JP2014151457A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル面に固着した廃液をクリーニング動作によって確実に除去できない場合が発生する。
【解決手段】クリーニング動作は、ノズル面を湿潤状態にしてワイパ部材で払拭する第１クリーニング動作と、ノズル面を湿潤状態にしないでワイパ部材で払拭した後、ノズル面を湿潤状態にしてワイパ部材で払拭する第２クリーニング動作とを含み、クリーニング制御手段は、第１クリーニング動作では除去できないノズル面の廃液によるノズル面の汚れの度合いに相関する汚れ度合い相関値からノズル面の汚染量を算出し、算出されたノズル面の汚染量が予め定めた許容値を越えるまでは、第１クリーニング動作を行わせ、算出されたノズル面の汚染量が許容値を越えたときには、第２クリーニング動作を行わせる。
【選択図】図９

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてのインクジェット記録装置が知られている。

このような画像形成装置においては、記録ヘッドのノズルの吐出安定性を維持するため、ノズル面をキャッピングする吸引手段が接続された吸引キャップ、ノズル内のインク乾燥、ノズル内への埃混入防止のため、ノズル面をキャッピングする保湿キャップと、記録ヘッドのノズル面を払拭して清浄化するワイパ部材（ワイパブレード、ワイピングブレード、ブレードなどとも称される。）などを含む維持回復機構を備え、例えばノズルから増粘インクを吸引キャップ内に排出した後、ノズル面をワイパ部材で払拭してノズルメニスカスを形成する回復動作やクリーニング動作などを行なう。

従来、予め保持している液滴の吐出に伴って発生する記録ヘッドのノズル面の汚染度合に関するノズル面汚染許容閾値と、記録ヘッドからの画像形成に伴う液滴吐出回数とに基づいて、記録ヘッドのノズル面を清掃する動作を行う手段を備えるものが知られている（特許文献１）。

特開２００６−１５０８７３号公報

ところで、記録ヘッドのノズル面を湿潤状態にしてワイパ部材で払拭するクリーニング動作（これを「常用クリーニング」という。）を行うのみでは、乾燥などによってノズル面に付着したインク（廃液）を完全に除去することができない。

そのため、上記特許文献１に開示されている技術を実施しただけでは、ノズル面に蓄積した廃液をクリーニング動作によって確実に除去できない場合が発生して、経時的に吐出安定性の低下を招くおそれがある。

この場合、ノズル面に固着した廃液を除去できる程度の強度のクリーニング動作を実施することが考えられる。

しかしながら、かかる強度のクリーニング動作の実施をユーザに委ねていると、ノズル面の汚染度に対して過剰なメンテナンス強度になる場合、逆に、ノズル面の汚染度が進行し過ぎて効果が得られない場合が生じるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ノズル面の汚染状況に応じた適切なクリーング動作を行うことを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材、前記ノズル面を払拭するワイパ部材、前記キャップ部材に接続された吸引手段を有する維持回復機構と、
前記維持回復機構による前記記録ヘッドに対するクリーニング動作を制御するクリーニング制御手段と、を備え、
前記クリーニング動作は、
前記ノズル面を湿潤状態にして前記ワイパ部材で払拭する第１クリーニング動作と、
前記ノズル面を湿潤状態にしないで前記ワイパ部材で払拭した後、前記ノズル面を湿潤状態にして前記ワイパ部材で払拭する第２クリーニング動作と、を含み、
前記クリーニング制御手段は、
前記第１クリーニング動作では除去できないノズル面の廃液による前記ノズル面の汚れの度合いに相関する汚れ度合い相関値から前記ノズル面の汚染量を算出する手段を有し、
前記算出された前記ノズル面の汚染量が予め定めた許容値を越えるまでは、前記第１クリーニング動作を行わせ、前記算出された前記ノズル面の汚染量が前記許容値を越えたときには、前記第２クリーニング動作を行わせる、制御をする
構成とした。

本発明によれば、ノズル面の汚染状況に応じた適切なクリーング動作を行うことができる。

本発明に係る画像形成装置の一例の機構部を説明する側面説明図である。 同機構部の要部平面説明図である。 同装置における維持回復機構の模式的概略構成図である。 同じく要部平面説明図である。 同装置の制御部の概要の説明に供するブロック説明図である。 制御部による第１クリーニング動作の制御の説明に供するフロー図である。 制御部による第２クリーニング動作の制御の一例の説明に供するフロー図である。 制御部による第２クリーニング動作の制御の他の例の説明に供するフロー図である。 本発明の第１実施形態における制御部によるクリーニング制御の説明に供するフロー図である。 本発明の第２実施形態における制御部によるクリーニング制御の説明に供するフロー図である。 インクの環境条件ごとの蒸発特性の一例の説明に供する説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。

この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置である。装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、後述する主走査モータによってタイミングベルトを介してキャリッジ主走査方向に移動走査する。

このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を搭載している。記録ヘッド３４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。

また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。このヘッドタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色のメインタンクであるインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して、各色のインクが補充供給される。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向する分離パッド４４を備えている。

そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えている。さらに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。

また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、後述する副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

さらに、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構８１を配置している。

この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャッピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ（区別しないときは「キャップ８２」という。）を備えている。また、維持回復機構８１は、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材（ワイパブレード）８３を備えている。さらに、維持回復機構８１は、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などを備えている。

ここで、吸引用のキャップ８２ａ内には排出された液体の廃液を吸収する吸収部材（吸収体）９０が配置されている。

また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。

また、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置している。この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド部材４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送される。さらに、用紙４２は先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

そして、帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動する。ここで、キャップ８２によるキャッピングを行ってノズルからインクを吸引排出するノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。

次に、この画像形成装置における維持回復機構８１について図３及び図４を参照して説明する。図３は同維持回復機構の模式的概略構成図、図４は同じく要部平面説明図である。

この維持回復機構８１は、維持装置フレーム２１１に、キャップホルダ２１２に保持されたキャップ８２ａ、８２ｂと、弾性体を含むワイパ部材８３と、第１ワイパ清掃手段であるワイパクリーナ８６とがそれぞれ昇降可能（上下動可能）に保持されている。

キャップ８２は、記録ヘッド３４のノズル面と対向する側に開口を有する箱型の部材である。このキャップ８２はその開口上面部に弾性部分を有しており、前記弾性部分をノズル面に当接し、密着させることでノズルの開口を封止（キャッピング）することができる。また、キャップ８２内には多孔質のスポンジ状部材である図示しない吸収部材が配設されている。これにより、吸収部材の持つ毛管力により、キャップ８２内でインクを均一な状態で保持すると同時に、吸引ポンプ２２０によりキャップ８２ａ内のインクを排出する際に排出する負圧をキャップ全体に伝播させることができる。

そして、ワイパ部材８３と吸引用となるキャップ８２ａとの間には筒状の空吐出受け８４が配置されている。この空吐出受け８４のワイパ部材８３側上端部はワイパ部材８３に付着したインクを掻き落して除去する第２ワイパ清掃手段としてワイパクリーナ部８５が形成されている。ワイパ部材８３のクリーニングを行うときにはワイパクリーナ８６でワイパ部材８３をワイパクリーナ部８５に押し付けた状態でワイパ部材８３を下降させることにより、ワイパ部材８３に付着したインクを空吐出受け８４側に掻き落す。

また、印字領域に最も近い側のキャップ８２ａにはチューブ部材である弾性部材からなるチューブ２１９を介して吸引手段であるチュービングポンプ（吸引ポンプ）２２０を接続している。これにより、キャップ８２ａのみを吸引（回復）及び保湿用キャップ（以下単に「吸引用キャップ」という。）とし、キャップ８２ｂは単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド３４の回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド３４を吸引用キャップ８２ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。

吸引ポンプ２２０は、吸引チューブ２１９に対して複数の加圧部材による加圧と移動を繰り返すことによってチューブ２１９に吸引力を発生させる。

一方、キャップ８２ａ、８２ｂ、ワイパ部材８３などの下方にはフレーム２１１に回転自在に支持したカム軸２２１を配置している。このカム軸２２１には、キャップホルダ２１２を昇降させるためのキャップカム２２２を設けている。また、カム軸２２１には、ワイパ部材８３を昇降させるためのワイパカム２２４を設けている。また、カム軸２２１には、空吐出受け８４内で空吐出される液滴がかかる回転体としてのコロ２２６を設けている。さらに、カム軸２２１には、ワイパクリーナ８６を揺動させるためのクリーナカム２２８と、キャリッジロック８７を昇降させるためのキャリッジロックカム２２９をそれぞれ設けている。

そして、吸引ポンプ２２０及びカム軸２２１を回転駆動するために、維持回復用モータ２３１の回転をモータ軸２３１ａに設けたモータギヤ２３２に、吸引ポンプ２２０のポンプ軸２２０ａに設けたポンプギヤ２３３を噛み合わせている。

更にこのポンプギヤ２３３と一体の中間ギヤ２３４に中間ギヤ２３５を介して一方向クラッチ２３７付きの中間ギヤ２３６を噛み合わせている。この中間ギヤ２３６と同軸の中間ギヤ２３８に中間ギヤ２３９を介してカム軸２２１に固定したカムギヤ２４０を噛み合わせている。なお、クラッチ２３７付きの中間ギヤ２３６、２３８の回転軸である中間軸２４１はフレーム２１１にて回転可能に保持している。

この維持回復機構８１においては、記録ヘッド３４のノズルを形成した面（ノズル面）に付着したインクや不純物を取り除くときには、モータ２３１を駆動して、ワイパカム２２４を介してワイパ部材８３を上昇させる。この状態で、キャリッジ３３を主走査方向に移動させることにより、ワイパ部材８３によって記録ヘッド３４のノズル面をワイピングして、不純物などを払拭する。

また、記録ヘッド３４のノズル面をキャップ８２で覆うときには、モータ２３１を回転させ、キャップカム２２２を介してキャップ８２を上昇させ、記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングする。

また、記録動作の前後やその最中において、キャップ８２ａに対して記録動作に寄与しないインク滴の吐出（予備吐出、空吐出）を行ってノズル吐出性能の維持を図る。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図５を参照して説明する。図５は同制御部のブロック説明図である。

この制御部５００は、本発明に係るクリーニング制御手段などの各種手段を兼ねる、装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１を備えている。そして、制御部５００は、ＣＰＵ５０１に本発明に係るクリーニング動作に関する制御を実行させるプログラムを含むプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３を備えている。さらに、制御部５００は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ５０４を備えている。さらに、制御部５００は、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５とを備えている。

また、制御部５００は、記録ヘッド３４を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段を含む印刷制御部５０８と、キャリッジ３３側に設けた記録ヘッド３４を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９を備えている。また、制御部５００は、キャリッジ３３を移動走査する主走査モータ５５４、搬送ベルト５１を周回移動させる副走査モータ５５５、維持回復機構８１の維持回復モータ２３１を駆動するためのモータ駆動部５１０を備えている。また、制御部５００は、帯電ローラ５６にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部５１１と、送液ポンプ５４１を駆動するポンプ駆動部５１６とを備えている。また、制御部５００は、インクカートリッジ１０に設けられて不揮発性メモリ（ここでは、ＥＥＰＲＯＭ）５２１に対するデータの読み出し及び書き込みのための通信を行うカートリッジ通信部５２２を備えている。

また、この制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。

この制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を持っていて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置などのホスト６００側から、ケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ５０６で受信する。

そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成はホスト６００側のプリンタドライバ６０１で行っている。

印刷制御部５０８は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ５０９に出力する。また、印刷制御部５０８は、ＲＯＭに格納されている駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動信号生成部を含んでいる。そして、印刷制御部５０８は、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動信号をヘッドドライバ５０９に対して出力する。

ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部５０８から与えられる駆動信号を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド３４に与えて駆動する。このとき、駆動信号を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

Ｉ／Ｏ部５１３は、装置に装着されている各種のセンサ群５１５からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８やモータ駆動部５１０、ＡＣバイアス供給部５１１の制御に使用する。

センサ群５１５は、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度、湿度を監視するためのサーミスタなどの温度、湿度検出手段が含まれる。また、センサ群５１５には、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどが含まれる。Ｉ／Ｏ部５１３は様々のセンサ情報を処理することができる。

また、この制御部５００は、時間を計測する計時手段５２０を備えている。

次に、制御部による第１クリーニング動作（常用クリーニング）の制御（第１クリーニング制御）について図６のフロー図を参照して説明する。

まず、記録ヘッド３４のノズル面をキャップ８２ａでキャッピングして吸引ポンプ２２０を作動してノズル吸引（ヘッド吸引）を行い、ノズル面からキャップ８２ａを離間する（デキャップ）。これにより、記録ヘッド３４のノズル面は湿潤状態になる。

その後、ワイパ部材８３によって記録ヘッド３４のノズル面をワイピング（払拭）した後、空吐出を行う。

なお、その後待機状態に移行するときには、キャップ８２によるキャッピングを行うことになる。

つまり、この第１クリーニング動作では、ノズル面を湿潤状態にしてワイパ部材８３で払拭する。

この第１クリーニング動作は、普段用いられる常用クリーニングであり、印字により発生したミストがノズル面に付着した場合や、用紙の搬送により発生する紙粉や吐出頻度の低いノズルの内部が乾燥により粘度が上昇したものについて、ヘッド吸引を行うことで排出、またノズル面を湿潤させてワイピングすることで除去することを目的としている。

次に、制御部による第２クリーニング動作（固着インク除去クリーニング）の制御（第２クリーニング制御）の一例について図７のフロー図を参照して説明する。

まず、ヘッド吸引を行うことなく、ワイパ部材８３によって記録ヘッド３４のノズル面をワイピング（払拭）する。

その後、記録ヘッド３４のノズル面をキャップ８２ａでキャッピングして吸引ポンプ２２０を作動してノズル吸引（ヘッド吸引）を行い、ノズル面からキャップ８２ａを離間する（デキャップ）。これにより、記録ヘッド３４のノズル面は湿潤状態になる。

その後、ワイパ部材８３によって記録ヘッド３４のノズル面をワイピング（払拭）するその後、空吐出を行う。

なお、その後待機状態に移行するときには、キャップ８２によるキャッピングを行うことになる。

つまり、この第２クリーニング動作では、ノズル面を湿潤状態にしないでワイパ部材８３で払拭した後、ノズル面を湿潤状態にしてワイパ部材８３で払拭する。

上述した第１クリーニングでは、必ずしもノズル面に付着するインクを完全には除去できないことがあるため、微量に残ったインクが第１クリーニングを繰り返すごとに蓄積し、経時的に非常に高い粘度のインクが付着することになる。

そこで、第１クリーニング動作とは別に、インク固着除去の目的に特化した第２クリーニング動作を実施する。

この第２クリーニング動作では、固着したインクを除去するために、最初にノズル面を湿潤させない状態でワイピングを実施する。

つまり、第１クリーニング動作で、ヘッド吸引によりインクでノズル面を湿潤させた場合、比較的増粘が進んでいないインクについては、インクの物性に起因する自己分散効果により、湿潤状態で増粘したインクが低粘度インクに分散し、粘度が相当程度下がるため、比較的容易にワイピングにて除去することが可能となる。

これに対し、相当程度の増粘が進んだインクについては、インクの自己分散効果による粘度低下を期待することは不可能で、ヘッド吸引で湿潤状態にしても除去性の向上は期待できない。また、付着している高粘度インクの表層がインクに対して強い親水性を示すため、むしろ湿潤状態のインクとの親和性が高く、濡れやすくなるため、クリーニングによるインク残りを助長して、加速的にノズル面の清浄度の低下を招くことが判明している。

そこで、固着インクを物理的に剥離させるために、予め湿潤状態を伴わない乾拭きでのワイピングを実施することによって、高粘度のインク廃液を除去することが可能となる。

この場合、高粘度のインク廃液は流動性がなく、剥離させたインクの固形物がヘッドのノズルの内部や側部に引っ掛かって残留し、クリーニング後の吐出安定性低下を生じることになる。

そこで、固着インクを除去するヘッド吸引によるノズル面の湿潤状態を伴わないワイピングを実施した後、ヘッド吸引によりノズル内部に侵入したインクの固形物を排出し、吐出性を回復させるようにしている。

ただし、湿潤状態を伴わないワイピングを常用クリーニングとして毎回実施すると、ゴムなどの弾性部材で構成されたワイパ部材やヘッド表層の保護層の劣化が早まるため、インクの固着状況を判断して常用の第１クリーニング動作（制御）と固着インク除去を目的とした、第２クリーニング動作（制御）を併用している。

ここで、第２クリーニング動作を行うタイミングは、予め保持している第１クリーニング動作によって除去しきれないインクによるノズル面の汚れの度合いに相関する相関値からノズル面の汚染量を算出する。そして、算出されたノズル面の汚染量と予め定めた閾値（汚染許容値）とを比較して決定する。

次に、制御部による第２クリーニング動作（固着インク除去クリーニング）の制御（第２クリーニング制御）の他の例について図８のフロー図を参照して説明する。

ここでは、固着インクを物理的に剥離させるために、予め湿潤状態を伴わない（乾拭き）でのワイピングを実施する場合、所定回数（Ｎ回）のワイピングを行うようにしている。

つまり、高粘度のインク廃液を除去する場合に、インクの固着度合いによっては、固着インクの除去に際して１回ではなく複数回のワイピングが必要になる場合がある。乾拭きワイピングの必要回数については、予め保持している第１クリーニング動作によって除去しきれないインクによるノズル面の汚れの度合いに相関する相関値からノズル面の汚染量を算出する。そして、算出されたノズル面の汚染量の程度から必要回数を決定する。

次に、本発明の第１実施形態における制御部によるクリーニング制御について図９のフロー図を参照して説明する。

まず、クリーニング実行命令を受信した段階で、クリーニング対象となる当該ヘッドのノズル面の汚染量を読み出す。そして、読み出したノズル面の汚染量と、汚染度合いに相関する相関値であるカウント（計測した）インク吐出回数に基づいて算出したノズル面汚染量とに基づいて、ノズル面汚染量を更新し、更新したノズル面汚染量を記憶する。

つまり、本実施形態では、ノズル面の汚染度合いに相関する相関値としてインク吐出回数をカウントし、このカウント値に、環境や吐出モードに応じて予め定められている係数を乗じた値をノズル面汚染量として算出する。そして、記憶しているノズル面汚染量と新たに算出したノズル面汚染量を加えて、更新したノズル面汚染量とする。

なお、ノズル面の汚染度合いに相関する相関値としては、インク吐出回数以外、あるいは、インク吐出回数に加えて、例えば通紙枚数（印刷枚数）などを使用することもできる。

その後、ノズル面汚染量が予め保持しているノズル面の汚染許容閾値以下のときには、前述した常用の第１クリーニング制御を実行する。

また、ノズル面汚染量が予め保持しているノズル面の汚染許容閾値を越えているときには、前述したインク固着除去のための第２クリーニング制御を実行する。

このように、クリーニング動作は、ノズル面を湿潤状態にしてワイパ部材で払拭する第１クリーニング動作と、ノズル面を湿潤状態にしないでワイパ部材で払拭した後、ノズル面を湿潤状態にしてワイパ部材で払拭する第２クリーニング動作と、を含み、クリーニング制御手段は、第１クリーニング動作では除去できないノズル面の廃液によるノズル面の汚れの度合いに相関する汚れ度合い相関値からノズル面の汚染量を算出する手段を有し、算出されたノズル面の汚染量が予め定めた許容値を越えるまでは、第１クリーニング動作を行わせ、算出されたノズル面の汚染量が許容値を越えたときには、第２クリーニング動作を行わせる、制御をすることで、ノズル面の汚染状況に応じた適切なクリーング動作を行うことができ、ノズル面の清掃度と吐出安定性を確保することができる。

次に、本発明の第２実施形態における制御部によるクリーニング制御について図１０のフロー図を参照して説明する。

まず、クリーニング実行命令を受信した段階で、クリーニング対象となる当該ヘッドのノズル面の汚染量を読み出す。そして、環境条件（環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか）を計測する。

その後、読み出したノズル面の汚染量と、インク吐出回数と計測した環境条件で定まる係数とによって算出したノズル面汚染量に基づいて、ノズル面汚染量を更新し、更新したノズル面汚染量を記憶する。

なお、この場合、読み出したノズル面の汚染量とカウント（計測した）インク吐出回数に基づいて、ノズル面汚染量を算出し、算出したノズル面汚染量に計測した環境条件について予め定めた環境係数を乗じて、ノズル面汚染量を算出（補正）することもできる。

その後、ノズル面汚染量が予め保持しているノズル面の汚染許容閾値以下のときには、前述した常用の第１クリーニング制御を実行する。

また、ノズル面の汚染量が予め保持しているノズル面の汚染許容閾値を越えているときには、前述したインク固着除去のための第２クリーニング制御を実行する。

なお、この例では、環境条件によりノズル面汚染量を算出して、ノズル面の汚染量が予め保持しているノズル面の汚染許容閾値よりも大きいときに第２クリーニング制御を実行しているが、第２クリーニング制御については、前記環境条件に応じて、第２クリーニングにおける湿潤状態を伴わない（乾拭き）でのワイピングを複数回実施することができる。

ここで、インクの環境条件ごとの蒸発特性について図１１を参照して説明する。

この例のインクは、インク中に水を液媒体として使用するものであり、環境温度が高い、又は湿度が低い場合に蒸発速度が高まる傾向にある。

そこで、これらのインク蒸発特性（液体蒸発特性）を環境係数として用い、ノズル面汚染量に乗じて、ノズル面汚染量を算出（補正）することができる。

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味である。被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。

１０ インクカートリッジ（メインタンク）
３３ キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５ ヘッドタンク
３６ 供給チューブ
８１ 維持回復機構
８２ａ キャップ（吸引用）
８３ ワイパ部材
２２０ 吸引ポンプ（吸引手段）
５００ 制御部

Claims (4)

1. 液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材、前記ノズル面を払拭するワイパ部材、前記キャップ部材に接続された吸引手段を有する維持回復機構と、
   前記維持回復機構による前記記録ヘッドに対するクリーニング動作を制御するクリーニング制御手段と、を備え、
   前記クリーニング動作は、
   前記ノズル面を湿潤状態にして前記ワイパ部材で払拭する第１クリーニング動作と、
   前記ノズル面を湿潤状態にしないで前記ワイパ部材で払拭した後、前記ノズル面を湿潤状態にして前記ワイパ部材で払拭する第２クリーニング動作と、を含み、
   前記クリーニング制御手段は、
   前記第１クリーニング動作では除去できないノズル面の廃液による前記ノズル面の汚れの度合いに相関する汚れ度合い相関値から前記ノズル面の汚染量を算出する手段を有し、
   前記算出された前記ノズル面の汚染量が予め定めた許容値を越えるまでは、前記第１クリーニング動作を行わせ、前記算出された前記ノズル面の汚染量が前記許容値を越えたときには、前記第２クリーニング動作を行わせる、制御をする
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２クリーニング動作における前記ノズル面を湿潤状態にしないて前記ワイパ部材で払拭する回数は、前記ノズル面を湿潤状態にして前記ワイパ部材で払拭する回数よりも多い
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記相関値から前記ノズル面の汚染量を算出するときに環境条件に応じて補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記ノズル面の汚染量は、各環境条件下における液体蒸発特性を環境係数として乗じて補正することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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