飛翔液滴の観察はなぜ必要なのか？

インクジェットにおいて、ヘッドから液を安定して吐出させることは印刷品質にも影響する非常に重要なポイントです。それにも関わらず、液滴の飛翔状態を観察せず、印刷物から吐出状態を推測できるという考え方もありますが、本当に印刷物から吐出状態を推測できるのでしょうか。

確かに、飛翔曲がりや不吐出のような顕著な不具合は判断できますが、時間と共に劣化する吐出や微妙な吐出変化までは判断できません。

印刷物は二次情報

印刷物はあくまでもニ次情報であり、液滴観察により得られる一次情報の方がはるかに多くの情報を含んでいるため、様々な現象解析には液滴の吐出状態を直接見ることが欠かせません。

インクに合わせてヘッドが設計されているような家庭用プリンタにおいては、プリンタでの液滴観察を省略できますが、工業分野やバイオ分野などにインクジェットを応用する場合には、たった1本のノズルの不吐出や不安定吐出であっても印刷物に大きな影響を及ぼす可能性があり、印刷前の液滴観察は必須となります。

液滴を見ずしてインクジェットの研究開発は有り得ないと言っても過言ではありません。
それほどにインクジェットの液滴観察は重要です。

インクジェット液滴の観察項目

インクジェット液滴の観察は、多くの場合、カメラと発光光源を用いて行います。
この際、光源の発光タイミングはヘッドの駆動タイミングと同期させる必要があり、遅延時間（ディレイタイム）を調整しながら液滴を観察することで、様々な情報が得られます。

インクジェット液滴の観察項目例

飛翔速度
飛翔角度
サテライトの有無
不吐出ノズル、不安定吐出ノズルの有無
2重吐出の有無　　　など

組み込み型液滴観察装置

インクジェット開発を行う上で、インクジェット液滴観察は必須となりますが、液滴観察システムを搭載していない装置もあります。その場合、後から観察機構を追加する必要がありますが、各種部材を限られたスペースに設置し、かつ制御に必要なソフトウェアを追加するのは難しい場合があります。

当社では、すでにお持ちのインクジェット装置に対して液滴観察機能を追加できる液滴観察ユニットを販売しております。

LED発光光源とカメラを組み込むことで、すでのお持ちのインクジェット装置にて液滴観察を行うことができます。
それが、組み込み型液滴観察装置JetScopeです。

ヘッド制御コントローラからの信号に応じてLEDを発光させることで、液滴観察を実現します。付属のLEDコントローラにはディレイタイム調整用のつまみがついており、液滴状態の把握や液滴速度の計測などをディレイタイムを変更しながら、簡単かつ、新たにソフトウェアを追加することなく、対応可能となります。

自社開発環境にビルドインし、様々な場面で液滴観察を行うことができます。

JetScopeの詳しい説明はこちら

液滴自動計測システム

インクジェット開発を効率的に進めるためには、ただ液滴の吐出状態を観察するだけでは不十分です。
それには液滴の吐出状態を数値として把握し、経時的な変化なども評価する必要があります。
しかし、マルチノズルヘッドを使用した場合には、計測すべきノズルが多数ある上、ノズル間の吐出状態のバラツキもあり、1本1本計測していくのは非常に手間がかかる作業となります。時間をかけて計測していくうちに吐出状態がどんどん変化してしまい、正確なデータが得られないこともあります。

そこで役立つのが液滴自動計測システムJetMeasureです。

JetMeasureは飛翔液滴の画像解析により、液滴速度や飛翔角度、吐出量を自動計測することができます。しかも1度に複数ノズルからの吐出液滴を同時に計測できます。

マルチノズルヘッドを同時計測する様子

JetMeasureの詳しい説明はこちら

組み込み型液滴観察装置JetScope＋液滴自動計測システムJetMeasureで開発を効率化＆高度化してはいかがでしょうか。

JetMeasure搭載装置例

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