(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する液室と、上記液室に液体を供給する供給部と、上記液室に設けられ、上記液室に貯留された液体を押圧する対象物の幅方向に略平行に並設された一対の発熱抵抗体と、略ライン状に並設され、上記一対の発熱抵抗体により押圧された液体を上記各液室から液滴の状態で対象物の主面に向かって吐出させる対象物の幅方向に略ライン状に並設された吐出口とを有するライン型の吐出ヘッドと、
上記各発熱抵抗体に供給される電流値を制御し、上記一対の発熱抵抗体が並設されている対象物の幅方向に上記液滴の吐出方向を可変して、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とを備え、
上記吐出制御手段は、上記一対の発熱抵抗体を直列に接続し、上記直列に接続された発熱抵抗体列のうちの一方の発熱抵抗体の端部を電源に接続すると共に、上記発熱抵抗体列のうちの他方の発熱抵抗体の端部をグランドに接続し、上記発熱抵抗体列の中点に上記電流値を制御する電流値制御部を接続し、上記一方の発熱抵抗体に供給される電流を基準にし、上記他方の発熱抵抗体に供給される電流を上記電流値制御部で制御し、
上記電流値制御部は、上記発熱抵抗体列の中点とスイッチング素子との間に可変抵抗を有し、該スイッチング素子で上記他方の発熱抵抗体と更なる電源とを接続したときに、該可変抵抗の抵抗値を変化させて、上記一方の発熱抵抗体の電流値よりも上記他方の発熱抵抗体の上記電流値を大きくし、該スイッチング素子で上記他方の発熱抵抗体とグランドとを接続したときに、該可変抵抗の抵抗値を変化させて、上記一方の発熱抵抗体の電流値よりも上記他方の発熱抵抗体の上記電流値を小さくして、
上記他方の発熱抵抗体には、上記基準電流に対して±１０％以内の電流が供給されるようにする液体吐出装置。
【請求項２】
液体を貯留する液室と、上記液室に液体を供給する供給部と、上記液室に設けられ、上記液室に貯留された液体を押圧する対象物の幅方向に略平行に並設された一対の発熱抵抗体と、略ライン状に並設され、上記一対の発熱抵抗体により押圧された液体を上記各液室から液滴の状態で対象物の主面に向かって吐出させる対象物の幅方向に略ライン状に並設された吐出口とを有するライン型の吐出ヘッドと、
上記各発熱抵抗体に供給される電流値を制御し、上記一対の発熱抵抗体が並設されている対象物の幅方向に上記液滴の吐出方向を可変して、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とを備える液体吐出装置の液体吐出方法において、
上記吐出制御手段は、上記一対の発熱抵抗体を直列に接続し、上記直列に接続された発熱抵抗体列のうちの上記一方の発熱抵抗体の端部を電源に接続すると共に、上記発熱抵抗体列のうちの上記他方の発熱抵抗体の端部をグランドに接続し、上記発熱抵抗体列の中点に上記電流値を制御する電流値制御部を接続し、上記一方の発熱抵抗体に供給される電流を基準にし、他方の上記発熱抵抗体に供給される電流を上記電流値制御部で制御し、
上記電流値制御部は、上記発熱抵抗体列の中点とスイッチング素子との間に可変抵抗を有し、該スイッチング素子で上記他方の発熱抵抗体と更なる電源とを接続したときに、該可変抵抗の抵抗値を変化させて、上記一方の発熱抵抗体の電流値よりも上記他方の発熱抵抗体の上記電流値を大きくし、該スイッチング素子で上記他方の発熱抵抗体とグランドとを接続したときに、該可変抵抗の抵抗値を変化させて、上記一方の発熱抵抗体の電流値よりも上記他方の発熱抵抗体の上記電流値を小さくして、
上記他方の発熱抵抗体には、上記基準電流に対して±１０％以内の電流が供給されるようにする液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力発生素子により発生した圧力で押圧された液体を吐出口より液滴にして対象物に吐出する液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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液体吐出ヘッドよりインクを吐出させて、画像や文字を記録するインクジェット方式のプリンタ装置がある。このインクジェット方式を用いたプリンタ装置は、低ランニングコスト、装置の小型化、印刷画像のカラー化が容易という利点がある。インクジェット方式を用いたプリンタ装置では、例えばイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック等のように複数の色のインクがそれぞれ充填されたインクカートリッジから液体吐出ヘッドのインク液室等に供給される。
【０００３】
そして、このプリンタ装置は、インク液室等に供給されたインクを、インク液室内に配置された発熱抵抗体等の圧力発生素子でインク内のインクを押圧して液体吐出ヘッドに設けられた微小なインク吐出口、いわゆるノズルより吐出させる。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、この気泡によりインク室内で生じ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。
【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液体吐出ヘッド部に装着され、インクカートリッジが装着された液体吐出ヘッド部が記録紙の幅方向、すなわち記録紙の走行方向と略直交する方向に移動することによって所定の色のインクを記録紙に着弾させるシリアル型のプリンタ装置がある。また、記録紙の幅とほぼ同じ範囲をインクの吐出範囲とした、すなわち記録紙の幅方向に並んだ液体吐出ヘッドのノズルよりライン状にインクを吐出するライン型のプリンタ装置がある。
【０００５】
シリアル型のプリンタ装置は、液体吐出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液体吐出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、液体吐出ヘッド部が固定、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液体吐出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液体吐出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、液体吐出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、液体吐出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液体吐出ヘッド部を一体的に設けるようにしている。
【０００７】
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。
【０００８】
このような問題を解決するために、ライン型のプリンタ装置では、例えば記録紙を走行させるためのモータ等の制御にサーボモータ等を使用し、記録紙の走行速度にムラが出ないように走行速度を一定にすることで、記録紙にインクが着弾するタイミングを制御している。
【０００９】
しかしながら、以上のようなサーボモータ等を用いた場合でも、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が僅か数ミクロン遅れると、この部分で色調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、この部分で色調が薄くなり、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調ムラや白スジは、例えば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。
【００１０】
一方、シリアル型のプリンタ装置では、記録紙の走行を停止させて印刷する際に、前回の印刷箇所と今回の印刷箇所との境界を所定の範囲で重なるような、いわゆるオーバーラップ部を設けた印刷を行うことで記録紙の走行方向に起きる色調ムラや白スジを防止している。しかしながら、シリアル型のプリンタ装置では、色調ムラや白スジ等は抑えることができるが、オーバーラップ部を設けていることにより、印刷に係る時間が長くなったり、印刷に使用するインクの量が多くなったりするといった問題がある。
【００１１】
以上のような問題を解決するために、インク室内において、インクを吐出する液体吐出ヘッドのノズルと対向する位置に、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を独立して制御することで、その発熱量を異ならせることによって、インクの吐出方向を制御することが提案されている（特許文献１を参照。）。
【００１２】
しかしながら、上述した複数の発熱抵抗体を設けた液体吐出ヘッドでは、それぞれの発熱抵抗体を独立して制御することで、各発熱抵抗体の発熱量を異ならせることでノズルより吐出されたインクの吐出方向を制御していることから、各発熱抵抗体の発熱量が適切でなく所望の吐出方向にインクを吐出することができないと画質が低下することがある。具体的には、図２２に示す液体吐出ヘッド２０１ように、独立して制御される各発熱抵抗体２０２の供給エネルギー量が適切でない場合、各発熱抵抗体２０２がインク２０３内に発生させる気泡２０４の大きさのバランスが悪くなり、気泡２０４がインク２０３を押圧状態が不安定になってインクの吐出方向がばらつく虞がある。
【００１３】
また、液体吐出ヘッド２０１では、各発熱抵抗体２０２に供給されるエネルギーが適切でない場合、ノズル２０５からのインク液滴ｉの吐出角度θが小さくなり過ぎることがある。この場合、液体吐出ヘッド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に触れてしまい、吐出方向がばらついてしまう。
【００１４】
以上のことにより、液体吐出ヘッド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ある。このため、液体吐出ヘッド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ー量等を適切に制御することが重要である。
【００１５】
【特許文献１】特開２０００−１８５４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した目的を達成する本発明に係る液体吐出装置は、液体を貯留する液室と、上記液室に液体を供給する供給部と、上記液室に設けられ、上記液室に貯留された液体を押圧する対象物の幅方向に略平行に並設された一対の発熱抵抗体と、略ライン状に並設され、上記一対の発熱抵抗体により押圧された液体を上記各液室から液滴の状態で対象物の主面に向かって吐出させる対象物の幅方向に略ライン状に並設された吐出口とを有するライン型の吐出ヘッドと、上記各発熱抵抗体に供給される電流値を制御し、上記一対の発熱抵抗体が並設されている対象物の幅方向に上記液滴の吐出方向を可変して、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とを備え、上記吐出制御手段は、上記一対の発熱抵抗体を直列に接続し、上記直列に接続された発熱抵抗体列のうちの一方の発熱抵抗体の端部を電源に接続すると共に、上記発熱抵抗体列のうちの他方の発熱抵抗体の端部をグランドに接続し、上記発熱抵抗体列の中点に上記電流値を制御する電流値制御部を接続し、上記一方の発熱抵抗体に供給される電流を基準にし、上記他方の発熱抵抗体に供給される電流を上記電流値制御部で制御し、上記電流値制御部は、上記発熱抵抗体列の中点とスイッチング素子との間に可変抵抗を有し、該スイッチング素子で上記他方の発熱抵抗体と更なる電源とを接続したときに、該可変抵抗の抵抗値を変化させて、上記一方の発熱抵抗体の電流値よりも上記他方の発熱抵抗体の上記電流値を大きくし、該スイッチング素子で上記他方の発熱抵抗体とグランドとを接続したときに、該可変抵抗の抵抗値を変化させて、上記一方の発熱抵抗体の電流値よりも上記他方の発熱抵抗体の上記電流値を小さくして、上記他方の発熱抵抗体には、上記基準電流に対して±１０％以内の電流が供給されるようにする。
【００１８】
この液体吐出装置では、吐出制御手段が、基準電流が供給される発熱抵抗体以外の発熱抵抗体に、基準電流に対して±１０％以内の電流を供給することで、各発熱抵抗体に供給される電流が適切な値になり、液室内に生じる圧力のバランスの最適化を図ることができ、この最適化された圧力バランスによって、液体を吐出口より所望の方向に吐出できる。
【００１９】
本発明に係る液体吐出方法は、液体を貯留する液室と、上記液室に液体を供給する供給部と、上記液室に設けられ、上記液室に貯留された液体を押圧する対象物の幅方向に略平行に並設された一対の発熱抵抗体と、略ライン状に並設され、上記一対の各発熱抵抗体により押圧された液体を上記各液室から液滴の状態で対象物の主面に向かって吐出させる対象物の幅方向に略ライン状に並設された吐出口とを有するライン型の吐出ヘッドと、上記各発熱抵抗体に供給される電流値を制御し、上記一対の発熱抵抗体が並設されている対象物の幅方向に上記液滴の吐出方向を可変して、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とを備える液体吐出装置の液体吐出方法において、上記吐出制御手段は、上記一対の発熱抵抗体を直列に接続し、上記直列に接続された発熱抵抗体列のうちの上記一方の発熱抵抗体の端部を電源に接続すると共に、上記発熱抵抗体列のうちの上記他方の発熱抵抗体の端部をグランドに接続し、上記発熱抵抗体列の中点に上記電流値を制御する電流値制御部を接続し、上記一方の発熱抵抗体に供給される電流を基準にし、他方の上記発熱抵抗体に供給される電流を上記電流値制御部で制御し、上記電流値制御部は、上記発熱抵抗体列の中点とスイッチング素子との間に可変抵抗を有し、該スイッチング素子で上記他方の発熱抵抗体と更なる電源とを接続したときに、該可変抵抗の抵抗値を変化させて、上記一方の発熱抵抗体の電流値よりも上記他方の発熱抵抗体の上記電流値を大きくし、該スイッチング素子で上記他方の発熱抵抗体とグランドとを接続したときに、該可変抵抗の抵抗値を変化させて、上記一方の発熱抵抗体の電流値よりも上記他方の発熱抵抗体の上記電流値を小さくして、上記他方の発熱抵抗体には、上記基準電流に対して±１０％以内の電流が供給されるようにする。
【００２０】
この方法では、基準電流が供給される発熱抵抗体以外の発熱抵抗体に、基準電流に対して±１０％以内の電流を供給することで、各発熱抵抗体に供給される電流が適切な値になることから、各発熱抵抗体に電流が供給されることで生じる圧力のバランスの最適化が図れ、液体を吐出口より所望の方向に吐出できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、各発熱抵抗体に供給される電流値を適切にすることで、各発熱抵抗体により生じた圧力のバランスを最適化することができ、吐出方向制御の安定化が図れる。その結果、吐出された液体が対象物の主面に着弾したときの着弾点のずれも抑制されることから、優れた画質の印刷を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明が適用された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。図１に示すインクジェットプリンタ装置（以下、プリンタ装置と記す。）１は、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。
【００２３】
このプリンタ装置１は、インク４を吐出するインクジェットプリントヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジと記す。）２と、このヘッドカートリッジ２を装着するプリンタ本体３とを備える。プリンタ装置１は、ヘッドカートリッジ２がプリンタ本体３に対して着脱可能であり、更に、ヘッドカートリッジ２に対してインク供給源となるインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが着脱可能となっている。このプリンタ装置１では、イエローインクが封入されたインクカートリッジ１１ｙ、マゼンタインクが封入されたインクカートリッジ１１ｍ、シアンインクが封入されたインクカートリッジ１１ｃ、ブラックインクが封入されたインクカートリッジ１１ｋが使用可能となっており、また、プリンタ本体３に対して着脱可能なヘッドカートリッジ２と、ヘッドカートリッジ２に対して着脱可能なインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋとを消耗品として交換可能になっている。
【００２４】
このようなプリンタ装置１は、記録紙Ｐを積層して収納するトレイ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の前面のトレイ装着部５に装着されると、給排紙機構５４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（図１３参照）。
【００２５】
記録紙Ｐに印刷を行うヘッドカートリッジ２は、プリンタ本体３の上面側から、すなわち図１中矢印Ａ方向から装着され、給排紙機構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に着脱可能にされたインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋについて図面を参照して説明する。
【００２６】
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インク４を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ッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが装着される。なお、以下では、インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋを単にインクカートリッジ１１ともいう。
【００２７】
ヘッドカートリッジ２に着脱可能なインクカートリッジ１１は、図３に示すように、強度や耐インク性を有するポリプロピレン等の樹脂材料等を射出成形することにより成形されるカートリッジ容器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。
【００２８】
具体的に、インクカートリッジ１１を構成するカートリッジ容器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１１をカートリッジ本体２１に係止するための係止突部１８及び係合段部１９とが設けられている。
【００２９】
インク収容部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。
【００３０】
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。
【００３１】
インク供給部１４は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）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、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４（Ａ）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４（Ｂ）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。
【００３２】
また、インクカートリッジ１１をヘッドカートリッジ２側の接続部２６から引き抜くとき、すなわちインクカートリッジ１１をヘッドカートリッジ２の装着部２２より取り外すときは、弁１４ｃの開閉ピン１４ｅによる押し上げ状態が解除され、弁１４ｃがコイルバネ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、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。
【００３３】
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、インク収容部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。
【００３４】
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２１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っても、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から、内部の圧力が平衡状態に保たれてインク４をカートリッジ本体２１に適切に供給することができる。
【００３５】
貯留部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、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。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いる。また、貯留部１７は、短い方の対角線上の最も下側の頂部に外部連通孔１５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が外部連通孔１５より外部に漏れにくくする。
【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。
【００３７】
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がカートリッジ容器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、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。
【００３８】
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１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋを識別するための識別部等を備えている。
【００３９】
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。
【００４０】
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とカートリッジ本体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、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、インク吐出ヘッド２７を保護するヘッドキャップ２８とを有している。
【００４１】
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。
【００４２】
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、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１１ｙ，１１ｍ，１１ｃよりも大きくなっている。このため、装着部２２ｋは、インクカートリッジ１１ｋの厚みに合わせて他の装着部２２ｙ，２２ｍ，２２ｃよりも広くなっている。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、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１４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。
【００４７】
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、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。
【００４８】
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。
【００４９】
弁機構３４は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）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、インク室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３４ａ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。
【００５０】
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１１のインク収容部１３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の底面側からインク室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３４ｃ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、更にインク吐出ヘッド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の底面側からインク吐出ヘッド２７まで延在されている。
【００５１】
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、いわゆるエラストマー等により形成される。
【００５２】
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３４ｄ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ができるようにしている。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。
【００５３】
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３４ｈ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のインク流出路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。
【００５４】
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と共に弁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と共に弁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を吐出する度にインク４の負圧が高まると、上述の動作を繰り返す。
【００５５】
また、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、インク収容部１３内のインク４が減少するが、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。ヘッドキャップ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ッジ１１の短手方向に開閉するようにされており、このとき清掃ローラ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、インク吐出ヘッド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インク吐出ヘッド２７内のインク４が乾燥しないようにする。
【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。
【００５９】
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、ベースとなる回路基板４１と、記録紙Ｐの走行方向と略直交方向、すなわち記録紙Ｐの幅方向に並設された一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂと、インク４の漏れを防ぐフィルム４３と、インク４が液滴の状態で吐出されるノズル４４ａが多数設けられたノズルシート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４５にインク４を供給するインク流路４６とを有する。
【００６０】
回路基板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が回路基板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）やドライバートランジスタ等で構成されている電気回路である。
【００６１】
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、すなわち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。
【００６２】
フィルム４３は、回路基板４１の一主面４１ａに積層されている。フィルム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、回路基板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。フィルム４３においては、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。
【００６３】
ノズルシート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１０μｍ〜１５μｍ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。ノズル４４ａは、ノズルシート４４に円形状に開口された直径が１５μｍ〜１８μｍ程度の微小孔であり、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、ノズルシート４４はインク液室４５の一部を構成する。
【００６４】
インク液室４５は、回路基板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。
【００６５】
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、インクカートリッジ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。
【００６６】
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が設けられ、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４５を各色インクカートリッジ１１毎に１００個〜５０００個程度備えている。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。
【００６７】
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４２ａ，４２ｂに短時間、例えば１〜３μｓｅｃの間パルス電流を流すことにより、一対の発熱抵抗体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，４２ｂと接する部分のインク４が加熱されて気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によってある体積のインク４が押圧される（インク４が沸騰する）。これによって、ノズル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がインク液滴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。
【００６８】
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、インク吐出ヘッド２７においては、図８中矢印Ｃで示す記録紙Ｐの走行方向と略直交方向、すなわち図８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複数並ぶようにされている。なお、図８では、ノズル４４ａの位置を１点鎖線で示している。
【００６９】
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。
【００７０】
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ーにより、インク液滴ｉを吐出させるためである。そして、抵抗値が小さいと、流すパルス電流を大きくする必要があるが、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は抵抗値が高くなっていることから、値の小さなパルス電流で沸騰させることが可能となる。
【００７１】
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，４２ｂの厚みを薄く形成すれば抵抗値をさらに高くすることができるが、一対の発熱抵抗体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く、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。
【００７２】
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。
【００７３】
具体的には、図７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に同じ電流値のパルス電流が略同時に流れることで、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂが急速に加熱され、その結果、図９に示すように、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂと接する部分のインク４に気相のインク気泡Ｂ１，Ｂ２がそれぞれ発生し、このインク気泡Ｂ１，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、ノズル４４ａに接する部分でインク気泡Ｂ１，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。
【００７４】
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に異なる値のパルス電流を略同時に供給させることで、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂと接する部分のインク４に異なる大きさのインク気泡Ｂ３，Ｂ４がそれぞれ発生し、このインク気泡Ｂ３，Ｂ４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１２に示すように、ノズル４４ａに接する部分でインク気泡Ｂ３，Ｂ４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から図１２中矢印Ｗで示す記録紙Ｐの幅方向で、インク気泡Ｂ３，Ｂ４のうち小さい体積の方にずれて吐出され、記録紙Ｐ上に着弾される。
【００７５】
インク吐出ヘッド２７において、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに対して異なる値のパルス電流を供給するときは、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、他方には、基準電流に対して１０％以内の電流値差を有するパルス電流を供給させる。
【００７６】
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に供給されるパルス電流の電流値差が適切になり、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂ上に形成されるインク気泡Ｂ３，Ｂ４の大きさのバランスが偏りすぎてインク４を押圧状態が不安定になることが防止され、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に供給されるパルス電流の電流値差が適切になることから、吐出面２７ａと吐出方向とが成す吐出角度が小さくなり過ぎて吐出されたインク液滴ｉがノズル４４ａの縁に接触してしまうことを防止でき、インク液滴ｉの吐出方向がばらつくことを抑制できる。
【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、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ャップ開閉機構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。
【００７９】
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。ヘッドカートリッジ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。
【００８０】
ヘッドカートリッジ保持機構５２は、ヘッドカートリッジ装着部５１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５２ａ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、固定できるようにする。
【００８１】
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２７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。
【００８２】
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、ノズル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を排紙口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。排紙口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。
【００８３】
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について図面を参照して説明する。
【００８４】
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。
【００８５】
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、ヘッドキャ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、印刷後に排紙口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。
【００８６】
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り、直列に接続した一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂにパルス電流を流すための電源７１ａ，７１ｂと、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂと電源７１ａ，７１ｂとの電気的な接続をオン／オフさせるスイッチング素子７２ａ，７２ｂ，７２ｃと、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給されるパルス電流を制御するための可変抵抗７３と、スイッチング素子７２ｂ，７２ｃの切り換えを制御する切換制御回路７４ａ，７４ｂと、可変抵抗７３の抵抗値を制御する抵抗値制御回路７５とを備える電気回路である。この吐出制御部６３には、発熱抵抗体列の中点に接続され、電源７１ｂと、スイッチング素子７２ｂ，７２ｃと、可変抵抗７３と、切換制御回路７４ａ，７４ｂと、抵抗値制御回路７５とからなり、他方の発熱抵抗体４２ａに供給される電流値を制御する電流値制御部が設けられている。この吐出制御部６３は、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給される電流値を電流値制御部で制御し、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂが並設されている方向にを可変して、ノズル４４ａよりインク液滴ｉを吐出するときの吐出角度を制御する。
【００８７】
電源７１ａは、図１５に示すように、直列に接続された発熱抵抗体４２ａ，４２ｂのうちの一方の発熱抵抗体４２ｂに接続され、電源７１ｂは、スイッチング素子７２ｃを介して可変抵抗７３に接続され、それぞれ電気回路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７１ａ，７１ｂ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。
【００８８】
スイッチング素子７２ａは、直列に接続された発熱抵抗体４２ａ，４２ｂのうちの他方の発熱抵抗体４２ａとグランドとの間に配置され、吐出制御部６３全体のオン／オフを制御する。スイッチング素子７２ｂは、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂと可変抵抗７３との間に接続され、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給されるパルス電流を制御する。スイッチング素子７２ｃは、可変抵抗７３と電源７１ｂとの間に配置され、インク液滴ｉの吐出方向を制御する。即ち、スイッチング素子７２ｃは、可変抵抗７３と、電源７１ｂ又はグランドとの接続を選択的に切り換え、発熱抵抗体４２ａに供給する電流を制御する。そして、これらスイッチング素子７２ａ，７２ｂ，７２ｃは、それぞれオン／オフが切り換えられることで電気回路に供給されるパルス電流を制御する。
【００８９】
可変抵抗７３は、スイッチング素子７２ｂを介して、直列接続された発熱抵抗体４２ａ，４２ｂの中点と接続されており、抵抗値を可変することで発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値を変化させる。すなわち、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値は、可変抵抗７３の抵抗値の大きさによって決まる。
【００９０】
切換制御回路７４ａは、スイッチング素子７２ｂのオン／オフを切り換えて、可変抵抗７３と一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂとを接続させるか、若しくは可変抵抗７３と一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂとをオフの状態にする。切換制御回路７４ｂは、スイッチング素子７２ｃのオン／オフを切り換えて、電源７１ｂと電気回路との接続のオン／オフを切り換える。
【００９１】
抵抗値制御回路７５は、可変抵抗７３の抵抗値の大きさを制御し、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の大きさを調節する。
【００９２】
以上のような構成の吐出制御部６３では、スイッチング素子７２ｂをオフにして可変抵抗７３と一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂとが接続されていないとき、スイッチング素子７２ａをオンにすると、電源７１ａからパルス電流が直列に接続された一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給される（可変抵抗７３には電流が流れない）。このとき、一対の発熱抵抗体４２ａ，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が発生する熱量が略同一になる。
【００９３】
この場合、インク吐出ヘッド２７は、図１６（Ａ）に示すように、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂで発生する熱量が略同一となることから、気泡発生時間が略同一になりインク４の吐出角度が記録紙Ｐの主面に対して略垂直になり、インク液滴ｉをノズル４４ａから略真下に吐出する。
【００９４】
また、図１５に示す吐出制御部６３では、スイッチング素子７２ｂが一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂと可変抵抗７３との接続をオンにし、スイッチング素子７２ａをオンにし、スイッチング素子７２ｃをグランドと接続したときに、図１６（Ｂ）に示すように、インク吐出ヘッド２７より吐出されるインク液滴ｉを、吐出方向が図１６（Ｂ）に示す記録紙Ｐの幅方向Ｗの発熱抵抗体４２ａ側に可変された状態で吐出させる。すなわち、スイッチング素子７２ｃがグランドに接続されることで、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値は可変抵抗７３の抵抗値に応じて小さくなり、記録紙Ｐの幅方向に略平行に並設されている一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給されるパルス電流に差異が生じることから、両者に発生する熱量にも差異が生じる。この吐出制御部６３では、発熱抵抗体４２ｂに供給されるパルス電流の電流値は不変であり、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値を変化させている。
【００９５】
この場合、可変抵抗７３の抵抗値が大きいと、電源７１ａからスイッチング素子７２ｃを介してグランドに流出される電流が小さくなって発熱抵抗体４２ａに電源７１ａより供給されるパルス電流の電流値の減少量が小さいことから、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給されるパルス電流の差異が小さくなり、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂの間で生じる熱量の差異も小さくなり、吐出面２７ａを基準にしてノズル４４ａより吐出されたインク液滴ｉの吐出角度は大きくなる。すなわち、可変抵抗７３の抵抗値が大きいほど、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側でより近い位置に着弾するようにインク液滴ｉを吐出する。一方、可変抵抗７３の抵抗値が小さいと、電源７１ａからスイッチング素子７２ｃを介してグランドに流出される電流が大きくなって発熱抵抗体４２ａに電源７１ａより供給されるパルス電流の電流値の減少量が大きいことから、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給されるパルス電流の差異が大きくなり、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂの間で生じる熱量の差異も大きくなり、吐出面２７ａを基準にしてノズル４４ａより吐出されたインク液滴ｉの吐出角度は小さくなる。すなわち、可変抵抗７３の抵抗値が小さいほど、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を吐出する。
【００９６】
また、図１５に示す吐出制御部６３では、スイッチング素子７２ｂが一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂと可変抵抗７３との接続をオンにし、スイッチング素子７２ａをオンにし、スイッチング素子７２ｃを電源７１ｂと接続したときに、図１６（Ｃ）に示すように、インク吐出ヘッド２７より吐出されるインク液滴ｉを、吐出方向が図１６（Ｃ）に示す記録紙Ｐの幅方向Ｗの発熱抵抗体４２ｂ側に可変された状態で吐出させる。すなわち、スイッチング素子７２ｃが電源７１ｂに接続されることで、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値は可変抵抗７３の抵抗値に応じて大きくなり、記録紙Ｐの幅方向に略平行に並設されている一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給される電力に差異が生じることから、両者に発生する熱量にも差異が生じる。インク吐出ヘッド２７においては、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂの発熱状態がスイッチング素子７２ｃをグランドに接続したときとは逆になる。
【００９７】
この場合、可変抵抗７３の抵抗値が大きいと、電源７１ａの他に電源７１ｂより発熱抵抗体４２ａに加算されて供給されるパルス電流が小さくなることから、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給されるパルス電流の差異が小さくなり、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂの間で生じる熱量の差異も小さくなり、吐出面２７ａを基準にしてノズル４４ａより吐出されたインク液滴ｉの吐出角度は大きくなる。すなわち、可変抵抗７３の抵抗値が大きいほど、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を吐出する。一方、可変抵抗７３の抵抗値が小さいと、電源７１ａの他に電源７１ｂより発熱抵抗体４２ａに加算されて供給されるパルス電流が大きくなることから、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給されるパルス電流の差異が大きくなり、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂの間で生じる熱量の差異も大きくなり、吐出面２７ａを基準にしてノズル４４ａより吐出されたインク液滴ｉの吐出角度は小さくなる。すなわち、可変抵抗７３の抵抗値が小さいほど、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側でより遠い位置に着弾するようにインク液滴ｉを吐出する。
【００９８】
このように、吐出制御部６３では、スイッチング素子７２ａ，７２ｂ，７２ｃを切り換え、可変抵抗７３の抵抗値を変化させることで、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の幅方向に変化させることができる。
【００９９】
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に、発熱抵抗体４２ｂに流れるパルス電流に対して発熱抵抗体４２ａに流れるパルス電流を変化させ、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに流れる電流値差毎の吐出角度を測定した測定結果を図１７に示す。なお、図１７においては、横軸に一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに流れるパルス電流の電流値差を発熱抵抗体４２ｂの電流値に対する比率で示しており、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに略同じ電流値のパルス電流が流れたときを電流差０％とし、発熱抵抗体４２ｂの電流値より小さい電流値のパルス電流が発熱抵抗体４２ａに流れたときは「−」符号を付けて示している。また、図１７においては、縦軸にノズル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しており、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４２ａに流れるパルス電流の電流値が小さくなってインク液滴ｉが発熱抵抗体４２ａ側に着弾したときの吐出角度には「−」符号を付けて示している。この吐出角度の測定には、ノズルシートの厚みを１３μｍ程度にし、ノズル４４ａの直径を１７μｍ程度にしたインク吐出ヘッド２７を用いた。
【０１００】
図１７に示す測定結果より、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに流れるパルス電流に電流値差が生じることでノズル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に流れる電流値が発熱抵抗体４２ｂに流れる電流値より大きいとインク液滴ｉが発熱抵抗体４２ｂ側に向かって吐出され、発熱抵抗体４２ａに流れる電流値が発熱抵抗体４２ｂに流れる電流値より小さいとインク液滴ｉが発熱抵抗体４２ａ側に向かって吐出されることがわかる。
【０１０１】
そして、このインク液滴ｉの吐出角度を測定したときに、１つの発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに流れるパルス電流の電流値差が−１１．５％、−１０．５％、−１０％、−３％、−１％、２．５％、１０％、１０．５％、１１．５％のときにノズル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〜サンプル９とし、これらサンプル１〜サンプル９の着弾点Ｄの状態を測定した評価結果を図１８（Ａ）〜図１８（Ｉ）に示す。なお、サンプル１〜サンプル９では、記録紙Ｐの幅方向に並設されたノズル４４ａのうちに１つより吐出されたインク液滴ｉの着弾位置について評価した。
【０１０２】
図１８に示す評価結果から、発熱抵抗体４２ｂに流れるパルス電流に対して発熱抵抗体４２ａに流れるパルス電流の電流値差が１０％以内のサンプル３〜サンプル７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にばらつきがなく、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がわかる。
【０１０３】
特に、発熱抵抗体４２ｂに流れるパルス電流に対して発熱抵抗体４２ａに流れるパルス電流の電流値差が±１０％以内のサンプル３〜サンプル７では、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに供給されるパルス電流の電流値差に対する吐出角度の変化量が大きいことから、電流値差の上限を±１０％以内とすることで、吐出方向の制御を安定して行うことができる。
【０１０４】
これらのサンプルに対し、発熱抵抗体４２ｂに流れるパルス電流に対して発熱抵抗体４２ａに流れるパルス電流の電流値差が１０％を越えたサンプル１、サンプル２、サンプル８、サンプル９では、吐出方向を変化させるとインク液滴ｉの着弾点Ｄにばらつきが生じていることがわかる。これは、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに流れるパルス電流の電流値差が±１０％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大きさのバランスが偏りすぎてインク４を押圧状態が不安定になり、ノズル４４ａより吐出さられインク液滴ｉの吐出方向にばらつきが生じてしまう虞あがる。また、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂに流れるパルス電流の電流値差が±１０％を越えると、ノズル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すぎて、ノズル４４ａよりインク液滴ｉが吐出されるときにノズル４４ａの縁に接触し、吐出方向にばらつきが生じてしまう。したがって、サンプル１、サンプル２、サンプル８、サンプル９では、インク液滴ｉの着弾点Ｄがばらつくことから、印刷した画質に低下する。
【０１０５】
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、発熱抵抗体４２ｂに流れるパルス電流に対して発熱抵抗体４２ａに流れるパルス電流の電流値差を±１０％以内、さらに好ましくは±８％以内に制御することは、インク液滴ｉの吐出方向のばらつきがなく、インク液滴ｉの着弾位置のばらつきを抑える上で大変重要であることがわかる。
【０１０６】
すなわち、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、抵抗値制御回路７５が可変抵抗７３の抵抗値を制御し、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値が、発熱抵抗体４２ｂに供給されるパルス電流に対して電流値差±１０％以内になるように調節する。これにより、プリンタ装置１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の着弾位置のばらつきが抑制されることから、色調ムラや白スジが防止され、優れた画質で印刷できる。
【０１０７】
なお、以上では、可変抵抗７３の抵抗値を制御することで発熱抵抗体４２ａに供給される電流値を調整したが、このことに限定されることはなく、例えば電源７１ａを発熱抵抗４２ａに接続するような構成にすることで発熱抵抗体４２ｂ側に供給される電流値の変化させることも可能である。この場合、吐出制御部６３では、吐出方向を変えてインク液滴ｉを吐出させる際に、発熱抵抗体４２ｂに供給されるパルス電流の電流値が、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流に対して電流値差±１０％以内になるように、抵抗値制御部７５によって可変抵抗７３の抵抗値を調節する。
【０１０８】
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く、この場合は、印刷条件、印刷状態、インク残量等の情報を音声で出力する。なお、警告部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のモニタやスピーカ等で行うようにしてもよい。
【０１０９】
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ェ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。
【０１１０】
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 Standard）２３２Ｃ、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４等の規格に準拠したものである。また、入出力端子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。
【０１１１】
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ワークが介在していてもよく、この場合、入出力端子６５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。
【０１１２】
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。この格納されているプログラムは、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。
【０１１３】
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から入力されがインク４の残量データ等に基づき、各部を制御する。制御部６８、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。
【０１１４】
すなわち、制御部６８は、例えば発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値を発熱抵抗体４２ｂに流れるパルス電流に対して電流値差が±１０％以内になるように、処理プログラム等に基づき吐出制御部６３を制御し、ノズル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。
【０１１５】
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が、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く、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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
先ず、ユーザが、印刷動作をプリンタ装置１が実行するように、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。
【０１１８】
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かを判断し、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。
【０１１９】
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５５ａ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８４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。
【０１２０】
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１６（Ａ）に示すように、ノズル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に供給されるパルス電流の電流値が略同じになるように吐出制御部６３を制御する。また、制御部６８は、図１６（Ｂ）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に供給されるパルス電流より、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値が小さくなるように吐出制御部６３を制御する。また、制御部６８は、図１６（Ｃ）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４２ｂに供給されるパルス電流に比べ、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値が大きくなるように吐出制御部６３で制御する。
【０１２１】
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、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値が、発熱抵抗体４２ｂに供給されるパルス電流に対して電流値差±１０％以内にな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の着弾位置のばらつきを抑制でき、色調ムラや白スジを防止できる。
【０１２２】
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を閉塞している弁３４ｅは、図６（Ａ）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と共に弁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と共に弁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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
以上で説明したプリンタ装置１では、吐出方向を変えてノズル４４ａよりインク液滴ｉを吐出させる際に、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、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂのうちの他方に基準となるパルス電流に対して±１０％以内の電流値差を有するパルス電流が供給されるように制御部６８が吐出制御部６３を制御する。具体的には、制御部６８が、発熱抵抗体４２ａに供給されるパルス電流の電流値を発熱抵抗体４２ｂに供給されるパルス電流の電流値差±１０％以内させるように吐出制御部６３を制御する。
【０１２５】
これにより、プリンタ装置１では、吐出方向を変えてノズル４４ａよりインク液滴ｉを吐出させる際に、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂ上に形成されるインク気泡の大きさのバランスが偏りすぎてインク液滴ｉの吐出方向がばらつくといった不具合や、ノズル４４ａの縁にインク液滴ｉ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、ノズル４４ａより吐出方向を変えて吐出されたインク液滴ｉの着弾位置のばらつきを抑えることができる。したがって、プリンタ装置１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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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インク吐出ヘッド２７を例に挙げて説明したが、図２１を参考例として挙げることができる。このインク吐出ヘッド９１は、記録紙Ｐの走行方向に一対の発熱抵抗体９２ａ，９２ａを並設させたものである。インク吐出ヘッド９１では、ノズル９３の位置を点線で示している。
【０１２８】
また、以上では、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。
【０１２９】
さらに、以上では、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。
【０１３０】
さらにまた、以上では、一対の発熱抵抗体４２ａ，４２ｂによってインク４を加熱しながらノズル４４ａ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。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明が適用された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ときのインク供給部を示しており、同図（Ａ）は供給口が閉塞された状態を示す模式図であり、同図（Ｂ）は供給口が開口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おけるインクカートリッジとインク吐出ヘッドとの関係を示す模式図である。
【図６】同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、同図（Ａ）は弁が閉じた状態を示す断面図であり、同図（Ｂ）は弁が開いた状態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インク吐出ヘッドを示す分解斜視図である。
【図８】同インク吐出ヘッドを示す平面図である。
【図９】同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、略同じ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１０】同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ある。
【図１１】同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、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】同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斜め方向に吐出された状態を示す断面図である。
【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】同制御回路の吐出制御部を示す模式図である。
【図１６】同吐出制御部がインク液滴の吐出方向を制御することを説明しており、同図（Ａ）はインク液滴が略真下方向に吐出されるときを説明する模式図であり、同図（Ｂ）はインク液滴がノズル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ときを説明する模式図であり、同図（Ｃ）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ときを説明する模式図である。
【図１７】同インク吐出ヘッドにおける一対の発熱抵抗体に供給されるパルス電流の電流値差と吐出角度との関係を示す特性図である。
【図１８】同インク吐出ヘッドにおける一対の発熱抵抗体に、パルス電流の電流値に差をつけて供給したときに、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、同図（Ａ）は電流値差が−１１．５％のときの着弾点であり、同図（Ｂ）は電流値差が−１０．５％のときの着弾点であり、同図（Ｃ）は電流値差が−１０％のときの着弾点であり、同図（Ｄ）は電流値差が−３％のときの着弾点であり、同図（Ｅ）は電流値差が−１％のときの着弾点であり、同図（Ｆ）は電流値差が２．５％のときの着弾点であり、同図（Ｇ）は電流値差が１０％のときの着弾点であり、同図（Ｈ）は電流値差が１０．５％のときの着弾点であり、同図（Ｉ）は電流値差が１１．５％のときの着弾点である。
【図１９】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２０】同インクジェットプリンタ装置において、ヘッドキャップ開閉機構が開いている状態を一部透視して示す側面図である。
【図２１】同インク吐出ヘッドの他の例であり、記録紙の走行方向に発熱抵抗体が並設された状態を示す平面図である。
【図２２】従来の液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１  プリンタ装置、２  インクジェットプリントヘッドカートリッジ、３  プリンタ本体、４  インク、１１  インクカートリッジ、２１  カートリッジ本体、２７，９１，１０１，１１１  インク吐出ヘッド、２７ａ  吐出面、４１  回路基板  ４２ａ，４２ｂ  発熱抵抗体、４３  フィルム、４４  ノズルシート、４４ａ  ノズル、４５  インク液室、４６  インク流路、６１  制御回路、６２  プリンタ駆動部、６３  吐出制御部、６４  警告部、６５  入出力端子、６６  ＲＯＭ、６７  ＲＡＭ、６８  制御部、７１ａ，７１ｂ  電源、７２ａ，７２ｂ，７２ｃ  スイッチング素子、７３  可変抵抗、７４ａ，７４ｂ  切換制御回路、７５  抵抗値制御回路
【図１】
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【図２】
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【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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