ノズルプレートの検査装置およびノズルプレートの検査方法
【課題】短時間でＣＣＤカメラのフォーカシングを行うことができるノズルプレートの検査装置およびノズルプレートの検査方法を提供することである。
【解決手段】マザープレート１がセットされるセットステージ１２と、セットステージ１２を介してマザープレート１を移動させる移動テーブル１３と、各ノズル孔３のメニスカス形成部８にフォーカシングし、画像認識するＣＣＤカメラ１４と、各ノズル孔３内部を照明する透過照明１７と、ＣＣＤカメラ１４とマザープレート１の表面との距離を計測するレーザ変位計１５と、これら装置を制御する制御装置１８と、を備え、制御装置１８は、各ノズル孔３の近傍における距離およびマザープレート１の移動量から、各ノズル孔３の位置情報および各ノズル孔３に対するフォーカシングの距離情報を取得し、取得情報に基づいて、各ノズル孔３の内部を連続的に画像認識して、異物４３の有無を検査するものである。
【解決手段】マザープレート１がセットされるセットステージ１２と、セットステージ１２を介してマザープレート１を移動させる移動テーブル１３と、各ノズル孔３のメニスカス形成部８にフォーカシングし、画像認識するＣＣＤカメラ１４と、各ノズル孔３内部を照明する透過照明１７と、ＣＣＤカメラ１４とマザープレート１の表面との距離を計測するレーザ変位計１５と、これら装置を制御する制御装置１８と、を備え、制御装置１８は、各ノズル孔３の近傍における距離およびマザープレート１の移動量から、各ノズル孔３の位置情報および各ノズル孔３に対するフォーカシングの距離情報を取得し、取得情報に基づいて、各ノズル孔３の内部を連続的に画像認識して、異物４３の有無を検査するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドに組み込まれるノズルプレートの複数のノズル孔を、そのノズル列方向に連続的に検査するノズルプレートの検査装置およびノズルプレートの検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のサプライプレート（プレート）の外観検査装置（検査装置）として、連通口（ノズル孔）の撮像結果に基づいて、連通口内部のカエリ（異物）の有無を検査するものが知られている（特許文献１参照）。
この外観検査装置は、セットされたサプライプレートをＸ、ＹおよびＺ軸方向に移動する走査駆動部と、サプライプレートに形成された連通口をサプライプレートの上方から画像認識するカメラと、サプライプレートの下方から連通口内部を照明する透過照明部と、を備えている。
この外観検査装置では、カメラにより、検査対象となる連通口にフォーカシングして画像認識し、カエリのない連通口の画像と比較することで、連通口に形成されたカエリの有無を、サプライプレートに形成された全連通口について順次検査する。
【特許文献１】特開２００８−１１１６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような外観検査装置では、画像認識する連通口毎にカメラのフォーカシングを行っており、特に、検査対象となるサプライプレート自体が大きく歪んでいた場合には、カメラに対する各連通口の距離がそれぞれ大きく異なるため、フォーカシングに時間がかかり、サプライプレートの全連通口を検査するには検査時間が長くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、短時間で画像認識手段のフォーカシングを行うことができるノズルプレートの検査装置およびノズルプレートの検査方法を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のノズルプレートの検査装置は、インクジェットヘッドに組み込まれるノズルプレートの複数のノズル孔を、そのノズル列方向に連続的に検査するノズルプレートの検査装置であって、ノズルプレートがセットされるセットステージと、セットステージを介して、ノズルプレートをノズル列方向に移動させる移動テーブルと、各ノズル孔に対し、ノズルプレートの表面から所定の深さ位置にフォーカシングして、各ノズル孔の内部を画像認識する画像認識手段と、ノズルプレートの裏面から各ノズル孔の内部を照明する透過照明と、画像認識手段とノズルプレートの表面との距離を計測するレーザ変位計と、移動テーブル、画像認識手段、透過照明およびレーザ変位計を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、ノズル列方向に移動するノズルプレートの各ノズル孔の近傍における距離を計測し、この計測結果とノズルプレートの移動量とに基づいて、各ノズル孔の位置情報および各ノズル孔に対するフォーカシングの距離情報とを取得し、位置情報および距離情報に基づいて、ノズル列方向に移動するノズルプレートにおける各ノズル孔の内部を連続的に画像認識して、異物の有無をそれぞれ検査することを特徴とする。
【０００６】
本発明のノズルプレートの検査方法は、インクジェットヘッドに組み込まれるノズルプレートの複数のノズル孔の内部を、画像認識手段により、そのノズル列方向に連続的に画像認識して検査するノズルプレートの検査方法であって、ノズルプレートをノズル列方向に移動させながら、各ノズル孔の近傍における画像認識手段とノズルプレートの表面との距離を計測する計測工程と、この計測結果とノズルプレートの移動量とに基づいて、各ノズル孔の位置情報および各ノズル孔の内部に対する画像認識手段のフォーカシング位置の距離情報を取得するフォーカシング座標取得工程と、位置情報および距離情報に基づいて、ノズル列方向に移動するノズルプレートにおける各ノズル孔の内部の所定の深さ位置を連続的に画像認識する画像認識工程と、画像認識の認識結果から、各ノズル孔における異物の有無をそれぞれ検査する検査工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
これらの構成によれば、ノズル列方向に移動するノズルプレートの各ノズル孔の近傍における画像認識手段とノズルプレートの表面との距離とノズルプレートの移動量とに基づいて、各ノズル孔の位置情報および各ノズル孔に対するフォーカシングの距離情報とを取得し、取得した位置情報および距離情報に基づいて、各ノズル孔の内部の所定の深さ位置を連続的に画像認識するため、画像認識手段がフォーカシング位置にフォーカシングする時間を短縮することができる。また、結果的にノズルプレートに形成された全ノズル孔内部の異物の有無の検査時間を短縮することができる。なお、計測と画像認識とをノズル孔毎に行ってもよいが、ノズル列分の計測を行った後、ノズル列分の画像認識を行ってもよい。また、検査対象となるノズルプレートは、１のインクジェットヘッドに対応する単品であってもよいし、この単品を複数枚取りするためのマザープレートであってもよい。
【０００８】
上記したノズルプレートの検査装置において、セットステージに対し、画像認識手段を上下動させるＺテーブルを、更に備え、制御手段は、画像認識による各ノズル孔の認識結果と、予め記憶しているノズル孔のテンプレートとが合致しない場合に、Ｚテーブルを制御して認識結果とテンプレートとを合致させた後、再度の画像認識と異物の有無の検査とを実行することが、好ましい。
【０００９】
上記したノズルプレートの検査方法において、画像認識工程において、画像認識による各ノズル孔の認識結果と、予め記憶しているノズル孔のテンプレートとが合致しない場合に、画像認識手段を上下させて認識結果とテンプレートとを合致させた後、再度の画像認識工程を実施することが、好ましい。
【００１０】
これらの構成によれば、計測位置とノズル孔の間でノズルプレートが大きく歪んでいて、認識結果とテンプレートとが合致しない場合であっても、画像認識手段の上下方向のズレを調整することで、認識結果とテンプレートを合致させることができるため、画像認識手段によるフォーカシング時間を短縮することができる。
【００１１】
この場合、レーザ変位計が、ノズル列と平行に配設されたラインタイプのもので構成されていることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、画像認識手段と複数のノズル孔の近傍における距離を一度に計測することができるため、フォーカシング位置情報の取得時間を短縮することができ、検査時間を短縮することができる。
【００１３】
この場合、所定の深さ位置が、各ノズル孔のメニスカス形成部に相当する位置であることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ノズルプレートをインクジェットヘッドに搭載したときに、飛行曲がり等の原因となるメニスカス形成部の異物の有無を、確実に検査することができる。
【００１５】
この場合、レーザ変位計が、Ｚテーブルに取り付けられていることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、画像認識手段およびレーザ変位計がＺテーブルに固定されているため、上記の移動テーブルを利用して、画像認識手段とノズル孔の近傍における距離を、連続的に且つ正確に計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付した図面を参照して、ノズルプレートの検査装置およびこれを用いたノズルプレートの検査方法について説明する。この検査装置は、インクジェットヘッドの吐出面側に貼着されるノズルプレートが複数枚取りされる大判のマザープレート（ノズルプレート）を検査対象とし、ノズル孔の加工時等に残った或いは付着した異物（主に金属片）の有無を検査するものである。そこで、まず検査対象となるマザープレートおよびマザープレートから複数枚取りされるノズルプレートについて簡単に説明する。
【００１８】
図１に示すように、マザープレート１は、ノズルプレート２が複数枚取りできる大判の板状に形成されており、機能液（インク）を吐出するインクジェットヘッドの吐出ノズルとなる多数のノズル孔３を有する複数のノズルプレート形成部４を整列配置して構成されている（図１（ａ）参照）。このマザープレート１は、後述する検査を経た後、プレス打抜きされてノズルプレート２の複数枚取りが行われる。
【００１９】
各ノズルプレート形成部４には、２列のノズル列５が平行に３組形成されており、各ノズル列５は、等ピッチで並べた９０個のノズル孔３で構成されている（図１（ｂ）参照）。検査に際しマザープレート１は、吐出側が裏面（下面）６となるようにセットされるが、ノズル孔３の裏面６側開口端は、裏面６に対し直角に孔開けされ、表面（上面）７側開口端は、テーパ状に孔開けされている。なお、後述する検査方法では、ノズルプレート２の表面７から約７０μｍ入り込んだメニスカス形成部８における異物４３の有無を検査している（図１（ｃ）参照）。これにより、ノズルプレート２をインクジェットヘッドに搭載したときに、飛行曲がり等の原因となるメニスカス形成部８の異物４３の有無を、確実に検査することができる。
【００２０】
次に、図２を参照して、検査装置１１について説明する。検査装置１１は、マザープレート１がセットされるセットステージ１２と、セットステージ１２を介して、マザープレート１をノズル列５方向およびこれに直交する方向に移動させる移動テーブル１３と、各ノズル孔３に対し、マザープレート１の表面７から所定の深さ位置にフォーカシングして、各ノズル孔３の内部を画像認識するＣＣＤカメラ（画像認識手段）１４と、ＣＣＤカメラ１４とマザープレート１の表面７との距離を計測するレーザ変位計１５と、セットステージ１２に対し、ＣＣＤカメラ１４およびレーザ変位計１５を上下動させるＺテーブル１６と、マザープレート１の裏面６から各ノズル孔３の内部を照明する透過照明１７と、これら装置を支持する図示しないフレームと、全体を収容する図示しない収容ケースと、から構成されている。また、検査装置１１は、制御装置１８を備えており、制御装置１８は、移動テーブル１３、Ｚテーブル１６、ＣＣＤカメラ１４およびレーザ変位計１５を、統括的に制御する。
【００２１】
この検査装置１１では、移動テーブル１３上にセット治具１９を有するセットステージ１２が配設され、これに上方からＺテーブル１６に取り付けられたＣＣＤカメラ１４、落射照明２０およびレーザ変位計１５が臨むようになっている。また、移動テーブル１３にはＸ軸透過開口２３およびＹ軸透過開口２４が形成され、セットステージ１２にはステージ開口２５がそれぞれ形成されており、この開口部の下方から透過照明１７が臨んでいる。マザープレート１は、セット治具１９によりセットステージ１２上に位置決めセットされ、移動テーブル１３により主としてノズル列５方向に移動する。そして、移動するマザープレート１に上方からＣＣＤカメラ１４、落射照明２０およびレーザ変位計１５が臨む一方、下方から透過照明１７が臨んで検査が行われる。
【００２２】
移動テーブル１３は、セットステージ１２に載置されたマザープレート１をノズル列５方向であるＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル２１と、セットステージ１２に載置されたマザープレート１をＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル２２と、から構成されており、それぞれ制御装置１８に接続されている。Ｘ軸テーブル２１の中央部には、セットステージ１２より僅かに小さく形成されたＸ軸透過開口２３が形成され、またＹ軸テーブル２２の中央部には、Ｘ軸透過開口２３より大きく形成されたＹ軸透過開口２４が形成されている。Ｘ軸透過開口２３およびＹ軸透過開口２４は、透過照明１７の直上に位置しており、Ｘ軸透過開口２３およびＹ軸透過開口２４を介して、各ノズル孔３内部が照明されるようになっている。
【００２３】
透過照明１７は、移動テーブル１３を挟んでＣＣＤカメラ１４と対峙する位置に、すなわち、ＣＣＤカメラ１４の直下に配設されており、検査するノズル孔３に対して下方から光を照射する。すなわち、ノズル孔３を画像認識する際には、Ｘ軸透過開口２３およびＹ軸透過開口２４を介して、透過照明１７によりノズル孔３の内部が照明される。このため、ＣＣＤカメラ１４によりノズル孔３を画像認識すると、透過照明１７の光が透過するノズル孔３内が明るい円として撮像される（図６（ａ）参照）。
【００２４】
セット治具１９は特に図示しないが、マザープレート１におけるノズルプレート形成部４以外の部分に対応するように、格子状に形成されており、マザープレート１をセットステージ１２に対して位置決め状態で押圧固定する。これにより、マザープレート１の歪みを極力矯正することができるため、ＣＣＤカメラ１４によるフォーカシング時間を短縮することができると共に、検査精度を向上させることができる。
【００２５】
Ｚテーブル１６は、フレームによってホーム位置にある移動テーブル１３の中央部直上に配設されており、落射照明２０付のＣＣＤカメラ１４およびレーザ変位計１５を上下動自在に支持している。また、Ｚテーブル１６は、後述する計測工程およびフォーカシング座標取得工程の取得結果に基づき、ＣＣＤカメラ１４、落射照明２０およびレーザ変位計１５をＺ軸方向に上下動させる。これにより、上記の移動テーブル１３を利用して、ＣＣＤカメラ１４とノズル孔３の近傍における距離を、連続的に且つ正確に計測することができる。
【００２６】
レーザ変位計１５は、いわゆる２次元レーザ変位計（いわゆるラインタイプ）が採用されており、上記したＣＣＤカメラ１４のＹ軸方向の近傍に配設されている。レーザ変位計１５における距離計測の基準位置は、ＣＣＤカメラ１４におけるフォーカシングの基準位置と合致するようにセッティングされており、レーザ変位計１５で測定した距離に基づいて、ＣＣＤカメラ１４の目標高さが求められるようになっている。この場合、検査するノズル孔３を含むノズル列５から、ノズル列５と平行に少しズレした位置において、落射照明２０を照射した状態で、レーザ変位計１５（ＣＣＤカメラ１４）によるマザープレート１の表面７までの距離が計測される。また、この計測では、ラインタイプのレーザ変位計１５が用いられるため、複数のノズル孔３に対応する位置の距離が、バッチ処理的に計測される。
【００２７】
図３に示すように、制御装置１８は、各種ドライバを有する駆動部３１と、各部に接続され、検査装置１１全体の制御を行う制御部３２と、を備えている。駆動部３１には、移動テーブル１３を制御する移動ドライバ３３と、Ｚテーブル１６を制御するＺドライバ３４と、が備えられている。
【００２８】
制御部３２には、各手段を接続するためのインタフェース３５と、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるＲＡＭ３６と、各種記憶領域を有し、制御プログラム、後述する検査工程におけるノズル孔３の基準形状が記録されているテンプレート４２、各ノズル孔３の位置情報および各ノズル孔３に対するＣＣＤカメラ１４によるフォーカシングの距離情報などを記憶するＲＯＭ３７と、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するＨＤＤ３８と、ＲＯＭ３７やＨＤＤ３８に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するＣＰＵ３９と、これらを互いに接続するバス４０と、が備えられている。
【００２９】
そして、制御部３２は、各部からの各種データを、インタフェース３５を介して入力すると共に、ＨＤＤ３８に記憶された（または、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等により順次読み出される）プログラムに従ってＣＰＵ３９に演算処理させ、その処理結果を、駆動部３１を介して各部に出力する。これにより、検査装置１１全体が制御され、各種処理が行われる。
【００３０】
次に、図４ないし図７を参照して、マザープレート１の検査方法について説明する。この検査方法は、マザープレート１に形成されている全ノズル孔３のメニスカス形成部８となる部分の異物４３の有無を順次調べるものであり、マザープレート１をノズル列５方向およびこれに直交する方向に移動させながら、各ノズル孔３の近傍におけるＣＣＤカメラ１４とマザープレート１の表面７との距離を計測する計測工程と、この計測結果とマザープレート１の移動量とに基づいて、各ノズル孔３の位置情報および各ノズル孔３の内部に対するＣＣＤカメラ１４のフォーカシング位置の距離情報を取得するフォーカシング座標取得工程と、位置情報および距離情報に基づいて、ノズル列５方向に移動するマザープレート１における各ノズル孔３の内部の所定の深さ位置を連続的に画像認識する画像認識工程と、画像認識の認識結果４１から、各ノズル孔３における異物４３の有無をそれぞれ検査する検査工程と、から成っている。
【００３１】
上記したように、マザープレート１は、ノズルプレート２を複数枚取りできるように構成されているため、まず、ノズルプレート２において、２次元レーザ変位計を使用した場合における測定方法について説明する。図５（ａ）に示すように、計測工程では、図示上側の各ノズル孔３の近傍におけるＣＣＤカメラ１４とノズルプレート２の表面７との距離をノズル列５毎に計測する。そして、図示下側に１列分移動し同様に計測する。これを３回繰り返すことで、ノズルプレート２におけるＣＣＤカメラ１４とノズル孔３の近傍における距離を計測する。また、図５（ｂ）に示すように、マザープレート１においては、図示右上に位置したノズルプレート２から図示右下に下へ移動しながら計測する。図示右下まで移動しきった後、図示中央に移動し、図示中央上側に上へ移動しながら同様に計測する。図示中央上側まで移動しきった後、図示左側に移動して、図示左下へ移動しながら同様に計測する。これにより、マザープレート１に形成された全ノズル孔３の近傍における距離を計測する（Ｓ１）。なお、２次元レーザ変位計を用いない場合には、マザープレート１をノズル列５方向に移動させながら、各ノズル孔３の近傍におけるＣＣＤカメラ１４とマザープレート１の表面７との距離を連続的に計測する（図示省略）。
【００３２】
フォーカシング座標取得工程では、上記した計測結果およびマザープレート１の移動量から各ノズル孔３の位置情報、および各ノズル孔３の内部に対するＣＣＤカメラ１４のフォーカシング位置の距離情報を取得する（Ｓ２）。具体的には、位置情報は、移動テーブル１３によるマザープレート１の移動速度と時間とから算出される。また、距離情報は、各ノズル孔３の位置（近傍位置）におけるレーザ変位計１５の測定結果に、ノズルプレート２の表面７からメニスカス形成部８までの距離（本実施形態においては、ノズルプレート２の表面７から約７０μｍ入り込んだ位置）を加算することで算出される。
【００３３】
画像認識工程では、取得した位置情報および距離情報に基づいて、ＣＣＤカメラ１４を適宜上下させながら、各ノズル孔３の内部のメニスカス形成部８の位置を連続的に画像認識する（Ｓ３）。具体的には、取得した位置情報に基づいて、移動テーブル１３によりセットステージ１２を移動させることで、ＣＣＤカメラ１４の直下に検査するノズル孔３を移動させる。これと同時に、距離情報に基づいて、ＣＣＤカメラ１４のＺ軸方向の高さを調整する。
【００３４】
そして、ＣＣＤカメラ１４により、ノズル孔３のメニスカス形成部８を画像認識する（Ｓ４）。画像認識した認識結果４１と、予め記憶しているノズル孔３のテンプレート４２と比較し、その径が略合致した場合（所定の範囲内に納まっている場合）には、ＣＣＤカメラ１４が、認識結果４１とテンプレート４２が合致するようにフォーカシングして、ノズル孔３のメニスカス形成部８を画像認識する（Ｓ６）。一方、認識結果４１とテンプレート４２の径が略合致しない場合（所定の範囲内に納まっていない場合）には、Ｚテーブル１６によりＣＣＤカメラ１４を上下動させて（Ｓ５）、認識結果４１およびテンプレート４２を合致させた状態で、ノズル孔３内部のメニスカス形成部８を画像認識する（Ｓ６）。
【００３５】
すなわち後者は、認識結果４１がテンプレート４２より著しく大きい場合や小さい場合にのみ行われる。なお、Ｚテーブル１６でＣＣＤカメラ１４を上下させる際に、所定の範囲内に納まるようにＺテーブル１６でＣＣＤカメラ１４を移動させた後、ＣＣＤカメラ１４によりフォーカシング（オートフォーカス）することで、認識結果４１とテンプレート４２を合致させて画像認識するようにしてもよい。
【００３６】
検査工程では、画像認識の認識結果４１から、各ノズル孔３における異物４３の有無をそれぞれ検査する（Ｓ７）。具体的には、認識結果４１とテンプレート４２を合致させて画像認識（図６（ａ）参照）した認識結果４１を２値化することで、撮像したノズル孔３のメニスカス形成部８の輪郭を明確化する（図６（ｂ）参照）。そして、２値化した処理画像および予め記憶しているノズル孔３のテンプレート４２と重ね合わせることで、認識結果４１とテンプレート４２との差異を異物４３と認定し、異物４３の位置および面積を求める（図６（ｃ）および（ｄ）参照）。ここで、異物４３の面積が予め定められている規定値以上であればノズル孔３のメニスカス形成部８には「異物４３あり（不良）」と判定され、規定値以内であればノズル孔３のメニスカス形成部８には「異物４３なし（良好）」と判断される。なお、実際の認識画像では、ＣＣＤカメラ１４の被写界深度の関係で、メニスカス形成部８の外側に薄く上端開口部の輪郭が映し出される。このため、深さ方向における異物４３の位置も推察することができる。
【００３７】
そして、ノズルプレート２に形成された全ノズル孔３を順次検査する場合には（Ｓ８）、図７に示すように図示左上のノズル孔３から図示右上のノズル孔３まで検査し、検査が終わったら、図示下側に１列移動して、図示右上のノズル孔３から図示左上のノズル孔３まで検査する。そして、図示下側に１列分移動し同様に検査する。これを３回繰り返すことで、ノズルプレート２における全ノズル孔３を検査する。また、次のノズル孔３に移動する際には、検査したノズル孔３の位置情報および距離情報と、次のノズル孔３の位置情報および距離情報と、を比較して、両画像認識位置の差分だけ移動テーブル１３によりセットステージ１２を移動させると共に、Ｚテーブル１６により上下動させる。これにより、マザープレート１の移動後、ＣＣＤカメラ１４をフォーカシングするだけで、次のノズル孔３のメニスカス形成部８を画像認識することができる。
【００３８】
以上の構成によれば、取得した各ノズル孔３の位置情報および各ノズル孔３に対するフォーカシングの距離情報に基づいて、各ノズル孔３のメニスカス形成部８を連続的に画像認識するため、ＣＣＤカメラ１４がフォーカシング位置にフォーカシングする時間を短縮することができる。また、結果的にマザープレート１に形成された全ノズル孔３内部の異物４３の有無の検査時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）はマザープレートの平面図であり、（ｂ）はノズルプレートの平面図であり、（ｃ）はノズル孔の断面図である。
【図２】検査装置の模式図である。
【図３】検査装置の主制御系のブロック図である。
【図４】検査方法のフローチャートである。
【図５】計測における（ａ）は測定するノズル列の順番を示した図であり、（ｂ）は、測定するノズルプレートの順番を示した図である。
【図６】検査工程を説明するための説明図である。
【図７】検査工程を行うノズル孔の順番を示した図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…マザープレート ２…ノズルプレート ３…ノズル孔 ５…ノズル列 ６…裏面 ７…表面 ８…メニスカス形成部 １１…検査装置 １２…セットステージ １３…移動テーブル １４…ＣＣＤカメラ １５…レーザ変位計 １６…Ｚテーブル １７…透過照明 １８…制御装置 ２１…Ｘ軸テーブル ２２…Ｙ軸テーブル ４１…認識結果 ４２…テンプレート ４３…異物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドに組み込まれるノズルプレートの複数のノズル孔を、そのノズル列方向に連続的に検査するノズルプレートの検査装置およびノズルプレートの検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のサプライプレート（プレート）の外観検査装置（検査装置）として、連通口（ノズル孔）の撮像結果に基づいて、連通口内部のカエリ（異物）の有無を検査するものが知られている（特許文献１参照）。
この外観検査装置は、セットされたサプライプレートをＸ、ＹおよびＺ軸方向に移動する走査駆動部と、サプライプレートに形成された連通口をサプライプレートの上方から画像認識するカメラと、サプライプレートの下方から連通口内部を照明する透過照明部と、を備えている。
この外観検査装置では、カメラにより、検査対象となる連通口にフォーカシングして画像認識し、カエリのない連通口の画像と比較することで、連通口に形成されたカエリの有無を、サプライプレートに形成された全連通口について順次検査する。
【特許文献１】特開２００８−１１１６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような外観検査装置では、画像認識する連通口毎にカメラのフォーカシングを行っており、特に、検査対象となるサプライプレート自体が大きく歪んでいた場合には、カメラに対する各連通口の距離がそれぞれ大きく異なるため、フォーカシングに時間がかかり、サプライプレートの全連通口を検査するには検査時間が長くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、短時間で画像認識手段のフォーカシングを行うことができるノズルプレートの検査装置およびノズルプレートの検査方法を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のノズルプレートの検査装置は、インクジェットヘッドに組み込まれるノズルプレートの複数のノズル孔を、そのノズル列方向に連続的に検査するノズルプレートの検査装置であって、ノズルプレートがセットされるセットステージと、セットステージを介して、ノズルプレートをノズル列方向に移動させる移動テーブルと、各ノズル孔に対し、ノズルプレートの表面から所定の深さ位置にフォーカシングして、各ノズル孔の内部を画像認識する画像認識手段と、ノズルプレートの裏面から各ノズル孔の内部を照明する透過照明と、画像認識手段とノズルプレートの表面との距離を計測するレーザ変位計と、移動テーブル、画像認識手段、透過照明およびレーザ変位計を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、ノズル列方向に移動するノズルプレートの各ノズル孔の近傍における距離を計測し、この計測結果とノズルプレートの移動量とに基づいて、各ノズル孔の位置情報および各ノズル孔に対するフォーカシングの距離情報とを取得し、位置情報および距離情報に基づいて、ノズル列方向に移動するノズルプレートにおける各ノズル孔の内部を連続的に画像認識して、異物の有無をそれぞれ検査することを特徴とする。
【０００６】
本発明のノズルプレートの検査方法は、インクジェットヘッドに組み込まれるノズルプレートの複数のノズル孔の内部を、画像認識手段により、そのノズル列方向に連続的に画像認識して検査するノズルプレートの検査方法であって、ノズルプレートをノズル列方向に移動させながら、各ノズル孔の近傍における画像認識手段とノズルプレートの表面との距離を計測する計測工程と、この計測結果とノズルプレートの移動量とに基づいて、各ノズル孔の位置情報および各ノズル孔の内部に対する画像認識手段のフォーカシング位置の距離情報を取得するフォーカシング座標取得工程と、位置情報および距離情報に基づいて、ノズル列方向に移動するノズルプレートにおける各ノズル孔の内部の所定の深さ位置を連続的に画像認識する画像認識工程と、画像認識の認識結果から、各ノズル孔における異物の有無をそれぞれ検査する検査工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
これらの構成によれば、ノズル列方向に移動するノズルプレートの各ノズル孔の近傍における画像認識手段とノズルプレートの表面との距離とノズルプレートの移動量とに基づいて、各ノズル孔の位置情報および各ノズル孔に対するフォーカシングの距離情報とを取得し、取得した位置情報および距離情報に基づいて、各ノズル孔の内部の所定の深さ位置を連続的に画像認識するため、画像認識手段がフォーカシング位置にフォーカシングする時間を短縮することができる。また、結果的にノズルプレートに形成された全ノズル孔内部の異物の有無の検査時間を短縮することができる。なお、計測と画像認識とをノズル孔毎に行ってもよいが、ノズル列分の計測を行った後、ノズル列分の画像認識を行ってもよい。また、検査対象となるノズルプレートは、１のインクジェットヘッドに対応する単品であってもよいし、この単品を複数枚取りするためのマザープレートであってもよい。
【０００８】
上記したノズルプレートの検査装置において、セットステージに対し、画像認識手段を上下動させるＺテーブルを、更に備え、制御手段は、画像認識による各ノズル孔の認識結果と、予め記憶しているノズル孔のテンプレートとが合致しない場合に、Ｚテーブルを制御して認識結果とテンプレートとを合致させた後、再度の画像認識と異物の有無の検査とを実行することが、好ましい。
【０００９】
上記したノズルプレートの検査方法において、画像認識工程において、画像認識による各ノズル孔の認識結果と、予め記憶しているノズル孔のテンプレートとが合致しない場合に、画像認識手段を上下させて認識結果とテンプレートとを合致させた後、再度の画像認識工程を実施することが、好ましい。
【００１０】
これらの構成によれば、計測位置とノズル孔の間でノズルプレートが大きく歪んでいて、認識結果とテンプレートとが合致しない場合であっても、画像認識手段の上下方向のズレを調整することで、認識結果とテンプレートを合致させることができるため、画像認識手段によるフォーカシング時間を短縮することができる。
【００１１】
この場合、レーザ変位計が、ノズル列と平行に配設されたラインタイプのもので構成されていることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、画像認識手段と複数のノズル孔の近傍における距離を一度に計測することができるため、フォーカシング位置情報の取得時間を短縮することができ、検査時間を短縮することができる。
【００１３】
この場合、所定の深さ位置が、各ノズル孔のメニスカス形成部に相当する位置であることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ノズルプレートをインクジェットヘッドに搭載したときに、飛行曲がり等の原因となるメニスカス形成部の異物の有無を、確実に検査することができる。
【００１５】
この場合、レーザ変位計が、Ｚテーブルに取り付けられていることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、画像認識手段およびレーザ変位計がＺテーブルに固定されているため、上記の移動テーブルを利用して、画像認識手段とノズル孔の近傍における距離を、連続的に且つ正確に計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付した図面を参照して、ノズルプレートの検査装置およびこれを用いたノズルプレートの検査方法について説明する。この検査装置は、インクジェットヘッドの吐出面側に貼着されるノズルプレートが複数枚取りされる大判のマザープレート（ノズルプレート）を検査対象とし、ノズル孔の加工時等に残った或いは付着した異物（主に金属片）の有無を検査するものである。そこで、まず検査対象となるマザープレートおよびマザープレートから複数枚取りされるノズルプレートについて簡単に説明する。
【００１８】
図１に示すように、マザープレート１は、ノズルプレート２が複数枚取りできる大判の板状に形成されており、機能液（インク）を吐出するインクジェットヘッドの吐出ノズルとなる多数のノズル孔３を有する複数のノズルプレート形成部４を整列配置して構成されている（図１（ａ）参照）。このマザープレート１は、後述する検査を経た後、プレス打抜きされてノズルプレート２の複数枚取りが行われる。
【００１９】
各ノズルプレート形成部４には、２列のノズル列５が平行に３組形成されており、各ノズル列５は、等ピッチで並べた９０個のノズル孔３で構成されている（図１（ｂ）参照）。検査に際しマザープレート１は、吐出側が裏面（下面）６となるようにセットされるが、ノズル孔３の裏面６側開口端は、裏面６に対し直角に孔開けされ、表面（上面）７側開口端は、テーパ状に孔開けされている。なお、後述する検査方法では、ノズルプレート２の表面７から約７０μｍ入り込んだメニスカス形成部８における異物４３の有無を検査している（図１（ｃ）参照）。これにより、ノズルプレート２をインクジェットヘッドに搭載したときに、飛行曲がり等の原因となるメニスカス形成部８の異物４３の有無を、確実に検査することができる。
【００２０】
次に、図２を参照して、検査装置１１について説明する。検査装置１１は、マザープレート１がセットされるセットステージ１２と、セットステージ１２を介して、マザープレート１をノズル列５方向およびこれに直交する方向に移動させる移動テーブル１３と、各ノズル孔３に対し、マザープレート１の表面７から所定の深さ位置にフォーカシングして、各ノズル孔３の内部を画像認識するＣＣＤカメラ（画像認識手段）１４と、ＣＣＤカメラ１４とマザープレート１の表面７との距離を計測するレーザ変位計１５と、セットステージ１２に対し、ＣＣＤカメラ１４およびレーザ変位計１５を上下動させるＺテーブル１６と、マザープレート１の裏面６から各ノズル孔３の内部を照明する透過照明１７と、これら装置を支持する図示しないフレームと、全体を収容する図示しない収容ケースと、から構成されている。また、検査装置１１は、制御装置１８を備えており、制御装置１８は、移動テーブル１３、Ｚテーブル１６、ＣＣＤカメラ１４およびレーザ変位計１５を、統括的に制御する。
【００２１】
この検査装置１１では、移動テーブル１３上にセット治具１９を有するセットステージ１２が配設され、これに上方からＺテーブル１６に取り付けられたＣＣＤカメラ１４、落射照明２０およびレーザ変位計１５が臨むようになっている。また、移動テーブル１３にはＸ軸透過開口２３およびＹ軸透過開口２４が形成され、セットステージ１２にはステージ開口２５がそれぞれ形成されており、この開口部の下方から透過照明１７が臨んでいる。マザープレート１は、セット治具１９によりセットステージ１２上に位置決めセットされ、移動テーブル１３により主としてノズル列５方向に移動する。そして、移動するマザープレート１に上方からＣＣＤカメラ１４、落射照明２０およびレーザ変位計１５が臨む一方、下方から透過照明１７が臨んで検査が行われる。
【００２２】
移動テーブル１３は、セットステージ１２に載置されたマザープレート１をノズル列５方向であるＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル２１と、セットステージ１２に載置されたマザープレート１をＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル２２と、から構成されており、それぞれ制御装置１８に接続されている。Ｘ軸テーブル２１の中央部には、セットステージ１２より僅かに小さく形成されたＸ軸透過開口２３が形成され、またＹ軸テーブル２２の中央部には、Ｘ軸透過開口２３より大きく形成されたＹ軸透過開口２４が形成されている。Ｘ軸透過開口２３およびＹ軸透過開口２４は、透過照明１７の直上に位置しており、Ｘ軸透過開口２３およびＹ軸透過開口２４を介して、各ノズル孔３内部が照明されるようになっている。
【００２３】
透過照明１７は、移動テーブル１３を挟んでＣＣＤカメラ１４と対峙する位置に、すなわち、ＣＣＤカメラ１４の直下に配設されており、検査するノズル孔３に対して下方から光を照射する。すなわち、ノズル孔３を画像認識する際には、Ｘ軸透過開口２３およびＹ軸透過開口２４を介して、透過照明１７によりノズル孔３の内部が照明される。このため、ＣＣＤカメラ１４によりノズル孔３を画像認識すると、透過照明１７の光が透過するノズル孔３内が明るい円として撮像される（図６（ａ）参照）。
【００２４】
セット治具１９は特に図示しないが、マザープレート１におけるノズルプレート形成部４以外の部分に対応するように、格子状に形成されており、マザープレート１をセットステージ１２に対して位置決め状態で押圧固定する。これにより、マザープレート１の歪みを極力矯正することができるため、ＣＣＤカメラ１４によるフォーカシング時間を短縮することができると共に、検査精度を向上させることができる。
【００２５】
Ｚテーブル１６は、フレームによってホーム位置にある移動テーブル１３の中央部直上に配設されており、落射照明２０付のＣＣＤカメラ１４およびレーザ変位計１５を上下動自在に支持している。また、Ｚテーブル１６は、後述する計測工程およびフォーカシング座標取得工程の取得結果に基づき、ＣＣＤカメラ１４、落射照明２０およびレーザ変位計１５をＺ軸方向に上下動させる。これにより、上記の移動テーブル１３を利用して、ＣＣＤカメラ１４とノズル孔３の近傍における距離を、連続的に且つ正確に計測することができる。
【００２６】
レーザ変位計１５は、いわゆる２次元レーザ変位計（いわゆるラインタイプ）が採用されており、上記したＣＣＤカメラ１４のＹ軸方向の近傍に配設されている。レーザ変位計１５における距離計測の基準位置は、ＣＣＤカメラ１４におけるフォーカシングの基準位置と合致するようにセッティングされており、レーザ変位計１５で測定した距離に基づいて、ＣＣＤカメラ１４の目標高さが求められるようになっている。この場合、検査するノズル孔３を含むノズル列５から、ノズル列５と平行に少しズレした位置において、落射照明２０を照射した状態で、レーザ変位計１５（ＣＣＤカメラ１４）によるマザープレート１の表面７までの距離が計測される。また、この計測では、ラインタイプのレーザ変位計１５が用いられるため、複数のノズル孔３に対応する位置の距離が、バッチ処理的に計測される。
【００２７】
図３に示すように、制御装置１８は、各種ドライバを有する駆動部３１と、各部に接続され、検査装置１１全体の制御を行う制御部３２と、を備えている。駆動部３１には、移動テーブル１３を制御する移動ドライバ３３と、Ｚテーブル１６を制御するＺドライバ３４と、が備えられている。
【００２８】
制御部３２には、各手段を接続するためのインタフェース３５と、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるＲＡＭ３６と、各種記憶領域を有し、制御プログラム、後述する検査工程におけるノズル孔３の基準形状が記録されているテンプレート４２、各ノズル孔３の位置情報および各ノズル孔３に対するＣＣＤカメラ１４によるフォーカシングの距離情報などを記憶するＲＯＭ３７と、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するＨＤＤ３８と、ＲＯＭ３７やＨＤＤ３８に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するＣＰＵ３９と、これらを互いに接続するバス４０と、が備えられている。
【００２９】
そして、制御部３２は、各部からの各種データを、インタフェース３５を介して入力すると共に、ＨＤＤ３８に記憶された（または、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等により順次読み出される）プログラムに従ってＣＰＵ３９に演算処理させ、その処理結果を、駆動部３１を介して各部に出力する。これにより、検査装置１１全体が制御され、各種処理が行われる。
【００３０】
次に、図４ないし図７を参照して、マザープレート１の検査方法について説明する。この検査方法は、マザープレート１に形成されている全ノズル孔３のメニスカス形成部８となる部分の異物４３の有無を順次調べるものであり、マザープレート１をノズル列５方向およびこれに直交する方向に移動させながら、各ノズル孔３の近傍におけるＣＣＤカメラ１４とマザープレート１の表面７との距離を計測する計測工程と、この計測結果とマザープレート１の移動量とに基づいて、各ノズル孔３の位置情報および各ノズル孔３の内部に対するＣＣＤカメラ１４のフォーカシング位置の距離情報を取得するフォーカシング座標取得工程と、位置情報および距離情報に基づいて、ノズル列５方向に移動するマザープレート１における各ノズル孔３の内部の所定の深さ位置を連続的に画像認識する画像認識工程と、画像認識の認識結果４１から、各ノズル孔３における異物４３の有無をそれぞれ検査する検査工程と、から成っている。
【００３１】
上記したように、マザープレート１は、ノズルプレート２を複数枚取りできるように構成されているため、まず、ノズルプレート２において、２次元レーザ変位計を使用した場合における測定方法について説明する。図５（ａ）に示すように、計測工程では、図示上側の各ノズル孔３の近傍におけるＣＣＤカメラ１４とノズルプレート２の表面７との距離をノズル列５毎に計測する。そして、図示下側に１列分移動し同様に計測する。これを３回繰り返すことで、ノズルプレート２におけるＣＣＤカメラ１４とノズル孔３の近傍における距離を計測する。また、図５（ｂ）に示すように、マザープレート１においては、図示右上に位置したノズルプレート２から図示右下に下へ移動しながら計測する。図示右下まで移動しきった後、図示中央に移動し、図示中央上側に上へ移動しながら同様に計測する。図示中央上側まで移動しきった後、図示左側に移動して、図示左下へ移動しながら同様に計測する。これにより、マザープレート１に形成された全ノズル孔３の近傍における距離を計測する（Ｓ１）。なお、２次元レーザ変位計を用いない場合には、マザープレート１をノズル列５方向に移動させながら、各ノズル孔３の近傍におけるＣＣＤカメラ１４とマザープレート１の表面７との距離を連続的に計測する（図示省略）。
【００３２】
フォーカシング座標取得工程では、上記した計測結果およびマザープレート１の移動量から各ノズル孔３の位置情報、および各ノズル孔３の内部に対するＣＣＤカメラ１４のフォーカシング位置の距離情報を取得する（Ｓ２）。具体的には、位置情報は、移動テーブル１３によるマザープレート１の移動速度と時間とから算出される。また、距離情報は、各ノズル孔３の位置（近傍位置）におけるレーザ変位計１５の測定結果に、ノズルプレート２の表面７からメニスカス形成部８までの距離（本実施形態においては、ノズルプレート２の表面７から約７０μｍ入り込んだ位置）を加算することで算出される。
【００３３】
画像認識工程では、取得した位置情報および距離情報に基づいて、ＣＣＤカメラ１４を適宜上下させながら、各ノズル孔３の内部のメニスカス形成部８の位置を連続的に画像認識する（Ｓ３）。具体的には、取得した位置情報に基づいて、移動テーブル１３によりセットステージ１２を移動させることで、ＣＣＤカメラ１４の直下に検査するノズル孔３を移動させる。これと同時に、距離情報に基づいて、ＣＣＤカメラ１４のＺ軸方向の高さを調整する。
【００３４】
そして、ＣＣＤカメラ１４により、ノズル孔３のメニスカス形成部８を画像認識する（Ｓ４）。画像認識した認識結果４１と、予め記憶しているノズル孔３のテンプレート４２と比較し、その径が略合致した場合（所定の範囲内に納まっている場合）には、ＣＣＤカメラ１４が、認識結果４１とテンプレート４２が合致するようにフォーカシングして、ノズル孔３のメニスカス形成部８を画像認識する（Ｓ６）。一方、認識結果４１とテンプレート４２の径が略合致しない場合（所定の範囲内に納まっていない場合）には、Ｚテーブル１６によりＣＣＤカメラ１４を上下動させて（Ｓ５）、認識結果４１およびテンプレート４２を合致させた状態で、ノズル孔３内部のメニスカス形成部８を画像認識する（Ｓ６）。
【００３５】
すなわち後者は、認識結果４１がテンプレート４２より著しく大きい場合や小さい場合にのみ行われる。なお、Ｚテーブル１６でＣＣＤカメラ１４を上下させる際に、所定の範囲内に納まるようにＺテーブル１６でＣＣＤカメラ１４を移動させた後、ＣＣＤカメラ１４によりフォーカシング（オートフォーカス）することで、認識結果４１とテンプレート４２を合致させて画像認識するようにしてもよい。
【００３６】
検査工程では、画像認識の認識結果４１から、各ノズル孔３における異物４３の有無をそれぞれ検査する（Ｓ７）。具体的には、認識結果４１とテンプレート４２を合致させて画像認識（図６（ａ）参照）した認識結果４１を２値化することで、撮像したノズル孔３のメニスカス形成部８の輪郭を明確化する（図６（ｂ）参照）。そして、２値化した処理画像および予め記憶しているノズル孔３のテンプレート４２と重ね合わせることで、認識結果４１とテンプレート４２との差異を異物４３と認定し、異物４３の位置および面積を求める（図６（ｃ）および（ｄ）参照）。ここで、異物４３の面積が予め定められている規定値以上であればノズル孔３のメニスカス形成部８には「異物４３あり（不良）」と判定され、規定値以内であればノズル孔３のメニスカス形成部８には「異物４３なし（良好）」と判断される。なお、実際の認識画像では、ＣＣＤカメラ１４の被写界深度の関係で、メニスカス形成部８の外側に薄く上端開口部の輪郭が映し出される。このため、深さ方向における異物４３の位置も推察することができる。
【００３７】
そして、ノズルプレート２に形成された全ノズル孔３を順次検査する場合には（Ｓ８）、図７に示すように図示左上のノズル孔３から図示右上のノズル孔３まで検査し、検査が終わったら、図示下側に１列移動して、図示右上のノズル孔３から図示左上のノズル孔３まで検査する。そして、図示下側に１列分移動し同様に検査する。これを３回繰り返すことで、ノズルプレート２における全ノズル孔３を検査する。また、次のノズル孔３に移動する際には、検査したノズル孔３の位置情報および距離情報と、次のノズル孔３の位置情報および距離情報と、を比較して、両画像認識位置の差分だけ移動テーブル１３によりセットステージ１２を移動させると共に、Ｚテーブル１６により上下動させる。これにより、マザープレート１の移動後、ＣＣＤカメラ１４をフォーカシングするだけで、次のノズル孔３のメニスカス形成部８を画像認識することができる。
【００３８】
以上の構成によれば、取得した各ノズル孔３の位置情報および各ノズル孔３に対するフォーカシングの距離情報に基づいて、各ノズル孔３のメニスカス形成部８を連続的に画像認識するため、ＣＣＤカメラ１４がフォーカシング位置にフォーカシングする時間を短縮することができる。また、結果的にマザープレート１に形成された全ノズル孔３内部の異物４３の有無の検査時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）はマザープレートの平面図であり、（ｂ）はノズルプレートの平面図であり、（ｃ）はノズル孔の断面図である。
【図２】検査装置の模式図である。
【図３】検査装置の主制御系のブロック図である。
【図４】検査方法のフローチャートである。
【図５】計測における（ａ）は測定するノズル列の順番を示した図であり、（ｂ）は、測定するノズルプレートの順番を示した図である。
【図６】検査工程を説明するための説明図である。
【図７】検査工程を行うノズル孔の順番を示した図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…マザープレート ２…ノズルプレート ３…ノズル孔 ５…ノズル列 ６…裏面 ７…表面 ８…メニスカス形成部 １１…検査装置 １２…セットステージ １３…移動テーブル １４…ＣＣＤカメラ １５…レーザ変位計 １６…Ｚテーブル １７…透過照明 １８…制御装置 ２１…Ｘ軸テーブル ２２…Ｙ軸テーブル ４１…認識結果 ４２…テンプレート ４３…異物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドに組み込まれるノズルプレートの複数のノズル孔を、そのノズル列方向に連続的に検査するノズルプレートの検査装置であって、
前記ノズルプレートがセットされるセットステージと、
前記セットステージを介して、前記ノズルプレートを前記ノズル列方向に移動させる移動テーブルと、
前記各ノズル孔に対し、前記ノズルプレートの表面から所定の深さ位置にフォーカシングして、前記各ノズル孔の内部を画像認識する画像認識手段と、
前記ノズルプレートの裏面から前記各ノズル孔の内部を照明する透過照明と、
前記画像認識手段と前記ノズルプレートの表面との距離を計測するレーザ変位計と、
前記移動テーブル、前記画像認識手段、前記透過照明および前記レーザ変位計を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ノズル列方向に移動する前記ノズルプレートの各ノズル孔の近傍における前記距離を計測し、この計測結果と前記ノズルプレートの移動量とに基づいて、前記各ノズル孔の位置情報および前記各ノズル孔に対する前記フォーカシングの距離情報とを取得し、前記位置情報および前記距離情報に基づいて、前記ノズル列方向に移動する前記ノズルプレートにおける前記各ノズル孔の内部を連続的に画像認識して、異物の有無をそれぞれ検査することを特徴とするノズルプレートの検査装置。
【請求項２】
前記セットステージに対し、前記画像認識手段を上下動させるＺテーブルを、更に備え、
前記制御手段は、前記画像認識による各ノズル孔の認識結果と、予め記憶しているノズル孔のテンプレートとが合致しない場合に、前記Ｚテーブルを制御して前記認識結果と前記テンプレートとを合致させた後、再度の画像認識と前記異物の有無の検査とを実行することを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの検査装置。
【請求項３】
前記レーザ変位計が、前記ノズル列と平行に配設されたラインタイプのもので構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のノズルプレートの検査装置。
【請求項４】
前記所定の深さ位置が、前記各ノズル孔のメニスカス形成部に相当する位置である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ノズルプレートの検査装置。
【請求項５】
前記レーザ変位計が、前記Ｚテーブルに取り付けられていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のノズルプレートの検査装置。
【請求項６】
インクジェットヘッドに組み込まれるノズルプレートの複数のノズル孔の内部を、画像認識手段により、そのノズル列方向に連続的に画像認識して検査するノズルプレートの検査方法であって、
前記ノズルプレートを前記ノズル列方向に移動させながら、前記各ノズル孔の近傍における前記画像認識手段と前記ノズルプレートの表面との距離を計測する計測工程と、
この計測結果と前記ノズルプレートの移動量とに基づいて、前記各ノズル孔の位置情報および前記各ノズル孔の内部に対する前記画像認識手段のフォーカシング位置の距離情報を取得するフォーカシング座標取得工程と、
前記位置情報および前記距離情報に基づいて、前記ノズル列方向に移動する前記ノズルプレートにおける各ノズル孔の内部の所定の深さ位置を連続的に画像認識する画像認識工程と、
前記画像認識の認識結果から、前記各ノズル孔における異物の有無をそれぞれ検査する検査工程と、を備えたことを特徴とするノズルプレートの検査方法。
【請求項７】
前記画像認識工程において、前記画像認識による各ノズル孔の認識結果と、予め記憶しているノズル孔のテンプレートとが合致しない場合に、前記画像認識手段を上下させて前記認識結果と前記テンプレートとを合致させた後、再度の画像認識工程を実施することを特徴とする請求項６に記載のノズルプレートの検査方法。
【請求項１】
インクジェットヘッドに組み込まれるノズルプレートの複数のノズル孔を、そのノズル列方向に連続的に検査するノズルプレートの検査装置であって、
前記ノズルプレートがセットされるセットステージと、
前記セットステージを介して、前記ノズルプレートを前記ノズル列方向に移動させる移動テーブルと、
前記各ノズル孔に対し、前記ノズルプレートの表面から所定の深さ位置にフォーカシングして、前記各ノズル孔の内部を画像認識する画像認識手段と、
前記ノズルプレートの裏面から前記各ノズル孔の内部を照明する透過照明と、
前記画像認識手段と前記ノズルプレートの表面との距離を計測するレーザ変位計と、
前記移動テーブル、前記画像認識手段、前記透過照明および前記レーザ変位計を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記ノズル列方向に移動する前記ノズルプレートの各ノズル孔の近傍における前記距離を計測し、この計測結果と前記ノズルプレートの移動量とに基づいて、前記各ノズル孔の位置情報および前記各ノズル孔に対する前記フォーカシングの距離情報とを取得し、前記位置情報および前記距離情報に基づいて、前記ノズル列方向に移動する前記ノズルプレートにおける前記各ノズル孔の内部を連続的に画像認識して、異物の有無をそれぞれ検査することを特徴とするノズルプレートの検査装置。
【請求項２】
前記セットステージに対し、前記画像認識手段を上下動させるＺテーブルを、更に備え、
前記制御手段は、前記画像認識による各ノズル孔の認識結果と、予め記憶しているノズル孔のテンプレートとが合致しない場合に、前記Ｚテーブルを制御して前記認識結果と前記テンプレートとを合致させた後、再度の画像認識と前記異物の有無の検査とを実行することを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの検査装置。
【請求項３】
前記レーザ変位計が、前記ノズル列と平行に配設されたラインタイプのもので構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のノズルプレートの検査装置。
【請求項４】
前記所定の深さ位置が、前記各ノズル孔のメニスカス形成部に相当する位置である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ノズルプレートの検査装置。
【請求項５】
前記レーザ変位計が、前記Ｚテーブルに取り付けられていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のノズルプレートの検査装置。
【請求項６】
インクジェットヘッドに組み込まれるノズルプレートの複数のノズル孔の内部を、画像認識手段により、そのノズル列方向に連続的に画像認識して検査するノズルプレートの検査方法であって、
前記ノズルプレートを前記ノズル列方向に移動させながら、前記各ノズル孔の近傍における前記画像認識手段と前記ノズルプレートの表面との距離を計測する計測工程と、
この計測結果と前記ノズルプレートの移動量とに基づいて、前記各ノズル孔の位置情報および前記各ノズル孔の内部に対する前記画像認識手段のフォーカシング位置の距離情報を取得するフォーカシング座標取得工程と、
前記位置情報および前記距離情報に基づいて、前記ノズル列方向に移動する前記ノズルプレートにおける各ノズル孔の内部の所定の深さ位置を連続的に画像認識する画像認識工程と、
前記画像認識の認識結果から、前記各ノズル孔における異物の有無をそれぞれ検査する検査工程と、を備えたことを特徴とするノズルプレートの検査方法。
【請求項７】
前記画像認識工程において、前記画像認識による各ノズル孔の認識結果と、予め記憶しているノズル孔のテンプレートとが合致しない場合に、前記画像認識手段を上下させて前記認識結果と前記テンプレートとを合致させた後、再度の画像認識工程を実施することを特徴とする請求項６に記載のノズルプレートの検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１３９３５７（Ｐ２０１０−１３９３５７Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１５４１４（Ｐ２００８−３１５４１４）
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]