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公開番号2025112255
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024147940
出願日2024-08-29
発明の名称検査装置および液体吐出装置
出願人株式会社リコー
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類B41J 2/01 20060101AFI20250724BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】演算負荷を低減し、装置の大型化を抑制し、かつ吐出ヘッドの吐出面を検知することができる検査装置および液体吐出装置を提供する。
【解決手段】液体吐出装置の1または複数のノズルを有する吐出ヘッドから吐出される液体の吐出状態を検査する検査装置であって、吐出ヘッドから吐出される液体の吐出状態を輝度変化として検出することにより撮像する撮像装置と、吐出ヘッドと撮像装置との相対位置を変化させることにより撮像装置で輝度変化が検出された撮像画像において、吐出ヘッドの吐出面の位置を検知する検知部と、を備える。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
液体吐出装置の１または複数のノズルを有する吐出ヘッドから吐出される液体の吐出状態を検査する検査装置であって、
前記吐出ヘッドから吐出される液体の吐出状態を輝度変化として検出することにより撮像する撮像装置と、
前記吐出ヘッドと前記撮像装置との相対位置を変化させることにより前記撮像装置で輝度変化が検出された撮像画像において、該吐出ヘッドの吐出面の位置を検知する検知部と、
を備えた検査装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記撮像装置により前記吐出状態に対して撮像された撮像画像を用いて、前記検知部により検知された前記吐出面の位置を基準として、前記吐出ヘッドから吐出される液滴の速度、曲がり、ノズルごとの曲がり比較値、量、１回の吐出信号における滴数、およびリガメントの有無のうち少なくともいずれかを算出する算出部を、さらに備えた請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記検知部は、前記吐出ヘッドからの液体の吐出と同じタイミングで前記吐出面の位置を検知する請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記吐出ヘッドは、少なくとも所定の一方向に移動可能であり、
前記検知部は、前記吐出ヘッドが前記一方向に移動中に前記撮像装置によって撮像された撮像画像において、前記吐出面の位置を検知する請求項１～３のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記吐出ヘッドは、前記吐出面に対して平行に移動可能であり、
前記検知部は、前記吐出ヘッドが前記吐出面に対して平行に移動中に前記撮像装置によって撮像された撮像画像において、前記吐出面の位置を検知する請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記吐出ヘッドは、前記吐出面に対して垂直に移動可能であり、
前記検知部は、前記吐出ヘッドが前記吐出面に対して垂直に移動中に前記撮像装置によって撮像された撮像画像において、前記吐出面の位置を検知する請求項４に記載の検査装置。
【請求項７】
前記撮像装置は、少なくとも所定の一方向に移動可能であり、
前記検知部は、前記撮像装置が前記一方向に移動中に該撮像装置によって撮像された撮像画像において、前記吐出面の位置を検知する請求項１～３のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項８】
前記撮像装置は、前記吐出面に平行な面に沿って、前記吐出ヘッドの液体の吐出方向を中心軸として回転移動が可能であり、
前記検知部は、前記撮像装置が前記回転移動中に該撮像装置によって撮像された撮像画像において、前記吐出面の位置を検知する請求項１～３のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項９】
前記撮像装置は、振動可能であり、
前記検知部は、前記撮像装置が振動中に該撮像装置によって撮像された撮像画像において、前記吐出面の位置を検知する請求項１～３のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記撮像装置に対向し、かつ、該撮像装置により前記吐出ヘッドが撮像される場合に該吐出ヘッドについて該撮像装置と反対側に配置される光源を、さらに備え、
前記光源は、前記撮像装置により撮像される場合に光を照射する請求項１～３のいずれか一項に記載の検査装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置および液体吐出装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の液体吐出装置において、インク吐出ヘッドからのインクの吐出の不具合を解消するために、インク吐出ヘッドのノズルの汚れ等をクリーニングする技術が知られている。
【０００３】
このようなインク吐出ヘッドからのインクの吐出の不具合を検知する技術として、インク吐出ヘッドから吐出されるインクの飛滴状態をストロボ光源とカメラとからなる光学的検知装置でインク滴の速度、飛翔方向を算出して、許容値の範囲外である場合にクリーニングする技術が開示されている（例えば特許文献１）。ノズルの付近に溜まったインク液だまりがあったり、ノズル近傍のインクが乾燥によって増粘したり、ノズル近傍のインクの固形分の沈殿で増粘したりした場合、飛翔するインク滴の速度は遅くなり、曲がりは大きくなり、量は変化する傾向にあるが、数滴の吐出後には安定した飛翔状態となってしまう場合がある。したがって、このようなストロボ光源を用いた方法では、複数のインク滴の平均位置を撮影して速度、曲がり、量等を検出するものであるため、最初の１滴目の速度、曲がり、量等を検出することができない。これを解決するために、ハイスピードカメラのように高フレームレートで撮影し、１滴目からの吐出状態を撮影する方法がある。しかし、ハイスピードカメラでは、演算負荷が高いため、カメラに大型の冷却装置が必要となり装置も大型化してしまう。これを解決するために、画像の中で動きのある部分、すなわち輝度差（輝度変化）を生じる部分だけを撮像画像として記録し、高フレームレート、かつ低演算負荷で撮影する方法がある。この方法であれば、低演算負荷で、かつ冷却装置を必要とすることなく、１滴目からのインク滴の飛翔状態を捉えることが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、輝度差（輝度変化）を生じる部分だけを撮像画像として記録するカメラを用いた場合、ストロボ光線を用いたカメラ、およびハイスピードカメラと異なり、輝度差が生じないインク吐出ヘッドの吐出面を撮影することができないため、インク滴の速度および曲がり等を検出する基準位置が認識できないという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、演算負荷を低減し、装置の大型化を抑制し、かつ吐出ヘッドの吐出面を検知することができる検査装置および液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液体吐出装置の１または複数のノズルを有する吐出ヘッドから吐出される液体の吐出状態を検査する検査装置であって、前記吐出ヘッドから吐出される液体の吐出状態を輝度変化として検出することにより撮像する撮像装置と、前記吐出ヘッドと前記撮像装置との相対位置を変化させることにより前記撮像装置で輝度変化が検出された撮像画像において、該吐出ヘッドの吐出面の位置を検知する検知部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、演算負荷を低減し、装置の大型化を抑制し、かつ吐出ヘッドの吐出面を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る液体塗布装置の全体構成の一例を示す図である。
図２は、実施形態に係る検査装置の構成の一例を示す図である。
図３は、実施形態に係る液体塗布装置において検査装置とメンテナンス部との位置関係を説明する図である。
図４は、イベントベースカメラの動作概要を説明する図である。
図５は、実施形態に係る検査装置においてインク滴の検出動作を説明する図である。
図６は、実施形態に係る検査装置においてインク吐出ヘッドの吐出面の検出動作を説明する図である。
図７は、実施形態に係る検査装置において検出されるインク滴の撮像画像の一例を示す図である。
図８は、実施形態に係る検査装置のイベントベースカメラに搭載されるテレセントリックレンズの動作を説明する図である。
図９は、実施形態の検査装置におけるピクセルサイズの算出動作を説明する図である。
図１０は、実施形態に係る液体塗布装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
図１１は、実施形態に係る液体塗布装置の機能ブロックの構成の一例を示す図である。
図１２は、実施形態に係る液体塗布装置の吐出検査動作の流れの一例を示すフローチャートである。
図１３は、実施形態の変形例１に係る検査装置の構成の一例を示す図である。
図１４は、実施形態の変形例２に係る検査装置の構成の一例を示す図である。
図１５は、実施形態の変形例３に係る検査装置の構成の一例を示す図である。
図１６は、実施形態の変形例４に係る検査装置における光源の発光動作を説明する図である。
図１７は、実施形態の変形例５に係る検査装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、図面を参照しながら、本発明に係る検査装置および液体吐出装置の実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。
【００１０】
（液体塗布装置の全体構成）
図１は、実施形態に係る液体塗布装置の全体構成の一例を示す図である。図１を参照しながら、本実施形態に係る液体塗布装置１の全体構成について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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