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Die
Erfindung bezieht sich hauptsächlich
auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion von Fehlern
in Düsen
an einem Tintenstrahldrucker für Stoffe,
wie Verstopfung der Düse,
Anlagerungen von Tinte an dem Stoff und Tintentropfenfehlplatzierungen.
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Tintenstrahldrucker
zum Bedrucken von Stoffen können
feine und zarte Bilder realisieren. Aus diesem Grund wird der Durchmesser
der Düsen,
welche den Druckkopf darstellen, kleiner und entsprechend werden
Fehler an den Düsen,
wie Verstopfung und Anlagerungen von Tinte und Tintentropfenfehlplatzierungen, öfters auftreten.
Herkömmlich
wird, falls einer der Düsendefekte
auftritt, Bedienpersonal dies anhand der sich ergebenden mangelnden Übereinstimmung
in dem gedruckten Bild durch visuelle Inspektion beurteilen oder
derartige Fehler werden lediglich bei der Endkontrolle von gedruckten
Waren erkannt. Um mangelnde Übereinstimmung
an einem zu druckenden Bild festzustellen, ist jedoch Erfahrung
und aufmerksames Arbeiten erforderlich. Zusätzlich kann sich dies in einer
großen
Menge von defekten Waren auswirken.
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In
der japanischen Veröffentlichung
Nr. 2708439 wird eine Lösung
dieses Problemes vorgeschlagen. Es wird folgendes Verfahren beschrieben: Ein
Testmuster wird auf einem Testaufzeichnungspapier außerhalb,
jedoch in der Nähe
von einem Originalaufzeichnungspapier gedruckt und gelesen durch eine
optische Testmuster-Lesevorrichtung, die auf dem Druckkopf (Düsenkopf)
befestigt ist. Dies wird dann verglichen mit einem vorher aufgezeichneten Standardmuster,
wodurch ein Fehler bei der Ausgabe von Tinte erkannt werden kann.
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Die
japanische Veröffentlichung
Nr. 2712168 zeigt eine andere Technologie zur Lösung ähnlicher Probleme; sämtliche
Düsen werden
derart betrieben, dass sie ihre Tinte zur gleichen Zeit ausstoßen. Die Strahlen
werden dann fotografiert, um für
jeden Tintentropfen die Position seines zentralen Schwerpunktes
zu berechnen. Dies wird dann verglichen mit einem vorbe stimmten
standardmäßigen zentralen Schwerpunkt
und Abweichungen zwischen beiden entlang der X- und der Y-Achsen
werden berechnet. Aus diesen Abweichungen wird der Strahlwinkel
des Tintentropfens abgeleitet und verglichen mit dem Standardstrahlwinkel,
um die Qualität
des Tintenstrahles auszuwerten.
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Die
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 6-198866 offenbart eine Technologie, die mit einer Fotografie
eines Tintenstrahl-Testmusters arbeitet, um das Intensitätssignal
auszuwerten, wobei das Intensitätssignal
dann verwendet wird, um einen Tintenstrahlfehler oder ungleiche
Intensitäten
zu bestimmen.
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Bei
Vergleichen von Druckmustern, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2708439 erwähnt
wird, können
nur schwierig genaue und kleine Abweichungen von jedem Tintentröpfchen beurteilt
werden, da das Ergebnis der Beurteilung die Tendenz zeigt, wesentlich
durch den Sollwert beeinflußt zu
werden, der dem Standardmuster gegenüber gestellt wird. Andererseits
wird in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2712168 die
Abweichung durch Vergleich der Position des Schwerpunktes eines
jeden Tintentropfens mit einer Standardposition des Schwerpunktes
beurteilt. Ein solcher absoluter Vergleich kann jedoch Fehler ergeben,
die verursacht sind durch Fehlplatzierung des Aufzeichnungspapiers
oder ähnliche
physikalische Probleme mit folgender Verschlechterung der Aufnahmegenauigkeit. Der
Nachteil bei der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6-198866 besteht
darin, dass eine ungleichmäßige Farbgebung,
insbesondere für
blasse Schattierungen, schwierig zu beurteilen ist. Weiterhin deckt
diese Technologie nicht die Detektion von Positionsabweichungen
von Tintentropfen ab. Versuche, diese Technologie für derartige
Detektion an hellen Schattierungen einzusetzen, können weitergehende
Schwierigkeiten mit sich bringen.
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Ein
Dokument aus dem Stand der Technik ist die EP-A-863012, welche ein
Verfahren zur Detektion von Defekten an Düsen in einem Druckkopf offenbart,
welches die Schritte enthält,
zum Aufbau eines Tintentropfentestmusters mit den in einer Spalte
angeordneten Tintentropfen, scannen des Musters in der Gruppe, um
einen Bereich für
jeden zu bestimmen, um einen Durchschnittsbereich zu berechnen und
den Bereich eines jeden Tintentropfens zu vergleichen mit einem
Kriterium, welches eine vorgegebene Rate von Durchschnittsbereichen
darstellt, um zu beurteilen, ob der Tintenstrahl normal ausgebildet ist
oder nicht. Diese Schritte werden durchgeführt für sämtliche Düsen in dem Kopf mit einer Gruppenvergleichsbasis.
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Ein
weiteres Dokument aus dem Stand der Technik ist die EP-A-500281, welche eine
Vorrichtung zur Detektion von Fehlern an Tintenstrahldüsen beschreibt
mit Mitteln zur Ansteuerung eines Testaufzeichnungsmediums und Sensormittel
zur Erfassung eines Testmusters von Tintentropfen, das auf dem Testaufzeichnungsmedium
gedruckt ist. Das Sensormittel beinhaltet eine Lichtquelle und Lichtempfangsmittel
zum Bündeln
von reflektiertem Licht von einer Spalte von Tintentropfen in dem
Testmuster als eine Gruppe, wobei das Gleiche über ein Schlitz- und ein Filtermittel
aufnehmbar ist. Ein Scanmittel tastet das Sensormittel in einer
Richtung ab, die senkrecht zu der Tintentropfenspalte in der einen
Gruppe ist, wobei ein Bildverarbeitungsmittel ein Ausgangssignal von
dem Lichtempfangsmittel bearbeitet und ein Vergleichsmittel vergleicht
mit einem korrespondierenden Kriterium, um Fehler in dem Tintenstrahlsystem zu
beurteilen.
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Ein
Ziel der Erfindung ist es, zumindest teilweise einige der im Stand
der Technik vorkommenden Nachteile zu verringern.
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Entsprechend
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Detektion von Fehlern an Düsen
in einem Druckkopf bereitgestellt, welches folgende Schritte enthält:
Fotoaufnahme
einer Vielzahl von Tintentropfen in einem Testmuster als eine Gruppe,
wobei die Tintentropfen vorzugsweise in einer Spalte angeordnet sind;
Erkennung
der Form eines jeden der Tintentropfen in der Gruppe zur Bestimmung
seiner Randposition entlang einer vorbestimmten Richtung; und
Vergleich
der Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten der Randpositionen
des Tintentropfens entlang der vorbestimmten Richtung mit einem Kriterium
zur Beurteilung irgendeiner Positionsabweichung irgendeines Tintentropfens
in der Gruppe entlang der vorbestimmten Richtung;
wobei diese
Schritte für
sämtliche
Düsen in
dem Druckkopf auf einer Gruppenvergleichsbasis ausgeführt werden.
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Entsprechend
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Detektion von Fehlern an Düsen
in einem Druckkopf bereitgestellt, welches folgende Schritte enthält:
Fotoaufnahme
einer Vielzahl von Tintentropfen in einem Testmuster als eine Gruppe,
wobei die Tintentropfen vorzugsweise in Spalten angeordnet sind;
Erkennung
der Form eines jeden Tintentropfens in der Gruppe und Bestimmung
seiner Randpositionen entlang einer vorbestimmten Richtung, womit
dessen Zentralposition identifiziert wird;
Berechnung der Abstände zwischen
Zentren von zwei benachbarten Tintentropfen in der Gruppe entlang
der vorbestimmten Richtung; und
Vergleich der Differenz zwischen
den Maximal- und Minimalwerten der Zentrumsabstände mit einem Kriterium zur
Beurteilung einer jeden Positionsabweichung irgendeines Tintentropfens
in der Gruppe entlang der vorbestimmten Richtung;
Wobei diese
Schritte für
jede der Düsen
in dem Druckkopf auf einer Gruppenvergleichsbasis ausgeführt werden.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zur Detektion von Fehlern an Tintenstrahldüsen bereitgestellt, welche
Folgendes umfasst:
Mittel zur Ansteuerung eines Testaufzeichnungsmediums
und Sensormittel zur Detektion eines Testmusters von Tintentropfen,
die auf dem Testaufzeichnungsmedium gedruckt sind und Mittel zur
Beurteilung jeglicher Fehler in einem Tintenstrahl in Zusammenhang
mit dem Testmuster;
Wobei das Sensormittel eine Lichtquelle
und Lichtempfangsmittel beinhaltet zur Umwandlung des reflektierten
Lichtes von einer Spalte von Tintentropfen, die in dem Testmuster
als eine Gruppe existiert und Empfang desselben durch Spaltmittel
und Filtermittel;
Scanmittel zum Scannen des Sensormittels
in eine Richtung, die senkrecht zu der Tintentropfenspalte in der
einen Gruppe liegt;
Bildverarbeitungsmittel zur Verarbeitung
eines Ausgangssignales von dem Lichtempfangsmittel; und
Beurteilungsmittel
zur Verwendung von zumindest einem der Bereiche, entweder Randpositionen
in X-Richtung und der Zentrumsabstände in Y-Richtung der Tintentropfen
in der Gruppe, welche bestimmt werden durch die Form derselben,
zum Vergleich mit einem korrespondierenden Kriterium zur Beurteilung jeglicher
Fehler in dem Tintenstrahlsystem mit einer Gruppenvergleichsbasis;
Wobei
das Filtermittel und Lichtempfangsmittel Anordnungen von Lichtempfangselementen
umfassen, welche ein Bild der Tintentropfenspalte mit einem optimalen
Kontrast empfangen, indem die in drei Reihen angeordneten RBG-Filter
geschaltet werden.
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Entsprechend
einem weiteren Ziel der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zur Detektion von Fehlern an Tintenstrahldüsen bereitgestellt, welche
Folgendes aufweist:
Mittel zur Ansteuerung eines Testaufzeichnungsmediums
und Sensormittel zur Detektion eines Testmusters von Tintentropfen,
die auf dem Testaufzeichnungsmedium gedruckt sind und Mittel zur
Beurteilung irgendeines Fehlers in einem Tintenstrahlsystem in Zusammenhang
mit dem Testmuster;
Wobei das Sensormittel eine Lichtquelle
und Lichtempfangsmittel beinhaltet zur Umwandlung des reflektierten
Lichtes von einer Spalte von Tintentropfen, die in dem Testmuster
als eine Gruppe existiert und Empfang derselben durch Spaltmittel
und Filtermittel;
Scanmittel zum Scannen des Sensormittels
in einer Richtung, die senkrecht zu der Tintentropfenspalte in der
einen Gruppe liegt;
Bildverarbeitungsmittel zur Verarbeitung
eines Ausgangssignales von dem Lichtempfangsmittel; und
Beurteilungsmittel
zum Vergleich der Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten
von Randpositionen in vorbestimmter Richtung, die erhalten werden
aus der Form eines jeden Tintentropfens in der Gruppe mit einem
Kriterium zur Beurteilung irgendeiner Positionsabweichung irgendeines
Tintentropfens entlang der vorbestimmten Richtung auf einer Gruppenvergleichsbasis.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zur Detektion von Fehlern an Tintenstrahldüsen bereitgestellt, welche
Folgendes aufweist:
Mittel zur Ansteuerung eines Testaufzeichnungsmediums
und Sensormittel zur Detektion eines Testmusters von Tintentropfen,
die auf dem Testaufzeichnungsmedium gedruckt sind und Mittel zur
Beurteilung irgendeines Fehlers in einem Tintenstrahlsystem in Zusammenhang
mit den Testmustern;
Wobei das Sensormittel eine Lichtquelle
und Lichtempfangsmittel beinhaltet zur Umwandlung des reflektierten
Lichtes von einer Spalte von Tintentropfen, die in dem Testmuster
als eine Gruppe existiert und Empfang desselben durch Spaltmittel
und Filtermittel;
Scanmittel zum Scannen des Sensormittels
in einer Richtung, die senkrecht zu der Tintentropfenspalte in der
einen Gruppe liegt;
Bildverarbeitungsmittel zur Verarbeitung
eines Ausgangssignales von dem Lichtempfangsmittel; und
Beurteilungsmittel
zum Vergleich der Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten
der Zentralabstände
in vorbestimmter Richtung, die erhalten werden von der Form eines
jeden Tintentropfens in der Gruppe mit einem Kriterium zur Beurteilung
irgendeiner Positionsabweichung irgendeines Tintentropfens entlang
der vorbestimmten Richtung auf einer Gruppenvergleichsbasis;
Worin
das Filtermittel und Lichtempfangsmittel Anordnungen von Lichtempfangselementen
(24) umfasst, welche ein Bild der Tintentropfenspalte mit
einem optimalen Kontrast empfangen, indem die in drei Reihen angeordneten
RGB-Filter geschaltet werden.
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Ein
Gerät und
verschiedene Verfahren, in denen die Erfindung verwirklicht ist,
werden nun lediglich beispielhaft und unter Bezug auf die folgenden Zeichnungen
beschrieben:
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1 zeigt ein schematisches
Diagramm, welches eine Vorrichtung zur Detektion von Fehlern an
einer Tintenstrahldüse
entsprechend dieser Erfindung wiedergibt,
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2 zeigt ein vergrößertes modellhaftes Diagramm,
welches ein Beispiel eines Testmusters, das durch Tintenstrahldüsen gedruckt
ist, wiedergibt,
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3 zeigt eine perspektivische
Ansicht, die ein Sensormittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
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4 zeigt eine perspektivische
Ansicht, die ein Lichtempfangsmittel des Sensormittels wiedergibt.
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5 zeigt eine Seitenansicht
des Sensormittels, welches das Detektionsprinzip der Erfindung wiedergibt,
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6 zeigt eine Vorderansicht
des Sensormittels entsprechend 5,
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7 zeigt eine Zeichnung,
die ein Verfahren zur Detektion der Gestalt des Tintentropfens wiedergibt,
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8 zeigt eine Zeichnung,
die das Verfahren der Abtastung des Tintentropfens bei der Detektion
seiner Gestalt wiedergibt,
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9 zeigt eine Zeichnung,
die das Verfahren zur Berechnung des Tintentropfenbereiches wiedergibt,
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10 zeigt eine Zeichnung,
die das Verfahren zur Beurteilung einer Positionsabweichung eines Tintentropfens
entlang der X-Richtung wiedergibt,
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11 zeigt eine Zeichnung,
die das Verfahren zur Beurteilung einer Positionsabweichung eines Tintentropfens
entlang der Y-Richtung wiedergibt,
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12 zeigt ein Blockdiagramm
mit einer Steuerungsvorrichtung entsprechend dieser Erfindung,
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13 zeigt eine Zeichnung,
die die Wirkungen der RGB-Filter
wiedergibt.
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1 zeigt ein Sensormittel 1,
dessen Einzelheiten später
erklärt
werden und ein Mittel 2 zur Ansteuerung eines Testaufzeichnungsmediums 3. Ein
Testmuster wird auf das Testaufzeichnungsmedium 3 mit einem
Druckkopf 4 gedruckt. Für
das Testaufzeichnungsmedium 3 wird ein spezielles Aufzeichnungspapier
verwendet, um dessen Detenktionsgenauigkeit zu verbessern. Der tatsächlich für die Produktion
zu verwendende Stoff kann verwendet werden, ein Aufzeichnungspapier,
welches weniger mit Tintenverlauf oder ähnlichen Problemen verbunden
ist, ist jedoch wesentlich geeigneter.
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Das
Aufzeichnungsmedium 3 ist um Gummirollen 7, 8 und
einige Führungsrollen 9 gewunden, welche
zwischen einer Zufuhrrolle 5 und einer Wickelrolle 6 bereitgestellt
ist, um den Betrag an zuzuführendem
Aufzeichnungspapier zu steuern und ein Abrutschen zu verhindern.
Diese Rollen dienen zur Erhaltung der Spannung des Aufzeichnungspapieres.
Blöcke 12 und 13 sind
platziert an einer Testmusterdruckposition 10 und einer
Test druckmuster Detektionsposition 11 in entsprechender
Weise, um das Aufzeichnungsmedium 3 senkrecht zu dem Druckkopf 4 und
der zentralen Welle des Sensormittels 1 zu halten. Mit
dem Bezugszeichen 14 wird ein Sensor zur Detektion des
Vorhandenseins des Aufzeichnungsmediums 3 bezeichnet. Nachdem
der Druck eines Testmusters abgeschlossen ist, wird das Muster auf
dem Aufzeichnungsmedium 3 von der Druckposition 10 zu
der Druckmuster Detektionsposition 11 genau unter das Sensormittel 1 zu
seiner Positionierung bewegt. Nachdem eine mechanische Nullsetzung vorgenommen
ist, scannt der Sensor 1 entlang der X-Richtung, um ein
Bild von Tintentropfen in einer Spalte aufzunehmen, die in dem Testmuster
bei einer Gruppenvergleichsbasis vorhanden ist. Eine Beschreibung
des Scan-Verfahrens
des Sensormittels 1, welches eine Ansteuervorrichtung,
die aus einem allgemein verfügbaren
Impulsmotor und Kugelumlaufspindeln aufgebaut ist, wird nicht geliefert.
In der Figur bezeichnet Y die Richtung, in welcher das Aufzeichnungsmedium 3 sich
zu der Detektionsposition 11 bewegt.
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2 zeigt ein Beispiel eines
Testmusters, welches aus vielen Tintentropfen 16 besteht,
die auf dem Testaufzeichnungsmedium 3 gedruckt ist und zwar
in vorgegebenen Reihen mit dem Druckkopf 4. In diesem Beispiel
weist der Druckkopf 4 32 Düsenköpfe auf (durch äußere punktierte
Linien, die einen Düsenkopf
repräsentiert
ist Bereich 17 eingeschlossen), wobei jede aufgebaut ist
aus 8 × 2
Reihen = 16 Düsen
(nicht dargestellt). Somit weist dieser Druckkopf 4 insgesamt
512 Düsen
auf. Jeder Düsenkopf druckt
mit seinem eigenen Farbton. In dieser Erfindung wird jeder Düsenkopf
fotografiert, wobei eine Reihe aus acht Tintentropfen 16 aufgebaut
ist (durch die innere punktierte Linie eingeschlossener Bereich) als
eine Gruppe 18, um den Düsenkopf auf irgendeinen Düsendefekt
zu untersuchen, wie beispielsweise Verstopfen. Der Bereich L1 für eine Gruppe 18 beträgt etwa
9 mm und der Bereich L2 zum Fotografieren beträgt ungefähr 13 mm.
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Das
Sensormittel 1 der Vorrichtung scannt entlang der X-Richtung, wie es
in der Figur angedeutet wird. Das Testaufzeichnungsmedium 3 bewegt sich
entlang der Y-Richtung. Aus diesem Grund wird die erste Reihe entlang
der X-Richtung auf einer Gruppe 18 als Basis gescannt und
auf Düsendefekte hin
untersucht und dann wird das Testaufzeichnungsmedium 3 entlang
der Y-Richtung bewegt. Danach wird die zweite Reihe entlang der
X-Richtung gescannt und auf die gleiche Weise wie die erste Reihe untersucht.
Eine ähnliche
Betriebsweise wird bei den dritten und vierten Reihen wiederholt.
Auf diese Art und Weise können
sämtliche
der Düsen
in dem Druckkopf 4 auf irgendwelche Düsendefekte, wie beispielsweise
Zusetzen mit dem Sensormittel 1 entsprechend dem Verfahren,
wie es oben beschrieben wird, untersucht werden:
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Das
Sensormittel 1 ist, wie in 3 gezeigt, zusammengestellt
und besteht aus einer Lichtquelle 19, die durch eine u-förmige fluoreszierende
Lampe dargestellt wird, einer Lichtsammellinse 21 und einen Spalt 22,
bereitgestellt in einem Behälter 20 und
eine Gruppe 24 mit Lichtempfangselementen, mit Filtern 23,
die an der Oberseite des Behälters 20 angebracht sind,
so dass sämtliche
dieser Bestandteile sich zusammen in X-Richtung bewegen können.
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Die
Gruppe 24 mit Lichtempfangselementen setzt sich zusammen
aus Lichtempfangselementanordnungen 24a, 24b und 24c,
die parallel in drei Reihen, wie in 4 gezeigt,
angeordnet sind, wobei jede ein CCD aufweist, welches dargestellt
wird von 2592 Fotodioden pro Zeile mit einem RGB Filter, der darauf
angebracht ist (welcher aus einem Rotfilter 23R, einem
Grünfilter 23G oder
Blaufilter 23B besteht). In der Figur ist mit 25 eine
Platte zur Montage der Lichtempfangselement-Gruppe 24 bezeichnet.
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5 zeigt eine Seitenansicht
des Sensormittels und 6 zeigt
eine Frontansicht, die das Detektionsprinzip dieser Erfindung darstellt.
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Das
Licht von der fluoreszierenden Lampe der Lichtquelle 19 trifft
auf das Aufzeichnungsmedium 3 und wird von diesem wo Tinte
aufgebracht ist an den Tintentropfen 16 reflektiert, und
von weißen
Teilen 3a, an denen keine Tinte aufgebracht ist. Jeder der
reflektierten Lichtstrahlen 26a und 26b wird konvergiert
durch die Sammellinse 21, passiert den Spalt 22 und
danach den Filter 23, welcher das Licht abtrennt, welches
an dem Tintentropfen 16 reflektiert ist oder es lediglich
in einem winzigen Betrag durchläßt. Der
an einem weißen
Teil 3a reflektierte Lichtstrahl 26b passiert
den Filter 23, erreicht das CCD 27, dessen Ausgangsspannung
an den weißen
Teilen 3a erhöht
ist. Aus diesem Grund wird die Ausgangsspannung des CCD 27 sich
am Grenzpunkt der Gestalt des Tintentropfens 16 entsprechend 7 oder 13 verändern,
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(1) Das erste Verfahren
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Das
erste Verfahren dieser Erfindung wird wie folgt durchgeführt.
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((1)) Erkennung der Tintenform
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Die
Form eines jeden Tintentropfens 16 in einer Gruppe 18 wird
durch Digitalisierung seines fotografierten Bildes erkannt. Es wird
keine illustrierte Beschreibung des Bildbearbeitungsverfahrens angegeben,
welches eine allgemein bekannte Vorrichtung darstellt, die verbunden
ist mit dem Sensormittel 1 über ein Kabel zur Bildbearbeitung
entsprechend dem Ausgangssignal von dem Lichtempfangsmittel 24.
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Wie
oben erwähnt
verändert
sich die Spannung des CCD 27 an dem Grenzpunkt der Form
des Tintentropfens 16. Die Ausgangsspannung des CCD 27 weist
eine derartige charakteristische Kurve auf, wie sie in 7 dargestellt ist, wird
auf einen Sollwert c gesetzt, um die Punkte a und b als die Grenze
zwischen Hell- und Dunkelbereichen des Bildes zu bestimmen durch
das scannende Sensormittel 1 entlang der X-Richtung an
Inter vallen von δ μm. Dies ermöglicht uns,
die Form des Tintentropfens 16 zu erkennen.
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((2)) Berechnung des Bereiches
eines jeden Tintentropfens und seines durchschnittlichen Bereiches
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Nach
der Feststellung der Form des Tintentropfens 16 wird der
Bereich eines jeden Tintentropfens Si (i = 1, 2, ... n) sowie deren
durchschnittlicher Bereich Save berechnet. Der Bereich Si des Tintentropfens 16 wird
wie folgt berechnet:
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Tintentropfen 16 reicht
in der Größe von 80–100 μm. Der Bereich
Si wird berechnet durch Abtasten der Tintentropfen an Intervallen
von δ und
Hinzufügen
ihrer Punktbreite W0, W1, W2, ... Wn, wie es in 9 gezeigt wird. Dies kann durch die folgende Formel
ausgedrückt
werden: Si = W0 + W1 + W2 + ... + Wn
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Das
Abtastintervall δ beträgt 5 μm, was derart
klein ist, dass die obige Gleichung eine Integration darstellen
kann. Im Punktbereich fallen die Intensität und deren Weite ab, repräsentieren
das CCD-Ausgangssignal unterhalb des Sollwertes in Pixeln. Als nächstes wird
der durchschnittliche Bereich eines Tintentropfens 16 Save
durch Teilung der Gesamtsumme von Si durch die Menge von Tintentropfen 16, die
in einer Gruppe 18 existieren, ausgedrückt durch folgende Formel: Save = ΣSi/Nworin
N die Menge des Tintentropfens 16 bedeutet, welche in diesem
Falle 8 ist.
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((3)) Setzen des Kriteriums
für die
Beurteilung
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Um
Toleranzen für
die Beurteilung zu setzen, wird α%
entsprechend dem durchschnittlichen Bereich Save in ((2)) bestimmt als
ein Kriterium SA, welches definiert werden kann durch folgende Formel: SA = Save × α/100wobei α annähernd 80%
ist.
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((4)) Beurteilung
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Das
Kriterium SA wird verglichen mit dem Bereich Si des Tintentropfens 16,
welcher entsprechend obiger Anweisung bestimmt wird. Wenn das Ergebnis
des Vergleiches zeigt, dass die Anzahl der Tintentropfen, die im
Bereich größer sind
als das Kriterium in der Gruppe die Gleiche ist, wie in der Gruppe
spezifiziert, so kann der Tintenstrahl als in Ordnung beurteilt
werden. Wenn das Ergebnis des Vergleiches zeigt, dass die Anwesenheit
von irgendeinem Tintentropfen, der im Bereich kleiner ist als das Kriterium
in der Gruppe vorliegt, so kann der Tintenstrahl als nicht in Ordnung
beurteilt werden. Dies erlaubt wiederum, einen Fehler beim Tintenstrahlen von
Tintentropfen 16 zu detektieren, der innerhalb der Gruppe 18 vorliegt,
was einer Verstopfung einer Tintenstrahldüse entspricht, wobei der Betreiber
in die Lage versetzt wird, die einzelne Düse zu benennen, an der der
Fehler aufgetreten ist.
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(2) Das zweite Verfahren
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Das
zweite Verfahren entsprechend dieser Erfindung wird unter Bezug
auf die 10 dargestellt.
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((1)) Tintentropfenrandposition
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Die
wie oben beschrieben bestimmte Form des Tintentropfens 16 erlaubt
eine Randposition des Tintentropfens (oder dessen Startposition)
wie 16a, 16b usw. zu kennzeichnen. Insbesondere
kann die Startrandposition des Tintentropfens 16 gekenn zeichnet
werden, wenn die oben beschriebene Erkennung der Form des Tintentropfens 16 an
der Position des ersten Punktes λ μm oder darüber mit
einer im Speicher gespeicherten Breite durchgeführt wird. Jeder der anderen
Tintentropfen in der Gruppe wird auf die gleiche Art und Weise bearbeitet,
um dessen Startrandposition zu bestimmen. Die Randpositionen der
Tintentropfen in der Gruppe, die derart bestimmt sind, werden dann
bearbeitet, um die Differenz zwischen ihren Maximal- und Minimalwerten
als ΔX zu bestimmen.
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((2)) Setzen des Kriteriums
zur Beurteilung
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Das
Kriterium für
die Beurteilung des Ergebnisses wird mit β μm benannt.
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((3)) Beurteilung
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Besagte
Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten der Tintentropfenrandpositionen, bestimmt
als ΔX,
wird verglichen mit dem Kriterium β μm. Wenn der Vergleich zeigt,
dass ΔX
kleiner ist als β,
so kann der Tintenstrahlvorgang als in Ordnung betrachtet werden
in Bezug auf die Position des Tintenstrahltropfens. Falls der Vergleich
zeigt, dass Delta X = oder größer als β, so ist
der Tintenstrahlvorgang als nicht ausreichend zu betrachten bezogen auf
den Ort des Tintentropfens. Dies ermöglicht es, jegliche Positionsabweichung
des Tintentropfens 16 in der Gruppe 18 entlang
der X-Richtung zu detektieren.
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(3) Das dritte Verfahren
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Das
dritte Verfahren entsprechend der Erfindung wird unter Bezug auf
die 11 dargestellt.
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((1)) Zentralabstand zwischen
Tintentropfen
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Die
Form des Tintentropfens 16, die wie oben beschrieben bestimmt
wird, ermöglicht,
dass die Randpositionen des Tintentropfens entlang der Y-Richtung
wie 16f, 16g usw. gekennzeichnet werden. Insbesondere
können
die oberen und unteren Positionen des Tintentropfens 16 identifiziert
werden, wenn die oben beschriebene Erkennung der Form von Tintentropfen 16 durchgeführt wird
anhand der Position des ersten Punktes λ μm oder darüber hinaus anhand der in dem
Speicher abgelegten Breite. Jeder der anderen Tintentropfen in der
Gruppe wird auf die gleiche Weise bearbeitet, um seine oberen und
unteren Positionen zu bestimmen. Die Randpositionen eines jeden
derart bestimmten Tintentropfens in der Gruppe werden dann bearbeitet
als Y-Koordinaten, um die Hälfte
ihrer Summe zu bestimmen, womit ihr Schwerpunkt(Zentrum)Position
berechnet wird. Dies ermöglicht
es, den Zentrumsabstand zwischen zwei benachbarten Tropfen (d) zu
bestimmen. Die Zentrumsabstände
zwischen jeweils zwei benachbarten Tintentropfen in der Gruppe,
die derart bestimmt werden, werden dann bearbeitet, um den Unterschied
zwischen ihrem Maximalwert (dmax) und Minimalwert (dmin) als ΔY zu berechnen.
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((2)) Setzen des Kriteriums
zur Beurteilung
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Das
Kriterium für
die Beurteilung des Ergebnisses wird benannt als χ μm.
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((3)) Beurteilung
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Die
Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten der Tintentropfenzentrumsabstände wird
als ΔY bestimmt
und verglichen mit dem Kriterium χ μm. Wenn der Vergleich zeigt,
dass ΔY
kleiner ist als χ,
so kann der Tintenstrahlvorgang als korrekt betrachtet werden, was
die Tintentropfenposition betrifft. Wenn der Vergleich zeigt, dass ΔX gleich
oder größer als χ ist, so
wird der Tintenstrahlvorgang als nicht in Ordnung betrachtet, was
die Tintentropfenlage betrifft. Dies ermöglicht die Detektion einer
jeden Positionsabweichung von Tintentropfen 16 in der Gruppe 18 entlang
der Y Richtung oder der Zentrumsabstand ist zu weit oder zu eng.
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Die
arithmetischen Funktionen in dem ersten bis dritten Verfahren, die
oben erwähnt
werden, der Vergleich des Ergebnisses der Funktionen mit dem Kriterium
und die Beurteilung des Ergebnisses des Vergleiches werden in der
CPU 28, die in 12 dargestellt
ist, durchgeführt.
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(4) Wirkung von RGB Filtern
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Jeder
Düsenkopf
in dem Druckkopf 4 druckt in seiner eigenen Farbe. Wie
es in 12 dargestellt ist,
wird deshalb die vorliegende Erfindung einen geeigneten RGB Filter
entsprechend einem digitalen Signal SG4 von der CPU 28 auswählen, um
die Bilddaten zu laden. Insbesondere wählt das System den roten Filter 23R für blaue
Tinte, den grünen
Filter 23G für
gelbe Tinte und den blauen Filter 23B für rote Tinte, um eine stabile
Ausgangssignalspannung zu erhalten. Das System weist Tintenfarben
auf, die in dem Speicher abgelegt sind. Zusätzlich funktioniert das System
mit Tintenfarbe für
blasse Schatten, welche sich mit geringem Kontrast entwickeln durch Mehrfachdruck,
um die absolute Dichte anzuheben, womit ihre Sensitivität erhöht wird.
Auf diese Weise selektiert das System den geeigneten RGB Filter
entsprechend der Farbe der Tinte, um seine Bilddaten unter den optimalen
Konrastbedingungen zu laden, die durch das Sensormittel 1 in
analoge Signale SG5 umgewandelt werden, bevor sie über das
Kabel zu der CPU 28 übertragen
werden, wo das Signal wie oben erwähnt bearbeitet wird, um den
Düsenkopf
auf Düsenverstopfung,
Anhaftungen von Tinte oder Tintentropfenfehlplatzierungen hin zu
beurteilen. Wenn das Ergebnis der Beurteilung irgendeinen Fehler
am Düsenkopf
zeigt wie eine Düsenverstopfung,
so wird ein digitales Signal SG1 an einen Tintenstrahldrucker 29 übertragen,
um das Auftreten des Fehlers anzuzeigen, die betroffene Düse zu benennen,
woraufhin der Betreiber dann Abhilfemaßnahmen schaffen kann.
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13(a) zeigt die Wirkung
des Filters auf gelbe Tinte, während 13(b) den Effekt des Filters auf
blaue Tinte darstellt. Beide Figuren zeigen an, dass die Variationen
des Ausgangsspannungssignales mit dem Filter markiert ist, verglichen
mit dem Fall ohne Filter, womit dargestellt wird, dass der Einsatz des
Filters für
die Verbesserung der Genauigkeit der Tintenfehlerdetektion hochwirksam
ist.