CN1590094A - 液滴的辨认方法、液滴喷头检查装置和液滴喷出装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种可以容易辨认从液滴喷头的喷嘴孔喷出后飞行的液滴的液滴辨认方法、液滴喷头检查装置和液滴喷出装置。液滴喷头检查装置(2)，可以辨认从液滴喷头(9)的喷嘴孔(92)喷出后飞行的液滴，其中具备照射激光光线L1的激光光线照射机构(3)，和具有能通过激光光线L1的狭缝(41)的板状部件(4)。使所述的激光光线L1通过狭缝(41)可以形成平板状光束的激光光线L2，该激光光线L2在形成其光束的平板与液滴(100)的弹道平行的姿态下对此弹道照射。这样可以照明飞行的液滴(100)，容易对其进行辨认。

Description

液滴的辨认方法、液滴喷头检查装置和液滴喷出装置
技术领域
本发明涉及一种可以辨认从液滴喷头的喷嘴孔喷出后飞行的液滴的液滴辨认方法、液滴喷头检查装置和液滴喷出装置。
背景技术
工业用的液滴喷出装置，已知能够用于通过采用与喷墨打印机的喷墨头同样方式的液滴喷头在基板上喷出液滴，例如制造液晶显示装置中的彩色滤光片或有机EL装置等，或在基板上形成金属配线等(参见专利文献1)。
在检查这种液滴喷出装置或者液滴喷头的性能用的检查装置中，如果辨认者用肉眼可以确认从液滴喷头中喷出的液滴，则可以简便地确认液滴的喷出状况，是很方便的。
然而，由于液滴直径极小，采用已有的装置很难辨认到被喷出的液滴。特别是当将液滴喷头以朝下的姿态设置的状态下，由于室内照明变暗，而很难辨认被喷出的液滴。
专利文献1：特开平10-260307号公报。
发明内容
本发明目的在于提供一种可以容易辨认从液滴喷头的喷嘴孔喷出后飞行之液滴的液滴辨认方法、液滴喷头检查装置和液滴喷出装置。
本发明目的由以下记载的本发明所达成。
本发明的液滴辨认方法，是辨认从液滴喷头的喷嘴孔喷出后飞行的液滴的液滴辨认方法，其特征在于，使激光光线通过狭缝以形成平板状光束的激光光线，在所述光束形成的平板与所述液滴弹道平行的姿态下对所述弹道照射该激光光线，以照明和辨认飞行的液滴。
这样可以提供一种可以容易辨认从液滴喷头的喷嘴孔喷出后飞行的液滴的液滴辨认方法，
本发明的液滴辨认方法中，优选使所述的激光光线在所述的狭缝的前或后透过聚光透镜。
这样可以容易调整与液滴的弹道交叉的部分的激光光束的宽度，即被激光光线照射的部分的长度。
本发明的液滴辨认方法中，所述的狭缝优选沿着其纵向断续形成。
这样即使在激光光线的输出大的情况下，也可以减轻辨认液滴时的晕眩感，可以更容易看到飞行的液滴。
本发明的液滴喷头检查装置，是能够辨认从液滴喷头的喷嘴孔喷出后飞行的液滴的液滴喷头检查装置，其特征在于，其中具备：
照射激光光线的激光光线照射机构，和
具有使所述的激光光线能通过的狭缝的板状部件，
使所述的激光光线通过所述的狭缝，以形成平板状光束激光光线，在所述光束形成的平板与所述液滴的弹道平行的姿态下，向所述弹道照射该激光光线，照明飞行的液滴，并能够辨认。
这样可以提供一种容易辨认从液滴喷头的喷嘴孔喷出后飞行的液滴的液滴喷头检查装置。
本发明的液滴喷头检查装置中，优选还具备接受所述的激光光线作光电变换的受光机构，和
基于所述受光机构的输出信号，检查液滴从所述喷嘴孔喷出状态用的检查机构。
这样不仅可以目视，而且还可以自动检查液滴从喷嘴孔的喷出状态。
本发明的液滴喷头检查装置中，优选还具备通过使所述的激光光线相对于与所述液滴喷头的多个喷嘴孔对应的多个弹道进行扫描，选择辨认液滴的喷嘴孔的喷嘴孔选择机构。
这样可以使激光光线照射液滴喷头的多个喷嘴孔中，来自所需喷嘴孔液滴的弹道，并可以辨认从该喷嘴孔喷出液滴的飞行。
本发明的液滴喷头检查装置中，优选还具备接受对辨认液滴的喷嘴孔指定的喷嘴孔指定机构，而所述喷嘴孔选择机构，朝着从所述喷嘴孔指定机构接受指定的喷嘴孔喷出的液滴的弹道照射所述激光光线。
这样，操作人员可以自由指定液滴喷头的多个喷嘴孔中希望辨认液滴的喷嘴孔。
本发明的液滴喷出装置，是具备保持工件用的工作台和向所述工件喷出液滴的液滴喷头，能够辨认从所述液滴喷头的喷嘴孔喷出后飞行的液滴的液滴喷出装置，其特征在于，具备：
照射激光光线的激光光线照射机构，和
具有使所述激光光线通过的狭缝的板状部件，
其中，使所述激光光线通过所述狭缝以形成平板状光束激光光线，在所述光束形成的平板与所述液滴弹道平行的姿态下，通过对所述弹道照射所述激光光线，照明飞行的液滴而能够辨认。
这样可以提供一种容易辨认从液滴喷头的喷嘴孔喷出后飞行的液滴的液滴喷出装置。
本发明的液滴喷出装置中，优选还具备接受所述激光光线作光电变换的受光机构，和基于所述受光机构的输出信号，检查液滴从所述喷嘴孔喷出状态用的检查机构。
这样，不仅可以目视，而且还可以自动检查液滴从喷嘴孔中的喷出状态。其检查结果既可以由显示装置等通报机构向操作人员通报，而且还可以基于该检查结果，使液滴喷头的功能恢复用的喷头恢复机构动作。
附图说明
图1是表示本发明的液滴喷头检查装置的实施方式的侧视图。
图2是表示本发明的液滴喷头检查装置的实施方式的俯视图。
图3是图1和图2所示的液滴喷头检查装置中遮光板的正视图。
图4是图1和图2所示的液滴喷头检查装置中遮光板的正视图。
图5是图1和图2所示的液滴喷头检查装置的功能方框图。
图6是表示本发明的液滴喷出装置实施方式的侧视图。
图7是图6所示的液滴喷出装置的功能方框图。
图中，
1…液滴喷出装置；2…液滴喷头检查装置；3…激光光线照射机构；31…开关；4、4’…板状部件；41、41’…狭缝；5…聚光透镜；6…X轴方向移动机构；7…线传感器；8…工作台；9…液滴喷头；91…喷嘴面；92…喷嘴孔；10…控制机构；101…CPU；102…存储部；11…头驱动部；12…显示器；13…输入机构；14…Y轴方向移动机构；100…液滴；200…工件；C…焦点；L1、L2…激光光线。
具体实施方式
以下基于附图所示的优选实施方式详细说明本发明的液滴辨认方法、液滴喷头检查装置和液滴喷出装置。
图1和图2分别是表示本发明的液滴喷头检查装置的实施方式的侧视图和俯视图；图3和图4是分别表示图1和图2中所示的液滴喷头检查装置中遮光板的正视图；图5是图1和图2所示的液滴喷头检查装置功能的方框图。
在以下说明中为方便起见将图1中的上侧称为“上”，下侧称为“下”，将图2中的上下方向称为“X轴方向”，左右方向称为“Y轴方向”。
这些附图所示的液滴喷头检查装置2，是检查液滴喷头9动作的装置。首先说明液滴喷头9。
如图1和图2所示，液滴喷头(喷墨头)9在其下面具有喷嘴面91，沿着X轴方向在喷嘴面91上并列形成一列或两列以上(图中所示为一列)多个喷嘴孔92。对于各喷嘴孔92虽然在图示中省略，但是实际上分别设有与该喷嘴孔92相连的压力室(腔室)，以及使被充填在此压力室内的液体压力变化的执行元件(actuator)。
液滴喷头9被头驱动部11所驱动。头驱动部11基于控制机构10的控制，对液滴喷头9的执行元件输送驱动信号。
执行元件一旦接受驱动信号，这种执行元件就会动作使压力室内的液体压力发生变化，其结果压力室内的液体就从喷嘴孔92向下方喷出液滴100。而且，作为液滴喷头9的执行元件并无特别限制，例如可以使用压电执行元件、静电执行元件等。而且液滴喷头9，也可以使用加热液体使之产生气泡的加热器作为执行元件的膜沸腾式的喷墨头。
对于液滴喷头9喷出的液体(包括分散液)并无特别限制，例如可以是油墨、彩色滤光片的滤光材料、形成有机EL装置中发光层用的荧光材料、形成电泳显示装置中的泳动体用的泳动体材料、在基板表面上形成贮格围堰用的贮格围堰材料、各种涂料、形成电极用的液体电极材料、在两块基板之间形成微小晶胞间隙用的构成隔片用的颗粒材料、形成金属配线用的液体金属材料、形成微透镜用的透镜材料、抗蚀剂材料、形成光扩散体用的光扩散材料等各种液体。
以下就液滴喷头检查装置2进行说明。液滴喷头检查装置2，具备照射激光光线L1的激光光线照射机构3、具有透过激光光线L1的狭缝41的板状部件4。
作为激光光线照射机构3并无特别限制，例如可以使用Ne-He激光器、Ar激光器、CO2激光器等气体激光器，红宝石激光器、YAG激光器、玻璃激光器等固体激光器，和半导体激光器等。
如图3所示，板状部件4是平板状部件，在此板状部件4上形成有连续的一条狭缝41。对于狭缝41的宽度并无特别限制，但是优选为液滴100的直径D的1～5倍左右，更优选是直径D的1～2倍左右。
而且优选对板状部件4的被激光光线L1照射的侧面实施使光线产生散射的散射处理。这样可以防止激光光线L1的光束中没有透过狭缝41的部分的反射光线朝向特定方向，因而可以确保操作人员的安全。
对于激光光线照射机构3所照射的激光光线L1光束的横断面形状并无特别限制，但是通常为圆形。也就是说，激光光线L1的光束形成圆柱状。
如图2所示，激光光线L1通过狭缝41后形成平板状光束的激光光线L2。这种激光光线L2可以以形成该光束的平板与液滴100的弹道平行的姿态从侧方(Y轴方向)对此弹道照射。这样飞行的液滴100被激光光线L2所照明，因反光而可见。因此操作人员可以容易辨认飞行的液滴100。
这样一来，对于液滴喷头检查装置2来说，由于可以容易目视确认液滴100从喷嘴孔92中的喷出状态，因而可以容易检查液滴100在飞行中是否出现弯曲，以及是否存在因喷嘴孔92堵塞等造成液滴100的喷出消失现象。而且，对于辨认液滴100的喷出方向并无特别限制，例如既可以沿着与激光光线L2照射方向正交的方向辨认，也可以沿着与激光光线L2照射方向倾斜的方向辨认。
本实施方式的液滴喷头检查装置2具有聚光透镜5，透过板状部件4上狭缝41被整形为平板状的激光光线L2，进一步透过聚光透镜5。透过聚光透镜5的激光光线L2，一旦被聚焦在焦点C并穿过焦点C，就会变成一种宽度(图1中上下方向上的宽度)沿着前进方向逐渐增大的光束，这部分光束可以照射在液滴100的弹道上。采用这种构成，透过聚光透镜5之前的激光光线L2即使光束狭窄的情况下，通过将液滴喷头9设置在比焦点C更远处的方法，也可以充分确保与液滴100的弹道交叉的部分的激光光线L2的光束宽度，即被激光光线L2照射部分的弹道长度。
另外，也可以将这种聚光透镜5设置在狭缝41之前侧。而且即使不使之透过聚光透镜5激光光线L2光束的宽度也充分宽的情况下，也可以不设置聚光透镜5。
而且本发明中还可以采用与图示的构成不同，在激光光线L1和激光光线L2的光路中设置反射镜，使光路弯曲的方案。这样可以提高激光光线照射机构3在配置位置上的自由度。
目视辨认被激光光线L2照明的飞行的液滴100时，当激光光线照射机构3的输出大的情况下，液滴100的反射光有时会产生晕眩感。这种情况下，采用图4所示的板状部件4’可以防止这种晕眩感。如图4所示，板状部件4’上的狭缝41’，沿着其纵向断续形成。这样可以减少液滴100的反射光比例，减轻晕眩感，更容易发现。
如图1所示，激光光线照射机构3具有激光光线L1谐振开关的切换开关31。这样，仅当希望辨认飞行的液滴100时才由激光照射机构3使激光光线L1谐振，除此以外的情况下由于可以使激光光线照射机构3的动作停止，所以可以降低电力消耗。而且，还可以采用这样一种构成，即设置按钮代替开关31，仅当按下此按钮时才使激光光线照射机构3谐振发射激光光线L1。
本实施方式的液滴喷头检查装置2，进一步具有使液滴喷头9沿着X轴方向移动的X轴方向移动机构6，和接受激光光线L2后作光点变换的线传感器(受光机构)7。而且如图5所示，液滴喷头检查装置2还具有控制机构10、显示器12和输入机构13。
对于X轴方向移动机构6的构成并无特别限制，例如可以采用线型马达的构成，或者利用螺杆和使之旋转的伺服马达的构成。
显示器12例如是由CRT(阴极射线管)、液晶显示器等构成，可以显示操作画面和数据输入画面等的。输入机构13由键盘、鼠标等构成。
如图2所示，一旦X轴方向移动机构6动作，使液滴喷头9沿着X轴方向移动，就能使激光光线L2对与多数喷嘴孔92对应的多个弹道作相对扫描。这样可以对液滴喷头9的多个喷嘴孔92中来自所需喷嘴孔92的液滴100的弹道照射激光光线L2，因而可以对从该喷嘴孔92中喷出液滴100的飞行情况进行辨认。
如此，本实施方式中，X轴方向移动机构6是以在多个喷嘴孔中选择要辨认飞行的液滴100的喷嘴孔92作为喷嘴孔选择机构的一种功能部件。其中作为喷嘴孔选择机构并不限于采用X轴方向移动机构6的构成，此外既可以采用通过激光光线照射机构3和板状部件4移动，扫描激光光线L2的构成，而且还可以采用电沉积反射镜或多面反射镜等使激光光线L2扫描的构成。
操作人员可以通过输入机构13向控制机构10输入想辨认的液滴100的喷嘴孔92的编号。也就是说，输入机构13具有接受指定辨认的液滴100的喷嘴孔92的作为喷嘴孔指定机构的功能。而且控制机构10基于由输入机构13输入的信息使X方向移动机构6动作，使液滴喷头9移动对来自被指定的液滴喷嘴孔92的液滴100的弹道照射激光光线L2。这样一来，操作人员就可以就指定编号的喷嘴孔92辨认飞行的液滴100。
本实施方式的液滴喷头检查装置2，通过设置线传感器7也可以自动检查来自喷嘴孔92的液滴100的喷出状态。这种情况下，控制机构10，具有基于线传感器9的输出信号检查来自喷嘴孔92的液滴100的喷出状态的功能。
控制机构10，例如像下述那样，判断来自喷嘴孔92的液滴100的飞行弯曲或喷出停止等。首先，当线传感器7检出了液滴100在图1中自上而下横切激光光线L2的光束将激光光线L2遮挡的情况下，控制机构10就会判断液滴100被正常喷出。而且当线传感器7检出了液滴100仅将激光光线L2光束的上部遮挡的情况下，控制机构10就会判断液滴100产生了飞行弯曲(飞行方向移动)。而且无论液滴喷头9是否进行了液滴喷出动作，只要线传感器7的输出信号不变，控制机构10就会判断液滴100产生了遗漏喷出(喷嘴孔92堵塞)。
这样一来，本实施方式中不仅目视，而且也可以自动检查来自喷嘴孔92的液滴100的喷出状态。而且这种情况下，与上述同样借助于扫描激光光线L2，可以检查有关多个喷嘴孔92中所需喷嘴孔92的喷出状态。
另外，作为接受激光光线L2作光电变换的机构，并不限于线传感器，例如也可以使用发光二极管和CCD(电荷耦合器件)等摄像元件等。
图6是表示本发明的液滴喷出装置的实施方式的侧视图，图7是图6所示的液滴喷出装置的功能方框图。
以下参照这些图说明本发明的液滴喷出装置的实施方式，但是仅以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，有关相同事项的说明将省略。
这些图中所示的液滴喷出装置1，除了不具有线传感器7以外，是搭载了与上述同样的液滴喷头检查装置2的液滴喷出装置。在这种液滴喷出装置1中，与上述同样，也可以容易辨认从液滴喷头9的喷嘴孔92喷出而飞行的液滴100。
液滴喷出装置1，具备液滴喷头检查装置2、向工件200喷出液滴100的液滴喷头9、保持工件200的工作台8、和使工作台8沿着Y轴方向移动的Y轴方向移动机构14。
对于规定的工件200并无特别限制，例如可以是玻璃基板、硅基板、柔性基板等各种基板，或透镜等光学部件等各种物品。
在工作台8上设有例如用真空抽吸等方法保持被搭载的工件200的保持机构(图中未示出)。
Y轴方向移动机构14的构成并无特别限制，例如可以采用线型马达的构成，或利用螺杆和使之旋转的伺服马达的构成。
这样的液滴喷出装置1，根据控制机构10的控制，使X轴方向移动机构6和Y轴方向移动机构14动作，以X轴方向和Y轴方向中一个方向作为主扫描方向，以另一方向为副扫描方向，使液滴喷头9和工件200分别作相对移动，自各喷嘴孔92向工件200喷出液滴100，可以在工件200上描画出所定图案。
这种液滴喷出装置1中，由于可以采用与上述同样的方法，容易目视确认来自喷嘴孔92的液滴100的喷出状态，所以可以迅速检出液滴100的喷出停止和飞行弯曲等异常现象的产生，可以提高制品的品质和成品率。
而且在这种液滴喷出装置1中，也可以采用这样一种构成，例如设置上述那样的线传感器7之类的受光机构，基于这种受光机构的输出信号，由控制机构10自动检查来自喷嘴孔92的液滴100的喷出状态。这样，当液滴100产生了飞行弯曲和遗漏喷出(喷嘴孔92堵塞)等现象的情况下，可以将其自动检出。这样一来，当对于液滴喷头9检出了液滴100的飞行弯曲或喷出停止的情况下，控制机构10优选通过图中未示出的显示装置(显示器)显示该信息，向操作人员报告产生了飞行弯曲和遗漏喷出。而且，当检出了液滴100产生飞行弯曲或遗漏喷出等的情况下，控制机构10也可以通过使图中未示出的头恢复机构动作，对液滴喷头9进行功能恢复处理，消除喷嘴孔92堵塞和飞行弯曲现象。另外，作为上述头恢复机构，例如可以举出擦拭清扫液滴喷头9喷嘴面91的擦拭机构，或使间隙密接在喷嘴面91上而从喷嘴孔92抽吸流体以消除堵塞的间隙抽吸机构等。
以上虽然就图示的实施方式说明了本发明的液滴辨认方法、液滴喷头检查装置、和液滴喷出装置，但是本发明并不限于这些。构成液滴喷头检查装置和液滴喷出装置的各部，可以置换成能够发挥同样功能的任意构成的。而且还可以附加任意构成物。

Claims (9)

1.一种液滴辨认方法，是辨认从液滴喷头的喷嘴孔喷出飞行液滴用的液滴辨认方法，其特征在于，使激光光线通过狭缝以形成平板状光束的激光光线，在所述光束形成的平板与所述液滴弹道平行的姿态下对所述弹道照射所述激光光线，照明和辨认飞行的液滴。
2.根据权利要求1所述的液滴辨认方法，其中使所述激光光线在所述的狭缝的前或后透过聚光透镜。
3.根据权利要求1或2所述的液滴辨认方法，其中所述狭缝沿着其纵向断续形成。
4.一种液滴喷头检查装置，是能够辨认从液滴喷头的喷嘴孔喷出而飞行的液滴的液滴喷头检查装置，其特征在于，其中具备：
照射激光光线的激光光线照射机构，和
具有能通过所述激光光线的狭缝的板状部件，
通过使所述激光光线通过所述狭缝以形成平板状光束激光光线，在所述光束形成的平板与所述液滴弹道平行的姿态下，向所述弹道照射所述激光光线，能够照明和辨认飞行的液滴。
5.根据权利要求4所述的液滴喷头检查装置，其中还具备：
接受所述激光光线作光电变换的受光机构，和
基于所述受光机构的输出信号，检查液滴从所述喷嘴孔喷出状态用的检查机构。
6.根据权利要求4或5所述的液滴喷头检查装置，其中还具备通过使所述激光光线相对于与所述液滴喷头的多个喷嘴孔对应的多个弹道进行扫描，选择辨认液滴的喷嘴孔的喷嘴孔选择机构。
7.根据权利要求6所述的液滴喷头检查装置，其中还具备接受对辨认液滴的喷嘴孔指定的喷嘴孔指定机构，所述喷嘴孔选择机构使所述激光光线，向着从所述喷嘴孔指定机构接受指定的喷嘴孔喷出的液滴的弹道照射。
8.一种液滴喷出装置，是具备保持工件用的工作台和向所述工件喷出液滴的液滴喷头，能够辨认从所述液滴喷头的喷嘴孔喷出后飞行的液滴的液滴喷出装置，其特征在于，具备：
照射激光光线的激光光线照射机构，和
具有通过所述激光光线的狭缝的板状部件，
其中，使所述激光光线通过所述狭缝以形成平板状光束激光光线，在所述光束形成的平板与所述液滴弹道平行的姿态下，对所述弹道照射所述激光光线，能够照明和辨认飞行的液滴。
9.根据权利要求8所述的液滴喷出装置，其中还具备：
接受所述激光光线作光电变换的受光机构，和
基于所述受光机构的输出信号，检查液滴从所述喷嘴孔的喷出状态用的检查机构。
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