(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して設けられる圧力発生室内の液体の固有周期計測装置であって、
圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する駆動手段と、
各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度に関する情報を計測する速度情報計測手段と、
複数種類の駆動信号と速度情報計測手段によって得られた液体滴の速度に関する情報との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算部と、
演算部によって導出された固有周期と予め予測された設計固有周期との差分が所定範囲内であるか否かを判別する判別部と、
判別部によって前記差分が所定範囲を越えていると判別された場合に、駆動手段を制御して当該駆動手段から圧電部材に供給される複数種類の駆動信号を修正する信号修正部と、
を備えたことを特徴とする固有周期計測装置。
【請求項２】
速度情報計測手段は、
ノズル開口からの液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光部と、
液体滴の通過空間と交差した後の光を受容する受光部と、
駆動手段による圧電部材の駆動に関するタイミングと受光部での光の受光状態とに基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度に関する情報を導出する速度情報演算部と、
を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の固有周期計測装置。
【請求項３】
発光部は、半導体レーザを有している
ことを特徴とする請求項２に記載の固有周期計測装置。
【請求項４】
受光部は、フォトダイオードを有している
ことを特徴とする請求項２または３に記載の固有周期計測装置。
【請求項５】
駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、
圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
を有しており、
第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の固有周期計測装置。
【請求項６】
駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、
圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第２電圧維持部と、
圧力発生室を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材に供給する第３傾斜電圧部と、
を有しており、
第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の固有周期計測装置。
【請求項７】
信号修正部は、第１電圧維持部により供給される電圧値を下げることによって、複数種類の駆動信号を修正するようになっている
ことを特徴とする請求項５または６に記載の固有周期計測装置。
【請求項８】
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、速度情報計測手段によって得られる液体滴の速度に関する情報について当該継続時間に対して２つの極小値が特定できるように選択されている
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の固有周期計測装置。
【請求項９】
演算部は、前記２つの極小値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっている
ことを特徴とする請求項８に記載の固有周期計測装置。
【請求項１０】
液体は、記録紙に画像を描画するための色材を含むインクである
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の固有周期計測装置。
【請求項１１】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する方法であって、
圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する工程と、
各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度に関する情報を計測する工程と、
複数種類の駆動信号と計測された液体滴の速度に関する情報との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する工程と、
導出された固有周期と予め予測された設計固有周期との差分が所定範囲内であるか否かを判別する工程と、
前記差分が所定範囲を越えていると判別された場合に、前記圧電部材に供給される複数種類の駆動信号を修正する工程と、
修正された各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度に関する情報を再度計測する工程と、
修正された複数種類の駆動信号と再度計測された液体滴の速度に関する情報との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を再度導出する工程と、を備えたことを特徴とする固有周期の計測方法。
【請求項１２】
複数種類の駆動信号を修正する工程は、駆動信号の駆動電圧を下げることによって複数種類の駆動信号を修正する工程である
ことを特徴とする請求項１１に記載の固有周期の計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して設けられる圧力発生室内の液体の固有周期計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材が、種々の用途に用いられている。
【０００３】
例えば、液体滴としてインク滴を吐出するヘッド部材が、インクジェット式記録装置の記録ヘッドとして、記録紙等への記録のために用いられている。
【０００４】
このようなヘッド部材において、圧力発生室内の液体の固有周期を計測することは、より高精度に液体滴の吐出制御を実施するために有効である。
【０００５】
しかしながら、十分に高精度に、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する装置は、未だ実現されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、十分に高精度に、とりわけ極めて高速に、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する固有周期計測装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して設けられる圧力発生室内の液体の固有周期計測装置であって、圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する駆動手段と、各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度に関する情報を計測する速度情報計測手段と、複数種類の駆動信号と速度情報計測手段によって得られた液体滴の速度に関する情報との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算部と、演算部によって導出された固有周期と予め予測された設計固有周期との差分が所定範囲内であるか否かを判別する判別部と、判別部によって前記差分が所定範囲を越えていると判別された場合に、駆動手段を制御して当該駆動手段から圧電部材に供給される複数種類の駆動信号を修正する信号修正部と、を備えたことを特徴とする固有周期計測装置である。
【０００８】
本発明によれば、演算部が、複数種類の駆動信号と速度情報計測手段によって得られた液体滴の速度に関する情報との相互関係に基づいて圧力発生室内の液体の固有周期を導出するため、十分に高精度に圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【０００９】
また、本発明によれば、例えば吐出される液体滴がメイン滴の他にサテライト滴を有していて、当該サテライト滴の影響によって固有周期の測定が正確に実施できなかった場合（この時、導出された固有周期と予め予測された設計固有周期との差分が所定範囲を越える）には、圧電部材に供給される複数種類の駆動信号が修正され、各液体滴の速度に関する情報が再度計測されて圧力発生室内の液体の固有周期が再度導出され得る。従って、サテライト滴の影響を排除して、十分に高精度に圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【００１０】
本件発明者は、サテライト滴の影響を効果的に排除するためには、駆動信号の駆動電圧を下げることによって複数種類の駆動信号を修正することが好適であることを知見した。
【００１１】
また、好ましくは、速度情報計測手段は、ノズル開口からの液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光部と、液体滴の通過空間と交差した後の光を受容する受光部と、駆動手段による圧電部材の駆動に関するタイミングと受光部での光の受光状態とに基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度に関する情報、具体的には液体滴の速度や液体滴が前記光を遮断するまでの時間等、を導出する速度情報演算部と、を有している。
【００１２】
発光部は、例えば、半導体レーザを有している。また、受光部は、例えば、フォトダイオードを有している。
【００１３】
以上のように、光軌道を液体滴が通過することを判別して液体滴の速度に関する情報を計測する場合、極めて短時間に正確に液体滴の速度に関する情報を計測することができる。
【００１４】
具体的には、例えば、駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、を有しており、第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっている。
【００１５】
あるいは、駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第２電圧維持部と、圧力発生室を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材に供給する第３傾斜電圧部と、を有しており、第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっている。
【００１６】
これらの場合、信号修正部は、第１電圧維持部により供給される電圧値を下げることによって複数種類の駆動信号を修正するようになっていることが好ましい。
【００１７】
また、複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、少なくとも、速度情報計測手段によって得られる液体滴の速度に関する情報について当該継続時間に対して２つの極小値が特定できるように選択されることが好ましい。
【００１８】
この場合、演算部は、前記２つの極小値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっていることが好ましい。
【００１９】
液体は、例えば、記録紙に画像を描画するための色材を含むインクである。
【００２０】
あるいは、本発明は、ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する方法であって、圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する工程と、各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度に関する情報を計測する工程と、複数種類の駆動信号と計測された液体滴の速度に関する情報との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する工程と、導出された固有周期と予め予測された設計固有周期との差分が所定範囲内であるか否かを判別する工程と、前記差分が所定範囲を越えていると判別された場合に、前記圧電部材に供給される複数種類の駆動信号を修正する工程と、修正された各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度に関する情報を再度計測する工程と、修正された複数種類の駆動信号と再度計測された液体滴の速度に関する情報との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を再度導出する工程と、を備えたことを特徴とする固有周期の計測方法である。
【００２１】
好ましくは、複数種類の駆動信号を修正する工程は、駆動信号の駆動電圧を下げることによって複数種類の駆動信号を修正する工程である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施の形態の固有周期計測装置を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施の形態の固有周期計測装置４０は、ヘッド部材５０に対して設けられている。
【００２４】
ヘッド部材５０は、ノズル開口５１と、ノズル開口５１に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室５２と、圧力発生室５２に液体を供給する液体供給路５４と、圧力発生室５２を変形させてノズル開口５１から液体滴を吐出させる圧電部材５３と、を備えている。液体滴は、例えば、記録紙に画像を描画するための色材を含むインク滴である。
【００２５】
一方、固有周期計測装置４０は、圧電部材５３に複数種類の駆動信号を供給する駆動回路４１と、各駆動信号によってノズル開口５１から吐出される各液体滴の速度を計測する速度計測装置１０と、を備えている。
【００２６】
本実施の形態の速度計測装置１０は、ノズル開口５１からの液体滴の通過空間Ｓと交差するような軌道Ｌに光を射出する発光部１２と、液体滴の通過空間Ｓと交差した後の光を受容する受光部１３と、駆動回路４１による圧電部材５３の駆動に関するタイミングと受光部１３での光の受光状態とに基づいて、ノズル開口５１から吐出される液体滴の速度を導出する速度演算部１４と、を有している。
【００２７】
具体的には、発光部１２は、半導体レーザ１２ａを有しており、受光部１３は、フォトダイオード１３ａを有している。そして、半導体レーザ１２ａから出射される光が、液体滴の通過空間Ｓと交差して、フォトダイオード１３ａに受光されるようになっている。
【００２８】
本実施の形態において、光の軌道Ｌ、液体滴の通過空間Ｓ及び受光部１３の配置関係は、液体滴の通過空間Ｓを液体滴が通過している間に、受光部１３による受光が中断されるように調整されている。
【００２９】
そして、受光部１３は、フォトダイオード１３ａによる光電変換処理を介して、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形Ｐ（図３参照）を出力するようになっている。
【００３０】
また、本実施の形態では、発光部１２と液体滴の通過空間Ｓとの間、及び、受光部１３と液体滴の通過空間Ｓとの間に、それぞれ１以上のインクミスト遮蔽板２０が配置されている。各インクミスト遮蔽板２０には、光の軌道Ｌのための開口が設けられている。
【００３１】
また、本実施の形態では、図２に示すように、ヘッド部材５０のノズル開口５１の位置と発光部１２から射出される光の軌道Ｌとの間の距離を調整するための、高精度の位置調整機構３０が設けられている。この場合、ヘッド部材５０のノズル開口５１側の面が、光の軌道Ｌと平行に構成されており、位置調整機構３０は、当該ノズル開口５１側の面を、光の軌道Ｌに対する垂直方向に相対的に高精度に移動するようになっている。
【００３２】
位置調整機構３０によるヘッド部材５０の相対的移動によって、光の軌道Ｌが当該ヘッド部材５０によって遮断される時（図２の破線状態）、ノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとが一致した状態であると認定することができる。その後、位置調整機構３０によって、ノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとが所定の間隔ｘに高精度に位置決めされ得る。
【００３３】
本実施の形態の駆動回路４１は、図３に示すように、圧電部材５３を駆動するための複数種類の駆動信号ＤＳを使用可能な状態としている。そして、各駆動信号ＤＳを、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして圧電部材５３に送るようになっている。
【００３４】
この場合、各駆動信号ＤＳは、圧力発生室５２を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材５３に供給する第１傾斜電圧部ｓ１と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材５３に供給する第１電圧維持部ｓ２と、圧力発生室５２を収縮させて内部を加圧すると共に圧力発生室５２を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材５３に供給する第２傾斜電圧部ｓ３と、を有している。
【００３５】
あるいは、図４に示すように、各駆動信号ＤＳは、圧力発生室５２を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材５３に供給する第１傾斜電圧部ｓ１と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材５３に供給する第１電圧維持部ｓ２と、圧力発生室５２を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材５３に供給する第２傾斜電圧部ｓ３と、当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材５３に供給する第２電圧維持部ｓ４と、圧力発生室５２を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材５３に供給する第３傾斜電圧部ｓ５と、を有している。
【００３６】
そして、図３及び図４のいずれの場合も、複数の駆動信号ＤＳは、第１電圧維持部ｓ２の継続時間において、互いに異なっている。具体的には、複数の駆動信号ＤＳの第１電圧維持部ｓ２の継続時間は、後述するように、速度計測装置１０によって得られる液体滴の速度について当該継続時間に対して２つの極小値が特定できるように選択（設定）されている。
【００３７】
各駆動信号ＤＳによって圧電部材５３が駆動されると、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。より正確には、第２傾斜電圧部ｓ３が終了するタイミング（図４の場合、第２傾斜電圧部ｓ３から第２電圧維持部ｓ４に切り替わるタイミング）の近傍で、液体滴が吐出される。
【００３８】
速度演算部１４は、駆動回路４１による圧電部材５３の駆動に関するタイミングと前記パルス波形の立ち上がりタイミングとに基づいて、ノズル開口５１から吐出される各液体滴の速度を導出するようになっている。具体的には、第２傾斜電圧部ｓ３が終了するタイミング（図４の場合、第２傾斜電圧部ｓ３から第２電圧維持部ｓ４に切り替わるタイミング）から受光部１３のパルス波形Ｐの立ち上がりタイミングまでの時間ｔと、ノズル開口５１から光の軌道Ｌまでの距離ｘと、に基づいて、ｘ／ｔを液体滴速度として導出するようになっている。
【００３９】
また、固有周期計測装置４０は、複数種類の駆動信号ＤＳと速度計測手段１０によって得られた液体滴の速度との相互関係（図５参照）に基づいて圧力発生室５２内の液体の固有周期を導出する演算部４４を備えている。
【００４０】
具体的には、演算部４４は、速度計測装置１０によって得られる液体滴の速度について前記継続時間に対して２つの極小値を特定し、当該２つの極小値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期Ｔｃとして出力するようになっている。
【００４１】
演算部４４は、予め予測された設計固有周期を利用する判別部４５に接続されている。判別部４５は、演算部４４によって導出された固有周期と予め予測された設計固有周期との差分を求め、当該差分が所定範囲内であるか否かを判別するようになっている。
【００４２】
判別部４４には、当該判別部４４によって前記差分が所定範囲を越えていると判別された場合に、駆動回路４１を制御して当該駆動回路４１から圧電部材５３に供給される複数の駆動信号ＤＳを修正する信号修正部４６が接続されている。この場合、信号修正部４６は、図３の駆動信号の場合も図４の駆動信号の場合も、第１傾斜電圧部ｓ２の電圧値（駆動電圧値）を、例えば元の電圧値の８０％の値に下げるようになっている。
【００４３】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００４４】
前述したように、まず、位置調整機構３０によってヘッド部材５０が相対的に移動され、光の軌道Ｌが当該ヘッド部材５０によって遮断される時の状態（図２の破線状態）をノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとの距離が零であると認定して、零調整が実施される。その後、位置調整機構３０によって、ノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとが所定の間隔ｘに高精度に位置決めされる。
【００４５】
次に、発光部１２から、液体滴の通過空間Ｓを通る光が出射される。当該光は、受光部１３にて継続的に受光される。
【００４６】
この状態で、駆動回路４１は、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして、第１の駆動信号ＤＳを圧電部材５３に送る。これにより、圧電部材５３が圧力発生室５２を変形させて、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。
【００４７】
吐出された液体滴は、液体滴の通過空間Ｓを通過する際に、前記の光を遮断する。これにより、受光部１３による受光が中断され、受光部１３は当該中断期間に対応する幅を有するパルス波形Ｐを出力する。
【００４８】
そして、速度演算部１４が、第２傾斜電圧部ｓ３が終了するタイミング（図４の場合、第２傾斜電圧部ｓ３から第２電圧維持部ｓ４に切り替わるタイミング）からパルス波形Ｐの立ち上がりタイミングまでの時間ｔと、ノズル開口５１から光の軌道Ｌまでの距離ｘと、に基づいて、ｘ／ｔを液体滴速度として導出する。
【００４９】
続いて、駆動回路４１は、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして、第２の駆動信号ＤＳを圧電部材５３に送る。第２の駆動信号ＤＳは、第１の駆動信号ＤＳに対して、第１電圧維持部ｓ２の継続時間が長い信号である。これにより、圧電部材５３が圧力発生室５２を変形させて、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。
【００５０】
そして、第１の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴の速度計測と同様にして、第２の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴の速度が計測される。
【００５１】
続いて、駆動回路４１は、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして、第３の駆動信号ＤＳを圧電部材５３に送る。第３の駆動信号ＤＳは、第２の駆動信号ＤＳに対して、第１電圧維持部ｓ２の継続時間が長い信号である。これにより、圧電部材５３が圧力発生室５２を変形させて、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。
【００５２】
そして、第１及び第２の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴の速度計測と同様にして、第３の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴の速度が計測される。
【００５３】
以後、同様に、残りの駆動信号ＤＳの圧電部材５３への供給と、各駆動信号ＤＳによって吐出される液体滴の速度計測とが、順次実施される。各駆動信号ＤＳの長さのオーダはμｓであるため、以上の工程は極めて短時間に実施され得る。
【００５４】
固有周期計測装置４０の演算部４４は、複数種類の駆動信号ＤＳと速度計測装置１０によって得られた液体滴の速度とに基づいて、第１電圧維持部ｓ２の継続時間を横軸とし液体滴の速度を縦軸としたプロットグラフを作成する。このようなグラフの例を、図５に示す。
【００５５】
固有周期計測装置４０の演算部４４は、このようなプロットグラフから、液体滴の速度について前記継続時間に対して２つの極小値を特定し、当該２つの極小値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃとして出力する。
【００５６】
一般に、図４に示す波形パターンの駆動信号ＤＳを圧電部材５３に供給することによってノズル開口５１から液体滴を吐出する場合、第２電圧維持部ｓ４の継続時間が圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃに一致している場合に、極めて良好な制振作用を得ることができる。従って、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを正確に計測することは、ノズル開口５１からの液体滴の吐出性能を、顕著に改善することを可能にする。
【００５７】
さて、本実施の形態では、比較部４５が、演算部４４によって得られた固有周期Ｔｃと予め予測された設計固有周期とを比較する。両者の値が近ければ、固有周期Ｔｃの測定は正しくなされたものと判別され得る。しかしながら、両者の値が大きく異なる場合、すなわち、固有周期Ｔｃと予め予測された設計固有周期との差分が所定範囲を越えている場合、固有周期Ｔｃの測定がやり直される。
【００５８】
前記差分は、ノズル開口から吐出される液体滴がメイン滴の他にプレサテライト滴を伴う場合等において、所定範囲を超え得る。プレサテライト滴についての速度が速度計測装置１０によって測定されると、図５のプロットグラフは図６のようになり、継続時間に対して２つの極小値を特定する工程が所望のように実施されることが困難となるからである。
【００５９】
固有周期Ｔｃの測定をやり直す場合には、信号修正部４６が駆動回路４１を制御して、当該駆動回路４１から圧電部材５３に供給される複数の駆動信号ＤＳが修正される。この場合、信号修正部４６は、図３の駆動信号の場合も図４の駆動信号の場合も、第１傾斜電圧部ｓ２の電圧値（駆動電圧値）をその時の当該電圧部ｓ２の電圧値の８０％の値に下げる。
【００６０】
このように駆動電圧値を下げることにより、プレサテライト滴の発生を抑制することができる。
【００６１】
そして、前述と同様に、修正された駆動信号ＤＳの圧電部材５３への供給と各駆動信号ＤＳによって吐出される液体滴の速度計測とが、順次実施される。各駆動信号ＤＳの長さのオーダはμｓであるため、以上の工程は極めて短時間に実施され得る。
【００６２】
固有周期計測装置４０の演算部４４は、修正された複数種類の駆動信号ＤＳと速度計測装置１０によって得られた液体滴の速度とに基づいて、第１電圧維持部ｓ２の継続時間を横軸とし液体滴の速度を縦軸としたプロットグラフを再作成する。
【００６３】
固有周期計測装置４０の演算部４４は、このようなプロットグラフから、液体滴の速度について前記継続時間に対して２つの極小値を特定し、当該２つの極小値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃとして再出力する。
【００６４】
そして、比較部４５が、演算部４４によって得られた固有周期Ｔｃと予め予測された設計固有周期とを再び比較する。
【００６５】
両者の値が近くなるまで、すなわち、固有周期Ｔｃと予め予測された設計固有周期との差分が所定範囲内であると判別されるまで、以上の工程が繰り返される。これにより、プレサテライト滴の影響を排除して、十分に高精度に圧力発生室５２内の液体の固有周期を得ることができる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態によれば、演算部４４が、複数種類の駆動信号ＤＳと速度計測装置１０によって得られた液体滴の速度との相互関係に基づいて圧力発生室５２内の液体の固有周期を導出するため、十分に高精度に圧力発生室５２内の液体の固有周期を得ることができる。
【００６７】
特に、本実施の形態では、吐出される液体滴がメイン滴の他にプレサテライト滴を有していて、当該プレサテライト滴の影響によって固有周期Ｔｃの測定が正確に実施できなかった場合（この時、導出された固有周期Ｔｃと予め予測された設計固有周期との差分が所定範囲を越える）には、圧電部材５３に供給される複数の駆動信号ＤＳが修正されて各液体滴の速度が再度計測され、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃが再度導出される。従って、プレサテライト滴の影響を排除して、十分に高精度に圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、光軌道Ｌを液体滴が通過することを判別して液体滴の速度を計測しているので、極めて短時間に正確に液体滴の速度を計測することができ、結果として、極めて短時間に正確に圧力発生室５２内の液体の固有周期を計測することができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、液体滴の通過空間Ｓを液体滴が通過している間、受光部１３での受光が中断されるようになっているため、液体滴の光軌道Ｌの通過状態であるか否かが容易に判別される。
【００７０】
また、発光部１３と液体滴の通過空間Ｓとの間、及び、受光部１４と液体滴の通過空間Ｓとの間に、インクミスト遮蔽板２０が配置されているため、発光部１３及び受光部１４にインクミストが付着すること等を回避することができる。
【００７１】
なお、以上の実施の形態では、速度演算部１４は、第２傾斜電圧部ｓ３が終了するタイミング（図４の場合、第２傾斜電圧部ｓ３から第２電圧維持部ｓ４に切り替わるタイミング）から受光部１３のパルス波形Ｐの立ち上がりタイミングまでの時間ｔを用いて液体滴の速度を導出している。しかしながら、光の軌道Ｌの中心軸について高精度な位置決めが可能である場合には、第２傾斜電圧部ｓ３が終了するタイミング（第２傾斜電圧部ｓ３から第２電圧維持部ｓ４に切り替わるタイミング）から受光部１３のパルス波形Ｐの中心のタイミングまでの時間ｔ’（図３参照）を用いて液体滴の速度を導出する方が好ましい。
【００７２】
さて、以上の実施の形態では、ノズル開口５１から吐出される液体滴の速度を算出してから、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを求めている。しかしながら、液体滴の速度を（速度のディメンジョンとしては）算出しないで、例えば第２傾斜電圧部ｓ３が終了するタイミング（図４の場合、第２傾斜電圧部ｓ３から第２電圧維持部ｓ４に切り替わるタイミング）からパルス波形Ｐの立ち上がりタイミングまでの時間ｔから直接的に固有周期を求めることもできる。
【００７３】
このように構成された本発明の第２の実施の形態について、図７を用いて説明する。図７に示すように、本実施の形態の固有周期計測装置４０は、速度演算部１４の代わりに、パルス出現時間（ラッチパルス時間）取得部１１４が設けられている。
【００７４】
速度演算部１４は、前記時間ｔとノズル開口５１から光の駆動Ｌまでの距離ｘとに基づいて、ｘ／ｔを液体滴速度として導出するが、パルス出現時間取得部１４０は、前記時間ｔを取得するに留まる。
【００７５】
その他の構成は、図１乃至図４に示す第１の実施の形態と略同様であり、同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。
そもそも、前記時間ｔと液体滴速度とは、前記関係式から明らかなように、反比例関係にある。従って、本実施の形態の場合、液体滴速度が前記時間ｔに置換されるだけで、前記第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。例えば、固有周期Ｔｃを求めるために作成され得るプロットグラフは、図８に示すようになる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、演算部が、複数種類の駆動信号と速度計測手段によって得られた液体滴の速度との相互関係に基づいて圧力発生室内の液体の固有周期を導出するため、十分に高精度に圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【００７７】
特に、本発明によれば、例えば吐出される液体滴がメイン滴の他にサテライト滴を有していて、当該サテライト滴の影響によって固有周期の測定が正確に実施できなかった場合（この時、導出された固有周期と予め予測された設計固有周期との差分が所定範囲を越える）には、圧電部材に供給される複数種類の駆動信号が修正され、各液体滴の速度に関する情報が再度計測されて圧力発生室内の液体の固有周期が再度導出される。従って、サテライト滴の影響を排除して、十分に高精度に圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による固有周期計測装置の概略ブロック図である。
【図２】ヘッド部材と光の軌道との間の距離を調整する位置調整機構について示す図である。
【図３】ラッチ信号、駆動信号及び出力パルス波形の具体例を示す図である。
【図４】ラッチ信号、駆動信号及び出力パルス波形の他の具体例を示す図である。
【図５】第１電圧維持部の継続時間を横軸とし液体滴の速度を縦軸としたプロットグラフの一例を示す図である。
【図６】プレサテライト滴が存在する場合の、図５と同様のプロットグラフの一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による固有周期計測装置の概略ブロック図である。
【図８】第１電圧維持部の継続時間を横軸としパルス出現時間を縦軸としたプロットグラフの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０  速度計測装置
１２  発光部
１２ａ  半導体レーザ
１２’  第２発光部
１２ａ’  半導体レーザ
１３  受光部
１３ａ  フォトダイオード
１３’  第２受光部
１３ａ’  フォトダイオード
１４  速度演算部
２０、２０’  インクミスト遮蔽板
３０  位置調整機構
４０  固有周期計測装置
４１  駆動回路
４４  演算部
４５  比較部
４６  信号修正部
５０  ヘッド部材
５１  ノズル開口
５２  圧力発生室
５３  圧力発生手段
５４  液体供給路
１１４  パルス出現時間取得部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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