JP3515350B2 - 液滴検知システム - Google Patents

液滴検知システム

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JP3515350B2 JP36891697A JP36891697A JP3515350B2 JP 3515350 B2 JP3515350 B2 JP 3515350B2 JP 36891697 A JP36891697 A JP 36891697A JP 36891697 A JP36891697 A JP 36891697A JP 3515350 B2 JP3515350 B2 JP 3515350B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カバー部材で周端
部がカバーされた上記ノズル面のノズル孔から噴射され
た液滴を検知する液滴検知システムに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、液滴としてのインク滴を飛翔
させて画像を形成するプリンタ等の画像形成装置が知ら
れている。この種の装置では、ノズルヘッドとしての画
像形成ヘッドのノズル孔から噴射するインク滴を記録紙
に付着させることにより画像を形成する。このように形
成される画像の品質項目にはドット密度、ドット位置精
度、濃度ムラ、シャープネス等が挙げられる。これらの
画像の品質を向上させるためには、上記ノズル孔から噴
射されるインク滴の噴射特性(噴射速度や噴射角度な
ど)を高精度に測定し調整する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記インク滴の噴射特
性は、ノズル孔が形成されたノズル面に対して斜め方向
から光を照射し該ノズル面から反射してきた光を受光す
ることによって該ノズル孔から噴射されたインク滴を検
知し、該インク滴と基準位置やノズル孔との位置関係か
ら測定することが考えられる。例えば図5の構成例で
は、光照射手段としての照明ランプ11により、ノズル
ヘッドとしてのプリンタヘッド1のノズル孔2が形成さ
れたノズル面3に対して斜め方向から光を照射し、撮像
手段としてのCCDカメラ12により、該ノズル面3か
ら反射してインク滴5の飛翔経路を通過してきた光を受
光する。このようにインク滴5の飛翔経路を通過してき
た反射光を受光することにより、インク滴5を検知(撮
像)することができる。
【0004】また、上記ノズルヘッドのノズル孔が形成
されたノズル面の端部には、該端部をカバーするカバー
部材を設ける場合があった。例えば図5の構成例では、
プリンタヘッド1のノズル面3の周端部にカバー部材と
してのヘッドカバー4を設けている。
【0005】ところが、上記カバー部材をノズル面のノ
ズル孔に近づけて形成した場合に上記光の反射を用いて
インク滴を検知しようとすると、該カバー部材の端部の
影がノズル面の露出部に生じて照射光が反射されず、イ
ンク滴を検知できないおそれがあるという問題点があっ
た。例えば、図6(上記図5の部分拡大図)及び図7の
斜視図に示すように、ヘッドカバー4の端部の影(照明
ランプ11からの光が到達しない部分)3”がノズル面
3上に生じ、図8に示すようにCCDカメラ12で撮像
した撮像画面W中にヘッドカバー4の影4”があらわれ
ると、この影4の領域にインク滴5の像5’が位置する
と該インク滴5を検知することができないおそれがあっ
た。
【0006】このような問題点は、画像形成ヘッドのノ
ズル孔から噴出されたインク滴を検知する場合だけでな
く、一般に上記カバー部材を備えたノズルヘッドのノズ
ル面に形成されたノズル孔から噴出された液滴を検知す
る場合にも発生し得るものである。
【0007】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、ノズル面の周端部をカバーするカ
バー部材を設けた場合でも、該ノズル面に形成したノズ
ル孔から噴出した液滴を確実に検知することができる液
滴検知システムを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、ノズル孔が形成されたノズル面
に対して斜め方向から光を照射する光照射手段と、該ノ
ズル面から反射し、該ノズル孔から噴射された液滴の飛
翔経路を通過してきた光を受光して該液滴を撮像する撮
像手段とを備え、カバー部材で周端部がカバーされた上
記ノズル面のノズル孔から噴射された液滴を検知する液
滴検知システムであって、上記カバー部材の上記ノズル
面側の端部の上記光照射手段からの光による影が、該ノ
ズル面の露出部に生じないように、該カバー部材の該端
部を形成したことを特徴とするものである。この請求項
1の液滴検知システムでは、カバー部材のノズル面側の
端部の光照射手段からの光による影が、該ノズル面の露
出部に生じないので、撮像手段で撮像される撮像画像の
中に、反射光のない暗い領域が生じない。
【0009】請求項2の発明は、請求項1の液滴検知シ
ステムにおいて、上記カバー部材の上記ノズル面側の端
部を、該ノズル面の露出部に近づくにしたがって厚さが
薄くなるようなテーパ形状にしたことを特徴とするもの
である。この請求項2の液滴検知システムでは、上記カ
バー部材の上記ノズル面側の端部が上記所定のテーパー
形状になっているので、ノズル面の周端部の所定領域が
カバーされるとともに、ノズル面の露出部のカバー部材
端部との境界近傍まで、カバー部材端部の影が生じな
い。
【0010】請求項3の発明は、請求項1の液滴検知シ
ステムにおいて、上記カバー部材の上記ノズル面側の端
部を、上記液滴の検知に用いる光に対して透明な材料で
形成したことを特徴とするものである。この請求項3の
液滴検知システムでは、光照射手段からの光が該カバー
部材の端部の中を通過して該ノズル面の露出部に到達す
るので、上記カバー部材の上記ノズル面側の端部の上記
光照射手段からの光による影が、該ノズル面の露出部に
生じない。
【0011】請求項4の発明は、ノズル孔が形成された
ノズル面に対して斜め方向から光を照射する光照射手段
と、該ノズル面から反射し、該ノズル孔から噴射された
液滴の飛翔経路を通過してきた光を受光して該液滴を撮
像する撮像手段とを備え、カバー部材で周端部がカバー
された上記ノズル面のノズル孔から噴射された液滴を検
知する液滴検知システムであって、上記カバー部材の上
記ノズル面をカバーする部分の厚さを、該ノズル面の露
出部における該カバー部材の影が上記液滴を検知可能な
程度の大きさになるように設定したことを特徴とするも
のである。この請求項4の液滴検知システムでは、ノズ
ル面の周端部をカバーするカバー部材の上記ノズル面を
カバーする部分の厚さを、上記所定の厚さにすることに
より、該ノズル面の露出部における該カバー部材の影を
十分に小さくなり、撮像手段で撮像される撮像画像の中
に生じた反射光のない暗い領域も、液滴を検知可能な程
度まで十分に小さくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明をインクジェットプ
リンタのプリンタヘッド(ノズルヘッド)のカバー部材
及び該プリンタヘッドから噴射されるインク滴(液滴)
を検知する液滴検知システムに適用した実施形態につい
て説明する。図1は本実施形態に係る液滴検知システム
の概略構成図であり、図2は図1の下側斜め方向から見
た斜視図である。この液滴検知システムは、画像形成装
置であるインクジェットプリンタが画像を形成する際に
液滴としてのインク滴5をノズル面2のノズル孔3から
噴射するプリンタヘッド1の特性評価を行うように構成
されており、光照射手段としての照明ランプ11および
撮像手段としてのCCDカメラ12を備えている。照明
ランプ11は、ノズル孔3が形成されたノズル面2に対
して斜め方向から光を照射する。そして、CCDカメラ
12は、該ノズル面2から反射し、該ノズル孔2から噴
射されたインク滴5の飛翔経路を通過してきた光を受光
することにより、インク滴5を撮像する。本液滴検知シ
ステムは、CCDカメラ12で撮像された映像を取り込
んで画像処理をする図示しない画像処理装置および画像
処理された結果に基づいてインク滴5の噴射特性(噴射
速度や噴射角度など)を算出する図示しない演算装置と
組み合わせられ、全体として液滴の噴射特性測定システ
ムを構成することができる。
【0013】上記プリンタヘッド1のノズル面3は、一
般的には撥水処理されており、照明ランプ11からの照
射光を効率よく反射する反射面を構成する。
【0014】また、インクジェットプリンタでは、搬送
する記録紙の上方のほぼ1mmの高さに、ノズル孔2が
形成されたノズル面3が対向するようにプリンタヘッド
1が取り付けられる。そのため、上記照明ランプ11お
よびCCDカメラ12は、ノズル面3からほぼ1mmの
距離に位置するインク滴5を撮像画面W中に捉えること
ができるように、ノズル面3に対する照射方向および受
光方向(撮像方向)の角度を設定して位置決め固定され
ている。
【0015】また、上記プリンタヘッド1の端部は、カ
バー部材としてのヘッドカバー4でカバーされている。
そして、このヘッドカバー4のノズル面3側の端部の照
射光による影が、該ノズル面3の露出部に生じないよう
に、該ノズル面3の露出部に近づくにしたがって厚さが
薄くなるようなテーパ形状にしたテーパー部4aを、ヘ
ッドカバー4の端部に設けている。このテーパー部4a
は、その先端の角度θtが、ノズル面3に対する照射光
の角度θi及び反射光の角度θoよりも小さくなるよう
に形成している。
【0016】上記構成の液滴検知システムにおいて、C
CDカメラ12は、プリンタヘッド1のノズル面3で反
射され、インク滴5により一部遮光された照明ランプ1
1からの照射光を受光して取り込み、撮像画面W中にイ
ンク滴5を捉えた像5’を撮像することができる。
【0017】図示しない画像処理装置では、インク滴5
が記録紙の搬送面の位置に到達するタイミングに同期し
て照明ランプ11がストロボ発光することにより撮像さ
れたCCDカメラ12の映像から、撮像画面W中のイン
ク滴5’の位置を特定する。そして、図示しない演算装
置は、特定されたインク滴5の位置座標などを受け取っ
て、所定の演算式によりインク滴5の噴射速度、体積、
噴射方向などの噴射特性を算出することができる。
【0018】以上、本実施形態によれば、プリンタヘッ
ド1のノズル孔2から噴射されるインク滴5の検知に用
いる光が、ヘッドカバー4のテーパー部4aの近傍の空
間を通過してノズル面3の露出部に到達するので、撮像
画面上に、ヘッドカバー4端部の影に起因する暗い領域
が生じないようになり、したがって、プリンタヘッド1
のノズル面形成されたノズル孔2から噴出したインク滴
を確実に検知することができる。
【0019】特に、上記テーパー部4aを設けることに
より、ノズル面3の周端部をカバーするという機能を犠
牲にすることなく、ノズル面3の露出部のヘッドカバー
端部との境界近傍まで、ヘッドカバー4の端部の影が生
じないようにすることができる。
【0020】なお、上記実施形態では、上記ヘッドカバ
ー4のノズル面3上の端部にテーパー部4aを形成して
いるが、それに代えて、図3に示すようにヘッドカバー
4のノズル面3上の端部の板厚を薄くし、撮像画面W上
のヘッドカバー端部の影が十分に(インク滴5の像5’
を認識できる程度に)小さくするように構成してもよ
い。
【0021】また、図4に示すように、上記インク滴5
の検知に用いる光に対して透明な材料(透明プラスチッ
ク材、ガラス材等)で形成したヘッドカバー40を用い
てもよい。
【0022】なお、上記実施形態では、プリンタヘッド
1のノズル孔2から噴射したインク滴5を検知する場合
について説明したが、本発明は、上記インク滴の検知に
限定されることなく、上記プリンタヘッド1以外の他の
種類のノズルヘッドのノズル孔から噴射された液滴を検
知するものにも適用できるものである。
【0023】また、上記実施形態では、光照射手段とし
て照明ランプ11を用い、撮像手段としてCCDカメラ
12を用いているが、この組み合わせの構成に限定され
ることなく、本発明は、他の種類の光照射手段及び撮像
手段を用いた場合にも適用できるものである。
【0024】
【発明の効果】請求項1乃至4の発明によれば、ノズル
面の周端部をカバーするカバー部材を設けた場合でも、
該ノズル面に形成したノズル孔から噴出した液滴を確実
に検知することができるという効果がある。
【0025】特に、請求項2及び3の発明によれば、ノ
ズル面の周端部をカバーするという機能を犠牲にするこ
となく、ノズル面の露出部のカバー部材端部との境界近
傍まで、カバー部材端部の影が生じないようにすること
ができるという効果がある。
【0026】また特に、請求項3の発明によれば、カバ
ー部材の形状を変更しなくてもよいという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る液滴検知システムの部
分構成図。
【図2】図1の下側斜め方向から見た斜視図。
【図3】変形例に係るヘッドカバーを用いた液滴検知シ
ステムの部分構成図。
【図4】他の変形例に係るヘッドカバーを用いた液滴検
知システムの部分構成図。
【図5】ヘッドカバーの影が生じ得る液滴検知システム
の概略構成図。
【図6】図5の部分拡大図。
【図7】図6の下側斜め方向から見た斜視図。
【図8】図5の液滴検知システムで撮像された撮像画面
の説明図。
【符号の説明】
1 プリンタヘッド 2 ノズル孔 3 ノズル面 3’ 撮像画面中のノズル面の像 4 ヘッドカバー 4’ 撮像画面中のヘッドカバーの像 4” 撮像画面中のヘッドカバーの影の像 4a テーパー部 5 インク滴 5’ 撮像画面中のインク滴の像 11 照明ランプ 12 CCDカメラ 40 透明材料で形成したヘッドカバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−30759(JP,A) 特開 平4−191051(JP,A) 特開 平9−109419(JP,A) 特開 平1−306251(JP,A) 特開 平11−51955(JP,A) 実開 昭64−22444(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/125 B41J 2/175

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ノズル孔が形成されたノズル面に対して斜
    め方向から光を照射する光照射手段と、該ノズル面から
    反射し、該ノズル孔から噴射された液滴の飛翔経路を通
    過してきた光を受光して該液滴を撮像する撮像手段とを
    備え、カバー部材で周端部がカバーされた上記ノズル面
    のノズル孔から噴射された液滴を検知する液滴検知シス
    テムであって、 上記カバー部材の上記ノズル面側の端部の上記光照射手
    段からの光による影が、該ノズル面の露出部に生じない
    ように、該カバー部材の該端部を形成したことを特徴と
    する液滴検知システム。
  2. 【請求項2】請求項1の液滴検知システムにおいて、 上記カバー部材の上記ノズル面側の端部を、該ノズル面
    の露出部に近づくにしたがって厚さが薄くなるようなテ
    ーパ形状にしたことを特徴とする液滴検知システム。
  3. 【請求項3】請求項1の液滴検知システムにおいて、 上記カバー部材の上記ノズル面側の端部を、上記液滴の
    検知に用いる光に対して透明な材料で形成したことを特
    徴とする液滴検知システム。
  4. 【請求項4】ノズル孔が形成されたノズル面に対して斜
    め方向から光を照射する光照射手段と、該ノズル面から
    反射し、該ノズル孔から噴射された液滴の飛翔経路を通
    過してきた光を受光して該液滴を撮像する撮像手段とを
    備え、カバー部材で周端部がカバーされた上記ノズル面
    のノズル孔から噴射された液滴を検知する液滴検知シス
    テムであって、 上記カバー部材の上記ノズル面をカバーする部分の厚さ
    を、該ノズル面の露出部における該カバー部材の影が上
    記液滴を検知可能な程度の大きさになるように設定した
    ことを特徴とする液滴検知システム。
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JP4880487B2 (ja) * 2007-01-15 2012-02-22 リコーエレメックス株式会社 液吐出不良検出装置、およびインクジェット記録装置

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