JP2013002964A - Liquid discharge device, volume measuring method and inspection member - Google Patents

Liquid discharge device, volume measuring method and inspection member Download PDF

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慧 常政
Koji Ikeda
浩二 池田
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パナソニック株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure the volume of a discharged liquid.SOLUTION: A liquid discharge device includes: an inspection member 102 including a holding surface portion 121 that holds the shape of a liquid 200 discharged from discharge means 101 in a convex shape by using surface tension, and a suppressing surface region 122 that is formed around the holding surface portion 121 and suppresses an outflow of the liquid 200 from the holding surface portion 121; and shape information acquisition means 103 for acquiring shape information that is information on the shape of the liquid 200 held by the holding surface portion 121.

Description

本願発明は、吐出手段が吐出する液体の体積を測定する技術に関し、特に、ナノリットル〜マイクロリットルオーダーの体積の微小な液滴(液体)の体積を測定する技術に関する。 The present invention relates to a technique discharging means for measuring the volume of liquid to be discharged, in particular, to a technique for measuring the volume of nano-liters to micro-liters order of volume of fine droplets (liquid).

液体吐出装置、特に微小な量の液体を正確な位置に吐出する液体吐出装置は、有機EL(Electro Luminescence)を用いた表示装置の製造や、白色発光するLED(Light Emitting Diode)照明装置の製造などに用いられている。 Liquid discharge apparatus, a liquid ejecting apparatus that ejects a particularly small amount of liquid in the correct position, manufacture and display devices using organic EL (Electro Luminescence), producing an LED (Light Emitting Diode) illumination device emitting white light It has been used to like. 具体的に前述のような製造工程において、液体吐出装置は、LEDが放射する青色光を白色に変換する蛍光物質が分散された樹脂や有機EL材料を正確な量で正確な位置に吐出する。 In a specific manufacturing process as described above, the liquid discharging apparatus, LED is discharged in the correct position in an amount fluorescent substance is exactly dispersed resin and an organic EL material to be converted to white to blue light emission. 従って、液体吐出装置が吐出する微少量の体積を測定することは非常に重要となる。 Therefore, measuring the volume of small amount liquid discharge device discharges is very important.

従来、液体吐出装置から吐出されるきわめて微少な液体の体積を測定するには、例えば、一箇所に微少な量の液体を一単位の液滴として液体吐出装置により複数回吐出させ、精密天秤で吐出させた液体の総重量を計測し、計測結果を吐出回数で除算することで吐出された微少量の液体の重量や体積を算出する方法が採用されている。 Conventionally, to measure the volume of very fine liquid discharged from the liquid discharging apparatus, for example, ejected a plurality of times by a liquid ejection apparatus a minute amount of liquid in one place as droplets of a unit, a precision balance measuring the total weight of the ejected liquid, a method of calculating the small amount of weight and volume of liquid discharged by dividing the measurement result in ejection number is employed. また、昨今では特許文献1や特許文献2に記載のように、液滴をシートなどに一滴吐出し、画像認識技術を用いて液滴の体積を算出する技術が提案されている。 Further, as described in Patent Documents 1 and 2 nowadays, ejecting a drop of liquid droplets such as a sheet, a technique for calculating the volume of the droplet using an image recognition technique it has been proposed. また、特許文献3に記載のように、溝内に樹脂を塗布し、溝の両壁面を伝って這い上がった樹脂の表面形状を円に近似することで塗布量を算出する技術が提案されている。 Further, as described in Patent Document 3, a resin is applied into the groove, it is proposed a technique for calculating the application amount by approximating a circle the surface shape of the resin crawls up along the both wall surfaces of the groove there.

特開2008−264608号公報 JP 2008-264608 JP 特開平9−248512号公報 JP-9-248512 discloses 国際公開第2006/013915号 International Publication No. WO 2006/013915

ところが昨今では、表示装置の画素が細密化してきているため、より微小な量の液体を正確に吐出する技術が望まれている。 However, in recent years, since the pixel of the display apparatus has to miniaturization, a technology to accurately eject more minute amount of liquid is desired. また、LED照明の分野でも、蛍光物質を含有する樹脂の塗布量を正確に制御して、色むらのない安定した生産技術の確立が望まれている。 Further, in the field of LED lighting, and accurately control the coating amount of the resin containing a fluorescent substance, the establishment of no stable production technique color shading is desired.

しかし、画像解析技術を用いる場合、測定に時間がかかるため吐出装置の操業中に吐出量を測定して操業条件にフィードバックするなどの即時性に難があり、液体の色や屈折率によって大きな誤差が生じるなどの問題もある。 However, when using an image analysis technique, there is hardly the immediacy such as feedback to measured and operational conditions the discharge amount during operation of the discharge device for the measurement takes too long, large errors by color and refractive index of the liquid there is also a problem, such as may occur. 一方、吐出された液体である複数の液滴をまとめて計測する場合は、平均的な値しか算出することができないため、表示装置や照明装置の製造などにおいて1箇所に1滴を吐出するだけの場合、ムラの発生を把握することが困難となり、また、即時性にも難がある。 On the other hand, if the measured together multiple droplets are ejected liquid can not be calculated only average values, only ejects one drop one place in such as the manufacture of display devices and lighting devices in the case of, it is difficult to grasp the occurrence of unevenness, also, a difficulty in immediacy. さらに、吐出される液体の粘度が異なる場合、壁を伝って這い上がる状態が大きく異なるため、経時的に粘度が変化するような樹脂を安定して正確に測定することは困難となる。 Further, if the viscosity of the liquid to be ejected is different, since the state where the creep up along the walls are largely different, it is difficult to accurately measure stably a resin, such as over time viscosity changes.

本願発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、液体吐出装置から吐出される液体の体積を正確、かつ、高速に測定することのできる液体吐出装置、体積測定方法、検査部材の提供を目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, an object accurately the volume of liquid ejected from the liquid ejection device, and a liquid ejecting apparatus capable of measuring at high speed, the volumetric method, the providing of the test element It is set to.

上記目的を達成するために、本願発明にかかる液体吐出装置は、液体を吐出する吐出手段を備える液体吐出装置であって、前記吐出手段から吐出された液体を当該液体の表面張力を用いて凸状に保持する保持面部と、前記保持面部の周囲に形成され前記保持面部からの液体の流出を抑止する抑止面領域とを備える検査部材と前記保持面部に保持される液体の形状に関する情報である形状情報を取得する形状情報取得手段とを備えることを特徴とする。 To achieve the above object, a liquid discharge apparatus according to the present invention is a liquid ejecting apparatus comprising an ejection means for ejecting liquid, a liquid discharged from the discharging means with the surface tension of the liquid projection a holding surface for holding the Jo is the information about the shape of the liquid held in the holding surface and the test member and a deterrent surface area for suppressing the outflow of liquid from the holding surface is formed around the holding surface section characterized in that it comprises a shape information obtaining means for obtaining shape information.

また、前記検査部材は、上端面部が保持面部である柱状の保持部材を備え、前記抑止面領域は、前記保持部材を囲う空間であってもよい。 Moreover, the inspection member comprises a columnar retaining member upper surface is holding surface, the restraining surface area may be a space surrounding the holding member.

また、前記抑止面領域は、前記保持面部よりも液体をはじく表面を備えてもよい。 Further, the restraining surface region may comprise a surface which repels the liquid than the holding surface.

これによれば、吐出手段から吐出された液体は、抑止面領域によって平面的に広がる領域が規制され、保持面部に表面張力を用いて凸状に保持される。 According to this, discharged from the discharge means liquid, a region extending plane is restricted by suppressing surface area, it is held in a convex shape using a surface tension holding surface. 従って、保持面部に保持される液体は、液体の粘度にあまり影響を受けることなく、一定の形状をとることとなる。 Therefore, the liquid held in the holding surface is not affected too much the viscosity of the liquid, and to take a certain shape. このように一定の形状となる液体の形状情報、例えば、保持面部に保持される液体の高さを形状情報として取得することで、吐出手段から吐出される微小な液体の体積を正確、かつ、高速に算出することが可能となる。 Shape information of the liquid to be this way certain shape, for example, by acquiring the height of the liquid held in the holding surface the shape information, exactly the volume of minute liquid discharged from the discharging means, and, it is possible to calculate the speed.

また、上記目的を達成するために、本願発明にかかる体積測定方法は、吐出された液体の体積を測定する体積測定方法であって、吐出された液体を当該液体の表面張力を用いて凸状に保持する保持面部と、前記保持面部の周囲に形成され前記保持面部からの液体の流出を抑止する抑止面領域とを備える検査部材の前記保持面部に液体を吐出し、前記保持面部に保持される液体の形状に関する情報である形状情報を取得し、前記形状情報と前記保持面部の形状に関する保持面情報とに基づき、吐出された液体の体積を算出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the volume measuring method according to the present invention, there is provided a volume measurement method for measuring the volume of the discharged liquid, the discharged liquid with surface tension of the liquid convex ejecting liquid to the holding surface of the test member comprising a holding surface, and suppressing surface area for suppressing the outflow of liquid from the holding surface is formed around the holding surface for holding the, held by the holding surface that shapes for the information shape information of the liquid acquires, based on the holding surface information about the shape of the holding surface section and the shape information, and calculates the volume of the discharged liquid.

これによれば、吐出手段から吐出された液体は、抑止面領域によって平面的に広がる領域が規制され、保持面部に表面張力を用いて凸状に保持される。 According to this, discharged from the discharge means liquid, a region extending plane is restricted by suppressing surface area, it is held in a convex shape using a surface tension holding surface. 従って、保持面部に保持される液体は、液体の粘度にあまり影響を受けることなく、一定の形状をとることとなる。 Therefore, the liquid held in the holding surface is not affected too much the viscosity of the liquid, and to take a certain shape. このように一定の形状となる液体の形状情報、例えば、保持面部に保持される液体の高さを形状情報として取得することで、吐出手段から吐出される微小な液体の体積を正確、かつ、高速に算出することが可能となる。 Shape information of the liquid to be this way certain shape, for example, by acquiring the height of the liquid held in the holding surface the shape information, exactly the volume of minute liquid discharged from the discharging means, and, it is possible to calculate the speed.

また、上記目的を達成するために、本願発明にかかる検査部材は、吐出された液体の体積を測定する際に用いられる検査部材であって、液体を当該液体の表面張力を用いて凸状に保持する保持面部と、前記保持面部の周囲に形成され前記保持面部からの液体の流出を抑止する抑止面領域とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the inspection member according to the present invention is an inspection member to be used for measuring the volume of the discharged liquid, the liquid in a convex shape by using the surface tension of the liquid a holding surface for holding, characterized in that it comprises a suppression surface area for suppressing the outflow of liquid from the holding surface is formed around the holding surface section.

これによれば、吐出手段から吐出された液体は、抑止面領域によって平面的に広がる領域が規制され、保持面部に表面張力を用いて凸状に保持される。 According to this, discharged from the discharge means liquid, a region extending plane is restricted by suppressing surface area, it is held in a convex shape using a surface tension holding surface. 従って、保持面部に保持される液体は、液体の粘度にあまり影響を受けることなく、一定の形状をとることとなる。 Therefore, the liquid held in the holding surface is not affected too much the viscosity of the liquid, and to take a certain shape. このように一定の形状となる液体の形状情報、例えば、保持面部に保持される液体の高さを形状情報として取得することで、吐出手段から吐出される1滴の液体の体積を正確、かつ、高速に算出することが可能となる。 Shape information of the liquid to be this way certain shape, for example, by acquiring the height of the liquid held in the holding surface the shape information, exactly one drop of the volume of liquid discharged from the discharge means, and , it is possible to calculate the speed.

さらに、前記保持面部が複数個並べて設けられるものでもよい。 Further, the holding surface may be one that is provided side by side a plurality.

これによれば、吐出された液体である液滴を断続的(例えば所定の吐出回数に1回の割合)に測定し、吐出量の経時的変化などを容易に測定することが可能となる。 According to this, the droplet is ejected liquid was measured intermittently (e.g., once every predetermined number of discharges), it is possible to easily measure such as discharge amount of change over time.

なお、前記体積測定方法が含む各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを実施することも本願発明の実施に該当する。 Also applicable to the practice of the present invention to carry out the program for executing the processes in which the volumetric method comprises the computer. 無論、そのプログラムが記録された記録媒体を実施することも本願発明の実施に該当する。 Of course, also applicable to the embodiment of the present invention to carry out the recording medium on which the program is recorded.

本願発明によれば、吐出手段から吐出された微少液体(液滴)の体積を正確、かつ、高速に測定することが可能となる。 According to the present invention, the volume of the discharged from the discharge means microfluidic (droplets) accurate and can be measured at high speed.

図1は、液体吐出装置の概略構成を示す斜示図である。 Figure 1 is a perspective 示図 showing a schematic configuration of a liquid discharge apparatus. 図2は、吐出手段の概略構成を一部断面で示す図である。 Figure 2 is a diagram showing a schematic configuration of a discharge means in partial cross-section. 図3は、体積検査装置の機構構成などを模式的に示す斜視図である。 Figure 3 is a perspective view schematically showing a like mechanism construction of volumetric inspection apparatus. 図4は、体積検査装置の機能構成などを模式的に示すブロック図である。 Figure 4 is a block diagram schematically showing functional configurations, etc. of the volumetric inspection apparatus. 図5は、形状情報取得手段を側方から示す平面図である。 Figure 5 is a plan view showing the shape information acquiring unit from the side. 図6は、保持部材のエッジ(抑止面領域)のバリエーションの一つを側面から示す平面図である。 Figure 6 is a plan view showing one variation of the holding member of the edge (deterrence surface area) from the side. 図6は、保持部材のエッジ(抑止面領域)のバリエーションの一つを側面から示す平面図である。 Figure 6 is a plan view showing one variation of the holding member of the edge (deterrence surface area) from the side. 図8は、検査部材の別態様を示す斜視図である。 Figure 8 is a perspective view showing another embodiment of the test element. 図9は、別態様の検査部材に設けられる保持面部の一つを示す斜視図である。 Figure 9 is a perspective view showing one holding surface provided on the test member of another embodiment.

次に、本願発明に係る液体吐出装置、体積測定方法、検査部材の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Next, a liquid ejection apparatus according to the present invention, the volumetric method, the embodiment of the testing member will be described with reference to the drawings. なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る液体吐出装置、体積測定方法、検査部材の一例を示したものに過ぎない。 The following embodiments, the liquid ejecting apparatus according to the present invention, the volumetric method, merely shows an example of a test element. 従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。 Thus the present invention has a range is defined by the language of the claims with reference to the following embodiments, but the invention is not limited to the following embodiments.

図1は、液体吐出装置の概略構成を示す斜示図である。 Figure 1 is a perspective 示図 showing a schematic configuration of a liquid discharge apparatus.

同図に示すように、液体吐出装置100は、液体を吐出する吐出手段101を備える装置であって、検査部材102と、形状情報取得手段103とで構成される体積検査装置120を備えている。 As shown in the figure, the liquid ejecting apparatus 100 is an apparatus provided with a discharge means 101 for discharging a liquid, and a test member 102, the volumetric inspection device 120 constituted by the shape information obtaining section 103 . また本実施の形態の場合、液体吐出装置100は、被塗布体201上の所望の位置に液体200を吐出することができる装置であって、被塗布体201を支持するステージ202を備えている。 In the case of this embodiment, the liquid ejecting apparatus 100 is an apparatus capable of ejecting liquid 200 in the desired position on the medium to be coated 201 and a stage 202 for supporting the medium to be coated 201 .

ヘッド203の吐出手段101は、1または複数の吐出手段101(後述)が設けられ、ヘッドX軸移動装置205、および、ヘッドY軸移動装置206によりステージ202に指示された被塗布体201に対してXY軸方向に相対的に移動する。 Discharge means 101 of the head 203, one or more discharge means 101 (described later) is provided, the head X-axis moving unit 205, and, with respect to the applicator 201 instructs the stage 202 by a head Y-axis moving unit 206 It moves relative to the XY-axis direction Te.

液体吐出装置100は、この構成によって、ヘッド203とステージ202上の被塗布体201とを相対移動させながら、ヘッド203に備えられた吐出手段101から被塗布体201に向かって液体200を吐出し、被塗布体201上の所望の位置に所望の量の液体を塗布する。 Liquid ejection apparatus 100, this configuration while the member to be coated 201 on the head 203 and the stage 202 are moved relative ejects liquid 200 toward the discharge means 101 provided in the head 203 to the medium to be coated 201 , applying a desired amount of liquid to a desired position on the medium to be coated 201. なお、吐出手段101を備えるヘッド203と、被塗布体201を支持するステージ202とは、相対的に移動して被塗布体201上の所望の位置に所望の量の液体を吐出手段101により吐出して塗布できる構成であればよい。 Incidentally discharge, a head 203 with a discharge means 101, the stage 202 for supporting the medium to be coated 201, the discharge means 101 to desired amount of liquid to move relative to a desired position on the medium to be coated 201 it may be a configuration that can be applied to. 例えば、吐出手段101を備えたヘッド203に対して被塗布体201を支持するステージ202がXY軸方向に移動する構成であってもよい。 For example, it may be a configuration in which the stage 202 for supporting the medium to be coated 201 is moved in the XY direction relative to the head 203 provided with a discharge means 101. また、このようにヘッド203がXY軸方向の水平面移動を行わない場合であれば、後述する体積検査装置120が水平面内を移動してヘッド203に対して相対移動する構成にしてもよい。 Further, in the case where this manner the head 203 does not perform horizontal movement of the XY-axis direction, may be configured to volumetric-inspection apparatus 120 described later moves relative to the head 203 to move in a horizontal plane.

図2は、吐出手段の概略構成を一部断面で示す図である。 Figure 2 is a diagram showing a schematic configuration of a discharge means in partial cross-section.

同図に示すように、吐出手段101は、所望の液体200を液滴として吐出することができる装置である。 As shown in the figure, the discharge means 101 is a device capable of discharging desired liquid 200 as a droplet.

吐出手段101は、本実施の形態の場合、シリンジ113と、ニードル112と、プランジャ114とを備えている。 Discharge means 101, in this embodiment, the syringe 113 includes a needle 112, a plunger 114.

シリンジ113は、液体200を内方に保持し、プランジャ114を移動させることにより液体200を一定の圧力でシリンジ113の先端側に備えられたニードル112より液体200を吐出することができる筒状の容器である。 Syringe 113 holds the liquid 200 inwardly, the plunger 114 of the syringe 113 to the liquid 200 at a constant pressure by moving the distal end side in a cylindrical shape with from the needle 112 can be discharged liquid 200 provided it is a container.

プランジャ114は、シリンジ113の内方にシリンジ113に対し摺動自在に配置され、シリンジ113内の液体200を押し出すことができるピストンである。 The plunger 114 is slidably disposed with respect to the syringe 113 to the inside of the syringe 113, is a piston which can push the liquid 200 in the syringe 113.

なお、吐出手段101は、例えば加圧手段(図示せず)によりエアーをシリンジ113内に導入することで、プランジャ114をシリンジ113に対し摺動させ、液体200を加圧して吐出口であるニードル112から吐出することができるものとなっている。 Incidentally, discharge means 101, for example, the air by pressurizing means (not shown) to introduce into the syringe 113, the plunger 114 to slide relative to the syringe 113, a liquid 200 is pressurized discharge port needle It has become what can be ejected from the 112.

なお、液体200の粘度により吐出体110より液体200の吐出に問題が無ければシリンジ113にプランジャ114を備えていない構成であってもよい。 It may be configured to the syringe 113 if there is no problem in the discharge of the liquid 200 from the discharge member 110 is not provided with the plunger 114 by the viscosity of the liquid 200.

図3は、体積検査装置の機構構成などを模式的に示す斜視図である。 Figure 3 is a perspective view schematically showing a like mechanism construction of volumetric inspection apparatus.

図4は、体積検査装置の機能構成などを模式的に示すブロック図である。 Figure 4 is a block diagram schematically showing functional configurations, etc. of the volumetric inspection apparatus.

図5は、形状情報取得手段を側方から示す平面図である。 Figure 5 is a plan view showing the shape information acquiring unit from the side.

体積検査装置120は、液滴として吐出される液体の体積を測定する装置であって、検査部材102と、形状情報取得手段103とを備えている。 Volumetric inspection apparatus 120 is an apparatus for measuring the volume of liquid discharged as droplets, and a test member 102, and a shape information obtaining section 103. また、本実施の形態の場合、体積検査装置120は、体積算出部129と、保持面情報取得部128と、判断部127とを備えている。 Further, in this embodiment, volumetric inspection apparatus 120 includes a volume calculation unit 129, a holding surface information acquisition unit 128, a determining unit 127.

検査部材102は、吐出手段101から吐出される液体200を所定の領域に上方凸状に保持し、吐出された液体200を略半球状やドーム状に保持することができる部材であり、保持面部121と、抑止面領域122とを備えている。 Testing members 102, the liquid 200 ejected from the ejection unit 101 and held upward convex in a predetermined region, a member capable of holding a liquid 200 discharged in a substantially hemispherical shape or a dome shape, holding surface and 121, and a suppression surface area 122. 本実施の形態、検査部材102は、上端面部が保持面部121である円柱状の保持部材123を備えており、さらに、保持面部121が複数個並べて一直線上に配置されるように、保持部材123を一列に並べて保持する長尺帯状の基材124を備えている。 This embodiment, the inspection member 102 includes a cylindrical holding member 123 the upper end face is holding surface 121, further, so that the retention surface 121 is disposed on a straight line arranged plurality, the holding member 123 and a base 124 of the long strip to hold in a row a. また、本実施の形態の場合、体積検査装置120は、保持部材123のピッチで基材124を一方向に送ることができる送り機構(図示せず)を備え、液体200が付着していない保持部材123を順次供給できるものとなっている。 Further, in this embodiment, volumetric inspection apparatus 120 includes a feeding mechanism that can send a substrate 124 in one direction at a pitch of the holding member 123 (not shown), the liquid 200 is not attached held It has become what can be sequentially supplying member 123.

保持部材123は、上端面部が保持面部121である柱状の部材であり、保持部材123の上端面部の周囲に形成され保持面部121と同一の面に存在する空間が抑止面領域122(図5参照)として機能している。 Holding member 123 is a columnar member upper surface portion is holding surface 121, upper surface portion is formed around the holding surface 121 of the same present in the surface space deterrent surface region 122 of the holding member 123 (see FIG. 5 ) is functioning as a. 本実施の形態の場合、保持部材123の保持面部121の周縁部にあるエッジ、すなわち保持面部121と抑止面領域122との境界が存在することにより、抑止面領域122は、保持面部121に保持された液体200が保持面部121から流出することを抑止し、液体200が保持面部121に保持されている状態を維持することができるものとなっている。 In the present embodiment, the edge on the periphery of the holding surface 121 of the holding member 123, that is, by the boundary between the holding surface 121 and suppress surface region 122 is present, the inhibit surface region 122 is held in the holding surface 121 liquid 200 is suppressed from flowing out from the holding surface 121, liquid 200 is in the one that can maintain the state held in the holding surface 121.

ここで、保持部材123、特に保持面部121の材質は、特に限定されるものでは無いが、保持する液体200とのぬれ性がある程度高いものを選定することが好ましい。 Here, the material of the holding member 123, in particular the holding surface 121, although not particularly limited, it is preferable that the wettability with the liquid 200 to be held to select a fairly high degree. 保持面部121上に吐出された液体200の表面張力により凸状に保持される液体200のぬれ性の接触角αは0°<α≦90°で表される浸漬ぬれが好ましい。 Immersion wetting contact angle alpha of the wettability of the liquid 200 held in a convex shape by the surface tension of the liquid 200 ejected onto the holding surface 121 which is represented by 0 ° <α ≦ 90 ° is preferred. 保持面部121が液体200をはじきすぎてしまうと、保持面部121に保持される液体200の形状が安定せず、形状に関する情報を正確に取得することが困難となるからである。 When the holding surface 121 is too repels liquid 200, it is not stable in liquid form 200 held by the holding surface 121, because it is difficult to obtain accurate information about the shape. また、保持部材123が樹脂などの場合、保持する液体200に対する耐性(耐溶剤性、耐薬品性など)の高い材質(例えば、ポリエチレンやポリプロピレン)を選定することが好ましい。 The holding member 123 may such as resin, resistance (solvent resistance, and chemical resistance) with respect to the liquid 200 which holds high the material (e.g., polyethylene or polypropylene) it is preferable to select. また、保持部材123を使い捨てにしない場合などには、耐溶剤性や耐薬品性が高く、かつ、洗浄時の摺擦にも耐えるステンレスやアルミニウムなどの金属材料を選定してもよい。 Further, the in a case where it is not the holding member 123 in the disposable, solvent resistance and high chemical resistance, and, a metal material such as rubbing the stainless steel and aluminum to withstand the may be selected during cleaning. 特にアルミニウムは、吐出された液体200とともに精密天秤にて重量の検証がし易いという効果を有する。 In particular aluminum, it has the effect of easily verification of weight on precision balance with a liquid 200 ejected.

また、周囲に抑止面領域122が形成された保持面部121の形状は、保持面部121の全体にぬれ広がり、表面張力により凸形状保持された液体200の形状が球体の一部であるとして近似できるような形状であることが好ましい。 The shape of the holding surface 121 of suppressing surface area 122 around is formed, spread wetting the entire holding surface 121, the shape of the liquid 200 which is convex held by the surface tension can be approximated as a portion of a sphere a is preferably shaped like. さらに具体的には、保持面部121にぬれ広がった液体200の凸形状の水平面に鉛直な断面形状が円弧曲線に近似できる形状が好ましい。 More specifically, a vertical cross-sectional shape in the horizontal plane of the convex shape of the wet spread liquid 200 to the holding surface 121 is preferably shaped to approximate an arc curve.

また、保持部材123の上端面部周縁のエッジの形状は、図5に示すような直角でもよく、また、図6に示すような、先端に向かって狭まるテーパ形状や、図7に示すような、先端に向かって広がるテーパ形状であってもよい。 The edge shape of the upper end face periphery of the holding member 123 may be a right angle as shown in FIG. 5, also, as shown in FIG. 6, or a tapered shape which narrows toward the tip, as shown in FIG. 7, or it may be a tapered shape which spreads toward the tip. また、保持部材123の上端面部周縁(エッジ)は製造の都合上ある程度丸くなる場合もあるが、液体200を保持面部121上に維持できる程度(接触角:α、0°<α≦90°)の丸さであれば、特に問題は無い。 The upper end face periphery of the holding member 123 (edge) is sometimes produced convenience to some extent round of, but enough to maintain the liquid 200 on the holding surface 121 (contact angle: α, 0 ° <α ≦ 90 °) if the round is, there is no particular problem.

また、保持面部121の形状は円形に限定されることは無く、矩形や星形など任意の形状を選定しうるが、円形を採用すると、液体200を安定して保持することができ、また、形状情報として液体200の高さのみを取得した場合でも、液体200の凸形状の鉛直断面はその表面張力により円弧近似が可能で、高い精度で液体200の体積を外挿することが可能となるため好ましい。 The shape of the holding surface 121 is not to be limited to a circle, but may select an arbitrary shape such as a rectangle or a star-shaped, can Employing circular, retaining the liquid 200 stably, also, even when the shape information acquired solely on liquid 200, a vertical cross section of the convex shape of the liquid 200 can be an arc approximated by the surface tension, it is possible to extrapolate the volume of the liquid 200 with high precision for preferred.

また、保持面部121の面積は、測定対象となる吐出された液体200の液滴の量、すなわち、保持する液体200の体積に対応して選定する。 The area of ​​the holding surface 121, the amount of discharged droplets of liquid 200 as a measurement target, i.e., selected to correspond to the volume of the liquid 200 to be held. 具体的には、液体200の体積に対して保持面部121の面積が広すぎる場合、吐出された液体200が周囲に抑止面領域122が形成された保持面部121の全体に広がることができないため液体200の形状が安定せず、また、液体200の十分な高さを得ることができないため、正確な形状に関する情報を取得することができない。 Liquid Specifically, since when the area of ​​the holding surface section 121 with respect to the volume of the liquid 200 is too large, the liquid 200 ejected can not spread throughout the holding surface 121 of suppressing surface area 122 around is formed 200 shape is not stable, also, it is not possible to obtain a sufficient level of liquid 200, it is impossible to obtain information about the precise shape. また、液体200の体積に対して保持面部121の面積が狭すぎる場合、保持面部121から液体が容易に流出し、液体200の体積を測定することができなくなる。 Further, when the area of ​​the holding surface section 121 with respect to the volume of the liquid 200 is too narrow, the liquid is easily flows out from the holding surface 121, it becomes impossible to measure the volume of liquid 200. 例えば、測定対象となる液体200の体積が2立方ミリメートルの場合、円形の保持面部121の直径が2mm以上8mm以下から選定する。 For example, the volume of the measured liquid 200 may 2 cubic millimeters, the diameter of the circular holding surface 121 selected from 2mm or 8mm or less. ナノリットルオーダーの体積の液体200を測定する場合、円形の保持面部121の直径は0.5mm以下となる。 When measuring the liquid 200 in nanoliter volumes order, the diameter of the circular holding surface 121 becomes 0.5mm or less.

図8は、検査部材の別態様を示す斜視図である。 Figure 8 is a perspective view showing another embodiment of the test element.

図9は、別態様の検査部材に設けられる保持面部の一つを示す斜視図である。 Figure 9 is a perspective view showing one holding surface provided on the test member of another embodiment.

これらの図に示すように、検査部材102は、板状(シート状)の保持体125の表面に保持面部121を設け、保持面部121の周囲に保持面部121よりも液体をはじく表面を備える抑止面領域122を設けてもかまわない。 As shown in these figures, the inspection member 102 is suppressed with a plate the provided holding surface 121 to the surface of the holder 125 (sheet-like), surface to repel liquid than the holding surface 121 around the holding surface 121 it may be provided with a surface region 122. 具体的には、保持体125の表面の一部を環状に荒らし(表面粗度を悪くする)、当該荒れた部分を抑止面領域122、抑止面領域122に囲われた部分を保持面部121としてもよい。 Specifically, a portion of the surface of the holding member 125 (deteriorating the surface roughness) roughening the ring, the rough portion deterrence surface area 122, the enclosed portion to suppress surface region 122 as a holding surface 121 it may be. また、保持体125の表面の一部にフッ素樹脂など液体をはじきやすい物質を環状に形成し、その物質が形成された部分を抑止面領域122、抑止面領域122に囲われた部分を保持面部121としてもよい。 Further, a portion tends to repel liquids such as fluorine resin material of the surface of the holding member 125 is formed in an annular shape, the holding surface of the portion enclosed by the suppression surface area 122, suppressing surface area 122 a portion of the material has been formed it may be used as the 121.

また検査部材102の別態様として、上端面部が保持面部121である柱状部材を水平面上にマトリクス状に配置する構成でもよい。 As another embodiment of the test element 102, a columnar member upper surface portion is holding surface 121 may be configured to arranged in a matrix on a horizontal surface.

形状情報取得手段103は、保持面部121に保持される液体200の形状に関する情報である形状情報を取得する装置である。 Shape information acquiring unit 103 is a device for obtaining the shape information is information about the shape of the liquid 200 held in the holding surface 121. 図3や図5に示すように、本実施の形態の場合、形状情報取得手段103は、鉛直方向(図中Z軸方向)に延在し水平方向(図中Y軸方向)に進行する平行光を投光する投光部131と、投光部131から投光された光りを受光したか否かを高い分解能で検出する受光部132とを備えている。 As shown in FIGS. 3 and 5, in this embodiment, the shape information obtaining section 103 parallel to progress to extend in the vertical direction (in the drawing the Z-axis direction) horizontally (Y-axis direction in the drawings) a light projecting unit 131 for projecting light and a light receiving portion 132 for detecting whether or not to receive the light which is projected from the light projecting unit 131 at high resolution. 形状情報取得手段103は、検査部材102の保持面部121上に保持されている液体200により投光部131から投光される光りの一部が遮られることを利用し、液体200の形状情報の一つである保持面部121からの液体の高さの情報を送信することができるものとなっている。 Shape information acquiring unit 103, by using the fact that part of the light is projected from the light projecting unit 131 by to have a liquid 200 which is held on the holding surface 121 of the test element 102 is interrupted, the shape information of the liquid 200 It has become one capable of transmitting the height information of the liquid from the holding surface 121 is one.

なお、形状情報取得手段103は、上記構成に限定されるわけではない。 The shape information obtaining section 103 is not limited to the above configuration. 例えば、投光部131、および、受光部132と保持部材123とを相対的に移動させることにより、液体200の形状情報を二次元的に取得するものでもかまわない。 For example, the light projecting portion 131, and, by relatively moving the holding member 123 and the light receiving portion 132, may be intended to acquire the shape information of the liquid 200 two-dimensionally. また、保持面部121に対しレーザ光などを垂直に照射し、反射光などを利用して液体200の保持面部121からの高さを測定するものでもかまわない。 The holding surface and the laser beam is irradiated vertically to 121, may utilize the like reflected light to measure the height from the holding surface 121 of the liquid 200. この場合も、レーザ光を走査することにより、液体200の2次元形状や3次元形状を測定してもかまわない。 Again, by scanning the laser beam, it is also possible to measure the two-dimensional shape or three-dimensional shape of the liquid 200. また、液体200をカメラで撮像し、得られた撮像情報から形状情報を取得してもかまわない。 Further, the liquid 200 is captured by the camera, from the obtained imaging information may be acquired shape information.

図4において、保持面情報取得部128は、中央演算装置とメモリなどからなるコンピュータを用い、プログラムを実行させることで実現される演算部に含まれ、検査に用いられる検査部材102の情報、特に、保持面部121の面積や直径など形状に関する保持面情報を取得する処理部である。 4, the holding surface information acquisition unit 128, using a computer made of a central processing unit and a memory, are included in the calculation unit realized by executing the program, information of test elements 102 used in the inspection, in particular a processing unit that acquires a holding surface information about the shape, such as area or diameter of the holding surface 121. なお、保持面情報の入力方法は特に限定されるわけではなく人間によって情報を入力してもよく、保持面情報取得部128が複数種類の検査部材102の形状に関する保持面情報を記憶し、検査部材102が備える識別情報に基づき保持面情報を選択するものでもかまわない。 The input method of the holding surface information may be inputted information by human but is not particularly limited, the holding surface information acquisition unit 128 stores the holding surface information about the shape of a plurality of types of test elements 102, the inspection it may be intended to select a holding surface information based on the identification information member 102 is provided.

体積算出部129は、演算部に含まれ、形状情報取得手段103から得られた形状情報と、保持面情報取得部128から得られた保持面情報とに基づき保持面部121に保持される液体200の体積を算出する処理部である。 Volume calculation unit 129 is included in the calculation unit, the liquid 200 held in the holding surface 121 on the basis of the shape information obtained from the shape information acquiring unit 103, a holding surface information obtained from the holding surface information acquisition unit 128 a processing unit for calculating the volume. 具体的には、形状情報取得手段103から得られた液体200の高さの情報と、保持面情報取得部128から得られた保持面部121の径の情報に基づき、液体200の形状を球の一部であるとして近似することで液体200の体積を算出、あるいは、保持面部121上の液体200の形状情報により、液体200の体積を算出する。 Specifically, the height information of the liquid 200 obtained from the shape information acquiring unit 103, based on the information on the diameter of the holding face information acquisition unit 128 holding surface 121 resulting from the shape of the liquid 200 in the sphere calculate the volume of the liquid 200 by approximated as being part, or the shape information of the liquid 200 on the holding surface 121, it calculates the volume of the liquid 200.

判断部127は、演算部の一部であり、体積算出部129で算出された液体200の体積が保持面部121の情報に対して許容範囲内か否かを閾値判断し、許容範囲を逸脱している場合、その旨を報知する処理部である。 Determination unit 127 is a part of the calculation unit, whether or not within the allowable range and a threshold determination against information volume holding surface 121 of the liquid 200 which is calculated by the volume calculating unit 129, departing from the tolerance range If it has, a processing unit for notifying to that effect.

なお、体積算出部129は必須の構成ではなく、例えば、判断部127は、形状情報取得手段103が取得した形状情報(例えば液体200の高さ)を断続的に取得しておき、形状情報の変化度合いに基づきエラーを報知したり、形状情報に対して閾値判断することでエラーを報知してもかまわない。 The volume calculating unit 129 is not an essential component, for example, determining unit 127, a shape information shape information acquiring unit 103 has acquired (e.g., height of the liquid 200) advance intermittently acquired shape information or notifying the error based on the change degree may be notified to the error by the threshold determination with respect to shape information.

次に、上記液体吐出装置100に適用される体積測定方法について説明する。 Next, a description will be given volumetric method applied to the liquid ejecting apparatus 100.

液体吐出装置100は、通常の操業状態として液体200を吐出し被塗布体201に対し液体200を吐出する。 Liquid ejection apparatus 100, compared member to be coated 201 ejecting liquid 200 as a normal operating condition for discharging the liquid 200. そして、吐出回数毎や時間毎など予め定められた規則に従い、液体吐出装置100は、体積検査装置120の検査部材102に対し、液体200を1回、あるいは複数回吐出する。 Then, in accordance with a predetermined rule such as every discharging frequency or each time, the liquid ejecting apparatus 100 for the tested member 102 of the volumetric inspection apparatus 120, the liquid 200 once, or to eject a plurality of times. ここで、本実施の形態の液体吐出装置100により、保持面部121の径が0.3mm程度であったとしても正確に保持面部121に液体200を吐出(塗布)することが可能である。 Here, the liquid ejection apparatus 100 of the present embodiment, the diameter of the holding surface 121 is capable of liquid 200 for discharging (applying) to accurately holding surface 121 even was about 0.3 mm.

次に、保持面部121に保持される液体の形状に関する情報である形状情報を形状情報取得手段103により取得する。 Next, the shape information is information about the shape of the liquid held in the holding surface 121 acquired by the shape information obtaining section 103. 本実施形態の場合、液体200の最も高い部分の高さを形状情報として取得する。 In this embodiment, it obtains the height of the highest part of the liquid 200 as the shape information. ここで、保持面部121の形状は円形であるため、保持面部121の中心から鉛直上方に仮想的に延びる線と液体200の表面とが交差する部分が液体200の最も高い部分と考えられる。 Here, the shape of the holding surface 121 is because it is circular, the central portion of the virtually extending lines and the surface of the liquid 200 crosses vertically upward from the holding surface 121 is considered the highest portion of the liquid 200.

次に、形状情報取得手段103により取得された形状情報と保持面情報取得部128により予め取得された保持面部の形状に関する保持面情報とに基づき、液体200の体積を算出する。 Then, based on the holding surface information about the shape of the pre-acquired holding surface by shape information and the holding surface information acquisition unit 128 acquires the shape information acquiring unit 103, to calculate the volume of liquid 200.

次に、判断部127は、算出された体積を閾値判断し、その結果を液体吐出装置100にフィードバックする。 Then, determination unit 127, the calculated volume and threshold determination, and feeds back the result to the liquid ejecting apparatus 100.

液体吐出装置100は、判断部127からの情報に基づき、液体200の吐出圧力や吐出液体200の温度などのパラメータを調整して液体200の吐出量が所定の範囲に収まるように調整する。 Liquid ejection apparatus 100, based on information from the determination unit 127, the discharge amount of the liquid 200 by adjusting the parameters such as the temperature of the discharge pressure and the ejection liquid 200 in the liquid 200 is adjusted to within a predetermined range. また、パラメータの調整により調整できる限度を超えている場合、吐出体110の交換などを行う。 Further, if it exceeds the limit can be adjusted by adjusting the parameters, it performs such as replacement of the discharge member 110. なお、液体吐出装置100は、液体200の吐出圧力のパラメータに替えて吐出量のパラメータ(図示せず)を調整する構成であってもよい。 The liquid discharge device 100, the parameters of the ejection amount in place of the parameters of the discharge pressure of the liquid 200 (not shown) may be configured to adjust.

以上のようにすることで、液体吐出装置100は、一定の体積の液体200を安定して吐出することが可能となる。 By the way, the liquid discharge device 100, it is possible to stably eject the liquid 200 of constant volume.

なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。 Incidentally, the present invention is not limited to the above embodiment. 例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。 For example, any combination of components described herein, also another embodiment is implemented by excluding some of the components may as an embodiment of the present invention. また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。 Further, the gist of the present invention to the above embodiment, i.e., contained in a person skilled in the art various modifications obtained by performing deformation present invention come up without departing from the meaning indicated phrase that is claimed It is.

例えば、体積検査装置120は、液体吐出装置100とは別体で独立して存在する装置であってもかまわない。 For example, volumetric inspection device 120 may be a device independent existence separately from the liquid ejecting apparatus 100. また、検査部材102は使い捨てではなく、洗浄して繰り返し利用するものでもかまわない。 The inspection member 102 is not a disposable but may be intended for repeated use by washing. また、検査部材102は、保持面部121が一つのみ存在するものでもかまわない。 The inspection member 102, holding surface 121 may be those which occur only one.

また、体積検査装置120が計時手段を備え、形状情報取得手段103から形状情報を所定の間隔で取得し、保持面部121に液体200が吐出されてから、急激に形状情報が変化するまでの時間を測定することにより、液体200の粘度を測定してもかまわない。 Also comprises volumetric inspection device 120 timer means, the time from the shape information acquiring unit 103 acquires the shape information at predetermined intervals, the liquid 200 from being discharged to the holding surface 121, until suddenly shape information changes by measuring, it is also possible to measure the viscosity of the liquid 200.

本願発明は、液体を液滴として吐出する、インクジェット印刷装置や液体塗布装置などに利用可能である。 The present invention ejects liquid droplets, are available, such as ink-jet printing apparatus and a liquid applying apparatus.

100 液体吐出装置101 吐出手段102 検査部材103 形状情報取得手段112 ニードル(吐出口) 100 liquid ejection apparatus 101 discharging means 102 test element 103 shape information acquiring unit 112 needle (discharge port)
113 シリンジ114 プランジャ120 体積検査装置121 保持面部122 抑止面領域123 保持部材124 基材125 保持体127 判断部128 保持面情報取得部129 体積算出部131 投光部132 受光部200 液体201 被塗布体202 ステージ203 ヘッド205 ヘッド移動装置206 ステージ移動装置 113 syringe 114 plunger 120 volumetric inspection apparatus 121 holding surface 122 suppresses surface area 123 holding member 124 substrate 125 holder 127 determination unit 128 holds face data acquiring unit 129 volume calculation unit 131 light projecting unit 132 receiving unit 200 the liquid 201 medium to be coated 202 stage 203 head 205 head moving device 206 stage moving device

Claims (6)

  1. 液体を吐出する吐出手段を備える液体吐出装置であって、 A liquid ejecting apparatus comprising an ejection means for ejecting liquid,
    前記吐出手段から吐出された液体を当該液体の表面張力を用いて凸状に保持する保持面部と、前記保持面部の周囲に形成され前記保持面部からの液体の流出を抑止する抑止面領域とを備える検査部材と、 A holding surface for holding the convex liquid discharged from the discharging means with the surface tension of the liquid, and suppressing surface area for suppressing the outflow of liquid from the holding surface is formed around the holding surface section a test element comprising,
    前記保持面部に保持される液体の形状に関する情報である形状情報を取得する形状情報取得手段とを備える液体吐出装置。 Liquid discharge apparatus and a shape information obtaining means for obtaining shape information is information about the shape of the liquid held in the holding surface.
  2. 前記検査部材は、上端面部が保持面部である柱状の保持部材を備え、 The inspection member comprises a columnar retaining member upper surface is holding surface,
    前記抑止面領域は、前記保持部材を囲う空間である請求項1に記載の液体吐出装置。 The restraining surface area, the liquid ejecting apparatus according to claim 1 which is a space surrounding the holding member.
  3. 前記抑止面領域は、前記保持面部よりも液体をはじく表面を備える、 The restraining surface region comprises a surface which repels the liquid than the holding surface,
    請求項1に記載の液体吐出装置。 Liquid ejecting apparatus according to claim 1.
  4. 吐出された液体の体積を測定する体積測定方法であって、 A volumetric method for measuring the volume of the discharged liquid,
    吐出された液体を当該液体の表面張力を用いて凸状に保持する保持面部と、前記保持面部の周囲に形成され前記保持面部からの液体の流出を抑止する抑止面領域とを備える検査部材の前記保持面部に液体を吐出し、 A holding surface for holding the convex the discharged liquid with surface tension of the liquid, is formed around the holding surface of the test member and a deterrent surface area for suppressing the outflow of liquid from the holding surface section ejecting liquid to the holding surface,
    前記保持面部に保持される液体の形状に関する情報である形状情報を取得し、 It acquires shape information is information about the shape of the liquid held in the holding surface,
    前記形状情報と前記保持面部の形状に関する保持面情報とに基づき、吐出された液体の体積を算出する体積測定方法。 Volumetric method of calculating the volume of the based on the holding surface information about the shape of the holding surface section and the shape information, the ejected liquid.
  5. 吐出された液体の体積を測定する際に用いられる検査部材であって、 A test member for use in measuring the volume of the discharged liquid,
    液体を当該液体の表面張力を用いて凸状に保持する保持面部と、 A holding surface for holding the convex liquid with surface tension of the liquid,
    前記保持面部の周囲に形成され前記保持面部からの液体の流出を抑止する抑止面領域とを備える検査部材。 Test elements and a deterrent surface area for suppressing the outflow of liquid from the holding surface is formed around the holding surface section.
  6. さらに、 further,
    前記保持面部が複数個並べて設けられる請求項5に記載の検査部材。 Test element according to claim 5, wherein the holding surface is provided side by side a plurality.
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