(57)【要約】【課題】液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法、液滴吐出検査装置、および液滴吐出装置において、光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドであっても、液滴吐出性能を検査することができるようにする。【解決手段】液滴吐出装置３０内に、液滴吐出検査機構１００を設ける。液滴吐出検査機構１００は、撥液性を付与した検査媒体４１を搬送ベルト４１ｃ上に載せて、液滴が表面張力で凝集した状態で着弾位置に静止している状態で、画像検知ユニット５０の下まで移動させる。画像検知ユニット５０には、光源部５１、撮像部５２、画像処理部５３が設けられ、検査光を照射して、液滴に対応する濃淡画像を撮像し、画像処理により、着弾位置を検知する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であって、
前記液状体に対する撥液性を有する検査媒体に吐出し、
該検査媒体に、前記液状体の液滴の着弾を検出するための検査光を照射して、前記液状体の液滴の着弾位置を検知することにより、前記液滴吐出ヘッドを検査することを特徴とする液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項２】
前記検査光が可視光であることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項３】
前記検査光がレーザ光であることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項４】
前記液状体が、光励起により発光する電気光学物質からなり、前記検査光が、前記電気光学物質を光励起する波長光を含むことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項５】
光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であって、
前記液状体の液滴を、少なくとも表面が前記液状体により侵食可能とされた検査媒体に吐出し、
該検査媒体の表面に、前記液状体の液滴の着弾に対応した表面侵食痕を形成し、
該表面侵食痕の位置を検知することにより、前記液状体の液滴の着弾位置を検知して、前記液滴吐出ヘッドを検査することを特徴とする液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項６】
前記検査媒体が、表面に設けられた被侵食層とその下層に設けられた非侵食性の基体層とを備え、
前記被侵食層と前記基体層のいずれか一方を電気導電性とし、その他方を電気絶縁性とし、前記検査媒体の導通性の変化を調べることにより表面侵食痕を検知することを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項７】
前記表面侵食痕の検知を、前記検査媒体に検査光を照射し、その反射光または透過光を検知することにより行うを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項８】
前記検査光がレーザ光であることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項９】
光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であって、
前記液状体が、光励起こされると発光する電気光学物質を含み、
前記液状体の液滴を、該液状体の液滴が浸潤可能な検査媒体に吐出し、
該検査媒体に、前記電気光学物質を光励起する検査光を照射して、前記液状体の液滴の着弾位置を検知することにより、前記液滴吐出ヘッドを検査することを特徴とする液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項１０】
前記検査光を前記検査媒体上で検査方向に沿って走査させることを特徴とする請求項３または７に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項１１】
光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置であって、
前記液滴吐出ヘッドにより吐出された前記液状体の液滴を着弾させるための、前記液状体に対する撥液性の表面を有する検査媒体と、
該検査媒体に、前記液状体の液滴の着弾を検出するための検査光を照射する光源と、
該光源の反射光を検出して、前記液状体の液滴の着弾位置を検知する位置検知手段とを備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置。
【請求項１２】
光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置であって、
前記液滴吐出ヘッドにより吐出された前記液状体の液滴を着弾させるための、前記液状体に対する被侵食性の表面を有する検査媒体と、
該検査媒体に形成される表面侵食痕を検知する位置検知手段とを備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法。
【請求項１３】
前記検査媒体が、その表面に前記液状体に侵食される被侵食層と、該電気絶縁層の下層に設けられた非侵食性の基体層とを備え、
前記被侵食層と前記基体層のいずれか一方が電気導電性とされ、その他方が電気絶縁性とされ、
前記位置検知手段が、前記検査媒体の導通性の変化を調べることにより前記表面侵食痕を検知することを特徴とする請求項１２に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置。
【請求項１４】
光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置であって、
前記液状体が光励起により発光する電気光学物質からなり、
前記液状体の液滴を浸潤させる検査媒体と、
該検査媒体に、前記電気光学物質を光励起する検査光を照射して、前記液状体の液滴の着弾位置を検知する位置検知手段とを備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置を備えることを特徴とした液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法、液滴吐出検査装置、および液滴吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクなどの液滴を吐出して薄膜形成やパターニングなどを行う液滴吐出装置として、一般にインクジェット技術を応用した装置がある。この装置は、液状材料供給部からの液状材料（液状体）の供給を受ける液滴吐出ヘッドと、基板等を液滴吐出ヘッドに対して相対的に移動させるステージとを備え、吐出データに基づいて液滴吐出ヘッドを移動させながら基板上に液滴を吐出させ、薄膜形成やパターニングなどを行うものである。
【０００３】
このような装置では、通常これを用いて正規に液滴吐出を行うに先立ち、液滴吐出ヘッドの全てのノズルが正常な状態にあるか、すなわち液詰まりやゴミ等の付着などによる吐出不良や、液滴の着弾位置がずれる着弾アライメント異常などがないか、検査する。
従来、この検査は、所定のノズルチェックパターンを白紙などの液状材料（インク）が見易い、すなわち視認性のよい紙の上に描画し、得られた描画状態を目視又は画像処理装置による画像処理によって確認することにより、ノズルから正常に液滴が吐出されているか否かを検査していた。
ところで、従来の液滴吐出装置に用いられる液状材料（インク）は、その発色性自体が重要な機能であり、これを有しているのが前提とされている。したがって、液滴吐出ヘッドから白紙などの上に吐出された液滴は視認性がよい着色状態にあり、肉眼又は画像処理装置を通して容易に吐出状態（描画状態）を確認することが可能である。
このような従来の検査方法・装置として、例えば、特許文献１に記載されている検査方法・装置が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
国際公開第ＷＯ／００２９２１９号パンフレット
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年では液滴吐出装置の用途が広がり、当初の目的である文字等の印刷以外にも、前述したような薄膜形成やパターニングなどのため種々の液状材料が用いられるようになってきている。具体的には、有機ＥＬ素子において発光部を形成する各層の形成材料を、液滴吐出装置によって吐出塗布する試みがなされている。また、ＤＮＡや蛋白質などの生化学物質についても、液状材料として液滴吐出装置で所望の位置に吐出するといった試みがなされるようになってきている。
【０００６】
しかしながら、例えば前記発光部を形成する各層のうちの正孔移動層の形成材料は無色透明であり、また、ＤＮＡや蛋白質などの生化学物質も、通常は十分に希釈した状態で試料として用いることから、吐出された状態においてはほぼ無色透明、あるいは非常に視認性の悪いものとなっている。したがって、これらの液状材料を液滴吐出装置で吐出する場合、それに先立つ液滴吐出ヘッドのノズルの検査を、従来のように白紙の上に吐出するといった方法で行おうとしても、得られた描画状態を目視や画像処理装置で確認するのが困難であり、したがってノズルの吐出性能が調べられないのが現状である。
例えば、特許文献１に記載された技術では、発光部から射出された光がインク液滴によって遮られるかどうか、により検査するので、上記のような無色透明のインクでは検査することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドであっても、液滴吐出性能を検査することができる液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法、液滴吐出検査装置、および液滴吐出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法は、光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であって、前記液状体に対する撥液性を有する検査媒体に吐出し、該検査媒体に、前記液状体の液滴の着弾を検出するための検査光を照射して、前記液状体の液滴の着弾位置を検知することにより、前記液滴吐出ヘッドを検査することを特徴とする。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法によれば、液状体の液滴がその液状体に対する撥液性を有する検査媒体に吐出されるため、検査媒体への着弾（着地）後の液滴は、表面張力により三次元曲面を有する光透過性の立体となり、屈折力を備えるレンズが形成される。その状態で検査光を照射するので、検査光が、検査媒体や液滴の曲面により反射、屈折され、液滴のレンズ作用に対応した方向に伝播される。この伝播光を観測すれば、液滴の位置を検知することができる。すなわち、水が透明であっても、雨滴や水玉が肉眼視可能であるのと同様に、光透過性の液状体の液滴の輪郭を観察することが可能となり、位置が特定できる。その結果、光透過性の液滴であっても、着弾位置を検知することができる。
【０００９】
また本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法は、先に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であり、前記検査光が可視光であることが好ましい。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法によれば、可視光を検査光とするから、汎用的な可視光の検知手段により、液滴の位置検知を行うことができる。その結果、特殊な装置や環境を必要とせず、場所を選ばない簡便な検査を行うことができる。
【００１０】
また本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法は、先に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であり、前記検査光がレーザ光であることが好ましい。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法によれば、レーザ光を検査光とするから、汎用的なレーザ光の検知手段により、液滴の位置検知を行うことができる。その結果、単色光のため色収差が発生せず、微細なビームに集光することができるレーザ光により位置検出の分解能を高めることができるから、高精度の検査を行うことができる。
【００１１】
また本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法は、先に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であり、前記液状体が、光励起により発光する電気光学物質からなり、前記検査光が、前記電気光学物質を光励起する波長光を含むことが好ましい。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法によれば、検査光として電気化学物質を光励起する波長光を照射するので、液滴内の電気化学物質が発光するので、電気化学物質の発光波長を検知することにより、液滴の位置検知を行うことができる。一般に、このような電気化学物質の発光はほぼ単色光であるから、色収差が発生せず、その結果、高精度の検査を行うことができる。
【００１２】
さらに本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法は、光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であって、前記液状体の液滴を、少なくとも表面が前記液状体により侵食可能とされた検査媒体に吐出し、該検査媒体の表面に、前記液状体の液滴の着弾に対応した表面侵食痕を形成し、該表面侵食痕の位置を検知することにより、前記液状体の液滴の着弾位置を検知して、前記液滴吐出ヘッドを検査することを特徴とする。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法によれば、光透過性の液状体が検査媒体に着弾して、その表面を侵食し、表面侵食痕が形成される。そして、位置検知手段により、表面侵食痕の位置を検知することにより、液滴の着弾位置を検知することができる。その結果、液滴が光透過性を有していても、さらには、短時間で揮発する材質のものであっても、液滴の着弾位置を検知することができる。また、検査媒体に液滴の着弾位置が残るので、それを保存して資料としたり、時間をかけて高精度の位置検出したりすることもできる。
【００１３】
また本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法は、上に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であり、前記検査媒体が、表面に設けられた被侵食層とその下層に設けられた非侵食性の基体層とを備え、前記被侵食層と前記基体層のいずれか一方を電気導電性とし、その他方を電気絶縁性とし、前記検査媒体の導通性の変化を調べることにより表面侵食痕を検知するように構成されたことが好ましい。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法によれば、検査媒体表面の電気導通性を調べることのにより表面侵食痕の位置を検知することができるから、簡素で直接的な位置検知手段を構成することができる。
【００１４】
また本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法は、上に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であり、前記表面侵食痕の検知を、前記検査媒体に検査光を照射し、その反射光または透過光を検知することにより行うことが好ましい。このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法によれば、検査媒体に検査光を照射して、その反射光または透過光により検知するので、汎用的な光学式の検査が採用できる。
【００１５】
また本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法は、上に記載の電気光学装置であり、前記検査光がレーザ光であることが好ましい。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法によれば、検査光にレーザ光を用いるので、汎用的な手段により、表面侵食痕の凹みを高精度に検知することができるから、液滴による表面侵食痕が浅い場合であっても精度よく表面侵食痕を検知することができる。その結果、液適量が微小であっても精度よく検知することができる。
【００１６】
さらに本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法は、光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であって、前記液状体が、光励起こされると発光する電気光学物質を含み、前記液状体の液滴を、該液状体の液滴が浸潤可能な検査媒体に吐出し、該検査媒体に、前記電気光学物質を光励起する検査光を照射して、前記液状体の液滴の着弾位置を検知することにより、前記液滴吐出ヘッドを検査することを特徴とする。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法によれば、電気光学物質を含む液状体の液滴を検査媒体に浸潤させ、電気光学物質を光励起する検査光を照射して、液滴の着弾位置を検知することができる。また電気光学物質が検査媒体に浸潤した状態でその位置が固定される。その結果、光透過性の液状体であっても、着弾位置を検知することができる。また、液状体が揮発性を有していても着弾位置を検出することができる。
【００１７】
また、本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法は、先に記載の検査光がレーザ光である液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法であり、前記検査光を前記検査媒体上で検査方向に沿って走査させることが好ましい。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法によれば、レーザ光を走査させて検査を行うので、検査に要する時間を短縮することができる。
【００１８】
また、本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置は、光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置であって、前記液滴吐出ヘッドにより吐出された前記液状体の液滴を着弾させるための、前記液状体に対する撥液性の表面を有する検査媒体と、該検査媒体に、前記液状体の液滴の着弾を検出するための検査光を照射する光源と、該光源の反射光を検出して、前記液状体の液滴の着弾位置を検知する位置検知手段とを備えることを特徴とする。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置によれば、液状体の液滴がその液状体に対する撥液性を有する検査媒体に吐出されるため、着弾後の液滴は、表面張力により三次元曲面を有する光透過性の立体となり、屈折力を備えるレンズが形成される。その状態で光源により検査光を照射するので、検査光が、検査媒体や液滴の曲面により反射、屈折され、液滴のレンズ作用に対応した方向に伝播される。位置検知手段により、この伝播光を観測すれば、液滴の位置を検知することができる。その結果、光透過性の液滴であっても、着弾位置を検知することができる。
【００１９】
さらに、本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置は、光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置であって、前記液滴吐出ヘッドにより吐出された前記液状体の液滴を着弾させるための、前記液状体に対する被侵食性の表面を有する検査媒体と、該検査媒体に形成される表面侵食痕を検知する位置検知手段とを備えることを特徴とする。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置によれば、光透過性の液状体が検査媒体に着弾して、その表面を侵食し、表面侵食痕が形成される。そして、位置検知手段により、表面侵食痕の位置を検知することにより、液滴の着弾位置を検知することができる。その結果、液滴が光透過性を有していても、さらには、短時間で揮発する材質のものであっても、液滴の着弾位置を検知することができる。また、検査媒体に液滴の着弾位置が残るので、それを保存して資料としたり、時間をかけて高精度の位置検出したりすることもできる。
【００２０】
また、本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置は、上に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置であり、前記検査媒体が、その表面に前記液状体に侵食される被侵食層と、該電気絶縁層の下層に設けられた非侵食性の基体層とを備え、前記被侵食層と前記基体層のいずれか一方が電気導電性とされ、その他方が電気絶縁性とされ、前記位置検知手段が、前記検査媒体の導通性の変化を調べることにより前記表面侵食痕を検知する構成であることが好ましい。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置によれば、検査媒体の導通性を調べることにより表面侵食痕の位置を検知することができるから、直接的で簡素な位置検知手段を構成することができる。
【００２１】
またさらに本発明の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置は、光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置であって、前記液状体が光励起により発光する電気光学物質からなり、前記液状体の液滴を浸潤させる検査媒体と、該検査媒体に、前記電気光学物質を光励起する検査光を照射して、前記液状体の液滴の着弾位置を検知する位置検知手段とを備えることを特徴とする。
このような液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置によれば、電気光学物質を含む液状体の液滴を検査媒体に浸潤させ、電気光学物質を光励起する検査光を照射して、位置検知手段により、液滴の着弾位置を検知することができる。また電気光学物質が検査媒体に浸潤した状態でその位置が固定される。その結果、光透過性の液状体であっても、着弾位置を検知することができる。また、液状体が揮発性を有していても着弾位置を検出することができる。
【００２２】
次に本発明の液滴吐出装置は、先に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置を備えることを特徴とする。
このような液滴吐出装置によれば、先に記載の液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置を備えるので、それらの液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置と同様の作用効果を有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明に係る液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法、液滴吐出検査装置、および液滴吐出装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、係る実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。またすべての図面において、異なる実施形態であっても同一または相当する部材には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２４】
〔第１の実施形態〕
本発明に係る液滴吐出装置の第１の実施形態として、液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置を備えた液滴吐出装置について説明する。
図１は、本発明に係る液滴吐出装置の一例を示す斜視説明図であり、図１において符号３０は液滴吐出装置である。この液滴吐出装置３０は、ベース３１、基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３、液滴吐出ヘッド３４、液供給手段３５、制御装置４０などを備える。ベース３１は、その上に前記基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３を設置したものである。
また、液滴吐出検査機構１００は、本発明に係る液滴吐出検査装置を液滴吐出装置３０に組み込んで設けた場合の一例である。液滴吐出検査機構１００は、検査媒体４１、画像検知ユニット５０、モータ３８などを備える。
【００２５】
基板移動手段３２は、ベース３１上に設けられたもので、Ｙ軸方向に沿って配置されたガイドレール３６を有したものである。この基板移動手段３２は、例えばリニアモータ（図示せず）により、スライダ３７をガイドレール３６に沿って移動させるよう構成されたものである。
スライダ３７上にはステージ３９が固定されている。このステージ３９は、基板Ｓを位置決めし保持するためのものである。すなわち、このステージ３９は、公知の吸着保持手段（図示せず）を有し、この吸着保持手段を作動させることにより、基板Ｓをステージ３９の上に吸着保持するようになっている。基板Ｓは、例えばステージ３９の位置決めピン（図示せず）により、ステージ３９上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるようになっている。
【００２６】
ステージ３９上の基板Ｓに対し、その両側、すなわち後述する液滴吐出ヘッド３４の移動方向（Ｘ軸方向）での両側には、液滴吐出ヘッド３４の検査を行うための検査媒体４１が設けられている。これら検査媒体４１、４１は、従動ローラ４１ａと駆動ローラ４１ｂとで張られた搬送ベルト４１ｃ上に固定され、そのベース３１上での位置が予め決められており、その位置が前記制御装置４０によって記憶されている。搬送ベルト４１ｃは、駆動ローラ４１ｂに連結されたモータ３８により駆動され、図示Ｙ軸方向に移動可能とされており、検査媒体４１は図示Ｙ軸方向に移送が可能とされている。
【００２７】
検査媒体４１は、後述する液滴吐出ヘッド３４の検査方法に適する材質の板状部材から構成されている。本実施形態では、その表面に、液状体による液滴を立体状に凝集させる撥液処理が施されている。
例えば、液状体が、光励起を受けて発光するエロクトロルミネッセンス物質（以下、ＥＬ物質と略称する）が、キシレンに可溶な溶媒（以後キシレン系溶媒と呼ぶ）、例えばシクロヘキシルベンゼン（以下、ＣＨＢと略称する）を主体とする溶媒中に分散されたＥＬインクからなる場合、検査媒体４１は、シリコンウェハー基板の表面にフルオロアルキルシラン（以下、ＦＡＳと略称する）化合物による皮膜層を形成する撥液処理したものを採用することができる。
この他にも、液状体や検査媒体４１の材質により、金チオール、フッ素樹脂加工など種々の撥液処理が可能である。
【００２８】
なお、ＥＬインクは種々のものがあり、そのＥＬ物質によって異なる色を有しているが、有機溶媒で希釈することにより、通常は、光透過性を有している。したがって、着色しているとしても、きわめて薄い色であり、例えば紙などに吐出しても背景との境界が判然としないことが多い。
【００２９】
これら検査媒体４１、４１の近傍には画像検知ユニット５０が配置されている。
画像検知ユニット５０は、検査媒体４１、４１の駆動ローラ４１ｂ側の上方に、一体で配置された光源部５１および撮像部５２と（図１中においては、片方の光源部５１、撮像部５２の図示を省略）と、それぞれの撮像部５２に接続された画像処理部５３とからなるものである。
【００３０】
光源部５１は、検査媒体４１を照射するための可視光源である。
撮像部５２は、例えば、ＣＣＤカメラなど、適宜倍率を有する光学系および撮像デバイスなどを備えて、光源部５１から検査媒体４１表面に照射される検査光の反射光を受像して画像信号に変換して記録し、その記録データを画像処理部５３に送るものである。画像処理部５３は、コンピュータなどからなるもので、撮像部５２から送られてきた記録媒体４１における画像データを解析することにより、後述するように液滴吐出ヘッド３４の各ノズルの吐出性能を検査するものである。
【００３１】
なお、画像処理部５３は、前記の検査媒体４１を送るためのモータ３８、及び後述する制御装置４０とも接続されている。そして、これにより画像処理部５３は、制御装置４０による制御によって液滴吐出ヘッド３４から検査媒体４１上に液滴が吐出された際、画像処理部５３はその時間を制御装置４０から受信するようになっている。また、吐出を受けた検査媒体４１がモータ３８により撮像部５２の視野に到るまでの時間も、予めモータ３８の速度等から演算して記憶しておく。このような構成のもとに画像処理部５３は、液滴吐出ヘッド３４から吐出された液滴による検査媒体４１上の画像を、確実に撮像部５２で記録させるようになっている。
【００３２】
ヘッド移動手段３３は、ベース３１の後部側に立てられた一対の架台３３ａ、３３ａと、これら架台３３ａ、３３ａ上に設けられた走行路３３ｂとを備えてなるもので、該走行路３３ｂをＸ軸方向、すなわち前記の基板移動手段３２のＹ軸方向と直交する方向に沿って配置したものである。走行路３３ｂは、架台３３ａ、３３ａ間に渡された保持板３３ｃと、この保持板３３ｃ上に設けられた一対のガイドレール３３ｄ、３３ｄとを有して形成されたもので、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向に液滴吐出ヘッド３４を搭載するキャリッジ４２を移動可能に保持したものである。キャリッジ４２は、リニアモータ（図示せず）等の作動によってガイドレール３３ｄ、３３ｄ上を走行し、これにより液滴吐出ヘッド３４をＸ軸方向に移動させるよう構成されたものである。
【００３３】
ここで、このキャリッジ４２は、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向、すなわちＸ軸方向に例えば１μｍ単位で移動が可能になっており、このような移動は制御装置４０によって制御されるようになっている。したがって、前述したように検査媒体４１、４１の位置が制御装置４０に記憶されることにより、後述するように液滴吐出ヘッド３４による検査のための液滴の吐出が、検査媒体４１上に確実になされるようになっている。
【００３４】
液滴吐出ヘッド３４は、前記キャリッジ４２に取付部４３を介して回動可能に取り付けられたものである。取付部４３にはモータ４４が設けられており、液滴吐出ヘッド３４はその支持軸（図示せず）がモータ４４に連結している。このような構成のもとに、液滴吐出ヘッド３４はその周方向に回動可能となっている。また、モータ４４も前記制御装置４０に接続されており、これによって液滴吐出ヘッド３４はその周方向への回動が、制御装置４０により制御されるようになっている。
【００３５】
ここで、液滴吐出ヘッド３４は、図２（ａ）に示すように例えばステンレス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり１６とが形成されている。各空間１５と液溜まり１６の内部は液状材料で満たされており、各空間１５と液溜まり１６とは供給口１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１２には、空間１５から液状体を噴射するためのノズル孔１８が縦横に整列させられた状態で複数形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり１６に液状体を供給するための孔１９が形成されている。
【００３６】
また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図２（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）２０が接合されている。この圧電素子２０は、一対の電極２１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子２０が接合されている振動板１３は、圧電素子２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１５内に増大した容積分に相当する液状材料が、液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子２０への通電を解除すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部の液状材料の圧力が上昇し、ノズル孔１８から基板に向けて液状材料の液滴２２が吐出される。
【００３７】
なお、このような構成からなる液滴吐出ヘッド３４は、その底面形状が略矩形状のもので、図３（ａ）、（ｂ）に示すようにノズル１８を縦横に整列させた状態に配置したものである。なお、図３では、ノズル１８の記載を省略して横に一列のみ示している。また、図３（ａ）、（ｂ）では、各ノズル１８から検査媒体４１上に同時に液滴を吐出し、かつ検査媒体４１を移動させたときの、液滴により形成されるラインＬの状態も模式的に示している。
図３（ａ）に示すのは、横方向の奇数列のノズル孔１８から吐出して、移送方向に１列おきのの縦ラインを形成した例である。図３（ｂ）に示すのは、所定タイミングで、横方向の偶数列のノズル孔１８に切り換えて吐出し、奇数列のラインＬと偶数列のラインＬを移送方向に前後して描画したノズルチャックパターンＰの例である。
【００３８】
図４に示すのは、ノイズチェックパターンＰの部分拡大図である。Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌ５は、図３（ｂ）の奇数列、偶数列のいずれかであり、横方向に隣接するノズル孔１８のピッチの２倍に相当するピッチａで整列し、移送方向には、吐出時間間隔と搬送ベルト４１ｃの移送速度とを調整して、ピッチｂの等間隔で整列する格子状のドットパターンを描くようにとなっている。
【００３９】
ノイズチェックパターンＰを打ち出すための液滴吐出ヘッド３４の移動位置や、吐出タイミングデータは画像処理部５３に記憶させておく。またそれらのパターンの位置が、ノズル孔１８が正常であると判定される範囲（有効範囲）も記憶させておく。そして、後述するように撮像部５２で記録され送られてきた画像データと照合し、画像データにあるドット状の液滴位置が、前記有効範囲に入っているか否かなどを調べることにより、液滴吐出ヘッド３４における各ノズル１８の吐出性能の良否を判定することが可能となっている。
【００４０】
液供給手段３５は、液滴吐出ヘッド３４に液状材料を供給する液供給源４５と、この液供給源４５から液滴吐出ヘッド３４に液を送るための液供給チューブ４６とからなるものである。
制御装置４０は、コンピュータなどからなるもので、前述したように記録媒体４１の位置、具体的にはＹ軸に平行となる両方の側縁のＸ座標を記憶するとともに、液滴吐出ヘッド３４の位置情報、すなわち液滴吐出ヘッド３４のガイドレール３３ｄ、３３ｄ上での位置（Ｘ座標）とそのときの各ノズルの位置（Ｘ座標）とを検知して記憶するものである。
【００４１】
次に、このような構成からなる液滴吐出装置３０の液滴吐出検査方法を説明する。
本例では、液滴吐出検査として、液滴吐出ヘッド３４における各ノズル１８の吐出性能の検査、すなわち、ノズル孔１８が詰まって吐出できなくなる吐出不良と、液滴の着弾位置がずれる飛行不良とを検査する。そのための本方法は、前準備工程、液滴吐出工程、液滴検知工程および後処理工程からなる。
【００４２】
前準備工程では、まず検査媒体４１を搬送ベルト４１ｃ上にセットする。そして、制御装置４０によって液滴吐出ヘッド３４をベース３１上のクリーニングステージ（図示せず）に移動させ、クリーニングを行うことにより、液滴吐出ヘッド３４の全ノズルを液滴吐出可能な状態にする（ステップ１；以下、ＳＴ１と記す）。
次に、制御装置４０によって液滴吐出ヘッド３４を検査媒体４１上に移動させる（ＳＴ２）。
なお、検査媒体４１はベース３１上の両側にあるが、どちら側を用いるかについては特に決まりはなく、任意の側のものを選択してこれの上に液滴吐出ヘッド３４を移動させる。ただし、選択した側については、画像処理部５３に認識させておくのはもちろんである。
【００４３】
次いで、選択した側、すなわち液滴吐出ヘッド３４を移動させた側に検査媒体４１が正しくセットされているか否かを確認する（ＳＴ３）。
この確認は、例えば従動ローラ４１ａ、駆動ローラ４１ｂ近傍でそれぞれ検査媒体４１がセットされているかなどを光センサ（不図示）などによって検知するか、あるいは撮像部５２によって検査媒体４１を認識させることなどによって行う。また、簡易的には、先に液滴吐出検査がなされた後、モータ３８による移動がなされたか否かを画像処理部５３に記憶させておくことで行ってもよい。
【００４４】
このような確認により、検査媒体４１が正しくセットされていないと判定された場合には、警報を鳴らすなどして作業者にそのことを知らせ、検査媒体４１を再セットする。（ＳＴ４）
その後、再度検査媒体４１が正しくセットされているか否かを確認する（ＳＴ３）。
検査媒体４１が正しくセットされていると判定された場合には、前準備工程が終了する。
【００４５】
液滴吐出工程では、まず制御装置４０によって液滴吐出ヘッド３４から液滴をノズルチェックパターンＰに対応させて吐出させる（ＳＴ５）。そして液滴吐出を行ったら、モータ３８を作動させて検査媒体４１を撮像部５２側に送る（ＳＴ６）。
【００４６】
液滴検知工程では、まず検査媒体４１が所定位置に送られてから、検査媒体４１上に形成された液滴の吐出パターンを可視化して、撮像部５２で撮影して記録する（ＳＴ７）。
【００４７】
ここで、本実施形態における光透過性の液状体の可視化原理について簡単に説明する。
図５は、液状体の可視化原理を説明するための模式説明図であり、検査媒体４１上に吐出された液滴２２に検査媒体４１の上方から平行光の検査光を照射した様子を示している。
液滴２２は、検査媒体４１上に吐出されると、検査媒体４１の表面が撥液性を備えているために、表面張力によって、図示のように球を上下に押しつぶしたような３次元曲面を有する立体形状に凝集する。液滴２２の材質は、光透過性を有するため、空気との屈折率の差によって境界面に屈折力を備えるようになる。
もし、検査媒体４１に撥液性がない場合、検査媒体４１内に浸透して液滴が検査媒体４１内に拡散するか、検査媒体４１の表面に濡れ面を形成して不定形の薄層に広がる透明膜層を形成する。したがって、いずれの場合も、液滴が不透明でない限り検知することはできない。
【００４８】
したがって、液滴２２外に照射された光線Ｒ１と、液滴２２の対称中心軸（光軸）を通る光線Ｒ３は、正反射して同じ光路を戻るが、光線Ｒ３以外の液滴２２内を通る光線Ｒ２は、界面で屈折を繰り返し、光線Ｒ４として上方に戻る。このため、液滴２２の下に可視画像があれば、それがボケたりゆがんで見えたりすることになり、可視画像がない場合でも、液滴２２の検査媒体４１への投影面積内で光量の偏りが生じるものである。すなわち、検査媒体４１上を肉眼もしくは適宜の光学系を介して観察すると、液滴２２の外形が投影されたエッジを有する濃淡画像が観測され、液滴２２が可視化される。
撮像部５２で撮影されるのは、このような濃淡画像である。
なお、上記の説明で、検査光を平行光としたが、これは、原理説明のために単純化した例であり、平行光でなくとも同様に可視化されることは言うまでもない。
【００４９】
次に、記録された画像データを画像処理部５３で処理して、液滴２２の着弾位置中心位置を算出する（ＳＴ８）。
この処理は、液滴２２の着弾中心位置が検知されれば、どのような処理であってもよい。例えば、エッジ強調処理、二値化処理など周知の画像処理を行って、液滴２２の輪郭を抽出することにより、輪郭の大きさや中心位置を算出する。
【００５０】
そして、その検知結果により、吐出性能の検査を行う（ＳＴ９）。
図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ吐出不良、飛行不良（縦アライメント不良）を示す液滴パターンの例である。
図６（ａ）に示すように、ラインＬ２の位置において、全く液滴２２が見られず、隣接する２つのライン（Ｌ１、Ｌ３）の間隔が、理想のピッチａのところ、約２ａとなっている場合、ラインＬ２に相当するノズル孔１８が目詰まりするなどの吐出不良を起こしていると判定する。
また、同じくラインＬ４のように、吐出初期に現われなかった液滴２２が、あるタイミングから吐出が始まった場合、そのタイミングが許容できないほど長ければ、再検査やエージングなどの後処理が必要であると判定する。
図６（ｂ）に示すように、隣接ラインとのピッチが許容範囲を越えて変動している場合（ラインＬ２参照）や、隣接ラインとのピッチが許容範囲を越えて偏っている場合（ラインＬ４）は、飛行不良と判定する。
以上で、液滴検知工程が終了する。
【００５１】
後処理工程では、液滴検知工程で、吐出不良または飛行不良と判定された場合には、適宜の治具により、ノズル孔１８から液状体の吸出しを行うノズル吸出処理を試みる（ＳＴ１０）。そして、再度、上記に説明した前準備工程、液滴吐出工程、液滴検知工程（ＳＴ１〜ＳＴ９）を繰り返す。
二度目の液滴検知工程において、吐出不良または飛行不良と判定された場合には、液滴吐出ヘッド３４を不良と判定し、他の正常なユニットと交換する（ＳＴ１１）。
【００５２】
このような液滴吐出検査方法によれば、液滴吐出ヘッド３４からノズルチェックパターンＰにしたがって、光透過性の液滴２２を検査媒体４１に吐出させ、検査媒体４１の撥液性により、液滴２２に屈折力を持たせ、光学的に検知可能とすることができる。したがって、撮像部５２などで、描画状態を濃淡画像として検出することができ、画像検知ユニット５０によって着弾位置の位置検知することができる。その結果、液状体（液滴）が光透過性であるにもかかわらず、全てのノズル１８から正常に液滴が吐出されているか否かを容易にかつ正確に検査することができる。
また、このような液滴検査装置によれば、検査光を照射して観測するだけで、光透過性の液状体を可視化するので、光源や観測手段が汎用的な装置を用いることができる。その結果、簡易な装置として構成することができる。
【００５３】
なお、上記の第１の実施形態の説明において、検査光は、可視光として説明したが、撮像部５２の感度に対応して、可視光領域以外の検査光を用いてもよい。例えば、赤外光を用いてもよいし、紫外光を用いてもよい。
【００５４】
また、上記の第１の実施形態のように、液状体がＥＬインクである場合、ＥＬ物質の光励起光を検査光として照射するようにしてもよい。
そのようにすれば、ＥＬ物質が一種類であれば、光励起による発光は単色光となるから、撮像部５２の光学系に色収差がなくなり、解像度の高い検知性能が得られるという利点がある。
さらに、そのような光励起光を照射する液晶吐出検査装置および方法において、光源部５１および撮像部５２を兼ね備えるものとして、ＥＬ物質などの観察に好適な蛍光顕微鏡を採用することができる。蛍光顕微鏡は、複数波長の光励起光を照射して、波長の異なるＥＬ発光を同時観察できるように設計されているので、例えば、各ノズル孔１８ごとに異なるＥＬインクを用いる場合などでも、同時に検査することが容易となるという利点がある。
【００５５】
また、上記の第１の実施形態において、検査光を、可視または赤外のレーザ光としてもよい。このようにすれば、単色光であること、および適宜径にビーム化できるという特性を利用して、高解像度の検知が可能になるという利点がある。その場合、さらに、レーザ光は適宜径にビーム化した上で、例えばポリゴンミラーなどの周知の光走査手段を用いて、検査媒体４１上を走査させ、その反射光を撮像部５２で受光して、液滴２２の位置を検知するようにしてもよい。このようにすれば、撮像部５２や検査媒体４１を動かすことなく、短時間で多数の液滴吐出パターンを検知することができるから、検査時間を短縮することができるという利点がある。
【００５６】
また、上記の第１の実施形態の説明では、液状体にＥＬインクを用いる例で説明したが、光透過性と空気の屈折率と異なる屈折率を有し、適宜の処理が施された検査媒体上で、レンズ作用を有するほどに凝集可能な濡れ角を備える液状体であれば、どのような液状体でもよい。例えば、キシレン系に限らず、アセトンに可溶な溶剤（以下アセトン系溶剤と呼ぶ）などの他の有機溶剤を主体とするものでもよいし、水を主体とするものでもよい。
【００５７】
〔第２の実施形態〕
本発明の液滴吐出装置の第２の実施形態として、液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置を備えた液滴吐出装置について説明する。
本実施形態の液滴吐出装置は、第１の実施形態に係る液滴吐出装置３０の液滴吐出検査機構１００に代えて、液滴吐出検査機構１１０（液滴吐出検査装置）を備えるものである。
液滴吐出検査機構１１０は、液滴吐出検査機構１００のうち、検査媒体４１を検査媒体６１に代えたものである。
以下では、第１の実施形態と異なる点のみを説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態に係る液滴吐出装置３０のうち、液滴吐出検査機構１１０を抜き出して描いた要部説明図である。
【００５８】
検査媒体６１は、液滴吐出ヘッド３４から吐出される液状体により、化学反応を起こして表面から侵食され、液状体の液滴の大きさに対応した凹部、穴部または表面から貫通する貫通孔部を形成する板状またはシート状部材から構成されている。
例えば、キシレン系のＥＬインクを用いる場合、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂などの材質による板状部材またはシート部材を採用することができる。
また、例えば、アセトンを溶媒とする液状体を用いる場合、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの材質による板状部材またはシート部材を採用することができる。
さらに、これらの材質を任意材質の基板上に被侵食層として薄層に形成してもよい。
また、例えば、ＥＬ表示装置などの正孔注入層を形成するためなどに用いられる、３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液を用いる場合、この分散液は約ｐＨ２．０程度の酸性液であることを利用して、酸に腐食される材質を採用することができる。具体的には、ガラス基板表面に、ニッケル（Ｎｉ）を蒸着やスパッタリングなどにより形成した構成を採用することができる。
【００５９】
次に、液滴吐出検査機構１１０の作用について説明する。液滴吐出検査機構１１０では、検査媒体６１に表面侵食痕を形成することにより、液滴の着弾位置を可視化する。
図８は、種々の検査媒体６１に対応した表面侵食痕の検知原理を説明するための模式図である。
図８（ａ）は、検査媒体６１にクレータ状の凹部６２（表面侵食痕）が形成された場合である。
この場合、例えば表面に検査光として平行光が照射されると、凹部６２に照射された光線Ｒ２は、斜め方向に散乱され（Ｒ４）、それ以外では、光線Ｒ１のように正反射して戻るので、撮像部５２では、凹部６２の存在する領域Ｄでの受光量が減り、凹部６２を暗い領域として記録することができる。そのため、第１の実施形態と同様にして、その濃淡画像の記録データから、凹部６２の位置を検知することが可能となる。
【００６０】
図８（ｂ）は、検査媒体６１が、液滴によって侵食される被侵食層６１ａと、侵食されない基体６１ｂから成る場合である。液滴が着弾した場所で、被侵食層６１ａが侵食されて、穴部６３（表面侵食痕）が形成されている。
この場合、例えば表面に検査光として平行光が照射されると、被侵食層６１ａが完全に侵食された穴部６３内部の領域Ｄでは、光線Ｒ３のように正反射されるが、領域Ｄの外周端部では、段差が形成されているので、光線Ｒ５のように、エッジ部で散乱されて（Ｒ６）、撮像部５２には、暗い境界線が観測される。そのため、第１の実施形態と同様にして、その濃淡画像の記録データから、穴部６３の位置を検知することが可能となる。
【００６１】
図８（ｃ）、（ｄ）は、検査媒体６１に、液滴によって貫通孔部６４が形成される場合である。
この場合、例えば表面に検査光として平行光が照射されると、貫通孔部６４には、戻り光がないから（Ｒ７参照）、暗い領域として観測される。図８（ｄ）のように、貫通孔部６４が領域Ｄより小さい場合、貫通孔部６４の周囲の傾斜面は、図８（ａ）と同様に暗い領域として観測されるから、同様に領域Ｄを検知することができる。
これらの場合、変形例として、検査光の透過側に受光センサや、撮像デバイスを設けて検知するようにしてもよい。
【００６２】
このように、本実施形態の液滴吐出検査機構１１０は、検査媒体６１に表面侵食痕を形成することにより、液滴の着弾位置を検知するので、着弾位置の記録が検査媒体６１上に残るものである。そのため、液状体が揮発性の高いものであって、着弾位置を検知することができるという利点がある。また、例えば表面侵食痕が形成されたら、検査媒体６１を搬送ベルト４１ｃから外すこともできるので、必要なら、別の装置で詳細に着弾位置を検査することができるという利点がある。
【００６３】
次に本実施形態に係る液滴吐出装置３０による液滴吐出検査方法を説明する。本実施形態の液滴吐出装置３０は、第１の実施形態における検査媒体４１を検査媒体６１に代えたものである。そのため、着弾位置を可視化する原理は異なっているたけで、検査媒体６１上の着弾位置を可視化して濃淡画像を形成することにより検査を行うことは全く同様である。したがって、各工程の内容と順序と変わることがなく、第１の実施形態の説明で、検査媒体４１を検査媒体６１と読みかえればよい。そのため、説明は重複するので省略する。
【００６４】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
本変形例では、光源部５１として、レーザ光を用い、撮像部５２として、光源部５１のレーザ光を検査媒体６１の表面に集光スポットとして結像させるとともに、その反射光を受光して、上下方向の結像位置を制御する光学系を採用する。そして、画像処理部５３には、集光スポットの平面上の位置と、上下の結像位置の情報を転送するようにする。それにより、検査媒体６１表面の凹凸形状を検出することにより、表面侵食痕の位置を検知するものである。
光源部５１、撮像部５２の組み合わせとしては、周知の光ディスクピックアップのような機構を採用することができる。
図９は、それらの概略構成を示す模式説明図である。
光源部５１は、例えば４分割などのフォトセンサを同一基板上に有する半導体レーザ５１ａからなる。
撮像部５２は、半導体レーザ光を集光する集光光学系５２ｂ、集光光学系５２ｂの後段に置かれて、上下方向に可動に保持されて、フォーカス調整を行うピックアップレンズ５２ａ、およびピックアップレンズ５２ａを上下駆動し、その位置情報を出力する上下駆動ユニット５２ｃからなる。
これら光源部５１および撮像部５２は、一体とされ、不図示の水平駆動ユニットにより、検査媒体６１上を走査可能とされている。
【００６５】
このような構成によれば、撮像部５２が凹部６２上に来ると、フォーカス制御が行われて、上下駆動ユニット５２ｃにより、凹部６２のへこみ量に応じた高さ方向の距離ｈだけ、ピックアップレンズ５２ａが駆動される。そして、撮像部５２の水平位置情報と、距離ｈに対応する凹部６２の深さＨの情報が画像処理部５３に送られる。それにより、画像処理部５３によって、３次元マップが描かれるが、これより、適宜の高さを敷居値として、凹部６２に対応する位置を検知することができる。
【００６６】
このような変形例によれば、表面侵食痕が、例えば、光ディスクのピットのように非常に微細なものであっても、検出できるので、液滴量が少なく、そのため、侵食量が小さくとも正確に着弾位置が検出できる。その結果、高密度描画を行ったり、液滴吐出量の少なかったりする液滴吐出装置であっても確実に位置検出できるという利点がある。
【００６７】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の液滴吐出装置の第３の実施形態として、液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査装置を備えた液滴吐出装置について説明する。
本実施形態の液滴吐出装置は、本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出装置３０の、液滴吐出検査機構１００に代えて、液滴吐出検査機構１２０（液滴吐出検査装置）を備えるものである。
液滴吐出検査機構１２０は、液滴吐出検査機構１００のうち、画像検知ユニット５０に代えて、表面探針ユニット５６を、検査媒体６１に代えて、検査媒体７１を備えたものである。
以下では、第１の実施形態と異なる点のみを説明する。
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る液滴吐出装置３０における液滴吐出検査機構１２０抜き出して描いた要部説明図である。
【００６８】
検査媒体７１は、被侵食層７１ａと基体７１ｂ（基体層）からなる（図１１参照）。
被侵食層７１ａは、液滴吐出ヘッド３４から吐出される液状体により、化学反応を起こして表面から侵食され、液状体の液滴の大きさに対応した貫通孔部７２（表面侵食痕）を形成する表面皮膜層である。
基体７１ｂは、被侵食層７１ａを支持するための支持部材で、液状体により侵食されない材料とされている。
【００６９】
被侵食層７１ａと基体７１ｂとは、その一方を導電性材料とし、他方を非導電性材料とする。
例えば、キシレン系のＥＬインクを用いる場合、被侵食層７１ａとして、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂などの材質による薄層体が採用でき、基体７１ｂとして、アルミ板、アルミシートなどを採用することができる。
また、例えば、アセトンを溶媒とする液状体を用いる場合、被侵食層７１ａとして、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの材質による薄層体が採用でき、基体７１ｂとして、アルミ板、アルミシートなどを採用することができる。
また、例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの分散液を用いる場合、被侵食層７１ａとして、酸に腐食される材質を採用することができる。具体的には、ニッケル（Ｎｉ）を採用できる。基体７１ｂとしては、ガラス基板を採用することができる。Ｎｉの薄層は、基体７１ｂに蒸着やスパッタリングなどにより形成することができる。
【００７０】
表面探針ユニット５６は、導通針部５７、駆動部５８、位置制御部５９などを備える。
導通針部５７は、液滴により侵食された検査媒体７１上の穴部７２（表面侵食痕、図１１参照）を電気導通により検出するために、その先端が穴部７２より小さくなるように微細加工された導電針５７ａとその支持体５７ｂからなる。導電針５７ａは、図１１に示すように、先端を被侵食層７１ａや、穴部７２の底面に露出した基体７１ｂに接触するようにしてもよいし、それらとわずかに離して、空中放電により導電体との導通するように構成してもよい。
【００７１】
駆動部５８は、適宜のアクチュエータやスライド機構からなり、支持体５７ｂを水平方向に移動させる可動機構である。
位置制御部５９は、駆動部５８の移動制御を行うとともに、導電針５７ａが導通したときの位置を記憶して検査媒体７１の平面内の導通位置と非導通位置との情報を検出し、それらから、適宜の演算により、穴部７２の中心位置を検知することが可能とされている。
【００７２】
液滴吐出検査機構１２０の作用について説明する。
このような構成によれば、図１１に示すように、例えば、被侵食層７１ａが非導電性材料であり、基体７１ｂが導電性材料であるとき、導電針５７ａの端部と導通する支持体５７ｂ内の端子と、基板７１ｂとの間に、電流計６０などの導通をチェックするための機器を接続することにより、導電針５７ａと基板７１ｂとの導通の有無を検出することができる。すなわち、表面侵食痕は、導通がとれることで検出することができる。
そのため、導通針部５７を駆動部５８により移動させると、導通した位置から穴部７２の領域を検知することができる。そこで、位置制御部５９により、それらの情報を演算処理し、穴部７２の中心位置などを検出して、着弾位置を検知することができる。
【００７３】
また逆に、被侵食層７１ａが導電性材料であり、基体７１ｂが非導電性材料であるとき、導電針５７ａの端部と導通する被侵食層７１ｂ内の端子との間に、電流計６０などの導通をチェックするための機器を接続することにより、導電針５７ａと被侵食層７１ｂとの導通の有無を検出することができる。すなわち、表面侵食痕は、導通がなくなることで検知できる。
【００７４】
次に本実施形態に係る液滴吐出装置３０による液滴吐出検査方法を説明する。本実施形態の液滴吐出装置３０は、第１の実施形態における検査媒体４１を検査媒体７１に代え、画像検知ユニット５０を表面探針ユニット５６に代えたものである。そのため、着弾位置を光学的に可視化するものではないが、検査媒体７１上の着弾位置の位置データを直接的な探針により検出するものである。したがって、各工程の内容と順序とは、ほとんど第１の実施形態の説明と同様となる。すなわち、基本的には、検査媒体４１を検査媒体７１に、画像検知ユニット５０を表面探針ユニット５６に、画像処理部５３を、位置制御部５９に、それぞれ、読みかえればよい。そのため、以下、第１の実施形態と異なる点のみ説明する。
【００７５】
前準備工程は、ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４を行うが、ＳＴ３における検査媒体７１の確認は、表面探針ユニット５６ではなく、これとは別に位置確認用のモニタ、センサにより行う。
液滴吐出工程では、ＳＴ５を行い、ＳＴ６では、液滴吐出を行ったら、モータ３８を作動させて検査媒体７１を導通針部５７側に送る。
液滴検知工程では、まず検査媒体７１が所定位置に送られてから、検査媒体７１上に形成された液滴の吐出パターンを表面探針ユニット５６で検知して記録する（ＳＴ７）。次に、記録された画像データを位置制御部５９で処理して、液滴の着弾位置中心位置を算出する（ＳＴ８）。
そして、ＳＴ９を行う。これで液滴検知工程が終了する。
後処理工程は、第１の実施形態とまったく同様である。
【００７６】
〔第４の実施形態〕
本発明の第４の実施形態に係る液滴吐出検査装置について説明する。
本実施形態に係る液滴吐出検査装置は、上記、第１、２または３の実施形態の液滴吐出装置における液滴吐出検査機構１００、１１０、１２０をそれぞれ独立した装置として構成したものである。したがって、その主要な構成は、上記と同様のため説明を省略する。また、これらの構成を支持するために適宜の支持体や筐体に収めることは周知のことなので、説明を省略する。
このような構成によれば、適宜の液滴吐出装置により、液状体の液滴が吐出された検査媒体４１、６１、７１を搬送ベルト４１ｃ上に配置し、上記それぞれの実施形態の液滴吐出方法における液滴吐出検査工程を行うことができる。
したがって、上記と同様に、光透過性の液状体の液滴の着弾位置を検知することができる。
【００７７】
なお、上記のすべての実施形態を通して、検査媒体４１、６１、７１は、シート状としてもよく、さらにその場合、従動ローラ４１ａ、駆動ローラ４１ｂに代えて、モータ３８で駆動されることによりシートを巻き取る巻き取りローラと、巻き取りローラにシートを供給する供給ローラを設け、巻き取りローラと供給ローラの間に、検査媒体４１、６１、７１を連続供給するようにしてもよい。
【００７８】
また、上記第１の実施形態において、ＥＬインクを用いて、そのＥＬ物質を光励起する波長光を照射して液滴の位置検出をする例を説明したが、この場合、検査媒体４１が撥液性を有することで、液滴の大きさなどが正確に検知できる利点はあるが、検査媒体４１の代わりに、紙などの液滴が浸潤する検査媒体を用いて、液滴をその検査媒体に浸潤させ、それを、蛍光顕微鏡などで観測してもよい。そうすれば、液状体の揮発性が大きく液滴が安定して形成できない場合にも容易に観測できるという利点がある。
【００７９】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明に係る液滴吐出ヘッドの液滴吐出検査方法、液滴吐出検査装置、および液滴吐出装置によれば、光透過性の液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドであっても、液滴吐出性能を検査することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液滴吐出装置の一例を示す斜視説明図である。
【図２】本発明に係る液滴吐出ヘッドの一例の概略構成を説明するための部分斜視説明図および断面説明図である。
【図３】本発明に係る液滴吐出ヘッドの液滴吐出パターンの一例を示す模式説明図である。
【図４】本発明の液滴吐出検査方法に用いるためのノイズチェックパターンの一例を説明するための模式説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る液滴吐出検査方法における液状体の可視化原理を説明するための模式説明図である。
【図６】吐出不良、飛行不良（縦アライメント不良）を示す液滴パターンの例を示す模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る液滴吐出装置における液滴吐出検査機構の要部説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る液滴吐出検査方法における液状体の可視化原理を説明するための模式説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る液滴吐出検査装置の変形例を説明するための模式説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る液滴吐出装置における液滴吐出検査機構の要部説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る液滴吐出検査機構の動作を説明するための模式説明図である。
【符号の説明】
２２　液滴
３０　液滴吐出装置
３４　液滴吐出ヘッド
４１、６１、７１　検査媒体
５０　画像検知ユニット
５１　光源部（光源）
５２　撮像部
５３　画像処理部（位置検知手段）
５６　表面探針ユニット
５９　位置制御部（位置検知手段）
６２　凹部（表面侵食痕）
６３　穴部（表面侵食痕）
６４　貫通孔部（表面侵食痕）
７１ａ　被侵食層
７１ｂ　基体（基体層）
７２　貫通穴部（表面侵食痕）
【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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