(57)【要約】【課題】簡単な構成で、レーザー光の集光点位置を正確、迅速かつ容易に検出することができる集光点位置検出方法、集光点位置検出装置を提供すること。また、液滴吐出ヘッドから吐出された液滴を正確かつ容易に観測することができる液滴観測方法、液滴観測装置および液滴吐出装置を提供すること。【解決手段】本発明の集光点位置検出装置３は、集光レンズ２７の光軸Ａｘ上にピンホール４１を有する遮光板４と、遮光板４を光軸Ａｘ方向に移動させるリニアモータ１１と、遮光板４の位置を検出するリニアエンコーダ１２と、レーザー光２３３、２３４を受光する受光素子７１、７２と、リニアモータ１１を作動して遮光板４を光軸Ａｘ方向に移動させた状態で受光素子７１、７２の出力信号とリニアエンコーダ１２により検出された遮光板４の位置情報とに基づいてレーザー光２３３、２３４の集光点Ｃの位置を検出する集光点位置検出手段とを備える。【選択図】図１
2005069900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集光レンズを透過したレーザー光の集光点位置を検出する集光点位置検出方法であって、
前記集光レンズの光軸上にピンホールまたはスリットを有する遮光板を前記集光レンズの光軸方向に沿って移動させつつ、前記レーザー光の光路上であって前記遮光板の先に配置した受光手段の出力信号を検出し、該出力信号と前記遮光板の位置とに基づいて前記集光点位置を検出することを特徴とする集光点位置検出方法。
【請求項２】
集光レンズを透過したレーザー光の集光点位置を検出する集光点位置検出装置であって、
前記集光レンズの光軸上にピンホールまたはスリットを有する遮光板と、
前記遮光板を前記集光レンズの光軸方向に沿って移動させる移動手段と、
前記遮光板の前記光軸方向の位置を検出する位置検出手段と、
前記レーザー光の光路上であって前記遮光板の先に配置され、受光した光を光電変換する受光手段と、
前記移動手段を作動して前記遮光板を前記光軸方向に移動させた状態で、前記受光手段の出力信号と前記位置検出手段により検出された前記遮光板の位置情報とに基づいて前記集光点位置を検出する集光点位置検出手段とを備えることを特徴とする集光点位置検出装置。
【請求項３】
前記集光点位置検出手段は、前記受光手段の受光量が最大となるときの前記遮光板の位置を前記集光点位置と決定する請求項２に記載の集光点位置検出装置。
【請求項４】
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弾道に対し、集光レンズを透過した少なくとも１本のレーザー光を前記弾道と交差するように照射し、前記レーザー光を受光した受光手段の出力信号に基づいて、飛行する液滴を観測する液滴観測方法であって、
請求項１に記載の集光点位置検出方法を用いて検出した前記レーザー光の集光点位置の情報を加味して、飛行する液滴に関する情報を得ることを特徴とする液滴観測方法。
【請求項５】
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速度を計測する液滴観測方法であって、
集光レンズを透過した２本のレーザー光が前記集光レンズの光軸上で互いに交差した後さらに前記液滴の弾道とそれぞれ交差するように該２本のレーザー光を照射するとともに、前記２本のレーザー光を受光手段で受光し、
請求項１に記載の集光点位置検出方法を用いて検出された前記２本のレーザー光の交点位置に基づいて前記交点と前記弾道との距離を求め、
前記距離に基づいて前記２本のレーザー光と前記弾道との２つの交点間の距離を算出し、
前記交点間の距離と、液滴が前記２本のレーザー光を順に遮ったときの前記受光手段の出力信号変化の時間差とに基づいて、前記液滴の飛行速度に関する情報を得ることを特徴とする液滴観測方法。
【請求項６】
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、
集光レンズを透過させた少なくとも１本のレーザー光を前記液滴の弾道と交差するように照射するレーザー光照射手段と、
前記レーザー光の集光点位置を検出する請求項２または３に記載の集光点位置検出装置と、
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、飛行する液滴に関する情報を得る液滴観測手段とを備え、
前記液滴観測手段は、前記集光点位置検出装置を用いて検出された前記レーザー光の集光点位置の情報を加味して、飛行する液滴に関する情報を得ることを特徴とする液滴観測装置。
【請求項７】
ワークに向けて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記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請求項６に記載の液滴観測装置とを備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集光点位置検出方法、集光点位置検出装置、液滴観測方法、液滴観測装置および液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターのインクジェットヘッドと同様の方式の液滴吐出ヘッドを用いて基板に液滴を吐出することにより、例えば液晶表示装置におけるカラーフィルタ、有機ＥＬ表示装置等を製造したり、基板上に金属配線を形成したりするのに使用することができる工業用の液滴吐出装置が知られている。
このような液滴吐出装置を用いて製造を行うに当たっては、液滴吐出ヘッドの駆動条件等を決定するために、液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の飛行速度や体積等を観測する必要がある。従来、この液滴の観測は、液滴の弾道と交差するようにレーザー光を照射し、このレーザー光を受光した受光素子の出力信号に基づいて観測を行っている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、レーザー光の集光点位置や、受光素子間の距離などを正確に把握し、これらを正しい位置に位置合わせする必要がある。
【０００３】
しかしながら、従来、この位置合わせ法が確立されておらず、一般には、手作業によって大まかな位置に合わせ、理論値に基づいて計算していたため、誤差が大きいという問題があった。その結果、観測を精度良く行うことが困難であった。また、ノズル列が複数列ある液滴吐出ヘッドの場合には、観測を行う列が変わると、各種のパラメータを変更する必要があり、観測手順が煩雑であった。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２４８８９９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、簡単な構成で、レーザー光の集光点位置を正確、迅速かつ容易に検出することができる集光点位置検出方法、集光点位置検出装置を提供することにある。さらに、本発明の目的は、液滴吐出ヘッドから吐出された液滴を正確かつ容易に観測することができる液滴観測方法、液滴観測装置および液滴吐出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。
本発明の集光点位置検出方法は、集光レンズを透過したレーザー光の集光点位置を検出する集光点位置検出方法であって、
前記集光レンズの光軸上にピンホールまたはスリットを有する遮光板を前記集光レンズの光軸方向に沿って移動させつつ、前記レーザー光の光路上であって前記遮光板の先に配置した受光手段の出力信号を検出し、該出力信号と前記遮光板の位置とに基づいて前記集光点位置を検出することを特徴とする。
これにより、簡単な構成で、レーザー光の集光点位置を正確、迅速かつ容易に検出することができる集光点位置検出方法を提供することができる。
【０００７】
本発明の集光点位置検出装置は、集光レンズを透過したレーザー光の集光点位置を検出する集光点位置検出装置であって、
前記集光レンズの光軸上にピンホールまたはスリットを有する遮光板と、
前記遮光板を前記集光レンズの光軸方向に沿って移動させる移動手段と、
前記遮光板の前記光軸方向の位置を検出する位置検出手段と、
前記レーザー光の光路上であって前記遮光板の先に配置され、受光した光を光電変換する受光手段と、
前記移動手段を作動して前記遮光板を前記光軸方向に移動させた状態で、前記受光手段の出力信号と前記位置検出手段により検出された前記遮光板の位置情報とに基づいて前記集光点位置を検出する集光点位置検出手段とを備えることを特徴とする。
これにより、簡単な構成で、レーザー光の集光点位置を正確、迅速かつ容易に検出することができる集光点位置検出装置を提供することができる。
本発明の集光点位置検出装置では、前記集光点位置検出手段は、前記受光手段の受光量が最大となるときの前記遮光板の位置を前記集光点位置と決定することが好ましい。
これにより、集光点の位置をより正確に検出することができる。
【０００８】
本発明の液滴観測方法は、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弾道に対し、集光レンズを透過した少なくとも１本のレーザー光を前記弾道と交差するように照射し、前記レーザー光を受光した受光手段の出力信号に基づいて、飛行する液滴を観測する液滴観測方法であって、
本発明の集光点位置検出方法を用いて検出した前記レーザー光の集光点位置の情報を加味して、飛行する液滴に関する情報を得ることを特徴とする。
これにより、液滴吐出ヘッドから吐出された液滴を正確かつ容易に観測することができる液滴観測方法を提供することができる。
【０００９】
本発明の液滴観測方法は、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速度を計測する液滴観測方法であって、
集光レンズを透過した２本のレーザー光が前記集光レンズの光軸上で互いに交差した後さらに前記液滴の弾道とそれぞれ交差するように該２本のレーザー光を照射するとともに、前記２本のレーザー光を受光手段で受光し、
本発明の集光点位置検出方法を用いて検出された前記２本のレーザー光の交点位置に基づいて前記交点と前記弾道との距離を求め、
前記距離に基づいて前記２本のレーザー光と前記弾道との２つの交点間の距離を算出し、
前記交点間の距離と、液滴が前記２本のレーザー光を順に遮ったときの前記受光手段の出力信号変化の時間差とに基づいて、前記液滴の飛行速度に関する情報を得ることを特徴とする。
これにより、液滴の飛行速度を正確かつ容易に観測することができる。
【００１０】
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、
集光レンズを透過させた少なくとも１本のレーザー光を前記液滴の弾道と交差するように照射するレーザー光照射手段と、
前記レーザー光の集光点位置を検出する本発明の集光点位置検出装置と、
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、飛行する液滴に関する情報を得る液滴観測手段とを備え、
前記液滴観測手段は、前記集光点位置検出装置を用いて検出された前記レーザー光の集光点位置の情報を加味して、飛行する液滴に関する情報を得ることを特徴とする。
これにより、液滴吐出ヘッドから吐出された液滴を正確かつ容易に観測することができる液滴観測装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の液滴吐出装置は、ワークに向けて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記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本発明の液滴観測装置とを備えることを特徴とする。
これにより、液滴吐出ヘッドから吐出された液滴を正確かつ容易に観測することができる機能を有する液滴吐出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の集光点位置検出方法、集光点位置検出装置、液滴観測方法、液滴観測装置および液滴吐出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、本発明の集光点位置検出装置の実施形態を示す側面図、図２は、レーザー光照射手段を示す側面図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図、図４は、図１に示す集光点位置検出装置において集光点位置が検出された状態を示す側面図、図５および図６は、それぞれ、図１に示す集光点位置検出装置における遮光板を示す正面図、図７は、本発明の集光点位置検出装置（液滴吐出装置）の機能ブロック図である。なお、図５および図６中のハッチング部分は、レーザー光が照射されている領域を表す。
【００１３】
図１に示す集光点位置検出装置３は、集光レンズ２７を透過したレーザー光２３３、２３４の集光点（交点）Ｃの位置を検出するものである。まず、レーザー光２３３、２３４を照射するレーザー光照射手段２について説明する。
図１および図２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、集光レンズ２７とを有している。
レーザー光照射部２１の種類としては、特に限定されず、例えばＮｅ−Ｈｅレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ２レーザー等の気体レーザー、ルビーレーザー、ＹＡＧレーザー、ガラスレーザー等の固体レーザー、半導体レーザー等を用いることができる。
【００１４】
図３（Ａ）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。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、互いに平行な一対のレーザー光２３１、２３２に分岐する。図３（Ｂ）に示すように、レーザー光２３１、２３２の断面は、それぞれ、ほぼ半円形となる。レーザー光２３１、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。これにより、図３（Ｃ）に示すように、細長い横断面のレーザー光２３３および２３４が得られる。換言すれば、レーザー光２３３および２３４は、帯状の光束になっている。
【００１５】
図１に示すように、互いに平行な状態のレーザー光２３３、２３４は、集光レンズ２７に入射し、屈折して、集光点Ｃで交差する。集光点位置検出装置３は、このような集光点Ｃの位置を検出するものである。
なお、図示の構成では、集光レンズ２７に入射する前のレーザー光２３３、２３４が互いに平行であるので、集光点Ｃの位置は、集光レンズ２７の焦点位置に一致している。集光レンズ２７に入射する前のレーザー光２３３、２３４が互いに平行でない場合には、集光点Ｃの位置は、集光レンズ２７の焦点位置よりも集光レンズ２７側またはその反対側にずれた位置になる。
【００１６】
集光点位置検出装置３は、集光レンズ２７の光軸Ａｘ上にピンホール（小孔）４１を有する遮光板４と、遮光板４を光軸Ａｘ方向に沿って移動させるリニアモータ（移動手段）１１と、遮光板４の光軸Ａｘ方向の位置を検出するリニアエンコーダ（位置検出手段）１２と、レーザー光２３３、２３４を受光して光電変換する受光素子（受光手段）７１、７２とを備えている。
【００１７】
遮光板４は、平板状の部材である。この遮光板４は、ピンホール４１の位置が光軸Ａｘに一致するように、設置高さが予め調整されている。また、遮光板４のレーザー光２３３、２３４が照射される側の面には、光を散乱させる散乱処理が施されているのが好ましい。これにより、レーザー光２３３、２３４の反射光が特定の方向に向かうことが防止され、オペレーターの安全を確保することができる。
【００１８】
遮光板４は、リニアモータ１１の駆動により、光軸Ａｘ方向に移動可能になっている。なお、遮光板４を移動させる移動手段としては、リニアモータ１１に限らず、いかなるものでも良く、例えば、ボールねじとこれを回転させるサーボモータなどで構成してもよい。
リニアモータ１１は、制御手段６の制御に基づいて作動する（図７参照）。制御手段６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、記憶部６２とを有している。記憶部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。
【００１９】
遮光板４の光軸Ａｘ方向の位置は、リニアエンコーダ１２によって検出される。リニアエンコーダ１２の検出信号は、制御手段６に入力される。なお、遮光板４の位置検出手段としては、リニアエンコーダ１２に限らず、いかなるものでも良く、例えば、レーザー測長器などで構成してもよい。
図１に示すように、受光素子７１は、レーザー光２３３の光路上であって遮光板４の先に配置されている。受光素子７２は、レーザー光２３４の光路上であって遮光板４の先に配置されている。受光素子７１、７２が出力した信号は、制御手段６に入力される。
【００２０】
本実施形態の集光点位置検出装置３では、制御手段６が集光点位置検出手段として機能する。制御手段６は、次のようにして集光点Ｃの位置を検出する。
集光点位置検出装置３は、図１に示す状態から、集光点Ｃの位置の検出動作を開始する。図１の状態では、遮光板４は、集光レンズ２７から比較的遠い位置にある。これにより、図１の状態では、レーザー光２３３、２３４が遮光板４で遮られているので、受光素子７１、７２では、レーザー光２３３、２３４が受光されない。
【００２１】
図１の状態から、制御手段６は、リニアモータ１１を作動させて遮光板４を集光レンズ２７に近づく方向に移動させていく。図４に示す位置まで遮光板４が移動すると、レーザー光２３３、２３４がピンホール４１を通過し、受光素子７１、７２によって受光される。この状態では、遮光板４（ピンホール４１）の位置が集光点Ｃの位置に一致している。よって、制御手段６は、レーザー光２３３、２３４が受光素子７１、７２で受光されたのをその出力信号に基づいて検知し、その時点においてリニアエンコーダ１２によって検出された遮光板４の光軸Ａｘ方向の位置を集光点Ｃの位置であると判断する。このようにして、制御手段６は、集光点Ｃの位置を検出することができる。
【００２２】
また、制御手段６は、レーザー光２３３、２３４が受光素子７１、７２で受光された後、遮光板４の位置を図中の左右に少しずつ移動させて、受光素子７１、７２の受光量が最大となる位置を検出し、その位置を集光点Ｃの位置と決定することとしてもよい。これにより、より正確な集光点Ｃの位置を検出することができる。
また、集光点Ｃの位置の検出動作を開始するときは、上記と逆に、遮光板４が集光レンズ２７に近い位置から、遠ざかる方向に向かって遮光板４を移動させるようにしてもよい。
【００２３】
以上説明したような本発明の集光点位置検出装置３によれば、レーザー光２３３、２３４の集光点Ｃの位置を正確、容易かつ迅速に検出することができる。また、本発明では、簡単な構造の集光点位置検出装置３によって上記効果を達成することができる。
なお、本実施形態では、受光手段として２つの受光素子７１、７２を設置しているが、このうちのいずれか一方のみを設置することとしてもよい。また、受光手段としては、受光素子に限らず、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を用いてもよい。
【００２４】
また、本実施形態では、比較的細い光束の２本のレーザー光２３３、２３４の交点である集光点Ｃの位置を検出しているが、本発明では、比較的太い光束のレーザー光の集光点（焦点）の位置を検出することもできる。
また、図示の構成では、受光素子７１、７２は、光軸Ａｘからずれた位置に配置されているが、光軸Ａｘ上に配置してもよい。
また、遮光板４には、ピンホール４１に代えて、光軸Ａｘを通って図１の紙面に垂直な方向に沿って延びるスリットを形成してもよく、この場合にも、上記と同様にして集光点Ｃの位置を検出することができる。
【００２５】
図８は、本発明の液滴観測装置および液滴吐出装置の実施形態を示す側面図である。
図８に示す液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド９と、液滴吐出ヘッド９のノズル孔９２から吐出されて飛行する液滴１００を観測する液滴観測装置５とを有している。まず、液滴吐出ヘッド９について説明する。
図１および図２に示すように、液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）９は、その下面側にノズル面９１を有しており、ノズル面９１には、複数のノズル孔９２が３列に並べて形成されている。すなわち、図８中では、３個のノズル孔９２が現れているが、ノズル孔９２は、さらに、図８の紙面に垂直な方向に多数並んで形成されている。なお、このノズル孔列の数は、３列に限らず、２列以下でも、４列以上でもよい。
各ノズル孔９２に対しては、それぞれ、そのノズル孔９２に連通する圧力室（キャビティ）９３と、この圧力室９３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（図示せず）とが設けられている。
【００２６】
液滴吐出ヘッド９は、ヘッド駆動部１３によって駆動される。ヘッド駆動部１３は、制御手段６の制御に基づき、液滴吐出ヘッド９のアクチュエータに駆動信号を通電する。アクチュエータに駆動信号が通電されると、このアクチュエータが作動して圧力室９３内の液体の圧力を変化させ、その結果、圧力室９３内の液体がノズル孔９２から下方向に向けて液滴１００として吐出される。なお、液滴吐出ヘッド９のアクチュエータとしては、特に限定されず、例えばピエゾアクチュエータ、静電アクチュエータ等を用いることができる。また、液滴吐出ヘッド９は、液体を加熱して気泡を生じさせるヒータをアクチュエータとして用いた膜沸騰式のインクジェットヘッドでもよい。
【００２７】
液滴吐出ヘッド９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、いかなる液体でもよい。
【００２８】
液滴吐出装置１は、例えばガラス基板、シリコン基板、フレキシブル基板等の各種基板やレンズ等の光学部材などのワークを保持するワークテーブル（図示せず）と、このワークテーブルと液滴吐出ヘッド９とを直交する２方向に相対的に移動させる移動機構（図示せず）とを備えている。そして、液滴吐出装置１は、制御手段６の制御に基づいて、この移動機構を作動し、前記２方向の一方を主走査方向、他方を副走査方向として、液滴吐出ヘッド９とワークテーブルとを相対的に移動しつつ各ノズル孔９２から液滴１００をワークテーブル上のワークに向けて吐出することにより、ワーク上に所定のパターンを描画することができる。
【００２９】
液滴観測装置５は、液滴吐出ヘッド９のノズル孔９２から吐出された液滴１００の飛行速度を観測する装置である。この液滴観測装置５は、前述したレーザー光照射手段２および集光点位置検出装置３と、受光素子７１、７２の出力信号に基づいて液滴１００の飛行速度に関する情報を得る液滴観測手段とを備えている。なお、図８中では、遮光板４、リニアモータ１１およびリニアエンコーダ１２の図示を省略している。
レーザー光照射手段２は、集光レンズ２７を透過したレーザー光２３３、２３４が交点（集光点）Ｃで互いに交差した後、観測対象とするノズル孔９２から吐出された液滴１００の弾道とさらに交差するように、レーザー光２３３、２３４を照射する。また、前記液滴観測手段は、本実施形態では、前述した制御手段６によって構成されている。
【００３０】
以下、この液滴観測装置５によって液滴１００の飛行速度を測定する方法について説明する。なお、以下の説明では、液滴吐出ヘッド９の３列のノズル孔９２のうち、中央の列について測定する場合を説明する。
まず、制御手段６は、集光点位置検出装置３を作動させて、レーザー光２３３、２３４の交点Ｃの位置を検出し、その位置データを記憶部６２に記憶する。交点Ｃの位置の検出を終えたら、遮光板４を撤去する。
【００３１】
次いで、制御手段６は、検出された交点Ｃの位置データと、記憶部６２に予め記憶されたノズル孔９２の位置データとに基づいて、交点Ｃと液滴１００の弾道との距離Ｌ１を求める。さらに、制御手段６は、求められた距離Ｌ１と、記憶部６２に予め記憶されたレーザー光２３３、２３４の光軸Ａｘに対する傾斜角度データとに基づいて、レーザー光２３３、２３４と液滴１００の弾道との２つの交点間の距離Ｌ２を算出する。なお、レーザー光２３３、２３４の光軸Ａｘに対する傾斜角度は、集光レンズ２７の特性（焦点距離）によって定まる。
【００３２】
ノズル孔９２から吐出された液滴１００は、レーザー光２３４、２３３の順に遮る。液滴１００がレーザー光２３４を遮った瞬間には、受光素子７２の出力信号が変化し、液滴１００がレーザー光２３３を遮った瞬間には、受光素子７１の出力信号が変化する。受光素子７２の出力信号が変化した瞬間から受光素子７１の出力信号が変化した瞬間までの時間差の間に液滴１００が飛行した距離は、Ｌ２である。よって、制御手段６は、距離Ｌ２をこの時間差で除算することにより、液滴１００の飛行速度を算出することができる。
【００３３】
同様にして、液滴観測装置５は、交点Ｃの位置から図８中の距離Ｌ３およびＬ４を算出することによって図８中の左側の列のノズル孔９２について液滴１００の飛行速度を測定することができ、図８中の距離Ｌ５およびＬ６を算出することによって図８中の右側の列のノズル孔９２について液滴１００の飛行速度を測定することができる。
さらに、液滴観測装置５は、前記移動機構を作動して液滴吐出ヘッド９を図８の紙面に垂直な方向に移動させることにより、各ノズル孔列のうちの他のノズル孔９２について、同様に液滴１００の飛行速度を測定することができる。
【００３４】
このような液滴観測装置５によれば、集光点位置検出装置３によって交点Ｃの位置を正確かつ容易に検出することができるので、飛行する液滴１００を正確かつ容易に観測することができる。また、観測対象とするノズル孔列を変更する場合にも、上記のようにして容易に対応することができる。
なお、本実施形態の液滴観測装置５は、液滴１００の飛行速度を測定するものであるが、本発明では、これに限らず、例えば、液滴１００の体積、吐出抜け、飛行曲がり等の他の情報を観測することとしてもよい。
【００３５】
以上、本発明の集光点位置検出方法、集光点位置検出装置、液滴観測方法、液滴観測装置および液滴吐出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。本発明の集光点位置検出装置、液滴観測装置および液滴吐出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】
【００３６】
【図１】本発明の集光点位置検出装置の実施形態を示す側面図。
【図２】レーザー光照射手段を示す側面図。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図。
【図４】図１に示す集光点位置検出装置において集光点位置が検出された状態を示す側面図。
【図５】図１に示す集光点位置検出装置における遮光板を示す正面図。
【図６】図１に示す集光点位置検出装置における遮光板を示す正面図。
【図７】本発明の集光点位置検出装置（液滴吐出装置）の機能ブロック図。
【図８】本発明の液滴観測装置および液滴吐出装置の実施形態を示す側面図。
【符号の説明】
【００３７】
１……液滴吐出装置  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……集光レンズ  ３……集光点位置検出装置  ４……遮光板  ４１……ピンホール  ５……液滴観測装置  ６……制御手段  ６１……ＣＰＵ  ６２……記憶部  ７１、７２……受光素子  ９……液滴吐出ヘッド  ９１……ノズル面  ９２……ノズル孔  ９３……圧力室  １１……リニアモータ  １２……リニアエンコーダ  １３……ヘッド駆動部  １００……液滴  Ａｘ……光軸  Ｃ……集光点（交点）
【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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