(57)【要約】【課題】より高精度に記録ヘッドの各ノズルの吐出状態を判定する技術を提供することである。【解決手段】インクを吐出する複数のノズルと該複数のノズルに対応した複数のセンサを備えた記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置において、吐出状態の判定を次のように行う。即ち、記録データに基づいて、第１の駆動条件で記録ヘッドを駆動し、記録ヘッドからインクを第１の領域に吐出して画像を記録し、検査データに基づいて、第２の駆動条件で第２の領域に吐出して検査パターンを記録する。そして、第２の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動するタイミングで、複数のセンサそれぞれからの出力を監視して複数のノズルそれぞれからの吐出状態を判定する。【選択図】  図１８
2020142503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズルと該複数のノズルおのおのに対応し、ノズルからのインクの吐出状態を検知するための複数のセンサを備えた記録ヘッドと、
記録データに基づいて、第１の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動し、前記記録ヘッドからインクを第１の領域に吐出して画像を記録し、検査データに基づいて前記第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動して前記第１の領域とは異なる第２の領域にインクを吐出する記録手段と、
前記記録手段が前記第２の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動するタイミングで、前記複数のセンサそれぞれからの出力に基づいて、前記複数のノズルそれぞれからの吐出状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドは、前記複数のノズルそれぞれに対応し、前記複数のノズルそれぞれからインクを吐出するために利用される熱エネルギーをインクに付加するヒータを含み、
前記複数のセンサそれぞれは前記ヒータの温度を検知する温度センサであり、
前記ヒータと前記温度センサとは多層構造の素子基板に実装され、
前記ヒータが設けられる層とは異なる層であって、該ヒータの直下に前記温度センサが設けられることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記記録ヘッドは、回転する転写体にインクを吐出して画像を形成し、
前記記録手段は、前記転写体に形成された画像を記録媒体に転写する転写手段を含み、
前記第１の領域と前記第２の領域とは、前記転写体の領域であることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記転写体の回転方向に関し、前記第２の領域は前記第１の領域に対して、上流側、又は、下流側に設けられることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドは、搬送される記録媒体にインクを吐出して画像を形成し、
前記第１の領域と前記第２の領域とは、前記記録媒体の領域であることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項６】
前記記録媒体の搬送方向に関し、前記第２の領域は前記第１の領域に対して、上流側、又は、下流側に位置することを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記第１の駆動条件と前記第２の駆動条件は、前記記録ヘッドを駆動する駆動パルスを含み、
前記第１の駆動条件における駆動パルスと前記第２の駆動条件における駆動パルスとは互いに異なることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項８】
前記第２の駆動条件は、前記第１の駆動条件よりも吐出速度が遅くなるような駆動条件であることを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】
前記記録ヘッドは、記録媒体の幅に相当する記録幅を有するフルライン記録ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記複数のノズルにより形成されるノズル列の方向は、前記転写体の回転方向、又は、前記記録媒体の搬送方向に対して交差する方向であることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項１１】
前記転写体の回転、又は、前記記録媒体の搬送に従って、前記第１の領域への記録と前記第２の領域への記録を切り替える場合には、前記ノズル列の前記交差により生じる、前記転写体の回転方向、又は、前記記録媒体の搬送方向に関する前記ノズル列の両端のノズルの間の距離に基づいて、前記第１の領域と前記第２の領域との間にバッファ領域を設けることを特徴とする請求項１０に記載の記録装置。
【請求項１２】
前記記録手段は、前記バッファ領域において、検査を行うノズルに対して予備吐出を行うことを特徴とする請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１３】
前記判定手段は、前記温度センサにより検知される温度変化に基づいて、前記複数のノズルそれぞれの吐出状態を判定することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項１４】
前記判定手段により不良と判定されたノズルの近傍に良好と判定されたノズルがある場合には、前記記録手段は、前記良好と判定されたノズルにより補完記録を行うことを特徴とする請求項１３に記載の記録装置。
【請求項１５】
前記複数のノズルからなるノズル列は記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に対してある角度を設けられて備えられ、
前記記録媒体の搬送方向の下流側に位置するノズルから検査することを特徴を有する請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１６】
前記第２の駆動条件に対応する駆動パルスと、前記判定手段による吐出状態の前に複数のノズルから予備吐出を行うための駆動パルスとを示すテーブルを格納する格納手段をさらに有し、
前記記録手段は前記テーブルに基づいて前記複数のノズルそれぞれからの吐出状態を判定する際の駆動パルスを選択することを特徴を有する請求項１に記載の記録装置。
【請求項１７】
前記テーブルにおいて、所定数のノズル数と前記第２の駆動条件に対応する駆動パルスが対応し、
前記所定数より大きいノズル数は、前記予備吐出を行うための複数種類の駆動パルスのいずれかと対応し、
前記記録手段は、使用するノズル数に応じて、前記テーブルを用いて駆動パルスを選択し、
前記記録手段は前記判定手段による吐出状態を判定するために使用するために前記所定数のノズルを用いることを特徴を有する請求項１６に記載の記録装置。
【請求項１８】
インクを吐出する複数のノズルと該複数のノズルおのおのに対応し、ノズルからのインクの吐出状態を検知するための複数のセンサを備えた記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置におけるノズル吐出状態の判定方法であって、
記録データに基づいて、第１の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動し、前記記録ヘッドからインクを第１の領域に吐出して画像を記録し、検査データに基づいて前記第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動して前記第１の領域とは異なる第２の領域にインクを吐出する記録工程と、
前記記録工程において、前記第２の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動するタイミングで、前記複数のセンサそれぞれからの出力に基づいて、前記複数のノズルそれぞれからの吐出状態を判定する判定工程とを有することを特徴とするノズル吐出状態の判定方法。
【請求項１９】
前記記録工程において、前記第２の駆動条件に対応する駆動パルスと、前記判定による吐出状態の前に複数のノズルから予備吐出を行うための駆動パルスとを示すテーブルに基づいて、前記複数のノズルそれぞれからの吐出状態を判定する際の駆動パルスを選択することを特徴とする請求項１８に記載のノズル吐出状態の判定方法。
【請求項２０】
前記テーブルにおいて、所定数のノズル数と前記第２の駆動条件に対応する駆動パルスが対応し、
前記所定数より大きいノズル数は、前記予備吐出を行うための複数種類の駆動パルスのいずれかと対応し、
前記記録工程では、使用するノズル数に応じて、前記テーブルを用いて駆動パルスを選択し、
前記記録工程では、前記判定による吐出状態を判定するために使用するために前記所定数のノズルを用いることを特徴とする請求項１９に記載のノズル吐出状態の判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置及びそのノズル吐出状態の判定方法に関し、特に、例えば、記録ヘッドからインクを転写体に吐出して形成した画像を記録媒体に転写して記録する記録装置及びそのノズル吐出状態の判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、記録ヘッドからインク液滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置が知られている。このような構成の記録装置では、記録ヘッドからのインク液滴吐出を利用して、記録ヘッドに備えられたインク吐出ノズル（以下、ノズル）の吐出状態を検査する技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、複数のノズルと各ノズルに対応したヒータとを備えた記録ヘッドを用いる場合、各ヒータにパルスを印加して駆動させた時の各ヒータの温度変化を監視し、その温度変化の変曲点の有無からノズルの吐出状態を判定する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０００９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、発明者の検討によれば、インクを吐出するため素子を駆動して、吐出状態を判定する方法では、画像を記録するときの素子の駆動条件と同じ駆動条件で素子を駆動して検査を行うと十分な精度が得られない場合があることが分かった。
【０００６】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録ヘッドのノズルからの吐出状態の検査を高精度に実行することが可能な記録装置及びそのノズル吐出状態の判定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は、次のような構成を有する。
【０００８】
即ち、インクを吐出する複数のノズルと該複数のノズルおのおのに対応し、ノズルからのインクの吐出状態を検知するための複数のセンサを備えた記録ヘッドと、記録データに基づいて、第１の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動し、前記記録ヘッドからインクを第１の領域に吐出して画像を記録し、検査データに基づいて前記第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動して前記第１の領域とは異なる第２の領域にインクを吐出する記録手段と、前記記録手段が前記第２の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動するタイミングで、前記複数のセンサそれぞれからの出力に基づいて、前記複数のノズルそれぞれからの吐出状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
また本発明を他の側面から見れば、インクを吐出する複数のノズルと該複数のノズルおのおのに対応し、ノズルからのインクの吐出状態を検知するための複数のセンサを備えた記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置におけるノズル吐出状態の判定方法であって、記録データに基づいて、第１の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動し、前記記録ヘッドからインクを第１の領域に吐出して画像を記録し、検査データに基づいて前記第１の駆動条件とは異なる第２の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動して前記第１の領域とは異なる第２の領域にインクを吐出する記録工程と、前記記録工程において、前記第２の駆動条件で前記記録ヘッドを駆動するタイミングで、前記複数のセンサそれぞれからの出力に基づいて、前記複数のノズルそれぞれからの吐出状態を判定する判定工程とを有することを特徴とするノズル吐出状態の判定方法を備える。
【発明の効果】
【００１０】
従って本発明によれば、記録ヘッドの吐出状態の検査を高精度に実行することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の代表的な実施形態である記録システムの概要図である。
【図２】記録ユニットの斜視図である。
【図３】図２の記録ユニットの変位態様の説明図である。
【図４】図１の記録システムの制御系のブロック図である。
【図５】図１の記録システムの制御系のブロック図である。
【図６】図１の記録システムの動作例の説明図である。
【図７】図１の記録システムの動作例の説明図である。
【図８】記録ヘッドの構成を示す斜視図である。
【図９】平行四辺形形状のヘッドチップ（ヘッド基板）の繋ぎ構成を示す図である。
【図１０】記録媒体に実際に画像が記録される領域（実画領域）と記録ヘッドのノズルの吐出状態を検査するために用いられる検査領域とを示す図である。
【図１１】記録ヘッドのヒータ駆動に用いる駆動パルスの構成を示す図である。
【図１２】記憶部に設けられる記録データの格納領域とヘッド基板との関係を示す図である。
【図１３】ノズルによる駆動区間の違いを示すタイミングチャートである。
【図１４】具体的な検査パターンの例を示す図である。
【図１５】検査モード時におけるノズル駆動順を説明する図である。
【図１６】両面印刷と検査記録を行う検査領域との関係を示す図である。
【図１７】転写体のサイズと記録媒体のサイズとの関係を示す図である。
【図１８】検査処理を示すフローチャートである。
【図１９】素子基板に形成された記録素子近傍の多層配線構造を示す図である。
【図２０】図１９に示す素子基板を用いた温度検知の制御構成を表すブロック図である。
【図２１】記録素子に駆動パルスを印加したときの、温度検知素子から出力される温度波形（センサ温度：Ｔ）とその波形の温度変化信号（ｄＴ／ｄｔ）を表した図である。
【図２２】検査動作と予備吐出動作の制御構成を示すブロック図である。
【図２３】駆動パルステーブルの構成を示す図である。
【図２４】記録媒体上における各データに基づいてインクが吐出される領域の別の例を示す図である。
【図２５】検査領域に格納されたパターンに基づく、各ノズルに対応した吐出パターンの記録例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について、さらに具体的かつ詳細に説明する。各図において、矢印ＸおよびＹは水平方向を示し、互いに直交する。矢印Ｚは上下方向を示す。
【００１３】
＜用語の説明＞
この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００１４】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００１５】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。なお、インクの成分については、特に限定はないが、本実施形態では、色材である顔料、水、樹脂を含む水性顔料インクを用いる場合を想定する。
【００１６】
またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路を含むノズル、および、ノズル内に設けられたインク吐出に利用されるエネルギーを発生する吐出素子を総括して言うものとする。
【００１７】
以下に用いる記録ヘッド用の素子基板（ヘッド基板）とは、シリコン半導体からなる単なる基体を指し示すものではなく、各素子や配線等が設けられた構成を差し示すものである。
【００１８】
さらに、基板上とは、単に素子基板の上を指し示すだけでなく、素子基板の表面、表面近傍の素子基板内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作り込み（ｂｕｉｌｔ−ｉｎ）」とは、別体の各素子を単に基体表面上に別体として配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を半導体回路の製造工程等によって素子板上に一体的に形成、製造することを示すものである。
【００１９】
＜記録システム＞
図１は本発明の一実施形態に係る記録システム１を概略的に示した正面図である。記録システム１は、転写体２を介して記録媒体Ｐにインク像を転写することで記録物Ｐ’を製造する、枚葉式のインクジェットプリンタである。記録システム１は、記録装置１Ａと、搬送装置１Ｂとを含む。本実施形態では、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が、それぞれ、記録システム１の幅方向（全長方向）、奥行き方向、高さ方向を示している。記録媒体ＰはＸ方向に搬送される。
【００２０】
＜記録装置＞
記録装置１Ａは、記録ユニット３、転写ユニット４および周辺ユニット５Ａ〜５Ｄ、および、供給ユニット６を含む。
【００２１】
＜記録ユニット＞
記録ユニット３は、複数の記録ヘッド３０と、キャリッジ３１とを含む。図１と図２を参照する。図２は記録ユニット３の斜視図である。記録ヘッド３０は、転写体（中間転写体）２に液体インクを吐出し、転写体２上に記録画像のインク像を形成する。
【００２２】
本実施形態の場合、各記録ヘッド３０は、Ｙ方向に延設されたフルラインヘッドであり、使用可能な最大サイズの記録媒体の画像記録領域の幅分をカバーする範囲にノズルが配列されている。記録ヘッド３０は、その下面に、ノズルが開口したインク吐出面を有しており、インク吐出面は、微小隙間（例えば数ｍｍ）を介して転写体２の表面と対向している。本実施形態の場合、転写体２は円軌道上を循環的に移動する構成であるため、複数の記録ヘッド３０は、放射状に配置されている。
【００２３】
各ノズルには吐出素子が設けられている。吐出素子に後述する駆動信号に基づく駆動パルスが印加されることにより吐出素子は吐出に必要なエネルギーを発生する。吐出素子としては、例えば、ノズル内に圧力を発生させてノズル内のインクを吐出させる素子であり、公知のインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの技術が適用可能である。吐出素子としては、例えば電気熱変換体によりインクに膜沸騰を生じさせ気泡を形成することでインクを吐出する素子、電気機械変換体（ピエゾ素子）によってインクを吐出する素子、静電気を利用してインクを吐出する素子等が挙げられる。高速で高密度の記録の観点からは電気熱変換体を利用した吐出素子を用いることができる。
【００２４】
本実施形態の場合、記録ヘッド３０は、９つ設けられている。各記録ヘッド３０は、互いに異なる種類のインクを吐出する。異なる種類のインクとは、例えば、色材が異なるインクであり、イエロインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインク等のインクである。１つの記録ヘッド３０は１種類のインクを吐出するが、１つの記録ヘッド３０が複数種類のインクを吐出する構成であってもよい。このように複数の記録ヘッド３０を設けた場合、そのうちの一部が色材を含まないインク（例えばクリアインク）を吐出してもよい。
【００２５】
キャリッジ３１は、複数の記録ヘッド３０を支持する。各記録ヘッド３０は、インク吐出面側の端部がキャリッジ３１に固定されている。これにより、インク吐出面と転写体２との表面の隙間をより精密に維持することができる。キャリッジ３１は、案内部材ＲＬの案内によって、記録ヘッド３０を搭載しつつ変位可能に構成されている。本実施形態の場合、案内部材ＲＬは、Ｙ方向に延設されたレール部材であり、Ｘ方向に離間して一対設けられている。キャリッジ３１のＸ方向の各側部にはスライド部３２が設けられている。スライド部３２は案内部材ＲＬと係合し、案内部材ＲＬに沿ってＹ方向にスライドする。
【００２６】
図３は記録ユニット３の変位態様を示しており、記録システム１の右側面を模式的に示した図である。記録システム１の後部には回復ユニット１２が設けられている。回復ユニット１２は記録ヘッド３０の吐出性能を回復する機構を有する。そのような機構としては、例えば、記録ヘッド３０のインク吐出面をキャッピングするキャップ機構、インク吐出面をワイピングするワイパ機構、インク吐出面から記録ヘッド３０内のインクを負圧吸引する吸引機構を挙げることができる。
【００２７】
案内部材ＲＬは、転写体２の側方から回復ユニット１２に渡って延設されている。記録ユニット３は、案内部材ＲＬの案内により、実線で記録ユニット３を示した吐出位置ＰＯＳ１と、破線で記録ユニット３を示した回復位置ＰＯＳ３との間で変位可能であり、不図示の駆動機構により移動される。
【００２８】
吐出位置ＰＯＳ１は、記録ユニット３が転写体２にインクを吐出する位置であり、記録ヘッド３０のインク吐出面が転写体２の表面に対向する位置である。回復位置ＰＯＳ３は、吐出位置ＰＯＳ１から退避した位置であり、記録ユニット３が回復ユニット１２上に位置する位置である。回復ユニット１２は記録ユニット３が回復位置ＰＯＳ３に位置した場合に、記録ヘッド３０に対する回復処理を実行可能である。本実施形態の場合、記録ユニット３が回復位置ＰＯＳ３に到達する前の移動途中においても回復処理を実行可能である。吐出位置ＰＯＳ１と回復位置ＰＯＳ３の間には予備回復位置ＰＯＳ２があり、回復ユニット１２は記録ヘッド３０が吐出位置ＰＯＳ１から回復位置ＰＯＳ３へ移動中に、予備回復位置ＰＯＳ２において記録ヘッド３０に対する予備的な回復処理を実行可能である。
【００２９】
＜転写ユニット＞
図１を参照して転写ユニット４について説明する。転写ユニット４は、転写ドラム４１と圧胴４２とを含む。これらの胴は、Ｙ方向の回転軸周りに回転する回転体であり、円筒形状の外周面を有している。図１において、転写ドラム４１および圧胴４２の各図形内に示した矢印は、これらの回転方向を示しており、転写ドラム４１は時計回りに、圧胴４２は反時計回りに回転する。
【００３０】
転写ドラム４１は、その外周面に転写体２を支持する支持体である。転写体２は、転写ドラム４１の外周面上に、周方向に連続的にあるいは間欠的に設けられる。連続的に設けられる場合、転写体２は無端の帯状に形成される。間欠的に設けられる場合、転写体２は、有端の帯状に複数のセグメントに分けて形成され、各セグメントは転写ドラム４１の外周面に等ピッチで円弧状に配置することができる。
【００３１】
転写ドラム４１の回転により、転写体２は円軌道上を循環的に移動する。転写ドラム４１の回転位相により、転写体２の位置は、吐出前処理領域Ｒ１、吐出領域Ｒ２、吐出後処理領域Ｒ３およびＲ４、転写領域Ｒ５、転写後処理領域Ｒ６に区別することができる。転写体２はこれらの領域を循環的に通過する。
【００３２】
吐出前処理領域Ｒ１は、記録ユニット３によるインクの吐出前に転写体２に対する前処理を行う領域であり、周辺ユニット５Ａによる処理が行われる領域である。本実施形態の場合、反応液が付与される。吐出領域Ｒ２は記録ユニット３が転写体２にインクを吐出してインク像を形成する形成領域である。吐出後処理領域Ｒ３およびＲ４はインクの吐出後にインク像に対する処理を行う処理領域であり、吐出後処理領域Ｒ３は周辺ユニット５Ｂによる処理が行われる領域であり、吐出後処理領域Ｒ４は周辺ユニット５Ｃによる処理が行われる領域である。転写領域Ｒ５は転写ユニット４により転写体２上のインク像が記録媒体Ｐに転写される領域である。転写後処理領域Ｒ６は、転写後に転写体２に対する後処理を行う領域であり、周辺ユニット５Ｄによる処理が行われる領域である。
【００３３】
本実施形態の場合、吐出領域Ｒ２は、一定の区間を有する領域である。他の領域Ｒ１、Ｒ３〜Ｒ６は、吐出領域Ｒ２に比べるとその区間は狭い。時計の文字盤に喩えると、本実施形態の場合、吐出前処理領域Ｒ１は概ね１０時の位置であり、吐出領域Ｒ２は概ね１１時から１時の範囲であり、吐出後処理領域Ｒ３は概ね２時の位置であり、吐出後処理領域Ｒ４は概ね４時の位置である。転写領域Ｒ５は概ね６時の位置であり、転写後処理領域Ｒ６は概ね８時の領域である。
【００３４】
転写体２は、単層から構成してもよいが、複数層の積層体としてもよい。複数層で構成する場合、例えば、表面層、弾性層、圧縮層の三層を含んでもよい。表面層はインク像が形成される画像形成面を有する最外層である。圧縮層を設けることで、圧縮層が変形を吸収し、局所的な圧力変動に対してその変動を分散し、高速記録時においても転写性を維持することができる。弾性層は表面層と圧縮層との間の層である。
【００３５】
表面層の材料としては、樹脂、セラミック等各種材料を適宜用いることができるが、耐久性等の点で圧縮弾性率の高い材料を用いることができる。具体的には、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素含有樹脂、加水分解性有機ケイ素化合物を縮合して得られる縮合物等が挙げられる。表面層には、反応液の濡れ性、画像の転写性等を向上させるために、表面処理を施して用いてもよい。表面処理としては、フレーム処理、コロナ処理、プラズマ処理、研磨処理、粗化処理、活性エネルギー線照射処理、オゾン処理、界面活性剤処理、シランカップリング処理などが挙げられる。これらを複数組み合わせてもよい。また、表面層に任意の表面形状を設けることもできる。
【００３６】
圧縮層の材料としては、例えばアクリロニトリル−ブタジエンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。このようなゴム材料の成形時には、所定量の加硫剤、加硫促進剤等を配合し、さらに発泡剤、中空微粒子或いは食塩等の充填剤を必要に応じて配合し、多孔質のゴム材料としてもよい。これにより、様々な圧力変動に対して気泡部分が体積変化を伴って圧縮されるため、圧縮方向以外への変形が小さく、より安定した転写性、耐久性を得ることができる。多孔質のゴム材料としては、各気孔が互いに連続した連続気孔構造のものと、各気孔がそれぞれ独立した独立気孔構造のものがあるが、いずれの構造であってもよく、これらの構造を併用してもよい。
【００３７】
弾性層の部材としては、樹脂、セラミック等、各種材料を適宜用いることができる。加工特性等の点で、各種エラストマー材料、ゴム材料を用いることができる。具体的には、例えばフルオロシリコーンゴム、フェニルシリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム等が挙げられる。また、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、スチレンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン／プロピレン／ブタジエンのコポリマー、ニトリルブタジエンゴム等が挙げられる。特に、シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、フェニルシリコーンゴムは、圧縮永久ひずみが小さいため、寸法安定性、耐久性の面で有利である。また、温度による弾性率の変化が小さく、転写性の点でも有利である。
【００３８】
表面層と弾性層の間、弾性層と圧縮層の間には、これらを固定するために各種接着剤や両面テープを用いることもできる。また、転写体２は、転写ドラム４１に装着する際の横伸びの抑制や、コシを保つために圧縮弾性率が高い補強層を含んでもよい。また、織布を補強層としてもよい。転写体２は前記材質による各層を任意に組み合わせて作製することができる。
【００３９】
圧胴４２は、その外周面が転写体２に圧接される。圧胴４２の外周面には、記録媒体Ｐの先端部を保持するグリップ機構が少なくとも一つ設けられている。グリップ機構は圧胴４２の周方向に離間して複数設けてもよい。記録媒体Ｐは圧胴４２の外周面に密接して搬送されつつ、圧胴４２と転写体２とのニップ部を通過するときに、転写体２上のインク像が転写される。
【００４０】
転写ドラム４１と圧胴４２とを駆動するモータ等の駆動源は、これらに共通とし、歯車機構等の伝達機構により、駆動力を分配することができる。
【００４１】
＜周辺ユニット＞
周辺ユニット５Ａ〜５Ｄは転写ドラム４１の周囲に配置されている。本実施形態の場合、周辺ユニット５Ａ〜５Ｄは、順に、付与ユニット、吸収ユニット、加熱ユニット、清掃ユニットである。
【００４２】
付与ユニット５Ａは、記録ユニット３によるインクの吐出前に、転写体２上に反応液を付与する機構である。反応液は、インクを高粘度化する成分を含有する液体である。ここで、インクの高粘度化とは、インクを構成している色材や樹脂等がインクを高粘度化する成分と接触することによって化学的に反応し、あるいは物理的に吸着し、これによってインクの粘度の上昇が認められることである。このインクの高粘度化には、インク全体の粘度上昇が認められる場合のみならず、色材や樹脂等のインクを構成する成分の一部が凝集することにより局所的に粘度の上昇が生じる場合も含まれる。
【００４３】
インクを高粘度化する成分は、金属イオン、高分子凝集剤など、特に制限はないが、インクのｐＨ変化を引き起こして、インク中の色材を凝集させる物質を用いることができ、有機酸を用いることができる。反応液の付与機構としては、例えば、ローラ、記録ヘッド、ダイコーティング装置（ダイコータ）、ブレードコーティング装置（ブレードコータ）などが挙げられる。転写体２に対するインクの吐出前に反応液を転写体２に付与しておくと、転写体２に達したインクを直ちに定着させることができる。これにより、隣接するインク同士が混ざり合うブリーディングを抑制することができる。
【００４４】
吸収ユニット５Ｂは、転写前に、転写体２上のインク像から液体成分を吸収する機構である。インク像の液体成分を減少させることで、記録媒体Ｐに記録される画像のにじみ等を抑制することができる。液体成分の減少を異なる視点で説明すれば、転写体２上のインク像を構成するインクを濃縮すると表現することもできる。インクを濃縮するとは、インクに含まれる液体成分が減少することによって、インクに含まれる色材や樹脂といった固形分の液体成分に対する含有割合が増加することを意味する。
【００４５】
吸収ユニット５Ｂは、例えば、インク像に接触してインク像の液体成分の量を減少させる液吸収部材を含む。液吸収部材はローラの外周面に形成されてもよいし、液吸収部材が無端のシート状に形成され、循環的に走行されるものでもよい。インク像の保護の点で、液吸収部材の移動速度を転写体２の周速度と同じにして液吸収部材を転写体２と同期して移動させてもよい。
【００４６】
液吸収部材は、インク像に接触する多孔質体を含んでもよい。液吸収部材へのインク固形分付着を抑制するため、インク像に接触する面の多孔質体の孔径は、１０μｍ以下であってもよい。ここで、孔径とは平均直径のことを示し、公知の手段、例えば水銀圧入法や、窒素吸着法、ＳＥＭ画像観察等で測定可能である。なお、液体成分は、一定の形を有さず、流動性があり、ほぼ一定の体積を有するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、インクや反応液に含まれる水や有機溶媒等が液体成分として挙げられる 。
【００４７】
加熱ユニット５Ｃは、転写前に、転写体２上のインク像を加熱する機構である。インク像を加熱することで、インク像中の樹脂が溶融し、記録媒体Ｐへの転写性を向上する。加熱温度は、樹脂の最低造膜温度（ＭＦＴ）以上とすることができる。ＭＦＴは一般的に知られている手法、例えばＪＩＳ  Ｋ  ６８２８−２：２００３や、ＩＳＯ２１１５：１９９６に準拠した各装置で測定することが可能である。転写性及び画像の堅牢性の観点から、ＭＦＴよりも１０℃以上高い温度で加熱してもよく、更に、２０℃以上高い温度で加熱してもよい。加熱ユニット５Ｃは、例えば、赤外線等の各種ランプ、温風ファン等、公知の加熱デバイスを用いることができる。加熱効率の点で、赤外線ヒータを用いることができる。
【００４８】
清掃ユニット５Ｄは、転写後に転写体２上を清掃する機構である。清掃ユニット５Ｄは、転写体２上に残留したインクや、転写体２上のごみ等を除去する。清掃ユニット５Ｄは、例えば、多孔質部材を転写体２に接触させる方式、ブラシで転写体２の表面を擦る方式、ブレードで転写体２の表面をかきとる方式等の公知の方式を適宜用いることができる。また、清掃に用いる清掃部材は、ローラ形状、ウェブ形状等、公知の形状を用いることができる。
【００４９】
以上の通り、本実施形態では、付与ユニット５Ａ、吸収ユニット５Ｂ、加熱ユニット５Ｃ、清掃ユニット５Ｄを周辺ユニットとして備えるが、これらの一部のユニットに転写体２の冷却機能を付与するか、あるいは、冷却ユニットを追加してもよい。本実施形態では、加熱ユニット５Ｃの熱により転写体２の温度が上昇する場合がある。記録ユニット３により転写体２にインクを吐出した後、インク像がインクの主溶剤である水の沸点を超えると、吸収ユニット５Ｂによる液体成分の吸収性能が低下する場合がある。吐出されたインクが水の沸点未満に維持されるように転写体２を冷却することで、液体成分の吸収性能を維持することができる。
【００５０】
冷却ユニットは、転写体２に送風する送風機構や、転写体２に部材（例えばローラ）を接触させ、この部材を空冷または水冷で冷却する機構であってもよい。また、清掃ユニット５Ｄの清掃部材を冷却する機構であってもよい。冷却タイミングは、転写後、反応液の付与前までの期間であってもよい。
【００５１】
＜供給ユニット＞
供給ユニット６は、記録ユニット３の各記録ヘッド３０にインクを供給する機構である。供給ユニット６は記録システム１の後部側に設けられていてもよい。供給ユニット６は、インクの種類毎に、インクを貯留する貯留部ＴＫを備える。貯留部ＴＫは、メインタンクとサブタンクとによって構成されてもよい。各貯留部ＴＫと各記録ヘッド３０とは流路６ａで連通し、貯留部ＴＫから記録ヘッド３０へインクが供給される。流路６ａは、貯留部ＴＫと記録ヘッド３０との間でインクを循環させる流路であってもよく、供給ユニット６はインクを循環させるポンプ等を備えてもよい。流路６ａの途中または貯留部ＴＫには、インク中の気泡を脱気する脱気機構を設けてもよい。流路６ａの途中または貯留部ＴＫには、インクの液圧と大気圧との調整を行うバルブを設けてもよい。貯留部ＴＫ内のインク液面が、記録ヘッド３０のインク吐出面よりも低い位置となるように、貯留部ＴＫと記録ヘッド３０のＺ方向の高さが設計されてもよい。
【００５２】
＜搬送装置＞
搬送装置１Ｂは、記録媒体Ｐを転写ユニット４へ給送し、インク像が転写された記録物Ｐ’を転写ユニット４から排出する装置である。搬送装置１Ｂは、給送ユニット７、複数の搬送胴８、８ａ、二つのスプロケット８ｂ、チェーン８ｃおよび回収ユニット８ｄを含む。図１において、搬送装置１Ｂの各構成の図形の内側の矢印はその構成の回転方向を示し、外側の矢印は記録媒体Ｐまたは記録物Ｐ’の搬送経路を示している。記録媒体Ｐは給送ユニット７から転写ユニット４へ搬送され、記録物Ｐ’は転写ユニット４から回収ユニット８ｄへ搬送される。給送ユニット７側を搬送方向で上流側と呼び、回収ユニット８ｄ側を下流側と呼ぶ場合がある。
【００５３】
給送ユニット７は、複数の記録媒体Ｐが積載される積載部を含むと共に、積載部から一枚ずつ記録媒体Ｐを、最上流の搬送胴８に給送する給送機構を含む。各搬送胴８、８ａはＹ方向の回転軸周りに回転する回転体であり、円筒形状の外周面を有している。各搬送胴８、８ａの外周面には、記録媒体Ｐ（または記録物Ｐ’）の先端部を保持するグリップ機構が少なくとも一つ設けられている。各グリップ機構は、隣接する搬送胴間で記録媒体Ｐを受け渡されるように、その把持動作および解除動作が制御される。
【００５４】
二つの搬送胴８ａは、記録媒体Ｐの反転用の搬送胴である。記録媒体Ｐを両面記録する場合、表面への転写後に、圧胴４２から下流側に隣接する搬送胴８へ記録媒体Ｐを渡さずに、搬送胴８ａに渡す。記録媒体Ｐは、二つの搬送胴８ａを経由して表裏が反転され、圧胴４２の上流側の搬送胴８を経由して再び圧胴４２へ渡される。これにより、記録媒体Ｐの裏面が転写ドラム４１に面することになり、裏面にインク像が転写される。
【００５５】
チェーン８ｃは、二つのスプロケット８ｂ間に巻き回されている。二つのスプロケット８ｂの一方は駆動スプロケットであり他方は従動スプロケットである。駆動スプロケットの回転によりチェーン８ｃが循環的に走行する。チェーン８ｃには、その長手方向に離間して複数のグリップ機構が設けられている。グリップ機構は、記録物Ｐ’の端部を把持する。下流端に位置する搬送胴８からチェーン８ｃのグリップ機構に記録物Ｐ’が渡され、グリップ機構に把持された記録物Ｐ’はチェーン８ｃの走行により回収ユニット８ｄへ搬送され、把持が解除される。これにより記録物Ｐ’が回収ユニット８ｄ内に積載される。
【００５６】
＜後処理ユニット＞
搬送装置１Ｂには、後処理ユニット１０Ａ、１０Ｂが設けられている。後処理ユニット１０Ａ、１０Ｂは転写ユニット４よりも下流側に配置され、記録物Ｐ’に対して後処理を行う機構である。後処理ユニット１０Ａは、記録物Ｐ’の表面に対する処理を行い、後処理ユニット１０Ｂは、記録物Ｐ’の裏面に対する処理を行う。処理の内容としては、例えば、記録物Ｐ’の画像記録面に、画像の保護や艶出し等を目的としたコーティングを挙げることができる。コーティングの内容としては、例えば、液体の塗布、シートの溶着、ラミネート等を挙げることができる。
【００５７】
＜検査ユニット＞
搬送装置１Ｂには、検査ユニット９Ａ、９Ｂが設けられている。検査ユニット９Ａ、９Ｂは転写ユニット４よりも下流側に配置され、記録物Ｐ’の検査を行う機構である。
【００５８】
本実施形態の場合、検査ユニット９Ａは、記録物Ｐ’に記録された画像を撮影する撮影装置であり、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を含む。検査ユニット９Ａは、連続的に行われる記録動作中に、記録画像を撮影する。検査ユニット９Ａが撮影した画像に基づいて、記録画像の色味などの経時変化を確認し、画像データあるいは記録データの補正の可否を判断することができる。本実施形態の場合、検査ユニット９Ａは、圧胴４２の外周面に撮像範囲が設定されており、転写直後の記録画像を部分的に撮影可能に配置されている。検査ユニット９Ａにより全ての記録画像の検査を行ってもよいし、所定数毎に検査を行ってもよい。
【００５９】
本実施形態の場合、検査ユニット９Ｂも、記録物Ｐ’に記録された画像を撮影する撮影装置であり、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を含む。検査ユニット９Ｂは、テスト記録動作において記録画像を撮影する。検査ユニット９Ｂは、記録画像の全体を撮影し、検査ユニット９Ｂが撮影した画像に基づいて、記録データに関する各種の補正の基本設定を行うことができる。本実施形態の場合、チェーン８ｃで搬送される記録物Ｐ’を撮影する位置に配置されている。検査ユニット９Ｂにより記録画像を撮影する場合、チェーン８ｃの走行を一時的に停止して、その全体を撮影する。検査ユニット９Ｂは、記録物Ｐ’上を走査するスキャナであってもよい。
【００６０】
＜制御ユニット＞
次に、記録システム１の制御ユニットについて説明する。図４および図５は記録システム１の制御ユニット１３のブロック図である。制御ユニット１３は、上位装置（ＤＦＥ）ＨＣ２に通信可能に接続され、また、上位装置ＨＣ２はホスト装置ＨＣ１に通信可能に接続される。
【００６１】
ホスト装置ＨＣ１は、例えば、情報処理装置であるＰＣであってもよいし、サーバ装置であってもよい。また、ホスト装置ＨＣ１と上位装置ＨＣ２間の通信方法については、有線／無線のいずれでもよく、特に限定するものではない。
【００６２】
ホスト装置ＨＣ１では、記録画像の元になる原稿データが生成、あるいは保存される。ここでの原稿データは、例えば、文書ファイルや画像ファイル等の電子ファイルの形式で生成される。この原稿データは、上位装置ＨＣ２へ送信され、上位装置ＨＣ２では、受信した原稿データを制御ユニット１３で利用可能なデータ形式（例えば、ＲＧＢで画像を表現するＲＧＢデータ）に変換する。変換後のデータは、画像データとして上位装置ＨＣ２から制御ユニット１３へ送信され、制御ユニット１３は受信した画像データに基づき、記録動作を開始する。
【００６３】
本実施形態の場合、制御ユニット１３は、メインコントローラ１３Ａと、エンジンコントローラ１３Ｂとに大別される。メインコントローラ１３Ａは、処理部１３１、記憶部１３２、操作部１３３、画像処理部１３４、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１３５、バッファ１３６および通信Ｉ／Ｆ１３７を含む。
【００６４】
処理部１３１は、ＣＰＵ等のプロセッサであり、記憶部１３２に記憶されたプログラムを実行し、メインコントローラ１３Ａ全体の制御を行う。記憶部１３２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、ＳＳＤ等の記憶デバイスであり、ＣＰＵ１３１（処理部）が実行するプログラムや、データを格納し、また、ＣＰＵ１３１にワークエリアを提供する。記憶部１３２のほか、外付けの記憶部が更に設けられていてもよい。操作部１３３は、例えば、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力デバイスであり、ユーザの指示を受け付ける。操作部１３３は、例えば、入力部と表示部が一体となった構成であってもよい。なお、ユーザ操作は、操作部１３３を介した入力に限定するものではなく、例えば、ホスト装置ＨＣ１や上位装置ＨＣ２から指示を受け付けるような構成であってもよい。
【００６５】
画像処理部１３４は例えば画像処理プロセッサを有する電子回路である。バッファ１３６は、例えば、ＲＡＭ、ハードディスクやＳＳＤである。通信Ｉ／Ｆ１３５は上位装置ＨＣ２との通信を行い、通信Ｉ／Ｆ１３７はエンジンコントローラ１３Ｂとの通信を行う。図４において破線矢印は、画像データの処理の流れを例示している。上位装置ＨＣ２から通信ＩＦ１３５を介して受信された画像データは、バッファ１３６に蓄積される。画像処理部１３４はバッファ１３６から画像データを読み出し、読み出した画像データに所定の画像処理を施して、再びバッファ１３６に格納する。バッファ１３６に格納された画像処理後の画像データは、プリントエンジンが用いる記録データとして、通信Ｉ／Ｆ１３７からエンジンコントローラ１３Ｂへ送信される。
【００６６】
図５に示すように、エンジンコントローラ１３Ｂは、エンジン制御部１４、１５Ａ〜１５Ｅを含み、記録システム１が備えるセンサ群およびアクチュエータ群１６の検知結果の取得および駆動制御を行う。これらの各制御部は、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェースを含む。なお、制御部の区分けは一例であり、一部の制御を更に細分化した複数の制御部で実行してもよいし、逆に、複数の制御部を統合して、それらの制御内容を一つの制御部で行うように構成してもよい。
【００６７】
エンジン制御部１４は、エンジンコントローラ１３Ｂの全体の制御を行う。記録制御部１５Ａは、メインコントローラ１３Ａから受信した記録データをラスタデータ等、記録ヘッド３０の駆動に適したデータ形式に変換する。記録制御部１５Ａは、各記録ヘッド３０の吐出制御を行う。
【００６８】
転写制御部１５Ｂは、付与ユニット５Ａの制御、吸収ユニット５Ｂの制御、加熱ユニット５Ｃの制御、及び清掃ユニット５Ｄの制御を行う。
【００６９】
信頼性制御部１５Ｃは、供給ユニット６の制御、回復ユニット１２の制御、および記録ユニット３を吐出位置ＰＯＳ１と回復位置ＰＯＳ３との間で移動させる駆動機構の制御を行う。
【００７０】
搬送制御部１５Ｄは、転写ユニット４の駆動制御や、搬送装置１Ｂの制御を行う。検査制御部１５Ｅは、検査ユニット９Ｂの制御、および検査ユニット９Ａの制御を行う。
【００７１】
センサ群およびアクチュエータ群１６のうち、センサ群には、可動部の位置や速度を検知するセンサ、温度を検知するセンサ、撮像素子等が含まれる。アクチュエータ群にはモータ、電磁ソレノイド、電磁バルブ等が含まれる。
【００７２】
＜動作例＞
図６は記録動作の例を模式的に示す図である。転写ドラム４１および圧胴４２が回転されつつ、以下の各工程が循環的に行われる。状態ＳＴ１に示すように、始めに転写体２上に付与ユニット５Ａから反応液Ｌが付与される。転写体２上の反応液Ｌが付与された部位は転写ドラム４１の回転に伴って移動していく。反応液Ｌが付与された部位が記録ヘッド３０の下に到達すると、状態ＳＴ２に示すように記録ヘッド３０から転写体２にインクが吐出される。これによりインク像ＩＭが形成される。その際、吐出されるインクが転写体２上の反応液Ｌと混ざりあうことで、色材の凝集が促進される。吐出されるインクは、供給ユニット６の貯留部ＴＫから記録ヘッド３０に供給される。
【００７３】
転写体２上のインク像ＩＭは転写体２の回転に伴って移動していく。インク像ＩＭが吸収ユニット５Ｂに到達すると状態ＳＴ３に示すように吸収ユニット５Ｂによりインク像ＩＭから液体成分が吸収される。インク像ＩＭが加熱ユニット５Ｃに到達すると状態ＳＴ４に示すように加熱ユニット５Ｃによりインク像ＩＭが加熱され、インク像ＩＭ中の樹脂が溶融し、インク像ＩＭが造膜される。このようなインク像ＩＭの形成に同期して、搬送装置１Ｂにより記録媒体Ｐが搬送される。
【００７４】
状態ＳＴ５に示すように、インク像ＩＭと記録媒体Ｐとが転写体２と圧胴４２とのニップ部に到達し、記録媒体Ｐにインク像ＩＭが転写され、記録物Ｐ’が製造される。ニップ部を通過すると、記録物Ｐ’に記録された画像が検査ユニット９Ａにより撮影され、記録画像が検査される。記録物Ｐ’は搬送装置１Ｂにより回収ユニット８ｄへ搬送される。
【００７５】
転写体２上のインク像ＩＭが形成されていた部分は、清掃ユニット５Ｄに到達すると状態ＳＴ６に示すように清掃ユニット５Ｄにより清掃される。清掃後、転写体２は一回転したことになり、同様の手順で記録媒体Ｐへのインク像の転写が繰り返し行われる。上記の説明では理解を容易にするために、転写体２の一回転で一枚の記録媒体Ｐへのインク像ＩＭの転写が一回行われるように説明したが、転写体２の一回転で複数枚の記録媒体Ｐへのインク像ＩＭの転写が連続的に行うことができる。
【００７６】
このような記録動作を継続していくと各記録ヘッド３０のメンテナンスが必要となる。
【００７７】
図７は各記録ヘッド３０のメンテナンスの際の動作例を示している。状態ＳＴ１１は、吐出位置ＰＯＳ１に記録ユニット３が位置している状態を示す。状態ＳＴ１２は、記録ユニット３が予備回復位置ＰＯＳ２を通過している状態を示し、通過中に回復ユニット１２により記録ユニット３の各記録ヘッド３０の吐出性能を回復する処理が実行される。その後、状態ＳＴ１３に示すように、記録ユニット３が回復位置ＰＯＳ３に位置した状態で、回復ユニット１２により各記録ヘッド３０の吐出性能を回復する処理が実行される。
【００７８】
＜記録ヘッドの詳細な構成についての説明（図８〜図９）＞
図８は記録ヘッド３０の構成を示す斜視図である。
【００７９】
図８において、（ａ）は記録ヘッド３０を斜め下方より眺めた斜視図であり、（ｂ）は記録ヘッド３０を斜め上方より眺めた斜視図である。
【００８０】
記録ヘッド３０は１つの素子基板（ヘッドチップ或いはヘッド基板）１０で１色のインクを吐出可能な素子基板１０を直線上に１５個配列（インラインに配置）し、記録媒体の幅に相当する記録幅を備えたフルライン記録ヘッドである。
【００８１】
図８（ａ）に示すように、記録ヘッド３０の両端部に設けられた接続部１１１は、記録装置のインク供給機構と接続される。これにより、インクがインク供給機構から記録ヘッド３０に供給され、また記録ヘッド３０内を通ったインクがインク供給機構へと回収されるようになっている。このように、インクはインク供給機構の経路と記録ヘッド３０の経路を介して循環可能である。
【００８２】
図８（ｂ）に示すように、記録ヘッド３０には、各素子基板１０とフレキシブル配線基板４０と電気配線基板９０を介して電気的に接続された信号入力端子９１と電力供給端子９２を備える。信号入力端子９１及び電力供給端子９２は記録装置の記録制御部１５Ａと電気的に接続され、それぞれ、駆動信号及び吐出に必要な電力を素子基板１０に供給する。電気配線基板９０内の電気回路によって配線を集約することで、信号入力端子９１及び電力供給端子９２の数を素子基板１０の数に比べて少なくできる。これにより、記録ユニット３に対して記録ヘッド３０を取り付ける時又は記録ヘッド３０の交換時に取り外しが必要な電気接続部の数が少なくて済む。
【００８３】
なお、この実施形態では、ノズル内部のインクを外部との間で循環し、インクの粘度上昇を抑えるインク循環型の記録ヘッドを用いているが、インク循環機構を備えない従来のインク消費型の記録ヘッドを用いても良い。
【００８４】
さて、複数個のヘッドチップを所定の方向に配置して、ノズルピッチを均等にしつつより長い記録幅のフルライン記録ヘッドを構成をする場合、ヘッドチップ間には繋ぎ目が生じる。ヘッドチップに実装されたノズル全てを有効に用いるために、この実施形態では、ヘッドチップの形状を平行四辺形としたものを採用している。
【００８５】
図９は平行四辺形形状のヘッドチップ（ヘッド基板）の繋ぎ構成を示す図である。
【００８６】
図９では２つのヘッドチップ（ヘッド基板）１０を繋いでいく例が示されているのみであるが、図示のように、複数のヘッド基板１０を繋いでいくことで長い記録幅を達成している。
【００８７】
また、各ヘッドチップは、図９に示すように、複数のノズル列１１４が備えられ、これらノズル列方向は記録媒体の搬送方向（転写体の回転方向）と交差する方向にとなるように角度をつけて複数のノズル列が配置されている。従って、記録媒体の搬送方向にノズル列の最先端ノズルと最後端ノズルとの間には距離Ｌがある。さらに、各ノズル列は複数のノズルから構成され、各ノズルにはインクに熱エネルギーを付加するヒータと、そのヒータ温度を測定する温度センサとが設けられている。ヘッド基板は多層構造をしており、各ヒータが設けられる層とは別の層のヒータ直下に対応する温度センサが設けられる。
【００８８】
従って、記録ヘッドを構成する各ヘッドチップの各ヒータに駆動パルスを投入し、各ヒータに対応する温度センサの出力により各ヒータの温度変化を監視し、その変化特性から各ノズルの吐出状態を判定することができる。
【００８９】
次に以上のような構成の記録システムにおいて、記録ヘッド３０のノズルの吐出状態を検査する構成について説明する。
【００９０】
＜記録ヘッドのノズル吐出状態の検査の説明＞
・温度検知素子の構成の説明（図１９）
図１９は素子基板に形成された記録素子近傍の多層配線構造を示す図である。
【００９１】
図１９（ａ）は温度検知素子３０６を記録素子３０９の下層に層間絶縁膜３０７を介してシート状に配置した上面図であり、吐出口から３１３から記録素子３０９に向かう向きに内部を透視して眺めた場合の記録素子３０９の周囲の模式図である。図１９（ｂ）は図１９（ａ）に示した上面図における破線ｘ−ｘ’に沿った断面図であり、図１９（ｃ）は図１９（ａ）に示した破線ｙ−ｙ’に沿った断面図である。
【００９２】
図１９（ｂ）に示すｘ−ｘ’断面図と図１９（ｃ）に示すｙ−ｙ’断面図において、シリコン基板上に積層した絶縁膜３０２の上にアルミニウム等からなる配線３０３が形成され、さらに配線３０３の上に層間絶縁膜３０４が形成される。配線３０３と、チタン及び窒化チタン積層膜等からなる薄膜抵抗体の温度検知素子３０６とが層間絶縁膜３０４に埋め込まれたタングステン等からなる導電プラグ３０５を介して電気的に接続される。
【００９３】
次に、温度検知素子３０６の下側に層間絶縁膜３０７が形成される。そして、配線３０３と、タンタル窒化珪素膜等からなる発熱抵抗体の記録素子３０９とが、層間絶縁膜３０４及び層間絶縁膜３０７を貫通するタングステン等からなる導電プラグ３０８を介して電気的に接続される。
【００９４】
なお、下層の導電プラグと上層の導電プラグを接続する際は、中間の配線層からなるスペーサを挟んで接続されるのが一般的である。この実施形態に適用する場合、中間の配線層となる温度検知素子の膜厚が数１０ｎｍ程度の薄膜のため、ビアホール工程の際、スペーサとなる温度検知素子膜に対するオーバエッチ制御の精度が求められる。また、温度検知素子層のパターンの微細化に不利にもなる。このような事情を鑑み、この実施形態では層間絶縁膜３０４及び層間絶縁膜３０７を貫通させた導電プラグを採用している。
【００９５】
また、プラグの深さに応じて導通の信頼性を確保するために、この実施形態では層間絶縁膜が一層の導電プラグ３０５は口径０．４μｍとし、層間絶縁膜が二層を貫通する導電プラグ３０８ではより大きい口径０．６μｍにしている。
【００９６】
次に、シリコン窒化膜などの保護膜３１０、そして保護膜３１０の上にタンタルなどの耐キャビテーション膜３１１を形成してヘッド基板（素子基板）となる。さらに、感光樹脂等からなるノズル形成材３１２で吐出口３１３が形成される。
【００９７】
このように、配線３０３の層と記録素子３０９の層の中間に独立した温度検知素子３０６の中間層を設けた多層配線構造としている。
【００９８】
以上の構成から、この実施形態で用いる素子基板では記録素子ごとに各記録素子に対応して設けられた温度検知素子により温度情報を得ることが可能になる。
【００９９】
そして、その温度検知素子により検知された温度情報とその温度変化とから、素子基板の内部に設けられた論理回路（検査部）により対応する記録素子からのインク吐出状態を示す判定結果信号ＲＳＬＴを得ることができる。判定結果信号ＲＳＬＴは１ビットの信号であり、“１”が吐出正常を示し、“０”が吐出不良を示す。
【０１００】
＜温度検知構成の説明（図２０）＞
図２０は図１９に示す素子基板を用いた温度検知の制御構成を表すブロック図である。
【０１０１】
図２０に示すように、制御ユニット１３は、素子基板１０に実装された記録素子の温度を検知するために、ＭＰＵを内蔵した記録制御部１５Ａと、記録ヘッド３と接続するヘッドＩ／Ｆ４２７と、記憶部１３２とを備える。また、ヘッドＩ／Ｆ４２７は素子基板１０に送信するための種々の信号を生成する信号生成部７と、温度検知素子３０６が検出した温度情報に基いて素子基板１０から出力される判定結果信号ＲＳＬＴを入力する判定結果抽出部９０とを含む。
【０１０２】
温度検知のため、記録制御部１５Ａが信号生成部７０に指示を発行すると、信号生成部７０は素子基板１０に対して、クロック信号ＣＬＫ、ラッチ信号ＬＴ、ブロック信号ＢＬＥ、記録データ信号ＤＡＴＡ、ヒートイネーブル信号ＨＥを出力する。信号生成部７０は更に、センサ選択信号ＳＤＡＴＡ、定電流信号Ｄｉｒｅｆ、吐出検査閾値信号Ｄｄｔｈを出力する。
【０１０３】
吐出検査閾値信号Ｄｄｔｈは、記録ヘッド３に実装される複数の記録素子を、互いに近傍に位置する複数の記録素子からなる複数のグループに分割した記録素子群に対して閾値を設定可能であり、１カラム周期で設定値を変更可能な構成となっている。この実施形態では、このグループを吐出検査閾値設定グループと呼ぶ。ここでは、説明を簡単にするために記録ヘッド３に実装される記録素子数を２５６個とし、互いに近傍に位置する記録素子１６個ずつの１６グループ毎に吐出検査閾値電圧（ＴＨ）を設定可能な構成として説明する。
【０１０４】
なお、全ての記録素子に対して固有の吐出検査閾値電圧を設定可能な構成や、１ラッチ毎に設定値を変更可能な構成も考えられるが、このような構成では、ヘッドＩ／Ｆ４２７の回路規模が増大し、大幅なコストアップは避けられない。このため、この実施形態では、各グループに吐出検査閾値電圧（ＴＨ）を設定可能な構成を採用している。
【０１０５】
センサ選択信号ＳＤＡＴＡは、温度情報を検出する温度検知素子を選択する選択情報と選択された温度検知素子への通電量指定情報、判定結果信号ＲＳＬＴの出力指示に関わる情報を含む。例えば、素子基板１０が複数の記録素子からなる記録素子列を５列、実装する構成である場合、センサ選択信号ＳＤＡＴＡに含まれる選択情報は列を指定する列選択情報とその列の記録素子を指定する記録素子選択情報とを含む。一方、素子基板１０からはセンサ選択信号ＳＤＡＴＡにより指定された列の１つの記録素子に対応する温度検知素子により検知された温度情報に基づく１ビットの判定結果信号ＲＳＬＴが出力される。
【０１０６】
なお、この実施形態では５列分の記録素子あたり、１ビットの判定結果信号ＲＳＬＴが出力される構成を採用している。従って、素子基板１０が記録素子列を１０列分、実装する構成では判定結果信号ＲＳＬＴは２ビットとなり、この２ビット信号が１本の信号線を介してシリアルに判定結果抽出部９０へと出力される。
【０１０７】
図２０から分かるように、ラッチ信号ＬＴ、ブロック信号ＢＬＥ、センサ選択信号ＳＤＡＴＡは判定結果抽出部９０にフィードバックされる。一方、判定結果抽出部９０は、温度検知素子が検出した温度情報に基いて素子基板１０から出力される判定結果信号ＲＳＬＴを受信し、ラッチ信号ＬＴの立下りと同期して各ラッチ期間に判定結果を抽出する。そして、その判定結果が吐出不良だった場合に、判定結果に対応するブロック信号ＢＬＥ、センサ選択信号ＳＤＡＴＡを記憶部１３２に格納する。
【０１０８】
そして、記録制御部１５Ａは、記憶部１３２に格納された吐出不良ノズルを駆動するために用いたブロック信号ＢＬＥ、センサ選択信号ＳＤＡＴＡに基づいて、該当ブロックの記録データ信号ＤＡＴＡから吐出不良ノズルに対する信号を消去する。そして、代わりに不吐補完用のノズルを該当ブロックの記録データ信号ＤＡＴＡに追加して、信号生成部７０に出力する。
【０１０９】
＜吐出状態の判定方法の説明（図２１）＞
図２１は記録素子に駆動パルスを印加したときの、温度検知素子から出力される温度波形（センサ温度：Ｔ）とその波形の温度変化信号（ｄＴ／ｄｔ）を表した図である。
【０１１０】
なお、図２１では温度波形（センサ温度：Ｔ）は温度（℃）で示されているが、実際には温度検知素子に定電流が供給され、温度検知素子の端子間電圧（Ｖ）が検出される。この検出電圧は温度依存性があるので、図２１には検出電圧を温度に変換して温度として表記されている。また、温度変化信号（ｄＴ／ｄｔ）は検出電圧の時間変化（ｍＶ／ｓｅｃ）として表記されている。
【０１１１】
図２１に示すように、記録素子３０９に駆動パルス２１１を印加するとインクが正常に吐出される場合（正常吐出）、温度検知素子３０６の出力波形は波形２０１のようになる。波形２０１が示す温度検知素子３０６により検知される温度の降温過程において、正常吐出時に記録素子３０９の界面に吐出されたインク液滴の尾引（サテライト）が落下して界面が冷却されることにより特徴点２０９が出現する。そして、特徴点２０９以降で波形２０１は降温速度が急激に増大する。これに対して、吐出不良の場合、温度検知素子３０６の出力波形は波形２０２のようになり、正常吐出時の波形２０１のように特徴点２０９は現れず、降温過程において降温速度は徐々に低下していく。
【０１１２】
図２１の一番下は、温度変化信号（ｄＴ／ｄｔ）を示しており、温度検知素子の出力波形２０１、２０２を温度変化信号（ｄＴ／ｄｔ）に処理した後の波形を波形２０３、２０４とする。この時の温度変化信号への変換方法はシステムに応じて適切に選択される。この実施形態における温度変化信号（ｄＴ／ｄｔ）は、温度波形をフィルタ回路（この構成では１回微分)と反転アンプを通した後に出力される波形である。
【０１１３】
さて、波形２０３には、波形２０１の特徴点２０９以降の最大降温速度に起因するピーク２１０が出現する。波形（ｄＴ／ｄｔ）２０３は素子基板１０に実装されたコンパレータに予め設定された吐出検査閾値電圧（ＴＨ）と比較され、吐出検査閾値電圧（ＴＨ）を上回る区間（ｄＴ／ｄｔ≧ＴＨ）で正常吐出であることを示すパルスが判定信号（ＣＭＰ）２１３に現れる。
【０１１４】
一方、波形２０２には特徴点２０９が現れないため降温速度も低く、波形２０４に現れるピークは吐出検査閾値電圧（ＴＨ）よりも低くなる。波形（ｄＴ／ｄｔ）２０２も、素子基板１０に実装されたコンパレータに予め設定している吐出検査閾値電圧（ＴＨ）と比較される。そして、吐出検査閾値電圧（ＴＨ）を下回る区間（ｄＴ／ｄｔ＜ＴＨ）では、パルスが判定信号２１３には現れない。
【０１１５】
従って、この判定信号（ＣＭＰ）を取得することで各ノズルの吐出状態を把握することが可能となる。この判定信号（ＣＭＰ）が上述した判定結果信号ＲＳＬＴになる。
【０１１６】
図１０は記録媒体に実際に画像が記録される領域（実画領域）と記録ヘッドのノズルの吐出状態を検査するために用いられる検査領域とを示す図である。
【０１１７】
記録システム１は、記録ヘッド３０から吐出されたインクにより画像が転写体２に形成され、その後、その画像が転写体２から記録媒体Ｐへと転写される。従って、図１０に示した実画領域Ｌ１と検査領域Ｌ２とは転写体２にも設けられていると言える。
【０１１８】
前述の記録制御部１５Ａは、ユーザにより設定された用紙サイズと画像サイズの情報に基づいて、記録媒体Ｐ（又は転写体２）上に実画領域Ｌ１と検査領域Ｌ２とを設定する。また、記録制御部１５Ａは実画領域Ｌ１に対して画像を記録するためにヒータを駆動するのに用いる駆動パルスと検査領域Ｌ２を用いて記録ヘッド３０のノズルの吐出状態を検査するためにヒータを駆動するのに用いる駆動パルスとを切り替える。即ち、記録制御部１５Ａが、記録動作中に記録媒体の搬送方向に関し記録媒体先頭からカウンターの動作を開始させ、実画領域Ｌ１の情報に基づいて、実画領域Ｌ１に相当するライン数だけ記録後のタイミングに合わせて、駆動パルスを切り替える。
【０１１９】
図１１は記録ヘッドのヒータ駆動に用いる駆動パルスの構成を示す図である。
【０１２０】
図１１において、ＰＬＳ０は記録ヘッド３０が実画領域Ｌ１に対して記録を行う際（記録モード）に用いる駆動パルスであり、ＰＬＳ１とＰＬＳ２は記録ヘッド３０が検査領域Ｌ２を用いてノズルの吐出状態を行う際（検査モード）に用いる駆動パルスである。記録制御部１５Ａは、駆動パルスを示すデータである駆動パルステーブル（後述）を切り替えることにより、記録動作中に記録モードと検査モードを切り替えて、即ち、駆動パルスを切り替えて記録ヘッド３０の各ノズルのヒータを駆動する。
【０１２１】
図１１に示すように、検査モードに用いる駆動パルスとしては吐出速度が実画領域への記録よりも遅くなるような駆動パルスを選択する。例えば、実画領域Ｌ１への記録にはダブルパルス構成の駆動パルスＰＬＳ０を、検査領域Ｌ２への記録にはシングルパルス構成のパルス幅の駆動パルスＰＬＳ１を用い、吐出速度を低下させる。
【０１２２】
実画像領域を記録するときは、液滴が浮遊している時間を短くする方が、狙った位置に精度良く液滴を付着させることができるため有利である。そのため、インクの運動エネルギーを大きくするように駆動パルスを与える。一方、検査モードでは、インク液滴の尾引が落下して記録素子３０９の界面が冷却される原理を利用することから、インクの運動エネルギーを低くして尾引が記録素子３０９の界面に落下しやすくする。パルスの特徴としては、ＰＬＳ０で印可されている時間、（ｔ１−ｔ０）＋（ｔ３−ｔ２）とほぼ同等の時間をＰＬＳ１ではシングルパルスとして印加することにより、エネルギーを維持しつつ速度を抑えることができる。なお、実際にはさらに速度を抑えるために、若干（ｔ１−ｔ０）＋（ｔ３−ｔ２）より短くなるようなシングルパルスを利用してもよい。
【０１２３】
また、検査領域Ｌ２への記録に用いる駆動パルスＰＬＳ２を用いることもできる。駆動パルスＰＬＳ２は、駆動パルスＰＬＳ１と同様、シングルパルス部分（Ｔ１）の電流がヒータに流れ込んだ瞬間に発泡するが、さらにミクロな時間差（ｔ５−ｔ４）でヒータに小さなパルスを通電して加熱することにより、検査精度を向上させることができる。
【０１２４】
さらに、実際には応答速度が課題となるが、例えば、ヒータに印加する駆動電圧を変更しても良いし、例えば、ヒータ保温制御を実行している場合には、ヒータ保温温度を低温側へと変更してもよい。
【０１２５】
このようにこの実施形態では、実画領域Ｌ１への画像記録の後に、記録ヘッドの動作モードを検査モードに切り替えて、検査領域Ｌ２で検査専用の駆動パルスを用いてインク吐出動作を実行させることで各ノズルの吐出状態を検査することができる。この際、転写体２の回転を停止させる必要はなく、記録システムを連続運転しながらノズルの吐出状態を検査できる。このため記録ヘッド３０が転写体２の実画領域Ｌ１へ画像形成中、即ち、記録ヘッドが記録モードで動作中は温度センサの動作をＯＦＦにしておき、記録ヘッド３０のインク吐出位置が検査領域Ｌ２に入ったタイミングで記録ヘッドを検査モードに切り替える。記録ヘッド３０が検査モードに切り替わったタイミングで温度センサの動作をＯＮとして各ヒータの温度変化を監視する。
【０１２６】
なお、駆動パルスは、記録ヘッド３０を駆動する駆動条件の１つであるが、他に駆動電圧、ヘッド調整温度なども駆動条件に含まれる。
【０１２７】
図１２は記憶部に設けられる記録データの格納領域とヘッド基板との関係を示す図である。図１２（ａ）は記録データの格納領域において実画領域、モード切替バッファ領域、検査領域を記録媒体（ここでは転写体２）上の位置関係と対応させて示す概念図である。図１２（ｂ）は、検査領域１３２ｃの詳細な構成を示す図である。なお、図１２（ｂ）については後述する。
【０１２８】
記録動作中には転写体２は回転し続け、記録ヘッド３０に対して記憶部１３２から連続的に記録データが読み出される。
【０１２９】
ここで、この実施形態では、ヘッド基板１０の各ノズル列１１４のノズルに対応するヒータには共通の駆動パルスが印加されるように電気信号の配線が設けられている。そして、一つのヘッド基板について、全ての素子に対して記録モードの駆動パルスが投入されるか、検査モードの駆動パルスが投入されるかのいずれかである。このようなヘッド基板を用いる場合、ヘッド基板の一部のノズルがまだ記録のためのインク吐出動作を終えていない段階で、一部の素子を検査モードの駆動パルスで駆動することは好ましくない。
【０１３０】
一方、図９を参照して説明したように、ヘッド基板１０のノズル列方向は記録媒体の搬送方向と交差しており最先端ノズルと最後端ノズルとの間には距離Ｌがある。このように、記録媒体の搬送方向に対して各ノズルの位置がずれている場合、記録ヘッド３０を記録モードから検査モードに切り替える際は、全ノズル列のノズルにより実画領域に対するインク吐出動作を終えた後に、検査モードに切り替える必要がある。一方、この実施形態では、記録システムを連続運転しながら記録モードから検査モードに切替えるので、連続的なデータ読出しを行いながら、記録ヘッド３０を連続駆動することが要求される。
【０１３１】
従って、連続的なデータ読出しに対応するため、この実施形態では、図１２（ａ）に示すようなデータの格納域が記憶部１３２に設定される。即ち、実画領域に対応したデータの格納域（実画領域）１３２ａと検査領域に対応したデータの格納域（検査領域）１３２ｃとこれらの間に距離Ｌに対応したモード切替バッファ領域に対応したデータの格納域（バッファ領域）１３２ｂとが設定される。そして、転写体２の回転に同期、即ち、インク吐出位置の変化に同期して、連続的なデータ読出しは記憶部１３２の格納域１３２ａのアドレスから格納域１３２ｂのアドレスを経て格納域１３２ｃへのアドレスへと実行される。
【０１３２】
なお、ヘッド基板１０の各ノズル列１１４について、ノズル列の単位、あるいはノズル毎に駆動パルスを設定できるようにしてもよい。その場合には、同じヘッド基板の一部を用いて実画像の記録を行っているときに、実画像の記録領域が終了した部分の素子を検査モードに以降させることができる。そのようにするとモード切替バッファ領域の搬送方向の範囲を短くすることができる。
【０１３３】
図１３はノズルによる駆動区間の違いを示すタイミングチャートである。
【０１３４】
図１３において、上側が図１２（ａ）に示した最後端ノズルの駆動区間を示し、下側が図１２（ａ）に示した最先端ノズルの駆動区間を示している。これらを比較すると分かるように、各ノズルの駆動区間そのものの時間はＴＬ１で同じである。しかしながら、ヘッド基板のノズル列は記録媒体の搬送方向に交差しているので、記録媒体の搬送方向に関して、最下流側のノズル（最先端ノズル）の駆動開始（駆動終了）タイミングは最上流側のノズル（最後端ノズル）のそれよりも早くなる。図１３において、Ｌｔはそのタイミングのずれを示す時間であり、これは図１２（ｂ）に示す距離Ｌに対応している。
【０１３５】
従って、最先端ノズルによる実画領域への記録動作が終了しても、最後端ノズルによる実画領域への記録動作がまだ終了していない。このため、記録ヘッドの動作を記録モードから検査モードへの切り替えるのは、最後端ノズルによる実画領域への記録動作が終了後にする必要がある。
【０１３６】
以上の理由から、図１２（ａ）に示すようにデータ読出しにおいて記憶部１３２にモード切替バッファ領域に対応したデータ格納域１３２ｂを設ける。そして、この領域に対するデータ読出し時間を図１３に示した時間Ｌｔ以上として設けることによりタイミングずれを吸収する。
【０１３７】
また、検査領域での検査前に（なるべく直前に）予備吐出動作を行うことによりノズル表面の渇きなどの影響を減らすことができるので、ノズル吐出状態の判定精度の向上のためには、予備吐出に必要な時間を考慮することが望ましい。これを考慮すると、全ノズル列が検査領域に入る前に、同一サイズのバッファ領域を設け、そのバッファ領域で予備吐出動作を行うようにするのが良い。
【０１３８】
図１２（ｂ）に示されるように、検査領域１３２ｃには予備吐出領域１３２ｄのデータと吐出検知領域１３２ｅのデータが複数、格納されている。吐出検知領域１３２ｅには吐出の有無を検査するために利用されるデータが格納される。予備吐領域１３２ｄには吐出検知領域１３２ｅでの吐出の検知の直前に予備吐出動作を行うために利用されるデータが格納される。
【０１３９】
図２２は検査動作と予備吐出動作の制御構成を示すブロック図である。ここで、図２２を参照して、検査動作と予備吐出動作の制御の流れを説明する。
【０１４０】
入力された画像データは画像処理部１３４の一部であるインク色変換部２２１でＲＧＢデータからインク色のデータに変換される。インク色に変換されたデータは同じく画像処理部１３４の一部である量子化部２２２で記録データに量子化される。量子化された記録データは記録制御部１５Ａのノズルデータ生成部２２４で各ノズルに割り付けられる。各ノズルに割り付けられたノズルデータに従い記録ヘッド３０でインクの吐出が行われる。
【０１４１】
また、各ノズルに割り付けられたノズルデータは記録制御部１５Ａのノズル数カウント部２２５に入力され、各吐出タイミングで同時にインクを吐出するノズル数をカウントする。吐出タイミング毎にカウントされたノズル数は記録制御部１５Ａの駆動パルス制御部２２７に送られる。駆動パルス制御部２２７ではノズル数カウント部２２５でカウントされたノズル数に応じた駆動パルス設定をＲＯＭ等のメモリに格納された駆動パルステーブル２２６から読み込み、吐出タイミング毎に記録ヘッド３０を駆動する。
【０１４２】
図２３（ｂ）は画像データに基づいて記録を行う時に用いられる駆動パルステーブルの例を示す図である。レベルを切替えるノズル数を１６、レベル数を１６とすると、ノズル数カウント部２２５でカウントされたノズル数が１〜１６ノズルの場合は記録用パルス設定０が選択され、１７〜３２ノズルの場合は記録用パルス設定１が選択される。記録用パルスとして、同時駆動されるノズル数が多くなるほど、長いパルス幅が設定される。同時駆動されるノズル数が増えるほど、ヘッドを駆動するための電圧が低下するため、ヘッドを駆動するためのパルス幅を長くすることで同時駆動するノズル数に依存しない安定した吐出を実現する。駆動パルステーブル２２６の設定はＣＰＵにて行われる。
【０１４３】
本実施形態では記録ヘッド３０は画像データ以外に予備吐パターン及び吐出検知パターンに基づいて、インクを吐出する。予備吐パターンはノズルの状態を回復するために用いられるパターンであり、吐出検知パターンは各ノズルの吐出状態を判定するために用いられるパターンである。予備吐パターン及び吐出検知パターンはノズルデータの形式でパターン格納メモリ２２３に格納されている。本実施形態では予備吐パターンはインクを同時に吐出するノズル数が常に１７ノズル以上になるパターンであり、吐出検知パターンはインクを同時に吐出するノズル数が常に１６ノズル以下になるパターンである。
【０１４４】
予備吐パターン及び吐出検知パターンも画像データに基づいて記録を行う時と同様に、ノズル数カウント部２２５でインクを同時に吐出するノズル数をカウントする。駆動パルス制御部２２７ではノズル数カウント部２２５でカウントされたノズル数に応じて駆動パルステーブル２２６から駆動パルステーブルを選択するが、吐出検知パターンの場合は常にカウント数が１６ノズル以下である。そのため、常にＬｅｖｅｌ０の駆動パルステーブルが選択される。また、予備吐パターンの場合は常にカウント数が１７ノズル以上であるためＬｅｖｅｌ１〜１５の駆動パルステーブルが選択される。
【０１４５】
図２３（ａ）は予備吐パターン及び吐出検知パターンに基づいてインク吐出を行う時の駆動パルステーブルの例を示す図である。図２３（ａ）に示されているように、Ｌｅｖｅｌ０のテーブルにのみ吐出検知用の駆動パルス（ＰＬＳ１、ＰＬＳ２のいずれか）が設定されており、Ｌｅｖｅｌ１〜１５までのテーブルには予備吐用の駆動パルスが設定されている。なお、予備吐出用の駆動パルスは実画像を記録するための駆動パルスと同じでも構わない。これにより、駆動パルステーブルを切替えることなく吐出検知パターンを用いてインクを吐出する時は吐出検知用の駆動パルスで、予備吐パターンを用いてインクを吐出する時には予備吐パターン吐出用の駆動パルスでヘッドを駆動することができる。
【０１４６】
図１２（ａ）と図１２（ｂ）に示す例では記憶部１３２内に画像領域（実画領域）１３２ａ、バッファ領域１３２ｂ、検査領域１３３ｃが配置されている。画像領域１３２ａに格納された画像データに基づいて図２３Ｂで示した駆動パルステーブルを用いて記録を行う。図１２（ｂ）に示されるように、検査領域３０３は予備吐領域１３２ｄ及び吐出検知領域１３２ｅからなり、これらの領域に格納されたパターンに基づいて図２３（ｂ）で示した駆動パルステーブルを用いて吐出を行う。具体的には、予備吐領域１３２ｄに格納されたパターンに基づいて予備吐パターンの吐出を行い、吐出検知領域１３２ｅに格納されたパターンに基づいて吐出検知パターンの吐出を行っている。
【０１４７】
図２５は検査領域１３２ｃに格納されたパターンに基づく、各ノズルに対応した吐出パターンの記録例を示す図である。図２５では各列が各ノズルを表しており、各行が各吐出タイミングを表している。なお、図２５において、●はインクを吐出するドット（吐出）を、○はインクを吐出しないドット（非吐出）を表している。記録媒体上の検査領域では予備吐の効果を上げるため予備吐領域５０１、５０３と吐出検知領域５０２、５０３を交互に配置している。画像領域と検査領域の間では駆動パルステーブルを切り替える必要があるため、駆動パルステーブル切り替えを行っている間はヘッドからの吐出が出来ない。そのため、図１２（ａ）と図１２（ｂ）に示したように、画像領域１３２ａと検査領域１３２ｃの間にヘッドの吐出を行わないモード切替のためのバッファ領域１３２ｂを設けている。
【０１４８】
図２４は記録媒体上における各データに基づいてインクが吐出される領域の別の例を示す図である。この例では、図２４（ａ）で示されるように、画像領域４０１と簡易検査領域４０２で構成される記録媒体のページと、図２４（ｂ）で示されるように、検査領域４０３のみで構成される記録媒体のページを持つ。画像領域４０１には画像領域１３２ａに格納された画像データを用いて図２３（ｂ）で示した駆動パルステーブルを用いて記録を行う。簡易検査領域４０２にはパターン格納メモリ２２３に格納された吐出検知パターンを用いて画像領域１３２ａに格納された画像データに対して用いたのと同じ駆動パルステーブルを用いて記録を行う。検査領域４０３には図２３（ａ）で示した駆動パルステーブルを用いて、パターン格納メモリ２２３に格納された吐出検知パターンと予備吐パターンを交互に記録する。
【０１４９】
通常記録時には図２４（ａ）に示した構成のページデータで吐出状態の判別を簡易的に行い、精度の高い吐出状態の判別が必要になった場合に図２４（ｂ）に示した構成のページデータを用いることで精度の高い吐出状態の判別を行う。その際はページ間で駆動パルステーブルの切り替えを行う必要がある。また、吐出検知パターン及び予備吐パターンは記録媒体上に吐出する必要はない。図２４（ｂ）に示した構成のページを記録する代わりにヘッドキャップ上に図２５に示した吐出パターンの吐出を行い吐出状態の検知を行っても良い。
【０１５０】
なお、予備吐出実行の際には、転写体（記録媒体）に必要な領域を低減するために、実画領域への記録に使用しているのと同様なレジ調整を行うことが望ましい。
【０１５１】
次に、検査領域に対する検査記録に使用する検査パターンについて説明する。
【０１５２】
多数のノズル（ヒータ）を同時駆動するとノズルの吐出状態の検査結果に対して悪影響を与える可能性が高いので、検査精度を向上のため、複数ノズル列に対して同一系統の電気回路が接続される構成であれば、その中から１ノズルを選択的に吐出する。
【０１５３】
図１４は具体的な検査パターンの例を示す図である。
【０１５４】
ヘッド基板１０に実装される複数のヒータは時分割駆動される。図１４では、１６個のヒータ（１６個のヒータ）を８ブロックに分割し、時分割駆動する場合の例が示されている。検査を行う場合、インク吐出動作を行ったノズル（ヒータ）に対してはヒータの温度変化を監視するので、各ノズルには吐出と検査を行う時間区間がある。
【０１５５】
図１４に示す例では、第１カラムのブロック０でノズル（Ｎｚｌ）０が吐出を行い、次の第１カラムのブロック１でノズル（Ｎｚｌ）０の検査を行う。さらに次の第１カラムのブロック２でノズル（Ｎｚｌ）２の検査を行い、次の第１カラムのブロック３でノズル（Ｎｚｌ）２の検査を行う。
【０１５６】
もちろん吐出インクや回路特性に応じて検査時間は異なるので、ノズル駆動順も図１４に示す例に限定する必要はないが、検査においては、吐出→検査というサイクルの中で吐出を行うノズルが少ない数になるように記録データを生成する。また、ノズルの物理的な位置ずれと転写体（記録媒体）の占有量を削減を考慮した検査パターンを記録する検査データを生成することがより好ましい。
【０１５７】
図１５は検査モード時におけるノズル駆動順を説明する図である。
【０１５８】
図１５に示したノズル列を検査する場合、記録媒体の搬送方向に関して下流側のノズル１１４−１から上流側のノズル１１４−Ｎへと検査記録を行う。これにより、転写体２に吐出される検査画像のパターンの記録媒体の搬送方向の長さを短くでき、転写体（記録媒体）の占有量を削減できるので、より好ましい。
【０１５９】
＜検査モード実行箇所と両面印刷との関係＞
これまで、図１０に示すように、記録媒体の搬送方向に関し実画領域の後に検査領域を設け、ノズルの吐出状態を検査するとして説明していたが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、記録媒体の搬送方向に関し実画領域の前に、或いは、実画領域の前後に検査領域を設けても良い。
【０１６０】
また、記録システム１では記録媒体Ｐに対して両面印刷が可能な構成であるので、記録媒体の表面に検査記録を行っても良いし、裏面に検査記録を行っても良い。
【０１６１】
図１６は両面印刷と検査記録を行う検査領域との関係を示す図である。
【０１６２】
図１６において、（ａ）は片面印刷時に記録媒体の搬送方向に関して実画領域の後端側（上流側）に検査領域を設ける場合を示している。一方、（ｂ）は両面印刷時における検査画像の印刷を行う様子を示している。両面印刷時は表面印刷を終了した後に記録媒体を反転し、さらに、反転した記録媒体をスイッチバックして裏面印刷を行う。このため、表面印刷において、記録媒体の搬送方向に関し、実画領域の後端側（上流側）に設定した検査領域が、裏面印刷時には記録媒体の搬送方向に関し、先端側（下流側）に位置することになる。このような場合、表面印刷では実画領域の後端側に検査領域を設けるとしても、実画領域の先頭側にも検査領域を確保しておく必要がある。また、検査領域を削減したい場合には、表面印刷時に実画領域の後端側に検査領域を設け、裏面印刷時には実画領域の先頭側に検査領域を設けるか、或いは、両面印刷時には片側のみに検査領域を設けるようにしても良い。
【０１６３】
記録ヘッド３０からインクを吐出して画像を転写体２に形成した後、その形成画像を記録媒体に転写する場合、記録媒体のサイズよりも転写体２のサイズが大きいのが一般的である。
【０１６４】
図１７は転写体のサイズと記録媒体のサイズとの関係を示す図である。
【０１６５】
図１７に示すように、検査領域を記録媒体Ｐの外部の転写体２の領域に設けることにより、ユーザが記録媒体Ｐの全領域を印刷に使用可能である。ただし、そのような場合、検査のために吐出したインクが装置内部を汚染する怖れがあるため、記録媒体Ｐに転写させなかったインクを清掃ユニット５Ｄで完全に除去することが必要である。
【０１６６】
最後に、以上説明したノズル吐出状態の検査処理についてフローチャートを参照して説明する。
【０１６７】
図１８はノズル吐出状態の検査処理を示すフローチャートである。
【０１６８】
この検査処理は、転写体２を連続的に回転しながら記録ヘッド３０からインクを吐出して転写体２の表面に画像を形成し、その形成画像を給送された記録媒体Ｐに転写する一連の処理を実行中に実行される。
【０１６９】
まずステップＳ１０では、転写体２の実画領域に対して記録ヘッド３０からインクを吐出して画像記録を実行する。この時、記録制御部１５Ａは、転写体の回転方向（記録媒体の搬送方向）に関し転写体２（記録媒体Ｐ）の先頭から記録を行ったライン数をカウントする。次のステップＳ２０では、そのカウント数が実画領域Ｌ１に相当するライン数に達したかどうかを調べる。ここで、そのカウント数が実画領域Ｌ１に相当するライン数未満であれば、処理はステップＳ１０に戻り、画像記録を継続する。これに対して、そのカウント数が実画領域Ｌ１に相当するライン数に達したと判断されたなら、処理はステップＳ３０に進む。
【０１７０】
ステップＳ３０では、ヘッド基板のノズル列が記録媒体の搬送方向に対して交差しており、その搬送方向に関し、各ノズルからの吐出タイミングが異なることを考慮して全ノズルからの吐出動作が終了するのを待ち合わせ、記録ヘッドの動作モードを切り替える。即ち、記録ヘッド３０の動作モードを記録モードから検査モードに切り替える。さらに、ステップＳ４０では、検査モードで用いる駆動パルスを選択する。これにより、駆動パルスとして、図１１に示した駆動パルスＰＬＳ１又は駆動パルスＰＬＳ２が選択される。
【０１７１】
次にステップＳ５０では、選択された駆動パルスを用いて記録ヘッド３０を駆動して、図１４を参照して説明したように、検査データに基づいて選択的にノズル（ヒータ）を時分割駆動して検査パターンを記録する。そして、ステップＳ６０では、各ノズル（ヒータ）の温度変化を監視して、その温度変化から各ノズルの吐出状態を判断する。なお、この吐出状態の判断方法そのものは公知であるので、その説明は省略する。さらに、ステップＳ７０では、その判断結果を記憶部１３２に格納する。
【０１７２】
ステップＳ８０では、記録を継続するかどうかを判断し、記録終了と判断されると、処理は終了するが、記録継続と判断されると、処理はステップＳ９０に進む。ステップＳ９０では、記録ヘッド３０の動作モードを再び検査モードから記録モードに切り替える。さらに、ステップＳ１００では、記録モードで用いる駆動パルスを選択する。これにより、駆動パルスとして、図１１に示した駆動パルスＰＬＳ０が選択される。その後、処理はステップＳ１０に戻り、画像記録を継続する。
【０１７３】
なお、以上説明した検査処理の結果、検査されたノズルが不良ノズルと判定された場合、不良ノズルの近傍に良好なノズルがあれば、その近傍ノズルからインクを吐出して補完記録を行うと良い。しかしながら、不良ノズルと判定されたノズル数があまりにも多く、高品位な記録を継続することが困難である場合は、記録装置の動作を停止させ、ユーザに記録ヘッドの交換やメンテナンスを促すメッセージを表示する。
【０１７４】
従って以上説明した実施形態に従えば、画像記録を継続させながら記録ヘッドのノズル吐出状態を検査することができる。特に、その検査においては、検査専用の駆動パルスなどの駆動条件が用いられるので、高精度な検査が可能である。
【０１７５】
＜他の実施形態＞
上記実施形態では、記録ユニット３が複数の記録ヘッド３０を有するが、一つの記録ヘッド３０を有してもよい。記録ヘッド３０はフルラインヘッドでなくてもよく、記録ヘッド３０をＹ方向に走査させながらインク像を形成するシリアル方式であってもよい。
【０１７６】
記録媒体Ｐの搬送機構は、ローラ対によって記録媒体Ｐを挟持して搬送する方式等、他の方式であってもよい。ローラ対によって記録媒体Ｐを搬送する方式等においては、記録媒体Ｐとしてロールシートを用いてもよく、転写後にロールシートをカットして記録物Ｐ’を製造してもよい。
【０１７７】
上記実施形態では、転写体２を転写ドラム４１の外周面に設けたが、転写体２を無端の帯状に形成し、循環的に走行させる方式等、他の方式であってもよい。
【０１７８】
さらに上記実施形態の記録システムは転写体に画像を形成し、その画像を記録媒体に転写する方式を採用していたが本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、記録ヘッドから直接にインクを記録媒体に吐出して画像を形成する方式を採用した記録装置に対しても本発明は適用可能である。この場合、用いられる記録ヘッドはフルラインヘッドでも良いし、往復移動するシリアルタイプの記録ヘッドでも良い。
【符号の説明】
【０１７９】
２  転写体、３  記録ユニット、４  転写ユニット、５Ａ  付与ユニット、
５Ｂ  吸収ユニット、５Ｃ  加熱ユニット、５Ｄ  清掃ユニット、
１０  ヘッド基板（ヘッドチップ）、３０  記録ヘッド、１１４  ノズル列、
１３２  記憶部、１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ  格納域、Ｐ  記録媒体
【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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【図２５】
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