JP2006027269A - ノズルの健全状態を評価する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 費用がかからず、試験のためにインクおよび時間を消耗することのないようにしたノズルの健全状態を評価する方法および装置を提供する。
【解決手段】 スワスタイプのインクジェット印刷システム（２０）において、プリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法であって、画像のスワス部分を印刷する（２０６）こと、前記印刷されたスワス部分を光学的に走査する（２０８）ことであって、それによって、走査画像（２１０）を取得する、走査する（２０８）こと、前記画像の前記スワス部分の予想画像（２１２）を、前記走査画像と比較する（２１４）こと、および、前記比較することの結果に基づいて、前記ノズルアレイの任意のノズルが故障したかどうかを評価する（２１６）こととした。
【選択図】 図４
【解決手段】 スワスタイプのインクジェット印刷システム（２０）において、プリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法であって、画像のスワス部分を印刷する（２０６）こと、前記印刷されたスワス部分を光学的に走査する（２０８）ことであって、それによって、走査画像（２１０）を取得する、走査する（２０８）こと、前記画像の前記スワス部分の予想画像（２１２）を、前記走査画像と比較する（２１４）こと、および、前記比較することの結果に基づいて、前記ノズルアレイの任意のノズルが故障したかどうかを評価する（２１６）こととした。
【選択図】 図４
Description
本発明は、ノズルの健全状態を評価する方法および装置に関する。
インクジェットプリンタは、流体滴発生器のノズルを通してプリント媒体上にインクを噴出するプリントヘッドを採用する。種々の理由で、流体噴出器すなわちノズルは、適切に動作することができない可能性があり、それが、プリント品質に悪い影響を与える可能性がある。正常に動作していないノズルを検出するために、ノズル健全状態試験を行うことができる。特別な試験モード中でノズルの健全状態を検出するために、光学検出器を有する孤立した液滴検出システムを使用することが知られている。これらのシステムは、費用がかかり、試験のためにインクおよび時間を消耗する。
本発明は、上記事情に対して、費用がかからず、試験のためにインクおよび時間を消耗することのないようにしたノズルの健全状態を評価する方法および装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、スワスタイプのインクジェット印刷システムにおいて、プリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法であって、
画像のスワス部分を印刷すること、
前記印刷されたスワス部分を光学的に走査することであって、それによって、走査画像を取得する、走査すること、
前記画像の前記スワス部分の予想画像を、前記走査画像と比較すること、および、
前記比較することの結果に基づいて、前記ノズルアレイの任意のノズルが故障したかどうかを評価することを含む。
また、本発明は別の側面で、コンピュータプログラム製品であって、
コンピュータ使用可能な媒体を備え、該コンピュータ使用可能な媒体は、該媒体に組み込まれた、プリンタシステムのプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価するためのコンピュータ読み取り可能なコード手段を有し、該コンピュータ読み取り可能なコード手段は、コンピュータコントローラに、前記方法を実行させるように制御している。
またさらに、本発明は、別の側面で、プリンタであって、
印刷オペレーション中にスワス軸に沿って移動可能なキャリッジと、
該キャリッジによって保持され、印刷オペレーション中にプリント媒体上に流体を噴出する複数の流体滴発生器を含むプリントヘッドと、
前記キャリッジによって保持され、該プリントヘッドによって印刷されたスワス画像部分の画像を取得するための、光学センサと、
印刷される画像を規定する入力プリントデータを受け取る電子制御システムであって、前記入力プリントデータに応答して、前記キャリッジおよび前記プリントヘッドを制御するコマンドを生成し、さらに、前記流体滴発生器のいずれかが故障したかどうかを判断するために、スワス画像部分の前記取得画像を予想画像部分と比較する電子プロセッサを含む電子制御システムとを備える。
画像のスワス部分を印刷すること、
前記印刷されたスワス部分を光学的に走査することであって、それによって、走査画像を取得する、走査すること、
前記画像の前記スワス部分の予想画像を、前記走査画像と比較すること、および、
前記比較することの結果に基づいて、前記ノズルアレイの任意のノズルが故障したかどうかを評価することを含む。
また、本発明は別の側面で、コンピュータプログラム製品であって、
コンピュータ使用可能な媒体を備え、該コンピュータ使用可能な媒体は、該媒体に組み込まれた、プリンタシステムのプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価するためのコンピュータ読み取り可能なコード手段を有し、該コンピュータ読み取り可能なコード手段は、コンピュータコントローラに、前記方法を実行させるように制御している。
またさらに、本発明は、別の側面で、プリンタであって、
印刷オペレーション中にスワス軸に沿って移動可能なキャリッジと、
該キャリッジによって保持され、印刷オペレーション中にプリント媒体上に流体を噴出する複数の流体滴発生器を含むプリントヘッドと、
前記キャリッジによって保持され、該プリントヘッドによって印刷されたスワス画像部分の画像を取得するための、光学センサと、
印刷される画像を規定する入力プリントデータを受け取る電子制御システムであって、前記入力プリントデータに応答して、前記キャリッジおよび前記プリントヘッドを制御するコマンドを生成し、さらに、前記流体滴発生器のいずれかが故障したかどうかを判断するために、スワス画像部分の前記取得画像を予想画像部分と比較する電子プロセッサを含む電子制御システムとを備える。
本開示の特徴および利点は、図面と共に読まれると、以下の発明を実施するための最良の形態から、当業者によって容易に理解されるであろう。
以下の発明を実施するための最良の形態および図面の中のいくつかの図において、同じ要素は、同じ参照数字で特定される。
簡潔さおよび例示のために、本発明の原理は、本発明の例示的な実施形態を主に参照することによって述べられる。以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が述べられる。しかしながら、本発明が、これらの特定の詳細に限定されないで実施されてもよいことが当業者には明らかになるであろう。他の例では、本開示を不必要に曖昧にしないために、よく知られている方法および構造は詳述していない。
本開示全体を通して使用される、「光学スキャナ」という用語は、一般に、画像を取得するためのスキャナモジュールのことを言う。光学スキャナの１つの例示的な実施形態は、プリント媒体から画像を取得する、ＣＣＤなどの画像取得デバイスを含む。
図１は、産業、オフィス、家庭、または他の環境において、用紙、織物などのような記録媒体上に情報を記録するのに使用されることができる、プリンタ２０の一実施形態を示す。本明細書で開示されるノズル健全状態評価技法の実施形態は、種々のプリンタで実施されることができる。たとえば、一実施形態は、数例を挙げると、大型織物プリンタ、デスクトッププリンタ、可搬型印刷ユニット、コピー機、カメラ、ビデオプリンタ、およびファクシミリ機で実施されることができると考えられる。便宜上、ノズル健全状態評価技法の概念は、プリンタ２０の環境で示される。
プリンタの構成部品は、モデルごとに変わる場合があるが、プリンタ２０は、通常、プラスチック材料でできた、ハウジングまたはケーシング筐体２４によって囲まれ、プリンタ２０のプリントアセンブリ部分２６を一緒に形成するシャシ２２を含む。さらに、プリントアセンブリ部分２６は、デスクまたはテーブルトップによって支持されることができる。しかしながら、この実施形態では、プリントアセンブリ部分２６は一対の脚部アセンブリ２８によって支持される。プリンタ２０はまた、マイクロプロセッサとして概略的に示されるプリンタコントローラ３０を有し、プリンタコントローラ３０は、ホストデバイス(図示せず)、通常、パーソナルコンピュータまたはコンピュータ支援製図（ＣＡＤ）コンピュータシステムなどのコンピュータから命令を受け取る。プリンタコントローラ３０はまた、ケーシング２４の外側に位置する、キーパッドおよびステータス表示部分３２を通して提供されるユーザ入力に応答して動作することができる。ホストデバイスに結合するモニタはまた、プリンタステータス、または、特定のプログラムがホストデバイス上で実行されていることなどの視覚情報を、操作者に表示するのに使用されることができる。パーソナルコンピュータおよび製図コンピュータ、キーボードおよび／またはマウスデバイスなどの、その入力デバイス、および、モニタは、全て、当業者にはよく知られている。
記録媒体操作システムは、プリントゾーン３５を通して、ロールから記録媒体３４の連続シートを進めるのに使用されることができる。さらに、図示のプリンタ２０はまた、ロール３４で供給される媒体上ではなく、プレカットシート上に画像を印刷するのに使用されることができる。記録媒体は、用紙、ポスター板、織物、透明紙、マイラー、ビニルなどのような、任意のタイプの適したシート材料であってよい。キャリッジ案内ロッド３６は、走査軸３８を規定するためにシャシ２２に搭載され、案内ロッド３６は、プリントゾーン３５にわたって左右に(back and forth)相互移動するキャリッジ４０を摺動可能に支持する。キャリッジ駆動モータ（図示せず）が、コントローラ３０から受け取った制御信号に応答してキャリッジ４０を推進するのに使用されてもよい。コントローラ３０にキャリッジ位置フィードバック情報を提供するために、エンコーダストリップ（図示せず）が、プリントゾーン３５の長さに沿って、また、サービス領域４２にわたって延びてもよい。
光学エンコーダリーダが、エンコーダストリップによって提供される位置情報を読み取るために、キャリッジ４０の背面に搭載されることができる。エンコーダストリップリーダを介して位置フィードバック情報を提供する方法は、種々のやり方で達成されてもよい。
この例示的な実施形態のプリンタ２０は、４個のプリントカートリッジ５０〜５６を含む。プリントゾーン３５において、記録媒体は、カートリッジ５０〜５６からインクを受け取る。カートリッジ５０〜５６は、当業者によって「ペン」と呼ばれることも多い。ペンのうちの１つ、たとえば、ペン５６は、記録媒体上にブラックインクを噴出するように構成されてもよく、ブラックインクは、顔料系、または、染料系インクを含有することができる。ペン５０〜５４は、種々の色つきインク、数例を挙げると、たとえば、イエロー、マゼンダ、シアン、ライトシアン、ライトマゼンダ、ブルー、グリーン、レッドを噴出するように構成されてもよい。例示のために、ペン５０〜５４は、それぞれが、カラー、すなわち、イエロー、マゼンダ、およびシアンの染料系インクをそれぞれ含有するとして述べられるが、カラーペン５０〜５４は、一部の実施態様では、顔料系インクを含有してもよいことが明らかである。パラフィン系インク、ならびに、染料と顔料の両方の特性を有するハイブリッドまたは複合インクなどの、他のタイプのインクがペン５０〜５６に使用されてもよいことが明らかである。
この例示的な実施形態のプリンタ２０は、各インク（ブラック、シアン、マゼンダ、イエロー）用の主固定リザーバ（図示せず）がインク供給領域７４に配置されている、「オフアクシス」インク送出システムを使用する。これに関して、「オフアクシス」という用語は、一般に、インク供給源が、プリントヘッド５０〜５６から離れている構成のことを言う。このオフアクシス・システムでは、ペン５０〜５６は、主固定リザーバから、一連の柔軟チューブ（図示せず）を通して運ばれるインクによって補給されることができるため、プリントヘッド移動経路から「オフアクシス」で配置された、少量のインク供給源のみが、プリントゾーン３５にわたってキャリッジ４０によって推進される。本明細書で使用する、「ペン」または「カートリッジ」という用語は、交換可能なプリントヘッドカートリッジのことを言ってもよく、その場合、各ペンは、プリントヘッドがプリントゾーンにわたって往復する時に、全インク供給源を保持するリザーバを有する。
図示のペン５０〜５６は、プリントヘッド、たとえば、プリントヘッド６２を有し、プリントヘッド６２は、インクを選択的に噴出して、プリントゾーン３５において媒体シート３４上に画像が形成される。例示的な一実施形態では、これらのプリントヘッドは、大きなプリントスワス、たとえば、約２２．５ミリメートル以上の高さを有するが、本明細書に述べる概念は、小型のプリントヘッドにも適用されてもよい。例示的な一実施形態では、プリントヘッドはそれぞれ、貫通して形成される複数のノズルを有するオリフィス板を有する。図２Ａは、複数のノズルを有する例示的なオリフィス板６２Ａを平面線図で示す。
各プリントヘッドのノズルは、通常、オリフィス板に沿って、少なくとも１つのリニアアレイで形成されるが、通常、２つ以上のリニアアレイで形成される。たとえば、図２Ａに示すように、ノズルは、リニアアレイ６２Ａ−１および６２Ａ−２で形成される。本明細書で使用される「リニア」という用語は、「ほぼリニア」または「実質的にリニア」として解釈されてもよく、互いに少しずれたノズル配列、たとえば、ジグザグ配列を含んでもよい。各リニアアレイは、通常、走査軸３８に実質的に垂直な長手方向に整列し、各アレイの長さが、プリントヘッドの単一パスについての最大画像スワスを決める。アレイは、長手方向に沿ったずれによって高解像度印刷が可能になるように、互いに対して千鳥状に配置される可能性がある。たとえば、アレイ６２Ａ−１および６２Ａ−２のノズルは、１／３００インチまたは１／６００インチ間隔で配置される。千鳥状に配置されたアレイ機構によって、解像度は、１／６００または１／１２００、あるいは、６００ｄｐｉまたは１２００ｄｐｉに増加する可能性がある。図２Ｂは、図２Ａの指示領域の部分拡大図であり、２つのアレイの千鳥状に配置されたノズルによって印刷される行６３を示す。
プリンタ２０はまた、ペン５０〜５６によって印刷される画像にわたって走査するように構成された光学スキャナ８０を含む。図２に示すように、プリンタ２０のこの実施形態では、光学スキャナ８０はキャリッジ４０に接続される。光学スキャナ８０は、光学スキャナが、ペン５０〜５６の移動に追随するように（すなわち、光学スキャナはペンと一直線になっている）、プリントゾーン３５にわたって走査することが可能になる、任意のかなりよく適した方法で、キャリッジ４０に接続されてもよい。例示的な一実施形態では、光学スキャナは、印刷の下流になる、ペンの片側にある。プリンタが、双方向印刷をサポートする、すなわち、各スワス移動方向で印刷する場合、２つの光学スキャナが使用されてもよく、ちょうど印刷された画像部分が、光学スキャナのうちの一方によって走査され、取得されることができるようにスワス移動方向に沿ったペンの両側に光学スキャナが１つずつある。
高品質フルカラー印刷の場合、個々のペンからのカラーは、印刷媒体に精密に塗布されるべきであり、これは、一般に、ペンがキャリッジアセンブリと精密に位置合わせされるべきであることを意味する。インクジェット印刷機構における、用紙の滑り、用紙スキュー、ペンの機械的ミスアライメントによって、媒体すなわち用紙進行軸と、スキャンすなわちキャリッジ軸の両方に沿ってずれが生ずることが多い。ペンのいずれかが配布される時はいつでも、たとえば、ペンが交換された直後に、（キャリッジが、プリント媒体９０にわたって走査しながら、選択されたペン内の選択されたノズルを作動することによって）試験パターンのグループが生成される可能性がある。試験パターンは、その後、試験パターン上で光学スキャナ８０を走査し、結果を解析することによって読み取られる。
例示的な一実施形態では、光学スキャナは、ノズル健全状態評価を行うために使用される可能性がある。光学スキャナ８０は、通常印刷モードでペン５０〜５６によって塗布された画素パターンを検知し、媒体９２上に印刷された、スキャナ８０の視野内の画像の部分を示す電気信号を、たとえば、プロセッサ３０に提供する。光学スキャナ８０は、ペンのノズルアレイのスワス高さに実質的に等しい高さを有する視野を含んでもよい。しかしながら、光学スキャナ８０の視野は、ペン５０〜５６のスワス高さより比較的大きい場合があることが想定される。
例示的な一実施形態では、光学スキャナ８０は、キャリッジ４０上に適合する大きさに作られた電荷結合素子（ＣＣＤ）スキャナを備えてもよい。光学スキャナ８０は、光源８２、１つまたは複数の反射性表面８４（１つの反射性表面のみが示される）、光収束デバイス８６、およびＣＣＤ８８を含む。光学スキャナ８０は、光源８２によって画像を照明し、ＣＣＤ８８で反射光を検知することによって画像を取得する。ＣＣＤ８８は、単一ランプを使用して種々のカラーを検出するための種々のチャネル（たとえば、レッド、グリーン、およびブルー）、または、種々のカラー源（たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ））を有する１チャネルＣＣＤ（単色）を含むように構成されてもよい。ＣＣＤ８８が、画像の画素を検出するように動作することができる１つの例示的な方法のより詳細な説明は、米国特許第６，０３７，５８４号に見出すことができる。
図３を参照すると、プリンタ２０の一実施形態の要素の例示的なブロック図が示されている。以下の説明は、光学スキャナ８０を有するプリンタ２０が動作することができる１つの例示的な方法を示す。これに関して、図３の以下の説明は、こうしたプリンタ２０が動作することができる種々の方法のうちの１つの方法に過ぎないことが理解される。
プリンタ２０は、４個のプリントヘッド５０〜５６を含むものとして示される。しかしながら、本明細書で述べるノズル健全状態評価技法は、単一プリントヘッドまたは２つ以上のプリントヘッドで動作してもよい。
プリンタ２０はまた、コントローラ３０と、キャリッジ４０を移動させる構成部品、たとえば、エンコーダ、ベルト、およびプーリシステム（図示せず）などとの間のインタフェースを提供するように構成されたインタフェース電子部品１０６を含むことができる。インタフェース電子部品１０６は、たとえば、キャリッジ、媒体を移動させる回路、各プリントヘッドの個々のノズルを発射する回路などを含んでもよい。
コントローラ３０は、たとえば、プリンタに機能を提供するプリントエンジンとして働くための、プログラムされたプロセスを実施する制御ロジックをプリンタ２０に提供するように構成されてもよい。これに関して、コントローラ３０は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などによって実施されてもよい。コントローラ３０は、プリンタ２０の機能を提供し、コントローラによって実行されることができる、コンピュータソフトウェア、たとえば、コンピュータ読み取り可能なコード手段を記憶するように構成されたメモリ１１０とインタフェースされたコンピュータプログラム製品であってもよい。メモリ１１０はまた、コンピュータ、サーバ、ワークステーションなどのような、ホストデバイス１１２からプリンタ２０によって受け取られたデータ／ファイル用の一時的な記憶エリアを提供するように構成されてもよい。メモリ１１０は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（「ＤＲＡＭ」）、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードドライブ記憶装置などのような、揮発性または不揮発性メモリの組み合わせとして実施されてもよい。別法として、メモリ１１０は、ホストデバイス１１２内に含まれてもよい。
コントローラ３０はさらに、ホストデバイス１１２とプリンタ２０の間に通信チャネルを提供するように構成されたＩ／Ｏインタフェース１１４とインタフェースされてもよい。Ｉ／Ｏインタフェース１１４は、ＲＳ−２３２、パラレル、小型コンピュータシステムインタフェース、ユニバーサルシリアルバスなどのようなプロトコルに適合してもよい。
光学スキャナインタフェース電子部品１２４は、光学スキャナ８０およびコントローラ３０とインタフェースしてもよい。光学スキャナインタフェース電子部品１２４は、コントローラ３０から光学スキャナ８０への命令信号を変換するように動作してもよい。さらに、光学スキャナインタフェース電子部品１２４はまた、光学スキャナ８０によって検知された情報をコントローラ３０が解釈可能なフォーマットに変換するように動作してもよい。
ノズル健全状態評価技法の例示的な一実施形態は、ノズルの健康状態の変化を検出するために、キャリッジ上のスキャナ８０を使用する。スキャナは、キャリッジに取り付けられるため、印刷されている同じデータを走査する。それは、スワスのパスが完全に印刷された後、プリンタは、元の画像データ（すなわち、スワス内の印刷される画像）、このパスで印刷される画像部分、および走査画像がメモリに記憶していることになることを意味する。印刷されていないパスに対応する他の全ての画像は、元の画像データに、パスのたびに、プリントマスクとの「ａｎｄ演算」を行うことができるため、メモリに記憶される必要はない。画像の走査されたものは、用紙上でのインクの相互作用から誘導される全てのアーチファクトを含む。こうしたアーチファクトの１つがノズル健全状態である。
例示的な一実施形態では、画像を印刷するのにプリントモードが使用される。プリントモードのパラメータのうちの１つのパラメータは、画像を印刷するのに必要とされるパス数である。ｎパスプリントモードの場合、プリンタは、所与のスワスを終了するのにｎ回のパスを使用する。これは、印刷パスごとに、ドットのうちの１／ｎのみが印刷されることを意味する。画像データを複数のパスに分割することは、プリントモードマスクを使用して行われる。このマスクは、それぞれの画素が印刷される時のパス数を含む。そのため、このマスクは、画像データと論理的に「ａｎｄ演算」を行った「ｎ」個の２値マスクに変換される。画像とマスクの同じ位置に「１」の値が存在する場合、液滴が発射される。
以下は、これが作用する方法の一例である。印刷される画像は、以下のようであると仮定する。
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ １ １ ０ ０ ０
０ ０ １ １ １ １ １ ０ ０
０ １ １ １ １ １ １ １ ０
１ １ １ １ １ １ １ １ １
０ １ １ １ １ １ １ １ ０
０ ０ １ １ １ １ １ ０ ０
０ ０ ０ １ １ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
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０ ０ １ １ １ １ １ ０ ０
０ １ １ １ １ １ １ １ ０
１ １ １ １ １ １ １ １ １
０ １ １ １ １ １ １ １ ０
０ ０ １ １ １ １ １ ０ ０
０ ０ ０ １ １ １ ０ ０ ０
この例の場合、４パス・プリントモード・マスクが採用され、印刷を４つの２値マスクに分割する。
１ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １
３ ４ １ ２ ３ ４ １ ２ ３
１ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １
４ １ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４
２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １ ２
１ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １
３ ４ １ ２ ３ ４ １ ２ ３
１ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １
１ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １
３ ４ １ ２ ３ ４ １ ２ ３
１ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １
４ １ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４
２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １ ２
１ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １
３ ４ １ ２ ３ ４ １ ２ ３
１ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １
パス１の場合、プリントモード・マスクは以下の通りである。
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
パス２の場合、プリントモード・マスクは以下の通りである。
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
パス３の場合、プリントモード・マスクは以下の通りである。
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
パス４の場合、プリントモード・マスクは以下の通りである。
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
したがって、全てのパスで施される画像データは以下の通りである。
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ １ １ ０ ０ ０
０ ０ １ １ １ １ １ ０ ０
０ １ １ １ １ １ １ １ ０
１ １ １ １ １ １ １ １ １
０ １ １ １ １ １ １ １ ０
０ ０ １ １ １ １ １ ０ ０
０ ０ ０ １ １ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ １ １ ０ ０ ０
０ ０ １ １ １ １ １ ０ ０
０ １ １ １ １ １ １ １ ０
１ １ １ １ １ １ １ １ １
０ １ １ １ １ １ １ １ ０
０ ０ １ １ １ １ １ ０ ０
０ ０ ０ １ １ １ ０ ０ ０
パス１において、画像データと第１パスマスクとのａｎｄ演算によって以下が得られる。
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
パス２において、画像データと第２パスマスクとのａｎｄ演算によって以下が得られる。
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
１ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
パス３において、画像データと第３パスマスクとのａｎｄ演算によって以下が得られる。
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
パス４において、画像データと第４パスマスクとのａｎｄ演算によって以下が得られる。
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０
０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０
０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０
０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０
０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０
したがって、４回のパスの後、最初の２行は４つのパス全てで印刷され、行３および４はパス１、２、および３でだけで印刷され、行５および６はパス１および２で、行７および８はパス１でだけ印刷された。この例示的な実施形態で、プリント媒体前進システムは、各パスの間で２行分だけプリント媒体を前進させるように作動されると仮定する。したがって、走査されるものは、
パス１、２、３、および４後で、
行１００００１００００
行２０００１１１０００
パス１、２、および３後で、
行３００１０１１１００
行４０１１１０１１１０
パス１および２後で、
行５１００１１００１１
行６０１００１１０００
パス１後で、
行７００１０００１００
行８００００１００００
パス１、２、３、および４後で、
行１００００１００００
行２０００１１１０００
パス１、２、および３後で、
行３００１０１１１００
行４０１１１０１１１０
パス１および２後で、
行５１００１１００１１
行６０１００１１０００
パス１後で、
行７００１０００１００
行８００００１００００
４パスプリントモードについてのこの例では、プリント媒体は、完全なスワスを印刷するために、４回、すなわち、１パス当たり１回進む。この例の全てのパスにおいて、行ごとに１つのノズル印刷のみが存在するため、４回の前進後に、４個のノズルが同じ行を印刷した。したがって、それぞれのパス後に、スキャナは、所与の行上にインクが存在しない（または、十分なインクが存在しない）ために、ノズルが動作しないかどうかを観測することができる。予想される印刷画像（上記表の各画像）を、走査画像と比較することができる。ノズルが抜けている場合、所与の行での、また、このノズルの予想される発射位置での濃度が低いため、両方の画像を比較すると、抜けていることを検出することができる。この情報は、非動作ノズルまたは適切に動作しないノズルを補償するために、プリントマスクを変更するのに使用されることができる。別法として、不具合のある(malfunction)マスクの検出によって、プリンタサービスステーションにおける、プリントヘッドサービスルーチン、たとえば、スピッティングおよびワイピングを誘発するであろう。
ノズル健全状態評価技法はまた、単一パスプリントモードについて採用される可能性があり、全スワスが、プリントヘッドキャリッジの単一パスで印刷される。単一パスプリントモードでは、全てのノズルが印刷する準備ができているため、ノズルが印刷しない場合、走査画像が処理されて、この状況が検出される可能性がある。
図４は、印刷し、ノズル健全状態評価を行う例示的なプロセスを示す簡略化したプロセスフロー図である。２０２にて、入力画像用のデータが提供される。このデータは、印刷される画像のスワスを規定してもよい。その後、２０４にて、プリントモード・マスクが入力データに適用され、２０６にて、スワスパスが印刷される。パスが印刷される間に、２０８にて、スキャナモジュール８０によって印刷された画像の画像が取得されて、走査画像２１０が提供される。２１４にて、走査画像が予想画像２１２と比較されて、２１６にて、ノズル健全状態の評価が提供される。（マスキング後の）印刷される現在のスワスについての情報を使用する、１つの例示的な実施形態では、無欠陥印刷のための目標パターンを生成することができる（画像をスキャナ伝達関数で畳み込む）。そのパスについての、目標パターンと走査画像が、処理され、比較され（両者を空間的に同期させるための画像位相相関技法および個々の欠陥を分離するための相互相関を使用して）、ノズルアレイの種々の部分を特徴付けることができる。印刷画像と無欠陥画像との差の大きさに応じて、異なる健全状態重みを指定することができる。
故障しているノズルが検出される場合、２１８にて、プリントモード・マスクが変更されて、故障しているノズル（複数可）が補償される。たとえば、ノズルに欠陥がある場合、そのノズルによって印刷された行は空白になることになる。欠陥のあるノズルに対して前に指定された行を印刷するように、別のノズルを指定することができる（たとえば、プリントモード・マスクの１によって）。たとえば、所与のノズルが駄目になった場合に使用するために、すなわち、プリントマスクを変更する代わりに、プリンタが、使用するためにメモリからマスクを取り出すように、マスクのバックアップ表が存在してもよい。非作動ノズルを補償するためにマスクを調整または変更するための例示的な技法は、米国特許第６，４４３，５５６号に記載される。
上記は、本発明の特定の実施形態の説明および例示であったが、当業者が、添付特許請求項によって規定される本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本発明に対する種々の修正および変更を行うことができる。
２０ プリンタ
２２ シャシ
２４ ケーシング筐体
２６ プリントアセンブリ部分
２８ 脚部アセンブリ
３０ プリンタコントローラ
３２ キーパッドおよびステータス表示部分
３４ ロール
３５ プリントゾーン
３６ キャリッジ案内ロッド
３８ 走査軸
４０ キャリッジ
５０、５２、５４、５６ プリントヘッド
８０ 光学スキャナ
１０６ インタフェース電子部品
１１０ メモリ
１１２ ホストデバイス
１１４ Ｉ／Ｏインタフェース
１２４ ＯＳインタフェース電子部品
２２ シャシ
２４ ケーシング筐体
２６ プリントアセンブリ部分
２８ 脚部アセンブリ
３０ プリンタコントローラ
３２ キーパッドおよびステータス表示部分
３４ ロール
３５ プリントゾーン
３６ キャリッジ案内ロッド
３８ 走査軸
４０ キャリッジ
５０、５２、５４、５６ プリントヘッド
８０ 光学スキャナ
１０６ インタフェース電子部品
１１０ メモリ
１１２ ホストデバイス
１１４ Ｉ／Ｏインタフェース
１２４ ＯＳインタフェース電子部品
Claims (16)
- スワスタイプのインクジェット印刷システムにおいて、プリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法であって、
画像のスワス部分を印刷すること、
前記印刷されたスワス部分を光学的に走査することであって、それによって、走査画像を取得する、走査すること、
前記画像の前記スワス部分の予想画像を、前記走査画像と比較すること、および、
前記比較することの結果に基づいて、前記ノズルアレイの任意のノズルが故障したかどうかを評価することを含む、プリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法。 - 前記プリントヘッドノズルアレイは、前記印刷システムの移動キャリッジによって保持され、前記印刷されたスワス部分を前記光学的に走査することは、前記移動キャリッジによって保持された光学スキャナで前記印刷されたスワス部分を走査することを含む請求項１に記載のプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法。
- 前記画像は、通常印刷モード中に、前記印刷システムによって印刷される画像である請求項１または請求項２に記載のプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法。
- 前記故障したノズルを補償するように、故障ノズルの印刷指定を適切に動作するノズルへ変更することをさらに含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法。
- 前記画像部分を前記印刷することは、前記印刷システムをマルチパスプリントモードで動作させることを含み、前記画像の全スワスの印刷を完了するのに、前記プリントヘッドノズルアレイのｎスワスパスが使用される請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法。
- 前記画像部分を前記光学的に走査することは、前記ｎパスのそれぞれの後にスワス画像を取得することを含む請求項５に記載のプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法。
- 前記印刷システムをマルチパスプリントモードで前記動作させることは、印刷されるスワス画像を規定する画像データのセットに、異なるプリントモードマスクを適用することを含む請求項５または請求項６に記載のプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法。
- 故障したノズルから生ずるプリント品質欠陥を緩和する補正処置をとることをさらに含む請求項１ないし７のいずれか１項に記載のプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法。
- 補正処置を前記とることは、前記アレイに対してサービスオペレーションを行うことを含む請求項８に記載のプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価する方法。
- コンピュータプログラム製品であって、
コンピュータ使用可能な媒体を備え、該コンピュータ使用可能な媒体は、該媒体に組み込まれた、プリンタシステムのプリントヘッドノズルアレイのノズルの健全状態を評価するためのコンピュータ読み取り可能なコード手段を有し、該コンピュータ読み取り可能なコード手段は、コンピュータコントローラに、前記プリンタシステムが請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法を実行するように制御させるコンピュータプログラム製品。 - プリンタであって、
印刷オペレーション中にスワス軸に沿って移動可能なキャリッジと、
該キャリッジによって保持され、印刷オペレーション中にプリント媒体上に流体を噴出する複数の流体滴発生器を含むプリントヘッドと、
前記キャリッジによって保持され、該プリントヘッドによって印刷されたスワス画像部分の画像を取得するための、光学センサと、
印刷される画像を規定する入力プリントデータを受け取る電子制御システムであって、前記入力プリントデータに応答して、前記キャリッジおよび前記プリントヘッドを制御するコマンドを生成し、さらに、前記流体滴発生器のいずれかが故障したかどうかを判断するために、スワス画像部分の前記取得画像を予想画像部分と比較する電子プロセッサを含む電子制御システムとを備えるプリンタ。 - 前記制御システムは、前記電子プロセッサが、前記流体滴発生器の１つまたは複数が故障したことを指示すると、補正処置をとるようになっている請求項１１に記載のプリンタ。
- 前記補正処置は、故障した液滴発生器が指定されていた画像ロケーションを、適切に機能する流体滴発生器に再指定することを含む請求項１２に記載のプリンタ。
- マルチパスプリントモードを含み、前記プリントヘッドは、前記スワス部分を完全にプリントするのに、前記プリントヘッドが前記プリント媒体にわたってｎ回通過する請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載のプリンタ。
- 前記光学スキャナは、前記プリントヘッドパスのそれぞれの後に、スワス画像を取得する請求項１４に記載のプリンタ。
- 前記プリントヘッドはインクジェットプリントヘッドであり、前記複数の液滴発生器のそれぞれは、前記流体が噴出されるノズルを含む請求項１１ないし１５のいずれか１項に記載のプリンタ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/892,712 US7287824B2 (en) | 2004-07-16 | 2004-07-16 | Method and apparatus for assessing nozzle health |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| EP (1) | EP1616703B1 (ja) |
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