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(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】P2025031046
(43)【公開日】2025-03-07
(54)【発明の名称】検出装置及び検出方法
(51)【国際特許分類】
B41J 2/01 20060101AFI20250228BHJP
B41J 2/17 20060101ALI20250228BHJP
【ＦＩ】
B41J2/01 207
B41J2/01 401
B41J2/17 103
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023136997
(22)【出願日】2023-08-25
(71)【出願人】
【識別番号】723005698
【氏名又は名称】船井電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100148460
【弁理士】
【氏名又は名称】小俣 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100168125
【弁理士】
【氏名又は名称】三藤 誠司
(72)【発明者】
【氏名】荒井 和裕
(72)【発明者】
【氏名】堀 晃輔
(72)【発明者】
【氏名】堀井 清太郎
【テーマコード（参考）】
2C056
【Ｆターム（参考）】
2C056EA23
2C056EA24
2C056EB40
2C056EC06
2C056EC37
2C056JB18
(57)【要約】
【課題】比較的低いフレームレートの撮像部を用いた場合であっても、ノズルからの液滴の吐出不良の有無を精度良く検出することができる検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置２の調整部５８は、調整モードでは、複数のフレームデータのうち１以上のフレームデータに対応する被写体画像４６の第２の被写体領域４４に液滴が映っており、且つ、複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像４６の各々の第１の被写体領域４２に液滴が映っていない場合に、第１の被写体領域４２に液滴が映るように撮像部３６の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整する。調整部５８は、検出モードでは、ノズル６から液滴を所定の吐出タイミングで吐出させ、且つ、撮像部３６に被写体画像４６を特定の撮像タイミングで撮像させ、特定の撮像タイミングで撮像した被写体画像４６に基づいて、ノズル６からの液滴の吐出不良の有無を検出する。
【選択図】図４
【解決手段】検出装置２の調整部５８は、調整モードでは、複数のフレームデータのうち１以上のフレームデータに対応する被写体画像４６の第２の被写体領域４４に液滴が映っており、且つ、複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像４６の各々の第１の被写体領域４２に液滴が映っていない場合に、第１の被写体領域４２に液滴が映るように撮像部３６の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整する。調整部５８は、検出モードでは、ノズル６から液滴を所定の吐出タイミングで吐出させ、且つ、撮像部３６に被写体画像４６を特定の撮像タイミングで撮像させ、特定の撮像タイミングで撮像した被写体画像４６に基づいて、ノズル６からの液滴の吐出不良の有無を検出する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出するための検出装置であって、
前記ノズルに対向して配置され、前記ノズルから吐出された液滴を受容する受容部材と、
前記ノズルから前記受容部材に向けて液滴が吐出された際に、前記ノズルと前記受容部材との間を飛翔中の液滴を映すための第１の被写体領域、及び、前記受容部材に着弾した液滴を映すための第２の被写体領域を１つの被写体画像として撮像する撮像部と、
前記ノズル及び前記撮像部を制御する制御部であって、前記撮像部の撮像タイミングを調整する第１のモード、及び、前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する第２のモードを実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１のモードでは、（ｉ）前記ノズルから液滴を所定の吐出タイミングで吐出させ、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を所定のフレームレートで撮像させ、（ｉｉ）撮像した複数のフレームデータのうち１以上のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第２の被写体領域に液滴が映っており、且つ、前記複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の前記被写体画像の各々の前記第１の被写体領域に液滴が映っていない場合に、前記複数のフレームデータのうち特定のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第１の被写体領域に液滴が映るように前記撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整し、
前記第２のモードでは、（ｉｉｉ）前記ノズルから液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させ、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を前記特定の撮像タイミングで撮像させ、（ｉｖ）前記特定の撮像タイミングで撮像した前記被写体画像に基づいて、前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する
検出装置。
前記ノズルに対向して配置され、前記ノズルから吐出された液滴を受容する受容部材と、
前記ノズルから前記受容部材に向けて液滴が吐出された際に、前記ノズルと前記受容部材との間を飛翔中の液滴を映すための第１の被写体領域、及び、前記受容部材に着弾した液滴を映すための第２の被写体領域を１つの被写体画像として撮像する撮像部と、
前記ノズル及び前記撮像部を制御する制御部であって、前記撮像部の撮像タイミングを調整する第１のモード、及び、前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する第２のモードを実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１のモードでは、（ｉ）前記ノズルから液滴を所定の吐出タイミングで吐出させ、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を所定のフレームレートで撮像させ、（ｉｉ）撮像した複数のフレームデータのうち１以上のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第２の被写体領域に液滴が映っており、且つ、前記複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の前記被写体画像の各々の前記第１の被写体領域に液滴が映っていない場合に、前記複数のフレームデータのうち特定のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第１の被写体領域に液滴が映るように前記撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整し、
前記第２のモードでは、（ｉｉｉ）前記ノズルから液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させ、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を前記特定の撮像タイミングで撮像させ、（ｉｖ）前記特定の撮像タイミングで撮像した前記被写体画像に基づいて、前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する
検出装置。
【請求項2】
前記ノズルは、液滴を吐出するための複数の吐出孔を有し、
前記制御部は、前記第１のモードでは、前記ノズルの前記複数の吐出孔のうち第１の数の吐出孔から液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させ、前記第２のモードでは、前記ノズルの前記複数の吐出孔のうち前記第１の数よりも多い第２の数の吐出孔から液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させる
請求項１に記載の検出装置。
前記制御部は、前記第１のモードでは、前記ノズルの前記複数の吐出孔のうち第１の数の吐出孔から液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させ、前記第２のモードでは、前記ノズルの前記複数の吐出孔のうち前記第１の数よりも多い第２の数の吐出孔から液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させる
請求項１に記載の検出装置。
【請求項3】
前記第１の数は、１つである
請求項２に記載の検出装置。
請求項２に記載の検出装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記第１のモードにおいて、前記ノズルの前記１つの吐出孔から液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させた際に、前記複数のフレームデータにそれぞれ対応する前記複数の被写体画像の各々の前記第１の被写体領域及び前記第２の被写体領域のいずれにも液滴が映っていない場合には、当該１つの吐出孔を吐出不良と判定し、液滴を吐出する吐出孔を当該１つの吐出孔から他の１つの吐出孔に変更して、前記第１のモードを再度実行する
請求項３に記載の検出装置。
請求項３に記載の検出装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記第１のモードにおいて、前記複数のフレームデータのうち１以上のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第２の被写体領域に液滴が映っており、且つ、前記複数のフレームデータにそれぞれ対応する前記複数の被写体画像の各々の前記第１の被写体領域に液滴が映っていない場合に、前記撮像部による撮像の制御の開始から撮像が実行されるまでの撮像遅延時間を、所定時間だけ長くする又は短くすることにより、前記撮像部の撮像タイミングを前記特定の撮像タイミングに調整する
請求項１～４のいずれか１項に記載の検出装置。
請求項１～４のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項6】
前記所定時間は、前記フレームレートの逆数の２ｎ分の１倍（ｎは１以上の整数）である
請求項５に記載の検出装置。
請求項５に記載の検出装置。
【請求項7】
前記受容部材は、前記ノズルから吐出された液滴を受容する受容面を有する無端ベルトであり、
前記検出装置は、さらに、
前記受容部材を所定の方向に回転させるための駆動源と、
前記受容部材の前記受容面に接触するように配置され、前記受容部材が前記所定の方向に回転している間、前記受容部材の前記受容面に着弾した液滴を払拭する清掃部材と、を備える
請求項１に記載の検出装置。
前記検出装置は、さらに、
前記受容部材を所定の方向に回転させるための駆動源と、
前記受容部材の前記受容面に接触するように配置され、前記受容部材が前記所定の方向に回転している間、前記受容部材の前記受容面に着弾した液滴を払拭する清掃部材と、を備える
請求項１に記載の検出装置。
【請求項8】
前記検出装置は、さらに、前記受容部材に着弾した液滴を映すためのミラーを備え、
前記第２の被写体領域は、前記ミラーを含む領域である
請求項１に記載の検出装置。
前記第２の被写体領域は、前記ミラーを含む領域である
請求項１に記載の検出装置。
【請求項9】
ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出するための検出方法であって、
（ａ）前記ノズルから前記ノズルに対向して配置された受容部材に向けて液滴が吐出された際に、撮像部を用いて、前記ノズルと前記受容部材との間を飛翔中の液滴を映すための第１の被写体領域、及び、前記受容部材に着弾した液滴を映すための第２の被写体領域を１つの被写体画像として撮像するステップと、
（ｂ）前記撮像部の撮像タイミングを調整する第１のモードを実行するステップと、
（ｃ）前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する第２のモードを実行するステップと、を含み、
前記第１のモードでは、（ｉ）前記ノズルから液滴を所定の吐出タイミングで吐出し、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を所定のフレームレートで撮像し、（ｉｉ）撮像した複数のフレームデータのうち１以上のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第２の被写体領域に液滴が映っており、且つ、前記複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の前記被写体画像の各々の前記第１の被写体領域に液滴が映っていない場合に、前記複数のフレームデータのうち特定のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第１の被写体領域に液滴が映るように前記撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整し、
前記第２のモードでは、（ｉｉｉ）前記ノズルから液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出し、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を前記特定の撮像タイミングで撮像し、（ｉｖ）前記特定の撮像タイミングで撮像した前記被写体画像に基づいて、前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する
検出方法。
（ａ）前記ノズルから前記ノズルに対向して配置された受容部材に向けて液滴が吐出された際に、撮像部を用いて、前記ノズルと前記受容部材との間を飛翔中の液滴を映すための第１の被写体領域、及び、前記受容部材に着弾した液滴を映すための第２の被写体領域を１つの被写体画像として撮像するステップと、
（ｂ）前記撮像部の撮像タイミングを調整する第１のモードを実行するステップと、
（ｃ）前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する第２のモードを実行するステップと、を含み、
前記第１のモードでは、（ｉ）前記ノズルから液滴を所定の吐出タイミングで吐出し、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を所定のフレームレートで撮像し、（ｉｉ）撮像した複数のフレームデータのうち１以上のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第２の被写体領域に液滴が映っており、且つ、前記複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の前記被写体画像の各々の前記第１の被写体領域に液滴が映っていない場合に、前記複数のフレームデータのうち特定のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第１の被写体領域に液滴が映るように前記撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整し、
前記第２のモードでは、（ｉｉｉ）前記ノズルから液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出し、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を前記特定の撮像タイミングで撮像し、（ｉｖ）前記特定の撮像タイミングで撮像した前記被写体画像に基づいて、前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する
検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出するための検出装置及び検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
インクジェット方式によりノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置が知られている。この種の液滴吐出装置の適用範囲は、記録媒体に向けてインクを吐出して印刷を施す印刷装置だけでなく、例えば薬液を吐出する医療機器や、美容液を吐出する美容機器等にも広がっている。液滴吐出装置をこのような医療機器や美容機器等に適用する場合には、薬液や美容液等の効能を正しく得るために、ノズルからの液滴の吐出状態（例えば、１回あたりの吐出量等）を正常に維持することが重要である。
【0003】
そのため、ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出するための検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。従来の検出装置では、ノズルから吐出された飛翔中の液滴をカメラ（撮像部）で撮像し、撮像した飛翔中の液滴の形状に基づいて、ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平１０－２０６６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述した従来の検出装置では、飛翔中の液滴の形状を精度良く検出するためには、比較的高いフレームレート（例えば、１０００ｆｐｓ以上）で撮像可能な高速度カメラが必要になるため、検出装置が大掛かりになるという課題が生じる。
【0006】
本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、比較的低いフレームレートの撮像部を用いた場合であっても、ノズルからの液滴の吐出不良の有無を精度良く検出することができる検出装置及び検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る検出装置は、ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出するための検出装置であって、前記ノズルに対向して配置され、前記ノズルから吐出された液滴を受容する受容部材と、前記ノズルから前記受容部材に向けて液滴が吐出された際に、前記ノズルと前記受容部材との間を飛翔中の液滴を映すための第１の被写体領域、及び、前記受容部材に着弾した液滴を映すための第２の被写体領域を１つの被写体画像として撮像する撮像部と、前記ノズル及び前記撮像部を制御する制御部であって、前記撮像部の撮像タイミングを調整する第１のモード、及び、前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する第２のモードを実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１のモードでは、（ｉ）前記ノズルから液滴を所定の吐出タイミングで吐出させ、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を所定のフレームレートで撮像させ、（ｉｉ）撮像した複数のフレームデータのうち１以上のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第２の被写体領域に液滴が映っており、且つ、前記複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の前記被写体画像の各々の前記第１の被写体領域に液滴が映っていない場合に、前記複数のフレームデータのうち特定のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第１の被写体領域に液滴が映るように前記撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整し、前記第２のモードでは、（ｉｉｉ）前記ノズルから液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させ、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を前記特定の撮像タイミングで撮像させ、（ｉｖ）前記特定の撮像タイミングで撮像した前記被写体画像に基づいて、前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する。
【0008】
本態様によれば、制御部は、第１のモードでは、複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像の各々の第１の被写体領域に液滴が映っていない場合に、特定のフレームデータに対応する被写体画像の第１の被写体領域に液滴が映るように撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整する。これにより、比較的低いフレームレートの撮像部を用いた場合であっても、第１のモードにおいて撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに容易に調整することができ、第２のモードにおいてノズルからの液滴の吐出不良の有無を精度良く検出することができる。
【0009】
例えば、本発明の第２の態様に係る検出装置では、第１の態様において、前記ノズルは、液滴を吐出するための複数の吐出孔を有し、前記制御部は、前記第１のモードでは、前記ノズルの前記複数の吐出孔のうち第１の数の吐出孔から液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させ、前記第２のモードでは、前記ノズルの前記複数の吐出孔のうち前記第１の数よりも多い第２の数の吐出孔から液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させるように構成してもよい。
【0010】
本態様によれば、第１のモードにおいて撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整するために消費する液滴の量を抑えることができる。
【0011】
例えば、本発明の第３の態様に係る検出装置では、第２の態様において、前記第１の数は、１つであるように構成してもよい。
【0012】
本態様によれば、第１のモードにおいて撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整するために消費する液滴の量をより効果的に抑えることができる。
【0013】
例えば、本発明の第４の態様に係る検出装置では、第３の態様において、前記制御部は、前記第１のモードにおいて、前記ノズルの前記１つの吐出孔から液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出させた際に、前記複数のフレームデータにそれぞれ対応する前記複数の被写体画像の各々の前記第１の被写体領域及び前記第２の被写体領域のいずれにも液滴が映っていない場合には、当該１つの吐出孔を吐出不良と判定し、液滴を吐出する吐出孔を当該１つの吐出孔から他の１つの吐出孔に変更して、前記第１のモードを再度実行するように構成してもよい。
【0014】
本態様によれば、第１のモードにおいて、１つの吐出孔を吐出不良と判定した場合に、液滴を吐出する吐出孔を当該１つの吐出孔から他の１つの吐出孔に変更することにより、第１のモードを継続して実行することができる。
【0015】
例えば、本発明の第５の態様に係る検出装置では、第１の態様～第４の態様のいずれか一態様において、前記制御部は、前記第１のモードにおいて、前記複数のフレームデータのうち１以上のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第２の被写体領域に液滴が映っており、且つ、前記複数のフレームデータにそれぞれ対応する前記複数の被写体画像の各々の前記第１の被写体領域に液滴が映っていない場合に、前記撮像部による撮像の制御の開始から撮像が実行されるまでの撮像遅延時間を、所定時間だけ長くする又は短くすることにより、前記撮像部の撮像タイミングを前記特定の撮像タイミングに調整するように構成してもよい。
【0016】
本態様によれば、撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに容易に調整することができる。
【0017】
例えば、本発明の第６の態様に係る検出装置では、第５の態様において、前記所定時間は、前記フレームレートの逆数の２ｎ分の１倍（ｎは１以上の整数）であるように構成してもよい。
【0018】
本態様によれば、撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングにより一層容易に且つ効果的に調整することができる。
【0019】
例えば、本発明の第７の態様に係る検出装置では、第１の態様～第６の態様のいずれか一態様において、前記受容部材は、前記ノズルから吐出された液滴を受容する受容面を有する無端ベルトであり、前記検出装置は、さらに、前記受容部材を所定の方向に回転させるための駆動源と、前記受容部材の前記受容面に接触するように配置され、前記受容部材が前記所定の方向に回転している間、前記受容部材の前記受容面に着弾した液滴を払拭する清掃部材と、を備えるように構成してもよい。
【0020】
本態様によれば、清掃部材を用いて受容部材の受容面に着弾した液滴を払拭することにより、第１のモードを実行する毎に、第２の被写体領域に映った着弾後の液滴を画像処理により精度良く解析することができる。
【0021】
例えば、本発明の第８の態様に係る検出装置では、第１の態様～第７の態様のいずれか一態様において、前記検出装置は、さらに、前記受容部材に着弾した液滴を映すためのミラーを備え、前記第２の被写体領域は、前記ミラーを含む領域であるように構成してもよい。
【0022】
本態様によれば、受容部材の配置の自由度を高めることができる。
【0023】
また、本発明の第９の態様に係る検出方法は、ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出するための検出方法であって、（ａ）前記ノズルから前記ノズルに対向して配置された受容部材に向けて液滴が吐出された際に、撮像部を用いて、前記ノズルと前記受容部材との間を飛翔中の液滴を映すための第１の被写体領域、及び、前記受容部材に着弾した液滴を映すための第２の被写体領域を１つの被写体画像として撮像するステップと、（ｂ）前記撮像部の撮像タイミングを調整する第１のモードを実行するステップと、（ｃ）前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する第２のモードを実行するステップと、を含み、前記第１のモードでは、（ｉ）前記ノズルから液滴を所定の吐出タイミングで吐出し、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を所定のフレームレートで撮像し、（ｉｉ）撮像した複数のフレームデータのうち１以上のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第２の被写体領域に液滴が映っており、且つ、前記複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の前記被写体画像の各々の前記第１の被写体領域に液滴が映っていない場合に、前記複数のフレームデータのうち特定のフレームデータに対応する前記被写体画像の前記第１の被写体領域に液滴が映るように前記撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整し、前記第２のモードでは、（ｉｉｉ）前記ノズルから液滴を前記所定の吐出タイミングで吐出し、且つ、前記撮像部に前記被写体画像を前記特定の撮像タイミングで撮像し、（ｉｖ）前記特定の撮像タイミングで撮像した前記被写体画像に基づいて、前記ノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出する。
【0024】
本態様によれば、第１のモードでは、複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像の各々の第１の被写体領域に液滴が映っていない場合に、特定のフレームデータに対応する被写体画像の第１の被写体領域に液滴が映るように撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整する。これにより、比較的低いフレームレートの撮像部を用いた場合であっても、第１のモードにおいて撮像部の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに容易に調整することができ、第２のモードにおいてノズルからの液滴の吐出不良の有無を精度良く検出することができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明の一態様に係る検出装置等によれば、比較的低いフレームレートの撮像部を用いた場合であっても、ノズルからの液滴の吐出不良の有無を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】実施の形態１に係る検出装置の外観を示す斜視図である。
【図2】カートリッジを取り外した状態での、実施の形態１に係る検出装置の外観を示す斜視図である。
【図3】カートリッジのノズルを示す図である。
【図4】実施の形態１に係る検出装置の内部構造を示す斜視図である。
【図6】実施の形態１に係る検出装置の撮像部により撮像された被写体画像の一例を示す図である。
【図7】実施の形態１に係る検出装置の機能構成を示すブロック図である。
【図8】実施の形態１に係る検出装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図9】実施の形態１に係る検出装置における調整モード（撮像タイミングの調整初回）の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図11】実施の形態１に係る検出装置における調整モード（撮像タイミングの調整２回目）の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図12】実施の形態１に係る検出装置における調整モード（撮像タイミングの調整３回目）の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図13】実施の形態１に係る検出装置における調整モード（撮像タイミングの調整４回目）の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図14】実施の形態１に係る検出装置における検出モードの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図15】実施の形態１に係る検出装置における検出モードの動作を説明するための図である。
【図16】実施の形態２に係る検出装置の内部構造を示す斜視図である。
【図17】実施の形態３に係る検出装置の外観を示す斜視図である。
【図18】カートリッジを取り外した状態での、実施の形態３に係る検出装置の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0028】
（実施の形態１）
［１－１．検出装置の構造］
まず、図１～図６を参照しながら、実施の形態１に係る検出装置２の構造について説明する。図１は、実施の形態１に係る検出装置２の外観を示す斜視図である。図２は、カートリッジ４を取り外した状態での、実施の形態１に係る検出装置２の外観を示す斜視図である。図３は、カートリッジ４のノズル６を示す図である。図４は、実施の形態１に係る検出装置２の内部構造を示す斜視図である。図５は、図４とは別の角度から見た状態での、実施の形態１に係る検出装置２の内部構造を示す斜視図である。図６は、実施の形態１に係る検出装置２の撮像部３６により撮像された被写体画像４６の一例を示す図である。
［１－１．検出装置の構造］
まず、図１～図６を参照しながら、実施の形態１に係る検出装置２の構造について説明する。図１は、実施の形態１に係る検出装置２の外観を示す斜視図である。図２は、カートリッジ４を取り外した状態での、実施の形態１に係る検出装置２の外観を示す斜視図である。図３は、カートリッジ４のノズル６を示す図である。図４は、実施の形態１に係る検出装置２の内部構造を示す斜視図である。図５は、図４とは別の角度から見た状態での、実施の形態１に係る検出装置２の内部構造を示す斜視図である。図６は、実施の形態１に係る検出装置２の撮像部３６により撮像された被写体画像４６の一例を示す図である。
【0029】
【0030】
【0031】
カートリッジ４は、例えば、インクジェット方式でミスト状の液体（液滴）を吐出するための液滴吐出装置（図示せず）に着脱可能に取り付けられる。なお、液体は、例えば薬液又は美容液等の溶液である。また、液滴吐出装置は、例えば、薬液を吐出するための医療機器、又は、美容液を吐出するための美容機器等のハンディタイプの小型機器である。このような小型機器は、例えばユーザにより片手で把持された状態で使用される。
【0032】
カートリッジ４の側面には、カートリッジ４の外部からの吐出制御信号を受信するための端子である受信部８が配置されている。また、カートリッジ４の内部には、溶液を充填するための収容部１０が形成されている。なお、カートリッジ４が小型機器に搭載される関係上、カートリッジ４の大きさは小型化されており、その分、収容部１０の容積も一般的な印刷装置用のインクカートリッジの収容部の容積よりも少なくなっている。
【0033】
また、図３に示すように、カートリッジ４の下面には、受信部８で受信された吐出制御信号に基づいて、収容部１０から供給された溶液を下方に液滴として吐出するためのノズル６が配置されている。ノズル６には、微小な複数（例えば、７つ）の吐出孔１２が形成されている。複数の吐出孔１２は、前後方向（Ｘ軸方向）に沿って、１列に且つ間隔を置いて配置されている。
【0034】
検出装置２は、筐体１４を備えている。筐体１４の上面には、カートリッジ４を着脱可能に差し込むためのスロット１６が形成されている。カートリッジ４のノズル６からの液滴の吐出不良の有無を検出する際には、ユーザは、ノズル６を下向きにした状態で、カートリッジ４を筐体１４のスロット１６に上方から差し込む。
【0035】
図４及び図５に示すように、検出装置２は、さらに、筐体１４の内部に配置された検出機構１８を備えている。検出機構１８は、制御基板２０と、送信部２２と、駆動プーリ２４と、従動プーリ２６と、受容部材２８と、駆動源３０と、清掃部材３２と、光源３４と、撮像部３６とを有している。図４及び図５では、カートリッジ４が筐体１４のスロット１６に差し込まれた状態を図示しているが、説明の都合上、筐体１４の図示は省略している。
【0036】
制御基板２０は、ノズル６及び撮像部３６を制御するためのプリント配線基板であり、例えば吐出制御信号及び撮像制御信号を生成する。また、制御基板２０は、撮像部３６の撮像タイミングを調整する調整モード（第１のモードの一例）、及び、ノズル６からの液滴の吐出不良の有無を検出する検出モード（第２のモードの一例）を実行する。調整モード及び検出モードの具体的な内容については、後述する。
【0037】
送信部２２は、制御基板２０により生成された吐出制御信号を送信するための端子であり、制御基板２０に実装されている。図４に示すように、カートリッジ４が筐体１４のスロット１６に差し込まれた状態で、送信部２２は、カートリッジ４の受信部８と電気的に接続される。この状態で、送信部２２は、制御基板２０により生成された吐出制御信号をカートリッジ４の受信部８に送信する。
【0038】
駆動プーリ２４及び従動プーリ２６の各々は、筐体１４の内部に回転可能に支持されており、前後方向に沿って延在している。また、駆動プーリ２４及び従動プーリ２６は、上下方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜した方向に、間隔を置いて配置されている。
【0039】
受容部材２８は、例えば無端ベルトであり、駆動プーリ２４及び従動プーリ２６の間に回転可能に巻き掛けられている。受容部材２８は、カートリッジ４のノズル６に対向して配置されている。受容部材２８の外周面には、受容面３８が規定されている。受容部材２８の受容面３８は、水平面（ＸＹ平面）に対して傾斜して配置されており、ノズル６から吐出された液滴を受容する。すなわち、ノズル６から吐出された液滴は、ノズル６と受容部材２８の受容面３８との間を飛翔（落下）した後に、受容部材２８の受容面３８に着弾（付着）する。
【0040】
駆動源３０は、例えばサーボモータであり、駆動プーリ２４の一端部に連結されている。駆動源３０の駆動力が駆動プーリ２４に伝達することにより、駆動プーリ２４が回転し、これに伴って受容部材２８が所定の方向に回転する。なお、駆動源３０の駆動は、制御基板２０により制御される。
【0041】
清掃部材３２は、例えばゴム等で形成されたワイパーブレードである。受容部材２８を挟んでノズル６と反対側に配置され、且つ、受容部材２８の受容面３８に接触するように配置されている。清掃部材３２は、受容部材２８が所定の方向に回転している間、受容部材２８の受容面３８に着弾した液滴を払拭する。
【0042】
光源３４は、撮像部３６の撮像領域を照明するための光源である。光源３４は、例えば白色光を発する発光ダイオード等であり、受容部材２８の受容面３８の側方に配置されている。
【0043】
撮像部３６は、比較的低い所定のフレームレート（例えば、３０ｆｐｓ）で撮像するカメラである。撮像部３６は、受容部材２８の受容面３８の側方に配置されており、フレキシブル基板４０を介して制御基板２０に実装されている。図６に示すように、撮像部３６は、カートリッジ４のノズル６から受容部材２８の受容面３８に向けて液滴が吐出された際に、ノズル６と受容面３８との間を飛翔中の液滴を映すための第１の被写体領域４２、及び、受容面３８に着弾した液滴を映すための第２の被写体領域４４を１つの被写体画像４６として撮像する。なお、撮像部３６の撮像領域の上下方向における大きさは、例えば約１６ｍｍである。
【0044】
撮像部３６は、制御基板２０からの撮像制御信号を、フレキシブル基板４０を介して受信することにより、所定のフレームレートで複数の被写体画像４６を撮像する。また、撮像部３６は、所定のフレームレートで撮像した複数の被写体画像４６にそれぞれ対応する複数のフレームデータを、フレキシブル基板４０を介して制御基板２０に送信する。具体的には、撮像部３６は、所定のフレームレートの逆数の時間間隔（１／３０≒３３ｍｓ）で被写体画像４６を撮像する毎に、撮像した被写体画像４６を示す画像データであるフレームデータを生成し、生成した複数のフレームデータを制御基板２０に順次送信する。
【0045】
【0046】
図７に示すように、検出装置２は、機能構成として、撮像部３６と、記憶部４８と、制御部５０とを備えている。
【0047】
撮像部３６は、撮像制御部５４（後述する）からの撮像制御信号に基づいて、所定のフレームレートで複数の被写体画像４６（図６参照）を撮像する。撮像部３６は、所定のフレームレートで撮像した複数の被写体画像４６にそれぞれ対応する複数のフレームデータを、記憶部４８に順次記憶させる。
【0048】
記憶部４８は、撮像部３６からの複数のフレームデータを記憶するためのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。記憶部４８は、上述した制御基板２０（図４参照）により実現される。
【0049】
制御部５０は、吐出制御部５２と、撮像制御部５４と、解析部５６と、調整部５８とを含んでいる。制御部５０は、上述した制御基板２０により実現される。
【0050】
吐出制御部５２は、カートリッジ４のノズル６からの液滴の吐出を制御する。具体的には、吐出制御部５２は、調整部５８の指示に基づいて吐出制御信号を生成し、生成した吐出制御信号をカートリッジ４の受信部８（図４参照）に送信する。吐出制御信号は、ノズル６の複数の吐出孔１２のうち１以上の吐出孔１２から、所定の吐出タイミングで所定量（例えば、１つの吐出孔１２あたり１０ｐｌ）の液滴を吐出するようにノズル６を制御するための信号である。ここで、所定の吐出タイミングとは、吐出制御部５２による液滴吐出の制御の開始から吐出遅延時間（以下、「吐出ディレイ」ともいう）が経過した後に、ノズル６から実際に液滴が吐出されるタイミングである。
【0051】
撮像制御部５４は、撮像部３６による被写体画像４６の撮像を制御する。具体的には、撮像制御部５４は、調整部５８の指示に基づいて撮像制御信号を生成し、生成した撮像制御信号を撮像部３６に送信する。撮像制御信号は、所定のフレームレートで複数の被写体画像４６を撮像するように撮像部３６を制御するための信号である。
【0052】
解析部５６は、記憶部４８から複数のフレームデータを順次取得し、取得した複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像４６の各々の第１の被写体領域４２又は第２の被写体領域４４に液滴が映っているか否かを画像処理により解析する。解析部５６は、解析結果を調整部５８に通知する。
【0053】
調整部５８は、解析部５６からの解析結果に基づいて、吐出制御部５２に対して吐出制御信号の生成を指示し、且つ、撮像制御部５４に対して撮像制御信号の生成を指示する。具体的には、調整部５８は、調整モードにおいて、撮像制御部５４を制御することにより、撮像部３６の撮像タイミングを後述するように調整する。ここで、撮像タイミングとは、撮像制御部５４による撮像の制御の開始から撮像遅延時間（以下、「撮影ディレイ」ともいう）が経過した後に、撮像部３６により実際に被写体画像４６の撮像が実行されるタイミングである。
【0054】
［１－３．検出装置の動作］
［１－３－１．調整モードの動作］
図８～図１３を参照しながら、実施の形態１に係る検出装置２における調整モードの動作について説明する。図８は、実施の形態１に係る検出装置２の動作の流れを示すフローチャートである。図９は、実施の形態１に係る検出装置２における調整モード（撮像タイミングの調整初回）の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１０は、図８のフローチャートのステップＳ１６の内容を具体的に示すフローチャートである。図１１は、実施の形態１に係る検出装置２における調整モード（撮像タイミングの調整２回目）の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１２は、実施の形態１に係る検出装置２における調整モード（撮像タイミングの調整３回目）の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１３は、実施の形態１に係る検出装置２における調整モード（撮像タイミングの調整４回目）の動作を説明するためのタイミングチャートである。
［１－３－１．調整モードの動作］
図８～図１３を参照しながら、実施の形態１に係る検出装置２における調整モードの動作について説明する。図８は、実施の形態１に係る検出装置２の動作の流れを示すフローチャートである。図９は、実施の形態１に係る検出装置２における調整モード（撮像タイミングの調整初回）の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１０は、図８のフローチャートのステップＳ１６の内容を具体的に示すフローチャートである。図１１は、実施の形態１に係る検出装置２における調整モード（撮像タイミングの調整２回目）の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１２は、実施の形態１に係る検出装置２における調整モード（撮像タイミングの調整３回目）の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１３は、実施の形態１に係る検出装置２における調整モード（撮像タイミングの調整４回目）の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0055】
図８に示すように、まず、制御部５０では、以下に示す各パラメータの初期値が設定される（Ｓ１１）。具体的には、制御部５０では、各パラメータの初期値として、（ａ）実行するモードの初期値「調整モード」、（ｂ）ノズル６の複数の吐出孔１２のうち吐出対象の吐出孔１２の初期値「１つの吐出孔１２」、（ｃ）吐出遅延時間の初期値「２５０ｍｓ」、（ｄ）撮像遅延時間の初期値「１００ｍｓ」、（ｅ）撮像部３６の所定のフレームレートの初期値「３０ｆｐｓ」、（ｆ）調整モードの実行回数の初期値「０回」が設定される。なお、上記の各初期値は一例であり、上記の各初期値以外の任意の各初期値が設定されるようにしてもよい。このように各パラメータの初期値が設定されることにより、以下のようにして、まず調整モードが実行される。
【0056】
次いで、調整部５８は、吐出制御部５２に対して吐出制御信号の生成を指示し、且つ、撮像制御部５４に対して撮像制御信号の生成を指示する。次いで、吐出制御部５２は、調整部５８の指示に基づいて吐出制御信号を生成し、生成した吐出制御信号をカートリッジ４の受信部８に送信する。また、撮像制御部５４は、調整部５８の指示に基づいて撮像制御信号を生成し、生成した撮像制御信号を撮像部３６に送信する。
【0057】
これにより、カートリッジ４のノズル６からの液滴の吐出が開始され、且つ、撮像部３６による被写体画像４６の撮像が開始される（Ｓ１２）。これにより、図９に示すように、調整モードにおける撮像タイミングの調整初回が実行される。なお、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ノズル６からの液滴吐出の制御が開始されるタイミングと、撮像部３６による撮像の制御が開始されるタイミングとは、同じであるとする。
【0058】
図９の（ａ）に示すように、吐出制御部５２による液滴吐出の制御の開始から吐出遅延時間２５０ｍｓが経過した後に、ノズル６の１つ（第１の数の一例）の吐出孔１２から所定量の液滴が吐出される。ここで、ノズル６の１つの吐出孔１２からの所定量の液滴の吐出が開始してから終了するまでの吐出期間（すなわち、１つの吐出孔１２から吐出された所定量の液滴が飛翔している期間）は、例えば約３ｍｓである。
【0059】
また、図９の（ｂ）に示すように、撮像制御部５４による撮像の制御の開始から撮像遅延時間１００ｍｓが経過した後に、撮像部３６による所定のフレームレートでの複数の被写体画像４６の撮像が実行される。仮に、撮像部３６の撮像タイミングが上記吐出期間（３ｍｓ）内に含まれる場合には、撮像部３６により撮像された特定のフレームデータに対応する被写体画像４６の第１の被写体領域４２に、飛翔中の液滴が映るようになる。なお、図９に示す撮像タイミングの調整初回では、撮像部３６の撮像タイミングは上記吐出期間内に含まれていないものとする。
【0060】
また、図９の（ｃ）に示すように、撮像部３６は、所定のフレームレートで撮像した複数の被写体画像４６にそれぞれ対応する複数のフレームデータを、記憶部４８に順次記憶させる。この時、記憶部４８に記憶される複数のフレームデータにはそれぞれ、撮像順に例えば「フレーム１」、「フレーム２」、「フレーム３」、「フレーム４」、・・・、「フレームｎ」（ｎは２以上の整数）の各フレーム番号が付与される。すなわち、最初に撮像されたフレームデータにはフレーム番号「フレーム１」が付与され、最後に撮像されたフレームデータにはフレーム番号「フレームｎ」が付与される。なお、説明の都合上、以下の説明では、フレーム番号「フレーム１」～「フレーム４」の各フレームデータのみについて説明する。
【0061】
カートリッジ４のノズル６からの液滴の吐出、及び、撮像部３６による被写体画像４６の撮像の実行が完了していない場合には（Ｓ１３でＮＯ）、ステップＳ１３に戻る。カートリッジ４のノズル６からの液滴の吐出、及び、撮像部３６による被写体画像４６の撮像の実行が完了した場合には（Ｓ１３でＹＥＳ）、解析部５６は、記憶部４８から複数のフレームデータを順次取得する（Ｓ１４）。次いで、調整モードにおいて（Ｓ１５で「調整モード」）、撮像部３６の撮像タイミングが調整される（Ｓ１６）。
【0062】
【0063】
図９の（ａ）～（ｃ）に示すように、調整モードにおける撮像タイミングの調整初回では、撮像部３６の撮像タイミングが上記吐出期間内に含まれず、且つ、フレーム番号「フレーム３」及び「フレーム４」の複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像４６の各々の第２の被写体領域４４に着弾後の液滴が映っており、且つ、フレーム番号「フレーム１」～「フレーム４」の複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像４６の各々の第１の被写体領域４２には飛翔中の液滴が映っていないものとする。
【0064】
図１０に示すように、まず、解析部５６は、フレーム番号「フレーム１」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第１の被写体領域４２に飛翔中の液滴が映っているか否かを検出する（Ｓ１６０１）。
【0065】
フレーム番号「フレーム１」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第１の被写体領域４２に飛翔中の液滴が映っていない場合には（Ｓ１６０１でＮＯ）、解析部５６は、フレーム番号「フレーム１」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第２の被写体領域４４に着弾後の液滴が映っているか否かを検出する（Ｓ１６０２）。
【0066】
フレーム番号「フレーム１」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第２の被写体領域４４に着弾後の液滴が映っていない場合には（Ｓ１６０２でＮＯ）、解析部５６は、フレーム番号「フレーム１」のフレームデータが最後のフレームデータであるか否かを判定する（Ｓ１６０３）。フレーム番号「フレーム１」のフレームデータが最後のフレームデータでない場合には（Ｓ１６０３でＮＯ）、解析部５６は、次のフレーム番号「フレーム２」のフレームデータの解析を開始し（Ｓ１６０４）、ステップＳ１６０１に戻る。
【0067】
一方、ステップＳ１６０３において、解析したフレームデータが最後のフレームデータである場合には（Ｓ１６０３でＹＥＳ）、いずれのフレーム番号のフレームデータに対応する被写体画像４６の第１の被写体領域４２及び第２の被写体領域４４にも液滴が映っていないことになる。そのため、この場合には、解析部５６は、ノズル６の１つの吐出孔１２を吐出不良と判定し、液滴を吐出する吐出孔を当該１つの吐出孔１２から他の１つの吐出孔１２に変更して、調整モードを再度実行する（Ｓ１６０５）。
【0068】
ステップＳ１６０２に戻り、フレーム番号「フレーム３」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第２の被写体領域４４に着弾後の液滴が映っている場合には（Ｓ１６０２でＹＥＳ）、解析部５６は、撮像タイミングの調整が初回であるか否かを判定する（Ｓ１６０６）。撮像タイミングの調整が初回である場合には（Ｓ１６０６でＹＥＳ）、解析部５６は、最初に着弾後の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号「フレーム３」を保存する（Ｓ１６０７）。
【0069】
次いで、調整部５８は、今回の撮像タイミングの調整において最初に着弾後の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号が、初回の撮像タイミングの調整において最初に着弾後の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号「フレーム３」（すなわち、ステップＳ１６０７で保存されたステップ番号）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１６０８）。
【0070】
今回の撮像タイミングの調整において最初に着弾後の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号が「フレーム３」と等しい場合には（Ｓ１６０８でＮＯ）、調整部５８は、撮像部３６の撮像タイミングを早める方向に調整する（Ｓ１６０９）。具体的には、調整部５８は、撮像遅延時間１００ｍｓを、フレームレートの逆数（３３ｍｓ）の２１分の１倍である１６ｍｓ（≒３３ｍｓ×１／２）（所定の時間の一例）だけ短くして８４ｍｓ（＝１００ｍｓ－１６ｍｓ）に変更することにより、撮像部３６の撮像タイミングを調整する。その後、ステップＳ１６０１に戻り、調整モードにおける撮像タイミングの調整２回目が実行される。すなわち、撮像部３６の撮像タイミングが上記吐出期間内に含まれるようになるまで、後述するように調整モードにおける撮像タイミングの調整が繰り返し実行される。
【0071】
なお、上述したステップＳ１６０９において、今回の撮像タイミングの調整において最初に着弾後の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号が「フレーム３」と等しい場合には、調整部５８は、撮像遅延時間を所定の時間だけ長くすることにより、撮像タイミングを遅らせる方向に調整してもよい。
【0072】
調整モードにおける撮像タイミングの調整初回に続いて、図１１に示すように、調整モードにおける撮像タイミングの調整２回目が実行される。図１１の（ａ）に示すように、吐出制御部５２による液滴吐出の制御の開始から吐出遅延時間２５０ｍｓが経過したタイミングで、ノズル６の１つの吐出孔１２から所定量の液滴の吐出が実行される。また、図１１の（ｂ）に示すように、撮像制御部５４による撮像の制御の開始から撮像遅延時間８４ｍｓ（すなわち、調整モードにおける撮像タイミングの調整初回で調整された撮像遅延時間）が経過したタイミングで、撮像部３６による所定のフレームレートでの複数の被写体画像４６の撮像が実行される。また、図１１の（ｃ）に示すように、撮像部３６は、所定のフレームレートで撮像した複数の被写体画像４６にそれぞれ対応する複数のフレームデータを、記憶部４８に順次記憶させる。
【0073】
図１１の（ａ）～（ｃ）に示すように、調整モードにおける撮像タイミングの調整２回目では、撮像部３６の撮像タイミングが上記吐出期間内に含まれず、且つ、フレーム番号「フレーム３」及び「フレーム４」の複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像４６の各々の第２の被写体領域４４に着弾後の液滴が映っており、且つ、フレーム番号「フレーム１」～「フレーム４」の複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像４６の各々の第１の被写体領域４２には飛翔中の液滴が映っていないものとする。
【0074】
調整モードにおける撮像タイミングの調整２回目では、上述と同様に、まず、ステップＳ１６０１～Ｓ１６０５が実行される。ステップＳ１６０２において、フレーム番号「フレーム３」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第２の被写体領域４４に着弾後の液滴が映っている場合には（Ｓ１６０２でＹＥＳ）、ステップＳ１６０６に進む。撮像タイミングの調整が初回でない場合には（Ｓ１６０６でＮＯ）、ステップＳ１６０８に進む。
【0075】
今回の撮像タイミングの調整において最初に着弾後の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号が「フレーム３」と等しい場合には（Ｓ１０６８でＮＯ）、調整部５８は、撮像タイミングを早める方向に調整する（Ｓ１６０９）。具体的には、調整部５８は、撮像遅延時間８４ｍｓを、フレームレートの逆数（３３ｍｓ）の２２分の１倍である８ｍｓ（≒３３ｍｓ×１／４）（所定の時間の一例）だけ短くして７６ｍｓ（＝８４ｍｓ－８ｍｓ）に変更することにより、撮像部３６の撮像タイミングを調整する。その後、ステップＳ１６０１に戻り、調整モードにおける撮像タイミングの調整３回目が実行される。
【0076】
調整モードにおける撮像タイミングの調整２回目に続いて、図１２に示すように、調整モードにおける撮像タイミングの調整３回目が実行される。図１２の（ａ）に示すように、吐出制御部５２による液滴吐出の制御の開始から吐出遅延時間２５０ｍｓが経過したタイミングで、ノズル６の１つの吐出孔１２から所定量の液滴の吐出が実行される。また、図１２の（ｂ）に示すように、撮像制御部５４による撮像の制御の開始から撮像遅延時間７６ｍｓ（すなわち、調整モードにおける撮像タイミングの調整２回目で調整された撮像遅延時間）が経過したタイミングで、撮像部３６による所定のフレームレートでの複数の被写体画像４６の撮像が実行される。また、図１２の（ｃ）に示すように、撮像部３６は、所定のフレームレートで撮像した複数の被写体画像４６にそれぞれ対応する複数のフレームデータを、記憶部４８に順次記憶させる。
【0077】
図１２の（ａ）～（ｃ）に示すように、調整モードにおける撮像タイミングの調整３回目では、撮像部３６の撮像タイミングが上記吐出期間内に含まれず、且つ、フレーム番号「フレーム４」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第２の被写体領域４４に着弾後の液滴が映っており、且つ、フレーム番号「フレーム１」～「フレーム４」の複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像４６の各々の第１の被写体領域４２には飛翔中の液滴が映っていないものとする。
【0078】
調整モードにおける撮像タイミングの調整３回目では、まず、上述と同様に、ステップＳ１６０１～Ｓ１６０５が実行される。ステップＳ１６０２において、フレーム番号「フレーム４」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第２の被写体領域４４に着弾後の液滴が映っている場合には（Ｓ１６０２でＹＥＳ）、ステップＳ１６０６に進む。撮像タイミングの調整が初回でない場合には（Ｓ１６０６でＮＯ）、ステップＳ１６０８に進む。
【0079】
今回の撮像タイミングの調整において最初に着弾後の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号「フレーム４」が「フレーム３」よりも大きい場合には（Ｓ１０６８でＹＥＳ）、調整部５８は、撮像タイミングを遅らせる方向に調整する（Ｓ１６１０）。具体的には、調整部５８は、撮像遅延時間７６ｍｓを、フレームレートの逆数（３３ｍｓ）の２３分の１倍である４ｍｓ（≒３３ｍｓ×１／８）（所定の時間の一例）だけ長くして８０ｍｓ（＝７６ｍｓ＋４ｍｓ）に変更することにより、撮像部３６の撮像タイミングを調整する。その後、ステップＳ１６０１に戻り、調整モードにおける撮像タイミングの調整４回目が実行される。
【0080】
なお、上述したステップＳ１６１０において、今回の撮像タイミングの調整において最初に着弾後の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号「フレーム４」が「フレーム３」よりも大きい場合には、調整部５８は、撮像遅延時間を所定の時間だけ短くすることにより、撮像タイミングを早める方向に調整してもよい。
【0081】
調整モードにおける撮像タイミングの調整３回目に続いて、図１３に示すように、調整モードにおける撮像タイミングの調整４回目が実行される。図１３の（ａ）に示すように、吐出制御部５２による液滴吐出の制御の開始から吐出遅延時間２５０ｍｓが経過したタイミングで、ノズル６の１つの吐出孔１２から所定量の液滴の吐出が実行される。また、図１３の（ｂ）に示すように、撮像制御部５４による撮像の制御の開始から撮像遅延時間８０ｍｓ（すなわち、調整モードにおける撮像タイミングの調整３回目で調整された撮像遅延時間）が経過したタイミングで、撮像部３６による所定のフレームレートでの複数の被写体画像４６の撮像が実行される。また、図１３の（ｃ）に示すように、撮像部３６は、所定のフレームレートで撮像した複数の被写体画像４６をそれぞれ示す複数のフレームデータを、記憶部４８に順次記憶させる。
【0082】
図１３の（ａ）～（ｃ）に示すように、調整モードにおける撮像タイミングの調整４回目では、撮像部３６の撮像タイミングが上記吐出期間内に含まれ、且つ、フレーム番号「フレーム４」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第２の被写体領域４４に着弾後の液滴が映っており、且つ、フレーム番号「フレーム３」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第１の被写体領域４２に飛翔中の液滴が映っているものとする。
【0083】
調整モードにおける撮像タイミングの調整４回目では、ステップＳ１６０１において、フレーム番号「フレーム３」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第１の被写体領域４２に飛翔中の液滴が映っている場合には（Ｓ１６０１でＹＥＳ）、解析部５６は、飛翔中の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号「フレーム３」を保存する（Ｓ１６１１）。
【0084】
すなわち、この場合、調整部５８は、調整モードにおける撮像タイミングの調整３回目において、フレーム番号「フレーム３」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第１の被写体領域４２に飛翔中の液滴が映るように、撮像部３６の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整したことになる。ここで、特定の撮像タイミングとは、撮像部３６による被写体画像４６の撮像が上記吐出期間内に行われる撮像タイミングである。また、調整部５８は、調整モードにおける撮像タイミングの調整３回目で調整された撮像遅延時間８０ｍｓを保存する。その後、調整モードから検出モードに移行し（Ｓ１６１２）、図８のフローチャートのステップＳ１２に進む。
【0085】
なお、上述のように調整モードにおいて撮像タイミングを調整する毎に、駆動源３０により受容部材２８を回転させるようにしてもよい。これにより、受容部材２８の受容面３８に着弾した液滴を清掃部材３２で払拭することができる。
【0086】
［１－３－２．検出モードの動作］
図８、図１４及び図１５を参照しながら、実施の形態１に係る検出装置２における検出モードの動作について説明する。図１４は、実施の形態１に係る検出装置２における検出モードの動作を説明するためのタイミングチャートである。図１５は、実施の形態１に係る検出装置２における検出モードの動作を説明するための図である。
図８、図１４及び図１５を参照しながら、実施の形態１に係る検出装置２における検出モードの動作について説明する。図１４は、実施の形態１に係る検出装置２における検出モードの動作を説明するためのタイミングチャートである。図１５は、実施の形態１に係る検出装置２における検出モードの動作を説明するための図である。
【0087】
調整モードにおける撮像タイミングの調整４回目に続いて、図１４に示すように、検出モードが実行される。検出モードでは、図８のフローチャートのステップＳ１２～Ｓ１４が実行される。次いで、検出モードにおいて（Ｓ１５で「検出モード」）、以下のようにして液滴の吐出不良の有無が検出される（Ｓ１７）。
【0088】
図１４の（ａ）に示すように、吐出制御部５２による液滴吐出の制御の開始から吐出遅延時間２５０ｍｓが経過した後に、吐出制御部５２は、ノズル６の全て（第１の数よりも多い第２の数の一例）の吐出孔１２の各々から所定量の液滴を吐出するように制御する。また、図１４の（ｂ）に示すように、撮像制御部５４による撮像の制御の開始から、調整モードにおける撮像タイミングの調整３回目で調整された撮像遅延時間８０ｍｓが経過した後に、撮像部３６による所定のフレームレートでの複数の被写体画像４６の撮像が実行される。
【0089】
これにより、検出モードでは、撮像部３６の撮像タイミングが上記吐出期間内に含まれるため、フレーム番号「フレーム４」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第２の被写体領域４４に着弾後の液滴が映り、且つ、フレーム番号「フレーム３」のフレームデータに対応する被写体画像４６の第１の被写体領域４２に飛翔中の液滴が映るようになる。解析部５６は、フレーム番号「フレーム３」のフレームデータに対応する被写体画像４６を解析することにより、液滴の吐出不良の有無を検出する。
【0090】
ここで、図１５の（ａ）～（ｃ）を参照しながら、ノズル６の１つの吐出孔１２から所定量の液滴を吐出するように制御した場合における、解析部５６による被写体画像４６の解析方法の一例について説明する。
【0091】
まず、図１５の（ａ）に示すように、解析部５６は、撮像画像と背景画像との差分から、差分画像を抽出する。撮像画像は、１つの吐出孔１２から吐出された飛翔中の液滴と、受容部材２８等の背景とが映った被写体画像４６である。背景画像は、受容部材２８等の背景のみが映った被写体画像４６である。差分画像は、１つの吐出孔１２から吐出された飛翔中の液滴のみが映った画像である。なお、背景画像は、例えば検出モードの開始時に予め作成される。
【0092】
次いで、図１５の（ｂ）に示すように、解析部５６は、上述のように抽出した差分画像を二値化する。
【0093】
次いで、図１５の（ｃ）に示すように、解析部５６は、二値化した差分画像において、液滴を吐出した１つの吐出孔１２の位置に対応する垂直領域で黒色のヒストグラムを算出し、黒色の分布量が閾値以上である場合に、当該垂直領域に液滴が存在する（すなわち、１つの吐出孔１２からの液滴の吐出が正常である）と判定する。一方、解析部５６は、黒色の分布量が閾値未満である場合には、当該垂直領域で液滴が存在しない（すなわち、１つの吐出孔１２からの液滴の吐出量が異常である、又は、１つの吐出孔１２からの液滴の飛翔方向が不良である）と判定する。
【0094】
次に、図１５の（ｄ）を参照しながら、ノズル６の全ての吐出孔１２から所定量の液滴を吐出するように制御した場合における、解析部５６による被写体画像４６の解析方法の一例について説明する。
【0095】
図１５の（ｄ）に示すように、解析部５６は、上述と同様にして、差分画像を抽出した後に、当該差分画像を二値化し、複数の吐出孔１２の各位置にそれぞれ対応する複数（例えば、７つ）の垂直領域の各々で黒色のヒストグラムを算出する。なお、図１５の（ｄ）において、１番目から７番目までの垂直領域はそれぞれ、１番目から７番目までの吐出孔１２の各位置に対応している。解析部５６は、全ての垂直領域の各々で黒色の分布量が閾値以上である場合に、全ての垂直領域の各々に液滴が存在する（すなわち、複数の吐出孔１２の各々からの液滴の吐出が正常である）と判定する。
【0096】
一方、解析部５６は、複数の垂直領域のうち１以上の垂直領域で黒色の分布量が閾値未満である場合に、当該１以上の垂直領域で液滴が存在しない（すなわち、１以上の吐出孔１２からの液滴の吐出が異常である）と判定する。図１５の（ｄ）に示す例では、解析部５６は、１番目から７番目までの計７つの吐出孔１２のうち、４番目の吐出孔１２からの液滴の吐出が異常であると判定する。
【0097】
［１－４．効果］
上述したように、実施の形態１に係る検出装置２では、調整モードにおいて、複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像４６の各々の第１の被写体領域４２に液滴が映っていない場合に、特定のフレームデータに対応する被写体画像４６の第１の被写体領域４２に液滴が映るように撮像部３６の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整する。
上述したように、実施の形態１に係る検出装置２では、調整モードにおいて、複数のフレームデータにそれぞれ対応する複数の被写体画像４６の各々の第１の被写体領域４２に液滴が映っていない場合に、特定のフレームデータに対応する被写体画像４６の第１の被写体領域４２に液滴が映るように撮像部３６の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整する。
【0098】
これにより、比較的低いフレームレートの撮像部３６を用いた場合であっても、調整モードにおいて撮像部３６の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに容易に調整することができ、検出モードにおいてノズル６からの液滴の吐出不良の有無を精度良く検出することができる。
【0099】
（実施の形態２）
図１６を参照しながら、実施の形態２に係る検出装置２Ａについて説明する。図１６は、実施の形態２に係る検出装置２Ａの内部構造を示す斜視図である。なお、以下に示す各実施の形態において、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図１６を参照しながら、実施の形態２に係る検出装置２Ａについて説明する。図１６は、実施の形態２に係る検出装置２Ａの内部構造を示す斜視図である。なお、以下に示す各実施の形態において、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0100】
図１６に示すように、実施の形態２に係る検出装置２Ａの検出機構１８Ａでは、受容部材２８Ａの受容面３８は、水平面（ＸＹ平面）に対して略平行に配置されている。また、検出装置２Ａは、上記実施の形態１で説明した構成要素に加えて、受容面３８に着弾した液滴を映すための平板状のミラー６０を備えている。ミラー６０は、受容部材２８Ａの受容面３８の上方に配置され、撮像部３６に対向するように配置されている。
【0101】
これにより、撮像部３６は、ミラー６０に映った、受容部材２８Ａの受容面３８に着弾した液滴を、被写体画像の第２の被写体領域４４として撮像する。すなわち、第２の被写体領域４４は、ミラー６０を含む領域、すなわち、ミラー６０越しに受容部材２８Ａの受容面３８に着弾した液滴を映すための領域である。
【0102】
したがって、実施の形態２に係る検出装置２Ａのような構成であっても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【0103】
（実施の形態３）
図１７及び図１８を参照しながら、実施の形態３に係る検出装置２Ｂについて説明する。図１７は、実施の形態３に係る検出装置２Ｂの外観を示す斜視図である。図１８は、カートリッジ４を取り外した状態での、実施の形態３に係る検出装置２Ｂの外観を示す斜視図である。
図１７及び図１８を参照しながら、実施の形態３に係る検出装置２Ｂについて説明する。図１７は、実施の形態３に係る検出装置２Ｂの外観を示す斜視図である。図１８は、カートリッジ４を取り外した状態での、実施の形態３に係る検出装置２Ｂの外観を示す斜視図である。
【0104】
図１７及び図１８に示すように、実施の形態３に係る検出装置２Ｂは、印刷装置６２に着脱可能に取り付けられたカートリッジ４のノズル（図示せず）からの液滴の吐出不良の有無を検出するための装置である。なお、検出装置２Ｂの検出機構（図示せず）は、上記実施の形態１の検出機構１８又は上記実施の形態２の検出機構１８Ａと同様に構成されている。
【0105】
印刷装置６２は、インクジェット方式で記録媒体に向けてミスト状のインク（液滴）を吐出して印刷を施すための、ハンディタイプの液滴吐出装置である。印刷装置６２は、本体部６４と、蓋部６６とを有している。本体部６４の上面には、カートリッジ４を着脱可能に取り付けるための凹部６８が形成されている。蓋部６６は、本体部６４の上面に回動可能に支持されている。蓋部６６は、本体部６４の凹部６８を覆う閉位置（図１７に示す位置）と、本体部６４の凹部６８を開放する開位置（図１８に示す位置）との間を回動可能である。
【0106】
カートリッジ４の収容部（図示せず）には、例えばＣＭＹＫ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：ブラック）の４種類のインクが充填される。
【0107】
したがって、実施の形態３に係る検出装置２Ｂのような構成であっても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【0108】
（変形例）
以上、本発明の実施の形態に係る検出装置について説明したが、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。
以上、本発明の実施の形態に係る検出装置について説明したが、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【0109】
上記各実施の形態では、調整部５８は、調整モードにおいて、撮像遅延時間を、フレームレートの逆数の２ｎ分の１倍（ｎは１以上の整数であって、撮像タイミングの調整回数）だけ長くする又は短くすることにより、撮像部３６の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整したが、これに限定されない。例えば、調整部５８は、調整モードにおいて、撮像遅延時間を一定時間（所定時間の一例）ずつ短くする（又は長くする）ことにより、撮像部３６の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整してもよい。この時、調整部５８が撮像遅延時間を一定時間だけ短くした結果、今回の撮像タイミングの調整において最初に着弾後の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号が、初回の撮像タイミングの調整において最初に着弾後の液滴が映ったフレームデータのフレーム番号よりも大きい場合には、調整部５８は、撮像遅延時間を一定時間の１／ｎ（ｎは２以上の整数）だけ長くしてもよい。
【0110】
また、上記実施の形態では、調整部５８は、被写体画像４６の第１の被写体領域４２に飛翔中の液滴が映るように、撮像遅延時間を短くする又は長くすることにより、撮像部３６の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整したが、これに限定されず、例えば吐出時間を調整することにより、撮像部３６の撮像タイミングを特定の撮像タイミングに調整してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0111】
本発明は、例えばカートリッジのノズルからの液滴の吐出不良の有無を検出するための検出装置等として適用することができる。
【符号の説明】
【0112】
２，２Ａ，２Ｂ 検出装置
４ カートリッジ
６ ノズル
８ 受信部
１０ 収容部
１２ 吐出孔
１４ 筐体
１６ スロット
１８，１８Ａ 検出機構
２０ 制御基板
２２ 送信部
２４ 駆動プーリ
２６ 従動プーリ
２８，２８Ａ 受容部材
３０ 駆動源
３２ 清掃部材
３４ 光源
３６ 撮像部
３８ 受容面
４０ フレキシブル基板
４２ 第１の被写体領域
４４ 第２の被写体領域
４６ 被写体画像
４８ 記憶部
５０ 制御部
５２ 吐出制御部
５４ 撮像制御部
５６ 解析部
５８ 調整部
６０ ミラー
６２ 印刷装置
６４ 本体部
６６ 蓋部
６８ 凹部
４ カートリッジ
６ ノズル
８ 受信部
１０ 収容部
１２ 吐出孔
１４ 筐体
１６ スロット
１８，１８Ａ 検出機構
２０ 制御基板
２２ 送信部
２４ 駆動プーリ
２６ 従動プーリ
２８，２８Ａ 受容部材
３０ 駆動源
３２ 清掃部材
３４ 光源
３６ 撮像部
３８ 受容面
４０ フレキシブル基板
４２ 第１の被写体領域
４４ 第２の被写体領域
４６ 被写体画像
４８ 記憶部
５０ 制御部
５２ 吐出制御部
５４ 撮像制御部
５６ 解析部
５８ 調整部
６０ ミラー
６２ 印刷装置
６４ 本体部
６６ 蓋部
６８ 凹部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】