JP2016211930A - Sticking strength measuring apparatus and sticking strength measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、付着力測定装置および付着力測定方法に係り、更に詳しくは、付着材の付着力を測定する付着力測定装置および付着力測定方法に関する。 The present invention relates to an adhesive force measuring device and an adhesive force measuring method, and more particularly to an adhesive force measuring device and an adhesive force measuring method for measuring the adhesive force of an adhesive material.
従来、粉体の付着力を測定する付着力測定装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an adhesion force measuring device that measures the adhesion force of powder is known (see, for example, Patent Document 1).
この付着力測定装置では、狭持部材で狭持した粉体を板状部材に接触させた後、板状部材と粉体とを離間させたときの板状部材の反り量に関する情報から該粉体の付着力を求める。 In this adhesive force measuring device, after the powder held by the holding member is brought into contact with the plate-like member, the powder is obtained from information on the amount of warpage of the plate-like member when the plate-like member and the powder are separated from each other. Find the body's adhesion.
しかしながら、特許文献1に開示されている付着力測定装置では、付着材の付着力を物体に付着後の所望の時期に測定することは困難であった。
However, with the adhesive force measuring device disclosed in
本発明は、付着材の付着力を測定する付着力測定装置であって、前記付着材を物体に塗布する塗布手段と、前記物体に塗布された前記付着材に接触させるための接触子と、対向する前記物体および前記接触子を、互いに接近する方向および離間する方向に相対的に移動させる駆動手段と、前記接触子の変位を計測する計測手段と、を備えることを特徴とする付着力測定装置である。 The present invention is an adhesive force measuring device for measuring the adhesive force of an adhesive material, an application means for applying the adhesive material to an object, and a contact for contacting the adhesive material applied to the object; Adhesive force measurement, comprising: a drive unit that relatively moves the opposing object and the contact in a direction toward and away from each other; and a measurement unit that measures the displacement of the contact. Device.
本発明によれば、付着材の付着力を物体に付着後の所望の時期に測定することができる。 According to the present invention, the adhesive force of an adhesive material can be measured at a desired time after adhering to an object.
《第1実施形態》
以下、本発明の第1実施形態を、図1〜図10を参照して説明する。第1実施形態の付着力測定装置1aは、付着材の付着力を測定する装置である。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The adhesive force measuring device 1a of the first embodiment is a device that measures the adhesive force of an adhesive material.
特に、付着力測定装置1aは、以下に詳細に説明するように、付着材の付着力を該付着材が物体に付着直後に測定できる点、あるいは付着時からの経過時間を管理しつつ測定できる点に特徴がある。 In particular, as will be described in detail below, the adhesion measuring apparatus 1a can measure the adhesion force of an adhesion material while the adhesion material can be measured immediately after adhering to an object, or while managing the elapsed time from the adhesion time. There is a feature in the point.
なお、本明細書において「物体」には、紙、フィルム等のシート状の記録材や、壁、柱、梁、屋根、扉、窓等の建築構造物や、家具、文房具、玩具、電化製品、衣類等の生活・ビジネス用品や、車両、航空機、船舶等の移動体などが包含される。
また、本明細書において「付着材」には、インク、トナー、塗料、接着剤(糊を含む)、コーティング剤、潤滑剤、洗剤、抗菌剤、医療品(薬剤を含む)、化粧品、染料などが包含される。
In this specification, “object” refers to sheet-like recording materials such as paper and film, building structures such as walls, pillars, beams, roofs, doors, windows, furniture, stationery, toys, and electrical appliances. In addition, living and business items such as clothing, and moving objects such as vehicles, aircraft, and ships are included.
In this specification, “adhesive material” includes ink, toner, paint, adhesive (including glue), coating agent, lubricant, detergent, antibacterial agent, medical product (including drug), cosmetics, dye, and the like. Is included.
図1には、付着力測定装置1aの概略構成が示されている。付着力測定装置1aは、図1に示されるように、物体としての記録材に付着材を塗布する付着材塗布手段2と、記録材を移動させる移動手段3と、付着材の付着力を測定する付着力測定手段4と、付着材塗布手段2、移動手段3および付着力測定手段4を制御する制御手段5と、付着材塗布手段2、移動手段3および付着力測定手段4を支持する支持体9と、を備えている。以下では、図1等に示されるZ方向を鉛直方向とするXYZ3次元直交座標系を適宜用いて説明する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of the adhesive force measuring apparatus 1a. As shown in FIG. 1, the adhesive force measuring apparatus 1a measures an adhesive material applying means 2 for applying an adhesive material to a recording material as an object, a moving
ここでは、付着材塗布手段2はインクジェットヘッドであり、付着材はインクである。制御手段5は、例えばパソコンである。付着材の付着力の算出は、制御手段5が有する演算部53によって算出される。制御手段5は、演算部53に加えて、記憶部54と、測定時間を計測する測定時間計測部55とを有する。記憶部54は、例えばメモリである。測定時間計測部55は、例えばタイマーである。
Here, the adhering material application means 2 is an ink jet head, and the adhering material is ink. The control means 5 is a personal computer, for example. The calculation of the adhesive force of the adhesive material is performed by the
図2には、移動手段3の概略構成が示されている。移動手段3は、図2に示されるように、第1の駆動手段31、第2の駆動手段32、記録材を保持する試料台33を含んで構成される。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the moving
ここでは、第1の駆動手段31上に第2の駆動手段32が設置され、第2の駆動手段32上に試料台33が設置されている。
Here, the second drive means 32 is installed on the first drive means 31, and the
第1の駆動手段31は、例えば圧電アクチュエータ311とリニアアクチュエータ312を含む。また、本実施例において、第2の駆動手段32は、例えば圧電アクチュエータ321とリニアアクチュエータ322とを含む。
The
第1の駆動手段31は、試料台33をY方向に駆動する。具体的には、第1の駆動手段31は、試料台33に載置された記録材を、該記録材が付着材塗布手段2による付着材の塗布が可能な位置(以下では「付着材塗布位置」と称する)と付着力測定手段4による付着力測定が行われる位置(以下では「付着力測定位置」と称する)との間で移動させる。
The first driving means 31 drives the
第2の駆動手段32は、試料台33をZ方向に駆動する。具体的には、第2の駆動手段32は、付着力測定位置に位置する記録材が載置された試料台33を、該記録材が後述する接触子41に接近する方向および離間する方向に移動させる。
The second driving means 32 drives the
図3には、付着力測定手段4の概略構成が示されている。付着力測定手段4は、図3に示されるように、接触子41、該接触子41の変位を測定する測定手段42、接触子支持手段411、測定手段支持手段423、観測手段43、記録材位置測定手段44を含んで構成される。
FIG. 3 shows a schematic configuration of the adhesive force measuring means 4. As shown in FIG. 3, the adhesive force measuring means 4 includes a
接触子41は、一例として、付着力測定位置に位置する記録材の上側(+Z側)に位置するように接触子支持手段411に支持されている。
As an example, the
ここでは、接触子41は、弾性体であり、例えば原子間力顕微鏡に用いられるカンチレバーである。カンチレバーは、様々な形状およびばね定数のものがあるが、ばね定数が小さいカンチレバーを用いることで、以降で説明する付着力の測定方法において、付着材の微小な付着力に対してその変位が大きくなるため、付着材の付着力の計測感度を向上できる。具体的には、ばね定数1N/m以下のものを用いるのが望ましい。
Here, the
また、測定手段42は、例えばレーザ変位センサヘッド421とアンプ422を含む。
The measuring means 42 includes, for example, a laser
また、観測手段43は、例えば落射顕微鏡とカメラを含む。測定手段42は、接触子41の変形による変位を測定し、信号として出力する。観測手段43は、接触子41、記録材および付着材を動画として観測および記録する。記録材位置測定手段44は、記録材表面のZ位置(Z方向の位置)を測定する手段であり、例えばレーザ変位センサヘッド441とアンプ442である。
The
次に、付着力測定装置1aによる付着力測定方法について図4、図5を参照して説明する。 Next, an adhesion force measuring method by the adhesion force measuring apparatus 1a will be described with reference to FIGS.
図4には、付着力測定方法における測定開始から測定終了までのフローチャートが示されている。図4のフローチャートは、制御手段5によって実行される処理アルゴリズムに基づいている。 FIG. 4 shows a flowchart from the start of measurement to the end of measurement in the adhesion measuring method. The flowchart of FIG. 4 is based on a processing algorithm executed by the control means 5.
図5(a)〜図5(f)には、付着力測定装置1aによる測定動作が順に図示されている。以下では、測定時間をT、測定回数をn(≧1)、全測定回数をn_all、n回目の測定を開始する時間をTnと記述する。n_allおよびTnは、例えば予め制御手段5に入力される。 FIGS. 5A to 5F sequentially show the measurement operation by the adhesive force measuring apparatus 1a. Hereinafter, the measurement time is described as T, the number of measurements as n (≧ 1), the total number of measurements as n_all, and the time for starting the n-th measurement as Tn. n_all and Tn are input to the control means 5 in advance, for example.
最初のステップS1では、測定時間Tを0にセットするとともに、測定回数をカウントするカウンタnを1にセットする。すなわち、初期化を行う。 In the first step S1, the measurement time T is set to 0, and the counter n for counting the number of measurements is set to 1. That is, initialization is performed.
次のステップS2では、移動手段3を制御して、記録材を付着材塗布位置に移動させる。具体的には、記録材を、付着材塗布手段2としてのインクジェットヘッドのノズルに対向する位置に移動させる。位置は、例えば予め制御手段5に入力された付着材塗布条件に従って決定される。移動は、例えば圧電アクチュエータ311と圧電アクチュエータ321で記録材を微動させ、リニアアクチュエータ312とリニアアクチュエータ322で記録材を粗動させることで行われる。
In the next step S2, the moving
次のステップS3では、付着材塗布手段2を制御して、付着材を記録材に吐出(塗布)する。吐出される付着材の量や速度は、予め制御手段5に入力された付着材塗布条件に従って決定される。付着材を吐出した時点で、測定時間計測部55を作動させ、測定時間Tのカウントを開始する。
In the next step S3, the adhering
次のステップS4では、移動手段3を制御して、記録材を付着力測定位置(接触子41に対向する位置)に移動させる。
In the next step S4, the moving
次のステップS5では、測定時間TがTnに達したか否かを判断する。ステップS5での判断が肯定されると、ステップS6に移行する。一方、ステップS5での判断が否定されると同じ判断を再び行う。 In the next step S5, it is determined whether or not the measurement time T has reached Tn. If the determination in step S5 is affirmed, the process proceeds to step S6. On the other hand, if the determination in step S5 is negative, the same determination is made again.
次のステップS6では、付着力測定手段4を制御して、記録材に付着した付着材の付着力を測定する。このとき、付着材の表面の、付着力を測定したい位置の+Z側に接触子41の接触部分が位置するように、移動手段3を制御して、記録材の位置を調整する。なお、付着材を記録材に吐出してから該記録材を付着力測定位置に移動させるまでの時間や移動手段3による記録材の移動速度は、予め制御手段5に入力された付着力測定条件に従って決定される。
In the next step S6, the adhesion force measuring means 4 is controlled to measure the adhesion force of the adhesion material adhering to the recording material. At this time, the position of the recording material is adjusted by controlling the moving means 3 so that the contact portion of the
具体的には、先ず、図5(a)に示されるように、第2の駆動手段32を用いて記録材に塗布された付着材を接触子41に接近させ、接触させる。付着材を接触子41に接近させる移動開始時間や移動速度は、予め制御手段5に入力された付着力測定条件に従って決定される。
Specifically, first, as shown in FIG. 5A, the adhering material applied to the recording material is brought close to and brought into contact with the
次に、図5(b)に示されるように、第2の駆動手段32を用いて付着材を接触子41に押し付ける。付着材を接触子41に押し付ける押し付け量や移動速度は、予め制御手段5に入力された付着力測定条件に従って決定される。
Next, as shown in FIG. 5B, the adhering material is pressed against the
次に、図5(c)に示されるように、付着材を接触子41に押し付けたまま静止させる。付着材を接触子41に押し付けて静止させる時間は、予め制御手段5に入力された付着力測定条件に従って決定される。
Next, as shown in FIG. 5C, the adhering material is kept stationary while being pressed against the
次に、図5(d)に示されるように、第2の駆動手段32を用いて付着材を接触子41から引き離す方向に移動させる。付着材を移動させる移動速度および移動距離は、予め制御手段5に入力された付着力測定条件に従って決定される。付着材に付着力が存在すると、図5(e)に示されるように、接触子41が付着材に付着し、たわむ。
Next, as shown in FIG. 5D, the adhering material is moved away from the
引き続き付着材を接触子41から引き離す方向に移動させ、付着力が限界に達すると、図5(f)に示されるように、接触子41が付着材から離間して初期状態(撓んでいない状態)に戻る。
When the adhesive material is continuously moved away from the
制御手段5は、図5(a)から図5(f)に至るまでの時間Tと接触子41の変位を、測定時間計測部55および測定手段42によって測定する。
The control means 5 measures the time T from FIG. 5A to FIG. 5F and the displacement of the
また、制御手段5は、測定された時間Tと該時間Tに対する接触子41の変位情報および記録材の変位情報、付着力測定開始時すなわち図5(a)の動作開始時の時間T、最大付着力発生時すなわち図5(f)の動作時(接触子41が初期状態に戻ったとき)の時間Tなどの付着力測定に関する情報を、記憶部54に記憶する。
Further, the control means 5 detects the measured time T, the displacement information of the
次のステップS7では、n=n_allであるか否かを判断する。ここでの判断が肯定されると、フローは終了する。一方、ここでの判断が否定されると(n<n_allであると)、ステップS8に移行する。 In the next step S7, it is determined whether n = n_all. If the determination here is affirmed, the flow ends. On the other hand, if the determination here is negative (if n <n_all), the process proceeds to step S8.
ステップS8では、nをインクリメントする。ステップS8が実行されると、ステップS5に戻る。 In step S8, n is incremented. When step S8 is executed, the process returns to step S5.
以上のようにして、記録材に付着材が塗布された後、該付着材の付着力の測定が予め設定された時間T1〜Tnに合計n回行われる。すなわち、付着材が塗布された後の異なる時間(時期)における該付着材の付着力、すなわち該付着力の経時特性を取得できる。 As described above, after the adhering material is applied to the recording material, the adhering force of the adhering material is measured n times in total during preset times T1 to Tn. That is, the adhesive force of the adhesive material at different times (periods) after the adhesive material is applied, that is, the temporal characteristics of the adhesive force can be acquired.
次に、測定手段42によって測定された接触子41の変位から付着力を算出する方法について説明する。
Next, a method for calculating the adhesive force from the displacement of the
ここでは、付着力の算出は、制御手段5の演算部53によって行われる。図6は、測定手段42によって測定された接触子41の変位の一例を示すグラフであり、横軸は経過時間、縦軸は接触子41のZ方向の変位である。この変位の変化を、図6の6つの区間(a)〜(f)に分割して順に説明する。図6の区間(a)〜(f)は、それぞれ図5(a)〜図5(f)に対応している。
Here, the calculation of the adhesion force is performed by the
図6の区間(a)は、接触子41と付着材が未接触の区間であり、接触子41は静止している。
The section (a) in FIG. 6 is a section where the
図6の区間(b)は、接触子41と付着材がA点で接触し、第2の駆動手段32によって付着材を接触子41に押し込んでいる区間である。
The section (b) in FIG. 6 is a section in which the
図6の区間(c)は、予め設定された押込み量(B点)まで付着材を接触子41に押し込み、予め設定された静止時間だけ停止している区間である。
The section (c) in FIG. 6 is a section in which the adhering material is pushed into the
図6の区間(d)は、第2の駆動手段32によって付着材を接触子41から離している区間である。付着力が0であれば、D点で付着材と接触子41が離れて、接触子41は静止するはずであるが、付着材の付着力によって接触子41が付着材に接触したまま引っ張られている。
The section (d) in FIG. 6 is a section in which the adhering material is separated from the
図6の区間(e)は、引き続き第2の駆動手段32によって付着材を接触子41から離している区間である。E点は、付着材による付着力の最大値が接触子41の曲げによる力と一致した点である。それ以上付着材を接触子41から離すと、接触子41が付着材から剥離して、接触子41はF点に戻って静止する。このE点とF点との変位差が、付着材の付着力に相当する。
The section (e) in FIG. 6 is a section in which the adhering material is continuously separated from the
図6の区間(f)は、接触子41と付着材が離れた後、予め指定された第2の駆動手段32の静止位置まで、引き続き第2の駆動手段32によって付着材を接触子41から離している区間である。
In the section (f) of FIG. 6, after the
演算部53は、図6のE点とF点との変位差から、付着材の付着力を算出する。まず、F点に相当する値zfを算出する。これは、例えば区間(a)における接触子41のZ方向の変位の平均値、あるいは区間(f)における接触子41のZ方向の変位の平均値、あるいは区間(a)と(f)における接触子41のZ方向の変位の平均値から算出する。あるいは、予め測定した接触子41のZ方向の位置を用いても良い。
The
次に、E点に相当する値zeを算出する。これは、例えば接触子41のZ方向変位の最小値から求める。
Next, a value ze corresponding to the point E is calculated. This is obtained from the minimum value of the displacement of the
演算部53は、zf、zeおよび接触子41のばね定数Nから、付着材の付着力Fを、F=N×(zf−ze)に従って算出する。
The
測定された接触子41の変位情報、記録材の変位情報、および算出された付着力情報などの付着力測定に関する情報は、記憶部54に記憶される。
Information relating to the adhesion force measurement such as the measured displacement information of the
図7には、付着材に粘性が存在するときの、接触子41の変位の一例が示されている。図7の区間(a)〜(f)は、それぞれ図5(a)〜図5(f)に対応している。図8には、付着材がその粘性によって引張方向に変形する様子が概略的に示されている。
FIG. 7 shows an example of the displacement of the
この場合、図7の区間(e)において、付着材が接触子41によって引張られる方向に変形するため、接触子41の変位が正方向に増加している。この接触子41の変位の変化分を付着材の伸びLとして評価する。
In this case, since the adhering material is deformed in the direction of being pulled by the
伸びLを算出する方法の一例を説明する。図9には、図7に示される接触子41のZ方向の変位の一例に対する、記録材のZ方向の変位が示されている。
An example of a method for calculating the elongation L will be described. FIG. 9 shows the displacement of the recording material in the Z direction relative to an example of the displacement of the
ここで、接触子41のZ方向の変位をzc、記録材のZ方向の変位をzpとする。図10は、接触子41と記録材のZ方向の変位の差分Δzcp=(zc−zp)をグラフ化したものである。図9および図10のA〜F点、および区間(a)〜(f)は、図7と一致する。
Here, the displacement of the
図10におけるE点におけるΔzcpであるz1と、図10におけるz0の差分から、付着材の伸びL=z1−z0を算出する。ここで、z0は、例えば区間(b)におけるΔzcpの平均値、あるいは区間(c)におけるΔzcpの平均値、あるいは区間(d)におけるΔzcpの平均値、あるいはそれら平均値の2つ以上の平均値から算出する。あるいは、予め接触子41と記録材が接触したときのΔzcpを求めておき、それをz0としてもよい。
From the difference between z1 which is Δzcp at point E in FIG. 10 and z0 in FIG. 10, the elongation L of the adhering material L = z1−z0 is calculated. Here, z0 is, for example, an average value of Δzcp in the section (b), an average value of Δzcp in the section (c), an average value of Δzcp in the section (d), or an average value of two or more of these average values. Calculate from Alternatively, Δzcp when the
測定された付着材の伸びLは、記憶部54に記憶される。
The measured elongation L of the adhering material is stored in the
ところで、インクジェット方式のプリンタや複合機などの画像形成装置は、記録紙に代表される記録材にインクを吐出して画像を形成する。ここで、インクの乾燥が不十分な状態でインクに接触すると、インクの付着力によってインクが接触対象に付着して接触対象を汚染したり、記録材からインクが剥離することで画像が乱れてしまうといった不具合が発生する。これらの不具合の発生条件を評価するためには、記録材に付着したインクの付着力を測定する必要がある。 Incidentally, an image forming apparatus such as an ink jet printer or a multifunction peripheral forms an image by ejecting ink onto a recording material typified by recording paper. Here, if the ink contacts the ink in an insufficiently dried state, the ink adheres to the contact object due to the adhesion force of the ink, and the contact object is contaminated, or the image is disturbed by peeling off the ink from the recording material. The problem that it ends up occurs. In order to evaluate the occurrence conditions of these defects, it is necessary to measure the adhesion force of the ink adhered to the recording material.
しかしながら、インクは記録材への浸透や蒸発によって、その付着力が時間経過によって変化する。 However, the adhesion force of ink changes with time due to penetration into the recording material and evaporation.
このため、インクの付着力を精度よく評価するためには、画像形成直後(インク付着直後)のインクの付着力を測定する、あるいは画像形成時(インク付着時)からの経過時間を管理しつつ、記録材に付着するインクの付着力を測定する機能が求められる。 For this reason, in order to accurately evaluate the ink adhesion, the ink adhesion immediately after image formation (immediately after ink adhesion) is measured, or the elapsed time from image formation (ink adhesion) is managed. Therefore, a function for measuring the adhesion force of ink adhering to the recording material is required.
以上説明した第1実施形態の付着力測定装置1aは、第1の観点からすると、付着材(例えばインク)を物体(例えば記録材)に塗布する付着材塗布手段2と、物体に塗布された付着材に接触させるための接触子41と、物体を付着材塗布手段2に対向する位置(付着材塗布位置)と接触子41に対向する位置(付着力測定位置)との間で移動させる第1の駆動手段31と、接触子41に対向する物体を、接触子41に接近する方向および接触子41から離間する方向に移動させる第2の駆動手段32と、接触子41の変位を計測する測定手段42と、を備えている。
From the first viewpoint, the adhesive force measuring apparatus 1a according to the first embodiment described above is applied to an adhesive
また、第1実施形態の付着力測定装置1aは、第2の観点からすると、第1の位置(付着材塗布位置)に位置する物体(例えば記録材)に付着材(例えばインク)を塗布する付着材塗布手段2と、物体を第1の位置と、該第1の位置とは異なる第2の位置(付着力測定位置)との間で移動させる第1の駆動手段31と、第2の位置に位置する物体に塗布された付着材の付着力を測定する、第2の駆動手段32および付着力測定手段4を含む測定系と、を備えている。
Further, from the second viewpoint, the adhesive force measuring apparatus 1a of the first embodiment applies an adhesive material (for example, ink) to an object (for example, a recording material) located at a first position (adhesive material application position). The adhering
付着力測定装置1aでは、物体に対する付着材塗布直後の、あるいは付着材塗布時からの経過時間を管理しつつ、付着材の付着力を測定することができる付着力測定装置を提供することが可能となる。 In the adhesive force measuring apparatus 1a, it is possible to provide an adhesive force measuring apparatus that can measure the adhesive force of the adhesive material while managing the elapsed time immediately after applying the adhesive material to the object or from the time of applying the adhesive material. It becomes.
この結果、付着材の付着力を物体に付着後の所望の時期に測定することができる。 As a result, the adhesion force of the adhering material can be measured at a desired time after adhering to the object.
また、付着材の付着力を精度良く測定することができる。また、接触子41の変位から、付着材の伸びを評価することも可能である。
In addition, the adhesive force of the adhesive material can be measured with high accuracy. It is also possible to evaluate the elongation of the adhering material from the displacement of the
また、付着力測定装置1aは、付着材塗布手段2、第1の駆動手段31及び付着力測定手段4を制御する制御手段5を更に備え、該制御手段5は、付着材塗布手段2を用いて第1位置に位置する物体に付着材を塗布し、第1の駆動手段31を用いて物体を第1位置から第2位置に移動させ、付着力測定手段4を用いて第2位置に位置する物体に塗布された付着材の付着力を少なくとも1回測定する。
The adhesive force measuring device 1a further includes a control means 5 for controlling the adhesive
この場合、付着材の付着力を効率良く測定することができる。 In this case, the adhesive force of the adhesive material can be measured efficiently.
また、付着材塗布手段2は、インクを記録材に吐出するインクジェットヘッドであるため、インクジェットヘッドを搭載するインクジェット画像形成装置で用いられるインクと略同様のインクを迅速に記録材に塗布することができ、該インクの付着力を所望の時期に測定することができる。
Further, since the adhering
また、接触子41がばね定数1N/m以下の板状部材である場合には、付着材の付着力の計測感度を向上できる。
Moreover, when the
また、接触子41、物体および付着材を俯瞰方向から観測するための観測手段43を更に備えるため、例えば付着材と接触子41とのXY平面に平行な方向の位置決め、付着材と接触子41とのZ方向の接近、離間動作等を含む付着力測定動作を精度良く行うことができる。
Moreover, since the contact means 41 and the observation means 43 for observing an object and an adhesion material from a bird's-eye view direction are further provided, for example, positioning of the adhesion material and the
また、第1実施形態の付着力測定方法は、第1の観点からすると、第1の位置(付着材塗布位置)に位置する物体(例えば記録材)に付着材(例えばインク)を塗布する工程と、付着材が塗布された物体を第1の位置から該第1の位置とは異なる第2の位置に移動させる工程と、第2の位置に位置する物体に塗布された付着材の付着力を測定する工程と、を含む。 In addition, from the first viewpoint, the adhesion force measuring method according to the first embodiment is a process of applying an adhesive material (for example, ink) to an object (for example, a recording material) located at a first position (adhesive material application position). And a step of moving the object coated with the adhering material from the first position to a second position different from the first position, and an adhering force of the adhering material applied to the object located at the second position Measuring.
この場合、物体に対する付着材塗布直後の、あるいは付着材塗布時からの経過時間を管理しつつ、付着材の付着力を測定することができる。 In this case, the adhesive force of the adhesive can be measured while managing the elapsed time immediately after applying the adhesive to the object or from the time of applying the adhesive.
この結果、付着材の付着力を物体に付着後の所望の時期に測定することができる。 As a result, the adhesion force of the adhering material can be measured at a desired time after adhering to the object.
また、第2の位置は、付着材が塗布された物体が接触子41に対向する位置であり、測定する工程は、物体に塗布された付着材と接触子41とを接触させるサブ工程と、付着材に接触する接触子41と物体とを離間させるサブ工程と、付着材と接触子41とが離れるときの接触子41の変形による変位を計測するサブ工程と、該計測するサブ工程での測定結果から付着材の付着力を算出するサブ工程と、を含む。
Further, the second position is a position where the object to which the adhesive material is applied faces the
この場合、付着材の付着力を精度良く測定することができる。また、接触子41の変位から、付着材の伸びを評価することも可能である。
In this case, the adhesive force of the adhesive material can be accurately measured. It is also possible to evaluate the elongation of the adhering material from the displacement of the
また、計測するサブ工程は、物体に付着材が塗布された時点から所定時間経過時に実施される場合、付着材の付着力の測定時期をよりピンポイントに設定することができる。 Further, when the sub-process to be measured is performed when a predetermined time has elapsed since the time when the adhesive material was applied to the object, the measurement time of the adhesive force of the adhesive material can be set more pinpointed.
また、第1実施形態の付着力測定方法は、第2の観点からすると、付着材(例えばインク)の付着力を測定する付着力測定方法であって、物体(例えば記録材)に付着材を塗布する工程と、物体に塗布された付着材と接触子とを対向させる工程と、付着材と接触子とを接触させる工程と、物体と接触子とを互いに離間する方向に相対的に移動させる工程と、付着材と接触子とが離れるときの接触子の変位を計測する工程と、を含む。 Further, from the second point of view, the adhesion measuring method according to the first embodiment is an adhesion measuring method for measuring the adhesion of an adhesion material (for example, ink), and the adhesion material is applied to an object (for example, a recording material). The step of applying, the step of making the adhering material and the contact applied to the object face each other, the step of bringing the adhering material and the contact into contact with each other, and the object and the contact are moved relative to each other in a direction away from each other. And a step of measuring the displacement of the contact when the adhering material and the contact are separated.
この場合、付着材の付着力を物体に付着後の所望の時期に測定することができる。 In this case, the adhesion force of the adhering material can be measured at a desired time after adhering to the object.
また、付着材の付着力を精度良く測定することができる。また、接触子41の変位から、付着材の伸びを評価することも可能である。
In addition, the adhesive force of the adhesive material can be measured with high accuracy. It is also possible to evaluate the elongation of the adhering material from the displacement of the
《第2実施形態》
以下、本発明の第2実施形態について、図11〜図14(f)を参照して説明する。なお、第2実施形態では、上記第1実施形態で説明した部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を用い、詳細な説明を省略する(他の実施形態、変形例でも同様とする)。
<< Second Embodiment >>
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, members having the same functions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted (the same applies to other embodiments and modifications). To do).
図11には、第2実施形態の付着力測定装置1bの概略構成が示されている。付着力測定装置1bは、図11に示されるように、記録材に付着材を塗布する付着材塗布手段2と、記録材を移動させる移動手段3と、付着材の付着力を測定する付着力測定手段と、付着材塗布手段2、移動手段3および付着力測定手段を制御する制御手段5と、支持体9とを含んで構成される。
FIG. 11 shows a schematic configuration of the
図12は、付着力測定装置1bの移動手段3の概略構成図である。移動手段3は、第1の駆動手段31、記録材を保持する試料台33を含んで構成される。ここでは、第1の駆動手段31は、例えば圧電アクチュエータ311とリニアアクチュエータ312を含む。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of the moving means 3 of the adhesive
第1の駆動手段31は、試料台33をY方向に駆動する。具体的には、第1の駆動手段31は、試料台33に載置された記録材を、該記録材が付着材塗布位置と付着力測定位置との間で移動させる。
The first driving means 31 drives the
図13には、付着力測定装置1bの付着力測定手段の概略構成が示されている。この付着力測定手段は、接触子41、測定手段42、接触子支持手段411、測定手段支持手段423、観測手段43、記録材位置測定手段44、第2の駆動手段32を含んで構成される。第2の駆動手段32は、例えば圧電アクチュエータ321とリニアアクチュエータ322を含む。
FIG. 13 shows a schematic configuration of the adhesive force measuring means of the adhesive
ここでは、接触子41は、例えば原子間力顕微鏡に用いられるカンチレバーである。測定手段42は、例えばレーザ変位センサヘッド421とアンプ422を含み、接触子41の変形による変位を測定し、信号として出力する。観測手段43は、例えば落射顕微鏡とカメラを含み、接触子41、記録材および付着材を動画として観測および記録する。記録材位置測定手段44は、記録材表面のZ位置(Z方向の位置)を測定する手段であり、例えばレーザ変位センサヘッド441とアンプ442を含む。
Here, the
第2の駆動手段32は、接触子支持手段411および測定手段支持手段423をZ方向に移動させる。すなわち、接触子41およびレーザ変位センサヘッド421を、記録材あるいは付着材との距離を変化させる方向(Z方向)に移動させる。このように、第2実施形態では、第2の駆動手段32が、記録材あるいは付着材ではなく接触子41およびレーザ変位センサヘッド421を移動させる点で、第1実施形態とは異なる。
The second drive means 32 moves the contact support means 411 and the measurement means support means 423 in the Z direction. That is, the
次に、第2実施形態の付着力測定装置1bによる付着力測定方法について説明する。ここでの制御手段5によって実行される制御フローは、第1実施形態における制御フローである図4のフローチャートと、ステップS6の内容、すなわち付着力測定手段による測定動作が一部異なる点を除いて同じである。
Next, an adhesion force measuring method by the adhesion
そこで、第2実施形態の付着力測定装置1bの付着力測定手段による測定動作を説明する。
Therefore, the measurement operation by the adhesive force measuring means of the adhesive
図14(a)〜図14(f)には、第2実施形態の付着力測定手段による測定動作が順に示されている。 FIG. 14A to FIG. 14F sequentially show the measurement operation by the adhesive force measuring means of the second embodiment.
まず、図14(a)に示されるように、第2の駆動手段32によって接触子41を付着材に接近させ、接触させる。接触子41を付着材に接近させる移動開始時間や移動速度は、予め制御手段5に入力された付着力測定条件に従って決定される。
First, as shown in FIG. 14A, the
次に、図14(b)に示されるように、第2の駆動手段32によって接触子41を付着材に押し付ける。接触子41を付着材に押し付ける押し付け量や移動速度は、予め制御手段5に入力された付着力測定条件に従って決定される。
Next, as shown in FIG. 14B, the
次に、図14(c)に示されるように、接触子41を付着材に押し付けたまま静止させる。接触子41を付着材に押し付けて静止させる時間は、予め制御手段5に入力された付着力測定条件に従って決定される。
Next, as shown in FIG. 14 (c), the
次に、図14(d)に示されるように、接触子41を付着材から引き離す方向に移動させる。接触子41を移動させる移動速度および移動距離は、予め制御手段5に入力された付着力測定条件に従って決定される。
Next, as shown in FIG. 14 (d), the
付着材に付着力が存在すると、図14(e)に示されるように、接触子41が付着材に付着し、たわむ。
When there is an adhesive force on the adhesive material, the
引き続き接触子41を付着材から引き離す方向に移動させ、付着力が限界に達すると、図14(f)に示されるように、接触子41が付着材から離間して初期状態(撓んでいない状態)に戻る。
When the
制御手段5は、図14(a)から図14(f)に至るまでの時間Tと、測定手段42に対する相対的な接触子41の変位を、測定時間計測部55および測定手段42によって測定する。
The control means 5 measures the time T from FIG. 14A to FIG. 14F and the displacement of the
制御手段5は、測定された時間Tと時間Tに対する接触子41の変位情報および記録材の変位情報、付着力測定開始時すなわち図14(a)の動作開始時の時間T、最大付着力発生時すなわち図14(f)の動作時(接触子41が初期状態に戻ったとき)の時間Tなどの付着力測定に関する情報を、記憶部54に記憶する。
The control means 5 measures the measured time T and the displacement information of the
制御手段5は、測定回数nを参照し、n=n_allであれば、測定を終了する。一方、n<n_allであれば、nをn+1に更新し、測定を続行する。 The control means 5 refers to the number of measurements n, and if n = n_all, ends the measurement. On the other hand, if n <n_all, n is updated to n + 1 and the measurement is continued.
測定手段42によって測定された接触子41の変位から付着力を算出する方法については、第1実施形態と同一のため省略する。
The method for calculating the adhesive force from the displacement of the
以上説明した第2実施形態によれば、物体(例えば記録材)に対する付着材塗布直後の、あるいは付着材塗布時からの経過時間を管理しつつ、付着材(例えばインク)の付着力を測定することができる付着力測定装置を提供することが可能となる。また、接触子41の変位から、付着材の伸びを評価することも可能である。
According to the second embodiment described above, the adhesion force of the adhesive material (for example, ink) is measured while managing the elapsed time immediately after the adhesive material is applied to the object (for example, the recording material) or since the time of applying the adhesive material. It is possible to provide an adhesive force measuring device that can perform the above. It is also possible to evaluate the elongation of the adhering material from the displacement of the
《第3実施形態》
以下、本発明の第3実施形態について、図15〜図20を参照して説明する。
<< Third Embodiment >>
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図15には、第3実施形態の付着力測定装置1cの概略構成が示されている。付着力測定装置1cは、記録材に付着材を塗布する付着材塗布手段2と、記録材を移動させる移動手段3と、付着材の付着力を測定する付着力測定手段と、付着材塗布手段2、移動手段3および付着力測定手段を制御する制御手段5と、支持体9とを含んで構成される。
FIG. 15 shows a schematic configuration of the adhesion measuring apparatus 1c of the third embodiment. The adhesive force measuring device 1c includes an adhesive
第3実施形態における移動手段3の概略構成は、第2実施形態と同様なので省略する。 Since the schematic configuration of the moving means 3 in the third embodiment is the same as that in the second embodiment, a description thereof will be omitted.
図16には、第3実施形態の付着力測定装置1cの付着力測定手段の概略構成が示されている。この付着力測定手段は、図16に示されるように、接触子41、測定手段42、接触子支持手段411、測定手段支持手段423、観測手段43、記録材位置測定手段44、第2の駆動手段32、接触子支持手段位置測定手段45を含んで構成される。
FIG. 16 shows a schematic configuration of the adhesion measuring means of the adhesion measuring apparatus 1c of the third embodiment. As shown in FIG. 16, the adhesion force measuring means includes a
ここでは、接触子41は、例えば原子間力顕微鏡に用いられるカンチレバーである。また、測定手段42は、例えばレーザ変位センサヘッド421とアンプ422を含み、接触子41の変形による変位を測定し、信号として出力する。また、観測手段43は、例えば落射顕微鏡とカメラを含み、接触子41、記録材および付着材を動画として観測および記録する。記録材位置測定手段44は、記録材表面のZ位置(Z方向の位置)を測定する手段であり、例えばレーザ変位センサヘッド441とアンプ442を含んで構成される。
Here, the
第2の駆動手段32は、接触子支持手段411をZ方向に移動させる。即ち、接触子41を、記録材あるいは付着材との距離を変化させる方向(Z方向)に移動させる。第3実施形態の第2の駆動手段32は、記録材あるいは付着材ではなく接触子41およびレーザ変位センサヘッド421を移動させる点で、第1の実施形態とは異なる。また、接触子支持手段位置測定手段45は、接触子支持手段411のZ位置を測定する手段であり、例えばレーザ変位センサヘッド451とアンプ452を含む。
The second drive means 32 moves the contact support means 411 in the Z direction. That is, the
第3実施形態の付着力測定装置1cによる付着力測定方法は、第2実施形態と基本的に同様のため、その説明を省略する。ただし、第3実施形態では、図14(a)から図14(f)に至る過程で、接触子支持手段411の変位も、接触子支持手段位置測定手段45によって測定され、記憶部54に記録される。
The adhesive force measuring method by the adhesive force measuring apparatus 1c of the third embodiment is basically the same as that of the second embodiment, and thus the description thereof is omitted. However, in the third embodiment, in the process from FIG. 14A to FIG. 14F, the displacement of the contact support means 411 is also measured by the contact support means position measuring means 45 and recorded in the
ここで、測定手段42によって測定された接触子41の変位および、接触子支持手段位置測定手段45によって測定された接触子支持手段411の変位から付着力を算出する方法について説明する。
Here, a method for calculating the adhesion force from the displacement of the
第3実施形態では、付着材の付着力は、制御手段5の演算部53によって算出される。
In the third embodiment, the adhesion force of the adhesion material is calculated by the
図17は、測定手段42によって測定された接触子41の変位、および接触子支持手段位置測定手段45によって測定された接触子支持手段411の変位の一例を示すグラフであり、横軸は経過時間、縦軸は接触子41のZ方向の変位zcおよび接触子支持手段411のz方向の変位zsである。また、図18は、図17の接触子41の変位および接触子支持手段411の変位の差分(以降、変位差分とする)Δzを示すグラフである。Δzは、Δz=zs−zcで求められる。これらの変位の変化を、図17の区間(a)から(g)および図18の区間(a)から(g)に分割して順に説明する。
FIG. 17 is a graph showing an example of the displacement of the
図17の区間(a)および図18の区間(a)は、接触子41と付着材が未接触の区間である。
The section (a) in FIG. 17 and the section (a) in FIG. 18 are sections in which the
図17の区間(b)および図18の区間(b)は、接触子41と付着材がA点で接触し、第2の駆動手段32によって付着材に接触子41を押し込んでいる区間である。
The section (b) in FIG. 17 and the section (b) in FIG. 18 are sections in which the
図17の区間(c)および図18の区間(c)は、予め設定された押込み量(B点)まで接触子41を付着材に押し込み、予め設定された静止時間だけ停止している区間である。
The section (c) in FIG. 17 and the section (c) in FIG. 18 are sections in which the
図17の区間(d)および図18の区間(d)は、第2の駆動手段32によって接触子41を付着材から離している区間である。付着力が0であれば、D点で付着材と接触子41が離れて、接触子41は接触子支持手段411に追従して動作するはずであるが、付着材の付着力によって接触子41が付着材に接触したまま留められている。
A section (d) in FIG. 17 and a section (d) in FIG. 18 are sections in which the
図17の区間(e)および図18の区間(e)は、引き続き第2の駆動手段32によって接触子41を付着材から離している区間である。E点は、付着材による付着力の最大値が接触子41の曲げによる力と一致した点である。それ以上接触子41を付着材から離すと、接触子41が付着材から剥離してF点に移動し、接触子41は接触子支持手段411に追従して動作する。このE点とF点の変位差分が、付着材の付着力に相当する。
The section (e) in FIG. 17 and the section (e) in FIG. 18 are sections in which the
図17の区間(f)および図18の区間(f)は、接触子41と付着材が離れた後、予め指定された第2の駆動手段32の静止位置Gまで、引き続き第2の駆動手段32によって接触子41を動作させている区間である。
In the section (f) in FIG. 17 and the section (f) in FIG. 18, the second drive means continues until the stationary position G of the second drive means 32 specified in advance after the
図17の区間(g)および図18の区間(g)は、第2の駆動手段32が静止した区間である。 The section (g) in FIG. 17 and the section (g) in FIG. 18 are sections in which the second driving means 32 is stationary.
演算部53は、図18のE点とF点の変位差分から、付着材の付着力を算出する。まず、F点に相当する変位差分値Δzfを算出する。これは、例えば図18の区間(a)におけるZ方向変位差分Δzの平均値、あるいは区間(f)におけるZ方向変位差分Δzの平均値、あるいは区間(g)におけるZ方向変位差分Δzの平均値、あるいは区間(a)と(f)と(g)の2区間以上におけるZ方向変位差分Δzの平均値から算出する。次に、E点に相当する変位差分値Δzeを算出する。これは、例えば図18のz方向変位差分Δzの最大値から求める。演算部53は、Δzf、Δze、および接触子41のばね定数Nから、付着材の付着力Fを、F=N×(Δze−Δzf)に従って算出する。
The
また、図19には、付着材に粘性が存在するときの、接触子41の変位zcの一例を表すグラフが示されている。図20は、付着材がその粘性によって引張方向に変形する様子を示す概略図である。この場合、区間(e)において、付着材が接触子41によって引張られる方向に変形するため、zcが正方向に増加している。このzcの変化分を付着材の伸びLとして評価する。
FIG. 19 shows a graph representing an example of the displacement zc of the
以上説明した第3実施形態によれば、物体(例えば記録材)に対する付着材塗布直後の、あるいは付着材塗布時からの経過時間を管理しつつ、付着材(例えばインク)の付着力を測定することができる付着力測定装置を提供することが可能となる。また、接触子41の変位から、付着材の伸びを評価することも可能である。
According to the third embodiment described above, the adhesive force of an adhesive material (for example, ink) is measured while managing the elapsed time immediately after applying the adhesive material to the object (for example, the recording material) or since the time of applying the adhesive material. It is possible to provide an adhesive force measuring device that can perform the above. It is also possible to evaluate the elongation of the adhering material from the displacement of the
また、接触子41の変位と接触子支持手段411の変位の差分に基づいて付着材の付着力を算出するため、該付着力を精度良く算出することができる。
Further, since the adhesion force of the adhering material is calculated based on the difference between the displacement of the
《第4実施形態》
以下、第4実施形態について、図21、図22を参照して説明する。
<< 4th Embodiment >>
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 21 and 22.
図21には、第4実施形態の付着力測定装置1dの概略構成が示されている。付着力測定装置1dは、図21に示されるように、移動手段3上に、記録材および付着材を加熱して乾燥させる乾燥手段6を備えている。
FIG. 21 shows a schematic configuration of the adhesive
付着力測定装置1dの移動手段3は、第1の駆動手段31、第2の駆動手段32、記録材を保持する試料台33を含んで構成される。
The moving means 3 of the
ここでは、第1の駆動手段31上に第2の駆動手段32が設けられ、第2の駆動手段32上に断熱材61を介して乾燥手段6が設けられ、該乾燥手段6上に試料台33が設けられている。また、付着材塗布手段2に対向する位置(付着材塗布位置)に位置する試料台33に載置された記録材の上方には、記録材および付着材の乾燥状態を計測する乾燥状態計測手段62が設けられている。ここでは、乾燥状態計測手段62は、試料台33と一体的に設けられている。
Here, the second driving means 32 is provided on the first driving means 31, the drying means 6 is provided on the second driving means 32 via the
乾燥手段6は、例えばヒータであり、制御手段5により制御される。乾燥手段6で発生した熱は、試料台33を介して記録材、付着材に伝わり、付着材が加熱・乾燥される。乾燥状態計測手段62は、例えば温湿度センサであり、計測結果を制御手段5に出力する。
The drying means 6 is a heater, for example, and is controlled by the control means 5. The heat generated by the drying means 6 is transmitted to the recording material and the adhering material via the
次に、第4実施形態の付着力測定装置1dによる付着力測定方法について、図22を参照して説明する。図22のフローチャートは、制御手段5によって実行される処理アルゴリズムに基づいている。
Next, an adhesive force measuring method by the adhesive
ここで、測定時間をT、測定回数をn、全測定回数をn_all、n回目の測定を開始する時間をTn、乾燥開始時間をTdと記述する。n_allおよびTnおよびTdは、例えば予め制御手段5に入力される。
Here, T is the measurement time, n is the number of measurements, n_all is the total number of measurements, Tn is the time to start the n-th measurement, and Td is the drying start time. n_all, Tn, and Td are input to the
最初のステップS11では、測定時間Tを0にセットするとともに、測定回数をカウントするカウンタnを1にセットする。 In the first step S11, the measurement time T is set to 0, and the counter n for counting the number of measurements is set to 1.
次のステップS12では、移動手段3を制御して、記録材を付着材塗布手段2に対向する位置(付着材塗布位置)に移動させる。
In the next step S <b> 12, the moving
次のステップS13では、付着材塗布手段2を用いて、付着材を記録材に吐出(塗布)する。付着材を吐出した時点で、測定時間計測部55を作動させ、測定時間Tのカウントを開始する。
In the next step S13, the adhering material is discharged (applied) onto the recording material using the adhering
次のステップS14では、測定時間TがTd(<Tn)に達したか否かを判断する。Tdは、例えばインク乾燥装置を有するインクジェット画像形成装置におけるインク吐出終了後からインク乾燥開始までの時間に設定される。ステップS14での判断が肯定されると、ステップS15に移行する。一方、ステップS14での判断が否定されると、同じ判断を再び行う。 In the next step S14, it is determined whether or not the measurement time T has reached Td (<Tn). For example, Td is set to the time from the end of ink ejection to the start of ink drying in an inkjet image forming apparatus having an ink drying apparatus. If the determination in step S14 is affirmed, the process proceeds to step S15. On the other hand, if the determination in step S14 is negative, the same determination is made again.
ステップS15では、付着材に乾燥処理を施す。具体的には、乾燥手段6を動作させて、記録材および付着材を加熱して乾燥させる。加える熱量や加熱時間は、乾燥状態計測手段62によって測定される乾燥状態、例えば記録材あるいは付着材の表面近傍の温度と湿度と、予め制御手段5に入力された乾燥条件に従って決定される。制御手段5は、乾燥状態計測手段62によって測定された乾燥状態に関する情報を、記憶部54に記憶する。
In step S15, the adhering material is dried. Specifically, the drying means 6 is operated to heat and dry the recording material and the adhering material. The amount of heat to be applied and the heating time are determined according to the dry state measured by the dry
次のステップS16では、測定時間TがTnに達したか否かを判断する。ステップS16での判断が肯定されると、ステップS17に移行する。一方、ステップS16での判断が否定されると、同じ判断を再び行う。 In the next step S16, it is determined whether or not the measurement time T has reached Tn. If the determination in step S16 is affirmative, the process proceeds to step S17. On the other hand, if the determination in step S16 is negative, the same determination is made again.
ステップS17では、移動手段3を制御して、記録材を付着力測定位置に移動させる。
In step S17, the moving
次のステップS18では、付着力測定手段を用いて、記録材に付着した付着材の付着力を測定する。付着力測定手段の測定動作は、第1実施形態と同一のため省略する。 In the next step S18, the adhesion force of the adhesion material adhering to the recording material is measured using the adhesion force measuring means. Since the measurement operation of the adhesive force measuring means is the same as that in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
次のステップS19では、n=n_allであるか否かを判断する。ここでの判断が肯定されると、フローは終了する。一方、ここでの判断が否定されると(n<n_allであると)、ステップS20に移行する。 In the next step S19, it is determined whether n = n_all. If the determination here is affirmed, the flow ends. On the other hand, if the determination here is negative (if n <n_all), the process proceeds to step S20.
ステップS20では、nをインクリメントする。ステップS20が実行されると、ステップS16に戻る。 In step S20, n is incremented. When step S20 is executed, the process returns to step S16.
以上のようにして、記録材に付着材が塗布され乾燥処理が施された後、該付着材の付着力の測定が予め設定された時間T1〜Tnに合計n回行われる。すなわち、記録材に付着材が塗布され乾燥処理された後の異なる時間における該付着材の付着力、すなわち該付着力の経時特性を取得できる。 As described above, after the adhering material is applied to the recording material and subjected to the drying process, the adhering force of the adhering material is measured n times in total at preset times T1 to Tn. That is, it is possible to obtain the adhesive force of the adhesive material at different times after the adhesive material is applied to the recording material and dried, that is, the temporal characteristics of the adhesive force.
以上説明した第4実施形態によれば、物体(例えば記録材)に対して、付着材塗布直後の、あるいは付着材塗布時からの経過時間を管理しつつ、さらに乾燥手段6によって強制乾燥させた付着材(例えばインク)の付着力を測定することができる付着力測定装置を提供することが可能となる。そして、付着材の乾燥状態を管理しつつ該付着材の付着力を測定することができる付着力測定装置を提供することが可能となる。 According to the fourth embodiment described above, an object (for example, a recording material) is forcibly dried by the drying means 6 while managing an elapsed time immediately after applying the adhering material or after applying the adhering material. It is possible to provide an adhesive force measuring device that can measure the adhesive force of an adhesive material (for example, ink). And it becomes possible to provide the adhesive force measuring apparatus which can measure the adhesive force of this adhesive material, managing the dry state of an adhesive material.
また、上記第4実施形態では、付着材塗布手段2で付着材を塗布した位置(付着材塗布位置)で乾燥手段6を動作させているが、これに限らず、例えば移動手段3によって記録材を付着材塗布位置から他の位置に移動させた後、乾燥手段6を動作させてもよい。 In the fourth embodiment, the drying means 6 is operated at the position where the adhesive material is applied by the adhesive material application means 2 (adhesive material application position). However, the present invention is not limited to this. The drying means 6 may be operated after moving the adhering material application position to another position.
また、上記第4実施形態では、付着材を乾燥手段6で乾燥させる例を示したが、例えば付着材が電子写真方式のプリンタのトナーのように溶融する物質である場合は、ヒータである乾燥手段6によって加熱して溶融した付着材の付着力を測定してもよい。 Further, in the fourth embodiment, the example in which the adhering material is dried by the drying unit 6 has been described. However, for example, when the adhering material is a substance that melts like toner of an electrophotographic printer, drying using a heater is performed. The adhesion force of the adhered material heated and melted by the means 6 may be measured.
また、上記第4実施形態では、乾燥手段6としてヒータを用いたが、これに限らず、例えば、記録材に塗布された付着材のみを選択的に加熱するマイクロ波加熱装置を用いても良い。 In the fourth embodiment, the heater is used as the drying unit 6. However, the present invention is not limited to this. For example, a microwave heating apparatus that selectively heats only the adhering material applied to the recording material may be used. .
また、上記第4実施形態では、乾燥手段6として接触式のヒータを採用したが、例えば輻射式のヒータを採用しても良い。 Moreover, in the said 4th Embodiment, although the contact type heater was employ | adopted as the drying means 6, for example, you may employ | adopt a radiation type heater.
《第5実施形態》 << 5th Embodiment >>
以下、第5実施形態について、図23、図24を参照して説明する。 Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 23 and 24.
図23には、第5実施形態の付着力測定装置1eの概略構成が示されている。第5実施形態における付着力測定装置1eは、付着材塗布位置と付着力測定位置との間の記録材の移動経路上に、記録材に塗布された付着材に気流を当てて乾燥させる乾燥手段7、風洞71が設置されている。また、乾燥状態計測手段72が記録材、付着材の上方に位置するように試料台33と一体的に設けられている。記録材が載置され、乾燥状態計測手段72が設けられた試料台33は、第1の駆動手段31により、風洞71内をY軸方向に通過できるようになっている。
FIG. 23 shows a schematic configuration of the adhesive
図24には、第5実施形態の移動手段3の概略構成が示されている。移動手段3は、第1の駆動手段31、第2の駆動手段32、記録材を保持する試料台33を含んで構成される。
FIG. 24 shows a schematic configuration of the moving means 3 of the fifth embodiment. The moving means 3 includes a first driving means 31, a second driving means 32, and a
ここでは、乾燥手段7は、気流発生装置(例えばブロワ、ファン等)である。また、乾燥状態計測手段72は、例えば温湿度センサである。 Here, the drying means 7 is an airflow generator (for example, a blower, a fan, etc.). The dry state measuring means 72 is, for example, a temperature / humidity sensor.
第5実施形態の付着力測定装置1eによる付着力測定方法では、付着材の乾燥時に記録材を風洞71内における乾燥手段7に対向する位置(以下では「乾燥位置」とも称する)に移動させることと、付着力測定手段による測定動作以外は、上記第4実施形態と同様であるため、簡略化して説明する。
In the adhesion measuring method using the
先ず、付着材塗布手段2により付着材塗布位置で付着材が塗布された記録材を移動手段3によって、乾燥位置に移動させる。
First, the recording material on which the adhering material is applied at the adhering material application position by the adhering
次に、測定時間TがTdに達したら、乾燥手段7を動作させて、付着材に気流を当てて乾燥させる。加える風量や動作時間は、乾燥状態計測手段72によって測定される乾燥状態、例えば記録材あるいは付着材の表面近傍の温度と湿度と、予め制御手段5に入力された乾燥条件に従って決定される。制御手段5は、乾燥状態計測手段72によって測定された乾燥状態に関する情報を、記憶部54に記憶する。
Next, when the measurement time T reaches Td, the drying means 7 is operated and air is applied to the adhering material to dry it. The amount of air to be applied and the operation time are determined according to the dry state measured by the dry
次に、測定時間TがTnに達したら、移動手段3を制御して、記録材を付着力測定位置に移動させ、付着力測定手段によって、記録材に付着した付着材の付着力を測定する。
Next, when the measurement time T reaches Tn, the moving
記録材に付着した付着材の付着力を測定して算出する方法については、上記第1実施形態と同一のため省略する。 A method for measuring and calculating the adhesion force of the adhering material adhering to the recording material is the same as that in the first embodiment, and will not be described.
以上説明した第5実施形態の付着力測定装置1eによれば、物体(例えば記録材)に塗布された付着材について、付着材塗布直後の、あるいは付着材塗布時からの経過時間を管理しつつ、さらに乾燥手段7によって強制乾燥させた付着材(例えばインク)の付着力を測定することができる付着力測定装置を提供することが可能となる。
According to the adhesive
なお、第5実施形態では、乾燥手段7は気流発生装置であったが、例えば乾燥手段7にヒータなどの加熱手段を追加して、気流発生装置で発生させた気流を加熱して付着材に当てて乾燥させてもよい。 In the fifth embodiment, the drying means 7 is an airflow generation device. However, for example, a heating means such as a heater is added to the drying means 7 to heat the airflow generated by the airflow generation device and use it as an adhesive. It may be applied and dried.
また、その場合、例えば付着材が電子写真方式のプリンタのトナーのように溶融する物質である場合は、加熱手段によって加熱した気流を当てて溶融した付着材の付着力を測定してもよい。 In this case, for example, when the adhering material is a substance that melts like toner of an electrophotographic printer, the adhering force of the adhering adhering material may be measured by applying an air current heated by heating means.
また、第5実施形態では、記録材を乾燥手段7に対向する位置(乾燥位置)に移動させ、測定時間TがTdに達したら乾燥手段7を動作させる事例を示したが、これに限らず、例えば乾燥手段7を予め動作させておき、測定時間TがTdに達したら、移動手段3によって記録材を乾燥位置に移動させても良い。
In the fifth embodiment, the recording material is moved to a position facing the drying means 7 (drying position), and the drying means 7 is operated when the measurement time T reaches Td. However, the present invention is not limited to this. For example, the drying unit 7 may be operated in advance, and the recording material may be moved to the drying position by the moving
また、記録材を乾燥位置に移動させることに代えて、乾燥手段7を記録材に対向する位置に移動させる構成を採用しても良い。 Further, instead of moving the recording material to the drying position, a configuration in which the drying means 7 is moved to a position facing the recording material may be adopted.
また、記録材を付着材塗布位置に位置させたままで、記録材に塗布された付着材に気流発生装置から気流を当てる構成を採用しても良い。 Alternatively, a configuration in which an airflow is applied to the adhering material applied to the recording material from the airflow generator while the recording material is positioned at the adhering material application position may be employed.
《第6実施形態》
以下、第6実施形態について、図25〜図27を参照して説明する。図25には、第6実施形態の付着力測定装置1fの概略構成が示されている。
<< 6th Embodiment >>
Hereinafter, the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 25 shows a schematic configuration of the adhesive
付着力測定装置1fは、図25に示されるように、試料台33に、接触子41に付着した異物を転写させて接触子41から異物を除去する転写材331が載置された構成となっている。第6実施形態の付着力測定方法は、第1実施形態における付着力測定方法に、接触子41の異物を除去する工程を加えたものになっている。「異物」とは、例えば記録材から剥離して接触子41に付着した付着材である。
As shown in FIG. 25, the adhesive
次に、第6実施形態による付着力測定方法について説明する。 Next, an adhesion force measuring method according to the sixth embodiment will be described.
まず、第1実施形態における付着力測定方法と同様に、付着材の付着力を測定する。その後、接触子41の異物除去動作を行う。
First, the adhesion force of the adhesion material is measured in the same manner as the adhesion force measurement method in the first embodiment. Thereafter, the foreign matter removing operation of the
第6実施形態による接触子41の異物除去方法について説明する。図26には、第6実施形態における異物除去動作のフローチャートが示されている。このフローチャートは、制御手段5によって実行される処理アルゴリズムに基づいている。図27は、第6実施形態における異物除去動作時の接触子41の変位を測定した例を示す図である。
A foreign matter removing method for the
以下では、転写材331と接触子41を接触させて離間させる動作回数をnd、転写材331の同一箇所で転写材331と接触子41を接触させて離間させる動作を行う回数をNL、動作回数nd回目における異物の付着力、即ち図27のEnd点における接触子41のZ方向変位をzend、動作回数nd回目における接触子41の初期位置、即ち図27のFnd点における接触子41のZ方向変位をzfndと記述する。また、zendとzfndの差分をLfnd、即ちLfnd=zfnd−zendとする。また、図27中のΔzdは、異物除去動作を継続するか終了するかを判断する際に用いられる閾値である。NLおよびΔzdは、例えば予め制御手段5に入力する。
In the following, the number of operations for bringing the
最初のステップS31では、第1の駆動手段31を制御して、転写材331が接触子41のZ方向延長線上(例えば−Z側)に位置するように(転写材331が接触子41に対向するように)試料台33を移動させる。
In the first step S31, the
次のステップS32では、ndに1をセットする。 In the next step S32, 1 is set to nd.
次のステップS33では、第2の駆動手段32を制御して、転写材331を接触子41に接触させ、引き離し、接触子41の変位を測定する。
In the next step S33, the second driving means 32 is controlled to bring the
具体的には、先ず、第2の駆動手段32を用いて、転写材331を接触子41に接近させ、接触させる。転写材331を接触子41に接近させる移動開始時間や移動速度は、予め制御手段5に入力された異物除去条件に従って決定される。これらは図27中のO1点からA1点までに相当する。
Specifically, first, the
次に、第2の駆動手段32を用いて、転写材331を接触子41に押し付ける。転写材331を接触子41に押し付ける押し付け量や移動速度は、予め制御手段5に入力された異物除去条件に従って決定される。これらは図27中のA1〜B1点までに相当する。
Next, the
次に、転写材331を接触子41に押し付けたまま静止させる。転写材331を接触子41に押し付けて静止させる時間は、予め制御手段5に入力された異物除去条件に従って決定される。これらは図27中のB1〜C1点までに相当する。
Next, the
次に、第2の駆動手段32を用いて、転写材331を接触子41から引き離す方向に移動させる。付着材を移動させる移動速度および移動距離は、予め制御手段5に入力された異物除去条件に従って決定される。これらは図27中のC1〜D1点までに相当する。
Next, the
接触子41に付着する異物に付着力が存在すると、接触子41が転写材331に付着し、たわむ。これらは図27中のD1〜E1点までに相当する。
If there is an adhesive force on the foreign matter adhering to the
引き続き、第2の駆動手段32を用いて、転写材331を接触子41から引き離す方向に移動させ、異物の付着力が限界に達すると、接触子41が転写材331から離間して初期状態にもどる。これらは図27中のE1〜F1点までに相当する。
Subsequently, when the
次のステップS34では、図27中のO1点からF1点までの接触子41の変位を、測定手段42によって測定する。その結果から、制御手段5は、zendおよびzfndを求めて、Lfndを算出する。
In the next step S34, the displacement of the
次のステップS35では、zend<zfndかつ|Lfnd|<Δzdであるか否かを判断する。例えば図27中Ond〜Fnd点までの異物除去動作のように、異物の付着力がΔzd未満、即ちzend<zfndかつ|Lfnd|<Δzdであれば、接触子41から異物は除去されたと判定し、ステップS35での判断が肯定され、ステップS36に移行する。一方、異物の付着力がΔzd以上、即ちzend<zfndかつ|Lfnd|≧Δzdであれば、接触子41から異物は除去されていないと判定し、ステップS35での判断が否定され、ステップS37に移行する。
In the next step S35, it is determined whether zend <zfnd and | Lfnd | <Δzd. For example, if the foreign matter adhesion force is less than Δzd, that is, zend <zfnd and | Lfnd | <Δzd, as in the foreign matter removal operation from the Ond to the Fnd points in FIG. The determination in step S35 is affirmed, and the process proceeds to step S36. On the other hand, if the adhesion force of the foreign matter is equal to or greater than Δzd, that is, zend <zfnd and | Lfnd | ≧ Δzd, it is determined that the foreign matter has not been removed from the
ステップS36では、第1の駆動手段31を制御して、記録材上の付着材の表面の、付着力を測定したい位置の+Z側に接触子41の接触部分が位置するように、試料台33を移動させ、すなわち記録材を付着力測定位置に移動させる。ステップS36を実行すると、フローは終了する。
In step S36, the first drive means 31 is controlled to make the
ステップS37では、ndがNLに達したか否かを判断する。ステップS37での判断が否定されると、ステップS38に移行する、一方、ステップS37での判断が肯定されると、ステップS39に移行する。 In step S37, it is determined whether nd has reached NL. If the determination in step S37 is negative, the process proceeds to step S38. On the other hand, if the determination in step S37 is positive, the process proceeds to step S39.
ステップS38では、ndをインクリメントする。ステップS38が実行されると、ステップS33に戻り、再び図27中のO2以降に相当する異物除去動作を行う。 In step S38, nd is incremented. When step S38 is executed, the process returns to step S33, and the foreign matter removing operation corresponding to O2 and subsequent steps in FIG. 27 is performed again.
ステップS39では、第1の駆動手段31を制御して、転写材331をある所定の変位、例えばX方向にΔX、Y方向にΔYだけ移動させる。ΔXおよびΔYは、予め制御手段5に入力された異物除去条件に従って決定される。これらは図27中のG1〜O2点までに相当する。ステップS39を実行すると、ステップS32に戻り、再び図27中のO2以降に相当する異物除去動作を行う。
In step S39, the
以上のような異物除去動作を行った後に付着材の付着力の測定を再び行うことで、接触子41の表面に異物が付着しないクリーンな状態で測定を行うことができ、測定精度の低下を抑制できる。
By performing the measurement of the adhesion force of the adhering material again after performing the foreign substance removing operation as described above, the measurement can be performed in a clean state where no foreign substance adheres to the surface of the
以上説明した第6実施形態の付着力測定装置1fによれば、接触子41の表面を清浄な状態に維持しつつ、物体(例えば記録材)に塗布した付着材(例えばインク)の付着力を測定することができる付着力測定装置を提供することが可能となる。この結果、付着材の付着力を安定して精度良く測定することが可能となる。
According to the adhesive
なお、第6実施形態では、試料台33上に転写材331と記録材を別々に載置した例を示したが、これに限らず、例えば記録材の付着材が存在しない部分を転写材として用いても良い。
In the sixth embodiment, an example in which the
また、第6実施形態では、接触子41の異物を除去する手法として、転写材331に異物を接触させて転写させる例を示したが、これに限られない。例えば転写材331表面に洗浄液を塗布し、該洗浄液で異物を除去するようにしても良い。
In the sixth embodiment, as an example of the method for removing the foreign matter from the
また、接触子41の異物を除去する手法として、例えば転写材331の代わりに、洗浄液が貯留された洗浄槽を配備し、該洗浄液に接触子41を浸して異物を除去するようにしても良い。この際、接触子41を動作させることで異物除去効果を高めることができる。
Further, as a method for removing the foreign matter from the
また、接触子41の異物を除去する手法として、接触子41と摩擦部材を接触させ、両者を摺動させて、異物を擦りとるようにしても良い。この場合、異物の除去効率を高めるために、摩擦部材を接触子41に押し付けて該接触子41をある程度変位させて両者を摺動させることが好ましい。
Further, as a method for removing the foreign matter from the
また、第6実施形態では、付着力測定動作を行った後に続けて異物除去動作を行っているが、これに限らず、例えばある所定回数の付着力測定動作を行った後に異物除去動作を行うように予め設定しておき、その設定に従って所定回数の付着力測定動作を行った後に異物除去動作を行っても良い。あるいは、例えば使用者が接触子41の汚染を認識したときに、異物除去動作を行っても良い。
In the sixth embodiment, the foreign matter removing operation is performed after the adhesive force measuring operation is performed. However, the present invention is not limited to this. For example, the foreign matter removing operation is performed after performing a predetermined number of times of the adhesive force measuring operation. The foreign matter removing operation may be performed after the adhesive force measuring operation is performed a predetermined number of times according to the setting. Alternatively, for example, when the user recognizes the contamination of the
また、第6実施形態では、異物による接触子41の変位がある所定の変位よりも小さくなるまで異物除去動作を繰り返す例を示したが、これに限らず、例えば、ある所定回数だけ異物除去動作を繰り返すようにしてもよい。
In the sixth embodiment, the example in which the foreign object removal operation is repeated until the displacement of the
また、第6実施形態では、異物による接触子41の変位がある所定の変位よりも小さくなるまで異物除去動作を繰り返す例を示したが、これに限らず、例えば、付着力測定動作と同様に接触子41の変位から付着力を算出し、その付着力がある所定の力よりも小さくなるまで異物除去動作を繰り返すようにしてもよい。
Further, in the sixth embodiment, the example in which the foreign matter removing operation is repeated until the displacement of the
《第7実施形態》
以下、第7実施形態について、図28、図29を参照して説明する。
<< 7th Embodiment >>
Hereinafter, the seventh embodiment will be described with reference to FIGS. 28 and 29.
図28には、第7実施形態の付着力測定装置1gが概略的に示されている。付着力測定装置1gは、付着材塗布手段2と移動手段3と付着力測定手段と乾燥手段6とが載置された支持体9を、宙吊り手段8によって宙吊りで支持した構成となっている。
FIG. 28 schematically shows an adhesive
図29は、第7実施形態における宙吊り手段8の一例を示す概略構成図である。宙吊り手段8は、複数の弾性体81、複数の支柱82、別の支持体83を含んで構成されている。弾性体81は、例えばばねである。
FIG. 29 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the
支柱82は、別の支持体83に支持される。各弾性体81は、下端が支持体9に接続され、上端が支柱82の上端に連結部を介して接続されている。結果として、支持体9は、弾性体81を介して複数の支柱82および別の支持体83に宙吊り状態で支持される。
The
第7実施形態において、付着力測定装置1gの周囲から別の支持体83、支柱82に振動が混入すると、弾性体81によって支持体9が振動するが、支持体9に載置された付着材塗布手段2と移動手段3と付着力測定手段と乾燥手段6の相対的な位置は変化しないため、周囲の振動の影響を低減しつつ記録材に塗布された付着材の付着力を測定することができる。
In the seventh embodiment, when vibration is mixed into another
弾性体81としては、付着力測定装置1gの周囲から混入する振動や、付着力測定装置1gの構成物の固有振動数と一致しない固有振動数を有する弾性体を選択することが望ましい。
As the
付着力測定装置1gでは、このような宙吊り構造を持つことにより、弾性体81の長さを長くとることができるため、弾性体81として小さいばね定数のばねを用いることが可能になる。また、弾性体81として用いることができるばねのばね定数をより広い範囲から選択できるので、付着力測定装置の1gの周囲から混入する振動と一致しない固有振動数を有する弾性体を選択しやすくなる。
Since the adhesive
以上説明した第7実施形態の付着力測定装置1gによれば、付着力測定装置1gの周囲からの振動の混入を低減しつつ、物体(例えば記録材)に塗布した付着材(例えばインク)の付着力を測定することができる付着力測定装置を提供することが可能となる。
According to the adhesive
第7実施形態では、弾性体81で支持体9を宙吊りにする例を示したが、例えば弾性体81の代わりに粘弾性体を用いて、混入する振動を減衰させても良い。
In the seventh embodiment, an example in which the
また、第7実施形態では、第1の支持体9に付着材塗布手段2と移動手段3と付着力測定手段と乾燥手段6を載置した例を示したが、これに限らず、例えば付着材塗布手段2と移動手段3と付着力測定手段の相対的な変位のみを減少させたい場合はそれらを支持体9に載置し、乾燥手段6は第2の支持体83に載置するなど、その構成は適宜変更可能である。
Further, in the seventh embodiment, the example in which the adhering
また、第7実施形態では、支持体9を宙吊りに支持する例を示したが、例えば、別の支持体83上に弾性体を設置し、その弾性体上に支持体9を載置する耐振構造(免振構造)としても良い。この場合も、別の支持体83に振動が混入しても、その振動を吸収できるため、周囲の振動の影響を低減しつつ記録材に塗布された付着材の付着力を測定することができる。
Moreover, although the example which supports the
《第8実施形態》
以下、第8実施形態を、図30〜図32を参照して説明する。
<< Eighth Embodiment >>
Hereinafter, an eighth embodiment will be described with reference to FIGS. 30 to 32.
図30には、第8実施形態の付着力測定装置1hの概略構成が示されている。図31は、第8実施形態における付着力測定手段の概略構成図である。 FIG. 30 shows a schematic configuration of an adhesive force measuring device 1h according to the eighth embodiment. FIG. 31 is a schematic configuration diagram of the adhesive force measuring means in the eighth embodiment.
付着力測定装置1hでは、制御手段5に指標算出手段51と表示手段52が更に設けられ、観測手段43が記録材、付着材および接触子41を俯瞰する位置に設置されている。
In the adhesion measuring apparatus 1h, the control means 5 is further provided with an index calculation means 51 and a display means 52, and an observation means 43 is installed at a position overlooking the recording material, the adhesion material and the
図32は、第8実施形態による観測手段43のカメラの撮影画像の一例を示す図である。この撮影画像は表示手段52に表示される。
FIG. 32 is a diagram illustrating an example of a captured image of the camera of the
第8実施形態の付着力測定手段は、観測手段43を記録材、付着材および接触子41を俯瞰する位置に設置して、記録材、付着材および接触子41の位置を3次元的に観測する。
In the adhesion force measuring means of the eighth embodiment, the observation means 43 is installed at a position overlooking the recording material, the adhesion material and the
指標算出手段51は、記録材、付着材および接触子41の位置を、座標系431および長さ指標432に基づいて算出する。指標算出手段51は、長さ指標432を座標系431のXYZ方向の各々について算出し、表示手段52に表示する。座標系431および長さ指標432は、大きさと姿勢が既知の指標物体、例えば接触子41の姿勢と寸法を観測手段43で撮影し、撮影画像中の指標物体の姿勢から座標系431を指標算出手段51によって算出し、そのXYZ方向に対する撮影画像中の指標物体の寸法に相当する画素数を指標算出手段51によって算出することで求める。指標算出手段51は、記録材、付着材および接触子41の位置、あるいはそれらの相対位置を、撮影画像、座標系431および長さ指標432に基づいて算出する。表示手段52は、算出された記録材、付着材および接触子41の位置、あるいはそれらの相対位置を表示する。
The
以上説明した第8実施形態の付着力測定装置1hによれば、接触子41、物体(例えば記録材)および付着材(例えばインク)の表面を1つの画像で観測して、それらの相対位置や距離を3次元画像として視覚的に確認しつつ、付着材の付着力を測定することができる付着力測定装置を提供することが可能となる。
According to the adhesion measuring apparatus 1h of the eighth embodiment described above, the surfaces of the
また、付着材が粘性を有しており、例えば付着力を測定する動作によって付着材が伸縮するなどの形状変化を起こす場合は、その形状変化を3次元画像として視覚的に確認することができる。 Further, when the adhesive material has viscosity and causes a shape change such as the adhesive material expanding and contracting due to an operation of measuring the adhesive force, the shape change can be visually confirmed as a three-dimensional image. .
上記第8実施形態では、撮影画像から記録材、付着材および接触子41の位置、あるいはそれらの相対位置を算出する例を示したが、これに限らず、例えば測定手段42によって測定された接触子41の位置、記録材位置測定手段44によって測定された記録材の位置から、記録材、付着材および接触子41の位置、あるいはそれらの相対位置を算出して表示手段52に表示しても良い。
In the eighth embodiment, the example of calculating the position of the recording material, the adhering material and the
なお、上記各実施形態では、付着材の付着力を予め設定された時刻T1〜Tnにn回測定する方法を説明したが、所定の時間間隔で(定期的に)n回測定してもよい。この場合は、時間間隔は、例えば予め制御手段5に入力された設定値に従って決定される。 In each of the above-described embodiments, the method of measuring the adhesive force of the adhesive material n times at preset times T1 to Tn has been described, but it may be measured n times (periodically) at predetermined time intervals. . In this case, the time interval is determined according to a set value input in advance to the control means 5, for example.
また、上記各実施形態では、第1の駆動手段31は、記録材をY方向にのみ移動させる構成であるが、これに限らず、例えば記録材をXYの2方向に(XY平面に沿って)移動させる構成としても良い。
In each of the above embodiments, the
また、例えば、図33(a)および図33(b)に示される変形例1の付着力測定装置1iのように、第1の駆動手段31を、付着材塗布手段2および付着力測定手段をY方向に一体的に移動可能に構成し、記録材と付着材塗布手段2とを対向させ(図33(a)参照)、記録材に付着された付着材と付着力測定手段の接触子とを対向させる(図33(b)参照)ようにしても良い。
Further, for example, as in the adhesive
また、例えば、記録材と接触子とをZ方向に対向配置し、第1の駆動手段を、付着材塗布手段2を記録材と接触子との間の位置と該位置から退避する退避位置との間で移動させるように構成しても良い。
Further, for example, the recording material and the contact are arranged opposite to each other in the Z direction, and the first driving means includes a position between the recording material and the contact and the retraction position where the adhesive
また、例えば、記録材と付着材塗布手段2とをZ方向に対向配置し、第1の駆動手段を、接触子を記録材と付着材塗布手段2との間の位置と該位置から退避する退避位置との間で移動させるように構成しても良い。
Further, for example, the recording material and the adhering
また、例えば、第1の駆動手段を、付着材塗布手段2を記録材に対向する位置に移動させ、接触子を記録材に対向する位置に移動させるように構成しても良い。
Further, for example, the first driving unit may be configured to move the adhering
要は、第1の駆動手段は、記録材、付着材塗布手段2および接触子の少なくとも1つを移動可能であり、記録材と付着材塗布手段2とが対向する第1の位置関係と、記録材と接触子とが対向する第2の位置関係との間で位置関係を変えるものであれば良い。
In short, the first driving means is capable of moving at least one of the recording material, the adhering
また、第2の駆動手段は、要は、対向する記録材および接触子を、互いに接近する方向および離間する方向に相対的に移動させるものであれば良い。 The second drive means may be any means as long as it moves the opposing recording material and contact in the direction approaching and separating from each other.
また、例えば、図34に示される変形例2のように、記録材を第2の駆動手段32の駆動方向(例えばZ方向)に交差する方向(例えばXY平面に平行な方向)に移動させる第1の駆動手段を設けない構成を採用しても良い。
Also, for example, as in
詳述すると、変形例2の付着力測定装置1jでは、第2の駆動手段32上に試料台33を介して記録材が載置され、該記録材に対向する位置(例えば記録材の+Z側に)接触子41が配置され、該記録材に付着材を塗布可能な位置に付着材塗布手段2が設置されている。そして、付着材塗布手段2の設置位置は、第2の駆動手段32による接触子41と記録材との接近/離間動作を妨げない位置となっている。付着材塗布手段2、第2の駆動手段32およびレーザ変位センサヘッド421は、制御手段5に接続されている。
More specifically, in the adhesive
この場合、記録材をXY平面内の略同一位置に位置させた状態で、付着材塗布手段2による付着材の塗布を行った後、第2の駆動手段32およびレーザ変位センサヘッド421を用いて付着力の測定を行うことができる。すなわち、変形例2では、付着材塗布位置と付着力測定位置が略一致している。
In this case, after applying the adhering material by the adhering
変形例2の付着力測定装置1jによれば、上記第1実施形態と同様の効果が得られるとともに、第1の駆動手段31を設けない簡易な構成により、付着材の付着力を測定できる。
According to the adhesive
変形例2の付着力測定方法によれば、記録材を第2の駆動手段32の駆動方向に交差する方向に移動させる工程(記録材を接触子に対向させる工程)を含まない簡易な制御(方法)により、付着材の付着力を測定できる。 According to the adhesion force measuring method of the second modification, simple control that does not include the step of moving the recording material in the direction intersecting the driving direction of the second driving means 32 (step of making the recording material face the contact) ( Method), the adhesion force of the adhering material can be measured.
ただし、変形例2のように付着材塗布位置と付着力測定位置を略一致させる構成を採用する場合、上記各実施形態および変形例1に比べて、第1の駆動手段31を設ける必要がない反面、付着材塗布手段2と接触子41のレイアウト上の制約がある。
However, in the case of adopting a configuration in which the adhesive material application position and the adhesion force measurement position are substantially coincident as in the second modification, it is not necessary to provide the first driving means 31 compared to the above embodiments and the first modification. On the other hand, there are restrictions on the layout of the adhering material application means 2 and the
すなわち、上記各実施形態および変形例1では、第1の駆動手段31により記録材を付着材塗布位置と付着力測定位置との間で移動させる構成を採用しているため、付着材塗布手段2および接触子41それぞれを記録材に対して最適な位置に設置することができる。
That is, in each of the above-described embodiments and
以上説明した各実施形態、各変形例では、物体に塗布される付着材として、インクを用いたが、インク以外のものを用いても良い。また、付着材が塗布される物体として、記録材を用いたが、記録材以外のものを用いても良い。 In each of the embodiments and modifications described above, ink is used as the adhesive material applied to the object. However, materials other than ink may be used. Further, although the recording material is used as the object to which the adhering material is applied, an object other than the recording material may be used.
なお、付着材が塗布される物体としては、該付着材の付着力を実情に即して精度良く測定する観点から、該付着材の種類に応じて該付着材が実際に付着する物体もしくは該物体に類似する材質の物体とすることが好ましい。 In addition, as an object to which the adhesive material is applied, from the viewpoint of accurately measuring the adhesive force of the adhesive material in accordance with the actual situation, the object to which the adhesive material actually adheres or depending on the type of the adhesive material It is preferable to use an object of a material similar to the object.
また、上記各実施形態では、付着材塗布手段として、インクジェットヘッドを用いているが、これに限らず、要は、記録材に付着材を塗布可能なものであれば良く、例えば付着材を散布するスプレーヘッド等であっても良い。 In each of the above embodiments, an ink jet head is used as the adhering material application means. However, the present invention is not limited to this, and the main point is that it can apply the adhering material to the recording material. It may be a spray head or the like.
また、第1の駆動手段、第2の駆動手段の構成は、適宜変更可能である。例えば、上記各実施形態では、各駆動手段は、2つのアクチュエータで構成されているが、1つ又は3つ以上のアクチュエータで構成されても良い。 Further, the configurations of the first driving means and the second driving means can be changed as appropriate. For example, in each of the above-described embodiments, each driving unit is configured by two actuators, but may be configured by one or three or more actuators.
また、接触子の変位を測定する測定手段は、光源(例えばレーザ)とN分割(N≧2)フォトディテクタを含んで構成される光てこ方式であっても良い。 The measuring means for measuring the displacement of the contact may be an optical lever system including a light source (for example, a laser) and an N-divided (N ≧ 2) photodetector.
また、乾燥手段としてのヒータは、要は、付着材および記録材の少なくとも一方を加熱するものであれば良い。 In addition, the heater as the drying means may be anything as long as it heats at least one of the adhering material and the recording material.
また、乾燥手段としての気流発生装置は、要は、付着材および記録材の少なくとも一方に気体を吹き付けるものであれば良い。 Further, the airflow generation device as the drying means may be any device that blows gas on at least one of the adhering material and the recording material.
以下に、本発明の発明者らが上記各実施形態を発案するに至った思考プロセスを説明する。 Below, the thought process that the inventors of the present invention have come up with the above embodiments will be described.
例えばインクジェット方式のプリンタや複合機などの画像形成装置は、記録紙に代表される記録材に付着材としてのインクを吐出して画像を形成する。ここで、インクの乾燥が不十分な状態でインクに接触すると、インクの付着力によってインクが接触対象に付着して接触対象を汚染したり、記録材からインクが剥離することで画像が乱れてしまうといった不具合が発生する。これらの不具合の発生条件を評価するためには、記録材に付着したインクの付着力を測定する必要がある。 For example, an image forming apparatus such as an ink jet printer or a multifunction peripheral forms an image by ejecting ink as an adhering material onto a recording material typified by recording paper. Here, if the ink contacts the ink in an insufficiently dried state, the ink adheres to the contact object due to the adhesion force of the ink, and the contact object is contaminated, or the image is disturbed by peeling off the ink from the recording material. The problem that it ends up occurs. In order to evaluate the occurrence conditions of these defects, it is necessary to measure the adhesion force of the ink adhered to the recording material.
インクに一定の張力を与えたときの変化量である「インク伸び量」およびインクに引張方向の強制変位を与えたときの応力である「インク引きの強さ」を測定する装置、方法が、例えば特許第3766907号公報に開示されている。 An apparatus and method for measuring an “ink elongation amount” that is a change amount when a constant tension is applied to the ink and an “ink pulling strength” that is a stress when a forced displacement in the tensile direction is applied to the ink. For example, it is disclosed in Japanese Patent No. 3766907.
しかしながら、例えばインクジェット方式の画像形成装置におけるインク1滴の大きさは非常に小さいため、そのインク1滴の付着力も微小となる。そのため、マクロレベルでの測定を行う装置、方法(特許第3766907号公報)では、ミクロレベルであるインク1滴の付着力を測定するのは困難である。 However, for example, since the size of one drop of ink in an inkjet image forming apparatus is very small, the adhesion force of one drop of ink is also minute. Therefore, it is difficult to measure the adhesion force of one drop of ink at the micro level with an apparatus and method (Japanese Patent No. 3766907) that performs measurement at the macro level.
ミクロレベルの微小な力を測定する装置、方法が、例えば特許文献1に開示されている。
An apparatus and a method for measuring a micro level micro force are disclosed in
しかしながら、インクは記録材への浸透や蒸発によって、その付着力が時間経過によって変化する(経時変化する)。 However, the adhesion force of ink changes with time due to permeation and evaporation of the recording material (changes with time).
インクの付着力を精度よく評価するためには、画像形成直後のインクの付着力を測定する、あるいは画像形成時からの経過時間を管理しつつ、記録材に付着する付着材の付着力を測定する機能が求められるが、特許文献1に開示されている技術では、この機能を達成するのは困難である。
In order to accurately evaluate the adhesion of ink, measure the adhesion of ink immediately after image formation, or measure the adhesion of adhesion to the recording material while managing the elapsed time from image formation. However, with the technique disclosed in
そこで、発明者らは、記録材に付着したインクなどの付着材の微小な付着力を測定でき、かつ、付着材の付着時からの経過時間を管理しつつ、記録材に付着する付着材の付着力を測定することができる付着力測定装置および付着力測定方法を提供するために上記各実施形態を発案した。 Therefore, the inventors can measure the minute adhesion force of the adhering material such as ink adhering to the recording material, and manage the elapsed time from the adhering material while controlling the adhering material adhering to the recording material. In order to provide an adhesive force measuring device and an adhesive force measuring method capable of measuring the adhesive force, the above embodiments have been proposed.
1a〜1h…付着力測定装置、2…付着材塗布手段(塗布手段)、4…付着力測定手段、5…制御手段、6、7…乾燥手段、9…支持体、31…第1の駆動手段(別の駆動手段)、32…第2の駆動手段(駆動手段)、41…接触子、42…測定手段(計測手段)、43…観測手段、81…弾性体、82…支柱、83…別の支持体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a-1h ... Adhesion force measuring device, 2 ... Adhesive material application means (application means), 4 ... Adhesion force measurement means, 5 ... Control means, 6, 7 ... Drying means, 9 ... Support, 31 ... First drive Means (another driving means), 32 ... second driving means (driving means), 41 ... contacts, 42 ... measuring means (measuring means), 43 ... observing means, 81 ... elastic body, 82 ... support, 83 ... Another support.
Claims (28)
前記付着材を物体に塗布する塗布手段と、
前記物体に塗布された前記付着材に接触させるための接触子と、
対向する前記物体および前記接触子を、互いに接近する方向および離間する方向に相対的に移動させる駆動手段と、
前記接触子の変位を計測する計測手段と、を備えることを特徴とする付着力測定装置。 An adhesive force measuring device for measuring the adhesive force of an adhesive material,
Application means for applying the adhesive to an object;
A contact for contacting the adhering material applied to the object;
Drive means for relatively moving the opposed object and the contact in a direction toward and away from each other;
And a measuring means for measuring the displacement of the contact.
前記支持体を弾性体を介して支持する支持する支持手段と、を更に備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の付着力測定装置。 A support for supporting the object, the contact, the measuring means, the driving means and another driving means;
The adhesion measuring apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising support means for supporting the support through an elastic body.
前記支持体を前記弾性体を介して宙吊りに支持する支柱と、
前記支柱を支持する別の支持体と、を含むことを特徴とする請求項10に記載の付着力測定装置。 The support means is
A support that supports the support in a suspended manner via the elastic body,
The adhesion measuring apparatus according to claim 10, further comprising: another support that supports the support column.
前記付着材を物体に塗布する塗布手段と、
前記物体に塗布された前記付着材の付着力を測定する測定系と、を備える付着力測定装置。 An adhesive force measuring device for measuring the adhesive force of an adhesive material,
Application means for applying the adhesive to an object;
A measuring system that measures the adhesive force of the adhesive material applied to the object.
前記制御手段は、前記塗布手段を用いて前記物体に前記付着材を塗布し、前記測定系を用いて前記物体に塗布された前記付着材の付着力を少なくとも1回測定することを特徴とする請求項15に記載の付着力測定装置。 A control means for controlling the coating means and the measurement system;
The control means applies the adhesion material to the object using the application means, and measures the adhesion force of the adhesion material applied to the object at least once using the measurement system. The adhesion measuring apparatus according to claim 15.
前記制御手段は、前記物体に前記付着材を塗布した後、かつ該付着材の付着力を測定する前に前記乾燥手段を用いて該付着材を乾燥させることを特徴とする請求項16に記載の付着力測定装置。 A drying means for drying the adhering material applied to the object;
The said control means dries the said adhesive material using the said drying means, after apply | coating the said adhesive material to the said object, and before measuring the adhesive force of this adhesive material. Adhesion measuring device.
前記物体に塗布された前記付着材の付着力を測定する工程と、を含む付着力測定方法。 Applying an adhesive to an object;
Measuring the adhesive force of the adhesive material applied to the object.
前記物体に塗布された前記付着材と前記接触子とを接触させるサブ工程と、
前記接触子および前記物体を互いに離間する方向に相対的に移動させるサブ工程と、
前記接触子の変位を計測するサブ工程と、を含むことを特徴とする請求項21に記載の付着力測定方法。 The measuring step includes
A sub-step of bringing the adhesive material applied to the object into contact with the contact;
A sub-step of moving the contact and the object relatively away from each other;
The adhesion measuring method according to claim 21, further comprising a sub-step of measuring a displacement of the contact.
前記付着材を物体に塗布する工程と、
前記付着材と前記接触子とを接触させる工程と、
前記物体と前記接触子とを互いに離間する方向に相対的に移動させる工程と、
前記接触子の変位を計測する工程と、を含む付着力測定方法。 An adhesive force measuring method for measuring the adhesive force of an adhesive material,
Applying the adhesive material to an object;
Contacting the adhesive and the contact;
Relatively moving the object and the contact in a direction away from each other;
Measuring the displacement of the contactor.
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