JP2013107231A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メニスカスの破壊による不具合をより確実に抑制することが可能な液体噴射装置を提供する。
【解決手段】インクを貯留したインクカートリッジ３と、当該インクカートリッジが装着される記録ヘッド２との間の相対位置変動を検出する変位センサー２０を備え、プリンターコントローラーは、変位センサーによって検出された相対位置変動量が閾値を超えた場合に、キャッピング機構によってノズル３０に対して吸引を行ってメニスカスの回復処理を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置に関し、特に、液体貯留部材に貯留された液体を圧力室に導入し、圧力発生手段の駆動により圧力室内の液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に関するものである。

液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。

この種の液体噴射ヘッドとしては、流通に乗せ易く取り扱いが容易なカートリッジタイプの液体貯留部材を用いるものが開発されている。例えば、インクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという）では、液体状のインクを封入したインクカートリッジを使用するものが広く普及している。この構成では、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッドに対してインクカートリッジを装着する際、当該記録ヘッドのインク導入針がインクカートリッジ内に挿入されることで、このインク導入針の先端側に開設されたインク導入孔（液体導入孔）を通じてインクカートリッジ内のインクが記録ヘッド側に導入される。記録ヘッドに導入されたインクは、ヘッド内部の導入路を通じて共通液室（リザーバーまたはマニホールドとも呼ばれる）に導入される。共通液室に導入されたインクは、当該共通液室に連通する複数の圧力室にそれぞれ供給される。そして、圧力発生手段の一種である圧電振動子や発熱素子などを駆動することで圧力室内に圧力変動が生じ、この圧力変動が制御されることにより、圧力室に通じるノズルからインクが噴射される。

ここで、インクカートリッジの交換時やその他の衝撃などによって記録ヘッドの液体流路内に過度な正圧または負圧が生じる場合がある。そして、このときに生じた圧力がノズルに伝播すると、当該ノズルに形成されているメニスカスが破壊されることがある。即ち、メニスカスがノズルの内周面よりも圧力室側に過度に引き込まれた状態、或いは、ノズルの噴射側の開口面よりも外側に膨らんだ状態となる場合がある。そして、メニスカスにおける圧力が耐圧を越えた場合、メニスカスが正常に形成されず、即ち、破壊された状態となり、インクが噴射されない所謂ドット抜けが生じる虞があった。また、ノズルからインクが漏洩する可能性もあった。このような不具合を解決すべく、プリンターに作用する衝撃または振動の大きさが所定の閾値以上の場合に、当該衝撃または振動によりインクに加わる力を打ち消す方向に圧力発生素子によって圧力を発生させるように構成されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−１０３８１８号公報

しかしながら、振動や圧力変化を検知してから圧力発生素子を駆動する構成では、当該圧力発生素子の駆動を衝撃等に追従することが難しく、メニスカスの破壊を確実に抑制できない虞があった。
また、メニスカスに直接作用する圧力の大きさを検出することが難しいため、上記の圧力発生素子の駆動により、却ってメニスカスを破壊したり、誤噴射を招いたりする可能性もあった。

上記のような現象は、例示した記録ヘッドだけではなく、液体貯留部材に貯留された液体を導入する構成を採用する他の液体噴射ヘッド、および、これを備える液体噴射装置においても同様に存在する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、メニスカスの破壊による不具合をより確実に抑制することが可能な液体噴射装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を貯留した液体貯留部材と、
当該液体貯留部材内の液体を圧力室に導入し、圧力発生手段の作動によって前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、当該圧力変動により前記圧力室内の液体をノズルから液滴として噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体貯留部材および前記液体噴射ヘッド間の相対位置変動を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された相対位置変動量が閾値を超えた場合に、前記ノズルにおけるメニスカスの回復処理を実行する回復手段を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、検出手段によって検出された相対位置変動量が閾値を超えた場合に、ノズルにおけるメニスカスの回復処理を実行するので、液体貯留部材の交換時等で生じた振動や衝撃によりメニスカスが破壊されたとしても、メニスカスを正常な状態（ノズル内部において設計上目標とする位置にメニスカスが形成され、液体を正常に噴射可能な状態）に回復させることができる。その結果、メニスカスの不具合に起因する液体の飛翔曲がりやドット抜け等を未然に防止することが可能となる。

また、上記構成において、前記液体噴射ヘッドは、前記液体貯留部材を複数装着可能であり、
前記検出手段は、前記液体貯留部材毎に相対位置変動を検出し、
前記回復手段は、前記液体貯留部材に対応するノズル群毎に回復処理を実行する構成を採用することが望ましい。

上記構成によれば、液体貯留部材の交換時の衝撃によって他の液体貯留部材に対応するノズルのメニスカスが破壊された場合においても、当該メニスカスを正常な状態に回復させることができる。

この構成において、前記回復手段は、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止する封止機構と、当該封止機構によって前記ノズル形成面が封止されて形成される封止空部内を負圧化する負圧化手段を有し、
前記封止機構によってノズル形成面を封止した状態で前記負圧化手段を作動させ、前記ノズルから液体を吸引することでメニスカスを回復させる構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、液体噴射装置に既存の構成を用いてメニスカスを回復させることができる。これにより、メニスカスを回復させるための機構を別途設ける必要が無い。

また、上記構成において、前記検出手段は、磁気式変位センサーである構成を採用することができる。

プリンターの構成を説明する斜視図である。 プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。 インクカートリッジ、記録ヘッド、およびキャッピング機構の構成を説明する模式図である。 メニスカスの状態について説明する模式図である。 インクカートリッジと記録ヘッドの相対位置変動について説明するグラフである。 第２実施形態の構成を説明する模式図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一種。以下、記録ヘッド。）を搭載するインクジェット式記録装置（以下、プリンター。）を例に挙げて説明する。

図１は、プリンター１の内部構成を示す斜視図である。このプリンター１は、記録ヘッド２が取り付けられると共に、液体貯留部材の一種であるインクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録動作時の記録紙６（記録媒体および着弾対象の一種）の背面を支持するプラテン５と、キャリッジ４を記録紙６の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７と、主走査方向に直交する副走査方向に記録紙６を搬送する搬送機構８と、を備えている。

キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー１０によって検出される。リニアエンコーダー１０は位置情報出力手段の一種であり、記録ヘッド２の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報としてプリンターコントローラー４４（図２）に出力する。

キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側の端部領域には、キャリッジ４の走査の基点となるホームポジションが設定されている。本実施形態におけるホームポジションには、記録ヘッド２のノズル形成面（図３参照）を封止するキャッピング機構１１と、ノズル形成面を払拭するためのワイピング機構１２とが配置されている。そして、プリンター１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録紙６上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。

図３は、インクカートリッジ３、記録ヘッド２、および、キャッピング機構１１の構成を模式的に示した断面図である。なお、同図においてキャリッジ４の図示は省略されている。また、同図では、ノズル列１条分の構成を示しているが、他のノズル列に対応する構成も同様である。
上記のインクカートリッジ３は、例えば熱可塑性プラスチック等の成型により作製された箱状のケース１５を備え、このケース１５内には収容室１６が形成されている。この収容室１６には、インク保持材１７が収容されている。インク保持材は、本発明における液体の一種であるインクを吸収し保持する。このインク保持材１７としては、例えば、スポンジ状の発泡素材が好適に用いられる。インクカートリッジ３の底面部には、記録ヘッド２のインク導入針２３が挿入される針挿入部１８（記録ヘッド２との接続部の一種）が形成されている。この針挿入部１８の内周面の開口部分にはパッキン１９が設けられている。このパッキン１９は、針挿入部１８内にインク導入針２３が挿入されると、インク導入針２３の外周面に液密状態で密着し、インクカートリッジ３内に貯留されたインクがカートリッジ外部に漏れ出すことを防止する。インクカートリッジ３は、貯留するインクの種類（色）毎に設けられ、本実施形態においては、合計４種類（４色）のインクカートリッジ３が記録ヘッド２に装着可能に構成されている。

上記インクカートリッジ３のケース１５の底面（記録ヘッド２と対向する側の面）において、記録ヘッド２への装着状態で当該記録ヘッド２の変位センサー２０に対向する位置には、磁石１４が取り付けられている。なお、磁石１４を用いたインクカートリッジ３と記録ヘッド２の相対位置変位の検出については後述する。また、インクカートリッジ３に関し、例示したものには限られず、周知の種々の構成のものを用いることができる。

本実施形態における記録ヘッド２は、合成樹脂製のヘッドケース２１と、このヘッドケース２１の上面（ノズルが形成されたノズル形成面２４とは反対側の面）に設けられたカートリッジ装着部２２と、当該カートリッジ装着部２２に立設されたインク導入針２３（液体導入部）と、カートリッジ装着部２２に設けられた変位センサー２０（本発明における検出手段の一種）と、を備えている。また、ヘッドケース２１の内部には、インク導入路２５と、リザーバー２７（共通液室）、インク供給口２８（液体供給口）、圧力室２９、及びノズル３０に至るまでのインク流路と、圧力発生手段の一種として機能する圧電振動子３１と、が設けられている。

インク導入針２３は、先端側が先細り形状（円錐形状）に形成された中空の針状部材であり、インクカートリッジ３との接続部の一種である。このインク導入針２３の先端部には、インクカートリッジ３内のインクを導入するインク導入孔３２が開設されている。インク導入針２３がインクカートリッジ３の針挿入部１８内に挿入されると、カートリッジ内に貯留されたインクがインク導入孔３２を通じて針流路３３内に導入される。インク導入針２３の基端部（先端部とは反対側の端部）は、先端側から基端側に向けて内径（内法）が次第に拡大する円錐形状となっている。そして、インク導入針２３は、カートリッジ装着部２２におけるインク導入路２５の上流側開口周縁部に、フィルター３４を介在させた状態で溶着されて固定されている。フィルター３４は、インク導入針２３の針流路３３内に導入されたインクを濾過してインク導入路２５側に供給する。

インク導入路２５は、一端（上流端）がカートリッジ装着部２２に開口し、他端がリザーバー２７に連通した流路であり、ヘッドケース２１の高さ方向に沿って形成されている。このインク導入路２５の一端部は、内径が入口側開口に向けて次第に拡径した円錐形状となっている。そして、この拡径した部分は、インク導入針２３の拡径部分と共にフィルター３４が配設されるフィルター室として機能する。

インク導入路２５を流下したインクは、リザーバー２７内に導入される。このリザーバー２７は、複数の圧力室２９に共通の空部であり、インクの種類、即ち、インクの色毎に設けられている。各圧力室２９は、それぞれ個別のインク供給口２８を介してリザーバー２７と連通している。したがって、リザーバー２７内のインクは、インク供給口２８を通じて各圧力室２９に供給される。インク供給口２８は、圧力室３５よりも狭い幅で形成されており、リザーバー２７から圧力室３５に流入するインクに対して流路抵抗を付与する。圧力室３５は、ノズル３０の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。圧力室３５の上面には、可撓性を有する作動面４０が設けられている。この作動面４０の圧力室２９とは反対側の面には、圧電振動子３１が形成されている。圧電振動子３１は、例えば、所謂撓み振動モードの圧電振動子であり、駆動電極４１と共通電極４３とによって圧電体４２を挟んで構成されている。そして、圧電振動子３１の駆動電極４１に駆動電圧（駆動パルス）が印加されると、駆動電極４１と共通電極４３との間には電位差に応じた電場が発生する。この電場は圧電体４２に付与され、圧電体４２が付与された電場の強さに応じて変形する。即ち、駆動電極４１の電位を高くする程、圧電体４２の中央部が圧力室２９の内側（ノズル３０側）に撓み、圧力室２９の容積を減少させるように作動面４０を変形させる。一方、駆動電極４１の電位を低くする程（０に近づける程）、圧電体４２の中央部が圧力室２９の外側（ノズルプレート２９から離れる側）に撓み、圧力室２９の容積を増加させるように作動面４０を変形させる。なお、圧力発生手段としては、上記圧電振動子以外にも、静電アクチュエーター、磁歪素子、発熱素子等を用いることができる。

ノズル形成面２４には、複数のノズル３０が並設されてノズル列（ノズル群）が形成されている。本実施形態におけるノズル列はインクの種類毎、すなわち、インクの色毎に設けられており、各色のインクカートリッジ３に対応させて合計４条のノズル列がノズル形成面２４に形成されている。なお、同一のノズル列に対して複数種類のインクが割り当てられる構成もある。

そして、上記のように圧電振動子３１を作動させると、圧力室２９の容積を変化させることができる。これにより、圧力室２９内のインクに圧力変動が生じるので、当該圧力変動を利用してノズル３０からインクを噴射させることができる。例えば、圧電振動子３１を充電して圧力室２９を膨張させ、その後、圧電振動子３１を急激に放電して圧力室２９を収縮させると、圧力室２９の膨張によって圧力室２９内に流入したインクが急激に加圧され、ノズル３０からインク滴が噴射される。

本発明に係る記録ヘッド２は、インクカートリッジ３との相対位置変位を検出する変位センサー２０を備えている点に特徴を有している。この変位センサー２０は、例えば、磁気抵抗素子を用いた磁気式変位センサーから構成され、インクカートリッジ３側に設けられている磁石１４との間の磁界の変化を検出し、検出信号を相対位置変位信号としてプリンターコントローラー４４に出力する。すなわち、変位センサー２０は、インクカートリッジ３の交換時などで当該インクカートリッジ３や記録ヘッド２に振動や衝撃が加わることで生じるインクカートリッジ３と記録ヘッド２との相対位置の変化を検出する。

キャッピング機構１１は、トレイ状のキャップ部材３５と、記録ヘッド２のノズル形成面に対しキャップ部材３５を近接又は離隔する方向に移動させる図示しないキャップ移動機構と、キャップ部材３５の内部空間と図示しない排液タンクとの間を連通する可撓性の排液チューブ３７と、この排液チューブ３７の途中に配設されたポンプ３８から構成される。

上記のキャップ部材３５は、上面開放のトレイ状部材であり、その空間が封止空部３６となる。このキャップ部材３５は、ゴム等の弾性部材により作製されており、インクの種類毎（色毎）に独立した封止空部３６が形成されるように構成されている（図１および図３参照）。すなわち、キャップ部材３５は、各インクカートリッジ３のインクに対応するノズル列毎にキャッピングが可能である。そして、それぞれの封止空部３６の底部には吸液部材３９が敷設されている。この吸液部材３９は、インクを吸収可能なフェルトやスポンジ等の吸液材によって構成されている。キャップ部材３５の底部には、貫通口が開設されており、この貫通口に排液チューブ３７が連結されている。また、これとは別の貫通口がキャップ部材３５の底部に開設されており、この貫通口には、大気開放路を構成する大気開放用チューブ４０が接続されている。そして大気開放用チューブ４０の途中には、大気開放バルブ４１が設けられている。この大気開放バルブ４１を開閉することにより、ノズル形成面を封止した状態における封止空部３６の密閉状態と大気開放状態とを切り替えることができる。

上記キャップ部材３５によって記録ヘッド２のノズル形成面２４を封止した封止状態では、ノズル形成面２４のノズル３０が封止空部３６内に臨み、且つ、キャップ部材３５の先端とノズル形成面２４とが液密状態で密着する。そして、この封止状態で且つ大気開放バルブ４１を閉じた状態でポンプ３８を作動させると封止空部３６内が減圧される。これにより、ノズル３０を通じて記録ヘッド２内部のインクや気泡等を吸引して、ヘッド外部に排出させることができる。これを利用して、インクカートリッジ３を装着した際にこのインクカートリッジ３内のインクを記録ヘッド２のインク流路に充填する初期充填や、インク流路内の増粘インクや気泡を除去するためのクリーニング処理において、この吸引制御が行われる。また、本発明に係るプリンター１では、ノズル３０におけるメニスカスの回復処理においても吸引制御が行われる。

図２は、プリンター１の電気的な構成を説明するブロック図である。
本実施形態におけるプリンター１は、プリンターコントローラー４４とプリントエンジン４５とを備えている。プリンターコントローラー４４は、各種データ等を記憶するＲＡＭ４８、各種制御のための制御プログラム等を記憶したＲＯＭ４９、および、ＲＯＭ４９に記憶されている制御プログラムに従って各部の統括的な制御を行うＣＰＵ５０を有する制御部４６と、記録ヘッド２へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路４７（駆動信号発生手段の一種）と、を備えている。また、プリントエンジン４５は、記録ヘッド２、キャリッジ移動機構７、紙送り機構８、キャッピング機構１１、及び、ワイピング機構などを備えている。

上記構成のプリンター１では、変位センサー２０によって検出されるインクカートリッジ３と記録ヘッド２の相対位置変化が、予め定められた閾値を超えた場合に、メニスカスの回復処理を実行する点に特徴を有している。以下、この点の詳細について説明する。

図４は、ノズル３０におけるメニスカスの状態について説明する模式図である。インクカートリッジ３の交換時や、プリンター１の本体カバーやＡＤＦ（自動給紙装置）の開閉時に生じる振動や衝撃などによって記録ヘッド２のインク流路内に過度な正圧または負圧が生じる場合がある。そして、その圧力がノズル３０に伝播すると、当該ノズル３０に形成されているメニスカスが破壊されることがある。図４（ａ）に示すように、メニスカスＭは、ノズル３０の内径が一定のストレート部において噴射側の開口面よりも圧力室側に僅かに後退した位置に形成された状態が、インクを正常に噴射可能な常態である。ところが、上記の衝撃等による圧力がメニスカスＭに作用すると、メニスカスＭがノズル３０のストレート部の内周面よりも圧力室２９側に過度に引き込まれた状態（図４（ｂ））、或いは、ノズル３０の噴射側の開口面よりも外側に膨らんだ状態（図４（ｃ））となる場合がある。この状態でインクを噴射すると、目標とするインク量が得られなかったり、噴射されたインクの飛翔曲がりが生じたりして、インクが正常に噴射されない虞がある。そして、衝撃等によって作用する圧力がメニスカスＭの耐圧を越えた場合、当該メニスカスＭが正常に形成されず、即ち、破壊された状態となり、インクが噴射されない所謂ドット抜けが生じる虞があった。また、ノズル３０からインクが漏洩する可能性もあった。

図５は、インクカートリッジ３と記録ヘッド２の相対位置変化について説明するグラフである。同図における横軸は時間（ｓ）であり、縦軸は相対位置変化量（ｍｍ）である。なお、縦軸の０は、通常時（振動・衝撃その他の外力の作用に基づく相対位置変化が生じていない常態）の相対位置を示している。そして、これよりもプラス側になるほどインクカートリッジ３と記録ヘッド２とが相対的に遠ざかり、マイナス側になるほどインクカートリッジ３と記録ヘッド２とが相対的に近づく。

ここで、インクカートリッジ３および記録ヘッド２間の相対位置変化と、上記のインク流路内の圧力変動とには相関がある。そして、メニスカスに作用する圧力もインクカートリッジ３と記録ヘッド２の相対位置変化に応じて変動し、相対位置変化が所定の値を超えるとメニスカスに作用する圧力が耐圧を超えてメニスカスが破壊される。このため、本発明に係るプリンター１では、インクカートリッジ３と記録ヘッド２の相対位置変化について閾値が設定され、当該閾値を超えた場合にメニスカスの回復処理を実行する。なお、この閾値は、メニスカスが破壊される可能性があると予測される相対位置変化量に相当する値であり、記録ヘッド２やインクの仕様等に応じて任意に設定することができる。本実施形態における閾値は、メニスカス破壊の虞がある相対位置変化量に対応する変位センサー２０の検出信号に対する閾値である。例えば、±０．５ｍｍの相対位置変化に対応する検出信号値がそれぞれ閾値として設定される。

メニスカスの回復処理は、インクカートリッジ３毎に以下のようにして行われる。すなわち、プリンターコントローラー４４は、各インクカートリッジ３に対応して設けられた変位センサー２０からの検出信号を監視し、何れかのインクカートリッジ３と記録ヘッド２の相対位置変化が上記の閾値を超えたと判断した場合、キャリッジ移動機構７を制御してキャリッジ４をホームポジションに移動させると共に、記録ヘッド２のノズル形成面をキャッピング機構１１によってキャッピングする。この際、大気開放バルブ４１を閉じることにより、メニスカスの回復の対象とするノズル列に対応する封止空部３６内を密閉状態（液密・気密状態）に切り替える。続いて、プリンターコントローラー４４は、上記のキャッピング状態でポンプ３８の駆動を開始し、吸引動作を開始する。この吸引動作は、破壊されたメニスカスを、インクの噴射が可能な状態に回復させることを目的としているため、吸引動作時の吸引量は、クリーニング処理時や初期充填時の吸引量よりも少なく設定されている。この吸引動作により、メニスカスが図４（ａ）に示す正常状態に回復する。即ち、プリンターコントローラー４４およびキャッピング機構１１は、本発明における回復手段として機能する。これにより、インクカートリッジ３の交換時等で生じた振動や衝撃によりメニスカスが破壊されたとしても、メニスカスを正常な状態に回復させることができる。その結果、インクの飛翔曲がりやドット抜け等の不具合を未然に防止することが可能となる。

なお、本実施形態では、各インクカートリッジ３に対応させて変位センサー２０及び磁石１４を設け、インクカートリッジ３毎に相対位置変動量を監視してメニスカス回復処理を行うことにより、インクカートリッジ３の交換時の衝撃によって他のインクカートリッジ３に対応するノズルのメニスカスが破壊された場合においても、当該メニスカスを正常な状態に回復させることができる。すなわち、各インクカートリッジに個々に対応したノズル列毎にキャッピングおよび吸引動作が可能な従来の構成では、交換後のインクカートリッジに対応するノズル列のみに対してキャッピングおよび吸引動作が行われる一方で、交換されなかった他のインクカートリッジに対応するノズルに対しては吸引動作が行われていなかった。このため、インクカートリッジの交換時の衝撃等によって他のインクカートリッジに対応するノズルのメニスカスが破壊された場合には、ドット抜け等の不具合が発生する問題があった。これに対し、本発明に係るプリンター１では、このような場合においても当該メニスカスを正常な状態に回復させることができるので、ドット抜け等の不具合を抑制することができる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。

例えば、変位センサー２０に関し、上記第１実施形態では、磁気式変位センサーを例示したが、これには限られない。例えば、図６に示す第２実施形態では、変位センサー２０′として、接触式センサーが採用されている。この変位センサー２０′は、上下一対の電極板５１ａ，５１ｂの間の空間に、インクカートリッジ３側に設けられた金属片からなる検出子５２が非接触状態で挿入されるように構成されている。インクカートリッジ３と記録ヘッド２との相対位置が正常（振動やその他の衝撃による相対位置の変動が生じていない状態）であるときは、検出子５２は、上下の電極からそれぞれ略等間隔だけ離れた中立位置に配置される。インクカートリッジ３と記録ヘッド２の相対位置が変化すると、検出子５２が電極板の間で上下に移動する。そして、インクカートリッジ３と記録ヘッド２の相対位置が一定以上変化すると、検出子５２が上下の電極板の一方に接触する。変位センサー２０′は、この接触状態を検出して、検出信号をプリンターコントローラー４４に出力する。したがって、この構成では、検出子５２から上下の電極までの間隔が上記の閾値に対応する。その他、変位センサーとしては、例えば、レーザー光など用いて光学的に相対位置を検出する光学式変位センサー、静電容量の変化に基づいて相対位置を検出する静電容量式変位センサーなど、インクカートリッジ３と記録ヘッド２の相対位置の変化を検出することが可能な種々の変位センサーを採用することができる。

また、上記実施形態では、インクカートリッジ３の針挿入部１８に対して、記録ヘッド２側のインク導入針２３が挿入されることでインクカートリッジ３に貯留されているインクが記録ヘッド２の流路に導入される構成を例示したが、これには限られず、インク導入針２３を用いない構成においても本発明を適用することができる。例えば、インクカートリッジ側の接続部に設けられたインク吸収材と、記録ヘッド側の接続部に設けられたフィルターとを接触させてインクを導入させる構成であっても良い。

さらに、本発明は、液体貯留部材から液体を導入する構成を採用する液体噴射ヘッドであれば、上記記録ヘッド２に限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置や、記録装置以外の液体噴射装置、例えば、ディスプレイ製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等に搭載される液体噴射ヘッドにも適用することができる。そして、ディスプレイ製造装置では、色材噴射ヘッドからＲ（Ｒｅｄ）・Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色材の溶液を噴射する。また、電極製造装置では、電極材噴射ヘッドから液状の電極材料を噴射する。チップ製造装置では、生体有機物噴射ヘッドから生体有機物の溶液を噴射する。

１…プリンター，２…記録ヘッド，３…インクカートリッジ，１１…キャッピング機構，１４…磁石，２０…変位センサー，２４…ノズル形成面，２９…圧力室，３０…ノズル，４４…プリンターコントローラー

Claims (4)

1. 液体を貯留した液体貯留部材と、
   当該液体貯留部材内の液体を圧力室に導入し、圧力発生手段の作動によって前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、当該圧力変動により前記圧力室内の液体をノズルから液滴として噴射する液体噴射ヘッドと、
   前記液体貯留部材および前記液体噴射ヘッド間の相対位置変動を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された相対位置変動量が閾値を超えた場合に、前記ノズルにおけるメニスカスの回復処理を実行する回復手段を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記液体噴射ヘッドは、前記液体貯留部材を複数装着可能であり、
   前記検出手段は、前記液体貯留部材毎に相対位置変動を検出し、
   前記回復手段は、前記液体貯留部材に対応するノズル群毎に回復処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記回復手段は、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止する封止機構と、当該封止機構によって前記ノズル形成面が封止されて形成される封止空部内を負圧化する負圧化手段を有し、
   前記封止機構によってノズル形成面を封止した状態で前記負圧化手段を作動させ、前記ノズルから液体を吸引することでメニスカスを回復させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記検出手段は、磁気式変位センサーであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射装置。

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