(57)【要約】      （修正有）【課題】外部のマイクロホンを用いてプリンタの診断を行う。【解決手段】印刷デバイス１００は、給紙部とシート搬送部とプリントアプリケータとを収容する筐体１０２と、印刷デバイスの外部で感知された音声信号を生アナログ電気信号に変換するマイクロホン１０６と、高周波の高調波を取り除いて濾波された電気信号を得るローパスフィルタ、Ａ／Ｄポート、プロセッサ及び記憶部を備える制御部１０４と、を備える。制御部は、濾波された電気信号をＡ／Ｄポートにて受信し、その帯域幅の少なくとも２倍のサンプリングレートでサンプリングして、信号クリップを得る。また、印刷サイクルのイベントに関連付けられているサンプリングされた信号クリップの一部分の期間を決定する。さらに、記憶部に、前記信号クリップに関連付けられているデータを、印刷サイクルのイベントに関連付けられているトレーニング信号クリップとの比較のために記憶する。【選択図】図１
2017208803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷デバイスであって、
給紙部と、シート搬送部と、プリントアプリケータとを実質的に収容する筐体と、
前記筐体の外部に設けられ、前記印刷デバイスの外部で感知された音声信号を生アナログ電気信号に変換するマイクロホンと、
前記生アナログ電気信号から高周波の高調波を取り除いて、濾波された電気信号を得るアナログローパスフィルタと、
Ａ／Ｄポートと、プロセッサと、記憶部とを備える制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記濾波された電気信号を前記Ａ／Ｄポートにて受信し、前記濾波された電気信号を、前記濾波されたアナログ電気信号の帯域幅の少なくとも２倍のサンプリングレートでサンプリングして、前記サンプリングされた信号クリップを取得し、
前記制御部は、印刷サイクルのイベントに関連付けられている前記サンプリングされた信号クリップの一部分の期間を決定し、
前記制御部は、前記記憶部に、前記サンプリングされた信号クリップに関連付けられているデータを、前記印刷サイクルのイベントのトレーニング信号クリップに関連付けられている対応するデータとの比較のために記憶する印刷デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷デバイスであって、
前記サンプリングされた信号クリップに関連付けられているデータは、印刷サイクルのイベントの指標と、少なくとも１つの印刷サイクルのイベントの特性からなる印刷デバイス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の印刷デバイスであって、
前記少なくとも１つの印刷サイクルのイベントの特性は、音声の周波数、強度及び期間の少なくとも１つに関するデータを含む印刷デバイス。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の印刷デバイスであって、
前記制御部は、前記サンプリングされた信号クリップの少なくとも１つのパラメータと、前記印刷サイクルのイベントに関連付けられているトレーニング信号クリップの少なくとも１つの対応するパラメータとを比較し、差が前記印刷サイクルのイベントに定められた閾値以内であるかを判定する印刷デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載の印刷デバイスであって、
前記少なくとも１つのパラメータ及び前記少なくとも１つの対応するパラメータは、周波数、振幅、期間からなる群から選択された係数である印刷デバイス。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の印刷デバイスであって、
前記制御部は、前記差が前記印刷サイクルのイベントに定められた閾値外であると判断すると、例外通知を発する印刷デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の印刷デバイスであって、さらに、
通信インターフェースを備え、
前記印刷デバイスは、前記トレーニング信号クリップをリモートコンピュータから前記通信インターフェース経由で受信し、前記例外通知を前記リモートコンピュータへ前記通信インターフェース経由で送信する印刷デバイス。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の印刷デバイスであって、さらに、
通信インターフェースを備え、
前記印刷デバイスは、前記通信インターフェースを介して、前記サンプリングされた信号クリップの少なくとも一部分を送信することができる印刷デバイス。
【請求項９】
印刷デバイスと、
サーバと
を備え、
前記印刷デバイスは、
給紙部と、シート搬送部と、プリントアプリケータとを実質的に収容する筐体と、
前記印刷デバイスをネットワークに接続する通信インターフェースと、
前記筐体の外部に設けられ、前記印刷デバイスの外部で感知された音声信号を生アナログ電気信号に変換するマイクロホンと、
前記生アナログ電気信号から高周波の高調波を取り除いて、濾波された電気信号を得るアナログローパスフィルタと、
Ａ／Ｄポートと、プロセッサと、記憶部とを備える制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記濾波された電気信号を前記Ａ／Ｄポートにて受信し、前記濾波された電気信号を、前記濾波されたアナログ電気信号の帯域幅の少なくとも２倍のサンプリングレートでサンプリングして、前記サンプリングされた信号クリップを取得し、
前記制御部は、印刷サイクルのイベントに関連付けられている前記サンプリングされた信号クリップの一部分の期間を決定し、
前記制御部は、前記記憶部に、前記サンプリングされた信号クリップに関連付けられているデータを、前記印刷サイクルのイベントのトレーニング信号クリップに関連付けられている対応するデータとの比較のために記憶し、
前記サーバは、前記ネットワークを通じて前記印刷デバイスに前記通信インターフェースを介して通信可能に接続され、
前記サーバは、前記トレーニング信号クリップに関連付けられている対応するデータを前記印刷デバイスに送信し、
前記トレーニング信号クリップに関連付けられている対応するデータは、前記印刷デバイスの特定の型式番号に固有であるプリンタ診断システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプリンタ診断システムであって、
前記印刷デバイスは、前記サンプリングされた信号クリップに関連付けられているデータの少なくとも一部分を、前記通信インターフェースを介する前記ネットワークを通じてサーバに送信するプリンタ診断システム。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のプリンタ診断システムであって、
前記サンプリングされた信号クリップに関連付けられているデータは、印刷サイクルのイベントの指標と、少なくとも１つの印刷サイクルのイベントの特性からなり、前記少なくとも１つの印刷サイクルのイベントの特性は音声の周波数、強度及び期間からなる群から選択されるプリンタ診断システム。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のプリンタ診断システムであって、
前記制御部は、前記サンプリングされた信号クリップの少なくとも１つのパラメータと、前記印刷サイクルのイベントに関連付けられているトレーニング信号クリップの少なくとも１つの対応するパラメータとを比較し、差が前記印刷サイクルのイベントに定められた閾値以内であるかを判定するプリンタ診断システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプリンタ診断システムであって、
前記制御部は、前記差が前記印刷サイクルのイベントに定められた閾値外であると判断すると、例外通知を、前記通信インターフェースを介する前記ネットワークを通じてサーバに送信するプリンタ診断システム。
【請求項１４】
印刷デバイスにおいてトレーニング信号クリップをサーバから受信する工程であって、前記トレーニング信号クリップが前記印刷デバイスの特定の型式番号に固有である工程と、
前記印刷デバイスの外部の場所で音声信号を感知する工程であって、前記音声信号が実質的に前記印刷デバイスから発せられている工程と、
前記感知された音声信号を生アナログ電気信号に変換する工程と、
ローパスフィルタ処理によって前記生アナログ電気信号から高周波の高調波成分を取り除き、濾波された電気信号を得る工程と、
制御部にて前記濾波された電気信号を、前記濾波されたアナログ電気信号の帯域幅の少なくとも２倍のサンプリングレートでサンプリングし、前記サンプリングされた信号クリップを得る工程と、
前記制御部にて、印刷サイクルのイベントに関連付けられている前記サンプリングされた信号クリップの一部分の期間を決定する工程と、
前記サンプリングされた信号クリップの少なくとも１つのパラメータと、前記トレーニング信号クリップの少なくとも１つの対応するパラメータが、定められた閾値よりも大きく異なっているかを判定する工程と、
前記サンプリングされた信号クリップの少なくとも１つのパラメータと、前記トレーニング信号クリップの少なくとも１つの対応するパラメータが、定められた閾値よりも大きく異なっていると判定した際に、前記制御部が例外通知を発する工程と、
を備えるプリンタ診断方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプリンタ診断方法であって、
前記トレーニング信号クリップは、少なくとも１つの印刷サイクルのイベントに関連付けられているプリンタ診断方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプリンタ診断方法であって、
前記少なくとも１つの印刷サイクルのイベントは、前記印刷デバイスのモータの起動、前記印刷デバイスのモータの暖機、給紙部のクラッピング、前記印刷デバイス内での印刷媒体の搬送、シート分離ローラの回転及び前記印刷デバイスの排紙トレイへの前記印刷媒体の排出、からなる群から選択されるプリンタ診断方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載のプリンタ診断方法であって、
前記印刷サイクルのイベントに関連付けられているサンプリングされた信号クリップの一部分の期間の決定する工程には、前記制御部が、前記トレーニング信号クリップを使用して、パターン認識アルゴリズムを前記サンプリングされた信号クリップへ適用する工程を含むプリンタ診断方法。
【請求項１８】
請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載のプリンタ診断方法であって、
音声信号を感知する工程と、当該感知された音声信号を生アナログ電気信号に変換する工程は、前記印刷デバイスの筐体の外部に設けられるマイクロホンによって行われ、
前記筐体は、前記印刷デバイスの給紙部、シート搬送部及びプリントアプリケータを実質的に収容するプリンタ診断方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のプリンタ診断方法であって、
前記トレーニング信号クリップは、少なくとも１つの印刷サイクルのイベントに関連付けられており、
前記少なくとも１つの印刷サイクルのイベントは、前記印刷デバイスの給紙部、シート搬送部、プリントアプリケータの少なくとも１つにおける少なくとも１つの機械的作用に対応するプリンタ診断方法。
【請求項２０】
請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載のプリンタ診断方法であって、
前記制御部が例外通知を発する工程は、前記制御部が通信をサーバに送信する工程を含むプリンタ診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷デバイス、プリンタ診断システム及びプリンタ診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書において別段の指示がない限り、本セクションにおいて記述されている事項は、本出願の請求の範囲に対する先行技術ではないし、また本セクションに含めることにより先行技術と認めるものではない。
【０００３】
近年、さまざまな種類の印刷デバイスが業務用及び民生用の両方で普及してきている。従来の白黒のプリンタに加え、カラープリンタ、スキャナ、コピー機、ファックス機及びその他の装置も今日では一般的である。これらの機能の２つ以上に対応している複合機（ＭＦＰ）もまた広く普及している。他の種類の印刷デバイスとしては、付加製造技術を用いてさまざまな三次元オブジェクトを作成する３Ｄプリンタが普及している。
【０００４】
これらのいずれの印刷デバイスにおいても、保守やトラブルシューティングは困難かつ時間を要する可能性があり、時には人の監視を要して、費用がかかる上に効率が悪い。例えば、各種印刷デバイスに共通して認められる問題点としては、可動機械部品のノイズレベルを制御することによるデバイスの劣化、ページ印刷速度の低下、紙詰まり及び異常及びトレイやカバーを開ける等のユーザが関わる行為などがある。
【発明の概要】
【０００５】
本願は、外部のマイクロホンを用いてプリンタの診断を行う印刷デバイス、システム及び方法に関する実施形態を開示する。印刷デバイスに関連付けられている音声信号が外部で感知されると、それを取り込んで処理することにより、当該印刷デバイスに見合う動作状態の条件が決定される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、本願は印刷デバイスを説明する。印刷デバイスは、給紙部とシート搬送部とプリントアプリケータとを実質的に収容する筐体と、前記筐体の外部に設けられ、前記印刷デバイスの外部で感知された音声信号を生アナログ電気信号に変換するマイクロホンと、前記生アナログ電気信号から高周波の高調波を取り除いて濾波された電気信号を得るアナログローパスフィルタと、Ａ／Ｄポートとプロセッサと記憶部とを備える制御部とを備える。前記制御部は、前記濾波された電気信号を前記Ａ／Ｄポートにて受信し、前記濾波された電気信号を、前記濾波された電気信号の帯域幅の少なくとも２倍のサンプリングレートでサンプリングして、前記サンプリングされた信号クリップを得る。前記制御部は、印刷サイクルのイベントに関連付けられている前記サンプリングされた信号クリップの一部分の期間を決定する。前記制御部は、前記記憶部に、前記サンプリングされた信号クリップに関連付けられているデータを、前記印刷サイクルのイベントに関連付けられているトレーニング信号クリップとの比較のために記憶する。
【０００７】
別の態様では、本願はプリンタ診断システムを説明する。プリンタ診断システムは、印刷デバイスと、ネットワークを通じて前記印刷デバイスの通信インターフェースを介して前記印刷デバイスに通信可能に接続されるサーバとを備える。通信インターフェースに加えて、前記印刷デバイスは、給紙部とシート搬送部とプリントアプリケータとを実質的に収容する筐体と、前記筐体の外部に設けられ、前記印刷デバイスの外部で音声信号を感知して生アナログ電気信号に変換するマイクロホンと、前記生アナログ電気信号から高周波の高調波を取り除いて、濾波された電気信号を得るアナログローパスフィルタと、Ａ／Ｄポートとプロセッサと記憶部とを備える制御部とを備える。前記制御部は、前記濾波された電気信号を前記Ａ／Ｄポートにて受信し、前記濾波された電気信号を、前記濾波されたアナログ電気信号の帯域幅の少なくとも２倍のサンプリングレートでサンプリングして、前記サンプリングされた信号クリップを得る。これに加えて、前記制御部は、印刷サイクルのイベントに関連付けられている前記サンプリングされた信号クリップの一部分の期間を決定し、前記記憶部に、前記サンプリングされた信号クリップに関連付けられているデータを、前記印刷サイクルのイベントに関連付けられているトレーニング信号クリップとの比較のために記憶する。前記サーバは、前記トレーニング信号クリップを前記印刷デバイスに送信する。前記トレーニング信号クリップは、前記印刷デバイスの特定の型式番号に固有である。
【０００８】
第３の態様では、本願はプリンタ診断方法を説明する。プリンタ診断方法は、印刷デバイスにおいてトレーニング信号クリップをサーバから受信する工程であって、前記トレーニング信号クリップが前記印刷デバイスの特定の型式番号に固有である工程を含む。方法はまた、前記印刷デバイスの外部の場所で音声信号を感知する工程であって、前記音声信号が実質的に前記印刷デバイスから発せられている工程を含む。方法はさらに、前記感知された音声信号を生アナログ電気信号に変換する工程と、ローパスフィルタ処理によって前記生アナログ電気信号から高周波の高調波成分を取り除き、濾波された電気信号を得る工程とを含む。方法はさらにまた、制御部にて前記濾波された電気信号を、前記濾波されたアナログ電気信号の帯域幅の少なくとも２倍のサンプリングレートでサンプリングし、前記サンプリングされた信号クリップを得る工程と、前記制御部にて、印刷サイクルのイベントに関連付けられている前記サンプリングされた信号クリップの一部分の期間を決定する工程とを含む。方法はまた、前記サンプリングされた信号クリップと、前記トレーニング信号クリップが、定められた閾値よりも大きく異なっているかを判定する工程と、前記サンプリングされた信号クリップと、前記トレーニング信号クリップが、定められた閾値よりも大きく異なっていると判定した際に、前記制御部が例外通知を発する工程とを含む。
【０００９】
上述の発明の概要は、説明のためのみであり、決して限定することを意図したものではない。上述の例示の態様と実施形態と特徴とに加え、さらなる態様、実施形態及び特徴が、図面と以下の詳細な説明とを参照することによって明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例示の実施形態に係る印刷デバイスの斜視図である。
【図２】例示の実施形態に係る印刷デバイスの構成図である。
【図３】例示の実施形態に係る印刷デバイスの機械的操作に関連する構成図である。
【図４】例示の実施形態に係る外部で感知された音声信号の処理を示す略線図である。
【図５】例示の実施形態に係る一連の印刷サイクルのイベントを示すタイムチャートの一例である。
【図６】例示の実施形態に係るプリンタ診断システムの構成図である。
【図７】例示の実施形態に係るプリンタ診断システムにおけるサーバの構成図である。
【図８】例示の実施形態に係るプリンタ診断メソッドを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
例示的な方法、装置及びシステムを本明細書で説明する。本明細書で説明する例示の実施形態及び特徴は、必ずしも、他の実施形態又は特徴よりも好適又は有利であると解釈されるものではない。本明細書で説明する例示の実施形態は、限定することを意図するものではない。開示の方法、システム及び装置の特定の態様を、多種多様な異なる構成で配置し、組み合わせることができ、それらの全部が本明細書で検討される、ということが容易に理解される。
【００１２】
さらに、図に示す特定の配置は、限定するものとして見なされるべきではない。他の実施形態が、任意の図に示す各要素をより多く又はより少なく含むことができる、ということを理解すべきである。加えて、例示の要素のうちのいくつかを、組み合わせ又は省略することができる。同様に、例示の実施形態は、図に示さない要素を含むことができる。
［Ｉ．概要］
【００１３】
例示の実施形態においては、例えばプリンタ、コピー機、スキャナ、ファックス機、多機能周辺装置、などの印刷デバイスの筐体、すなわちハウジングの外側の部分、あるいは外部に配置されるマイクロホンを用いる。実施形態によっては、マイクロホンは印刷デバイスの筐体に外付けされる。マイクロホンは外部の場所から音声入力を受信し、トランスデューサとして動作して音声入力を生アナログ電気信号に変換する。アナログ信号はローパスフィルタ処理をして（アナログフィルタを使用して）高周波成分（ノイズやその他好ましくない高調波成分など）を取り除き、濾波されたアナログ電気信号の帯域幅の少なくとも２倍のレートでサンプリングすることでデジタル信号に変換される。そして、当該デジタル信号のパラメータや係数（周波数、振幅及び／又は期間等）がトレーニング信号の対応するパラメータや係数と比較される。トレーニング信号は、例えば、マイクロホンが受信する音声信号を発する印刷デバイスの、特定の銘柄や機種で使用するために個別に設計することができる。デジタル信号のパラメータや係数と、トレーニング信号のパラメータや係数との差を特定することで、想定しうる例外（例えば、誤動作あるいはアフターサービスの必要性）を特定してそれに対処することができる。その結果、本願の実施形態は印刷デバイスの診断を提供することができる。
【００１４】
実施形態によっては、比較的低速の中央処理装置（ＣＰＵ）を備える比較的低コストの制御部が、上記機能の１つ以上を果たす。アナログローパスフィルタ処理が行われる場合は、このような制御部を用いることができる。そのような制御部は、Ａ／Ｄポートと、プロセッサ（ＣＰＵ）と、記憶部とを備え、Ａ／Ｄ変換、ローパスフィルタ処理、サンプリング及びフィルタ処理が行われサンプリングされたデジタル信号のパラメータや係数とトレーニング信号のパラメータや係数との比較を含む機能を果たすことができる。一例においては、比較は、制御部による、印刷サイクルのイベントに関連付けられたサンプリングされた信号クリップの一部分の期間の決定及び前記印刷サイクルのイベントに連付けられたトレーニング信号クリップと比較するための、フィルタ処理が行われサンプリングされたデジタル信号と関連付けられたデータの記憶部への保存を含む。印刷サイクルのイベントとは、例えば、印刷デバイスのモータの起動、印刷デバイスのモータの暖機、給紙部のクラッピング、印刷デバイス内での印刷媒体の搬送、シート分離ローラの回転及び印刷デバイスの排紙トレイへの印刷媒体の排出などである。
【００１５】
本明細書中に説明されている実施の形態に係るプリンタ診断システムは、上述の印刷デバイスと、ネットワークを通じて印刷デバイス又は制御部に印刷デバイス又は制御部の通信インターフェースを介して通信可能に接続されるサーバとを備えてもよい。サーバはトレーニング信号クリップを印刷デバイスに送信する。トレーニング信号クリップは、印刷デバイスの特定の型式番号に固有である。フィルタ処理が行われサンプリングされたデジタル信号とトレーニング信号との比較結果は、サーバに送信されてもよい。また当該結果は、アフターサービスや、報告、その他の目的等に利用してもよい。
【００１６】
実施形態によっては、マイクロホンが接続される印刷デバイスは、特殊な顧客（例えば非常用あるいは医療機関用）にとって、あるいは特殊なテスト装置として用いられる場合などには、特に重要な装置である。他の実施形態においては、印刷デバイスは標準的な装置であって、診断能力が提供あるいは向上されるべきものである。
［ＩＩ．システムの例］
【００１７】
図１は、例示の実施形態に係る印刷デバイス１００の斜視図である。図２及び図３は、印刷デバイス１００の、（多数あるうちの）２つの可能な構成を示す。図１に示すように、印刷デバイス１００は筐体１０２（すなわち本体）を備え、筐体１０２は標準的な印刷デバイスの部品、例えばプロセッサ、記憶部、電源、ドラム、レーザダイオード及び他の光学部品、トナーカートリッジ、定着装置、ローラ、ガイド、モータ、センサ、ベルト、ギア及びその他の可動・非可動部品を収容する。特殊なタイプの印刷デバイス１００であれば、標準的な部品のうちどれを備えるかを決める。例えば、インクジェットプリンタであれば、上記リストに含まれるレーザダイオードや他の光学部品のいくつかは省かれ、代わりにインクカートリッジ、プリントヘッド及びさまざまなクリーニング機構を備える。また別の例として、３Ｄプリンタであれば、特に、多数のリニアアクチュエータモータ、３Ｄ印刷材料（例えばプラスチック）、そして印刷プラットフォームを備える。
【００１８】
印刷デバイス１００をはじめ、上記印刷デバイスのいずれにも共通するのは、例えば、多数の可動機械部品が存在するため、印刷工程において検出可能な可聴音が生じることである。デバイスの種類によって動作時の音量や周波数は異なるが、出願人は、特殊な印刷工程を行う特殊な印刷デバイスのどの機種においても（例えば機械的構造が類似あるいは同一であり、ファームウェア及び／又はソフトウェアが類似あるいは同一である）、印刷デバイスの外部の場所で検知可能な、関連性のある再現可能な音声特性（音声信号やノイズ）が見込めることを発見した。レーザ印刷装置として示されている印刷デバイス１００の場合、筐体１０２内の機械部品は、各印刷サイクルのイベントや、スキャン、片面印刷、両面印刷などの操作の間、特定の順序（シーケンス）で動く。その結果、各可動部品は、特定の周波数、振幅（強度）、シーケンス順序及び期間を有する特殊な音を発生する。
【００１９】
印刷デバイス１００は、外部に搭載されたマイクロホン１０６を備え、先述の可聴音のうち代表的な音声信号を検知する。図示の例において、マイクロホン１０６は、筐体１０２に設けられた音声制御部１０４と一体に設けられている。マイクロホン１０６を外部に設けることで、多くの利点が見込まれる。例えば、ノイズの抑制、既存の印刷デバイスへの搭載の簡便化、既存の比較的低コストの音声制御部が使用可能となることによる費用の削減である。これに加えて、実施形態によっては、マイクロホン１０６を外部に設けることで、マイクロホン及び音声処理に対して、印刷デバイスの電源から離れた所にある、あるいはそれとは別の電源から、より簡単に電力を供給することができ、そのため印刷デバイスが故障しても診断操作を行うことができる。
【００２０】
図１の印刷デバイス１００はまた、通信インターフェース１０８を音声制御部１０４と一体に備えており、診断関連の情報やその他のデータの通信、例えばモバイル機器、サーバ、その他の機器とのやり取りが可能となっている。通信インターフェース１０８は、ＵＳＢやイーサネット（登録商標）ポートなどを介した物理的な（例えば有線）接続でもよいし、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他無線プロトコルなどを介した無線インターフェースでも構わない。別の実施形態では、通信インターフェース１０８はユーザインタフェースであってよく、診断情報を例えば印刷デバイス１００の場所に物理的に存在するサービス技術者にローカルに通信することができればよい。
【００２１】
図２は、例示の実施形態に係る印刷デバイス１００の構成図である。図２の例において、印刷デバイス１００は、制御部１０４全体を筐体１０２の外側すなわち外部に備える。その意味では、制御部１０４は、印刷デバイス１００の他の部とは異なる自己完結型の部である。制御部は、印刷デバイス１００の他の部とは別に、例えばバッテリやＡＣ電源（図示せず）などから電源を供給されてもよく、そうすることで印刷デバイス１００の主要電源の不具合など、印刷デバイス１００の故障の際に、より確実な電源供給を得られる。
【００２２】
概念的に示す通り、印刷デバイス１００は筐体１０２に多数の機械部品を収納するが、図の簡便化のため、そのうちの３つ（給紙部１１０、シート搬送部１１２、プリントアプリケータ１１４）のみを示す。これらの部はそれぞれ、ローラ、モータ、ギアといった機構やサブパーツを多数備える。筐体１０２はまた、図示の部品のほかにも多くの電子部品・機械部品を収容するが、すべての部品が音声信号を発するわけではない。音声信号の発生に関するさらなる詳細は、図５を参照して説明する。
【００２３】
給紙部１１０は、用紙トレイや自動原稿送り装置などのスタート位置から、印刷デバイス１００の印刷部や走査部へ、あるいは印刷部や走査部から、シートを搬送（供給）するようにしてもよいし、モータ、ローラ、ガイド及び／又は吸込機構を備えて、用紙やその他の媒体を印刷デバイス１００のある場所から他の場所へ搬送させるようにしてもよい。シート搬送部１１２は、印刷デバイス１００内部で、例えば印刷デバイス１００のドラム及び／又は転写ローラへ、シートを搬送する。プリントアプリケータ１１４は、ドラム、定着部、トナー及び画像をシート（例えば用紙）に付着させるその他の機構を備える。給紙部１１０、シート搬送部１１２及びプリントアプリケータ１１４に関する詳細は、本例の目的においては重要ではない。これらの３つの部は可聴音（すなわち音声信号）を生じる可動部品の例に過ぎない。
【００２４】
図２に示す印刷デバイス１００の制御部１０４は、筐体１０２の外部に設けられている。この設置場所は各実施形態によって異なってよい。例えば制御部１０４は、筐体１０２の外面に、糊、機械的ファスナ（例えばネジやボルトなど）、面ファスナ（例えばベルクロ（登録商標））、マグネット、吸盤、その他固定技術を用いて物理的に固定することができる。外部への設置とは、制御部１０４が筐体１０２から物理的に離れている（非接触である）が、制御部１０４のマイクロホン１０６によって音声信号が検知可能な距離にある、というものでもよい。各実施形態において、マイクロホン１０６が他の部品、例えば制御部１０４などの一部であろうとなかろうと、マイクロホン１０６は印刷デバイス１００の筐体１０２の外部に設けられる。
【００２５】
図２の制御部１０４は、マイクロホン１０６、ローパス（あるいは高周波カット）フィルタ１１６、Ａ／Ｄ変換器、すなわちポート１１８、プロセッサ１２０及びメモリ１２２を備える。図示の例においては、制御部１０４は、図１で説明した通信インターフェース１０８も備えている。
【００２６】
マイクロホン１０６は、気圧変動を感知するなどして音声信号を感知し、それを電磁誘導、静電容量変化、あるいは圧電等によって電気信号に変換する音響電気変換器である。マイクロホン１０６は、筐体１０２の外部に（図２の例では制御部１０４を介して）設置されており、印刷デバイス１００の外部のマイクロホン１０６によって感知された音声信号を生アナログ電気信号に変換し、それがローパスフィルタ１１６に提供されている。
【００２７】
ローパスフィルタ１１６は、高周波カットフィルタとしても知られ、生アナログ電気信号から高周波の高調波を取り除き、濾波された電気信号を得る。フィルタ処理されていない音声信号は、画像形成装置の可動部品を発生源とする低周波信号によって振幅変調された高周波のノイズを含む。ローパスフィルタでの処理の後は、用紙搬送中の給紙部１１０、稼働中の転写ベルト、あるいは回転中のドラムなど、印刷デバイス１００の可動機械部品に関係する低周波のウェーブレットのみが残る。このフィルタリングにより信号のスペクトルが本質的に狭められ、そのため後述のように、デジタル化（定量化）の間サンプリングレートを下げることができる。サンプリングレートが下がれば、処理速度の遅いＣＰＵを備えるさほど高価ではないプロセッサ１２０でも処理が可能となる。またデジタル化されたサンプリングされたデータをよりコンパクトな形式で記憶することができ、より小さいＲＡＭを使用することができるので、メモリ１２２のコストを抑えることもできる。
【００２８】
制御部１０４のＡ／Ｄ変換器、すなわちポート１１８（以下、ＡＤＣ１１８とする）は、濾波された電気信号をサンプリングされた（すなわちデジタルの）信号に変換する。実施形態によっては、ＡＤＣ１１８は、濾波された電気信号を、濾波されたアナログ電気信号の帯域幅の少なくとも２倍のサンプリングレートでサンプリングし、前記サンプリングされた信号を得るが、実質的には帯域幅の２倍より高いサンプリングレートを用いることはない（そのため、処理速度がさほど速くない、あまり高価ではないＣＰＵを使用することができる）。このサンプリングレートはシャノンサンプリング定理に基づいているが、そこでは基本的に、帯域幅Ｂ（Ｈｚ）よりも高い周波数を含まない関数において、十分なサンプリングレートは、１秒あたりのサンプルにおいて、帯域幅Ｂの２倍であるとされている。そのため、６００Ｈｚ以下の音声信号を定量化するためには、サンプリングレートは１秒あたりわずか１２００の連続サンプルである必要がある。濾波された電気信号が有限期間のものである（例えば印刷サイクルのイベントに対応している）場合、サンプリングされた信号をサンプリングされた信号クリップと称する。
【００２９】
制御部１０４が（例えばＡＤＣ１１８を介して）作成したサンプリングされたデータクリップは、サンプリングされた信号のパラメータに対応する一連の数字を含む。実施形態によっては、パラメータはサンプリングされた信号クリップの周波数、振幅及び／又は期間に対応する係数である。
【００３０】
制御部１０４のプロセッサ１２０は、１つ以上の汎用プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、ＣＰＵコア及び／又は１つ以上の専用プロセッサ（例えばデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）など）を搭載してもよい。プロセッサ１２０は、メモリ１２２内のコンピュータ読み込み可能なプログラム命令及び／又は本明細書中に説明されている他の命令を実行するよう構成することができる。本明細書中で説明する多様な実施形態において、プロセッサは、例えば、アナログ信号を（ＡＤＣ１１８を介して）サンプリングするための計算機能を提供する。
【００３１】
制御部１０４のプロセッサ１２０は、サンプリングされた信号クリップの少なくとも１つのパラメータを、ある特定の印刷サイクルのイベントに関連付けられているトレーニング信号クリップ（より詳しくは後述）の少なくとも１つの対応するパラメータと比較する。制御部１０４のプロセッサ１２０は、それら２つのパラメータの差が当該印刷サイクルのイベントに対して定められた閾値以内であるかどうかを判定する。閾値以内であれば、印刷デバイス１００は良好に動作していると考えられる。閾値以内でなければ、機械部品の不良、ページ印刷速度の低下、紙詰まり、異常動作及び／又はトレイやカバーを開ける等のユーザが関わる問題、などの問題が印刷デバイスに生じているかもしれない。
【００３２】
実施形態によっては、制御部１０４が（例えばＡＤＣ１１８を介して）作成したサンプリングされたデータクリップの係数の配列を、制御部１０４が構築し（そしてメモリ１２２に記憶し）、各配列をトレーニング配列のうちの限られた配列と比較し、例外が生じているかどうかを判定する。例えば、振幅（すなわちボリューム）に対応する配列は、（振幅サンプルの正及び負の値から変換された）強度の正の値で構成されることが望ましい。サンプルデータの配列に示す必要のある列挙値のうち、より小さい数字は四捨五入され、それによりデジタル化における解像度を下げることができる。例えば、振幅に対応する配列において、強度のレベルは、「信号無し」（例えば０）、「ローレベル」（例えば１）、「ハイレベル」（例えば２）、「ピーク」（例えば３）に対応する列挙値に四捨五入してメモリ１２２に記憶することができる。有意義な比較を可能とするために、トレーニング配列は、同じ機種や同じ型の制御用印刷デバイスを用いた実証試験を利用して、同じ方法で構成されることが望ましい。
【００３３】
印刷デバイス１００に問題がある（すなわち、差が定められた閾値外である）と判定すると、実施形態によっては、制御部１０４が例外通知を出す。例えば、制御部１０４が通信インターフェース１０８を備える実施形態では、例外通知がリモートコンピュータ又はサーバ（例えば、サンプリングされた信号クリップとの比較のために制御部１０４がトレーニング信号を受信するサーバ）等の他の装置に送信されてもよい。
【００３４】
上述のように、メモリ１２２は、制御部１０４のプロセッサ１２０が比較に使用する配列を記憶してもよいし、揮発性及び／又は不揮発性のデータ記憶部を備えてもよく、全体又は一部をプロセッサ１２０と一体化することもできる。メモリ１２２は、プロセッサ１２０によって実行可能なプログラム命令や、そうしたプログラム命令が本明細書中に説明されているさまざまな方法、処理、機能を実行するために使用するデータを記憶してもよい。あるいは、そうした方法、処理、動作は、ハードウェア、ファームウェア及び／又はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアの任意の組み合わせによって規定することができる。そのため、メモリ１２２は、１つ以上のプロセッサ１２０により実行される際に、制御部１０４及び／又は印刷デバイス１００に本明細書又は添付図面に開示される方法、処理、機能のいずれかを実行させるプログラム命令を含む、有形で非一時的でコンピュータ読み取り可能な媒体を含んでもよい。
【００３５】
通信インターフェース１０８は、ＵＳＢあるいはイーサネット（登録商標）ポートなど、物理的（例えば有線）接続であってもよいし、ＷｉＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の無線プロトコルを介した無線インターフェースであってもよい。ネットワーク入力デバイスには、有線ネットワークのレシーバ及び／又はトランシーバ、例えば、ツイストペア線、同軸ケーブル、光ファイバリンク、すなわち同様の物理的接続を経由して、ネットワーク１２０及び／又は１２５の有線部分等の有線ネットワークと通信可能なイーサネット（登録商標）トランシーバ、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）トランシーバ等及び／又は無線ネットワークのレシーバ及び／又はトランシーバ、例えば、無線ネットワークを経由して通信可能なブルートゥース（登録商標）トランシーバ、ジグビートランシーバ、Ｗｉ‐Ｆｉトランシーバ、ＷｉＭＡＸトランシーバ、無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）トランシーバ及び／又は同様な種類の無線トランシーバ等を含むことができる。他の実施形態においては、通信インターフェース１０８は、診断情報を例えば印刷デバイス１００の場所に物理的に存在するサービス技術者とローカルに通信することのできるユーザインタフェースであればよい。その場合通信インターフェース１０８は、ユーザ入力デバイス、ネットワーク入力デバイス、センサ及び／又は他の種類の入力デバイスを含み得る。例えば入力デバイスは、タッチスクリーン、キーボード、キーパッド、コンピュータマウス、トラックボール、ジョイスティック、カメラ、音声認識モジュール及び／又はその他の同様なデバイス等のユーザ入力デバイスを含み得る。出力デバイスは、ユーザ表示デバイス、可聴出力デバイス、ネットワーク出力デバイス及び／又は他の種類の出力デバイスを含み得る。ユーザ表示デバイスは、１つ以上の印刷構成要素、液晶表示（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ、デジタル光処理（ＤＬＰ）技術を使用する表示、陰極線管（ＣＲＴ）、電球及び／又はその他の同様なデバイスを含み得る。可聴出力デバイスは、スピーカ、スピーカジャック、音声出力ポート、音声出力デバイス、ヘッドホン、イヤホン及び／又はその他の同様なデバイスを含み得る。他の種類の出力デバイスは、振動デバイス、触覚フィードバックデバイス及び非可視光発光デバイス、例えば赤外線又は紫外線を発光するデバイス、を含み得るが、これらに限定されるものではない。その他の出力デバイスも可能である。
【００３６】
図３は例示の実施形態に係る印刷デバイス１００の構成図である。図３の印刷デバイス１００は図２の印刷デバイス１００と類似しているが、制御部１０４の物理的位置のみが異なる。図３においては、制御部１０４が筐体１０２の内部に配置されているように示される一方で、マイクロホン１０６はここでも筐体１０２の外部に設けられている。加えて、ローパスフィルタ１１６が制御部１０４とは別の個別部品として示されており、これは、図２に示す制御部１０４の構成要素のうちの一部あるいは全部がスタンドアローンの構成要素であってよく、それらの構成要素が適切な通信状況にあってフィルタリングやデジタル化、加工のシーケンスが生じる限り、物理的に制御部１０４の一部である必要はないことを示している。
【００３７】
図４は、例示の実施形態に係る、外部で感知された音声信号の処理４００を示す略線図である。図４の左側には、図２及び図３について上述した、音声信号の感知とそのアナログ電気信号４０２への（マイクロホン１０６を介しての）変換、当該アナログ電気信号の（アナログローパスフィルタ１１６を介しての）ローパスフィルタ処理と濾波されたアナログ信号４０４の作成及び当該濾波されたアナログ信号の（ＡＤＣ１１８を介しての）量子化とサンプリングされた信号クリップ４０６の作成のシーケンスを示す。制御部１０４はサンプリングされた信号クリップ４０６を用いて配列を作成し、（例えば、特殊な機種の印刷デバイス１００用の）トレーニングクリップに対応する１つ以上の配列との比較用にメモリ１２２に記憶する。
【００３８】
図５は、例示の実施形態に係る、印刷サイクルのイベントのシーケンス５００を示すタイムチャートの例である。シーケンス５００は、印刷サイクルのイベント５０２の例を複数含み、ある期間中に生じるアクティビティ（例えばパルス）を、０秒から１５秒に至る時間軸５０６に対するパルスの相対位置によって示している。図示の例では、可聴音を発生する可能性のある印刷サイクルのイベント５０２は、給紙モータ５０８、給紙クラッチ５１０、アシストクラッチ５１２、中間モータ５１４、レジストレーション（位置合わせ）モータ５１６、定着装置モータ５１８、給紙切替ソレノイド５２０、イジェクトモータ５２２、デュープレックスモータ５２４及び５２６、搬送モータ５２８、デカーラモータ５３０及び搬送モータ５３２の各起動である。なお、図５は対応する音声信号を含み得るイベントのシーケンスを示したにすぎず、実際の音声信号を表すものではない。こうしたシーケンス５００から、図１〜３に示す物理的セットアップ、例えば制御用（すなわち、公知の）印刷デバイス１００によってシーケンス５００を実行し、結果として生じた音声信号を処理することで、トレーニング信号を作成することができる。このような制御用印刷デバイス１００は、動作に異常やその他の問題が無いことが確認されている特定の機種の印刷デバイスでよい。あるいは制御用印刷デバイス１００は、印刷デバイス１００が良好に機能することが分かっている時（例えば、初期インストール時）に作成されメモリ１２２に記憶されるトレーニング信号配列を用いて診断が行われる印刷デバイス１００とすることもできる。
【００３９】
図６は、例示の実施形態に係るプリンタ診断システム６００の構成図である。図１〜３に関して上述したように、制御部１０４は通信インターフェース１０８を備えてもよい。実施形態によっては、通信インターフェース１０８は、サーバ６０４（例えばリモートコンピュータ）によってネットワーク６０２全体と通信する機能を備える。サーバ６０４は、例えば、ネットワーク６０２を介して１つ以上のトレーニング信号（対応する配列を含む）を印刷デバイス１００に提供してもよい。そのようなクラウドベースの解決手段は、例えば、印刷デバイス１００のファームウェアがアップデートされる時のトレーニング信号のアップデートに備えてのものである。これに加えて、ネットワーク６０２を介したサーバ６０４への接続は、いくつかの診断機能が印刷デバイス１００の制御部１０４よりもサーバ（サーバ側）において行われることに備えたものである。例えば、印刷デバイス１００は（制御部１０４を経由で）、サンプリングされた信号クリップの少なくとも一部（例えば、対応する配列）を、ネットワーク６０２を介してサーバ６０４へ、１つ以上のトレーニングクリップとの比較のために送信してもよい。
【００４０】
また図６は、ネットワーク６０２に接続するコンピューティング・デバイス６０６も示している。このようなコンピューティング・デバイス６０６によって、ユーザ（例えばサービス担当者）は印刷デバイスから診断情報、例えば制御部１０４のメモリ１２２に記憶されている情報を得ることができる。そうした情報は、サンプリングされた信号クリップのパラメータとトレーニング信号のパラメータとの比較結果を含んでもよく、ユーザは、印刷デバイス１００が良好に機能しているかどうかを判断することができる。
【００４１】
図７は、例示の実施形態に係るサーバ６０４の構成図である。サーバ６０４は、ネットワーク６０２に接続して示されており、入力デバイス及び出力デバイス７０２を備えてユーザがサーバ６０４と通信できるようになっている。サーバ６０４はまた、１つ以上のプロセッサ７０４及びメモリ７０６を備え、それらはプロセッサ１２０及びメモリ１２２について既述したのと同じ種類のものでよい。メモリ７０６はコンピュータ読み込み可能な命令７０８を記憶するが、それらは１つ以上のトレーニング信号配列等の形で、１つ以上のトレーニング信号を含む印刷デバイス診断ソフト７１０を含んでもよい。
［ＩＩＩ．処理の例］
【００４２】
図８は、例示の実施形態に係るプリンタ診断メソッド８００を示すフローチャートである。メソッド８００は、例えば、印刷デバイス１００の全体あるいは一部で行われてもよいし、印刷デバイス１００の制御部１０４で行われてもよい。ブロック８０２〜８１８は、図８に示すのとは異なる順番で行われてもよい。さらに、実施形態によっては、１つ以上のブロックを省略することができる。
【００４３】
メソッド８００では、ブロック８０２において、トレーニング信号クリップを受信する。例えば、印刷デバイス１００は、１つ以上の印刷サイクルのイベントの、周波数又は帯域幅、振幅又は強度、期間、等に対応する数字の配列（例えば、パラメータや係数）等、１つ以上のトレーニング信号クリップを受信してもよい。例えば、モータの起動はそうした印刷サイクルのイベントの１つであり、周波数又は帯域幅が２００Ｈｚ、振幅又は強度が（上述の４つの列挙値からなる組において）「低」、期間が２〜５秒である。ドラムの回転等、他の印刷サイクルのイベントは、モータの起動とは異なる値を持ち得る。実施形態によっては、トレーニング信号クリップは、印刷デバイスの特定の型式番号に固有とすることができる。
【００４４】
メソッド８００のブロック８０４では、印刷デバイスの外部の場所で音声信号を感知する。音声信号は、実質的には印刷デバイスから発せられている。このような感知はマイクロホン１０６で行われる。指向性マイクロホン等を使うことで、印刷デバイス１００以外から発せられる音声信号成分を最小限にすることができる。上述の通り、マイクロホン１０６は印刷デバイス１００の筐体１０２の外部に設けられてもよく、筐体１０２は実質的に印刷デバイスの給紙部１１０、シート搬送部１１２、プリントアプリケータ１１４を収容している。
【００４５】
メソッド８００のブロック８０６では、感知した音声信号を生アナログ電気信号に変換する。これはブロック８０４と同様に、マイクロホン１０６にて行われる。
【００４６】
メソッド８００のブロック８０８では、ローパスフィルタ処理を行って生アナログ電気信号から高周波の高調波を取り除き、濾波された電気信号を得る。このローパスフィルタ処理はローパスフィルタ、例えば、制御部１０４内に配置されたものか、あるいはマイクロホン１０６と制御部１０４との間に（おそらく他のさまざまな回路部品が介在した状態で）電気的に接続されたもの、によって行われる。既述の通り、ローパスフィルタ処理を行うことでサンプリングレートを下げることができ、結果として、制御部１０４に比較的低速のＣＰＵを用いることが可能となる。
【００４７】
ブロック８１０では、濾波された電気信号をデジタル化する。このデジタル化において、制御部１０４が、濾波された電気信号の帯域幅の少なくとも２倍のサンプリングレートで、濾波された電気信号をサンプリングし、前記サンプリングされた信号クリップを得る。
【００４８】
ブロック８１２では、デジタル化された信号のパラメータと、少なくとも１つの印刷サイクルのイベント（例えば、印刷デバイスのモータの起動、印刷デバイスのモータの暖機、給紙部を閉める、印刷デバイス内での印刷媒体の搬送、シート分離ローラの回転、あるいは印刷デバイスの排紙トレイへの印刷媒体の排出）に関連付けられているトレーニング信号クリップなどのトレーニング信号のパラメータとを比較する。ここには例えば、制御部１０４において、トレーニング信号クリップを用いてパターン認識アルゴリズムをサンプリングされた信号クリップに適用するなど、制御部による印刷サイクルのイベントに関連付けられているサンプリングされた信号クリップの一部分の期間の決定を含めてもよい。ここでの比較にはさらに、サンプリングされた信号クリップの少なくとも１つのパラメータが、トレーニング信号クリップの少なくとも１つの対応するパラメータに対して、定められた閾値よりも大きく異なっているかの判定を含めてもよい。
【００４９】
メソッド８００のブロック８１４では、デジタル化された信号のパラメータがトレーニング信号の対応するパラメータの閾値以内であるかを判定する。閾値以内であれば、メソッドは終了し（ブロック８１８）、あるいは後に繰り返されることになる。閾値以内でなければ、メソッド８００のブロック８１６に示されるように、サーバ（例えばサーバ６０４）に通信を伝達するなどして例外通知がなされる。
［ＩＶ．結論］
【００５０】
上記の詳細な説明は、開示のシステム、デバイス及び方法のさまざまな特徴及び機能を、添付図面を参照して説明した。本明細書はさまざまな態様及び実施形態を開示するが、他の態様及び実施形態も明白である。本明細書で開示したさまざまな態様及び実施形態は、例示のみが目的であり、限定することを意図せず、真の範囲は、以下の特許請求の範囲によって示される。
【符号の説明】
【００５１】
１００  印刷デバイス
１０２  筐体
１０４  制御部
１０６  マイクロホン
１０８  通信インターフェース
【図１】
2017208803.tif 000003
【図２】
2017208803.tif 000004
【図３】
2017208803.tif 000005
【図４】
2017208803.tif 000006
【図５】
2017208803.tif 000007
【図６】
2017208803.tif 000008
【図７】
2017208803.tif 000009
【図８】
2017208803.tif 000010
【外国語明細書】
Printing device, printer diagnostics system, and printer diagnostics method
FIELD
[0001]       The present invention relates to a printing device, a printer diagnostics system, and a printer diagnostics method.
BACKGROUND
[0002]       Unless otherwise indicated herein, the materials described in this section are not prior art to the claims in this application and are not admitted to be prior art by inclusion in this section.
[0003]       In recent years, various types of printing devices have become popular for both business and consumer use. In addition to traditional black and white printers, color printers, scanners, copiers, fax machines, and other components are now common. Multifunctional products (MFPs), that support two or more of these operations, are also widely available. Another popular category of printing device is 3D printers, in which additive manufacturing techniques are used to create various three-dimensional objects. 
[0004]       Maintaining and troubleshooting any of these printing devices can be difficult and time-consuming, sometimes requiring human monitoring, which can be expensive and inefficient. For example, common problems to be identified with printing devices include degradation of a device by controlling a noise level relating to moving mechanical parts, decreased page-printing speed, paper jams and abnormal behavior, and user-related activities, such as open trays and open covers, for example.
SUMMARY
[0005]       The present application discloses embodiments that relate to printing devices, systems, and methods in which an external microphone is used for printer diagnostics. By capturing and processing an externally sensed audio signal associated with a printing device, an operational status condition can be determined for the printing device. 
[0006]       In one aspect, the present application describes a printing device having a chassis substantially housing a sheet feeder, a sheet conveyor, and a print applicator; a microphone externally mounted to the chassis for converting audio signals sensed by the microphone external to the printing device to a raw analog electrical signal; an analog low-pass filter for filtering out high frequency harmonics from the raw analog electrical signal to result in a filtered electrical signal; a controller comprising an analog-to-digital port, a processor, and a memory. The controller receives the filtered electrical signal at the analog-to-digital port and samples the filtered electrical signal at a sample rate of at least twice a bandwidth of the filtered analog electrical signal to result in a sampled signal clip. The controller determines a time duration of a portion of the sampled signal clip associated with a print cycle event. The controller stores in the memory data associated with the sampled signal clip for comparison with a training signal clip associated with the print cycle event.
[0007]       In a different aspect, the present application describes a printer diagnostics system including a printing device and a server communicatively connected through a network to the printing device via a communication interface of the printing device. In addition to the communication interface, the printing device includes a chassis substantially housing a sheet feeder, a sheet conveyor, and a print applicator, a microphone externally mounted to the chassis for converting audio signals sensed by the microphone external to the printing device to a raw analog electrical signal, an analog low-pass filter for filtering out high frequency harmonics from the raw analog electrical signal to result in a filtered electrical signal, and a controller comprising an analog-to-digital port, a processor, and a memory. The controller receives the filtered electrical signal at the analog-to-digital port and samples the filtered electrical signal at a sample rate of at least twice a bandwidth of the filtered analog electrical signal to result in a sampled signal clip. In addition, the controller determines a time duration of a portion of the sampled signal clip associated with a print cycle event and stores in the memory data associated with the sampled signal clip for comparison with a training signal clip associated with the print cycle event. The server transmits the training signal clip to the printing device. The training signal clip is specific to a particular model designation of the printing device.
[0008]       In a third aspect, the present application describes a printer diagnostics method that includes receiving, at a printing device, a training signal clip from a server, where the training signal clip is specific to a particular model designation of the printing device. The method also includes sensing an audio signal at a location external to the printing device, where the audio signal originates substantially from the printing device. The method further includes converting the sensed audio signal to a raw analog electrical signal and low-pass filtering out high frequency harmonics from the raw analog electrical signal to result in a filtered electrical signal. The method yet further includes sampling, at a controller, the filtered electrical signal at a sample rate of at least twice a bandwidth of the filtered analog electrical signal to result in a sampled signal clip, and determining, at the controller, a time duration of a portion of the sampled signal clip associated with a print cycle event. The method also includes determining whether the sampled signal clip differs from the training signal clip more than an assigned threshold, and upon determining that the sampled signal clip differs from the training signal clip more than an assigned threshold, providing an exception notification.
[0009]       The foregoing summary is illustrative only and is not intended to be in any way limiting. In addition to the illustrative aspects, embodiments, and features described above, further aspects, embodiments, and features will become apparent by reference to the figures and the following detailed description.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
[0010]       Figure 1 is perspective diagram of a printing device, according to example embodiments;
Figure 2 is a block diagram of a printing device, according to example embodiments;
Figure 3 is a block diagram associated with mechanical operation of a printing device, according to example embodiments;
Figure 4 is a schematic diagram illustrating processing of an externally sensed audio signal, according to example embodiments;
Figure 5 is an example timing diagram illustrating a sequence of print cycle events, according to example embodiments;
Figure 6 is a block diagram of a printer diagnostics system, according to example embodiments;
Figure 7 is a block diagram of a server in a printer diagnostics system, according to example embodiments; and
Figure 8 is a flow diagram illustrating a printer diagnostics method, according to example embodiments.
DETAILED DESCRIPTION
[0011]       Example methods, devices, and systems are described herein. Any example embodiment or feature described herein is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other embodiments or features. The example embodiments described herein are not meant to be limiting. It will be readily understood that certain aspects of the disclosed methods, systems, and devices can be arranged and combined in a wide variety of different configurations, all of which are contemplated herein.
[0012]       Furthermore, the particular arrangements shown in the figures should not be viewed as limiting. It should be understood that other embodiments might include more or less of each element shown in a given figure. In addition, some of the illustrated elements may be combined or omitted. Similarly, an example embodiment may include elements that are not illustrated in the figures.
I.   Overview
[0013]       Example embodiments utilize a microphone placed at a location outside, or external to, a chassis, or housing, of a printing device, such as a printer, copier, scanner, facsimile machine, or multi-function peripheral, for example. In some embodiments, the microphone is externally mounted to the chassis of the printing device. The microphone receives audio inputs from its external location and acts as a transducer to convert the audio inputs to a raw analog electrical signal. The analog signal is low-pass filtered (using an analog filter) to remove high-frequency components (such as noise and other harmonic components that are not of interest) and is converted to a digital signal by sampling at a rate that is at least twice the bandwidth of the filtered analog electrical signal. Parameters or coefficients of that digital signal, such as frequency, amplitude, and/or duration) are then compared to corresponding parameters or coefficients of a training signal. The training signal may be, for example, specifically designed for use with the particular make and model of the printing device from which the audio signals were received by the microphone. By identifying differences between the parameters or coefficients of the digital signal with those of the training signal, possible exceptions (e.g. malfunctions or needs for service) may be identified and acted upon. As a result, embodiments of the present application may provide for diagnostics of printing device.
[0014]       In some embodiments, one or more of the above functions are performed by a relatively low-cost controller having a relatively low-speed central processing unit (CPU). The low-pass analog filtering makes it possible to use such a controller. The controller comprises an analog-to-digital port, a processor (CPU), and a memory, and can perform functions including the analog-to-digital conversion, the low-pass filtering, the sampling, and the comparison of the parameters or coefficients of the filtered, sampled digital signal with the parameters or coefficients of the training signal. In one example, the comparison includes the controller determining a time duration of a portion of the sampled signal clip associated with a print cycle event and storing in the memory data associated with the filtered, sampled digital signal for comparison with the training signal clip associated with the print cycle event. The print cycle event may be, for example, a starting of a motor of the printing device, a warming-up of the motor of the printing device, a clapping of a sheet feeder, a conveying of a printing medium in the printing device, a rolling of a sheet separation roller, and an outputting of the printing medium in an output tray of the printing device.
[0015]       A printer diagnostics system according to embodiments described herein may include a printing device as described above and a server communicatively connected through a network to the printing device or controller via a communication interface of the printing device or controller. The server transmits the training signal clip to the printing device. The training signal clip is specific to a particular model designation of the printing device. The result(s) of the comparison between the filtered, sampled digital signal and the training signal may be transmitted to the server. Such result(s) may be used for servicing, accounting, or other purposes, for example.
[0016]       In some embodiments, the printing device to which the microphone is connected is of particular importance, such as for a special customer (e.g. emergency or hospital setting) or serving as a special test device. In other embodiments, the printing device is a standard device for which diagnostics capabilities are to be provided or improved.
II.   Example Systems
[0017]   Figure 1 is perspective diagram of a printing device 100 (which is also simply referred to as printer), according to example embodiments. Figures 2 and 3 illustrate two possible configurations (of many) of the printing device 100. As shown in Figure 1, the printing device 100 includes a chassis 102 (or body) housing (containing or including) components of a typical printing device, such as a processor, memory, power supply, drum, laser diode and other optical components, toner cartridges, fuser, rollers, guides, motors, sensors, belts, gears, and other moving and non-moving parts. The particular type of printing device 100 will determine which typical components are included. For example, an inkjet printer will lack the laser diode and some of the other optical components included in the above list, but will instead comprise ink cartridges, print heads, and various cleaning mechanisms. As yet another example, a 3D printer will comprise a number of linear actuator motors, 3D printing material (e.g. plastic), and a printing platform, among others.
[0018]   Common among any of the above printing devices, including printing device 100, is that the printing process produces detectible audible sound, due to the presence of many moving mechanical parts, for example. While some types of devices will operate at different volumes and frequencies than other types of devices, the Applicant has observed that for any particular printing device model (e.g. similar or identical mechanical construction and similar or identical firmware and/or software) performing a particular printing process, one can expect an associated reproducible audio signature (audio signals and noise) that is detectable at a location external to the printing device. In the case of the printing device 100, which is illustrated as a laser printing device, the mechanical parts within the chassis 102 move in a specific order (sequence) during each print cycle event or operation, such as scanning, single-side printing, duplex printing, etc. As a result, each moving part produces a particular sound, which has a specific frequency, amplitude (intensity), sequence order, and time duration.
[0019]   The printing device 100 includes an externally mounted microphone 106 to detect an audio signal representative of the audible sounds referenced above. In the example shown, the microphone 106 is integrated with an audio controller 104, which is mounted on the chassis 102. The external mounting location provides a number of possible benefits, which may include reduced noise, ease in installing in existing printing devices, and cost (due to being able to use an existing, relatively low-cost audio controller, for example. In addition, in some embodiments, external mounting allows the microphone and audio processing to be more easily powered by a source remote or separate from the power supply of the printing device, which will enable diagnostics operation even if the printing device malfunctions.
[0020]   The printing device 100 of Figure 1 also includes a communication interface 108 integrated with the audio controller 104 to allow communications of diagnostic-related information or other data, such as to or from a mobile device, server, or other device.  The communication interface 108 may be a physical (e.g. wired) connection, such as a USB or Ethernet port, or it may be a wireless interface, such as via WiFi, Bluetooth, or other wireless protocol. In other embodiments, the communication interface 108 may simply be a user interface, to communicate diagnostics information locally, such as to a service technician who is physically present at the printing device 100.
[0021]   Figure 2 is a block diagram of the printing device 100, according to example embodiments. In the example of Figure 2, the printing device 100 includes the entire audio controller 104 outside or external to the chassis 102. In that sense, the audio controller 104 is self-contained from the rest of the printing device 100. The controller may even be separately powered from the rest of the printing device 100, such as via batteries or an AC power supply (not shown), which would provide for better reliability in the event of a malfunction in the printing device 100, such as a failure in a main power supply for the printing device 100.
[0022]   As conceptually shown, the printing device 100 includes the chassis 102, housing a number of mechanical parts, only three (a sheet feeder 110, sheet conveyor 112, and print applicator 114) of which are shown, for ease of illustration. Each of these parts includes a number of mechanisms and subparts, such as rollers, motors, and gears, for example. The chassis 102 will also house many other electrical and mechanical parts besides those shown; however, not all parts will generate audio signals. Further details regarding generation of audio signals will be described with reference to Figure 5.
[0023]   The sheet feeder 110 may feed (provide) sheets to or from a printing or scanning portion of the printing device 100 from a starting position, such as a paper tray or automatic document feeder, and may include an arrangement of motors, rollers, guides, and/or suction mechanisms to move paper or other media from one location of the printing device 100 to another location. The sheet conveyor 112 moves sheets internally in the printing device 100, such as to a drum and/or transfer roller of the printing device 100. The print applicator 114 includes the drum, fusing section, toner, and other mechanisms that apply an image to a sheet (e.g. of paper). The details regarding the sheet feeder 110, sheet conveyor 112, and print applicator 114 are not important for purposes of this example; these three parts are simply examples of moving parts that generate audible sounds (i.e. audio signals). 
[0024]   The audio controller 104 of the printing device 100 shown in Figure 2 is mounted external to the chassis 102. This mounting may differ depending on the particular embodiment. For example, the audio controller 104 could be physically secured to the exterior of the chassis 102, such as by glue, mechanical fasteners (e.g. screws, bolts, etc.), hook-and-loop fasteners (e.g. Velcro (trademark)), magnets, suction, or other fastening technique. The external mounting may also be such that the audio controller 104 is physically separate from (not touching) the chassis 102, but close enough so that the audio signals can still be detected by the microphone 106 of the audio controller 104. In each of these embodiments, the microphone 106 is mounted external to the chassis 102 of the printing device, whether the microphone 106 is part of another component, such as the audio controller 104, for example.
[0025]   The audio controller 104 of Figure 2 includes the microphone 106, a low-pass (or high-frequency cut-off) filter 116, an analog-to-digital converter or port 118, a processor 120, and a memory 122. In the example shown, the audio controller 104 also includes the communication interface 108, described above with respect to Figure 1.
[0026]   The microphone 106 is an acoustic-to-electric transducer that senses audio signals, such as through sensing air pressure changes, and converts the signals to electrical signals, such as by electromagnetic induction, capacitance change, or piezoelectricity. The microphone 106 is externally mounted to the chassis 102 (in the example of Figure 2, via the audio controller 104) for converting audio signals sensed by the microphone external to the printing device 100 to a raw analog electrical signal, which is provided to the low-pass filter 116.
[0027]   The low-pass filter 116, otherwise known as a high-frequency cut-off filter, filters out high frequency harmonics from the raw analog electrical signal to result in a filtered electrical signal. The unfiltered audio signals consist of high-frequency noise amplitude-modulated by a low-frequency signal originating from moving parts in the image forming apparatus. After low-pass filtering, only the low-frequency wavelets remain, which relate to moving mechanical parts of the printing device 100, such as the sheet feeder 110 moving a sheet of paper, a transfer belt being moved, or a drum being rotated, for example. This filtering essentially narrows the spectrum of the signal, which allows a lower sampling rate during digitization (quantitation), as described below. A lower sampling rate allows for a less expensive processor 120, with a low-speed CPU. This also allows for the digitized sampled data to be stored in a more compact format, which can reduce the cost of the memory 122 as well, since a smaller-sized RAM can be used.
[0028]   The analog-to-digital converter or port 118 (hereinafter ADC 118) of the audio controller 104 converts the filtered electrical signal into a sampled (i.e. digital) signal. In some embodiments, the ADC 118 samples the filtered electrical signal at a sample rate of at least twice a bandwidth of the filtered analog electrical signal to result in the sampled signal, but not substantially more than twice the bandwidth (which allows for the use of a lower speed, less expensive CPU). This sampling rate is based on the Shannon sampling theorem, which essentially states that, for a function containing no frequencies higher than a bandwidth B (in Hz), a sufficient sample rate is twice the bandwidth B, in samples per second. Therefore, to quantize an audio signal below 600 Hz, the sampling rate needs to be only 1200 consecutive samples per second. When the filtered electrical signal is of finite duration (e.g. corresponding to a print cycle event), the sampled signal is referred to as a sampled signal clip.
[0029]   The sampled data clip produced by the audio controller 104 (e.g. via the ADC 118) includes a sequence of numbers corresponding to parameters of the sampled signal. According to some embodiments, the parameters are coefficients corresponding to frequency, amplitude, and or time duration of sampled signal clip. 
[0030]   The processor 120 of the audio controller 104 may include one or more general purpose processors, central processing units (CPUs), microcontrollers, CPU cores, and/or one or more special purpose processors (e.g., digital signal processors (DSPs), field programmable gated arrays (FPGAs), application specific integrated circuits (ASICs), etc.). The processor 120 can be configured to execute computer-readable program instructions that are contained in the memory 122 and/or other instructions as described herein. In various embodiments set forth herein, the processor provides computational functionality for sampling the analog signal (through the ADC 118), for example.
[0031]   The processor 120 of the audio controller 104 compares at least one parameter of the sampled signal clip to at least one corresponding parameter of a training signal clip (described in further detail below) associated with a particular print cycle event. The processor 120 of the audio controller 104 determines whether the difference between those two parameters is within an assigned threshold for the print cycle event. If so, then the printing device 100 is likely operating properly. If not, then the printing device may have an issue, such as a defective mechanical part, decreased page-printing speed, a paper jam, abnormal behavior, and/or a user-related issue, such as an open tray or open cover, for example.
[0032]   In some embodiments, the audio controller 104 builds (and stores in the memory 122) an array of coefficients for the sampled data clip produced by the audio controller 104 (e.g. via the ADC 118) and compares each array with a limited set of training arrays in order to determine whether an exception has occurred. For example, the arrays corresponding to amplitude (i.e. volume) preferably consist of positive values of intensity (converted from positive and negative values of amplitude samples). Rounding allows for a smaller number of enumerated values that need to be presented in an array of sample data, which reduces a resolution of digitizing). For example, in an array corresponding to amplitude, levels of intensity can be rounded to enumerated values corresponding to “no signal” (e.g. 0), “low level” (e.g. 1), “high level” (e.g. 2), or “peak” (e.g. 3) and stored in the memory 122. In order to allow for meaningful comparison, the training array(s) are preferably composed in the same manner, using empirical testing with a printing device of the same model and type.
[0033]   Upon determining that there is an issue with printing device 100 (i.e. the difference is outside the assigned threshold), then the audio controller 104 provides an exception notification, according to some embodiments. For example, in embodiments in which the audio controller 104 includes a communication interface 108, then the exception notification may be transmitted to a remote computer or other device, such as a server (e.g. a server from which the training signal was received by the audio controller 104 for comparison with the sampled signal clip).
[0034]   The memory 122, as described above, may store arrays used for comparison by the processor 120 of the audio controller 104, and may comprise volatile and/or non-volatile data storage and can be integrated in whole or in part with the processor 120. The memory 122 may store program instructions, executable by the processor 120, and data that are manipulated by these instructions to carry out the various methods, processes, or functions described herein. Alternatively, these methods, processes, or operations can be defined by hardware, firmware, and/or any combination of hardware, firmware, and software. Therefore, the memory 122 may include a tangible, non-transitory, computer-readable medium, having stored thereon program instructions that, upon execution by one or more processors 120, cause the audio controller 104 and/or the printing device 100 to carry out any of the methods, processes, or functions disclosed in this specification or the accompanying drawings.  
[0035]   The communication interface 108 may be a physical (e.g. wired) connection, such as a USB or Ethernet port, or it may be a wireless interface, such as via WiFi, Bluetooth, or other wireless protocol. Network input devices can include wired network receivers and/or transceivers, such as an Ethernet transceiver, a Universal Serial Bus (USB) transceiver, or similar transceiver configurable to communicate via a twisted pair wire, a coaxial cable, a fiber-optic link, or a similar physical connection to a wireline network, such as wired portions of networks, and/or wireless network receivers and/or transceivers, such as a Bluetooth transceiver, a Zigbee transceiver, a Wi-Fi transceiver, a WiMAX transceiver, a wireless wide-area network (WWAN) transceiver and/or other similar types of wireless transceivers configurable to communicate via a wireless network. In other embodiments, the communication interface 108 may simply be a user interface, to communicate diagnostics information locally, such as to a service technician who is physically present at the printing device 100. In such a case, the communication interface 108 may include user input devices, network input devices, sensors, and/or other types of input devices. For example, input devices can include user input devices such as a touch screen, a keyboard, a keypad, a computer mouse, a track ball, a joystick, a camera, a voice recognition module, and/or other similar devices. Output devices can include user display devices, audible output devices, network output devices, and/or other types of output devices. User display devices can include one or more printing components, liquid crystal displays (LCD), light emitting diodes (LEDs), lasers, displays using digital light processing (DLP) technology, cathode ray tubes (CRT), light bulbs, and/or other similar devices. Audible output devices can include a speaker, speaker jack, audio output port, audio output device, headphones, earphones, and/or other similar devices. Other types of output devices can include, but are not limited to, vibration devices, haptic feedback devices, and non-visible light emission devices; e.g., devices that emit infra-red or ultra-violet light. Other output devices are possible as well.
[0036]   Figure 3 is a block diagram of the printing device 100, according to example embodiments. The printing device 100 of Figure 3 is similar to the printing device 100 of Figure 2, and differs only in the physical location of the audio controller 104. In Figure 3, the audio controller 104 is shown as located inside the chassis 102, while the microphone 106 is still mounted external to the chassis 102. In addition, the low-pass filter 116 is illustrated as a discrete component separate from the audio controller 104 to demonstrate that some or all of the components of the audio controller 104 shown in Figure 2 may be standalone components that are not physically part of the audio controller 104, as long as the components are in appropriate communication, so that the filtering, digitizing, processing sequence can occur.
[0037]   Figure 4 is a schematic diagram illustrating processing 400 of an externally sensed audio signal, according to example embodiments. The left side of Figure 4 illustrates the sequence described above, with respect to Figures 2 and 3, relating to sensing audio signals and converting them to analog electrical signals 402 (via the microphone 106), low-pass filtering the analog electrical signal (via analog low-pass filter 116) to create a filtered analog signal 404, and quantizing the filtered analog signal (via the ADC 118) to create a sampled signal clip 406. The audio controller 104 uses the sampled signal clip 406 to create an array to store in the memory 122 for comparison with one or more arrays corresponding to training clip(s) (e.g. for the particular model of the printing device 100).  
[0038]   Figure 5 is an example timing diagram illustrating a sequence 500 of print cycle events, according to example embodiments. The sequence 500 includes a plurality of example, print cycle events 502, along with indications of activity (e.g. pulses) that take place during a time duration, as reflected by the relative location of pulses with respect to the time axis 506, which is shown spanning form 0 to 15 seconds. In the example shown, the print cycle events 502 that could generate audible sound include activation(s) of a paper feed motor 508, paper feed clutch 510, assist clutch 512, middle motor 514, registration motor 516, fuser motor 518, feedshift solenoid 520, eject motor 522, duplex motors 524 and 526, conveying motor 528, decurler motor 530, and conveying motor 532.  It should be noted that Figure 5 merely shows a sequence of events that may include corresponding audio signals; the figure does not show an actual audio signal representation. From such a sequence 500, a training signal can be created by executing the sequence 500 and processing the resulting audio signals using the physical setup shown in Figures 1-3, for example, with a control (i.e. known) printing device 100.  Such a printing device 100 may be a printing device of a certain model, whose operation has been confirmed to be free of any malfunctions or other issues. Alternatively, the printing device 100 could be the printing device 100 for which diagnostics are to be performed, but with the training signal array created and stored in the memory 122 at a time when the printing device 100 is known to be properly functioning (e.g. during initial installation).
[0039]   Figure 6 is a block diagram of a printer diagnostics system 600, according to example embodiments. As described above with respect to Figures 1-3, the audio controller 104 may include a communication interface 108. In some embodiments the communication interface 108 provides a capability to communication over a network 602 with a server 604 (e.g. a remote computer). The server 604 may, for example, provide one or more training signals (including corresponding arrays) via the network 602 to the printing device 100. Such a cloud-based solution may allow for updates of training signals when firmware of the printing device 100 is updated, for example. In addition, a connection via the network 602 to the server 604 may allow for some diagnostic functions to be performed at the server (server-side) rather than at the audio controller 104 of the printing device 100. For example, the printing device 100 (via the audio controller 104) may transmit at least a portion of the sampled signal clip (e.g. a corresponding array) via the network 602 to the server 604 for comparison with one or more training clips.
[0040]   Also shown in Figure 6 is a computing device 606 connected to the network 602.  Such a computing device 606 may allow a user (e.g. a service person) to obtain diagnostics information from the printing device, such as information stored in the memory 122 of the audio controller 104. Such information could include results of comparisons between parameters of sampled signal clips and parameters of training signals, and could allow the user to determine whether the printer 100 is functioning properly.
[0041]   Figure 7 is a block diagram of the server 604, according to example embodiments. The server 604 is shown with a connection to the network 602 and includes input device(s) and output device(s) 702 to allow for user interaction with the server 604. The server 604 also includes one or more processor(s) 704 and memory 706, which may be of the types described above for processor 120 and memory 122. The memory 706 stores computer-readable instructions 708, which may include printing device diagnostics software 710, including one or more training signals, such as in the form of one or more training signal arrays.
III.  Example Processes
[0042]   Figure 8 is a flow diagram illustrating a printer diagnostics method 800, according to example embodiments. The method 800 may, for example, be performed in whole or in part at the printing device 100 or at the audio controller 104 of the printing device 100. The blocks 802-818 may be performed in an order other than as illustrated in Figure 8. In addition, one or more blocks may be omitted in some embodiments.
[0043]   The method 800 includes, at block 802, receiving a training signal clip. For example, the printing device 100 may receive one or more training signal clips, such as arrays of numbers (e.g. parameters or coefficients) corresponding to frequency/bandwidth, amplitude/intensity, or time duration, for example, for one or more print cycle events. For example, a motor starting may be one such print cycle event, and may have a frequency/bandwidth of 200 Hz., an amplitude/intensity of “low” (in the four-value enumerated set described above), and a time duration of 2-5 seconds. Other print cycle events, such as a drum rotating, could have different values than for the motor starting. The training signal clip could be specific to a particular model designation of the printing device, according to some embodiments.
[0044]   Block 804 of the method 800 includes sensing an audio signal at a location external to the printing device, where the audio signal originates substantially from the printing device. Such sensing is performed by the microphone 106. Audio signal components originating from other than the printing device 100 can be minimized through the use of a direction microphone, for example. As describe above, the microphone 106 may be externally mounted to a chassis 102 of the printing device 100, where the chassis 102 substantially houses a sheet feeder 110, a sheet conveyor 112, and a print applicator 114 for the printing device.
[0045]   Block 806 of the method includes converting the sensed audio signal to a raw analog electrical signal, which, like block 804, is also performed by the microphone 106.
[0046]   Block 808 of the method 800 includes low-pass filtering out high frequency harmonics from the raw analog electrical signal to result in a filtered electrical signal. This low-pass filtering is performed by a low-pass filter, such as one located in the audio controller 104 or electrically connected between the microphone 106 and audio controller 104 (perhaps with various other intervening circuit components). As described above, low-pass filtering allows for a lower sampling rate, which, in turn, allows for a lower speed CPU in the audio controller 104.
[0047]   Block 810 includes digitizing the filtered electrical signal. This digitizing includes the audio controller 104 sampling the filtered electrical signal at a sample rate of at least twice a bandwidth of the filtered electrical signal to result in a sampled signal clip.
[0048]   Block 812 includes comparing parameters of the digitized signal with parameters of a training signal, such as a training signal clip associated with at least one print cycle event (e.g. a starting of a motor of the printing device, a warming-up of the motor of the printing device, a clapping of a sheet feeder, a conveying of a printing medium in the printing device, a rolling of a sheet separation roller, or an outputting of the printing medium in an output tray of the printing device.) This may include the controller determining a time duration of a portion of the sampled signal clip associated with a print cycle event, for example, such as by applying, at the audio controller 104, a pattern recognition algorithm to the sampled signal clip using the training signal clip. The comparison may further include determining whether at least one parameter of the sampled signal clip differs from at least one corresponding parameter of the training signal clip by more than an assigned threshold.
[0049]   At block 814 of the method 800, a determination is made as to whether the parameters of the digitized signal are within a threshold of corresponding parameters for the training signal. If they are, then the method ends (block 818), possibly to be repeated at a future time.  If they are not within the threshold, then an exception notification can be provided, such as by transmitting a communication to a server (e.g. server 604), as specified in block 816 of the method 800.
IV.  Conclusion
[0050]       The above detailed description describes various features and functions of the disclosed systems, devices, and methods with reference to the accompanying figures. While various aspects and embodiments have been disclosed herein, other aspects and embodiments will be apparent. The various aspects and embodiments disclosed herein are for purposes of illustration only and are not intended to be limiting, with the true scope being indicated by the following claims.
REFERENCE SIGNS LIST
[0051]        
100    Printing device
102    Chassis
104    Audio controller
106    Microphone
108    Communication interface
What is claimed is:
1.     A printing device, comprising:
a chassis substantially housing a sheet feeder, a sheet conveyor, and a print applicator;
a microphone externally mounted to the chassis for converting audio signals sensed by the microphone external to the printing device to a raw analog electrical signal;
an analog low-pass filter for filtering out high frequency harmonics from the raw analog electrical signal to result in a filtered electrical signal; and
a controller comprising an analog-to-digital port, a processor, and a memory, wherein the controller receives the filtered electrical signal at the analog-to-digital port and samples the filtered electrical signal at a sample rate of at least twice a bandwidth of the filtered analog electrical signal to result in a sampled signal clip, wherein the controller determines a time duration of a portion of the sampled signal clip associated with a print cycle event, and wherein the controller stores in the memory data associated with the sampled signal clip for comparison with corresponding data associated with a training signal clip for the print cycle event.
2.     The printing device of claim 1, wherein the data associated with the sampled signal clip comprises a print cycle event indicator and at least one print cycle event feature.
3.     The printing device of claim 2, wherein the at least one print cycle event feature includes data relating to at least one of audio frequency, intensity, and time duration.
4.     The printing device of any of claims 1 to 3, wherein the controller compares at least one parameter of the sampled signal clip to at least one corresponding parameter of the training signal clip associated with the print cycle event to determine whether a difference is within an assigned threshold for the print cycle event.
5.     The printing device of claim 4, wherein the at least one parameter and the at least one corresponding parameter are coefficients selected from the group consisting of frequency, amplitude, and duration.
6.     The printing device of claim 4 or 5, wherein, upon determining that the difference is outside the assigned threshold for the print cycle event, the controller provides an exception notification.
7.     The printing device of claim 6, further comprising a communication interface, wherein the printing device receives the training signal clip via the communication interface from a remote computer and transmits the exception notification via the communication interface to the remote computer.
8.     The printing device of any of claims 1 to 7, further comprising a communication interface, through which the printing device can transmit at least a portion of the sampled signal clip.
9.     A printer diagnostics system, comprising:
a printing device, wherein the printing device comprises
a chassis substantially housing a sheet feeder, a sheet conveyor, and a print applicator;
a communication interface coupling the printing device to a network;
a microphone externally mounted to the chassis for converting audio signals sensed by the microphone external to the printing device to a raw analog electrical signal;
an analog low-pass filter for filtering out high frequency harmonics from the raw analog electrical signal to result in a filtered electrical signal; and
a controller comprising an analog-to-digital port, a processor, and a memory, wherein the controller receives the filtered electrical signal at the analog-to-digital port and samples the filtered electrical signal at a sample rate of at least twice a bandwidth of the filtered analog electrical signal to result in a sampled signal clip, wherein the controller determines a time duration of a portion of the sampled signal clip associated with a print cycle event, and wherein the controller stores in the memory data associated with the sampled signal clip for comparison with corresponding data associated with a training signal clip for the print cycle event; and
a server communicatively connected through the network to the printing device via the communication interface, wherein the server transmits the corresponding data associated with the training signal clip to the printing device, and wherein the corresponding data associated with the training signal clip is specific to a particular model designation of the printing device.
10.    The printer diagnostics system of claim 9, wherein the printing device transmits at least a portion of the data associated with the sampled signal clip through the network via the communication interface to the server.
11.    The printer diagnostics system of claim 9 or 10, wherein the data associated with the sampled signal clip comprises a print cycle event indicator and at least one print cycle event feature selected from the group consisting of audio frequency, intensity, and time duration.
12.    The printer diagnostics system of any of claims 9 to 11, wherein the controller compares at least one parameter of the sampled signal clip to at least one corresponding parameter of the training signal clip associated with the print cycle event to determine whether a difference is within an assigned threshold for the print cycle event.
13.    The printer diagnostics system of claim 12, wherein, upon determining that the difference is outside the assigned threshold for the print cycle event, the controller transmits an exception notification through the network via the communication interface to the server.
14.    A printer diagnostics method, comprising:
receiving, at a printing device, a training signal clip from a server, wherein the training signal clip is specific to a particular model designation of the printing device;
sensing an audio signal at a location external to the printing device, wherein the audio signal originates substantially from the printing device;
converting the sensed audio signal to a raw analog electrical signal;
low-pass filtering out high frequency harmonics from the raw analog electrical signal to result in a filtered electrical signal;
sampling, at a controller, the filtered electrical signal at a sample rate of at least twice a bandwidth of the filtered analog electrical signal to result in a sampled signal clip;
determining, at the controller, a time duration of a portion of the sampled signal clip associated with a print cycle event;
determining whether at least one parameter of the sampled signal clip differs from at least one corresponding parameter of the training signal clip by more than an assigned threshold; and
upon determining that the at least one parameter of the sampled signal clip differs from the at least one corresponding parameter of the training signal clip more than an assigned threshold, the controller providing an exception notification.
15.    The printer diagnostics method of claim 14, wherein the training signal clip is associated with at least one print cycle event.
16.    The printer diagnostics method of claim 15, wherein the at least one print cycle event is selected from the group consisting of a starting of a motor of the printing device, a warming-up of the motor of the printing device, a clapping of a sheet feeder, a conveying of a printing medium in the printing device, a rolling of a sheet separation roller, and an outputting of the printing medium in an output tray of the printing device.
17.    The printer diagnostics method of claim 15 or 16, wherein determining the time duration of a portion of the sampled signal clip associated with the print cycle event includes applying, at the controller, a pattern recognition algorithm to the sampled signal clip using the training signal clip.
18.    The printer diagnostics method of any of claims 14 to 17, wherein sensing an audio signal and converting the sensed audio signal to a raw analog electrical signal are performed by a microphone externally mounted to a chassis of the printing device, wherein the chassis substantially houses a sheet feeder, a sheet conveyor, and a print applicator for the printing device.
19.    The printer diagnostics method of claim 18, wherein the training signal clip is associated with at least one print cycle event, and wherein the at least one print cycle event corresponds to at least one mechanical action of at least one of the sheet feeder, the sheet conveyor, or the print applicator for the printing device.
20.    The printer diagnostics method of any of claims 14 to 19, wherein the controller providing an exception notification includes the controller transmitting a communication to the server.
1.  Abstract
SOLUTION
The present disclosure is directed to a printing device, a system, and a method.  The printing device according to one embodiment includes a chassis substantially housing a sheet feeder, a sheet conveyor, and a print applicator; a microphone externally mounted to the chassis for converting audio signals sensed by the microphone external to the printing device to a raw analog electrical signal; an analog low-pass filter for filtering out high frequency harmonics from the raw analog electrical signal to result in a filtered electrical signal; a controller comprising an analog-to-digital port, a processor, and a memory. The controller receives the filtered electrical signal at the analog-to-digital port and samples the filtered electrical signal at a sample rate of at least twice a bandwidth of the filtered analog electrical signal to result in a sampled signal clip. The controller determines a time duration of a portion of the sampled signal clip associated with a print cycle event. The controller stores in the memory data associated with the sampled signal clip for comparison with a training signal clip associated with the print cycle event.
2. Representative Drawing: Fig. 1
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