(57)【要約】【課題】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液滴観測方法および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が備える６つのノズル孔１０１から吐出されて飛行する液滴２００を観測する液滴観測装置１である。この液滴観測装置１は、各ノズル孔１０１の位置に関する情報に基づいて液滴吐出ヘッド１００をレーザー光２３３、２３４に対し移動させることにより、液滴２００の弾道がレーザー光２３３、２３４に交差した状態が６つのノズル孔１０１について順次得られるように液滴吐出ヘッド１００を６つのノズル孔１０１の配列方向に沿ってピッチ送りし、その間、液滴２００の弾道がレーザー光２３３、２３４に交差しているノズル孔１０１について、レーザー光２３３、２３４を受光する受光手段４の出力信号に基づき、順次、吐出された液滴２００の観測を行う。【選択図】図１
2005066415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドが備える複数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方法であって、
前記液滴の飛行方向と交差する方向に向けてレーザー光照射手段から少なくとも１本のレーザー光を照射するとともに、前記レーザー光を受光して光電変換する受光手段の出力信号を検出しつつ、
前記各ノズル孔の位置に関する情報に基づいて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ことにより、液滴の弾道が前記レーザー光に交差した状態が前記複数のノズル孔について順次得られるように前記液滴吐出ヘッドを前記複数のノズル孔の配列方向に沿って相対的にピッチ送りし、その間、液滴の弾道が前記レーザー光に交差しているノズル孔について、前記受光手段の出力信号に基づき、吐出された液滴に関する情報を得、これにより、前記複数のノズル孔について、順次、液滴の観測を行うことを特徴とする液滴観測方法。
【請求項２】
液滴吐出ヘッドが備える複数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させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記ノズル孔の位置を検出するノズル孔位置検出手段とを備え、
前記ノズル孔位置検出手段によって検出された前記各ノズル孔の位置に関する情報に基づいて前記移動手段を作動させることにより、液滴の弾道が前記レーザー光に交差した状態が前記複数のノズル孔について順次得られるように前記液滴吐出ヘッドを相対的にピッチ送りし、その間、前記液滴観測手段は、液滴の弾道が前記レーザー光に交差しているノズル孔について液滴の観測を行い、これにより、前記複数のノズル孔について、順次、液滴の観測を行うことを特徴とする液滴観測装置。
【請求項３】
前記ノズル孔位置検出手段は、前記液滴吐出ヘッドのノズル面の電子画像を撮像するカメラと、前記電子画像を画像処理することにより前記ノズル孔の位置を検出する画像処理手段とを有する請求項２に記載の液滴観測装置。
【請求項４】
液滴吐出ヘッドが備える複数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液滴を観測する液滴観測手段と、
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させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記各ノズル孔の位置に関する情報を記憶する記憶手段とを備え、
前記記憶手段に記憶された前記各ノズル孔の位置に関する情報に基づいて前記移動手段を作動させることにより、液滴の弾道が前記レーザー光に交差した状態が前記複数のノズル孔について順次得られるように前記液滴吐出ヘッドを相対的にピッチ送りし、その間、前記液滴観測手段は、液滴の弾道が前記レーザー光に交差しているノズル孔について液滴の観測を行い、これにより、前記複数のノズル孔について、順次、液滴の観測を行うことを特徴とする液滴観測装置。
【請求項５】
前記レーザー光照射手段は、複数本のレーザー光を照射するものであり、該複数本のレーザー光は、観測対象とするノズル孔に対応した液滴の弾道とそれぞれ交差する請求項２ないし４のいずれかに記載の液滴観測装置。
【請求項６】
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５に記載の液滴観測装置。
【請求項７】
前記複数本のレーザー光は、互いに交差する請求項５または６に記載の液滴観測装置。
【請求項８】
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７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方法および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受光量を計測して、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。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。
【０００４】
【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】
【０００５】
本発明の目的は、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液滴観測方法および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】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴観測方法は、液滴吐出ヘッドが備える複数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方法であって、
前記液滴の飛行方向と交差する方向に向けてレーザー光照射手段から少なくとも１本のレーザー光を照射するとともに、前記レーザー光を受光して光電変換する受光手段の出力信号を検出しつつ、
前記各ノズル孔の位置に関する情報に基づいて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ことにより、液滴の弾道が前記レーザー光に交差した状態が前記複数のノズル孔について順次得られるように前記液滴吐出ヘッドを前記複数のノズル孔の配列方向に沿って相対的にピッチ送りし、その間、液滴の弾道が前記レーザー光に交差しているノズル孔について、前記受光手段の出力信号に基づき、吐出された液滴に関する情報を得、これにより、前記複数のノズル孔について、順次、液滴の観測を行うことを特徴とする。
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は、液滴吐出ヘッドが備える複数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させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記ノズル孔の位置を検出するノズル孔位置検出手段とを備え、
前記ノズル孔位置検出手段によって検出された前記各ノズル孔の位置に関する情報に基づいて前記移動手段を作動させることにより、液滴の弾道が前記レーザー光に交差した状態が前記複数のノズル孔について順次得られるように前記液滴吐出ヘッドを相対的にピッチ送りし、その間、前記液滴観測手段は、液滴の弾道が前記レーザー光に交差しているノズル孔について液滴の観測を行い、これにより、前記複数のノズル孔について、順次、液滴の観測を行うことを特徴とする。
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。
【０００８】
本発明の液滴観測装置では、前記ノズル孔位置検出手段は、前記液滴吐出ヘッドのノズル面の電子画像を撮像するカメラと、前記電子画像を画像処理することにより前記ノズル孔の位置を検出する画像処理手段とを有することが好ましい。
これにより、撮影されたノズル面の画像をより正確に処理することができ、ノズル孔の位置の検出を容易に行うことができる。
【０００９】
本発明の液滴観測装置は、液滴吐出ヘッドが備える複数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液滴を観測する液滴観測手段と、
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させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記各ノズル孔の位置に関する情報を記憶する記憶手段とを備え、
前記記憶手段に記憶された前記各ノズル孔の位置に関する情報に基づいて前記移動手段を作動させることにより、液滴の弾道が前記レーザー光に交差した状態が前記複数のノズル孔について順次得られるように前記液滴吐出ヘッドを相対的にピッチ送りし、その間、前記液滴観測手段は、液滴の弾道が前記レーザー光に交差しているノズル孔について液滴の観測を行い、これにより、前記複数のノズル孔について、順次、液滴の観測を行うことを特徴とする。
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。
【００１０】
本発明の液滴観測装置では、前記レーザー光照射手段は、複数本のレーザー光を照射するものであり、該複数本のレーザー光は、観測対象とするノズル孔に対応した液滴の弾道とそれぞれ交差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。
【００１１】
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】
【００１２】
以下、本発明の液滴観測方法および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。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の液滴観測装置の第１実施形態を示す平面図、図２、図３および図６は、本発明の液滴観測装置の第１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の第１実施形態を概略的に示すブロック図である。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。
【００１３】
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、ノズル孔１０１の位置を検出するノズル孔位置検出手段７とを備えている。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、ノズル孔位置検出手段７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。
【００１８】
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。
【００１９】
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）。
【００２０】
次に、レーザー光２３１およびレーザー光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、観測対象とするノズル孔１０１に対応した液滴２００の弾道とそれぞれ交差する（図１参照）。
【００２１】
次に、液滴２００の弾道と交差したレーザー光２３３および２３４は、受光手段４により受光される。（図１参照）。
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。
【００２２】
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。
【００２３】
図５に示すように、ノズル孔位置検出手段７は、液滴吐出ヘッド１００のノズル面１０２の電子画像を撮像するカメラ７１と、この電子画像を画像処理することによりノズル孔１０１の位置を検出する画像処理手段７２とを有している。
カメラ７１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の固体撮像素子と、カメラレンズとを有し、液滴２００が飛行する飛行領域４００内のレーザー光が通過する通過領域４０１を介して、ノズル面１０２の反対側に設置されている（図２参照）。
このような構成により、撮影されたノズル面１０２の画像をより正確に処理することができ、ノズル孔１０１の位置の検出を容易に行うことができる。
【００２４】
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、ノズル孔位置検出手段７によって検出された各ノズル孔１０１の位置に関する情報に基づいて作動する。
【００２５】
この検出としては、特に限定されないが、例えば、下記に示すように行うのが好ましい。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」と言う。また、下記に示すαおよびｐは、任意の数値とする。
まず、液滴吐出ヘッド１００が所定の基準となる位置（初期位置）に移動する（図６（Ａ）参照）。
次に、液滴吐出ヘッド１００が初期位置から、予め測定してある距離α（図６中、αで示す距離）移動し、カメラ７１によって液滴吐出ヘッド１００のノズル面１０２の画像を撮像する（図６（Ｂ）参照）。
【００２６】
次に、ノズル孔位置検出手段７の画像処理手段７２により、撮像した画像を画像処理する。なお、画像処理としては、特に限定されないが、二値化処理が一般的に用いられている。この場合、まず、画像処理手段７２は、撮像したノズル面１０２の画像を二値化処理し、ノズル孔１０１ａの領域を抽出する。次に、この領域の中心点を算出し、この中心点をノズル孔１０１ａの中心点（位置）とする。
次に、ノズル孔１０１ａの中心点から下側の飛行領域４００がレーザー光２３３および２３４に交差するように、液滴吐出ヘッド１００の位置を調整（移動）する。
【００２７】
次に、この位置から液滴吐出ヘッド１００が各ノズル孔１０１間の距離（ピッチ間距離）ｐ（図６中、ｐで示す距離）移動し、カメラ７１によって液滴吐出ヘッド１００のノズル面１０２の画像を撮像する（図６（Ｃ）参照）。
次に、同様にして、ノズル孔１０１ｂの中心点（位置）を検出し、液滴吐出ヘッド１００の位置を調整する。
以降順次、ノズル孔１０１ｃ（図６（Ｄ）参照）、１０１ｄ、１０１ｅおよび１０１ｆについて、これを繰り返す。
【００２８】
図１および図２に示すように、制御手段６は、ノズル孔位置検出手段７の作動によって検出された各ノズル孔１０１の位置に関する情報に基づいて移動手段３を作動させることにより、液滴２００の弾道がレーザー光２３３、２３４に交差した状態が６つのノズル孔１０１について順次得られるように液滴吐出ヘッド１００をピッチ送りする（ピッチ間距離ｐで移動させる）。その間、液滴観測手段６３の作動により、液滴２００の弾道がレーザー光２３３、２３４に交差しているノズル孔１０１について液滴２００の飛行速度の観測（計測）を行う。これにより、６つのノズル孔１０１について、順次、液滴２００の観測を行う。すなわち、制御手段６は、下記に示すような制御を行う。
【００２９】
まず、前述したように、ノズル孔位置検出手段７の作動によりノズル孔１０１ａの位置を検出する。
次に、前述したように、この検出に基づき、液滴吐出ヘッド１００が移動し、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および２３４に交差する。
【００３０】
次に、液滴２００ａの弾道と交差したレーザー光２３３および２３４のそれぞれを受光素子４３３および４３４が受光する。
次に、液滴観測手段６３が作動し、レーザー光２３３および２３４を受光した受光素子４３３および４３４の出力信号に基づいて、液滴２００ａの飛行速度の計測を行う。
次に、前述したように、ノズル孔位置検出手段７の作動によりノズル孔１０１ｂの位置を検出する。
【００３１】
次に、前述したように、この検出に基づき、液滴吐出ヘッド１００が移動し、ノズル孔１０１ｂから吐出される液滴２００ｂの弾道がレーザー光２３３および２３４に交差する。
次に、液滴２００ｂの弾道と交差したレーザー光２３３および２３４のそれぞれを受光素子４３３および４３４が受光する。
【００３２】
次に、液滴観測手段６３が作動し、レーザー光２３３および２３４を受光した受光素子４３３および４３４の出力信号に基づいて、液滴２００ｂの飛行速度の計測を行う。
以降順次、液滴２００ｃ、２００ｄ、２００ｅおよび２００ｆについて、これを繰り返す。
その後、例えば、前述と同様にして、距離ｐずつ戻りつつ、前述した液滴吐出ヘッド１００の移動方向とは逆の方向から、それぞれのノズル孔１０１からの液滴２００の飛行速度の計測を行ってもよい。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
また、液滴２００を観測する際、本実施形態のように、それぞれの液滴２００を観測する度に、ノズル孔位置検出手段７の作動により、観測対象となるノズル孔１０１の位置を検出し、そのノズル孔１０１からの液滴２００を観測することに限定されない。例えば、ノズル孔位置検出手段７の作動により、観測対象となるそれぞれのノズル孔１０１の位置を、予め制御手段６の記憶手段６２に記憶させておき、その情報（位置）に基づいて、それぞれの液滴２００を観測してもよい。
【００３８】
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。
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。
【００３９】
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。
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。
【００４０】
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。
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。
【００４１】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の液滴観測装置が具備する液滴吐出ヘッドの断面側面図である。
以下、本発明の液滴観測方法および液滴観測装置の第２実施形態について説明するが、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、液滴観測装置１Ａがノズル孔１０１の位置を検出するノズル孔位置検出手段７を具備せず、制御手段６の記憶手段６２が各ノズル孔１０１の位置に関する情報を記憶すること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００４２】
記憶手段６２には、予め各ノズル孔１０１の位置に関する情報が記憶されている。この情報としては、特に限定されないが、例えば、下記に示すような情報が好ましい。
まず、液滴吐出ヘッド１００の各ノズル孔１０１の中心間の距離（図７中、ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４およびｐ５で示す距離）を測定する（図７参照）。
次に、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と交差するように、液滴吐出ヘッド１００の位置を調整（移動）する。
【００４３】
次に、この位置をノズル孔１０１ａの位置（情報）として記憶手段６２に記憶させる（以降、この位置を「ポジションａ」と言う）。
次に、ポジションａから距離ｐ１移動した液滴吐出ヘッド１００の位置をノズル孔１０１ｂの位置（情報）として記憶手段６２に記憶させる（以降、この位置を「ポジションｂ」と言う）。
【００４４】
次に、ポジションｂから距離ｐ２移動した液滴吐出ヘッド１００の位置をノズル孔１０１ｃの位置（情報）として記憶手段６２に記憶させる（以降、この位置を「ポジションｃ」と言う）。
以降順次、ノズル孔１０１ｄ、１０１ｅおよび１０１ｆについて、これを繰り返し、それぞれに対応するポジションｄ、ポジションｅおよびポジションｆを記憶手段６２に記憶させる。
【００４５】
液滴観測装置１Ａの制御手段６は、記憶手段６２に記憶された各ノズル孔１０１の位置に関する情報に基づいて移動手段３を作動させることにより、液滴２００の弾道がレーザー光２３３、２３４に交差した状態が６つのノズル孔１０１について順次得られるように液滴吐出ヘッド１００をピッチ送りする。その間、液滴観測手段６３は、液滴２００の弾道がレーザー光２３３、２３４に交差しているノズル孔１０１について液滴２００の観測を行う。これにより、６つのノズル孔１０１について、順次、液滴２００の観測を行う。すなわち、この制御手段６は、下記に示すような制御を行う（図１参照）。
【００４６】
まず、液滴吐出ヘッド１００がポジションａに移動し、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および２３４に交差する。
次に、液滴２００ａの弾道と交差したレーザー光２３３および２３４のそれぞれを受光素子４３３および４３４が受光する。
次に、液滴観測手段６３が作動し、レーザー光２３３および２３４を受光した受光素子４３３および４３４の出力信号に基づいて、液滴２００ａの飛行速度の計測を行う。
【００４７】
次に、液滴吐出ヘッド１００がポジションｂに移動し、ノズル孔１０１ｂから吐出される液滴２００ｂの弾道がレーザー光２３３および２３４に交差する。
次に、液滴２００ｂの弾道と交差したレーザー光２３３および２３４のそれぞれを受光素子４３３および４３４が受光する。
次に、液滴観測手段６３が作動し、レーザー光２３３および２３４を受光した受光素子４３３および４３４の出力信号に基づいて、液滴２００ｂの飛行速度の計測を行う。
【００４８】
以降順次、液滴吐出ヘッド１００をポジションｃ、ポジションｄ、ポジションｅおよびポジションｆに移動し、それぞれに対応する液滴２００ｃ、２００ｄ、２００ｅおよび２００ｆについて、これを繰り返す。
これにより、前述と同様の効果を得ることができる。
なお、各ノズル孔１０１の位置に関する情報としては、本実施形態のように、各ノズル孔１０１の中心間の距離を利用した情報に限定されず、例えば、ノズル孔１０１ａから計測したノズル孔１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅおよび１０１ｆまでのそれぞれの距離を利用した情報であってもよい。
【００４９】
以上、本発明の液滴観測方法および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】
【００５０】
【図１】本発明の液滴観測装置の第１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第１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第１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の第１実施形態を概略的に示すブロック図である。
【図６】本発明の液滴観測装置の第１実施形態を示す側面図である。
【図７】本発明の液滴観測装置が具備する液滴吐出ヘッドの断面側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１、１Ａ……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  ７……ノズル孔位置検出手段  ７１……カメラ  ７２……画像処理手段  １００……液滴吐出ヘッド  １０１、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆ……ノズル孔  １０２……ノズル面  ２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ、２００ｅ、２００ｆ……液滴  ３００……ヘッド駆動部  ４００……飛行領域  ４０１……通過領域
【図１】
2005066415.tif 000003
【図２】
2005066415.tif 000004
【図３】
2005066415.tif 000005
【図４】
2005066415.tif 000006
【図５】
2005066415.tif 000007
【図６】
2005066415.tif 000008
【図７】
2005066415.tif 000009