JP2021151736A - ノズル観察装置、ノズル観察方法、ノズル検査装置およびノズル検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルを誤検出することなくノズルの位置を観察することができるノズル観察装置、ノズル観察方法、ノズル検査装置およびノズル検査方法を提供する。【解決手段】吐出ヘッドが有する塗布液を吐出する複数のノズルのうち少なくとも１つの前記ノズルの位置を観察するノズル観察装置であって、複数の前記ノズルの開口が配列された前記吐出ヘッドの表面であるノズル面の撮像を行う撮像部と、透明な平板である透明基板と、前記透明基板を前記吐出ヘッドに対して相対移動させる透明基板位置調節手段を有しており、前記透明基板位置調節手段により前記透明基板を前記ノズル面と接近させ、少なくとも１つの前記ノズルから前記塗布液または前記塗布液に使用されている溶媒を吐出し、前記ノズル面と前記透明基板の前記ノズル面と対向する対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態を形成して前記撮像部によって前記透明基板を挟んで前記ノズル面の撮像を行う構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェット方式により基材に塗布液の塗布を行う塗布装置に用いられ、塗布液を吐出するノズルの位置が正常か否かを観察又は検査するためのノズル観察装置、ノズル観察方法、ノズル検査装置およびノズル検査方法に関する。

近年、フラットパネルディスプレイや半導体などの製造工程においてインクジェット方式の塗布装置（以下、塗布装置とよぶ）が用いられている。たとえば、フラットパネルディスプレイはカラー液晶ディスプレイ等であり、このカラー液晶ディスプレイは、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色の各インク（以下、塗布液とよぶ）を吐出するノズルを有する吐出ヘッド（いわゆる、インクジェットヘッド）の各ノズルから塗布液をガラス等の基材上の画素部に吐出して、Ｒ、Ｇ、Ｂの色画素を形成することによって形成される。

吐出ヘッドには、各色用のノズルが複数配列されており、これらのノズルから複数の基材上の画素部へ同時に塗布液を吐出することにより複数の色画素を同時に形成することが可能であるが、これらノズルから塗布液が正常に吐出されていなかった場合、色抜けや混色のある製品となってしまう虞がある。ここでいう、ノズルから塗布液が正常に吐出されない状態とは、適切な量の塗布液が真下に吐出される図８に示すような塗布液Ｑ_１を正常な状態として、塗布液Ｑ_２のようにノズルからの吐出角度がずれている状態や、塗布液Ｑ_３のようにノズルから吐出されていない状態等のことである。そこで、このような異常をきたすノズルの不良要因を事前に検出し、不良のあるノズルの清掃、使用の停止、代替え可能なノズルの使用、吐出ヘッドの交換などのメンテナンスを行い、基材への塗布液の吐出前に不良要因を解消することが必要である。

そのため、ノズル状態を検出するための技術が種々提案されている（たとえば、特許文献１と特許文献２）。

特開平１０−２０６６２４号公報 特開２００５−１４２１６号公報

ノズル状態の検出は、上記先行技術のように塗布液の飛翔状態を観察したり、ノズルから吐出された塗布液の着弾位置を観察することでなされていた。仮に着弾位置にずれが生じていた場合、その原因は塗布液の飛翔方向に傾きがあることに加え、ノズル自体の位置が設計からずれていることも考えられ、ノズルの位置を観察、検査することも重要である。そこで、複数のノズルが配列されている吐出ヘッドのノズル面をカメラで撮像してノズルの位置を観察または検査することが考えられる。

しかし、ノズルから塗布液を吐出し続けるにしたがって、ノズル面に塗布液が付着し、乾燥して固着してしまう。この結果、ノズル面を撮像してその撮像した画像を処理したときにノズル面に付着した塗布液とノズルの開口との判別がつかず、ノズルの位置を誤って検出してしまう虞があった。このようにノズルの開口の位置を誤検出してしまうとノズルの状態の観察または検査を正確に行うことができなくなってしまう。

そこで本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、塗布液がノズル面に付着することによって生じるノズルの誤検出を防ぐことのできるノズルの位置の観察を可能とするノズル観察装置、ノズル観察方法、ノズル検査装置およびノズル検査方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明のノズル観察装置は、吐出ヘッドが有する塗布液を吐出する複数のノズルのうち少なくとも１つの前記ノズルの位置を観察するノズル観察装置であって、複数の前記ノズルの開口が配列された前記吐出ヘッドの表面であるノズル面の撮像を行う撮像部と、透明な平板である透明基板と、前記透明基板を前記吐出ヘッドに対して相対移動させる透明基板位置調節手段を有しており、前記透明基板位置調節手段により前記透明基板を前記ノズル面と接近させ、少なくとも１つの前記ノズルから前記塗布液または前記塗布液に使用されている溶媒を吐出し、前記ノズル面と前記透明基板の前記ノズル面と対向する対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態を形成して前記撮像部によって前記透明基板を挟んで前記ノズル面の撮像を行うことを特徴としている。

上記ノズル観察装置によれば、ノズルから塗布液またはその塗布液に使用されている溶媒を吐出し、ノズル面とそのノズル面と対向する透明基板の対向面の間が塗布液または溶媒で満たされた状態を形成することで、ノズルの面に付着している塗布液とノズルとのコントラストを大きくすることができるので、撮像部によってノズル面の撮像を行う際に塗布液がノズル面に付着することによって生じるノズルの誤検出を防ぐことのできるノズルの位置の観察が可能となる。

上記課題を解決するための本発明のノズル観察方法は、吐出ヘッドが有する塗布液を吐出する複数のノズルのうち少なくとも１つの前記ノズルの位置を観察するノズル観察方法であって、透明な平板である透明基板を複数の前記ノズルの開口が配列された前記吐出ヘッドの表面である前記ノズル面と接近させ、少なくとも１つの前記ノズルから前記塗布液または前記塗布液に使用されている溶媒を吐出し、前記ノズル面と前記透明基板の前記ノズル面と対向する対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態を形成する塗布液充満ステップと、前記塗布液充満ステップにより前記ノズル面と前記対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態で前記透明基板を挟んで前記ノズル面を撮像する撮像ステップとを有することを特徴としている。

上記ノズル観察方法によれば、ノズルから塗布液またはその塗布液に使用されている溶媒を吐出し、ノズル面とそのノズル面と対向する透明基板の対向面の間が塗布液または溶媒で満たされた状態を形成することで、ノズルの面に付着している塗布液とノズルとのコントラストを大きくすることができるので、ノズル面の撮像を行う際に塗布液がノズル面に付着することによって生じるノズルの誤検出を防ぐことのできるノズルの位置の観察が可能となる。

上記課題を解決するための本発明のノズル検査装置は、吐出ヘッドが有する塗布液を吐出する複数のノズルのうち少なくとも１つの前記ノズルの位置を検査するノズル検査装置であって、複数の前記ノズルの開口が配列された前記吐出ヘッドの表面であるノズル面の撮像を行う撮像部と、透明な平板である透明基板と、前記透明基板を前記吐出ヘッドに対して相対移動させる透明基板位置調節手段と、前記撮像部により撮像された画像を処理する画像処理部とを有しており、前記透明基板位置調節手段により前記透明基板を前記ノズル面と接近させ、少なくとも１つの前記ノズルから前記塗布液または前記塗布液に使用されている溶媒を吐出し、前記ノズル面と前記透明基板の前記ノズル面と対向する対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態を形成して前記撮像部によって前記透明基板を挟んで前記ノズル面の撮像を行い、その撮像した画像を前記画像処理部によって処理して、その処理によって得られた情報をもとに各前記ノズルの位置が正常か否かを検査することを特徴としている。

上記ノズル検査装置によれば、ノズルから塗布液またはその塗布液に使用されている溶媒を吐出し、ノズル面とそのノズル面と対向する透明基板の対向面の間が塗布液または溶媒で満たされた状態を形成することで、ノズルの面に付着している塗布液とノズルとのコントラストを大きくすることができるので、撮像部によってノズル面の撮像を行う際に塗布液がノズル面に付着することよって生じるノズルの誤検出を防ぐことができ、撮像部により撮像された画像を画像処理部によって処理することで得られた情報をもとに各ノズルの位置が正常か否かを検査することが可能となる。

また、前記対向面が前記ノズル面から鉛直方向において所定の間隔をあけた状態で少なくとも１つの前記ノズルから前記対向面上に所定量の前記塗布液を吐出し、前記透明基板を前記撮像部により撮像を行い、その撮像した画像を前記画像処理部によって処理を行う動作をさらに有しており、これらの動作により各前記ノズルによって吐出された前記塗布液の着弾位置の情報を取得してもよい。

この構成によれば、ノズルから所定量の塗布液を透明基板上に吐出し、その塗布液がのった透明基板をノズル面から鉛直方向において所定の間隔をあけた状態で撮像部によって撮像して画像処理部により画像を処理することで、塗布液の着弾位置の情報を取得することができる。そして、ノズルから塗布液を吐出し、ノズル面とそのノズル面と対向する透明基板の対向面の間が塗布液で満たされた状態でノズル面を撮像部によって撮像して画像処理部により画像を処理することで、ノズルの位置情報を取得することができる。これらの情報と吐出高さから塗布液の吐出角度が正常か否かを検査することが可能となる。

上記課題を解決するための本発明のノズル検査方法は、吐出ヘッドが有する塗布液を吐出する複数のノズルのうち少なくとも１つの前記ノズルの位置を検査するノズル検査方法であって、透明な平板である透明基板を複数のノズルの開口が配列された前記吐出ヘッドの表面であるノズル面と接近させ、少なくとも１つの前記ノズルから前記塗布液または前記塗布液に使用されている溶媒を吐出し、前記ノズル面と前記透明基板の前記ノズル面と対向する対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態を形成する塗布液充満ステップと、前記塗布液充満ステップにより前記ノズル面と前記対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態で前記透明基板を挟んで前記ノズル面を撮像する第１の撮像ステップと、前記第１の撮像ステップにより撮像された画像を処理する第１の画像処理ステップと、前記第１の画像処理ステップによって取得した情報をもとに各前記ノズルの位置が正常か否かを検査する検査ステップとを有することを特徴としている。

上記ノズル検査方法によれば、ノズルから塗布液またはその塗布液に使用されている溶媒を吐出し、ノズル面とそのノズル面と対向する透明基板の対向面の間が塗布液または溶媒で満たされた状態を形成することで、ノズルの面に付着している塗布液とノズルとのコントラストを大きくすることができるので、ノズル面の撮像を行う際に塗布液がノズル面に付着する等によって生じる誤検出を防ぐことができ、撮像部により撮像された画像を処理することで得た情報をもとに各ノズルの位置が正常か否かを検査することが可能となる。

また、前記透明基板が前記ノズル面から鉛直方向において所定の間隔をあけた状態で少なくとも１つの前記ノズルから前記対向面上に所定量の前記塗布液を吐出する吐出ステップと、前記吐出ステップにより前記塗布液が吐出された前記透明基板を撮像する第２の撮像ステップと、その撮像した画像を処理する第２の画像処理ステップとをさらに有しており、前記第２の画像処理ステップにより各前記ノズルから吐出された前記塗布液の着弾位置の情報を取得してもよい。

この構成によれば、ノズルから塗布液を透明基板上に吐出し、その塗布液がのった透明基板をノズル面から鉛直方向において所定の間隔をあけた状態で撮像して画像を処理することで、塗布液の着弾位置の情報を取得することができる。そして、ノズルから塗布液を吐出し、ノズル面とそのノズル面と対向する透明基板の対向面の間が塗布液で満された状態でノズル面を撮像して画像を処理することによって、ノズルの位置情報を取得することができる。これらの情報と吐出高さから塗布液の吐出角度が正常か否かを検査することが可能となる。

本発明のノズル観察装置、ノズル観察方法、ノズル検査装置およびノズル検査方法によれば、塗布液がノズル面に付着することによって生じるノズルの誤検出を防ぐことのできるノズルの位置の観察を可能とする。

本発明の第一実施形態におけるノズル観察装置を有するノズル検査装置を示す概略図である。 本発明の第一実施形態におけるノズル観察方法の説明図である。 本発明の実施形態におけるノズル面を撮像した画像の拡大図である。 従来技術におけるノズル面を撮像した画像の拡大図である。 本発明の第一実施形態におけるノズル検査方法のフロー図である。 本発明の第二実施形態におけるノズル検査方法の説明図である。 本発明の第二実施形態におけるノズル検査方法のフロー図である。 吐出ヘッドの概略図である。

〔第一実施形態〕
（ノズル検査装置）
本発明の第一実施形態におけるノズル観察装置１００を備えるノズル検査装置２００について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、水平方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向と表現し、ＸＹ平面と垂直な方向（つまり、鉛直方向）をＺ軸方向と表現する。

図１は本発明の第一実施形態におけるノズル観察装置１００を備えるノズル検査装置２００（以下、ノズル検査装置２００とよぶ）および塗布装置３００の側面図である。

図１に示すように、塗布装置３００は、塗布液Ｑを吐出する複数のノズル３２（図８参照）を有する吐出ヘッド３１と吐出ヘッド位置調節手段（不図示）と塗布液Ｑを溜めるタンク３５とタンク３５から吐出ヘッド３１へ塗布液Ｑを供給する経路になる供給路３４と制御部Ｂとを備えている。

塗布装置３００は、吐出ヘッド位置調節手段によってスキャン方向に吐出ヘッド３１を移動させながらフィルムやガラス基板等の基材（不図示）上の所定の位置に各ノズル３１から塗布液Ｑを吐出させることで基材上に所定のパターンを形成するためのものである。また、各ノズル３２は、吐出ヘッド３１の内部に備えられた吐出機構（不図示）と個別に接続されており、各吐出機構は、制御部Ｂによって制御され、各ノズル３２から塗布液Ｑを吐出させる、または、吐出させないという動作の制御ができる構成をしている。ここでいう、吐出機構とは、ピエゾバルブなどの体積変化により塗布液Ｑを吐出させるものである。

図１に示すように、ノズル検査装置２００はノズル観察装置１００と処理部２１とを有しており、ノズル観察装置１００で撮像された画像（詳細は後述する）をもとにノズル３２の位置を検査するものである。ここでいう、ノズル３２の位置とは、それぞれのノズル３２の開口の位置だけでなく、図８に示すノズル３２の開口のピッチＰ（配置間隔）も含まれる。

ノズル観察装置１００は、図１に示すようにノズル面３３を撮像する撮像部１１と透明な平板である透明基板１２と透明基板１２を吐出ヘッド３１に対して相対移動させる透明基板位置調節手段（不図示）と制御部Ａとを有している。ここでいう、ノズル面３３とは、図８に示すように複数のノズル３２の開口が配列された吐出ヘッド３１の表面のことである。

撮像部１１は、たとえば、ＣＣＤカメラであり、撮像方向がノズル面３３と垂直になるようにしてノズル面３３の撮像を行う。なお、撮像部１１により撮像を行う際に撮像対象に向かって照明装置（不図示）等により照明光を照射してもよい。

透明基板１２は、たとえば、透明なガラスの平板、透明な樹脂フィルムなどである。なお、透明基板１２の面がノズル面３３と対向するとき、その対向する面（以下、対向面とよぶ）の面積がノズル面３３の面積と同一以上であるとよい。

透明基板位置調節手段は、透明基板１２を吐出ヘッド３１に対して相対移動させるものであり、たとえば、リニアガイドおよびモーター等によって構成される。また、透明基板位置調節手段により透明基板１２が吐出ヘッド３１に対して相対移動させられる際の方向はＸ、Ｙ、Ｚ軸方向のどの方向でもよいが、少なくとも対向面とノズル面３３とが対向し、かつ、透明基板１２がノズル面の近傍に位置するように透明基板１２を移動させられればよい。このとき、対向面とノズル面３３が平行であることが好ましい。

制御部Ａは、撮像部１１の動作と透明基板位置移動手段の動作を制御するためのものである。この制御部Ａによって撮像部１１、透明基板位置調節手段の動作を制御することで、撮像部１１は撮像を行い、透明基板位置調節手段は透明基板１２を移動させる。

処理部２１は、画像処理部２２および比較部２３を含む所謂コンピューターであり、撮像部１１と接続されている。なお、本実施形態では、制御部Ａおよび制御部Ｂもこの処理部２１内に備えられており、処理部２１は塗布装置３００とも接続されている。

画像処理部２２は、撮像部１１によって撮像された画像を処理するものである。本実施形態では、撮像部１１によって撮像されたノズル面３３の画像を後述する比較部２３で処理することが可能な形式になるように処理する。たとえば、ノズル面３３の画像を二値化して、ノズル３２の開口を抽出し、その位置及び大きさ（径）を計測する。

比較部２３は、予めノズル３２の正常な状態の位置が記録されており、そのノズル３２の正常な状態の位置と画像処理部２２によって処理されたノズル３２の位置情報とを比較し、ノズル３２の位置が正常であるか否かを判断する。なお、位置が正常でないノズル３２によって基材上に塗布液Ｑを吐出した場合、その吐出された塗布液Ｑを基材の所定の位置に着弾させることができなくなる虞がある。なお、本実施形態の比較部２３では、ノズル３２の位置だけでなく、ノズル３２の径が正常であるか否かを判断することも可能である。

処理部２１は、比較部２３によってノズル３２の位置または径が正常でないと判断された場合、制御部Ｂにより正常でないノズル３２には塗布液Ｑを吐出させず、代替え可能なノズル３２から塗布液Ｑを吐出させるように制御させる。また、各ノズル３２が塗布液Ｑを吐出させるタイミングを制御させ、塗布液Ｑが基材の所定の位置に着弾させることができるようにさせてもよい。また、タンク３５または供給路３４から吐出ヘッド３１へ塗布液Ｑを供給させないように制御させ、吐出ヘッド３１の交換を行ってもよい。

ノズル検査装置２００は、図２（ａ）に示す透明基板１２の位置から図２（ｂ）に示す透明基板１２位置のようにノズル面３３の近傍に透明基板１２が位置するまで透明基板位置調節手段によって透明基板１２を移動させる。そして、対向面に対して少なくとも１つのノズル３２から塗布液Ｑを吐出し、図２（Ｃ）に示すように対向面とノズル面３３との間が塗布液Ｑで満たされた状態を形成して、この状態で撮像部１１によって透明基板１２を挟んでノズル面３３を撮像する。この撮像された画像を画像処理部２２によって処理し、この処理により得られたノズル３２の位置情報を比較部２３によって正常なノズル３２の位置と比較することでノズル３２の位置が正常であるか否かを検査する。ここでいう、対向面とノズル面３３との間が塗布液Ｑで満たされた状態とは、塗布液Ｑが対向面とノズル面３３に均一に隙間なく広がった状態のことである。また、対向面上に所定の量の塗布液Ｑを吐出し、透明基板１２をさらにノズル面３３に接近させ、対向面をノズル面３３に押し付けることで、対向面とノズル面３３との間が塗布液Ｑで満たされた状態を形成してもよい。

このように、上記第一実施形態におけるノズル観察装置１００によれば、対向面とノズル面３３の間が塗布液Ｑで満たされた状態で撮像部１１により透明基板１２を挟んでノズル面３３を撮像することで、ノズル３２の誤検出を防ぐことのできるノズル３２の位置の観察が可能となる。具体的には、従来のノズル観察装置の撮像部１１によってノズル面３３の撮像し、その撮像した画像を処理した場合、図４に示すようにノズル面３３に付着した塗布液Ｑをノズル３２と誤って検出してしまう虞があった。そこで、本実施形態におけるノズル観察装置１００によって、対向面とノズル面３３の間が塗布液Ｑで満たされた状態を形成することによりノズル面３３に付着していた塗布液Ｑを含めノズル面３３の状態を均一にすることができるので、撮像部１１により透明基板１２を挟んでノズル面３３を撮像することで、図３に示すようにノズル３２が検出しやすくなり、ノズル３２の誤検出を防ぐことのできるノズル３２の位置の観察が可能となる。

また、塗布液Ｑの代わりにその塗布液Ｑに使用されている溶媒（溶剤）をノズル３２から吐出し、対向面とノズル面３３との間が満たされる状態を形成することで、ノズル面３３の状態をノズル３２とノズル面３３に付着した塗布液Ｑとのコントラストがノズル３２を検出可能な大きさのコントラストとなるようにすることができるので、ノズル３２の誤検出を防ぐことのできるノズル３２の位置の観察が可能となる。具体的には、透過性の悪い塗布液Ｑ（たとえば、銀インク）を使用した場合、ノズル面３３がその透過性の悪い塗布液Ｑに覆われてしまうので、ノズル３２の検出が難しくなってしまう虞がある。そこで、塗布液Ｑの代わりに溶媒をノズル３２から吐出し、対向面とノズル面３３との間が満たされる状態を形成する。これによって、ノズル面３３に付着した塗布液Ｑの色味が薄まるので、ノズル３２と塗布液Ｑとのコントラストが大きくなり、ノズル３２の誤検出を防ぐことのできるノズル３２の位置の観察が可能となる。

また、上記第一実施形態におけるノズル観察装置１００によれば、ノズル面３３の撮像をする際にノズル面３３に付着した塗布液Ｑを必要以上に拭き取る必要がないので、ノズル面３３に害を及ぼすことを抑えたノズル３２の位置の観察が可能となる。具体的には、通常、ノズル３２の位置を観察する前には、誤検出を防ぐためにノズル面３３に付着した塗布液Ｑを拭き取るが、この際にノズル面３３を傷つけてしまい、ノズル面３３の撥液処理がダメージを受けて塗布液Ｑがノズル面３３に付着しやすくなり、塗布液Ｑを吐出できなくなったり、吐出した塗布液Ｑの吐出角度がずれてしまう虞があった。そこで、本実施形態におけるノズル観察装置１００は、ノズル面３３に付着した塗布液Ｑを拭き取らずに対向面とノズル面３３の間が塗布液Ｑで満たされた状態を形成し、撮像部１１によって撮像することで、ノズル３２の位置の観察ができるため、ノズル面３３に付着した塗布液Ｑを拭き取りを必要最低限に抑えることができる。これにより、ノズル面３３に害を及ぼすことを抑えたノズル３２の位置の観察が可能となる。

また、上記第一実施形態におけるノズル検査装置２００によれば、位置が正常でないノズル３２を発見した場合、制御部Ｂにより異常のあったノズル３２による塗布液Ｑの吐出を停止、または、代替え可能なノズル３２による塗布液Ｑの吐出などを制御して行うことで、塗布装置３００による塗布不良を事前に防ぐことが可能となる。

（ノズル検査方法）
以下、本発明の第一実施形態におけるノズル観察方法を用いたノズル検査方法について、図２と図５を参照しながら説明する。なお、第一実施形態の装置構成と同様な構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、本実施形態におけるノズル観察方法は、第一実施形態におけるノズル検査装置２００を用いたものである。

本実施形態におけるノズル検査方法は、まず、透明基板１２を図２（ａ）に示す位置から図２（ｂ）に示す位置のようにノズル面３３の近傍に接近させる（図５のステップＳ１）。このとき、対向面はノズル面３３とが平行になることが好ましい。また、透明基板１２をノズル面３３の近傍に接近させる方法として、装置構成で上述した透明基板位置調節手段によって移動させてもよいし、手動で透明基板１２を移動させてもよい。

次に、少なくとも１つのノズル３２から塗布液Ｑを吐出し、対向面とノズル面３３との間が塗布液Ｑで満たされた状態を形成する（図５のステップＳ２）。

次に、ステップＳ２によって対向面とノズル面３３との間が塗布液Ｑで満たされた状態で、撮像部１１により透明基板１２を挟んでノズル面３３の撮像を行う（図５のステップＳ３）。以上、ステップＳ１からステップＳ３までがノズル観察方法である。

次に、ステップＳ３によって撮像した画像を画像処理部２２により処理し、ノズル３２の位置情報を取得する（図５のステップＳ４）。

次に、ステップＳ４によって得られたノズル３２の位置情報を予め比較部２３にインプットされた正常なノズル３２の位置と比較部２３により比較し（図５のステップＳ５）、ノズル３２の位置が正常であるか否かを判断する（図５のステップＳ６）。

これにより、対向面とノズル面３３の間が塗布液Ｑで満たされた状態で撮像部１１により透明基板１２を挟んでノズル面３３を撮像することで、ノズル３２の誤検出を防ぐことのできるノズル３２の位置の観察および検査が可能となる。

〔第二実施形態〕
（ノズル検査装置）
次に本発明の第二実施形態におけるノズル検査装置２００について図６を参照しながら説明する。第一実施形態と同様な構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施形態では、処理部２１に算出部（不図示）を有すること以外は第一実施形態における装置構成と同じ構成をしている。

透明基板１２を透明基板位置調節手段によりノズル面３３の近傍に接近させる前に透明基板１２を図６（ａ）に示すようにノズル面３３からＺ軸方向に所定の間隔をあけた状態で透明基板１２上に検査したいノズル３２から所定量の塗布液Ｑを吐出し、その吐出された塗布液Ｑがのった状態で透明基板１２を撮像部１１により撮像する。その撮像した画像を画像処理部２２によって処理することで、塗布液Ｑの着弾位置の情報および着弾径の情報を取得する。ここでいう、所定量の塗布液Ｑとは、画像処理ができる量の塗布液Ｑのことである。また、ここでいう、所定の間隔は、塗布装置３００により実際に基材に塗布液Ｑを塗布して製品となるパターンを形成するときのノズル面３３と基材のＺ軸方向における間隔との距離と同じ間隔であることが好ましい。また、このとき、対向面とノズル面３３とが平行であることが好ましい。

透明基板移動手段により、透明基板１２を図６（ｂ）に示す透明基板１２の位置のようにノズル面３３の近傍に位置するまで移動させる。そして、対向面に対して少なくとも１つのノズル３２から塗布液Ｑを吐出し、図６（ｃ）に示すように対向面とノズル面３３との間が塗布液Ｑで満たされた状態を形成して、この状態で撮像部１１によって透明基板１２を挟んでノズル面３３を撮像する。この撮像された画像を画像処理部によって処理することで、ノズル３２の位置情報を取得する。

処理部２１に含まれる算出部は、図６（ａ）の状態での観察により得られた着弾位置の情報と実際にノズル３２から透明基板１２上に塗布液Ｑが吐出された高さＨ（図６に示す）と図６（ｃ）の状態での観察により得られたノズル３２の位置情報から塗布液Ｑの吐出角度を算出し、この算出された吐出角度と予め比較部２３にインプットされた正常な吐出角度を比較部２３によって比較することで吐出角度が正常か否かを判断する。なお、吐出角度が正常でないノズル３２によって基材上に塗布液Ｑの吐出を行った場合、その吐出された塗布液Ｑを基材の所定の位置に着弾させることができなくなる虞がある。

吐出角度が正常でないノズル３２があった場合、制御部Ｂにより、正常でないノズル３２には塗布液を吐出させず、代替え可能なノズル３２から塗布液Ｑを吐出させるように制御させる。また、タンク３５または供給路３４から吐出ヘッド３１へ塗布液Ｑを供給させないように制御させ、吐出ヘッド３１の交換を行ってもよい。また、図６（ａ）の状態での観察により得られた塗布液Ｑの着弾径の情報から換算される液滴の体積を予め比較部２３にインプットされた正常な塗布液Ｑの液滴の体積と比較した際に、吐出した塗布液Ｑの液滴の体積が正常でないノズル３２が発見された場合、その正常でないノズル３２に対しても同様にして対処する。

これにより、塗布液Ｑの吐出角度が正常か否かを正確に検査することが可能となる。具体的には、図６（ａ）の状態での観察により得られた塗布液Ｑの着弾位置の情報と吐出高さＨと図６（ｃ）の状態での観察により誤検出なく得られたノズル３２の位置情報から算出部によって吐出角度を算出し、比較部２３により正常な吐出角度と比較することができるので、塗布液Ｑの吐出角度が正常か否かを正確に検査することが可能となる。

また、吐出角度が正常でないノズル３２を発見した場合、制御部Ｂにより異常のあったノズル３２による塗布液Ｑの吐出を停止、または、代替え可能なノズル３２による塗布液Ｑの吐出などを制御して行うことで、塗布装置３００による塗布不良を防ぐことが可能となる。

（ノズル検査方法）
以下、本発明の第二実施形態におけるノズル検査方法について、図６と図７を参照しながら説明する。なお、第一実施形態および第二実施形態の装置構成と同様な構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、本実施形態におけるノズル観察方法は、第二実施形態におけるノズル検査装置２００を用いたものである。

本実施形態におけるノズル検査方法は、まず、図６（ａ）に示すように透明基板１２がノズル面３３からＺ軸方向に所定の間隔をあけた状態で、検査したいノズル３２から透明基板１２上に所定量の塗布液Ｑを吐出する（図７のステップＳ１）。このとき、対向面とノズル面３３とが平行であることが好ましい。

次に、ステップＳ１によって塗布液Ｑがのった透明基板１２を撮像部１１により撮像する（図７のステップＳ２）。

次に、ステップＳ２によって撮像された画像を画像処理部２２により処理し、塗布液Ｑの着弾位置等の情報を取得する（図７のステップＳ３）。

次に透明基板１２を図６（ａ）に示す位置から図６（ｂ）に示す位置のようにノズル面３３の近傍に接近させる（図７のステップＳ４）。このとき、対向面とノズル面３３とが平行になることが好ましい。また、透明基板１２をノズル面３３の近傍に接近させる方法として、装置構成で上述した透明基板位置調節手段によって移動させてもよいし、手動で透明基板１２を移動させてもよい。

次に、少なくとも１つのノズル３２から塗布液Ｑを吐出し、図６（ｃ）に示すように対向面とノズル面３３との間が塗布液Ｑで満たされた状態を形成する（図７のステップＳ５）。

次に、ステップＳ２によって対向面とノズル面３３との間が塗布液Ｑで満たされた状態で、撮像部１１により透明基板１２を挟んでノズル面３３の撮像を行う（図７のステップＳ６）。

次に、ステップＳ６によって撮像した画像を画像処理部２２により処理し、ノズル３２の位置情報を取得する（図７のステップＳ７）。

次に、ステップＳ３において実際にノズル３２から透明基板１２上に塗布液Ｑが吐出された高さＨと取得した着弾位置の情報とステップＳ７において得られたノズル３２の位置情報から算出部によって吐出角度を算出する（図７のステップＳ８）。

次に、算出した吐出角度を予め比較部２３にインプットされた正常な吐出角度と比較部２３により比較し（図７のステップＳ９）、吐出角度が正常であるか否かを判断する（図７のステップＳ１０）。

これにより、塗布液Ｑの吐出角度が正常か否かを正確に検査することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述したが、各実施形態における構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の追加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。たとえば、撮像部１１をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動させる手段を設けてもよい。また、ノズル３２の位置を検査する際に対向面とノズル面３３との間が塗布液Ｑで満たされた状態を形成できるのであれば、対向面とノズル面３３とが平行でなくてもよい。また、着弾位置の情報を取得する動作とノズル３２の位置情報を取得する動作の順序は逆でもよい。また、本発明は実施形態によって限定されることなく、請求の範囲によってのみ限定される。

１００ ノズル観察装置
２００ ノズル検査装置
３００ 塗布装置
１１ 撮像部
１２ 透明基板
２１ 処理部
２２ 画像処理部
２３ 比較部
３１ 吐出ヘッド
３２ ノズル
３３ ノズル面
３４ 供給路
３５ タンク
Ａ 制御部
Ｂ 制御部
Ｑ 塗布液
Ｑ_１ 塗布液
Ｑ_２ 塗布液
Ｑ_３ 塗布液
Ｐ ピッチ
Ｈ 高さ

Claims (6)

1. 吐出ヘッドが有する塗布液を吐出する複数のノズルのうち少なくとも１つの前記ノズルの位置を観察するノズル観察装置であって、
   複数の前記ノズルの開口が配列された前記吐出ヘッドの表面であるノズル面の撮像を行う撮像部と、
   透明な平板である透明基板と、
   前記透明基板を前記吐出ヘッドに対して相対移動させる透明基板位置調節手段を有しており、
   前記透明基板位置調節手段により前記透明基板を前記ノズル面と接近させ、少なくとも１つの前記ノズルから前記塗布液または前記塗布液に使用されている溶媒を吐出し、前記ノズル面と前記透明基板の前記ノズル面と対向する対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態を形成して前記撮像部によって前記透明基板を挟んで前記ノズル面の撮像を行うことを特徴とするノズル観察装置。
2. 吐出ヘッドが有する塗布液を吐出する複数のノズルのうち少なくとも１つの前記ノズルの位置を観察するノズル観察方法であって、
   透明な平板である透明基板を複数の前記ノズルの開口が配列された前記吐出ヘッドの表面である前記ノズル面と接近させ、少なくとも１つの前記ノズルから前記塗布液または前記塗布液に使用されている溶媒を吐出し、前記ノズル面と前記透明基板の前記ノズル面と対向する対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態を形成する塗布液充満ステップと、
   前記塗布液充満ステップにより前記ノズル面と前記対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態で前記透明基板を挟んで前記ノズル面を撮像する撮像ステップとを有することを特徴とするノズル観察方法。
3. 吐出ヘッドが有する塗布液を吐出する複数のノズルのうち少なくとも１つの前記ノズルの位置を検査するノズル検査装置であって、
   複数の前記ノズルの開口が配列された前記吐出ヘッドの表面であるノズル面の撮像を行う撮像部と、
   透明な平板である透明基板と、
   前記透明基板を前記吐出ヘッドに対して相対移動させる透明基板位置調節手段と、
   前記撮像部により撮像された画像を処理する画像処理部とを有しており、
   前記透明基板位置調節手段により前記透明基板を前記ノズル面と接近させ、少なくとも１つの前記ノズルから前記塗布液または前記塗布液に使用されている溶媒を吐出し、前記ノズル面と前記透明基板の前記ノズル面と対向する対向面の間が前記塗布液また前記溶媒で満たされた状態を形成して前記撮像部によって前記透明基板を挟んで前記ノズル面の撮像を行い、その撮像した画像を前記画像処理部によって処理して、その処理によって得られた情報をもとに各前記ノズルの位置が正常か否かを検査することを特徴とするノズル検査装置。
4. 前記対向面が前記ノズル面から鉛直方向において所定の間隔をあけた状態で少なくとも１つの前記ノズルから前記対向面上に所定量の前記塗布液を吐出し、前記透明基板を前記撮像部により撮像を行い、その撮像した画像を前記画像処理部によって処理を行う動作をさらに有しており、これら動作により各前記ノズルによって吐出された前記塗布液の着弾位置の情報を取得することを特徴とする請求項３に記載のノズル検査装置。
5. 吐出ヘッドが有する塗布液を吐出する複数のノズルのうち少なくとも１つの前記ノズルの位置を検査するノズル検査方法であって、
   透明な平板である透明基板を複数のノズルの開口が配列された前記吐出ヘッドの表面であるノズル面と接近させ、少なくとも１つの前記ノズルから前記塗布液または前記塗布液に使用されている溶媒を吐出し、前記ノズル面と前記透明基板の前記ノズル面と対向する対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態を形成する塗布液充満ステップと、
   前記塗布液充満ステップにより前記ノズル面と前記対向面の間が前記塗布液または前記溶媒で満たされた状態で前記透明基板を挟んで前記ノズル面を撮像する第１の撮像ステップと、
   前記第１の撮像ステップにより撮像された画像を処理する第１の画像処理ステップと、
   前記第１の画像処理ステップによって取得した情報をもとに各前記ノズルの位置が正常か否かを検査する検査ステップとを有することを特徴とするノズル検査方法。
6. 前記透明基板が前記ノズル面から鉛直方向において所定の間隔をあけた状態で少なくとも１つの前記ノズルから前記対向面上に所定量の前記塗布液を吐出する吐出ステップと、前記吐出ステップにより前記塗布液が吐出された前記透明基板を撮像する第２の撮像ステップと、その撮像した画像を処理する第２の画像処理ステップとをさらに有しており、
   前記第２の画像処理ステップにより各前記ノズルから吐出された前記塗布液の着弾位置の情報を取得することを特徴とする請求項５に記載のノズル検査方法。

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