JP2005161838A - 液滴吐出方法、液滴吐出装置、ノズル異常判定方法、表示装置、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズルの異常を早期に且つ確実に検出可能な液体吐出方法を提供すること。
【解決手段】 複数のノズルを有する吐出ヘッドは、各々のノズルについて、ノズルの内部ないし周辺部をカメラユニット２４で撮像される。撮像された画像は、撮像画像処理部１６１において、ノズル内部のメニスカスの状態と、ノズル開口の形状と、ノズル内外に形成された表面膜の状態のうちの、少なくとも一つを認識可能な画像に変換されて、比較判定部１６４に送られる。比較判定部１６４では、当該画像処理された画像と、判定条件記憶部１６３に予め記憶された参照画像とが比較されて、対象とするノズルについての吐出性能の良否（ノズル異常）が判断される。
【選択図】 図６

Description

本発明は、液滴吐出方法、液滴吐出装置、ノズル異常判定方法、表示装置、および電子機器に関する。

近年、インクジェット装置（液滴吐出装置）は、インクジェットプリンタとして一般に広く使用されている。このようなインクジェット装置の特徴としては、吐出ヘッドの小型・高密度化が可能なこと、極少量のインク（液滴、液状体）を目的の位置に高精度に打つことができること、吐出させるインクの種類、性質等に左右されないこと、紙のほか、フィルム、布帛、ガラス基板、合成樹脂基板、金属基板等任意の印刷媒体に適用できること、印刷時の騒音が低いこと、低コストであることなどが挙げられる。

このようなインクジェット装置においては、吐出ヘッドのノズル形成面にインクの残存物やその他の汚染物が付着していると、液滴を吐出した際の吐出精度の低下や吐出不良等を招いてしまうために、液滴吐出前にノズル形成面を洗浄したり、ノズル内のインクを吸引したりする方法が不可欠であった。

また、近年では、ノズル部に付着したインクの異常や、泡状のインクの残存物や、インクの汚れ等をカメラで観察し、インクの吸引除去を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２６８１２７号公報

ところで、インクジェット装置における吐出不良は、上述した原因の他にも、ノズル径の巨大化、ノズル輪郭異常、ノズル周辺部および内部における撥液膜等の剥離、ノズル内部における異物詰まりなどによっても引き起こされる。特に、工業用として有機溶媒や酸、アルカリ等、腐食性の液状体を吐出する場合においては、ノズル内外が腐食性の液状体に曝されてしまうために、これらの原因を生じやすい。
このような原因による吐出不良を伴ったまま、液滴吐出方法を利用した工業製品の製造を続けてしまった場合には、大量の不良品を生産してしまうことになってしまい、結果として製品のコスト上昇を招いてしまうことになる。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、ノズルの異常を早期に且つ確実に検出可能な液体吐出方法を提供することを目的としている。特には、ノズルの異常を早期に判定することが可能となり、正常なノズルのみによって液滴を正常かつ高精度に吐出することが可能となるノズル異常判定方法、液滴吐出装置、液滴吐出方法および、ノズル内のメニスカスが良好に形成された状態で、正常かつ高精度に液滴を吐出することが可能となる液滴吐出方法、液滴吐出装置を提供することを目的としている。さらに、当該液滴吐出装置を用いて製造された表示装置、当該表示装置を備える電子機器を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
即ち、本発明の液滴吐出方法は、複数のノズルを有する吐出ヘッドから、液状体を液滴として吐出させて印刷する方法、としての液滴吐出方法であって、前記ノズルの内部ないし周辺部を撮像するステップと、前記複数のノズルの各々について、前記ノズル内部のメニスカスの状態と、前記ノズル開口の形状と、前記ノズル内外に形成された表面膜の状態のうちの、少なくとも一つを認識可能な画像を取得するステップと、を含むことを特徴とする。さらにこの液滴吐出方法に付随して、前記画像情報をもとに、前記各々のノズルについての吐出性能の良否が判定されることが好ましい。

ここで、印刷とは、いわゆるインクを用いた印刷に限られず、微細粒子を溶媒中に分散させた液状体等を液滴として印刷媒体に着弾させ、当該液滴を印刷媒体上に定着させてパターンを形成する目的としての印刷等も含まれる。
メニスカスの状態とは、例えば、ノズル内部に充填された液状体の液面部（メニスカス）のノズル開口からの位置や、メニスカスとノズル内面との接触部の形状、メニスカスとノズル内面との接触角、メニスカス近傍の異物の有無などを指している。
ノズル開口の形状とは、例えば、ノズル開口（穴）の輪郭の形や、直径などのことを指している。
ノズル内外に形成された表面膜の状態とは、ノズル内部ないしノズル周辺部に形成された撥水膜や保護膜等の表面膜の膜厚分布や、当該膜の剥離の程度などのことを指している。
吐出性能の良否とは、吐出される液滴の安定性、直進性に関する程度や信頼性などに関する良否を指している。非吐出や、液滴の飛行曲がり、着弾精度の悪化、液滴量のバラツキ、ミストの発生などの吐出不良を発生している、または、発生する虞の高いノズル（以下、不良ノズルと呼ぶ）に対しては、ノズル異常であると判定される。
異常を判定する方法としては、撮像された画像を作業者が見て、正常なノズル形状と比較して判定する方法や、撮像されたノズルの周辺部の画像をコンピュータ等の演算装置に取り込んで画像処理を施し、正常なノズル形状との比較判定を自動的に行う方法がある。

この構成によれば、得られた画像をもとに、不良ノズルを早期に且つ確実に検出することができるので、吐出不良を伴ったまま液滴吐出方法を利用した工業製品の製造を続けてしまうことを未然に防ぐことができる。また、このように不良ノズルを早期に且つ確実に発見することにより、液滴吐出法を用いて形成される種種の製品の不良を大量に生産してしまう前に異常ノズルを回復させたり、吐出ヘッドを交換したりすることができる。かくして、不良コストを大幅に削減でき、製品のコストダウンを達成できる。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
即ち、本発明のノズル異常判定方法は、液滴を吐出するための吐出部を備えた吐出ヘッドのノズルの異常を判定する方法であって、前記ノズルの周辺部を撮像した後に、当該ノズルの形状と正常なノズルの形状とを比較して、前記撮像したノズルの異常を判定することを特徴とする。

このようにすれば、従来のようにノズル部に付着した液状体（インク）の異常や、インクの泡状の残存物や、インクの汚れを観察する技術とは異なり、ノズルの周辺部を撮像した後に正常なノズルの形状と比較してノズルの異常を判定するので、当該異常ノズルを早期に発見することができる。従って、異常ノズルを放置した状態で液滴を吐出することがないので、異常ノズルに起因する液滴の吐出不良や、液滴の飛行曲がり、着弾精度の悪化、液滴量のバラツキ、ミストの発生等、を未然に防止することができる。
また、作業者がノズル周辺部の画像を見て判断した場合には、当該作業者の知見や経験に基づいてノズルの異常を判定することができる。
また、演算装置を用いて画像処理等を施した場合には、上記のノズル異常の判定を自動化することができる。
また、上記の異常ノズルを回復させたり、異常ノズルを有する吐出ヘッドを交換したりすることによって、吐出ヘッドにおける全ノズルを正常な吐出をするための良好な状態にすることができる。従って、吐出部に供給された駆動信号に応じた液滴を吐出することが可能となり、液滴の着弾位置の高精度化、液滴量のバラツキ低減、飛行曲がりの防止、ミスト抑制を達成できる。
また、ノズルの異常又は正常を判定することにより、正常と判定された場合はその状態で使用すればよく、また、異常と判定された場合はノズルの回復もしくは吐出ヘッドの交換をすればよい。従って、単に定期的にノズルの回復もしくは吐出ヘッドの交換を行う場合と比較して、正常なノズルに対して無駄な回復動作を行う必要がなく、正常なノズルを有する吐出ヘッドを無駄に交換する必要がない。即ち、回復工程又は交換工程を好適に行うことができる。

また、本発明は先に記載のノズル異常判定方法であり、前記ノズルの異常は、回復動作によってノズルの回復が可能な第１の異常、又は、回復動作によってノズルの回復が不可能な第２の異常、として判定されることを特徴とする。
このようにすれば、例えば、判定結果が第１の異常である場合には異常ノズルを回復させ再び液滴吐出を行うことができる。また、判定結果が第２の異常である場合には吐出ヘッド自体を交換することによって、再び液滴吐出を行うことができる。
また、第１の異常として判定されたノズルにおいては、吐出ヘッドを交換することなく回復動作によってノズルを回復させるので、例えばノズルの異常が判定された際に直ぐに吐出ヘッドを交換する場合と比較して、吐出ヘッドを交換する工程を簡略化することができ、吐出ヘッド内の液状体を節約できる。また、例えば工業用の液状体のように高価な材料を無駄にすることなく、生産コストの低減を達成できる。

また、本発明は先に記載のノズル異常判定方法であり、前記吐出ヘッドが前記液滴を所定回数吐出した後に、前記ノズルの周辺部を撮像することを特徴とする。
このようにすれば、所定回数の液滴吐出を行うことにより、腐食等によって変化したノズルの状態を撮像することができる。また、このように撮像した画像を基にノズルの異常又は正常を判定することで、所定回数の液滴吐出の間に生じた異常ノズルを発見することができる。

また、本発明は先に記載のノズル異常判定方法であり、前記ノズルの周辺部を拡大又は縮小して撮像することを特徴とする。
このようにすれば、例えば、拡大した場合にはノズルの形状を詳細に撮像することができる。また、縮小した場合には複数のノズルを同時に撮像することができる。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
すなわち、本発明の液滴吐出方法は、ノズルから液滴を吐出する吐出部を備えた吐出ヘッドと、当該吐出ヘッドと対向する位置に配置された基板と、を相対移動させながら、前記吐出部に供給された駆動信号の電圧波形に応じて前記液滴を前記基板上に吐出する液滴吐出方法であって、前記ノズルの周辺部を撮像した後に、当該ノズルの形状と正常なノズルの形状とを比較して、前記撮像したノズルの異常を判定することを特徴とする。
このようにすれば、異常ノズルを早期に発見することにより、液滴吐出装置を用いて形成される種種の製品の不良を大量に生産してしまう前に異常ノズルを回復させたり、吐出ヘッドを交換したりすることができるので、不良コストを大幅に削減できる。即ち、不良製品の修正を行わずに済むこととなり、製品のコストダウンを達成できる。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
即ち、本発明の液滴吐出方法は、ノズルから液滴を吐出する吐出部を備えた吐出ヘッドと、当該吐出ヘッドと対向する位置に配置された基板と、を相対移動させながら、前記吐出部に供給された駆動信号の電圧波形に応じて前記液滴を前記基板上に吐出する液滴吐出方法であって、前記吐出ヘッドにおける前記ノズル内部を撮像することを特徴とする。また、前記ノズル内部を撮像することによって取得した画像を基に、前記ノズルの良否を判定することが好ましい。

このようにすれば、従来のようにノズル部に付着した液状体（インク）の異常や、インクの泡状の残存物や、インクの汚れを観察する技術とは異なり、ノズルの内部を撮像することにより、ノズル内の液状体の状態を撮像することができる。
更に、このように撮像されたノズル内部の画像を基に、ノズルの良否を判定することが可能となり、当該判定結果に基づいて不良なノズルを改善することで、吐出ヘッドにおける全ノズルを正常な吐出をするための良好な状態にすることができる。
従って、吐出部に供給された駆動信号に応じた液滴を吐出することが可能となり、また、液滴が基板上に吐出される位置の高精度化（着弾位置の高精度化）、液滴量のバラツキ低減を達成することができる。
また、正常なノズルと不良のノズルとを判定した結果に基づいて不良ノズルを改善し、正常なノズルはその状態で使用すればよいので、単に正常なノズル及び不良のノズルにおける液状体を同一に吸引する場合と比較して、正常なノズルから吸引される液状体を無駄に吸引する必要がない。即ち、液状体の節約が可能になるので、工業用の液状体のように高価な材料を無駄にすることなく、生産コストの低減を達成できる。

また、本発明は先に記載の液滴吐出方法であり、前記ノズル内部を撮像する際には、主として前記ノズル内部に充填された液状体と前記ノズルの内面との接触状態を撮像することを特徴とする。
このようにすれば、単にノズル内部を撮像するのではなく、ノズル内部に充填された液状体の液面部（メニスカス）とノズル内面との接触状態を撮像するので、正常な液滴吐出を行うために必要なメニスカスの良否を判定することが可能となり、当該判定結果に基づいて不良なメニスカスを改善することで、全てのノズルにおけるメニスカスを正常な吐出をするための良好な状態にすることができる。
従って、主にメニスカスを撮像することにより、上述の液滴吐出方法の効果を更に促進させることができる。

また、本発明は先に記載の液滴吐出方法であり、前記吐出ヘッドが前記液滴を所定回数吐出した後に、前記ノズル内部を撮像することを特徴とする。
このようにすれば、所定回数の液滴吐出を行うことにより変化したノズル内部の状態を撮像することができる。また、このように撮像した画像を基にノズルの良否を判定することで、所定回数の液滴吐出の間に生じた不良ノズルを見つけることができる。

また、本発明は先に記載の液滴吐出方法であり、前記ノズル内部を撮像する前に、前記吐出ヘッドのノズル形成面をワイピングすることを特徴とする。
このようにすれば、ノズル形成面に付着した液状体の残存物をワイピングによって除去することができるので、ノズル形成面を清浄な状態に保つことができる。
また、ノズル近傍に液状体の残存物が付着した状態で液滴を吐出すると、飛行曲がりが生じて着弾精度が低下してしまうが、上記のようにワイピングを施すことにより飛行曲がりを誘引する液状体の残存物が除去されるので、着弾精度を向上させることができる。

また、本発明は先に記載の液滴吐出方法であり、前記ノズルの良否を判定した結果に関して、当該ノズルが不良であると判定された場合には、前記吐出ヘッドのノズル形成面から前記ノズルを介して前記液状体を吸引することを特徴とする。
このようにすれば、液状体を吸引することにより、吐出ヘッド内に充填された液状体がノズルを介してノズル形成面側に流れ、不良ノズル内に強制的に液状体が流動する。従って、不良ノズル内に液状体を充填することができると共に、当該不良ノズル内にメニスカスを形成することができる。
従って、不良ノズルを正常に液滴吐出できるように改善することができる。

また、本発明は先に記載の液滴吐出方法であり、前記吐出ヘッドは複数のノズルを具備し、当該複数のノズルの良否を判定した結果に関して、少なくとも一つが不良ノズルであると判定された場合には、当該不良ノズルのみを介して前記ノズル形成面から前記液状体を吸引することを特徴とする。
このようにすれば、複数のノズルのうち、不良ノズルのみから液状体を吸引し、当該不良ノズル内に液状体を充填することができる。ここで、複数のノズルのうち、良好であると判断されたノズルから液状体を吸引しないので、液状体を無駄に吸引することがない。
従って、例えば、高価な液状体が充填された吐出ヘッドにおいては、液状体を無駄に吸引する必要がないので、当該液状体の節約ができる。

また、本発明は先に記載の液滴吐出方法であり、前記吐出ヘッドは複数のノズルを具備すると共に、当該複数のノズルが所定数のノズル毎に分割された複数のノズル領域を具備し、前記複数のノズルの良否を判定した結果に関して、少なくとも一つが不良ノズルであると判定された場合には、当該不良ノズルを有するノズル領域を介して前記ノズル形成面から前記液状体を吸引することを特徴とする。
このようにすれば、不良ノズルを有するノズル領域のみから液状体を吸引し、当該不良ノズル内に液状体を充填することができる。ここで、複数のノズルのうち、良好であると判断されたノズルを有するノズル領域から液状体を吸引しないので、液状体を無駄に吸引することがない。従って、例えば、高価な液状体が充填された吐出ヘッドにおいては、液状体を無駄に吸引する必要がないので、当該液状体の節約ができる。また、ノズルピッチが微細な場合には一つのノズルのみから液状体を吸引するための微細な吸引部を用意しなければならないので、液状体の吸引が困難であるが、本発明のようにノズル領域から液状体を吸引する場合においては、吸引部のサイズを大きくすることができるので、液状体の吸引が容易に行うことができる。また、全ノズルから液状体を吸引する場合と比較して、不良ノズルを有するノズル領域のみから液状体を吸引するので、液状体の節約ができる。

また、本発明は先に記載の液滴吐出方法であり、前記吐出ヘッドのノズル形成面上に残留した液滴や汚染物を撮像し、当該残留した液滴や汚染物が前記ノズルから所定距離内にあるか否かを判定することを特徴とする。
ここで、ノズル形成面上の液滴や汚染物を撮像する際には、上記のノズル内部を撮像する撮像機を用いることが好ましい。また、残留した液滴や汚染物がノズルから所定距離内にあるか否かを判定した結果、当該残留した液滴や汚染物がノズルから所定距離内にある場合には当該液滴や汚染物を除去することが好ましく、また、当該残留した液滴や汚染物がノズルから所定距離外にある場合には当該液滴や汚染物を放置しておくことが好ましい。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
即ち、本発明の液滴吐出装置は、ノズルから液滴を吐出する吐出部を備えた吐出ヘッドと、当該吐出ヘッドと対向する位置に配置された基板と、を相対移動させながら、前記吐出部に供給された駆動信号の電圧波形に応じて前記液滴を前記基板上に吐出する液滴吐出装置であって、前記吐出ヘッドにおける前記ノズルの周辺部を撮像する撮像機と、当該撮像機が撮像したノズルの形状と、正常なノズルの形状とを比較して、当該撮像したノズルの異常を判定する判定部と、を具備することを特徴とする。
このようにすれば、異常ノズルを早期に発見することにより、液滴吐出装置を用いて形成される種種の製品の不良を大量に生産してしまう前に異常ノズルを回復させたり、吐出ヘッドを交換したりすることができるので、不良コストを大幅に削減できる。即ち、不良製品の修正を行わずに済むこととなり、製品のコストダウンを達成できる。

また、本発明は先に記載の液滴吐出装置であり、前記吐出ヘッドのノズル形成面をワイピングして前記ノズルを回復させる回復部を更に具備することを特徴とする。
このようにすれば、回復部が上記の第１の異常と判定されたノズルが形成されたノズル形成面をワイピングすることによって、ノズルを正常に回復させることができる。
従って、ノズルの回復によって、液滴の着弾位置の高精度化、液滴量のバラツキ低減、飛行曲がりの防止、ミスト抑制を達成できる。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
即ち、本発明の液滴吐出装置は、ノズルから液滴を吐出する吐出部を備えた吐出ヘッドと、当該吐出ヘッドと対向する位置に配置された基板と、を相対移動させながら、前記吐出部に供給された駆動信号の電圧波形に応じて前記液滴を前記基板上に吐出する液滴吐出装置であって、前記吐出ヘッドにおける前記ノズル内部を撮像する撮像機を具備することを特徴とする。また、当該撮像機が撮像したノズル内部の画像を基に前記ノズルの良否を判定する判定部を更に備えることが好ましい。
このようにすれば、異常ノズルを早期に発見することにより、液滴吐出装置を用いて形成される種種の製品の不良を大量に生産してしまう前に異常ノズルを回復させたり、吐出ヘッドを交換したりすることができるので、不良コストを大幅に削減できる。即ち、不良製品の修正を行わずに済むこととなり、製品のコストダウンを達成できる。

また、本発明においては、前記ノズルの周辺部を撮像することによって取得した画像は、カラー画像又はモノクロ画像であることが好ましい。
このようにすれば、例えば、カラー画像の場合にはノズルの形状や周辺部の腐食状態等、ノズル近傍に付着した液状体の残存物等を確認することができるので、詳細な撮像情報を得ることができる。また、モノクロ画像の場合にはノズルの形状を白黒の画像として確認できるので、カラー画像よりも簡素な撮像情報で撮像できる。

また、本発明の表示装置は、先に記載した液滴吐出装置を用いて製造されたことを特徴としている。
このようにすれば、所定の液体材料を所定の位置に高精度に着弾させて配線や画素等のパターンを形成することができるので、公知のフォトリソグラフィ技術よりも製造工程の簡素化を図ることができ、安価の表示装置を製造することができる。
更に、上述した撮像機を有する液滴吐出装置を用いて当該表示装置が製造されるので、液滴吐出の高精度化（着弾位置の高精度化）、液滴量のバラツキ低減を達成することができる。また、不良な表示装置を生産してしまうことによる不良コストを大幅に削減でき、生産コストの低減を達成できる。

また、本発明の電子機器は、先に記載した表示装置を備えることを特徴としている。
このようにすれば、先に記載の表示装置と同様の効果が得られると共に、好適な電子機器を提供することが可能となる。
このような電子機器としては、例えば、携帯電話機、移動体情報端末、時計、ワープロ、パソコンなどの情報処理装置などを例示することができる。

以下、本発明の液滴吐出方法、液滴吐出装置、ノズル異常判定方法、液滴吐出装置を用いて製造された表示装置、および、液滴吐出装置を用いて製造された表示装置を搭載する電子機器について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の液滴吐出装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

（液滴吐出装置）
図１において、液滴吐出装置ＩＪは、ベース１２と、ベース１２上で基板Ｐを支持するステージＳＴと、ベース１２とステージＳＴとの間に介在し、ステージＳＴを移動可能に支持する第１移動装置１４と、ステージＳＴに支持されている基板Ｐに対して所定の液状体材料を吐出可能な吐出ヘッド２０と、吐出ヘッド２０を移動可能に支持する第２移動装置１６と、吐出ヘッド２０から吐出される液状体が貯蔵されたタンク（液状体貯留部）６３と、当該液状体を吐出ヘッド２０に供給する液状体流路６１と、吐出ヘッド２０の液状体の吐出動作を制御する制御装置ＣＯＮＴと、ベース１２上に設けられているキャッピングユニット２２と、吸引・ワイプユニット（回復部）２３と、カメラユニット（撮像機）２４と、を具備した構成となっている。また、液滴吐出動作を行うために吐出ヘッド２０へ供給する駆動信号の作成、第１移動装置１４及び第２移動装置１６の駆動制御、吸引・ワイプユニット２３の動作制御、カメラユニット２４の撮像動作及び撮像した画像の処理等、を含む液滴吐出装置ＩＪの動作は、制御装置ＣＯＮＴによって制御される。

第１移動装置１４はベース１２の上に設置されており、Ｙ軸方向に沿って位置決めされている。第２移動装置１６は、支柱１６Ａ、１６Ａを用いてベース１２に対して立てて取り付けられており、ベース１２の後部１２Ａにおいて取り付けられている。第２移動装置１６のＸ軸方向は、第１移動装置１４のＹ軸方向と直交する方向である。ここで、Ｙ軸方向はベース１２の前部１２Ｂと後部１２Ａ方向に沿った方向である。これに対してＸ軸方向はベース１２の左右方向に沿った方向であり、各々水平である。また、Ｚ軸方向はＸ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向である。

第１移動装置１４は、例えばリニアモータによって構成され、ガイドレール４０、４０と、このガイドレール４０に沿って移動可能に設けられているスライダー４２とを備えている。このリニアモータ形式の第１移動装置１４のスライダー４２は、ガイドレール４０に沿ってＹ軸方向に移動して位置決め可能である。

また、スライダー４２はＺ軸回り（θＺ）用のモータ４４を備えている。このモータ４４は、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ４４のロータはステージＳＴに固定されている。これにより、モータ４４に通電することでロータとステージＳＴとを、θＺ方向に沿って回転させることができる。

ステージＳＴは基板Ｐを保持し、所定の位置に位置決めするものである。また、ステージＳＴは吸着保持装置５０を有しており、吸着保持装置５０が作動することによってステージＳＴの穴４６Ａを通して基板ＰをステージＳＴの上に吸着して保持する。

第２移動装置１６はリニアモータによって構成され、支柱１６Ａ、１６Ａに固定されたコラム１６Ｂと、このコラム１６Ｂに支持されているガイドレール６２Ａと、ガイドレール６２Ａに沿ってＸ軸方向に移動可能に支持されているスライダー６０とを備えている。
スライダー６０はガイドレール６２Ａに沿ってＸ軸方向に移動して位置決め可能であり、吐出ヘッド２０はスライダー６０に取り付けられている。

吐出ヘッド２０は、回転駆動装置としてのモータ６２、６４、６６、６８を有している。モータ６２を作動すれば、吐出ヘッド２０は、Ｚ軸に沿って上下動して位置決め可能である。このＺ軸はＸ軸とＹ軸に対して各々直交する方向（上下方向）である。モータ６４を作動すると、吐出ヘッド２０は、Ｙ軸回りのβ方向に回転して位置決め可能である。モータ６６を作動すると、吐出ヘッド２０は、Ｘ軸回りのγ方向に回転して位置決め可能である。モータ６８を作動すると、吐出ヘッド２０は、Ｚ軸回りのα方向に回転して位置決め可能である。すなわち、第２移動装置１６は、吐出ヘッド２０をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に支持するとともに、この吐出ヘッド２０をθＸ方向（Ｘ軸回り）、θＹ方向（Ｙ軸回り）、θＺ方向（Ｚ軸回り）に回転可能に支持する。

このように、図１の吐出ヘッド２０は、スライダー６０において、Ｚ軸方向に直線移動して位置決め可能で、α、β、γに沿って回転して位置決め可能であり、吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐは、ステージＳＴ側の基板Ｐに対して正確に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。なお、吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐには液状体を吐出する複数のノズルが設けられている。

次に、図２及び図３を参照して、吐出ヘッド２０の構造について説明する。
図２は吐出ヘッドを示す分解斜視図であり、図３は図２の斜視図の一部を断面視した断面図である。
図２に示すように、吐出ヘッド２０は、複数のノズルが設けられたノズルプレート２１０及び振動板２３０が設けられた圧力室基板２２０を、筐体２５０に嵌め込んで構成されている。この吐出ヘッド２０の主要部構造は、図３に示すように、圧力室基板２２０をノズルプレート２１０と振動板２３０で挟み込んだ構造を備える。ノズルプレート２１０は、圧力室基板２２０と貼り合わせられたときにキャビティ２２１に対応する位置にノズル２１１が形成されている。圧力室基板２２０には、シリコン単結晶基板等をエッチングすることにより、各々が圧力室として機能可能にキャビティ２２１が複数設けられている。キャビティ２２１間は側壁（隔壁）２２２で分離されている。キャビティ２２１は供給口２２４を介して共通の流路であるリザーバ２２３に繋がっている。振動板２３０は、例えば熱酸化膜等により構成される。振動板２３０には液状体タンク口２３１が設けられ、図１のタンク６３から液状体流路６１を通して任意の液状体を供給可能に構成されている。振動板２３０上のキャビティ２２１に相当する位置には、圧電素子（吐出部）２４０が形成されている。圧電素子２４０は、ピエゾ素子等の圧電性セラミックスの結晶を上部電極及び下部電極（図示せず）で挟んだ構造を備える。圧電素子２４０は、制御装置ＣＯＮＴから供給される駆動信号の電圧波形に対応して体積変化を生ずることが可能に構成されている。
また、図２及び図３に示すノズルプレート２１０は、ステンレス等の金属材料からなり、そして、特にノズル２１１の内部ないし周辺部には、共析メッキ等の成膜処理によって表面膜としての薄膜が形成されており、ノズル２１１の周縁部を主として撥液性が確保された状態になっている。

吐出ヘッド２０から液状体を吐出するには、まず、制御装置ＣＯＮＴが液状体を吐出するための電圧波形を吐出ヘッド２０に供給する。液状体は吐出ヘッド２０のキャビティ２２１に流入しており、吐出信号が供給された吐出ヘッド２０では、その圧電素子２４０がその上部電極と下部電極との間に加えられた電圧により体積変化を生ずる。この体積変化は振動板２３０を変形させ、キャビティ２２１の体積を変化させる。この結果、ノズル２１１から液状体の液滴が吐出される。液状体が吐出されたキャビティ２２１には吐出によって減った液状体が新たにタンクから供給される。

なお、上記吐出ヘッドは圧電素子に体積変化を生じさせて液状体を吐出させる構成であったが、発熱体により液状体に熱を加えその膨張によって液滴を吐出させるようなヘッド構成であってもよい。また、静電気によって振動板を変形させることにより体積変化を生じさせて液滴を吐出させるようなヘッド構成であってもよい。

第２移動装置１６は、吐出ヘッド２０をＸ軸方向に移動させることで、吐出ヘッド２０を吸引・ワイプユニット２３あるいはキャッピングユニット２２の上部に選択的に位置決めさせることができる。つまり、デバイス製造作業の途中であっても、例えば吐出ヘッド２０を吸引・ワイプユニット２３上に移動すれば、吐出ヘッド２０のクリーニングや不良ノズルの回復を行うことができる。吐出ヘッド２０をキャッピングユニット２２の上に移動すれば、吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐにキャッピングを施したり、液状体をキャビティ２２１に充填したり、吐出不良を回復させたりすることが可能となる。つまり、吸引・ワイプユニット２３、及びキャッピングユニット２２は、ベース１２上の後部１２Ａ側で、吐出ヘッド２０の移動経路直下に、ステージＳＴと離間して配置されている。ステージＳＴに対する基板Ｐの搬入作業及び搬出作業はベース１２の前部１２Ｂ側で行われるため、これら吸引・ワイプユニット２３あるいはキャッピングユニット２２により作業に支障を来すことはない。

また、上述の吐出ヘッド２０から吐出される液状体としては、例えば、カラーフィルタを形成する際に使用される着色材料を含有するインク、金属配線を形成する際に使用される金属微粒子等の材料を含有する分散液、有機エレクトロルミネッセンス装置を形成する際に使用されるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ等の正孔注入／輸送材料や発光材料等の有機エレクトロルミネッセンス物質を含有する溶液、液晶装置を形成する際に使用される液晶材料等の高粘度の機能性液体、マイクロレンズを形成する際に使用される材料を含有する機能性液体、ＤＮＡチップのようなマイクロアレイを形成する際に使用されるたんぱく質等の生体高分子溶液等、種種の目的に応じた材料を含有する液状体が採用される。

また、基板Ｐは、透明性材料に代表されるガラス基板等の透明性基板、プラスチック等からなる樹脂基板、金属基板等からなるものである。

キャッピングユニット２２は、液滴吐出装置ＩＪが液滴吐出を行わない状態、例えば、液滴吐出装置ＩＪに基板Ｐが搬入／搬出されている状態等の待機状態において、ノズル形成面２０Ｐにキャップをかぶせて、吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐを乾燥しないように湿潤状態に保持する機能を有している。

（吸引・ワイプユニット）
図４は、吸引・ワイプユニットの構成を示す構成図である。吸引・ワイプユニット２３は、図４に示すように吸引部８０ａと、ワイピング部８０ｂとから構成されている。
吸引部８０ａは、キャップ８１と吸引ポンプ８２とを具備している。吸引部８０ａは、キャップ８１によって吐出ヘッド２０を被覆し、吸引ポンプ８２によってキャップ８１内を減圧させ、当該減圧作用により、吐出ヘッド２０内の気泡や液状体等を吸引するようになっている。このとき、キャップ８１は複数のノズルの全てを被覆するようになっているため、吸引動作を施した際には、全てのノズルから液状体が吸引される。

ワイピング部８０ｂは、ワイパ８３と駆動部８４とを具備している。ワイピング部８０ｂは、ワイパ８３と吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐとを接触させた状態でワイパ８３を駆動することにより、当該ノズル形成面２０Ｐをワイピング（払拭）するようになっている。
このような吸引・ワイプユニット２３は、液滴吐出装置ＩＪの動作中や待機時において、吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐのクリーニングや異常ノズルの回復を施すようになっており、定期的に、又は所定動作時間毎に、又は随時に行うことができる。この吸引・ワイプユニット２３は、制御装置ＣＯＮＴに記憶されたプログラムに応じて動作することも可能になっており、後述のカメラユニット２４と連動して動作することもできる。
また、このようなワイピング部８０ｂは、図２に示す複数のノズル２１１の配列方向に対して直角方向にワイピング動作をすることが好ましい。このようにすれば、ワイピング動作中に、ワイパ８３に付着した液状体がノズル２１１内に侵入することを防止できる。
なお、上記の吸引・ワイプユニット２３においては、ワイパ８３を駆動しているが、ワイパ８３を固定しておき、吐出ヘッド２０を移動させ、ワイパ８３にこすりつけることによってワイピングを行ってもよい。

（カメラユニット）
図５はカメラユニット２４の構成を示す構成図である。
カメラユニット２４は、図５に示すように撮像部９１と、照明部９２と、半透過ミラー９３と、光ファイバケーブル９４と、鏡筒９５とを備え、制御装置ＣＯＮＴと接続された構成となっている。
撮像部９１は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等からなるカメラである。照明部９２は、ハロゲンランプ、タングステンランプ、ＬＥＤランプ等からなるものである。半透過ミラー９３は、照明部９２の照明を鏡筒９５の出射口９５ａ側に反射させると共に、撮像対象の像を透過させて撮像部９１に受像させるものである。光ファイバケーブル９４は、鏡筒９５に入射する撮像対象の像を撮像部９１に伝達するものである。鏡筒９５は、不図示のレンズを備えた構成となっている。照明部９２の照明量や、レンズ（図示せず）の光学倍率は、制御装置ＣＯＮＴの働きにより、撮像対象に合わせて制御されるようになっている。
カメラユニット２４は、吐出ヘッド２０のノズル内部ないし周辺部を撮像対象としている。撮像部９１は、制御装置ＣＯＮＴの働きにより、撮像対象をモノクロ画像もしくはカラー画像として受像したり、撮像対象を所定の倍率で撮像することが可能となっており、撮像対象の詳細部分を拡大撮像したり、撮像対象の全体を見るように縮小撮像したりすることができる。例えば、ノズル形成面２０Ｐ上における複数のノズルのうち、倍率を調整することにより、１０個〜２０個程度のノズルを見たり、２個〜５個のノズルを見たりすることができる。撮像部９１が撮像した画像データは、制御装置ＣＯＮＴに送られる。

（制御装置）
次に、図６を参照して、制御装置について説明する。図６は液滴吐出装置の機能ブロック図である。
図６において、制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出装置ＩＪの動作制御全般を統括する中央制御部１５０を備えている。制御装置ＣＯＮＴはさらに、吸引・ワイプユニット２３（図４参照）の動作制御を行うための吸引部制御部１５３およびワイピング部制御部１５４と、パターン印刷の走査制御および吐出制御を統括して行うための走査制御部１５５と、カメラユニット２４の撮像制御を行うための撮像制御部１６０と、撮像されたノズルの吐出性能の良否を判定するための判定部１６２と、を備えている。

走査制御部１５５は、吐出ヘッド２０の吐出制御を行う吐出制御部１５６と、第１移動装置１４（図１参照）の駆動制御を行う第１移動装置制御部１５７（図１参照）と、第２移動装置１６（図１参照）の駆動制御を行う第２移動装置制御部１５８とを、同期させて制御することが可能である。そして、走査制御部１５５の制御により、後述するパターン印刷が行われる。また、走査制御部１５５は、上述したカメラユニット２４による、吐出ヘッドの撮像位置を制御する役割も果たしている。

撮像制御部１６０は、上述したように、照明部９２の照明量やモノクロ画像／カラー画像の選択、撮像対象の倍率の制御などを行っている。また、第１移動装置制御部１５７および第２移動装置制御部１５８を制御することにより、カメラユニット２４と吐出ヘッド２０との相対位置を変化させ、撮像対象の位置を制御している。
撮像制御部１６０の働きにより、対象とする各々のノズルについて、ノズル内部のメニスカスの状態と、ノズル開口の形状と、ノズル内外に形成された表面膜（薄膜）の状態のうちの、少なくとも一つが認識可能な画像が取得され、取得された当該画像は、判定部１６２に送られる。

判定部１６２は、ノズルの輪郭形状や薄膜の状態に関して、正常な状態におけるノズルの画像情報（以下、参照画像と呼ぶ）を予め記憶した、判定条件記憶部１６３を備えている。また、撮像部９１から送られてきた画像と参照画像とを比較して、ノズル異常を判定する比較判定部１６４を備えている。尚、参照画像は、作業者の入力によって、又は電気通信回線を介して記憶される。
参照画像は、例えば、正常なノズル形状の画像データであり、当該正常なノズル形状と、カメラユニット２４が撮像したノズル形状とを比較して、撮像したノズルが異常であるか、正常であるか判定するようになっている。また、単にノズルの異常又は正常を判断するだけでなく、異常ノズルの程度を判定するようになっており、例えば、吸引・ワイプユニット（回復部）２３によってノズルが回復できる程度（第１の異常）か、又は吐出ヘッド２０の交換が必須である程度（第２の異常）か、を判定する。判定部１６２で判定された判定結果は、中央制御部１５０に伝達される。

（液滴吐出方法）
ここからは、基板Ｐ上にパターンを印刷する方法としての液滴吐出方法について説明する。最初に吐出ヘッド２０の液滴吐出動作を説明し、続いて、液滴吐出装置ＩＪの動作を説明し、最後にノズルの吐出性能判定について説明する。

（吐出ヘッドの液滴吐出動作）
最初に、図７及び図８を参照して吐出ヘッド２０における液滴吐出動作を具体的に説明する。
図７は吐出ヘッドに供給される駆動信号の電圧波形の一例を示す図である。また、図８はノズルの要部を示す断面図であり、電圧波形の変化に伴う当該ノズルの液状体の状態を示した図である。
吐出制御部１５６（図６参照）において生成された図７に示す電圧波形Ｖ（ｔ）は、吐出ヘッド２０の圧電素子２４０に供給され、吐出ヘッド２０は、液状体を液滴化して吐出する。
具体的な液滴吐出の過程について説明すると、圧電素子２４０に電位Ｖ１を供給して安定状態を維持する期間ｔ０〜ｔ１と、圧電素子２４０に電位Ｖ２を供給して吐出ヘッド２０のキャビティ２２１を膨張させる期間ｔ１〜ｔ２と、吐出ヘッド２０の空間１５の膨張を維持する期間ｔ２〜ｔ３と、圧電素子２４０に電位Ｖ３を供給して吐出ヘッド２０のキャビティ２２１を収縮させる期間ｔ３〜ｔ４と、吐出ヘッド２０のキャビティ２２１の収縮を維持する期間ｔ４〜ｔ５、圧電素子２４０に電位Ｖ１を供給して吐出ヘッド２０のキャビティ２２１の収縮を解放する期間ｔ５〜ｔ６とによって、ノズルから１滴の液滴が吐出される。
なお、吐出ヘッドの液滴吐出動作において、ノズルから吐出される液滴数（液滴吐出回数）は、中央制御部１５０（図６参照）においてカウントされる。

このような図７に示す電圧波形に対し、ノズル２１１の近傍における液状体が変動する状態について図８を参照して説明する。
期間ｔ０〜ｔ１においては、ノズル２１１内の液状体Ｑの液面部（メニスカス）がノズル２１１内で安定した状態となっている。ノズル２１１の内部においては、後述するように、メニスカスがノズル形成面２０Ｐ側から見て凹面形状になっている。当該メニスカスがノズル２１１内において凹面形状に形成されることで、ノズル２１１から液滴が正常に吐出される。また、ノズル形成面２０Ｐ側から見たノズル２１１の形状は正常になっている。ノズル２１１の形状が異常である場合には、液滴の吐出不良、液滴の飛行曲がり、液滴量の誤差等が生じてしまい、正常な液滴吐出を行うことができない。また、当該メニスカスが凹面形状に形成されていない場合には、液滴の吐出不良、液滴の飛行曲がり、液滴量の誤差等が生じてしまい、正常な液滴吐出を行うことができない。
期間ｔ１〜ｔ２においては、圧電素子２４０に電位Ｖ２が供給されることによって、キャビティ２２１が膨張し、ノズル２１１近傍の液状体Ｑがキャビティ２２１側に引き寄せられる。
期間ｔ３〜ｔ４においては、圧電素子２４０に電位供給されることによって、膨張しているキャビティが次第に収縮し、液状体Ｑがノズル２１１の外部に押し出される。
期間ｔ４〜ｔ６においては、圧電素子２４０に完全に電位Ｖ３が供給されたところで、ノズル２１１から液状体Ｑが液滴化し、ノズル２１１が液滴Ｑ'を吐出する。当該液滴Ｑ'が吐出されると、その瞬間にノズル２１１内の液状体Ｑは振動して不安定な状態となるが、期間ｔ５〜ｔ６において圧電素子２４０の電位がＶ３からＶ１に戻ることにより、キャビティ２２１が若干膨張することによりノズル２１１における液状体Ｑの振動が制振される。このように液滴Ｑ'を吐出した後の液状体Ｑは、ノズル２１１内で安定な状態に維持されるので、再びメニスカスが凹面形状に形成されて、次の液滴吐出の準備がなされる。

以上、説明したように、吐出ヘッド２０においては圧電素子２４０に供給される電圧波形Ｖ（ｔ）に応じてノズル２１１から液状体Ｑが液滴化され、液滴Ｑ'が吐出される。
そして、特にノズル２１１内における液状体Ｑのメニスカスが良好な凹面形状に形成されることにより、また、ノズル２１１の形状が正常であることにより、当該液滴Ｑ'の吐出状態は正常となり、吐出不良が生じることなく、液滴Ｑ'の飛行曲がりが抑制され、液滴量が均一になり、好適な着弾精度が得られる。

（液滴吐出装置ＩＪの動作）
次に、図１および図６を参照して液滴吐出装置ＩＪの動作について具体的に説明する。
まず、図１において、搬送装置（不図示）は、基板ＰをステージＳＴの前部１２ＢからこのステージＳＴに搬入する。更に、ステージＳＴは基板Ｐを吸着保持し、位置決めする。そして、モータ４４が作動して、基板Ｐの端面がＹ軸方向に並行になるように設定される。

次に、液状体を吐出ヘッド２０に充填し、パターン印刷を行う。パターン印刷は、吐出ヘッド２０と基板ＰとをＸ軸方向／Ｙ軸方向に相対移動（走査）させつつ、基板Ｐ上に対して吐出ヘッド２０の所定のノズルから所定幅で液状体を吐出させて行う。
具体的には、まず、吐出ヘッド２０が基板Ｐに対して＋Ｘ方向に移動しつつ吐出動作する。吐出ヘッド２０と基板Ｐとの１回目の相対移動（走査）が終了すると、基板Ｐを支持するステージＳＴが吐出ヘッド２０に対してＹ軸方向に所定量ステップ移動させ、吐出ヘッド２０を基板Ｐに対して、例えば−Ｘ方向に２回目の相対移動（走査）しつつ吐出動作を行う。この動作を複数回繰り返すことにより、吐出ヘッド２０は走査制御部１５５の制御に基づいて液状体を吐出し、基板Ｐ上に所定のパターンを形成する。その後、ステージＳＴによる吸着保持が解除され、搬送装置が基板ＰをステージＳＴから搬出する。
このような走査制御は、図６における走査制御部１５５が、吐出制御部１５６、第１移動装置制御部１５７、第２移動装置制御部１５８の各制御部を同期制御することで行われる。

このような液滴吐出装置ＩＪによる一連の液滴吐出方法においては、腐食性の液状体を吐出するために、ノズルは当該腐食性の液状体に曝されてしまう。これによって、ノズルの輪郭が歪むように腐食したり、その径が大きくなってしまったり、薄膜の剥離が生じてしまい、液滴の吐出不良、液滴の飛行曲がり、液滴量の誤差等を招く場合がある。この状態では、正常な液滴吐出を行うことができない。
また、液滴吐出に伴ってノズル内のメニスカスが壊れてしまい、液滴の吐出不良、液滴の飛行曲がり、液滴量の誤差等を招く場合もある。この状態では、正常な液滴吐出を行うことができない。

このように、液滴吐出装置ＩＪの動作履歴によって、ノズルについての吐出性能が低下してしまう場合があり、その対策として、吐出ヘッド２０のノズルを撮像し、撮像されたノズルの画像と、判定条件記憶部１６３に予め記憶された参照画像とを比較して、撮像されたノズルが異常か正常かどうかを判定する必要がある。
具体的には、撮像されたノズルの形状と、判定条件記憶部１６３に予め記憶された正常なノズル形状とを比較して、撮像されたノズルが異常か正常かどうか、また、吸引・ワイプユニット２３によって回復可能な程度の異常か、吐出ヘッド２０の交換を要する程度の異常なのかどうかを判定する必要がある。また、吸引・ワイプユニット２３によって回復可能な程度の異常か、吐出ヘッド２０の交換を要する程度の異常なのかどうかを判定する必要がある。
あるいは、吐出ヘッド２０のノズルを撮像し、メニスカスが壊れた不良ノズルの有無を確認し、当該不良ノズルがある場合には吸引・ワイプユニット２３によって不良ノズルを回復する必要がある。

（ノズルの吐出性能判定の第１の実施例）
次に、ノズルの吐出性能判定の第１の実施例について、図６、図９、図１０、図１１を参照して説明する。
図９は、ノズル異常判定の処理の一例を示すフローチャート図である。このフローチャートにおいて、フローの全体を統括管理するのは、図６の中央制御部１５０である。

まず、上記の「吐出ヘッドの液滴吐出動作」で説明したように、中央制御部１５０によってカウントされた吐出ヘッド２０の吐出回数のデータ（吐出回数データメモリー）が確認される（ステップ１）。なお、ここで言う吐出回数とは、各ノズルについての平均値を指す。
次に、吐出ヘッド２０から吐出された液滴の吐出回数が所定回数よりも多いか少ないかが判定される（ステップ２）。ここで、所定回数とは、中央制御部１５０に予め設定された回数である。
そして、吐出回数が所定回数よりも少ない場合（ＮＯの場合）には、ノズルの形状を撮像する必要がないと判定され、液滴吐出動作等の次の処理に移る（ステップ３）。
また、吐出回数が所定回数よりも多い場合（ＹＥＳの場合）には、ノズルの形状を撮像する必要があると判定され、後述する一連のノズル異常判定方法が行われる。

次に、吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐを撮像するためのノズル面の撮像が行われる（ステップ４）。図１および、図５を参照して具体的な動作について説明する。まず、図１において、第１移動装置１４および第２移動装置１６を駆動して、カメラユニット２４の鏡筒９５の出射口９５ａに対向する位置に、吐出ヘッド２０を移動させる。次に、図５における照明部９２が照明光を出射すると、半透過ミラー９３が出射口９５ａ側に照明光を反射させる。そして、照明光によって照らし出されたノズル形成面２０Ｐの像は、半透過ミラー９３を透過し、光ファイバケーブル９４を経て撮像部９１によって受像される。
このようなノズル面の撮像は、図６の撮像制御部１６０の制御によってなされる。この結果、撮像部９１では、ノズル周辺部の画像、特に本実施例では、ノズルの輪郭およびノズル近傍の薄膜の状態を認識可能な画像が取得され、取得された画像は、判定部１６２に送られる。

再び図９に戻って、次に、撮像されたノズルの画像から当該ノズルが異常であるか否かが判定される（ステップ５）。
当該判定は、撮像されたノズルの周辺部の画像と、判定条件記憶部１６３に予め記憶された参照画像とを、比較判定部１６４にて比較することで行われる。
具体的には、例えば、当該ノズルの形状と、判定基準となる正常ノズルの形状とを比較してノズルが異常であるか正常であるか、即ち、ノズルが巨径化しているか否か、ノズルの輪郭が不良であるかどうか、ノズル近傍の薄膜（共析メッキ等）が剥離しているか否か、が判定される。当該判定結果は、中央制御部１５０に伝達される。

そして、撮像されたノズルが正常であると判定された場合（「良」の場合）には、当該ノズルを回復させる必要や吐出ヘッド２０を交換する必要がないので、液滴吐出動作等の次の処理に移る（ステップ３）。
また、ノズルが異常であると判定された場合（「不良」の場合）には、次のステップ６に移る。

ここで、図１０を参照してノズル形成面２０Ｐにおけるノズルの形状の異常を判定した結果の一例について説明する。当該図１０は撮像部９１が撮像した画像を示している。
図１０（ａ）は判定基準の正常ノズルの形状を示す図であり、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）は異常と判定されたノズルの形状を示す図である。
図１０（ａ）に示すように、正常なノズルはノズル形成面２０Ｐ上に腐食が見られず、ノズル形成面上の薄膜（共析メッキ等）も剥離していない状態となっている。
これに対して、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）に示すように、異常と判定されたノズルはノズル形成面２０Ｐ上において、その輪郭が歪になり、薄膜の腐食箇所である腐食部Ｖ，Ｗ，Ｘが見られる。この腐食は、腐食性の液状体に晒されることによって形成された部位である。このような部位が存在する状態で液滴吐出を行った場合には、吐出不良や着弾精度低下、ミスト発生等の不具合を招く。
このように図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）に示した腐食部Ｖ、Ｗ、Ｘが見られるノズルは、判定部１６２が図１０（ａ）の正常ノズルと比較することによって、異常と判定される。

再び図９に戻って、ステップ６においては、ステップ５で異常と判定されたノズルがどの程度異常であるかが詳細に判定される。この判定もまた、ステップ５と同様に、判定部１６２で行われ、判定結果は中央制御部１５０へ伝達される。
具体的には、吸引・ワイプユニット２３によってノズルが回復できる程度（第１の異常）か、又は吐出ヘッド２０の交換が必須である程度（第２の異常）か、が判定される。そして、正常ノズルとの差が大きい場合（ＹＥＳの場合）には、吐出ヘッド２０の不良と判定され、中央制御部１５０は、ディスプレイ等の表示部（ヘッド異常表示部１６５）にノズル面の異常を示す旨と、吐出ヘッド２０の交換を促すメッセージとを表示（ステップ７）するように命令し、ノズル異常判定方法が終了となる。
また、正常ノズルとの差が小さい場合（ＮＯの場合）には、次のステップ８に移る。

ステップ７で、ノズル面の異常が表示された場合においては、ディスプレイの表示を基に、作業者は吐出ヘッドを交換し、液滴吐出装置ＩＪを再起動させることで、当該液滴吐出装置ＩＪは良好に稼動する。
なお、吐出ヘッド２０の交換については、液滴吐出装置ＩＪが吐出ヘッドの交換を行う交換部を備えることで、自動的に行われるようにしてもよい。

ここで、図１１を参照して、吸引・ワイプユニット２３によってノズルが回復できる程度の異常であるノズルと、吐出ヘッド２０の交換が必須である程度の異常であるノズルの一例について説明する。
図１１（ａ）は、ワイピングによって回復可能な程度のノズルを示す図であり、図１１（ｂ）は吐出ヘッド２０の交換が必要な程度のノズルを示す図である。
図１１（ａ）においては、ノズル形成面２０Ｐにはノズル２１１の近傍に符号Ｚ１〜Ｚ３に示す薄膜の腐食部が見られる。また、ノズル２１１の近傍の薄膜が剥離していない状態となっている。このようなノズル形成面２０Ｐにおいては、ノズル２１１の周縁部に腐食部Ｚ３が形成されているが、判定部１６２が正常ノズルの形状と比較した結果、吐出不良、着弾精度低下、ミスト発生を招く腐食ではないと判定し、また、ワイピングによって回復可能であると判定する。
また、図１１（ｂ）においては、ノズル２１１の近傍の薄膜が完全に剥離してしまい、剥離部Ｚ４が露出している。このようなノズル形成面２０Ｐにおいては、判定部１６２が正常ノズルの形状と比較した結果、吐出不良、着弾精度低下、ミスト発生を招くと判定し、また、吐出ヘッド２０の交換が必要であると判定する。

再び図９に戻って、ステップ８においては、ノズル形成面２０Ｐのワイピング回数が所定回数以上であるかどうかが判定される。具体的には、中央制御部１５０がカウントしたワイピング回数と中央制御部１５０に予め設定された設定回数とが比較され、ワイピング回数が所定回数以上であるか否かが判定される。
そして、ワイピング回数が所定回数よりも多い場合（ＹＥＳの場合）には、ステップ７に移り、既に説明したように処理される。
また、ワイピング回数が所定回数よりも少ない場合（ＮＯの場合）にはステップ９に移り、中央制御部１５０は、ノズル面をワイピングするようにワイピング部制御部１５４に命令を出す。そして、吸引・ワイプユニット２３のワイピング部８０ｂによってノズル形成面２０Ｐのワイピングが行われ、ステップ４に戻る。

上述したように、本実施例においては、従来のようにノズル周辺に付着した液状体（インク）の異常や、インクの泡状の残存物や、インクの汚れを観察する技術とは異なり、ノズルの周辺部を撮像した後に正常なノズルの形状と比較してノズルの異常が判定されるので、当該異常ノズルを早期に発見することができる。従って、異常ノズルを放置した状態で液滴を吐出することがないので、異常ノズルに起因する液滴の吐出不良や、液滴の飛行曲がり、着弾精度の悪化、液滴量のバラツキ、ミストの発生等、を未然に防止することができる。
また、このように異常ノズルを早期に発見することにより、液滴吐出法を用いて形成される種種の製品の不良を大量に生産してしまう前に異常ノズルを回復させたり、吐出ヘッドを交換したりすることができるので、不良コストを大幅に削減できる。即ち、不良製品の修正を行わずに済むこととなり、製品のコストダウンを達成できる。
また、作業者がノズル周辺部の画像を見て判断した場合には、当該作業者の知見や経験に基づいてノズルの異常を判定することができる。
また、制御装置ＣＯＮＴを用いて画像処理等を施した場合には、上記のノズル異常の判定を自動化することができる。
また、上記の異常ノズルを回復させたり、異常ノズルを有する吐出ヘッド２０を交換することによって、吐出ヘッド２０における全ノズルを正常な吐出をするための良好な状態にすることができる。従って、圧電素子２４０に供給された電圧波形Ｖ（ｔ）に応じた液滴を吐出することが可能となり、液滴の着弾位置の高精度化、液滴量のバラツキ低減、飛行曲がりの防止、ミスト抑制を達成できる。
また、ノズルの異常又は正常が判定されることにより、正常と判定された場合はその状態で使用すればよく、また、異常と判定された場合はノズルの回復もしくは吐出ヘッドの交換をすればよい。従って、単に定期的にノズルの回復もしくは吐出ヘッドの交換を行う場合と比較して、正常なノズルに対して無駄な回復動作を行う必要がなく、正常なノズルを有する吐出ヘッド２０を無駄に交換する必要がない。即ち、回復工程又は交換工程を好適に行うことができる。

また、制御装置ＣＯＮＴにおける判定結果が、ワイピングによってノズルの回復可能な程度である場合には異常ノズルを回復させ再び液滴吐出を行うことができる。また、判定結果が吐出ヘッドの交換が必要である場合には吐出ヘッド自体を交換することによって、再び液滴吐出を行うことができる。
また、上記の回復可能な程度として判定されたノズルにおいては、吐出ヘッドを交換することなく回復動作によってノズルが回復されるので、例えばノズルの異常が判定された際に直ぐに吐出ヘッド２０を交換する場合と比較して、吐出ヘッド２０を交換する工程を簡略化することができ、吐出ヘッド２０内の液状体を節約できる。また、例えば工業用の液状体のように高価な材料を無駄にすることなく、生産コストの低減を達成できる。

また、吐出ヘッド２０が液滴を所定回数吐出した後に、ノズルの周辺部を撮像することにより、薄膜（共析メッキ等）の腐食等によって変化したノズルの状態を撮像することができる。また、このように撮像した画像を基にノズルの異常又は正常を判定することで、所定回数の液滴吐出の間に生じた異常ノズルを発見することができる。

また、前記ノズルの周辺部を拡大して撮像した場合にはノズルの形状を詳細に撮像することができる。また、縮小した場合には複数のノズルを同時に撮像することができる。
また、撮像した画像はカラー画像又はモノクロ画像であるので、カラー画像の場合にはノズルの形状や周辺部の薄膜（共析メッキ等）の腐食状態等、ノズル近傍に付着した液状体の残存物等を確認することができるので、詳細な撮像情報を得ることができる。また、モノクロ画像の場合にはノズルの形状を白黒の画像として確認できるので、カラー画像よりも簡素な撮像情報で撮像できる。

（ノズルの吐出性能判定の第２の実施例）
次に、ノズルの吐出性能判定の第２の実施例について、図６、図１２、図１３、図１４を参照して説明する。
図１２は、ノズルの吐出性能判定の処理の一例を示すフローチャート図である。このフローチャートにおいて、フローの全体を統括管理するのは、図６の中央制御部１５０である。

まず、図１２に示すように吐出ヘッド２０から吐出された液滴の吐出回数が所定回数よりも多いか少ないかが判定される（ステップ１）。
ここで、液滴の吐出回数は、上記の「吐出ヘッドの液滴吐出動作」で説明したように、中央制御部１５０によってカウントされた吐出ヘッド２０から吐出される液滴数である。また、所定回数とは、中央制御部１５０に予め設定された回数である。なお、ここで言う吐出回数とは、各ノズルについての平均値を指す。
そして、吐出回数が所定回数よりも少ない場合（ＮＯの場合）には、ノズル観察を行う必要がないと判定され、液滴吐出動作等の次の処理に移る（ステップ２）。また、吐出回数が所定回数よりも多い場合（ＹＥＳの場合）には、ノズル観察を行う必要があると判定され、後述の一連のノズル観察が行われる。

次に、吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐにおける吸引動作が行われる（ステップ３）。当該吸引動作は、上述の図１及び図４に示した吸引・ワイプユニット２３において行われる。
図４を参照して具体的な動作について説明する。まず、キャップ８１を吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐに接続する。次に、この状態で吸引ポンプ８２が吐出ヘッド２０とキャップ８１とで形成された空間の空気を吸引する。この空間が吸引されることで吐出ヘッド２０のノズル面の付着物や、流路内の気泡などが液状体と共に吸引される。このような吸引が行われることにより、例えば吐出抜けや、不良ノズルが回復する。
このような吸引動作は、図６の中央制御部１５０が吸引部制御部１５３に吸引の命令を出し、吸引部制御部１５３が吸引部８０ａを駆動制御することで行われる。なお、このような吸引動作を行った実施回数は、中央制御部１５０でカウントされて記憶され、後述するように吐出ヘッド２０の不良を判定するために必要な情報となる。
また、吸引ポンプ８２によって吸引される吸引量は、予め吸引部制御部１５３に設定された値となっている。

再び図１２に戻って、次に、吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐにおけるワイピング動作が行われる（ステップ４）。当該ワイピング動作は、上述の図１及び図４に示したワイプユニット２３において行われる。ワイピング動作の詳細については、既に説明したので省略する。
このようなワイピング動作は、図６の中央制御部１５０がワイピング部制御部１５４にワイピングの命令を出し、ワイピング部制御部１５４がワイピング部８０ｂを駆動制御することで行われる。なお、このようなワイピング動作を行った実施回数は、中央制御部１５０でカウントされて記憶され、後述するようにワイパ８３の良否を判定するために必要な情報となる。

次に、吐出ヘッド２０のノズル形成面２０Ｐを撮像するためのノズル面観察が行われる（ステップ５）。当該ノズル面観察は、カメラユニット２４において行われる。ノズル面観察動作の詳細については、既に説明したので省略する。
このようなノズル面観察は、図６の撮像制御部１６０の制御によってなされる。この結果、撮像部９１では、ノズル周辺部の画像、特に本実施例においては、ノズル内におけるメニスカスの状態を認識可能な画像が取得され、取得された画像は、判定部１６２に送られる。

次に、ノズル形成面２０Ｐを撮像したうち、ノズル内部を拡大して撮像した画像を基に、当該ノズル内におけるメニスカスの状態の判定が行われる（ステップ６）。具体的には、メニスカスがノズル内部において良好に形成されているかどうか、言い換えれば、メニスカスの有無（良否）についての判定が行われる。
メニスカスの有無（良否）は、照射光のメニスカスに対する反射光を反映した、ノズル内部の輝度によって判定している。また、当該判定は、メニスカスの液状体の色によって行ってもよい。どちらの判定方法を用いるかは、撮像画像がモノクロ画像であるかカラー画像であるかによって選択可能であり、また、両方法を併用して行ってもよい。
このようなメニスカスの状態の判定は、図６の判定部１６２によって行われ、判定結果は中央制御部１５０に送られる。そして、メニスカスがない場合（ＮＯの場合）には、ノズル不良と判断されて次のステップ７に移る。また、メニスカスがある場合（ＹＥＳの場合）には、ノズルが良好であると判定され、次のステップ８に移る。

ここで、図１３を参照して、ノズル形成面２０Ｐにおけるノズル内部のメニスカスの有無（良否）を判定した結果の一例について説明する。当該図１３は撮像部９１が撮像した画像を示している。また、図１３（ａ）は、メニスカスが有る、もしくは正常であると判定されたノズルの状態を示す図であり、図１３（ｂ）メニスカスが無いもしくは不良であると判定されたノズルの状態を示す図である。
図１３（ａ）に示すように、メニスカスが有る、もしくは正常であると判定されたノズルにおいては、ノズル内部には照明光の反射部Ｘが見られる。これに対して、図１３（ｂ）に示すように、メニスカスが無い、もしくは不良であると判定されたノズルにおいては、ノズル内部には、黒色部Ｙが見られる。この黒色部Ｙは照明光が反射していない部分であり、メニスカスとなる液状体が形成されていないことを意味する。

再び図１２に戻って、ステップ７においては、中央制御部１５０に記憶された吸引動作の実施回数と、予め設定された所定回数とを比較して、吸引動作の実施回数が所定回数よりも多いか少ないかが判定される。
そして、実施回数が所定回数よりも多い場合（ＹＥＳの場合）には、吐出ヘッド２０の不良と判定され（ステップ７Ａ）、中央制御部１５０は、ディスプレイ等の表示部（ヘッド異常表示部１６５）に、吐出ヘッド２０の交換を促すメッセージを表示するように命令し、フローが終了する（ステップ７Ｂ）。また、実施回数が所定回数よりも少ない場合（ＮＯの場合）には、ステップ３に戻って吸引動作が行われ、その後は上記の各ステップの基づいて処理が行われる。

ステップ８においては、ノズル形成面２０Ｐを撮像したうち、ノズルの近傍を撮像した画像を基に、当該ノズルの周囲における汚染物の有無の判定が行われる。
汚染物の有無は、照射光の汚染物に対する反射光を反映した、輝度の差異によって判定している。また、当該判定は、ノズル形成面２０Ｐにおける色の差異によって行ってもよい。どちらの判定方法を用いるかは、撮像画像がモノクロ画像であるかカラー画像であるかによって選択可能であり、また、両方法を併用して行ってもよい。
このような汚染物の有無の判定もまた、図６の判定部１６２によって行われる。そして、ノズルの周囲に汚染物がある場合（ＹＥＳの場合）には、次のステップ９に移る。また、ノズルの周囲に汚染物がない場合（ＮＯの場合）には、判定結果を図６の中央制御部１５０に返して、次のステップ１０に移る。

ステップ９においては、ノズルの周囲に付着した汚染物がノズルから所定の距離内にあるかないかの判定が行われる。当該判定は、制御装置ＣＯＮＴにおいて行われる。そして、汚染物が所定の距離内にある場合（ＹＥＳの場合）には、その旨の判定結果を図６の中央制御部１５０に返して、次のステップ１１に移る。また、汚染物が所定の距離内にない場合（ＮＯの場合）にはその旨の判定結果を図６の中央制御部１５０に返して、次のステップ１０に移る。

ここで、図１４を参照して、ノズル形成面２０Ｐの汚染物がノズル２１１から所定の距離内にあるかないかを判定した結果の一例について説明する。当該図１４は撮像部９１が撮像した画像を示している。また、図１４（ａ）は、汚染物がノズル２１１から所定の距離内にないと判定された図であり、図１４（ｂ）は、汚染物が所定の距離内にあると判定された図である。
図１４（ａ）に示すように、汚染物がノズル２１１から所定の距離内にないと判定された場合においては、ノズル２１１から距離Ｌの範囲の外に汚染物Ｚが見られる。これに対して、図１４（ｂ）に示すように、汚染物が所定の距離内にあると判定されたノズルにおいては、ノズル２１１から距離Ｌの範囲内に汚染物Ｚが見られる。
このように汚染物Ｚがノズル２１１よりも遠い位置、即ち、距離Ｌよりも長い距離に存在した場合においては、当該汚染物Ｚは液滴の吐出に影響を与えることがない。これに対して、汚染物Ｚがノズル２１１の近傍、即ち、距離Ｌよりも短い距離に存在すると、当該汚染物Ｚが液滴の飛行曲がりや着弾精度の低下を招いてしまう。

再び図１２に戻って、ステップ１０においては、液滴吐出動作等の次の処理が行われる。このようなステップ１０においては、上述のノズル面観察を経てノズルのメニスカスの状態が良好であるので、図７及び図８を参照して説明したように、電圧波形Ｖ（ｔ）に応じた良好な液滴の吐出ができる。また、ノズルから所定距離内に汚染物がないと判断されているので、当該汚染物に起因する飛行曲がりや、着弾精度の低下が生じることがなく、液滴の吐出ができる。

ステップ１１においては、中央制御部１５０に記憶されたワイピング動作の実施回数と、予め設定された所定回数とを比較して、ワイピング動作の実施回数が所定回数よりも多いか少ないかが判定される。
そして、実施回数が所定回数よりも多い場合（ＹＥＳの場合）には、ワイパ８３の不良と判定され（ステップ１１Ａ）、中央制御部１５０は、ディスプレイ等の表示部（ヘッド異常表示部１６５）に、吐出ヘッド２０の交換を促すメッセージを表示するように命令し、フローが終了する（ステップ１１Ｂ）。また、実施回数が所定回数よりも少ない場合（ＮＯの場合）には、ワイパ８３がノズル形成面２０Ｐに押し付ける量を増加したり減少したり、もしくは、駆動部８４の調整等を行う（ステップ１１Ｃ）。更に、ステップ４に戻ってワイピング動作が行われ、その後は上記の各ステップの基づいて処理が行われる。

上述したように、本実施例においては、従来のようにノズル近傍に付着した液状体の異常や、液状体の泡状の残存物や、液状体の汚れを観察する技術とは異なり、ノズルの内部が撮像されて、ノズル内のメニスカスの状態を認識可能な画像を取得することができる。
更に、撮像されたノズル内部の画像を基に、ノズルの良否を判定することが可能となり、当該判定結果に基づいて不良なノズルを改善することで、吐出ヘッド２０における全てのノズルを正常な吐出をするための良好な状態にすることができる。従って、圧電素子２４０に供給された電圧波形Ｖ（ｔ）に応じた液滴Ｑ'を吐出することが可能となり、また、液滴Ｑ'が基板Ｐ上に吐出される位置の高精度化（着弾位置の高精度化）、液滴量のバラツキ低減を達成することができる。
また、正常なノズルと不良のノズルとを判定した結果に基づいて不良ノズルを改善し、正常なノズルはその状態で使用すればよいので、単に正常なノズル及び不良のノズルにおける液状体を同一に吸引する場合と比較して、正常なノズルから吸引される液状体を無駄に吸引する必要がない。即ち、液状体の節約が可能になるので、工業用の液状体のように高価な材料を無駄にすることなく、生産コストの低減を達成できる。

また、単にノズルの内部を撮像するのではなく、ノズルの内部に充填された液状体のメニスカスの状態が撮像されるので、正常な液滴吐出を行うために必要なメニスカスの良否を判定することが可能となり、当該判定結果に基づいて不良なメニスカスを改善することで、全てのノズルにおけるメニスカスを正常な吐出をするための良好な状態にすることができる。

また、所定回数の液滴吐出を行った後に、上述のノズル観察を行うので、所定回数の液滴吐出の間に生じた不良ノズルを見つけることができる。
なお、所定回数毎にノズル観察を行う方法に限定することなく、所定時間が経過した後にノズル観察を行う方法を採用してもよい。

また、ノズル形成面２０Ｐに付着した液状体の残存物をワイピングによって除去するので、ノズル形成面２０Ｐを清浄な状態に保つことができる。従って、飛行曲がりを誘引する液状体の残存物が除去されるので、着弾精度を向上させることができる。

また、ノズル形成面２０Ｐから液状体を吸引するので、不良ノズル内に液状体を充填することができると共に、当該不良ノズル内にメニスカスを形成することができる。従って、不良ノズルを正常に液滴吐出できるように改善することができる。

また、ノズルから所定距離内に汚染物があるか否かを判定した結果、汚染物が所定距離内であると判定された場合に、当該汚染物が除去されるので、ノズル形成面２０Ｐ上の汚染物の残留に起因する飛行曲がりや着弾精度の低下を抑制することができる。また、汚染物が所定距離外であると判定された場合に、汚染物は液滴吐出の際の飛行曲がりや着弾精度に影響を与えることがない。従って、汚染物を残留させることにより、当該汚染物を除去する工程が不要になり、工程の簡素化を図ることができる。
また、ノズル形成面２０Ｐを無駄にワイピングする必要がなく、吐出を最適に行うことができる。
また、正常なノズルと不良のノズルとを判定した結果に基づいて不良ノズルを改善し、正常なノズルはその状態で使用すればよいので、単に正常なノズル及び不良のノズルにおける液状体を同一に吸引する場合と比較して、正常なノズルから吸引される液状体を無駄に吸引する必要がない。即ち、液状体の節約が可能になるので、工業用の液状体のように高価な材料を無駄にすることなく、生産コストの低減を達成できる。

なお、上記の実施形態においては、吸引・ワイプユニット２３が複数のノズルの全てを吸引しているが、吸引・ワイプユニット２３の変形例として、吐出ヘッド２０に形成された複数のノズルのうち、選択的に一つのノズルのみを吸引するような構成を採用してもよい。
このようにすれば、不良ノズルから選択的に液状体を吸引して、当該不良ノズル内に液状体を充填してメニスカスを形成することができる。また、複数のノズルのうち、良好であると判断されたノズルから液状体を吸引しないので、液状体を無駄に吸引することがない。従って、例えば、高価な液状体が充填された吐出ヘッドにおいては、液状体を無駄に吸引する必要がないので、当該液状体の節約ができる。

また、吸引・ワイプユニット２３の別の変形例として、複数のノズルのうち、所定数のノズル毎に分割されたノズル領域毎に吸引するような構成を採用してもよい。
このようにすれば、不良ノズルを有するノズル領域のみから液状体を吸引して、当該不良ノズル内に液状体を充填してメニスカスを形成することができる。ここで、複数のノズルのうち、良好であると判断されたノズルを有するノズル領域から液状体を吸引しないので、液状体を無駄に吸引することがない。従って、例えば、高価な液状体が充填された吐出ヘッドにおいては、液状体を無駄に吸引する必要がないので、当該液状体の節約ができる。また、ノズルピッチが微細な場合には一つのノズルのみから液状体を吸引するための微細な吸引部を用意しなければならないので液状体の吸引が困難であるが、ノズル領域から液状体を吸引する場合においては、吸引部のサイズを大きくすることができるので、液状体の吸引が容易に行うことができる。また、全ノズルから液状体を吸引する場合と比較して、不良ノズルを有するノズル領域のみから液状体を吸引するので、液状体の節約ができる。

（表示装置）
次に、上記の液滴吐出装置、液滴吐出方法を用いることにより製造された表示装置について説明する。

（プラズマ型表示装置）
図１５は本実施形態のプラズマ型表示装置５００の分解斜視図を示している。
プラズマ型表示装置５００は、互いに対向して配置された基板５０１、５０２、及びこれらの間に形成される放電表示部５１０を含んで構成される。
放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されたものである。複数の放電室５１６のうち、赤色放電室５１６（Ｒ）、緑色放電室５１６（Ｇ）、青色放電室５１６（Ｂ）の３つの放電室５１６が対になって１画素を構成するように配置されている。

基板５０１の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極５１１が形成され、アドレス電極５１１と基板５０１の上面とを覆うように誘電体層５１９が形成されている。
誘電体層５１９上には、アドレス電極５１１、５１１間に位置しかつ各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。隔壁５１５は、アドレス電極５１１の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極５１１と直交する方向に延設された隔壁とを含む。また、隔壁５１５によって仕切られた長方形状の領域に対応して放電室５１６が形成されている。
また、隔壁５１５によって区画される長方形状の領域の内側には蛍光体５１７が配置されている。蛍光体５１７は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもので、赤色放電室５１６（Ｒ）の底部には赤色蛍光体５１７（Ｒ）が、緑色放電室５１６（Ｇ）の底部には緑色蛍光体５１７（Ｇ）が、青色放電室５１６（Ｂ）の底部には青色蛍光体５１７（Ｂ）が各々配置されている。

一方、基板５０２には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数の表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成されている。さらに、これらを覆うように誘電体層５１３、及びＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。
基板５０１と基板５０２とは、前記アドレス電極５１１…と表示電極５１２…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされている。
上記アドレス電極５１１と表示電極５１２は図示略の交流電源に接続されている。各電極に通電することにより、放電表示部５１０において蛍光体５１７が励起発光し、カラー表示が可能となる。

このようなプラズマ型表示装置５００においては、上記アドレス電極５１１、及び表示電極５１２がそれぞれ、先の図１に示した液滴吐出装置ＩＪを用いて、そして、上述の液滴吐出方法、ノズル異常判定方法に基づいて形成されている。このようなアドレス電極５１１、及び表示電極５１２は、金属微粒子をキシレン等の溶剤に分散させた分散液を液滴吐出装置ＩＪの吐出ヘッド２０に充填し、所定のパターンで液滴吐出動作をすることで形成される。また、溶剤を除去する工程と、金属微粒子を焼結する工程が適宜用いられる。

（液晶表示装置）
図１６は、液晶表示装置を説明するための図であって、図１６（ａ）は液晶表示装置の画像表示領域を構成する、スイッチング素子等の各種素子及び配線等の等価回路であり、図１６（ｂ）は液晶表示装置の要部を示し、各画素が備えるスイッチング素子と画素電極との構造を説明するための断面拡大図である。

図１６（ａ）に示すように液晶表示装置１００は、マトリクス状に配置された走査線１０１及びデータ線１０２と、画素電極１３０と、当該画素電極１３０を制御するための画素スイッチング用ＴＦＴ（以下、ＴＦＴと称す。）１１０が複数形成されている。走査線１０１においては、パルス的に走査信号Ｑ１、Ｑ２、…、Ｑｍが供給されるようになっており、データ線１０２においては、画像信号Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎが供給されるようになっている。更に、走査線１０１及びデータ線１０２は後述するようにＴＦＴ１１０と接続されており、走査信号Ｑ１、Ｑ２、…、Ｑｍ及び画像信号Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎによって、ＴＦＴ１１０が駆動するようになっている。更に、所定レベルの画像信号Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎを一定期間保持する蓄積容量１２０が形成され、当該蓄積容量１２０には容量線１０３が接続されている。

次に、図１６（ｂ）を参照し、ＴＦＴ１１０の構造について説明する。
図１６（ｂ）に示すようにＴＦＴ１１０は、所謂ボトムゲート型（逆スタガ型）構造のＴＦＴである。具体的な構造としては、液晶表示装置１００の基材となる絶縁基板１００ａと、絶縁基板１００ａの表面に形成された下地保護膜１００Ｉと、ゲート電極１１０Ｇと、ゲート絶縁膜１１０Ｉと、チャネル領域１１０Ｃと、チャネル保護用の絶縁膜１１２Ｉとがこの順序で積層されている。絶縁膜１１２Ｉの両側には高濃度Ｎ型のアモルファスシリコン膜のソース領域１１０Ｓ及びドレイン領域１１０Ｄが形成され、これらの表面にはソース電極１１１Ｓ及びドレイン電極１１１Ｄが形成されている。

更に、それらの表面側には絶縁膜１１２Ｉと、ＩＴＯ等の透明電極からなる画素電極１３０とが形成され、画素電極１３０は絶縁膜１１２Ｉのコンタクトホールを介してドレイン電極１１１Ｄに電気的に接続されている。
ここで、ゲート電極１１０Ｇは走査線１０１の一部分であり、また、ソース電極１１１Ｓはデータ線１０２の一部分である。更に、ゲート電極１１０Ｇ及び走査線１０１は、先に記載したパターン形成方法によって形成されている。

このような液晶表示装置１００においては、走査信号Ｑ１、Ｑ２、…、Ｑｍに応じて走査線１０１からゲート電極１１０Ｇに電流が供給され、ゲート電極１１０Ｇの近傍に電界が生じ、当該電界の作用によりチャネル領域１１０Ｃが導通状態となる。更に、当該導通状態において、画像信号Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎに応じてデータ線１０２からソース電極１１１Ｓに電流が供給され、画素電極１３０に導通し、画素電極１３０と対向電極間に電圧が付与される。即ち、走査信号Ｑ１、Ｑ２、…、Ｑｍ及び画像信号Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎを制御することにより、液晶表示装置を所望に駆動することができる。

このような液晶表示装置においては、ゲート電極１１０Ｇ及び走査線１０１がそれぞれ、先の図１に示した液滴吐出装置ＩＪを用いて、そして、上述の液滴吐出方法、ノズル異常判定方法に基づいて形成されている。このようなゲート電極１１０Ｇ及び走査線１０１は、金属微粒子をキシレン等の溶剤に分散させた分散液を液滴吐出装置ＩＪの吐出ヘッド２０に充填し、所定のパターンで液滴吐出動作をすることで形成される。また、溶剤を除去する工程と、金属微粒子を焼結する工程が適宜用いられる。

（電界放出ディスプレイ）
図１７は、電界放出ディスプレイ（以下、ＦＥＤと称する）を説明するための図であって、図１７（ａ）はＦＥＤを構成するカソード基板とアノード基板の配置を示した概略構成図、図１７（ｂ）はＦＥＤのうちカソード基板が具備する駆動回路の模式図、図１７（ｃ）はカソード基板の要部を示した斜視図である。

図１７（ａ）に示すようにＦＥＤ４００は、カソード基板４００ａとアノード基板４００ｂとを対向配置された構成となっている。カソード基板４００ａは、図１７（ｂ）に示すようにゲート線４０１と、エミッタ線４０２と、当該ゲート線４０１とエミッタ線４０２とに接続された電界放出素子４０３とを具備しており、即ち、所謂単純マトリクス駆動回路となっている。ゲート線４０１においては、ゲート信号Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖｍが供給されるようになっており、エミッタ線４０２においては、エミッタ信号Ｗ１、Ｗ２、…、Ｗｎが供給されるようになっている。また、アノード基板４００ｂは、ＲＧＢからなる蛍光体を備えており、当該蛍光体は電子が当ることにより発光する性質を有する。

図１７（ｃ）に示すように、電界放出素子４０３はエミッタ線４０２に接続されたエミッタ電極４０３ａと、ゲート線４０１に接続されたゲート電極４０３ｂとを備えた構成となっている。更に、エミッタ電極４０３ａは、エミッタ電極４０３ａ側からゲート電極４０３ｂに向かって小径化するエミッタティップ４０５と呼ばれる突起部を備えており、当該エミッタティップ４０５と対応した位置にゲート電極４０３ｂに孔部４０４が形成され、当該孔部４０４内にエミッタティップ４０５の先端が配置されている。

このようなＦＥＤ４００においては、ゲート線４０１のゲート信号Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖｍ、及びエミッタ線４０２のエミッタ信号Ｗ１、Ｗ２、…、Ｗｎを制御することにより、エミッタ電極４０３ａとゲート電極４０３ｂとの間に電圧が供給され、電解の作用によってエミッタティップ４０５から孔部４０４に向かって電子４１０が移動し、エミッタティップ４０５の先端から電子４１０が放出される。ここで、当該電子４１０とアノード基板４００ｂの蛍光体とが当ることにより発光するので、所望にＦＥＤ４００を駆動することが可能になる。

また、このようなＦＥＤ４００においては、上記エミッタ電極４０３ａ及びエミッタ線４０２がそれぞれ、先の図１に示した液滴吐出装置ＩＪを用いて、そして、上述の液滴吐出方法、ノズル異常判定方法に基づいて形成されている。
このようなエミッタ電極４０３ａ及びエミッタ線４０２は、金属微粒子をキシレン等の溶剤に分散させた分散液を液滴吐出装置ＩＪの吐出ヘッド２０に充填し、所定のパターンで液滴吐出動作をすることで形成される。また、溶剤を除去する工程と、金属微粒子を焼結する工程が適宜用いられる。
なお、本実施形態のパターン形成方法は、エミッタ電極４０３ａ及びエミッタ線４０２に限定せずに、ゲート電極４０３ｂ及びゲート線４０１等、他の配線の形成方法においても適用可能である。

（有機エレクトロルミネッセンス表示装置）
図１８は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、有機ＥＬ装置と称する）を説明するための図である。
図１８に示すようにこの有機ＥＬ装置３０１は、基板３１１、回路素子部３２１、画素電極３３１、バンク部３４１、発光素子３５１、陰極３６１（対向電極）、および封止用基板３７１から構成された有機ＥＬ素子３０２に、フレキシブル基板（図示略）の配線および駆動ＩＣ（図示略）を接続したものである。回路素子部３２１は基板３１１上に形成され、複数の画素電極３３１が回路素子部３２１上に整列している。そして、各画素電極３３１間にはバンク部３４１が格子状に形成されており、バンク部３４１により生じた凹部開口３４４に、発光素子３５１が形成されている。陰極３６１は、バンク部３４１および発光素子３５１の上部全面に形成され、陰極３６１の上には封止用基板３７１が積層されている。
回路素子部３２１は、ボトムゲート型構造のＴＦＴ３２１ａと、第１層間絶縁膜３２１ｂと、第２層間絶縁膜３２１ｃとを備えた構成となっている。ＴＦＴ３２１ａの主構成は液晶表示装置のところで述べたものと同様であり、説明を省略する。また、第１層間絶縁膜３２１ｂ及び第２層間絶縁膜３２１ｃは、本発明の層間絶縁膜の製造方法により形成される部位である。即ち、各層間絶縁膜の上面が平坦になるように、当該層間絶縁膜が形成される絶縁膜形成領域の凹凸部の形状に応じて膜厚を変化させて形成されたものである。
発光素子３５１は、液体吐出法により形成される部位であり、また、上記平坦化された第１層間絶縁膜３２１ｂ及び第２層間絶縁膜３２１ｃの上部に形成されるものである。
このような有機ＥＬ装置３０１は、液体吐出法を用いて形成された発光素子３５１を備える所謂高分子型有機ＥＬ装置である。

有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ装置３０１の製造プロセスは、バンク部３４１を形成するバンク部形成工程と、発光素子３５１を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子３５１を形成する発光素子形成工程と、陰極３６１を形成する対向電極形成工程と、封止用基板３７１を陰極３６１上に積層して封止する封止工程とを備えている。

発光素子形成工程は、凹部開口３４４、すなわち画素電極３３１上に正孔注入層３５２および発光層３５３を形成することにより発光素子３５１を形成するもので、正孔注入層形成工程と発光層形成工程とを具備している。そして、正孔注入層形成工程は、正孔注入層３５２を形成するための第１組成物（液状体）を各画素電極３３１上に吐出する第１吐出工程と、吐出された第１組成物を乾燥させて正孔注入層３５２を形成する第１乾燥工程とを有し、発光層形成工程は、発光層３５３を形成するための第２組成物（液状体）を正孔注入層３５２の上に吐出する第２吐出工程と、吐出された第２組成物を乾燥させて発光層３５３を形成する第２乾燥工程とを有している。

このような有機ＥＬ装置においては、先の図１に示した液滴吐出装置ＩＪを用いて、そして、上述の液滴吐出方法、ノズル異常判定方法に基づいて、正孔注入層形成工程、発光層形成工程が施されている。
なお、上記の有機ＥＬ装置は、高分子型に限らずに低分子型であってもよい。

上述したように、図１５〜図１８に示した各種表示装置は、先に記載した液滴吐出装置、液滴吐出方法を用いて製造されているので、所定の液体材料を所定の位置に高精度に着弾させて配線や画素等のパターンを形成することが可能となり、公知のフォトリソグラフィ技術よりも製造工程の簡素化を図ることができ、安価の表示装置を製造することができる。更に、上記のカメラユニット２４（撮像部）を有する液滴吐出装置を用いて各種表示装置が製造されるので、液滴吐出の高精度、液滴量のバラツキ低減を達成することができる。また、液状体を無駄にすることなく、生産コストの低減を達成できる。
なお、本発明の製造方法が適用されるデバイスとしては、配線パターンを備えた他のデバイスにおいても適用が可能である。例えば、電気泳動装置内に形成される配線パターンの製造等に対しても、もちろん適用可能である。

（電子機器）
次に、上記実施形態の表示装置を備えた電子機器の例について説明する。
図１９は、電子機器の一例として示した携帯電話の斜視図である。図１９において、符号１０００は携帯電話本体を示し、上記実施形態の製造方法で製造された多層配線基板が用いられると共に、先に記載した液晶表示装置を備えた液晶表示部１００１を示している。

図１９に示す電子機器は、上記実施形態の液滴吐出装置を用いて、液滴吐出方法、ノズル異常判定方法に基づいて製造された液晶表示装置を備えているので従来のものよりも簡素な製造工程で精密に製造されると共に、低コストで製造することができる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶表示装置を備えるものとしたが、プラズマ型表示装置、電界放出ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
また、携帯電話に限定することなく、腕時計型電子機器や、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置においても適用可能である。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成及び製造方法などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本発明に係る製造方法は、多層プリント配線の製造に限定されるものではなく、大型ディスプレイ装置などの多層配線の製造方法に適用することができる。

本発明の液滴吐出装置の一実施形態を示す概略斜視図。 吐出ヘッドの分解斜視図。 吐出ヘッドの主要部の斜視図。 吸引・ワイプユニットの構成を示す構成図。 カメラユニットの構成を示す構成図。 液滴吐出装置の機能ブロック図。 吐出ヘッドに供給される駆動信号の電圧波形の一例を示す図。 （ａ）は、ノズルの要部を示す断面図であり、電圧波形の期間ｔ０〜ｔ１におけるメニスカスの状態を示した図。（ｂ）は、ノズルの要部を示す断面図であり、電圧波形の期間ｔ１〜ｔ２におけるメニスカスの状態を示した図。（ｃ）は、ノズルの要部を示す断面図であり、電圧波形の期間ｔ３〜ｔ４におけるメニスカスの状態を示した図。（ｄ）は、ノズルの要部を示す断面図であり、電圧波形の期間ｔ４〜ｔ６におけるメニスカスの状態を示した図。 ノズル異常判定の処理の一例を示すフローチャート図。 （ａ）は、正常なノズルの状態を示す図。（ｂ）は、異常と判定されたノズルの状態の一例を示す図。（ｃ）は、異常と判定されたノズルの状態の一例を示す図。（ｄ）は、異常と判定されたノズルの状態の一例を示す図。 （ａ）は、ワイピングによって回復可能な程度のノズルの状態の一例を示す図。（ｂ）は吐出ヘッド２０の交換が必要な程度のノズルの状態の一例を示す図。 ノズルの吐出性能判定の処理の一例を示すフローチャート図。 （ａ）は、メニスカスが有る、もしくは正常であると判定された撮像画像の一例を示す図。（ｂ）は、メニスカスが無い、もしくは不良であると判定された撮像画像の一例を示す図。 （ａ）は、汚染物がノズルから所定の距離内にないと判定された撮像画像の一例を示す図。（ｂ）は、汚染物がノズルから所定の距離内にあると判定された撮像画像の一例を示す図。 プラズマ型表示装置の一例を示す構成図。 （ａ）は液晶表示装置の画像表示領域を構成する、各種素子及び配線の一例を示す回路図。（ｂ）は液晶表示装置の要部を示す断面拡大図。 （ａ）は電界放出ディスプレイを構成するカソード基板とアノード基板の配置を示した概略構成図。（ｂ）は電界放出ディスプレイのカソード基板が具備する駆動回路図。（ｃ）は電界放出ディスプレイのカソード基板の要部を示した斜視図。 有機エレクトロルミネッセンス表示装置の一例を示す概略断面図。 電子機器の一例を示す斜視図。

符号の説明

２０…吐出ヘッド、２０Ｐ…ノズル形成面、２３…吸引…ワイプユニット（回復部）、２４…カメラユニット（撮像部）、１００…液晶表示装置（表示装置）、２１１…ノズル、２４０…圧電素子（吐出部）、３０１…有機ＥＬ装置（表示装置）、４００…電界放出ディスプレイ（表示装置）、５００…プラズマ型表示装置（表示装置）、１０００…携帯電話（電子機器）、Ｐ…基板、Ｖ（ｔ）…電圧波形、ＩＪ…液滴吐出装置、ＣＯＮＴ…制御装置、１５０…中央制御部、１５３…吸引部制御部、１５４…ワイピング部制御部、１５５…走査制御部、１５６…吐出制御部、１５７…第１移動装置制御部、１５８…第２移動装置制御部、１６０…撮像制御部、１６１…撮像画像処理部、１６２…判定部、１６３…判定条件記憶部、１６４…比較判定部、１６５…ヘッド異常表示部。

Claims (19)

1. 液滴を吐出するための吐出部を備えた吐出ヘッドのノズルの異常を判定する方法であって、
   前記ノズルの周辺部を撮像した後に、当該ノズルの形状と正常なノズルの形状とを比較して、
   前記撮像したノズルの異常を判定することを特徴とするノズル異常判定方法。
2. 前記ノズルの異常は、回復動作によってノズルの回復が可能な第１の異常、又は、回復動作によってノズルの回復が不可能な第２の異常、として判定されることを特徴とする請求項１に記載のノズル異常判定方法。
3. 前記吐出ヘッドが前記液滴を所定回数吐出した後に、前記ノズルの周辺部を撮像することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノズル異常判定方法。
4. 前記ノズルの周辺部を拡大又は縮小して撮像することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のノズル異常判定方法。
5. ノズルから液滴を吐出する吐出部を備えた吐出ヘッドと、当該吐出ヘッドと対向する位置に配置された基板と、を相対移動させながら、前記吐出部に供給された駆動信号の電圧波形に応じて前記液滴を前記基板上に吐出する液滴吐出方法であって、
   前記ノズルの周辺部を撮像した後に、当該ノズルの形状と正常なノズルの形状とを比較して、
   前記撮像したノズルの異常を判定することを特徴とする液滴吐出方法。
6. ノズルから液滴を吐出する吐出部を備えた吐出ヘッドと、当該吐出ヘッドと対向する位置に配置された基板と、を相対移動させながら、前記吐出部に供給された駆動信号の電圧波形に応じて前記液滴を前記基板上に吐出する液滴吐出方法であって、
   前記吐出ヘッドにおける前記ノズル内部を撮像することを特徴とする液滴吐出方法。
7. 前記ノズル内部を撮像することによって取得した画像を基に、前記ノズルの良否を判定することを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出方法。
8. 前記ノズル内部を撮像する際には、主として前記ノズル内部に充填された液状体と前記ノズルの内面との接触状態を撮像することを特徴とする請求項６又は７に記載の液滴吐出方法。
9. 前記吐出ヘッドが前記液滴を所定回数吐出した後に、前記ノズル内部を撮像することを特徴とする請求項６ないし８のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
10. 前記ノズル内部を撮像する前に、前記吐出ヘッドのノズル形成面をワイピングすることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
11. 前記ノズルの良否を判定した結果に関して、当該ノズルが不良であると判定された場合には、前記吐出ヘッドのノズル形成面から前記ノズルを介して前記液状体を吸引することを特徴とする請求項６ないし１０のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
12. 前記吐出ヘッドは複数のノズルを具備し、
    当該複数のノズルの良否を判定した結果に関して、少なくとも一つが不良ノズルであると判定された場合には、当該不良ノズルのみを介して前記ノズル形成面から前記液状体を吸引することを特徴とする請求項１１に記載の液滴吐出方法。
13. 前記吐出ヘッドは複数のノズルを具備すると共に、当該複数のノズルが所定数のノズル毎に分割された複数のノズル領域を具備し、
    前記複数のノズルの良否を判定した結果に関して、少なくとも一つが不良ノズルであると判定された場合には、当該不良ノズルを有するノズル領域を介して前記ノズル形成面から前記液状体を吸引することを特徴とする請求項１１に記載の液滴吐出方法。
14. 前記吐出ヘッドのノズル形成面上に残留した液滴や汚染物を撮像し、当該残留した液滴や汚染物が前記ノズルから所定距離内にあるか否かを判定することを特徴とする請求項６ないし１３のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
15. ノズルから液滴を吐出する吐出部を備えた吐出ヘッドと、当該吐出ヘッドと対向する位置に配置された基板と、を相対移動させながら、前記吐出部に供給された駆動信号の電圧波形に応じて前記液滴を前記基板上に吐出する液滴吐出装置であって、
    前記吐出ヘッドにおける前記ノズルの周辺部を撮像する撮像機と、
    当該撮像機が撮像したノズルの形状と、正常なノズルの形状とを比較して、当該撮像したノズルの異常を判定する判定部と、
    を具備することを特徴とする液滴吐出装置。
16. 前記吐出ヘッドのノズル形成面をワイピングして前記ノズルを回復させる回復部を更に具備することを特徴とする請求項１５に記載の液滴吐出装置。
17. ノズルから液滴を吐出する吐出部を備えた吐出ヘッドと、当該吐出ヘッドと対向する位置に配置された基板と、を相対移動させながら、前記吐出部に供給された駆動信号の電圧波形に応じて前記液滴を前記基板上に吐出する液滴吐出装置であって、
    前記吐出ヘッドにおける前記ノズル内部を撮像する撮像機を具備することを特徴とする液滴吐出装置。
18. 請求項１５ないし請求項１７のいずれか一項に記載の液滴吐出装置を用いて製造されたことを特徴とする表示装置。
19. 請求項１８に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
    

Images