JP2008026247A - 外観検査装置および外観検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上に形成された貫通部の角部のカエリの大きさを定量的に把握するとともに、効率的に外観検査を実施することが可能な外観検査装置および外観検査方法を提供する。
【解決手段】外観検査装置１００は、サプライプレートＰ上に形成された角部Ｋを有する貫通部を検査する装置であって、サプライプレートＰを平面方向に移動させる走査駆動部１０２と、貫通部の画像を取得する画像取得部１０３と、画像を処理し、画像処理データを生成する画像処理部１１１と、角部Ｋの段差を測定し、段差データを取得する段差測定部１０４と、画像処理データおよび段差データをもとに、貫通部の良否を判断する演算処理部としての演算部１１４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、貫通部を有する基板の外観を検査する外観検査装置および外観検査方法に関する。

従来、貫通部を有する基板として、液滴を吐出するインクジェット式の液滴吐出ヘッドが知られている。この液滴吐出ヘッドは、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであって、液状材料を液滴として吐出するためのノズルを有するノズルプレート、液状材料を溜めておくキャビティプレート、液状材料を供給するためのサプライプレートなどを供えている。そして、このサプライプレートには、液状材料を導入するための導入口や、液状材料を供給するための供給口、ノズルプレートに連通して液状材料を導入する連通口などを供えている。

しかしながら、この液滴吐出ヘッドを構成する一つの部品であるサプライプレートに形成された導入口、供給口、連通口の３種類の孔（貫通部）にカエリと称する金属性のバリが付着していることがあった。また、カエリの大きさを把握するための評価方法は人手による目視検査方法であり、その大きさを定量的に把握することができなかった。しかも、サプライプレート上には導入口、供給口、連通口の孔が多く形成されていることから、人手による目視検査方法では多くの時間が必要であり、手間もかかっていた。そこで、孔の角部に発生したカエリの大きさを定量的に把握し、しかも効率的に検査をする検査方法が必要であった。そして、カエリの発生する形態によって、このカエリには、孔の角部から穴の内部に向けて発生する横カエリと、孔の角部から基板の厚さ方向に向けて発生する縦カエリとに分類されている。ここで、孔の角部に横カエリがあると、液状材料の流動性を阻害する要因になることがあり、液状材料を導入口、供給口、連通口などの孔に正常に導くことができなくなってしまう。そして、液状材料の供給量にばらつきが生じ、これを抑制することが困難であった。そして、液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の量にばらつきが発生してしまうと印字品質の低下を生じさせてしまう。一方、孔の角部に縦カエリがあると、ノズルプレート、サプライプレート、キャビティプレートなどを積層させて液滴吐出ヘッドを構成するときに、各プレート間に空隙が生じてしまうことになり、各プレート間に空隙が生じると、液滴がその空隙から漏れてしまうことがあり、液滴吐出ヘッドとしては好ましい状態とはいえない。

本発明の目的は、基板上に形成された貫通部の角部のカエリの大きさを定量的に把握するとともに、効率的に外観検査を実施することが可能な外観検査装置および外観検査方法を提供することである。

本発明の外観検査装置は、基板に形成された角部を有する貫通部を検査する外観検査装置であって、前記基板を平面方向に移動させる走査駆動部と、前記貫通部の画像を取得する画像取得部と、前記画像を処理し、画像処理データを生成する画像処理部と、前記角部の段差を測定し、段差データを取得する段差測定部と、前記画像処理データおよび前記段差データをもとに、前記貫通部の良否を判断する演算処理部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、貫通部の角部に有する突起物（カエリ）を定量的に評価することができる。例えば貫通部の内側方向に延伸する横カエリは、その画像を取得し、処理することで横カエリの大きさがわかる。一方、貫通部の角部から基板の厚さ方向に延伸する縦カエリは、その段差を段差測定部で測定することによって、大きさがわかる。したがって、カエリ（横カエリおよび縦カエリ）の大きさを定量的に評価して、予め決めておいた閾値と比較することによって、基板の良否判定をすることが実現可能な外観検査装置を提供できる。

本発明の外観検査装置は、前記演算処理部が、前記画像処理データに基づいて前記貫通部の大きさを演算する第１演算部と、前記段差データに基づいて前記角部の段差を演算する第２演算部とを、有することが望ましい。

この発明によれば、カエリ（横カエリおよび縦カエリ）の大きさを定量的に評価することが可能な外観検査装置を提供できる。

本発明の外観検査装置は、前記画像取得部が、前記貫通部に光を照射して前記画像を取得することが望ましい。

この発明によれば、光を照射するだけで画像を簡単に取得することが可能な外観検査装置を提供できる。

本発明の外観検査装置は、前記画像取得部から照射される光が、白色ＬＥＤであることが望ましい。

この発明によれば、貫通部の角部に付着したカエリは材料が金属であるため光の反射率が高い。このため、角部に照射する光を白色ＬＥＤにすればカエリを検出しやすい。しかも、白色のＬＥＤなので、寿命が長く、検査の安定化を図ることが可能であるとともに、メンテナンスが容易になり、省電力化を実現可能な外観検査装置を提供できる。

本発明の外観検査装置は、前記画像取得部が、同軸落射照明部と透過照明部とからなり、前記基板の表側および／または裏側から前記光を照射することが望ましい。

この発明によれば、基板の表側および／または裏側から光を照射すれば、貫通部の角部に生じたキズやカエリなどを強調して見ることができるから、より一層検出力を向上させることが可能な外観検査装置を提供できる。

本発明の外観検査装置は、前記段差測定部が、複数の前記貫通部を測定することが望ましい。

この発明によれば、複数の貫通部の段差を一度に測定できるから、測定時間を短縮することが可能になるので、結果的に、効率的で生産性の高い外観検査装置を提供できる。しかも、一番大きい段差を検出できる。

本発明の外観検査装置は、前記段差測定部における加重が、３０ｇ以内であることが望ましい。

この発明によれば、角部に加えられる加重が３０ｇ以内なので、角部に残ったカエリ（縦カエリ）をつぶすことなく測定できるから、測定精度を向上することが可能な外観検査装置を提供できる。

本発明の外観検査方法は、基板に形成された角部を有する貫通部を検査する外観検査方法であって、前記基板を平面方向に移動させる走査工程と、前記貫通部の画像を取得する画像取得工程と、前記画像を画像データに処理をする画像処理工程と、前記角部の段差を測定して段差データを取得する段差測定工程と、前記画像データおよび前記段差データをもとに、前記貫通部の良否判定をする演算処理工程と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、貫通部の角部に有する突起物（カエリ）を定量的に評価することができる。例えば貫通部の内側方向に延伸する横カエリは、貫通部の画像を取得し、取得した画像を処理することによって、横カエリの大きさがわかる。一方、貫通部の角部から基板の厚さ方向に延伸する縦カエリは、その段差を測定することによって、縦カエリの大きさがわかる。したがって、カエリ（横カエリおよび縦カエリ）の大きさを定量的に評価して、予め決めておいた閾値と比較することによって、基板の良否判定をすることができる。

本発明の外観検査方法は、前記演算工程では、前記画像処理データに基づいて前記貫通部の大きさを演算する第１の演算工程と、前記段差データに基づいて前記角部の段差を演算する第２の演算工程とを、有することが望ましい。

この発明によれば、カエリ（横カエリおよび縦カエリ）の大きさを定量的に評価することが可能な外観検査方法を提供できる。

本発明の外観検査方法は、前記画像取得工程では、前記貫通部に光を照射して前記画像を取得することが望ましい。

この発明によれば、光を照射するだけで画像を簡単に取得することができる。

本発明の外観検査方法は、前記画像取得工程では、前記光として白色ＬＥＤを照射して前記画像を取得することが望ましい。

この発明によれば、貫通部の角部に残ったカエリは材料が金属であるため光の反射率が高い。このため、貫通部の角部に照射する光を白色ＬＥＤにすればカエリを検出するための検出力を向上させることができる。しかも、白色のＬＥＤなので、寿命が長く、検査の安定化を図ることが可能であるとともに、メンテナンスが容易になり、省電力化を実現できる。

本発明の外観検査方法は、前記画像取得工程では、前記基板の表側および／または裏側から前記光を照射して前記画像を取得することが望ましい。

この発明によれば、基板の表側および／または裏側から光を照射すれば、貫通部の角部に生じたキズやカエリなどを強調して見ることができるから、より一層検出力を向上させることができる。

本発明の外観検査方法は、前記第１の演算工程では、前記画像データの閾値を予め決めておいてから前記閾値と前記画像データとを比較演算して、比較演算した結果に基づいて前記基板の良否判定をすることが望ましい。

この発明によれば、予め決めておいた閾値と画像データとを比較演算することで、横カエリの大きさを簡単に評価することができるから、簡単に基板の良否判定をすることができる。

本発明の外観検査方法は、前記第２の演算工程では、前記段差データの閾値を予め決めておいてから前記閾値と前記段差データとを比較演算して、比較演算した結果に基づいて前記基板の良否判定をすることが望ましい。

この発明によれば、予め決めておいた閾値と段差とを比較演算することで、縦カエリの大きさを簡単に評価することができるから、簡単に基板の良否判定をすることができる。

本発明の外観検査方法は、前記段差測定工程では、前記貫通部を複数測定することが望ましい。

この発明によれば、複数の貫通部の段差を一度に測定できるから、測定時間を短縮することが可能になるので、結果的に、効率的で生産性を向上させることができる。しかも、一番大きい段差を検出できる。

以下、本発明を具体化した一実施形態について添付図面に沿って詳細に説明する。

（実施形態）
本実施形態における外観検査装置について説明する。この外観検査装置は、基板に形成された貫通部の角部の外観（特に、カエリ）を定量的に評価することが可能な検査装置である。

図１は、外観検査装置の構成を示す概略図である。

図１に示すように、外観検査装置１００は、電源ＢＯＸ１０１と、走査駆動部１０２と、画像取得部１０３と、段差測定部１０４と、表示部１０５と、入力部１０６と、制御部１１０とで概略構成されている。走査駆動部１０２は、グランドステージＧＳ上に載置された第１位置制御部としてのＸステージ５１と、第２位置制御部としてのＹステージ５２とで構成されている。また、外観検査装置１００は、制御部１１０を備えており、制御部１１０には、演算処理部としての演算部１１４と、記録部１１５とを備えている。そして、外観検査装置１００は、外部から供給された電力を電源ＢＯＸ１０１に導入することによって作動するように構成されている。

第１位置制御部としてのＸステージ５１は、基板を固定するための平面を有しており、吸引力を用いて基板の位置を固定する機能も有する。ここで、基板はサプライプレートＰであり、その形状は矩形状である。また、サプライプレートＰは、図４に示すように３層構造になっている。

第１位置制御部としてのＸステージ５１は、制御部１１０からの信号に応じて、グランドステージＧＳ上でＸ軸方向に移動する機能を有している。ここで、Ｘ軸方向は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の双方と直交する方向である。なお、第１位置制御部としてのＸステージ５１には、移動用モータ（図示省略）が付属しており、Ｘ軸方向へ移動するように構成されている。

第２位置制御部としてのＹステージ５２は、グランドステージＧＳから所定の高さの位置に固定されている。この第２位置制御部としてのＹステージ５２は、制御部１１０からの信号に応じて、Ｙ軸方向に移動する機能を有している。ここで、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。なお、第２位置制御部としてのＹステージ５２には、移動用モータ（図示省略）が付属しており、Ｙ軸方向へ移動するように構成されている。

上記のような機能を有する第１位置制御部としてのＸステージ５１の構成と第２位置制御部としてのＹステージ５２の構成とは、リニアモータやサーボモータを利用した公知のＸＹロボットを用いて実現できる。このため、ここでは、それらの詳細な構成の説明を省略する。

そして、第１位置制御部としてのＸステージ５１および第２位置制御部としてのＹステージ５２の移動結果、サプライプレートＰに対する画像取得部１０３の相対位置およびサプライプレートＰに対する段差測定部１０４の相対位置が変わる。より具体的には、これらの動作によって、画像取得部１０３、または段差測定部１０４は、サプライプレートＰに対して、Ｚ軸方向に所定の距離を保ちながら、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動する。

ここで、本実施形態では、Ｘ軸方向が「第１走査方向」である。「第１走査方向」と略直交するＹ軸方向が「第２走査方向」である。

画像取得部１０３は、光を照射する同軸落射照明部３２（図８参照）と、透過照明部３３（図８参照）と、画像認識可能なカメラ３１などで構成されている。同軸落射照明部３２は、サプライプレートＰの上側から光を照射することができ、透過照明部３３は、サプライプレートＰの下側から光を照射することができる。画像取得部１０３は、支持部１４１によって支持されており、サプライプレートＰから所定の高さの位置に固定されていて、図４に示すサプライプレートＰに形成された貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３それぞれの大きさを測定して画像データを取得することができる。カメラ３１は、取得された画像データを演算部１１４へ送信できる。そして、演算部１１４で画像データの大きさを演算することができるように構成されている。そして、例えば予め決めておいた画像データの閾値（例えば１０μｍ）と比較し、演算することができる。なお、同軸落射照明部３２および透過照明部３３から照射される光は白色光であり、ここでは白色ＬＥＤを採用した。

段差測定部１０４は、端子４１を備えている。段差測定部１０４は、支持部１４１によって支持されており、グランドステージＧＳから所定の高さの位置に固定されている。図４に示すサプライプレートＰに形成された貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３それぞれの段差を測定し段差データを取得することができる。段差測定部１０４は、取得された段差データを演算部１１４へ送信できる。そして、演算部１１４で段差の大きさを演算することができるように構成されている。そして、例えば予め決めておいた段差データを閾値（例えば１０μｍ）と比較し、演算することができる。なお、段差測定部１０４は、段差測定可能な接触式の変位計である。なお、段差測定部１０４における加重の設定値は３０ｇ以内とした。

次に、段差測定部について、より詳細に説明する。この段差測定部は、貫通部の角部の段差を測定するものである。

図２は、段差測定部の構成を示す概略図である。

図２に示すように、段差測定部１０４は、サプライプレートＰ上の縦カエリ２１ｂに接触して段差を測定する端子４１と、端子４１を保持する第２の軸４２と、第２の軸４２を挿入可能な第１の軸４３と、先端吊り下げ板４４と、重り４５とで、構成されている。また、電圧を増幅するためのアンプ１１６と、Ａ／Ｄ変換ボード１１７を有する制御部１１０と、表示部としてのモニタ１０５とを備えている。同図に示すように、被測定対象物であるサプライプレートＰは、Ｘ軸方向に移動可能な第１位置制御部としてのＸステージ５１およびＹ軸方向に移動可能な第２位置制御部としてのＹステージ５２に載置される。

端子４１は、第２の軸４２の尖端に固定され保持されている。第２の軸４２は、第１の軸４３に挿入され、同図に示すＺ方向（この場合、上下方向）にスライドできるように構成されている。第１の軸４３は、図示しない方法で段差測定部１０４に固定されている。

端子４１が、サプライプレートＰの縦カエリ２１ｂに接触すると電圧が発生し、電圧値を測定値として取得できるように構成されている。この測定方法は、いわゆる差動トランス方式と呼ばれるものである。端子４１は、図４に示す貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３を一度の測定で測定できるように構成されている。端子４１の形状は、直径３ｍｍの円柱形状である。

また、端子４１からサプライプレートＰに加えられる力は重り４５で任意に変更できるように構成されており、重り４５の重さは３０ｇ以内である。重り４５を配置するのは、サプライプレートＰの反りによる浮きを軽減することと、測定精度の安定化とを実現するためである。ここで、重り４５の重さを３０ｇ以内にしたのは、重り４５の重さが３０ｇ以上であると、縦カエリ２１ｂをつぶしてしまうことによる測定精度の低下が懸念されるからである。

段差測定部１０４は、先端吊り下げ板４４を備えており、先端吊り下げ板４４を設置することにより、余分な上下ストロークを抑制することができ、測定にかかる時間を短縮できる。

段差測定部１０４に接続されたアンプ１１６は、測定結果で得られた電圧値を増幅することができ、この電圧値を増幅することによって測定精度の向上に寄与することができる。そして、アンプ１１６で増幅された電圧値を制御部１１０へ送信するように構成されている。

ＡＤ変換ボード１１７を有している制御部１１０は、アンプ１１６で増幅された電圧値をデジタル変換処理することができる。そして、制御部１１０が、得られた電圧値を長さの値に換算することができる。そして、制御部１１０が、縦カエリ２１ｂの良否判定を行うように構成されている。

次に、外観検査装置を制御している制御部について説明する。この制御部は、外観検査装置を駆動させて貫通部の角部の画像処理や、その段差の測定および良否判定ができるように構成されており、外観検査装置を制御している。

図３は、外観検査装置の制御部を示すブロック図である。

図３に示すように、外観検査装置１００は、走査駆動部１０２と、画像取得部１０３と、段差測定部１０４と、表示部１０５と、入力部１０６と、制御部１１０とを備えている。

制御部１１０は、画像処理部１１１と、ＣＰＵ１１２と、ＲＡＭ１１３と、演算部１１４と、記録部１１５とで構成されている。また、演算部１１４は、画像取得部１０３で取得した画像データを演算することが可能な第１演算部１１４ａと、段差測定部１０４で取得した段差データを演算することが可能な第２演算部１１４ｂとで構成されている。そして、記録部１１５は、画像データを記録することが可能な第１記録部１１５ａと、段差データを記録することが可能な第２記録部１１５ｂとで構成されている。

走査駆動部１０２は、第１位置制御部としてのＸステージ５１と、第２位置制御部としてのＹステージ５２とを、備えている。走査駆動部１０２は、図示しないバスによって第１位置制御部としてのＸステージ５１と、第２位置制御部としてのＹステージ５２と相互に通信可能に接続されている。

画像取得部１０３は、カメラ３１を備えており、図示しないバスによって、画像取得部１０３は、カメラ３１と画像処理部１１１と相互に通信可能に接続されている。

画像処理部１１１は、画像認識可能なカメラ３１と通信可能に接続されている。画像処理部１１１は、第１演算部１１４ａと、第１記録部１１５ａとに、通信可能に接続されている。そして、制御部１１０は、画像取得部１０３が取得した画像データを画像処理部１１１から第１演算部１１４ａに供給するとともに、第１記録部１１５ａに記録させることができる。さらに、制御部１１０は、画像取得部１０３が取得した画像データと、予め決めておいた閾値とを第１演算部１１４ａで比較演算させて、その結果を判定することができる機能を有している。

段差測定部１０４は、端子４１を備えており、段差測定可能な接触式の変位計である。段差測定部１０４は、第２演算部１１４ｂと、第２記録部１１５ｂとに、通信可能に接続されている。そして、制御部１１０は、段差測定部１０４が取得した段差データを第２演算部１１４ｂに供給するとともに、第２記録部１１５ｂに記録させることができる。さらに、制御部１１０は、段差測定部１０４が取得した段差データと、予め決めておいた閾値とを第２演算部１１４ｂで比較演算させて、その結果を判定することができる機能を有している。

表示部１０５は、画像処理部１１１で処理した画像データや、段差測定部１０４で測定した段差データを表示できるとともに、制御部１１０が判定した判定結果を表示することができる。

入力部１０６は、横カエリ２１ａの画像の閾値や、縦カエリ２１ｂの段差の閾値の条件を制御部１１０に入力することができるとともに、その値を変更することもできる。制御部１１０は、これらの条件を記憶装置としてのＲＡＭ１１３に格納することができる。

制御部１１０は、ＣＰＵ１１２と、ＲＡＭ１１３と、外部インターフェース部（図示省略）と、それらを相互に通信可能に接続するバス（図示省略）と、を含んだコンピュータである。したがって、制御部１１０の上記機能は、ＲＡＭ１１３に格納されたソフトウェアプログラムがＣＰＵ１１２によって実行されることで実現される。もちろん、制御部１１０は、専用の回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。

上記構成を有する外観検査装置１００は、入力されたデータに応じて、図４に示すサプライプレートＰに対して画像取得部１０３と、段差測定部１０４とを相対移動させるとともに、サプライプレートＰに形成された貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋの横カエリ２１ａ（図５参照）および縦カエリ（図６参照）を測定する機能を有している。

次に、サプライプレートについて説明する。なお、サプライプレートは、ノズルプレート（図示省略）や、キャビティプレート（図示省略）とともに、液滴吐出ヘッド（図示省略）を構成するための部品である。

図４は、サプライプレートの概略断面図である。

図４に示すように、サプライプレートＰは、第１基板Ｐ１と、接着層Ｊと、第２基板Ｐ２とで構成されている。第１基板Ｐ１と、第２基板Ｐ２とは、その材料がステンレスである。また、接着層Ｊは、その材料が樹脂である。そして、サプライプレートＰには、貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３が設けられており、これら、連通口１１、供給口１２、導入口１３には、それぞれに角部Ｋを備えている。

サプライプレートＰに形成された連通口１１は、ノズルプレート（図示省略）と連通しており、液状材料を吐出することができる機能を有している。次に、サプライプレートＰに形成された供給口１２は、キャビティプレート（図示省略）と連通しており、液状材料をキャビティプレート（図示省略）から供給することができる機能を有している。そして、サプライプレートＰに形成された導入口１３は、インクカートリッジ（図示省略）から液状材料を導入することができる機能を有している。

サプライプレートＰに形成された貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３は、液状材料が流動することができるように貫通している。この貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋにはカエリが付着していることがある。

そこで、このカエリが発生する要因について考えてみる。カエリは、金型の状態が適正でないときに発生することが多い。より具体的には、金型を構成する部品としての台とポンチとのクリアランス（隙間）が適正でないときに発生する確率が高い。

ここで、台とポンチとのクリアランスが適正でない状態が発生する現象について考えてみる。主に考えられることは、金型の経時変化がある。金型の初期段階ではクリアランスが適正に調整されていても、長時間（または長期間）使用することで、台の中心位置とポンチの中心位置とが徐々にずれてきてしまうことによって、台とポンチとのクリアランスが適正でなくなる。クリアランスが適正でない状態で加工を継続すると、貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３などの角部Ｋにカエリが発生しやすくなる。

貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３などの角部Ｋに発生したカエリは、横方向に延伸している横カエリ２１ａ（図５参照）と、縦方向に延伸している縦カエリ２１ｂ（図６参照）とに、分類することができる。

図５は、横カエリを説明するための説明図であり、図（ａ）は、概略平面図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した概略断面図である。

図５（ａ）に示すように、サプライプレートＰには、貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３が形成されており、これら貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに横カエリ２１ａが発生している。角部Ｋに発生している横カエリ２１ａは、貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の内側に指向している。ここで、前述の外観検査装置１００（図１参照）を用いて、その画像を測定することによって、横カエリ２１ａの大きさを定量的にしかも正確に確認できる。

図５（ｂ）に示すように、角部Ｋに発生している横カエリ２１ａは、サプライプレートＰの表面側には出てきてはいない。

ここで、貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに横カエリ２１ａが発生していると、液滴吐出ヘッド（図示省略）に対してどんな影響があるかを考えてみる。

貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに横カエリ２１ａが発生していると、液状材料が横カエリ２１ａの抵抗を受けやすくなる。そのため、液状材料を流動させるときに液状材料が流れにくくなることがある。つまり、横カエリ２１ａは、液状材料の流動性を阻害する要因になることがわかる。そして、液状材料の流動性が悪化すると、連通口１１においては、ノズル（図示省略）から吐出される液滴の量がばらつくことになるおそれがあり、印字品質の低下を招く要因にもなる。また、供給口１２においては、液状材料を供給するときに、液状材料の供給が不安定になり、液状材料の供給量にばらつきが生じるおそれがあり、好ましいとはいえない。さらに、導入口１３においても、インクカートリッジ（図示省略）から液状材料を導入するときに、液状材料の導入が不安定になり、液状材料の導入量にばらつきが生じるおそれがあり、好ましいとはいえない。つまり、貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに横カエリ２１ａが発生していると、結果的にサプライプレートＰとしての性能を低下させるおそれがあり、液滴吐出ヘッド（図示省略）としては好ましい状態とはいえない。

図６は、縦カエリを説明するための説明図であり、図（ａ）は、概略平面図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した概略断面図である。

図６（ａ）に示すように、貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３が形成されており、これら貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに縦カエリ２１ｂが発生している。ただし、サプライプレートＰを平面視しても縦カエリ２１ｂの大きさを定量的に把握することは難しい。

図６（ｂ）に示すように、角部Ｋに発生している縦カエリ２１ｂは、サプライプレートＰの表面側に指向している。同図によれば、縦カエリ２１ｂの大きさは、サプライプレートＰを平面視して確認する方法に比べてサプライプレートＰを断面視することによってわかりやすくなる。ここで、前述の外観検査装置１００（図１参照）を用いて、その段差を測定すれば、縦カエリ２１ｂの大きさを定量的にしかも正確に確認できる。

ここで、貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに縦カエリ２１ｂが発生していると、液滴吐出ヘッド（図示省略）に対してどんな影響があるかを考えてみる。

液状材料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド（図示省略）は、ノズルプレート（図示省略）、サプライプレートＰ、キャビティプレート（図示省略）を積層させて形成されている。例えばサプライプレートＰの貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３のいずれかの角部Ｋに縦カエリ２１ｂが発生していると、各々のプレート間に空隙が生じてしまう。そして、これら、ノズルプレート（図示省略）、サプライプレート、キャビティプレート（図示省略）間に空隙が生じてしまうと、その空隙部分から液状材料が漏れてしまうことがあり、液滴吐出ヘッド（図示省略）としては好ましい状態とはいえない。

したがって、吐出性能の良好な液滴吐出ヘッド（図示省略）を得ようとするためには、図５に示す横カエリ２１ａや、図６に示す縦カエリ２１ｂの発生量の少ない（理想的には０）サプライプレートＰを使用する必要がある。そこで、これら横カエリ２１ａや、縦カエリ２１ｂを定量的に把握することが必要になってくる。そして、これら、横カエリ２１ａや、縦カエリ２１ｂの発生量を定量的に把握するためには、図１に示す外観検査装置１００を用いることが有効である。サプライプレートＰの良否判定をして、品質の良好なサプライプレートＰを選別できる。そして、品質の良好なサプライプレートＰを液滴吐出ヘッド（図示省略）を構成する部品の一つとして使用すれば、液滴を吐出するための吐出性能の良好な液滴吐出ヘッド（図示省略）を得ることができる。液滴吐出ヘッド（図示省略）の吐出性能が良好になれば、印字品質が向上することを期待できる。

次に、本発明の外観検査装置を用いたサプライプレートの外観検査方法について説明する。

図７は、外観検査方法の手順を説明するためのフローチャートである。

図７のステップＳ１では、図１に示す外観検査装置１００の第１位置制御部としてのＸステージ５１をＸ軸方向に移動する。

次に、図７のステップＳ２では、図１に示す外観検査装置１００の第２位置制御部としてのＹステージ５２をＹ軸方向に移動する。以上により、図５（ａ）に示す横カエリ２１ａを観測する準備ができる。

次に、図７のステップＳ３では、図４に示す貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の画像を取得する。この画像取得方法は、角部Ｋに画像取得部１０３（図１参照）の中に内蔵されている光源から光を照射することでできる。そして、角部Ｋの画像を取得すると同時に、角部Ｋに付着している横カエリ２１ａの大きさの画像データを取得することができる。また、同軸落射照明部３２からの落射照明光と、透過照明部３３からの透過照明光とを同時に貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３へ照射させることで、照射光量が増えることによって、より明確に角部Ｋの画像を取得することができる（図８参照）。そして、外観検査装置１００（図１参照）は、サプライプレートＰをＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させてサプライプレートＰに形成された貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに付着した横カエリ２１ａの画像データの取得を行う。取得された横カエリ２１ａの画像データは、第１記録部１１５ａ（図３参照）に格納される。

次に、図７のステップＳ４では、貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の画像を処理する。この画像処理方法は、図３に示す外観検査装置１００の画像取得部１０３で取得した画像を画像処理部１１１に送信して、画像処理部１１１で処理をすることである。この画像処理方法は、得られた画像に対して検出したいものが強調されるように処理をすることでできる。横カエリ２１ａの大きさを画像データとして定量的に取得できる。そして、図３に示す外観検査装置１００の画像処理部１１１で処理された画像は、演算部１１４や記録部１１５に送信される。そして、外観検査装置１００（図１参照）は、サプライプレートＰに形成された貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに付着した横カエリ２１ａの画像データの処理を行う。処理された横カエリ２１ａの画像データは、第１記録部１１５ａに格納される。

次に、図７のステップＳ５では、横カエリ２１ａが規格内かどうかを判定する。具体的には、画像取得部１０３（図１および図３参照）で取得した横カエリ２１ａの画像データと、予め決めておいた閾値とを比較演算する（第１の演算工程）。この比較演算方法は、図３に示す第１演算部１１４ａにて実行される。そして、比較演算した結果、横カエリ２１ａの大きさが規格内であれば（ＹＥＳ）次のステップに進み、規格内でなければ（ＮＯ）サプライプレートＰは不良品と判定され、測定作業を終了する。例えば予め決めておいた横カエリ２１ａの大きさの閾値が１０μｍであって、画像データから得られた値が閾値を超えた場合は規格外であるとみなされ、閾値を超えなかった場合は規格内であるとみなされる。そして、この測定を貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の数の分だけ何回も繰り返し、サプライプレートＰ（横カエリ２１ａ）の良否判定をする。

次に、図７のステップＳ６では、図１に示す外観検査装置１００の第１位置制御部としてのＸステージ５１をＸ軸方向に移動する。

次に、図７のステップＳ７では、図１に示す外観検査装置１００の第２位置制御部としてのＹステージ５２をＹ軸方向に移動する。以上により、図６（ｂ）に示す縦カエリ２１ｂを観測する準備ができる。

次に、図７のステップＳ８では、図６（ｂ）に示す縦カエリ２１ｂの大きさ（段差）を測定する。この段差測定は、図４に示す貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３を対象として実行される。段差測定方法は、いわゆる差動トランス方式と呼ばれるものであり、図２に示す段差測定部１０４にて実行できる。そして、外観検査装置１００（図１参照）は、サプライプレートＰをＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させてサプライプレートＰに形成された貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに付着した縦カエリ２１ｂの段差データの取得を行う。取得された縦カエリ２１ｂの段差データは、第２記録部１１５ｂに格納される。

次に、図７のステップＳ９では、縦カエリ２１ｂが規格内かどうかを判定する。具体的には、図２に示す段差測定部１０４で取得した縦カエリ２１ｂの段差データと、予め決めておいた閾値とを比較演算する（第２の演算工程）。この比較演算方法は、図３に示す第２演算部１１４ｂにて実行される。そして、比較演算した結果、縦カエリ２１ｂの大きさが規格内であればサプライプレートＰは良品と判定され、測定作業を終了する。規格内でなければサプライプレートＰは不良品と判定され、測定作業を終了する。例えば予め決めておいた縦カエリ２１ｂの大きさの閾値が１０μｍであって、段差データから得られた値がこの超えた場合は規格外であるとみなされ、閾値を超えなかった場合は規格内であるとみなされる。そして、この測定を貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の数の分だけ何回も繰り返し、サプライプレートＰ（縦カエリ２１ｂ）の良否判定をする。

本実施形態の外観検査装置によれば、以下の効果が得られる。

（１）貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに有するカエリ（横カエリ２１ａおよび縦カエリ２１ｂ）を定量的に評価することができる。例えば貫通部の内側方向に延伸する横カエリ２１ａは、その画像を取得し、処理することで横カエリ２１ａの大きさがわかる。一方、貫通部の角部ＫからサプライプレートＰの厚さ方向に延伸する縦カエリ２１ｂは、その段差を段差測定部１０４で測定することによって、大きさがわかる。したがって、横カエリ２１ａおよび縦カエリ２１ｂの大きさを定量的に評価して、予め決めておいた閾値と比較することによって、サプライプレートＰの良否判定をすることが実現可能な外観検査装置１００を提供できる。
（２）サプライプレートＰを第１走査方向へ移動させる第１位置制御部５１ととしてのＸステージ、第１走査方向と略直交する第２走査方向に移動させる第２位置制御部５２としてのＹステージを備えているから、サプライプレートＰ上に形成された貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３を残すことなく測定することが可能な外観検査装置１００を提供できる。
（３）貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３に光を照射するだけで画像を簡単に取得することが可能な外観検査装置１００を提供できる。
（４）貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに付着した横カエリ２１ａや、縦カエリ２１ｂは材料が金属であるため光の反射率が高い。このため、角部Ｋに照射する光を白色ＬＥＤにすれば横カエリ２１ａや、縦カエリ２１ｂを検出しやすい。しかも、白色のＬＥＤなので、寿命が長く、検査の安定化を図ることが可能であるとともに、メンテナンスが容易になり、省電力化を実現可能な外観検査装置１００を提供できる。
（５）基板としてのサプライプレートＰの表側および／または裏側から光を照射すれば、貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の角部Ｋに生じたキズやカエリなどを強調して見ることができるから、より一層検出力を向上させることが可能な外観検査装置１００を提供できる。
（６）複数の貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３の段差を一度に測定できるから、測定時間を短縮することが可能になるので、結果的に、効率的で生産性の高い外観検査装置１００を提供できる。しかも、一番大きい段差を検出できる。
（７）角部Ｋに加えられる加重が３０ｇ以内なので、角部Ｋに残った縦カエリ２１ｂをつぶすことなく測定できるから、測定精度を向上することが可能な外観検査装置１００を提供できる。

以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含み、本発明の目的を達成できる範囲で、他のいずれの具体的な構造および形状に設定できる。

（変形例１）上記実施形態では、段差測定部１０４の端子４１の形状が直径３ｍｍの円柱形状でとしたが、これに限らない。例えば端子４１の直径を３ｍｍ以上にしてもよいし、３ｍｍ以下にしてもよい。このようにしても、上記実施形態で得られた効果と同様の効果が得られる。

（変形例２）上記実施形態では、段差測定部１０４の端子４１の形状が直径３ｍｍの円柱形状でとしたが、これに限らない。例えば端子４１の形状を矩形状（四角形状、多角形状など）にしてもよい。このようにしても、上記実施形態で得られた効果と同様の効果が得られる。

（変形例３）上記実施形態では、画像取得部１０３から照射される光として白色ＬＥＤを用いる構成にしたが、これに限らない。例えば白色ＬＥＤでなくその他の波長を備えたＬＥＤを採用する構成にしてもよい。このようにしても、上記実施形態で得られた効果と同様の効果が得られる。

（変形例４）上記実施形態では、同軸落射照明部３２からの落射照明光と、透過照明部３３からの透過照明光とを同時に貫通部としての連通口１１、供給口１２、導入口１３へ照射させる構成にしたが、これに限らない。例えば照射する光量が必要かつ充分に確保できれば同軸落射照明部３２からの落射照明光のみでもよいし、または透過照明部３３からの透過照明光のみでもよい。このようにしても、上記実施形態で得られた効果と同様の効果が得られる。

（変形例５）上記実施形態では、画像データを演算してから段差データを演算する方法にしたが、これに限らない。例えば画像データの演算と、段差データの演算とを、連続させて交互に実行するようにしてもよい。このようにすれば、上記実施形態で得られた効果と同様の効果が得られるとともに、検査の途中でサプライプレートＰの不良を発見できれば、発見した時点で測定を終了させることによって測定時間を短縮することができるので、効率的である。

本実施形態の外観検査装置の構成を示す概略図。 段差測定部の構成を示す概略図。 外観検査装置の制御部を示すブロック図。 サプライプレートの概略断面図。 横カエリを説明するための説明図であり、図（ａ）は、概略平面図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した概略断面図。 縦カエリを説明するための説明図であり、図（ａ）は、概略平面図であり、図（ｂ）は、図（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した概略断面図。 外観検査方法の手順を説明するためのフローチャート。 貫通部の画像の取得方法を説明するための説明図。

符号の説明

１１…貫通部としての連通口、１２…貫通部としての供給口、１３…貫通部としての導入口、２１ａ…横カエリ、２１ｂ…縦カエリ、３２…同軸落射照明部、３３…透過照明部、４１…端子、５１…第１位置制御部としてのＸステージ、５２…第２位置制御部としてのＹステージ、１００…外観検査装置、１０２…走査駆動部、１０３…画像取得部、１０４…段差測定部、１０５…表示部、１０６…入力部、１１０…制御部、１１１…画像処理部、１１４…演算処理部としての演算部、１１４ａ…第１演算部、１１４ｂ…第２演算部、１１５…記録部、１１５ａ…第１記録部、１１５ｂ…第２記録部、Ｋ…角部、Ｐ…サプライプレート。

Claims (15)

1. 基板に形成された角部を有する貫通部を検査する外観検査装置であって、
   前記基板を平面方向に移動させる走査駆動部と、
   前記貫通部の画像を取得する画像取得部と、
   前記画像を処理し、画像処理データを生成する画像処理部と、
   前記角部の段差を測定し、段差データを取得する段差測定部と、
   前記画像処理データおよび前記段差データをもとに、前記貫通部の良否を判断する演算処理部と、を備えることを特徴とする外観検査装置。
2. 請求項１に記載の外観検査装置において、
   前記演算処理部が、前記画像処理データに基づいて前記貫通部の大きさを演算する第１演算部と、前記段差データに基づいて前記角部の段差を演算する第２演算部とを、有することを特徴とする外観検査装置。
3. 請求項１に記載の外観検査装置において、
   前記画像取得部が、前記貫通部に光を照射して前記画像を取得することを特徴とする外観検査装置。
4. 請求項１または請求項３に記載の外観検査装置において、
   前記画像取得部から照射される光が、白色ＬＥＤであることを特徴とする外観検査装置。
5. 請求項１または請求項３または請求項４のいずれか一項に記載の外観検査装置において、
   前記画像取得部が、同軸落射照明部と透過照明部とからなり、前記基板の表側および／または裏側から前記光を照射することを特徴とする外観検査装置。
6. 請求項１に記載の外観検査装置において、
   前記段差測定部が、複数の前記貫通部を測定することを特徴とする外観検査装置。
7. 請求項１または請求項６に記載の外観検査装置において、
   前記段差測定部における加重が、３０ｇ以内であることを特徴とする外観検査装置。
8. 基板に形成された角部を有する貫通部を検査する外観検査方法であって、
   前記基板を平面方向に移動させる走査工程と、
   前記貫通部の画像を取得する画像取得工程と、
   前記画像を画像データに処理をする画像処理工程と、
   前記角部の段差を測定して段差データを取得する段差測定工程と、
   前記画像データおよび前記段差データをもとに、前記貫通部の良否判定をする演算処理工程と、を備えたことを特徴とする外観検査方法。
9. 請求項８に記載の外観検査方法において、
   前記演算工程では、
   前記画像処理データに基づいて前記貫通部の大きさを演算する第１の演算工程と、前記段差データに基づいて前記角部の段差を演算する第２の演算工程とを、有することを特徴とする外観検査方法。
10. 請求項８に記載の外観検査方法において、
    前記画像取得工程では、
    前記貫通部に光を照射して前記画像を取得することを特徴とする外観検査方法。
11. 請求項８または請求項１０に記載の外観検査方法において、
    前記画像取得工程では、
    前記光として白色ＬＥＤを照射して前記画像を取得することを特徴とする外観検査方法。
12. 請求項８または請求項１０または請求項１１のいずれか一項に記載の外観検査方法において、
    前記画像取得工程では、
    前記基板の表側および／または裏側から前記光を照射して前記画像を取得することを特徴とする外観検査方法。
13. 請求項９に記載の外観検査方法において、
    前記第１の演算工程では、
    前記画像データの閾値を予め決めておいてから前記閾値と前記画像データとを比較演算して、比較演算した結果に基づいて前記基板の良否判定をすることを特徴とする外観検査方法。
14. 請求項９に記載の外観検査方法において、
    前記第２の演算工程では、
    前記段差データの閾値を予め決めておいてから前記閾値と前記段差データとを比較演算して、比較演算した結果に基づいて前記基板の良否判定をすることを特徴とする外観検査方法。
15. 請求項８に記載の外観検査方法において、
    前記段差測定工程では、
    前記貫通部を複数測定することを特徴とする外観検査方法。
    
    

Images