(57)【要約】【課題】  吐出された液滴の軌道が吐出面汚れによってずれることとを防止しつつ、液滴吐出面上の吐出面汚れが広がった状態となることに起因する不具合の発生を防止することができる液滴吐出装置、及びこれを用いる画像形成装置、並びに、画像形成システムを提供する。【解決手段】  吐出面撮像手段であるＣＣＤ４６が撮像した画像の画像情報に基づいて汚れ認識手段である画像情報処理部２０１が吐出面汚れ情報を出力し、吐出面汚れ情報に含まれる吐出面汚れの吐出口からの距離の情報と吐出面汚れの面積の情報とに基づいて、清掃制御手段である清掃動作制御部２０２は、吐出面清掃手段であるワイパーブレードを上下移動させるブレードモータ４４ｍを制御する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状体を液滴として吐出する吐出口を備えるヘッド部と、
該吐出口が形成される該ヘッド部の液滴吐出面を清掃する吐出面清掃手段と、
該液滴吐出面を撮像する吐出面撮像手段と、
該吐出面撮像手段で撮像した画像情報に基づいて該液滴吐出面に付着した汚れである吐出面汚れを認識し、吐出面汚れ情報を出力する汚れ認識手段と、
該汚れ認識手段が出力した該吐出面汚れ情報に基づいて該吐出面清掃手段を制御する清掃制御手段とを有する液滴吐出装置において、
該清掃制御手段は、該吐出面汚れ情報から得られる該吐出面汚れの該吐出口からの距離と該吐出面汚れの面積とに基づいて該吐出面清掃手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
請求項１の液滴吐出装置において、
上記清掃制御手段は、上記該吐出面汚れと上記吐出口との距離が近いほどその値が大きくなる汚れ距離係数と、該吐出面汚れの面積が大きいほどその値が大きくなる汚れ面積係数とを算出し、該汚れ距離係数と該汚れ面積係数との積より算出される吐出面汚れ値の値が所定の値よりも大きくなったときに、上記液滴吐出面を清掃するように上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項１または２の液滴吐出装置において、
上記清掃制御手段は、上記吐出面汚れ情報から得られる上記吐出面汚れの形状に基づいて上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
請求項３の液滴吐出装置において、
上記清掃制御手段は、上記吐出面汚れの形状が球形に近いほどその値が小さくなる汚れ形状係数に基づいて上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の液滴吐出装置において、
上記吐出面汚れの高さを検出する汚れ高さ検出手段を有し、
上記清掃制御手段は、該吐出面汚れの高さに基づいて上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置
【請求項６】
液状体を液滴として吐出する吐出口を備えるヘッド部と、
該吐出口が形成される該ヘッド部の液滴吐出面を清掃する吐出面清掃手段と、
該液滴吐出面を撮像する吐出面撮像手段と、
該吐出面撮像手段で撮像した画像情報に基づいて上記液滴吐出面に付着した汚れである吐出面汚れを認識し、吐出面汚れ情報を出力する汚れ認識手段と、
該汚れ認識手段が出力した該吐出面汚れ情報に基づいて該吐出面清掃手段を制御する清掃制御手段とを有する液滴吐出装置において、
該吐出面汚れの高さを検出する汚れ高さ検出手段を有し、
該清掃制御手段は、該吐出面汚れの高さに基づいて該吐出面清掃手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の液滴吐出装置において、
上記吐出面撮像手段の撮像部を覆い、保護する撮像部保護手段を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
請求項７の液滴吐出装置において、
上記撮像部保護手段は、上記吐出面撮像手段が上記液滴吐出面を撮像する時には上記撮像部の保護を解除し、該吐出面撮像手段が該液滴吐出面を撮像しないときには該撮像部を保護するカバー部材であることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６または７の液滴吐出装置において、
上記液滴を吐出し付着させる液滴吐出対象に対して上記吐出口が該液滴を吐出する液滴吐出領域を挟んで、上記吐出面清掃手段とは反対側に上記吐出面撮像手段を配置したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１０】
液滴を吐出する吐出口を備えるヘッド部と、
該吐出口が形成される該ヘッド部の液滴吐出面を清掃する吐出面清掃手段と、
該液滴吐出面を撮像する吐出面撮像手段と、
該吐出面撮像手段で撮像した画像情報に基づいて上記液滴吐出面に付着した汚れである吐出面汚れを認識し、吐出面汚れ情報を出力する汚れ認識手段と、
該汚れ認識手段が出力した該吐出面汚れ情報に基づいて該吐出面清掃手段を制御する清掃制御手段とを有する液滴吐出装置において、
上記吐出面撮像手段の撮像部を覆い、保護する撮像部保護手段を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１１】
請求項１０の液滴吐出装置において、
記録媒体に対して上記吐出口が上記液滴を吐出し、該記録媒体上に画像を形成する画像形成領域を挟んで、上記吐出面清掃手段とは反対側に上記吐出面撮像手段を配置したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１２】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の液滴吐出装置において、
上記吐出面撮像手段は上記液滴吐出面の全体を撮像することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１３】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の液滴吐出装置において、
上記吐出面撮像手段は上記液滴吐出面の上記吐出面近傍を撮像することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１４】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の液滴吐出装置において、
毎回の画像形成を開始する前に上記吐出面撮像手段が上記液滴吐出面を撮像し、その画像情報に基づいて上記清掃制御手段が上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１５】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４の液滴吐出装置において、
液滴吐出装置本体の電源投入時に上記吐出面撮像手段が上記液滴吐出面を撮像し、その画像情報に基づいて上記清掃制御手段が上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１６】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５の液滴吐出装置において、
上記吐出面撮像手段は、上記液状体の付着を防止する位置と、上記液滴吐出面を撮像する位置とで移動可能であることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１７】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６の液滴吐出装置において、
上記液状体は所定の極性に帯電しており、上記吐出面撮像手段の撮像部の周辺に、ミスト状の該液状体が該撮像部から離れる方向に力が働くように電界を形成する電界形成手段を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１８】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６または１７の液滴吐出装置において、
上記吐出面撮像手段の撮像部の近傍から、ミスト状の上記液滴を退ける気流を発生させる気流発生手段を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１９】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７または１８の液滴吐出装置において、
複数の上記ヘッド部を有し、上記清掃制御手段は、上記吐出面汚れ情報に基づいて清掃が必要と判定された該ヘッド部の上記液滴吐出面のみを清掃するように上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８または１９の液滴吐出装置において、
上記清掃制御手段は、上記液滴吐出面のうち、上記上記吐出面汚れ情報に基づいて清掃が必要と判定された領域の近傍のみを清掃するように上記吐出面清掃手段を制御可能であることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の液滴吐出装置において、
上記吐出面撮像手段で撮像した画像を表示可能な撮像画像表示部を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２２】
インク吐出手段からインクを吐出して、記録媒体上に該インクにより画像を形成する画像形成装置において、
該インク吐出手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１に記載の液滴吐出装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
インクを吐出する吐出口を備えるヘッド部と、
該吐出口が形成される該ヘッド部のインク吐出面を清掃する吐出面清掃手段と、
該インク吐出面を撮像する吐出面撮像手段と、
該吐出面撮像手段で撮像した画像情報に基づいて上記インク吐出面に付着した汚れである吐出面汚れを認識し、吐出面汚れ情報を出力する汚れ認識手段と、
該汚れ認識手段が出力した該吐出面汚れ情報に基づいて該吐出面清掃手段を制御する清掃制御手段とを備える画像形成装置を有する画像形成システムにおいて、
該吐出面撮像手段で撮像した画像を表示可能な撮像画像表示手段を有することを特徴とする画像形成システム。
【請求項２４】
請求項２３の画像形成システムにおいて、
上記画像形成装置として、請求項２２の画像形成装置を用いることを特徴とする画像形成システム。
【請求項２５】
請求項２３または２４の画像形成システムにおいて、
上記撮像画像表示手段は、画像形成装置本体の操作部に設けられた表示部であることを特徴とする画像形成システム。
【請求項２６】
請求項２３または２４の画像形成システムにおいて、
上記画像形成装置と電気信号の送受信が可能で、該画像形成装置の画像形成を制御可能な外部制御手段を有し、
上記撮像画像表示手段は該外部制御手段が備える表示部であることを特徴とする画像形成システム。
【請求項２７】
請求項２６の画像形成システムにおいて、
上記外部制御手段は上記画像形成装置本体の近傍に設置された制御端末であることを特徴とする画像形成システム。
【請求項２８】
請求項２６の画像形成システムにおいて、
上記外部制御手段は上記画像形成装置本体の設置位置に対して遠隔地に設置され、該画像形成装置と通信端末を介して電気信号の送受信が可能な遠隔地制御端末であることを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出する吐出口を備えたヘッド部と、ヘッド部の液滴吐出面を清掃する吐出面清掃手段とを備えた液滴吐出装置、並びに、これを備えた画像形成装置及び画像形成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液状のインクを液滴として吐出し、記録体上に画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置は、インク吐出面の吐出口近傍に吐出面汚れが付着することがある。吐出口近傍に吐出面汚れが存在すると吐出口から吐出されるインクが吐出口近傍の吐出面汚れと接触し、吐出されたインクの軌道がずれるおそれがある。従来、この種の画像形成装置では、どのような設置環境（温度や湿度）でどの程度の時間を放置すると、インク吐出面にどの程度の吐出面汚れが付着するかを実験等により予め確認しておく。そして、その確認結果に基づいてインク吐出面の清掃動作の頻度を予め決めておき、その清掃手段の制御部に予め入力された清掃動作のデータテーブルに従いインク吐出面の清掃動作を実施するものがある。
しかし、上述の清掃動作のデータテーブルは最悪の状態を想定して設定されていることが多く、実際のインク吐出面の状態に応じて清掃動作を行っているわけではないので、本来必要な清掃動作よりも回数が多めになってしまう。インク吐出面の清掃を行うときには清掃時の潤滑剤としてインクが必要であるためインクを吐出し、さらに、清掃動作の後には吐出口のメニスカスが乱れるため、これを整えるためにインクを吐出する。このようにインク吐出面の清掃動作を行うとインクが消費されるため、過剰に清掃動作を行うことはインクを必要以上に消費することにつながる。また、設計側の想定外の条件で使われた場合など、インクの吐出に影響を及ぼすような位置に吐出面汚れが付着していても、データテーブルに従った清掃動作では所定のタイミングまで清掃動作が行われない。そのため、清掃動作が行われるタイミングまでは、インクの吐出に影響を及ぼす吐出面汚れが付着したまま、インクが吐出され画像形成が実行され続ける可能性もある。
【０００３】
特許文献１には、インク吐出面を撮像する吐出面撮像手段を備え、吐出面撮像手段で撮像した画像情報に基づいて、インク吐出面を清掃する吐出面清掃手段を制御する画像形成装置が記載されている。そして、特許文献１の画像形成装置では、画像情報に基づいて、吐出口から所定距離内に吐出面汚れが存在していると判定されたときには、清掃動作が実行される。これにより、インクの吐出に影響を及ぼすような位置に吐出面汚れが付着しているときには、清掃動作が実行され、吐出面汚れにより吐出されたインクの軌道がずれることを防止することができる。一方、吐出口から所定距離内に吐出面汚れが存在していないと判定されたときには、清掃動作は実行されない。これにより、過剰に清掃動作が実行されることを防止することができ、必要以上にインクを消費することを防止することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６１８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インク吐出面に吐出面汚れが存在するとその吐出面汚れが核となって新たな汚れが付着し、吐出面汚れが広がって行くことがある。特許文献１に記載の画像形成装置のように、吐出口の所定距離内の吐出面汚れの有無で清掃動作を制御する場合、以下の問題が生じる。すなわち、吐出口の所定距離外に吐出面汚れがあり、その吐出面汚れが大きく広がっていても吐出口の所定距離内に到達しないと清掃動作は実行されない。吐出口の所定距離外の吐出面汚れが広がった状態を放置すると、吐出面汚れがさらに広がり、吐出口の所定距離内まで到達する頃には吐出面汚れがインク吐出面に固着することがある。インク吐出面に固着した吐出面汚れは清掃動作では吐出面汚れを清掃しきれず、吐出口まで到達し、インクの吐出に影響を与えるおそれがある。吐出口の所定距離内の吐出面汚れが比較的新しく清掃動作により清掃されることで吐出口まで吐出面汚れが到達しなくても、吐出口の所定距離外の吐出面汚れは固着した状態となっている。この固着した吐出面汚れが核となることで、吐出口の所定距離内に吐出面汚れが存在する頻度が高まり、清掃動作を実行する回数が増え、清掃動作によるインクの消費量の増大につながる。さらに、吐出口の所定距離外に吐出面汚れが広がった状態であると、清掃動作や振動によってインク吐出面から吐出面汚れが離脱するときに大きな塊の状態で離脱することがある。これにより、インクの塊が装置内に詰まることで誤作動の原因となったり、清掃動作時以外のタイミングでインク吐出面から離脱し、記録媒体上に落下することで不良画像の原因となったりするおそれがある。
【０００６】
また、特許文献１の画像形成装置では、吐出口の所定距離範囲外の吐出面汚れがインク吐出面に垂直な高さ方向に成長しても、吐出口の所定距離内に吐出面汚れが存在しないと清掃動作は実行されない。吐出面汚れが高さ方向に成長した状態であると、清掃動作や振動によってインク吐出面から吐出面汚れが離脱するときに大きな塊の状態で離脱することがある。これにより、インクの塊が装置内に詰まることで誤作動の原因となったり、清掃動作時以外のタイミングでインク吐出面から離脱し、記録媒体上に落下することで不良画像の原因となったりするおそれがある。さらに、吐出面汚れがインク吐出面から離脱しなくても高さ方向に成長した吐出面汚れが、記録媒体や装置内の部材などインク吐出面と対向するものに接触し、記録媒体を汚す不良画像や装置内汚れの原因となるおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１の画像形成装置のように、撮像手段によってインク吐出面を撮像する構成では撮像手段の撮像部に異物が付着し、この異物が画像情報に影響してインク吐出面の状態を正しく確認することができなくなるおそれがある。
これらのような問題は、インクを吐出する画像形成装置に限らず、液状体を液滴として吐出する吐出口を備えた液滴吐出面を撮像し、撮像した画像情報に基づいて吐出面汚れを清掃する液滴吐出装置であれば、同様に発生し得る問題である。
【０００８】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その第一の目的とするところは、吐出された液滴の軌道が吐出面汚れによってずれることとを防止しつつ、液滴吐出面上の吐出面汚れが広がった状態となることに起因する不具合の発生を防止することができる液滴吐出装置、及びこれを用いる画像形成装置、並びに、画像形成システムを提供することである。
また、その第二の目的とするところは、液滴吐出面上の吐出面汚れが高さ方向に成長することに起因する不具合の発生を防止することができる液滴吐出装置、及びこれを用いる画像形成装置、並びに、画像形成システムを提供することである。
また、その第三の目的とするところは、撮像手段が撮像した液滴吐出面の画像情報に基づいて、液滴吐出面の状態を正しく確認することができる液滴吐出装置、及びこれを用いる画像形成装置、並びに、画像形成システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、液状体を液滴として吐出する吐出口を備えるヘッド部と、該吐出口が形成される該ヘッド部の液滴吐出面を清掃する吐出面清掃手段と、該液滴吐出面を撮像する吐出面撮像手段と、該吐出面撮像手段で撮像した画像情報に基づいて該液滴吐出面に付着した汚れである吐出面汚れを認識し、吐出面汚れ情報を出力する汚れ認識手段と、該汚れ認識手段が出力した該吐出面汚れ情報に基づいて該吐出面清掃手段を制御する清掃制御手段とを有する液滴吐出装置において、該清掃制御手段は、該吐出面汚れ情報から得られる該吐出面汚れの該吐出口からの距離と該吐出面汚れの面積とに基づいて該吐出面清掃手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の液滴吐出装置において、上記清掃制御手段は、上記該吐出面汚れと上記吐出口との距離が近いほどその値が大きくなる汚れ距離係数と、該吐出面汚れの面積が大きいほどその値が大きくなる汚れ面積係数とを算出し、該汚れ距離係数と該汚れ面積係数との積より算出される吐出面汚れ値の値が所定の値よりも大きくなったときに、上記液滴吐出面を清掃するように上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の液滴吐出装置において、上記清掃制御手段は、上記吐出面汚れ情報から得られる上記吐出面汚れの形状に基づいて上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の液滴吐出装置において、上記清掃制御手段は、上記吐出面汚れの形状が球形に近いほどその値が小さくなる汚れ形状係数に基づいて上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の液滴吐出装置において、上記吐出面汚れの高さを検出する汚れ高さ検出手段を有し、上記清掃制御手段は、該吐出面汚れの高さに基づいて上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、液状体を液滴として吐出する吐出口を備えるヘッド部と、該吐出口が形成される該ヘッド部の液滴吐出面を清掃する吐出面清掃手段と、該液滴吐出面を撮像する吐出面撮像手段と、該吐出面撮像手段で撮像した画像情報に基づいて上記液滴吐出面に付着した汚れである吐出面汚れを認識し、吐出面汚れ情報を出力する汚れ認識手段と、該汚れ認識手段が出力した該吐出面汚れ情報に基づいて該吐出面清掃手段を制御する清掃制御手段とを有する液滴吐出装置において、該吐出面汚れの高さを検出する汚れ高さ検出手段を有し、該清掃制御手段は、該吐出面汚れの高さに基づいて該吐出面清掃手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の液滴吐出装置において、上記吐出面撮像手段の撮像部を覆い、保護する撮像部保護手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の液滴吐出装置において、上記撮像部保護手段は、上記吐出面撮像手段が上記液滴吐出面を撮像する時には上記撮像部の保護を解除し、該吐出面撮像手段が該液滴吐出面を撮像しないときには該撮像部を保護するカバー部材であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の液滴吐出装置において、上記液滴を吐出し付着させる液滴吐出対象に対して上記吐出口が該液滴を吐出する液滴吐出領域を挟んで、上記吐出面清掃手段とは反対側に上記吐出面撮像手段を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、液滴を吐出する吐出口を備えるヘッド部と、該吐出口が形成される該ヘッド部の液滴吐出面を清掃する吐出面清掃手段と、該液滴吐出面を撮像する吐出面撮像手段と、該吐出面撮像手段で撮像した画像情報に基づいて上記液滴吐出面に付着した汚れである吐出面汚れを認識し、吐出面汚れ情報を出力する汚れ認識手段と、該汚れ認識手段が出力した該吐出面汚れ情報に基づいて該吐出面清掃手段を制御する清掃制御手段とを有する液滴吐出装置において、上記吐出面撮像手段の撮像部を覆い、保護する撮像部保護手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の液滴吐出装置において、記録媒体に対して上記吐出口が上記液滴を吐出し、該記録媒体上に画像を形成する画像形成領域を挟んで、上記吐出面清掃手段とは反対側に上記吐出面撮像手段を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の液滴吐出装置において、上記吐出面撮像手段は上記液滴吐出面の全体を撮像することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の液滴吐出装置において、上記吐出面撮像手段は上記液滴吐出面の上記吐出面近傍を撮像することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の液滴吐出装置において、毎回の画像形成を開始する前に上記吐出面撮像手段が上記液滴吐出面を撮像し、その画像情報に基づいて上記清掃制御手段が上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４の液滴吐出装置において、液滴吐出装置本体の電源投入時に上記吐出面撮像手段が上記液滴吐出面を撮像し、その画像情報に基づいて上記清掃制御手段が上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５の液滴吐出装置において、上記吐出面撮像手段は、上記液状体の付着を防止する位置と、上記液滴吐出面を撮像する位置とで移動可能であることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６の液滴吐出装置において、上記液状体は所定の極性に帯電しており、上記吐出面撮像手段の撮像部の周辺に、ミスト状の該液状体が該撮像部から離れる方向に力が働くように電界を形成する電界形成手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６または１７の液滴吐出装置において、上記吐出面撮像手段の撮像部の近傍から、ミスト状の上記液滴を退ける気流を発生させる気流発生手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７または１８の液滴吐出装置において、複数の上記ヘッド部を有し、上記清掃制御手段は、上記吐出面汚れ情報に基づいて清掃が必要と判定された該ヘッド部の上記液滴吐出面のみを清掃するように上記吐出面清掃手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８または１９の液滴吐出装置において、上記清掃制御手段は、上記液滴吐出面のうち、上記上記吐出面汚れ情報に基づいて清掃が必要と判定された領域の近傍のみを清掃するように上記吐出面清掃手段を制御可能であることを特徴とするものである。
また、請求項２１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の液滴吐出装置において、上記吐出面撮像手段で撮像した画像を表示可能な撮像画像表示部を備えることを特徴とするものである。
また、請求項２２の発明は、インク吐出手段からインクを吐出して、記録媒体上に該インクにより画像を形成する画像形成装置において、該インク吐出手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１に記載の液滴吐出装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項２３の発明は、インクを吐出する吐出口を備えるヘッド部と、該吐出口が形成される該ヘッド部のインク吐出面を清掃する吐出面清掃手段と、該インク吐出面を撮像する吐出面撮像手段と、該吐出面撮像手段で撮像した画像情報に基づいて上記インク吐出面に付着した汚れである吐出面汚れを認識し、吐出面汚れ情報を出力する汚れ認識手段と、該汚れ認識手段が出力した該吐出面汚れ情報に基づいて該吐出面清掃手段を制御する清掃制御手段とを備える画像形成装置を有する画像形成システムにおいて、該吐出面撮像手段で撮像した画像を表示可能な撮像画像表示手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項２４の発明は、請求項２３の画像形成システムにおいて、上記画像形成装置として、請求項２２の画像形成装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項２５の発明は、請求項２３または２４の画像形成システムにおいて、上記撮像画像表示手段は、画像形成装置本体の操作部に設けられた表示部であることを特徴とするものである。
また、請求項２６の発明は、請求項２３または２４の画像形成システムにおいて、上記画像形成装置と電気信号の送受信が可能で、該画像形成装置の画像形成を制御可能な外部制御手段を有し、上記撮像画像表示手段は該外部制御手段が備える表示部であることを特徴とするものである。
また、請求項２７の発明は、請求項２６の画像形成システムにおいて、上記外部制御手段は上記画像形成装置本体の近傍に設置された制御端末であることを特徴とするものである。
また、請求項２８の発明は、請求項２６の画像形成システムにおいて、上記外部制御手段は上記画像形成装置本体の設置位置に対して遠隔地に設置され、該画像形成装置と通信端末を介して電気信号の送受信が可能な遠隔地制御端末であることを特徴とするものである。
【００１０】
上記請求項１の構成を備える液滴吐出装置においては、吐出面汚れの吐出口からの距離に基づいて、吐出口近傍に吐出面汚れがあれば清掃動作を実行し、吐出面汚れの面積に基づいて、吐出口近傍の吐出面汚れでなくても大きな吐出面汚れがあれば清掃動作を実行する。
また、上記請求項６の構成を備える液滴吐出装置においては、吐出面汚れの高さに基づいて、所定の高さよりも高い場合には清掃動作を実行する。
また、上記請求項１０の構成を備える液滴吐出装置においては、撮像部保護手段を備えているので、異物が撮像部に付着して撮像手段が撮像する画像情報に影響を及ぼすことを防止することができる。
また、上記請求項２３の構成を備える画像形成システムにおいては、撮像画像表示手段によりインク吐出面上の状態を使用者が視覚的に確認することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成を備える発明によれば、吐出口近傍に吐出面汚れがあれば清掃することにより、吐出された液滴の軌道が吐出面汚れによってずれることを防止でき、大きな吐出面汚れがあれば清掃することにより、液滴吐出面上に吐出面汚れが広がった状態になることに起因する不具合の発生を防止することができるという優れた効果がある。
また、請求項６の構成を備える発明によれば、吐出面汚れの高さが所定の高さより高い場合は清掃することにより、吐出面汚れが高さ方向に成長することに起因する不具合の発生を防止することができるという優れた効果がある。
また、請求項１０の構成を備える発明によれば、異物が撮像部に付着して画像情報に影響を及ぼすことを防止することができるので、液滴吐出面の状態を正しく確認することができるという優れた効果がある。
また、請求項２３の構成を備えた発明によれば、インク吐出面の吐出面汚れを使用者が視覚的に確認することができるので、必要に応じて清掃動作の制御を行うことにより、吐出されたインクの軌道が吐出面汚れによってずれることを防止しつつ、インク吐出面上の吐出面汚れが広がった状態になることに起因する不具合の発生を防止することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置としてのプリンタ１について説明する。
まず、プリンタ１の基本的な構成について説明する。図１は、プリンタ１の概略構成を示す正面図である。
【００１３】
このプリンタ１は、キャリッジ９を備え画像を形成するための画像形成ユニット２、プリンタ１本体の前面側（図１中手前側）から抜き差し可能で、多数枚の用紙Ｐを積載して収納する給紙カセット５０を備えている。また、プリンタ１本体の上方には、原稿を読み取る画像読取部６０が配設されている。
【００１４】
プリンタ１本体内には、インクカートリッジ３４（Ｃ，Ｂｋ−１，Ｂｋ−２，Ｍ，Ｙ）を収容したカートリッジ装填部３５を有している。また、各色のインクカートリッジ３４は、カートリッジ装填部３５に対し着脱可能に取り付けられている。
【００１５】
画像読取部６０は、コンタクトガラス６１上に載置された原稿（不図示）の読み取り走査を行うための、第一走行体６６と第二走行体６９とが往復移動可能に配設されている。第一走行体６６は、原稿照明用光源６４と第一ミラー６５とを備え、第二走行体６９は、第二ミラー６７及び第三ミラー６８を備えている。読み取り走行体である第一走行体６６、第二走行体６９により走査された原稿画像情報は、原稿読み込みレンズ６２の後方に設置されているＣＣＤなどの画像読み取り素子６３に画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理される。画像処理された信号に基づいて、画像形成ユニット２により、記録媒体である用紙Ｐに画像が形成される。
【００１６】
プリンタ１は、画像形成ユニット２で形成する画像データを外部の機器から通信ケーブル或いはネットワークを介して受信可能であり、受信した画像データを処理して画像形成することができる。画像形成ユニット２で形成する画像データを入力する外部機器としては、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、デジタルカメラなどの撮像装置などが挙げられる。
【００１７】
図２にキャリッジ９の説明図を示す。図２（ａ）は、キャリッジ９の正面図であり、図２（ｂ）は、キャリッジ９の底面図である。図２（ａ）に示すように、キャリッジ９には、５つのヘッド（Ｃ，Ｂｋ−１，Ｂｋ−２，Ｍ，Ｙ）が設けられている。図２（ｂ）に示すように、各ヘッド１３の下面には、吐出口１３ａが一列１９２個で２列設けられている。
【００１８】
図３は、液状体としてのインクを液滴として吐出し、記録媒体である用紙Ｐ上にインクにより画像形成する液滴吐出装置としての画像形成ユニット２の概略構成を示す平面図である。また、図４は、図３に示す画像形成ユニット２の図３中の矢印Ｄ方向から見た側方概略図である。
図３に示すように、キャリッジ９を支持するガイドロッド３１がキャリッジ９を貫通して本体の手前側側面１ａ、奥側側面１ｂに横架されている。また、このガイドロッド３１と一定間隔をおいて並行に延在する図示しないキャリッジ支持部材を有しており、キャリッジ９は、ガイドロッド３１とキャリッジ支持部材とで主走査線方向に平行移動可能に支持されている。キャリッジ９には、各ヘッド１３（Ｃ，Ｂｋ−１，Ｂｋ−２，Ｍ，Ｙ）に各色のインク液を供給するためのサブタンク３２（Ｃ，Ｂｋ−１，Ｂｋ−２，Ｍ，Ｙ）が設けられている。各サブタンク３２には、各色に対応した供給チューブ３３（Ｃ，Ｂｋ−１，Ｂｋ−２，Ｍ，Ｙ）の一端が接続されている。インク滴供給チューブ３３の他端は、図１に示した各色のインクカートリッジ３４（Ｃ，Ｂｋ−１，Ｂｋ−２，Ｍ，Ｙ）を収容したカートリッジ装填部３５の図示しない供給ポンプに接続している。そして、供給ポンプを適宜駆動して、インクカートリッジ３４内のインク液を、供給チューブ３３を介してサブタンク３２に供給している。また、キャリッジ９には、図示しないプリンタ１の制御部と接続するハーネス４７が取り付けられている。
【００１９】
画像形成ユニット２の奥側（図中上側）には、各色のヘッド１３にそれぞれ対応した保湿キャップ４１（Ｃ，Ｂｋ−１，Ｂｋ−２，Ｍ，Ｙ）と吸引キャップ４２とを備えた維持回復装置４０が設けられている。また、この維持回復装置４０は、空吐出受け４３と、吐出面清掃手段としてのワイパーブレード４４と、コロ４５も有している。保湿キャップ４１は、非画像形成時に各ヘッド１３の吐出口１３ａをキャッピングして、吐出口１３ａを湿潤状態に保っている。また、保湿キャップ４１には、図示してないが、大気と連通する微小な連通孔が開けられており、保湿室の圧力を常に大気圧に保つようにし、吐出口１３ａのメニスカスを一定に保っている。保湿キャップ４１より手前側（図３中下側）に設けられた吸引キャップ４２には、吸引孔４２ａが設けられており、この吸引孔４２ａには、吸引手段が取り付けられている。この吸引キャップ４２は、吸引キャップ４２の吸引手段で気泡や吐出口１３ａに付着したゴミなどをインクとともに吸い出して、吐出不良を改善する機能を有している。空吐出受け４３は、例えば、記録開始前などに空吐出して吐出口１３ａのメニスカスを整えて安定した吐出性能を維持するために設けられている。ワイパーブレード４４は、ヘッド１３の吐出口１３ａを有する下面に付着したインク液を清掃するために設けられている。コロ４５は、ワイパーブレード４４を空吐出受け４３の開口部に押し付け、ワイパーブレード４４の汚れを空吐出受け４３の開口部に掻き落とさせるために設けられている。各保湿キャップ４１、吸引キャップ４２、ワイパーブレード４４、コロ４５は、カム軸により、上下移動可能となっている。
【００２０】
図５に、図３中の矢印Ｃ方向から見たゴムブレードからなるワイパーブレード４４の概略説明図である。
ワイパーブレード４４はブレードカム４４ａが回転することにより上下移動し、ヘッド１３の液滴吐出面としての下面を清掃するときは上に移動し、それ以外のときは下にくる。ヘッド１３下面を清掃するときはワイパーブレード４４が上にあがったままでキャリッジ９がワイパーブレード４４にむかって移動し、ヘッド１３下面にブレードが押し付けられることでヘッド１３下面のインク等からなる吐出面汚れが落とされる。
【００２１】
画像形成ユニット２の手前側（図３中の下側）には、キャリッジ９の底面にある各色ヘッド１３の液滴吐出面としての下面を撮像する吐出面撮像手段としてのＣＣＤ４６を備えている。吐出面撮像手段としてはＣＣＤに限るものではなく、撮像した画像の画像データを出力することができる光学撮像素子であれば良い。
【００２２】
次に、プリンタ１の画像形成動作について説明する。
まず、画像読取部６０のコンタクトガラス６１上に原稿をセットし、不図示のスタートスイッチを押す。すると、第一走行体６６および第二走行体６９が走行して、第一走行体６６で光源６４から光を発射するとともに、原稿面からの反射光を第一ミラー６５で反射して第二走行体６９に向ける。第二走行体６９に向けられた原稿面からの反射光は、第二走行体６９の第二ミラー６７、第三ミラー６８で反射され、原稿読み込みレンズ６２を通して画像読み取り素子６３に入れられ、原稿内容が読み取られ、画像データが生成される。または、図示しないパーソナルコンピュータ等の外部機器から通信ケーブル等を介して原稿画像情報である画像データが送られる。
【００２３】
次に、給紙カセット５０から用紙Ｐを繰り出し、分離ローラ５２及びフリクションパッド５１で１枚ずつ分離して搬送する。搬送された用紙Ｐは、給紙ローラ対５３で画像形成ユニット２へ搬送される。画像形成ユニット２へ搬送された用紙Ｐは、押さえコロ１６により搬送ベルト１２に押さえつけられる。搬送ベルト１２の表面は帯電ローラ１４によって帯電されており、用紙Ｐを静電的に吸着させる。静電的に吸着させられた用紙Ｐは、搬送ベルト１２によってキャリッジ９と対向する位置へ搬送させられ、用紙Ｐがキャリッジ９と対向する位置まで来ると、搬送ベルト１２の移動を停止する。
【００２４】
画像信号入力前は、図３に示す維持回復装置４０上に、キャリッジ９が位置している（以下、ホームポジションという）。また、画像信号入力前は、キャリッジ９がホームポジションに位置してヘッド１３と保湿キャップ４１とが当接して吐出口１３ａを湿潤状態に保っている。画像信号が入力されると、保湿キャップ４１が下降し、キャリッジ９の主走査線方向の移動を開始する。そして、各色に対応するヘッド１３が空吐出受け４３に位置するたびにキャリッジ９の移動を停止し、空吐出受け４３に向けてインクを数滴吐出する。各色のヘッド１３の空吐出が完了したら、再びキャリッジ９の主走査線方向（図３中、矢印Ｂ方向）の移動を開始する。そして、キャリッジ９が画像信号に応じて用紙Ｐ上を主走査線方向に移動しながら、停止した用紙Ｐの所定箇所に所定のインク液を吐出して一行分の画像を用紙Ｐに形成する。
ここで、１行とは、ヘッド１３が用紙へ記録可能な副走査線方向の範囲を言う。そして、用紙Ｐに主走査線方向一行分の記録が終了したら、搬送ベルト１２を所定時間駆動させ、用紙Ｐを一行分排紙方向（図３中、矢印Ａ方向）に移動させて停止する。
搬送ベルト１２の移動が停止したら、上述と同様に、キャリッジ９が画像信号に応じて用紙Ｐ上を主走査線方向に移動しながら一行分の画像を形成する。このような工程を所定回数繰り返し行い、用紙Ｐに所望の画像をプリントする。用紙Ｐの搬送と停止とを繰り返して用紙に画像を形成しているとき、用紙は、搬送ベルト１２に静電吸着しているので、用紙を安定してヘッド１３と対向する位置に搬送することができる。また、押さえコロ１６によって用紙を搬送ベルト１２に押し付けているので、用紙を搬送ベルト１２に確実に静電吸着させることができる。所望の画像が形成された用紙Ｐは、排紙ローラと拍車とからなる排紙ローラ対７４、７５、７６、７７によって排紙トレイ７へ搬送される。
【００２５】
次に、本実施形態の特徴部について説明する。
液滴吐出面であるヘッド１３の下面の画像情報はキャリッジ９がＣＣＤ４６の上にきたとき、すなわちＣＣＤ４６直上をヘッド１３が通過するとき、撮像を実施して得られる。
図６は画像形成ユニット２における清掃動作の制御を示すブロック図である。図６に示すように、画像形成ユニット２の制御部２００は、ＣＣＤ４６の撮像によって得られた画像情報に基づいて吐出面汚れを認識し、吐出面汚れ情報を出力する汚れ認識手段としての画像情報処理部２０１を備えている。さらに、画像情報処理部２０１が出力した吐出面汚れ情報に基づいて清掃動作の制御を行う清掃制御手段としての清掃動作制御部２０２とを備えている。
画像情報処理部２０１は、ＣＣＤ４６からの画像データに基づいて、吐出面汚れ情報としての吐出面汚れの吐出口１３ａからの距離と吐出面汚れの面積とのデータを出力する。そして、清掃動作制御部２０２は吐出面汚れの吐出口１３ａからの距離と吐出面汚れの面積とのデータを基にして、吐出面清掃手段であるワイパーブレード４４を用いた清掃動作を制御する。
【００２６】
清掃動作を実行するときには、ブレードカム４４ａを回転させるブレードモータ４４ｍを駆動して、ワイパーブレード４４が上方に移動した状態でブレードモータ４４ｍを停止させる。その後、駆動することによりキャリッジを主走査線方向に移動させるキャリッジ移動モータ９ｍを、キャリッジ制御部２０９を介して駆動させ、キャリッジ９をワイパーブレード４４に向かって移動させる。このとき、ヘッド１３の下面にワイパーブレードを押し付けることでヘッド１３下面のインク等からなる吐出面汚れを除去し、ヘッド１３の下面を清掃することができる。
【００２７】
画像情報処理部２０１は、ＣＣＤ４６からの画像データと予め入力されている吐出面汚れがない状態のヘッド１３の下面の画像データとを比較し、例えば、画素単位で吐出面汚れの有無を判定し、吐出面汚れを認識する。画像情報処理部２０１に予め入力されているヘッド１３の下面の画像データには吐出口１３ａの位置も入力されており、吐出面汚れがあると判定された画素に対応する位置の吐出口１３ａからの距離を算出することができる。さらに、吐出面汚れがあると判定された画素の数より、ヘッド１３の下面の吐出面汚れの面積を算出することができる。
【００２８】
ここで、吐出面汚れの状態とインク吐出面に対する清掃動作との関係について説明する。
図７と図８とのインク吐出面であるヘッド１３の下面の汚れ方を比較すると、ヘッド１３の下面全体に占める吐出面汚れＤの割合は図８のほうが多い。しかし、図７のように本当に吐出口１３ａの近傍の領域Ａ１にインクなどからなる吐出面汚れＤがあると、インクを吐出したときに、吐出したインクが吐出面汚れＤと接触し、吐出方向のズレが発生してしまう。よって、図８の状態よりも図７の状態のほうが吐出面汚れとして悪い状態と判断し、清掃動作を実行する必要がある。
【００２９】
また、画像形成ユニット２内では、吐出されたインクがミスト状に舞っていることがあり、ミスト状のインクはヘッド１３の下面そのものよりも吐出面汚れＤのほうが付着しやすく、この付着により吐出面汚れＤは広がっていく。また、ミスト状のインクに限らず、ヘッド１３の下面に接触したインクが吐出面汚れＤに接触すると、ヘッド１３の下面そのものよりも付着し易いため、このインクによっても吐出面汚れは広がっていく。そのため、吐出面汚れＤがインクの吐出に影響を及ぼさない程度に吐出口１３ａから離れていても、図９に示すように大きく広がった状態を放置すると、吐出面汚れＤが広がった状態になることに起因する不具合が発生する。具体的には、吐出面汚れＤが広がった状態となるとその一部がヘッド１３の下面に固着した状態となり、清掃動作では清掃されず、その汚れが吐出口１３ａまで到達しインクの吐出に影響を与えるおそれがある。
また、吐出口１３ａの近傍の吐出面汚れは比較的新しく清掃動作により清掃されたとしても、吐出口１３ａから離れた位置に吐出面汚れＤが固着する場合がある。そしてこの吐出面汚れＤを核として吐出面汚れが広がり、吐出口の近傍に吐出面汚れが存在する頻度が高まる。これにより、清掃動作を実行する回数が増え、清掃動作によるインクの消費量の増大につながる。
さらに、ヘッド１３の下面から吐出面汚れＤが離脱するときに大きな塊のまま離脱することがある。このインクの塊が装置内に詰まることで誤作動の原因となったり、画像形成時に吐出面汚れＤが用紙Ｐ上に落下することで不良画像の原因となったりするおそれがある。
このような不具合を防止するために、図９の状態を吐出面汚れとして悪い状態と判断し、清掃動作を実行する必要がある。
【００３０】
次に、吐出面汚れの距離と、面積とに基づいて、清掃動作を実行するか否かを判断する判断方法について説明する。
本実施形態では、吐出面汚れＤと吐出口１３ａとの距離が近いほど値が大きくなる汚れ距離係数と、吐出面汚れＤの面積が大きいほどその値が大きくなる汚れ面積係数とを算出する。そして、汚れ距離係数と汚れ面積係数との積より算出される値を吐出面汚れ値として、この吐出面汚れ値が所定の値よりも大きい場合は、清掃動作制御部２０２が清掃動作を実行する。
【００３１】
図１０は、吐出面汚れＤと吐出口１３ａとの距離と、汚れ距離係数との関係の一例を示すグラフである。図１０に示すように、吐出面汚れＤが吐出口１３ａに近いほど、汚れ距離係数が極端に増加するようにする。
図１１は、吐出面汚れＤの面積と、汚れ面積係数との関係の一例を示すグラフである。図１１に示すように、吐出面汚れＤの面積が大きければ大きいほど、汚れ面積係数が増加する。なお、汚れ面積係数としては、吐出面汚れＤの面積そのものであってもよく、また、画像データで吐出面汚れがあると判定された画素の数であっても良い。
【００３２】
汚れ距離係数としては、画像データ上で、吐出口１３ａからの距離に応じてヘッド１３の下面を複数の領域に分け、各領域に対して汚れ距離係数を設定するようにしても良い。
図１２は、吐出口１３ａからの距離に応じてヘッド１３の下面を複数の領域に分ける画像マップの一例である。
図１２に示すように、吐出口１３ａの近傍の領域を領域Ａ１として、吐出口１３ａに近い順に領域Ａ２、Ａ３およびＡ４とする。また、各領域における汚れ距離係数をＬ１、Ｌ２，Ｌ３及びＬ４としたときに、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４となるように汚れ距離係数を設定する。各領域内の汚れがあると判定された画素の数から汚れ面積係数を算出し、各領域の汚れ距離係数と汚れ面積係数とから各領域の吐出面汚れ値が算出される。全ての領域の吐出面汚れ値を積算することによりヘッド１３の下面全体の吐出面汚れ値を算出することができる。
なお、ヘッド１３の下面の領域分けとしては、吐出面汚れがあるとインクの吐出に影響を及ぼすおそれのある吐出口近傍と、吐出口から最も離れた領域と、これら二つの領域の間の領域との３つ以上の領域に分けることが望ましい。
【００３３】
吐出口１３ａの近傍の領域Ａ１に吐出面汚れが少しでも存在するとインクの吐出に影響を与えるおそれがある。よって、領域Ａ１に汚れが存在すると判定されたら吐出面汚れ値の算出を行わないで清掃動作を実行する制御を行うようにしても良い。
図１３に、清掃動作を実行するかどうかの判定処理のフローチャートの一例を示す。
図１３に示すように、判定処理を行うときには、ＣＣＤ４６によりインク吐出面であるヘッド１３の下面を撮像する（Ｓ１）。撮像した画像データに基づいて、画像情報処理部２０１で画像処理が行われる（Ｓ２）。画像処理により出力された吐出面汚れ情報で吐出口１３ａ近傍の領域Ａ１に吐出面汚れがあると判定される（Ｓ３でＹｅｓ）と、清掃動作が実行され（Ｓ６）、判定処理を終了する。一方、画像処理により出力された吐出面汚れ情報で領域Ａ１に吐出面汚れがないと判定される（Ｓ３でＮｏ）と、吐出面汚れ情報に基づいて汚れ距離係数及び汚れ面積係数が算出され、これらの積より吐出面汚れ値を算出する（Ｓ４）。吐出面汚れ値が所定の値以上である（Ｓ５でＹｅｓ）と、清掃動作が実行され（Ｓ６）、判定処理を終了する。一方、吐出面汚れ値が所定の値より小さい（Ｓ５でＮｏ）と、清掃動作を実行せずに判定処理を終了する。
【００３４】
このような判定処理では、領域Ａ１に吐出面汚れがあると清掃動作を実行するため、図７に示すような面積は小さいが、インクの吐出に影響し得る位置の吐出面汚れＤを清掃することができる。これにより、吐出されたインクの軌道が吐出面汚れＤによってずれることを防止することができる。また、吐出面汚れ値が所定の値以上であると清掃動作を実行するため、図７のように吐出口１３ａからの距離は遠いが、面積が大きい吐出面汚れＤを清掃することができる。これにより、吐出面汚れＤが広がった状態になることに起因する不具合の発生を防止することができる。さらに、吐出面汚れ値が所定値よりも小さい場合は清掃動作を行わないため、不要な清掃動作がなくなり、必要以上にインクを消費することを防止することができる。また、不要な清掃動作を行わないことにより、時間の無駄が生じることを防止することができる。
なお、上述の判定処理では、清掃動作の有無の判定のみについて説明したが、吐出面汚れ値に基づいて清掃をする場合の清掃の程度を制御するようにしても良い。
【００３５】
清掃動作を実行するかどうかの判定では、吐出面汚れ情報から得られる吐出面汚れの形状の情報を反映させた判定を行っても良い。詳しくは、画像データからそれぞれの吐出面汚れの形状を分析し、その形状が球形から遠いほど、吐出面汚れとして悪い状態とする。
吐出面汚れの形状とインク吐出面に対する清掃動作との関係について説明する。
図１４は、吐出面汚れの形状の説明図である。図１４（ａ）に示すように吐出面汚れＤの形状が球状に近い状態では、インクからなる吐出面汚れＤが撥水性を保った状態であり、清掃しやすい状態である。一方、図１４（ｂ）に示すように、吐出面汚れＤの形状が球形とは明らかに異なる状態では、インクからなる吐出面汚れが撥水性を喪失しており、放置することにより、ヘッド１３の下面に固着してしまう可能性が高い。よって、図１４（ａ）の状態よりも図１４（ｂ）の状態のほうが吐出面汚れとして悪い状態と判断し、清掃動作の制御に反映させることが望ましい。
この吐出面汚れの形状を反映させた清掃動作の判定を行うときには、吐出面汚れの形状が球形に近いほどその値が小さくなる汚れ形状係数を算出する。各吐出面汚れＤの汚れ距離係数と汚れ面積係数との積に汚れ形状係数をかけて、吐出面汚れの形状を反映させた吐出面汚れ値を算出する。そして、この吐出面汚れ値に基づいて清掃動作を実行するかどうかを判定する。
【００３６】
また、清掃動作を実行するかどうかの判定で、汚れ高さ検出手段によって検出される吐出面汚れの高さの情報を反映させた判定を行っても良い。
吐出面汚れの高さとインク吐出面に対する清掃動作との関係について説明する。
図１５は、インクからなる吐出面汚れＤの高さの変化の説明図である。図１５（ａ）は、インクがヘッド１３の下面に付着し、吐出面汚れＤとなって間もない状態を示している。吐出面汚れとなった当初は、撥水性が保たれているので球状に近い状態であり、吐出面汚れＤの高さＨ１としてある程度の高さがある。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の吐出面汚れＤを放置した状態を示している。吐出面汚れＤは放置されることで撥水性が損なわれ、ヘッド１３の下面に広がり、このときの吐出面汚れＤの高さＨ２は、Ｈ１よりも低くなっている。図１５（ｂ）の状態からさらに放置しつづけると、インクが付着して、吐出面汚れＤが高さ方向に成長し、図１５（ｃ）に示すように、吐出面汚れＤの高さＨ３が、付着当初の吐出面汚れＤの高さＨ１よりも高くなることが起こり得る。
【００３７】
図１５（ｂ）から図１５（ｃ）への変化のようにと吐出面汚れＤが高さ方向に成長する場合、吐出面汚れＤの面積の広がりが少ないまま、高さ方向に成長しつづけることが起こり得る。吐出面汚れＤが付着した位置が吐出口１３ａから十分離れた位置で、面積の広がりが少ないと、画像形成ユニット２では清掃動作は実行されない。吐出面汚れＤの高さ方向の成長を放置したままであると、不良画像や装置内汚れの原因となる。よって、吐出面汚れＤの高さ方向の変化としては、図１５（ａ）の状態よりも図１５（ｂ）の状態、図１５（ｂ）の状態よりも図１５（ｃ）の状態のほうが吐出面汚れとして悪い状態と判断し、清掃動作の制御に反映させることが望ましい。そこで、吐出面汚れＤの高さを検出する汚れ高さ検出手段の検出結果を反映させて、清掃動作の判定を行うようにする。詳しくは、吐出面汚れＤの高さが、Ｈ１→Ｈ２→Ｈ３と変化するにつれ、その値が大きくなる汚れ高さ係数を、各吐出面汚れＤの汚れ距離係数と汚れ面積係数との積にかけて、吐出面汚れＤの高さを反映させた吐出面汚れ値を算出する。そして、この吐出面汚れ値によって清掃動作を実行するかどうかを判定する。
【００３８】
吐出面汚れＤの高さの検出結果に基づいて清掃動作を実行するかどうかを判定する場合、その高さに応じて清掃動作のクリーニング方法を変化させても良い。以下、その一例について説明する。
プリンタ１が有するキャリッジ９が備えるヘッド１３の下面に設けた吐出口の直径が３０［μｍ］〜４０［μｍ］である。このときに吐出されるインクの液滴は最小で直径３０〜４０［μｍ］となる。この液滴が吐き出し時に尾をひきつつ用紙Ｐにむかっていくわけであるが、この尾がミストとしてノズル面であるヘッド下面に付着する場合がある。滴の尾から発生するのでこのミストは当然滴より径は小さくなる。
汚れの高さの検出結果に応じてクリーニング方法を変化させる場合、汚れの高さを以下のように階層化する。
・第一段階：汚れの高さ３０［μｍ］未満、微小ミスト中心。
・第二段階：汚れの高さ３０［μｍ］〜２００［μｍ］、インク滴やミスト滴がつながってノズル面が汚れている。
・第三段階：汚れの高さ２００［μｍ］以上、インク固着状態。
【００３９】
上記第三段階ではインク固着状態としているが、実際には第二段階でもインク種類によってはすでに固着している場合がある。
そのため、第一段階と第二段階との間でスレッシュ（クリーニング方法を切り替える閾値）を設けて、第一段階ではごく弱いワイピングのみのクリーニングを実行する。例えば、スポンジなどの多孔材をノズル面に当接させる等のワイピングである。インクが固着している場合がある第二段階からは、第一段階のクリーニングよりも汚れを除去する能力が高いクリーニングを実行する。例えば、ゴムブレードによるワイピングである。ゴムブレードを用いたワイピングのクリーニングは、過剰に実行するとノズル面の撥水膜をこわしてしまい、ノズル面の寿命を縮めるおそれがある。検出高さによってクリーニング方法を変えることによって一律ゴムブレードを用いたワイピングのクリーニングを実行するものに比べてノズル面の寿命を延ばすことができる。
また、確実に固着しているであろう第三段階と第二段階との間にスレッシュを設けてこのレベルから例えば固着インクを溶かす溶剤をノズル面に吹き付けてからゴムブレードでワイピングを実施するクリーニングを実行してもよい。
【００４０】
撮像手段であるＣＣＤ４６による撮像が、液滴吐出面であるヘッド１３の下面の全体を撮像するようにすることで、ヘッド１３の下面の全体の吐出面汚れＤの画像情報を取得することができる。これにより、吐出口１３ａから離れた位置で吐出面汚れＤが大きく広がったとしてもこれを検出することができ、大きく広がった吐出面汚れＤを清掃することができる。
また、撮像手段であるＣＣＤ４６による撮像が、液滴吐出面であるヘッド１３の下面の吐出口１３ａ近傍を撮像することで、インクの吐出に影響し得る吐出口１３ａ近傍の吐出面汚れＤについてより正確な画像情報を得ることができる。これにより、吐出面汚れＤによってインクの吐出方向がずれる問題を防止することができる。
【００４１】
撮像手段であるＣＣＤ４６による撮像と、撮像した画像情報に基づいた清掃動作の制御は、毎回の画像形成を開始する前に実行してもよい。これにより、ヘッド１３の下面に吐出面汚れＤが付着していたとしても、吐出面汚れＤが画像形成に影響を与えることを防止することができる。
【００４２】
また、撮像手段であるＣＣＤ４６による撮像と、撮像した画像情報に基づいた清掃動作の制御は、プリンタ１本体の電源投入時に実行してもよい。これによりヘッド１３の下面に吐出面汚れＤが付着していたとしても、吐出面汚れＤが画像形成に影響を与えることを防止することができる。また、このときの清掃動作の制御で、清掃動作が実行されたとしても、電源投入時の準備動作によるウェイティング時間にあわせて清掃動作を行うことができるため、使用者の時間の無駄を少なくすることができる。
【００４３】
また、５つあるヘッド１３のうち、一つのヘッド１３の下面の吐出面汚れＤのみが清掃が必要と判定された場合は、清掃が必要と判定されたヘッド１３の下面のみを清掃する。例えば、マゼンタのインクを吐出するヘッド１３Ｍの下面のみが清掃が必要と判定された場合は、ヘッド１３Ｍのみ空吐出を行い、ヘッド１３Ｍがワイパーブレード４４の手前に来る位置でキャリッジ９を停止させる。そして、ワイパーブレード４４をヘッド１３Ｍに接触する高さまで上昇させ、ワイパーブレード４４を上昇させた後、再びキャリッジ９を移動させて、ヘッド１３Ｍの下面にワイパーブレード４４を押し付ける。ヘッド１３Ｍがワイパーブレード４４との接触位置を通過すると、キャリッジ９を停止して、ワイパーブレード４４を下降させる。これにより、５つのヘッド１３のうち、マゼンタを用いるヘッド１３Ｍのみを清掃することができ、他の色を用いるヘッド１３の不要なインクの消費を防止することができる。
【００４４】
また、図４に示すように、本実施形態のＣＣＤは、液滴吐出対象である用紙Ｐにインクを吐出する液滴吐出領域となる搬送ベルト１２を挟んで、ワイパーブレード４４を備える維持回復装置４０とは反対側に配置されている。インク吐出面の清掃動作や維持回復動作を行うと、ミスト状のインクが舞うことが多く、維持回復装置４０の周辺ではインクによる装置内汚染が生じ易い。撮像手段であるＣＣＤ４６のレンズ４６ａにインクが付着すると、ＣＣＤ４６が撮像した画像情報に影響を与える。図４に示すように、ＣＣＤ４６を維持回復装置４０から離れた位置に配置することにより、レンズ４６ａにインクが付着することを防止することができる。
【００４５】
ＣＣＤ４６のレンズ４６ａにインクが付着することを防止するためには、維持回復装置４０に対するＣＣＤ４６の配置だけでなく、他の構成を用いてもよい。
以下、ＣＣＤ４６のレンズ４６ａにインクが付着することを防止する実施例について説明する。
【００４６】
〔実施例１〕
図１６及び図１７は、ＣＣＤ４６のレンズ４６ａにインクが付着することを防止する構成を備えた画像形成ユニット２の一つ目の実施例（以下、実施例１と呼ぶ）である。
実施例１の画像形成ユニット２は、吐出面撮像手段であるＣＣＤ４６の撮像部であるレンズ４６ａを覆い、保護する撮像部保護手段として、可動式のカバー部材４０１を備えている。画像形成時や待機時など、ＣＣＤ４６がヘッド１３の下面を撮像しないときには図１６に示すように、カバー部材４０１は、レンズ４６ａを覆い保護する。一方、ＣＣＤ４６がヘッド１３の下面を撮像しないときには図１６に示すように、カバー部材４０１がレンズ４６ａの保護を解除して、ＣＣＤ４６がヘッド１３の下面を撮像する。
このように、ＣＣＤ４６がヘッド１３の下面を撮像しないときに、レンズ４６ａを保護するカバー部材４０１を設けることにより、撮像時以外のタイミングでレンズ４６ａにインクが付着することを防止することができる。図１６に示すように、撮像時以外はレンズ４６ａをカバー部材４０１で覆うＣＣＤ４６を、維持回復装置４０に対して搬送ベルト１２を挟んで反対側に配置している。これにより、レンズ４６ａにインクが付着することをより確実に防止することができる。
また、実施例１のようにに、撮像時以外のタイミングではレンズ４６ａを保護するカバー部材４０１を設けた構成であれば、ミスト状に舞ったインクがレンズ４６ａに付着することを抑制することができる。よって、インクが舞いやすい維持回復装置４０の近くにＣＣＤ４６を配置しても良い。
【００４７】
〔実施例２〕
図１８は、ＣＣＤ４６のレンズ４６ａにインクが付着することを防止する構成を備えた画像形成ユニット２の二つ目の実施例（以下、実施例２と呼ぶ）である。
実施例２の画像形成ユニット２は、図４に示すようにレンズ４６ａがヘッド１３の下面を撮像する位置と、図１８に示すようにインクの付着を防止する保護領域４０２とを、吐出面撮像手段であるＣＣＤ４６が移動可能となっている。画像形成時や待機時など、ＣＣＤ４６がヘッド１３の下面を撮像しないときにはＣＣＤ４６は図１８に示すように、ヘッド１３の下面とは対抗し得ない保護領域４０２内で待機する。一方、ＣＣＤ４６がヘッド１３の下面を撮像しないときには図４に示すように、ヘッド１３の下面と対向する位置に移動し、ヘッド１３の下面を撮像する。
このように、ＣＣＤ４６がヘッド１３の下面を撮像しないときに、ＣＣＤ４６を保護領域４０２に移動させることにより、撮像時以外のタイミングでレンズ４６ａにインクが付着することを防止することができる。
【００４８】
〔実施例３〕
図１９は、ＣＣＤ４６のレンズ４６ａにインクが付着することを防止する構成を備えた画像形成ユニット２の３つ目の実施例（以下、実施例３と呼ぶ）である。
実施例３の画像形成ユニット２は、ＣＣＤ４６の撮像部であるレンズ４６ａ周辺に、ミスト状のインクがレンズ４６ａから離れる方向に力が働くように電界を形成する電界形成手段としてのレンズ保護電極４０３を備えている。レンズ保護電極４０３は、レンズ４６ａの近傍に第一電極４０３ａ、レンズ４６ａから離れた位置に第二電極４０３ｂを備えている。通常インクは、「＋」または「−」の何れかの極性に帯電している。レンズ保護電極４０３は、第一電極４０３ａがインクと同じ極性、第二電極４０３ｂがインクとは異なる極性となるようにして、第一電極４０３ａと第二電極４０３ｂとの間に電界を形成している。レンズ保護電極４０３が形成する電界により、ミスト状のインクは第一電極４０３ａから退けられ、第二電極４０３ｂに引きつけられる。これにより、ミスト状のインクはレンズ４６ａから離れる方向に移動し、レンズ４６ａにインクが付着することを防止することができる。
【００４９】
〔実施例４〕
図２０は、ＣＣＤ４６のレンズ４６ａにインクが付着することを防止する構成を備えた画像形成ユニット２の４つ目の実施例（以下、実施例４と呼ぶ）である。
実施例４の画像形成ユニット２は、吐出面撮像手段であるＣＣＤ４６の撮像部であるレンズ４６ａの近傍から、ミスト状のインクを退ける気流を発生させる気流発生手段としてのファン４０４を備えている。図２０中の矢印Ｅに示すように、ファン４０４はレンズ４６ａの真上のあたりに風の流れを発生させる。この風の流れにより、飛散してきたミスト状のインクはレンズ４６ａ近傍から退けられ、レンズ４６ａにインクが付着することを防止することができる。
【００５０】
〔変形例〕
上述の実施形態の吐出面清掃手段としてのワイパーブレード４４は、図３及び図５に示すように、ヘッド１３の幅方向（図３中の矢印Ｆ方向）の長さよりも長い形状となっている。このようなワイパーブレード４４で清掃動作を行うと、清掃すべき吐出面汚れがヘッド１３の下面の一部のみに付着している状態であっても、ヘッド１３の下面の幅方向の全体にブレードが押し付けられる。このとき清掃が必要でない領域もブレードが押し付けられるため、このような領域の吐出口１３ａも潤滑剤としてインクを吐出し、清掃後のメニスカスを整えるためにインクを吐出する必要があり、必要以上のインクを消費することになる。
このようにヘッド１３の下面の幅方向の全体を清掃するのではなく、清掃が必要な領域の近傍のみを清掃することで必要以上のインクを消費することを防止することができる。
図２１は、ヘッド１３の下面の幅方向の所定の領域のみを清掃することができる変形例のワイパーブレード４４の概略説明図である。図２１に示すように、変形例のワイパーブレード４４は、ヘッド１３の下面の幅方向（図２１の矢印Ｆ方向）の長さよりも短い形状となっている。そして、ブレード幅方向移動モータ４４０が駆動し、スクリュシャフト４４１が回転することにより、ヘッド１３の幅方向に移動可能となっている。
変形例のワイパーブレード４４で、清掃動作を行うときには、吐出面汚れ情報に基づいて、清掃が必要と判定された領域にワイパーブレード４４を押し付けることができる位置にワイパーブレード４４を移動し清掃を行う。このとき、ワイパーブレード４４の位置に応じて、ワイパーブレード４４が接触する領域の吐出口１３ａのみが潤滑剤としてのインクの吐出と、清掃後のメニスカスを整えるインクの吐出を行う。これにより、ヘッド１３の下面全体を清掃するのではなく汚れていると判断したヘッド１３の下面内の特定の領域や吐出口１３ａのみ清掃することができる。そのため、他の領域の吐出口１３ａはインクの吐出を行う必要がないため、必要以上のインクを消費することを防止することができる。
【００５１】
〔実施形態１〕
実施形態のプリンタ１で、ＣＣＤ４６で撮像した画像を使用者やサービスマンが確認できるようにしても良い。以下、ＣＣＤ４６で撮像した画像を使用者やサービスマンが確認できる画像形成システムの一つ目の実施形態（以下、実施形態１と呼ぶ）について説明する。
図２２は、ＣＣＤ４６で撮像した画像を表示可能な実施形態１のプリンタ１の概略ブロック図である。
図２２に示すように、画像情報処理部２０１が取得した画像情報は、吐出面汚れ情報として清掃動作制御部２０２に送信されるとともに、プリンタ１がオペレーション部などに備える表示部２１０にも送信される。表示部２１０は取得した画像情報に基づく画像を表示することにより、使用者やサービスマンはインク吐出面であるヘッド１３の下面の状態を視覚的に確認することができる。
ＣＣＤ４６で撮像した画像を表示することなくその画像情報を制御に用い、プリンタ１の制御部２００の判断により清掃動作がなされると、使用者やサービスマンは、本当に必要な清掃動作なのか確認することができない。一方、ＣＣＤ４６で撮像したヘッド１３の下面の画像をオペレーションパネルが備える表示部２１０で表示することにより、清掃動作が適切に行われていることを確認することができる。また、表示部２１０に表示される画像により、清掃動作が必要なのに実行されていないときや、清掃動作の制御の条件の変更が必要なときには、使用者またはサービスマンが操作部２２０で命令を入力することができる。これにより、強制的に清掃動作を実行させたり、清掃動作の制御の条件を変更したりすることが可能となっている。
【００５２】
〔実施形態２〕
実施形態１では、ＣＣＤ４６で撮像された画像をプリンタ１が備える表示部２１０に表示するものであった。ＣＣＤ４６で撮像した画像を表示する撮像画像表示手段としては、プリンタ１が備える表示部に限るものではなく、プリンタ１と電気信号の送受信が可能で、プリンタ１の画像形成を制御可能な外部制御手段が備える表示部であっても良い。
図２３は、プリンタ１の画像形成を制御可能な外部制御手段として、プリンタ１本体の近傍に設置された制御端末であるパーソナルコンピュータ１００が、撮像画像表示手段を備える実施形態２の画像形成システムの概略ブロック図である。
図２３に示すように、画像情報処理部２０１が取得した画像情報は、吐出面汚れ情報として清掃動作制御部２０２に送信されるとともに、パーソナルコンピュータ１００のＰＣ制御部１０１にも送信される。ＰＣ制御部１０１は取得した画像情報を撮像画像表示手段としてのディスプレイ１１０に送信し、ディスプレイ１１０ではＣＣＤ４６で撮像された画像が表示される。これにより、使用者やサービスマンはインク吐出面であるヘッド１３の下面の状態をパーソナルコンピュータ１００のディスプレイ１１０で視覚的に確認することができる。また、キーボード１２０を用いて命令を入力することにより、強制的に清掃動作を実行させたり、清掃動作の制御の条件を変更したりすることが可能となっている。
【００５３】
〔実施形態３〕
図２４は、実施形態３の画像形成システムの概略ブロック図である。実施形態３では、プリンタ１の画像形成を制御可能な外部制御手段である遠隔地制御端末としてのサービスセンター３００を備えている。サービスセンター３００は、プリンタ１本体の遠隔地に設置され、プリンタ１と通信端末を介して電気信号の送受信が可能となっている。また、サービスセンター３００は、撮像画像表示手段を備える。
図２４に示すように、画像情報処理部２０１が取得した画像情報は、吐出面汚れ情報として清掃動作制御部２０２に送信されるとともに、サービスセンター３００のサービスセンター制御部３０１にも送信される。サービスセンター制御部３０１は取得した画像情報を撮像画像表示手段としてのサービスセンター表示部３１０に送信し、サービスセンター表示部３１０ではＣＣＤ４６で撮像された画像が表示される。これにより、サービスマンはインク吐出面であるヘッド１３の下面の状態をプリンタ１の設置場所まで出向くことなく、遠隔地のサービスセンター３００で視覚的に確認することができる。
インク吐出面であるヘッド１３の下面の画像情報をプリンタ１内だけで用いると、インク吐出面の状態という貴重な情報を実際に修理するサービスマンが生かしきれてない。一方、ＣＣＤ４６で撮像した画像をサービスセンター表示部３１０で表示することができる。これにより、予めサービスセンターでインク吐出面の状態を確認できるので、たとえヘッドまわりの不具合が発生してもサービスマンはより短時間で効率的に修理を実施できる。また、必要に応じてサービスセンター操作部３２０を用いて命令を入力することにより、強制的に清掃動作を実行させたり、清掃動作の制御の条件を変更したりといった、メンテナンスを遠隔地から行うことが可能となっている。
【００５４】
次に、プリンタ１に用いるインクについて説明する。プリンタ１に使用したインク液は、着色剤の成分を多くして高粘度とした水系インクである。この水系インクは、水を主成分とする水分散体に着色剤が分散したものである。この水系インクは、インク表面張力３５［ｍＮ／ｃｍ］以下、２５［℃］におけるインク粘度５［ｍＰａ・ｓｅｃ］以上としている。インク液のインク表面張力３５［ｍＮ／ｃｍ］以下とすることで、紙への浸透速度を上げることができる。また、２５［℃］におけるインク粘度５［ｍＰａ・ｓｅｃ］以上とすることで、速乾性に優れたインクにすることができる。また、にじみ難いため、シャープな画像を得ることができる。
【００５５】
着色剤としては、疎水性染料、顔料を用いることができ、特に有機顔料およびカーボンブラックが好ましい。
【００５６】
上述の水分散体は、ポリマー微粒子の水分散体が好ましく、用いられるポリマーとしては、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー等が挙げられる。該ポリマーの中では、ビニル系ポリマーが好ましい。
【００５７】
また、上述のインク液のインク表面張力３５［ｍＮ／ｃｍ］以下とするため、プリンタ１で用いるインク液には、湿潤剤を添加している。湿潤剤としては、グリセリン、１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、およびトリメチロールエタンが挙げられ、少なくとも１種類以上をインク液に添加する。
【００５８】
さらに、本実施形態のインク液には、炭素数８以上で１１以下のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤が添加されている。
【００５９】
その例としては、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、下記（Ｉ）ないし（ＶＩＩ）の構造の物質を挙げることができる。
【００６０】
【化１】
2008012880.tif 000003
（Ｒ１：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍ：３〜１２、  Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【００６１】
【化２】
2008012880.tif 000004
（Ｒ２：炭素数５〜１６の分岐したアルキル基、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【００６２】
【化３】
2008012880.tif 000005
（Ｒは分岐しても良い６〜１４の炭素鎖、ｋ：５〜２０）
【００６３】
【化４】
2008012880.tif 000006
（Ｒは分岐しても良い炭素数６から１４の炭素鎖、ｎ：５〜２０）
【００６４】
【化５】
2008012880.tif 000007
（Ｒは炭素数６から１４の炭素鎖、ｍ，ｎ：ｍ、ｎ≦２０）
【００６５】
【化６】
2008012880.tif 000008
（Ｒは炭素数６から１４の炭素鎖、ｍ，ｎ：ｍ、ｎ≦２０）
【００６６】
【化７】
2008012880.tif 000009
（ｐ、ｑは０〜４０）
【００６７】
上述のインク液を得る方法としては、ポリマーを有機溶媒に溶解させ、顔料、水、湿潤剤、界面活性剤等を加えて混練しペーストとした後、該ペーストを必要に応じて水で希釈し、有機溶媒を留去して水系にする方法が好ましい。
【００６８】
以下にインク液の例を説明するが、これらに限定されるものではない。
【００６９】
〔シアンインク〕
以下に示す処方のインク組成物を作成し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８［μｍ］のメンブレンフィルターで濾過を行いインク組成物を得た。
フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子          １０．０［ｗｔ％］（固形分として）
１，３−ブタンジオール                        ２５．０［ｗｔ％］
グリセロール                                    ８．５［ｗｔ％］
ＣＨ３（ＣＨ２）１２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３ＣＨ２ＣＯＯＨ
の活性剤                                        ２．０［ｗｔ％］
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール            １．８［ｗｔ％］
プロキセルＬＶ（防腐剤）                        ０．１［ｗｔ％］
消泡剤                                          ０．０５［ｗｔ％］
イオン交換水                                    残量
これにより、ジメチルキナクリドン顔料を含有したポリマー微粒子水分散体としてのＣ色水系インク液を得た。
【００７０】
〔マゼンタインク〕
以下に示す組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、ｐＨを水酸化ナトリウムで９にしてインク組成物を調製した。
ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子      ０．５［ｗｔ％］（固形分として）
１，３−ブタンジオール                          ２２．０［ｗｔ％］
グリセロール                                      ７．０［ｗｔ％］
ポリオキシアルキレン誘導体ディスパノール  ＴＯＣ  ２．０［ｗｔ％］
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール              ２．０［ｗｔ％］
プロキセルＬＶ（防腐剤）                          ０．０５［ｗｔ％］
消泡剤                                              ０．１［ｗｔ％］
イオン交換水                                        残量
これにより、ジメチルキナクリドン顔料を含有したポリマー微粒子水分散体としてのＭ色水系インク液を得た。
【００７１】
〔イエローインク〕
以下に示す組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子            １０．０［ｗｔ％］（固形分として）
１，３−ブタンジオール                          ２３．５［ｗｔ％］
グリセロール                                        ７．５［ｗｔ％］
ポリオキシアルキレン誘導体ディスパノール  ＴＯＣ    ２．０［ｗｔ％］
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                ２．０［ｗｔ％］
プロキセルＬＶ（防腐剤）                          ０．０５［ｗｔ％］
消泡剤  ＫＭ７２Ｆ                                  ０．１［ｗｔ％］
イオン交換水                                        残量
これにより、モノアゾ黄色顔料を含有したポリマー微粒子水分散体としてのＹ色水系インク液を得た。
【００７２】
〔黒インク〕
以下に示す組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、ｐＨを水酸化ナトリウムで９にしてインク組成物を調製した。
ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液            １０．０［ｗｔ％］
１，３−ブタンジオール                                ２２．５［ｗｔ％］
グリセロール                                            ７．５［ｗｔ％］
Ｎ−メチル−２−ピロリドン                              ２．０［ｗｔ％］
ＣＨ３（ＣＨ２）１２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３ＣＨ２ＣＯＯＨ
の活性剤                                                ２．０［ｗｔ％］
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                    ２．０［ｗｔ％］
プロキセルＬＶ（防腐剤）                                ０．２［ｗｔ％］
消泡剤                                                  ０．１［ｗｔ％］
イオン交換水                                            残量
これにより、カーボンブラックを含有したポリマー微粒子水分散体としてのＢｋ色水系インク液を得た。
【００７３】
これらのインク物性は、表１のとおりであった。
【表１】
2008012880.tif 000010
【００７４】
上述の物性のインクを用いて普通紙に画像を形成したところ、文字滲みや色境界滲みがなく良好な画像を得ることができた。特に、複雑な漢字、斜線部や曲線部の滑らかで自然な再現記録ができた。また、２〜３日放置していても、高粘度であるにもかかわらず、ノズルの目詰まりが無く、安定した印字性能が得られた。
上述のような高粘度のインクを用いると、ヘッド１３の下面の吐出面汚れＤに吸着しやすく、粘性の低いインクを用いるよりも吐出面汚れＤが広がっていき易く、固着し易い。このようなインクを用いるもので、吐出面汚れＤの面積に応じて清掃動作を行うことは、吐出面汚れＤが広がることを抑制でき、インクの固着を防止することができる。
【００７５】
以上、本実施形態によれば、吐出面撮像手段であるＣＣＤ４６が撮像した画像の画像情報に基づいて汚れ認識手段である画像情報処理部２０１が吐出面汚れ情報を出力し、吐出面汚れ情報に含まれる吐出面汚れの吐出口からの距離の情報と吐出面汚れの面積の情報とに基づいて、清掃制御手段である清掃動作制御部２０２は、吐出面清掃手段であるワイパーブレード４４を上下移動させるブレードモータ４４ｍを制御する。詳しくは、吐出面汚れＤの吐出口１３ａからの距離に基づいて、吐出口１３ａ近傍に吐出面汚れがあれば清掃動作を実行することで、必要以上の液状体の消費と、吐出面汚れによる吐出された液滴の軌道のずれとを防止できる。さらに、吐出面汚れＤの面積に基づいて、吐出口１３ａ近傍の吐出面汚れＤでなくても大きな吐出面汚れＤがあれば清掃動作を実行することで、ヘッド１３の下面に出面汚れが広がった状態になることに起因する不具合の発生を防止することができる。
また、清掃動作制御部２０２は、吐出面汚れＤと吐出口１３ａとの距離が近いほどその値が大きくなる汚れ距離係数と、吐出面汚れＤの面積が大きいほどその値が大きくなる汚れ面積係数とを算出し、汚れ距離係数と汚れ面積係数との積より算出される吐出面汚れ値の値が所定の値よりも大きくなったときに清掃動作を実行する。これにより、吐出面汚れＤと吐出口１３ａとの距離、及び吐出面汚れＤの面積を反映させた清掃動作の制御を行うことができる。
また、清掃動作制御部２０２が、吐出面汚れ情報から得られる吐出面汚れＤの形状に基づいて、詳しくは、吐出面汚れの形状が球形に近いほどその値が小さくなる汚れ形状係数に基づいて清掃動作の制御を行うことにより、放置することにより固着するおそれのある吐出面汚れＤを清掃することができる。
また、清掃動作制御部２０２が、吐出面汚れの高さが所定の高さより高い場合は清掃することにより、吐出面汚れが高さ方向に成長することに起因する不具合の発生を防止することができる。
また、実施例１のように、撮像部保護手段であるカバー部材４０１を備え、撮像時以外のタイミングではＣＣＤ４６の撮像部であるレンズ４６ａを覆っているので、異物であるインクがレンズ４６ａに付着してＣＣＤ４６が撮像する画像情報に影響を及ぼすことを防止することができる。
また、液滴吐出領域となる搬送ベルト１２を挟んで、上記吐出面清掃手段であるワイパーブレード４４を備える維持回復装置４０とは反対側にＣＣＤ４６を配置することにより、レンズ４６ａにインクが付着することを防止することができる。
また、ＣＣＤ４６による撮像が、ヘッド１３の下面の全体を撮像するようにすることで、ヘッド１３の下面の全体の吐出面汚れＤの画像情報を取得することができる。これにより、吐出口１３ａから離れた位置で吐出面汚れＤが大きく広がったとしてもこれを検出することができ、大きく広がった吐出面汚れＤを清掃することができる。
また、ＣＣＤ４６による撮像が、ヘッド１３の下面の吐出口１３ａ近傍を撮像するようにすることで、インクの吐出に影響し得るような吐出口１３ａ近傍の吐出面汚れＤについてより正確な画像情報を得ることができる。これにより、吐出面汚れＤによってインクの吐出方向がずれる問題を防止することができる。
また、ＣＣＤ４６による撮像と、撮像した画像情報に基づいた清掃動作の制御は、毎回の画像形成を開始する前に実行することにより、ヘッド１３の下面に吐出面汚れＤが付着していたとしても、吐出面汚れＤが画像形成に影響を与えることを防止することができる。
また、ＣＣＤ４６による撮像と、撮像した画像情報に基づいた清掃動作の制御は、プリンタ１本体の電源投入時に実行することにより、ヘッド１３の下面に吐出面汚れＤが付着していたとしても、吐出面汚れＤが画像形成に影響を与えることを防止することができる。
また、実施例２のように、レンズ４６ａがヘッド１３の下面を撮像する位置と、インクの付着を防止する保護領域４０２とを、吐出面撮像手段であるＣＣＤ４６が移動可能とすることにより、撮像時以外のタイミングでレンズ４６ａにインクが付着することを防止することができる。
また、実施例３のように、ＣＣＤ４６のレンズ４６ａ周辺に、所定の居急逝に帯電したミスト状のインクがレンズ４６ａから離れる方向に力が働くように電界を形成する電界形成手段としてのレンズ保護電極４０３を備えることにより、ミスト状のインクはレンズ４６ａから離れる方向に移動し、レンズ４６ａにインクが付着することを防止することができる。
また、実施例４のように、ＣＣＤ４６のレンズ４６ａの近傍から、ミスト状のインクを退ける気流を発生させる気流発生手段としてのファン４０４を備えることにより、飛散してきたミスト状のインクはレンズ４６ａ近傍から退けられ、レンズ４６ａにインクが付着することを防止することができる。
また、５つあるヘッド１３のうち、一つのヘッド１３の下面の吐出面汚れＤのみが清掃が必要と判定された場合は、清掃が必要と判定されたヘッド１３の下面のみを清掃することにより、必要以上のインクを消費することを防止することができる。
また、変形例のように、ヘッド１３の下面の幅方向の全体を清掃するのではなく、清掃が必要な領域の近傍のみを清掃することで必要以上のインクを消費することを防止することができる。
また、プリンタ１の液滴吐出装置として、画像形成ユニット２を用いることにより、必要以上に液滴を形成する液状体のインクを消費することと、吐出面汚れＤにより吐出されたインクの軌道がずれることとを防止しつつ、液滴吐出面上の吐出面汚れが広がった状態となることに起因する不具合の発生を防止できる。
また、実施形態１の画像形成システムのように、ＣＣＤ４６で撮像した画像をプリンタ１が備える表示部２１０で表示可能とすることにより、使用者やサービスマンはインク吐出面であるヘッド１３の下面の状態を視覚的に確認することができる。
また、実施形態２の画像形成システムのように、ＣＣＤ４６で撮像した画像をプリンタ１本体近傍に設置された、外部制御手段としてのパーソナルコンピュータ１００のディスプレイ１１０で表示可能とすることにより、使用者やサービスマンはインク吐出面であるヘッド１３の下面の状態を、ディスプレイ１１０上で視覚的に確認することができる。
また、実施形態３の画像形成システムのように、ＣＣＤ４６で撮像した画像をプリンタ１本体の設置位置に対して遠隔地となる外部制御手段としてのサービスセンター３００のサービスセンター表示部３１０で表示可能とすることにより、サービスマンはインク吐出面であるヘッド１３の下面の状態を、遠隔地であるサービスセンター３００で視覚的に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図２】キャリッジの説明図。（ａ）は、キャリッジの正面図。（ｂ）は、キャリッジの下面図。
【図３】画像形成ユニットの概略構成を示す平面図。
【図４】画像形成ユニットの概略構成を示す側面図。
【図５】ワイパーブレードの概略説明図。
【図６】清掃動作の制御を示すブロック図。
【図７】吐出面汚れの一つ目の例の説明図。
【図８】吐出面汚れの二つ目の例の説明図。
【図９】吐出面汚れの三つ目の例の説明図。
【図１０】吐出面汚れと吐出口との距離と、汚れ距離係数との関係の一例を示すグラフ。
【図１１】吐出面汚れの面積と、汚れ面積係数との関係の一例を示すグラフ。
【図１２】ヘッドの下面を複数の領域に分ける画像マップの一例。
【図１３】清掃動作を実行するかどうかの判定処理の一例のフローチャート。
【図１４】吐出面汚れの形状の説明図、（ａ）は、吐出面汚れが球形に近い状態、（ｂ）は、吐出面汚れが球形とは明らかに異なる状態。
【図１５】インクからなる吐出面汚れの高さの変化の説明図、（ａ）は、インクが吐出面汚れとなって間もない状態、（ｂ）は、（ａ）の吐出面汚れを放置した状態、（ｃ）は、（ｂ）の状態からさらに吐出面汚れを放置した状態。
【図１６】カバー部材を閉じた状態の実施例１の画像ユニットの説明図。
【図１７】カバー部材を開いた状態の実施例１の画像ユニットの説明図。
【図１８】実施例２の画像ユニットの説明図。
【図１９】実施例３の画像ユニットの説明図。
【図２０】実施例４の画像ユニットの説明図。
【図２１】変形例のワイパーブレードの概略説明図。
【図２２】実施形態１のプリンタの概略ブロック図。
【図２３】実施形態２の画像形成システムの概略ブロック図。
【図２４】実施形態３の画像形成システムの概略ブロック図。
【符号の説明】
【００７７】
１      プリンタ
２      画像形成ユニット
７      排紙トレイ
９      キャリッジ
９ｍ    キャリッジ移動モータ
１２    搬送ベルト
１３    ヘッド
１３ａ  吐出口
４０    維持回復装置
４２    吸引キャップ
４４    ワイパーブレード
４４ｍ  ブレードモータ
４６    ＣＣＤ
４６ａ  レンズ
１００  パーソナルコンピュータ
１０１  ＰＣ制御部
１１０  ディスプレイ
１２０  キーボード
２００  制御部
２０１  画像情報処理部
２０２  清掃動作制御部
２０９  キャリッジ制御部
２１０  表示部
２２０  操作部
３００  サービスセンター
３０１  サービスセンター制御部
３１０  サービスセンター表示部
３２０  サービスセンター操作部
４０１  カバー部材
４０２  保護領域
４０３  レンズ保護電極
４０３ａ  第一電極
４０３ｂ  第二電極
４０４  ファン
【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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【図２３】
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【図２４】
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