(57)【要約】【課題】初期充填時に消費される液体の量を抑制可能とする。【解決手段】液体容器装着部に液体容器が初めて装着された場合（初期充填時）には、噴射ヘッド内に液体が充填された後も、液体容器の種類に応じて定められた噴射禁止時間が経過するまでは、液体の噴射が禁止される。こうすれば、噴射禁止時間が経過するまでの間に、液体通路や噴射ヘッド内に残った細かい気泡を消滅させることができるため、噴射ノズルから吸引する液体の消費を抑制することができる。また、噴射禁止時間を、液体容器の種類に応じて定めておくことで、液体通路や噴射ヘッド内の気泡が消滅して液体を噴射可能な状態となるまでの時間を必要最小限に抑制することが可能となる。【選択図】図５
2011178015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射ヘッドに設けられた噴射ノズルから液体を噴射する液体噴射装置であって、
前記噴射ヘッドから噴射する液体が収容された液体容器と、
前記液体容器が装着されると共に、該液体容器内の液体を前記噴射ヘッドに導くための
液体通路が接続された液体容器装着部と、
前記液体容器が前記液体容器装着部に装着されると、前記噴射ノズルに負圧を作用させ
て該液体容器内の液体を吸引することにより、前記液体通路を介して前記噴射ヘッド内に
液体を充填する液体充填手段と、
前記液体容器装着部に前記液体容器が少なくとも初めて装着された場合には、前記噴射
ヘッドへの液体の充填後、該装着された液体容器の種類に応じて定められた噴射禁止時間
が経過したことを確認して、該液体を噴射可能な状態とする噴射禁止解除手段と
を備える液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置であって、
前記液体容器装着部に装着された前記液体容器の種類を検出する容器種類検出手段と、
前記液体容器の種類に応じて、前記噴射禁止時間を記憶している噴射禁止時間記憶手段
と
を備え、
前記噴射禁止解除手段は、前記検出された液体容器の種類に応じて記憶されている前記
噴射禁止時間が経過すると、前記液体を噴射可能な状態とする手段である液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液体噴射装置であって、
異なる種類の液体が収容された複数の液体容器と、
前記複数の液体容器が装着される複数の液体容器装着部と、
前記液体容器の種類に応じて前記噴射禁止時間を記憶している噴射禁止時間記憶手段と
を備え、
前記噴射禁止解除手段は、前記液体容器の種類に応じた前記噴射禁止時間が経過する度
に、該当する前記液体容器に収容された液体を噴射可能な状態とする手段である液体噴射
装置。
【請求項４】
前記噴射ヘッドに液体が充填されると、該液体を噴射可能な状態となるまでの時間を表
示する表示手段を備える請求項１の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射ヘッドから液体を噴射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるインクジェットプリンターでは、微細な噴射ノズルから、正確な分量のインク
を正確な位置に噴射することによって、高画質の画像を印刷することが可能である。また
、この技術を利用して、インクの代わりに各種の液体を基板に向けて噴射すれば、電極や
、センサ、バイオチップなどを製造することも可能である。
【０００３】
このような技術では、噴射しようとする液体をインクカートリッジなどの専用容器に収
容しておき、専用容器内の液体を噴射ノズルを備えた噴射ヘッドに供給して、噴射ノズル
から噴射する。また、工場から出荷されたインクジェットプリンターに、専用容器の液体
を初めて充填する時（初期充填時）には、噴射ヘッドに液体を供給する流路内の空気を巻
きこんだり、あるいは噴射ヘッド内の空気を巻きこんだりするなどして、液体中に気泡が
混入する。この状態で噴射ノズルから液体を噴射すると、噴射ノズルに気泡が詰まって液
体を上手く噴射できなくなる。そこで、液体の初期充填時には、噴射ノズルをキャップで
覆った状態で、キャップに接続された吸引ポンプを駆動させることで、液体に混入した気
泡を噴射ノズルから吸引することが行われる。また、初期充填に先立って、噴射ヘッドに
液体を運ぶ流路や噴射ヘッドに洗浄液を流して湿らせておき、液体が空気を巻きこみ難く
することで、初期充填時に液体に気泡が混入することを抑制する技術も提案されている（
特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１２８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来技術では、噴射ヘッド内あるいは流路内の気泡とともに、液体も
噴射ノズルから吸引するので、初期充填時に多くの液体を消費してしまうという問題があ
った。
【０００６】
この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、
初期充填時に消費される液体の量を抑制可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の液体噴射装置は次の構成を
採用した。すなわち、
噴射ヘッドに設けられた噴射ノズルから液体を噴射する液体噴射装置であって、
前記噴射ノズルから噴射する液体が収容された液体容器と、
前記液体容器が装着されると共に、該液体容器内の液体を前記噴射ヘッドに導くための
液体通路が接続された液体容器装着部と、
前記液体容器が前記液体容器装着部に装着されると、前記噴射ノズルに負圧を作用させ
て該液体容器内の液体を吸引することにより、前記液体通路を介して前記噴射ヘッド内に
液体を充填する液体充填手段と、
前記液体容器装着部に前記液体容器が少なくとも初めて装着された場合には、前記噴射
ヘッドへの液体の充填後、該装着された液体容器の種類に応じて定められた噴射禁止時間
が経過したことを確認して、該液体を噴射可能な状態とする噴射禁止解除手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
このような本発明の液体噴射装置においては、液体容器装着部に液体容器を装着すると
、液体容器内の液体が吸引されて噴射ヘッドに充填される。そして、液体容器装着部に液
体容器が初めて装着された場合には、噴射ヘッド内に液体が充填された後も、液体容器の
種類に応じて定められた噴射禁止時間が経過するまでは、液体を噴射することができない
ようになっている。尚、液体容器内の液体を使い切った後に新たな液体容器を装着した場
合にも、噴射禁止時間が経過するまでは液体を噴射できないようにしてもよい。
【０００９】
こうすれば、噴射ヘッドに液体を充填した後は、液体通路や噴射ヘッド内に細かい気泡
が残っている場合でも、噴射禁止時間が経過するまでの間に、気泡を液体に吸収させて消
滅させることができる。このため、液体通路や噴射ヘッド内に残った細かい気泡を排出す
る目的で、噴射ノズルから液体を吸引する必要がなくなり、液体の消費を抑制することが
できる。また、詳細なメカニズムについては後述するが、液体通路や噴射ヘッド内に残っ
た細かい気泡が消滅するまでに要する時間は、液体容器の種類に応じて決まることが見出
された。従って、噴射ヘッドに液体を充填してから、その液体が噴射可能となるまでの噴
射禁止時間を、液体容器の種類に応じて定めておくことで、液体通路や噴射ヘッド内の気
泡が消滅して液体を噴射可能な状態となるまでの時間を必要最小限に抑制することが可能
となる。
【００１０】
また、上述した本発明の液体噴射装置においては、液体容器装着部に装着された液体容
器の種類を検出し、検出された液体容器の種類に応じて記憶されている噴射禁止期間が経
過したら、液体を噴射可能な状態とすることとしてもよい。
【００１１】
こうすれば、たとえ異なる種類の液体容器が装着されて噴射ヘッドに液体が充填された
場合でも、液体通路や噴射ヘッド内に残った細かい気泡が、ちょうど消滅した後に、液体
の噴射を開始することができる。従って、液体噴射装置に装着できる液体容器の種類を増
やすことが可能となる。
【００１２】
また、上述した本発明の液体噴射装置においては、異なる液体が収容された複数の液体
容器と、これら複数の液体容器が装着される複数の液体容器装着部とを設けておき、液体
容器の種類に応じて記憶された噴射禁止期間が経過する度に、該当する液体容器に収容さ
れた液体から噴射可能な状態とすることとしてもよい。
【００１３】
こうすれば、液体通路や噴射ヘッド内の細かい気泡が消滅した液体から噴射を開始させ
ることができる。このため、複数種類の液体を充填した場合でも、全ての液体の液体流路
および噴射ヘッド内で細かい気泡が消滅するまで待たなくても、液体の噴射を開始するこ
とが可能となる。
【００１４】
また、上述した本発明の液体噴射装置においては、噴射ヘッドに液体が充填されると、
液体を噴射可能な状態となるまでの時間を表示する表示手段を設けておくこととしてもよ
い。
【００１５】
こうすれば、噴射ヘッドに液体を充填した後、その液体が噴射可能となるまでの残り時
間を容易に把握することができるので、噴射が可能となるまで待機している時の、使用者
の心理的な負担を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例の液体噴射装置の大まかな構成を示した説明図である。
【図２】インクの初期充填動作を示した説明図である。
【図３】初期充填時にインクが消費されるに従って噴射ヘッド内の気泡が排出される様子を示した説明図である。
【図４】本実施例の初期充填処理を示したフローチャートである。
【図５】初期充填処理を行うことで初期充填時に消費されるインクの量が抑制される理由を示した説明図である。
【図６】インク中に気泡が発生した状態でしばらく放置した様子を示した説明図である。
【図７】インク中に発生した気泡が消滅するという現象について、新たに見出された知見を示した説明図である。
【図８】インクカートリッジの脱気方法を示した説明図である。
【図９】インクカートリッジの種類によってインクの脱気度が異なる理由を示した説明図である。
【図１０】第１変形例のインクジェットプリンターが待機中の使用者の心理的な負担を軽減する方法を例示した説明図である。
【図１１】第２変形例のインクジェットプリンターにおける待機時間の表示方法について示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施
例を説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．本実施例の初期充填方法：
Ｃ．変形例：
Ｃ−１．第１変形例：
Ｃ−２．第２変形例：
【００１８】
Ａ．装置構成  ：
図１は、いわゆるインクジェットプリンターを例に用いて本実施例の液体噴射装置の大
まかな構成を示した説明図である。図示したインクジェットプリンター１０は、略箱形の
外観形状をしており、前面のほぼ中央には前面カバー１１が設けられ、その隣には複数の
操作ボタン１５が設けられている。操作ボタン１５の下方には液晶表示部１６が設けられ
ており、液晶表示部１６には、インクジェットプリンター１０の動作に関する各種の情報
を表示させることが可能となっている。前面カバー１１は下端側で軸支されており、上端
側を手前に倒すと、印刷用紙が排出される細長い排紙口１２が現れる。また、インクジェ
ットプリンター１０の背面側には給紙トレイ１３が設けられている。給紙トレイ１３に印
刷用紙をセットして操作ボタン１５を操作すると、給紙トレイ１３から印刷用紙が吸い込
まれて、内部で表面に画像が印刷された後、排紙口１２から排出されるようになっている
。
【００１９】
また、インクジェットプリンター１０の上面側には上面カバー１４が設けられている。
上面カバー１４は、奥側で軸支されており、手前側を持ち上げて上面カバー１４を開くと
、インクジェットプリンター１０の内部の状態を確認したり、あるいはインクジェットプ
リンター１０の修理などを行ったりすることが可能となっている。
【００２０】
また、インクジェットプリンター１０の内部には、主走査方向に往復動しながら印刷用
紙などの印刷媒体２上にインクドットを形成する噴射ヘッド２０や、噴射ヘッド２０を往
復動させる駆動機構３０などが搭載されている。噴射ヘッド２０の底面側（印刷媒体２に
向いた側）には、複数の噴射ノズルが設けられており、噴射ノズルから印刷媒体に向かっ
てインクを噴射する。また、噴射ノズルから噴射するインクは、インクカートリッジ４０
（液体容器）と呼ばれる専用容器に収容されている。インクカートリッジ４０は、噴射ヘ
ッド２０とは別の位置に設けられたカートリッジホルダー４２（液体容器装着部）に装着
され、カートリッジ内のインクはインクチューブ４４を介して噴射ヘッド２０に供給され
る。
【００２１】
尚、図示したインクジェットプリンター１０では、シアン色、マゼンタ色、イエロー色
、黒色の４種類のインクを用いてカラー画像を印刷することが可能であり、このことと対
応して、噴射ヘッド２０には、インクの種類毎に噴射ノズルが設けられている。そして、
それぞれの噴射ノズルに対して、対応するインクカートリッジ４０内のインクが、インク
の種類毎に設けられたインクチューブ４４を介して供給されるようになっている。
【００２２】
噴射ヘッド２０を往復動させる駆動機構３０は、内側に複数の歯形が形成されたタイミ
ングベルト３２と、タイミングベルト３２を駆動するための駆動モーター３４などから構
成されている。タイミングベルト３２の一部は噴射ヘッド２０に固定されており、タイミ
ングベルト３２を駆動すると、主走査方向に延設された図示しないガイドレールによって
ガイドしながら、噴射ヘッド２０を主走査方向に往復動させることが可能となる。
【００２３】
また、噴射ヘッド２０を主走査方向に移動させた印刷領域外の位置には、ホームポジシ
ョンと呼ばれる領域が設けられており、ホームポジションにはメンテナンス機構が搭載さ
れている。メンテナンス機構は、キャップ５０や、キャップ５０を昇降させるための図示
しない昇降機構や、キャップ５０に接続された図示しない吸引ポンプなどから構成されて
いる。メンテナンス機構では、噴射ヘッド２０内で性状が劣化したインクを排出する為の
各種のメンテナンス動作が行われる。すなわち、昇降機構によってキャップ５０を噴射ヘ
ッド２０の底面に押し付け、この状態で吸引ポンプを駆動させて、キャップ５０と噴射ヘ
ッド２０との間に形成される閉空間に負圧を発生させる。こうすることで、噴射ノズルか
ら性状が劣化したインクを吸い出す動作（クリーニング動作）を行うことができる。また
、噴射ヘッド２０とキャップ５０とが離間した状態で、噴射ヘッド２０からキャップ５０
に向かってインクを噴射することで、性状が劣化したインクをキャップ５０内に排出する
動作（フラッシング動作）を行うことも可能となっている。
【００２４】
更に、インクジェットプリンター１０の内部には、印刷媒体２を紙送りするための図示
しない紙送機構や、全体の動作を制御する制御部９０なども搭載されている。噴射ヘッド
２０を往復動させる動作や、印刷媒体２を紙送りする動作や、噴射ノズルからインクを噴
射する動作や、メンテナンス機構で行われる各種のメンテナンス動作などの動作は、全て
制御部９０の制御の元で行われている。
【００２５】
以上のような本実施例のインクジェットプリンター１０は、製造元の工場から出荷され
た時の状態では、噴射ヘッド２０内に未だインクが充填されていない。そこで、インクジ
ェットプリンター１０が印刷を開始する前には、次のようにしてインクを噴射ヘッド２０
に充填する。
【００２６】
図２は、噴射ヘッド２０に初めてインクを満たす動作（初期充填動作）を示した説明図
である。尚、前述したように、本実施例のインクジェットプリンター１０には複数のイン
クカートリッジ４０が搭載されており、各インクカートリッジ４０がインクチューブ４４
を介して噴射ヘッド２０に接続されているが（図１を参照）、図２では図が複雑となるこ
とを避けるために、１つのインクカートリッジ４０と、そのインクカートリッジ４０と噴
射ヘッド２０とを接続するインクチューブ４４のみが代表として示されている。
【００２７】
前述したように、工場から出荷された時の状態では、噴射ヘッド２０内は空の状態（イ
ンクが全く充填されていない状態）である。この状態で、インクカートリッジ４０（液体
容器）がカートリッジホルダー４２（液体容器装着部）に装着され、更にインクジェット
プリンター１０の電源が投入されると、図２（ａ）に示されるように、噴射ヘッド２０は
メンテナンス機構が設けられたホームポジションへと移動する。続いて、キャップ５０（
液体充填手段）が噴射ヘッド２０の底面に押し付けられ、この状態で吸引ポンプ５２（液
体充填手段）が駆動される。こうしてキャップ５０内に発生させた負圧を噴射ノズルに作
用させると、噴射ヘッド２０内やインクチューブ４４内の空気が噴射ノズルから吸い出さ
れるとともに、インクチューブ４４を介してインクカートリッジ４０からインクが吸い出
される。その結果、図２（ｂ）に示されるように、インクカートリッジ４０から吸い出さ
れたインクが噴射ヘッド２０へと供給される。こうしてインクカートリッジ４０から供給
されたインクが噴射ヘッド２０内を満たすことで、噴射ヘッド２０にインクが充填される
。
【００２８】
ここで、インクの初期充填時には、噴射ヘッド２０を単にインクで満たすだけではなく
、噴射ヘッド２０の気泡を排出しておく必要がある。すなわち、インクカートリッジ４０
から噴射ヘッド２０にインクが供給される過程では、インクチューブ４４内や噴射ヘッド
２０内の空気が巻きこまれるなどしてインク中に気泡が混入する。この状態で噴射ノズル
からインクを噴射すると、噴射ノズルに気泡が詰まってインクを上手く噴射できなくなる
。そこで、噴射ヘッド２０がインクで満たされた後も、しばらくは吸引ポンプ５２を駆動
し続けることで、噴射ヘッド２０内の気泡をインクとともに排出することが行われる。し
かし、こうした方法で噴射ヘッド２０内の気泡を排出しようとすると、多くのインクが消
費されてインクが無駄となってしまう。
【００２９】
図３は、初期充填時にインクが消費されるに従って、噴射ヘッド２０内の気泡が排出さ
れる様子を示した説明図である。前述したように、インクの初期充填を開始した直後は、
噴射ヘッド２０内には全くインクが存在しない状態（気泡排出の達成度０％）となってい
る。この状態から、噴射ヘッド２０内の空気を吸い出すと、インクカートリッジ４０から
噴射ヘッド２０にインクが流入する（図２を参照）。その結果、図３に示されるように、
インクの消費量が増えるに従って、噴射ヘッド２０内の空気が減少し、気泡排出の達成度
が増加していく。そして、ある程度のインクが消費された段階では、噴射ヘッド２０内が
、ほぼインクで満たされた状態（充填が完了した状態）となる。
【００３０】
もっとも、噴射ヘッド２０内にインクを充填する過程では、インクが空気を巻きこんで
細かな気泡が発生したり、あるいは噴射ヘッド２０の内壁に細かな気泡が付着する。従っ
て、噴射ヘッド２０にインクの充填が完了した段階で印刷を開始すると、気泡が噴射ノズ
ルを塞ぐなどして、インクを噴射できない噴射ノズルが発生する。そこで、図３に示され
るように、噴射ヘッド２０へのインクの充填が完了した後も、引き続き噴射ノズルからイ
ンクを吸引することで、気泡が混入しているインクや、噴射ヘッド２０の内壁に付着した
気泡を排出する。その結果、インクの消費量が増加するに従って、気泡排出の達成度が少
しずつ増加していく。そして、印刷可能な程度（図中では印刷可能ラインと表示）まで気
泡排出の達成度が増加したら、インクの吸引を終了して初期充填動作を完了する。
【００３１】
ここで、図３に示されるように、初期充填時に消費されるインク量の中で、噴射ヘッド
２０へのインク充填に使用されるインク量は、一部に過ぎず、充填後に細かい気泡を排出
するためにも多くのインクが消費されている。そこで、本実施例では、以下のような方法
によってインクの初期充填を行うことで、初期充填時に消費されるインクの量を大幅に抑
制している。
【００３２】
Ｂ．本実施例の初期充填方法  ：
図４は、本実施例の初期充填処理を示したフローチャートである。尚、本実施例の初期
充填処理は、インクカートリッジ４０がカートリッジホルダー４２に装着されると、イン
クジェットプリンター１０の制御部９０によって実行される処理である。
【００３３】
インクカートリッジ４０がカートリッジホルダー４２に装着されると、噴射ヘッド２０
がホームポジションへと移動する（図２（ａ）を参照）。そこで、初期充填処理を開始す
ると、先ず始めに、キャップ５０を噴射ヘッドの底面に押し付けるとともに、吸引ポンプ
５２を強く駆動させるメンテナンス動作（強クリーニング）を実行する（ステップＳ１０
０）。こうすると、強い吸引力によって、インクカートリッジ４０内のインクが噴射ヘッ
ド２０にインクが素早く充填されるとともに、噴射ヘッド２０内に生じた気泡が噴射ノズ
ルから排出される。尚、強クリーニングによって一度にインクを充填しようとすると、噴
射ヘッド２０内の隅々にまでインクが行き渡らない場合があるので、本実施例の初期充填
処理のステップＳ１００では、強吸引を３回に分けて行っている。強吸引が中断されてイ
ンクの流れが一瞬緩やかになることで、噴射ヘッド２０内の隅々にインクを回り込ませる
ことができ、噴射ヘッド２０内に気泡を残存させにくくすることが可能となっている。
【００３４】
強クリーニングによって噴射ヘッド２０にインクを充填したら（ステップＳ１００）、
噴射ヘッド２０内のインクの流れを安定させるための動作を開始する。すなわち、キャッ
プ５０を噴射ヘッドの底面に押し付けたまま、吸引ポンプ５２を弱く駆動させるメンテナ
ンス動作（弱クリーニング）を実行し、噴射ヘッド２０内のインクの流れを安定させる（
ステップＳ１０２）。更に、この状態で、キャップ５０を噴射ヘッドから離間させ、噴射
ノズルからキャップに向かってインクを噴射するフラッシング動作を実行することで、噴
射ノズル内に形成されるインクの液面（メニスカス）を整える（ステップＳ１０４）。そ
の後再び、弱クリーニングを再び実行してインクの流れを安定させる（ステップＳ１０６
）。
【００３５】
２回目の弱クリーニング（ステップＳ１０６）が終了すると、噴射ヘッド２０内のイン
クの流れはほぼ安定するが、本実施例の初期充填処理では、ステップＳ１０６が終了して
も、直ちにインクを噴射させないようになっている。すなわち、本実施例には、噴射ヘッ
ド２０内のインクの流れを安定させる動作（ステップＳ１０２、ステップＳ１０４、ステ
ップＳ１０６）が完了した後、しばらくの間、インクを噴射させない待機時間（噴射禁止
時間）が設けられている。また、待機時間は、インクジェットプリンター１０に装着され
るインクカートリッジ４０の種類ごとに設定されており、これらの待機時間は制御部９０
に記憶されている。そこで、本実施例の初期充填処理では、ステップＳ１０６が終了して
インクの流れを安定させる動作が完了すると、インクカートリッジ４０の種類に応じた待
機時間を読み出した後（ステップＳ１０８）、読み出した待機時間の計時を開始する（ス
テップＳ１１０）。尚、本実施例の初期充填処理が、インクを噴射させない待機時間を設
けている理由や、待機時間をインクカートリッジ４０の種類ごとに設けている理由につい
ては後に詳しく説明する。
【００３６】
待機時間の計時中は、インクの噴射は禁止された状態となっている。そこで、待機時間
の計時を開始したら（ステップＳ１１０）、インクの噴射禁止を解除するタイミングを計
るべく、待機時間が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１２）。そして、未だ待機
時間が終了していないと判断された場合には（ステップＳ１１２：ｎｏ）、待機時間が終
了するまでの間、ステップＳ１１２の判断を繰り返す。やがて、待機時間が終了したと判
断したら（ステップＳ１１２：ｙｅｓ）、本実施例の制御部９０（噴射禁止解除手段）は
、弱クリーニングを行って噴射ヘッド２０内のインクの流れを安定させた後に（ステップ
Ｓ１１４）、インクの噴射禁止を解除して（ステップＳ１１６）、初期充填処理を終了す
る。
【００３７】
尚、上述したように、本実施例の待機時間は、インクジェットプリンター１０に装着さ
れるインクカートリッジ４０の種類ごとに記憶されているが、本実施例では、記憶された
待機時間の中で、最も長い待機時間が終了したと判断された時点で弱クリーニングを実行
し（ステップＳ１１４）、その後インクの噴射禁止を解除するようになっている（ステッ
プＳ１１６）。以上のような初期充填処理を行うことで、初期充填時に消費されるインク
の量を大幅に抑制することが可能となる。
【００３８】
図５は、本実施例の初期充填処理を行うことで初期充填時に消費されるインクの量が抑
制される理由を示した説明図である。前述したように、初期充填処理では、ステップＳ１
００で強クリーニングを実行することにより、噴射ヘッド２０にインクを充填するととも
に、噴射ヘッド２０内の気泡を排出する（図４を参照）。ここで、ステップＳ１００の強
クリーニングが終了した段階では、噴射ヘッド２０へのインクの充填は完了しているが、
噴射ヘッド２０内には未だ細かい気泡が残っている。換言すれば、初期充填処理のステッ
プＳ１００では、噴射ヘッド２０内に細かい気泡が残った状態で、強クリーニングを終了
する。従って、図５に示されるように、噴射ヘッド２０内に残存する細かい気泡を吸引す
る目的で消費されていたインクを大幅に節約することができ、結果として初期充填処時の
インクの消費量を抑えることが可能となる。
【００３９】
また、強クリーニングによっては細かい気泡は排出されないが、後述するように、初期
充填処理の終了時（すなわち、インクが噴射可能となる時）には、噴射ヘッド２０内に残
存する細かい気泡が消滅しているので、インクが上手く噴射されないという事態を回避す
ることも可能となっている。以下ではこの点について詳しく説明するが、その前提として
、本発明の発明者らが見出した２つの知見について説明しておく。
【００４０】
図６は、本発明の発明者らが新たな知見を見出す契機となった現象を示した説明図であ
る。尚、図６には、ビーカーなどの容器にインクを移し、インク中に気泡を発生させた状
態で、しばらくの間放置した場合の気泡の様子が示されている。図示されているように、
インク中に発生させた気泡は、しばらく放置しておくことで自然に消滅する。こうした現
象は、経験的に従来から知られた現象であったが、本発明の発明者らは、インク中に発生
した気泡が消滅する現象に関して、実験から次のような知見を見出した。
【００４１】
図７は、インク中に発生した気泡が消滅するという現象について、新たに見出された１
つめの知見を示した説明図である。先ず、気泡を発生させたインクをデシケーター内に設
置して、デシケーター内の雰囲気圧力を減圧させる。このとき、減圧後の雰囲気圧力の値
を様々に変化させて、各雰囲気圧力においてインク中の気泡が消滅するまでに要する時間
を測定した。尚、インク中に発生させる気泡は、前述した初期充填時に生ずる細かい気泡
のサイズを参考として、気泡の直径が４０μｍ程度となるようにした。
【００４２】
その結果、図７に示されるように、インク中に発生した気泡が消滅するまでにかかる時
間（気泡の消滅時間）と、デシケーター内の雰囲気圧力（図中ではインクの脱気度と表示
）との間には、一定の相関関係があることを見出した。すなわち、インクの脱気度が高い
ほど気泡の消滅に要する時間は短くなり、逆にインクの脱気度が低いと気泡の消滅に要す
る時間が長くなる。従って、こうした実験結果をもとに、インクの脱気度からインク中の
気泡が消滅するまでに要する時間が予測可能であることが判明した。
【００４３】
また、インクカートリッジ４０の製造時には、インクカートリッジ４０に収容されたイ
ンクを脱気する。すなわち、インクに溶け込んだ空気を脱気しておくことで、インク中に
気泡が発生することを抑制することが行われる。そして今回、こうした脱気作業が行われ
た後のインクの脱気度が、インクカートリッジ４０の種類によって異なることも見出した
（２つめの知見）。そこで以下では、インクカートリッジ４０の種類によって脱気度が異
なる理由について説明するが、説明の理解を助けるために、先ず、インクカートリッジ４
０に収容されたインクの脱気方法について補足して説明しておく。
【００４４】
図８は、インクカートリッジ４０内のインクの脱気方法を示した説明図である。インク
カートリッジ４０の製造時には、工場内の大気圧によって空気が溶け込んだインクがイン
クカートリッジ４０に詰められる。そこで、以下のようにインクが詰められたインクカー
トリッジ４０を減圧封止することによってインクカートリッジ４０内のインクを脱気する
。すなわち、図８（ａ）に示されるように、インクカートリッジ４０をビニール製のパッ
クで包み、パックに設けられた穴から真空ポンプを用いてパック内の空気を吸引する。こ
うすると、パックとインクカートリッジとの間にできた空間（図中に斜線で示した部分）
の圧力が低下して、パック内に真空が蓄えられる。
【００４５】
図８（ａ）の状態で、パックの穴を封止すると、インクカートリッジ４０に溶け込んだ
空気が、パック内の真空を蓄えた空間へと移動する。すなわち、液体に溶け込む気体の量
を示す「ヘンリーの法則」によれば、インクに溶け込む空気の量は、雰囲気圧力に比例す
る。従って、図８（ｂ）に示すように、パック内に真空が蓄えられてインクの雰囲気圧力
が低下すると、大気圧では溶け込んでいた空気がインク中からパック内の真空を蓄えた空
間へと少しずつ溶け出して、インクが脱気される。そして、インク中からパック内の空間
への空気の移動は、パック内の圧力がある圧力まで上昇すると止まって平衡状態となる。
このときのパック内の空間の圧力がインクの脱気度となる。この時のインクの脱気度は、
以下の理由から、インクカートリッジ４０の種類によって異なっている。
【００４６】
図９は、インクカートリッジ４０の種類によってインクの脱気度が異なる理由を示した
説明図である。尚、図９には、減圧封止されたインクカートリッジ４０の内部の様子が示
されている。
【００４７】
前述したように、本実施例のインクジェットプリンター１０では、４色のインク（シア
ン色、マゼンタ色、イエロー色、黒色）を使用してカラー画像を印刷しているが、全ての
色のインクが、同じ早さで消費されていくわけではない。すなわち、印刷に使用される頻
度の高いインク（例えば、淡色系のインク）もあれば、使用頻度の低いインク（例えば、
濃色系のインク）もある。従って、本実施例では、使用頻度の高いインクが無くなった時
点で、使用頻度の低いインクが残っている場合を回避すべく、インクの使用頻度によって
、インクカートリッジ４０内に充填するインクの量を変えている。このため、使用頻度が
高いインクを収容したインクカートリッジ４０では、インクカートリッジ４０の内部の空
間のほとんどがインクで満たされている。一方で、使用頻度が低いインクを収容したイン
クカートリッジ４０では、インクカートリッジ４０の内部の空間の一部分（例えば半分程
度）がインクで満たされている。
【００４８】
ここで、前述したように、本実施例のインクカートリッジ４０は、製造時に減圧封止さ
れるので（図８を参照）、インクカートリッジ４０内のインクが収容されない空間にも真
空が蓄えられる。このとき、図９（ａ）に示されるように、使用頻度の高いインクのイン
クカートリッジ４０では、インクが収容されない空間が狭く、インクカートリッジ４０内
にはほとんど真空が蓄えられない。一方で、図９（ｂ）に示されるように、使用頻度の低
いインクのインクカートリッジ４０では、上述した使用頻度の高いインクのインクカート
リッジ４０と比較してインクが収容されない空間が広く、インクカートリッジ４０内には
多くの真空が蓄えられる。このように、インクカートリッジ４０内に多くの真空が蓄えら
れた状態では、インク中の空気が溶け出してきても、パック内の雰囲気圧力が上がりにく
い。従って、使用頻度の低いインクの脱気度は、使用頻度の高いインクの脱気度に比べて
高くなる。
【００４９】
また、インクカートリッジ４０の外形形状の違いによって、インクの脱気度が異なる場
合もある。すなわち、インクカートリッジ４０の種類によっては、凹凸が多い形状のもの
と、凹凸が少ないものとが存在することがある。凹凸の多いインクカートリッジ４０では
、減圧封止時に凹部に真空が蓄えられることで、インク中の空気が溶け出してもパック内
の雰囲気圧力が上がりにくくなる。その結果、凹凸の多いインクカートリッジ４０のイン
クの脱気度は、凹凸の少ないインクカートリッジ４０の脱気度に比べて高くなる。こうし
た理由から、インクカートリッジ４０の種類によってインクの脱気度に違いが生ずること
となる。
【００５０】
以上に説明した２つの知見を利用することで、初期充填時のインクの消費量を大幅に抑
制することが可能となる。すなわち、前述したように、インクの脱気度によって細かい気
泡の消滅時間は予測可能であることから（図７を参照）インクカートリッジ４０（液体よ
うき）の種類ごとに脱気度を測定しておき、各インクカートリッジ４０内に収容されたイ
ンクを初期充填することで生ずる細かい気泡の消滅時間を求めておく。そして、この気泡
の消滅時間を、噴射ヘッド２０にインクを充填した後の待機時間として設定することで、
細かい気泡が消えるまでの間はインクの噴射を禁止する。
【００５１】
こうすれば、噴射ヘッド２０内の細かい気泡を吸引しなくても、インクの噴射を開始す
る時点で細かい気泡は消滅している。従って、気泡が噴射ノズルに詰まるなどしてインク
が上手く噴射されないという事態を回避しながら、気泡の排出に消費されるインクの量を
大幅に抑制できる。もちろん、気泡が消滅するまでの間はインクを噴射することができな
いので、その間は使用者を待たせることとなる。しかし、初期充填時に発生する細かい気
泡の消滅時間は正確に予測することができ（図７を参照）、気泡が消滅したら直ちにイン
クを噴射可能とすることができる。その結果、気泡が消滅しているにもかかわらず、使用
者を無駄に待たせてしまうという事態が生ずることはない。
【００５２】
Ｃ．変形例  ：
上述した実施例には、いくつかの変形例が考えられる。以下では、これらの変形例につ
いて簡単に説明する。
【００５３】
Ｃ−１．第１変形例  ：
前述した実施例のインクジェットプリンター１０では、噴射ヘッド２０内の細かい気泡
を消滅させる目的で、インクカートリッジ４０の種類によって設定された待機時間の間は
、インクの噴射を禁止するものと説明した。しかし、以下のような方法によれば、インク
が噴射可能となるまで待機している間の使用者の心理的な負担を軽減することも可能であ
る。
【００５４】
図１０は、第１変形例のインクジェットプリンター１０において、待機中の使用者の心
理的な負担を軽減する方法を例示した説明図である。前述したように、本実施例のインク
ジェットプリンター１０には、インクジェットプリンター１０の動作に関する各種の情報
を表示させることが可能な液晶表示部１６が設けられている。そこで、前述した初期充填
処理のステップＳ１１０で待機時間の計時か開始されたら、図１０に示されるように、液
晶表示部１６に残りの待機時間を表示させる。尚、前述したように、本実施例では、制御
部９０に記憶された待機時間の中で、最も長い待機時間の計時が終了した時点でインクが
噴射可能となることから、液晶表示部１６に表示させる待機時間は、制御部９０に記憶さ
れている待機時間のなかで最も長い待機時間とする。こうすれば、使用者は、印刷が可能
となるまでの時間を知ることができる。従って、待機時間中は使用者がインクジェットプ
リンター１０の前を離れることも可能であり、待機時間中に待たされるという使用者の心
理的な負担を軽減することが可能である。
【００５５】
Ｃ−２．第２変形例  ：
前述した第１変形例のインクジェットプリンター１０では、初期充填処理のステップＳ
１１０で待機時間の計時か開始されたら、液晶表示部１６に残りの待機時間を表示させる
ものと説明した。ここで、液晶表示部１６には、制御部９０に記憶されている待機時間の
中で最も長い待機時間のみを表示させる代わりに、次のようにしてもよい。
【００５６】
図１１は、変形例のインクジェットプリンター１０における待機時間の表示方法につい
て示した説明図である。前述したように、気泡の消滅時間はインクカートリッジ４０の種
類によって異なっており、インクカートリッジ４０の種類ごとに待機時間が設定されてい
る。従って、全てのインクカートリッジ４０の待機時間の経過を待たずに、待機時間が経
過したインクカートリッジ４０のインクからインクを噴射可能とすることも可能である。
そこで、第２変形例のインクジェットプリンター１０では、白黒印刷に必要な黒インクの
待機時間と、カラー印刷に必要なインク（シアンインク、イエローインク、マゼンタイン
ク）の待機時間とを、液晶表示部１６に別々に表示させる。こうすれば、待機時間が経過
したインクカートリッジ４０のインクから噴射可能であることを使用者に知らせることが
できるので、使用者の心理的な負担をより一層軽減することが可能である。
【００５７】
以上、各種の実施形態を説明したが、本発明は上記すべての実施形態に限られるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
２…印刷媒体、    １０…インクジェットプリンター、    １１…前面カバー、
１２…排紙口、    １３…給紙トレイ、    １４…上面カバー、
１５…操作ボタン、    １６…液晶表示部、    ２０…噴射ヘッド、
３０…駆動機構、    ３２…タイミングベルト、  ３４…駆動モーター、
４０…インクカートリッジ、    ４２…カートリッジホルダー、
４４…インクチューブ、    ５０…キャップ、    ５２…吸引ポンプ、
９０…制御部
【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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