JP2003251792A - 機能液滴吐出ヘッドの位置認識装置およびヘッドユニットの組立装置、並びに液晶表示装置の製造方法、有機ｅｌ装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、ｐｄｐ装置の製造方法、電気泳動表示装置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、有機ｅｌの製造方法、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッド本体のノズル形成面に形成した細長形
状の凹溝内に開設される多数の吐出ノズルから成るノズ
ル列を有する機能液滴吐出ヘッドの位置を画像認識する
機能液滴吐出ヘッドの位置認識装置であって、凹溝の端
部近傍に正対する撮像手段を備えたものにおいて、ノズ
ル形成面の表面状態に左右されることなく凹溝の端縁に
対し最寄りの吐出ノズルの画像位置を確実に求められる
ようにする。 【解決手段】 撮像手段の光軸に対し傾斜した方向から
照明光を照射する斜め照明手段を設け、撮像手段の画像
にノズル形成面の凹溝の端縁に対応する影６４ａが現れ
るようにする。影６４ａに基づくパターンマッチングで
凹溝の端縁の位置を特定し、この端縁に対し最寄りの吐
出ノズル５７ａの画像位置を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドに代表される機能液滴吐出ヘッド、特に、ヘッド本
体のノズル形成面に形成した細長形状の凹溝内に開設さ
れる多数の吐出ノズルから成るノズル列を有する機能液
滴吐出ヘッドの位置を画像認識する機能液滴吐出ヘッド
の位置認識装置およびこれら機能液滴吐出ヘッドの複数
個を単一のキャリッジに搭載して成るヘッドユニットの
組立装置、並びに液晶表示装置の製造方法、有機ＥＬ装
置の製造方法、電子放出装置の製造方法、ＰＤＰ装置の
製造方法、電気泳動表示装置の製造方法、カラーフィル
タの製造方法、有機ＥＬの製造方法、スペーサ形成方
法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成
方法および光拡散体形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリンタ等では、複数（多数）の
機能液滴吐出ヘッドを必要とする場合、各機能液滴吐出
ヘッドを個々にヘッド保持部材に保持し、更にこれを単
一のキャリッジに搭載して、複数の機能液滴吐出ヘッド
を、ヘッド保持部材およびキャリッジと共にヘッドユニ
ットとして扱うようにしている。この場合、ヘッド保持
部材に取り付けられる機能液滴吐出ヘッドは、例えば顕
微鏡等を用いて人的に位置決めされた後、ヘッド保持部
材にねじ止め固定され、またキャリッジに取り付けられ
るヘッド保持部材は、例えばキャリッジに設けた位置決
めピン等を介して装着された後、これにねじ止め固定さ
れるようになっている。ところで、この種の機能液滴吐
出ヘッドは、そのノズル列から微小な液滴を精度良く且
つ選択的に吐出することができるため、液晶表示装置や
有機ＥＬ表示装置等のカラーフィルタの製造に応用可能
であると共に、各種の電子デバイスや光デバイス等の製
造装置への応用も期待されている。このような応用技術
を考慮すると、機能液滴吐出ヘッド自体の性能に加え、
平面内における吐出ノズル（ノズル列）位置精度や機能
液滴吐出ヘッドが搭載されるキャリッジの位置精度など
も問題となる。これらの点において、従来のヘッドユニ
ットでは、各部の精度の累積が全体の精度を決定してし
まうため、高い精度を安定に維持することにおいて、単
純にこれを適用することが不可能であることが想定され
る。

【０００３】そこで、本願出願人は、先に、以下のよう
なヘッドユニットの組立装置を提案している。この組立
装置は、ヘッドユニットを支持するユニット移動装置
と、機能液滴吐出ヘッドの位置を画像認識する位置認識
装置と、機能液滴吐出ヘッドの位置を補正するヘッド補
正装置とを備えており、キャリッジに各機能液滴吐出ヘ
ッドを位置調整可能に仮組み付けして成るヘッドユニッ
トをユニット移動装置にセットして、各機能液滴吐出ヘ
ッドをユニット移動装置の動きで位置認識装置に対向す
る計測位置に順に移動させ、該位置認識装置による認識
結果に基づいて、ヘッド補正装置により各機能液滴吐出
ヘッドの位置を補正する。ここで、前記位置認識装置
は、計測位置に存する機能液滴吐出ヘッドのヘッド本体
のノズル形成面に形成されている凹溝の一端と他端との
端部近傍に正対する一対の撮像手段を備え、該各撮像手
段の画像に現れる前記凹溝の端縁に対し最寄りの吐出ノ
ズル、即ち、一方の撮像手段の画像に現れるノズル列の
一端の吐出ノズルと、他方の撮像手段の画像に現れるノ
ズル列の他端の吐出ノズルとの画像位置に基づいて機能
液滴吐出ヘッドの位置を認識するように構成されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記位置認識装置で
は、撮像手段の画像における凹溝の内外のコントラスト
差を利用してパターンマッチングにより凹溝の端縁の位
置を特定し、この端縁に最も近い吐出ノズルの像を抽出
してその画像位置を求めている。然し、ノズル形成面の
表面状態によっては、凹溝の内外のコントラスト差があ
まりつかず、パターンマッチングエラーを生じて、凹溝
の端縁の位置を特定できなくなることがある。この場合
には、画像内の吐出ノズルの像のうちどれが凹溝の端縁
に対し最寄りの吐出ノズル、即ち、ノズル列の端の吐出
ノズルであるか判別できなくなり、機能液滴吐出ヘッド
の位置認識が不能になる。

【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、ノズル形成面
の表面状態に左右されずに凹溝の端縁に対し最寄りの吐
出ノズルの画像位置を確実に求められるようにした機能
液滴吐出ヘッドの位置認識装置およびこの位置認識装置
を具備するヘッドユニットの組立装置、並びに液晶表示
装置の製造方法、有機ＥＬ装置の製造方法、電子放出装
置の製造方法、ＰＤＰ装置の製造方法、電気泳動表示装
置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬの
製造方法、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レン
ズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法
を提供することをその課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１の特徴によれば、ヘッド本体のノズル
形成面に形成した細長形状の凹溝内に開設される多数の
吐出ノズルから成るノズル列を有する機能液滴吐出ヘッ
ドの位置を画像認識する機能液滴吐出ヘッドの位置認識
装置であって、前記凹溝の端部近傍に正対する撮像手段
を備え、該撮像手段の画像に現れる前記凹溝の端縁に対
し最寄りの吐出ノズルの画像位置に基づいて前記機能液
滴吐出ヘッドの位置を認識するものにおいて、前記撮像
手段の画像に前記凹溝の端縁に対応する影が現れるよう
に、前記撮像手段の光軸に対し傾斜した方向から照明光
を照射する斜め照明手段を備えている。

【０００７】また、本発明の第２の特徴によれば、ヘッ
ド本体のノズル形成面に形成した細長形状の凹溝内に開
設される多数の吐出ノズルから成るノズル列を有する機
能液滴吐出ヘッドの複数個を単一のキャリッジに搭載し
て成るヘッドユニットの組立装置であって、前記ヘッド
ユニットを支持するユニット移動装置と、機能液滴吐出
ヘッドの位置を画像認識する位置認識装置と、機能液滴
吐出ヘッドの位置を補正するヘッド補正装置とを備え、
前記キャリッジに前記各機能液滴吐出ヘッドを位置調整
可能に仮組み付けして成るヘッドユニットを前記ユニッ
ト移動装置にセットして、前記各機能液滴吐出ヘッドを
前記ユニット移動装置の動きで前記位置認識装置に対向
する計測位置に順に移動させ、該位置認識装置による認
識結果に基づいて、前記ヘッド補正装置により前記各機
能液滴吐出ヘッドの位置を補正するものにおいて、前記
位置認識装置として上記第１の特徴の機能液滴吐出ヘッ
ドの位置認識装置を用いている。

【０００８】上記の構成によれば、撮像手段の画像に、
ノズル形成面の表面状態の如何に係わらず、斜め照明手
段による照明で凹溝の端縁に対応する影が現れ、この影
に基づいて、パターンマッチング等により凹溝の端縁の
位置を特定できる。従って、ノズル形成面の表面状態に
左右されずに凹溝の端縁に対し最寄りの吐出ノズルの画
像位置を確実に求められ、機能液滴吐出ヘッドの位置認
識の確実性が向上する。そして、このような位置認識装
置をヘッドユニットの組立装置で用いることにより、機
能液滴吐出ヘッドを正確に位置補正でき、ヘッドユニッ
トの組立精度を向上できる。

【０００９】尚、キャリッジに搭載される各機能液滴吐
出ヘッドを位置決めするための基準位置をそれぞれ示す
パターンが形成されたアライメントマスクを用意し、ヘ
ッドユニットの組立装置のユニット移動装置にアライメ
ントマスクをセットして、上記位置認識装置でアライメ
ントマスクのパターンを画像認識させることにより、各
機能液滴吐出ヘッドの基準位置（ノズル列の正規位置）
を組立装置の制御系に記憶させ、その後にヘッドユニッ
トをユニット移動装置にセットして、各機能液滴吐出ヘ
ッドの位置認識と位置補正とを行うことがある。ここ
で、アライメントマスクのパターンは、撮像手段の光軸
と同軸方向から照明光を照射した方が明瞭に撮像でき
る。そのため、位置認識装置に、上記斜め照明手段に加
えて、撮像手段の光軸と同軸方向から照明光を照射する
同軸照明手段を設け、この同軸照明手段と前記斜め照明
手段とを選択的に作動させるようにすることが望まし
い。

【００１０】本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記
したヘッドユニットの組立装置により組み立てられたヘ
ッドユニットを用い、カラーフィルタの基板上に多数の
フィルタエレメントを形成する液晶表示装置の製造方法
であって、機能液滴吐出ヘッドに各色のフィルタ材料を
導入し、ヘッドユニットを介して機能液滴吐出ヘッドを
基板に対し相対的に走査し、フィルタ材料を選択的に吐
出して多数のフィルタエレメントを形成することを特徴
とする。

【００１１】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、上記
したヘッドユニットの組立装置により組み立てられたヘ
ッドユニットを用い、基板上の多数の絵素ピクセルにそ
れぞれＥＬ発光層を形成する有機ＥＬ装置の製造方法で
あって、機能液滴吐出ヘッドに各色の発光材料を導入
し、ヘッドユニットを介して機能液滴吐出ヘッドを基板
に対し相対的に走査し、発光材料を選択的に吐出して多
数のＥＬ発光層を形成することを特徴とする。

【００１２】本発明の電子放出装置の製造方法は、上記
したヘッドユニットの組立装置により組み立てられたヘ
ッドユニットを用い、電極上に多数の蛍光体を形成する
電子放出装置の製造方法であって、機能液滴吐出ヘッド
に各色の蛍光材料を導入し、ヘッドユニットを介して機
能液滴吐出ヘッドを前記電極に対し相対的に走査し、蛍
光材料を選択的に吐出して多数の蛍光体を形成すること
を特徴とする。

【００１３】本発明のＰＤＰ装置の製造方法は、上記し
たヘッドユニットの組立装置により組み立てられたヘッ
ドユニットを用い、背面基板上の多数の凹部にそれぞれ
蛍光体を形成するＰＤＰ装置の製造方法であって、機能
液滴吐出ヘッドに各色の蛍光材料を導入し、ヘッドユニ
ットを介して機能液滴吐出ヘッドを背面基板に対し相対
的に走査し、蛍光材料を選択的に吐出して多数の蛍光体
を形成することを特徴とする。

【００１４】本発明の電気泳動表示装置の製造方法は、
上記したヘッドユニットの組立装置により組み立てられ
たヘッドユニットを用い、電極上の多数の凹部に泳動体
を形成する電気泳動表示装置の製造方法であって、機能
液滴吐出ヘッドに各色の泳動体材料を導入し、ヘッドユ
ニットを介して機能液滴吐出ヘッドを電極に対し相対的
に走査し、泳動体材料を選択的に吐出して多数の泳動体
を形成することを特徴とする。

【００１５】このように、上記のヘッドユニットを、液
晶表示装置の製造方法、有機ＥＬ（Electronic Lumines
cence）装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、Ｐ
ＤＰ（Plasma Display Panel）装置の製造方法および電
気泳動表示装置の製造方法に適用することにより、各装
置に求められるフィルタ材料や発光材料等を、適切な位
置に適切な量を精度良く選択的に供給することができ
る。なお、電子放出装置は、いわゆるＦＥＤ（Field Em
ission Display）装置を含む概念である。

【００１６】本発明のカラーフィルタの製造方法は、上
記したヘッドユニットの組立装置により組み立てられた
ヘッドユニットを用い、基板上に多数のフィルタエレメ
ントを配列して成るカラーフィルタを製造するカラーフ
ィルタの製造方法であって、機能液滴吐出ヘッドに各色
のフィルタ材料を導入し、ヘッドユニットを介して機能
液滴吐出ヘッドを基板に対し相対的に走査し、フィルタ
材料を選択的に吐出して多数のフィルタエレメントを形
成することを特徴とする。この場合、多数のフィルタエ
レメントを被覆するオーバーコート膜が形成されてお
り、フィルタエレメントを形成した後に、機能液滴吐出
ヘッドに透光性のコーティング材料を導入し、ヘッドユ
ニットを介して機能液滴吐出ヘッドを基板に対し相対的
に走査し、コーティング材料を選択的に吐出してオーバ
ーコート膜を形成することが、好ましい。

【００１７】本発明の有機ＥＬの製造方法は、上記した
ヘッドユニットの組立装置により組み立てられたヘッド
ユニットを用い、ＥＬ発光層を含む多数の複数の絵素ピ
クセルを基板上に配列して成る有機ＥＬの製造方法であ
って、機能液滴吐出ヘッドに各色の発光材料を導入し、
ヘッドユニットを介して機能液滴吐出ヘッドを基板に対
し相対的に走査し、発光材料を選択的に吐出して多数の
ＥＬ発光層を形成することを特徴とする。この場合、多
数のＥＬ発光層と基板との間には、ＥＬ発光層に対応し
て多数の画素電極が形成されており、機能液滴吐出ヘッ
ドに液状電極材料を導入し、ヘッドユニットを介して機
能液滴吐出ヘッドを基板に対し相対的に走査し、液状電
極材料を選択的に吐出して多数の画素電極を形成するこ
とが、好ましい。またこの場合、多数のＥＬ発光層を覆
うように対向電極が形成されており、ＥＬ発光層を形成
した後に、機能液滴吐出ヘッドに液状電極材料を導入
し、ヘッドユニットを介して機能液滴吐出ヘッドを基板
に対し相対的に走査し、液状電極材料を選択的に吐出し
て対向電極を形成することが、好ましい。

【００１８】本発明のスペーサ形成方法は、上記したヘ
ッドユニットの組立装置により組み立てられたヘッドユ
ニットを用い、２枚の基板間に微小なセルギャップを構
成すべく多数の粒子状のスペーサを形成するスペーサ形
成方法であって、機能液滴吐出ヘッドにスペーサを構成
する粒子材料を導入し、ヘッドユニットを介して機能液
滴吐出ヘッドを少なくとも一方の基板に対し相対的に走
査し、粒子材料を選択的に吐出して基板上にスペーサを
形成することを特徴とする。

【００１９】本発明の金属配線形成方法は、上記したヘ
ッドユニットの組立装置により組み立てられたヘッドユ
ニットを用い、基板上に金属配線を形成する金属配線形
成方法であって、機能液滴吐出ヘッドに液状金属材料を
導入し、ヘッドユニットを介して機能液滴吐出ヘッドを
基板に対し相対的に走査し、液状金属材料を選択的に吐
出して金属配線を形成することを特徴とする。

【００２０】本発明のレンズ形成方法は、上記したヘッ
ドユニットの組立装置により組み立てられたヘッドユニ
ットを用い、基板上に多数のマイクロレンズを形成する
レンズ形成方法であって、機能液滴吐出ヘッドにレンズ
材料を導入し、ヘッドユニットを介して機能液滴吐出ヘ
ッドを基板に対し相対的に走査し、レンズ材料を選択的
に吐出して多数のマイクロレンズを形成することを特徴
とする。

【００２１】本発明のレジスト形成方法は、上記したヘ
ッドユニットの組立装置により組み立てられたヘッドユ
ニットを用い、基板上に任意形状のレジストを形成する
レジスト形成方法であって、機能液滴吐出ヘッドにレジ
スト材料を導入し、ヘッドユニットを介して機能液滴吐
出ヘッドを基板に対し相対的に走査し、レジスト材料を
選択的に吐出してレジストを形成することを特徴とす
る。

【００２２】本発明の光拡散体形成方法は、上記したヘ
ッドユニットの組立装置により組み立てられたヘッドユ
ニットを用い、基板上に多数の光拡散体を形成する光拡
散体形成方法であって、機能液滴吐出ヘッドに光拡散材
料を導入し、ヘッドユニットを介して機能液滴吐出ヘッ
ドを基板に対し相対的に走査し、光拡散材料を選択的に
吐出して多数の光拡散体を形成することを特徴とする。

【００２３】このように、上記のヘッドユニットを、カ
ラーフィルタの製造方法、有機ＥＬの製造方法、スペー
サ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジ
スト形成方法および光拡散体形成方法に適用することに
より、各電子デバイスや各光デバイスに求められるフィ
ルタ材料や発光材料等を、適切な位置に適切な量を精度
良く選択的に供給することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の実施形態について説明する。インクジェットプリ
ンタのインクジェットヘッド（機能液滴吐出ヘッド）
は、微小なインク滴（液滴）をドット状に精度良く吐出
することができることから、例えば液滴（吐出対象液）
に特殊なインクや感光性の樹脂等を用いることにより、
各種部品の製造分野への応用が期待されている。また、
係る応用技術では、粘性の高い吐出対象液等の機能液滴
吐出ヘッドの耐久性に大きな影響を与えるものも想定さ
れ、複数の機能液滴吐出ヘッドをキャリッジに精度良く
組み込んだヘッドユニットを、随時供給可能とすること
が必要となる。

【００２５】本実施形態のヘッドユニットの組立装置
は、例えば液晶表示装置等のフラットディスプレイに組
み込まれるカラーフィルタの製造装置（以下、「描画装
置」という）に併設され、これに随時ヘッドユニットを
供給可能とするものである。この描画装置では、カラー
フィルタのフィルタエレメントに、Ｒ．Ｇ．Ｂのフィル
タ材料を液滴として吐出する複数の機能液滴吐出ヘッド
を備えており、ヘッドユニットの組立装置は、この複数
の機能液滴吐出ヘッドをキャリッジに精度良く組み込ん
でヘッドユニットを組み立て、これを描画装置に適宜供
給できるようにしている。

【００２６】この場合のヘッドユニットの組立手順は、
先ず各機能液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に位置決め
状態で個々に組み付け、これを単一のキャリッジに仮装
着し、次いでキャリッジに対し各機能液滴吐出ヘッドを
位置決めした後、仮固定し、最後に本固定するものであ
る。そして、機能液滴吐出ヘッドのヘッド保持部材への
組付け、キャリッジへの仮装着および本固定は、外工程
として手作業により行われる一方、キャリッジに複数の
機能液滴吐出ヘッドを位置決めし且つ仮固定する作業
は、実施形態の組立装置で行われる。

【００２７】そこで、本実施形態では、先ずこの組立装
置で扱うヘッドユニットと、その構成要素である機能液
滴吐出ヘッド、ヘッド保持部材およびキャリッジについ
て説明する。また、この説明に相前後して、ヘッドユニ
ットと上記の描画装置との関係、治具を用いた機能液滴
吐出ヘッドのヘッド保持部材への組付方法、およびヘッ
ドユニットの位置決め基準となるアライメントマスクに
ついて説明する。その後、ヘッドユニットの組立装置に
ついて詳細に説明することとする。そして、最後に、こ
のヘッドユニットを、いわゆるフラットディスプレイの
製造方法に適用した例について説明する。

【００２８】図１、図２および図３は、ヘッドユニット
の構造図である。同図に示すように、ヘッドユニット１
は、キャリッジ２と、キャリッジ２に搭載した複数個
（１２個）の機能液滴吐出ヘッド３と、各機能液滴吐出
ヘッド３をキャリッジ２に個々に取り付けるための複数
個（１２個）のヘッド保持部材４とを備えている。１２
個の機能液滴吐出ヘッド３は、６個づつ左右に二分さ
れ、主走査方向に対し所定の角度傾けて配設されてい
る。また、各６個の機能液滴吐出ヘッド３は、副走査方
向に対し相互に位置ずれして配設され、１２個の機能液
滴吐出ヘッド３の全吐出ノズル５７（後述する）が副走
査方向において連続する（一部重複）ようになってい
る。

【００２９】すなわち、実施形態のヘッド配列は、キャ
リッジ２上において、同一方向に傾けて配置した６個の
機能液滴吐出ヘッド３を２列としてものであり、且つ各
ヘッド列間において機能液滴吐出ヘッド３が相互に１８
０°回転した配置となっている。もっとも、この配列パ
ターンは一例であり、例えば、各ヘッド列における隣接
する滴吐出ヘッド３同士を９０°の角度を持って配置
（隣接ヘッド同士が「ハ」字状）したり、各ヘッド列間
における滴吐出ヘッド３を９０°の角度を持って配置
（列間ヘッド同士が「ハ」字状）したりすることは可能
である。

【００３０】いずれにしても、１２個の機能液滴吐出ヘ
ッド３の全吐出ノズル５７によるドットが副走査方向に
おいて連続していればよい。また、各種の基板に対し機
能液滴吐出ヘッド３を専用部品とすれば、機能液滴吐出
ヘッド３をあえて傾けてセットする必要は無く、千鳥状
や階段状に配設すれば足りる。さらにいえば、所定長さ
のノズル列（ドット列）を構成できる限り、これを単一
の機能液滴吐出ヘッド３で構成してもよいし複数の機能
液滴吐出ヘッド３で構成してもよい。すなわち、機能液
滴吐出ヘッド３の個数や列数、さらに配列パターンは任
意である。

【００３１】キャリッジ２は、一部が切り欠かれた略方
形の本体プレート１１と、本体プレート１１の長辺方向
の中間位置に設けた左右一対の基準ピン１２，１２と、
本体プレート１１の両長辺部分に取り付けた左右一対の
支持部材１３，１３と、各支持部材１３の端部に設けた
左右一対のハンドル１４，１４とを有している。左右の
ハンドル１４，１４は、例えば組み立てたヘッドユニッ
ト１を上記の描画装置Ｂに載せ込む場合に、ヘッドユニ
ット１を手持ちするための部位となる。また、左右の支
持部材１３，１３は、キャリッジ２を組立装置Ａや描画
装置Ｂのセット部に固定するときの部位となる（いずれ
も詳細は後述する）。

【００３２】さらに、キャリッジ２には、二分された機
能液滴吐出ヘッド群３Ｓの上側に位置して、これら機能
液滴吐出ヘッド３に接続される左右一対の配管接続アッ
センブリ１５，１５および左右一対の配線接続アッセン
ブリ１６，１６が設けられている。各配管接続アッセン
ブリ１５は、描画装置Ｂのフィルタ材料供給系に配管接
続され、同様に各配線接続アッセンブリ１６は、描画装
置Ｂの制御系に配線接続されるようになっている。な
お、図１は、一方（図示手前側）の配管接続アッセンブ
リ１５を省略して、描かれている。

【００３３】本体プレート１１は、ステンレス等の厚板
で構成され、左右に各６個の機能液滴吐出ヘッド３を取
り付けるための一対の装着開口１８，１８が形成される
と共に、適宜位置に重量を軽減するための複数の抜き開
口１９が形成されている。各装着開口１８は、６個の機
能液滴吐出ヘッド３を取り付ける開口部位１８ａが連続
したものであり、６個の機能液滴吐出ヘッド（機能液滴
吐出ヘッド群３Ｓ）３の並びに倣って、その軸線が本体
プレート１１の軸線に対しわずかに傾いている。

【００３４】各支持部材１３は、厚手のステンレス板等
で構成され、これを固定するための２つの固定孔（ばか
孔）２１，２１および２つのボルト孔２２，２２が形成
されると共に、これら固定孔２１，２１およびボルト孔
２２，２２間に位置決め用のピンが挿入されるピン孔２
３が形成されている。詳細は後述するが、組立装置Ａに
ヘッドユニット１をセットするときには、ピン孔２３を
用いて位置決めされると共に２つの固定孔２１，２１を
用いてねじ止め固定され、同様に描画装置Ｂにヘッドユ
ニット１をセットするときには、ピン孔２３を用いて位
置決めされると共に２つのボルト孔２２，２２を用いて
ねじ止め固定される。

【００３５】左右一対の基準ピン１２，１２は、画像認
識を前提として、キャリッジ２をＸ軸、Ｙ軸およびθ軸
方向に位置決め（位置認識）するための基準となるもの
であり、本体プレート１１の裏面に突出するように取り
付けられている。図４に示すように、各基準ピン１２
は、円柱状のピン本体２５と、ピン本体２５の先端面の
中央部に形成した凹状、具体的には孔状の位置認識マー
ク２６とで構成されている。ピン本体２５は、キャリッ
ジ２に圧入するための基部圧入部２７と、基部圧入部２
７に連なる胴部２８と、胴部２８の先端に突出形成した
マーク形成部２９とから成り、このマーク形成部２９の
先端面２９ａに位置認識マーク２６が形成されている。

【００３６】マーク形成部２９の先端面２９ａは鏡面加
工されており、この先端面２９ａの中心位置に位置認識
マーク２６となる小孔が穿孔されている。小孔（位置認
識マーク）２６は、例えば直径０．３ｍｍ程度のもので
あり、基部圧入部２７から胴部２８にかけてその軸心部
分に形成した軸心孔３０に連通している。この場合、基
準ピン１２は、小孔２６を穿孔した後、熱処理（イオン
窒化）し、マーク形成部２９の先端面２９ａを、鏡面仕
上げして、形成される。鏡面仕上げの例としては、研磨
工具と先端面２９ａの間に微細な砥粒を介在させて磨く
ラップ仕上げであるが、これに限定されるものではな
い。

【００３７】このように、簡単なプロセスによって先端
面２９ａが白色で小孔の位置認識マーク２６が暗色に認
識カメラで撮像することができるため、キャリッジ２の
アライメント精度を向上させることができる。なお、基
準ピン１２は、断面を円柱状として説明したが、楕円状
でも、多角形状でも構わない。さらに、小孔の位置認識
マーク２６も、小孔に限定されるものではなく、充分な
コントラストが得られるような溝を持つ凹形状であれば
よく、その凹の平面形状も円形に限定されるものではな
い。

【００３８】詳細は後述するが、組立装置Ａおよび描画
装置Ｂに搭載した認識カメラ３５３は、位置認識マーク
２６を形成した基準ピン１２の先端面２９ａを、視野内
に捕らえて画像認識（パターン認識）を行う。このた
め、認識カメラ３５３によるパターン認識では、鏡面仕
上げの先端面２９ａが明色で、その先端面２９ａの略中
央部に形成された凹形状の位置認識マーク２６が暗色で
認識され、十分なコントラストを持って位置認識マーク
２６が画像認識される。したがって、位置認識マーク２
６を精度良く認識することができ、認識ミスを確実に防
止することができる。

【００３９】このようにして形成された基準ピン１２
は、その先端面２９ａを下向きにしてキャリッジ（本体
プレート１１）２に形成した取付用の孔部分に打ち込む
ようにして圧入される。キャリッジ２に圧入された基準
ピン１２は、キャリッジ２から突出した機能液滴吐出ヘ
ッド３と略同一高さとなるように、本体プレート１１の
裏面から突出している。すなわち、基準ピン１２の画像
認識面となる先端面２９ａと、機能液滴吐出ヘッド３の
画像認識面となるノズル形成面（図３参照）５２とが、
略同一平面内に位置するようになっている。

【００４０】これにより、認識カメラ３５３で、両基準
ピン１２，１２に続いて各機能液滴吐出ヘッド３の吐出
ノズル５７を検出する場合に、その焦点位置を変更（認
識カメラ３５３の上下動）する必要が無く、且つ画像認
識のための認識カメラ３５３の相対的移動に際し、認識
カメラ３５３が他の部品等に干渉するのを有効に防止す
ることができる。なお、一対の基準ピン１２，１２は、
本体プレート１１の長辺方向の略中間位置に設けること
が好ましいが、相互に離間している限り他の位置に設け
てもよい。

【００４１】図１、図２および図３に示すように、左右
のハンドル１４，１４は、重量のある（７ｋｇ程度）ヘ
ッドユニット１を手持ちするためのものであり、各ハン
ドル１４は、握り部分となるハンドル本体３２と、ハン
ドル本体３２の下端から直角に延びるアーム部３３とで
「Ｌ」字状に形成されている。ハンドル本体３２は、そ
の上端部が滑止め用の太径部３４となっている。また、
ハンドル本体３２の外周面には、滑止め用のローレット
加工が施されている。なお、本実施形態では、アヤ目の
ローレット加工を採用している（図２および図３参照）
が、スジ目であってもよい。

【００４２】アーム部３３は水平に延在し、その先端部
でキャリッジ２の支持部材１３に着座するようにしてね
じ止めされている。すなわち、各ハンドル１４は、キャ
リッジ２に着脱自在に取り付けられている。このよう
に、左右のハンドル１４，１４は、キャリッジ（本体プ
レート１１）２の長辺方向の端部からはみ出した位置、
すなわち機能液滴吐出ヘッド３から離れた位置に、立ち
上がるようにして設けられている。

【００４３】このため、両ハンドル１４，１４を把持し
てキャリッジ（ヘッドユニット１）２を持ち上げると、
力のバランスにより、キャリッジ２は略水平姿勢を維持
したまま持ち上げられることになる。また、運搬作業な
どにおいて、ハンドル１４を握った手が機能液滴吐出ヘ
ッド３に触れるなどの支障を生ずることがない。なお、
詳細は後述するが、このハンドル１４は、ヘッドユニッ
ト１の運搬は元より、ヘッドユニット１の描画装置Ｂへ
のセット作業に特に有用となる（詳細は後述する）。

【００４４】各配管接続アッセンブリ１５は、各機能液
滴吐出ヘッド群３Ｓの上側に配設されており、本体プレ
ート１１の長辺方向の両端部に立設した一対のスペーサ
３６，３６と、一対のスペーサ３６，３６間に渡した押
さえプレート３７と、押さえプレート３７に搭載した６
組の配管アダプタ３８とで構成されている。６組の配管
アダプタ３８は、その下端のヘッド側接続部分をわずか
に突出するようにして、それぞれ押さえプレート３７に
固着されている。

【００４５】詳細は後述するが、機能液滴吐出ヘッド３
はいわゆる２連のものであり、６組の配管アダプタ３８
は、それぞれ２連の配管接続部材１７を介して機能液滴
吐出ヘッド３に接続される。すなわち、各機能液滴吐出
ヘッド３に配管接続部材１７を嵌合接続する一方、６組
の配管アダプタ３８を搭載した押さえプレート３７を両
スペーサ３６，３６にねじ止めすることで、６組の配管
アダプタ３８が、それぞれ配管接続部材１７を介して機
能液滴吐出ヘッド３に接続される。そして、各配管アダ
プタ３８の流入側には、描画装置Ｂにセットする際にそ
のフィルタ材料供給系にワンタッチで配管接続される
（詳細は後述する）。

【００４６】同様に、各配線接続アッセンブリ１６は、
キャリッジ２の左右の端部に立設した３個の屈曲支持部
材４０，４０，４０と、屈曲支持部材４０の上端に固定
したコネクタベース４１と、コネクタベース４１上に取
り付けた配線コネクタ４３付きの４つのヘッド中継基板
４２とで構成されている。４つのヘッド中継基板４２
は、それぞれフレキシブルフラットケーブル（図示省
略）を介して、後述する各機能液滴吐出ヘッド３の２連
のヘッド基板４７に接続されている。そして、各ヘッド
中継基板４２には、描画装置Ｂにセットする際にその制
御系ケーブルの配線プラグにより配線接続される（詳細
は後述する）。

【００４７】なお、図２にのみ示すように、このヘッド
ユニット１には更に、両配線接続アッセンブリ１６を覆
う中継基板カバー２４が設けられている。中継基板カバ
ー２４は、各配線接続アッセンブリ１６の側面から直上
部を覆う一対の側面カバー２４ａと、一対の側面カバー
２４ａ間に渡した上面カバー２４ｂとで構成されてお
り、このうち上面カバー２４ｂは、ヘッドユニット１を
描画装置Ｂにセットした後に取り付けるようになってい
る。また、詳細は後述するが、ヘッドユニット１を組立
装置Ａにセットする段階では、描画装置Ｂにセットする
場合と異なり、中継基板カバー２４は元より両アッセン
ブリ１５，１６も組み付けておかないものとする。

【００４８】次に、図５ないし図８を用いて機能液滴吐
出ヘッド３について説明する。この機能液滴吐出ヘッド
３は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針４６を
有する液体導入部４５と、液体導入部４５の側方に連な
る２連のヘッド基板４７と、液体導入部４５に下方に連
なる２連のポンプ部４８と、ポンプ部４８に連なるノズ
ル形成プレート４９とを備えている。液体導入部４５に
は、上記の配管接続部材１７が接続され、ヘッド基板４
７には、上記のフレキシブルフラットケーブルが接続さ
れている。一方、このポンプ部４８とノズル形成プレー
ト４９とにより、キャリッジ２の裏面側に突出する方形
のヘッド本体５０が構成されている。また、ノズル形成
プレート４９のノズル形成面５２には、２列のノズル列
５３，５３が形成されている（図６参照）。

【００４９】図６および図７に示すように、ポンプ部４
８は、ノズル数に対応する圧力室５５と圧電素子５６と
を有し、各圧力室５５は、対応する吐出ノズル５７に連
通している。また、ポンプ部４８の基部側、すなわちヘ
ッド本体５０の基部側は、液体導入部４５を受けるべく
方形フランジ状に形成され、このフランジ部５８には、
機能液滴吐出ヘッド３をヘッド保持部材４に固定する小
ねじ用の一対のねじ孔（雌ねじ）５９，５９が形成され
ている。この一対のねじ孔５９，５９は、両長辺部分に
位置し、且つノズル形成面５２の中心に対し点対称とな
るように配設されている。詳細は後述するが、ヘッド保
持部材４を貫通してフランジ部５８に螺合した２本の小
ねじ７３，７３により、機能液滴吐出ヘッド３がヘッド
保持部材４に固定される（図９参照）。

【００５０】ノズル形成プレート４９は、ステンレス板
等で形成され、ポンプ部４８の吐出側端面（液滴吐出
面）に接着されている。より具体的には、図６および図
７に模式的に示すように、ポンプ部４８は、上記の圧電
素子５６を収容した機構部４８ａと、樹脂フィルム４８
ｂを介して、ノズル形成プレート４９と共にこの機構部
４８ａに接合されるシリコンキャビティ４８ｃとを有し
ている。すなわち、ノズル形成プレート４９は、シリコ
ンキャビティ４８ｃに接着され、この状態で樹脂フィル
ム４８ｂを介して、機構部４８ａの接合面４８ｄに接合
され、上記の圧力室５５を構成している。

【００５１】したがって、ヘッド本体５０において組立
方法を勘案すると、上記の樹脂フィルム４８ｂ、シリコ
ンキャビティ４８ｃおよびノズル形成プレート（後述す
るメッキ層４９ａを含む）４９は、ポンプ部４８の機構
部４８ａに対し、圧力室組立体６０を構成している。そ
して、機構部４８ａの接合面４８ｄは、長方形に形成さ
れる一方、ノズル形成プレート４９を含む圧力室組立体
６０は、これより幾分小さい相似形に形成されており、
圧力室組立体６０は、接合面４８ｄと略同心となるよう
に重ねて接合されている。

【００５２】このため、圧力室組立体６０の四周と機構
部４８ａの接合面４８ｄの四周縁部との間には、四周に
亘って接合のためのクリアランスとしての段部６１が構
成され、この段部６１には樹脂６２がモールドされてい
る。すなわち、接合面４８ｄの端縁（周縁部）と圧力室
組立体６０の端面（側面部）とで構成される段部６１
は、これを埋めるように樹脂６２でモールドされてい
る。したがって、ヘッド本体５０の下端は、この樹脂６
２により四周が面取りされた形態になっている。

【００５３】詳細は後述するが、この樹脂６２によるモ
ールドにより、ワイピングの際にヘッド本体５０がワイ
ピングシート１３１につかえるのを防止している。この
場合、機能液滴吐出ヘッド３は水平面内において幾分傾
いてキャリッジ２に保持されているものの、ヘッド本体
５０に対しワイピングシート１３１は、Ｘ軸方向から拭
取り動作する（図１７参照）。したがって、上記の四周
に亘るモールドの樹脂６２は、最低限拭取りを開始する
側の長辺部分にのみ、或いは両長辺部分にのみに設けら
れていればよい。また、後述する面取り加工でも同様で
ある。

【００５４】一方、ノズル形成プレート４９には、２本
のノズル列５３，５３が相互に平行に列設されており、
各ノズル列５３は、等ピッチで並べた１８０個（図示で
は模式的に表している）の吐出ノズル５７で構成されて
いる。すなわち、ヘッド本体５０のノズル形成面５２に
は、その中心線を挟んで２本のノズル列５３，５３が左
右対称に配設されている。そして、各吐出ノズル５７の
ノズル口６３は、ノズル形成面５２に各ノズル列５３に
合わせて形成した細長形状の凹溝６４内に開口してい
る。尚、ノズル形成面５２は、下地メッキ層５２ａとそ
の上に共析メッキしたフッ素樹脂等の撥水層５２ｂとで
被覆されており、下地メッキ層５２ａをノズル列５３の
部分で欠除させることにより凹溝６４を形成している。

【００５５】なお、図６中の符号６５，６５は、機能液
滴吐出ヘッド３を位置認識するための２つのノズル基準
マークである。後述するように、本実施形態では機能液
滴吐出ヘッド３の位置認識を、いずれか一方のノズル列
５３の両端の吐出ノズル５７ａ，５７ａを画像認識（パ
ターン認識）することで行われる。ところが、吐出対象
液によっては、吐出ノズル（ノズル口６３）５７に形成
されるメニスカスの形態が一定しない場合があり（図６
（ｂ）中の仮想線参照）、パターン認識において認識不
能（ＮＧ）となるおそれがある。

【００５６】そこで、本実施形態では、上記両端の吐出
ノズル５７ａ，５７ａの近傍に、２つのノズル基準マー
ク６５，６５を形成するようにしている。すなわち、ノ
ズル形成面５２において、両端の吐出ノズル５７ａ，５
７ａを平行移動した位置、より厳密にはノズル列５３を
平行移動（必ずしもノズル列５３に直交する方向でなく
てもよい）したときの両端の吐出ノズル５７ａ，５７ａ
に対応する位置に、レーザーエッチングなどにより２つ
のノズル基準マーク６５，６５が形成されている。両端
の吐出ノズル５７ａ，５７ａに対し２つのノズル基準マ
ーク６５，６５は位置保証されており、両端の吐出ノズ
ル５７ａ，５７ａにおける画像認識が不安定な場合に
は、この２つのノズル基準マーク６５，６５を用いて画
像認識を行うようにする。なお、２つのノズル基準マー
ク６５，６５は、両端の吐出ノズル５７ａ，５７ａに対
し位置保証されている限り、ノズル形成面５２のいずれ
の位置に設けてもよい。

【００５７】このように構成された機能液滴吐出ヘッド
３は、そのヘッド本体５０を、キャリッジ２に形成した
装着開口１８からキャリッジ２の裏面側に突出させ、装
着開口１８の縁部にあてがったヘッド保持部材４に上記
のフランジ部５８の部分でねじ止め固定される。また、
ヘッド保持部材４は、キャリッジ２に接着により仮固定
され、その後、機械的な固定手段を使って本固定され
る。

【００５８】次に、図８および図９を参照して、ヘッド
保持部材４について説明する。ヘッド保持部材４は、機
能液滴吐出ヘッド３をキャリッジ２に安定に取り付ける
ための媒介金具であり、ステンレス等で構成された略長
方形の平板状に形成されている。ヘッド保持部材４に
は、その中央に機能液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０
が挿通する方形の挿通開口７１が形成されている。この
場合、ヘッド保持部材４は、その長辺方向の両端部で装
着開口（開口部位１８ａ）１８を跨ぐようにしてキャリ
ッジ２の裏面側にセットされ、これに対し機能液滴吐出
ヘッド３は、そのヘッド本体５０を挿通開口７１に挿通
すようにしてキャリッジ２の表側にセットされる（図３
参照）。

【００５９】ヘッド保持部材４の挿通開口７１の周囲に
は、上記フランジ部５８の２つのねじ孔５９，５９に対
応する２つの貫通孔７２，７２および２本の小ねじ７
３，７３と、２つの突出位置規制ピン７４，７４が配設
されている。２つの貫通孔７２，７２は、それぞれ装着
開口１８側に突出する２つのボス部７５，７５に形成さ
れている。この場合、各ボス部７５は、ヘッド保持部材
４に圧入した筒状のカラーで構成されている。この２つ
のボス部７５，７５と２つの突出位置規制ピン７４，７
４とは、いずれも挿通開口７１の中心に対し点対称位置
に配設されており、これらボス部７５，７５と突出位置
規制ピン７４，７４がヘッド本体５０のフランジ部５８
に当接することにより、機能液滴吐出ヘッド３のキャリ
ッジ２からの吐出寸法が規制されるようになっている。

【００６０】また、挿通開口７１の中心線上において、
挿通開口７１の外側には２つの係合孔７６，７６が形成
されている。この２つの係合孔７６，７６は、後述する
機能液滴吐出ヘッド３の組付治具Ｃが装着される部位で
あると同時に、組立装置Ａにおける位置補正用の係合ピ
ン３４３，３４３が係合される部位でもある。この場
合、組付治具Ｃの装着や係合ピン３４３の係合が無理な
く為されるように、２つの係合孔７６，７６は、一方が
円形に、他方が上記中心線方向に長い長円形に形成され
ている。

【００６１】さらに、挿通開口７１の中心線上におい
て、ヘッド保持部材４の両端部には、それぞれ２つの接
着剤注入孔７７，７７が、挿通開口７１を挟んで対称位
置に形成されている。各接着剤注入孔７７はヘッド保持
部材４の横断方向に延びる長孔となっており、この長孔
のキャリッジ２側の端部は、面取りされている（図８参
照）。各２つの接着剤注入孔７７，７７が形成されたヘ
ッド保持部材４の両端部は、ヘッド保持部材４をキャリ
ッジ２に接着するための接着部位７８，７８となってお
り、各接着剤注入孔７７から注入された接着剤は、毛細
管現象によりキャリッジ２と接着部位７８，７８との界
面部分に広がって、塗着される。

【００６２】この場合、一方の端部の外側（内側）に形
成した接着剤注入孔７７ａ（７７ｂ）と他方の端部の内
側（外側）に形成した接着剤注入孔７７ａ（７７ｂ）と
は、それぞれ対となっている。詳細は後述するが、組立
装置Ａは２本の接着剤注入ノズル３８７，３８７を有し
ており、２本の接着剤注入ノズル３８７，３８７は、対
となる一方の２つの接着剤注入孔７７ａ，７７ａに同時
に挿入されて接着剤を注入すると共に、上記中心線方向
に移動した後、他方の２つの接着剤注入孔７７ｂ，７７
ｂに同時に挿入されて接着剤を注入する。

【００６３】なお、図中の符号７９，７９は、ヘッド保
持部材４をキャリッジ２に仮装着するときに使用する
（詳細は後述する）一対の締結孔であり、この一対の締
結孔７９，７９は、それぞれ接着剤注入孔７７，７７の
近傍であって、挿通開口７１の中心に対し点対称位置に
形成されている。また、キャリッジ２の開口部位１８ａ
には、この一対の締結孔７９，７９に対応する一対の仮
締め用ねじ孔２０，２０が形成されている（図１１参
照）。

【００６４】ところで、一対の基準ピン１２，１２を介
して位置決めされるキャリッジ２に対し、各機能液滴吐
出ヘッド３は、その出力端であるノズル列（吐出ノズル
５７）５３を基準に、Ｘ軸、Ｙ軸およびθ軸方向に位置
決め（位置認識）される。より具体的には、２つのノズ
ル列５３，５３は、製造段階で相互の位置精度が保証さ
れているため、いずれか一方のノズル列５３の一端と他
端に位置する２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａを位置決
め基準とし、これを認識するようにしている。また、機
能液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０における先端部の
四辺（厳密には、ポンプ部４８の数ミリ幅に亘る先端部
の四辺）も、製造段階で相互の位置精度が保証されてい
る。

【００６５】一方、機能液滴吐出ヘッド３は、ヘッド保
持部材４を介してキャリッジ２に固定する形態である。
そこで、本実施形態では、組付治具Ｃを用い、上記ヘッ
ド本体５０の先端部四辺を基準にして、機能液滴吐出ヘ
ッド３をヘッド保持部材４に位置決めし、ねじ止め固定
の後、上記両端の吐出ノズル５７ａ，５７ａを基準にし
て、ヘッド保持部材４付き機能液滴吐出ヘッド３を位置
決めし、仮固定するようにしている。すなわち、機能液
滴吐出ヘッド３は、組付治具Ｃを用いた手作業により、
いったんヘッド保持部材４に仮位置決めされ、続く組立
装置Ａでの画像認識（両端の吐出ノズル５７ａ，５７ａ
を認識）を経て、本位置決めされる。

【００６６】実施形態の組立装置Ａでは、位置認識のス
ピードアップを図るため、上記両端の吐出ノズル５７
ａ，５７ａを、固定的に設けた２つの認識カメラ３５
３，３５３で同時に認識、即ち、２つの認識カメラ３５
３，３５３が同時に視野内に捕らえるようにしている。
このため、組付治具Ｃを用いた機能液滴吐出ヘッド３の
仮位置決めは、本位置決めの段階で、設定した位置デー
タに基づいて、機能液滴吐出ヘッド３をそのノズル形成
面５２の凹溝６４の両端部近傍に２つの認識カメラ３５
３，３５３が正対するはずの計測位置に移動させたと
き、ノズル列５３の両端の吐出ノズル５７ａ，５７ａが
いずれも２つの認識カメラ３５３，３５３の視野から外
れることのないようにするものである。

【００６７】ここで、図９および図１０を参照して、機
能液滴吐出ヘッド３の組付治具Ｃについて説明すると共
に、この組付治具Ｃを用いて機能液滴吐出ヘッド３をヘ
ッド保持部材４に組み付ける組付方法について説明す
る。図１０に示すように、組付治具Ｃは、機能液滴吐出
ヘッド３のヘッド本体５０を位置決めする治具本体８１
と、治具本体８１をヘッド保持部材４に位置決め状態で
装着する一対の装着ピン８２，８２とで構成されてい
る。

【００６８】治具本体８１は、縦辺部８４と、縦辺部８
４の両端から直角に延びる一対の横辺部８５，８５と
で、略「Ｃ」字状に一体に形成されている。一方、一対
の装着ピン８２，８２は、それぞれ横辺部８５，８５の
裏面側から突出しており、この一対の装着ピン８２，８
２をヘッド保持部材４の係合孔７６，７６に嵌合させる
ことで、治具本体８１がヘッド保持部材４に装着され
る。

【００６９】縦辺部８４の内側から一方の横辺部８５の
内側に亘る部位には、略「Ｌ」字状の位置決め部８６が
形成され、この位置決め部８６にヘッド本体５０の一方
の長辺および短辺を当接させることで、機能液滴吐出ヘ
ッド３がヘッド保持部材４に位置決めされるようになっ
ている。位置決め部８６は、表側を他の部分と面一とし
て薄肉に形成され、且つコーナー部分８６ａが半円状に
窪入形成されている。また、治具本体８１は、これをヘ
ッド保持部材４に装着した状態で、その表面と機能液滴
吐出ヘッド３のノズル形成面５２とが、ほぼ面一（同レ
ベル）とになるように、その厚みが設計されている。

【００７０】これにより、ヘッド本体５０はその突出方
向の先端部が、組付治具Ｃの位置決め部８６に当接して
位置決めされるようになっている。すなわち、製造段階
で、ノズル列５３に対し位置精度が保証されたヘッド本
体５０における先端部の四辺のうち隣接する２つの辺
を、組付治具Ｃの位置決め部８６に突き当てることで、
機能液滴吐出ヘッド３がヘッド保持部材４に位置決めさ
れるようになっている。

【００７１】一方、一対の装着ピン８２，８２は、位置
決め部８６に突き当てたヘッド本体５０の中心線に合致
するように配設されている。より具体的には、位置決め
部８６の長辺部位８６ｂは、一対の装着ピン８２，８２
を結ぶ直線と平行に形成され、且つその離間寸法は、ヘ
ッド本体５０の長辺位置に合わせて管理されると共に、
ヘッド本体５０の短辺の１／２の寸法に形成されてい
る。また、位置決め部８６の短辺部位８６ｃは、長辺部
位８６ｂに直角に形成され、且つ短辺部位８６ｃ側に位
置する装着ピン８２との離間寸法は、ヘッド本体５０の
短辺位置に合わせて管理されている。

【００７２】これにより、組付治具Ｃは、図９の状態か
ら１８０°回転した状態で、ヘッド保持部材４に装着し
ても、特段の支障を生ずることなく、機能液滴吐出ヘッ
ド３を位置決めすることができる。すなわち、実施形態
の組付治具Ｃは、その平面形状が左右対称ではないが、
いわゆる右勝手・左勝手のない構造となっている。

【００７３】次に、図９、図１１および図１２を参照し
て、上記の組付治具Ｃを用いた、機能液滴吐出ヘッド３
のヘッド保持部材４への組付方法について説明する。こ
の組付作業は、組立装置Ａの外工程として手作業で行わ
れる。先ず、キャリッジ（厳密には本体プレート１１）
２の表側の周縁部に４本の支持脚８８，８８，８８，８
８をねじ止めする。次いで、キャリッジ２を上下反転さ
せ、キャリッジ２を支持脚８８により浮いた状態にセッ
トする。なお、図示では省略したが、この状態でキャリ
ッジ２に、上記一対の支持部材１３，１３および一対の
基準ピン１２，１２を取り付けておくことが、好まし
い。

【００７４】次に、ヘッド本体５０を上向きにした機能
液滴吐出ヘッド３を、キャリッジ２の下側から装着開口
１８に挿入する。ここで、キャリッジ２の上側からヘッ
ド保持部材４の挿通開口７１をヘッド本体５０に位置合
わせし嵌め入れるようにして、ヘッド保持部材４をキャ
リッジ２上にセットする。ヘッド保持部材４をセットし
たら、上側からヘッド保持部材４に組付治具Ｃを装着す
ると共に、ヘッド保持部材４の位置決め部８６に、これ
に対峙するヘッド本体５０の２辺を押し付ける。なお、
組付治具Ｃを複数個用意しておいて、これを予めヘッド
保持部材４に装着しておいてから、作業を開始してもよ
い。

【００７５】続いて、上記の押付け状態を維持しつつ、
上側から２本の小ねじ７３，７３を、ヘッド保持部材４
を貫通して機能液滴吐出ヘッド３のフランジ部５８にそ
れぞれ螺合し、機能液滴吐出ヘッド３をヘッド保持部材
４に固定する。次に、２つの認識カメラ３５３，３５３
の視野が、２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａから外れな
いようにする手段として、上記一対の締結孔７９，７９
からキャリッジ２の仮締め用ねじ孔２０，２０に、それ
ぞれ固定ねじ８９，８９を仮締め状態で螺合しておく
（図９参照）。

【００７６】これにより、固定ねじ８９と締結孔７９の
寸法公差の範囲において、キャリッジ２に対する機能液
滴吐出ヘッド３の位置調整が可能となると共に、２つの
認識カメラ３５３，３５３の視野が、両端の吐出ノズル
５７ａ，５７ａから外れることがなくなる。このように
して、機能液滴吐出ヘッド３のヘッド保持部材４への位
置決めおよび固定を順に繰り返すことで、１２個の機能
液滴吐出ヘッド３が個々にヘッド保持部４に組み付けら
れる。最後に、ヘッド保持部材４から組付治具Ｃを引き
抜くと共に４本の支持脚８８を取り外して、作業を完了
する。

【００７７】以上のようにして、キャリッジ２を挟ん
で、１２個の機能液滴吐出ヘッド３が１２個のヘッド保
持部４に組み付けられるが、この状態では、１２個の機
能液滴吐出ヘッド３はキャリッジ２に固定されておら
ず、吊り下げられた状態となっている。すなわち、ヘッ
ド保持部４付きの１２個の機能液滴吐出ヘッド３は、キ
ャリッジ２に対し、固定ねじ８９と締結孔７９の寸法公
差範囲内で微小移動可能に、仮組み付けされている。な
お、この固定ねじ８９は捨てねじであり、組立装置Ａに
おいて、キャリッジ２にヘッド保持部４が接着された
（仮固定）後に、取り外される。すなわち、実施形態で
は、ヘッド保持部４のキャリッジ２へのねじによる直接
的な本固定は行わない（別部材による押圧固定とす
る）。

【００７８】そして、キャリッジ２に、ヘッド保持部材
４付きの１２個の機能液滴吐出ヘッド３が仮組み付けさ
れたヘッドユニット１は、組立装置Ａに導入され、上下
反転姿勢のままこれにセットされる。なお、組立装置Ａ
に導入されるヘッドユニット１は、上記の主構成部品に
一対の支持部材１３，１３および基準ピン１２，１２を
組み込んだものとなり、描画装置Ｂに導入されるヘッド
ユニット１は、これに更にハンドル１４を始め、両アッ
センブリ１５，１６等を組み込んだものとなる。

【００７９】ここで、描画装置Ｂについて簡単に説明す
ると共に、一対のハンドル１４，１４を利用してヘッド
ユニット１を描画装置Ｂに載せ込むヘッドユニット１の
セット方法について説明する。また、機能液滴吐出ヘッ
ド３のヘッド本体５０の構造に関連して、描画装置Ｂの
ワイピング装置についても簡単に説明する。

【００８０】図１３は描画装置Ｂを模式的に表した概念
図であり、同図に示すように、描画装置Ｂは、ヘッドユ
ニット１を搭載しこれをＹ軸方向およびθ軸方向に移動
させるヘッド移動部１０１と、ヘッド移動部１０１に対
峙しカラーフィルタ等の基板１０２をＸ軸方向に移動さ
せる基板移動部１０３と、ヘッドユニット１の機能液滴
吐出ヘッド３を保全するメンテナンス部１０４とを備え
ている。ヘッド移動部１０１は、これに搭載したヘッド
ユニット１を、基板移動部１０３を挟んでユニット導入
部１０５とメンテナンス部１０４との間で移動させる。

【００８１】ヘッドユニット１を導入セットする場合に
は、ヘッド移動部１０１がユニット導入部１０５側に移
動し、その仮置き台１０６がユニット導入部１０５に臨
んでいる。ヘッドユニット１は、この仮置き台１０６上
に仮置きされ配管および配線を繋ぎこんだ後、ヘッド移
動部１０１に送り込むようにしてセットされる。そし
て、ヘッドユニット１の初期位置決めを行う準備工程で
は、ヘッドユニット１のθ軸方向への微小移動（角度補
正）が行われるが、フィルタ材料を吐出する製造工程で
は、基板１０２がＸ軸方向に且つヘッドユニット１がＹ
軸方向に移動して、機能液滴吐出ヘッド３の主走査およ
び副走査が行われる。

【００８２】ヘッド移動部１０１は、ヘッドユニット１
を垂設するようにして支持するメインキャリッジ１１１
と、メインキャリッジ１１１をθ軸方向に移動させるθ
テーブル１１２と、θテーブル１１２を介してヘッドユ
ニット１をＹ軸方向に移動させるＹテーブル１１３とを
有している。また、基板移動部１０３は、基板１０２を
吸着するようにしてセットする基板セットテーブル１１
５と、基板セットテーブル１１５を介して基板をＸ軸方
向に移動させるＸテーブル１１６とを有している。

【００８３】この場合、Ｘテーブル１１６は、エアース
ライダとリニアモータとの組み合わせで駆動し、Ｙテー
ブル１１３は、ボールねじとサーボモータの組み合わせ
で駆動する（いずれも図示省略）。また、基板認識カメ
ラ１１７はメインキャリッジ１１１に（図１５参照）、
ヘッド認識カメラ１１８は基板セットテーブル１１５
に、それぞれ搭載されている。したがって、ヘッドユニ
ット１のキャリッジ２に設けた一対の基準ピン１２，１
２は、ヘッド認識カメラ１１８とこれをＸ軸方向に移動
させるＸテーブル１１６との協働により、画像認識され
る。

【００８４】ここで、図６１を参照して、ヘッド認識カ
メラ１１８による一対の基準ピン１２，１２の認識動作
について説明する。先ず、設計上のデータに基づいてＸ
テーブル１１６およびＹテーブル１１３が適宜駆動し
て、ヘッド認識カメラ１１８およびキャリッジ（ヘッド
ユニット１）を移動させ、一方の基準ピン１２をヘッド
認識カメラ１１８の視野内に取り込む。一方の基準ピン
１２をヘッド認識カメラ１１８で認識したら、次に、Ｘ
テーブル１１６を駆動し、ヘッド認識カメラ１１８をＸ
軸方向（主走査方向）に移動させ、他方の基準ピン１２
をヘッド認識カメラ１１８の視野内に取り込んでこれを
認識する。

【００８５】そして、ヘッド認識カメラ１１８による一
対の基準ピン１２，１２の認識結果に基づいて、Ｘテー
ブル１１６、Ｙテーブル１１３およびθテーブル１１２
が適宜駆動して、キャリッジ（ヘッドユニット１）の位
置補正が行われる。なお、位置補正後に、確認のため再
度上記の認識動作が行われ、一連の認識動作が完了す
る。

【００８６】その後、実際の液滴吐出作業では、先ずＸ
テーブル１１６が駆動し、基板１０２を主走査方向に往
復移動させると共に複数の機能液滴吐出ヘッド３を駆動
して、機能液滴吐出ヘッド３の選択的な液滴吐出が行わ
れる。次に、Ｙテーブル１１３が駆動し、キャリッジ
（ヘッドユニット１）２を１ピッチ分、副走査方向に移
動させ、再度基板１０２の主走査方向への往復移動と機
能液滴吐出ヘッド３の駆動が行われる。そしてこれを、
数回繰り返すことで、基板１０２の端から端まで（全領
域）液滴吐出が行われる。

【００８７】このように、一対の基準ピン１２，１２の
画像認識におけるヘッド認識カメラ１１８の移動を、Ｘ
テーブル１１６で行うようにしているため、ボールねじ
を用いるＹテーブル１１３等と異なり、移動精度が認識
精度に影響するのを防止することができる。また、Ｘテ
ーブル１１６の移動方向であるＸ軸方向は、主走査方向
に合致しており、構造上、液滴吐出の精度（着弾点の精
度）を高めることができる。

【００８８】なお、本実施形態では、ヘッドユニット
（キャリッジ２）１に対し、その吐出対象物である基板
１０２を主走査方向に移動させるようにしているが、キ
ャリッジ（ヘッドユニット１）２を主走査方向に移動さ
せる構成であってもよい。また、一対の基準ピン１２，
１２をキャリッジ２の長辺方向の両端部に設けられる場
合も考えられるが、かかる場合には、キャリッジ２のＹ
軸方向への相対的移動により、一対の基準ピン１２，１
２が認識されることとなる。

【００８９】図１４および図１５は、メインキャリッジ
１１１の外観図である。メインキャリッジ１１１は、ヘ
ッドユニット１が着座するベースプレート１２１と、ベ
ースプレート１２１を垂設するように支持するアーチ部
材１２２と、ベースプレート１２１の一方の端部に突出
するように設けた仮置き台１０６である左右一対の仮置
きアングル１０６ａ，１０６ａと、ペースプレート１２
１の他方の端部に設けたストッパプレート１２３とを備
えている。なお、上記の基板認識カメラ１１７は、スト
ッパプレート１２３の外側に一対設けられている。

【００９０】ベースプレート１２１には、ヘッドユニッ
ト１の本体プレート１１が遊嵌する方形開口１２４が形
成され、またこの方形開口１２４を構成するベースプレ
ート１２１の左右の各開口縁部１２５には、ヘッドユニ
ット１の各支持部材１３に形成した２つのボルト孔２
２，２２およびピン孔２３に合致する２つの貫通孔１２
６，１２６と位置決めピン１２７とが設けられている。
この場合、方形開口１２４の幅と本体プレート１１の幅
とがほぼ合致しており、側方からセットされるヘッドユ
ニット１は、本体プレート１１の左右が方形開口１２４
の左右に案内されるようにして、挿入される。

【００９１】各仮置きアングル１０６ａは、十分な厚み
（高さ）を有し、外側に「Ｌ」字状に屈曲した基部で、
ベースプレート１２１の端部に載置するようにして固定
されている。また、両仮置きアングル１０６ａ，１０６
ａの離間寸法は、ヘッドユニット１の両支持部材１３，
１３の離間寸法に対応している。したがって、ヘッドユ
ニット１は、その両支持部材１３，１３が両仮置きアン
グル１０６ａ，１０６ａに着座することで仮置きされ、
且つ両仮置きアングル１０６ａ，１０６ａによりベース
プレート１２１への送り込みが案内される。また、この
状態で、各機能液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０がベ
ースプレート１２１から十分に浮いて、ベースプレート
１２１との接触（干渉）が防止される。

【００９２】図１６のイメージ図に示すように、ヘッド
ユニット１を、メインキャリッジ１１１のベースプレー
ト１２１にセットする場合には、先ず両ハンドル１４，
１４で手持ちして運び込んだヘッドユニット１を、両仮
置きアングル１０６ａ，１０６ａ上に載置する（仮置
き）。ここで、特に図示しないが、アーチ部材１２２上
に配設した描画装置Ｂのフィルタ材料供給系のチューブ
をヘッドユニット１の配管接続アッセンブリ１５に配管
接続すると共に、制御系のケーブルを配線接続アッセン
ブリ１６に配線接続する（同図（ａ））。

【００９３】接続作業が完了したら、再度ハンドル１
４，１４を把持し、両仮置きアングル１０６ａ，１０６
ａをガイドにしてヘッドユニット１を先方に押し入れ、
更にその先端部を下げるように傾ける（同図（ｂ））。
ヘッドユニット１を傾けてゆくと、本体プレート１１の
先端部が方形開口１２４に挿入され、且つ両支持部材１
３，１３の先端が方形開口１２４の両開口縁部１２５，
１２５に着地する。両支持部材１３，１３が開口縁部１
２５，１２５に着地したら、両仮置きアングル１０６
ａ，１０６ａから両支持部材１３，１３を浮かせるよう
にし、こんどは両支持部材１３，１３の先端を中心に、
ヘッドユニット１を、開口縁部１２５上をスライドさせ
ながら更に奥に向かって押し込んでゆく。

【００９４】そして、ヘッドユニット１の先端がストッ
パプレート１２３に突き当たったら、ヘッドユニット１
の後部をゆっくり下げて、両支持部材１３，１３のピン
孔２３に両開口縁部１２５，１２５の位置決めピン１２
７を嵌合させるようにして、ヘッドユニット１をベース
プレート１２１上に着座させる。ここで、ベースプレー
ト１２１の下側からベースプレート１２１を貫通して、
４本の固定ねじ１２８を両支持部材１３，１３に螺合
し、作業を完了する（同図（ｃ））。

【００９５】このように、ユニット導入部１０５におい
て、ヘッドユニット１を仮置きし、この状態で必要な配
管・配線接続を行うようにしているため、これら接続作
業が行い易く、且つ接続作業後のヘッドユニット１を狭
いスペースに適切にセットすることができる。また、ヘ
ッドユニット１を、仮置きアングル１０６ａから一段低
いベースプレート１２１に、スライドさせながらセット
するようにしているため、ヘッドユニット１をメインキ
ャリッジ１１１にソフトランディングさせるようにセッ
トすることができ、重いヘッドユニット１を、衝撃なく
円滑にセットすることができる。

【００９６】一方、描画装置Ｂのメンテナンス部１０４
には、キャッピング装置やクリーニング装置に併設する
ようにワイピング装置が設けられている。図１７に示す
ように、ワイピング装置１０８は、ワイピングシート１
３１を備えるワイピングユニット１３２と、ワイピング
ユニット１３２をヘッドユニット１に向かって進退させ
る移動機構１３３とを有している。Ｙテーブル１１３に
よりメンテナンス部１０４に導入されたヘッドユニット
１に対し、移動機構１３３がワイピングユニット１３２
をＸ軸方向（主走査方向）に進退させるようにして拭取
り動作させる。

【００９７】ワイピングユニット１３３は、ワイピング
シート１３１をロール状に巻回した繰出しリール１３５
と、繰出しリール１３５から繰り出したワイピングシー
ト１３１を巻き取る巻取りリール１３６と、繰出しリー
ル１３５および巻取りリール１３６間においてワイピン
グシート１３１を掛け渡したワイピングローラ１３７と
を備えている。また、繰出しリール１３５とワイピング
ローラ１３７との間には、回転速度検出軸を兼ねるガイ
ドローラ１３８が配設され、且つワイピングローラ１３
７の近傍には、洗浄液供給ヘッド１３９が配設されてい
る。

【００９８】繰出しリール１３５は、これに設けたトル
クリミッタにより制動回転し、巻取りリール１３６は、
これに設けたモータにより駆動回転する。繰出しリール
１３５から繰り出されたワイピングシート１３１は、ガ
イドローラ１３８をくぐって経路変更され、洗浄液供給
ヘッド１３９から洗浄液の供給を受けた後、ワイピング
ローラ１３７を周回し、巻取りリール１３６に巻き取ら
れる。

【００９９】ワイピングローラ１３７は、自由回転ロー
ラであり、弾力性或いは柔軟性を有するゴムローラ等で
構成されている。ワイピング時におけるワイピングロー
ラ１３７は、ワイピングシート１３１を各機能液滴吐出
ヘッド３のヘッド本体５０に下側から押し付けるように
作用する。また、ワイピング時には、ワイピングローラ
１３７は巻取りリール１３６の回転を受けて走行するワ
イピングシート１３１により回転し、且つ移動機構１３
３により、ワイピングユニット１３３全体としてＸ軸方
向に移動する。これにより、ワイピングシート１３１
が、ヘッドニットの下面、すなわち１２個の機能液滴吐
出ヘッド３のヘッド本体５０に順に摺接してゆく。言い
換えれば、ヘッド本体５０の相対的な移動方向に対し、
ワイピングシート１３１が逆方向に走行し、各ヘッド本
体５０のノズル形成面５２が拭き取られることになる。

【０１００】ヘッド本体５０に摺接してゆくワイピング
シート１３１には、ワイピングローラ１３７に達する直
前に、洗浄液供給ヘッド１３９から洗浄液、すなわちフ
ィルタ材料の溶剤等が供給される。これにより、各ヘッ
ド本体５０のノズル形成面５２に付着したフィルタ材料
は、ワイピングローラ１３７を介して洗浄液を含浸した
ワイピングシート１３１により、きれいに拭き取られ
る。また、上述したように、ヘッド本体５０の下端部は
これにモールドした樹脂６２により、面取りされている
ため、このワイピングの際にヘッド本体５０がワイピン
グシート１３１につかえることがない。

【０１０１】次に、図１８および図１９を参照して、ア
ライメントマスクＤについて説明する。実施形態の組立
装置Ａでは、ヘッドユニット１の組立個数に係わらず、
常に一定レベルの組立精度を有するヘッドユニット１を
供給する必要がある。そこで、キャリッジ２および１２
個の機能液滴吐出ヘッド３の基準位置をマークしたアラ
イメントマスクＤを用意している。すなわち、アライメ
ントマスクＤを部品位置の原型（原版）とし、複製とし
てのヘッドユニット１を、この組立装置Ａで組み立てる
ようにしている。これにより、ヘッドユニット１に対す
る各組立装置Ａが持つ癖や経時変化等の精度的影響を排
除するようにしている。

【０１０２】アライメントマスクＤは、キャリッジ２の
基準位置および各機能液滴吐出ヘッド３の基準位置をマ
スクパターン形成したマスタプレート１６１と、マスタ
プレート１６１を下側から保持するプレートホルダ１６
２とで構成されている。上述したように、各機能液滴吐
出ヘッド３は、主走査方向に対し所定の角度（角度４０
°〜６０°）傾けて配設されている。そこで、マスタプ
レート１６１およびプレートホルダ１６２は、この傾き
角度に合わせて形成されている。

【０１０３】より具体的には、マスタプレート１６１
は、傾けて搭載される機能液滴吐出ヘッド３のヘッド本
体５０に対応し、その長辺に平行な２辺と短辺に平行な
２辺とで方形に形成され、無駄な部分が生じないように
している。また、マスタプレート１６１は、原型として
狂いが生じないように厚手の透明な石英ガラスで構成さ
れている。

【０１０４】マスタプレート１６１の表面には、各機能
液滴吐出ヘッド３の基準位置を表す各５つのヘッド基準
マーク１６４，１６４，１６４，１６４，１６４を１組
として、これが両側に６組ずつ計１２組形成されてい
る。また、この１２組のヘッド基準マーク１６４の外側
には、キャリッジ２の基準位置を表す一対のキャリッジ
基準マーク１６５，１６５が形成されている。さらに、
端部に位置するヘッド基準マーク１６４の近傍には、認
識カメラ３５３の画素分解能を調整するための被写体画
像１６６が形成されている。

【０１０５】各５つのヘッド基準マーク１６４は、機能
液滴吐出ヘッド３におけるノズル形成面５２の中心位置
と、２列のノズル列５３，５３のそれぞれ両端に位置す
る計４つの吐出ノズル５７，５７，５７，５７の位置を
表示している。図１８（ａ）に示すように、各ヘッド基
準マーク１６４は、円形ラインの内部に中抜きの十字を
描くと共に、十字を除く円形内に斜線を描いて形成され
ている。したがって、これを認識カメラ３５３で画像認
識（撮像）すると、暗色の円形部分の内部に、明色の十
字部分が認識される。

【０１０６】上記と同様に、各キャリッジ基準マーク１
６５も、円形ラインの内部に中抜きの十字を描くと共
に、十字を除く円形内に斜線を描いて形成されている。
また、被写体画像１６６は、格子状に精度良く描いた縦
横の多数のラインで形成されている。なお、ノズル形成
面５２の中心位置を表すヘッド基準マーク１６４は、４
つの吐出ノズル５７の位置を表す４つのヘッド基準マー
ク１６４から演算可能であるため、省略してもよい。な
お、アライメントマスクＤに形成されたパターンは、Ｃ
ｒ等の金属に代表される不透明膜を一面形成し、その膜
を半導体技術を用いてパターニングする等して形成され
る。

【０１０７】プレートホルダ１６２は、図１９および図
２０に示すように、マスタプレート１６１より一回り大
きく形成した略方形のマスタ支持プレート１６８と、マ
スタ支持プレート１６８の裏面四隅に取り付けた樹脂製
の４つの脚ブロック１６９，１６９，１６９，１６９
と、マスタ支持プレート１６８の表面に設けられたマス
タプレート１６１を縦横不動に位置決めする複数のウレ
タンストッパ１７０と、マスタプレート１６１をマスタ
支持プレート１６８上に浮いた状態で支持する複数の支
持ピン１７１と、支持ピン１７１に対応して設けられマ
スタプレート１６８を上側から押さえる複数の押さえブ
ロック１７２とを備えている。

【０１０８】複数のウレタンストッパ１７０は、マスタ
プレート１６１の四辺に各２個ずつ突き当てられてい
る。また、複数の支持ピン１７１は、マスタプレート１
６１の隅部に各２個ずつ配置され、且つマスタ支持プレ
ート１６８に対し高さ調節可能に取り付けられている。
すなわち、各支持ピン１７１は、アジャストボルトの構
造を有しており、マスタプレート１６１の表面、すなわ
ちマーク形成面１６１ａのレベルを調整できるようにな
っている。複数の押さえブロック１７２は、それぞれ支
持ピン１７１に対応しており、支持ピン１７１との間に
マスタプレート１６１を挟み込むようにして、これを押
さえている。

【０１０９】このように構成されたアライメントマスク
Ｄは、後述する組立装置Ａのセットテーブル２３１に固
定される。このため、マスタ支持プレート１６８の左右
の各縁部には、２つの固定孔１７３，１７３と、２つの
固定孔１７３，１７３間に配設したピン孔１７４とが形
成されている。そして、アライメントマスクＤとヘッド
ユニット１とは、組立装置Ａのセットテーブル２３１に
交換セットされる。

【０１１０】次に、機能液滴吐出ヘッド３の組立装置Ａ
および組立方法について説明する。組立装置Ａは、キャ
リッジ２に１２個の機能液滴吐出ヘッド３を仮組み付け
した上記のヘッドユニット１を組立対象物とし、ヘッド
ユニット１のキャリッジ２に各機能液滴吐出ヘッド３を
精度良く位置決めして接着（仮固定）するものである。
なお、この組立装置Ａで、機能液滴吐出ヘッド３を仮固
定したヘッドユニット１は、洗浄工程および上記のハン
ドル１４等の部品組込み工程を経て、描画装置Ｂにセッ
トされる。

【０１１１】図２１ないし図２５の外観図に示すよう
に、組立装置Ａは、架台２０１上に透明な安全カバー２
０２を有し、架台２０１にエアー供給機器２０３等を組
み込むと共に、安全カバー２０２内に機台２０４に載置
するようにして主構成装置２０５を収容して、構成され
ている。架台２０１には、４個のキャスタ２０６と６個
のアジャストボルト付き支持脚２０７とが設けられてい
る。安全カバー２０２の正面には、ヘッドユニット１を
導入するための開閉扉２０８が設けられ、またその上面
には、警告灯２０９が立設されている。

【０１１２】主構成装置２０５は、ヘッドユニット１を
搭載しこれを水平面内においてＸ・Ｙ・θ方向に移動さ
せるユニット移動装置２１１と、キャリッジ２に仮組み
付けされている各機能液滴吐出ヘッド３の位置補正を行
うヘッド補正装置２１２と、キャリッジ２に各機能液滴
吐出ヘッド３を接着する仮固定装置２１３と、機能液滴
吐出ヘッド３の位置補正に先立ってキャリッジ２および
各機能液滴吐出ヘッド３の位置を画像認識する位置認識
装置２１４と、これらユニット移動装置２１１、ヘッド
補正装置２１２、仮固定装置２１３および位置認識装置
２１４を統括制御する制御装置（図５０参照）２１５と
を備えている。

【０１１３】この組立装置Ａでは、予めユニット移動装
置２１１に上記のアライメントマスクＤを導入し、位置
認識装置２１４によりアライメントマスクＤの各基準マ
ーク１６４，１６５を画像認識して、キャリッジ２およ
び各機能液滴吐出ヘッド３の基準位置データを記憶し、
この基準位置データ（マスタデータ）に基づいてキャリ
ッジ２および各機能液滴吐出ヘッド３の位置補正が行わ
れる。なお、アライメントマスクＤは、新規のヘッドユ
ニット１の導入組立時は元より、同一のヘッドユニット
１であっても、その組立個数や稼動時間に基づいて、定
期的に導入される。もちろん、その際に基準位置データ
はリセットされる。

【０１１４】一方、ヘッドユニット１は、各機能液滴吐
出ヘッド３のヘッド本体５０を上向きにしてユニット移
動装置２１１の上面にセットされ、ヘッドユニット１の
組立ては、先ず位置認識装置２１４によるキャリッジ２
の位置認識からスタートする。キャリッジ２が位置認識
されると、この認識データと基準位置データとが比較さ
れ、その比較結果に基づいて、ユニット移動装置２１１
によりキャリッジ２の位置補正が行われる。次に、位置
認識装置２１４により機能液滴吐出ヘッド３が位置認識
され、この認識結果（比較結果）に基づいてヘッド補正
装置２１２により、機能液滴吐出ヘッド３の位置補正が
行われる。

【０１１５】続いて、この位置補正状態を維持しつつ、
仮固定装置２１３により、ヘッド保持部材４を介して機
能液滴吐出ヘッド３がキャリッジ２に接着される。また
その際、接着剤が硬化するまで、ヘッド補正装置２１２
は、機能液滴吐出ヘッド（ヘッド保持部材４）３を動か
ないように押さえている。そして、この機能液滴吐出ヘ
ッド３の位置認識から接着までの工程を、機能液滴吐出
ヘッド３の個数分繰り返えすようにし、全機能液滴吐出
ヘッド３の仮固定が完了する。

【０１１６】図２１および図２６に示すように、ユニッ
ト移動装置２１１は、３個所のアジャストボルト２１７
により水平に支持した板状の機台２０４に、広い占有面
積をもって載置されている。ユニット移動装置２１１
は、ヘッドユニット１を反転状態でセットするセットテ
ーブル２３１と、セットテーブル２３１を下側から支持
するθテーブル２３２と、θテーブル２３２を下側から
支持するＸ・Ｙテーブル２３３とを、備えている。ヘッ
ドユニット１は、セットテーブル２３１と共に搭載した
機能液滴吐出ヘッド３の傾きに合わせ、傾けてセットさ
れている。このため、機能液滴吐出ヘッド３の主走査方
向に相当する方向がＸ軸方向となり、副走査方向がＹ軸
方向となる。

【０１１７】図２７に示すように、セットテーブル２３
１は、複数の円形抜き孔２３６を形成した方形のベース
プレート２３５と、ベースプレート２３５の両側に固定
した一対の帯状ブロック２３７，２３７とを有してい
る。各帯状ブロック２３７の上面には、位置決めピン２
３８が立設される共に２つのねじ孔２３９，２３９が形
成されている。すなわち、ヘッドユニット１はセットテ
ーブル２３１に対し、左右の２個所で位置決めされ、計
４個所でねじ止め固定されるようになっている。また、
ベースプレート２３５の中央部分には、セットテーブル
２３１をθテーブル２３２に固定するための４つの貫通
孔２４０等が形成されている。

【０１１８】このように、ヘッドユニット１は、セット
テーブル２３１を介してθテーブル２３２に固定され、
同様にアライメントマスクＤも、セットテーブル２３１
を介してθテーブル２３２に固定されるようになってい
る。この場合、ヘッドユニット１とアライメントマスク
Ｄとは、θテーブル２３２に固定したヘッドユニット１
の各機能液滴吐出ヘッド３のノズル形成面５２と、θテ
ーブル２３２に固定したアライメントマスクＤのマーク
形成面（マスタプレートの表面）１６１ａとが、同一水
平面内に位置するように設計されている。

【０１１９】同様に、ヘッドユニット１の重量と、プレ
ートホルダ１６２を含むアライメントマスクＤの重量と
が、略同一重量となるように設計されている。これによ
り、アライメントマスクＤの位置認識動作とヘッドユニ
ット１の位置認識動作とを、全く同一条件で行えるよう
にしている。なお、セットテーブル２３１は、ヘッドユ
ニット１に対し専用部品となっており、ヘッドユニット
１が変更されるとこれに合わせてセットテーブル２３１
も変更される。

【０１２０】次に、図２８、図２９および図３０を参照
して、θテーブル２３２について説明する。θテーブル
２３２は、セットテーブル２３１を介してヘッドユニッ
ト１を微小回転（微小回動）させる回転作動部２４２
と、回転作動部２４２を駆動する進退駆動部２４３とで
構成されている。回転作動部２４２は、セットテーブル
２３１が固定されるテーブル本体２４５と、テーブル本
体２４５から進退駆動部２４３側に延びる連結アーム２
４６と、テーブル本体２４５を回転自在に支持するロー
ラリング２４７と、ローラリング２４７を支持する支持
台２４８とを有している。この場合、セットテーブル２
３１は、テーブル本体２４５に設けた２個所の位置決め
ピン２５０，２５０と、４個所のねじ孔２５１を介し
て、テーブル本体２４５の上面に位置決め状態でねじ止
めされている。

【０１２１】進退駆動部２４３は、動力源を構成するθ
テーブルモータ（サーボモータ）２５３と、θテーブル
モータ２５３の主軸２５４にカップリング２５５を介し
て連結されボールねじ２５６と、ボールねじ２５６が螺
合する雌ねじブロック２５７と、雌ねじブロック２５７
をボールねじ２５６の軸方向（Ｘ軸方向に）にスライド
自在に支持する主スライダ２５８とを有しており、また
上記の連結アーム２４６の先端部が連結されるアーム受
け２６０と、ベアリング２６１を介してアーム受け２６
０を回動自在に軸支する鉛直軸部材２６２と、雌ねじブ
ロック２５７に対し鉛直軸部材２６２をＹ軸方向にスラ
イド自在に支持する副スライダ２６３とを有している。

【０１２２】θテーブルモータ２５３は正逆回転可能に
構成され、θテーブルモータ２５３が正逆回転すると、
ボールねじ２５６により、雌ねじブロック２５７が主ス
ライダ２５８に案内されてＸ軸方向に進退する。雌ねじ
ブロック２５７が進退すると、これに支持されている副
スライダ２６３おび鉛直軸部材２６２もＸ軸方向に進退
する。さらに、鉛直軸部材２６２が進退すると、これに
軸着されているアーム受け２６０を介して、連結アーム
２４６およびテーブル本体２４５がテーブル本体２４５
の軸心を中心に回動する。すなわち、テーブル本体２４
５が水平面内において、正逆微小回転する（θ方向に正
逆移動）。

【０１２３】また、この回動に伴って、テーブル本体２
４５と鉛直軸部材２６２との中心間距離が変化するが、
この距離の変化は、副スライダ２６３を介して鉛直軸部
材２６２がＹ軸方向に適宜、微小移動することにより吸
収される。なお、雌ねじブロック２５７から突出する遮
光板２６５と、雌ねじブロック２５７の進退に伴って遮
光板２６５が臨む３個のフォトインタラプタ２６６によ
り、雌ねじブロック２５７の移動端位置、すなわちテー
ブル本体２４５の回動範囲（角度）が規制されるように
なっている（オーバーランの防止）。

【０１２４】進退駆動部２４３は、主スライダ２５８の
下側に設けた支持プレート２６７に支持されており、こ
の支持プレート２６７が回転作動部２４２の支持台２４
８に固定されている。そして、この支持台２４８がＸ・
Ｙテーブル２３３に載置されている。

【０１２５】次に、図２６、図３１および図３２を参照
して、Ｘ・Ｙテーブル２３３について説明する。Ｘ・Ｙ
テーブル２３３は、θテーブル２３２を下側から支持す
る支持ブロック２７０と、支持ブロック２７０をＸ軸方
向にスライド自在に支持するＸ軸テーブル２７１と、Ｘ
軸テーブル２７１をＹ軸方向にスライド自在に支持する
Ｙ軸テーブル２７２とを有している。支持ブロック２７
０には、４箇所にねじ孔２７４を有しており、この４箇
所にねじ孔２７４を介して支持ブロック２７０にθテー
ブル２３２が固定されている。

【０１２６】Ｘ軸テーブル２７１は、Ｘ軸エアースライ
ダ２７６と、Ｘ軸リニアモータ２７７と、Ｘ軸エアース
ライダ２７６に併設したＸ軸リニアスケール２７８とで
構成されている。同様に、Ｙ軸テーブル２７２は、Ｙ軸
エアースライダ２７９と、Ｙ軸リニアモータ２８０と、
Ｙ軸エアースライダ２７９に併設したＹ軸リニアスケー
ル２８１とで構成されている。なお、図中の符号、２８
２，２８３は、それぞれＸ軸ケーブルベア（登録商標）
およびＹ軸ケーブルベアである。また、符号２８４，２
８４は、両リニアモータ２７７，２８０のアンプであ
る。

【０１２７】Ｘ軸リニアモータ２７７およびＹ軸リニア
モータ２８０は、適宜制御駆動され、θテーブル２３２
をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。すなわち、セ
ットテーブル２３１にセットされたヘッドユニット（或
いはアライメントマスクＤ）１は、水平面内において、
θテーブル２３１によりθ軸方向に移動すると共に、Ｘ
・Ｙテーブル２３３によりＸ軸方向およびＹ軸方向に移
動する。

【０１２８】次に、ヘッド補正装置２１２について説明
する。ヘッド補正装置２１２は、認識装置２１４による
機能液滴吐出ヘッド３の位置認識に基づき、ヘッド保持
部材４を介して機能液滴吐出ヘッド３をＸ軸、Ｙ軸およ
びθ軸方向に微小移動させて、機能液滴吐出ヘッド３の
位置決め（位置補正）を行うものである。また同時に、
ヘッド補正装置２１２は仮固定装置２１３と協働し、接
着剤が凝固するまでヘッド保持部材４をキャリッジ２に
押し付けるよう機能する。

【０１２９】図２３および図３３に示すように、ヘッド
補正装置２１２は、上記の機台２０４の奥側に取り付け
た補正装置用スタンド３０１と、これに載置された補正
用Ｘ・Ｙテーブル３０２と、補正用Ｘ・Ｙテーブル３０
２に支持された補正用θテーブル３０３と、補正用θテ
ーブル３０３に支持されたアームユニット３０４とで構
成されている。この場合、補正用θテーブル３０３は、
ユニット移動装置２１１のθテーブル２３２と全く同一
の構造を有しているため、ここでは説明を省略する。な
お、θテーブル２３２ではその進退駆動部２４３が左側
に位置するように配設されているが、この補正用θテー
ブル３０３では右側に位置するように配設されている
（図２３参照）。

【０１３０】補正装置用スタンド３０１は、図３３に示
すように、補正用Ｘ・Ｙテーブル３０２が載置されるベ
ースプレート３０７と、ベースプレート３０７を支持す
る３組の脚ユニット３０８，３０８，３０８とを有して
いる。３組の脚ユニット３０８は、左部、右部および中
央後部の３個所に配設されており、それぞれ一対の支柱
３０９，３０９と、一対の支柱３０９，３０９の上下に
固定した上板３１０および下板３１１とで構成されてい
る。

【０１３１】この場合、補正装置用スタンド３０１の下
側空間には、ユニット移動装置２１１により移動するヘ
ッドユニット１が臨み、補正装置用スタンド３０１から
張り出したアームユニット３０４がこのヘッドユニット
１に上側から臨む（ヘッド保持部材４に係合）ようにな
っている。そして、ヘッドユニット１の移動およびキャ
リッジ２の位置補正は、ユニット移動装置２１１により
行われ、各液滴ヘッド３の位置補正は、このヘッド補正
装置２１２により行われる。したがって、任意の１の機
能液滴吐出ヘッド３が仮固定された後、ユニット移動装
置２１１がヘッドユニット１を移動させて、次の機能液
滴吐出ヘッド３をヘッド補正装置２１２に臨ませる。

【０１３２】図３３ないし図３６に示すように、補正用
Ｘ・Ｙテーブル３０２は、補正装置用スタンド３０１の
中央に載置されており、補正用θテーブル３０２を支持
する支持ブロック３１４と、支持ブロック３１４をＸ軸
方向にスライド自在に支持する補正用Ｘ軸テーブル３１
５と、補正用Ｘ軸テーブル３１５をＹ軸方向にスライド
自在に支持する補正用Ｙ軸テーブル３１６とを有してい
る。支持ブロック３１４には、４箇所にねじ孔３１８を
有しており、この４箇所にねじ孔３１８を介して支持ブ
ロック３１４に補正用θテーブル３０３が固定されてい
る。

【０１３３】補正用Ｘ軸テーブル３１５は、Ｘ軸エアー
スライダ３２０と、Ｘ軸リニアモータ３２１と、Ｘ軸エ
アースライダ３２０に併設したＸ軸リニアスケール３２
２とで構成されている。同様に、補正用Ｙ軸テーブル３
１６は、Ｙ軸エアースライダ３２３と、Ｙ軸リニアモー
タ３２４と、Ｙ軸エアースライダ３２３に併設したＹ軸
リニアスケール３２５とで構成されている。なお、図中
の符号、３２６，３２７は、それぞれＸ軸ケーブルベア
およびＹ軸ケーブルベアであり、また、符号３２８，３
２８は、両リニアモータ３２１，３２４のアンプであ
る。

【０１３４】図３７、図３８および図３９に示すよう
に、アームユニット３０４は、ヘッド保持部材４の一対
の係合孔７６，７６に係合する一対の係合アーム３３
１，３３１と、一対の係合アーム３３１，３３１を支持
するブラケット３３２と、ブラケット３３２を昇降させ
るアーム昇降機構３３３と、アーム昇降機構３３３を支
持する支持台３３４とで構成されている。支持台３３４
は、補正用θテーブル３０３に固定される固定板３３６
と、固定板３３６から前方に延びる一対のＬ字アーム３
３７，３３７と、一対のＬ字アーム３３７，３３７の前
端に固定した鉛直板３３８とで構成され、前方に向かっ
て逆「Ｌ」字状に延在している。

【０１３５】アーム昇降機構３３３は、ブラケット３３
２を昇降自在に支持する昇降スライダ３４０と、鉛直板
３３８の下部に固定され昇降スライダ３４０を昇降させ
るエアーシリンダ３４１とで構成されている。エアーシ
リンダ３４１は、上記のエアー供給機器２０３に接続さ
れており、エアーバルブ等の切り替えにより昇降スライ
ダ３４０を案内にしてブラケット３３２を昇降させる。
ブラケット３３２は、「Ｌ」字状に形成され、先端が二
股に形成されている。そして、この二股部分に、それぞ
れ係合アーム３３１，３３１が下向きに取り付けられて
いる。

【０１３６】各係合アーム３３１は、図４０に示すよう
に、ヘッド保持部材４の係合孔７６に挿入される係合ピ
ン３４３と、係合ピン３４３を上下動自在に保持するピ
ンホルダ３４４と、ピンホルダ３４４に内蔵され係合ピ
ン３４３を下方に付勢するコイルばね３４５とを有して
いる。ピンホルダ３４４の上端部は、ブラケット３３２
に下側から嵌合するようにして固定されている。係合ピ
ン３４３の先端部は、テーパー形状に形成されており、
このテーパー部３４７は、ヘッド保持部材４の係合孔７
６に対し基端側が太径に先端側が細径に形成されてい
る。これにより、係合ピン３４３は係合孔７６にがたつ
きなく、係合するようになっている。

【０１３７】初期状態において、両係合アーム３３１，
３３１はエアーシリンダ３４１により上昇端位置に移動
しており、ユニット移動装置２１１によりヘッドユニッ
ト１を移動させた後、エアーシリンダ３４１により両係
合アーム３３１，３３１を下降させると、その一対の係
合ピン３４３，３４３が、所望のヘッド保持部材４の係
合孔７６，７６に係合する。また、エアーシリンダ３４
１は、上記の制御装置２１５によりタイマー制御されて
おり、仮固定装置２１３により塗布された接着剤が凝固
するまで、位置補正後のヘッド保持部材４をそのままキ
ャリッジ２に押圧している。

【０１３８】すなわち、両係合アーム３３１，３３１を
下降させたエアーシリンダ３４１は、ヘッド保持部材４
の位置補正および接着剤の塗布（詳細後述する）が行わ
れた後、接着剤の凝固時間（所定の接着強度に達する時
間）が経過した時に両係合アーム３３１，３３１を元の
位置に上昇させる。なお、本実施形態では、係合ピン３
４３をコイルばね３４５で付勢するようにしているが、
コイルばね３４５を省略し、係合ピン３４３とピンホル
ダ３４４とを一体化した単純な構造にしてもよい。

【０１３９】以上の構成では、アームユニット３０４の
両係合アーム３３１，３３１が下降して、ヘッド保持部
材４に係合すると、補正用θテーブル３０３および補正
用Ｘ・Ｙテーブル３０２が駆動して、ヘッド保持部材４
を介して機能液滴吐出ヘッド３を位置決めする。そし
て、接着剤が凝固するまで、この位置決め状態が維持さ
れる。すなわち、アームユニット３０４の両係合アーム
３３１，３３１が、位置決め状態でヘッド保持部材４を
キャリッジ２に向かって押さえており、このヘッド保持
部材４に仮固定装置（接着）２１３が臨むことになる。

【０１４０】次に、位置認識装置２１４について説明す
る。図２４および図４１に示すように、位置認識装置２
１４は、補正用Ｘ・Ｙテーブル３０２の前部を跨ぐよう
に補正装置用スタンド３０１上に固定したカメラスタン
ド３５１と、カメラスタンド３５１の前面に固定したカ
メラ位置調節ユニット３５２と、カメラ位置調節ユニッ
ト３５２に取り付けた撮像手段たる一対の認識カメラ
（ＣＣＤカメラ）３５３，３５３とで構成されている。

【０１４１】カメラスタンド３５１は、逆「Ｌ」字状に
前方に延びる左右一対の脚片部材３５５，３５５と、一
対の脚片部材３５５，３５５間に渡した横長の前面プレ
ート３５６とを有している。カメラ位置調節ユニット３
５２を介して前面プレート３５６に固定された一対の認
識カメラ３５３，３５３は、ヘッド補正装置２１２の一
対の係合アーム３３１，３３１より幾分高い位置に、且
つ幾分前方に張り出した位置に配設され（図２５参
照）、係合アーム３３１との干渉が防止されるようにな
っている。

【０１４２】図４１ないし図４４に示すように、カメラ
位置調節ユニット３５２は、前面プレート３５６に添設
したＺ軸調整プレート３５８と、Ｚ軸調整プレート３５
８の下端部に取り付けたマイクロステージ３５９と、左
側の認識カメラ３５３ａを保持する左カメラホルダ３６
０と、右側の認識カメラ３５３ｂを保持する右カメラホ
ルダ３６１とを有している。Ｚ軸調整プレート３５８
は、前面プレート３５６との間に鉛直方向に延びる一対
のガイドレール３６２，３６２を有すると共に、前面プ
レート３５６の上端に突き当てたアジャストボルト３６
３を有している。このアジャストボルト３６３の正逆回
転により、Ｚ軸調整プレート３５８を介して、両認識カ
メラ３５３，３５３の上下方向の位置が調節できるよう
になっている。

【０１４３】マイクロステージ３５９は、右カメラホル
ダ３６１を介して右側の認識カメラ３５３Ｒを支持する
Ｘ軸ステージ３６５と、Ｘ軸ステージ３６５を支持する
と共にＺ軸調整プレート３５８の下端部に固定したＹ軸
ステージ３６６とで構成されている。Ｘ軸ステージ３６
５は、右側の認識カメラ３５３ＲをＸ軸方向に微小移動
可能に構成され、右側の認識カメラ３５３Ｒにおける前
後方向の位置を調節可能に構成されている。同様に、Ｙ
軸ステージ３６６は、右側の認識カメラ３５３Ｒにおけ
る左右方向の位置を調節可能に構成されている。

【０１４４】一方、左カメラホルダ３６０は、Ｚ軸調整
プレート３５８の下端部に固定されている。このため、
左カメラホルダ３６０を介して固定的に設けた左側の認
識カメラ３５３Ｌに対し、右側の認識カメラ３５３Ｒを
マイクロステージ３５９で位置調節するようになってい
る。上述したように、左右の認識カメラ３５３Ｌ，３５
３Ｒにより、両端の吐出ヘッド５７ａ，５７ａを同時に
位置認識するため、特に新規の機能液滴吐出ヘッド３を
扱うときには、予めマイクロステージ３５９により、左
右の認識カメラ３５３Ｌ，３５３Ｒの離間距離、すなわ
ち視野間距離を調節するようにしている。

【０１４５】また、各認識カメラ３５３は、これと同軸
上の鏡筒３５３ａを備え、対象物を拡大して撮像するよ
うに構成されている。更に、各認識カメラ３５３には、
照明光を各認識カメラ３５３の光軸と同軸方向から照射
する同軸照明手段３６７と、照明光を各認識カメラ３５
３の光軸に対し傾斜した方向から照射する斜め照明手段
３６８とを付設し、同軸照明手段３６７と斜め照明手段
３６８とを選択的に作動させるようにしている。なお、
同軸照明手段３６７は、鏡筒３５３ａの外面に設けた光
導入部３６７ａからの照明光を鏡筒３５３ａ内のハーフ
ミラーで反射させ、鏡筒３５３ａを介して対象物に照明
光を照射するように構成されている。図中の符号３６９
は、カメラ位置調節ユニット３５２および両認識カメラ
３５３，３５３を一体に覆うカメラカバーである。

【０１４６】このように構成された認識装置２１４で
は、一方の認識カメラ３５３とユニット移動機構２１１
のＸ軸テーブル２７１との協働により、キャリッジ２の
２つの位置認識マーク（基準ピン１２，１２）２６，２
６が画像認識される。すなわち、一方の認識カメラ３５
３により一方の基準ピン１２の画像認識が行われ、続い
てキャリッジ２がＸ軸方向に移動して他方の基準ピン１
２の画像認識が行われる。そして、この認識結果に基づ
いて、ユニット移動装置２１１によりキャリッジ（ヘッ
ドユニット１）２の位置補正が行われ、さらに確認のた
め再度の位置認識が行われる。

【０１４７】また、一対の認識カメラ３５３，３５３に
より、各機能液滴吐出ヘッド３の基準となるノズル列５
３の両端の吐出ノズル５７ａ，５７ａが、同時に位置認
識される。すなわち、該当する機能液滴吐出ヘッド３
が、そのノズル形成面５２の凹溝６４の両端部近傍に一
対の認識カメラ３５３，３５３が対向する状態になる計
測位置に移動して、両端の吐出ヘッド５７ａ，５７ａが
同時に画像認識される。また、この状態で、ヘッド保持
部材４にヘッド補正装置２１２が臨んで、機能液滴吐出
ヘッド３の位置補正が行われる、且つ仮固定装置２１３
による接着が行われる。なお、アライメントマスクＤに
おける各マーク１６４，１６５の認識も、上記と同様に
為される。

【０１４８】ここで、ノズル列５３の各端の吐出ノズル
５７ａの位置認識に際しては、各認識カメラ３５３の画
像に現れる凹溝６４の端縁の位置をパターンマッチング
で特定し、この端縁に対し最寄りの吐出ノズルをノズル
列５３の各端の吐出ノズル５７ａであるとして抽出し、
その画像位置を求める。この場合、同軸照明手段３６７
による照明を行うと、ノズル形成面５２の表面状態（撥
水層５２ｂの厚さや成分のばらつき）によっては、認識
カメラ３５３の画像において凹溝６４の内外のコントラ
スト差があまりつかず、パターンマッチングエラーを生
じて、凹溝６４の端縁の位置の特定、従って、端縁の位
置に基づくノズル列５３の各端の吐出ノズル５７ａの抽
出ができなくなる。

【０１４９】そこで、本実施形態では、ノズル列５３の
各端の吐出ノズル５７ａの位置認識に際し、斜め照明手
段３６８を作動させるようにした。これによれば、図５
１に示す如く、認識カメラ３５３の画像に凹溝６４の端
縁に対応する影６４ａが現れる。そのため、ノズル形成
面５２の表面状態に左右されずに、パターンマッチング
で凹溝６４の端縁の位置を確実に特定でき、ノズル列５
３の各端の吐出ノズル５７ａを正確に抽出して、その画
像位置を求めることができる。

【０１５０】上記の如くして左側の認識カメラ３５３Ｌ
におけるノズル列５３の左端の吐出ノズル５７ａの画像
位置と、右側の認識カメラ３５３Ｒにおけるノズル列５
３の右端の吐出ノズル５７ａの画像位置とを求めた後
は、これら両吐出ノズル５７ａ，５７ａの画像位置から
機能液滴吐出ヘッド３の基準位置に対するＸ軸、Ｙ軸お
よびθ軸方向の偏位を求め、この偏位に基づいて、ヘッ
ド補正装置２１２により機能液滴吐出ヘッド３を基準位
置に合致するように位置補正する。

【０１５１】ここで、右側の認識カメラ３５３Ｒは、上
記の如くマイクロステージ３５９を介して支持されてい
るため、その位置が微小ではあっても経時的に変化しや
すく、左側の認識カメラ３５３Ｌに対する右側の認識カ
メラ３５３Ｒの相対位置関係にずれを生ずる。このずれ
を生ずると、左右両端の吐出ノズル５７ａ，５７ａの画
像位置だけでは機能液滴吐出ヘッド３の基準位置に対す
る偏位を正確に求められなくなる。

【０１５２】そこで、本実施形態では、左側の認識カメ
ラ３５３Ｌに対する右側の認識カメラ３５３Ｒの相対位
置関係のずれを予め計測し、このずれを加味して機能液
滴吐出ヘッド３の基準位置に対する偏位を求めている。
即ち、キャリッジ２に設けた２個の基準ピン１２，１２
の一方が左側と右側の認識カメラ３５３Ｌ，３５３Ｒに
順に対向するようにヘッドユニット１をユニット移動装
置２１１により所定の軌跡で移動させ、各認識カメラ３
５３Ｌ，３５３Ｒの対向位置で撮像された一方の基準ピ
ン１２上の位置認識マーク２６の画像位置から左側の認
識カメラ３５３Ｌに対する右側の認識カメラ３５３Ｒの
相対位置関係のずれを計測している。

【０１５３】このずれの計測原理を図５２に示す。先
ず、アライメントマスクＤを用いてキャリッジ２の基準
位置および各機能液滴吐出ヘッド３の基準位置を認識記
憶させる際に、アライメントマスクＤに設けた一方のキ
ャリッジ基準マーク１６５が左側と右側の認識カメラ３
５３Ｌ，３５３Ｒに順に対向するようにアライメントマ
スクＤをユニット移動装置２１１により所定の軌跡で移
動させる。

【０１５４】そして、左側の認識カメラ３５３Ｌの対向
位置で該カメラ３５３Ｌにより撮像されたキャリッジ基
準マーク１６５の画像位置（ＸｏＬ，ＹｏＬ）と、右側
の認識カメラ３５３Ｒの対向位置で該カメラ３５３Ｒに
より撮像されたキャリッジ基準マーク１６５の画像位置
（ＸｏＲ，ＹｏＲ）とから左側の認識カメラ３５３Ｌに
対する右側の認識カメラ３５３Ｒの位置ベクトルＶｏ＝
（ＸｏＲ−ＸｏＬ，ＹｏＲ−ＹｏＬ）を算出し、これを
左側の認識カメラ３５３Ｌに対する右側の認識カメラ３
５３Ｒの基準相対位置関係を表す基準位置ベクトルとし
て記憶させておく（図５２（ａ）参照）。

【０１５５】その後、ヘッドユニット１の組立作業に際
し、キャリッジ２の一方の基準ピン１２が左側と右側の
認識カメラ３５３Ｌ，３５３Ｒに順に対向するようにヘ
ッドユニット１をユニット移動装置２１１によりアライ
メントマスクＤのときと同一の所定軌跡で移動させ、左
側の認識カメラ３５３Ｌの対向位置で該カメラ３５３Ｌ
により撮像された位置認識マーク２６の画像位置（Ｘｓ
Ｌ，ＹｓＬ）と、右側の認識カメラ３５３Ｒの対向位置
で該カメラ３５３Ｒにより撮像された位置認識マーク２
６の画像位置（ＸｓＲ，ＹｓＲ）とから左側の認識カメ
ラ３５３Ｌに対する右側の認識カメラ３５３Ｒの実位置
ベクトルＶｓ＝（ＸｓＲ−ＸｓＬ，ＹｓＲ−ＹｓＬ）を
算出する（図５２（ｂ）参照）。

【０１５６】そして、実位置ベクトルＶｓから基準位置
ベクトルＶｏをベクトル減算して、左側の認識カメラ３
５３Ｌに対する右側の認識カメラ３５３Ｒの相対位置関
係のずれベクトルΔＶ＝Ｖｓ−Ｖｏ＝（Ｘｄ，Ｙｄ）を
算出する（図５２（ｃ）参照）。そして、計測位置に存
する機能液滴吐出ヘッド３を左右の認識カメラ３５３
Ｌ，３５３Ｒで撮像したとき、右側の認識カメラ３５３
Ｒにおけるノズル列５３の右端の吐出ノズル５７ａの画
像位置（ＸｈＲ，ＹｈＲ）からずれベクトルΔＶを差し
引いて、右端の吐出ノズル５７ａの画像位置を左側の認
識カメラ３５３Ｌに対する右側の認識カメラ３５３Ｒの
相対位置関係がずれていない場合における画像位置（Ｘ
ｈＲ−Ｘｄ，ＹｈＲ−Ｙｄ）に補正し、この補正画像位
置と左側の認識カメラ３５３Ｌにおけるノズル列５３の
左端の吐出ノズル５７ａの画像位置とから機能液滴吐出
ヘッド３の基準位置に対する偏位を求める。

【０１５７】これによれば、左右の認識カメラ３５３
Ｌ，３５３Ｒの相対位置関係の経時変化の影響を受けず
に、機能液滴吐出ヘッド３の基準位置に対する偏位を正
確に求めることができる。尚、アライメントマスクＤの
パターンやキャリッジ２の位置認識マーク２６は、認識
カメラ３５３の光軸方向から照明光を照射した方が明瞭
に撮像でき、そのため、アライメントマスクＤのパター
ンやキャリッジ２の位置認識マーク２６を撮像する際は
同軸照明手段３６７を作動させる。

【０１５８】次に、仮固定装置２１３について説明す
る。図２２および図４５に示すように、上記の機台２０
４の右部には、補正装置用スタンド３０１を跨ぐように
して前後方向に延びる共有スタンド２１９が設けられて
おり、仮固定装置２１３は、この共有スタンド２１９の
前部に配設されている。仮固定装置２１３は、４本のス
テー３７１で共有スタンド２１９に支持した方形支持プ
レート３７２と、方形支持プレート３７２の下面に固定
したエアーテーブル３７３と、エアーテーブル３７３の
先端部に固定した接着剤塗布装置３７４と、ホーム位置
に移動した接着剤塗布装置３７４に下側から臨む接着剤
トレイ３７５とを備えている。接着剤トレイ３７５は、
共有スタンド２１９に固定されており、接着剤塗布装置
３７４から垂れた接着剤を受けるようになっている。

【０１５９】図４５ないし図４９に示すように、エアー
テーブル３７３は、方形支持プレート３７２に取り付け
たＹ軸エアーテーブル３７７と、Ｙ軸エアーテーブル３
７７の先端部に取り付けたサブＹ軸エアーテーブル３７
８と、サブＹ軸エアーテーブル３７８の先端部に取り付
けたＸ軸エアーテーブル３７９と、Ｘ軸エアーテーブル
３７９の先端部に取り付けたＺ軸エアーテーブル３８０
とで構成されている。そして、これらＹ軸エアーテーブ
ル３７７、サブＹ軸エアーテーブル３７８、Ｘ軸エアー
テーブル３７９およびＺ軸エアーテーブル３８０は、い
ずれも上記のエアー供給機器２０３に接続されたエアー
シリンダ３７７ａ，３７８ａ，３７９ａ，３８０ａと、
スライダ３７７ｂ，３７８ｂ，３７９ｂ，３８０ｂとで
構成されている。

【０１６０】接着剤塗布装置３７４は、上記のＺ軸エア
ーテーブル３８０に固定した鉛直支持板３８２と、鉛直
支持板３８２の下部から先方に突出する左右一対の水平
支持ブロック３８３，３８３と、各水平支持ブロック３
８３に取り付けた一対のディスペンサユニット３８４，
３８４と、上記の共有スタンド２１９に支持したディス
ペンサコントローラ３８５とで構成されている。一対の
ディスペンサユニット３８４，３８４は、上記一対の係
合アーム３３１，３３１や一対の認識カメラ３５３，３
５３に対し、前方から対峙するように配設されている。

【０１６１】各ディスペンサユニット３８４は、先端に
接着剤注入ノズル３８７を装着したディスペンサ３８８
と、ディスペンサ３８８に接着剤を供給するカートリッ
ジ形式のシリンジ３８９と、ディスペンサ３８８および
シリンジ３８９を保持するディスペンサホルダ３９０と
を備えている。ディスペンサホルダ３９０は、水平支持
ブロック３８３の先端部に角度調節自在に取り付けられ
ており、本実施形態では、接着剤注入ノズル３８７が水
平に対し４５度程度、傾くように調節されている。な
お、各水平支持ブロック３８３は、鉛直支持板３８２に
対し、前後および左右方向に位置調節可能に固定されて
いる。

【０１６２】上述したように、接着剤は、上記の２本の
接着剤注入ノズル３８７，３８７を用い、ヘッド保持部
材４の対となる一方の２つの接着剤注入孔７７ａ，７７
ａに同時に注入（塗布）されると共に、両接着剤注入ノ
ズル３８７，３８７のＹ軸方向への移動を経た後、対と
なる他方の２つの接着剤注入孔７７ｂ，７７ｂに同時に
注入（塗布）される。したがって、両接着剤注入ノズル
３８７，３８７の離間寸法は、ヘッド保持部材４におけ
る対を為す接着剤注入孔７７ａ（７７ｂ），７７ａ（７
７ｂ）の離間寸法に対応している。また、所定の傾き角
度を有する各接着剤注入ノズル３８７は、長孔である接
着剤注入孔７７に差し込まれ、その内周面に吹き付ける
ようにして接着剤を注入する。

【０１６３】ところで、ヘッド補正装置２１２は、位置
決め動作を完了した状態で、そのままヘッド保持部材４
をキャリッジ２に押し付けるようにして、これを不動に
保持している。これに対し、Ｘ軸エアーテーブル３７９
およびＹ軸エアーテーブル３７７が駆動して、２本の接
着剤注入ノズル３８７，３８７をヘッド保持部材４の２
つの接着剤注入孔７７ａ，７７ａの直上部に移動させ
る。ここで、Ｚ軸エアーテーブル３８０が駆動して、２
本の接着剤注入ノズル３８７，３８７を２つの接着剤注
入孔７７ａ，７７ａに同時に挿入する。

【０１６４】つぎに、シリンダ３８９により、２本の接
着剤注入ノズル３８７，３８７から所定量（ディスペン
サコントローラ３８５で調整）の接着剤が注入される。
続いて、Ｚ軸エアーテーブル３８０により、２本の接着
剤注入ノズル３８７，３８７を上昇させると共に、サブ
Ｙ軸エアーテーブル３７８を駆動して、２本の接着剤注
入ノズル３８７，３８７を、他方の２つの接着剤注入孔
７７ｂ，７７ｂの直上部に移動させる。この場合、ヘッ
ド保持部材４における対となる２組の接着剤注入孔７７
ａ（７７ｂ），７７ａ（７７ｂ）間の距離は、一定して
いるため、ここでは、Ｙ軸エアーテーブル３７７を停止
させ、サブＹ軸エアーテーブル３７８のみを駆動させる
ようにしている。

【０１６５】次に、再度、接着剤注入ノズル３８７，３
８７を上昇させてから、仮固定装置２１３を休止させて
接着剤の凝固時間を待つ。凝固時間が経過すると、ヘッ
ド補正装置２１２がヘッド保持部材４に対する係合を解
き、任意の１つの機能液滴吐出ヘッド３の仮固定（位置
決めおよび接着）作業が完了する。そして、このヘッド
補正装置２１２と仮固定装置２１３との協働による機能
液滴吐出ヘッド３の位置決めおよび接着作業が、１２回
繰り返されることにより、機能液滴吐出ヘッド３の仮固
定が完了し、それぞれヘッド補正装置２１２と仮固定装
置２１３はホーム位置に戻る。

【０１６６】ここで、図５０を参照して、制御装置２１
５について説明すると共に、この制御装置２１５に基づ
くヘッドユニット１の一連の組立手順について説明す
る。同図のブロック図に示すように、制御装置２１５に
おける制御系は、キャリッジ２や機能液滴吐出ヘッド３
の設計上の位置データ等を操作パネル４０１により入力
する入力部４０２と、ユニット移動装置２１１等の構成
装置を駆動する各種のドライバ等を有する駆動部４０３
と、認識カメラ３５３により位置認識を行う検出部４０
４と、組立装置Ａの各構成装置を統括制御する制御部４
０５とを備えている。

【０１６７】駆動部４０３は、ユニット移動装置２１１
の各モータを駆動制御する移動用ドライバ４０７と、ヘ
ッド補正装置２１２の各モータを駆動制御する補正用ド
ライバ４０８と、仮固定装置２１３におけるエアーテー
ブル３７３の各エアーシリンダを駆動制御するエアー用
ドライバ４０９と、仮固定装置２１３におけるディスペ
ンサユニット３８４を制御するディスペンサコントロー
ラ３８５とを有している。

【０１６８】制御部４０５は、ＣＰＵ４１１、ＲＯＭ４
１２、ＲＡＭ４１３およびＰ−ＣＯＮ４１４を有してお
り、これらは互いにバス４１５を介して接続されてい
る。ＲＯＭ４１２には、ＣＰＵ４１１で処理する制御プ
ログラムを記憶する制御プログラムの他、各種の制御デ
ータを記憶する制御データ領域を有している。ＲＡＭ４
１３は、外部から入力した位置データや、認識カメラ３
５３がアライメントマスクＤから得たマスタ位置データ
等を記憶する位置データ領域の他、各種レジスタ群を有
し、制御処理のための作業領域として使用される。

【０１６９】Ｐ−ＣＯＮ４１４は、ＣＰＵ４１１の機能
を補うと共に、周辺回路とのインターフェース信号を取
り扱うための論理回路やタイマー４１６が組み込まれて
いる。このため、Ｐ−ＣＯＮ４１４は、操作パネル４０
１と接続され入力部４０２からの各種指令などを、その
まま或いは加工してバス４１５に取り込む。また、Ｐ−
ＣＯＮ４１４はＣＰＵ４１１と連動して、ＣＰＵ４１１
等からバス４１５に出力されたデータや制御信号を、そ
のまま或いは加工して駆動部に出力する。

【０１７０】そして、ＣＰＵ４１１は、上記の構成によ
り、ＲＯＭ４１２内の制御プログラムにしたがって、Ｐ
−ＣＯＮ４１４を介して各種検出信号、各種指令、各種
データ等を入力し、ＲＡＭ４１３内の各種データを処理
し、Ｐ−ＣＯＮ４１４を介して駆動部４０３に制御信号
を出力する。これにより、ユニット移動装置２１１、ヘ
ッド補正装置２１２、仮固定装置２１３等の組立装置Ａ
全体が制御される。

【０１７１】例えば、認識カメラ３５３から得たアライ
メントマスクＤのマスタ位置データ、および認識カメラ
３５３から得たヘッドユニット１のユニット位置データ
は、ＲＡＭ４１３内に格納され、ＲＯＭ４１２内の制御
プログラムに従って、マスタ位置データとユニット位置
データとが比較され、その比較結果に基づいて、ユニッ
ト移動装置２１１、ヘッド補正装置２１２等が制御され
る。

【０１７２】ここで、実施形態の組立装置Ａによるヘッ
ドユニット１の組立方法について、順を追って説明す
る。この組立装置Ａでは、ヘッドユニット１の導入に先
立って、先ずアライメントマスクＤが導入される。アラ
イメントマスクＤがセットテーブル２３１にセットされ
ると、ユニット移動装置２１１が駆動し、アライメント
マスクＤの一方のキャリッジ基準マーク１６５を一方の
認識カメラ３５３に臨ませ、一方のキャリッジ基準マー
ク１６５を位置認識する。次に、ユニット移動装置２１
１のＸ軸テーブル２７１が駆動し、他方のキャリッジ基
準マーク１６５を認識カメラ３５３に臨ませ、他方のキ
ャリッジ基準マーク１６５を位置認識する。また、一方
のキャリッジ基準マーク１６５を一方の認識カメラ３５
３と他方の認識カメラ３５３に順に臨ませ、一方の認識
カメラ３５３（左側の認識カメラ３５３Ｌ）に対する他
方の認識カメラ３５３（右側の認識カメラ３５３Ｒ）の
基準位置ベクトルを求める。

【０１７３】次に、ユニット移動装置２１１が駆動し、
アライメントマスクＤの端部に位置するヘッド基準マー
ク１６４を一対の認識カメラ３５３，３５３に同時に臨
ませ、２個所のヘッド基準マーク１６４，１６４を同時
に位置認識する。これを、順に繰り返して、１２個の機
能液滴吐出ヘッド３に対応する１２組のヘッド基準マー
ク１６４を位置認識する。このようにして、アライメン
トマスクＤの位置認識が完了したら、アライメントマス
クＤをホーム位置に戻し、セットテーブル２３１にヘッ
ドユニット１を載せかえる。

【０１７４】ここで、ヘッドユニット１を上記と同様の
手順で移動させ、先ずキャリッジ２の一対の基準ピン１
２，１２を位置認識し、この認識結果に基づいて、ユニ
ット移動装置２１１によりキャリッジ（ヘッドユニット
１）２を位置補正する。また、キャリッジ２の一方の基
準ピン１２を一方の認識カメラ３５３と他方の認識カメ
ラ３５３に順に臨ませ、一方の認識カメラ３５３（左側
の認識カメラ３５３Ｌ）に対する他方の認識カメラ３５
３（右側の認識カメラ３５３Ｒ）の実位置ベクトルを求
め、実位置ベクトルと基準位置ベクトルとから両認識カ
メラ３５３，３５３の相対位置関係のずれを計測する。

【０１７５】次に、第１番目の機能液滴吐出ヘッド３を
計測位置に移動させ、この機能液滴吐出ヘッド３のヘッ
ド保持部材４にヘッド補正装置２１２の一対の係合アー
ム３３１を係合させる。ここで、一対の認識カメラ３５
３，３５３により第１番目の機能液滴吐出ヘッド３の計
測箇所たるノズル列５３の両端の吐出ノズル５７ａ，５
７ａを撮像し、これら吐出ノズル５７ａ，５７ａの画像
位置から両認識カメラ３５３，３５３の相対位置関係の
ずれを加味して第１番目の機能液滴吐出ヘッド３の基準
位置に対する偏位を求める。

【０１７６】次に、ヘッド補正装置２１２を駆動し、上
記の偏位に基づきヘッド保持部材４を介して機能液滴吐
出ヘッド３を位置補正して基準位置に位置決めする。そ
して、この位置決め状態のまま、仮固定装置２１３を駆
動し、一対の接着剤注入ノズル３８７，３８７をヘッド
保持部材４に臨ませて、接着剤の注入を行う。接着剤の
注入は、仮固定装置２１３のサブＹ軸エアーシリンダ３
７８により、接着剤注入ノズル３８７の移動を伴って２
回行われる。接着剤の注入が完了したら、タイマー制御
により接着剤の硬化を待って、ヘッド補正装置２１２の
ヘッド保持部材４への係合を解く。

【０１７７】このようにして、第１番目の機能液滴吐出
ヘッド３の位置決めおよび仮固定が完了し、この作業を
第２番目から第１２番目の機能液滴吐出ヘッド３まで繰
り返す。尚、各機能液滴吐出ヘッド３の仮固定が完了し
てから次の機能液滴吐出ヘッド３を計測位置に移動する
前に、毎回、キャリッジ２の一方の基準ピン１２を一方
の認識カメラ３５３と他方の認識カメラ３５３に順に臨
ませて、両認識カメラ３５３，３５３の相対位置関係の
ずれを計測し、次の機能液滴吐出ヘッド３の位置認識に
際し、直前に計測された両認識カメラ３５３，３５３の
相対位置関係のずれを加味して基準位置に対する偏位を
もとめる。

【０１７８】そして、最後に、ユニット移動装置２１
１、ヘッド補正装置２１２および仮固定装置２１３を、
それぞれホーム位置に戻し、組み立てられたヘッドユニ
ット１をセットテーブル２３１から外す。その後、ヘッ
ドユニット１は、機能液滴吐出ヘッド３の洗浄を経ると
共に、これに、ハンドル１４や両アッセンブリ１５，１
６等の構成部品を組み込んで、描画装置Ｂに運び込まれ
る。

【０１７９】なお、本実施形態では、機能液滴吐出ヘッ
ド３を、ヘッド保持部材４を介してキャリッジ２に接着
し、接着部分が金属−金属の接着となるようにしている
が、機能液滴吐出ヘッド３を直接、キャリッジ２に接着
する構造にしてもよい。

【０１８０】ところで、以上の方法で組み立てられるヘ
ッドユニット１は、上記の描画装置Ｂのみならず、各種
フラットディスプレイの製造方法や、各種の電子デバイ
スおよび光デバイスの製造方法等にも適用可能である。
そこで、このヘッドユニット１を用いた製造方法を、液
晶表示装置の製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を
例に、説明する。

【０１８１】図５３は、液晶表示装置のカラーフィルタ
の部分拡大図である。図５３（ａ）は平面図であり、図
５３（ｂ）は図５３（ａ）のＢ−Ｂ´線断面図である。
断面図各部のハッチングは一部省略している。

【０１８２】図５３（ａ）に示されるように、カラーフ
ィルタ５００は、マトリクス状に並んだ画素（フィルタ
エレメント）５１２を備え、画素と画素の境目は、仕切
り５１３によって区切られている。画素５１２の１つ１
つには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかのイ
ンク（フィルタ材料）が導入されている。この例では
赤、緑、青の配置をいわゆるモザイク配列としたが、ス
トライプ配列、デルタ配列など、その他の配置でも構わ
ない。

【０１８３】図５３（ｂ）に示されるように、カラーフ
ィルタ５００は、透光性の基板５１１と、遮光性の仕切
り５１３とを備えている。仕切り５１３が形成されてい
ない（除去された）部分は、上記画素５１２を構成す
る。この画素５１２に導入された各色のインクは着色層
５２１を構成する。仕切り５１３及び着色層５２１の上
面には、オーバーコート層５２２及び電極層５２３が形
成されている。

【０１８４】図５４は、本発明の実施形態によるカラー
フィルタの製造方法を説明する製造工程断面図である。
断面図各部のハッチングは一部省略している。

【０１８５】膜厚０．７ｍｍ、たて３８ｃｍ、横３０ｃ
ｍの無アルカリガラスからなる透明基板５１１の表面
を、熱濃硫酸に過酸化水素水を１重量％添加した洗浄液
で洗浄し、純水でリンスした後、エア乾燥を行って清浄
表面を得る。この表面に、スパッタ法によりクロム膜を
平均０．２μｍの膜厚で形成し、金属層５１４´を得る
（図５４：Ｓ１）。

【０１８６】この基板をホットプレート上で、８０℃で
５分間乾燥させた後、金属層５１４´の表面に、スピン
コートによりフォトレジスト層（図示せず）を形成す
る。この基板表面に、所要のマトリクスパターン形状を
描画したマスクフィルムを密着させ、紫外線で露光をお
こなう。次に、これを、水酸化カリウムを８重量％の割
合で含むアルカリ現像液に浸漬して、未露光の部分のフ
ォトレジストを除去し、レジスト層をパターニングす
る。続いて、露出した金属層を、塩酸を主成分とするエ
ッチング液でエッチング除去する。このようにして所定
のマトリクスパターンを有する遮光層（ブラックマトリ
クス）５１４を得ることができる（図５４：Ｓ２）。遮
光層５１４の膜厚は、およそ０．２μｍである。また、
遮光層５１４の幅は、およそ２２μｍである。

【０１８７】この基板上に、さらにネガ型の透明アクリ
ル系の感光性樹脂組成物５１５´をやはりスピンコート
法で塗布する（図５４：Ｓ３）。これを１００℃で２０
分間プレベークした後、所定のマトリクスパターン形状
を描画したマスクフィルムを用いて紫外線露光を行な
う。未露光部分の樹脂を、やはりアルカリ性の現像液で
現像し、純水でリンスした後スピン乾燥する。最終乾燥
としてのアフターベークを２００℃で３０分間行い、樹
脂部を十分硬化させることにより、バンク層５１５が形
成され、遮光層５１４及びバンク層５１５からなる仕切
り５１３が形成される（図５４：Ｓ４）。このバンク層
５１５の膜厚は、平均で２．７μｍである。また、バン
ク層５１５の幅は、およそ１４μｍである。

【０１８８】得られた遮光層５１４およびバンク層５１
５で区画された着色層形成領域（特にガラス基板５１１
の露出面）のインク濡れ性を改善するため、ドライエッ
チング、すなわちプラズマ処理を行なう。具体的には、
ヘリウムに酸素を２０％加えた混合ガスに高電圧を印加
し、プラズマ雰囲気でエッチングスポットに形成し、基
板を、このエッチングスポット下を通過させてエッチン
グする。

【０１８９】次に、仕切り５１３で区切られて形成され
た画素５１２内に、上記Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
の各インクをインクジェット方式により導入する（図５
４：Ｓ５）。機能液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッ
ド）には、ピエゾ圧電効果を応用した精密ヘッドを使用
し、微小インク滴を着色層形成領域毎に１０滴、選択的
に飛ばす。駆動周波数は１４．４ｋＨｚ、すなわち、各
インク滴の吐出間隔は６９．５μ秒に設定する。ヘッド
とターゲットとの距離は、０．３ｍｍに設定する。ヘッ
ドよりターゲットである着色層形成領域への飛翔速度、
飛行曲がり、サテライトと称される分裂迷走滴の発生防
止のためには、インクの物性はもとよりヘッドのピエゾ
素子を駆動する波形（電圧を含む）が重要である。従っ
て、あらかじめ条件設定された波形をプログラムして、
インク滴を赤、緑、青の３色を同時に塗布して所定の配
色パターンにインクを塗布する。

【０１９０】インク（フィルタ材料）としては、例えば
ポリウレタン樹脂オリゴマーに無機顔料を分散させた
後、低沸点溶剤としてシクロヘキサノンおよび酢酸ブチ
ルを、高沸点溶剤としてブチルカルビトールアセテート
を加え、さらに非イオン系界面活性剤０．０１重量％を
分散剤として添加し、粘度６〜８センチポアズとしたも
のを用いる。

【０１９１】次に、塗布したインクを乾燥させる。ま
ず、自然雰囲気中で３時間放置してインク層５１６のセ
ッティングを行った後、８０℃のホットプレート上で４
０分間加熱し、最後にオーブン中で２００℃で３０分間
加熱してインク層５１６の硬化処理を行って、着色層５
２１が得られる（図５４：Ｓ６）。

【０１９２】上記基板に、透明アクリル樹脂塗料をスピ
ンコートして平滑面を有するオーバーコート層５２２を
形成する。さらに、この上面にＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）からなる電極層５２３を所要パターンで形成して、
カラーフィルタ５００とする（図５４：Ｓ７）。なお、
オーバーコート層５２２をインクジェット法で形成する
ようにしてもよい。

【０１９３】図５５は、本発明の製造方法により製造さ
れる電気光学装置（フラットディスプレイ）の一例であ
るカラー液晶表示装置の断面図である。断面図各部のハ
ッチングは一部省略している。

【０１９４】このカラー液晶表示装置５５０は、カラー
フィルタ５００と対向基板５６６とを組み合わせ、両者
の間に液晶組成物５６５を封入することにより製造され
る。液晶表示装置５５０の一方の基板５６６の内側の面
には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と
画素電極５６３とがマトリクス状に形成されている。ま
た、もう一方の基板として、画素電極５６３に対向する
位置に赤、緑、青の着色層５２１が配列するようにカラ
ーフィルタ５００が設置されている。

【０１９５】基板５６６とカラーフィルタ５００の対向
するそれぞれの面には、配向膜５６１、５６４が形成さ
れている。これらの配向膜５６１、５６４はラビング処
理されており、液晶分子を一定方向に配列させることが
できる。また、基板５６６およびカラーフィルタ５００
の外側の面には、偏光板５６２、５６７がそれぞれ接着
されている。また、バックライトとしては蛍光燈（図示
せず）と散乱板の組合わせが一般的に用いられており、
液晶組成物５６５をバックライト光の透過率を変化させ
る光シャッターとして機能させることにより表示を行
う。

【０１９６】なお、電気光学装置は、本発明では上記の
カラー液晶表示装置に限定されず、例えば薄型のブラウ
ン管、あるいは液晶シャッター等を用いた小型テレビ、
ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ、ＣＲＴディスプ
レイ、ＦＥＤ（Field Emission Display）パネル等の種
々の電気光学手段を用いることができる。

【０１９７】次に、図５６ないし図６０を参照して、有
機ＥＬ装置の有機ＥＬ（表示装置）とその製造方法を説
明する。

【０１９８】図５６は、表示装置６００の一部を示す回
路図であって、この表示装置６００は、透明の表示基板
上に、複数の走査線６３１と、これら走査線６３１に対
して交差する方向に延びる複数の信号線６３２と、これ
ら信号線６３２に並列に延びる複数の共通給電線６３３
と、がそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査
線６３１及び信号線６３２の各交点毎に、画素領域素６
００Ａが設けられている。

【０１９９】信号線６３２に対しては、シフトレジス
タ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを
備えるデータ側駆動回路６０１か設けられている。

【０２００】また、走査線６３１に対しては、シフトレ
ジスタおよびレベルシフタを備える走査側駆動回路６０
２が設けられている。さらに、また、画素領域６００Ａ
の各々には、走査線６３１を介して走査信号がゲート電
極に供給されるスイッチング薄膜トランジスタ６４３
と、このスイッチング薄膜トランジスタ６４３を介して
信号線６３２から供給される画像信号を保持する保持容
量ｃａｐと、該保持容量ｃａｐによって保持された画像
信号がゲート電極に供給されるカレント薄膜トランジス
タ６４４と、このカレント薄膜トランジスタ６４４を介
して共通給電線６３３に電気的に接続したときに共通給
電線６３３から駆動電流が流れ込む画素電極６４２と、
この画素電極６４２と反射電極６５２との間に挟み込ま
れる発光素子６４１と、が設けられている。

【０２０１】かかる構成であれば、走査線６３１が駆動
されてスイッチング薄膜トランジスタ６４３がオンとな
ると、その時の信号線６３２の電位が保持容量ｃａｐに
保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、カレント
薄膜トランジスタ６４４のオン・オフ状態が決まる。そ
して、カレント薄膜トランジスタ６４４のチャネルを介
して、共通給電線６３３から画素電極６４２に電流が流
れ、さらに発光素子６４１を通じて反射電極６５２に電
流が流れるから、発光素子６４１は、これを流れる電流
量に応じて発光する。

【０２０２】ここで、各画素領域６００Ａの平面構造
は、反射電極や発光素子を取り除いた状態での拡大平面
図である図５７に示すように、平面形状が長方形の画素
電極６４２の四辺が、信号線６３２、共通給電線６３
３、走査線６３１及び図示しない他の画素電極用の走査
線によって囲まれた配置となっている。

【０２０３】図５８〜図６０は、画素領域６００Ａの製
造過程を順次示す断面図であって、図５７のＡ−Ａ線断
面に相当する。以下、図５８〜図６０に従って、画素領
域６００Ａの製造工程を説明する。

【０２０４】先ず、図５８（ａ）に示すように、透明の
表示基板６２１に対して、必要に応じて、ＴＥＯＳ（テ
トラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとして
プラズマＣＶＤ法により厚さが約２０００〜５０００オ
ングストロームのシリコン酸化膜からなる下地保護膜
（図示せず。）を形成する。次いで、表示基板６２１の
温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜の表面にプラ
ズマＣＶＤ法により厚さが約３００〜７００オングスト
ロームのアモルファスのシリコン膜からなる半導体膜７
００を形成する。次にアモルファスのシリコン膜からな
る半導体膜７００に対して、レーザアニールまたは固相
成長法などの結晶化工程を行い、半導体膜７００をポリ
シリコン膜に結晶化する。レーザアニール法では、例え
ば、エキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのライ
ンビームを用い、その出力強度はたとえば２００ｍＪ／
ｃｍ²である。ラインビームについてはその短寸方向に
おけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が
各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。

【０２０５】次いで、図５８（ｂ）に示すように、半導
体膜７００をパターニングして島状の半導体膜７１０と
し、その表面に対して、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラ
ン）や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法
により厚さが約６００〜１５００オングストロームのシ
リコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜７２０
を形成する。なお、半導体膜７１０は、カレント薄膜ト
ランジスタ６４４のチャネル領域及びソース・ドレイン
領域となるものであるが、異なる断面位置においてはス
イッチング薄膜トランジスタ６４３のチャネル領域及び
ソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されてい
る。つまり、図５８〜図６０に示す製造工程では二種類
のトランジスタ６４３、６４４が同時に作られるのであ
るが、同じ手順で作られるため、以下の説明では、トラ
ンジスタに関しては、カレント薄膜トランジスタ６４４
についてのみ説明し、スイッチング薄膜トランジスタ６
４３については説明を省略する。

【０２０６】次いで、図５８（ｃ）に示すように、アル
ミニウム、タンタル、モリプデン、チタン、タングステ
ンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法により形成
した後、パターニングし、ゲート電極６４４Ａを形成す
る。

【０２０７】この状態で、高温度のリンイオンを打ち込
んで、シリコン薄膜７１０に、ゲート電極６４４Ａに対
して自己整合的にソース・ドレイン領域６４４ａ、６４
４ｂを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分
がチャネル領域６４４ｃとなる。

【０２０８】次いで、図５８（ｄ）に示すように、層間
絶縁膜７３０を形成した後、コンタクトホール７３１、
７３２を形成し、それらコンタクトホール７３１、７３
２内に中継電極７３３、７３４を埋め込む。

【０２０９】次いで、図５８（ｅ）に示すように、層間
絶縁膜７３０上に、信号線６３２、共通給電線６３３及
び走査線（図５８には図示せず。）を形成する。このと
き、信号線６３２、共通給電線６３３及び走査線の各配
線は、配線として必要な厚さに捕らわれることなく、十
分に厚く形成する。具体的には、各配線を１〜２μｍ程
度の厚さに形成する。ここで中継電極７３４と各配線と
は、同一工程で形成されていてもよい。この時、中継電
極７３３は、後述するＩＴＯ膜により形成されることに
なる。

【０２１０】そして、各配線の上面をも覆うように層間
絶縁膜７４０を形成し、中継電極７３３に対応する位置
にコンタクトホール７４１を形成し、そのコンタクトホ
ール７４１内にも埋め込まれるようにＩＴＯ膜を形成
し、そのＩＴＯ膜をパターニングして、信号線６３２、
共通給電線６３３及び走査線に囲まれた所定位置に、ソ
ース・ドレイン領域６４４ａに電気的に接続する画素電
極６４２を形成する。

【０２１１】ここで、図５８（ｅ）では、信号線６３２
及び共通給電線６３３に狭まれた部分が、光学材料が選
択的に配置される所定位置に相当するものである。そし
て、その所定位置とその周囲との間には、信号線６３２
や共通給電線６３３によって段差６１１が形成されてい
る。具体的には、所定位置の方がその周囲よりも低くな
っている凹型の段差６１１が形成されている。

【０２１２】次いで、図５９（ａ）に示すように、表示
基板６２１の上面を上に向けた状態で、インクジェット
ヘッド方式により、発光素子６４１の下層部分に当たる
正孔注入層を形成するための液状（溶媒に溶かされた溶
液状）の光学材料（前駆体）６１２Ａを吐出し、これを
段差６１１で囲まれた領域内（所定位置）に選択的に塗
布する。

【０２１３】正孔注入層を形成するための材料として
は、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフ
ェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス
ー（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキ
サン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニ
ウム等が挙げられる。

【０２１４】このとき、液状の前駆体６１２Ａは、流動
性が高いため、水平方向に広がろうとするが、塗布され
た位置を取り囲むように段差６１１が形成されているた
め、その液状の前駆体６１２Ａの１回当たりの塗布量を
極端に大量にしなければ、液状の前駆体６１２Ａが段差
６１１を越えて所定位置の外側に広がることは防止され
る。

【０２１５】次いで、図５９（ｂ）に示すように、加熱
或いは光照射により液状の前駆体６１２Ａの溶媒を蒸発
させて、画素電極６４２上に、固形の薄い正孔注入層６
４１ａを形成する。ここでは、液状の前駆体６１２Ａの
濃度にもよるが、薄い正孔注入層６４１ａしか形成され
ない。そこで、より厚い正孔注入層６４１ａを必要とす
る場合には、図５９（ａ）及び（ｂ）の工程を必要回数
繰り返し実行し、図５９（ｃ）に示すように、十分な厚
さの正孔注入層６４１Ａを形成する。

【０２１６】次いで、図６０（ａ）に示すように、表示
基板６２１の上面を上に向けた状態で、インクジェット
ヘッド方式により、発光素子６４１の上層部分に当たる
有撃半導体膜を形成するための液状（溶媒に溶かされた
溶液状）の光学材料（有機蛍光材料）６１２Ｂを吐出
し、これを段差６１１で囲まれた領域内（所定位置）に
選択的に塗布する。

【０２１７】有機蛍光材料としては、シアノポリフェニ
レンビニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアルキル
フェニレン、２，３，６，７−テトラヒドロー１１−オ
キソー１Ｈ・５Ｈ・１１Ｈ（１）ペンゾビラノ［６，
７，８−ｉｊ］−キノリジンー１０−カルボン酸、１，
１−ビスー（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シ
クロヘキサン、２−１３・４´−ジヒドロキシフェニ
ル）−３，５，７−トリヒドロキシー１−ベンゾピリリ
ウムパークロレート、トリス（８−ヒドロキシキノリノ
ール）アルミニウム、２，３・６・７−テトラヒドロー
９−メチルー１１−オキソー１Ｈ・５Ｈ・１１Ｈ（１）
ベンゾピラノ［６，７，８−Iｊ］−キノリジン、アロ
マティックジアミン誘導体（ＴＤＰ）、オキシジアゾー
ルダイマー（ＯＸＤ）、オキシジアゾール誘専体（ＰＢ
Ｄ）、ジスチルアリーレン誘導体（ＤＳＡ）、キノリノ
ール系金属錯体、ベリリウムーベンゾキノリノール錯体
（Ｂｅｂｑ）、トリフェニルアミン誘導体（ＭＴＤＡＴ
Ａ）、ジスチリル誘導体、ピラゾリンダイマー、ルブレ
ン、キナクリドン、トリアゾール誘導体、ポリフェニレ
ン、ポリアルキルフルオレン、ポリアルキルチオフェ
ン、アゾメチン亜鉛錯体、ポリフイリン亜鉛錯体、ベン
ゾオキサゾール亜鉛錯体、フェナントロリンユウロピウ
ム錯体等が挙げられる。

【０２１８】このとき、液状の有機蛍光材料６１２Ｂ
は、流動性が高いため、やはり水平方向に広がろうとす
るが、塗布された位置を取り囲むように段差６１１が形
成されているため、その液状の有機蛍光材料６１２Ｂの
１回当たりの塗布量を極端に大量にしなければ、液状の
有機蛍光材料６１２Ｂが段差６１１を越えて所定位置の
外側に広がることは防止される。

【０２１９】次いで、図６０（ｂ）に示すように、加熱
或いは光照射により液状の有機蛍光材料６１２Ｂの溶媒
を蒸発させて、正孔注入層６４１Ａ上に、固形の薄い有
機半導体膜６４１ｂを形成する。ここでは、液状の有機
蛍光材料６１２Ｂの濃度にもよるが、薄い有機半導体膜
６４１ｂしか形成されない。そこで、より厚い有機半導
体膜６４１ｂを必要とする場合には、図６０（a）及び
（ｂ）の工程を必要回数繰り返し実行し、図６０（ｃ）
に示すように、十分な厚さの有機半導体膜６４１Ｂを形
成する。正孔注入層６４１Ａ及び有機半導体膜６４１Ｂ
によって、発光素子６４１が構成される。最後に、図６
０（ｄ）に示すように、表示基板６２１の表面全体に若
しくはストライプ状に反射電極６５２を形成する。

【０２２０】このように、本実施の形態にあっては、発
光素子６４１が配置される処置位置を四方から取り囲む
ように信号線６３２、共通配線６３３等の配線を形成す
るとともに、それら配線を通常よりも厚く形成して段差
６１１を形成し、そして、液状の前駆体６１２Ａや液状
の有機蛍光材料６１２Ｂを選択的に塗布するようにして
いるため、発光素子６４１のパターニング精度が高いと
いう利点がある。

【０２２１】そして、段差６１１を形成すると、反射電
極６５２は比較的凹凸の大きな面に形成されることにな
るが、その反射電極６５２の厚さをある程度厚くしてお
けば、断線等の不具合が発生する可能性は極めて小さく
なる。しかも、信号線６３２や共通配線６３３等の配線
を利用して段差６１１を形成するため、特に新たな工程
が増加する訳ではないから、製造工程の大幅な複雑化等
を招くこともない。なお、発光素子６４１の上層部を形
成する光学材料は、有機蛍光材料６１２Ｂに限定される
ものではなく、無機の蛍光材料であってもよい。

【０２２２】また、スイッチング素子としての各トラン
ジスタ６４３、６４４は、６００℃以下の低温プロセス
で形成された多結晶シリコンにより形成することが望ま
しく、これにより、ガラス基板の使用による低コスト化
と、高移動度による高性能化が両立できる。なお、スイ
ッチング素子は、非晶質シリセンまたは６００℃以上の
高温プロセスで形成された多結晶シリコンにより形成さ
れてもよい。そして、スイッチング薄膜トランジスタ６
４３およびカレント薄膜トランジスタ６４４の他にトラ
ンジスタを設ける形式であってもよいし、或いは、一つ
のトランジスタで駆動する形式であってもよい。

【０２２３】また、段差６１１は、パッシブマトリクス
型表示素子の第１のバス配線、アクティブマトリク大型
表示素子の走査線６３１および、遮光層によって形成し
てもよい。

【０２２４】なお、発光素子６４１としては、発光効率
（正孔注入率）がやや低下するものの、正孔注入層６４
１Ａを省略してもよい。また、正孔注入層６４１Ａに代
えて電子注入層を有機半導体膜６４１Ｂと反射電極６５
２との間に形成してもよいし、或いは、正孔注入層及び
電子注入層の双方を形成してもよい。また、画素電極６
４２および反射電極６５２をインクジェット法で、形成
してもよい。

【０２２５】また、上記実施の形態では、特にカラー表
示を念頭において、各発光素子６４１全体を選択的に配
置した場合について説明したが、例えば単色表示の表示
装置６００の場合には、第５９図に示すように、有機半
導体膜６４１Ｂは、表示基板６２１全面に一様に形成し
てもよい。ただし、この場合でも、クロストークを防止
するために正孔注入層６４１Ａは各所定位置毎に選択的
に配置しなければならないため、段差６１１を利用した
塗布が極めて有効である。

【０２２６】以上、ヘッドユニット１を用いた液晶表示
装置や有機ＥＬ装置の製造方法について説明したが、ヘ
ッドユニット１は、電子放出装置の製造方法、ＰＤＰ装
置の製造方法および電気泳動表示装置の製造方法等にも
適用することができる。

【０２２７】電子放出装置の製造方法では、複数の機能
液滴吐出ヘッドにＲ、Ｇ、Ｂ各色の各色の蛍光材料を導
入し、ヘッドユニットを介して複数の機能液滴吐出ヘッ
ドを主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出し
て、電極上に多数の蛍光体を形成する。なお、電子放出
装置は、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）を含む上位の
概念である。

【０２２８】ＰＤＰ装置の製造方法では、複数の機能液
滴吐出ヘッドにＲ、Ｇ、Ｂ各色の各色の蛍光材料を導入
し、ヘッドユニットを介して複数の機能液滴吐出ヘッド
を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出し
て、背面基板上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成す
る。

【０２２９】電気泳動表示装置の製造方法では、複数の
機能液滴吐出ヘッドに各色の泳動体材料を導入し、ヘッ
ドユニットを介して複数の機能液滴吐出ヘッドを主走査
および副走査し、インク材料を選択的に吐出して、電極
上の多数の凹部にそれぞれ泳動体を形成する。なお、帯
電粒子と染料とから成る泳動体は、マイクロカプセルに
封入されていることが、好ましい。

【０２３０】更に、ヘッドユニットは、スペーサ形成方
法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成
方法および光拡散体形成方法等にも適用可能である。

【０２３１】スペーサ形成方法は、２枚の基板間に微小
なセルギャップを構成すべく多数の粒子状のスペーサを
形成するものであり、複数の機能液滴吐出ヘッドにスペ
ーサを構成する粒子材料を導入し、ヘッドユニットを介
して複数の機能液滴吐出ヘッドを主走査および副走査
し、粒子材料を選択的に吐出して少なくとも一方の基板
上にスペーサを形成する。例えば、上記の液晶表示装置
や電気泳動表示装置における２枚の基板間のセルギャッ
プを構成する場合に有用であり、その他この種の微小な
ギャップを必要とする半導体製造技術に適用できること
はいうまでもない。

【０２３２】金属配線形成方法では、複数の機能液滴吐
出ヘッドに液状金属材料を導入し、ヘッドユニットを介
して複数の機能液滴吐出ヘッドを主走査および副走査
し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板上に金属配
線を形成する。例えば、上記の液晶表示装置におけるド
ライバと各電極とを接続する金属配線や、上記の有機Ｅ
Ｌ装置におけるＴＦＴ等と各電極とを接続する金属配線
に適用することができる。また、この種のフラットディ
スプレイの他、一般的な半導体製造技術に適用できるこ
とはいうまでもない。

【０２３３】レンズ形成方法では、複数の機能液滴吐出
ヘッドにレンズ材料を導入し、ヘッドユニットを介して
複数の機能液滴吐出ヘッドを主走査および副走査し、レ
ンズ材料を選択的に吐出して、透明基板上に多数のマイ
クロレンズを形成する。例えば、上記のＦＥＤ装置にお
けるビーム収束用のデバイスとして適用可能である。ま
た、各種の光デバイスに適用可能であることはいうまで
もない。

【０２３４】レジスト形成方法では、複数の機能液滴吐
出ヘッドにレジスト材料を導入し、ヘッドユニットを介
して複数の機能液滴吐出ヘッドを主走査および副走査
し、レジスト材料を選択的に吐出して、基板上に任意形
状のフォトレジストを形成する。例えば、上記の各種表
示装置おけるバンクの形成は元より、半導体製造技術の
主体を為すフォトリソグラフィー法において、フォトレ
ジストの塗布に広く適用可能である。

【０２３５】光拡散体形成方法では、ヘッドユニットの
組立装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、
基板上に多数の光拡散体を形成する光拡散体形成方法で
あって、複数の機能液滴吐出ヘッドに光拡散材料を導入
し、ヘッドユニットを介して複数の機能液滴吐出ヘッド
を主走査および副走査し、光拡散材料を選択的に吐出し
て多数の光拡散体を形成する。この場合も、各種の光デ
バイスに適用可能であることはいうまでもない。

【０２３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ノズル形成面の表面状態に左右されずに凹溝
の端縁に対し最寄りの吐出ノズルの画像位置を確実に求
められ、機能液滴吐出ヘッドの位置認識の確実性が向上
する。そして、このような位置認識装置をヘッドユニッ
トの組立装置で用いることにより、機能液滴吐出ヘッド
を正確に位置補正でき、ヘッドユニットの組立精度を向
上できる。

【０２３７】一方、本発明の液晶表示装置の製造方法、
有機ＥＬ装置の製造方法、ＦＥＤ装置の製造方法、ＰＤ
Ｐ装置の製造方法および電気泳動表示装置の製造方法に
よれば、各装置におけるフィルタ材料や発光材料等に適
した液滴吐出ヘッドを、精度良く組み付けたヘッドユニ
ットを用いることができるため、製造効率を向上させる
ことができる。

【０２３８】また、本発明のカラーフィルタの製造方
法、有機ＥＬの製造方法、スペーサ形成方法、金属配線
形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光
拡散体形成方法によれば、各電子デバイスや各光デバイ
スにおけるフィルタ材料や発光材料等に適した液滴吐出
ヘッドを、精度良く組み付けたヘッドユニットを用いる
ことができため、製造効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態に係るヘッドユニットの平面図であ
る。

【図２】 実施形態に係るヘッドユニットの正面図であ
る。

【図３】 実施形態に係るヘッドユニットの側面図であ
る。

【図４】 実施形態の基準ピンの構造図である。

【図５】 実施形態の機能液滴吐出ヘッド廻りの断面図
である。

【図６】 実施形態の機能液滴吐出ヘッドを模式的に表
した斜視図である。

【図７】 実施形態の機能液滴吐出ヘッドの拡大断面図
である。

【図８】 実施形態のヘッド保持部材の構造図である。

【図９】 実施形態の組付治具を用いたヘッドユニット
の組付方法を示す拡大斜視図である。

【図１０】 実施形態の組付治具の構造図である。

【図１１】 実施形態の組付治具を用いたヘッドユニッ
トの組付方法を示す平面図である。

【図１２】 実施形態の組付治具を用いたヘッドユニッ
トの組付方法を示す正面図である。

【図１３】 実施形態の描画装置の模式図である。

【図１４】 実施形態の描画装置におけるメインキャリ
ッジの斜視図である。

【図１５】 実施形態の描画装置におけるメインキャリ
ッジの平面図である。

【図１６】 ヘッドユニットのセット方法を示す説明図
である。

【図１７】 実施形態の描画装置におけるワイピング装
置の模式図である。

【図１８】 実施形態のアライメントマスクにおけるマ
スタプレートの構造図である。

【図１９】 実施形態のアライメントマスクの平面図で
ある。

【図２０】 実施形態のアライメントマスクの正面図で
ある。

【図２１】 実施形態の組立装置の正面側から見た全体
斜視図である。

【図２２】 実施形態の組立装置の背面側から見た全体
斜視図である。

【図２３】 実施形態の組立装置の全体平面図である。

【図２４】 実施形態の組立装置の全体正面図である。

【図２５】 実施形態の組立装置の左側から見た全体側
面図である。

【図２６】 実施形態のユニット移動装置におけるＸ・
Ｙテーブル廻りの斜視図である。

【図２７】 実施形態のユニット移動装置におけるセッ
トテーブルの構造図である。

【図２８】 実施形態のユニット移動装置におけるθテ
ーブルの平面図である。

【図２９】 実施形態のユニット移動装置におけるθテ
ーブルの裁断側面図である。

【図３０】 実施形態のユニット移動装置におけるθテ
ーブルの正面図である。

【図３１】 実施形態のユニット移動装置におけるＸ・
Ｙテーブル廻りの平面図である。

【図３２】 実施形態のユニット移動装置におけるＸ・
Ｙテーブル廻りの正面図である。

【図３３】 実施形態のヘッド補正装置における補正用
Ｘ・Ｙテーブル廻りの斜視図である。

【図３４】 実施形態のヘッド補正装置における補正用
Ｘ・Ｙテーブル廻りの平面図である。

【図３５】 実施形態のヘッド補正装置における補正用
Ｘ・Ｙテーブル廻りの正面図である。

【図３６】 実施形態のヘッド補正装置における補正用
Ｘ・Ｙテーブル廻りの側面図である。

【図３７】 実施形態のヘッド補正装置におけるアーム
ユニットの斜視図である。

【図３８】 実施形態のヘッド補正装置におけるアーム
ユニットの正面図である。

【図３９】 実施形態のヘッド補正装置におけるアーム
ユニットの側面図である。

【図４０】 アームユニットの係合アームの断面図であ
る。

【図４１】 実施形態の位置認識装置の斜視図である。

【図４２】 実施形態の位置認識装置の平面図である。

【図４３】 実施形態の位置認識装置の正面図である。

【図４４】 実施形態の位置認識装置の側面図である。

【図４５】 実施形態の仮固定装置の全体斜視図であ
る。

【図４６】 実施形態の仮固定装置の平面図である。

【図４７】 実施形態の仮固定装置の正面図である。

【図４８】 実施形態の仮固定装置の側面図である。

【図４９】 接着剤塗布装置の斜視図である。

【図５０】 実施形態に係る制御装置のブロック図であ
る。

【図５１】 計測位置に存する機能液滴吐出ヘッドを撮
像したカメラ画像を示す図である。

【図５２】 左右の認識カメラの相対位置関係のずれの
計測原理を示す図である。

【図５３】 実施形態のカラーフィルタの製造方法によ
り製造されるカラーフィルタの部分拡大図である。

【図５４】 実施形態のカラーフィルタの製造方法を模
式的に示す製造工程断面図である。

【図５５】 実施形態のカラーフィルタの製造方法によ
り製造される液晶表示装置の断面図である。

【図５６】 実施形態の有機ＥＬの製造方法により製造
される表示装置の回路図である。

【図５７】 表示装置の画素領域の平面構造を示す拡大
平面図である。

【図５８】 実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に
示す製造工程（１）の断面図である。

【図５９】 実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に
示す製造工程（２）の断面図である。

【図６０】 実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に
示す製造工程（３）の断面図である。

【図６１】 実施形態の描画装置におけるキャリッジの
認識動作を示す模式図である。

【符号の説明】

Ａ 組立装置 １ ヘッドユニ
ット ２ キャリッジ ３ 機能液滴吐
出ヘッド ５０ ヘッド本体 ５２ ノズル形
成面 ５３ ノズル列 ５７ 吐出ノズ
ル ５７ａ ノズル列の端の吐出ノズル ６４ 凹溝 ２１１ ユニット移動装置 ２１２ ヘッド
補正装置 ２１４ 位置認識装置 ３５３ 認識カ
メラ（撮像手段） ３６７ 同軸照明手段 ３６８ 斜め照
明手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０５Ｄ 7/00 Ｇ０２Ｂ 3/00 Ｚ ２Ｈ０９２ Ｇ０２Ｂ 3/00 5/20 １０１ ４Ｄ０７５ 5/20 １０１ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５ ４Ｆ０３３ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５ 1/1339 ５００ ４Ｆ０４１ 1/1339 ５００ 1/1343 ４Ｆ０４２ 1/1343 Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０１ ５Ｆ０４６ Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０１ Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｚ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｚ Ｆターム(参考） 2C056 EB08 EB36 FA04 FA15 FB01 HA07 2H025 AA00 AB13 AB14 CC11 EA04 2H048 BA02 BA11 BA55 BA64 BB02 BB42 2H089 LA12 MA03X MA04X MA06X MA07X NA05 NA09 NA12 NA60 QA12 QA16 2H091 FA02X FA02Y FA02Z FB02 FC01 FC29 FD04 GA02 GA04 GA08 LA12 LA30 2H092 GA13 GA21 GA26 GA30 GA33 GA38 GA41 GA44 GA46 GA48 GA57 HA01 HA11 HA15 HA16 HA21 JB21 JB22 JB23 JB31 JB32 KB01 KB04 KB05 MA02 MA10 MA12 MA29 MA35 NA27 NA29 PA03 4D075 AC06 AC07 CA47 CB08 CB09 DA04 DA06 DA31 DB13 DB14 DB31 DC24 EA05 EA10 EA43 EA45 4F033 AA14 BA03 DA01 EA05 LA12 LA13 4F041 AA05 AA06 AB01 BA05 BA13 BA23 BA34 BA38 4F042 AA06 AA07 AA10 AA27 AB00 BA08 DF01 DF11 DF15 5F046 JA01 JA02 (54)【発明の名称】 機能液滴吐出ヘッドの位置認識装置およびヘッドユニットの組立装置、並びに液晶表示装置の製 造方法、有機ＥＬ装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、ＰＤＰ装置の製造方法、電気泳動 表示装置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬの製造方法、スペーサ形成方法、金 属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッド本体のノズル形成面に形成した細
   長形状の凹溝内に開設される多数の吐出ノズルから成る
   ノズル列を有する機能液滴吐出ヘッドの位置を画像認識
   する機能液滴吐出ヘッドの位置認識装置であって、 前記凹溝の端部近傍に正対する撮像手段を備え、該撮像
   手段の画像に現れる前記凹溝の端縁に対し最寄りの吐出
   ノズルの画像位置に基づいて前記機能液滴吐出ヘッドの
   位置を認識するものにおいて、 前記撮像手段の画像に前記凹溝の端縁に対応する影が現
   れるように、前記撮像手段の光軸に対し傾斜した方向か
   ら照明光を照射する斜め照明手段を備えることを特徴と
   する機能液滴吐出ヘッドの位置認識装置。
2. 【請求項２】 前記撮像手段の光軸と同軸方向から照明
   光を照射する同軸照明手段を備え、この同軸照明手段と
   前記斜め照明手段とを選択的に作動させるようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の機能液滴吐出ヘッドの
   位置認識装置。
3. 【請求項３】 ヘッド本体のノズル形成面に形成した細
   長形状の凹溝内に開設される多数の吐出ノズルから成る
   ノズル列を有する機能液滴吐出ヘッドの複数個を単一の
   キャリッジに搭載して成るヘッドユニットの組立装置で
   あって、 前記ヘッドユニットを支持するユニット移動装置と、機
   能液滴吐出ヘッドの位置を画像認識する位置認識装置
   と、機能液滴吐出ヘッドの位置を補正するヘッド補正装
   置とを備え、前記キャリッジに前記各機能液滴吐出ヘッ
   ドを位置調整可能に仮組み付けして成るヘッドユニット
   を前記ユニット移動装置にセットして、前記各機能液滴
   吐出ヘッドを前記ユニット移動装置の動きで前記位置認
   識装置に対向する計測位置に順に移動させ、該位置認識
   装置による認識結果に基づいて、前記ヘッド補正装置に
   より前記各機能液滴吐出ヘッドの位置を補正するものに
   おいて、 前記位置認識装置として請求項１または２に記載の機能
   液滴吐出ヘッドの位置認識装置を用いることを特徴とす
   るヘッドユニットの組立装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のヘッドユニットの組立
   装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、カラ
   ーフィルタの基板上に多数のフィルタエレメントを形成
   する液晶表示装置の製造方法であって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに各色のフィルタ材料を導
   入し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
   ドを前記基板に対し相対的に走査し、前記フィルタ材料
   を選択的に吐出して多数の前記フィルタエレメントを形
   成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のヘッドユニットの組立
   装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、基板
   上の多数の絵素ピクセルにそれぞれＥＬ発光層を形成す
   る有機ＥＬ装置の製造方法であって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに各色の発光材料を導入
   し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
   ドを前記基板に対し相対的に走査し、前記発光材料を選
   択的に吐出して多数の前記ＥＬ発光層を形成することを
   特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項３に記載のヘッドユニットの組立
   装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、電極
   上に多数の蛍光体を形成する電子放出装置の製造方法で
   あって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに各色の蛍光材料を導入
   し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
   ドを前記電極に対し相対的に走査し、前記蛍光材料を選
   択的に吐出して多数の前記蛍光体を形成することを特徴
   とする電子放出装置の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項３に記載のヘッドユニットの組立
   装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、背面
   基板上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成するＰＤＰ
   装置の製造方法であって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに各色の蛍光材料を導入
   し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
   ドを前記背面基板に対し相対的に走査し、前記蛍光材料
   を選択的に吐出して多数の前記蛍光体を形成することを
   特徴とするＰＤＰ装置の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項３に記載のヘッドユニットの組立
   装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、電極
   上の多数の凹部に泳動体を形成する電気泳動表示装置の
   製造方法であって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに各色の泳動体材料を導入
   し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
   ドを前記電極に対し相対的に走査し、前記泳動体材料を
   選択的に吐出して多数の前記泳動体を形成することを特
   徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
9. 【請求項９】 請求項３に記載のヘッドユニットの組立
   装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、基板
   上に多数のフィルタエレメントを配列して成るカラーフ
   ィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに各色のフィルタ材料を導
   入し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
   ドを前記基板に対し相対的に走査し、前記フィルタ材料
   を選択的に吐出して多数の前記フィルタエレメントを形
   成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記多数のフィルタエレメントを被覆
    するオーバーコート膜が形成されており、 前記フィルタエレメントを形成した後に、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに透光性のコーティング材
    料を導入し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
    ドを前記基板に対し相対的に走査し、前記コーティング
    材料を選択的に吐出して前記オーバーコート膜を形成す
    ることを特徴とする請求項９に記載のカラーフィルタの
    製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項３に記載のヘッドユニットの組
    立装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、Ｅ
    Ｌ発光層を含む多数の複数の絵素ピクセルを基板上に配
    列して成る有機ＥＬの製造方法であって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに各色の発光材料を導入
    し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
    ドを前記基板に対し相対的に走査し、前記発光材料を選
    択的に吐出して多数の前記ＥＬ発光層を形成することを
    特徴とする有機ＥＬの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記多数のＥＬ発光層と前記基板との
    間には、前記ＥＬ発光層に対応して多数の画素電極が形
    成されており、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに液状電極材料を導入し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
    ドを前記基板に対し相対的に走査し、前記液状電極材料
    を選択的に吐出して多数の前記画素電極を形成すること
    を特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬの製造方法。
13. 【請求項１３】 前記多数のＥＬ発光層を覆うように対
    向電極が形成されており、 前記ＥＬ発光層を形成した後に、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに液状電極材料を導入し、 前記ヘッドユニット介して前記機能機能液滴吐出ヘッド
    を前記基板に対し相対的に走査し、前記液状電極材料を
    選択的に吐出して前記対向電極を形成することを特徴と
    する請求項１２に記載の有機ＥＬの製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項３に記載のヘッドユニットの組
    立装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、２
    枚の基板間に微小なセルギャップを構成すべく多数の粒
    子状のスペーサを形成するスペーサ形成方法であって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドにスペーサを構成する粒子
    材料を導入し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
    ドを少なくとも一方の前記基板に対し相対的に走査し、
    前記粒子材料を選択的に吐出して前記基板上に前記スペ
    ーサを形成することを特徴とするスペーサ形成方法。
15. 【請求項１５】 請求項３に記載のヘッドユニットの組
    立装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、基
    板上に金属配線を形成する金属配線形成方法であって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに液状金属材料を導入し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
    ドを前記基板に対し相対的に走査し、前記液状金属材料
    を選択的に吐出して前記金属配線を形成することを特徴
    とする金属配線形成方法。
16. 【請求項１６】 請求項３に記載のヘッドユニットの組
    立装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、基
    板上に多数のマイクロレンズを形成するレンズ形成方法
    であって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドにレンズ材料を導入し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
    ドを前記基板に対し相対的に走査し、前記レンズ材料を
    選択的に吐出して多数の前記マイクロレンズを形成する
    ことを特徴とするレンズ形成方法。
17. 【請求項１７】 請求項３に記載のヘッドユニットの組
    立装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、基
    板上に任意形状のレジストを形成するレジスト形成方法
    であって、 前記機能機能液滴吐出ヘッドにレジスト材料を導入し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
    ドを前記基板に対し相対的に走査し、前記レジスト材料
    を選択的に吐出して前記レジストを形成することを特徴
    とするレジスト形成方法。
18. 【請求項１８】 請求項３に記載のヘッドユニットの組
    立装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、基
    板上に多数の光拡散体を形成する光拡散体形成方法であ
    って、 前記機能機能液滴吐出ヘッドに光拡散材料を導入し、 前記ヘッドユニットを介して前記機能機能液滴吐出ヘッ
    ドを前記基板に対し相対的に走査し、前記光拡散材料を
    選択的に吐出して多数の前記光拡散体を形成することを
    特徴とする光拡散体形成方法。