(57)【要約】【課題】閉空間内でヘッドから吐出される液体材料を空間外に取り出して液体材料を検査する【解決手段】閉状態にあるシャッタと外壁によって構成される閉空間内に、ヘッドから吐出される液体材料を容器２２で収集する。その後、シャッタ２３を開状態にして、容器２２を閉空間の外に出して、液体材料に係る物性値（粘性、ＰＨ値など）を検査する。シャッタ２３を開状態とした場合、外気が閉空間内に入り込むのを防止するため、ブロー装置２４により、気体（窒素）を噴出させる。【選択図】　　　図２
2004141836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉状態にあるシャッタと外壁によって構成される閉空間内に、
液体材料を液滴として吐出するヘッドと、
前記ヘッドから吐出された液体材料を収集する容器と、
前記シャッタが開状態のときに前記容器を前記閉空間の外に取り出す取出手段と
を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出装置において、
前記シャッタが開状態にあるときに、前記閉空間内に外気が入り込まないように気体を噴出する噴出手段をさらに有すること
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液滴吐出装置において、
前記噴出手段は、前記閉空間内に存在する気体と同一の気体を噴出すること
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
外壁によって構成される閉空間内において、ヘッドから液体材料を液滴として吐出させる過程と、
前記ヘッドから吐出された液体材料を前記閉空間の外に取り出す過程と、
前記閉空間の外に取り出した液体材料の検査をする過程と
を有することを特徴とする液体材料の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体材料を液滴として吐出する液滴吐出装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
液滴吐出装置は、液体材料を液滴として吐出する装置として、プリンタ等の各分野で使用されている。液滴吐出装置は、液体材料を格納するタンクと、当該タンク内の液体材料をヘッドに供給するための配管と、液体材料を液滴として吐出するヘッドを備えている。従来、吐出された液滴の付着する位置（着弾位置）を正確ならしめるため、これを検出して液滴の吐出時期を補正する処理が行われていた（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２８０４６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、液滴吐出装置では、タンクに格納された液体材料は、配管およびヘッドの内部を通過した後、液滴として吐出されるため、配管やヘッドの内部にゴミなどの異物があると、異物が混入した液体材料がヘッドから吐出されてしまう問題があった。また、配管やヘッドの内部に液体材料が充満されたまま長時間放置されると、液体材料の粘性やＰＨ値が変化する結果、全く性質が異なる液体材料が吐出されてしまう問題もあった。
上述した問題は、いずれもタンクに液体材料を格納した後で生じるものであるから、タンクに格納する前における液体材料の検査を行っても問題を解決することはできない。
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、ヘッドから吐出された後の液体材料について粘性やＰＨ値などを検査することができ、本来のプリンタ等として使用する前に問題を発見できる液滴吐出装置、また、液体材料の検査方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る液滴吐出装置の構成は、閉状態にあるシャッタと外壁によって構成される閉空間内に、液体材料を液滴として吐出するヘッドと、前記ヘッドから吐出された液体材料を収集する容器と、前記シャッタが開状態のときに前記容器を前記閉空間の外に取り出す取出手段とを有することを特徴とする。
かかる液滴吐出装置の構成によれば、閉状態にあるシャッタと外壁によって構成される閉空間内において、ヘッドから液滴として吐出される液体材料を容器に収集し、その後、この容器を閉空間の外に取り出すことができる。このため、ヘッドから吐出された液体材料に係る検査（粘性、ＰＨ値等の測定）を行い、液体材料に問題がないことを確認した上で、液滴吐出装置の使用をすることができる。
【０００６】
上述した液滴吐出装置の構成において、前記シャッタが開状態にあるときに、前記閉空間内に外気が入り込まないように気体を噴出する噴出手段をさらに有することを特徴としてもよい。
かかる液滴吐出装置の構成によれば、シャッタが開状態になっても外気が閉空間内に入りこむおそれがない。このため、外気中に含まれる、液体材料にとって不適当な成分やゴミ、水分などが液体材料に混入する不具合も生じない。
ここで、前記噴出手段は、前記閉空間内に存在する気体と同一の気体を噴出するのが好ましい。同一の気体を噴出することにより、閉空間内の状態を維持しつつ、外気が閉空間内に入りこむのを防止できる。
【０００７】
本発明に係る液体材料の検査方法は、外壁によって構成される閉空間内において、ヘッドから液体材料を液滴として吐出させる過程と、前記ヘッドから吐出された液体材料を前記閉空間の外に取り出す過程と、前記閉空間の外に取り出した液体材料の検査をする過程とを有することを特徴とする。
かかる検査方法によれば、外壁によって構成される閉空間内において、ヘッドから液滴として吐出させた液体材料を、閉空間の外に取り出して、当該液体材料に係る検査（粘性、ＰＨ値等の測定）を行うことができる。そして当該液体材料に問題がないことを確認後、閉空間内においてヘッドから液体材料を液滴として吐出させ、本来の液体材料の利用を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施形態に係る液滴吐出装置（以下、単に「装置」ということがある）１００の斜視図である。
本実施形態に係る液滴吐出装置１００は、例えば有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置で使用する動作基板を製造する装置として用いることができる。この場合、液滴吐出装置１００は、セットされたガラス基板３８に対し、発光材を有機溶媒で溶解した液体材料（インク組成物）をヘッド４０から吐出させ、ガラス基板３８上に発光層を形成させる装置として用いられる。
ここで装置１００を構成するヘッド４０等は、外壁９０等により形成される閉空間内に配置し、外気に含まれるゴミや水分その他液体材料に不適当な成分が液体材料に混入しないように図っている。さらに、装置１００内（閉空間内）は、窒素気体で充満させることにより、液体材料の劣化やヘッド４０等の部材が酸化するのを防止している。
【０００９】
図１において、制御部５０は、装置各部に対して駆動信号等の供給をして、装置各部の動作を制御する。なお、実際の駆動信号線などは図示を省略した。
タンク１０は、発光層を形成させるための液体材料を格納する。タンク１０に格納された液体材料は、その後、配管３０を介してヘッド４０に供給される。ヘッド４０は、供給された液体材料を液滴として吐出する。
ヘッド４０は、可動板４２と一体となりスライダ４６に可動可能に取り付けられている。スライダ４６は、可動板４２をｘ軸方向に移動させ、これにより、ヘッド４０がｘ軸方向に移動する。
【００１０】
ステージ３７は、スライダ３６に可動可能に取り付けられている。ステージ３７上の中心位置には、ガラス基板３８をセットするための領域が設けられている。ステージ３７は、スライダ３６上をｙ軸方向に移動し、これにより、ステージ３７上のガラス基板３８もｙ軸方向に移動する。
以上述べたスライダ４６およびスライダ３６の駆動により、ガラス基板３８の任意の位置に対してヘッド４０から液体材料を吐出することができるようになっている。
【００１１】
サンプリングユニット２０は、ガラス基板３８に対する液体材料の吐出とは別に、ヘッド４０から吐出される液体材料を収集する。そして、収集した液体材料を装置１００の外部に取り出す。
上述したように、ヘッド４０等は、外壁９０等により囲まれる閉空間内（装置１００の内部）に配置される。サンプリングユニット２０は、この閉空間内において、ヘッド４０から吐出される液体材料を収集するとともに、収集した液体材料を閉空間の外（装置１００の外部）に取り出すためのものである。これにより、ヘッド４０から吐出された液体材料の物性値（粘性、ＰＨ値など）を検査することができる。そして、当該液体材料について物性値の変化や異物混入などの問題がないことを確認した後で、本来のガラス基板３８に対する液体材料の吐出をすることができるのである。
【００１２】
図２は、サンプリングユニット２０の斜視図である。以下、図２を用いてサンプリングユニット２０についての構成を詳細に説明する。
容器２２は、ヘッド４０から吐出される液体材料を収集する。容器２２は、ステージ２７上の中心位置に取り付けられ、自在に取り外しできるようになっている。
ステージ２７は、ｘ軸方向に延在するスライダ２１上を移動できるように取り付けられている。ステージ２７が移動すると、ステージ２７上に取り付けられた容器２２もｘ軸方向に移動する。本実施形態では、ステージ２７および容器２２は、スライダ２１上において装置１００の最も内側に位置するＡ位置と、スライダ２１上において装置１００の最も外側に位置するＢ位置との間を移動する。このように、スライダ２１は、液体材料を収集した容器２２の取出手段を形成する。
ここで、スライダ２１には位置センサが取り付けられており、ステージ２７および容器２２が、Ａ位置、Ｂ位置のいずれにあるかを示すセンサ信号が、制御部５０に出力される。
【００１３】
シャッタ２３は、２つの外枠２３Ａ，２３Ｂと、両枠に挟まれた扉２３Ｃから構成される。扉２３Ｃは、制御部５０の制御下、外枠２３Ａ，２３Ｂに沿って図面上下方向（ｚ軸方向）を移動する。扉２３Ｃが、図面上で下側にある場合は、シャッタ２３は閉じた状態になる。
シャッタ２３が閉状態にある場合、扉２３Ｃと外壁９０によって、閉空間を構成する。言い換えると、装置１００の内部は、外気との間で隔離された閉空間になる。この場合、スライダ２１上の通路は扉２３Ｃによって塞がれるからステージ２７を位置移動することはできない。
一方、扉２３Ｃが図面上で上側にある場合は、シャッタ２３は開状態になる。シャッタ２３が開状態になると、スライダ２１上の通路が開くことになるから、ステージ２７および容器２２は、Ａ位置とＢ位置の間を位置移動することができる。
【００１４】
ブロー装置２４（噴出手段）は、気体を格納するボンベ２４Ａと、ボンベ２４Ａ内の気体を外部に噴射（ブロー）するブロー部２４Ｂから構成される。本実施形態においては気体として窒素を用いる。ブロー部２４Ｂはシャッタ２３の上部に位置し、ブロー部２４Ｂからは、図２において下側の方向、すなわちｚ軸の負方向に向かって、窒素が噴出される。このため、シャッタ２３が開いた状態になっていても、窒素の噴出する流れによってシャッタ２３の開口部分が塞がれるようになり、シャッタ２３から外気が入り込むのが防止されるのである。
【００１５】
次に、装置１００の閉空間内においてヘッド４０から吐出される液体材料を容器２２により収集し、当該容器２２を閉空間外（装置１００の外）に取り出す際の、具体的な動作内容を説明する。
図３は、制御部５０によって行われる具体的な制御内容を示すフローチャートである。はじめに、制御部５０は、スライダ２１上のステージ２７および容器２２がＡ位置（装置内部）にあることを確認する（ステップＳａ１）。Ａ位置にあるか否かの確認は、スライダ２１に取り付けた位置センサからの出力信号を検出して行う。
次いで、スライダ４６を駆動し、容器２２の上部にヘッド４０の液滴吐出口（ノズル）が位置するように、ヘッド４０の位置調整をする（ステップＳａ２）。その後、ヘッド４０から容器２２に対して、実際に液体材料を所定量だけ吐出をさせる（ステップＳａ３）。この際の吐出量は、その後で液体材料の物性値（粘性、ＰＨ値など）を測定するにあたり十分な量として予め決められている。
【００１６】
次いで、制御部５０は、ブロー装置２４を駆動して、窒素ブローを開始させる（ステップＳａ４）。そして、シャッタ２３を開状態にした後（ステップＳａ５）、スライダ２１を駆動して、容器２２をＢ位置に移動させる（ステップＳａ６）。その後、制御部５０は、シャッタ２３を閉状態にした後（ステップＳａ７）、窒素ブローを終了させる（ステップＳａ８）。
【００１７】
このようにして、制御部５０は、ヘッド４０から吐出された液体材料を容器２２によって収集した後、容器２２をＢ地点（装置外部）に移動させる。これにより、容器２２を取り出して収集された液体材料の物性値（粘性、ＰＨ値など）を検査することができる。
ここで、液体材料を検査する方法は任意である。装置１００の操作者が容器２２を取り出し、その後、操作者自ら液体材料の物性値（粘性やＰＨ値など）を測定して、液体材料の検査を行うようにしてもよい。あるいは、装置１００と液体材料の検査装置とをスライダ２１を介して接続しておき、液体材料を収集した容器２２を装置１００から検査装置に供給し、検査まで自動的に行うように構成してもよい。この場合、操作者は特に煩雑な作業をすることなく、液体材料の検査まで自動的に終了させることができる。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態に係る液滴吐出装置１００によれば、制御部５０の制御下、装置１００の内部（閉空間内）でヘッド４０から吐出された液体材料を容器２２により収集するとともに、この容器２２を装置１００の外部（閉空間外）に取り出すことができる。
容器２２を装置１００の外に取り出す際、すなわち、容器２２をＡ位置からＢ位置に移動する際には、シャッタ２３は開状態に制御されるが、この場合はブロー装置２４から窒素気体が噴出されるため、外気が装置１００の内部に入り込むおそれがない。
また、ブロー装置２４から噴出される気体は、装置１００の内部に充満される気体と同じ窒素であるから、装置１００の内部の状態（内部の温度や湿度など）を維持させながら、容器２２をＡ位置からＢ位置に移動させることができる。
このように、本実施形態に係る液滴吐出装置１００によれば、外気が装置１００の内部に入り込むこともなく、装置１００内部状態が維持される。例えば、外気が装置内部に入り込むことにより装置内部の温度が変動し、スライダ３６，４６の位置精度が悪くなったり、液体材料の粘度が変化する、というような不具合は生じるおそれはないのである。
【００１９】
なお、容器２２を装置１００のＢ位置からＡ位置に移動する場合も、制御部５０によって、同様の制御が行われる。
この場合、制御部５０は、まず、ブロー装置２４を駆動し、窒素ブローを開始させる。次いで、シャッタ２３を開状態にした後、スライダ２１を駆動して、容器２２をＢ位置からＡ位置に移動させる。そして、制御部５０は、シャッタ２３を閉状態にした後、ブロー装置２４の駆動を終了して窒素ブローを終了する。このようにして、制御部５０は、Ｂ位置にある容器２２をＡ位置に移動させる。容器２２の移動に際して、シャッタ２３が一時的に開状態となるが、シャッタ２３が開状態であるときは、窒素ブローを実行させているため、外気が装置１００の内部に入り込むのは防止される。
このように、制御部５０の制御下、装置１００の内部を窒素で充満された状態に保ちながら、液体材料を収集した容器２２をＢ位置（装置外部）からＡ位置（装置内部）に移動させることができるため、液体材料の再検査を行うことも可能である。
【００２０】
以上が実施形態の説明であるが、これまでの実施形態の説明は、あくまで本発明の内容を説明するための例示に過ぎず、任意に変形を加えることができる。
たとえば、液体材料を収集するために容器２２を用いるのではなく、ガラス基板３８を小さく切断したものを使用してもよい。この場合は、ヘッド４０から吐出される液体材料を単に収集するだけでなく、ヘッド４０から吐出される液滴の態様（吐出パターン）についても検査することができる。すなわち、一般のヘッドには、液体材料を液滴吐出するノズルは複数備えられており、たとえば１８０個のノズルが２列に配置されるヘッドがある。このような場合、容器２２のかわりに、ガラス基板を用い、ガラス基板に吐出された液体材料の状態を検査することにより、複数のノズルのすべてから液滴吐出ができたか否かを調べることも可能である。
【００２１】
また、本発明の意図は、液滴吐出装置１００について具体的に使用する前段階で、ヘッド４０から吐出される液体材料の検査をするという点にある。このため、上述実施形態に示したサンプリングユニット２０を使うのではなく、ガラス基板３８そのものにヘッド４０から液体材料を吐出させ、このガラス基板３８を取り出して、吐出された液体材料の検査をするようにしてもよい。一般に、ＥＬ表示装置の動作基板を製造する工程内で液滴吐出装置１００を用いる場合、ガラス基板３８は窒素環境下にある製造ライン内を流れ、この製造ラインと装置１００のスライダ３６とは接続された構成になっている。このため、液体材料を吐出したガラス基板３８をスライダ３６および製造ラインを介して装置１００の外に取り出し、その後、ガラス基板３８上の液体材料を検査するようにしてもよい。
いずれにしても、ヘッド４０から吐出された後の液体材料の検査をすることができるので、上述した実地形態と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る液滴吐出装置１００の斜視図である。
【図２】サンプリングユニット２０の斜視図である。
【図３】動作内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…タンク
２０…サンプリングユニット
２１…スライダ
２２…容器
２３…シャッタ
２３Ａ…外枠
２３Ｂ…外枠
２３Ｃ…扉
２４…ブロー装置
２４Ａ…タンク
２４Ｂ…ブロー部
２７…ステージ
３０…配管
３６…スライダ
３７…ステージ
３８…ガラス基板
４０…ヘッド
４２…固定板
４６…スライダ
５０……制御部
９０……外壁
【図１】
2004141836.tif 000003
【図２】
2004141836.tif 000004
【図３】
2004141836.tif 000005