(57)【要約】【課題】媒体に塗布した流動性物質を含む液体の時間的変化を媒体を破壊することなく測定可能な液体状態変化計測装置の提供。【解決手段】本発明は、光の照射により生じた媒体９と流動性物質を含む液体８の影を撮像する撮像部２Ｂを有して液体の外形状を測定する形状測定部２と、光源部１からの光を参照光と測定光とに分割しかつ参照光路から戻って来る参照光と媒体９から戻って来る測定光との干渉により生じた干渉光を干渉信号に変換する光学系を有して光干渉断層計測法に基づいて媒体９への浸透状態を測定する浸透状態測定部３と、光源部１からの光を参照光路に向かう参照光と測定光路に向かう測定光とに分割しかつ参照光路から戻って来る参照光と液体から戻って来る測定光との干渉により生じた干渉光を干渉信号に変換する光学系とを有して低コヒーレンス動的光散乱法に基づいて液体８の凝固状態を測定する凝固状態測定部４とを備えている。【選択図】図１
2016024089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に流動性物質を含む液体を塗布する塗布装置と、
前記媒体の表面に塗布された液体に向けて照射された光により生じた前記各計測対象の影を撮像する撮像部を少なくとも有して前記液体の外形状を測定する形状測定部と、
光源部からの可干渉性の光を参照光路に向かう参照光と測定光路に向かう測定光とに分割しかつ前記参照光路から戻って来る参照光と前記測定光路に存在する媒体から戻って来る測定光との干渉により生じた干渉光を干渉信号に変換する光学系とを少なくとも有して光干渉断層計測法に基づいて前記液体の前記媒体への浸透状態を測定する浸透状態測定部と、
光源部からの低コヒーレンス光を参照光路に向かう参照光と測定光路に向かう測定光とに分割しかつ前記参照光路から戻って来る参照光と前記測定光路に存在する液体から戻って来る測定光との干渉により生じた干渉光を干渉信号に変換する光学系とを少なくとも有して低コヒーレンス動的光散乱法に基づいて前記液体の凝固状態を測定する凝固状態測定部と、を備えていることを特徴とする液体状態変化測定装置。
【請求項２】
前記塗布装置は、前記液体を液滴として塗布することを特徴とする請求項１に記載の液体状態変化測定装置。
【請求項３】
前記媒体に塗布された前記液体の外形状と、前記液体の前記媒体への浸透状態と、前記液体の凝固状態とを時系列順に記憶する記憶部を更に備え、
該記憶部に記憶されている外形状の状態の時間的変化と、前記浸透状態の時間的変化と、前記凝固状態の時間的変化とに基づいて、前記液体の乾燥量の時間的変化を求めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体状態変化測定装置。
【請求項４】
前記媒体に塗布された前記液体の外形状と、前記液体の前記媒体への浸透状態と、前記液体の凝固状態とを時系列順に記憶する記憶部を更に備え、
該記憶部に記憶されている外形状の状態の時間的変化と、前記浸透状態の時間的変化と、前記凝固状態の時間的変化とに基づいて、前記液体の濃度の時間的変化と前記液体の粘度の時間的変化とを求め、この結果と前記凝固状態の測定結果とから、前記液体内の流動性物質の粒子径の時間的変化を求めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体状態変化測定装置。
【請求項５】
前記塗布装置は、前記液体を液滴として噴射する噴射孔を有し、
前記浸透状態測定部は、前記媒体の測定領域を調整する位置調整機構を有し、前記位置調整機構は前記噴射孔の空間的位置を前記浸透状態測定部により取得した断層画像に基づいて算出し、前記測定領域の位置調整は前記噴射孔の空間的位置を基準として行うことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の液体状態変化測定装置。
【請求項６】
前記凝固状態測定部は、前記液体の測定位置を調整する位置調整機構と、該位置調整機構を制御する制御部とを備え、前記測定位置の調整は、前記凝固状態測定部により前記液体の断層画像を事前に取得し、該断層画像上の座標を指定することにより、該座標に対応する測定位置の測定を行うことができるように自動的に前記位置調整機構による制御が行われることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の液体状態変化測定装置。
【請求項７】
前記浸透状態測定部の光源と、前記凝固状態測定部の光源とが、共通光源部であり、前記共通光源部から出力される光の波長を調整して各光源の光として用いることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の液体状態変化測定装置。
【請求項８】
計測対象としての媒体に計測対象としての流動性物質を有する液体を塗布する塗布ステップと、
前記液体の外形状と前記液体の前記媒体への浸透状態と前記液体の凝固状態とを同時測定して前記外形状の情報と前記浸透状態の情報と前記凝固状態の情報とを時間的に順次記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップに記憶されている情報に基づいて前記液体の乾燥量を求める算出ステップと、
を含むことを特徴とする液体状態変化測定方法。
【請求項９】
計測対象としての媒体に計測対象としての流動性物質を有する液体を塗布する塗布ステップと、
前記液体の外形状と前記液体の前記媒体への浸透状態と前記液体の凝固状態とを測定して前記外形状の情報と前記浸透状態の情報と前記凝固状態の情報とを時間的に順次記憶する記憶ステップと、
前記記憶ステップに記憶されている情報に基づいて前記流動性物質の濃度と前記液体の粘度とを求めると共に、この推定結果と前記凝固状態の情報とに基づいて前記流動性物質の粒子径の時間的変化を特定する特定ステップと、
を含むことを特徴とする液体状態変化測定方法。
【請求項１０】
前記液体の外形状に関する情報を請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の形状測定部により取得し、前記液体の前記媒体への浸透状態に関する情報を請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の浸透状態測定部により取得し、前記液体の凝固に関する情報を請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の凝固状態測定部により取得することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の液体状態変化測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム、コート紙などのシート状の媒体等の計測対象の表面に付着した液滴等の計測対象としての流動性物質を含む液体の状態変化（挙動）を非接触で測定可能な液体状態変化測定装置及び液体状態変化測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、印刷機を用いて、フィルム、コート紙等のシート状媒体等の印刷媒体に流動性物質を含むインク等の液体を液滴として付着させることにより、文書、画像を形成するばかりではなく、電子回路のような機能性部品を形成することが行われている。
【０００３】
この種の印刷機では、シート状媒体に付着した液滴の状態や液滴の経時的な変化（挙動）を評価している。この液体の状態変化あるいは挙動の評価結果は、例えば、画像品質の向上、液滴塗布量の最適化、印刷速度の最適化、機能性部品の信頼性向上を図るのに用いられる。
【０００４】
なお、ここで、シート状媒体に付着した液滴の状態変化や挙動とは、例えば、液滴の高さや液滴の幅等の液滴形状の時間的変化、液滴の媒体への浸透状態の変化、液滴の凝固具合等の時間的変化等をいう。
【０００５】
その液滴の状態を動的に測定する技術として、低コヒーレンスの干渉計装置を用いた技術が開発されている（特許文献１ないし特許文献４参照）。
この特許文献１〜特許文献４に開示の技術によれば、液体中の流動性物質の粒子径、粒子分布を測定することができる。
【０００６】
しかしながら、その特許文献１ないし特許文献４に開示の技術を印刷媒体に付着させた液滴の計測に適用する場合、液滴の状態が液滴の媒体への浸透や蒸発により経時的に変化するので、総合的に液体の状態変化を測定することができないという不都合がある。
【０００７】
というのは、液滴の状態が経時的に変化すると、アインシュタインストークスの式Ｄ＝ｋＴ／３πηｄ（Ｄ：拡散係数、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度、η：液体（溶媒）の粘度、ｄ：流動性物質の粒子径）における液体の粘度ηと流動性物質の粒子径ｄとが同時に変化するからである。
また、微小な大きさの液滴を計測対象とする場合、計測対象の位置精度の確保が容易ではないため、再現性良く液滴の凝固具合を評価することができないという不都合もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、媒体に塗布した流動性物質を含む液体の状態の時間的変化を媒体を破壊することなく測定可能な液体状態変化測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る液体状態変化測定装置は、
媒体に流動性物質を含む液体を塗布する塗布装置と、前記媒体の表面に塗布された液体に向けて照射された光により生じた前記各計測対象の影を撮像する撮像部を少なくとも有して前記液体の外形状を測定する形状測定部と、光源部からの可干渉性の光を参照光路に向かう参照光と測定光路に向かう測定光とに分割しかつ前記参照光路から戻って来る参照光と前記測定光路に存在する媒体から戻って来る測定光との干渉により生じた干渉光を干渉信号に変換する光学系とを少なくとも有して光干渉断層計測法に基づいて前記液体の前記媒体への浸透状態を測定する浸透状態測定部と、光源部からの低コヒーレンス光を参照光路に向かう参照光と測定光路に向かう測定光とに分割しかつ前記参照光路から戻って来る参照光と前記測定光路に存在する液体から戻って来る測定光との干渉により生じた干渉光を干渉信号に変換する光学系とを少なくとも有して低コヒーレンス動的光散乱法に基づいて前記液体の凝固状態を測定する凝固状態測定部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、媒体に塗布した流動性物質を含む液体の状態の時間的変化を媒体を破壊することなく測定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る液体状態変化測定装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す形状測定部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す形状測定部により取得された影像の概略図である。
【図４】図１に示す浸透状態測定部の要部構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示す凝固状態測定部の要部構成を示すブロック図である。
【図６】図１に示す液滴に窪みが生じている場合の説明図である。
【図７】図５に示す凝固状態測定部で取得される散乱光強度の自己相関関数の一例を示す概略図である。
【図８】図５に示す凝固状態測定部で測定される液滴内部の拡散係数の時間的変化の一例を示す概略図である。
【図９】浸透状態測定部の位置調整フローを示す図である。
【図１０】形状測定部の位置調整フローを示す図である。
【図１１】凝固状態測定部の位置調整フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１２】
以下に、本発明の実施例に係る液体状態変化測定装置を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の実施例に係る液体状態変化測定装置の要部構成を示すブロック図である。
【００１３】
その図１において、１は光源部、２は形状測定部、３は浸透状態測定部、４は凝固状態測定部である。
光源部１は、光源１ａと、光抽出部１ｂと、集光レンズ１ｃ、１ｃ’とから概略構成されている。光源１ａは、例えば、その光の中心波長が０．７マイクロメートル〜２.０マイクロメートルの近赤外の波長域にある。光源１ａは、この波長域において連続的に広がった広帯域光（可干渉性の低コヒーレンス光、部分干渉性の低コヒーレンス光）を発生する。
【００１４】
光抽出部１ｂは、ビームスプリッタ１ｄと波長選択フィルタ１ｅ、１ｅ’とから概略構成されている。この光抽出部１ｂは、それぞれ、例えば中心波長１．０マイクロメートルでかつ波長域の半値全幅５０ナノメートルの広帯域光Ｐ１と、中心波長１．３マイクロメートルでかつ波長域の半値全幅２００ナノメートルの広帯域光Ｐ１’とを、光源１ａから出射された広帯域光の中から抽出する。
【００１５】
浸透状態測定部３は図４に示す光学系を少なくとも有する光干渉計装置３Ａから構成され、凝固状態測定部４は図５に示す光学系を少なくとも有する光干渉計装置４Ａから構成されている。
【００１６】
光源１ａは、浸透状態測定部３の光源と、凝固状態測定部４の光源との共通光源部として使用される。その光源１ａからの広帯域光は、光の波長を調整されて光ファイバ３ａを経由して、浸透状態測定部３に導かれると共に、光ファイバ４ａを経由して凝固状態測定部４に導かれる。
【００１７】
なお、ここでは、浸透状態測定部３の光源と凝固状態測定部４の光源として、光源１ａを共通光源部として使用しているが、それぞれ別々の低コヒーレンスの広帯域光を発生する光源を用いる構成とすることもできる。
【００１８】
その液体状態変化測定装置は、制御処理部７を有する。この制御処理部７は、制御部７Ａと、記憶部７Ｂと、処理部７Ｃと、表示部７Ｄとを備えている。この制御処理部７は、形状測定部２と、浸透状態測定部３と、凝固状態測定部４とに共通して用いられる。
制御部７Ａは光源部１の発光制御、計測対象としての流動性物質を含む液体を液滴８として計測対象としての媒体９に塗布する塗布装置１０の制御、形状測定部２の制御、浸透状態測定部３の制御、凝固状態測定部４の制御を行う。その他の詳細は、逐次説明する。
【００１９】
媒体９は、図１に示すように、試料台１１に載置されている。塗布装置１０は、例えば、小孔（噴射ノズル）を有する。その小孔（噴射ノズル）は、媒体９の表面９ａに向けて液体としての液滴８を定量的に吐出する。これにより、媒体９の表面９ａに液滴８が塗布される。
試料台１１には観測窓１１ａが形成されている。この試料台１１は図示を略す位置調整機構によりＸＹ方向（媒体９の平面方向）に移動調整可能とされている。
【００２０】
形状測定部２は、投光部２Ａと撮像部２Ｂとを少なくとも含む光学系と制御処理部７とから概略構成されて、計測対象の外形状を測定する機能を有する。制御部７Ａは投光部２Ａの投光制御を行う。その図２において、符号Ｓｆはその投光制御信号を示している。
【００２１】
投光部２Ａは媒体９の表面９ａと平行な方向から光を液滴８に向けて照射する。撮像部２Ｂは、撮影光学系２Ｃと受光部２Ｄとから概略構成されている。
投光部２Ａから平行光束を液滴８に向けて照射すると、液滴８、媒体９の影が生じ、撮像部２Ｂは媒体９の表面９ａに塗布された液滴８に向けて照射された光により生じた各計測対象の影を同時に撮像する。その図２において、符号Ｓｆ’はその撮像部２Ｂの読み取り制御信号を示し、符号Ｇ１’はその撮像部２Ｂから出力された影像信号を示す。
【００２２】
撮像部２Ｂは、塗布装置１０により媒体９に塗布された液滴８の経時的な変化を捕捉するために、高速度、高倍率の構成を採用するのが望ましい。
また、正確な液滴８の形状を取得するため、撮影光学系２Ｃはテレセントリック光学系であることが望ましい。
【００２３】
制御処理部７は、例えば、コンピュータを有しており、液滴８の影像と媒体９の影像とがコンピュータによって記憶部７Ｂに時系列的に記憶保存される。
処理部７Ｃはその時系列的に保存された影像Ｇ１（図３参照）に画像解析処理を施す。これにより、例えば、影像Ｇ１を用いて液滴８の高さｈ、接触角θ、接触幅Ｗ、接触面積Ｓ、体積Ｖ等の情報を求める。これらの情報は、影像Ｇ１と一対一に対応させて、記憶部７Ｂに記憶される。
【００２４】
なお、接触面積Ｓ、体積Ｖの情報は、液滴８の形状が等方性を有していると仮定して、影像Ｇ１の幅Ｗをニ等分する中心線Ｏ１を回転軸として回転させた回転体に等しいとして演算により求めることができる。
【００２５】
次に、浸透状態測定部３の光干渉計装置３Ａの詳細な光学系の構成を、図４を参照しつつ説明する。この光干渉計装置３Ａは、光干渉断層計測法を用いて画像を取得する機能を果たす。
その光干渉計装置３Ａは、光合成・分割部２２と、測定光学系２３と、参照光学系２４と、干渉信号検出部２５とから概略構成されている。
【００２６】
光源部１からの広帯域光Ｐ１’は、集光レンズ１ｃ’により集光され、かつ、導光ファイバ３ａの入射端面３ａ’に集束される。その広帯域光Ｐ１’は、導光ファイバ３ａ内を伝播して光合成・分割部２２に導かれる。
【００２７】
光合成・分割部２２は例えばフォトカップラ（ファイバカップラ）により構成されている。導光ファイバ３ａに導かれた広帯域光Ｐ１’は、この光合成・分割部２２により測定光Ｐ２’と参照光Ｐ３’とに分割される。
【００２８】
例えば、広帯域光Ｐ１’はそのフォトカップラにより、その光量が１：１に分割される。測定光Ｐ２’は測定光路としての導光ファイバ２１ｅ’に導かれる。参照光Ｐ３’は、参照光路としての導光ファイバ２１ｆ’に導かれる。
【００２９】
ここでは、その光合成・分割部２２は、光源部１からの光の光路を測定光Ｐ２’の光路と、参照光Ｐ３’の光路とに分割する光分割部としての機能と、計測対象としての媒体９からの反射・散乱光である測定光Ｐ２’と参照光Ｐ３’とを合成して合成光を生成する光合成部としての機能とを有する。
【００３０】
測定光学系２３は、コリメートレンズ２３ａと、走査光学系２３ＢＣとしてのガルバノミラー（ガルバノスキャナ）２３ｂ、２３ｃと、コリメートレンズ２３ｄと、既述の試料台１１（図１参照）とを備えている。媒体９はその観察窓１１ａに臨ませて設けられている。
【００３１】
コリメートレンズ２３ａは導光ファイバ２１ｅ’の入出射端面２１ｅ”に臨まされている。このコリメートレンズ２３ａは導光ファイバ２１ｅ’から射出された測定光Ｐ２’を集光して平行光束Ｐ４’に変換する。その平行光束Ｐ４’はガルバノミラー２３ｂ、２３ｃに導かれる。
【００３２】
ガルバノミラー２３ｂ、２３ｃは、ここでは、両方共に往復駆動される。これによって、後述する３次元の断層画像データが取得される。なお、いずれか一方のガルバノミラー２３ｂ、２３ｃを駆動することにすれば、一次元の断層画像が得られる。
【００３３】
その平行光束Ｐ４’は、表面９ａとは反対側の裏面９ｂ（図１参照）の側から走査光としてコリメートレンズ２３ｄに導かれる。このコリメートレンズ２３ｄは、図１に拡大して示すように、走査光をスポット光Ｐ５’に変換する役割を果たす。
【００３４】
この実施例では、平行光束Ｐ４’の主光線がコリメートレンズ２３ｄの光軸Ｏに対して平行、すなわち、媒体９の表面９ａとは反対側の裏面９ｂからその裏面９ｂに対して垂直に入射する構成であるので、断層画像の正確な取得の容易化が図られる。
【００３５】
媒体９は、図１に拡大して示すように、観測窓１１ａを通じてスポット光Ｐ５’により二次元的に走査される。その図１において、矢印Ｚはコリメートレンズ２３ｄの光軸Ｏの方向を示し、矢印Ｘ、Ｙはその光軸方向Ｚと直交する走査方向を示している。
【００３６】
媒体９の表面９ａに液滴８が付着すると、時間の経過に伴ってその液滴８が媒体９の内部に浸透する。その図１において、符号９ｄは媒体９の表面９ａに液滴８が付着した時刻をｔ１として時間がΔｔだけ経過した時刻ｔ２における浸透領域９ｃの界面を示している。
【００３７】
浸透領域９ｃは液滴８が媒体９の表面９ａに付着してからの時間の経過に伴って広がると共に、その媒体９の厚さ方向に浸透し、浸透領域９ｃの深さが深くなる。その媒体９への液滴８の浸透状態の計測について後に詳述する。
【００３８】
なお、ここで、浸透領域９ｃとは媒体９の内部における空隙が液滴８によって満たされた状態の領域をいい、界面９ｄとは媒体９の内部における空隙が液滴８によって満たされた状態の領域（浸透領域９ｃ）と、媒体９の内部における空隙が液滴８によって満たされていない状態の領域との境界面をいう。
【００３９】
スポット光Ｐ５’は、その一部が媒体９の裏面９ｂにおいて散乱反射され、残りの一部は媒体９の内部に到達する。また、スポット光Ｐ５’の一部は媒体９の内部に吸収される。
【００４０】
その媒体９の内部に到達したスポット光Ｐ５’は、その一部が浸透領域９ｃの界面９ｄにおいて反射され、残りの一部はその界面９ｄにおいて屈折され、その浸透領域９ｃの内部に到達する。
【００４１】
その浸透領域９ｃの界面９ｄにおいて反射された反射光、その媒体９の裏面９ｂで反射された反射・散乱光は、図４に示すようにコリメートレンズ２３ｄにより集光され、平行光束（戻り光ともいう）Ｐ４’又は測定光Ｐ２’としてガルバノミラー２３ｂ、２３ｃに導かれる。
【００４２】
そのガルバノミラー２３ｂ、２３ｃに導かれた測定光Ｐ２’は、コリメートレンズ２３ａにより集束されて導光ファイバ２１ｅ’の入射出射端面２１ｅ”に導かれ、この導光ファイバ２１ｅ’を伝播して光合成・分割部２２に導かれる。
【００４３】
参照光学系２４は、コリメートレンズ２４ａ、２４ｂと参照ミラー２４ｃとを備えている。コリメートレンズ２４ａは導光ファイバ２１ｆ’の入射出射端面２１ｆ”に臨んでいる。
【００４４】
コリメートレンズ２４ａは入射出射端面２１ｆ”から射出された参照光Ｐ３’を平行光束に変換する役割を果たす。この参照光Ｐ３’はコリメートレンズ２４ｂにより集光されて、参照光Ｐ３’を全反射する参照ミラー２４ｃに導かれる。
【００４５】
この参照ミラー２４ｃにより反射された参照光Ｐ３’は、コリメートレンズ２４ｂにより集光され、元の光路を通ってコリメートレンズ２４ａに導かれ、このコリメートレンズ２４ａにより導光ファイバ２１ｆ’の入射出射端面２１ｆ”に集束され、この導光ファイバ２１ｆ’を伝播して光合成・分割部２２に導かれる。
【００４６】
導光ファイバ２１ｅ’により光合成・分割部２２に導かれた測定光Ｐ２’と導光ファイバ２１ｆ’により光合成・分割部２２に導かれた参照光Ｐ３’とは合成されて干渉光Ｐ６’として導光ファイバ２１ｇ’を経由して干渉信号検出部２５に導かれる。
【００４７】
なお、ここでは、光合成・分割部２２から媒体９の裏面９ｂまでの光路長と光合成・分割部２２から参照ミラー２４ｃまでの光路長とは互いに等しいものとするが、媒体９の断層画像を取得できる範囲内でその光路長に差異を持たせても良い。
【００４８】
干渉信号検出部２５は、集光レンズ２５ａ、２５ｂ、光電変換部材２５ｃを備えている。その干渉光Ｐ６’は導光ファイバ２１ｇ’の射出端面２１ｇ”から射出され、集光レンズ２５ａにより集光されて平行光束とされた後、集光レンズ２５ｂにより集束されて光電変換部材２５ｃに照射される。
【００４９】
その光電変換部材２５ｃは、その干渉光Ｐ６’を光電変換する。その光電変換部材２５ｃにより光電変換された光電変換信号Ｓ１は制御処理部７に入力される。
【００５０】
制御部７Ａは、光源１の発光制御の他、ガルバノミラー２３ｂ、２３ｃの振動制御と、塗布装置１０による液滴８の吐出制御と、光電変換信号Ｓ１の取得タイミング制御と、処理部７Ｃの処理制御、記憶部７Ｂの記憶制御、表示部７Ｄの表示制御とを行う。
【００５１】
その制御部７Ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウエアと、所定の制御プログラムとを備えている。処理部７Ｃは、光干渉断層計測法に従ったソフトウエアプログラムにより光電変換信号Ｓ１を処理し、光電変換信号Ｓ１に基づく画像強度データ（輝度データ）を用いて、媒体９の断層画像を構築する機能を有する。
【００５２】
（断層画像取得の基本原理）
光干渉断層計測法においては、光電変換部材２５ｃとして、分光素子（図示を略す）とラインセンサからなる光検出素子（図示を略す）が用いられる。
この光検出素子は、広帯域光Ｐ１’の波長帯域の全域にわたるスペクトルを検出できる。
【００５３】
干渉光Ｐ６’には媒体９の裏面９ｂ及び媒体９の内部からの戻り光である測定光Ｐ２’と参照ミラー２４ｃからの参照光Ｐ３’とが含まれている。ここで、測定光学系２３の媒体９において、光合成・分割部２２から参照ミラー２４ｃまでの光路長と等しい光路長の位置からのみの戻り光が発生した場合を仮定すると、光検出素子においてスペクトル干渉光が観測される。
【００５４】
この状態において、光合成・分割部２２から参照ミラー２４ｃまでの光路長を固定したまま、測定光学系２３において、戻り光の発生する位置を光軸方向に変化させると、光合成・分割部２２から参照ミラー２４ｃまでの光路長と光合成・分割部２２から戻り光の発生する位置までの光路長とに差が生じ（光路差という）、この光路差が増大するほど、干渉縞の間隔が狭くなる。
言い換えると、観測される干渉縞の間隔は、戻り光の発生位置によってきまる。
【００５５】
干渉光Ｐ６’には、媒体９の裏面９ｂ及び媒体９の内部の各部位からの戻り光が合成されているので、観測されるスペクトル干渉光に基づく干渉縞の縞間隔もこれに応じたものとなる。
【００５６】
そのスペクトル干渉光による光電変換信号Ｓ１を処理部７Ｃにおいてフーリエ変換すると、干渉縞の間隔に応じてスペクトル分解され、これにより、戻り光の発生位置が特定される。
【００５７】
そのスペクトル干渉光の振幅は、戻り光の強度に対応して決定され、フーリエ変換後の信号（フーリエ変換信号）のスペクトル強度は、その発生位置からの戻り光の強度が大きいと大きくなる。
【００５８】
すなわち、ある戻り光の発生位置に対応するフーリエ変換信号のスペクトル強度が相対的に大きいということは、その戻り光の発生位置における反射又は散乱光の強度が相対的に大きいことを意味する。
【００５９】
従って、フーリエ変換信号のスペクトル強度に応じて、戻り光の発生位置に対応する輝度分布を決定すれば、媒体９の厚さ方向の一次元断層画像を取得できる。
これらの処理を、ガルバノミラー２３ｂ、２３ｃを二次元的に走査しながら行えば、媒体９の二次元的な断層画像を得ることができる。
【００６０】
記憶部７Ｂは、その断層画像を時系列順に記憶する機能と、界面９ｄの推定に必要なデータ、浸透速度を計算するのに必要なデータ、例えば、断層画像のスケールや断層画像取得時刻等を記憶する機能と、処理部７Ｃが信号処理を行うのに必要なソフトウエアプログラムを格納する機能を有する。表示部７Ｄは少なくとも断層画像を表示する機能を有する。
【００６１】
（浸透領域９ｃの測定の詳細）
液滴８を媒体９の表面９ａに付着させる前の一次元断層画像又は二次元断層画像を光干渉計装置３Ａにより取得し、これを初期の一次元断層画像又は二次元断層画像として記憶部７Ｂに記憶保存する。
【００６２】
ついで、塗布装置１０により液滴８を媒体９の表面に付着させ、所定時間間隔で光干渉計装置３Ａにより一次元断層画像又は二次元断層画像を作成し、記憶部７Ｂに順次記憶させる。これにより、浸透領域９ｃの時間的変化、すなわち、媒体９の浸透状態の時間的変化を測定できる。
【００６３】
また、媒体９の内部の空隙率を別の図示を略す測定装置で測定し、この空隙率から液滴８の浸透時の充填率を算出しておくと、この光干渉計装置３Ａを用いて測定された浸透領域９ｃの大きさから、液滴８の浸透量の推定も行うことができる。
【００６４】
浸透状態測定部３による測定位置は、媒体９に予め塗布された液滴８の浸透領域９ｃの全域が測定可能となるように光干渉計装置３Ａの走査光学系２３ＢＣ、参照光学系２４を調整すればよい。
【００６５】
しかしながら、液滴８の塗布量が微小量である場合、媒体９に対する浸透量が微小である場合等、測定位置の決定が困難な場合もある。このような場合には、媒体９を試料台１１から取り除いた状態で、塗布装置１０の断層画像を取得する。
【００６６】
この場合、塗布装置１０をコリメータレンズ２３ｄの光軸Ｏに沿う方向に移動させても良い。塗布装置１０の二次元断層画像を取得することにより、塗布装置１０の３次元的な形状を取得すると、液滴８を噴射する小孔（噴射孔又は噴射ノズル）の形状が観測される。これを三次元観測データである小孔（噴射孔）の位置的情報として記憶部７Ｂにあらかじめ記憶保存しておく。
【００６７】
この記憶部７Ｂに記憶されたこの３次元的観測データが持つ位置的情報と、光干渉計装置３Ａの例えば走査光学系２３ＢＣとしてのガルバノミラー２３ｂの角度とは一対一で対応させることができる。
【００６８】
従って、制御処理部７のコンピュータ上で３次元的観測データの小孔の位置に相当する座標を指定すると、制御部７Ａがガルバノミラー２３ｂを駆動し、実際の小孔（噴射孔）の位置を中心として、コリメータレンズ２３ｄの光軸Ｏと直交する方向に測定光Ｐ２’を走査できるように位置調整できる。この調整により、媒体９への浸透領域９ｃの測定の位置精度を確保することができる。
【００６９】
次に、図１に示す凝固状態測定部４の光干渉計装置４Ａの詳細な光学系の構成を、図５を参照しつつ説明する。この光干渉計装置４Ａは低コヒーレンス動的光散乱法に基づいて液体の凝固状態を測定する機能を果たす。
その光干渉計装置４Ａは、光合成・分割部３２と、測定光学系３３と、参照光学系３４と、干渉信号検出部３５とから概略構成されている。
【００７０】
光源部１からの広帯域光Ｐ１は、集光レンズ１ｃにより集光され、かつ、導光ファイバ４ａの入射端面４ａ’に集束される。その広帯域光Ｐ１は、導光ファイバ４ａ内を伝播して光合成・分割部３２に導かれる。
【００７１】
光合成・分割部３２は例えばフォトカップラ（ファイバカップラ）により構成されている。導光ファイバ４ａに導かれた広帯域光Ｐ１は、この光合成・分割部３２により測定光Ｐ２と参照光Ｐ３とに分割される。
【００７２】
例えば、広帯域光Ｐ１はそのフォトカップラにより、その光量が１：１に分割される。測定光Ｐ２は測定光路としての導光ファイバ２１ｅに導かれる。参照光Ｐ３は、参照光路としての導光ファイバ２１ｆに導かれる。
【００７３】
その光合成・分割部３２は、光源部１からの光の光路を測定光Ｐ２の光路と、参照光Ｐ３の光路とに分割する光分割部としての機能と、計測対象としての媒体９からの反射散乱光、後方散乱光である測定光Ｐ２と参照光Ｐ３とを合成して合成光を生成する光合成部としての機能とを有する。
【００７４】
測定光学系３３は、コリメートレンズ３３ａと、走査光学系３３ＢＣとしてのガルバノミラー（ガルバノスキャナ）３３ｂ、３３ｃと、コリメートレンズ３３ｄと、試料台１１とを備えている。
【００７５】
コリメートレンズ３３ａは導光ファイバ２１ｅの入出射端面に臨まされている。このコリメートレンズ３３ａは導光ファイバ２１ｅから射出された測定光Ｐ２を集光して平行光束Ｐ４に変換する。その平行光束Ｐ４はガルバノミラー３３ｂ、３３ｃに導かれる。
【００７６】
ガルバノミラー３３ｂ、３３ｃは、ここでは、両方共に往復駆動される。これによって、３次元の画像データが取得される。なお、いずれか一方のガルバノミラー３３ｂ、３３ｃを駆動することにすれば、一次元の画像データが得られる。
【００７７】
その平行光束Ｐ４は、コリメートレンズ３３ｄに導かれる。このコリメートレンズ３３ｄは、図１に拡大して示すように、平行光束Ｐ４を収束光Ｐ５に変換する役割を果たす。
【００７８】
媒体９の表面９ａに液滴８が付着すると、時間の経過に伴ってその液滴８が媒体９の内部に浸透する。また、液滴８の溶媒は時間の経過と共に蒸発し、流動性物質の濃度が濃くなると共に、凝固する。その媒体９に付着した液滴８の凝固状態の計測については更に後述する。
【００７９】
収束光Ｐ５は、その一部が液滴８の表面において散乱反射され、残りの一部は液滴８の内部に到達する。また、収束光Ｐ５の一部は媒体９の内部に吸収される。
その液滴８の内部に到達した収束光Ｐ５は、その一部が流動性物質により反射される。
【００８０】
その液滴８の表面において反射された反射光、液滴８の内部で反射された後方散乱光は、図５に示すようにコリメートレンズ３３ｄにより集光され、平行光束（戻り光ともいう）Ｐ４又は測定光Ｐ２としてガルバノミラー３３ｂ、３３ｃに導かれる。
【００８１】
そのガルバノミラー３３ｂ、３３ｃに導かれた測定光Ｐ２は、コリメートレンズ３３ａにより集束されて導光ファイバ２１ｅの入射出射端面に導かれ、この導光ファイバ２１ｅを伝播して光合成・分割部３２に導かれる。
【００８２】
参照光学系３４は、コリメートレンズ３４ａ、３４ｂと参照ミラー３４ｃとを備えている。コリメートレンズ３４ａは導光ファイバ２１ｆの入射出射端面に臨んでいる。
【００８３】
コリメートレンズ３４ａは入射出射端面から射出された参照光Ｐ３を平行光束に変換する役割を果たす。この参照光Ｐ３はコリメートレンズ３４ｂにより集光されて、参照光Ｐ３を全反射する参照ミラー３４ｃに導かれる。
【００８４】
この参照ミラー３４ｃにより反射された参照光Ｐ３は、コリメートレンズ３４ｂにより集光され、元の光路を通ってコリメートレンズ３４ａに導かれ、このコリメートレンズ３４ａにより導光ファイバ２１ｆの入射出射端面に集束され、この導光ファイバ２１ｆを伝播して光合成・分割部３２に導かれる。
【００８５】
導光ファイバ２１ｅにより光合成・分割部３２に導かれた測定光束Ｐ２と導光ファイバ２１ｆにより光合成・分割部３２に導かれた参照光Ｐ３とは合成されて干渉光Ｐ６として導光ファイバ２１ｇ１、２１ｇ２を経由して干渉信号検出部３５に導かれる。
【００８６】
ここでは、干渉信号検出部３５は、コリメートレンズ３５ａ１、３５ｂ１、検出部材３５ｃ１からなる光学系と、コリメートレンズ３５ａ２、３５ｂ２、光電変換部材３５ｃ２からなる光学系とから構成されている。
なお、参照ミラー３４ｃは位置調整機構４０によりその位置の調整が可能である。
【００８７】
その光電変換部材３５ｃ１、３５ｃ２は、その干渉光Ｐ６をそれぞれ光電変換する。その光電変換部材３５ｃ１、３５ｃ２により光電変換された光電変換信号Ｓ２、Ｓ３は制御処理部７に入力される。制御処理部７は浸透状態測定部３の構成と同一のハードウエアにより構成されている。
【００８８】
制御部７Ａは、浸透状態測定部３の制御処理と同様に、光源１の発光制御の他、ガルバノミラー３３ｂ、３３ｃの振動制御と、光電変換信号Ｓ２、Ｓ３の取得タイミング制御と、処理部７Ｃの処理制御、記憶部７Ｂの記憶制御、表示部７Ｄの表示制御とを行う。
【００８９】
その制御部７Ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウエアと、所定の制御プログラムとを備えている。処理部７Ｃは、低コヒーレンス動的散乱法及び光干渉断層法に従ったソフトウエアプログラムにより光電変換信号Ｓ２、Ｓ３を処理する。
【００９０】
これにより、液滴８の形状、内部構造情報及び媒体９の内部構造情報を含む数値データ、画像データが時系列的に取得され、記憶部７Ｂに記憶保存される。これらの情報は、適宜必要に応じて表示部７Ｄに表示される。
【００９１】
液滴８と媒体９との組み合わせによっては、図６に示すように、媒体９に液滴８が付着してからの時間の経過に伴って、液滴８の上面に円形状の窪み８ａが生じ、この窪み８ａが次第に大きくなることがある。この場合、形状測定部２によって算出された体積Ｖは窪み８ａが存在する分だけ誤差を持つことになる。
【００９２】
このような場合には、凝固状態測定部４によって得られた液滴８の外形状から窪み８ａの大きさを算出し、形状測定部２によって算出された体積Ｖを補正する。
なお、光干渉計装置４Ａの走査光学系３３ＢＣを図示を略す位置調整機構により調整することにより液滴８や媒体９への収束光Ｐ５の入射角度を調整することができ、これにより窪み８ａの形状を容易に測定できる。
【００９３】
光干渉計装置４Ａは、低コヒーレンス干渉計として動作するため、走査光学系３３ＢＣ及び位置調整機構４０を任意の位置で固定すれば、特定の位置で発生する反射光、後方散乱光の強度情報の経時変化を観測することができる。
【００９４】
走査光学系３３ＢＣ及び位置調整機構４０の固定位置は、予め測定した液滴８と媒体９の形状測定結果に基づき決定する。例えば、凝固状態測定部４の形状測定機能を利用して、３次元的な液滴８の形状の経時的変化を数値データ、画像データとして取得した場合、これらのデータの３次元的な位置情報は、走査光学系３３ＢＣ及び位置調整機構４０の駆動情報と一対一に対応する。
【００９５】
従って、取得したデータの３次元的な位置情報の任意の一点の座標を制御処理部７のコンピュータにより指定すれば、制御部７Ａがそれに対応する駆動条件となるように走査光学系３３ＢＣ及び位置調整機構４０を調整できる。
【００９６】
このような調整により、例えば、液滴８の中央部でかつ媒体９の表面近傍というような特定の箇所（図１参照）を測定点Ｑとし、この測定点Ｑから発生する反射光、後方散乱光を選択的に検出することができる。
【００９７】
測定点Ｑの指定は、１回又は複数回行っても良い。測定点Ｑを決定した後、媒体９又は試料台１１を水平方向に移動させる。これにより、次に塗布する液滴８の塗布箇所が、平行移動前に媒体９に塗布された液滴８の塗布箇所と重ならないようにセットされる。
すなわち、媒体９の液滴８の塗布箇所、媒体９の浸透領域９ｃが前回の測定と今回の測定とで干渉しないように、媒体９がセットされる。
【００９８】
媒体９の水平移動又は平行移動の際、例えば、媒体９の場所ごとの厚みの差異等の影響で、媒体９の表面９ａの高さが変化することがある。このような場合には、再度、媒体９の表面９ａの垂直方向の位置調整を行う。その位置調整の詳細については後述する。
【００９９】
測定位置の調整完了後、液滴８を媒体９の表面９ａに塗布し、液滴８の内部で発生する反射光、後方散乱光を、凝固状態測定部４により時系列的なデータとして取得する。
例えば、液滴８が顔料インクの場合、液滴８内の流動性物質としての顔料粒子が溶媒中でブラウン運動している。
【０１００】
この場合、干渉信号として得られる情報は、顔料粒子のブラウン運動によってもたらされる光強度の変化であるから、凝固状態測定部４は、低コヒーレンス動的光散乱測定装置として動作する。
【０１０１】
一般的に、低コヒーレンス動的光散乱装置では、液滴８内の粒子のブラウン運動に起因する干渉信号の強度の時間的ゆらぎについて、時間相関関数あるいはパワースペクトルを用いて評価、解析処理する。
【０１０２】
そして、アインシュタインストークスの式で表される液滴８内の含有粒子の拡散係数Ｄあるいは拡散係数Ｄを利用した計算、解析等により粒子径分布を静的特性として定量化できる。
【０１０３】
また、この凝固状態測定部４を液滴８の測定に適用した場合、媒体９に塗布された液滴８について、経時的に液滴８内の粒子径や溶媒粘度、液滴温度が変化することが想定される。従って、これらの動的特性を測定する必要もある。
【０１０４】
動的特性を評価する方法として、例えば取得した干渉信号の強度を等時間間隔で分割し、あるいは、移動平均的処理により時間区間内の拡散係数Ｄに相当する値をそれぞれ算出し、この値の経時変化を調べることにより行う。
【０１０５】
拡散係数Ｄに相当する値を求めるには時間区間内の干渉信号の強度（散乱光強度）の時間相関関数（Ｒ（τ））を求める。そのグラフは例えば図７に示すようなものになる。このグラフの傾きは測定点Ｑでの粒子ブラウン運動の状態によって異なり、ブラウン運動が激しいほど急峻になり（図７（ａ）参照）、ブラウン運動が穏やかなほど緩慢となり（図７（ｂ）参照）、粒子の拡散係数Ｄと対応する値であることが知られている。
【０１０６】
この時間相関関数（Ｒ（τ））の経時的変化を調べることにより、液滴８内の粒子のブラウン運動の状態変化を知ることができる。すなわち、液滴８の凝固状態変化を測定することができる。媒体９への液滴８の塗布後、測定される拡散係数Ｄに相当する値は、液滴８の溶媒の浸透や蒸発による粘度上昇等に伴って、一般的には経時的に次第に小さくなる。
【０１０７】
これにより、例えば、図８に示すような拡散係数Ｄが時間的に変化するグラフが取得され、凝固が促進していることが定量的に把握できる。仮に、液滴８の溶媒の粘度が変化しないかあるいは溶媒の粘度の変化が既知であるとすれば、アインシュタインストークスの式とこの図８に示すグラフとの関係から粒子の径の変化としての状態変化を定量化できる。
【０１０８】
形状測定部２、浸透状態測定部３及び凝固状態測定部４を同時に使用して同一の液滴８を測定するために、液滴８の塗布位置に対して測定位置の調整を行う。この位置調整について、位置調整と測定のフローを示す図９ないし図１１を参照しつつ説明する。
【０１０９】
図９は浸透状態測定部３の位置調整フローを示している。図１０は形状測定部２の位置調整フローを示している。図１１は凝固状態測定部４の位置調整フローを示している。
最初に、浸透状態測定部３の位置調整について説明する。
【０１１０】
まず、浸透状態測定部３の測定位置調整を開始する（Ｓ.１）。ついで、媒体９を試料台１１にセットして、液滴８を媒体９に塗布し、液滴８の浸透領域９ｃを浸透状態測定部３により測定する（Ｓ.２）。
【０１１１】
浸透状態測定部３により断層画像を取得し、浸透領域９ｃが観測されたか否かを判断する（Ｓ.３）。
Ｓ.３において、浸透領域９ｃが断層画像を用いて確認された場合には、表示部７Ｄに表示された断層画像を見ながら測定領域の測定中心として設定したい位置の座標を指定する（Ｓ.４）。
【０１１２】
表示部７Ｄにおいて指定された位置が測定領域の測定中心となるように、走査光学系２３ＢＣの位置を図示を略す調整機構により自動調整する（Ｓ.５）。
【０１１３】
ついで、試料台１１を図示を略す位置調整機構により移動させて媒体９の平面方向の位置を調整し、媒体９の測定領域（液滴８の塗布箇所）を更新する（Ｓ.６）。
これにより、浸透状態測定部３の測定位置の調整が完了する（Ｓ.１４）。
【０１１４】
Ｓ.３において、浸透領域９ｃが断層画像を用いて確認されなかった場合には、別の方法で調整するか否かを判断し（Ｓ.７）、別の方法で調整しない場合には、Ｓ.２に戻って液滴８を媒体９に再度塗布して、Ｓ.３の判断を行う。
【０１１５】
Ｓ.７において、別の方法で調整する場合には、媒体９を試料台１１から取り除き、必要に応じて、塗布装置１０をコリメートレンズ２３ｄの光軸Ｏの方向に沿って移動させ、塗布装置１０の先端を試料台１１に近づける（Ｓ.８）。
【０１１６】
ついで、浸透状態測定部３により塗布装置１０の断層画像の測定を行う（Ｓ.９）。この測定により取得された断層画像を表示部７Ｄに表示させて小孔（噴射孔）が観測されるか否かを判断する（Ｓ.１０）。
【０１１７】
表示部７Ｄに表示された断層画像に小孔（噴射孔）が確認されなかった場合には、Ｓ．８に戻って、再度Ｓ.８〜Ｓ.１０の測定を行う。表示部７Ｄに表示された断層画像に小孔（噴射孔）が確認された場合、断層画像上で小孔（噴射孔）に相当する位置が測定領域の中心となるように測定中心の座標を指定する（Ｓ.１１）。
【０１１８】
ついで、表示部７Ｄにおいて指定された位置が測定領域の測定中心となるように、走査光学系２３ＢＣの位置を図示を略す調整機構により自動調整する（Ｓ１２）。このように、小孔（噴射孔）の空間的位置を基準に浸透状態制御部３の位置調整を行うことができる。
【０１１９】
ついで、塗布装置１０を光軸Ｏの方向に沿って駆動し、塗布装置１０を元の位置に戻して、試料台１１に媒体９をセットする（Ｓ.１３）。
これにより、浸透状態測定部３の測定位置の調整が完了する（Ｓ.１４）。
なお、測定領域の走査範囲は、走査光学系の揺動範囲を調整することにより調整できる。
【０１２０】
図１０は形状測定部２の位置調整フローを示している。
まず、形状測定部２の測定位置調整を開始する（Ｓ.２０）。ついで、媒体９を試料台１１にセットして、液滴８を媒体９に塗布し、液滴８の外形状を形状測定部２により測定する（Ｓ.２１）。
なお、このステップＳ.２１において、媒体９の試料台１１へのセットは、浸透状態測定部３の位置調整の際にすでに行われている場合には行わなくとも良い。
【０１２１】
ついで、液滴８の形状が正しく取得できたか否かを判断する（Ｓ.２２）。液滴８を媒体９に塗布した場合、液滴８はその表面張力により概略半球形状となる。液滴８の影像を表示部７Ｄの画面上に表示して、例えば、液滴８の影像が欠けていたり、いびつになったりしている場合には、液滴８の形状を正しく取得できなかったと判断する。
【０１２２】
Ｓ.２２において、液滴８の外形状が正しく取得できなかったと判断された場合には、撮像部２Ｂの光学系の位置調整、投光部２Ａの照射方向の位置調整を行い（Ｓ.２３）、Ｓ.２２に戻って再度液滴８の外形状が正しく取得できたか否かを判断する。
【０１２３】
液滴８の外形状が正しく取得できた場合には、試料台１１を図示を略す位置調整機構により移動させて媒体９の平面方向の位置を調整し、液滴８の測定領域（塗布箇所）を更新する（Ｓ.２４）。これにより、形状測定部２の測定位置の調整が完了する（Ｓ.２５）。
【０１２４】
この形状測定部２の位置調整と同時に凝固状態測定部４の測定位置の調整を開始する（Ｓ.３１）。
この凝固状態測定部４により液滴８の断層画像と媒体９の断層画像とを取得する（Ｓ.３２）。
【０１２５】
ついで、この断層画像を表示部７Ｄに表示して、液滴８の凝固状態を測定するための測定点Ｑ（図１参照）を指定する（Ｓ.３３）。
その測定点Ｑに対応する位置からの反射光、散乱光が検出できるように走査光学系３３ＢＣの位置を自動調整する（Ｓ.３４）。
【０１２６】
ついで、試料台１１を駆動して媒体９を平行移動させる（Ｓ.３５）。これにより、媒体９への液滴８の塗布箇所（塗布位置）が更新される。
試料台１１を駆動して媒体９を平行移動させると、媒体９表面９ａの垂直方向の位置（高さ方向の位置）が光軸方向にずれることがある。そこで、液滴８を新たな塗布位置に塗布する前に、凝固状態測定部４により媒体９の断層画像を取得する（Ｓ.３６）。
【０１２７】
ついで、このステップＳ.３６において取得した媒体９の断層画像の媒体面とステップＳ.３２において取得した断層画像の媒体面との間に、垂直方向のずれがあるか否かを判断する（Ｓ.３７）。
【０１２８】
ステップＳ.３２において取得した媒体９の断層画像の媒体面とステップＳ.３６において取得した媒体９の断層画像の媒体面との間に垂直方向のずれがある場合、ステップＳ.３２において取得した媒体９の断層画像の媒体面に一致する方向に走査光学系３３ＢＣを自動調整する（Ｓ.３８）。ついで、ステップＳ.３６、Ｓ.３７の処理を実行する。
【０１２９】
ステップＳ.３７において、ステップＳ.３２において取得した媒体９の断層画像の媒体面とステップＳ.３６において取得した媒体９の断層画像の媒体面との間に垂直方向のずれがない場合、凝固状態測定部４の測定位置の調整を完了する（Ｓ.３９）。
【０１３０】
ついで、液滴８の断層画像から、液滴８の内部の凝固状態を測定したい箇所を測定点Ｑ（図１参照）として選択し、この箇所に相当する位置座標のデータが取得できるように走査光学系３３ＢＣ、位置調整機構４０を調整する。なお、形状測定部２、浸透状態測定部３、凝固状態測定部４の測定位置の調整順序は、必要に応じて適宜変更しても良い。
【０１３１】
これらの形状測定部２、浸透状態測定部３、凝固状態測定部４の測定位置の調整が完了したら、媒体９を水平方向に平行移動させ、媒体９に対する液滴８の塗布箇所を更新する。そして、媒体９の表面９ａの垂直方向の位置が移動前と移動後とで変化していないことを、再度、凝固状態測定部４を用いて確認する。
【０１３２】
平行移動後に凝固状態測定部４により取得した媒体９の断層画像を、平行移動前に凝固状態測定部４により取得した媒体９の断層画像と比較して媒体９の表面９ａの位置が垂直方向に変化していた場合、この変化量に相当する分だけ、凝固状態測定部４の走査光学系３３ＢＣの位置を調整すると共に位置調整機構４０により参照ミラー３４ｃの位置を調整する。これにより、測定位置の調整が最終的に完了する。
【０１３３】
光干渉断層計測では、使用する光の帯域幅が広いほど取得される断層画像の測定光軸方向（コリメートレンズ３３ｄの光軸方向）の解像度が高くなる。凝固状態測定部４の位置調整を、光干渉断層計測機能を用いて行う際には、高い解像度の断層画像を取得するために、使用する光の波長帯域を切り替えても良い。この切り替えは、例えば、光源部１内の波長選択フィルタ１ｅを、所望の帯域幅の光を抽出できるものに変更することにより行うことができる。
【０１３４】
液滴８の媒体９への塗布と、液滴８の外形状測定と、液滴８の媒体９への浸透状態の測定と、液滴８の凝固状態との測定は、例えば、電気的トリガ信号によってタイミングを一致させて同時に、あるいは、僅かに時間差を設けて行われる。
【０１３５】
各測定を開始後、媒体９に液滴８を付着させる。これらの各測定によって取得される挙動情報としての液滴８の外形状の時間的変化、液滴８の浸透状態の時間的変化、液滴８の凝固状態の変化が飽和するまで計測を実施する。これらの情報又はデータは、記憶部７Ｂに時系列的に保存される。
【０１３６】
新たな測定を実施する前には、媒体９の測定領域を更新する。この際、測定位置調整で行った操作と同様の操作により、媒体９の表面９ａの垂直方向の位置の変化に対する位置調整を行う。液滴８と媒体９の組合せのひとつに対し、これらの操作を繰り返して測定を実施する。
【０１３７】
形状測定部２、浸透状態測定部３及び凝固状態測定部４を同時に使用して同一の液滴８を測定する。この形状測定部２及び浸透状態測定部３によって取得される情報により、媒体９に塗布された液滴８に対して、媒体９の表面９ａに残存する液量、媒体９の内部に浸透した液量を測定できる。
【０１３８】
また、これらの差分を算出することによって、気化した液量を経時にわたって量的に求めることができる。これにより、液体の乾燥量の時間的変化が推定される。
【０１３９】
また、凝固状態測定部４によって取得された情報により、媒体９の表面９ａに付着した液滴８の凝固状態の時間的変化を知ることができ、液滴８の挙動状態の測定結果、すなわち、媒体９に対する液滴８の浸透性や揮発性等に関連づけられた液滴８の凝固特性を特定することができる。
【０１４０】
また、例えば、液滴８内の流動性物質が媒体９へ浸透しない場合を仮定すると、媒体９の表面９ａの溶媒の減少量から溶媒の濃度、溶媒の粘度の経時変化を特定することができる。この結果と液滴８の凝固状態の計測結果とから、流動性物質の粒子径の変化を見積もることができる。これらの特定は処理部７Ｃにより行うことができる。
【０１４１】
この実施例によれば、計測対象の測定を行う前に事前に、計測対象に対して各測定部の位置調整を行っているので、液滴８の外形状の測定の再現性、液滴８の媒体９への浸透状態の再現性、液滴８の凝固状態の再現性に関する信頼度が向上する。
【符号の説明】
【０１４２】
１…光源部
２…形状測定部
３…浸透状態測定部
４…凝固状態測定部
７…制御処理部
８…液滴（液体）
９…媒体
９ａ…表面
１１…試料台
２Ａ…投光部
２Ｂ…撮像部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４３】
【特許文献１】特開２０１３−２０５１４５
【特許文献２】特開２０１２−０３２３０８
【特許文献３】特開２００５−１２１６００
【特許文献４】特開２００３−１０６９７９
【図１】
2016024089.tif 000003
【図２】
2016024089.tif 000004
【図３】
2016024089.tif 000005
【図４】
2016024089.tif 000006
【図５】
2016024089.tif 000007
【図６】
2016024089.tif 000008
【図７】
2016024089.tif 000009
【図８】
2016024089.tif 000010
【図９】
2016024089.tif 000011
【図１０】
2016024089.tif 000012
【図１１】
2016024089.tif 000013