(57)【要約】【課題】  簡単な構成にてインク滴サテライト及び浮遊インク滴を除去し、検査の精度や信頼性を向上させるとともに、インクジェットヘッドの射出状態を良好に保つインクジェットヘッド検査方法及び検査装置を提供する。【解決手段】  インク滴の特性を計測する検査装置において、インク滴の吐出方向と直交する方向から、吸引手段によりインク滴サテライト及び浮遊インク滴を吸引し、検査の精度や信頼性を向上させるとともに、インクジェットヘッドの射出状態を良好に保つ。【選択図】        図３
2006248009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドからインク滴を吐出させ、
発光手段及び計測手段により、前記インク滴の像を光学的に計測するインクジェットヘッド検査装置の検査方法において、
吸引手段により、前記インク滴の吐出方向と直交する方向から、インク滴サテライトまたは浮遊インク滴を吸引する工程を含むことを特徴とするインクジェットヘッド検査装置の検査方法。
【請求項２】
インクジェットヘッドから吐出させたインク滴を、
発光手段及び計測手段により、インクジェットヘッドから吐出させたインク滴を光学的に計測するインクジェットヘッド検査装置において、
前記インク滴の吐出方向と直交する方向から、インク滴サテライトまたは浮遊インク滴を吸引する吸引手段とを備えたことを特徴とするインクジェットヘッド検査装置。
【請求項３】
前記計測手段は、受光レンズ、撮像手段及び画像処理手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドのインク滴射出検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吐出されたインク滴を複数回時間差を設けて直接撮像して検出し、その液滴速度を計測することによりインクの吐出状態およびインクジェットヘッドの性能を検査する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法では、吐出されるインク滴やインク滴サテライトが浮遊するために、撮影画像のバックグラウンドへの写り込みや直接検査系に飛散するなどにより、検査の信頼性の低下や速度低下につながるという問題があった。
【０００３】
その一部を回避する方法として、吸引により検査装置周囲へのインク滴やインク滴サテライトの飛散を防ぐ方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、インク吐出と同方向の吸引ではインク滴の速度の乱れを引き起こすため、検査対象となるインク滴以外の浮遊インク滴やインク滴サテライトのみを検査精度を下げずに除去することが困難であった。このため、吐出されたインク滴サテライトが十分に到達できる距離に液滴受けターゲットを取り付ける提案がなされている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１１−２２７１７２号公報
【特許文献２】特開平１０−２６４４１１号公報
【特許文献３】特開２００３−５３９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記提案ではインク滴サテライトが残存し、インクジェットヘッドの射出状態を不安定にさせることがあり、かつ、液滴受けターゲットにインク液滴が衝突した時に、二次的に浮遊インク滴を発生させてしまうため、浮遊インク滴やインク滴サテライトの除去という問題を解決することは困難であった。
【０００６】
本発明は、装置内の空気の流れによる簡単な構成にてインク滴サテライトまたは浮遊インク滴を除去し、検査の精度や信頼性を向上させるとともに、インクジェットヘッドの射出状態を良好に保つインクジェットヘッド検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
（請求項１）インクジェットヘッドからインク滴を吐出させ、
発光手段及び計測手段により、前記インク滴の像を光学的に計測するインクジェットヘッド検査装置の検査方法において、
吸引手段により、前記インク滴の吐出方向と直交する方向から、インク滴サテライトまたは浮遊インク滴を吸引する工程を含むことを特徴とするインクジェットヘッド検査装置の検査方法。
【０００８】
（請求項２）インクジェットヘッドから吐出させたインク滴を、
発光手段及び計測手段により、インクジェットヘッドから吐出させたインク滴を光学的に計測するインクジェットヘッド検査装置において、
前記インク滴の吐出方向と直交する方向から、インク滴サテライトまたは浮遊インク滴を吸引する吸引手段とを備えたことを特徴とするインクジェットヘッド検査装置。
【０００９】
（請求項３）前記計測手段は、受光レンズ、撮像手段及び画像処理手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド検査装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、検査の妨げとなるインク滴サテライトまたは浮遊インク滴の量を吸引手段により減少させ、検査の信頼性向上とともに、検査装置周辺にインクが飛散して付着することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の本発明の実施の形態における断定的な説明はベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】
本発明に係る検査装置の全体構成を図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明に係る実施形態の一例を示す概略構成図であり、図２は本発明に係る実施形態の一例を示す射出ボックスの斜視図である。
【００１３】
検査装置は、インクジェットヘッドからインクを吐出させ、インク滴の吐出速度や吐出角度等を測定する検査装置である。射出ボックス１には、インクジェットヘッド２が脱着可能に装着されており、ストロボ等の発光手段３は、インクジェットヘッド２のインク滴吐出のタイミングから一定時間遅延させて発光する。遅延させる理由としては、第１に吐出直後のインク滴はノズル方向に尾を引いた状態で球状ではないことから、検査精度を向上させるにはインク滴が球状に形成された状態で計測する必要があることが理由であり、第２の理由はインクジェットヘッド２がプリンタなどに実際に搭載された時の状態を想定して、印画時にインク滴が記録媒体に到達する位置に近似した位置で計測を行うためである。
【００１４】
発光した光は、図２に示す射出ボックス１に設けられた検査用穴６を抜けインク滴に照射して、前記検査用穴６が設けられている面と相対する面に設けられた、検査用穴６を抜け、計測手段である受光レンズ５を通り、同じく計測手段であるＣＣＤカメラ等の撮像手段４にて結像し検出される。そのため、発光手段３、受光レンズ５と撮像手段４は同一光軸上に、撮像装置４はインクジェットヘッド２から吐出されたインク滴が受光レンズ５によって結像される位置に配置される。そして、この撮像手段４によってインク滴は連続する点として捉えられ、撮影された画像からは図示されない画像処理手段によって、インク滴の速度および吐出角度が計測される。なお、検査用穴６はインクジェットヘッド２の全ノズルからのインク滴の吐出状態を横から観測できるように設けられている。
【００１５】
次に、本発明に係る実施の形態の一例について、図３を参照して説明する。
図３は射出ボックス１の内部を撮像手段４の方向からみた状態を示す図である。射出ボックス１の内部には、インクの液滴受けターゲット７が位置調整手段８によりインクジェットヘッド２との距離を調整できるように取り付けられている。通常、検査時にはインクジェットヘッド２と液滴受けターゲット７との距離は１ｍｍ〜３ｍｍの間に設定されている。また、液滴受けターゲット７はインクジェットヘッド２内部の気泡除去や検査用インクを図示されない検査用インクタンクからインクジェットヘッド２へ導入するための吸引時のキャップの機能も兼ね備えられている。
【００１６】
液体ポンプであるポンプ９は、インクジェットヘッド２の気泡除去や検査用インクをインクジェットヘッド２に導入する際の減圧手段であって、液滴受けターゲット７と連結部材１５で連通している。また、液滴受けターゲット７を介して、インク滴が吐出する方向から吸引し、吸引されたインクはポンプ９と連結部材１６で連通している第１のインクタンク１０に貯蔵される。
【００１７】
エアポンプである吸引手段１１は、連結部材１４で第２のインクタンク１２と連通し、第２のインクタンク１２は連結部材１３で射出ボックス１と連通している。吸引手段１１は、第２のインクタンク１２を介して、インクジェットヘッド２から吐出するインク滴の方向と直交する方向からインク滴を吸引する。吸引されたインクは第２のインクタンク１２に貯蔵される。ただし、インクジェットヘッド２から吐出するインク滴を観察するため、吸引手段１１により吸引する方向は、図３に示す位置もしくは図３の射出ボックス１の上部からとなる。また、第１のインクタンク１０と第２のインクタンク１２は共通にしても構わない。
【００１８】
次に、本発明に係る検査装置の検査手順について、図４のフローチャートを用いて説明する。検査装置に電源は投入され、検査が開始できる状態となっているものとする。
【００１９】
ステップＳ０１で、検査するインクジェットヘッド２を装置に取り付ける。このとき、図示されていない検査用インクタンクからのインク供給路もインクジェットヘッド２に連結される。ステップＳ０２で液滴受けターゲット７をインクジェットヘッド２に密着する位置まで移動する。ステップＳ０３でポンプ９を一定時間作動させ、インクジェットヘッド２に検査用のインクを供給し、ヘッド２内にインクを充填させる。ステップＳ０４で液滴受けターゲット７を計測時の設定位置まで移動させる。次に、ステップＳ０５で吸引手段１１を作動させる。ステップＳ０６で、インクジェットヘッド２からインクを吐出させ、図示されない制御手段によりインクジェットヘッド２のインク滴吐出のタイミングから一定時間遅延させて、発光手段３を発光させ、ステップＳ０７で、受光レンズ５と撮像手段４にて画像を取り込み、液滴の速度、吐出角度等の特性を計測する。
【００２０】
計測が終了したかどうかの判断をステップＳ０８で行い、終了すれば、ステップＳ０９で発光手段３，インクジェットヘッド２からのインクの吐出を停止する。ステップＳ１０で吸引手段１１を停止し、ステップＳ１１で液滴受けターゲット７を設定位置からインクジェットヘッド２より離れる方向にあるホームポジションに移動させる。最後に、ステップＳ１２でインクジェットヘッド２を取り外し、検査は終了する。
【００２１】
また、検査中の吸引手段１１による吸引力が強過ぎると、インク滴の吐出に影響を及ぼし、速度および吐出角度を正確に測定することができなくなる。よって、インク滴の速度や吐出角度に影響のでない吸引力に調整することにより、インク滴の計測誤差が発生することを防止することができる。
【００２２】
本発明に係る検査により、得られた画像を図５を参照して説明する。図５は本発明に係る検査装置によりインク滴を撮影した画像である。図５の（ａ）は検査対象のインク滴像のみがとらえられている図であり、係る図に示す画像が得られると精度の高い安定した検査が可能となる。比較のため、図５の（ｂ）および（ｃ）を示す。インク滴やインク滴サテライトが射出ボックス１の内部で飛散している状態の場合には、（ｂ）のような画像となり、インク滴を認識するときのノイズとなって、誤認の原因となったり、場合によっては取り直しの必要が生じ、検査時間を大幅に長くさせてしまうことがある。
【００２３】
また、浮遊したインク滴やインク滴サテライトが検査システムの例えば、レンズなどにふれてしまった場合は、（ｃ）のような画像が得られる。係る（ｃ）のような画像が得られる場合は、コントラストの低下により正確な検査が行えなくなるため、検査システムの清掃など大幅な時間のロスを生じさせてしまうことに繋がる。
【００２４】
また、本発明に係るインクジェットヘッド２はインク液滴が吐出できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアモード型、シェアドウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、バブル型等）、静電吸引方式（例えば、電界制御型、スリットジェット型等）および放電方式（例えば、スパークジェット型等）などのいずれでもよい。また、吸引手段も液体ポンプ、エアポンプから構成しているが、これに限らず、ファンや真空ポンプによるエアー吸引を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る実施形態の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る実施形態の一例を示す射出ボックスの斜視図である。
【図３】本発明に係る実施形態の一例を示す射出ボックス内部周辺を撮像手段方向から見た概略構成図である。
【図４】本発明に係る実施形態の一例を示す検査装置での、検査の流れを示すフローチャートである。
【図５】（ａ）本発明に係る検査装置にて撮影された画像を示す図である。（ｂ）及び（ｃ）従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  射出ボックス
２  インクジェットヘッド
３  発光手段
４  撮像手段
５  受光レンズ
６  検査用穴
７  液滴受けターゲット
８  位置調整手段
９  ポンプ
１０  第１のインクタンク
１１  吸引手段
１２  第２のインクタンク
【図１】
2006248009.tif 000003
【図２】
2006248009.tif 000004
【図３】
2006248009.tif 000005
【図４】
2006248009.tif 000006
【図５】
2006248009.tif 000007