JP5953813B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、次の従来技術が開示されている。この従来技術は、記録中に発生する種々のエラーを検出し、そのエラーの度合いに応じた対処を自動的に行うとともに、そのエラーが発生した地点を記憶する。そして、この従来技術は、インクジェット記録装置の不吐出を検出する不吐検出部を設け、該不吐検出部は、検出した不吐出ノズルの状態に応じてエラーランクおよびエラータイプを決定し制御部へ通達する。このエラーランクおよびエラータイプに応じて制御部は回復処理を実行させるとともに、このエラーが発生した箇所を記憶し、記録終了後にオペレータにエラー発生箇所およびエラーランク、エラータイプを表示する。

特許文献２には、次の従来技術が開示されている。この従来技術は、印字中にヘッドのメンテナンス動作を行うことを可能とする。そして、この従来技術は、記録媒体に液滴を吐出する吐出口が前記記録媒体の全幅に対応する長さにわたって配列されたラインヘッドと、前記ラインヘッドの吐出口の不良を回復するヘッド回復処理を行うヘッド回復手段と、前記ラインヘッドを前記ヘッド回復処理を行うための退避位置に移動させるヘッド退避手段と、前記記録媒体の搬送方向と略垂直な方向に移動可能な補助ヘッドと、を備え、前記ラインヘッドに対し、前記退避位置において前記ヘッド回復処理実行中に前記補助ヘッドにより画像記録を行うことを可能としたことを特徴とする画像形成装置を提供することにより前記課題を解決する。

特開２００４−０５０４５０号公報 特開２００５−２３１３５２号公報

本発明は、インクを吐出する吐出部の清掃を行う時期を、インクを吐出した量と画像形成が終了するまでに吐出すると予測されるインクの量とに応じて調整する。

請求項１記載の発明は、作業単位を構成する画像形成の指示を受け付ける受付部と、前記画像形成の指示に基づいて媒体にインクを吐出する吐出部と、前記吐出部を清掃する清掃手段と、前記吐出部が吐出したインクの量に関する値である吐出値を前記作業単位の途中にて認識する認識手段と、前記作業単位で前記吐出部により吐出されると予測されるインクの量に関する予測値を算出する算出手段と、前記認識手段により認識された前記吐出値と前記算出手段により算出された前記予測値とに基づいて、前記作業単位の途中にて前記清掃手段に前記吐出部を清掃させるか、あるいは当該作業単位の画像形成を継続し当該作業単位の終了後に当該清掃手段に当該吐出部を清掃させるかを決定する決定手段とを有し、前記決定手段は、前記作業単位の途中にて前記清掃手段に前記吐出部を清掃させることを決定した場合、当該清掃手段が当該吐出部を清掃する際の清掃態様として、前記予測値に基づいて、当該吐出部を清掃するのに要する時間の長さが異なる清掃態様を切り替えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項２記載の発明は、前記決定手段は、前記吐出値に基づいて前記清掃手段に前記吐出部を清掃させるか否かを判断し、前記予測値に基づいて当該清掃手段に当該吐出部を清掃させることを猶予するか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３記載の発明は、前記決定手段は、前記吐出値が予め定めた第１の値を超えた場合に前記予測値と予め定めた第２の値とを比較し、当該予測値が当該予め定めた第２の値よりも大きい場合には前記作業単位の途中にて前記清掃手段に前記吐出部を清掃させ、当該予測値が当該予め定めた第２の値以下である場合には当該作業単位の画像形成を継続し当該作業単位の終了後に当該清掃手段に当該吐出部を清掃させることを決定することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。

請求項４記載の発明は、前記予め定めた第２の値を変更する変更部を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
請求項５記載の発明は、前記吐出値は、前記作業単位で前記吐出部がインクを吐出した回数であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置である。
請求項６記載の発明は、前記予測値は、前記作業単位で媒体１枚あたりに増加した前記吐出値の平均値と、当該作業単位にて前記吐出部がインクを吐出する残りの媒体の枚数とに基づいて求められることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置である。
請求項７記載の発明は、前記決定手段は、前記予測値に基づく前記清掃態様の切り替えにおいて、インクの吐出を伴う清掃態様とインクの吐出を伴わない清掃態様とを切り替えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置である。

請求項１記載の発明によれば、インクを吐出する吐出部の清掃を行う時期を、インクを吐出した量と画像形成が終了するまでに吐出すると予測されるインクの量とに応じて調整することができ、さらに、作業単位の途中にて吐出部を清掃する場合に、例えば画像形成が終了するまでに吐出すると予測されるインクの量がより多い際、汚れがより確実に除去できるメンテナンスを行うことができる、あるいは、画像形成が終了するまでに吐出すると予測されるインクの量に応じて、メンテナンス時間を変化させることができる。
請求項２記載の発明によれば、インクを吐出した量に応じて吐出部を清掃させることを決定し、画像形成が終了するまでに吐出すると予測されるインクの量に応じて吐出部を清掃させる時期を調整することができる。
請求項３記載の発明によれば、決定手段が、吐出値が予め定めた第１の値を超えない場合に、予測値と予め定めた第２の値との比較を行うことを省略できる。

請求項４記載の発明によれば、清掃を行う条件を変更することができる。
請求項５記載の発明によれば、吐出部の清掃を行う時期を、吐出部がインクを吐出した回数に基づき定めることができる。
請求項６記載の発明によれば、媒体に対し実際にインクを吐出した量に応じて、吐出部の清掃を行う時期を調整することができる。
請求項７記載の発明によれば、作業単位の途中にて吐出部を清掃する場合に、画像形成が終了するまでに吐出すると予測されるインクの量に応じて、インクの吐出を伴う清掃態様とインクの吐出を伴わない清掃態様とを切り替えることができる。

本実施の形態が適用されるインクジェット記録装置を示す概略構成図である。 メンテナンス部を示す斜視図である。 メンテナンス時期を監視するステップを示すフローチャートである。 メンテナンスを猶予するステップを示すフローチャートである。 吐出予定数と実行されるメンテナンスの動作との関係を示す図である。 実行されるメンテナンスを示すフローチャートである。 インクジェット記録装置全体を制御する制御部のハードウェア構成を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜インクジェット記録装置１００＞
図１は、本実施の形態が適用されるインクジェット記録装置１００を示す概略構成図である。
インクジェット記録装置１００は、用紙Ｓを供給する給紙部１０２と、用紙Ｓに対して浸透抑制処理を行う浸透抑制処理部１０４と、用紙Ｓに処理液を付与する処理液付与部１０６と、用紙Ｓに色インクを付与して画像形成を行う画像形成部１０８と、用紙Ｓに記録された画像に定着処理を施す定着処理部１１０と、画像が形成された用紙Ｓを搬送して排出する排紙部１１２、インクジェット記録装置１００全体を制御する制御部１１８と、ユーザからの操作入力の受付やユーザに対する各種情報の表示を行うユーザインターフェイス部１１９とを有する。

浸透抑制処理部１０４、処理液付与部１０６、画像形成部１０８、及び定着処理部１１０は、搬送される用紙Ｓの受渡しを行う手段として、ドラム形状を有する渡し胴１２４（１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄ）をそれぞれ有する。また、浸透抑制処理部１０４、処理液付与部１０６、画像形成部１０８、及び定着処理部１１０は、渡し胴１２４に対して用紙搬送方向の下流側に配置され、渡し胴１２４から用紙Ｓを受け取り、用紙Ｓを保持しながら搬送する手段として、ドラム形状を有する圧胴１２６（１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ）をそれぞれ有する。

渡し胴１２４及び圧胴１２６には、それぞれ用紙Ｓの先端部を保持するグリッパー１１５、１１６が設けられている。本例では、１つの渡し胴１２４に１個のグリッパー１１５が設けられる。また、１つの圧胴１２６には、１〜３個のグリッパー１１６が設けられている。

グリッパー１１５、１１６により用紙Ｓの先端部を保持した状態で渡し胴１２４及び圧胴１２６を図中矢印の方向に回転させると、渡し胴１２４及び圧胴１２６の外周面に沿って用紙Ｓが回転搬送される。また、渡し胴１２４のグリッパー１１５に保持された用紙Ｓの先端部が渡し胴１２４と圧胴１２６との用紙Ｓの受け渡し位置に到達すると、渡し胴１２４のグリッパー１１５から圧胴１２６のグリッパー１１６へ用紙Ｓの先端部の受け渡しが行われる。

給紙部１０２には、用紙Ｓを積載する給紙台１２０が設けられている。給紙台１２０の用紙搬送方向における下流側（図１において左側）にはフィーダボード１２２が接続されている。給紙台１２０に積載された用紙Ｓは１番上から順に１枚ずつフィーダボード１２２に送り出される。フィーダボード１２２に送り出された用紙Ｓは、浸透抑制処理部１０４の渡し胴１２４ａを介して圧胴１２６ａの表面（周面）に給紙される。

浸透抑制処理部１０４には、圧胴１２６ａの回転方向（図１において反時計回り方向）に関して上流側から順に、圧胴１２６ａの表面に対向する位置に、用紙予熱ユニット１２８、浸透抑制剤ヘッド１３０、及び浸透抑制剤乾燥ユニット１３２がそれぞれ設けられている。

用紙予熱ユニット１２８及び浸透抑制剤乾燥ユニット１３２には、それぞれ予め定められた範囲で温度制御可能なヒータが設けられる。圧胴１２６ａに保持された用紙Ｓが、用紙予熱ユニット１２８や浸透抑制剤乾燥ユニット１３２に対向する位置を通過する際、これらユニットのヒータによって加熱される。
浸透抑制剤ヘッド１３０は、圧胴１２６ａに保持される用紙Ｓに対して熱可塑性樹脂ラテックス溶液等の浸透抑制剤を打滴するものであり、後述する画像形成部１０８の各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋと同様の構成が適用される。

処理液付与部１０６には、圧胴１２６ｂの回転方向（図１において反時計回り方向）に関して上流側から順に、圧胴１２６ｂの表面に対向する位置に、用紙予熱ユニット１３４、処理液ヘッド１３６、及び処理液乾燥ユニット１３８がそれぞれ設けられている。

処理液付与部１０６の各部（用紙予熱ユニット１３４、処理液ヘッド１３６、及び処理液乾燥ユニット１３８）については、上述した浸透抑制処理部１０４の用紙予熱ユニット１２８、浸透抑制剤ヘッド１３０、及び浸透抑制剤乾燥ユニット１３２とそれぞれ同様の構成が適用されるため、ここでは説明を省略する。もちろん、浸透抑制処理部１０４と異なる構成を適用することも可能である。
本例で用いられる処理液は、後段の画像形成部１０８に配置される各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋから用紙Ｓに向かって吐出されるインクに含有される色材を凝集させる作用を有する酸性液である。

処理液乾燥ユニット１３８のヒータの加熱温度は、圧胴１２６ｂの回転方向上流側に配置される処理液ヘッド１３６の吐出動作によって用紙Ｓの表面に付与された処理液を乾燥させて、用紙Ｓ上に処理液が乾燥した薄膜層が形成されるような温度に設定される。
本例の如く、用紙Ｓ上に処理液が付与される前に、用紙予熱ユニット１３４のヒータによって用紙Ｓを予備加熱する態様が好ましい。この場合、処理液の乾燥に要する加熱エネルギーを低く抑えることが可能となり、省エネルギー化を図ることができる。

画像形成部１０８には、圧胴１２６ｃの回転方向（図１において反時計回り方向）に関して上流側から順に、圧胴１２６ｃの表面に対向する位置に、ＣＭＹＫの４色のインクにそれぞれ対応したインクヘッド１４０（１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ）と、溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂがそれぞれ設けられている。

各インクヘッド１４０は、上述した浸透抑制剤ヘッド１３０や処理液ヘッド１３６と同様に、インクジェット方式の記録ヘッド（インクジェットヘッド）が適用される。即ち、各インクヘッド１４０は、それぞれ対応する色インクの液滴を圧胴１２６ｃに保持された用紙Ｓに向かって吐出する。

各インクヘッド１４０は、それぞれ圧胴１２６ｃに保持される用紙Ｓにおける画像形成領域の最大幅に対応する長さを有し、そのインク吐出面には画像形成領域の全幅にわたって圧電方式（後述）によるインク吐出用のノズル１４１（図２参照）が複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。各インクヘッド１４０が圧胴１２６ｃの回転方向（用紙Ｓの搬送方向）と交差（直交）する方向に延在するように設置される。

用紙Ｓの画像形成領域の全幅をカバーするノズル列を有するフルラインヘッドがインク色毎に設けられる構成によれば、用紙Ｓの搬送方向（副走査方向）について、用紙Ｓと各インクヘッド１４０を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち１回の副走査で）、用紙Ｓの画像形成領域に１次画像を記録することができる。これにより、用紙Ｓの搬送方向（副走査方向）と交差（直交）する方向（主走査方向）に往復動作するシリアル（シャトル）型ヘッドが適用される場合に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。

また、本例では、ＣＭＹＫの４色の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂは、上述した用紙予熱ユニット１２８、１３４や浸透抑制剤乾燥ユニット１３２、処理液乾燥ユニット１３８と同様に、予め定めた範囲で温度制御可能なヒータを含んで構成される。用紙Ｓ上に形成された凝集処理剤層上にインク液滴が打滴されると、用紙Ｓ上にはインク凝集体（色材凝集体）が形成されるとともに、色材と分離されたインク溶媒が広がり、凝集処理剤が溶解した液体層が形成される。このようにして用紙Ｓ上に残った溶媒成分（液体成分）は、用紙Ｓのカールだけでなく、画像劣化を招く要因となる。そこで、本例では、各インクヘッド１４０からそれぞれ対応する色インクが用紙Ｓ上に打滴された後、溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂのヒータによって加熱を行い、溶媒成分を蒸発させ乾燥を行っている。

定着処理部１１０には、圧胴１２６ｄの回転方向（図１において反時計回り方向）に関して上流側から順に、圧胴１２６ｄの表面に対向する位置に、画像形成部１０８による画像形成結果を読み取るインラインセンサ１４４、加熱ローラ１４８ａ，１４８ｂがそれぞれ設けられている。

なお、本例では、画像記録後の定着手段の一例として、加熱及び加圧による態様を例示したが、透明ＵＶインク打滴部が透明ＵＶインクを打滴した後に、ＵＶ光を照射して透明ＵＶインクの硬化とともに、用紙Ｓに画像を定着させる構成など他の構成を適用してもよい。

インラインセンサ１４４は、画像形成部１０８の画像形成結果（各インクヘッド１４０の打滴結果）を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例のインラインセンサ１４４は、複数の検出画素（読取素子）が用紙Ｓの幅方向に沿って一列に並べられたラインＣＣＤ（又は、複数の検査画素が２次元状に配置されたエリアセンサ）と、ラインＣＣＤ（又は、エリアセンサ）によって用紙Ｓの幅方向を一括して読取れるように配置された縮小レンズとを含む構成であり、画像形成部１０８の各インクヘッド１４０の記録解像度よりも低い読取解像度を有している。

排紙部１１２には、定着処理が施された用紙Ｓを受ける排紙胴１５０と、用紙Ｓを積載する排紙台１５２と、排紙胴１５０に設けられたスプロケット１５１と排紙台１５２の上方に設けられたスプロケット１５３との間に掛け渡され、複数の排紙用グリッパー（不図示）を備えた排紙用チェーン１５４とが設けられている。

＜インクジェット記録装置１００の動作＞
次に、上記のように構成されたインクジェット記録装置１００の動作について説明する。
給紙部１０２の給紙台１２０からフィーダボード１２２に用紙Ｓが送り出される。用紙Ｓは、渡し胴１２４ａを介して、浸透抑制処理部１０４の圧胴１２６ａに保持され、用紙予熱ユニット１２８によって予備加熱され、浸透抑制剤ヘッド１３０によって浸透抑制剤が打滴される。その後、圧胴１２６ａに保持された用紙Ｓは、浸透抑制剤乾燥ユニット１３２によって加熱され、浸透抑制剤の溶媒成分が蒸発し、乾燥する。

こうして浸透抑制処理が行われた用紙Ｓは、浸透抑制処理部１０４の圧胴１２６ａから渡し胴１２４ｂを介して、処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂに受け渡される。圧胴１２６ｂに保持された用紙Ｓは、用紙予熱ユニット１３４によって予備加熱され、処理液ヘッド１３６によって処理液が打滴される。その後、圧胴１２６ｂに保持された用紙Ｓは、処理液乾燥ユニット１３８によって加熱され、処理液の溶媒成分が蒸発し、乾燥する。これにより、用紙Ｓ上には固体状又は半固溶状の凝集処理剤層が形成される。

処理液が付与されて凝集処理剤層が形成された用紙Ｓは、処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂから渡し胴１２４ｃを介して、画像形成部１０８の圧胴１２６ｃに受け渡される。圧胴１２６ｂに保持された用紙Ｓには、入力画像データに応じて、各インクヘッド１４０（１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ）からそれぞれ対応する色インクが打滴される。

凝集処理剤層上にインク液滴が着弾すると、飛翔エネルギーと表面エネルギーとのバランスにより、インク液滴と凝集処理剤層との接触面が予め定めた面積にて着弾する。インク液滴が凝集処理剤上に着弾した直後に凝集反応が始まるが、凝集反応はインク液滴と凝集処理剤層との接触面から始まる。凝集反応は接触面近傍のみで起こり、インク着弾時における予め定めた接触面積で付着力を得た状態でインク内の色材が凝集されるため、色材移動が抑止される。

このインク液滴に隣接して他のインク液滴が着弾しても先に着弾したインクの色材は既に凝集化しているので後から着弾するインクとの間で色材同士が混合せず、ブリードが抑止される。なお、色材の凝集後には、分離されたインク溶媒が広がり、凝集処理剤が溶解した液体層が用紙Ｓ上に形成される。

そして、圧胴１２６ｃに保持された用紙Ｓは溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂによって加熱され、用紙Ｓ上でインク凝集体と分離した溶媒成分は蒸発し乾燥する。この結果、用紙Ｓのカールが防止されるとともに、溶媒成分に起因する画像品質の劣化を抑えることができる。

画像形成部１０８によって色インクが付与された用紙Ｓは、画像形成部１０８の圧胴１２６ｃから渡し胴１２４ｄを介して、定着処理部１１０の圧胴１２６ｄに受け渡される。圧胴１２６ｄに保持された用紙Ｓは、インラインセンサ１４４によって画像形成部１０８の印字結果が読み取られた後、加熱ローラ１４８ａ，１４８ｂによって加熱及び押圧処理が施される。

更に、その後、用紙Ｓが圧胴１２６ｄから排紙胴１５０に受け渡され、排紙用チェーン１５４によって排紙台１５２まで搬送される。このようにして画像形成が行われた用紙Ｓは、排紙用チェーン１５４によって排紙台１５２の上方に搬送され、排紙台１５２上に積載される。

＜メンテナンス部２００＞
図２は、メンテナンス部２００を示す斜視図である。
より詳細には、図２は、メンテナンス部２００周辺を用紙Ｓの搬送方向上流側からみた図である。図２（ａ）はインクヘッド１４０によって画像形成が行われている際のメンテナンス部２００を示し、図２（ｂ）はインクヘッド１４０がホームポジションに配置されている際のメンテナンス部２００を示す。
また、図２においては、インクヘッド１４０Ｙ、１４０Ｋは図示していない。

本実施の形態のインクジェット記録装置１００のように、インクジェット方式の記録ヘッドを用いた画像形成装置では、インク吐出不良が生じる場合がある。これは、例えばインクヘッド１４０のノズル１４１から飛散したインク等が吐出部の一例であるノズル１４１（およびその周辺）に付着することによる。そして、ノズル１４１に付着したインクは粘度が上昇すること（増粘）や固化することにより、インク吐出不良をより生じさせやすくする。

そこで、本実施の形態におけるインクジェット記録装置１００は、清掃手段の一例であるメンテナンス部２００を有する。このメンテナンス部２００が、インクヘッド１４０を清掃（メンテナンス）する。メンテナンス部２００は、画像形成部１０８の圧胴１２６ｃの周囲に設けられており、ＣＭＹＫの４色のインクにそれぞれ対応して１つずつ設けられている。

図示の例においては、メンテナンス部２００は、インクヘッド１４０を払拭することにより清掃するヘッド払拭部２１０を有する。また、メンテナンス部２００は、インクヘッド１４０の乾燥やインクヘッド１４０近傍のインクの粘度上昇を防止するとともに、メンテナンス時にインクヘッド１４０から吐出されるインクを受けるキャップ２２０を有する。また、メンテナンス部２００は、インクヘッド１４０を移動させる駆動機構２３０を有する。

まず、ヘッド払拭部２１０は、インクヘッド１４０のノズル１４１に洗浄液を塗布しながらインクヘッド１４０のノズル１４１に付着したインクを拭き取るローラ２１１と、ローラ２１１を支持するとともにローラ２１１に供給される洗浄液を収容するタンク２１３とを有する。また、ヘッド払拭部２１０は、モータを含む駆動部２１５を有し、インクヘッド１４０のノズル１４１が移動する経路に対してローラ２１１を進退可能とする（矢印Ａ１、Ａ２参照）。
後述するようにローラ２１１に接触しながらインクヘッド１４０が移動することにより、インクヘッド１４０のノズル１４１に洗浄液が供給されながらノズル１４１が払拭される。

キャップ２２０は、保湿のために各色のインクヘッド１４０のノズル１４１を覆うことにより（キャップすることにより）保湿を行うとともに、メンテナンス時にノズル１４１から吐出されるインクを受ける。また、例えば、このキャップ２２０に洗浄液を供給することで、ノズル１４１の保湿効果を高めることができる。このキャップ２２０は、画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するインクヘッド１４０のノズル１４１を覆う寸法で形成されている。

駆動機構２３０は、各色のインクヘッド１４０を支持する台座２３１と、台座２３１を移動させる（矢印Ｂ１、Ｂ２参照）ボールネジ２３３と、このボールネジ２３３に駆動力を供給するモータ２３５とを有する。
また、駆動機構２３０は、各部材の位置を検知する位置検知センサ２３７（第１センサ２３７ａ、第２センサ２３７ｂ、第３センサ２３７ｃ、第４センサ２３７ｄ、第５センサ２３７ｅ）を有する。なお、第１センサ２３７ａ、第２センサ２３７ｂ、第３センサ２３７ｃは台座２３１の連結部２３１ａを検知し、第４センサ２３７ｄはインクヘッド１４０の上端を検知し、第５センサ２３７ｅはインクヘッド１４０の下端（ノズル１４１）を検知する。各位置検知センサ２３７が設けられる位置については後述する。

さらに、駆動機構２３０は、台座２３１に支持されているインクヘッド１４０を昇降（矢印Ｂ３、Ｂ４参照）し、インクヘッド１４０のノズル１４１をキャップ２２０に対して進退させるノズル進退機構２３９を有する。このノズル進退機構２３９により、インクヘッド１４０は、台座２３１に対して上昇した位置である上側位置と、台座２３１に対して下降した位置である下側位置との間で移動する。なお、ノズル進退機構２３９は、特に図示はしないが、インクヘッド１４０を昇降可能な既存の種々の構成を用いてもよい。例えば、ノズル進退機構２３９は、ラックアンドピニオンとモータとにより構成される。

さて、図２（ａ）に実線で示すように、インクヘッド１４０は、画像形成時には圧胴１２６ｃの上方に配置され、かつ台座２３１に対して上側位置に配置されている。このことにより、インクヘッド１４０は、圧胴１２６ｃに巻きつけられた用紙Ｓに対向する位置である画像形成位置に配置される。

また、図２（ａ）に破線で示すように、インクヘッド１４０は、画像形成位置から駆動機構２３０によって移動（矢印Ｂ１参照）されることにより、圧胴１２６ｃの上方から退避した退避位置に配置される。図示のように、インクヘッド１４０が退避位置に配置されているとき、インクヘッド１４０はキャップ２２０の上方に配置され、かつインクヘッド１４０は台座２３１に対して上側位置に配置されている。

さらに、図２（ｂ）に示すように、インクヘッド１４０は、退避位置からノズル進退機構２３９によって下降（矢印Ｂ３参照）することにより、ノズル１４１がキャップ２２０と接触する位置であるホーム位置に配置される。インクヘッド１４０は、画像形成時以外にはこのホーム位置に配置される。なお、インクヘッド１４０がホーム位置に配置されているとき、インクヘッド１４０は台座２３１に対して下側位置に配置されている。

ここで、位置検知センサ２３７は、それぞれ次の位置に設けられている。
まず、第１センサ２３７ａは、画像形成位置にインクヘッド１４０を配置した際に、インクヘッド１４０を支持する台座２３１の連結部２３１ａを検知する位置に設けられている。
第２センサ２３７ｂは、画像形成位置からホーム位置にインクヘッド１４０が移動する際に、インクヘッド１４０とともに移動する連結部２３１ａを検知するように設けられている。後述するように、第２センサ２３７ｂが連結部２３１ａを検知することにより、ヘッド払拭部２１０が上昇を開始する。
第３センサ２３７ｃは、インクヘッド１４０を退避位置に配置した際に、台座２３１の連結部２３１ａを検知する位置に設けられている。

第４センサ２３７ｄは、台座２３１に設けられ、画像形成位置に配置されたインクヘッド１４０の上端を検知する位置に設けられている。すなわち、第４センサ２３７ｄは、インクヘッド１４０が台座２３１に対して上側位置にあるときのインクヘッド１４０の上端を検知する。
第５センサ２３７ｅは、ホーム位置に配置されたインクヘッド１４０の下端（ノズル１４１）を検知する位置に設けられている。すなわち、第５センサ２３７ｅは、インクヘッド１４０が台座２３１に対して下側位置にあるときのインクヘッド１４０の下端（ノズル１４１）を検知する。

図２（ａ）に示すように、画像形成位置にインクヘッド１４０を配置した際には、第１センサ２３７ａが連結部２３１ａを検知するとともに、第４センサ２３７ｄがインクヘッド１４０の上端を検知する。
また、図２（ｂ）に示すように、ホーム位置にインクヘッド１４０を配置した際には、第３センサ２３７ｃが連結部２３１ａを検知するとともに、第５センサ２３７ｅがインクヘッド１４０のノズル１４１を検知する。

＜メンテナンス部２００の動作＞
さて、インクヘッド１４０は、画像形成位置とホーム位置との間を移動する。
まず、画像形成位置からホーム位置へ移動する動作について説明をする。
画像形成位置にあるインクヘッド１４０を支持する台座２３１は、モータ２３５の駆動を受けたボールネジ２３３が回転することにより、移動を開始する（矢印Ｂ１参照）。
そして、台座２３１が移動することにともない、第２センサ２３７ｂが連結部２３１ａを検知すると、ヘッド払拭部２１０が上昇する（矢印Ａ１参照）。さらに、台座２３１が移動し、第３センサ２３７ｃが連結部２３１ａを検知すると、ヘッド払拭部２１０が下降する（矢印Ａ２参照）とともに、台座２３１が停止する。このことにより、インクヘッド１４０は、退避位置に配置される。

その後、ノズル進退機構２３９の駆動を受けてインクヘッド１４０が下降を開始する（矢印Ｂ３参照）。第５センサ２３７ｅがインクヘッド１４０のノズル１４１を検知すると、ヘッド払拭部２１０が下降し（矢印Ａ２参照）、さらにインクヘッド１４０が停止する。このとき、インクヘッド１４０はホーム位置に配置され、インクヘッド１４０のノズル１４１は、キャップ２２０に接触した状態となる。

次に、ホーム位置から画像形成位置への移動する動作を説明する。
ホーム位置にあるインクヘッド１４０は、ノズル進退機構２３９の駆動を受けて、上昇を開始する（矢印Ｂ４参照）。そして、第４センサ２３７ｄがインクヘッド１４０の上端を検知すると、インクヘッド１４０が停止する。このことにより、インクヘッド１４０は、退避位置に配置される。このとき、ヘッド払拭部２１０が上昇する（矢印Ａ１参照）。

その後、モータ２３５の駆動を受けたボールネジ２３３が回転することにより、台座２３１は移動を開始する（矢印Ｂ２参照）。台座２３１が移動することにともない、第２センサ２３７ｂが連結部２３１ａを検知すると、ヘッド払拭部２１０が下降する（矢印Ａ２参照）。さらに台座２３１が移動し、第１センサ２３７ａが連結部２３１ａを検知すると、台座２３１が停止する。このことにより、インクヘッド１４０は、画像形成位置に配置される。

さて、メンテナンス部２００は、上述のようにインクヘッド１４０を清掃し、形成する画像の画質が劣化することを抑制する。図示の例のメンテナンス部２００は、払拭、パージ、およびダミー吐出を順次行うことにより、インクヘッド１４０を清掃する。

ここで、払拭とはノズル１４１に付着したインクを拭き取って清掃することをいう。図示の例においては、ヘッド払拭部２１０のローラ２１１上をインクヘッド１４０のノズル１４１が通過することによって、インクが拭き取られる。
パージとは、ノズル１４１内のインクを画像形成の際よりも高い圧力で強制的に排出することをいう。図示の例においては、ノズル１４１内のインクは、キャップ２２０に向けて排出される。パージにより、例えばノズル１４１に固着したインクを取り除く。
ダミー吐出とは、ノズル１４１内のインクをパージよりも小さい圧力で排出する。図示の例においては、ノズル１４１内のインクは、キャップ２２０に向けて排出される。ダミー吐出により、例えばインクの供給路（図示せず）やノズル１４１に付着した埃等を取り除く。

＜メンテナンスの実行時期＞
さて、画像形成にともない、インクヘッド１４０のノズル１４１からインクを吐出させ続けると、インク吐出不良が生じる場合がある。したがって、メンテナンス部２００は、予め定めた時期となった際にはプリントジョブ（作業単位）の途中であってもインクヘッド１４０のメンテナンスを行う。インクヘッド１４０による画像形成は、インクヘッド１４０がメンテナンスを行う際には中断され、メンテナンス終了後に再開される。

インクヘッド１４０がインク等により汚れる程度は、使用した（吐出した）インクの量に応じて変化する。この吐出したインク量は、吐出値の一例であるインクヘッド１４０のノズル１４１が実際にインクを吐出した回数（吐出数）と相関があることから、以下においてはノズル１４１の吐出数によって、メンテナンスを実行する時期（メンテナンス実行時期）を判断することを説明する。
なお、メンテナンス実行時期が意図した時期よりも早いと、メンテナンスを行う回数が増え生産性が低下する。また、メンテナンス実行時期が意図した時期よりも遅いと、形成する画像の画質が低下する。

さて、本実施の形態においては、画像形成を開始してからメンテナンスを実行させるまでの吐出数を、第１の値の一例である第１閾値として設定する。そして、吐出数が、画像形成にともない増加し第１閾値を超えた際に、プリントジョブの途中であっても、画像形成を中断しメンテナンス部２００がインクヘッド１４０のメンテナンスを行う。
このとき、ユーザによっては、画質の劣化を抑制することよりも生産性を優先したい場合がある。特に、形成したい残りの画像が少ない場合には、早くプリントジョブを完了させたい（生産性を優先させたい）という要求が発生しやすい。

そこで、本実施の形態においては、吐出数が第１閾値を超えた場合であっても、予め定めた条件を満たす場合には、メンテナンスを猶予する。メンテナンスを猶予することにより、プリントジョブの途中にメンテナンスが実行されることが抑制され、生産性を向上させ得る。

本実施の形態においては、吐出数とともに、予測値の一例であるプリントジョブにおいてこれから吐出されることが予定される回数（吐出予定数）を算出する。また、第２の値の一例であり第１閾値とは異なる第２閾値を設ける。そして、吐出数が第１閾値を超えた際に、吐出予定数を第２閾値と比較することにより、メンテナンスを猶予するか否かを判断する。

付言すると、第２閾値は、メンテナンスを猶予する最大の吐出予定数となる。この第２閾値よりも吐出予定数が大きい場合は、猶予することなくメンテナンスを実行する。また、この第２閾値は、例えば変更部の一例であるユーザインターフェイス部１１９を介して、ユーザの入力を受け付けることにより変更される。第２閾値を変更することにより、ユーザが印刷したい用紙Ｓの枚数や用紙Ｓのサイズに応じてメンテナンスの時期を調整し、ユーザの利便性を向上させ得る。

また、吐出予定数は、例えばプリントジョブにおいてこれから吐出されることが予測される画像の枚数（印字枚数）と、そのプリントジョブにおいて画像１枚当たりにインクが吐出された回数の平均値との積から求めることができる。なお、吐出予定数は、プリントジョブにおいてこれから吐出される回数を予測して算出された値であればよく、例えば残りの印字枚数のみに応じて定める値であってもよい。

図３および図４を用いて、メンテナンス時期の判断について詳細に説明をする。
ここで、図３は、メンテナンス時期を監視するステップを示すフローチャートである。図４は、メンテナンスを猶予するステップを示すフローチャートである。

まず、ここでは第１閾値を１億回とし、第２閾値を０．２億回とする。そして、初期状態として、インクヘッド１４０はホームポジションに配置されている（図２（ｂ）参照）。
図３に示すように、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ、図示せず）を介してプリントジョブを受けたプリントジョブの制御部１１８が指示を送ることにより、インクヘッド１４０は画像形成位置に移動する（ステップ３０１）。また、給紙部１０２から用紙Ｓが供給され、渡し胴１２４および圧胴１２６を介して、用紙Ｓが搬送される（ステップ３０２）。

この搬送されてきた用紙Ｓに対して、インクヘッド１４０により画像が形成される（ステップ３０３）。この画像形成が行われるとともに、インク吐出数がカウントされ、かつ吐出予定数が算出される。図示の例においては、１枚の用紙Ｓに画像が形成するごとに、インク吐出数のカウント（ステップ３０４）と、吐出予定数の算出（ステップ３０５）とが行われる。このインク吐出数と吐出予定数とに基づいてメンテナンス時期が監視される（ステップ３０６）。そして、プリントジョブが終了する（ステップ３０７）まで、画像形成は継続する。

また、図４に示すように、メンテナンス時期の監視においては、インク吐出数が第１閾値（この例においては１億回）よりも大きいかを判断する（ステップ４０１）。インク吐出数が第１閾値よりも大きい場合には、吐出予定数が第２閾値（この例においては１．２億回）よりも大きいかを判断する（ステップ４０２）。吐出予定数が第２閾値よりも大きい場合には、メンテナンスが実行される（ステップ４０３）。一方、ステップ４０２において吐出予定数が第２閾値以下である場合には、メンテナンスは実行されず猶予される。
また、ステップ４０１においてインク吐出数が第１閾値以下である場合には、メンテナンスが実行されることなく終了する。

さて、実行されるインクヘッド１４０のメンテナンスは、上述のようにメンテナンス部２００が払拭、パージ、およびダミー吐出を順次行うことによって実行される。しかしながら、例えば、図５および図６に示すように、払拭、パージ、およびダミー吐出のうち一部のみを実行する態様であってもよい。
ここで、図５は、吐出予定数と実行されるメンテナンスの動作との関係を示す図である。図６は、実行されるメンテナンスを示すフローチャートである。

図５に示す例にいては、第２閾値を０．２億回としている。また、この第２閾値に加えて、第３閾値（０．３億回）、第４閾値（０．４億回）をさらに設定している。そして、吐出予定数が第２閾値よりも大きくて第３閾値以下の場合には、インクヘッド１４０のメンテナンスとして払拭のみを行う。また、吐出予定数が第３閾値よりも大きくて第４閾値以下の場合には、インクヘッド１４０のメンテナンスとして払拭とパージとを行う。さらに、吐出予定数が第４閾値よりも大きい場合には、インクヘッド１４０のメンテナンスとして払拭とパージとダミー吐出とを行う。

ここで、払拭のみ、払拭とパージ、払拭とパージとダミー吐出の順で、ノズル１４１の汚れがより確実に除去できる。それに対して、払拭のみ、払拭とパージ、払拭とパージとダミー吐出の順で、メンテナンスに要する時間がより長くなる。したがって、上記のように第３閾値（および第４閾値）を設定することにより、例えば吐出予定数がより多い場合に、汚れがより確実に除去できるメンテナンスを行い得る。あるいは、吐出予定数に応じて、メンテナンス時間を変化させ得る。

また、第２閾値乃至第４閾値と吐出予定数とを比較することにより、メンテナンスが実行する内容が変更される具体的な態様は、例えば図５および図６を用いて説明をすると次のようになる。まず、払拭を行うか否かを判断する（ステップ６０１）。図５に示すように、吐出予定数が第２閾値よりも大きい場合は、払拭を行う（ステップ６０２）。一方、ステップ６０１において吐出予定数が第２閾値以下である場合には、払拭は行わない。
次に、パージを実行するか否かを判断する（ステップ６０３）。図５に示すように吐出予定数が第３閾値よりも大きい場合は、パージを行う（ステップ６０４）。一方、ステップ６０３において吐出予定数が第３閾値以下である場合には、パージは行わない。
さらに、ダミー吐出を実行するか否かを判断する（ステップ６０５）。図５に示すように吐出予定数が第４閾値よりも大きい場合は、ダミー吐出を実行する（ステップ６０６）。一方、ステップ６０５において吐出予定数が第４閾値以下である場合には、ダミー吐出は行わない。

さて、上述の実施形態においては、画像形成にともない実際に吐出したインク量を把握する態様として、吐出数を用いて説明をした。実際に吐出したインク量を把握しながらメンテナンス実行時期を判断するため、使用する予定のインク量を用いてメンテナンス実行時期を判断するよりも、メンテナンス実行時期のばらつきが抑制される。

なお、吐出数は、例えば次のようにして検知される。本実施の形態のノズル１４１を、圧電素子（圧電セラミック）の変形によって圧力室（インク室）の一部を構成する振動板を変形させて、圧力室の容積を変化させる圧電方式により構成した場合には、この圧力室の容積が１回減少することを吐出数の１回とする。そして、例えば、制御部１１８が圧力室の容積を減少させる際に、振動板に入力される電流を検知することにより吐出数が把握される。

付言すると、実際に吐出したインク量のパラメータとして、吐出数以外であっても実際に吐出したインク量に対応する数値であればよい。例えば、実際に画像を形成した用紙Ｓの枚数（印字枚数）、画像を形成した時間（印字時間）によって判断してもよい。
また、これらの吐出数、印字枚数、および印字時間の組み合わせによって、実際に吐出したインク量を把握する構成であってもよい。例えば、吐出数、印字枚数、および印字時間のそれぞれに対する第１閾値と第２閾値とをもち、いずれかが第１閾値を超えかつ、その予定数が第２閾値以下である場合に、メンテナンスを猶予する構成であってもよい。

図７は、インクジェット記録装置１００全体を制御する制御部１１８のハードウェア構成を示した図である。図７に示したように、制御部１１８は、画像形成部１０８やメンテナンス部２００を制御するに際して、予め定められたプログラムに従ってデジタル演算処理を実行する演算手段の一例としてのＣＰＵ７０１、ＣＰＵ７０１により実行されるプログラム等が格納されるＲＡＭ７０２、ＣＰＵ７０１により実行されるプログラム等にて用いられる設定値等のデータが格納されるＲＯＭ７０３、書き換え可能で電源供給が途絶えた場合にもデータを保持できるＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ７０４、各デバイスとの信号の入出力を制御するインターフェース部７０５を備えている。

また、メモリユニット７０６には各デバイスにより実行されるプログラムが格納されており、この処理プログラムを読み込むことによって、画像形成やメンテナンスが実行される。すなわち、画像形成部１０８による画像形成やメンテナンス部２００によるメンテナンスを実行するプログラム等が、例えばメモリユニット７０６としてのハードディスクやＤＶＤ−ＲＯＭ等から各制御部内のＲＡＭ７０２に読み込まれる。そして、ＲＡＭ７０２に読み込まれたプログラムに基づいて、ＣＰＵ７０１が各種処理を行う。
なお、制御部１１８は、受付部として機能する。また、制御部１１８は、認識手段として機能する。さらに、制御部１１８は、算出手段として機能する。さらにまた、制御部１１８は、決定手段として機能する。

１００…インクジェット記録装置、１１８…制御部、１１９…ユーザインターフェイス部、１４０…インクヘッド、２００…メンテナンス部、２１０…ヘッド払拭部、２２０…キャップ、２３０…駆動機構

Claims (7)

1. 作業単位を構成する画像形成の指示を受け付ける受付部と、
   前記画像形成の指示に基づいて媒体にインクを吐出する吐出部と、
   前記吐出部を清掃する清掃手段と、
   前記吐出部が吐出したインクの量に関する値である吐出値を前記作業単位の途中にて認識する認識手段と、
   前記作業単位で前記吐出部により吐出されると予測されるインクの量に関する予測値を算出する算出手段と、
   前記認識手段により認識された前記吐出値と前記算出手段により算出された前記予測値とに基づいて、前記作業単位の途中にて前記清掃手段に前記吐出部を清掃させるか、あるいは当該作業単位の画像形成を継続し当該作業単位の終了後に当該清掃手段に当該吐出部を清掃させるかを決定する決定手段とを有し、
   前記決定手段は、前記作業単位の途中にて前記清掃手段に前記吐出部を清掃させることを決定した場合、当該清掃手段が当該吐出部を清掃する際の清掃態様として、前記予測値に基づいて、当該吐出部を清掃するのに要する時間の長さが異なる清掃態様を切り替えること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記決定手段は、前記吐出値に基づいて前記清掃手段に前記吐出部を清掃させるか否かを判断し、前記予測値に基づいて当該清掃手段に当該吐出部を清掃させることを猶予するか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記決定手段は、前記吐出値が予め定めた第１の値を超えた場合に前記予測値と予め定めた第２の値とを比較し、当該予測値が当該予め定めた第２の値よりも大きい場合には前記作業単位の途中にて前記清掃手段に前記吐出部を清掃させ、当該予測値が当該予め定めた第２の値以下である場合には当該作業単位の画像形成を継続し当該作業単位の終了後に当該清掃手段に当該吐出部を清掃させることを決定することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記予め定めた第２の値を変更する変更部を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記吐出値は、前記作業単位で前記吐出部がインクを吐出した回数であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記予測値は、前記作業単位で媒体１枚あたりに増加した前記吐出値の平均値と、当該作業単位にて前記吐出部がインクを吐出する残りの媒体の枚数とに基づいて求められることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置。
7. 前記決定手段は、前記予測値に基づく前記清掃態様の切り替えにおいて、インクの吐出を伴う清掃態様とインクの吐出を伴わない清掃態様とを切り替えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置。

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