JP2005066415A - Droplet observation method and droplet observation device - Google Patents

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JP2005066415A JP2003296833A JP2003296833A JP2005066415A JP 2005066415 A JP2005066415 A JP 2005066415A JP 2003296833 A JP2003296833 A JP 2003296833A JP 2003296833 A JP2003296833 A JP 2003296833A JP 2005066415 A JP2005066415 A JP 2005066415A
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Takahiro Usui
隆寛 臼井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a droplet observation method which efficiently and precisely observes droplets which are discharged and flown from a plurality of nozzles of a droplet discharging head, and also provide a droplet observation device. <P>SOLUTION: The droplet observation device 1 observes the droplets 200 which are discharged and flown from the six nozzles 101 of the droplet discharging head 100. The droplet observation device 1 moves the droplet discharging head 100 pitch by pitch in the direction of the arrangement of the six nozzles 101 so that states in which the trajectories of the droplets 200 cross the laser beams 233 and 234 may sequentially be obtained for each nozzle 101 by moving the droplet discharging head 100 to the laser beams 233 and 234 based on information on the position of each nozzle 101. During that time, the droplet observation device sequentially observes the droplets 200 thus discharged for the nozzles 101, in which the trajectories of the droplets 200 cross the laser beams 233 and 234, based on the output signal of a light receiving means 4 receiving the laser beams 233 and 234. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

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。   The present invention relates to a droplet observation method and a droplet observation apparatus that can observe a droplet ejected from a nozzle hole of a droplet ejection head and flying.

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。
In recent years, liquid crystal display devices, alignment film devices, overcoat devices, organic EL (Electro-Luminescence) devices, electron emission devices, PDP (Plasma Display Panel) devices, electrophoretic display devices, resist devices using droplet discharge devices It has been proposed to produce microlens arrays, metal wiring, products in the bio field, and the like.
In such a droplet discharge device, since it is necessary to land each droplet at an accurate position on the workpiece, when controlling the droplet discharge device, or when developing or designing the droplet discharge device, etc. In this case, it is necessary to observe the flight state (for example, flight speed, flight direction, landing position, etc.) of the droplet ejected from the nozzle hole of the droplet ejection head.

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。
Conventionally, when observing the flight state of a flying droplet, a laser beam is irradiated to the droplet by an imaging optical device having a laser beam irradiation unit (semiconductor laser) and a light receiving element (photodiode), and the irradiated laser The amount of light received by a light receiving element that receives light is measured to observe the flight state (see, for example, Patent Document 1).
By the way, in order to observe the flight state of the droplet, it is necessary to align the position of the nozzle hole from which the droplet to be observed is ejected with the laser beam irradiation unit and the light receiving element. However, a large number of nozzle holes (for example, 180) are formed in the droplet discharge head, and each time the position of the droplets discharged from different nozzle holes is observed, this alignment is set to a different nozzle. There is a problem that it is necessary to carry out every hole.
In addition, since this positioning is performed manually, there is a problem that it takes time and variation in positional accuracy occurs.

特開2002−48810号公報JP 2002-48810 A

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。   An object of the present invention is to provide a droplet observation method and a droplet observation device capable of efficiently and accurately observing droplets ejected from a plurality of nozzle holes of a droplet ejection head and flying. is there.

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。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The droplet observation method of the present invention is a droplet observation method for observing droplets ejected from a plurality of nozzle holes provided in a droplet ejection head and flying.
While irradiating at least one laser beam from the laser beam irradiation unit in a direction crossing the flight direction of the droplet, and detecting the output signal of the light receiving unit that receives the laser beam and performs photoelectric conversion,
By moving the droplet discharge head relative to the laser light irradiation means based on the information on the position of each nozzle hole, the state in which the trajectory of the droplet intersects the laser light is the plurality of nozzle holes. The droplet discharge heads are relatively pitch-fed along the arrangement direction of the plurality of nozzle holes so that the nozzle trajectory of the droplet intersects the laser light. Information on the ejected liquid droplets is obtained based on the output signal of the light receiving means, whereby the liquid droplets are sequentially observed for the plurality of nozzle holes.
Thereby, it is possible to efficiently and accurately observe the droplets ejected from the plurality of nozzle holes of the droplet ejection head and flying.

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。
The droplet observation device of the present invention is a droplet observation device for observing a droplet ejected from a plurality of nozzle holes provided in a droplet ejection head and flying.
Laser light irradiation means for irradiating at least one laser light in a direction crossing the flight direction of the droplets;
A light receiving means for receiving the laser beam and performing photoelectric conversion;
Based on the output signal of the light receiving means, a droplet observing means for obtaining information about a droplet ejected from a nozzle hole to be observed;
Moving means for moving the droplet discharge head relative to the laser light irradiation means along the arrangement direction of the plurality of nozzle holes;
Control means for controlling the operation of the moving means;
Nozzle position detecting means for detecting the position of the nozzle hole,
By operating the moving means based on the information regarding the position of each nozzle hole detected by the nozzle hole position detecting means, the state in which the trajectory of the droplet intersects the laser beam is sequentially applied to the plurality of nozzle holes. The droplet discharge head is relatively pitch-fed so as to obtain, during which the droplet observation means observes the droplet in the nozzle hole where the trajectory of the droplet intersects the laser beam, Thus, droplets are sequentially observed for the plurality of nozzle holes.
Thereby, it is possible to efficiently and accurately observe the droplets ejected from the plurality of nozzle holes of the droplet ejection head and flying.

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。
In the droplet observation apparatus according to the aspect of the invention, the nozzle hole position detecting unit detects the position of the nozzle hole by performing image processing on the electronic image and a camera that captures an electronic image of the nozzle surface of the droplet discharge head. It is preferable to have an image processing means.
Thereby, the photographed image of the nozzle surface can be processed more accurately, and the position of the nozzle hole can be easily detected.

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。
The droplet observation device of the present invention is a droplet observation device for observing a droplet ejected from a plurality of nozzle holes provided in a droplet ejection head and flying.
Laser light irradiation means for irradiating at least one laser light in a direction crossing the flight direction of the droplets;
A light receiving means for receiving the laser beam and performing photoelectric conversion;
Droplet observation means for observing a droplet based on an output signal of the light receiving means;
Moving means for moving the droplet discharge head relative to the laser light irradiation means along the arrangement direction of the plurality of nozzle holes;
Control means for controlling the operation of the moving means;
Storage means for storing information regarding the position of each nozzle hole,
By operating the moving means based on the information on the position of each nozzle hole stored in the storage means, a state in which the trajectory of the droplet intersects the laser light can be obtained sequentially for the plurality of nozzle holes. The droplet discharge head is relatively pitch-fed, and during that time, the droplet observation means observes the droplet with respect to the nozzle hole where the trajectory of the droplet intersects the laser beam, It is characterized in that droplets are observed sequentially for a plurality of nozzle holes.
Thereby, it is possible to efficiently and accurately observe the droplets ejected from the plurality of nozzle holes of the droplet ejection head and flying.

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。
In the droplet observation apparatus of the present invention, the laser beam irradiation means irradiates a plurality of laser beams, and the plurality of laser beams includes a droplet trajectory corresponding to a nozzle hole to be observed. It is preferable to cross each other.
As a result, the same droplet blocks the laser beam at a plurality of locations, and this blockage causes a temporal change in the amount of laser beam received by the light receiving means. Due to this temporal change, it is possible to measure the time difference between the output signals output from the light receiving means.

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。
In the droplet observation apparatus of the present invention, it is preferable that the droplet observation unit obtains information related to the flight speed of the droplet based on a time difference in output signal change of the light receiving unit with respect to the plurality of laser beams. .
Thereby, the flight speed of the droplet can be observed more accurately.
In the droplet observation apparatus of the present invention, it is preferable that the plurality of laser beams intersect each other.
Thereby, the flight speed of the droplet can be observed more accurately.
In the droplet observation apparatus of the present invention, it is preferable that a position where the plurality of laser beams intersect with each other and a position where the plurality of laser beams intersect with the trajectory of the droplet are different.
Thereby, the information regarding a droplet can be obtained more correctly.

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。
Hereinafter, a droplet observation method and a droplet observation device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of the droplet observation apparatus of the present invention, FIGS. 2, 3 and 6 are side views showing the first embodiment of the droplet observation apparatus of the present invention, FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA, a cross-sectional view taken along the line BB and a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 3, and FIG. FIG. In the following description, for convenience of explanation, unless otherwise specified, the upper part in FIGS. 2, 3 and 4 is described as “upper” and the lower part is described as “lower”. Further, the laser beam in FIG. 3 is exaggerated for convenience.

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。   As shown in FIGS. 1 and 2, the droplet observation apparatus 1 observes droplets 200 that are ejected from a plurality of (six in FIG. 1) nozzle holes 101 included in the droplet ejection head 100 and fly. Device. The droplet observation apparatus 1 includes a laser beam irradiating unit 2 that irradiates two laser beams 233 and 234, a light receiving unit 4 that receives the laser beams 233 and 234 and performs photoelectric conversion, and an output signal of the light receiving unit 4. Based on this, the droplet observation means 63 for obtaining information about the droplet 200, the movement means 3 for moving the droplet discharge head 100, the control means 6 for controlling the operation of the movement means 3, and the position of the nozzle hole 101 are detected. And nozzle hole position detecting means 7 for performing the above-described operation.

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。   As shown in FIG. 2, nozzle holes 101 are formed in the nozzle surface (nozzle plate) 102 of the droplet discharge head 100. The nozzle hole 101 is provided with a pressure chamber communicating with the nozzle hole 101 and an actuator (none of which is shown) for changing the pressure of the liquid filled in the pressure chamber. The droplet discharge head 100 discharges the liquid in the pressure chamber as the droplet 200 from the nozzle hole 101 by driving the actuator. The actuator provided in the droplet discharge head 100 is not particularly limited, and may be configured by a piezoelectric actuator or a heating element that generates bubbles by heating a liquid.

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。
The droplet discharge head 100 is driven by a head driving unit (head driver) 300. The head driving unit 300 generates an ejection signal at a predetermined timing (driving frequency). In the droplet discharge head 100, the actuator is operated by the discharge signal input from the head driving unit 300, and the droplet 200 is discharged.
The liquid (including the dispersion liquid) discharged by the droplet discharge head 100 is not particularly limited. For example, ink, a filter material for a color filter, and a fluorescent material for forming an EL light emitting layer in an organic EL device. In order to form a fluorescent material for forming a phosphor in a PDP device, a migrating material for forming an electrophoretic material in an electrophoretic display device, a bank material for forming a bank on the surface of a substrate, various coating materials, and an electrode Liquid electrode material, particle material constituting spacer for forming a minute cell gap between two substrates, liquid metal material for forming metal wiring, lens material for forming microlens, resist material And a light diffusing material for forming a light diffuser.

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。   Such a droplet discharge head 100 is installed so as to be movable along the direction of arrangement of the six nozzle holes 101 (hereinafter simply referred to as “array direction”) by the guide rail 31 of the moving means 3. .

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。   As shown in FIG. 5, the control unit 6 controls the laser beam irradiation unit 2, the moving unit 3, the light receiving unit 4, the nozzle hole position detecting unit 7, and the head driving unit 300. The control unit 6 includes a CPU (Central Processing Unit) 61, a storage unit 62, and a droplet observation unit 63. The storage means 62 has a storage medium (recording medium) that can be read by the CPU 61, and this storage medium is composed of a magnetic or optical recording medium, a semiconductor memory, or the like.

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。
As shown in FIGS. 1 to 3, the laser beam irradiation means 2 includes a laser beam irradiation unit 21 that irradiates a single laser beam 23, and a beam splitter that branches the laser beam 23 into a laser beam 231 and a laser beam 232. (Prism) 25, laser blade 26 that shields a part of each of laser beams 231 and 232, and lens 27.
The laser beam 23 irradiated by the operation of the laser beam irradiation means 2 is received by the light receiving means 4 while its cross section changes as shown below. FIG. 3 is a side view of a part of the droplet observation apparatus 1 (in the vicinity of the laser beam irradiation means 2) in FIG.

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)。
First, as shown in FIG. 4, the laser light 23 emitted from the laser light irradiation unit 21 has a substantially circular cross section (see FIG. 4A).
Next, when the laser beam 23 passes through the beam splitter 25, the laser beam 23 branches into a laser beam 231 and a laser beam 232. The cross sections of the laser beams 231 and 232 are almost semicircular (see FIG. 4B).

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)。
Next, when the laser beam 231 and the laser beam 232 pass through the laser blade 26, the upper part of the laser beam 231 is shielded from light, and the lower part of the laser beam 232 is shielded from light. At this time, the laser beams 231 and 232 are laser beams 233 and 234, which are band-shaped light beams, respectively, and the cross sections thereof are elongated (see FIG. 4C).
Next, the laser beams 233 and 234 are collected by the lens 27, intersect each other, and intersect the trajectory of the droplet 200 corresponding to the nozzle hole 101 to be observed (see FIG. 1).

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。
Next, the laser beams 233 and 234 that intersect the trajectory of the droplet 200 are received by the light receiving means 4. (See FIG. 1).
With such a configuration, the same droplet 200 shields the laser beams 233 and 234, respectively, and this light shielding causes a temporal change in the amount of received light with the laser beams 233 and 234 received by the light receiving means 4. Due to this temporal change, the time difference between the output signals output from the light receiving means 4 can be measured.

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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the light receiving means 4 is composed of light receiving elements 433 and 434 provided vertically at a constant distance H (distance indicated by H in FIG. 2).
The light receiving elements 433 and 434 are installed on the opposite side of the lens 27 of the laser light irradiation means 2 through the flight region 400 of the droplet 200. That is, the laser beams 233 and 234 are emitted from the side opposite to the light receiving elements 433 and 434 through the flight region 400.

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。
As shown in FIG. 5, the nozzle hole position detecting means 7 detects the position of the nozzle hole 101 by image processing the camera 71 that captures an electronic image of the nozzle surface 102 of the droplet discharge head 100. Image processing means 72.
The camera 71 has a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) and a camera lens, for example, and a nozzle surface through a passing area 401 through which a laser beam in a flying area 400 where the droplet 200 flies passes. It is installed on the opposite side of 102 (see FIG. 2).
With such a configuration, the photographed image of the nozzle surface 102 can be processed more accurately, and the position of the nozzle hole 101 can be easily detected.

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。
As shown in FIG. 1, the moving means 3 extends in the arrangement direction and is installed in the same direction as the guide rail 31 and the guide rail 31 that guides the droplet discharging head 100 in the same direction. And a servo motor 34 for applying a rotational force to the ball screw 33.
The moving means 3 operates based on information on the position of each nozzle hole 101 detected by the nozzle hole position detecting means 7.

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)。
Although it does not specifically limit as this detection, For example, it is preferable to carry out as shown below. Note that the droplet discharge head 100 moves in the direction of the arrow in FIG. 1 by the operation of the moving unit 3, but hereinafter, it is simply referred to as “the droplet discharge head 100 moves”. Further, α and p shown below are arbitrary numerical values.
First, the droplet discharge head 100 moves to a predetermined reference position (initial position) (see FIG. 6A).
Next, the droplet discharge head 100 moves from the initial position by a distance α (a distance indicated by α in FIG. 6) measured in advance, and the camera 71 captures an image of the nozzle surface 102 of the droplet discharge head 100. (See FIG. 6B).

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。
Next, the captured image is processed by the image processing unit 72 of the nozzle hole position detecting unit 7. The image processing is not particularly limited, but binarization processing is generally used. In this case, first, the image processing means 72 binarizes the captured image of the nozzle surface 102 and extracts the region of the nozzle hole 101a. Next, the center point of this region is calculated, and this center point is set as the center point (position) of the nozzle hole 101a.
Next, the position of the droplet discharge head 100 is adjusted (moved) so that the lower flight region 400 from the center point of the nozzle hole 101a intersects the laser beams 233 and 234.

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。
Next, the droplet discharge head 100 moves from this position to the distance (distance between pitches) p (distance indicated by p in FIG. 6) between the nozzle holes 101, and the nozzle surface 102 of the droplet discharge head 100 is moved by the camera 71. (See FIG. 6C).
Next, similarly, the center point (position) of the nozzle hole 101b is detected, and the position of the droplet discharge head 100 is adjusted.
Thereafter, this is repeated sequentially for the nozzle holes 101c (see FIG. 6D), 101d, 101e, and 101f.

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。   As shown in FIGS. 1 and 2, the control unit 6 operates the moving unit 3 on the basis of information on the position of each nozzle hole 101 detected by the operation of the nozzle hole position detecting unit 7, thereby causing the droplet 200. The droplet discharge head 100 is pitch-fed (moved at a pitch distance p) so that a state in which the trajectory of the nozzles intersects the laser beams 233 and 234 is sequentially obtained for the six nozzle holes 101. Meanwhile, the operation of the droplet observation means 63 observes (measures) the flight speed of the droplet 200 at the nozzle hole 101 where the trajectory of the droplet 200 intersects the laser beams 233 and 234. As a result, the droplets 200 are sequentially observed for the six nozzle holes 101. That is, the control means 6 performs the following control.

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。
First, as described above, the position of the nozzle hole 101a is detected by the operation of the nozzle hole position detecting means 7.
Next, as described above, based on this detection, the droplet discharge head 100 moves, and the trajectory of the droplet 200a discharged from the nozzle hole 101a intersects the laser beams 233 and 234.

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。
Next, the light receiving elements 433 and 434 receive the laser beams 233 and 234 that intersect the trajectory of the droplet 200a, respectively.
Next, the droplet observation means 63 is activated, and the flying speed of the droplet 200a is measured based on the output signals of the light receiving elements 433 and 434 that have received the laser beams 233 and 234.
Next, as described above, the position of the nozzle hole 101 b is detected by the operation of the nozzle hole position detecting means 7.

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。
Next, as described above, based on this detection, the droplet discharge head 100 moves, and the trajectory of the droplet 200b discharged from the nozzle hole 101b intersects the laser beams 233 and 234.
Next, the light receiving elements 433 and 434 receive the laser beams 233 and 234 that intersect the trajectory of the droplet 200b, respectively.

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。
Next, the droplet observation means 63 is activated, and the flight speed of the droplet 200b is measured based on the output signals of the light receiving elements 433 and 434 that have received the laser beams 233 and 234.
Thereafter, this is sequentially repeated for the droplets 200c, 200d, 200e, and 200f.
Thereafter, for example, in the same manner as described above, the flight speed of the droplet 200 from each nozzle hole 101 is measured from the direction opposite to the moving direction of the droplet discharge head 100 described above while returning by the distance p. May be.

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。
With such a configuration, the droplet observation apparatus 1 changes the position of the droplet discharge head 100 based on the control of the control unit 6, thereby discharging the discharged droplet 200 in each of the six nozzle holes 101. It can be observed.
As a result, the droplet 200 ejected from the six nozzle holes 101 of the droplet ejection head 100 and flying can be observed efficiently and accurately.

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。
As described above, the droplet observation means 63 is based on the time difference of the output signal change of the light receiving means 4 that receives the two laser beams 233 and 234, and the droplet 200 ejected from the nozzle hole 101 to be observed. It is configured to obtain information on the flight speed of the aircraft.
As a result, the distance h (distance indicated by h in FIG. 2) that the droplet 200 moves (flies) between the laser beam 233 and the laser beam 234, which has been measured in advance, is measured by the droplet observation means 63. The flying speed of the droplet 200 can be calculated by dividing by the time difference between the output signal changes of the received light receiving elements 433 and 434. The flight speed calculated in this way has less errors and is a more accurate numerical value.

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。
In order to calculate the flying speed of the droplet 200, it is necessary to detect the droplet 200 with the light receiving element 433 and the light receiving element 434. Therefore, the laser beam 233 and the laser beam 234 intersect with each other (FIG. 2). And the positions where the laser beams 233 and 234 intersect with the trajectory of the droplet 200 are different.
Thereby, since the time difference can be measured, the flight speed of the droplet 200 can be calculated.

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。   When observing such a droplet 200, the observed droplet 200 is preferably in the vicinity of a point F where the laser beam 233 and the laser beam 234 intersect. At this time, the distance h becomes very small. On the other hand, since the light receiving elements 433 and 434 themselves have a certain size, it is difficult to set the distance H as small as the distance h. However, the distance H can be set large because the laser beam 233 and the laser beam 234 intersect each other as in this embodiment.

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。   Further, when observing the droplet 200, each time the droplet 200 is observed, the position of the nozzle hole 101 to be observed is detected by the operation of the nozzle hole position detecting means 7 as in this embodiment. The method is not limited to observing the droplet 200 from the nozzle hole 101. For example, by the operation of the nozzle hole position detecting means 7, the position of each nozzle hole 101 to be observed is stored in the storage means 62 of the control means 6 in advance, and based on the information (position), The droplet 200 may be observed.

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。
The plurality of nozzle holes 101 is not limited to all the nozzle holes 101 provided in the droplet discharge head 100, and may be any nozzle hole 101 that discharges the droplet 200 to be observed.
Further, the number of nozzle holes 101 formed in the droplet discharge head 100 is not limited to six as in this embodiment, and may be two to five or seven or more.
Further, the flight state of the droplet 200 that can be observed is not limited to the flight speed as in the present embodiment, and examples thereof include ejection failure, flight bend, and flight direction.

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。
Further, the moving means 3 is not limited to the one using the ball screw 33 as in this embodiment, and may use any structure, for example, a belt such as a timing belt, a rack and pinion gear, a linear An arbitrary configuration using a motor or the like can be used. Further, a linear scale may be installed so as to further improve the positional accuracy of the droplet discharge head 100.
In addition, the moving unit 3 is not limited to moving the droplet discharge head 100 with respect to the laser beam irradiation unit 2 (laser beams 233 and 234) as in the present embodiment. The laser light irradiation means 2 and the light receiving means 4 may be moved.

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。
Further, the number of laser beams 233 and 234 that intersect the trajectory of the droplet 200 is not limited to two as in this embodiment, and may be one or three or more laser beams.
Further, the light receiving means 4 is not limited to being configured by a plurality (two) of light receiving elements 433 and 434 as in the present embodiment, and may be configured by using a CCD camera, for example.
The light receiving elements 433 and 434 are not particularly limited, and examples thereof include a photodiode and a photomultiplier tube.

<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。
Second Embodiment
FIG. 7 is a cross-sectional side view of a droplet discharge head provided in the droplet observation apparatus of the present invention.
Hereinafter, the second embodiment of the droplet observation method and the droplet observation apparatus of the present invention will be described. However, the difference from the first embodiment will be mainly described, and the description of the same matters will be omitted.
In the present embodiment, the droplet observation apparatus 1A does not include the nozzle hole position detection unit 7 that detects the position of the nozzle hole 101, and the storage unit 62 of the control unit 6 stores information regarding the position of each nozzle hole 101. Other than the above, the second embodiment is the same as the first embodiment.

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、p、p、p、pおよびp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。
Information relating to the position of each nozzle hole 101 is stored in the storage unit 62 in advance. Although this information is not particularly limited, for example, the following information is preferable.
First, the distance between the centers of the nozzle holes 101 of the droplet discharge head 100 (the distances indicated by p 1 , p 2 , p 3 , p 4 and p 5 in FIG. 7) is measured (see FIG. 7).
Next, the position of the droplet discharge head 100 is adjusted (moved) so that the trajectory of the droplet 200a discharged from the nozzle hole 101a intersects the laser beams 233 and 234.

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p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)。
Next, this position is stored in the storage means 62 as the position (information) of the nozzle hole 101a (hereinafter, this position is referred to as “position a”).
Next, the position of the droplet discharge head 100 moved by the distance p 1 from the position a is stored in the storage means 62 as the position (information) of the nozzle hole 101b (hereinafter, this position is referred to as “position b”).

次に、ポジションbから距離p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。
Next, position of the nozzle hole 101c of the droplet discharge head 100 has moved a distance p 2 from position b (information) as storage means 62 is stored (hereinafter, referred to this position as "position c").
Thereafter, this is repeated sequentially for the nozzle holes 101d, 101e and 101f, and the corresponding positions d, e and f are stored in the storage means 62.

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)。   The control unit 6 of the droplet observation apparatus 1A operates the moving unit 3 based on the information on the position of each nozzle hole 101 stored in the storage unit 62, so that the trajectory of the droplet 200 is changed to the laser beams 233 and 234. The droplet discharge heads 100 are pitch-fed so that the intersecting state is sequentially obtained for the six nozzle holes 101. Meanwhile, the droplet observation means 63 observes the droplet 200 with respect to the nozzle hole 101 where the trajectory of the droplet 200 intersects the laser beams 233 and 234. As a result, the droplets 200 are sequentially observed for the six nozzle holes 101. That is, the control means 6 performs the following control (see FIG. 1).

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。
First, the droplet discharge head 100 moves to position a, and the trajectory of the droplet 200a discharged from the nozzle hole 101a intersects the laser beams 233 and 234.
Next, the light receiving elements 433 and 434 receive the laser beams 233 and 234 that intersect the trajectory of the droplet 200a, respectively.
Next, the droplet observation means 63 is activated, and the flying speed of the droplet 200a is measured based on the output signals of the light receiving elements 433 and 434 that have received the laser beams 233 and 234.

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。
Next, the droplet discharge head 100 moves to position b, and the trajectory of the droplet 200b discharged from the nozzle hole 101b intersects the laser beams 233 and 234.
Next, the light receiving elements 433 and 434 receive the laser beams 233 and 234 that intersect the trajectory of the droplet 200b, respectively.
Next, the droplet observation means 63 is activated, and the flight speed of the droplet 200b is measured based on the output signals of the light receiving elements 433 and 434 that have received the laser beams 233 and 234.

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。
Thereafter, the droplet discharge head 100 is sequentially moved to position c, position d, position e, and position f, and this is repeated for the corresponding droplets 200c, 200d, 200e, and 200f.
Thereby, the effect similar to the above can be acquired.
Note that the information regarding the position of each nozzle hole 101 is not limited to information using the distance between the centers of each nozzle hole 101 as in the present embodiment. For example, the nozzle hole 101b measured from the nozzle hole 101a, Information using the distances to 101c, 101d, 101e, and 101f may be used.

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。   The droplet observation method and the droplet observation apparatus of the present invention have been described above with reference to the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this. Each unit constituting the droplet observation apparatus can be replaced with any component that can exhibit the same function. Moreover, arbitrary components may be added.

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。It is a top view which shows 1st Embodiment of the droplet observation apparatus of this invention. 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。It is a side view which shows 1st Embodiment of the droplet observation apparatus of this invention. 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。It is a side view which shows 1st Embodiment of the droplet observation apparatus of this invention. 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。It is the sectional view on the AA line in FIG. 3, BB sectional drawing, and CC sectional drawing. 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。It is a block diagram showing roughly a 1st embodiment of the principal part of a droplet observation device of the present invention. 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。It is a side view which shows 1st Embodiment of the droplet observation apparatus of this invention. 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。It is a cross-sectional side view of a droplet discharge head provided in the droplet observation apparatus of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

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   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A ... Droplet observation apparatus 2 ... Laser beam irradiation means 21 ... Laser beam irradiation part 23, 231, 232, 233, 234 ... Laser beam 25 ... Beam splitter 26 ... Laser blade 27 ... Lens 3 ... Moving means 31 ... Guide rail 33 ... Ball screw 34 ... Servo motor 4 ... Light receiving means 433, 434 ... Light receiving element 6 ... Control means 61 ... CPU 62 ... Storage means 63 ... Droplet Observation means 7... Nozzle hole position detecting means 71... Camera 72... Image processing means 100... , 200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f... Droplet 300. Part 400 ...... flight region 401 ...... passage region

Claims (8)

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。
A droplet observation method for observing a droplet ejected from a plurality of nozzle holes provided in a droplet ejection head and flying,
While irradiating at least one laser beam from the laser beam irradiation unit in a direction crossing the flight direction of the droplet, and detecting the output signal of the light receiving unit that receives the laser beam and performs photoelectric conversion,
By moving the droplet discharge head relative to the laser light irradiation means based on the information on the position of each nozzle hole, the state in which the trajectory of the droplet intersects the laser light is the plurality of nozzle holes. The droplet discharge heads are relatively pitch-fed along the arrangement direction of the plurality of nozzle holes so that the nozzle trajectory of the droplet intersects the laser light. A droplet observing method characterized in that information on ejected droplets is obtained based on an output signal of a light receiving means, whereby droplets are sequentially observed for the plurality of nozzle holes.
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。
A droplet observation apparatus for observing a droplet ejected from a plurality of nozzle holes provided in a droplet ejection head and flying,
Laser light irradiation means for irradiating at least one laser light in a direction crossing the flight direction of the droplets;
A light receiving means for receiving the laser beam and performing photoelectric conversion;
Based on the output signal of the light receiving means, a droplet observing means for obtaining information about a droplet ejected from a nozzle hole to be observed;
Moving means for moving the droplet discharge head relative to the laser light irradiation means along the arrangement direction of the plurality of nozzle holes;
Control means for controlling the operation of the moving means;
Nozzle position detecting means for detecting the position of the nozzle hole,
By operating the moving means based on the information regarding the position of each nozzle hole detected by the nozzle hole position detecting means, the state in which the trajectory of the droplet intersects the laser beam is sequentially applied to the plurality of nozzle holes. The droplet discharge head is relatively pitch-fed so as to obtain, during which the droplet observation means observes the droplet in the nozzle hole where the trajectory of the droplet intersects the laser beam, Thus, the droplet observation apparatus is configured to sequentially observe the droplets with respect to the plurality of nozzle holes.
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。   The nozzle hole position detection unit includes a camera that captures an electronic image of a nozzle surface of the droplet discharge head, and an image processing unit that detects the position of the nozzle hole by performing image processing on the electronic image. The droplet observation apparatus according to 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。
A droplet observation apparatus for observing a droplet ejected from a plurality of nozzle holes provided in a droplet ejection head and flying,
Laser light irradiation means for irradiating at least one laser light in a direction crossing the flight direction of the droplets;
A light receiving means for receiving the laser beam and performing photoelectric conversion;
Droplet observation means for observing a droplet based on an output signal of the light receiving means;
Moving means for moving the droplet discharge head relative to the laser light irradiation means along the arrangement direction of the plurality of nozzle holes;
Control means for controlling the operation of the moving means;
Storage means for storing information regarding the position of each nozzle hole,
By operating the moving means based on the information on the position of each nozzle hole stored in the storage means, a state in which the trajectory of the droplet intersects the laser light can be obtained sequentially for the plurality of nozzle holes. The droplet discharge head is relatively pitch-fed, and during that time, the droplet observation means observes the droplet with respect to the nozzle hole where the trajectory of the droplet intersects the laser beam, A droplet observation apparatus that sequentially observes droplets from a plurality of nozzle holes.
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。   The laser light irradiation means irradiates a plurality of laser beams, and the plurality of laser beams intersect with the trajectory of the droplet corresponding to the nozzle hole to be observed, respectively. The droplet observation apparatus according to any one of the above. 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。   The droplet observation apparatus according to claim 5, wherein the droplet observation unit obtains information related to a flight speed of the droplet based on a time difference in output signal change of the light receiving unit with respect to the plurality of laser beams. 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。   The droplet observation apparatus according to claim 5 or 6, wherein the plurality of laser beams intersect each other. 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。   The droplet observation apparatus according to claim 7, wherein a position where the plurality of laser beams intersect with each other and a position where the plurality of laser beams intersect with the trajectory of the droplet are different.
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