特開 2025-20068 インクの粘度変化検出方法及びインクジェット印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025020068

(43)【公開日】2025-02-10

(54)【発明の名称】インクの粘度変化検出方法及びインクジェット印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/195 20060101AFI20250203BHJP

【ＦＩ】

B41J2/195

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023123915

(22)【出願日】2023-07-29

(71)【出願人】

【識別番号】594033824

【氏名又は名称】マイクロクラフト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108958

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 英一

(72)【発明者】

【氏名】秀平 崇行

(72)【発明者】

【氏名】今井 潔志

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA07

2C056EB04

2C056EB27

2C056EB32

2C056FA10

2C056HA58

(57)【要約】      （修正有）

【課題】装置が大型化したり、コストが増加したりしない方法を提供する。
【解決手段】ワーク１１の固定部２と、インクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッド４と、固定部２に対してインクジェットヘッド４を相対移動させる移動機構３と、ワーク１１を撮像した画像を生成するカメラ６と、インクジェットヘッド４、移動機構３及びカメラ６を制御する制御部７とを備える印刷装置１で実施するものであって、ワーク１１及びノズルの間の相対的な特定の物理的条件を互いに異ならせた二状態において、ワーク１１に対して所定の印刷パターン２５を目標印刷座標に印刷するように印刷処理を行うとともに各状態における目標印刷座標に対する実印刷座標のオフセットをそれぞれ取得し、それらを用いてインクの射出速度を算出し、それを所定の基準射出速度と比較することによりインクの粘度変化を検出する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

印刷対象であるワークを固定する固定部と、
印刷用のインクを吐出するノズルと、
前記固定部に対して前記ノズルを相対移動させる移動機構と、
前記固定部に固定された前記ワークの印刷対象面を撮像した画像を生成するカメラと、
前記固定部に固定された前記ワークに対して前記移動機構により前記ノズルを相対移動させながら前記ノズルからインクを吐出させることにより、前記ワークに印刷させる印刷処理を行うことが可能に、かつ、前記ワークの画像を前記カメラから取得する画像取得処理を行うことが可能に構成された制御部と、
を備えるインクジェット印刷装置を用いて行うインクの粘度変化の検出方法であって、
前記ワーク及び前記ノズルの間の相対的な特定の物理的条件を互いに異ならせた二状態において、前記ワークに対して所定の印刷パターンを目標印刷座標に印刷するように前記印刷処理を行うとともに、前記画像取得処理により取得された前記ワークの画像を用いることにより前記各状態における前記目標印刷座標に対する実印刷座標のオフセットをそれぞれ取得する二状態オフセット取得段階と、
前記二状態におけるそれぞれの前記物理条件とともに前記二状態のオフセットを用いて前記ノズルからのインクの射出速度を算出するインク射出速度算出段階と、
該インクの射出速度を、所定の判定基準に基づいて所定の基準射出速度と比較することによりインクの粘度変化の有無を判定するインク粘度変化判定段階とを含んでいる
インクの粘度変化検出方法。

【請求項2】

前記相対的な特定の物理的条件は、前記ノズルと前記ワークとの間の前記相対移動の速度である請求項１記載のインクの粘度変化検出方法。

【請求項3】

前記相対的な特定の物理的条件は、前記ノズルのインク吐出口と前記ワークの距離である請求項１記載のインクの粘度変化検出方法。

【請求項4】

印刷対象であるワークを固定する固定部と、
印刷用のインクを吐出するノズルと、
前記固定部に対して前記ノズルを相対移動させる移動機構と、
前記固定部に固定された前記ワークの印刷対象面を撮像した画像を生成するカメラと、
前記固定部に固定された前記ワークに対して前記移動機構により前記ノズルを相対移動させながら前記ノズルからインクを吐出させることにより、前記ワークに印刷させる印刷処理を行うことが可能に、かつ、前記ワークの画像を前記カメラから取得する画像取得処理を行うことが可能に構成された制御部とを備え、
前記ワーク及び前記ノズルの間の相対的な特定の物理的条件を互いに異ならせた二状態において、前記ワークに対して所定の印刷パターンを目標印刷座標に印刷するように前記印刷処理を行うとともに、前記画像取得処理により取得された前記ワークの画像を用いることにより前記各状態における前記目標印刷座標に対する実印刷座標のオフセットをそれぞれ取得する二状態オフセット取得処理と、
前記二状態におけるそれぞれの前記物理条件とともに前記二状態のオフセットを用いて前記ノズルからのインクの射出速度を算出するインク射出速度算出処理と、
該インクの射出速度を、所定の判定基準に基づいて所定の基準射出速度と比較することによりインクの粘度変化の有無を判定するインク粘度変化判定処理とを行うように構成されている
インクジェット印刷装置。

【請求項5】

前記相対的な特定の物理的条件は、前記ノズルと前記ワークとの間の前記相対移動の速度である請求項４記載のインクジェット印刷装置。

【請求項6】

前記相対的な特定の物理的条件は、前記ノズルのインク吐出口と前記ワークの距離である請求項４記載のインクジェット印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インクの粘度変化検出方法及びインクジェット印刷装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

プリント配線板への文字印刷方法として、インクジェット方式の印刷装置が広く知られている（特許文献１参照）。

【0003】

プリント配線板等に使用するインクジェット用のインクは、図１２に示すように、通常、常温では粘度が高く、インクを吐出することができない。よって、インクを加温することでインクの粘度を下げ、適切な粘度で印刷を行う必要がある。しかしながら、インクを加温したり、経時変化したりする等の要因で、インクが増粘する。インクの粘度が変化すると、インクの射出速度が変わり、インクの着弾位置が変化する（位置ずれ）といった課題がある。このため、インクの粘度に応じてインクの着弾位置を調整する必要がある。

【0004】

インクの粘度の変化を検出する方法として、特定位置に設けられた発光素子と受光素子を用いて吐出したインク液滴の吐出速度を算出してインクの粘度を算出する方法が提案されている（特許文献２参照）。

【0005】

また、インクを保持する保持体（タンク）に粘度を測定する粘度センサーを用いてインクの粘度を測定する方法が提案されている（特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平９－２３２７０１号公報

【特許文献2】特開２００６－２１２８６８号公報

【特許文献3】特開２０１５－１９３１１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところが、特許文献２の方法では、特定位置に発光素子と受光素子を設ける必要があり、装置が大型化したり、コストが増加したりするという課題がある。

【0008】

また、特許文献３の方法では、コストが増加することに加え、そもそも保持体がない場合（例えばインクカートリッジ式でインクタンクがない場合等）には、適用できないという課題もある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するために、本発明のインクの粘度変化検出方法は、
印刷対象であるワークを固定する固定部と、
印刷用のインクを吐出するノズルと、
前記固定部に対して前記ノズルを相対移動させる移動機構と、
前記固定部に固定された前記ワークの印刷対象面を撮像した画像を生成するカメラと、
前記固定部に固定された前記ワークに対して前記移動機構により前記ノズルを相対移動させながら前記ノズルからインクを吐出させることにより、前記ワークに印刷させる印刷処理を行うことが可能に、かつ、前記ワークの画像を前記カメラから取得する画像取得処理を行うことが可能に構成された制御部と、
を備えるインクジェット印刷装置を用いて行うインクの粘度変化の検出方法であって、
前記ワーク及び前記ノズルの間の相対的な特定の物理的条件を互いに異ならせた二状態において、前記ワークに対して所定の印刷パターンを目標印刷座標に印刷するように前記印刷処理を行うとともに、前記画像取得処理により取得された前記ワークの画像を用いることにより前記各状態における前記目標印刷座標に対する実印刷座標のオフセットをそれぞれ取得する二状態オフセット取得段階と、
前記二状態におけるそれぞれの前記物理条件とともに前記二状態のオフセットを用いて前記ノズルからのインクの射出速度を算出するインク射出速度算出段階と、
該インクの射出速度を、所定の判定基準に基づいて所定の基準射出速度と比較することによりインクの粘度変化の有無を判定するインク粘度変化判定段階とを含んでいる。

【0010】

前記インクの粘度変化検出方法における前記相対的な特定の物理的条件としては、特に限定されないが、次の態様を例示する。
（１）前記ノズルと前記ワークとの間の前記相対移動の速度
（２）前記ノズルのインク吐出口と前記ワークの距離（印刷高さ）

【0011】

前記実印刷座標を取得する態様としては、特に限定されないが、次の態様を例示する。
（ａ）印刷後の前記ワークを撮影した画像を、前記制御部に設けられた表示装置の画面に表示させ、その画像に含まれる前記印刷パターンの基準点をユーザーが目視で特定することにより、その実印刷座標を取得する態様。
（ｂ）印刷後の前記ワークを撮影した画像を前記カメラから前記制御部へ入力し、該画像に含まれる前記印刷パターンの基準点の実印刷座標（前記ワーク上に実際に印刷された座標）を、画像解析処理により自動検出することで測定する態様。この画像解析処理により自動検出する態様としては、印刷後の前記ワークを撮影した画像の中から、パターンマッチングにより前記印刷パターンの基準点の位置を探し出すことにより、その実印刷座標を取得する態様を例示する。

【0012】

前記所定の基準射出速度とは、特に限定されないが、所定の基準状態のインク（例えば、インクタンクへのインク投入直後のインクや、未開封のインクカートリッジ内のインクなどの増粘がない状態のインク）を用いて取得しておいたインクの射出速度を例示する。

【0013】

前記所定の判定基準とは、特に限定されないが、所定割合以上射出速度が低下していることで判定する態様や、所定値以上射出速度が低下していることで判定する態様などを例示する。

【0014】

この方法によれば、前記固定部に固定された前記ワークの印刷対象面を撮像した画像を生成する前記カメラを備えていれば容易に実施できる。このようにインク粘度を取得するための専用のハードウェア構成（例えば、インク液滴の吐出速度を得るために発光素子と受光素子や、インクタンク内の粘度を測定する粘度センサー）を設ける必要がないので、それにより装置が大型化したり、コストが増加したりする問題が生じない。また、前記粘度センサーはインクタンクが無いインクカートリッジ式には適用できないが、本発明にはそのような制限がない。そして、インクの粘度が変化した場合には、インクの着弾位置がずれる（印刷位置精度が悪くなる）ので、インクを射出するタイミングを再調整することで印刷位置精度を回復することに利用が可能である。

【0015】

また、本発明のインクジェット印刷装置は、
印刷対象であるワークを固定する固定部と、
印刷用のインクを吐出するノズルと、
前記固定部に対して前記ノズルを相対移動させる移動機構と、
前記固定部に固定された前記ワークの印刷対象面を撮像した画像を生成するカメラと、
前記固定部に固定された前記ワークに対して前記移動機構により前記ノズルを相対移動させながら前記ノズルからインクを吐出させることにより、前記ワークに印刷させる印刷処理を行うことが可能に、かつ、前記ワークの画像を前記カメラから取得する画像取得処理を行うことが可能に構成された制御部とを備え、
前記ワーク及び前記ノズルの間の相対的な特定の物理的条件を互いに異ならせた二状態において、前記ワークに対して所定の印刷パターンを目標印刷座標に印刷するように前記印刷処理を行うとともに、前記画像取得処理により取得された前記ワークの画像を用いることにより前記各状態における前記目標印刷座標に対する実印刷座標のオフセットをそれぞれ取得する二状態オフセット取得処理と、
前記二状態におけるそれぞれの前記物理条件とともに前記二状態のオフセットを用いて前記ノズルからのインクの射出速度を算出するインク射出速度算出処理と、
該インクの射出速度を、所定の判定基準に基づいて所定の基準射出速度と比較することによりインクの粘度変化の有無を判定するインク粘度変化判定処理とを行うように構成されている。

【0016】

前記インクジェット印刷装置における前記相対的な特定の物理的条件、前記目標印刷座標に対する実印刷座標のオフセットを取得する態様、前記所定の基準射出速度、及び、前記所定の判定基準は、本発明のインクの粘度変化検出方法におけるものと同様である。

【0017】

この構成によっても、前記インクの粘度変化検出方法と同様の作用効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係るインクの粘度変化検出方法及びインクジェット印刷装置によれば、装置が大型化したり、コストが増加したりしないという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明を具体化した第一実施形態に係るインクジェット印刷装置の制御系の要部ブロック図である。

【図2】同印刷装置の全体構成の要部正面図である。

【図3】同印刷装置の全体構成の要部平面図である。

【図4】同印刷装置のインクジェットヘッドのノズル面の正面図である。

【図5】同印刷装置の制御部で実行されるインクの粘度変化検出処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】同印刷装置による印刷パターンの例を示す図である。

【図7】同印刷パターンの中心をカメラの画像の中心に合わせた図である。

【図8】同印刷装置のワーク及びノズルの間の相対的な物理的状態を表した正面図である。

【図9】実施例に係るインクジェット印刷装置を用いて、それが備える２個のインクジェットヘッドのそれぞれについて、５種類の印刷速度で測定したオフセット量の値をまとめた表である。

【図10】図９の測定結果を用いて、インクの液滴の運動を等速度運動として計算した場合と、落下運動として計算した場合のインクの射出速度の値をまとめた表である。

【図11】インクの射出速度の平均射出速度、最小射出速度、最大射出速度をまとめたものであり、（ａ）はインクジェット印刷装置が備える液滴の射出速度の計測結果をまとめたもの、（ｂ）はインクの液滴の運動を等速度運動として計算した場合の計算結果をまとめたものである。

【図12】温度とインクジェット用のインクの粘度との関係を表したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を具体化したインクジェット印刷装置１の第一実施形態について、同装置で実施されるインクの粘度変化検出方法とともに、図１～図１１を参照して説明する。図１～図４に示すように、このインクジェット印刷装置１は、固定部２、移動機構３、インクジェットヘッド４、硬化部５、カメラ６、及び制御部７を装置本体１ａに備えている。

【0021】

固定部２は、印刷の対象であるワーク１１（プリント配線板等の基板）を載置する載置台８と、該載置台８の上の所要の位置にワーク１１を固定する固定手段（図示略）とを備えている。

【0022】

移動機構３は、Ｘ軸移動機構３ａと、Ｙ軸移動機構３ｂと、Ｚ軸移動機構３ｃとを備えており、固定部２に対して、インクジェットヘッド４、硬化部５及びカメラ６を相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させるように構成されている。

【0023】

Ｘ軸移動機構３ａは、装置本体１ａに対してＸ軸移動体１２をＸ方向に相対移動させるように構成されており、装置本体１ａに対して回転自在に支持されてＸ方向に延びるＸ軸ボールネジ１６と、該Ｘ軸ボールネジ１６に螺合される雌ネジ穴（図示略）を有するＸ軸移動体１２と、該Ｘ軸移動体１２のＸ方向への移動をガイドするＸ軸リニアガイド１８と、Ｘ軸ボールネジ１６を駆動するＸ軸モータ２０とを備える。

【0024】

Ｙ軸移動機構３ｂは、装置本体１ａに対して固定部２をＹ方向に相対移動させるように構成されており、装置本体１ａに対して回転自在に支持されてＹ方向に延びるＹ軸ボールネジ１７と、該Ｙ軸ボールネジ１７に螺合される雌ネジ穴（図示略）を有する固定部２と、該固定部２のＹ方向への移動をガイドするＹ軸リニアガイド１９と、Ｙ軸ボールネジ１７を駆動するＹ軸モータ２１とを備える。

【0025】

Ｚ軸移動機構３ｃは、Ｘ軸移動体１２に対してＺ軸移動体１４をＺ方向に相対移動させるように構成されており、Ｘ軸移動体１２に対して回転自在に支持されてＺ方向に延びるＺ軸ボールネジ（図示略）と、該Ｚ軸ボールネジに螺合される雌ネジ穴（図示略）を有するＺ軸移動体１４と、該Ｚ軸移動体１４のＺ方向への移動をガイドするＺ軸リニアガイド（図示略）と、Ｚ軸ボールネジを駆動するＺ軸モータ（図示略）とを備える。Ｚ軸移動体１４には、インクジェットヘッド４、硬化部５及びカメラ６が取り付けられている。

【0026】

インクジェットヘッド４は、図４に示すように複数のノズル４ａが作り込まれており、各ノズル４ａから印刷用のインクの液滴２７を吐出し、ワーク１１にインクを塗布するように構成されている。

【0027】

硬化部５は、ワーク１１に付着したインクを硬化させるように構成されており、インクジェットヘッド４と連動して移動するようにインクジェットヘッド４の移動方向（本例ではＸ方向）の両側に取り付けている。硬化部５としては、特に限定されないが、例えばＵＶ硬化型インクを使用する場合にはＵＶ硬化ランプを用いることを例示する。

【0028】

カメラ６は、一方の硬化部５の後方に配設されており、インクジェットヘッド４及び硬化部５と一体的に移動され、固定部２に固定されたワーク１１の印刷対象面を撮像した画像を生成するように構成されている。

【0029】

制御部７は、固定部２に固定されたワーク１１に対して移動機構３によりノズル４ａを有するインクジェットヘッド４を相対移動させながらノズル４ａからインクを吐出させることにより、ワーク１１に印刷させる印刷処理、ワーク１１の画像をカメラ６から取得する画像取得処理、インクの射出速度を算出するインク射出速度算出処理、インクの粘度変化を検出するインク粘度検出処理などを行うことが可能に構成されている。

【0030】

次に、本例のインクジェット印刷装置１の印刷処理の動作概要について説明する。図８は、印刷時におけるインクジェット印刷装置１のインクジェットヘッド４、ノズル４ａ、ワーク１１、及びインクの液滴２７の位置関係を表している。印刷処理を行う前の準備として、印刷用データを作成するとともに、固定部２にワーク１１を固定する。印刷用データの内容としては、特に限定されないが、印刷する文字、図形又は模様の情報やアライメントマーク等の情報が含まれている態様を例示する。
（１）まず、カメラ６を使用して、ワーク１１の表面に表されているアライメントマーク（図示略）を撮像し、ワーク１１の位置情報を取得する。
（２）ワーク１１の位置情報を元にワーク１１の伸縮や取り付け角度を計算し、印刷用データに伸縮補正や回転補正を行った後、それをラスタライズ（パス等の複雑なデータや重いリンク画像・埋め込み画像をビットマップ画像へ変換）することにより、ラスタライズデータを得る。
（３）インクを吐出させる位置の高さ（例えばワーク面から１ｍｍ）にインクジェットヘッド４を移動させる（Ｚ方向）。
（４）固定部２に対してインクジェットヘッド４を相対的にＸ方向及びＹ方向に移動させた後、インクジェットヘッド４をＸ方向に移動させながら各ノズル４ａからのインクの吐出を制御し、所定位置にインクの液滴２７を付着させる。その際、必要に応じてインクの吐出とほぼ同時に硬化部５でインクの硬化を行う。
（５）インクジェットヘッド４のノズル幅分（図４に表された全てのノズル４ａ分の上下方向の幅、すなわち印刷幅分）の印刷完了後、インクジェットヘッド４に対して該ノズル幅分だけ固定部２をＹ方向に移動させる。
（６）すべての印刷予定の領域の印刷が完了するまで、（４）、（５）の作業を繰り返すと、印刷が終了する。

【0031】

次に、本例のインクジェット印刷装置１の画像取得処理の動作概要について説明すると、制御部７によって制御される移動機構３により、固定部２に対してカメラ６を相対的にＸ方向及びＹ方向に移動させることにより、固定部２に固定されたワーク１１の印刷対象面における所要部位の上方へカメラ６を移動させ、該所要部位の画像を制御部７によって制御されるカメラ６により撮影し、その画像をカメラ６から制御部７が取得するようになっている。

【0032】

次に、制御部７によって実行されるインク粘度検出処理（図５参照）について説明する。この処理を行う前の準備として、固定部２にワーク１１としての調整用基板（基板全面に銅箔がない基板）を固定する。このインク粘度検出処理は、ワーク１１及びノズル４ａの間の相対的な特定の物理的条件を互いに異ならせた二状態において、ワーク１１に対して所定の印刷パターン２５を目標印刷座標に印刷するように前記印刷処理を行うとともに、前記画像取得処理により取得されたワーク１１の画像を用いることにより前記各状態における前記目標印刷座標に対する実印刷座標のオフセットｘ₁及びｘ₂をそれぞれ取得する二状態オフセット取得処理（ステップＳ１０１）と、前記二状態におけるそれぞれの前記物理条件とともに前記二状態のオフセットｘ₁及びｘ₂を用いて前記ノズルからのインクの射出速度を算出するインク射出速度算出処理（ステップＳ１０２）と、該インクの射出速度を、所定の判定基準に基づいて所定の基準射出速度と比較することによりインクの粘度変化の有無を検出するインク粘度変化判定処理（ステップＳ１０３）とを含んでいる。

【0033】

なお、このインク粘度検出処理では、ワーク１１及びノズル４ａの間の相対的な特定の物理的条件を互いに異ならせた二状態において、ワーク１１に対して所定の印刷パターン２５を目標印刷座標に印刷するように前記印刷処理を行うとともに、前記画像取得処理により取得されたワーク１１の画像を用いることにより前記各状態における前記目標印刷座標に対する実印刷座標のオフセットｘ₁及びｘ₂をそれぞれ取得する二状態オフセット取得段階（前記二状態オフセット取得処理により実施。）と、前記二状態におけるそれぞれの前記物理条件とともに前記二状態のオフセットｘ₁及びｘ₂を用いて前記ノズルからのインクの射出速度を算出するインク射出速度算出段階（前記インク射出速度算出処理により実施。）と、該インクの射出速度を、所定の判定基準に基づいて所定の基準射出速度と比較することによりインクの粘度変化の有無を検出するインク粘度変化判定段階（前記インク粘度変化判定処理により実施。）とを含むインク粘度検出方法を実施している。

【0034】

二状態オフセット取得処理（ステップＳ１０１）について説明する。この処理では、ワーク１１及びノズル４ａの間を相対的な特定の物理的条件にした状態において取得されたワーク１１の画像（所定の印刷パターン２５を目標印刷座標に印刷した結果の画像）を用いることにより、該状態における前記目標印刷座標に対する実印刷座標のオフセットｘ（目標座標に対するインクの着弾位置のずれ）を取得する単一状態オフセット取得段階（ステップＳ１０１ａ）を、前記特定の物理条件を互いに異ならせた二状態についてそれぞれ実行するようになっている。本例では、この特定の物理的条件として、印字速度Ｓ（m/sec）を用い、互いに異なる印刷速度Ｓ₁及びＳ₂について、それぞれオフセットｘ₁及びｘ₂を取得する。

【0035】

単一状態オフセット取得処理（ステップＳ１０１ａ）について説明する。
（１）まず、ワーク１１上における所定の目標印刷座標に対して、図６に示す所定の印刷パターン２５の基準点２５ａが位置させることを目標にして印刷パターン２５を印刷する。この印刷は、具体的には前述した印刷処理を行うことによりなす。
（２）印刷後のワーク１１の画像２４を前記画像取得処理により取得し、その画像２４における前記目標印刷座標に対する、印刷された印刷パターン２５の基準点２５ａの実印刷座標（ワーク１１上に実際に印刷された座標）を取得する。この取得態様としては、特に限定されないが、次の態様を例示する。
（ａ）図７に示すように、印刷後のワーク１１を撮影した画像を、制御部７に設けられた表示装置の画面２６に表示させ、その画像に含まれる印刷パターンの基準点２５ａをユーザーが目視で特定し、その位置を前記表示装置と連携するように設けられたポインティングデバイスで指定することにより、その実印刷座標を取得する態様。なお、図７において、カメラ６の画像２４の座標を読み取るためのガイドライン２６ａを破線で示し、印刷パターン２５が目標印刷座標に目標どおりに印刷された場合の位置を二点鎖線で示し、印刷パターン２５が実際に印刷された位置を実線で示している。
（ｂ）印刷後のワーク１１を撮影した画像２４をカメラ６から制御部７へ入力し、該画像２４に含まれる印刷パターン２５の基準点２５ａの実印刷座標（ワーク１１上に実際に印刷された座標）を、画像解析処理により自動検出することで取得する態様。この画像解析処理により自動検出する態様としては、印刷後のワーク１１を撮影した画像２４の中から、パターンマッチングにより印刷パターン２５の基準点２５ａの位置を探し出すことにより、その実印刷座標を取得する態様を例示する。
（３）前記目標印刷座標に対する前記実印刷座標のＸ方向のオフセットｘ（図７参照）を算出する。

【0036】

インク射出速度算出処理（ステップＳ１０２）について説明する。まず、インク射出速度の計算方法について説明すると、インクの射出速度を厳密に計算するためには、空気抵抗等を考慮する必要があるが、実印刷時の印刷高さは数ミリｍ程度、実験でも１．３ｍｍと微小距離のため、計算を簡易化するために空気抵抗等は無視して考える。

【0037】

図８に示すように、インクジェットヘッド４のノズル面とワーク１１の距離（＝印刷高さ）をＨ（mm）、インクの射出速度をＶ₀（m/sec）、インクの液滴２７がワーク１１に着弾するまでの時間をｔ（sec）とすると、近似的に次の式（１）が成立する。なお、本来であれば、Z方向成分は鉛直投げ下ろしの落下運動なので、式（１）とは異なるが（式（１）は等速度運動）、Ｈが小さい場合には、近似的に式（１）が成立するのである。鉛直投げ下ろしの落下運動の場合の計算も後述するが、式（１）の計算式の値と、鉛直投げ下ろしの落下運動の場合の計算式の値は、ほぼ同じ結果となっている（小数点第４位まで同じ）。

【0038】

【数1】

【0039】

また、印字速度Ｓ（m/sec）でインクがワークに着弾するまでのＸＹ方向の距離であるオフセットｘは、次式（２）で表される。

【0040】

【数2】

【0041】

上記より、（ａ）印字速度Ｓ₁で移動する距離であるオフセットをｘ₁、（ｂ）印字速度Ｓ₂で移動する距離であるオフセットをｘ₂とすると、（ａ）と（ｂ）の差Ｄは、次式（３）で表される。

【0042】

【数3】

【0043】

式（１）、式（３）より、Ｖ₀は次式のように表される。

【0044】

【数4】

【0045】

この式において、Ｈ、Ｓ₁及びＳ₂は既知（印刷設定で指定）であるので、測定により得たｘ₁及びｘ₂を用いることで、インクの射出速度Ｖ₀を算出することができる。このインク射出速度の計算方法を実施することにより、インク射出速度算出処理（ステップＳ１０２）はインクの射出速度Ｖ₀を算出するように構成されている。

【0046】

次に、インクの運動を鉛直投げ下ろしの落下運動としてインクの射出速度を計算した場合についても説明する。

【0047】

厳密に計算するためには、空気抵抗等を考慮する必要があるが、実印刷時の印刷高さは数ミリｍ程度、実験でも１．３ｍｍのため、計算を簡易化するために空気抵抗等は無視して考える。

【0048】

インクジェットヘッドのノズル面とワークの距離（＝印刷高さ）をＨ（mm）、インクの射出速度をＶ₀（m/sec）、インクの液滴２７がワークに着弾するまでの時間をｔ（sec）、インクの液滴２７がワークに着弾する時のＺ方向の速度をＶ（m/sec）、重力加速度をｇとすると、次式（４）が成立する。

【0049】

【数5】

【0050】

また、Ｖは次式（５）のように表すこともできる。

【0051】

【数6】

【0052】

式（４）、式（５）より、次式（６）を得ることができる。

【0053】

【数7】

【0054】

また、印字速度Ｓ（m/sec）でインクがワークに着弾するまでのＸＹ方向の距離であるオフセットｘは、次式のように表すことができる。

【0055】

【数8】

【0056】

上記より、（ａ）印字速度Ｓ₁で移動する距離であるオフセットをｘ₁、（ｂ）印字速度Ｓ₂で移動する距離であるオフセットをｘ₂とすると、（ａ）と（ｂ）の差Ｄは、次式（７）で表される。

【0057】

【数9】

【0058】

式（６）、式（７）より、Ｖ₀は次式のように表される。

【0059】

【数10】

【0060】

Ｈ、g、Ｓ₁及びＳ₂は既知（Ｈ、Ｓ₁及びＳ₂は印刷設定で指定、ｇは9.8ｍ/s²）であるので、測定により得たｘ₁及びｘ₂を用いることで、インクの射出速度Ｖ₀を算出することができる。このインク射出速度の計算方法を実施することによっても、インク射出速度算出処理（ステップＳ１０２）はインクの射出速度Ｖ₀を算出するように構成されることができる。

【0061】

ここで、インクの液滴２７の運動を等速度運動として計算した場合と、落下運動として計算した場合とを比較した実施例について説明する。

【0062】

この実施例では、次の条件で、印刷パターンを印刷したときのオフセットｘ［μｍ］を測定した。
（条件１）５種類の印刷速度（５０．３９３６ ／ １２３．５２０２ ／ ２５１．９９３４ ／ ３７０．５６０６ ／ ４８４．５８１２）［ｍｍ／ｓｅｃ］）で測定
（条件２）印刷高さＨ：１．３［ｍｍ］固定
なお、本実施例で使用したインクジェット印刷装置１は、インクジェトヘッド４が２個搭載されているモデルであるため、両方のインクジェットヘッド（ヘッド１、ヘッド２）で測定した。また、この実施例で使用したインクジェット印刷装置１は、液滴２７の射出速度の計測機能を有している。

【0063】

図９は、ヘッド１及びヘッド２のそれぞれについて、５種類の印刷速度Ｓで測定したオフセットｘの値を表している。図１０は、ヘッド１及びヘッド２のそれぞれについて、５種類の印刷速度Ｓの中から選ばれたあらゆる２つの印刷速度の組み合わせについて、インクジェット印刷装置が備える液滴２７の射出速度の計測結果と、インクの液滴２７の運動を等速度運動として計算した場合と、落下運動として計算した場合のインクの射出速度Ｖ₀の値とを表している。図１１は、インクの射出速度Ｖ₀の平均射出速度、最小射出速度、最大射出速度をまとめたものであり、（ａ）はインクジェット印刷装置が備える液滴２７の射出速度の計測結果をまとめたもの、（ｂ）はインクの液滴２７の運動を等速度運動として計算した場合の計算結果をまとめたものである。同図（ｂ）においては、計算で求めた射出速度から最大値、最小値を除外して算出している。

【0064】

図１０に示すように、インクの液滴２７の運動を等速度運動として計算した場合と、落下運動として計算した場合のインクの射出速度Ｖ₀の値は一致している。この図１０では小数点第３位までしか表れしていないが、小数点第４位まで一致していた。また、図１０及び図１１に示すように、インクジェット印刷装置による射出速度の計測結果と、計算で求めた射出速度とが高精度に一致していることが分かる。

【0065】

インク粘度変化判定処理（ステップＳ１０３）について説明する。インク射出速度算出処理（ステップＳ１０２）で算出したインクの射出速度と、所定の基準射出速度（本例では、インクタンクへのインク投入直後の増粘がない状態のインクを用いて取得しておいたインクの射出速度を採用している。）を比較することで、インクが増粘したかどうかを判定する。例えば、前記所定の基準射出速度に対して、所定の判定基準（例えば、所定割合以上射出速度が低下していることや、所定値以上射出速度が低下していることなど。）に該当するとインクが増粘していると判定し、そうでないとインクが増粘していないと判定する。この判定は、算出したインクの射出速度、所定の基準射出速度、及び所定の判断基準に基づいて制御部７により自動的にするようにしてもよいし、これらの情報を含む判断情報をユーザーに提示し、ユーザーにしてもらうようにしてもよい。

【0066】

以上のように構成された本例のインクの粘度変化検出方法及びインクジェット印刷装置１によれば、固定部２に固定されたワーク１１の印刷対象面を撮像した画像を生成するカメラ６を備えていれば容易に実施できる。このようにインク粘度を取得するための専用のハードウェア構成（例えば、インクの液滴２７の吐出速度を得るために発光素子と受光素子や、インクタンク内の粘度を測定する粘度センサー）を設ける必要がないので、それにより装置が大型化したり、コストが増加したりする問題が生じない。また、前記粘度センサーはインクタンクが無いインクカートリッジ式には適用できないが、本発明にはそのような制限がない。そして、インクの粘度が変化した場合には、インクの着弾位置がずれる（印刷位置精度が悪くなる）ので、インクを射出するタイミングを再調整することで印刷位置精度を回復することに利用が可能である。

【0067】

次に、本発明を具体化した第二実施形態について説明する。この実施形態は、以下に示す点において、主に第一実施形態と相違している。従って、同実施形態と共通する部分については、同一符号を付することにより重複説明を省く。

【0068】

本例では、ワーク１１及びノズル４ａの間の相対的な特定の物理的条件として、印刷高さＨを用い、互いに異なる高さＨ₁及びＨ₂について、それぞれオフセットｘ₁及びｘ₂を取得する。

【0069】

本例のインク射出速度算出処理（ステップＳ１０２）におけるインク射出速度の計算方法について説明する。インクの射出速度を厳密に計算するためには、空気抵抗等を考慮する必要があるが、実印刷時の印刷高さは数ミリｍ程度、実験でも１．３ｍｍと微小距離のため、計算を簡易化するために空気抵抗等は無視して考える。本実施形態では、インクの液滴２７の運動を等速度運動として計算する方法についてのみ説明し、落下運動として計算する方法については説明を省略する。

【0070】

図８に示すように、インクジェットヘッドのノズル面とワークの距離（＝印刷高さ）をＨ（mm）、インクの射出速度をＶ₀（m/sec）、インクの液滴２７がワークに着弾するまでの時間をｔ（sec）とすると、近似的に次の式（８）が成立する。

【0071】

【数11】

【0072】

また、印字速度Ｓ（m/sec）でインクがワークに着弾するまでのＸＹ方向の距離であるオフセットｘは、次式（９）で表される。

【0073】

【数12】

【0074】

式（９）のｔに式（８）を代入すると、次式が得られる。

【0075】

【数13】

【0076】

上記より、（ａ）印字高さＨ₁で移動する距離であるオフセットをｘ₁、（ｂ）印字高さＨ₂で移動する距離であるオフセットをｘ₂とすると、（ａ）と（ｂ）の差Ｄは、次式（１０）で表される。

【0077】

【数14】

【0078】

式（１０）より、Ｖ₀は次式のように表される。

【0079】

【数15】

【0080】

この式において、Ｓ、Ｈ₁及びＨ₂は既知（印刷設定で指定）であるので、測定により得たｘ₁及びｘ₂を用いることで、上式からインク射出速度算出処理（ステップＳ１０２）は、インクの射出速度Ｖ₀を算出する。

【0081】

本例のインクの粘度変化検出方法及びインクジェット印刷装置１によっても、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0082】

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）印刷対象のワーク１１として、プリント配線板等の基板以外の物体を用いること。
（２）インクジェットヘッド４におけるノズル４ａの配置パターンとして、前記実施形態とは異なるパターンのものを用いること。
（３）カメラ６を装置本体１ａに支持させることにより、固定部２の上方における所定位置に固定的に設けるようにすること。

【符号の説明】

【0083】

１ インクジェット印刷装置
１ａ 装置本体
２ 固定部
３ 移動機構
３ａ Ｘ軸移動機構
３ｂ Ｙ軸移動機構
３ｃ Ｚ軸移動機構
４ インクジェットヘッド
４ａ ノズル
５ 硬化部
６ カメラ
７ 制御部
８ 載置台
１１ ワーク
１２ Ｘ軸移動体
１４ Ｚ軸移動体
１６ Ｘ軸ボールネジ
１７ Ｙ軸ボールネジ
１８ Ｘ軸リニアガイド
１９ Ｙ軸リニアガイド
２０ Ｘ軸モータ
２１ Ｙ軸モータ
２４ 画像
２５ 印刷パターン
２５ａ 印刷パターンの基準点
２６ 画面
２６ａ ガイドライン
２７ インクの液滴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】