(57)【要約】【課題】偶発的な吐出不良を顕在化して判定することができる機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法および機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置を提供すること。【解決手段】インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッド１における機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッド１の吐出検査方法であって、実描画に比して過酷な吐出駆動条件で、機能液滴吐出ヘッド１から機能液を連続して捨て吐出させる予備吐出工程と、予備吐出工程の直後に、機能液滴吐出ヘッド１から機能液を検査吐出させて、各吐出ノズル２１に対する吐出の有無を検査する吐出検査工程と、を備えたものである。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法であって、
実描画に比して過酷な吐出駆動条件で、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を連続して捨て吐出させる予備吐出工程と、
前記予備吐出工程の直後に、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を検査吐出させて、各吐出ノズルからの吐出の有無を検査する吐出検査工程と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項２】
前記吐出検査工程では、前記予備吐出工程と同一吐出駆動条件で前記機能液を前記検査吐出させることを特徴とする請求項１に記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項３】
インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法であって、
実描画における適正駆動電圧に対し高い駆動電圧で、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を連続して捨て吐出させる予備吐出工程と、
前記予備吐出工程の直後に、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を検査吐出させる検査吐出工程と、
前記検査吐出において各吐出ノズルからの吐出の有無を検査し、全吐出ノズルからの前記検査吐出が確認された場合に良品と判定する判定工程と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項４】
前記予備吐出工程では、前記機能液滴吐出ヘッドのキャビティの容積分の機能液を、前記各吐出ノズルからそれぞれ連続して吐出させることを特徴とする請求項３に記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項５】
前記予備吐出工程における前記高い駆動電圧の値は、前記適正駆動電圧に安全率を加味した値であることを特徴とする請求項３または４に記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項６】
前記検査吐出工程では、前記予備吐出工程と同一の前記駆動電圧で前記検査吐出させることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項７】
前記検査吐出工程では、実描画において想定される最大連続吐出回数と同数、前記検査吐出させることを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項８】
インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法であって、
実描画における適正駆動周波数および適正駆動電圧に対し、高い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を連続して捨て吐出させる第１予備吐出工程と、
前記第１予備吐出工程の直後に、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を検査吐出させる第１検査吐出工程と、
前記適正駆動周波数および前記適正駆動電圧に対し、低い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を連続して捨て吐出させる第２予備吐出工程と、
前記第２予備吐出工程の直後に、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を検査吐出させる第２検査吐出工程と、
前記第１検査吐出工程および前記第２検査吐出工程のそれぞれの前記検査吐出において各吐出ノズルからの吐出の有無を検査し、それぞれの全吐出ノズルからの前記検査吐出が確認された場合に良品と判定する判定工程と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項９】
前記第１予備吐出工程および前記第２予備吐出工程では、前記機能液滴吐出ヘッドのキャビティの容積分の機能液を、前記各吐出ノズルからそれぞれ連続して吐出させることを特徴とする請求項８に記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項１０】
前記第１予備吐出工程における前記高い駆動周波数は、前記適正駆動周波数プラス１となる値であり、
前記第２予備吐出工程における前記低い駆動周波数は、前記適正駆動周波数マイナス１となる値であることを特徴とする請求項８または９に記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項１１】
前記第１予備吐出工程における前記高い駆動電圧の値および前記第２予備吐出工程における前記高い駆動電圧の値は、それぞれ前記適正駆動電圧に安全率を加味した値であることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項１２】
前記第１検査吐出工程では、前記第１予備吐出工程と同一の前記駆動周波数および前記駆動電圧で前記検査吐出させ、
前記第２検査吐出工程では、前記第２予備吐出工程と同一の前記駆動周波数および前記駆動電圧で前記検査吐出させることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項１３】
前記第１検査吐出工程および前記第２検査吐出工程では、それぞれ実描画において想定される最大連続吐出回数と同数、前記検査吐出させることを特徴とする請求項８ないし１２のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。
【請求項１４】
インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置であって、
実描画における適正駆動電圧に対し高い駆動電圧で、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を連続して捨て吐出させる予備吐出手段と、
前記予備吐出手段による連続捨て吐出の直後に、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を検査吐出させる検査吐出手段と、
前記検査吐出において各吐出ノズルからの吐出の有無を検査し、全吐出ノズルからの前記検査吐出が確認された場合に良品と判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置。
【請求項１５】
インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置であって、
実描画における適正駆動周波数および適正駆動電圧に対し、高い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を連続して捨て吐出させる第１予備吐出手段と、
前記第１予備吐出手段による第１予備吐出の直後に、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を検査吐出させる第１検査吐出手段と、
前記適正駆動周波数および前記適正駆動電圧に対し、低い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を連続して捨て吐出させる第２予備吐出手段と、
前記第２予備吐出手段による第２予備吐出の直後に、前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を検査吐出させる第２検査吐出手段と、
前記第１検査吐出および前記第２検査吐出において各吐出ノズルからの吐出の有無を検査し、それぞれの全吐出ノズルからの前記検査吐出が確認された場合に良品と判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法および機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の記録ヘッド（機能液滴吐出ヘッド）の吐出検査方法として、記録ヘッドから吐出した飛行中のインク（機能液）にレーザ光を照射して、いわゆるドット抜けを検査するものが知られている（特許文献１参照）。
この吐出検査方法は、記録ヘッドの全ノズルからインクを強制的に吸引するクリーニング処理と、記録ヘッドの全ノズルからインクを捨て吐出するフラッシング処理と、を前処理として行った後、吐出されたインク滴の落下軌跡上にレーザ光を照射して、レーザ光が遮断されるか否かによりインク吐出の有無を判断するドット抜け検査を行うようにしている。
この吐出検査は、オンマシンで行われるため、フラッシング処理およびドット抜け検査における記録ヘッドの駆動は、実描画と同一の駆動周波数および駆動電圧で行われる。
【特許文献１】特開２００２−１８７２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の吐出検査方法では、良品と判定された記録ヘッドであっても、実際に描画を実施していると偶発的に吐出不良が発生することがある。この種の吐出不良は、クリーニング処理やフラッシング処理によっても解消することができず、また原因の特定が困難であるため問題となっていた。
【０００４】
そこで、本発明は、偶発的な吐出不良を顕在化して吐出検査することができる機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法および機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法であって、実描画に比して過酷な吐出駆動条件で、機能液滴吐出ヘッドから機能液を連続して捨て吐出させる予備吐出工程と、予備吐出工程の直後に、機能液滴吐出ヘッドから機能液を検査吐出させて、各吐出ノズルからの吐出の有無を検査する吐出検査工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、吐出検査工程では、予備吐出工程と同一吐出駆動条件で機能液を検査吐出させることが、好ましい。
【０００７】
これらの構成によれば、実描画に比して過酷な吐出駆動条件で、予備吐出させるため、例えば、吐出不良の原因が機能液滴吐出ヘッド内に混入した異物であった場合には、機能液滴吐出ヘッド内から異物を除去、あるいはヘッド内流路に詰まらせることができる。すなわち、偶発的に生ずる吐出不良を顕在化することができる。また、実描画に比して過酷な吐出駆動条件で検査吐出し、その吐出の有無を検査するため、予備吐出の状態での吐出結果を元に、機能液の吐出の有無を検査（判定）することができる。よって、偶発的な吐出不良を顕在化して吐出の有無を判定することができる。したがって、吐出検査工程において正常な吐出が確認（偶発的な吐出不良は起こらないものと判断）された場合には、その機能液滴吐出ヘッドの信頼性を高めることができる。なお、機能液の吐出の有無の判定は、機能液の着弾結果に基づいて行われてもよいし、飛行中の機能液をカメラで捉えることにより行ってもよい。
【０００８】
本発明の他の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法であって、実描画における適正駆動電圧に対し高い駆動電圧で、機能液滴吐出ヘッドから機能液を連続して捨て吐出させる予備吐出工程と、予備吐出工程の直後に、機能液滴吐出ヘッドから機能液を検査吐出させる検査吐出工程と、検査吐出において各吐出ノズルからの吐出の有無を検査し、全吐出ノズルからの検査吐出が確認された場合に良品と判定する判定工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置であって、実描画における適正駆動電圧に対し高い駆動電圧で、機能液滴吐出ヘッドから機能液を連続して捨て吐出させる予備吐出手段と、予備吐出手段による連続捨て吐出の直後に機能液滴吐出ヘッドから機能液を検査吐出させる検査吐出手段と、検査吐出において各吐出ノズルからの吐出の有無を検査し、全吐出ノズルからの検査吐出が確認された場合に良品と判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
これらの構成によれば、実描画における駆動電圧に対し高い駆動電圧で予備吐出を行うため、例えば吐出不良の原因が機能液滴吐出ヘッド内に混入した異物であった場合には、機能液滴吐出ヘッド内から異物を除去、あるいはヘッド内流路に詰まらせることができる。よって、偶発的に生ずる吐出不良を顕在化して吐出の有無を判定することができる。また、判定工程において正常な吐出が確認（偶発的な吐出不良は起こらないものと判断）された場合には、その機能液滴吐出ヘッドの信頼性を高めることができる。
【００１１】
また、予備吐出工程では、機能液滴吐出ヘッドのキャビティの容積分の機能液を、各吐出ノズルからそれぞれ連続して吐出させることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、十分な量の機能液を予備吐出（捨て吐出）することができるため、吐出不良の顕在化を促進することができる。
【００１３】
さらに、予備吐出工程における高い駆動電圧の値は、適正駆動電圧に安全率を加味した値であることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドの適正な使用範囲内で予備吐出を行うことができ、機能液滴吐出ヘッドに過度の負荷をかけることがない。
【００１５】
一方、検査吐出工程では、予備吐出工程と同一の駆動電圧で検査吐出させることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、検査吐出工程においても吐出不良の顕在化を図ることができ、検査後（良品）の機能液滴吐出ヘッドの信頼性をより一層高めることができる。
【００１７】
そして、検査吐出工程では、実描画において想定される最大連続吐出回数と同数、検査吐出させることが、好ましい。
【００１８】
この構成によれば、実描画における最も過酷な条件を考慮して機能液滴吐出ヘッドの吐出不良を検査することができ、検査後（良品）の機能液滴吐出ヘッドの信頼性をより一層高めることができる。
【００１９】
また、本発明の他の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法であって、実描画における適正駆動周波数および適正駆動電圧に対し、高い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で、機能液滴吐出ヘッドから機能液を連続して捨て吐出させる第１予備吐出工程と、第１予備吐出工程の直後に、機能液滴吐出ヘッドから機能液を検査吐出させる第１検査吐出工程と、実描画における適正駆動周波数および適正駆動電圧に対し、低い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で、機能液滴吐出ヘッドから機能液を連続して捨て吐出させる第２予備吐出工程と、第２予備吐出工程の直後に、機能液滴吐出ヘッドから機能液を検査吐出させる第２検査吐出工程と、第１検査吐出工程および第２検査吐出工程のそれぞれの検査吐出において各吐出ノズルからの吐出の有無を検査し、それぞれの全吐出ノズルからの検査吐出が確認された場合に良品と判定する判定工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の他の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドにおける機能液の吐出不良を検査する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置であって、実描画における適正駆動周波数および適正駆動電圧に対し、高い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で、機能液滴吐出ヘッドから機能液を連続して捨て吐出させる第１予備吐出手段と、第１予備吐出手段による第１予備吐出の直後に、機能液滴吐出ヘッドから機能液を検査吐出させる第１検査吐出手段と、実描画における適正駆動周波数および適正駆動電圧に対し、低い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で、機能液滴吐出ヘッドから機能液を連続して捨て吐出させる第２予備吐出手段と、第２予備吐出手段による第２予備吐出の直後に、機能液滴吐出ヘッドから機能液を検査吐出させる第２検査吐出手段と、第１検査吐出および第２検査吐出において各吐出ノズルからの吐出の有無を検査し、それぞれの全吐出ノズルからの検査吐出が確認された場合に良品と判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
これらの構成によれば、実描画より高い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で第１予備吐出および第１検査吐出を行い、さらに実描画より低い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で第２予備吐出および第２検査吐出を行うため、例えば吐出不良の原因が機能液滴吐出ヘッド内に混入した異物であった場合には、機能液滴吐出ヘッド内から異物を除去、あるいはヘッド内流路に詰まらせることができる。よって、偶発的に生ずる吐出不良を顕在化して吐出の有無を判定することができる。また、判定工程において正常な吐出が確認（偶発的な吐出不良は起こらないものと判断）された場合には、その機能液滴吐出ヘッドの信頼性を高めることができる。
【００２２】
また、第１予備吐出工程および第２予備吐出工程では、機能液滴吐出ヘッドのキャビティの容積分の機能液を、各吐出ノズルからそれぞれ連続して吐出させることが、好ましい。
【００２３】
さらに、第１予備吐出工程における高い駆動周波数は、実描画における適正駆動周波数プラス１となる値であり、第２予備吐出工程における低い駆動周波数は、実描画における適正駆動周波数マイナス１となる値であることが、好ましい。
【００２４】
同様に、第１予備吐出工程における高い駆動電圧の値および第２予備吐出工程における高い駆動電圧の値は、それぞれ適正駆動電圧に安全率を加味した値であることが、好ましい。
【００２５】
一方、第１検査吐出工程では、第１予備吐出工程と同一の駆動周波数および駆動電圧で検査吐出させ、第２検査吐出工程では、第２予備吐出工程と同一の駆動周波数および駆動電圧で検査吐出させることが、好ましい。
【００２６】
そして、第１検査吐出工程および第２検査吐出工程では、それぞれ実描画において想定される最大連続吐出回数と同数、検査吐出させることが、好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係る吐出検査方法およびこれを実施する吐出検査装置について説明する。この吐出検査装置は、キャリッジに搭載する前の機能液滴吐出ヘッドの単体検査を行うものであり、１の機能液滴吐出ヘッドに対し、吐出の有無を判定する吐出検査をはじめ、飛行検査、飛行速度、吐出量測定等を実施する。そこで先ず、吐出検査装置の説明に先立ち、検査対象となる機能液滴吐出ヘッドについて説明する。
【００２８】
図１ないし図３に示すように、機能液滴吐出ヘッド１は、いわゆるピエゾ方式を採用したいわゆる２連のインクジェットヘッドであり、２連の接続針５を有する機能液導入部２と、機能液導入部２に連なる２連のヘッド基板３と、ヘッド基板３の下方に連なり機能液を吐出するヘッド本体４と、を備えている（図１（ａ）参照）。
【００２９】
機能液導入部２は、一対の接続針５を有しており、配管アダプタ（図示省略）を介して機能液供給ユニット５３（図４参照）から機能液の供給を受けるようになっている。ヘッド基板３には、２連のコネクタ６，６が設けられており、各コネクタ６はフレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介して吐出検査装置３１（図４参照）の制御装置７（図５参照）に接続されている。そして、この制御装置７から出力された駆動波形が各コネクタ６を介して各圧電素子（ピエゾ素子）１７に印加されることで、各吐出ノズル２１から機能液が吐出される。
【００３０】
図２および図３に示すように、ヘッド本体４は、圧電素子１７等で構成される２連のポンプ部１１と、複数の吐出ノズル２１が形成されたノズル面２５を有するノズルプレート１２と、を有している。各ポンプ部１１は、吐出ノズル２１の数に対応する圧電素子１７を収容した機構部１３と、機能液を貯留する貯留部１４と、から構成されている。貯留部１４は、圧電素子１７の数に対応し、機能液を一次的に貯めるキャビティ１５と、各キャビティ１５に供給する機能液を溜めると共に上記の機能液導入部２に連通する共通室１６と、から構成されている。機能液供給ユニット５３から供給された機能液は、機能液導入部２を介して共通室１６に流れ込む。そして、圧電素子１７に電圧を印加して変形させることで、キャビティ１５の体積変化を利用して共通室１６からキャビティ１５に機能液を導入すると共に、吐出ノズル２１から機能液を吐出する。
【００３１】
ノズルプレート１２には、キャビティ１５に貯留された機能液を吐出する吐出ノズル２１が多数形成されている。多数の吐出ノズル２１は、相互に平行、且つ半ピッチ位置ズレして列設された２列のノズル列２２を構成しており、各ノズル列２２は、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル２１で構成されている（図１（ｂ）参照）。この場合、１８０個の吐出ノズル２１のうち、両外端に位置する各１０個の吐出ノズル２１は、無効吐出ノズル２３であり、実際の描画には使用しない。そこで、詳細は後述するが、吐出検査では、無効吐出ノズル２３（計２０個）および有効吐出ノズル２４（計１８０個）を考慮して検査が行われる。
【００３２】
次に、図４を参照して、上記した機能液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する吐出検査装置３１について説明する。吐出検査装置３１は、機台３２と、機台３２上に載置され、機能液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査するヘッド検査装置３３と、同様に機台３２上に載置され、機能液滴吐出ヘッド１の機能維持および回復を行うメンテナンス装置３４と、を有しておりチャンバ３５内に収容されている。また、チャンバ３５外には、制御装置７が備えられており、機能液滴吐出ヘッド１、ヘッド検査装置３３およびメンテナンス装置３４を統括的に制御する。吐出検査装置３１は、機能液滴吐出ヘッド１を１つずつ検査すべく、メンテナンス装置３４により機能液滴吐出ヘッド１の機能維持・回復を行いながら、ヘッド検査装置３３により機能液を吐出して、機能液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する。
【００３３】
メンテナンス装置３４は、吐出ノズル２１における機能液の増粘や目詰まりによる吐出不良を解消する吸引装置３６と、吸引装置３６と並ぶように配設され、機能液滴吐出ヘッド１のノズル面２５を払拭するワイピング装置３７と、を有している。
【００３４】
吸引装置３６は、機能液滴吐出ヘッド１のノズル面２５に密接すると共に、Ｒ・Ｇ・Ｂ色に対応した３つのキャップ４１と、吸引チューブ（図示省略）を介して３つのキャップ４１に接続されたイジェクター（図示省略）と、を有している。吸引装置３６は、各キャップ４１を機能液滴吐出ヘッド１のノズル面２５に密接させ、イジェクターにより吸引を行なうことで、吐出ノズル２１の目詰まり等による吐出不良を解消する。
【００３５】
ワイピング装置３７は、ノズル面２５に当接するワイピングシート４２と、ワイピングシート４２を繰り出すと共に巻き取るシート送り機構４３（図５参照）と、を有している。ワイピング装置３７は、ワイピングシート４２を吐出ノズル２１のノズル面２５に押し当て、吐出ノズル２１をＸＹテーブル５２によりＹ軸方向に前後させることで、吸引処理後の機能液滴吐出ヘッド１のノズル面２５を払拭する。
【００３６】
ヘッド検査装置３３は、１の機能液滴吐出ヘッド１が工具レスでセットされるヘッドホルダ５１を有し、機能液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるＸＹテーブル５２と、供給チューブ（図示省略）を介して機能液滴吐出ヘッド１に機能液を供給する機能液供給ユニット５３と、主に吐出された機能液の飛行曲がりや飛行速度を検査する飛行検査ユニット５４と、吐出された機能液の吐出重量を測定する吐出量測定ユニット５５と、ガラス基板６４を載置するターゲットステージ５６と、印字紙７１を紙送りしながら検査吐出を行う吐出ステージ５７と、を備えている。機能液供給ユニット５３は、ＸＹテーブル５２に付設され、飛行検査ユニット５４、吐出量測定ユニット５５、ターゲットステージ５６および吐出ステージ５７は、ＸＹテーブル５２によりＸ軸方向に移動する機能液滴吐出ヘッド１の移動軌跡の下方に臨むよう、機台３２上に並べて配設されている。
【００３７】
ヘッド検査装置３３により機能液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する場合は、機能液供給ユニット５３から機能液滴吐出ヘッド１に機能液を供給しつつ、ＸＹテーブル５２により機能液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させて、飛行検査ユニット５４、吐出量測定ユニット５５、ターゲットステージ５６および吐出ステージ５７にそれぞれ臨ませて、各検査を行う。
【００３８】
機能液供給ユニット５３は、Ｒ・Ｇ・Ｂ色の機能液をそれぞれ貯留する３つの機能液タンク６１を有しており、各機能液タンク６１は、機能液滴吐出ヘッド１より上方に配設され、セットした機能液滴吐出ヘッド１に応じて選択的に使用される。このため、機能液は、自然水頭により各機能液タンク６１から各供給チューブを介して機能液滴吐出ヘッド１へ供給される。
【００３９】
吐出量測定ユニット５５は、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液を受ける容器６２と、容器６２内の機能液の重量を測定する電子天秤６３と、を備えている。吐出量測定ユニット５５により機能液の吐出量（吐出重量）を測定する場合は、ノズル列２２単位で数万発の機能液を吐出し、電子天秤６３によりその機能液の吐出重量を測定する。機能液の吐出重量が測定されると、測定された吐出重量から、吐出ノズル２１あたりの吐出量（吐出重量）を、吐出回数と吐出に用いた吐出ノズル２１の数とで除算して算出する。なお、吐出重量の測定は、機能液滴吐出ヘッド１の２つのノズル列２２において、ノズル列２２毎（ノズル列２２単位）に行われる。
【００４０】
ターゲットステージ５６は、体積測定用のガラス基板６４を載置するものであり、ガラス基板６４に対して、機能液滴吐出ヘッド１により液滴が吐出される。そして、ガラス基板６４は、着弾した液滴を自然乾燥させた後、別体の体積測定装置（図示省略）に移送され、着弾した液滴の個々の吐出量（体積）が測定される。
【００４１】
飛行検査ユニット５４は、パルス光源であるパルスレーザを有する照明部６５と、照明部６５に対向して配置され、パルスレーザによるパルス光を受光する顕微鏡カメラ６６と、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液を受ける機能液受け部６７と、を備えている。飛行曲がりやドット抜けの検査を行う場合、照明部６５と顕微鏡カメラ６６を駆動させた状態で機能液を吐出する。吐出された機能液は、照明部６５と顕微鏡カメラ６６との間のパルスレーザを遮って、機能液受け部６７に着弾する。そして、飛行検査ユニット５４により高速度撮影された撮影結果に基づいて、飛行速度が計測されると共に、飛行曲がりがあるか否か、また吐出抜けがあるか否かを検査する。なお、後述する第１予備吐出および第２予備吐出では、この機能液受け部６７に対し捨て吐出が行われる。
【００４２】
吐出ステージ５７は、後述する吐出検査方法において、機能液が正常に吐出されたか否かを判断すべく吐出を行うものであり、吐出用の印字紙７１を載置するステージ本体７２と、ステージ本体７２をＹ軸方向にスライドさせるスライド機構７３（図５参照）と、を有している。機能液滴吐出ヘッド１を吐出ステージ５７に臨ませて、スライド機構７３により印字紙７１（ステージ本体７２）をＹ軸方向に送りながら、機能液を検査吐出する。そして、吐出後の印字紙７１は、吐出検査装置３１外に運ばれて、作業者による吐出の有無を判断する判定工程が行われる。なお、吐出ステージ５７に画像認識装置（カメラ）併設し、上記の吐出の有無の検査を、この画像認識装置により自動で行うようにしてもよい（図示省略）。
【００４３】
図５に示すように、制御装置７は、各種ドライバを有する駆動部８１と、各部に接続され、吐出検査装置３１全体の制御を行う制御部８２と、を備えている。駆動部８１には、機能液滴吐出ヘッド１を制御するヘッドドライバ８３と、ＸＹテーブル５２を駆動させるヘッド移動ドライバ８４と、ワイピング装置３７のワイピングシート４２をシート送りするシート送りドライバ８５と、吸引装置３６のキャップ４１をノズル面２５に対して昇降させるキャップドライバ８６と、吐出ステージ５７のスライド機構７３を駆動するスライドドライバ８７と、が備えられている。
【００４４】
制御部８２には、各手段を接続するためのインタフェース９１と、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるＲＡＭ９２と、各種記憶領域を有し、制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭ９３と、印字紙７１に所定の描画パターンを描画するための描画データや、各手段からの各種データ等を記憶すると共に、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するハードディスク９４と、ＲＯＭ９３やハードディスク９４に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するＣＰＵ９５と、これらを互いに接続するバス９６と、が備えられている。
【００４５】
そして、制御部８２は、各部からの各種データを、インタフェース９１を介して入力すると共に、ハードディスク９４に記憶された（または、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等により順次読み出される）プログラムに従ってＣＰＵ９５に演算処理させ、その処理結果を、駆動部８１（各種ドライバ）を介して各部に出力する。これにより、吐出検査装置３１全体が制御され、各種処理が行われる。なお、請求項にいう予備吐出手段（第１予備吐出手段および第２予備吐出手段）は、制御部８２およびヘッドドライバ８３であり、吐出検査手段（第１吐出検査手段および第２吐出検査手段）は、制御部８２、ヘッドドライバ８３、ヘッド移動ドライバ８４およびスライドドライバ８７から成っている。
【００４６】
次に、図６および図７を参照して、第１実施形態に係る機能液滴吐出ヘッド１の吐出検査方法について説明する。吐出検査は、上記したように、吐出の有無を判定する吐出検査、飛行検査、飛行速度等が検査されるが、ここでは、吐出の有無を判定する吐出検査方法について詳細に説明する。
【００４７】
この吐出検査方法は、実描画における適正駆動周波数および適正駆動電圧に対し、高い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で、機能液滴吐出ヘッド１から機能液を連続して捨て吐出させる第１予備吐出工程（予備吐出工程）と、第１予備吐出工程の直後に、機能液滴吐出ヘッド１から機能液を検査吐出させる第１検査吐出工程と、実描画における適正駆動周波数および適正駆動電圧に対し、低い駆動周波数で且つ高い駆動電圧で、機能液滴吐出ヘッド１から機能液を連続して捨て吐出させる第２予備吐出工程（予備吐出工程）と、第２予備吐出工程の直後に、機能液滴吐出ヘッド１から機能液を検査吐出させる第２検査吐出工程と、第１検査吐出工程および第２検査吐出工程のそれぞれの検査吐出において各吐出ノズル２１からの吐出の有無を検査し、それぞれの全吐出ノズル２１からの検査吐出が確認された場合に良品と判定する判定工程と、を備えている。
【００４８】
第１予備吐出工程では、機能液滴吐出ヘッド１を飛行検査ユニット５４（機能液受け部６７）に臨ませて、実描画と比して過酷な吐出駆動条件で機能液を連続して捨て吐出する（Ｓ１）。具体的な吐出駆動条件は、適正駆動電圧（２６Ｖ）に安全率を加味した、実描画よりも高い駆動電圧（本実施形態においては、適正駆動電圧プラス２Ｖ：２８Ｖ）で、且つ実描画における適正駆動周波数（２０ｋＨｚ）プラス１となる値（２１ｋＨｚ）で機能液を吐出ノズル２１から吐出する。なお、適正駆動周波数プラス１となる値は、実描画におけるワークの移動速度リップルを考慮して算出されている。また、第１予備吐出工程では、上記した２０個の無効吐出ノズル２３を除いた有効吐出ノズル２４のうち、５３個の吐出ノズル２１を間引いて１０７個の吐出ノズル２１を吐出させる実描画の代表的な吐出パターンを、機能液の吐出回数が均等になるように、１ドット分ずつずらしながら、６ショット吐出と、４７ショット分の休みと、を繰り返すことで機能液滴吐出ヘッド１のキャビティ１５の容積分（約４７０００ショット）以上の機能液を機能液受け部６７に対して予備吐出する。
【００４９】
第１検査吐出工程では、吐出ステージ５７に機能液滴吐出ヘッド１を臨ませて、第１予備吐出工程と同一条件（２８Ｖ、２１ｋＨｚ）で、実描画において想定される最大連続吐出回数と同数、検査吐出が行われる（Ｓ２）。具体的には、印字紙７１をＹ軸方向にスライドさせながら連続で２０ショット、１８０個の全吐出ノズル２１から機能液を印字紙７１に吐出させる。
【００５０】
第２予備吐出工程では、再度、機能液滴吐出ヘッド１を飛行検査ユニット５４に臨ませて、実描画と比して過酷な吐出駆動条件で連続して捨て吐出する（Ｓ３）。具体的な吐出駆動条件は、適正駆動電圧（２６Ｖ）に安全率を加味した実描画よりも高い駆動電圧（２８Ｖ）で、且つ実描画における適正駆動周波数マイナス１となる値（１９ｋＨｚ）で機能液を吐出ノズル２１から吐出する。なお、適正駆動周波数マイナス１となる値も、実描画におけるワークの移動速度リップルを考慮して算出されている。また、第２予備吐出工程も、第１予備吐出工程と同様に１０７個の吐出ノズル２１を用い、６ショット吐出と、４７ショット分の休みと、を繰り返すことで、キャビティ１５の容積分以上の機能液を予備吐出する。
【００５１】
第２検査吐出工程では、第１検査吐出工程と同様に、吐出ステージ５７に機能液滴吐出ヘッド１を臨ませて、印字紙７１をスライドさせながら、第２予備吐出工程と同一条件（２８Ｖ、１９ｋＨｚ）で、１８０個の全吐出ノズル２１から実描画において想定される最大連続吐出回数と同数の２０ショットの機能液を吐出する（Ｓ４）。
【００５２】
判定工程では、第２検査吐出で印字した印字紙７１を図外の判定ステージに移動させた後、作業者が吐出の有無を判定する（Ｓ５）。図７に示すように、全吐出ノズル２１から検査吐出が確認された場合（図７（ａ）参照）には、良品と判断され、１の吐出ノズル２１でも吐出不良が見つかった場合（図７（ｂ）参照）には、不良品と判断される。そして、良品と判断された機能液滴吐出ヘッド１は、他方のノズル列２２に対して、第１予備吐出工程から判定工程までを行い、良品と判断された場合には、次の工程に送られる。なお、偶発的な吐出不良により、２０ショットのうち一部でも吐出不良があれば、不良品となる。
【００５３】
なお、判定工程で不良品と判断された機能液滴吐出ヘッド１は、再度、第１予備吐出工程から判定工程、を行い全吐出ノズル２１から検査吐出が確認された場合には、良品と判断され、不良品と判定された場合には、不良と判断される。また、第２予備吐出工程と第２検査吐出工程を、第１予備吐出工程と第１検査吐出工程より先に行ってもよい。さらに、有効吐出ノズル２４のみを判定工程での検査対象としてもよい。
【００５４】
以上のように、実描画と比して過酷な吐出駆動条件で、予備吐出および検査吐出を行った後に吐出の有無を判定するため、偶発的な吐出不良を顕在化して吐出の有無を判定することができる。
【００５５】
次に、図８を参照して、第２実施形態に係る吐出検査方法について説明する。この吐出検査方法は、第１実施形態に用いた機能液滴吐出ヘッド１より高い駆動周波数（３０ｋＨｚ）で描画する機能液滴吐出ヘッド１を検査するのに用いられる。この場合、ワークの移動速度リップルを考慮する必要がないため、実描画における適正駆動電圧に対し高い駆動電圧でのみ予備吐出および検査吐出することが、第１実施形態と異なる。
【００５６】
この吐出検査方法は、実描画における適正駆動電圧に対し高い駆動電圧で、機能液滴吐出ヘッド１から機能液を連続して捨て吐出させる予備吐出工程と、予備吐出工程の直後に、機能液滴吐出ヘッド１から機能液を検査吐出させる検査吐出工程と、検査吐出において各吐出ノズル２１からの吐出の有無を検査し、全吐出ノズル２１からの検査吐出が確認された場合に良品と判定する判定工程と、を備えている。
【００５７】
予備吐出工程では、適正駆動電圧（２６Ｖ）に安全率を加味した実描画よりも高い駆動電圧（本実施形態においては、適正電圧プラス２Ｖ：２８Ｖ）で、且つ３０ｋＨｚで機能液を吐出ノズル２１から吐出する（Ｓ１１）。また、予備吐出工程は、上記と同様に１０７個の吐出ノズル２１を用い、６ショット吐出と、４７ショット分の休みと、を繰り返すことで、キャビティ１５の容積分以上の機能液を連続して捨て吐出する。
【００５８】
検査吐出工程では、予備吐出工程と同一条件（２８Ｖ、３０ｋＨｚ）で、１８０個の全吐出ノズル２１を用いて、実描画において想定される最大連続吐出回数と同数の２０ショット、印字紙７１をＹ軸方向にスライドさせながら機能液を吐出させる（Ｓ１２）。判定工程（Ｓ１３）は、第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する（図６参照）。
【００５９】
以上のように、第２実施形態においても、実描画と比して過酷な吐出駆動条件で、予備吐出および検査吐出を行った後に吐出の有無を判定するため、偶発的な吐出不良を顕在化して吐出の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】機能液滴吐出ヘッドの表裏外観斜視図である。
【図２】機能液滴吐出ヘッドの部分断面図である。
【図３】ポンプ部の部分分解斜視図である。
【図４】吐出検査装置の模式図である。
【図５】吐出検査装置の主制御系のブロック図である。
【図６】第１実施形態に係る吐出検査方法のフローチャートである。
【図７】判定工程を説明するための説明図である。
【図８】第２実施形態に係る吐出検査方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１…機能液滴吐出ヘッド  ７…制御装置  １５…キャビティ  ２１…吐出ノズル  ３１…吐出検査装置  ３３…ヘッド検査装置  ５２…ＸＹテーブル  ５４…飛行検査ユニット  ５７…吐出ステージ  ６７…機能液受け部  ７１…印字紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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