検査方法
【課題】数十μｍから百数十μｍ程度の孔径の孔においても正確な検査が実施できる検査方法を提供する。
【解決手段】検査方法は、孔基板に形成された孔の状態を検査する検査方法であって、孔基板における第一の面の方向から撮影した孔の孔画像を取得する画像取得工程と、孔画像から孔の状態を判定する状態判定工程と、を有し、状態判定工程は、孔画像における孔基板の第一の面と反対側の第二の面から孔の壁面にかけて形成された膜部分のグレー値である膜部グレー値を取得するグレー値取得工程と、膜部グレー値の値によって、膜の第二の面からの入り込み量を判定する入り込み量判定工程と、を有する。
【解決手段】検査方法は、孔基板に形成された孔の状態を検査する検査方法であって、孔基板における第一の面の方向から撮影した孔の孔画像を取得する画像取得工程と、孔画像から孔の状態を判定する状態判定工程と、を有し、状態判定工程は、孔画像における孔基板の第一の面と反対側の第二の面から孔の壁面にかけて形成された膜部分のグレー値である膜部グレー値を取得するグレー値取得工程と、膜部グレー値の値によって、膜の第二の面からの入り込み量を判定する入り込み量判定工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔基板に形成された孔の状態を検査する検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液状体を液滴として吐出し、任意の位置に着弾させることによって、所定の量の液状体を所定の位置に精度よく配置する液状体吐出装置が知られている。所定の量の液状体を所定の位置に精度よく配置するためには、吐出量や吐出方向が正確であることが必要であり、液状体を吐出する吐出ノズル孔は、所定の形状であることや、壁面が所定の状態であること、などが厳密に求められる。吐出ノズル孔を有するノズル部材の製造においては、吐出ノズル孔の形状や、異物の有無も含む壁面の状態などの精密な検査が実施されている。しかし、吐出ノズル孔のような小径孔を精密に検査することは困難であり、確実に検査を実施するための検査方法や検査装置が工夫されている。
【０００３】
特許文献１には、ホール内に挿入した投光部からホール内壁に光を投射し、反射光を検出することによって、ホールの内壁の表面状態を抽出し、良否を検査できるホール内検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１７４４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、液状体吐出装置の吐出ノズル孔の孔径は、数十μｍから百数十μｍ程度である。特許文献１に開示されたような装置を用いるためには、数十μｍから百数十μｍ程度の孔径の孔に遊嵌させることができるような投光部を形成することが必要であるが、そのような微細な投光部を形成することは物理的にほとんど不可能であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる検査方法は、孔基板に形成された孔の状態を検査する検査方法であって、前記孔基板における第一の面の方向から撮影した前記孔の孔画像を取得する画像取得工程と、前記孔画像から前記孔の状態を判定する状態判定工程と、を有し、前記状態判定工程は、前記孔画像における前記孔基板における前記第一の面と反対側の第二の面から前記孔の壁面にかけて形成された膜の部分のグレー値である膜部グレー値を取得するグレー値取得工程と、前記膜部グレー値の値によって、前記膜の前記第二の面からの入り込み量を判定する入り込み量判定工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本適用例にかかる検査方法によれば、孔画像における膜の部分のグレー値である膜部グレー値によって、膜の第二の面からの入り込み量を判定する。第一の面の側から撮影した孔画像において、孔の壁面に形成された膜の部分は、形状が環状である。環状部分のグレー値は、膜部の第二の面からの入り込み量に依存して変化する。膜部グレー値によって膜部分の第二の面からの入り込み量を判定することで、膜部グレー値を測定するだけで判定が可能となるため、膜部の第二の面からの入り込み量の判定のための測定における測定誤差の要因を少なくして、正確な判定を容易に実施することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる検査方法は、前記グレー値取得工程では、前記孔画像における前記膜の部分のグレー値を前記膜の部分の面内で平均して、前記膜部グレー値を求めることが好ましい。
【００１０】
この検査方法によれば、膜部グレー値は、膜の部分のグレー値を膜の部分の面内で平均して求める。グレー値は環状部分の全面において必ずしも一様ではないため、部分的なグレー値を用いると面内の変化に起因する誤差が発生する可能性がある。平均値を膜部グレー値とすることで、面内で一様ではないことに起因する誤差を排除して、より適切な判定を実施することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる検査方法は、前記入り込み量判定工程が、前記孔が良品孔か不良品孔の候補である不良候補孔かを判定する予備判定工程と、前記予備判定工程において前記不良候補孔と判定された前記孔について判定する本判定工程と、を有することが好ましい。
【００１２】
この検査方法によれば、予備判定工程と本判定工程の２回の判定工程を実施する。２回の判定工程を実施することで、判定工程が１回の場合にくらべて、誤った判定を実施する可能性を低減することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる検査方法は、前記予備判定工程では、検査対象としている前記孔の前に検査した所定の数の前記孔における前記膜部グレー値の平均値を基準値として判定することが好ましい。
【００１４】
この検査方法によれば、現在の検査対象の孔の前に検査した孔における膜部グレー値を基準値とする。膜部グレー値は環境条件の差によって、複数の孔に略同等の影響と、それぞれの孔ごとにばらつきのある影響とをうける可能性がある。判定対象の孔の前に検査した孔は、判定対象の孔と環境条件の差が小さい可能性が高く、それぞれの孔ごとにばらつきのある影響の差が小さい可能性が高い。このため、当該孔の膜部グレー値を基準値とすることで、環境条件の差による判定誤差の発生を抑制することができる。環境条件の差は、例えば孔基板のうねりによる第二の面のうねりに起因する、第二の面に垂直な方向における孔の位置のばらつきが、挙げられる。所定の数を複数とし、複数の孔における膜部グレー値の平均値を基準値とすることで、単一の孔の膜部グレー値を基準値とする場合にくらべて孔の個体差の影響を抑制することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる検査方法は、前記本判定工程が、複数の前記孔からなる孔群において、前記予備判定工程において前記良品孔と判定された前記孔に対応する前記膜部グレー値から予測グレー値を求める予測グレー値取得工程と、前記不良候補孔の前記膜部グレー値を前記予測グレー値と比較する比較工程と、を有することが好ましい。
【００１６】
この検査方法によれば、予測グレー値を求め、不良候補孔の膜部グレー値を予測グレー値と比較することで良否判定を実施する。膜部グレー値は環境条件の差によって、複数の孔に略同等の影響と、それぞれの孔ごとにばらつきのある影響とをうける可能性がある。複数の孔に略同等の影響は、良品孔と判定された孔についても、不良候補孔と判定された孔についても、略同等であり、良品孔と判定された孔に対応する膜部グレー値から求められた予測グレー値は、当該複数の孔に略同等の影響を受けた状態での膜部グレー値である。不良候補孔の膜部グレー値を予測グレー値と比較することで、不良候補孔の膜部グレー値と予測グレー値とに共通する、環境条件の差による複数の孔に略同等の影響を排除した判定を実施することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかる検査方法は、前記予測グレー値が、前記孔が属する前記孔群における前記孔の位置と当該孔に対応する前記膜部グレー値の実測値とから求められる前記孔の位置と当該孔に対応する前記膜部グレー値との関係式における、前記孔の位置に対応する前記膜部グレー値であることが好ましい。
【００１８】
この検査方法によれば、予測グレー値は、孔の位置と膜部グレー値との関係式における孔の位置に対応する膜部グレー値である。それぞれの孔ごとにばらつきのある環境条件の影響は、孔基板における孔の位置が互いに異なることがばらつき要因のひとつである。孔の位置と膜部グレー値との関係式を求めることにより、孔の位置に対応する予測グレー値を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は、液滴吐出装置全体の概略構成を示す外観斜視図。（ｂ）は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図。
【図２】（ａ）は、個別のノズル基板の平面形状を示す平面図。（ｂ）は、吐出ノズルの断面形状を示す断面図。（ｃ）は、マザーノズル基板の平面形状を示す平面図。
【図３】（ａ）は、ノズル検査装置の構成を示す説明図。（ｂ）は、マザー基板治具の形状を示す平面図。（ｃ）は、マザー基板治具の形状を示す側面図。
【図４】吐出ノズル検査工程の各工程を示すフローチャート。
【図５】吐出ノズルを撮影した画像の例を示す説明図。
【図６】予測グレー値を例示する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、検査方法について、図面を参照して説明する。本実施形態は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドが有するノズル基板における吐出ノズル孔を検査する検査方法を例にして説明する。なお、以下の説明において参照する図面では、図示の便宜上、部材又は部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００２１】
＜液滴吐出装置＞
最初に、検査対象である吐出ノズル孔が形成されたノズル基板を有する吐出ヘッドを備える液滴吐出装置１について、図１を参照して説明する。図１は、液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。図１（ａ）は、液滴吐出装置全体の概略構成を示す外観斜視図であり、図１（ｂ）は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図である。
【００２２】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド２０を有するヘッド機構部２と、液滴吐出ヘッド２０から吐出された液滴の吐出対象であるワークＷを載置するワーク載置台３３を有するワーク機構部３と、液滴吐出ヘッド２０への液状体の供給を行う機能液供給部４と、液滴吐出ヘッド２０の保守を行うメンテナンス装置部５と、を備えている。また、これら各機構部等を総括的に制御する吐出装置制御部６を備えている。さらに、液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された定盤９とを備えている。
【００２３】
定盤９の上面には、ワーク機構部３が配設されている。ワーク機構部３は、定盤９の長手方向（Ｘ軸方向）に延在している。ワーク機構部３の上方には、定盤９に固定された２本の支持柱で支持されているヘッド機構部２が配設されている。ヘッド機構部２は、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在している。定盤９の傍らには、ヘッド機構部２の液滴吐出ヘッド２０に連通する供給管を有する機能液供給部４の液状体タンクなどが配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持柱の近傍には、メンテナンス装置部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に延在して配設されている。さらに、定盤９の下側に、吐出装置制御部６が収容されている。
【００２４】
ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、ヘッドユニット２１を支持するヘッドキャリッジ２２とを有し、ヘッドキャリッジ２２をＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。ワーク機構部３は、ワーク載置台３３をＸ軸方向に移動させることで、ワーク載置台３３に載置されたワークＷをＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
【００２５】
液滴吐出ヘッド２０を、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動させて停止させ、下方にあるワークＷのＸ軸方向の移動に同調させて、液状体を液滴として吐出させる。Ｘ軸方向に移動させるワークＷと、Ｙ軸方向に移動させる液滴吐出ヘッド２０とを相対的に制御することにより、ワークＷ上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する描画などを行うことが可能である。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を備えている。ノズル基板２５には、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが２列形成されている。吐出ノズル２４から機能液を液滴として吐出し、対向する位置にあるワークＷなどに着弾させることで、当該位置に機能液を配置する。ノズル列２４Ａは、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態で、図１（ａ）に示したＹ軸方向に延在している。ノズル列２４Ａにおいて吐出ノズル２４は等間隔のノズルピッチで並んでおり、２列のノズル列２４Ａ間で、吐出ノズル２４の位置がＹ軸方向に半ノズルピッチずれている。したがって、液滴吐出ヘッド２０としては、Ｙ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能液の液滴を配置することができる。
【００２７】
＜マザーノズル基板＞
次に、検査対象となるマザーノズル基板２５Ａ及び吐出ノズル２４について、図２を参照して説明する。ノズル基板２５は、複数のノズル基板２５がマトリックス状に区画形成されるマザーノズル基板２５Ａの形で製造され、吐出ノズル２４の検査もマザーノズル基板２５Ａの状態で実施する。
図２は、マザーノズル基板の概要を示す説明図である。図２（ａ）は、個別のノズル基板の平面形状を示す平面図であり、図２（ｂ）は、吐出ノズルの断面形状を示す断面図であり、図２（ｃ）は、マザーノズル基板の平面形状を示す平面図である。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、ノズル基板２５は、略長方形形状の板に多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが２列形成されている。図２（ａ）に示したノズル形成面２５ａは、ノズル基板２５が液滴吐出ヘッド２０に組み込まれた状態で、液滴吐出ヘッド２０の外面となる面である。図２（ｂ）に示すように、ノズル形成面２５ａには、撥液メッキ２７が形成されている。吐出ノズル２４は丸孔であり、撥液メッキ２７は、ノズル形成面２５ａに開口した吐出ノズル２４の壁面の一部にも形成されている。吐出ノズル２４の壁面に撥液メッキ２７が形成されている部分のノズル形成面２５ａからの長さを、メッキ入込量ｄと表記する。
【００２９】
ノズル基板２５におけるノズル形成面２５ａと反対側の圧力室面２５ｂは、ノズル基板２５が液滴吐出ヘッド２０に組み込まれた状態で、機能液が溜められており、溜められた機能液を液滴として吐出するための圧力を付与する圧力室に臨む面である。吐出ノズル２４の圧力室面２５ｂ側の端には、ノズル斜面部２６が形成されている。ノズル斜面部２６に囲まれた空間と吐出ノズル２４とで、円錐台の頂部が円柱状に伸びた形状の空間を形成している。なお、図２（ｂ）に示した撥液メッキ２７の端部は略平坦であり、圧力室面２５ｂと略平行であり、角部は略直角な角であるが、実際は、微小なうねりがあり、圧力室面２５ｂに対して傾いた斜面であり、角部は曲面である。
【００３０】
図２（ｃ）に示すように、ノズル基板２５は、マザーノズル基板２５Ａ上にマトリックス状に形成され、マザーノズル基板２５Ａを分割することにより取り出される。図２（ｃ）に２点鎖線で示した略長方形形状の領域が、分割されて１個のノズル基板２５となる部分である。マザーノズル基板２５Ａにおけるノズル基板２５となる部分以外の部分には、吐出ノズル２４を形成する際に使用する基準孔（図示省略）などが形成されている。１枚のマザーノズル基板２５Ａには、例えば、１２個のノズル基板２５が形成される。マザーノズル基板２５Ａの分割方法としては、ダイシング、レーザーカット、プレス等を用いることができる。
【００３１】
＜ノズル検査装置＞
次に、本実施形態で用いるノズル検査装置４０について、図３を参照して説明する。図３は、ノズル検査装置及びマザー基板治具の概要を示す説明図である。図３（ａ）は、ノズル検査装置の構成を示す説明図であり、図３（ｂ）は、マザー基板治具の形状を示す平面図であり、図３（ｃ）は、マザー基板治具の形状を示す側面図である。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、ノズル検査装置４０は、撮像装置４１と、撮像装置昇降機構６１と、基板移動機構５１と、制御ユニット７１と、を備えている。
図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、マザー基板治具３０は、上治具枠３０ａと、下治具枠３０ｂと、を備えている。上治具枠３０ａには枠開口３１ａが、下治具枠３０ｂには枠開口３１ｂが、それぞれ形成されている。枠開口３１ａ及び枠開口３１ｂは、ノズル基板２５の平面形状と略相似形状の平面形状を有する角孔であり、マザーノズル基板２５Ａにおける１２個のノズル基板２５に対応して、それぞれ１２個形成されている。上治具枠３０ａと下治具枠３０ｂとの間にマザーノズル基板２５Ａを挟み、図示省略した固定機構によって上治具枠３０ａと下治具枠３０ｂとを固定することによって、マザー基板治具３０にマザーノズル基板２５Ａを保持させる。マザー基板治具３０に保持されたマザーノズル基板２５Ａのノズル基板２５における吐出ノズル２４は、枠開口３１ａ又は枠開口３１ｂを介して観察可能である。また、枠開口３１ａ又は枠開口３１ｂを介して照明光を吐出ノズル２４に照射することが可能である。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、ノズル検査装置４０の基板移動機構５１は、Ｘ軸スライド機構５２と、Ｙ軸スライド機構５３と、回動機構５４と、ステージ５５と、を備えている。
マザーノズル基板２５Ａを保持したマザー基板治具３０を、ステージ５５に載置して、図示省略した固定装置を用いて固定することによって、マザーノズル基板２５Ａをステージ５５上に固定する。
ステージ５５は、Ｙ軸スライド機構５３に固定されており、Ｙ軸スライド機構５３によってＹ軸方向に移動自在かつ任意の位置に保持可能である。Ｙ軸方向は、図３（ａ）に矢印Ｙで示した方向である。ステージ５５上に固定されたマザーノズル基板２５Ａは、Ｙ軸スライド機構５３によって、Ｙ軸方向に移動自在かつ任意の位置に保持可能である。
Ｙ軸スライド機構５３は回動機構５４に固定されており、回動機構５４によってステージ５５の面に垂直な方向のＺ軸回りに回動自在かつ任意の位置に保持可能である。ステージ５５上に固定されたマザーノズル基板２５Ａは、回動機構５４によって、Ｚ軸回りに回動自在かつ任意の方向に保持可能である。
回動機構５４は、Ｘ軸スライド機構５２に固定されており、Ｘ軸スライド機構５２によってＸ軸方向に移動自在かつ任意の位置に保持可能である。Ｘ軸方向は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向である。ステージ５５上に固定されたマザーノズル基板２５Ａは、Ｘ軸スライド機構５２によって、Ｘ軸方向に移動自在かつ任意の位置に保持可能である。
【００３４】
Ｘ軸スライド機構５２、Ｙ軸スライド機構５３、回動機構５４、及びステージ５５の中央には、照明開口５２ａ、照明開口５３ａ、照明開口５４ａ、又は照明開口５５ａが形成されている。ステージ５５上に固定されたマザー基板治具３０の枠開口３１ｂは、ステージ５５の照明開口５５ａに臨んでいる。照明開口５２ａ、照明開口５３ａ、照明開口５４ａ、及び照明開口５５ａは互いに連通しており、基板移動機構５１の中央に上下に貫通する貫通空間を形成している。貫通空間の底部には、撮像装置４１が備える透過照明４７が配設されている。透過照明４７は発光素子４７ａと集光レンズ４７ｂとを備え、発光素子４７ａから射出された照明光は、集光レンズ４７ｂによって集光され、貫通空間及び照明開口５５ａに臨んでいる枠開口３１ｂを通って、枠開口３１ｂに臨んでいるマザーノズル基板２５Ａの部分に照射される。
【００３５】
ノズル検査装置４０の撮像装置４１は、カメラ４２と、レンズ４３と、鏡筒４４と、同軸照明４６と、上述した透過照明４７と、を備えている。カメラ４２は、ステージ５５の照明開口５５ａに臨んでおり、鏡筒４４を介して取り付けられたレンズ４３を介して、ステージ５５上に固定されたマザーノズル基板２５Ａを撮像可能である。同軸照明４６は鏡筒４４に取り付けられており、ハーフミラー（図示省略）及びレンズ４３を介して、カメラ４２が撮影する被撮影物に照明光を照射できる。本実施形態の同軸照明４６及び透過照明４７から射出される照明光は、白色光である。
【００３６】
撮像装置昇降機構６１は、固定部６２と、昇降部６３とを備えている。昇降部６３は、固定部６２に保持されており、昇降モーター（図示省略）によって、Ｚ軸方向に移動自在かつ任意の位置に保持可能である。カメラ４２は、昇降部６３に固定されており、撮像装置昇降機構６１によってカメラ４２をＺ軸方向に昇降させることで、Ｚ軸方向におけるカメラ４２の焦点位置を調整可能である。撮像装置昇降機構６１は、固定部６２に対する昇降部６３の位置を測定する位置センサーをさらに備えており、当該位置センサーによって、ステージ５５の面などを基準位置として、当該基準位置に対するカメラ４２の焦点位置を測定することができる。
【００３７】
上記各構成を制御する制御部としての制御ユニット７１は、メインコンピューター７２を備えており、メインコンピューター７２は、ノズル検査装置４０を統括制御する制御装置７６を備えている。また、メインコンピューター７２には、吐出ノズル２４の測定の際に用いられる各種データを入力する入力装置７４と、測定結果や良否判定などの各種情報を表示する表示装置７３が接続されている。
【００３８】
検査対象の吐出ノズル２４が形成されたマザーノズル基板２５Ａは、マザー基板治具３０に保持されて、ステージ５５上に固定される。検査対象の吐出ノズル２４は、基板移動機構５１によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させられて、撮像装置４１の撮像位置に位置する。撮像装置４１が撮像装置昇降機構６１によってＺ方向に移動させられて、カメラ４２の焦点位置が、検査対象の吐出ノズル２４のＺ軸方向の所定の位置にあわされて、当該位置の画像が取得されることで、当該吐出ノズル２４の検査が実施される。
【００３９】
＜吐出ノズル検査工程＞
次に、ノズル検査装置４０を用いて吐出ノズル２４の検査を実施する吐出ノズル検査工程について、図４、図５、及び図６を参照して説明する。図４は、吐出ノズル検査工程の各工程を示すフローチャートである。図５は、吐出ノズルを撮影した画像の例を示す説明図である。図６は、予測グレー値を例示する説明図である。
【００４０】
図４のステップＳ２１では、マザーノズル基板２５Ａをノズル検査装置４０にセットする。上述したように、マザーノズル基板２５Ａを保持したマザー基板治具３０を、ノズル検査装置４０のステージ５５上に固定する。マザーノズル基板２５Ａは、圧力室面２５ｂ側がカメラ４２に対向するようにセットされる。なお、吐出ノズル２４は、設計上丸孔の軸方向がマザーノズル基板２５Ａの面に垂直に形成されており、吐出ノズル２４の軸方向は、Ｚ軸方向に、設計上は一致している。
吐出ノズル２４が、検査対象としての孔に相当する。マザーノズル基板２５Ａが、孔基板に相当する。圧力室面２５ｂが、第一の面に相当し、反対側のノズル形成面２５ａが、第二の面に相当する。
【００４１】
次に、ステップＳ２２では、マザーノズル基板２５Ａの位置のキャリブレーションを実施する。詳細には、回動機構５４によって、ノズル列２４Ａの方向を、ノズル検査装置４０の軸方向に一致させる。Ｘ軸スライド機構５２とＹ軸スライド機構５３とを用いて、マザーノズル基板２５Ａの基準点を、ノズル検査装置４０の基準位置に一致させる。キャリブレーションによって、ノズル検査装置４０に対するマザーノズル基板２５Ａの姿勢及び位置が明確になり、マザーノズル基板２５Ａにおける任意の吐出ノズル２４を、検査位置であるカメラ４２の撮像領域に位置させることが可能となる。
【００４２】
次に、ステップＳ２３では、撮像装置４１のカメラ４２の焦点位置をマザーノズル基板２５Ａの表面に移動させる。すなわち、カメラ４２の焦点位置をマザーノズル基板２５Ａの表面に一致させる。カメラ４２の焦点位置は、撮像装置昇降機構６１によってカメラ４２をＺ軸方向に昇降させることによって移動する。マザーノズル基板２５Ａは圧力室面２５ｂ側がカメラ４２に対向するようにセットされているため、カメラ４２の焦点位置は圧力室面２５ｂとなる。すなわち、ノズル検査装置４０におけるカメラ４２の焦点位置が、マザーノズル基板２５Ａの圧力室面２５ｂの位置と一致する。これにより、ノズル検査装置４０に対するマザーノズル基板２５ＡのＺ軸方向の位置が明確になり、吐出ノズル２４の軸方向における任意の位置にカメラ４２の焦点位置を位置させることが可能となる。なお、カメラ４２の光軸方向に略平行である吐出ノズル２４の壁面の任意の位置にカメラ４２の焦点を合わせることは非常に困難であるが、カメラ４２の光軸方向に略垂直である圧力室面２５ｂにカメラ４２の焦点を合わせることは、自動で容易に実施することができる。
【００４３】
次に、ステップＳ２４では、撮像装置４１のカメラ４２の焦点位置を、吐出ノズル２４の軸方向（Ｚ軸方向）に、定められた一定量を移動させて、検査位置に移動させる。検査位置は、撥液メッキ２７の端面の画像を明確に撮影できる位置である。検査位置は、測定対象となるノズル孔の形状によって異なり、それぞれ固有の位置であるため、予め実験によって求めておくことが必要である。ステップＳ２４における移動量は、検査位置と圧力室面２５ｂとの距離である。撥液メッキ２７が、膜に相当する。
【００４４】
次に、ステップＳ２５では、吐出ノズル２４のノズル孔画像１００（図５参照）を取得する。焦点位置が検査位置に合わせられたカメラ４２によって撮影することで、図５に示したようなノズル孔画像１００を取得する。
図５に示すように、ノズル孔画像１００は、３重の円が有る画像である。３重の円のそれぞれを内側から、第一円１０１、第二円１０２、第三円１０３と表記する。
第一円１０１の内側の部分は、吐出ノズル２４の開口部の画像である。当該部分を孔部画１２０と表記する。孔部画１２０は、透過照明４７から射出された照明光が吐出ノズル２４の開口部分を通過してきた光の画像であり、白色（透過照明４７から射出された照明光の色）となる。ノズル孔画像１００が、孔画像に相当する。
【００４５】
第一円１０１と第二円１０２との間の環状部分は、吐出ノズル２４の壁面に形成された撥液メッキ２７の画像である。当該部分をメッキ画１２７と表記する。メッキ画１２７は灰色の画像となる。灰色であるメッキ画１２７の色調は、メッキ入込量ｄによって変わり、メッキ画１２７のグレー値は、メッキ入込量ｄの値によって定まる値となる。メッキ画１２７が、画像における膜の部分に相当する。
第二円１０２は、吐出ノズル２４の撥液メッキ２７が形成されていない部分の壁面である。第二円１０２と第三円１０３との間の環状部分は、ノズル斜面部２６の画像である。当該部分を斜面部画１２６と表記する。斜面部画１２６は、略白色となる。
第三円１０３の外側は、圧力室面２５ｂの画像である。当該部分を面部画１２５と表記する。面部画１２５は、略黒色となる。
【００４６】
次に、図４のステップＳ２６では、第一近似円及び第二近似円の径を取得する。第一近似円は、第一円１０１を真円に近似した円であり、第二近似円は、第二円１０２を真円に近似した円である。第二円１０２は吐出ノズル２４の撥液メッキ２７が形成されていない部分の壁面であり、第一円１０１は吐出ノズル２４の壁面に形成された撥液メッキ２７の壁面であり、設計上は真円となるものの画像である。しかし、製造上の形状誤差や、撥液メッキ２７の状態や、カメラ４２の焦点位置のばらつきによる画像のぼけなどによって、必ずしも円にならいため、近似円である第一近似円及び第二近似円を求めて、検査結果の判定に際しては、当該第一近似円及び第二近似円を使用する。
【００４７】
次に、ステップＳ２７では、第一近似円の径と第二近似円の径との和を、基準値と比較して、差が閾値以下であるか否かを判定する。基準値及び閾値は、正常であることが確認された吐出ノズル２４について予め測定して求めておく。
第一近似円の径と第二近似円の径との和が基準値と大きく異なる要因としては、カメラ４２の焦点位置が所定の検査位置からずれていることによって画像がぼけている場合や、吐出ノズル２４の壁面に形成された撥液メッキ２７の厚さが適切な厚さではないこと、などがある。
第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して、差が閾値以下でなかった（ステップＳ２７でＮＯ）場合には、ステップＳ２８に進む。第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して、差が閾値以下であった（ステップＳ２７でＹＥＳ）場合には、ステップＳ３７に進む。
【００４８】
ステップＳ２７の次に、ステップＳ２８では、検査位置検索回数が基準回数以上であるか否かを判定する。検査位置検索回数は、カメラ４２の焦点位置を検索位置に移動させる工程と、画像を取得する工程と、画像から第一近似円の径と第二近似円の径との和を求める工程と、求めた和を基準値と比較して閾値以下であるか否かを判定する工程とを実施した回数である。ステップＳ２７を終了した時点で、検査位置検索回数は１である。
検査位置検索回数が基準回数以下である（ステップＳ２８でＮＯ）場合は、ステップＳ２９に進む。検査位置検索回数が基準回数以上である（ステップＳ２８でＹＥＳ）場合は、ステップＳ３４に進む。
【００４９】
ステップＳ２８の次に、ステップＳ２９では、カメラ４２の焦点位置を、吐出ノズル２４の軸方向（Ｚ軸方向）に予め定めた所定量だけ移動させる。所定量は、例えば２μｍである。
次に、ステップＳ３０では、ステップＳ２９で焦点位置を移動した位置において、ステップＳ２５と同様に、吐出ノズル２４のノズル孔画像１００を取得する。
次に、ステップＳ３１では、ステップＳ２６と同様に、ステップＳ３０で取得したノズル孔画像１００における第一近似円の径及び第二近似円の径を取得する。
【００５０】
次に、ステップＳ３２では、ステップＳ２７と同様に、第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して、差が閾値以下であるか否かを判定する。
第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して、差が閾値以下でなかった（ステップＳ３２でＮＯ）場合には、ステップＳ３３に進む。第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して、差が閾値以下であった（ステップＳ３２でＹＥＳ）場合には、ステップＳ３７に進む。
ステップＳ３２において第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して差が閾値以下となるのは、ステップＳ２４においてカメラ４２の焦点位置を移動した位置が適切な検査位置ではなかったが、ステップＳ２９において移動させることによって、適切な検査位置に位置した場合である。
差が閾値以下とならないのは、ステップＳ２９において移動させても、適切な検査位置に至らなかった場合、又は撥液メッキ２７の厚さが適切な厚さではないなどの他の要因に起因して、第一近似円の径と第二近似円の径との和が基準値と比較して差が閾値以下でない場合である。
【００５１】
ステップＳ３２の次に、ステップＳ３３では、検査位置検索回数の数値を１大きくする。
ステップＳ３３の次に、ステップＳ２８に戻り、ステップＳ２８からステップＳ３２を繰り返す。
【００５２】
ステップＳ２８の次に、ステップＳ３４では、ステップＳ２３と同様に、撮像装置４１のカメラ４２の焦点位置をマザーノズル基板２５Ａの表面（圧力室面２５ｂ）に移動させる。
次に、ステップＳ３５では、ステップＳ２４と同様に、撮像装置４１のカメラ４２の焦点位置を、吐出ノズル２４の軸方向（Ｚ軸方向）に、定められた一定量移動させて、検査位置に移動させる。
次に、ステップＳ３６では、ステップＳ２５と同様に、吐出ノズル２４のノズル孔画像１００を取得する。
ステップＳ３４とステップＳ３５とを実施することによって、カメラ４２の焦点位置が適切な検査位置になった場合には、ステップＳ３６で焦点が合った画像が取得できる。例えば、マザーノズル基板２５Ａの微小なうねりに起因して、検査対象の吐出ノズル２４の周辺の圧力室面２５ｂの位置が、ステップＳ２３においてカメラ４２の焦点位置を合わせた圧力室面２５ｂの位置とずれているために、ノズル検査装置４０に対して圧力室面２５ｂの位置がずれている可能性がある。この場合、適切な検査位置がノズル検査装置４０に対してずれていた可能性がある。当該ずれ量がステップＳ２８からステップＳ３２を繰り返えしてカメラ４２の焦点位置を移動させた移動量より大きかった場合などには、ステップＳ３４とステップＳ３５とを実施することによって、カメラ４２の焦点位置が適切な検査位置になる可能性がある。
ステップＳ３６の次には、ステップＳ３７に進む。
【００５３】
ステップＳ２７、ステップＳ３２、又はステップＳ３６の次に、ステップＳ３７では、吐出ノズル２４の欠陥の有無を検証する。吐出ノズル２４の欠陥の有無の検証は、ステップＳ２５、ステップＳ３０、又はステップＳ３６で取得した吐出ノズル２４のノズル孔画像１００を検証することによって実施する。
ステップＳ３６で取得したノズル孔画像１００は、焦点が合っていない画像である可能性が高いが、焦点が合っていない画像であっても、欠陥の有無を検証するためのノズル孔画像１００として用いることは可能である。
検査項目は、例えば、撥液メッキ２７のメッキ入込量ｄ、撥液メッキ２７のメッキ厚、撥液メッキ２７のメッキ切れ、吐出ノズル２４内の異物などである。
【００５４】
メッキ入込量ｄは、ノズル孔画像１００におけるメッキ画１２７のグレー値を取得し、当該グレー値を基準値と比較することで検証する。メッキ画１２７のグレー値が、膜部グレー値に相当する。メッキ画１２７のグレー値を取得する工程が、グレー値取得工程に相当する。
上述したように、灰色であるメッキ画１２７の色調は、メッキ入込量ｄによって変わり、メッキ画１２７のグレー値は、メッキ入込量ｄの値によって定まる値である。メッキ入込量ｄが小さいほどメッキ画１２７の色は白色に近くなり、グレー値は２５５に近くなる。メッキ入込量ｄが大きいほどメッキ画１２７の色は黒色に近くなり、グレー値は０に近くなる。
グレー値は、メッキ画１２７における複数の位置において計測し、複数の位置のグレー値を平均して求める。より好ましくは、メッキ画１２７の全面におけるグレー値を平均して求める。
ステップＳ３６で取得したノズル孔画像１００が焦点が合っていない画像であった場合には、メッキ画１２７は焦点が合っていない画像であり、メッキ画１２７のグレー値は焦点が合っていないことによっても基準値との差が大きくなる。
【００５５】
基準値は、検査対象としている吐出ノズル２４の前に検査を実施した所定の数の吐出ノズル２４におけるメッキ画１２７のグレー値の平均値を用いる。基準値を求めるために用いる吐出ノズル２４の所定の数は、例えば３個である。検査対象としている吐出ノズル２４の前に検査を実施した吐出ノズル２４の数が少ない場合には、基準値は、メッキ入込量ｄが適切であることが確認された吐出ノズル２４について、メッキ画１２７のグレー値を測定することによって求めた値を用いることができる。なお、メッキ入込量ｄが適切であることを確認する際は、正常な吐出をできることが確認できれば充分であり、メッキ入込量ｄの値を求めることは必ずしも必要ではない。
【００５６】
撥液メッキ２７のメッキ厚は、吐出ノズル２４の壁面に形成された撥液メッキ２７の厚さを求め、基準値と比較することで検証する。撥液メッキ２７のメッキ厚は、ステップＳ２６、又はステップＳ３１で取得した第一近似円及び第二近似円の径から求められる。第一近似円の径と第二近似円の径との差の１／２が、撥液メッキ２７のメッキ厚である。
【００５７】
撥液メッキ２７のメッキ切れは、円柱形状の吐出ノズル２４における周方向において、撥液メッキ２７が形成されていないところが部分的に存在する欠陥である。メッキ切れが存在する場合は、第一円１０１におけるメッキ切れがある部分がぼけて不明瞭になるため、第一円１０１を検出することで、メッキ切れの有無を検出することができる。より詳細には、第一円１０１は、孔部画１２０とメッキ画１２７との境界である。上述したように、孔部画１２０は略白色でありメッキ画１２７は灰色であることから、第一円１０１は、グレー値の明確な差異によってエッジであると確認できる点の集合である。孔部画１２０の中心から放射状に広がる複数の走査線を想定し、当該走査線に沿って走査してグレー値を検出すると、撥液メッキ２７のメッキ切れがない場合には、孔部画１２０とメッキ画１２７との境界でグレー値の段差が検出される。メッキ切れが存在する部分では、孔部画１２０からメッキ画１２７にかけてグレー値が緩やかに変化して、グレー値が明確に変化する点がなくなることで、メッキ切れが有ることが検出される。
【００５８】
吐出ノズル２４内の異物は、ノズル孔画像１００内の異物の像の存在を検出することで有無を検出することができる。ノズル孔画像１００の孔部画１２０や斜面部画１２６において、部分的にグレー値が大きく異なる領域が異物の像の部分である。
【００５９】
次に、図４のステップＳ３８では、メッキ入込量ｄが正常であるか否かを判定する。ステップＳ３７において検証されたメッキ画１２７のグレー値の基準値との差が閾値以下の場合には、メッキ入込量ｄが正常であると判定し、基準値との差が閾値を超えた場合には、メッキ入込量ｄが正常ではない可能性があると判定する。
メッキ入込量ｄが正常であると判定した場合（ステップＳ３８でＹＥＳ）は、ステップＳ４０に進む。メッキ入込量ｄが正常ではない可能性があると判定した場合（ステップＳ３８でＮＯ）には、ステップＳ３９に進む。ステップＳ３９では、検査中の吐出ノズル２４を入込量不良候補ノズルとして登録する。ステップＳ３９の次には、ステップＳ４０に進む。入込量不良候補ノズルが、不良候補孔に相当する。
メッキ入込量ｄを検査し、入込量不良候補ノズルを抽出する工程であるステップＳ３７とステップＳ３８とが、入り込み量判定工程の、予備判定工程に相当する。
【００６０】
ステップＳ３８又はステップＳ３９の次に、ステップＳ４０では、メッキ入込量不良以外の不良が有るか否かを判定する。
ステップＳ３７において求められた撥液メッキ２７のメッキ厚が基準値に対して閾値の範囲を超えて厚い場合は、メッキ厚が厚い不良と判定し、閾値の範囲を超えて薄い場合は、メッキ厚が薄い不良と判定する。
ステップＳ３７において求められた第一円１０１が明確でない部分の範囲が閾値を越えた場合は、メッキ切れ不良と判定する。第一円１０１が明確でない部分の範囲は、孔部画１２０の中心から放射状に走査してグレー値を検出する際の走査線において、グレー値が明確に変化する点がなかった走査線の数から求めることができる。
ステップＳ３７において、ノズル孔画像１００内の異物の像の存在が確認された場合は、異物不良と判定する。
【００６１】
不良がないと判定された場合（ステップＳ４０でＮＯ）には、ステップＳ４４に進む。いずれかの不良があると判定された場合（ステップＳ４０でＹＥＳ）には、ステップＳ４１に進む。ステップＳ４１では、検査中の吐出ノズル２４を不良ノズルとして登録する。
ステップＳ４１の次に、ステップＳ４２では、検査中のノズル基板２５において不良ノズルとして登録された数が基準値を超えたか否かを判定する。
不良ノズルとして登録された数が基準値未満の場合（ステップＳ４２でＮＯ）には、ステップＳ４４に進む。不良ノズルとして登録された数が基準値以上の場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）には、ステップＳ４３に進む。
ステップＳ４３では、検査中のノズル基板２５を不良ノズル基板として登録する。ステップＳ４３の次には、ステップＳ５０に進む。
【００６２】
ステップＳ４０又はステップＳ４２の次に、ステップＳ４４では、検査中の吐出ノズル２４が当該吐出ノズル２４を含むノズル列２４Ａにおける最後の吐出ノズル２４であるか否かを判定する。
検査中の吐出ノズル２４がノズル列２４Ａにおける最後の吐出ノズル２４ではない場合（ステップＳ４４でＮＯ）には、ステップＳ４５に進む。
検査中の吐出ノズル２４がノズル列２４Ａにおける最後の吐出ノズル２４である場合（ステップＳ４４でＹＥＳ）には、ステップＳ４６に進む。
【００６３】
ステップＳ４６では、ステップＳ３９において入込量不良候補ノズルとして登録された吐出ノズル２４について、メッキ入込量不良であるか検証する。検証は、入込量不良候補ノズルにおけるメッキ画１２７のグレー値を予測グレー値と比較することで実施する。
最初に、予測グレー値について、図６を参照して説明する。図６は、予測グレー値を例示する説明図であって、吐出ノズル２４の位置と当該吐出ノズル２４のグレー値との関係から任意の吐出ノズル２４の予測グレー値を求めるグラフの例を示している。
【００６４】
図６のグラフにおいて、横軸は、１列のノズル列２４Ａにおける吐出ノズル２４の位置をノズル番号で示している。横軸におけるノズル番号の相対位置は、ノズル列２４Ａにおける対応する吐出ノズル２４の相対位置と相似になっている。縦軸は、グレー値を示している。この場合のノズル列２４Ａが、孔群に相当する。
図６にｇ１、ｇ２、ｇｌ、ｇｍ、ｇｎ、ｇｓ、ｇｔ、ｇｕ、ｇａ、又はｇｂと示した点は、ノズル番号が１、２、ｌ、ｍ、ｎ、ｓ、ｔ、ｕ、ａ、又はｂである吐出ノズル２４の、ステップＳ３７において求められたグレー値を示している。以降、ノズル番号が例えばｎの吐出ノズル２４を吐出ノズル２４ｎと表記する。
吐出ノズル２４ａ及び吐出ノズル２４ｂは、入込量不良候補ノズルである。吐出ノズル２４ａのグレー値ｇａは、実測許容範囲ｇｗａの範囲から外れているため、吐出ノズル２４ａは、入込量不良候補ノズルとして登録されている。実測許容範囲ｇｗａは、グレー値ｇｌ、グレー値ｇｍ、及びグレー値ｇｎの平均値と閾値とから求められた許容範囲である。吐出ノズル２４ｂのグレー値ｇｂは、実測許容範囲ｇｗｂの範囲から外れているため、吐出ノズル２４ｂは、入込量不良候補ノズルとして登録されている。実測許容範囲ｇｗｂは、グレー値ｇｓ、グレー値ｇｔ、及びグレー値ｇｕの平均値と閾値とから求められた許容範囲である。
【００６５】
グレー値曲線Ｓは、ステップＳ３８においてメッキ入込量ｄが正常であると判定された吐出ノズル２４のグレー値を結ぶ折れ線を滑らかな曲線に近似した曲線である。ノズル列２４Ａにおける任意の吐出ノズル２４の予測グレー値は、グラフの横軸における当該吐出ノズル２４の位置に対応するグレー値曲線Ｓが示すグレー値である。横軸にａで示した吐出ノズル２４ａの位置においてグレー値曲線Ｓから読み取れる予測グレー値が、吐出ノズル２４ａの予測グレー値ｓａである。横軸にｂで示した吐出ノズル２４ｂの位置においてグレー値曲線Ｓから読み取れる予測グレー値が、吐出ノズル２４ｂの予測グレー値ｓｂである。グレー値曲線Ｓが、孔の位置と当該孔に対応する膜部グレー値との関係式を表す曲線である。
【００６６】
予測グレー値ｓａに閾値を加えた許容範囲が、予測許容範囲ｓｗａであり、予測グレー値ｓｂに閾値を加えた許容範囲が、予測許容範囲ｓｗｂである。
グレー値ｇａについて、予測グレー値ｓａを基準にした予測許容範囲ｓｗａに入るか否かを判定し、吐出ノズル２４ａのメッキ入込量ｄが正常であるか否かを判定する。グレー値ｇｂについて、予測グレー値ｓｂを基準にした予測許容範囲ｓｗｂに入るか否かを判定し、吐出ノズル２４ｂのメッキ入込量ｄが正常であるか否かを判定する。
グレー値ｇａは、予測許容範囲ｓｗａに入っており、吐出ノズル２４ａのメッキ入込量ｄが正常であると判定できる。実測許容範囲ｇｗａを規定するグレー値ｇｌ、グレー値ｇｍ、及びグレー値ｇｎは大きい方にずれており、実測許容範囲ｇｗａが値の大きい方にずれたために、ステップＳ３８では、実測許容範囲ｇｗａを基準にして判定して、グレー値ｇａは許容範囲を外れると判定されている。
実測許容範囲ｇｗｂを規定するグレー値ｇｓ、グレー値ｇｔ、及びグレー値ｇｕはグレー値曲線Ｓに近い値であり、実測許容範囲ｇｗｂの値も、予測許容範囲ｓｗｂの値と近い値である。グレー値ｇｂは、予測許容範囲ｓｗｂからも外れており、吐出ノズル２４ｂのメッキ入込量ｄは、ステップＳ４６でも正常ではないと判定される。
入込量不良候補ノズルとして登録された吐出ノズル２４について、メッキ入込量不良であるか検証するステップＳ４６の工程が、入り込み量判定工程の、本判定工程に相当する。
【００６７】
図４のステップＳ４６の次に、ステップＳ４７では、メッキ入込量ｄが正常でない吐出ノズル２４が存在したか否かを判定する。
メッキ入込量ｄが正常でない吐出ノズル２４が存在しない場合（ステップＳ４７でＮＯ）には、ステップＳ４９に進む。メッキ入込量ｄが正常でない吐出ノズル２４が存在した場合（ステップＳ４７でＹＥＳ）には、ステップＳ４８に進む。
ステップＳ４７の次に、ステップＳ４８では、メッキ入込量ｄが正常でない吐出ノズル２４を、メッキ入込量不良ノズルとして登録する。ステップＳ４８の次には、ステップＳ４９に進む。
【００６８】
ステップＳ４７又はステップＳ４８の次に、ステップＳ４９では、最後に検査を実施した吐出ノズル２４が当該吐出ノズル２４を含むノズル基板２５における最後の吐出ノズル２４であるか否かを判定する。
最後に検査を実施した吐出ノズル２４がノズル基板２５における最後の吐出ノズル２４ではない場合（ステップＳ４９でＮＯ）には、ステップＳ４５に進む。
最後に検査を実施した吐出ノズル２４がノズル基板２５における最後の吐出ノズル２４であった場合（ステップＳ４９でＹＥＳ）には、ステップＳ５０に進む。
【００６９】
ステップＳ４３又はステップＳ４９の次に、ステップＳ５０では、最後に検査を実施した吐出ノズル２４がマザーノズル基板２５Ａにおける最後の吐出ノズル２４であるか否かを判定する。
最後に検査を実施した吐出ノズル２４がマザーノズル基板２５Ａにおける最後の吐出ノズル２４ではない場合（ステップＳ５０でＮＯ）には、ステップＳ４５に進む。
【００７０】
ステップＳ４４、ステップＳ４９、又はステップＳ５０の次に、ステップＳ４５では、検査対象を次の吐出ノズル２４に移動する。基板移動機構５１によってマザーノズル基板２５Ａを移動させることによって、同じノズル列２４Ａにおける隣の吐出ノズル２４、次のノズル列２４Ａにおける最初の吐出ノズル２４、又は次のノズル基板２５における最初の吐出ノズル２４を、撮像装置４１のカメラ４２が臨む位置に位置させる。
ステップＳ４５の次には、ステップＳ２５に戻り、ステップＳ２５からステップＳ５０の各ステップを繰り返す。
【００７１】
ステップＳ５０において、最後に検査を実施した吐出ノズル２４がマザーノズル基板２５Ａにおける最後の吐出ノズル２４ではあった場合（ステップＳ５０でＹＥＳ）には、マザーノズル基板２５Ａの吐出ノズル２４の検査を終了する。
【００７２】
以下、実施形態による効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）カメラ４２の焦点位置を検査位置に合わせるために、最初に圧力室面２５ｂに焦点位置を合わせて、次に検査位置に移動させている。カメラ４２の光軸に略平行である吐出ノズル２４の壁面の途中にある検査位置にカメラ４２の焦点を合わせることは困難であるが、カメラ４２の光軸方向に略垂直である圧力室面２５ｂにカメラ４２の焦点を合わせることは、自動で容易に実施することができる。これにより、カメラ４２の焦点位置を検査位置に容易に、また迅速に合わせることができる。
【００７３】
（２）ノズル孔画像１００の第一円１０１又は第二円１０２を検査に用いる際に、第一円１０１又は第二円１０２に代えて、第一近似円及び第二近似円を求めて、第一近似円及び第二近似円の径を用いて検査を実施している。第一円１０１及び第二円１０２は、例えば異物の存在や、撮像装置の焦点ずれなどに影響されて、実物は正常でも、画像としては円の一部が損なわれていたり、焦点が合っていない画像となっていたりする場合がある。この場合、適性な検査が実施できない可能性がある。第一近似円及び第二近似円を用いることで、画像の部分的な欠陥を補正して、適正な検査を実施することができる。
【００７４】
（３）第一近似円の径と第二近似円の径との和を、基準値と比較して、差が閾値以下であるか否かを判定する工程を実施する。カメラ４２の焦点位置が適正な検査位置にない場合には、第一近似円の径と第二近似円の径との和が変わってしまうため、第一近似円の径と第二近似円の径との和を、基準値と比較することで、カメラ４２の焦点位置が適正な検査位置にない場合を検出することができる。
【００７５】
（４）カメラ４２の焦点位置が検査位置に合っていない可能性がある場合には、カメラ４２の焦点位置を移動して、ノズル孔画像１００の取得及び第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較する工程を実施している。これにより、焦点位置が適正な検査位置からずれていた場合には、ずれていることを検出することができ、焦点位置を適正な検査位置に合わせることができる。
【００７６】
（５）検査位置にカメラ４２の焦点位置を合わせ、焦点位置がずれた可能性がなければ、焦点位置をＺ軸方向の同じ位置に維持して検査を実施する。これにより、吐出ノズルごとに焦点位置合わせを実施する場合に比べて、検査時間を抑制することができる。
【００７７】
（６）カメラ４２の焦点位置が検査位置に合っていない可能性がある場合で、焦点位置をずらしても焦点位置を適正な検査位置に合わせることができなかった場合には、検査位置にカメラ４２の焦点位置を合わせる工程を再度実施する。この工程を実施することで、圧力室面２５ｂの位置がずれてしまったことに伴って検査位置がずれていた場合には、圧力室面２５ｂの位置を取得しなおして、適正な検査を実施することができる。
【００７８】
（７）メッキ入込量ｄは、ノズル孔画像１００におけるメッキ画１２７のグレー値を取得し、当該グレー値を基準値と比較することで検証する。メッキ画１２７の色調は、メッキ入込量ｄによって変わり、メッキ画１２７のグレー値は、メッキ入込量ｄの値によって定まる値である。径が数十μ程度である吐出ノズル２４においてメッキ入込量ｄの実寸法を直接計測することは、非常に困難である。間接的に寸法を測定する場合には、例えば、計測する対象の吐出ノズル２４の近くのマザーノズル基板２５Ａの厚さと、圧力室面２５ｂから撥液メッキ２７の端面までの距離とを測定する必要があり、測定要素が多くなることで誤差の要因が多くなると共に、測定に要する時間も増大する。メッキ画１２７のグレー値を取得し、当該グレー値を基準値と比較することによってメッキ入込量ｄの検査を実施することで、メッキ画１２７のグレー値を取得するだけで判定が可能となるため、測定誤差の要因を少なくして、正確な判定を容易に実施することができる。
【００７９】
（８）グレー値は、メッキ画１２７における複数の位置において計測し、複数の位置のグレー値を平均して求める。より好ましくは、メッキ画１２７の全面におけるグレー値を平均して求める。グレー値はメッキ画１２７の全面において必ずしも一様ではない。例えば、撥液メッキ２７の端面は多少の凹凸が存在し、端面の角部が完全な角であることは実質的にあり得ないなど、角度や位置の微小なばらつきによって、グレー値が部分的にばらつく可能性がある。メッキ画１２７における複数の位置又はメッキ画１２７の全面におけるグレー値を平均してメッキ画１２７のグレー値を求めることで、メッキ画１２７の面内で一様ではないことに起因する誤差を排除して、より適切な判定を実施することができる。
【００８０】
（９）メッキ入込量ｄが正常ではない可能性があると判定した吐出ノズル２４を入込量不良候補ノズルとして登録し、再度検査を実施している。２回の検査工程を実施することで、検査工程が１回の場合にくらべて、誤った判定を実施する可能性を低減することができる。
【００８１】
（１０）メッキ入込量ｄの２回の検査工程において、一回目の検査工程では、基準値は、検査対象としている吐出ノズル２４の前に検査を実施した複数の吐出ノズル２４におけるメッキ画１２７のグレー値の平均値を用いる。二回目の検査工程では、基準値は、予測グレー値を用いる。２回の検査工程で、それぞれ求め方が異なる基準値を使用することで、基準値の求め方に起因して基準値に含まれる誤差要因を分散させて、誤った検査を実施する可能性を低減することができる。
【００８２】
（１１）ステップＳ３７においてメッキ画１２７のグレー値を比較する基準値は、検査対象としている吐出ノズル２４の前に検査を実施した例えば３個の吐出ノズル２４におけるグレー値の平均値を用いる。グレー値は、吐出ノズル２４間の環境条件の差によって、複数の吐出ノズル２４に略同等の影響と、それぞれの吐出ノズル２４ごとにばらつきのある影響とをうける可能性がある。判定対象の吐出ノズル２４の前に検査した吐出ノズル２４は、判定対象の吐出ノズル２４と環境条件の差が小さい可能性が高く、それぞれの吐出ノズル２４ごとにばらつきのある影響の差が小さい可能性が高い。このため、当該吐出ノズル２４のグレー値を基準値とすることで、環境条件の差による判定誤差の発生を抑制することができる。
３個の吐出ノズル２４におけるグレー値の平均位置を基準値とすることで、単一の吐出ノズル２４のグレー値を基準値とする場合にくらべて吐出ノズル２４の個体差の影響を抑制することができる。
【００８３】
（１２）入込量不良候補ノズルとして登録された吐出ノズル２４は、予測グレー値を基準として検査することによって、メッキ入込量ｄの良否の再検査を実施される。グレー値は環境条件の差によって、複数の吐出ノズル２４に略同等の影響と、それぞれの吐出ノズル２４ごとにばらつきのある影響とをうける可能性がある。複数の吐出ノズル２４に略同等の影響は、良品と判定された吐出ノズル２４についても、入込量不良候補ノズルと判定された吐出ノズル２４についても、略同等であり、良品と判定された吐出ノズル２４に対応するグレー値から求められた予測グレー値は、当該複数の吐出ノズル２４に略同等の影響を受けた状態でのグレー値である。入込量不良候補ノズルのグレー値を予測グレー値と比較することで、入込量不良候補ノズルのグレー値と予測グレー値とに共通する、環境条件の差による複数の吐出ノズル２４に略同等の影響を排除した判定を実施することができる。
【００８４】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００８５】
（変形例１）前記実施形態においては、検査対象はマザーノズル基板２５Ａに形成された吐出ノズル２４におけるメッキ入込量ｄであったが、検査対象の孔は吐出ノズルに限らない。また、入込量を検査する対象の膜もメッキに限らない。孔の壁面に、孔の途中まで膜を形成するものであれば、上述した検査方法を用いて好適に検査を実施することができる。
【００８６】
（変形例２）前記実施形態においては、ステップＳ３９において入込量不良候補ノズルを登録し、ステップＳ４６では入込量不良候補ノズルとして登録された吐出ノズル２４について、メッキ入込量不良であるか検証していたが、検査を２回実施することは必須ではない。検査結果における不良率などを検証し、検査工数と不適切な検査結果が出される確率などを総合して、検査工程を決定することが好ましい。
【００８７】
（変形例３）前記実施形態においては、ステップＳ４６では、ステップＳ３９において入込量不良候補ノズルとして登録された吐出ノズル２４について、入込量不良候補ノズルにおけるメッキ画１２７のグレー値を予測グレー値と比較することで実施していたが、予測グレー値と比較する方法を用いることは必須ではない。例えば、全ての入込量不良候補ノズルについて、表面に焦点あわせを実施する工程から実施するなど、他の方法であってもよい。
【００８８】
（変形例４）前記実施形態においては、ステップＳ３７においてグレー値を比較する基準値は、検査対象としている吐出ノズル２４の前に検査を実施した所定の数としての３個の吐出ノズル２４におけるメッキ画１２７のグレー値の平均値を用いていた。しかし、所定の数が３個であることは必須ではない。所定の数は３個以外の複数の数であってもよいし、１個であってもよい。所定の数は、数が増加することによって孔の個体差の影響を低減できる効果と、数が増加することによって工数が増加することと、を考慮して適切な値を定めることが好ましい。
【符号の説明】
【００８９】
１…液滴吐出装置、２０…液滴吐出ヘッド、２４…吐出ノズル、２４Ａ…ノズル列、２５…ノズル基板、２５Ａ…マザーノズル基板、２５ａ…ノズル形成面、２５ｂ…圧力室面、２６…ノズル斜面部、２７…撥液メッキ、３０…マザー基板治具、３０ａ…上治具枠、３０ｂ…下治具枠、４０…ノズル検査装置、４１…撮像装置、４２…カメラ、４３…レンズ、４４…鏡筒、４６…同軸照明、４７…透過照明、５１…基板移動機構、６１…撮像装置昇降機構、７１…制御ユニット、１００…ノズル孔画像、１０１…第一円、１０２…第二円、１０３…第三円、１２０…孔部画、１２５…面部画、１２６…斜面部画、１２７…メッキ画。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔基板に形成された孔の状態を検査する検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液状体を液滴として吐出し、任意の位置に着弾させることによって、所定の量の液状体を所定の位置に精度よく配置する液状体吐出装置が知られている。所定の量の液状体を所定の位置に精度よく配置するためには、吐出量や吐出方向が正確であることが必要であり、液状体を吐出する吐出ノズル孔は、所定の形状であることや、壁面が所定の状態であること、などが厳密に求められる。吐出ノズル孔を有するノズル部材の製造においては、吐出ノズル孔の形状や、異物の有無も含む壁面の状態などの精密な検査が実施されている。しかし、吐出ノズル孔のような小径孔を精密に検査することは困難であり、確実に検査を実施するための検査方法や検査装置が工夫されている。
【０００３】
特許文献１には、ホール内に挿入した投光部からホール内壁に光を投射し、反射光を検出することによって、ホールの内壁の表面状態を抽出し、良否を検査できるホール内検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１７４４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、液状体吐出装置の吐出ノズル孔の孔径は、数十μｍから百数十μｍ程度である。特許文献１に開示されたような装置を用いるためには、数十μｍから百数十μｍ程度の孔径の孔に遊嵌させることができるような投光部を形成することが必要であるが、そのような微細な投光部を形成することは物理的にほとんど不可能であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる検査方法は、孔基板に形成された孔の状態を検査する検査方法であって、前記孔基板における第一の面の方向から撮影した前記孔の孔画像を取得する画像取得工程と、前記孔画像から前記孔の状態を判定する状態判定工程と、を有し、前記状態判定工程は、前記孔画像における前記孔基板における前記第一の面と反対側の第二の面から前記孔の壁面にかけて形成された膜の部分のグレー値である膜部グレー値を取得するグレー値取得工程と、前記膜部グレー値の値によって、前記膜の前記第二の面からの入り込み量を判定する入り込み量判定工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本適用例にかかる検査方法によれば、孔画像における膜の部分のグレー値である膜部グレー値によって、膜の第二の面からの入り込み量を判定する。第一の面の側から撮影した孔画像において、孔の壁面に形成された膜の部分は、形状が環状である。環状部分のグレー値は、膜部の第二の面からの入り込み量に依存して変化する。膜部グレー値によって膜部分の第二の面からの入り込み量を判定することで、膜部グレー値を測定するだけで判定が可能となるため、膜部の第二の面からの入り込み量の判定のための測定における測定誤差の要因を少なくして、正確な判定を容易に実施することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる検査方法は、前記グレー値取得工程では、前記孔画像における前記膜の部分のグレー値を前記膜の部分の面内で平均して、前記膜部グレー値を求めることが好ましい。
【００１０】
この検査方法によれば、膜部グレー値は、膜の部分のグレー値を膜の部分の面内で平均して求める。グレー値は環状部分の全面において必ずしも一様ではないため、部分的なグレー値を用いると面内の変化に起因する誤差が発生する可能性がある。平均値を膜部グレー値とすることで、面内で一様ではないことに起因する誤差を排除して、より適切な判定を実施することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる検査方法は、前記入り込み量判定工程が、前記孔が良品孔か不良品孔の候補である不良候補孔かを判定する予備判定工程と、前記予備判定工程において前記不良候補孔と判定された前記孔について判定する本判定工程と、を有することが好ましい。
【００１２】
この検査方法によれば、予備判定工程と本判定工程の２回の判定工程を実施する。２回の判定工程を実施することで、判定工程が１回の場合にくらべて、誤った判定を実施する可能性を低減することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる検査方法は、前記予備判定工程では、検査対象としている前記孔の前に検査した所定の数の前記孔における前記膜部グレー値の平均値を基準値として判定することが好ましい。
【００１４】
この検査方法によれば、現在の検査対象の孔の前に検査した孔における膜部グレー値を基準値とする。膜部グレー値は環境条件の差によって、複数の孔に略同等の影響と、それぞれの孔ごとにばらつきのある影響とをうける可能性がある。判定対象の孔の前に検査した孔は、判定対象の孔と環境条件の差が小さい可能性が高く、それぞれの孔ごとにばらつきのある影響の差が小さい可能性が高い。このため、当該孔の膜部グレー値を基準値とすることで、環境条件の差による判定誤差の発生を抑制することができる。環境条件の差は、例えば孔基板のうねりによる第二の面のうねりに起因する、第二の面に垂直な方向における孔の位置のばらつきが、挙げられる。所定の数を複数とし、複数の孔における膜部グレー値の平均値を基準値とすることで、単一の孔の膜部グレー値を基準値とする場合にくらべて孔の個体差の影響を抑制することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる検査方法は、前記本判定工程が、複数の前記孔からなる孔群において、前記予備判定工程において前記良品孔と判定された前記孔に対応する前記膜部グレー値から予測グレー値を求める予測グレー値取得工程と、前記不良候補孔の前記膜部グレー値を前記予測グレー値と比較する比較工程と、を有することが好ましい。
【００１６】
この検査方法によれば、予測グレー値を求め、不良候補孔の膜部グレー値を予測グレー値と比較することで良否判定を実施する。膜部グレー値は環境条件の差によって、複数の孔に略同等の影響と、それぞれの孔ごとにばらつきのある影響とをうける可能性がある。複数の孔に略同等の影響は、良品孔と判定された孔についても、不良候補孔と判定された孔についても、略同等であり、良品孔と判定された孔に対応する膜部グレー値から求められた予測グレー値は、当該複数の孔に略同等の影響を受けた状態での膜部グレー値である。不良候補孔の膜部グレー値を予測グレー値と比較することで、不良候補孔の膜部グレー値と予測グレー値とに共通する、環境条件の差による複数の孔に略同等の影響を排除した判定を実施することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかる検査方法は、前記予測グレー値が、前記孔が属する前記孔群における前記孔の位置と当該孔に対応する前記膜部グレー値の実測値とから求められる前記孔の位置と当該孔に対応する前記膜部グレー値との関係式における、前記孔の位置に対応する前記膜部グレー値であることが好ましい。
【００１８】
この検査方法によれば、予測グレー値は、孔の位置と膜部グレー値との関係式における孔の位置に対応する膜部グレー値である。それぞれの孔ごとにばらつきのある環境条件の影響は、孔基板における孔の位置が互いに異なることがばらつき要因のひとつである。孔の位置と膜部グレー値との関係式を求めることにより、孔の位置に対応する予測グレー値を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は、液滴吐出装置全体の概略構成を示す外観斜視図。（ｂ）は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図。
【図２】（ａ）は、個別のノズル基板の平面形状を示す平面図。（ｂ）は、吐出ノズルの断面形状を示す断面図。（ｃ）は、マザーノズル基板の平面形状を示す平面図。
【図３】（ａ）は、ノズル検査装置の構成を示す説明図。（ｂ）は、マザー基板治具の形状を示す平面図。（ｃ）は、マザー基板治具の形状を示す側面図。
【図４】吐出ノズル検査工程の各工程を示すフローチャート。
【図５】吐出ノズルを撮影した画像の例を示す説明図。
【図６】予測グレー値を例示する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、検査方法について、図面を参照して説明する。本実施形態は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドが有するノズル基板における吐出ノズル孔を検査する検査方法を例にして説明する。なお、以下の説明において参照する図面では、図示の便宜上、部材又は部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００２１】
＜液滴吐出装置＞
最初に、検査対象である吐出ノズル孔が形成されたノズル基板を有する吐出ヘッドを備える液滴吐出装置１について、図１を参照して説明する。図１は、液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。図１（ａ）は、液滴吐出装置全体の概略構成を示す外観斜視図であり、図１（ｂ）は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図である。
【００２２】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド２０を有するヘッド機構部２と、液滴吐出ヘッド２０から吐出された液滴の吐出対象であるワークＷを載置するワーク載置台３３を有するワーク機構部３と、液滴吐出ヘッド２０への液状体の供給を行う機能液供給部４と、液滴吐出ヘッド２０の保守を行うメンテナンス装置部５と、を備えている。また、これら各機構部等を総括的に制御する吐出装置制御部６を備えている。さらに、液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された定盤９とを備えている。
【００２３】
定盤９の上面には、ワーク機構部３が配設されている。ワーク機構部３は、定盤９の長手方向（Ｘ軸方向）に延在している。ワーク機構部３の上方には、定盤９に固定された２本の支持柱で支持されているヘッド機構部２が配設されている。ヘッド機構部２は、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在している。定盤９の傍らには、ヘッド機構部２の液滴吐出ヘッド２０に連通する供給管を有する機能液供給部４の液状体タンクなどが配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持柱の近傍には、メンテナンス装置部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に延在して配設されている。さらに、定盤９の下側に、吐出装置制御部６が収容されている。
【００２４】
ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド２０を有するヘッドユニット２１と、ヘッドユニット２１を支持するヘッドキャリッジ２２とを有し、ヘッドキャリッジ２２をＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。ワーク機構部３は、ワーク載置台３３をＸ軸方向に移動させることで、ワーク載置台３３に載置されたワークＷをＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
【００２５】
液滴吐出ヘッド２０を、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動させて停止させ、下方にあるワークＷのＸ軸方向の移動に同調させて、液状体を液滴として吐出させる。Ｘ軸方向に移動させるワークＷと、Ｙ軸方向に移動させる液滴吐出ヘッド２０とを相対的に制御することにより、ワークＷ上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する描画などを行うことが可能である。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル基板２５を備えている。ノズル基板２５には、多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが２列形成されている。吐出ノズル２４から機能液を液滴として吐出し、対向する位置にあるワークＷなどに着弾させることで、当該位置に機能液を配置する。ノズル列２４Ａは、液滴吐出ヘッド２０が液滴吐出装置１に装着された状態で、図１（ａ）に示したＹ軸方向に延在している。ノズル列２４Ａにおいて吐出ノズル２４は等間隔のノズルピッチで並んでおり、２列のノズル列２４Ａ間で、吐出ノズル２４の位置がＹ軸方向に半ノズルピッチずれている。したがって、液滴吐出ヘッド２０としては、Ｙ軸方向に半ノズルピッチ間隔で機能液の液滴を配置することができる。
【００２７】
＜マザーノズル基板＞
次に、検査対象となるマザーノズル基板２５Ａ及び吐出ノズル２４について、図２を参照して説明する。ノズル基板２５は、複数のノズル基板２５がマトリックス状に区画形成されるマザーノズル基板２５Ａの形で製造され、吐出ノズル２４の検査もマザーノズル基板２５Ａの状態で実施する。
図２は、マザーノズル基板の概要を示す説明図である。図２（ａ）は、個別のノズル基板の平面形状を示す平面図であり、図２（ｂ）は、吐出ノズルの断面形状を示す断面図であり、図２（ｃ）は、マザーノズル基板の平面形状を示す平面図である。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、ノズル基板２５は、略長方形形状の板に多数の吐出ノズル２４が略一直線状に並んだノズル列２４Ａが２列形成されている。図２（ａ）に示したノズル形成面２５ａは、ノズル基板２５が液滴吐出ヘッド２０に組み込まれた状態で、液滴吐出ヘッド２０の外面となる面である。図２（ｂ）に示すように、ノズル形成面２５ａには、撥液メッキ２７が形成されている。吐出ノズル２４は丸孔であり、撥液メッキ２７は、ノズル形成面２５ａに開口した吐出ノズル２４の壁面の一部にも形成されている。吐出ノズル２４の壁面に撥液メッキ２７が形成されている部分のノズル形成面２５ａからの長さを、メッキ入込量ｄと表記する。
【００２９】
ノズル基板２５におけるノズル形成面２５ａと反対側の圧力室面２５ｂは、ノズル基板２５が液滴吐出ヘッド２０に組み込まれた状態で、機能液が溜められており、溜められた機能液を液滴として吐出するための圧力を付与する圧力室に臨む面である。吐出ノズル２４の圧力室面２５ｂ側の端には、ノズル斜面部２６が形成されている。ノズル斜面部２６に囲まれた空間と吐出ノズル２４とで、円錐台の頂部が円柱状に伸びた形状の空間を形成している。なお、図２（ｂ）に示した撥液メッキ２７の端部は略平坦であり、圧力室面２５ｂと略平行であり、角部は略直角な角であるが、実際は、微小なうねりがあり、圧力室面２５ｂに対して傾いた斜面であり、角部は曲面である。
【００３０】
図２（ｃ）に示すように、ノズル基板２５は、マザーノズル基板２５Ａ上にマトリックス状に形成され、マザーノズル基板２５Ａを分割することにより取り出される。図２（ｃ）に２点鎖線で示した略長方形形状の領域が、分割されて１個のノズル基板２５となる部分である。マザーノズル基板２５Ａにおけるノズル基板２５となる部分以外の部分には、吐出ノズル２４を形成する際に使用する基準孔（図示省略）などが形成されている。１枚のマザーノズル基板２５Ａには、例えば、１２個のノズル基板２５が形成される。マザーノズル基板２５Ａの分割方法としては、ダイシング、レーザーカット、プレス等を用いることができる。
【００３１】
＜ノズル検査装置＞
次に、本実施形態で用いるノズル検査装置４０について、図３を参照して説明する。図３は、ノズル検査装置及びマザー基板治具の概要を示す説明図である。図３（ａ）は、ノズル検査装置の構成を示す説明図であり、図３（ｂ）は、マザー基板治具の形状を示す平面図であり、図３（ｃ）は、マザー基板治具の形状を示す側面図である。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、ノズル検査装置４０は、撮像装置４１と、撮像装置昇降機構６１と、基板移動機構５１と、制御ユニット７１と、を備えている。
図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、マザー基板治具３０は、上治具枠３０ａと、下治具枠３０ｂと、を備えている。上治具枠３０ａには枠開口３１ａが、下治具枠３０ｂには枠開口３１ｂが、それぞれ形成されている。枠開口３１ａ及び枠開口３１ｂは、ノズル基板２５の平面形状と略相似形状の平面形状を有する角孔であり、マザーノズル基板２５Ａにおける１２個のノズル基板２５に対応して、それぞれ１２個形成されている。上治具枠３０ａと下治具枠３０ｂとの間にマザーノズル基板２５Ａを挟み、図示省略した固定機構によって上治具枠３０ａと下治具枠３０ｂとを固定することによって、マザー基板治具３０にマザーノズル基板２５Ａを保持させる。マザー基板治具３０に保持されたマザーノズル基板２５Ａのノズル基板２５における吐出ノズル２４は、枠開口３１ａ又は枠開口３１ｂを介して観察可能である。また、枠開口３１ａ又は枠開口３１ｂを介して照明光を吐出ノズル２４に照射することが可能である。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、ノズル検査装置４０の基板移動機構５１は、Ｘ軸スライド機構５２と、Ｙ軸スライド機構５３と、回動機構５４と、ステージ５５と、を備えている。
マザーノズル基板２５Ａを保持したマザー基板治具３０を、ステージ５５に載置して、図示省略した固定装置を用いて固定することによって、マザーノズル基板２５Ａをステージ５５上に固定する。
ステージ５５は、Ｙ軸スライド機構５３に固定されており、Ｙ軸スライド機構５３によってＹ軸方向に移動自在かつ任意の位置に保持可能である。Ｙ軸方向は、図３（ａ）に矢印Ｙで示した方向である。ステージ５５上に固定されたマザーノズル基板２５Ａは、Ｙ軸スライド機構５３によって、Ｙ軸方向に移動自在かつ任意の位置に保持可能である。
Ｙ軸スライド機構５３は回動機構５４に固定されており、回動機構５４によってステージ５５の面に垂直な方向のＺ軸回りに回動自在かつ任意の位置に保持可能である。ステージ５５上に固定されたマザーノズル基板２５Ａは、回動機構５４によって、Ｚ軸回りに回動自在かつ任意の方向に保持可能である。
回動機構５４は、Ｘ軸スライド機構５２に固定されており、Ｘ軸スライド機構５２によってＸ軸方向に移動自在かつ任意の位置に保持可能である。Ｘ軸方向は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向である。ステージ５５上に固定されたマザーノズル基板２５Ａは、Ｘ軸スライド機構５２によって、Ｘ軸方向に移動自在かつ任意の位置に保持可能である。
【００３４】
Ｘ軸スライド機構５２、Ｙ軸スライド機構５３、回動機構５４、及びステージ５５の中央には、照明開口５２ａ、照明開口５３ａ、照明開口５４ａ、又は照明開口５５ａが形成されている。ステージ５５上に固定されたマザー基板治具３０の枠開口３１ｂは、ステージ５５の照明開口５５ａに臨んでいる。照明開口５２ａ、照明開口５３ａ、照明開口５４ａ、及び照明開口５５ａは互いに連通しており、基板移動機構５１の中央に上下に貫通する貫通空間を形成している。貫通空間の底部には、撮像装置４１が備える透過照明４７が配設されている。透過照明４７は発光素子４７ａと集光レンズ４７ｂとを備え、発光素子４７ａから射出された照明光は、集光レンズ４７ｂによって集光され、貫通空間及び照明開口５５ａに臨んでいる枠開口３１ｂを通って、枠開口３１ｂに臨んでいるマザーノズル基板２５Ａの部分に照射される。
【００３５】
ノズル検査装置４０の撮像装置４１は、カメラ４２と、レンズ４３と、鏡筒４４と、同軸照明４６と、上述した透過照明４７と、を備えている。カメラ４２は、ステージ５５の照明開口５５ａに臨んでおり、鏡筒４４を介して取り付けられたレンズ４３を介して、ステージ５５上に固定されたマザーノズル基板２５Ａを撮像可能である。同軸照明４６は鏡筒４４に取り付けられており、ハーフミラー（図示省略）及びレンズ４３を介して、カメラ４２が撮影する被撮影物に照明光を照射できる。本実施形態の同軸照明４６及び透過照明４７から射出される照明光は、白色光である。
【００３６】
撮像装置昇降機構６１は、固定部６２と、昇降部６３とを備えている。昇降部６３は、固定部６２に保持されており、昇降モーター（図示省略）によって、Ｚ軸方向に移動自在かつ任意の位置に保持可能である。カメラ４２は、昇降部６３に固定されており、撮像装置昇降機構６１によってカメラ４２をＺ軸方向に昇降させることで、Ｚ軸方向におけるカメラ４２の焦点位置を調整可能である。撮像装置昇降機構６１は、固定部６２に対する昇降部６３の位置を測定する位置センサーをさらに備えており、当該位置センサーによって、ステージ５５の面などを基準位置として、当該基準位置に対するカメラ４２の焦点位置を測定することができる。
【００３７】
上記各構成を制御する制御部としての制御ユニット７１は、メインコンピューター７２を備えており、メインコンピューター７２は、ノズル検査装置４０を統括制御する制御装置７６を備えている。また、メインコンピューター７２には、吐出ノズル２４の測定の際に用いられる各種データを入力する入力装置７４と、測定結果や良否判定などの各種情報を表示する表示装置７３が接続されている。
【００３８】
検査対象の吐出ノズル２４が形成されたマザーノズル基板２５Ａは、マザー基板治具３０に保持されて、ステージ５５上に固定される。検査対象の吐出ノズル２４は、基板移動機構５１によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させられて、撮像装置４１の撮像位置に位置する。撮像装置４１が撮像装置昇降機構６１によってＺ方向に移動させられて、カメラ４２の焦点位置が、検査対象の吐出ノズル２４のＺ軸方向の所定の位置にあわされて、当該位置の画像が取得されることで、当該吐出ノズル２４の検査が実施される。
【００３９】
＜吐出ノズル検査工程＞
次に、ノズル検査装置４０を用いて吐出ノズル２４の検査を実施する吐出ノズル検査工程について、図４、図５、及び図６を参照して説明する。図４は、吐出ノズル検査工程の各工程を示すフローチャートである。図５は、吐出ノズルを撮影した画像の例を示す説明図である。図６は、予測グレー値を例示する説明図である。
【００４０】
図４のステップＳ２１では、マザーノズル基板２５Ａをノズル検査装置４０にセットする。上述したように、マザーノズル基板２５Ａを保持したマザー基板治具３０を、ノズル検査装置４０のステージ５５上に固定する。マザーノズル基板２５Ａは、圧力室面２５ｂ側がカメラ４２に対向するようにセットされる。なお、吐出ノズル２４は、設計上丸孔の軸方向がマザーノズル基板２５Ａの面に垂直に形成されており、吐出ノズル２４の軸方向は、Ｚ軸方向に、設計上は一致している。
吐出ノズル２４が、検査対象としての孔に相当する。マザーノズル基板２５Ａが、孔基板に相当する。圧力室面２５ｂが、第一の面に相当し、反対側のノズル形成面２５ａが、第二の面に相当する。
【００４１】
次に、ステップＳ２２では、マザーノズル基板２５Ａの位置のキャリブレーションを実施する。詳細には、回動機構５４によって、ノズル列２４Ａの方向を、ノズル検査装置４０の軸方向に一致させる。Ｘ軸スライド機構５２とＹ軸スライド機構５３とを用いて、マザーノズル基板２５Ａの基準点を、ノズル検査装置４０の基準位置に一致させる。キャリブレーションによって、ノズル検査装置４０に対するマザーノズル基板２５Ａの姿勢及び位置が明確になり、マザーノズル基板２５Ａにおける任意の吐出ノズル２４を、検査位置であるカメラ４２の撮像領域に位置させることが可能となる。
【００４２】
次に、ステップＳ２３では、撮像装置４１のカメラ４２の焦点位置をマザーノズル基板２５Ａの表面に移動させる。すなわち、カメラ４２の焦点位置をマザーノズル基板２５Ａの表面に一致させる。カメラ４２の焦点位置は、撮像装置昇降機構６１によってカメラ４２をＺ軸方向に昇降させることによって移動する。マザーノズル基板２５Ａは圧力室面２５ｂ側がカメラ４２に対向するようにセットされているため、カメラ４２の焦点位置は圧力室面２５ｂとなる。すなわち、ノズル検査装置４０におけるカメラ４２の焦点位置が、マザーノズル基板２５Ａの圧力室面２５ｂの位置と一致する。これにより、ノズル検査装置４０に対するマザーノズル基板２５ＡのＺ軸方向の位置が明確になり、吐出ノズル２４の軸方向における任意の位置にカメラ４２の焦点位置を位置させることが可能となる。なお、カメラ４２の光軸方向に略平行である吐出ノズル２４の壁面の任意の位置にカメラ４２の焦点を合わせることは非常に困難であるが、カメラ４２の光軸方向に略垂直である圧力室面２５ｂにカメラ４２の焦点を合わせることは、自動で容易に実施することができる。
【００４３】
次に、ステップＳ２４では、撮像装置４１のカメラ４２の焦点位置を、吐出ノズル２４の軸方向（Ｚ軸方向）に、定められた一定量を移動させて、検査位置に移動させる。検査位置は、撥液メッキ２７の端面の画像を明確に撮影できる位置である。検査位置は、測定対象となるノズル孔の形状によって異なり、それぞれ固有の位置であるため、予め実験によって求めておくことが必要である。ステップＳ２４における移動量は、検査位置と圧力室面２５ｂとの距離である。撥液メッキ２７が、膜に相当する。
【００４４】
次に、ステップＳ２５では、吐出ノズル２４のノズル孔画像１００（図５参照）を取得する。焦点位置が検査位置に合わせられたカメラ４２によって撮影することで、図５に示したようなノズル孔画像１００を取得する。
図５に示すように、ノズル孔画像１００は、３重の円が有る画像である。３重の円のそれぞれを内側から、第一円１０１、第二円１０２、第三円１０３と表記する。
第一円１０１の内側の部分は、吐出ノズル２４の開口部の画像である。当該部分を孔部画１２０と表記する。孔部画１２０は、透過照明４７から射出された照明光が吐出ノズル２４の開口部分を通過してきた光の画像であり、白色（透過照明４７から射出された照明光の色）となる。ノズル孔画像１００が、孔画像に相当する。
【００４５】
第一円１０１と第二円１０２との間の環状部分は、吐出ノズル２４の壁面に形成された撥液メッキ２７の画像である。当該部分をメッキ画１２７と表記する。メッキ画１２７は灰色の画像となる。灰色であるメッキ画１２７の色調は、メッキ入込量ｄによって変わり、メッキ画１２７のグレー値は、メッキ入込量ｄの値によって定まる値となる。メッキ画１２７が、画像における膜の部分に相当する。
第二円１０２は、吐出ノズル２４の撥液メッキ２７が形成されていない部分の壁面である。第二円１０２と第三円１０３との間の環状部分は、ノズル斜面部２６の画像である。当該部分を斜面部画１２６と表記する。斜面部画１２６は、略白色となる。
第三円１０３の外側は、圧力室面２５ｂの画像である。当該部分を面部画１２５と表記する。面部画１２５は、略黒色となる。
【００４６】
次に、図４のステップＳ２６では、第一近似円及び第二近似円の径を取得する。第一近似円は、第一円１０１を真円に近似した円であり、第二近似円は、第二円１０２を真円に近似した円である。第二円１０２は吐出ノズル２４の撥液メッキ２７が形成されていない部分の壁面であり、第一円１０１は吐出ノズル２４の壁面に形成された撥液メッキ２７の壁面であり、設計上は真円となるものの画像である。しかし、製造上の形状誤差や、撥液メッキ２７の状態や、カメラ４２の焦点位置のばらつきによる画像のぼけなどによって、必ずしも円にならいため、近似円である第一近似円及び第二近似円を求めて、検査結果の判定に際しては、当該第一近似円及び第二近似円を使用する。
【００４７】
次に、ステップＳ２７では、第一近似円の径と第二近似円の径との和を、基準値と比較して、差が閾値以下であるか否かを判定する。基準値及び閾値は、正常であることが確認された吐出ノズル２４について予め測定して求めておく。
第一近似円の径と第二近似円の径との和が基準値と大きく異なる要因としては、カメラ４２の焦点位置が所定の検査位置からずれていることによって画像がぼけている場合や、吐出ノズル２４の壁面に形成された撥液メッキ２７の厚さが適切な厚さではないこと、などがある。
第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して、差が閾値以下でなかった（ステップＳ２７でＮＯ）場合には、ステップＳ２８に進む。第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して、差が閾値以下であった（ステップＳ２７でＹＥＳ）場合には、ステップＳ３７に進む。
【００４８】
ステップＳ２７の次に、ステップＳ２８では、検査位置検索回数が基準回数以上であるか否かを判定する。検査位置検索回数は、カメラ４２の焦点位置を検索位置に移動させる工程と、画像を取得する工程と、画像から第一近似円の径と第二近似円の径との和を求める工程と、求めた和を基準値と比較して閾値以下であるか否かを判定する工程とを実施した回数である。ステップＳ２７を終了した時点で、検査位置検索回数は１である。
検査位置検索回数が基準回数以下である（ステップＳ２８でＮＯ）場合は、ステップＳ２９に進む。検査位置検索回数が基準回数以上である（ステップＳ２８でＹＥＳ）場合は、ステップＳ３４に進む。
【００４９】
ステップＳ２８の次に、ステップＳ２９では、カメラ４２の焦点位置を、吐出ノズル２４の軸方向（Ｚ軸方向）に予め定めた所定量だけ移動させる。所定量は、例えば２μｍである。
次に、ステップＳ３０では、ステップＳ２９で焦点位置を移動した位置において、ステップＳ２５と同様に、吐出ノズル２４のノズル孔画像１００を取得する。
次に、ステップＳ３１では、ステップＳ２６と同様に、ステップＳ３０で取得したノズル孔画像１００における第一近似円の径及び第二近似円の径を取得する。
【００５０】
次に、ステップＳ３２では、ステップＳ２７と同様に、第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して、差が閾値以下であるか否かを判定する。
第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して、差が閾値以下でなかった（ステップＳ３２でＮＯ）場合には、ステップＳ３３に進む。第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して、差が閾値以下であった（ステップＳ３２でＹＥＳ）場合には、ステップＳ３７に進む。
ステップＳ３２において第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較して差が閾値以下となるのは、ステップＳ２４においてカメラ４２の焦点位置を移動した位置が適切な検査位置ではなかったが、ステップＳ２９において移動させることによって、適切な検査位置に位置した場合である。
差が閾値以下とならないのは、ステップＳ２９において移動させても、適切な検査位置に至らなかった場合、又は撥液メッキ２７の厚さが適切な厚さではないなどの他の要因に起因して、第一近似円の径と第二近似円の径との和が基準値と比較して差が閾値以下でない場合である。
【００５１】
ステップＳ３２の次に、ステップＳ３３では、検査位置検索回数の数値を１大きくする。
ステップＳ３３の次に、ステップＳ２８に戻り、ステップＳ２８からステップＳ３２を繰り返す。
【００５２】
ステップＳ２８の次に、ステップＳ３４では、ステップＳ２３と同様に、撮像装置４１のカメラ４２の焦点位置をマザーノズル基板２５Ａの表面（圧力室面２５ｂ）に移動させる。
次に、ステップＳ３５では、ステップＳ２４と同様に、撮像装置４１のカメラ４２の焦点位置を、吐出ノズル２４の軸方向（Ｚ軸方向）に、定められた一定量移動させて、検査位置に移動させる。
次に、ステップＳ３６では、ステップＳ２５と同様に、吐出ノズル２４のノズル孔画像１００を取得する。
ステップＳ３４とステップＳ３５とを実施することによって、カメラ４２の焦点位置が適切な検査位置になった場合には、ステップＳ３６で焦点が合った画像が取得できる。例えば、マザーノズル基板２５Ａの微小なうねりに起因して、検査対象の吐出ノズル２４の周辺の圧力室面２５ｂの位置が、ステップＳ２３においてカメラ４２の焦点位置を合わせた圧力室面２５ｂの位置とずれているために、ノズル検査装置４０に対して圧力室面２５ｂの位置がずれている可能性がある。この場合、適切な検査位置がノズル検査装置４０に対してずれていた可能性がある。当該ずれ量がステップＳ２８からステップＳ３２を繰り返えしてカメラ４２の焦点位置を移動させた移動量より大きかった場合などには、ステップＳ３４とステップＳ３５とを実施することによって、カメラ４２の焦点位置が適切な検査位置になる可能性がある。
ステップＳ３６の次には、ステップＳ３７に進む。
【００５３】
ステップＳ２７、ステップＳ３２、又はステップＳ３６の次に、ステップＳ３７では、吐出ノズル２４の欠陥の有無を検証する。吐出ノズル２４の欠陥の有無の検証は、ステップＳ２５、ステップＳ３０、又はステップＳ３６で取得した吐出ノズル２４のノズル孔画像１００を検証することによって実施する。
ステップＳ３６で取得したノズル孔画像１００は、焦点が合っていない画像である可能性が高いが、焦点が合っていない画像であっても、欠陥の有無を検証するためのノズル孔画像１００として用いることは可能である。
検査項目は、例えば、撥液メッキ２７のメッキ入込量ｄ、撥液メッキ２７のメッキ厚、撥液メッキ２７のメッキ切れ、吐出ノズル２４内の異物などである。
【００５４】
メッキ入込量ｄは、ノズル孔画像１００におけるメッキ画１２７のグレー値を取得し、当該グレー値を基準値と比較することで検証する。メッキ画１２７のグレー値が、膜部グレー値に相当する。メッキ画１２７のグレー値を取得する工程が、グレー値取得工程に相当する。
上述したように、灰色であるメッキ画１２７の色調は、メッキ入込量ｄによって変わり、メッキ画１２７のグレー値は、メッキ入込量ｄの値によって定まる値である。メッキ入込量ｄが小さいほどメッキ画１２７の色は白色に近くなり、グレー値は２５５に近くなる。メッキ入込量ｄが大きいほどメッキ画１２７の色は黒色に近くなり、グレー値は０に近くなる。
グレー値は、メッキ画１２７における複数の位置において計測し、複数の位置のグレー値を平均して求める。より好ましくは、メッキ画１２７の全面におけるグレー値を平均して求める。
ステップＳ３６で取得したノズル孔画像１００が焦点が合っていない画像であった場合には、メッキ画１２７は焦点が合っていない画像であり、メッキ画１２７のグレー値は焦点が合っていないことによっても基準値との差が大きくなる。
【００５５】
基準値は、検査対象としている吐出ノズル２４の前に検査を実施した所定の数の吐出ノズル２４におけるメッキ画１２７のグレー値の平均値を用いる。基準値を求めるために用いる吐出ノズル２４の所定の数は、例えば３個である。検査対象としている吐出ノズル２４の前に検査を実施した吐出ノズル２４の数が少ない場合には、基準値は、メッキ入込量ｄが適切であることが確認された吐出ノズル２４について、メッキ画１２７のグレー値を測定することによって求めた値を用いることができる。なお、メッキ入込量ｄが適切であることを確認する際は、正常な吐出をできることが確認できれば充分であり、メッキ入込量ｄの値を求めることは必ずしも必要ではない。
【００５６】
撥液メッキ２７のメッキ厚は、吐出ノズル２４の壁面に形成された撥液メッキ２７の厚さを求め、基準値と比較することで検証する。撥液メッキ２７のメッキ厚は、ステップＳ２６、又はステップＳ３１で取得した第一近似円及び第二近似円の径から求められる。第一近似円の径と第二近似円の径との差の１／２が、撥液メッキ２７のメッキ厚である。
【００５７】
撥液メッキ２７のメッキ切れは、円柱形状の吐出ノズル２４における周方向において、撥液メッキ２７が形成されていないところが部分的に存在する欠陥である。メッキ切れが存在する場合は、第一円１０１におけるメッキ切れがある部分がぼけて不明瞭になるため、第一円１０１を検出することで、メッキ切れの有無を検出することができる。より詳細には、第一円１０１は、孔部画１２０とメッキ画１２７との境界である。上述したように、孔部画１２０は略白色でありメッキ画１２７は灰色であることから、第一円１０１は、グレー値の明確な差異によってエッジであると確認できる点の集合である。孔部画１２０の中心から放射状に広がる複数の走査線を想定し、当該走査線に沿って走査してグレー値を検出すると、撥液メッキ２７のメッキ切れがない場合には、孔部画１２０とメッキ画１２７との境界でグレー値の段差が検出される。メッキ切れが存在する部分では、孔部画１２０からメッキ画１２７にかけてグレー値が緩やかに変化して、グレー値が明確に変化する点がなくなることで、メッキ切れが有ることが検出される。
【００５８】
吐出ノズル２４内の異物は、ノズル孔画像１００内の異物の像の存在を検出することで有無を検出することができる。ノズル孔画像１００の孔部画１２０や斜面部画１２６において、部分的にグレー値が大きく異なる領域が異物の像の部分である。
【００５９】
次に、図４のステップＳ３８では、メッキ入込量ｄが正常であるか否かを判定する。ステップＳ３７において検証されたメッキ画１２７のグレー値の基準値との差が閾値以下の場合には、メッキ入込量ｄが正常であると判定し、基準値との差が閾値を超えた場合には、メッキ入込量ｄが正常ではない可能性があると判定する。
メッキ入込量ｄが正常であると判定した場合（ステップＳ３８でＹＥＳ）は、ステップＳ４０に進む。メッキ入込量ｄが正常ではない可能性があると判定した場合（ステップＳ３８でＮＯ）には、ステップＳ３９に進む。ステップＳ３９では、検査中の吐出ノズル２４を入込量不良候補ノズルとして登録する。ステップＳ３９の次には、ステップＳ４０に進む。入込量不良候補ノズルが、不良候補孔に相当する。
メッキ入込量ｄを検査し、入込量不良候補ノズルを抽出する工程であるステップＳ３７とステップＳ３８とが、入り込み量判定工程の、予備判定工程に相当する。
【００６０】
ステップＳ３８又はステップＳ３９の次に、ステップＳ４０では、メッキ入込量不良以外の不良が有るか否かを判定する。
ステップＳ３７において求められた撥液メッキ２７のメッキ厚が基準値に対して閾値の範囲を超えて厚い場合は、メッキ厚が厚い不良と判定し、閾値の範囲を超えて薄い場合は、メッキ厚が薄い不良と判定する。
ステップＳ３７において求められた第一円１０１が明確でない部分の範囲が閾値を越えた場合は、メッキ切れ不良と判定する。第一円１０１が明確でない部分の範囲は、孔部画１２０の中心から放射状に走査してグレー値を検出する際の走査線において、グレー値が明確に変化する点がなかった走査線の数から求めることができる。
ステップＳ３７において、ノズル孔画像１００内の異物の像の存在が確認された場合は、異物不良と判定する。
【００６１】
不良がないと判定された場合（ステップＳ４０でＮＯ）には、ステップＳ４４に進む。いずれかの不良があると判定された場合（ステップＳ４０でＹＥＳ）には、ステップＳ４１に進む。ステップＳ４１では、検査中の吐出ノズル２４を不良ノズルとして登録する。
ステップＳ４１の次に、ステップＳ４２では、検査中のノズル基板２５において不良ノズルとして登録された数が基準値を超えたか否かを判定する。
不良ノズルとして登録された数が基準値未満の場合（ステップＳ４２でＮＯ）には、ステップＳ４４に進む。不良ノズルとして登録された数が基準値以上の場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）には、ステップＳ４３に進む。
ステップＳ４３では、検査中のノズル基板２５を不良ノズル基板として登録する。ステップＳ４３の次には、ステップＳ５０に進む。
【００６２】
ステップＳ４０又はステップＳ４２の次に、ステップＳ４４では、検査中の吐出ノズル２４が当該吐出ノズル２４を含むノズル列２４Ａにおける最後の吐出ノズル２４であるか否かを判定する。
検査中の吐出ノズル２４がノズル列２４Ａにおける最後の吐出ノズル２４ではない場合（ステップＳ４４でＮＯ）には、ステップＳ４５に進む。
検査中の吐出ノズル２４がノズル列２４Ａにおける最後の吐出ノズル２４である場合（ステップＳ４４でＹＥＳ）には、ステップＳ４６に進む。
【００６３】
ステップＳ４６では、ステップＳ３９において入込量不良候補ノズルとして登録された吐出ノズル２４について、メッキ入込量不良であるか検証する。検証は、入込量不良候補ノズルにおけるメッキ画１２７のグレー値を予測グレー値と比較することで実施する。
最初に、予測グレー値について、図６を参照して説明する。図６は、予測グレー値を例示する説明図であって、吐出ノズル２４の位置と当該吐出ノズル２４のグレー値との関係から任意の吐出ノズル２４の予測グレー値を求めるグラフの例を示している。
【００６４】
図６のグラフにおいて、横軸は、１列のノズル列２４Ａにおける吐出ノズル２４の位置をノズル番号で示している。横軸におけるノズル番号の相対位置は、ノズル列２４Ａにおける対応する吐出ノズル２４の相対位置と相似になっている。縦軸は、グレー値を示している。この場合のノズル列２４Ａが、孔群に相当する。
図６にｇ１、ｇ２、ｇｌ、ｇｍ、ｇｎ、ｇｓ、ｇｔ、ｇｕ、ｇａ、又はｇｂと示した点は、ノズル番号が１、２、ｌ、ｍ、ｎ、ｓ、ｔ、ｕ、ａ、又はｂである吐出ノズル２４の、ステップＳ３７において求められたグレー値を示している。以降、ノズル番号が例えばｎの吐出ノズル２４を吐出ノズル２４ｎと表記する。
吐出ノズル２４ａ及び吐出ノズル２４ｂは、入込量不良候補ノズルである。吐出ノズル２４ａのグレー値ｇａは、実測許容範囲ｇｗａの範囲から外れているため、吐出ノズル２４ａは、入込量不良候補ノズルとして登録されている。実測許容範囲ｇｗａは、グレー値ｇｌ、グレー値ｇｍ、及びグレー値ｇｎの平均値と閾値とから求められた許容範囲である。吐出ノズル２４ｂのグレー値ｇｂは、実測許容範囲ｇｗｂの範囲から外れているため、吐出ノズル２４ｂは、入込量不良候補ノズルとして登録されている。実測許容範囲ｇｗｂは、グレー値ｇｓ、グレー値ｇｔ、及びグレー値ｇｕの平均値と閾値とから求められた許容範囲である。
【００６５】
グレー値曲線Ｓは、ステップＳ３８においてメッキ入込量ｄが正常であると判定された吐出ノズル２４のグレー値を結ぶ折れ線を滑らかな曲線に近似した曲線である。ノズル列２４Ａにおける任意の吐出ノズル２４の予測グレー値は、グラフの横軸における当該吐出ノズル２４の位置に対応するグレー値曲線Ｓが示すグレー値である。横軸にａで示した吐出ノズル２４ａの位置においてグレー値曲線Ｓから読み取れる予測グレー値が、吐出ノズル２４ａの予測グレー値ｓａである。横軸にｂで示した吐出ノズル２４ｂの位置においてグレー値曲線Ｓから読み取れる予測グレー値が、吐出ノズル２４ｂの予測グレー値ｓｂである。グレー値曲線Ｓが、孔の位置と当該孔に対応する膜部グレー値との関係式を表す曲線である。
【００６６】
予測グレー値ｓａに閾値を加えた許容範囲が、予測許容範囲ｓｗａであり、予測グレー値ｓｂに閾値を加えた許容範囲が、予測許容範囲ｓｗｂである。
グレー値ｇａについて、予測グレー値ｓａを基準にした予測許容範囲ｓｗａに入るか否かを判定し、吐出ノズル２４ａのメッキ入込量ｄが正常であるか否かを判定する。グレー値ｇｂについて、予測グレー値ｓｂを基準にした予測許容範囲ｓｗｂに入るか否かを判定し、吐出ノズル２４ｂのメッキ入込量ｄが正常であるか否かを判定する。
グレー値ｇａは、予測許容範囲ｓｗａに入っており、吐出ノズル２４ａのメッキ入込量ｄが正常であると判定できる。実測許容範囲ｇｗａを規定するグレー値ｇｌ、グレー値ｇｍ、及びグレー値ｇｎは大きい方にずれており、実測許容範囲ｇｗａが値の大きい方にずれたために、ステップＳ３８では、実測許容範囲ｇｗａを基準にして判定して、グレー値ｇａは許容範囲を外れると判定されている。
実測許容範囲ｇｗｂを規定するグレー値ｇｓ、グレー値ｇｔ、及びグレー値ｇｕはグレー値曲線Ｓに近い値であり、実測許容範囲ｇｗｂの値も、予測許容範囲ｓｗｂの値と近い値である。グレー値ｇｂは、予測許容範囲ｓｗｂからも外れており、吐出ノズル２４ｂのメッキ入込量ｄは、ステップＳ４６でも正常ではないと判定される。
入込量不良候補ノズルとして登録された吐出ノズル２４について、メッキ入込量不良であるか検証するステップＳ４６の工程が、入り込み量判定工程の、本判定工程に相当する。
【００６７】
図４のステップＳ４６の次に、ステップＳ４７では、メッキ入込量ｄが正常でない吐出ノズル２４が存在したか否かを判定する。
メッキ入込量ｄが正常でない吐出ノズル２４が存在しない場合（ステップＳ４７でＮＯ）には、ステップＳ４９に進む。メッキ入込量ｄが正常でない吐出ノズル２４が存在した場合（ステップＳ４７でＹＥＳ）には、ステップＳ４８に進む。
ステップＳ４７の次に、ステップＳ４８では、メッキ入込量ｄが正常でない吐出ノズル２４を、メッキ入込量不良ノズルとして登録する。ステップＳ４８の次には、ステップＳ４９に進む。
【００６８】
ステップＳ４７又はステップＳ４８の次に、ステップＳ４９では、最後に検査を実施した吐出ノズル２４が当該吐出ノズル２４を含むノズル基板２５における最後の吐出ノズル２４であるか否かを判定する。
最後に検査を実施した吐出ノズル２４がノズル基板２５における最後の吐出ノズル２４ではない場合（ステップＳ４９でＮＯ）には、ステップＳ４５に進む。
最後に検査を実施した吐出ノズル２４がノズル基板２５における最後の吐出ノズル２４であった場合（ステップＳ４９でＹＥＳ）には、ステップＳ５０に進む。
【００６９】
ステップＳ４３又はステップＳ４９の次に、ステップＳ５０では、最後に検査を実施した吐出ノズル２４がマザーノズル基板２５Ａにおける最後の吐出ノズル２４であるか否かを判定する。
最後に検査を実施した吐出ノズル２４がマザーノズル基板２５Ａにおける最後の吐出ノズル２４ではない場合（ステップＳ５０でＮＯ）には、ステップＳ４５に進む。
【００７０】
ステップＳ４４、ステップＳ４９、又はステップＳ５０の次に、ステップＳ４５では、検査対象を次の吐出ノズル２４に移動する。基板移動機構５１によってマザーノズル基板２５Ａを移動させることによって、同じノズル列２４Ａにおける隣の吐出ノズル２４、次のノズル列２４Ａにおける最初の吐出ノズル２４、又は次のノズル基板２５における最初の吐出ノズル２４を、撮像装置４１のカメラ４２が臨む位置に位置させる。
ステップＳ４５の次には、ステップＳ２５に戻り、ステップＳ２５からステップＳ５０の各ステップを繰り返す。
【００７１】
ステップＳ５０において、最後に検査を実施した吐出ノズル２４がマザーノズル基板２５Ａにおける最後の吐出ノズル２４ではあった場合（ステップＳ５０でＹＥＳ）には、マザーノズル基板２５Ａの吐出ノズル２４の検査を終了する。
【００７２】
以下、実施形態による効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）カメラ４２の焦点位置を検査位置に合わせるために、最初に圧力室面２５ｂに焦点位置を合わせて、次に検査位置に移動させている。カメラ４２の光軸に略平行である吐出ノズル２４の壁面の途中にある検査位置にカメラ４２の焦点を合わせることは困難であるが、カメラ４２の光軸方向に略垂直である圧力室面２５ｂにカメラ４２の焦点を合わせることは、自動で容易に実施することができる。これにより、カメラ４２の焦点位置を検査位置に容易に、また迅速に合わせることができる。
【００７３】
（２）ノズル孔画像１００の第一円１０１又は第二円１０２を検査に用いる際に、第一円１０１又は第二円１０２に代えて、第一近似円及び第二近似円を求めて、第一近似円及び第二近似円の径を用いて検査を実施している。第一円１０１及び第二円１０２は、例えば異物の存在や、撮像装置の焦点ずれなどに影響されて、実物は正常でも、画像としては円の一部が損なわれていたり、焦点が合っていない画像となっていたりする場合がある。この場合、適性な検査が実施できない可能性がある。第一近似円及び第二近似円を用いることで、画像の部分的な欠陥を補正して、適正な検査を実施することができる。
【００７４】
（３）第一近似円の径と第二近似円の径との和を、基準値と比較して、差が閾値以下であるか否かを判定する工程を実施する。カメラ４２の焦点位置が適正な検査位置にない場合には、第一近似円の径と第二近似円の径との和が変わってしまうため、第一近似円の径と第二近似円の径との和を、基準値と比較することで、カメラ４２の焦点位置が適正な検査位置にない場合を検出することができる。
【００７５】
（４）カメラ４２の焦点位置が検査位置に合っていない可能性がある場合には、カメラ４２の焦点位置を移動して、ノズル孔画像１００の取得及び第一近似円の径と第二近似円の径との和を基準値と比較する工程を実施している。これにより、焦点位置が適正な検査位置からずれていた場合には、ずれていることを検出することができ、焦点位置を適正な検査位置に合わせることができる。
【００７６】
（５）検査位置にカメラ４２の焦点位置を合わせ、焦点位置がずれた可能性がなければ、焦点位置をＺ軸方向の同じ位置に維持して検査を実施する。これにより、吐出ノズルごとに焦点位置合わせを実施する場合に比べて、検査時間を抑制することができる。
【００７７】
（６）カメラ４２の焦点位置が検査位置に合っていない可能性がある場合で、焦点位置をずらしても焦点位置を適正な検査位置に合わせることができなかった場合には、検査位置にカメラ４２の焦点位置を合わせる工程を再度実施する。この工程を実施することで、圧力室面２５ｂの位置がずれてしまったことに伴って検査位置がずれていた場合には、圧力室面２５ｂの位置を取得しなおして、適正な検査を実施することができる。
【００７８】
（７）メッキ入込量ｄは、ノズル孔画像１００におけるメッキ画１２７のグレー値を取得し、当該グレー値を基準値と比較することで検証する。メッキ画１２７の色調は、メッキ入込量ｄによって変わり、メッキ画１２７のグレー値は、メッキ入込量ｄの値によって定まる値である。径が数十μ程度である吐出ノズル２４においてメッキ入込量ｄの実寸法を直接計測することは、非常に困難である。間接的に寸法を測定する場合には、例えば、計測する対象の吐出ノズル２４の近くのマザーノズル基板２５Ａの厚さと、圧力室面２５ｂから撥液メッキ２７の端面までの距離とを測定する必要があり、測定要素が多くなることで誤差の要因が多くなると共に、測定に要する時間も増大する。メッキ画１２７のグレー値を取得し、当該グレー値を基準値と比較することによってメッキ入込量ｄの検査を実施することで、メッキ画１２７のグレー値を取得するだけで判定が可能となるため、測定誤差の要因を少なくして、正確な判定を容易に実施することができる。
【００７９】
（８）グレー値は、メッキ画１２７における複数の位置において計測し、複数の位置のグレー値を平均して求める。より好ましくは、メッキ画１２７の全面におけるグレー値を平均して求める。グレー値はメッキ画１２７の全面において必ずしも一様ではない。例えば、撥液メッキ２７の端面は多少の凹凸が存在し、端面の角部が完全な角であることは実質的にあり得ないなど、角度や位置の微小なばらつきによって、グレー値が部分的にばらつく可能性がある。メッキ画１２７における複数の位置又はメッキ画１２７の全面におけるグレー値を平均してメッキ画１２７のグレー値を求めることで、メッキ画１２７の面内で一様ではないことに起因する誤差を排除して、より適切な判定を実施することができる。
【００８０】
（９）メッキ入込量ｄが正常ではない可能性があると判定した吐出ノズル２４を入込量不良候補ノズルとして登録し、再度検査を実施している。２回の検査工程を実施することで、検査工程が１回の場合にくらべて、誤った判定を実施する可能性を低減することができる。
【００８１】
（１０）メッキ入込量ｄの２回の検査工程において、一回目の検査工程では、基準値は、検査対象としている吐出ノズル２４の前に検査を実施した複数の吐出ノズル２４におけるメッキ画１２７のグレー値の平均値を用いる。二回目の検査工程では、基準値は、予測グレー値を用いる。２回の検査工程で、それぞれ求め方が異なる基準値を使用することで、基準値の求め方に起因して基準値に含まれる誤差要因を分散させて、誤った検査を実施する可能性を低減することができる。
【００８２】
（１１）ステップＳ３７においてメッキ画１２７のグレー値を比較する基準値は、検査対象としている吐出ノズル２４の前に検査を実施した例えば３個の吐出ノズル２４におけるグレー値の平均値を用いる。グレー値は、吐出ノズル２４間の環境条件の差によって、複数の吐出ノズル２４に略同等の影響と、それぞれの吐出ノズル２４ごとにばらつきのある影響とをうける可能性がある。判定対象の吐出ノズル２４の前に検査した吐出ノズル２４は、判定対象の吐出ノズル２４と環境条件の差が小さい可能性が高く、それぞれの吐出ノズル２４ごとにばらつきのある影響の差が小さい可能性が高い。このため、当該吐出ノズル２４のグレー値を基準値とすることで、環境条件の差による判定誤差の発生を抑制することができる。
３個の吐出ノズル２４におけるグレー値の平均位置を基準値とすることで、単一の吐出ノズル２４のグレー値を基準値とする場合にくらべて吐出ノズル２４の個体差の影響を抑制することができる。
【００８３】
（１２）入込量不良候補ノズルとして登録された吐出ノズル２４は、予測グレー値を基準として検査することによって、メッキ入込量ｄの良否の再検査を実施される。グレー値は環境条件の差によって、複数の吐出ノズル２４に略同等の影響と、それぞれの吐出ノズル２４ごとにばらつきのある影響とをうける可能性がある。複数の吐出ノズル２４に略同等の影響は、良品と判定された吐出ノズル２４についても、入込量不良候補ノズルと判定された吐出ノズル２４についても、略同等であり、良品と判定された吐出ノズル２４に対応するグレー値から求められた予測グレー値は、当該複数の吐出ノズル２４に略同等の影響を受けた状態でのグレー値である。入込量不良候補ノズルのグレー値を予測グレー値と比較することで、入込量不良候補ノズルのグレー値と予測グレー値とに共通する、環境条件の差による複数の吐出ノズル２４に略同等の影響を排除した判定を実施することができる。
【００８４】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００８５】
（変形例１）前記実施形態においては、検査対象はマザーノズル基板２５Ａに形成された吐出ノズル２４におけるメッキ入込量ｄであったが、検査対象の孔は吐出ノズルに限らない。また、入込量を検査する対象の膜もメッキに限らない。孔の壁面に、孔の途中まで膜を形成するものであれば、上述した検査方法を用いて好適に検査を実施することができる。
【００８６】
（変形例２）前記実施形態においては、ステップＳ３９において入込量不良候補ノズルを登録し、ステップＳ４６では入込量不良候補ノズルとして登録された吐出ノズル２４について、メッキ入込量不良であるか検証していたが、検査を２回実施することは必須ではない。検査結果における不良率などを検証し、検査工数と不適切な検査結果が出される確率などを総合して、検査工程を決定することが好ましい。
【００８７】
（変形例３）前記実施形態においては、ステップＳ４６では、ステップＳ３９において入込量不良候補ノズルとして登録された吐出ノズル２４について、入込量不良候補ノズルにおけるメッキ画１２７のグレー値を予測グレー値と比較することで実施していたが、予測グレー値と比較する方法を用いることは必須ではない。例えば、全ての入込量不良候補ノズルについて、表面に焦点あわせを実施する工程から実施するなど、他の方法であってもよい。
【００８８】
（変形例４）前記実施形態においては、ステップＳ３７においてグレー値を比較する基準値は、検査対象としている吐出ノズル２４の前に検査を実施した所定の数としての３個の吐出ノズル２４におけるメッキ画１２７のグレー値の平均値を用いていた。しかし、所定の数が３個であることは必須ではない。所定の数は３個以外の複数の数であってもよいし、１個であってもよい。所定の数は、数が増加することによって孔の個体差の影響を低減できる効果と、数が増加することによって工数が増加することと、を考慮して適切な値を定めることが好ましい。
【符号の説明】
【００８９】
１…液滴吐出装置、２０…液滴吐出ヘッド、２４…吐出ノズル、２４Ａ…ノズル列、２５…ノズル基板、２５Ａ…マザーノズル基板、２５ａ…ノズル形成面、２５ｂ…圧力室面、２６…ノズル斜面部、２７…撥液メッキ、３０…マザー基板治具、３０ａ…上治具枠、３０ｂ…下治具枠、４０…ノズル検査装置、４１…撮像装置、４２…カメラ、４３…レンズ、４４…鏡筒、４６…同軸照明、４７…透過照明、５１…基板移動機構、６１…撮像装置昇降機構、７１…制御ユニット、１００…ノズル孔画像、１０１…第一円、１０２…第二円、１０３…第三円、１２０…孔部画、１２５…面部画、１２６…斜面部画、１２７…メッキ画。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔基板に形成された孔の状態を検査する検査方法であって、
前記孔基板における第一の面の方向から撮影した前記孔の孔画像を取得する画像取得工程と、
前記孔画像から前記孔の状態を判定する状態判定工程と、を有し、
前記状態判定工程は、前記孔画像における前記孔基板における前記第一の面と反対側の第二の面から前記孔の壁面にかけて形成された膜の部分のグレー値である膜部グレー値を取得するグレー値取得工程と、前記膜部グレー値の値によって、前記膜の前記第二の面からの入り込み量を判定する入り込み量判定工程と、を有することを特徴とする検査方法。
【請求項２】
前記グレー値取得工程では、前記孔画像における前記膜の部分のグレー値を前記膜の部分の面内で平均して、前記膜部グレー値を求めることを特徴とする、請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
前記入り込み量判定工程は、前記孔が良品孔か不良品孔の候補である不良候補孔かを判定する予備判定工程と、前記予備判定工程において前記不良候補孔と判定された前記孔について判定する本判定工程と、を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の検査方法。
【請求項４】
前記予備判定工程では、検査対象としている前記孔の前に検査した所定の数の前記孔における前記膜部グレー値の平均値を基準値として判定することを特徴とする、請求項３に記載の検査方法。
【請求項５】
前記本判定工程は、複数の前記孔からなる孔群において、前記予備判定工程において前記良品孔と判定された前記孔に対応する前記膜部グレー値から予測グレー値を求める予測グレー値取得工程と、
前記不良候補孔の前記膜部グレー値を前記予測グレー値と比較する比較工程と、を有することを特徴とする、請求項３又は４に記載の検査方法。
【請求項６】
前記予測グレー値は、前記孔が属する前記孔群における前記孔の位置と当該孔に対応する前記膜部グレー値の実測値とから求められる前記孔の位置と当該孔に対応する前記膜部グレー値との関係式における、前記孔の位置に対応する前記膜部グレー値であることを特徴とする、請求項５に記載の検査方法。
【請求項１】
孔基板に形成された孔の状態を検査する検査方法であって、
前記孔基板における第一の面の方向から撮影した前記孔の孔画像を取得する画像取得工程と、
前記孔画像から前記孔の状態を判定する状態判定工程と、を有し、
前記状態判定工程は、前記孔画像における前記孔基板における前記第一の面と反対側の第二の面から前記孔の壁面にかけて形成された膜の部分のグレー値である膜部グレー値を取得するグレー値取得工程と、前記膜部グレー値の値によって、前記膜の前記第二の面からの入り込み量を判定する入り込み量判定工程と、を有することを特徴とする検査方法。
【請求項２】
前記グレー値取得工程では、前記孔画像における前記膜の部分のグレー値を前記膜の部分の面内で平均して、前記膜部グレー値を求めることを特徴とする、請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
前記入り込み量判定工程は、前記孔が良品孔か不良品孔の候補である不良候補孔かを判定する予備判定工程と、前記予備判定工程において前記不良候補孔と判定された前記孔について判定する本判定工程と、を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の検査方法。
【請求項４】
前記予備判定工程では、検査対象としている前記孔の前に検査した所定の数の前記孔における前記膜部グレー値の平均値を基準値として判定することを特徴とする、請求項３に記載の検査方法。
【請求項５】
前記本判定工程は、複数の前記孔からなる孔群において、前記予備判定工程において前記良品孔と判定された前記孔に対応する前記膜部グレー値から予測グレー値を求める予測グレー値取得工程と、
前記不良候補孔の前記膜部グレー値を前記予測グレー値と比較する比較工程と、を有することを特徴とする、請求項３又は４に記載の検査方法。
【請求項６】
前記予測グレー値は、前記孔が属する前記孔群における前記孔の位置と当該孔に対応する前記膜部グレー値の実測値とから求められる前記孔の位置と当該孔に対応する前記膜部グレー値との関係式における、前記孔の位置に対応する前記膜部グレー値であることを特徴とする、請求項５に記載の検査方法。
【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２０１１−１６３８０１（Ｐ２０１１−１６３８０１Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４０６７（Ｐ２０１０−２４０６７）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【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２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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