KR20050021305A - 액체방울 시인 방법, 액체방울 토출 헤드 검사 장치 및액체방울 토출 장치 - Google Patents

액체방울 시인 방법, 액체방울 토출 헤드 검사 장치 및액체방울 토출 장치 Download PDF

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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 용이하게 시인할 수 있는 액체방울 시인 방법, 액체방울 토출 헤드 검사 장치 및 액체방울 토출 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)는, 액체방울 토출 헤드(9)의 노즐 구멍(92)으로부터 토출되어 비행하는 액체방울(100)을 시인할 수 있고, 레이저광(L1)을 조사하는 레이저광 조사 수단(3)과, 레이저광(L1)이 통과하는 슬릿(41)을 갖는 판형상 부재(4)를 구비한다. 레이저광(L1)이 슬릿(41)을 통과함으로써 평판 형상 광속의 레이저광(L2)이 형성되고, 상기 레이저광(L2)은, 그 광속이 이루는 평판이 액체방울(100)의 탄도와 평행으로 되는 자세로 이 탄도를 향하여 조사된다. 이것에 의해, 비행하는 액체방울(100)이 조명되어, 용이하게 시인할 수 있다.

Description

액체방울 시인 방법, 액체방울 토출 헤드 검사 장치 및 액체방울 토출 장치{METHOD FOR VISUALLY RECOGNIZING A DROPLET, DROPLET DISCHARGE HEAD INSPECTION DEVICE, AND DROPLET DISCHARGE DEVICE}
본 발명은 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 시인 가능한 액체방울 시인 방법, 액체방울 토출 헤드 검사 장치 및 액체방울 토출 장치에 관한 것이다.
잉크젯 프린터의 잉크젯 헤드와 동일한 방식의 액체방울 토출 헤드를 이용하여 기판에 액체방울을 토출함으로써, 예를 들어, 액정 표시 장치에서의 컬러 필터나 유기 EL 표시 장치 등을 제조하거나, 기판 위에 금속 배선을 형성하는데 사용할 수 있는 공업용 액체방울 토출 장치가 알려져 있다(예를 들어, 일본국 특개평10-260307호 공보 참조).
이러한 액체방울 토출 장치 또는 액체방울 토출 헤드의 성능을 검사하는 검사 장치에서는, 액체방울 토출 헤드로부터 토출된 액체방울을 오퍼레이터가 육안(肉眼)으로 확인할 수 있으면, 액체방울의 토출 상황을 간편하게 확인할 수 있어 편리하다.
그러나, 액체방울의 직경은 상당히 작기 때문에, 종래의 장치에서는 토출된 액체방울을 시인하는 것이 곤란하다. 특히, 액체방울 토출 헤드가 노즐을 하향(下向)으로 한 자세로 설치되어 있을 경우에는, 실내조명이 조사되지 않아 그늘로 되기 때문에, 토출된 액체방울을 시인하는 것은 상당히 곤란하다.
본 발명의 목적은 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 용이하게 시인할 수 있는 액체방울 시인 방법, 액체방울 토출 헤드 검사 장치 및 액체방울 토출 장치를 제공함에 있다.
이러한 목적은 하기의 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 액체방울 시인 방법은, 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행(飛行)하는 액체방울을 시인(視認)하는 액체방울 시인 방법으로서, 레이저광을 슬릿(slit)에 통과시킴으로써 평판(平板) 형상 광속(光束)의 레이저광을 형성하고, 상기 레이저광을, 상기 광속이 이루는 평판이 상기 액체방울의 탄도(彈道)와 평행으로 되는 자세로 상기 탄도를 향하여 조사(照射)함으로써, 비행하는 액체방울을 조명(照明)하여 시인하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 용이하게 시인할 수 있는 액체방울 시인 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 액체방울 시인 방법에서는, 상기 슬릿보다 앞 또는 뒤에, 상기 레이저광을 집광(集光) 렌즈에 투과시키는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 액체방울의 탄도와 교차하는 부분의 레이저광의 광속 폭, 즉, 레이저광이 조사되는 부분의 탄도 길이를 용이하게 조정할 수 있다.
본 발명의 액체방울 시인 방법에서는, 상기 슬릿은 그 길이 방향을 따라 단속적(斷續的)으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 레이저광의 출력이 큰 경우일지라도, 액체방울을 시인했을 때의 눈부심이 경감되어, 비행하는 액체방울을 보다 보기 쉽게 할 수 있다.
본 발명의 액체방울 토출 헤드 검사 장치는, 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 시인 가능한 액체방울 토출 헤드 검사 장치로서, 레이저광을 조사하는 레이저광 조사 수단과, 상기 레이저광이 통과하는 슬릿을 갖는 판형상 부재를 구비하며, 상기 레이저광을 상기 슬릿에 통과시킴으로써 평판 형상 광속의 레이저광을 형성하고, 상기 레이저광을, 상기 광속이 이루는 평판이 상기 액체방울의 탄도와 평행으로 되는 자세로 상기 탄도를 향하여 조사함으로써, 비행하는 액체방울을 조명하여 시인할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 용이하게 시인할 수 있는 액체방울 토출 헤드 검사 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 액체방울 토출 헤드 검사 장치에서는, 상기 레이저광을 수광(受光)하여 광전(光電) 변환하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 출력 신호에 의거하여, 상기 노즐 구멍으로부터의 액체방울의 토출 상태를 검사하는 검사 수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 노즐 구멍으로부터의 액체방울의 토출 상태를 육안으로 보는 것뿐만 아니라, 자동적으로 검출할 수도 있다.
본 발명의 액체방울 토출 헤드 검사 장치에서는, 상기 액체방울 토출 헤드의 복수의 노즐 구멍에 대응하는 복수의 탄도에 대하여 상기 레이저광을 상대적으로 주사함으로써, 액체방울을 시인하는 노즐 구멍을 선택하는 노즐 구멍 선택 수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 액체방울 토출 헤드의 복수의 노즐 구멍 중 원하는 노즐 구멍으로부터의 액체방울 탄도에 레이저광을 조사시킬 수 있어, 그 노즐 구멍으로부터 토출된 액체방울이 비행하는 것을 시인할 수 있다.
본 발명의 액체방울 토출 헤드 검사 장치에서는, 액체방울을 시인하는 노즐 구멍의 지정을 받아들이는 노즐 구멍 지정 수단을 더 구비하고, 상기 노즐 구멍 선택 수단은, 상기 노즐 구멍 지정 수단이 지정을 받아들인 노즐 구멍으로부터의 액체방울 탄도를 향하여 상기 레이저광을 조사시키는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 오퍼레이터는 액체방울 토출 헤드의 복수의 노즐 구멍 중 액체방울을 시인하고 싶은 노즐 구멍을 자유롭게 지정할 수 있다.
본 발명의 액체방울 토출 장치는, 워크(work)를 유지하는 워크 테이블과, 상기 워크를 향하여 액체방울을 토출하는 액체방울 토출 헤드를 구비하고, 상기 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 시인 가능한 액체방울 토출 장치로서, 레이저광을 조사하는 레이저광 조사 수단과, 상기 레이저광이 통과하는 슬릿을 갖는 판형상 부재를 구비하며, 상기 레이저광을 상기 슬릿에 통과시킴으로써 평판 형상 광속의 레이저광을 형성하고, 상기 레이저광을, 상기 광속이 이루는 평판이 상기 액체방울의 탄도와 평행으로 되는 자세로 상기 탄도를 향하여 조사함으로써, 비행하는 액체방울을 조명하여 시인할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 용이하게 시인할 수 있는 액체방울 토출 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 액체방울 토출 장치에서는, 상기 레이저광을 수광하여 광전 변환하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 출력 신호에 의거하여, 상기 노즐 구멍으로부터의 액체방울의 토출 상태를 검사하는 검사 수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 노즐 구멍으로부터의 액체방울의 토출 상태를 육안으로 보는 것뿐만 아니라, 자동적으로 검출할 수도 있다. 그 검출 결과는 표시 장치 등의 통지(通知) 수단에 의해 오퍼레이터에게 통지할 수도 있고, 또한 그 검출 결과에 의거하여, 액체방울 토출 헤드의 기능을 회복시키는 헤드 회복 수단을 작동시킬 수도 있다.
이하, 본 발명의 액체방울 시인 방법, 액체방울 토출 헤드 검사 장치 및 액체방울 토출 장치를 첨부 도면에 나타낸 바람직한 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 액체방울 토출 헤드 검사 장치의 실시예를 나타내는 측면도 및 평면도, 도 3 및 도 4는 각각 도 1 및 도 2에 나타낸 액체방울 토출 헤드 검사 장치에서의 차광판의 정면도, 도 5는 도 1 및 도 2에 나타낸 액체방울 토출 헤드 검사 장치의 기능 블록도이다.
이하의 설명에서는, 편의상 도 1 중에서의 상측을 「상」, 하측을 「하」로 하고, 도 2 중에서의 상하 방향을 「X축 방향」, 좌우 방향을 「Y축 방향」으로 한다.
이들 도면에 나타낸 액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)는 액체방울 토출 헤드(9)의 작동을 검사하는 장치이다. 우선, 액체방울 토출 헤드(9)에 대해서 설명한다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 액체방울 토출 헤드(잉크젯 헤드)(9)는 그 하면(下面) 측에 노즐면(91)을 갖고 있으며, 노즐면(91)에는 복수의 노즐 구멍(92)이 X축 방향을 따라 일렬(一列) 또는 2열 이상(도시에서는 일렬)으로 나란히 형성되어 있다. 각 노즐 구멍(92)에 대해서는, 도시를 생략하지만, 각각 그 노즐 구멍(92)에 연통(連通)하는 압력실(캐비티(cavity))과, 이 압력실 내에 충전된 액체의 압력을 변화시키는 액추에이터가 설치되어 있다.
액체방울 토출 헤드(9)는 헤드 구동부(11)에 의해 구동된다. 헤드 구동부(11)는 제어 수단(10)의 제어에 의거하여 액체방울 토출 헤드(9)의 액추에이터에 구동 신호를 통전(通電)한다.
액추에이터에 구동 신호가 통전되면, 이 액추에이터가 작동하여 압력실 내의 액체 압력을 변화시키고, 그 결과, 압력실 내의 액체가 노즐 구멍(92)으로부터 아래쪽을 향하여 액체방울(100)로서 토출된다. 또한, 액체방울 토출 헤드(9)의 액추에이터로서는, 특별히 한정되지 않아, 예를 들어, 피에조 액추에이터, 정전(靜電) 액추에이터 등을 사용할 수 있다. 또한, 액체방울 토출 헤드(9)는 액체를 가열하여 기포를 발생시키는 히터를 액추에이터로서 사용한 막비등(film boiling)식의 잉크젯 헤드일 수도 있다.
액체방울 토출 헤드(9)가 토출하는 액체(분산액을 포함함)로서는, 특별히 한정되지 않아, 예를 들어, 잉크, 컬러 필터의 필터 재료, 유기 EL 장치에서의 EL 발광층을 형성하기 위한 형광 재료, PDP 장치에서의 형광체를 형성하기 위한 형광 재료, 전기 영동 표시 장치에서의 영동체를 형성하는 영동체 재료, 기판의 표면에 뱅크를 형성하기 위한 뱅크 재료, 각종 코팅 재료, 전극을 형성하기 위한 액상(液狀) 전극 재료, 2매의 기판 사이에 미소한 셀 갭을 구성하기 위한 스페이서를 구성하는 입자 재료, 금속 배선을 형성하기 위한 액상 금속 재료, 마이크로 렌즈를 형성하기 위한 렌즈 재료, 레지스트 재료, 광확산체를 형성하기 위한 광확산 재료 등 어떠한 액체여도 상관없다.
이하, 액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)에 대해서 설명한다. 액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)는 레이저광(L1)을 조사하는 레이저광 조사 수단(3)과, 레이저광(L1)이 통과하는 슬릿(41)을 갖는 판형상 부재(4)를 구비하고 있다.
레이저광 조사 수단(3)의 종류로서는, 특별히 한정되지 않아, 예를 들어, Ne-He 레이저, Ar 레이저, CO2 레이저 등의 기체 레이저, 루비(ruby) 레이저, YAG 레이저, 유리 레이저 등의 고체 레이저, 반도체 레이저 등을 사용할 수 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 판형상 부재(4)는 평판(平板) 형상의 부재이며, 이 판형상 부재(4)에는 연속된 1개의 슬릿(41)이 형성되어 있다. 슬릿(41)의 폭 W는 특별히 한정되지 않지만, 액체방울(100)의 직경 D의 1∼5배 정도가 바람직하고, 직경 D의 1∼2배 정도가 보다 바람직하다.
또한, 판형상 부재(4)의 레이저광(L1)이 조사되는 측의 면에는 광을 산란(散亂)시키는 산란 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 레이저광(L1)의 광속 중 슬릿(41)을 통과하지 않은 부분의 반사광이 특정 방향을 향하는 것이 방지되어, 오퍼레이터의 안전을 확보할 수 있다.
레이저광 조사 수단(3)으로부터 조사된 레이저광(L1)의 광속의 횡단면(橫斷面) 형상은 특별히 한정되지 않지만, 통상 원형으로 되어 있다. 즉, 레이저광(L1)의 광속은 원기둥 형상을 이루고 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 레이저광(L1)이 슬릿(41)을 통과함으로써, 평판 형상 광속의 레이저광(L2)이 형성된다. 이 레이저광(L2)은, 그 광속이 이루는 평판이 액체방울(100)의 탄도와 평행으로 되는 자세로 이 탄도를 향하여 측방(側方)(Y축 방향)으로부터 조사된다. 이것에 의해, 비행하는 액체방울(100)은 레이저광(L2)에 의해 조명되어 빛나 보인다. 따라서, 오퍼레이터는 비행하는 액체방울(100)을 용이하게 시인할 수 있다.
이렇게 하여, 액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)에서는, 노즐 구멍(92)으로부터의 액체방울(100)의 토출 상태를 육안으로 간편하게 확인할 수 있기 때문에, 액체방울(100)의 비행 구부러짐의 유무나 노즐 구멍(92) 막힘 등에 의한 액체방울(100)의 토출 누락 유무 등을 용이하게 검사할 수 있다. 또한, 액체방울(100)을 시인하는 방향은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 레이저광(L2)의 조사 방향과 직교하는 방향으로부터 시인하거나, 레이저광(L2)의 조사 방향에 대하여 경사진 방향으로부터 시인할 수 있다.
본 실시예의 액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)는 집광 렌즈(5)를 갖고 있어, 판형상 부재(4)의 슬릿(41)을 통과하여 평판 형상으로 정형(整形)된 레이저광(L2)은 다시 집광 렌즈(5)를 투과한다. 집광 렌즈(5)를 투과한 레이저광(L2)은 집광점(C)에 집광되고, 집광점(C)을 통과하면, 그 폭(도 1 중의 상하 방향의 폭)이 진행 방향을 향하여 점증(漸增)되는 광속으로 되고, 이 부분이 액체방울(100)의 탄도에 조사된다. 이러한 구성에 의해, 집광 렌즈(5)를 투과하기 전의 레이저광(L2)의 광속 폭이 좁은 경우일지라도, 액체방울 토출 헤드(9)를 집광점(C)으로부터 멀리 설치함으로써, 액체방울(100)의 탄도와 교차하는 부분의 레이저광(L2)의 광속 폭, 즉, 레이저광(L2)이 조사되는 부분의 탄도 길이를 크게 확보할 수 있다.
또한, 이 집광 렌즈(5)는 슬릿(41)보다 앞쪽에 설치되어 있을 수도 있다. 또한, 집광 렌즈(5)를 투과시키지 않아도 레이저광(L2)의 광속 폭이 충분히 넓을 경우에는, 집광 렌즈(5)를 설치하지 않아도 된다.
또한, 본 발명에서는, 도시의 구성과 달리, 레이저광 L1 또는 L2의 광로(光路) 도중에 미러(mirror)를 설치하여, 광로를 굴곡시키도록 할 수도 있다. 이것에 의해, 레이저광 조사 수단(3)의 배치 위치 자유도를 높일 수 있다.
레이저광(L2)에 의해 조명된 비행하는 액체방울(100)을 육안으로 볼 때, 레이저광 조사 수단(3)의 출력이 클 경우에는, 액체방울(100)에서의 반사광이 눈부시게 느껴지는 경우가 있다.
그 경우에는, 도 4에 나타낸 판형상 부재(4')를 사용함으로써, 그 눈부심을 방지할 수 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 판형상 부재(4')에서의 슬릿(41')은 그 길이 방향을 따라 단속적으로 형성되어 있다. 이것에 의해, 액체방울(100)에서의 반사광 비율이 줄어 눈부심이 경감되어, 보다 보기 쉽게 할 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 레이저광 조사 수단(3)은 레이저광(L1)의 발진(發振)의 온/오프를 전환하는 스위치(31)를 갖고 있다. 이것에 의해, 비행하는 액체방울(100)을 시인하고 싶을 때만 레이저광 조사 수단(3)에 의해 레이저광(L1)을 발진시키고, 그 이외일 때에는 레이저광 조사 수단(3)의 작동을 정지시킬 수 있기 때문에, 소비전력을 저감시킬 수 있다. 또한, 스위치(31) 대신에 누름 버튼을 설치하여, 이 누름 버튼을 누르고 있을 때만 레이저광 조사 수단(3)이 레이저광(L1)을 발진하도록 구성할 수도 있다.
본 실시예의 액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)는 액체방울 토출 헤드(9)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 방향 이동 수단(6)과, 레이저광(L2)을 수광하여 광전 변환하는 라인 센서(수광 수단)(7)를 더 갖고 있다. 또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)는 제어 수단(10)과 디스플레이(12)와 입력 수단(13)을 더 갖고 있다.
X축 방향 이동 수단(6)의 구성은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 리니어 모터를 이용한 구성이나, 볼나사와 이것을 회전 구동하는 서보 모터를 이용한 구성으로 할 수 있다.
디스플레이(12)는, 예를 들어, CRT(Cathode-Ray Tube) 및 액정 모니터 등으로 구성되어 있으며, 예를 들어, 조작 화면 및 데이터 입력 화면 등을 표시할 수 있다. 입력 수단(13)은 키보드 및 마우스 등으로 구성되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, X축 방향 이동 수단(6)을 작동시켜 액체방울 토출 헤드(9)를 X축 방향으로 이동시키면, 복수의 노즐 구멍(92)에 대응하는 복수의 탄도에 대하여 레이저광(L2)을 상대적으로 주사할 수 있다. 이것에 의해, 액체방울 토출 헤드(9)의 복수의 노즐 구멍(92) 중 원하는 노즐 구멍(92)으로부터의 액체방울(100) 탄도에 레이저광(L2)을 조사시킬 수 있어, 그 노즐 구멍(92)으로부터 토출된 액체방울(100)이 비행하는 것을 시인할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는, X축 방향 이동 수단(6)은 복수의 노즐 구멍(92) 중에서 비행하는 액체방울(100)을 시인하는 노즐 구멍(92)을 선택하는 노즐 구멍 선택 수단으로서 기능하는 것이다. 또한, 노즐 구멍 선택 수단으로서는, X축 방향 이동 수단(6)과 같은 구성에 한정되지 않아, 레이저광 조사 수단(3) 및 판형상 부재(4)를 이동시킴으로써 레이저광(L2)을 주사하도록 구성된 것일 수도 있고, 또한 레이저광(L2)을 갈바노미터(galvano-meter) 또는 폴리곤(polygon) 미러 등에 의해 주사하도록 구성된 것일 수도 있다.
오퍼레이터는 액체방울(100)을 시인하고 싶은 노즐 구멍(92)의 번호를 입력 수단(13)을 통하여 제어 수단(10)에 입력할 수 있다. 즉, 입력 수단(13)은 액체방울(100)을 시인하는 노즐 구멍(92)의 지정을 받아들이는 노즐 구멍 지정 수단으로서 기능한다. 그리고, 제어 수단(10)은 입력 수단(13)을 통하여 입력된 정보에 의거하여 X축 방향 이동 수단(6)을 작동시키고, 지정된 노즐 구멍(92)으로부터의 액체방울(100) 탄도를 향하여 레이저광(L2)이 조사되도록 액체방울 토출 헤드(9)를 이동시킨다. 이렇게 하여, 오퍼레이터는 지정한 번호의 노즐 구멍(92)에 대해서 비행하는 액체방울(100)을 시인할 수 있다.
본 실시예의 액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)에서는, 라인 센서(7)를 설치함으로써, 노즐 구멍(92)으로부터의 액체방울(100)의 토출 상태를 자동적으로 검출할 수도 있다. 이 경우, 제어 수단(10)은 라인 센서(7)의 출력 신호에 의거하여 노즐 구멍(92)으로부터의 액체방울(100)의 토출 상태를 검사하는 검사 수단으로서 기능한다.
제어 수단(10)은, 예를 들어, 다음과 같이 하여, 노즐 구멍(92)으로부터의 액체방울(100)의 비행 구부러짐이나 토출 누락 등을 판단한다. 우선, 액체방울(100)이 레이저광(L2)의 광속을 도 1 중의 위에서부터 아래까지 횡단하도록 하여 레이저광(L2)을 차단한 것을 라인 센서(7)가 검출한 경우에는, 제어 수단(10)은 액체방울(100)이 정상적으로 토출되고 있다고 판단한다. 또한, 액체방울(100)이 레이저광(L2)의 광속 상부(上部)만을 차단한 것을 라인 센서(7)가 검출한 경우에는, 제어 수단(10)은 액체방울(100)의 비행 구부러짐(비행 방향의 어긋남)이 발생되었다고 판단한다. 또한, 액체방울 토출 헤드(9)가 토출 동작을 행하였음에도 불구하고 라인 센서(7)의 출력 신호에 변화가 없었을 경우에는, 제어 수단(10)은 액체방울(100)의 토출 누락(노즐 구멍(92)의 막힘)이 발생되었다고 판단한다.
이렇게 하여, 본 실시예에서는 노즐 구멍(92)으로부터의 액체방울(100)의 토출 상태를 육안으로 보는 것뿐만 아니라, 자동적으로 검출할 수도 있다. 또한, 이 경우에 대해서도 상기와 동일하게 하여 레이저광(L2)을 주사함으로써, 복수의 노즐 구멍(92) 중 원하는 노즐 구멍(92)에 대해서 토출 상태를 검사할 수 있다.
또한, 레이저광(L2)을 수광하여 광전 변환하는 수광 수단으로서는, 라인 센서(7)에 한정되지 않아, 예를 들어, 포토다이오드 또는 CCD(Charge Coupled Device) 등의 촬상(撮像) 소자 등을 이용할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 액체방울 토출 장치의 실시예를 나타내는 측면도이고, 도 7은 도 6에 나타낸 액체방울 토출 장치의 기능 블록도이다.
이하, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 액체방울 토출 장치의 실시예에 대해서 설명하는데, 상술한 실시예와의 차이점을 중심으로 하여 설명하고, 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
이들 도면에 나타낸 액체방울 토출 장치(1)는, 라인 센서(7)를 갖지 않는 것 이외는 상기와 동일한 액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)를 탑재한 액체방울 토출 장치이다. 이 액체방울 토출 장치(1)에서는, 상기와 동일하게 하여, 액체방울 토출 헤드(9)의 노즐 구멍(92)으로부터 토출되어 비행하는 액체방울(100)을 용이하게 시인할 수 있다.
액체방울 토출 장치(1)는 액체방울 토출 헤드 검사 장치(2)와, 워크(200)를 향하여 액체방울(100)을 토출하는 액체방울 토출 헤드(9)와, 워크(200)를 유지하는 워크 테이블(8)과, 워크 테이블(8)을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 방향 이동 수단(14)을 구비하고 있다.
워크(200)는 특별히 한정되지 않아, 예를 들어, 유리 기판, 실리콘 기판, 플렉시블 기판 등의 각종 기판이나, 렌즈 등의 광학 부재 등 어떠한 것이어도 상관없다.
워크 테이블(8)에는 탑재 배치된 워크(200)를, 예를 들어, 진공 흡인 등의 방법에 의해 유지하는 유지 수단(도시 생략)이 설치되어 있다.
Y축 방향 이동 수단(14)의 구성은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 리니어 모터를 이용한 구성이나, 볼나사와 이것을 회전 구동하는 서보 모터를 이용한 구성으로 할 수 있다.
이러한 액체방울 토출 장치(1)는 제어 수단(10)의 제어에 의거하여 X축 방향 이동 수단(6) 및 Y축 방향 이동 수단(14)을 작동시키고, X축 방향 및 Y축 방향의 한쪽을 주(主)주사 방향, 다른쪽을 부(副)주사 방향으로 하여, 액체방울 토출 헤드(9)와 워크(200)를 상대적으로 이동하면서 각 노즐 구멍(92)으로부터 액체방울(100)을 워크(200)를 향하여 토출함으로써, 워크(200) 위에 소정의 패턴을 묘화(描畵)할 수 있다.
이 액체방울 토출 장치(1)에서는, 상기와 동일한 방법에 의해, 노즐 구멍(92)으로부터의 액체방울(100)의 토출 상태를 육안으로 용이하게 확인할 수 있기 때문에, 액체방울(100)의 토출 누락이나 비행 구부러짐 등의 이상(異常) 발생을 신속하게 검출할 수 있어, 제품의 품질 향상 및 제조 수율의 향상이 도모된다.
또한, 이러한 액체방울 토출 장치(1)에서는, 예를 들어, 상술한 라인 센서(7)와 같은 수광 수단을 설치하고, 이 수광 수단의 출력 신호에 의거하여, 제어 수단(10)이 노즐 구멍(92)으로부터의 액체방울(100)의 토출 상태를 자동적으로 검사하도록 구성할 수도 있다. 이것에 의해, 액체방울(100)의 비행 구부러짐이나 토출 누락(노즐 구멍(92)의 막힘) 등이 발생한 경우, 이것을 자동적으로 검출할 수 있다. 이렇게 하여 액체방울 토출 헤드(9)에 액체방울(100)의 비행 구부러짐이나 토출 누락 등이 발생한 것을 검출한 경우, 제어 수단(10)은 표시 장치(디스플레이)(도시 생략)에 그 내용을 표시하여, 오퍼레이터에게 비행 구부러짐이나 토출 누락의 발생을 고지(告知)하는 것이 바람직하다. 또한, 액체방울(100)의 비행 구부러짐이나 토출 누락 등이 발생한 것을 검출한 경우, 제어 수단(10)은 헤드 회복 수단(도시 생략)을 작동시켜 액체방울 토출 헤드(9)에 대하여 기능 회복 처리를 행하여, 노즐 구멍(92)의 막힘이나 비행 구부러짐을 해소하도록 할 수도 있다. 또한, 상기 헤드 회복 수단으로서는, 예를 들어, 액체방울 토출 헤드(9)의 노즐면(91)을 닦아 청소하는 와이핑(wiping) 기구나, 노즐면(91)에 캡을 밀착시켜 노즐 구멍(92)으로부터 유체(流體)를 흡인함으로써 막힘을 해소시키는 캡핑(capping) 흡인 기구 등을 들 수 있다.
이상, 본 발명의 액체방울 시인 방법, 액체방울 토출 헤드 검사 장치 및 액체방울 토출 장치를 도시한 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않는다. 액체방울 토출 헤드 검사 장치 및 액체방울 토출 장치를 구성하는 각부(各部)는 동일한 기능을 발휘할 수 있는 임의의 구성을 갖는 것으로 치환할 수 있다. 또한, 임의의 구성물이 부가되어 있을 수도 있다.
이상의 설명에 따르면, 본 발명은 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 용이하게 시인할 수 있는 액체방울 시인 방법, 액체방울 토출 헤드 검사 장치 및 액체방울 토출 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 액체방울 토출 헤드 검사 장치의 실시예를 나타내는 측면도.
도 2는 본 발명의 액체방울 토출 헤드 검사 장치의 실시예를 나타내는 평면도.
도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 액체방울 토출 헤드 검사 장치에서의 차광판(遮光板)의 정면도.
도 4는 도 1 및 도 2에 나타낸 액체방울 토출 헤드 검사 장치에서의 차광판의 정면도.
도 5는 도 1 및 도 2에 나타낸 액체방울 토출 헤드 검사 장치의 기능 블록도.
도 6은 본 발명의 액체방울 토출 장치의 실시예를 나타내는 측면도.
도 7은 도 6에 나타낸 액체방울 토출 장치의 기능 블록도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 액체방울 토출 장치
2 : 액체방울 토출 헤드 검사 장치
3 : 레이저광 조사(照射) 수단
31 : 스위치
4, 4' : 판형상 부재
41, 41' : 슬릿(slit)
5 : 집광(集光) 렌즈
6 : X축 방향 이동 수단
7 : 라인 센서
8 : 워크 테이블(work table)
9 : 액체방울 토출 헤드
91 : 노즐면
92 : 노즐 구멍
10 : 제어 수단
101 : CPU
102 : 기억부
11 : 헤드 구동부
12 : 디스플레이
13 : 입력 수단
14 : Y축 방향 이동 수단
100 : 액체방울
200 : 워크(work)
C : 집광점(集光點)
L1, L2 : 레이저광

Claims (9)

  1. 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행(飛行)하는 액체방울을 시인(視認)하는 액체방울 시인 방법으로서,
    레이저광을 슬릿(slit)에 통과시킴으로써 평판(平板) 형상 광속(光束)의 레이저광을 형성하고, 상기 레이저광을, 상기 광속이 이루는 평판이 상기 액체방울의 탄도(彈道)와 평행으로 되는 자세로 상기 탄도를 향하여 조사(照射)함으로써, 비행하는 액체방울을 조명(照明)하여 시인하는 것을 특징으로 하는 액체방울 시인 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬릿보다 앞 또는 뒤에, 상기 레이저광을 집광(集光) 렌즈에 투과시키는 액체방울 시인 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬릿은 그 길이 방향을 따라 단속적(斷續的)으로 형성되어 있는 액체방울 시인 방법.
  4. 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 시인 가능한 액체방울 토출 헤드 검사 장치로서,
    레이저광을 조사하는 레이저광 조사 수단과,
    상기 레이저광이 통과하는 슬릿을 갖는 판형상 부재를 구비하며,
    상기 레이저광을 상기 슬릿에 통과시킴으로써 평판 형상 광속의 레이저광을 형성하고, 상기 레이저광을, 상기 광속이 이루는 평판이 상기 액체방울의 탄도와 평행으로 되는 자세로 상기 탄도를 향하여 조사함으로써, 비행하는 액체방울을 조명하여 시인할 수 있는 것을 특징으로 하는 액체방울 토출 헤드 검사 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 레이저광을 수광(受光)하여 광전(光電) 변환하는 수광 수단과,
    상기 수광 수단의 출력 신호에 의거하여, 상기 노즐 구멍으로부터의 액체방울의 토출 상태를 검사하는 검사 수단을 더 구비하는 액체방울 토출 헤드 검사 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 액체방울 토출 헤드의 복수의 노즐 구멍에 대응하는 복수의 탄도에 대하여 상기 레이저광을 상대적으로 주사함으로써, 액체방울을 시인하는 노즐 구멍을 선택하는 노즐 구멍 선택 수단을 더 구비하는 액체방울 토출 헤드 검사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    액체방울을 시인하는 노즐 구멍의 지정을 받아들이는 노즐 구멍 지정 수단을 더 구비하고, 상기 노즐 구멍 선택 수단은, 상기 노즐 구멍 지정 수단이 지정을 받아들인 노즐 구멍으로부터의 액체방울의 탄도를 향하여 상기 레이저광을 조사시키는 액체방울 토출 헤드 검사 장치.
  8. 워크(work)를 유지하는 워크 테이블과, 상기 워크를 향하여 액체방울을 토출하는 액체방울 토출 헤드를 구비하고, 상기 액체방울 토출 헤드의 노즐 구멍으로부터 토출되어 비행하는 액체방울을 시인 가능한 액체방울 토출 장치로서,
    레이저광을 조사하는 레이저광 조사 수단과,
    상기 레이저광이 통과하는 슬릿을 갖는 판형상 부재를 구비하며,
    상기 레이저광을 상기 슬릿에 통과시킴으로써 평판 형상 광속의 레이저광을 형성하고, 상기 레이저광을, 상기 광속이 이루는 평판이 상기 액체방울의 탄도와 평행으로 되는 자세로 상기 탄도를 향하여 조사함으로써, 비행하는 액체방울을 조명하여 시인할 수 있는 것을 특징으로 하는 액체방울 토출 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 레이저광을 수광하여 광전 변환하는 수광 수단과,
    상기 수광 수단의 출력 신호에 의거하여, 상기 노즐 구멍으로부터의 액체방울의 토출 상태를 검사하는 검사 수단을 더 구비하는 액체방울 토출 장치.
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