ES2214817T3

ES2214817T3 - METHOD AND DEVICE FOR DETECTING DEFECTS IN INK JET PRINTERS NOZZLES.

Info

Publication number: ES2214817T3
Application number: ES99307507T
Authority: ES
Inventors: Ryouichi c/o Seiren Co. Ltd Shimada; Masatoshi c/o Seiren Co. Ltd Fukuoka; Syouji c/o Seiren Co. Ltd Takezawa
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1999-09-22
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: DE69915755T2; EP0988990B1; EP0988990A3; JP2000094655A; JP4258685B2; DE69915755D1; ATE262416T1; EP0988990A2

Abstract

A method and device designed to detect any defects in ink-jet nozzles such as blinding, satellite of ink, ink drop mislocation and uneven printing, wherein a test pattern 15 is printed on a test recording medium 3 with a printing head 4 and the said test pattern is scanned by sensor means 1 to capture an image of a column of ink drops 16 in the test pattern as a group 18, the image being processed to determine the average area of the ink drops, their X direction edge positions or Y direction center-to-center distances for comparison with specified criteria to judge any failure in the ink jetting on a group basis. <IMAGE>

Description

Método y dispositivo para detectar defectos en boquillas de impresoras de chorro de tinta.Method and device to detect defects in inkjet printer nozzles.

Esta invención se refiere principalmente a un método y a un dispositivo para detectar defectos en boquillas de una impresora de chorro de tinta para telas tales como el cegado de la boquilla, satélites de tinta en la tela y colocación errónea de gota de tinta.This invention mainly relates to a method and to a device to detect defects in nozzles of a inkjet printer for fabrics such as blinding the nozzle, ink satellites on the fabric and erroneous drop placement from ink.

Las recientes impresoras de chorro de tinta para imprimir en tela pueden expresar imágenes finas y sutiles. Por esta razón, el diámetro de las boquillas que constituyen la cabeza impresora se hace más pequeño, y en consecuencia los defectos en las boquillas tales como el cegado y el satélite de tinta y la descolocación de gota de tinta suceden a menudo. Convencionalmente, cuando ocurre uno de tales defectos de boquilla, un operador lo juzga a partir de la no conformidad resultante en la imagen impresa por inspección visual, o sólo se encuentran tales defectos en la inspección final de las mercancías impresas. Sin embargo, se requieren experiencia y duro trabajo para detectar la no conformidad en la imagen que se está imprimiendo. Adicionalmente, esto puede dar lugar a una gran cantidad de mercancía defectuosa.Recent inkjet printers for Print on fabric can express fine and subtle images. For this reason, the diameter of the nozzles that constitute the head printer becomes smaller, and consequently defects in the nozzles such as the blinded and the ink satellite and the relocation of ink drop often happen. Conventionally, when one of such nozzle defects occurs, an operator will judge from the resulting nonconformity in the printed image by visual inspection, or only such defects are found in the Final inspection of printed goods. However, it require experience and hard work to detect nonconformity in the image being printed. Additionally, this can give Place a lot of defective merchandise.

La publicación japonesa Nº 2708439 propone una solución a este problema. Esta describe el siguiente método: se imprime un modelo de ensayo en un papel de registro de ensayo situado fuera de un papel de registro original pero cerca del papel de registro original y se lee por un dispositivo de lectura óptica montado sobre la cabeza impresora (cabeza de la boquillas). A continuación se compara éste con un modelo patrón prerregistrado, permitiendo detectar de esta manera un fallo en la salida de tinta.Japanese publication No. 2708439 proposes a Solution to this problem. This describes the following method: print a test model on a test record paper located outside an original registration paper but near the paper original record and read by an optical reading device mounted on the printer head (nozzle head). TO This is then compared with a pre-registered standard model, allowing to detect in this way a failure in the output of ink.

La publicación japonesa Nº 2712168 muestra otra técnica para resolver problemas similares; todas las boquillas son obligadas a lanzar sus tintas a la vez. A continuación los chorros se fotografían para calcular para cada gota de tinta la posición de su centro de gravedad. Esta se compara entonces con un centro de gravedad normal predeterminado y se calculan las desviaciones entre los dos a lo largo de los ejes X e Y. A partir de las desviaciones, se deduce el ángulo de vuelo de la gota de tinta y se compara con el ángulo de vuelo normalizado para evaluar la calidad del chorro de tinta.Japanese publication No. 2712168 shows another technique to solve similar problems; all nozzles are forced to throw their inks at the same time. Then the jets they are photographed to calculate the position of each ink drop its center of gravity This is then compared to a center of predetermined normal gravity and the deviations between the two along the X and Y axes. From the deviations, the angle of flight of the ink drop is deducted and compared with the standardized flight angle to evaluate the jet quality of ink.

La publicación de patente japonesa Nº 6-198866 describe una técnica que implica fotografiar un modelo de chorro de tinta para evaluar su señal de densidad, la cual señal de densidad se usa a continuación para determinar los fallos de chorro de tinta o una densidad irregular.Japanese Patent Publication No. 6-198866 describes a technique that involves photograph an inkjet model to evaluate its signal density, which density signal is then used to determine inkjet failures or density irregular.

Usando comparaciones de modelos de impresión tales como los mencionados en la publicación de patente japonesa Nº 2708439, es difícil juzgar con precisión pequeñas desviaciones para cada gota de tinta debido que el resultado del juicio tiende a ser afectado en forma significativa por el umbral situado contra el modelo patrón. Por otra parte, en la publicación japonesa Nº 2712168, se juzga la desviación por comparación de la posición del centro de gravedad de cada gota de tinta con una posición normalizada del centro de gravedad. Pero tal comparación absoluta puede dar lugar a la detección de fallos causados por la descolocación del papel registrador o por otra dificultad física semejante, con el consiguiente deterioro de la precisión de detección. El problema con la publicación de patente japonesa Nº 6-198866 es que es difícil juzgar la coloración irregular, especialmente en los matices pálidos. Además, esta técnica no cubre la detección de la desviación de posición de la gota de tinta. Los intentos de usar esta técnica para tal detección en matices pálidos pueden implicar dificultades adicionales.Using print model comparisons such as those mentioned in Japanese Patent Publication No. 2708439, it is difficult to accurately judge small deviations for every drop of ink because the result of the trial tends to be significantly affected by the threshold against the pattern model. On the other hand, in the Japanese publication Nº 2712168, the deviation is judged by comparison of the position of the center of gravity of each ink drop with a position normalized center of gravity. But such an absolute comparison it can lead to the detection of failures caused by the relocation of the recording paper or due to other physical difficulties similar, with the consequent deterioration of the accuracy of detection. The problem with Japanese Patent Publication No. 6-198866 is that it is difficult to judge the coloration irregular, especially in pale nuances. In addition, this technique does not cover the detection of the position deviation of the ink drop Attempts to use this technique for such detection In pale nuances may involve additional difficulties.

Un documento de la técnica anterior, EP-A-863012 describe un método para detectar defectos en boquillas en una cabeza impresora que comprende las etapas de hacer un modelo de ensayo de gota de tinta con las gotas de tinta dispuestas en una columna, escanear el modelo en el grupo para determinar un área de cada gota de tinta a fin de calcular un área media y comparar el área de cada gota según un criterio que represente una relación dada del área media para juzgar si el chorro de tinta es normal o no. Los pasos se desarrollan para todas las boquillas de la cabeza sobre una base de grupo a grupo.A prior art document, EP-A-863012 describes a method for detect defects in nozzles in a printhead comprising the stages of making an ink drop test model with the ink drops arranged in a column, scan the model in the group to determine an area of each ink drop in order to calculate a mean area and compare the area of each drop according to a criterion that represents a given relationship of the middle area to judge If the inkjet is normal or not. The steps are developed to all head nozzles on a group basis to group.

Otro documento de la técnica anterior, EP-A-500281 describe un dispositivo de detección de defectos de boquillas de chorro de tinta que tiene medios para accionar un medio de registro de ensayo y medios sensores para detectar un modelo de ensayo de gotas de tinta impreso en el medio de registro de ensayo. Los medios sensores incluyen una fuente de luz y medios receptores de luz para hacer converger la luz reflejada de una columna de gotas de tinta en el modelo de ensayo como un grupo, recibiendo la misma a través de unos medios de abertura y filtro. Unos medios de escaneado escanean los medios sensores en una dirección perpendicular a la columna de gotas de tinta en el grupo único, los medios de proceso de imagen procesan una señal de salida de los medios de recepción de luz y unos medios de comparación comparan con un criterio correspondiente para juzgar los fallos en el chorreado de tinta.Another prior art document, EP-A-500281 describes a device of ink jet nozzle defect detection that has means for operating a test recording medium and means sensors to detect a printed ink droplet test model in the middle of trial record. The sensor means include a light source and light receiving means to make the light converge reflected from a column of ink drops in the test model as a group, receiving it through a means of opening and filter Scanning media scan media sensors in a direction perpendicular to the drop column of ink in the single group, the image processing media process an output signal of the light receiving means and means of comparison compare with a corresponding criterion to judge inkjet failures.

Un objeto de la invención es mitigar, al menos parcialmente, alguno de los problemas de la técnica anterior.An object of the invention is to mitigate at least partially, some of the problems of the prior art.

De acuerdo con el primer aspecto de la presente invención se proporciona un método para detectar defectos en boquillas de una cabeza impresora que comprende los pasos de:In accordance with the first aspect of this invention is provided a method to detect defects in nozzles of a printhead comprising the steps of:

fotografiar una pluralidad de gotas de tinta en un modelo de ensayo como un grupo, estando dispuestas preferentemente las gotas de tinta en una columna;photograph a plurality of ink drops in a test model as a group, being arranged preferably ink drops on a column;

reconocer la forma de cada una de las gotas de tinta de dicho grupo para determinar su posición de borde a lo largo de una dirección predeterminada, yrecognize the shape of each of the drops of ink of said group to determine its edge position along of a default address, and

comparar la diferencia entre los valores máximo y mínimo de las posiciones de borde de la gota de tinta a lo largo de la dirección predeterminada con un criterio de juzgar cualquier desviación de posición de cualquier gota de tinta de dicho grupo a lo largo de una dirección predeterminada;compare the difference between the maximum values and minimum of the ink drop edge positions along the default address with a criterion of judging any offset of position of any ink drop of said group to along a predetermined address;

realizándose dichos pasos para todas las boquillas de dicha cabeza impresora sobre una base de grupo a grupo.performing these steps for all nozzles of said printer head on a group basis a group.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método para detectar defectos en las boquillas de una cabeza impresora que comprende los pasos de:In accordance with a second aspect of the present invention, a method is provided for detecting defects in the nozzles of a printhead comprising the steps of:

reconocer la forma de cada una de las gotas de tinta de dicho grupo para determinar sus posiciones de borde a lo largo de una dirección predeterminada, identificando por tanto la posición de su centro;recognize the shape of each of the drops of ink of said group to determine their edge positions at along a predetermined address, thereby identifying the position of its center;

calcular la distancia de centro a centro entre dos gotas de tinta vecinas de dicho grupo a lo largo de dicha dirección predeterminada; ycalculate the center-to-center distance between two neighboring ink drops of said group along said default address; Y

comparar la diferencia entre los valores máximo y mínimo de dichas distancias de centro a centro con un criterio de juzgar cualquier desviación de posición de cualquier gota de tinta en dicho grupo a lo largo de una dirección predeterminada;compare the difference between the maximum values and minimum of said distances from center to center with a criterion of judge any deviation of position of any ink drop in that group along a predetermined address;

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un dispositivo de detección de defectos de boquillas de chorro de tinta que comprende:In accordance with another aspect of this invention, a defect detection device of inkjet nozzles comprising:

medios para accionar un medio de registro de ensayo y medios sensores para detectar un modelo de ensayo de gotas de tinta impreso en dicho medio de registro de ensayo y medios para juzgar cualquier fallo en unos chorros de tinta con respecto al modelo de ensayo;means for operating a means of recording test and sensor means to detect a drop test model of ink printed on said test recording medium and means for judge any failure in some ink jets with respect to test model;

incluyendo dichos medios sensores una fuente de luz y medios receptores de luz para hacer converger la luz reflejada de una columna de gotas de tinta existente en dicho modelo de ensayo como un grupo, y recibiendo la misma a través de medios de abertura y filtro;said sensor means including a source of light and light receiving means to converge the reflected light of a column of ink drops existing in said test model as a group, and receiving the same through opening means and filter;

medios de escaneado para escanear dichos medios sensores en una dirección perpendicular a la columna de gotas de tinta de dicho grupo;scanning means to scan said media sensors in a direction perpendicular to the drop column of ink of said group;

medios de proceso de imagen para procesar una señal de salida de dichos medios de recepción de luz;image processing means to process a output signal of said light receiving means;

medios de juzgar para usar al menos una de las áreas, las posiciones de borde en la dirección X y las distancias de centro a centro en dirección Y de las gotas de tinta de dicho grupo, que se determinan a partir de las formas de las mismas, para su comparación con un criterio correspondiente a fin de juzgar cualquier fallo en el chorreado de tinta sobre una base de grupo a grupo;means of judging to use at least one of the areas, edge positions in the X direction and distances of center to center in the Y direction of the ink drops of said group, which are determined from their forms, for their comparison with a corresponding criterion in order to judge any failure in inkjet on a group basis a group;

incluyendo dichos medios de filtro y medios receptores de luz formaciones de elementos receptores de luz que reciben una imagen de la columna de gotas de tinta con un contraste óptimo por conmutación de los filtros RGB (RVA, rojo, verde, azul) dispuestos en tres filas.including said filter media and media light receptors formations of light receiving elements that receive an image of the ink drop column with a contrast Optimum switching of RGB filters (RVA, red, green, blue) arranged in three rows.

medios para accionar un medio de registro de ensayo y medios sensores para detectar un modelo de ensayo de gotas de tinta impreso en dicho medio de registro de ensayo y medios para juzgar cualquier fallo en un chorreado de tinta con respecto al modelo de ensayo;means for operating a means of recording test and sensor means to detect a drop test model of ink printed on said test recording medium and means for judge any failure in an ink blast with respect to test model;

medios de proceso de imagen para procesar una señal de salida de dichos medios de recepción de luz; yimage processing means to process a output signal of said light receiving means; Y

medios de juzgar para comparar la diferencia entre los valores máximos y mínimos de las posiciones de borde en un dirección predeterminada obtenidas a partir de la forma de cada una de las gotas de tinta de dicho grupo con un criterio de juzgar cualquier desviación de cualquier gota de tinta a lo largo de la dirección predeterminada sobre una base de grupo a grupo;means of judging to compare the difference between the maximum and minimum values of the edge positions in a default address obtained from the shape of each of the ink drops of said group with a criterion of judging any deviation from any drop of ink along the default address on a group-to-group basis;

De acuerdo con otro aspecto todavía de la presente invención se proporciona un dispositivo de detección de defectos de boquillas de chorro de tinta que comprende:According to another aspect of the present invention a detection device of inkjet nozzle defects comprising:

medios para accionar un medio de registro de ensayo, y medios sensores para detectar un modelo de ensayo de gotas de tinta impreso en dicho medio de registro de ensayo y medios para juzgar cualquier fallo en unos chorros de tinta con respecto al modelo de ensayo;means for operating a means of recording test, and sensor means to detect a drop test model of ink printed on said test recording medium and means for judge any failure in some ink jets with respect to test model;

incluyendo dichos medios sensores una fuente de luz y medios receptores de luz para hacer converger la luz reflejada de una columna de gotas de tinta que existe en dicho modelo de ensayo como un grupo, y recibiendo la misma a través de medios de abertura y filtro;said sensor means including a source of light and light receiving means to converge the reflected light of a column of ink drops that exists in said model of essay as a group, and receiving the same through means of opening and filter;

medios de escaneado para escanear dichos medios sensores en una dirección perpendicular a la columna de gotas de tinta en dicho grupo;scanning means to scan said media sensors in a direction perpendicular to the drop column of ink in said group;

medios de juzgar para comparar las diferencias entre los valores máximo y mínimo de distancias de centro a centro de dirección predeterminada obtenidas de la forma de cada una de las gotas de tinta de dicho grupo con un criterio de juzgar cualquier desviación de posición de cualquier gota de tinta a lo largo de la dirección predeterminada sobre una base de grupo a grupo;means of judging to compare differences between the maximum and minimum values of distances from center to center default address obtained in the form of each of the drops of ink from said group with a criterion of judging any deviation of position of any ink drop along the default address on a group-to-group basis;

en el que dichos medios de filtro y dichos medios receptores de luz incluyen formaciones (24) de elementos receptores de luz que reciben una imagen de la columna de gotas de tinta en un contraste óptimo por conmutación de los filtros RGB (23R, 23G, 23B) dispuestos en tres filas.wherein said filter means and said means Light receptors include formations (24) of receptor elements of light that receive an image of the ink drop column in a optimal contrast by switching of RGB filters (23R, 23G, 23B) arranged in three rows.

A continuación se describirá un aparato y diversos métodos en los cuales se realiza la invención sólo a título de ejemplo, y haciendo referencia a los dibujos siguientes, en los cuales:An apparatus will be described below and various methods in which the invention is carried out only by way of as an example, and referring to the following drawings, in the which:

La Fig. 1 es un diagrama esquemático que muestra un dispositivo de detección de defectos de una boquilla de chorro de tinta de esta invención.Fig. 1 is a schematic diagram showing a defect detection device of a jet nozzle of ink of this invention.

La Fig. 2 es un diagrama de modelo ampliado que muestra un modelo de ensayo impreso por boquillas de chorro de tinta.Fig. 2 is an enlarged model diagram that shows a test model printed by jet nozzles of ink.

La Fig. 3 es un dibujo en perspectiva que muestra unos medios sensores del dispositivo de esta invención.Fig. 3 is a perspective drawing showing sensor means of the device of this invention.

La Fig. 4 es un dibujo en perspectiva que muestra unos medios receptores de luz de dichos medios sensores.Fig. 4 is a perspective drawing showing light receiving means of said sensor means.

La Fig. 5 es una vista lateral de los medios sensores que muestra el principio de detección de esta invención.Fig. 5 is a side view of the means sensors that shows the detection principle of this invention.

La Fig. 6 es una vista frontal de los medios sensores mostrados en la Fig. 5.Fig. 6 is a front view of the means sensors shown in Fig. 5.

La Fig. 7 es una vista frontal que muestra el método de detección de la forma de la gota de tinta.Fig. 7 is a front view showing the method of detecting the shape of the ink drop.

La Fig. 8 es un dibujo que presenta el método de muestreo de gotas de tinta para detectar su forma.Fig. 8 is a drawing showing the method of Ink drop sampling to detect its shape.

La Fig. 9 es un dibujo que presenta el método de calcular el área de la gota de tinta.Fig. 9 is a drawing showing the method of Calculate the area of the ink drop.

La Fig. 10 es un dibujo que muestra el método de juzgar una desviación de posición de la gota de tinta a lo largo de la dirección X.Fig. 10 is a drawing showing the method of judge a deviation of position of the ink drop along the X address

La Fig. 11 es un dibujo que muestra el método de juzgar una desviación de posición de la gota de tinta a lo largo de la dirección Y.Fig. 11 is a drawing showing the method of judge a deviation of position of the ink drop along the Y address.

La Fig. 12 es un diagrama de bloques del dispositivo de control de esta invención.Fig. 12 is a block diagram of the control device of this invention.

La Fig. 13 es un dibujo que muestra los efectos de los filtros RGB.Fig. 13 is a drawing showing the effects of RGB filters.

La Fig. 1 muestra unos medios sensores 1, los detalles de los cuales se explicarán más adelante y unos medios para accionar 2 unos medios de registro de ensayo 3. Se imprime un modelo de ensayo en un medio de registro de ensayo 3 con una cabeza impresora 4. Para el medio de registro de ensayo 3, usamos un papel de registro especial a fin de mejorar su precisión de detección. La tela a usar realmente para producción se puede utilizar, pero un papel de registro que está menos sujeto a sangría de tinta o a otras dificultades similares es más apropiado.Fig. 1 shows sensor means 1, the details of which will be explained later and means for actuate 2 test registration means 3. A model is printed test in a test recording medium 3 with a head printer 4. For test recording medium 3, we use a paper of special register in order to improve its detection accuracy. The fabric to really use for production can be used, but a registration paper that is less subject to ink bleed or other Similar difficulties is more appropriate.

El medio de registro 3 se enrolla en rodillos de goma 7, 8 y se disponen varios rodillos de guía 9 de goma entre un rodillo de alimentación 5 y un rodillo de enrollado 6 para controlar la cuantía de papel de registro a alimentar y evitar que deslice. Estos rodillos sirven para mantener la tensión del papel de registro. Los bloques 12 y 13 se colocan en una posición de impresión 10 de un modelo de ensayo y en una posición de detección 11 de un modelo de ensayo impreso, respectivamente, para mantener el medio de registro 3 perpendicular a la cabeza impresora 4 y al eje central de los medios sensores 1. El número 14 es un sensor para detectar la existencia de un medio de registro 3. Una vez se ha terminado la impresión de un modelo de registro, el modelo del medio de registro 3 se desplaza desde su posición de impresión 10 a la posición de detección 11 del modelo impreso precisamente bajo los medios sensores 1 para su posicionamiento. Una vez ajustado su cero mecánico, el sensor 1 escanea a lo largo de la dirección X para capturar una imagen de gotas de tinta en columna en el modelo de ensayo sobre una base de grupo a grupo. No se da una descripción ilustrativa del método de escaneado de los medios sensores 1, que están constituidos por un dispositivo compuesto por un motor de impulsos disponible comúnmente y por tornillos de bola. En la figura, Y indica la dirección en la cual el medio de registro 3 se desplaza a la posición de detección 11.The recording medium 3 is wound on rollers of rubber 7, 8 and several rubber guide rollers 9 are arranged between a feed roller 5 and a winding roller 6 to control the amount of registration paper to feed and prevent it from sliding. These rollers serve to maintain the tension of the paper of registry. Blocks 12 and 13 are placed in a position of print 10 of a test model and in a detection position 11 of a printed test model, respectively, to maintain the recording medium 3 perpendicular to the printhead 4 and the axis central of the sensor means 1. The number 14 is a sensor for detect the existence of a means of registration 3. Once it has been finished printing a registration model, the middle model of register 3 moves from its printing position 10 to the detection position 11 of the printed model precisely under the 1 sensor means for positioning. Once set its zero mechanically, sensor 1 scans along the X direction to capture an image of ink drops in column in the model essay on a group-to-group basis. No description given illustrative of the scanning method of the sensor means 1, which they are constituted by a device composed of a motor of Commonly available pulses and ball screws. In the figure, and indicates the direction in which the recording medium 3 is shifts to detection position 11.

La Fig. 2 muestra un ejemplo de un modelo de ensayo, que está formado por muchas gotas de tinta 16 impresas en el medio de registro 3 de ensayo en determinadas filas con la cabeza impresora 4. En el ejemplo, la cabeza impresora 4 tiene 32 cabezas de boquilla (el área 17 encerrada por una línea de trazos discontinuos exterior representa una cabeza impresora), estando compuesta cada una por 8 x 2 filas = 16 boquillas (no representadas). De esta forma, esta cabeza impresora 4 tiene un total de 512 boquillas. Cada cabeza de boquillas imprime su propio color. En esta invención, cada cabeza de boquillas está sujeta a fotografiado de una fila constituida por ocho gotas de tinta 16 (área encerrada por la línea de trazo discontinuo interior) como un grupo 18 para verificar la cabeza de boquillas en cuanto a cualquier posible defecto de boquilla, tal como que se haya cegado. El rango L1 para un grupo 18 es de unos 9 mm y el rango L2 para fotografiar es de unos 13 mm.Fig. 2 shows an example of a model of essay, which consists of many 16 drops of ink printed on the test recording medium 3 in certain rows with the head printer 4. In the example, printer head 4 has 32 heads nozzle (area 17 enclosed by a dashed line discontinuous exterior represents a printhead), being each consisting of 8 x 2 rows = 16 nozzles (no represented). In this way, this printer head 4 has a total of 512 nozzles. Each nozzle head prints its own color. In this invention, each nozzle head is subject to photographed from a row consisting of eight drops of ink 16 (area enclosed by the interior dashed line) as a group 18 to check the nozzle head for any Possible nozzle defect, such as to be blinded. The range L1 for a group 18 is about 9 mm and the range L2 for photography It is about 13 mm.

Los medios sensores 1 del dispositivo escanean a lo largo de la dirección X, tal como se indica en la figura. El medio de registro 3 se desplaza a lo largo de la dirección Y. Por tanto, la primera fila es escaneada a lo largo de la dirección X en base a un grupo 18 y se verifica en cuanto a cualquier defecto de boquilla, y a continuación se desplaza el medio de registro 3 a lo largo de la dirección Y. Después de esto, se escanea la segunda fila a lo largo de la dirección X y se verifica de la misma manera que la primera fila. Se repite una operación similar en la tercera y en la cuarta filas. De esta manera, se pueden verificar todas las boquillas de la cabeza impresora 4 en busca de cualquier defecto de boquilla tal como el cegado con los medios sensores 1 de acuerdo con el método descrito a continuación:The sensor means 1 of the device scan to along the X direction, as indicated in the figure. The registration means 3 moves along the Y direction. By therefore, the first row is scanned along the X direction in based on a group 18 and checked for any defect of nozzle, and then the registration means 3 is moved to the along the Y direction. After this, the second row is scanned along the X direction and is verified in the same way as the first row. A similar operation is repeated in the third and in the Fourth rows In this way, you can verify all 4 printer head nozzles for any defect of nozzle such as blinded with sensing means 1 according to The method described below:

Los medios sensores 1 están configurados como se muestra en la Fig. 3, consistiendo en una fuente de luz 19 formada por una lámpara fluorescente en forma de U, una lente convergente de luz 21 y una abertura 22 dispuesta en una caja 20, y un grupo de elementos receptores de luz 24 con filtros 23 unidos a la parte superior de la caja 20, de manera que todos estos componentes se pueden desplazar juntos a lo largo de la dirección X.The sensor means 1 are configured as shown in Fig. 3, consisting of a light source 19 formed by a U-shaped fluorescent lamp, a converging lens of light 21 and an opening 22 arranged in a box 20, and a group of light receiving elements 24 with filters 23 attached to the part top of box 20, so that all these components are they can move together along the X direction.

El grupo de elementos receptores de luz 24 está compuesto de las formaciones de elementos receptores de luz 24a, 24b y 24c dispuestas paralelamente en tres filas tal como se muestra en la Fig. 4, teniendo cada una un CCD constituido por 2.592 fotodiodos por línea con un filtro RGB montado encima (que consiste en un filtro de rojos 23R, un filtro de verdes 23G o un filtro de azules 23B). En la figura, 25 es una placa de montaje para montar el grupo de elementos receptores de luz 24.The group of light receiving elements 24 is composed of light receptor element formations 24a, 24b and 24c arranged in parallel in three rows as shown in Fig. 4, each having a CCD consisting of 2,592 photodiodes per line with an RGB filter mounted on top (consisting of a 23R red filter, a 23G green filter or a blue filter 23B). In the figure, 25 is a mounting plate for mounting the group of light receiving elements 24.

La Fig. 5 es una vista lateral de los medios sensores y la Fig. 6 es su vista frontal, mostrando el principio de detección de esta invención.Fig. 5 is a side view of the means sensors and Fig. 6 is its front view, showing the principle of Detection of this invention.

La luz de la lámpara fluorescente de la fuente de luz 19 incide sobre el medio de registro 3 y se refleja del mismo en las gotas de tinta 16, en las que se ha aplicado tinta, y en las porciones blancas 3a en las que no se ha aplicado tinta. Cada parte de luz reflejada 26a y 26b se hace converger mediante una lente convergente 21, pasando a través de la abertura 22, y a continuación del filtro 23, el cuál corta la luz 26a reflejada en la gota de tinta 16 o la deja pasar sólo en una cantidad minúscula. La luz 26b reflejada en la porción blanca 3a pasa a través del filtro 23, alcanzando el CCD 27, cuya tensión de salida se hace elevada en la porción blanca 3a. Por esta razón, la tensión de salida del CCD 27 cambia en el punto límite de la forma de la gota de tinta 12, tal como se muestra en las Figs. 7 ó 13.The source fluorescent lamp light light 19 affects the recording medium 3 and is reflected therein in ink drops 16, in which ink has been applied, and in the white portions 3a in which no ink has been applied. Each part of reflected light 26a and 26b is converged by a lens convergent 21, passing through opening 22, and then of filter 23, which cuts the light 26a reflected in the drop of 16 ink or let it pass only in a tiny amount. Light 26b reflected in the white portion 3a passes through the filter 23, reaching CCD 27, whose output voltage becomes high in the white portion 3a. For this reason, the output voltage of the CCD 27 changes at the limit point of the shape of the ink drop 12, such as shown in Figs. 7 or 13.

(1) Primer método(1) First method

El primer método de esta invención se realiza de la forma siguiente.The first method of this invention is performed in The following way.

1) Recognition of the ink form

Se reconoce la forma de cada gota de tinta 16 en un grupo 18 por binarización de su imagen fotografiada. No se da ninguna descripción ilustrativa del método de proceso de imagen, que es un dispositivo conocido públicamente conectado a los medios sensores 1 por un cable para el proceso de imagen de acuerdo con la señal de salida de los medios receptores de luz 24.The shape of each ink drop 16 is recognized in a group 18 for binarization of its photographed image. Not given no illustrative description of the image processing method, which it is a known device publicly connected to the media 1 sensors by a cable for the image process according to the output signal of the light receiving means 24.

Como se mencionó anteriormente, la tensión de salida de CCD 27 cambia en el punto límite de la forma de la gota de tinta 16. Al tener la tensión de salida de CCD 27 una curva característica tal como la mostrada en la Fig. 7, se ajusta con un valor umbral c para determinar los puntos a y b como el límite entre las áreas de luz y de oscuridad de la imagen por los medios sensores de escaneado 1 a lo largo de la dirección X a intervalos de \delta \mum. Esto permite reconocer la forma de cada gota de tinta 16.As mentioned earlier, the tension of CCD output 27 changes at the limit point of the drop shape of ink 16. With the output voltage of CCD 27 a curve characteristic such as that shown in Fig. 7, fits with a threshold value c to determine points a and b as the limit between the light and dark areas of the image by the sensing means scan 1 along the X direction at intervals of δ \ mum. This allows to recognize the shape of each ink drop 16.

2) Calculation of the area of each ink drop and its area half

Después de reconocer la forma de cada gota de tinta 16, calculamos el área de cada una de las gotas de tinta Si(i = 1, 2, ....., n) y su área media Smed. El área Si de cada gota de tinta 16 se calcula de la forma siguiente:After recognizing the shape of each drop of ink 16, we calculate the area of each of the ink drops Yes (i = 1, 2, ....., n) and its average area Smed. The Si area of Each ink drop 16 is calculated as follows:

La gota de tinta 16 varía en tamaño de 80 a 100 \mum. El área Si se calcula tomando muestras de gotas de tinta a intervalos de \delta y añadiendo sus anchuras de mancha W0, W1, W2, ....., Wn tal como se muestra en la Fig. 9. Esto se puede expresar mediante la fórmula siguiente:Ink drop 16 varies in size from 80 to 100 \ mum. The area If calculated by taking ink drop samples at intervals of δ and adding its stain widths W0, W1, W2, ....., Wn as shown in Fig. 9. This can be done express using the following formula:

Si = W0 + W1 + W2 + .....+ WnYes = W0 + W1 + W2 + ..... + Wn

El intervalo de muestreo \delta es de 5 \mum, que es tan pequeño que la fórmula anterior puede representar una integración. El área manchada cae en intensidad y su anchura representa por tanto la salida del CCD por debajo del umbral en pixeles. Smed se calcula dividiendo la suma total de dichas Si por la cantidad de gotas de tinta 16 existentes en un grupo 18 tal como se expresa mediante la fórmula siguiente:The sampling interval δ is 5 µm, which is so small that the above formula can represent a integration. The spotted area falls in intensity and its width therefore represents the output of the CCD below the threshold in pixels Smed is calculated by dividing the total sum of said Si by the amount of ink drops 16 existing in a group 18 such as It is expressed by the following formula:

Smed =\Sigma Si/N Smed = \ Sigma Without

donde N es la cantidad de gotas de tinta 16, que en este caso es 18.where N is the amount of ink drops 16, which in this case it is 18.

3) Establishment of the judgment criterion

Para establecer tolerancias para el juicio, especificamos \alpha% del área media Smed determinada en 2) como criterio SA, que se puede definir mediante la fórmula siguiente:To establish tolerances for the trial, we specify α% of the average Smed area determined in 2) as SA criterion, which can be defined by the following formula:

SA = Smed x\alpha/100 SA = Smed x? / 100

donde \alpha es aproximadamente el 80%where? is approximately the 80%

4) Judgment

Se compara el criterio SA con el área Si de la gota de tinta 16 determinado en la forma arriba indicada. Si el resultado de la comparación muestra que el número de gotas de tinta es el mismo que se especificó en el grupo, el chorreado de tinta se puede considerar como OK (correcto). Si el resultado de la comparación muestra la presencia de cualquier gota de tinta menor en un área que el criterio del grupo, se debe considerar que el chorreado de tinta es NG (no satisfactorio). Esto a su vez permite detectar fallos en el chorreado de gotas de tinta 16 presentes dentro del grupo 18, lo cual significa el cegado de la boquilla del chorro de tinta, permitiendo al operador especificar la boquilla que ha experimentado tales
fallos.The SA criterion is compared with the Si area of the ink drop 16 determined in the manner indicated above. If the result of the comparison shows that the number of ink drops is the same as specified in the group, ink blasting can be considered as OK (correct). If the result of the comparison shows the presence of any drop of lesser ink in an area than the criteria of the group, the ink blasting should be considered NG (unsatisfactory). This in turn makes it possible to detect faults in the dripping of ink drops 16 present within the group 18, which means the blinding of the ink jet nozzle, allowing the operator to specify the nozzle that has experienced such
failures.

(2) Segundo método(2 seconds method

El segundo método de esta invención se ilustra haciendo referencia a la Fig. 10.The second method of this invention is illustrated. referring to Fig. 10.

1) Ink drop edge position

La forma de cada gota de tinta 16 determinada de la manera descrita anteriormente permite identificar una posición del borde de una gota de tinta (o su posición inicial) tal como 16a, 16b, etc. Más específicamente, si se realiza el reconocimiento anteriormente descrito de la forma de la gota de tinta 16 con la posición de la primera mancha \lambda \mum o por encima de la anchura guardada en la memoria, se puede identificar la posición inicial del borde de la gota de tinta 16. Cada una de las demás gotas de tinta del grupo se somete a un proceso de la misma manera para determinar su posición borde inicial. Las posiciones de borde de las gotas de tinta del grupo así determinadas se procesan a continuación para determinar la diferencia entre los valores máximo y mínimo como \Delta X.The shape of each ink drop 16 determined from the way described above allows to identify a position of the edge of a drop of ink (or its initial position) such as 16a, 16b, etc. More specifically, if recognition is done previously described in the form of the ink drop 16 with the position of the first spot \ lambda \ mum or above the width stored in memory, position can be identified initial of the edge of the ink drop 16. Each of the others ink droplets from the group undergoes a process in the same way to determine its initial edge position. Edge positions of the ink drops of the group thus determined are processed at continuation to determine the difference between the maximum values and minimum as? X.

2) Establishment of the judgment criterion

El criterio para juzgar el resultado se especifica como \beta \mum.The criteria for judging the result are Specify as \ beta \ mum.

3) Judgment

Se compara dicha diferencia entre los valores máximo y mínimo de las posiciones de borde de la gota de tinta como \DeltaX con el criterio \beta \mum. Si la comparación muestra que \DeltaX es menor que \beta, se puede considerar que el chorreado de tinta es OK (satisfactorio) en términos de emplazamiento de la gota de tinta. Si la comparación muestra que \DeltaX es igual o mayor que \beta, se debe considerar que el chorreado de tinta es NG (no satisfactorio) en términos de emplazamiento de la gota de tinta. Esto permite detectar cualquier desviación de posición de la gota de tinta 16 dentro del grupo 18 a lo largo de la dirección X.The difference between the values is compared maximum and minimum of the ink drop edge positions as ΔX with the criterion \ beta \ mum. If the comparison shows that ΔX is less than β, the ink blasting is OK (satisfactory) in terms of location of the ink drop. If the comparison shows that ΔX is equal to or greater than β, the ink blasting is NG (not satisfactory) in terms of location of the ink drop. This allows to detect any deviation of position of ink drop 16 within group 18 a along the X direction.

(2) Tercer método (2) Third method

El tercer método de esta invención se ilustra haciendo referencia a la Fig. 11.The third method of this invention is illustrated. referring to Fig. 11.

1) Distance between ink drop centers

La forma de cada gota de tinta 16 determinada de la manera descrita anteriormente permite identificar las posiciones del borde de la gota de tinta a lo largo de la dirección Y tales como 16f, 16g, etc. Más específicamente, si se realiza el reconocimiento anteriormente descrito de la forma de la gota de tinta 16 con la posición de la primera mancha \lambda \mum o por encima de la anchura guardada en la memoria, se pueden identificar las posiciones superior e inferior de la gota de tinta 16. Cada una de las demás gotas de tinta del grupo se somete a un proceso de la misma manera para determinar sus posiciones superior e inferior. Las posiciones de borde de cada gota de tinta del grupo así determinadas se procesan a continuación como coordenadas Y para determinar su semisuma, calculando de esta manera la posición de su centro de gravedad (centro). Esto permite determinar la distancia entre centros (d) de dos gotas de tinta vecinas. Las distancias entre centros de cada dos gotas vecinas del mismo grupo así determinada se somete a proceso a continuación para calcular la diferencia entre sus valores máximo (dmax) y mínimo (dmin) como \Delta Y.The shape of each ink drop 16 determined from the way described above allows to identify the positions of the edge of the ink drop along the direction Y such like 16f, 16g, etc. More specifically, if the previously described recognition of the drop form of ink 16 with the position of the first spot \ lambda \ mum or by above the width stored in memory, can be identified the upper and lower positions of the ink drop 16. Each of the other drops of ink in the group undergoes a process of Same way to determine your upper and lower positions. The edge positions of each ink drop in the group so determined they are then processed as Y coordinates to determine their semi-sum, thus calculating the position of its center of gravity (center). This allows to determine the distance between centers (d) of two neighboring ink drops. The distances between centers of every two neighboring drops of the same group so determined are submit process below to calculate the difference between its maximum (dmax) and minimum (dmin) values as? Y.

2) Establishment of the judgment criterion

El criterio para juzgar el resultado se especifica como \gamma \mum.The criteria for judging the result are Specify as \ gamma \ mum.

3) Judgment

Se compara dicha diferencia entre los valores máximo y mínimo de las distancias entre centros de gotas de tinta determinada como \DeltaY con el criterio \gamma \mum. Si la comparación muestra que \DeltaY es menor que \gamma, se puede considerar que el chorreado de tinta es OK (satisfactorio) en términos de emplazamiento de la gota de tinta. Si la comparación muestra que \DeltaY es igual o mayor que \gamma, se debe considerar que el chorreado de tinta es NG (no satisfactorio) en términos de emplazamiento de gota de tinta. Esto permite detectar cualquier desviación de posición de la gota de tinta 16 dentro del grupo 18 a lo largo de la dirección Y o si la distancia entre centros es demasiado ancha o demasiado estrecha.The difference between the values is compared maximum and minimum distances between ink drop centers determined as \ DeltaY with the criterion \ gamma \ mum. If the comparison shows that ΔY is less than γ, you can consider that inkjet is OK (satisfactory) in terms of placement of the ink drop. If the comparison shows that ΔY is equal to or greater than γ, it should be consider that inkjet is NG (not satisfactory) in terms of ink drop placement. This allows to detect any deviation of position of the ink drop 16 within the group 18 along the Y direction or if the distance between centers is too wide or too narrow.

Las operaciones aritméticas de los métodos primero a tercero anteriormente mencionados, la comparación del resultado con el criterio y el juicio del resultado de la comparación se realizan en la CPU 28 mostrada en la Fig.12.The arithmetic operations of the methods first to third mentioned above, the comparison of result with the criteria and judgment of the result of the Comparisons are made on CPU 28 shown in Fig. 12.

(4) RGB filter effect

Cada cabeza de boquilla de la cabeza impresora 4 imprime su propio color. Tal como se muestra en la Fig. 12, por tanto, la presente invención selecciona un filtro RGB adecuado de acuerdo con una señal digital SG4 procedente de la CPU 28 para cargar los datos de imagen. Más específicamente, el sistema selecciona el filtro rojo 23 R para la tinta azul, el filtro verde 23G para la tinta amarilla y el filtro azul 23B para la tinta roja a fin de alcanzar una tensión de salida estable. El sistema tiene colores de tinta guardados en su memoria. Adicionalmente, el sistema trata con color de tinta de matiz pálido, el cual se desarrolla con un contraste pobre, mediante impresiones múltiples para mejorar su intensidad absoluta, con lo cual aumenta su sensibilidad. De esta manera, el sistema selecciona el filtro RGB adecuado de acuerdo con el color de la tinta para cargar sus datos de imagen bajo condiciones de contraste óptimas, lo cual es convertido por los medios de sensor 1 en una señal analógica SG5 antes de ser transmitido a través del cable a la CPU 28 en la cual la señal es procesada en la forma antes mencionada para juzgar la cabeza de boquilla en cuanto al cegado de la boquilla, satélites de tinta o descolocación de la gota de tinta. Si el resultado del juicio muestra cualquier defecto en la cabeza de boquilla tal como el cegado de la boquilla, se transmite una señal digital SG1 a una impresora de chorro de tinta 29 para indicar que se ha producido el defecto, especificando la boquilla implicada, sobre la cual el operador puede así realizar acción para remediarlo.Each nozzle head of the printer head 4 Print your own color. As shown in Fig. 12, for therefore, the present invention selects a suitable RGB filter of according to a digital signal SG4 from CPU 28 to Load image data. More specifically, the system select the red filter 23 R for the blue ink, the green filter 23G for yellow ink and blue filter 23B for red ink a In order to reach a stable output voltage. The system has Ink colors stored in your memory. Additionally, the system deals with pale hue ink color, which develops with a poor contrast, through multiple prints to improve your absolute intensity, which increases its sensitivity. This way, the system selects the appropriate RGB filter according to the color of the ink to load your image data under optimal contrast conditions, which is converted by the sensor means 1 on an analog signal SG5 before being transmitted through the cable to CPU 28 in which the signal is processed in the aforementioned way to judge the head of nozzle as for nozzle blinding, ink satellites or relocation of the ink drop. If the result of the trial shows any defect in the nozzle head such as the blinded from the nozzle, a digital signal SG1 is transmitted to a inkjet printer 29 to indicate that the defect, specifying the nozzle involved, on which the operator can thus take action to remedy it.

La Fig. 13(a) muestra el efecto del filtro sobre la tinta amarilla, mientras que la Fig. 13 (b) muestra el efecto del filtro sobre la tinta azul. Ambas figuras indican que la variación en la tensión de salida con el filtro es marcada en comparación con el caso sin filtro, mostrando que el uso del filtro es altamente eficaz para mejorar la precisión de la detección de defectos de boquilla.Fig. 13 (a) shows the effect of the filter on the yellow ink, while Fig. 13 (b) shows the filter effect on blue ink. Both figures indicate that the variation in the output voltage with the filter is marked in comparison with the case without filter, showing that the use of the filter It is highly effective in improving the detection accuracy of nozzle defects.

Claims

1. A method to detect nozzle defects of a printhead comprising the steps of:

photograph a plurality of ink drops in a test model as a group, the drops of ink preferably in a column;

recognize the shape of each of the drops of ink of said group to determine its edge position along of a default address, and

compare the difference between the maximum values and minimum of the ink drop edge positions along the default address with a criterion to judge any deviation of position of any ink drop in said group a along said predetermined address;

performing these steps for all nozzles of said printer head on a group basis a group.

2. A method as in claim 1, in which the default address is a scanning address of The printer head.

3. A method to detect defects in nozzles of a printhead comprising the steps of:

photograph a plurality of ink drops in a test model as a group, the drops of ink preferably in columns;

recognize the shape of each of the drops of ink of said group and determine their edge positions along of a predetermined address, thus identifying the position of its center;

calculate the center-to-center distance between two neighboring ink drops in said group along said default address; Y

compare the difference between the maximum values and minimum of said distances from center to center with a criterion of judge any deviation of position of any ink drop in that group along a predetermined address;

developing these steps for all nozzles of said printer head on a group basis a group.

4. A method as in claim 3, in which the default address is an address perpendicular to the scanning address of the printhead.

5. A method like any of the claims 1 to 4, wherein when loading the image of the drops of ink of said group, RGB filters are selectively used (red, green, blue, RVA) in a light receiving unit according to the color of the ink of said group to achieve said loading with the maximum contrast in said image.

6. A device to detect defects of inkjet nozzles comprising:

means (2) for operating a recording medium (3) test, and sensor means (1) to detect a test model (15) of ink drops (16) printed on said recording medium (3) test and means (28) to judge any failure in a blasting of ink with respect to the test model (15);

said sensor means (1) including a source of light (19) and light receiving means (24) to converge the reflected light from a column of ink drops (16) existing in said test model as a group (18), and receive the same to through opening means (22) and filter means (23);

scanning means to scan said media sensors (1) in a direction perpendicular to the drop column of ink in said group (18);

image processing means to process a output signal of said light receiving means (24);

means of judging (28) to use at least one of the areas, the edge positions in the X direction and the center to center distances in the Y direction of the ink drops (16) of said group (18), which are determined from the forms of them, for comparison with a criterion corresponding to in order to judge any failure in inkjet on a group to group base;

including said filter media and media light receptors element formations (24) light receptors that receive an image of the ink drop column in a optimal contrast by switching of RGB filters (23R, 23G, 23B) arranged in three rows.

7. A device to detect defects of inkjet nozzles comprising:

means (2) for operating a recording medium (3) test, and sensor means (1) to detect a model (15) of ink drop test (16) printed on said recording medium (3) test and means (28) to judge any failure in a blasting of ink with respect to said test model (15);

said sensor means (1) including a source of light (19), and light receiving means (24) to converge the light reflected from a column of ink drops (16) that exists in said test model as a group (18), and receive the same to through opening means (22) and filter means (23);

image processing means to process a output signal of said light receiving means (24); Y

means of judging (28) to compare the difference between the maximum and minimum values of edge positions of default address obtained in the form of each of the drops of ink (16) in said group (18) with a criterion in order to judge any deviation of position of any ink drop to along the default address on a group basis to group;

8. A device to detect defects of ink jet nozzles according to claim 7, in The default address is an X address.

9. A device to detect defects of inkjet nozzles comprising:

means (2) for operating a recording medium (3) test and sensor means (1) to detect a model (15) of ink drop test (16) printed on said medium (13) of test record and means (28) to judge any failure in a ink blasting with respect to the test model (15);

means of judging (28) to compare the differences between the maximum and minimum values of the distances of center to center in a predetermined direction obtained from the shape of each of the ink drops (16) of said group (18) with a criterion of judging any position deviation from any ink drop along the default direction on a group to group base;

wherein said filter means and said means Light receptors include formations (24) of receptor elements of light that receive an image of the ink drop column in a optimal contrast by switching of RGB filters (23R, 23G, 23B) arranged in three rows.

10. A device to detect defects of ink jet nozzles according to claim 9, in which the default address is a Y address.

11. A device to detect defects of ink jet nozzles according to claims 7 u 8, wherein said filter means and said receiving means of light include formations (24) of light receiving elements that receive an image of the column of ink drops at a contrast optimal switching of RGB filters (23R, 23G, 23B) arranged in three rows