つの加圧室を有するインク液室を備えたヘッドチップについて説明したが、圧電素子を備えるインク液室を２つ以上備えていれば上述した作用効果を得ることができる。
【０１１６】
さらに、以上では、ノズル５７ａと対向する位置に圧電素子５４，５５が配設されたヘッドチップ２８を用いた場合を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、例えば図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に示すヘッドチップ１２１のように、１つのインク液室１２２が隔壁１２３で２つの加圧室１２４，１２５に区画され、各加圧室１２４，１２５を形成する側壁１２４ａ，１２５ａに圧電素子１２６ａ，１２６ｂを配設させたものを用いた場合も上述した作用効果を得ることができる。
【０１１７】
このヘッドチップ１２１は、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に示すように、インク４が供給される空間であるインク液室１２２と、インク液室１２２を２つの加圧室１２４，１２５に区画する隔壁１２３と、加圧室１２４，１２５それぞれ対応するように配設された圧電素子１２６ａ，１２６ｂと、ベースとなる回路基板１２７と、インク４の漏れを防ぐフィルム１２８と、インク４が液滴の状態で吐出されるノズル１２９と、加圧室１２４，１２５それぞれに設けられてインク４を供給するインク流路１３０ａ，１３０ｂとを有する。なお、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）では、圧電素子１２６ａ，１２６ｂ及びノズル１２９の位置を１点鎖線で示している。また、ヘッドチップ１２１においては、圧電素子の配設位置を異ならせた構造以外は上述したヘッドチップ２８と同様の構成であり、同様の動作、処理が行われることから、これらのことについての詳細な説明を省略する。
【０１１８】
このヘッドチップ１２１では、インク液室１２２における２つの加圧室１２４，１２５の側壁１２４ａ，１２５ｂにそれぞれ配設された圧電素子１２６ａ，１２６ｂにより加圧室１２４，１２５にそれぞれ生じたインク４を押圧する圧力が加圧室１２４，１２５内のインク４をノズル１２９で一体化させて吐出させる。すなわち、このヘッドチップ１２１では、圧電素子１２６ａ，１２６ｂにそれぞれ印加される電圧の大きさによりノズル１２９から吐出されるインク液滴ｉの吐出方向が決定される。
【０１１９】
そして、このヘッドチップ１２１では、加圧室１２４，１２５の側壁１２４ａ，１２５ｂに圧電素子１２６ａ，１２６ｂがそれぞれ配設されていることから、例えば加圧室１２４，１２５からノズル１２９に向かって押しのけられたインク４が移動する流路１３１を長くできる。これにより、ヘッドチップ１２１では、ノズル１２９に向かってインク４が移動する流路１３１をノズル１２９に対して略斜めにすることで、インク液滴ｉをノズル１２９より流路１３１に沿った方向に吐出することができる。
【０１２０】
また、このヘッドチップ１２１では、圧力発生手段として圧電素子１２６ａ，１２６ｂを用いていることから、圧電素子１２６ａ，１２６ｂとノズル１２９との距離を離すことができ、例えば圧力発生手段として発熱抵抗体等を用いたときのように圧力発生手段とノズルとの距離等に制限を受けることなく、装置設計の自由度を高くできる。
【０１２１】
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とが一体化されたプリンタ装置に適用することもできる。
【０１２２】
また、以上の例では、記録紙に文字や画像を印刷するプリンタ装置を例に取り説明したが、本発明は、微少量の液体を吐出する他の装置に広く適用することができる。例えば、本発明は、液体中のＤＮＡチップ用吐出装置（特開２００２−３４５６０号公報）やプリント配線基板の微細な配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出したりする液体吐出装置に適用することもできる。
【０１２３】
さらに、以上の例では、ヘッドチップ２８の圧力発生手段として圧電素子５４，５５といった電気機械変換方式を採用しているが、圧力発生手段として電力が供給されることで発熱する発熱抵抗体等を用い、この発熱抵抗体等で液体を加熱しながら吐出させる電気熱変換方式を採用したものであってもよい。
【０１２４】
さらにまた、以上の例では、ライン型のプリンタ装置１を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、本発明は、例えばインクヘッドが記録紙の走行方向と略直交する方向に移動するシリアル型のインクジェットプリンタ装置にも適用可能である。
【０１２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被記録物の走行速度にムラがあったり、吐出孔が目詰まりして液体が吐出されなかったりしても、目詰まりしていない吐出孔から吐出される液体の吐出方向を液室が並設された方向で制御できることから、白スジや色の濃度ムラによる画質の劣化を防止できる。
【０１２６】
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や色の濃度ムラ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平面図である。
【図１１】同ヘッドチップがノズルより略真下にインク液滴を吐出した状態を示す断面図である。
【図１２】同ヘッドチップの一方の圧電素子だけに電圧を印加してノズルより略斜め方向にインク液滴を吐出した状態を示す断面図である。
【図１３】同ヘッドチップの一方の圧電素子に印加される電圧を大きくしてノズルより略斜め方向にインク液滴を吐出した状態を示す断面図である。
【図１４】同ヘッドチップの他方の圧電素子だけに電圧を印加してノズルより略斜め方向にインク液滴を吐出した状態を示す断面図である。
【図１５】同ヘッドチップの他方の圧電素子に印加される電圧を大きくしてノズルより略斜め方向にインク液滴を吐出した状態を示す断面図である。
【図１６】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１７】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１８】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１９】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２０】同ヘッドチップより吐出したインク液滴の着弾点を模式的に示す平面図である。
【図２１】同ヘッドチップの他の例であり、４つの圧電素子を備えた状態を示す平面図である。
【図２２】同ヘッドチップの他の例であり、同図（Ａ）は側壁に圧電素子が設けられた状態を示す断面図、同図（Ｂ）は図（Ａ）中線分Ｅ１−Ｅ２による断面図である。
【図２３】従来のヘッドチップを示す断面図である。
【図２４】同ヘッドチップがインクを吐出している状態を示す断面図である。
【図２５】同ヘッドチップの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  インクジェットプリンタ装置、２  インクジェットプリントヘッドカートリッジ、３  プリンタ本体、４  インク、１１  インクカートリッジ、２８，１１１，１２１  ヘッドチップ、５１  回路基板、５２，１１２，１２２  インク液室、５２ａ，５２ｂ，１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ，１２４，１２５  加圧室、５３，１１３，１２３  隔壁、５４，５５，１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ，１２６ａ，１２６ｂ  圧電素子、５６  フィルム、５７ノズルシート、５７ａ，１１７，１２９  ノズル、５８ａ，５８ｂ  インク流路、６１，６２，６３，６４，６５、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５
着弾点、８１  制御回路、８３  吐出制御部、１２４ａ，１２５ａ  側壁
【図１】
2004358701.tif 000003
【図２】
2004358701.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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