JP2007022082A

JP2007022082A - 転写面保守システム監視方法

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Publication number: JP2007022082A
Application number: JP2006192351A
Authority: JP
Inventors: Alexander J Fioravanti; ジェイフィオラヴァンティアレキサンダー; Howard A Mizes; エ− ミルズハワード
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2026-07-13
Also published as: JP4982126B2; US7686445B2; US20070019052A1

Abstract

【課題】ドラム保守システムの自動性能監視及び自動パラメタ調整により印刷画質を自動確保する。
【解決手段】中間転写面上にテストパターンを印刷し（１５０）転写面画像検知器でその像を捉え（１６４）パターン印刷結果を得る。転写面保守システムを用い中間転写面を清掃し（１６６）転写面画像検知器でその後の像を改めて捉え（１６８）清掃後残存画像を得る。パターン印刷結果と清掃後残存画像との比較により清掃失敗度を計算し（１７０）所定限界と比較して故障有無を判別する（１７２）。故障無しなら通常印刷動作を継続させるが（１７４）故障有りなら清掃失敗度に応じ転写面保守システムのパラメタを修正し（１７６）修正後のパラメタが所定しきい値を超えていれば（１７８）故障有りの事実を通知するが（１８０）超えていなければ上述の転写面清掃（１６６）以後の動作を再実行する。
【選択図】図７

Description

本発明は、大まかには画像形成マシンに関し、例えば固体インクにより画像を形成するマシンのうち中間転写面(intermediate transfer surface)及びこれを保守するシステムを有するものに関する。但し、本発明はこれ以外の分野においてもまたこれ以外の態様でも実施できる。

相変化インク(phase change ink)を使用して画像を形成するマシン例えば相変化インクプリンタでは、一般に、常温で固体状の相変化インクをそのマシン内で動作温度まで昇温、熔融させて液状とし、熔融した液状のインクをインク滴例えばそのジェットとして吐出することによって、インク像を形成する。例えば、動作温度まで昇温させることにより相変化インクを熔融させて液状とし、それをそのプリンタのプリントヘッドデバイスからインク滴例えばそのジェットとしてプリントドラム又はプリントベルト（本願では「プリントドラム」と総称）に向け吐出する。支持体の表面に接触すると間もなくインク滴は凝固し、固化したインク滴により所望のパターンの画像が形成され、プリントドラム上のこのインク像は最終的な画像形成先である支持体（印刷媒体）へと直に転写される。

相変化インク使用型画像形成マシン／プリンタや、それを用いて画像形成対象シート上に画像を形成するプロセスについては、例えば特許文献４に記載がある。特許文献４は、１９９４年１２月１３日付で発行されＴｉｔｔｅｒｉｎｇｔｏｎｅｔａｌ．に付与された米国特許に係る文献である。特許文献４に記載されている相変化インク印刷プロセスにおいては、固体状の相変化インクを昇温、熔融させて液状の相変化インクとし、インクジェットプリントヘッド等のデバイスを用い中実支持部材表面の中間転写面上に液状相変化インク滴をパターン状に被着させ、そして、中間転写面上で凝固させた相変化インクをその面から支持体へと転写させその支持体に固着させる。

米国特許第４６３６８０３号明細書米国特許第４７３９３３９号明細書米国特許第５０３８１５７号明細書米国特許第５３７２８５２号明細書米国特許第６０５３６０８号明細書米国特許第Ｄ４５３７８７号明細書

相変化インク使用型画像形成マシン／プリンタにおける画質は、部分的には、プリントドラムがドラム保守システムによりどの程度うまく保守されているか、即ちプリントドラム上の残存物がどの程度うまく清掃されているか及びプリントドラムにリリースオイルがどの程度均等に被着しているかによって左右される他、プリントドラム及びその表面の仕上がり具合（テキスチャの発生具合）、プリントヘッド、並びに画像形成対象たる支持体によっても左右される。大抵の相変化インク使用型画像形成マシンでは、ある種のパラメタを調整することによってドラム保守システムによる清掃の効率・効果を高めることができるが、そうしたパラメタの設定・調整が行われる機会は限られており、スケジュールに則って行うのでなければ、印刷画質が劣化したことが見た目に分かるようになったときに行われるだけであった。

従って、いま必要とされているのは、ドラム保守システムの性能を自動監視しドラム保守システムのパラメタを自動調整することにより、印刷画質を自動確保するシステム及び方法を、提供することである。

本願において提案するのは、画像形成マシンの転写面保守システムを監視する方法及びシステムである。本方法及びシステムにおいては、中間転写面上にテストパターンを印刷しその像を転写面画像検知器で捉えてパターン印刷結果(printed pattern response)を取得する。次いで転写面保守システムを用い中間転写面を清掃しその後の像を改めて転写面画像検知器で捉えて清掃後残存画像(cleaned image response)を取得する。次いで、パターン印刷結果と清掃後残存画像との比較により清掃失敗度(cleaning efficiency)を計算して所定限界と比較することにより故障有無を判別する。その結果故障有りと判別された場合には補正プロセスを実行する。この補正プロセスにおいては、清掃失敗度計算結果に応じ転写面保守システムのパラメタを修正し、修正後のパラメタが所定しきい値を超えていれば故障有りの事実を通知するが超えていなければ上述の転写面清掃を（例えばこれに続く清掃失敗度計算及び故障有無判別と共に）再実行する。なお、故障無しと判別された場合には通常印刷動作を継続させる。

本願においては更にドラム保守監視システムも提案する。本システムは、プリントヘッドシステムと、プリントヘッドシステムから受け取った１個又は複数個のインクによりその上に画像パターンが形成され形成された画像パターンが支持体に転写されるプリントドラムと、プリントドラム上の画像を検知するＩＯＤ(image-on-drum）検知器と、プリントドラム上のインクを清掃するドラム保守システムと、ＲＡＭ(random access memory)等の書込可能なメモリを有しドラム保守システム及びＩＯＤ検知器を制御する制御システムと、を備える。制御システムの動作プログラムは次の動作を周期的に実行させるプログラムである。即ち、制御システムは、プリントドラム上にテストパターンを印刷しその像をＩＯＤ検知器で捉えて取得したテストパターン印刷結果(test pattern response)をメモリ内に格納し、ドラム保守システムを用いプリントドラムを清掃しその後の像をＩＯＤ検知器で捉えて取得した清掃後ドラム残存画像(cleaned print drum response)をメモリ内に格納し、格納済テストパターン印刷結果と格納済清掃後ドラム残存画像との比較計算により得られる清掃失敗度を所定限界と比べて故障有無を判別し、故障無しと判別された場合には通常印刷動作を継続させる一方、故障有りと判別された場合には補正プロセスを実行する、という動作を周期的に実行する。補正プロセスにおいては、清掃失敗度計算結果に応じドラム保守システムのパラメタを修正し、修正後のパラメタが所定しきい値を超えていれば故障有りの事実を通知するが超えていなければ上述のプリントドラム清掃から清掃失敗度計算を経て故障有無判別に至る動作を再実行する、というプロセスを、実行する。

以下、本発明にて導入された新規な事項について、本発明の特徴をなすものもそうでないものも含め、より具体的に説明する。この説明においては、本発明の実施形態の構成要素、プロセス及び装置をより正確且つ詳細に理解できるようにするため、添付図面を参照する。以下の説明で参照する図面は、本発明の実施形態を容易に理解できるよう分かりやすく模式化して示す図面であり、その実施形態に係るデバイス及びその構成部品の寸法及び縮尺を正確に表すことを意図するものでも、本発明の技術的範囲を画定又は限定することを意図するものでもない。また、理解を容易にするため以下の説明では具体的な名称を示す用語を使用するが、具体的な用語を用いるのは本発明の特定の実施形態を分かりやすく示して理解を促すためであり、本発明の技術的範囲を画定又は限定するためではない。図面及び以下の説明中、同様の構成部材乃至機能には同様の参照符号を付してあることを理解されたい。

図１に、本発明の実施形態を好適に組み込める画像形成マシンの例を示す。図示されているマシン１０は高速相変化インク使用型画像形成マシンたる固体インクプリンタであり、そのハウジング１２の内部又は上方には、図示の通り、マシン１０の動作に関わる全てのサブシステム及び構成部品が、直に又は何らかの介在物を介して実装されている。実装されているサブシステム及び構成部品は、詳細には次の通りである。まず、このプリンタ１０にはプリントドラム１４が設けられている。プリントドラム１４はその上に相変化インクによる画像が形成される部材であり、プリントドラム１４上の画像は紙等の支持体上に転写される。なお、以下の説明では画像形成部材としてプリントドラム１０（より一般的に表現すれば画像形成ドラム）を例示しているが、先にも定義した通り本願でいうところのプリントドラムはプリントベルトも包含する概念であり、従って本発明はエンドレスベルト等のプリントベルトを画像形成部材とする実施形態も包含している。また、プリントドラム１４の表面１６は画像形成面(imaging surface)即ち中間転写面となっており、本実施形態では、この画像形成面１６を方向１８に沿って動かしその上に相変化インクによるインク像を形成するようにしている。

プリンタ１０は、そのサブシステムとして相変化インク送給システム２０を備えている。このインク送給システム２０内には固体状カラー相変化インク源を少なくとも１個設ける。本実施形態に係るプリンタ１０はインク送給システム２０内に４個のインク源２２〜２８を設けた多色画像形成マシンであり、これらインク源２２〜２８はそれぞれ異なる色の相変化インクの送給源となっている。インク源２２〜２８から送給するインクの色は、例えばシアン、イエロー、マゼンタ及びブラックの四色である（ＣＹＭＫプリンタの場合）。インク送給システム２０内には更に熔融兼制御装置（図示せず）が設けられている。この熔融兼制御装置は、固体状の相変化インクを熔融即ち相変化させて液状にし、更にその液状のインクをプリントヘッドシステム３０に供給する。プリンタ１０のサブシステムであるこのプリントヘッドシステム３０にはプリントヘッドアセンブリを少なくとも１個設ける。本実施形態に係るプリンタ１０は高速多色画像形成マシンであるので、プリントヘッドシステム３０には、図示の如く、色別に４個のプリントヘッドアセンブリ３２〜３８が設けられている。但し、本発明は、設けられているプリントヘッドアセンブリの個数が何個の画像形成マシン乃至システム内においても、例えば１個のマシン乃至システムであっても、適用することができる。

本プリンタ１０には更に、そのサブシステムとして、支持体供給源を備える支持体供給取扱システム４０が設けられている。支持体供給源は、画像形成先たる支持体（例えばシート状に切断されている支持体）を収蔵し、収蔵している支持体の供給源として機能する部材であり、図中の支持体供給取扱システム４０には支持体供給源が４２〜４８の４個設けられている。支持体供給源４２〜４８は、それぞれ、収蔵、供給する支持体の形態に見合った構成を有している。支持体供給取扱システム４０に複数個の支持体供給源を設けることは必須ではないが、ここでは複数個の支持体供給源を有するプリンタ１０を一例として示してある。また、これも必須の部材ではないが、図中のプリンタ１０には原稿フィーダ５０が設けられている。この原稿フィーダ５０は、原稿保持トレイ５２、原稿シート送給回収システム５４及び原稿露光走査システム５６を備えている。

マシン乃至プリンタ１０のサブシステムであり制御システムであるコントローラ６０は、そのマシン乃至プリンタ１０を構成する他の様々なサブシステム、部材及び機能手段を動作させその動作を制御する部材であり、ＣＰＵ(central processor unit)６２、電子記憶部たる書込可能なメモリ例えばＲＡＭ６４、並びにユーザインタフェース６６を備える他、センサ入力制御手段６８及び画素配置制御手段７０を備えている。通常動作時においては、ＣＰＵ６２が、走査システム５６、ネットワーク接続部７２、プリントヘッドシステム３０等の画像入力源からＣＰＵ６２への画像データ供給或いは画像入力源同士での画像データ供給に際して、その画像データフローを読み込み、捉え、整え、管理する。コントローラ６は、印刷動作を含め、他のサブシステム及び機能の動作並びにマシン１０のパラメタを制御する。

動作時には、画像形成の元となる画像データが走査システム５６から又はネットワーク接続部７２を介してコントローラ６０に届けられ、コントローラ６０によってその画像データが処理され、その結果に応じてプリントヘッドシステム３０が制御される。このとき、コントローラ６０の動作は、ユーザインタフェース６６を介したオペレータ入力等、関連するサブシステム信号及び構成部材信号に従いつつ、或いはそれらについての判別を下しつつ実行される。これによって固体状相変化インクのうち必要な色のインクが熔融されプリントヘッドアセンブリ３２〜３８のうち対応するものへと送給される一方、併せて画像形成面１６に対する画素配置制御も実行されるので、画像形成面１６上には所望の画像が形成されることとなる。他方で、支持体供給源４２〜４８のうち何れかから支持体を送り届けるという支持体供給取扱システム４０の動作が、画像形成面１６上に画像を形成する動作と時間的に歩調を合わせて且つ支持体と画像との位置が揃うように実行されるため、画像形成面１６上に形成されている画像は、転写間隙７４内にて画像形成面１６から支持体上へと転写されこの支持体上に画像が形成される。画像が転写、形成された支持体は排出経路７６を通って排出され排出トレイ７８上に山積みになっていくが、但しこれは、その支持体に対して特に後処理を施す必要がない場合のことである。もし、支持体に対して後処理例えば裏面印刷動作を実行する必要があるときは、画像が転写された支持体を排出経路７６ではなく反転経路８０に通して表裏反転させ、再入経路８２を通して裏面印刷に向かわせて、裏面印刷が済んだら排出経路７６へと送り込む。

図１に示すプリンタ１０のサブシステムとしては、更に、転写面保守システムの一例たるドラム保守システム８４が設けられている。このドラム保守システム８４はプリンタ１０にて得られる画質を維持、確保するためのサブシステムであり、プリントドラム（画像形成ドラム）１４の画像形成面１６に指定量のリリースオイルを被着させるオイリングローラ８６と、オイリングローラ８６から画像形成面１６へとリリースオイルを供給できる位置までオイリングローラ８６を動かすことができまたその位置からオイリングローラ８６を引き離すことができるオイリングローラ移動装置８８とを、備えている。オイリングローラ８６を用い指定量のリリースオイルを画像形成面１６に被着させることにより、プリントドラム１４上に形成されている画像を、転写間隙７４を通り抜けていく支持体へと好適且つ完全に、転写させることが可能になる。ドラム保守システム８４は、更に、１個又は複数個の清掃ブレード９０と、清掃ブレード９０から画像形成面１６に指定量の圧力が加わることとなるよう清掃ブレード９０を押圧し画像形成面１６に押し当てる清掃ブレード押圧装置９２とを、備えている。清掃ブレード９０は、画像形成面１６上の残存インクその他の汚濁物質を除去すべく、コントローラ６０による制御の下に随時作動する。概括的にいうと、ドラム保守システム８４の機能の一つは、プリントドラム１４の画像形成面１６におけるリリースオイル被覆状態を一定且つ一様に維持及び保持すること、またそれによってプリントドラム１４から支持体へと画像がうまく転写されるようにすることである。画像をあまりうまく転写できない状況が発生した場合でも、このようなドラム保守システム８４が設けられているため、プリントドラム１４上の残存インクを清掃ブレード９０によって掻き落とし、以後の画像上にインク残存の影響が現れることを防ぐことができる。

図示実施形態の如く複数個のプリントヘッドアセンブリ３２〜３８を備えるプリンタ１０にて高いスループットを得るには、厳しい位置合わせ条件を満たすことができ且つそのプリントヘッド３０の信頼性を十分に高い水準に保てるようにする必要がある。プリントヘッド３０の信頼性を維持するには、現在の状態で適正水準の画質を確保できるかどうか、ジェットの状態を周期的に又は定常的に点検、監視する必要がある。本実施形態では、この位置合わせ及びプリントヘッド監視を実行するために、適当な（好ましくは一定な）時間間隔でプリントドラム１４上にテストパターンを印刷し、プリントヘッド１４上に印刷したテストパターンの像を転写面画像検知器例えばＩＯＤ検知器９４（本実施形態ではＦＷＡ(full width array)検知器）によって捉え、そしてプリントドラム１４上に印刷されている像をドラム保守システム８４によって清掃、除去する動作を実行する。テストパターンを利用したこの動作によって、例えば、プリントヘッドアセンブリ３２〜３８上の各ノズルがまともに動作しているかどうかを、各印刷ジョブの終了時にチェックすることができる。また、プリントヘッドアセンブリ３２〜３８の動作具合をくまなく調べるため、テストパターンとしては、プリントヘッドアセンブリ３２〜３８を構成する全てのノズルを用いてテストパターン印刷が行われるようなパターンを使用する。本実施形態では、この狙いに沿い、複数個のダッシュを連ねた短鎖破線の繰り返しであるテストパターンを使用するが、これとは異なるテストパターンを用いることもできる。いうまでもないことであるが、一時的にであれテストパターンが存在していたことをユーザが清掃後の画像形成面１６から看取することができないよう、画像形成面１６上への印刷とＩＯＤ検知器９４による検知の後に、画像形成面１６上のテストパターンを清掃、除去しなければならない。もしそれがうまくいかなければ、その次に印刷する画像上にそのテストパターンの一部が現れるかもしれない。

プリンタ１０にて使用するＩＯＤ検知器９４の個数は１個でもよいし複数個でもよい。本発明は、その実施に際しある特定の個数又は特定の種類のＩＯＤ検知器９４を必須とするような発明ではない。例えば本実施形態では、高い速度と高い精度が得られる検知器であるＦＷＡ検知器をＩＯＤ検知器９４として使用しているが、走査型検知器等、他種の検知器も使用できる。また、読者の中には、テストパターンを印刷して検知するような手順を採らずとも、ドラム保守システム８４による通常の清掃の後にＩＯＤ検知器９４によってプリントドラム１４の画像形成面１６の状態を計測すれば十分ではないか、と思量される方もあろうが、実はそうしたやり方ではうまくいかない可能性がある。それは、画像形成面１６上に大規模なテキスチャが存在している場合、そうしたテキスチャによって判別が妨げられ、画像形成面１６が果たして清浄なのかをうまく判別できない可能性があるからである。この点については後により詳細に説明する。

本実施形態についてくまなく理解して頂けるよう、ここではまずプリントドラム１４の清掃に失敗したことを知る方法について例示説明する。清掃に失敗したかどうかを判別するに際しては、まず始めに、図２に示すように複数本の短鎖破線からなるテストパターン１００をプリントドラム１４上に印刷する。本実施形態で使用するテストパターン１００は、具体的には２個のストリップ１０２及び１０４から構成されており、各ストリップ１０２，１０４は短いダッシュ１０６を間隔をおいて連ねた３本の破線から構成されているが、但し、各ストリップの構成は使用するプリンタ１０に適合するものとなるよう適宜アレンジすることができる。また、ストリップ毎或いは短鎖破線毎に異なる番号のノズルが使用されるように、テストパターンを構成しておくとよい。例えば図示のテストパターン１００では、１本目のストリップ１０２に属するダッシュ１０６が図示しないプリントヘッドノズルのうち奇数列（例えば第１列及び第３列）に属するものによって印刷され、２本目のストリップ１０４に属するダッシュ１０６がプリントヘッドノズルのうち偶数列（例えば第２列及び第４列）に属するものによって印刷されるよう、ストリップ１０２におけるダッシュ１０６の位置とストリップ１０４におけるダッシュ１０６の位置とが図中の横方向（クロスプロセス方向）に沿いずらされている。更に、図示例にて各ストリップ１０２，１０４が３本の短鎖破線から構成されているのは、３本あればプリントドラム１４上の十分に広い面積を監視できると考えたからである。従って、プリントドラム１４上のより広い面積を監視する方が有益と思われる場合は、短鎖破線の本数即ち繰り返し印刷回数を増やせばよい。清掃失敗度分析には、何れの短鎖破線についても同じアルゴリズムを使用できる。

プリントドラム１４の回転速度は、例えば、テストパターン１００を印刷する際には基準回転速度とし、印刷されたテストパターンの像をＩＯＤ検知器９４により検知する際にはそれに適したより低い速度に落とすとよい。ＩＯＤ検知器９４により捉えたテストパターン１００の像はメモリ６４内に格納し、その後プリントドラム１４をドラム保守システム８４により清掃し、プリントドラム１４の表面１６のうちテストパターン１００が印刷されていたのと同じ領域の像を再びＩＯＤ検知器９４によって捉え、捉えた像をメモリ６４内に格納する。そして、画像処理技術を用いつつ、格納済清掃前画像即ちテストパターン印刷結果と、格納済清掃後画像即ち清掃後ドラム残存画像とを比較する。これにより、プリントドラム１４上に残存しているダッシュ１０６を識別し且つその残存度合いを知ることができる。

この比較解析における最初の処理は、パターン印刷結果（この例ではプリントドラム１４上におけるテストパターン印刷結果）を調べることによって、清掃前画像における振幅をダッシュ１０６毎に検知、識別する処理である。本願でいうところの「振幅」とは、清掃されているプリントドラム１４の像を捉えたときのＩＯＤ検知器９４の出力と、印刷されているダッシュ（その中程）を捉えたときのＩＯＤ検知器９４の出力との差のことである。ダッシュ１０６による清掃前画像の振幅を識別する処理は、画像形成面１６上に大規模なテキスチャがありそれによるノイズが発生していても、好適に実施することができる。例えば、清掃前のプリントドラム１４から得られるテストパターン印刷結果を解析することによって、支持体移送方向と直交する方向即ちクロスプロセス方向における全てのダッシュ１０６の位置が分かる。それらが分かったら、清掃後残存画像（この例ではプリントドラム１４上における清掃後ドラム残存画像）を各ダッシュ位置で切断してその断面におけるＩＯＤ検知器出力を解析することによって、各ダッシュ位置におけるＩＯＤ検知器出力がどのような変動傾向を呈しているかを調べる。図３は、清掃前画像１０８を構成する画像のうち同一のプリントヘッドノズルを用いて印刷された３個のダッシュ１０６と、これを清掃した後に得られる清掃後画像１１０とを例示する図であるが、この図から明らかな通り、清掃前画像１０８にも清掃後画像１１０にもテキスチャによるノイズ１１２がくっきりと現れており、また清掃前画像１０８におけるノイズ発生状況と清掃後画像１１０におけるそれとの間にはほぼ変わりがない。

図４に、支持体移送方向即ちプロセス方向に沿ったＩＯＤ検知器出力の変化を示す。この図に示すＩＯＤ検知器出力１１４は、プロセス方向軸、クロスプロセス方向軸及び検知器出力軸からなる三次元空間を、図３中の３個のダッシュ１０６を含むクロスプロセス方向位置にて切断して描いたもの、即ち図３中の３個のダッシュ１０６を捉えているクロスプロセス方向位置での出力をプロセス方向に沿って描いたもの（より詳細にはダッシュ幅方向に沿って相隣接する複数のダッシュ内クロスプロセス方向位置での出力を平均化したもの）である。また、図中の基底出力線１１６は、清掃後のプリントドラム１４を捉えたときのＩＯＤ検知器出力を、同じくプロセス方向に沿って且つ同じクロスプロセス方向位置について断面図示したものである。本実施形態ではＩＯＤ検知器９４としてＦＷＡ検知器を用いているので、ＩＯＤ検知器９４による検知回数番号と、プロセス方向における画素１２２の位置は、同じものである。このプロセス方向沿いＩＯＤ検知器出力１１４にはダッシュ１０６の像が現れており、従って、ＩＯＤ検知器９４による何回目の検知でダッシュ１０６の像が捉えられたかを、このプロセス方向沿いＩＯＤ検知器出力１１４から知ることができる。プロセス方向沿いＩＯＤ検知器出力１１４からプロセス方向におけるダッシュ位置を知るには、例えばその極大値１１８及び極小値１２０を求め、求めた極大値１１８と極小値１２０の間に位置するようしきい値を設定し、次いで、ＩＯＤ検知器９４による何回目の検知においてこのしきい値を下回るプロセス方向沿いＩＯＤ検知器出力１１４が得られたかを、例えば２回目〜９回目の検知で得られた、というように検知回数番号（プロセス方向画素位置）によって特定する。図示例でいうと、ＩＯＤ検知器出力極大値１１８が約１７０、ＩＯＤ検知器出力極小値１２０が約１３０であるのでしきい値を１５０と定め、プロセス方向沿いＩＯＤ検知器出力１１４の値が１５０より小さくなったプロセス方向位置の範囲を検知回数番号によって特定する。これによって、検知回数番号（プロセス方向画素位置）でいって範囲２〜９が図３で一番上のダッシュ１０６、範囲１６〜２２が真ん中のダッシュ１０６、範囲２９〜３４が一番下のダッシュ１０６の像のプロセス方向位置であると知ることができる。

本実施形態では、こうしてダッシュ１０６のプロセス方向位置が判明した後に、それらダッシュ位置にてＩＯＤ検知器９４がどのような出力を呈しているかを知るため、ＩＯＤ検知器出力を当該プロセス方向ダッシュ位置にてクロスプロセス方向に沿って切断し、その断面即ちＩＯＤ検知器９４による各回検知時出力において次のような計算を実行する。図５に示すＩＯＤ検知器出力１２４は、上述のプロセス方向画素位置２〜９の何れかにおける（又はそれらを平均化したものにおける）ＩＯＤ検知器出力を、クロスプロセス方向断面に沿って表したものである。こうしたクロスプロセス方向沿いＩＯＤ検知器出力１２４には前述した通り画像形成面１６のテキスチャによるノイズ１１２が現れるが、その種のノイズ１１２は補間処理によるダッシュ中央判別・特定精度を向上させる妨げとなるので、各断面に対して６点移動平均フィルタを適用してノイズ１１２をクロスプロセス方向沿いＩＯＤ検知器出力１２４から除去する。このフィルタには、画像の焦点はずれによる多重画像（ゴースト）を除去するロジックも組み込んでおくのが望ましい。この図にはダッシュ位置を捉えたクロスプロセス方向沿いＩＯＤ検知器出力が４通り示されているが、そのうち１２４は上述の通り清掃前画像形成面１６を捉えたときにＩＯＤ検知器９４から得られる生清掃前出力、１２６は生清掃前出力１２４にノイズ１１２除去等のためのフィルタを適用して得られる炉波済清掃前出力、１３０は清掃後画像形成面１６を捉えたときにＩＯＤ検知器９４から得られる生清掃後出力、１２８は生清掃後出力１３０にノイズ１１２除去等のためのフィルタを適用して得られる炉波済清掃後出力である。

本実施形態では、次いで、炉波済清掃前出力１２６が極小値１３２になる点（清掃前極小点）を導出、特定し、清掃前極小点及びその最寄りの４点を採って二次曲線に当てはめる（二次曲線の各係数を導出する）ことによって、清掃前極小点周辺での炉波済清掃前出力１２６の曲率を求める。炉波済清掃後出力１２８についても、同様にして極小値１３４を採る点（清掃後極小点）を導出、特定する。この計算の結果、クロスプロセス方向に沿って清掃前極小点から２画素の範囲内に清掃後極小点が現れなかった場合は、その清掃後極小点は画像形成面１６上のテキスチャを原因とするノイズ１１２によって生じたものであり、テストパターン１００中のダッシュ１０６は画像形成面１６上から好適に清掃、除去されたものと判断される。これに対して、清掃前極小点と清掃後極小点の距離が２画素以内である場合は、テストパターン１００中のダッシュ１０６が消え残っており、このダッシュ残存によって清掃後極小点が生じたものと判断される。なお、ここでは極小点間分離度しきい値として２画素という値を設定して判別を行う例を示したが、適当な値である限りこれを他の値としても本発明を実施することができる。

また、上述の計算では清掃前極小点周辺での曲率を求めているが、例えばこれと同じ手法で清掃後極小点周辺での曲率も求め、更に両者の比を求めれば、その清掃前後曲率比は、ダッシュ１０６の残存度合い（ダッシュ残存度）を測る指標値として好適に利用できる。まず、清掃したけれどもテストパターン１００のダッシュ１０６がほぼそのまま残ってしまっている状態では、清掃後画像が清掃前画像と大差ないため、清掃前後曲率比が１に近い値になる。これに対して、テストパターン１００のダッシュ１０６が清掃により部分的に消えたが部分的に残存している状態では、図５に示した断面における炉波済清掃前出力１２６と炉波済清掃後出力１２８との間にダッシュ消え残り分の差分（振幅）が生じ、従って清掃前に比べ曲率が小さく窪みも浅いけれども清掃後に極小点が生じより大きめの清掃前後曲率比となる。従って、清掃前後曲率比を以てダッシュ残存度として利用することができる。なお、テストパターン１００のダッシュ１０６は清掃により消されているがプリントドラム１４のテキスチャによってダッシュ中央位置近辺に清掃後極小点が発生している場合、ドラム保守システム８４の清掃失敗度を求めるアルゴリズムが、その清掃後極小点（実はテキスチャによる極小点）をダッシュ消え残りと誤認する可能性もある。その場合、ノイズ計測の影響を含む清掃前後曲率比が清掃失敗度導出アルゴリズムによる清掃失敗度導出に使用されることとなるが、そうなることはほとんどないし、仮になったとしてもパラメタ調整によって排除されるであろう。

図６に、各ノズルにおける清掃失敗度の分布例１３８を示す。この図の縦軸１４２に沿ったドット１４０の位置は、そのドット１４０に対応するノズル（プリントヘッドを構成するノズル群のうちそのドット１４０に対応するもの；横移動式プリントヘッドの場合は各ノズルの各移動先位置）によって得られる上述のダッシュ残存度を示している。ドット１４０の大部分は横軸に沿い横軸からあまり離れていない位置にある。ドット１４０が横軸沿い且つ横軸近くにあるということは、そのドット１４０に対応するノズルについてはダッシュ１０６の像が画像形成面１６上から成功裡に清掃、除去されたということである。プリントドラム１４の表面１６にテキスチャがあるため分布はするが、ダッシュ１０６が形成されていた部位の中央近辺でその表面テキスチャによりＩＯＤ検知器出力が落ち込むことは、偶然の場合を除いてはないことである。また、こうしたドット１４０は、そのほとんどがダッシュ残存度でいって０〜０．２５の範囲内にあり、このレベルであれば、プリントドラム１４の表面テキスチャをノイズとして計測したものであってダッシュ残存を示すものではない、といえる。

また、この図には、ダッシュ残存度が０．４を上回ったドット１４０を何個かずつ円又は長円で括って示してある。各円又は長円は、それぞれ、プリントドラム１４の表面のうち清掃後もダッシュ１０６が残存している可能性がある領域に対応している。そのうち１個目の領域１４４から読み取れるのは、部分的に消え残ったダッシュ１０６が２個存在しているかもしれないということであり、２個目の領域１４６から読み取れるのは、より多くのダッシュ１０６がほぼ完全に残存しているであろうということであり、３個目の領域１４８から読み取れるのは、指標値がやや大きめになるノズルが１個あるということである。このように、その指標値が大きなドット１４０を含む領域（図中の３個の領域１４４〜１４８）が存在しているということは、ドラム保守システム８４が清掃したにもかかわらず、画像形成面１６上に画像の一部が消え残っていることを示唆している。

図７に、ドラム保守システム８４を監視する方法のフローチャートを示す。図中のステップ１５０は、例えば印刷ジョブ終了時に呼び出され、或いはプリンタ１０におけるシステムルールのうちジェット機能確認時点を定めるルールに従い呼び出されるステップであり、このステップにおいては、図８に示す如きテストパターン１５２が通常の画像形成速度（通常印刷速度）で印刷される。図８中のテストパターン１５２は４本のストリップ１５４〜１６０から構成されており、ストリップ１５４〜１６０はそれぞれ１本又は複数本の短鎖破線（ダッシュ１０６の連なり）から構成されている。但し、この図のテストパターン１５２は一例に過ぎないのであって、テストパターンとしてはプリントヘッドアセンブリの構成や配置に適したものを使用するのがよかろう。例えば、ダッシュ１０６の個々の並びをプリントヘッドアセンブリ上の個々のノズルの並びと対応付け後者によって前者が印刷される１対１の関係としてもよいし、短鎖破線の本数を増やしてプリントドラム１４上の画像形成面１６上におけるカバー範囲を拡げ或いはシステム監視精度を高めてもよい。また、テストパターン内ストリップをそれぞれ別の色に対応付けてもよい。例えば図８に示した例ではストリップの本数が１５４〜１６０の４本であるので、プリンタ１０がカラープリンタである場合、ＣＹＭＫの４色それぞれにストリップを１本ずつ対応付けるとよい。勿論、ストリップ本数についても適宜調整、設定することができる。更に、本実施形態においてストリップ１５４〜１６０を構成している短いダッシュ１０６は、それぞれ、プロセス方向に約２０画素分の長さを有しているが、本発明を実施するに当たっては、ダッシュ１０６を用いるかどうかを含め、テストパターン構成について一般に限定を要しない。

図７中のステップ１６２では、プリントドラム１４の回転速度が、テストパターン印刷結果取得用の速度まで低減される。ステップ１６４では、テストパターン印刷結果がＩＯＤ検知器９４により検知されメモリ６４内に格納される。画像解析アルゴリズムはメモリ６４に格納されたテストパターン像から前述の指標値を導出する。コントローラ６０内の画素配置制御サブシステム及びヘッド信頼性管理サブシステムは、導出されたこの指標値を用いて、ドラム保守システム８４の動作についての判断、決定を下す。

ステップ１６６では、清掃ブレード９０はプリントドラム１４に接近又は当接され、プリントドラム１４上に印刷されたテストパターン１５２がこの清掃ブレード９０によって清掃、除去される。この清掃は、印刷されたテストパターン１５２が清掃ブレード９０上に巡ってきたときに１回行えば足りるが、必要であれば、複数回転に亘って実行してもかまわない。また、プリントドラム１４の回転速度として清掃に適した値を予め調べておき、清掃時にその速度までプリントドラム１４の回転速度を変化させる（例えば高める）ようにしてもよい。

ステップ１６８では、プリントドラム１４の回転速度が再び（例えば低下されて）テストパターン印刷結果取得用の速度とされ、その上で、プリントドラム１４上の清掃済領域から清掃後ドラム残存画像が捉えられてメモリ６４内に格納される。好ましくは、ＩＯＤ検知器９４のプロセス方向検知位置間隔が、精度がテストパターン内ダッシュ長相当の精度より高精度で確保されるような動作品質で、プリントドラム１４を回転動作させる。

ステップ１７０では、格納済清掃前画像及び格納済清掃後画像の処理によってプリントドラム１４の表面１６における清掃後のダッシュ残存度が導出される。このダッシュ残存度は先に述べた指標値（清掃前後曲率比）から導出する。ここに、もし、プリントドラム１４の表面の拡散反射率が例えば紙のように均一で高い値であったならば、インク残存部位を除いて高反射率部分からの反射のみからなる清掃後画像が得られることとなるので、ダッシュ残存度を簡単に導出できるであろうし、画像のうち紙より反射率が低い領域内で検知器出力を総和することによって失敗度も簡単に導出できるであろう。しかしながら、実際のプリントドラム１４には先にも述べたきついテキスチャが存在しているので、そう簡単ではない。そこで、本ステップ１７０では、好ましくも次に述べるが如き手法を使用して失敗度を導出する。但し、これ以外の手法を用いて失敗度を導出する構成も本発明の技術的範囲内に含まれうる。

最初に行われるのは、清掃前のテストパターン印刷結果を処理することによって、テストパターン内ダッシュ１０６それぞれのプロセス方向座標値及びクロスプロセス方向座標値を識別、特定する動作である。前述の通り、この処理が終わったら次の処理が実行される。

二番目に実行されるのは、清掃前画像１０８を捉えたときのＩＯＤ検知器出力から、各ダッシュのクロスプロセス方向中心位置における空間曲率を計算する処理である。ダッシュ中心位置は、同じテストパターン内ダッシュ１０６を捉えた複数回の検知におけるＩＯＤ検知出力を平均することによって（好ましくは適宜フィルタを適用しノイズを抑えて）、求めておく。

三番目に実行されるのは、格納済清掃前画像１０８（清掃前のパターン印刷結果）におけるそれと同一の検知回数番号（プロセス方向画素位置）及び同一のクロスプロセス方向ダッシュ位置について、ＩＯＤ検知器出力に係る清掃後残存画像がどのような変動を呈しているかを計算する処理である。

清掃後画像１１０に係るＩＯＤ検知器出力が極小点を呈した場合（例えば清掃前極小点から２画素以内に清掃後画像極小点が現れた場合）は、清掃後画像１１０におけるＩＯＤ検知器出力極小点での曲率が計算される。

次いで、テストパターン内ダッシュ１０６それぞれについて、清掃後曲率の清掃前曲率に対する比が計算される。清掃後画像１１０にて清掃前画像１０８におけるダッシュ位置の近辺に極小点が現れなかった場合には、そのダッシュ位置については清掃前後曲率比が０であると見なされる。

更に、指標値即ち清掃前後曲率比の値がそのしきい値である０．４を超えた回数を求め、その回数のテストパターン内ダッシュ総数に対する比を求め、それを以て清掃失敗度とする。これは、プリントドラム１４の表面１６上にテキスチャが存在している場合、清掃前後曲率比が０．４を上回っていればテストパターン内ダッシュ残存と判断できる反面、プリントドラム１４上のテキスチャによって生じる清掃前後曲率比は０．４未満になるだろうからである。なお、清掃前後曲率比しきい値は、使用するプリントドラム１４に現れるテキスチャの量乃至規模に応じて設定、変更してもよいし、当該しきい値を幾通りかに変えて実験を行うことにより経験的に取得、設定してもよい。

ステップ１７２では、ドラム保守システム８４のパラメタのうち清掃に深く関わるパラメタについて調整が必要であるか否かが、判定される。即ち、そのプリンタ１０に対する要求画質により決まる所定のしきい値に比べ清掃失敗度が低い場合には故障無しとの判定が、逆に清掃失敗度がそのしきい値より高い場合には故障有りとの判定が下される。“無し”判定時にはステップ１７４に進んで通常印刷動作が継続される一方、“有り”判定時には現状を克服するため更なる処理が実行される。そうした処理を実行するのは、“故障有り”と判定されたといってもその程度が軽微である場合、清掃失敗度を低減させる処理を実行することによって現状を克服できることがあるためである。例えば、清掃ブレード９０からプリントドラム１４に加える力（ブレード力）を強める、オイリングローラ８６がプリントドラム１４上に被着させるリリースオイルの量を増やす（オイルレベルを高める）、清掃ブレード９０上をテストパターン１５２が通過する回数を増やす等の処理を実行すれば、清掃失敗度が低減する可能性がある。そこで、ステップ１７６では、こうしたパラメタを含め、そのプリンタ１０の能力、機能面からいって適切と見られる各種のパラメタが調整される。

しかしながら、通常、そうしたパラメタはある程度の範囲内でしか調整できないものである。例えば、清掃のためプリントドラム１４を清掃ブレード９０に通している間はそのプリンタ１０は印刷ができない実質的動作不能状態になるため、清掃ブレード９０に通す回数を増やすとしてもある程度の限界がある。また、オイルレベルを高め過ぎると画像形成面１６から支持体への画像転写効率に対して有害な影響が及ぶであろう。許容範囲内に保ちつつ調整できる限りは、ステップ１７６でこうした可調パラメタを調整しステップ１６６からの処理を再度試行させればよいが、当該可調パラメタがその調整限界に達してしまえばもはや調整はできなくなる。そのことがステップ１７８にて検知、判別された場合は、ステップ１８０に進んで故障通知用フラグがセットされる。このフラグがセットされると、例えば、ドラム保守システム８４又はその部品・部分を交換せよとのメッセージが、ユーザインタフェース６６を介してユーザに通知される。また、清掃失敗度を抑えるための調整が必要になった時点で予め、間もなく故障状態に至ることが分かるので、そうした事態に対して前もって対処することができる。例えば、ドラム保守システム８４の寿命の終わりが近いことを示すユーザ宛の警告メッセージを発行する、カスタマヘルプセンタ宛に自動的にサービスコールを送信する、等の事前対処が可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、出願時（及び該当する場合には補正後）における特許請求の範囲に記載の発明の技術的範囲には、これら実施形態のみならず、また本願出願時にまだ発見や認識がされていないものも含め、記載した実施形態の類型、変形、代替、改良、均等及び実質的均等に当たる思想も包含される。本願出願人（登録された暁には特許権者）のなしたものであるかどうかを問わない。

本発明の一実施形態が組み込まれる画像形成マシンを示す模式図である。図１に示したマシンにおける画像形成面のうちのテストパターン印刷部位を示す図である。図２に示した画像形成面を拡大しその一部分におけるドラム清掃動作前後での状態差を示す図である。プロセス方向におけるＩＯＤ検知器出力の変化を示す図である。クロスプロセス方向におけるＩＯＤ検知器出力の変化を示す図である。清掃失敗度分布例を示す図である。ドラム保守システム監視方法のフローチャートである。印刷されたテストパターンの例を示す図である。

符号の説明

１０高速相変化インク使用型画像形成マシン（固体インクプリンタ）、１４プリントドラム、１６画像形成面（中間転写面）、２０相変化インク送給システム、３０プリントヘッドシステム、６０コントローラ（制御システム）、６４電子記憶部（メモリ／ＲＡＭ）、８４ドラム保守システム（転写面保守システム）、９４ＩＯＤ検知器（転写面画像検知器）、１００，１５２テストパターン、１５０テストパターン印刷ステップ、１６４テストパターン像捕捉ステップ、１６６プリントドラム清掃ステップ、１６８清掃後プリントドラム像捕捉ステップ、１７０ダッシュ清掃仕残し率指標導出ステップ、１７２故障有無判別ステップ、１７４印刷継続ステップ、１７６パラメタ修正ステップ、１７８しきい値比較ステップ、１８０故障通知ステップ。

Claims

印刷システムにおける転写面保守システム監視方法であって、
支持体への画像転写用の中間転写面上にテストパターンを印刷し転写面画像検知器でその像を捉えてパターン印刷結果を取得し、
転写面保守システムを用い中間転写面を清掃し転写面画像検知器でその後の像を捉えて清掃後残存画像を取得し、
パターン印刷結果と清掃後残存画像との比較計算により得られる清掃失敗度を所定限界と比べて故障有無を判別し、
故障無しと判別された場合には通常印刷動作を継続させる一方、
故障有りと判別された場合には、補正プロセスとして、清掃失敗度計算結果に応じ転写面保守システムのパラメタを修正し、修正後のパラメタが所定しきい値を超えていれば故障有りの事実を通知するが超えていなければ上述の転写面清掃から清掃失敗度計算を経て故障有無判別に至る動作を再実行する、というプロセスを実行する方法。
プリントヘッドシステムと、プリントヘッドシステムから受け取る１個又は複数個のインクによりその上に画像パターンが形成され形成された画像パターンが支持体に転写されるプリントドラムと、プリントドラム上の画像を検知するＩＯＤ検知器と、プリントドラム上のインクを清掃するドラム保守システムと、ＲＡＭ等の書込可能なメモリを有しドラム保守システム及びＩＯＤ検知器を制御する制御システムと、を備え、
制御システムの動作プログラムが、
プリントドラム上にテストパターンを印刷しその像をＩＯＤ検知器で捉えて取得したテストパターン印刷結果をメモリ内に格納し、
ドラム保守システムを用いプリントドラムを清掃しその後の像をＩＯＤ検知器で捉えて取得した清掃後ドラム残存画像をメモリ内に格納し、
格納済テストパターン印刷結果と格納済清掃後ドラム残存画像との比較計算により得られる清掃失敗度を所定限界と比べて故障有無を判別し、
故障無しと判別された場合には通常印刷動作を継続させる一方、
故障有りと判別された場合には、補正プロセスとして、清掃失敗度計算結果に応じドラム保守システムのパラメタを修正し、修正後のパラメタが所定しきい値を超えていれば故障有りの事実を通知するが超えていなければ上述のプリントドラム清掃から清掃失敗度計算を経て故障有無判別に至る動作を再実行する、というプロセスを実行する、
という動作を周期的に実行させるプログラムであるドラム保守監視システム。
ＲＡＭ等の書込可能なメモリを有し本画像形成マシンのパラメタ及び本画像形成マシンを構成する他のシステムを制御する制御システムと、画像が形成されるようにインク滴を吐出するプリントヘッドシステムと、固体インクを熔融させ熔融したインクをプリントヘッドシステムへと送給するインク送給システムと、吐出されたインク滴によりその上に画像パターンが形成され形成された画像パターンが支持体に転写されるプリントドラムと、プリントドラム上の画像を検知するＩＯＤ検知器と、プリントドラム上のインクを清掃するドラム保守システムと、を備え、
制御システムの動作プログラムが、
プリントドラム上にテストパターンを印刷しその像をＩＯＤ検知器で捉えて取得したテストパターン印刷結果をメモリ内に格納し、
ドラム保守システムを用いプリントドラムを清掃しその後の像をＩＯＤ検知器で捉えて取得した清掃後ドラム残存画像をメモリ内に格納し、
格納済テストパターン印刷結果と格納済清掃後ドラム残存画像との比較計算により得られる清掃失敗度を所定限界と比べて故障有無を判別し、
故障無しと判別された場合には通常印刷動作を継続させる一方、
故障有りと判別された場合には、補正プロセスとして、清掃失敗度計算結果に応じドラム保守システムのパラメタを修正し、修正後のパラメタが所定しきい値を超えていれば故障有りの事実を通知するが超えていなければ上述のプリントドラム清掃から清掃失敗度計算を経て故障有無判別に至る動作を再実行する、というプロセスを実行する、
という動作を周期的に実行させるプログラムである画像形成マシン。