(57)【要約】【課題】機能液滴吐出ヘッドのセット・アンセットを簡単且つ迅速に行うことができるセット装置および吐出検査装置を提供する。【解決手段】フランジ部５を有する機能液滴吐出ヘッド１を、キャリッジプレート３９に位置決めセットするセット装置であって、フランジ部５の長辺が突き当てられて機能液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向に位置決めするＸ軸位置決め手段２１１と、フランジ部５の短辺が突き当てられて機能液滴吐出ヘッド１をＹ軸方向に位置決めするＹ軸位置決め手段２１２と、フランジ部５をＸ軸位置決め手段に向かって押圧するＸ軸押圧片２１４と、フランジ部５をＹ軸位置決め手段に向かって押圧するＹ軸押圧片２１５と、押圧動作手段と、を備え、押圧動作手段は、出力端を有する押圧駆動源８２と、出力端の進退動をＸ軸押圧片およびＹ軸押圧片に伝達する動力伝達機構２１６と、を有している。【選択図】図８
2009011971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能液が導入される機能液導入部と吐出ノズルを形成した駆動部との間に略方形のフランジ部を有するインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを、キャリッジプレートに形成した開口部に前記駆動部を遊挿すると共に前記キャリッジプレートの上面に前記フランジ部を着座させた状態で、前記キャリッジプレートに位置決めセットする機能液滴吐出ヘッドのセット装置であって、
前記キャリッジプレートに立設され、前記フランジ部の一方の長辺が突き当てられることにより、前記機能液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に位置決めするＸ軸位置決め手段と、
前記キャリッジプレートに立設され、前記フランジ部の一方の短辺が突き当てられることにより、前記機能液滴吐出ヘッドをＹ軸方向に位置決めするＹ軸位置決め手段と、
前記フランジ部の他方の長辺に当接し、前記フランジ部をＸ軸位置決め手段に向かって押圧保持するＸ軸押圧片と、
前記フランジ部の他方の短辺に当接し、前記フランジ部をＹ軸位置決め手段に向かって押圧保持するＹ軸押圧片と、
前記Ｘ軸押圧片および前記Ｙ軸押圧片を押圧動作させる押圧動作手段と、を備え、
前記押圧動作手段は、進退動する出力端を有する単一の押圧駆動源と、前記出力端の進退動を前記Ｘ軸押圧片および前記Ｙ軸押圧片に伝達する動力伝達機構と、を有していることを特徴とする機能液滴吐出ヘッドのセット装置。
【請求項２】
前記Ｘ軸位置決め手段は、Ｙ軸方向に離間して配設した２本のＸ軸位置決めピンを有し、
前記Ｙ軸位置決め手段は、１本のＹ軸位置決めピンを有していることを特徴とする請求項１に記載の機能液滴吐出ヘッドのセット装置。
【請求項３】
前記キャリッジプレート上に設けられ、前記開口部への前記機能液滴吐出ヘッドの遊挿をガイドする複数のガイドブロックを、更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の機能液滴吐出ヘッドのセット装置。
【請求項４】
前記動力伝達機構は、前記Ｘ軸押圧片に動力を伝達するＸ伝達機構と、前記Ｙ軸押圧片に動力を伝達するＹ伝達機構と、から成り、
前記Ｘ伝達機構および前記Ｙ伝達機構の一方は、前記押圧駆動源の出力端が兼ねており、他方は、直動カムを有するカム機構で構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドのセット装置。
【請求項５】
前記Ｘ伝達機構は前記カム機構で構成され、且つ前記Ｘ軸押圧片は前記キャリッジプレートに回動自在に支持されており、
前記カム機構は、前記Ｘ軸押圧片を押圧動作させる押圧ばねと、
前記押圧ばねに抗して、前記Ｘ軸押圧片を押圧解除動作させる前記直動カムおよび直動カムに接触するカムフォロアと、を有し、
前記直動カムおよび前記カムフォロアは、一方が前記Ｘ軸押圧片に設けられ他方が前記押圧駆動源の出力端に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の機能液滴吐出ヘッドのセット装置。
【請求項６】
前記押圧駆動源がエアーシリンダで構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドのセット装置。
【請求項７】
前記Ｘ軸押圧片は、前記他方の長辺に当接するＸ軸押圧片本体と、前記Ｘ軸押圧片本体が前記他方の長辺に当接したときに、前記フランジ部の縁部に乗り上げて前記フランジ部を前記キャリッジプレートに向かって付勢するＸ軸板ばね部材を有し、
前記Ｙ軸押圧片は、前記他方の短辺に当接するＹ軸押圧片本体と、前記Ｙ軸押圧片本体が前記他方の短辺に当接したときに前記フランジ部の縁部に乗り上げて前記フランジ部を前記キャリッジプレートに向かって付勢するＹ軸板ばね部材を有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドのセット装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドのセット装置と、
前記機能液滴吐出ヘッドの吐出特性を検査する吐出検査手段と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置。
【請求項９】
前記機能液滴吐出ヘッドの前記機能液導入部に離接自在に臨み、前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を導入するための流路接続をワンタッチで行う流路接続ユニットを、更に備えたことを特徴とする請求項８に記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを、工具レスでキャリッジプレートに位置決めセットするための機能液滴吐出ヘッドのセット装置および機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の機能液滴吐出ヘッドのセット装置として、ヘッド保持部材を介してキャリッジ（本体プレート）に機能液滴吐出ヘッドをねじ止め固定するものが知られている（特許文献１参照）。このセット装置では、ヘッド保持部材に位置決め状態で機能液滴吐出ヘッドをねじ止めし、この状態で、機能液滴吐出ヘッドをキャリッジに位置決めすると共に、ヘッド保持部材をキャリッジに接着し且つねじ止めすることにより、機能液滴吐出ヘッドをキャリッジに位置決めセットしている。
【特許文献１】特開２００３−１２７３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来のセット装置では、構造が複雑でセット作業に手間が掛かるものとなり、機能液滴吐出ヘッド単体で交換を必要とない描画装置には向くが、機能液滴吐出ヘッドの検査装置等では、交換作業が煩雑になると共に手間が掛かる問題があった。
【０００４】
本発明は、工具レスで機能液滴吐出ヘッドのセット・アンセットを簡単且つ迅速に行うことができる機能液滴吐出ヘッドのセット装置および機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の機能液滴吐出ヘッドのセット装置は、機能液が導入される機能液導入部と吐出ノズルを形成した駆動部との間に略方形のフランジ部を有するインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを、キャリッジプレートに形成した開口部に駆動部を遊挿すると共にキャリッジプレートの上面にフランジ部を着座させた状態で、キャリッジプレートに位置決めセットする機能液滴吐出ヘッドのセット装置であって、キャリッジプレートに立設され、フランジ部の一方の長辺が突き当てられることにより、機能液滴吐出ヘッドをＸ軸方向に位置決めするＸ軸位置決め手段と、キャリッジプレートに立設され、フランジ部の一方の短辺が突き当てられることにより、機能液滴吐出ヘッドをＹ軸方向に位置決めするＹ軸位置決め手段と、フランジ部の他方の長辺に当接し、フランジ部をＸ軸位置決め手段に向かって押圧保持するＸ軸押圧片と、フランジ部の他方の短辺に当接し、フランジ部をＹ軸位置決め手段に向かって押圧保持するＹ軸押圧片と、Ｘ軸押圧片およびＹ軸押圧片を押圧動作させる押圧動作手段と、を備え、押圧動作手段は、進退動する出力端を有する単一の押圧駆動源と、出力端の進退動をＸ軸押圧片およびＹ軸押圧片に伝達する動力伝達機構と、を有していることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、押圧駆動源を駆動し、動力伝達機構を介してＸ軸押圧片およびＹ軸押圧片に動力を伝達すると、Ｘ軸押圧片が、機能液滴吐出ヘッドのフランジ部をＸ軸位置決め手段に突き当てこれを押圧保持すると同時に、Ｙ軸押圧片が、機能液滴吐出ヘッドのフランジ部をＹ軸位置決め手段に突き当てこれを押圧保持する。またこの状態から、逆の手順で機能液滴吐出ヘッドのＸ軸押圧片およびＹ軸押圧片による押圧保持状態を解くことができる。すなわち、キャリッジプレートの開口部に遊挿された機能液滴吐出ヘッドは、Ｘ軸位置決め手段におよびＹ軸位置決め手段により、キャリッジプレートに対しＸ軸方向およびＹ軸方向において位置決めされ、且つＸ軸押圧片およびＹ軸押圧片により、キャリッジプレートに保持および保持解除される。このように、単一の押圧駆動源により、機能液滴吐出ヘッドをキャリッジプレートに位置決め且つ保持することができるため、機能液滴吐出ヘッドのセット・アンセットを工具レスで簡単且つ迅速に行うことができる。
【０００７】
この場合、Ｘ軸位置決め手段は、Ｙ軸方向に離間して配設した２本のＸ軸位置決めピンを有し、Ｙ軸位置決め手段は、１本のＹ軸位置決めピンを有していることが、好ましい。
【０００８】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドを、３点でＸ軸方向およびＹ軸方向に位置決めすることができるため、機能液滴吐出ヘッドをキャリッジプレートに精度良く位置決めすることができる。
【０００９】
これらの場合、キャリッジプレート上に設けられ、開口部への機能液滴吐出ヘッドの遊挿をガイドする複数のガイドブロックを、更に備えていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、複数のガイドブロックにより、機能液滴吐出ヘッドの開口部への遊挿をガイドすることができるため、この挿入に際し、機能液滴吐出ヘッドのノズルプレート等を傷つける等の、支障を生ずることがない。なお、ガイドブロックは、樹脂等の柔らかい材料で形成されていることが好ましい。
【００１１】
これらの場合、動力伝達機構は、Ｘ軸押圧片に動力を伝達するＸ伝達機構と、Ｙ軸押圧片に動力を伝達するＹ伝達機構と、から成り、Ｘ伝達機構およびＹ伝達機構の一方は、押圧駆動源の出力端が兼ねており、他方は、直動カムを有するカム機構で構成されていることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、単一の押圧駆動源の進退動を、単純な動力伝達機構によりＸ軸押圧片およびＹ軸押圧片に動力を伝達することができ、且つＸ軸押圧片のＸ軸方向への押圧動作およびＹ軸押圧片のＹ軸方向への押圧動作を、適切に行わせることができる。
【００１３】
この場合、Ｘ伝達機構はカム機構で構成され、且つＸ軸押圧片はキャリッジプレートに回動自在に支持されており、カム機構は、Ｘ軸押圧片を押圧動作させる押圧ばねと、押圧ばねに抗して、Ｘ軸押圧片を押圧解除動作させる直動カムおよび直動カムに接触するカムフォロアと、を有し、直動カムおよびカムフォロアは、一方がＸ軸押圧片に設けられ他方が押圧駆動源の出力端に設けられていることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、Ｘ軸押圧片の押圧動作を押圧ばねで行い、押圧解除動作を直動カムおよびカムフォロアで行うようにしているため、Ｘ軸押圧片を介して機能液滴吐出ヘッドを適切に押圧保持できると共に、押圧解除を簡単に行うことができる。
【００１５】
これらの場合、押圧駆動源がエアーシリンダで構成されていることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、Ｘ軸押圧片およびＹ軸押圧片による機能液滴吐出ヘッドの押圧保持状態、すなわちホールド状態を維持するのに好適であって、且つ押圧駆動源を単純な構造とすることができる。
【００１７】
これらの場合、Ｘ軸押圧片は、他方の長辺に当接するＸ軸押圧片本体と、Ｘ軸押圧片本体が他方の長辺に当接したときに、フランジ部の縁部に乗り上げてフランジ部をキャリッジプレートに向かって付勢するＸ軸板ばね部材を有し、Ｙ軸押圧片は、他方の短辺に当接するＹ軸押圧片本体と、Ｙ軸押圧片本体が他方の短辺に当接したときにフランジ部の縁部に乗り上げてフランジ部をキャリッジプレートに向かって付勢するＹ軸板ばね部材を有していることが、好ましい。
【００１８】
この構成によれば、Ｘ軸板ばね部材およびＹ軸板ばね部材により、押圧保持状態の機能液滴吐出ヘッドをキャリッジプレートに押し付けておくことができる。これにより、機能液滴吐出ヘッドのキャリッジプレートからの浮き上がりを有効に防止することができる。すなわち、Ｘ軸押圧片およびＹ軸押圧片により、機能液滴吐出ヘッドを位置決め状態で押さえておくことができる。言い換えれば、キャリッジプレートに対し、機能液滴吐出ヘッドをＸ・Ｙ・Ｚ軸方向に位置決めした状態で保持しておくことができる。
【００１９】
本発明の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置は、上記した機能液滴吐出ヘッドのセット装置と、機能液滴吐出ヘッドの吐出特性を検査する吐出検査手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドのセット・アンセットを工具レスで簡単且つ迅速に行うことができるため、機能液滴吐出ヘッドの検査を効率良く迅速に行うことができる。
【００２１】
この場合、機能液滴吐出ヘッドの機能液導入部に離接自在に臨み、機能液滴吐出ヘッドに機能液を導入するための流路接続をワンタッチで行う流路接続ユニットを、更に備えることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドに対する機能液の流路接続（および接続解除）を含め、機能液滴吐出ヘッドの検査を効率良く迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の機能液滴吐出ヘッドのセット装置（以下、「ヘッドセット装置」という。）を適用した機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置（以下、「ヘッド検査装置」という。）について説明する。このヘッド検査装置は、単体としての機能液滴吐出ヘッド（いわゆる、インクジェットヘッド）に対し、吐出確認検査、吐出重量検査、飛行速度検査および体積測定検査等の吐出性能検査を行うものである。また、ヘッドセット装置は、検査対象となる機能液滴吐出ヘッドをキャリッジプレートに、工具レスで着脱自在にセットするものである。そこで、ヘッド検査装置の説明に先立ち、検査対象およびセット対象となる機能液滴吐出ヘッドについて説明する。
【００２４】
図１に示すように、機能液滴吐出ヘッド１は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針７，７を有する機能液導入部２と、機能液導入部２の側方に連なる２連のヘッド基板３と、機能液導入部２の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体（駆動部）４と、機能液導入部２とヘッド本体４との間に介設した略方形のフランジ部５と、を備えている。機能液滴吐出ヘッド１には、実描画において、Ｒ・Ｇ・Ｂ３色の機能液のうち１色が導入されるが、この検査段階で、既に何色の機能液を導入するかを決定するようになっている。
【００２５】
各接続針７は、後述する機能液供給チューブ３７を介して機能液を貯留する機能液タンク６１に接続され、機能液導入部２は、機能液タンク６１から機能液の供給を受けるようになっている。また、ヘッド本体４は、ピエゾ素子等の圧電素子で構成される２連のポンプ部８と、多数の吐出ノズル９を形成したノズル面１０を有するノズルプレート１１と、を有している。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、ノズルプレート１１のノズル面１０に形成された多数の吐出ノズル９は、相互に平行に列設された２列のノズル列１２で構成されており、各ノズル列１２は、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル９で構成されている。この場合、１８０個の吐出ノズル９のうち、両外端に位置する各１０個の吐出ノズル９は、無効吐出ノズル（ダミーノズル）であり、実際の描画には使用しない。このため、ヘッド検査装置２０により機能液滴吐出ヘッド１を検査する場合は、無効吐出ノズルを考慮することなく検査が行われる。また、詳細は後述するが、吐出量測定ユニット４３により、機能液滴吐出ヘッド１から吐出される機能液滴の吐出重量を測定する場合は、ノズル列１２単位で行うようにしている。
【００２７】
ヘッド基板３には、２連のコネクタ１３，１３が設けられており、各コネクタ１３はフレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介してヘッド検査装置２０の制御装置２５（図４参照）に接続されるようになっている。そして、この制御装置２５から出力された駆動波形が各コネクタ１３を介して各ポンプ部８に印加されることで、各吐出ノズル９から機能液滴が吐出される。このようにして、制御装置２５により機能液滴吐出ヘッド１の駆動が制御される。
【００２８】
次に、図２ないし５を参照して、上記した機能液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査するヘッド検査装置２０について説明する。ヘッド検査装置２０は、キャビネット形式の機台２１と、機台２１上に載置され、機能液滴吐出ヘッド１を搭載した吐出検査装置２２と、同様に機台２１上に載置され、機能液滴吐出ヘッド１に対し保管および機能回復を行うメンテナンス装置２３と、吐出検査装置２２およびメンテナンス装置２３を内部に収容し、機台２１の上方空間を覆うようにして設けられたチャンバ装置２４と、を備えている。また、ヘッド検査装置２０には、チャンバ装置２４の装置カバー２６の背面側に設けた一対の電装ボックス２７，２７、および装置カバー２６の正面（前面）に設けた制御装置本体２８から成る制御装置２５が組み込まれている（図４および図５参照）。そして、制御装置２５は、上記の機能液滴吐出ヘッド１、吐出検査装置２２、メンテナンス装置２３およびチャンバ装置２４を統括制御する。
【００２９】
ヘッド検査装置２０は、吐出検査装置２２に搭載した機能液滴吐出ヘッド１を１つずつ検査すべく、メンテナンス装置２３により機能液滴吐出ヘッド１の機能維持・回復を行いながら、吐出検査装置２２により機能液滴を吐出して、機能液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する。また、チャンバ装置２４は、装置カバー２６の内部雰囲気を温度管理する、いわゆるクリーンブースの形態を有している。なお、ヘッド検査装置２０の全体は、温度管理されたクリーンルーム内に設置されており、チャンバ装置２４による装置カバー２６内の温度管理は、チャンバ装置２４に付設した換気装置２９（図５参照）により内部を換気し、内部雰囲気をクリーンルームの雰囲気に置換することで行われる。すなわち、チャンバ装置２４は、装置カバー２６と換気装置２９とで構成されている。
【００３０】
メンテナンス装置２３は、機能液滴吐出ヘッド１に対しキャッピングおよび機能液吸引を行う吸引装置３１と、吸引後の機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１０を払拭するワイピング装置３２と、を備えている。吸引装置３１およびワイピング装置３２は、後述する各テーブル５２，５３によりＹ軸方向に移動する機能液滴吐出ヘッド１の移動軌跡の下方に臨むよう、機台２１上の右部に並べて配置されている（図３参照）。
【００３１】
図２および図３に示すように、吐出検査装置２２は、機台の前後中間部に配設した被検査部２２Ａと、前部に配設した検査部２２Ｂとから成り、被検査部２２Ａは、機能液滴吐出ヘッド１を搭載しこれを適宜、ＸＹ方向に移動させながら液滴吐出を行う検査描画装置３５と、機能液滴吐出ヘッド１にＲ・Ｇ・Ｂ３色の機能液を選択的に供給する機能液供給ユニット３６と、機能液供給ユニット３６の機能液供給チューブ３７を機能液滴吐出ヘッド１にワンタッチで接続するための供給流路接続装置（流路接続ユニット）３８（図６参照）と、機能液滴吐出ヘッド１を検査描画装置３５のキャリッジプレート３９に工具レスでセットするためのヘッドセット装置４０（図８参照）と、を備えている。
【００３２】
一方、検査部２２Ｂは、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の吐出確認や飛行速度等を検査する飛行検査ユニット４２と、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の吐出重量の測定を行う吐出量測定ユニット４３と、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された着弾ドットの体積測定のためのガラス基板Ｗをセットするターゲットステージ４４と、各種の部品等を仮置きするための仮置きステージ４５と、を備えている。飛行検査ユニット４２および吐出量測定ユニット４３は、Ｙ軸方向に移動する機能液滴吐出ヘッド１の移動軌跡の下方に臨むよう、機台２１上に並べて配設されている。
【００３３】
図２および図３に示すように、検査描画装置３５は、機台２１上に立設した一対の支柱５１，５１と、一対の支柱５１，５１に架け渡されたＹ軸メインテーブル５２と、Ｙ軸メインテーブル５２に移動自在に支持されと共に、Ｘ軸テーブル５４およびＹ軸サブテーブル５５から成るＸＹテーブル５３と、Ｘ軸テーブル５４に垂設されたキャリッジ５６と、キャリッジ５６に搭載されると共に、１の機能液滴吐出ヘッド１が工具レスでセットされるキャリッジプレート３９および上記のヘッドセット装置４０から成るヘッドホルダ５７と、を備えている（図８参照）。また、Ｙ軸メインテーブル５２に添設するように、ケーブル担持体（ケーブルベア（登録商標））５９が配設されており、ケーブル担持体５９には、ＸＹテーブル５３側に導かれる各種ケーブルやチューブが収容されている。
【００３４】
Ｙ軸メインテーブル５２は、主として機能液滴吐出ヘッド１をＹ軸方向に大きく移動させ、ＸＹテーブル５３は、主として機能液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向およびＹ軸方向に小さく移動させる。したがって、検査部２２Ｂの各構成装置やメンテナンス装置２３の各構成装置の間における機能液滴吐出ヘッド１の移動は、主にＹ軸メインテーブル５２により行われ、ガラス基板Ｗへの検査吐出に伴う機能液滴吐出ヘッド１の移動は、主にＸＹテーブル５３により行われる。なお、上記の機能液供給ユニット３６は、Ｙ軸メインテーブル５２の前方に固定的に配設され、供給流路接続装置３８は、ＸＹテーブル５３に搭載されている。
【００３５】
図２および図３に示すように、機能液供給ユニット３６は、Ｒ・Ｇ・Ｂ色の機能液をそれぞれ貯留する３つの機能液タンク６１と、３つの機能液タンク６１を収容するタンクボックス６２と、３つの機能液タンク６１に接続されて３本の機能液供給チューブ３７と、を備えている。タンクボックス６２は、上部を開放すると共に、内部に「Ｕ」字状の３つの切欠き部を有するセットプレート６３を設けたものであり、各機能液タンク６１は、この切欠き部に嵌め入れるようにしてセットされている。また、各機能液供給チューブ３７は、Ｙ軸メインテーブル５２の上側に配設したフレキシブルな配管支持プレート６４を介して、供給流路接続装置３８に接続されている。
【００３６】
各機能液タンク６１は、機能液滴吐出ヘッド１の上方に配設され、セットした機能液滴吐出ヘッド１の色別に応じて選択的に使用される。このため、機能液は、自然水頭により各機能液タンク６１から各機能液供給チューブ３７を介して機能液滴吐出ヘッド１へ機能液が供給される。なお、機能液滴吐出ヘッド１直近の機能液供給チューブ３７には、水頭圧を調整する自己封止弁（減圧弁：図２参照）６５が設けられており、機能液滴吐出ヘッド１には機能液が適正圧力で供給される。
【００３７】
図２、図６および図７に示すように、供給流路接続装置３８は、各機能液供給チューブ３７の下流端が接続されると共に、機能液滴吐出ヘッド１への一対の接続口７２，７２を有するＲ・Ｇ・Ｂ色の３つの接続口ユニット７１と、３つの接続口ユニット７１をストックするユニットストッカ７３と、ユニットストッカ７３から持ち出されて装着された１の接続口ユニット７１を、機能液滴吐出ヘッド１に対し接続および接続解除させる上下動ユニット７４と、を備えている。
【００３８】
上下動ユニット７４は、装着した接続口ユニット７１を、ヘッドセット装置４０により位置決めセットされた機能液滴吐出ヘッド１の直上部に臨ませると共に、接続口ユニット７１を下動（下降）させてその一対の接続口７２，７２を機能液滴吐出ヘッド１の２連の接続針７，７に接続する（図７参照）。これにより、機能液タンク６１と対応する機能液滴吐出ヘッド１が接続され、機能液滴吐出ヘッド１への機能液の供給が可能になる。なお、接続口ユニット７１を機能液滴吐出ヘッド１に接続した直後には、上記の吸引装置３１により、機能液滴吐出ヘッド１のヘッド内流路に機能液を充填する初期充填動作が行われる。
【００３９】
図２および図８に示すように、ヘッドセット装置４０は、キャリッジプレート３９に、機能液滴吐出ヘッド１を位置決めセットするものであり、機能液滴吐出ヘッド１のフランジ部５を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に同時に押圧して位置決めを行う位置決め機構８１と、位置決め機構８１を作動させる単一のエアーシリンダ８２と、を備えている。オペレータは、キャリッジプレート３９に形成した開口部３９ａに機能液滴吐出ヘッド１を投入し、エアーシリンダ８２を駆動させるだけで、機能液滴吐出ヘッド１を位置決めセットできるようになっている（詳細は、後述する）。
【００４０】
図２、図３および図９に示すように、飛行検査ユニット４２は、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の吐出不良（ドット抜け）、飛行曲りおよび不良吐出を検査すると共に、飛行速度等を検査するものであり、吐出された機能液滴を高速度撮影する。飛行検査ユニット４２は、パルス光源であるパルスレーザを有する照明部８５と、照明部８５に対向して配置され、パルスレーザによるパルス光を受光する顕微鏡カメラ８６と、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴を受ける円形の機能液受け部８７と、を備えている。
【００４１】
機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴は、照明部８５と顕微鏡カメラ８６との間のパルス光を遮って、機能液受け部８７に着弾するよう構成されている。飛行検査ユニット４２により高速度撮影された機能液滴は、その撮影結果に基づいて、機能液滴吐出ヘッド１からの飛行速度が計測されると共に、吐出不良、飛行曲りおよび不良吐出があるか否かを検査する。なお、図示は省略するが、上記の機能液受け部８７は、機能液滴吐出ヘッド１からの捨て吐出を受けるフラッシング部を兼ねており、機能液受け部８７に貯留した機能液は、廃液チューブを介して機能液受け部８７に接続されたイジェクターにより吸引されることで、廃液タンク８８（図２参照）に回収される。
【００４２】
図２および図３に示すように、吐出量測定ユニット４３は、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の重量を測定するものであり、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴を受ける容器９１と、容器９１内の機能液の重量を測定する電子天秤９２と、を備えている。この吐出量測定ユニット４３により機能液滴の吐出量を測定する場合は、機能液滴吐出ヘッド１を容器９１に臨ませた後、ノズル列１２単位で数万発の機能液滴を吐出し、電子天秤９２により機能液の吐出重量を測定する。機能液の吐出重量が測定されると、測定された吐出重量から、１の吐出ノズル９あたりの吐出量を、吐出回数と吐出ノズル９の数分、除算して算出する。そして、この測定された機能液滴の吐出重量に基づいて、機能液滴吐出ヘッド１に印加する駆動電圧（ノズル列１２単位）が決定されている。
【００４３】
図２、図３および図１０に示すように、ターゲットステージ４４は、ガラス基板Ｗ等の検査吐出を受けるターゲットを載置するいわゆる吸着テーブルであり、載置されたガラス基板Ｗには、上方に臨んだ機能液滴吐出ヘッド１から、所定の検査パターンに基づいて機能液滴が吐出される。この場合、ターゲットステージ４４は、左半部に検査シート用の補助ステージ９８を搭載したベースステージ９５と、ベースステージ９５の右部に搭載されガラス基板Ｗを直接吸着セットする第１セットステージ９６と、第１セットステージ９６より一回り大きく形成され、第１セットステージ９６を吸着する第２セットステージ９７と、で構成されている。
【００４４】
すなわち、第１セットステージ９６および第２セットステージ９７は、図外の真空吸引設備に個々に接続されており、第２セットステージ９７がこれに重ねるように配設した第１セットステージ９６を吸着し、且つ第１セットステージ９６がガラス基板Ｗを吸着するようになっている。機能液滴が着弾したガラス基板Ｗは、装置外に持ち出されて、着弾した機能液滴を自然乾燥（或いはホットプレート上で乾燥させる）させる。乾燥後のガラス基板Ｗは、さらに図示しない別体の体積測定装置に移送され、着弾した機能液滴の個々の吐出量（体積）が測定される。
【００４５】
上記の補助ステージ９８は、機能液滴吐出ヘッド１から検査吐出を受けるシートをセットするものであり、これもいわゆる吸着テーブルで構成されている。そして、上記の第１セットステージ９６、第２セットステージ９７および補助ステージ９８のそれぞれ吸引動作をＯＮ−ＯＦＦさせる３つの手動エアーバルブ９９が、上記の仮置きステージ４５の端部に取り付けられている。
【００４６】
図２、図３および図１１に示すように、ワイピング装置３２は、ノズル面１０に当接するワイピングシート１０１と、ワイピングシート１０１に洗浄液を噴霧する噴霧ヘッド１０２とを有しており、ワイピングシート１０１は、繰出しリール１０３に巻回された状態から繰り出され、押圧ローラ１０４を経由して巻取りリール１０５に巻き取られる。ワイピング動作では、繰り出されたワイピングシート１０１に対し、噴霧ヘッド１０２から洗浄液を噴霧すると共に、洗浄液を含侵したワイピングシート１０１を、押圧ローラ１０４により機能液滴吐出ノズル１のノズル面１０に押し当てる。次に、この状態で、機能液滴吐出ノズル１をＹ軸サブテーブル５５によりＹ軸方向に移動させることで、機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１０が払拭（ワイピング）される。
【００４７】
図２、図３および図１２に示すように、吸引装置３１は、機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１０に密接すると共に、Ｘ軸方向に並んだＲ・Ｇ・Ｂ色の３つのキャップ部１１２を有するキャップユニット１１１と、キャップユニット１１１を昇降させる昇降機構１１３と、吸引チューブを介して３つのキャップ部１１２に接続された図示しないイジェクターと、を備えている。また、吸引装置３１は、手動でＸ軸方向に移動するための手動Ｘ軸テーブル１１４を備えており、手動Ｘ軸テーブル１１４は、色別の機能液滴吐出ヘッド１に対応して、キャップユニット１１１をＸ軸方向に移動させて、該当するキャップ部１１２を機能液滴吐出ヘッド１の直下に位置決めする。昇降機構１１３により、位置決めした１のキャップ部１１２を機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１０に密接させ、この状態で、イジェクターにより機能液の吸引を行なうことで、吐出ノズル９の目詰まり等を解消する（機能回復）。なお、吸引された機能液は、上記した廃液タンク８８に回収される。
【００４８】
図４および図５に示すように、制御装置２５は、吐出検査装置２２、メンテナンス装置２３およびチャンバ装置２４を制御しており、制御装置本体２８と一対の電装ボックス２７，２７とで構成されている。制御装置本体２８には、データを入力するキーボード１１６およびマウス１１７と、入力結果等を表示するディスプレイ１１８と、が設けられている。制御装置本体２８には、ヘッド検査装置２０を制御する各種プログラムや、各ユニットを駆動させるデバイスドライバ等が記憶されており、キーボード１１６や各ユニット等から各種検出信号、各種指令、各種データ等が入力されると、制御装置２５は、各種プログラムおよびデバイスドライバ等に従って、各種データを処理し、ヘッド検査装置２０全体を制御する。
【００４９】
ここで、図８、図１３および図１４を参照して、本発明の主体を為すヘッドセット装置４０について、詳細に説明する。ヘッドセット装置４０は、機能液滴吐出ヘッド１が遊挿される開口部３９ａを形成したキャリッジプレート３９の上面に搭載されており、開口部３９ａにヘッド本体（駆動部）４を遊挿しフランジ部５を開口縁部に着座させた機能液滴吐出ヘッド１を、キャリッジプレート３９に対し、フランジ部５の部分で位置決めし且つこの状態で不動にセットするものである。
【００５０】
上述のように、ヘッドセット装置４０は、機能液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向およびＹ軸方向に同時に押圧して位置決めを行う位置決め機構８１と、位置決め機構８１を作動させる単一のエアーシリンダ８２と、を備えている。また、ヘッドセット装置４０は、オペレータが機能液滴吐出ヘッド１を開口部３９ａに遊挿する際のヘッドプレート１１の損傷を防止すべく、その投入をガイドする投入ガイド２０１を、備えている。エアーシリンダ８２は、復動シリンダであり、方形薄形のシリンダ本体２０２と、シリンダ本体２０２の上面に配設され、ピストンロッドに相当する断面「Ｌ」字状の出力プレート２０３と、で構成されている。エアーシリンダ８２はＹ軸方向に延在しており、出力プレート２０３はＹ軸方向に進退（往復動）する。
【００５１】
投入ガイド２０１は、機能液滴吐出ヘッド１におけるフランジ部５の２つの長辺のヘッド基板３側をＸ軸方向においてガイドする２つＸ軸ガイドブロック２０５ａ，２０５ｂと、フランジ部５の一方の長辺のエアーシリンダ８２側をＸ軸方向およびＹ軸方向においてガイドするＸＹ軸ガイドブロック２０６と、で構成されている。２つＸ軸ガイドブロック２０５ａ，２０５ｂおよびＸＹ軸ガイドブロック２０６は、開口部３９ａと同一或いは開口部３９ａに僅かに張り出させてキャリッジプレート３９の開口縁部にねじ止め固定されている。また、２つＸ軸ガイドブロック２０５ａ，２０５ｂおよびＸＹ軸ガイドブロック２０６は、いずれも開口部３９ａ側上部が傾斜面となっており、機能液滴吐出ヘッド１の開口部３９ａへの投入を円滑にガイドする。
【００５２】
位置決め機構８１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の位置決め基準となる位置決めピン２０８と、位置決めピン２０８に機能液滴吐出ヘッド１のフランジ部５を押し付ける押圧機構２０９と、で構成されている。位置決めピン２０８は、キャリッジプレート３９の開口縁部に立設されており、フランジ部５の一方の長辺が突き当てられることにより、機能液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向に位置決めする２本のＸ軸位置決めピン２１１，２１１と、フランジ部５の一方の短辺が突き当てられることにより、機能液滴吐出ヘッド１をＹ軸方向に位置決めする１本のＹ軸位置決めピン２１２と、で構成されている。２本のＸ軸位置決めピン２１１，２１１は、Ｙ軸方向に離間して配設されており、これらキャリッジプレート３９上の３本の位置決めピン２１１，２１１，２１２により、機能液滴吐出ヘッド１がＸ軸方向およびＹ軸方向に位置決めされる。
【００５３】
押圧機構２０９は、フランジ部５の他方の長辺に当接し、フランジ部５を両Ｘ軸位置決めピン２１１，２１１に向かって押圧するＸ軸押圧片２１４と、フランジ部５の他方の短辺に当接し、フランジ部５をＹ軸位置決めピン２１２向かって押圧するＹ軸押圧片２１５と、Ｘ軸押圧片２１４を押圧および押圧解除動作させるカム機構（動力伝達機構）２１６と、を有している。Ｙ軸押圧片２１５は、上記出力プレート２０３の先端に直接取り付けられており、その先端側には、フランジ部５に当接するピン状の当接部２１８とこれに隣接する平板状の抜止め部２１９と、が横並び形成されている。当接部２１８がフランジ部５に当接した状態で抜止め部２１９は、フランジ部５の縁部に上側から臨み、機能液滴吐出ヘッド１の浮き上がりを防止している。
【００５４】
Ｘ軸押圧片２１４は、平面視クランク状に形成されたリンクで構成され、中間部をキャリッジプレート３９に回動自在に支持されている。Ｘ軸押圧片２１４の先端部には、フランジ部５に当接するピン状の当接部２２１とこれに隣接する突起状の抜止め部２２２が形成されている。当接部２２１がフランジ部５に当接した状態で抜止め部２２２は、フランジ部５の縁部に上側から臨み、機能液滴吐出ヘッド１の浮き上がりを防止している。また、Ｘ軸押圧片２１４の基端部には、上記カム機構２１６の一部を構成するローラフォロア（カムフォロア）２２３が取り付けられている。
【００５５】
カム機構２１６は、上記のローラフォロア２２３と、ローラフォロア２２３に転接する直動カム部２２４を有するカムプレート２２５と、Ｘ軸押圧片２１４の先端部に当接し、Ｘ軸押圧片２１４を介してフランジ部５を押圧する押圧ばね２２６と、を有している。カムプレート２２５は、上記出力プレート２０３の上面にねじ止めされ、ローラフォロア２２３に向かって延在している。そして、下方に屈曲したカムプレート２２５の突出端部２２５ａの内側に、Ｘ軸押圧片２１４を回動させる直動カム部２２４が形成されている。押圧ばね２２６は、直動カム部２２４に対しローラフォロア２２３を確動的に追従させるものであり、ばね支持部材２２７を介してキャリッジプレート３９に取り付けられたコイルばねで構成されている。
【００５６】
図１４に示すように、Ｘ軸押圧片２１４の当接部２２１およびＹ軸押圧片２１５の当接部２１８が、機能液滴吐出ヘッド１のフランジ部５から離間したアンセット状態で、エアーシリンダ８２が駆動（往動）し出力プレート２０３が前進すると、Ｙ軸押圧片２１５の当接部２１８は、直接のフランジ部５をＹ軸方向に押圧して、フランジ部５をＹ軸位置決めピン２１２に突き当てる。また、出力プレート２０３の前進に伴ってカムプレート２２５が前進すると、直動カム部２２４とローラフォロア２２３とのカム係合が解かれてゆき、Ｘ軸押圧片２１４の当接部２２１は、押圧ばね２２６によりフランジ部５をＸ軸方向に押圧して、フランジ部５を両Ｘ軸位置決めピン２１１，２１１に突き当てる。ここで、エアーシリンダ８２によるホールド状態を維持することで、機能液滴吐出ヘッド１がキャリッジプレート３９に位置決めセットされる。また、押圧ばね２２６がフランジ部５を押圧している状態では、回動したＸ軸押圧片２１４により、ローラフォロア２２３が直動カム部２２４から僅かに離れるように構成されており、押圧ばね２２６による押圧が規制されることはない。
【００５７】
一方、Ｘ軸押圧片２１４の当接部２２１およびＹ軸押圧片２１５の当接部２１８が、フランジ部５に当接したセット状態から、エアーシリンダ８２が駆動（復動）し出力プレート２０３が後退すると、Ｙ軸押圧片２１５の当接部２１８はフランジ部５から離れ、Ｘ軸押圧片２１４の当接部２２１は、直動カム部２２４とローラフォロア２２３とのカムのカム作用により回動し、押圧ばね２２６に抗してフランジ部５から離れる。これにより、機能液滴吐出ヘッド１の位置決めセットが解かれ、機能液滴吐出ヘッド１は取り出し得る状態となる。
【００５８】
ところで、実施形態のヘッドセット装置４０は、Ｘ軸押圧片２１４およびＹ軸押圧片２１５にそれぞれ設けた抜止め部２１９，２２２により、機能液滴吐出ヘッド１を上方に抜止め状態でセットするが、機能液滴吐出ヘッド１をＺ軸方向に押圧する機構を特に有していない。機能液滴吐出ヘッド１のＺ軸方向への押圧は、上記の接続口ユニット７１を上下させる上下動ユニット７４により行われる（図７参照）。そこで次に、この押圧する機構を組み込んだヘッドセット装置４０の変形例について説明する。
【００５９】
図１５に示すように、この変形例では、Ｘ軸押圧片２１４の先端部上面に、押圧動作によりフランジ部５の縁部に乗り上げてフランジ部５をキャリッジプレート３９に向かって付勢するＸ軸板ばね部材２３１が設けられている。同様に、Ｙ軸押圧片２１５の先端部上面にも、押圧動作によりフランジ部５の縁部に乗り上げてフランジ部５をキャリッジプレート３９に向かって付勢するＹ軸板ばね部材２３２が設けられている。このように、Ｘ軸板ばね部材２３１およびＹ軸板ばね部材２３２を設けることにより、セット状態の機能液滴吐出ヘッド１を上側からキャリッジプレート３９に押し付けておくことができる。また、かかる場合には、Ｘ軸押圧片２１４およびＹ軸押圧片２１５の抜止め部２２２，２１９をそれぞれ省略することができる。
【００６０】
以上のように、本実施形態のヘッドセット装置４０によれば、単一のエアーシリンダ８２のワンアクションにより、機能液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向およびＹ軸方向において、キャリッジプレート３９に位置決めセットすることができ、且つこの位置決めセット状態をワンアクションで解除することができる。すなわち、機能液滴吐出ヘッド１のセット・アンセットを工具レスで簡単且つ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施形態に係る機能液滴吐出ヘッド単体の全体斜視図である。
【図２】実施形態に係るヘッド検査装置の装置カバーを取り去った状態の外観斜視図である。
【図３】実施形態に係るヘッド検査装置を模式的に表した平面図である。
【図４】実施形態に係るヘッド検査装置の斜め前方から見た外観斜視図である。
【図５】実施形態に係るヘッド検査装置の斜め後方から見た外観斜視図である。
【図６】供給流路接続装置における主要部の斜視図である。
【図７】供給流路接続装置における接続口ホルダの接続状態を示す斜視図である。
【図８】ヘッドセット装置廻りの斜め前方から見た斜視図である。
【図９】飛行検査ユニットの斜視図である。
【図１０】ターゲットテーブルの斜視図である。
【図１１】ワイピング装置の斜視図である。
【図１２】吸引装置の斜視図である。
【図１３】ヘッドセット装置廻りの斜め後方から見た斜視図である。
【図１４】ヘッドセット装置廻りの平面図である。
【図１５】変形例に係るヘッドセット装置廻りの平面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  機能液滴吐出ヘッド、２  機能液導入部、４  ヘッド本体、５  フランジ部、９  吐出ノズル、１１  ノズルプレート、２０  ヘッド検査装置、２２  吐出検査装置、２５  制御装置、３８  供給流路接続装置、３９  キャリッジプレート、３９ａ  開口部、４０  ヘッドセット装置、７１  接続口ユニット、７４  上下動ユニット、８１  位置決め機構、８２  エアーシリンダ、２０１  投入ガイド、２０５ａ  Ｘ軸ガイドブロック、２０５ｂ  Ｘ軸ガイドブロック、２０６ＸＹ軸ガイドブロック、２０９  押圧機構、２１１  Ｘ軸位置決めピン、２１２  Ｙ軸位置決めピン、２１４  Ｘ軸押圧片、２１５  Ｙ軸押圧片、２１６  カム機構、２１８  当接部、２１９  抜止め部、２２１  当接部、２２２  抜止め部、２２３  ローラフォロア、２２４  直動カム、２２５  カムプレート、２２６  押圧ばね、２３１  Ｘ軸板ばね部材、２３２  Ｙ軸板ばね部材
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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