(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドのノズルから吐出される機能性材料を光学的な手段で検出するとき、検出素子周辺に舞うインクミストを除去し、検出する吐出台に乾燥固化したインクが析出してインクジェットヘッドの吐出状態を誤って検知することを防止する吐出検査装置およびインクジェット装置を提供する。【解決手段】インジェットヘッド１４のノズルから吐出される機能性材料の吐出状態を光学的に検出するための吐出検査装置吐出検査装置１９であって、ノズルから吐出される機能性材料を受ける吐出台３５を備え、吐出台３５には吐出された機能性材料を吸引排出するための吸引口３６が形成され、吸引口３６はインクジェットヘッド１４の端チャンネル間より長尺なスリット状を有しており、吸引口３６から機能性材料およびミストを吸引することができる吸引排出手段と、吸引口３６に沿うように検出光３３の光軸が調整される光学センサ３０とをさらに備えている。【選択図】図１
2011011152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェットヘッドのノズルから吐出される機能性材料の吐出状態を光学的に検出するための吐出検査装置であって、
上記ノズルから吐出される機能性材料を受ける吐出台を備え、当該吐出台には吐出された機能性材料を吸引排出するための吸引口が形成され、当該吸引口は上記インクジェットヘッドの端チャンネル間より長尺なスリット状を有しており、
上記吸引口から機能性材料およびミストを吸引することができる吸引排出手段とをさらに備えていることを特徴とする吐出検査装置。
【請求項２】
上記吸引排出手段は一定の圧力制御可能な負圧発生手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の吐出検査装置。
【請求項３】
上記吸引口に沿うように検出光の光軸が調整される光学センサをさらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の吐出検査装置。
【請求項４】
上記吸引口のスリット幅が上記光学センサのビーム径よりも１ｍｍ〜４ｍｍ大きいことを特徴とする請求項３に記載の吐出検査装置。
【請求項５】
上記吸引口の下部に保湿液を貯留する貯留部をさらに備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の吐出検査装置。
【請求項６】
上記保湿液を貯留する貯留部を備える吸引口において、上記インクジェットヘッドのノズル面と上記吐出台の上面とのギャップ距離は、機能性材料の吐出検査時のそれより小さいことを特徴とする請求項５に記載の吐出検査装置。
【請求項７】
上記吸引口の周辺部に取り外し可能な多孔質素材の吸収材を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の吐出検査装置。
【請求項８】
ステージに載置された被処理物に対してインクを吐出するインクジェット装置であって、
請求項１から７のいずれかに記載の吐出検査装置と、
上記被処理物に対して相対的に移動可能に設けられ、該被処理物に対してインクを吐出するインクジェットヘッドと、
上記インクジェットヘッドのメンテナンスを実施可能な第１のメンテナンスユニットおよび第２のメンテナンスユニットとを備え、
上記吐出検査装置は、上記第１のメンテナンスユニットおよび上記第２のメンテナンスユニットの少なくとも一方に、上記インクジェットヘッドとの相対位置関係を維持したまま移動可能に配置されていることを特徴とするインクジェット装置。
【請求項９】
上記吐出検査装置は、予備吐出手段、吐出検査手段、液ダレ検知手段を備えていることを特徴とする請求項８に記載にインクジェット装置。
【請求項１０】
上記インクジェットヘッドによる機能性材料の予備吐出動作と、上記吐出検査装置による機能性材料の吐出状態の検出動作との間に、ミストを除去するためのインターバルを形成するようになっており、
インターバルおよび機能性材料の吐出検査時の吸引力の大きさが、予備吐出時の吸引力の大きさよりも小さくなるように負圧調整するようになっていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット装置に係り、特に、インクジェット装置においてインクジェットヘッドのノズルから吐出される機能性材料の吐出状態を検知する吐出検査装置を備えたインクジェット装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット装置は、簡単かつ鮮やかにカラー印刷することができ、ランニングコストが低い装置であるため、一般に広く使用されている。また、近年では、インクジェット装置を用いて、液晶テレビや有機ＥＬなどを製造する研究および開発がなされており、インクジェット装置を製造装置として利用することへの関心が高まっている。
【０００３】
インクジェット装置があらゆるデバイスの製造工程で使用されるためには、インクジェットヘッドが多種多様な性質の機能性材料を吐出できることや、また、インクジェットヘッドが継続して正常に吐出できること、すなわち長期間連続稼働してもインクジェットヘッドのノズルが目詰まりすることなく、ノズルから機能性材料を精度よく吐出できることなどが必要となる。
【０００４】
ノズルが目詰まりすることなく、仕様の精度を維持するためには、インクジェットヘッドのノズル面に、機能性材料中の染料または顔料が固着することや異物が付着することなどを防ぎ、ノズルから機能性材料が正常に吐出されているかを検査する必要がある。インクジェット装置のインクジェットヘッドの機能性材料の吐出検査方法については複数種類存在するが、その中の一つとして光学的に検知する方法が挙げられる。この検知方法は、発光素子と受光素子とを含む手段を用い、ノズルから吐出された機能性材料が発光素子から放たれる光を遮光し、その光を受光素子が検知し、その光強度変化を読み取ることでインクジェットヘッドの吐出状態を検知するというものである。このような光学的手段を用いた検査方法として、以下のような特許文献が開示されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、二つの発光素子と二つの受光素子を備え、二本の検出光を利用して、ノズルから検出光に向ってインク滴を順次吐出制御しながら、吐出タイミングと受光素子の検知タイミングからノズルの吐出不良を特定している。
【０００６】
特許文献２では、発光素子と受光素子を有する機能液滴検出装置を、ワークの配置場所とインクジェットヘッドを吸引・ワイプするメンテナンス手段の配置場所との間に配置させて、ヘッドの走査方向に移動させつつ機能液滴の吐出状態を検知している。
【０００７】
光学的な手段を用いて機能性材料の吐出状態を検知する場合において、信頼性よく検知するためには吐出された機能性材料のミストを十分に除去した状態で行う必要がある。インクジェットヘッドと被着弾物との距離が例えば１ｍｍ以上と長い場合には、吐出した機能性材料は空気抵抗により被着弾物に到達しきれず、ミストとなって浮遊することがある。この浮遊した機能性材料のミストが発光素子から発する光を遮光し、さらには発光素子および受光素子自体を汚してしまい、正確に吐出状態の検知を行うことができなくなる。
【０００８】
そのため、一般に機能性材料が吐出される台には多孔質素材の吸収材を使用し、この吸収材を介して機能性材料を吸引回収する手段を備えている。この吸収材を使用することにより、インクジェットヘッドのノズルより吐出された機能性材料が吸収材の表面に着弾されて、毛細管現象により下部に浸透していくとともに吸引手段により回収され、吐出した機能性材料が気化されにくくなりミストの発生を少なくしている。ミストが発生した場合でも、この吸引手段により空気とともに吸引すれば吸収材が多孔質素材であるため、流路抵抗が大きく吐出に影響しない程度で浮遊するミストが除去されて、良好に吐出状態を検知することできる。
【０００９】
しかしながら、蒸発速度が速く乾燥しやすい溶媒、もしくは析出あるいは増粘されやすい溶質を含む機能性材料を使用する場合は、吸収材に捕集される機能性材料が初期では吸引手段により回収されるが、吸引動作を断続的に行っていくと、多孔質素材の中で徐々に機能性材料が乾燥固化していき、ノズル端チャンネル部の下方から析出あるいは増粘されはじめて目詰まりを起こし、その上にさらに機能性材料を吐出し続けると、析出あるいは増粘された箇所に機能性材料が凝集し堆積していき、ついには発光素子と受光素子を結ぶ検出光にかかり、遮光されたと判断し吐出状態を誤検知してしまう、もしくは、吐出状態を検知できない状態に陥ってしまう。
【００１０】
被着弾物がなく吸収材を用いないで吐出状態を検知する方法として、例えば、特許文献３や特許文献４などが開示されている。
【００１１】
特許文献３では、インクジェットヘッドから吐出された液体を回収する回収容器が設けられており、その回収容器に液体の吐出方向と同方向に吸引力を発生させて浮遊するミストを回収除去している。
【００１２】
特許文献４では、発光素子および受光素子のミストによる汚れを防止するために、吸引ファンを備えたインク回収ユニットと、発光素子と受光素子との間に複数のインク遮蔽壁を備えたことを特徴としている。
【００１３】
これらの開示された発明によれば、インクジェットヘッドから吐出された機能性材料の被着弾物との距離が長く、吐出された機能性材料が空気抵抗によりミスト化されてそのミストを吸引除去し、被着弾物である吸収材がないため析出および増粘されることはないので、機能性材料の吐出状態を誤検知することなく正しく検知できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１０−１１９３０７号公報  （平成１０年５月１２日公開）
【特許文献２】特表２００４−１６０８１６号公報（平成１６年６月１０日公開）
【特許文献３】特開平１０−２６４４１１号公報  （平成１０年１０月６日公開）
【特許文献４】特開２００４−１７２８０５号公報（平成１４年６月１８日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、このような被着弾面となる吸収材がインクジェットヘッドノズル面の近傍にない構成において、蒸発速度が速く乾燥しやすい溶媒を含んだ機能性材料を使用する場合、吐出状態の検知を行うと、被着弾面とインクジェットヘッドノズル面とのギャップ距離が大きいため、広範囲に飛散したミストを除去する必要があり、吸引動作により発生した空気流が周りの空気を巻き込みノズルを乾燥させ、検知時に目詰まりさせてしまい不吐出状態になるということがある。
【００１６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、インクジェットヘッドのノズルから吐出される機能性材料の吐出状態を検知するとき、インクジェットヘッドのノズルを乾燥させることなく、かつ、吐出された機能性材料が被着弾物上で析出および増粘し堆積することを防ぐことを特徴とした信頼性の高い吐出検査装置、およびそれを備えたインクジェット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の吐出検査装置は、インジェットヘッドのノズルから吐出される機能性材料の吐出状態を光学的に検出するための吐出検査装置であって、上記ノズルから吐出される機能性材料を受ける吐出台を備え、当該吐出台には上記ノズルから吐出された機能性材料を吸引排出するための吸引口が形成され、当該吸引口は上記インクジェットヘッドの端チャンネル間より長尺なスリット状を有しており、上記吸引口から機能性材料およびミストを吸引することができる吸引排出手段とをさらに備えることを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、インクジェットヘッドのノズルから吐出された機能性材料を吸引して排出する吸引口が形成されているので、被着弾物がなく、機能性材料が堆積されることが発生しない。また、吸引排出手段により、吐出された機能性材料をそれがミスト化された直後に吸引除去するので、吸引流路内が液詰まりすることもない。そのため、該吸引口部での吸引力低下を防止することができ、ノズル列方向に一様な流速分布で吸引することができ、チャンネル毎に信頼性の高い吐出状態を検知することが可能となる。
【００１９】
上記吐出検査装置において、吸引排出手段は一定の圧力制御可能な負圧発生手段を備えることが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、吸引口より適した負圧で連続して一定の流速をもった状態で機能性材料およびミストを吸引除去することができ、チャンネル毎に検査するときの吸引力の差異を少なくすることができる。
【００２１】
上記吐出検査装置において、吸引口に沿うように検出光の光軸が調整される光学センサをさらに備えることが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、機能性材料が、ノズルから吐出された時、光学センサの検出領域の中心部を通過し、吸引口へ導かれて吸引除去することができて、信頼性の高い吐出状態を検知することができる。
【００２３】
上記吐出検査装置において、吸引口のスリット幅を上記光学センサのビーム径よりも１ｍｍ〜４ｍｍほど大きくすることが好ましい。
【００２４】
上記構成によれば、光学センサにおける検出領域部分に舞うミストを僅かな吸引力ですばやく除去することができ、吐出検査時のミストの影響を少なくすることができる。
【００２５】
上記吐出検査装置において、吸引口下部に保湿液を貯留する貯留部を備えることが好ましい。
【００２６】
上記構成によれば、インクジェットヘッドを動作させない待機状態であるとき、吸引口の直上にインクジェットヘッドのノズルを配置させておけば、保湿液が蒸発し該ノズルを保湿し、ノズル付近の乾燥を遅らせることができる。
【００２７】
上記吐出検査装置において、保湿液を貯留する貯留部を備える吸引口において、上記インクジェットヘッドのノズル面と上記吐出台の上面とのギャップ距離を、機能性材料吐出検査時のそれより小さくすることが好ましい。
【００２８】
上記構成によれば、保湿液が蒸発してミストを発生し、待機状態から吐出検査を行う際に、そのミストが上記光学センサの検出領域にかからないようにすることができ、吐出検査前のミストの除去時間を短くすることができる。
【００２９】
上記吐出検査装置において、吸引口周辺部に取り外し可能な多孔質素材の吸収材を設置することが好ましい。
【００３０】
上記構成によれば、インクジェットヘッドのノズル不良による着弾ヨレや飛沫が発生したときでも、吸引口周辺部に備える吸収材により吸引口に到達しない機能性材料やミストを除去することができ、該インクジェットヘッドのノズル面を汚すことなく吐出検査を可能とする。なお、万一インクジェットヘッドのノズル不良が続いて吸収材に機能性材料やミストが付着し堆積物が発生してしまえば、インクジェットヘッドの交換時に該吸収材も交換すればいい。
【００３１】
また、上記目的を達成するために、本発明のインクジェット装置は、ステージに載置された被処理物に対してインクを吐出するインクジェット装置であって、上記被処理物に対して相対的に移動可能に設けられ、該被処理物に対してインクを吐出するインクジェットヘッドと、上記インクジェットヘッドのメンテナンスを実施可能な第１のメンテナンスユニットおよび第２のメンテナンスユニットとを備え、上記第１のメンテナンスユニットおよび上記第２のメンテナンスユニットの少なくとも一方に、上記インクジェットヘッドとの相対位置関係を維持したまま移動可能である上記吐出検査装置を備えることを特徴としている。
【００３２】
上記構成によれば、一方のメンテナンスユニットをインクジェットヘッドとの相対位置関係を維持したまま移動可能とすることにより、インクジェットヘッドによる吐出処理位置までインクジェットヘッドと一方のメンテナンスユニットとが水平方向に移動可能となり、本吐出動作の直前に、該一方のメンテナンスユニットによりインクジェットヘッドへのメンテナンス動作を行うことが可能となる。また、該一方のメンテナンスユニットに上記吐出検査装置を備えることにより、インクジェットヘッドが被処理物に対し吐出処理を行う直前で吐出検査を行うことが可能となり、被処理物に対してより信頼性の高い吐出処理を行うことができる。
【００３３】
上記インクジェット装置において、吐出検査装置は、予備吐出手段、吐出検査手段、液ダレ検知手段を備えることが好ましい。
【００３４】
上記構成によれば、第１のメンテナンスユニットおよび第２メンテナンスユニットを備えるインクジェット装置においても、信頼性の高い吐出検査を実現することができる。また、インクジェットヘッドを備えるキャリッジが移動中でも予備吐出動作を行うことや保湿状態で待機することが可能となり、液ダレ検知によりインクジェットヘッドのノズル付近やノズルプレート全体に機能性材料や異物が付着してないかを検知して機能性材料や異物のよる不良基板の発生頻度を少なくすることができる。
【００３５】
上記インクジェット装置において、インクジェットヘッドによる機能性材料の予備吐出動作と、吐出検査装置による機能性材料の吐出状態の検出動作との間に、ミストを除去するインターバルを形成するようになっており、予備吐出時と、インターバルおよび機能性材料吐出検査時とで吸引力の大きさが小さくなるように負圧調整するようになっていることが好ましい。
【００３６】
上記構成によれば、吐出検査装置上において十分な吐出回数を伴う予備吐出動作を行っても、吐出検査初期でミストが除去されており、検査中においてもインクジェットヘッドのノズルの乾燥を抑制し正確な吐出状態の検査を行うことができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、インクジェットヘッドのノズルから吐出された機能性材料を吸引して排出する吸引口が形成されているので、被着弾物がなく、機能性材料が堆積されることが発生しない。また、吸引排出手段により、吐出された機能性材料をそれがミスト化された直後に吸引除去するので、吸引流路内が液詰まりすることもない。そのため、該吸引口部での吸引力低下を防止することができ、ノズル列方向に一様な流速分布で吸引することができ、チャンネル毎に信頼性の高い吐出状態を検知することが可能となる。
【００３８】
また、一定の圧力制御可能な負圧発生手段を備えているので、一定の圧力制御可能な負圧発生手段を備えているので、吸引口より適した負圧で連続して一定の流速をもった状態で機能性材料およびミストを吸引除去することができ、チャンネル毎に検査するときの吸引力の差異を少なくすることができる。
【００３９】
また、吸引口のスリット幅をビーム径よりも１ｍｍ〜４ｍｍほど大きくすることで、検出光の検出領域部分に舞うミストを必要最低限の吸引力により効率的に除去することができる。
【００４０】
さらに、本発明によれば、予備吐出動作と吐出検査を同一の位置で行うことを可能にするインクジェット装置を提供することができる。
【００４１】
なお、このとき負圧調整可能な吸引手段を備えて予備吐出時と吐出検査時との間にミストを除去するインターバルを設けて、予備吐出時と、インターバルおよび吐出検査時とで吸引力の大きさが小さくなるように負圧調整すれば、検査初期での十分なミストの除去と検査中のインクジェットヘッドのノズルの乾燥を防止して正確な吐出状態の検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る吐出検査装置を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るインクジェット装置全体を示す概略斜視図である。
【図３】図３は、本発明の他の一実施形態に係るインクジェット装置全体を示す概略斜視図である。
【図４】図４は、光学センサ調整時における本発明の一実施形態に係る吐出検査装置を示す概略斜視図である。
【図５】図５において、（ａ）は本発明の一実施形態に係る吐出検査装置の吸引口部の上面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図６において、（ａ）は本発明の一実施形態に係る吐出検査装置の吸引口部の上面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図７において、（ａ）は本発明の一実施形態に係る吐出検査装置の吸引口部の上面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図８は、本発明の吐出検査装置における吸引排出手段を説明する模式図である。
【図９】図９は、本発明の吐出検査装置において、予備吐出動作および吐出検査を行うときの吸引力の大きさを示すグラフである。
【図１０】図１０は、本発明の吐出検査装置において、吐出台に多孔質素材の吸収材を敷き詰めた状態を示す斜視図である。
【図１１】図１１において、（ａ）は従来例の吐出検査装置における吐出台の上面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図１１および表１を参照して詳細に説明する。
【００４４】
<インクジェット装置>
本発明に係るインクジェット装置は特殊なインクや樹脂などの機能性材料をインクジェットヘッドへ供給し、基板などの被処理物に対して機能性材料を吐出して、成膜部を形成するものである。
【００４５】
ここで吐出される機能性材料とは、液体、固体、微粉末（ペースト）、さらにはこれらの物質を混合したものを総じて記したものである。
【００４６】
図２は本発明を適用したインクジェット装置１の概略斜視図で、図３は本発明を適用したもう一つのインクジェット装置２の概略斜視図である。
【００４７】
まず、図２を参照して、インクジェット装置１の概略構成を説明する。インクジェット装置１は、被処理対象となる基板２２を下から支持するステージ１２、ステージ１２の任意箇所の上方に移動可能に配置されるインクジェットヘッド１４、インクジェットヘッド１４を支持するヘッド支持部１６、ヘッド支持部１６を支持するキャリッジ１５、キャリッジ１５に滑動自在に取り付けられるガントリー１１、ガントリー１１が滑動自在に取り付けられるガイドレール１７、ステージ１２の近傍に配置されるメンテナンスユニット１８、吸引排出手段（図示せず）を備えている。
【００４８】
ステージ１２は、基板２２の裏面を吸着することにより基板２２の固定を行うように構成されており、基板２２はステージ１２上から処理終了後吸着が解除され、突き出しピンなどで押し上げられロボットアーム１３により搬出されると同時に、次期処理基板が搬入されステージ１２上へ配置される。もちろん、ステージ１２が基板を支持する方法はこれには限定されない。
【００４９】
インクジェットヘッド１４は、ステージ１２に支持される基板２２に対してインクや樹脂などの機能性材料を吐出する複数のノズル（図示せず）を備えている。インクジェットヘッド１４のノズル面と基板２２の上面との間の距離は、予め規定の値となるように調整されるようになっている。この調整の手法の例として、インクジェットヘッド１４はヘッド支持部１６に支持されているので、ヘッド支持部１６に具備される高さ調整機構を調整したり、ステージ１２の高さを調整したりすることが考えられる。また、インクジェットヘッド１４はヘッド支持部１６に支持されてキャリッジ１５に取り付けられている。
【００５０】
キャリッジ１５は、インクジェットヘッド１４を支持し、キャリッジ１５を移動することで、インクジェットヘッド１４がステージ１２の上方において矢印Ｘで示す方向に移動自在になるように設置されている。また、キャリッジ１５はガントリー１１に取り付けられており、ガントリー１１は、ガイドレール１７上に図面の矢印Ｙで示す方向において自在に移動できるように設置されている。このため、インクジェットヘッド１４は、ステージ１２の任意箇所の上方に移動可能になっている。
【００５１】
メンテナンスユニット１８は、インクジェットヘッド１４の吸引やノズル面のクリーニングを行うために用いられ、図示しないキャップ吸引機構やヘッドノズル面を清掃するワイプ機構が備わっており、さらにインクジェットヘッド１４の吐出状態の検査およびノズル面に付着した異物検査を行うための吐出検査装置１９が含まれる。
【００５２】
吸引排出手段は、吸引力を発生して吐出検査装置１９から機能性材料およびミストを吸引するために用いられる。吐出検査装置１９および吸引排出手段に対する詳細な説明は後述する。
【００５３】
なお、図示は省略したが、インクジェット装置１は、その他にもインクジェットヘッド１４に機能性材料を供給するインク供給部、基板２２の処理位置を確認する観察カメラ、基板２２の位置をアライメントするアライメントカメラを備えており、これらは図示しない制御手段により相互に関連されてコントロールされている。
【００５４】
次に、図３を参照して、インクジェット装置２の構成を概略に説明する。ここで、インクジェット装置２は、上記インクジェット装置１と基本的に同じ構成を備えているので、同様な構成に対する説明は省略し、異なる構成のみに対して説明する。
【００５５】
一つの異なりとして、インクジェット装置２において、インクジェットヘッド１４を支持するヘッド支持部１６には、インクジェットヘッド１４を上下させる昇降機構（図示せず）を備えており、昇降機構は、インクジェットヘッド１４を所定の高さへ調整できるようになっている。
【００５６】
他の一つの異なりとして、インクジェット装置２は、第１のメンテナンスユニットと第２のメンテナンスユニットを備えている。第１のメンテナンスユニットは、インクジェット装置２において固定されたメンテナンス位置に設置されており、ノズル吸引機構やノズル面を清掃するワイプ機構が含まれる。第１のメンテナンスユニットはインクジェットヘッド１４に対してキャップ吸引やノズル面クリーニング（ワイピング）を行う。第２のメンテナンスユニットは、インクジェット装置２のキャリッジ１５内に設置されており、インクジェットヘッド１４に対して予備吐出、機能性材料の吐出検査、ノズル面の液ダレ検知を行う。それゆえ、キャリッジ１５が第１のメンテナンスユニット位置から離れたあとでもインクジェットヘッド１４はキャリッジ１５内で随時予備吐出を行うことができるため、蒸発速度が速く乾燥しやすい機能性材料をインクジェットヘッド１４へ供給したとしても、インクジェットヘッド１４のノズル部の気液界面における乾燥固化を防ぐことができ、基板２２の処理直前に機能性材料の吐出検査を行うことで安定した機能性材料の吐出を可能にする。第２のメンテナンスユニットは吐出検査装置１９、キャリッジ１５内の範囲において吐出検査装置１９を矢印Ｘで示す方向に駆動する駆動手段を備える。
【００５７】
吐出検査装置１９は、インクジェットヘッド１４の昇降動作に伴って駆動され、インクジェット１４から吐出される機能性材料を検査する位置や、インクジェットヘッド１４が基板２２上へ下降してもインクジェットヘッド１４と吐出検査装置１９とが干渉しないで退避される位置などへ移動する。予備吐出、機能性材料の吐出検査、ノズル面の液ダレ検査を行うときの吐出検査装置１９とインクジェットヘッド１４との位置はあらかじめ調整されており、第２のメンテナンス位置でのメンテナンスが実行されるとき、予備吐出、機能性材料の吐出検査、ノズル面の液ダレ検査の順に所定の位置に移動して動作が実行される。
【００５８】
<吐出検査装置>
図１は、特に図２，３における吐出検査装置１９の構成を示す斜視図である。すなわち、インクジェットヘッド１４から機能性材料が吐出されたときの吐出状態を機能性材料の吐出検査装置１９で検知しているときの概略斜視図である。図に示すように、インクジェットヘッド１４は、ノズル孔を有するノズルプレート２３を備え、信号線２４を介して制御部（図示せず）に接続される。制御部は、駆動信号をインクジェットヘッド１４に伝送することによって、ノズル孔から機能性材料を吐出させる。また、インクジェットヘッド１４は、図示しないインク供給パイプを介してインクタンクに接続される。
【００５９】
一方、吐出検査装置１９は、光学センサ３０、調整部３４、吐出台３５、吸引口３６、吸引排出口３７を備える。吸引口３６は、吐出台３５の上面に形成され、吸引排出口３７へと接続される。また、調整部３４は吐出台３５に支持され、且つ光学センサ３０を下から支持する。
【００６０】
光学センサ３０は、発光素子３１および受光素子３２を備える。発光素子３１は、機能性材料の進行経路に交差するように所定のビーム径の検出光３３を出射し、受光素子３２は、発光素子３１が出射した検出光３３を受光する。発光素子３１と受光素子３２とは、少なくともインクジェットヘッド１４の幅よりも大きい間隔を設けて配置されており、その間に検出領域が形成される。検出領域内に機能性材料や異物等の物体があると、検出光３３がその機能性材料や異物等の物体によって遮られ、その結果、受光素子３２における受光状態が変化する。
【００６１】
受光状態の判断要素の例として、光強度、光検知幅、光検知面積、遮光時間などが挙げられる。本実施形態では、光学センサ３０のビーム径は１ｍｍ程度のものを用いている。光学センサとしては、例えばレーザーやダイオードなどを用い、レンズなどで絞ってもよい。
【００６２】
次に図４を参照して、吐出検査装置１９における光学センサ３０の検出光３３の光軸調整方法について説明する。図４はインクジェットヘッド１４と吐出検査装置１９の調整するときの概略斜視図である。インクジェットヘッド１４には調整治具３８が位置決めできるような位置決め基準を有しており、例えば、２つの位置決めピン用の穴と位置決め面とがある。上記調整治具３８には、光学センサ３０の検出光３３を遮るような突起物３８ａが両端に形成されており、それぞれの突起物３８ａには検出光が通過するためのビーム径より０．１ｍｍほど大きい穴が開けられており、上記突起物３８ａが光軸調整時に干渉しないように吐出台３５には２つの溝３５ａが備えられている。
【００６３】
なお、本実施例の場合、光軸調整治具がインクジェットヘッド１４に取り付けられるようにしているが、この限りではなく、ノズル列方向に検出光３３の光軸が平行となるようになればよいので、例えば吐出台３５自体に位置決め基準があってもよい。
【００６４】
そして、インクジェットヘッド１４と吐出台３５とを調整する位置に移動させ、検出光３３が調整治具３８に有する二つの突起物３８ａの穴を通過して遮光されないように、受光素子３２の検知結果を示す光強度表示部３９をモニタリングしながら、発光素子３１を支持する調整部３４のつまみ３４ａとつまみ３４ｂとをまわして調整する。このとき調整された検出光３３の光軸は吸引口３６の直上に配置され、インクジェットヘッド１４のノズル面と検出光３３との位置関係は実際に基板２２上へインクジェットヘッド１４を配置させるギャップ高さに設定する。本実施例の場合、この距離を０．５〜１ｍｍ程度としており、またこの検出光から２ｍｍ程度下に吸引口３６が配置されている。
【００６５】
以上の光軸調整により、機能性材料が、インクジェットヘッド１４のノズルから吐出された時、光学センサ３０の検出領域の中心部を通過し、吸引口３６へと導かれて吸引除去することができ、信頼性の高い吐出状態を検知することができる。
【００６６】
図５は、吸引口３６の内部構造を示しており、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ吸引口３６の上面図、正面図（Ａ−Ａ断面）、側面図（Ｂ−Ｂ断面）を図示している。吸引口３６はノズル列方向にスリット状に吐出台３５の上面に開口しており、スリット幅は例えば１〜５ｍｍほどがよい。この数値範囲でスリット幅を設定する理由について簡単に説明する。
【００６７】
以下表１には、スリット幅を変更させたときの実験結果をまとめたものが示されている。この時の光学センサ３０はビーム径が１ｍｍの検出光３３を使用し、吸引力が一定の条件下で吸引を開始し、ある時間における光学センサ３０の光強度すなわち残留するミストにより遮光された光強度と、ミストがないときの光強度との比率（％）を４段階に判断した結果である。スリット幅がビーム径（１ｍｍ）以下のときは検出領域外に舞うミストを十分に除去しきれず、検出時に検出領域外から漂う残留ミストが検知したと考えられる。また、スリット幅が１０ｍｍ以上のときはインクジェットヘッド１４から吐出された機能性材料がミストとなり広範囲に飛散してしまい、ミスト以外に周囲の空気をも吸引してしまい、吸引時間に時間を要していることが考えられる。このとき吸引力を強くすれば、ミストをすばやく除去することができるが、周囲の空気流によりインクジェットヘッド１４のノズル付近の乾燥が促進されることが懸念される。以上のことから光学センサ３０のビーム径よりも１〜４ｍｍ大きくし、検出光３３の検出領域周辺に対してだけ吸引させることで、インクジェットヘッド１４から機能性材料を吐出検査装置１９上で吐出させる時に発生するミストを、僅かな吸引力ですばやく除去することができる。
【００６８】
【表１】
2011011152.tif 000003
【００６９】
また、吸引口３６の下方から吸引排出口３７までの流路形状をテーパー形状にして、吸引口３６のスリット長さはインクジェットヘッド１４の両端チャンネル間より長い。これはインクジェットヘッド１４の各ノズルチャンネル下方での吸引時の流速を一様にするために、吸引口３６から吸引排出口３７までの流路形状をテーパー形状にして吸引口３６をスリット状にしているのであるが、吸引口３６両端の壁面部ではせん断流れが生じて流速が低下して図５に示す流速分布４０のようになるので、両端チャンネル間以上のスリット長さにすることで、端チャンネルのノズル下方でも一様な流速を得ることができ、全チャンネルにおいて一様な条件で機能性材料の吐出検査を行うことができる。なお、本実施例の場合、吸引口３６の下方から吸引排出口３７までの流路形状をテーパー形状にしているが、その他にも図示はしてないが吸引口３６下方にバッファとなる空間部や複数個の吸引排出口を設けるなどして吸引時の流速を一様にする方法が挙げられる。
【００７０】
図６は、もう一つの実施形態における吸引口３６’の内部構造を示しており、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ吸引口３６’の上面図、正面図（Ａ−Ａ断面）、側面図（Ｂ−Ｂ断面）を図示している。吸引口３６’の下部に保湿液４３を貯留するための貯留部４２を備えており、保湿液４３はインクジェットヘッド１４で吐出する機能性材料の主溶媒となる成分から構成される。インクジェットヘッド１４を動作させない待機状態であるとき、吸引口３６’の直上にインクジェットヘッド１４のノズルを配置させておけば、保湿液４３が蒸気となって吸引口３６’へ到達し、インクジェットヘッド１４のノズルを保湿し、ノズル付近の機能性材料の乾燥を遅らせることができる。なお、インクジェットヘッド１４と吐出台３５の上面とのギャップ距離は、機能性材料の吐出検査時のギャップ距離より小さく、光学センサ３０の検出光３３がインクジェットヘッド１４により遮光される程度の距離が良い。これは、保湿液４３の蒸気がミスト化し、待機状態から機能性材料の吐出検査を行う際、ミストが影響し正確に検知できなくなるためである。
【００７１】
例えば、基板処理中のインクジェットヘッド１４のノズル面と基板２２の上面とのギャップ距離は０．６〜１．０ｍｍで設定されており、機能性材料の吐出検査時において、インクジェットヘッド１４のノズル面と吐出台３５の上面とのギャップ距離は、吐出台３５の上面から検出光３３の光軸中心までの高さと、検出光３３の光軸中心からインクジェットヘッド１４のノズル面までの高さとの総和で表すことができる。したがって、機能性材料の吐出検査時において、インクジェットヘッド１４のノズル面と検出光３３の光軸中心との距離を設定されたインクジェットヘッド１４のノズル面と基板２２の上面とのギャップ距離（０．６〜１．０ｍｍ）と等しくすることで、実際に基板２２に着弾される位置での吐出状態を検知することができる。
【００７２】
本発明において、インクジェットヘッドのノズル面と所定面とのギャップ距離とは、基板処理時、吐出検査時、待機時の３つの場合に分けられている。
【００７３】
基板処理時のギャップ距離とは、インクジェットヘッドのノズル面と基板２２の上面との距離を表し，吐出検査時のギャップ距離とは、インクジェットヘッドのノズル面と吐出台３５の上面との距離を表し，待機時のギャップ距離は、吐出検査時により下方にインクジェットヘッドのノズル面を位置させたときの距離を表す。
【００７４】
また、機能性材料の吐出検査とは、単に機能性材料の吐出／不吐出を判断するだけでなく、検出光３３の遮光量の変化により不安定吐出（着弾ずれ、吐出速度低下）の傾向を確認することである。それゆえに、吐出検査時におけるノズル面と検出光３３の光軸中心との距離が、基板処理時におけるギャップ距離と等しければ、実際に基板に着弾される位置での機能性材料の吐出状態の検査を行うことができる。
【００７５】
一方、待機（保湿）状態時においては検出光３３が隠れる距離がよいので、吐出台３５上面から検出光３３中心の高さと検出光３３の径の二分の一との差を距離範囲として、インクジェットヘッド１４のノズル面をその範囲に配置することが好ましい。本実施形態において、検出光径はφ１ｍｍであり、吐出台３５上面から検出光３３中心までの高さを１．２ｍｍと設定すると、実際のギャップ距離は、０．７ｍｍとなる。
【００７６】
なお、保湿液４３として、機能性材料の主溶媒には、グリコール系有機溶剤が使用される。例えば、一般的にはエチレングリコールなどが挙げられる。
【００７７】
ギャップ距離が待機状態と機能性材料吐出検査時とで同じ位置であれば、余分に検出領域に舞うミストを除去する必要がある。図３に示すインクジェット装置２の装置構成の場合において、この構成であれば、乾燥しやすい機能性材料を使用したときでもインクジェットヘッド１４を待機状態にしてインクジェットヘッド１４のノズル面の乾燥を遅らせることで、インクジェットヘッド１４の吐出動作以外の処理動作を基板２２へ行うことができる。例えば、キャリッジ１５に備わる図示しない観測カメラなどで基板２２の観測を行うことができる。
【００７８】
図７は、また一つの本実施例の吸引口３６”の内部構造を示しており、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ吸引口３６”の上面図、正面図（Ａ−Ａ断面）、側面図（Ｂ−Ｂ断面）を図示している。この構成は図５に示す吸引口３６の周辺部にさらに吸収材６１を備え、吸収材６１は吸引口３６”が開口されている形状を有しており、吐出台上面４１から容易に取り外しが可能なように取り付けられている。吸収材６１の材質は、例えば、ＰＶＡスポンジ（ポリビニルアルコールを原料とした連続気孔の多孔質対）からなるものを使用し、このような材質は耐薬品性、耐摩耗性に適する。
【００７９】
インクジェットヘッド１４のノズルから機能性材料が吐出される状態が悪ければ、サテライトやヨレが発生し、さらにはノズルが目詰まりしてノズルから飛沫をあげてしまうことがある。このような場合、吸引排出口３７へと機能性材料やミストが運ばれず、吐出台上面４１を汚してしまい、その吐出台上面４１に付着した機能性材料がインクジェットヘッド１４のノズル面までも汚してしまう恐れがある。吸引口３６”周辺部に吸収材６１があれば、機能性材料やミストが吸引口３６”に到達しなくても、吸収材６１に付着してその多孔質素材の毛細管現象により吸収材６１の下部へと浸透されるので、吐出台上面４１には堆積物は存在しておらず、インクジェットヘッド１４のノズル面を汚すことを回避することができる。
【００８０】
ただし、この吸収材６１上に機能性材料が付着し続けると、機能性材料が乾燥固化し堆積物が発生してしまう。このような場合、インクジェットヘッド１４のノズル状態はかなり悪く、メンテナンスを行っても回復しない状態であることが想定され、所望の吐出処理を行うことができず、インクジェットヘッド１４の交換を行う必要がある。このインクジェットヘッド１４の交換作業時に機能性材料が堆積した吸収材６１を取り外して新しい吸収材６１に交換すればよく、インクジェットヘッド１４が所望の吐出処理を行う状態であれば、特に吸収材６１に機能性材料が堆積されることはなく交換する必要はない。なお、上記構成は図６の構成の場合でも適用でき、同様の効果を有する。
【００８１】
<吸引排出手段>
以下図８を参照して本発明の実施形態における吸引排出手段について説明する。図８はインクジェットヘッド１４の機能性材料の吐出検査時のインクとエアの吸引排出経路を示したものである。
【００８２】
吐出検査装置１９における吸引口３６をスリット状にすることでノズル列状に沿って流速分布を一様にすることは前述したとおりであるが、インクジェットヘッド１４から吐出される機能性材料を正確に検査するためには、吸引口３６から吸引される混合気体、すなわち、機能性材料と空気を引き込む流速を経時的にも連続して一定にしなければならない。そのためには、まずインクジェットヘッド１４より機能性材料を吐出したときに発生するミストを引くための負圧発生手段が必要となる。
【００８３】
一般にこの負圧発生手段としてポンプを使用するのであるが、例えばダイヤフラムポンプやチューブポンプを使用した場合、連続的に動作させるとポンプの脈動が発生してしまい、一定の流速で吸引することができない。そこで、本実施形態では一定の負圧発生手段として、負圧発生器５４を用いる。
【００８４】
負圧発生器５４は、例えば圧縮空気などの気体を本体内に導入し、高速流を内部で形成することにより真空状態を局所的に形成して吸引作用を発生させる真空エジェクタが挙げられる。真空発生器は比較的小型で大きな吸引力を発生することができる利点を有する。この負圧発生器５４には、負圧発生量を調整するレギュレーター５３と、真空フィルタ５２と、バッファタンク５０とが接続される。バッファタンク５０には、吸引口３６での負圧を監視する圧力センサ５１と大気開放弁５８とが備わっており、また吐出検査装置１９より吸引された機能性材料やミストをバッファタンク５０内の図示しない吸収材や流路構造により捕集し、送液ポンプ５５により廃液タンク５６へと排出する。また、それぞれ接続される配管経路には開閉弁５７〜６０、例えば電磁弁やエアオペレート（丸形空気動作弁）などを用いる。真空フィルタ５２はバッファタンク５０で捕集しきれなかった機能性材料やミストを捕集し、フィルタとしては多孔質素材のものを用いる。送液ポンプ５５として、耐薬品性の部材のチューブポンプやダイヤフラムポンプを使用する。以上の構成により、機能性材料やミストの除去において、適した負圧で圧力制御することができ、連続的に一定の流速で吸引することを可能とする。
【００８５】
なお、他の負圧発生手段として、脈動がほとんど無視できるダイヤフラムポンプや流体機械（ファン）などが挙げられ、流体機械を使用する場合は、機能性材料が軸に固まらないようにするためにフィルタを用いて十分に除去する必要がある。
【００８６】
<動作>
以下に本発明の実施形態のインクジェット装置および吐出検査装置における動作について説明する。
【００８７】
本実施形態の図２におけるインクジェット装置１に示す構成の場合、ステージ１２上に載置される基板２２が装置内外へと搬入出される入れ替え時、もしくは、吐出処理が一時的に休止される時（待機中）、キャリッジ１５はメンテナンスユニット１８上に位置し、インクジェットヘッド１４はメンテナンスされ、機能性材料の乾燥による目詰まりやノズル面の汚れを防止する。かかる場合、インクジェットヘッド１４をキャップ上に移動し予備吐出動作を行い、さらに吐出検査装置上に移動して機能性材料の吐出検査および液ダレ検知を行う。そこで正常に吐出が行われたか、インクジェットヘッド１４のノズル面が正常に清掃されたかを検知した後、問題なければ制御ユニットからの制御信号に基づいて、Ｙ軸方向にガントリー１１が移動するとともに、Ｘ軸方向にキャリッジ１５が移動し、インクジェットヘッド１４が基板２２上の所望とする処理位置に移動し吐出動作を行う。例えば、機能性材料の吐出検査の結果、正常に吐出されない場合は、不吐出チャンネル数に応じて再び予備吐出だけを行うか、ノズル吸引、ノズル面クリーニング（ワイピング動作）、予備吐出を行うかを判断し、メンテナンスを行う。複数回メンテナンスを行っても回復しないときはエラーを出力し、作業者に警告する。ここで、作業者への警告は、音声とか、画面表示などにより実現されることができる。この点は、本発明の重要なことではないので、省略する。
【００８８】
一方、本実施例の図３におけるインクジェット装置２に示す構成の場合、ステージ１２上に載置される基板２２が装置内外へ搬入出される入れ替え時、もしくは、吐出処理が一時的に休止される時（待機中）、キャリッジ１５は同様にメンテナンスユニット１８上に位置し、インクジェットヘッド１４のメンテナンスが行われるのであるが、この第１のメンテナンスユニットではノズル吸引とノズル面クリーニング（ワイピング動作）のみが行われる。したがって、基板２２の搬入出が終了するとともに、制御ユニットからの制御信号に基づいて、Ｙ軸方向にガントリー１１が移動するとともに、Ｘ軸方向にキャリッジ１５が移動し、インクジェットヘッド１４が基板２２上の所望とする処理位置に移動する。
【００８９】
移動可能な第２のメンテナンスユニットにおいては、キャリッジ１５内に吐出検査装置１９が備えられ、吐出検査装置１９上で予備吐出動作を行った後、吐出状態検査および液ダレ検知を行い、正常に吐出が行われたか、インクジェットヘッド１４のノズル面が正常に清掃されたかを検知した結果、異常がなければ吐出検査装置１９はインクジェットヘッド１４が干渉しない位置へと移動され、インクジェットヘッド１４を支持するヘッド支持部１６に具備される昇降機構により所定の高さへ降下され、インクジェットヘッド１４へ制御信号を送信することにより基板２２へ機能性材料を吐出して所望の処理を行う。
【００９０】
例えば、機能性材料の吐出検査の結果、正常に吐出されない場合は、不吐チャンネル数に応じて再び予備吐出だけを行うか、ノズル吸引、ノズル面クリーニング（ワイピング動作）、予備吐出を行うかを判断し、ノズル吸引、ノズル面クリーニングを行う際は第１のメンテナンスユニット位置に戻り、メンテナンスを行う。複数回メンテナンスを行っても回復しないときは上記と同様にエラーを出力し、作業者に警告する。
【００９１】
次に、インクジェットヘッド１４が吐出検査装置１９上で行う、予備吐出手段による予備吐出動作、吐出検査手段による機能性材料の吐出検査動作、液ダレ検知手段による液ダレ検知動作について詳細に説明する。
【００９２】
まず、予備吐出動作は、全チャンネルを数千発〜数万発吐出しているのに対し、機能性材料の吐出検査時における吐出動作がチャンネル毎に数百発程度しか吐出していないため、予備吐出動作の吐出回数の方がはるかに多いことになる。そのため、図２におけるインクジェット装置１の場合、予備吐出動作と機能性材料の吐出検査とを同一位置で行えば、予備吐出動作がミスト発生の要因となり、光学センサ３０を汚したり、機能性材料の吐出検査を妨げたりする。したがって、同メンテナンスユニット内の異なる位置であるキャップ上で行えば、予備吐出時に発生するミストは光学センサ３０付近に浮遊することはなく、しかも、吐出された機能性材料が固着して増粘してもノズル吸引時に吸引された機能性材料とともに再溶解され、排出される。一方、図３におけるインクジェット装置２の場合、予備吐出動作はキャリッジ１５内の吐出検査装置１９上で行う必要があるため、予備吐出動作と機能性材料の吐出検査とが同一位置で行うので、十分に機能性材料およびミストを除去して、機能性材料の吐出検査時に影響しないようにしなければならない。
【００９３】
その機能性材料の吐出検査動作についてであるが、図２および図３ともに検査時に吐出する機能性材料から発生するミストも除去しなければならなく、吐出に影響しないレベルで制御手段の受光素子３２が検知する遮光時と非遮光時との光強度から吐出の有無（光強度の変化がゼロのとき不吐出と判断）と吐出状態（正常な吐出時との変化量が閾値内かどうかの判断）を検知する。特に図３におけるインクジェット装置２の場合、前述したように予備吐出動作と機能性材料の吐出検査とを同一位置で行うので、機能性材料の吐出検査時に予備吐出により発生したミストを除去する必要もある。それゆえに吸引力を大きくしすぎると、吸引による空気流の影響により、本来の吐出状態の検査を行っているか判断できなくなるとともに、チャンネル毎で吐出状態を判断しているので吐出してないチャンネルのノズル部を乾燥させて目詰まりさせてしまう。そこで図９に示すように、予備吐出時と機能性材料の吐出検査時との間にミストを除去するインターバルを設けるとともに、予備吐出時（全チャンネル吐出時）と、インターバルおよび機能性材料吐出検査時（非吐出時およびチャンネル毎吐出時）とで吸引力の大きさが小さくなるように、負圧調整する。然れば、吐出検査装置１９上において十分な吐出回数を伴う予備吐出動作を行っても、機能性材料吐出検査初期でミストが除去されており、検査中においてもインクジェットヘッド１４のノズルの乾燥を抑制し正確な吐出状態の検査を行うことができる。
【００９４】
なお、液ダレ検知とは、インクジェットヘッド１４のノズル付近に機能性材料や異物が付着していないかを検査する動作である。これは、ノズル吸引後、ノズル面クリーニングであるワイピングが正常に動作しているか、もしくは、機能性材料吐出検査時にサテライトや異物が付着していないかを検知している。この方法は、インクジェットヘッド１４のノズルプレート２３の近傍に、光学センサ３０をその検出光３３が一部遮光するように相対的に適切な高さに設定し、ノズルプレート２３近傍を全面スキャンして、そのときの遮光量変化の有無を確認するものである。この液ダレ検知により、インクジェット装置の信頼性が高くなり、上記に示す不備で基板２２を汚すことを防ぎ、不良基板の発生頻度を少なくすることを可能とする。
【００９５】
以上説明のように、本実施例における吐出検査装置１９においては、予備吐出機能性材料の吐出検査機能、液ダレ検知機能を有し、さらには、吸引口３６の下部に保湿液４３を貯留する貯留部４２を備えれば、保湿機能も有する。この構成によれば、第１のメンテナンスユニットと第２のメンテナンスユニットとを備えるインクジェット装置２においても信頼性の高い機能性材料の吐出検査を実現することができる。
【００９６】
また、インクジェットヘッド１４を備えるキャリッジ１５が、移動中でも予備吐出動作を行うことや保湿状態で待機することが可能となる。このことにより、予備吐出後から進行するインクジェットヘッド１４のノズル付近の機能性材料の乾燥や固化を抑制することができる。また、インクジェットヘッド１４が基板２２へ機能性材料を吐出処理動作する直前で吐出状態の検査を行うことが可能となるので、より信頼性の高いインクジェット装置を提供することができる。さらに、液ダレ検知によりインクジェットヘッドのノズル付近やノズルプレート全体に機能性材料や異物が付着してないかを検知して機能性材料や異物のよる不良基板の発生頻度を少なくすることができる。
【００９７】
さらに、吐出検査装置１９上で機能性材料の吐出検査を行った結果、吐出異常があり、その位置で予備吐出動作のメンテナンスを行うことで吐出状態を回復することができれば、一方のメンテナンス位置に移動してメンテナンス処理するのに必要な移動時間を削減することができ、装置の処理タクトを短縮化することができる。なお、基板サイズが大きくなればなるほど、インクジェットヘッド１４が所望の位置に移動する距離は長くなり、移動時間もかかるので、この構成のインクジェット装置は有効である。
【００９８】
図１０に示すように一般に機能性材料の吐出検査を行うとき、吐出された機能性材料を受け取る吐出台３５には、多孔質素材の吸収材６１が敷き詰められており、この吸収材６１を介して、吸引排出口３７が接続されており、機能性材料を吸引回収する。このように吐出台３６に吸収材６１を利用するのは、インクジェットヘッド１４のノズルより吐出された機能性材料が吸収材６１の表面に着弾され、毛細管現象により下部に浸透していくとともに吸引手段により回収され、吐出した機能性材料が気化されにくくなり、ミストの発生を少なくしているためである。また、ミストが発生した場合でも吸引手段により空気とともに吸引すれば、吸収材６１は多孔質素材であるため流路抵抗が大きく、吐出に影響しない程度で浮遊するミストを除去し、良好に吐出状態を検知することができる。
【００９９】
しかし、蒸発速度が速く乾燥しやすい溶媒、もしくは、析出あるいは増粘されやすい溶質を含む機能性材料をインクジェットヘッド１４が吐出する場合、吸収材６１に捕集される機能性材料は、初期では吸引手段により回収されるが、吸引動作を断続的に行っていくと吸収材６１の多孔質素材の中で徐々に機能性材料が乾燥固化していき、図１１に示すように、流速分布６３で流速が低いノズル端チャンネル部の下方から析出あるいは増粘されはじめて目詰まりを起こす。その上に、さらに機能性材料を吐出し続けると、析出あるいは増粘された箇所に機能性材料が凝集し堆積していき、ついには堆積物６２が発光素子３１と受光素子３２を結ぶ検出光３３にかかり、光学センサ３０は遮光されたと判断し吐出状態を誤検知してしまうか、もしくは吐出状態を検知できない状態に陥ってしまう。この時に予備吐出動作を吐出台３５で行えば、機能性材料の吐出検査時の吐出回数に比べ、予備吐出動作時の吐出回数の方がはるかに多いため、さらに顕著に堆積物６２が現れる。検出光３３を吐出台３５の上面に対して距離を設ければ、インクジェットヘッド１４から吐出された機能性材料のミストが広範囲に飛散してしまい、ミストの除去に時間がかかるうえに吸引動作により発生した周囲の空気流の影響により、インクジェットヘッド１４のノズル付近の乾燥を促進させてしまう。
【０１００】
そこで、本実施例に示す吐出検査装置１９であれば、上述したように、インクジェットヘッド１４のノズル下方に被着弾物がないため機能性材料が堆積されることはなく、吐出された機能性材料がミスト化された直後に吸引除去しており、端チャンネル間以上に長尺なスリット状の吸引口３６を備えるので、ノズル列方向に流速分布を一様にし、さらに吸引口３６で一定の流速を維持できるような吸引手段を備えているので、チャンネル毎に信頼性の高い吐出状態の検知を行うことを可能にする。
【０１０１】
また、吸引口３６のスリット幅を検出光３３の径よりも１ｍｍ〜４ｍｍ大きくすることで、検出光３３の検出領域部分に舞うミストを僅かな吸引力で効率的に除去することができる。
【０１０２】
また、インクジェットヘッド１４のノズルから機能性材料が吐出される状態が悪ければ、サテライトやヨレが発生し、さらにはノズルが目詰まりしてノズルから飛沫をあげてしまうことがある。このような場合、吸引排出口３７へと機能性材料やミストが運ばれず、吐出台上面４１を汚してしまい、その吐出台上面４１に付着した機能性材料がインクジェットヘッド１４のノズル面までも汚してしまう恐れがある。吸引口３６周辺部に吸収材６１を備えておれば、機能性材料やミストが吸引口３６に到達しなくても、吸収材６１に付着してその多孔質素材の毛細管現象により吸収材６１の下部へと浸透されるので、吐出台上面４１には堆積物は存在しておらず、インクジェットヘッド１４のノズル面を汚すことを回避することができる。
【０１０３】
さらには、負圧調整可能な吸引手段を備え、予備吐出時と機能性材料の吐出検査時との間にミストを除去するインターバルを設けるとともに、予備吐出時（全チャンネル吐出時）と、インターバルおよび機能性材料の吐出検査時（非吐出時およびチャンネル毎吐出時）とで、吸引力の大きさが小さくなるように負圧調整することで、吐出検査装置上において十分な吐出回数を伴う予備吐出動作を行っても、機能性材料の吐出検査初期でミストが除去されており、検査中においてもインクジェットヘッドのノズルの乾燥を抑制し正確な吐出状態の検査を行うことができる。
【０１０４】
本発明は上述した各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り、異なる形態例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、インクジェットヘッドのノズルから吐出される機能性材料の吐出状態の検知が必要なインクジェット装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１、２  インクジェット装置
１０  モーター
１１  ガントリー
１２  ステージ
１３  ロボットアーム
１４  インクジェットヘッド
１５  キャリッジ
１６  ヘッド支持部
１８  メンテナンスユニット
１９  吐出検査装置
３０  光学センサ
３１  発光素子
３２  受光素子
３３  検出光
３４  調整部
３５  吐出台
３６  吸引口
３７  吸引排出口
３８  調整治具
３９  光強度表示部
４０  流速分布
４１  吐出台上面
４２  貯留部
４３  保湿液
５０  バッファタンク
５１  圧力センサ
５２  真空フィルタ
５３  レギュレーター
５４  真空エジェクタ
５５  送液ポンプ
５６  廃液タンク
５７〜６０  開閉弁
６１  吸収材
６２  堆積物
【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】
2011011152.tif 000010
【図８】
2011011152.tif 000011
【図９】
2011011152.tif 000012
【図１０】
2011011152.tif 000013
【図１１】
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