(57)【要約】【課題】作像装置においてテストパターンを形成することなしに故障ジェットの検出を可能にする。【解決手段】ジェットへ送られた画像情報６８に基づいて画像を出力する作像装置におけるジェット監視方法であって、ジェットへ送られた画像情報６４をデータセンサ６２で監視し、少なくとも出力画像６８の一部をイメージセンサ６６で監視し、出力画像６８の一部と前記ジェットへ送られた画像情報６４の違いを検出器７０で検出し、検出された前記違いに基づいて故障ジェットを識別装置７２で検出する。【選択図】図７
2010023513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジェットへ送られた画像情報に基づいて画像を出力する作像装置におけるジェット監視方法であって、
前記ジェットへ送られた前記画像情報を監視し、
少なくとも前記出力画像の一部を監視し、
前記出力画像の一部と前記ジェットへ送られた画像情報の違いを検出し、
検出された前記違いに基づいて故障ジェットを検出することを特徴とする方法。
【請求項２】
ジェットへ送られた画像情報に基づいて画像を出力する作像装置におけるジェット監視システムであって、
前記ジェットへ送られた前記画像情報を監視するデータモニタと、
少なくとも前記出力画像の一部を監視するイメージセンサと、
前記出力画像の一部と前記ジェットへ送られた画像情報の違いを検出する検出器と、
検出された前記違いに基づいて故障ジェットを識別する識別装置を備えることを特徴とするシステム。
【請求項３】
ジェットへ送られた画像情報を監視する手段と、
少なくとも出力画像の一部を監視する手段と、
前記出力画像の一部と前記ジェットへ送られた画像情報の違いを検出する手段と、
検出された前記違いに基づいてジェットを識別する手段を備えることを特徴とするゼログラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
良質な画像の作成には、作像装置の複数のジェットにより適切なインク滴サイズのインクを適切な強さで連続して吐出する必要がある。そのような装置では、動作の監視を行うことが望ましい。
【０００２】
連続給紙プリンタのような作像装置には、長時間にわたってプリントヘッドの連続動作が必要なものがある。連続給紙プリンタのプリントヘッドは、それぞれ複数のジェットを有し、各ジェットが動作中にインク滴を吐出するよう構成されている。そのような装置で作業生産物を生産する場合、複数のジェットを適切な強さで中断することなく連続して作動させる必要がある。ジェッの誤動作は作業の遅延をもたらし、顧客に多大な損失を与える恐れがある。
【０００３】
関連技術によれば、ジェットの不具合を検出するには、ジョブと無関係なテスト画像を印刷し、機能不全遅れの範疇を超える時間とコストをかけてジェットの不具合の検出および改善を行う必要があった。作像ジョブの多量化と高速化への要求が高まるにつれ、ジェットの不具合のより効率的な検出が求められている。
【０００４】
ここでは、全幅アレイ（ＦＷＡ）リニアセンサによるジェットの監視システムおよびその方法に関する例示の実施形態としてプリンタを説明するが、下記に述べる特徴は、限定的ではない例としてコピー機、ファクシミリ装置など他の適切な装置にも適用可能である。
【０００５】
印刷装置によるプリントヘッドジェット動作の監視を可能にする技術が開示されている。正常に機能するプリントヘッドジェットは、インク滴を吐出して印字媒体上に適切な密度の画素を作成する。印刷ジョブはそれぞれ、プリントヘッドの複数のジェットが吐出した複数のインク滴により成る。インク滴を吐出するジェットが連動することにより、印字媒体上に所望の画像が作成される。しかしながら、プリントヘッドジェットには断続的に不具合が生じる。一例をあげると、プリントヘッドジェットが吐出したインク滴のサイズが不十分であると、その印字濃度が近傍の適切なインク滴サイズの濃度に満たないことがある。このため、画像にスジが生じる場合がある。
【０００６】
第２の例としては、プリントヘッドジェットのインク滴吐出が一定ではない場合がある。インク滴の吐出に欠落があると、ジェットが描く画素列の印字濃度が低下し、これもまた、スジが生じる原因となる。また別の例では、プリントヘッドジェットがインク滴を吐出できなくなることもある。その結果、問題のジェットによって描かれる予定の画素列にインクが供給されず、そのためスジが生じることになる。プリントヘッドジェットに不具合が生じる場合、そのような不具合をただちに検出することが望ましい。
【０００７】
例えば米国特許公開番号２００６／０１１４２８４では、 顧客画像の間であってシートが切断される位置に短いダッシュパターンを印刷し、断続的な弱い欠落したジェットを検出するシステムについての説明されている。あるダッシュがテストパターンから脱落していると、欠落ジェットのフラグが立てられる。ドキュメント間領域に印字されたテストパターンは、ペーパロールから用紙を切り離す過程で取り除くことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許公開第２００６／０１１４２８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、状況によってはこのテストパターンを印刷するのに必要なスペースと用紙量に関して顧客の反対を受ける場合もある。更に、ほとんどのプリンタは単一のカッター装置を使用しており、テストパターン印刷領域を切り離すことが出来ない場合もある。短い印刷ジョブでは各ジョブ間にヘッドのクリーニングを行うことは可能であるかもしれないが、ジョブを中断して連続給紙プリンタの欠落ジェットを回復させるのは望ましいとは思えない。したがって、テストパターンの切り離しを行う必要なしに欠落ジェットの検出を可能にする技術を開発することが望まれる。全幅アレイリニアセンサによるプリンタの複数のジェット監視システムおよび方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
プリンタのジェット監視システムおよび方法に関するさまざまな実施形態によると、ジェットへ送られて印刷される画像に対応する情報を監視することができる。印刷対象画像または印刷後画像もまた監視することができる。印刷対象画像または印刷後画像とジェットへ送られた情報との違いを検出し、その検出された違いと所定の条件に基づいてジェットの識別と表示を行うことができる。
【００１１】
これらおよび他の特徴は、以下の詳細な説明において説明されるか、または明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは、例示の実施形態においてジェットへ送られた情報を表す画像を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、印刷対象画像または印刷後画像を示す。
【図２】図２は、例示の実施形態における顧客画像の一例を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、例示の実施形態におけるプリンタのジェット監視方法に関する実施形態を概説するフローチャートを示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、例示の実施形態におけるプリンタのジェット監視方法に関する実施形態を概説するフローチャートを示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、例示の実施形態におけるプリンタのジェット監視方法に関する実施形態を概説するフローチャートを示す。
【図４】図４は、例示の実施形態における画素列に対応するＩＳＯＰＬＯＴで描かれた累積値を示す。
【図５】図５は、図２で示した走査線上のグレーレベルのインク領域範囲のプロファイルを示す。
【図６】図６は、図２の完成画像のためにバッファされた有効なデジタル画素蓄積数を示す。
【図７】図７は、例示の実施形態におけるプリンタのジェット監視システムの構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１Ａはジェットへ送られ印刷される画像に対応する情報を示す。この情報は例示の画像１０を示す。例示の画像１０はテキストおよび／またはグラフィック１２を含んでいてもよい。例示の画像１０はモノクロまたはカラーであってもよい。例示の画像１０は、ユーザが印刷する予定の画像を表わす。例示の画像１０の印刷方向は垂直方向１４である。画像は、媒体の先端縁１６または先端縁１６の近傍から印刷される。例示の画像１０の印刷は、媒体の末端縁１８に到達するまで継続される。
【００１４】
１つの実施形態では、媒体上の例示の画像１０は連続給紙ドキュメントである。図１Ｂは、印刷対象画像または印刷後画像２０を示す。図１Ｂにおいて示すように、印刷対象画像または印刷後画像２０は、シングルパスのプリントヘッド２４によって印刷されてもよい。プリントヘッドはそれぞれ、画像２８の一部を印刷することができる。媒体は処理方向１４へ連続して移動し、各プリントヘッドによって画像２８が作成される。図１Ｂにおいて示すように、例えば画像２８は複数のプリントヘッド２４のうち故障ジェットがあるもので印字されるかもしれない。特に、印刷画像２８は主として正常なジェットで印刷され、画像２８の一部３０が故障ジェットで印刷されている。
【００１５】
複数のプリントヘッド２４のなかの１つ以上のヘッドが故障する不具合の例としては、ヘッドのインク滴量がプリントヘッド２４のその他のジェットのインク滴量よりも少ないというものがある。他の不具合としては、吐出ジェットの強さが不適当であったり、照準が不正確であるなどの例がある。したがって、図１Ｂにおいて示すように、プリントヘッド２４の１つ以上のヘッドの不具合のため、ほとんどの印刷画像２８は一様に印刷されるものの、ある領域（例えば一部３０）ではインクカバー率が低くなることがある。故障ジェットは、例えば印刷中に望ましくないスジを残す場合がある。したがって、そのような改善すべき問題の検出またはその問題の処理が望ましい。
【００１６】
図２は、顧客画像３０の一例を示す。顧客画像３０内のヘッドバンド３２の色は黄色で占められている。顧客画像の単一の走査線３４を検査する（図５も参照）。２つ以上のインクをページの同一の領域に噴射する場合、異なるインクカラーのそれぞれの濃度を全幅アレイセンサで区別するのは難しい場合がある。この問題は、全幅アレイセンサがモノクロセンサである場合に生じる恐れがある。そのような状態下では、単一の原色で占められた画素だけを検査する方が望ましい。本発明の１つの実施形態によると、１つの原色のグレーレベルが他の原色のグレーレベルよりはるかに大きい場合、画素は単一の原色によって占められる。この条件が満たされる場合、この画素はモニタ可能画素と定義される。図５に示すように、図５の画素１００と画素４００の略中間において、イエロー画素のグレーレベルが他の色分解のグレーレベルの和よりも著しく大きくなっている。画素１００および４００は、図２においてそれぞれ点３６および点３８として描かれている。イエロー画素のグレーレベルが他の色分解のグレーレベルの和よりも著しく大きい画素を、モニタ可能画素とタグ付けすることができる。モニタ可能画素とは、例示の画像の情報との反射率の違いを全幅アレイリニアセンサにより検出可能な画素であると言える。各画素列におけるモニタ可能画素数を記録するために、蓄積バッファを作成する。各画素列においてモニタ可能画素が生じると、その画素列の蓄積バッファが１だけインクリメントされる。従って、画素１００と４００の間のイエローの有効なデジタル蓄積バッファは、１だけインクリメントされる。
【００１７】
顧客画像３０の走査線３４は、例えば全幅アレイリニアセンサにより読み取りを行ってもよい。デジタル画像を蓄積する場合、各カラーが既知である為、カラープレーンまたはカラー平面はそれぞれ別々に蓄積してもよい。しかしながら、読み取り画像のインクカラーはすべての条件において既知というわけではない。例えば、白色光照明を有するモノクロセンサは、イエローインクに対するコントラストが低く、ブラックインクに対するコントラストが大きい場合がある。ブラックのカバー率が低い範囲に対応するセンサレスポンスの蓄積数が、黄色のカバー率の高い範囲に対応するセンサレスポンスの蓄積数と一致する場合もある。
【００１８】
１つの実施形態によると、センサはモノクロの全幅アレイリニアセンサである。単一カラーチャネルの寄与率がしきい値より大きい、例えば８０〜９０％の場合に、モノクロセンサを使用して画素列蓄積を行うことができる。他の色分解の寄与率は２０〜１０％未満とする。この寄与は単なるノイズとみなされる。モノクロセンサのしきい値を設定する際には、他チャネルによるノイズ寄与により本技術の適用が妨げられることがないよう設定することができる。
【００１９】
別の実施形態では、センサは、赤／緑／青（ＲＧＢ）の全幅アレイリニアセンサである。ＲＧＢセンサは、モノクロセンサより高い精度で色分解における変化を検出することができる。ＲＧＢセンサはさらに変動値を記録し、それらの変動を特定のカラーインクと対応付けしてもよい。同一の領域で３つ以下の異なるインクで作像を行う場合、各カラーチャネルのレスポンスを３つ以下のインクのそれぞれの領域範囲にマッピングする較正機能を発揮することが可能である。
【００２０】
ここでは、モノクロの全幅アレイリニアセンサおよびＲＧＢ全幅アレイリニアセンサを例示の実施形態として説明しているが、グレースケールまたはカラースケールのスペクトルを検出可能であれば、どのようなセンサを使用してもよい。
【００２１】
センサは、処理方向と直交する方向の画素に対応する複数のカラー領域範囲のプロファイルから成る単一の走査線を検出する。直近のジョブにおいて各ヘッドのすべてのジェットが印刷したジェット総数を累積してもよい。この累積により、ＮjetsｘＮheadsの長さのベクトルが得られる。ここでＮjetsはヘッドごとのジェットの個数であり、Ｎheadsはプリンタのヘッド数である。
【００２２】
ある顧客画像では、色分解のうちの１つの領域カバー率が８０〜９０％以上というモノクロセンサの要求を満たす領域がほとんど存在しないこともある。したがって、欠落したジェットを検出するための統計を取るには多数の画像が必要となる。しかしながら、ある画像で実際に欠落ジェットが生じる場合、画像の２色目の色が欠落ジェットにより引き起こされる問題の深刻さを覆い隠してしまうことがあるため、１色以上の色で構成される画像領域で欠落ジェットが現れる可能性がある。したがって、欠落ジェットを識別する顧客画像のデータ量が少ないと、欠落ジェットが観察される可能性が低くなる。
【００２３】
従って、全幅アレイリニアセンサの各画素からのローリング平均は、デジタル画像に対応する処理方向１４に沿った同一長の画像にわたって蓄積してもよい。線状アレイレスポンスを白紙レスポンスから除算して画像のブランク領域からの寄与をゼロとする。画像を有する領域では、ゼロを越える数が存在する場合もある。
【００２４】
各ジョブの先頭で印刷可能なｘ配列フィデューシャル情報を使うことにより、線状アレイレスポンスを線状アレイ空間からデジタル画像空間へとマッピングすることができる。例えば、一番左側のプリントヘッドであるジェットＪ１をジョブ開始時に線状アレイ画素４３６によって読み取り、一番左側のプリントヘッドであるジェットＪ１１をジョブ開始時に線状アレイ画素４５６によって読み取る場合、線形変換を行って、ジェットＪ１〜Ｊ１１間で印字する線状アレイ画素列４３６〜４５６をデジタル画像位置へとマッピングする。
【００２５】
さまざまな例示的実施形態によると、リニアアレイセンサを拡散モードまたは鏡面モードにて操作してもよい。拡散モードでは、検出器を作像面に対して垂直方向に配置し、照明器を傾斜させてもよい。インクと基材の形状の相違によりコントラストが生じる場合がある。コントラストはまた、基材の反射率とインクの反射率の相違により発生する場合がある。鏡面モードでは、コントラストは、基材の作像時と基材上にインクで作像する際の散乱光の光量の違いにより発生し得る。
【００２６】
図３Ａは、単一色チャネルからの寄与率がしきい値寄与率より大きな画素を識別するための技術を示すフローチャートである。Ｓ１０１に示すように、デジタルデータの単一走査線を検査する。顧客画像３０における単一走査線３４の一例を図２に示す。単一走査線３４は、処理方向と直交する方向２２の画素に対応する、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクおよびブラックインクの領域範囲のプロファイルを含む。カラー画素のグレーレベルが他の色分解のグレーレベルの和よりも著しく大きな画素を、Ｓ１０２に示すようにモニタ可能画素と認識することができる。従って、これらの画素はＳ１０３に示すようにモニタ可能画素とタグ付けされる。Ｓ１０４に示すように、タグ付けされた各画素は、モニタ可能画素列インデックスにて有効なデジタル画素蓄積バッファに追加される。
【００２７】
図３Ｂは、単一色チャネルからの寄与率がしきい値寄与より大きな画素を識別するための技術に関するフローチャートを示す。図２の画像を、例えば全幅アレイセンサにより読み取る。デジタルデータをプリント経路内の各プリントヘッドに割り当てし、印字媒体が各プリントヘッドの下を通過する際に再統合してもよい。その後、Ｓ２０１に示すように完成した画像は全幅アレイセンサの下を通過し、画像の読み取りが行われる。
【００２８】
このデジタル信号の送信と画像の取込の間の遅れを検知するようにしてもよい。Ｓ２０１において、全幅アレイセンサによって集められた画像データの走査線とあらかじめタグ付けされたイメージデータが確実に一致するよう、この遅れを調節してもよい。Ｓ２０２に示すように全幅アレイセンサは収集した画像から反射率プロファイルを抽出する。各カラーインクの反射率プロファイルは、媒体上のインク量×インクに吸収された光量に依存する要因、で表される。全幅アレイセンサによって測定されたプロファイルは各カラーインクの反射率プロファイルの和である。そしてＳ２０３に示すように、反射率プロファイルのタグ付き画素に対応する部分が選択される。その後、Ｓ２０４に示すように、タグ付き画素列インデックスで有効読み取り画素蓄積バッファが追加されてもよい。例えば、図２の顧客画像の走査線３４が正常に機能するプリンタの全幅アレイセンサの下を通過するたびに、画像の画素列１００と４００の間のイエローのグレーレベル１５０に対応して反射率が蓄積されてもよい。
【００２９】
図３Ｃは、蓄積された画素バッファに基づいて異常な動作を示すプリントヘッドジェットを識別する方法を示す。Ｓ３０１に示すように、有効なデジタル画素蓄積バッファを比較のために読み込んでもよい。そして、Ｓ３０２に示すように、有効な読み取り画素蓄積バッファを有効なデジタル画素との比較のために読み込んでもよい。Ｓ３０３において、２つの蓄積バッファを印刷対象画像上または印刷後画像上のある位置において各色分解の画素ごとに比較し、以下に示す２つの基準を満たすようにする。有効なデジタル画素バッファ値がユーザが設定したしきい値を越えると、十分なデジタル画素が印字されたことになり、ジェットの正常動作が確定される。しかしながら、上記位置における有効な検出画素バッファ値が同位置における有効なデジタル画素バッファ値よりはるかに小さい場合、画素列と色分解に対して、Ｓ３０４に示すように異常動作ジェットを示すフラグが立てられる。
【００３０】
異常動作ジェットが発生したときにその発生を動的に検出するため、デジタル画素バッファの中の古い又は最も古い読み取りデータをバッファから消去してもよい。そして、Ｓ３０５に示すように、規定ページ数分の印刷と読み取りが終了すると、有効なデジタル画素蓄積バッファ内の最終ページ分のデータを、現在のページの有効なデジタル画素蓄積データと書き換えてもよい。それから、Ｓ３０６に示すように、同様の書き換えを、読み取りデジタル画素蓄積バッファに対して行ってもよい。
【００３１】
図４は、検出画像画素の和を示すＩＳＯＰＬＯＴ(isoplot)４０を示す。様々な間隔で、デジタル画像画素の和のＩＳＯＰＬＯＴを読み取り画像画素の和のＩＳＯＰＬＯＴと比較してもよい。デジタル画像画素および読み取り画像画素のＩＳＯＰＬＯＴの不一致は、プリントヘッドジェットの故障を意味する。
【００３２】
ＩＳＯＰＬＯＴ図では、ゼロ付近に多くの点が存在する場合がある。このゼロ付近の点は、ページのブランク領域であって、蓄積基準を満たしていない顧客画像部分に対応する。このゼロ付近の点はまた、蓄積された複数のページの中で良好に印字されていない画像部分に対応する場合もある。このような部分はインクカバー率が低いと考えられる。この部分で読み取られた画像は、インク範囲の存在しない印字媒体の読み取り画像と同様の特性を有すると考えられる。ＩＳＯＰＬＯＴにおけるゼロから離れた点４４は、画像の蓄積中に良好な印字を行ったジェットに対応している。このような部分はインクカバー率が高い。この部分で読み取られた画像は、有効なインク範囲は存在するが必ずしも同色ではない部分で読み取られた画像と同様の特性を有する。
【００３３】
すべての点は、読み取り画像の画素数への感度に対応して傾斜した直線４６に沿って位置する。この直線からのわずかな逸脱は、測定時のノイズに起因すると考えられる。直線４６からさらに逸脱した点は、異常動作ジェット候補と考えることができる。ＩＳＯＰＬＯＴ４０の移動平均は監視の必要があり、ＩＳＯＰＬＯＴ４０の蓄積に使用するページ数を設定する際には、ノイズの増加を犠牲にしてでも可能な限り迅速に欠落ジェットを検出するよう設定してもよい。
【００３４】
図５は、図２に示す走査線３４でカバーされたインク領域のプロファイルを示す。線５１は、走査線３４に沿った位置に対応するシアンインクのグレーレベルを示す。線５２は、走査線３４に沿った位置に対応するマゼンタインクのグレーレベルを示す。線５３は、走査線３４に沿った位置に対応するイエローインクのグレーレベルを示す。線５４は、走査線３４に沿った位置に対応するブラックンインクのグレーレベルを示す。図５における画素１００と４００の略中間において、イエローインクのグレーレベルは他の色分解のグレーレベルの和に比べ著しく大きい。この基準を満たす画素は、モニタ可能画素とタグ付けすることができる。
【００３５】
図６は、図２の完成画像の一部における有効なデジタル画素蓄積バッファの数を示す。線６１は全幅アレイ画素列に対応するモニタ可能なシアン画素の総数に対応する。線６２は全幅アレイ画素列に対応するモニタ可能なマゼンタ画素の総数に対応する。線６４は全幅アレイ画素列に対応するモニタ可能なブラック画素の総数に対応する。線６１、６２、６４は、Ｘ軸の近傍に位置し、モニタ可能なシアン、マゼンタおよびブラックジェットが少ないことを示す。線６３は全幅アレイ画素列に対応するモニタ可能なイエロー画素の総数に対応する。画像が画素列１８００〜２３００間に来るたびに、イエローの有効なデジタル画素蓄積バッファが４０〜５０画素追加されるため、この線の値は他に比べて大きい。画像のこの部分により、異常動作ジェットの検出機会が得られる。
【００３６】
図７は、プリンタのジェットを監視するシステム６０の構成図を示す。データセンサ６２は、ジェットへ送られた情報を監視する。ジェットへ送られた情報は例示のデジタル画像６４であってもよい。例示の画像１０はモノクロまたはカラーであってもよい。イメージセンサ６６は、印刷対象画像または印刷後画像６８を監視する。イメージセンサ６６は、モノクロの全幅アレイリニアセンサまたはＲＧＢ全幅アレイリニアセンサであってもよい。検出器７０は、印刷対象画像または印刷後画像と、ジェットへ送られた情報の違いを検出する。モノクロセンサでは、単一カラーチャネルの寄与率がしきい値より大きい、例えば８０〜９０％の場合に、検出器７０が画素列蓄積を実行することができる。ＲＧＢセンサでは、検出器７０が色分解における変化をモノクロセンサより高い精度で検出することができる。識別装置７２は、検出された違いに基づいてジェットを識別し、そして識別されたジェットをディスプレイ７４上に表示する。
【００３７】
さまざまな例示的実施形態によると、本システムはプログラム可能な汎用コンピューターで実行される。しかしながら、本システムはまた、専用計算機、プログラムマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ、および周辺集積回路要素によって実行することができる。一般に、図３Ａ〜３Ｃで示すフローチャートを同様に実行可能な有限状態(finite state)の機械を実現出来るものであればどんな装置でもシステム６０の実行に使用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０，２８  画像、２４  プリントヘッド、３０  顧客画像、３４  走査線、４０  ＩＳＯＰＬＯＴ、６０  システム、６６  イメージセンサ、７０  検出器、７２  識別装置、７４  ディスプレイ。
【図１Ａ】
2010023513.tif 000003
【図１Ｂ】
2010023513.tif 000004
【図３Ａ】
2010023513.tif 000005
【図３Ｂ】
2010023513.tif 000006
【図３Ｃ】
2010023513.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010023513.tif 000010
【図７】
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【図２】
2010023513.tif 000012