(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して設けられる圧力発生室内の液体の固有周期計測装置であって、
圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する駆動手段と、
各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度を計測する速度計測手段と、
複数種類の駆動信号と速度計測手段によって得られた液体滴の速度との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算部と、
を備え、
速度計測手段は、
ノズル開口からの液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光部と、
液体滴の通過空間と交差した後の光を受容すると共に、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力するようになっている受光部と、
受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定部と、
パルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出する速度演算部と、
を有しており、
パルス幅測定部には、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出部が接続されており、
速度演算部は、最大のパルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出するようになっており、
駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、
圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
を有しており、
第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっており、
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、速度計測手段によって得られる液体滴の速度について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択されており、
演算部は、前記２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっている
ことを特徴とする固有周期計測装置。
【請求項２】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して設けられる圧力発生室内の液体の固有周期計測装置であって、
圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する駆動手段と、
各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度を計測する速度計測手段と、
複数種類の駆動信号と速度計測手段によって得られた液体滴の速度との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算部と、
を備え、
速度計測手段は、
ノズル開口からの液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光部と、
液体滴の通過空間と交差した後の光を受容すると共に、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力するようになっている受光部と、
受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定部と、
パルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出する速度演算部と、
を有しており、
パルス幅測定部には、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出部が接続されており、
速度演算部は、最大のパルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出するようになっており、
駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、
圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第２電圧維持部と、
圧力発生室を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材に供給する第３傾斜電圧部と、
を有しており、
第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっており、
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、速度計測手段によって得られる液体滴の速度について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択されており、
演算部は、前記２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっている
ことを特徴とする固有周期計測装置。
【請求項３】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して設けられる圧力発生室内の液体の固有周期計測装置であって、
圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する駆動手段と、
各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光部と、
液体滴の通過空間と交差した後の光を受容すると共に、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力するようになっている受光部と、
受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定部と、
複数種類の駆動信号とパルス幅測定部によって得られたパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算部と、
を備え、
パルス幅測定部には、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出部が接続されており、
演算部は、複数種類の駆動信号とパルス幅抽出部によって得られた最大のパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出するようになっており、
駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、
圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
を有しており、
第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっており、
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、パルス幅測定部によって得られるパルス波形の幅について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択されており、
演算部は、前記２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっている
ことを特徴とする固有周期計測装置。
【請求項４】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して設けられる圧力発生室内の液体の固有周期計測装置であって、
圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する駆動手段と、
各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光部と、
液体滴の通過空間と交差した後の光を受容すると共に、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力するようになっている受光部と、
受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定部と、
複数種類の駆動信号とパルス幅測定部によって得られたパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算部と、
を備え、
パルス幅測定部には、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出部が接続されており、
演算部は、複数種類の駆動信号とパルス幅抽出部によって得られた最大のパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出するようになっており、
駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、
圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第２電圧維持部と、
圧力発生室を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材に供給する第３傾斜電圧部と、
を有しており、
第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっており、
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、パルス幅測定部によって得られるパルス波形の幅について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択されており、
演算部は、前記２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっている
ことを特徴とする固有周期計測装置。
【請求項５】
発光部は、半導体レーザを有している
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の固有周期計測装置。
【請求項６】
受光部は、フォトダイオードを有している
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の固有周期計測装置。
【請求項７】
液体は、記録紙に画像を描画するための色材を含むインクである
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の固有周期計測装置。
【請求項８】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する方法であって、
圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する信号供給工程と、
各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度を計測する速度計測工程と、
複数種類の駆動信号と計測された液体滴の速度との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する周期導出工程と、
を備え、
前記速度計測工程は、
ノズル開口からの液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光工程と、
液体滴の通過空間と交差した後の光を受容する受光部を用いて、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力させるパルス波形出力工程と、
受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定工程と、
パルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出する速度演算工程と、
を有しており、
パルス幅測定工程は、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出工程を有しており、
速度演算工程は、最大のパルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出する工程であり、
信号供給工程において圧電部材に供給される複数種類の駆動信号は、
圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
を有しており、
第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっており、
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、速度計測手段によって得られる液体滴の速度について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択されており、
周期導出工程は、前記２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっている
ことを特徴とする固有周期計測方法。
【請求項９】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する方法であって、
圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する信号供給工程と、
各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度を計測する速度計測工程と、
複数種類の駆動信号と計測された液体滴の速度との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する周期導出工程と、
を備え、
前記速度計測工程は、
ノズル開口からの液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光工程と、
液体滴の通過空間と交差した後の光を受容する受光部を用いて、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力させるパルス波形出力工程と、
受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定工程と、
パルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出する速度演算工程と、
を有しており、
パルス幅測定工程は、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出工程を有しており、
速度演算工程は、最大のパルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出する工程であり、
信号供給工程において圧電部材に供給される複数種類の駆動信号は、
圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第２電圧維持部と、
圧力発生室を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材に供給する第３傾斜電圧部と、
を有しており、
第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっており、
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、速度計測手段によって得られる液体滴の速度について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択されており、
周期導出工程は、前記２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっている
ことを特徴とする固有周期計測方法。
【請求項１０】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する方法であって、
圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する信号供給工程と、
各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光工程と、
液体滴の通過空間と交差した後の光を受容する受光部を用いて、各液体滴の通過空間の通過に伴う受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力させるパルス波形出力工程と、
受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定工程と、
複数種類の駆動信号とパルス幅測定工程によって得られたパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算工程と、
を備え、
パルス幅測定工程は、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出工程を有しており、
演算工程は、複数種類の駆動信号とパルス幅抽出工程によって得られた最大のパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する工程であり、
信号供給工程において圧電部材に供給される複数種類の駆動信号は、
圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第２電圧維持部と、
圧力発生室を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材に供給する第３傾斜電圧部と、
を有しており、
第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっており、
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、パルス幅測定工程によって得られるパルス波形の幅について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択されており、
演算工程は、前記２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっている
ことを特徴とする固有周期計測方法。
【請求項１１】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する方法であって、
圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する信号供給工程と、
各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光工程と、
液体滴の通過空間と交差した後の光を受容する受光部を用いて、各液体滴の通過空間の通過に伴う受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力させるパルス波形出力工程と、
受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定工程と、
複数種類の駆動信号とパルス幅測定工程によって得られたパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算工程と、
を備え、
パルス幅測定工程は、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出工程を有しており、
演算工程は、複数種類の駆動信号とパルス幅抽出工程によって得られた最大のパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する工程であり、
信号供給工程において圧電部材に供給される複数種類の駆動信号は、
圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、
当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、
圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、
を有しており、
第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっており、
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、パルス幅測定工程によって得られるパルス波形の幅について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択されており、
演算工程は、前記２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっている
ことを特徴とする固有周期計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して設けられる圧力発生室内の液体の固有周期計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材が、種々の用途に用いられている。
【０００３】
例えば、液体滴としてインク滴を吐出するヘッド部材が、インクジェット式記録装置の記録ヘッドとして、記録紙等への記録のために用いられている。
【０００４】
このようなヘッド部材において、圧力発生室内の液体の固有周期を計測することは、より高精度に液体滴の吐出制御を実施するために有効である。
【０００５】
しかしながら、十分に高精度に、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する装置は、未だ実現されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、十分に高精度に、とりわけ極めて高速に、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する固有周期計測装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して設けられる圧力発生室内の液体の固有周期計測装置であって、圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する駆動手段と、各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度を計測する速度計測手段と、複数種類の駆動信号と速度計測手段によって得られた液体滴の速度との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算部と、を備え、速度計測手段は、ノズル開口からの液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光部と、液体滴の通過空間と交差した後の光を受容すると共に、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力するようになっている受光部と、受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定部と、パルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出する速度演算部と、を有していることを特徴とする固有周期計測装置である。
【０００８】
本発明によれば、演算部が、複数種類の駆動信号と速度計測手段によって得られた液体滴の速度との相互関係に基づいて圧力発生室内の液体の固有周期を導出するため、十分に高精度に圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【０００９】
特に、液体滴が光軌道を通過することに伴って発生するパルス波形の幅を測定して液体滴の速度を計測するため、極めて短時間に正確に液体滴の速度を計測することができる。
【００１０】
特に好ましくは、パルス幅測定部には、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出部が接続されており、速度演算部は、最大のパルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出するようになっている。この場合、駆動信号によって吐出される液体滴のうちメイン滴に対応する最大のパルス波形に基づいて固有周期が導出され、いわゆるサテライト滴の影響を排除することができるため、極めて高精度に圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【００１１】
具体的には、例えば、駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、を有しており、第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっている。
【００１２】
あるいは、駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第２電圧維持部と、圧力発生室を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材に供給する第３傾斜電圧部と、を有しており、第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっている。
【００１３】
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、少なくとも、速度計測手段によって得られる液体滴の速度について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択されることが好ましい。
【００１４】
この場合、演算部は、前記２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっていることが好ましい。
【００１５】
あるいは、本発明は、ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して設けられる圧力発生室内の液体の固有周期計測装置であって、圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する駆動手段と、各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光部と、液体滴の通過空間と交差した後の光を受容すると共に、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力するようになっている受光部と、受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定部と、複数種類の駆動信号とパルス幅測定部によって得られたパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算部と、を備えたことを特徴とする固有周期計測装置である。
【００１６】
本発明によれば、演算部が、複数種類の駆動信号とパルス幅測定部によって得られたパルス波形の幅との相互関係に基づいて圧力発生室内の液体の固有周期を導出するため、十分に高精度に、かつ、極めて短時間に、圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【００１７】
特に好ましくは、パルス幅測定部には、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出部が接続されており、演算部は、複数種類の駆動信号とパルス幅抽出部によって得られた最大のパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出するようになっている。この場合、駆動信号によって吐出される液体滴のうちメイン滴に対応する最大のパルス波形に基づいて固有周期が導出され、いわゆるサテライト滴の影響を排除することができるため、極めて高精度に圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【００１８】
具体的には、例えば、駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、を有しており、第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっている。
【００１９】
あるいは、駆動手段が圧電部材に供給する複数種類の駆動信号は、圧力発生室を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第１傾斜電圧部と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第１電圧維持部と、圧力発生室を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材に供給する第２傾斜電圧部と、当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材に供給する第２電圧維持部と、圧力発生室を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材に供給する第３傾斜電圧部と、を有しており、第１電圧維持部の継続時間において互いに異なっている。
【００２０】
複数の駆動信号の第１電圧維持部の継続時間は、少なくとも、パルス幅測定部によって得られるパルス波形の幅について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択されていることが好ましい。
【００２１】
この場合、演算部は、前記２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期として出力するようになっていることが好ましい。
【００２２】
発光部は、例えば、半導体レーザを有している。また、受光部は、例えば、フォトダイオードを有している。液体は、例えば、記録紙に画像を描画するための色材を含むインクである。
【００２３】
あるいは、本発明は、ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する方法であって、圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する信号供給工程と、各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の速度を計測する速度計測工程と、複数種類の駆動信号と計測された液体滴の速度との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する周期導出工程と、を備え、前記速度計測工程は、ノズル開口からの液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光工程と、液体滴の通過空間と交差した後の光を受容する受光部を用いて、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力させるパルス波形出力工程と、受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定工程と、パルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出する速度演算工程と、を有していることを特徴とする固有周期計測方法である。
【００２４】
好ましくは、パルス幅測定工程は、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出工程を有しており、速度演算工程は、最大のパルス波形の幅に基づいて、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を導出する工程である。
【００２５】
あるいは、本発明は、ノズル開口と、ノズル開口に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室と、圧力発生室に液体を供給する液体供給路と、圧力発生室を変形させてノズル開口から液体滴を吐出させる圧電部材と、を有するヘッド部材に対して、圧力発生室内の液体の固有周期を計測する方法であって、圧電部材に複数種類の駆動信号を供給する信号供給工程と、各駆動信号によってノズル開口から吐出される各液体滴の通過空間と交差するような軌道に光を射出する発光工程と、液体滴の通過空間と交差した後の光を受容する受光部を用いて、各液体滴の通過空間の通過に伴う受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形を出力させるパルス波形出力工程と、受光部から出力されるパルス波形の幅を測定するパルス幅測定工程と、複数種類の駆動信号とパルス幅測定工程によって得られたパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する演算工程と、を備えたことを特徴とする固有周期計測方法である。
【００２６】
好ましくは、パルス幅測定工程は、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅を抽出するパルス幅抽出工程を有しており、演算工程は、複数種類の駆動信号とパルス幅抽出工程によって得られた最大のパルス波形の幅との相互関係に基づいて、圧力発生室内の液体の固有周期を導出する工程である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施の形態の固有周期計測装置を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施の形態の固有周期計測装置４０は、ヘッド部材５０に対して設けられている。
【００２９】
ヘッド部材５０は、ノズル開口５１と、ノズル開口５１に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室５２と、圧力発生室５２に液体を供給する液体供給路５４と、圧力発生室５２を変形させてノズル開口５１から液体滴を吐出させる圧電部材５３と、を備えている。液体滴は、例えば、記録紙に画像を描画するための色材を含むインク滴である。
【００３０】
一方、固有周期計測装置４０は、圧電部材５３に複数種類の駆動信号を供給する駆動回路４１と、各駆動信号によってノズル開口５１から吐出される各液体滴の速度を計測する速度計測装置１０と、を備えている。
【００３１】
本実施の形態の速度計測装置１０は、ノズル開口５１からの液体滴の通過空間Ｓと交差するような軌道Ｌに光を射出する発光部１２と、液体滴の通過空間Ｓと交差した後の光を受容する受光部１３と、後述のように受光部１３から出力されるパルス波形Ｐ（図３参照）の幅ｗを測定するパルス幅測定部１４と、パルス波形Ｐの幅ｗに基づいてノズル開口５１から吐出される液体滴の速度を導出する速度演算部１５と、を有している。
【００３２】
具体的には、発光部１２は、半導体レーザ１２ａを有しており、受光部１３は、フォトダイオード１３ａを有している。そして、半導体レーザ１２ａから出射される光が、液体滴の通過空間Ｓと交差して、フォトダイオード１３ａに受光されるようになっている。
【００３３】
本実施の形態において、光の軌道Ｌ、液体滴の通過空間Ｓ及び受光部１３の配置関係は、液体滴の通過空間Ｓを液体滴が通過している間に、受光部１３による受光が中断されるように調整されている。
【００３４】
そして、受光部１３は、フォトダイオード１３ａによる光電変換処理を介して、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形Ｐ（図３参照）を出力するようになっている。受光部１３に接続されたパルス幅測定部１４は、前記パルス波形Ｐの立ち上がりから立ち下がりまでの部分の幅ｗを計測するようになっている。
【００３５】
また、本実施の形態では、発光部１２と液体滴の通過空間Ｓとの間、及び、受光部１３と液体滴の通過空間Ｓとの間に、それぞれ１以上のインクミスト遮蔽板２０が配置されている。各インクミスト遮蔽板２０には、光の軌道Ｌのための開口が設けられている。
【００３６】
また、本実施の形態では、図２に示すように、ヘッド部材５０のノズル開口５１の位置と発光部１２から射出される光の軌道Ｌとの間の距離を調整するための、高精度の位置調整機構３０が設けられている。この場合、ヘッド部材５０のノズル開口５１側の面が、光の軌道Ｌと平行に構成されており、位置調整機構３０は、当該ノズル開口５１側の面を、光の軌道Ｌに対する垂直方向に相対的に高精度に移動するようになっている。
【００３７】
位置調整機構３０によるヘッド部材５０の相対的移動によって、光の軌道Ｌが当該ヘッド部材５０によって遮断される時（図２の破線状態）、ノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとが一致した状態であると認定することができる。その後、位置調整機構３０によって、ノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとが所定の間隔ｘに高精度に位置決めされ得る。
【００３８】
本実施の形態の駆動回路４１は、図３に示すように、圧電部材５３を駆動するための複数種類の駆動信号ＤＳを使用可能な状態としている。そして、各駆動信号ＤＳを、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして圧電部材５３に送るようになっている。
【００３９】
この場合、各駆動信号ＤＳは、圧力発生室５２を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材５３に供給する第１傾斜電圧部ｓ１と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材５３に供給する第１電圧維持部ｓ２と、圧力発生室５２を収縮させて内部を加圧すると共に圧力発生室５２を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材５３に供給する第２傾斜電圧部ｓ３と、を有している。
【００４０】
あるいは、図４に示すように、各駆動信号ＤＳは、圧力発生室５２を膨張させて内部を減圧するような電圧勾配を圧電部材５３に供給する第１傾斜電圧部ｓ１と、当該減圧状態を維持するような電圧を圧電部材５３に供給する第１電圧維持部ｓ２と、圧力発生室５２を収縮させて内部を加圧するような電圧勾配を圧電部材５３に供給する第２傾斜電圧部ｓ３と、当該加圧状態を維持するような電圧を圧電部材５３に供給する第２電圧維持部ｓ４と、圧力発生室５２を元の状態に戻すような電圧勾配を圧電部材５３に供給する第３傾斜電圧部ｓ５と、を有している。
【００４１】
そして、図３及び図４のいずれの場合も、複数の駆動信号ＤＳは、第１電圧維持部ｓ２の継続時間において、互いに異なっている。具体的には、複数の駆動信号ＤＳの第１電圧維持部ｓ２の継続時間は、後述するように、速度計測装置１０によって得られる液体滴の速度について当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択（設定）されている。
【００４２】
各駆動信号ＤＳによって圧電部材５３が駆動されると、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。より正確には、第２傾斜電圧部ｓ３が終了するタイミング（図４の場合、第２傾斜電圧部ｓ３から第２電圧維持部ｓ４に切り替わるタイミング）の近傍で、液体滴が吐出される。
【００４３】
そして、速度演算部１５は、パルス幅測定部１４により測定されたパルス波形Ｐの幅ｗに基づいて、ノズル開口５１から吐出される各液体滴の速度を導出するようになっている。これは、前記パルス波形の幅ｗが、液体滴による光軌道Ｌの中断時間に対応している、すなわち、液体滴の速度に依存している、という事実を利用するものである。具体的には、速度演算部１５内に設けられた記憶部１５ａに記憶された導出式あるいは対応テーブルを用いて、パルス波形の幅ｗに対応した液体滴の速度を決定するようになっている。必要に応じて、ノズル開口５１から光の軌道Ｌまでの距離ｘがパラメータとして用いられ得る。
【００４４】
また、固有周期計測装置４０は、複数種類の駆動信号ＤＳと速度計測手段１０によって得られた液体滴の速度との相互関係（図５参照）に基づいて圧力発生室５２内の液体の固有周期を導出する演算部４４を備えている。
【００４５】
具体的には、演算部４４は、速度計測装置１０によって得られる液体滴の速度について前記継続時間に対して２つの極大値を特定し、当該２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室内の液体の固有周期Ｔｃとして出力するようになっている。
【００４６】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００４７】
前述したように、まず、位置調整機構３０によってヘッド部材５０が相対的に移動され、光の軌道Ｌが当該ヘッド部材５０によって遮断される時の状態（図２の破線状態）をノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとの距離が零であると認定して、零調整が実施される。その後、位置調整機構３０によって、ノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとが所定の間隔ｘに高精度に位置決めされる。
【００４８】
次に、発光部１２から、液体滴の通過空間Ｓを通る光が出射される。当該光は、受光部１３にて継続的に受光される。
【００４９】
この状態で、駆動回路４１は、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして、第１の駆動信号ＤＳを圧電部材５３に送る。これにより、圧電部材５３が圧力発生室５２を変形させて、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。
【００５０】
吐出された液体滴は、液体滴の通過空間Ｓを通過する際に、前記の光を遮断する。これにより、受光部１３による受光が中断され、受光部１３は当該中断期間に対応する幅を有するパルス波形Ｐを出力する。
【００５１】
そして、パルス幅測定部１４が、パルス波形Ｐの幅ｗを測定し、速度演算部１５が、対応導出式または対応テーブルを用いて、必要な場合には更にノズル開口５１から光の軌道Ｌまでの距離ｘをも用いて、パルス波形Ｐの幅ｗに対応した液体滴の速度を導出する。
【００５２】
続いて、駆動回路４１は、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして、第２の駆動信号ＤＳを圧電部材５３に送る。第２の駆動信号ＤＳは、第１の駆動信号ＤＳに対して、第１電圧維持部ｓ２の継続時間が長い信号である。これにより、圧電部材５３が圧力発生室５２を変形させて、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。
【００５３】
そして、第１の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴の速度計測と同様にして、第２の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴の速度が計測される。
【００５４】
続いて、駆動回路４１は、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして、第３の駆動信号ＤＳを圧電部材５３に送る。第３の駆動信号ＤＳは、第２の駆動信号ＤＳに対して、第１電圧維持部ｓ２の継続時間が長い信号である。これにより、圧電部材５３が圧力発生室５２を変形させて、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。
【００５５】
そして、第１及び第２の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴の速度計測と同様にして、第３の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴の速度が計測される。
【００５６】
以後、同様に、残りの駆動信号ＤＳの圧電部材５３への供給と、各駆動信号ＤＳによって吐出される液体滴の速度計測とが、順次実施される。各駆動信号ＤＳの長さのオーダはμｓであるため、以上の工程は極めて短時間に実施され得る。
【００５７】
固有周期計測装置４０の演算部４４は、複数種類の駆動信号ＤＳと速度計測装置１０によって得られた液体滴の速度に基づいて、第１電圧維持部ｓ２の継続時間を横軸とし液体滴の速度を縦軸としたプロットグラフを作成する。このようなグラフの例を、図５に示す。
【００５８】
固有周期計測装置４０の演算部４４は、このようなプロットグラフから、液体滴の速度について前記継続時間に対して２つの極大値を特定し、当該２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃとして出力する。
【００５９】
一般に、図４に示す波形パターンの駆動信号ＤＳを圧電部材５３に供給することによってノズル開口５１から液体滴を吐出する場合、第２電圧維持部ｓ４の継続時間が圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃに一致している場合に、極めて良好な制振作用を得ることができる。従って、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを正確に計測することは、ノズル開口５１からの液体滴の吐出性能を、顕著に改善することを可能にする。
【００６０】
以上のように、本実施の形態によれば、演算部４４が、複数種類の駆動信号ＤＳと速度計測装置１０によって得られた液体滴の速度との相互関係に基づいて圧力発生室５２内の液体の固有周期を導出するため、十分に高精度に圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを得ることができる。
【００６１】
特に、本実施の形態では、液体滴が光軌道Ｌを通過することに伴って発生するパルス波形Ｐの幅ｗを測定することによって液体滴の速度を計測するため、極めて短時間に正確に液体滴の速度を計測することができる。これにより、結果として、極めて短時間に正確に圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを計測することができる。
【００６２】
また、発光部１３と液体滴の通過空間Ｓとの間、及び、受光部１４と液体滴の通過空間Ｓとの間に、インクミスト遮蔽板２０が配置されているため、発光部１３及び受光部１４にインクミストが付着すること等を回避することができる。
【００６３】
なお、以上の実施の形態では、各駆動信号ＤＳによりノズル開口５１から吐出される液体滴が光軌道Ｌを通過して単一のパルス波形Ｐを発生させる場合が説明されている。
【００６４】
しかしながら、各駆動信号ＤＳによりノズル開口から吐出される液体滴は、メイン滴の他にいわゆるサテライト滴を伴う場合があり得る。そのような場合、受光部１３は、各駆動信号ＤＳに対して複数のパルス波形を発生させることとなる。
【００６５】
このような場合に好適に対応できる本発明の第２の実施の形態について、図６乃至図８を用いて説明する。
【００６６】
図６に示すように、本実施の形態の固有周期計測装置４０は、パルス幅測定部１４と速度演算部１５との間に、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅ｗｍａｘ  を抽出するパルス幅抽出部１８を備えている。そして、本実施の形態の速度演算部１５は、最大のパルス波形の幅ｗｍａｘ  に基づいて、ノズル開口５１から吐出される液体滴の速度を導出するようになっている。
【００６７】
本実施の形態によれば、図３及び図４に対応する図７及び図８に示すように、サテライト滴の存在によって複数のパルス波形Ｐが発生され得る場合であっても、メイン滴に対応するパルス波形Ｐの幅を最大のパルス波形の幅ｗｍａｘ  として常に把握することができる。従って、サテライト滴の存在に関わらず、常に高精度に圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを計測することができる。
【００６８】
さて、以上の各実施の形態では、ノズル開口５１から吐出される液体滴の速度を算出してから、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを求めている。しかしながら、液体滴の速度を算出しないで、パルス波形Ｐの幅から直接的に固有周期を求めることもできる。
【００６９】
このように構成された本発明の第３の実施の形態について、図９乃至図１１を用いて説明する。図９に示すように、本実施の形態の固有周期計測装置１４０は、ヘッド部材５０に対して設けられている。
【００７０】
ヘッド部材５０は、ノズル開口５１と、ノズル開口５１に連通すると共に液体を収容可能な圧力発生室５２と、圧力発生室５２に液体を供給する液体供給路５４と、圧力発生室５２を変形させてノズル開口５１から液体滴を吐出させる圧電部材５３と、を備えている。液体滴は、例えば、記録紙に画像を描画するための色材を含むインク滴である。
【００７１】
一方、固有周期計測装置１４０は、圧電部材５３に複数種類の駆動信号を供給する駆動回路１４１と、ノズル開口５１からの液体滴の通過空間Ｓと交差するような軌道Ｌに光を射出する発光部１１２と、液体滴の通過空間Ｓと交差した後の光を受容する受光部１１３と、後述のように受光部１１３から出力されるパルス波形Ｐ（図３参照）の幅ｗを測定するパルス幅測定部１１４と、複数種類の駆動信号ＤＳとパルス幅測定部１１４によって得られたパルス波形Ｐの幅ｗとの相互関係（図１１参照）に基づいて圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを導出する演算部１４４と、を備えている。
【００７２】
具体的には、発光部１１２は、半導体レーザ１１２ａを有しており、受光部１１３は、フォトダイオード１１３ａを有している。そして、半導体レーザ１１２ａから出射される光が、液体滴の通過空間Ｓと交差して、フォトダイオード１１３ａに受光されるようになっている。
【００７３】
本実施の形態において、光の軌道Ｌ、液体滴の通過空間Ｓ及び受光部１１３の配置関係は、液体滴の通過空間Ｓを液体滴が通過している間に、受光部１１３による受光が中断されるように調整されている。
【００７４】
そして、受光部１１３は、フォトダイオード１１３ａによる光電変換処理を介して、受光の中断期間に対応する幅を有するパルス波形Ｐ（図３参照）を出力するようになっている。受光部１１３に接続されたパルス幅測定部１１４は、前記パルス波形Ｐの立ち上がりから立ち下がりまでの部分の幅ｗを計測するようになっている。
【００７５】
また、本実施の形態では、発光部１１２と液体滴の通過空間Ｓとの間、及び、受光部１１３と液体滴の通過空間Ｓとの間に、それぞれ１以上のインクミスト遮蔽板１２０が配置されている。各インクミスト遮蔽板１２０には、光の軌道Ｌのための開口が設けられている。
【００７６】
また、本実施の形態では、図１０に示すように、ヘッド部材５０のノズル開口５１の位置と発光部１１２から射出される光の軌道Ｌとの間の距離を調整するための、高精度の位置調整機構１３０が設けられている。この場合、ヘッド部材５０のノズル開口５１側の面が、光の軌道Ｌと平行に構成されており、位置調整機構１３０は、当該ノズル開口５１側の面を、光の軌道Ｌに対する垂直方向に相対的に高精度に移動するようになっている。
【００７７】
位置調整機構１３０によるヘッド部材５０の相対的移動によって、光の軌道Ｌが当該ヘッド部材５０によって遮断される時（図１０の破線状態）、ノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとが一致した状態であると認定することができる。その後、位置調整機構１３０によって、ノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとが所定の間隔ｘに高精度に位置決めされ得る。
【００７８】
本実施の形態の駆動回路１４１は、図３あるいは図４に示す第１の実施の形態の駆動回路４１の場合と同様に、圧電部材５３を駆動するための複数種類の駆動信号ＤＳを使用可能な状態としている。そして、各駆動信号ＤＳを、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして圧電部材５３に送るようになっている。
【００７９】
そして、図３及び図４に示す駆動信号のいずれのタイプを用いる場合でも、複数の駆動信号ＤＳは、第１電圧維持部ｓ２の継続時間において、互いに異なっている。具体的には、複数の駆動信号ＤＳの第１電圧維持部ｓ２の継続時間は、後述するように、パルス幅測定部１１４によって得られるパルス波形の幅ｗについて当該継続時間に対して２つの極大値が特定できるように選択（設定）されている。
【００８０】
各駆動信号ＤＳによって圧電部材５３が駆動されると、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。より正確には、第２傾斜電圧部ｓ３が終了するタイミング（図４の場合、第２傾斜電圧部ｓ３から第２電圧維持部ｓ４に切り替わるタイミング）の近傍で、液体滴が吐出される。
【００８１】
そして、演算部１４４は、パルス幅測定部１１４によって得られるパルス波形Ｐの幅ｗについて前記継続時間に対して２つの極大値を特定し、当該２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部ｓ２の継続時間の差を、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃとして出力するようになっている。
【００８２】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００８３】
前述したように、まず、位置調整機構１３０によってヘッド部材５０が相対的に移動され、光の軌道Ｌが当該ヘッド部材５０によって遮断される時の状態（図１０の破線状態）をノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとの距離が零であると認定して、零調整が実施される。その後、位置調整機構１３０によって、ノズル開口５１側の面と光の軌道Ｌとが所定の間隔ｘに高精度に位置決めされる。
【００８４】
次に、発光部１１２から、液体滴の通過空間Ｓを通る光が出射される。当該光は、受光部１１３にて継続的に受光される。
【００８５】
この状態で、駆動回路１４１は、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして、第１の駆動信号ＤＳを圧電部材５３に送る。これにより、圧電部材５３が圧力発生室５２を変形させて、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。
【００８６】
吐出された液体滴は、液体滴の通過空間Ｓを通過する際に、前記の光を遮断する。これにより、受光部１１３による受光が中断され、受光部１１３は当該中断期間に対応する幅を有するパルス波形Ｐを出力する。そして、パルス幅測定部１１４が、パルス波形Ｐの幅ｗを測定する。
【００８７】
続いて、駆動回路１４１は、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして、第２の駆動信号ＤＳを圧電部材５３に送る。第２の駆動信号ＤＳは、第１の駆動信号ＤＳに対して、第１電圧維持部ｓ２の継続時間が長い信号である。これにより、圧電部材５３が圧力発生室５２を変形させて、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。
【００８８】
そして、第１の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴が発生させたパルス波形の幅計測と同様にして、第２の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴が発生させたパルス波形の幅が計測される。
【００８９】
続いて、駆動回路１４１は、適宜のラッチ信号ＬＡＴをトリガとして、第３の駆動信号ＤＳを圧電部材５３に送る。第３の駆動信号ＤＳは、第２の駆動信号ＤＳに対して、第１電圧維持部ｓ２の継続時間が長い信号である。これにより、圧電部材５３が圧力発生室５２を変形させて、ノズル開口５１から液体滴が吐出される。
【００９０】
そして、第１及び第２の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴が発生させたパルス波形の幅計測と同様にして、第３の駆動信号ＤＳによって吐出された液体滴が発生させたパルス波形の幅が計測される。
【００９１】
以後、同様に、残りの駆動信号ＤＳの圧電部材５３への供給と、各駆動信号ＤＳによって吐出される液体滴が発生させるパルス波形の幅計測とが、順次実施される。各駆動信号ＤＳの長さのオーダはμｓであるため、以上の工程は極めて短時間に実施され得る。
【００９２】
固有周期計測装置１４０の演算部１４４は、複数種類の駆動信号ＤＳとパルス幅測定部１１４によって得られたパルス波形Ｐの幅ｗとに基づいて、第１電圧維持部ｓ２の継続時間を横軸としパルス波形Ｐの幅ｗを縦軸としたプロットグラフを作成する。このようなグラフの例を、図１１に示す。
【００９３】
固有周期計測装置１４０の演算部１４４は、このようなプロットグラフから、パルス波形Ｐの幅ｗについて前記継続時間に対して２つの極大値を特定し、当該２つの極大値に対応する２つの第１電圧維持部の継続時間の差を、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃとして出力する。
【００９４】
以上のように、本実施の形態によれば、ノズル開口から吐出される液体滴の速度を求めないで、直接的に圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを導出することが可能である。この場合、十分に高精度に、かつ、より短時間に、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを得ることができる。
【００９５】
なお、発光部１１３と液体滴の通過空間Ｓとの間、及び、受光部１１４と液体滴の通過空間Ｓとの間に、インクミスト遮蔽板１２０が配置されているため、発光部１１３及び受光部１１４にインクミストが付着すること等を回避することができる。
【００９６】
なお、以上の第３の実施の形態では、各駆動信号ＤＳによりノズル開口５１から吐出される液体滴が光軌道Ｌを通過して単一のパルス波形Ｐを発生させる場合が説明されている。
【００９７】
しかしながら、各駆動信号ＤＳによりノズル開口から吐出される液体滴は、メイン滴の他にいわゆるサテライト滴を伴う場合があり得る。そのような場合、受光部１１３は、各駆動信号ＤＳに対して複数のパルス波形を発生させることとなる。
【００９８】
このような場合に好適に対応できる本発明の第４の実施の形態について、図１２及び１３を用いて説明する。
【００９９】
図１２に示すように、本実施の形態の固有周期計測装置１４０は、パルス幅測定部１１４と演算部１４４との間に、各駆動信号毎に最大のパルス波形の幅ｗｍａｘ  を抽出するパルス幅抽出部１１８を備えている。そして、本実施の形態の演算部１４４は、複数種類の駆動信号ＤＳとパルス幅抽出部１１８によって得られた最大のパルス波形の幅ｗｍａｘ  との相互関係に基づいて、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを導出するようになっている。
【０１００】
本実施の形態によれば、図７及び図８に示すように、サテライト滴の存在によって複数のパルス波形Ｐが発生され得る場合であっても、メイン滴に対応するパルス波形Ｐの幅を最大のパルス波形の幅ｗｍａｘ  として常に把握することができる。従って、サテライト滴の存在に関わらず、常に高精度に圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを計測することができる。
【０１０１】
例えば、図１３に示すように、パルス幅測定部１１４がプレサテライト滴に対応するパルス波形についての幅（メイン滴に対応するパルス波形の幅よりも小さい）を測定したとしても、パルス幅抽出部１１８がそのようなデータを抽出しない（無視する）ことによって、パルス波形Ｐの幅ｗについての前記継続時間に対する２つの極大値を高精度に特定することができる。これにより、結果として、圧力発生室５２内の液体の固有周期Ｔｃを高精度に測定することができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、演算部が、複数種類の駆動信号と速度計測手段によって得られた液体滴の速度との相互関係に基づいて圧力発生室内の液体の固有周期を導出するため、十分に高精度に圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【０１０３】
特に、液体滴が光軌道を通過することに伴って発生するパルス波形の幅を測定して液体滴の速度を計測するため、極めて短時間に正確に液体滴の速度を計測することができる。
【０１０４】
あるいは、本発明によれば、演算部が、複数種類の駆動信号とパルス幅測定部によって得られたパルス波形の幅との相互関係に基づいて圧力発生室内の液体の固有周期を導出するため、十分に高精度に、かつ、極めて短時間に、圧力発生室内の液体の固有周期を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による固有周期計測装置の概略ブロック図である。
【図２】ヘッド部材と光の軌道との間の距離を調整する位置調整機構について示す図である。
【図３】ラッチ信号、駆動信号及び出力パルス波形の具体例を示す図である。
【図４】ラッチ信号、駆動信号及び出力パルス波形の他の具体例を示す図である。
【図５】第１電圧維持部の継続時間を横軸とし液体滴の速度を縦軸としたプロットグラフの一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による固有周期計測装置の概略ブロック図である。
【図７】ラッチ信号、駆動信号及び出力パルス波形の具体例を示す図である。
【図８】ラッチ信号、駆動信号及び出力パルス波形の他の具体例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態による固有周期計測装置の概略ブロック図である。
【図１０】ヘッド部材と光の軌道との間の距離を調整する位置調整機構について示す図である。
【図１１】第１電圧維持部の継続時間を横軸としパルス波形の幅を縦軸としたプロットグラフの一例を示す図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態による固有周期計測装置の概略ブロック図である。
【図１３】第１電圧維持部の継続時間を横軸としパルス波形の幅を縦軸としたプロットグラフの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０  速度計測装置
１２、１１２  発光部
１２ａ、１１２ａ  半導体レーザ
１３、１１３  受光部
１３ａ、１１３ａ  フォトダイオード
１４、１１４  パルス幅測定部
１５  速度演算部
１５ａ  記憶部
１８、１１８  パルス幅抽出部
２０、１２０  インクミスト遮蔽板
３０、１３０  位置調整機構
４０、１４０  固有周期計測装置
４１、１４１  駆動回路
４４、１４４  演算部
５０  ヘッド部材
５１  ノズル開口
５２  圧力発生室
５３  圧力発生手段
５４  液体供給路
【図１】
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【図２】
0003770479.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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