KR102094668B1 - 이미지 형성 품질 안정화 - Google Patents

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마빈 넬슨
커트 로버트 벵스톤
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

일 예시에서, 이미지 형성 품질은 소모품 세트를 포함하는 이미지 형성 시스템의 노화 특성을 모니터링함으로써 안정화된다. 노화 관련 트리거링 이벤트가 발생하면 수정된 파라미터의 세트가 표준화된 파라미터의 세트를 대체한다. 이러한 대체는 심리 측정 테스트(psychometric testing)에서의 사용자의 선호도에 기초하여 일부 시력을 희생시키면서 동시에 이미지 형성 품질을 향상시킨다.

Description

이미지 형성 품질 안정화
프린터, 복사기, 플로터 등과 같은 많은 이미지 형성 장치는 장치의 수명 동안 여러 번 교체되는 소모품을 포함한다. 일부 시장에서는 수명 기반 소모품(lifetime based supplies)이 교체 가능 소모품 대신 이미지 형성 장치에 사용된다. 계속되는 경쟁과 고객의 요구로 인해 이러한 장치와 이들의 소모품의 가격이 지속적으로 하락하고 있다. 시장에서 경쟁력을 유지하려면 장치 및 이의 소모품의 부품 비용을 줄이거나 이미지 형성 장치의 성능을 이전 모델보다 향상시킬 필요가 있다.
본 개시 내용은 다음의 도면을 참조하면 더 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성 요소가 반드시 서로에 대해 축척대로 도시되어야 하는 것은 아니다. 오히려, 그 대신 청구된 발명의 대상을 명확하게 설명하는 것에 중점을 둔다. 또한, 동일한 참조 번호는 몇몇 도면 전체에서 상응하는 유사한 부분을 나타낸다.
도 1은 레이저 기반 이미지 형성 시스템의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 일례의 일반적인 이미지 형성 시스템의 블록도이다.
도 3은 예시적인 이미지 형성 시스템에 대한 시간 경과에 따른 이미지 형성 품질 및 시력을 나타내는 차트이다.
도 4는 이미지 형성 품질을 안정화시키는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 5는 이미지 형성 품질을 안정화시키기 위한 명령어를 갖는 예시적인 컴퓨터 판독가능 매체의 블록도이다.
도 6은 이미지 형성 시스템의 일례에서 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 예시적인 절차 및 파라미터의 차트이다.
도 7은 이미지 형성 품질을 안정화시키기 위해 수정된 파라미터 세트로 표준화된 파라미터 세트를 대체하는 예시적인 절차의 흐름도이다.
이미지 형성 장치가 시간의 경과로 노화되고 마모됨에 따라 이미지 형성 품질을 안정화시키는 개방 루프 기법에 관한 방법 및 시스템이 기술된다. 이러한 새로운 기법은 "잘 사용되는" 장치의 소비자 또는 사용자에게 시력의 저하를 최소화하면서 장치 출력의 이미지 형성 품질을 향상시킬 수 있는 기회를 제공한다. 이러한 기회를 얻기 위해, 이미지 형성 장치 및 그 소모품의 노화 특성은 표준화된 이미지 형성 구성 파라미터의 세트 및 그러한 표준화된 이미지 형성 구성 파라미터가 인쇄 출력에 영향을 미치도록 어떻게 수정될 수 있는지에 관해 잘 특성화된다.
많은 이미지 형성 시스템은 다양한 열화 요인에 대한 이미지 형성 시스템 엔진을 보상하기 위해 폐 루프(closed-loop) 교정 시스템을 사용한다. 예를 들어, 일부 시스템에서는 테스트 패턴이 인쇄되고, 이미지 감지 장치가 사용되어 예상되는 이미지 형성 결과와 실제 이미지 형성 결과 간의 차이를 판정한다. 검출된 차이에 기초하여, 새로운 교정 파라미터의 세트가 검출된 열화 요소를 감소시키거나 제거하는 데 사용된다. 고 수익의 이미지 형성 시스템은 이러한 폐 루프 피드백 시스템을 수용할 수 있지만, 저 수익의 이미지 형성 시스템은 노화된 이미지 형성 시스템 및 그 소모품을 보상하기 위해 폐 루프나 다른 방법을 이용할 수 없다. 또한, 폐 루프 피드백 시스템이 제거될 수 있다면, 이미지 형성 장치의 재료 비용이 감소되어, 보다 높은 마진 및 고객에 대한 저비용 중 적어도 하나로 이어질 수 있다.
도 1은 전자 기록 프린터(electrographic printer)와 같은 레이저 기반 이미지 형성 시스템(100)의 일 예시를 도시한 것이다. 이 예에서, 레이저 기반의 이미지 형성 시스템(100)이 도시되어 있지만, 청구된 발명의 대상은 레이저 기반 시스템에만 국한되지 않는다. 예를 들어, 청구된 발명의 대상은 잉크젯 프린터, 잉크젯 플로터, 잉크젯 팩스 기계 및 잉크 기반 웹 프레스 시스템과 같은 유체 기반 마킹 시스템과 함께 사용될 수 있다. 청구된 발명의 대상은 또한 레이저젯 프린터, 복사기 및 팩스 기계와 같은 토너 기반 마킹 시스템과 함께 사용될 수 있다. 다양한 예에서, 상이한 이미지 형성 시스템은 하나 이상의 소모품을 가질 수 있다. 다른 예에서, 이미지 형성 시스템은 소모성 유체, 왁스 또는 토너의 리필 가능 또는 리필 불가능 수명 기반 소모품을 포함할 수 있다.
레이저 기반 이미지 형성 시스템(100)은 레이저 다이오드(102)와 같은 광원을 포함하는 시스템 엔진(145)을 포함하며, 레이저 다이오드(102)는 이미지 라인(108)을 따라 충전된 감광 실린더(124)의 표면을 가로질러 호(106)로 나타낸 바와 같이 횡 방향으로 전후로 스캐닝되는 변조된 간섭성 빔(104)을 생성한다. 스캔된 빔(104)은 레이저 다이오드(102)가 턴 오프 및 턴 온될 때 각각 또는 다른 변조를 통해 실린더(124)의 표면을 로컬로 충전 및 방전한다. 스캐닝은 회전 거울 또는 멀티 미러 시스템(도시되지 않음)(이로부터 빔(104)이 반사됨)을 사용하여 수행될 수 있다. 스캔된 빔(104)을 이동시키는 다른 방법이 존재하며 당업자에게 공지되어 있다. 감광 실린더(124)는 화살표(126)에 의해 지시된 방향으로 회전한다. 빔(104)이 스캐닝되고 감광성 실린더가 회전함에 따라, 스캔된 빔(104)은 턴 온 및 턴 오프시키는 제어기(110)에 의해 또는 전력을 조정함으로써 감광 실린더(124)의 표면 상의 충전 및 방전 영역에 2 차원 잠상(latent image)(108)을 생성한다. 잠상(108)은 표면이 현상 스테이션(120)을 통과할 때 토너 이미지로 현상되며, 현상 스테이션(120)은 이미지 형성 시스템(100)의 소모품 또는 고정 부품의 일부일 수 있다.
잠상(108)은 이후에 화살표(132)의 방향으로 회전하는 압통 실린더(130) 상의 종이, 모조 피지(vellum), 플라스틱 또는 다른 매체와 같은 이미지 형성 매체(140)에 전사된다. 예를 들어 인쇄 작업으로부터의 또는 교정 테스트 사이클 동안의 감광성 실린더(124)의 표면 상의 임의의 잔여 토너는, 클리닝 요소(122)에 의해 클리닝될 수 있다.
제어기(110)는 비 일시적 및 유형의 컴퓨터 판독가능 매체 또는 메모리(112)에 연결된 CPU(114)와 같은 하나 이상의 프로세서를 포함한다. CPU(114)는 명령어(150)를 실행하기 위한 하나 이상의 코어 및/또는 쓰레드(thread)를 가질 수 있다. 제어기(110)는 CPU(114)로 하여금 레이저 다이오드(102)의 조정, 감광 실린더(124)의 개개의 전기적 충전 및 매체(140) 상에 이미지를 생성하는 데 사용되는 토너를 고정하는 현상 스테이션(120)을 제어할 수 있게 하는 하나 이상의 입/출력 제어 회로(116)를 포함할 수 있다. 메모리(112)는 하나 이상의 모듈(151) 형태로 명령어(150)를 포함할 수 있으며, 이러한 명령어는 CPU(110)가 시스템 엔진(145) 및 전원(142)의 노화(152)(도 2)를 모니터하고 또한 노화 관련 마모 및 비효율성 트리거링 이벤트(154, 도 2)를 판정하며, 파라미터(156, 도 2)를 대체하는 것을 가능하게 한다. 메모리(112)는 표준화된 파라미터(210, 도 2)로도 알려진 "디폴트” 파라미터(151)를 포함하는 비 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(112)(비 휘발성 메모리)는 또한 수정된 파라미터(220, 도 2)로도 알려진 "치유(healing)”파라미터(153)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, "표준" 또는 "치유” 파라미터 중 하나 이상이 시스템(100)의 비 휘발성 메모리에 저장될 수 있으며, 시스템(100)은 토너 카트리지와 같은 소모품에 포함될 수 있는 예를 들면, 현상 스테이션(120)을 제공한다. 제어기(110)는 감광 실린더(124) 및 현상 스테이션(120)과 신호(128,129)를 이용하여 각각 통신함으로써 충전하거나, 파라미터를 저장하거나, 기어, 롤러, 커버 등과 같은 기계 부품을 동작시킬 수 있다.
기계적 구성, 사용되는 마킹 기법, 예상되는 사용 환경 및 매체의 유형에 의존하는 상이한 이미지 형성 장치에서 다양한 유형의 열화가 관찰될 수 있다. 예를 들어, 예시적인 레이저 기반의 이미지 형성 시스템(100)에서, 열화를 일으킬 수 있는 다수의 시스템 엔진 및 전원 공급 장치의 비효율성과 기계적 마모는, 1) 기어 마모, 2) 레이저 다이오드(102) 효율 변화, 3) 광 경로 열화, 4) OPC(Organic Photo Conductor) 감도, 5) 전사 특성, 6) 전원 공급 장치(142) 변동, 7) 접지 변경, 및 8) 현상 스테이션(120)에서의 토너 변화와 같은 교체 카트리지 속성의 변화를 포함한다.
노화 이벤트를 검출하기 위해 다양한 이미지 형성 키 노화 특성(image forming key aging characteristics)이 모니터링될 수 있다. 하나 이상의 그러한 노화 이벤트가 발생하면, "디폴트" 또는 표준화된 파라미터(210) 대신에 열화를 "치유"하기 위해 사용자에게 이미지 형성 경로 수정된 파라미터(220)를 사용하는 옵션을 허용하는 트리거링 이벤트가 제어기(110)에 의해 발생된다. 마모 및 비효율성에 대한 주요 노화 특성을 모니터링하여 얻을 수 있는 여러 가지 유형의 노화 관련 트리거링 이벤트가 존재하며, 단지 몇 가지 예를 들자, 이는 가령 1) 형성된 이미지 수, 2) 프린터가 동작되어온 시간, 4) 클리닝 사이클의 수, 5) 용지 걸림 횟수를 포함한다. 일부 구현 예에서, 이미지 형성 시스템(100)은 비교 및 선택을 위해 각 구성의 테스트 페이지 또는 패턴을 프린트하기를 원하는지 여부를 사용자에게 프롬프트할 수 있다. 사용자가 최적화된 수정이나 "치유" 최적화를 선호한다면, 이미지 형성 장치 시스템(100)은 "디폴트" 구성 파라미터 대신에 이러한 새로운 "치유" 구성 파라미터를 사용할 것이다. 각각의 새로운 노화 트리거가 발생함에 따라, 시스템(100)은 상이한 "치유" 파라미터(153)를 갖는 잠재적인 개선된 이미지 형성 품질의 "치유" 구성을 재 제공할 수 있다. 또한, "치유” 파라미터(153)의 세트는 다수의 “치유” 파라미터(153)의 서브세트를 포함할 수 있다. 이미지 형성 시스템(100)은 "디폴트" 파라미터 세트(151)로 제 1 테스트 패턴, "치유” 파라미터(153)의 제 1 서브세트로 제 2 테스트 패턴, 및 "치유” 파라미터(153)의 제 2 서브세트로 제 3 테스트 패턴을 생성할 수 있다. 이어서, 사용자에게 제 1, 제 2 및 제 3 테스트 패턴 중 어느 것이 베스트 인지 시력(best perceived visual acuity)을 가지는지를 선택하도록 질의될 수 있고, 개개의 파라미터 세트는 이미지 형성 시스템(100)을 구성하는 데 사용된다.
또한, 고갈된 소모품이 교체될 때, "치유” 파라미터는 새로운 소모품의 노화 방지 측면을 보완하도록 적응될 수 있다. 예를 들어, 마모된 기어가 새로운 기어로 대체될 수 있고, 새로운 토너 등으로 인해 토너 특성이 개선될 수 있다. 이미지 형성 시스템(100)이 소모품 유형 또는 그 마킹 재료(잉크, 토너 등)가 이미지 형성 시스템(100)의 초기 특성에 기초하여 적합한 것이 아니라고 판정하는 경우, 표준화된 또는 "디폴트" 파라미터(151)는 마모되거나 노화된 이미지 형성 장치 자체의 임의의 노화 측면(예를 들어, 전원 공급 장치 부품, 용지 경로 오염, 기어 및 롤러 마모 등)을 보상하기 위해 완전히 복원되거나 또는 아마도 부분적으로만 복원될 수도 있다. 이미지 형성 장치의 이러한 개방 루프 보상 "치유"는 고객이 더 긴 수명의 이미지 형성 시스템(100)을 가질 수 있게 한다. 또한, 추가적 장치 소모품은 프린터 수명 내내 소비될 가능성이 더 높으므로, 소비자가 이미지 형성 장치의 마모로 인한 노후화에 대한 염려 없이 포장되지 않은(in bulk) 소모품을 구매할 수 있게 함으로써, 고객의 추가 비용의 절감으로 이어질 수 있다.
도 2는 임의의 특정 매체 마킹 기법과 관계가 없는 예시적인 일반 이미지 형성 시스템(200)의 블록도이다. 시스템(200)은 프로세서 또는 CPU(114), 소모품 세트(202), 및 휘발성 및 비 휘발성 메모리의 조합일 수 있는 메모리(112)를 포함할 수 있는 비 일시적이고 유형인 컴퓨터 판독가능 매체(204)를 포함한다. 프로세서 또는 CPU(114)는 하나 이상의 마이크로 제어기, 마이크로 프로세서, 또는 디지털 신호 프로세서, 비디오 어레이 프로세서 등과 같은 다른 논리 제어기일 수 있다. 소모품 세트(202)는 염료 및/또는 안료 잉크 탱크 또는 카트리지, 흑백 토너 카트리지, 컬러 토너 카트리지, 왁스 스틱 등과 같은 하나 이상의 소모품일 수 있다. CPU(114)는 이미지 형성 매체(140)(도 1) 상에 소모품 세트(202)를 분배할 수 있도록 소모품 세트(202)에 연결된다. CPU(114)는 또한 표준화된 파라미터(210)의 세트("디폴트” 파라미터(151)), 수정된 파라미터(220)의 세트("치유” 파라미터(153)) 및 명령어 세트(150)를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체(204)에 연결된다.
컴퓨터 판독가능 메모리는 CPU(114) 내의 캐시 메모리, 별도의 외부 캐시 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 정적 RAM 메모리(SRAM), 비 휘발성 메모리(NVRAM) 및/또는 저장 메모리(하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등)를 포함하는 제어기(110) 상의 메모리를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 표준화된 파라미터(210) 및 수정된 파라미터(220) 중 하나 또는 둘 모두는 소모품 세트(202) 중 하나 이상의 소모품 상의 NVRAM에 완전히 또는 부분적으로 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체(204)는 또한, 시스템(200)으로 하여금 개방 루프 기법을 사용함으로써 이미지 형성 품질을 안정화시키도록 하는 하나 이상의 모듈 세트로서 구성되는 명령어(150)를 포함할 수 있다. 명령어는 장치(200) 및 소모품 장치(202)의 노화(152)를 모니터링할 수 있게 하는 모듈로 구성될 수 있다. 다른 모듈은 노화 관련 트리거링 이벤트(154)가 언제 발생하는지를 판정하기 위한 명령어로 구성될 수 있다. 또 다른 모듈은 표준화된 파라미터(210)와 같은 파라미터(156)를 수정된 파라미터(220)로 대체하기 위한 명령어로 구성될 수 있다. 다른 예에서, 일 세트의 수정된 파라미터(200)로 다른 세트의 수정된 파리미터(220)가 대체될 수 있다. 또 다른 예에서는, 부적합한 소모품이 사용되는 경우와 같이, 수정된 파라미터(220)의 세트가 표준화된 파라미터(210)의 세트로 대체되어, 디폴트 프린터 구성의 전부 또는 일부를 복원할 수 있다.
도 3은 예시적인 이미지 형성 시스템에 대한 수평축 상의 시간(310)에 따라 좌측 수직 축 상에 이미지 형성 품질(302)을 나타내고 우측 수직 축 상에 시력(304)을 나타내는 차트(300)이다. "이미지 형성 품질"(302)은 또한 인쇄 환경과 관련하여 "인쇄 품질"(PQ)로 지칭될 수 있다. 다른 환경적 상황은 단지 몇 가지 예를 들면, 화학적 또는 생물학적 재료의 배치 및 재료의 3 차원 구성일 수 있다. 따라서, "이미지 형성 품질"(302)은 현상된 출력, 하드 카피(hard copy) 또는 프린터에 의해 생성된 인쇄물을 지칭할 수 있다. 품질 수준을 결정하는 데는 여러 가지 요인이 있지만, 전반적으로 원본 재료의 재생 정확도와 관련이 있고, 이는 사용되는 용지 또는 기타 매체의 품질 및 유형에 영향을 받는 것은 물론, DPI(dots per inch), 인쇄 헤드 기능, 사용되는 잉크/토너의 종류 및 품질과 같은 프린터 사양에 영향을 받는다. 또한, 형성된 이미지가 DPI 재현성 요건을 충족시킬 수 있지만 지정된 위치 정확성으로 하드 카피 상에 배치될 수 없으면, 회전 배치(스큐)와, 수평 및 수직 오프셋과 같은 다른 고려 사항이 이미지 형성 품질(302)에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 이미지 형성 품질(302)은 일반적으로 이미지 시스템(200) 사양에 대해 이미지 소스로부터 시스템(200)에 송신된 이미지를 정확하게 재생하는 이미지 형성 장치(200)의 능력을 지칭한다. 한편, "시력"(304)은 일반적으로 이미지 형성 시스템(200)의 사용자가 이미지 내에서 디테일을 인지하거나 해결할 수 있는 방법을 지칭한다. 하나의 예에서, "시력"은 디테일을 분해하는 사용자 눈의 상대적인 능력으로, 디테일은 분리된 것처럼 분해 가능한 2 개의 라인의 분 단위의 최소 각도 분리의 역수(reciprocal)로 표현될 수 있으며, 평균적인 사람의 눈에서 1 분의 각도를 형성한다. 다른 예에서, "시력"은 심리 측정 테스트와, 사용자 선호도의 통계적 분석에 기초하여 결정된 "수용 가능 임계치"(308)에 기초할 수 있다.
통상적으로 프린터가 그 사용을 시작한 날짜인 "born on date"(BOD)(312)에서 시작하여, 표준화된 파라미터의 디폴트 세트가 제조 및/또는 연장된 수명 테스트 동안 최적화되어 이미지 형성 장치(200)의 적어도 초기 성능 사양(307)을 만족시키기 때문에 이미지 형성 품질(302)이 최대화되며, 초기 성능 사양은 최소 수준의 시력(304)(라인 해상도 및/또는 수용 가능 임계치(308))을 포함한다. 시간 경과에 따라, 장치(200)는 초기 시력 사양(309)을 유지하려고 시도하는 반면, 이미지 형성 품질(302)은 다양한 열화 요인으로 인해 서서히 열화되기 시작한다. CPU(114)는 소모품 세트(202)를 포함하여 이미지 형성 시스템(200)의 다양한 노화 특성을 모니터링할 수 있다. 각종 클리닝 및 교정 사이클은 때때로 이미지 형성 품질(302)을 향상시킬 수 있지만, 전체적으로 이미지 형성 장치(200)가 오래 될수록 이미지 형성 품질(302)은 제 1 트리거링 이벤트(314)에 도달할 때까지 계속 저하된다. 제 1 트리거링 이벤트(314) 및 가능한 추가 트리거링 이벤트(가령, 제 2 트리거링 이벤트(316))가 검출되면, 시스템(200)은 표준화된 파라미터(210)의 디폴트 세트(151)를 수정된 파라미터(220)의 개개의 "치유(healing)" 세트(153)로 대체할 수 있다. 이와 같이, 이미지 형성 시스템의 전체 이미지 형성 품질(302)은 시력(304)을 향상시키도록 증가하지만, 이미지 형성 품질(302)은 원래 시작한 곳으로 완전히 되돌아가지 않고 수용 가능 임계치(308)까지 약간의 시력(304)을 희생시킨다. 따라서, 이미지 형성 시스템(200)은 이미지 형성 품질(302)을 모니터링 및 수정하기 위한 폐 루프 피드백 시스템을 포함하지 않고 오히려 개방 루프 시스템을 구현하며, 이는 이미지 형성 품질(302)을 안정화시키는 동시에 라인 해상도, 도트 간격, 컬러 텍스트 품질, 톤 범위, 도트 변조 등 중 하나 이상의 형식으로 초기 시력 사양(309)으로부터 일부 인지 시력(304)를 희생시켜 이미지 형성 시스템(200)의 다양한 마모 및 비 효율성을 차단한다.
도 4는 개방 루프 기법으로 이미지 형성 품질(302)을 안정화시키는 예시적인 방법의 흐름도(400)이다. 블록(402)에서, 소모품 세트(202)를 포함할 수 있는 이미지 형성 장치(200)의 이미지 형성 품질과 관련된 시간 경과에 따른 이미지 열화의 효과는 연장된 수명 테스트를 통해 특성화되고, 성능 파라미터는 수명 동안 기록된다. 예를 들어, 이러한 특성화는 이미지 형성 장치(200)를 연속적으로 여러 번 순환시킴으로써 여러 번의 노화 테스트를 실행하여 수행될 수 있다. 미디어 출력을 샘플링하고 이미지 품질 테스트가 수행되어, 이미지 형성 품질이 어떻게 변했는지 확인할 수 있다. 예를 들어, 열화는 이미지 형성 장치(200)(시스템 엔진(145) 및 전원 공급 장치(142)를 포함함) 및 가능하게는 소모품(202) 세트 내의 다수의 비효율성 및 기계적 마모로 인한 것일 수 있다. 이러한 열화의 결과는 단지 몇 가지 예를 들자면, 밴딩, 톤 스케일러, 스캐터, 도트 성장 문제 및 불균일한 선 간격과 같은 고품질의 아티팩트의 증가이다. 이러한 아티팩트 중 일부는 이미지 형성 장치(200)에 저장된 이미지 형성 품질 테이블을 변경하거나, 라인 스크린을 바꾸거나, 더 많은 토너 또는 잉크를 사용하거나, 전원 공급 장치 및 레이저 다이오드 변조기 회로의 펄스 폭 변조(PWM) 변환 테이블을 변경함으로써 개선될 수 있다. 마모 및 비효율성을 차단하기 위해 초기 시력 사양(309)으로부터의 시력(304)의 일부를 희생시킴으로써, 시스템(200)은 마모된 시스템 엔진의 이미지 형성 품질(302)을 향상시킬 수 있다. 새로운 이미지 형성 품질(302)은 시스템 엔진이 새 것이었을 때처럼 선명하지 않을 수 있지만, 이러한 "치유" 이미지 형성 품질 변화 이전의 "디폴트” 파라미터를 갖는 이전의 이미지 형성 품질보다 우수하다.
블록(404)에서, 표준화된 파라미터(220)의 세트 중 어느 것이 수정되어야 하는가는 전체 노화 관련 트리거링 이벤트에서 결정되어 이미지 형성 품질(302)을 증가시키며 동시에 심리 측정 테스트(Psychometric testing)에서의 사용자 선호도에 기초하여 초기 시력 사양(309)에서 일부 시력(304)을 희생시킨다. "심리 측정 테스트"는 일반적으로 심리 측정 이론 및 기술과 관련된 연구 분야이다. 이러한 맥락에서, 심리 측정 테스트는 다양한 사용자의 주관적 시각 인식에 대한 객관적 측정과, 수용 가능한 시각적 이미지가 무엇인지에 대한 사용자의 주관적 판정과 관련된다. 심리 측정 테스트를 거치는 몇몇 사용자에 대한 통계에 기초하여, 상이한 유형의 열화에 대한 다양한 시력 개선의 균형(tradeoff)을 고려하는 수용 가능 임계치(308)가 결정될 수 있다.
예를 들어, 이미지 품질 아티팩트(artifact)의 테스트에 기초하여, 특정 아티팩트가 시간 및 마모 요인에 따라 어떻게 변화 하는지를 알기 위해 다양한 통계 테스트가 생성될 수 있다. 또한, 통계적 테스트에는 다양한 수용 가능 임계치(308) 스테이지에 대한 트리거 레벨을 결정하기 위해 심리 측정 테스트를 사용하는 테스트가 포함될 수 있다. 이러한 통계적 테스트에 기초하여, 예를 들면, 하나 이상의 노화 관련 트리거링 이벤트(314, 316)의 평균(예상) 또는 중간(가장 가능성 있음) 발생과 같은 다양한 노화 관련 트리거링 이벤트 레벨이 생성될 수 있으며, 노화 관련 트리거링 이벤트는 예를 들면, 1) 이미지 수, 2) 이미지 형성 품질이 조정될 필요가 있다고 결정되는 시간, 3) 클리닝 사이클 수, 및 4) 용지 걸림 횟수를 포함한다.
블록(406)에서, 표준화된 파라미터(210)의 세트 및 수정된 파라미터(220)의 세트는 이미지 형성 장치(200)의 컴퓨터 판독가능 매체(204) 내에 저장된다. 또한, 블록(408)에서, 명령어 세트(150)가 컴퓨터 판독가능 매체(204)에 저장되어 (마모 및 비효율성과 같은) 적어도 하나의 노화 관련 트리거링 이벤트(314, 316)가 발생하는 경우 프로세서(CPU(114))로 하여금 명령어(150)를 판독 및 실행할 수 있게 한다. 그 다음, 수정된 파라미터(210)의 세트가 표준화된 파라미터(220)의 세트를 대체한다.
도 5는 이미지 형성 품질을 안정화시키기 위한 명령어(150)를 갖는 예시적인 비 일시적이며 유형인 컴퓨터 판독가능 매체(204)의 블록도(500)이다. 명령어(150)는 프로세서(예를 들어, CPU(114))에 의해 판독되고 실행되는 경우, 프로세서로 하여금 동작을 수행하게 한다. 예를 들어, 블록(502)에서, 표준화된 파라미터(210)의 세트가 판독되고 이용된다. 표준화된 파라미터(210)는 소모품 세트(202)를 갖는 이미지 형성 시스템(200)의 이미지 형성 품질과 관련된다. 블록(504)에서, 이미지 형성 시스템(200) 및 소모품 세트(202)의 마모 및 비효율(또는 노화) 특성이 모니터링되고, 블록(506)에서 마모 및 비효율성 트리거링 이벤트(314, 316)가 발생하면 판정된다. 블록(508)에서, 마모 및 비효율 트리거링 이벤트(314, 316)가 발생하면, 수정된 파라미터(220)의 세트가 표준화된 파라미터(210)의 세트를 대체한다. 이러한 대체는 전체 이미지 형성 품질(302)의 증가시켜 시력을 수용 가능 임계치(308)까지 향상시키면서 동시에 초기 시력 사양(309)으로부터 약간의 시력(304)을 희생시킬 것이다. 파라미터를 대체함으로써, 이미지 형성 시스템(200)은 이미지 형성 품질(302)을 모니터하고 수정하기 위한 폐 루프 피드백 시스템을 포함할 필요가 없다. 즉, 표준화된 파라미터(210) 중 어느 것이 수정될 수 있는지를 결정하기 위한 노화 관련 연장 수명 특성화 동안, 이미지 형성 품질 결과 및 시력에 대한 심리 측정 사용자 테스트로부터의 사용자 선호도의 통계적 분석에 기초하여, 개방 루프 시스템이 대신 생성된다. 그 결과 시력(304)의 약간의 손실에 대한 대가로 적어도 일부의 부분적인 이미지 형성 품질(302)을 복구하는 수정된 파라미터(220)가 결정된다.
도 6은 레이저 기반 이미지 형성 시스템(100)(도 1)의 일례에서, 컴퓨터 판독가능 매체(204)에 저장된 예시적인 절차 및 파라미터를 나타내는 차트(600)이다. 다양한 절차 또는 명령어 모듈 중 하나는 표준화된 파라미터(210)의 세트를 이용하여 제 1 테스트 패턴을 생성하고 수정된 파라미터(220)의 세트를 이용하여 제 2 테스트 패턴을 생성하는 테스트 패턴 생성(602)을 포함할 수 있다. 테스트 패턴 생성(602)은 또한 레이저 기반 이미지 형성 시스템(100)의 사용자로 하여금 수정된 파라미터(220)의 각 세트가 표준화된 파라미터(210)의 세트를 대체할 것인지 여부를 결정할 수 있게 한다. 다른 절차는 노화 관련 트리거링 이벤트 모니터링(604)을 위한 명령어를 포함한다. 다양한 상이한 트리거링 이벤트가 생성될 수 있고, 이러한 레이저 기반 예에서, 일부는 이미지 수, BOD 이후 경과한 시간, 클리닝 사이클 수 및 용지 걸림 횟수를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 명령어는 노화 관련 트리거링 이벤트가 발생하는 경우, 제 1 및 제 2 테스트 패턴을 생성하기 전에 사용자에게 질의될 수 있게 한다. 또 다른 절차는 수정된 파라미터로 표준화된 파라미터(606)를 대체하는 것을 허용하는 명령어를 포함할 수 있다. 명령어는 또한, 개개의 수정된 파라미터(220)의 세트가 연장 수명 특성에 기초하여 소모품 세트(202)에 대해 적합하다는 것을 확인하도록 레이저 기반 이미지 형성 장치(100)의 소모품 세트가 검사되도록 하고, 적합하지 않은 경우, 수정된 파라미터(220)의 세트로 표준화 파라미터(210)의 세트를 대체하지 않아야 한다.
도 1의 레이저 기반 이미지 형성 시스템(100)에 대해, 제품 관련 노화 파라미터(610) 중 일부는 시스템 엔진 파라미터(612) 중 하나 또는 둘 모두에 대한 파라미터 및 소모품 파라미터(618)를 포함할 수 있다. 시스템 엔진 파라미터는 시간 파라미터(614) 및 페이지 카운트 파라미터(616) 모두를 포함할 수 있다. 시간 파라미터(614)는 커패시터, 코일, 레지스터, 트랜스포머 등의 부품 마모로 인한 그러한 부품 마모 아티팩트(예를 들면, 전력 공급 장치 효율성, 전력 변화, 접지 변화 등)를 포함할 수 있다. 페이지 카운트 파라미터(616)는 그러한 페이지 관련 아티팩트(예를 들면, 시스템 엔진(145)의 기어 마모 및/또는 이송/전달 속성, 레이저 다이오드(102)의 효율성, 및/또는 광학 거울 상의 코팅의 먼지 또는 변화와 같은 광학 경로 열화)를 포함할 수 있다. 소모품 파라미터(618)는 카트리지 변경(620)에 기초하여 발생하는 아티팩트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지가 변경되면, OPC 감도가 영향을 받을 수 있다. 부품 공차 또는 새로운 부품이 사용되는 것으로 인한 기계적 변화가 존재할 수 있고, 이는 기어 토크에 영향을 줄 수 있다. 토너의 전기, 광학 및 화학 속성이 변경될 수 있다. 또한, 소모품 아티팩트 속성은 카트리지 수명에 의해 영향을 받을 수 있으며, 예를 들어, 산화, 습기 관련 문제, 오염 등이 있다.
제어기(110)(도 1)와 같은 프린터 제어 시스템은 또한 커패시터 값 및 유전체 누출 문제와 같은 부품 변화로 인한 노화에 영향을 받는 파라미터를 가질 수 있다. 그러한 프린터 제어 파라미터(642)는 현상기 바이어스, 전하 레벨, 정착기 온도, 전사 전압 및 레이저 전력을 포함한다. 또한, 레이저 기반 이미지 형성 시스템(100)은 수정된 파라미터(220)에 의해 조정될 수 있는 시스템 와이드 이미지 형성 파라미터를 가질 수 있다. 예를 들어, 밴딩(banding)은 톤 스케일, 라인 폭 및 간격, 솔리드 영역 밀도, 도트/홀 비율, 및 산란과 함께 수 개의 상이한 아티팩트에 의해 발생될 수 있다.
컴퓨터 판독가능 매체는 조정된 프린터 제어 파라미터의 데이터베이스로서 구성될 수도 있다. 데이터베이스는 행 또는 열로, 테이블 기반으로 또는 당업자에게 공지된 다른 데이터베이스 레코드 구조로 구성될 수 있다. 데이터베이스는, 표준화된 파라미터 세트(620), 노화 관련 이벤트에 의해 인덱싱된 수정된 파라미터(632), 소모품 아이템에 의해 인덱싱된 수정된 파라미터(634)(예를 들면, 컬러 토너 카트리지 세트의 각 컬러에 대한 상이한 세트의 수정된 파라미터) 및, 노화 관련 특성화 및 다양한 수정된 파라미터가 이미지 형성 품질(302)과 시력(304) 모두에 어떻게 영향을 주는지에 대한 통계 분석 및 다양한 심리 측정 테스트에 기초한 사용자 선호도에 의해 인덱싱된 수정된 파라미터(636)를 포함한다.
도 7은 이미지 형성 품질을 안정화시키기 위해 수정된 파라미터(220)의 세트로 표준화된 파라미터(210)의 세트를 대체하는 예시적인 절차의 흐름도(700)이다. 절차는 블록(702)에서 시작하여 결정 블록(704)으로 진행하며, 여기서 노화 관련 트리거링 이벤트(314, 316)가 발생했는지 여부가 판정된다. 이것은 이미지 형성 시스템(200) 및 소모품 세트(202)의 노화 특성을 모니터링함으로써 수행될 수 있다. 노화 관련 트리거링 이벤트가 발생하지 않으면, 결정 블록(704)은 계속 확인된다. 노화 관련 트리거링 이벤트(314, 316)가 발생하면, 절차는 판정 블록(706)에서 소모품이 적합한 지 여부를 확인한다. 예를 들어, 소모품이 노화 관련 연장 수명 시스템 특성화에서 특성화되었다면, 그 소모품은 적합하다. 새 모델의 소모품이 도입될 때와 같이 소모품이 특성화되지 않은 경우, 대체 소모품이 사용되며, 대체 소모품이 부적합한 토너 또는 잉크 리필을 갖는 경우 소모품이 부적합한 것으로 판정될 수 있다. 부적합한 경우, 블록(708)에서 표준화된 파라미터가 사용되고 이미지 형성 품질(302)은 조정될 수 없다. 이러한 상황에서, 부적합한 소모품의 특성을 알지 못하므로 이미지 형성 시스템(200)은 수정된 파라미터에 기초하여 예측 가능한 대안을 효과적으로 전달할 수 없기 때문에 시스템은 "손상을 주지 않을 것”이다. 이어서, 절차는 결정 블록(704)으로 되돌아가도록 진행되어 트리거링 이벤트를 계속 확인한다.
그 경우에, 소모품이 적합한 소모품으로 대체되고, 결정 블록(710)에서, 사용자는 테스트 패턴을 생성할지 여부를 질의 받을 수 있다. 사용자가 테스트 패턴을 수행하기를 원하지 않으면, 절차는 블록(716)으로 진행하여 수정된 파라미터(220)를 사용한다. 사용자가 테스트 패턴을 수행하기를 원하면, 블록(712)에서 이미지 형성 시스템(200)은 표준화된 파라미터(210)의 세트를 이용하여 제 1 테스트 패턴을 생성하고, 수정된 파라미터(220)의 세트를 이용하여 제 2 테스트 패턴을 생성한다. 이러한 테스트 패턴은 동일한 또는 별개의 미디어 페이지 상에 있을 수 있다. 결정 블록(714)에서, 사용자는 블록(716)의 수정된 파라미터(220)의 세트가 표준화된 파라미터(210)의 세트를 대체할 것인지 또는 블록(708)의 표준화된 파라미터(210) 만을 사용할 것인지를 선택하거나 판정한다. 어느 경우에든, 절차는 결정 블록(704)으로 되돌아가 계속하여 노화 관련 트리거링 이벤트(314, 316)가 언제 발생하는지를 판정한다.
따라서, 이미지 형성 장치의 고객 또는 사용자는 이미지 품질의 작은 열화로 장치의 유효 수명을 연장시킬 수 있다. 하나의 예에서, 장치에 대한 재료 비용(bill of material)은 이미지 형성 시스템 엔진 및 소모품 파라미터를 모니터링하고 조정하기 위해 폐 루프 피드백 시스템을 통합하지 않음으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 컬러 레이저 프린터 시스템은 통상적으로 폐 루프 피드백 시스템을 가지며, 본 개시 내용의 개방 루프 기법의 사용은 그러한 폐 루프 피드백 시스템의 제거를 가능하게 한다. 다른 예에서, 모노크롬 레이저 프린터 시스템은 폐 루프 피드백 시스템을 갖지 않을 수 있지만, 본 개시 내용의 개방 루프 기법을 통합하면 수명, 이미지 형성 품질 및 시스템의 인지 시력을 향상시킬 수 있다. 따라서, 전체적인 고객 만족은 본 명세서에 개시되고 청구된 개방 루프 기법을 사용하는 저비용 및 긴 유효 수명의 이미지 형성 시스템을 가짐으로써 개선될 수 있다.
당해 기술 분야의 당업자는 하기 청구 범위의 발명의 대상에 대해 의도하는 범위를 벗어나지 않는 한 많은 변형이 이루어질 수 있다는 점을 이해할 것이다. 이 설명은 여기에 기술된 요소의 모든 신규하고 명백하지 않은 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 이들 요소의 임의의 신규하고 명백하지 않은 조합에 대한 청구 범위가 본 출원 또는 이후의 출원에서 제시될 수 있다. 전술한 예는 예시적인 것이며, 본 출원 또는 이후 출원에서 청구될 수 있는 모든 가능한 조합에서 단일한 특징 또는 요소가 필수적인 것은 아니다. 청구 범위에 그 등가물의 "일" 또는 "첫 번째" 요소를 언급할 경우, 그러한 청구 범위는 하나 이상의 그러한 요소를 포함하는 것을 포함하며, 둘 이상의 그러한 요소를 요구하지 않거나 배제하려는 것이 아님을 이해해야 한다.

Claims (15)

  1. 이미지 형성 품질의 개방 루프(open-loop) 안정화 방법으로서,
    소모품 세트를 갖는 이미지 형성 장치의 이미지 형성 품질과 관련하여 시간 경과에 따른 이미지 열화(image degradation)를 특성화하는 단계와,
    심리 측정 테스트(psychometric testing)로부터의 사용자 선호도에 기초한 수용 가능 임계치 너머로 시력(visual acuity)을 개선하기 위해 전체 이미지 형성 품질을 향상시키도록 표준화된 파라미터의 세트 중 어느 것이 노화 관련 트리거링 이벤트(age-related trigger event)에서 수정되어야 하는지를 판정하는 단계와,
    상기 노화 관련 트리거링 이벤트 및 상기 수용 가능 임계치에 기초하여 수정된 파라미터의 세트를 생성하는 단계와,
    상기 표준화된 파라미터의 세트 및 상기 수정된 파라미터의 세트를 상기 이미지 형성 장치의 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장하는 단계와,
    명령어의 세트를 컴퓨터 판독가능 매체에 저장하여 상기 노화 관련 트리거링 이벤트가 발생했을 경우, 프로세서로 하여금 상기 표준화된 파라미터의 세트를 상기 수정된 파라미터의 세트로 대체하기 위한 명령어를 판독하고 실행할 수 있게 하는 단계를 포함하는
    개방 루프 안정화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    복수의 수정된 파라미터의 세트가 존재하고, 상기 복수의 수정된 파라미터의 세트 각각은 서로 다른 개개의 노화 관련 트리거링 이벤트에 대한 이미지 형성 품질을 개선하도록 최적화되는
    개방 루프 안정화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    복수의 수정된 파라미터의 세트가 존재하고, 상기 복수의 수정된 파라미터의 세트 각각은 상기 이미지 형성 장치의 서로 다른 개개의 소모품에 대한 이미지 형성 품질을 개선하도록 최적화되는
    개방 루프 안정화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수정된 파라미터의 세트의 각각의 수정된 파라미터는 상기 심리 측정 테스트에 기초한 개개의 노화 관련 트리거링 이벤트에 대한 복수의 파라미터 값을 갖는
    개방 루프 안정화 방법.
  5. 이미지 형성 품질을 안정화시키기 위한 개방 루프 이미지 형성 시스템으로서,
    이미지를 형성하는 데 사용되는 소모품 세트와,
    표준화된 파라미터의 세트 및 적어도 하나의 수정된 파라미터의 세트를 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독가능 메모리 - 각 세트는 이미지 형성 품질과 관련되고, 상기 메모리는 명령어 세트를 더 포함함 - 와,
    상기 메모리 및 상기 소모품 세트에 연결된 프로세서 - 상기 프로세서는 상기 명령어를 실행함 - 를 포함하되,
    상기 명령어는 상기 프로세서로 하여금,
    상기 소모품 세트를 포함하는 이미지 형성 시스템의 노화 특성을 모니터링하고,
    노화 관련 트리거링 이벤트가 언제 발생하는지 판정하며,
    상기 노화 관련 트리거링 이벤트가 발생한 후에 상기 표준화된 파라미터의 세트를 개개의 상기 수정된 파라미터의 세트로 대체하게 하며,
    전체 이미지 형성 품질은 심리 측정 테스트로부터의 사용자 선호도에 기초하여 일부 시력을 희생함과 동시에 증가되는
    개방 루프 이미지 형성 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이미지 형성 시스템은 상기 표준화된 파라미터의 세트로 제 1 테스트 패턴을 생성하고, 상기 개개의 수정된 파라미터의 세트로 제 2 테스트 패턴을 생성하며, 상기 이미지 형성 시스템의 사용자가 상기 개개의 수정된 파라미터의 세트로 상기 표준화된 파라미터의 세트를 대체해야 하는지를 판단하도록 하는
    개방 루프 이미지 형성 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 노화 관련 트리거링 이벤트가 발생하는 경우, 상기 제 1 테스트 패턴 및 상기 제 2 테스트 패턴을 생성하기 전에 상기 사용자에게 질의되는
    개방 루프 이미지 형성 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    복수의 노화 관련 트리거링 이벤트가 발생하는 경우, 상기 복수의 노화 관련 트리거링 이벤트 각각에 대해 상기 제 1 테스트 패턴 및 상기 제 2 테스트 패턴을 생성하기 전에 상기 사용자에게 질의되는
    개방 루프 이미지 형성 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 이미지 형성 시스템의 상기 소모품 세트는 상기 개개의 수정된 파라미터의 세트가 상기 소모품 세트에 대해 적합하다는 것을 확인하기 위해 검사되어야 하고, 적합하지 않은 경우, 상기 수정된 파라미터 세트는 상기 표준화된 파라미터 세트를 대체하지 않는
    개방 루프 이미지 형성 시스템.
  10. 이미지 형성 품질을 안정화시키기 위한 명령어를 포함하는 비 일시적인 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 명령어는 프로세서에 의해 판독되고 실행되는 경우 상기 프로세서로 하여금,
    소모품 세트를 갖는 이미지 형성 시스템의 이미지 형성 품질에 관련된 디폴트 파라미터의 세트를 판독 및 사용하고,
    상기 이미지 형성 시스템 및 상기 소모품 세트의 마모 및 비효율 특성을 모니터링하며,
    마모 및 비효율성 트리거링 이벤트 중 적어도 하나가 언제 발생하는지 판정하고,
    상기 마모 및 비효율성 트리거링 이벤트 중 적어도 하나가 발생하면, 상기 디폴트 파라미터의 세트를 치유 파라미터의 세트로 대체하여 전체 이미지 형성 품질을 증가시킴으로써 심리 측정 테스트로부터의 사용자 선호도에 기초한 수용 가능 임계치 너머로 시력을 개선하도록 하고,
    상기 이미지 형성 시스템은 이미지 형성 품질을 모니터링 및 수정하기 위한 폐 루프 피드백 시스템을 포함하지 않는
    컴퓨터 판독가능 매체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 이미지 형성 시스템은
    상기 디폴트 파라미터의 세트로 제 1 테스트 패턴을 생성하고 및 상기 치유 파라미터의 세트로 제 2 테스트 패턴을 생성하며, 사용자에게 상기 치유 파라미터의 세트가 상기 디폴트 파라미터의 세트를 대체해야 하는지를 결정하게 하는
    컴퓨터 판독가능 매체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 마모 및 비효율성 트리거링 이벤트 중 적어도 하나가 발생하면, 상기 제 1 테스트 패턴 및 상기 제 2 테스트 패턴을 생성하기 전에 상기 사용자에게 질의되는
    컴퓨터 판독가능 매체.
  13. 제 11 항에 있어서,
    복수의 마모 및 비효율성 트리거링 이벤트가 발생하면, 상기 제 1 테스트 패턴 및 상기 제 2 테스트 패턴을 생성하기 전에 상기 사용자에게 질의되는
    컴퓨터 판독가능 매체.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 이미지 형성 시스템의 소모품은 상기 치유 파라미터의 세트가 상기 소모품에 대해 적합하다는 것을 확인하도록 검사되어야 하고, 적합하지 않은 경우, 상기 치유 파라미터의 세트는 상기 디폴트 파라미터의 세트를 대체하지 않는
    컴퓨터 판독가능 매체.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 치유 파라미터의 세트는 치유 파라미터의 복수의 서브세트를 포함하고, 상기 이미지 형성 시스템은 상기 디폴트 파라미터의 세트로 제 1 테스트 패턴을 생성하고, 상기 치유 파라미터의 제 1 서브세트로 제 2 테스트 패턴을 생성하며, 상기 치유 파라미터의 제 2 서브세트로 제 3 테스트 패턴을 생성하고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 테스트 패턴 중 어느 것이 베스트 시력을 갖는지를 사용자에게 선택하게 하는
    컴퓨터 판독가능 매체.
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