(57)【要約】【課題】ノズル群毎の吐出順番の影響を受けない吐出量の検査方法を提供する。【解決手段】複数の吐出素子群を駆動して第１ノズル群１１１ａ〜第３ノズル群１１１ｃから液状体を吐出する液滴吐出ヘッドの検査方法に係る。複数の吐出素子群を連続駆動して機能液を吐出する第１吐出工程と、第１吐出工程にて吐出される機能液の吐出量を測定する第１測定工程と、吐出素子群毎に平均吐出量１１０を演算し、平均吐出量１１０に基づいて吐出素子群にそれぞれ対応する駆動信号の適正条件を演算する演算工程と、適正条件の駆動電圧１１４により複数の吐出素子群を連続駆動して機能液を吐出する第２吐出工程と、第２吐出工程にて吐出される機能液の吐出量を測定する第２測定工程と、吐出素子群毎に吐出量の最大値及び最小値を演算した後、最大値及び最小値に基づいて吐出ヘッドの良否を判断する判断工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出素子群を駆動して前記吐出素子のノズルから液状体を吐出する吐出ヘッドの検査方法であって、
複数の前記吐出素子群を駆動して前記液状体を吐出する第１吐出工程と、
前記第１吐出工程にて吐出された前記液状体の吐出量を測定する第１測定工程と、
前記吐出素子群毎に前記第１測定工程にて測定された吐出量の統計値を演算し、前記統計値に基づいて前記吐出素子群に対応する駆動信号の適正条件を演算する演算工程と、
前記適正条件の前記駆動信号により複数の前記吐出素子群を駆動して前記液状体を吐出する第２吐出工程と、
前記第２吐出工程にて吐出された前記液状体の吐出量を測定する第２測定工程と、
前記吐出素子群毎に前記第２測定工程にて測定された吐出量に基づいて前記吐出ヘッドの良否を判断する判断工程と、を有することを特徴とする吐出ヘッドの検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の吐出ヘッドの検査方法であって、前記演算工程にて演算する前記統計値は平均値であって、前記適正条件は前記吐出素子群毎の吐出量の平均値が略同じになるように演算されることを特徴とする吐出ヘッドの検査方法。
【請求項３】
請求項２に記載の吐出ヘッドの検査方法であって、
前記駆動信号の前記適正条件は、各吐出素子における吐出量の分散が小さくなるように、前記駆動信号にオフセット値が加算もしくは減算されて演算されることを特徴とする吐出ヘッドの検査方法。
【請求項４】
複数の吐出素子群を駆動して前記吐出素子のノズルから液状体を吐出する吐出ヘッド検査装置であって、
前記吐出素子を駆動する駆動信号を形成する駆動信号形成部と、
前記ノズルから吐出された前記液状体の吐出量を測定する測定部と、
前記吐出素子群毎に吐出量の統計値を演算し、前記統計値に基づいて前記吐出素子群にそれぞれ対応する駆動信号の適正条件を演算する適正条件演算部と、
前記吐出ヘッドにおける吐出量に基づいて前記吐出ヘッドの良否を判断する良否判定部と、を有することを特徴とする吐出ヘッド検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の吐出ヘッド検査装置であって、前記適正条件演算部が演算する前記統計値は平均値であって、前記適正条件は前記吐出素子群毎の吐出量の平均値が略同じになるように演算されることを特徴とする吐出ヘッド検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の吐出ヘッド検査装置であって、
前記駆動信号の前記適正条件は、各吐出素子群内における吐出量の分散が小さくなるように、前記駆動信号にオフセット値が加算もしくは減算されて演算されることを特徴とする吐出ヘッド検査装置。
【請求項７】
複数の吐出素子群を駆動して前記吐出素子のノズルからワークに液状体を吐出する描画方法であって、
複数の前記吐出素子群を駆動して前記液状体を吐出して、吐出量を測定する吐出量測定工程と、
前記吐出素子群毎に前記吐出量測定工程で測定された吐出量の統計値を演算し、前記統計値に基づいて前記吐出素子群に対応する駆動信号の適正条件を演算する演算工程と、
前記ワークに前記液状体を吐出して描画する描画工程と、を有することを特徴とする描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出ヘッドの検査方法、吐出ヘッド検査装置及び描画方法に係り、特に吐出量を精度良く吐出可能であるかを検査する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークに対して液滴を吐出する方法として、インクジェット式の液滴吐出装置を用いて吐出する方法が知られている。液滴吐出装置は、基板等のワークを載置するテーブルと、インクジェットヘッド（以下、液滴吐出ヘッドと称す）を配置するキャリッジとを備えている。そして、テーブルとキャリッジとを相対移動して、液滴吐出ヘッドからワークに対して液滴を吐出して、塗布していた。
【０００３】
この液滴吐出ヘッドは複数のノズルを備えている。そして、描画パターンに応じて同時に複数のノズルから吐出するとき、駆動する負荷の変動が大きいので、吐出特性が変動する。この吐出特性を安定させる方法が特許文献１に紹介されている。これによると、ノズルを複数のノズル群に分けて、ノズル群毎に順に駆動することにより、同時に吐出するノズルの数を減らしている。そして、同時に駆動する負荷の変動を少なくしている。
【０００４】
また、液滴吐出ヘッドはノズル毎に流路が異なるので、ノズル毎に吐出特性が異なることがある。そして、ノズル毎の吐出特性を近づける方法が特許文献２に紹介されている。これによると、液滴吐出ヘッドは圧電振動子（以下、圧電素子と称す）を備え、圧電素子を伸縮させて液滴を吐出する。この圧電素子を駆動する駆動信号を複数供給し、スイッチ回路が複数の駆動信号のうち適正な駆動信号を選択して圧電素子に供給する。そして、ノズル毎に適正な駆動信号を用いて圧電素子を駆動する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４６７３８号公報
【特許文献２】特開２０００−５２５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ノズル群毎に圧電素子を駆動するとき、ノズル群毎の吐出順番や駆動回路を構成する回路素子における特性の差の影響を受けて、ノズル群毎の吐出量に差が生じることがある。各ノズルの吐出量を検査するとき、ノズル群毎の吐出量の差を含んだ吐出量を検査することになる。そして、ノズル群毎の吐出量の差を含まない吐出量の検査方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係る吐出ヘッドの検査方法は、複数の吐出素子群を駆動して前記吐出素子のノズルから液状体を吐出する吐出ヘッドの検査方法であって、複数の前記吐出素子群を駆動して前記液状体を吐出する第１吐出工程と、前記第１吐出工程にて吐出された前記液状体の吐出量を測定する第１測定工程と、前記吐出素子群毎に前記第１測定工程にて測定された吐出量の統計値を演算し、前記統計値に基づいて前記吐出素子群に対応する駆動信号の適正条件を演算する演算工程と、前記適正条件の前記駆動信号により複数の前記吐出素子群を駆動して前記液状体を吐出する第２吐出工程と、前記第２吐出工程にて吐出された前記液状体の吐出量を測定する第２測定工程と、前記吐出素子群毎に前記第２測定工程にて測定された吐出量に基づいて前記吐出ヘッドの良否を判断する判断工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
この吐出ヘッドの検査方法によれば、吐出素子群毎に吐出量を測定した後、吐出素子群毎の吐出量の統計値を演算している。そして、その統計値を用いて駆動信号の適正条件を演算した後、適正条件の駆動信号により吐出している。次に、適正条件の駆動信号における吐出量に基づいて良否の判定をしている。従って、複数の吐出素子群は適正条件における吐出量に基づいて良否判断される為、精度良く良否判断を行うことができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例に係る吐出ヘッドの検査方法において、前記演算工程にて演算する前記統計値は平均値であって、前記適正条件は前記吐出素子群毎の吐出量の平均値が略同じになるように演算されることを特徴とする。
【００１１】
この吐出ヘッドの検査方法によれば、吐出素子群毎の吐出量の平均値が略同じ状態で良否判断がされる。従って、吐出素子群間の吐出量の差が少ない状態で吐出ヘッドの良否判断を行うことができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例に係る吐出ヘッドの検査方法において、前記駆動信号の前記適正条件は、各吐出素子における吐出量の分散が小さくなるように、前記駆動信号にオフセット値が加算もしくは減算されて演算されることを特徴とする。
【００１３】
この吐出ヘッドの検査方法によれば、各吐出素子における吐出量の分散が小さい状態で良否判断がされる。従って、吐出素子群間の分散を小さくする適正条件の駆動信号で駆動するときの吐出ヘッドの良否判断を行うことができる。
【００１４】
［適用例４］
本適用例に係る吐出ヘッド検査装置は、複数の吐出素子群を駆動して前記吐出素子のノズルから液状体を吐出する吐出ヘッド検査装置であって、前記吐出素子を駆動する駆動信号を形成する駆動信号形成部と、前記ノズルから吐出された前記液状体の吐出量を測定する測定部と、前記吐出素子群毎に吐出量の統計値を演算し、前記統計値に基づいて前記吐出素子群にそれぞれ対応する駆動信号の適正条件を演算する適正条件演算部と、前記吐出ヘッドにおける吐出量に基づいて前記吐出ヘッドの良否を判断する良否判定部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この吐出ヘッド検査装置によれば、駆動信号形成部が形成した駆動信号を用いて吐出素子を駆動してノズルから液状体を吐出する。そして、測定部が吐出される液状体の吐出量を測定する。次に、適正条件演算部が吐出素子群毎に吐出量の統計値を演算し、吐出素子群にそれぞれ対応する駆動信号の適正条件を演算する。そして、駆動信号形成部が適正条件により形成した駆動信号を用いて吐出素子を駆動してノズルから液状体を吐出する。次に測定部が吐出される液状体の吐出量を測定し、良否判定部が吐出量に基づいて、吐出ヘッドの良否を判断する。従って、複数の吐出素子群は適正条件における吐出量に基づいて良否判断される為、精度良く良否判断を行うことができる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例に係る吐出ヘッド検査装置において、前記適正条件演算部が演算する前記統計値は平均値であって、前記適正条件は前記吐出素子群毎の吐出量の平均値が略同じになるように演算されることを特徴とする。
【００１７】
この吐出ヘッド検査装置によれば、吐出素子群毎における吐出量の平均値が略同じ状態で良否判断がされる。従って、吐出素子群間の平均吐出量の差が少ない状態で吐出ヘッドの良否判断を行うことができる。
【００１８】
［適用例６］
上記適用例に係る吐出ヘッド検査装置において、前記駆動信号の前記適正条件は、各吐出素子群内における吐出量の分散が小さくなるように、前記駆動信号にオフセット値が加算もしくは減算されて演算されることを特徴とする。
【００１９】
この吐出ヘッド検査装置によれば、各吐出素子群における吐出量の分散が小さい状態で良否判断がされる。従って、吐出素子群間の分散を小さくする適正条件の駆動信号で駆動するときの手段を講じた状態で吐出ヘッドの良否判断を行うことができる。
【００２０】
［適用例７］
本適用例に係る描画方法は、複数の吐出素子群を駆動して前記吐出素子のノズルからワークに液状体を吐出する描画方法であって、複数の前記吐出素子群を駆動して前記液状体を吐出して、吐出量を測定する吐出量測定工程と、前記吐出素子群毎に前記吐出量測定工程で測定された吐出量の統計値を演算し、前記統計値に基づいて前記吐出素子群に対応する駆動信号の適正条件を演算する演算工程と、前記ワークに前記液状体を吐出して描画する描画工程と、を有することを特徴とする。
【００２１】
この描画方法によれば、吐出素子群毎に吐出量を測定した後、吐出素子群毎の吐出量の統計値を演算している。そして、その統計値を用いて駆動信号の適正条件を演算した後、適正条件の駆動信号により吐出している。次に、適正条件の駆動信号における吐出量に基づいて描画している。従って、複数の吐出素子群は適正条件における吐出量に基づいて描画される為、精度の良い吐出量にて吐出して描画することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、具体化した実施形態について図面に従って説明する。
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００２３】
（第１の実施形態）
本実施形態では、本発明の特徴的な液滴吐出ヘッド検査装置と、この液滴吐出ヘッド検査装置を用いて液滴吐出ヘッドの吐出量を検査する場合の例について図１〜図１１に従って説明する。
【００２４】
（液滴吐出ヘッド）
最初に、液滴吐出ヘッドについて説明する。図１（ａ）は液滴吐出ヘッドの構成を示す概略斜視図である。図１（ａ）に示すように液滴吐出ヘッド１はノズル２が形成されたノズルプレート３を備えている。ノズルプレート３の下側には第１ケース４が形成され、第１ケース４の下側には第２ケース５が形成されている。そして、第２ケース５の上面には取付孔５ａが形成され、取付孔５ａには雌ねじが形成されている。
【００２５】
第２ケース５の中段には回路基板６が配置され、第２ケース５の側面からＸ方向の逆方向に延在して形成されている。回路基板６の下面には１つのコネクタ７と切換部としての切換回路素子８が配置されている。第２ケース５の下側には一対の供給口９が突出して形成され、供給口９を通して機能液が液滴吐出ヘッド１に供給される。
【００２６】
図１（ｂ）はノズルプレートを示す図である。図１（ｂ）に示すようにノズルプレート３には１５個のノズル２がＸ方向に配列して形成されている。このノズル２の図中左側から右側に向かって、第１ノズル２ａ〜第１５ノズル２ｑと続いている。
【００２７】
図１（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図である。図１（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド１はノズルプレート３を備え、ノズルプレート３にはノズル２が形成されている。ノズルプレート３の上側であって、ノズル２と対向する場所には、ノズル２と連通する圧力室としてのキャビティ１０が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド１のキャビティ１０には、液状体としての機能液１１が供給口９及び図示しない流路を介して供給される。
【００２８】
キャビティ１０の上側には、上下方向（Ｚ方向）に振動して、キャビティ１０内の容積を拡大縮小する振動板１２と、上下方向に伸縮して振動板１２を振動させる圧電素子１３が配設されている。圧電素子１３が上下方向に伸縮して振動板１２を加圧して振動し、振動板１２がキャビティ１０内の容積を拡大縮小してキャビティ１０を加圧する。それにより、キャビティ１０内の圧力が変動し、キャビティ１０内に供給された機能液１１は、ノズル２を通って吐出されるようになっている。
【００２９】
そして、液滴吐出ヘッド１が圧電素子１３を制御駆動するための駆動信号を受けると、圧電素子１３が伸張して、振動板１２がキャビティ１０内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド１のノズル２からは、縮小した容積分の機能液１１が液滴１４として吐出される。この液滴吐出ヘッド１において、ノズル２、キャビティ１０、振動板１２、圧電素子１３等により液滴吐出素子１５が構成され、複数の液滴吐出素子１５が配列して形成されている。
【００３０】
（吐出ヘッド検査装置）
次に、基板に液滴を吐出した後、吐出量を測定する吐出ヘッド検査装置１８について図２〜図５に従って説明する。液滴を吐出する方法に関しては様々な種類の方法があるが、インクジェット法を用いるのが好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
【００３１】
図２は、吐出ヘッド検査装置の構成を示す概略斜視図である。吐出ヘッド検査装置１８により、機能液１１を液滴１４にして吐出された後、塗布される。そして、塗布された液滴の体積が測定され、良否の検査が実施される。図２に示すように、吐出ヘッド検査装置１８は、直方体形状に形成される基台１９を備えている。本実施形態では、この基台１９の長手方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向とする。
【００３２】
基台１９の上面１９ａには、Ｘ固定テーブル２０が配置され、Ｘ固定テーブル２０の上面２０ａには、Ｘ方向に延在する一対の案内レール２１が、Ｘ固定テーブル２０のＸ方向全幅にわたり凸設されている。その案内レール２１の上側には、一対の案内レール２１に対応する図示しない直動機構を備えたＸテーブル２２が取付けられている。そのＸテーブル２２の直動機構は、例えば、案内レール２１に沿ってＸ方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するＸ軸モータ２３に連結されている。そして、所定のステップ数に相当する駆動信号をＸ軸モータ２３に入力すると、Ｘ軸モータ２３が正転又は逆転して、Ｘテーブル２２が同ステップ数に相当する分だけ、Ｘ方向に移動するようになっている。さらに、Ｘ固定テーブル２０の上面２０ａには、案内レール２１と平行に図示しないＸテーブル位置検出装置が配置され、Ｘテーブル２２の位置が測定できるようになっている。
【００３３】
そのＸテーブル２２の上面２２ａには、Ｙ方向に延在する一対の案内レール２４が、Ｘテーブル２２のＹ方向全幅にわたり凸設されている。その案内レール２４の上側には、一対の案内レール２４に対応する図示しない直動機構を備えたＹテーブル２５が取付けられている。そのＹテーブル２５の直動機構は、例えば、本実施形態では、Ｘテーブル２２が備える直動機構と同様の機構となっている。そして、その直動機構が備える駆動軸には、Ｙ軸モータ２６が連結されている。所定のステップ数に相対する駆動信号をＹ軸モータ２６に入力すると、Ｙ軸モータ２６が正転又は逆転して、Ｙテーブル２５が同ステップ数に相当する分だけ、Ｙ方向に移動するようになっている。
【００３４】
Ｙテーブル２５の上面には、載置面２７が形成され、その載置面２７には、図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。そして、載置面２７に基板２８を載置すると、基板チャック機構によって、その基板２８が載置面２７の所定の位置に位置決めされて、固定されるようになっている。
【００３５】
基台１９の上面１９ａにおいて、Ｘ方向の逆方向の側には、Ｌ字形の支持台２９が立設され、その支持台２９の上面２９ａには、液滴吐出ヘッド１と供給タンク３０とが配置されている。そして、液滴吐出ヘッド１と供給タンク３０とは、図示しないチューブにより接続され、供給タンク３０の内部に格納されている機能液１１が、チューブを通って液滴吐出ヘッド１に供給されるようになっている。
【００３６】
基台１９の上面１９ａにおいて、Ｘ方向には、略矩形のＺ固定テーブル３１が立設され、Ｚ固定テーブル３１において、Ｘ方向と逆方向の側面３１ａには、図示しない一対の案内レールが、Ｚ方向に配置されている。その案内レールにおいて、Ｘ方向の反対側には、一対の案内レールに対応する図示しない直動機構を備えたＺテーブル３２が配置されている。そのＺテーブル３２の直動機構は、例えば、本実施形態では、Ｘテーブル２２が備える直動機構と同様の機構となっている。そして、その直動機構が備える駆動軸には、Ｚ軸モータ３３が連結されている。所定のステップ数に相対する駆動信号をＺ軸モータ３３に入力すると、Ｚ軸モータ３３が正転又は逆転して、Ｚテーブル３２が同ステップ数に相当する分だけ、Ｚ方向に移動するようになっている。
【００３７】
そして、Ｚテーブル３２において、Ｘ方向と反対側の側面３２ａに支持部３４が凸設して形成されている。支持部３４においてＸ方向の反対側には撮像装置３５が配置され、撮像装置３５の下側には、撮像レンズ３６が配置されている。支持部３４の下側には照明装置３７と照明装置３７が照射するレーザ光を撮像レンズ３６に導く光学装置３８が配置され、レーザ光の一部が基板２８を照射可能となっている。撮像装置３５は内部に固体撮像素子等からなるエリアセンサを備えている。そして、撮像レンズ３６が基板２８の表面の画像をエリアセンサに投影した後、エリアセンサは投影された画像を電気信号に変換して出力することが可能となっている。基台１９のＹ方向には、制御装置３９が配置され、この制御装置３９が吐出ヘッド検査装置１８を制御する。
【００３８】
図３は、液滴吐出位置測定装置の電気制御ブロック図である。図３において、制御装置３９はプロセッサとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（演算処理装置）４２と、各種情報を記憶するメモリ４３とを有する。
【００３９】
Ｘテーブル駆動装置４４、Ｘテーブル位置検出装置４５、Ｙテーブル駆動装置４６、Ｙテーブル位置検出装置４７、Ｚテーブル駆動装置４８、Ｚテーブル位置検出装置４９、ヘッド駆動回路５０、機能液供給駆動装置５１は、入出力インターフェース５２及びデータバス５３を介してＣＰＵ４２に接続されている。さらに、入力装置５４、表示装置５５、撮像装置３５、照明装置３７も入出力インターフェース５２及びデータバス５３を介してＣＰＵ４２に接続されている。
【００４０】
Ｘテーブル駆動装置４４は、Ｘ軸モータ２３を駆動して、Ｘテーブル２２の移動を制御する装置であり、Ｘテーブル位置検出装置４５は、Ｘテーブル２２のＸ方向の位置を検出する装置である。同様に、Ｙテーブル駆動装置４６は、Ｙ軸モータ２６を駆動して、Ｘテーブル２２の上側に配置されたＹテーブル２５の移動を制御する装置であり、Ｙテーブル位置検出装置４７は、Ｙテーブル２５のＹ方向の位置を検出する装置である。Ｘテーブル位置検出装置４５及びＹテーブル位置検出装置４７が、Ｘテーブル２２のＸ方向及びＹテーブル２５のＹ方向の位置を検出した後、Ｘテーブル駆動装置４４及びＹテーブル駆動装置４６が、Ｘテーブル２２及びＹテーブル２５を移動することにより、載置面２７に搭載された基板２８を所望の位置に移動して停止することが可能となっている。
【００４１】
Ｚテーブル駆動装置４８は、Ｚ軸モータ３３を駆動して、Ｚテーブル３２の移動を制御する装置であり、Ｚテーブル位置検出装置４９は、Ｚテーブル３２のＺ方向の位置を検出する装置である。Ｚテーブル位置検出装置４９が、Ｚテーブル３２のＺ方向の位置を検出した後、Ｚテーブル駆動装置４８がＺテーブル３２を移動することにより、Ｚテーブル３２を所望の位置に移動して停止することが可能となっている。そして、Ｚテーブル３２は支持部３４を介して撮像装置３５に配置されているので、撮像装置３５と基板２８との距離が所望の距離になる場所に撮像装置３５を移動して停止することが可能となっている。
【００４２】
ヘッド駆動回路５０は液滴吐出ヘッド１を駆動する回路である。そして、ＣＰＵ４２が指示する駆動電圧、吐出数、吐出間隔等の吐出条件に従って、ヘッド駆動回路５０は液滴吐出ヘッド１を駆動する。機能液供給駆動装置５１は供給タンク３０に内蔵されている供給装置を駆動して、液滴吐出ヘッド１に機能液１１を供給する装置である。そして、図示しないタンクから機能液１１を吸引して供給タンク３０に供給する。そして、供給タンク３０内における機能液１１の水位を所定の水位に保つ機能を有する。
【００４３】
入力装置５４は、液滴１４を吐出する各種吐出条件や、吐出された液滴１４の位置を測定する各種条件を入力する装置であり、例えば、基板２８に吐出された液滴１４を測定する手順を、入力する装置である。表示装置５５は、吐出条件や、作業状況を表示する装置であり、操作者は、表示装置５５に表示される情報を基に、入力装置５４を用いて入力操作を行う。
【００４４】
撮像装置３５は撮像した画像をデジタル信号に変換する変換回路を内蔵しており、画像の情報をデジタル信号にして送信可能となっている。そして、ＣＰＵ４２から画像を撮像する指示信号を受信すると、画像を撮像した後、その画像のデジタル信号をＣＰＵ４２へ送信する。さらに、撮像装置３５は、撮像する倍率を切り換える機能を備え、ＣＰＵ４２の指示により、撮像する画像の倍率を切り換えることが可能となっている。
【００４５】
照明装置３７はレーザ光を照射する装置であり、ＣＰＵ４２が出力する指示信号に従って、照射する光の強度を切り換えることが可能になっている。そして、照射する光の強度を検出する手段と検出した光の強度をＣＰＵ４２に送信する機能を備えている。
【００４６】
メモリ４３は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、吐出ヘッド検査装置１８における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト５７を記憶する記憶領域が設定される。さらに、液滴吐出ヘッド１を駆動する条件である駆動信号データ５８を記憶するための記憶領域も設定される。他にも、吐出した液滴１４の吐出量を測定したデータや測定に関連するデータである吐出量測定データ５９等の記憶領域が設定される。さらに、吐出量測定データ５９から適正な駆動信号を演算するための適正条件データ６０を記憶するための記憶領域も設定される。他にも、検査した後良否判断するときの判定値等のデータである良否判定データ６１等の記憶領域やＣＰＵ４２のためのワークエリアやテンポラリファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
【００４７】
ＣＰＵ４２は、メモリ４３内に記憶されたプログラムソフト５７に従って、基板２８に機能液１１を液滴１４として吐出するための制御と、液滴１４の吐出量を測定する制御を行うものである。具体的な機能実現部として、液滴吐出ヘッド１によって液滴１４を吐出するための演算を行う吐出演算部６２等を有する。吐出演算部６２を詳しく分割すれば、液滴吐出ヘッド１を駆動する条件をメモリ４３から入力して、駆動信号を演算する駆動信号形成部６３を有する。加えて、液滴吐出ヘッド１からの吐出の開始と停止とを制御する吐出制御演算部６４等といった各種の機能演算部を有する。
【００４８】
他にも、基板２８を液滴吐出ヘッド１と対向する場所から、撮像装置３５と対向する場所に移動する制御を行うテーブル制御演算部６５を有する。さらに、撮像装置３５が撮像する画像データから液滴１４の体積を演算する吐出量測定演算部６６を有する。加えて、吐出量測定データ５９を用いて適正な駆動信号を演算する適正条件演算部６７や、吐出量と良否判定データ６１とを比較して液滴吐出ヘッド１の良否を判断する良否判定部６８を有する。
【００４９】
図４は、ヘッド駆動回路及び液滴吐出ヘッドの電気制御ブロック図である。図４において、圧電素子１３を駆動する駆動信号の流れを説明する。制御装置３９における駆動信号形成部６３が駆動信号データ５８を形成し、メモリ４３に駆動信号データ５８として記憶している。制御装置３９はその駆動信号データ５８をヘッド駆動回路５０に送信する。ヘッド駆動回路５０は波形分割部７０、ＤＡ（Ｄｉｇｉｒｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ）コンバータ７１、同期回路７２を備えている。波形分割部７０は制御装置３９が送信する駆動信号データ５８を記憶するメモリを備えている。この駆動信号データ５８は駆動波形データ及び駆動タイミングデータ等を含んでいる。ＤＡコンバータ７１は第１ＤＡコンバータ７１ａ〜第５ＤＡコンバータ７１ｅの５個のＤＡコンバータ７１を備えている。そして、波形分割部７０は駆動波形データを３個毎の圧電素子１３を駆動する波形に分割してＤＡコンバータ７１に出力し、駆動タイミングデータを同期回路７２に出力する。同期回路７２は駆動タイミングデータを入力し、ＤＡコンバータ７１及び液滴吐出ヘッド１の切換回路素子８に出力する。ＤＡコンバータ７１は入力した駆動波形データをＤＡ変換して駆動波形を形成し、入力した駆動タイミングデータと同期して液滴吐出ヘッド１の切換回路素子８に駆動波形を出力する。
【００５０】
液滴吐出ヘッド１には切換回路素子８及び第１圧電素子１３ａ〜第１５圧電素子１３ｑの１５個の圧電素子１３を備えている。そして、切換回路素子８は同期分配回路７３及び第１スイッチ回路７４ａ〜第１５スイッチ回路７４ｑの１５個のスイッチ回路７４を備えている。同期分配回路７３は同期回路７２が出力する駆動タイミングデータを入力し、３つの駆動タイミング信号に分割して第１タイミング信号線７５ａ〜第３タイミング信号線７５ｃの３つの信号線７５に出力する。第１タイミング信号線７５ａは第１スイッチ回路７４ａ、第４スイッチ回路７４ｄ、第７スイッチ回路７４ｇ、第１０スイッチ回路７４ｊ、第１３スイッチ回路７４ｎと接続され、同期分配回路７３が出力する駆動タイミング信号を伝送する。第２タイミング信号線７５ｂは第２スイッチ回路７４ｂ、第５スイッチ回路７４ｅ、第８スイッチ回路７４ｈ、第１１スイッチ回路７４ｋ、第１４スイッチ回路７４ｐと接続され、同期分配回路７３が出力する駆動タイミング信号を伝送する。同様に、第３タイミング信号線７５ｃは第３スイッチ回路７４ｃ、第６スイッチ回路７４ｆ、第９スイッチ回路７４ｉ、第１２スイッチ回路７４ｍ、第１５スイッチ回路７４ｑと接続され、同期分配回路７３が出力する駆動タイミング信号を伝送する。
【００５１】
スイッチ回路７４は第１波形信号線７６ａ〜第５波形信号線７６ｅの５つの波形信号線７６を介してＤＡコンバータ７１と電気的に接続されている。そして、第１スイッチ回路７４ａ〜第３スイッチ回路７４ｃは第１波形信号線７６ａを介して第１ＤＡコンバータ７１ａと接続され、第４スイッチ回路７４ｄ〜第６スイッチ回路７４ｆは第２波形信号線７６ｂを介して第２ＤＡコンバータ７１ｂと接続されている。同様に、第７スイッチ回路７４ｇ〜第９スイッチ回路７４ｉは第３波形信号線７６ｃを介して第３ＤＡコンバータ７１ｃと接続され、第１０スイッチ回路７４ｊ〜第１２スイッチ回路７４ｍは第４波形信号線７６ｄを介して第４ＤＡコンバータ７１ｄと接続されている。さらに、第１３スイッチ回路７４ｎ〜第１５スイッチ回路７４ｑは第５波形信号線７６ｅを介して第５ＤＡコンバータ７１ｅと接続されている。そして、それぞれのスイッチ回路７４は同期分配回路７３の出力する駆動タイミング信号と同期をとって駆動波形を出力する。
【００５２】
圧電素子１３は１つのノズル２に１つの圧電素子１３が対応して配置されている。そして、第１ノズル２ａに第１圧電素子１３ａが対応し、第２ノズル２ｂ〜第１５ノズル２ｑには第２圧電素子１３ｂ〜第１５圧電素子１３ｑがそれぞれ対応して配置されている。そして、この第１スイッチ回路７４ａは第１圧電素子１３ａと電気的に接続され、同様に、第２スイッチ回路７４ｂ〜第１５スイッチ回路７４ｑ、はそれぞれ第２圧電素子１３ｂ〜第１５圧電素子１３ｑと電気的に接続されている。そして、各スイッチ回路７４が出力する駆動波形によって、各スイッチ回路７４と接続している圧電素子１３が駆動される。
【００５３】
図５は、ヘッド駆動回路及び液滴吐出ヘッドの信号の流れを示すタイムチャートであり、第１圧電素子１３ａ〜第３圧電素子１３ｃを駆動する駆動波形が出力される様子を示している。尚、波形は連続して出力される駆動波形における一部の波形を示し、図４及び図５を用いて第１圧電素子１３ａ〜第３圧電素子１３ｃを１回ずつ駆動するときの波形を説明する。図５において縦軸は電圧を示し、図中上側が下側より高い電圧となっている。横軸は時間の経過を示し、図中左側から右側に時間が経過する。
【００５４】
図中上側の同期回路出力信号７９は同期回路７２がＤＡコンバータ７１及び同期分配回路７３に出力する波形である。同期回路出力信号７９はパルス波形により構成され、各パルス波形は圧電素子１３を駆動するタイミングを示している。第１タイミング信号８０〜第３タイミング信号８２は、同期分配回路７３が同期回路出力信号７９を入力して形成する信号であり、同期分配回路７３が第１タイミング信号線７５ａ〜第３タイミング信号線７５ｃを介して第１スイッチ回路７４ａ〜第３スイッチ回路７４ｃに出力する信号である。
【００５５】
第１ＤＡコンバータ出力信号８３は第１ＤＡコンバータ７１ａが波形分割部７０から受信するデータをＤＡ変換して形成する信号である。そして、第１ＤＡコンバータ７１ａは第１波形信号線７６ａを介して第１スイッチ回路７４ａ〜第３スイッチ回路７４ｃにこの第１ＤＡコンバータ出力信号８３を出力する。第１ＤＡコンバータ出力信号８３は台形の駆動波形が３個配置して構成される。この第１ＤＡコンバータ出力信号８３を構成する駆動波形８３ａ〜駆動波形８３ｃはそれぞれ第１圧電素子１３ａ〜第３圧電素子１３ｃを駆動する波形となっている。そして、駆動波形８３ａ〜駆動波形８３ｃはそれぞれ同期回路出力信号７９のパルス波形が立ち上がるタイミングと同期して形成される。
【００５６】
第１スイッチ回路出力信号８４は第１スイッチ回路７４ａが第１圧電素子１３ａに出力する信号である。第１スイッチ回路７４ａは第１ＤＡコンバータ７１ａが出力する第１ＤＡコンバータ出力信号８３と同期分配回路７３が出力する第１タイミング信号８０を入力する。そして、第１ＤＡコンバータ出力信号８３の駆動波形のうち第１タイミング信号８０と同じタイミングである駆動波形８３ａを駆動波形８４ａとして出力する。そして、駆動波形８４ａは第１圧電素子１３ａに入力されて、第１圧電素子１３ａを駆動する。
【００５７】
同様に、第２スイッチ回路出力信号８５は第２スイッチ回路７４ｂが第２圧電素子１３ｂに出力する信号である。そして、第１ＤＡコンバータ出力信号８３の駆動波形のうち第２タイミング信号８１と同じタイミングである駆動波形８３ｂを駆動波形８５ａとして出力する。そして、駆動波形８５ａは第２圧電素子１３ｂに入力されて、第２圧電素子１３ｂを駆動する。
【００５８】
同様に、第３スイッチ回路出力信号８６は第３スイッチ回路７４ｃが第３圧電素子１３ｃに出力する信号である。そして、第１ＤＡコンバータ出力信号８３の駆動波形のうち第３タイミング信号８２と同じタイミングである駆動波形８３ｃを駆動波形８６ａとして出力する。そして、駆動波形８６ａは第３圧電素子１３ｃに入力されて、第３圧電素子１３ｃを駆動する。
【００５９】
つまり、切換回路素子８は同期回路出力信号７９及び第１ＤＡコンバータ出力信号８３を入力して、第１ＤＡコンバータ出力信号８３を第１スイッチ回路出力信号８４〜第３スイッチ回路出力信号８６に分離する。そして、切換回路素子８は第１スイッチ回路出力信号８４〜第３スイッチ回路出力信号８６を第１圧電素子１３ａ〜第３圧電素子１３ｃにそれぞれ出力することにより、第１圧電素子１３ａ〜第３圧電素子１３ｃを駆動する。
【００６０】
（吐出量検査方法）
次に、上述した吐出ヘッド検査装置１８を使って、吐出量を検査する検査方法について図６〜図１１にて説明する。図６は、吐出量を検査する製造工程を示すフローチャートである。図７〜図１１は、吐出ヘッド検査装置を使った吐出量の検査方法を説明する図である。
【００６１】
図６において、ステップＳ１は、ヘッド配置工程に相当し、吐出ヘッド検査装置の支持台に液滴吐出ヘッドを配置して固定する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、基板配置工程に相当し、吐出ヘッド検査装置の載置面に基板を載置した後、固定する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は、テーブル移動工程に相当し、Ｘテーブル及びＹテーブルを駆動して、液滴吐出ヘッドと対向する場所に基板を移動する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は、第１吐出工程に相当し、基板に液滴を吐出する工程である。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は、テーブル移動工程に相当し、Ｘテーブル及びＹテーブルを駆動して、撮像レンズと対向する場所に基板を移動する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は、第１測定工程に相当し、基板上に吐出された液滴の体積を測定する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は、演算工程に相当し、駆動信号の適正条件を演算する工程である。次にステップＳ８に移行する。
【００６２】
ステップＳ８は、テーブル移動工程に相当し、Ｘテーブル及びＹテーブルを駆動して、液滴吐出ヘッドと対向する場所に基板を移動する工程である。次にステップＳ９に移行する。ステップＳ９は、第２吐出工程に相当し、適正条件の駆動信号を用いて基板に液滴を吐出する工程である。次にステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０は、テーブル移動工程に相当し、Ｘテーブル及びＹテーブルを駆動して、撮像レンズと対向する場所に基板を移動する工程である。次にステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１は、第２測定工程に相当し、基板上に吐出された液滴の体積を測定する工程である。次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２は、判断工程に相当し、測定した液滴の体積データを用いて良否判定部が液滴吐出ヘッドの良否判断をする工程である。次にステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３は、基板除去工程に相当し、載置面から基板を除去する工程である。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４は、ヘッド除去工程に相当し、支持台から液滴吐出ヘッドを除去する工程である。以上の工程により吐出量を検査する製造工程を終了する。
【００６３】
次に、図７〜図１１を用いて、図６に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。図７（ａ）はステップＳ１及びステップＳ２に対応する図である。ステップＳ１では、図７（ａ）に示すように、支持台２９の上面２９ａに液滴吐出ヘッド１を載置する。支持台２９には液滴吐出ヘッド１の形状に孔が形成されており、この孔に液滴吐出ヘッド１を挿入して載置する。このとき、ノズルプレート３を基台１９の方向に向けて液滴吐出ヘッド１を載置して、ノズルプレート３が支持台２９より基台１９側に位置するように配置する。そして、支持台２９には液滴吐出ヘッド１の取付孔５ａと対向する場所に雌ネジが形成されている。この雌ネジに、ボルトを取付孔５ａに通過させて締結することにより液滴吐出ヘッド１を支持台２９に固定する。
【００６４】
ステップＳ２では、Ｙテーブル２５上の載置面２７に基板２８を載置する。基板２８は片面に機能液１１に対して撥液処理がされた基板２８であり、この撥液処理された面を液滴吐出ヘッド１に向けて基板２８を配置する。載置面２７には基板２８を置く場所に基板２８の外形形状の印が形成され、この外形形状に合わせて基板２８を載置面２７に載置する。そして、基板チャック機構を用いて基板２８を固定する。
【００６５】
図７（ｂ）はステップＳ３に対応する図である。図７（ｂ）に示すように、Ｘテーブル２２及びＹテーブル２５を駆動して基板２８を液滴吐出ヘッド１と対向する場所に移動する。
【００６６】
図７（ｃ）及び図８（ａ）はステップＳ４に対応する図である。図７（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド１から基板２８に液滴１４を吐出する。図８（ａ）は駆動信号の流れを示すタイムチャートであり、第１圧電素子１３ａ〜第１５圧電素子１３ｑを駆動する駆動波形を示す。尚、波形は連続して出力される駆動波形における一部の波形を示し、第１圧電素子１３ａ〜第１５圧電素子１３ｑを１回ずつ駆動するときの波形を示している。図８（ａ）において縦軸は電圧を示し、図中上側が下側より高い電圧となっている。横軸は時間の経過を示し、図中左側から右側に時間が経過する。そして、第１スイッチ回路出力信号８４〜第１５スイッチ回路出力信号９８は、それぞれ第１スイッチ回路７４ａ〜第１５スイッチ回路７４ｑから第１圧電素子１３ａ〜第１５圧電素子１３ｑに出力される信号であり、第１圧電素子１３ａ〜第１５圧電素子１３ｑを駆動する信号である。
【００６７】
図に示すように、第１スイッチ回路出力信号８４、第４スイッチ回路出力信号８７、第７スイッチ回路出力信号９０、第１０スイッチ回路出力信号９３、第１３イッチ回路出力信号９６は略同時に出力される。そして、第１スイッチ回路出力信号８４が出力された後、所定の時間間隔９９が経過した後、第２スイッチ回路出力信号８５が出力される。このとき、第２スイッチ回路出力信号８５と同時に第５スイッチ回路出力信号８８、第８スイッチ回路出力信号９１、第１１スイッチ回路出力信号９４、第１４スイッチ回路出力信号９７の信号が出力される。
【００６８】
同様に、第２スイッチ回路出力信号８５が出力された後、所定の時間間隔９９が経過した後、第３スイッチ回路出力信号８６が出力される。このとき、第３スイッチ回路出力信号８６と同時に第６スイッチ回路出力信号８９、第９スイッチ回路出力信号９２、第１２スイッチ回路出力信号９５、第１５スイッチ回路出力信号９８の信号が出力される。
【００６９】
つまり、液滴吐出ヘッド１は第１ノズル２ａ、第４ノズル２ｄ、第７ノズル２ｇ、第１０ノズル２ｊ、第１３ノズル２ｎから液滴１４を吐出する。このノズル２を第１ノズル群とする。そして、時間間隔９９が経過した後、液滴吐出ヘッド１は第２ノズル２ｂ、第５ノズル２ｅ、第８ノズル２ｈ、第１１ノズル２ｋ、第１４ノズル２ｐから液滴１４を吐出する。このノズル２を第２ノズル群とする。さらに、時間間隔９９が経過した後、液滴吐出ヘッド１は第３ノズル２ｃ、第６ノズル２ｆ、第９ノズル２ｉ、第１２ノズル２ｍ、第１５ノズル２ｑから液滴１４を吐出する。このノズル２を第３ノズル群とする。そして、この各ノズル群に対応する液滴吐出素子１５を吐出素子群とする。
【００７０】
図８（ｂ）及び図９（ａ）はステップＳ５及びステップＳ６に対応する図である。ステップＳ５において、図８（ｂ）に示すように、Ｘテーブル２２及びＹテーブル２５を駆動して基板２８を撮像レンズ３６と対向する場所に移動する。そして、ステップＳ６において、照明装置３７からレーザ光１０２を照射する。撮像レンズ３６内には対物レンズ１０３、ハーフミラー１０４、結像レンズ１０５が配置されている。そして、照明装置３７から照射されたレーザ光１０２は直進してハーフミラー１０４を照射する。ハーフミラー１０４を照射するレーザ光１０２の一部はハーフミラー１０４により進路を基板２８側に変えたレーザ光１０２ａとなる。このレーザ光１０２ａは対物レンズ１０３を通過して液滴１４を照射する。液滴１４を照射するレーザ光１０２ａは液滴１４にて反射して撮像装置３５側に進路をかえたレーザ光１０２ｂとなる。レーザ光１０２ｂは対物レンズ１０３、ハーフミラー１０４、結像レンズ１０５を通過して撮像装置３５に結像する。
【００７１】
照明装置３７が照射するレーザ光１０２の一部はハーフミラー１０４を通過してミラー１０６を照射する。ミラー１０６を照射するレーザ光１０２はミラー１０６において反射し、進路をハーフミラー１０４に変えたレーザ光１０２ｃとなる。このレーザ光１０２ｃはハーフミラー１０４を照射する。ハーフミラー１０４を照射するレーザ光１０２ｃはハーフミラー１０４において反射し、進路を撮像装置３５に変えたレーザ光１０２ｄとなる。そして、レーザ光１０２ｄは結像レンズ１０５を通過して、撮像装置３５を照射する。撮像装置３５を照射するレーザ光１０２ｂとレーザ光１０２ｄとは波長が同じで位相が異なることから、撮像装置３５には干渉縞が形成される。この干渉縞の画像データを撮像装置３５がＣＰＵ４２に送信する。そして、吐出量測定演算部６６が干渉縞の画像データを解析することにより液滴１４の体積を演算して算出する。
【００７２】
ミラー１０６の照明装置３７と反対側には圧電素子等からなる直動機構１０６ａが配置され、ミラー１０６はレーザ光１０２ｃの進行方向に移動可能となっている。そして、ミラー１０６が移動することにより、レーザ光１０２ｄが撮像装置３５を照射する位相を変えることが可能となっている。このとき、レーザ光１０２ｂとレーザ光１０２ｄとが形成する干渉縞が変化することを用いて、液滴１４の形状を精度良く測定可能となっている。
【００７３】
図９（ａ）は吐出量の測定データの一例を示す図である。縦軸は吐出量１０７を示し、上側が下側より吐出量１０７が多くなっている。そして、横軸はノズル順１０８を示している。このように、各ノズル２毎の吐出量１０７の測定値１０９を得る。
【００７４】
図９（ｂ）〜図１０（ｂ）はステップＳ７に対応する図である。ステップＳ７において、第１ノズル群〜第３ノズル群毎の吐出量の平均値を算出する。図９（ｂ）は、各ノズル群の平均吐出量データの一例を示す図である。縦軸は平均吐出量１１０を示し、上側が下側より多い量となっている。そして、横軸は各ノズル群を示している。第１ノズル群１１１ａ〜第３ノズル群１１１ｃの各平均吐出量１１０を第１平均吐出量１１２ａ〜第３平均吐出量１１２ｃとする。まず、第１平均吐出量１１２ａ〜第３平均吐出量１１２ｃの中で最も平均吐出量１１０の多いノズル群を検索する。この例では第２平均吐出量１１２ｂが最も平均吐出量１１０が多くなっている。次に、第２平均吐出量１１２ｂと第１平均吐出量１１２ａとの差である第１吐出量差１１３ａを算出する。同様に、第２平均吐出量１１２ｂと第３平均吐出量１１２ｃとの差である第３吐出量差１１３ｃを算出する。
【００７５】
図９（ｃ）は、駆動素子における駆動電圧と吐出量との関係を示す図である。縦軸は吐出量１０７を示し、上側が下側より多い量となっている。横軸は駆動電圧１１４を示し、右側が左側より高い電圧となっている。そして、相関曲線１１５は駆動電圧１１４と吐出量１０７との関係を示している。相関曲線１１５の示すように、駆動電圧１１４が高くなるに従い吐出量１０７が多くなる特性を有している。この相関曲線１１５は、予め多くの液滴吐出ヘッド１を駆動して駆動電圧１１４と吐出量１０７の関係を測定した後、平均演算をして算出されている。
【００７６】
ステップＳ４において、圧電素子１３を駆動するときの駆動電圧１１４を第２駆動電圧１１４ａとする。そして、相関曲線１１５において、第２駆動電圧１１４ａと対応する吐出量１０７を基本吐出量１０７ａとする。この基本吐出量１０７ａに第１吐出量差１１３ａを加えた吐出量１０７を第１模擬吐出量１０７ｂとする。そして、相関曲線１１５において、この第１模擬吐出量１０７ｂと対応する駆動電圧１１４を第１駆動電圧１１４ｂとする。
【００７７】
同様に、基本吐出量１０７ａに第３吐出量差１１３ｃを加えた吐出量１０７を第３模擬吐出量１０７ｃとする。そして、相関曲線１１５において、この第３模擬吐出量１０７ｃと対応する駆動電圧１１４を第３駆動電圧１１４ｃとする。このようにして、駆動電圧１１４を適正条件に設定する。
【００７８】
第１ノズル群１１１ａの圧電素子１３を第１駆動電圧１１４ｂで駆動するとき、駆動電圧１１４が高く設定されるので、ステップＳ４における吐出量１０７より平均吐出量１１０が第１吐出量差１１３ａに相当する量増加することが期待される。同様に、第３ノズル群１１１ｃの圧電素子１３を第３駆動電圧１１４ｃで駆動するとき、駆動電圧１１４が高く設定されるので、ステップＳ４における吐出量１０７より平均吐出量１１０が第３吐出量差１１３ｃに相当する量増加することが期待される。図１０（ａ）は、変更後の駆動電圧における平均吐出量想定図である。図１０（ａ）の縦軸と横軸は図９（ｂ）と同じであり、説明を省略する。そして、第１ノズル群１１１ａ〜第３ノズル群１１１ｃの平均吐出量１１０である第１吐出推定量１１６ａ〜第３吐出推定量１１６ｃが略同じ量になることが想定される。
【００７９】
図１０（ｂ）は吐出量の推定データの一例を示す図である。図１０（ｂ）の縦軸と横軸は図９（ａ）と同じであり、説明を省略する。そして、第１ノズル群１１１ａの吐出量１０７に第１吐出量差１１３ａを加算し、第３ノズル群１１１ｃの吐出量１０７には第３吐出量差１１３ｃを加算して、各ノズル２における吐出推定量１１７を算出する。図に示すように、算出された吐出推定量１１７をノズル順１０８にプロットするとき、吐出推定量１１７は２次曲線と類似した線上に配列される。
【００８０】
次に、各ノズル２を吐出推定量１１７によって、３つの群に分類する。まず、同じオフセット値としての分類間隔１１８で第１分類閾値１１９ａ〜第４分類閾値１１９ｄを設定する。そして、吐出推定量１１７が第１分類閾値１１９ａ〜第２分類閾値１１９ｂの間にあるノズル２を第１吐出量群１２０ａとする。第５ノズル２ｅ〜第１１ノズル２ｋが第１吐出量群１２０ａに該当する。次に、吐出推定量１１７が第２分類閾値１１９ｂ〜第３分類閾値１１９ｃの間にあるノズル２を第２吐出量群１２０ｂとする。第３ノズル２ｃ、第４ノズル２ｄ、第１２ノズル２ｍ、第１３ノズル２ｎ、第１４ノズル２ｐが第２吐出量群１２０ｂに該当する。続いて、吐出推定量１１７が第３分類閾値１１９ｃ〜第４分類閾値１１９ｄの間にあるノズル２を第３吐出量群１２０ｃとする。第１ノズル２ａ、第２ノズル２ｂ、第１５ノズル２ｑが第３吐出量群１２０ｃに該当する。
【００８１】
次に、図９（ｃ）に示す相関曲線１１５を参照して、駆動電圧１１４を変更する。このとき、第１吐出量群１２０ａに属する圧電素子１３の駆動電圧１１４は変更しない。そして、第２吐出量群１２０ｂに属する圧電素子１３の駆動電圧１１４は、分類間隔１１８で吐出量１０７に相当する駆動電圧１１４を下げる。同様に、第３吐出量群１２０ｃに属する圧電素子１３の駆動電圧１１４は、分類間隔１１８の２倍の吐出量１０７に相当する駆動電圧１１４を下げる。この電圧調整により駆動電圧１１４は適正条件に調整される。
【００８２】
図１０（ｃ）は吐出量の推定データの一例を示す図である。図１０（ｃ）の縦軸と横軸は図１０（ｂ）と同じであり、説明を省略する。そして、吐出推定量１２１は駆動電圧１１４を調整された後の吐出量１０７を推定した量である。図に示すように、吐出推定量１２１は第１分類閾値１１９ａと第２分類閾値１１９ｂとの間にプロットされる。
【００８３】
ステップＳ８は、ステップＳ３と同様、図７（ｂ）に示すようにＸテーブル２２及びＹテーブル２５を駆動することにより、基板２８を液滴吐出ヘッド１と対向する場所に移動する。そして、ステップＳ９では、ステップＳ４と同様、図７（ｃ）に示すように液滴吐出ヘッド１から基板２８に液滴１４を吐出する。このとき、ステップＳ４において吐出した場所と異なる場所に吐出する。圧電素子１３を駆動する駆動電圧は、ステップＳ７において演算した適正条件の駆動電圧とする。次のステップＳ１０では、ステップＳ５と同様、図８（ｂ）に示すようにＸテーブル２２及びＹテーブル２５を駆動することにより、基板２８を撮像レンズ３６と対向する場所に移動する。
【００８４】
ステップＳ１１ではステップＳ６と同様に液滴１４の体積を測定する。図１１はステップＳ１１及びステップＳ１２に対応する図であり、吐出量の測定データの一例を示す図である。図に示すように各ノズル２における吐出量１０７の測定値１２２がプロットされる。そして、ステップＳ１２において、良否判定部６８が測定値１２２と下側規格値１２３ａ及び上側規格値１２３ｂと比較する。そして、測定値１２２が下側規格値１２３ａと上側規格値１２３ｂとの間にあるとき良否判定部６８はこの液滴吐出ヘッド１を良品と判断する。そして、良否判定部６８は良品と判断されない液滴吐出ヘッド１を不良品と判断する。
【００８５】
次に、ステップＳ１３において、基板２８を載置面２７から除去し、ステップＳ１４において、液滴吐出ヘッド１を支持台２９から除去する。以上の工程により、吐出量を検査する製造工程を終了する。
【００８６】
上述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ノズル２毎に吐出量１０７を測定した後、第１ノズル群１１１ａ〜第３ノズル群１１１ｃのノズル群毎の平均吐出量１１０を演算している。そして、その平均吐出量１１０を用いて駆動信号の適正条件を演算した後、適正条件の駆動信号により吐出している。次に、適正条件の駆動電圧１１４における吐出量１０７に基づいて良否の判定をしている。従って、複数の液滴吐出素子１５は適正条件における吐出量１０７に基づいて良否判断される為、精度良く良否判断を行うことができる。
【００８７】
（２）本実施形態によれば、第１ノズル群１１１ａ〜第３ノズル群１１１ｃの平均吐出量１１０が略同じ量で良否判断がされる。従って、第１ノズル群１１１ａ〜第３ノズル群１１１ｃ間の吐出量１０７の差が少ない状態で吐出ヘッドの良否判断を行うことができる。
【００８８】
（３）本実施形態によれば、分類間隔１１８又はその２倍に相当する吐出量１０７が調整される適正条件の駆動信号を用いて吐出している。そして、各液滴吐出素子１５における吐出量１０７の分散が小さい状態で良否判断がされる。従って、液滴吐出素子１５の吐出量１０７の分散を小さくする適正条件の駆動信号で駆動するときの液滴吐出ヘッド１の良否判断を行うことができる。
【００８９】
（第２の実施形態）
次に、液滴吐出装置の一実施形態について図１２〜図１４を用いて説明する。図１２は、液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図であり、図１３は、液滴吐出装置の電気制御ブロック図である。そして、図１４は、基板に機能液を塗布する製造工程を示すフローチャートである。この実施形態が第１の実施形態と異なるところは、適正条件の駆動信号で液滴吐出ヘッド１を駆動する方法を液滴吐出装置に応用した点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００９０】
すなわち、本実施形態では、図１２に示す液滴吐出装置１２６に第１の実施形態における液滴吐出ヘッド１を用いて液滴１４を吐出する。図１２に示すように、液滴吐出装置１２６には、直方体形状に形成される基台１２７が備えられている。本実施形態では、この基台１２７の長手方向をＹ方向とし、同Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とする。
【００９１】
基台１２７の上面１２７ａには、Ｙ方向に延びる一対の案内レール１２８ａ，１２８ｂが同Ｙ方向全幅にわたり凸設されている。その基台１２７の上側には、一対の案内レール１２８ａ，１２８ｂに対応する図示しない直動機構を備えた走査手段を構成するステージ１２９が取付けられている。そのステージ１２９の直動機構は、例えば案内レール１２８ａ，１２８ｂに沿ってＹ方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するＹ軸モータ（図示しない）に連結されている。そして、所定のステップ数に相対する駆動信号がＹ軸モータに入力されると、Ｙ軸モータが正転又は逆転して、ステージ１２９が同ステップ数に相当する分だけ、Ｙ軸方向に沿って所定の速度で往動又は、復動する（Ｙ方向に走査する）ようになっている。
【００９２】
さらに、基台１２７の上面１２７ａには、案内レール１２８ａ，１２８ｂと平行に主走査位置検出装置１３０が配置され、ステージ１２９の位置が計測できるようになっている。
【００９３】
そのステージ１２９の上面には、載置面１３１が形成され、その載置面１３１には、図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。そして、載置面１３１にワークとしての基板１３２を載置すると、基板チャック機構によって、その基板１３２が載置面１３１の所定位置に位置決め固定されるようになっている。
【００９４】
基台１２７のＸ方向両側には、一対の支持台１３３ａ，１３３ｂが立設され、その一対の支持台１３３ａ，１３３ｂには、Ｘ方向に延びる案内部材１３４が架設されている。案内部材１３４は、その長手方向の幅がステージ１２９のＸ方向よりも長く形成され、その一端が支持台１３３ａ側に張り出すように配置されている。
【００９５】
案内部材１３４の上側には、吐出する機能液１１を供給可能に収容する収容タンク１３５が配設されている。一方、その案内部材１３４の下側には、Ｘ方向に延びる案内レール１３６がＸ方向全幅にわたり凸設されている。
【００９６】
案内レール１３６に沿って移動可能に配置されるキャリッジ１３７は、略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ１３７の直動機構は、例えば案内レール１３６に沿ってＸ方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するＸ軸モータ（図示しない）に連結されている。そして、所定のステップ数に相当する駆動信号をＸ軸モータに入力すると、Ｘ軸モータが正転又は逆転して、キャリッジ１３７が同ステップ数に相当する分だけＸ方向に沿って往動又は復動する（Ｘ方向に走査する）。案内部材１３４とキャリッジ１３７との間には、副走査位置検出装置１３８が配置され、キャリッジ１３７の位置が計測できるようになっている。そして、キャリッジ１３７の下面（ステージ１２９側の面）には、液滴吐出ヘッド１がＸ方向に互いに平行に３列凸設されている。
【００９７】
基台１２７のＸ方向と逆方向の側には保守テーブル１３９が配置され、保守テーブル１３９上にはキャリッジ１３７の移動範囲に電子天秤１４０が配置されている。そして、液滴吐出ヘッド１から吐出される機能液１１の吐出量を測定可能になっている。電子天秤１４０は液滴吐出ヘッド１と対向する位置に測定用受け皿を備え、液滴吐出ヘッド１から吐出された液滴１４を測定用受け皿で受けて重量を測定するようになっている。測定用受け皿には、スポンジ状の吸収体が備えられており、液滴吐出ヘッド１から吐出された液滴が跳ねて、測定用受け皿から外に飛翔することを防止している。
【００９８】
図１３は、液滴吐出装置の電気制御ブロック図である。図１３において、液滴吐出装置１２６は液滴吐出装置１２６の動作を制御する制御装置１４３を備え、制御装置１４３はプロセッサとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（演算処理装置）１４４と、各種情報を記憶するメモリ１４５とを備えている。
【００９９】
そして、主走査駆動装置１４６、主走査位置検出装置１３０、副走査駆動装置１４７、副走査位置検出装置１３８、液滴吐出ヘッド１を駆動するヘッド駆動回路１４８は、入出力インターフェース１４９及びデータバス１５０を介してＣＰＵ１４４に接続されている。さらに、入力装置１５１、表示装置１５２、電子天秤１４０も入出力インターフェース１４９及びデータバス１５０を介してＣＰＵ１４４に接続されている。
【０１００】
主走査駆動装置１４６はステージ１２９の移動を制御する装置であり、副走査駆動装置１４７はキャリッジ１３７の移動を制御する装置である。主走査位置検出装置１３０がステージ１２９の位置を認識し、主走査駆動装置１４６がステージ１２９の移動を制御することにより、ステージ１２９を所望の位置に移動及び停止することが可能になっている。同じく、副走査位置検出装置１３８がキャリッジ１３７の位置を認識し、副走査駆動装置１４７がキャリッジ１３７の移動を制御することにより、キャリッジ１３７を所望の位置に移動及び停止することが可能となっている。
【０１０１】
入力装置１５１は液滴１４を吐出する各種加工条件を入力する装置であり、例えば、基板１３２に液滴１４を吐出する座標を図示しない外部装置から受信し、入力する装置である。表示装置１５２は加工条件や作業状況を表示する装置であり、表示装置１５２に表示される情報を基に、操作者は入力装置１５１を用いて操作を行う。
【０１０２】
電子天秤１４０は受け皿を備え、液滴吐出ヘッド１が吐出する液滴１４と液滴１４を受ける受け皿との重量を測定する装置である。電子天秤１４０は液滴１４が吐出される前後の受け皿の重量を測定して、測定値をＣＰＵ１４４に送信する。
【０１０３】
メモリ１４５は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、液滴吐出装置１２６の動作の制御手順が記述されたプログラムソフト１５３を記憶する記憶領域や、基板１３２内における吐出位置の座標データである吐出位置データ１５４を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、液滴吐出ヘッド１を駆動するときの駆動信号である駆動信号データ１５５を記憶するための記憶領域や、液滴吐出ヘッド１の吐出量の測定データである吐出量測定データ１５６の記憶領域が設定される。他にも、ＣＰＵ１４４のためのワークエリアやテンポラリファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
【０１０４】
ＣＰＵ１４４は、メモリ１４５内に記憶されたプログラムソフト１５３に従って、基板１３２の表面の所定位置に機能液１１を液滴吐出するための制御を行うものである。具体的な機能実現部として、電子天秤１４０を用いて吐出量の測定を実現するための演算を行う吐出量測定演算部１５７や、駆動信号の適正条件を演算する適正条件演算部１５８等を有する。さらに、液滴吐出ヘッド１から液滴１４を吐出するための演算を行う吐出演算部１５９を有する。
【０１０５】
吐出演算部１５９を詳しく分割すれば、基板１３２を主走査方向へ所定の速度で走査移動させるための制御を演算する主走査制御演算部１６０と、キャリッジ１３７を副走査方向へ所定の副走査量で移動させるための制御を演算する副走査制御演算部１６１を有する。さらに、吐出演算部１５９は液滴吐出ヘッド１内の複数あるノズルのうちのいずれを作動させて機能液を吐出するかを制御するための演算を行う吐出制御演算部１６２等といった各種の機能演算部を有する。
【０１０６】
尚、本実施形態では、上記の各機能がＣＰＵ１４４を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がＣＰＵを用いない単独の電子回路（ハードウェア）によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
【０１０７】
次に、上述した液滴吐出装置１２６を用いて基板１３２に機能液１１を塗布する製造方法について図１４にて説明する。図１４は、基板に機能液を塗布する製造工程を示すフローチャートである。図１４のフローチャートを用いて、製造工程を説明する。ステップＳ２１は、ヘッド配置工程に相当し、液滴吐出装置１２６に液滴吐出ヘッド１を配置する工程である。次にステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２は、吐出量測定工程に相当する工程である。この工程では、液滴吐出ヘッド１を電子天秤１４０と対向する場所に移動して、液滴吐出ヘッド１から電子天秤１４０に液滴１４を吐出する。そして、各ノズル２から吐出する液滴１４の重量を測定する。１つのノズル２から、例えば、２０００回の吐出を行い、吐出された機能液１１の重量を測定する。そして、その重量を吐出回数である２０００にて除算することにより１回あたりの吐出量を算出する。この方法を総てのノズル２において実施する。そして、図９に示すような吐出量１０７の分布を得る。次にステップＳ２３に移行する。
【０１０８】
ステップＳ２３は、演算工程に相当し、駆動信号の適正条件を演算する工程である。この工程では、まず、図９（ｂ）に示すように第１ノズル群１１１ａ〜第３ノズル群１１１ｃの平均吐出量１１０を演算して、各ノズル群間の吐出量差を算出する。そして、図９（ｃ）に示す相関曲線１１５を用いてノズル群毎の駆動電圧１１４の適正条件を算出する。
【０１０９】
次に、図１０（ｂ）に示すように、各ノズル２を第１吐出量群１２０ａ〜第３吐出量群１２０ｃに分類する。そして、図９（ｃ）に示す相関曲線１１５を用いて、吐出量１０７の分散が小さくなるように、駆動電圧１１４の適正条件を算出して設定する。次にステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４は、描画工程に相当する工程である。この工程では、吐出位置データ１５４に記憶された描画パターンに従って、基板１３２に機能液１１を液滴１４にして吐出する。そして、基板１３２に機能液１１を塗布する。予定した描画パターンの形状に機能液１１が塗布されたところで液滴１４の吐出を停止する。以上の工程により基板１３２に機能液１１を塗布する製造工程を終了する。
【０１１０】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ノズル毎に吐出量１０７を測定した後、ノズル群毎の平均吐出量１１０を演算している。そして、その平均吐出量１１０を用いて駆動電圧の適正条件を演算した後、適正条件の駆動信号により吐出している。次に、適正条件の駆動信号における吐出量１０７に基づいて描画している。従って、複数の吐出素子群は適正条件における吐出量に基づいて描画される為、精度の良い吐出量１０７の液滴１４を吐出して描画することができる。
【０１１１】
（２）本実施形態によれば、各吐出素子群における吐出量１０７の分散が小さい状態で描画される。従って、精度の良い吐出量１０７の液滴１４を吐出して描画することができる。
【０１１２】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良等を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、ステップＳ７において、吐出量１０７の平均値を算出してノズル群間の差を算出した。平均値以外の統計的手法を用いても良い。例えば、ノズル群内の中央値、最頻値等を採用しても良い。演算を簡便にすることにより、容易に算出することができる。
【０１１３】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、ステップＳ４において、測定用の吐出を行う前に液滴吐出ヘッド１を暖機駆動しても良い。液滴吐出ヘッド１の状態が描画のときに駆動する状態に近くなることから、描画するときの駆動条件に近い状態で検査することができる。
【０１１４】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、図１０（ｂ）において、吐出量１０７の多いノズル２の圧電素子１３を駆動する電圧を下げて、吐出量１０７を第１吐出量群１２０ａに合わせることにより、吐出量１０７の分散を小さくした。これに限らず、吐出量１０７の少ないノズル２の圧電素子１３を駆動する電圧を上げて、第３吐出量群１２０ｃに合わせることにより、吐出量１０７の分散を小さくしても良い。他にも、第１吐出量群１２０ａに該当するノズル２の圧電素子１３を駆動する電圧を上げて、第３吐出量群１２０ｃに該当するノズル２の圧電素子１３を駆動する電圧を下げて、第２吐出量群１２０ｂに合わせることにより、吐出量１０７の分散を小さくしても良い。いずれの場合にも、吐出量１０７の分散を小さくすることができる。
【０１１５】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、キャビティ１０を加圧する加圧手段に、圧電素子１３を用いたが、他の方法でも良い。例えば、コイルと磁石とを用いて振動板１２を変形させて、加圧しても良い。他に、キャビティ１０内にヒータ配線を配置して、機能液１１に含む気体を膨張して加圧しても良い。他にも、静電気の引力及び斥力を用いて振動板１２を変形させて、加圧しても良い。いずれの場合にも、駆動信号の適正条件を演算して吐出することにより、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
（変形例５）
前記第２の実施形態において、基板１３２に機能液１１を吐出して塗布したが、塗布するワークは基板１３２に限らず、直方体等のようにＺ方向の高さがある物や凹凸のある物にも適用することができる。
【０１１７】
（変形例６）
前記第１の実施形態において、第１ノズル群１１１ａのノズル２と第２ノズル群１１１ｂのノズル２と第３ノズル群１１１ｃのノズル２は、この順に配列したが配列順はこれに限定されない。同時に吐出するノズル２を同じノズル群として上記の方法を用いて良い。同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】第１の実施形態に係り、（ａ）は液滴吐出ヘッドの構成を示す概略斜視図、（ｂ）はノズルプレートを示す図、（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図。
【図２】吐出ヘッド検査装置の構成を示す概略斜視図。
【図３】液滴吐出位置測定装置の電気制御ブロック図。
【図４】ヘッド駆動回路及び液滴吐出ヘッドの電気制御ブロック図。
【図５】ヘッド駆動回路及び液滴吐出ヘッドの信号の流れを示すタイムチャート。
【図６】吐出量を検査する製造工程を示すフローチャート。
【図７】吐出ヘッド検査装置を使った吐出量の検査方法を説明する図。
【図８】（ａ）は駆動信号の流れを示すタイムチャート、（ｂ）は吐出ヘッド検査装置を使った吐出量の検査方法を説明する図。
【図９】（ａ）は吐出量の測定データの一例を示す図、（ｂ）は、各ノズル群の平均吐出量データの一例を示す図、（ｃ）は、駆動素子における駆動電圧と吐出量との関係を示す図。
【図１０】（ａ）は、変更後の駆動電圧における平均吐出量想定図、（ｂ）及び（ｃ）は吐出量の推定データの一例を示す図。
【図１１】吐出量の測定データの一例を示す図。
【図１２】第２の実施形態に係る液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図。
【図１３】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図１４】基板に機能液を塗布する製造工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１１９】
１…吐出ヘッドとしての液滴吐出ヘッド、２…ノズル、２ａ…ノズルとしての第１ノズル、２ｂ…ノズルとしての第２ノズル、２ｃ…ノズルとしての第３ノズル、２ｄ…ノズルとしての第４ノズル、２ｅ…ノズルとしての第５ノズル、２ｆ…ノズルとしての第６ノズル、２ｇ…ノズルとしての第７ノズル、２ｈ…ノズルとしての第８ノズル、２ｉ…ノズルとしての第９ノズル、２ｊ…ノズルとしての第１０ノズル、２ｋ…ノズルとしての第１１ノズル、２ｍ…ノズルとしての第１２ノズル、２ｎ…ノズルとしての第１３ノズル、２ｐ…ノズルとしての第１４ノズル、２ｑ…ノズルとしての第１５ノズル、１１…液状体としての機能液、１４…吐出素子としての液滴、１８…吐出ヘッド検査装置、３５…測定部としての撮像装置、６３…駆動信号形成部、６７…適正条件演算部、１０７…吐出量、１１８…オフセット値としての分類間隔、１３２…ワークとしての基板。
【図１】
2009195868.tif 000003
【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】
2009195868.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2009195868.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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