JPH05149769A - インクジエツト記録ヘツドのインク噴射体積測定方法および測定装置 - Google Patents

インクジエツト記録ヘツドのインク噴射体積測定方法および測定装置

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JPH05149769A
JPH05149769A JP3316747A JP31674791A JPH05149769A JP H05149769 A JPH05149769 A JP H05149769A JP 3316747 A JP3316747 A JP 3316747A JP 31674791 A JP31674791 A JP 31674791A JP H05149769 A JPH05149769 A JP H05149769A
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Jiro Moriyama
次郎 森山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェット記録ヘッドから噴射されたイ
ンク滴の体積を1滴ごとに正確に測定する。 【構成】 記録ヘッド(1)から噴射したインク滴
(5)の飛行方向と直交する方向の飛行画像を光学的に
拡大し、ビデオカメラ等で撮影して、インク滴の画像を
メモリに記録する。そして記録されたインク滴の2次元
画像をもとに、インク滴が飛行方向の中心軸(L)に対
して回転体であることに注目して、画像処理部と演算と
により、インク滴の体積を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紙,OHP用フィルム
等の記録媒体に対し、非接触で文字や画像を記録できる
インクジェット記録装置の記録ヘッドから吐出されるイ
ンクの体積を測定する方法および装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、インクジェット記録ヘッドが
吐出(噴射)するインクの体積を正確に測定する必要が
あった。それらは、噴射したインク量は、やがて記録媒
体に付着して文字や画像を表現する基本特性の1つであ
るからである。生産された1つ1つの記録ヘッドから噴
射される、1滴ごとのインク体積を管理することは、記
録品位を向上させ、大量生産時の生産性の向上にもつな
がるのである。
【0003】この必要性に対し、記録ヘッドが噴射する
インクの体積を正確に測定することはなかなか困難であ
った。それは、測定したいインクの体積が、例えば、約
3から300pl(picoliter)と、きわめて
微小であるためであり、天秤で1滴のインクの重さを測
定し別の測定で比重を測定して体積を算出することが簡
単にはできないからである。
【0004】そこで、従来の第1の方法では、特定のイ
ンクと特定の記録媒体とを使用して、記録媒体上に付着
したインクから記録ヘッドが噴射したインクの体積を推
定するようにしていた。また、第2の方法では、記録ヘ
ッドに供給されるインクの重さとヘッドの吐出口から噴
射した多数のインク滴の数から1滴あたりのインクの体
積を算出していた。さらに、第3の方法では、噴射され
たインク滴にレーザ光を照射し、反射する光をもとに体
積を算出していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第1の
方法は、特定のインクと特定の記録媒体とを長期にわた
って管理しなくてはならないこと、また、インクや記録
媒体は、現実には多種多様であること、記録動作を行
い、さらに記録物を測定するという2段階の操作を要す
るため測定に時間がかかること、などにより簡単で迅速
な測定法とは言い難いものである。
【0006】また、第2の方法は、多数のインク滴を噴
射させるため測定に時間がかかること、また、少数のイ
ンク滴では測定が困難であるため、過渡的な特性の測
定、たとえば記録ヘッドからインクを噴射させない状態
からインクを噴射しはじめた瞬間の特性の測定が困難で
あること、などにより、十分な情報を得られない問題点
がある。
【0007】さらに、第3の方法は、インク滴が真球で
あれば正確な値が得られるが、真球でないと甚だ不正確
な数値を得ることになる。実際には、インク滴は真球で
ないことのほうが多く、従ってこの方法も実用的なもの
とは言えない。
【0008】本発明は、かかる問題点に鑑みて、記録ヘ
ッドから噴射したインク滴の体積を正確に1滴ごとに測
定することを可能にすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明イン
ク噴射体積測定方法は、インクジェット記録ヘッドから
噴射されて飛行するインク滴の飛行画像を、当該飛行方
向と直交する方向からとらえ、前記インク滴が、前記飛
行方向の中心軸に対して回転対称形であるとして、前記
中心軸に対して前記飛行画像について積分を行うことに
より前記インク滴の体積算出することを特徴とする。
【0010】また、本発明インク噴射体積測定装置は、
インクジェット記録ヘッドから噴射されて飛行するイン
ク滴の飛行方向と直交する方向における当該インク滴の
飛行画像を撮影する撮影手段と、前記インク滴が、前記
飛行方向の中心軸に対して回転対称形であるとして、前
記中心軸に対して前記飛行画像について積分を行うこと
により前記インク滴の体積算出する算出手段とを具えた
ことを特徴とする。
【0011】これらにおいて、前記インク滴が噴射して
飛行しているタイミングでストロボ発光源を発光させ、
当該飛行画像をテレビジョンカメラでとらえるものとす
ることができる。
【0012】そして、第1および第2の画像メモリを使
用し、前記第1の画像メモリはインク滴のない画像を記
録し、前記第2の画像メモリはインク滴のある画像を記
録し、前記第1の画像メモリと前記第2の画像メモリと
の輝度レベルの比較差または色相差を検出して、インク
滴の画像を抽出することができる。
【0013】ここで、前記輝度レベルの3.9%から2
3.4%を比較差とするすることができる。また、前記
抽出したインク滴の画像の輪郭の内部をインク滴でうま
っているよう処理することができる。
【0014】なお、飛行するインク滴をとらえた画像の
インク滴の先端部の重心座標と後端部の重心座標とか
ら、前記中心線を算出することができる。
【0015】さらに、前記インク滴を噴射させた時刻
と、前記飛行画像をとらえた時刻と、該時刻における飛
行距離とから、前記インク滴の飛行速度も同時に測定す
ることができる。
【0016】
【作用】本発明では、記録ヘッドから噴射したインク滴
の、飛行方向と直交する方向の飛行画像を、例えば、光
学的に拡大し、ビデオカメラ等で撮影して、インク滴の
画像をメモリに記録する。そして記録されたインク滴の
2次元画像をもとに、インク滴が飛行方向の中心軸に対
して回転体であることに注目して、画像処理と演算とに
より、インク滴の体積を算出する。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0018】図1は、本発明にかかる測定装置の一実施
例の概略構成を示す図である。図において、記録ヘッド
1は図面と直交する方向に配列された複数の液路2を有
し、それらの一端は吐出口2Aとなり、他端側は供給イ
ンク貯留部3に接続されている。記録ヘッド1の各液路
に対応して、入力された電気エネルギをインクが噴射す
るのに利用されるエネルギに変換するための素子が設け
られる。ここでは、その素子は発熱体であり、該発熱体
に対応してその発生する熱エネルギをインクに作用して
膜沸騰を生じさせるための熱作用部4が各液路に1個づ
つ設けられている。
【0019】9は各部を制御するためのコントローラで
あり、図3につき後述する動作を行うのに必要な処理手
順を実行するCPU、その処理手段に対応したプログラ
ムを格納したROMその他を有するものとすることがで
きる。
【0020】コントローラ9からのインク噴射信号がヘ
ッド駆動部6に入力されると、発熱体は、ヘッド駆動部
6によって駆動され、液路2内に発生した気泡によりイ
ンク滴5を噴射する。噴射されたインク滴5はインクコ
レクタ14に回収される。
【0021】一方、コントローラ9からのストロボ駆動
信号がストロボ駆動部7に入力されると、ストロボ駆動
部7は、ストロボ10を発光させる。インク滴5が噴射
して飛行しているタイミングでストロボ10を例えば約
2μsecだけ発光させる。インク滴の飛行速度は約2
0m/sec程度なので、ストロボの発光中に約40μ
m進むが、これは誤差範囲となる。
【0022】インク滴の像は、ストロボの光によって、
例えば20倍の倍率を有する対物レンズ11を通して光
学的に拡大され、液滴飛行方向に直交する方向から液滴
を撮影すべく設けたテレビジョン(TV)カメラ12に
とらえられる。とらえられた画像は、メモリ部8に記録
される。メモリ部8は、メモリ(1)とメモリ(2)と
の2つのメモリを有している。それぞれは、512×5
12個の画素分の記録容量を有し、1画素につき深さが
8bit、すなわち256段階の明るさ(輝度)を記録
できるメモリである。ここでは、簡単なため、TVカメ
ラ12は白黒のものであり、輝度信号だけを有効に使っ
ている(なお、カラー信号を扱う場合には、R,G,B
各色についてそれぞれ8bitのものを設ければよ
い)。また、1画素あたりが何μmにあたるかは予め校
正してその係数を知っておく。
【0023】TVカメラ12はフレーム転送方式のCC
Dセンサを有しており、ストロボ10の発光タイミング
と同期をとって駆動される。このため、ストロボ10が
1回発光すると、TVカメラ12が1画面の画像信号を
出力し、この信号に同期してメモリ部8のメモリ(2)
にTVカメラ12の画像が転送され、記録される。メモ
リ部8の内容はモニタTV13でモニタされる。
【0024】図2は本例の動作を説明するための画像の
状態の説明図である。ここで、同図(a)はインク滴の
ない画像を示し、記録ヘッド1の先端部も同一画面内に
ある。同図(b)はインク滴のある画像を示す。同図
(c)は同図(a)の画像と同図(b)の画像との演算
処理によりインク滴だけが抽出された画像を示す。同図
(d)は先端部と後端部の重心位置算出の説明図であ
る。また、同図(e)は回転体の回転半径算出の説明図
である。
【0025】メモリ部8のメモリ(1)は予めインク滴
のない画像(a)を記録してある。インク滴のある画像
であるメモリ(2)の内容(b)とメモリ(1)の内容
との比較演算処理により、インク滴の2次元画像(c)
正しく抽出する。ここでは、メモリ(2)とメモリ
(1)との比較差のレベルを10段階から60段階、す
なわち、256段階の輝度レベルの3.91%から2
3.4%とすることで正しいインク滴の像を検出できた
(カラーの場合は色相差を検出してもよい)。すなわち
比較差が設定した比較差のレベルより大きい画素のみが
インク滴のある画像部であると判断される。なお、イン
クの種類によっては、ストロボ光が透過するため、イン
ク滴画像の輪郭の内側はインクではないと判断される場
合がある。このため、そのようなインクではインク滴画
像の輪郭の内側はすべてインクであると判断されるよ
う、埋め込み処理を行う。
【0026】次に、インク滴の先端部付近に枠Iを、ま
た、後端部付近に枠IIを設け、それぞそれの枠内の画像
の重心位置、先端部P1(X1,Y1)と後端部P2
(X2,Y2)とを算出する(図2(d))。ここで
は、メモリの横軸をX、縦軸をYとした。P1とP2と
を結んだ直線Lは、インク滴が飛行する方向を示す。こ
こで、インク滴は直線Lに対して回転体であることに注
目する。
【0027】そして、インク滴の体積の算出にあたって
は、軸L上のインク滴先端部から後端部まで、軸Lと直
交する方向において、軸Lの上下のインク滴画像の縁ま
での距離を平均して得た関数につきL軸中心に回転させ
た回転体の体積を積分により求める。具体的には、例え
ばインク滴先端部から後端部までを適当数の領域に分割
し、各領域での上記平均距離をR(l)(l:0〜L)
とし、各領域の幅をaとして、各領域の体積π{R
(l)}2 ・aを加え合わせることによって求めること
ができる。このように得た値がインク滴の体積である。
【0028】この方法によれば、万一インク滴が直進せ
ず、多少曲がった方向に飛行しても、中心軸に対して対
称な回転体である限り、測定の誤差は生じない。
【0029】図3は、本例による測定動作の手順を示
す。
【0030】ステップ1:記録ヘッド1からインク滴が
噴射した時にTVカメラ12の前に設けられた対物レン
ズ11をモニタTV13を見ながら調整し、インク滴の
位置で焦点が合うようにする。記録ヘッド1が多数のイ
ンク吐出口を有する場合には、測定したい吐出口にあわ
せる。自動測定を行う場合には、不図示の記録ヘッド移
動機構によって測定対象の吐出口の位置あわせを行えば
よい。
【0031】ステップ2:CPUをもつコントローラ9
により、インク滴のない場合の画像をメモリ部内のメモ
リ(1)に記録する。
【0032】ステップ3;記録ヘッド1から、インクを
噴射させる。
【0033】ステップ4:飛行に合わせたタイミングで
ストロボ10を発光させる。
【0034】ステップ5:噴射したインク滴の画像をT
Vカメラ12でとらえ、メモリ(2)に記録する。
【0035】ステップ6:メモリ(1)とメモリ(2)
との差分を演算し、インク滴の画像を抽出する。インク
滴によっては輪郭内部の画像の埋込み処理を行う。
【0036】ステップ7:インク滴の2次元画像の先端
部と後端部の重心座標を算出する。
【0037】ステップ8;インク滴の飛行方向である直
線Lを算出する。
【0038】ステップ9:インク滴は直線L上の回転体
であるとみなし、回転半径Rを算出する。
【0039】ステップ10:インク滴の先端部から後端
部までをRで体積積分する。
【0040】そして、このように得られた積分値がイン
クの体積である。
【0041】(他の実施例)上記実施例では、TVカメ
ラとしてフレーム記録フレーム転送型のものを使用し
た。しかしこれは、フィールド記録フィールド転送型の
TVカメラを用いてもよい。この場合には測定画像のな
いフィールドに測定画像のあるフィールドの画像をコピ
ーするようにすればよく、測定精度は多少低下するもの
の、同様な処理が可能となる。フィールド記録・フィー
ルド転送型のTVカメラは比較的コストが低いという利
点がある。
【0042】また、上記実施例では、噴射したインク滴
の体積を測定する装置を説明したが、記録ヘッドの重要
な特性としては他にインク滴の飛行速度がある。飛行速
度は、記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させながら記
録させる際の、インク滴の着弾精度にかかわる記録品位
を左右するパラメータの1つであるからである。
【0043】そこで、実施例のインク体積の測定と同時
に、飛行速度Velを測定することには有効な意味があ
る。飛行速度は、記録ヘッドにインク噴射信号を入力し
た時刻T2と、飛行画像をとらえた時刻T1と、時間T
1におけるインク滴の記録ヘッドの先端部からの距離L
tとによって、 Vel=Lt/(T1−T2) で算出される。ここでT2は、記録ヘッドにインク噴射
信号を入力してからの記録ヘッドの先端部からインク滴
が噴射し始める時間とすれば、測定精度はより向上す
る。
【0044】T1はコントローラ9が送出するストロボ
発光タイミングで定まる。また、Ltは、図2(c)の
画像から簡単に算出される。
【0045】このようにして、インク滴の体積の測定と
同時に飛行速度も測定することにより、記録ヘッドの特
性が測定される。
【0046】さらに、上記実施例では、TVカメラから
の画像信号を直接処理する方法を示したが、TVカメラ
の代わりに、例えばVTRに録画された画像から、イン
ク滴の体積を算出することもできる。
【0047】ただし、VTRの場合、映像出力信号が安
定できないことが多いため、VTRの出力信号とメモリ
部との間に信号安定器を介挿するのが望ましい。
【0048】加えて、上記実施例では、対物レンズの倍
率は20倍を使用したが、測定されるインク滴の大きさ
によって最適倍率が選択される。倍率はズーム方式とす
ることにより任意の倍率にできる。
【0049】さらに加えて、上記実施例では、対物レン
ズとして通常の顕微鏡用のレンズを使用した。しかし、
インク滴は横長の形状であることから、一方向の倍率の
みをより大きく拡大するためのシリンドリカルレンズを
使用すれば、縦横比がほぼ1であるインク滴の画像をT
Vカメラでとらえることが可能となる。この場合、イン
ク滴の輪郭部の測定誤差が少なくなり、測定精度を向上
できるという利点がある。
【0050】(本発明を適用可能な記録ヘッドおよび記
録装置の例)図4は以上の検査対象となる記録ヘッドの
構成例であり、シリコン基板101上にはエネルギ発生
素子としての発熱素子(吐出ヒータ)115と、これに
電力を供給するAl等の配線116と、さらにそれらの
上の保護層等とが成膜技術により形成されて成る。そし
て、この基板101に対して、記録用インクの液路12
5を形成するための隔壁および各液路に対する共通液室
123を形成するための溝を設けた天板3を配置するこ
とにより、記録ヘッドの主要部が構成される。
【0051】図5は、上記実施例によって検査された図
4に示す記録ヘッドを用いて構成したインクジェットプ
リンタの一例である。ここで、214はヘッドカートリ
ッジであり、上述の記録ヘッドと、インク供給源たるイ
ンクタンクとを一体としたものである。このヘッドカー
トリッジ214は、押さえ部材241によりキャリッジ
215の上に固定されており、これらはシャフト221
に沿って長手方向に往復動可能となっている。記録ヘッ
ドより吐出されたインクは、記録ヘッドと微少間隔をお
いて、プラテン219に記録面を規制された記録媒体2
18に到達し、記録媒体218上に画像を形成する。
【0052】記録ヘッドには、ケーブル216およびこ
れに結合する端子を介して適宜のデータ供給源より画像
データに応じた吐出信号が供給される。ヘッドカートリ
ッジ214は、用いるインク色等に応じて、1ないし複
数個(図では2個)を設けることができる。
【0053】なお、図5において、217はキャリッジ
215をシャフト221に沿って走査させるためのキャ
リッジモータ、222はモータ217の駆動力をキャリ
ッジ215に伝達するワイヤである。また、220はプ
ラテンローラ219に結合して記録媒体218を搬送さ
せるためのフィードモータである。
【0054】(その他)なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギを発生する手段として、電気機械変
換手段(例えば圧電素子など)や熱エネルギを発生する
手段(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記
エネルギによりインク吐出を行わせる方式の記録ヘッ
ド、記録装置において優れた効果をもたらすものであ
る。特に後者の方式によれば記録の高密度化,高精細化
が達成できる。
【0055】後者の代表的な構成や原理については、例
えば、米国特許第4723129号明細書,同第474
0796号明細書に開示されている基本的な原理を用い
て行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド
型,コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギを
発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせ
て、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体(イ
ンク)内の気泡を形成できるので有効である。この気泡
の成長,収縮により吐出用開口を介して液体(インク)
を吐出させて、少なくとも1つの滴を形成する。この駆
動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収
縮が行われるので、特に応答性に優れた液体(インク)
の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆
動信号としては、米国特許第4463359号明細書,
同第4345262号明細書に記載されているようなも
のが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関
する発明の米国特許第4313124号明細書に記載さ
れている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うこ
とができる。
【0056】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口,液路,電気熱変換体
の組合せ構成(直線状液流路または直角液流路)の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第4558333号明細書,米国特許第44
59600号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭59−123670号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭59−138461号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。
【0057】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された1個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【0058】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【0059】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
【0060】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して1個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。
【0061】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭54−56847号公報あるいは特開昭60−7
1260号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。
【0062】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、TV信号を利用し
た画像処理により、記録ヘッドから噴射したインク滴の
飛行画像をTVレイトでリアルタイムに、しかも正確に
とらえ、その画像からインク滴の体積を算出するように
したので、従来極めて困難であった1滴ごとのインク滴
の体積の測定が可能となった。
【0064】このため、従来の記録媒体を使用する方法
による記録媒体の浪費と、長時間を要した測定が、記録
媒体が不要で、しかも迅速に記録ヘッドの特性を評価で
きるようになった。このことは、記録ヘッド量産時の検
査工程の短縮を可能にし、製造コストを低減する効果が
ある。また、正確にインク滴の体積を測定できることか
ら、記録ヘッドの検査精度を向上することが可能とな
り、高品位な記録が可能な記録ヘッドを選出・生産でき
るようになった。
【0065】さらには、インク滴の体積の測定と同時
に、インク滴の飛行速度も測定できるようになり、より
高品位な記録が可能な記録ヘッドを選出・生産できるよ
うになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるインク滴の体積測定装
置の概略構成図である。
【図2】図1の実施例の動作を説明するための画面の状
態を示す説明図であり、(a)はインク滴のない画像を
示す図、(b)はインク滴のある画像を示す図、(c)
はインク滴だけが抽出された画像を示す図、(d)は先
端部と後端部の重心位置算出の説明図、(e)は回転体
の回転半径算出の説明図である。
【図3】図1の実施例のインク滴体積の算出時の動作手
順を示すフローチャートである。
【図4】本発明の測定対象となりうる記録ヘッドの構成
例を示す斜視図である。
【図5】その記録ヘッドを用いて構成したインクジェッ
ト記録装置の概略構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 記録ヘッド 2 液路 3 インクタンク 4 熱作用部 5 インク滴 6 ヘッド駆動部 7 ストロボ駆動部 8 メモリ部 9 コントローラ 10 ストロボ 11 対物レンズ 12 TVカメラ 13 モニタTV 14 インクコレクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 29/00 8804−2C B41J 29/00 U

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクジェット記録ヘッドから噴射され
    て飛行するインク滴の飛行画像を、当該飛行方向と直交
    する方向からとらえ、 前記インク滴が、前記飛行方向の中心軸に対して回転対
    称形であるとして、前記中心軸に対して前記飛行画像に
    ついて積分を行うことにより前記インク滴の体積算出す
    ることを特徴とするインクジェット記録ヘッドのインク
    噴射体積測定方法。
  2. 【請求項2】 前記インク滴が噴射して飛行しているタ
    イミングでストロボ発光源を発光させ、当該飛行画像を
    テレビジョンカメラでとらえることを特徴とする請求項
    1に記載のインクジェット記録ヘッドのインク噴射体積
    測定方法。
  3. 【請求項3】 第1および第2の画像メモリを使用し、
    前記第1の画像メモリはインク滴のない画像を記録し、
    前記第2の画像メモリはインク滴のある画像を記録し、
    前記第1の画像メモリと前記第2の画像メモリとの輝度
    レベルの比較差または色相差を検出して、インク滴の画
    像を抽出することを特徴とする請求項1または2に記載
    のインクジェット記録ヘッドのインク噴射体積測定方
    法。
  4. 【請求項4】 前記輝度レベルの3.9%から23.4
    %を比較差とすることを特徴とする請求項3に記載のイ
    ンクジェット記録ヘッドのインク噴射体積測定方法。
  5. 【請求項5】 前記抽出したインク滴の画像の輪郭の内
    部をインク滴でうまっているよう処理することを特徴と
    する請求項3に記載のインクジェット記録ヘッドのイン
    ク噴射体積測定方法。
  6. 【請求項6】 飛行するインク滴をとらえた画像のイン
    ク滴の先端部の重心座標と後端部の重心座標とから、前
    記中心線を算出することを特徴とする請求項1または2
    に記載のインクジェット記録ヘッドのインク噴射体積測
    定方法。
  7. 【請求項7】 前記インク滴を噴射させた時刻と、前記
    飛行画像をとらえた時刻と、該時刻における飛行距離と
    から、前記インク滴の飛行速度も同時に測定することを
    特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記
    録ヘッドのインク噴射体積測定方法。
  8. 【請求項8】 前記インクジェット記録ヘッドが、イン
    クを吐出するために利用されるエネルギとしてインク膜
    沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換素子
    を有してなるものであることを特徴とする請求項1ない
    し7のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドのイ
    ンク噴射体積測定方法。
  9. 【請求項9】 前記インクジェット記録ヘッドが、イン
    クを吐出するために利用されるエネルギを発生する素子
    として、電気機械変換素子を有してなるものであること
    を特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のイン
    クジェット記録ヘッドのインク噴射体積測定方法。
  10. 【請求項10】 インクジェット記録ヘッドから噴射さ
    れて飛行するインク滴の飛行方向と直交する方向におけ
    る当該インク滴の飛行画像を撮影する撮影手段と、 前記インク滴が、前記飛行方向の中心軸に対して回転対
    称形であるとして、前記中心軸に対して前記飛行画像に
    ついて積分を行うことにより前記インク滴の体積算出す
    る算出手段とを具えたことを特徴とするインクジェット
    記録ヘッドのインク噴射体積測定装置。
  11. 【請求項11】 前記インク滴が噴射して飛行している
    タイミングで発光するストロボ発光源を具え、前記撮影
    手段はテレビジョンカメラを有することを特徴とする請
    求項10に記載のインクジェット記録ヘッドのインク噴
    射体積測定装置。
  12. 【請求項12】 インク滴のない画像を記録する第1の
    画像メモリと、インク滴のある画像を記録する第2の画
    像メモリと、前記第1の画像メモリと前記第2の画像メ
    モリとの輝度レベルの比較差または色相差を検出して、
    インク滴の画像を抽出する手段とを具えたことを特徴と
    する請求項10または11に記載のインクジェット記録
    ヘッドのインク噴射体積測定装置。
  13. 【請求項13】 前記手段は、前記輝度レベルの3.9
    %から23.4%を比較差とすることを特徴とする請求
    項12に記載のインクジェット記録ヘッドのインク噴射
    体積測定装置。
  14. 【請求項14】 前記抽出したインク滴の画像の輪郭の
    内部をインク滴でうまっているよう処理する手段を具え
    たことを特徴とする請求項12に記載のインクジェット
    記録ヘッドのインク噴射体積測定装置。
  15. 【請求項15】 飛行するインク滴をとらえた画像のイ
    ンク滴の先端部の重心座標と後端部の重心座標とから、
    前記中心線を算出する手段を具えたことを特徴とする請
    求項10または11に記載のインクジェット記録ヘッド
    のインク噴射体積測定装置。
  16. 【請求項16】 前記インク滴を噴射させた時刻と、前
    記飛行画像をとらえた時刻と、該時刻における飛行距離
    とから、前記インク滴の飛行速度を測定する手段を具え
    たことを特徴とする請求項10または11に記載のイン
    クジェット記録ヘッドのインク噴射体積測定装置。
  17. 【請求項17】 前記インクジェット記録ヘッドが、イ
    ンクを吐出するために利用されるエネルギとしてインク
    膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換素
    子を有してなるものであることを特徴とする請求項10
    ないし16のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッ
    ドのインク噴射体積測定装置。
  18. 【請求項18】 前記インクジェット記録ヘッドが、イ
    ンクを吐出するために利用されるエネルギを発生する素
    子として、電気機械変換素子を有してなるものであるこ
    とを特徴とする請求項10ないし16のいずれかに記載
    のインクジェット記録ヘッドのインク噴射体積測定装
    置。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001322295A (ja) * 2000-05-17 2001-11-20 Konica Corp インクジェット射出検査装置
WO2002040273A3 (en) * 2000-11-09 2002-09-12 Therics Inc Method and apparatus for obtaining information about a dispensed fluid during printing
WO2004049466A3 (en) * 2002-11-28 2004-08-12 Cambridge Display Tech Ltd Droplet - deposition related methods and apparatus
JP2005040690A (ja) * 2003-07-25 2005-02-17 Shibaura Mechatronics Corp 塗布装置および塗布方法
DE10162055B4 (de) * 2001-12-17 2007-04-12 Institut für Automation und Kommunikation eV Magdeburg Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens, der Oberflächenspannung und der Viskosität von Flüssigkeitstropfen
US7204573B2 (en) 2003-10-15 2007-04-17 Seiko Epson Corporation Volume measuring method, volume measuring device and droplet discharging device comprising the same, and manufacturing method of electro-optic device, electro-optic device and electronic equipment
JP2008149239A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Shibaura Mechatronics Corp 溶液の塗布装置及び塗布方法
JP2008282011A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Samsung Electronics Co Ltd インク液滴の体積測定方法、及びそれを利用したインクジェットヘッドのノズル制御方法
JP2009030977A (ja) * 2007-07-24 2009-02-12 Microjet:Kk 液滴観察用のシステム
JP2009515725A (ja) 2005-09-15 2009-04-16 フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド 波形整形インターフェース
JP2009113040A (ja) * 2001-06-01 2009-05-28 Ulvac Japan Ltd マイクロデポジション装置
JP2010169608A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Seiko Epson Corp 液量測定方法、液量測定装置、および電気光学装置の製造方法
US8388079B2 (en) 2005-08-24 2013-03-05 Kabushiki Kaisha Ishii Hyoki Inkjet head, method of detecting ejection abnormality of the inkjet head, and method of forming film
JP2014522481A (ja) * 2011-05-11 2014-09-04 フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド 射出されたインクの撮像
JP2014217967A (ja) * 2013-05-02 2014-11-20 理想科学工業株式会社 インク液滴の飛翔状態評価装置
CN114393925A (zh) * 2021-12-17 2022-04-26 厦门微亚智能科技有限公司 用于喷墨打印的墨滴观测系统、观测系统及调控方法
US11752761B2 (en) 2021-04-29 2023-09-12 Samsung Display Co., Ltd. System for droplet measurement

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001322295A (ja) * 2000-05-17 2001-11-20 Konica Corp インクジェット射出検査装置
WO2002040273A3 (en) * 2000-11-09 2002-09-12 Therics Inc Method and apparatus for obtaining information about a dispensed fluid during printing
JP2009113040A (ja) * 2001-06-01 2009-05-28 Ulvac Japan Ltd マイクロデポジション装置
DE10162055B4 (de) * 2001-12-17 2007-04-12 Institut für Automation und Kommunikation eV Magdeburg Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens, der Oberflächenspannung und der Viskosität von Flüssigkeitstropfen
WO2004049466A3 (en) * 2002-11-28 2004-08-12 Cambridge Display Tech Ltd Droplet - deposition related methods and apparatus
GB2411378A (en) * 2002-11-28 2005-08-31 Cambridge Display Tech Ltd Droplet-deposition related methods and appparatus
GB2411378B (en) * 2002-11-28 2006-08-23 Cambridge Display Tech Ltd Droplet-deposition related methods and appparatus
JP2005040690A (ja) * 2003-07-25 2005-02-17 Shibaura Mechatronics Corp 塗布装置および塗布方法
JP4659345B2 (ja) * 2003-07-25 2011-03-30 芝浦メカトロニクス株式会社 塗布装置および塗布方法
CN100354611C (zh) * 2003-10-15 2007-12-12 精工爱普生株式会社 体积测定方法及装置、具有该装置的液滴喷出装置
US7204573B2 (en) 2003-10-15 2007-04-17 Seiko Epson Corporation Volume measuring method, volume measuring device and droplet discharging device comprising the same, and manufacturing method of electro-optic device, electro-optic device and electronic equipment
US8974037B2 (en) 2005-08-24 2015-03-10 Kabushiki Kaisha Ishii Hyoki Film coating device having an inkjet head, and a method of forming a film
US8388079B2 (en) 2005-08-24 2013-03-05 Kabushiki Kaisha Ishii Hyoki Inkjet head, method of detecting ejection abnormality of the inkjet head, and method of forming film
US8740334B2 (en) 2005-09-15 2014-06-03 Fujifilm Dimatix, Inc. Waveform shaping interface
JP2009515725A (ja) 2005-09-15 2009-04-16 フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド 波形整形インターフェース
US9195237B2 (en) 2005-09-15 2015-11-24 Fujifilm Dimatix, Inc. Waveform shaping interface
JP2008149239A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Shibaura Mechatronics Corp 溶液の塗布装置及び塗布方法
KR100878763B1 (ko) * 2007-05-09 2009-01-14 삼성전자주식회사 잉크 방울의 체적 측정 방법 및 이를 이용한 잉크젯 헤드의노즐 제어 방법
JP2008282011A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Samsung Electronics Co Ltd インク液滴の体積測定方法、及びそれを利用したインクジェットヘッドのノズル制御方法
JP2009030977A (ja) * 2007-07-24 2009-02-12 Microjet:Kk 液滴観察用のシステム
JP2010169608A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Seiko Epson Corp 液量測定方法、液量測定装置、および電気光学装置の製造方法
JP2014522481A (ja) * 2011-05-11 2014-09-04 フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド 射出されたインクの撮像
JP2014217967A (ja) * 2013-05-02 2014-11-20 理想科学工業株式会社 インク液滴の飛翔状態評価装置
US11752761B2 (en) 2021-04-29 2023-09-12 Samsung Display Co., Ltd. System for droplet measurement
CN114393925A (zh) * 2021-12-17 2022-04-26 厦门微亚智能科技有限公司 用于喷墨打印的墨滴观测系统、观测系统及调控方法

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