JP5519405B2

JP5519405B2 - カラー作像装置の複数のジェットを監視する方法

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Publication number: JP5519405B2
Application number: JP2010120766A
Authority: JP
Inventors: ウーウェンチェン; クーベイレイ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-05-26
Also published as: US8126199B2; JP2010274654A; US20100303281A1

Description

本開示は、概略的に、カラー作像装置における非機能及び機能不全のジェットを検出するシステム及び方法に関する。

本明細書で用いられる用語「処理方向」は、プリンタなどの描画装置を通る記録媒体の移動方向として定義される。用語「処理−直交方向」は、処理方向に対し垂直な方向として定義される。用語「欠陥ジェット（ｍｉｓｓｉｎｇｊｅｔ）」または「故障ジェット（ｆａｕｌｔｙｊｅｔ）」は、非機能または機能不全のジェットを含む、適正に動作しないジェットとして定義される。すなわち、欠陥ジェットまたは故障ジェットとは、吐出すべきインク量を適正に吐出しないジェットである。

故障ジェットの検出、及びその後の補正により、カラー描画装置による良質の画像の確実な作成が可能になる。プリンタなどのカラー描画装置における故障ジェットの検出に関しては、様々な既存の方法が存在する。機能不全または非機能のジェットを検出する１つの方法は、印刷出力を視覚的に検査して、機能不全または非機能のジェットの不適正な動作の結果生じる視覚的欠陥を検出することである。例えば、機能不全または非機能のジェットは、カラー印刷出力において、観察者により検出可能な「縞（ｓｔｒｅａｋｓ）」を生じさせることがある。しかし、視覚的検査は、すべての機能不全または非機能のジェットを検出するには不十分である。例えば、視覚的検査では、他のジェットと比較して、ある画像を形成する割合が低い色に対応する故障ジェットが判定されない可能性がある。さらに、故障ジェットの視覚的検査は、印刷処理の停止がない連続的な印刷環境では常に実用的というわけではない。したがって、あるユーザの連続的印刷処理を停止させることなく実行可能な故障ジェットの自動的検出が必要となる。さらに、故障ジェットに対応する色が印刷出力において支配的でない場合でも、故障ジェットを成功のうちに検出可能な、故障ジェットの検出が必要である。

テストパターンの印刷など、進行中の印刷ジョブに対する中断または混乱を除去または最小化しながら印刷実行の間、故障ジェットを連続して識別可能であることは、連続給紙作像処理にとって重要である。
本発明の目的は、カラー作像装置の非機能及び機能不全のジェットを検出する方法を提供することである。

本発明に係る第１の方法は、
作像装置により出力された画像を検知するモノクロセンサを有するカラー作像装置の、異なる色のインクをそれぞれ出力する複数のジェットを監視する方法であって、
ジェットの出力色空間とモノクロセンサの出力グレースケール空間との対応マップを生成するステップと、
作像装置により出力され実際の画像データから生成された画像の複数の位置における実際のグレースケール値を計測するステップと、
対応マップを用いて、ジェットの複数の異なる出現可能な動作構成に関する予測グレースケール値であって、複数の場所の各々に関するモノクロセンサの予測グレースケール値を計算するステップと、を含み、
各ジェットは（１）適正動作または（２）故障の動作状態をとることができ、前記異なる動作構成は予め定められた所定のジェット群に関する適正動作及び故障ジェットの異なる組合せを含んでおり、予め定められた所定群の各ジェットは異なる色のうち異なる１色をそれぞれ出力し、
複数の位置の計測された実際のグレースケール値を複数の位置の各々に関する対応する予測グレースケール値と比較することにより、ジェットが（１）適正に動作しているか、または（２）故障しているかを判定するステップを含み、
対応マップを生成するステップは、
複数のジェット群によって複数のテストパッチを印刷するステップであって、ジェット群のそれぞれは、異なる色のそれぞれについての１つのジェットを含み、テストパッチのそれぞれはテストパッチ色座標のセットから印刷され、テストパッチ色座標のセットのそれぞれは、複数のジェット群によって印刷されるステップと、
計測したグレースケール値を出力するモノクロセンサによって、テストパッチを計測するステップと、
平均化されたグレースケール値を生成するように、異なるジェット群によって、同一のテストパッチ色座標のセットから印刷されるテストパッチについて計測されたグレースケール値を平均化するステップと、
テストパッチの印刷に用いられたテストパッチ色座標のセットのそれぞれを、対応し平均化されたグレースケール値とともに記憶するステップとを含むことを特徴とする方法である。

また、本発明に係る第２の方法は、
作像装置により出力された画像を検知する多色センサを有するカラー作像装置の、異なる色のインクをそれぞれ出力する複数のジェットを監視する方法であって、
ジェットの出力色空間と多色センサの出力色空間との対応マップを生成するステップと、
作像装置により出力され実際の画像データから生成された画像の複数の位置における実際の色値を計測するステップと、
対応マップを用いて、ジェットの複数の異なる出現可能な動作構成に関する予測色値であって、複数の場所の各々に関する多色センサの予測色値を計算するステップと、を含み、
各ジェットは（１）適正動作または（２）故障の動作状態をとることができ、異なる動作構成は予め定められた所定のジェット群に関する適正動作及び故障ジェットの異なる組合せを含んでおり、予め定められた所定群の各ジェットは異なる色のうち異なる１色をそれぞれ出力し、
複数の位置の計測された実際の色値を複数の位置の各々に関する対応する予測色値と比較することにより、ジェットが（１）適正に動作しているか、または（２）故障しているかを判定するステップを含み、
対応マップを生成するステップは、
複数のジェット群によって複数のテストパッチを印刷するステップであって、ジェット群のそれぞれは、異なる色のそれぞれについての１つのジェットを含み、テストパッチのそれぞれはテストパッチ色座標のセットから印刷され、テストパッチ色座標のセットのそれぞれは、複数のジェット群によって印刷されるステップと、
計測した色値を出力する多色センサによって、テストパッチを計測するステップと、
平均化された色値を生成するように、異なるジェット群によって、同一のテストパッチ色座標のセットから印刷されるテストパッチについて計測された色値を平均化するステップと、
テストパッチの印刷に用いられたテストパッチ色座標のセットのそれぞれを、対応し平均化された色値とともに記憶するステップとを含むことを特徴とする方法である。

本発明に係る方法によれば、カラー作像装置の非機能及び機能不全のジェットを検出できる。

カラー作像装置の概略図である。カラー作像装置のブロック図である。印刷ヘッドの概略図である。作像装置のジェットを監視する方法のフローチャートである。対応テーブルを生成する、１の方法のフローチャートである。対応テーブルを生成する第２の方法のフローチャートである。第１の適用例に関するデータベース入力を示す表である。第２の適用例に関する文書の画像である。 (ａ)から(ｃ)は、図８の文書画像内の異なる領域のクローズアップである。第２の適用例に関してジェット位置に対し最小ＭＳＥをもたらすｇの数を示すグラフである。第２の適用例に関する故障ジェット識別の結果を示すグラフである。作像装置においてジェットを監視する別の方法のフローチャートである。

開示されるシステム及び方法は、カラー作像システムの非機能及び機能不全のジェットを検出するように、ジェットの監視を可能とする。開示される方式により、通常の印刷動作の間じゅうを含む広範囲のシステム状態及び環境条件の下で、別個の画像にわたり経時的に収集された印刷画像データの解析に基づき非機能及び機能不全のジェットを検出するとともに補正し、他の方法では検出不能な非機能及び機能不全のジェットを検出することが可能になる。開示される方式は、収集されるデータがユーザの現場における通常動作の間じゅうのような作像装置の通常動作の間じゅうに作成される印刷画像から収集可能なので、画像印刷装置の通常動作を中断する必要がなく、広範囲のユーザ画像に適用可能であるという利点を有する。

カラー画像に関しては、各々が色を有する、一般的に、行及び列に編成された、多数の画素（画像要素）により画像の表現が可能である。行または列方向のいずれかにおける単位尺度当たりの画素数は解像度と呼ばれる。すべての実現可能な色のインクを作製する必要を回避するため、適切な比率で組み合わされた少数の色を用いて多数の知覚可能な色を再現可能であることが知られている。色を再現する一般的システムには、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄（Ｙ）、及び黒（Ｋ）色が用いられるＣＭＹＫシステム、及び赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、及び黒（Ｋ）色が用いられるＲＧＢＫシステムが含まれるが、他の適切ないかなるシステムも使用可能である。例えば、シアン、マゼンタ、黄、黒のような、プリンタにより使用される色は、プリンタの色空間を規定する。

図１は、本体１０２と、印刷ヘッド１０４と、シートまたは記録媒体１０６(以下、単に記録媒体１０６とする。)と、処理方向１０８と、処理−直交方向１１０とを有する画像印刷装置（作像装置またはプリンタ）１００を示す。処理方向は、媒体１０６が印刷ヘッド１０４を通過して画像を受容する際に媒体１０６が取る方向である。処理−直交方向１１０は、処理方向１０８に対し直交する。印刷ヘッド１０４が移動可能な場合、処理−直交方向１１０におけるプリンタ１００の画像印刷範囲の全幅にわたって印刷可能となるように、印刷ヘッド１０４は概ね処理−直交方向１１０の前後に移動可能となる。

図２は、データインタフェース２０２と、ネットワークインタフェース２０４と、揮発性記憶部またはメモリ２０６と、非揮発性記憶部またはメモリ２０８と、ディスプレイ２１０と、制御盤、キーボードまたはボタンの組２１２と、用紙または記録媒体源またはフィーダ２１４と、出力画像印刷装置２１６と、センサ２１８と、バス２２０と、プロセッサ２２２とを有するプリンタ１００のブロック図を示す。プロセッサ２２２は、通信インタフェース２２４と、メモリインタフェース２２６と、ディスプレイインタフェース２２８と、制御盤／キーボードインタフェース２３０と、制御部２３２と、センサインタフェース部２３４と、予測部２３６と、判定部２３８と、対応テーブル生成部２４０とを有する。

データインタフェース２０２は、プリンタ１００と外部装置との直接通信を可能にするいかなるインタフェースであってもよく、いかなる適用可能な通信プロトコルも利用が可能である。データインタフェース２０２により、プリンタ１００は外部装置と通信して印刷のための画像データを受信し、かつ／または指令を受信することができる。ネットワークインタフェース２０４は、プリンタ１００の、他の装置とのネットワーク化及びこのネットワークを介したこれら装置との通信を可能にするいかなるインタフェースであってもよく、いかなる適用可能な通信プロトコルも利用が可能である。例えば、ネットワークインタフェース２０４は、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）（登録商標）インタフェース、または他のいかなるネットワーク通信インタフェースであってもよい。ネットワークインタフェース２０４により、プリンタ１００はネットワーク装置と通信して印刷のための画像データを受信し、かつ／または指令を受信することができる。

揮発性記憶部またはメモリ２０６と、非揮発性記憶部またはメモリ２０８とは、作像装置１００による画像印刷に必要な印刷データ及びプログラム指令を記憶し、さらに、開示される方法及びシステムの実現に必要な指令を記憶する。作像装置１００は、携帯型コンピュータ読取り可能記憶媒体を読み取るように構成されたコンピュータ読取り可能記憶媒体読取り装置を備えることが可能である。ディスプレイ２１０と、制御盤、キーボードまたはボタンの組２１２とは、ユーザが作像装置１００と対話可能になるようにユーザインタフェースを形成する。例えば、制御盤２１２により、ユーザが開示されるアルゴリズムを開始して故障ジェットを、監視と検出と補正とのいずれか１または２以上の組み合わせをできるようにすることが可能である。用紙または記録媒体源またはフィーダ２１４は作像装置１００に記録媒体１０６を供給し、出力画像印刷装置２１６は記録媒体１０６上にそれぞれ画像を形成する。

センサ２１８は、作像装置１００の印刷出力を計測して対応する検知された値を出力する光学センサである。好ましくはセンサ２１８は、プリンタ１００によりカラー画像が出力される際にカラー画像の各検知部分に関するグレースケール値を生成するモノクロセンサ、すなわち単色センサ（例えば、モノクロＣＣＤ）である。代替的に、センサ２１８は、カラー画像を検知してセンサ２１８の色空間における２以上の色値を出力するカラーセンサとすることもできる。例えば、カラーセンサ２１８は、ＲＧＢ色空間、Ｌａｂ色空間、または４００ｎｍ〜７００ｎｍの反射率空間を有することができる。作像装置１００は、単一のセンサ２１８を備えるか、またはセンサ２１８が２個以上あってもよい。センサ２１８は、プリンタ１００の本体１０２に対して固定するか、またはプリンタ１００内に移動可能に装着してもよい。プリンタ１００に移動可能に装着した場合、センサ２１８は通常、検知が望まれるすべての画像部分を検知するように移動させることが必要であろう。１または複数のセンサ２１８は、作像装置１００の印刷出力における独立した個別の画素を検知する能力を有する。すなわち、センサ２１８の解像度は、少なくともプリンタ１００の解像度と同じ高さであることが好ましい。

プロセッサ２２２は、開示される機能を実現するためのコンピュータ処理を実行可能なコンピュータ処理装置である。プロセッサ２２２は、本明細書で開示される機能を実現可能ないかなるコンピュータ処理装置でもよい。例えば、プロセッサ２２２は、中央処理部（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または開示される動作を実現可能な他のいかなる電子装置または回路でもよい。代替的に、または付加的に、プロセッサ２２２は、プリンタ１００内に構成要素が分散した分散処理装置であってもよい。代替的に、または付加的に、プロセッサ２２２は、プリンタ１００外部の他の構成要素または処理装置と協働するように、イントラネットまたはインターネットなどのネットワークに接続可能である。代替的に、または付加的に、プリンタ１００は複数のプロセッサ２２２を備えるか、または１以上のマルチコアプロセッサ２２２を備えてもよい。これにより、プロセッサ２２２に関して開示される機能性を２以上のプロセッサ２２２間に分散させ、これらの各々を上記のように実現させることが可能となる。

制御部２３２は、複数のジェット３０４（図３を参照）を制御して必要に応じインクを吐出させ画像を形成する。ジェット３０４が本体１０２に対して移動可能な場合、制御部２３２は印刷ヘッド３０２（図３を参照）の位置を制御してジェット３０４を位置決めし、画像を印刷する。センサインタフェース部２３４により、プロセッサはセンサ２１８と通信することができる。予測部２３６及び判定部２３８により、プロセッサは、検知された画像色値を用いて、いずれかのジェット３０４に故障があるか否かを判定することができる。対応テーブル生成部２４０は、センサインタフェース部２３４及び制御部２３２と相互作用してテストパッチまたはパターンを印刷及び検知し、作像装置１００により出力された画像における色と、作像装置１００により出力された画像を検知する際にセンサ２１８により検知される単色値、すなわちモノクロ値との関係を特徴付ける対応テーブルを生成する。制御部２３２、センサインタフェース部２３４、予測部２３６、判定部２３８、及び対応テーブル生成部２４０はプロセッサ２２２の一部として図示されているが、これら各部はそれぞれプリンタ１００内の別個のユニットとして実現可能であり、変形として、各々が自身のプロセッサ２２２を備えるように実現することも可能である。

図３は、印刷ヘッド３０２を有する出力画像印刷装置２１６を示す。印刷ヘッド３０２は、マニホルド３０６に連結された複数のジェット３０４を有する。ジェット３０４はそれぞれインクを吐出して画像のある部分を形成する。カラー印刷において、プリンタ１００の各ジェット３０４はプリンタ１００の色空間における１色のインクを吐出する。カラー印刷における各ジェット３０４は概ねプリンタ１００における単一の色専用となっているので、処理−直交方向１１０における作像装置１００の印刷範囲にわたる各画素は、プリンタ１００により印刷可能なすべての色を各画素において実現できるように、プリンタ１００の色空間における各色のジェット３０４を有さなければならない。本明細書で定義されるジェットセット（すなわちジェット群）は、ある同じ画素に対応するジェット３０４の一群である。ジェットセットの各ジェット３０４は、プリンタ１００の色空間における色のうち異なる１色に対応している。一般に、各ジェット３０４はインクが吐出される関連するノズルを有するが、変形として、ジェットセットの２以上のジェット３０４の間で１個のノズルを共有することもできる。さらに、ジェット３０４は各々、ジェット３０４からの吐出前にインクを加熱するため、関連するヒータを備えてもよい。

ジェット３０４は、印刷ヘッド３０２内に配置可能なマニホルド３０６に装着される。印刷ヘッド３０２は、プリンタ１００の本体１０２に固定してもよく、あるいは移動可能に取り付けてもよい。一般に、ジェットセットのジェット３０４は処理方向１０８に対し平行に一列に配設されるが、他のいかなる適切な配置で設けてもよい。さらに、異なる複数のジェットセットの構成は異なっていてもよい。例えば、互い違いのジェットセットは逆の構成とすることができる。ジェット３０４により構成されるジェットセットは、マニホルド３０６内に処理−直交方向１１０に沿って任意の構成で配置することができる。例えば、ジェットセットはマニホルド３０６内に一列、曲線状、ジグザグ状、または他の任意の構成で配置することが可能である。制御部２３２はジェット３０４の各々を制御して、ある画像の印刷に必要な量のインクを吐出させる。

印刷ヘッド３０２が本体１０２に固定して取り付けられている場合、処理−直交方向１１０における印刷範囲全体にわたり、プリンタ１００の解像度により必要となる処理−直交方向１１０のすべての画素を生成するのに十分なジェット３０４がマニホルド３０６内に存在する。

印刷ヘッド３０２が例えば移動可能（キャリッジ式）プリンタの本体１０２に移動可能に取り付けられている場合、印刷ヘッド３０２は制御部２３２の制御の下で処理−直交方向１１０に移動可能である。印刷ヘッド３０２が移動可能であり、かつジェットセットの数が処理−直交方向１１０に沿ってプリンタ１００により印刷可能な画素数より少ない場合、印刷ヘッド３０２は、処理−直交方向１１０に沿ったすべての画素が印刷可能となるように移動させなければならないことがある。この場合、１以上のジェットセットが、処理−直交方向１１０に沿った、予め定められた所定の列内の複数の画素を印刷する責任を負うであろう。この場合、制御部２３２は処理−直交方向１１０に沿った印刷ヘッド３０２の移動を制御し、どのジェットセットがどの画素を印刷する責任を負うかを調整する。

［動作］
図４は、作像装置１００のジェット３０４を監視する方法４００のフローチャートを示す。ステップ４０２において、作像装置により作成されたカラー画像と、センサ２１８により検知されたモノクロ画像、すなわち単色画像との関係を特徴付けて対応テーブルを生成し、この対応テーブルによりプリンタ１００の色空間における複数の色座標の組とセンサ２１８の対応する複数のグレースケールセンサ出力値との対応が与えられる。このステップでは、１組のテストパッチまたはパターンが印刷されるとともに、センサ２１８により検知され、センサ出力が生成される。対応テーブルを適正に生成するには、使用する画像を故障ジェットを用いて作成すべきでない。テストパターン印刷に用いられる複数の色座標は各々、対応テーブル生成部２４０により、対応するグレースケールセンサ値とともに記憶される。これにより、対応テーブル内の色座標の各組は、センサ２１８がモノクロセンサの場合は対応するモノクログレースケールセンサ出力値と１対にされ、センサ２１８がカラーセンサの場合はカラーセンサ出力値の対応する組と１対にされる。

プリンタ１００により印刷可能、またはセンサ２１８により計測可能なすべての異なる色に対応するテストパッチも印刷可能であるが、この選択は非常に費用と時間がかかるものなので一般には用いられない。その代わりに、一般に、プリンタ１００により印刷可能な色を所定の間隔で代表するか、または抽出するテストパッチの組を印刷することが可能である。その他の方策には、より小さいかまたはより大きい間隔を用いること、作像装置１００の出力色空間全体のある部分のみに関する色標本を用いること、変化する間隔の長さを用いること、異なる色に関し異なる間隔を用いること、異なる色に関し異なる間隔長さを用いること、ある色に関し他とは異なる標本数を用いること等が含まれる。

対応テーブルは出力カラー画像とモノクロ、すなわち単色（グレースケール）検知画像との関係を特徴付けるものなので、ステップ４０２は方法４００の残りを実行する前に実施しなければならない。しかし対応テーブルが生成されれば、方法４００を実行するごとにステップ４０２を繰り返す必要はない。所定の時間経過後など、カラー画像出力と検知画像との関係が変化すると予期される場合には、ステップ４０２を繰り返してもよい。さらに、ステップ４０２は測定手順の一部、保守の標準的一部分などとして実施することが可能である。ステップ４０２は、いくつかの方法で実施することが可能である。ある実施形態では、例えば、テストパッチの完全なセットの小部分（顧客文書からの予め定められた所定の重要な色を含む）のみが更新される部分的更新が実施される。この更新に基づき、完全更新を予定することも可能である。

図５は、図４のステップ４０２を実現する方法５００のフローチャートである。ステップ５０２において、テストパッチの印刷に用いるべき印刷ヘッド３０２のジェットが浄化される。ジェット３０４が浄化されると、障害物が除去されるので、浄化されたジェット３０４が適正な動作状態にあることが確保される。ステップ５０４において、テストパッチまたはパターンが対応テーブル内の各点ごとに印刷される。

ステップ５０６において、テストパターンがセンサ２１８により計測される。センサ２１８がモノクロセンサの場合、各画素の計測値はグレーレベル値になる。センサ２１８がカラーセンサの場合、各画素の計測値は複数の色成分値の組合せになる。ステップ５０８において、対応するテストパターン生成に用いられたテストパッチ色座標とともに計測値が記憶される。対応テーブルは、すべての記憶されたテストパターン色座標と、対応する計測グレースケール値または色値の組とを含むものとなる。

通例、ステップ５０４、５０６及び５０８は重なり合いながら実行される。すなわち、通例、テストパッチは印刷直後に、できる限り少なくともいくつかの他のテストパッチが印刷される前に計測されることになる。さらに、テストパッチが計測されると、計測値は、できる限り少なくともいくつかの他のテストパッチが印刷される前に、対応テーブル生成部２４０により、テストパッチ生成に用いられた対応する色座標とともに記憶される。一般に、方法５００は、プリンタ１００の印刷実行の前、またはその間に実施可能であるが、通例、印刷実行中に印刷実行を中断することなく実施することは不可能である。

図６は、図４のステップ４０２を実現する別の方法６００のフローチャートである。この方法では、ステップ６０２において、テストパターンが印刷される。テストパターンは、ステップ５０４に関連して上記したように選択及び生成が可能である。しかし、方法６００では印刷ヘッド３０２は浄化されないので、いくつかのジェット３０４が機能不全または非機能となることがありうる。未知のジェット３０４が機能不全または非機能でありうるという事実を補償するため、各テストパターンは印刷ヘッド３０２の複数のジェットセットにより印刷される。すなわち、同一のテストパターン色座標から得られるテストパターンが複数のジェットセットにより印刷される。テストパターン印刷のため、どのジェットセットを用いるかは前もって定めるか、または無作為に選択することができる。

ステップ６０４において、テストパターンがステップ５０６と同様に計測される。これにより、センサ２１８がモノクロセンサの場合は複数のグレースケール値が、センサ２１８がカラーセンサの場合は複数の色成分値の組が、テストパターン生成に用いられた色座標の組ごとに生成される。ステップ６０６において、センサ２１８がモノクロセンサの場合、同一の色座標の組から印刷されたすべてのテストパターンに関するグレースケール値が平均化される。同様に、センサ２１８がカラーセンサの場合、センサ２１８により検知される色ごとに、ある値が出力される。この場合、センサ２１８の各色に関し、テストパターン色座標の同じ組を用いて印刷された、すべての計測されたテストパターンに関する計測された色値が平均化され、１組の平均カラーセンサ値が得られる。ステップ６０８において、平均化された値が、対応するテストパターン作成に用いられたテストパッチ色座標とともに記憶される。対応テーブルは、すべてのテストパターン色座標と、対応する平均グレーレベル値または平均色値の組とを含むものとなる。

方法６００は、印刷ジョブの前またはその間に、もしくは印刷ジョブを中断して実施することが可能である。さらに、ある実施形態では、プリンタ１００の通常動作中、すなわちユーザの印刷ジョブが、印刷ジョブ中に対応テーブル内のすべての所望の点に関しテストパッチ色座標を決定することにより印刷されている作成実行中に、対応テーブルを生成することができる。対応テーブル内の有効点生成のため、ある作成実行に関する画像内に、所望のすべてのテストパッチ色座標が十分な数のジェットセットにより印刷されない場合もあるので、システムは、計測すべきある所望の点の予め定めた所定のしきい値（範囲）内のすべての色座標に関する計測値を記録する。さらに、対応テーブル内のある点の異なる色に関して、異なるしきい値を用いることができる。これにより、対応テーブル内の各所望の点に関して、各々が所望の点の所定のしきい値内にある色座標のある候補の組のデータが蓄積される。

予め定めた所定数のジェットセットにわたり、色座標のある候補の組に関してセンサ出力が取得及び蓄積されると、それらセンサ出力が平均化され、対応する色座標とともに記憶される。故障の可能性があるジェットの効果を最小化するため、ジェットセットの所定数の値が選択される。変形として、対応テーブル内の対応する所望の点の候補に関するデータのさらなる蓄積が停止される。他の変形では、対応テーブル内の所望の点により近いそれらの候補色座標に関してデータが蓄積され続ける。使用される近似の計測法は平均２乗誤差（ＭＳＥ）または他の任意の近似計測法であってもよい。より近い候補に関するデータ点の数が予め定めた所定数に達すると、それらのデータ点を平均し、所望の点に対応する対応テーブルにおける以前に記憶された入力を置き換えるように用いることができる。変形として、古い入力を保持したまま新規の対応テーブル入力を付加し、対応テーブル内に２以上の近接して位置する点を得ることができる。

さらなる変形では、対応テーブル内の十分な数の点に関するデータが蓄積されるまで、センサ出力値の平均化を延期することができる。十分な量のデータが集められたと判定されると、各点に関するデータを上記のように平均化することができる。（テストパッチの代わりに）通常の動作で印刷されたユーザ作成画像を用いると、完全な対応テーブルが生成されない可能性があるが、そのような対応テーブルは、欠陥ジェットを判定するために使用することができる。

図４の方法４００に戻ると、対応テーブルが生成及び記憶された後、対応テーブルを用いて、ユーザ供給画像が印刷される標準的作成実行中に故障ジェットが存在するか否かを判定することができる。標準的作成実行中に故障ジェットを検出可能であるということは、（１）（例えば特別なテストパターンを用いた）故障ジェットに関する特別なテストを実行するため、または（２）例えばジェットの詰まりまたは故障を避けるために所定時間にジェット浄化を行なうため、作成実行を定期的に停止する必要がないことを意味する。むしろ、（ユーザが印刷している事実上いかなる画像を用いても）標準的作成実行中に故障ジェットを検出可能であり、浄化などの補正手段は必要な場合のみ（すなわち故障ジェットが検出された場合のみ）に実施することができる。

これにより、ステップ４０４において、印刷出力がプリンタ１００の通常動作の一部分として（すなわち、ユーザ供給画像の印刷中に）ジェットセットごとに複数の位置において計測される。複数の位置は、ユーザ画像内で所定間隔を有するように、かつ／またはユーザ画像内で入力色座標が所定の基準を満たす画素に存在するように選択可能である。

ステップ４０６において、ユーザ画像の印刷出力内の計測された位置ごとに、計測位置に対応する画像の色座標を用いて、対応テーブルから、予測されるセンサ出力が決定される。計測位置ごとに、対応するジェットセットに関する複数の出現可能な動作状態構成に対して、１組の予測センサ出力が生成される。具体的には、あるジェットセットの各ジェット３０４は仮説的に、正常動作から動作故障まで複数の異なる動作状態になりうる。例えば、ジェット３０４がそのジェットに関する入力値に関わらずインクを吐出しない場合、ジェット３０４は動作故障である。ある実施形態では、プリンタ１００のジェット３０４は、２つの動作状態、すなわち正常動作または動作故障のいずれか一方にあるものとしてモデル化されている。代替的に、正常動作のＸ％（Ｘは任意の百分率）が実現される状態など、付加的な、または他の状態を用いることができる。

あるジェットセットに関する出現可能な動作状態構成の完全なセットには、ジェットセットの各ジェット３０４の動作状態をジェット３０４に関して出現可能なすべての動作状態に変化させた結果としての、すべての出現可能な構成が含まれる。すなわち、あるジェットセットに関する出現可能な動作状態構成の最大数は、関数（１）により与えられる。

（関数（１）中、ｍは動作状態の数、ｎはジェットセット内のジェットの数）

しかし変形においては、以下さらに詳細に論ずるように、ステップ４０６においてジェットセットごとに出現可能なすべての動作状態の組み合わせを計算する必要はない。

ある計測位置に関する出現可能な動作状態構成の組が決定されると、対応テーブルを用いて、出現可能な動作状態構成ごとに計測センサ値（またはカラーセンサの値）が予測される。

対応テーブル内のある点と一致しないそれらの入力色座標に関しては、対応テーブル内の点を用いて補間により予測センサ値が計算される。例えば、予測センサ値は、入力色座標のｎ個の最近傍を用いて計算可能である。ｋ個の出力を有するカラーセンサに関しては、ｋ個の出力の各々に対し、補間された予測センサ出力が生成される。

１組の入力色座標に対するｎ個の最近傍は、例えば式（２）の最小値を与える対応テーブル内のｎ個の点を求めることにより得ることができる。

（式中、ｋは対応テーブルの色空間における色の数、ｘ_jは最近傍候補のｊ番目の色座標の値、ｙ_jは入力色座標のｊ番目の色座標）しかし、最近傍を検出する他のいかなる適切な方法を用いることも可能である。

ステップ４０８において、あるジェットセットに関する出現可能な各動作状態構成に対応する予測センサ値が決定されると、出現可能な動作状態構成からの実際の計測値との最良の一致が決定される。

ある実施形態では、モノクロセンサに関して、使用される最良一致アルゴリズムには、式（３）などにより、平均２乗誤差を最小化することにより最良一致を求めることが含まれる。

（式中、ｘ_j（ｊ＝１からＮ）は、あるジェットセットに関し顧客のページを通じて収集されたｊ番目の位置における計測値、Ｎは、このジェットセットに関し計測された位置の総数、ｙ_ij（ｉ＝１からｍ、ｊ＝１からＮ）は、このジェットセットに関する、ｉ番目の出現可能な動作状態構成に関し上記対応する顧客ページのｊ番目の位置における予測計測値、ｍは、このジェットセットに関する出現可能な動作状態構成の数）

別の実施形態では、「多数票（ｍａｊｏｒｉｔｙｖｏｔｅｓ）」最良一致アルゴリズムが用いられ、多数票は式（４）により得られる。

（式中、ｖ_ijは、

の場合に１であり、その他の場合は０である。）最大のＶ_iが最良一致となる。

別の実施形態では、使用される最良一致アルゴリズムはｐノルムなど他の距離計測法であってもよい。例えば、関数（１）で定義したＭＳＥと同様に、距離Ｄ_iを

として定義することができ、最小のＤ_iを与えるｉが最良一致となる。

［第１の適用例］
図７は、方法４００の第１の適用例である表１、すなわちテーブル１を示す。この例では、４色（ＣＭＹＫ）色空間とモノクロセンサ２１８とを有するプリンタ１００を用いた。この例に関する印刷されるカラー画像と、モノクロセンサ出力との関係を特徴付ける対応テーブルは、ステップ４０２に従って生成した。表１は、１以上の画像の印刷及び計測において生成されたデータ（列１−７）と予測される動作状態構成データ（列８−２３）とを含むデータベースを示す。したがって、表１は、空間位置データ（列ｘ及びｙ）と、それら位置において印刷すべき予定ＣＭＹＫデータ（列ｃ、ｍ、ｙ及びｋ）と、計測されたグレーレベル（列ｇ）と、出現可能な動作状態構成に関する予測グレーレベル値（列ｇ０−ｇ１５）とを含む。列Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫにおけるＣＭＹＫデータ（予定カラーデータ）は、ユーザ画像内の様々な位置における画像のデータに由来している。列ｇ０−ｇ１５に関する値は、以前に決定された対応テーブルを予定カラーデータとともに用い、（適正動作と適正動作不能との間の）動作状態構成をジェットごとに変化させることにより決定（予測）され、モノクロセンサの出現可能な異なる予測出力が計算されるようになっている。計測グレーレベル列は、印刷されたユーザ画像の特定のｘ、ｙ位置における実際のモノクロセンサ出力である。縞は処理方向に生じるので、ノイズの影響を低減するため、データ収集の際は平均ウィンドウをもう一方の方向（ｙ）に沿って用いた。予測動作状態構成データは、このシステムにおけるジェットの出現可能なすべての動作状態に関して生成した。作像装置はＣＭＹＫ装置であるので、作像装置のジェットセットに関し１６の出現可能動作状態が存在する。

１組のＣＭＹＫジェットに対応する空間位置ごとに、計測されたグレーレベルが予測グレーレベルとどの程度良好に一致するかに基づいて、ステップ４０８による（故障か否かの）分類ステップを実施した。すなわち、表１の列ｇを列ｇ０−ｇ１５と比較して、「最近一致（ｃｌｏｓｅｓｔｍａｔｃｈ）」を求めた。上記のように、ＭＳＥ、多数票などの計測を用いて最近一致を選択することが可能である。

表１において、最初の７列は、印刷されたユーザ画像（画像生成に用いられた入力データまたは印刷されたユーザ画像の検知により得られたセンサデータのいずれか）に基づいている。この例では、位置ｘは、監視されているジェットセットに対応している。ジェットセット２〜９は、この特定のジョブでは「使用されていない」ので、これらに関する情報は得られない。したがって、これらジェットセットの分析のためのデータは存在しないので、ジェットセット２〜９のジェットのいずれかに関する動作状態を識別することは不可能であろう。印刷されたカラー画像とモノクロセンサ出力、ＣＭＹＫからグレースケールのレベルの予め定められた所定の関係に基づき、ステップ４０６のように、各位置に関して複数の出現可能な出力状態構成を生成した。それらの結果は列８〜２３、ｇ０〜ｇ１５に示され、全部で１６の出現可能なジェット動作状態構成に関する予測グレースケールレベルに対応しており、各ジェットの動作状態を適正動作か動作故障のいずれかとしてモデル化したものである。すなわち、ジェットセットに関する出現可能な動作状態構成は、ｇ０では故障ジェットなし、ｇ１ではＣジェットが故障、ｇ２ではＭジェットが故障、ｇ３ではＹジェットが故障、ｇ４ではＫジェットが故障、ｇ５ではＣ及びＭジェットが故障、ｇ６ではＣ及びＹジェットが故障、ｇ７ではＣ及びＫジェットが故障、ｇ８ではＭ及びＹジェットが故障、ｇ９ではＭ及びＫジェットが故障、ｇ１０ではＹ及びＫジェットが故障、ｇ１１ではＣ、Ｍ及びＹジェットが故障、ｇ１２ではＣ、Ｍ及びＫジェットが故障、ｇ１３ではＣ、Ｙ及びＫジェットが故障、ｇ１４ではＭ、Ｙ及びＫジェットが故障、ｇ１５ではすべてのジェットが故障である。

計測グレーレベル列には小さなノイズが現れることに留意すべきである。この例では、ジェットセット１０に関するｇ１及びｇ２がこの例のデータセットにおいて非常に近接しているため、ジェットセット１０に関し故障のシアン（Ｃ）ジェットでなく故障のマゼンタ（Ｍ）ジェットを含むとする誤分類が生じうる。これは、（１）さらなるデータスクリーニングにより分類精度が向上し、（２）より高い能力のセンサによっても、そのような混同の解決につながることを示している。予定された１組の入力座標ＣＭＹＫの値がゼロの場合、この特定のデータは、ジェットが故障しているか否かについて何の情報も提供しない（ある色が画像サンプルの一部でない場合、その色を生成するジェットが故障しているか否かを検出することは不可能である）。ユーザ画像のそのような無益な部分を利用する可能性を排除するため、故障ジェット検出に関し何の情報も提供しないデータを前もって選別する（かつ使用しない）よう、しきい値ηを設定することができる。

［第２の適用例］
図８は、第２の例における開示された方法の有効性を示す、文書８０２のあるページを示している。３つのジェット故障を文書８０２でシミュレーションした。文書８０２はノイズを含むようにシミュレーションした。

図９(ａ)から図９（ｃ）は、故障が明瞭な文書８０２の領域のクローズアップを示している。視覚的に、この例において、既知の予定された色と観察された色との比較により欠陥／故障ジェットを識別することは非常に容易である。開示された方法の利点のさらなる確認として、他の方法において必要とされるように、作像装置色空間のいずれかの色が支配的でない画像領域を用いて本例の故障ジェットを識別した。

この実験では、フェイザー（Ｐｈａｓｅｒ）８５６０ソリッドインクジェットプリンタの出力空間とモノクロセンサのグレースケールレベルセンサ出力との間のＣＭＹＫ−グレースケール出力関係を、ステップ５０４のように、ＣＭＹＫの組合せがＩＴ８７／４標準の規定と同じである無作為化された１組の１６１７パッチターゲットを印刷し、ステップ５０６のようにモノクロセンサによりスキャンすることにより決定した。

画像を生成し、ステップ４０４のように、モノクロセンサにより計測した。処理方向における平均化の目的は、欠陥ジェットによる欠点に関連しない検知及び印刷ノイズを低減することにあり、これは選択的である。ステップ４０６のように、計測位置ごとに予測センサ値を生成した。すべてのジェットに関する出現可能な動作状態を、適正動作及び動作故障として選択した。ステップ４０８のように、出現可能な動作状態構成の予測センサ値を、複数の位置の各々に関する計測センサ出力と比較し、最良一致を決定した。この例では近似の計測法としてＭＳＥアルゴリズムを用いた。

図１０−１１は、それらの結果を示す。図１０は、５１００個の位置の各々に関する最小ＭＳＥをもたらす予測グレーレベルの数を示す。複数の予測グレーレベルが最小ＭＳＥを有する場合、不確定性は画像から収集されたデータの不十分さによる。したがってＣジェットが適正に動作しているかまたは故障しているかを知る方法はない。顧客画像から集めたデータの不十分さにより、最小ＭＳＥをもたらす予測グレーレベルが複数の場合、このシミュレーションよりも多くの顧客ページを検知することにより問題を解決できる。

図１１に示すように、左端及び右端の１．２７ｃｍ（０．５インチ）において、開示されたアルゴリズムは、ｇ０（１１１０、故障ジェットなし）、ｇ１（１１０６、Ｃジェットが故障）、ｇ４（１１０４、Ｋジェットが故障）、ｇ７（１１０２、Ｃ及びＫジェットが故障）の間で混同を生じた。これは画像がそれらの領域において余白を有するからである。これら余白においてＣ及びＫに関し画像から収集されるデータの不十分さにより、このアルゴリズムでは、それら４つの可能性に絞られるだけである。残りの位置に関しては、アルゴリズムにより、ジェットセットの動作状態が正しく判定される。

図１１は、最小ＭＳＥをもたらすｇを示すグラフである。

［多層アルゴリズム］
図１２は、一度に１つのジェットの色について、１以上のジェットが故障しているか否かを判定するために使用可能な多層アルゴリズム１２００のフローチャートを示す。ステップ１２０２において、本明細書で開示された方法のいずれかに従って対応テーブルを生成する。ステップ１２０４において、プロセッサ２２２は制御部２３２及びセンサインタフェース部２３４と相互作用し、プリンタ色空間内の複数の色の各々に関し１個のジェット３０４を有する少なくとも１つのジェットセットの複数の位置において、プリンタ１００により出力された画像データを計測する。ステップ１２０６において、プロセッサ２２２は、少なくとも１つのジェットセットの各ジェット３０４に関し予測動作状態を適正動作に設定する。ステップ１２０８において、プロセッサ２２２は、複数の色のうちまだ目標色として設定されたことがない色を選択し、目標色として設定する。方法１２００の最初の実行においては、プリンタ色空間のすべての色が目標色として設定されたことがないので、いずれの色を選択してもよい。目標色として用いられる色の順序を選択する１つの方法は、それらの色を無作為に選択することである。

別の方法として、監視されるジェットセットごとに少なくとも１つの位置に関する計測センサ値を、計測された画像部分の作成に用いられた色座標値及び、より故障の可能性が高い部分に関して行なわれた推定と比較してもよい。次に、最良一致で始めて、動作状態の組み合わせを、最良一致の組み合わせで始まる順序で照査することが可能である。故障ジェットを予測するため第１の組合せにおいて故障と識別されたジェット３０４は、その他の色のいずれかの前に目標色として設定されるであろう。組合せの順序を回転させる際に同一の組合せにおいて２以上のジェット３０４が最初に故障と予測される場合、２個のジェット３０４のうち、組合せの順序を回転させる際に次の組合せにおいて再び最初に故障と予測されるジェット３０４が、２つのうち他方の色の前に目標色に設定される。

ステップ１２１０において、予測部２３６は、ジェット群の複数の位置に関して、目標色でない色を有するすべてのジェットの予測動作状態を用いて、目標色ジェットに関し、（１）適正動作及び（２）故障の予測動作状態を交互に用いて予測センサ値を計算する。ステップ１２１２において、判定部２３８は、複数の位置に関し予測センサ値を実際のセンサ値と比較することにより、目標色のジェット３０４が適正に動作しているか故障しているかを判定する。

ステップ１２１４において、プロセッサ２２２は、判定部２３８の結果に従って目標色ジェットの動作状態を設定する。ステップ１２１６において、プリンタ１００の色セットのうち少なくとも１色が目標色として設定されたことがなければ、プロセッサ２２２がシステムを制御してステップ１２０４−１２１４を繰り返させる。

１００画像印刷装置（作像装置またはプリンタ）、１０２本体、１０４印刷ヘッド、１０６記録媒体、１０８処理方向、１１０処理−直交方向、２１６出力画像印刷装置、２２０バス、２２２プロセッサ、３０２印刷ヘッド、３０４ジェット、３０６マニホルド。

Claims

作像装置により出力された画像を検知するモノクロセンサを有するカラー作像装置の、異なる色のインクをそれぞれ出力する複数のジェットを監視する方法であって、
ジェットの出力色空間とモノクロセンサの出力グレースケール空間との対応マップを生成するステップと、
作像装置により出力され実際の画像データから生成された画像の複数の位置における実際のグレースケール値を計測するステップと、
対応マップを用いて、ジェットの複数の異なる出現可能な動作構成に関する予測グレースケール値であって、複数の場所の各々に関するモノクロセンサの予測グレースケール値を計算するステップと、を含み、
各ジェットは（１）適正動作または（２）故障の動作状態をとることができ、前記異なる動作構成は予め定められた所定のジェット群に関する適正動作及び故障ジェットの異なる組合せを含んでおり、予め定められた所定群の各ジェットは異なる色のうち異なる１色をそれぞれ出力し、
複数の位置の計測された実際のグレースケール値を複数の位置の各々に関する対応する予測グレースケール値と比較することにより、ジェットが（１）適正に動作しているか、または（２）故障しているかを判定するステップを含み、
対応マップを生成するステップは、
複数のジェット群によって複数のテストパッチを印刷するステップであって、ジェット群のそれぞれは、異なる色のそれぞれについての１つのジェットを含み、テストパッチのそれぞれはテストパッチ色座標のセットから印刷され、テストパッチ色座標のセットのそれぞれは、複数のジェット群によって印刷されるステップと、
計測したグレースケール値を出力するモノクロセンサによって、テストパッチを計測するステップと、
平均化されたグレースケール値を生成するように、異なるジェット群によって、同一のテストパッチ色座標のセットから印刷されるテストパッチについて計測されたグレースケール値を平均化するステップと、
テストパッチの印刷に用いられたテストパッチ色座標のセットのそれぞれを、対応し平均化されたグレースケール値とともに記憶するステップとを含むことを特徴とする方法。
作像装置により出力された画像を検知する多色センサを有するカラー作像装置の、異なる色のインクをそれぞれ出力する複数のジェットを監視する方法であって、
ジェットの出力色空間と多色センサの出力色空間との対応マップを生成するステップと、
作像装置により出力され実際の画像データから生成された画像の複数の位置における実際の色値を計測するステップと、
対応マップを用いて、ジェットの複数の異なる出現可能な動作構成に関する予測色値であって、複数の場所の各々に関する多色センサの予測色値を計算するステップと、を含み、
各ジェットは（１）適正動作または（２）故障の動作状態をとることができ、異なる動作構成は予め定められた所定のジェット群に関する適正動作及び故障ジェットの異なる組合せを含んでおり、予め定められた所定群の各ジェットは異なる色のうち異なる１色をそれぞれ出力し、
複数の位置の計測された実際の色値を複数の位置の各々に関する対応する予測色値と比較することにより、ジェットが（１）適正に動作しているか、または（２）故障しているかを判定するステップを含み、
対応マップを生成するステップは、
複数のジェット群によって複数のテストパッチを印刷するステップであって、ジェット群のそれぞれは、異なる色のそれぞれについての１つのジェットを含み、テストパッチのそれぞれはテストパッチ色座標のセットから印刷され、テストパッチ色座標のセットのそれぞれは、複数のジェット群によって印刷されるステップと、
計測した色値を出力する多色センサによって、テストパッチを計測するステップと、
平均化された色値を生成するように、異なるジェット群によって、同一のテストパッチ色座標のセットから印刷されるテストパッチについて計測された色値を平均化するステップと、
テストパッチの印刷に用いられたテストパッチ色座標のセットのそれぞれを、対応し平均化された色値とともに記憶するステップとを含むことを特徴とする方法。