(57)【要約】【課題】液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを、簡単かつ迅速に検出することができるドットずれ検出方法およびドットずれ検出装置を提供すること。【解決手段】ドットずれ検出装置１は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを検出するものであり、被検査物２０を保持する検査テーブル２と、被検査物２０上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラ３と、カメラ３を検査テーブル２に対し水平な方向に相対的に移動させる移動手段４と、移動手段４の作動を制御する制御手段と、電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像し、該電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定し、該測定値を正規値と比較することによりドットの位置ずれを検出することを特徴とするドットずれ検出方法。
【請求項２】
前記電子画像を画像処理することにより、各ドットの面積に関する情報をさらに得る請求項１に記載のドットずれ検出方法。
【請求項３】
前記液滴吐出ヘッドが前記被検査物に対し相対的に停止した状態で前記各吐出ノズルから液滴を吐出して各ドットを形成する請求項１または２に記載のドットずれ検出方法。
【請求項４】
前記液滴吐出ヘッドを前記被検査物に対し相対的に移動しつつ前記各吐出ノズルから液滴を吐出して各ドットを形成する請求項１または２に記載のドットずれ検出方法。
【請求項５】
前記被検査物上にドットを複数列に並べて形成する請求項４に記載のドットずれ検出方法。
【請求項６】
液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラと、
前記電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、
前記画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とするドットずれ検出装置。
【請求項７】
液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
前記被検査物を保持する検査テーブルと、
前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラと、
前記カメラを前記検査テーブルに対し水平な方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、
前記画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とするドットずれ検出装置。
【請求項８】
液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
ワークおよび前記被検査物を保持するワークテーブルと、
前記ワークテーブルに保持された対象物に向けて液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラと、
前記液滴吐出ヘッドおよび前記カメラを前記ワークテーブルに対し水平な方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、
前記画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とするドットずれ検出装置。
【請求項９】
液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
ワークおよび前記被検査物を保持するワークテーブルと、
前記ワークテーブルに保持された対象物に向けて液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
ドットずれ検出を行う際に前記被検査物を保持する検査テーブルと、
前記検査テーブルに保持された前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラと、
前記液滴吐出ヘッドを前記ワークテーブルに対し水平な方向に相対的に移動させるとともに、前記カメラを前記検査テーブルに対し水平な方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、
前記画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とするドットずれ検出装置。
【請求項１０】
液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
ワークを保持するワークテーブルと、
検査テーブルと、
ロール状に巻回された長尺の被検査物を前記検査テーブル上へ巻き出す第１ローラと、
前記検査テーブル上を通過した前記被検査物を巻き取る第２ローラと、
前記ワークおよび前記被検査物に向けて液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
前記検査テーブル上に位置する前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラと、
前記液滴吐出ヘッドと前記ワークテーブルとを水平な方向に相対的に移動させるとともに、前記カメラと前記検査テーブルとを水平な方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、
前記画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とするドットずれ検出装置。
【請求項１１】
前記液滴吐出ヘッドは、複数の吐出ノズルが並んだ吐出ノズル列を少なくとも一列有する請求項７ないし１０のいずれかに記載のドットずれ検出装置。
【請求項１２】
前記移動手段は、水平な一方向（以下、「Ｘ軸方向」という）に移動させるＸ軸方向移動手段と、前記Ｘ軸方向に垂直かつ水平な方向（以下、「Ｙ軸方向」という）に移動させるＹ軸方向移動手段とを備える請求項７ないし１１のいずれかに記載のドットずれ検出装置。
【請求項１３】
前記液滴吐出ヘッドは、複数の吐出ノズルが並んだ吐出ノズル列を少なくとも一列有し、該吐出ノズル列は、前記Ｘ軸方向または前記Ｙ軸方向に対し傾斜している請求項１２に記載のドットずれ検出装置。
【請求項１４】
前記画像処理手段は、前記電子画像を画像処理することにより、各ドットの面積に関する情報をさらに得る請求項６ないし１３のいずれかに記載のドットずれ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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およびドットずれ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット方式の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軸テーブルとＹ軸テーブルとからなるＸ・Ｙ移動機構により、ワークと液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）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吐出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ト列を形成する。
【０００３】
このような液滴吐出装置においては、液滴吐出ヘッドの吐出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たり、さらにはドット抜けを生じたりすることがある。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、液滴吐出ヘッドにクリーニングやノズル吸引等の回復処理を施したりする必要がある。
【０００４】
従来、ドットずれやドット抜けを検出する方法として、吐出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（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法では、非常に精密で高価な検出装置が必要となり、また、装置の作動にも複雑で高度な制御を要するので、多大なコスト、手間、時間がかかるという問題がある。その結果、本来の製品の製造以外の部分に時間、手間、費用がかかってしまい、製品の製造コストが高くついてしまうという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３０９９６３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを、簡単かつ迅速に検出することができるドットずれ検出方法およびドットずれ検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のドットずれ検出方法は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像し、該電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定し、該測定値を正規値と比較することによりドットの位置ずれを検出することを特徴とする。
【０００８】
これにより、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを、高価な装置や、複雑な制御を必要とすることなく、簡単かつ迅速に検出することができる。よって、液滴吐出装置による本来の製品の製造以外の部分に要する時間、手間、費用を削減することができるので、本来の製品の製造コストを低減することができる。
【０００９】
本発明のドットずれ検出方法では、前記電子画像を画像処理することにより、各ドットの面積に関する情報をさらに得ることが好ましい。
これにより、ドットずれに加えて、各吐出ノズルから吐出された液滴の大きさ（液量）が設定した値になっているか否かを確認することもできる。
本発明のドットずれ検出方法では、前記液滴吐出ヘッドが前記被検査物に対し相対的に停止した状態で前記各吐出ノズルから液滴を吐出して各ドットを形成することが好ましい。
これにより、液滴吐出装置によって被検査物にドットを形成する際、液滴吐出装置に複雑な制御が不要であるので、より簡単かつ迅速に、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では、前記液滴吐出ヘッドを前記被検査物に対し相対的に移動しつつ前記各吐出ノズルから液滴を吐出して各ドットを形成することが好ましい。
これにより、液滴吐出装置によって被検査物にドットを形成する際、ドット列を自由に配置することができ、カメラで撮像しやすいようにドット列を配置することができるので、より簡単かつ迅速に、ドットずれを検出することができる。
【００１１】
本発明のドットずれ検出方法では、前記被検査物上にドットを複数列に並べて形成することが好ましい。
これにより、カメラの視野の中に入るドットの数を多くすることができ、一度の撮像でより多くのドットについてドットずれを検出することができるので、より迅速かつ効率良く、ドットずれを検出することができる。
【００１２】
本発明のドットずれ検出装置は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラと、
前記電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、
前記画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
これにより、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを、高価な装置や、複雑な制御を必要とすることなく、簡単かつ迅速に検出することができる。
【００１３】
本発明のドットずれ検出装置は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
前記被検査物を保持する検査テーブルと、
前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラと、
前記カメラを前記検査テーブルに対し水平な方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、
前記画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
これにより、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを、高価な装置や、複雑な制御を必要とすることなく、簡単かつ迅速に検出することができる。また、カメラを被検査物に対して移動することにより、被検査物上の全ドットを撮像して、全ドットについて位置ずれを検出することができる。
【００１５】
本発明のドットずれ検出装置は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
ワークおよび前記被検査物を保持するワークテーブルと、
前記ワークテーブルに保持された対象物に向けて液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラと、
前記液滴吐出ヘッドおよび前記カメラを前記ワークテーブルに対し水平な方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、
前記画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
これにより、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを、高価な装置や、複雑な制御を必要とすることなく、簡単かつ迅速に検出することができる。また、カメラを被検査物に対して移動することにより、被検査物上の全ドットを撮像して、全ドットについて位置ずれを検出することができる。さらに、液滴吐出装置のワークテーブルと検査テーブルとを兼用できるので、スペース効率を高めることができ、省スペース化を図ることができる。また、一つのワークテーブル上で被検査物にドットを形成した後、被検査物を移動せずにそのままドットずれ検出を行うことができるので、さらに迅速かつ効率良くドットずれ検出を行うことができる。
【００１７】
本発明のドットずれ検出装置は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
ワークおよび前記被検査物を保持するワークテーブルと、
前記ワークテーブルに保持された対象物に向けて液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
ドットずれ検出を行う際に前記被検査物を保持する検査テーブルと、
前記検査テーブルに保持された前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラと、
前記液滴吐出ヘッドを前記ワークテーブルに対し水平な方向に相対的に移動させるとともに、前記カメラを前記検査テーブルに対し水平な方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、
前記画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
これにより、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを、高価な装置や、複雑な制御を必要とすることなく、簡単かつ迅速に検出することができる。また、カメラを被検査物に対して移動することにより、被検査物上の全ドットを撮像して、全ドットについて位置ずれを検出することができる。さらに、ワークテーブルと検査テーブルとを別体としているので、製品の生産と、ドットずれ検出とを平行して行うことができ、製品の生産効率に影響を与えることなく、ドットずれ検出を行うことができる。
【００１９】
本発明のドットずれ検出装置は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物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、
ワークを保持するワークテーブルと、
検査テーブルと、
ロール状に巻回された長尺の被検査物を前記検査テーブル上へ巻き出す第１ローラと、
前記検査テーブル上を通過した前記被検査物を巻き取る第２ローラと、
前記ワークおよび前記被検査物に向けて液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
前記検査テーブル上に位置する前記被検査物上に並べて形成された複数のドットの電子画像を撮像するカメラと、
前記液滴吐出ヘッドと前記ワークテーブルとを水平な方向に相対的に移動させるとともに、前記カメラと前記検査テーブルとを水平な方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記移動手段の作動を制御する制御手段と、
前記電子画像を画像処理することにより隣接するドットの間隔を測定する画像処理手段と、
前記画像処理手段により得られた情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
これにより、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを、高価な装置や、複雑な制御を必要とすることなく、簡単かつ迅速に検出することができる。また、カメラを被検査物に対して移動することにより、被検査物上の全ドットを撮像して、全ドットについて位置ずれを検出することができる。さらに、ロール状に巻回した長尺の被検査物を用いているので、被検査物の交換サイクルを長くすることができ、検査に要する手間を軽減することができる。
【００２１】
本発明のドットずれ検出装置では、前記液滴吐出ヘッドは、複数の吐出ノズルが並んだ吐出ノズル列を少なくとも一列有することが好ましい。
これにより、ドットずれ検出をより簡単かつ迅速に行うことができる。
本発明のドットずれ検出装置では、前記移動手段は、水平な一方向（以下、「Ｘ軸方向」という）に移動させるＸ軸方向移動手段と、前記Ｘ軸方向に垂直かつ水平な方向（以下、「Ｙ軸方向」という）に移動させるＹ軸方向移動手段とを備えることが好ましい。
これにより、カメラを被検査物に対し直交する２次元方向に移動させることができるので、より広範囲のドット列に対してドットずれ検出を行うことができる。
【００２２】
本発明のドットずれ検出装置では、前記液滴吐出ヘッドは、複数の吐出ノズルが並んだ吐出ノズル列を少なくとも一列有し、該吐出ノズル列は、前記Ｘ軸方向または前記Ｙ軸方向に対し傾斜していることが好ましい。
これにより、被検査物にドットを形成する際、ドット列の配置の自由度が高いので、カメラで撮像しやすいようにドット列を配置することができるので、より簡単かつ迅速に、ドットずれを検出することができる。
【００２３】
本発明のドットずれ検出装置では、前記画像処理手段は、前記電子画像を画像処理することにより、各ドットの面積に関する情報をさらに得ることが好ましい。
これにより、ドットずれに加えて、各吐出ノズルから吐出された液滴の大きさ（液量）が設定した値になっているか否かを確認することもできる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１〜図３には、本発明のドットずれ検出方法およびドットずれ検出装置の第１実施形態が示されていて、図１は、ドットずれ検出装置の全体を示す平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿って見た断面図、図３は、図１に示すドットずれ検出装置のブロック図、図４は、液滴吐出ヘッドのノズル面を示す底面図、図５は、被検査物に形成したドット列の構成例を示す平面図、図６は、図１に示すドットずれ検出装置が出力する出力ファイルの一例を示す図である。
【００２５】
図１に示すドットずれ検出装置１は、液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）１３の吐出ノズルから吐出された液滴が被検査物に着弾して得られたドットの位置ずれを検出するものである。このドットずれ検出装置１によれば、液滴吐出ヘッド１３に、液滴の飛行曲がりやドット抜け等の吐出異常が生じているのを発見することができ、これにより、液滴吐出装置（インクジェット描画装置）によって製造される製品の歩留まりの向上に寄与することができる。
【００２６】
なお、本発明において、液滴吐出装置とは、文字・画像等を印刷する通常のインクジェットプリンタだけでなく、工業用の液滴吐出装置（例えば液晶表示装置、有機ＥＬ装置、電子放出装置、ＰＤＰ装置、電気泳動表示装置等の製造に用いるようなもの）をも含む概念である。また、液滴吐出ヘッドが吐出する液体（分散液を含む）としては、特に限定されるものではなく、例えば、インク、カラーフィルタのフィルタ材料、有機ＥＬ装置におけるＥＬ発光層を形成するための蛍光材料、ＰＤＰ装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板の表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コーティング材料、電極を形成するための液状電極材料、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料等が挙げられる。
【００２７】
図１に示すように、このドットずれ検出装置１は、平板状またはシート状の被検査物２０（例えば、ガラス基板、金属板、合成樹脂シート、紙等）を保持する検査テーブル２と、検査テーブル２の上方に水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）および上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられたカメラ３と、カメラ３を水平方向および上下方向に移動させる移動手段４とを備えている。
この場合、図１中の左右方向（図２の紙面に垂直な方向）をＸ軸方向、図１中の上下方向（図２中の左右方向）をＹ軸方向、図１の紙面に垂直な方向（図２中の上下方向）をＺ軸方向としている。
【００２８】
検査テーブル２は、基台（図示せず）の上部に固定されるものであって、上面側に水平の保持面２ａを有し、この保持面２ａの上部に被検査物２０が真空吸着等の保持手段によって保持されるようになっている。
被検査物２０上には、ドットずれ検出の対象とする液滴吐出ヘッド１３により、予め液滴が吐出されている。被検査物２０上には、この液滴吐出ヘッド１３の各吐出ノズル１４から吐出された液滴が着弾して得られた複数のドット２１が並んで形成されており、ドット列２２を形成している。
【００２９】
カメラ３は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子と、カメラレンズとを有している。このカメラ３は、被検査物２０上の複数のドット２１を含む領域の電子画像を撮像する。
移動手段４は、カメラ３を支持する支持板５と、支持板５を介してカメラ３をＺ軸方向に移動可能かつ所定の位置に位置決め可能に支持するＺ軸方向移動手段６と、Ｚ軸方向移動手段６および支持板５を介してカメラ３をＸ軸方向に移動可能かつ所定の位置に位置決め可能に支持するＸ軸方向移動手段７と、Ｘ軸方向移動手段７、Ｚ軸方向移動手段６および支持板５を介してカメラ３をＹ軸方向に移動可能かつ所定の位置に位置決め可能に支持するＹ軸方向移動手段８とを備えている。
【００３０】
移動手段４のＸ軸方向移動手段７およびＹ軸方向移動手段８は、カメラ３が検査テーブル２のＸ軸方向の全長およびＹ軸方向の全長を移動し、検査テーブル２上に位置した被検査物２０上の全てのドット２１を捉えられるように、移動範囲が設定されている。
Ｘ軸方向移動手段７およびＹ軸方向移動手段８としては、例えばリニアモータ等を用いた構成が挙げられ、Ｚ軸方向移動手段６としては、例えば送りねじ機構を用いた構成が挙げられる。ただし、これに限定されることなく、同様の機能を有するものであれば他のいかなるものでも良い。
【００３１】
図３に示すように、ドットずれ検出装置１は、さらに、画像処理手段２３と、出力手段としてのディスプレイ２４および外部記憶装置２５とを有している。
画像処理手段２３は、カメラ３により撮像されたドット列２２の電子画像を画像処理することにより、隣接するドット２１間の間隔と、各ドット２１の面積とを測定する。
ディスプレイ２４は、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、液晶ディスプレイなどで構成されており、例えば操作画面、データ入力画面、カメラ３により撮像されたドット列２２の画像、後述する出力ファイル等を表示することができる。
外部記憶装置２５は、例えばＦＤＤ（Ｆｌｏｐｐｙ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ（「Ｆｌｏｐｐｙ」は登録商標））などで構成されている。
【００３２】
制御手段１０は、移動手段４、画像処理手段２３およびディスプレイ２４をそれぞれ制御する。この制御手段１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１と、記憶部（記憶手段）１０２とを有している。記憶部１０２は、ＣＰＵ１０１に読み取り可能な記憶媒体（記録媒体）を有しており、この記憶媒体は、磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリ等で構成されている。
【００３３】
図４に示すように、本実施形態の液滴吐出ヘッド１３は、複数の吐出ノズル１４を所定の配列間隔Ｓで一列または二列以上（図示では一列）に配置した吐出ノズル列１５を有している。なお、以下の説明では、便宜上、図４中の最も左側の吐出ノズル１４を「１番」と呼び、右側に向かって順次「２番、３番・・・」とする。なお、液滴吐出ヘッド１３の構造は、特に限定されず、例えば、圧電素子を有するアクチュエータの駆動によって液滴を吐出するように構成されたものでも、発熱体によって液体を加熱して気泡を生じさせることによって液滴を吐出するように構成されたものでもよい。
以下、上記のように構成したドットずれ検出装置１を用いて、液滴吐出ヘッド１３についてドットのずれを検出する方法について説明する。
【００３４】
［１］  まず、液滴吐出ヘッド１３を備えた液滴吐出装置（図示せず）を用いて、ワークと同じ条件で被検査物２０の表面に向けて液滴を吐出し、ドット列２２を形成する（図５参照）。すなわち、液滴吐出装置のワークテーブル上に被検査物２０を保持し、液滴吐出ヘッド１３を被検査物２０の上方の所定の位置に位置決めし、各吐出ノズル１４から被検査物２０に向かって液滴を吐出する。これにより、被検査物２０の表面に、吐出ノズル１４の配列間隔Ｓとほぼ同じ間隔で一列にドット列２２が形成される。
【００３５】
図５に示す場合には、液滴吐出ヘッド１３を被検査物２０に対し相対的に停止した状態で液滴を吐出する。これにより、液滴吐出装置を簡単な制御で作動すれば済み、複雑な制御が不要である。
なお、各ドット２１のサイズが大きくて隣のドット２１と重なってしまうような場合には、例えば奇数番目の吐出ノズル１４と偶数番目の吐出ノズル１４との２回（２列）に分けてドット２１を形成することにより、各ドット２１を離間させてドット列２２を形成する。
【００３６】
［２］  この被検査物２０を図１に示す検査テーブル２上に保持し、移動手段４のＸ軸方向移動手段７およびＹ軸方向移動手段８を駆動させて、カメラ３を被検査物２０上のドット列２２の上方に位置決めし、Ｚ軸方向移動手段６を駆動させてカメラ３を垂直方向に移動させ、カメラ３の焦点を被検査物２０上のドット列２２に合わせ、焦点が合った位置にカメラ３を固定する。
【００３７】
［３］  そして、この位置において、カメラ３により、図５に示すようなドット列２２の電子画像を撮像する。なお、本実施形態では、カメラ３の視野には、９個のドット２１までしか入らない。そこで、液滴吐出ヘッド１３の吐出ノズル１４が多数ある場合には、制御手段１０は、Ｘ軸方向移動手段７およびＹ軸方向移動手段８を作動してカメラ３を水平方向に移動しつつ撮像を繰り返す。これにより、液滴吐出ヘッド１３の全吐出ノズル１４に対応する全ドット２１に対し、撮像を行うことができる。
【００３８】
［４］  カメラ３により撮像された電子画像の画像データは、画像処理手段２３が備える記憶部２３１に取り込まれる。画像処理手段２３は、カメラ３により撮像された電子画像を画像処理することにより、隣接するドット２１の間隔を測定する。なお、画像処理手段２３は、正規の位置を中心としたある一定の領域内にドット２１がない場合には、当該ドット２１が抜けている（液滴不吐出によるドット２１の欠損）と判定する。
また、本実施形態では、画像処理手段２３は、さらに、各ドット２１の面積をも測定する。そして、画像処理手段２３は、これらの測定データを制御手段１０へ出力する。
【００３９】
［５］  制御手段１０は、画像処理手段２３から入力された測定データを記憶部１０２に記憶するとともに、その測定データを図６に示すような形式のファイルにまとめて、外部記憶装置２５に出力する。なお、測定データの出力手段は、外部記憶装置２５に限定されず、ディスプレイ２４に表示（出力）したり、プリンタに印刷して出力してもよい。また、ネットワークを接続して他のＰＣに送ることも効率的な出力方法となる。
【００４０】
図６に示す出力ファイルにおいて、１行目は、タイトルであり、左からノズル番号、ドット間隔（ドット間距離）［μｍ］、ドット面積［μｍ２］を表している。２行目以降は、データであり、各々の数値はカンマ記号で区切られている。ノズル番号１番に対応するドット間隔およびドット面積の数値は、それぞれ、図５中の１番ノズルのドット２１と２番ノズルのドット２１との距離Ｌ１および１番ノズルのドット２１の面積を示している。同様に、ノズル番号２番に対応するドット間隔およびドット面積の数値は、それぞれ、２番ノズルのドット２１と３番ノズルのドット２１との距離Ｌ２および２番ノズルのドット２１の面積を示しており、以下も同様である。
また、図６に示す出力ファイルにおいて、「ｎｏｎ」と書かれた部分は、吐出ノズル１４の目詰まり等の原因によってドット２１がない（ドット抜けしている）ことを示している。
【００４１】
オペレーターは、図６に示すような出力ファイルを読み取り、ドット間隔の測定値を正規値（この場合は吐出ノズル１４の配列間隔Ｓ）と比較することにより、ドットずれの有無を判定することができる。すなわち、吐出ノズル１４から吐出された液滴が正規の位置に着弾していれば、ドット間隔は、吐出ノズル１４の配列間隔Ｓと一致するはずであるので、ドット間隔の測定値と配列間隔Ｓとの差（ドットずれ量）を見ることにより、ドットずれの有無および程度を判定することができる。さらに、本実施形態では、ドット抜けの有無をも判定することができるので、吐出ノズル１４の目詰まり等によって液滴の不吐出が生じた場合にも、これを検出することができる。
【００４２】
なお、本発明では、検出されたドットずれ量は、各ドット２１の正規位置からのずれの絶対的な値を表すものではないが、ドットずれ（液滴の飛行曲がり）の程度が許容範囲内であるか否かを判断するには十分な情報であるので、液滴吐出ヘッド１３を用いて製造される前記のような製品の品質を確保する上で、大いに寄与する。
【００４３】
また、本発明では、ドットずれ検出を行う場合、無地の被検査物２０を用いることができ、例えば精密なパターンのマークが付されたガラスマスクのような高価な被検査物を用意する必要がないので、簡便に、低コストでドットずれ検出を行うことができる。また、被検査物２０に向けて液滴吐出ヘッド１３から液滴を吐出する際にも正確な目標位置に着弾させる必要がないので、液滴吐出装置に複雑な制御が不要となり、簡単かつ迅速にドットずれ検出を行うことができる。このようなことから、液滴吐出装置を用いて例えば前記のような製品を製造する際、本来の製造以外の部分に要する時間、手間、費用を削減することができるので、その製造コストを低減させることもできる。
なお、本発明では、制御手段１０にドット列２２における正規のドット間隔を予め入力しておき、制御手段１０が測定データに基づいて各ドット２１のドットずれが許容されるか否かを自動的に判定するようにしてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、各ドット２１の面積を測定するので、この測定値とドット２１の正規の面積とを比較することにより、各吐出ノズル１４から吐出された液滴の大きさ（液量）が設定した値になっているか否かを検出することもできる。なお、この場合、画像処理手段２３は、各ドット２１の面積自体を測定しなくてもよく、各ドット２１の面積に関する情報（例えば、ドット周囲の境界線の長さ等）を取得するようにしてもよい。
【００４５】
図７は、被検査物２０に形成したドット列の他の構成例を示す平面図、図８は、本発明のドットずれ検出装置の第２実施形態を示す平面図である。以下、これらの図を参照して本発明のドットずれ検出方法およびドットずれ検出装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【００４６】
図８に示すように、本実施形態のドットずれ検出装置１Ａは、液滴吐出ヘッド１３を備えた液滴吐出装置１１にドットずれ検出機能を加えたものであって、ワークまたは被検査物２０を保持する検査テーブルと兼用のワークテーブル１２と、ワークテーブル１２の上方に水平方向（Ｘ軸方向）および上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けられたカメラ３と、ワークテーブル１２の上方に水平方向（Ｘ軸方向）に移動可能に設けられた液滴吐出ヘッド１３と、カメラ３および液滴吐出ヘッド１３をそれぞれ独立にＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動手段７と、ワークテーブル１２をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動手段８とを備えている。液滴吐出ヘッド１３は、支持部材１７を介して、Ｘ軸方向移動手段７に支持されている。ここで、図８中の左右方向をＸ軸方向（副走査方向）、図８中の上下方向をＹ軸方向（主走査方向）、図８の紙面に垂直な方向をＺ軸方向とする。
【００４７】
上記のように構成したこの実施の形態によるドットずれ検出装置１Ａによってドットのずれを検出するには、まず、液滴吐出装置１１を用いてワークと同じ条件で被検査物２０の表面にドット列２２を形成する。すなわち、液滴吐出装置１１のワークテーブル１２上に被検査物２０を保持し、液滴吐出ヘッド１３を被検査物２０の上方の所定の位置に位置決めし、液滴吐出ヘッド１３の各吐出ノズル１４から被検査物２０に向かって液滴を吐出し、被検査物２０の表面にドット列２２を形成する。その後、被検査物２０の上方にカメラ３を位置決めしてドット列２２を撮像し、その電子画像を前記と同様にして画像処理手段２３で画像処理することにより、ドットずれ検出を行うことができる。
この実施の形態においては、液滴吐出装置１１にドット２１のずれを検出する機能を付加しているので、スペース効率を高めることができ、省スペース化を図ることができる。また、被検査物２０をワークテーブルから検査テーブルに載せかえる必要がなく、より迅速かつ簡単にドットずれ検出を行うことができる。
【００４８】
また、このようなドットずれ検出装置１Ａにおいては、被検査物２０にドット列２２を形成する際、図７に示すようにドット列２２を複数列に並べて形成してもよい。この場合、液滴吐出ヘッド１３の吐出ノズル列１５を図４中の左から右方向に向かってカメラ３の視野で捉えられる範囲内に複数のブロック（図示では、ノズル１０個ずつのブロック）に分け、液滴吐出ヘッド１３を被検査物２０に対して相対的に移動させつつ、各吐出ノズル１４から吐出タイミングをずらして液滴を吐出する。そして、まず最初に、吐出ノズル列１５の左端に位置しているブロックの吐出ノズル１４（１〜１０番のノズル）によって被検査物２０上に第１列目のドット列２２を形成し、次に２番目のブロックの吐出ノズル１４（１１〜２０番のノズル）によって被検査物２０上に第２列目のドット列２２を形成し、次に３番目のブロックの吐出ノズル１４（２１〜３０番のノズル）によって被検査物２０上に第３列目のドット列２２を形成し、このようなことを繰り返せば良い。このようにすることにより、カメラ３の視野内により多くのドット２１を配置することができ、一度の撮像でより多くの吐出ノズル１４についてドットずれ検出を行うことができるので、さらに迅速かつ効率的にドットずれ検出を行うことができる。
なお、上記の場合、第１列目の右端に位置する第１０番目のドット２１と、第２列目の左端に位置する第１１番目のドット２１との間隔を測定できないので、必要に応じて、第１０番目のドット２１を第２列目の左端にダブらせて再度形成することにより、その間隔の測定も可能となる。
【００４９】
また、図９に示すように、液滴吐出装置１１の支持部材１７に複数（図示では第１〜第３ヘッドの３個）の液滴吐出ヘッド１３が搭載されている場合には、次のようにしてドット列２２を複数列に形成することにより、さらに迅速かつ効率的にドットずれ検出を行うことができる。この場合には、被検査物２０にドット列２２を形成する際、各液滴吐出ヘッド１３を被検査物２０に対して相対的に移動させ、各液滴吐出ヘッド１３からの液滴の吐出タイミングをずらして吐出する。そして、図１０に示すように、最初に第１番目の液滴吐出ヘッド１３によって被検査物２０上に第１列目のドット列２２を形成し、次に第２番目の液滴吐出ヘッド１３によって被検査物２０上に第２列目のドット列２２を形成し、次に第３番目の液滴吐出ヘッド１３によって被検査物２０上に第３列目のドット列２２を形成する。このようにすることにより、カメラ３の視野内により多くのドット２１を配置することができ、一度の撮像でより多くの吐出ノズル１４についてドットずれ検出を行うことができるので、迅速かつ効率的にドットずれ検出を行うことができる。そして、図７の場合と同様に、各液滴吐出ヘッド１３の吐出ノズル列１５を複数のブロックに分けてブロックごとに繰り返しドット列２２を形成することにより、各液滴吐出ヘッド１３の全吐出ノズル１４について、ドットずれ検出を行うことができる。
【００５０】
図１１は、本発明のドットずれ検出装置の第３実施形態を示す平面図、図１２は、液滴吐出ヘッドおよび被検査物に形成したドット列のさらに他の構成例を示す図である。以下、これらの図を参照して本発明のドットずれ検出方法およびドットずれ検出装置の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【００５１】
図１１に示すドットずれ検出装置１Ｂは、液滴吐出装置１１のワークテーブル１２の他に、液滴吐出装置１１によってドット列２２を形成した被検査物２０を保持する検査テーブル２を別個に設けたものである。この場合、Ｙ軸方向移動手段８は、ワークテーブル１２と検査テーブル２の両方に設けられており、それぞれ独立してＹ軸方向に移動可能になっている。
【００５２】
この実施の形態に示すドットずれ検出装置１Ｂでは、ワークテーブル１２上に被検査物２０を保持して液滴吐出ヘッド１３によりドット列２２を形成した後、被検査物２０を検査テーブル２に載せかえてカメラ３により撮像し、ドットずれ検出を行う。あるいは、被検査物２０を初めから検査テーブル２上に保持したままで液滴吐出ヘッド１３によりドット列２２を形成してもよい。ドットずれ検出の方法は、前記と同様である。
この実施の形態においては、ワークテーブル１２と検査テーブル２とを別体としているので、製品の製造と、ドットずれ検出とを平行して行うことができ、ドットずれ検出をしている間に生産を停止する必要がないので、生産効率の向上が図れる。
【００５３】
また、ドットずれ検出装置１Ｂでは、吐出ノズル列１５の方向がＸ軸方向に対して傾斜するような姿勢で液滴吐出ヘッド１３が設置されている。このような液滴吐出ヘッド１３を用いてドット列２２を形成する場合には、次のようにしてもよい。液滴吐出ヘッド１３を被検査物２０に対して相対的にＹ軸方向に移動させつつ、各吐出ノズル１４からの液滴の吐出タイミングをずらして、図１２に示すようなドット列２２を形成する。すなわち、奇数番目の吐出ノズル１４によって被検査物２０上に第１列目のドット列２２を形成し、偶数番目の吐出ノズル１４によって被検査物２０上に第２列目のドット列２２を形成する。このようにすることにより、カメラ３の視野内により多くのドット２１を配置することができ、一度の撮像でより多くの吐出ノズル１４についてドットずれ検出を行うことができるので、さらに迅速かつ効率的にドットずれ検出を行うことができる。
【００５４】
なお、上記の場合、図１２に示すように、吐出ノズル列１５のＸ軸方向に対する傾斜角度をθとし、吐出ノズル１４の配列間隔をＳとすると、ドット間隔の正規値は、２Ｓｃｏｓθとなる。また、ドットずれ検出装置１Ｂにおいても、上記のような方法に限らず、液滴吐出ヘッド１３を被検査物２０に対し相対的に停止した状態で各吐出ノズル１４から液滴を吐出してドット列２２を形成してもよい。
【００５５】
図１３は、本発明のドットずれ検出装置の第４実施形態を示す平面図、図１４は、図１３に示すドットずれ検出装置における検査テーブルを示す側面図である。以下、これらの図を参照して本発明のドットずれ検出方法およびドットずれ検出装置の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【００５６】
これらの図に示すドットずれ検出装置１Ｃでは、検査テーブル２は、基台に対し固定的に設置されている。そして、図１４に示すように、ドットずれ検出装置１Ｃは、ロール状に巻回された長尺の被検査物２０（例えばロール紙等）を検査テーブル上へ巻き出す第１ローラ１８ａと、検査テーブル２上を通過した被検査物２０を巻き取る第２ローラ１８ｂと、第２ローラ１８ｂを回転駆動するモータ１９とを有している。これにより、モータ１９の駆動時に、第１ローラ１８ａ、第２ローラ１８ｂを介して被検査物２０を検査テーブル２上でＹ軸方向に移動可能としている。
【００５７】
このようなドットずれ検出装置１Ｃでは、Ｘ軸方向移動手段７を作動させて検査テーブル２の上方に液滴吐出ヘッド１３を移動した状態で、被検査物２０にドット列２２を形成し、次いで、このドット列２２の上方にカメラ３を移動して撮像することにより、ドットずれ検出を行う。本実施形態では、被検査物２０にロール状に巻回された長尺のものを使用しているので、被検査物２０の交換サイクルを長くすることができる。なお、ドットずれ検出装置１Ｃは、上記の点以外は、前記ドットずれ検出装置１Ｂと同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のドットずれ検出装置の概略平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って見た概略断面図。
【図３】図１に示すドットずれ検出装置のブロック図。
【図４】液滴吐出ヘッドのノズル面を示す底面図。
【図５】被検査物に形成したドット列の構成例を示す平面図。
【図６】液滴吐出装置のヘッドの変形例を示した概略平面図。
【図７】被検査物に形成したドット列の他の構成例を示す平面図。
【図８】本発明のドットずれ検出装置の第２実施形態を示す平面図。
【図９】液滴吐出装置に搭載された液滴吐出ヘッドの他の構成例を示す底面図。
【図１０】被検査物に形成したドット列のさらに他の構成例を示す平面図。
【図１１】本発明のドットずれ検出装置の第３実施形態を示す平面図。
【図１２】液滴吐出ヘッドおよび被検査物に形成したドット列のさらに他の構成例を示す図。
【図１３】本発明のドットずれ検出装置の第４実施形態を示す平面図。
【図１４】図１３に示すドットずれ検出装置における検査テーブルを示す側面図。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ……ドットずれ検出装置  ２……検査テーブル  ２ａ……保持面  ３……カメラ  ４……移動手段  ５……支持板  ６……Ｚ軸方向移動手段  ７……Ｘ軸方向移動手段  ８……Ｙ軸方向移動手段  １０……制御手段  １０１……ＣＰＵ  １０２……記憶部  １１……液滴吐出装置  １２……ワークテーブル  １３……液滴吐出ヘッド  １４……吐出ノズル  １５……吐出ノズル列  １７……支持部材  １８ａ……第１ローラ  １８ｂ……第２ローラ  １９……モータ  ２０……被検査物  ２１……ドット  ２２……ドット列  ２３……画像処理手段  ２３１……記憶部  ２４……ディスプレイ  ２５……外部記憶装置
【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】
2005014216.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2005014216.tif 000014
【図１３】
2005014216.tif 000015
【図１４】
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