JP2008230044A - Measuring device of liquid droplet discharge head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットヘッドなど液滴吐出ヘッドの測定装置に関し、特にノズルから吐出された液滴から液滴吐出ヘッドの特性を判定する液滴吐出ヘッドの測定装置に関するものである。 The present invention relates to a measurement device for a droplet discharge head such as an inkjet head, and more particularly to a measurement device for a droplet discharge head that determines characteristics of a droplet discharge head from droplets discharged from a nozzle.
従来、インクジェットプリンタのヘッドなどの液滴吐出ヘッドを検査するには、特登録03039707号公報にあるように紙などの記録媒体に所定の検査パターンを印字して行われていたが、記録媒体の交換をしなければならず、検査を自動で行う場合に記録媒体の供給・排出機構が必要になり装置コストが上昇するとともに、検査装置の稼動率が低下するという問題があった。 Conventionally, inspecting a droplet discharge head such as a head of an ink jet printer has been performed by printing a predetermined inspection pattern on a recording medium such as paper as disclosed in Japanese Patent Application No. 03039707. When the inspection is performed automatically, a recording medium supply / discharge mechanism is required, which increases the cost of the apparatus and lowers the operating rate of the inspection apparatus.
このため、記録媒体を用いない第一の方法としては特開2001-150696号公報にあるように、飛翔中のインク液滴を挟み込むように投光および受光してインク液滴の像をとらえ、インク液滴の位置や速度などを測定する方法が提案されている。 For this reason, as a first method that does not use a recording medium, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-150696, light is projected and received so as to sandwich an ink droplet in flight, and an image of the ink droplet is captured. A method for measuring the position and velocity of ink droplets has been proposed.
また、第二の方法としては、特開平8−281950号公報にあるように、吐出された水滴に集束光を当て、その反射光と吐出信号との相関関係からヘッドの良否判定を行う方法が提案されている。
しかしながら、上記第一の従来方法の場合、インク液滴を挟み込むように投光および受光しているので、連続点灯している光源を用いるとインク液滴が測定範囲にない時に照明光が受光素子に入射して、液滴の像と周囲のコントラストが低下するため、ストロボなどの閃光光源が必要で、装置が複雑になり装置コストが上昇するとともに、閃光光源の発光間隔の制約から液滴の吐出パターンが制限され、高い繰返し周波数で液滴を吐出させたときの平均的な特性が測定できないなど、紙などの記録媒体に所定のパターンを印字して検査を行うほど精密な判定ができないという問題があった。 However, in the case of the first conventional method, since light is projected and received so as to sandwich the ink droplet, if a light source that is continuously lit is used, the illumination light is received when the ink droplet is not within the measurement range. As a result, the contrast between the image of the droplet and the surroundings is reduced, and a flash light source such as a strobe is required.This complicates the device and increases the cost of the device. The discharge pattern is limited, and the average characteristics when droplets are discharged at a high repetition frequency cannot be measured. For example, it is impossible to make a precise determination as a predetermined pattern is printed on a recording medium such as paper for inspection. There was a problem.
また、第二の従来方法の場合、吐出された水滴に集束光を当て、その反射光と吐出信号との相関関係から水滴の吐出速度に起因するヘッド特性を測定しヘッドの良否判定を行っているので、吐出方向などに起因する特性の評価が困難であるとともに、同時に複数の水滴を測定することが難しいので、紙などの記録媒体に所定のパターンを印字して検査を行うほど精密な判定ができないという問題があった。 In the case of the second conventional method, the focused light is applied to the ejected water droplets, and the head characteristics resulting from the ejection speed of the water droplets are measured from the correlation between the reflected light and the ejection signal, and the quality of the head is determined. Therefore, it is difficult to evaluate the characteristics caused by the discharge direction, etc., and it is difficult to measure a plurality of water droplets at the same time, so the more accurate the judgment is made by printing a predetermined pattern on a recording medium such as paper. There was a problem that could not.
本発明の目的は、紙などの印字媒体を用いることなく、紙などの記録媒体に所定のパターンを印字した場合と同程度の精度で液滴吐出ヘッドの特性を測定できる測定装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a measuring apparatus capable of measuring the characteristics of a droplet discharge head with the same degree of accuracy as when a predetermined pattern is printed on a recording medium such as paper without using a printing medium such as paper. It is in.
上記目的を達成するために、被検査ヘッドから吐出された液滴の飛翔方向と交差する 方向から照明光を投射し、該照明光が入射しない位置から、液滴による照明光の散乱光を撮像素子上に結像し、該液滴による散乱光の像から被検査ヘッドの特性を測定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the illumination light is projected from the direction intersecting the flight direction of the droplet ejected from the head to be inspected, and the scattered light of the illumination light from the droplet is imaged from the position where the illumination light does not enter. An image is formed on the element, and the characteristics of the head to be inspected are measured from the image of the scattered light from the droplet.
前記撮像素子として、所定の時間に入射した光の積算光量に応じた電圧や電流などの信号を出力する蓄積型の素子を用い、撮像素子の蓄積時間の間に複数のノズルから液滴を吐出するようにしたことを特徴とする。 As the image sensor, a storage-type element that outputs a signal such as a voltage or current corresponding to the integrated light quantity of light incident at a predetermined time is used, and droplets are ejected from a plurality of nozzles during the image sensor's accumulation time. It was made to do.
被検査ヘッドの複数のノズルから液滴を吐出する際に、被検査ヘッドを移動させながら液滴を吐出するようにしたことを特徴とする。 When ejecting droplets from a plurality of nozzles of the head to be inspected, the droplets are ejected while moving the head to be inspected.
上記構成において、被検査ヘッドから吐出された液滴の飛翔方向と交差する方向から投射した照明光の液滴による散乱光を、照明光が入射しない位置から受光するようにしたので、液滴による散乱光だけが結像され、ストロボなどの閃光光源を用いることなく液滴が検出できる。 In the above configuration, the scattered light of the illumination light projected from the direction intersecting the flight direction of the droplet ejected from the head to be inspected is received from the position where the illumination light does not enter. Only scattered light is imaged, and droplets can be detected without using a flash light source such as a strobe.
撮像素子の蓄積時間の間に複数のノズルから液滴を吐出するようにしたので、1画面で複数の液滴の像がえられるので、測定時間を短縮できる。 Since droplets are ejected from a plurality of nozzles during the accumulation time of the image sensor, a plurality of droplet images can be obtained on one screen, so that the measurement time can be shortened.
被検査ヘッドを移動させながら液滴を吐出するようにしたので、2次元の検査パターンを撮像さることが可能となり、紙などの記録媒体に所定のパターンを印字した場合と同程度の精度で液滴吐出ヘッドの特性を測定できる。 Since the liquid droplets are ejected while moving the head to be inspected, it is possible to image a two-dimensional inspection pattern, and the liquid can be obtained with the same accuracy as when a predetermined pattern is printed on a recording medium such as paper. The characteristics of the droplet discharge head can be measured.
以上説明したように、被検査ヘッドから吐出された液滴の飛翔方向と交差する方向から照明光を投射し、該照明光が入射しない位置から、液滴による照明光の散乱光を撮像素子上に結像するようにしたので、液滴による散乱光だけが結像され、ストロボなどの閃光光源を用いることなく液滴が検出できる。 As described above, the illumination light is projected from the direction intersecting the flight direction of the droplet ejected from the head to be inspected, and the scattered light of the illumination light from the droplet is projected on the image sensor from the position where the illumination light does not enter. Since only the scattered light from the droplet is imaged, the droplet can be detected without using a flash light source such as a strobe.
前記撮像素子として、所定の時間に入射した光の積算光量に応じた電圧や電流などの信号を出力する蓄積型の素子を用い、撮像素子の蓄積時間の間に複数のノズルから液滴を吐出するようにしたので、1画面で複数の液滴の像がえられるので、測定時間を短縮できる。 As the image sensor, a storage-type element that outputs a signal such as a voltage or current corresponding to the integrated light quantity of light incident at a predetermined time is used, and droplets are ejected from a plurality of nozzles during the image sensor's accumulation time. Thus, since a plurality of droplet images can be obtained on one screen, the measurement time can be shortened.
被検査ヘッドの複数のノズルから液滴を吐出する際に、被検査ヘッドを移動させながら液滴を吐出するようにしたので、2次元の検査パターンを撮像さることが可能となり、紙などの記録媒体に所定のパターンを印字した場合と同様の測定が可能になり、高精度で液滴吐出ヘッドの特性を測定できる。 When droplets are ejected from a plurality of nozzles of the head to be inspected, the droplets are ejected while moving the head to be inspected, so that it is possible to image a two-dimensional inspection pattern and record on paper, etc. The same measurement as when a predetermined pattern is printed on the medium is possible, and the characteristics of the droplet discharge head can be measured with high accuracy.
このように、本発明によれば、紙などの印字媒体を用いることなく液滴吐出ヘッドの画像特性を測定できる液滴吐出ヘッドの測定装置を提供することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide a measurement apparatus for a droplet discharge head that can measure the image characteristics of the droplet discharge head without using a print medium such as paper.
(第1の実施の形態)
以下に、本発明の第1の実施の形態について添付の図面を用いて説明する。図1は、本発明の液滴吐出ヘッドの検査装置の第1の実施の形態の構成を説明する図である。図1において、1は検査対象である被検査ヘッドであり、複数のインク吐出ノズルが図面上の奥行き方向に配置されたノズル列が、図面上横方向に2列配置されている。2は被検査ヘッド1から吐出されたインク液滴である。10は照明装置で、インク液滴2の飛翔方向と交差するように照明できるように配置されている。11は、照明装置10から出斜された照明光で、複数ノズルから吐出されたインク液滴を一括で照明できるような幅を有するとともに、インク液滴の飛翔方向には薄いシート状のビーム形状をしている。また、被検査ヘッドがプリンタなどに搭載されたときに、紙などの印字媒体が配置される位置を該照明光11が通るように配置されている。12は、インク液滴2の像を結像するための結像レンズで、被検査ヘッドがプリンタなどに搭載されたときに、紙などの印字媒体が配置される位置にピントが合うように調整されている。また、結像レンズ12は、インク液滴2によって汚れることを防ぐために、インク液滴2の飛翔経路からわずかにずれた位置に配置されている。13は、結像レンズ12で結像されたインク液滴2の光学像を電気信号に変換する撮像素子で、複数の受光素子が2次元に配置され、一定時間の間に入射した積算光量に比例した電圧または信号を出力するCCDエリアセンサやMOSエリアセンサなどである。15は、制御装置で被検査ヘッド1にインク液滴を吐出するための吐出信号を与えたり、照明装置10の点灯・消灯、光量調節などの制御を行うとともに、被検査ヘッド1の駆動とタイミングをはかりながらインク液滴2の像を入力して解析し、被検査ヘッド1の特性値を算出する。図2は、インク液滴2の像を撮像する様子を説明する図である。図2(a)は被検査ヘッド1から吐出されたインク液滴2が、照明光11の位置まで到達していない状態であり、この状態では結像レンズ12に入射する光はなく、全面が暗い画像となる。図2(b)は被検査ヘッド1から吐出されたインク液滴2が、照明光11を通過中の状態で、このとき、照明光11はインク液滴2によって散乱され、その一部が結像レンズ12に入射し、撮像素子13の受光面に結像される。ここで、結像レンズ12に入射する光は、照明光11のインク液滴2による散乱光だけであるので、照明装置10にはストロボなどの閃光光源を用いる必要はなく連続点灯光源でよく、撮像素子の蓄積時間の間に被検査ヘッド1の複数のノズルからインク液滴2を吐出すれば、図3に示すような、1画面に複数のインク液滴の像がある画像がえられる。図3において、20は背景部であり、背景部からの光の入射はないので暗い。21は、複数のノズル吐出されたインク液滴2による散乱光による像で、この部分は明るい輝点となり、画像全体としては、複数のインク液滴2が照明光11を通過した部分だけが明るい画像となる。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a first embodiment of a droplet discharge head inspection apparatus according to the present invention. In FIG. 1,
次に、不吐出の検出方法について図3を用いて説明する。上記説明した構成によりえられた図3の液滴画像について、所定のしきい値より明るい領域を液滴候補として抜き出し、該液滴候補のうち面積が所定の範囲内の領域が吐出された液滴領域としてその数を数え、本来吐出すべき液滴数(または、ノズル数)と比較すれば不吐(液滴を吐出しなかった)ノズルの数をカウントできる。前記所定のしきい値は、例えば、画面内の最高輝度値Imaxや最低輝度値Iminをもとめ、T=K・(Imax−Imin)+ Imin(但し、0<K<1)から決定すると、光源の光量変動などの影響を受けにくく安定した測定が可能になる。また、背景部は、ほとんど光が入射していないことを考えると、T=K・Imax(但し、0<K<1)から決定してもよいし、判別しきい値法などを用いて決定してもよい。 Next, a non-ejection detection method will be described with reference to FIG. In the droplet image of FIG. 3 obtained by the above-described configuration, a region brighter than a predetermined threshold is extracted as a droplet candidate, and a liquid having an area within a predetermined range among the droplet candidates is ejected. If the number of droplet areas is counted and compared with the number of droplets (or the number of nozzles) that should be ejected, the number of nozzles that have not ejected (no droplets ejected) can be counted. For example, the predetermined threshold value is determined from T = K · (Imax−Imin) + Imin (where 0 <K <1) by obtaining the maximum luminance value Imax and the minimum luminance value Imin in the screen. Stable measurement is possible without being affected by fluctuations in the amount of light. The background portion may be determined from T = K · Imax (where 0 <K <1), considering that almost no light is incident, or determined using a discrimination threshold method or the like. May be.
次に、液滴の着弾位置精度の測定方法について図4を用いて説明する。液滴の着弾位置精度を測定するには、前記図3における液滴領域の各中心位置を算出し、該中心位置データから着弾位置精度をもとめる。図4は、着弾位置精度の測定方法を説明する図で、同図において、21L1〜9、21R1〜9はそれぞれ異なるノズルから吐出された液滴の領域であり、その中にある“+”印は、各液滴領域の中心位置を表している。また、同図において座標系は、図面上横方向をX軸(ヘッド走査)方向、縦方向をY軸(ノズル並び)方向とする。まず図3の画像から、前述したように明るさを基準に液滴の領域を抽出し各液滴領域ごとに中心位置をもとめる。つぎに、求めた中心位置のX座標値により、2つのグループに分離する。図4においては、21L1〜9が左列、21R1〜9が右列に分けられる。次に、各グループごとに液滴領域の中心位置のX座標値の平均値を下記のようにもとめ、それぞれXLave、XRaveとする。 Next, a method for measuring the droplet landing position accuracy will be described with reference to FIG. In order to measure the landing position accuracy of the droplet, each center position of the droplet region in FIG. 3 is calculated, and the landing position accuracy is obtained from the center position data. FIG. 4 is a diagram for explaining a method of measuring the landing position accuracy. In FIG. 4, 21L1 to 9 and 21R1 to 9 are regions of liquid droplets ejected from different nozzles, and “+” marks are included therein. Represents the center position of each droplet region. In the drawing, the coordinate system has a horizontal direction in the drawing as an X-axis (head scanning) direction and a vertical direction as a Y-axis (nozzle alignment) direction. First, as described above, a droplet region is extracted from the image of FIG. 3 on the basis of brightness, and the center position is obtained for each droplet region. Next, it is separated into two groups based on the X coordinate value of the obtained center position. In FIG. 4, 21L1 to 9L are divided into a left column and 21R1 to 9R are divided into a right column. Next, for each group, the average value of the X coordinate values of the center position of the droplet region is determined as follows, and is set as XLave and XRave, respectively.
XLave=(XL(1)+XL(2)+・・・・+XL(n))/n
XRave=(XR(1)+XR(2)+・・・・+XR(m))/m
但し、XL(k)、XR(k):左、右列の第k液滴領域の中心位置のX座標値
m、n :領域数(図4では、m=n=9)
ここで、L=‖XRave−XLave‖をもとめ、被検査ヘッドにおけるノズル列の間隔と比較すると,ノズルから吐出された液滴が平行に吐出されているのか、外側に開いて吐出されているのか、または、内側に吐出されているのかがわかる。また、各列ごとに中心位置のX座標値と、中心位置のX座標値の平均値の差をもとめると、各液滴のX方向の着弾位置の精度が評価できる。すなわち、
dXL(i)=XL(i)−XLave (i=1〜n)
dXR(j)=XR(j)−XRave (j=1〜m)
の最大・最小値、標準偏差などを算出すればよい。また、Y方向の着弾位置精度については、各列内で隣り合う領域のY座標を差をもとめればよい。すなわち、
PL(i)=YL(i+1)−YL(i) (i=1〜n−1)
PR(j)=YR(j+1)−YR(j) (j=1〜m−1)
であるPL、PRについて平均値、最大・最小値、標準偏差などを算出すると、Y軸方向の着弾位置精度が評価できる。
XLave = (XL (1) + XL (2) +... + XL (n)) / n
XRave = (XR (1) + XR (2) +... + XR (m)) / m
However, XL (k), XR (k): X coordinate value of the center position of the kth droplet region in the left and right columns
m, n: number of regions (in FIG. 4, m = n = 9)
Here, when L = ‖XRave−XLave‖ is obtained and compared with the interval between the nozzle rows in the head to be inspected, whether the droplets ejected from the nozzles are ejected in parallel or are opened outward and ejected? Or whether it is discharged inside. Further, if the difference between the X coordinate value of the center position and the average value of the X coordinate values of the center position is obtained for each column, the accuracy of the landing position of each droplet in the X direction can be evaluated. That is,
dXL (i) = XL (i) -XLave (i = 1 to n)
dXR (j) = XR (j) −XRave (j = 1 to m)
What is necessary is just to calculate the maximum / minimum value, standard deviation, etc. In addition, regarding the landing position accuracy in the Y direction, it is only necessary to obtain a difference between the Y coordinates of adjacent areas in each column. That is,
PL (i) = YL (i + 1) −YL (i) (i = 1 to n−1)
PR (j) = YR (j + 1) −YR (j) (j = 1 to m−1)
If the average value, maximum / minimum value, standard deviation, etc. are calculated for PL and PR, the landing position accuracy in the Y-axis direction can be evaluated.
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について添付の図面を用いて説明する。図5は第2の実施の形態の構成を説明する図である。同図で、図1と同じものについては同じ番号をふってある。図5において、5は被検査ヘッド1を保持するとともに制御装置からの吐出信号を被検査ヘッド1に供給するキャリッジである。6はステージであり、キャリッジ5が固定されており、被検査ヘッド1を走査移動させる。14は、CCD撮像素子などを内臓したTVカメラであって、外部からのトリガ信号を受けると一定時間(蓄積時間)受光し、この間に入射した光量に応じた映像信号を出力し、次のトリガ信号を受信するまで、同じ映像信号を繰返し出力できる構造となっている。また、蓄積時間は、制御装置15から変更可能な構造になっている。結像レンズ12は、被検査ヘッド1の真下に配置され、インク液滴2の吐出方向から観察する構造となっている。30は、吐出されたインク液滴2が結像レンズ12に付着して汚れることを防ぐための気流による防汚装置であり、結像レンズの直前に、インク液滴2の飛翔経路を挟むように配置され、片側から送風し、他方で吸引する構造となっている。ここで、インク液滴2は非常に微小であり質量が小さいためノズルから吐出されると空気抵抗などにより速度が低下し、ノズルから30mm以上はなれると、自重で落下はしているものの漂っている状態に近く、気流によって容易に排除できる。また、結像レンズ12の直前に気流を配置すると、液滴2が結像レンズ12の前を横切ることになるが、すでに結像レンズ12のピント範囲から大きく外れているため結像に影響を与えることがほとんどなく、また、結像レンズ12と液滴2の寸法の関係から遮光の影響による光量低下もほとんどない。また、本実施の形態の構成の場合、結像レンズ12の光軸を被検査ヘッド1の走査平面と垂直にできるので、ピントの合う範囲が被検査ヘッド1の走査平面と平行になり、被写界深度の浅いレンズ系をもちいれば、照明光11をシート状に絞らなくとも紙位置付近の像だけを撮像できる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of the second embodiment. In the figure, the same components as those in FIG. In FIG. 5, reference numeral 5 denotes a carriage that holds the
次に、図6を用いて各部の動作について説明する。図6において、横軸は経過時間を示している。まず、制御装置15は、ステージ6にステージ駆動パルスを送り、ヘッド走査を開始する。次に、制御装置15はステージ6の位置を監視していて、被検査ヘッド1がTVカメラ14の視野に入る所定時間前に、TVカメラ14にトリガ信号を送信し、その後キャリッジ5を経由して、被検査ヘッド1に吐出信号を与える。被検査ヘッド1が、TVカメラ14の視野で、所定の検査パターンに対応した吐出信号で移動しながら吐出を行っている間、TVカメラ14は、液滴2による照明光11の散乱光を蓄積している。検査パターンの吐出が完了し、被検査ヘッドがTVカメラ14の視野を外れると、TVカメラ14の蓄積も終了し、検査パターンの液滴による散乱光の映像を繰返し出力する。制御装置15は、この映像信号を取り込み、解析して被検査ヘッド1の特性を算出する。
Next, the operation of each unit will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the elapsed time. First, the
図7は、前記吐出信号を詳細に説明する図であり、図7(a)は被検査ヘッド1のインク吐出ノズルの配置を説明する図で、被検査ヘッド1のノズルのある面を下から見た図である。図7(a)において、N1、N2、・・・・、Nmはそれぞれ第1のノズル、第2のノズル、・・・・・、第mのノズルで、奇数番号のノズルの列と偶数番号のノズルの列の2列からなり、2つの列はヘッド走査方向に距離Prの間隔だけ離れ、また、ノズル並び方向に距離Pcずれた千鳥の配置となっている。図7(b)は奇数番号のノズルと偶数番号のノズルに同時に吐出信号を与えた場合を説明する図であり、この場合、奇数番号のノズルの列と偶数番号のノズルの列はヘッド走査方向に距離Prの間隔だけ離れているので液滴はそれぞれ異なる位置で吐出され、奇数番号のノズルによるパターンと偶数番号のノズル出力よるパターンは距離Prだけずれてします。図7(c)は奇数番号のノズル列と偶数番号のノズル列の間隔を補正したタイミングで吐出信号を与えた場合を説明する図であり、被検査ヘッドの走査速度をVpとしたとき、ΔT=Pr/Vpだけ奇数番号のノズル列へ与える吐出信号を遅らせたものである。これにより、奇数番号のノズル列が偶数番号のノズル列の位置に到達したときに吐出が開始されパターンのずれが解消される。また、走査方向が逆の場合には、ΔT=Pr/Vpだけ奇数番号のノズル列へ与える吐出信号を早めればよい。
FIG. 7 is a diagram for explaining the ejection signal in detail, and FIG. 7A is a diagram for explaining the arrangement of the ink ejection nozzles of the
次に、本実施の形態における、被検査ヘッド1の特性の測定例について説明する。図8は、本実施の形態における散乱光による検査パターンを示しており、同図において、60は第1の検査パターン、61は第2の検査パターン、61は第3の検査パターンで、それぞれ異なったパターンである。50は、TVカメラ14の視野で、この内側が測定対象となる。また、第1の検査パターン60は、ステージ6の走査速度の変動や、TVカメラ14の視野の調整状態を考慮し、TVカメラ14の視野外から吐出を開始されている。図9および図10は、図8における第1の検査パターン60の一例であり、図9は連続吐出の50%の周波数で吐出したパターンであり、図10は同様に25%の周波数で吐出したパターンである。図9および図10に示したパターンは、所謂中間調パターンであり、紙などの印字媒体に描画したときの濃度の均一性を評価するのに適したパターンである。このパターンによる被検査ヘッド1の特性値の測定方法について、図11を用いて説明する。図11(a)は第1の検査パターンの測定領域を示す図であり、70で示した枠内が測定領域である。図11(b)は、図11(a)から第1の検査パターンの測定領域70を抜き出したものであり、制御装置15に内蔵された不図示の画像メモリに格納された検査パターンの画像データの一部である。この画像データについて図中のX方向の平均を求めたものが、図11(c)であり、これは、図11(b)で示した画像のY方向の平均輝度分布である。図11(c)の平均輝度分布の内、所定のしきい値Tpより明るい部分をパターン範囲とし、さらに、該パターン範囲の両端数画素分は端部であることにより輝度が低下するため、この部分を除いた部分を測定範囲とする。該測定範囲について、図11(d)に示すように平均輝度分布の平均値、最大値、最小値、最大値と最小値の差、または、標準偏差などを算出し、被検査ヘッド1の濃度均一性の特性値とすればよい。
Next, a measurement example of the characteristics of the
また、液滴2が小さく液滴2の像の間に隙間ができ平均輝度分布に背景部の影響が出る場合などは、平均輝度分布を算出する処理の前後で低域通過フィルタや、最大値抽出処理などの前処理をおこなってもよい。
In addition, when the
また、平均輝度分布から直接的に特性値をもとめるのではなく、人間の視覚の空間周波数感度の補正を行ったデータから特性値を算出してもよい。 Further, the characteristic value may be calculated from data obtained by correcting the spatial frequency sensitivity of human vision instead of directly obtaining the characteristic value from the average luminance distribution.
図12は、図8における第2の検査パターン61の一例であり、ノズル並び3ノズル置きに連続吐出したパターンであり、まず、図7(a)におけるノズルN1、N5、N9、・・・を連続吐出させ、次にノズルN2、N6、N10、・・・連続吐出させ、次にノズルN3、N7、N11、・・・連続吐出させ、次にノズルN4、N8、N12、・・・連続吐出させた横線パターンである。図12に示したパターンは、紙などの印字媒体に描画したときのノズル並び方向の液滴2の着弾位置の均一性を評価するのに適したパターンである。図12の検査パターンによる被検査ヘッド1の特性値の測定方法について、図13を用いて説明する。図13(a)は第2の検査パターンの測定領域を示す図であり、71で示した枠内が横線測定領域である。この領域は、図13(b)に示すように、さらに、4つの領域に分けられる。図13(b)において、71−1は、図7(a)におけるノズルN1、N5、N9、・・・からの液滴による第1の横線測定領域、71−2は、ノズルN2、N6、N10、・・・からの液滴による第2の横線測定領域、71−3は、ノズルN3、N7、N11、・・・からの液滴による第3の横線測定領域、71−4は、ノズルN4、N8、N12、・・・からの液滴による第4の横線測定領域である。図13(c)は、なかから第1の第1の横線測定領域71−1を抜き出したものであり、図13(d)は、図13(c)の横線画像を図中X方向に平均して算出した平均輝度分布である。図13(d)において、平均輝度分布が、所定のしきい値Tvより明るい部分を液滴による横線部分として背景と分離し、各横線部分で輝度が最大となるY座標を各横線のY(ノズル並び)方向の着弾位置とする。図13(d)において、Ym(m=1、5,9、・・・)は、ノズルNmのY(ノズル並び)方向の着弾位置であり、隣接するノズルからの液滴の着弾位置の差、すなわち、
dYm=Ym+1−Ym
をもとめ、その平均値、最大値、最小値、標準偏差などを被検査ヘッド1のノズル並び方向の着弾位置の均一性の特性値とすればよい。
FIG. 12 is an example of the
dYm = Ym + 1−Ym
The average value, maximum value, minimum value, standard deviation, and the like may be used as the characteristic value of the landing position uniformity in the nozzle arrangement direction of the
図14は、図8における第3の検査パターン62の一例であり、連続吐出の25%の周波数で全ノズル同時吐出させた縦線パターンであり、紙などの印字媒体に描画したときのヘッド走査方向の液滴2の着弾位置の均一性を評価するのに適したパターンである。図14の検査パターンによる被検査ヘッド1の特性値の測定方法について、図15を用いて説明する。図15(a)は第3の検査パターンの測定領域を示す図であり、72で示した枠内が縦線測定領域である。この領域は、図15(b)に示すように、さらに、4つの領域に分けられる。図15(b)において、72−1は、第1の縦線VL1を測定する第1の縦線測定領域、72−2は、第2の縦線VL2を測定する第2の縦線測定領域、72−3は、第3の縦線VL3を測定する第3の縦線測定領域、72−4は、第4の縦線VL4を測定する第4の縦線測定領域である。図15(c)は、4つの縦線測定領域から第1の縦線領域72−1を抜き出したものである。ここで、縦線VL1のY座標値yaにおけるX方向の輝度分布の最大輝度となるX位置xc1(ya)を、縦線VL1のY座標値yaにおける中心位置として、この中心位置を縦線全体について求め、縦線VL1の中心線CLをもとめる。図15(d)は、このようにして求めた中心線CLから、被検査ヘッド1のヘッド走査方向の着弾位置の均一性を評価する方法を説明する図である。同図において、CLは図15(c)を用いて説明した方法で求めた中心線である。NLは、中心線CLの近似直線である。Y座標yにおける、中心線CLの値(=X座標値)及び、近似直線NLの値を、それぞれ、CL(y)、NL(y)としたとき、近似直線NL(y)からの中心線CL(y)のずれ量
dX(y)=CL(y)−NL(y)
をもとめ、dX(y)の最大値、最小値、最大値と最小値の差、標準偏差、および、近似直線NL(y)の傾きθcなどを算出してヘッド走査方向の着弾位置の均一性の特性値とすればよい。
FIG. 14 is an example of the
, The maximum value of dX (y), the minimum value, the difference between the maximum value and the minimum value, the standard deviation, the inclination θc of the approximate straight line NL (y) and the like, and the uniformity of the landing position in the head scanning direction The characteristic value may be used.
以上のように、濃度均一性、ノズル並び方向の位置均一性、ヘッド走査方向の位置均一性を測定することで、照明光11に吐出した液滴2の散乱光の像から、被検査ヘッド1の特性値として、描画時の画像特性が測定できる。
As described above, by measuring the density uniformity, the position uniformity in the nozzle arrangement direction, and the position uniformity in the head scanning direction, from the scattered light image of the
(第3の実施の形態)
図16は、第3の実施の形態の構成を説明する図である。図1および、図5と同じものについては、同じ番号をつけた。同図において、31は、透明シートで、結像レンズ12の直前に配置され、測定時の被検査ヘッド1が吐出を行っているときに図面上右のロールから左のロールに送られるようになっている。該透明シートは、結像レンズ12の直前に配置されているので、結像レンズ12が液滴2により汚れるのを防ぐことができる。透明シート31はほとんど何も通さないため、高い信頼性で汚れを防げる。透明シート31がすべて図面上左のロールに送られた場合には、交換し、装置外で洗浄し再度使用できる。
(Third embodiment)
FIG. 16 is a diagram illustrating the configuration of the third embodiment. The same number is attached | subjected about the same thing as FIG. 1 and FIG. In the figure, reference numeral 31 denotes a transparent sheet which is disposed immediately before the
(第4の実施の形態)
図17は、第4の実施の形態の構成を説明する図である。図1および、図5と同じものについては、同じ番号をつけた。同図において、32は、透明プレートで、回転可能な構造となっており、結像レンズ12の直前に配置され、測定時の被検査ヘッド1が吐出を行っているときに回転するようになっている。33は、透明プレート32の清掃装置であり、吸引、または、洗浄・乾燥機能を有し、透明プレート32に付着したインク液滴2を清掃する。透明プレート32は、結像レンズ12の直前に配置されているので、結像レンズ12が液滴2により汚れるのを防ぐことができる。透明プレート32はほとんど何も通さないため、高い信頼性で汚れを防げる。また、清掃装置33により、透明プレート32の交換頻度を飛躍的に低減できる。
(Fourth embodiment)
FIG. 17 is a diagram illustrating the configuration of the fourth embodiment. The same components as those in FIGS. 1 and 5 are given the same numbers. In the figure,
1 被検査ヘッド
2 液滴
5 キャリッジ
6 ステージ
10 照明装置
11 照明光
12 結像レンズ
13 撮像素子
14 TVカメラ
15 制御装置
30 気流による防汚装置
31 透明シート
32 透明プレート
33 清掃装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007072791A JP2008230044A (en) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Measuring device of liquid droplet discharge head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007072791A JP2008230044A (en) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Measuring device of liquid droplet discharge head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008230044A true JP2008230044A (en) | 2008-10-02 |
Family
ID=39903397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007072791A Pending JP2008230044A (en) | 2007-03-20 | 2007-03-20 | Measuring device of liquid droplet discharge head |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008230044A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010217643A (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Seiko Epson Corp | Droplet discharge device, method for discharging droplets, and method for manufacturing color filter |
-
2007
- 2007-03-20 JP JP2007072791A patent/JP2008230044A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Date | Code | Title | Description |
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RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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