(57)【要約】【課題】液体試料および固体試料の性状によらず、接触角を自動的に測定可能な自動接触角計および接触角の自動測定方法を提供する。【解決手段】自動接触角計１の制御装置６０は、吐出装置に液体試料の液滴を形成して保持させる液適形成保持手段６２と、移動機構により固体試料および吐出装置を相対的に近接させて固体試料に液滴を接触させる液滴接触手段６３と、移動機構により固体試料および吐出装置を相対的に離隔させて固体試料に接触した液滴が吐出装置から離れて固体試料に移動したか否かを判定する液滴移動判定手段６４と、液滴移動判定手段６４が液滴は固体試料に移動していないと判定した場合に、移動機構により固体試料および吐出装置を相対的に近接させて固体試料に液滴を再度接触させる再試行を行う再試行手段６５と、を備えている。【選択図】図２
2014202578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料を吐出する吐出装置と、
前記液体試料を接触させる固体試料および前記吐出装置を相対的に近接離隔させる移動機構と、
前記吐出装置および前記移動機構を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記吐出装置に前記液体試料の液滴を形成して保持させる液適形成保持手段と、
前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に近接させて前記固体試料に前記液滴を接触させる液滴接触手段と、
前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に離隔させて前記固体試料に接触した前記液滴が前記吐出装置から離れて前記固体試料に移動したか否かを判定する液滴移動判定手段と、
前記液滴移動判定手段が前記液滴は前記固体試料に移動していないと判定した場合に、前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に近接させて前記固体試料に前記液滴を再度接触させる再試行を行う再試行手段と、を備えることを特徴とする、
自動接触角計。
【請求項２】
前記再試行手段は、前記再試行において、前記吐出装置により前記液滴の液量を増加させることを特徴とする、
請求項１に記載の自動接触角計。
【請求項３】
前記再試行手段は、前記再試行において、前記固体試料および前記吐出装置を前回よりも近い距離まで相対的に近接させることを特徴とする、
請求項１または２に記載の自動接触角計。
【請求項４】
前記再試行手段は、前記再試行において、前記再試行の回数に基づいて、前記吐出装置により前記液滴の液量を増加させる、または前記固体試料および前記吐出装置を前回よりも近い距離まで相対的に近接させることを特徴とする、
請求項１に記載の自動接触角計。
【請求項５】
前記制御装置により制御されて前記液滴を撮像する撮像装置を備え、
前記液滴移動判定手段は、前記液滴を撮像した画像に基づいて、前記液滴が前記吐出装置から離れて前記固体試料に移動したか否かを判定す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自動接触角計。
【請求項６】
前記制御装置は、前記液滴の大きさに応じて前記撮像装置の拡大率を変更する拡大率変更手段を備えることを特徴とする、
請求項５に記載の自動接触角計。
【請求項７】
液体試料を吐出する吐出装置と、
前記液体試料を接触させる固体試料および前記吐出装置を相対的に近接離隔するように移動させる移動機構と、
前記吐出装置および前記移動機構を制御する制御装置と、を備える接触角計における接触角の自動測定方法であって、
前記吐出装置に前記液体試料の液滴を形成して保持させる液適形成保持ステップと、
前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に近接させて前記固体試料に前記液滴を接触させる液滴接触ステップと、
前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に離隔させて前記固体試料に接触した前記液滴が前記吐出装置から離れて前記固体試料に移動したか否かを判定する液滴移動判定ステップと、
前記液滴移動判定ステップにおいて前記液滴は前記固体試料に移動していないと判定した場合に、前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に近接させて前記固体試料に前記液滴を再度接触させる再試行を行う再試行ステップと、を有することを特徴とする、
接触角の自動測定方法。
【請求項８】
前記再試行ステップでは、前記吐出装置により前記液滴の液量を増加させることを特徴とする、
請求項７に記載の接触角の自動測定方法。
【請求項９】
前記再試行ステップでは、前記固体試料および前記吐出装置を前回よりも近い距離まで相対的に近接させることを特徴とする、
請求項７または８に記載の接触角の自動測定方法。
【請求項１０】
前記再試行ステップでは、前記再試行の回数に基づいて、前記吐出装置により前記液滴の液量を増加させる、または前記固体試料および前記吐出装置を前回よりも近い距離まで相対的に近接させることを特徴とする、
請求項７に記載の接触角の自動測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体表面に対する液体のぬれ性を示す指標として用いられる接触角の測定に関し、特に、接触角を自動的に測定する自動接触角計および接触角の自動測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体表面における液体の接触角は、一般的に所定量の液体試料からなる液滴を平板状の固体試料上に形成し、この固体試料上の液滴を側方からＣＣＤカメラ等により撮像することにより行われている。このような接触角計においては、固体試料上への液滴の形成から撮像による接触角の測定までが半ば自動化されていることが多い。
【０００３】
具体的に、従来の接触角計では、まず、液体試料を吐出する吐出装置（注射器）の針先に所定量の液滴を形成する。そして、固体試料を載置したステージを上昇させて針先の液滴を固体試料の上面に接触させることにより、液体試料は固体試料表面にぬれ拡がろうとし、これにより、液滴は針先を離れて固体試料の上面に移動する。結果として、固体試料上に所定量の液滴が形成されることとなるため、その後、ステージを下降させて固体試料を所定の位置に配置し、液滴および固体試料を撮像することで接触角を測定するようになっている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７７３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の接触角計では、液滴を固体試料の上面に接触させれば液滴は針先から固体試料の上面に移動する、または接触させただけでは移動しなくても、その後ステージを下降させて固体試料を遠ざけることによって液体試料を針先から切り離せるということを半ば当然の前提としているため、液滴が針先から固体試料の上面に移動しなかった場合の処置が考慮されていなかった。
【０００６】
このため、液体試料に対する固体試料の撥液性が高い（すなわち、ぬれ性が低い）場合には、目視で確認しながら手動で固体試料上に液滴を形成せざるを得ず、測定数が多い場合には多大な手間と時間を要するという問題があった。また、液体試料に対する固体試料のぬれ性がそもそも不明である場合や、固体試料上の位置によってぬれ性が大きく変化するような場合には、固体試料上に液滴が形成されたか否かを目視で確認しながら測定を行う必要があり、効率的な測定を行うことが困難であった。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、液体試料および固体試料の性状によらず、接触角を自動的に測定可能な自動接触角計および接触角の自動測定方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明は、液体試料を吐出する吐出装置と、前記液体試料を接触させる固体試料および前記吐出装置を相対的に近接離隔させる移動機構と、前記吐出装置および前記移動機構を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記吐出装置に前記液体試料の液滴を形成して保持させる液適形成保持手段と、前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に近接させて前記固体試料に前記液滴を接触させる液滴接触手段と、前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に離隔させて前記固体試料に接触した前記液滴が前記吐出装置から離れて前記固体試料に移動したか否かを判定する液滴移動判定手段と、前記液滴移動判定手段が前記液滴は前記固体試料に移動していないと判定した場合に、前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に近接させて前記固体試料に前記液滴を再度接触させる再試行を行う再試行手段と、を備えることを特徴とする、自動接触角計である。
【０００９】
（２）本発明はまた、前記再試行手段は、前記再試行において、前記吐出装置により前記液滴の液量を増加させることを特徴とする、上記（１）に記載の自動接触角計である。
【００１０】
（３）本発明はまた、前記再試行手段は、前記再試行において、前記固体試料および前記吐出装置を前回よりも近い距離まで相対的に近接させることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の自動接触角計である。
【００１１】
（４）本発明はまた、前記再試行手段は、前記再試行において、前記再試行の回数に基づいて、前記吐出装置により前記液滴の液量を増加させる、または前記固体試料および前記吐出装置を前回よりも近い距離まで相対的に近接させることを特徴とする、上記（１）に記載の自動接触角計である。
【００１２】
（５）本発明はまた、前記制御装置により制御されて前記液滴を撮像する撮像装置を備え、前記液滴移動判定手段は、前記液滴を撮像した画像に基づいて、前記液滴が前記吐出装置から離れて前記固体試料に移動したか否かを判定することを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の自動接触角計である。
【００１３】
（６）本発明はまた、前記制御装置は、前記液滴の大きさに応じて前記撮像装置の拡大率を変更する拡大率変更手段を備えることを特徴とする、上記（５）に記載の自動接触角計である。
【００１４】
（７）本発明はまた、液体試料を吐出する吐出装置と、前記液体試料を接触させる固体試料および前記吐出装置を相対的に近接離隔するように移動させる移動機構と、前記吐出装置および前記移動機構を制御する制御装置と、を備える接触角計における接触角の自動測定方法であって、前記吐出装置に前記液体試料の液滴を形成して保持させる液適形成保持ステップと、前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に近接させて前記固体試料に前記液滴を接触させる液滴接触ステップと、前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に離隔させて前記固体試料に接触した前記液滴が前記吐出装置から離れて前記固体試料に移動したか否かを判定する液滴移動判定ステップと、前記液滴移動判定ステップにおいて前記液滴は前記固体試料に移動していないと判定した場合に、前記移動機構により前記固体試料および前記吐出装置を相対的に近接させて前記固体試料に前記液滴を再度接触させる再試行を行う再試行ステップと、を有することを特徴とする、接触角の自動測定方法である。
【００１５】
（８）本発明はまた、前記再試行ステップでは、前記吐出装置により前記液滴の液量を増加させることを特徴とする、上記（７）に記載の接触角の自動測定方法である。
【００１６】
（９）本発明はまた、前記再試行ステップでは、前記固体試料および前記吐出装置を前回よりも近い距離まで相対的に近接させることを特徴とする、上記（７）または（８）に記載の接触角の自動測定方法である。
【００１７】
（１０）本発明はまた、前記再試行ステップでは、前記再試行の回数に基づいて、前記吐出装置により前記液滴の液量を増加させる、または前記固体試料および前記吐出装置を前回よりも近い距離まで相対的に近接させることを特徴とする、上記（７）に記載の接触角の自動測定方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る自動接触角計および接触角の自動測定方法によれば、液体試料および固体試料の性状によらず、接触角を自動的に測定可能という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る自動接触角計の概略図である。
【図２】制御装置の主な機能構成を示したブロック図である。
【図３】自動接触角計による接触角の測定手順を示したフローチャートである。
【図４】（ａ）〜（ｃ）吐出装置の針先周辺を拡大して示した概略図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）吐出装置の針先周辺を拡大して示した概略図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）撮像装置により撮像した画像を示した概略図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）撮像装置により撮像した画像を示した概略図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）吐出装置の針先周辺を拡大して示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２１】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る自動接触角計１について説明する。図１は、本実施形態に係る自動接触角計１の概略図である。本実施形態の自動接触角計１は、固体試料２上に形成した液体試料４の液滴４ａを側方から撮像し、画像処理によって接触角等を測定するものである。また、自動接触角計１は、固体試料２上への液滴４ａの形成から、液滴４ａの撮像およびこれに基づく接触角の導出までを自動的に行うように構成されている。
【００２２】
自動接触角計１は、同図に示されるように、基台１０と、基台１０の略中央部に配置されたステージ２０と、ステージ２０の上方に配置された吐出装置３０と、基台１０の一端側（図の右側）に配置された撮像装置４０と、基台１０の他端側（図の左側）に配置された照明装置５０と、制御装置６０と、を備えている。
【００２３】
基台１０は、ステージ２０、吐出装置３０、撮像装置４０および照明装置５０等を支持する部材である。基台１０は、高さ調整機構を備えた脚部１２を備えており、自身の水平度を調整することが可能となっている。また、基台１０の上部には、撮像装置４０を支持する支柱１４が設けられ、この支柱１４の上部には、吐出装置３０を支持するアーム１６がステージ２０の上方に向けて突設されている。さらに、基台１０の上部には、必要に応じて装置全体を覆うカバー１８を取り付けることが可能となっており、温度や湿度等、測定雰囲気の状態を略一定に保つことができるようになっている。
【００２４】
ステージ２０は、固体試料２が測定面２ａを上にした状態で載置面２２上に載置される所謂ＸＹＺステージである。ステージ２０は、固体試料２を載置面２２と略平行な面内において互いに直交する２方向に移動させると共に、固体試料２を載置面２２と略直交する方向に移動（昇降）させる移動機構２４を備えており、制御装置６０に制御されて固体試料２を移動させる。また、ステージ２０には、固体試料２を載置面２２に固定して保持する固定部材が必要に応じて設けられる。なお、固体試料２の形状は、特に限定されるものではなく、液滴４ａを形成する測定面２ａを有する形状であればよい。
【００２５】
移動機構２４は、ステッピングモータおよびボールねじ伝動機構等の既知の構造により、３軸方向のそれぞれにおいて所定の移動範囲にわたって固体試料２を移動可能、且つ移動範囲内の任意の位置で停止可能に構成されている。すなわち、ステージ２０は、固体試料２を３次元的に移動可能に構成されている。
【００２６】
吐出装置３０は、アーム１８の先端部に配置されており、上方から固体試料２に向けて液体試料４を吐出するものである。吐出装置３０は、シリンダおよびプランジャ等の既知の構造と共に管状の針３２を備えている。従って、吐出装置３０は、制御装置６０に制御されて、針３２の先端である針先３２ａから所定量の液体試料４を吐出して液滴４ｂを形成し、この液滴４ｂを、針先３２ａから吊り下げた状態で保持することが可能に構成されている。また、吐出装置３０は、制御装置６０に制御されて昇降可能となっており、針先３２ａをステージ２０上の適切な位置に配置することが可能となっている。
【００２７】
撮像装置４０は、支柱１６に固定されており、液滴４ａ、４ｂを側方から撮像するものである。本実施形態では、撮像装置４０は、拡大レンズ系を備えるＣＣＤカメラから構成されている。撮像装置４０は、制御装置６０に制御されて吐出装置３０の針先３２ａに保持された液滴４ｂ、および固体試料２上の液滴４ａを拡大して撮像し、画像データを制御装置６０に送信する。
【００２８】
照明装置５０は、撮像装置４０と対向するように配置され、液滴４ａ、４ｂを撮像する場合に液滴４ａ、４ｂを背後から照明するものである。照明装置５０は、例えばハロゲンランプやＬＥＤ等の光源を備え、ステージ２０上の固体試料２および液滴４ａ、４ｂに向けて光を放射するように構成されている。
【００２９】
制御装置６０は、図示は省略するが、ＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクおよびフラッシュメモリ等の記憶手段と、液晶ディスプレイ等の表示手段と、キーボードおよびマウス等の入力手段と、を備えて構成されている。制御装置６０は、記憶手段に記憶されたプログラムを実行することによって動作し、ステージ２０、吐出装置３０、撮像装置４０および照明装置５０等を制御する。
【００３０】
また、制御装置６０は、撮像装置４０により撮像した画像（画像データ）を受信して記憶すると共に、記憶した画像データを処理することにより、固体試料２に対する液体試料４の接触角を導出して記憶する。さらに、制御装置６０は、必要に応じて液滴４ａ、４ｂの寸法および体積等の各種パラメータを、既知の手法により画像から導出して記憶する。
【００３１】
図２は、制御装置６０の主な機能構成を示したブロック図である。同図に示されるように、制御装置６０は、プログラムの実行によって実現される主な機能構成として、針先位置検出手段６１と、液滴形成保持手段６２と、液滴接触手段６３と、液滴移動判定手段６４と、再試行手段６５と、拡大率変更判定手段６６と、拡大率変更手段６７と、接触角測定手段６８と、を備えている。
【００３２】
針先位置検出手段６１は、撮像装置４０により撮像した画像に基づいて、吐出装置３０の針先３２ａの位置を検出するものである。なお、針先３２ａの位置検出の詳細については後述する。液滴形成保持手段６２は、吐出装置３０を制御して、針先３２ａから所定量の液体試料４を吐出させるものである。これにより、液滴４ｂが針先３２ａに形成され、針先３２ａから吊り下げられた状態で液滴４ｂは吐出装置３０に保持される。
【００３３】
液滴接触手段６３は、ステージ２０の移動機構２４を制御して、ステージ２０を吐出装置３０に向けて移動（上昇）させるものである。これにより、ステージ２０上に載置された固体試料２の測定面２ａは、吐出装置３０の針先３２ａに保持された液滴４ｂに接触する。
【００３４】
液滴移動判定手段６４は、針先３２ａに保持された液滴４ｂに接触させた固体試料２を液滴４ｂから離隔させ、液滴４ｂが針先３２ａから固体試料２の測定面２ａ上に移動したか否か、すなわち測定面２ａ上に液滴４ａが形成されたか否かを判定するものである。具体的に、液滴移動判定手段６４は、まずステージ２０の移動機構２４を制御して、ステージ２０を吐出装置３０から離隔するように移動（下降）させる。次に、液滴移動判定手段６４は、撮像装置４０により撮像した画像に基づいて、液滴４ｂが固体試料２の測定面２ａ上に移動したか否かを判定する。なお、判定の詳細については後述する。
【００３５】
再試行手段６５は、液滴移動判定手段６４が固体試料２の測定面２ａ上に液滴４ｂが移動していない、すなわち測定面２ａ上に液滴４ａが形成されていないと判定した場合に、固体試料２を液滴４ｂに再度接触させる再試行を行うものである。具体的に、本実施形態の再試行手段６５は、まず吐出装置３０を制御して所定量の液体試料４を吐出し、針先３２ａに保持された液滴４ｂの液量を増加させる。次に、再試行手段６５は、ステージ２０の移動機構２４を制御してステージ２０を針先３２ａに保持された液滴４ｂに向けて移動させ、固体試料２測定面２ａを液滴４ｂに接触させる。
【００３６】
拡大率変更判定手段６６は、撮像装置４０の拡大率を変更する必要があるか否かを判定するものである。具体的に、拡大率変更判定手段６６は、固体試料２の測定面２ａ上の液滴４ａを撮像した画像に基づき、液滴４ａが適切な大きさで撮像されているか否か、すなわち画像中の液滴４ａが接触角を導出するには小さすぎたり、液滴４ａが画像からはみ出したりしていないかを判定する。
【００３７】
拡大率変更手段６７は、撮像装置４０を制御して、固体試料２の測定面２ａ上の液滴４ａが適切な大きさで撮像されるように拡大率を変更するものである。接触角測定手段６８は、固体試料２の測定面２ａ上の液滴４ａを撮像した画像に基づいて接触角を導出するものである。なお、接触角の導出は、例えばθ／２法、接線法またはカーブフィッティング法等、画像から接触角を導出する既知の手法により行うことができる。
【００３８】
次に、本実施形態の自動接触角計１による接触角の測定手順について説明すると共に、制御装置６０の有する上記各機能構成の詳細について説明する。図３は、自動接触角計１による接触角の測定手順を示したフローチャートである。また、図４（ａ）〜（ｃ）および図５（ａ）〜（ｃ）は、吐出装置３０の針先３２ａ周辺を拡大して示した概略図である。また、図６（ａ）〜（ｃ）および図７（ａ）〜（ｃ）は、撮像装置４０により撮像した画像を示した概略図である。なお、接触角の測定にあたっては、事前に固体試料２をステージ２０にセットし、液体試料４を吐出装置３０に封入すると共に、ステージ２０および吐出装置３０を初期位置に配置しておく。
【００３９】
自動接触角計１による接触角の測定では、まず図３に示されるように、ステップＳ１０において撮像を開始する（撮像開始ステップ）。ここでは、制御装置６０が撮像装置４０を制御して撮像を開始し、必要に応じて撮像装置４０のピントや拡大率を調整する。
【００４０】
次に、ステップＳ１１では、吐出装置３０の針先３２ａの位置を検出する（針先位置検出ステップ）。ここでは、針先位置検出手段６１が、撮像装置４０により撮像した画像に基づいて針先３２ａの位置を検出する。図６（ａ）は、吐出装置３０の針３２を撮像した画像を示している。同図に示されるように、針３２は、照明装置５０により背後から照明されることにより、シルエット画像として撮像される。従って、暗い領域として映し出される針３２と背景の明るい領域との境界を検出することにより、針先３２ａの位置を検出することができる。検出した針先３２ａの位置は、針先位置検出手段６１により、画像中の座標として制御装置６０の記憶手段に記憶される。例えば、図６（ａ）に示す例では、針先３２ａの両端部の座標（ｘ１,ｙ１）、（ｘ２,ｙ１）として記憶される。
【００４１】
次に、ステップＳ１２では、吐出装置３０の針先３２ａに液滴４ｂを形成して保持する（液滴形成保持ステップ）。ここでは、液滴形成保持手段６２が吐出装置３０を制御して針先３２ａから所定量の液体試料４を吐出させ、図４（ａ）に示されるように、所定の大きさ（液量）の液滴４ｂを針先３２ａに保持させた状態で形成する。液体試料４の吐出量、すなわち針先３２ａに保持させる液滴４ｂの液量は、ユーザの入力等により予め所定の吐出量を設定しておくようにしてもよいし、予め入力された液体試料４の密度や比重から針先３２ａに保持させるのに適当な吐出量を算出するようにしてもよい。
【００４２】
また、液体試料４の吐出量の測定は、吐出装置３０の動作情報（例えば、プランジャの移動距離）に基づいて行うようにしてもよいし、針先３２ａの液滴４ｂを撮像した画像に基づいて行うようにしてもよい。図６（ｂ）は、針先３２ａに保持された液滴４ｂを撮像した画像を示している。針先３２ａの液滴４ｂもシルエット画像として撮像されるため、背景の明るい領域との境界を容易に検出することができる。液滴４ｂの水平断面は略円形となるため、液滴４ｂの体積（すなわち、液量）は、例えば液滴４ｂの垂直方向の複数位置における水平方向（幅方向）の寸法ｄを検出し、積分することにより導出することができる。なお、画像中においてステップＳ１１で検出した針先３２ａの位置より下の暗い領域が、液滴４ｂの部分となる。
【００４３】
次に、ステップＳ１３では、針先３２ａに保持された液滴４ｂに固体試料２を接触させる（液滴接触ステップ）。ここでは、液滴接触手段６３がステージ２０を制御して固体試料２を上昇させ、図４（ｂ）に示されるように、針先３２ａに保持された液滴４ｂに固体試料２の測定面２ａを接触させる。これにより、液滴４ｂと固体試料２が接触した（ぬれた）接触部分ＣＡが形成される。固体試料２（ステージ２０）の移動量（上昇量）は、ユーザの入力等により予め所定の移動量を設定しておくようにしてもよいし、針先３２ａに保持された液滴４ｂの液量または寸法に基づいて適当な移動量を算出するようにしてもよい。
【００４４】
また、固体試料２の移動量を予め設定しておくのではなく、撮像装置４０により撮像した画像に基づいて液滴４ｂと固体試料２の接触を検出し、接触を検出した場合にステージ２０を停止させるようにしてもよい。図６（ｂ）は、液滴４ｂと固体試料２を接触させたときの画像を示している。液滴４ｂと固体試料２の接触の検出は、同図に示されるように、例えば液滴４ｂの所定位置の幅方向寸法の変化量Δｄを検出し、この変化量Δｄが所定の閾値を超えた場合に接触したと判定することができる。
【００４５】
次に、ステップＳ１４では、針先３２ａに保持された液滴４ｂが針先３２ａを離れて固体試料２上に移動したか否かを判定する（液滴移動判定ステップ）。ここでは、液滴移動判定手段６４がステージ２０を制御して固体試料２を下降させ、まず図４（ｃ）に示されるように、固体試料２を吐出装置３０から離隔させる。固体試料２（ステージ２０）の移動量（下降量）は、予め設定された移動量であってもよいし、針先３２ａに保持された液滴４ｂの液量または寸法に基づいて算出した移動量であってもよい。なお、図４（ｃ）では、液滴４ｂが固体試料２上に移動しなかった場合を示している。
【００４６】
液滴移動判定手段６４は、次に、撮像装置４０により撮像した画像に基づいて、液滴４ｂが固体試料２上に移動したか否かを判定する。図７（ａ）〜（ｃ）は、液滴移動判定手段６４が固体試料２を吐出装置３０から離隔させた状態の画像を示しており、同図（ａ）は液滴４ｂが固体試料２上に移動しなかった場合、同図（ｂ）および（ｃ）は液滴４ｂが固体試料２上に移動した場合を示している。また、同図（ｂ）は、液体試料４の固体試料２に対するぬれ性が低い場合を示しており、図７（ｃ）は、液体試料４の固体試料２に対するぬれ性が高い場合を示している。
【００４７】
液滴移動判定手段６４は、撮像装置４０により撮像した画像中において、ステップＳ１１で検出した針先３２ａの位置の下方に所定の範囲の判定領域Ａを設定し、この判定領域Ａ内に液滴４ｂを映し出した暗い領域が含まれるか否かによって液滴４ｂの移動を判定する。すなわち、液滴移動判定手段６４は、図７（ａ）に示されるように判定領域Ａ内に暗い領域が含まれる場合には、液滴４ｂは固体試料２上に移動していないと判定し、図７（ｂ）および（ｃ）に示されるように判定領域Ａ内に暗い領域が含まれない場合には、液滴４ｂは固体試料２上に移動したと判定する。液滴４ｂが固体試料２上に移動していないと判定した場合にはステップＳ１５に進み、液滴４ｂが固体試料２上に移動したと判定した場合にはステップＳ１６に進む。
【００４８】
ステップＳ１５では、針先３２ａの液滴４ｂを、再度固体試料２と接触させる再試行を行う（再試行ステップ）。ここでは、再試行手段６５が吐出装置３０を制御して、まず図５（ａ）に示されるように、針先３２ａに保持された液滴４ｂの液量を増加させる。液滴４ｂの増加量は、ユーザの入力等により予め所定の増加量を設定しておくようにすればよい。また、増量後の液滴４ｂの液量は、必要に応じて測定し、制御装置６０の記憶手段に記憶する。
【００４９】
再試行手段６５は、次に図５（ｂ）に示されるように、ステージ２０を制御して固体試料２を上昇させ、増量された針先３２ａの液滴４ｂに固体試料２の測定面２ａを再度接触させる。すなわち、液滴４ｂと固体試料２が接触した（ぬれた）接触部分ＣＡを再び形成する。固体試料２（ステージ２０）の移動量（上昇量）は、ステップＳ１３と同様に、予め設定された移動量であってもよいし、増量された液滴４ｂの液量または寸法に基づいて適当な移動量を算出するようにしてもよい。
【００５０】
ステップＳ１５の次はステップＳ１４に戻り、液滴４ｂが固体試料２上に移動したか否かを再度判定する。液滴４ｂが固体試料２上に移動するか否かは、液滴４ｂに作用する重力と液滴４ｂの固体試料２に対する付着力の和が、液体試料４の針３２内における毛管力と液滴４ｂの針先３２ａに対する付着力の和よりも大きいか否かによって決まる。従って、ステップＳ１５およびステップＳ１４を繰り返して液滴４ｂの液量を所定量ずつ増加させ、液滴４ｂに作用する重力を徐々に大きくしていくことにより、１回または複数回の再試行の後に確実に液滴４ｂを固体試料２上に移動、すなわち図５（ｃ）に示されるように、固体試料２上に液滴４ａを形成することができる。
【００５１】
液滴４ｂの増加量を比較的少量に設定しておけば、再試行の回数は増えるものの、液滴４ｂを必要以上に大きくすることなく固体試料２上に移動させることが可能となる。さらにこの場合、液滴４ｂの不用意な落下による跳躍や転動、散乱等を防止することが可能となるため、より安定的に液滴４ａを固体試料２上に形成することができる。また、接触角の測定をより迅速に行うためには、液滴４ｂの増加量を比較的多量に設定し、再試行の回数を減少させるようにすればよい。
【００５２】
なお、図６（ｃ）に示されるように、撮像装置４０により撮像した画像から液滴４ｂと固体試料２の接触部分ＣＡの幅である接触幅ｗを検出し、この接触幅ｗに基づいて液滴４ｂの増加量を調整するようにしてもよい。すなわち、接触幅ｗが比較的小さい場合には、液滴４ｂの固体試料２に対する付着力が小さいことが予想されることから、液滴４ｂの増加量を多くし、接触幅ｗが比較的大きい場合には、液滴４ｂの固体試料２に対する付着力が大きいことが予想されることから、液滴４ｂの増加量を少なくするようにしてもよい。
【００５３】
また、液体試料４の密度または比重に基づいて、液滴４ｂの増加量を調整するようにしてもよい。すなわち、予め入力等された液滴４ｂの密度等が比較的小さい場合には、液滴４ｂの増加量を多くし、密度等が比較的大きい場合には、液滴４ｂの増加量を少なくするようにしてもよい。さらに、液体試料４の毛管力や固体試料２および針先３２ａに対する付着力が既知である場合には、これらの値に基づいて液滴４ｂの増加量を調整するようにしてもよい。
【００５４】
このように、既知の各種パラメータや、撮像装置４０により撮像した画像から取得した各種パラメータに基づき液滴４ｂの増加量を調整することで、液滴４ｂの移動の安定性を損なうことなく、接触角測定の迅速化を図ることができる。また、固体試料２上に適切な大きさの液滴４ａを形成することが可能となるため、接触角の測定精度を高めることができる。
【００５５】
次に、ステップＳ１６では、撮像装置４０の拡大率を変更する必要があるか否かを判定する（拡大率変更判定ステップ）。ここでは、拡大率変更判定手段６６が、まず図７（ｂ）に示されるように、撮像装置４０により撮像した画像から固体試料２上に形成された液滴４ａの幅方向（水平方向）の最大寸法である最大幅Ｄ、または固体試料２との接触部分ＣＡの幅である接触幅Ｗを検出する。なお、液滴４ａが画像からはみ出して最大幅Ｄまたは接触幅Ｗが検出できないような場合には、拡大率を一旦下げた後に再度検出を試みる。
【００５６】
拡大率変更判定手段６６は、次に、検出した最大幅Ｄまたは接触幅Ｗが画像中において接触角を測定するのに適切な大きさでない場合には、撮像装置４０の拡大率を変更する必要があると判定し、最大幅Ｄまたは接触幅Ｗが画像中において接触角を測定するのに適切な大きさである場合には、撮像装置４０の拡大率を変更する必要がないと判定する。撮像装置４０の拡大率を変更する必要があると判定した場合にはステップＳ１７に進み、撮像装置４０の拡大率を変更する必要がないと判定した場合にはステップＳ１８に進む。
【００５７】
ステップＳ１７では、撮像装置４０の拡大率を変更する（拡大率変更ステップ）。ここでは、拡大率変更手段６７が、撮像装置４０を制御して拡大率を変更し、画像中の液滴４ａが適切な大きさとなるようにする。これにより、再試行の繰り返し回数に応じて液滴４ａの大きさが変化したとしても、適切な大きさで固体試料２上の液滴４ａを撮像し、接触角を高精度に測定することが可能となる。また、液体試料４の固体試料２に対するぬれ性が不明な場合であっても、固体試料２上の液滴４ａを適切な大きさで撮像することが可能となる。
【００５８】
すなわち、図７（ｂ）および（ｃ）に示されるように、液体試料４の固体試料２に対するぬれ性に応じて、液滴４ａの最大幅Ｄおよび接触幅Ｗは、大きく変動することとなるが、ステップＳ１７において撮像装置４０の拡大率を変更することにより、液体試料４の固体試料２に対するぬれ性によらず、適切な大きさで固体試料２上の液滴４ａを撮像することが可能となる。
【００５９】
ステップＳ１８では、接触角を測定する（接触角測定ステップ）。ここでは、接触角測定手段６８が、撮像装置４０により撮像した画像に基づいて接触角を測定する。上述のように、接触角の導出方法は既知の方法を採用することができるため、ここでは説明を省略する。なお、接触角の測定に際しては、必要に応じてステージ２０を移動させ、固体試料２および固体試料２上の液滴４ａを測定に適した位置に配置する。また、吐出装置３０を移動させて、撮像装置４０の視野外に退避させるようにしてもよい。また、接触角の経時的変化を測定する場合には、接触角測定手段６８が所定のサンプリング周期で画像を取得し、取得した画像ごとに接触角を測定する。
【００６０】
以上の手順により、１回の接触角測定が完了する。固体試料２の測定面２ａにおける複数点について接触角を測定する場合には、ステージ２０を移動させて次の測定点を吐出装置３０の針３２の直下に配置した後に、上記ステップＳ１０〜Ｓ１８を再度実行することを繰り返す。
【００６１】
なお、本実施形態では、再試行手段６５は、ステップＳ１５において液滴４ｂを増量させた後に固体試料２と接触させるようにしているが、固体試料２と接触させた後に液滴４ｂを増量させるようにしてもよいし、液滴４ｂの増量および固体試料２との接触を略同時に行うようにしてもよい。すなわち、液滴４ｂを増量させるタイミングは、特に限定されるものではなく、増量させた液滴４ｂと固体試料２が接触した状態を作り出せればよい。
【００６２】
また、本実施形態では、再試行手段６５は、ステップＳ１５の再試行において常に針先３２ａの液滴４ｂを増量させるようにしているが、液滴４ｂを増量させずに固体試料２と接触させる場合を含めるようにしてもよい。例えば、最初の所定回数（例えば、３回）のステップＳ１５においては、液滴４ｂを増量させずに固体試料２と接触させ、所定回数を超えた以降（例えば、４回以降）のステップＳ１５においては、液滴４ｂを増量させて固体試料２と接触させるようにしてもよい。また、液滴４ｂを増量させた後の所定回数（例えば、２回）のステップＳ１５においては、液滴４ｂを増量させずに固体試料２に接触させるようにしてもよい。すなわち、液量ごとに複数回ずつ接触および判定を行うようにしてもよい。
【００６３】
針先３２ａの液滴４ｂの状態によっては、液量を増加させなくとも再接触させるだけで液滴４ｂを固体試料２上に移動させられる場合があるため、このように再試行において液滴４ｂを増量させない場合を含めるようにすることで、液滴４ｂを必要以上に大きくすることなく固体試料２上に移動させることが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態では、液滴移動判定手段６４は、ステップＳ１４において撮像装置４０により撮像した画像に基づいて液滴４ｂが吐出装置３０の針先３２ａから固体試料２の測定面２ａ上に移動したか否かを判定するようにしているが、例えばステージ２０または吐出装置３０に設けた秤量装置により測定した重量変化に基づく等、その他の既知の手法により液滴４ｂの固体試料２へ移動を判定するようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、拡大率変更判定手段６６およびステップＳ１６（拡大率変更判定ステップ）を設けるようにしているが、拡大率変更判定手段６６およびステップＳ１６を設けないようにしてもよい。すなわち、拡大率変更手段６７は、ステップＳ１７（拡大率変更ステップ）において常に、撮像装置４０の拡大率を液滴４ａの大きさに応じて変更するようにしてもよい。
【００６６】
また、ステップＳ１２（液滴形成保持ステップ）の後に、拡大率変更判定ステップおよび拡大率変更ステップ、または拡大率変更ステップのみを設けるようにしてもよい。すなわち、拡大率変更判定手段６６は、針先３２ａの液滴４ｂの大きさに基づいても、撮像装置４０の拡大率を変更する必要があるか否かを判定するようにしてもよい。また、拡大率変更手段６７は、針先３２ａの液滴４ｂの大きさに応じても、撮像装置４０の拡大率を変更するようにしてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、液滴接触手段６３および再試行手段６５は、ステップＳ１３およびステップＳ１５においてステージ２０を移動させることにより液滴４ｂと固体試料２を接触させるようにしているが、吐出装置３０を移動させて液滴４ｂと固体試料２を接触させるようにしてもよいし、ステージ２０および吐出装置３０の両方を移動させて液滴４ｂと固体試料２を接触させるようにしてもよい。
【００６８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、再試行手段６５が、ステップＳ１５の再試行において固体試料２および吐出装置３０を前回よりも近い距離まで相対的に近接させるようにしたものであり、その他の構成については第１の実施形態と同一である。従って、以下の説明においては、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すと共にその説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分について説明する。
【００６９】
図８（ａ）〜（ｃ）は、吐出装置３０の針先３２ａ周辺を拡大して示した概略図である。なお、同図（ａ）はステップＳ１３（液滴接触ステップ）における状態、同図（ｂ）はステップＳ１４（液滴移動判定ステップ）に示す状態、同図（ｃ）はステップＳ１５（再試行ステップ）における状態を示している。
【００７０】
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１３において液滴接触手段６３が固体試料２を上昇させ、図８（ａ）に示されるように、針先３２ａに保持された液滴４ｂに固体試料２の測定面２ａを接触させる。このとき、液滴接触手段６３は、針先３２ａと測定面２ａの間の距離Ｌ１、またはステージ２０の基準位置からの移動距離Ｍ１を検出して制御装置６０の記憶手段に記憶する。距離Ｌ１または移動距離Ｍ１の検出は、撮像装置４０により撮像した画像に基づいて行ってもよいし、ステージ２０および吐出装置３０の制御情報に基づいて行ってもよい。
【００７１】
ステップＳ１４では、第１の実施形態と同様に、固体試料２を吐出装置３０から離隔させて針先３２ａの液滴４ｂが固体試料２上に移動したか否かを判定し、図８（ｂ）に示されるように、液滴４ｂが移動していない場合には、ステップＳ１５に進む。
【００７２】
そして、本実施形態では、再試行手段６５は、ステップＳ１５の再試行において、前回よりも、すなわちステップＳ１３よりも近い距離Ｌ２まで固体試料２を吐出装置３０に近接させる。具体的には、記憶した前回の距離Ｌ１から所定の短縮量を減算した値を距離Ｌ２とする、または記憶した前回の移動距離Ｍ１に所定の短縮量を加算した値を移動距離Ｍ２とし、固体試料２をその位置まで移動させるようにステージ２０を制御する。また、再試行手段６５は、距離Ｌ２または移動距離Ｍ２を制御装置６０の記憶手段に記憶する。なお、所定の短縮量は、ユーザの入力等により予め設定しておくようにしてもよいし、液滴４ｂの液量もしくは寸法、または液体試料４の密度等に基づいて算出するようにしてもよい。
【００７３】
さらに、図示は省略するが、本実施形態の再試行手段６５は、２回目以降のステップＳ１５においては、前回のステップＳ１５よりも近い距離まで固体試料２を吐出装置３０に近接させる。従って、本実施形態では、針先３２ａの液滴４ｂと固体試料２は、再試行を行うごとに、より近い距離で接触することとなる。
【００７４】
このように、再試行において前回の接触時（すなわち、ステップＳ１３または前回のステップＳ１５）よりも近い距離まで固体試料２を吐出装置３０に近接させることにより、再試行ごとに針先３２ａの液滴４ｂと固体試料２の接触部分ＣＡの面積を拡大させていくことができる。液滴４ｂと固体試料２の接触面積を拡大させることで、液滴４ｂの固体試料２に対する付着力を増加させることができるため、本実施形態においても、１回または複数回の再試行の後に液滴４ｂを固体試料２上に安定的に移動させることが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態では、針先３２ａの液滴４ｂの液量を増加させないため、固体試料２上に形成する液滴４ａの大きさを略一定に保つことが可能となる。従って、液体試料４の固体試料２に対するぬれ性が比較的高いことが見込める場合には、本実施形態は、特に有効となる。
【００７６】
なお、第１の実施形態と同様に、本実施形態においても再試行手段６５は、ステップＳ１５の再試行において常に固体試料２および吐出装置３０を前回よりも近接させるのではなく、前回よりも近接させない場合を含めるようにしてもよい。また、第１の実施形態において示した変形例を、本実施形態に適用してもよいことは言うまでもない。
【００７７】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態および第２の実施形態を組み合わせたものであり、基本的な構成は、第１および第２の実施形態と同一である。この場合、再試行において第１の実施形態の液滴４ｂの増量と第２の実施形態の近接距離の短縮を共に行うようにしてもよいし、例えばユーザによるモード選択によって再試行の態様を液滴４ｂの増量および近接距離の短縮のいずれの態様とするかを決定するようにしてもよい。また、再試行手段６５がステップＳ１５において、液滴４ｂの増量および近接距離の短縮のいずれを行うかを、再試行の回数に基づいて決定するようにしてもよい。
【００７８】
例えば、最初の所定回数（例えば、４回）のステップＳ１５においては、液滴４ｂを増量させずに前回よりも近い距離まで固体試料２を吐出装置３０に近接させ、所定回数を超えた以降（例えば、５回以降）のステップＳ１５においては、液滴４ｂを増量させるようにしてもよい。この場合、所定回数を超えた以降のステップＳ１５においては、前回よりも近い距離まで固体試料２を吐出装置３０に近接させるようにしてもよいし、させなくてもよい。また、最初に液滴４ｂを増量させるときに、固体試料２を吐出装置３０に近接させる距離をリセットするようにしてもよい。
【００７９】
また、液滴４ｂを増量させた後の所定回数（例えば、３回）のステップＳ１５においては、液滴４ｂを増量させずに前回よりも近い距離まで固体試料２を吐出装置３０に近接させるようにしてもよい。すなわち、近接距離を短縮した接触および判定を液量ごとに複数回ずつ行うようにしてもよい。また、この場合にも、液滴４ｂを増量させるときに、固体試料２を吐出装置３０に近接させる距離をリセットするようにしてもよい。
【００８０】
このように、第１の実施形態における再試行の態様と、第２の実施形態における再試行の態様を適宜に組み合わせることにより、針先３２ａから固体試料２上への液滴４ｂの移動を、より迅速且つ安定的に行うことが可能となるため、接触角の測定をより簡便且つ迅速に行うことができる。
【００８１】
なお、本実施形態においても再試行手段６５は、ステップＳ１５の再試行において液滴４ｂの増量および近接距離の短縮のいずれかを常に実行するのではなく、液滴４ｂの増量および近接距離の短縮のいずれも行わない場合を含めるようにしてもよい。また、第１の実施形態において示した変形例を、本実施形態に適用してもよいことは言うまでもない。
【００８２】
以上説明したように、上記第１〜第３の実施形態に係る自動接触角計１は、液体試料４を吐出する吐出装置３０と、液体試料４を接触させる固体試料２および吐出装置３０を相対的に近接離隔させる移動機構２４（ステージ２０）と、吐出装置３０および移動機構２４を制御する制御装置６０と、を備え、制御装置６０は、吐出装置３０に液体試料４の液滴４ｂを形成して保持させる液適形成保持手段６２と、移動機構２４により固体試料２および吐出装置３０を相対的に近接させて固体試料２に液滴４ｂを接触させる液滴接触手段６３と、移動機構２４により固体試料２および吐出装置３０を相対的に離隔させて固体試料２に接触した液滴４ｂが吐出装置３０から離れて固体試料２に移動したか否かを判定する液滴移動判定手段６４と、液滴移動判定手段６４が液滴４ｂは固体試料２に移動していないと判定した場合に、移動機構２４により固体試料２および吐出装置３０を相対的に近接させて固体試料２に液滴４ｂを再度接触させる再試行を行う再試行手段６５と、を備えている。
【００８３】
また、上記第１〜第３の実施形態に係る接触角の自動測定方法は、液体試料４を吐出する吐出装置３０と、液体試料４を接触させる固体試料２および吐出装置３０を相対的に近接離隔するように移動させる移動機構２４（ステージ２０）と、吐出装置３０および移動機構２４を制御する制御装置６０と、を備える接触角計における接触角の自動測定方法であって、吐出装置３０に液体試料４の液滴４ｂを形成して保持させる液適形成保持ステップＳ１２と、移動機構２４により固体試料２および吐出装置３０を相対的に近接させて固体試料２に液滴４ｂを接触させる液滴接触ステップＳ１３と、移動機構２４により固体試料２および吐出装置３０を相対的に離隔させて固体試料２に接触した液滴４ｂが吐出装置３０から離れて固体試料２に移動したか否かを判定する液滴移動判定ステップＳ１４と、液滴移動判定ステップＳ１４において液滴４ｂは固体試料２に移動していないと判定した場合に、移動機構２４により固体試料２および吐出装置３０を相対的に近接させて固体試料２に液滴４ｂを再度接触させる再試行ステップＳ１５と、を有している。
【００８４】
このような構成とすることで、液体試料４および固体試料２の性状によらず、接触角を自動的に測定することが可能となる。すなわち、液体試料４の液滴４ｂが吐出装置３０から固体試料２に乗り移りにくい場合においても、液滴４ｂを安定的に吐出装置３０から固体試料２に移動させて、接触角を測定するための液滴４ａを確実に固体試料２上に形成することができる。これにより、予め液体試料４の固体試料２に対するぬれ性が判明していない場合においても、ユーザの目視による監視や手動操作の介入等を必要とすることなく、自動的に接触角を測定することが可能となる。結果として、接触角の測定を従来以上に簡便化、迅速化することができる。
【００８５】
また、第１および第３の実施形態に係る再試行手段６５は、再試行において、吐出装置３０により液滴４ｂの液量を増加させる。また、第１および第３の実施形態に係る再試行ステップＳ１５では、吐出装置３０により液滴４ｂの液量を増加させる。このようにすることで、液体試料４および固体試料２の組合せによらず、１回または複数回の再試行の後に確実且つ安定的に液滴４ｂを吐出装置３０の針先３２ａから固体試料２上に移動させることができる。
【００８６】
また、第２および第３の実施形態に係る再試行手段６５は、再試行において、固体試料２および吐出装置３０を前回よりも近い距離まで相対的に近接させる。また、第２および第３の実施形態に係る再試行ステップＳ１５では、固体試料２および吐出装置３０を前回よりも近い距離まで相対的に近接させる。このようにすることで、液体試料４および固体試料２の組合せによらず、１回または複数回の再試行の後に安定的に液滴４ｂを吐出装置３０の針先３２ａから固体試料２上に移動させることができる。また、液体試料４および固体試料２の組合せによらず、固体試料２上に形成する液滴４ａの大きさを略一体に保つことができる。
【００８７】
また、第３の実施形態に係る再試行手段６５は、再試行において、再試行の回数に基づいて、吐出装置３０により液滴４ｂの液量を増加させる、または固体試料２および吐出装置３０を前回よりも近い距離まで相対的に近接させるものであってもよい。また、第３の実施形態に係る再試行ステップＳ１５では、再試行の回数に基づいて、吐出装置３０により液滴４ｂの液量を増加させる、または固体試料２および吐出装置３０を前回よりも近い距離まで相対的に近接させるようにしてもよい。このようにすることで、このようにすることで、液滴４ｂの迅速な移動、液滴４ｂの安定的な移動、および固体試料２上に形成する液滴４ａの大きさの適正化を、高いレベルで並立させることができる。
【００８８】
また、第１〜第３の実施形態に係る自動接触角計１は、制御装置６０により制御されて液滴４ａ、４ｂを撮像する撮像装置４０を備え、液滴移動判定手段６４は、液滴４ａ、４ｂを撮像した画像に基づいて、液滴４ｂが吐出装置３０から離れて固体試料２に移動したか否かを判定する。このようにすることで、従来の一般的な接触角計が備える装置構成を有効活用して、液体試料４および固体試料２の性状によらない接触角の自動測定を実現することができる。すなわち、制御装置６０の機能構成以外に特別な装置構成を新たに追加する必要がないため、コストを低減することができる。
【００８９】
また、第１〜第３の実施形態に係る制御装置６０は、液滴４ａの大きさに応じて撮像装置４０の拡大率を変更する拡大率変更手段６７を備えている。このようにすることで、固体試料２上に形成した液滴４ａの大きさによらず、適切な大きさの液滴４ａの画像を取得することが可能となるため、確実且つ高精度に接触角を測定することができる。特に、液体試料４の固体試料２に対するぬれ性が高く、固体試料２上で液滴４ａが予想以上にぬれ拡がってしまうような場合にも、確実に接触角を測定することができる。
【００９０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の自動接触角計および接触角の自動測定方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００９１】
例えば、自動接触角計１を構成する各部材および機構等の形状および配置構成は、上記各実施形態で示したものに限定されるものではなく、その他の各種形状および配置構成を採用することができる。
【００９２】
また、ステージ２０の移動機構２４は、固体試料２を３軸方向に移動可能なものに限定されるものではなく、少なくとも吐出装置３０に対して近接離隔するように固体試料２を移動させるものであればよい。また、固体試料２ではなく、吐出装置３０を３軸方向に移動可能に構成するようにしてもよい。
【００９３】
また、上記実施形態において示した作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したものに過ぎず、本発明による作用および効果は、これらに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の自動接触角計および接触角の自動測定方法は、固体の表面性状の測定および評価等、界面科学（表面科学）の分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１  自動接触角計
２  固体試料
４  液体試料
４ａ、４ｂ  液滴
２０  ステージ
２４  移動機構
３０  吐出装置
４０  撮像装置
６０  制御装置
６２  液滴形成保持手段
６３  液滴接触手段
６４  液滴移動判定手段
６５  再試行手段
６７  拡大率変更手段
Ｓ１２  液滴形成保持ステップ
Ｓ１３  液滴接触ステップ
Ｓ１４  液滴移動判定ステップ
Ｓ１５  再試行ステップ
【図１】
2014202578.tif 000003
【図２】
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【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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