(57)【要約】【課題】液滴吐出ヘッドのノズル孔から吐出されて飛行する液滴を、効率よく、かつ正確に観測することができる液滴観測装置を提供すること。【解決手段】液滴吐出ヘッド１００のノズル孔１０１から吐出されて飛行する液滴２００を観測する液滴観測装置１である。この装置は、レーザー光２３３、２３４を照射した状態で、移動手段６を作動させて液滴２００の弾道がレーザー光２３３、２３４を横切るように液滴吐出ヘッド１００を微小距離ずつピッチ送りし、その各位置でノズル孔１０１から液滴２００を吐出し、受光手段４の出力信号を検出することにより、受光手段４の出力信号の変化が最大となるような液滴吐出ヘッド１００のレーザー光２３３、２３４の光軸に対する相対位置を検出し、その位置に液滴吐出ヘッド１００を位置合わせした状態でノズル孔１０１から液滴２００を吐出し、吐出された液滴２００を液滴観測手段６３によって観測する。【選択図】図１
2005066454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドのノズル孔から吐出されて飛行する液滴を観測する液滴観測装置であって、
前記液滴の飛行方向と交差する方向に向けて少なくとも１本のレーザー光を照射するレーザー光照射手段と、
前記レーザー光を受光し、光電変換する受光手段と、
前記受光手段の出力信号に基づいて、観測対象とするノズル孔から吐出された液滴に関する情報を得る液滴観測手段と、
前記液滴の弾道が前記レーザー光を横切るように、前記液滴吐出ヘッドを前記レーザー光照射手段に対し相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段の作動および前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔からの液滴の吐出を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記レーザー光を照射した状態で、前記移動手段を作動させて前記液滴の弾道が前記レーザー光を横切るように前記液滴吐出ヘッドを微小距離ずつピッチ送りし、その各位置で前記ノズル孔から液滴を吐出し、前記受光手段の出力信号を検出することにより、前記受光手段の出力信号の変化が最大となるような前記液滴吐出ヘッドの前記レーザー光の光軸に対する相対位置を検出し、その位置に前記液滴吐出ヘッドを位置合わせした状態で前記ノズル孔から液滴を吐出するよう制御し、吐出された液滴を前記液滴観測手段によって観測することを特徴とする液滴観測装置。
【請求項２】
前記液滴吐出ヘッドは、複数のノズル孔を有しており、
前記移動手段は、前記液滴吐出ヘッドを前記レーザー光照射手段に対し前記複数のノズル孔の配列方向に沿って相対的に移動可能であり、
前記制御手段は、前記レーザー光を照射した状態で、前記複数のノズル孔について、それぞれ、前記移動手段を作動させて液滴の弾道が前記レーザー光を横切るように前記液滴吐出ヘッドを微小距離ずつピッチ送りし、その各位置で当該ノズル孔から液滴を吐出して前記受光手段の出力信号を検出することにより、前記受光手段の出力信号の変化が最大となるような前記液滴吐出ヘッドの前記レーザー光の光軸に対する相対位置を検出し、その位置に前記液滴吐出ヘッドを位置合わせした状態で当該ノズル孔から液滴を吐出するよう制御し、吐出された液滴を前記液滴観測手段によって観測する請求項１に記載の液滴観測装置。
【請求項３】
前記レーザー光照射手段は、液滴の弾道と同時に交差可能な複数本のレーザー光を照射する請求項１または２に記載の液滴観測装置。
【請求項４】
前記液滴観測手段は、前記複数本のレーザー光についての前記受光手段の出力信号変化の時間差に基づいて、前記液滴の飛行速度に関する情報を得る請求項３に記載の液滴観測装置。
【請求項５】
前記複数本のレーザー光は、互いに交差する請求項３または４に記載の液滴観測装置。
【請求項６】
前記複数本のレーザー光が互いに交差する位置と、前記複数本のレーザー光が液滴の弾道とそれぞれ交差する位置とが異なる請求項５に記載の液滴観測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドのノズル孔から吐出されて飛行する液滴を観測することができる液滴観測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液滴吐出装置を用いて、液晶表示装置、配向膜装置、オーバーコート装置、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置、電子放出装置、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置、電気泳動表示装置、レジスト装置、マイクロレンズアレイ、金属配線、バイオ分野における生成物等を製造することが提案されている。
このような液滴吐出装置では、各液滴をワーク上の正確な位置に着弾させる必要があるので、液滴吐出装置の制御を行う場合、あるいは液滴吐出装置の開発・設計を行う場合などには、液滴吐出ヘッドのノズル孔から吐出されて飛行する液滴の飛行状態（例えば、飛行速度、飛行方向、着弾位置等）を観測する必要がある。
【０００３】
従来、飛行する液滴の飛行状態を観測するに当たっては、レーザー光照射部（半導体レーザー）および受光素子（フォトダイオード）を有する撮像光学装置により、液滴にレーザー光を照射し、その照射したレーザー光を受光する受光素子の出力信号を検出して、飛行状態を観測している（例えば、特許文献１参照）。
ところで、液滴の飛行状態を観測するには、レーザー光照射部および受光素子に、観測対象の液滴が吐出するノズル孔の位置を合わせる必要がある。特に、レーザー光の中心を液滴が正確に通過するように、ノズル孔にレーザー光を位置合わせをする必要がある。この位置合わせをしないと、正確な測定をすることができない。しかし、液滴吐出ヘッドには、ノズル孔が多数（例えば、１８０個）形成されており、異なるノズル孔から吐出される液滴の飛行状態を観測する際、その都度、この位置合わせを異なるノズル孔ごとに行う必要があるという問題がある。
また、この位置合わせは、手作業により行われるため、手間が掛かり、位置精度にバラツキが生じるという問題がある。
【特許文献１】特開２００２−４８８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、液滴吐出ヘッドのノズル孔から吐出されて飛行する液滴を、効率よく、かつ正確に観測することができる液滴観測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴観測装置は、液滴吐出ヘッドのノズル孔から吐出されて飛行する液滴を観測する液滴観測装置であって、
前記液滴の飛行方向と交差する方向に向けて少なくとも１本のレーザー光を照射するレーザー光照射手段と、
前記レーザー光を受光し、光電変換する受光手段と、
前記受光手段の出力信号に基づいて、観測対象とするノズル孔から吐出された液滴に関する情報を得る液滴観測手段と、
前記液滴の弾道が前記レーザー光を横切るように、前記液滴吐出ヘッドを前記レーザー光照射手段に対し相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段の作動および前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル孔からの液滴の吐出を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記レーザー光を照射した状態で、前記移動手段を作動させて前記液滴の弾道が前記レーザー光を横切るように前記液滴吐出ヘッドを微小距離ずつピッチ送りし、その各位置で前記ノズル孔から液滴を吐出し、前記受光手段の出力信号を検出することにより、前記受光手段の出力信号の変化が最大となるような前記液滴吐出ヘッドの前記レーザー光の光軸に対する相対位置を検出し、その位置に前記液滴吐出ヘッドを位置合わせした状態で前記ノズル孔から液滴を吐出するよう制御し、吐出された液滴を前記液滴観測手段によって観測することを特徴とする。
これにより、液滴吐出ヘッドのノズル孔から吐出されて飛行する液滴を、効率よく、かつ正確に観測することができる。
【０００６】
本発明の液滴観測装置では、前記液滴吐出ヘッドは、複数のノズル孔を有しており、
前記移動手段は、前記液滴吐出ヘッドを前記レーザー光照射手段に対し前記複数のノズル孔の配列方向に沿って相対的に移動可能であり、
前記制御手段は、前記レーザー光を照射した状態で、前記複数のノズル孔について、それぞれ、前記移動手段を作動させて液滴の弾道が前記レーザー光を横切るように前記液滴吐出ヘッドを微小距離ずつピッチ送りし、その各位置で当該ノズル孔から液滴を吐出して前記受光手段の出力信号を検出することにより、前記受光手段の出力信号の変化が最大となるような前記液滴吐出ヘッドの前記レーザー光の光軸に対する相対位置を検出し、その位置に前記液滴吐出ヘッドを位置合わせした状態で当該ノズル孔から液滴を吐出するよう制御し、吐出された液滴を前記液滴観測手段によって観測することが好ましい。
これにより、液滴吐出ヘッドの複数のノズル孔から吐出されて飛行する液滴を、効率よく、かつ正確に観測することができる。
【０００７】
本発明の液滴観測装置では、前記レーザー光照射手段は、液滴の弾道と同時に交差可能な複数本のレーザー光を照射することが好ましい。
これにより、同一の液滴が複数箇所でレーザー光を遮光し、この遮光により、受光手段が受光するレーザー光の受光量に時間的な変化が生じる。この時間的な変化により、受光手段が出力する出力信号の時間差を測定することができる。
【０００８】
本発明の液滴観測装置では、前記液滴観測手段は、前記複数本のレーザー光についての前記受光手段の出力信号変化の時間差に基づいて、前記液滴の飛行速度に関する情報を得ることが好ましい。
これにより、液滴の飛行速度をより正確に観測することができる。
本発明の液滴観測装置では、前記複数本のレーザー光は、互いに交差することが好ましい。
これにより、液滴の飛行速度をより正確に観測することができる。
本発明の液滴観測装置では、前記複数本のレーザー光が互いに交差する位置と、前記複数本のレーザー光が液滴の弾道とそれぞれ交差する位置とが異なることが好ましい。
これにより、液滴に関する情報をより正確に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の液滴観測装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の液滴観測装置の実施形態を示す平面図、図２および図３は、本発明の液滴観測装置の実施形態を示す側面図、図４は、図３中のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図、図５は、本発明の液滴観測装置の主要部を概略的に示すブロック図、図６および図７は、図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｓ］の拡大図、図８および図９は、受光手段の出力信号の経時変化を模式的に示すグラフである。なお、以下では、説明の都合上、特に述べない限り、図２、図３および図４中の上方を「上」、下方を「下」として説明する。また、図３中のレーザー光は、便宜上、誇張して描いている。
【００１０】
図１および図２に示すように、液滴観測装置１は、液滴吐出ヘッド１００が備える複数（図１中では、６つ）のノズル孔１０１から吐出されて飛行する液滴２００を観測する装置である。この液滴観測装置１は、２本のレーザー光２３３、２３４を照射するレーザー光照射手段２と、レーザー光２３３、２３４を受光し、光電変換する受光手段４と、受光手段４の出力信号に基づいて、液滴２００に関する情報を得る液滴観測手段６３と、液滴吐出ヘッド１００を移動させる移動手段３と、移動手段３の作動を制御する制御手段６とを備えている。
【００１１】
図２に示すように、液滴吐出ヘッド１００のノズル面（ノズルプレート）１０２には、ノズル孔１０１が形成されている。ノズル孔１０１には、これに連通する圧力室とこの圧力室内に充填された液体の圧力を変化させるアクチュエータ（いずれも図示せず）が設けられている。液滴吐出ヘッド１００は、このアクチュエータを駆動することにより、圧力室内の液体をノズル孔１０１から液滴２００として吐出する。液滴吐出ヘッド１００が備えるアクチュエータは、特に限定されず、圧電アクチュエータで構成されていても、液体を加熱して気泡を生じさせる発熱体で構成されていてもよい。
【００１２】
この液滴吐出ヘッド１００は、ヘッド駆動部（ヘッドドライバ）３００により駆動される。ヘッド駆動部３００は、所定のタイミング（駆動周波数）で吐出信号を生成する。液滴吐出ヘッド１００は、ヘッド駆動部３００から入力された吐出信号によりアクチュエータが作動し、液滴２００を吐出する。
液滴吐出ヘッド１００が吐出する液体（分散液を含む）としては、特に限定されるものではなく、例えば、インク、カラーフィルタのフィルタ材料、有機ＥＬ装置におけるＥＬ発光層を形成するための蛍光材料、ＰＤＰ装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板の表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コーティング材料、電極を形成するための液状電極材料、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料等が挙げられる。
このような液滴吐出ヘッド１００は、移動手段３のガイドレール３１の案内により、６つのノズル孔１０１の配列方向（以降、単に「配列方向」と言う）に沿って移動可能に設置されている。
【００１３】
図５に示すように、制御手段６は、レーザー光照射手段２、移動手段３、受光手段４およびヘッド駆動部３００をそれぞれ制御する。この制御手段６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、記憶手段６２と、液滴観測手段６３とを有している。記憶手段６２は、ＣＰＵ６１に読み取り可能な記憶媒体（記録媒体）を有しており、この記憶媒体は、磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリ等で構成されている。
【００１４】
図１〜図３に示すように、レーザー光照射手段２は、１本のレーザー光２３を照射するレーザー光照射部２１と、レーザー光２３をレーザー光２３１とレーザー光２３２とに分岐させるビームスプリッター（プリズム）２５と、レーザー光２３１および２３２のそれぞれの一部を遮光するレーザーブレード２６と、レンズ２７とを有している。
レーザー光照射手段２の作動により照射されたレーザー光２３は、その断面が下記に示すように変化しつつ、受光手段４により受光される。なお、図３は、図１中の液滴観測装置１の一部（レーザー光照射手段２の付近）を抜粋した側面図である。
【００１５】
まず、図４に示すように、レーザー光照射部２１から照射されたレーザー光２３は、その断面がほぼ円形である（図４（Ａ）参照）。
次に、このレーザー光２３がビームスプリッター２５を通過すると、レーザー光２３１とレーザー光２３２とに上下に分岐する。レーザー光２３１および２３２の断面は、それぞれほぼ半円形となる（図４（Ｂ）参照）。
【００１６】
次に、レーザー光２３１および２３２がレーザーブレード２６を通過すると、レーザー光２３１は、その上部が遮光され、レーザー光２３２は、その下部が遮光される。このとき、レーザー光２３１および２３２は、それぞれ帯状の光束のレーザー光２３３および２３４となり、その断面が長尺状となる（図４（Ｃ）参照）。
次に、レーザー光２３３および２３４は、レンズ２７によって集光され、互いに交差し、液滴２００の飛行方向と交差する方向に向かう（図１、図２参照）。
【００１７】
次に、レーザー光２３３および２３４は、液滴２００の弾道と同時に交差し、受光手段４により受光される（図１、図２参照）。
このような構成により、同一の液滴２００がレーザー光２３３および２３４のそれぞれを遮光し、この遮光により、受光手段４が受光するレーザー光２３３および２３４との受光量に時間的な変化が生じる。この時間的な変化により、受光手段４が出力する出力信号の時間差を測定することができる。
【００１８】
図１および図２に示すように、受光手段４は、一定距離Ｈ（図２中のＨで示す距離）で上下に設けられた受光素子４３３および４３４で構成されている。
受光素子４３３および４３４は、液滴２００の飛行領域４００を介してレーザー光照射手段２のレンズ２７の反対側に設置されている。すなわち、レーザー光２３３、２３４は、飛行領域４００を介して受光素子４３３、４３４と反対側から照射される。
【００１９】
図１に示すように、移動手段３は、配列方向に延在し、液滴吐出ヘッド１００を同方向に案内するガイドレール３１と、ガイドレール３１と同方向に設置され、液滴吐出ヘッド１００に連結されたボールネジ３３と、ボールネジ３３に回転力を与えるサーボモータ３４とを有している。
この移動手段３は、観測対象とするノズル孔１０１から吐出された液滴２００の弾道がレーザー光２３３、２３４を横切るように、液滴吐出ヘッド１００をレーザー光照射手段２に対し移動させる。
【００２０】
制御手段６は、下記に示すように、レーザー光照射手段２、移動手段３、受光手段４およびヘッド駆動部３００を制御し、液滴観測手段６３によって液滴２００を観測する（図１、図２参照）。なお、液滴吐出ヘッド１００は、移動手段３の作動により、図１中、矢印方向に移動するが、以下では、単に「液滴吐出ヘッド１００が移動する」または「液滴吐出ヘッド１００を移動させる」と言う。
【００２１】
まず、制御手段６は、レーザー光２３３、２３４を照射した状態で、液滴吐出ヘッド１００を所定の基準となる位置（初期位置）に移動させる。なお、この初期位置は、特に限定されないが、例えば、平面視で、ノズル孔１０１ａとレーザー光２３３、２３４とが重ならない位置であるのが好ましい。このような初期位置としては、例えば、平面視で、ノズル面１０２のノズル孔１０１ａ側にある縁部１０３とレーザー光２３３、２３４とが重なる位置が挙げられる。以降、この位置を初期位置として説明する。
【００２２】
次に、制御手段６は、ヘッド駆動部３００に液滴２００を吐出させる吐出開始命令を入力する。この吐出開始命令に基づいて、所定の駆動周波数で吐出信号をヘッド駆動部３００が生成して、液滴吐出ヘッド１００のノズル孔１０１から液滴２００が吐出される。なお、駆動周波数は、特に限定されないが、例えば１００Ｈｚ程度とすることができる。
この吐出とともに、制御手段６は、ノズル孔１０１ａから吐出される液滴２００ａの弾道がレーザー光２３３、２３４を横切るように、液滴吐出ヘッド１００を初期位置から微小距離ずつピッチ送りする（移動させる）。なお、ピッチ送りする送り量（距離）は、特に限定されないが、隣り合うノズル孔１０１の中心間の距離よりも十分に小さく、かつ液滴２００の直径よりも十分小さいのが好ましい。このような送り量は、例えば、１μｍ程度とすることができる。また、この距離を液滴吐出ヘッド１００が移動する移動時間は、特に限定されないが、例えば５ｍｓ程度とすることができる。また、この移動時間内では、液滴２００（２００ａ）が吐出しないように設定するのが好ましい。
【００２３】
次に、レーザー光２３３、２３４の中心を液滴２００ａが通過するような液滴吐出ヘッド１００の位置（レーザー光２３３、２３４の光軸に対するノズル孔１０１ａの位置）を検出する。なお、この位置の検出については、後に詳述する。
次に、この位置に液滴吐出ヘッド１００を位置合わせした状態で、吐出された液滴２００ａを液滴観測手段６３によって観測する。
以降順次、ノズル孔１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅおよび１０１ｆのそれぞれに対応した液滴２００ｃ、２００ｄ、２００ｅおよび２００ｆについて、これを繰り返す。
【００２４】
さて、次に、レーザー光２３３、２３４の中心を、複数のノズル孔１０１から吐出されるそれぞれの液滴２００が通過するような液滴吐出ヘッド１００（ノズル孔１０１）の位置の検出について説明する。なお、この説明では、検出するノズル孔１０１として、ノズル孔１０１ｂを代表として説明する。また、この検出では、２つの受光素子４３３、４３４の内、受光素子４３４を用い、２本のレーザー光２３３、２３４は、この受光素子４３４に対応するレーザー光２３４を用いることとする。
【００２５】
まず、図６（Ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド１００を（ｎ−２）回ピッチ送りし、その送りが停止したとき、液滴２００ｂは、レーザー光２３４と交差せずに、レーザー光２３４付近を通過（飛行）する。この通過の前後では、クロック信号発生手段（図示せず）から発生したクロック信号に基づいたタイミングで、受光素子４３４の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）によりＡ／Ｄ変換されて、かつ同タイミングでラッチ回路（図示せず）に一旦ラッチ（保持）される。そして、出力信号がラッチされる度に、ラッチされた出力信号が記憶媒体（記憶手段６２）で記憶される。この位置での出力信号は、図８（Ａ）に示すように、変化しない。
【００２６】
次に、図６（Ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１００を１ピッチ（（ｎ−１）回）ピッチ送りし、その送りが停止したとき、液滴２００ｂは、その一部がレーザー光２３４を遮光しつつ、通過する。この位置での出力信号は、図８（Ｂ）に示すような変化をする。このとき、制御手段６の作動により、各ラッチ時に記憶された出力信号を随時比較して、その最大値および最小値から差分をとり、出力信号の変化量Ｕｎ−１を記憶媒体で記憶する。
【００２７】
次に、同様にして、液滴吐出ヘッド１００をｎ回ピッチ送りした位置の出力信号の変化量Ｕｎを記憶媒体で記憶する（図７（Ｃ）、図９（Ｃ）参照）。
次に、変化量Ｕｎ−１と変化量Ｕｎとの差分を取り、差分（Ｕｎ−１−Ｕｎ）の値が正または負であることを記憶する。
次に、同様にして、液滴吐出ヘッド１００を（ｎ＋１）回ピッチ送りした位置の出力信号の変化量Ｕｎ＋１を記憶媒体で記憶する（図７（Ｄ）、図９（Ｄ）参照）。
【００２８】
次に、変化量Ｕｎと変化量Ｕｎ＋１との差分を取り、差分（Ｕｎ−Ｕｎ＋１）の値が正または負であることを記憶する。
次に、制御手段６の作動により、このような差分が負から正へ転じるところを判断し、この判断による位置を、レーザー光２３３、２３４の中心を液滴２００が通過する液滴吐出ヘッド１００の位置とする。なお、この位置における初期位置からのピッチ数を記憶媒体で記憶するのが好ましい。
【００２９】
例えば、差分（Ｕｎ−１−Ｕｎ）の値が負となり、差分（Ｕｎ−Ｕｎ＋１）の値が正となると、液滴吐出ヘッド１００をｎ回ピッチ送りした位置が、レーザー光２３３、２３４の中心を液滴２００ｂが通過する液滴吐出ヘッド１００の位置（レーザー光２３３、２３４の光軸に対するノズル孔１０１ｂの位置）となる。
なお、ｎは整数である。本実施形態では、（ｎ−２）も整数となるので、ｎは、２以上の整数であるのが好ましい。
【００３０】
また、図６および図７では、レーザー光２３３、２３４の幅を液滴２００よりも大きく描いている。一方、レーザー光２３３、２３４の幅が液滴２００よりも小さい場合でも、受光素子４３３、４３４からの出力信号の強度の変化の傾向は、変わらないので、同様にして、前述したような液滴吐出ヘッド１００の位置を検出することができる。
また、このような検出で用いる受光素子は、上記のように、受光素子４３４に限定されず、受光素子４３３であってもよい。同様に、レーザー光もレーザー光２３４に限定されず、受光素子４３３に対応するレーザー光２３３であってもよい。
【００３１】
また、このような方法による受光手段４（受光素子４３４）からの出力信号の処理は、一例に過ぎない。従って、受光手段４の出力信号の変化が最大となるような液滴吐出ヘッド１００の位置の検出を達成する上では、このような方法に限定はされない。
このような構成により、液滴観測装置１は、制御手段６の制御に基づいて液滴吐出ヘッド１００の位置を変化させることにより、６つのノズル孔１０１のそれぞれについて、吐出された液滴２００を観測することができる。
これにより、液滴吐出ヘッド１００の６つのノズル孔１０１から吐出されて飛行する液滴２００を、効率よく、かつ正確に観測することができる。
【００３２】
液滴観測手段６３は、前述したように、２本のレーザー光２３３、２３４を受光する受光手段４の出力信号変化の時間差に基づいて、観測対象とするノズル孔１０１から吐出された液滴２００の飛行速度に関する情報を得るように構成されている。
これにより、予め測定してある、液滴２００がレーザー光２３３とレーザー光２３４との間を移動（飛行）する距離ｈ（図２中のｈで示す距離）を、液滴観測手段６３により計測された受光素子４３３および４３４の出力信号変化の時間差で除算することにより、液滴２００の飛行速度を算出することができる。このように算出された飛行速度は、誤差が少なく、より正確な数値となる。
【００３３】
このような液滴２００の飛行速度の算出には、液滴２００を受光素子４３３と受光素子４３４とで検出する必要があるため、レーザー光２３３とレーザー光２３４とが互いに交差する位置（図２中のＦで示す点）と、レーザー光２３３および２３４が液滴２００の弾道とそれぞれ交差する位置とが異なっている。
これにより、前記時間差を計測することができるので、液滴２００の飛行速度を算出することが可能となる。
【００３４】
なお、このような液滴２００を観測する際、観測する液滴２００は、レーザー光２３３とレーザー光２３４とが交差する点Ｆの近傍であることが好ましい。このとき、距離ｈが非常に小さくなる。一方、受光素子４３３および４３４自体に一定の大きさがあるため、距離Ｈを距離ｈのように小さく設定することが困難である。しかし、本実施形態のように、レーザー光２３３とレーザー光２３４とが互いに交差していることにより、距離Ｈを大きく設定することができる。
【００３５】
また、複数のノズル孔１０１とは、液滴吐出ヘッド１００が備える全てのノズル孔１０１であるのに限定されず、例えば、観測するべき液滴２００が吐出するノズル孔１０１であればよい。
また、液滴吐出ヘッド１００に形成されるノズル孔１０１の個数は、本実施形態のように、６つであるのに限定されず、２〜５つまたは７つ以上であってもよい。
【００３６】
また、観測することができる液滴２００の飛行状態としては、本実施形態のように、飛行速度に限定されず、例えば、吐出抜け、飛行曲がり、飛行方向等が挙げられる。
また、移動手段３は、本実施形態のように、ボールネジ３３を利用したものに限定されることなく、いかなる構造を利用したものでもよく、例えば、タイミングベルト等のベルト、ラック＆ピニオンギア、リニアモータなどを利用した任意の構成とすることができる。また、液滴吐出ヘッド１００の位置精度をより向上させるようにリニアスケールを設置した構成としてもよい。
【００３７】
また、移動手段３は、本実施形態のように、レーザー光照射手段２（レーザー光２３３、２３４）に対し、液滴吐出ヘッド１００を移動させるのに限定されず、液滴吐出ヘッド１００に対し、レーザー光照射手段２および受光手段４を移動させてもよい。
また、液滴２００の弾道と交差するレーザー光２３３、２３４は、本実施形態のように、２本であることに限定されず、１本または３本以上のレーザー光であってもよい。
【００３８】
また、受光手段４は、本実施形態のように、複数（２個）の受光素子４３３、４３４で構成されていることに限定されず、例えば、ＣＣＤカメラを用いた構成であってもよい。
また、受光素子４３３、４３４としては、特に限定されないが、例えば、フォトダイオード、光電子増倍管等が挙げられる。
以上、本発明の液滴観測装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。液滴観測装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の液滴観測装置の実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明の液滴観測装置の実施形態を示す側面図である。
【図３】本発明の液滴観測装置の実施形態を示す側面図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】本発明の液滴観測装置の主要部を概略的に示すブロック図である。
【図６】図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｓ］の拡大図である。
【図７】図１中の一点鎖線で囲まれた領域［Ｓ］の拡大図である。
【図８】受光手段の出力信号の経時変化を模式的に示すグラフである。
【図９】受光手段の出力信号の経時変化を模式的に示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１……液滴観測装置  ２……レーザー光照射手段  ２１……レーザー光照射部  ２３、２３１、２３２、２３３、２３４……レーザー光  ２５……ビームスプリッター  ２６……レーザーブレード  ２７……レンズ  ３……移動手段  ３１……ガイドレール  ３３……ボールネジ  ３４……サーボモータ  ４……受光手段  ４３３、４３４……受光素子  ６……制御手段  ６１……ＣＰＵ  ６２……記憶手段  ６３……液滴観測手段  １００……液滴吐出ヘッド  １０１、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆ……ノズル孔  １０２……ノズル面  １０３……縁部  ２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ、２００ｅ、２００ｆ……液滴  ３００……ヘッド駆動部  ４００……飛行領域
【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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