JP2006123549A

JP2006123549A - インクジェット不良検査方法

Info

Publication number: JP2006123549A
Application number: JP2005308045A
Authority: JP
Inventors: Elliott A Eklund; エイエクランドエリオット; Jeffrey J Folkins; ジェイフォルキンスジェフリー; David L Knierim; エルニーリムデイビッド
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2006-05-18
Also published as: EP1652676A3; KR20060052238A; US20060098251A1; US7623254B2; KR101266327B1; EP1652676B1; EP1652676A2; DE602005022662D1

Abstract

【課題】インクジェットの不良を、システムリソース及びユーザリソースの無駄なく効率的に解決する方法を提供する。
【解決手段】インクジェット装置のインクジェットの不良検査方法は、１つ以上のインクジェットが不良である可能性に基づいて、インクジェット不良検査を実行すべきかどうかを判定するステップ(S４０５)を含む。方法はまた、インクジェット不良検査を実行すべきと判定されれば(S４１０)、各インクジェットの特性に基づいてどのインクジェットを検査するかを特定するステップ(S４１５)と、特定されたインクジェットの不良を、画像センサを用いて検査するステップ(S４２０)とを含み、特定されるインクジェットの数は、インクジェット装置のインクジェット総数よりも少ない。
【選択図】図４

Description

本発明は、インクジェットの不良を検査する方法に関する。

インクジェットプリントヘッドが中間基板に対して移動し、中間基板にマーキング材料を噴射して、中間基板上に画像を形成するプリンタが公知である。インクジェットプリントヘッドは多数のインクジェットを備え、それぞれのインクジェットがある量のマーキング材料を噴射する。その後、画像は中間基板から媒体シートに転写される。媒体シート上に形成される画像の品質は、特に各インクジェットが一貫してインクを噴射する能力によって左右される。

固体インクジェットプリントヘッドは、インクジェットの目詰まり等の不良を起こしやすい。例えばプリントヘッド内のインクジェットが詰まってインクが一貫して噴射されない場合がある。インクジェットの不良が発生すると、不良が補修されるまでインクジェットは不良のままとなる。すなわち、インクジェットの不良は時間が経過すれば自ら直るものではなく、ほぼ不変である。一般的には、インクジェットの不良の補修には、何らかのメンテナンスが必要である。このようにインクジェットの不良はメンテナンスが行われるまでそのままとなる。メンテナンスは、不良インクジェットを詰まらせている物質または空気を押し出すパージング動作を含みうる。

従来、１つ以上のインクジェットの不良の有無を調べるには、インクジェットプリントヘッドのすべてのインクジェットを使って媒体シート上に画像を印刷し、この画像を視覚的に検査してインクジェットの不良を検出していた。もし画像に不備があれば、ユーザはプリントヘッドのメンテナンスを開始できる。だがテスト画像を別途印刷し、メンテナンスを手動で開始することは、システムリソース（生産的な出力のために使用できた媒体、インク、および時間等）とユーザリソース（テスト画像の開始と検査、およびメンテナンス開始に要する時間等）の両方を消費する。

電子写真装置では、このシステムリソースおよびユーザリソースの無駄の問題に対処するため、テスト画像を中間基板上の文書と文書の間の領域に印刷する。一般的なシステム構築に基づいて電子写真装置の中間基板上に画像が配置される場合、中間基板上の画像間には印刷する画像間にテスト画像を印刷する十分なスペースが設けられる。内部画像センサを用いて、電子写真装置はテスト画像の不良を評価し、もし不良と判定されれば、プリントヘッドにメンテナンスを実施できる。

例えば、特許文献１には、インクジェット記録装置を備えたカラーファクシミリ装置が、また、特許文献２には、マルチディスプレイシステムであっても表示画像の画像データに応じた最適な画像を観察することを可能とした画像表示装置の品質管理システムが開示されている。

特開平３−２６７８６７号公報特開２００４−１６３８２３号公報

上記のように、インクジェット画像再現装置内のインクジェットは、時間の経過によるマーキング濃度属性（インク滴の質量、インク滴の速度、方向性等）のドリフトによって不良となりうる。一般的には、インクジェットの不良は、ある量のマーキング材料が不良インクジェットをすべてまたは部分的に詰まらせることによって生じる。例えば、すべてまたは部分的に目詰まりしたジェット（噴射口）は、インク滴の質量、インク滴の速度、および／またはインク滴がインクジェットのノズルから噴射される方向を変化させうる。

不良インクジェットの検出のため、装置がインクジェットの不良（インクジェットの目詰まり等）を測定して自己補修するイメージオンドラム（ＩＯＤ）センサという一般的な概念が提案されている。ＩＯＤセンサは、例えば中間基板上にプリントヘッドのインクジェットによって噴射されるマーキング材料の有無、濃度、および／または位置等をモニタするように構成されたセンサである。ＩＯＤセンサは一般に、例えば１つの光源と、中間基板上のマーキング材料を検出するように配置した１つ以上の光学検出器とを含む。

これによりユーザは、テスト画像を手動で評価して手動でプリントヘッドメンテナンス手順を開始しなくてもよい。だが、インクジェット検出手順は時間を要し、インクを消費し、その他の貴重なシステムリソースを使用するので、単にＩＯＤを用いた基本的なインクジェット不良検出を標準手順として設けるだけでは、もし不良が頻発した場合は、もっとも効率的なシステム解決策とは言えない。

マルチパスインクジェット装置のタイミングおよびドラムサイズは一般に、中間基板上の文書間領域の全領域が転写ローラと接触するように構成されているので、ＩＯＤを用いた基本的なインクジェット不良検出を標準手順とすることは、もっとも効率的なシステム解決策とはならない。転写ローラは、媒体シートが中間基板と転写ローラ間を搬送される間に、媒体シートの裏面に圧力をかける。文書間領域とは、中間基板上で媒体に転写されるべき画像がマークされる領域と領域との間の部分をさす。文書間領域では中間基板と接触する媒体シートはないので、中間基板上の文書間領域にマークされたテスト画像は、その後、転写ローラに転写される。画像が転写ローラに転写されるため、次の媒体シートが中間基板と転写ローラ間に搬送されると、転写ローラ上の画像は媒体シートの裏面に転写される。このようにテスト画像は、印刷ジョブとは関係ないテストサイクル中に、中間基板上にマークされなければならない。このため、独立テストサイクル専用のシステムリソースが無駄になる（すなわち印刷サイクルには使用できない）。

インクジェットの故障率（すなわちインクジェットが不良になる率）は、インクジェットの使用頻度と関係があることがわかっている。従来、インクジェット不良検査は、インクジェットの故障率を考慮しない間隔で実行されていた。従って、最も故障率の高いインクジェットを維持するのに十分な頻度間隔でプリントヘッドのすべてのインクジェットが検査されれば、故障率の低いインクジェットも頻繁に検査することになり、システムリソースの無駄となる。

また、プリントヘッド中のいくつかのインクジェットが、目詰まり等によって同プリントヘッド中の他のインクジェットよりも故障しやすいこともわかっている。従来、プリントヘッドのすべてのインクジェットの故障検査は同時に行われていた。プリントヘッドのすべてのインクジェットが、もっとも不良が発生しやすいインクジェットを維持するのに十分な頻度間隔で検査されれば、故障しにくいインクジェットも頻繁に検査することになり、システムリソースの無駄となる。

上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット不良検出方法は、インクジェット装置のインクジェット不良検査方法であって、１つ以上のインクジェットが不良である可能性に基づいて、インクジェット不良検査を実行すべきかどうか判定するステップと、インクジェット不良検査を実行すると判定された場合、画像センサを用いてインクジェット不良検査を実行するステップとを含む方法を提供する。

また、上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット不良検出方法は、インクジェット装置のインクジェット不良検査方法であって、インクジェットの特性に基づいて、どのインクジェットを検査するかを特定するステップであって、特定されるインクジェットの数はインクジェット装置のインクジェットの総数よりも少ないステップと、特定されたインクジェットの不良を画像センサを用いて検査するステップとを含む方法を提供する。

また、本発明は、インクジェット装置のインクジェット不良検査方法であって、インクジェットの特性に基づいて、どのインクジェットを検査するかを特定するステップであって、特定されるインクジェットの数はインクジェット装置のインクジェットの総数よりも少ないステップと、特定されたインクジェットの不良を画像センサを用いて検査するステップとを含む方法を提供する。

本発明の特徴が適用可能なインクジェット装置、例えば固体インクジェットプリンタ、インクジェットプリンタ、またはインクジェットファックス機等の概要を理解するため、図１〜図３を参照する。インクジェットの不良を検出するための本発明の各実施形態は、上記のような装置に適用するのに特に適しているが、以下に記載する各実施形態は例示にすぎない。本発明の各実施形態の各態様は、中間画像基板上に画像を転写することを意図した、インクジェットを備えた最低１つのプリントヘッドを含む任意の媒体供給メカニズムおよび／または画像再現装置において達成可能である。

図１に示すように、インクジェット装置１００の実施例は、その一部に、プリントヘッド１１０と、１つ以上のインクジェット１２０と、中間転写基板（中間転写ドラム１３０）と、転写ローラ１４０と、画像センサ１５０と、プリントヘッドメンテナンスユニット１６０と、ドラムメンテナンスユニット１７０と、媒体供給路の一部を構成する媒体プレヒータ１８０と、コントローラ１９５と、メモリ１９９とを含む。メモリ１９９には、例えば書換え可能な揮発性もしくは不揮発性メモリ、または書換え不可もしくは固定メモリを任意に適切に組み合わせたものがある。書換え可能メモリは、揮発性／不揮発性にかかわらず、１つ以上のスタティックもしくはダイナミックＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクおよびディスクドライブ、書込み可能または再書込み可能な光ディスクおよびディスクドライブ、ハードドライブ、ならびにフラッシュメモリ等を用いて実現できる。同様に、書換え不可もしくは固定メモリは、１つ以上のＲＯＭ，ＰＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ、ならびにＣＤ−ＲＯＭもしくはＤＶＤ−ＲＯＭディスクのような光ＲＯＭディスクおよびディスクドライブ等を用いて実現できる。コントローラ１９５および／またはメモリ１９９は、多数のコンポーネントコントローラを組み合わせて、そのすべてまたは一部をインクジェット装置１００外部に配置してもよい。

プリントヘッド１１０は画像を中間転写ドラム１３０上にマークするように構成され、図１に示すように、コントローラ１９５の制御下で中間転写ドラム１３０に近接した位置に配置される。これによりインクジェット１２０は、コントローラ１９５の制御下で、マーキング材料を中間転写ドラム１３０上に堆積して画像を形成する。マーキング材料は、ポーションごとに中間転写ドラム１３０上に堆積される。ポーションごとに１つ以上のインクジェット１２０がコントローラ１９５からインク噴射信号を受信し、ほぼ同時にマーキング材料を中間転写ドラム１３０上に噴射する。こうして、中間転写ドラム１３０上に画像全体が形成されるまで、マーキング材料がポーションごとに噴射される。マーキング材料が中間転写ドラム１３０上に堆積されている間は、転写ローラ１４０は中間転写ドラム１３０とは接触しない。

本発明の他の実施形態によれば、１つの画像が中間転写ドラム１３０全体をカバーしてもよい（シングルピッチ）。本発明の他の実施形態によれば、複数の画像が中間転写ドラム１３０上にマークされてもよい（マルチピッチ）。さらに、画像は１回のパスでマークされてもよいし（シングルパス法）、または複数回のパスでマークされてもよい（マルチパス法）。

マルチパス法に従って画像が中間転写ドラム１３０上にマークされる場合、コントローラ１９５の制御下で、画像を表す少量のマーキング材料（上述したようにポーションごとにマークされる）が、中間転写ドラム１３０の最初の回転時にインクジェット１２０によってマークされる。その後、後続する１回以上の中間転写ドラム１３０の回転中に、コントローラ１９５の制御下で、同じ画像を表すマーキング材料が最初の画像の上に重ねられ、こうして中間転写ドラム１３０上の画像を表すマーキング材料の総量が増やされていく。

例えば、ある種類のマルチパスマーキング構成を用いて、複数のカラー分解から画像を蓄積してもよい。中間基板（中間転写ドラム１３０）の回転ごとに、１つのカラー分解のマーキング材料（コンポーネント画像）が中間転写ドラム１３０の表面上に堆積され、最終的に最後のカラー分解が堆積されて画像を完成させる。また別の種類のマルチパスマーキング構成を用いて、プリントヘッド１２０の複数回のスワースによって画像を蓄積してもよい。中間転写ドラム１３０の回転ごとに、１回のスワース分のマーキング材料（コンポーネント画像）が中間転写ドラム１３０の表面に付与され、最終的に最後のスワースが行われて画像を完成させる。上記の２つのマルチパスマーキング構成の例は、どちらも「ページ印刷」として一般によく知られている。各種コンポーネント画像からなる各画像が媒体シート１９０全量分のマーキング材料を表し、以下に説明するように、その後、中間転写ドラム１３０から媒体シート１９０へ転写される。

マルチピッチマーキング構成では、中間基板（中間転写ドラム１３０等）の表面が、フルページ画像（すなわちシングルピッチ）と文書間領域とを含む複数の区画に区分けされる。例えば、２ピッチの中間転写ドラム１３０は、そのドラムが一回転する間に、それぞれ１枚の媒体シート１９０に対応する２つの画像をマークする能力をもつ。同様に、３ピッチ中間転写ドラム１３０は、ベルトの１回のパスまたは回転中に、それぞれ１枚の媒体シート１９０に対応する３つの画像をマークする能力をもつ。

シングルパス法またはマルチパス法に従って中間転写ドラム１３０上に１つまたは複数の画像がマークされると、コントローラ１９５の制御下で、インクジェット装置１００の本実施例では、画像を中間転写ドラム１３０から媒体シート１９０へ転写する構成に切り替わる。この構成では、図２に示すように、媒体シート１９０は、コントローラ１９５の制御下で媒体プレヒータ１８０を通過して中間転写ドラム１３０に近接かつ接触する位置まで搬送される。媒体シート１９０が中間転写ドラム１３０に接触すると、コントローラ１９５の制御下で転写ローラ１４０の位置が変更され、媒体シート１９０の裏面に圧力をかけて、中間転写ドラム１３０に対して媒体シート１９０を押す（図２）。転写ローラ１４０によって媒体シート１９０の裏面にかけられた圧力によって、マークされた画像を中間転写ドラム１３０から媒体シート１９０上へ転写するのが容易になる。

中間転写ドラム１３０と転写ローラ１４０の回転によって（図２の矢印で示す）、１枚または複数枚の媒体シート１９０がインクジェット装置１００の本実施例において（図２の矢印で示す方向に）搬送される間に、中間転写ドラム１３０上の１つまたは複数の画像が媒体シート１９０上に転写される。

上述のように画像が中間転写ドラム１３０から媒体シート１９０に転写されると、中間転写ドラム１３０は回転を続け、中間転写ドラム１３０上に残されたマーキング材料は、コントローラ１９５の制御下でドラムメンテナンスユニット１７０によって除去される。

本実施形態では、例えば、米国特許出願（代理人ドケット番号第１１９５１９号）に記載された方法に従って、中間転写ドラム１３０のブランク部分上にテスト画像をマークすることができる。テスト画像のマーキングは、不良と考えられるインクジェット１２０のみを用いて行われる。このため不良の可能性のないインクジェット１２０でテスト画像をマーキングするのに要する時間とインクが無駄にならない。その後、テスト画像は画像センサ１５０によって評価され、検査したインクジェット１２０の不良が測定される。測定値に基づいて、コントローラ１９５はプリントヘッドメンテナンスサイクルを開始できる（図３参照）。

プリントヘッドのメンテナンスが必要と判定されると（すなわちテストシーケンス中にインクジェット１２０またはプリントヘッド１１０の不良が確認されると）、インクジェット装置１００の本実施例では、コントローラ１９５の制御下で、例えば図３に示すプリントヘッドメンテナンスモードに入る。プリントヘッドのメンテナンス時には、プリントヘッドは、コントローラ１９５の制御下で中間転写ドラム１３０から引き下げられ（図３の矢印参照）、プリントヘッドメンテナンスユニット１６０が、コントローラ１９５の制御下でインクジェット１２０の近傍に配置される。プリントヘッドメンテナンスユニット１６０は、コントローラ１９５の制御下でインクジェット１２０をパージして、完全または部分的に詰まったインクジェットを補修する。

次に、図４〜図６、図９および図１０を参照して、本発明に係るインクジェットプリントヘッドおよびインクジェットの不良検出方法の一実施形態を説明する。図４〜図６、図９および図１０に示す実施形態によれば、プリントヘッド１１０内のすべてのインクジェット１２０を定期的に検査するのではなく、統計的データを用いて検査間隔を調整する。さらに、インクジェット検査を行うことになれば、各インクジェット１２０の評価が行われ、そのインクジェット１２０を検査に含めるべきか否かが判定される。検査頻度と検査するインクジェット数を減じることにより、インクジェットの検査に費やされるシステムリソースが少なくてすむ。

図４に示すように、この方法の動作はステップＳ４００で開始される。ステップＳ４０５では、インクジェット不良検査を実行すべきか否かが判定される。判定は、例えば、図５に示すインクジェット不良検査を実行すべきか否かを判定する方法等によって行うことができる。

図５では、方法の動作はステップＳ５００で開始される。ステップＳ５０５では、故障確率データが評価される。故障確率データは、回収されたインクジェット装置１００の故障パターンを示すデータであり、統計学的に調整または分析されたものでもよいし、されていないものでもよい。故障確率データはメモリ１９９等に保存できる。例えば、インクジェット装置の故障確率データは、観察した故障データをワイブル分布または対数正規分布等のパラメータ表示した故障分布に当てはめて入手してもよいし、またはカプラン−メイヤー推定等を用いて故障データから直接推定してもよい。この種類の故障確率データは、前回の故障からのプリント回数の関数として回復可能な故障が発生する確率を予測するのに利用できる。「故障」とは、１つまたは複数のインクジェットが目詰まり等によって不良となることをさす。故障は、故障した１つまたは複数のインクジェットがプリントヘッドのメンテナンス等によって修理可能な場合は「回復可能な故障」である。

図９は、従来の固体インクジェットプリントヘッドの検査によって得たインクジェット装置１００の一般的な故障データの例である。この確率グラフは、１つ以上のインクジェット１２０が不良（故障）となる確率パーセントと前回の故障からのプリント回数とをグラフにしたもので、経験的な故障データを、故障分布、この場合はワイブル分布にあてはめる手段となる。これにより２つのパラメータ（シェイプとスケール）を抽出でき、これはワイブル分布によれば故障間隔の分布を特徴づけるもので、かつ図１０に示す故障確率データのグラフに使用できる。

図１０に示す故障確率データは、故障確率レート（１回のプリントあたりの故障確率の上昇）と、故障間のプリント間隔との関数であると解釈できる。例えば、図１０に示すように、直近の故障からプリント６万回後では、故障発生の確率は１回のプリントあたり０．０００５（すなわち０．０５％）である。図１０の例では、プリント間隔が短ければ、新たな故障の確率は比較的高くなることがわかる。だが、もしプリントヘッドがある長さの間隔後に故障を経験しなければ、故障の確率は急速に減少する。すなわち、インクジェット装置が故障すると考えられるレートは、プリント回数が増えれば下がっていく。ただしプリント回数の増大に伴って故障確率レートは下がるが、全体的な故障の確率は高くなる。従って、故障が発生してからの現在のプリント間隔と対応する故障発生の確率とを比較すると、故障発生の確率を例えば倍増するにはかなり長いプリント間隔を要する。

例えば、仮にインクジェット装置１００が１０００ページ印刷するごとにインクジェットの不良を検査するように初期設定されていたとする。その後、この実施形態に従って、インクジェット１２０の最初の検査後に不良が発見されなければ、検出間隔が調整され、次回の検査は１５００ページの印刷後となる。これは、図１０に示す故障データによれば、故障確率の上昇率は、故障間のプリント間隔が長くなるほど下がるためである。だが最初のインクジェット検査で不良が発見されれば、次回の検査は５００ページ印刷後に行うよう検出間隔が調整される。インクジェット１２０の次回の検査後に不良が見つからなければ、７５０ページ印刷後にインクジェット検査を行うように検出間隔が延ばされる。これは、図１０の故障データから、故障確率の上昇率は、元の間隔である１０００ページの場合に比べて５００ページでのほうが高いためである。他の実施形態では、検出間隔の調整は、標準的な間隔に基づいて行っても故障データに基づいてインクジェットの不良を検出しそうにないインクジェット不良検査を防止するように、適切な場合に検出間隔が延長される間は、故障データに応じて様々に調整することができる。

動作はステップＳ５１０へ進み、故障確率データに基づいて検出間隔が調整される。その後、ステップＳ５９９へ進み、方法の動作が終了する。

検出間隔は、例えば故障が発生すると無駄になると予想される時間リソース、インクジェットの不良を検査することで無駄になると予想される時間リソース、および／または故障確率データ等の多数の要因に基づいて設定できる。さらに、検出間隔は、インクジェット装置１００の予想される設定に応じて調整できる。例えば、インクジェット装置１００が非常に大きなジョブを出力すると予想される場合は、故障が発生すれば大量の時間とリソースが無駄になるので、許容可能な故障率が下げられる。同様に、インクジェット装置１００が小さなジョブを出力すると予想される場合は、不良の発生によって無駄になる時間とリソースが少量なので、許容可能な故障率は上げられる。

図４を参照すると、ステップＳ４１０で、例えば図５の方法に従って調整された検出間隔に達したか否かに基づいて、インクジェット不良検査を実行するか否かが判定される。インクジェット不良検査を実行すべきであれば、動作はステップＳ４１５へ進む。インクジェット不良検査を行わない場合は、動作はステップＳ４９９へ飛ぶ。ステップＳ４１５では、検査するインクジェットが特定される。検査するインクジェット１２０の特定は、例えば図６に示すどのインクジェット１２０を検査するかを特定する方法によって行うことができる。説明を簡潔にするため、図６に示す方法は、インクジェット装置１００が複数のインクジェット１２０を備えた１つのプリントヘッド１１０を有すると仮定する。ただし、複数のプリントヘッド１１０を有するインクジェット装置１００については、この方法を必要に応じて反復することができる。

図６に示すように、方法の動作はステップＳ６００で開始される。その後、動作はステップＳ６０５へ進んで、すべてのインクジェット１２０が現在のインクジェットとして選択されているか否かが判定される。すべてのインクジェット１２０が現在のインクジェット１２０として選択されていれば、すべてのインクジェット１２０が考慮されており、動作はステップＳ６９９へ飛ぶ。だが、すべてのインクジェット１２０が現在のインクジェット１２０として選択されていない場合は、動作はステップＳ６１０へ進む。ステップＳ６１０では、すぐ次のインクジェット１２０が現在のインクジェットとして選択される。動作はステップＳ６１５へ進む。

ステップＳ６１５では、例えば現在のインクジェット１２０に割当てられたビットカウンタが所定限度を超えているかどうかを判定することにより、現在のインクジェット１２０の不良検査を行うべきか否かが判定される。ビットカウンタを用いてインクジェット１２０の特性をモニタする方法の実施例を図７および図８を参照して以下に説明する。現在のインクジェット１２０のビットカウンタが所定限度を超えていなければ、動作はステップＳ６０５へ戻る。現在のインクジェットのビットカウンタが所定限度を超えていれば、動作はステップＳ６２０へ進む。ステップＳ６２０では、そのインクジェットカウンタがインクジェット不良検査用にマークされる。その後、動作はステップＳ６０５へ戻る。

図６に示す方法は、ステップＳ６０５でプリントヘッド１１０内のすべてのインクジェット１２０が現在のインクジェット１２０として選択されていると判定されるまで繰り返される。その後、動作はステップＳ６９９へ飛び、ここで方法は終了する。上述のようにインクジェット装置１００が複数のプリントヘッドを有する場合は、すべてのプリントヘッド１１０内のすべてのインクジェット１２０が現在のインクジェットとして選択されるまで、各プリントヘッドについて図６の方法を反復できる。

図４に戻って、検査すべきインクジェット１２０が特定されると（すなわちステップＳ６２０でビットカウンタの値に基づいてインクジェットがマークされると）、動作はステップＳ４２０へ進み、特定されたインクジェット１２０の不良検査が行われる。このように各プリントヘッド１１０のすべてのインクジェット１２０を用いて中間転写ドラム１３０上に検査画像をマーキングするのではなく、故障している可能性があると特定されたインクジェット１２０のみを用いて、中間転写ドラム１３０上に検査画像がマーキングされる。従って、故障の可能性がないと判定された残りのインクジェット１２０に要するインクと時間が節約できる。検査によって１つ以上のインクジェット１２０が不良であるとわかれば、不良ジェットを含む各プリントヘッド１１０がパージされ目詰まりを除去する。この一実施形態によれば、インクジェット１２０がパージされると、そのインクジェット１２０のビットカウンタはリセットされる。だが他の実施形態では、ビットカウンタはリセットされず、代わりにジェットが直近にパージされたことを示す値に調整される。これは、インクジェット装置１００によっては、詰まっていないインクジェット１２０をパージすると、状況によってはそのインクジェットが詰まる可能性を実際には高めてしまうためである。

図７および図８は、ビットカウンタを用いてインクジェット１２０の特性をモニタする方法の実施例を示す。図７および図８に示す方法は、図４〜図６、図９および図１０に示す方法から独立したもので、通常印刷中に個々のインクジェット１２０をどのようにモニタできるかの実施例を示す。通常印刷中にインクジェット１２０の特性を継続してモニタすることにより、プリントヘッド１１０のどのインクジェット１２０群が、それ以外のインクジェット１２０よりも故障しやすいかを予測することができる。こうしてインクジェット１２０ごとに、インクジェット１２０の故障を引き起こす可能性を高めるある種の行動が、例えばインクジェット１２０に対応したビットカウンタによって記録されうる。その後、インクジェット検査を実行する時間（例えばステップＳ４１０で決められた時間）になると、その履歴から故障の可能性があると示されたインクジェットのみが検査される。本明細書では、「ビットカウンタ」とは、各インクジェット１２０の行動を例えばある種の行動に数値を割当てて記録を維持する、かかる行動の数値を加算する、もしくはそれ以外の方法によって記録可能な任意のメモリまたはメモリの一部（メモリ１９９等）から構成できる。

この一実施形態によれば、インクジェット装置１００の各インクジェット１２０に対応するビットカウンタは、メモリ１９９中に格納できる。図７および図８に示すように、方法の動作はステップＳ７００で開始される。次に、動作はステップＳ７０５へ進み、ほぼ同時にインクを噴射する一群がインク噴射信号を受信する。各インク噴射信号により、１つ以上のインクジェット１２０にほぼ同時にインクを噴射させて、印刷中の画像の小部分を形成させる。これら画像の小部分のすべてが集められると、完全な画像となる。このように、この小部分ごとに、コントローラ１９５は、インクを噴射してその画像部分を形成する各種インクジェット１２０にインク噴射信号を送信する。

インク噴射信号を受信すると、動作はステップＳ７１０へ進む。ステップＳ７１０では、すぐ次のインクジェット１２０が現在のインクジェットとして選択される。その後、ステップＳ７１５では、現在のインクジェットが出力インクジェットであるか否か、すなわち現在のインクジェットが、受信したインク噴射信号に応答してインクを噴射して画像の一部を形成するか否かが判定される。現在のインクジェットが出力インクジェットでなければ、動作はステップＳ７３５へ飛ぶ。もし現在のインクジェットが出力インクジェットならば、動作はステップＳ７２０へ進む。ステップＳ７２０では、現在のインクジェット用のビットカウンタが所定値だけ増加される。従って、例えば、インクジェット１２０が出力インクジェットとして用いられるたびに、その目詰まりの可能性が増大していく。この目詰まりの可能性の相対的な上昇は、当該インクジェット１２０に対応するビットカウンタ値の増加（所定値を加えることによって）に反映される。ステップＳ７２０の所定値は、インクジェット１２０が使用によって詰まる可能性に応じて決定され、かつ本明細書で説明する目詰まりを生じうる他の各種要因に従って設定できる。動作はステップＳ７２５へ進む。

ステップＳ７２５では、インクジェット１２０がストレスフルな（ｓｔｒｅｓｓｆｕｌ）噴射パターンの一部であるか否かが判定される。ある種の出力パターン、例えばインクジェット１２０が、エアバブルを吸い込み目詰まりを生じうる可能性のあるパターンでは、インクジェット１２０の目詰まりの可能性を増大させうる。このようなストレスフルパターンには、例えば所与のインクジェットが単純に噴射のオン／オフを繰り返すパターンがある。現在のインクジェットがストレスフルパターンの一部でなければ、動作はステップＳ７３５へ飛ぶ。現在のインクジェットがストレスフルパターンの一部であれば、動作はステップＳ７３０へ進む。

ステップＳ７３０では、現在のインクジェット用のビットカウンタが所定値だけ増やされる。ここでもまた、目詰まりの可能性の相対的な上昇は、当該インクジェット１２０に対応するビットカウンタの値の増加に反映される。ステップＳ７３０の所定値は、インクジェット１２０がストレスフルパターンに基づいて目詰まりする可能性に応じて決定され、かつ本明細書で説明する目詰まりを生じうる他の各種要因に従って設定できる。さらに、所定値は、ストレスフルパターンが現在のインクジェットの目詰まりに寄与する相対的な可能性に基づいて、異なるストレスフルパターンごとに異なる値に設定してもよい（噴射パターンのストレス度が増すと、所定値は大きくなる）。動作はステップＳ７３５へ進む。

ステップＳ７３５では、現在のインクジェットに回復可能な故障の履歴があるか否かが判定される。判定は、例えば現在のインクジェットのビットカウンタがステップＳ６１５で所定値を超えた回数および／または頻度、もしくは現在のインクジェットが、例えば記憶されたインクジェット不良検査結果に基づいて実際に不良となった回数に基づいて行うことができる。もし現在のインクジェットに回復可能な故障の履歴がなければ、動作はステップＳ７４５へ飛ぶ。現在のインクジェットに回復可能な故障の履歴がある場合は、動作はステップＳ７４０へ進む。

ステップＳ７４０では、現在のインクジェット用のビットカウンタが所定値だけ増やされる。現在のインクジェット１２０がインク噴射信号に従ってインクを出力しない場合でも、このステップで現在のインクジェット１２０のビットカウンタを増やすことができる。所定値は、故障の履歴をもつすべてのインクジェット１２０に付与される一般的な値でもよく、かつビットカウンタが一般にインクジェット１２０の過去の故障をどの程度正確に予測したか等に基づいて決定できる。または、所定値は、特定のインクジェット１２０のビットカウンタの誤りを補正するための、故障履歴のある各インクジェット１２０固有の個別値でもよい。例えば、あるインクジェット１２０が、その対応ビットカウンタが所定限度に達するよりかなり前に故障する傾向があると仮定する。この場合、ステップＳ７４０の所定値がコントローラ１９５等によって調整され、インクジェット１２０が次に故障した場合に対応ビットカウンタを所定限度により近づけ、こうして当該ビットカウンタの精度を改善する。

同様に、もし現在のインクジェット１２０に故障なしの通常動作の履歴がある場合、加えられる所定値は負の値をとりうる。例えば、あるインクジェット１２０が、対応ビットカウンタが所定限度に達してからかなり後に故障する傾向があるとする。この場合、ステップＳ７４０の所定値がコントローラ１９５によって調整され、インクジェット１２０が次に故障した場合に対応ビットカウンタをより所定限度により近づけ、こうして当該ビットカウンタの精度を改善する。動作はステップＳ７４５へ進む。

ステップＳ７４５では、現在のインクジェット１２０が媒体シート１９０の端から所定距離だけ離れているかどうかが判定される。様々なサイズの媒体が使用されるため、同じインクジェット１２０群が必ずしも媒体シート１９０の端から同じ距離のところにあるとは限らない。インクジェット１２０が媒体シート１９０の端から所定距離内に位置する場合は、媒体シート１９０の粒子がプリントヘッド１１０上およびその周囲に堆積され、端から所定距離内の１つ以上のインクジェット１２０の目詰まりを引き起こす可能性がある。現在のインクジェットが媒体シート１９０の端から所定距離内にない場合は、動作はステップＳ７５５へ飛ぶ。現在のインクジェットが媒体シート１９０の端から所定距離内にある場合は、動作はステップＳ７５０へ進む。

ステップＳ７５０では、現在のインクジェット用のビットカウンタが所定値だけ増やされる。ここでもやはり、現在のインクジェット１２０がインクジェット噴射信号に従ってインクを出力しない場合でも、このステップで現在のインクジェット１２０のビットカウンタを増やすことができる。さらに、所定値は、例えばインクジェット１２０が媒体シート１９０の端からどれだけ近いかを基にインクジェット１２０が詰まる可能性に基づいて決定され、かつ本明細書で説明する目詰まりを生じうる他の各種要因に従って設定できる。所定値は、所定距離内のすべてのインクジェット１２０について一定でもよいし、または所定距離内の正確な距離によって傾斜させてもよい（すなわち媒体シート１９０に近づくほど所定値が大きくなる）。動作はステップＳ７５５へ進む。

ステップＳ７５５では、すべてのインクジェット１２０が現在のインクジェット１２０として選択されているか否かが判定される。すべてのインクジェット１２０が現在のインクジェット１２０として選択されていない場合は、動作はステップＳ７１０へ戻って、次のインクジェット１２０が現在のインクジェット１２０として選択され、方法が繰り返される。すべてのインクジェット１２０が現在のインクジェット１２０として選択されている場合は、動作はステップＳ７９９へ進んで、動作が終了する。

説明を簡潔にするため、図７および図８に示す方法は、１つのインク噴射信号について説明した。ただし、後続の各インク噴射信号について、必要に応じて方法を繰り返してもよい。さらに、もしインクジェット装置１００が複数のプリントヘッド１１０を有する場合は、すべてのプリントヘッド１１０内のすべてのインクジェット１２０が現在のインクジェットとして選択されるまで、図７および図８の方法を繰り返すことができる。また、この実施形態によれば、メンテナンスサイクル中にインクジェット１２０がパージされると必ず、その部分のインクジェットのビットカウンタが、例えばコントローラ１９５の制御下でリセットされる。

図７および図８に示すビットカウンタを用いてインクジェット１２０の特性をモニタする一実施形態では、経費およびリソースの観点から、またはインクジェット不良検査の結果として蓄積された記憶した故障データに応じて、１つ以上のステップを追加、組み合わせ、分離、または省略してもよい。さらに、ステップＳ７２０，Ｓ７３０，Ｓ７４０およびＳ７５０の各種所定値は、ビットカウンタが特定のインクジェット１２０の回復可能な故障をより正確に予測する可能性を高めるため、インクジェット不良検査の結果として蓄積された記憶した故障データの分析、統計、その他に基づいて、必要に応じて調整してもよい。

以上のように、上述した実施形態によれば、故障確率データのレートに従って故障検出頻度を調整することにより（ステップＳ４０５および図５、図９、図１０）、回復可能な故障がより高い頻度で予想される場合に、インクジェット不良検査が行われる。逆に、故障確率レートが下がり始めれば、検査頻度を減らして（すなわちインクジェット不良検査サイクル間の間隔を延ばして）、インクと時間を節約する。これにより、故障の検出と故障からの回復を最適化させて、プリントヘッド１１０およびプリンタの信頼性を高めるという全体的な効果が得られる。

さらに、上述した実施形態によれば、インクジェット不良検査を実行すべきと判定されれば、故障した、または故障状態に近いと考えられるインクジェット１２０のみが検査される（ステップＳ４１５、図６〜図８）。従って、故障していないと考えられると判定された残りのインクジェット１２０に要するインクと時間が節約される。この実施形態により、インクジェット１２０に故障が発生したと考えられる場合にのみ、かつその故障が発生したと考えられるインクジェット１２０にのみ、インクジェット不良検査が行われるという全体的な効果が得られる。

上述した実施形態は、増加ビットカウンタを用いて特定のインクジェット１２０が故障しやすいか否かを判定したが、他の実施形態では、インクジェット１２０のビットカウンタがインクジェットの行動によって増加および／または減少するようにしてもよい。例えば、ある種の行動が、インクジェットが不良となる可能性を下げると判定される場合があり、かかる行動を用いてインクジェット１２０のビットカウンタを減少させてもよい。さらに、各種インクジェット１２０の実施パラメータに基づいて確率を予測する多変数公式、等式、および／またはアルゴリズム等の他の方法またはメカニズムを用いて、各インクジェット１２０の行動を追跡してもよい。インクジェット１２０の実施パラメータには、例えばプリントヘッド１１０上のインクジェット１２０の位置、インクジェット１２０の故障履歴、インク滴の噴射がストレスフルパターンの一部であったか否かを含むインク滴噴射履歴、媒体の位置および媒体の端とインクジェット１２０との位置関係を含む印刷された用紙もしくは出力媒体のページ数およびページ長、インクジェットによる作像表面のパス回数、噴射間の頻度、インクジェット１２０から発射されたインク滴の質量（およびその履歴）、ならびにその他のインクジェット性能に関わると考えられるマシン構成もしくは動作パラメータ等が含まれる。

また、上述したビットカウンタを増加させる（または他の方法で個々のインクジェット１２０の行動を追跡するメカニズムを調整する）各種要因は、実施例にすぎない。各ジェットが不良になる可能性を求めると公知またはその後判定される任意の要因を用いることができる。例えば、各実施形態では、ジェットが媒体シート１９０上に位置するか、または媒体シート１９０からはずれた位置にあるかに応じて、すなわちジェットと媒体シート１９０との相対位置に応じて、ビットカウンタまたは他の追跡メカニズムを増加、減少、または適正に調整してもよい。

最後に、上述した実施形態は、その上に噴射を行い、その後、そこから最終媒体へ画像が転写される中間基板を利用したインクジェットプリンタを用いて説明したが、他の実施形態では、インク滴を最終媒体上に直接印刷および噴射する等の、インクを最終媒体へ印刷する他の方法を用いてもよい。

画像ドラム上に画像をマークするように構成されたインクジェット装置の一実施形態を示す図である。図１のインクジェット装置の一実施形態において、ドラム上にマークされた画像を媒体シートに転写する態様を示す図である。図１および図２のインクジェット装置の一実施形態において、プリントヘッド上でメンテナンスを実行する態様を示す図である。不良インクジェットを検出する方法の実施例を示すフローチャートである。インクジェットの不良検査を実行するかどうかを判定する方法の実施例を示すフローチャートである。プリントヘッド中のどのインクジェットを検査すべきかを特定する方法の実施例を示すフローチャートである。インクジェットの不良に関係した行動を追跡する方法の実施例を示すフローチャートである。インクジェットの不良に関係した行動を追跡する方法の実施例を示すフローチャートである。一般的な故障データの実施例を示すグラフである。故障確率データの実施例を示すグラフである。

符号の説明

１００インクジェット装置、１１０プリントヘッド、１２０インクジェット、１３０中間転写ドラム、１４０転写ローラ、１５０画像センサ、１６０プリントヘッドメンテナンスユニット、１７０ドラムメンテナンスユニット、１８０媒体プレヒータ、１９０媒体シート、１９５コントローラ、１９９メモリ。

Claims

インクジェット装置のインクジェット不良検査方法であって、
１つ以上のインクジェットが不良である可能性に基づいて、インクジェット不良検査を実行すべきかどうか判定するステップと、
インクジェット不良検査を実行すると判定された場合、画像センサを用いてインクジェット不良検査を実行するステップと、
を含む方法
インクジェット装置のインクジェット不良検査方法であって、
インクジェットの特性に基づいて、どのインクジェットを検査するかを特定するステップであって、特定されるインクジェットの数はインクジェット装置のインクジェットの総数よりも少ないステップと、
特定されたインクジェットの不良を、画像センサを用いて検査するステップと、
を含む方法。