インクヘッド検査方法及び検査装置
【課題】従来の検査装置では確認することが困難であった、不吐出まで至らない吐出量の過多、過少あるいは吐出位置のズレといった吐出不良を生じているノズル及びインクヘッドを検出するための検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の吐出ノズルを有するインクヘッドからなるインクジェット装置の吐出検査方法であって、検査用受像基材上に、インクヘッドを搬送方向に移動させながら、前記インクヘッドの各吐出ノズルからインクを連続吐出し、平行なラインパターンを形成する工程と、ラインパターンの線幅及びパターン間隔から吐出の良不良を判断する工程と、を有する吐出検査方法。
【解決手段】複数の吐出ノズルを有するインクヘッドからなるインクジェット装置の吐出検査方法であって、検査用受像基材上に、インクヘッドを搬送方向に移動させながら、前記インクヘッドの各吐出ノズルからインクを連続吐出し、平行なラインパターンを形成する工程と、ラインパターンの線幅及びパターン間隔から吐出の良不良を判断する工程と、を有する吐出検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット法によって形成された吐出パターンのズレ、特にカラーフィルタの製造における吐出ズレを検査することでインクヘッドの不良を検出する検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューターの発達、液晶テレビの大型化、携帯電話の普及などに伴い、カラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。基板サイズも大型化になり、その設備投資額や必要スペースは莫大なものとなっていきている反面、各ディスプレイ部材への低コスト化への要求も大きい。そこで、フォトリソグラフィ方式等と比較して、製造工程が簡略であり、製造原価削減や生産性の向上が見込まれる、インクジェット法を用いたカラーフィルタの製造方法が注目されている。
【０００３】
インクジェット方式では、インクジェット装置のインク吐出部であるノズルからカラーフィルタの各着色層（例えばＲ、Ｇ、Ｂ）を構成するインキを隔壁の開口部に吐出し、画素を形成する。従って、インクの吐出制御及び吐出ノズルの状態が重要である。
【０００４】
従来のインク吐出状態の不良を検査する方法としては、インクジェット装置を構成するインク液吐出ヘッド（以下単にインクヘッドと呼ぶ）のノズルからインク液が吐出されない状態、いわゆる不吐出ノズルの有無を目視またはカメラにより検出する方法を用いていた。不吐出ノズルが検出された場合の対処方法としては、不吐出ノズルを有するインクヘッドを洗浄する、または新しいインクヘッドに交換する、或いはインク液の吐出されていないガラス基板の余白領域にインク液を再度吐出し、適切なインク吐出ができた場合にはそのまま使用する、といった方法が取られてきた（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４０１９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、吐出されないまでには至らない場合であっても、インクの固着による吐出口目詰まり、吐出制御電圧の異常等の種々の理由により、吐出量の過多、過少、あるいは吐出位置のズレといった、吐出不良が生じた場合、パターンの形成に大きな影響を及ぼす。このため、各インクヘッドのノズルが、インク液吐出の際に、正常なパターンを形成できるが否かが重要となる。
【０００７】
そこで、本発明では、従来の検査装置では確認することが困難であった、不吐出まで至らないが、吐出量の過多、過少あるいは吐出位置のズレといった吐出不良を生じているノズル及びインクヘッドを検出するための検査方法及び検査装置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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、カラーフィルタの製造工程において、高価なカラーフィルタ用の透明基板にインクジェット方式によりインクを吐出させる前に、カラーフィルタの製造工程とは別に、オフラインでインク液の吐出不良を検査する工程を設ける。
【０００９】
上記検査工程における検査方法として、以下の発明の検査方法を用いる。
（１） 複数の吐出ノズルを有するインクヘッドからなるインクジェット装置の吐出検査方法であって、検査用受像基材上に、インクヘッドを搬送方向に移動させながら、インクヘッドの各吐出ノズルからインク液を連続吐出し、互いに平行な吐出線と、その間の空白部からなるラインパターンを形成する工程と、吐出線幅及び空白部幅を決定する工程と、吐出線幅及び空白部幅から各吐出ノズルの吐出不良を検出する工程と、を有する吐出検査方法。
（２） （１）の吐出線幅及び空白部幅を決定する工程において、ラインパターンの画像データ取得する工程と、画像データの各画素の輝度値に基づいて、インクヘッドの前記搬送方向に平行な前記各画素列について輝度値を積算する画像処理工程と、画像処理された画像データから吐出線の線幅及び空白部幅を決定する工程と、を有することを特徴とする吐出検査方法。
（３） （２）の画像処理された画像データから吐出線幅及び空白部幅を決定する工程において、任意の閾値を設定し、該閾値により吐出線側境界画素と、空白部側境界画素を決定し、吐出線側境界画素における輝度値及び空白部側境界画素における輝度値から、前記両境界画素間での吐出線及び空白部の割合を算出し、吐出線の線幅及び空白部の幅を決定することを特徴とする吐出検査方法。
（４） 上記検査方法の吐出不良を検出する工程において、搬送方向と垂直な方向に順次、各吐出線幅及び各空白部幅を検査し、前記検査においては吐出線幅及び空白部幅の正常範囲を設定し、吐出線幅及び空白部幅が該正常範囲内にあるか否かにより吐出不良を判定し、吐出不良のある場合には正常位置から次の検査を開始することを特徴とする吐出検査方法。
（５） 上記検査方法において、検査用受像基材が、フィルム状であることを特徴とする吐出検査方法。
【００１０】
また吐出不良を検出する検査装置として、以下の発明検査装置を用いる。
（６） インクジェット方式のカラーフィルタ製造工程におけるインク液の吐出不良を検査する検査装置であって、ラインパターン状の検査用パターンが形成されたフィルム状検査用受像基材を搬送する搬送手段と、フィルム状検査用受像基材の搬送方向と直交する方向する移動する手段を備えた検査用パターン撮像手段と、検査用パターン撮像手段と同期した照明手段と、検査用パターン撮像手段により得られた画像データにプロファイル処理を施す画像処理部と、画像処理部により処理が施されたデータから、吐出不良を検出する検査処理部と、を有する吐出検査装置。
（７） （６）の照明手段が、フィルム状検査用受像基材を介して撮像素子と対向する位置に配置された透過方式の照明手段であることを特徴とする検査装置。
（８） （６）の照明手段が、フィルム状検査用受像基材に照射し、反射した照明光を撮像手段により受光できる位置に配置された反射方式の照明手段であることを特徴とする検査装置。
（９） （６）の照明手段が、フィルム状検査用受像基材に照射し、散乱した照明光を撮像手段により受光できる位置に配置された暗視野方式の照明手段であることを特徴とする検査装置。
【発明の効果】
【００１１】
（１）の発明では、検査用パターンをラインパターン状に形成することにより、各ノズルから吐出されるインキの吐出の過多、過少を線幅から判定することが可能となり、また吐出位置ズレについても、吐出線のズレによって判定することができる。このため、各ノズルが吐出不良を生じているか否かを判断し、検査することが容易となった。よって、カラーフィルタ製造時においては、基板上での吐出不良発生を低減することができるために、製造コストを抑え、高品質なカラーフィルタを製造することが可能となる。
【００１２】
また（２）の発明では、各吐出線幅及び空白幅について、ライン方向に積算することによって、ノイズ等の影響を減らし、検出精度を高めることができる。
【００１３】
また（３）の発明により、撮像素子の画素単位以下のスケールで吐出線幅及び空白幅を算出することが可能となった。このため、カラーフィルタ製造に用いるインクヘッドのように、各吐出ノズルからの吐出量が微量でありかつ吐出ノズルの間隔が密であるために、吐出線幅及び空白幅が狭い場合であっても、精度良く吐出不良を検出することができる。
【００１４】
また（４）の発明により、吐出ズレ、吐出過多、過少、吐出ズレによる吐出線の結合等、様々な吐出不良を検出することが可能である。
【００１５】
また（５）の発明により、フィルム状基材を用いれば、受像基材のコストを低減することができ、また変形して格納できることから、検査領域が大規模である場合でも装置を小型化することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の具体的な実施の形態について図を用いて詳細に説明する。図１はインクジェット方式のカラーフィルタ製造工程において、本発明の検査方法によるインク液吐出ズレ検査を行う装置の一例を示している。
【００１７】
まず検査用受像基材７にインクジェット方式により検査パターン８を形成したものを図１に示す検査装置にセッティングする。次に該検査用受像基材を図１の矢印の方向に搬送し、撮像手段２と照明手段１を該検査用受像基材の搬送方向と直交方向に移動させることで検査パターン８を撮像する。次に撮像された検査パターンの画像データは画像処理部４を通じて制御部５に転送され、制御部５と検査処理部６で画像データのやりとりを行い、検査処理部６より検出、分別されたインク液吐出ズレ量に関する情報を制御部５で受け取り検査結果を得る。
【００１８】
（撮像手段）
上述の検査用パターン８の吐出された前記受像用透明テストフィルム７を搬送方向に移動させ、搬送方向に並べてあるパターンが撮像カメラ２の撮像視野範囲に入るまで移す。移動が完了すると、撮像カメラ２を走査方向に移動させながら撮像する。同時に、照明手段１も撮像カメラ２と同期して走査方向に移動させる。撮像手段２と照明手段１の移動距離は前記検査用パターンの画像データが全部取得できる位置までである。撮像素子２と透過照明１の移動速度は図２の画像が得られるような分解能、撮像素子２のスキャンレート等により決める。また撮像用素子２は、例えばＣＣＤカメラで構成され、その移動速度は制御部５によりモーター３の回転速度をコントロールすることにより制御される。
【００１９】
（照明手段）
また照明手段１は、検査領域において均一な光強度及び光スペクトルで光を照射し、位置的、場所的な撮像条件によって輝度の変化が少ないものが好ましく、具体的には高周波点灯方式の蛍光灯を好適に用いることができる。図１の検査装置のように透過照明１を撮像素子２と同期に移動させる代わりに撮像素子走査範囲全領域に面照明を提供することができる光源を設けても良い。
【００２０】
また、図２に示すように、照明手段１を図１の位置とは異なり、検査用受像基材７に対し、撮像素子２と同じ側に反射照明２００を設け、反射方式の検査装置としも良い。この場合には、照明手段によって基板に照射された光の反射する角度に撮像素子２を設置する。反射方式では、検査用受像基材の底側に透過照明が設置できない場合でも、インク液の吐出ズレ検査が可能である。また、図９に示すように、前記反射照明２００の代わりに、暗視野照明２０１を設け、暗視野方式の検査装置としても良い。この場合には、照明手段によって基板に照射された光の散乱光により、検査パターンを捉える。この方式により装置全体をコンパクトすることもできる。
【００２１】
（検査用受像基材７）
検査用受像基材は、インクを受像し、撮像素子２で撮像した際に、画像の輝度値より、閾値を設け、吐出ズレ有り、無しの識別が可能であれば用いることができる。図１に示した検査装置のように、検査用受像基材を介して照明手段と、撮像手段が対向して配置された構成である場合には、光透過性の基材が求められる。前述の反射照明或いは暗視野照明を用いる場合には、光透過性の基材である必要はなく、インクパターン形成箇所とそれ以外の基板面で一定のコントラストが得られる受像基材であればよい。
【００２２】
また検査用受像基材は、可塑性のあるフィルム状であることがより好ましい。フィルム状基材を用いれば、受像基材のコストを低減することができ、また変形して格納できることから、検査領域が大規模である場合でも装置を小型化することが可能である。検査用受像基材に用いるフィルム材料としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ナイロン−６、ナイロン−６．６、ポリ塩化ビニリデン、ポリエーテルスルフォン等を用いることができる。受像用透明フィルムの膜厚は、２５〜２５０μｍ程度であることが望ましい。また撮像素子２により検査用パターン８の画像データ取得する際、撮像素子と照明手段１を移動させる代わり、前記検査用パターン８の吐出された前記検査用受像基材７を移動させても良い。
【００２３】
（検査用パターン形成方法）
次に図４は、検査用受像基材７に検査用パターン８を形成した場合の例を示したもので、搬送方向に一定のピッチ間隔に並べてあるパターン１０ａ〜１０ｄは、それぞれ各インクヘッドを図の搬送方向に移動させながら、それぞれのインクヘッドの各ノズルからインクを連続吐出させてラインパターンを形成したものである。従って、ラインパターン中の一つの吐出線は、一つの吐出ノズルから吐出されたインクにより形成されている。検査用パターン１０ａでは、インク液の左寄りズレが生じた吐出ズレを示し、検査用パターン１０ｂでは、インク液の右寄りズレが生じた吐出ズレを示し、検査用パターン１０ｃでは、インク液の吐出ズレすぎで２本の吐出線が重なった場合を示し、検査用パターン１０ｄでは、なんらかの影響で１本の吐出線が２本の細い吐出線に分けて吐出された場合を示している。
【００２４】
この各検査用パターンの吐出線の長さは、後述する画像データの評価工程において、画像データの画像処理エリア内で十分なサンプル数を得られる長さであればよい。なお検査用パターンの形成方法については上記の形成方法の例に限らず、例えば、複数のヘッドより、走査方向と搬送方向に、それぞれ一定のピッチ毎に一定のインク液を連続吐出させても良い。また、パターン１０ａ〜１０ｄはＲ、Ｇ、Ｂの３色のヘッドか、その中の１色のヘッドや他の複数の色のヘッドにより吐出して形成させて良い。
【００２５】
上記のように、検査用パターンをラインパターン状に形成することにより、各ノズルから吐出されるインキの吐出の過多、過少を線幅から判定することが可能となり、また吐出位置ズレについても、吐出線のズレによって判定することができる。このため、各ノズルが吐出不良を生じているか否かを判断し、検査することが容易となる。
【００２６】
（画像データ評価手段）
撮像素子２によって撮像され、画像処理部４に入力される撮像データは、撮像素子が受光した光の輝度値によって表された画像データである。各画素の輝度値は画像データとして画像処理部４に入力され、次に制御部５に渡される。検査処理部６ではこの制御部５に渡された画像データを取り出し、検査処理を行う。
【００２７】
＜画像処理＞
まず、画像処理部４において、それぞれの検査用パターン毎に画像処理エリアを設定する。つまり一つの画像処理エリア内は、一つのインクヘッドの各吐出ノズルによって形成された検査用パターンからなり、画像処理エリア内に不良吐出箇所が存在すれば、そのインクヘッドのノズルに不良が生じているということになる。次に、各検査領域において、走査方向の画像データ画素列毎に搬送方向の全画素輝度値の積算し、プロファイル処理を施す。各吐出線及び空白部のそのライン方向に積算することによって、ノイズ等の影響を減らし、検出精度を高めることができる。
【００２８】
上記画像処理を施したデータから、吐出線幅及び空白部幅を定める。具体的には、図１に示したような透過方式の検査装置の場合、インク液の吐出がある位置では光の透過率が低いため、撮像素子の受光部に入る光の受光量も低く、対応している画素の輝度値も低くなる。そこで予め上記の積算された輝度値に対し、各色パターン毎にそれぞれの輝度の閾値を決め、この閾値を下回る画素列が示されている検査用パターンの該当位置にはインク液の吐出があり、逆であればインク液の吐出が無い空白部と判定することにより検査用パターンの各吐出線幅と、空白部幅を決定することができる。反射方式或いは暗視野方式の検査装置とした場合にも、画像データの輝度値のコントラストによって、インク液吐出部と空白部の輝度値の閾値を定めることで、同様に吐出線太さ及び空白部太さを決定することができる。さらに、次に示すような補完方法により、１画素単位以下のスケールで吐出線幅及び空白部幅を定めることが可能である。
【００２９】
＜吐出線幅及び空白部幅補完方法＞
図５の四角の点で示すように、画像データの輝度値は、画素単位で格納されている。一方、閾値の設定値により定められる実際の空白部から吐出線への輝度の立下り及び吐出線から空白部への輝度の立ち上りの点は、閾値を跨ぐ二つの画素の輝度値の間に存在する。カラーフィルタの製造に用いるインクジェット装置の場合では、各ノズルから吐出されるインク液の吐出量は極微量であり、またノズル間隔も密であるので、吐出線及び空白部も細く、画素の大きさによっては、吐出不良を検出する検査精度が悪くなるおそれがある。そこでより正確な空白部と吐出線の太さを測定するために、この１画素単位での空白部の割合と吐出線の割合を定め、吐出線太さ及び空白部太さを補完することが好ましい。
【００３０】
図５に基づいて、閾値よりも輝度値が大きいときには空白部、小さいときには吐出線部とする場合（例えば透過方式の検査装置）の例を示す。まず９００画素から９０１画素は空白部が１画素単位と計算される。次に、９０１画素（空白部側境界画素）から９０２画素（吐出線側境界画素）の間には、空白部と吐出線部がともに存在する。このとき、画素間での輝度値の変化を直線近似することにより、以下に示す数１及び数２の式に基づいて１画素での空白部の割合と吐出線部の割合を計算し、それぞれ空白部幅及び吐出線幅の補完値とすることができる。
【００３１】
【数１】
【数２】
【００３２】
９０４画素から９０５画素の間の空白部と吐出線部の補完値についても同様に数１及び数２の式から吐出線部と空白部の割合を計算することができる。このようにして、各ライン幅及び空白部幅を１画素単位以下のスケールで決定することができる。もちろん、実際のライン幅を算出する場合には、この幅に１画素の大きさを掛け合わせればよいことは明らかである。
【００３３】
＜検査処理＞
次に、画像処理されたデータが制御部５から検査処理部６に渡され、検査処理が行われる。図６の（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図４に示す検査用パターン１０ａ〜１０ｄの画像処理後のデータを、図４の走査方向の距離（画素数）を横軸、前記積算した輝度値を縦軸に描画したグラフである。上述のように画像データから空白部幅を算出し、この幅が正常範囲（Ｍｉｎ〜Ｍａｘ）以外の場合、吐出ズレ或いは吐出不良が発生していると判定する。上記正常範囲は予め設定された値である。空白部の正常範囲１ヘッド上に等ピッチで並ぶノズルの吐出口から正常にインク液が吐出された場合でも、インク液の流体性により、受像層上では吐出線の幅は一定のバラツキを持つので、正常範囲にこのバラツキを考慮する必要があるためである。１０ａのパターンについて示した（ａ）のグラフでは、図の右から２番目の空白部は正常範囲２１に収まっているために吐出不良はないと判定される。一方、空白部幅２２で表される空白部では、正常範囲よりも狭く範囲内に収まっていないために、吐出不良と判断される。また、パターン１０ｃのように、１本の吐出線の吐出ズレが大き過ぎて隣の吐出線と結合した場合や、パターン１０ｄのように、１本の吐出線がなんらかの影響で２本の細い吐出線に分けて吐出される場合もあり、吐出線の線幅についても上述のように算出し、予め設定された正常範囲２０（Ｍｉｎ〜Ｍａｘ）以内であるか否かを確認する必要もある。以下にパターン１０ａ〜１０ｄに対する検出判定処理をそれぞれ説明する。説明においては、すべての検査判定走査方向は左側から右側へとする。もちろん、右側から左側への検査判定走査方向でも良い。
【００３４】
パターン１０ａに対応するグラフ（ａ）において、左側から右側へ走査していき、吐出線１０３と吐出線１０４の間の空白部２２が空白部正常範囲２１外であると判定する。吐出線１０２と吐出線１０３の間の空白部が正常範囲２１内であることから、吐出線１０４対応のノズルに吐出ズレが発生していると判定する。ここで、そのまま継続的に右側へ走査していくと吐出線１０４と吐出線１０５の間の空白部２３も空白部正常範囲２１外になってしまい、吐出線１０５対応のノズルも吐出ズレが発生していると誤判定してしまう。実際に規定位置からずれているノズルは吐出線１０４に対応するノズルだけである。そこで、吐出線１０４対応のノズルに吐出ズレがあると判定した後には、吐出線１０４を仮の正常位置１０４´にあると想定して位置を補完する必要がある。すなわち、吐出線１０３の位置から吐出線の平均ピッチ分を足した位置を、吐出線１０４と吐出線１０５の間の空白部測定の開始位置にする。すると、吐出線１０４´と吐出線１０５の間の空白部２３´は空白部の正常範囲２１以内になり、吐出線１０５対応のノズルは吐出ズレが発生していないと正確な判定ができる。右側から左側へ走査する場合は、逆に吐出線１０５と吐出線１０４の間の空白部２３が正常範囲２１以外になり、吐出線１０４対応のノズルを吐出ズレ発生していると判定し、その後は吐出線１０４を正常な位置１０４’の位置に補完し、吐出線１０４´と吐出線１０３の間の空白部２２´を測定し、空白部正常範囲２１以内にあることで、吐出線１０３対応のノズルを吐出ズレ発生しているとの誤判定を防止する。結果的に左側から右側へ走査する場合と右側から左側への走査する場合は同じである。
【００３５】
パターン１０ｂに対応するグラフ（ｂ）の場合では、パターン１０の右側から左側へ走査する場合と同じで、検査判定の結果、吐出線１０５対応のノズルに吐出ズレが発生していることを検出できる。
【００３６】
また、パターン１０ｃに対応するグラフ（ｃ）の場合では、吐出線１０５の線幅２４が正常範囲２０より大きいと判定される。パターン１１のように二つの吐出線が結合している場合、吐出線１０５及び１０６のいずれもあるいはいずれかが吐出不良を可能性があるが、パターン１１では吐出線１０４と吐出線１０５の間の空白部２５が正常範囲２１以内であることから、吐出線１０６対応のノズルにズレが発生していると判定することができる。そして、吐出線１０６を正常な場合の１０６´へ位置を補完し、空白部２６´を測定することで、空白部２６が正常範囲２１以外で更に吐出線１０５と吐出線１０６を１本の吐出線と見なしてしまい、吐出線１０７に吐出ズレがあると誤判定するのを防止できる。
【００３７】
パターン１０ｄに対応するグラフ（ｄ）の場合では、吐出線１０５の太さ２７が正常範囲２０より小さいと判定される。吐出線１０５の位置を記憶しておき、その次の吐出線１０５”の太さ２９と吐出線１０５と吐出線１０５”の間の空白部２８を測定し、吐出線太さと空白部がともに正常範囲２０、２１より小さい場合、吐出線１０５と吐出線１０５”は同じノズルにより吐出された吐出線であり、異常なノズルは吐出線１０５と判定し、吐出線１０５”の位置から次の吐出線１０６との間の空白部測定開始位置とする。以上の各パターンにおいての検査結果は検査処理部６から制御部５に渡され、吐出ズレがあると判定された吐出線に対応する各インクヘッドの不良吐出ノズルを検出することができる。
【００３８】
カラーフィルタの製造工程において、以上のような検査方法による検査工程をカラーフィルタ用の透明基板にインクジェット方式によりインクを吐出させる前にカラーフィルタの製造工程とは別に設けることにより、基板上での吐出不良発生を低減することができるために、製造コストを抑え、高品質なカラーフィルタを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】インク液吐出検査、及び吐出量計測装置の模式図
【図２】反射照明を用いたときの光学構成の模式図
【図３】暗視野照明を用いたときの光学構成の模式図
【図４】検査用パターン例の模式図
【図５】空白部幅及び吐出線幅補完方法を説明する模式図
【図６】検査用パターン１０ａ〜ｄの走査方向の距離−輝度値を示したグラフ
【符号の説明】
【００４０】
１ 照明手段
２ 撮像手段
２００ 反射照明
２０１ 暗視野照明
３ モーター
４ 画像処理部
５ 制御部
６ 検査処理部
７ 検査用受像基材
８ 検査用パターン
１０ａ 左寄り吐出ズレがあるパターン
１０ｂ 右寄り吐出ズレがあるパターン
１０ｃ 吐出ズレにより隣り合う吐出線が結合したパターン
１０ｄ １本の吐出線が２本の細い吐出線に分けて吐出されるパターン
１０１〜１０８ 吐出線番号
２０ 吐出線太さの正常範囲（Ｍｉｎ〜Ｍａｘ）
２１ 空白部の正常範囲（Ｍｉｎ〜Ｍａｘ）
２２ パターン１０ａでの吐出線１０３と吐出線１０４の間の空白部幅
２２´パターン１０ａでの吐出線１０４´と吐出線１０３の間の空白部幅
２３ パターン１０ａでの吐出線１０４と吐出線１０５の間の空白部幅
２３´パターン１０ａでの吐出線１０４´と吐出線１０５の間の空白部幅
２４ パターン１０ｃでの吐出線１０５の線幅
２５ パターン１０ｃでの吐出線１０４と吐出線１０５の間の空白部幅
２６ パターン１０ｃでの吐出線１０６と吐出線１０７の間の空白部幅
２６´パターン１０ｃでの吐出線１０６´と吐出線１０７の間の空白部幅
２７ パターン１０ｄでの吐出線１０５の線幅
２８ パターン１０ｄでの吐出線１０５と吐出線１０５”の間の空白部
２９ パターン１０ｄでの１０５”の線幅
９００〜９０５ １画素位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット法によって形成された吐出パターンのズレ、特にカラーフィルタの製造における吐出ズレを検査することでインクヘッドの不良を検出する検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューターの発達、液晶テレビの大型化、携帯電話の普及などに伴い、カラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。基板サイズも大型化になり、その設備投資額や必要スペースは莫大なものとなっていきている反面、各ディスプレイ部材への低コスト化への要求も大きい。そこで、フォトリソグラフィ方式等と比較して、製造工程が簡略であり、製造原価削減や生産性の向上が見込まれる、インクジェット法を用いたカラーフィルタの製造方法が注目されている。
【０００３】
インクジェット方式では、インクジェット装置のインク吐出部であるノズルからカラーフィルタの各着色層（例えばＲ、Ｇ、Ｂ）を構成するインキを隔壁の開口部に吐出し、画素を形成する。従って、インクの吐出制御及び吐出ノズルの状態が重要である。
【０００４】
従来のインク吐出状態の不良を検査する方法としては、インクジェット装置を構成するインク液吐出ヘッド（以下単にインクヘッドと呼ぶ）のノズルからインク液が吐出されない状態、いわゆる不吐出ノズルの有無を目視またはカメラにより検出する方法を用いていた。不吐出ノズルが検出された場合の対処方法としては、不吐出ノズルを有するインクヘッドを洗浄する、または新しいインクヘッドに交換する、或いはインク液の吐出されていないガラス基板の余白領域にインク液を再度吐出し、適切なインク吐出ができた場合にはそのまま使用する、といった方法が取られてきた（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４０１９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、吐出されないまでには至らない場合であっても、インクの固着による吐出口目詰まり、吐出制御電圧の異常等の種々の理由により、吐出量の過多、過少、あるいは吐出位置のズレといった、吐出不良が生じた場合、パターンの形成に大きな影響を及ぼす。このため、各インクヘッドのノズルが、インク液吐出の際に、正常なパターンを形成できるが否かが重要となる。
【０００７】
そこで、本発明では、従来の検査装置では確認することが困難であった、不吐出まで至らないが、吐出量の過多、過少あるいは吐出位置のズレといった吐出不良を生じているノズル及びインクヘッドを検出するための検査方法及び検査装置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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、カラーフィルタの製造工程において、高価なカラーフィルタ用の透明基板にインクジェット方式によりインクを吐出させる前に、カラーフィルタの製造工程とは別に、オフラインでインク液の吐出不良を検査する工程を設ける。
【０００９】
上記検査工程における検査方法として、以下の発明の検査方法を用いる。
（１） 複数の吐出ノズルを有するインクヘッドからなるインクジェット装置の吐出検査方法であって、検査用受像基材上に、インクヘッドを搬送方向に移動させながら、インクヘッドの各吐出ノズルからインク液を連続吐出し、互いに平行な吐出線と、その間の空白部からなるラインパターンを形成する工程と、吐出線幅及び空白部幅を決定する工程と、吐出線幅及び空白部幅から各吐出ノズルの吐出不良を検出する工程と、を有する吐出検査方法。
（２） （１）の吐出線幅及び空白部幅を決定する工程において、ラインパターンの画像データ取得する工程と、画像データの各画素の輝度値に基づいて、インクヘッドの前記搬送方向に平行な前記各画素列について輝度値を積算する画像処理工程と、画像処理された画像データから吐出線の線幅及び空白部幅を決定する工程と、を有することを特徴とする吐出検査方法。
（３） （２）の画像処理された画像データから吐出線幅及び空白部幅を決定する工程において、任意の閾値を設定し、該閾値により吐出線側境界画素と、空白部側境界画素を決定し、吐出線側境界画素における輝度値及び空白部側境界画素における輝度値から、前記両境界画素間での吐出線及び空白部の割合を算出し、吐出線の線幅及び空白部の幅を決定することを特徴とする吐出検査方法。
（４） 上記検査方法の吐出不良を検出する工程において、搬送方向と垂直な方向に順次、各吐出線幅及び各空白部幅を検査し、前記検査においては吐出線幅及び空白部幅の正常範囲を設定し、吐出線幅及び空白部幅が該正常範囲内にあるか否かにより吐出不良を判定し、吐出不良のある場合には正常位置から次の検査を開始することを特徴とする吐出検査方法。
（５） 上記検査方法において、検査用受像基材が、フィルム状であることを特徴とする吐出検査方法。
【００１０】
また吐出不良を検出する検査装置として、以下の発明検査装置を用いる。
（６） インクジェット方式のカラーフィルタ製造工程におけるインク液の吐出不良を検査する検査装置であって、ラインパターン状の検査用パターンが形成されたフィルム状検査用受像基材を搬送する搬送手段と、フィルム状検査用受像基材の搬送方向と直交する方向する移動する手段を備えた検査用パターン撮像手段と、検査用パターン撮像手段と同期した照明手段と、検査用パターン撮像手段により得られた画像データにプロファイル処理を施す画像処理部と、画像処理部により処理が施されたデータから、吐出不良を検出する検査処理部と、を有する吐出検査装置。
（７） （６）の照明手段が、フィルム状検査用受像基材を介して撮像素子と対向する位置に配置された透過方式の照明手段であることを特徴とする検査装置。
（８） （６）の照明手段が、フィルム状検査用受像基材に照射し、反射した照明光を撮像手段により受光できる位置に配置された反射方式の照明手段であることを特徴とする検査装置。
（９） （６）の照明手段が、フィルム状検査用受像基材に照射し、散乱した照明光を撮像手段により受光できる位置に配置された暗視野方式の照明手段であることを特徴とする検査装置。
【発明の効果】
【００１１】
（１）の発明では、検査用パターンをラインパターン状に形成することにより、各ノズルから吐出されるインキの吐出の過多、過少を線幅から判定することが可能となり、また吐出位置ズレについても、吐出線のズレによって判定することができる。このため、各ノズルが吐出不良を生じているか否かを判断し、検査することが容易となった。よって、カラーフィルタ製造時においては、基板上での吐出不良発生を低減することができるために、製造コストを抑え、高品質なカラーフィルタを製造することが可能となる。
【００１２】
また（２）の発明では、各吐出線幅及び空白幅について、ライン方向に積算することによって、ノイズ等の影響を減らし、検出精度を高めることができる。
【００１３】
また（３）の発明により、撮像素子の画素単位以下のスケールで吐出線幅及び空白幅を算出することが可能となった。このため、カラーフィルタ製造に用いるインクヘッドのように、各吐出ノズルからの吐出量が微量でありかつ吐出ノズルの間隔が密であるために、吐出線幅及び空白幅が狭い場合であっても、精度良く吐出不良を検出することができる。
【００１４】
また（４）の発明により、吐出ズレ、吐出過多、過少、吐出ズレによる吐出線の結合等、様々な吐出不良を検出することが可能である。
【００１５】
また（５）の発明により、フィルム状基材を用いれば、受像基材のコストを低減することができ、また変形して格納できることから、検査領域が大規模である場合でも装置を小型化することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の具体的な実施の形態について図を用いて詳細に説明する。図１はインクジェット方式のカラーフィルタ製造工程において、本発明の検査方法によるインク液吐出ズレ検査を行う装置の一例を示している。
【００１７】
まず検査用受像基材７にインクジェット方式により検査パターン８を形成したものを図１に示す検査装置にセッティングする。次に該検査用受像基材を図１の矢印の方向に搬送し、撮像手段２と照明手段１を該検査用受像基材の搬送方向と直交方向に移動させることで検査パターン８を撮像する。次に撮像された検査パターンの画像データは画像処理部４を通じて制御部５に転送され、制御部５と検査処理部６で画像データのやりとりを行い、検査処理部６より検出、分別されたインク液吐出ズレ量に関する情報を制御部５で受け取り検査結果を得る。
【００１８】
（撮像手段）
上述の検査用パターン８の吐出された前記受像用透明テストフィルム７を搬送方向に移動させ、搬送方向に並べてあるパターンが撮像カメラ２の撮像視野範囲に入るまで移す。移動が完了すると、撮像カメラ２を走査方向に移動させながら撮像する。同時に、照明手段１も撮像カメラ２と同期して走査方向に移動させる。撮像手段２と照明手段１の移動距離は前記検査用パターンの画像データが全部取得できる位置までである。撮像素子２と透過照明１の移動速度は図２の画像が得られるような分解能、撮像素子２のスキャンレート等により決める。また撮像用素子２は、例えばＣＣＤカメラで構成され、その移動速度は制御部５によりモーター３の回転速度をコントロールすることにより制御される。
【００１９】
（照明手段）
また照明手段１は、検査領域において均一な光強度及び光スペクトルで光を照射し、位置的、場所的な撮像条件によって輝度の変化が少ないものが好ましく、具体的には高周波点灯方式の蛍光灯を好適に用いることができる。図１の検査装置のように透過照明１を撮像素子２と同期に移動させる代わりに撮像素子走査範囲全領域に面照明を提供することができる光源を設けても良い。
【００２０】
また、図２に示すように、照明手段１を図１の位置とは異なり、検査用受像基材７に対し、撮像素子２と同じ側に反射照明２００を設け、反射方式の検査装置としも良い。この場合には、照明手段によって基板に照射された光の反射する角度に撮像素子２を設置する。反射方式では、検査用受像基材の底側に透過照明が設置できない場合でも、インク液の吐出ズレ検査が可能である。また、図９に示すように、前記反射照明２００の代わりに、暗視野照明２０１を設け、暗視野方式の検査装置としても良い。この場合には、照明手段によって基板に照射された光の散乱光により、検査パターンを捉える。この方式により装置全体をコンパクトすることもできる。
【００２１】
（検査用受像基材７）
検査用受像基材は、インクを受像し、撮像素子２で撮像した際に、画像の輝度値より、閾値を設け、吐出ズレ有り、無しの識別が可能であれば用いることができる。図１に示した検査装置のように、検査用受像基材を介して照明手段と、撮像手段が対向して配置された構成である場合には、光透過性の基材が求められる。前述の反射照明或いは暗視野照明を用いる場合には、光透過性の基材である必要はなく、インクパターン形成箇所とそれ以外の基板面で一定のコントラストが得られる受像基材であればよい。
【００２２】
また検査用受像基材は、可塑性のあるフィルム状であることがより好ましい。フィルム状基材を用いれば、受像基材のコストを低減することができ、また変形して格納できることから、検査領域が大規模である場合でも装置を小型化することが可能である。検査用受像基材に用いるフィルム材料としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ナイロン−６、ナイロン−６．６、ポリ塩化ビニリデン、ポリエーテルスルフォン等を用いることができる。受像用透明フィルムの膜厚は、２５〜２５０μｍ程度であることが望ましい。また撮像素子２により検査用パターン８の画像データ取得する際、撮像素子と照明手段１を移動させる代わり、前記検査用パターン８の吐出された前記検査用受像基材７を移動させても良い。
【００２３】
（検査用パターン形成方法）
次に図４は、検査用受像基材７に検査用パターン８を形成した場合の例を示したもので、搬送方向に一定のピッチ間隔に並べてあるパターン１０ａ〜１０ｄは、それぞれ各インクヘッドを図の搬送方向に移動させながら、それぞれのインクヘッドの各ノズルからインクを連続吐出させてラインパターンを形成したものである。従って、ラインパターン中の一つの吐出線は、一つの吐出ノズルから吐出されたインクにより形成されている。検査用パターン１０ａでは、インク液の左寄りズレが生じた吐出ズレを示し、検査用パターン１０ｂでは、インク液の右寄りズレが生じた吐出ズレを示し、検査用パターン１０ｃでは、インク液の吐出ズレすぎで２本の吐出線が重なった場合を示し、検査用パターン１０ｄでは、なんらかの影響で１本の吐出線が２本の細い吐出線に分けて吐出された場合を示している。
【００２４】
この各検査用パターンの吐出線の長さは、後述する画像データの評価工程において、画像データの画像処理エリア内で十分なサンプル数を得られる長さであればよい。なお検査用パターンの形成方法については上記の形成方法の例に限らず、例えば、複数のヘッドより、走査方向と搬送方向に、それぞれ一定のピッチ毎に一定のインク液を連続吐出させても良い。また、パターン１０ａ〜１０ｄはＲ、Ｇ、Ｂの３色のヘッドか、その中の１色のヘッドや他の複数の色のヘッドにより吐出して形成させて良い。
【００２５】
上記のように、検査用パターンをラインパターン状に形成することにより、各ノズルから吐出されるインキの吐出の過多、過少を線幅から判定することが可能となり、また吐出位置ズレについても、吐出線のズレによって判定することができる。このため、各ノズルが吐出不良を生じているか否かを判断し、検査することが容易となる。
【００２６】
（画像データ評価手段）
撮像素子２によって撮像され、画像処理部４に入力される撮像データは、撮像素子が受光した光の輝度値によって表された画像データである。各画素の輝度値は画像データとして画像処理部４に入力され、次に制御部５に渡される。検査処理部６ではこの制御部５に渡された画像データを取り出し、検査処理を行う。
【００２７】
＜画像処理＞
まず、画像処理部４において、それぞれの検査用パターン毎に画像処理エリアを設定する。つまり一つの画像処理エリア内は、一つのインクヘッドの各吐出ノズルによって形成された検査用パターンからなり、画像処理エリア内に不良吐出箇所が存在すれば、そのインクヘッドのノズルに不良が生じているということになる。次に、各検査領域において、走査方向の画像データ画素列毎に搬送方向の全画素輝度値の積算し、プロファイル処理を施す。各吐出線及び空白部のそのライン方向に積算することによって、ノイズ等の影響を減らし、検出精度を高めることができる。
【００２８】
上記画像処理を施したデータから、吐出線幅及び空白部幅を定める。具体的には、図１に示したような透過方式の検査装置の場合、インク液の吐出がある位置では光の透過率が低いため、撮像素子の受光部に入る光の受光量も低く、対応している画素の輝度値も低くなる。そこで予め上記の積算された輝度値に対し、各色パターン毎にそれぞれの輝度の閾値を決め、この閾値を下回る画素列が示されている検査用パターンの該当位置にはインク液の吐出があり、逆であればインク液の吐出が無い空白部と判定することにより検査用パターンの各吐出線幅と、空白部幅を決定することができる。反射方式或いは暗視野方式の検査装置とした場合にも、画像データの輝度値のコントラストによって、インク液吐出部と空白部の輝度値の閾値を定めることで、同様に吐出線太さ及び空白部太さを決定することができる。さらに、次に示すような補完方法により、１画素単位以下のスケールで吐出線幅及び空白部幅を定めることが可能である。
【００２９】
＜吐出線幅及び空白部幅補完方法＞
図５の四角の点で示すように、画像データの輝度値は、画素単位で格納されている。一方、閾値の設定値により定められる実際の空白部から吐出線への輝度の立下り及び吐出線から空白部への輝度の立ち上りの点は、閾値を跨ぐ二つの画素の輝度値の間に存在する。カラーフィルタの製造に用いるインクジェット装置の場合では、各ノズルから吐出されるインク液の吐出量は極微量であり、またノズル間隔も密であるので、吐出線及び空白部も細く、画素の大きさによっては、吐出不良を検出する検査精度が悪くなるおそれがある。そこでより正確な空白部と吐出線の太さを測定するために、この１画素単位での空白部の割合と吐出線の割合を定め、吐出線太さ及び空白部太さを補完することが好ましい。
【００３０】
図５に基づいて、閾値よりも輝度値が大きいときには空白部、小さいときには吐出線部とする場合（例えば透過方式の検査装置）の例を示す。まず９００画素から９０１画素は空白部が１画素単位と計算される。次に、９０１画素（空白部側境界画素）から９０２画素（吐出線側境界画素）の間には、空白部と吐出線部がともに存在する。このとき、画素間での輝度値の変化を直線近似することにより、以下に示す数１及び数２の式に基づいて１画素での空白部の割合と吐出線部の割合を計算し、それぞれ空白部幅及び吐出線幅の補完値とすることができる。
【００３１】
【数１】
【数２】
【００３２】
９０４画素から９０５画素の間の空白部と吐出線部の補完値についても同様に数１及び数２の式から吐出線部と空白部の割合を計算することができる。このようにして、各ライン幅及び空白部幅を１画素単位以下のスケールで決定することができる。もちろん、実際のライン幅を算出する場合には、この幅に１画素の大きさを掛け合わせればよいことは明らかである。
【００３３】
＜検査処理＞
次に、画像処理されたデータが制御部５から検査処理部６に渡され、検査処理が行われる。図６の（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ図４に示す検査用パターン１０ａ〜１０ｄの画像処理後のデータを、図４の走査方向の距離（画素数）を横軸、前記積算した輝度値を縦軸に描画したグラフである。上述のように画像データから空白部幅を算出し、この幅が正常範囲（Ｍｉｎ〜Ｍａｘ）以外の場合、吐出ズレ或いは吐出不良が発生していると判定する。上記正常範囲は予め設定された値である。空白部の正常範囲１ヘッド上に等ピッチで並ぶノズルの吐出口から正常にインク液が吐出された場合でも、インク液の流体性により、受像層上では吐出線の幅は一定のバラツキを持つので、正常範囲にこのバラツキを考慮する必要があるためである。１０ａのパターンについて示した（ａ）のグラフでは、図の右から２番目の空白部は正常範囲２１に収まっているために吐出不良はないと判定される。一方、空白部幅２２で表される空白部では、正常範囲よりも狭く範囲内に収まっていないために、吐出不良と判断される。また、パターン１０ｃのように、１本の吐出線の吐出ズレが大き過ぎて隣の吐出線と結合した場合や、パターン１０ｄのように、１本の吐出線がなんらかの影響で２本の細い吐出線に分けて吐出される場合もあり、吐出線の線幅についても上述のように算出し、予め設定された正常範囲２０（Ｍｉｎ〜Ｍａｘ）以内であるか否かを確認する必要もある。以下にパターン１０ａ〜１０ｄに対する検出判定処理をそれぞれ説明する。説明においては、すべての検査判定走査方向は左側から右側へとする。もちろん、右側から左側への検査判定走査方向でも良い。
【００３４】
パターン１０ａに対応するグラフ（ａ）において、左側から右側へ走査していき、吐出線１０３と吐出線１０４の間の空白部２２が空白部正常範囲２１外であると判定する。吐出線１０２と吐出線１０３の間の空白部が正常範囲２１内であることから、吐出線１０４対応のノズルに吐出ズレが発生していると判定する。ここで、そのまま継続的に右側へ走査していくと吐出線１０４と吐出線１０５の間の空白部２３も空白部正常範囲２１外になってしまい、吐出線１０５対応のノズルも吐出ズレが発生していると誤判定してしまう。実際に規定位置からずれているノズルは吐出線１０４に対応するノズルだけである。そこで、吐出線１０４対応のノズルに吐出ズレがあると判定した後には、吐出線１０４を仮の正常位置１０４´にあると想定して位置を補完する必要がある。すなわち、吐出線１０３の位置から吐出線の平均ピッチ分を足した位置を、吐出線１０４と吐出線１０５の間の空白部測定の開始位置にする。すると、吐出線１０４´と吐出線１０５の間の空白部２３´は空白部の正常範囲２１以内になり、吐出線１０５対応のノズルは吐出ズレが発生していないと正確な判定ができる。右側から左側へ走査する場合は、逆に吐出線１０５と吐出線１０４の間の空白部２３が正常範囲２１以外になり、吐出線１０４対応のノズルを吐出ズレ発生していると判定し、その後は吐出線１０４を正常な位置１０４’の位置に補完し、吐出線１０４´と吐出線１０３の間の空白部２２´を測定し、空白部正常範囲２１以内にあることで、吐出線１０３対応のノズルを吐出ズレ発生しているとの誤判定を防止する。結果的に左側から右側へ走査する場合と右側から左側への走査する場合は同じである。
【００３５】
パターン１０ｂに対応するグラフ（ｂ）の場合では、パターン１０の右側から左側へ走査する場合と同じで、検査判定の結果、吐出線１０５対応のノズルに吐出ズレが発生していることを検出できる。
【００３６】
また、パターン１０ｃに対応するグラフ（ｃ）の場合では、吐出線１０５の線幅２４が正常範囲２０より大きいと判定される。パターン１１のように二つの吐出線が結合している場合、吐出線１０５及び１０６のいずれもあるいはいずれかが吐出不良を可能性があるが、パターン１１では吐出線１０４と吐出線１０５の間の空白部２５が正常範囲２１以内であることから、吐出線１０６対応のノズルにズレが発生していると判定することができる。そして、吐出線１０６を正常な場合の１０６´へ位置を補完し、空白部２６´を測定することで、空白部２６が正常範囲２１以外で更に吐出線１０５と吐出線１０６を１本の吐出線と見なしてしまい、吐出線１０７に吐出ズレがあると誤判定するのを防止できる。
【００３７】
パターン１０ｄに対応するグラフ（ｄ）の場合では、吐出線１０５の太さ２７が正常範囲２０より小さいと判定される。吐出線１０５の位置を記憶しておき、その次の吐出線１０５”の太さ２９と吐出線１０５と吐出線１０５”の間の空白部２８を測定し、吐出線太さと空白部がともに正常範囲２０、２１より小さい場合、吐出線１０５と吐出線１０５”は同じノズルにより吐出された吐出線であり、異常なノズルは吐出線１０５と判定し、吐出線１０５”の位置から次の吐出線１０６との間の空白部測定開始位置とする。以上の各パターンにおいての検査結果は検査処理部６から制御部５に渡され、吐出ズレがあると判定された吐出線に対応する各インクヘッドの不良吐出ノズルを検出することができる。
【００３８】
カラーフィルタの製造工程において、以上のような検査方法による検査工程をカラーフィルタ用の透明基板にインクジェット方式によりインクを吐出させる前にカラーフィルタの製造工程とは別に設けることにより、基板上での吐出不良発生を低減することができるために、製造コストを抑え、高品質なカラーフィルタを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】インク液吐出検査、及び吐出量計測装置の模式図
【図２】反射照明を用いたときの光学構成の模式図
【図３】暗視野照明を用いたときの光学構成の模式図
【図４】検査用パターン例の模式図
【図５】空白部幅及び吐出線幅補完方法を説明する模式図
【図６】検査用パターン１０ａ〜ｄの走査方向の距離−輝度値を示したグラフ
【符号の説明】
【００４０】
１ 照明手段
２ 撮像手段
２００ 反射照明
２０１ 暗視野照明
３ モーター
４ 画像処理部
５ 制御部
６ 検査処理部
７ 検査用受像基材
８ 検査用パターン
１０ａ 左寄り吐出ズレがあるパターン
１０ｂ 右寄り吐出ズレがあるパターン
１０ｃ 吐出ズレにより隣り合う吐出線が結合したパターン
１０ｄ １本の吐出線が２本の細い吐出線に分けて吐出されるパターン
１０１〜１０８ 吐出線番号
２０ 吐出線太さの正常範囲（Ｍｉｎ〜Ｍａｘ）
２１ 空白部の正常範囲（Ｍｉｎ〜Ｍａｘ）
２２ パターン１０ａでの吐出線１０３と吐出線１０４の間の空白部幅
２２´パターン１０ａでの吐出線１０４´と吐出線１０３の間の空白部幅
２３ パターン１０ａでの吐出線１０４と吐出線１０５の間の空白部幅
２３´パターン１０ａでの吐出線１０４´と吐出線１０５の間の空白部幅
２４ パターン１０ｃでの吐出線１０５の線幅
２５ パターン１０ｃでの吐出線１０４と吐出線１０５の間の空白部幅
２６ パターン１０ｃでの吐出線１０６と吐出線１０７の間の空白部幅
２６´パターン１０ｃでの吐出線１０６´と吐出線１０７の間の空白部幅
２７ パターン１０ｄでの吐出線１０５の線幅
２８ パターン１０ｄでの吐出線１０５と吐出線１０５”の間の空白部
２９ パターン１０ｄでの１０５”の線幅
９００〜９０５ １画素位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出ノズルを有するインクヘッドからなるインクジェット装置の吐出検査方法であって、
検査用受像基材上に、インクヘッドを搬送方向に移動させながら、インクヘッドの各吐出ノズルからインク液を連続吐出し、互いに平行な吐出線と、その間の空白部からなるラインパターンを形成する工程と、
吐出線幅及び空白部幅を決定する工程と、
吐出線幅及び空白部幅から各吐出ノズルの吐出不良を検出する工程と、
を有する吐出検査方法。
【請求項２】
前記吐出線幅及び空白部幅を決定する工程において、
ラインパターンの画像データ取得する工程と、
画像データの各画素の輝度値に基づいて、インクヘッドの前記搬送方向に平行な前記各画素列について輝度値を積算する画像処理工程と、
画像処理された画像データから吐出線の線幅及び空白部幅を決定する工程と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の吐出検査方法。
【請求項３】
前記画像処理された画像データから吐出線幅及び空白部幅を決定する工程において、
任意の閾値を設定し、該閾値により吐出線側境界画素と、空白部側境界画素を決定し、吐出線側境界画素における輝度値及び空白部側境界画素における輝度値から、前記両境界画素間での吐出線及び空白部の割合を算出し、吐出線の線幅及び空白部の幅を決定することを特徴とする請求項２に記載の吐出検査方法。
【請求項４】
前記吐出不良を検出する工程において、
搬送方向と直交する方向に順次、各吐出線幅及び各空白部幅を検査し、
前記検査においては吐出線幅及び空白部幅の正常範囲を設定し、吐出線幅及び空白部幅が該正常範囲内にあるか否かにより吐出不良を判定し、吐出不良のある場合には正常位置から次の検査を開始することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の吐出検査方法。
【請求項５】
前記検査用受像基材が、フィルム状であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の吐出検査方法。
【請求項６】
インクジェット方式のカラーフィルタ製造工程におけるインク液の吐出不良を検査する検査装置であって、
ラインパターン状の検査用パターンが形成されたフィルム状検査用受像基材を搬送する搬送手段と、
フィルム状検査用受像基材の搬送方向と直交する方向する移動する手段を備えた検査用パターン撮像手段と、
検査用パターン撮像手段と同期した照明手段と、
検査用パターン撮像手段により得られた画像データにプロファイル処理を施す画像処理部と、
画像処理部により処理が施されたデータから、吐出不良を検出する検査処理部と、
を有する吐出検査装置。
【請求項７】
前記照明手段は、フィルム状検査用受像基材を介して撮像素子と対向する位置に配置された透過方式の照明手段であることを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
前記照明手段は、フィルム状検査用受像基材に照射し、反射した照明光を撮像手段により受光できる位置に配置された反射方式の照明手段であることを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項９】
前記照明手段は、フィルム状検査用受像基材に照射し、散乱した照明光を撮像手段により受光できる位置に配置された暗視野方式の照明手段であることを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項１】
複数の吐出ノズルを有するインクヘッドからなるインクジェット装置の吐出検査方法であって、
検査用受像基材上に、インクヘッドを搬送方向に移動させながら、インクヘッドの各吐出ノズルからインク液を連続吐出し、互いに平行な吐出線と、その間の空白部からなるラインパターンを形成する工程と、
吐出線幅及び空白部幅を決定する工程と、
吐出線幅及び空白部幅から各吐出ノズルの吐出不良を検出する工程と、
を有する吐出検査方法。
【請求項２】
前記吐出線幅及び空白部幅を決定する工程において、
ラインパターンの画像データ取得する工程と、
画像データの各画素の輝度値に基づいて、インクヘッドの前記搬送方向に平行な前記各画素列について輝度値を積算する画像処理工程と、
画像処理された画像データから吐出線の線幅及び空白部幅を決定する工程と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の吐出検査方法。
【請求項３】
前記画像処理された画像データから吐出線幅及び空白部幅を決定する工程において、
任意の閾値を設定し、該閾値により吐出線側境界画素と、空白部側境界画素を決定し、吐出線側境界画素における輝度値及び空白部側境界画素における輝度値から、前記両境界画素間での吐出線及び空白部の割合を算出し、吐出線の線幅及び空白部の幅を決定することを特徴とする請求項２に記載の吐出検査方法。
【請求項４】
前記吐出不良を検出する工程において、
搬送方向と直交する方向に順次、各吐出線幅及び各空白部幅を検査し、
前記検査においては吐出線幅及び空白部幅の正常範囲を設定し、吐出線幅及び空白部幅が該正常範囲内にあるか否かにより吐出不良を判定し、吐出不良のある場合には正常位置から次の検査を開始することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の吐出検査方法。
【請求項５】
前記検査用受像基材が、フィルム状であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の吐出検査方法。
【請求項６】
インクジェット方式のカラーフィルタ製造工程におけるインク液の吐出不良を検査する検査装置であって、
ラインパターン状の検査用パターンが形成されたフィルム状検査用受像基材を搬送する搬送手段と、
フィルム状検査用受像基材の搬送方向と直交する方向する移動する手段を備えた検査用パターン撮像手段と、
検査用パターン撮像手段と同期した照明手段と、
検査用パターン撮像手段により得られた画像データにプロファイル処理を施す画像処理部と、
画像処理部により処理が施されたデータから、吐出不良を検出する検査処理部と、
を有する吐出検査装置。
【請求項７】
前記照明手段は、フィルム状検査用受像基材を介して撮像素子と対向する位置に配置された透過方式の照明手段であることを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
前記照明手段は、フィルム状検査用受像基材に照射し、反射した照明光を撮像手段により受光できる位置に配置された反射方式の照明手段であることを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項９】
前記照明手段は、フィルム状検査用受像基材に照射し、散乱した照明光を撮像手段により受光できる位置に配置された暗視野方式の照明手段であることを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２６８３３０（Ｐ２００８−２６８３３０Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０７８６０（Ｐ２００７−１０７８６０）
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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