JP2006167506A

JP2006167506A - 機能液吐出性試験方法、機能液吐出性試験装置および機能液吐出性試験装置を備えた液滴吐出装置

Info

Publication number: JP2006167506A
Application number: JP2004359543A
Authority: JP
Inventors: Minoru Koyama; 実小山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2004-12-13
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】機能液を無駄に消費することを抑え、機能液が吐出ヘッドのノズルから正常に吐出されるか否かを判定できる機能液吐出性試験方法、機能液吐出性試験装置および機能液吐出性試験装置を備えた液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】機能液吐出性試験方法は、まず、タイマ設定工程Ｓ１において、タイマが計時する所定時間を設定する。次に、排出工程Ｓ２で、フラッシングまたはキャッピングによる吸引により、ノズルから機能液を排出する。排出工程Ｓ２後、計時開始工程Ｓ４で、タイマに所定時間の計時を開始させ、所定時間の経過後、微振動電圧波形印加工程Ｓ１０で、ノズルから液滴を吐出させない程度の微振動電圧波形を印加する。そして、メニスカス測定工程Ｓ１１で、微振動電圧波形の印加による機能液のメニスカスを測定し、最後に、判定工程Ｓ１２で、測定結果に基づきメニスカスが正常であるか否かを判定する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、機能液を吐出する際の吐出性を試験する機能液吐出性試験方法、機能液吐出性試験装置および機能液吐出性試験装置を備えた液滴吐出装置に関する。

従来、インクジェット方式の液滴吐出装置に備えられた吐出ヘッドのノズルから吐出される機能液の吐出性を検査する方法として、吐出ヘッドに対しカメラおよびストロボから成る光学検査装置を用いて、ノズルから吐出された機能液の液滴を撮像していた。液滴の撮像により、液滴の飛行状態、すなわち飛行曲がりや不吐出によるドット抜けの有無等を検出して、機能液の吐出性およびノズルの吐出特性を検査する方法が知られている。液滴吐出装置では、最後の吐出から所定時間が経過すると、機能液の粘度増加等による吐出不良を防ぐためにフラッシングなどのノズルクリーニングを行っている。このクリーニング後の吐出状態を検査できる方法である（たとえば特許文献１）。

特開平１０−２０６６２４号公報

しかし、従来の検査方法では、ノズルから吐出された飛行中の機能液の液滴を映像によって連続的に観察している。そのため、機能液の吐出終了から次の吐出まで、どのくらいの時間間隔をおくと機能液の吐出に支障がでるかを把握するための間歇吐出性評価において、定量的な判定をすることが困難であった。また、検査をするためには、ノズルから機能液を吐出する必要があり、検査の度に機能液が無駄に消費されていた。特に、高価な機能液を使用する場合、機能液が無駄に消費されることになると、製造コストを押し上げる要因となっている。

本発明は、上記課題を解決するために、機能液を無駄に消費することを抑え、機能液が吐出ヘッドのノズルから正常に吐出されるか否かを判定することができる機能液吐出性試験方法、機能液吐出性試験装置および機能液吐出性試験装置を備えた液滴吐出装置を提供することを目的とする。

本発明の機能液吐出性試験方法は、機能液を吐出する吐出ヘッドのノズルにおける機能液の吐出性を試験する機能液吐出性試験方法である。具体的には、タイマが計時する所定時間を設定するタイマ設定工程と、ノズルから機能液を排出する排出工程と、排出工程の終了後、計時開始部によりタイマに所定時間の計時を開始させる計時開始工程と、所定時間の経過後、ノズルから機能液を吐出させない程度の微振動電圧波形を吐出ヘッドへ印加する微振動電圧波形印加工程と、所定時間経過後における微振動電圧波形の印加によるノズルにおける機能液のメニスカスの挙動を測定するメニスカス測定工程と、を有することを特徴とする。

この機能液吐出性試験方法によれば、まず、タイマが計時する所定時間を設定し、次に、機能液を吐出する吐出ヘッドのノズルから機能液を排出させる。機能液の排出の終了後、計時開始部の制御により、タイマが設定された所定時間の計時を開始する。この所定時間の間、ノズルから機能液は排出されない。ノズルにおける機能液は、この間、大気に曝されている。所定時間の経過後、吐出ヘッドに対してノズルから機能液が吐出されない程度の微振動電圧波形を印加する。微振動電圧波形は、機能液を吐出させる駆動電圧波形に比して微振動であるため、ノズルでの機能液は、吐出されることなく微細に振動しているだけである。この微細な振動をメニスカスの挙動として測定する。メニスカスの挙動を測定することにより、実際に機能液を吐出することなく、機能液の状態を把握することができる。タイマによる所定時間を変えてメニスカスの挙動を測定すれば、ノズルから機能液を吐出しない状態が続いた時間である所定時間後のそれぞれのメニスカスの挙動が入手できる。つまり、間歇的に機能液の吐出を行う場合において、吐出間隔の違いによるメニスカスの挙動が容易に測定できる。

この場合、測定の結果に基づきメニスカスの挙動が正常であるか否かを判定する判定工程をさらに有することが好ましい。

この方法によれば、機能液吐出性試験方法に判定工程をさらに設けることにより、測定したメニスカスの挙動の測定から機能液の状態を判定することができる。具体的には、間歇的に機能液の吐出を行う場合に、吐出間隔がどのくらいの時間以内であれば正常に間歇吐出が継続可能であるかを判定できる。この機能液吐出性試験方法により、実際に機能液を吐出することなく、各種機能液の間歇吐出性の評価を効率的に行うことができる。

この場合、メニスカス測定工程は、微振動電圧波形の印加によるノズルにおけるメニスカスの変位または速度を測定する工程であることが好ましい。

この方法によれば、メニスカスの挙動を表す測定値として、メニスカスの変位または速度を用いる。変位および速度とも、微振動電圧波形の印加に対応して変化するため、微振動電圧波形の印加によるメニスカスの挙動を的確に表すことができる。

この場合、メニスカス測定工程は、ノズルにおける機能液のメニスカスに対してレーザ光を照射し、メニスカスで反射したレーザ光が戻って来る時間を計測するレーザドップラ計でメニスカスの変位または速度を測定する工程であることが好ましい。

この方法によれば、メニスカスの変位または速度の測定方法として、レーザドップラ計を用い、ノズルのメニスカスに対してレーザ光を照射して測定する。レーザドップラ計から吐出ヘッドのメニスカスへレーザ光を照射し、そのレーザ光がメニスカスに当たって反射して再びレーザドップラ計へ戻って来る時間を計測する。レーザ光が戻って来る時間は、メニスカスの状態に対応して変化するため、経時的に測定すれば、メニスカスの変位または速度を把握できる。直進性が良く拡散しないレーザ光を用いることにより、微細なメニスカスの変位または速度も容易に検出できる。

この場合、判定工程は、測定されたメニスカスの変位または速度と、機能液を正常に吐出する吐出ヘッドへ微振動電圧波形を印加した場合のメニスカスの正常変位または正常速度とを比較して判定する工程であることが好ましい。

この方法によれば、レーザドップラ計で測定したメニスカスの変位または速度が正常か否かを判定するため、機能液を正常に吐出する吐出ヘッドへ同じ微振動電圧波形を印加した場合のメニスカスの変位または速度を正常な値として用意しておき、レーザドップラ計で測定したメニスカスの値と正常な値とを比較して判定する。こうして、正確にメニスカスの状態を判定することが可能である。

この場合、排出工程は、吐出ヘッドの機能維持のために吐出ヘッドのノズルすべてから機能液を吐出するフラッシング工程であることが好ましい。

この方法によれば、タイマによる計時開始前の排出工程は、吐出ヘッドの機能維持のための処置である吐出ヘッドのノズルすべてから機能液を吐出するフラッシングであることが望ましい。フラッシングは、吐出ヘッドの機能の維持および回復の処置であり、フラッシング後の吐出ヘッドは良好な状態にある。従って、機能液の間歇吐出性などの評価を行う場合に、ノズルは良好な吐出が可能な状態であり、より的確な比較判定が可能である。

本発明の機能液吐出性試験装置は、機能液を吐出する吐出ヘッドのノズルにおける機能液の吐出性を試験するものである。機能液吐出性試験装置は、所定時間を計時するタイマと、ノズルから機能液を吐出させない程度の微振動電圧波形を吐出ヘッドへ印加する微振動電圧波形印加部と、ノズルにおける機能液のメニスカスの挙動を測定するメニスカス測定部と、を備えたことを特徴とする。

この機能液吐出性試験装置によれば、タイマが計時する所定時間が設定され、例えば、この所定時間の間、ノズルから機能液は排出されず、吐出ヘッドにおける機能液は、この間、大気に曝されている。所定時間の経過後、吐出ヘッドに対してノズルから機能液が吐出されない程度の微振動電圧波形を微振動電圧波形印加部が印加する。微振動電圧波形は、機能液を吐出させる駆動電圧波形に比して微振動であるため、ノズルでの機能液は、吐出されることなく微細に振動しているだけである。この微細な振動をメニスカスの挙動としてメニスカス測定部が測定する。メニスカスの挙動を測定することにより、実際に機能液を吐出することなく、機能液の状態を把握することができる。タイマによる所定時間を変えてメニスカスの挙動を測定すれば、ノズルから機能液を吐出しない状態が続いた時間である所定時間後のそれぞれのメニスカスの挙動が入手できる。つまり、間歇的に機能液の吐出を行う場合において、吐出間隔の違いによるメニスカスの挙動が容易に測定できる。

この場合、メニスカス測定部は、微振動電圧波形を印加されたノズルにおけるメニスカスの変位または速度を測定することが好ましい。

この構成によれば、メニスカスの挙動を表す測定値として、メニスカスの変位または速度を用いる。変位および速度とも、微振動電圧波形の印加に対応して変化するため、微振動電圧波形の印加によるメニスカスの挙動を的確に表すことができる。

この場合、メニスカス測定部は、ノズルにおける機能液のメニスカスに対してレーザ光を照射し、メニスカスで反射したレーザ光が戻って来る時間を計測してメニスカスの変位または速度を測定するレーザドップラ計であることが好ましい。

この構成によれば、メニスカスの変位または速度の測定を行うメニスカス測定部としてレーザドップラ計を用い、ノズルのメニスカスに対してレーザ光を照射して測定する。レーザドップラ計からノズルのメニスカスへレーザ光を照射し、そのレーザ光がメニスカスに当たって反射して再びレーザドップラ計へ戻って来る時間を計測する。レーザ光が戻って来る時間は、メニスカスの状態に対応して変化するため、経時的に測定すれば、メニスカスの変位または速度を把握できる。直進性が良く拡散しないレーザ光を用いることにより、微細なメニスカスの変位または速度も検出できる。

この場合、測定の結果に基づきメニスカスの挙動が正常であるか否かを判定する判定部をさらに有することが好ましい。

この構成によれば、機能液吐出性試験装置に判定部をさらに設けることにより、測定したメニスカスの挙動の測定から機能液の状態を判定することができる。具体的には、間歇的に機能液の吐出を行う場合に、吐出間隔がどのくらいの時間以内であれば正常に間歇吐出が継続可能であるかを判定できる。この機能液吐出性試験装置により、実際に機能液を吐出することなく、各種機能液の間歇吐出性の評価を効率的に行うことができる。

この場合、判定部は、測定されたメニスカスの変位または速度と、機能液を正常に吐出する吐出ヘッドへ微振動電圧波形を印加した場合のメニスカスの正常変位または正常速度とを比較して判定することが好ましい。

この構成によれば、判定部は、レーザドップラ計で測定したメニスカスの変位または速度が正常か否かを判定するため、機能液を正常に吐出する吐出ヘッドへ同じ微振動電圧波形を印加した場合のメニスカスの変位または速度を正常な値として保有しており、レーザドップラ計で測定したメニスカスの値と正常な値とを比較して判定する。このように、正確にメニスカスの状態を判定することが可能である。

この場合、タイマは、微振動電圧波形の印加中に所定時間を計測することが好ましい。

この構成によれば、微振動電圧波形が印加されている間に所定時間を計測するので、機能液が微振動を続けている状態における、所定時間経過後のメニスカスの挙動が測定できる。つまり、吐出ヘッドへ微振動電圧波形を印加し続けた状態での機能液の間歇吐出性を測定できる。

本発明の液滴吐出装置は、機能液吐出性試験装置を備えたことを特徴とする。

この液滴吐出装置によれば、機能液吐出性試験装置を備えたことにより、機能液を吐出する吐出装置としての機能だけでなく、非吐出状態になってから所定時間が経過した後の吐出性の良否を判定することができる。これにより、間歇的に機能液の吐出を行う場合に、吐出間隔がどのくらいの時間以内であれば正常に間歇吐出が可能であるかを把握でき、各種機能液の間歇吐出性の評価を効率的に行うことができる。吐出装置と試験装置とを兼ね備えた複合的な液滴吐出装置として機能する。

この場合、吐出ヘッドの機能維持のために吐出ヘッドのノズルすべてから機能液を吐出するフラッシング部をさらに備えたことを特徴とする。

この構成によれば、液滴吐出装置はフラッシング部をさらに備えている。フラッシングは、吐出ヘッドの機能の維持および回復の処置であり、フラッシング後の吐出ヘッドは良好な状態にある。従って、フラッシング部を備えていれば、機能液の間歇吐出性の評価を行う場合、より的確な比較判定が可能である。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。実施形態では、機能液を吐出する装置である液滴吐出装置に、機能液の吐出性を試験して判定する装置である機能液吐出性試験装置を搭載した一例について説明する。本発明の機能液吐出性試験装置は、機能液の間歇吐出性の評価に好適である。
（実施形態）

図１は、本発明の機能液吐出性試験装置を備えた液滴吐出装置の外観を示す斜視図である。液滴吐出装置１は、図１に示すように、機能液を液滴として吐出するヘッド部２０を有するヘッド機構部２と、ヘッド部２０から吐出された液滴の吐出対象であるワーク３０を載置するワーク機構部３と、通常、ヘッド部２０に液滴となる機能液を供給する機能液供給部４と、ヘッド部２０の保守および機能液吐出性試験を行うメンテナンス機構部５と、これら各機構部および供給部を統括的に制御する制御部６とを備えている。

液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚１１と、支持脚１１の上側に設置された定盤１２を備えている。定盤１２の上側には、ワーク機構部３が定盤１２の長手方向（Ｘ軸方向）に延在するように配置されている。ワーク機構部３の上方には、定盤１２に固定された２本の支持柱２２で支持されているヘッド機構部２が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在して配置されている。また、定盤１２の一方の端部には、ヘッド機構部２のヘッド部２０から連通して機能液を供給する機能液供給部４が配置されている。そして、ヘッド機構部２の一方の支持柱２２近傍には、メンテナンス機構部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に延在するように配置されている。さらに、定盤１２の下側には、制御部６が収容されている。

ヘッド機構部２は、機能液を吐出するヘッド部２０と、ヘッド部２０を懸架したヘッドキャリッジ２１と、ヘッドキャリッジ２１のＹ軸方向への移動をガイドするＹ軸ガイド２３と、Ｙ軸ガイド２３の側方にＹ軸ガイド２３と平行に設置されたＹ軸リニアモータ２４と、を備えている。

ワーク機構部３は、ヘッド機構部２の下方に位置し、ヘッド機構部２とほぼ同様の構成でＸ軸方向に延在するように配置されており、ワーク３０を載置しているワーク載置台３１と、ワーク載置台３１の移動をガイドするＸ軸ガイド３３と、Ｘ軸ガイド３３の側方にＸ軸ガイド３３と平行に設置されたＸ軸リニアモータ３４とを備えている。

これらの構成により、ヘッド部２０とワーク３０とは、それぞれＹ軸方向およびＸ軸方向に往復自在に移動することができる。最初に、ヘッド部２０の移動について説明する。ヘッド部２０を懸架したヘッドキャリッジ２１は、Ｙ軸ガイド２３に移動可能に取り付けられている。図示されていないが、ヘッドキャリッジ２１からＹ軸リニアモータ２４側へ張り出している突起部が、Ｙ軸リニアモータ２４と係合して駆動力を得ることにより、ヘッドキャリッジ２１がＹ軸ガイド２３に沿って任意の位置に移動する。同様に、ワーク載置台３１に載置されたワーク３０もＸ軸方向に自在に移動する。

このように、ヘッド部２０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワーク３０のＸ軸方向の移動に同調して、液滴を吐出する構成となっている。Ｘ軸方向に移動するワーク３０と、Ｙ軸方向に移動するヘッド部２０とを相対的に制御することにより、ワーク３０上に描画等を行うことができる。

次に、ヘッド部２０に機能液を供給する機能液供給部４は、機能液タンク４５と、機能液ポンプ４４と、機能液タンク４５から機能液ポンプ４４を経てヘッド部２０までを接続する流路チューブ４９とを備えている。機能液タンク４５は一個だけでなく複数個備えることも可能である。この場合、複数のタンクは、それぞれ専用の流路チューブおよび機能液ポンプによって、ヘッド部２０へ接続されている。これにより、機能の異なる機能液を、選択してヘッド部２０へ供給することもできる。

図２（ａ）は、ヘッド部を示す平面図であり、ヘッド部２０をワーク載置台３１側から観察した図である。ヘッド部２０は、図２（ａ）に示すように、互いに同じ構造を有する６個の吐出ヘッド２６を保持している。また、機能液を吐出するための吐出ヘッド２６は、図２（ｂ）のノズルを示す平面図に示すように、それぞれが吐出ヘッド２６の長手方向に延びる２つのノズル列２８を有している。１つのノズル列は、それぞれ１８０個のノズル２７が一列に並んだ列のことである。なお、複数の機能液を使用する場合には、６個の吐出ヘッド２６に、吐出する機能液を個別設定する。

それぞれの吐出ヘッド２６は、図３のノズル部分の詳細を示す断面図に示すように、振動板６３と、ノズルプレート６４とを備えている。振動板６３と、ノズルプレート６４との間には、機能液タンク４５から孔６７を介して供給される機能液が常に充填される液たまり６５が位置している。また、振動板６３と、ノズルプレート６４との間には、複数の隔壁６１が位置している。そして、振動板６３と、ノズルプレート６４と、１対の隔壁６１とによって囲まれた部分がキャビティ６０である。キャビティ６０はノズル２７に対応して設けられているため、キャビティ６０の数とノズル２７の数とは同じである。キャビティ６０には、１対の隔壁６１間に位置する供給口６６を介して、液たまり６５から機能液が供給される。

振動板６３上には、それぞれのキャビティ６０に対応して、ピエゾ素子６２ｃと、ピエゾ素子６２ｃを挟む１対の電極６２ａ、６２ｂとが位置する。この１対の電極６２ａ、６２ｂに駆動電圧を与えることで、対応するノズル２７から機能液が液滴６８となって吐出される。なお、材料液を吐出させるために、振動子６２の代わりに電気熱変換素子を用いてもよく、これは電気熱変換素子による材料液の熱膨張を利用して、材料液を吐出する構成である。

図１に示すように、メンテナンス機構部５は、キャッピングユニット５６、ワイピングユニット５７、およびフラッシングユニット５８のメンテナンスユニットと吐出性試験ユニット５９とを備えている。さらに、メンテナンスユニットを載置するメンテキャリッジ５１と、メンテキャリッジ５１の移動をガイドするメンテキャリッジガイド５２と、メンテキャリッジ５１と一体の螺合部５５と、螺合部５５が螺合するボールねじ５４と、ボールねじ５４を回転させるメンテモータ５３とを備えている。これにより、メンテモータ５３が正逆回転すると、ボールねじ５４が回転し、螺合部５５を介してメンテキャリッジ５１が、Ｘ軸方向に移動する。メンテキャリッジ５１がヘッド部２０のメンテナンスおよび機能液吐出性試験のために移動するときには、Ｙ軸ガイド２３に沿ってヘッド部２０が移動して、メンテナンスユニットの直上部に臨んでいる。

メンテナンスユニットのキャッピングユニット５６は、液滴吐出装置１が稼動していない時に、ヘッド部２０の１２個の吐出ヘッド２６のそれぞれと密着してキャッピングし、機能液が乾燥してノズル２７が詰まるなどの不具合が生じないようにする。ワイピングユニット５７は、機能液の連続吐出後やキャッピング時にノズル２７に付着した機能液などを、洗浄液を含むワイピング布で拭い、全ノズルの清浄な状態を維持する。フラッシングユニット５８は、液滴吐出装置１の稼動開始時やワーク３０への加工前に、ノズル２７から吐出される機能液を受け、ノズル２７の吐出状態を常に良好な状態にする。

これらのメンテナンスユニットにより、液滴吐出装置１の非稼動時やワーク３０を交換載置している加工待ち時などに、吐出ヘッド２６の状態を保全して良好な吐出状態を保つことができる。

また、定盤１２上には、後述する機能液吐出性試験による試験結果等を表示する表示部９３と、機能液吐出性試験のためのタイマ設定部８９とが設けられている。

次に、以上述べた構成を制御する制御部６について図４を参考に説明する。制御部６は、指令部７０と駆動部８０とを備え、指令部７０は、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７３、ＲＡＭ７４および入出力インターフェース７１からなり、ＣＰＵ７２が入出力インターフェース７１を介して入力される各種信号を、ＲＯＭ７３、ＲＡＭ７４のデータに基づき処理し、入出力インターフェース７１を介して駆動部８０へ制御信号を出力する。

駆動部８０は、ヘッドドライバ８１、モータドライバ８２、ポンプドライバ８３、およびメンテドライバ８５から構成されている。モータドライバ８２は、指令部７０の制御信号により、Ｘ軸リニアモータ３４、Ｙ軸リニアモータ２４を制御し、ワーク３０、ヘッド部２０の移動を制御する。さらに、メンテモータ５３を制御してメンテナンス機構部５の必要なユニットをメンテナンス位置へ移動させる。ヘッドドライバ８１は、吐出ヘッド２６からの機能液の吐出を制御し、モータドライバ８２の制御と同調して、ワーク３０上に所定の描画などが行えるようにする。また、ポンプドライバ８３は、機能液の吐出状態に対応して機能液ポンプ４４を制御し、吐出ヘッド２６への機能液供給を最適に制御する。そして、メンテドライバ８５は、メンテナンス機構部５のキャッピングユニット５６、ワイピングユニット５７およびフラッシングユニット５８を制御する。

駆動部８０は、さらに機能液吐出性試験を行うためのレーザドップラ計９０およびタイマ９１を制御するドップラ計ドライバ８６と、機能液吐出性試験状況を確認するための撮像ユニット９２を制御する撮像ドライバ８７と、表示部９３を制御する表示ドライバ８８とを備えている。そして、タイマ設定部８９が入出力インターフェース７１へ接続されている。また、レーザドップラ計９０、タイマ９１および撮像ユニット９２により吐出性試験ユニット５９が構成されている。

指令部７０は、ヘッドドライバ８１を介して、複数の振動子６２のそれぞれに互いに独立な信号を与えるように構成されている。このため、ノズル２７から吐出される液滴６８の体積は、ヘッドドライバ８１からの信号に応じてノズル２７毎に制御され可変である。次に、ヘッドドライバ８１による振動子６２の制御について説明する。

図５（ａ）は、ヘッドドライバの電圧波形生成回路の一例を示す回路図である。また、図５（ｂ）は、信号のタイミングを示すタイムチャートであり、駆動信号等の波形は、印加される電圧波形を表している。これら回路図およびタイムチャートにより吐出ヘッド２６における吐出制御について説明する。制御信号発生回路２２０、駆動信号発生回路２３０は、制御部６のヘッドドライバ８１に備えられている。また、フリップフロップ２２６、フリップフロップ２２７、トランジスタ２２９は、吐出ヘッド２６の振動子６２の各々に対応して設けられていて、制御信号発生回路２２０、駆動信号発生回路２３０と各信号線２２３，２２４，２２５，２３１で接続されている。

制御信号発生回路２２０は、データバス２２２を介して送られてくる図５（ｂ）に示すデータ信号を取り込み、吐出ヘッド２６が吐出位置に達したことを示す吐出タイミング信号が端子２２１に入力された段階で、取り込んだデータ信号を１ビットずつ信号線２２４に出力する。この信号線２２４に出力されたデータ信号は、カスケードに接続されシフトレジスタを構成するフリップフロップ２２６のデータ端子に入力される。また、信号線２２５にはシフトクロック信号が出力され、このシフトクロック信号によってシリアル転送されたデータ信号がシフトされながら、フリップフロップ２２６に転送される。

そして、すべての振動子６２に対するデータ（ノズルのＯＮ／ＯＦＦ情報）が転送された段階で、信号線２２３にラッチ信号が送られ、データがフリップフロップ２２７の出力側に現れる。そして、吐出動作を行うべき振動子６２に対応するトランジスタ２２９がＯＮ状態となる。一方、駆動信号発生回路２３０は、制御信号発生回路２２０、信号線２６０を介して吐出タイミング信号が入力されると、駆動信号を信号線２３１から出力し、ＯＮ状態となったトランジスタ２２９に対応する振動子６２を駆動する。

なお、駆動信号発生回路２３０が生成する駆動信号の形状や、データ信号のデータ、吐出タイミング信号の印加タイミング、周波数などは、指令部７０からの命令により、自由に設定することが可能である。このように、吐出ヘッド２６の任意のノズル２７から、任意のタイミングで、任意の駆動信号によって液滴６８を吐出させることが可能となる。

図５（ｂ）には、振動子６２の駆動によりノズル２７から液滴６８が吐出される吐出タイミングＴｅを示している。この吐出タイミングＴｅは、駆動信号に依存して決まるタイミングであり、図からわかるように、吐出タイミング信号の立ち上がりタイミングとも、ラッチ信号の立ち上がりタイミングであるラッチタイミングＴｌとも異なったタイミングである。しかし、吐出タイミングＴｅとラッチタイミングＴｌとは、常に一定の時間間隔Ｔｉで規定される関係にあり、ラッチタイミングＴｌをもって吐出タイミングＴｅを捉えることが可能である。

次に、吐出ヘッド２６の振動子６２へ印加される電圧波形（信号）について説明する。図６は、機能液を吐出あるいは微振動させるための電圧波形を示すタイムチャートである。液滴吐出装置１の電源が入れられると、振動子６２には、中間電位Ｖｍが印加される。次いで、駆動電圧波形が印加されて液滴６８を吐出する前に、微振動電圧波形が印加される。この微振動波形は、ノズル２７から機能液が吐出されない程度に振動子６２を振動させる信号である。液滴６８の吐出前に微振動電圧波形を印加すれば、ノズル２７部分の大気に接する機能液が滞留せずに流動して粘度の増加等が起き難い状態となる。そのため、最初の液滴６８の吐出であっても、安定して吐出可能である。この微振動電圧波形を印字前微振動電圧波形と称する。

そして、振動子６２へ駆動電圧波形が印加されると、電圧値が、中間電位ＶｍのＰ１０の状態から最大電位ＶｈのＰ１１まで上昇し、Ｐ１１の状態をこの場合３マイクロ秒維持する。次に、最大電圧Ｖｈから最低電圧Ｖｌまで降下する。Ｐ１１からＰ１２への電圧降下の勾配は、Ｐ１０からＰ１１への電圧上昇の勾配よりも大きく急激な電圧降下となる。次に、Ｐ１２の状態をこの場合３マイクロ秒維持し、再び中間電位Ｖｍまで上昇する。Ｐ１１からＰ１２への電圧降下に対応して、振動子６２が、液滴６８をノズル２７から押し出し、液滴が吐出される。このメカニズムの詳細は後述する。

最初の液滴吐出後、次の吐出までの非吐出時間ＴＳ１が生じる場合、この非吐出時間ＴＳ１の間、非吐出ノズル２７の振動子６２へ微振動電圧波形を印加する。他のノズル２７は液滴を吐出しており、この微振動電圧波形を印字内微振動電圧波形と称する。印字内微振動電圧波形の効果は、印字前微振動電圧波形と同様で、ノズル２７部分の大気に接する機能液が滞留せずに流動して粘度の増加等が起き難い状態に維持されることである。非吐出時間ＴＳ１が終了し、振動子６２へ駆動電圧波形が印加されるとノズル２７から液滴が吐出される。

液滴の吐出が終了し、全ノズル２７が非吐出状態になると、電圧値が待機電位Ｖｗに降下する。この状態で次の駆動電圧波形が印加されるまで微振動電圧波形が全振動子６２へ印加される。この微振動電圧波形を待機時微振動電圧波形と称する。待機時微振動電圧波形の効果は、印字内微振動電圧波形と同様である。

次に、駆動電圧波形の印加によるノズル２７における機能液の状態（メニスカス）の変化について説明する。図７は、ノズルにおける駆動電圧波形に対応した機能液の状態を示す断面図である。中間電位ＶｍにあるＰ１０の状態において、メニスカスは、ノズル２７に形成された撥水膜の撥水性と機能液との表面張力等によって、ノズル２７の内側（キャビティ６０側）に引き込まれて凹形状をなしている。このときのメニスカスの状態が図７（ａ）に示されている。中間電位ＶｍのＰ１０の状態から最大電位Ｖｈへ上昇してＰ１１に至る状態では、振動子６２がキャビティ６０を拡張する方向へ撓み、メニスカスがノズル２７の内側に引き込まれ、最大電位ＶｈのＰ１１においては、図７（ｂ）に示すように引き込まれ量が最大となる。ここで、一旦引き込まれたメニスカスが、引き込まれる直前の位置に復帰しない程度の時間、例えば３マイクロ秒だけ最大電位Ｖｈを維持する。

次に、Ｐ１１の最大電位Ｖｈの状態から最低電位Ｖｌまで急速に電圧を降下させる。これにより、振動子６２がキャビティ６０を収縮する方向へ撓み、メニスカスがノズル２７から突出し始め、最低電位ＶｌのＰ１２において、図７（ｃ）に示すように機能液が突出した状態となる。３マイクロ秒程度維持されるＰ１２の状態においても、慣性によりメニスカスの突出が若干続いている。そして、Ｐ１２の状態からを再び中間電位Ｖｍまで電位を上昇させる。これにより、振動子６２がキャビティ６０を拡張する方向へ撓み、中間電位Ｖｍに至った時点のＰ１３では、図７（ｄ）に示すように、ノズル２７から外側に突出した機能液が離反する状態となり、ノズル２７から液滴６８として吐出される。

一方、微振動電圧波形は、図８の微振動電圧波形を示すタイムチャートに示すように、駆動電圧波形と同様に、中間電位ＶｍのＰ２０の状態から微振動電位ＶｖのＰ２１まで上昇する。そして、この微振動電位Ｖｖを例えば３マイクロ秒維持した後、中間電位Ｖｍまで下降する。ここで、微振動電圧波形は、機能液の液滴を吐出しない程度の微振動を与えるものであるから、微振動電位Ｖｖは、駆動電圧波形の最大電位Ｖｈよりも小さい。具体的には、（Ｖｖ−Ｖｍ）は（Ｖｈ−Ｖｍ）の１／２程度である。なお、微振動電圧波形のＰ２０からＰ２１への電圧上昇の勾配と、Ｐ２１からＰ２０への電圧降下の勾配とはほぼ等しい。

続いて、微振動電圧波形の印加によるノズル２７におけるメニスカスの変化を説明する。図９は、ノズルにおける微振動電圧波形に対応した機能液の状態を示す断面図である。中間電位ＶｍのＰ２０では、上記のＰ１０の状態と同様に、図９（ａ）に示すようにメニスカスは、ノズル２７から若干引き込まれた位置にある。次に、中間電位Ｖｍから微振動電位Ｖｖまで電圧が上昇すると、振動子６２がキャビティ６０を拡張する方向へ撓み、図９（ｂ）に示すように、メニスカスがノズル２７の内側にさらに引き込まれる。もっとも、微振動電位Ｖｖは最大電位Ｖｈに比べて小さいため、メニスカスの引き込み量は僅かである。微振動電位Ｖｖを短時間保持するＰ２１の状態では、メニスカスはノズル２７の内側に少しだけ引き込まれた状態を維持している。

そして、微振動電位Ｖｖから中間電位Ｖｍまで電圧を降下させたＰ２２の状態では、キャビティ６０が収縮するため、図９（ｃ）に示すように、メニスカスはノズル２７の外側に向けて押し出された後、図９（ａ）の状態に戻る。このように、微振動電圧波形は、電圧変動が少なく、キャビティ６０内の圧力変化も少なく、ノズル２７から機能液を液滴として吐出させずにメニスカスの変化を起こさせることができる。微振動電圧波形を振動子６２へ印加することにより、ノズル２７部の機能液を振動させて、機能液の吐出不良の原因となる機能液の粘度増加等を抑えることができる。

次に、機能液吐出性試験装置１０について説明する。図１０は、機能液吐出性試験を行うための装置構成を示すブロック図である。機能液吐出性試験装置１０の吐出性試験ユニット５９は、メニスカスを測定するレーザドップラ計（メニスカス測定部）９０と、レーザドップラ計の測定開始時間を設定するタイマ９１と、ノズル２７のメニスカスの測定部分を観察するための撮像ユニット９２とを有する。吐出性試験ユニット５９は、機能液吐出性試験装置５９を構成する制御部６の指令部７０および指令部７０と接続され既述した各種ドライバを有する駆動部８０とによって制御されている。レーザドップラ計９０によりメニスカスを測定されるノズル２７を備えた吐出ヘッド２６は、ヘッドドライバ８１を介して指令部７０と接続されており、機能液吐出性試験装置１０と連動して作動する。また、タイマ９１を設定する機能液吐出性試験装置１０のタイマ設定部８９が指令部７０に接続されている。

このような構成において、レーザドップラ計９０によるノズル２７部のメニスカスの測定方法について説明する。図１１は、ノズルにおけるメニスカスの測定方法を示す説明図である。メニスカスの測定時には、ノズル２７を備えたヘッド部２０が、ヘッドキャリッジ２１によってＹ軸ガイド２３に沿って、メンテナンス機構部５の上方へ移動する。メンテナンス機構部５は、吐出性試験ユニット５９をヘッド部２０の下方へ移動させる。双方の移動調整により、ヘッド部２０のメニスカスを測定するノズル２７とレーザドップラ計９０とが対峙するように位置する。

ノズル２７とレーザドップラ計９０とが対峙すると、レーザドップラ計９０からレーザ光９５がメニスカスへ照射される。レーザドップラ計９０は、メニスカスを経時的に複数回に亘って測定し、この複数回の測定結果からメニスカスの状態を求めるものである。メニスカスへ照射されたレーザ光は、メニスカスで反射して再びレーザドップラ計９０に戻って来る。このとき、メニスカスが図８に示す微振動電圧波形の振動子６２への印加によって振動していると、Ｐ２０、Ｐ２１、Ｐ２２の状態によってメニスカスの位置が異なる。

Ｐ２０での位置を変位０（ゼロ）とすると、Ｐ２１では、メニスカスがノズル２７の内側に引き込まれて、マイナスの変位となる。Ｐ２２では、メニスカスがノズル２７の外側へ押し出されて、逆にプラスの変位となる。これらの変位によりメニスカスで反射して戻って来るレーザ光に時間差が生じる。この時間差からメニスカスの振動状態を測定する。メニスカスの振動状態は、メニスカスの変位の量として測定する。あるいは、変位の量ではなく、メニスカスの振動する速度として測定することも可能である。測定した時間差の換算方法により、測定値としてメニスカスの変位または速度が選択できる。

なお、撮像ユニット９２は、ノズル２７のメニスカスを撮像して、メニスカスの変位あるいは速度の測定位置を確認するものである。撮像ユニット９２は、レーザドップラ計９０と一体に構成されており、ノズル２７を撮像する照明付きの図示していないＣＣＤカメラと、ＣＣＤカメラで認識したノズル２７の画像を画像処理してメニスカスの状態を確認する画像処理手段とを備えている。ＣＣＤカメラによる撮像結果は、表示部９３に拡大して表示され、変位または速度の測定位置と合わせて視覚的に確認できる。

次に、機能液吐出性試験装置１０を用いて、ノズル２７から吐出される機能液の間歇吐出性の評価について説明する。図１２は、メニスカスの状態によって間歇吐出性を判断するためのメニスカスの変位を示すタイムチャートである。正常な吐出状態にある吐出ヘッド２６の振動子６２に微振動電圧波形ＰＳ１が印加されると、機能液のノズル２７におけるメニスカスの変位は、曲線Ｍ１のように表される。

曲線Ｍ１は、図８および図１１に示す中間電位Ｖｍが印加されたＰ２０では、Ｍ２０で示す変位０（ゼロ）の状態である。微振動電位Ｖｖが印加されたＰ２１では、メニスカスがノズル２７の内側に引き込まれ、メニスカスがマイナス方向へＭ２１まで変化する。さらに、中間電位Ｖｍまで電圧が上昇すると、メニスカスがノズル２７の外側へ押し出され、メニスカスが変位０を超えてプラス方向へＭ２２まで変化する。その後、メニスカスが変位０に戻る際に、慣性によりマイナス方向へ一旦変位してＭ２０の状態に戻る。正常な吐出ができる状態におけるこのメニスカスの変位の曲線Ｍ１を基準となる正常変位として設定する。なお、メニスカスの変位をメニスカスの速度に置き換えても、メニスカスの挙動に対応した曲線を描く。

このメニスカスの正常変位を表す曲線Ｍ１を利用した機能液吐出性試験（間歇吐出性）の方法について図１２とさらに図１３を用いて説明する。図１３は、間歇吐出性の試験方法を示すフローチャートである。図１２のタイムチャートを参照しつつ図１３のフローチャートの説明をする。この場合、吐出ヘッド２６の振動子６２には、メニスカス測定用の微振動電圧波形以外の既述した印字前微振動電圧波形、印字内微振動電圧波形および待機時微振動波形を印加しない。

最初にステップＳ１において、タイマ設定部８９によって、タイマ９１に所定時間ＴＳ２をセットする。所定時間ＴＳ２は、間歇吐出性試験で設定するノズル２７から液滴が排出されない状態の時間である。ステップＳ１が、タイマ設定工程である。

次に、ステップＳ２において、振動子６２へ駆動電圧波形を印加してフラッシングを開始する。図１２における排出工程が開始される。

フラッシングが開始されると、ステップＳ３において、フラッシングが終了したか否かをＣＰＵ７２が判断する。ＣＰＵ７２は、ヘッドドライバ８１からフラッシング終了の信号を受信することにより判断する。フラッシングが終了していればステップＳ４へ進み、一方、終了していなければステップＳ５へ進む。

ステップＳ４では、フラッシングの終了を受けてタイマ９１による計時を開始させる。この計時開始工程は、ドップラ計ドライバ８６を介して計時開始部としてのＣＰＵ７２がタイマ９１に指示する工程である。計時する時間は、ステップＳ１でセットした所定時間ＴＳ２である。フラッシングによりノズル２７は、機能液の乾燥等による詰まり等が解消され良好な状態となっている。

ステップＳ５では、ＣＰＵ７２は、タイムアウトカウンタを積算してステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、所定値まで積算されてタイムアウトか否かをＣＰＵ７２が判断する。タイムアウトであれば、ステップＳ７へ進み、一方、タイムアウトでなければ、ステップＳ３へ戻る。タイムアウトになるのは、タイムアウト前にステップＳ３でのフラッシングが終了していなければならない時間が経過してもフラッシングが終了していない場合である。

タイムアウトになった後、ステップＳ７では、エラー処理が行われる。エラー処理として、フラッシング異常の警告表示やフラッシングの強制停止などが実行される。

ステップＳ４の計時開始後、ステップＳ８において、メニスカス測定位置への移動が行われる。ヘッド部２０がメンテナンス機構部５の上方へ移動し、吐出性試験ユニット５９がヘッド部２０のノズル２７の下方へ移動して、ノズル２７のメニスカス測定が可能な状態となる。

次にステップＳ９において、タイマ９１により所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過していれば、ステップＳ１０へ進み、一方、所定時間が経過していなければ、所定時間が経過するまでステップＳ９に留まる。

次に、ステップＳ１０において、ヘッドドライバ８１が微振動電圧波形印加部として振動子６２へ微振動電圧波形を印加する。これが微振動電圧波形印加工程であり、図１２に示すＰＳ２が印加した微振動電圧波形である。

そして、ステップＳ１１において、メニスカスの変位を測定する。測定方法は、既に説明した図１０および図１１に示す方法による。図１２に示すように、微振動電圧波形ＰＳ２に対応するメニスカスの変位が曲線Ｍ２のように測定される。曲線Ｍ２は、表示部９３で表示可能であり、曲線部の変位を具体的な数値、例えばμｍ等で表すことができる。このステップＳ１１がメニスカス測定工程である。

次に、ステップＳ１２において、メニスカスの変位を判定する。判定方法は、まず、レーザドップラ計９０が時間差による計測値の信号をＣＰＵ７２へ出力する。ＣＰＵ７２は、計測値をもとにメニスカスの変位の曲線Ｍ２を生成する。そして、ＣＰＵ７２は、判定部として曲線Ｍ２を既に入手してある正常変位の曲線Ｍ１と比較して、正常であるか否かを判定する。所定時間の経過の間に、ノズル２７の機能液が乾燥等により粘度が増加した場合に、メニスカスの変位の曲線は、例えば、曲線Ｍ２のように曲線Ｍ１に比べて変位量が少ない曲線となる。この状態でノズル２７から機能液の液滴６８を吐出しても正常な吐出は期待できない。同様に、機能液に気泡等が混入した場合も、メニスカスの変位の曲線が異常な形状の曲線となる。所定時間ＴＳ２を種々な設定にして、そのときのメニスカスを測定すれば、該当機能液の間歇吐出性が定量的に把握できる。

以下に、実施形態の効果をまとめて記載する。
（１）機能液吐出性試験装置１０によるメニスカスの測定は、液滴吐出装置１のノズル２７から、機能液の液滴６８を吐出させない程度の微振動電圧波形ＰＳ２を、振動子６２へ印加して測定する。実際に液滴６８を吐出させずに機能液の吐出性状態が判定でき、機能液を無駄に消費することを抑えられる。

（２）機能液吐出性試験装置１０によって振動子６２へ微振動電圧波形ＰＳ２を印加したときの機能液メニスカスの変位と、正常な吐出状態時の機能液メニスカスの正常変位とを比較することにより、測定した時点での機能液メニスカスの状態が正常か否かを判定することができる。メニスカスの変位は、表示部９３にグラフおよび数値で表され、比較判定が可能である。これにより判定の精度向上が図れる。

（３）機能液吐出性試験装置１０はタイマ９１を備えていて、タイマ９１で設定した時間間隔における機能液の間歇吐出性試験が効率良く実施でき、定量的なデータが入手できる。これらデータにより、駆動電圧波形、微振動電圧波形などの設計および調整の効率化に寄与できる。

（４）メニスカスの測定にレーザドップラ計９０を用いており、直進性が良く拡散しないレーザ光での測定により、微細なメニスカスの変位も容易に検出できる。

（５）吐出性試験ユニット５９を液滴吐出装置１のメンテナンス機構部５に搭載することにより、レーザドップラ計９０とメニスカスを測定するノズル２７との位置合わせにメンテナンス機構部５の移動機構が使用でき位置設定が容易になる。また、レーザドップラ計９０による測定と振動子６２への微振動電圧波形の印加タイミング等の制御とも制御部６のＣＰＵ７２で集中制御でき効率的である。

また、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、次のような変形例が挙げられる。

（変形例１）ステップＳ２の排出工程は、フラッシングによる全ノズル２７からの液滴の吐出だけでなく、キャッピングユニット５６による液滴の吸引であっても良い。ノズル２７の詰まり等が強固な場合には、フラッシングよりも容易にメンテナンスが可能である。また、フラッシングは、一部のノズル２７からの液滴６８の吐出であっても良い。

（変形例２）メニスカスの測定値は、メニスカスの変位量でなく、メニスカスが変位する速度で表しても良い。変位量および変位速度とも微振動電圧波形に対応して変位するためメニスカスの挙動を的確に表すことができ、目的に応じて選択可能である。

（変形例３）レーザドップラ計９０によるメニスカスの測定において、レーザ光が反射して戻って来る時間の計測ではなく、レーザ光の波長などの変化を計測して測定しても良い。

（変形例４）間歇吐出性試験において、ステップＳ４のタイマの計時開始時点から微振動電圧波形を印加して、所定時間後のメニスカスの変位を測定する方法でも良い。微振動電圧波形を印加した状態での機能液の間歇吐出性が測定できる。

（変形例５）ステップＳ１２の判定工程において、メニスカスの測定および判定とも機能液吐出性試験装置１０が行う設定に限らず、メニスカスの測定を機能液吐出性試験装置１０が行い、判定は、試験者が行っても良い。新機能液の試験等において、試験者の判断による技術的試験が効率良く行える。

（変形例６）機能液吐出性試験装置１０は、液滴吐出装置１と一体ではなく、単体の装置であっても良い。単体であれば、他の液滴吐出装置１にも設置でき、異なる液滴吐出装置１によるメニスカスの測定試験にも即対応できる。

本発明の機能液吐出性試験装置を備えた液滴吐出装置の外観を示す斜視図。（ａ）ヘッド部を示す平面図。（ｂ）ノズルを示す平面図。ノズル部分の詳細を示す断面図。制御部の構成を示すブロック図。（ａ）ヘッドドライバの電圧波形生成回路の一例を示す回路図。（ｂ）信号のタイミングを示すタイムチャート。機能液を吐出あるいは微振動させるための電圧波形を示すタイムチャート。ノズルにおける駆動電圧波形に対応した機能液の状態を示す断面図。微振動電圧波形を示すタイムチャート。ノズルにおける微振動電圧波形に対応した機能液の状態を示す断面図。機能液吐出性試験を行うための装置構成を示すブロック図。ノズルにおけるメニスカスの測定方法を示す説明図。メニスカスの状態によって間歇吐出性を判断するためのメニスカスの変位を示すタイムチャート。間歇吐出性の試験方法を示すフローチャート。

符号の説明

１…液滴吐出装置、５…メンテナンス機構部、１０…機能液吐出性試験装置、２６…吐出ヘッド、２７…ノズル、５９…吐出性試験ユニット、７２…判定部としてのＣＰＵ、８１…微振動電圧波形印加部としてのヘッドドライバ、８９…タイマ設定部、９０…メニスカス測定部としてのレーザドップラ計、９１…タイマ、９５…レーザ光、Ｖｍ…中間電位、Ｖｈ…最大電位、Ｖｌ…最低電位、Ｖｗ…待機電位、ＰＳ１、ＰＳ２…微振動電圧波形、Ｍ１、Ｍ２…メニスカスの変位曲線、ＴＳ１…非吐出時間、ＴＳ２…所定時間。

Claims

機能液を吐出する吐出ヘッドのノズルにおける前記機能液の吐出性を試験する機能液吐出性試験方法であって、
タイマが計時する所定時間を設定するタイマ設定工程と、
前記ノズルから前記機能液を排出する排出工程と、
前記排出工程の終了後、計時開始部により前記タイマに前記所定時間の計時を開始させる計時開始工程と、
前記所定時間の経過後、前記ノズルから前記機能液を吐出させない程度の微振動電圧波形を前記吐出ヘッドへ印加する微振動電圧波形印加工程と、
前記所定時間経過後における前記微振動電圧波形の印加による前記ノズルにおける前記機能液のメニスカスの挙動を測定するメニスカス測定工程と、
を有することを特徴とする機能液吐出性試験方法。
請求項１に記載の機能液吐出性試験方法において、
前記測定の結果に基づき前記メニスカスの挙動が正常であるか否かを判定する判定工程をさらに有することを特徴とする機能液吐出性試験方法。
請求項１または２に記載の機能液吐出性試験方法において、
前記メニスカス測定工程は、前記微振動電圧波形の印加による前記ノズルにおける前記メニスカスの変位または速度を測定する工程であることを特徴とする機能液吐出性試験方法。
請求項１から３のいずれか一項に記載の機能液吐出性試験方法において、
前記メニスカス測定工程は、前記ノズルにおける前記機能液のメニスカスに対してレーザ光を照射し、前記メニスカスで反射した前記レーザ光が戻って来る時間を計測するレーザドップラ計でメニスカスの変位または速度を測定する工程であることを特徴とする機能液吐出性試験方法。
請求項３または４に記載の機能液吐出性試験方法において、
前記判定工程は、測定された前記メニスカスの変位または速度と、前記機能液を正常に吐出する前記吐出ヘッドへ前記微振動電圧波形を印加した場合の前記メニスカスの正常変位または正常速度とを比較して判定する工程であることを特徴とする機能液吐出性試験方法。
請求項１から５のいずれか一項に記載の機能液吐出性試験方法であって、
前記排出工程は、前記吐出ヘッドの機能維持のために前記吐出ヘッドの前記ノズルすべてから前記機能液を吐出するフラッシング工程であることを特徴とする機能液吐出性試験方法。
機能液を吐出する吐出ヘッドのノズルにおける前記機能液の吐出性を試験する機能液吐出性試験装置であって、
所定時間を計時するタイマと、
前記ノズルから前記機能液を吐出させない程度の微振動電圧波形を前記吐出ヘッドへ印加する微振動電圧波形印加部と、
前記ノズルにおける前記機能液のメニスカスの挙動を測定するメニスカス測定部と、
を備えたことを特徴とする機能液吐出性試験装置。
請求項７に記載の機能液吐出性試験装置において、
前記メニスカス測定部は、前記微振動電圧波形を印加された前記ノズルにおける前記メニスカスの変位または速度を測定することを特徴とする機能液吐出性試験装置。
請求項７または８に記載の機能液吐出性試験装置において、
前記メニスカス測定部は、前記ノズルにおける前記機能液のメニスカスに対してレーザ光を照射し、前記メニスカスで反射した前記レーザ光が戻って来る時間を計測して前記メニスカスの変位または速度を測定するレーザドップラ計であることを特徴とする機能液吐出性試験装置。
請求項７から９のいずれか一項に記載の機能液吐出性試験装置において、
前記測定の結果に基づき前記メニスカスの挙動が正常であるか否かを判定する判定部をさらに備えたことを特徴とする機能液吐出性試験装置。
請求項１０に記載の機能液吐出性試験装置において、
前記判定部は、測定された前記メニスカスの変位または速度と、前記機能液を正常に吐出する前記吐出ヘッドへ前記微振動電圧波形を印加した場合の前記メニスカスの正常変位または正常速度とを比較して判定することを特徴とする機能液吐出性試験装置。
請求項７から１１のいずれか一項に記載の機能液吐出性試験装置において、
前記タイマは、前記微振動電圧波形の印加中に前記所定時間を計測することを特徴とする機能液吐出性試験装置。
請求項７から１２のいずれか一項に記載の機能液吐出性試験装置を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
請求項１３に記載の液滴吐出装置において、
前記吐出ヘッドの機能維持のために前記吐出ヘッドの前記ノズルすべてから前記機能液を吐出するフラッシング部をさらに備えたことを特徴とする液滴吐出装置。