(57)【要約】【課題】効率がよく高い精度を有する吐出ノズルの吐出検査方法を提供する。【解決手段】インク吸収層を有する記録媒体に液滴吐出ヘッドから液体を吐出して、吐出ノズルに対応する液体の評価ドットが配置された評価パターンを形成する評価パターン形成工程と、液体がインク吸収層に充填された評価ドットの物理量を評価し、この評価結果に基づいて吐出ノズルの吐出特性を評価する吐出量評価工程と、を有し、評価パターン形成工程は、吐出検査対象とする前記吐出ノズルとは異なる吐出ノズルから、前記吐出検査対象とする前記吐出ノズルと対応する前記評価ドット８１形成領域を含む領域に、前記液体の少なくとも一成分を吐出して予備吐出パターン７１を形成する予備吐出ステップを含むことを特徴とする吐出検査方法。【選択図】図７
2014113513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で複数並んだ吐出ノズルを有した液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置において、
インク吸収層を有する記録媒体に前記液滴吐出ヘッドから液体を吐出して、前記吐出ノズルに対応する前記液体の評価ドットが配置された評価パターンを形成する評価パターン形成工程と、
前記液体が前記インク吸収層に充填された前記評価ドットの物理量を評価し、この評価結果に基づいて前記吐出ノズルの吐出特性を評価する吐出量評価工程と、を有する吐出検査方法であって、
前記評価パターン形成工程は、吐出検査対象とする前記吐出ノズルとは異なる吐出ノズルから、前記吐出検査対象とする前記吐出ノズルと対応する前記評価ドット形成領域を含む領域に、前記液体の少なくとも一成分を吐出する予備吐出ステップと、
前記吐出検査対象とする前記吐出ノズルから、前記評価ドット形成領域に前記液体を吐出して前記吐出特性を評価するのに必要な前記液体量が確保された前記評価ドットを形成する評価ドット形成ステップと、を含むことを特徴とする吐出検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の吐出検査方法において、
前記予備吐出ステップでは、前記評価ドット形成領域の大部分を含む領域に前記液体の少なくとも一成分を吐出することを特徴とする吐出検査方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の吐出検査方法において、
前記予備吐出ステップでは、前記液体の溶媒成分を吐出することを特徴とする吐出検査方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の吐出検査方法において、
前記液体は、光透過性の高い透明な液体であることを特徴とする吐出検査方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の吐出検査方法において、
前記吐出ノズルは、インクジェット法により前記液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドに備わるノズルであることを特徴とする吐出検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出ノズルから記録媒体に液体を吐出する液滴吐出装置における吐出検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を液滴の状態で吐出可能な吐出ノズルを備えた液滴吐出ヘッドとして、プリンター等の画像記録装置（液体吐出装置）に用いられるインクジェット式記録ヘッドが実用化されている。そして、最近では、極く少量の液体を精度良く吐出できる特徴を生かして種々の装置への応用が考えられている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材吐出ヘッドなどが提案されている。
この種の液滴吐出ヘッドは、一般に、等間隔に配置されたノズル開口を複数備えており、個々のノズル開口から液滴を吐出する構成である。このため、液体はノズル開口で大気に晒されており、メニスカス（ノズル開口で露出している液体の自由表面）を通じて液体の溶媒成分が蒸発する。この溶媒成分の蒸発は液体を構成する他の成分の濃度上昇を招き、液滴の飛行曲がり等を引き起こしたり、ノズル開口の目詰まりを生じさせたりする。そして、ノズル開口が目詰まり状態になってしまうと、そのノズル開口からは液滴が吐出されないので、種々の問題の要因となり得る。例えば、記録ヘッドにおいては、記録媒体上の適正着弾位置にドットが着弾されずに画質低下の原因になってしまったり、液体の吐出量が本来の量からずれてしまったりすることにより、所望の特性が得られない虞がある。
【０００３】
所望の性能を得るためにドット抜けの有無を検出することが重要であるが、この検出は、視認可能な評価パターンを用いて行われていた。例えば、上記の画像記録装置では、記録紙に評価パターンを記録し、この評価パターンの濃度を光学的に読み取ることが行われていた（例えば、特許文献１）。
また、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルの吐出検査方法の一つとして、吐出ノズルから液体を吐出して形成した評価パターンの各着弾ドット（評価ドット）の面積や着弾位置などの物理量を評価して、液滴吐出ヘッドの対応する吐出ノズルの所定の吐出面積（設計値）との差が閾値に対して許容範囲内であるか否かを評価する方法が知られている
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４３３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インク吸収層を有する記録媒体に液体を吐出して評価パターンを形成して吐出検査を行なう場合には、インク吸収層への液体の浸透を考慮して吐出量を多めに設定する必要があった。特に、固形分が非常に少ない、あるいは固形分のない液体（インク）を用いた場合には、インク吸収層への液体の浸透性が高くなるために吐出量をより多くする必要があるので、吐出量が不安定になって吐出検査の精度が低下したり、評価ドットの液体量を確保するために何度も吐出を繰り返すことにより、吐出検査の効率が低下したりする虞があった。
さらに、インク吸収層への浸透性が高い液体を用いた場合には、評価パターンの各評価ドットの輪郭が不明確にぼやけて視認あるいは認識されるために、正確な吐出量評価ができない虞があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る吐出検査方法は、所定の間隔で複数並んだ吐出ノズルを有した液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置において、インク吸収層を有する記録媒体に前記液滴吐出ヘッドから液体を吐出して、前記吐出ノズルに対応する前記液体の評価ドットが配置された評価パターンを形成する評価パターン形成工程と、前記液体が前記インク吸収層に充填された前記評価ドットの物理量を評価し、この評価結果に基づいて前記吐出ノズルの吐出特性を評価する吐出量評価工程と、を有する吐出検査方法であって、前記評価パターン形成工程は、吐出検査対象とする前記吐出ノズルとは異なる吐出ノズルから、前記吐出検査対象とする前記吐出ノズルと対応する前記評価ドット形成領域を含む領域に、前記液体の少なくとも一成分を吐出する予備吐出ステップと、前記吐出検査対象とする前記吐出ノズルから、前記評価ドット形成領域に前記液体を吐出して前記吐出特性を評価するのに必要な前記液体量が確保された前記評価ドットを形成する評価ドット形成ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、予備吐出ステップで吐出した液体の少なくとも一成分がインク吸収層に浸透していることにより、評価ドット形成ステップで吐出する液体のインク吸収層への浸透（広がり）が抑えられる。これにより、インク吸収層への浸透を見越して吐出検査に必要な液体量よりも多めに液体を吐出する従来の吐出検査方法のように、一度に吐出する液体量を多くするために吐出量が不安定になって吐出検査の精度が低下したり、何度も吐出して液体量を確保することにより評価パターン形成の効率が低下したりする不具合を回避することができる。
したがって、効率よく高精度な液滴吐出ヘッドの吐出ノズルの吐出検査方法を提供することが可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の吐出検査方法において、前記予備吐出ステップでは、前記評価ドット形成領域の大部分を含む領域に前記液体の少なくとも一成分を吐出することが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、インク吸収層の評価ドット形成領域の大部分を含む領域に液体の少なくとも一成分が充填されているので、評価ドット形成ステップで吐出する液体の定着時間が短縮されることによって、より効率がよく、また、精度の高い吐出検査をすることが可能となる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の吐出検査方法において、前記予備吐出ステップでは、前記液体の溶媒成分を吐出することを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、評価ドットの外形とその周辺とのコントラストがより明確となり易くなり、吐出検査の精度を高めることができると共に、評価ドット形成用の液体、即ち、実際の描画（画像形成）に用いる液体の使用量を抑え、吐出検査コストの低減を図ることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の吐出検査方法において、前記液体は、光透過性の高い透明な液体であることを特徴とする。
【００１４】
本適用例によれば、カラーインクなどの視認が容易な液体により形成されたテストパターンを光学的に認識する従来の吐出検査方法では視認または認識が困難であった透明インクを用いた場合でも、予備吐出によりインク吸収層に液体が予備充填されていることにより、評価ドット形成用の液体のインク吸収層への広がりが抑えられるので、評価ドットの外形とその周辺部とのコントラスト差が出やすくなる。したがって、評価ドットの視認または認識が容易となることにより、評価ドットの着弾面積や着弾位置などの物理量を精度よく検出することが可能なノズルの吐出検査方法を提供することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に記載の吐出検査方法において、前記吐出ノズルは、インクジェット法により前記液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドに備わるノズルであることを特徴とする。
【００１６】
インクジェット法を用いた吐出ノズルを備えた液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）は、吐出量や吐出位置等の吐出特性を精度よく制御して高精細な描画（記録）ができるので、上記適用例のように高精度な吐出検査が可能な吐出検査方法を適用することにより、ノズルの吐出特性を保持して安定した品質の画像記録（液体吐出）を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】吐出検査方法の実施形態に係る液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】液滴吐出ヘッドの概略構成をノズル面からみて示す平面図、吹出し部は、液滴吐出ヘッドのノズルの吐出機構を模式的に示す正断面図。
【図３】吐出検査部の概略構成を示す模式図。
【図４】吐出検査方法の実施形態において用いる記録媒体の一例を模式的に説明するものであり、（ａ）は部分正断面図、（ｂ）は、（ａ）をさらに拡大してインク吸収層を模式的に説明する部分断面図。
【図５】液滴吐出装置が吐出検査装置として機能するときの機能ブロック図。
【図６】吐出検査方法の一実施形態を示すフローチャート。
【図７】吐出検査方法の一実施形態において、記録媒体に形成する評価パターンの形成過程を模式的に示すものであり、（ａ）は、予備吐出ステップの状態を示す平面図、（ｂ）は、評価ドット形成ステップの状態を示す平面図。
【図８】（ａ）は評価パターンの評価ドットを拡大して模式的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）の摸式正断面図。
【図９】（ａ）は評価パターンの変形例を拡大して模式的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）の模式正断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせて示している。
【００１９】
（液滴吐出装置）
まず、記録媒体に液体を吐出して記録物（印刷物）を形成する液滴吐出装置ＩＪの一実施形態について図１に従って説明する。液滴吐出装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適しているため、本発明の高精度な吐出検査が可能な吐出検査方法を適用することにより、ノズルの吐出特性を保持して安定した品質の画像記録（液体吐出）を実現することができる。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。以下の説明においては、図１中に示されたＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がワークステージ１０２に対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がワークステージ１０２に対して直交する方向に設定されている。図１中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。
【００２１】
図１において、液滴吐出装置ＩＪは、例えばインクジェット方式により記録媒体上に機能性の液体を液滴として吐出することにより所望の記録（印刷）パターンを形成する装置であり、本実施形態の吐出検査方法を行うものでもある。
【００２２】
液滴吐出装置ＩＪは、装置架台１０１、ワークステージ１０２、ステージ移動装置１０３、キャリッジ１０４、液滴吐出ヘッド２０、キャリッジ移動装置１０６、チューブ１０７、第１タンク１０８、第２タンク１０９、第３タンク１１０、コントロール装置１０、及び、液滴吐出装置ＩＪにおいて、液滴吐出ヘッドの吐出検査を行なう吐出検査部５０と、を備えている。
【００２３】
装置架台１０１は、ワークステージ１０２及びステージ移動装置１０３の支持台である。ワークステージ１０２は、装置架台１０１上においてステージ移動装置１０３によってＸ軸方向に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置（図示せず）から搬送される記録媒体Ｐを、真空吸着機構によりＸＹ平面上に保持する。ステージ移動装置１０３は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、コントロール装置１０から入力される、ワークステージ１０２のＸ座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、ワークステージ１０２をＸ軸方向に移動させる。
【００２４】
キャリッジ１０４は、液滴吐出ヘッド２０を保持するものであり、キャリッジ移動装置１０６によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に設けられている。液滴吐出ヘッド２０は、図示略の複数のノズルを備えており、コントロール装置１０から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、所定の機能性の液体を液滴として吐出する。この液滴吐出ヘッド２０は、キャリッジ１０４を介してチューブ１０７と連結されている。
これより、液滴吐出装置ＩＪにより、カラーフィルター基板を製造するために、液滴吐出ヘッド２０から液体としてのカラーフィルター材料を液滴として吐出する構成例について説明する。即ち、液滴吐出ヘッド２０は、Ｒ（赤）に対応するノズルにチューブ１０７を介して第１タンク１０８からＲ（赤）用のカラーフィルター材料が供給され、Ｇ（緑）に対応するノズルにチューブ１０７を介して第２タンク１０９からＧ（緑）用のカラーフィルター材料が供給され、Ｂ（青）に対応するノズルにチューブ１０７を介して第３タンク１１０からＢ（青）用のカラーフィルター材料が供給されるようになっている。
【００２５】
ここで、本実施形態における液滴吐出ヘッド２０に形成されたノズルについて、図２を用いて説明する。図２は、液滴吐出ヘッド２０に穿設されたノズルの配列具合を示す模式図であり、図１においてキャリッジ１０４の下方向から見た状態を示したものである。なお、ここでは図面上下方向をＹ軸方向として図示している。
【００２６】
本実施形態では、図示するように、液滴吐出ヘッド２０はＲ、Ｇ、Ｂに対応したカラーフィルター材料を吐出するノズルブロック２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを備えている。具体的には、ノズルブロック２０Ｒには第１タンク１０８からチューブ１０７を介してＲ用のカラーフィルター材料が供給されている。また、ノズルブロック２０Ｇには第２タンク１０９からチューブ１０７を介してＧ用のカラーフィルター材料が供給されている。また、ノズルブロック２０Ｂには第３タンク１１０からチューブ１０７を介してＢ用のカラーフィルター材料が供給されている。そして、各ノズルブロック２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、それぞれ１２個の吐出ノズル２１〜３２が略一直線に配列され、その配列方向はＸ軸方向と一致している。
【００２７】
穿設された各ノズルには、液滴吐出ヘッド２０内において、前述したようにノズル毎に吐出機構がそれぞれ形成され、液滴吐出ヘッド２０内の各色液体に圧力を発生させて、所定量の各色液体をノズルから吐出するように構成されている。もとより、吐出機構は、総てのノズルについて同様な構造を有している。
【００２８】
吐出機構は、本実施形態では図２の吹出し部に示した構造を有し、駆動素子としての圧電素子２を駆動体（アクチュエーター）とするものである。すなわち、圧電素子２は、その両端の電極２ｃとグランドライン（ＧＮＤ）との間に電圧波形が印加されると、電歪性によって収縮あるいは伸長変形し、振動板３を矢印方向に撓ませて液体流路途中に形成された加圧室４に存在する各色液体を加圧する。この結果、加圧された各色液体は、液滴吐出ヘッド２０の底面部材８に穿設された吐出ノズル３２（２１〜３１）から、液滴Ｌとして吐出されるのである。なお、吐出機構は、例えば、駆動体として加熱素子を用いた所謂サーマル方式などであってもよい。
【００２９】
ところで、本実施形態では、説明を簡略化するため各ノズルブロックには１２個のノズルが形成されているものとしているが、実際はそれぞれ所定のピッチで数十個〜数百個のノズルが形成されている。また、各ノズルブロックも２列など複数のノズル列数を有する場合もあり、例えば２列の場合は、ノズルの穿設位置が、ノズル列間で互いに半ピッチずれた千鳥配列をなす関係となる場合もある。
【００３０】
再び図１に戻り、キャリッジ移動装置１０６は、装置架台１０１を跨ぐ橋梁構造をしており、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対してボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、コントロール装置１０から入力される、キャリッジ１０４のＹ座標及びＺ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいて、キャリッジ１０４をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。
【００３１】
コントロール装置（制御部）１０は、ステージ移動装置１０３にステージ位置制御信号を出力し、キャリッジ移動装置１０６にキャリッジ位置制御信号を出力すると共に、液滴吐出ヘッド２０に描画データ及び駆動制御信号を出力して、液滴吐出ヘッド２０による液滴吐出動作、ワークステージ１０２の移動による記録媒体Ｐの位置決め動作、キャリッジ１０４の移動による液滴吐出ヘッド２０の位置決め動作の同期制御を行うことにより、記録媒体Ｐ上の所定の位置にカラーフィルター材料（液体）の液滴を吐出する。
【００３２】
ところで、一般に、液滴吐出ヘッド２０には、各吐出ノズル間において液滴Ｌの吐出量のバラツキが生じている。この理由としては、例えばヘッド内部の流路の構造等が挙げられる。そこで、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド２０による記録媒体Ｐへの吐出動作に先立ち、液滴吐出ヘッド２０の各吐出ノズルにおける液滴Ｌの吐出状況を検出するノズル検査（吐出検査）を実施し、そのノズル検査結果に基づいて吐出ノズル間のバラツキを調整するようにしている。
【００３３】
また、液滴吐出ヘッド２０は両隣のノズルから液滴が吐出することによって各ノズルの吐出量が影響を受ける場合がある。そこで、複数の吐出パターンに基づく吐出を行うことでノズル相互間における吐出特性への影響を防止した状態でノズルの吐出特性を取得するようにしている。また、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド２０において、１回の吐出動作に基づく液滴Ｌの量が微小である場合には、各々のノズルから吐出した複数の液滴により一つのドット（液溜り）を構成するようにしてもよい。これにより、十分な大きさのドットを形成することができ、後述のように各ドットの面積に基づいてノズル間の吐出量のバラツキ補正を精度良く行うことが可能となる。
このようなノズル検査（吐出検査）を実施するために、液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド２０の各ノズルにおける液滴Ｌの吐出量を、記録媒体Ｐに着弾した液体の着弾面積などの物理量を評価することによって求める吐出検査部５０を備えている。吐出検査部５０の構成について、次に図面を参照しながら述べる。
【００３４】
〔吐出検査部〕
図３は液滴吐出装置ＩＪの吐出検査部５０の概略構成を示す模式図である。
図３に示すように、本実施形態では、テスト用の記録媒体Ｐ及び吐出検査部５０を用いて液体吐出ヘッド（２０）の吐出ノズルの吐出量を評価する吐出検査を行なう。吐出検査部５０は、図１に示す液滴吐出装置ＩＪにおいて、例えばキャリッジ１０４に取り付けることができる。
吐出検査部５０は、パターン認識手段としての撮像部１７１、光学系１７２、照射手段としての照明部１７３、吐出量評価回路１７４、及び記憶部１７５を備えている。照明部１７３から射出された照明光の一部は、記録媒体Ｐに形成された評価パターン（後述する）の表面で反射して、光学系１７２を経て撮像部１７１に入射するようになっている。
【００３５】
撮像部１７１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどが用いられ、受光した光を電荷に変換する受光素子や、この電荷を読み出す電荷結合素子等を有している。
光学系１７２は、単数または複数のレンズ群により構成されている。撮像部１７１により撮像される画像は、光学系１７２により撮像対象物に対して例えば６〜１０倍程度に拡大される。
照明部１７３は、記録媒体Ｐの評価パターン形成面に対して光が略直交して入射するように配置されており、撮像対象物となる記録媒体Ｐの評価パターン形成面と撮像部１７１との間の光軸を環状に囲んだリング照明などにより構成されている。
【００３６】
吐出量評価回路１７４は、照明部１７３及び撮像部１７１のオンオフを制御するとともに、光学系１７２の焦点距離や絞りの制御を行う。
また、吐出量評価回路１７４は、撮像部１７１の撮像結果を解析する機能を有している。詳述すると、吐出量評価回路１７４は、記録媒体Ｐの評価パターン形成面に対して照明部１７３から光を照射したときに、撮像部１７１の電荷結合素子により読み出された電荷を電気信号として受け取り、この電気信号を記憶部１７５に画像データとして記憶させる。
また、吐出量評価回路１７４は、記憶部１７５に記憶された画像データを読み出し、その画像データを解析して（詳細は後述する）解析結果を記憶部１７５に記憶させる。
【００３７】
次に、本実施形態の吐出検査方法に用いる記録媒体Ｐについて図面に沿って詳細に説明する。図４は、本実施形態の吐出検査方法で用いる記録媒体の一例を模式的に説明するものであり、（ａ）は部分正断面図、（ｂ）は、（ａ）をさらに拡大してインク吸収層を模式的に説明する部分断面図である。
図４において、記録媒体Ｐは、基材４２と、基材４２上に積層させたインク吸収層４３とを有している。
【００３８】
インク吸収層４３は、例えばＰＶＡなどの透明な接合剤（バインダー：ｂｉｎｄｅｒ）４４に、シリカやアルミナなどの粒子を分散させることにより多数の空隙セル４５が形成されている。このインク吸収層４３の接合剤４４の表面は極めて平滑であるが、分散させたシリカやアルミナの粒子により数μｍオーダー若しくはそれよりも小さい多数の空隙セル４５が形成されていることにより、液体などの水分を透過し得る。インク吸収層４３は略均一な厚みになっており、インク吸収層４３の厚みは、液体の吐出量に応じて適宜設定される。例えば、吐出量が微量であるほど、インク吸収層４３の厚みを薄くすることにより吐出量評価の評価精度を高くすることができる。例えば、吐出量が数ピコリットル程度であれば、インク吸収層４３の厚みは１０μｍ程度であればよい。
【００３９】
基材４２は、吐出される液体のうちのインク吸収層４３に吸収される吸収成分を吸収しない材質のものである。例えば、基材４２には、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）などを用いることができる。
続いて、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪが行う液滴吐出ヘッド２０の吐出ノズルの吐出検査方法について、図面を参照して説明する。図５は液滴吐出装置ＩＪが吐出検査装置として機能するときの機能ブロック図である。
【００４０】
コントロール装置１０には、図５に示すように、バスラインで相互に接続されたＣＰＵ１１とメモリー１２、駆動制御信号生成回路１３、及び、吐出量評価回路１７４が備えられている。
【００４１】
また、コントロール装置１０には、図示しないが、これ以外に、ステージ移動装置１０３の移動を制御する制御回路や、キャリッジ移動装置１０６の移動を制御する制御回路が備えられている。そしてＣＰＵ１１は、記録媒体Ｐに対して液滴を吐出する際、吐出開始位置や主走査及び副走査に関する演算を行い、制御回路を介してステージ移動装置１０３の駆動用リニアモーターおよびキャリッジ移動装置１０６の駆動用リニアモーターに、それぞれ所定の制御信号を出力して移動するように構成されている。この結果、ノズルと記録媒体Ｐとを相対移動し、記録媒体Ｐに所定の図柄や画像などを描画する液滴吐出装置ＩＪとして機能するようになっている。
【００４２】
コントロール装置１０では、ＣＰＵ１１は、メモリー１２に格納された吐出特性取得の処理プログラムにしたがってノズル区分演算と吐出制御演算とを行う。そして、演算した吐出制御データに基づいて駆動制御信号生成回路１３を制御して所定の駆動制御信号を生成し、液滴吐出ヘッド２０に出力する。液滴吐出ヘッド２０では、出力された駆動制御信号にしたがって生成された駆動信号が各吐出ノズルの圧電素子２に印加され、液体供給装置１５から供給される所定の機能性を有する液体を各吐出ノズルから記録媒体（Ｐ）のインク吸収層（４３）に向けて吐出する。
【００４３】
吐出して記録媒体（Ｐ）に着弾した液体は、吐出検査部５０を用いた後述する吐出検査方法により、各ノズルから吐出された吐出量や吐出位置などの物理量が、撮像部１７１により画像データとして把握され、物理量を表すその画像データは電気信号として吐出量評価回路１７４が受け取り、この電気信号を記憶部１７５に出力する。
ＣＰＵ１１は、吐出量評価回路１７４を制御して記憶部１７５に記憶された画像データを読み出し、その画像データを解析して、各ノズルについての実際の吐出量を算出する。そして、出力された駆動制御信号にしたがって生成された駆動信号と実際の吐出量とを用いて吐出特性の取得演算を行い、演算データをメモリー１２の記憶部１７５に格納することによって各ノズルについての吐出特性を取得する。
【００４４】
（吐出検査方法）
続いて、吐出検査部５０が行う吐出検査方法の具体的な処理について説明する。この処理は、メモリー１２に格納された処理プログラム（図５参照）にその手順が規定され、ＣＰＵ１１は、この処理プログラムを読み出し、メモリー１２をワーキングメモリーとして適宜使用して処理を実行する。
【００４５】
図６は、本実施形態の吐出検査方法を示すフローチャートである。また、図７は、本実施形態の吐出検査方法において、記録媒体に形成する評価パターンの形成過程を模式的に示すものであり、（ａ）は、予備吐出ステップの状態を示す平面図、（ｂ）は、評価ドット形成ステップの状態を示す平面図である。また、図８（ａ）は、評価パターンの評価ドットを拡大して模式的に示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の摸式正断面図である。
本実施形態の吐出検査方法において、液滴吐出装置ＩＪは、まず、図６のステップＳ１に示すように、キャリッジ移動装置１０６によりキャリッジ１０４を移動させて、液滴吐出ヘッド２０と記録媒体Ｐとを対向させる。
【００４６】
次に、液滴吐出ヘッド２０の吐出ノズルの吐出検査を行なうために、記録媒体Ｐに液体を吐出して評価パターンを形成する。液体としては、光透過性の高い例えば透明な液体を用いることができる。本実施形態の吐出検査方法によれば、従来の吐出検査システムでは視認または認識が困難な透明な液体を用いた場合でも、評価パターンを正確に視認または認識して高精度な吐出検査を行なうことが可能である。本実施形態の評価パターン形成では、まず、ステップＳ２に示すように、液滴吐出ヘッド２０から記録媒体Ｐのインク吸収層４３上の評価ドット形成領域の大部分を含む領域に、吐出検査対象とする吐出ノズルとは異なる吐出ノズルから液体を吐出する予備吐出を行なって予備吐出パターン７１を形成する。本実施形態では、図７に示すように、予備吐出用の液体として、固形分（溶質）と溶媒とからなり吐出検査に用いる液体の溶媒分を用いて予備吐出パターン７１を形成する。図中、実線で示す予備吐出パターン７１は、着弾した直後の状態を示している。着弾した予備吐出パターン７１は、インク吸収層４３に浸透し、やがて破線で示す予備吐出パターン７１´の位置まで広がって定着する。
【００４７】
次に、ステップＳ３において、吐出検査対象とする吐出ノズルから、予備吐出パターン７１が形成された評価ドット形成領域に吐出検査に用いる液体を吐出して評価パターン７０を構成する評価ドット８１を形成する。本実施形態の評価パターン７０は、略等間隔で複数の評価ドット８１が縦横にマトリクス状に並んだパターンである。
評価ドット８１は、図８に示すように、インク吸収層４３に予め浸透されている予備吐出パターン７１の液体により、インク吸収層４３への評価ドット８１用の液体の浸透が抑えられるので、使用量を低減できると共に、インク吸収層４３に過度に濡れ広がることによる外形のぼやけを抑えることができる。
【００４８】
次に、評価パターンを解析して記録媒体Ｐに着弾した評価ドット８１の吐出量評価を行なう。
吐出量評価では、まず、ステップＳ４において、評価ドット８１の着弾面積や着弾位置などの物理量評価を行なう。評価ドット８１の物理量測定では、吐出量評価回路１７４により照明部１７３のオンオフ、及び、光学系１７２の焦点距離や絞りなどを制御して、照明部１７３から記録媒体Ｐに照射した照射光により、評価ドット８１を撮像部１７１にて撮像する。撮像部１７１によって撮像された評価パターンの画像の電気信号は、吐出量評価回路１７４を介して記憶部１７５へ送られ、画像データとして記憶される。
【００４９】
次に、ステップＳ５において、吐出量評価回路１７４は、記憶部１７５に記憶された画像データを読出して解析し、その画像データに対応する吐出ノズルの吐出特性値を算出する。
算出された吐出量のデータは、吐出量評価回路１７４から再び記憶部１７５に記憶される。そして、必要に応じてオペレーターに吐出特性の異常を発報したり、液滴吐出ヘッド２０のノズル面のクリーニングなどのメンテナンスを要求する。
【００５０】
以上、説明した一連の吐出検査方法によれば、予備吐出ステップで吐出した液体の溶媒分がインク吸収層４３に浸透していることにより、評価ドット形成ステップで吐出する液体のインク吸収層４３への過度な浸透による広がりが抑えられる。これにより、インク吸収層４３への浸透を見越して吐出検査に必要な液体量よりも多めに液体を吐出する従来の吐出検査方法のように、一度に吐出する液体量を多くすることにより吐出量が不安定になって吐出検査の精度が低下したり、または、何度も吐出して液体量を確保することにより評価パターン７０形成の効率が低下したりする不具合を回避することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、予備吐出ステップにおいて、評価ドット形成領域の大部分を含む領域に液体（溶媒）を吐出して予備吐出パターン７１を形成してから、評価ドット８１形成用の液体を吐出する構成としている。
これにより、インク吸収層４３の評価ドット形成領域の大部分を含む領域に予備吐出パターン７１形成用の液体（溶媒）が充填されているので、評価ドット形成ステップで吐出する評価ドット８１形成用の液体の定着時間が短縮されるとともに、インク吸収層４３への浸透による評価ドット８１形成用の液体の過度な濡れ広がりが抑制されるので、より効率がよく、また、精度の高い吐出検査をすることが可能となる。
【００５２】
また、上記実施形態では、予備吐出ステップにおいて、評価ドット８１形成用の液体の溶媒成分を吐出する構成とした。
これにより、評価ドット８１の外形とその周辺とのコントラストがより明確となり易くなり、吐出検査の精度を高めることができると共に、評価ドット形成用の液体、即ち、実際の描画（画像形成）に用いる液体の使用量を抑え、吐出検査コストの低減を図ることができる。
【００５３】
上記実施形態の吐出検査方法では、各評価ドット８１を形成する領域の大部分を含む領域に予備吐出パターン７１を予め形成した評価パターン７０を説明した。これに限らず、評価パターンは、以下の変形例として実施することも可能である。
【００５４】
（変形例）
図９（ａ）は、評価パターンの変形例を拡大して模式的に示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の模式正断面図である。
図９において、本変形例の評価パターン７０´は、評価ドット形成領域の一部を含む領域に予備吐出パターン７１´を形成した後に、その予備吐出パターン７１´の僅かに含む領域に評価ドット８１´を形成して構成されている。具体的には、同一ドット列に、予備吐出パターン７１´と、評価ドット８１´とが交互に形成されている。
【００５５】
このような構成の評価パターン７０´において、記録媒体Ｐのインク吸収層４３に先に着弾させた予備吐出パターン７１´により、評価ドット８１´の少なくとも予備吐出パターン７１´と近接する部分の液体の浸透による濡れ広がりが抑えられ、輪郭がはっきりとした評価ドット８１´を得ることができる。したがって、評価ドット８１´の物理量測定を良好な状態で行なうことが可能となり、精度の高い吐出検査を行なうことができる。
【００５６】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００５７】
例えば、本発明の液滴（液体）吐出装置、及び、それを用いた吐出検査方法は、インクジェット法による液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドに備わる吐出ノズルにおいて格別な効果を奏するが、インクジェットに限らず、例えば、ディスペンサーやマイクロピペットなどの、他の吐出ノズル、及び、それを備えた液体吐出装置における吐出検査にも適用することができる。
【００５８】
また、上記実施形態では、液滴吐出ヘッド２０において、加圧室（キャビティー）４を加圧する加圧手段に圧電素子２を用いたが、他の方法でも良い。例えば、コイルと磁石とを用いて振動板３を変形させて加圧しても良い。他に、加圧室４内にヒーター配線を配置して、ヒーター配線を加熱することにより、液体を気化させたり、液体に含む気体を膨張させたりして加圧しても良い。他にも、静電気の引力及び斥力を用いて振動板３を変形させて加圧しても良い。
【００５９】
また、上記実施形態では、吐出検査部５０の認識手段としてＣＣＤなどの撮像部１７１により評価パターンの画像を認識して吐出検査を行なう例を説明したが、吐出検査用の評価パターンは肉眼でも認識（視認）することが可能である。肉眼の認識によっても、液滴吐出ヘッド２０のノズル目詰まりなどによるドット抜けの有無の判定などの吐出検査は十分に可能である。
【００６０】
また、上記の実施形態は、主として吐出検査部を備えた液体吐出装置と、それを用いた液体吐出方法における吐出検査方法について記載されているが、その中には、印刷装置、記録装置、液体の吐出装置、印刷方法、記録方法、液体の吐出方法、印刷システム、記録システム、コンピューターシステム、プログラム、プログラムを記憶した記憶媒体等の開示が含まれていることは言うまでもない。
【００６１】
また、一実施形態としてのプリンター等について上記のとおり説明したが、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
【００６２】
また、上記実施の形態においては、液滴吐出装置ＩＪ（インクジェットプリンター）の一例として、吐出ノズルを備えた液滴吐出ヘッド２０が記録媒体Ｐに対して所定方向に移動して吐出ノズルから液体を吐出する所謂シリアルプリンターを挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば、吐出ノズルを備えた移動しないラインヘッドに対して、所定方向に移動する記録媒体に吐出ノズルから液体を吐出するラインプリンターであってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
Ｐ…記録媒体、ＩＪ…液滴吐出装置、２…圧電素子、３…振動板、４…加圧室、８…底面部材、１０…コントロール装置、１１…ＣＰＵ、１２…メモリー、１３…駆動制御信号生成回路、１５…液体供給装置、２０…液滴吐出ヘッド、２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒ…ノズルブロック、２１〜３２…吐出ノズル、４２…基材、４３…インク吸収層、４４…接合剤、４５…空隙セル、５０…吐出検査部、７０，７０´…評価パターン、８１，８１´…評価ドット、１０１…装置架台、１０２…ワークステージ、１０３…ステージ移動装置、１０４…キャリッジ、１０６…キャリッジ移動装置、１０７…チューブ、１０８…第１タンク、１０９…第２タンク、１１０…第３タンク、１７１…撮像部、１７２…光学系、１７３…照明部、１７４…吐出量評価回路、１７５…記憶部。
【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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