CN110816053B - 打印设备及打印设备的喷嘴喷出状态的判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种打印设备及打印设备的喷嘴喷出状态的判断方法。该打印设备判断喷出状态，并且该打印设备用于使用包括各自被配置为喷出墨的多个喷嘴以及与多个喷嘴相对应的用于检测来自多个喷嘴的墨的喷出状态的多个传感器的打印头来进行打印。更具体地，所述打印设备基于打印数据，通过在第一驱动条件下驱动打印头以从打印头向第一区域喷出墨来打印图像，通过基于检查数据在与第一驱动条件不同的第二驱动条件下驱动打印头来将墨喷出至与第一区域不同的第二区域，并且通过在第二驱动条件下驱动打印头的定时、监视来自各传感器的输出来判断各喷嘴的喷出状态。

Description

打印设备及打印设备的喷嘴喷出状态的判断方法

技术领域

本发明涉及打印设备及打印设备的喷嘴喷出状态的判断方法，并且特别地涉及例如用于通过将通过从打印头向转印构件喷出墨而形成的图像转印至打印介质来执行打印的打印设备以及打印设备的喷嘴喷出状态的判断方法。

背景技术

传统地，已知用于通过从打印头喷出墨滴而在打印介质上打印图像的喷墨打印设备。对于具有这种结构的打印设备，提出了使用来自打印头的墨滴喷出来检查打印头中所设置的各墨喷出喷嘴(以下称为喷嘴)的喷出状态的技术。

日本特开2008-000914公开了如下的技术：在使用包括多个喷嘴以及与这些喷嘴相对应的加热器的打印头的情况下，监视通过向加热器施加脉冲来驱动各加热器时的各加热器的温度变化，并且基于温度变化的拐点的存在/不存在来判断各喷嘴的喷出状态。

然而，根据发明人的研究，在通过驱动元件喷出墨来判断喷出状态的方法中，如果通过在与针对打印图像时的元件的驱动条件相同的驱动条件下驱动该元件来执行检查，则不能获得足够的精度。

发明内容

因此，本发明是作为针对传统技术的上述缺点的响应而构思的。

例如，根据本发明的打印设备及打印设备的喷嘴喷出状态的判断方法能够精确地对打印头的喷嘴的喷出状态进行检查。

根据本发明的一方面，提供一种打印设备，包括：打印头，其包括各自被配置为喷出墨的多个喷嘴以及与所述多个喷嘴相对应的用于检测来自所述多个喷嘴的墨的喷出状态的多个传感器；打印单元，其被配置为基于打印数据，通过在第一驱动条件下驱动所述打印头以从所述打印头向第一区域喷出墨来打印图像，并且通过基于检查数据在与所述第一驱动条件不同的第二驱动条件下驱动所述打印头来将墨喷出至与所述第一区域不同的第二区域；以及判断单元，其被配置为基于在所述打印单元在所述第二驱动条件下驱动所述打印头的定时、来自所述多个传感器中的各传感器的输出，来判断所述多个喷嘴中的各喷嘴的喷出状态。

根据本发明的另一方面，提供一种打印设备的喷嘴喷出状态的判断方法，所述打印设备具有打印头，所述打印头包括各自被配置为喷出墨的多个喷嘴以及与所述多个喷嘴相对应的用于检测来自所述多个喷嘴的墨的喷出状态的多个传感器，所述判断方法包括：基于打印数据，通过在第一驱动条件下驱动所述打印头以从所述打印头向第一区域喷出墨来打印图像；通过基于检查数据在与所述第一驱动条件不同的第二驱动条件下驱动所述打印头来将墨喷出至与所述第一区域不同的第二区域；以及基于在所述第二驱动条件下驱动所述打印头的定时、来自所述多个传感器中的各传感器的输出，来判断所述多个喷嘴中的各喷嘴的喷出状态。

由于可以精确地对打印头的喷嘴的喷出状态进行检查，因此本发明是特别有利的。

根据以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明的典型实施例的打印系统的示意图；

图2是示出打印单元的立体图；

图3是示出图2中的打印单元的移位模式的说明图；

图4是示出图1中的打印系统的控制系统的框图；

图5是示出图1中的打印系统的控制系统的框图；

图6是示出图1中的打印系统的操作示例的说明图；

图7是示出图1中的打印系统的操作示例的说明图；

图8A和8B是各自示出打印头的结构的立体图；

图9是示出平行四边形的头芯片(头基板)的连接结构的图；

图10是示出在打印介质上实际打印图像的区域(实际图像区域)、以及用于检查打印头的各喷嘴的喷出状态的检查区域的图；

图11是示出各自用于驱动打印头的各加热器的驱动脉冲的结构的定时图；

图12A和12B是各自示出头基板和存储单元中所设置的打印数据存储区域之间的关系的图；

图13是示出喷嘴间的驱动间隔的差异的定时图；

图14是示出检查图案的具体示例的表；

图15是用于说明检查模式时的喷嘴驱动顺序的图；

图16A和16B是示出双面打印和执行检查打印的检查区域之间的关系的图；

图17是示出转印构件的尺寸和打印介质的尺寸之间的关系的图；

图18是示出检查处理的流程图；

图19A、19B和19C是各自示出元件基板上所形成的打印元件附近的多层配线结构的图；

图20是示出使用图19A、19B和19C所示的元件基板的温度检测控制结构的框图；

图21是示出在向打印元件施加驱动脉冲时从温度检测元件输出的温度波形(传感器温度：T)以及该波形的温度变化信号(dT/dt)的图。

图22是示出检查操作和预备喷出操作的控制结构的框图；

图23A和23B是各自示出驱动脉冲表的结构的表；

图24A和24B是示出基于打印介质上的各数据来喷出墨的区域的另一示例的图；以及

图25是示出基于检查区域中所存储的图案来打印与各喷嘴相对应的喷出图案的示例的图。

具体实施方式

现将根据附图来详细说明本发明的典型实施例。注意，在各图中，箭头X和Y表示彼此正交的水平方向，并且箭头Z表示上下方向。

<术语的说明>

在本说明书中，术语“打印”不仅包括诸如字符或图形等的重要信息的形成，而且还广义地包括打印介质上的图像、图和图案等的形成或介质的处理，而与它们是重要还是不重要以及它们是否被这样可视化为人类从视觉上可感知无关。

另外，术语“打印介质”不仅包括用于普通打印设备的纸质薄片，而且还广义地包括能够接受墨的诸如布、塑料膜、金属板、玻璃、陶瓷、木材和皮革等的材料。

此外，与上述的“打印”的定义类似，应广义地理解术语“墨”(以下也称为“液体”)。也就是说，“墨”包括如下的液体，在被施加到打印介质上时，该液体可以形成图像、图和图案等，可以处理打印介质，并且可以处理墨。墨的处理例如包括使被施加到打印介质的墨中所包含的着色剂凝固或不可溶解。注意，本发明不限于任何特定的墨成分，然而，假定本实施例使用包括水、树脂和用作着色材料的颜料的水性墨。

此外，除非另有说明，否则“打印元件”一般意味着墨喷出口或喷嘴，该墨喷出口或喷嘴包括与其连通的液体通道、以及用于生成喷出墨所用的能量的喷出元件。

以下使用的打印头所用的元件基板(头基板)不仅意味着由硅半导体制成的基体，而且还意味着布置有元件和配线等的结构。

此外，“在基板上”不仅意味着“在元件基板上”，而且甚至意味着“元件基板的表面”以及“表面附近的元件基板内”。在本发明中，“内置”不仅意味着将各个元件作为单独的构件布置在基体表面上，而且还意味着通过半导体电路制造工艺等在元件基板上一体地形成并制造各个元件。

<打印系统>

图1是示意性地示出根据本发明的实施例的打印系统1的正视图。打印系统1是通过经由转印构件2将墨图像转印至打印介质P来形成打印品P'的薄片喷墨打印机。打印系统1包括打印设备1A和输送设备1B。在本实施例中，X方向、Y方向和Z方向分别表示打印系统1的宽度方向(全长方向)、深度方向和高度方向。打印介质P在X方向上输送。

<打印设备>

打印设备1A包括打印单元3、转印单元4、周边单元5A～5D、以及供给单元6。

<打印单元>

打印单元3包括多个打印头30和滑架31。将参考图1和2来进行说明。图2是示出打印单元3的立体图。打印头30将液体墨喷出至转印构件(中间转印构件)2，并在转印构件2上形成打印图像的墨图像。

在本实施例中，各打印头30是在Y方向上延伸的全幅头，并且喷嘴排列在其覆盖具有可使用最大尺寸的打印介质的图像打印区域的宽度的范围内。各打印头30具有墨喷出面(其下面的喷嘴打开)，并且墨喷出面经由微小的间隙(例如数mm)面向转印构件2的表面。在本实施例中，转印构件2被配置为在圆形轨道上循环移动，因此多个打印头30呈径向布置。

各喷嘴包括喷出元件。喷出元件例如是用于在喷嘴中产生压力并喷出喷嘴中的墨的元件，并且众所周知的喷墨打印机中的喷墨头的技术是适用的。例如，可以提供通过利用电热转换器使墨中发生膜沸腾并形成气泡来喷出墨的元件、通过机电转换器(压电元件)来喷出墨的元件、或者通过使用静电来喷出墨的元件等作为喷出元件。从高速且高密度打印的角度来看，可以使用利用电热转换器的喷出元件。

在本实施例中，设置了9个打印头30。各打印头30喷出不同种类的墨。不同种类的墨例如在着色材料方面所有不同，并且包括黄色墨、品红色墨、青色墨和黑色墨等。一个打印头30喷出一种墨。然而，一个打印头30可被配置为喷出多种墨。因此，在设置了多个打印头30的情况下，它们中的一些可以喷出不包括着色材料的无色墨(例如，透明墨)。

滑架31支撑多个打印头30。墨喷出面侧的各打印头30的端部固定至滑架31。这使得可以更精确地维持墨喷出面和转印构件2之间的表面的间隙。滑架31被配置为通过各引导构件RL的引导而在安装打印头30的同时可移位。在本实施例中，引导构件RL是在Y方向上延伸的轨构件，并且在X方向上被分离地设置为一对。在滑架31沿X方向的各侧设置滑动部分32。滑动部分32与引导构件RL接合，并沿引导构件RL在Y方向上滑动。

图3是示出打印单元3的移位模式的图，并且示意性地示出打印系统1的右侧面。在打印系统1的后部设置恢复单元12。恢复单元12具有用于使打印头30的喷出性能恢复的机构。例如，可以提供用于盖住各打印头30的墨喷出面的盖机构、用于擦拭墨喷出面的擦拭器机构、用于通过来自墨喷出面的负压来吸引打印头30中的墨的吸引机构作为这类机构。

引导构件RL从转印构件2的一侧起在恢复单元12上延伸。通过引导构件RL的引导，打印单元3可在用实线表示打印单元3的喷出位置POS1和用虚线表示打印单元3的恢复位置POS3之间移位，并且通过驱动机构(未示出)进行移动。

喷出位置POS1是打印单元3将墨喷出至转印构件2的位置并且是各打印头30的墨喷出面面向转印构件2的表面的位置。恢复位置POS3是从喷出位置POS1退避的位置并且是打印单元3位于恢复单元12上方的位置。恢复单元12可以在打印单元3位于恢复位置POS3处的情况下对打印头30进行恢复处理。在本实施例中，恢复单元12还可以在打印单元3到达恢复位置POS3之前的移动途中进行恢复处理。在喷出位置POS1和恢复位置POS3之间存在预备恢复位置POS2。恢复单元12可以在将打印头30从喷出位置POS1向恢复位置POS3移动期间在预备恢复位置POS2处对打印头30进行预备恢复处理。

<转印单元>

将参考图1来说明转印单元4。转印单元4包括转印鼓41和加压鼓42。这些鼓各自是围绕Y方向的转动轴转动的转动体，并且具有圆柱形外周面。在图1中，转印鼓41和加压鼓42的各图中所示的箭头表示其转动方向。转印鼓41顺时针转动，并且加压鼓42逆时针转动。

转印鼓41是用于在其外周面支撑转印构件2的支撑构件。转印构件2在圆周方向上连续地或间歇性地设置在转印鼓41的外周面上。如果转印构件2被连续地设置，则其形成为环状的带。如果转印构件2被间歇性地设置，则其形成为有端的带，其各端被划分为多个段。各段可以等间距地呈弧形布置在转印鼓41的外周面上。

转印构件2通过转动转印鼓41来在圆形轨道上循环移动。通过转印鼓41的转动相位，可将转印构件2的位置区分为喷出前处理区域R1、喷出区域R2、喷出后处理区域R3和R4、转印区域R5、以及转印后处理区域R6。转印构件2循环通过这些区域。

喷出前处理区域R1是在打印单元3喷出墨之前对转印构件2进行预处理的区域并且是周边单元5A进行处理的区域。在本实施例中，施加反应液。喷出区域R2是打印单元3通过将墨喷出至转印构件2来形成墨图像的形成区域。喷出后处理区域R3和R4是在墨喷出之后对墨图像进行处理的处理区域。喷出后处理区域R3是周边单元5B进行处理的区域，并且喷出后处理区域R4是周边单元5C进行处理的区域。转印区域R5是转印单元4将转印构件2上的墨图像转印至打印介质P的区域。转印后处理区域R6是在转印之后对转印构件2进行后处理的区域并且是周边单元5D进行处理的区域。

在本实施例中，喷出区域R2是具有预定区间的区域。其它区域R1以及R3～R6具有比喷出区域R2窄的区间。通过比喻成时钟的表盘，在本实施例中，喷出前处理区域R1位于约10点处，喷出区域R2位于约11点～1点的范围内，喷出后处理区域R3位于约2点处，以及喷出后处理区域R4位于约4点处。转印区域R5位于约6点处，以及转印后处理区域R6是约8点处的区域。

转印构件2可以由单层形成，但可以是多层的累积体。如果转印构件2由多层形成，则其可以包括例如表面层、弹性层和压缩层这三层。表面层是具有形成墨图像的图像形成面的最外层。通过设置压缩层，压缩层吸收变形并使局部压力波动分散，从而使得即使在高速打印时也可以维持可转印性。弹性层是表面层和压缩层之间的层。

作为表面层的材料，可以适当地使用诸如树脂和陶瓷等的各种材料。然而，在耐久性等的方面，可以使用压缩模量高的材料。更具体地，可以提供丙烯酸系树脂、丙烯酸系硅酮树脂、含氟树脂和通过缩合可水解有机硅化合物所获得的缩合物等。可以使用已经进行表面处理的表面层来提高反应液的润湿性或图像的可转印性等。可以提供框处理、电晕处理、等离子处理、抛光处理、粗化处理、活性能量束照射处理、臭氧处理、表面活性剂处理、或硅烷偶联处理等作为表面处理。这些处理中的多个可以组合。还可以在表面层中设置任何期望表面形状。

例如，可以提供丙烯腈-丁二烯橡胶、丙烯酸系橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶或硅橡胶等作为压缩层的材料。在形成这样的橡胶材料时，可以通过使预定量的硫化剂或硫化促进剂等混合、并在必要时进一步使发泡剂或者诸如中空细颗粒或盐等的填充剂混合来形成多孔橡胶材料。因此，针对各种压力波动而伴随着体积变化来对气泡部分进行压缩，因此除压缩方向以外的方向上的变形小，从而使得可以获得更稳定的可转印性和耐久性。作为多孔橡胶材料，存在具有各气孔彼此连续的开孔结构的材料、以及具有各气孔彼此独立的闭孔结构的材料。然而，可以使用任意结构，或者可以使用这两种结构。

作为弹性层的构件，可以适当地使用诸如树脂和陶瓷等的各种材料。在加工特性方面，可以使用弹性体材料和橡胶材料的各种材料。更具体地，例如，可以提供氟硅橡胶、苯基硅橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶和丁腈橡胶等。另外，可以提供乙丙橡胶、天然橡胶、苯乙烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、乙烯/丙烯/丁二烯共聚物和腈基丁二烯橡胶等。特别地，硅橡胶、氟硅橡胶和苯基硅橡胶由于其压缩永久变形小因而在尺寸稳定性和耐久性方面是有利的。它们由于随温度的弹性变化小因而在可转印性方面也是有利的。

在表面层和弹性层之间以及在弹性层和压缩层之间，还可以使用各种粘着剂或双面粘着带以使其彼此固定。为了在被安装至转印鼓41时抑制水平方向上的伸长或维持回弹性，转印构件2还可以包括压缩模量高的加强层。纺织物可以用作加强层。可以通过以任何期望方式组合由上述材料形成的各层来制造转印构件2。

加压鼓42的外周面压接转印构件2。在加压鼓42的外周面上设置用于把持打印介质P的前端部分的至少一个把持机构。多个把持机构可以分离地设置在加压鼓42的圆周方向上。转印构件2上的墨图像在与加压鼓42的外周面紧密接触地输送的同时、在通过加压鼓42和转印构件2之间的夹持部分时被转印至打印介质P。

转印鼓41和加压鼓42共用用于驱动它们的诸如马达等的驱动源。驱动力可以通过诸如齿轮机构等的传动机构来传递。

<周边单元>

周边单元5A～5D被布置在转印鼓41的周边。在本实施例中，具体地，周边单元5A～5D按顺序为施加单元、吸收单元、加热单元和清扫单元。

施加单元5A是用于在打印单元3喷出墨之前将反应液施加到转印构件2上的机构。反应液是包含用于增加墨粘度的成分的液体。这里，墨粘度的增加意味着形成墨的着色材料和树脂等通过与用于增加墨粘度的成分接触来发生化学反应或物理吸着，从而认识到墨粘度增加。这种墨粘度增加不仅包括认识到墨整体的粘度增加的情况，而且还包括由于凝结诸如着色材料和树脂等的形成墨的一些成分而发生局部的粘度增加的情况。

用于增加墨粘度的成分可以使用但不特别限于诸如金属离子或聚合凝结剂等的引起墨的pH变化并使墨中的着色材料凝结的物质，并且可以使用有机酸。例如，可以提供辊、打印头、模涂布设备(模涂布器)、或刮涂设备(刮涂器)等作为用于施加反应液的机构。如果在墨被喷出至转印构件2之前将反应液施加到转印构件2，则可以使到达转印构件2的墨立即定影。这使得可以抑制因混合相邻的墨而引起的渗色。

吸收单元5B是用于在转印之前从转印构件2上的墨图像吸收液体成分的机构。例如，可以通过减少墨图像的液体成分来抑制打印介质P上所打印的图像的模糊。从另一角度说明液体成分的减少，还可以将其表示为使用于在转印构件2上形成墨图像的墨浓缩。使墨浓缩意味着通过减少墨中所包含的液体成分来增加墨中所包含的诸如着色材料或树脂等的固形物相对于液体成分的含量。

吸收单元5B例如包括用于通过与墨图像接触来减少墨图像的液体成分的量的液体吸收构件。液体吸收构件可以形成在辊的外周面上，或者可以形成为环形片状形状并循环运行。在墨图像的保护方面，液体吸收构件可以通过使液体吸收构件的移动速度与转印构件2的圆周速度相等来与转印构件2同步移动。

液体吸收构件可以包括用于与墨图像接触的多孔体。与墨图像接触的面上的多孔体的孔径可以等于或小于10μm，以抑制墨的固形物粘附至液体吸收构件。这里的孔径是指平均直径，并且可以通过诸如汞压入技术、氮吸收方法或SEM图像观察等的已知方法来测量。注意，液体成分没有固定形状，在其具有流动性和几乎恒定的体积的情况下不受特别限制。例如，可以提供墨或反应液中所包含的水或有机溶剂等作为液体成分。

加热单元5C是用于在转印之前加热转印构件2上的墨图像的机构。墨图像中的树脂通过加热墨图像而熔化，从而提高了到打印介质P的可转印性。加热温度可以等于或高于树脂的最小成膜温度(MFT)。MFT可以通过遵循诸如JIS K 6828-2:2003或ISO 2115:1996等的众所周知的方法的各设备来测量。从可转印性和图像牢固性的角度来看，墨图像可以在比MFT高10℃以上的温度下加热，或者可以进一步在比MFT高20℃以上的温度下加热。加热单元5C例如可以使用已知的加热装置，诸如红外线等的各种灯或暖风扇等。在加热效率方面可以使用红外加热器。

清扫单元5D是用于在转印之后清扫转印构件2的机构。清扫单元5D去除转印构件2上残留的墨、或转印构件2上的尘埃等。清扫单元5D可以根据需要使用已知的方法，例如，使多孔构件与转印构件2接触的方法、用刷子刮擦转印构件2的表面的方法、或者用刮板刮削转印构件2的表面的方法等。诸如辊形状或网形状等的已知形状可以用于清扫用的清扫构件。

如上所述，在本实施例中，包括施加单元5A、吸收单元5B、加热单元5C和清扫单元5D作为周边单元。然而，可以应用转印构件2的冷却功能，或者可以向这些单元添加冷却单元。在本实施例中，可以通过加热单元5C的热量来使转印构件2的温度升高。如果在打印单元3将墨喷出至转印构件2之后、墨图像超过作为墨的主要溶剂的水的沸点，则吸收单元5B的液体成分吸收的性能可能降低。可以通过冷却转印构件2以使得喷出墨的温度维持在水的沸点以下来维持液体成分吸收的性能。

冷却单元可以是用于将空气吹送至转印构件2的空气吹送机构、或用于使构件(例如辊)与转印构件2接触并通过空气冷却或水冷却来冷却该构件的机构。冷却单元可以是用于冷却清扫单元5D的清扫构件的机构。冷却定时可以是在转印之后、在施加反应液之前的时间段。

<供给单元>

供给单元6是用于向打印单元3的各打印头30供给墨的机构。供给单元6可被设置在打印系统1的后部侧。供给单元6包括用于针对各种墨储存墨的储存器TK。各储存器TK可以包括主箱和副箱。各储存器TK和相应的一个打印头30通过液体通路6a彼此连通，并且墨从储存器TK供给至打印头30。液体通路6a可以使墨在储存器TK与打印头30之间循环。供给单元6可以例如包括用于使墨循环的泵。可以在液体通路6a的途中或者在各储存器TK中设置用于使墨中的气泡脱气的脱气机构。可以在液体通路6a的途中或者在各储存器TK中设置用于调整墨的流体压力以及大气压力的阀。各储存器TK和各打印头30在Z方向上的高度可被设计为使得储存器TK中的墨的液面位于比打印头30的墨喷出面低的位置处。

<输送设备>

输送设备1B是用于将打印介质P进给至转印单元4、并从转印单元4排出墨图像被转印至的打印品P'的设备。输送设备1B包括进给单元7、多个输送鼓8和8a、两个链轮8b、链条8c、以及回收单元8d。在图1中，输送设备1B中的各构成元件的图以内的箭头表示构成元件的转动方向，并且各构成元件的图以外的箭头表示打印介质P或打印品P'的输送路径。打印介质P从进给单元7输送至转印单元4，并且打印品P'从转印单元4输送至回收单元8d。进给单元7的一侧可被称为输送方向的上游侧，并且回收单元8d的一侧可被称为下游侧。

进给单元7包括堆叠了多个打印介质P的堆叠单元、以及用于将打印介质P从堆叠单元逐一进给至最上游的输送鼓8的进给机构。输送鼓8和8a各自是围绕Y方向的转动轴转动的转动体，并且具有圆柱形外周面。在输送鼓8和8a各自的外周面上设置用于把持打印介质P(打印品P')的前端部分的至少一个把持机构。可以控制各把持机构的把持操作和释放操作，使得打印介质P在相邻的输送鼓之间传送。

两个输送鼓8a用于使打印介质P反转。在打印介质P进行双面打印的情况下，在转印到表面上之后，该打印介质P不会被传送至在下游侧相邻的输送鼓8，而是被传送至输送鼓8a。打印介质P经由两个输送鼓8a被反转，并且经由加压鼓42上游侧的输送鼓8被再次传送至加压鼓42。因此，打印介质P的反面面向转印鼓41，从而将墨图像转印到反面。

链条8c缠绕在两个链轮8b之间。两个链轮8b其中之一是驱动链轮，而另一个是从动链轮。链条8c通过转动驱动链轮而循环运行。链条8c包括在其长边方向上彼此间隔开的多个把持机构。各把持机构把持打印品P'的端部。打印品P'从位于下游端的输送鼓8传送到链条8c的各把持机构，并且把持机构所把持的打印品P'通过运行链条8c而被输送至回收单元8d，从而释放把持。因此，打印品P'被堆叠在回收单元8d中。

<后处理单元>

输送设备1B包括后处理单元10A和10B。后处理单元10A和10B是被布置在转印单元4的下游侧、并对打印品P'进行后处理的机构。后处理单元10A对打印品P'的正面进行处理，并且后处理单元10B对打印品P'的反面进行处理。后处理的内容例如包括以打印品P'的图像打印面上的图像的保护和光泽等为目的的涂布。例如，可以提供液体施加、薄片熔接和层压等作为涂布的示例。

<检查单元>

输送设备1B包括检查单元9A和9B。检查单元9A和9B是被布置在转印单元4的下游侧、并对打印品P'进行检查的机构。

在本实施例中，检查单元9A是用于拍摄打印品P'上所打印的图像的摄像设备，并且包括例如CCD传感器或CMOS传感器等的图像传感器。检查单元9A在连续进行打印操作的同时拍摄打印图像。基于检查单元9A所拍摄的图像，可以确认打印图像的色感等的时间变化并判断是否要校正图像数据或打印数据。在本实施例中，检查单元9A具有在加压鼓42的外周面上所设置的摄像范围，并且被布置成能够紧接在转印之后部分地拍摄打印图像。检查单元9A可以检查所有打印图像，或者可以按每预定薄片检查图像。

在本实施例中，检查单元9B也是用于拍摄打印品P'上所打印的图像的摄像设备，并且包括例如CCD传感器或CMOS传感器等的图像传感器。检查单元9B在测试打印操作中拍摄打印图像。检查单元9B可以拍摄整个打印图像。基于检查单元9B所拍摄的图像，可以对与打印数据有关的各种校正操作进行基本设置。在本实施例中，检查单元9B被布置在用以拍摄链条8c所输送的打印品P'的位置处。在检查单元9B拍摄打印图像的情况下，检查单元9B通过暂时暂停链条8c的运行来拍摄整个图像。检查单元9B可以是用于扫描打印品P'的扫描器。

<控制单元>

接着将说明打印系统1的控制单元。图4和5是各自示出打印系统1的控制单元13的框图。控制单元13可通信地连接至更高级设备(DFE)HC2，并且更高级设备HC2可通信地连接至主机设备HC1。

主机设备HC1可以例如是用作信息处理设备的PC(个人计算机)、或服务器设备。主机设备HC1和更高级设备HC2之间的通信方法可以是但不特别限于有线或无线通信。

在主机设备HC1中生成或保存要作为打印图像的源的原始数据。这里的原始数据例如以诸如文档文件或图像文件等的电子文件的格式生成的。该原始数据被发送至更高级设备HC2。在更高级设备HC2中，接收到的原始数据被转换为控制单元13可用的数据格式(例如，用RGB表现图像的RGB数据)。将转换后的数据作为图像数据从更高级设备HC2发送至控制单元13。控制单元13基于接收到的图像数据来开始打印操作。

在本实施例中，控制单元13大致分为主控制器13A和引擎控制器13B。主控制器13A包括处理单元131、存储单元132、操作单元133、图像处理单元134、通信I/F(接口)135、缓冲器136、以及通信I/F 137。

处理单元131是诸如CPU等的处理器，执行存储单元132中所存储的程序，并控制整个主控制器13A。存储单元132是诸如RAM、ROM、硬盘或SSD等的存储装置，存储处理单元(CPU)131所执行的程序和数据，并向处理单元(CPU)131提供工作区域。除了存储单元132之外，还可以设置外部存储单元。操作单元133例如是诸如触摸面板、键盘或鼠标等的输入装置，并接受用户指示。操作单元133可以由彼此一体化的输入单元和显示单元形成。注意，用户操作不限于经由操作单元133的输入，并且例如可以是从主机设备HC1或更高级设备HC2接受指示的布置。

图像处理单元134例如是包括图像处理处理器的电子电路。缓冲器136例如是RAM、硬盘或SSD等。通信I/F 135与更高级设备HC2进行通信，并且通信I/F 137与引擎控制器13B进行通信。在图4中，虚线箭头例示了图像数据的处理顺序。将经由通信I/F 135从更高级设备HC2接收到的图像数据累积在缓冲器136中。图像处理单元134从缓冲器136读出图像数据，对读出的图像数进行预定图像处理，并将处理后的数据再次存储在缓冲器136中。将缓冲器136中所存储的图像处理后的图像数据作为打印引擎所使用的打印数据从通信I/F137发送至引擎控制器13B。

如图5所示，引擎控制器13B包括引擎控制单元14和15A～15E，并获得打印系统1的传感器组/致动器组16的检测结果并控制这些组的驱动。这些控制单元各自包括诸如CPU等的处理器、诸如RAM和ROM等的存储装置、以及与外部装置的接口。注意，控制单元的划分仅仅是说明性的，并且多个细分控制单元可以执行一些控制操作，或者相反地，多个控制单元可以彼此集成，并且一个控制单元可被配置成实现这些控制单元的控制内容。

引擎控制单元14控制整个引擎控制器13B。打印控制单元15A将从主控制器13A接收到的打印数据以适合驱动打印头30的数据格式转换为光栅数据等。打印控制单元15A控制各打印头30的喷出。

转印控制单元15B控制施加单元5A、吸收单元5B、加热单元5C和清扫单元5D。

可靠性控制单元15C控制供给单元6、恢复单元12、以及用于使打印单元3在喷出位置POS1和恢复位置POS3之间移动的驱动机构。

输送控制单元15D控制转印单元4的驱动并控制输送设备1B。检查控制单元15E控制检查单元9B和检查单元9A。

在传感器组/致动器组16中，传感器组包括用于检测可移动部件的位置和速度的传感器、用于检测温度的传感器、以及图像传感器等。致动器组包括马达、电磁螺线圈和电磁阀等。

<操作示例>

图6是示意性地示出打印操作的示例的图。在转动转印鼓41和加压鼓42的同时循环进行以下的各个步骤。如状态ST1所示，首先，反应液L从施加单元5A施加到转印构件2上。转印构件2上施加反应液L的部分随着转印鼓41的转动而移动。当施加反应液L的部分到达打印头30下方时，如状态ST2所示，墨从打印头30喷出至转印构件2。因此，形成墨图像IM。此时，喷出墨与转印构件2上的反应液L混合，从而促进着色材料的凝结。喷出墨从供给单元6的储存器TK供给至打印头30。

转印构件2上的墨图像IM随转印构件2的转动而移动。当墨图像IM到达吸收单元5B时，如状态ST3所示，吸收单元5B从墨图像IM吸收液体成分。当墨图像IM到达加热单元5C时，如状态ST4所示，加热单元5C加热墨图像IM，墨图像IM中的树脂熔化，并且形成墨图像IM的膜。与墨图像IM的这种形成同步地，输送设备1B输送打印介质P。

如状态ST5所示，墨图像IM和打印介质P到达转印构件2和加压鼓42之间的夹持部分，墨图像IM被转印至打印介质P，并且形成打印品P'。在通过夹持部分的情况下，检查单元9A拍摄打印品P'上所打印的图像并检查打印图像。输送设备1B将打印品P'输送至回收单元8d。

当转印构件2上形成墨图像IM的部分到达清扫单元5D时，如状态ST6所示，该部分被清扫单元5D清扫。在清扫之后，转印构件2转动一次，并且以相同的过程重复进行墨图像到打印介质P的转印。以上说明是为了便于理解而提供的，使得在转印构件2的一次转动中进行一次墨图像IM到一个打印介质P的转印。然而，可以在转印构件2的一次转动中连续进行墨图像IM到多个打印介质P的转印。

如果这种打印操作继续，则各打印头30需要维护。

图7示出维护各打印头30时的操作示例。状态ST11示出打印单元3位于喷出位置POS1处的状态。状态ST12示出打印单元3通过预备恢复位置POS2的状态。在通过时，恢复单元12进行用于恢复打印单元3的各打印头30的喷出性能的处理。随后，如状态ST13所示，恢复单元12在打印单元3位于恢复位置POS3处的状态下进行用于恢复各打印头30的喷出性能的处理。

<打印头的详细结构的说明(图8A～9)>

图8A和8B是各自示出打印头30的结构的立体图。

图8A是示出从斜向下方向观察时的打印头30的立体图。图8B是示出从斜向上方向观察时的打印头30的立体图。

打印头30是用于将各自能够喷出一种颜色的墨的多个元件基板10排列在线上(将这多个元件基板10布置成线)、并且具有与打印介质的宽度相对应的打印宽度的全幅打印头。

如图8A所示，打印头30的两个端部中所设置的连接部分111连接至打印设备的墨供给机构。因此，从墨供给机构向打印头30供给墨，并且将已通过打印头30的墨回收到墨供给机构。因此，墨可以经由墨供给机构的通道和打印头30的通道而循环。

如图8B所示，打印头30包括经由电配线基板90而电连接至各个元件基板10和柔性配线基板40的信号输入端子91、以及电力供给端子92。信号输入端子91和电力供给端子92电连接至打印设备的打印控制单元15A，并分别向元件基板10供给驱动信号和喷出所需的电力。可以通过利用电配线基板90中的电路聚集配线来使信号输入端子91和电力供给端子92的数量与元件基板10的数量相比减少。这可以减少在将打印头30安装至打印单元3或者更换打印头30时需要拆卸的电连接部分的数量。

注意，在本实施例中，使用如下的墨循环型打印头，其中在该墨循环型打印头中，使墨在喷嘴的内部和喷嘴的外部之间循环以抑制墨粘度的增加。然而，可以使用没有墨循环机构的传统墨消耗型打印头。

如果多个头芯片被布置在预定方向上以形成在具有均匀喷嘴间距的同时具有更长打印宽度的全幅打印头，则在头芯片之间产生接合部。为了有效地使用集成在头芯片中的所有喷嘴，本实施例采用各自具有平行四边形形状的头芯片。

图9是示出平行四边形头芯片(头基板)的连接结构的图。

图9仅示出连接两个头芯片(头基板)10的示例。然而，如图9所示，通过连接多个头基板10来实现长打印宽度。

如图9所示，各头芯片包括多个喷嘴阵列114。多个喷嘴阵列成一定角度布置，使得喷嘴阵列方向是与打印介质的输送方向(转印构件的转动方向)交叉的方向。因此，在打印介质的输送方向上，在喷嘴阵列的开头端喷嘴和末尾端喷嘴之间存在距离L。此外，各喷嘴阵列包括多个喷嘴，并且在各喷嘴中设置用于将热能施加至墨的加热器以及用于测量加热器的温度的温度传感器。各头基板具有多层结构，并且相应的温度传感器被设置在与设置有各加热器的层不同的层中的各加热器的正下方。

因此，向形成打印头的各头芯片的各加热器输入驱动脉冲，并且基于与各加热器相对应的温度传感器的输出来监视各加热器的温度变化，从而使得可以基于变化特性来判断各喷嘴的喷出状态。

接着将说明用于检查具有以上结构的打印系统中的打印头30的各喷嘴的喷出状态的结构。

<打印头的喷嘴喷出状态的检查的说明>

·温度检测元件的结构的说明(图19A～19C)

图19A～19C是各自示出元件基板上所形成的打印元件附近的多层配线结构的图。

图19A是示出温度检测元件306以薄片的形式经由层间绝缘膜307布置在打印元件309下方的层中的状态、并且示意性地示出在从喷出口313向打印元件309的方向观察时的打印元件309及其周边的立体图的平面图。图19B是沿着图19A所示的平面图中的虚线x-x'截取的截面图。图19C是沿着图19A所示的虚线y-y'截取的截面图。

在图19B所示的x-x'截面图和图19C所示的y-y'截面图中，在硅基板上所层叠的绝缘膜302上形成由铝等制成的配线303，并且在配线303上进一步形成层间绝缘膜304。配线303以及用作由钛和氮化钛的层叠膜等形成的薄膜电阻器的温度检测元件306经由导电插头305而电连接，其中导电插头305嵌入在层间绝缘膜304中、并由钨等制成。

接着，在温度检测元件306的下方形成层间绝缘膜307。配线303以及用作由钽氮化硅膜等形成的加热电阻器的打印元件309经由贯穿层间绝缘膜304和层间绝缘膜307、并由钨等制成的导电插头308而电连接。

注意，当连接下层中的导电插头和上层中的导电插头时，一般通过夹持中间配线层所形成的间隔件来连接这些导电插头。在适用于本实施例的情况下，由于用作中间配线层的温度检测元件的膜厚度小至约数十纳米，因此在通孔工艺中要求针对用作间隔件的温度检测元件膜的过蚀刻控制的精度。另外，薄膜在温度检测元件层的图案微型化方面也是不利的。考虑到这种情形，在本实施例中，采用贯穿层间绝缘膜304和层间绝缘膜307的导电插头。

为了根据插头的深度来确保导通的可靠性，在本实施例中，包括一个层间绝缘膜的各导电插头305具有0.4μm的口径，并且层间绝缘膜贯穿这两个膜的各导电插头308具有0.6μm的更大口径。

接着，通过形成诸如氮化硅膜等的保护膜310、然后在保护膜310上形成包含钽等的抗气蚀膜311来获得头基板(元件基板)。此外，喷出口313由包含感光树脂等的喷嘴形成材料312形成。

如上所述，采用如下的多层配线结构，其中在该多层配线结构中，在配线303的层和打印元件309的层之间设置温度检测元件306的独立中间层。

利用以上结构，在本实施例所使用的元件基板中，对于各打印元件，可以通过与各打印头元件相对应地设置在打印元件的正下方的温度检测元件来获得温度信息。

基于温度检测元件所检测到的温度信息以及温度变化，元件基板中所设置的逻辑电路(检测单元)可以获得表示相应打印元件的墨喷出状况的判断结果信号RSLT。判断结果信号RSLT是1位信号，并且“1”表示正常喷出，而“0”表示喷出不良。

<温度检测结构的说明(图20)>

图20是示出使用图19A～19C所示的元件基板的温度检测控制结构的框图。

如图20所示，为了检测元件基板10中所集成的打印元件的温度，控制单元13包括集成MPU的打印控制单元15A、用于连接至打印头30的头I/F 427、以及存储单元132。此外，头I/F 427包括用于生成要发送至元件基板10的各种信号的信号生成单元70、以及用于接收基于温度检测元件306所检测到的温度信息而从元件基板10输出的判断结果信号RSLT的判断结果提取单元9。

为了温度检测，当打印控制单元15A向信号生成单元70发出指示时，信号生成单元70向元件基板10输出时钟信号CLK、锁存信号LT、块信号BLE、打印数据信号DATA和热使能信号HE。信号生成单元70还输出传感器选择信号SDATA、恒定电流信号Diref和喷出检查阈值信号Ddth。

喷出检查阈值信号Ddth被配置为针对打印头30中所集成的多个打印元件被划分为各自包括位于彼此接近的位置的多个打印元件的多个组的打印元件组设置阈值，并且在一个列周期中改变设置值。在本实施例中，该组在下文中将被称为喷出检查阈值设置组。为了描述方便，假定打印头30中所集成的打印元件的数量为256个，并且针对各自包括位于彼此接近的位置的16个打印元件的16个组中的各组，可设置喷出检查阈值电压(TH)。

注意，可以是如下结构：针对所有打印元件中的各打印元件可设置唯一的喷出检查阈值电压的结构、或者针对各锁存器可改变设置值的结构。然而，在这种结构中，头I/F427的电路规模增大，并且无法避免成本的显著增加。为了解决这一问题，本实施例采用针对各组可设置喷出检查阈值电压(TH)的结构。

传感器选择信号SDATA包括用于选择温度检测元件以检测温度信息的选择信息、所选择的温度检测元件的通电量指定信息、以及与判断结果信号RSLT的输出指示有关的信息。例如，如果元件基板10被配置为集成各自包括多个打印元件的五个打印元件阵列，则传感器选择信号SDATA中所包括的选择信息包括用于指定阵列的阵列选择信息以及用于指定阵列的打印元件的打印元件选择信息。另一方面，元件基板10基于由与传感器选择信号SDATA所指定的阵列的一个打印元件相对应的温度检测元件所检测到的温度信息，来输出1位判断结果信号RSLT。

注意，本实施例采用针对五个阵列的打印元件输出1位判断结果信号RSLT的结构。因此，在元件基板10集成了10个打印元件阵列的结构中，判断结果信号RSLT是2位信号，并且该2位信号经由一条信号线串行输出至判断结果提取单元9。

从图20明显看出，锁存信号LT、块信号BLE和传感器选择信号SDATA被反馈至判断结果提取单元9。另一方面，判断结果提取单元9接收基于温度检测元件所检测到的温度信息而从元件基板10输出的判断结果信号RSLT，并与锁存信号LT的下降同步地在各锁存时间段期间提取判断结果。如果判断结果表示喷出不良，则将与判断结果相对应的块信号BLE和传感器选择信号SDATA存储在存储单元132中。

打印控制单元15A基于已用于驱动喷出不良喷嘴并且存储在存储单元132中的块信号BLE和传感器选择信号SDATA，来从相应块的打印数据信号DATA中消去针对喷出不良喷嘴的信号。作为替代，打印控制单元15A将用于补充非喷出喷嘴的喷嘴添加至相应块的打印数据信号DATA，并将该信号输出至信号生成单元70。

<喷出状态判断方法的说明(图21)>

图21是示出在向打印元件施加驱动脉冲时从温度检测元件输出的温度波形(传感器温度：T)以及该波形的温度变化信号(dT/dt)的图。

注意，在图21中，温度波形(传感器温度：T)由温度(℃)表示。实际上，向温度检测元件供给恒定电流，并且检测温度检测元件的端子之间的电压(V)。由于该检测电压具有温度依赖性，因此检测电压在图21中被转换为温度并表示为温度。温度变化信号(dT/dt)表示为检测电压的时间变化(mV/sec)。

如图21所示，如果在向打印元件309施加驱动脉冲211时正常地喷出墨(正常喷出)，则获得波形201作为温度检测元件306的输出波形。在由波形201所表示的温度检测元件306所检测到的温度的温度下降过程中，当在正常喷出时、从打印元件309喷出的墨滴的尾部(卫星液滴)落到打印元件309的界面并使该界面冷却时出现特征点209。在特征点209之后，波形201表示温度下降速率急剧增加。另一方面，在喷出不良时，获得波形202作为温度检测元件306的输出波形。与正常喷出时的波形201不同，没有出现特征点209，并且在温度下降过程中温度下降速率逐渐降低。

图21的最下面的定时图示出温度变化信号(dT/dt)，并且波形203或204表示在将温度检测元件的输出波形201或202处理为温度变化信号(dT/dt)之后所获得的波形。根据系统适当地选择此时进行向温度变化信号的转换的方法。根据本实施例的温度变化信号(dT/dt)由在通过滤波电路(在该结构中为一个微分运算)和反相放大器处理温度波形之后输出的波形来表示。

在波形203中，出现由波形201的特征点209之后的最高温度下降速率得到的峰值210。将波形(dT/dt)203与在元件基板10中所集成的比较器中预设的喷出检查阈值电压(TH)进行比较，并在判断信号(CMP)213中出现在波形203超过喷出检查阈值电压(TH)的时间段(dT/dt≥TH)中表示正常喷出的脉冲。

另一方面，由于波形202中没有出现特征点209，因此温度下降速率低，并且在波形204中出现的峰值比喷出检查阈值电压(TH)低。还将波形(dT/dt)202与在元件基板10中所集成的比较器中预设的喷出检查阈值电压(TH)进行比较。在波形202低于喷出检查阈值电压(TH)的时间段(dT/dt<TH)中，判断信号(CMP)213中没有出现脉冲。

因此，通过获得该判断信号(CMP)，可以掌握各喷嘴的喷出状态。该判断信号(CMP)用作上述的判断结果信号RSLT。

图10是示出在打印介质上实际打印图像的区域(实际图像区域)、以及用于检查打印头的各喷嘴的喷出状态的检查区域的图。

在打印系统1中，通过从打印头30喷出的墨在转印构件2上形成图像，并且将该图像从转印构件2转印至打印介质P。因此，也可以认为是图10所示的实际图像区域L1和检查区域L2被设置在转印构件2中。

上述的打印控制单元15A基于用户所设置的图像尺寸和纸张尺寸的信息，在打印介质P(或转印构件2)上设置实际图像区域L1和检查区域L2。打印控制单元15A在用于驱动各加热器以在实际图像区域L1中打印图像的驱动脉冲和用于驱动各加热器以使用检查区域L2检查打印头30的各喷嘴的喷出状态的驱动脉冲之间切换。也就是说，打印控制单元15A在打印操作期间相对于打印介质的输送方向从打印介质的前端开始计数器的操作，并且基于实际图像区域L1的信息、根据与实际图像区域L1相对应的行数的打印之后的定时来切换驱动脉冲。

图11是示出各自用于驱动打印头的各加热器的驱动脉冲的结构的定时图。

参考图11，PLS0表示打印头30在实际图像区域L1中执行打印时(打印模式)所使用的驱动脉冲，并且PLS1和PLS2分别表示在打印头30使用检查区域L2检查各喷嘴的喷出状态时(检查模式)所使用的驱动脉冲。打印控制单元15A通过切换作为表示驱动脉冲的表的(后述)驱动脉冲表而在打印操作期间在打印模式和检查模式之间切换，即在驱动脉冲之间切换，从而驱动打印头30的各喷嘴的加热器。

如图11所示，选择使喷出速度比在实际图像区域中进行打印的速度低的驱动脉冲作为检查模式所用的驱动脉冲。例如，使具有双脉冲结构的驱动脉冲PLS0用于实际图像区域L1中的打印，并且使具有单脉冲结构的脉冲宽度的驱动脉冲PLS1用于检查区域L2中的打印，从而使喷出速度降低。

在打印实际图像区域时，由于液滴可以精确地粘附在目标位置，因此有利地缩短了液滴浮游的时间。因此，施加驱动脉冲以提高墨的动能。另一方面，在检查模式中，由于使用了在墨滴的卫星液滴落下时使打印介质309的界面冷却的原理，因此墨的动能降低，以便于卫星液滴落在打印元件309的界面上。该脉冲具有如下的特征：通过在约等于施加驱动脉冲PLS0的时间(t1-t0)+(t3-t2)的时间期间施加驱动脉冲PLS1作为单个脉冲，可以在维持能量的同时抑制速度。注意，为了进一步抑制速度，实际上可以使用单个脉冲，使得该时间略短于(t1-t0)+(t3-t2)。

此外，可以使用用于检查区域L2中的打印的驱动脉冲PLS2。尽管与驱动脉冲PLS1相同、驱动脉冲PLS2在单脉冲部分(T1)的电流一流入加热器就引起发泡，但是可以通过以微小时间差(t5-t4)对小脉冲通电来对加热器进行加热以提高检查精度。

此外，实际上，响应速度成为问题。例如，可以改变要施加到加热器的驱动电压。例如，如果执行加热器预热控制，则加热器预热温度可以改变为更低的温度。

在本实施例中，可以通过在实际图像区域L1打印图像之后将打印头的操作模式切换至检查模式、并使用专用于检查的驱动脉冲在检查区域L2中执行墨喷出操作来检查各喷嘴的喷出状态。此时，可以在无需停止转印构件2的转动的状态下连续操作打印系统的同时检查各喷嘴的喷出状态。因此，当打印头30在转印构件2的实际图像区域L1中形成图像时、即当打印头在打印模式下操作时，关闭温度传感器的操作，然后在打印头30的墨喷出位置进入检查区域L2时使打印头的操作模式切换至检查模式。当打印头30的操作模式切换至检查模式时开启温度传感器的操作，从而监视各加热器的温度变化。

注意，尽管驱动脉冲是驱动打印头30的驱动条件其中之一，但驱动条件中还包括驱动电压和头调整温度等。

图12A和12B是各自示出头基板和存储单元中所设置的打印数据存储区域之间的关系的图。图12A是与打印介质(在本示例中为转印构件2)上的位置关系相对应地示出打印数据存储区域中的实际图像区域、模式切换缓冲区域和检查区域的示意图。图12B是示出检查区域132c的详细结构的图。注意，稍后将说明图12B。

在打印操作期间，转印构件2连续转动，并且打印数据从存储单元132连续读出到打印头30。

在本实施例中，电信号的配线被设置为使得向与元件基板10的各喷嘴阵列114的喷嘴相对应的加热器施加共通的驱动脉冲。然后，对于一个头基板，将打印模式的驱动脉冲或检查模式的驱动脉冲输入到所有元件。如果使用这种头基板，则在头基板的一些喷嘴尚未结束用于打印的墨喷出操作时不期望利用检查模式的驱动脉冲驱动一些元件。

另一方面，如参考图9所说明的，元件基板10的喷嘴阵列方向与打印介质的输送方向交叉，并且在开头端喷嘴和末尾端喷嘴之间存在距离L。如果喷嘴的位置在打印介质的输送方向上彼此偏移，则在使打印头30从打印模式切换至检查模式时，需要在所有喷嘴阵列中的喷嘴结束实际图像区域中的墨喷出操作之后切换至检查模式。另一方面，在本实施例中，由于在连续操作打印系统的同时打印模式切换至检查模式，因此需要在进行连续数据读出操作的同时连续驱动打印头30。

为了应对连续数据读出操作，在本实施例中，如图12A所示，在存储单元132中设置数据存储区域。也就是说，设置与实际图像区域相对应的数据存储区域(实际图像区域)132a、与检查区域相对应的数据存储区域(检查区域)132c、以及与对应于实际图像区域132a和检查区域132c之间的距离L的模式切换缓冲区域相对应的数据存储区域(缓冲区域)132b。与转印构件2的转动、即墨喷出位置的变化同步地，从存储单元132的存储区域132a中的地址起、经由存储区域132b中的地址、直到存储区域132c中的地址为止，执行连续数据读出操作。

注意，对于元件基板10的各喷嘴阵列114，可以为各喷嘴阵列或各喷嘴设置驱动脉冲。在这种情况下，在使用相同头基板的一部分打印实际图像时，已结束实际图像的打印区域的部分的元件可以转变为检查模式。以这种方式，可以缩短模式切换缓冲区域在输送方向上的范围。

图13是示出喷嘴间的驱动间隔的差异的定时图。

参考图13，上面的部分示出图12A所示的末尾端喷嘴的驱动间隔，而下面的部分示出图12A所示的开头端喷嘴的驱动间隔。通过比较这些驱动间隔可以明显看出，喷嘴的驱动间隔的时间彼此相等，即为TL1。然而，由于头基板的喷嘴阵列与打印介质的输送方向交叉，因此相对于打印介质的输送方向，最下游侧的喷嘴(开头端喷嘴)的驱动开始(驱动结束)定时比最上游侧的喷嘴(末尾端喷嘴)的驱动开始(驱动结束)定时早。参考图13，Lt代表表示定时偏移的时间，并且与图12A所示的距离L相对应。

因此，即使开头端喷嘴在实际图像区域中的打印操作已经结束，末尾端喷嘴在实际图像区域中的打印操作也尚未结束。因此，需要在末尾端喷嘴在实际图像区域中的打印操作结束之后将打印头的操作从打印模式切换至检查模式。

出于以上原因，在数据读出操作中，通过如图12A所示设置与存储单元132中的模式切换缓冲区域相对应的数据存储区域132b、并且将该区域的数据读出时间设置为等于或长于图13所示的时间Lt的时间来吸收定时偏移。

由于可以通过在检查区域中的检查之前(如果可以的话，紧挨在检查区域中的检查之前)进行预备喷出操作来减少喷嘴表面的干燥等的影响，因此，为了提高喷嘴喷出状态的判断精度，期望考虑预备喷出所需的时间。考虑到这一点，在所有喷嘴阵列进入检查区域之前，期望设置相同尺寸的缓冲区域并在缓冲区域中进行预备喷出操作。

如图12B所示，将预备喷出区域132d的多个数据和喷出检测区域132e的多个数据存储在检查区域132c中。将要用于检查喷出的存在/不存在的数据存储在各喷出检测区域132e中。将要用于紧挨在各喷出检测区域132e中的喷出检测之前进行预备喷出操作的数据存储在各预备喷出区域132d中。

图22是示出检查操作和预备喷出操作的控制结构的框图。将参考图22来说明检查操作和预备喷出操作的控制过程。

作为图像处理单元134的一部分的墨颜色转换单元221将输入的图像数据从RGB数据转换为墨颜色数据。作为图像处理单元134的一部分的量化单元222将转换后的墨颜色数据量化为打印数据。打印控制单元15A的喷嘴数据生成单元224将量化后的打印数据分配给各喷嘴。打印头30根据被分配给各喷嘴的喷嘴数据来喷出墨。

将被分配给各喷嘴的喷嘴数据输入到打印控制单元15A的喷嘴计数单元225，以对在各喷出定时同时喷出墨的喷嘴的数量进行计数。将针对各喷出定时计数得到的喷嘴的数量发送至打印控制单元15A的驱动脉冲控制单元227。驱动脉冲控制单元227从诸如ROM等的存储器中所存储的驱动脉冲表226加载与喷嘴计数单元225所计数的喷嘴的数量相对应的驱动脉冲设置，并且在各喷出定时驱动打印头30。

图23B是示出在基于图像数据执行打印时所使用的驱动脉冲表的示例的表。假定用于切换级的喷嘴的数量为16个，并且级的数量为16个。在这种情况下，如果喷嘴计数单元225所计数的喷嘴的数量落在1～16的范围内，则选择打印用的脉冲设置0，并且如果喷嘴的数量落在17～32的范围内，则选择打印用的脉冲设置1。同时驱动的喷嘴的数量越大，设置越长的脉冲宽度作为打印用的脉冲。随着同时驱动的喷嘴的数量变大，用于驱动各头的电压降低。因此，通过延长用于驱动各头的脉冲宽度来实现不依赖于同时驱动的喷嘴的数量的稳定喷出。CPU设置驱动脉冲表226。

在本实施例中，打印头30基于预备喷出图案和喷出检测图案而不是图像数据来喷出墨。预备喷出图案是用于恢复喷嘴的状况的图案，而喷出检测图案是用于判断各喷嘴的喷出状态的图案。预备喷出图案和喷出检测图案以喷嘴数据的形式存储在图案存储存储器223中。在本实施例中，预备喷出图案是同时喷出墨的喷嘴的数量始终等于或大于17的图案，并且喷出检测图案是同时喷出墨的喷嘴的数量始终等于或小于16的图案。

与基于图像数据执行打印的情况相同，针对预备喷出图案和喷出检测图案，喷嘴计数单元225对同时喷出墨的喷嘴的数量进行计数。驱动脉冲控制单元227根据喷嘴计数单元225所计数的喷嘴的数量来从驱动脉冲表226选择驱动脉冲表。对于喷出检测图案，计数得到的数量始终等于或小于16。因此，始终选择级0的驱动脉冲表。此外，对于预备喷出图案，计数得到的数量始终等于或大于17，因此选择级1～15其中之一的驱动脉冲表。

图23A是示出在基于预备喷出图案和喷出检测图案进行墨喷出时的驱动脉冲表的示例的图。如图23A所示，用于喷出检测的驱动脉冲(PLS1或PLS2)被设置在级0的表中，并且用于预备喷出的驱动脉冲被设置在级1～15的表中。注意，用于预备喷出的驱动脉冲可以与用于打印实际图像的驱动脉冲相同。这使得可以在无需切换驱动脉冲表的情况下，在使用喷出检测图案喷出墨时利用用于喷出检测的驱动脉冲来驱动各头、并且在使用预备喷出图案喷出墨时利用用于预备喷出的驱动脉冲来驱动各头。

在图12A和12B所示的示例中，图像区域(实际图像区域)132a、缓冲区域132b和检查区域132c被布置在存储单元132中。使用图23B所示的驱动脉冲表，基于图像区域132a中所存储的图像数据来执行打印。如图12B所示，由预备喷出区域132d和喷出检测区域132e形成检查区域132c，并且使用图23B所示的驱动脉冲表基于这些区域中所存储的图案来进行喷出。更具体地，基于预备喷出区域132d中所存储的图案来进行预备喷出图案的喷出，并且基于喷出检测区域132e中所存储的图案来进行喷出检测图案的喷出。

图25是示出基于检查区域132c中所存储的图案来打印与各喷嘴相对应的喷出图案的示例的图。在图25中，各列表示各喷嘴，并且各行表示各喷出定时。注意，在图25中，·表示喷出墨的点(喷出)，并且○表示没有喷出墨的点(非喷出)。为了提高预备喷出的效果，在打印介质上的检查区域中交替布置预备喷出区域501和503以及喷出检测区域502和504。由于驱动脉冲表需要在图像区域和检测区域之间切换，因此在驱动脉冲表切换时不能进行头的喷出。因此，如图12A和12B所示，在图像区域132a和检查区域132c之间设置了不进行头的喷出的模式切换用的缓冲区域132b。

图24A和24B是示出基于打印介质上的各数据来喷出墨的区域的另一示例的图。在该示例中，包括如图24A所示由图像区域401和简化检查区域402形成的打印介质的页面、以及如图24B所示仅由检查区域403形成的打印介质的页面。使用图23B所示的驱动脉冲表，基于图像区域132a中所存储的图像数据在图像区域401中执行打印。使用与图像区域132a中所存储的图像数据所用的驱动脉冲表相同的驱动脉冲表，基于图案存储存储器223中所存储的喷出检测图案在简化检查区域402中执行打印。使用图23A所示的驱动脉冲表，在检查区域403中交替地打印图案存储存储器223中所存储的喷出检测图案和预备喷出图案。

在正常打印时，基于具有图24A所示的结构的页面数据来简单地判断喷出状态。如果需要精确地判断喷出状态，则使用具有图24B所示的结构的页面数据来精确地判断喷出状态。此时，需要在页面之间切换驱动脉冲表。此外，无需将喷出检测图案和预备喷出图案喷出到打印介质上。可以通过将图25所示的喷出图案喷出到头盖上而不是打印具有图24B所示的结构的页面来检测喷出状态。

注意，在执行预备喷出时，期望进行与用于实际图像区域中的打印的配准调整相同的配准调整，以减少转印构件(打印介质)所需的区域。

接着将说明用于检查区域中的检查打印的检查图案。

如果同时驱动多个喷嘴(加热器)，则这很可能不利地影响各喷嘴的喷出状态的检查结果。因此，为了提高检查精度，如果同一系统的电路连接至多个喷嘴阵列，则选择性地使一个喷嘴进行喷出。

图14是示出检查图案的具体示例的表。

头基板10中所集成的多个加热器是时分驱动的。图14示出在16个加热器被划分为8个块并进行时分驱动的情况下的示例。在进行检查的情况下，对于已进行墨喷出操作的喷嘴(加热器)，监视加热器的温度变化，因此各喷嘴具有用于进行喷出和检查的时间间隔。

在图14所示的示例中，喷嘴(Nzl)0在第一列的块0中进行喷出，并在第一列的块1中检查喷嘴(Nzl)0。此外，喷嘴(Nzl)2在第一列的块2中进行喷出，并在第一列的块3中检查喷嘴(Nzl)2。

由于检查时间根据喷出的墨和电路特性而不同，因此当然，喷嘴驱动顺序无需局限于图14所示的示例。然而，在检查中，生成打印数据以使得在喷出→检查的循环中进行喷出的喷嘴的数量变少。考虑到喷嘴的物理位置偏移和转印构件(打印介质)的占用量的减少，更期望生成用于打印检查图案的检查数据。

图15是用于说明检查模式时的喷嘴驱动顺序的图。

如果检查图15所示的喷嘴阵列，则相对于打印介质的输送方向从下游侧的喷嘴114-1向上游侧的喷嘴114-N进行检查打印。这是更期望的，因为可以缩短转印构件2上所形成的检查图像的图案在打印介质的输送方向上的长度、并减少转印构件(打印介质)的占用量。

<检查模式执行部分和双面打印之间的关系>

以上说明假定如图10所示相对于打印介质的输送方向在实际图像区域之后设置检查区域，并且检查各喷嘴的喷出状态。然而，本发明不限于此。例如，可以相对于打印介质的输送方向在实际图像区域之前设置检查区域，或者可以相对于打印介质的输送方向在实际图像区域前后设置检查区域。

此外，由于打印系统1可以在打印介质P上进行双面打印，因此可以在打印介质的正面或背面上进行检查打印。

图16A和16B是示出双面打印和进行检查打印的检查区域之间的关系的图。

图16A示出在单面打印时相对于打印介质的输送方向在实际图像区域的后端侧(上游侧)设置检查区域的情况。另一方面，图16B示出在双面打印时打印检查图像的状态。在双面打印时，在正面打印结束之后将打印介质反转，并且切换回反转的打印介质以进行背面打印。因此，在正面打印时相对于打印介质的输送方向被设置在实际图像区域的后端侧(上游侧)的检查区域位于背面打印时相对于打印介质的输送方向的前端侧(下游侧)。在这种情况下，即使在正面打印时在实际图像区域的后端侧设置检查区域，也需要确保实际图像区域的前端侧的检查区域。如果期望减少检查区域，则可以在正面打印时在实际图像区域的后端侧设置检查区域并且可以在背面打印时在实际图像区域的前端侧设置检查区域，或者可以在双面打印时仅在一侧设置检查区域。

如果通过从打印头30喷出墨来在转印构件2上形成图像、然后将形成的图像转印到打印介质，则转印构件2的尺寸一般大于打印介质的尺寸。

图17是示出转印构件的尺寸和打印介质的尺寸之间的关系的图。

如图17所示，通过在转印构件2在打印介质P的外部的区域中设置检查区域，用户可以使用打印介质P的整个区域来进行打印。然而，在这种情况下，为了检查而喷出的墨可能污染设备的内部。因此，清扫单元5D需要完全去除尚未转印至打印介质P的墨。

最后，将参考流程图来说明上述的检查喷嘴喷出状态的处理。

图18是示出检查喷嘴喷出状态的处理的流程图。

在通过在连续转动转印构件2的同时从打印头30喷出墨来在转印构件2的表面上形成图像、并将形成的图像转印至进给的打印介质P的一系列处理的执行期间执行这种检查处理。

在步骤S10中，通过从打印头30向转印构件2的实际图像区域喷出墨来执行图像打印。此时，打印控制单元15A从转印构件2(打印介质P)的开头端开始，对相对于转印构件的转动方向(打印介质的输送方向)已进行打印的行数进行计数。在步骤S20中，确认计数数量是否已达到与实际图像区域L1相对应的行数。如果计数数量小于与实际图像区域L1相对应的行数，则处理返回步骤S10以继续图像打印。另一方面，如果判断为计数数量已达到与实际图像区域L1相对应的行数，则处理进入步骤S30。

在步骤S30中，考虑到头基板的喷嘴阵列与打印介质的输送方向交叉、并且各喷嘴的喷出定时相对于输送方向有所不同这一事实，该处理等待直到所有喷嘴的喷出操作结束为止，并且切换打印头的操作模式。也就是说，打印头30的操作模式从打印模式切换至检查模式。此外，在步骤S40中，选择检查模式中所使用的驱动脉冲。其选择了图11所示的驱动脉冲PLS1或PLS2作为驱动脉冲。

在步骤S50中，使用所选择的驱动脉冲来驱动打印头30，以通过参考图14所述基于检查数据选择性地以时分方式驱动喷嘴(加热器)来打印检查图案。然后，在步骤S60中，监视各喷嘴(加热器)的温度变化，并基于温度变化来判断各喷嘴的喷出状态。注意，判断喷出状态的方法是已知的，并且将省略其说明。此外，在步骤S70中，将判断结果存储在存储单元132中。

在步骤S80中，判断是否继续打印。如果判断为结束打印，则处理结束。然而，如果判断为继续打印，则处理进入步骤S90。在步骤S90中，打印头30的操作模式再次从检查模式切换至打印模式。此外，在步骤S100中，选择要用于打印模式的驱动脉冲。其选择图11所示的驱动脉冲PLS0作为驱动脉冲。此后，处理返回到步骤S10以继续图像打印。

注意，如果作为上述的检查处理的结果、所检查的喷嘴被判断为不良喷嘴，则在不良喷嘴附近存在正常喷嘴的情况下，期望通过从附近的喷嘴喷出墨来进行补充打印。然而，在被判断为不良喷嘴的喷嘴的数量很大、并且难以继续进行高质量打印的情况下，停止打印设备的操作以显示用于提示用户更换或维护打印头的消息。

因此，根据上述的实施例，可以在继续进行图像打印的同时检查打印头的喷嘴喷出状态。具体地，在检查中，使用诸如专用于检查的驱动脉冲等的驱动条件，从而实现精确的检查。

<其它实施例>

在以上实施例中，打印单元3包括多个打印头30。然而，打印单元3可以包括一个打印头30。打印头30可以不是全幅头，而可以是在沿Y方向扫描打印头30的同时形成墨图像的串行型。

打印介质P的输送机构可以采用诸如通过辊对来夹持并输送打印介质P的方法等的其它方法。在通过辊对来输送打印介质P的方法等中，可以使用卷筒薄片作为打印介质P，并且可以通过在转印后切割卷筒薄片来形成打印品P'。

在以上实施例中，在转印鼓41的外周面上设置转印构件2。然而，可以使用诸如将转印构件2形成为环状的带并使其循环运行的方法等的其它方法。

此外，根据以上实施例的打印系统采用在转印构件上形成图像并将图像转印至打印介质的方法。然而，本发明不限于此。例如，本发明还适用于采用通过从打印头直接向打印介质喷出墨来形成图像的方法的打印设备。在这种情况下，所使用的打印头可以是全幅头或往复移动的串行型打印头。

虽然已经参考典型实施例说明了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的典型实施例。以下权利要求书的范围应被给予最广泛的理解，以包含所有这样的修改以及等同结构和功能。

Claims (19)

1.一种打印设备，包括：

打印头，其包括各自被配置为喷出墨的多个喷嘴以及与所述多个喷嘴相对应的用于检测来自所述多个喷嘴的墨的喷出状态的多个传感器；

打印单元，其被配置为基于打印数据，通过在第一驱动条件下由驱动脉冲驱动所述打印头以从所述打印头向打印介质上的第一区域喷出墨来打印图像，并且被配置为基于检查数据，通过在与所述第一驱动条件不同的第二驱动条件下由驱动脉冲驱动所述打印头来将墨喷出至与所述第一区域不同并且不是基于打印数据打印图像的区域的第二区域；以及

判断单元，其被配置为基于在所述打印单元在所述第二驱动条件下驱动所述打印头的定时、来自所述多个传感器中的各传感器的输出，来判断所述多个喷嘴中的各喷嘴的喷出状态。

2.根据权利要求1所述的打印设备，其中，

所述打印头包括与所述多个喷嘴相对应的多个加热器，所述多个加热器各自被配置为对要从所述多个喷嘴中的各喷嘴喷出的墨施加热能，

所述多个传感器中的各传感器用作被配置为检测所述加热器的温度的温度传感器，

所述加热器和所述温度传感器被集成在多层元件基板中，以及

所述温度传感器被设置在与设置所述加热器的层不同的层中的加热器的正下方。

3.根据权利要求1所述的打印设备，其中，

所述打印头通过将墨喷出至转动的转印构件来形成图像，

所述打印单元包括被配置为将所述转印构件上所形成的图像转印至打印介质的转印单元，以及

所述第一区域和所述第二区域是所述转印构件的区域。

4.根据权利要求3所述的打印设备，其中，所述第二区域相对于所述转印构件的转动方向被设置在所述第一区域的上游侧和下游侧其中之一。

5.根据权利要求1所述的打印设备，其中，

所述打印头通过将墨喷出至输送的打印介质来形成图像，以及

所述第一区域和所述第二区域是所述打印介质的区域。

6.根据权利要求5所述的打印设备，其中，所述第二区域相对于所述打印介质的输送方向位于所述第一区域的上游侧和下游侧其中之一。

7.根据权利要求1所述的打印设备，其中，

所述第一驱动条件和所述第二驱动条件各自包括用以驱动所述打印头的驱动脉冲，以及

所述第一驱动条件下的驱动脉冲与所述第二驱动条件下的驱动脉冲不同。

8.根据权利要求7所述的打印设备，其中，所述第二驱动条件是用于使喷出速度比所述第一驱动条件下的喷出速度低的驱动条件。

9.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述打印头是具有与打印介质的宽度相对应的打印宽度的全幅打印头。

10.根据权利要求4所述的打印设备，其中，所述多个喷嘴所形成的喷嘴阵列的方向是与所述转印构件的转动方向和所述打印介质的输送方向其中之一交叉的方向。

11.根据权利要求10所述的打印设备，其中，在根据所述转印构件的转动和所述打印介质的输送其中之一来切换所述第一区域中的打印和所述第二区域中的打印的情况下，基于所述喷嘴阵列的交叉而产生的相对于所述转印构件的转动方向和所述打印介质的输送方向其中之一的所述喷嘴阵列的两端的喷嘴之间的距离，在所述第一区域和所述第二区域之间设置缓冲区域。

12.根据权利要求11所述的打印设备，其中，所述打印单元在所述缓冲区域中针对要检查的喷嘴进行预备喷出。

13.根据权利要求2所述的打印设备，其中，所述判断单元基于所述温度传感器所检测到的温度变化来判断所述多个喷嘴中的各喷嘴的喷出状态。

14.根据权利要求13所述的打印设备，其中，在被所述判断单元判断为不良的喷嘴附近存在被判断为良好的喷嘴的情况下，所述打印单元通过被判断为良好的喷嘴来进行补充打印。

15.根据权利要求1所述的打印设备，其中，

以相对于与打印介质的输送方向交叉的方向的给定角度来设置由所述多个喷嘴形成的喷嘴阵列，以及

从位于所述打印介质的输送方向的下游侧的喷嘴进行检查。

16.根据权利要求1所述的打印设备，还包括存储单元，所述存储单元被配置为存储表示与所述第二驱动条件相对应的驱动脉冲以及用于在所述判断单元判断喷出状态之前从所述多个喷嘴进行预备喷出的驱动脉冲的表，

其中，所述打印单元基于所述表来选择判断所述多个喷嘴中的各喷嘴的喷出状态时的驱动脉冲。

17.根据权利要求1所述的打印设备，其中，所述第一驱动条件下的驱动脉冲的脉冲长度与所述第二驱动条件下的驱动脉冲的脉冲长度不同。

18.根据权利要求17所述的打印设备，其中，所述第一驱动条件下的最长驱动脉冲长度短于所述第二驱动条件下的最长驱动脉冲长度。

19.一种打印设备的喷嘴喷出状态的判断方法，所述打印设备具有打印头，所述打印头包括各自被配置为喷出墨的多个喷嘴以及与所述多个喷嘴相对应的用于检测来自所述多个喷嘴的墨的喷出状态的多个传感器，所述判断方法包括：

基于打印数据，通过在第一驱动条件下由驱动脉冲驱动所述打印头以从所述打印头向打印介质上的第一区域喷出墨来打印图像；

基于检查数据，通过在与所述第一驱动条件不同的第二驱动条件下由驱动脉冲驱动所述打印头来将墨喷出至与所述第一区域不同并且不是基于打印数据打印图像的区域的第二区域；以及

基于在所述第二驱动条件下驱动所述打印头的定时、来自所述多个传感器中的各传感器的输出，来判断所述多个喷嘴中的各喷嘴的喷出状态。

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