(57)【要約】【課題】インクの消費量が少なく、かつインクの着弾位置から精度良くノズルの吐出精度を検査するノズル検査方法およびノズル検査装置を提供することにある。【解決手段】ノズル検査方法は、インクジェットヘッド１６の同一のノズルから基板６における略同一箇所に向けて、インクの液滴を複数吐出し、上記複数の液滴が着弾した後に上記同一箇所をカメラ１８によって撮像し、上記撮像した同一箇所を示すデータに基づいて、上記基板６上の上記複数の液滴の着弾状態を示す値を算出部２４が算出し、上記算出された値に基づき、判定部２６がノズルの良否を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから機能性材料を含む液体を吐出し、かつ該ノズルを検査するノズル検査方法であって、
同一の上記ノズルから液体吸収層を有した吐出対象物における略同一箇所に向けて、上記液体の液滴を複数吐出する吐出工程と、
上記複数の液滴が着弾した後における上記同一箇所を撮像する撮像工程と、
上記撮像した同一箇所を示すデータに基づいて、上記吐出対象物上の上記複数の液滴の着弾状態を示す値を算出する算出工程と、
上記算出された値に基づき、上記ノズルの良否を判定する判定工程と、を含んでいることを特徴とするノズル検査方法。
【請求項２】
上記算出工程は、上記値として、上記着弾した複数の液滴の真円度を求める工程であることを特徴とする請求項１に記載のノズル検査方法。
【請求項３】
上記算出工程は、上記値として、上記着弾した複数の液滴の直径を求める工程であることを特徴とする請求項１または２に記載のノズル検査方法。
【請求項４】
上記吐出工程は、１０Ｈｚ以下の周波数において上記複数の液滴を吐出する工程であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項５】
上記液滴は、時間の経過とともに乾燥して表面張力が低減する性質を有しており、
上記吐出工程は、上記吐出対象物に浸透した上記液滴の一部が乾燥する時間以上の時間間隔をおいて上記複数の液滴を吐出する工程であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項６】
上記吐出工程は、１００Ｈｚから１２５ｋＨｚの周波数において上記複数の液滴を吐出する工程であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項７】
上記算出工程は、上記撮像工程において撮像した同一箇所のデータを、上記吐出対象物の表面において上記液滴が着弾した箇所と着弾していない箇所との明暗差により二値化処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項８】
上記吐出工程は、２滴の上記液滴を吐出する工程であることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項９】
上記判定工程は、上記ノズルを良と判定した場合に、該ノズルと上記撮像工程において用いられる撮像装置との距離を求める工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項１０】
上記吐出工程は、複数の上記ノズルから上記ノズルごとに特定される略同一箇所ごとに向けて、上記液体の液滴を複数吐出する工程であり、
上記算出工程は、上記ノズルの液滴ごとの着弾状態を示す値を算出する工程であり、
上記判定工程は、上記算出された値に基づき、上記ノズルごとの良否を判定する工程であることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項１１】
上記撮像工程は、上記吐出工程が上記ノズルから上記液滴を吐出するより前に上記吐出対象物を撮像する工程をさらに含み、
上記算出工程は、上記撮像された上記吐出対象物のデータを、上記複数の液滴が着弾した後に上記撮像工程において撮像された上記吐出対象物のデータの補正データとして用いて二値化処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項１２】
上記吐出対象物は、上記ノズルとの対向面と反対側の面に、上記液体を弾く固体材料を備えていることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項１３】
上記吐出対象物は、反射率４０％以上の反射層と、上記反射層と上記ノズルとの間に可視光透過率２０％以上の透明液体吸収層とを備えていることを特徴とする請求項１から１２の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項１４】
上記吐出対象物は、基板であることを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項１５】
上記撮像工程は、オートフォーカス機能を利用して撮像する工程であることを特徴とする請求項１から１４の何れか１項に記載のノズル検査方法。
【請求項１６】
ノズルから機能性材料を含む液体を吐出させることによって、該ノズルを検査するノズル検査装置であって、
上記液体の一部をその表面に残すとともに、残りを内部に浸透させる液体吸収層を有した吐出対象物と、
上記吐出対象物における略同一箇所に向けて、同一の上記ノズルから上記液体の液滴を複数吐出させる吐出手段と、
上記複数の液滴が着弾した後における上記同一箇所を撮像する撮像手段と、
上記撮像した同一箇所を示すデータに基づいて、上記吐出対象物上の上記複数の液滴の着弾状態を示す値を算出する算出手段と、
上記算出された値に基づき、上記ノズルの良否を判定する判定手段と、を備えていることを特徴とするノズル検査装置。
【請求項１７】
ノズルから機能性材料を含む液体を吐出することによって、塗布対象物に液体を塗布する液体塗布方法であって、
請求項１から１５の何れか１項に記載のノズル検査方法と、
上記ノズル検査方法の上記判定工程において上記ノズルが良と判定されなかった場合に、当該ノズルをクリーニングする保全工程と、
上記保全工程後に上記塗布対象物に液体を塗布する塗布工程と、を含んでいることを特徴とする液体塗布方法。
【請求項１８】
上記保全工程は、上記判定工程において上記ノズルが良と判定されなかった場合に、上記判定工程において判定された上記ノズルの状態に応じて、当該ノズルをクリーニングする手段および程度を選択することを特徴とする請求項１７に記載の液体塗布方法。
【請求項１９】
ノズルから機能性材料を含む液体を吐出することによって、塗布対象物に液体を塗布する液体塗布装置であって、
請求項１６に記載のノズル検査装置と、
上記ノズル検査装置の上記判定手段が上記ノズルを良と判定しなかった場合に、上記ノズルをクリーニングする保全手段と、
上記保全手段によるクリーニング後に上記塗布対象物に液体を塗布する塗布手段と、を備えていることを特徴とする液体塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のノズルから吐出された液体を検査することによって、該ノズルの良否を判定するノズル検査方法およびノズル検査装置、並びにノズルの良否を判定して液体を塗布する液体塗布方法および液体塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境負荷の少ない技術として、必要量の材料を必要な箇所のみに塗布するインクジェット技術に高い関心が集まっている。特に、デバイスの小型化、微細化、および省資源化が進むエレクトロニクス産業において、インクジェット技術は必要不可欠な技術となっている。例えばインクジェット技術は、基板全面印刷技術として、カラーフィルタや液晶デバイスにおける配向膜の塗布工程において既に導入されている。
【０００３】
また、インクジェット技術は、ダストの付着などを原因とした成膜不良を修正する技術として広く用いられている。例えば、特許文献１に開示されているカラーフィルタの着色層における欠陥修正、および特許文献２に開示されている電子回路基板上における配線の補修に用いられている。
【０００４】
このような成膜不良を修正するプロセスにおいては、インクジェットの所定ノズルから所望の方向に液滴を吐出させることによって、該液滴を所望の位置に着弾させることが不可欠となる。このため、インクジェットのノズルにおける吐出精度を検査し、ノズルの良否を判定する必要がある。しかしながら、特許文献１および特許文献２には、ノズルにおける吐出精度を検査する技術については開示されていない。
【０００５】
特許文献３には、インクジェット記録ヘッドの複数の吐出口からインクを対象物に塗布した評価用パターンを撮像し、該撮像した画像からエッジ画像を生成し、該エッジ画像に基づいて、各ドット毎の位置のずれ、すなわちインクの着弾位置のずれを算出することによって、該インクジェット記録ヘッドの良否を判定する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、インクジェット描画装置のヘッドのノズルから吐出されたインクの吐出方向に直交する方向から光を照射させ、該光の透過率を求め、該透過率から該インクの吐出体積と吐出速度とを算出することによって、該ノズルの良否を判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２５１９８８号公報（公開日：２００４年  ９月  ９日）
【特許文献２】特開２００５―１６６７５０号公報（公開日：２００５年  ６月２３日）
【特許文献３】特開平４−３３６２７３号公報（公開日：１９９２年１１月２４日）
【特許文献４】特開２００７−１９０８６５号公報（公開日：２００７年  ８月  ２日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３および特許文献４に記載の技術においては以下のような問題がある。特許文献３に記載の技術においては、ドットごとの位置のずれ、すなわちインク間の相対距離によりインクジェット記録ヘッドにおける吐出精度の良否を判定するため、複数のノズルより塗布する必要があり、インクの消費量が大きい。また、吐出するインクの可視光透過率が高い場合には、撮像画像から画像処理に必要なコントラストを十分に得ることができない。このため、測定におけるノイズが増し、吐出精度の検査における精度が低下してしまう。
【０００９】
また、ノズルの劣化等を原因とした吐出不良により、初滴等の吐出初期において着弾位置が大きくずれる等といった、塗布開始からの吐出順に依存して吐出状態が変化することがある。しかしながら、特許文献３の技術は、インクの着弾位置の重心位置とその相対距離を用いてノズルの良否を判定するため、このような塗布開始からの吐出順に依存した吐出状態の変化を検出することができない。すなわち、吐出開始から１滴吐出する度にノズルの良否を判定することができない。
【００１０】
また、特許文献４に記載の技術においては、インクの吐出体積と吐出速度とを算出することによって、ノズルの良否を判定する。このため、インクの着弾位置の精度については判定できない。また、空気中におけるインクを評価するため、光のゆらぎなどの影響により、精度悪化を招く虞がある。また、特許文献３と同様に、塗布開始からの吐出順に依存した吐出状態の変化を検出することができない。
【００１１】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、インクの消費量が少なく、かつインクの着弾位置から、種々の方法により精度良くノズルにおける吐出精度を検査するノズル検査方法、ノズル検査装置、液体塗布方法、および液体塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係るノズル検査方法は、ノズルから機能性材料を含む液体を吐出し、かつ該ノズルを検査するノズル検査方法であって、同一の上記ノズルから液体吸収層を有した吐出対象物における略同一箇所に向けて、上記液体の液滴を複数吐出する吐出工程と、上記複数の液滴が着弾した後における上記同一箇所を撮像する撮像工程と、上記撮像した同一箇所を示すデータに基づいて、上記吐出対象物上の上記複数の液滴の着弾状態を示す値を算出する算出工程と、上記算出された値に基づき、上記ノズルの良否を判定する判定工程とを含んでいることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、本発明のノズル検査方法は、上記同一ノズルから上記液滴を複数吐出し、上記同一箇所を撮像し、上記撮像したデータに基づいて上記値を算出し、上記値に基づいて上記ノズルの良否を判定するという簡単な構成である。したがって、簡便かつ短時間において上記ノズルの良否を判定できる。また、単一ノズルのみにおいて該ノズルの良否を判定することができる。したがって、ノズルの検査工程が簡単となる。また、単一ノズルから最低２滴吐出することのみで該ノズルの良否を判定できる。したがって、インク消費量が少なくてすむ。また、上記複数の液滴を吐出する吐出工程中に上記ノズルを移動させる必要がない。移動精度の影響を受けないため、精度良く上記ノズルの良否を判定できる。また、上記液滴を複数吐出するため上記データは十分な明暗比を有する。また、実際のインクの着弾位置を示すデータに基づいてノズルの良否を判定する。したがって、空気中における光のゆらぎなどの影響を受けずに、精度良く上記ノズルの良否を判定できるという効果を奏する。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係るノズル検査装置は、ノズルから機能性材料を含む液体を吐出させることによって、該ノズルを検査するノズル検査装置であって、上記液体の一部をその表面に残すとともに、残りを内部に浸透させる液体吸収層を有した吐出対象物と、上記吐出対象物における略同一箇所に向けて、同一の上記ノズルから上記液体の液滴を複数吐出させる吐出手段と、上記複数の液滴が着弾した後における上記同一箇所を撮像する撮像手段と、上記撮像した同一箇所を示すデータに基づいて、上記吐出対象物上の上記複数の液滴の着弾状態を示す値を算出する算出手段と、上記算出された値に基づき、上記ノズルの良否を判定する判定手段とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、本発明に係るノズル検査方法と同様の作用効果を奏する。
【００１６】
本発明に係るノズル検査方法の上記算出工程は、上記値として、上記着弾した複数の液滴の真円度を求める工程であることが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、上記算出工程において上記着弾した複数の液滴の真円度を求め、上記判定工程において該真円度に基づき、上記ノズルの良否を判定する。したがって、上記ノズル検査方法は、短時間でかつ精度良くノズルの良否を判定できる。また、実際のインクの着弾位置を示すデータに基づいてノズルの良否を判定する。したがって、精度良くノズルの良否を判定できるという効果を奏する。
【００１８】
本発明に係るノズル検査方法の上記算出工程は、上記値として、上記着弾した複数の液滴の直径を求める工程であることが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、上記算出工程において上記着弾した複数の液滴の直径を求め、上記判定工程において該直径に基づき、上記ノズルの良否を判定する。したがって、上記ノズル検査方法は、短時間でかつ精度良くノズルの良否を判定できる。また、実際のインクの着弾位置を示すデータに基づいてノズルの良否を判定する。したがって、精度良くノズルの良否を判定できるという効果を奏する。
【００２０】
本発明に係るノズル検査方法の上記吐出工程は、１０Ｈｚ以下の周波数において上記複数の液滴を吐出する工程であることが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、上記吐出工程において、１０Ｈｚ以下の周波数において上記複数の液滴を吐出する。換言すれば、上記液滴の吐出間の時間が比較的長い。上記液滴の吐出間の時間が比較的長いため、上記吐出対象物に着弾した上記液体の液滴が上記吐出対象物に十分に浸透した後に、次の上記液体の液滴が上記吐出対象物に着弾する。したがって、上記吐出対象物上において上記液体の液滴同士の合体を抑制できる。すなわち、着弾した液滴のうち、上記吐出対象物に十分に浸透した一部の液滴の合体は少なくとも抑制できる。上記液体の液滴同士の合体を抑制できるため、上記複数の液滴の着弾位置のばらつきに対応した着弾痕が上記吐出対象物上に形成される。このため、上記算出工程において上記複数の液滴の着弾位置のばらつきに対応した上記値を算出できる。したがって、算出工程において吐出開始から１滴ごとに変化する着弾痕を算出することにより、判定工程において、吐出順に依存した吐出状態の変化を検出することができる。すなわち、吐出開始から１滴吐出する度に、上記ノズルの吐出精度を判定できるという更なる効果を奏する。
【００２２】
本発明に係るノズル検査方法における上記液滴は、時間の経過とともに乾燥して表面張力が低減する性質を有しており、上記吐出工程は、上記吐出対象物に浸透した上記液滴の一部が乾燥する時間以上の時間間隔をおいて上記複数の液滴を吐出する工程であることが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、上記吐出工程において、上記吐出される液滴の一部が上記吐出対象物において乾燥する時間以上の時間間隔をおいて上記複数の液滴を吐出する。換言すれば、上記液滴が上記吐出対象物に浸透し、かつその一部が乾燥した状態において次の液滴が着弾する。このため、上記吐出対象物上において上記液体の液滴同士の合体を抑制できる。すなわち、着弾した液滴のうち、上記吐出対象物に十分に浸透した一部の液滴の合体は少なくとも抑制できる。上記液体の液滴同士の合体を抑制できるため、上記複数の液滴の着弾位置のばらつきに対応した着弾痕が上記吐出対象物上に形成される。したがって、上記判定工程において、吐出開始から１滴吐出する度に、上記ノズルの吐出精度を判定できる。
【００２４】
また、上記液滴は、乾燥とともに表面張力が低減する性質を有している。このため、上記液滴の着弾痕と上記吐出対象物との間における界面張力も時間の経過とともに低減する。この表面張力および界面張力の低減により、上記吐出対象物における既に着弾した前の液滴の着弾痕内に次の液滴が着弾したとしても、次の液滴が前の液滴の着弾痕外に広がる。このため、前の着弾位置と次の着弾位置とが比較的近い場合においても、着弾位置を反映した着弾痕が形成される。したがって、判定工程において、吐出順に依存した吐出状態の変化、すなわち吐出開始から１滴吐出する度の上記ノズルの吐出精度を、前の着弾位置と次の着弾位置とが比較的近い場合においても精度良く判定できるという更なる効果を奏する。
【００２５】
本発明に係るノズル検査方法の上記吐出工程は、１００Ｈｚから１２５ｋＨｚの周波数において上記複数の液滴を吐出する工程であることが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、上記吐出工程において、１００Ｈｚから１２５ｋＨｚの周波数において上記複数の液滴を吐出する。換言すれば、上記液滴の吐出間の時間が比較的短い。上記液滴の吐出間の時間が比較的短いため、上記吐出対象物に着弾した上記液体の液滴が上記吐出対象物に十分に浸透する前に、次の上記液体の液滴が上記吐出対象物に着弾する。したがって、上記吐出対象物上において上記液体の液滴同士が合体する。上記液体の液滴同士が合体するため、上記液滴の吐出数に顕著に対応した着弾直径となる。したがって、上記判定工程において上記液滴の吐出数と、上記着弾直径とを比較することによって、上記ノズルの吐出口における不吐出を判定できるという更なる効果を奏する。
【００２７】
本発明に係るノズル検査方法の上記算出工程は、上記撮像した同一箇所のデータを、上記吐出対象物の表面において上記液滴が着弾した箇所と着弾していない箇所との明暗差により二値化処理する工程をさらに含むことが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、上記算出工程において、上記撮像した同一箇所のデータを、上記吐出対象物の表面において上記液滴が着弾した箇所と着弾していない箇所との明暗差により二値化処理する。このため、上記吐出対象物における厚さのばらつきおよび凹凸などによるコントラスト変動の影響を小さくすることができる。したがって、精度良くノズルを検査することができるという更なる効果を奏する。
【００２９】
本発明に係るノズル検査方法の上記吐出工程は、２滴の上記液滴を吐出する工程であることが好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、上記吐出工程において、上記ノズルの検査において２滴しか上記液滴を吐出しない。１滴の液滴差に対する明暗比の差は、吐出液滴数が１滴と２滴との差が最も大きい。このため、上記判定工程において、吐出液滴数と明暗比とを比較することにより、上記ノズルの吐出口における不吐出を容易に判定できる。また、２滴しか吐出しないため、インクの消費量を最低限に抑えることができるという更なる効果を奏する。
【００３１】
本発明に係るノズル検査方法の上記判定工程は、上記ノズルを良と判定した場合に、該ノズルと上記撮像工程において用いられる撮像装置との距離を求める工程をさらに含むことが好ましい。
【００３２】
上記の構成によれば、上記判定工程において、上記ノズルを良と判定した場合に、該ノズルと上記撮像工程において用いられる撮像装置との距離を求めることができる。この距離のデータは、例えばインクジェット装置のように、修正箇所をカメラにより視認し液体を吐出する他の装置において利用される。すなわち、上記距離のデータを用いることによって、上記ノズルを良と判定した場合と同精度において上記液体を吐出する高精度液体吐出装置を製造できる。また、上記距離を、上記ノズルを備えるインクジェットヘッドなどを交換する際の判断基準とすることができるという更なる効果を奏する。
【００３３】
本発明に係るノズル検査方法の上記吐出工程は、複数の上記ノズルから上記ノズルごとに特定される略同一箇所に向けて、上記液体の液滴を複数吐出し、上記算出工程は、上記ノズルの液滴ごとの着弾状態を示す値を算出し、上記判定工程は、上記算出された値に基づき、上記ノズルごとの良否を判定することが好ましい。
【００３４】
上記の構成によれば、上記吐出工程において、複数の上記ノズルから上記ノズルごとに特定される略同一箇所に向けて、上記液体の液滴を複数吐出する。上記算出工程は、上記ノズルの液滴ごとの着弾状態を示す値を算出する。上記判定工程において、上記算出された値に基づき、上記ノズルごとの良否を判定する。以上により、上記ノズル検査方法は、一度に複数のノズルの良否を判定することができる。したがって、判定時間を短縮できる。また、必要なノズル数のノズルのみを検査したり、ノズルごとの検査頻度を調整したりすることができるという更なる効果を奏する。
【００３５】
本発明に係るノズル検査方法の上記撮像工程は、上記吐出工程が上記ノズルから上記液滴を吐出するより前に上記吐出対象物を撮像し、上記算出工程は、上記撮像された上記吐出対象物のデータを、上記複数の液滴が着弾した後に上記撮像工程において撮像された上記吐出対象物のデータの補正データとして用いることが好ましい。
【００３６】
上記の構成によれば、上記撮像工程において、上記吐出工程が上記ノズルから上記液滴を吐出するより前に上記吐出対象物を撮像する。また、上記算出工程において、上記撮像された上記吐出対象物のデータを、上記複数の液滴が着弾した後に上記撮像工程により撮像された上記吐出対象物のデータの補正データとして用いる。このため、上記吐出対象物自体における厚さのばらつきおよび凹凸などの影響を受けずに上記ノズルを検査することができる。また、上記吐出対象物上におけるダストを特定することによって、精度良く上記ノズルを検査することができるという更なる効果を奏する。
【００３７】
本発明に係るノズル検査方法において上記吐出対象物は、上記ノズルとの対向面と反対側の面に、上記液体を弾く固体材料を備えていることが好ましい。
【００３８】
上記の構成によれば、上記吐出対象物は、上記ノズルとの対向面と反対側の面に、上記液体を弾く固体材料を備えている。このため、上記液体が上記吐出対象物全体を浸透し、上記吐出対象物を載置しているステージなどを汚染することを防止できる。また、上記吐出対象物自体の強度を高めることができる。これにより、上記吐出対象物のたわみ防止できるため、ノズル検査の精度を高めることができるという更なる効果を奏する。
【００３９】
本発明に係るノズル検査方法において上記吐出対象物は、反射率４０％以上の反射層と、上記反射層と上記ノズルとの間に可視光透過率２０％以上の透明液体吸収層とを備えていることが好ましい。
【００４０】
上記の構成によれば、上記吐出対象物は、反射率４０％以上の反射層と、上記反射層と上記ノズルとの間に可視光透過率２０％以上の透明液体吸収層とを備えている。この構成により、上記液滴が着弾した上記吐出対象物を撮像した上記データにおける明暗比を向上させることができる。このため、上記液体における可視光透過率が比較的高い場合でも、上記算出工程において上記着弾状態を算出できるという更なる効果を奏する。
【００４１】
本発明に係るノズル検査方法において上記吐出対象物は、基板であることが好ましい。
【００４２】
上記の構成によれば、上記吐出対象物は基板である。このため、上記液体吸収層の剛性および平滑性を比較的大きくすることができるという更なる効果を奏する。
【００４３】
本発明に係るノズル検査方法の上記撮像工程は、オートフォーカス機能を利用して撮像する工程であることが好ましい。
【００４４】
上記の構成によれば、上記撮像工程において、オートフォーカス機能を利用しているため、上記撮像時における焦点を短時間において合わせられ、かつ撮像時におけるプロセスを簡便にすることができるという更なる効果を奏する。
【００４５】
本発明に係るノズル検査方法を含む液体塗布方法は、ノズルから機能性材料を含む液体を吐出することによって、塗布対象物に液体を塗布する液体塗布方法であって、上記ノズル検査方法と、上記ノズル検査方法の上記判定工程において上記ノズルが良と判定されなかった場合に、当該ノズルをクリーニングする保全工程と、上記保全工程後に上記塗布対象物に液体を塗布する塗布工程と、を含んでいることが好ましい。
【００４６】
上記の構成によれば、上記ノズルが良と判定されなかった場合には当該ノズルをクリーニングする。そして、当該ノズルをクリーニングした後に上記塗布対象物に液体を塗布する。なお、上記ノズルが良と判定された場合には、クリーニングせずに液体を塗布する。これにより、吐出精度が常に一定に保たれたノズルにより液体を塗布することができるという更なる効果を奏する。
【００４７】
本発明に係るノズル検査方法を含む液体塗布方法の上記保全工程は、上記判定工程において上記ノズルが良と判定されなかった場合に、上記判定工程において判定された上記ノズルの状態に応じて、当該ノズルをクリーニングする手段および程度を選択することが好ましい。
【００４８】
上記の構成によれば、良と判定されなかった上記ノズルの状態に応じて、当該ノズルをクリーニングする手段および程度を選択する。例えば、吐出される液滴の量が少なすぎる場合には、ノズル内部における高粘度化されたインク残渣または気泡等を除去するために、液滴のパージ回数を多くしたり、吐出される液滴の量が連続して少なすぎる場合には、当該ノズルを吸引する力を強くしたりできる。また、吐出された液滴の着弾ばらつきが大きい場合には、当該ノズルを通常のメンテナンス条件において吸引したりできる。以上のように、液滴の消費量、液体吐出装置を駆動する電力、および保全に費やす時間等を最小限に抑えたうえで、ノズルの吐出精度を常に一定に保つことができるという更なる効果を奏する。
【００４９】
上記課題を解決するために、本発明に係る液体塗布装置は、ノズルから機能性材料を含む液体を吐出することによって、塗布対象物に液体を塗布する液体塗布装置であって、上記ノズル検査装置と、上記ノズル検査装置の上記判定手段が上記ノズルを良と判定しなかった場合に、上記ノズルをクリーニングする保全手段と、上記保全手段によるクリーニング後に上記塗布対象物に液体を塗布する塗布手段と、を備えていることを特徴としている。
【００５０】
上記の構成によれば、本発明に係る液体塗布方法と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００５１】
本発明に係るノズル検査方法は、以上のように、ノズルから機能性材料を含む液体を吐出し、かつ該ノズルを検査するノズル検査方法であって、同一の上記ノズルから液体吸収層を有した吐出対象物における略同一箇所に向けて、上記液体の液滴を複数吐出する吐出工程と、上記複数の液滴が着弾した後における上記同一箇所を撮像する撮像工程と、上記撮像した同一箇所を示すデータに基づいて、上記吐出対象物上の上記複数の液滴の着弾状態を示す値を算出する算出工程と、上記算出された値に基づき、上記ノズルの良否を判定する判定工程とを含んでいる。このため、インクの消費量を少なく、かつ簡便にノズルの良否を判定できる。また、実際のインクの着弾位置を示すデータに基づいてノズルの良否を判定するため、精度良くノズルの良否を判定できる。
【００５２】
また、本発明に係るノズル検査装置は、以上のように、ノズルから機能性材料を含む液体を吐出させることによって、該ノズルを検査するノズル検査装置であって、上記液体の一部をその表面に残すとともに、残りを内部に浸透させる液体吸収層を有した吐出対象物と、上記吐出対象物における略同一箇所に向けて、同一の上記ノズルから上記液体の液滴を複数吐出させる吐出手段と、上記複数の液滴が着弾した後における上記同一箇所を撮像する撮像手段と、上記撮像した同一箇所を示すデータに基づいて、上記吐出対象物上の上記複数の液滴の着弾状態を示す値を算出する算出手段と、上記算出された値に基づき、上記ノズルの良否を判定する判定手段とを備えている。このため、インクの消費量を少なく、かつ簡便にノズルの良否を判定できる。また、実際のインクの着弾位置を示すデータに基づいてノズルの良否を判定するため、精度良くノズルの良否を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明の実施形態を示すものであり、ノズル検査装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態を示すものであり、基板の構成を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態を示すものであり、インクが着弾した基板を撮像するまでの処理における断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態を示すものであり、異なる駆動周波数におけるインクの吐出液滴数に対する着弾直径を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明の実施形態を示すものであり、異なる駆動周波数においてインクを吐出した場合における着弾直径を説明する図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態を示すものであり、インクの吐出液滴数に対するインクが着弾した箇所と着弾していない箇所との画像における明暗比を示すグラフである。
【図７】図７は、本発明の実施形態を示すものであり、照明装置の光量に対する基板の画像データにおける明暗比を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の実施形態を示すものであり、画像データにおける明暗比に対する検出ばらつきを示すグラフである。
【図９】図９は、本発明の実施形態を示すものであり、基板上におけるインクの着弾位置に対する着弾直径を示すグラフである。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態を示すものであり、基板上におけるインクの着弾位置による着弾直径のずれを説明する図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態を示すものであり、基板上におけるインクの着弾位置による着弾直径のずれの他の例を説明する図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態を示すものであり、図１１の例におけるインク３６の吐出間隔と着弾直径の変形量との関係を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態を示すものであり、ノズルの良否を判定する方法を説明する図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態を示すものであり、基板における可視光反射率に対する着弾液滴痕の明暗比を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態を示すものであり、液体塗布装置の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態を示すものであり、液体塗布装置による処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
本発明のいくつかの実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００５５】
〔実施形態１〕
まず、本実施形態に係るノズル検査装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、ノズル検査装置１の構成を示す斜視図である。なお、本実施形態に係るノズル検査装置１は、液体としてインクを吐出するノズルを検査するノズル検査装置１として実現されている。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく機能性材料を含む液体を吐出するノズルを検査するノズル検査装置であれば、どのような装置も本発明の範疇に入る。
【００５６】
ノズル検査装置１は、概略的には、台座２と、スライダー８を介して台座２に取り付けられているキャリッジ１４と、スライダー８およびキャリッジ１４と電気的に接続している制御検査ユニット２０とを備えている。スライダー８は、台座と略平行であるスライド部１２と、２本の支柱部１０とを備えている。スライダー８は例えばリニアスケールを持つものを用いることができ、エンコーダパルス信号の読み取りにより、制御検査ユニット２０による位置制御が可能となる。
【００５７】
台座２には、液体吸収層を有する基板６を載置するためのステージ４が形成されている。本実施形態においては、インクを吐出する対象物として基板６を用いているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、インクを吐出する対象物が液体吸収層を有した吐出対象物であれば本発明の範疇に含まれる。また、基板６は、その上に薄膜、薄膜、またはおれらの代替物を直接または間接的に形成（配置）し、これらを支持し、これらの性能を発揮させる平らな板材料を備えているものであればよい。例えばこのような板材料に紙が貼り付けられ、さらにその上に液体吸収層が形成されたものも、基板６の範疇に含まれる。なお、インクを吐出する対象物が基板６であれば、剛性および平滑性が比較的大きくなる。
【００５８】
基板６は多層構造になっており、例えば、真空吸着といった図示しない固定手段によって、ステージ４上に固定されている。なお、基板６の構成の詳細については、参照する図を替えて後述する。
【００５９】
キャリッジ１４は、台座２に立脚する２本の支柱部１０を繋ぐスライド部１２により支持され、スライド部１２に沿って、図示するｘ方向に移動可能である。また、キャリッジ１４は、支柱部１０が台座２上を移動することにより、図示するｙ方向に移動可能である。以上のことにより、キャリッジ１４は、基板６上における任意の位置に移動できる。なお、本実施の形態においては、キャリッジ１４はｘ方向およびｙ方向の両方向に移動可能であるが、キャリッジ１４と基板６との相対位置を任意に変更できる構成であればよい。例えば、基板６を載置するステージ４が移動可能であってもよい。
【００６０】
キャリッジ１４には、図示しないインクを内部に充填しているインクジェットヘッド１６と、基板６を撮像するカメラ１８が併設するように固定されて取り付けられている。このため、基板６上を移動中においても、インクジェットヘッド１６と撮像用のカメラ１８との相対位置は変わらずに保持される。
【００６１】
インクジェットヘッド１６は、例えば圧電素子のせん断変形を利用したヘッドである。また、その複数のノズルの吐出口が基板６と対向するように設置される。インクジェットヘッド１６は、レーザー変位センサーを備えており、基板６とインクジェットヘッド１６の吐出口形成面との距離（ＧＡＰ）および上記吐出口形成面の傾きは、図示しない高さ調整手段および傾き補正手段によって調整される。また、インクジェットヘッド１６の電送部は、ケーブルを介して吐出制御ユニット２８と接続されている。
【００６２】
撮像用のカメラ１８は制御検査ユニット２０に接続されており、カメラ１８によって撮像された画像は、制御検査ユニット２０によって処理される。カメラ１８はオートフォーカス機能を有するＣＣＤカメラである。このため、基板６の凹凸またはたわみなどを原因とするフォーカスずれなどを防止でき、画像の信頼性を向上できる。さらに、撮像時の焦点合わせにおける時間を省くことができる。また、図示はしないが、カメラ１８付近には同軸落射型の３波長ＬＥＤ照明といった照明装置が取り付けられており、上記照明装置によって照らされた基板６の反射像がカメラ１８によって撮像される。
【００６３】
制御検査ユニット２０は、制御部２２、算出部２４、および判定部２６を備えている。制御部２２は、スライダー８を制御することによってキャリッジ１４を移動する。これにより、基板６上におけるインクジェットヘッド１６およびカメラ１８の位置を制御する。また、制御部２２は、カメラ１８を制御することによって、基板６における画像を撮像する。さらに制御部２２は、後述する保全部４８の制御部を制御することができる。算出部２４は、撮像した画像を取得し、該撮像した画像を処理する。判定部２６は、算出部２４によって処理された画像に基づいてノズルにおける吐出精度および不吐出を検査し、該ノズルにおける良否を判定する。制御検査ユニット２０としては、１台または複数台のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を用いることができる。
【００６４】
また、制御部２２は、ケーブルを介して電気的に接続された吐出制御ユニット２８に吐出信号を送信することによって、インクジェットヘッド１６からインクを吐出する。具体的には、吐出制御ユニット２８は、制御部２２から送信された吐出信号を受信した際に、駆動条件に相当するパルス電圧である電気信号をインクジェットヘッド１６に送信する。インクジェットヘッド１６は、この電圧および波形などの電気信号に応じて圧電素子を変形することによってインクを吐出する。
【００６５】
上記駆動条件は、チャンネル（ｃｈ）、波形、周波数、および電圧といったものであり、吐出制御ユニット２８はこの駆動条件をメモリに保持する。また、この駆動条件は、制御部２２から各条件に相当するデータを受信する都度上書きされる。
【００６６】
次に、基板６の構成の詳細について、図２を参照して説明する。
【００６７】
図２は、基板６の構成を示す断面図である。基板６は、液体吸収層３０、接着層３２、および下部層３４を備えている。
【００６８】
液体吸収層３０は、インクジェットヘッド１６から吐出されたインクが着弾する面に設けられており、インクが漏れ広がることを抑制するとともに、インクに含まれる残液をその表面に残す。液体吸収層３０としては、多孔質シリカに代表される多孔質体を分散させた膜を用いることができる。なお、このような性質を有する層は、民生用インクジェットに使用される紙（インクジェット用紙、光沢紙、および写真用紙など）の分野において広く開発が進められている。また、配線描画用途において研究が進められている多孔質体であるインク受容層を用いることもできる。また、簡便には、紙自体を液体吸収層３０として用いることもできる。また、カラーフィルタの製造などにおいて用いられる着色顔料インクを用いる場合には、液体吸収層３０として、開発が進んでいるインクジェット用光沢紙（セイコーエプソン株式会社製ＥＪＫ−ＥＪＡ４５０）を用いることが好ましい。
【００６９】
下部層３４は、ガラス板またはシリコン板といった固体材料から形成されており、基板６の強度を向上させる。これにより、比較的剛性が弱い液体吸収層３０におけるたわみを防止できる。したがって、液体吸収層３０上の位置各々とインクジェットヘッド１６の吐出口形成面との距離のばらつきを防止できる。また、下部層３４は固体材料であるためインクを弾く。このため、インクが基板６全体を浸透して、ステージ４または図示しない基板保持具を汚染することを防止できる。下部層３４としては、例えば、縦および横１５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（コーニング製  ＥＡＧＬＥ  ＸＧ）を用いることができる。
【００７０】
接着層３２は、接着剤または両面テープといったものであり、一方の面が液体吸収層３０と、他方の面が下部層３４と接着されている。接着層３２としては、例えば、両面粘着テープ（日東電工株式会社Ｎｏ．５１０）を用いることができる。
【００７１】
なお、基板６の構成についてはこれに限定されない。すなわち、インクが着弾する面に液体吸収層３０が形成されており、インクが着弾する面と反対側の面に下部層３４が形成されていれば本発明の範疇に含まれる。例えば、スピンコートまたはグラビア印刷などのコート手段によって、光沢紙の吸収層の原材料となる多孔質シリカを含む溶液をガラス基板またはＳｉウェハに成膜してもよい。
【００７２】
次に、基板６の製造方法について説明する。
【００７３】
まず、有機溶剤などを用いて洗浄した下部層３４の上面に接着層３２を接着する。この際に、下部層３４と接着層３２との間に存在する空気を極力排除するように、端面から一方向に向かって徐々に密着させる。次に、同様に液体吸収層３０と接着層３２とを接着する。最後に、下部層３４の端面からはみ出している液体吸収層３０と接着層３２とを、カッターなどを用いて切除する。
【００７４】
次に、ノズル検査装置１によるノズル検査のうち、インクを吐出してから該インクが着弾した基板６を撮像するまでについて図３を参照して説明する。図３は、ノズル検査装置１により、インクを吐出してから該インクが着弾した基板６を撮像するまでの処理について説明する断面図である。
【００７５】
図３（ａ）に示すように、まず、制御検査ユニット２０の制御部２２は、カメラ１８を制御することによって、インクを吐出する前の基板６の画像を撮像する。制御検査ユニット２０の算出部２４はこの画像を取得する。
【００７６】
次に、図３（ｂ）に示すように、制御検査ユニット２０の制御部２２は、機械設計値に基づきスライダー８に動作信号を送信することによって、インクジェットヘッド１６を図３（ａ）において撮像した基板６の略上方に位置させる。スライダー８は、移動終了後に静定信号を制御検査ユニット２０に送信する。制御検査ユニット２０の制御部２２は、この静定信号を受信すると、吐出開始信号を吐出制御ユニット２８に送信する。吐出制御ユニット２８は、この吐出開始信号を受信すると、記憶している駆動条件に基づいて電気信号を生成し、該電気信号をインクジェットヘッド１６に送信する。インクジェットヘッド１６は、この電気信号を受信すると、図３（ｃ）に示すようにインク３６を吐出する。吐出されたインク３６は、基板６上に着弾し、図３においては図示しないが、基板６の液体吸収層３０に吸収される。
【００７７】
また、吐出制御ユニット２８は、上記電気信号を送信した直後に、吐出終了信号を制御検査ユニット２０に送信する。制御検査ユニット２０の制御部２２は、この吐出終了信号を受信後、次の吐出開始信号を送信する。このようにして、制御検査ユニット２０は予め設定された回数インク３６を吐出する。
【００７８】
インク３６を予め設定された回数吐出すると、制御検査ユニット２０の制御部２２は、図３（ｄ）における矢印Ａに示すように、スライダー８を制御することによって、カメラ１８をインク３６が吐出された基板６の略上方に配置する。次に、図３（ｅ）に示すように、制御検査ユニット２０の制御部２２は、カメラ１８を制御して基板６の画像を撮像し、算出部２４が該画像を取得する。基板６の画像を取得すると、制御検査ユニット２０はスライダー８を制御することによって、キャリッジ１４を初期の位置に戻す。
【００７９】
図３（ａ）において説明したように、制御検査ユニット２０は、インク３６が吐出される前の基板６の画像を撮像する。算出部２４は、この画像データをインク３６が着弾した基板６の画像を処理する際に、基板構成データとして用いる。これにより、基板６における厚さおよび凹凸を原因とする測定ばらつきを低減することができる。例えば、基板６におけるダストなどの異物が付着していた位置を検出することによって、着弾したインク３６がダストなどの影響を受けているか否かを判断することができる。
【００８０】
次に、ノズル検査装置１によるインクジェットヘッド１６の駆動条件について、図４を参照して説明する。図４は、異なる駆動周波数におけるインク３６の吐出液滴数に対する着弾直径を表すグラフである。なお、ここでいう駆動周波数は、同一ノズルにおける液滴吐出間の時間に相当するものである。駆動周波数が大きくなる程、液滴吐出間の時間は短くなる。
【００８１】
図４に示すように、駆動周波数を１０Ｈｚ以下に設定すると、液滴を５滴吐出しても、基板６上における着弾直径はほとんど変化しない。一方、駆動周波数を１００Ｈｚ以上に設定すると、液滴数の増加に伴い着弾直径が大きくなる。この理由について、図５を参照して説明する。
【００８２】
図５は、異なる駆動周波数においてインク３６を吐出した場合における着弾直径を説明する図である。図５（ａ）および図５（ｂ）は、駆動周波数を１０Ｈｚ以下にした場合におけるインク３６の着弾直径を説明する図である。
【００８３】
図５（ａ）に示すように、駆動周波数が１０Ｈｚ以下の場合には、基板６に着弾したインク３６’は、次のインク３６が着弾する前に液体吸収層３０に吸収される。換言すれば、インク３６’が液体吸収層３０に吸収される時間はインク３６’が基板６へ吐出されてから次のインク３６が吐出されるまでの時間より短い。したがって、液体吸収層３０表面における着弾直径は、図５（ｂ）に示すように、吐出されたインク３６とインク３６’との着弾位置のばらつきを直接的に反映したものとなる。
【００８４】
一方、駆動周波数が１００Ｈｚ以上の場合には、図５（ｃ）に示すように、基板６に着弾したインク３６’は、次のインク３６が着弾する前までに液体吸収層３０に吸収されない。換言すれば、インク３６’が液体吸収層３０に吸収される時間はインク３６’が吐出されてから次のインク３６が吐出されるまでの時間より長い。このため、インク３６とインク３６’とが液体吸収層３０上において液体のまま合体してしまう。したがって、液体吸収層３０表面における着弾直径は、図５（ｄ）におけるインク３６’’に示すように、吐出されたインク３６とインク３６’とが合体した大きさとなってしまう。このため、着弾位置のばらつきを反映したものとはならない。したがって、着弾位置の精度を測定することができない。
【００８５】
以上のことから、吐出されたインク３６の着弾直径を測定する場合には、駆動周波数を１０Ｈｚ以下に設定することが好ましい。一方、駆動周波数を１００Ｈｚ以上に設定した場合には、吐出液滴数と着弾直径との関連性が顕著となるため、吐出口における不吐出を検知できる。例えば、制御検査ユニット２０がインク３６を３滴吐出する制御をしたときに、２滴に相当する着弾直径しか得られなかった場合には、吐出口が１滴吐出しなかったことを検知することができる。このように、駆動周波数帯域を使い分けることによって、ノズルにおける吐出精度とノズルにおける不吐出という異なる目的に応じた検査をすることができる。なお、上記に示した駆動周波数は、一例を示したものでありこれに限定されるものではない。すなわち、液体吸収層３０の種類、厚さ、接触角、および内部構造、並びにインク３６の物性および吐出体積などにより、液体吸収層３０におけるインク３６の吸収時間は変化する。このため、吸収時間に対応した駆動周波数を選択することが好ましい。
【００８６】
次に、インク３６の吐出液滴数について、図６を参照して説明する。図６は、インク３６の吐出液滴数に対する、インク３６が着弾した箇所と着弾していない箇所との画像における明暗比を示すグラフである。なお、図６は駆動周波数を１ｋＨｚとした場合におけるグラフである。
【００８７】
図６に示すように、吐出液滴数が増加するにつれて明暗比は大きくなる。このため、上述した着弾直径における場合と同様に、明暗比から吐出口における不吐出を検知することができる。例えば、制御検査ユニット２０がインク３６を５滴吐出する制御をしたときに、４滴に相当する明暗比しか得られなかった場合には、吐出口が１滴吐出しなかったと判定できる。また、明暗比は、図６に示すようにインク３６を１滴吐出したときと２滴吐出したときにおける差が最も大きくなる。このため、明暗比から吐出口における不吐出を検知する場合には、インク３６を同一ノズルから２滴吐出することが好ましい。すなわち、インク３６を同一ノズルから２滴吐出することのみで、後述するノズルにおける着弾精度とともに、不吐出の検知をすることができる。また、この場合には、同一ノズルからインク３６を２滴しか吐出しないため、インク３６の消費量が少なくてすむ。
【００８８】
次に、制御検査ユニット２０による撮像した画像の処理について説明する。制御検査ユニット２０の算出部２４は、制御部２２がカメラ１８を制御することによって撮像した画像のデータを取得する。次に、上記データを基板６上における反射光（検出光）の強度データに変換する。この強度データから、インク３６を吐出する前に撮像した基板６上における強度データである補正用強度データを減じることによって、基板６そのものの凹凸による強度ばらつきの影響を取り除く。次に、予め設定された反射光強度の閾値により、基板６上の反射光の強度データをインク３６が着弾した箇所と着弾していない箇所との明暗差により１または０の二値化データに変換する。次に、算出部２４は、該二値化データにおける１と０との境界を真円近似することにより着弾痕を認識し、該二値化データにおける着弾痕の真円度、中心座標、および着弾直径を算出する。なお、真円度は、ＪＩＳＢ０６２１−１９８４に基づくものとする。
【００８９】
次に、反射光の強度データにおける閾値の設定方法について説明する。
【００９０】
まず、画像処理における誤差について説明する。上述したように、撮像した画像は二値化処理される。二値化処理においては、照明装置の光量、基板６の凹凸、および画像内における基板６の位置などの影響により、同一の着弾痕であっても、真円度、中心座標、および着弾直径が異なってしまうことがある。これらの測定誤差は、一般的に、明暗比が高くなるほど小さくなる。したがって、これらの誤差を最小限にするためには、照明装置の光量を調整することによって、最も誤差の影響が小さくなる明暗比に調整することが好ましい。すなわち、照明装置による光量が大きすぎる場合には、基板６による反射光強度も増大する。反射光強度が増大すると着弾痕によるシグナルデータの強度の割合が小さくなる。このため、データの一部がノイズとなったり、データにおける着弾直径が実際の着弾痕よりも小さく測定されたりしてしまう。照明装置による光量が小さすぎる場合も同様にノイズおよび測定誤差の原因となる。
【００９１】
図７は、照明装置の光量に対する、インク３６を一滴基板６に吐出した場合における基板６の画像データにおける明暗比を示すグラフである。図７に示すように、光量が２１０ｌｍのときに、画像データにおける明暗比が最も大きくなる。すなわち、最もコントラストが明確になる。これは、光量が小さすぎると画像全体が必要以上に暗くなることによって明暗比がつきにくく、また、光量が大きすぎると画像全体が必要以上に明るくなることによって明暗比がつきにくくなるからである。
【００９２】
次に、画像データにおける明暗比と、検出ばらつきすなわち誤差との関係について図８を参照して説明する。図８は、画像データにおける明暗比と、同一着弾痕を画像データにおける略中央と、端部とにおいて撮像した場合における検出ばらつきとの関係を示すグラフである。
【００９３】
図８に示すように、明暗比が３０以上ある場合には、画像処理における検出ばらつきすなわち誤差が１ピクセル（±０．０８μｍ）以内になる。以上説明したように、反射光の閾値が明暗比３０以上となるように、照明装置の光量を調整することが好ましい。
【００９４】
次に、基板６上におけるインク３６の着弾位置と着弾直径との関係について図９を参照して説明する。図９は、インク３６を２滴吐出した場合における、１滴目と２滴目との着弾位置の変位量（ｘμｍ）に対する、着弾直径を示すグラフである。
【００９５】
図９に示すように、２滴目の着弾位置が１滴目の着弾位置と４μｍ以上ずれた場合に、着弾直径Ｒが大きく変動する。したがって、本実施の形態においては、吐出の繰り返し精度が±３μｍ以下であるノズルを繰り返し精度良とする。
【００９６】
次に、着弾位置のずれが４μｍ以上となった場合に、着弾直径が変動する理由について、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は、インクジェットヘッド１６から吐出された２滴目のインク３６が１滴目のインク３６による着弾液滴痕３８の内側に着弾した直後における断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）において着弾したインク３６の基板６上における広がりを示す断面図であり、図１０（ｃ）は、図（ａ）における上面図である。
【００９７】
図１０（ａ）に示す２滴目のインク３６は、１滴目のインク３６による着弾液滴痕３８の内側に着弾している。この場合には、２滴目のインク３６による表面張力、および着弾液滴痕３８と基板６との間における界面張力の影響により、インク３６は基板６上に漏れ広がりにくくなる。このため、図１０（ｂ）に示すように、インク３６’は着弾液滴痕３８の内側に漏れ広がる。すなわち、２滴目のインク３６の着弾位置が１滴目のインクの着弾位置より多少ずれたとしても、インク３６が着弾液滴痕３８より外側に着弾しない限り着弾直径は変化しない。
【００９８】
以上のことを式で表すと、Ｒ≧（ｘ×２）＋ｒの場合には着弾直径は変化しないことになる。なお、図１０（ｃ）に示すように、上記式におけるＲは１滴目のインク３６による着弾液滴痕３８の直径、ｘは２滴目のインク３６の着弾位置と１滴目のインク３６の着弾位置との差（μｍ）、およびｒは２滴目のインク３６の直径とする。例えば、Ｒが３１μｍおよびｒが２５μｍであるとする。この場合には、ｘが３μｍ以下であると、２滴目のインク３６が着弾しても、３１≧（３×２）＋２５という式が成り立つため、着弾直径は変化しない。換言すれば、１滴目のインク３６と２滴目のインク３６との着弾位置が３μｍずれているにもかかわらず、着弾直径は変化しないことになる。このため、着弾位置の差を着弾痕に反映させるためには、着弾液滴痕３８の直径Ｒをインク３６の着弾時の直径ｒに近づけることが好ましい。したがって、インク３６が漏れ広がりにくい（着弾痕の直径が小さくなる）ほど検出精度は高くなる。すなわち、インク３６が漏れ広がりにくくなるようなインク３６および液体吸収層３０の材料を選択することが好ましい。
【００９９】
一方、ｘが４μｍ以上である場合には、上記式は成り立たない。したがって、着弾位置のばらつきに対応した着弾直径となるため、ノズルにおける吐出精度を検査することができる。なお、１滴目のインク３６が液体吸収層３０に吸収される前に２滴目のインク３６が液体吸収層３０に着弾した場合には、２滴目のインク３６が着弾液滴痕３８より外側に過度に漏れ広がる虞がある。なぜなら、２滴目のインク３６が着弾液滴痕３８により弾かれたりすることによって、着弾液滴痕３８外側にインク３６の大部分がこぼれ落ちるからである。したがって、ノズルの吐出精度を検査する場合には、インク３６が液体吸収層３０に十分に吸収されるように、インク３６および液体吸収層３０の材料を選択することが好ましい。また、インク３６を吐出する際の駆動周波数を適切に選択することが好ましい。
【０１００】
また、上述した例においては、Ｒ≧（ｘ×２）＋ｒが成り立つ場合に着弾直径が変化しないことを説明した。換言すれば、上述した例においては、上記式が成り立つ場合には着弾位置の差を着弾痕に反映させることができない。しかしながら、上記式が成り立つ場合においても、インク３６の表面張力、および着弾液滴痕３８と基板６との間における界面張力の影響を低減させることによって、着弾位置のずれを検出することができる。これを以下に説明する。
【０１０１】
基板６上に着弾したインク３６は当初は液体であるが、時間が経過するにつれて溶媒等の液体成分が蒸発し、乾燥して固形化する。ここで、インク３６の表面張力、および着弾液滴痕３８と基板６との間における界面張力の影響が、インク３６の乾燥とともに低減するような、インク３６および基板６の材料を選択する。このような材料を選択することによって、インク３６が乾燥するにつれて、インク３６の表面張力、および着弾液滴痕３８と基板６との間における界面張力の影響が低減する。この現象を考慮して、この方法においては、基板６上に吐出された１滴目のインク３６がある程度乾燥してから２滴目のインク３６を吐出することが好ましい。以上のことにより、２滴目のインク３６が着弾液滴痕３８の外側すなわち１滴目のインク３６が着弾していない基板６上に広がり易くなる。
【０１０２】
以上説明した現象について、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）は、１滴目のインク３６が乾燥して着弾液滴痕３８になってから２滴目のインク３６が着弾液滴痕３８の内側に着弾した断面図である。この場合において、インク３６の表面張力、および着弾液滴痕３８と基板６との間における界面張力の影響の低減により、２滴目のインク３６は、図１１（ｂ）に示すように、着弾液滴痕３８の外側の基板６上にも広がる。この状態における図１１（ｂ）の上面図を図１１（ｃ）に示す。図１１（ｃ）に示すように、２滴目のインク３６’が１滴目のインク３６の着弾液滴痕３８の外側に広がることにより、全体の着弾直径は、縦が矢印Ｂに示すように、横は矢印Ｃに示すように大きくなる。
【０１０３】
次に、図１１を参照して説明した方法における、インク３６の乾燥に必要な時間すなわち複数のインク３６の吐出間の時間と、２滴のインク３６による着弾液滴痕３８の大きさとの関係について図１２を参照して説明する。
【０１０４】
図１２は、２滴目のインク３６が１滴目のインク３６の着弾液滴痕３８の内側に着弾した場合の、インク３６の吐出間隔毎における、１滴目のインク３６のみの着弾液滴痕３８と比較した、２滴のインク３６を合わせた着弾液滴痕３８の変形量Ｒを示す図である。この変形量Ｒは、図１１（ｃ）の矢印Ｂで示した長さすなわち着弾直径の縦の長さをＢ、および矢印Ｃで示した長さすなわち着弾直径の横の長さをＣとすると、Ｒ＝｜Ｂ−Ｃ｜で示される。すなわち、変形量Ｒは着弾直径の縦と横との長さの差を示す絶対値である。なお、この変形量Ｒの算出方法は上述した方法に限定されない。例えば、縦および横のみではなく、全方位の変形量を真円度に基づいて算出してもよい。なお、図１２は、１滴目のインク３６の着弾直径が４５μｍおよび検出精度が１０μｍの条件下におけるデータである。また、インク３６の乾燥に必要な時間すなわち複数のインク３６の吐出間隔は、インク３６の材料および基板６の材料、および吐出検査における大気の乾燥状態等の影響を受ける。このため、実際に吐出したインク３６の乾燥時間を測定し、この測定結果に基づいて吐出間隔を設定することが好ましい。
【０１０５】
図１２に示すように、インク３６の乾燥に必要な時間すなわちインク３６の吐出間の時間が１秒以上あれば、変形量Ｒは十分に変化することがわかる。図１２に示すように、この変形量Ｒの変化は、吐出間の時間が２．５秒の場合に最大となり、２．５秒以上になると徐々に小さくなる。以上のことから、２滴目のインク３６が１滴目のインク３６の着弾液滴痕３８の内側に、１滴目のインク３６が完全に乾燥する前に着弾したとしても変形量Ｒが変化することがわかる。これは、１滴目のインク３６が完全には乾燥しなくとも、ある程度は、インク３６の表面張力、および着弾液滴痕３８と基板６との間における界面張力の影響が低減するためと考えられる。すなわち、１滴目のインク３６をある程度乾燥させれば良いことがわかる。
【０１０６】
以上説明したように、Ｒ≧（ｘ×２）＋ｒが成り立つ場合においても、インク３６の表面張力、および着弾液滴痕３８と基板６との間における界面張力の影響を低減させることにより、着弾位置のずれを検出することができる。
【０１０７】
また、インク３６の着弾位置のずれが生じる場合は、ノズルまたはノズル付近の構成を要因として、１滴目すなわち初滴が既にずれている場合が多い。上述した方法においては、初滴と２滴目とのずれを検出できるため着弾位置のずれを早期に検出することができる。また、上述した方法により、吐出開始から１滴吐出する度の吐出状態の変化を、複数のインク３６の着弾位置が比較的近い場合においても的確に把握することができる。
【０１０８】
また、図１０に説明した方法においては、インク３６が漏れ広がりにくくなるようなインク３６および液体吸収層３０の材料を選択することが好ましいが、上述した例はそれに限定されない。すなわち、インク３６および液体吸収層３０の材料の選択肢を広げることができる。
【０１０９】
次に、ノズルにおける良否を判定する方法について、図１３を参照して説明する。図１３（ａ）、図１３（ｂ）、および図１３（ｃ）は、それぞれインク３６を２滴吐出した場合における、基板６における画像のデータを示す図である。
【０１１０】
ノズルの良否は、算出部２４が二値化データをから算出した着弾状態を示す値に基づいて、制御検査ユニット２０の判定部２６が判定する。具体的には、判定部２６は、算出部２４が算出した画像のデータにおける真円度または着弾直径が、予め設定されている閾値の範囲内か否かによってノズルの良否を判定する。また、良否判定の精度をより高めたい場合には、真円度と着弾直径との両方において良と判定されたノズルのみを最終的に良と判定するようにしてもよい。
【０１１１】
まず、判定部２６による閾値の設定方法について説明する。制御検査ユニット２０は、検査対象となるインクジェットヘッド１６と設計値が等しい他のインクジェットヘッドを用いて、基板６に複数のノズルからインク３６を一滴ずつ吐出することによって、基板上に着弾痕の列を形成する。次に、同じ上記複数のノズルから基板上における略同じ箇所にもう一滴ずつ吐出することによって、ノズルごとに吐出ばらつき（繰り返し精度）を測定する。図９を参照して説明したように、本実施形態においては、２滴目の着弾位置が１滴目の着弾位置と４μｍ以上ずれると着弾直径が変動する。このため、２滴目の着弾位置と１滴目の着弾位置との間のばらつきが３μｍ以下であったノズルを繰り返し精度良とする。一方、吐出ばらつきが４μｍ以上であったノズルを繰り返し精度悪とする。次に、同じインクジェットヘッドを用いて、同一のノズルから２滴ずつインク３６を吐出することによって、基板上に着弾痕の列を形成する。次に、着弾痕各々について、真円度および着弾直径のデータを取得する。
【０１１２】
次に、判定部２６は、繰り返し精度良と判定した全てのノズルについての真円度および着弾直径の平均を求める。同様に、繰り返し精度悪と判定した全てのノズルについての真円度および着弾直径の平均を求める。一例として、繰り返し精度良と判定したノズルにおける着弾痕５００点の真円度の平均が１．０μｍ、標準偏差σが０．２μｍ、および真円度の最大値が１．７μｍであり、かつ着弾直径の平均が３１μｍ、標準偏差σが０．２μｍ、および着弾直径の最大値が３３μｍであるとする。同様に、繰り返し精度悪と判定したノズルにおける着弾痕１００点の真円度の平均が４．５μｍ、標準偏差σが０．５μｍ、および真円度の最小値が２．７μｍであり、かつ着弾直径の平均が５５μｍ、標準偏差σが０．５μｍ、および着弾直径の最小値が４５μｍであるとする。
【０１１３】
この場合には、真円度の閾値として、繰り返し精度良と判定したノズルにおける着弾痕５００点の真円度の最大値１．７μｍと、繰り返し精度悪と判定したノズルにおける着弾痕１００点の真円度の最小値２．７μｍとの中間である２．２μｍに設定することが好ましい。同様に、着弾直径の閾値として、繰り返し精度良と判定したノズルにおける着弾痕５００点の着弾直径の最大値３３μｍと、繰り返し精度悪と判定したノズルにおける着弾痕１００点の最小値４５μｍとの中間である３９μｍに設定することが好ましい。
【０１１４】
上述した例においては、繰り返し精度良と判定したノズルの着弾痕と、悪と判定したノズルの着弾痕とは真円度において１．０μｍ、着弾直径において１２μｍの差があるため、十分な識別性があると言える。なお、上述した閾値の設定方法は一例でありこれに限定されるわけではない。上述した方法においては、最大値と最小値との中間値を閾値とした。しかしながら、例えば着弾直径の閾値は、繰り返し精度良と判定したノズルの着弾直径における平均値と、悪と判定したノズルの着弾直径における平均値との中間値としてもよい。真円度の閾値についても同様である。
【０１１５】
また、しぶき等による吐出液滴の分離、サテライト、およびダスト等と、着弾痕とを区別するため、着弾直径に下限値を設けることが好ましい。着弾直径の下限値としては、例えば吐出液１滴が２つ以上に分離した場合を想定し、設定した閾値の５０％程度とすることが好ましい。すなわち、上述した着弾直径の閾値３９μｍにおいては下限値を１９μｍに設定することが好ましい。下限値以下の画像データが検出された場合には、吐出不良（ＮＧ）と判定し、インクジェットヘッド１６をクリーニングする。また、画像から明らかにダストの影響であると判断できる場合には、検査を継続してもよい。
【０１１６】
次に、判定部２６による着弾直径に基づいたノズルの良否判定について説明する。図１３（ａ）、図１３（ｂ）、および図１３（ｃ）において点線で示した大きい円は閾値４２を示している。また、小さい円は下限値４４を示している。
【０１１７】
図１３（ａ）は、インク３６を２滴吐出した場合における着弾液滴痕３８ａの着弾直径４０ａが閾値４２よりも大きい場合を示している。なお、着弾直径をＡ、閾値をａ、下限値をｂとすると、図１３（ａ）は、ａ＜Ａである。この場合には、判定部２６は、着弾ばらつきの精度を悪と判定し、吐出口不良のシグナルを送信する。
【０１１８】
図１３（ｂ）は、着弾液滴痕３８ｂの着弾直径４０ｂが閾値４２の範囲内であり、かつ、下限値４４以上である場合を示している。この場合、すなわちｂ≦Ａ≦ａである場合には、判定部２６は着弾ばらつきの精度を良と判定し、吐出口良のシグナルを送信する。
【０１１９】
図１３（ｃ）は、着弾液滴痕３８ｃの着弾直径４０ｃが下限値４４以下である場合を示している。この場合、すなわちＡ＜ｂである場合には、判定部２６は着弾ばらつきの精度を不良と判定し、吐出口不良のシグナルを送信する。
【０１２０】
また、判定部２６は、インクジェットヘッド１６の吐出口を不良と判定した場合に、さらに、その詳細を判定するようにしてもよい。例えば、図１３（ｃ）に示したＡ＜ｂである場合すなわち吐出量が少なすぎる場合と、図１３（ａ）に示したａ＜Ａである場合すなわち着弾ばらつきが大きい場合とを区別して判定するようにしてもよい。
【０１２１】
以上のように、ノズル検査装置１は、同一ノズルからインク３６を複数吐出し、インク３６を吐出した同一箇所を撮像し、撮像したデータに基づいて着弾直径４０を算出し、該着弾直径４０に基づいて該ノズルの良否を判定するという簡単な構成である。したがって、簡便かつ短時間において該ノズルの良否を判定できる。また、単一ノズルのみにおいて該ノズルの良否を判定することができる。したがって、ノズル検査装置１の構成が簡単となる。また、単一ノズルから最低２滴吐出することのみで該ノズルの良否を判定できる。したがって、インク３６の消費量が少なくてすむ。また、複数のインク３６を吐出する間に上記吐出手段を移動させる必要がない。このため、精度良くノズルの良否を判定できる。また、インク３６を複数吐出するため撮像したデータは十分な明暗比を有する。また、実際のインク３６の着弾位置を示すデータに基づいてノズルの良否を判定する。したがって、空気中における光のゆらぎなどの影響を受けずに、精度良くノズルの良否を判定できる。
【０１２２】
ノイズにおける吐出状態が不良と判定された場合には以下の処理をする。該ノズルが初めて不良と判定された場合には、ノズルの吐出口における汚れまたはエア噛みなどのメンテナンス状態による不良である可能性が高いため、該吐出口の洗浄または捨て吐出であるパージ等のクリーニングをした後に再度ノズルの良否を判定することが好ましい。
【０１２３】
一方、同一ノズルが複数回不良と判定された場合には、吐出口の形状異常または通常は撥水材料であるノズル材料の劣化等の可能性が高いため、吐出口、ノズル、またはインクジェットヘッド１６自体の交換をすることが好ましい。
【０１２４】
また、複数のノズルを一度に検査する場合には、概略的には、複数のノズルからノズルごとに特定される略同一箇所に向けて、インク３６の液滴を複数吐出する。算出部２４は、ノズルの液滴ごとの着弾状態を示す値を算出する。判定部２６は、算出された値に基づき、ノズルごとの良否を判定する。
【０１２５】
具体的にはまず、制御検査ユニット２０は着弾痕間の距離と吐出口間の距離から、着弾痕ごとに吐出口を特定する。吐出口１つを基準として任意に設定し、該吐出口から吐出されたインク３６の着弾痕がカメラ１８により撮像される画像において略中心となるようにキャリッジ１４を調整する。続いて、設計値から導き出された吐出口同士の間隔、吐出口の取り付け位置、および吐出口の取り付け角度を考慮することによって、上記基準吐出口に隣接する吐出口から吐出されるインク３６の着弾痕の位置を推測する。例えば、吐出口同士の間隔が１７０μｍである場合には、上記基準吐出口による着弾痕から略１７０μｍ離れた位置に着弾した着弾痕の中心位置を読み取ることによって、仮の吐出口軸を設定する。このようにして、複数回仮の吐出口軸を設定し、吐出ばらつきを考慮したうえで仮の吐出口軸についての平均を求め、吐出口軸として認識する。そして、吐出ばらつきから求めた許容領域を越えて着弾する着弾痕の画像を認識した場合に、制御検査ユニット２０は、該着弾痕に対応するノズルを吐出不良（ＮＧ）とする。
【０１２６】
また、この処理において、制御検査ユニット２０が認識している吐出口数と着弾痕数とが一致しない場合、例えば以前の検査における着弾痕が残っている場合には、制御検査ユニット２０は吐出不良シグナルを送信する。また、吐出液滴数に応じた明暗比が検知されなかった場合においても吐出不良シグナルを送信する。したがって、吐出口の１つが不吐出であったり、インク３６が分裂することにより１つの吐出口に対して２つの着弾痕が検知された場合であったりしたら、制御検査ユニット２０は吐出不良シグナルを送信する。
【０１２７】
なお、本実施形態においては、着弾直径によりノズルの良否を判定しているが、真円度によりノズルの良否を判定してもよい。また、より精度良くノズルの良否を判定する場合には、着弾直径および真円度の両方によりノズルを判定することが好ましい。この場合には、着弾直径および真円度の何れの場合においても良と判定されたノズルのみを最終的に良と判定する。
【０１２８】
次に、検査終了後におけるノズル検査装置１の処理について説明する。制御検査ユニット２０の判定部２６は、検査したインクジェットヘッド１６のノズルごとに管理番号を設定する。この際に、判定部２６は、該管理番号ごとの良否判定結果、インクジェットヘッド１６とカメラ１８との距離、および駆動条件といった検査情報を記憶する。良と判定されたノズルにおけるインクジェットヘッド１６とカメラ１８との距離の情報は、他の装置に使用される。例えば、カラーフィルタ修正プロセスに用いられるインクジェット装置のように修正箇所をカメラにより視認しインク３６を吐出する装置などにおいて、検査実施時と同程度の精度を維持した状態に距離を補正してインク３６を吐出することができる。これにより、高精度液体吐出装置を製造することができる。また、補正距離の変動等を部品の交換時期の目安とすることもできる。例えば、該距離の変動量が大きい場合には、吐出チャネルまたはインクジェットヘッド１６の交換をするようにしてもよい。
【０１２９】
〔実施形態２〕
次に、第２の実施形態に係るノズル検査装置１の構成について図１４を参照して説明する。なお、実施形態１と重複する箇所についての説明は省略する。
【０１３０】
インクジェット工程においては、例えば透明電極膜を作製する際に使用されるＩＴＯ機能性インク３６など可視光透過率８０％以上のインク３６を使用する工程がある。このようなインク３６を使用する場合には、実施形態１におけるノズル検査装置１では、インク３６による光錯乱および光吸収が微弱なため、反射光の明暗比が極端に低下してしまう。したがって、検出精度が低下する。これを防止するために、明暗比を向上させる構成が好ましい。
【０１３１】
明暗比を向上させるためには、検知する光強度を向上させるか、光錯乱量または光吸収量を増加させる必要がある。光錯乱量および光吸収量はインク３６の物性に依存する。しかしながら、透明電極膜のように透過率が特性要件として重要視される場合には、インク３６の光錯乱量または光吸収量を変更することは事実上困難である。したがって、明暗比を向上させるためには、光強度を向上させる基板構成が必要となる。
【０１３２】
ここで、可視光反射率と明暗比との関係について図１４を参照して説明する。図１４は、基板６における可視光反射率に対する着弾液滴痕３８の明暗比を示すグラフである。
【０１３３】
本実施形態においては、インク３６として可視光透過率８５％のＩＴＯインク３６を用いる。液体吸収層３０としては、可視光透過率２０％以上の透明液体吸収層を用いることが好ましい。本実施形態においては、液体吸収層３０としてＰＥＴフィルム上に可視光透過率９５％の受容層コート剤をコーティングしたもの（宇部日東化成株式会社製ハイセラテック：サンプル試供品）を用いる。吐出周波数は１Ｈｚ、また吐出液滴数は２滴とする。また、基板６は、下部層３４として可視光透過率９５％のアルミ基板を用いており、該アルミ基板の表面に可視光吸収膜（チタン窒化物を主成分とする膜）をコーティングすることによって、可視光反射率を調整する。
【０１３４】
図１４は、このような条件において、可視光反射率を変動させて明暗比を測定したグラフである。図１４に示すように、基板６における可視光反射率が４０％以上の場合に、着弾液滴痕３８内外の明暗比が、１ピクセルにおける検出精度が確保できる３０以上となる。これは、基板６における可視光反射率を増加させることによって、着弾液滴痕３８内部における反射光強度が増加し、明暗比を向上させるからである。
【０１３５】
以上説明したように、基板６における可視光反射率を４０％以上とすることによって、可視光透過率８５％の透明インク３６を用いた場合においても精度良く着弾直径を測定することができる。なお、本実施の形態においては、液体吸収層３０としてハイセラテックを用いたが、基板６における可視光反射率４０％以上を確保できれば他の液体吸収材料を用いてもよい。
【０１３６】
〔実施形態３〕
次に、ノズル検査装置１を備えた液体塗布装置４６について図１５を参照して説明する。図１５に示す液体塗布装置４６は、塗布対象基板５０の欠損を修正するものであり、ノズル検査装置１と保全部４８とを備えている。
【０１３７】
塗布対象基板５０は、図示しない搬送装置により搬送され、ステージ４上の基板６が載置されていない箇所に載置される。塗布対象基板５０は、図示しない前工程において、カラーフィルタ等の機能膜が形成される。そして、機能膜の形成後に当該機能膜における欠損の有無および欠損の場所を図示しない基板検査装置により検査される。この検査により、欠損有りと判定された塗布対象基板５０のみが搬送されステージ４上に載置される。また、基板検査装置は、塗布対象基板５０における欠損についての情報を、図示しない通信手段により制御検査ユニット２０へ送信する。
【０１３８】
保全部４８は、インクジェットヘッド１６の吐出状態を良好に保つものであり、図示はしないがキャップ機構、吸引機構、ワイプ機構、および制御部を備えている。
【０１３９】
キャップ機構は、インクジェットヘッド１６の吐出面の乾燥を防止するために、キャップを上下左右に移動することによって当該吐出面を覆う。吸引機構は、キャップ機構を介してインクジェットヘッド１６内のインク３６を吸引する。これにより、インクジェットヘッド１６をリフレッシュする。ワイプ機構は、例えばワイプ部材であり、吸引機構によるインク３６吸引後の吐出面におけるインク３６残液等をワイプして除去する。制御部は、上述した各機構を制御する。
【０１４０】
制御検査ユニット２０の制御部２２は、保全部４８と接続されており、基板検査装置から送信された塗布対象基板５０の欠損についての塗布座標等に関する情報およびインクジェットヘッド１６の保全状態に基づいて、保全部４８の制御部を制御する。制御検査ユニット２０を制御することによって、上述したインク３６の吸引機構およびワイプ機構等により、インクジェットヘッド１６の吐出状態を良好に保つことができる。
【０１４１】
制御検査ユニット２０はさらに、吐出制御ユニット２８の内部メモリに保持される駆動条件に関するデータを、ノズル検査および塗布処理各々別に有しており、各吐出処理に応じて書き換えることができる。なお、制御検査ユニット２０は、上述したように、スライダー８、カメラ１８、および吐出制御ユニット２８を制御する機能も有している。これにより、カメラ１８が撮像した画像を取り込み画像処理することによって、ユーザは塗布位置における欠損を目視により確認することができる。この目視による確認により、ユーザは塗布位置の指定および塗布が必要か否かの判定をすることができる。なお、制御検査ユニット２０は、上述したように、１台または複数台のＰＣを用いることができる。
【０１４２】
次に、液体塗布装置４６により、塗布対象基板５０における欠損を、液体を塗布することにより修正する流れについて図１６を参照して説明する。図１６は、塗布対象基板５０における欠損を修正する流れを説明するフローチャートである。
【０１４３】
まず、上述したように、欠損有りと判定された塗布対象基板５０をステージ４上に載置する（ステップＳ１）。この際に、インクジェットヘッド１６は、制御検査ユニット２０により塗布対象基板５０上に位置決めされる。また、その吐出面はキャップに覆われている。
【０１４４】
次に、保全部４８の制御部は、キャップ機構を制御してキャップを降下することにより、吐出面をアンキャップする（ステップＳ２）。この際、必要に応じて吐出状態を良好に保つために、キャップ上にインク３６のパージをしてもよい。
【０１４５】
次に、ノズル検査装置１によりノズルを検査する（ステップＳ３）。なお、このノズルの検査は、本実施形態に記載した種々の検査方法が可能である。この検査においてノズルが不良と判定された場合には、液体塗布装置４６は同一ノズルを所定回数例えば２回以上クリーニングしたかを判定する（ステップＳ４）。なお、この所定回数は、ユーザが任意に設定できる。所定回数以上クリーニングした場合には、液体塗布装置４６は処理を終了する。また、この処理を終了する際にインクジェットヘッド１６に異常があることをユーザに通知するようにしてもよい。
【０１４６】
同一ノズルを所定回数以上クリーニングしていない場合には、保全部４８はインクジェットヘッド１６の吐出面をクリーニングする（ステップＳ５）。具体的には、戻したキャップ上にインク３６のパージをしたり、吸引機構によってインク３６を吸引した後にワイプ機構によってインク３６残液等をワイプしたりする。
【０１４７】
これによりクリーニングされたインクジェットヘッド１６は、再度ステップＳ３に戻ってノズルを検査される。ステップＳ４においてクリーニングされたインクジェットヘッド１６は、高い確率でステップＳ３における検査において良と判定されると予想されるが、もし再度不良と判定された場合には、再度ステップＳ４に進む。
【０１４８】
ステップＳ３においてノズルが良と判定された場合には、次に、ユーザは塗布対象基板５０の欠損を目視により観察することによって、欠損の修正が必要か否かを判定する（ステップＳ６）。この際に、制御検査ユニット２０は、基板検査装置から送信された塗布対象基板５０の欠損に関する情報に基づいて、スライダー８を制御してカメラ１８を当該欠損を撮像できる位置に移動する。これによりユーザは、カメラ１８によって撮像された欠損を、制御検査ユニット２０の画面上において目視により確認できる。この目視により欠損の修正が必要無いと判断した場合には、後述するステップＳ８に進む。
【０１４９】
欠損の修正が必要と判断した場合には、次に、制御検査ユニット２０は、スライダー８を制御することによって、インクジェットヘッド１６を欠損の略真上に移動する。なお、この際に、ステップＳ３におけるノズル検査において測定した吐出のずれを考慮して、インクジェットヘッド１６を移動させても良い。次に、液体塗布装置４６は、欠損した箇所にインクジェットヘッド１６からインク３６を塗布することによって欠損を修正する（ステップＳ７）。
【０１５０】
次に、液体塗布装置４６の制御部２２は、基板検査装置から送信された塗布対象基板５０の欠損に関する情報に基づいて、他に修正すべき欠損があるかを判定する（ステップＳ８）。他に修正すべき欠損がある場合には、ステップＳ６に戻り、その欠損についても目視により確認し、修正する必要があればインク３６を塗布することによって欠損を修正する。
【０１５１】
ステップＳ８において全ての欠損が修正されたと判定された場合には、制御部は、キャップ機構を制御することによって吐出面にキャップをする（ステップＳ９）。
【０１５２】
次に、欠損を修正された塗布対象基板５０は、搬送装置によりステージ４上から搬出される（ステップＳ１０）。なお、他に塗布すべき塗布対象基板５０がある場合には、ステップＳ１から処理される。
【０１５３】
以上説明したように、液体塗布装置４６においては、塗布処理前に精度良くノズルの吐出状態を検査できる。これにより、吐出の精度が悪い場合に吐出面をクリーニングすることによって、吐出精度を向上することができる。したがって、塗布処理における吐出の精度を常に高く保つことができる。特に、ノズルおよびそれに付随する部品の劣化に伴う吐出精度の悪化を、滴下の初期の段階において的確に把握することができる。これにより、吐出精度の悪化を修正するクリーニング等の保全を的確に実施できる。
【０１５４】
なお、本実施形態においては、保全部４８は、インク３６のパージと、インク３６を吸引してからインク３６残液等をワイプすることとの２種類のクリーニング機能を有した。しかしながら、保全部４８は他の機能を有してもよい。
【０１５５】
また、着弾位置のずれまたは吐出体積の減少といった、吐出不良の種類および程度に応じてクリーニング等の保全手段を選択するようにしてもよい。さらに、インク３６のパージ回数、または吸引力の強弱等を選択できるようにしてもよい。これにより、判定部２６がインク３６の吐出量が少なすぎると判定した場合、すなわちノズル内部に気泡が混入していたり、高粘度化されたインク３６が残留している可能性が高い場合には、パージ回数を多くできる。また、吐出されるインク３６の量が連続して少なすぎる場合には、ノズルを吸引する力を強くすることによって、ノズル内部に残留しているインク３６を除去することができる。また、吐出されたインク３６の着弾ばらつきが大きい場合には、ノズル吐出口付近に不要なインク３６成分が残留している可能性が高いため、それに適した通常のメンテナンス条件においてノズルを吸引できる。以上のように、液滴の消費量、液体吐出装置を駆動する電力、および保全に費やす時間等を最小限に抑えたうえで、ノズルの吐出精度を常に一定に保つことができる。
【０１５６】
また、上述した例においては、欠損の略中央にインク３６を吐出した。しかしながら、欠損領域内または欠損周辺の複数箇所にインク３６を吐出する方法によって欠損を修正してもよい。すなわち、インク３６の吐出によって欠損が修正できる方法であればよい。
【０１５７】
（付記事項）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１５８】
本発明は、例えば、以下のように表現することもできる。
【０１５９】
１．所定のノズルより吐出された機能性材料を含む液体の着弾位置や着弾ばらつきを検査する液滴吐出検査装置において、前記液体を吐出するためのインクジェットと、表面に前記機能性材料の少なくとも一部を残しながら内部に前記液体を浸透させることができる液体吸収層を有した基板と着弾後の前記液滴またはその残渣の形状を撮像することができる撮像装置と前記インクジェットと前記撮像装置の相対位置を保持する相対位置保持機構と、前記相対位置保持機構を移動させることができる移動機構と、前記撮像装置によって撮像された画像を処理する画像処理装置と、前期インクジェットの所定のノズルの吐出状態の良否判定を行う良否判定装置とを備え、前記インクジェットの同一ノズルから複数の液滴を前記基板上の略同一箇所に吐出した後、その吐出箇所を前記撮像装置により撮像し、前記画像処理装置によって得られる画像データを元に、前記良否判定装置により基準内外を判別することで前記所定ノズルの状態の良否判定を行うことを特徴とする液滴吐出検査方法。
【０１６０】
２．前記画像処理装置から得られる画像データのうち、前記撮像画像の真円度または直径の少なくとも一方のデータにより、ノズルの吐出状態を判断することを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出検査方法。
【０１６１】
３．前記インクジェットから吐出させる液滴の吐出周波数を１０Ｈｚ以下で行うことを特徴とする１〜２に記載の液体吐出検査方法。
【０１６２】
４．前記撮像装置により撮像された前記着弾後の前記液滴またはその残渣を含む画像において、前記着弾箇所と着弾していない箇所との明暗差のデータを元にノズルの吐出状態を判断することを特徴とする１〜３に記載の液滴吐出検査方法。
【０１６３】
５．前記インクジェットより吐出させる液滴数を２滴とすることを特徴とする４に記載の液滴吐出検査方法。
【０１６４】
６．前記インクジェットから吐出させる液滴の吐出周波数を１００Ｈｚ〜１２５ｋＨｚで行うことを特徴とする１〜２に記載の液体吐出検査方法。
【０１６５】
７．前記良否判定装置によりノズルの吐出状態が良と判定された場合において、前記ノズルと前記撮像装置との距離の補正データとして使用することを特徴とする１〜６に記載の液滴吐出検査方法。
【０１６６】
８．１画像データから複数ノズルの吐出状態の良否判定を行うこと特徴とする１〜７に記載の液滴吐出検査方法。
【０１６７】
９．前記インクジェットから前記液滴を吐出する前に、前記撮像手段により前記基板の前記液滴吐出予定箇所の画像を撮像することを特徴とする１〜８に記載の液滴吐出検査方法。
【０１６８】
１０．所定のノズルより吐出された機能性材料を含む液体の着弾位置や着弾ばらつきを検査する液滴吐出検査装置において、前記液体を吐出するためのインクジェットと、表面に液体吸収層を有した基板と着弾後の前記液滴またはその残渣の形状を撮像することができる画像撮像手段と撮像箇所を照らすための光源とを備えた撮像装置と、前記インクジェットと前記撮像装置の相対位置を保持する相対位置保持機構と、前記相対位置保持機構を移動させることができる移動機構と、前記撮像装置によって撮像された画像を処理する画像処理装置と、前期インクジェットの所定のノズルの吐出状態の良否判定を行う良否判定装置とを備えたことを特徴とする液体吐出検査装置。
【０１６９】
１１．前記基板として、前記インクジェットとの対向面に前記液体を浸透させることができる液体吸収層と、前記インクジェットとの対向面との反対面には前記液体を浸透させない固体材料とを備えたことを特徴とする１０に記載の液体吐出検査装置。
【０１７０】
１２．前記基板として、前記液体吸収層の下層部に反射率４０％以上の反射層と、前記液体吸収層として可視光透過率２０％以上の透明材料から構成された透明液体吸収層を備えたことを特徴とする１１に記載の液体吐出検査方法。
【０１７１】
１３．前記撮像手段としてＡｕｔｏＦｏｃｕｓ機能を有した撮像手段を用いることを特徴とする１０〜１２に記載の液体吐出検査装置。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明のノズル検査方法は、ノズルの吐出状態から該ノズルの良否を判定するノズル検査方法一般に対して広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１７３】
１        ノズル検査装置
６              基板（液体吸収層を有した吐出対象物）
８              スライダー
１４            キャリッジ
１６            インクジェットヘッド（吐出手段  塗布手段）
１８            カメラ（撮像手段）
２０            制御検査ユニット
２２                制御部
２４                算出部（算出手段）
２６                判定部（判定手段）
２８            吐出制御ユニット
３０            液体吸収層
３２            接着層
３４            下部層（固体材料）
３６            インク（液滴）
３８            着弾液滴痕
４０            着弾直径
４２            閾値
４４            下限値
４６      液体塗布装置
４８            保全部（保全手段）
５０                塗布対象基板（塗布対象物）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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