液滴观察装置以及液滴观察方法与流程

1.本公开涉及液滴观察装置以及液滴观察方法。


背景技术：

2.在喷墨头中有利用压电元件的喷墨头。该方式的喷墨头利用压电元件的体积变化，使贮存有墨液的墨液室的容积变化，从而将墨液作为液滴喷出。
3.为了将通过利用了该方式的喷墨头的印刷处理而得到的印刷图像的品质保持为恒定，需要使从喷墨头喷出的墨液的液滴的体积、喷出速度、以及喷出角度稳定。
4.在专利文献1中公开了如下测定装置：向接受部件上喷出墨液，利用相机对形成于该接受部件上的墨点进行拍摄，对拍摄到的墨点的浓度进行测定，由此对从喷墨头的墨液的喷出量(即，墨液的液滴的体积)进行测定。
5.此外，在专利文献2中，示出了使用摄像装置以及光源装置对从喷墨头喷出的墨液的液滴进行拍摄来观察墨液的液滴的观察装置。
6.在先技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开平9-48111号公报
9.专利文献2：日本专利第6524407号公报


技术实现要素：

10.本公开的一方式所涉及的液滴观察装置具备：测定部，基于液滴的图像来测定第一尺寸和第二尺寸，该第一尺寸是所述液滴的伸长部的尺寸且是所述液滴的移动方向的尺寸，该第二尺寸是细状部的所述移动方向的尺寸，所述细状部是所述伸长部的部位，并且是与所述移动方向垂直的方向的尺寸比所述伸长部的其他部位短的部位；和判定部，基于测定出的所述第一尺寸以及所述第二尺寸来判定是否会产生由所述液滴引起的雾。
11.本公开的一方式所涉及的液滴观察方法包括：基于液滴的图像来测定第一尺寸和第二尺寸的步骤，该第一尺寸是所述液滴的伸长部的尺寸且是所述液滴的移动方向的尺寸，该第二尺寸是细状部的所述移动方向的尺寸，所述细状部是所述伸长部的部位，并且是与所述移动方向垂直的方向的尺寸比所述伸长部的其他部位短的部位；和基于测定出的所述第一尺寸以及所述第二尺寸来判定是否会产生由所述液滴引起的雾的步骤。
附图说明
12.图1a是用于说明由从喷墨头喷出的墨液的液滴引起的雾的产生的图。
13.图1b是用于说明由从喷墨头喷出的墨液的液滴引起的雾的产生的图。
14.图1c是用于说明由从喷墨头喷出的墨液的液滴引起的雾的产生的图。
15.图1d是用于说明由从喷墨头喷出的墨液的液滴引起的雾的产生的图。
16.图1e是用于说明由从喷墨头喷出的墨液的液滴引起的雾的产生的图。
17.图2是表示本公开的实施方式所涉及的液滴观察装置的整体结构的图。
18.图3是表示本公开的实施方式所涉及的液滴观察装置所具备的喷墨头的示意图。
19.图4是表示本公开的实施方式所涉及的液滴观察装置所具备的控制装置的功能结构的图。
20.图5是表示本公开的实施方式所涉及的液滴观察装置执行的动作的流程图。
21.图6是表示由本公开的实施方式所涉及的液滴观察装置生成的图像例的图。
22.图7是表示调查雾的产生的有无的实验的结果的图。
23.图8是表示实验中使用的墨液的物理性质的图。
24.图9是表示实验结果的图。
25.符号说明
26.100
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喷嘴
27.101
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液滴
28.102
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主液滴
29.103
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雾
30.104
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伸长部
31.105
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细状部
32.200
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液滴观察装置
33.201
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控制装置
34.250
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存储部
35.251
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测定部
36.252
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判定部
37.220
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光源
38.223
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照明光学系统
39.221
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摄像部
40.222
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摄像光学系统
41.210
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喷墨头
42.211
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喷嘴部
43.212
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喷嘴面
44.l1
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第一尺寸
45.l2
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第二尺寸
具体实施方式
46.从喷墨头喷出的液滴是否正常飞行根据粘度、表面张力、拉丝性及沸点等墨液的物理性质、施加于压电元件的驱动电压波形、以及压力波的谐振周期等条件而被左右。其中，压力波因驱动电压施加于压电元件而产生。谐振周期取决于墨液室的构造。
47.为了从喷墨头适当地喷出液滴，需要适当地调整上述各种条件。因此，为了将利用作为商品出厂的喷墨头的印刷图像的品质保持在一定程度以上，在喷墨头出厂前，对于所制造的喷墨头，还需要对从喷墨头喷出的墨液的液滴的体积、喷出速度以及喷出角度以外进行检查。
48.在利用喷墨头进行印刷处理的情况下，作为无法得到高品质的图像的原因，可列举出雾的产生。雾的体积非常小，移动速度慢，因此强烈地受到空气阻力等的影响。因此，使雾喷落在想要喷落的位置是非常困难的。
49.因此，为了将利用作为商品出厂的喷墨头的印刷图像的品质保持为一定程度以上，需要对所制造的喷墨头进行雾的产生的检查，并基于检查结果对出厂对象进行分选。此外，在新的墨液的喷出特性的评价中，若用于喷出墨液的驱动电压波形不适当，则也会产生雾。因此，在使用新的墨液时，需要使用液滴观察装置来调整驱动电压波形。
50.在使用专利文献1的测定装置或者专利文献2的观察装置直接观察雾的情况下，由于如上所述雾非常小，因此难以检测是否产生了雾。
51.本公开鉴于这样的状况，其目的在于，提供一种能够迅速且容易地检测是否会产生雾的液滴观察装置以及液滴观察方法。
52.(雾的产生原理)
53.首先，参照图1a、图1b、图1c、图1d以及图1e，对在从喷墨头210喷出墨液时产生雾103的原理进行说明。图1a、图1b、图1c、图1d以及图1e是用于说明由从喷墨头210喷出的墨液的液滴101引起的雾103的产生的图，示出了喷墨头210的喷嘴100附近。另外，在本说明书中，有时也将墨液的液滴简称为“液滴”。
54.当喷墨头210的墨液室(未图示)的容积因压电元件的体积变化而变化时，墨液从喷嘴100的喷出部被挤出。其结果，如图1a所示，形成墨液的液滴101。图1a的液滴101处于液滴101由作为构成液滴101的主要部分的部位的主液滴102构成的状态。
55.由于墨液具有一定值以上的粘性以及弹性，因此主液滴102在液滴101的一部分与喷嘴100的喷出部接触的状态下移动。因此，随着主液滴102的移动，液滴101在移动方向上被拉伸。其结果，如图1b所示，在主液滴102与喷嘴100之间形成伸长部104。伸长部104由形成主液滴102的墨液的一部分形成。在以下的说明中，有时将主液滴102的移动方向简称为移动方向。
56.若主液滴102在伸长部104与喷嘴100的喷出部接触的状态下进一步向移动方向移动，则伸长部104在移动方向上被拉伸。其结果，如图1c所示，伸长部104的喷嘴100侧的部位成为具有细长形状的细状部105。细状部105是伸长部104的部位，并且是相对于移动方向垂直的方向的尺寸比伸长部104的其他部位短的部位。
57.若主液滴102进一步向移动方向移动，则细状部105从喷嘴100的喷出部离开，如图1d所示，构成细状部105的墨液在空中变化为雾103。图1d所示的雾103的移动方向的速度分量的大小比较大。
58.若主液滴102进一步向移动方向移动，则雾103的动能变得极小，雾103向各方向飞散。此外，构成细状部105以外的伸长部104的墨液构成主液滴102。即，如图1e所示，伸长部104消失，形成比较大的主液滴102。
59.如以上说明的那样，从喷嘴100喷出的墨液的液滴101在移动的过程中其形状发生变化。具体而言，依次转变为液滴101主要由主液滴102构成的状态(参照图1a)、由主液滴102和不具有细状部105的伸长部104构成的状态(参照图1b)、以及由主液滴102和形成有细状部105的伸长部104构成的状态(参照图1c)。然后，在细状部105从喷嘴100的喷出部离开时，产生雾103(参照图1d)。另外，在形成有细状部105的情况下，未必一定产生雾103，也存
在形成细状部105的墨液成为主液滴102的一部分的情况。
60.(实施方式)
61.以下，一边适当参照附图，一边对本公开的实施方式进行详细地说明。
62.《结构》
63.图2是表示本公开的实施方式所涉及的液滴观察装置200的整体结构的图。液滴观察装置200具备喷墨头210、光源220、摄像部221以及控制装置201。另外，在图2中，朝下方向为墨液的喷出方向。
64.喷墨头210是将墨液作为液滴101喷出的喷出装置。图3是表示喷墨头210的示意图。
65.喷墨头210在墨液的喷出方向的端部具备喷嘴部211。在喷嘴部211形成有多个作为喷出墨液的孔的喷嘴孔(未图示)。喷嘴孔沿着喷嘴部211的长边方向隔开规定的间隔排成1列。另外，喷嘴孔也可以沿着喷嘴部211的长边方向排成多列。此外，在喷嘴孔排成多列的情况下，也可以呈锯齿状排列。另外，图3的212是喷嘴部211的朝向喷出方向的端面(以下称为喷嘴面)。
66.喷墨头210在其内部具备用于喷出墨液的压电元件(未图示)。压电元件根据来自控制装置201的驱动信号进行驱动，由此从多个喷嘴孔作为液滴101喷出墨液。关于驱动信号在后面详细说明。
67.光源220是向喷嘴面212以及液滴101照射光的发光装置。光源220具备作为发光源的发光二极管(未图示)以及调整光的行进方向的照明光学系统223。光源220在控制装置201的控制下使发光二极管频闪发光。在此，光源220基于来自控制装置201的发光信号使发光二极管发光。关于驱动信号在后面详细说明。
68.照明光学系统223具备多个远心透镜。远心透镜使从发光二极管发出的光折射而朝向规定的方向。被远心透镜折射后的光照射到喷嘴面212以及液滴101。
69.摄像部221是拍摄液滴101并生成液滴101的图像的摄像装置。摄像部221具备摄像元件(未图示)以及摄像光学系统222。摄像部221对由光源220照射了光的被摄物进行拍摄。在本实施方式中，被摄物主要是液滴101以及喷嘴部211。
70.摄像光学系统222具备多个远心透镜，使被摄物成像于摄像元件。
71.摄像部221将生成的液滴101的图像输出到控制装置201。
72.控制装置201执行液滴观察装置200的整体控制。控制装置201生成驱动信号，并向喷墨头210输出，由此进行喷墨头210的墨液的喷出控制。此外，控制装置201生成发光信号，并输出到光源220，由此进行光源220的发光控制。
73.图4是表示控制装置201的功能结构的图。控制装置201具备存储部250以及cpu(central processing unit)(未图示)。
74.存储部250包括rom(read only memory，只读存储器)以及ram(random access memory，随机存取存储器)。在存储部250中存储有表示用于判定是否会产生雾103的基准的数据(以下称为基准数据)以及规定的程序。关于基准数据在后面详细说明。
75.cpu读出存储在rom中的规定的程序，在ram中展开，执行展开的程序，由此作为测定部251以及判定部252发挥功能。
76.测定部251基于液滴101的图像来测定液滴101的伸长部104以及细状部105的尺
寸。判定部252基于测定部251的测定结果以及存储于存储部250的基准数据，判定是否会产生由液滴101引起的雾103。关于测定部251以及判定部252的动作在后面详细说明。
77.此外，控制装置201使液滴101的图像与判定部252的判定结果一起显示于显示装置(未图示)。
78.另外，液滴观察装置200也可以相对于喷墨头210而在喷出墨液的一侧具备输送印刷介质的输送部。在这种情况下，能够通过对印刷介质进行扫描来对印刷介质进行印刷。
79.《动作》
80.接下来，参照图5以及图6，对液滴观察装置200所执行的动作进行说明。图5是表示液滴观察装置200执行的动作的流程图。图6是表示由液滴观察装置200生成的图像例的图。
81.首先，喷墨头210基于从控制装置201输出的驱动信号来驱动压电元件(步骤s1)。驱动信号是表示驱动压电元件的定时的信号，由电压波形构成。
82.由于压电元件在与该电压波形相应的定时发生体积变化，因此墨液室的墨液从喷嘴孔开始向喷墨头210的外部排出。
83.接下来，光源220基于从控制装置201输出的发光信号使发光二极管频闪发光(步骤s2)。发光信号是表示使发光二极管发光的定时的信号。发光信号被设定为使发光二极管发光的定时成为液滴101即将离开喷嘴部211之前的定时。使发光二极管发光的定时是比压电元件的驱动定时稍晚的定时。
84.接下来，摄像部221拍摄液滴101(步骤s3)。从光源220发出并照射喷嘴面212以及液滴101的光入射到摄像部221，从而使喷嘴面212以及液滴101成像。
85.然后，摄像部221基于摄像结果生成液滴101的图像(步骤s4)。
86.接着，测定部251基于液滴101的图像测定伸长部104的尺寸以及细状部105的尺寸(步骤s5)。关于测定部251进行的尺寸的测定，设为在步骤s4中生成了图6的图像来进行说明。图6是表示由液滴观察装置200生成的液滴101的图像例的图。另外，图6的图像包括仅一个液滴101从喷嘴部211喷出的情形，但在步骤s4中生成的图像中也可以包括从喷嘴部211喷出多个液滴101的情形。
87.测定部251测定第一尺寸l1，第一尺寸l1是伸长部104的尺寸且是液滴101的移动方向的尺寸。尺寸l1相当于伸长部104的移动方向的全长。此外，测定作为细状部105的移动方向的尺寸的第二尺寸l2。
88.接下来，判定部252基于由测定部251测定出的第一尺寸l1以及第二尺寸l2，判定是否会产生由液滴101引起的雾103(步骤s6)。
89.在此，判定部252首先计算作为第二尺寸l2相对于第一尺寸l1的比率的l2/l1。然后，判定部252从存储部250取得基准数据，将取得的基准数据与计算出的l2/l1进行比较，在l2/l1为基准数据以上的情况下，判定为会产生由液滴101引起的雾103。另外，基准数据是第二尺寸l2相对于第一尺寸l1的比率的基准值，具体而言为0.35。可知在l2/li为0.35以上的情况下容易产生雾103。该基准值的依据在后述的实施例中进行说明。
90.接下来，控制装置201使液滴101的图像与判定部252的判定结果一起显示于显示装置(步骤s7)。在此，控制装置201例如与在步骤s4中生成的图像建立对应地显示表示“会产生雾”或者“不会产生雾”等的判定结果的信息。在步骤s7中，控制装置201也可以将第一尺寸l1、第二尺寸l2以及比率l2/l1的各值和表示判定结果的信息一起与在步骤s4中生成
的图像建立对应地显示。
91.如果在步骤s4中生成的图像中包括喷出多个液滴101的情形，并且包括比率l2/l1为0.35以上的液滴101以及比率小于0.35的液滴101的情况下，可以与各个液滴101建立对应地显示表示判定结果的信息以及各液滴101的尺寸l1、尺寸l2以及比率l2/l1。或者，也可以在步骤s4中生成的图像所包括的多个液滴101中的至少一个液滴101的比率l2/l1为0.35以上的情况下，显示表示会产生雾103的意思的信息。此外，也可以在步骤s4中生成的图像所包括的全部液滴101的比率l2/l1小于0.35的情况下，显示表示不会产生雾103的意思的信息。
92.如上所述，本实施方式所涉及的液滴观察装置200测定液滴101的伸长部104的第一尺寸l1以及细状部105的第二尺寸l2，基于该测定结果，判定是否会产生雾103。具体而言，液滴观察装置200在伸长部104的第一尺寸l1以及细状部105的第二尺寸l2的比率即l2/l1为基准值0.35以上的情况下，判定为会产生雾103，在l2/l1小于基准值0.35的情况下，判定为不会产生雾103。因此，关于是否会产生雾103，与直接对雾103进行观察相比能够迅速且容易地进行检测。
93.通过使用液滴观察装置200对所制造的喷墨头210进行检查，能够判定在从该喷墨头210喷出墨液时是否会产生雾103。因此，在使用通过液滴观察装置200的检查被判定为不会产生雾103的喷墨头210执行了印刷处理的情况下，不会使雾103喷落于意外的位置。因此，在使用喷墨头210执行印刷处理的情况下，能够提供高品质的印刷。其结果，本公开的实施方式所涉及的液滴观察装置200能够有助于利用印刷技术制造出工业产品这样的印刷电子产品的发展。
94.《变形例》
95.另外，也可以重复执行图5所示的步骤s1～s4的处理。例如，可以是以1秒钟内执行27次的速度重复进行步骤s1～s4的处理。这样，在重复步骤s1～s4的处理的情况下，按照执行步骤s1～s4的处理的每个次数，相对于驱动压电元件的定时而改变使发光二极管发光的定时。在这种情况下，摄像部221针对每次执行步骤s1时生成的互不相同的液滴101，在与生成了液滴101的定时分别不同的定时对液滴101进行摄像。因此，生成表示从生成液滴101到液滴101从喷嘴部211离开为止的情形的多个图像。
96.喷墨头210的喷出再现性极高，因此，在相对于驱动信号所表示的驱动定时而使光源220发光的定时被设定为始终延迟恒定时间的情况下，液滴观察装置200不依赖于图5所示的处理第多少次被执行，都对位于空间上大致相同的位置的液滴101进行拍摄。即，生成液滴在空间上大致相同的位置静止这样的图像。
97.因此，通过将不同的液滴101的图像彼此按照从生成液滴101到被摄像为止的时间短的顺序排列，能够实现与连续地拍摄一个液滴101而生成多个图像相同的情况。即，能够追随时间来观察从喷嘴部211喷出墨液而形成液滴101起至液滴101从喷嘴部211离开为止的情形。
98.在重复步骤s1～s4的处理的情况下，代替步骤s5～s7的处理，在执行了所确定的次数的步骤s1～s4的处理之后执行接下来所示的处理。在由摄像部221拍摄到的液滴101的多个图像中，测定部251基于细状部105与喷嘴部211接触且以形成了液滴101的定时为基准而在最后的定时拍摄到的图像，测定第一尺寸l1以及第二尺寸l2。然后，判定部252基于测
定部251的测定结果，判定是否会产生雾103。然后，控制装置201将测定对象的液滴101的图像与判定部252的判定结果一起显示于显示装置。
99.难以配合液滴101即将从喷嘴部211离开的定时来拍摄液滴101。然而，如上所述，液滴观察装置200按照执行步骤s1～s4的处理的每个次数来变更拍摄液滴101的定时，因此能够拍摄细状部105最大限度地向移动方向伸展的状态的液滴101。因此，判定部252能够更准确地判定是否会产生雾103。
100.另外，液滴观察装置200只要具备作为测定部251以及判定部252发挥功能的cpu和存储部250即可，也可以不具备喷墨头210、光源220以及摄像部221。即，由喷墨头210、光源220以及摄像部221构成的图像生成装置也可以是与液滴观察装置200独立的装置。
101.在上述实施方式中，说明了由控制装置201执行步骤s5以及步骤s6，但也可以不一定由控制装置201执行。在这种情况下，液滴观察装置200可以执行步骤s1～s4，使在步骤s4中生成的图像显示于显示装置。然后，对喷墨头210执行检查的人也可以基于所显示的液滴101的图像，测定第一尺寸l1以及第二尺寸l2，计算比率l2/l1，将计算出的比率l2/l1与作为基准值的0.35进行比较，由此判定是否会产生雾103。
102.在上述实施方式中，液滴观察装置200生成表示液滴101即将从喷嘴部211离开的情形的图像，但也可以与该图像一并生成表示液滴101从喷嘴部211离开后的情形的图像(以下称为飞行状态图像)。液滴101从喷嘴部211离开后的情形是指图1e所示的液滴101的情形，是指液滴101飞行的情形。
103.在这种情况下，通过按照执行步骤s1～s4的处理的每个次数，相对于驱动压电元件的定时而改变使发光二极管发光的定时，能够拍摄液滴101从喷嘴部211离开后的情形。在这种情况下，液滴观察装置200通过反复进行步骤s1～s4的处理，除了从生成液滴101起到离开喷嘴部211为止的情形的多个图像以外，还生成与互不相同的定时对应的多个飞行状态图像。
104.这样，由于生成飞行状态图像，因此测定部251能够测定液滴101的体积。体积可以通过将液滴101假定为球来测定液滴101的直径来求出。此外，由于生成与互不相同的定时对应的多个飞行状态图像，因此测定部251能够基于多个飞行状态图像求出各定时的液滴101的位置以及时间差。因此，测定部251能够基于各定时的液滴101的位置以及时间差，求出液滴101的喷出速度以及喷出角度。因此，能够求出作为表示液滴101的飞行状态的值的液滴101的体积、喷出速度以及喷出角度。其结果，能够检查是否会产生雾103，并且能够基于液滴101的体积、喷出速度以及喷出角度来判定液滴101是否正常飞行。
105.另外，摄像部221可以是高速度相机。在这种情况下，液滴观察装置200不具备光源220。这样，在摄像部221为高速度相机的情况下，液滴观察装置200可以在从驱动压电元件的定时到液滴101从喷嘴部211离开的定时之间多次拍摄一个液滴101。
106.在这种情况下，摄像部221多次拍摄一个液滴101，针对该一个液滴101生成多个液滴101的图像。此外，测定部251在步骤s5中，在由摄像部221拍摄到的液滴101的多个图像中，选择细状部105与喷出液滴101的喷嘴部211接触且在最后拍摄到的图像。然后，测定部251基于所选择的图像，测定该图像所示的液滴101的伸长部104的第一尺寸l1以及细状部105的第二尺寸l2。这样，通过在液滴101从喷嘴部211离开为止的期间多次拍摄液滴101，能够拍摄细状部105最大限度地向移动方向伸长的状态的液滴101。因此，判定部252能够更准
确地判定是否会产生雾103。
107.同样地，在摄像部221为高速度相机的情况下，液滴观察装置200也可以与表示液滴101即将从喷嘴部211离开的情形的图像一起生成多个飞行状态图像。
108.在这种情况下，摄像部221除了在直至液滴101从喷嘴部211离开为止的期间多次拍摄液滴101以外，还分别在不同的定时对液滴101离开喷嘴部211且液滴101不包括伸长部104的状态的液滴101进行多次拍摄。由此，在步骤s4中，生成液滴101从喷嘴部211离开之前且与彼此不同的定时对应的多个图像、以及与彼此不同的定时对应的多个飞行状态图像。
109.这样，由于生成飞行状态图像，因此测定部251能够测定液滴101的体积。此外，由于生成与彼此不同的定时对应的多个飞行状态图像，因此测定部251能够求出液滴101的喷出速度以及喷出角度。其结果，能够检查是否会产生雾103，并且能够基于液滴101的体积、喷出速度以及喷出角度来判定液滴101是否正常飞行。
110.此外，判定部252不一定要计算作为第二尺寸l2相对于第一尺寸l1的比率的l2/l1，也可以计算第一尺寸l1相对于第二尺寸l2的比率l1/l2。在这种情况下，基准数据为0.35的倒数即2.86。此外，判定部252在比率l1/l2为2.86以下的情况下，判定为会产生雾103。
111.(实施例)
112.发明人通过实验调查了墨液的物理性质以及喷墨头210的喷嘴直径对墨液的喷出状态造成的影响。具体而言，使用具有彼此不同的物理性质的多个墨液对有无雾103进行了调查。此外，使用具有彼此不同的大小的喷嘴孔的直径(以下称为喷嘴直径)的多个喷墨头210对有无产生雾103进行了调查。另外，关于雾103的产生的有无，通过公知的观察方法实施。
113.《墨液》
114.在图8的表1中示出了实验中使用的墨液的物理性质。
115.实验中使用了墨液a、b、a/b以及c。墨液a、b以及c的材料分别为化合物ac、bc以及cc。
116.化合物ac、bc以及cc是具备具有空穴输送功能的分子骨架的有机化合物。化合物ac、bc以及cc的分子量分别为6500、58000以及15000。
117.使化合物ac、bc以及cc溶解于芳香族系的有机溶剂而制作了墨液a、b以及c。在制作墨液a、b以及c时，调整了固体成分浓度，使得墨液a、b以及c的粘度为彼此相同的值。在本实验中，将墨液a、b以及c的固体成分浓度分别调整为9.2wt％、1.7wt％以及1.0wt％，使得墨液a、b以及c的粘度为3.2mpa
·
s。
118.另外，墨液a/b通过将化合物ac和化合物bc以相同的重量比率混合而制作。在此，与墨液a、b以及c同样地，调整了墨液a/b的固体成分浓度，使得粘度为3.2mpa
·
s。
119.墨液a、b、a/b以及c的表面张力分别为35.5mn/m、35.0mn/m、35.3mn/m以及34.9mn/m。另外，墨液a、b、a/b以及c的表面张力的大小大致由使作为材料的化合物溶解的有机溶剂的表面张力决定。
120.墨液a、b、a/b以及c的密度为彼此相同的值(951kg/m3)。
121.此外，发明人针对墨液a、b、a/b以及c，确定了雷诺数re、韦伯数we、奥内佐格数on以及z值z。在以下的说明中，雷诺数re、韦伯数we、奥内佐格数on以及z值z汇总地表现为流
体参数。
122.《雷诺数re》
123.雷诺数re是以流体的惯性力和粘性力之比表示的无量纲数，是为了以流体力学方式调查流体的“流动”的性质而利用的值。
124.雷诺数re使用墨液的密度ρ、墨液的粘度η、墨液的液滴101的直径r以及墨液的液滴101的速度v，由式(1)表示。
125.[数学式1]
[0126][0127]
《韦伯数we》
[0128]
韦伯数we是由惯性力和表面张力之比表示的无量纲数。韦伯数we是在处理两相流时重要的值，是在对液滴101在气流中流动时与液滴101的变形相关的动作以及液滴101的界面的稳定性进行讨论时利用的值。
[0129]
韦伯数we使用墨液的密度ρ、墨液的液滴101的直径r、墨液的液滴101的速度v以及墨液的表面张力γ，由式(2)表示。
[0130]
[数学式2]
[0131][0132]
《奥内佐格数on》
[0133]
奥内佐格数on是表示粘性力、惯性力以及表面张力的关系的无量纲数。奥内佐格数on使用雷诺数re和韦伯数we，由式(3)表示。
[0134]
[数学式3]
[0135][0136]
《z值z》
[0137]
z值z是由奥内佐格数on的倒数所表示的无量纲数，由式(4)表示。
[0138]
[数学式4]
[0139][0140]
使用式(1)～(4)以及表1所示的墨液的密度ρ、墨液的粘度η、表面张力γ、墨液的液滴101的直径r以及墨液的液滴101的速度v，分别确定了墨液a、b、a/b以及c的雷诺数re、韦伯数we、奥内佐格数on以及z值z。
[0141]
另外，由于墨液的液滴101的直径r与喷墨头210的喷嘴直径in大致相等，因此将所使用的喷墨头210的喷嘴直径in用作墨液的液滴101的直径r。此外，作为从喷墨头210出射的墨液的液滴101的速度v使用5m/s。
[0142]
《实验内容》
[0143]
发明人使用喷嘴直径为12μm的喷墨头210，喷出墨液a、b以及a/b，观察被喷出的各墨液的液滴101。此外，使用喷嘴直径为18μm的喷墨头210，喷出墨液b以及c，观察被喷出的各墨液的液滴101。
[0144]
此外，关于喷出的各墨液的液滴101的伸长部104以及细状部105，使用上述的实施方式所涉及的液滴观察装置200进行了测定。
[0145]
《实验结果》
[0146]
在图9的表2中，关于各墨液，示出了喷出所使用的喷墨头210的喷嘴直径in、流体参数以及各墨液的喷墨喷出特性。喷墨喷出特性包括喷出的液滴101的伸长部104的第一尺寸l1、细状部105的第二尺寸l2、比率l2/l1以及雾103的产生状况。
[0147]
(1)喷嘴直径in为12μm的情况的结果
[0148]
墨液a、墨液b、墨液a/b各自的粘度η、表面张力γ以及密度ρ等物理性质大致相同，因此墨液a、墨液b以及墨液a/b的z值z为彼此大致相同的值。
[0149]
l2/l1的值按墨液a、墨液a/b以及墨液b的顺序从小到大。例如，墨液a的l1为38μm、l2为12μm、l2/l1为0.32。
[0150]
雾103的产生状况在l2/l1为0.32的墨液a的情况下未产生。另一方面，在l2/l1为0.48的墨液b以及l2/l1为0.44的墨液a/b的情况下，产生了雾103。
[0151]
(2)喷嘴直径in为18μm的情况的结果
[0152]
由于墨液b以及墨液c各自的粘度η、表面张力γ以及密度ρ等物理性质大致相同，因此墨液b以及墨液c的z值z为彼此相同的值。
[0153]
喷墨喷出特性在喷出墨液b的情况下，未产生雾103。该结果与使用喷嘴直径in为12μm的喷墨头210喷出墨液b的情况下产生了雾103成为对照。
[0154]
喷嘴直径in为18μm的情况的墨液b的z值z以及l2/l1分别为7.6以及0.12。
[0155]
另一方面，在喷出了z值z与墨液b相同的墨液c的情况下，产生了雾103。另外，喷出墨液c的情况的l2/l1为0.36。
[0156]
图7是总结实验结果的图表。在图7中示出了各测定中的墨液的z值与l2/l1的值的关系。
[0157]
根据实验结果可知，雾103的产生的有无与z值z没有关系。此外，在喷出的墨液的液滴101的细状部105的第二尺寸l2相对于伸长部104的第一尺寸l1为0.35以上的情况下，可知会产生雾103。
[0158]
因此，测定液滴101的伸长部104的尺寸l1以及细状部105的尺寸l2，计算比率l2/l1，将所计算出的l2/l1与基准值0.35进行比较，由此能够准确地判定是否会产生由该液滴101引起的雾103。
[0159]
如上所述，根据本公开，能够提供一种能够迅速且容易地检测是否会产生雾的液滴观察装置以及液滴观察方法。
[0160]
上述实施方式以及变形例均只不过示出了实施本公开时的具体化的一个例子，不能通过这些来限定性地解释本公开的技术范围。即，本公开能够在不脱离其主旨或者其主要特征的情况下以各种形式实施。
[0161]
产业上的可利用性
[0162]
本公开的液滴观察装置以及液滴观察方法能够适合用于判定雾的产生。