(57)【要約】【課題】  容易かつ迅速にドットずれを検出することができるドットずれ検出方法、ドットずれ検出プログラムおよび基準直線取得方法、並びにドットずれ検出装置および液滴吐出装置を提供する。【解決手段】  ドット列の電子画像を取得する画像取得ステップ（Ｓ１）と、各ドットの位置測定点を取得するドット測定点取得ステップ（Ｓ２）と、第１の基準直線を取得する第１の基準直線取得ステップ（Ｓ３）と、第１の基準直線と各ドットの位置測定点との距離データを取得する第１回目のずれ量取得ステップ（Ｓ４）と、各ドットの位置測定点のうち、距離データが規定した範囲を超える測定点を排除するデータ排除ステップ（Ｓ６）と、第２の基準直線を取得する第２の基準直線取得ステップ（Ｓ７）と、第２の基準直線と各ドットの距離データを取得する第２回目のずれ量取得ステップ（Ｓ８）とを有する。【選択図】      図６
2006284406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出ヘッドのノズルから吐出された液滴が検査ワーク上に着弾して得られたドットの位置ずれを検出するドットずれ検出方法であって、
前記検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を取得する画像取得ステップと、
前記電子画像を画像処理することにより、前記ドット列の各ドットの位置測定点を取得するドット測定点取得ステップと、
前記各ドットの位置測定点に基づいて第１の直線近似法により、第１の基準直線を取得する第１の基準直線取得ステップと、
前記第１の基準直線と前記各ドットの位置測定点との距離データを取得する第１回目のずれ量取得ステップと、
前記各ドットの位置測定点のうち、前記距離データが規定した範囲を超える測定点を排除するデータ排除ステップと、
前記各ドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法により、第２の基準直線を取得する第２の基準直線取得ステップと、
前記第２の基準直線と前記各ドットの距離データを取得することにより、前記各ドットの位置ずれ量に関する情報を取得する第２回目のずれ量取得ステップと、を有することを特徴とするドットずれ検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のドットずれ検出方法において、
前記データ排除ステップは、前記第１回目のずれ量取得ステップで得られた前記距離データの大きい方から、規定した範囲の前記ドットの位置測定点を排除することを特徴とするドットずれ検出方法。
【請求項３】
請求項１に記載のドットずれ検出方法において、
前記データ排除ステップは、前記第１回目のずれ量取得ステップで得られた前記距離データの値に基づいて標準偏差を算出し、規定した範囲の標準偏差値を超える前記ドットの位置測定点を排除することを特徴とするドットずれ検出方法。
【請求項４】
請求項１に記載のドットずれ検出方法において、
前記データ排除ステップは、前記第１回目のずれ量取得ステップで得られた前記距離データの大きい方から、規定した範囲の前記ドットの位置測定点を排除する方法と、前記距離データに基づいて標準偏差を算出し、規定した範囲の標準偏差値を超える前記ドットの位置測定点を排除する方法と、を組み合わせてドットの位置測定点を排除することを特徴とするドットずれ検出方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のドットずれ検出方法において、
前記データ排除ステップは、前記規定した範囲の値を適宜変更しながら、前記データ排除ステップと第２の基準直線取得ステップを複数回行うことを特徴とするドットずれ検出方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のドットずれ検出方法を用いて、ドットずれ検出を実行するドットずれ検出プログラムであって、
前記検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を記憶する画像記憶手段と、
前記電子画像を画像処理することにより、前記ドット列の各ドットの位置測定点を演算するドット測定点演算手段と、
前記各ドットの位置測定点に基づいて第１の直線近似法により、第１の基準直線を演算する第１の基準直線演算手段と、
前記第１の基準直線と前記各ドットの位置測定点との距離データを演算する第１回目のずれ量演算手段と、
前記各ドットの位置測定点のうち、前記距離データが規定した範囲を超える測定点を排除するデータ排除演算手段と、
前記各ドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法により、第２の基準直線を演算する第２の基準直線演算手段と、
前記第２の基準直線と前記各ドットの距離データを演算することにより、前記各ドットの位置ずれ量に関する情報を取得する第２回目のずれ量演算手段と、を有することを特徴とするドットずれ検出プログラム。
【請求項７】
吐出ヘッドのノズルから吐出された液滴が検査ワーク上に着弾して得られたドットの位置ずれを検出するために基準直線を取得する基準直線取得方法であって、
前記検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を取得する画像取得ステップと、
前記電子画像を画像処理することにより、前記ドット列の各ドットの位置測定点を取得するドット測定点取得ステップと、
前記各ドットの位置測定点に基づいて第１の直線近似法により、第１の基準直線を取得する第１の基準直線取得ステップと、
前記第１の基準直線と前記各ドットの位置測定点との距離データを取得する第１回目のずれ量取得ステップと、
前記各ドットの位置測定点のうち、前記距離データが規定した範囲を超える測定点を排除するデータ排除ステップと、
前記各ドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法により、第２の基準直線を取得する第２の基準直線取得ステップと、を有することを特徴とする基準直線取得方法。
【請求項８】
吐出ヘッドのノズルから吐出された液滴が検査ワーク上に着弾して得られたドットの位置ずれを検出するドットずれ検出装置であって、
前記検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を取得する画像取得手段と、
前記電子画像を画像処理することにより、前記ドット列の各ドットの位置測定点を取得するドット測定点取得手段と、
前記各ドットの位置測定点に基づいて第１の直線近似法により、第１の基準直線を取得する第１の基準直線取得手段と、
前記第１の基準直線と前記各ドットの位置測定点との距離データを取得する１回目のずれ量取得手段と、
前記各ドットの位置測定点のうち、前記距離データが規定した範囲を超える測定点を排除するデータ排除手段と、
前記各ドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法により、第２の基準直線を取得する第２の基準直線取得手段と、
前記第２の基準直線と前記各ドットの距離データを取得することにより、前記各ドットの位置ずれ量に関する情報を取得する第２回目のずれ量取得手段と、を有することを特徴とするドットずれ検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載のドットずれ検出装置を備えた液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドットずれ検出方法、ドットずれ検出プログラムおよび基準直線取得方法、並びにドットずれ検出装置および液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能液を液滴として吐出する液滴吐出装置を用いて、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置、電子放出装置、ＰＤＰ（Plasma-Display-Panel）装置、電気泳動表示装置等を製造することが提案されている。このような装置の製造に用いられる液滴吐出装置では、Ｘ・Ｙ移動機構により、ワークと液滴吐出ヘッドとをＸ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動させつつ、液滴吐出ヘッドの各ノズルから液滴を吐出することにより、ワークの表面に所定のパターンのドッド列を形成する。
【０００３】
このような液滴吐出装置においては、液滴吐出ヘッドのノズルから吐出される液滴の飛行曲がり等が原因となり、液滴が着弾して得られるドットの位置が、正規の位置からずれを生じることがある。このため、製品の精度を確保するため、ドットずれが生じた場合には、これを検出して、吐出タイミングを補正したり、液滴吐出ヘッドのクリーニングやノズル吸引等の回復処理を施す必要がある。
【０００４】
従来、ドットずれを検出する方法として、ノズルから吐出された液滴の弾道を光学的に検出する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３０９９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の検出方法は、液滴の弾道を光学的手法により液滴のずれを検出するもので、実際に着弾された液滴のドットずれを検出することができないという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記の問題を解決するためになされたものであって、容易かつ迅速にドットずれを検出することができるドットずれ検出方法、ドットずれ検出プログラムおよび基準直線取得方法、並びにドットずれ検出装置および液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、吐出ヘッドのノズルから吐出された液滴が検査ワーク上に着弾して得られたドットの位置ずれを検出するドットずれ検出方法であって、検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を取得する画像取得ステップと、電子画像を画像処理することにより、ドット列の各ドットの位置測定点を取得するドット測定点取得ステップと、各ドットの位置測定点に基づいて第１の直線近似法により、第１の基準直線を取得する第１の基準直線取得ステップと、第１の基準直線と各ドットの位置測定点との距離データを取得する第１回目のずれ量取得ステップと、各ドットの位置測定点のうち、距離データが規定した範囲を超える測定点を排除するデータ排除ステップと、各ドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法により、第２の基準直線を取得する第２の基準直線取得ステップと、第２の基準直線と各ドットの距離データを取得することにより、各ドットの位置ずれ量に関する情報を取得する第２回目のずれ量取得ステップとを有することを要旨とする。
【０００９】
これによれば、検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を取得し、取得した電子画像を画像処置して、各ドットの位置測定点を取得する。これらの測定点に基づいて、第１の直線近似法により測定点における第１の基準直線を取得する。直線近似法としては、最小二乗法を用いることができる。そうして得られた第１の基準直線と各ドットの位置測定点との距離を測定した距離データを取得する（第１回目のずれ量の取得）。さらに、距離データにおいて、予め規定した範囲を超えたドットの位置測定点を排除する。そして、排除して残ったドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法として、例えば、最小二乗法を用いて算出して、第２の基準直線を取得する。第２の基準直線と各ドットの位置測定点との距離を測定した距離データを求めることにより、各ドットの位置ずれに関する情報を取得する（第２回目のずれ量の取得）。従って、本発明では、第１の基準直線により第１回目のずれ量を取得したのちに、予め規定した範囲を超えるデータ（例えば、部分的な偏りを有するデータ）を排除した第２の基準直線から第２回目のずれ量を取得するので、偏りのあるデータの影響を抑え、各ドットに対してほぼ正確なドットずれを検出することができる。
【００１０】
本発明のドットずれ検出方法のデータ排除ステップは、第１回目のずれ量取得ステップで得られた距離データの大きい方から、規定した範囲のドットの位置測定点を排除してもよい。
【００１１】
これによれば、ずれ量の大きい測定点を排除するので、容易に正確なドットずれ検出を行うことができる。
【００１２】
本発明のドットずれ検出方法のデータ排除ステップは、第１回目のずれ量取得ステップで得られた距離データの値に基づいて標準偏差を算出し、規定した範囲の標準偏差値を超えるドットの位置測定点を排除してもよい。
【００１３】
これによれば、標準偏差を算出して、ばらつきの大きい測定点を排除するので、容易に正確なドットずれ検出を行うことができる。
【００１４】
本発明のドットずれ検出方法のデータ排除ステップは、第１回目のずれ量取得ステップで得られた距離データの大きい方から、規定した範囲のドットの位置測定点を排除する方法と、距離データに基づいて標準偏差を算出し、規定した範囲の標準偏差値を超えるドットの位置測定点を排除する方法と、を組み合わせてドットの位置測定点を排除してもよい。
【００１５】
これによれば、距離データの大きい方から規定した範囲の測定点を排除する方法と、標準偏差の算出により規定した範囲の測定点を排除する方法とを組み合わせることにより、対象製品に合わせてドットずれ検出を行うことができる。
【００１６】
本発明のドットずれ検出方法のデータ排除ステップは、規定した範囲の値を適宜変更しながら、データ排除ステップと第２の基準直線取得ステップを複数回行ってもよい。
【００１７】
これによれば、規定した範囲の値を適宜変更しながら第２の基準直線を取得していくので、第２の基準直線は、偏りのあるデータに対する影響が抑えられ、より正確なドットずれ検出を行うことができる。
【００１８】
上記のドットずれ検出方法を用いて、ドットずれ検出を実行するドットずれ検出プログラムであって、検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を記憶する画像記憶手段と、電子画像を画像処理することにより、ドット列の各ドットの位置測定点を演算するドット測定点演算手段と、各ドットの位置測定点に基づいて第１の直線近似法により、第１の基準直線を演算する第１の基準直線演算手段と、第１の基準直線と前記各ドットの位置測定点との距離データを演算する１回目のずれ量演算手段と、各ドットの位置測定点のうち、距離データが規定した範囲を超える測定点を排除するデータ排除演算手段と、各ドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法により、第２の基準直線を演算する第２の基準直線演算手段と、第２の基準直線と各ドットの距離データを演算することにより、各ドットの位置ずれ量に関する情報を取得する第２回目のずれ量演算手段とを有することを要旨とする。
【００１９】
これによれば、検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を記憶する。記憶した電子画像を読み出して画像処置を行い、各ドットの位置測定点を演算する。演算したこれらの位置測定点に基づいて、第１の直線近似法として、例えば、最小二乗法によりドットの位置測定点に対する第１の基準直線を演算する。そして、第１の基準直線と各ドットの位置測定点との距離を測定した距離を演算する（第１回目のずれ量の演算）。さらに、距離データにおいて、予め規定した範囲を超えたドットの位置測定点を排除する。次に、排除して残ったドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法として、例えば、最小二乗法により第２の基準直線を演算する。そして、第２の基準直線と各ドットの位置測定点との距離を演算する（第２回目のずれ量の演算）ことにより、各ドットの位置ずれに関する情報を取得する。従って、プログラムの実行をすることにより、容易に各ドットに対してほぼ正確なドットずれを検出することができる。
【００２０】
本発明は、吐出ヘッドのノズルから吐出された液滴が検査ワーク上に着弾して得られたドットの位置ずれを検出するために基準直線を取得する基準直線取得方法であって、検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を取得する画像取得ステップと、電子画像を画像処理することにより、ドット列の各ドットの位置測定点を取得するドット測定点取得ステップと、各ドットの位置測定点に基づいて第１の直線近似法により、第１の基準直線を取得する第１の基準直線取得ステップと、第１の基準直線と各ドットの位置測定点との距離データを取得する第１回目のずれ量取得ステップと、各ドットの位置測定点のうち、距離データが規定した範囲を超える測定点を排除するデータ排除ステップと、各ドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法により、第２の基準直線を取得する第２の基準直線取得ステップとを有することを要旨とする。
【００２１】
これによれば、検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を取得する。取得した電子画像を画像処置して、各ドットの位置測定点を取得する。これらの測定点に基づいて、第１の直線近似法として、例えば、最小二乗法により測定点における第１の基準直線を取得する。そうして得られた第１の基準直線と各ドットの位置測定点との距離を測定した距離データを取得する（第１回目のずれ量の取得）。さらに、距離データにおいて、予め規定した範囲を超えたドットの位置測定点を排除する。そして、排除して残ったドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法として、例えば、最小二乗法を用いて算出し、第２の基準直線を取得する。第２の基準直線と各ドットの位置測定点との距離を測定した距離データを求めることにより、各ドットの位置ずれに関する情報を取得する（第２回目のずれ量の取得）。従って、第１の基準直線に基づいて第１回目のずれ量を取得したのちに、予め規定した範囲を超えるデータ（例えば、部分的な偏りを有するデータ）を排除して、第２の直線近似法を用いて第２の基準直線を取得するので、第２の基準直線は、基準となるべきものとして求めることができる。
【００２２】
本発明は、吐出ヘッドのノズルから吐出された液滴が検査ワーク上に着弾して得られたドットの位置ずれを検出するドットずれ検出装置であって、検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像を取得する画像取得手段と、電子画像を画像処理することにより、ドット列の各ドットの位置測定点を取得するドット測定点取得手段と、各ドットの位置測定点に基づいて第１の直線近似法により、第１の基準直線を取得する第１の基準直線取得手段と、第１の基準直線と各ドットの位置測定点との距離データを取得する第１回目のずれ量取得手段と、各ドットの位置測定点のうち、距離データが規定した範囲を超える測定点を排除するデータ排除手段と、各ドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法により、第２の基準直線を取得する第２の基準直線取得手段と、第２の基準直線と各ドットの距離データを取得することにより、各ドットの位置ずれ量に関する情報を取得する第２回目のずれ量取得手段とを有することを要旨とする。
【００２３】
これによれば、画像取得手段によって、検査ワーク上に形成されたドット列の電子画像が取得される。取得された電子画像は画像処置され、各ドットの位置測定点が取得される。これらの測定点に基づいて、第１の直線近似法として、例えば、最小二乗法により測定点における第１の基準直線が取得される。そうして得られた第１の基準直線と各ドットの位置測定点との距離を測定した距離データが取得される（第１回目のずれ量の取得）。さらに、距離データにおいて、予め規定した範囲を超えたドットの位置測定点が排除される。そして、排除して残ったドットの位置測定点に基づいて第２の直線近似法として、例えば、最小二乗法により算出され、第２の基準直線が取得される。第２の基準直線と各ドットの位置測定点との距離を測定した距離データを求めることにより、各ドットの位置ずれに関する情報が取得される（第２回目のずれ量の取得）。従って、本発明では、第１回目のずれ量を取得したのちに、予め規定した範囲を超えるデータ（例えば、部分的な偏りを有するデータ）が排除され、第２の直線近似法を用いて第２回目のずれ量が取得されるので、基準直線の取得に対する偏りの影響を抑え、各ドットに対してほぼ正確なドットずれを検出することができる。
【００２４】
本発明の液滴吐出装置は、上記のドットずれ検出装置を備えたことを要旨とする。
【００２５】
これによれば、液滴吐出されたドットのドットずれ検出をほぼ正確に検出するドットずれ検出装置を備えるので、信頼性の高い液滴吐出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
図１は、液滴吐出装置１の斜視図である。図１において、機能液を液滴として吐出するヘッド部２０を有するヘッド機構部２と、ヘッド部２０から吐出された液滴の吐出対象であるワーク３０等を載置するワーク機構部３と、ヘッド部２０に液滴となる機能液を供給する機能液供給部４と、ヘッド部２０の保守を行うメンテナンス機構部５と、ドット径を撮像するカメラ８を有するカメラ機構部７と、これら各機構部および供給部を統括的に制御する制御部６等を備えている。
【００２８】
液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚１１と、支持脚１１の上側に設置された定盤１２を備えている。定盤１２の上側には、ワーク機構部３が定盤１２の長手方向（Ｘ軸方向）に延在するように配置されている。ワーク機構部３の上方には、定盤１２に固定された２本の支持柱２２で支持されているヘッド機構部２が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在して配置されている。さらに、ワーク機構部３の上方であって、常盤１２に固定された２本の支持柱１３で支持されているカメラ機構部７が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在して配置されている。また、定盤１２の一方の端部には、ヘッド機構部２のヘッド部２０と連通して機能液を供給する機能液供給部４が配置されている。そして、ヘッド機構部２の一方の支持柱２２近傍には、メンテナンス機構部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に延在するように配置されている。さらに、定盤１２の下側には、制御部６が備えられている。
【００２９】
ヘッド機構部２は、機能液を吐出するヘッド部２０と、ヘッド部２０を懸架したヘッドキャリッジ２１と、ヘッドキャリッジ２１のＹ軸方向への移動をガイドするＹ軸ガイド２３と、Ｙ軸ガイド２３の側方にＹ軸ガイド２３と平行に設置されたＹ軸リニアモータ２４等を備えている。
【００３０】
カメラ機構部７は、ドット径を撮像するカメラ８と、カメラ８を懸架したカメラキャリッジ９と、カメラキャリッジ９のＹ軸方向への移動をガイドするＹ軸ガイド１４と、Ｙ軸ガイド１４の側方にＹ軸ガイド１４と平行に設置されたＹ軸リニアモータ１５等を備えている。
【００３１】
ワーク機構部３は、ヘッド機構部２およびカメラ機構部７の下方に位置し、ヘッド機構部２およびカメラ機構部７とほぼ同様の構成でＸ軸方向に延在するように配置されており、ワーク３０および検査ワーク３５を載置しているワーク載置台３１と、ワーク載置台３１の移動をガイドするＸ軸ガイド３３と、Ｘ軸ガイド３３の側方にＸ軸ガイド３３と平行に設置されたＸ軸リニアモータ３４等を備えている。
【００３２】
これらの構成により、ヘッド部２０とワーク３０とは、それぞれＹ軸方向およびＸ軸方向に往復自在に移動することができる。同様に、カメラ８と検査ワーク３５とは、それぞれＹ軸方向およびＸ軸方向に往復自在に移動することができる。
【００３３】
最初に、ヘッド部２０の移動について説明する。ヘッド部２０を懸架したヘッドキャリッジ２１は、Ｙ軸ガイド２３に移動可能に取り付けられている。図示しないが、ヘッドキャリッジ２１からＹ軸リニアモータ２４側へ張り出している突起部が、Ｙ軸リニアモータ２４と係合して駆動力を得ることにより、ヘッドキャリッジ２１がＹ軸ガイド２３に沿って任意の位置に移動する。同様に、ワーク載置台３１に搭載されたワーク３０および検査ワーク３５もＸ軸方向に自在に移動する。
【００３４】
このように、ヘッド部２０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワーク３０のＸ軸方向の移動に同調して、液滴を吐出する構成となっている。Ｘ軸方向に移動するワーク３０と、Ｙ軸方向に移動するヘッド部２０とを相対的に制御することにより、ワーク３０上に描画等を行うことができる。
【００３５】
次に、カメラ８の移動について説明する。カメラ８を懸架したカメラキャリッジ９は、Ｙ軸ガイド１４に移動可能に取り付けられている。図示しないが、カメラキャリッジ９からＹ軸リニアモータ１５側へ張り出している突起部が、Ｙ軸リニアモータ１５と係合して駆動力を得ることにより、カメラキャリッジ９がＹ軸ガイド１４に沿って任意の位置に移動する。同様に、ワーク載置台３１に搭載された検査ワーク３５もＸ軸方向に自在に移動する。
【００３６】
このように、カメラ８は、Ｙ軸方向の撮像位置まで移動して停止し、下方にある検査ワーク３５のＸ軸方向の移動に同調して、検査ワーク３５を撮像する構成となっている。Ｘ軸方向に移動する検査ワーク３５と、Ｙ軸方向に移動するカメラ８とを相対的に制御することにより、検査ワーク３５上に形成されたドットを撮像することができる。
【００３７】
次に、ヘッド部２０に機能液を供給する機能液供給部４は、機能液タンク４５と、機能液ポンプ４４と、機能液タンク４５から機能液ポンプ４４を経てヘッド部２０までを接続する流路チューブ４９とを備えている。機能液タンク４５は一個だけでなく複数個備えることも可能である。この場合、複数のタンクは、それぞれ専用の流路チューブおよび機能液ポンプによって、ヘッド部２０へ接続する。これにより、機能の異なる機能液を選択してヘッド部２０へ供給することができる。
【００３８】
次に、ヘッド部２０の構成について説明する。図２は、ヘッド部の構成を示し、図２（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）はノズル部の平面図である。ヘッド部２０は、図２（ａ）に示すように、互いに同じ構造を有する１２個の吐出ヘッド２６を保持している。また、機能液を吐出するための吐出ヘッド２６は、図２（ｂ）に示すように、それぞれが吐出ヘッド２６の長手方向に延びる２つのノズル列２８を有している。１つのノズル列は、それぞれ１８０個のノズル２７が一列に並んだ列のことである。なお、複数の機能液を使用する場合には、１２個の吐出ヘッド２６に、吐出する機能液を個別に設定する。
【００３９】
次に、吐出ヘッド２６の構造について説明する。図３は、吐出ヘッド２６の構造を示し、図３（ａ）は一部破断した斜視図であり、同図（ｂ）は要部断面図である。それぞれの吐出ヘッド２６は、振動板６３と、ノズルプレート６４を備えている。振動板６３とノズルプレート６４との間には、機能液タンク４５から孔６７を介して供給される機能液が常に充填される液たまり６５が位置している。また、振動板６３と、ノズルプレート６４との間には、複数の隔壁６１が位置している。そして、振動板６３と、ノズルプレート６４と、１対の隔壁６１とによって囲まれた部分がキャビティ６０である。キャビティ６０はノズル２７に対応して設けられているため、キャビティ６０の数とノズル２７の数とは同じである。キャビティ６０には、１対の隔壁６１間に位置する供給口６６を介して、液たまり６５から機能液が供給される。
【００４０】
振動板６３上には、それぞれのキャビティ６０に対応して振動子６２が取り付けられている。振動子６２は、ピエゾ素子６２ｃと、ピエゾ素子６２ｃを挟む１対の電極６２ａ、６２ｂを有する。この１対の電極６２ａ、６２ｂに駆動電圧を与えることで、対応するノズル２７から機能液が液滴６８となって吐出される。ノズル２７の周辺部には、液滴６８の飛行曲がりやノズル２７の孔詰まり等を防止するために、例えばＮｉ−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥機能液層６９が設けられている。なお、材料液を吐出させるために、振動子６２の代わりに電気熱変換素子を用いてもよく、これは電気熱変換素子による材料液の熱膨張を利用して、材料液を吐出する構成である。
【００４１】
図１に示すように、メンテナンス機構部５は、キャッピングユニット５６、ワイピングユニット５７、およびフラッシングユニット５８のメンテナンスユニットを備えている。さらに、メンテナンスユニットを載置するメンテキャリッジ５１と、メンテキャリッジ５１の移動をガイドするメンテキャリッジガイド５２と、メンテキャリッジ５１と一体の螺合部５５と、螺合部５５が螺合するボールねじ５４と、ボールねじ５４を回転させるメンテモータ５３とを備えている。これにより、メンテモータ５３が正逆回転すると、ボールねじ５４が回転し、螺合部５５を介してメンテキャリッジ５１が、Ｘ軸方向に移動する。メンテキャリッジ５１がヘッド部２０のメンテナンスのために移動するときには、Ｙ軸ガイド２３に沿ってヘッド部２０が移動して、メンテナンスユニットの直上部に臨んでいる。
【００４２】
メンテナンスユニットのキャッピングユニット５６は、液滴吐出装置１が稼動していない時に、ヘッド部２０の１２個の吐出ヘッド２６のそれぞれと密着してキャッピングし、機能液が乾燥してノズル２７が詰まるなどの不具合が生じないようにする。ワイピングユニット５７は、機能液の連続吐出後やキャッピング時にノズル２７に付着した機能液などを、洗浄液を含むワイピング布で拭い、全ノズルの清浄な状態を維持する。フラッシングユニット５８は、液滴吐出装置１の稼動開始時やワーク３０への加工前に、ノズル２７から吐出される機能液を受け、ノズル２７の吐出状態を常に良好な状態にする。
【００４３】
これらのメンテナンスユニットにより、液滴吐出装置１の非稼動時やワーク３０を交換載置している加工待ち時などに、吐出ヘッド２６の状態を保全して良好な吐出状態を保つことができる。
【００４４】
次に、以上述べた構成を制御する制御部の構成について説明する。図４は、制御部の構成を示すブロック図である。制御部６は、指令部７０と駆動部８０とを備え、指令部７０は、ＣＰＵ７２，ＲＯＭ７３，ＲＡＭ７４および入出力インターフェース７１からなり、ＣＰＵ７２が入出力インターフェース７１を介して入力される各種信号を、ＲＯＭ７３、ＲＡＭ７４のデータに基づき処理し、入出力インターフェース７１を介して駆動部８０へ制御信号を出力する。
【００４５】
駆動部８０は、ヘッドドライバ８１、モータドライバ８２、ポンプドライバ８３、メンテドライバ８５、およびカメラドライバ８６から構成されている。モータドライバ８２は、指令部７０の制御信号により、Ｘ軸リニアモータ３４、ヘッド部２０用のＹ軸リニアモータ２４、カメラ８用のＹ軸リニアモータ１５を制御し、ワーク３０および検査ワーク３５、ヘッド部２０およびカメラ８の移動を制御する。さらに、メンテモータ５３を制御してメンテナンス機構部５の必要なユニットをメンテナンス位置へ移動させる。ヘッドドライバ８１は、吐出ヘッド２６からの機能液の吐出を制御し、モータドライバ８２の制御と同調して、ワーク３０上に所定の描画などが行えるようにする。また、ポンプドライバ８３は、機能液の吐出状態に対応して機能液ポンプ４４を制御し、吐出ヘッド２６への機能液供給を最適に制御する。そして、メンテドライバ８５は、メンテナンス機構部５のキャッピングユニット５６、ワイピングユニット５７およびフラッシングユニット５８を制御する。カメラドライバ８６は、指令部７０の制御信号により、カメラ８を制御する。
【００４６】
指令部７０は、ヘッドドライバ８１を介して、複数の振動子６２のそれぞれに互いに独立な信号を与えるように構成されている。このため、ノズル２７から吐出される液滴６８の体積は、ヘッドドライバ８１からの信号に応じてノズル２７毎に制御され可変である。
【００４７】
次に、ドットずれ検出装置１６について説明する。図５は、ドットずれ検出装置１６の構成を示すブロック図である。ドットずれ検出装置１６は、ドットを撮像するカメラ８を有する。カメラ８は、制御部６の指令部７０および指令部７０と接続され、カメラドライバ８６よって駆動・制御されている。また、検査ワーク３５が搭載されたワーク載置台を移動させるためのＸ軸リニアモータ３４と、カメラ８を移動させるためのＹ軸リニアモータ１５は、モータドライバ８２を介して指令部７０と接続され、相互に連動して作動するようになっている。
【００４８】
[ドットずれ検出方法]
次に、ドットずれ検出方法について説明する。図６は、ドットずれ検出方法を示すフローチャートである。図６において、ＲＯＭ７３またはＲＡＭ７４の動作プログラムによって、ＣＰＵ７２が演算処理を行い各動作を実行する。
【００４９】
ステップＳ１において、ドットの画像を取得する。まず、図７に示すように、検査ワーク３５上に液滴吐出してドット９０で構成されるドット列を形成する。液滴吐出は、検査ワーク３５がセットされたワーク載置台３１が、Ｘ軸リニアモータ３４の駆動によってヘッド部２０の下方に移動し、ヘッド部２０は、Ｙ軸リニアモータ２４の駆動によって移動して、所定の吐出位置においてノズル２７から機能液を検査ワーク３５に向けて液滴吐出する。検査ワーク３５は、例えば、ガラスマスクやロール紙等を用いることができる。ドット９０の撮像においては、検査ワーク３５が、Ｘ軸リニアモータ３４によってカメラ８の下方まで移動する。画像取得手段としてのカメラ８は、Ｙ軸リニアモータ１５の駆動によって検査ワーク３５の上方に移動する。そして、ドット列が撮像エリアのほぼ中心線を通る位置に合わせる。位置合わせが終わると、カメラ８の焦点を検査ワーク３５上のドット９０に合わせた後に、ドット９０を撮像する。なお、カメラ８をＹ軸方向へ移動させながらドット列全体を撮像することができる。ドット９０の撮像においては、カメラ８を検査ワーク３５に対してＹ軸方向へ移動させながらドット列全体を撮像することもできる。
【００５０】
ステップＳ２において、電子画像に取りこんだドットの中心位置測定点を取得する。図８に示すように、カメラ８により撮像された電子画像を画像処理することにより、各ドット９０の中心９１を求め、各ドット９０の中心９１のＸ座標およびＹ座標を決定する。当該座標がドット９０の測定点となる。次いで、カメラ８のレンズ等の光学系の収差（例えば、糸巻き型歪曲収差、樽型歪曲収差等）に基づく歪を補正する処理を施す。この処理は、公知の方法により行うことができるが、例えば、カメラ８を用いて予め規則正しいパターンの被写体を撮像しておき、その撮影画像の歪を正しい座標に変換するための補正量を把握したデータ（データテーブルまたは演算式）を用意しておき、そのデータに照らし合わせて各ドット９０の中心９１の座標を正しい座標に変換することにより行うことができる。このように、カメラ８の収差に基づく歪を補正する処理を施すことにより、ドット９０の位置ずれをより高精度に検出することができる。なお、カメラ８の収差に基づく歪が小さく、誤差が少ないときには、この補正処理を行わなくてもよい。
【００５１】
ステップＳ３において、上記のドット９０の位置測定点に基づいて、図９に示すように、直線近似法として、例えば、最小二乗法により第１の基準直線９２を取得する。第１の基準直線９２は、その方程式をＹ＝ＡＸ＋Ｂとしたとき、定数ＡおよびＢを図９に示す数式によって算出することによって得られる。なお、式中のｎはドット９０における測定点の数である。
【００５２】
ステップＳ４において、Ｘ軸方向のドットずれ量（第１回目）を取得する。第１の基準直線９２と各ドット９０の中心９１との距離を算出することにより、各ドット９０のＸ軸方向に対するドットずれ量を取得する。図９に示すように、ドット９０のずれ量（Δｘ１〜Δｘ１１）を取得する。しかしながら、ステップＳ４で取得したＸ軸方向ずれ量は、全てのドット９０の測定点を総合して決定されたものであるので、例えば、図８または図９における測定点（ｘ３，ｙ３），（ｘ８，ｙ８），（ｘ１１，ｙ１１）のように部分的にずれ量が偏っている測定点もドットずれ量の測定点に含まれてしまっている。このため、第１の基準直線９２の傾きに影響し、第１回目のＸ軸方向ずれ量は、誤差を含んだずれ量として捉えることができる。
【００５３】
ステップＳ５において、排除すべき測定点があるか否かを判断する。上述のように、ドットずれ量を測定したデータ中に偏ったデータが含まれている測定点があるか否かを判断する。測定点の排除判断は、各ドット９０の測定点のうち、Ｘ軸方向ずれ量が規定した範囲を超える測定点を排除する。例えば、Ｘ軸方向ずれ量に基づき、取得したデータを大きい順に並べて、予め用意された規定値に対して、これを満たさないデータの測定点を排除する判断としたり、または、Ｘ軸方向ずれ量に基づき、取得したデータの標準偏差を算出し、予め用意された規定値に対して、これを満たさないデータの測定点を排除すると判断することができる。、あるいは、上記の２通りの排除方法を組み合わせて排除する判断を行うことができる。例えば、上述のようにデータを大きい順に並べて規定値を満たさないデータの測定点を排除した後に、標準偏差を算出して、さらに規定値を満たさないデータの測定点を排除することことができる。
【００５４】
また、予め用意する規定値を適宜変更することもできる。例えば、データを大きい順に並べて、排除する規定値を５〜３０μｍ等の範囲で任意に変更することもできる。また、標準偏差値については、１〜３σ等の範囲で任意に変更することもできる。ステップＳ５において、ＹＥＳの場合は、ステップＳ６に移行し、ＮＯの場合には、ステップＳ９に移行する。
【００５５】
ステップＳ６において、排除対象とするデータの測定点を排除する。
【００５６】
ステップＳ７において、図１０に示すように最小二乗法により第２の基準直線９３を取得する。第２の基準直線９３は、その方程式をＹ＝ＡＸ＋Ｂとしたとき、定数ＡおよびＢを図１０に示す数式によって算出することによって得られる。なお、式中のｎはドット９０である測定点のうち、ステップＳ６において排除して残った測定点の数である。
【００５７】
ステップＳ８において、Ｙ軸方向ずれ量（第２回目）を取得する。第２の基準直線９３は、前述の通り、部分的に偏ったデータを有する測定点を排除して得られた基準線であるので、全ドット９０が位置ずれなく正確な位置に着弾したと仮定した場合に各ドット９０を通る直線にほぼ一致するので、ドット９０の正規な位置を表す直線であると捉えることができる。よって、第２の基準直線９３と各ドット９０の中心９１との距離を算出することにより、各ドット９０のＸ軸方向に対するドットずれ量を取得することができる。図１０に示すように、図中左から３個目のドット９０のＸ軸方向の位置ずれ量がΔｘ３であり、図中左から８個目のドット９０のＸ軸方向の位置ずれ量がΔｘ８であり、図中最右のドット９０のＸ軸方向の位置ずれ量はΔｘ１１である。さらに、他のドット９０については、Ｙ軸方向の位置ずれがほぼなく、かくして全ての各ドット９０のずれ量を取得する。
【００５８】
ステップＳ９において、ドットずれ量が規定の範囲内か否かを判断する。判断は、ステップＳ５でＮＯとした場合のドットずれ量（ステップＳ５で取得した第１回目のずれ量）およびステップＳ８で取得した第２回目のドットずれ量が、予め用意された規定値に対して、規定内であるか否かを判断する。ステップＳ９において、ＹＥＳの場合はステップＳ１０へ移行し、ＮＯの場合にはステップＳ１１へ移行する。
【００５９】
ステップＳ１０において、液滴吐出作業を開始する。
【００６０】
ステップＳ１１において、クリーニングを実施する。例えば、ノズル２７に異物の付着等による飛行曲がりによるドット位置ずれが発生した場合には、ワイピングを行うことにより、ノズル２７に付着した異物を取除く。また、必要に応じて、フラッシング等のクリーニングを行う。クリーニングが終了すると、再び検査ワーク３５上にドット９０を形成し、ステップＳ１に移行する。
【００６１】
従って、実施形態によれば、以下に示す効果がある。
【００６２】
（１）第１回目のＸ軸方向ずれ量取得ステップにおいて取得したドットずれ量のデータから部分的に偏りのあるデータを排除した後に、再度最小二乗法により算出して第２回目のＸ軸方向ずれ量を取得するので、第２の基準直線９３は、データの偏りの影響が除去された基準線と捉えることができ、第２の基準直線に対してドット９０の距離を測定することにより、ほぼ正確なドットずれを検出することができる。
【００６３】
（２）データ排除方法は、容易に変更することができるので、適宜製品の品質に対応して、ドットずれ量を取得することができる。
【００６４】
（３）ドットずれ検出は、液滴の着弾後のドット９０について検出するので、液滴の弾道を見てずれ量を検出する方法に比べ、液滴の着弾後のずれに関する品質状況をより的確に把握することができる。
【００６５】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。
【００６６】
（変形例１）本実施形態において、ドットずれ検出は、Ｘ軸方向に対して検出したが、これに限定されない。例えば、図７に示すように、ドット９０のＹ軸方向に対しても検出することができる。このようにすれば、任意のノズル２７に対するドットずれ検出を行うことができる。
【００６７】
（変形例２）本実施形態において、最小二乗法を用いて１次式で算出したが、これに限定されない。例えば、２次式以上の多項式であってもよい。このようにしても、測定点の偏りを把握することができる。
【００６８】
（変形例３）図６において、Ｘ軸方向のずれ量取得を２回行ったが、本回数に限定されず、さらにずれ量を取得してもよい。例えば、第２回目のＸ軸方向のずれ量を取得した後に、データ排除ステップを設け、第３の基準直線を取得し、Ｘ軸方向のずれ量を取得する。このようにすれば、ずれがないと仮定したときのドットが並ぶ基準線を、ずれたドットの測定点を排除して、より正確にずれ量を求めることができる。
【００６９】
（変形例４）実施形態において、ドットずれ検出装置１６を液滴吐出装置１に搭載したが、ドットずれ検出装置１６を液滴吐出装置１と別個に構成してもよい。このようにすれば、他の液滴吐出装置にも転用することができるので装置費用を削減することができる。
【００７０】
（変形例５）本実施形態において、画像取得手段としてカメラ８を用いたが、これに限定されない。例えば、リニアセンサ（リニアイメージングセンサ）を用いてもよく、ドット９０をリニアセンサで走査することによって、ドット９０の電子画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】液滴吐出装置を示す斜視図。
【図２】ヘッド部の構成を示し、（ａ）はヘッド部の平面図、（ｂ）はノズルの平面図。
【図３】吐出ヘッドの構造を示し、（ａ）は一部破断した斜視図、（ｂ）は要部断面図。
【図４】液滴吐出装置における制御部の構成を示すブロック図。
【図５】ドットずれ検出装置の構成を示すブロック図。
【図６】ドットずれ検出方法を示すフローチャート。
【図７】検査ワーク上に形成されたドットを示す平面図。
【図８】ドットの位置測定点を示すグラフ。
【図９】第１回目のずれ量を示すグラフ。
【図１０】第２回目のずれ量を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７２】
１…液滴吐出装置、６…制御部、７…カメラ機構部、８…画像取得手段としてのカメラ、９…カメラキャリッジ、１４…Ｙ軸ガイド、１５…Ｙ軸リニアモータ、１６…ドットずれ検出装置、２０…ヘッド部、２６…吐出ヘッド、２７…ノズル、３５…検査ワーク、５７…ワイピングユニット、５８…フラッシングユニット、６８…液滴、７０…指令部、７２…ドット測定点取得・基準直線取得・ずれ量取得・データ排除の各手段としてのＣＰＵ、７３…記憶手段としてのＲＯＭ、７４…記憶手段としてのＲＡＭ、８１…ヘッドドライバ、８２…モータドライバ、８５…メンテドライバ、８６…カメラドライバ、９０…ドット、９１…ドット中心、９２…第１の基準直線、９３…第２の基準直線。
【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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