JP2013099723A

JP2013099723A - 液滴吐出装置、ノズル検査方法

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Publication number: JP2013099723A
Application number: JP2011245219A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Ishizuka; 博孝石塚
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-05-23
Anticipated expiration: 2031-11-09
Also published as: JP5853609B2

Abstract

【課題】不良ノズルを確実に検出する液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】基材に向けてノズルから機能液を液滴として吐出する吐出ヘッドと、前記基材に着弾した前記液滴の着弾径を測定する着弾径測定部と、制御部と、を備え、前記制御部では、前記ノズルから基材に向けて吐出された液滴の吐出量と前記基材に着弾した前記吐出量に対応する前記液滴の基準着弾径との関係を示す関係データを取得し、前記ノズルから前記基材に向けて前記関係データに含まれる所定の液滴量を吐出させて、前記基材に着弾した前記液滴の着弾径を測定させ、測定された検査着弾径と前記所定の液滴量に対応する前記基準着弾径とを比較し、前記ノズルの合否を判断する。
【選択図】図５

Description

本発明は、液滴吐出装置、ノズル検査方法に関する。

吐出ヘッドを備え、当該吐出ヘッドから機能液を液滴として吐出し、任意の位置に着弾させることによって、所定の量の機能液を所定の位置に精度よく配置する液滴吐出装置が知られている。そして、このような液滴吐出装置を用いて、様々な機能液と基材を扱い、基材上に様々な画像や形成膜などが形成される。所定の量の機能液を所定の位置に精度よく配置するためには、吐出ヘッドのノズルからの吐出量や吐出方向が正確であり、当該正確な吐出量や吐出方向が維持されていることが必要である。このため、ノズルの吐出状態を検査するノズル検査が行われている。

例えば、特許文献１には、機能液としてのインクを複数ノズルから液滴として吐出して検査用パターンを形成し、形成された検査用パターンを読み取り、色調の変化などの状態の変化を検出することで、不良ノズルを検出するノズル検査方法が開示されている。

特開２０１１−１２１２９３号公報

しかしながら、上記のノズル検査方法は、基材に対して一律に機能液を吐出して検査用パターンを形成するため、例えば、基材の表面が親液性を有している場合には、基材上で着弾された機能液が濡れ広がり、隣接するノズルから吐出された機能液同士が合体してしまい、正確に不良ノズルを検出することができない、という課題があった。

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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる液滴吐出装置は、基材に向けてノズルから機能液を液滴として吐出する吐出ヘッドと、前記基材に着弾した前記液滴の着弾径を測定する着弾径測定部と、制御部と、を備え、前記制御部では、前記ノズルから基材に向けて吐出された液滴の吐出量と前記基材に着弾した前記吐出量に対応する前記液滴の基準着弾径との関係を示す関係データを作成し、前記ノズルから前記基材に向けて前記関係データに含まれる所定の液滴量を吐出させて、前記基材に着弾した前記液滴の検査着弾径を測定させ、前記検査着弾径と前記所定の液滴量に対応する前記基準着弾径とを比較し、前記ノズルの合否を判断することを特徴とする。

［適用例２］本適用例にかかるノズル検査方法は、ノズルから基材に向けて吐出された液滴の吐出量と前記基材に着弾した前記吐出量に対応する前記液滴の基準着弾径との関係を示す関係データを作成する関係データ作成工程と、前記ノズルから前記基材に向けて前記関係データに含まれる所定の液滴量を吐出して、前記基材に着弾した前記液滴の検査着弾径を測定する検査着弾径測定工程と、前記検査着弾径と前記所定の液滴量に対応する前記基準着弾径とを比較し、前記ノズルの合否を判断するノズル判断工程と、を含むことを特徴とする。

この構成によれば、まず、基材に対するノズルから吐出される液滴の吐出量と基材に着弾された基準着弾径との関係を示す関係データが取得される。このとき、例えば、吐出量を少量から徐々に量を増やしていき、各吐出量に対応する着弾径を測定する。このようにすれば、基材の表面状態に対する機能液の濡れ広がり状況に応じた関係データを形成することができる。なお、関係データにおける着弾径は基準着弾径として規定される。次いで、ノズルの検査が実施される。まず、基材に向けて所定の吐出量の液滴を吐出して、基材に液滴を付着させる。この場合、所定の吐出量は、関係データに含まれる吐出量である。そして、このときの着弾径を取得する。なお、このときに取得された着弾径は、検査着弾径として規定される。そして、検査着弾径と基準着弾径とを比較し、検査着弾径に対応するノズルの合否判定が行われる。従って、基材の表面状態に応じて、関係データから吐出する液滴の吐出量が選択され、選択された吐出量による検査着弾径と基準着弾径とが比較されるので、確実にノズルの合否判定を行うことができる。

液滴吐出装置の構成を示す模式図。液滴吐出装置の制御部の構成を示すブロック図。液滴吐出装置の制御方法を示すフローチャート図。液滴吐出装置の動作を示す説明図。液滴吐出装置の制御方法を示すフローチャート図。液滴吐出装置の動作を示す説明図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせて示している。

まず、液滴吐出装置の構成について説明する。液滴吐出装置は、基材に向けてノズルから機能液を液滴として吐出する吐出ヘッドと、基材に着弾した液滴の着弾径を測定する着弾径測定部と、制御部と、を備え、制御部では、ノズルから基材に向けて吐出された液滴の吐出量と基材に着弾した吐出量に対応する液滴の基準着弾径との関係を示す関係データを作成し、ノズルから基材に向けて関係データに含まれる所定の液滴量を吐出させて、基材に着弾した液滴の検査着弾径を測定させ、検査着弾径と所定の液滴量に対応する基準着弾径とを比較し、前記ノズルの合否を判断するものである。以下、具体的に説明する。

図１は、液滴吐出装置の構成を示す模式図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図であり、図１（ｃ）は吐出ヘッドのノズルの配置例を示す説明図である。図１（ａ），（ｂ）に示すように、液滴吐出装置１は、吐出ユニット１０と、吐出ユニット搬送部１８と、テーブル搬送部１３と、メンテナンス部１６と、着弾径測定部１５と、これらの部材を制御する制御部５０（図２参照）等を備えている。

吐出ユニット１０は、キャリッジ１１を備え、キャリッジ１１には、吐出ヘッド１２が搭載されている。吐出ヘッド１２は、図示しない機能液供給部から機能液が供給され、供給された機能液を液滴として吐出するものである。吐出ヘッド１２は、例えば、圧力発生手段としての圧電素子を備えたインクジェットヘッドである。なお、圧力発生手段として、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用してもよい。さらには、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液を液滴として吐出させる構成を有する吐出ヘッドであってもよい。

図１（ｃ）に示すように、吐出ヘッド１２は、ノズル基板１２１を備えている。ノズル基板１２１には、多数のノズル１２２が形成されている。本実施形態では、Ｙ軸方向に略一直線状に並んだノズル列１２２Ａが、２列形成されている。ノズル列１２２Ａにおいてノズル１２２は等間隔のノズルピッチで並んでおり、２列のノズル列１２２Ａ間で、ノズル１２２の位置がＹ軸方向に半ノズルピッチずれている。これにより、吐出ヘッド１２としては、Ｙ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能液の液滴を配置することができる。

吐出ユニット搬送部１８は、支柱２７ａと支柱２７ｂと、支柱２７ａと支柱２７ｂとの間に架けられた架台２８ａ，２８ｂと、架台２８ａ，２８ｂに沿って設けられたガイドレール（図示せず）と、架台２８ａ，２８ｂに沿って設けられたキャリッジ位置検出装置（図示せず）を有している。架台２８ａ，２８ｂは、Ｘ軸方向に延在しており、テーブル搬送部１３及びメンテナンス部１６をＸ軸方向にまたいで構成されている。キャリッジ１１は、ガイドレールに支持されている。キャリッジ１１は、ガイドレールによってＸ方向に沿って案内され、Ｘ方向に往復動可能な状態でガイドレールに支持されている。キャリッジ位置検出装置は、架台２８ａ，２８ｂとキャリッジ１１との間に設けられており、Ｘ方向に延在している。キャリッジ位置検出装置は、キャリッジ１１のＸ軸方向における位置を検出する。

吐出ユニット搬送部１８は、図示しない移動機構及び動力源を備えている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ１１をＸ方向に沿って移動させるための動力源として、例えば、モーターが採用されている。モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。当該モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ１１に伝達される。これにより、キャリッジ１１（吐出ヘッド１２）は、ガイドレールに沿って、すなわちＸ軸方向に沿って往復移動することができる。

テーブル搬送部１３は、定盤２１と、ガイドレール２２ａと、ガイドレール２２ｂと、ワークテーブル２３と、テーブル位置検出装置２４を有している。定盤２１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Ｙ軸方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール２２ａ及びガイドレール２２ｂは、定盤２１の上面２１ａ上に配設されている。ガイドレール２２ａ及びガイドレール２２ｂは、それぞれ、Ｙ軸方向に沿って延在している。ガイドレール２２ａとガイドレール２２ｂとは、互いにＸ軸方向に隙間をあけた状態で並んでいる。

ワークテーブル２３は、基材Ｗａを載置するものである。ワークテーブル２３は、ガイドレール２２ａ及びガイドレール２２ｂを挟んで定盤２１の上面２１ａに対向した状態で設けられている。ワークテーブル２３は、定盤２１から浮いた状態でガイドレール２２ａ及びガイドレール２２ｂ上に載置されている。ワークテーブル２３は、ガイドレール２２ａ及びガイドレール２２ｂによってＹ軸方向に沿って案内され、定盤２１上をＹ軸方向に沿って往復移動可能に構成されている。テーブル位置検出装置２４は、定盤２１の上面２１ａに設けられており、Ｙ軸方向に延在している。テーブル位置検出装置２４は、ガイドレール２２ａとガイドレール２２ｂとの間に設けられている。テーブル位置検出装置２４は、ワークテーブル２３のＹ軸方向における位置を検出する。

テーブル搬送部１３は、図示しない移動機構及び動力源を備えている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、ワークテーブル２３をＹ軸方向に沿って移動させるための動力源として、モーターが採用されている。モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル２３に伝達される。これにより、ワークテーブル２３は、ガイドレール２２ａ及びガイドレール２２ｂに沿って、すなわちＹ軸方向に沿って往復移動することができる。

本実施形態の液滴吐出装置１では、吐出ユニット１０とワークテーブル２３に載置された基材Ｗａとを相対的に移動させながら吐出ヘッド１２から機能液を液滴として吐出させる。これによって、基材Ｗａ上に液滴が着弾され、所望のパターンを描画することができる。

メンテナンス部１６は、キャッピングユニット、フラッシングユニット、ワイピングユニット（何れも図示せず）などの保守ユニットを備えている。

フラッシングユニットは、フラッシング動作のときに、吐出ヘッド１２から吐出される機能液を受ける装置である。フラッシング動作は、基材Ｗａへのパターンの描画とは無関係に、吐出ヘッド１２から機能液を吐出させる動作である。フラッシング動作には、例えば、ノズル１２２内に滞留する機能液がノズル１２２内で固化してしまうことを予防する効果がある。

キャッピングユニットは、吐出ヘッド１２のノズル基板１２１側に蓋をする装置である。これにより、機能液に含まれる液体成分がノズルから蒸発することを低く抑え、吐出性能を維持しやすくすることができる。

ワイピングユニットは、吐出ヘッド１２のノズル基板１２１の面を拭く装置である。液滴吐出装置１では、ノズル基板１２１の面に機能液が付着することがある。ノズル基板１２１の面に機能液が付着すると、吐出ヘッド１２における吐出性能が低下することがある。ワイピングユニットは、ノズル基板１２１の面を拭くことによって、ノズル基板１２１の面に付着した機能液を払拭する。これにより、吐出性能を維持しやすくすることができる。

着弾径測定部１５は、定盤３０と、ガイドレール３１ａと、ガイドレール３１ｂと、検査ワークテーブル３２と、着弾径測定器２５を有している。定盤３０は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されている。ガイドレール３１ａ及びガイドレール３１ｂは、定盤３０の上面に配設されている。ガイドレール３１ａ及びガイドレール３１ｂは、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って延在している。ガイドレール３１ａとガイドレール３１ｂとは、互いにＹ軸方向に隙間をあけた状態で並んでいる。検査ワークテーブル３２は、ガイドレール３１ａ及びガイドレール３１ｂを挟んで定盤３０の上面に対向した状態で設けられている。検査ワークテーブル３２は、ガイドレール３１ａ及びガイドレール３１ｂ上に載置されている。検査ワークテーブル３２の上面３２ａには基材Ｗａ’が装置されるように構成されている。

検査ワークテーブル３２は、ガイドレール３１ａ及びガイドレール３１ｂによってＸ軸方向に沿って案内され、定盤３０上をＸ軸方向に沿って往復移動可能に構成されている。

検査ワークテーブル３２は、図示しない移動機構及び動力源を備えている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、検査ワークテーブル３２をＸ軸方向に沿って移動させるための動力源として、モーターが採用されている。モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。モーターからの動力は、移動機構を介して検査ワークテーブル３２に伝達される。これにより、検査ワークテーブル３２は、ガイドレール３１ａ及びガイドレール３１ｂに沿って、すなわちＸ軸方向に沿って往復移動することができる。

着弾径測定器２５は、例えば、スキャナー等であり、架台２８ａ，２８ｂに設置されている。キャリッジ１１を、吐出ユニット搬送部１８によりＸ軸方向に移動させ、吐出ヘッド１２と検査ワークテーブル３２に載置された基材Ｗａ’とを対向させ、基材Ｗａ’に向けて液滴を吐出させることができる。また、検査ワークテーブル３２をＸ軸方向に移動させることにより、着弾径測定器２５と検査ワークテーブル３２に載置された基材Ｗａ’とを対向させることができる。そして、着弾径測定器２５により、基材Ｗａ’に描画された液滴の着弾径を測定することができる。

次に、液滴吐出装置の制御部の構成について説明する。図２は、液滴吐出装置の制御部の構成を示すブロック図である。制御部５０は、指令部６０と駆動部７０とを備え、指令部６０は、ＣＰＵ６２、記憶手段としてのＲＯＭ６３，ＲＡＭ６４および入出力インターフェイス６１からなり、ＣＰＵ６２が入出力インターフェイス６１を介して入力される各種信号を、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６４のデータに基づき処理し、入出力インターフェイス６１を介して駆動部７０へ制御信号を出力する。ＣＰＵ６２は、例えば、ＲＯＭ６３に記憶されたプログラムソフトに従って、基材Ｗａや基材Ｗａ’の所定位置に機能液を液滴吐出するための制御を行うものである。

駆動部７０は、ヘッドドライバー７１、吐出ユニット搬送ドライバー７２、テーブル搬送ドライバー７３、メンテナンスドライバー７４、着弾径測定ドライバー７５等から構成されている。吐出ユニット搬送ドライバー７２は、指令部６０の制御信号により、各種モーターを制御し、吐出ユニット１０（吐出ヘッド１２）の移動を制御する。テーブル搬送ドライバー７３は、指令部６０の制御信号により、各種モーターを制御し、ワークテーブル２３の移動を制御する。ヘッドドライバー７１は、指令部６０の制御信号により、吐出ヘッド１２を制御し、吐出ユニット搬送ドライバー７２およびテーブル搬送ドライバー７３の制御と同調して、基材Ｗａ上の所定位置への吐出制御を行う。また、メンテナンスドライバー７４は、指令部６０の制御信号により、フラッシングユニット、キャッピングユニット、ワイピングユニットを制御する。着弾径測定ドライバー７５は、指令部６０の制御信号により、着弾径測定部１５を制御する。

次に、液滴吐出装置の制御方法について説明する。図３は、液滴吐出装置の制御方法を示すフローチャートである。また、図４は、液滴吐出装置の動作を示す説明図である。具体的には、ノズルから基材に向けて吐出された液滴の吐出量と基材に着弾した前記吐出量に対応する液滴の基準着弾径との関係を示す関係データの作成方法について示している。

ステップＳ１１では、基材Ｗａ’に対して吐出ヘッド１２のノズル１２２から吐出する液滴の吐出量を選択する。例えば、第１吐出量を選択する。

ステップＳ１２では、基材Ｗａ’に対して選択された第１吐出量で液滴を吐出させる。具体的には、図４（ａ）に示すように、検査ワークテーブル３２に載置された基材Ｗａ’に対向するようにキャリッジ１１を移動させる。そして、基材Ｗａ’に対して吐出ヘッド１２のノズル１２２から液滴を吐出させる。吐出された液滴は、基材Ｗａ’上に付着する。例えば、図４（ｂ）に示すように、各ノズル１２２ａ〜１２２ｅから第１吐出量の液滴が吐出され、各ノズル１２２ａ〜１２２ｅに対応して着弾ドットＤ１ａ〜Ｄ１ｅが形成される。この場合、正確な吐出を行うため、液滴吐出前に、吐出ヘッド１２をメンテナンス部１６によってメンテナンスを行うことが好ましい。

ステップＳ１３では、基材Ｗａ’に着弾した着弾径を測定させる。具体的には、図４（ｃ）に示すように、基材Ｗａ’と着弾径測定器２５とが対向する位置まで、検査ワークテーブル３２を移動させる。そして、着弾径測定器２５を駆動させて、着弾径を測定させる。このとき、各ノズル１２２ａ〜１２２ｅに対応させて各着弾ドットＤ１ａ〜Ｄ１ｅの着弾径を測定させる。

ステップＳ１４では、着弾径の測定が終了したか否かを判断する。終了した（ＹＥＳ）と判断した場合には、ステップＳ１５に移行する。一方、測定が終了していない（ＮＯ）と判断した場合には、ステップＳ１１に移行する。ここで、関係データの精度を高めるため、第１吐出量とは異なる吐出量で吐出された着弾ドットの着弾径を測定する。この場合、例えば、基材Ｗａに対する描画に用いられる複数の吐出量として、小ドット、中ドット、大ドット等に対応する吐出量を選択し、各吐出量に対応する測定を行うまで繰り返し行う。その他、比較的に小量の吐出量から徐々に吐出量を増加させ、隣接する着弾ドット同士が接触しない程度まで繰り返し行ってもよい。なお、吐出量を変更させるため、例えば、ヘッドに印加する駆動電圧、駆動波形、インク滴数を制御すればよい。

ステップＳ１４からステップＳ１１に移行した場合には、基材Ｗａ’に対して吐出ヘッド１２のノズル１２２から吐出する液滴の吐出量を選択する。例えば、第２吐出量を選択する。この場合、第２吐出量は、第１吐出量と異なる吐出量を適宜選択する。そして、ステップＳ１２へ移行する。ステップＳ１２では、図４（ａ）に示したように、基材Ｗａ’に対して選択された第２吐出量で液滴を吐出させる。吐出された液滴は、基材Ｗａ’上に付着する。例えば、図４（ｄ）に示すように、各ノズル１２２ａ〜１２２ｅから第２吐出量の液滴が吐出され、各ノズル１２２ａ〜１２２ｅに対応して着弾ドットＤ２ａ〜Ｄ２ｅが形成される。そして、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、図４（ｃ）に示すように、基材Ｗａ’に着弾した着弾径を測定させる。具体的には、図４（ｅ）に示すように、基材Ｗａ’と着弾径測定器２５とが対向する位置まで、検査ワークテーブル３２を移動させる。そして、着弾径測定器２５を駆動させて、着弾径を測定させる。このとき、各ノズル１２２ａ〜１２２ｅに対応させて各着弾ドットＤ２ａ〜Ｄ２ｅの着弾径を測定させる。そして、ステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４では、着弾径の測定が終了したか否かを判断する。測定が終了していないと判断した場合には、ステップＳ１１に移行する。以降、所定の回数を繰り返すことができる。

以上により基材Ｗａ’における吐出量と関係データが作成される。なお、測定された着弾径は基準着弾径として規定される。

ステップＳ１５では、取得した関係データを格納する。具体的には、例えば、ＲＡＭ６４や外部取付けメモリー等の記憶手段に格納する。

以上、基材Ｗａ’における一連の関係データの作成方法について説明したが、さらに、基材Ｗａ’以外の材質の基材Ｗｂ等に対しても同様にして関係データを作成することができる。また、基材Ｗａ’の表面状態が異なった場合には、別に関係データを作成すればよい。このようにすれば、各種基材や基材の表面処理状況に応じた関係データをデータテーブル化することができ、ノズル検査の効率化を図ることができる。

つづいて、次の液滴吐出装置の制御方法について説明する。図５は、液滴吐出装置の制御方法を示すフローチャートである。図６は、液滴吐出装置の動作を示す説明図である。具体的には、本実施形態では、ノズルから基材に向けて関係データに含まれる所定の液滴量を吐出させて、基材に着弾した液滴の検査着弾径を測定させ、検査着弾径と所定の液滴量に対応する基準着弾径とを比較し、ノズルの合否を判断する方法について示している。

ステップＳ２１では、検査条件を選択する。具体的には、複数の関係データから実施する関係データを選択するとともに、関係データの基準着弾径に対応する吐出量を選択する。以下、基材Ｗａに描画するものと想定し、基材Ｗａと同じ材質かつ同じ表面処理が施された基材Ｗａ’にかかる関係データから第２吐出量を選択した場合について説明する。なお、この場合、関係データに基づいて、液滴を吐出したときに、隣接する着弾ドット同士が接触しない吐出量を選択する。

ステップＳ２２では、基材Ｗａ’に対して選択された第２吐出量で液滴を吐出させる。具体的には、図６（ａ）に示すように、検査ワークテーブル３２に載置された基材Ｗａ’に対向するようにキャリッジ１１を移動させる。そして、基材Ｗａ’に対して液滴を吐出させる。吐出された液滴は、基材Ｗａ’上に付着する。例えば、図６（ｂ）に示すように、各ノズル１２２ａ〜１２２ｅから第２吐出量の液滴が吐出され、各ノズル１２２ａ〜１２２ｅに対応して着弾ドットＤ２ａ’〜Ｄ２ｅ’が形成される。

ステップＳ２３では、基材Ｗａ’に着弾した着弾径を測定させる。具体的には、図６（ｃ）に示すように、基材Ｗａ’と着弾径測定器２５とが対向する位置まで、検査ワークテーブル３２を移動させる。そして、着弾径測定器２５を駆動させて、着弾径を測定させる。このとき、各ノズル１２２ａ〜１２２ｅに対応させて各着弾ドットＤ２ａ’〜Ｄ２ｅ’の着弾径を測定させる。なお、着弾ドットＤ２ａ’〜Ｄ２ｅ’の着弾径はそれぞれ検査着弾径に対応する。

ステップＳ２４では、測定された各ノズル１２２ａ〜１２２ｅに対応する各着弾ドットＤ２ａ’〜Ｄ２ｅ’の検査着弾径が許容範囲内か否かを判断する。具体的には、各ノズル１２２ａ〜１２２ｅに対応する着弾ドットＤ２ａ’〜Ｄ２ｅ’の検査着弾径と各ノズル１２２ａ〜１２２ｅに対応する基準着弾径（この場合、Ｄ２ａ〜Ｄ２ｅ）とを比較する。そして、許容範囲内でない（ＮＯ）場合は、ステップＳ２５に移行し、許容範囲内（ＹＥＳ）の場合には、ステップＳ２６に移行する。

例えば、図６（ｂ）に示すように、ノズル１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｄ，１２２ｅに対応する着弾ドットＤ２ａ’，Ｄ２ｂ’，Ｄ２ｄ’，Ｄ２ｅ’の検査着弾径は許容範囲内であると判断される。一方、ノズル１２２ｃに対応する着弾ドットＤ２ｃ’の検査着弾径は、許容範囲外であると判断される。この場合、ステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５では、吐出ヘッド１２の調整を開始する。具体的には、吐出ヘッド１２（ノズル１２２）不具合状況に応じて吐出ヘッド１２をメンテナンス部１６によってメンテナンスを行う。例えば、上記の例のように、基準着弾径に対して、検査着弾径が小さい場合には、ノズル１２２が詰まっている可能性が高い。その場合には、例えば、フラッシングユニットにてフラッシングして、ノズル１２２開口部の増粘した機能液を除去する。その後、ステップＳ２２に移行し、上記に説明したように以下同様の制御を行う。

ステップＳ２４において、許容範囲内（ＹＥＳ）の場合には、ステップＳ２６に移行し、液滴の吐出を開始させる。具体的には、ワークテーブル２３上に載置された基材Ｗａに向けて液滴を吐出し、基材Ｗａに機能液を付着させ、画像を形成させる。

なお、上記実施形態では、基材Ｗａに描画する場合について説明したが、例えば、基材Ｗａとは材質や表面状態が異なる基材Ｗｂに描画する場合には、基材Ｗｂと同じ材質かつ同じ表面処理が施された基材Ｗａ’にかかる関係データから吐出量を選択すればよい。

以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

基材Ｗａに描画を行う場合に、まず、基材Ｗａと同じ材質で同じ表面処理が施された基材Ｗａ’に対に対して、ノズル１２２から選択された吐出量の液滴を吐出し、基材Ｗａ’に着弾された着弾ドットの着弾径を測定し、吐出量と着弾径との関係を示す関係データを取得する。なお、関係データにおける着弾径を基準着弾径として規定する。そして、ノズル１２２の検査を行う場合に、まず、基材Ｗａ’に向けて所定の吐出量の液滴を吐出して、基材Ｗａ’に液滴を付着させる。この場合、所定の吐出量は、関係データに含まれる吐出量である。そして、このときの着弾径を取得する。なお、このときに取得された着弾径は、検査着弾径として規定する。そして、検査着弾径と基準着弾径とを比較し、検査着弾径に対応するノズル１２２の合否判定が行われる。従って、基材Ｗａの表面状態に応じて、関係データから吐出する液滴の吐出量が効率よく選択され、選択された吐出量による検査着弾径と基準着弾径とが比較されるので、確実にノズル１２２の合否判定を行うことができる。例えば、基材Ｗａの表面が親液性を有している場合であっても、予め、基材Ｗａと同条件の基材Ｗａ’において関係データを取得し、当該関係データに基づいてノズル１２２の検査が行われるので、確実に不良のノズル１２２を検出することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）上記実施形態では、液滴吐出装置１の構成等について説明したが、ノズル検査方法として、ノズルから基材に向けて吐出された液滴の吐出量と基材に着弾した吐出量に対応する液滴の基準着弾径との関係を示す関係データを作成する関係データ作成工程と、ノズルから基材に向けて関係データに含まれる所定の液滴量を吐出して、基材に着弾した液滴の検査着弾径を測定する検査着弾径測定工程と、検査着弾径と所定の液滴量に対応する基準着弾径とを比較し、ノズルの合否を判断するノズル判断工程と、を含むものであってもよい。このように工程を経ることにより、上記同様の効果を得ることができる。

（変形例２）上記実施形態では、基材Ｗａ’を用いて関係データを作成したが、これに限定されない。描画に使用される基材Ｗａを用いて関係データを作成してもよい。この場合、基材Ｗａの余白領域に液滴を吐出して、着弾ドットの着弾径を測定すればよい。また、着弾径測定器２５を基材Ｗａに対向する位置まで移動可能な構成にすればよい。このようにすれば、実施材料となる基材Ｗａにおいて関係データが作成されるので、検査工数を低減することができるとともに、描画する基材Ｗａと検査する基材Ｗａが同一となるので、より正確な関係データを作成することができる。

（変形例３）上記実施形態における関係データの作成に用いられるノズル１２２の限定は特にないが、例えば、基材Ｗａに対する描画に使用されるノズル１２２のみを使用して関係データを作成してもよい。このようにすれば、検査効率を高めることができる。

（変形例４）上記実施形態では、複数回に亘って所定の吐出量で液滴を吐出し、吐出量毎に着弾径を測定して関係データを作成したが、これに限定されない。例えば、他の関係データの作成方法として、下記の式を代用してもよい。
Ｖ＝（π／６）ｈ（３ｄ²＋ｈ²）
ｈ＝（ｄ／２）ｔａｎ（φ／２）
この場合、Ｖ：吐出量、ｈ：着弾したインク液滴の中心高さ、ｄ：着弾径、φ：接触角である。そして、測定された吐出量と着弾径を上記の式に代入する。このようにすれば、容易に近似した関係データを取得することができる。

１…液滴吐出装置、１０…吐出ユニット、１１…キャリッジ、１２…吐出ヘッド、１３…テーブル搬送部、１５…着弾径測定部、１６…メンテナンス部、１８…吐出ユニット搬送部、２５…着弾径測定器、５０…制御部、６０…指令部、７０…駆動部、１２２，１２２ａ〜１２２ｅ…ノズル。

Claims

基材に向けてノズルから機能液を液滴として吐出する吐出ヘッドと、
前記基材に着弾した前記液滴の着弾径を測定する着弾径測定部と、
制御部と、を備え、
前記制御部では、
前記ノズルから基材に向けて吐出された液滴の吐出量と前記基材に着弾した前記吐出量に対応する前記液滴の基準着弾径との関係を示す関係データを作成し、
前記ノズルから前記基材に向けて前記関係データに含まれる所定の液滴量を吐出させて、前記基材に着弾した前記液滴の検査着弾径を測定させ、
前記検査着弾径と前記所定の液滴量に対応する前記基準着弾径とを比較し、前記ノズルの合否を判断することを特徴とする液滴吐出装置。
ノズルから基材に向けて吐出された液滴の吐出量と前記基材に着弾した前記吐出量に対応する前記液滴の基準着弾径との関係を示す関係データを作成する関係データ作成工程と、
前記ノズルから前記基材に向けて前記関係データに含まれる所定の液滴量を吐出して、前記基材に着弾した前記液滴の検査着弾径を測定する検査着弾径測定工程と、
前記検査着弾径と前記所定の液滴量に対応する前記基準着弾径とを比較し、前記ノズルの合否を判断するノズル判断工程と、を含むことを特徴とするノズル検査方法。