(57)【要約】【課題】測定時の環境条件を加味することで、レーザー測定装置を精度良く校正することができるレーザー測定装置の校正治具、レーザー測定装置の校正方法および描画装置を提供すること。【解決手段】水平にセットされた検査シートＳと、検査シートＳに上側から平行に対面し検査シートＳに描画を行なう機能液滴吐出ヘッド３のノズル面１７と、の間のワークギャップを測定するレーザー測定装置３４の校正治具３５であって、ワークギャップの高さ位置に合せて配設されるものにおいて、校正のための第１の測定面となる第１ダミーノズル面１２１、および校正のための第２の測定面となる第２ダミーノズル面１２２を有し、第１ダミーノズル面１２１と第２ダミーノズル面１２２とは、相互に平行に且つワークギャップを越える校正基準寸法ｄの段差を存して配設すること。【選択図】図１０
2009281902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平にセットされたワークと、前記ワークに上側から平行に対面し前記ワークに描画を行なうインクジェットヘッドのノズル面と、の間のワークギャップを測定するレーザー測定装置の校正治具であって、前記ワークギャップの高さ位置に合せて配設されるものにおいて、
校正のための第１の測定面となる第１ダミーノズル面、および校正のための第２の測定面となる第２ダミーノズル面を有し、
前記第１ダミーノズル面と前記第２ダミーノズル面とは、相互に平行に且つ前記ワークギャップを越える校正基準寸法の段差を存して配設されていることを特徴とするレーザー測定装置の校正治具。
【請求項２】
前記第１ダミーノズル面および前記第２ダミーノズル面には、前記インクジェットヘッドのノズル面と同一の表面処理がそれぞれ施されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー測定装置の校正治具。
【請求項３】
前記第１ダミーノズル面を形成した第１ダミープレートと、
前記第２ダミーノズル面を形成した第２ダミープレートと、
前記第１ダミープレートおよび前記第２ダミープレートを保持するプレートホルダと、を備え、
前記第１ダミープレートおよび第２ダミープレートは、インクジェットヘッドのノズル面を形成するヘッドプレートで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザー測定装置の校正治具。
【請求項４】
前記第１ダミープレートを前記プレートホルダに押圧保持すると共に、測定のための貫通開口を形成した第１押圧プレートと、
前記第２ダミープレートを前記プレートホルダに押圧保持すると共に、測定のための貫通開口を形成した第２押圧プレートと、を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載のレーザー測定装置の校正治具。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたレーザー測定装置の校正治具を用いて行うレーザー測定装置の校正方法であって、
前記校正治具に対する前記レーザー測定装置の相対的な水平移動を伴って、前記第１ダミーノズル面までの第１の距離を測定すると共に前記第２ダミーノズル面までの第２の距離を測定する距離測定工程と、
測定した前記第１の距離および前記第２の距離からその差であるダミー間寸法を算定するダミー間距離算定工程と、
算定した前記ダミー間寸法が、前記校正基準寸法と同一になるようにレーザー測定装置の内部スケールを校正するスケール校正工程と、を備えたことを特徴とするレーザー測定装置の校正方法。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載されたレーザー測定装置の校正治具と、
前記ワークに描画を行なう前記インクジェットヘッドと、
前記ワークを水平にセットするワークテーブルと、
前記ワークテーブルを介して前記ワークを移動させる移動手段と、を備え、
前記レーザー測定装置は、前記移動手段に搭載され、
前記校正治具は、前記移動手段による前記レーザー測定装置の移動軌跡上に固定的に配設されていることを特徴とする描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平にセットされたワークと、ワークに描画を行なうインクジェットヘッドのノズル面と、の間のワークギャップを測定するレーザー測定装置の校正治具、レーザー測定装置の校正方法および描画装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザー測定装置の校正治具（標準反射体）として、被測定物体表面の色彩や光沢により生ずる測定誤差を校正するものが知られている（特許文献１参照）。この校正治具は、表面に基準色・基準光沢を有しており、これを用いたレーザー計測装置の測定では、まず、被測定物体の表面に校正治具を設け、校正治具までの離間距離Ｂを測定する。次に、校正治具を取り去って被測定物体までの離間距離Ｓを測定する。そして、離間距離Ｂに校正治具の厚さｄを加えた値と離間距離Ｓとを比較し、離間距離Ｓが大きい場合にその分、レーザー計測装置を校正するようにして、色彩や光沢により生ずる測定誤差を是正している。一方、レーザー計測装置の内部スケールは、工場出荷時に基準距離を測定することで設定（校正）されるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−３３３３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、レーザー計測装置では、上記のように被測定物体表面の色彩や光沢などの物理条件に加え、レーザー光の波長ずれを起こす原因となる光路の温度や湿度などの環境条件により、実測定距離に誤差が生じることが知られている。また、レーザー計測装置の運転環境によっては、自身の発熱が上記の環境条件に影響を与える。
しかるに、上記のようなレーザー測定装置では、前者の物理条件を加味した校正を行うことができても、後者の環境条件を加味した校正を行うことはできない。もっとも、実測を行う現場において、基準距離を測定して内部スケールを校正すれば、環境条件を加味することができる。しかし、厳密には、基準距離と実測距離とが大きく異なると、レーザー光の光路上における環境条件が異なってしまう可能性が高く、結局、上記の校正治具では、レーザー測定装置を精度良く校正することができない問題がある。
【０００４】
本発明は、測定時の環境条件を加味することで、レーザー測定装置を精度良く校正することができるレーザー測定装置の校正治具、レーザー測定装置の校正方法および描画装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のレーザー測定装置の校正治具は、水平にセットされたワークと、ワークに上側から平行に対面しワークに描画を行なうインクジェットヘッドのノズル面と、の間のワークギャップを測定するレーザー測定装置の校正治具であって、ワークギャップの高さ位置に合せて配設されるものにおいて、校正のための第１の測定面となる第１ダミーノズル面、および校正のための第２の測定面となる第２ダミーノズル面を有し、第１ダミーノズル面と第２ダミーノズル面とは、相互に平行に且つワークギャップを越える校正基準寸法の段差を存して配設されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明のレーザー測定装置の校正方法は、上記のレーザー測定装置の校正治具を用いて行うレーザー測定装置の校正方法であって、校正治具に対するレーザー測定装置の相対的な水平移動を伴って、第１ダミーノズル面までの第１の距離を測定すると共に第２ダミーノズル面までの第２の距離を測定する距離測定工程と、測定した第１の距離および第２の距離からその差であるダミー間寸法を算定するダミー間距離算定工程と、算定したダミー間寸法が、校正基準寸法と同一になるようにレーザー測定装置の内部スケールを校正するスケール校正工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
これらの構成によれば、校正治具が、ワークギャップの高さ位置に合せて配設されているため、レーザー測定装置による、ワークギャップの測定距離と、校正治具の測定距離である第１ダミーノズル面および第２ダミーノズル面までの測定距離と、が極端に異なることがなく、実測時と校正時の測定距離に基づく環境条件をほぼ一致させることができる。加えて、校正基準寸法を、ワークギャップを超える寸法としているため、ノズル面までの距離の前後におけるレーザー測定装置の内部スケールを校正することになり、ワークギャップを測定するための内部スケールを高い精度で校正することができる。なお、言うまでもないが、ワークギャップの測定は、ワークギャップの移動調整側となるノズル面を測定するようにし、ワーク表面は、その高さデータをレーザー測定装置に入力しておくようにする。
【０００８】
この場合、第１ダミーノズル面および第２ダミーノズル面には、インクジェットヘッドのノズル面と同一の表面処理がそれぞれ施されていることが、好ましい。
【０００９】
また、この場合、第１ダミーノズル面を形成した第１ダミープレートと、第２ダミーノズル面を形成した第２ダミープレートと、第１ダミープレートおよび第２ダミープレートを保持するプレートホルダと、を備え、第１ダミープレートおよび第２ダミープレートは、インクジェットヘッドのノズル面を形成するヘッドプレートで構成されていることが、好ましい。
【００１０】
これらの構成によれば、校正治具の測定表面の形態と、ワークギャップの測定対象となるインクジェットヘッドのノズル面の形態と、を同一にすることができる。このため、実測定と校正測定との間で、測定表面の色彩や光沢などの物理条件を一致させることができ、さらにレーザー測定装置の内部スケールを高い精度で校正することができる。
【００１１】
この場合、第１ダミープレートをプレートホルダに押圧保持すると共に、測定のための貫通開口を形成した第１押圧プレートと、第２ダミープレートをプレートホルダに押圧保持すると共に、測定のための貫通開口を形成した第２押圧プレートと、を更に備えたことが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１ダミープレートおよび第２ダミープレートの反りや撓みを矯正することができ、校正基準寸法を高精度に維持することができる。
【００１３】
本発明の描画装置は、上記に記載されたレーザー測定装置の校正治具と、ワークに描画を行なうインクジェットヘッドと、ワークを水平にセットするワークテーブルと、ワークテーブルを介してワークを移動させる移動手段と、を備え、レーザー測定装置は、移動手段に搭載され、校正治具は、移動手段によるレーザー測定装置の移動軌跡上に固定的に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、簡単に移動手段によってレーザー測定装置を、校正治具あるいはインクジェットヘッドに臨ませることができる。したがって、レーザー測定装置の校正後、すぐにワークギャップを正確に測定することができ、作業効率を向上させることができると共に、描画品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照して、本実施形態に係るレーザー測定装置の校正治具を搭載した吐出検査装置について説明する。この吐出検査装置は、機能液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）から機能液（インク）を吐出させ、その着弾ドットを画像認識して吐出性能を検査するものであり、その際、機能液滴吐出ヘッドには、検査シート（ワーク）に対し実描画におけるワークギャップを存して検査吐出を行わせるようにしている。ここではまず、吐出検査装置の説明に先立ち、検査対象となる複数の機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットから説明する。
【００１６】
図１に示すように、ヘッドユニット１は、キャリッジ２と、キャリッジ２に搭載した１２個（複数）の機能液滴吐出ヘッド３と、を備えている。１２個の機能液滴吐出ヘッド３は、キャリッジ２に対して、６個ずつ左右（Ｙ軸方向）に二分されており、各ヘッド群は、Ｒ・Ｇ・Ｂの配色および階段状の配置において同一の配列パターンで配設されている。
【００１７】
キャリッジ２は、１２個の機能液滴吐出ヘッド３を取り付けるための１２個の装着開口４が形成された本体プレート５と、本体プレート５の下面に突設され、ヘッドユニット１を位置決めするための基準となる一対の基準ピン６（図８参照）と、本体プレート５の両短辺部分に取り付けた左右一対のプレート支持部材７と、一対のプレート支持部材７の上端部に掛け渡され、後述する吐出検査装置２１の第１メインキャリッジ４１（図３参照）に取り付けられるヘッド取付けプレート８と、を有している。この場合、各装着開口４を介してキャリッジ２に固定された１２個の機能液滴吐出ヘッド３は、一対の基準ピン６を基準にＸ軸方向およびＹ軸方向においてアライメントされると共に、そのノズル面１７が同一平面内に位置するように組み込まれている。また、一対の基準ピン６の先端（検出端）は、機能液滴吐出ヘッド３のノズル面１７と同一平面内に位置するように配設されている。そして、実描画におけるヘッドユニット１のノズル面１７と描画対象物である検査シートＳの表面との間の間隙により、上記のワークギャップ（ペーパーギャップ）が構成されるようになっている。
【００１８】
本体プレート５上には、機能液滴吐出ヘッド３に接続される圧力調整弁付きの左右一対の配管接続アッセンブリ９が設けられ、各配管接続アッセンブリ９は、吐出検査装置２１の機能液供給ユニット２９（いずれも図３および図４参照）に配管接続されている。また、ヘッド取付けプレート８の内側には、機能液滴吐出ヘッド３に接続される中間基板付きの配線接続アッセンブリ（図示省略）が設けられ、各配線接続アッセンブリは、後述する吐出検査装置２１の制御コンピュータ（図示省略）に配線接続されている。
【００１９】
図２に示すように、機能液滴吐出ヘッド３は、いわゆる２連の機能液滴吐出ヘッド３であり、２連の接続針１４を有する機能液導入部１１と、機能液導入部１１に連なる２連のヘッド基板１２と、ヘッド基板１２の下方に連なり機能液を吐出するヘッド本体１３と、を備えている（図２（ａ）参照）。
【００２０】
機能液導入部１１は、一対の接続針１４を有しており、上記の配管接続アッセンブリ９を介して機能液供給ユニット２９（図３および図４参照）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１３は、ピエゾ素子等で構成される２連のポンプ部１５と、複数の吐出ノズル１９が形成されたノズルプレート（ヘッドプレート）１６と、を有している。ノズルプレート１６のノズル面１７は、共析めっきやコーティングにより撥水処理が施されている。また、ノズル面１７に形成された多数（複数）の吐出ノズル１９は、相互に平行且つ半ノズルピッチ分、位置ズレして列設された２列のノズル列１８を構成しており、各ノズル列１８は、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル１９で構成されている（図２（ｂ）参照）。
【００２１】
ヘッド基板１２には、２連のコネクタ２０が設けられており、各コネクタ２０はフレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介して、上記の配線接続アッセンブリ（制御コンピュータ）に接続されている。そして、この制御コンピュータから出力された駆動波形が各コネクタ２０を介して各ポンプ部１５（圧電素子）に印加されることで、各吐出ノズル１９から機能液が吐出される。
【００２２】
次に、図３および図４を参照して、吐出検査装置２１について説明する。吐出検査装置２１は、機台２２と、機台２２上に設けた石定盤２３と、石定盤２３上の全域に広く配設され、機能液滴吐出ヘッド３の吐出性能を検査する描画検査装置２４と、機能液滴吐出ヘッド３の機能維持・回復を行うメンテナンスユニット２５と、上記したヘッドユニット１を描画検査装置２４に供給する給材装置２６と、メンテナンスユニット２５および給材装置２６を支持する共通架台２７と、を備えており、全体がチャンバ装置（図示省略）内に収容されている。また、吐出検査装置２１には、装置全体を統括制御する制御コンピュータが接続されており、制御コンピュータは、チャンバ装置の外に配置されている。
【００２３】
吐出検査装置２１は、給材装置２６により供給されたヘッドユニット１を描画検査装置２４に搭載すると共に、搭載したヘッドユニット１の複数の機能液滴吐出ヘッド３に対し、メンテナンスユニット２５により機能維持を図りつつ検査吐出を行わせ、吐出した機能液の着弾位置や飛行曲がりなどを検査する。また、描画検査装置２４は、この検査に先立ち、給材装置２６により供給されたヘッドユニット１のワークギャップを測定し、且つヘッドユニット１を、後述する検査シートＳに対し、実描画と同一のワークギャップとなるように調整する（詳細は、後述する）。
【００２４】
図３および図４に示すように、描画検査装置２４は、石定盤２３上に載置され、Ｙ軸方向の移動軸を構成するＹ軸テーブル３１と、Ｙ軸テーブル３１を跨いで設置され、Ｘ軸方向の移動軸を構成するＸ軸テーブル３２と、を備えている。また、描画検査装置２４は、ヘッドユニット１と共にＸ軸テーブル３２に搭載されたカメラユニット３３と、Ｙ軸テーブル３１にＹ軸方向に並べて搭載したアライメントマスクＭおよび検査シートＳ（いずれも図５参照）と、Ｙ軸テーブル３１の側部に搭載され、レーザー光の波長の干渉を利用して上記のワークギャップを測定するレーザー測定装置３４と、後述するＸ軸テーブル３２の支柱４３に取り付けられ、レーザー測定装置３４の校正を行う校正治具３５と、Ｙ軸テーブル３１の下方に位置して、石定盤２３上に取り付けたヘッド認識カメラ３６と、を備えている。
【００２５】
この描画検査装置２４においては、Ｘ軸テーブル３２およびＹ軸テーブル３１が交わる領域が処理エリアとなっており、この処理エリアにおいて、レーザー測定装置３４の校正、ワークギャップの測定および調整が行われると共に、ヘッドユニット１の複数の機能液滴吐出ヘッド３により機能液を検査吐出し、その検査を行うようにしている。
【００２６】
Ｘ軸テーブル３２は、一対の走行レール上を走査するＸ軸リニアモータを有しており、ヘッドユニット１を搭載した第１メインキャリッジ４１と、カメラユニット３３を搭載した第２メインキャリッジ４２と、を個別にＸ軸方向にスライド移動させる。また、Ｘ軸テーブル３２は、石定盤２３上に立設した４本の支柱４３に支持されており、Ｙ軸テーブル３１を跨いでメンテナンスユニット２５の上方に臨む位置まで延在している。そして、図３に示した４本の支柱４３のうちの左奥位置する支柱４３には、上記の校正治具３５がＹ軸テーブル３１上に張り出すように下向きに固定されている。
【００２７】
第１メインキャリッジ４１は、一対の走行レールに掛け渡されたキャリッジフレーム４４に、Ｚ軸テーブル４５（図３参照）およびθテーブルを組み込んで構成されている。θテーブルの下側には、主走査方向をＸ軸方向に向けた姿勢でヘッドユニット１が着脱自在に保持されている。そして、Ｚ軸テーブル４５を介してヘッドユニット１を昇降させることにより、上記のワークギャップが調整されるようになっている。同様に、第２メインキャリッジ４２は、一対の走行レールに掛け渡された第２キャリッジフレーム４６を有し、この第２キャリッジフレーム４６に、カメラユニット３３を構成する一対のマスク認識カメラ４７が、Ｙ軸方向に離間するようにして支持されている（図７および図８参照）。
【００２８】
図５に示すように、Ｙ軸テーブル３１は、下Ｙ軸テーブル５１と、下Ｙ軸テーブル５１上に配設された上Ｙ軸テーブル５２と、で構成されている。下Ｙ軸テーブル５１は、検査のためにアライメントマスクＭおよび検査シートＳを微小移動させる際に用いられると共に、校正のためにレーザー測定装置３４を微小移動させる際に用いられる。一方、上Ｙ軸テーブル５２は、主にアライメントマスクＭおよび検査シートＳを大きく移動させる際に用いられる。
【００２９】
下Ｙ軸テーブル５１は、Ｙ軸方向に延在するよう石定盤２３上に直接支持された左右一対のテーブル台５３と、一対のテーブル台５３上に設けられ、Ｙ軸方向に延びる一対の第１ガイドレール５４と、一方のテーブル台５３上に設けられたＹ軸リニアモータ５５と、Ｙ軸リニアモータ５５により第１ガイドレール５４上をスライド自在に移動する第１スライダ５６と、を備えている。第１スライダ５６の校正治具３５側の側部には、レーザー測定装置３４が上向きに設けられており、第１スライダ５６を移動することで、レーザー測定装置３４を、レーザー測定装置３４の移動軌跡上に設けられた校正治具３５に下側から臨ませるようになっている。また、一対のテーブル台５３の石定盤２３上には、そのセンターに位置してＹ軸方向に離間するように、ヘッド認識カメラ３６を構成する一対のアンダーカメラ５７が上向きに固定されている。
【００３０】
上Ｙ軸テーブル５２は、第１スライダ５６上に設けられ、Ｙ軸方向に延びる一対の第２ガイドレール６１と、一対の第２ガイドレール６１の外側に設けられたＹ軸ロッドレスシリンダ６２と、Ｙ軸ロッドレスシリンダ６２により第２ガイドレール６１上をスライド自在に移動する板状の第２スライダ６３と、を備えている。第２スライダ６３上には、各種基準となるマークが形成されたアライメントマスクＭを保持したアライメントテーブル６４と、機能液滴吐出ヘッド３により吐出される機能液の着弾面を構成する２枚の検査シートＳを吸着固定する吸着テーブル６５と、がＹ軸方向に隣接して配置されている。
【００３１】
この場合、アライメントテーブル６４および吸着テーブル６５は、アライメントマスクＭの表面および検査シートＳの表面が同一平面内（面一）に位置するように配設されている。吸着テーブル６５により吸着固定された検査シートＳの表面は、その高さ位置が高精度に位置決めされており、その高さデータは、レーザー測定装置３４の設置高さと共に上記の制御コンピュータに入力されている。したがって、レーザー測定装置３４によるワークギャップの測定は、機能液滴吐出ヘッド３のノズル面１７を計測し、この計測結果を制御コンピュータにより演算処理することで行われる。なお、図中の符号６６，６６，６６は、第２スライダ６３に形成した、一対のアンダーカメラ５７，５７用の３つの覗き穴６６である。
【００３２】
図６に示すように、アライメントマスクＭは、透明な石英ガラスで板状に構成され、２つのマスク認識カメラ４７のキャリブレーション基準となる左右一対のマスク認識基準マークＭａと、２つのアンダーカメラ５７のキャリブレーション基準となる上下一対のアンダーカメラ基準マークＭｂと、ヘッドユニット１から吐出された機能液を検査するための着弾位置の基準となる複数の吐出基準マークＭｃからなるマスクパターンＭｐと、を有している。マスクパターンＭｐは、ヘッドユニット１に搭載された１２個の機能液滴吐出ヘッド３により吐出された機能液が着弾すべき着弾予定位置に対応する着弾パターンＣｐと同様に形成されている。
【００３３】
ここで、図７ないし図８を参照して、吐出検査装置２１を用いた吐出性能の検査方法について、簡単に説明する。詳細は後述するが、この検査に先立って機能液滴吐出ヘッド３（ヘッドユニット１）は、検査シートＳに対し実描画におけるワークギャップとなるように高さ調整されている。先ず、アライメントマスクＭのマスク認識基準マークＭａおよびアンダーカメラ基準マークＭｂに対し、マスク認識カメラ４７およびアンダーカメラ５７がそれぞれ重なるように、アライメントマスクＭおよびマスク認識カメラ４７の移動を行う。次に、２つのマスク認識カメラ４７および一対のアンダーカメラ５７により、マスク認識基準マークＭａおよびアンダーカメラ基準マークＭｂを、それぞれ画像認識して各カメラ４７，５７のキャリブレーションを行う（図７（ａ）参照）。
【００３４】
続いて、マスク認識カメラ４７およびアライメントマスクＭを移動させながら、マスク認識カメラ４７によりアライメントマスクＭのマスクパターンＭｐを撮像する（図７（ｂ）参照）。アライメントマスクＭを画像認識したら、ヘッドユニット１を検査シートＳ上に移動し、一対のアンダーカメラ５７，５７により、ヘッドユニット１の一対の基準ピン６を画像認識する。そして、データ上において、或いは一部物理的にヘッドユニット１のアライメントを実施する（図８（ｃ）参照）。その後、全機能液滴吐出ヘッド３の吐出ノズル１９から、検査シートＳ上に機能液を検査吐出する。
【００３５】
検査吐出後、ヘッドユニット１に代えて、カメラユニット３３を検査シートＳ上に移動させ、マスク認識カメラ４７により、マスクパターンＭｐと同様の認識パターンで検査シートＳの着弾パターンＣｐを位置認識する（図８（ｄ）参照）。最後に、制御コンピュータにおいて、マスクパターンＭｐおよび着弾パターンＣｐを比較して、吐出ノズル１９の吐出検査（性能評価）を行う（図示省略）。
【００３６】
次に、上記吐出検査に先立って行われる、レーザー測定装置３４によるワークギャップの測定方法および調整方法について、簡単に説明する。なお、この測定方法および調整方法は、後述するレーザー測定装置３４の内部スケールの校正を行ってから実施される。給材装置２６から描画検査装置２４に供給されたヘッドユニット１は、設計上そのワークギャップが実描画のワークギャップより十分に大きくなるように第１メインキャリッジ４１にセットされる。これにより、高さ測定前にヘッドユニット１のノズル面１７が、他の構成部品等と干渉するのを防止している。この状態から、ヘッドユニット１の移動を伴って、レーザー測定装置３４をヘッドユニット１の直下に移動させ、機能液滴吐出ヘッド３の高さ測定を行う。
【００３７】
具体的には、実描画時のワークギャップより大きい（実際には、検査シートＳから約１．４５ｍｍの高さ）にセットされたヘッドユニット１における各機能液滴吐出ヘッド３のノズルプレート１６の中央部および四隅の計５ヶ所の高さをそれぞれ測定する（プレ高さ測定）。これにより、ヘッドユニット１に搭載した各機能液滴吐出ヘッド３のピッチング方向およびヨーイング方向の傾きを検出すると共に、高さ異常を検出する。次に、異常が検出されなかったヘッドユニット１に対し、プレ高さ測定で最も低い位置にある機能液滴吐出ヘッド３を実描画のワークギャップの高さに（実際には、検査シートＳから０．３ｍｍ）合うように調整する。そして、再度、１２個の機能液滴吐出ヘッド３に対して、ノズルプレート１６の中央部および四隅の計５ヶ所の高さをそれぞれ測定し（ポスト高さ測定）、最終確認を行う。
【００３８】
ここで、図９および図１０を参照して、上記したワークギャップを測定するレーザー測定装置３４およびレーザー測定装置３４の内部スケールを校正する校正治具３５について詳細に説明する。
【００３９】
レーザー測定装置３４は、光源から出た光を分割し、別々の光路を通った後、再び重ね合わせ、光路差により発生する干渉縞を捉え、これを分析して距離を測定するいわゆる干渉計である。また、レーザー測定装置３４は、レーザー固定板を介して、第１スライダ５６の側部に設けられており、下向きに固定された校正治具３５に対して、下側からレーザー光を照射してワークギャップを、より具体的にはノズル面１７の高さを計測する。
【００４０】
校正治具３５は、正面視Ｌ字状に形成された取付け板８１と、取付け板８１の端部に配設されたＺＹ調整機構８２と、ＺＹ調整機構８２に先端部に固定され、上記したレーザー測定装置３４の内部スケールを校正する校正治具本体８３と、を有しており、レーザー測定装置３４のＹ軸方向の移動軌跡上に位置するように、取付け板８１を介して支柱４３の側面にネジ止めされている。
【００４１】
取付け板８１は、略方形の板状に形成された固定部８４と、固定部８４の一部に延設され、ＺＹ調整機構８２を介して校正治具本体８３が取り付けられた治具支持部８５と、で一体に形成されている。固定部８４の四隅には、取付け板８１を支柱４３にネジ止めするための六角穴付きボルト８６が、設けられている。また、治具支持部８５の表面には、後述するＺ軸スライド板１０１のＺ軸方向へのスライドをガイドするＺ軸スライドガイド８７（例えば、ＬＭガイド）が設けられている。
【００４２】
ＺＹ調整機構８２は、校正治具本体８３をＺ軸方向に微少移動し、位置決めするＺ軸調整機構９１と、校正治具本体８３をＹ軸方向に微少移動し、位置決めするＹ軸調整機構９２と、から構成されている。
【００４３】
Ｚ軸調整機構９１は、治具支持部８５上に設けられた断面横Ｔ字状のＺ軸スライド板１０１と、治具支持部８５から延びるＺ軸ブラケット１０２に取り付けられ、Ｚ軸スライド板１０１をＺ軸方向に上下動させるＺ軸マイクロヘッド１０３と、から構成されている。Ｚ軸スライド板１０１は、一面を取付け板８１の一側面に当接させると共に、上記したＺ軸スライドガイド８７を介して、Ｚ軸方向にスライド自在に構成されている。また、Ｚ軸スライド板１０１上には、後述するＹ軸スライド板１１１のスライドをガイドするＹ軸スライドガイド１０４（例えば、ＬＭガイド）が設けられている。
【００４４】
Ｙ軸調整機構９２は、Ｚ軸スライド板１０１上に設けられた断面略Ｔ字状のＹ軸スライド板１１１と、Ｚ軸スライド板１０１から延びるＹ軸ブラケット１１２に取り付けられ、Ｙ軸スライド板１１１をＹ軸方向に進退動させるＹ軸マイクロヘッド１１３と、から構成されている。Ｙ軸スライド板１１１は、そのリブ部１１４がＸ軸方向に大きく延在しており、その先端部に下向きに設けた校正治具本体８３を、Ｙ軸スライドガイド１０４を介して、スライド自在に支持している。この場合、校正治具本体８３は、Ｚ軸調整機構９１およびＹ軸調整機構９２により、ヘッドユニット１が検査シートＳに機能液を吐出する高さ（ワークギャップ）近傍に位置するように、且つレーザー測定装置３４が臨む位置に、精度良く位置決めされるようになっている。なお、図中の符号１４１は、位置調整後のＺＹ調整機構８２を取付け板８１に固定する止めネジである。
【００４５】
校正治具本体８３は、レーザー測定装置３４の内部スケールを校正するための第１の測定面となる第１ダミーノズル面１２１を構成する第１ダミープレート１２３と、第２の測定面となる第２ダミーノズル面１２２を構成する第２ダミープレート１２４と、両ダミープレート１２３，１２４をワークギャップを超える校正基準寸法ｄの段部を存して支持するプレートホルダ１２５と、から構成されている。
【００４６】
第１ダミープレート１２３は、２枚の第１プレート１２６，１２６で構成されており、各第１プレート１２６には、機能液滴吐出ヘッド３のノズル面１７を構成する長方形のノズルプレート１６が用いられている。この場合、一方の第１プレート１２６には、その表面に上記の共析めっきが施されたものが用いられ、他方の第１プレート１２６には、その表面に上記のコーティングが施されたものが用いられている。すなわち、検査対象（測定対象）の機能液滴吐出ヘッド３におけるノズルプレート１６の表面処理の形態に合わせて使い分けるようになっている。
【００４７】
同様に、第２ダミープレート１２４は、２枚の第２プレート１２７，１２７で構成されており、各第２プレート１２７には、機能液滴吐出ヘッド３のノズル面１７を構成する長方形のノズルプレート１６が用いられている。この場合も、一方の第２プレート１２７には、その表面に上記の共析めっきが施されたものが用いられ、他方の第２プレート１２７には、その表面に上記のコーティングが施されたものが用いられている。これにより、実際のヘッドユニット１の高さを調整する時と同一の物理条件で、レーザー測定装置３４の内部スケールを校正するようになっている。
【００４８】
また、校正治具本体８３には、２枚の第１プレート１２６をプレートホルダ１２５に一括して押圧保持する２個の第１押圧プレート１２８と、２枚の第２プレート１２７をプレートホルダ１２５に一括して押圧保持する第２押圧プレート１２９と、が設けられている。第１押圧プレート１２８および第２押圧プレート１２９には、レーザー測定装置３４による測定のための窓状の貫通開口１３０がそれぞれ２つずつ形成されている。両押圧プレート１２８，１２９は、各ダミープレート１２３，１２４を検査シートＳに対して平行（水平）になるようにプレートホルダ１２５にそれぞれネジ止めされている。これにより、校正基準寸法ｄを高精度に維持することができ、より正確な内部スケールの校正が可能となる。
【００４９】
次に、上記した校正時具４５を用いたレーザー測定装置３４の内部スケールの校正方法について説明する。ＺＹ調整機構８２により校正治具本体８３をワークギャップの高さに位置決めした後、レーザー測定装置３４を第１ダミーノズル面１２１の直下に臨ませた状態で、貫通開口１３０から第１ダミープレート１２３までの第１距離（第１の距離）を測定する。そして、レーザー測定装置３４を測定する第２ダミープレート１２４の直下に微動させて、貫通開口１３０から第２ダミーノズル面１２２までの第２距離（第２の距離）を測定する（距離測定工程）。
【００５０】
次に、第１距離（第２距離）から第２距離（第１距離）を除算して、ダミー間寸法を算出する（ダミー間距離算出工程）。最後に、ダミー間寸法が上記した校正基準寸法ｄと同一となるようにレーザー測定装置３４の内部スケールを校正する（スケール校正工程）。なお、実施形態における校正基準寸法ｄは、１．０ｍｍ（ワークギャップは０．３ｍｍ）としている。
【００５１】
以上の構成によれば、校正治具本体８３を、ヘッドユニット１が検査シートＳに機能液を吐出する高さ（ワークギャップ）近傍に位置するように配設されているため、ワークギャップの測定距離と、校正治具３５の測定距離と、が極端に異なることがなく、実測時と校正時の測定距離に基づく環境条件をほぼ一致させることができる。また、校正基準寸法ｄは、ワークギャップを超える寸法としているため、ワークギャップを測定するための内部スケールを高い精度で校正することができる。
【００５２】
次に、図１１を参照して、レーザー測定装置３４の校正治具３５を搭載した液滴吐出装置（描画装置）１５０について説明する。この液滴吐出装置１５０は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれており、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入した上記の機能液滴吐出ヘッド３を用い、有機ＥＬ装置の各画素となる発光層やカラーフィルタのフィルタエレメント等を形成するものである。
【００５３】
液滴吐出装置１５０は、石定盤に支持されたＸ軸支持ベース１５２上に配設され、主走査方向（Ｘ軸方向）に延在して、基板（ワーク）ＫをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル１５３と、複数本の支柱１５４を介してＸ軸テーブル１５３を跨ぐように架け渡された一対のＹ軸支持ベース１５５上に配設され、副走査方向（Ｙ軸方向）に延在するＹ軸テーブル１５６と、上記の機能液滴吐出ヘッド３が搭載された１０個のキャリッジユニット１５７と、から成り、１０個のキャリッジユニット１５７は、Ｙ軸テーブル１５６に移動自在に吊設されている。さらに、液滴吐出装置１５０は、これらの装置を、温度および湿度が管理された雰囲気内に収容するチャンバ１５９と、機能液滴吐出ヘッド３に機能液を供給する機能液供給ユニット１５８と、装置全体を統括制御する制御装置（図示省略）と、を備えている。Ｘ軸テーブル１５３およびＹ軸テーブル１５６の駆動と同期して機能液滴吐出ヘッド３を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット１５８から供給されたＲ・Ｇ・Ｂ３色の機能液を吐出させ、基板Ｋに所定の描画パターンが描画される。
【００５４】
また、液滴吐出装置１５０には、メンテナンス装置１６１（フラッシングユニット１６２、吸引ユニット１６３、ワイピングユニット１６４および吐出性能検査ユニット１６５）と、機能液滴吐出ヘッド３のワークギャップを測定するレーザー測定装置３４と、レーザー測定装置３４の内部スケールを校正する校正治具３５と、が設けられている。なお、実施形態の液滴吐出装置１５０では、レーザー測定装置３４により機能液滴吐出ヘッド３の高さ調整が行われた後、Ｘ軸テーブル１５３およびＹ軸テーブル１５６が交わる描画エリアにキャリッジユニット１５７を臨ませて、基板Ｋへの描画を行い、Ｙ軸テーブル１５６およびメンテナンス装置１６１が交わるメンテナンスエリアにキャリッジユニット１５７を臨ませて、機能液滴吐出ヘッド３の機能維持・機能回復を行う。
【００５５】
Ｘ軸テーブル１５３は、基板Ｋを吸着セットすると共に、θ軸方向に補正可能な機構を有するセットテーブルと、セットテーブルをＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸第１スライダと、上記のフラッシングユニット１６２およびステージユニットをＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸第２スライダ１７１と、Ｘ軸方向に延在し、Ｘ軸第１スライダおよびＸ軸第２スライダ１７１をＸ軸方向に移動させる左右一対のＸ軸リニアモータ（いずれも図示省略）と、Ｘ軸第２スライダ１７１上に位置して、上記したレーザー測定装置３４と、を備えている。
【００５６】
Ｙ軸テーブル１５６は、１０個のキャリッジユニット１５７をそれぞれ吊設した１０個のブリッジプレートと、１０個のブリッジプレートを両持ちで支持する１０組のＹ軸スライダと、一対のＹ軸支持ベース１５５上に設置され、ブリッジプレートをＹ軸方向に移動させる一対のＹ軸リニアモータ（いずれも図示省略）と、を備えている。また、Ｙ軸テーブル１５６のレーザー測定装置３４の移動軌跡上には、上記の校正治具３５が固定的に設けられている。また、Ｙ軸テーブル１５６は、各キャリッジユニット１５７を介して描画時に機能液滴吐出ヘッド３を副走査するほか、機能液滴吐出ヘッド３をメンテナンス装置１６１に臨ませる。なお、１０個のキャリッジユニット１５７は、Ｙ軸方向に個別に移動可能に構成されている。
【００５７】
Ｙ軸テーブル１５６に吊設された１０個のキャリッジユニット１５７は、同一の形態を有しており、各キャリッジユニット１５７は、上記のヘッドユニット１と、ヘッドユニット１をθ回転自在に支持するθ回転機構と、θ回転機構を介して、ヘッドユニット１をＹ軸テーブル１５６に支持させる昇降機構付の吊設部材と、を備えている。加えて、各キャリッジユニット１５７は、その上方に上記３組のタンクユニット１７２に連なる３つのサブタンクを収容したサブタンクユニット１７３が配設されており、このサブタンクから自然水頭を利用して各機能液滴吐出ヘッド３に機能液が供給されるようになっている。
【００５８】
このように構成された液滴吐出装置１５０は、レーザー測定装置３４により、ワークギャップに高さ調整された機能液滴吐出ヘッド３を用いて、メンテナンス装置１６１により機能液滴吐出ヘッド３に対し適宜メンテナンス処理を行い、液滴吐出装置１５０により基板Ｋに描画処理を行うようにしている。すなわち、液滴吐出装置１５０は、基板ＫをＸ軸テーブル１５３によりＸ軸方向に往動させると共に、これに同期して機能液滴吐出ヘッド３を選択的に駆動させて、基板Ｋに対する機能液の主走査が行われる。そして、Ｙ軸テーブル１５６によりヘッドユニット１をＹ軸方向に副走査させた後、基板ＫをＸ軸方向に復動させると共に、これに同期して機能液滴吐出ヘッド３を選択的に駆動させて、再度主走査が行われる。このような基板Ｋの往復動に伴う主走査およびヘッドユニット１の副走査を複数回繰り返すことで、基板Ｋに所定の描画が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ヘッドユニットの外観斜視図である。
【図２】機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。
【図３】描画検査装置の外観斜視図である。
【図４】描画検査装置の側面図である。
【図５】Ｙ軸テーブルの外観斜視図である。
【図６】アライメントマスクの平面図である。
【図７】吐出性能の検査方法の手順を示す説明図（１）である。
【図８】吐出性能の検査方法の手順を示す説明図（２）である。
【図９】校正治具によりレーザー測定装置の内部スケールを校正するときの説明図である。
【図１０】校正治具の外観斜視図である。
【図１１】液滴吐出装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
３…機能液滴吐出ヘッド  １６…ノズルプレート  １７…ノズル面  ３４…レーザー測定装置  ３５…校正治具  ６５…吸着テーブル  １２１…第１ダミーノズル面  １２２…第２ダミーノズル面  １２３…第１ダミープレート  １２４…第２ダミープレート  １２５…プレートホルダ  １２８…第１押圧プレート  １２９…第２押圧プレート  １５６…Ｙ軸テーブル  ｄ…校正基準寸法  Ｓ…検査シート
【図１】
2009281902.tif 000003
【図２】
2009281902.tif 000004
【図３】
2009281902.tif 000005
【図４】
2009281902.tif 000006
【図５】
2009281902.tif 000007
【図６】
2009281902.tif 000008
【図７】
2009281902.tif 000009
【図８】
2009281902.tif 000010
【図９】
2009281902.tif 000011
【図１０】
2009281902.tif 000012
【図１１】
2009281902.tif 000013