インクジェット装置及びインクジェットヘッドの管理方法
【課題】時間の経過やメンテナンスにより不良であったノズルが回復することがあるという性質を考慮して、インクジェットヘッドの交換タイミングを判別する。
【解決手段】ノズル６の吐出不良検査を行い不良ノズルを検査項目と対応つけて特定する検査装置１０と、不良と判定された場合に有効となるメンテナンスを検査項目と対応つけて複数記憶している対応データベース１４と、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数を記憶する履歴データベース１５とを備えている。対応データベース１４及び吐出不良検査の結果に基づいてメンテナンスが選択される。選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを履歴データベース１５に基づいて判定し、所定回数実行されている場合、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると特定された不良ノズルを、交換対象ノズルであると判定する。
【解決手段】ノズル６の吐出不良検査を行い不良ノズルを検査項目と対応つけて特定する検査装置１０と、不良と判定された場合に有効となるメンテナンスを検査項目と対応つけて複数記憶している対応データベース１４と、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数を記憶する履歴データベース１５とを備えている。対応データベース１４及び吐出不良検査の結果に基づいてメンテナンスが選択される。選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを履歴データベース１５に基づいて判定し、所定回数実行されている場合、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると特定された不良ノズルを、交換対象ノズルであると判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出するノズルが複数形成されているインクジェットヘッドを備えたインクジェット装置及びインクジェットヘッドの管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、色形成の中核を成す部材としてカラーフィルタが用いられている。カラーフィルタは、ガラス基板上に微細なＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色が多数並べられて形成されている。
このカラーフィルタを製造する装置として、ガラス基板上に形成された多数の微細な画素部に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各インクをインクジェットヘッドから吐出して、Ｒ、Ｇ、Ｂの色画素を形成するインクジェット装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
インクジェットヘッドにはインクを吐出する複数のノズルが形成されており、これらノズルからインクが正常に吐出されていないと、色抜けや混色のあるカラーフィルタとなってしまう。つまり、ノズルからのインクの吐出が不安定であったり、何らかの原因でノズルが吐出不能であったりすると、当該ノズルを機能させる指令が出されても、ガラス基板に対してインクを正常に吐出することができず、製造されるカラーフィルタの品質を低下させてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６８９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のとおり、インクジェットヘッド（ノズル）からのインクの吐出状態の良否は、カラーフィルタの品質に大きな影響を与える。このため、各ノズルから実際にインクを吐出（滴下）させ、その状態をカメラを用いて観察する吐出不良検査が行われている。この検査の結果、例えば不良ノズルが多く存在しており、適切な塗布ができないと判定されると、従来では、その時点でインクジェットヘッドごと交換している。なお、一つのインクジェットヘッドでは一種類（一色）のインクが吐出される。
【０００６】
しかし、このようなインクジェット装置では、ある程度の不良ノズルの発生は想定内であり、このために一つのインクジェットヘッドに複数のノズルが形成されており、使用可能なノズルからインクを吐出させればよい。また、インクジェット装置では、不良とされたノズルも、時間が経過すると回復することがある。例えば、固化したインクが詰まることで不良ノズルとなるが、この不良ノズルはインク圧送等のメンテナンスにより改善することがある。
【０００７】
従来、一定量以上のノズルが不良であると判定されると、その時点で当該ノズルが形成されているインクジェットヘッドを交換しているが、前記のように、時間の経過やメンテナンスによりノズルが回復することもあるため、この交換は不経済であるという問題点がある。
なお、前記特許文献１に記載のインクジェット装置では、インクジェットヘッドの駆動条件の履歴やメンテナンス履歴に基づいて、寿命の推定又は判定をすることができる。
【０００８】
そこで、インクジェットヘッドの寿命の推定又は判定を行い、インクジェットヘッドの交換の予報又は催促を行うことは有用ではあるが、本発明は、時間の経過やメンテナンスにより不良であったノズルが回復することがあるという特有の性質を考慮して、交換タイミングを判別することができる新たな技術的手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のインクジェット装置は、複数のノズルを有し当該ノズルからインクを吐出して塗布対象物にインクを塗布する複数のインクジェットヘッドと、複数種類の検査項目について吐出不良検査を行い、不良ノズルを当該検査項目と対応つけて特定する検査装置と、前記吐出不良検査で不良と判定された場合に有効となるメンテナンスを、前記検査項目と対応つけて複数記憶している対応データベースと、前記対応データベースに記憶されている複数の前記メンテナンスのうち、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数を記憶する履歴データベースと、前記対応データベース及び前記吐出不良検査の結果に基づいて有効となるメンテナンスを選択する選択部と、前記選択部によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを前記履歴データベースに基づいて判定し、所定回数実行されている場合は、当該メンテナンスと対応つけられている前記検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルであると判定する管理部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、複数のノズルを有し当該ノズルからインクを吐出して塗布対象物にインクを塗布する複数のインクジェットヘッドの管理方法であって、複数種類の検査項目が設定されている吐出不良検査で不良と判定された場合に有効となるメンテナンスが、当該検査項目と対応つけて対応データベースに複数記憶されており、前記対応データベースに記憶されている複数の前記メンテナンスのうち、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数が、履歴データベースに記憶されており、前記複数種類の検査項目について前記吐出不良検査を行い、不良ノズルを当該検査項目と対応つけて特定し、前記対応データベース及び前記吐出不良検査の結果に基づいて有効となるメンテナンスを選択し、選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを前記履歴データベースに基づいて判定し、所定回数実行されている場合は、当該メンテナンスと対応つけられている前記検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルであると判定することを特徴とする。
【００１１】
これら本発明によれば、吐出不良検査で不良と判定された場合に有効となるメンテナンスを検査項目と対応つけて複数記憶している対応データベース、及び、吐出不良検査の結果に基づいて、有効となるメンテナンスが選択されることから、吐出不良検査で不良とされた検査項目に応じて有効となるメンテナンスを実行させることが可能となる。
そして、選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されていると判定された場合は、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルと判定する。つまり、この場合は、同じメンテナンスが過去に所定回数実行され、さらに、今回、当該メンテナンスが選択されていることから、同じ検査項目が不良のままであり、この検査項目で不良を引き起こしている原因は回復していないと考えられ、当該検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルと判定している。このように、複数回にわたって同じ検査項目について不良であると特定されることにより初めて、当該不良であるノズルが交換対象ノズルと判定される。
すなわち、インクジェット装置では、その特有の性質によりノズルが回復することもあり得ることから、不良ノズルであると判定されると直ぐにそのノズルを含むインクジェットヘッドが交換されてしまうというように、無駄にノズル（インクジェットヘッド）が交換されてしまうのを防止し、ノズル本来の寿命までノズルを含むインクジェットヘッドを使用することができる。
【００１２】
また、前記インクジェット装置において、前記選択部によって複数種類のメンテナンスが選択され、かつ、当該選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されていないと前記管理部が判定した場合、当該管理部は、当該選択されたメンテナンスを実行させ、前記履歴データベースは、実行された前記メンテナンスを記憶することで更新されるのが好ましい。このようにして、履歴データベースは更新され、この履歴データベースが、後の機会に実行される管理部の処理に活用される。
【００１３】
さらに、選択部によって複数種類のメンテナンスが選択され、かつ、当該選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されていないと前記管理部が判定した場合において、前記管理部は、不良ノズルの数が所定レベルに回復するまで、前記選択部によって選択された複数のメンテナンスを、種類を変えてそれぞれ実行させ、さらに、当該選択された複数のメンテナンスが実行し尽くされると、エラー処理を実行するのが好ましい。
すなわち、選択された複数のメンテナンスがすべて実行し尽くされても、不良ノズルの数が所定レベルに回復していない場合に、エラー処理が実行される。この場合は、想定外の不具合が装置に生じている可能性があり、全く異なる特殊な処置が必要であることも考えられるため、エラー処理として、例えば、エラー情報を装置の管理者に報知する処理を実行する。これにより、迅速に処置を行うことが可能となり、塗布作業の停止状態が継続するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数回にわたって同じ検査項目について不良であると特定されることにより初めて、当該不良であるノズルが交換対象ノズルと判定されることから、不良ノズルであると判定されても直ぐにそのノズルを含むインクジェットヘッドを交換するのではなく、ノズルの回復を待ちながら交換タイミングを判別することが可能となる。このため、交換が無駄に行われるのを抑えることができ、経済的となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のインクジェット装置の概略構成を説明する説明図である。
【図２】対応データベースの一例を説明している説明図である。
【図３】履歴データベースの一例を説明している説明図である。
【図４】インクジェットヘッドの管理方法を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のインクジェット装置の概略構成を説明する説明図である。このインクジェット装置は、例えばカラー液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタを製造するための装置であり、ベース部１と、このベース部１上に設けられ基板Ｗが載置されるステージ２と、ベース部１上を移動する塗布ガントリ３と、ベース部１上を移動するカメラガントリ４と、これら各機器を制御する制御装置７とを備えている。
【００１７】
ステージ２は、図示していない吸引ポンプによって基板Ｗをその上面に吸着して保持することができる。
塗布ガントリ３は、インクジェットヘッドバー３ａを有しており、このインクジェットヘッドバー３ａに、複数のインクジェットヘッド５（以下、ヘッド５という）がＸ軸方向及びＹ軸方向に整列して搭載されている。各ヘッド５は、その下面側に、インクを吐出する複数のノズル６を有している。そして、本実施形態では、塗布ガントリ３が、図示しない駆動機構、ガイドによってＸ軸方向に移動しながら、ステージ２上で固定されている基板Ｗに対してインクの塗布を行う。
【００１８】
各ヘッド５は、複数の微細なノズル６を有しており、各ノズル６はヘッド５を内外貫通する孔からなる。各ノズル６には、相互が離れて配置され電圧を加えることで相互が接近するように変形するピエゾ素子（図示せず）が設けられ、当該ピエゾ素子を相互接近させるように変形させることで、ヘッド５内のインクをノズル６から押し出すようにして外へと吐出（滴下）させる。これにより、塗布対象物である基板Ｗにインクを塗布する。なお、ピエゾ素子の動作制御、塗布ガントリ３及びカメラガントリ４の動作制御は、前記制御装置７が行う。
【００１９】
制御装置７は、処理装置（ＣＰＵ）及び記憶装置を有するコンピュータによって構成されており、記憶装置には、コンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムが記憶されている。このコンピュータプログラムを前記処理装置が実行することで、各種の機能が実行される。制御装置７は、実行する機能部として、検査部１１、選択部１２、管理部１３及び塗布処理部１６を有している。
【００２０】
カメラガントリ４は、ノズル６から吐出されたインクを撮像するためのカメラ８を搭載し、カメラガントリ４は、吐出されたインクの撮像のために、図示しない駆動機構、ガイドによってＸ軸方向に移動することができる。また、カメラ８は、図示しない駆動機構、ガイドによって、カメラガントリ４上をＹ軸方向に移動することができる。
カメラ８は、前記検査部１１によって実行される後述の吐出不良検査に用いられるものであり、テストパターンフィルム９上に各ノズル６から着弾させたインクを撮像する。テストパターンフィルム９は、ベース部１上に設けられている。
【００２１】
カメラ８が撮像した画像を、前記検査部１１は画像解析することができ、また、制御装置７のモニタ（図示せず）に表示させることができる。この画像に基づいて、ヘッド５の各ノズル６からインクが正常に吐出されているか否かの吐出不良検査が行われる。
また、検査部１１は、カメラ８の位置と当該位置で取得された画像とを対応つけて管理しており、また、各ノズル６の位置も管理していることから、テストパターンフィルム９に着弾させた各インクを吐出したノズル６と検査結果とを対応つけることができる。つまり、検査部１１は、ノズル６を個別に特定することができ、各ノズル６からインクが正常に吐出されているか否かを判定し、正常ノズル又は不良ノズルを判別することができる。
【００２２】
吐出不良検査には、インクを吐出できていないノズルを検査するノズル欠検査の他、インクが所定のサイズ及び形状に着弾されているか否かを検出するインクの着弾サイズ検査及び着弾形状検査、インクが所定の位置に着弾されているか否かを検出するインクの着弾位置検査が含まれる。これら各検査は、ノズル６毎に行われ、各検査は、検査部１１が画像解析を行うことにより実現できる。
このように、カメラ８及び検査部１１によって検査装置１０が構成されており、この検査装置１０によれば、複数種類の検査項目について吐出不良検査を行い、不良ノズルを当該検査項目と対応つけて特定することができる。
【００２３】
制御装置７の記憶装置にはデータベースが記憶されており、対応データベース１４と履歴データベース１５とが設定されている。
前記対応データベース１４は、前記吐出不良検査で不良と判定された場合に、当該不良を解消するために有効となるメンテナンスを、前記検査項目と対応つけて複数記憶している。図２は、対応データベース１４の一例を説明する説明図である。対応データベース１４には、検査項目の欄とメンテナンス（メンテナンスの種類）の欄とが設定されており、例えば、検査項目の一つとして「ノズル欠検査」で液滴（インク）の吐出が無いと判定された場合、その有効なメンテナンスとして、「ノズル欠検査」と実線により結ばれている「圧送とノズルの拭き取りＡ」が対応つけられている。なお、図２では、不良の原因の情報として、インクの「固着詰まり」等も記憶されているように示しているが、この原因に関する情報は記憶されていなくてもよい。また、図２で実線により結ばれている対応関係は、優先順位が高いものであり、破線により結ばれている対応関係は、優先順位が低いものであることを意味している。
【００２４】
前記履歴データベース１５は、前記対応データベース１４に記憶されている複数のメンテナンスのうち、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数を記憶する。図３は、履歴データベース１５の一例を説明する説明図である。図３（ａ）はメンテナンスについての履歴が蓄積されたデータベース部分であり、本実施形態ではメンテナンスとして「圧送とノズルの拭き取りＡ」が過去に３回実行され、「ノズルの拭き取りＢ」が過去に２回実行されており、その他のメンテナンスは過去に１回実行されている。
また、履歴データベース１５には、前記検査装置１０による吐出不良検査の結果に関する情報も蓄積される。図３（ｂ）は吐出不良検査の結果が蓄積されたデータベース部分である。図３（ｂ）によれば、全てのノズル毎に設定されているＩＤと、ノズル毎のＩＤに対応させた検査結果の良否についての情報が、検査項目毎に蓄積されている。
【００２５】
制御装置７が有している前記選択部１２は、対応データベース１４及び前記検査装置１０による吐出不良検査の結果に基づいて有効となるメンテナンスを選択する機能を有している。例えば、選択部１２は、対応データベース１４を参照することにより「ノズル欠検査」において液滴吐出が無いと判定された場合、これを解決するために有効なメンテナンスとして「圧送とノズルの拭き取りＡ」を選択することができる。
【００２６】
制御装置７が有している前記管理部１３は、選択部１２によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを履歴データベース１５に基づいて判定する機能と、その判定した結果に基づいて交換対象となるノズル（これを交換対象ノズルと呼ぶ）を選定する機能とを有している。つまり、選択部１２によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数以上実行されていると管理部１３が判定した場合は、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると検査装置１０によって特定された不良ノズルを、交換対象ノズルであると判定する。
これに対して、選択部１２によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されていないと管理部１３が判定した場合は、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると検査装置１０によって特定された不良ノズルであっても、交換対象ノズルであると判定せず、当該ノズル（当該ノズルを含むヘッド５）の使用を継続する。
【００２７】
以上のように構成されたインクジェット装置において実行される、インクジェットヘッドの管理方法について、図４に沿って説明する。インクジェット装置が起動した状態で、検査装置１０は、予め設定されている複数種類の検査項目について吐出不良検査を実行し、検査の結果が履歴データベース１５（図３（ｂ））に記憶される（ステップＳ１）。この検査結果の記憶は、検査部１１によって、検査結果が不良であった不良ノズルが検査項目と対応つけて特定されていることを意味する。また、このステップＳ１によれば、使用可能ノズルの数、及び、不良ノズルの数を求めることができる。
制御装置７の塗布処理部１６は、この履歴データベース１５を参照することにより、吐出不良検査で不良となった不良ノズルのＩＤを取得することができるので、当該不良ノズルを除いた残りの使用可能ノズルによりマッピングを行う（ステップＳ２）。
【００２８】
マッピングとは、基板Ｗに多数形成されている画素部すべてに対して、設定とおりに（つまり、適切位置にかつ適切量）インクを吐出可能であるか否かを、仮想的に行う処理である。つまり、現状の使用可能ノズルにより、基板Ｗの全ての画素部を正確に塗ることができるか否かをシミュレーションする処理である。
さらに説明すると、ステップＳ２では、塗布処理部１６は、使用可能ノズルの位置情報並びに吐出量情報、及び、基板Ｗの画素部の位置及び大きさに関する情報を取得し、これらの情報に基づいて、基板Ｗに所望のパターンを形成するための色、吐出量及び吐出タイミング等に関する塗布処理の手順についての情報を作成する処理を行う。つまり、使用可能ノズルの中から実際に使用するノズルの選択と、選択された当該ノズルからのインクの吐出量及び吐出するタイミングの設定を行う。
【００２９】
塗布処理部１６は、マッピングを終えるとその良否を判定する（ステップＳ３）。つまり、使用可能ノズルの中から選択された実際に使用するノズルにより、塗布処理が完遂されるか否かを判定する。判定の結果、完遂可能である場合（ステップＳ３のＹｅｓの場合）、塗布処理部１６は、前記マッピングのとおり塗布処理を実行させる（ステップＳ４）。塗布処理の実行を終える毎に、前記吐出不良検査、マッピングが実行される。
【００３０】
これに対して、完遂不可であると判定された場合（ステップＳ３のＮｏの場合）、対応データベース１４、及び、履歴データベース１５に蓄積されている吐出不良検査の結果に基づいて、選択部１２が、有効となるメンテナンスを選択する（ステップＳ５）。
図３（ｂ）において、例えば、ノズル欠検査について、不良であると判定されたノズルの数が、予め設定されている閾値を超えている場合、選択部１２は、対応データベース１４（図２）に基づいて、有効となるメンテナンスとして優先順位の高い「圧送とノズルの拭き取りＡ」を選択する。
さらに、図３（ｂ）において、着弾サイズ検査が不良であり、かつ、着弾形状検査が不良であると判定されたノズルの数が、予め設定されている閾値を超えている場合、選択部１２は、さらに、有効となるメンテナンスとして優先順位の高い「ノズルの拭き取りＢ」を選択する。
その他の検査項目に関しては、それぞれ、不良であると判定されたノズルの数が、予め設定されている閾値以下であり、当該検査項目に対応しているメンテナンスは選択部１２によって選択されない。なお、選択部１２が選択するメンテナンスは一つであってもよいが、前記のように、選択部１２は、複数のメンテナンスを選択することが可能である。
【００３１】
そして、管理部１３は、前記検査部１１によって特定されている不良ノズルの中から、交換の対象となる交換対象ノズルを判定する処理を実行する（ステップＳ６）。なお、本実施形態では、交換対象ノズルが判定されると、ノズル単位で交換を行うのではなく、当該交換対象ノズルを含むインクジェットヘッド単位で交換が行われる。
このステップＳ６では、管理部１３は、選択部１２によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数以上実行されているか否かを、履歴データベース１５（図３（ａ））に基づいて判定し、所定回数以上実行されている場合は（ステップＳ６のＹｅｓの場合）、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると特定された不良ノズルを、交換対象ノズルであると判定する。
つまり、管理部１３には、メンテナンスの回数に関する閾値として所定の値が設定されており、管理部１３は、この閾値と、選択部１２によって選択されたメンテナンスに関して履歴データベース１５に蓄積されている過去の実績回数とを比較する。その結果、少なくとも一つのメンテナンスの実績回数が、閾値以上である場合、当該閾値以上実行されているメンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると特定されている不良ノズルを、交換対象ノズルであると判定する。
【００３２】
〔第一の実施形態〕
ステップＳ６でＹｅｓの場合について具体例を説明する。履歴データベース１５によれば、過去のメンテナンスの実績として「圧送とノズルの拭き取りＡ」が既に３回実行されており、「ノズルの拭き取りＢ」が既に２回実行されており、その他のメンテナンスは１回ずつ実行されている。本実施形態では、管理部１３に設定されている、メンテナンスの回数に関する閾値を３回とする。
そこで、管理部１３は、この閾値（３回）と、選択部１２によって選択されたメンテナンスに関して履歴データベース１５に蓄積されている過去の実績回数とを比較する。その結果、「圧送とノズルの拭き取りＡ」の実績回数（３回）が、閾値（３回）以上であるため、当該「圧送とノズルの拭き取りＡ」と対応つけられている検査項目「ノズル欠検査」について不良であると特定されている不良ノズルを、交換対象ノズルであると判定する（ステップＳ６のＹｅｓ、ステップＳ７）。
また、履歴データベース１５によれば、過去の実績として「ノズルの拭き取りＢ」は２回実行されているが、閾値（３回）未満であるため、「ノズルの拭き取りＢ」と対応つけられている検査項目「着弾サイズ検査」及び「着弾形状検査」について不良であると特定されている不良ノズルは、交換対象ノズルではないと判定される。
【００３３】
〔第二の実施形態〕
前記第一の実施形態では、メンテナンスの回数に関する閾値を３回としたが、第二の実施形態では、当該閾値が４回に設定されているとする。
この場合、ステップＳ６において、選択部１２によって選択されたメンテナンスに関して履歴データベース１５に蓄積されている過去の実績回数が、設定されている閾値（４回）と比較された結果、すべてメンテナンスの実績回数が閾値未満であるため（ステップＳ６のＮｏの場合）、管理部１３は、選択されたメンテナンスのうちの一つを実行させる処理を行い、実行したメンテナンスを履歴データベース１５に蓄積させ、履歴データベース１５を更新させる（ステップＳ８）。本実施形態では、「ノズル欠検査」で不良とされたノズルの数の方が、「着弾サイズ検査」及び「着弾形状検査」の双方で不良とされたノズルの数よりも多いため、ステップＳ５において、選択部１２は、選択する複数のメンテナンスの優先順位として、「圧送とノズルの拭き取りＡ」を優先順位の上位に設定している。このため、ステップＳ８では「圧送とノズルの拭き取りＡ」を実行させる処理を行い、履歴データベース１５において、実行したメンテナンスとして「圧送とノズルの拭き取りＡ」の回数に「１」を加算する。
【００３４】
そして、メンテナンスの実行を終えると、検査装置１０によって、再度、複数種類の検査項目について吐出不良検査が実行され、検査の結果が、履歴データベース１５に蓄積される（ステップＳ９）。
検査結果が履歴データベース１５に蓄積されると、管理部１３は、前記ステップＳ１と同様に、使用可能ノズルの数を求めることができ、使用可能ノズルの数と、予め設定されている使用可能ノズルに関する閾値（Ｘ％）とを比較する（ステップＳ１０）。全てのヘッド５に存在しているノズルの全数に対する、使用可能ノズルの数が、閾値（Ｘ％）以上であれば（ステップＳ１０のＹｅｓの場合）、前記ステップＳ２へと進み、当該使用可能ノズルによるマッピングの作成が実行される。
【００３５】
しかし、ステップＳ８でメンテナンスとして「圧送とノズルの拭き取りＡ」が実行されているにもかかわらず、使用可能ノズルの数が、閾値（Ｘ％）未満であれば（ステップＳ１０のＮｏの場合）、管理部１３は、選択部１２によって選択されたメンテナンスがすべて実行し尽くされたか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。本実施形態では、まだ、「ノズルの拭き取りＢ」の実行を終えていないため（ステップＳ１１でＮｏ）、選択部１２によって、実行を終えた「圧送とノズルの拭き取りＡ」とは別のメンテナンスである「ノズルの拭き取りＢ」が選択される（ステップＳ１２）。
【００３６】
そして、ステップＳ６に戻り、管理部１３は、履歴データベース１５を参照し、過去の実績として「ノズルの拭き取りＢ」は２回実行されており、この実績回数は閾値（４回）未満であるため、管理部１３は、「ノズルの拭き取りＢ」と対応つけられている検査項目「着弾サイズ検査」及び「着弾形状検査」について不良であると特定されている不良ノズルは、交換対象ノズルではないと判定する（ステップＳ６のＮｏ）。
さらに、管理部１３は、前記ステップＳ５で選択されたメンテナンスのうちの残りの一つである「ノズルの拭き取りＢ」を実行させる処理を行い、実行したメンテナンスを履歴データベース１５に蓄積させる（ステップＳ８）。
【００３７】
そして、メンテナンスの実行を終えると、検査装置１０によって、再度、複数種類の検査項目について吐出不良検査が実行され、検査の結果が、履歴データベース１５に蓄積される（ステップＳ９）。
検査結果が履歴データベース１５に蓄積されると、管理部１３は、前記の場合と同様に、使用可能ノズルの数を特定することができ、使用可能ノズルの数と、予め設定されている使用可能ノズルに関する閾値（Ｘ％）とを比較する（ステップＳ１０）
【００３８】
ステップＳ８で、メンテナンスとして「ノズルの拭き取りＢ」が実行されているにもかかわらず、使用可能ノズルの数が、閾値（Ｘ％）未満であれば（ステップＳ１０のＮｏの場合）、管理部１３は、選択部１２によって選択されたメンテナンスがすべて実行し尽くされたか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。本実施形態では、ステップＳ５で「圧送とノズルの拭き取りＡ」及び「ノズルの拭き取りＢ」が選択部１２によって選択されており、これらメンテナンスそれぞれが実行されているので（ステップＳ１１でＹｅｓ）、管理部１３は、エラー処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００３９】
このように、ステップＳ１０及びステップＳ１１では、管理部１３は、不良ノズルの数が所定レベル（Ｘ％以上）に回復するまで、選択部１２によって選択された複数のメンテナンスを、種類を変えてそれぞれ実行させ、さらに、当該選択された複数のメンテナンスが実行し尽くされると、エラー処理を実行する。
すなわち、選択された複数のメンテナンスがすべて実行し尽くされても、不良ノズルの数が所定レベル（Ｘ％以上）に回復していない場合に（ステップＳ１０でＮｏの場合に）、エラー処理が実行される。この場合は、想定外の不具合がインクジェット装置に生じている可能性があり、全く異なる特殊な処置が必要であることも考えられるため、エラー処理として、例えば、エラー情報を制御装置７のモニタに表示させる等の、管理者に異常を報知する処理を実行する。これにより、エラーを解除するための処置を迅速に行うことが可能となり、塗布作業の停止状態が継続することを防ぐことができる。
【００４０】
以上のように構成した本実施形態のインクジェット装置によれば、対応データベース１４（図２）には、吐出不良検査においてノズルが不良であると判定された場合に、これを解消するのに有効となるメンテナンスが検査項目と対応つけて複数記憶されていることから、この対応データベース１４及び検査装置１０による吐出不良検査の結果に基づいて、選択部１２が、有効となるメンテナンスを選択することから（図４のステップＳ５）、吐出不良検査で不良とされた検査項目に応じて有効となるメンテナンスを、後のステップＳ８で実行させることが可能となる。このため、所定のメンテナンスを行うことで早期に不良ノズルを回復させることができる。
【００４１】
そして、選択されたメンテナンスが、過去に所定回数実行されていると管理部１３によって判定された場合は（ステップＳ６のＹｅｓ）、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると特定された不良ノズルを、交換対象ノズルと判定する。つまり、この場合は、同じメンテナンスが過去に所定回数以上実行され、さらに、今回、当該メンテナンスが再び選択されていることから、同じ検査項目が不良のままであり、この検査項目で不良を引き起こしている原因は回復していないと考えられる。
そこで、管理部１３は、当該検査項目について不良であると特定されている不良ノズルを、交換対象ノズルと判定している。このように、複数回にわたって同じ検査項目について不良であると特定されることにより初めて、当該不良であるノズルが交換対象ノズルと判定される。
【００４２】
そして、図１に示したインクジェット装置では、あるタイミングでノズルからのインクの吐出に不具合が生じていても、その後、当該ノズルは突然回復することもあり得る。例えば、あるタイミングで、固化したインクが詰まることで不良ノズルとなるが、この固化したインクが圧送により解消されることがある。
そこで、本実施形態によれば、前記のとおり、不良ノズルであると判定されても直ぐにそのノズルを含むインクジェットヘッドを交換するのではなく、ノズルの回復を待ちながらインクジェットヘッドの交換タイミングを判別することが可能となる。このため、インクジェットヘッドの交換が無駄に行われるのを抑えることができ、経済的となる。
【００４３】
また、本発明は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良く、例えば、対応データベース１４において、検査項目とメンテナンスの種類との対応関係を自由に変更することができ、また、新たに設定することができる。また、前記実施形態では、インクの塗布の際、塗布ガントリ３がＸ軸方向に移動する場合を説明したが、これ以外にヘッド５は固定状態にあり、基板ＷがＸ軸方向に移動してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
５：ヘッド（インクジェットヘッド）、 ６：ノズル、 ７：制御装置、 ８：カメラ、 １０：検査装置、 １１：検査部、 １２：選択部、 １３：管理部、 １４：対応データベース、 １５：履歴データベース、 Ｗ：基板（塗布対象物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出するノズルが複数形成されているインクジェットヘッドを備えたインクジェット装置及びインクジェットヘッドの管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、色形成の中核を成す部材としてカラーフィルタが用いられている。カラーフィルタは、ガラス基板上に微細なＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色が多数並べられて形成されている。
このカラーフィルタを製造する装置として、ガラス基板上に形成された多数の微細な画素部に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各インクをインクジェットヘッドから吐出して、Ｒ、Ｇ、Ｂの色画素を形成するインクジェット装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
インクジェットヘッドにはインクを吐出する複数のノズルが形成されており、これらノズルからインクが正常に吐出されていないと、色抜けや混色のあるカラーフィルタとなってしまう。つまり、ノズルからのインクの吐出が不安定であったり、何らかの原因でノズルが吐出不能であったりすると、当該ノズルを機能させる指令が出されても、ガラス基板に対してインクを正常に吐出することができず、製造されるカラーフィルタの品質を低下させてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６８９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のとおり、インクジェットヘッド（ノズル）からのインクの吐出状態の良否は、カラーフィルタの品質に大きな影響を与える。このため、各ノズルから実際にインクを吐出（滴下）させ、その状態をカメラを用いて観察する吐出不良検査が行われている。この検査の結果、例えば不良ノズルが多く存在しており、適切な塗布ができないと判定されると、従来では、その時点でインクジェットヘッドごと交換している。なお、一つのインクジェットヘッドでは一種類（一色）のインクが吐出される。
【０００６】
しかし、このようなインクジェット装置では、ある程度の不良ノズルの発生は想定内であり、このために一つのインクジェットヘッドに複数のノズルが形成されており、使用可能なノズルからインクを吐出させればよい。また、インクジェット装置では、不良とされたノズルも、時間が経過すると回復することがある。例えば、固化したインクが詰まることで不良ノズルとなるが、この不良ノズルはインク圧送等のメンテナンスにより改善することがある。
【０００７】
従来、一定量以上のノズルが不良であると判定されると、その時点で当該ノズルが形成されているインクジェットヘッドを交換しているが、前記のように、時間の経過やメンテナンスによりノズルが回復することもあるため、この交換は不経済であるという問題点がある。
なお、前記特許文献１に記載のインクジェット装置では、インクジェットヘッドの駆動条件の履歴やメンテナンス履歴に基づいて、寿命の推定又は判定をすることができる。
【０００８】
そこで、インクジェットヘッドの寿命の推定又は判定を行い、インクジェットヘッドの交換の予報又は催促を行うことは有用ではあるが、本発明は、時間の経過やメンテナンスにより不良であったノズルが回復することがあるという特有の性質を考慮して、交換タイミングを判別することができる新たな技術的手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のインクジェット装置は、複数のノズルを有し当該ノズルからインクを吐出して塗布対象物にインクを塗布する複数のインクジェットヘッドと、複数種類の検査項目について吐出不良検査を行い、不良ノズルを当該検査項目と対応つけて特定する検査装置と、前記吐出不良検査で不良と判定された場合に有効となるメンテナンスを、前記検査項目と対応つけて複数記憶している対応データベースと、前記対応データベースに記憶されている複数の前記メンテナンスのうち、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数を記憶する履歴データベースと、前記対応データベース及び前記吐出不良検査の結果に基づいて有効となるメンテナンスを選択する選択部と、前記選択部によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを前記履歴データベースに基づいて判定し、所定回数実行されている場合は、当該メンテナンスと対応つけられている前記検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルであると判定する管理部とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、複数のノズルを有し当該ノズルからインクを吐出して塗布対象物にインクを塗布する複数のインクジェットヘッドの管理方法であって、複数種類の検査項目が設定されている吐出不良検査で不良と判定された場合に有効となるメンテナンスが、当該検査項目と対応つけて対応データベースに複数記憶されており、前記対応データベースに記憶されている複数の前記メンテナンスのうち、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数が、履歴データベースに記憶されており、前記複数種類の検査項目について前記吐出不良検査を行い、不良ノズルを当該検査項目と対応つけて特定し、前記対応データベース及び前記吐出不良検査の結果に基づいて有効となるメンテナンスを選択し、選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを前記履歴データベースに基づいて判定し、所定回数実行されている場合は、当該メンテナンスと対応つけられている前記検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルであると判定することを特徴とする。
【００１１】
これら本発明によれば、吐出不良検査で不良と判定された場合に有効となるメンテナンスを検査項目と対応つけて複数記憶している対応データベース、及び、吐出不良検査の結果に基づいて、有効となるメンテナンスが選択されることから、吐出不良検査で不良とされた検査項目に応じて有効となるメンテナンスを実行させることが可能となる。
そして、選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されていると判定された場合は、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルと判定する。つまり、この場合は、同じメンテナンスが過去に所定回数実行され、さらに、今回、当該メンテナンスが選択されていることから、同じ検査項目が不良のままであり、この検査項目で不良を引き起こしている原因は回復していないと考えられ、当該検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルと判定している。このように、複数回にわたって同じ検査項目について不良であると特定されることにより初めて、当該不良であるノズルが交換対象ノズルと判定される。
すなわち、インクジェット装置では、その特有の性質によりノズルが回復することもあり得ることから、不良ノズルであると判定されると直ぐにそのノズルを含むインクジェットヘッドが交換されてしまうというように、無駄にノズル（インクジェットヘッド）が交換されてしまうのを防止し、ノズル本来の寿命までノズルを含むインクジェットヘッドを使用することができる。
【００１２】
また、前記インクジェット装置において、前記選択部によって複数種類のメンテナンスが選択され、かつ、当該選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されていないと前記管理部が判定した場合、当該管理部は、当該選択されたメンテナンスを実行させ、前記履歴データベースは、実行された前記メンテナンスを記憶することで更新されるのが好ましい。このようにして、履歴データベースは更新され、この履歴データベースが、後の機会に実行される管理部の処理に活用される。
【００１３】
さらに、選択部によって複数種類のメンテナンスが選択され、かつ、当該選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されていないと前記管理部が判定した場合において、前記管理部は、不良ノズルの数が所定レベルに回復するまで、前記選択部によって選択された複数のメンテナンスを、種類を変えてそれぞれ実行させ、さらに、当該選択された複数のメンテナンスが実行し尽くされると、エラー処理を実行するのが好ましい。
すなわち、選択された複数のメンテナンスがすべて実行し尽くされても、不良ノズルの数が所定レベルに回復していない場合に、エラー処理が実行される。この場合は、想定外の不具合が装置に生じている可能性があり、全く異なる特殊な処置が必要であることも考えられるため、エラー処理として、例えば、エラー情報を装置の管理者に報知する処理を実行する。これにより、迅速に処置を行うことが可能となり、塗布作業の停止状態が継続するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数回にわたって同じ検査項目について不良であると特定されることにより初めて、当該不良であるノズルが交換対象ノズルと判定されることから、不良ノズルであると判定されても直ぐにそのノズルを含むインクジェットヘッドを交換するのではなく、ノズルの回復を待ちながら交換タイミングを判別することが可能となる。このため、交換が無駄に行われるのを抑えることができ、経済的となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のインクジェット装置の概略構成を説明する説明図である。
【図２】対応データベースの一例を説明している説明図である。
【図３】履歴データベースの一例を説明している説明図である。
【図４】インクジェットヘッドの管理方法を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のインクジェット装置の概略構成を説明する説明図である。このインクジェット装置は、例えばカラー液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタを製造するための装置であり、ベース部１と、このベース部１上に設けられ基板Ｗが載置されるステージ２と、ベース部１上を移動する塗布ガントリ３と、ベース部１上を移動するカメラガントリ４と、これら各機器を制御する制御装置７とを備えている。
【００１７】
ステージ２は、図示していない吸引ポンプによって基板Ｗをその上面に吸着して保持することができる。
塗布ガントリ３は、インクジェットヘッドバー３ａを有しており、このインクジェットヘッドバー３ａに、複数のインクジェットヘッド５（以下、ヘッド５という）がＸ軸方向及びＹ軸方向に整列して搭載されている。各ヘッド５は、その下面側に、インクを吐出する複数のノズル６を有している。そして、本実施形態では、塗布ガントリ３が、図示しない駆動機構、ガイドによってＸ軸方向に移動しながら、ステージ２上で固定されている基板Ｗに対してインクの塗布を行う。
【００１８】
各ヘッド５は、複数の微細なノズル６を有しており、各ノズル６はヘッド５を内外貫通する孔からなる。各ノズル６には、相互が離れて配置され電圧を加えることで相互が接近するように変形するピエゾ素子（図示せず）が設けられ、当該ピエゾ素子を相互接近させるように変形させることで、ヘッド５内のインクをノズル６から押し出すようにして外へと吐出（滴下）させる。これにより、塗布対象物である基板Ｗにインクを塗布する。なお、ピエゾ素子の動作制御、塗布ガントリ３及びカメラガントリ４の動作制御は、前記制御装置７が行う。
【００１９】
制御装置７は、処理装置（ＣＰＵ）及び記憶装置を有するコンピュータによって構成されており、記憶装置には、コンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムが記憶されている。このコンピュータプログラムを前記処理装置が実行することで、各種の機能が実行される。制御装置７は、実行する機能部として、検査部１１、選択部１２、管理部１３及び塗布処理部１６を有している。
【００２０】
カメラガントリ４は、ノズル６から吐出されたインクを撮像するためのカメラ８を搭載し、カメラガントリ４は、吐出されたインクの撮像のために、図示しない駆動機構、ガイドによってＸ軸方向に移動することができる。また、カメラ８は、図示しない駆動機構、ガイドによって、カメラガントリ４上をＹ軸方向に移動することができる。
カメラ８は、前記検査部１１によって実行される後述の吐出不良検査に用いられるものであり、テストパターンフィルム９上に各ノズル６から着弾させたインクを撮像する。テストパターンフィルム９は、ベース部１上に設けられている。
【００２１】
カメラ８が撮像した画像を、前記検査部１１は画像解析することができ、また、制御装置７のモニタ（図示せず）に表示させることができる。この画像に基づいて、ヘッド５の各ノズル６からインクが正常に吐出されているか否かの吐出不良検査が行われる。
また、検査部１１は、カメラ８の位置と当該位置で取得された画像とを対応つけて管理しており、また、各ノズル６の位置も管理していることから、テストパターンフィルム９に着弾させた各インクを吐出したノズル６と検査結果とを対応つけることができる。つまり、検査部１１は、ノズル６を個別に特定することができ、各ノズル６からインクが正常に吐出されているか否かを判定し、正常ノズル又は不良ノズルを判別することができる。
【００２２】
吐出不良検査には、インクを吐出できていないノズルを検査するノズル欠検査の他、インクが所定のサイズ及び形状に着弾されているか否かを検出するインクの着弾サイズ検査及び着弾形状検査、インクが所定の位置に着弾されているか否かを検出するインクの着弾位置検査が含まれる。これら各検査は、ノズル６毎に行われ、各検査は、検査部１１が画像解析を行うことにより実現できる。
このように、カメラ８及び検査部１１によって検査装置１０が構成されており、この検査装置１０によれば、複数種類の検査項目について吐出不良検査を行い、不良ノズルを当該検査項目と対応つけて特定することができる。
【００２３】
制御装置７の記憶装置にはデータベースが記憶されており、対応データベース１４と履歴データベース１５とが設定されている。
前記対応データベース１４は、前記吐出不良検査で不良と判定された場合に、当該不良を解消するために有効となるメンテナンスを、前記検査項目と対応つけて複数記憶している。図２は、対応データベース１４の一例を説明する説明図である。対応データベース１４には、検査項目の欄とメンテナンス（メンテナンスの種類）の欄とが設定されており、例えば、検査項目の一つとして「ノズル欠検査」で液滴（インク）の吐出が無いと判定された場合、その有効なメンテナンスとして、「ノズル欠検査」と実線により結ばれている「圧送とノズルの拭き取りＡ」が対応つけられている。なお、図２では、不良の原因の情報として、インクの「固着詰まり」等も記憶されているように示しているが、この原因に関する情報は記憶されていなくてもよい。また、図２で実線により結ばれている対応関係は、優先順位が高いものであり、破線により結ばれている対応関係は、優先順位が低いものであることを意味している。
【００２４】
前記履歴データベース１５は、前記対応データベース１４に記憶されている複数のメンテナンスのうち、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数を記憶する。図３は、履歴データベース１５の一例を説明する説明図である。図３（ａ）はメンテナンスについての履歴が蓄積されたデータベース部分であり、本実施形態ではメンテナンスとして「圧送とノズルの拭き取りＡ」が過去に３回実行され、「ノズルの拭き取りＢ」が過去に２回実行されており、その他のメンテナンスは過去に１回実行されている。
また、履歴データベース１５には、前記検査装置１０による吐出不良検査の結果に関する情報も蓄積される。図３（ｂ）は吐出不良検査の結果が蓄積されたデータベース部分である。図３（ｂ）によれば、全てのノズル毎に設定されているＩＤと、ノズル毎のＩＤに対応させた検査結果の良否についての情報が、検査項目毎に蓄積されている。
【００２５】
制御装置７が有している前記選択部１２は、対応データベース１４及び前記検査装置１０による吐出不良検査の結果に基づいて有効となるメンテナンスを選択する機能を有している。例えば、選択部１２は、対応データベース１４を参照することにより「ノズル欠検査」において液滴吐出が無いと判定された場合、これを解決するために有効なメンテナンスとして「圧送とノズルの拭き取りＡ」を選択することができる。
【００２６】
制御装置７が有している前記管理部１３は、選択部１２によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを履歴データベース１５に基づいて判定する機能と、その判定した結果に基づいて交換対象となるノズル（これを交換対象ノズルと呼ぶ）を選定する機能とを有している。つまり、選択部１２によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数以上実行されていると管理部１３が判定した場合は、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると検査装置１０によって特定された不良ノズルを、交換対象ノズルであると判定する。
これに対して、選択部１２によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されていないと管理部１３が判定した場合は、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると検査装置１０によって特定された不良ノズルであっても、交換対象ノズルであると判定せず、当該ノズル（当該ノズルを含むヘッド５）の使用を継続する。
【００２７】
以上のように構成されたインクジェット装置において実行される、インクジェットヘッドの管理方法について、図４に沿って説明する。インクジェット装置が起動した状態で、検査装置１０は、予め設定されている複数種類の検査項目について吐出不良検査を実行し、検査の結果が履歴データベース１５（図３（ｂ））に記憶される（ステップＳ１）。この検査結果の記憶は、検査部１１によって、検査結果が不良であった不良ノズルが検査項目と対応つけて特定されていることを意味する。また、このステップＳ１によれば、使用可能ノズルの数、及び、不良ノズルの数を求めることができる。
制御装置７の塗布処理部１６は、この履歴データベース１５を参照することにより、吐出不良検査で不良となった不良ノズルのＩＤを取得することができるので、当該不良ノズルを除いた残りの使用可能ノズルによりマッピングを行う（ステップＳ２）。
【００２８】
マッピングとは、基板Ｗに多数形成されている画素部すべてに対して、設定とおりに（つまり、適切位置にかつ適切量）インクを吐出可能であるか否かを、仮想的に行う処理である。つまり、現状の使用可能ノズルにより、基板Ｗの全ての画素部を正確に塗ることができるか否かをシミュレーションする処理である。
さらに説明すると、ステップＳ２では、塗布処理部１６は、使用可能ノズルの位置情報並びに吐出量情報、及び、基板Ｗの画素部の位置及び大きさに関する情報を取得し、これらの情報に基づいて、基板Ｗに所望のパターンを形成するための色、吐出量及び吐出タイミング等に関する塗布処理の手順についての情報を作成する処理を行う。つまり、使用可能ノズルの中から実際に使用するノズルの選択と、選択された当該ノズルからのインクの吐出量及び吐出するタイミングの設定を行う。
【００２９】
塗布処理部１６は、マッピングを終えるとその良否を判定する（ステップＳ３）。つまり、使用可能ノズルの中から選択された実際に使用するノズルにより、塗布処理が完遂されるか否かを判定する。判定の結果、完遂可能である場合（ステップＳ３のＹｅｓの場合）、塗布処理部１６は、前記マッピングのとおり塗布処理を実行させる（ステップＳ４）。塗布処理の実行を終える毎に、前記吐出不良検査、マッピングが実行される。
【００３０】
これに対して、完遂不可であると判定された場合（ステップＳ３のＮｏの場合）、対応データベース１４、及び、履歴データベース１５に蓄積されている吐出不良検査の結果に基づいて、選択部１２が、有効となるメンテナンスを選択する（ステップＳ５）。
図３（ｂ）において、例えば、ノズル欠検査について、不良であると判定されたノズルの数が、予め設定されている閾値を超えている場合、選択部１２は、対応データベース１４（図２）に基づいて、有効となるメンテナンスとして優先順位の高い「圧送とノズルの拭き取りＡ」を選択する。
さらに、図３（ｂ）において、着弾サイズ検査が不良であり、かつ、着弾形状検査が不良であると判定されたノズルの数が、予め設定されている閾値を超えている場合、選択部１２は、さらに、有効となるメンテナンスとして優先順位の高い「ノズルの拭き取りＢ」を選択する。
その他の検査項目に関しては、それぞれ、不良であると判定されたノズルの数が、予め設定されている閾値以下であり、当該検査項目に対応しているメンテナンスは選択部１２によって選択されない。なお、選択部１２が選択するメンテナンスは一つであってもよいが、前記のように、選択部１２は、複数のメンテナンスを選択することが可能である。
【００３１】
そして、管理部１３は、前記検査部１１によって特定されている不良ノズルの中から、交換の対象となる交換対象ノズルを判定する処理を実行する（ステップＳ６）。なお、本実施形態では、交換対象ノズルが判定されると、ノズル単位で交換を行うのではなく、当該交換対象ノズルを含むインクジェットヘッド単位で交換が行われる。
このステップＳ６では、管理部１３は、選択部１２によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数以上実行されているか否かを、履歴データベース１５（図３（ａ））に基づいて判定し、所定回数以上実行されている場合は（ステップＳ６のＹｅｓの場合）、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると特定された不良ノズルを、交換対象ノズルであると判定する。
つまり、管理部１３には、メンテナンスの回数に関する閾値として所定の値が設定されており、管理部１３は、この閾値と、選択部１２によって選択されたメンテナンスに関して履歴データベース１５に蓄積されている過去の実績回数とを比較する。その結果、少なくとも一つのメンテナンスの実績回数が、閾値以上である場合、当該閾値以上実行されているメンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると特定されている不良ノズルを、交換対象ノズルであると判定する。
【００３２】
〔第一の実施形態〕
ステップＳ６でＹｅｓの場合について具体例を説明する。履歴データベース１５によれば、過去のメンテナンスの実績として「圧送とノズルの拭き取りＡ」が既に３回実行されており、「ノズルの拭き取りＢ」が既に２回実行されており、その他のメンテナンスは１回ずつ実行されている。本実施形態では、管理部１３に設定されている、メンテナンスの回数に関する閾値を３回とする。
そこで、管理部１３は、この閾値（３回）と、選択部１２によって選択されたメンテナンスに関して履歴データベース１５に蓄積されている過去の実績回数とを比較する。その結果、「圧送とノズルの拭き取りＡ」の実績回数（３回）が、閾値（３回）以上であるため、当該「圧送とノズルの拭き取りＡ」と対応つけられている検査項目「ノズル欠検査」について不良であると特定されている不良ノズルを、交換対象ノズルであると判定する（ステップＳ６のＹｅｓ、ステップＳ７）。
また、履歴データベース１５によれば、過去の実績として「ノズルの拭き取りＢ」は２回実行されているが、閾値（３回）未満であるため、「ノズルの拭き取りＢ」と対応つけられている検査項目「着弾サイズ検査」及び「着弾形状検査」について不良であると特定されている不良ノズルは、交換対象ノズルではないと判定される。
【００３３】
〔第二の実施形態〕
前記第一の実施形態では、メンテナンスの回数に関する閾値を３回としたが、第二の実施形態では、当該閾値が４回に設定されているとする。
この場合、ステップＳ６において、選択部１２によって選択されたメンテナンスに関して履歴データベース１５に蓄積されている過去の実績回数が、設定されている閾値（４回）と比較された結果、すべてメンテナンスの実績回数が閾値未満であるため（ステップＳ６のＮｏの場合）、管理部１３は、選択されたメンテナンスのうちの一つを実行させる処理を行い、実行したメンテナンスを履歴データベース１５に蓄積させ、履歴データベース１５を更新させる（ステップＳ８）。本実施形態では、「ノズル欠検査」で不良とされたノズルの数の方が、「着弾サイズ検査」及び「着弾形状検査」の双方で不良とされたノズルの数よりも多いため、ステップＳ５において、選択部１２は、選択する複数のメンテナンスの優先順位として、「圧送とノズルの拭き取りＡ」を優先順位の上位に設定している。このため、ステップＳ８では「圧送とノズルの拭き取りＡ」を実行させる処理を行い、履歴データベース１５において、実行したメンテナンスとして「圧送とノズルの拭き取りＡ」の回数に「１」を加算する。
【００３４】
そして、メンテナンスの実行を終えると、検査装置１０によって、再度、複数種類の検査項目について吐出不良検査が実行され、検査の結果が、履歴データベース１５に蓄積される（ステップＳ９）。
検査結果が履歴データベース１５に蓄積されると、管理部１３は、前記ステップＳ１と同様に、使用可能ノズルの数を求めることができ、使用可能ノズルの数と、予め設定されている使用可能ノズルに関する閾値（Ｘ％）とを比較する（ステップＳ１０）。全てのヘッド５に存在しているノズルの全数に対する、使用可能ノズルの数が、閾値（Ｘ％）以上であれば（ステップＳ１０のＹｅｓの場合）、前記ステップＳ２へと進み、当該使用可能ノズルによるマッピングの作成が実行される。
【００３５】
しかし、ステップＳ８でメンテナンスとして「圧送とノズルの拭き取りＡ」が実行されているにもかかわらず、使用可能ノズルの数が、閾値（Ｘ％）未満であれば（ステップＳ１０のＮｏの場合）、管理部１３は、選択部１２によって選択されたメンテナンスがすべて実行し尽くされたか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。本実施形態では、まだ、「ノズルの拭き取りＢ」の実行を終えていないため（ステップＳ１１でＮｏ）、選択部１２によって、実行を終えた「圧送とノズルの拭き取りＡ」とは別のメンテナンスである「ノズルの拭き取りＢ」が選択される（ステップＳ１２）。
【００３６】
そして、ステップＳ６に戻り、管理部１３は、履歴データベース１５を参照し、過去の実績として「ノズルの拭き取りＢ」は２回実行されており、この実績回数は閾値（４回）未満であるため、管理部１３は、「ノズルの拭き取りＢ」と対応つけられている検査項目「着弾サイズ検査」及び「着弾形状検査」について不良であると特定されている不良ノズルは、交換対象ノズルではないと判定する（ステップＳ６のＮｏ）。
さらに、管理部１３は、前記ステップＳ５で選択されたメンテナンスのうちの残りの一つである「ノズルの拭き取りＢ」を実行させる処理を行い、実行したメンテナンスを履歴データベース１５に蓄積させる（ステップＳ８）。
【００３７】
そして、メンテナンスの実行を終えると、検査装置１０によって、再度、複数種類の検査項目について吐出不良検査が実行され、検査の結果が、履歴データベース１５に蓄積される（ステップＳ９）。
検査結果が履歴データベース１５に蓄積されると、管理部１３は、前記の場合と同様に、使用可能ノズルの数を特定することができ、使用可能ノズルの数と、予め設定されている使用可能ノズルに関する閾値（Ｘ％）とを比較する（ステップＳ１０）
【００３８】
ステップＳ８で、メンテナンスとして「ノズルの拭き取りＢ」が実行されているにもかかわらず、使用可能ノズルの数が、閾値（Ｘ％）未満であれば（ステップＳ１０のＮｏの場合）、管理部１３は、選択部１２によって選択されたメンテナンスがすべて実行し尽くされたか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。本実施形態では、ステップＳ５で「圧送とノズルの拭き取りＡ」及び「ノズルの拭き取りＢ」が選択部１２によって選択されており、これらメンテナンスそれぞれが実行されているので（ステップＳ１１でＹｅｓ）、管理部１３は、エラー処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００３９】
このように、ステップＳ１０及びステップＳ１１では、管理部１３は、不良ノズルの数が所定レベル（Ｘ％以上）に回復するまで、選択部１２によって選択された複数のメンテナンスを、種類を変えてそれぞれ実行させ、さらに、当該選択された複数のメンテナンスが実行し尽くされると、エラー処理を実行する。
すなわち、選択された複数のメンテナンスがすべて実行し尽くされても、不良ノズルの数が所定レベル（Ｘ％以上）に回復していない場合に（ステップＳ１０でＮｏの場合に）、エラー処理が実行される。この場合は、想定外の不具合がインクジェット装置に生じている可能性があり、全く異なる特殊な処置が必要であることも考えられるため、エラー処理として、例えば、エラー情報を制御装置７のモニタに表示させる等の、管理者に異常を報知する処理を実行する。これにより、エラーを解除するための処置を迅速に行うことが可能となり、塗布作業の停止状態が継続することを防ぐことができる。
【００４０】
以上のように構成した本実施形態のインクジェット装置によれば、対応データベース１４（図２）には、吐出不良検査においてノズルが不良であると判定された場合に、これを解消するのに有効となるメンテナンスが検査項目と対応つけて複数記憶されていることから、この対応データベース１４及び検査装置１０による吐出不良検査の結果に基づいて、選択部１２が、有効となるメンテナンスを選択することから（図４のステップＳ５）、吐出不良検査で不良とされた検査項目に応じて有効となるメンテナンスを、後のステップＳ８で実行させることが可能となる。このため、所定のメンテナンスを行うことで早期に不良ノズルを回復させることができる。
【００４１】
そして、選択されたメンテナンスが、過去に所定回数実行されていると管理部１３によって判定された場合は（ステップＳ６のＹｅｓ）、当該メンテナンスと対応つけられている検査項目について不良であると特定された不良ノズルを、交換対象ノズルと判定する。つまり、この場合は、同じメンテナンスが過去に所定回数以上実行され、さらに、今回、当該メンテナンスが再び選択されていることから、同じ検査項目が不良のままであり、この検査項目で不良を引き起こしている原因は回復していないと考えられる。
そこで、管理部１３は、当該検査項目について不良であると特定されている不良ノズルを、交換対象ノズルと判定している。このように、複数回にわたって同じ検査項目について不良であると特定されることにより初めて、当該不良であるノズルが交換対象ノズルと判定される。
【００４２】
そして、図１に示したインクジェット装置では、あるタイミングでノズルからのインクの吐出に不具合が生じていても、その後、当該ノズルは突然回復することもあり得る。例えば、あるタイミングで、固化したインクが詰まることで不良ノズルとなるが、この固化したインクが圧送により解消されることがある。
そこで、本実施形態によれば、前記のとおり、不良ノズルであると判定されても直ぐにそのノズルを含むインクジェットヘッドを交換するのではなく、ノズルの回復を待ちながらインクジェットヘッドの交換タイミングを判別することが可能となる。このため、インクジェットヘッドの交換が無駄に行われるのを抑えることができ、経済的となる。
【００４３】
また、本発明は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良く、例えば、対応データベース１４において、検査項目とメンテナンスの種類との対応関係を自由に変更することができ、また、新たに設定することができる。また、前記実施形態では、インクの塗布の際、塗布ガントリ３がＸ軸方向に移動する場合を説明したが、これ以外にヘッド５は固定状態にあり、基板ＷがＸ軸方向に移動してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
５：ヘッド（インクジェットヘッド）、 ６：ノズル、 ７：制御装置、 ８：カメラ、 １０：検査装置、 １１：検査部、 １２：選択部、 １３：管理部、 １４：対応データベース、 １５：履歴データベース、 Ｗ：基板（塗布対象物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを有し当該ノズルからインクを吐出して塗布対象物にインクを塗布する複数のインクジェットヘッドと、
複数種類の検査項目について吐出不良検査を行い、不良ノズルを当該検査項目と対応つけて特定する検査装置と、
前記吐出不良検査で不良と判定された場合に有効となるメンテナンスを、前記検査項目と対応つけて複数記憶している対応データベースと、
前記対応データベースに記憶されている複数の前記メンテナンスのうち、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数を記憶する履歴データベースと、
前記対応データベース及び前記吐出不良検査の結果に基づいて有効となるメンテナンスを選択する選択部と、
前記選択部によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを前記履歴データベースに基づいて判定し、所定回数実行されている場合は、当該メンテナンスと対応つけられている前記検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルであると判定する管理部と、
を備えていることを特徴とするインクジェット装置。
【請求項２】
前記選択部によって複数種類のメンテナンスが選択され、かつ、当該選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されていないと前記管理部が判定した場合、当該管理部は、当該選択されたメンテナンスを実行させ、
前記履歴データベースは、実行された前記メンテナンスを記憶することで更新される請求項１に記載のインクジェット装置。
【請求項３】
前記管理部は、不良ノズルの数が所定レベルに回復するまで、前記選択部によって選択された複数のメンテナンスを、種類を変えてそれぞれ実行させ、さらに、当該選択された複数のメンテナンスが実行し尽くされると、エラー処理を実行する請求項２に記載のインクジェット装置。
【請求項４】
複数のノズルを有し当該ノズルからインクを吐出して塗布対象物にインクを塗布する複数のインクジェットヘッドの管理方法であって、
複数種類の検査項目が設定されている吐出不良検査で不良と判定された場合に有効となるメンテナンスが、当該検査項目と対応つけて対応データベースに複数記憶されており、
前記対応データベースに記憶されている複数の前記メンテナンスのうち、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数が、履歴データベースに記憶されており、
前記複数種類の検査項目について前記吐出不良検査を行い、不良ノズルを当該検査項目と対応つけて特定し、
前記対応データベース及び前記吐出不良検査の結果に基づいて有効となるメンテナンスを選択し、
選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを前記履歴データベースに基づいて判定し、所定回数実行されている場合は、当該メンテナンスと対応つけられている前記検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルであると判定することを特徴とするインクジェットヘッドの管理方法。
【請求項１】
複数のノズルを有し当該ノズルからインクを吐出して塗布対象物にインクを塗布する複数のインクジェットヘッドと、
複数種類の検査項目について吐出不良検査を行い、不良ノズルを当該検査項目と対応つけて特定する検査装置と、
前記吐出不良検査で不良と判定された場合に有効となるメンテナンスを、前記検査項目と対応つけて複数記憶している対応データベースと、
前記対応データベースに記憶されている複数の前記メンテナンスのうち、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数を記憶する履歴データベースと、
前記対応データベース及び前記吐出不良検査の結果に基づいて有効となるメンテナンスを選択する選択部と、
前記選択部によって選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを前記履歴データベースに基づいて判定し、所定回数実行されている場合は、当該メンテナンスと対応つけられている前記検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルであると判定する管理部と、
を備えていることを特徴とするインクジェット装置。
【請求項２】
前記選択部によって複数種類のメンテナンスが選択され、かつ、当該選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されていないと前記管理部が判定した場合、当該管理部は、当該選択されたメンテナンスを実行させ、
前記履歴データベースは、実行された前記メンテナンスを記憶することで更新される請求項１に記載のインクジェット装置。
【請求項３】
前記管理部は、不良ノズルの数が所定レベルに回復するまで、前記選択部によって選択された複数のメンテナンスを、種類を変えてそれぞれ実行させ、さらに、当該選択された複数のメンテナンスが実行し尽くされると、エラー処理を実行する請求項２に記載のインクジェット装置。
【請求項４】
複数のノズルを有し当該ノズルからインクを吐出して塗布対象物にインクを塗布する複数のインクジェットヘッドの管理方法であって、
複数種類の検査項目が設定されている吐出不良検査で不良と判定された場合に有効となるメンテナンスが、当該検査項目と対応つけて対応データベースに複数記憶されており、
前記対応データベースに記憶されている複数の前記メンテナンスのうち、過去に実行されたメンテナンス及びその実行回数が、履歴データベースに記憶されており、
前記複数種類の検査項目について前記吐出不良検査を行い、不良ノズルを当該検査項目と対応つけて特定し、
前記対応データベース及び前記吐出不良検査の結果に基づいて有効となるメンテナンスを選択し、
選択されたメンテナンスが過去に所定回数実行されているか否かを前記履歴データベースに基づいて判定し、所定回数実行されている場合は、当該メンテナンスと対応つけられている前記検査項目について不良であると特定された不良ノズルを交換対象ノズルであると判定することを特徴とするインクジェットヘッドの管理方法。
【図１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図２】
【図４】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２０６７２９（Ｐ２０１１−２０６７２９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８７７３（Ｐ２０１０−７８７７３）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【Ｆターム（参考）】
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