JP2008298690A - Method and system for measuring volume of landing dot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固形成分とその溶媒とから成る機能液を導入したインクジェット方式の液滴吐出ヘッドにより、検査シート上に機能液滴を吐出着弾し、吐出着弾した機能液滴である着弾ドットを画像認識して体積を測定する着弾ドットの体積測定方法および体積測定システムに関するものである。 The present invention ejects and lands functional droplets on an inspection sheet by an ink jet type droplet ejection head into which a functional liquid composed of a solid component and a solvent thereof is introduced, and images the landing dots that are ejected and landed functional droplets. The present invention relates to a volume measuring method and a volume measuring system for a landing dot that recognizes and measures the volume.
従来、この種の着弾ドットの体積測定方法として、測定用の検査シートに対し、液滴吐出ヘッドの全吐出ノズルから液滴を検査吐出しておき、形態測定装置をＸＹ方向に移動させて、検査シートに着弾した各吐出ノズルの着弾ドットを１つずつ測定していくものが知られている（特許文献１参照）。この場合、形態測定装置は、着弾ドットを上方から臨む、ＣＣＤカメラおよびレーザ式距離計測器によりデータを取得し、そのデータから着弾ドットの体積を算出、測定するようにしている。
ところで、着弾した各着弾ドットは、含有する溶媒が蒸散することにより、一定時間、体積が減り続ける。上記の着弾ドットの体積測定方法では、この体積の減少進行中に体積測定を行うため、着弾時から測定時までの時間の差によって各着弾ドットの体積に違いが生じてしまう。すなわち、各着弾ドットの体積が、各吐出ノズルの吐出量以外の条件により変化してしまい、各着弾ドットの体積から各吐出ノズルの吐出量を正確に測定することができないという問題があった。 By the way, the volume of each landed dot that has landed continues to decrease for a certain period of time as the contained solvent evaporates. In the above-described method for measuring the volume of the landing dots, the volume is measured while the volume is being reduced. Therefore, the volume of each landing dot varies depending on the difference in time from the time of landing to the time of measurement. In other words, there is a problem that the volume of each landing dot changes depending on conditions other than the discharge amount of each discharge nozzle, and the discharge amount of each discharge nozzle cannot be accurately measured from the volume of each landing dot.
本発明は、溶媒の蒸散によって発生する各着弾ドットにおける体積の測定誤差を極力抑えることができる着弾ドットの体積測定方法および体積測定システムを提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide a landing dot volume measuring method and a volume measuring system capable of minimizing a volume measurement error in each landing dot generated by evaporation of a solvent.
本発明の着弾ドットの体積測定方法は、固形成分とその溶媒とから成る機能液を導入したインクジェット方式の液滴吐出ヘッドにより、検査シート上に機能液滴を吐出着弾する検査吐出工程と、吐出着弾した機能液滴である着弾ドットを、画像認識して体積を測定する体積測定工程と、を備えた着弾ドットの体積測定方法であって、体積測定工程における着弾ドットの体積測定は、着弾ドットの溶媒の蒸散が微量化する乾燥安定化状態を待って行われることを特徴とする。 The method for measuring the volume of landed dots according to the present invention includes an inspection and discharge step of discharging and landing functional liquid droplets on an inspection sheet by an ink jet type liquid droplet discharge head into which a functional liquid composed of a solid component and a solvent thereof is introduced; A volume measuring step of measuring a volume by recognizing an image of a landing dot which is a landed functional droplet, and measuring the volume of the landing dot in the volume measuring step. It is characterized in that it is carried out after waiting for a dry stabilization state in which the evaporation of the solvent in the amount of the solvent is minimal.
本発明の着弾ドットの体積測定システムは、固形成分とその溶媒とから成る機能液を導入したインクジェット方式の液滴吐出ヘッドにより、検査シート上に機能液滴を吐出着弾する吐出着弾装置と、検査シート上に吐出着弾した機能液滴である着弾ドットを、画像認識して体積を測定する体積測定装置と、を備えた着弾ドットの体積測定システムであって、吐出着弾装置は、着弾ドットの溶媒の蒸散が微量化する乾燥安定化状態となったことを計時する計時手段を備えたことを特徴とする。 The landing dot volume measurement system according to the present invention includes an ejection landing device for ejecting and landing functional liquid droplets on an inspection sheet by an ink jet liquid droplet ejection head introduced with a functional liquid composed of a solid component and a solvent thereof, and an inspection. A landing dot volume measuring system comprising: a volume measuring device for recognizing an image of landing dots, which are functional droplets discharged and landed on a sheet, and measuring a volume, the discharge landing device being a solvent for the landing dots It is characterized in that it is provided with a time measuring means for measuring that it has become a dry and stable state in which the transpiration of the water becomes a small amount.
これらの構成によれば、溶媒の蒸散が微量化する乾燥安定化状態を待って、着弾ドットの体積測定を行うことにより、蒸散が微量化する乾燥安定化状態で測定をすることができる。よって、溶媒の蒸散により発生する着弾ドットにおける体積の測定誤差を極力抑えることができる。そのため、各着弾ドットの体積が、各吐出ノズルの吐出量に強く反映される。これにより、各吐出ノズルにおける吐出量を正確に測定することができる。なお、乾燥安定状態への移行は、自然乾燥でもよいし、加熱乾燥でもよい。 According to these configurations, by measuring the volume of the landing dots after waiting for a dry stabilization state in which the transpiration of the solvent is minimal, measurement can be performed in a dry stabilization state in which the transpiration is minimal. Therefore, it is possible to suppress the measurement error of the volume in the landing dot generated by the evaporation of the solvent as much as possible. Therefore, the volume of each landing dot is strongly reflected in the discharge amount of each discharge nozzle. Thereby, the discharge amount in each discharge nozzle can be measured accurately. The transition to the dry stable state may be natural drying or heat drying.
上記の着弾ドットの体積測定方法において、着弾ドットにおける、乾燥安定状態への移行は、自然乾燥によることが好ましい。 In the above method for measuring the volume of the landing dots, it is preferable that the landing dots shift to the dry stable state by natural drying.
この構成によれば、加熱等による急激な乾燥では、乾燥安定化状態になっても蒸散が安定しないが、自然乾燥では、蒸散が安定する。そのため、より正確な体積測定を行うことができる。 According to this configuration, transpiration is not stable even when drying is stabilized by rapid drying by heating or the like, but transpiration is stabilized by natural drying. Therefore, more accurate volume measurement can be performed.
この場合、検査シートは、透明なガラス板であることが好ましい。 In this case, the inspection sheet is preferably a transparent glass plate.
この構成によれば、着弾ドットの境界が鮮明となり、測定をより正確に行うことができる。 According to this configuration, the boundary between the landing dots becomes clear and the measurement can be performed more accurately.
この場合、検査吐出工程の直前に、液滴吐出ヘッドにより、機能液滴の捨て吐出を行なう捨て吐出工程を更に備え、捨て吐出工程では、検査シートから外れた位置に機能液滴の捨て吐出を行うことが好ましい。 In this case, it is further provided with a waste discharge step of discharging the functional liquid droplets by the liquid droplet discharge head immediately before the inspection discharge process, and in the waste discharge process, the functional liquid droplets are discharged at a position away from the inspection sheet. Preferably it is done.
この構成によれば、捨て吐出を検査シート上に行った場合のように、捨て吐出により吐出された機能液滴（着弾ドット）が、検査シート周辺の飽和雰囲気に影響して、測定対象の着弾ドットの蒸散速度に影響を与えることがない。そのため、より正確な体積測定を行うことができる。 According to this configuration, the functional liquid droplets (landing dots) discharged by the discarding discharge affect the saturated atmosphere around the inspection sheet, as in the case where the discarding discharge is performed on the inspection sheet. Does not affect the transpiration rate of dots. Therefore, more accurate volume measurement can be performed.
この場合、検査吐出工程では、液滴吐出ヘッドによる吐出着弾を、隣接する２つの吐出ノズルが同時に吐出しないように複数回に分けて行なうことが好ましい。 In this case, in the inspection and discharge process, it is preferable to perform discharge landing by the droplet discharge head in a plurality of times so that two adjacent discharge nozzles do not discharge simultaneously.
これらの構成によれば、描画処理に近い形で、体積測定の吐出着弾を行うことにより、描画処理に近い状態の吐出量を測定することができる。 According to these configurations, it is possible to measure the discharge amount in a state close to the drawing process by performing volume measurement discharge landing in a form close to the drawing process.
この場合、着弾ドットは、複数ショットで構成されていることが好ましい。 In this case, the landing dot is preferably composed of a plurality of shots.
この構成によれば、着弾ドットを複数ショットで構成することにより、１ショット中の機能液滴における体積のバラつきによる影響を軽減することができるため、より正確に体積測定を行うことができる。 According to this configuration, by forming the landing dots with a plurality of shots, it is possible to reduce the influence of the volume variation in the functional liquid droplets in one shot, so it is possible to perform volume measurement more accurately.
この場合、体積測定工程では、白色干渉計により画像認識して着弾ドットの形状測定を行い、形状測定の結果に基づいて体積を測定することが好ましい。 In this case, in the volume measurement step, it is preferable to measure the shape of the landing dot by recognizing an image with a white interferometer and measuring the volume based on the result of the shape measurement.
この構成によれば、体積測定に白色干渉計を用いることにより、非接触で且つ高精度な測定を行うことができる。 According to this configuration, by using a white interferometer for volume measurement, non-contact and high-precision measurement can be performed.
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る着弾ドットの体積測定方法を適用した機能液滴吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）の検査システム（着弾ドットの体積測定システム）について説明する。この検査システムは、個別の機能液滴吐出ヘッドに対し、性能検査を行うものである。ここで、検査システムについて詳しく説明する前に、検査対象となる機能液滴吐出ヘッドについて説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a functional liquid droplet ejection head (liquid droplet ejection head) inspection system (landing dot volume measurement system) to which a landing dot volume measurement method according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings. To do. This inspection system performs performance inspection on individual functional liquid droplet ejection heads. Here, before describing the inspection system in detail, a functional liquid droplet ejection head to be inspected will be described.
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の下方に連なる２連のポンプ部４と、ポンプ部４に連なるノズルプレート５と、を備えている。このポンプ部４とノズルプレート５とにより、方形のヘッド本体６が構成されている。
As shown in FIG. 1, the functional liquid droplet ejection head 1 is a so-called two-unit type, which includes a functional
ノズルプレート５のノズル面１１には、２列のノズル列１２,１２が相互に平行に列設されており、各ノズル列１２,１２は、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル１３で構成されている。１８０個の吐出ノズル１３のうち、両端部に配設された各１０個の吐出ノズル１３は、実際の描画処理に使用しない端部無効ノズルである。言い換えれば端部無効ノズルに挟まれた吐出ノズル１３（端から数えて１１個目から１７０個目までの１６０個）は有効ノズルとなる。
Two
図２に示すように、機能液滴吐出ヘッド１の検査システム１５は、検査シート１６と、機能液滴吐出ヘッド１をセットし、検査シート１６上に機能液滴を検査吐出するヘッド検査装置（吐出着弾装置）１７と、検査シート１６上に着弾した機能液滴（着弾ドット）を撮像して検査、測定する着弾ドット撮像装置（体積測定装置）１８と、を備えている。ユーザは、ヘッド検査装置１７上にて、機能液滴吐出ヘッド１の各種吐出検査、測定（飛行曲がり検査や、駆動電圧測定、機能液滴の飛行速度測定等）を行うと共に、検査シート１６への液滴着弾を行い、その後、検査シート１６を着弾ドット撮像装置１８にセットして、検査シート１６上の着弾ドットを撮像し、検査する。すなわち、本検査システム１５は、ヘッド検査装置１７上にて機能液滴吐出ヘッド１の各種吐出検査、測定を行うのに加えて、着弾ドット撮像装置１８と供して各着弾ドットの検査（厳密には体積測定）を行う。これにより機能液滴吐出ヘッド１の性能を検査する。
As shown in FIG. 2, the
検査シート１６は、撥水性処理された透明なガラス板である。これにより、検査シート１６に着弾した着弾ドットの境界が鮮明となって、撮像による着弾ドットの測定をより正確に行うことができる。
The
次に、図３および図４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１７について説明する。ヘッド検査装置１７は、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、吸引装置６１およびワイピング装置６０を有するメンテナンス装置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、を備えており、チャンバ装置２４のカバーケース２５には、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を制御する制御装置２６の一部（図３では、ディスプレイ等）が付設されている。
Next, a
ヘッド検査装置１７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の吐出性能を検査している。また、チャンバ装置２４は、内部雰囲気を温度管理すると共に、クリーンブースを構成している。なお、ヘッド検査装置１７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の温度管理は、チャンバ装置２４の内部を換気し、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。
The
図４は吐出検査装置２２を模式的に表した平面図であり、吐出検査装置２２は、機台２１上に立設した一対の支柱３０と、一対の支柱３０に架け渡された第１Ｙ軸テーブル３１と、第１Ｙ軸テーブル３１に配設されると共にＸ軸テーブル３２および第２Ｙ軸テーブル３３から成るＸＹテーブル３４と、Ｘ軸テーブル３２に垂設されたキャリッジ３５と、キャリッジ３５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ヘッドホルダ３６と、を備えている。また、吐出検査装置２２は、図示しない供給チューブを介して機能液滴吐出ヘッド１に機能液を供給する機能液供給ユニット４０と、吐出された機能液滴の飛行曲がりや飛行速度を検査する飛行検査ユニット４１と、吐出された機能液滴の吐出重量を測定する吐出量測定ユニット４２と、検査シート１６を載置するターゲットステージ４３と、検査シート１６を仮置きする仮置きステージ４４と、を備えている。機能液供給ユニット４０は、第１Ｙ軸テーブル３１に付設され、飛行検査ユニット４１および吐出量測定ユニット４２は、第１Ｙ軸テーブル３１および第２Ｙ軸テーブル３３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上にそれぞれ並べて配設されている。
FIG. 4 is a plan view schematically showing the
吐出検査装置２２により機能液滴吐出ヘッド１の検査を行う場合は、機能液供給ユニット４０により機能液滴吐出ヘッド１に機能液を供給しつつ、各テーブル３１，３２，３３により機能液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させて、飛行検査ユニット４１、吐出量測定ユニット４２およびターゲットステージ４３にそれぞれ臨ませ、順次各検査を行う。
When the functional liquid droplet ejection head 1 is inspected by the
機能液供給ユニット４０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５０を有しており、各機能液タンク５０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５０から各供給チューブ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直近の供給チューブには、水頭圧を調整する自己封止弁（図示省略）が設けられているため、機能液滴吐出ヘッド１から機能液が漏れることはない。
The functional
飛行検査ユニット４１は、機能液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液滴の飛行曲がり、飛行速度や吐出抜け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している。飛行検査ユニット４１は、パルス光源であるパルスレーザを有する照明部５３と、照明部５３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５４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機能液受け部５５と、を備えている。これにより、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５３と顕微鏡カメラ５４との間のパルス光を遮って、機能液受け部５５に着弾するよう構成されている。飛行検査ユニット４１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、飛行曲がりがあるか否か、また、吐出抜け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５５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５５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５５に接続されたイジェクターにより吸引されることで、廃液タンクへ回収される。
The flight inspection unit 41 inspects the flight bend, the flight speed, the discharge omission, and the like of the functional liquid droplets ejected from the functional liquid droplet ejection head 1 and takes high-speed photographs of the ejected functional liquid droplets. The flight inspection unit 41 is ejected from an illumination unit 53 having a pulse laser as a pulse light source, a
吐出量測定ユニット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５８と、容器５８内の機能液の重量を測定する電子天秤５９と、を備えている。この吐出量測定ユニット４２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５８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５９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１３あたりの吐出量を、吐出回数と吐出ノズル１３の数分、除算して算出する。なお、詳細は後述するが、機能液滴吐出ヘッド１に印加する駆動電圧は、吐出量測定ユニット４２により測定された機能液滴の吐出重量に基づいて決定されている。
The discharge amount measuring unit 42 measures the weight of the functional liquid droplets ejected from the functional liquid droplet ejection head 1. The
ターゲットステージ４３は、検査シート１６を載置するものであり、載置された検査シート１６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。機能液滴が着弾した検査シート１６は、仮置きステージ４４に仮置きされ、着弾した機能液滴を自然乾燥させる。乾燥後の検査シート１６は、着弾ドット撮像装置１８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。
The
メンテナンス装置２３は、上記したようにワイピング装置６０と、吸引装置６１と、を備えており、各テーブル３１，３２，３３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上にそれぞれ並べて配置されている。
The
ワイピング装置６０は、ノズル面１１に当接するワイピングシートＳと、ワイピングシートＳに洗浄液を噴霧する噴霧ノズル（図示省略）とを有しており、ワイピングシートＳに対し、噴霧ノズル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Ｓをノズル面１１に押し当て、ノズル面１１を第１Ｙ軸テーブル３１によりＹ軸方向に前後させることで、機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１１を払拭する。
The wiping
吸引装置６１は、機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１１に密接すると共に、Ｒ・Ｇ・Ｂ色に対応した３つのキャップ部６２と、吸引チューブを介して３つのキャップ部６２に接続された図示しないイジェクターと、を有しており、各キャップ部６２を機能液滴吐出ヘッド１のノズル面１１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１３の目詰まりによる吐出不良を解消する。また、吸引装置６１は、手動でＸ軸方向に移動するための手動Ｘ軸テーブル６３を有しており、吐出される機能液の色に応じて、キャップ部６２をＸ軸方向に移動させて、Ｙ軸方向に移動する機能液滴吐出ヘッド１の直下に位置決めする。なお、吸引された機能液は、上記した廃液タンクに回収される。
The
制御装置２６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（図示省略）と、制御装置本体に接続され、データを入力するキーボード６５およびマウス６６と、チャンバ装置２４のカバーケース２５の正面側に付設され、入力結果等を表示するディスプレイ６７と、を有している。制御装置本体には、ヘッド検査装置１７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６５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２６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１７全体を制御するようになっている。
The
次に、図５を参照して、着弾ドット撮像装置１８について説明する。着弾ドット撮像装置１８は、設置台９５と、検査シート１６を吸着固定するセットテーブル９６と、設置台９５上に配設され、セットテーブル９６をＸＹ方向で移動自在に支持する撮像ＸＹテーブル９７と、セットテーブル９６を跨ぐように設置台９５上に配設された撮像フレーム９８と、撮像フレーム９８によりセットテーブル９６（検査シート１６）の上方に配設された白色干渉計（画像認識手段）９９と、を備えている。撮像ＸＹテーブル９７により、検査シート１６をＸＹ方向で動かして、検査シート１６上に着弾した着弾ドットを白色干渉計９９に１つずつ臨ませていき、全着弾ドットを測定する。
Next, the landing
図６に示すように、白色干渉計９９は、白色光を照射する光源となる白色ＬＥＤ１０１と、白色ＬＥＤ１０１の照射方向の下流側に設けられ、白色をフィルタリングする干渉フィルタ（バンドパスフィルタ）１０２と、干渉フィルタ１０２の下流側に設けられ、白色光を直角に反射する反射鏡１０３と、反射鏡１０３の下流側に設けられ、後述する干渉式対物レンズ（ミラウ型）１０４に向けて白色光を直角に反射される一方、撮像対象物（着弾ドット）から反射した反射光を透過するビームスプリッタ１０５と、ビームスプリッタ１０５の下流側に設けられた干渉式対物レンズ１０４と、干渉式対物レンズ１０４をＺ軸方向に微少振動させるピエゾＺ軸テーブル１０６と、着弾ドットから反射した反射光を干渉式対物レンズ１０４およびビームスプリッタ１０５を介して撮像する撮像カメラ（ＣＣＤカメラ）１０７と、を備えている。
As shown in FIG. 6, the
白色干渉計９９は、対象物の表面形状を干渉縞として画像的に取得するものである。白色干渉計９９による形状測定結果（撮像カメラ１０７による撮像結果）は、制御装置２６に送信されて画像認識され、この画像認識に基づいて、各着弾ドットの体積、さらに言えば、機能液滴吐出ヘッド１の各吐出ノズル１３の吐出量が検査される。
The
ここで、図７を参照して、本検査システム１５における機能液滴吐出ヘッド１の検査動作について説明する。なお、本動作は、ヘッドホルダ３６に機能液滴吐出ヘッド１が予めセットされている状態にて行われるものとする。
Here, with reference to FIG. 7, the inspection operation of the functional liquid droplet ejection head 1 in the
まず、機能液滴吐出ヘッド１、および機能液滴吐出ヘッド１に接続した供給チューブ内に機能液を充填する（Ｓ１）。すなわち、第１Ｙ軸テーブル３１により、機能液滴吐出ヘッド１を吸引装置６１に臨ませて、吸引装置６１により機能液滴吐出ヘッド１を吸引し、機能液を充填する。その後、機能液滴吐出ヘッド１をワイピング装置６０に臨ませてワイピング装置６０により、ノズル面１１を拭き取って機能液充填を終了する。
First, the functional liquid is filled into the functional liquid droplet ejection head 1 and the supply tube connected to the functional liquid droplet ejection head 1 (S1). That is, the functional liquid droplet ejection head 1 is made to face the
機能液を充填したら、機能液滴吐出ヘッド１を飛行検査ユニット４１に臨ませて、飛行曲がり、吐出抜け、および異常吐出の検査を行う（Ｓ２）。これらの検査は、端部無効ノズルを除いた１７０ノズルに対して行われるものであり、この時点で、これらの検査により機能液滴吐出ヘッド１が不良と判断された場合、本動作を終了する。 When the functional liquid is filled, the functional liquid droplet ejection head 1 is made to face the flight inspection unit 41, and flight bending, ejection omission, and abnormal ejection are inspected (S2). These inspections are performed on 170 nozzles excluding the invalid nozzles at the end. At this time, if it is determined by these inspections that the functional liquid droplet ejection head 1 is defective, this operation ends. .
その後、機能液滴吐出ヘッド１を吐出量測定ユニット４２に臨ませて、吐出された機能液滴の重量を測定する（Ｓ３）。これに基づいて、各検査吐出および描画吐出における駆動電圧が設定される。 Thereafter, the functional liquid droplet ejection head 1 is made to face the ejection amount measuring unit 42, and the weight of the ejected functional liquid droplet is measured (S3). Based on this, the driving voltage for each inspection discharge and drawing discharge is set.
次に、機能液滴吐出ヘッド１を再度飛行検査ユニット４１に臨ませて、各吐出ノズル１３の飛行速度の測定を行う（Ｓ４）。吐出された機能液滴を、飛行検査ユニット４１により高速度撮影し、その撮影結果に基づいて、飛行速度が計測される。
Next, the functional liquid droplet ejection head 1 is again faced to the flight inspection unit 41, and the flight speed of each
飛行速度測定の後、今度は各吐出ノズル１３の吐出量を測定するための検査シート１６への検査吐出を行うことになるが、検査吐出の準備動作として、飛行検査ユニット４１に対しフラッシング（捨て吐出）を行う（Ｓ５）。このように飛行検査ユニット４１に対して捨て吐出を行うことにより、捨て吐出を検査シート１６上に行った場合のように、捨て吐出により吐出された機能液滴（着弾ドット）が、検査シート１６周辺の飽和雰囲気に影響して、測定対象の着弾ドットの蒸散速度に影響を与えることがない。そのため、より正確な体積測定（検査）を行うことができる。
After the flight speed measurement, this time, the inspection discharge to the
その後、ターゲットステージ４３に臨ませて、ターゲットステージ４３上の検査シート１６に対し検査吐出を行う（Ｓ６）。ここで、この検査吐出について詳細に説明する。
After that, inspection discharge is performed on the
図８に示すように、検査吐出は、検査シート１６に対し、４回の着弾吐出を、機能液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向で位置ずれさせながら行って検査パターンを形成する。１回目の着弾吐出では、全吐出ノズル１３から機能液滴を吐出し、２回目の着弾吐出は、有効ノズルの２／９を吐出、３回目の着弾吐出は、有効ノズルの２／９（２回目で着弾吐出したものは除く）を吐出、４回目の着弾吐出は、有効ノズルの２／９（２、３回目で着弾吐出したものは除く）を吐出する。着弾された着弾ドットのうち、２回目から４回目に有効ノズルの２／３から着弾された着弾ドット（１０７個）が測定対象と成る。すなわち、測定対象となる機能液滴を３回に分けて着弾吐出する（２／９ｄｕｔｙの３回撃ち）。また、測定対象となる機能液滴は、隣接する機能液滴が同時に吐出されない（隣接する吐出ノズル１３を同時に吐出しない）ように着弾吐出する。なお、図８は、模式図であるため、着弾ドットの数は実際の数とは異なる。
As shown in FIG. 8, in the test ejection, the
なお、本実施形態においては、測定対象となる着弾ドットを形成する際、有効ノズルの２／３を３回に分けて行っているが、１回で着弾吐出するもの（２／３ｄｕｔｙの１回撃ち）でも良いし、２回に分けて着弾吐出するもの（１／３ｄｕｔｙの２回撃ち）でもよい。しかしながら、本実施形態では、隣接する２つの吐出ノズル１３が同時に吐出しないよう全吐出ノズル１３の吐出着弾を複数回（３回）に分けて行うことにより、実際の描画処理に近い形で、体積測定の吐出着弾を行うことができ、描画処理に近い状態の吐出量を測定することができる。特に、３回に分けて着弾吐出する方法は、描画時の吐出に近いため効果的である。
In the present embodiment, when forming a landing dot to be measured, 2/3 of the effective nozzles are divided into three times, but one that is landed and discharged at a time (one time of 2/3 duty). (Shooting) may be used, and it may be discharged in two shots (shooting 1/3 duty twice). However, in the present embodiment, the discharge landing of all the discharge nozzles 13 is performed a plurality of times (three times) so that the two
なお、各着弾ドットは、各吐出ノズル１３の複数ショット（４ショット）により構成されている。これにより、１ショット中の機能液滴における体積のバラつきによる影響を軽減することができるため、より正確に体積測定を行うことができる。
Each landing dot is constituted by a plurality of shots (4 shots) of each
検査シート１６に検査パターンが検査吐出されたら、検査シート１６を仮置きステージ４４に載置して、一定時間待機する（Ｓ７）。この一定時間とは、着弾ドットが、その溶媒の蒸散が微量化する乾燥安定状態になるまでの時間であり、例えば、６０分間とする。なお、この時間は、制御装置２６により記憶されている。制御装置２６に組み込まれた計時機構（計時手段）により、着弾吐出がされた時間から６０分間経ったと判断されると、待機を終了する。なお、待機を終了すると表記したが、アラーム等でユーザに対し待機時間終了を知らせることを意味する。ユーザは、これにより待機時間終了を知り、次の動作を行う。
When the inspection pattern is inspected and discharged on the
次に、着弾ドット撮像装置１８に検査シート１６をセットして、各着弾ドットの体積測定を行う（Ｓ８）。各着弾ドットの体積測定が行われ、さらにいえば、各有効ノズル（実際には２／３の有効ノズル）の吐出量が測定される。これらの各種検査、測定により、機能液滴吐出ヘッド１の性能が検査される。なお、ノズル列１２毎に検査してもよい。
Next, the
このように、溶媒の蒸散が微量化する乾燥安定化状態を待って、着弾ドットの体積測定を行うことにより、蒸散が微量化する乾燥安定化状態で測定をすることができる。よって、溶媒の蒸散により発生する着弾ドットにおける体積の測定誤差を極力抑えることができる。そのため、各着弾ドットの体積が、各吐出ノズル１３の吐出量に強く反映される。これにより、各吐出ノズル１３における吐出量を正確に測定することができる。なお、着弾ドットの乾燥安定状態への移行は、自然乾燥によるものとする。加熱装置を有し、加熱乾燥により着弾ドットを乾燥させて乾燥安定状態への移行を早めるような構成でもよいが、加熱等による急激な乾燥では、乾燥安定化状態になっても蒸散が安定しない。すなわち、自然乾燥により着弾ドットを乾燥させることにより、蒸散が安定し、より正確な体積測定を行うことができる。
Thus, by measuring the volume of the landing dots after waiting for a dry stabilization state where the transpiration of the solvent is small, measurement can be performed in a dry stabilization state where the transpiration is small. Therefore, it is possible to suppress the measurement error of the volume in the landing dot generated by the evaporation of the solvent as much as possible. Therefore, the volume of each landing dot is strongly reflected in the discharge amount of each
以上の構成によれば、溶媒の蒸散が微量化する乾燥安定化状態を待って、着弾ドットの体積測定を行うことにより、蒸散が微量化する乾燥安定化状態で測定をすることができる。よって、溶媒の蒸散により発生する着弾ドットにおける体積の測定誤差を極力抑えることができる。そのため、各着弾ドットの体積が、各吐出ノズル１３の吐出量に強く反映される。これにより、各吐出ノズル１３における吐出量を正確に測定することができる。
According to the above configuration, by measuring the volume of the landing dots after waiting for a dry stabilization state where the transpiration of the solvent is small, measurement can be performed in a dry stabilization state where the transpiration is small. Therefore, it is possible to suppress the measurement error of the volume in the landing dot generated by the evaporation of the solvent as much as possible. Therefore, the volume of each landing dot is strongly reflected in the discharge amount of each
なお、本実施形態では、白色干渉計９９を用いて、着弾ドットの体積測定を行っているが、画像認識により着弾ドットの体積が測定可能であれば、例えば、着弾ドットに上方から臨む撮像カメラにより、その着弾ドットの外径から体積を測定するものであっても良いし、側方から臨む撮像カメラによって側方形状から体積を測定するものであっても良い。しかしながら、本実施形態のように白色干渉計９９を用いることにより、非接触で且つ高精度な測定を行うことができる。
In the present embodiment, the volume of the landing dot is measured using the
１：機能液滴吐出ヘッド、 １２；ノズル列、 １３：吐出ノズル、 １５；検査システム、 １６：検査シート、 ２６：制御装置、 ９９：白色干渉計 1: functional droplet discharge head, 12: nozzle row, 13: discharge nozzle, 15: inspection system, 16: inspection sheet, 26: control device, 99: white interferometer
Claims (8)
吐出着弾した前記機能液滴である着弾ドットを、画像認識して体積を測定する体積測定工程と、を備えた着弾ドットの体積測定方法であって、
前記体積測定工程における前記着弾ドットの体積測定は、前記着弾ドットの前記溶媒の蒸散が微量化する乾燥安定化状態を待って行われることを特徴とする着弾ドットの体積測定方法。 An inspection and discharge step of discharging and landing functional liquid droplets on an inspection sheet by an ink jet type liquid droplet discharge head introduced with a functional liquid comprising a solid component and a solvent thereof;
A volume measurement step of recognizing an image of a landing dot, which is the functional droplet that has been discharged and landed, and measuring the volume,
The volume measurement of the landing dots in the volume measurement step is performed after waiting for a dry and stable state in which the evaporation of the solvent of the landing dots is minimized.
前記捨て吐出工程では、前記検査シートから外れた位置に機能液滴の捨て吐出を行う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着弾ドットの体積測定方法。 Immediately before the inspection and discharge step, the droplet discharge head further includes a discard discharge step of discharging and discharging functional droplets,
4. The landing dot volume measuring method according to claim 1, wherein in the discarding and discharging step, functional droplets are discarded and discharged at a position deviated from the inspection sheet.
前記形状測定の結果に基づいて体積を測定す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着弾ドットの体積測定方法。 In the volume measurement step, the shape of the landing dot is measured by recognizing an image with a white interferometer,
7. The method for measuring a volume of a landing dot according to claim 1, wherein the volume is measured based on the result of the shape measurement.
前記検査シート上に吐出着弾した前記機能液滴である着弾ドットを、画像認識して体積を測定する体積測定装置と、を備えた着弾ドットの体積測定システムであって、
前記吐出着弾装置は、前記着弾ドットの前記溶媒の蒸散が微量化する乾燥安定化状態となったことを計時する計時手段を備えたことを特徴とする着弾ドットの体積測定システム。 A discharge landing device for discharging and landing functional liquid droplets on an inspection sheet by an ink jet liquid droplet discharge head introduced with a functional liquid comprising a solid component and a solvent thereof;
A landing dot volume measuring system comprising: a volume measuring device that recognizes an image of a landing dot that is the functional droplet discharged and landed on the inspection sheet, and measures a volume;
2. The landing dot volume measuring system according to claim 1, wherein the discharge landing device comprises a time measuring means for timing the dry dot in a dry and stable state in which the evaporation of the solvent of the landing dot is minimized.
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| JP2007147285A JP2008298690A (en) | 2007-06-01 | 2007-06-01 | Method and system for measuring volume of landing dot |
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|---|---|---|---|---|
| JP2010240503A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Seiko Epson Corp | Method of measuring droplet discharge amount and method of manufacturing organic electroluminescent apparatus |
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