(57)【要約】【課題】  液滴吐出装置の流路やノズル及び電気的構成や駆動素子に起因する欠陥を容易に検出可能な液滴吐出検査装置及び液滴吐出検査方法を提供することである。【解決手段】加圧された液体をインクジェットヘッド４０に供給し、ノズル１６ａから液体を連続して流出させる。この状態で、インクジェットヘッド４０に所定の時間間隔ｔで駆動信号を与えるとともにその時間間隔ｔのＮ（正の整数）倍の時間間隔で光源４７を発光させる。駆動信号によってノズルから数珠状につらなって吐出される液滴を撮像し、吐出方向の曲がり、液滴の状態などを観察する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの駆動信号に基づいて供給された液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によって前記液滴をノズルから吐出可能な液滴吐出装置の欠陥を検査する液滴吐出検査装置であって、
前記ノズルから液体を連続して流出させるように前記液滴吐出装置に加圧した液体を供給する圧液供給手段と、
前記ノズルから液体を連続して流出させている状態で、前記液滴吐出装置に対して所定の時間間隔で駆動信号を与える液滴吐出制御手段と、
前記時間間隔のほぼＮ倍の時間間隔で光源を発光させる発光手段とを有し、
前記Ｎは、正の整数であることを特徴とする液滴吐出検査装置。
【請求項２】
前記発光手段は、前記駆動信号にほぼ同期して光源を発光させることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出検査装置。
【請求項３】
前記圧液供給手段及び前記発光手段を動作させた状態で、前記ノズルから吐出される液体を撮像する撮像手段をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出検査装置。
【請求項４】
撮像手段で撮像された画像に基づいて、液体吐出装置の欠陥を検出する欠陥検出手段をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出検査装置。
【請求項５】
外部からの駆動信号に基づいて供給された液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によって前記液滴をノズルから吐出可能な液滴吐出装置の欠陥を検査する液滴吐出検査方法であって、
加圧された液体を液滴吐出装置に供給し、前記ノズルから液体を連続して流出させる圧液供給工程と、
前記ノズルから液体を連続して流出させている状態で、前記液滴吐出装置に対して所定の時間間隔で駆動信号を与える液滴吐出工程と、
前記駆動信号にほぼ同期させて光源を発光させる発光工程と、
前記圧液供給手段及び前記発光手段を動作させた状態で、前記ノズルから吐出される液体を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程において撮像された画像に基づいて、前記液滴吐出装置の欠陥を検査する欠陥検査工程とを有することを特徴とする液滴吐出検査方法。
【請求項６】
前記液体吐出工程は、前記圧液供給工程の開始の後に開始されることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド等のようにノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置の欠陥を検査する液滴吐出検査装置及び液滴吐出検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットヘッドが実用に供され、このインクジェットヘッドの良否を検出するためのインクジェットヘッドの検査装置が既に知られている。このインクジェットヘッドは、駆動回路から与えられる駆動信号に基づいてインクが貯留される圧力室に圧力変動を生じさせ、これによってノズルからインク滴を吐出する。またインクジェットヘッドの駆動回路及び駆動素子は、グランドラインにより接地されている。特許文献１に示すように、グランドラインを流れる電流の波形を検出し、この電流波形に基づいて駆動回路からインクジェットヘッドに出力された駆動電圧又は電流波形を推測し、インクジェットヘッドの良否を判定することができる。
【特許文献１】特許第３５３１３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来の検査装置では、グランドラインを流れる電流の波形を検出してインクジェットヘッドの良否判定をしているので、駆動回路、インクジェットヘッドの駆動素子、及びそれらを繋ぐ信号ラインの良否判定は可能であるが、流路やノズルのつまり又は破損等に起因するインク滴の曲がり、不吐出については、何ら考慮されていない。インク滴の曲がりは、画質劣化の１つの要因であるが、ノズル１つ１つについて撮像時間が極端に短い撮像装置等で吐出状態を観察するか、あるいは実際に印刷させてみることで検査を行う方法があるが、これらは非常に手間がかかるものであった。
【０００４】
そこで、本発明は、液滴吐出装置の流路やノズル及び電気的構成や駆動素子に起因する欠陥を容易に検出可能な液滴吐出検査装置及び液滴吐出検査方法を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、外部からの駆動信号に基づいて供給された液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によって前記液滴をノズルから吐出可能な液滴吐出装置の欠陥を検査する液滴吐出検査装置であって、前記ノズルから液体を連続して流出させるように前記液滴吐出装置に加圧した液体を供給する圧液供給手段と、前記ノズルから液体を連続して流出させている状態で、前記液滴吐出装置に対して所定の時間間隔で駆動信号を与える液滴吐出制御手段と、前記時間間隔のほぼＮ倍の時間間隔で光源を発光させる発光手段とを有し、前記Ｎは、正の整数であるものである。
【０００６】
本発明に従えば、前記圧液供給手段によって液滴吐出装置に加圧した液体を供給すると、液滴吐出装置のノズルから液体が連続して流出し、さらにこの状態で前記液滴吐出装置に対して所定の時間間隔で駆動信号を与えると、連続して流出している液体に吐出装置の駆動による液滴が所定の時間間隔で加わる。これを、上記所定の時間間隔のほぼＮ（正の整数）倍の時間間隔で光源を発光させて照射することで、複数の前記液滴が数珠状につらなった状態を観察することができる。発光間隔がＮ倍であれば、擬似的な静止状態で観察され、Ｎ倍から少しずれたものであれば、液滴がゆっくり動く状態で観察される。
【０００７】
流路やノズルのつまり又は破損等に起因する吐出方向の曲がり、不吐出については、圧液供給手段によりノズルから流出した液体の連続した線が、正常な液体の線に対し傾斜していたり、あるいは線として観察されなかったりすることで判断できる。さらに吐出装置の駆動状態においても、つらなった複数の液滴からなる線が、正常に吐出される液滴の線に対して傾斜していたり、液滴が吐出されていなかったりすることを確認することで、同様の判断ができる。さらに後者の場合、液滴が正常に形成され、あるいは形成されないことで電気的な構成、駆動素子に起因する欠陥の有無を判断することができる。従って撮像時間が極端に短い高価な撮像手段を用いることなく、液滴吐出装置の流路やノズルノズル及び電気的な構成や駆動素子に起因する欠陥の両方を容易に検査することができる。
【０００８】
上記発明において、前記発光手段は、前記駆動信号にほぼ同期して光源を発光させることが好ましい。本発明に従えば、発光手段は、駆動信号に同期して光源を発光させるので、光源を発光させるタイミングとして駆動信号を用いることができ、前記タイミングを計るべく新たな信号を生成する必要がなく、構成が容易である。
【０００９】
上記発明において、前記圧液供給手段及び前記発光手段を動作させた状態で、前記ノズルから吐出される液体を撮像する撮像手段をさらに有することが好ましい。
【００１０】
本発明に従えば、前記圧液供給手段及び前記発光手段を動作させた状態で液体を撮像手段で撮像するだけで、上記のように数珠状につらなった液滴の静止画像または動く画像を撮像することができ、撮像時間が極端に短い高価な撮像手段を用いなくとも、その像から容易に液滴吐出装置の欠陥を検査することができる。
【００１１】
上記発明において、撮像手段で撮像された画像に基づいて、液滴吐出装置の欠陥を検出する欠陥検出手段をさらに有することが好ましい。
【００１２】
本発明に従えば、撮像手段で撮像された画像に基づいて、液滴吐出装置の欠陥を検出することができ、確実かつ容易に欠陥を検出することができる。
【００１３】
本発明は、外部からの駆動信号に基づいて供給された液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動によって前記液滴をノズルから吐出可能な液体吐出装置の欠陥を検査する液滴吐出検査方法であって、加圧された液体を液滴吐出装置に供給し、前記ノズルから液体を連続して流出させる圧液供給工程と、前記ノズルから液体を連続して流出させている状態で、前記液滴吐出装置に対して所定の時間間隔で駆動信号を与える液滴吐出工程と、前記駆動信号にほぼ同期させて光源を発光させる発光工程と、前記圧液供給手段及び前記発光手段を動作させた状態で、前記ノズルから吐出される液体を撮像する撮像工程と、前記撮像工程において撮像された画像に基づいて、前記液滴吐出装置の欠陥を検査する欠陥検査工程とを有する液体吐出検査方法である。
【００１４】
本発明に従えば、液滴吐出装置に加圧した液体を供給すると、液滴吐出装置のノズルから液体が連続して流出し、さらにこの状態で前記液滴吐出装置に対して所定の時間間隔で駆動信号を与えることで、連続して流出している液体に吐出装置の駆動による液滴が所定の時間間隔で加わる。これを、駆動信号にほぼ同期させて発光する光源によって照射することで、複数の前記液滴が数珠状につらなった画像を撮像手段により撮像することできる。流路やノズルのつまり又は破損等に起因する吐出方向の曲がり、不吐出については、圧液供給手段によりノズルから流出した液体の連続した線が、正常な液体の線に対し傾斜していたり、あるいは線として観察されなかったりすることで判断できる。さらに吐出装置の駆動状態においても、つらなった複数の液滴からなる線が、正常に吐出される液滴の線に対して傾斜していたり、液滴が吐出されていなかったりすることを確認することで、同様の判断ができる。さらに後者の場合、液滴が正常に形成され、あるいは形成されないことで電気的な構成、駆動素子に起因する欠陥の有無を判断することができる。これによって撮像手段がその撮像時間が極端に短い高価な撮像手段を用いることなく、この撮像された画像に基づいて液滴吐出装置の流路やノズル及び電気的な構成や駆動素子に起因する欠陥の両方を容易に検出することができる。
【００１５】
上記発明において、前記液滴吐出工程は、前記圧液供給工程の開始の後に開始されることが好ましい。これにより、先ず上記のように、圧液供給工程のみで、流路やノズルに起因する吐出方向の曲がり、不吐出について検査をし、続いて電気的な構成や駆動素子に起因する欠陥を検査することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、本発明は、液滴吐出装置の流路やノズル及び電気的な構成や駆動素子に起因する欠陥を容易に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施の形態の図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る液滴吐出検査装置１の構成を示すブロック図である。液滴吐出検査装置１は、外部からの駆動信号に基づいてインク滴を吐出可能なインクジェットヘッド（液滴吐出装置）４０の欠陥を検査する装置である。以下では、まず検査対象であるインクジェットヘッド４０の構成について説明し、その次に液滴吐出検査装置１の構成について説明する。
【００１９】
図２は、インクジェットヘッド４０を示す分解斜視図である。図２に示すように、インクジェットヘッド４０は、複数枚のプレートが積層された流路ユニット２と、該流路ユニット２に対して上方から重ねられて接着される圧電式のアクチュエータ３とを備えており、該アクチュエータ３には外部機器との電気的接続を行うためのフレキシブルフラットケーブル４が上方から重ねられて接着されている。アクチュエータ３の上面には複数の表面電極５が形成されており、これら複数の表面電極５の各々にフレキシブルフラットケーブル４の下面に露出して形成された複数の端子（図示せず）を対応させてそれぞれ接続することにより、両者は電気的に導通される。またフレキシブルフラットケーブル４は、複数の信号線（図示せず）を有し、この複数の信号線は、前記複数の端子及び外部機器に電気的にそれぞれ接続され、前記外部機器から与えられる後述する駆動信号を表面電極５に個別に伝送し得る。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、流路ユニット２に対してアクチュエータ３が設けられる側を上方、その反対側を下方としており、その他の場合は適宜説明するものとする。
【００２０】
図３は、図２に示す流路ユニット２の構成を示す分解斜視図である。また、図４は、図２に示す流路ユニット２にアクチュエータ３及びフレキシブルフラットケーブル４が積層接着されたもののＩＶ-ＩＶ線断面図である。図３及び図４に示すように、流路ユニット２は、圧力室プレート８、第１スペーサプレート９、絞りプレート１０、第２スペーサプレート１１、第１マニホールドプレート１２、第２マニホールドプレート１３、ダンパープレート１４、カバープレート１５、及びノズルプレート１６がこの順に上方から下方に向けて配設され、各々が積層接着された構成となっている。
【００２１】
ノズルプレート１６はポリイミド等の樹脂シートで、それ以外の各プレート８〜１５は４２％ニッケル合金鋼板（４２合金）等の金属板であり、平面視で何れも長方形状を成し、各々５０〜１５０μｍ程度の肉厚を有している。各プレート８〜１５には、電解エッチング、レーザ加工、又はプラズマジェット加工等により、流路７を成す開孔又は凹部が形成されている。
【００２２】
図３に示すように、圧力室プレート８には、多数の圧力室孔８ａとインク受入孔８ｂとが設けられている。圧力室孔８ａは、圧力室プレート８の短辺に沿う長孔形状を成し、圧力室プレート８の長辺に沿うように並列にして多数設けられている。このように並設された圧力室孔８ａは、圧力室孔列８ｃを成し、圧力室プレート８には、この圧力室孔列８ｃが、ブラックインク用に２列、そしてシアンインク用、マゼンダインク用、及びイエローインク用に各１列の合計５列形成されている。そして圧力室プレート８に上方からアクチュエータ３が接着され、下方から第１スペーサプレート９が接着されることにより、圧力室孔８ａは、内部空間を有する圧力室３０を形成する（図４参照）。これによって複数の圧力室３０は、並列されて圧力室列３６（図２参照）を成し、流路ユニット２には、この圧力室列３６が、ブラックインク用に２列、そしてシアンインク用、マゼンダインク用、及びイエローインク用に各１列の合計５列形成される。インク受入孔８ｂは、各色のインク用に夫々１つずつの合計４つ設けられている。
【００２３】
第１スペーサプレート９には、圧力室プレート８の圧力室孔８ａの一端部に連通する連通孔９ａと、圧力室孔８ａの他端部に連通する貫通孔９ｂと、インク受入孔８ｂと同形状でこれと連通するインク受入孔９ｃとが設けられている。
【００２４】
絞りプレート１０には、長孔形状の絞り孔１０ａが形成されており、この絞り孔１０ａの一端部に第１スペーサプレート９の連通孔９ａが連通されるようになっている。また、絞りプレート１０には第１スペーサプレート９の貫通孔９ｂ及びインク受入孔９ｃに夫々連通し、且つ夫々と同形状を成す貫通孔１０ｂ及びインク受入孔１０ｃが形成されている。前記絞り孔１０ａは、絞りプレート１０が第１スペーサプレート９及び第２スペーサプレート１１間に介在されて積層接着されることにより、絞り部３１を形成する（図４参照）。
【００２５】
第２スペーサプレート１１には、絞りプレート１０が有する絞り孔１０ａの他端部に連通する連通孔１１ａと、絞りプレート１０の貫通孔１０ｂに連通してこれと同形状を成す貫通孔１１ｂが形成されている。そして、第１スペーサプレート９の連通孔９ａ、絞りプレート１０の絞り孔１０ａ、及び第２スペーサプレート１１の連通孔１１ａによって、圧力室３０と後述する共通インク室３３とを連通させる絞り通路３２が形成される（図４参照）。また、第２スペーサプレート１１には、絞りプレート１０のインク受入孔１０ｃに連通してこれと同形状を成すインク受入孔１１ｃが形成されている。
【００２６】
第１マニホールドプレート１２は、圧力室３０の下方と対応した位置で圧力室孔列８ｃに沿って延設された分割マニホールド孔１２ａを有している。この分割マニホールド孔１２ａはブラックインク用に２列、そしてシアンインク用、マゼンダインク用、及びイエローインク用に各１列の計５列設けられている。そして、各分割マニホールド孔１２ａは絞り通路３２を介して圧力室３０に連通すると共に、分割マニホールド孔１２ａはその一端部において第２スペーサプレート１１のインク受入孔１１ｃとも連通している。また第１マニホールドプレート１２には、各分割マニホールド孔１２ａの長手方向に沿うように、第２スペーサプレート１１の貫通孔１１ｂに連通してこれと同形状を成す多数の貫通孔１２ｃが形成されている。
【００２７】
第２マニホールドプレート１３は、上記第１マニホールドプレート１２と同様の形状を成しており、５つの分割マニホールド孔１３ａと貫通孔１３ｃとを有している。そして、第２スペーサプレート１１、第１マニホールドプレート１２、第２マニホールドプレート１３、及びダンパープレート１４が積層接着されると、分割マニホールド孔１２ａ，１３ａにより５つの共通インク室３３が形成される（図４参照）。このうち隣り合う２つの共通インク室３３はブラックインク用であり、他の３つの共通インク室３３は残り３色用となっている。
【００２８】
ダンパープレート１４は、各共通インク室３３に対応する箇所を下方から窪ませて薄肉に形成した５つのダンパー壁１４ａを有している。またダンパープレート１４には、各ダンパー壁１４ａの長手方向に沿うように、第２マニホールドプレート１３の貫通孔１３ｃと連通してこれと同形状を成す貫通孔１４ｂが形成されている。
【００２９】
カバープレート１５には、ダンパープレート１４の貫通孔１４ｂに連通してこれと同形状を成す貫通孔１５ａが形成されている。そして、ダンパープレート１４とノズルプレート１６との間に介在されている。
【００３０】
ノズルプレート１６には、カバープレート１５の前記貫通孔１５ａに連通するノズル孔１６ａが形成されている。この複数のノズル孔１６ａは、上述した圧力室孔列８ｃと平行な方向に長いノズル孔列１６ｂを、前記平行な方向と垂直な方向に間隔をおいて５列形成している。
【００３１】
このような各プレート８〜１６を積層接着することにより、図４に示すような流路ユニット２が形成される。そして流路ユニット２内では、各プレート８〜１１に形成されたインク受入孔８ｂ，９ｃ，１０ｃ，１１ｃ（図３参照）が互いに連通してインク受入路３５（図２参照）が構成されている。このインク受入路３５は共通インク室３３の一端に連通し、インクタンクから共通インク室３３へ供給されるインクが通流する。また、既に述べたように、各プレート９〜１１に形成された連通孔９ａ，絞り孔１０ａ，連通孔１１ａが互いに連通し、共通インク室３３と圧力室３０とを連通させる絞り通路３２が構成されている。更に、各プレート９〜１６に形成された貫通孔９ｂ，１０ｂ，１１ｂ，１２ｃ，１３ｃ，１４ｂ，１５ａが互いに連通して、インク流出路３４が構成され、圧力室３０と流路ユニット２の下面で開口するノズル孔１６ａとを連通している。また、流路ユニット２において、インク受入路３５の外部開口端であるインク受入口３５ａには、インクタンクから供給されたインクに混入している塵を除去するフィルタ１７が被せられている。
【００３２】
一方、図４に示すようにアクチュエータ３は、多数枚の圧電シート２０〜２５と絶縁性を有するトップシート２６とが積層されて構成されている。圧電シート２０〜２５は、夫々の厚みが略３０μｍ程度のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のセラミックス材料から構成され、プレート８〜１６よりも若干外形寸法の小さい長方形状を成している（図２も参照）。各圧電シート２０〜２５のうち、最下層の圧電シート２０から上方へ数えて奇数番目の圧電シート２０，２２，２４の上面には、流路ユニット２の圧力室プレート８により形成された各圧力室３０（図４参照）の全てに対応するよう配置された共通電極２７が印刷形成されている。最下層の圧電シート２０から上方へ数えて偶数番目の圧電シート２１，２３の上面には、各圧力室３０に対し個別に対応するよう配置された多数の個別電極２８が５列に印刷形成されている（図４では２列分のみ示している）。また、共通電極２７及び個別電極２８は各圧電シート２０〜２５及びトップシート２６の側端面またはスルーホール（図示せず）に設けた中継配線（図示せず）を介し、最上層であるトップシート２６の上面に設けられた表面電極５（図１参照）に導通されている。
【００３３】
このような構成を成すインクジェットヘッド４０は、以下のようにして動作し、ノズル孔１６ａからインク（液滴）を吐出する。まず、インクタンク（図示せず）からフィルタ１７を介して供給されたインクが、インク受入路３５、共通インク室３３、絞り通路３２、圧力室３０、及びインク流出路３４から成る流路７内に充填されている。そして、この状態で外部から信号線を介して個別電極２８に選択的に駆動信号が与えられると、駆動信号が与えられた個別電極２８と共通電極２７との間に電位差が生じ、圧電シート２１〜２４の活性部に電界が作用して積層方向の歪み変形が発生する。ここで活性部とは、各圧電シート２１〜２４において個別電極２８と共通電極２７とに挟まれた部分をいい、実質的には上述したような積層方向の歪み変形が生じる部分をいう。このように活性部が変形すると、最下層の圧電シート２０が圧力室３０内へ突出するため、圧力室３０の内圧が上昇し、内部のインクがインク流出路３４を通じてノズル孔１６ａから外部へ吐出されることとなる。
【００３４】
次にこのように構成されるインクジェットヘッド４０の欠陥を検査する液滴吐出検査装置１について、図１を参照しつつ説明する。液滴吐出検査装置１は、基本的に、ポンプ（圧液供給手段）４１と、配管４２と、圧力制御弁４３と、ヘッド駆動回路（液体吐出制御手段）４４と、同期駆動回路４６と、光源４７と、カメラ（撮像手段）４８と、モニタ４９と、欠陥判定部５０（欠陥判定手段）とを有する。本実施の形態では、同期駆動回路４６と光源４７とによって、発光手段５１が構成される。
【００３５】
ポンプ４１は、加圧された液体、本実施の形態では加圧された水（以下では、単に「圧液」という）を供給する公知の汎用的なものである。このポンプ４１は、その排出ポート（図示せず）が配管４２を介してインクジェットヘッド４０の一のインク受入口３５ａに接続されインク受入口３５ａに圧液を供給可能に構成されている。また配管４２には、その途中に配管を流れる圧液の圧力を制御する圧力制御弁４３が介在している。
【００３６】
さらにヘッド駆動回路４４は、インクジェットヘッド４０を駆動するための駆動信号を所定の時間間隔で出力可能に構成され、フレキシブルフラットケーブル４を介してアクチュエータ３に電気的に接続されている。さらに具体的に説明すると、ヘッド駆動回路４４は、フレキシブルフラットケーブル４の複数の信号線を介してアクチュエータ３の複数の表面電極５に独立してそれぞれ接続されている。従ってヘッド駆動回路４４から出力された駆動信号は、前記複数の個別電極２８にそれぞれ独立して伝送され、ノズル１６ａ毎に液滴を吐出させることができる。
【００３７】
図５は、図１の液滴吐出検査装置１における駆動信号および光源４７のＯＮ及びＯＦＦの切替タイミングの経時変化を示す図である。図５は、縦軸がＨｉ及びＬｏ又はＯＮ及びＯＦＦであり、横軸が時間である。前記駆動信号は、図５に示すように、所定の時間間隔ｔでＬｏ及びＨｉが切り替わる複数のパルス信号によって実現され、例えば９ｋＨｚのパルス信号である。
【００３８】
さらにヘッド駆動回路４４は、同期駆動回路４６にも駆動信号を出力可能に構成されている。同期駆動回路４６は、ヘッド駆動回路４４からの駆動信号に同期させて、後述する光源４７を点滅可能に構成されている。光源４７は、例えばＬＥＤなどで構成され、ＯＮに切替えられると、インクジェットヘッド４０から吐出される液滴に光を照射可能に構成されている。同期駆動回路４６は、前記駆動信号に同期させて光源４７のＯＮ及びＯＦＦを切替え、所定の時間間隔ｔのＮ倍（Ｎは、整数倍）の時間間隔で時間ｔ１（ｓｅｃ）だけ光源４７を発光させるように構成されている。本実施の形態では１ｋＨｚ毎にｔ１（ｓｅｃ）間発光、つまり所定の時間間隔ｔの９倍の時間間隔でｔ１（ｓｅｃ）間発光可能に構成されている。
【００３９】
前記光源４７に対向する位置に撮像手段であるカメラ４８が配置されている。これら対向する光源４７とカメラ４８との間に液体が流出又は液滴が吐出されるようにインクジェットヘッド４０が配置されている。さらに詳細に説明すると、カメラ４８の光軸に対し垂直な仮想平面上に一のノズル列１６ｂから吐出された液体又は液滴が並ぶようにインクジェットヘッド４０が配置されている。カメラ４８は、いわゆるＣＣＤカメラであって、吐出された液体又は液滴を撮像し、その経時変化を動画として記録可能なものである。モニタ４９は、液晶ディスプレイ等であり、カメラ４８で撮像された動画を拡大表示可能に構成されている。欠陥判定部５０は、いわゆるパーソナルコンピュータであり、カメラ４８によって撮像された動画に基づいて、インクジェットヘッド４０の欠陥を判定可能に構成されている。
【００４０】
図６は、液滴吐出検査方法の手順を示すフローチャートである。図７は、インク受入口３５ａに圧液が供給されたときにノズル１６ａから流出される液体の状態を示す図である。図８は、インク受入口３５ａに圧液が供給された状態でインクジェットヘッド４０に駆動信号が与えられたときにノズル１６ａから吐出される液滴の状態を示す図である。なおこの液滴吐出検査方法における、液体及び液滴の吐出は、暗室等で行われることが好ましい。
【００４１】
図６のフローチャートに従って説明すると、まず５列の圧力室列３６のうち一の圧力室列３６に連通するインク受入口３５ａに配管４２を接続してからポンプ４１を駆動し、圧力制御弁４３で一定圧に制御された圧液をインクジェットヘッド４０に供給する（ステップＳ１）。これによって、その受入口３５ａに連通する一のノズル孔列１６ｂの全ノズル１６ａから圧液が連続して流出される。このとき圧液は、ノズル１６ａから流出される液体が連続した線状をなす程度の圧力に制御されている。この状態を、カメラ４８で撮像し、撮像された画像をモニタ４９に拡大して表示させる（ステップＳ２）。図７は、このときのノズル１６ａからの液体の流出状態を示す。このとき、後述するように光源４７を点滅させてもよいが、させなくてもよい。
【００４２】
次に圧液を供給した状態で、ヘッド駆動回路４４から駆動信号を出力する。この駆動信号は、一の受入口３５ａに対応する一の圧力室列３６に対応した複数の個別電極２８に対して出力される。これと並行して、同期駆動回路４６は、出力される駆動信号に同期して、光源４７を所定の時間間隔ｔのＮ倍の時間間隔で点滅させる（ステップＳ３）。ここでＮは、正の整数であり、本実施の形態では、前述のとおり９である。
【００４３】
上記のように、インクジェットヘッド４０を所定の時間間隔で駆動すると、連続的に流出していた圧液に、ノズル１６ａから所定の時間間隔ｔ毎に吐出される液滴Ｄが加わり、液滴Ｄが数珠状につらなるようになる（ステップＳ４）。駆動信号に同期して光源４７が発光されることで、カメラ４８で撮像された画像は、図８に示すように液滴Ｄが数珠状につらなった擬似的な静止画像となり、モニタ４９に表示される。
【００４４】
光源４７の発光間隔を、駆動信号の時間間隔のＮ倍から少しずらすと、液滴Ｄが数珠状につらなった状態でゆっくり動く画像が得られる。インクジェットヘッド４０を検査するには、前述の静止画像あるいは動く画像のどちらでも用いることができる。カメラ４８で撮像された画像は、図示しない記録媒体に記憶される。前述のように駆動信号の時間間隔のＮ倍から少しずらし液滴Ｄが数珠状につらなった状態でゆっくり動く画像が得られるものと液滴Ｄが数珠状につらなった状態の静止画像が得られるＮ倍とを含めて、ほぼＮ倍という。
【００４５】
最後に前記記録媒体に記録された画像に基づいて、インクジェットヘッド４０の欠陥を判定する（ステップＳ５）。判定方法について説明すると、この判定は、モニタ４９上の画像を目視することでも可能であるが、画像処理装置（欠陥判定部５０）によって行うことも可能である。欠陥判定部５０には、良品のインクジェットヘッド４０において、ステップＳ１〜Ｓ４と同様の手順でノズル１６ａから吐出させたときの液体、液滴の画像が記憶されており、この画像とカメラ４８で撮像され記憶された画像とを比較することで欠陥の有無を判定する。例えば、流出又は吐出した液体、液滴がなす線の有無、その線の傾き度合い、液滴の有無、液滴の連続度合い及び各液滴の水平位置の差等を求める。求められた値が予め定められた許容量の範囲内か否かによって、インクジェットヘッド４０に欠陥があるか否かを判定する。以下では、具体例を挙げてその判定方法を説明する。
【００４６】
流路やノズルに起因する吐出方向の曲がり、不吐出は、図７の画像によっても判定することができるが、ここでは図９を用いて説明する。図９は、図８と同一の吐出状態を示す図であり、検査方法の説明を容易にするために補助線を追加した図である。図９において、良品のインクジェットヘッド４０のノズル１６ａから吐出される液滴の軌跡（以下では、単に「軌跡」という）を、図９の紙面上下方向に延びる一点鎖線で示している。
【００４７】
まず図９の紙面に向って１番右側の液滴Ｄ１について説明する。液滴Ｄ１は、軌跡Ｌ１に沿って吐出されており、このノズル吐出方向に曲がりがないと判定される。また右側から６番目及び７番目の液滴Ｄ２，Ｄ３は、軌跡Ｌ２に対して角度α，βだけ傾いて吐出されている。これらの角度α，βが許容できる角度範囲内であれば、インクジェットヘッド４０は良品、範囲外であれば不良品であると判定される。これら、流路やノズルに起因する吐出方向の曲がり、不吐出の検査は、インクジェットヘッドを駆動することなく図７の画像を得た時点で行うことができるが、インクジェットヘッドを駆動した状態でも行うことができる。
【００４８】
また、上記液滴Ｄ１は、数珠状に多数つらなった中に、前後の液滴と連続して形成されている区間が見られないが、液滴Ｄ３は、一部の区間Ａにおいて前後の液滴と連続している。さらに、所定の液滴位置を基準としてノズル１６ａから一定の間隔で水平線Ｈを引いたとき、遅れて吐出されている液滴を検出することができる。このように前後の液滴が連続したり、遅れて駆動されるのは、電気的構成や活性部に起因する欠陥と判定される。これらが許容範囲内であるが否かによって、インクジェットヘッド４０の良品、不良品が判定される。
【００４９】
一の圧力室列３６について検査が終了すると、他の圧力室列３６に対しても、同様の方法で検査を行う。これを繰り返し行って、５列全ての圧力室列３６の検査が終了し、一切の欠陥が見つからない場合、検査対象のインクジェットヘッド４０は、良品であると判定される。
【００５０】
以上のように液滴吐出検査装置１及び液滴吐出検査方法を用いることで、撮像時間が極端に短い高価なカメラを用いることなく、インクジェットヘッド４０の多数のノズル１６ａからの吐出状態を容易に検査することができる。
【００５１】
上記実施形態では、インクジェットヘッドとして圧電方式により駆動するものを説明したが、静電気あるいは発熱などにより駆動するものでも、同様に適用できる。さらに、液滴吐出装置としてインクジェットヘッドに具体化したものを説明したが、たとえば、液晶表示装置のカラーフィルタを製作するために着色液を塗布する装置など他の種類の液体を使用するものにも適用できる。
【００５２】
また、上記実施形態では、インクジェットヘッドで使用するインクの性質が水の性質に近いため、検査に水を使用したが、インクの性質によってはインクそのものを使用して検査することが好ましい。他の種類の液体を使用する液滴吐出装置においても、その液体に近い性質を有する安価な液体で代用して検査をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明に係る液滴吐出検査装置および液滴吐出検査方法は、液滴吐出装置の流路やノズル及び電気的構成や駆動素子に起因する欠陥を容易に検出することができる優れた効果を有し、インクジェットヘッド等の液滴吐出装置の欠陥を検査する装置及び方法に適用すると有益である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る液滴吐出検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ヘッドを示す分解斜視図である。
【図３】図２に示す流路ユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図４】図２に示す流路ユニットにアクチュエータ及びフレキシブルフラットケーブルが積層接着されたもののＩＶ-ＩＶ線断面図である。
【図５】図１の液滴吐出検査装置１における駆動信号および光源のＯＮ及びＯＦＦの切替タイミングの経時変化を示す図である。
【図６】液滴吐出検査方法の手順を示すフローチャートである。
【図７】液滴吐出装置に圧液が供給されたときにノズルから流出される液体の状態を示す図である。
【図８】液滴吐出装置に圧液が供給された状態で、ヘッドに駆動信号が与えられたときにノズル１６ａから吐出される液体の状態を示す図である。
【図９】図８に、検査方法の説明を容易にするために補助線を追加した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  液滴吐出検査装置
４０  インクジェットヘッド（液滴吐出装置）
４１  ポンプ（圧液供給手段）
４４  ヘッド駆動回路
４６  同期駆動回路
４７  光源
４８  カメラ（撮像手段）
５０  欠陥判定部
５１  発光手段
【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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【図９】
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