JP2014166683A - 液体充填方法、液体充填装置、液体容器 - Google Patents

Abstract

【課題】液体容器の清浄度を確保して液体を液体容器に充填可能な液体充填方法及び液体充填装置、液体容器を提供すること。
【解決手段】液体充填装置１００は、液体の供給経路としての供給配管１１４と、少なくとも異物を除去可能なフィルター１２０と、供給配管１１４とフィルター１２０との間に設けられた第１開閉バルブ１３１と、第１開閉バルブ１３１とフィルター１２０との間に設けられた第１接続部１４１と、フィルター１２０の下流側に設けられた第２開閉バルブ１３２と、第２開閉バルブ１３２に接続された第２接続部１４２と、を備え、第１接続部１４１及び第２接続部１４２にそれぞれ液体容器としてのインクパック２０Ａ，２０Ｂが接続され、インクパック２０Ａに液体を充填した後に、充填された液体をインクパック２０Ａからフィルター１２０を経由して第２接続部１４２に接続されたインクパック２０Ｂに移送することを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体を収容可能な容器に清浄度を保って液体を充填する液体充填方法、液体充填装置、液体容器に関する。

上記液体充填方法として、液体を収容可能な液体収容部と、液体収容部の内部と外部とを連通させる連通部とを備えた液体収容体の液体充填方法であって、第１の吸引手段により、液体収容部内の気体を連通部を介して吸引する段階と、液体注入手段により、液体貯留手段に貯留された液体を洗浄用液体として連通部を介して液体収容部に注入する段階と、第２の吸引手段により、液体収容部に注入された洗浄用液体を連通部を介して吸引する段階と、混合手段により、第２の吸引手段により吸引された洗浄用液体と、液体貯留手段の液体とを混合する段階と、液体注入手段により、混合手段により混合された液体を液体収容部に注入する段階と、を有する液体充填方法が知られている（特許文献１）。

上記特許文献１の液体充填方法によれば、液体収容体を製造する際に、第１の吸引手段により減圧された液体収容部に、液体貯留手段から供給された液体を注入し、その注入された液体を第２の吸引手段により吸引する。これにより、液体収容部及び連通部内の塵埃及び空気は液体とともに排出される。また、第２の吸引手段により吸引された液体は、混合手段により液体貯留手段の液体と混合され、液体注入手段により液体収容部に注入されるので、吸引された液体を廃棄することなく、液体収容体に充填する液体として使用される。このため、液体収容体内の脱気度・クリーン度が向上するとともに、液体収容体の製造工程において液体を効率よく使用することができるとしている。

特開２００５−１８６３４３号公報

しかしながら、上記特許文献１の液体充填方法では、液体が行き来する第１及び第２の吸引手段、液体注入手段などの各手段のクリーン度を予め確保する必要がある。予めクリーン度を確保するために、実際に充填される液体を洗浄用液体として用いてもよいが、洗浄に用いた液体を必ずしも再利用できるとは限らない。例えば、洗浄用液体がイオン性不純物を含んだ場合には、液体の用途によっては再利用できないこともある。また、液体充填装置の構成が複雑であるため、吸引時や充填時における液体のロスが発生しやすく、液体収容体に充填される液体が高価な場合など、当該液体のロスの発生をできるだけ少なくしたいという課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係わる液体充填方法は、密封可能な液体容器への液体充填方法であって、第１液体容器に液体を充填する第１充填ステップと、前記第１液体容器に充填された前記液体を、少なくとも異物を除去可能なフィルターを介して第２液体容器に移送する移送ステップと、前記フィルターの下流側に接続されていた前記第２液体容器を前記第１液体容器と交換して、前記フィルターを介して前記第１液体容器に前記液体を再び充填する第２充填ステップと、を備えたことを特徴とする。

本適用例によれば、移送ステップにおいて、第１液体容器に充填された液体を第２液体容器に移送するので、第１液体容器内の異物は液体と共に排出され、フィルターによって除去される。つまり、第１液体容器の内部が液体を用いて清浄化される。この後に、第２充填ステップで、再び、フィルターを介して第１液体容器に液体が充填されるので、第１液体容器において清浄度が確保された状態で液体を充填することができる。
また、第１充填ステップと移送ステップとを行うことで、液体容器に液体を供給する供給経路が液体によって同時に清浄化される。第１液体容器からフィルターを介して移送された液体が充填された第２液体容器が、異物以外のイオン性不純物を液体中に含むと考えられる場合は、第２液体容器を廃棄してもよい。上記のステップを繰り返して行うことで、液体容器に安定的に清浄度を確保して液体を充填可能な液体充填方法を提供することができる。

［適用例２］上記適用例に係わる液体充填方法において、前記第２充填ステップは、前記フィルターの上流側に前記第２液体容器を接続し、前記フィルターの下流側に前記第１液体容器を接続して、前記第２液体容器に移送された前記液体を前記フィルターを介して前記第１液体容器に移送することを特徴とする。
この方法によれば、第１充填ステップと移送ステップにより内部が清浄化された第１液体容器に異物が除去された液体を充填できると共に、第２充填ステップで第２液体容器から液体を第１液体容器に移送することで、第２液体容器の内部を液体を用いて清浄化することができる。液体が充填された第２液体容器を廃棄しなくてもよいので、液体の充填におけるロスの発生を低減できる。

［適用例３］本適用例に係わる他の液体充填方法は、密封可能な液体容器への液体充填方法であって、少なくとも異物を除去可能なフィルターの下流側に第１液体容器及び第２液体容器を並列に接続する接続ステップと、前記フィルターを介して前記第１液体容器に液体を充填する第１充填ステップと、前記第１液体容器に充填された前記液体を前記フィルターの上流側に戻してから前記フィルターを介して前記第２液体容器に移送する移送ステップと、前記第２液体容器に移送された前記液体を前記フィルターの上流側に戻してから前記フィルターを介して前記第１液体容器に再び充填する第２充填ステップと、前記第２充填ステップの後に、前記フィルターを介して前記第２液体容器に前記液体を充填する第３充填ステップと、を備えたことを特徴とする。

本適用例によれば、第１充填ステップと移送ステップとにより、第１液体容器の内部を液体を用いて清浄化することができる。第２充填ステップにより、清浄化された第１液体容器に再び液体を充填すると共に、第２液体容器の内部を液体により清浄化することができる。第３充填ステップにより、清浄化された第２液体容器に液体を充填することができる。つまり、適用例１の液体充填方法に対して、第１液体容器と第２液体容器とを交換する手間を省くことができ、清浄度を確保して液体容器に効率的に液体を充填することができる液体充填方法を提供することができる。

［適用例４］上記適用例に係わる液体充填方法において、前記液体容器としての前記第１液体容器及び前記第２液体容器は、前記液体を収容する可撓性の液体収容袋と、前記液体収容袋の内部と外部とを連通させる連通部とを有し、前記第１液体容器または前記第２液体容器に充填された前記液体を移送する場合には、前記液体収容袋に外部から圧力を加えて、前記液体収容袋から前記連通部を経て前記液体を排出することを特徴とする。
この方法によれば、特許文献１に記載のように吸引手段を用いて液体を排出させる方法に比べて、液体収容袋に外部から圧力を加えて液体を排出させるので、吸引手段による液体の汚染の心配がない。また、液体収容袋だけでなく連通部も同時に清浄化される。

［適用例５］本適用例に係わる液体充填装置は、密封可能な液体容器への液体充填装置であって、液体の供給経路と、前記供給経路に接続され、少なくとも異物を除去可能なフィルターと、前記供給経路と前記フィルターとの間に設けられた第１開閉バルブと、前記第１開閉バルブと前記フィルターとの間に設けられた第１接続部と、前記第１接続部と前記フィルターとの間または前記フィルターの下流側に設けられた第２開閉バルブと、前記第２開閉バルブを介して前記フィルターの下流側に設けられた第２接続部と、を備え、前記第１接続部及び前記第２接続部にそれぞれ前記液体容器が接続され、前記供給経路と前記第１開閉バルブとを経由して、前記第１接続部に接続された前記液体容器に前記液体を充填した後に、前記第１開閉バルブを閉じて、充填された前記液体を前記第２開閉バルブ及び前記フィルターを経由して前記第２接続部に接続された前記液体容器に移送することを特徴とする。

本適用例の構成によれば、第１接続部に接続された液体容器に充填された液体を、フィルターを経由して第２接続部に接続された液体容器に移送するので、第１接続部に接続された液体容器を液体を用いて清浄化することができる。清浄化された液体容器を第２接続部に接続してフィルターを経由して液体を充填すれば、清浄度を確保して液体容器に液体を充填することができる。すなわち、清浄度を確保して液体容器に液体を充填可能な液体充填装置を提供することができる。

［適用例６］上記適用例に係わる液体充填装置において、前記液体が移送された後に、前記第１接続部及び前記第２接続部にそれぞれ接続された前記液体容器を交換して、前記液体が充填された前記液体容器から前記液体が充填されていない前記液体容器に前記フィルターを介して前記液体を再び移送することを特徴とする。
この構成によれば、第１接続部及び第２接続部のそれぞれに接続された液体容器を液体を用いて清浄化することができる。

［適用例７］本適用例に係わる他の液体充填装置は、密封可能な液体容器への液体充填装置であって、液体の供給経路と、前記供給経路に接続され、少なくとも異物を除去可能なフィルターと、前記フィルターの下流側に設けられた第１開閉バルブと、前記第１開閉バルブに接続された第１接続部と、前記フィルターの下流側において、前記第１開閉バルブに対して並列に設けられた第２開閉バルブと、前記第２開閉バルブに接続された第２接続部と、前記フィルターの上流側の前記供給経路と前記第１接続部との間に設けられた第１迂回供給経路と、前記第１迂回供給経路に設けられた第３開閉バルブと、前記フィルターの上流側の前記供給経路と前記第２接続部との間に設けられた第２迂回供給経路と、前記第２迂回供給経路に設けられた第４開閉バルブと、を備え、前記第１接続部及び前記第２接続部にそれぞれ前記液体容器が接続され、前記第２開閉バルブと前記第３開閉バルブと前記第４開閉バルブとを閉じ、前記供給経路と前記フィルターと前記第１開閉バルブとを経由して、前記第１接続部に接続された前記液体容器に前記液体を充填した後に、前記第１開閉バルブを閉じて、充填された前記液体を前記第１迂回供給経路と前記フィルターと前記第２開閉バルブとを経由して前記第２接続部に接続された前記液体容器に移送し、前記第２開閉バルブを閉じ、移送された前記液体を前記第２迂回供給経路と前記フィルターと前記第１開閉バルブとを経由して、前記第１接続部に接続された前記液体容器に再び移送することを特徴とする。

本適用例の構成によれば、第１迂回供給経路及び第２迂回供給経路を設けることにより、第１接続部及び第２接続部のそれぞれに接続された液体容器を交換せずとも、それぞれの液体容器を液体を用いて清浄化することができる。つまり、液体容器の交換の手間を省いて、２つの液体容器のそれぞれを清浄化して液体を充填可能な液体充填装置を提供することができる。

［適用例８］上記適用例に係わる液体充填装置において、前記液体が前記第１接続部に接続された前記液体容器に再び移送された後に、前記第１開閉バルブと前記第３開閉バルブと前記第４開閉バルブとを閉じ、前記第２開閉バルブを開けて、前記供給経路から前記フィルターを経由して前記第２接続部に接続された前記液体容器に再び前記液体を充填することを特徴とする。
この構成によれば、第２接続部に接続され、内部が清浄化された液体容器に異物が除去された液体を充填することができる。

［適用例９］上記適用例に係わる液体充填装置において、前記液体容器は、前記液体を収容する可撓性の液体収容袋と、前記液体収容袋の内部と外部とを連通させる連通部とを有し、前記液体収容袋に外部から圧力を加えて、前記液体収容袋から前記連通部を経て前記液体を排出させる加圧装置を有することを特徴とする。
この構成によれば、加圧装置により、液体収容袋に外部から圧力を加えて液体を排出させるので、特許文献１に記載のように吸引手段を用いて液体を排出させる場合に比べて、吸引手段による液体の汚染の心配がない。また、液体収容袋だけでなく連通部も同時に清浄化される。

［適用例１０］上記適用例に係わる液体充填装置において、前記フィルターは、前記液体に含まれた気泡を排出可能であることが好ましい。
この構成によれば、異物や気泡が除去された液体を液体容器に充填可能な液体充填装置を提供することができる。

［適用例１１］本適用例に係わる液体容器は、上記適用例に記載の液体充填方法を用いて、液体が充填されたことを特徴とする。

［適用例１２］本適用例に係わる液体容器は、上記適用例に記載の液体充填装置を用いて、液体が充填されたことを特徴とする。
これらの適用例によれば、内部が清浄化された液体容器に異物が除去された液体が充填された液体容器を提供することができる。

吐出装置の構成を示す概略斜視図。 吐出ヘッドの構成を示す概略斜視図。 液体容器としてのインクパックの構成を示す概略斜視図。 第１実施形態の液体充填装置の構成を示す概略図。 フィルターの構造を示す概略断面図。 インクパックの加圧装置を示す概略図。 （ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の液体充填方法を示す概略図。 第２実施形態の液体充填装置の構成を示す概略図。 （ａ）〜（ｄ）は第２実施形態の液体充填方法を示す概略図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。

本実施形態は、機能性材料を含む機能液（液体あるいはインクとも言う）をワーク（被吐出物）に吐出して、ワーク上に機能性材料からなる機能膜を形成可能な吐出装置に用いられる、上記機能液を収容する液体容器と、液体容器に機能液を充填する液体充填装置とを例に挙げて説明する。

（第１実施形態）
＜吐出装置＞
まず、上記の吐出装置及び液体容器について、図１〜図３を参照して説明する。図１は吐出装置の構成を示す概略斜視図、図２は吐出ヘッドの構成を示す概略斜視図、図３は液体容器としてのインクパックの構成を示す概略斜視図である。

図１に示すように、吐出装置１は、ワークとしての基板Ｗが載置されるステージ７と、ステージ７に載置された基板Ｗに機能液を液滴として吐出する吐出ヘッド５０とを備えている。また、機能液が充填された液体容器としてのインクパック２０（図３参照）を内包するインクカートリッジ１１から配管２７を通じて吐出ヘッド５０に機能液が供給される。

吐出装置１は、吐出ヘッド５０が取り付けられたキャリッジ１０を副走査方向（Ｘ方向）に駆動するためのＸ方向ガイド軸３と、Ｘ方向ガイド軸３を回転させるＸ軸駆動モーター２とを備えている。また、ステージ７を副走査方向（Ｘ方向）に対して直交する主走査方向（Ｙ方向）に駆動するためのＹ方向ガイド軸４と、Ｙ方向ガイド軸４を回転させるＹ軸駆動モーター５とを備えている。そして、Ｘ方向ガイド軸３とＹ方向ガイド軸４とが上部に配設された基台９と、基台９の下部に設けられた制御部１５とを備えている。Ｘ方向ガイド軸３及びＸ軸駆動モーター２、Ｙ方向ガイド軸４及びＹ軸駆動モーター５は、吐出ヘッド５０に対してステージ７を対向させて主走査方向（Ｙ方向）及び副走査方向（Ｘ方向）に相対的に移動させる移動手段である。

さらに、吐出装置１は、吐出ヘッド５０をクリーニング（回復処理）するためのクリーニング機構８を備えている。またクリーニング機構８にもＹ軸駆動モーター６が備えられている。

キャリッジ１０には、ノズル面５８ａ（図２参照）がステージ７と対向するように吐出ヘッド５０が取り付けられている。吐出ヘッド５０は、制御部１５から供給される吐出電圧に応じて吐出される機能液の液滴の量（吐出量ともいう）を可変できるようになっている。

Ｘ軸駆動モーター２は、これに限定されるものではないが例えばステッピングモーターなどであり、制御部１５からＸ方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｘ方向ガイド軸３を回転させ、Ｘ方向ガイド軸３に係合した吐出ヘッド５０をＸ方向に移動させる。

同様にＹ軸駆動モーター５，６は、これに限定されるものではないが例えばステッピングモーターなどであり、制御部１５からＹ方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸４を回転させ、ステージ７及びクリーニング機構８をＹ方向に移動させる。

クリーニング機構８は、吐出ヘッド５０を臨む位置に移動し、吐出ヘッド５０のノズル面５８ａ（図２参照）に密着して不要な機能液を吸引するキャッピング、機能液などが付着したノズル面５８ａを拭き取るワイピング、吐出ヘッド５０の全ノズル５１から機能液の吐出を行う予備吐出あるいは不要となった機能液を受けて排出させる回復処理を行う。

吐出装置１は、クリーンブース１６によって装置全体が覆われている。また、クリーンブース１６内には、クリーンブース１６の天井部分に設けられたヘッパユニット１７から清浄化した空気が送り込まれている。これにより、機能液を基板Ｗの表面に吐出する際に、異物などが基板Ｗの表面に付着しないようにクリーン度が確保されている。

図２に示すように、吐出ヘッド５０は、所謂２連のものであり、２連の接続針５４を有する機能液の導入部５３と、導入部５３に積層されたヘッド基板５５と、ヘッド基板５５上に配置され内部に機能液のヘッド内流路が形成されたヘッド本体５６とを備えている。接続針５４は、前述したインクカートリッジ１１に配管２７を経由して接続され、接続針５４を経由して機能液がヘッド内流路に供給される。ヘッド基板５５には、フレキシブルフラットケーブルを介してヘッド駆動回路部に接続される２連のコネクター５９が設けられている。

ヘッド本体５６は、ピエゾ素子などのアクチュエーターを備えたキャビティを有する加圧部５７と、ノズル面５８ａに２つのノズル列５２，５２が相互に平行に形成されたノズルプレート５８とを有している。

２つのノズル列５２，５２は、それぞれ複数（１８０個）のノズル５１が略等間隔に並べられており、互いに半ノズルピッチずれた状態でノズルプレート５８に配設されている。本実施形態におけるノズルピッチは、およそ１４０μｍである。よって、ノズル列５２に直交する方向から見ると３６０個のノズル５１がおよそ７０μｍのノズルピッチで配列した状態となっている。

吐出ヘッド５０は、ヘッド駆動回路部から電気信号としての駆動波形がアクチュエーターに印加されると加圧部５７のノズル５１ごとに設けられたキャビティの体積変動が起こり、これによるポンプ作用でキャビティに充填された機能液が加圧され、キャビティに連通するノズル５１から機能液を液滴として吐出することができる。
吐出ヘッド５０は、所謂インクジェットヘッドと呼ばれるものであって、アクチュエーターはピエゾ素子に限らず、機能液を加熱してノズル５１から液滴として吐出させる例えばヒーターなどの電気熱変換素子、キャビティを構成する振動板を静電気で変形させる電気機械変換素子であってもよい。

＜液体容器＞
図３に示すように、本実施形態の液体容器としてのインクパック２０は、液体収容袋２１と、液体収容袋２１の内部と外部とを連通させる連通部２５とを備えている。液体収容袋２１は、同じ大きさの長方形状で可撓性を有する２枚のフィルム部材２２，２３を重ね合わせて、その４辺の縁を熱溶着することにより袋状に形成されている。また、液体収容袋２１の４辺のうちの１つである辺２４には、連通部２５が、両フィルム部材２２，２３に挟まれた状態で熱溶着されている。これにより、液体収容袋２１の内部空間は封止されるようになっており、その内部空間に機能液が充填される。

フィルム部材２２，２３は、例えば、ポリエチレンフィルムなどの熱可塑性樹脂層の間に蒸着されたアルミニウムなどのガスバリア層を挟んだ積層構造となっている。そして、連通部２５は、フィルム部材２２，２３の上記熱可塑性樹脂層と熱溶着可能な樹脂から形成されている。連通部２５を通じて機能液が液体収容袋２１の内部に充填される。連通部２５をキャップすれば、機能液が充填されたインクパック２０を密封することができる。液体容器としてのインクパック２０の容量は例えば５００ｍｌ（ミリリットル）である。

インクパック２０は、後述する液体充填装置を用いて機能液が充填されるので、異物などが含まれずに清浄度が確保された状態で機能液がインクパック２０内に保持される。したがって、このようなインクパック２０を用いて吐出装置１の吐出ヘッド５０から機能液を吐出すれば、ワークとしての基板Ｗ上に異物などを含まない機能膜を安定的に形成することができる。なお、本実施形態で課題とする異物とは、金属粉や繊維などの作業環境から混入するもの、機能液がゲル化したものなどを含む。

また、吐出装置１のキャリッジ１０に搭載される吐出ヘッド５０は１つに限定されるものではなく、吐出される機能液の種類に対応して複数の吐出ヘッド５０が搭載されていてもよい。したがって、インクパック２０を含むインクカートリッジ１１は機能液の種類ごとに設けられることになる。

液体容器としてのインクパック２０に充填される機能液（インク）としては、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子の発光層を液相プロセスを用いて形成する場合に用いられる、発光層形成材料を含む機能液を挙げることができる。発光層形成材料は低分子あるいは高分子の有機半導体材料を含み、機能液は有機半導体材料を分散あるいは溶解させる例えば有機溶媒などを含んでいる。このような機能液は、異物を含まないことはもちろんのこと、イオン性不純物を極力含まないことが、発光層の発光特性や発光寿命を確保するために重要である。
なお、有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に発光層を含む機能層が挟まれた構造となっている。機能層は、発光層以外にも例えば正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの薄膜層を含んでいる。これらの薄膜層もまた液相プロセスを用いて形成することができる。それゆえに、例えば正孔注入層形成材料を含む機能液や正孔輸送層形成材料を含む機能液などが存在する。これらの機能液自体の製造プロセスは概ねクラス１０〜１００レベルのクリーン度を有する作業環境下で行われる。

＜液体充填装置＞
次に、本実施形態の液体充填装置について、図４〜図６を参照して説明する。図４は第１実施形態の液体充填装置の構成を示す概略図、図５はフィルターの構造を示す概略断面図、図６はインクパックの加圧装置を示す概略図である。

図４に示すように、本実施形態の液体充填装置１００は、機能液Ｌを貯留するインクタンク１１０と、フィルター１２０と、２つのインクパック２０（２０Ａ，２０Ｂ）が接続される第１接続部１４１及び第２接続部１４２とを有している。

インクタンク１１０は、密閉型のタンクであり、タンク上部に機能液Ｌの導入管１１１と導入バルブ１１２とが設けられている。また、タンク上部にタンク内を加圧するための気体を導入するガス導入管１１３が設けられている。また、インクタンク１１０には、一方の端がインクタンク１１０の内底付近に達する供給経路としての供給配管１１４が接続されている。供給配管１１４の他方の端は、第１接続部１４１とフィルター１２０とに接続されている。また、フィルター１２０の下流側に第２接続部１４２が設けられている。フィルター１２０の上流側の供給配管１１４に第１開閉バルブ１３１が設けられている。フィルター１２０と第２接続部１４２との間に第２開閉バルブ１３２が設けられている。なお、第２開閉バルブ１３２は、フィルター１２０の上流側であってフィルター１２０に近い位置に設けられていてもよい。さらに、液体充填装置１００において機能液Ｌが流れる方向を変えることができれば、第１開閉バルブ１３１と第２開閉バルブ１３２とを合体させた３方開閉バルブを用いてもよい。

液体充填装置１００は、機能液Ｌが貯留されたインクタンク１１０内にガス導入管１１３を経由して、例えば窒素などの不活性ガスを送り込んで加圧すれば、供給配管１１４から機能液Ｌを第１接続部１４１やフィルター１２０に送り込むことができる構造となっている。

図５に示すように、フィルター１２０は、カプセル型のフィルターであって、筒状の筐体１２１と、筐体１２１を塞ぐ上蓋１２３とを有している。上蓋１２３には、ほぼ中央部分に一方の端が閉じた筒状のフィルター部１２５が取り付けられている。また、上蓋１２３には、筐体１２１の内部１２２に連通する液体導入部１２４と、フィルター部１２５に連通する液体導出部１２６と、筐体１２１の内部１２２に連通して気体（Ｇａｓ）が排出される気体排出部１２７とが設けられている。

フィルター１２０において、液体導入部１２４から内部１２２に入った液体は、フィルター部１２５によって異物が取り除かれて、液体導出部１２６から外に排出される。その一方で、液体中に含まれる気体（Ｇａｓ）は気体排出部１２７から逃がされる。つまり、フィルター１２０は、異物を除去可能であると共に、液体に含まれる気体（Ｇａｓ）を分離して排出することができる構造となっている。

フィルター部１２５は、例えば、フッ素系樹脂であるＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）などからなるメッシュフィルターである。メッシュサイズは、例えば０．１μｍ〜０．２μｍである。除去したい異物の大きさに合わせてメッシュサイズを選択すればよい。

図６に示すように、液体充填装置１００は、第１接続部１４１に接続された液体容器としてのインクパック２０に外部から圧力を加える加圧装置１５０を備えている。
加圧装置１５０は、所定の間隔をおいて対向配置された一対の加圧ローラー１５１を有している。加圧装置１５０は、一対の加圧ローラー１５１の間にインクパック２０の連通部２５と反対側の液体収容袋２１の辺部を挟んで一対の加圧ローラー１５１を回転させることにより、連通部２５側に向けて液体収容袋２１を順次加圧して、インクパック２０に充填された機能液Ｌを連通部２５から排出させることができる。

なお、加圧装置１５０は、上記の構成に限定されず、例えば、インクパック２０の液体収容袋２１の一方の表面を支持する支持部材と、支持部材との間で液体収容袋２１を挟んで押圧する押圧部材とを含む構成でもよい。または、液体収容袋２１を収容可能な密閉容器と、該密閉容器内に流体（気体、液体）を送り込む加圧部とを備える構成としてもよい。
さらに、上記加圧装置１５０に代えて、インクパック２０Ａとインクパック２０Ｂとの間に差圧を作り出し、該差圧によってインクパック２０Ａに充填された機能液Ｌをインクパック２０Ｂに移送する差圧機構を設けてもよい。

液体充填装置１００は、上記構成の他に、図４には図示されていない以下の構成を備えていてもよい。インクタンク１１０内の機能液Ｌの量や濃度をモニターする計測器、機能液Ｌを加熱して粘度を低下させるヒーターなどの加熱装置、フィルター１２０の前後の圧力を検出してその圧力差（圧損）からフィルター１２０の寿命をモニターする計測器、機能液Ｌに含まれるパーティクル（異物）の大きさや量をモニターする計測器、機能液Ｌに溶解している気体を取り除く脱気モジュールなどが挙げられる。

＜液体充填方法＞
次に、液体充填装置１００を用いた液体充填方法について、図７を参照して説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態の液体充填方法を示す概略図である。なお、図７（ａ）〜（ｃ）では、インクタンク１１０、加圧装置１５０の図示を省略している。

本実施形態の液体充填装置１００を用いた液体容器としてのインクパック２０への機能液（液体）Ｌの充填方法は、接続ステップと、第１充填ステップと、移送ステップと、第２充填ステップとを備えている。

まず、接続ステップでは、空のインクパック２０を第１接続部１４１と第２接続部１４２とにそれぞれ接続する。第１接続部１４１に接続されたインクパック２０を第１液体容器としてのインクパック２０Ａと呼ぶ。第２接続部１４２に接続されたインクパック２０を第２液体容器としてのインクパック２０Ｂと呼ぶ。なお、空のインクパック２０Ａ，２０Ｂは、液体収容袋２１を加圧して内部の気体（空気）を排出してから、第１接続部１４１と第２接続部１４２とにそれぞれ接続する。

第１充填ステップでは、図７（ａ）に示すように、第１開閉バルブ１３１を開け、第２開閉バルブ１３２を閉じた状態で、供給配管１１４を経由して第１接続部１４１に接続されたインクパック２０Ａに機能液Ｌを充填する。前述したように、機能液Ｌが貯留されたインクタンク１１０の内部を加圧することで、供給配管１１４を経由して機能液Ｌを第１接続部１４１に送り込むことができる。

次に、移送ステップでは、図７（ｂ）に示すように、第１開閉バルブ１３１を閉じ、第２開閉バルブ１３２を開けた状態で、機能液Ｌが充填されたインクパック２０Ａを前述した加圧装置１５０により加圧する。これにより、インクパック２０Ａに充填された機能液Ｌがフィルター１２０、第２開閉バルブ１３２を経由して、第２接続部１４２に接続されたインクパック２０Ｂに移送される。インクパック２０Ａに充填された機能液Ｌを移送ステップでインクパック２０Ａから排出することにより、インクパック２０Ａの内部に異物が存在していたとしても、異物は機能液Ｌと共に排出され、フィルター１２０によって除去される。つまり、インクパック２０Ａの内部及び連通部２５が機能液Ｌを用いて清浄化される。

次に、第２充填ステップでは、図７（ｃ）に示すように、インクパック２０Ａとインクパック２０Ｂとを交換する。すなわち、機能液Ｌが充填されたインクパック２０Ｂを第１接続部１４１に接続し、機能液Ｌによって清浄化されたインクパック２０Ａを第２接続部１４２に接続する。そして、第１接続部１４１に接続されたインクパック２０Ｂを加圧装置１５０により加圧して、インクパック２０Ｂ中の機能液Ｌをフィルター１２０、第２開閉バルブ１３２を経由して、第２接続部１４２に接続されたインクパック２０Ａに再び移送（充填）する。

上記第１実施形態の液体充填装置１００及びこれを用いた液体充填方法によれば、第１充填ステップと移送ステップとにより、第１接続部１４１に接続されたインクパック２０Ａを機能液Ｌを利用して清浄化することができる。また、機能液Ｌの供給経路（供給配管１１４を含む）も清浄化される。第２充填ステップにより、インクパック２０Ｂを第１接続部１４１に接続し、フィルター１２０の下流側の第２接続部１４２に清浄化されたインクパック２０Ａを接続して、インクパック２０Ｂからインクパック２０Ａに再び機能液Ｌを移送（充填）することにより、清浄度を保った状態でインクパック２０Ａに異物や気泡が除去された機能液Ｌを充填することができる。

第２充填ステップの後のインクパック２０Ｂは、内部に異物などが存在していたとしても機能液Ｌと一緒に排出されるので、インクパック２０Ｂも機能液Ｌを利用して清浄化される。清浄化されたインクパック２０Ｂを再びフィルター１２０の下流側の第２接続部１４２に接続すれば、清浄度を保った状態でインクパック２０Ｂに機能液Ｌを充填することができる。インクパック２０Ｂに機能液Ｌを再充填するときには、第１接続部１４１に別のインクパック２０を接続して機能液Ｌを充填し、別のインクパック２０から清浄化されたインクパック２０Ｂに機能液Ｌを移送すればよい。

このような、機能液Ｌの充填ステップと移送ステップとを繰り返すことにより、機能液Ｌを利用してインクパック２０（２０Ａ，２０Ｂ）を清浄化しつつ、インクパック２０に異物や気泡が除去された機能液Ｌを充填することができる。

また、最初の第１充填ステップと移送ステップとにより、機能液Ｌの供給経路が清浄化されるので、最初に機能液Ｌが充填されたインクパック２０Ｂは異物は含まれないものの、イオン性不純物を含むおそれがあり、機能液Ｌの使用に適さないと判断したときは当該インクパック２０Ｂを廃棄してもよい。機能液Ｌの使用に支障が無ければ、上述したように清浄化された後にインクパック２０Ｂに機能液Ｌを再充填すればよく、機能液Ｌの充填や移送に伴うロスの発生を低減できる。

（第２実施形態）
＜液体充填装置＞
次に、第２実施形態の液体充填装置について、図８を参照して説明する。図８は第２実施形態の液体充填装置の構成を示す概略図である。

図８に示すように、本実施形態の液体充填装置２００は、機能液Ｌを貯留するインクタンク２１０と、フィルター２２０と、２つのインクパック２０（２０Ａ，２０Ｂ）が接続される第１接続部２４１及び第２接続部２４２とを有している。また、図８には図示していないが、第１接続部２４１及び第２接続部２４２のそれぞれに接続されたインクパック２０を加圧する前述した第１実施形態の加圧装置１５０を備えている。

インクタンク２１０は、前述した第１実施形態のインクタンク１１０と同様に密閉型のタンクであり、タンク上部に機能液Ｌの導入管２１１と導入バルブ２１２とが設けられている。また、タンク上部にタンク内を加圧するための気体を導入するガス導入管２１３が設けられている。また、インクタンク２１０には、一方の端がインクタンク２１０の内底付近の達する供給経路としての供給配管２１４が接続されている。供給配管２１４には機能液Ｌの供給を制御する供給バルブ２１５が設けられている。

供給配管２１４の他方の端は、マニホールド２５５に接続されている。マニホールド２５５には、４つの配管が接続可能となっている。マニホールド２５５には前述した供給配管２１４の他に、フィルター２２０に接続された配管２５６と、第１迂回供給経路としての配管２５１と、第２迂回供給経路としての配管２５２とが接続されている。

フィルター２２０の下流側に配管２５７が接続され、配管２５７に対して、第１接続部２４１と第２接続部２４２とが並列に接続されている。第１接続部２４１には、一方の端がマニホールド２５５に接続された第１迂回供給経路としての配管２５１の他方の端が接続されている。第２接続部２４２には、一方の端がマニホールド２５５に接続された第２迂回供給経路としての配管２５２の他方の端が接続されている。

フィルター２２０の下流側の配管２５７と第１接続部２４１との間の配管に第１開閉バルブ２３１が設けられている。同じく、フィルター２２０の下流側の配管２５７と第２接続部２４２との間の配管に第２開閉バルブ２３２が設けられている。マニホールド２５５と第１接続部２４１との間の配管２５１に第３開閉バルブ２５３が設けられている。同じく、マニホールド２５５と第２接続部２４２との間の配管２５２に第４開閉バルブ２５４が設けられている。

液体充填装置２００において機能液Ｌが流れる方向を変えることができれば、第１開閉バルブ２３１と第３開閉バルブ２５３は、これらのバルブを合体させた３方開閉バルブを用いてもよい。同じく、第２開閉バルブ２３２と第４開閉バルブ２５４は、これらのバルブを合体させた３方開閉バルブを用いてもよい。

フィルター２２０は、前述した第１実施形態のフィルター１２０と同様にカプセル型フィルターであり、機能液Ｌ中の異物の除去に加えて機能液Ｌの気泡抜きが可能である。

液体充填装置２００は、機能液Ｌが貯留されたインクタンク２１０内にガス導入管２１３を経由して、例えば窒素などの不活性ガスを送り込んで加圧すれば、供給配管２１４から機能液Ｌを第１接続部２４１、第２接続部２４２、フィルター２２０に送り込むことができる構造となっている。

第１実施形態で述べたように、液体充填装置２００も、以下の構成を備えていてもよい。インクタンク２１０内の機能液Ｌの量や濃度をモニターする計測器、機能液Ｌを加熱して粘度を低下させるヒーターなどの加熱装置、フィルター２２０の前後の圧力を検出してその圧力差（圧損）からフィルター２２０の寿命をモニターする計測器、機能液Ｌに含まれるパーティクル（異物）の大きさや量をモニターする計測器、機能液Ｌに溶解している気体を取り除く脱気モジュールなどが挙げられる。

＜液体充填方法＞
次に、液体充填装置２００を用いた液体充填方法について、図９を参照して説明する。図９（ａ）〜（ｄ）は第２実施形態の液体充填方法を示す概略図である。なお、図９（ａ）〜（ｄ）ではインクタンク２１０、加圧装置１５０の図示を省略している。

本実施形態の液体充填装置２００を用いた液体容器としてのインクパック２０への機能液（液体）Ｌの充填方法は、接続ステップと、第１充填ステップと、移送ステップと、第２充填ステップと、第３充填ステップとを備えている。

第１実施形態と同様に、まず、接続ステップでは、空のインクパック２０を第１接続部２４１と第２接続部２４２とにそれぞれ接続する。第１接続部２４１に接続されたインクパック２０を第１液体容器としてのインクパック２０Ａと呼ぶ。第２接続部２４２に接続されたインクパック２０を第２液体容器としてのインクパック２０Ｂと呼ぶ。なお、空のインクパック２０Ａ，２０Ｂは、液体収容袋２１を加圧して内部の気体（空気）を排出してから、第１接続部２４１と第２接続部２４２とにそれぞれ接続する。

第１充填ステップでは、図９（ａ）に示すように、機能液Ｌの供給バルブ２１５及び第１開閉バルブ２３１を開け、第２開閉バルブ２３２、第３開閉バルブ２５３、第４開閉バルブ２５４をそれぞれ閉じて、供給配管２１４からフィルター２２０を経由して第１接続部２４１に接続されたインクパック２０Ａに機能液Ｌを充填する。

次に、移送ステップでは、図９（ｂ）に示すように、機能液Ｌの供給バルブ２１５と第１開閉バルブ２３１と第４開閉バルブ２５４とを閉じ、第２開閉バルブ２３２、第３開閉バルブ２５３をそれぞれ開けて、第１接続部２４１に接続されたインクパック２０Ａから配管２５１とフィルター２２０とを経由して第２接続部２４２に接続されたインクパック２０Ｂに、インクパック２０Ａ内の機能液Ｌを移送する。機能液Ｌの移送にあたっては、インクパック２０Ａの液体収容袋２１を前述した加圧装置１５０により加圧する。

第１充填ステップと移送ステップとを行うことにより、インクパック２０Ａは機能液Ｌを利用して清浄化される。また、供給配管２１４、配管２５１，２５６，２５７がそれぞれ機能液Ｌを利用して清浄化される。

次に、第２充填ステップでは、図９（ｃ）に示すように、第１開閉バルブ２３１及び第４開閉バルブ２５４を開け、第２開閉バルブ２３２及び第３開閉バルブ２５３を閉じて、第２接続部２４２に接続されたインクパック２０Ｂを加圧装置１５０により加圧して、インクパック２０Ｂから配管２５２とフィルター２２０を経由して第１接続部２４１に接続されたインクパック２０Ａに、インクパック２０Ｂ内の機能液Ｌを再び充填（移送）する。

第２充填ステップを行うことにより、インクパック２０Ｂは機能液Ｌを利用して清浄化される。また、配管２５２が機能液Ｌを利用して清浄化される。さらに、先のステップで清浄化されたインクパック２０Ａにフィルター２２０を介して機能液Ｌが充填される。すなわち、異物や気泡が除去された機能液Ｌが清浄度が確保されたインクパック２０Ａに充填される。

次に、第３充填ステップでは、図９（ｄ）に示すように、機能液Ｌの供給バルブ２１５及び第２開閉バルブ２３２を開け、第１開閉バルブ２３１、第３開閉バルブ２５３、第４開閉バルブ２５４をそれぞれ閉じて、供給配管２１４からフィルター２２０を経由して第２接続部２４２に接続されたインクパック２０Ｂに機能液Ｌを充填する。
第３充填ステップを行うことにより、異物や気泡が除去された機能液Ｌが清浄度が確保されたインクパック２０Ｂに充填される。

上記第２実施形態の液体充填装置２００を用いた液体充填方法によれば、第１接続部２４１と第２接続部２４２とにそれぞれ接続したインクパック２０Ａ，２０Ｂを途中で取り外したり、交換したりすることなく、２つのインクパック２０Ａ，２０Ｂのそれぞれを機能液Ｌを利用して清浄化し、清浄化されたインクパック２０Ａ，２０Ｂのそれぞれに異物や気泡が除去された機能液Ｌを効率的に充填することができる。

上記第１実施形態の液体充填装置１００及び上記第２実施形態の液体充填装置２００は、インクパック２０から機能液Ｌを排出させるために、特許文献１（特開２００５−１８６３４３号公報）に示されたような吸引手段を用いていないので、吸引手段による機能液Ｌの汚染の心配がない。また、特許文献１に比べて液体充填装置の構成が簡素化されているので、機能液Ｌの充填や移送に伴うロスの発生を低減することができる。

本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液体充填方法及び液体充填装置、液体充填方法及び液体充填装置を適用する液体容器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。

（変形例１）上記第１実施形態の液体充填装置１００において、機能液Ｌの供給経路に設けられるフィルターは、１つであることに限定されない。例えば、フィルター１２０よりもメッシュが粗い他のフィルターを供給経路としての供給配管１１４に設けてもよい。これによれば、異物の大きさに応じて段階的に異物を除去できるので、フィルター１２０の寿命を延ばすことができる。このようなフィルターの構成は、上記第２実施形態の液体充填装置２００にも適用可能である。

（変形例２）上記第２実施形態の液体充填装置２００において、機能液Ｌを充填可能なインクパック２０の数は２つに限定されない。例えば、第１接続部２４１、第２接続部２４２に加えて、他の接続部を供給配管２１４に対して並列に接続すれば、３つ以上のインクパック２０を接続して効率的に機能液Ｌを充填することができる。

（変形例３）液体容器としてのインクパック２０に充填される機能液Ｌは、有機ＥＬ素子の機能層を液相プロセスで形成する際に用いる機能液であることに限定されない。例えば、医療系の薬品であってもよい。液体充填装置１００，２００を用いて、医療系の薬品などの液体をインクパック２０に充填する場合には、液体充填装置１００，２００は、液体に含まれる微生物を殺菌する例えば紫外線照射装置などの殺菌装置を含む構成であることが好ましい。

２０…液体容器としてのインクパック、２０Ａ…第１液体容器としてのインクパック、２０Ｂ…第２液体容器としてのインクパック，２１…液体収容袋、２５…連通部、１００，２００…液体充填装置、１１４，２１４…液体の供給経路としての供給配管、１２０，２２０…フィルター、１３１，２３１…第１開閉バルブ、１３２，２３２…第２開閉バルブ、１４１，２４１…第１接続部、１４２，２４２…第２接続部、１５０…加圧装置、２５１…第１迂回供給経路としての配管、２５２…第２迂回供給経路としての配管、２５３…第３開閉バルブ、２５４…第４開閉バルブ。

Claims (12)

1. 密封可能な液体容器への液体充填方法であって、
   第１液体容器に液体を充填する第１充填ステップと、
   前記第１液体容器に充填された前記液体を、少なくとも異物を除去可能なフィルターを介して第２液体容器に移送する移送ステップと、
   前記フィルターの下流側に接続されていた前記第２液体容器を前記第１液体容器と交換して、前記フィルターを介して前記第１液体容器に前記液体を再び充填する第２充填ステップと、を備えたことを特徴とする液体充填方法。
2. 前記第２充填ステップは、前記フィルターの上流側に前記第２液体容器を接続し、前記フィルターの下流側に前記第１液体容器を接続して、前記第２液体容器に移送された前記液体を前記フィルターを介して前記第１液体容器に移送することを特徴とする請求項１に記載の液体充填方法。
3. 密封可能な液体容器への液体充填方法であって、
   少なくとも異物を除去可能なフィルターの下流側に第１液体容器及び第２液体容器を並列に接続する接続ステップと、
   前記フィルターを介して前記第１液体容器に液体を充填する第１充填ステップと、
   前記第１液体容器に充填された前記液体を前記フィルターの上流側に戻してから前記フィルターを介して前記第２液体容器に移送する移送ステップと、
   前記第２液体容器に移送された前記液体を前記フィルターの上流側に戻してから前記フィルターを介して前記第１液体容器に再び充填する第２充填ステップと、
   前記第２充填ステップの後に、前記フィルターを介して前記第２液体容器に前記液体を充填する第３充填ステップと、を備えたことを特徴とする液体充填方法。
4. 前記液体容器としての前記第１液体容器及び前記第２液体容器は、前記液体を収容する可撓性の液体収容袋と、前記液体収容袋の内部と外部とを連通させる連通部とを有し、
   前記第１液体容器または前記第２液体容器に充填された前記液体を移送する場合には、前記液体収容袋に外部から圧力を加えて、前記液体収容袋から前記連通部を経て前記液体を排出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体充填方法。
5. 密封可能な液体容器への液体充填装置であって、
   液体の供給経路と、
   前記供給経路に接続され、少なくとも異物を除去可能なフィルターと、
   前記供給経路と前記フィルターとの間に設けられた第１開閉バルブと、
   前記第１開閉バルブと前記フィルターとの間に設けられた第１接続部と、
   前記第１接続部と前記フィルターとの間または前記フィルターの下流側に設けられた第２開閉バルブと、
   前記第２開閉バルブを介して前記フィルターの下流側に設けられた第２接続部と、を備え、
   前記第１接続部及び前記第２接続部にそれぞれ前記液体容器が接続され、
   前記供給経路と前記第１開閉バルブとを経由して、前記第１接続部に接続された前記液体容器に前記液体を充填した後に、前記第１開閉バルブを閉じて、充填された前記液体を前記第２開閉バルブ及び前記フィルターを経由して前記第２接続部に接続された前記液体容器に移送することを特徴とする液体充填装置。
6. 前記液体が移送された後に、
   前記第１接続部及び前記第２接続部にそれぞれ接続された前記液体容器を交換して、前記液体が充填された前記液体容器から前記液体が充填されていない前記液体容器に前記フィルターを介して前記液体を再び移送することを特徴とする請求項５に記載の液体充填装置。
7. 密封可能な液体容器への液体充填装置であって、
   液体の供給経路と、
   前記供給経路に接続され、少なくとも異物を除去可能なフィルターと、
   前記フィルターの下流側に設けられた第１開閉バルブと、
   前記第１開閉バルブに接続された第１接続部と、
   前記フィルターの下流側において、前記第１開閉バルブに対して並列に設けられた第２開閉バルブと、
   前記第２開閉バルブに接続された第２接続部と、
   前記フィルターの上流側の前記供給経路と前記第１接続部との間に設けられた第１迂回供給経路と、
   前記第１迂回供給経路に設けられた第３開閉バルブと、
   前記フィルターの上流側の前記供給経路と前記第２接続部との間に設けられた第２迂回供給経路と、
   前記第２迂回供給経路に設けられた第４開閉バルブと、を備え、
   前記第１接続部及び前記第２接続部にそれぞれ前記液体容器が接続され、
   前記第２開閉バルブと前記第３開閉バルブと前記第４開閉バルブとを閉じ、前記供給経路と前記フィルターと前記第１開閉バルブとを経由して、前記第１接続部に接続された前記液体容器に前記液体を充填した後に、前記第１開閉バルブを閉じて、充填された前記液体を前記第１迂回供給経路と前記フィルターと前記第２開閉バルブとを経由して前記第２接続部に接続された前記液体容器に移送し、前記第２開閉バルブを閉じ、移送された前記液体を前記第２迂回供給経路と前記フィルターと前記第１開閉バルブとを経由して、前記第１接続部に接続された前記液体容器に再び移送することを特徴とする液体充填装置。
8. 前記液体が前記第１接続部に接続された前記液体容器に再び移送された後に、前記第１開閉バルブと前記第３開閉バルブと前記第４開閉バルブとを閉じ、前記第２開閉バルブを開けて、前記供給経路から前記フィルターを経由して前記第２接続部に接続された前記液体容器に再び前記液体を充填することを特徴とする請求項７に記載の液体充填装置。
9. 前記液体容器は、前記液体を収容する可撓性の液体収容袋と、前記液体収容袋の内部と外部とを連通させる連通部とを有し、
   前記液体収容袋に外部から圧力を加えて、前記液体収容袋から前記連通部を経て前記液体を排出させる加圧装置を有することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載の液体充填装置。
10. 前記フィルターは、前記液体に含まれた気泡を排出可能であることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載の液体充填装置。
11. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体充填方法を用いて、液体が充填されたことを特徴とする液体容器。
12. 請求項５乃至１０のいずれか一項に記載の液体充填装置を用いて、液体が充填されたことを特徴とする液体容器。

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