JP2003509256A

JP2003509256A - インク滴分析装置

Info

Publication number: JP2003509256A
Application number: JP2001524809A
Authority: JP
Inventors: デイビッド・エイ・パーセル; デイビッド・エイ・ニーズ; ウォーレン・フリー
Original assignee: Encad Inc
Current assignee: Encad Inc
Priority date: 1999-09-23
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2003-03-11
Also published as: AU7710900A; EP1218192B1; DE60025742D1; EP1218192A2; US6347857B1; WO2001021405A3; WO2001021405A2; DE60025742T2

Abstract

(57)【要約】インクジェットプリンタ用の滴付着分析システムは、可撓透明基板を備える。プリンタは、基板の一方の側に光源を、基板の他方の側に光検出器を含んでもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）インクジェット印刷プロセスにおいて、染料または顔料の個々の滴は、オンデ
マンドで、典型的には１／３００インチまたは１／６００インチの間隔をあけて
配置される数十または数百の個々のノズルを備える滴付着装置によって基板上に
付着される。カラーインクジェットプリンタで可能な画像品質は、現在、フォト
リアリスティックに近づきつつある。このような高品質画像を作成するには、滴
付着装置上のノズルが、適切に機能しなければならず、基板上の所望の場所に滴
を正確に付着させなければならないことが理解できる。いくつかのケースでは、
滴を付着する数百の中からただ１つの誤動作するノズルが、画像品質に顕著な影
響を及ぼすことがある。

【０００２】（背景技術）ノズル機能を評価するための数多くのさまざまな技法が開発されてきた。いく
つかのシステムにおいては、インク滴の存在および軌跡は、滴がノズルと基板の
間の空気を通って移動するにつれて検出される。この種のシステムの一例が、Ｔ
ａｍａｉらによる米国特許第４，５１０，５０４号に記載される。それ以外のシ
ステムでは、滴は印刷基板上に排出され、前記から光学的に検出される。この技
法は、例えば、カリフォルニア、パロアルト（ＰａｌｏＡｌｔｏ，Ｃａｌｉｆ
ｏｒｎｉａ）のヒューレットパッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ）お
よびミネソタ、エデンプレイリー（ＥｄｅｎＰｒａｉｒｉｅ，Ｍｉｎｎｅｓｏ
ｔａ）のカラースパン社（ＣｏｌｏｒＳｐａｎＣｏｒｐ．）のいくつかの市販
製品で活用されている。それらの検出システムは、典型的には、１つまたは複数
のＬＥＤ光源と、可動印字キャリッジに載置した光検出器とを含む。該検出器は
、基板から反射したＬＥＤ光を感知し、この反射光の特性を分析する。このよう
な設計は、高品質画像生産においては非常に高価となり得る一定量の媒体の使用
および処置を必要とする。さらに、これらのシステムの確度および感度は、キャ
ンバスなどの粗い、またはむらのある媒体に印刷する場合に大幅に損なわれる。

【０００３】他方のシステムは、Ｋａｎａｕｌｌｅｒらによる米国特許第４，４９３，９９
３号に示される。Ｋａｎａｍｕｌｌｅｒ特許において、滴は、回転する透明なデ
ィスクに付着する。個々の滴の存在は、ディスクの他方の側面にある検出器によ
って検出する。付着した滴は、ディスクを、吸収パッドを横切って通過させるこ
とによって、検出後にディスクから拭い取る。Ｋａｎａｎｕｌｌｅｒシステムに
は、ある種のノズルの誤作動が検出を困難、または不可能にするという点で限界
がある。Ｋａｎａｍｕｌｌｅｒのシステムは、相対的に面倒な清掃システムも必
要とする。したがって、ノズル機能性を評価する改善された方法が、当技術では
必要とされる。

【０００４】（発明の開示）（発明が解決しようとする技術的課題）本発明は、インクジェットプリンタにおける、安価で高速の滴付着分析方法を
備える。また、該方法を実行するための有利な装置を提供する。一実施形態では
、滴付着分析装置は、一片の実質的に透明で可撓なフィルムを備える。該フィル
ムは、一方の側に光源を、他方の側に光検出器を載置してもよい。可撓フィルム
を使用すると、従来の技術で見られるよりさらに安価で、さらに一貫した滴付着
分析が生じる。

【０００５】（その解決方法）本発明が提供する有利な滴分析方法は、インク滴の列を透明な基板上に付着さ
せ、前記インク滴の列を検出するために、光を該透明な基板を介して光検出器に
通過させ、インク滴の列を座標フィールドに写像し、座標フィールドを基準にし
て誤って配置した少なくとも１つのインク滴を検出することを含む。

【０００６】（従来技術より有効な効果）有利なことに、このような方法および装置は、インクジェットプリンタで実現さ
れ、より短時間で材料の浪費をより少なくして、より高品質の印刷出力を生成す
る。

【０００７】（発明を実施するための最良の形態）以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら説明し、ここで同一符号
は同一要素を示すものとする。ここに示した本明細書中で使用する専門用語は、
単にそれが発明のある特定の実施形態の詳細な説明と共に利用されているにすぎ
ず、いかなる制限、または制約的方法で解釈されることを意図するものではない
。さらに、本発明の実施形態は、複数の新規な特徴を備えることができ、そのい
ずれにおいても、所望の属性に対して単独では責任がなくまた、ここに記載の発
明を実施することは本質的にない。

【０００８】本発明は、インクジェットプリンタに滴分析システムを提供する。インクジェ
ットプリンタの一体化した一部とされてよいシステムは、プリンタが試験印字パ
ターンをその上に付着する基板を含む。いくつかの実施形態においては、基板は
透明な材料を備えてよい。ここで図１を参照すると、インクジェットノズルの評
価方法の一実施形態は、プリンタのインクジェットノズルがインク滴のパターン
を透明な基板上に付着するブロック１０で開始する。次に、ブロック１２で、パ
ターンのデジタル画像が取得される。１つの適切な付着画像取得装置は、図２な
いし図７に参照して詳述する。ブロック１４では、デジタル画像データが分析さ
れる。分析によって、インクジェット印字ヘッドの各ノズルの性能が有利に特徴
付けられる。システムが生成した情報には、いくつかの実施形態では、存在して
いない発射（ｆｉｒｉｎｇ）、ねらいを誤った発射、滴量誤差、およびインクカ
ラー食い違いの表示が含まれる。ステップ１６で補正処置が講じられてよい。こ
れは、ノズルに呼び水をさすまたはノズルを清掃しようとする試みを伴うか、あ
るいは欠陥のあるノズルをスペアノズルと交換すること、または欠陥のあるノズ
ルをその他の機能ノズルで補償することを含んでもよい。

【０００９】図２では、一片の実質的に透明なフィルム１８を備える滴分析システムを示す
。該片１８は、約５ミル未満の厚さを有する市販のポリエステルフィルムを有利
に備えてよい。一実施形態では、１ないし２ミルという圧さが適切であることを
見出した。プリンタで使用するインクの種別に応じて、滴がフィルムの表面に付
着し、プリンタと共に使用する媒体での通常の印刷プロセス中に発生すると思わ
れるものに類似した付着特性を示すように、フィルムを結合材で被覆することが
有利である可能性がある。

【００１０】フィルム１８の片側には光源２０があり、フィルム１８の反対側には光検出器
２２がある。以下の追加的な詳細で説明するように、システムの動作は、フィル
ム１８の上へのインク滴の選択的な付着を伴う。光源２０からの光は、光源２０
と光検出器２２の間のフィルム１８でのインク滴の存在によって遮断される。付
着インクの存在および位置は、光検出器２２の出力を分析することによって検出
することができる。

【００１１】インクジェット印刷を伴う用途では、付着した滴は、複数の異なる色となり、
まったく不透明ではなくなる。異なる色のインクが、異なる色の入射光にさまざ
まな吸光度特性を示すため、異なる色の光を発することのできる光源を使用する
ことが有利である。例えば、光源は、２色または３色の異なる色の発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）を備えてよい。特に有利な一実施形態では、赤、緑、および青のＬ
ＥＤが連続して付着されたインクを照明する。付着したインクの領域ごとに赤、
緑、および青の光に別々の吸光度測定を行うと、インクジェットプリンタが使用
するインクからセットには関係なく、その領域内でのインクの色に関して完全な
情報が得られる。前述した赤と緑のＬＥＤの代わりに、琥珀色のＬＥＤを使用す
ることが可能である。しかしながら、このシステムは、琥珀色と青の吸光度測定
値から完全で、明白な色情報を提供しない。

【００１２】複数の別々で異なる色の光源を使用することの代替策は、白色光と、市販され
ている色電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイなどの色検出器を活用することである。
他の実施形態においては、白色光源は、無色感知検出器と組み合わせることがで
き、外部濾波が光源と検出器の間で提供されてよい。これらの実施形態において
、フィルタはフィルム１０の上に配置されてよいか、あるいはフィルム１０自体
に組み込むことができる。第１の実施形態では、フィルタは、所望の色をフィル
ム１０の上に当てる光を作るために配置される、２つまたは３つのセグメントの
着色プレートまたはディスクを備えてよい。後者の実施形態では、フィルムは、
例えば、半透明の赤、緑、および青で着色された領域を含むだろう。

【００１３】使用において、図２に示す装置は、インクジェットプリンタに固着される。プ
リンタは、フィルム１８上にインク滴の事前に選択されたパターンを印刷し、プ
リンタは、誤動作するインクジェットノズルを検出するために光検出器２２の出
力を分析するためのデータ処理回路も含む。

【００１４】光源２０、フィルム１８および光検出器２２は、多くの代替方法で、インクジ
ェットプリンタのフレームまたはその他の構成部品に固着されてよい。以下に詳
述する一実施形態では、光源および光検出器は、プリンタの内側で、プリンタプ
ラテンの下にあり、フィルムは印字表面からプリンタの中に、光源と光検出器の
間に送られる。これが、周辺光を削減し、その結果、検出器２２での信号対雑音
比を増加させる。いくつかの実施形態では、フィルムをプリンタプラテン表面に
備えて、光源２０は、インクジェットプリンタの一部として備えられる移動印字
キャリッジに載置する。代わりに、光源２０は、プリンタのフレームまたはフィ
ルム１８上にあるプリンタの、それ以外の静止場所に取り付けてもよい。

【００１５】図３は、図２の側面図に示すような画像取得システムの一実施形態の前面図を
示す。いくつかの有利な実施形態において、および図３に示すように、光検出器
２２は、電荷結合素子（ＣＣＤ）またはフォトダイオードなどの複数の離散光検
出素子の直線アレイを備える。フィルム１８は、光検出器２２上に配置され、矢
印２８の方向で光検出器２２を越えてスクロールされてもよい。フィルム１８に
は、付着したインク滴を含む領域２６がある。これらは、インクの分離した個々
の滴または隣接する複数滴領域を備えることができる。図６および図７を参照し
て詳述するように、付着障害を特定し、それらの障害を適切なノズルおよび補正
処置と関連付けるための有利な分析特性を提供するインク付着の特定パターンを
利用することができる。

【００１６】フィルム１８は、検出器２２を越えてスクロールされる場合、光源２０からの
光は領域２６内での付着インクの存在によって選択的に遮断される。フィルム１
８が検出器２２を越えてスクロールされるにつれて、検出器の出力が取得される
場合、インクジェットプリンタ内でデジタル処理技法を用いて分析できる、領域
２６内にある付着インクのパターンの、二次元のデジタル画像が作成してもよい
ことが理解されるだろう。言うまでもなく、光検出器が、代わりに光に敏感な素
子の二次元アレイを備えてもよいことが理解されるだろう。付着および分析技法
の特定の有利な実施形態を後述する。

【００１７】図４は、その中に組み込まれる図２および図３の滴付着分析を含むインクジェ
ットプリンタの一実施形態を示す。当業者に周知であるように、プリンタは、紙
、布等の基板上への選択的なインクの付着のために、１つまたは複数のインクジ
ェットカートリッジ３２に隣接する１つのプラテン表面を含む。多くの共通した
プリンタの実施形態では、可動印字キャリッジ（図示せず）に載置した４つのイ
ンクジェットカートリッジを利用する。印字キャリッジは、プラテンを横切って
前後に通過し、基板は、完全な二次元画像を作成するために、インクジェットカ
ートリッジが通過するたびに増分される。図４では、カートリッジ３２は、イン
ク付着が垂直に向けられた基板上に、代わりに水平に向けられてよいが、多くの
市販されている大型フォーマットインクジェットプリンタでのケースのように、
プラテン３０の上に示す。

【００１８】図４のプリンタの実現において、フィルム１８は、プラテン３０表面に取り外
し自在に載置した供給リール３４に巻き付けられる。供給リールは、通常の動作
中、基板材料の経路の脇にあるプラテンの右端または左端近くに有利に載置する
。いくつかの有利な実施形態では、供給リール３４および透明フィルム１８の経
路は、プラテンの片方の端に設けられる印字カートリッジサービスステーション
に隣接する。やはり当業者に周知であるように、大部分のインクジェットプリン
タには、印刷動作の間（およびおそらく印刷動作中）にインク排出ノズルを拭き
、蓋をするためのサービスステーションを備える。

【００１９】図４の実施形態では、供給リール３４上のフィルム１８は、インクジェットカ
ートリッジ３２の移動経路の下にあるプラテン３０を横切って伸張する。次いで
、フィルム１８は、スロット３６を通ってプリンタの８内側に伸張してよい。ス
ロット３６の下に取り付けられるのは、図２および図３を参照して前述したよう
な光検出器２２および光源２２である。適切な検出器およびＬＥＤの多くの市販
されているソースが存在する。例えば、ある実施形態では、検出器は、テキサス
インスツルメンツ（ＴｅｘａｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）のＴＳＬ２１４型、
インチ当たり２５６ピクセル、４００ピクセルの直線フォトダイオードアレイで
ある。検出器解像度は、大きく変化し、適切に機能的なままである。事実上、以
下に詳説するような適切な画像分析技法を使用すると、検出器の解像度は、プリ
ンタの解像度自体より大幅に低くてよい。このようにして、前述したインチ当た
り４００ピクセルの検出器は、３００ｄｐｉまたは６００ｄｐｉのプリンタに適
切である。これらの実施形態での適切なＬＥＤも幅広く入手可能であり、オン状
態（ｏｎ−ｓｔａｔｅ）出力強度およびコストが特定のベンダの選択での主要な
関連要因である。

【００２０】検出器２２および光源２０の下には、ピンチローラ４０および駆動キャプスタ
ン３８がある。該駆動キャプスタン３８は、フィルム１８が検出器２２および光
源２０を越えて、駆動キャプスタン３８の回転（ｒｏｌｌｉｎｇ）動作によって
増分されるように、ステッピングモータ（図示せず）に結合することができる。
検出器２２を越えてスクロールした後、フィルム１８は、プリンタハウジングの
内部または外部のどちらかの廃棄物レセプタクルの中に送出することができる。
駆動キャプスタン３８を基板１８の非印字側と係合させることが好ましい。

【００２１】図４の画像取得装置を実現する方法は、複数の有利な形態を有する。検出器２
２および光源２０をプラテン表面３０の下に配置すると、検出器２２に当たる周
囲光の量が削減され、それによって検出器２２での信号対雑音比が改善される。
さらに、非常に簡略且つ便利なフィルム補給が可能である。例えば、供給リール
は、空のときに、カメラの１本の写真フィルムを交換するのに類似した方法で、
ユーザによって手作業で新しい使い捨て供給リールと交換可能な透明フィルムの
使い捨てカートリッジであってもよい。フィルムカートリッジの取り付けは、フ
ィルム１８の端部を、長穴を介して、合わされたピンチローラ４０と駆動キャプ
スタン３８の間に挿入することで完了する。次いで、キャプスタン３８が回転し
、廃棄物レセプタクルに向かって下方にフィルム３８のセグメントが引かれ、そ
れによってそれ以降の印字および滴付着分析のためにフィルムが配置されるだろ
う。

【００２２】多くの従来のインク滴分析機構は、それ以降の印字ジョブを実行するために使
用される実際の印刷基板の上にインクを付着させる。このインクは、例えば印字
カートリッジの上野基板の上に取り付けられる光源および検出器を使用して検出
されてよい。これらのシステムは、相当量の周辺光雑音にさらされる。それらは
、その少しの費用がかかるフィルム１８のコストとは対照的に、１平方フィート
当たり＄１以上かかる可能性のある高価な印字媒体も使い果たす。ビニル、キャ
ンバスまたは何らかのテキスタイルなどの厚い、重いあるいはむらのある媒体が
使用されている場合、これらの従来のシステムにより得られる情報は、解釈する
のが困難であるか、あるいはまったく使用できないこともある。専用のフィルム
１８は、安価で一貫した且つ反復可能な試験手順を提供する。さらに詳述するよ
うに、滴付着情報が図２ないし図４のシステムによって収集することができる速
度も、現在入手可能なシステムに優る大きな改善である。

【００２３】ここで光源２０およびその検出器２２との関係性に目を向けると、図５は、光
源２０の１つの有利なＬＥＤアレイ実施形態を構成する密に間隔をあけて配置さ
れる赤ＬＥＤ、緑ＬＥＤおよび青ＬＥＤによって生じる３つの重複する照明フィ
ールド４４、４６、４８を示す。有利な一実施形態では、検出器２２全体は、Ｌ
ＥＤのそれぞれの照明フィールド内にある。照明フィールド４４、４６、４８は
、例えば、それぞれ直径が約１インチであってよい。検出器２２は、前述したよ
うに、１インチあたり４００個のフォトダイオードで間隔をあけて配置される２
５６個のフォトダイオードから成る直線アレイを備える場合、検出器２２の幅は
約０．６４インチである。技術で周知であるように、市販されているＬＥＤの内
部の機械的な構造のために、照明フィールド４４、４６および４８は、異なる光
輝度を有する２つまたは３つの同心バンドを備えてよく、典型的には、照明され
るフィールドの中心近くに低輝度領域を含むだろう。検出器２２全体で最も一貫
したベースライン輝度輪郭を提供するために、検出器は、有利なことに、ＬＥＤ
からの低輝度放出の領域に及ぶのを回避するために、照明フィールド４４、４６
、４８内で（図５で垂直に）中心から離れて配置される。これらの影響は、色ご
とに複数のＬＥＤを有することによって、および／または照明される領域がさら
に完全な重複を有するように、ＬＥＤのねらいを定めることによっても対処する
ことができる。

【００２４】重複する照明により、それぞれ別個のＬＥＤのある光検出器全体で読み取り値
を採取することが可能である。したがって、動作中、照明フィールド４４を生じ
させる赤のＬＥＤがオンにされ、２５６個のフォトダイオードのそれぞれから収
集される光エネルギーが測定され、プリンタデータ処理回路構成要素に記憶され
る。それから、赤のＬＥＤは遮断され、照明フィールド４６を生じさせる緑のＬ
ＥＤがオンになる。もう一度、２５６個のフォトダイオードのそれぞれから収集
された光エネルギーが測定され、プリンタデータ処理回路構成要素に記憶される
。最後に、緑のＬＥＤがオフにされ、照明フィールド４８を生じさせる青のＬＥ
Ｄがオンにされ、収集された光エネルギーが、三度測定され、記憶される。これ
ら３つのデータ収集ステップ後に、フィルム１８が増分され、複数の照明データ
収集プロセスが繰り返される。フィルム１８は、インク付着プロセス中に使用さ
れるのと同じ増分により、データ取得中に進められてよい。したがって、検出器
アレイ１４に垂直な方向でのシステムの解像度は、アレイそれ自体の４００ｄｐ
ｉ水平解像度とは異なる可能性がある。インク付着パターンを含むフィルム１８
の領域２６上でこれらのデータ収集ステップおよび増分ステップを連続して反復
すると、水平寸法で４００ｄｐｉ解像度、および垂直寸法で典型的には３００ｄ
ｐｉまたは６００ｄｐｉ解像度で、領域２６内に付着されるインクの３つの二次
元画像が生じることが理解されるだろう。１つの画像は、付着されたインクによ
る赤の光の減衰を示し、１つは付着されたインクによる緑の光の減衰を示し、１
つは付着されたインクによる青の光の減衰を示すだろう。

【００２５】多くの有利な実施形態では、光検出器アレイ２２のそれぞれ個々のピクセルは
、定められた取得時間中にピクセルによって吸収される総光エネルギーを示す値
を出力する。この取得時間は、例えば１ミリ秒に設定されてよい。各ピクセルは
、最大出力値も有するため、光輝度が高すぎる、あるいは取得時間が長すぎる場
合に飽和してよい。信号対雑音比を最大限にするため、各ピクセルが、光源とピ
クセルの間にインクがない状態で取得のたびに出力飽和に近づくことが好ましい
。インクの存在は、取得期間に渡って光輝度を減衰させ、ピクセル出力は、特定
の照明されたＬＥＤによって発せられる波長範囲でピクセル上でのインクの吸光
度に従って削減されるだろう。透き通ったフィルムを通して照明されるときに、
ピクセルが飽和状態または過剰飽和状態になると、フィルム上でのインクの存在
のための輝度削減は、不正確に測定される、あるいはまったく検出されないまま
となる可能性がある。

【００２６】システムの適切な校正は、１ミリ秒の取得時間中に、アレイのピクセルが近づ
くが、それぞれの色の照明ごとに飽和に達しないように、検出器の上に透き通っ
たフィルムのセグメントを設置し、各ピクセルの取得時間を１ミリ秒に設定し、
各ＬＥＤを個別に調整することによって１つの有利な実施形態で可能である。こ
の実施形態では、ＬＥＤの輝度は、それらが１ミリ秒の取得時間期間全体でオン
である場合には、アレイのピクセルを飽和させるのに十分なほど高くなくてはな
らない。システムを校正するために、その後、各ＬＥＤのオン時間は１ミリ秒未
満に削減され、その結果、（ＬＥＤ光がピクセルに当たっていないときになんら
かのＬＥＤオフ時間を含むだろう）１ミリ秒の取得時間中に、各ピクセル出力は
わずかに飽和未満となる。例えば予備校正動作中、ＬＥＤの１つは完全な１ミリ
秒取得期間オンにされ、ピクセル出力は試験されてよい。これは、考えられる最
高の光輝度測定値を示すアレイ出力を生じさせなければならない。この後に、同
じＬＥＤが、０．９５ミリ秒オンにされ、ピクセル出力は再び試験されてよい。
ピクセルが依然として飽和している場合、飽和より低い出力読み取り値を生じさ
せるＬＥＤオン時間が見つかるまで、ＬＥＤは取得期間の０．９０ミリ秒オンに
されてよい等である。同じシーケンスは、ＬＥＤの３つすべてに別々に繰り返さ
れ、決定される最適オン時間は、フィルムに付着されるインクに関するそれ以降
のデータ収集動作に使用される。これが、さまざまなＬＥＤの間での光輝度の差
異、入射光の異なる波長でのアレイの異なる応答等を補償し、満足の行くＬＥＤ
オン時間は、典型的には０．５ミリ秒から１ミリ秒の範囲である。

【００２７】図６は、フィルム１８の領域２６における、インク付着の１つの有利なパター
ンを示す。多くの異なるインク付着パターンが使用されてよいことが理解される
だろう。最も有利なパターンは、プリンタによって活用されるノズルの数および
構成に依存し、多岐に渡るインク付着パターンが発明の範囲内で活用されてよい
ことが理解されるだろう。一般的には、かなりの量のインクが各ノズルから付着
され、他のノズルからの寄与（ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）とは可能な限り物理
的に別個となるように基板上で位置する各ノズルからの寄与を含む、迅速に印字
できるパターンを使用することが有利である。

【００２８】図示した実施形態では、機能的に分析されるインクジェット印字ヘッドは、色
、藍色、赤紫色、黄色、および黒色のそれぞれに１９２個のインク排出ノズルの
セットを備える４色圧電印字ヘッドである。この４セットは、３８４ノズルの２
列に配列される。ノズル列は、約１／４インチづつ区切られ、ノズルからノズル
までの間隔は１インチあたり３００ノズルであり、約１ないし１／４インチの列
範囲を生じさせる。第１列の上部にある１９２個のノズルは、藍色のインクの滴
を付着し、第２列の上部にある１９２個のノズルは黒色インクの滴を付着する。
第１列の下部にある１９２個のノズルは黄色のインクの滴を付着し、第２列の下
部にある１９２個のノズルは赤紫色のインクの滴を付着する。

【００２９】図６に示す付着パターンを参照すると、有利な印字パターンは、付着インク滴
の複数の正方形の列を備える。２つのノズル列が、水平に間隔をあけて配置され
る付着インクの正方形のほぼ矩形の配列を付着してよい。各ノズル列は、２色に
対してノズルの１つのセットを含むため、それぞれの水平に間隔をあけて配置さ
れる矩形パターンは、違う色の２つの垂直に隣接する矩形パターンから構成され
る。ノズル列１は、このようにして、１９２個の藍色の正方形５４の集合、およ
び１９２個の黄色の正方形５６の集合を印刷する。ノズル列２は、１９２個の黒
色の正方形５８の集合、および１９２個の赤紫色の正方形６０の集合を印刷する
。各正方形は、１６個の個々のインク滴から成る４×４の列を備え、そのそれぞ
れの滴が選択された個々のノズルによって排出される。第１ノズル列によって付
着されるパターンの左上の藍色の正方形６２は、その１６個の滴を第１ノズル列
のノズル１によって付着され、右側の次の藍色の正方形６４は、その１６個の滴
を第１ノズル列のノズル２によって付着される等、上部列を下方へ下がり、その
結果、正方形の上部列の最後の藍色の正方形６６は、その１６個の滴を第１ノズ
ル列のノズル８によって付着される。第２列は、その第１正方形６８を第１列の
ノズル９によって付着される等である。第２ノズル列の付着される正方形は類似
した形式で配置される。左上の黒色の正方形７０は、第２ノズル列のノズル１に
よって付着され、左下の赤紫色の正方形７２は、第２ノズル列のノズル３８４に
よって付着される。正方形のこのパターンは、基板１８を横切る印字ヘッドの４
回の通過によって印字することができる。

【００３０】図７は、正方形の相対的な間隔、位置決め、およびサイズを示す図６の、列の
８個の左上の藍色の正方形の詳細な図を示す。図６および図７の両方から分かる
ように、正方形は、互い違いの列として付着される。水平におよび垂直に、正方
形の中心点は、離れた８個の印字解像度単位である（すなわち３００ｄｐｉプリ
ンタでは、それらは８／３００インチ離れている）。各正方形は、４印字解像度
単位かける４印字解像度単位であり、正方形の端縁は４印字解像度単位で区切ら
れる。任意の指定された行を右下方へ移動すると、それぞれの付着された正方形
は、左側の正方形の１印字解像度単位下に垂直に配置される。行から行へ下方に
移動するにつれ、各正方形は上にあるその最も近い隣人から右に２印字解像度単
位水平に配置される。このパターンは４行、下方に続行し、その点で５行目は下
方へ第１行と平行に整列される。正方形は、このようにして３２（８の４行）の
グループで提供され、その結果各色の１９２個のノズルが、それぞれが３２個の
正方形から成る６つのほぼ台形の形状の列を付着する。

【００３１】この配列の設計は、複数の利益を有する。それは、幅が約０．７５インチの透
明なフィルムの相対的に狭い片の上に印刷できる。行の中の各正方形で下方に増
分する単一の印字解像度単位を考慮すると、列全体は、片の上を印字ヘッドが４
回通過して印字されてよい。第１回の通過では、各正方形の一番上の４つの滴が
付着され、フィルムは１／３００インチ増分される。続く３回の通過では、各正
方形を完成する第２、第３および第４の４個の滴の集合が付着される。さらに、
加えて詳述するように、非常に多数の、３２個の正方形から成る互い違いのグル
ープが、それ以降のデジタルで実現される分析の間のインク付着の曖昧な解釈の
確率を削減する。

【００３２】前述したように、デジタル画像取得は、光検出器を越えた滴列の付着パターン
でフィルムを増分することによって実行される。このプロセスの間、フィルムは
、光検出器が、初期は滴列の底部のわずかに下にあるように進められる。それか
ら、赤、緑、青の照明の元でそれぞれ１回の輝度データの３回の取得が、実行さ
れ、各ピクセルの出力はプリンタのメモリに記憶される。それから、フィルムは
増分され、３回の取得が繰り返される。このプロセスは、付着インクの領域の３
つの完全な二次元画像が形成されるまで続行する。これらの画像のそれぞれは、
８ビット光輝度値の幅２５６×長さ４５０から５００ピクセルの列を備え、そこ
では、低ピクセル輝度値は、ＬＥＤと光検出器の間の付着インクの存在のために
入射光の高い吸光度を示す。本システムの１つの利益は、データ取得の速度であ
る。各ピクセル行は、３度のデータ取得ステップに約３ミリ秒を必要とする。１
インチあたり３００ないし６００増分ステップで、フィルム１８は、１インチあ
たり約１．５秒ないし２．５秒の速度で、光検出器上で走査することができる。
これは、図６に示すパターンについて、５秒未満の総取得時間を生じさせる。

【００３３】３つのデジタル画像を取得した後、データは、ノズル性能が特徴付けられてよ
いように分析される。しかしながら、当初、取得されるデジタル画像データは、
好ましくは、各ピクセル位置で実際に使用可能な出力動的範囲の変動を考慮する
ために正規化される。これはピクセルごとに背景測定値を得るために照明のない
（すべてのＬＥＤがオフ）状態でピクセル出力の測定を実行することによって、
また、各色のＬＥＤについては、ピクセルごとにゼロインク減衰で最大出力を得
るためにインクのない透き通った基板を通してピクセル出力の測定を実行するこ
とによって行われてよい。８ビットピクセルの場合、これらの値は、理想的には
それぞれ０と２５５であるが、現実にはこれらの数から偏差するだろう。これら
の測定は、各画像取得手順の直前に行ってもよい。

【００３４】画像取得プロセスの間に検索される各未処理ピクセルデータ値は、以下の公式
で拡大縮小してもよい。（１）ｌ_{ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ}＝２５５（ｌ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}・ｌ_ｍｉｎｉ _ｍｕｍ）／（ｌ_{ｍａｘｉｍｉｍ}・ｌ_{ｍｉｎｉｍｕｍ}）式中、ｌ_{ｍｉｎｉｍｕｍ}およびｌ_{ｍａｘｉｍｕｍ}は、画像取得前に行われた背
景値と最大値の測定値である。

【００３５】付着した４×４のインクの列の中心位置を写像するために、３つすべての取得
された画像からの同一のピクセル位置の値を結合し、各ピクセル位置でのインク
の「総」減衰力を表す単一のグレースケールデジタル画像を作成することによっ
て拡大縮小された画像データを処理することが有利である。コントラストを改善
するため、３つのデジタル画像のこの組み合わせは、ピクセルごとに、赤、緑、
および青の減衰を乗算し、２５５の平方で除算することによって実行されてよい
。このようにしてグレースケール画像の各ピクセルには、以下のように、赤、緑
および青の照明された画像の対応するピクセルの値に従った値が割り当てられる
。（２）ｌ_{ｃｏｍｂｉｎｅｄ}＝（ｌ_{ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ．} _ｒｅｄ）（ｌ_ｎ _{ｏｒｍａｌｉｚｅｄ．} _{ｇｒｅｅｎ}）（ｌ_{ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ．} _ｂｌｕｅ）
／（２５５）^２次いで、これらの組み合わされたグレースケールピクセル値は、反転され、総
減衰力の基準を生じる。（３）減衰力＝Ｐ＝２５５−ｌ_{ｃｏｍｂｉｎｅｄ} この操作の後、各ピクセル値は、基板１８のインクの総減衰力の正規化された
基準を表し、大きい方のピクセル値がそのピクセル位置でのインクによる高い方
の光吸収度に対応する。

【００３６】インク付着のデジタル画像を分析するための多くのアルゴリズムが考案されて
よいことが当業者によって理解されるだろう。後述する実施形態では、分析は、
減衰力の局所的な最大量を特定することと、これらの局所的な最大量を座標系の
上に写像することを備える。このプロセスの一実施形態は、図８のフローチャー
トによって示す。この図と、図６および図７に示す付着パターンを参照すると、
ステップ7４で、４×４の滴配列の未処理位置が取得された画像の中で決定され
る。次に、ステップ７６で、未処理位置値が校正される。この校正は、全体的な
取得画像の中で過去に定められた絶対場所に付着パターンを全体として写像する
ために、未処理中心位置値のシフトおよび拡大縮小を含んでよい。ステップ７８
では、検出された４×４の滴配列が特定のノズルに相関付けられる。ステップ８
０では、誤動作するノズルが検出される。

【００３７】これらステップの１つの特定の実現は、図９Ａないし図９Ｃおよび図１０を参
照して後述する。一実施形態では、前述したピクセル値拡大縮小および結合によ
って生成される二次元グレースケール画像の３６ピクセルのブロックが、図９Ａ
ないし図９Ｃに示す方法で分析されてよい。この特定の実施形態では、画像の（
図９Ａで８２と示す）左上の３６のピクセルブロックの輝度値の総計が計算され
る。左上隅は付着インクを含まないので、各ピクセルがゼロに近い源水力を表す
はずであるため、これは小さい数となるだろう。次に、３６のピクセルブロック
は右の３個のピクセルに移動され、総計が再度実行される。再び、付着されたイ
ンクの画像の部分はこのブロックに出現されないため、総計は小さくなるだろう
。これは、正方形の右列が初期には考慮されないように、４００ピクセル幅の左
半分全体で続行される。それから、３６のピクセルブロックは画像の左側に、図
９Ａの位置８４に３個のピクセルによって下方へ移動される。３６のピクセルブ
ロック内の各ピクセルの輝度レベルの総計が再び実行され、各場所で総計を実行
し直して、ブロックは一度に３つのピクセル列でシフトされる。総計が実行され
るたびに、３６のピクセルブロックが４×４の滴の配列の１つに重複するかどう
かを判断するために、その値はスレッショルドに比較される。スレッショルドは
、付着される正方形の重複を検出するほど低くなければならないが、付着される
インクに一致しない雑音を拒絶するほど高くなければならない。

【００３８】このようにして、および図９Ｂに示すように、分析されたピクセルブロックは
、左上の付着されたインク正方形６２の画像と重複し始めるため、総計の値は上
昇するだろう。いったん総計がスレッショルドを超えると、システムは滴配列を
「発見」し、スレッショルドが最初に越えられた３６ピクセルブロックの場所が
記憶される。

【００３９】いったん滴配列が発見されると、分析されたブロックは、４方向すべてで１ピ
クセルづつシフトされ、ブロックの計算されたピクセル値総計で最大の増加を生
じさせた方向で１ピクセル移動される。このステップは、４つすべての方向での
移動がピクセル値総計の増加を生じさせなくなるまで繰り返され、このようにし
て３６ピクセル値総計が局所最大量となる位置を見つけ出す。この位置が図９Ｃ
に描かれている。

【００４０】この図に示すように、３００ｄｐｉで付着される１６滴正方形の画像は、前述
したように（フォトダイオード配列の解像度によって決定される）水平解像度が
４００ｄｐｉであり、（画像取得中の増分距離によって決定される）垂直解像度
が３００ｄｐｉである場合に、水平に約５．３ピクセル、垂直に４ピクセルの正
方形の面積を占める。このようにして、３６ピクセルブロックが、像を造られる
４×４の滴配列の予想サイズより大きくなるが、このプロセス中に複数の像を造
られる滴配列に重複しないほどの大きさとなるために拡大縮小されることが理解
できる。異なる滴付着パターンおよび／または水平解像度と垂直解像度を使うと
、ブロックサイズは、これらのパラメータに従って形状がさらに大きい、さらに
小さい矩形と改変されてよい。

【００４１】いったん３６個のピクセル値の総計の局所最大量に対応する３６ピクセルブロ
ックが特定されると、付着されるインク正方形６２の画像の中心は、画像取得の
解像度よりさらに正確である解像度に加重滴配列「中心」を配置する重心計算に
よって定められる。このようにして、発明のこの実施形態では、インク滴の中心
の場所は、以下のように計算される。（４）水平位置＝Σ_ｉ（ｘ_ｉＰ_ｉ）／Σ_ｉ（Ｐ_ｉ）（５）垂直位置＝Σ_ｉ（ｙ_ｉＰ_ｉ）／Σ_ｉ（Ｐ_ｉ）式中、総計は３６ピクセルブロックで実行される。

【００４２】いったんこれが計算されると、この情報は、検出された滴配列のリスト内の第
１項目の一部にされる。該項目は、前記等式（１）に従って計算されたブロック
内の３６個のピクセルのそれぞれでの赤、緑および青の正規化された光輝度の別
々の項目だけではなく、前記の等式（４）および（５）で計算されるような滴配
列の加重位置を含む。

【００４３】このリスト項目を作成した後、ブロック内の３６個のピクセルのそれぞれの値
が、同じ滴配列が再び検出されないようにゼロに設定される。それから、３６ピ
クセルブロックは、スレッショルド総計が最初に越えられた記憶されている場所
に戻され、それが次のインク正方形画像６４と重複し始めるまで、前述されたよ
うに右へ、および下方へ移動される。前述したピクセル総計および加重中心点決
定は、第２インク正方形画像６４について繰り返され、第２のリスト項目が作成
される。プロセスは、３６ピクセルブロックが画像の左半分の右下部分に到達し
、左列の滴配列のすべてが検出され、中心点位置を割り当てられ、検出された滴
配列のリスト内で項目を形成するするまで繰り返される。

【００４４】この点で、検出された配列およびその位置のリストだけが作成された。どのノ
ズルがどの滴を付着したのか、あるいは滴配列位置のどれかが正しいのか、ある
いは正しくないのかに関して評価は行われていない。未知数のノズルが不適切に
発射している可能性がある、またはまったく発射していない可能性があるため、
なんらかの方法で、付着されたパターン全体を取得された画像の中の適切な場所
に向け、配置するために、検出された滴配列位置のリストを全体として分析する
のが有利である。これが実行された後、ノズルを適切に発射するために予想され
る絶対場所と、測定された滴配列中心店位置を正確に比較することが可能である
。向き手順の特定の例として、付着プロセス中にインクを排出しなかった８個の
誤動作するノズルを有する印字ヘッドによって印字された付着パターンを示す、
図１０が下記に行われる。

【００４５】未処理中心点場所の校正は、それらを左から右の順序および上から下の順序で
設置するために検出済みの滴配列のリストの初期の気泡並べ替えで実行されてよ
い。並べ替えはこのようにして、同じ行内で左方向にあるまたは垂直にさらに高
い行に常駐するすべてのその他の検出された滴配列よりリストでさらに下方に指
定された検出済みの滴配列を配置するだろう。図９Ａないし図９Ｃに関して前述
した滴配列検出手順を使用すると、これが、滴配列が発見されなければならなか
った順序であるが、不適切なノズル発射は、順序をこの所望の順序から逸脱させ
てよい。

【００４６】気泡並べ替えは、滴配列ｘとｙの中心点位置の組様式での比較によって実行さ
れてよい。比較は、リスト上の最初の２つの検出された滴配列で開始してよい。
これらが比較され、並べられた後で、第３リスト項目が第２と比較され、これら
２つが並べられる。この順序付けは、第３の検出済み滴配列が第２リスト項目と
なり、第２が第３となるようにリスト位置のシフトを生じさせ、その後新しい第
２リスト項目は第１リスト項目に比較される。それから第４は第３と比較され、
並べられる等である。

【００４７】数値比較は、最初に２つのリスト項目中心点の未処理垂直位置を比較すること
によって実行されてよい。２つのｙ位置が選択されたスレッショルド量より多く
異なる場合、さらに高いｙ位置のリスト項目（図６および図７で上方へ）が、他
の上に一覧表示される。図６および図７に示す滴配列のパターンについて、この
スレッショルド量は、パターンの垂直ピッチの２分の１となるように選ばれてよ
い。図７から分かるように、垂直ピッチは８つのピクセル位置であるため、スレ
ッショルドは４つのピクセル場所と成るように選択されてよい。したがって、滴
配列中心のｙ位置が４つのピクセル場所より多く異なる場合には、さらに高いｙ
位置の滴配列が最初に並べられる。

【００４８】一般的には同じ行の隣接する滴配列に当てはまるだろう、リスト項目のｙ位置
が４つのピクセル位置スレッショルドより近い場合、ｘ位置に基づいた順序付け
が実行される。この場合、２つのリスト項目が同じ行で滴配列を表す場合、（図
６および図７で左向きに）下部ｘ位置でのリスト項目が第１でなければならない
。代わりに、ある行の最後の滴配列と次の行の最初の滴配列の間で比較が実行さ
れている場合、（図６と図７で右向きに）最高ｘ位置のリスト項目が第１でなけ
ればならない。これらの２つの可能性は、図６、図７および図１０の互い違いパ
ターンが、行の左側から行の右側へ移動するときに、滴配列の高さの約２倍の中
心点ｙ位置での削減を生じさせるという事実を使用して区別される。リスト項目
比較を、類似するｙ位置を有するリスト項目に関して実行すると、低ｘ位置での
リスト項目のｙ位置は、そのｘ位置が高い方のｘ値が設定されるリスト項目のｘ
位置に等ししい場合に、このリスト項目の予想されるｙ位置を作成するために既
知の互い違い角度を使用して計算し直される。比較されている２つのリスト項目
が同じ行の中にある場合、これは、ほぼ同一のｙ位置を生じさせるはずである。
他方、低い方のｘ値のあるリスト項目が下がった次の行にある場合、再計算され
たｙ値は、高い方のｘ値リスト項目のｙ値より大幅に低くなるだろう。このよう
にして、ｙ位置のこの再計算がリスト項目間の４つのピクセル位置未満の偏差を
生じさせる場合、低い方のｘ値のリスト項目が最初に格納される。このｙ位置の
再計算が、リスト項目間の４つを超えるピクセル位置の偏差を生じさせる場合、
高い方のｘ値付きのリスト項目が先に格納される。

【００４９】隣接するリスト項目の組様式の比較をリストの下方へ実行すると、検出された
滴配列の順序付けられるリスト（およびその関連する中心点および減衰情報）が
作成される。それから、この順序付けられたリストの中では、８個の二重配列の
完全な単独の行が特定されてよい。これは、第１リスト項目で開始し、ｘ位置で
左方向に移動するリスト項目に遭遇する前に、どのくらいの数のリスト項目がそ
の下にあるのかを数えることによって実行できる。図１０の例のパターンでは、
第１行９０は、最初の８個のリスト項目の内のｘ位置が絶えず増加するために完
全とタグが付けられ、９番目の項目は８番目より大幅に低いｘ値を有するだろう
。誤動作するノズル１４のために見失われた配列９４を含む第２行９２は、ｘ位
置での左向きのジャンプに遭遇する前に、７つのリスト項目だけが存在するため
完全としてタグを付けられないだろう。このプロセスは、完全な行のすべてのイ
ンスタンスが特定されるまで続行される。８の完全行ごとに、行内の滴配列の平
均的なｘ位置が計算され、記憶される。

【００５０】次に、３２の滴配列の完全な台形ブロックが特定される。これは、前述したよ
うに特定される４つの完全な行の隣接する集合を分析することによって実行され
てよい。過去に記憶された平均的な滴配列ｘ位置が、低い方のｘ値への左方向に
ジャンプを行わずに、すべて４つの行について連続して上昇する場合には、４つ
の行は１つの完全な台形ブロックを備える。図１０では、７つのこのような完全
なブロックが９６ａないし９６ｇと示され、存在する。

【００５１】リスト項目に記憶される検出済みの滴配列のｘ中心位置とｙ中心位置を校正す
るために図１０に９６ａと示される３２の最高の完全ブロックのリスト項目の平
均的なｘ位置および平均的なｙ位置が計算される。同じ計算は、３２のリスト項
目の最低の完全なブロックについても実行される。これらの計算は、その理想的
な予想位置とは異なる、これらのブロックのｘ位置およびｙ位置を生じさせてよ
い。全体的なパターンは、例えば、左、右、上または下にわずかにシフトされて
よい。さらに、フィルム１８が、画像取得の間に予想されるよりわずかに長いま
たは短いステップで増分される場合に、画像は垂直寸法で引き伸ばされる、また
は圧縮されてよい。

【００５２】これらの可能性を補正するため、およびさらに正確かつ有意義な比較が実際の
付着と予想滴付着の間で行われるようにパターンを配置するために、すべてのリ
スト項目中心点のｘ位置およびｙ位置が校正される。最初に、未処理のｘ位置お
よび位置の値が、最高の完全な台形ブロックの３２滴アレイの平均的なｘ位置お
よび平均的なｙ位置を設置するのに必要な量、シフトされる。これが、パターン
を取得された画像全体の中の特定の絶対場所に配置する。

【００５３】パターンの潜在的な膨張および圧縮を指定するため、すべてのリストを設置す
るためのｙ位置が、上部ブロック９６ａの理想のｙ位置から線状に増加し、かつ
最下部の完全なブロック９６ｇの平均ｙ位置を、理想とされるｙ位置に正確に押
し込む量によってシフトされる。次いで、これらの校正された値は、さらなる堆
積分析に使用する。

【００５４】これまで分析ルーチンでは、リスト項目はノズルと関連付けられていない。い
ったん校正されると、各滴配列ごとの校正された中心点位置は前述のように計算
されると、リスト項目は、ノズルと関連付けられてよい。一実施形態では、これ
は、検出された滴配列ごとに校正済みの中心点データを比較し、それらをすべて
の印字ヘッドノズルの理想的な予想中心点位置にたとえることによって実行され
る。これは、第１リスト項目の中心点採取し、理想的な位置のリストの間で最も
近い整合を見つけることによって実行されよい。最も近い整合理想位置に関連付
けられるノズルは、第１リスト項目に割り当てられる。それから、同じ手順が第
２およびそれ以降のリスト項目で実行される。最も近い整合がすでに別のリスト
項目が割り当てられているノズルからである場合には、２つのリスト項目のどち
らがより近い整合なのかが決定され、そのノズルはそのリスト項目に割り当てら
れる。このようにして、各リスト項目は、ノズル識別および理想的な予想中心点
位置で補足されてよい。

【００５５】言うまでもなく、いくつかのノズルがインクをまったく排出していない場合、
ノズルより少ないリスト項目があるだろう。例えば、図１０の例では、割り当て
られる３８４個のノズルおよび３７６個のリスト項目があるだろう。このように
して、いったんノズル割り当てプロセスが完了すると、８つの割り当てられてい
ないノズルが残るだろう。これらのノズルは、システムによって誤動作するノズ
ルとして特定される。実行されよい別の計算は、測定された滴配列中心点と理想
的な滴配列中心点の比較である。これらの値の間の距離がスレッショルドを上回
る場合、ノズルは、誤動作として特定されてもよい。全体的な滴配列全体での減
衰力もリスト項目の一部として記憶されるため、インクをほとんど排出していな
いノズルは誤動作として特定されてよい。さらに、色特定減衰データは、インク
色が指定された範囲内にあることを保証するために活用できる。

【００５６】いったん誤動作するノズルが特定されると、多様なサービス方法がノズル問題
を補正または補償するかのどちらかのために試されてよい。圧電式で作動される
印字ヘッドでは、ねらいが誤った滴を排出しているノズルは、多くの場合、滴排
出と干渉してよい閉じ込められた空気または微粒子材料を取り除くために、イン
クに強制的にノズルを通過させることがある。強制的にインクに印字ヘッドを通
過させると、例えば、ノズル妨害物を取り除くことによってまったくインクを排
出していないノズルも修理してよい。このようなサービスルーチンを実行するこ
とによって修復できないノズルは、誤動作ノズルを補償するために余分なノズル
を使用するか、あるいはマルチパス印字モードでその他のノズルのデューティサ
イクルを増加することによって置換されてよい。このような補償方式の一例は、
１９８８年７月３１日に提出され、マルチパス印刷中のオープンジェット補償（
ＯｐｅｎＪｅｔＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＤｕｒｉｎｇＭｕｌｔｉ−Ｐ
ａｓｓＰｒｉｎｔｉｎｇ）と題される、係続中の米国特許出願番号第０９／１
２７，３９７号によって提供される。第０９／１２７，３９７号特許出願の全体
的な開示は、参照してここに全体として組み込まれる。

【００５７】前述の説明は、発明の一定の実施形態を詳説する。しかしながら、前記がテキ
スト中でどれだけ詳細に表示されようとも、発明が多くの方法で実践できること
が理解されるだろう。やはり前述したように、発明の一定の特徴または形態を説
明するときに特定の専門用語の使用が、該専門用語がここに該専門用語が関連付
けられる発明の特徴または形態の任意の特定的な特性を含むことに制限されるた
めに定義し直されていることを暗示するために解釈されてはならないことに注意
する必要がある。したがって、発明の範囲は、添付請求項およびそのあらゆる同
等物に従って構築されなければならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるインクジェットヘッド機能の評価方
法のフローチャートである。

【図２】本発明の１一実施形態による滴パターン画像取得装置の切断側面
図である。

【図３】図１の滴パターン画像取得装置の前面図である。

【図４】本発明の一実施形態による滴パターン取得装置を搭載するインク
ジェットプリンタの切断部分側面図である。

【図５】本発明と共に使用するのに適した検出器の複数ＬＥＤ照明パター
ンの概略図である。

【図６】後続の分析のために、図１ないし図３の基板に印刷することが可
能な滴付着パターンを示す。

【図７】図６の領域７の詳細な図である。

【図８】本発明の一実施形態において滴付着パターンの分析方法のフロー
チャートである。

【図９Ａ】本発明の一実施形態における未処理の滴列位置の決定を示す。

【図９Ｂ】本発明の一実施形態における未処理の滴列位置の決定を示す。

【図９Ｃ】本発明の一実施形態における未処理の滴列位置の決定を示す。

【図１０】滴列位置の校正の図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者デイビッド・エイ・ニーズアメリカ合衆国92029カリフォルニア州エスコンディド、マンドビル・ドライブ1406 番 (72)発明者ウォーレン・フリーアメリカ合衆国92807カリフォルニア州アナハイム、イースト・ゲイアン・ドライブ 4893番Ｆターム(参考） 2C056 EA04 EB27 EB40 EB42 EB47 EC08 EC25 EC79 FA04 FB03 JA03 JB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高速で安価な滴付着分析機能を有するインクジェットプリン
タであって、その中に長穴を有するプラテンと、前記プラテンに取り付けられる供給リールと、前記供給リールから、前記プラテンを横切ってかつ前記長穴の中に伸張する実質
的に可撓透明なフィルム片と、前記長穴の下に取り付けられ、前記フィルムをその間で受け入れるフィルム駆動
キャプスタンおよびピンチローラと、光源が照明する間に、前記駆動キャプスタンによって前記光検出器を越えて前記
フィルムが前進することができるよう、前記駆動キャプスタンおよび前記ピンチ
ローラに隣接して取り付けられる光源および光検出器と、前記光検出器を越えて前記フィルムが進められるにつれて、前記光検出器の出力
を受け入れるために結合されるプロセッサであって、前記インクジェットプリン
タによって前記フィルム上でインク滴の列の１つまたは複数の画像を作成するよ
うに構成され、座標面の上に前記１つまたは複数の画像を写像するように構成さ
れ、かつ前記座標面を基準にして見失われた滴および不正確に配置さえる滴を検
出するように構成されるプロセッサとを備える、インクジェットプリンタ。
【請求項２】一片の可撓で実質的に透明なフィルムと、前記フィルムの第１面の光源と、前記第１面に対向する前記フィルムの第２面の光検出器とを備える、インクジェ
ットプリンタ用の滴分析システム。
【請求項３】前記光源が可動印字キャリッジに載置される、請求項２に記
載の滴分析システム。
【請求項４】前記光源が前記インクジェットプリンタの静止部分に載置さ
れる、請求項２に記載の滴分析システム。
【請求項５】前記光源が、異なる色の複数の光源を備える、請求項２に記
載の滴分析システム。
【請求項６】前記複数の光源が、赤の発光ダイオード、緑の発光ダイオー
ド、および青の発光ダイオードを備える、請求項５に記載の滴分析システム。
【請求項７】前記光源と前記光検出器の間に配置される少なくとも１つの
カラーフィルタを付加的に備える、請求項２に記載の滴付着装置。
【請求項８】前記カラーフィルタが、前記基板と前記光検出器の間に配置
される、請求項７に記載の滴分析システム。
【請求項９】前記カラーフィルタが、前記基板に一体化する、請求項７に
記載の滴分析システム。
【請求項１０】前記光検出器がカラーＣＣＤアレイを備える、請求項２に
記載の滴分析システム。
【請求項１１】前記光検出器が、フォトダイオードの直線アレイを備える
、請求項２に記載の滴分析システム。
【請求項１２】前記直線フォトダイオードアレイ解像度が、少なくともほ
ぼインクジェットプリンタ解像度に等しい、請求項１１に記載の滴分析システム
。
【請求項１３】前記直線フォトダイオードアレイが、１インチあたり約４
００ピクセル以上を備える、請求項１１に記載の滴分析システム。
【請求項１４】前記光検出器が直線ＣＣＤアレイを備える、請求項２に記
載の滴付着装置。
【請求項１５】前記フィルムの部分が供給リールに巻き付けられる、請求
項２に記載の滴分析システム。
【請求項１６】前記光検出器で予め進められたフィルムを収集するように
構成されるレセプタクルを付加的に備える、請求項１５に記載の滴分析システム
。
【請求項１７】インクジェットプリンタのプラテンに前記供給リールが載
置される、請求項１６に記載の滴付着装置。
【請求項１８】一片の可撓で実質的に透明なフィルム上にインク滴の集合
を付着することと、前記フィルムを光で照明することと、前記フィルム上の複数の場所で前記フィルムを通過する光の輝度を検出すること
と、滴付着を分析するために前記複数の場所で検出された光輝度を使用することとを
備える、インクジェットプリンタでインク滴付着を分析する方法。
【請求項１９】前記光が、１つまたは複数の選択された周波数バンド内の
光を備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】前記光が赤、緑および青の光を備える、請求項１９に記載
の方法。
【請求項２１】輝度を検出する前に光を、それが前記フィルムを通過する
につれて濾波することを付加的に備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】前記インクジェット印字ヘッドを、実質的に透明なフィル
ムの第１セグメントを備える印字面の一部に配置することと、実質的に透明なフィルムの前記第１セグメント上にインク滴の第１セットを付着
することと、インク滴の前記第１セットを分析することと、前記インクジェット印字ヘッドでサービスルーチンを実行することと、前記実質的に透明なフィルムの第２セグメントが、前記印字面の前記部分に配置
されるように、前記実質的に透明なフィルムを進めることと、前記印字面の前記部分に前記インクジェット印字ヘッドを配置することと、実質的に透明なフィルムの前記第２セグメントに、インク滴の第２集合を付着す
ることと、インク滴の前記第２集合を分析することとを備える、インクジェット印字ヘッド
にサービスを提供する方法。
【請求項２３】インク滴の前記第１集合を付着した後で、インク滴の前記
第２集合を付着する前に、前記インクジェット印字ヘッドを強制することを付加
的に備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】インクジェットプリンタにおいて、印字ヘッドの誤動作す
るインク排出ノズルを検出する方法であって、前記印字ヘッドでインク滴のパターンを付着し、前記パターンが、前記印字ヘッ
ドの個々のノズルによって付着されるインクの領域を備えることと、前記パターンのデジタル画像を取得することと、誤動作するインク排出ノズルを示す前記パターンの特徴を特定するために、前記
デジタル画像のピクセル値を分析することとを備える、印字ヘッドの誤動作する
インク排出ノズルを検出する方法。
【請求項２５】前記付着することが、インク滴を実質的に透明な基板上に
排出することを備える、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】前記取得することが、光検出器を越えて前記付着インク滴
を進めることを備える、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】内部に開口部を有するプラテンと、前記開口部の下に載置された光検出器と、前記開口部の下に載置された光源とを備える、インクジェットプリンタ。
【請求項２８】さらに、前記開口部を介して、前記光検出器と前記光源の
間に通される実質的に透明な片の可撓フィルムを付加的に備える、請求項２７に
記載のインクジェットプリンタ。
【請求項２９】前記光検出器を越えて前記フィルムを進めるために、前記
フィルムと接触する駆動キャプスタンを付加的に備える、請求項２８に記載のイ
ンクジェットプリンタ。
【請求項３０】前記光検出器は、前記実質的に透明なフィルムの進行方向
に横断方向に向けられるフォトダイオードの直線アレイを備える、請求項２９に
記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３１】前記インクジェットプリンタの印字面の取り付けベイから
実質的に空の透明なフィルム供給リールを取り外すことと、前記取り付けベイの中に実質的に透明なフィルムの第２供給を取り付けることと
を備える、インクジェットプリンタにサービスを提供する方法。
【請求項３２】供給リールと、一片の実質的に透明なフィルムであって、前記供給リール上に巻き付けられる第
１部分を有する、一片の実質的に透明なフィルムの片とを備える、インクジェッ
トプリンタ用の滴付着基板カセット。
【請求項３３】前記フィルムがポリエステルを備える、請求項３２に記載
の滴付着基板装置。
【請求項３４】前記ポリエステルの厚さが、約１ミルないし５ミルである
、請求項３３に記載の滴付着基板装置。
【請求項３５】透明な基板上にインク滴の列を付着することと、前記インク滴の列を検出するために、前記透明な基板を介して光検出機の中に光
を通過させることと、前記インク滴の列を座標フィールドに写像することと、前記座標フィールドを基準にして誤って設置された少なくとも１つのインク滴を
検出することとを備える、インクジェット印刷の方法。
【請求項３６】前記検出に対応して、インクジェット印字ヘッドにサービ
スを提供することを付加的に備える、請求項３５に記載の方法。