JP2008049217A - ヘッドユニット組立方法、ヘッドユニット組立装置、及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴吐出装置における液滴吐出ノズルの位置精度を高くすることができるヘッドユニット組立方法、ヘッドユニット組立装置、及び液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液滴吐出ヘッドをユニットプレートに位置決め固定するヘッドユニット組立方法であって、液滴吐出ノズルを測定基準として、液滴吐出ノズルのそれぞれの位置精度を含む液滴吐出ヘッドの精度を測定するヘッド測定工程Ｓ７と、ヘッド測定工程Ｓ７において測定基準とした液滴吐出ノズルを所定の位置に位置決めすることで、液滴吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドをユニットプレートの所定の位置に位置決めする位置調整工程Ｓ９と、を有する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、液滴を吐出するヘッドを有するヘッドユニットを備えた液滴吐出装置、当該ヘッドユニットを組立てるヘッドユニット組立方法、及びヘッドユニット組立装置に関する。

従来から、カラー液晶装置のカラーフィルタ膜や有機エレクトロルミネセンス装置の発光膜などの機能膜を形成する技術として、液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置を用いて、機能膜の材料を含む液状材料の液滴を吐出して基板上の任意の位置に着弾させ、着弾した液状材料を乾燥させて機能膜を形成する技術が知られている。このような膜形成に用いられる液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドは、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、液晶表示装置のカラーフィルタの製造などの他にも、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、液滴吐出ヘッド自体の性能に加え、液滴吐出ヘッドの液滴吐出ノズルが基板の所望の位置に対向するように液滴吐出ヘッドと基板とを相対移動させる走査機構の位置精度や、その前提となる液滴吐出装置におけるノズル（ノズル列）の位置精度（組付精度）に、高い精度が要求される。また、吐出対象となる液体等によっては、液滴吐出ヘッドの寿命が短くなり、液滴吐出ヘッドの頻繁な交換も考慮する必要がある。即ち、高い精度が要求される組付を、頻繁に行うことも考慮する必要がある。特許文献１には、複数の液滴吐出ヘッドを、単一のキャリッジに安定に且つ精度良く組み付けることができるヘッドユニットの構成および組立方法（複数ＩＪヘッド搭載サブキャリッジおよびその組立方法）が開示されている。

特開２００５―２２４６８５号公報

しかしながら、液滴吐出ヘッド単体には形状誤差が存在するため、液滴吐出ヘッド形成時の基準点と液滴吐出ノズルとの位置精度のばらつきや（以下、「ノズル位置誤差」と表記する）、液滴吐出ヘッド形成時の基準点と液滴吐出ヘッド組込時の基準点との位置精度のばらつき（以下、「基準位置誤差」と表記する）が存在する。組み付けられた液滴吐出ヘッドの液滴吐出ノズルの位置は、ノズル位置誤差と基準位置誤差とが加えられたばらつきとなることから、ばらつきの要因が多くなることに起因して、位置ばらつきが大きくなるという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、組み付けられた液滴吐出ヘッドの液滴吐出ノズルの位置ばらつきの要因を抑制して、液滴吐出ノズルの位置ばらつきが小さく、液滴吐出装置における液滴吐出ノズルの位置精度を高くすることができるヘッドユニット組立方法、ヘッドユニット組立装置、及び液滴吐出装置を実現することを目的とする。

本発明によるヘッドユニット組立方法は、複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットの複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれをユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定してヘッドユニットを形成するヘッドユニット組立方法であって、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれの液滴吐出ヘッドが有する複数の液滴吐出ノズルのうちの１以上の液滴吐出ノズルを測定基準として、液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定するヘッド測定工程と、測定基準とした液滴吐出ノズルを所定の位置に位置決めすることで、液滴吐出ヘッドを位置決めする位置決め工程と、を有することを特徴とする。

本発明に係るヘッドユニット組立方法によれば、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる液滴吐出ノズルは、当該液滴吐出ノズルが所定の位置に位置決めされることから、液滴吐出ヘッド自体の形状ばらつきの影響を受けることなく、精度良く位置決めすることができる。液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる液滴吐出ノズル以外の液滴吐出ノズルの位置決め精度は、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきの影響を受ける。当該ばらつきは、液滴吐出ヘッドを測定する際に測定されることで既知となっているばらつきである。これにより、液滴吐出ヘッドの各部の位置精度を略既知とすることができる。液滴吐出ヘッドの測定結果に基づいて、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきを規制することで、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる液滴吐出ノズル以外の液滴吐出ノズルの位置決め精度を規制することができる。

本発明において、ヘッドユニット組立方法は、液滴吐出ヘッドが、複数の液滴吐出ノズルが整列した、１以上のノズル列を有し、ヘッド測定工程において、１以上のノズル列の中の第一のノズル列に含まれる１以上の液滴吐出ノズルを測定基準として、液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定すると共に、位置決め工程において、測定基準とした液滴吐出ノズルを所定の位置に位置決めすることで、第一のノズル列を有する液滴吐出ヘッドを位置決めすることが好ましい。

このヘッドユニット組立方法によれば、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる第一のノズル列は、当該第一のノズル列が所定の位置に位置決めされることから、液滴吐出ヘッド自体の形状ばらつきの影響を受けることなく、精度良く位置決めすることができる。液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる第一のノズル列以外のノズル列の液滴吐出ノズルの位置決め精度は、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきの影響を受ける。当該ばらつきは、液滴吐出ヘッドを測定する際に測定されることで既知となっているばらつきである。これにより、液滴吐出ヘッドの各部の位置精度を略既知とすることができる。液滴吐出ヘッドの測定結果に基づいて、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきを規制することで、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる液滴吐出ノズル以外の液滴吐出ノズルの位置決め精度を規制することができる。

本発明によるヘッドユニット組立装置は、複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットの複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれをユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定してヘッドユニットを形成するヘッドユニット組立装置であって、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれの液滴吐出ヘッドが有する複数の液滴吐出ノズルのうちの１以上の液滴吐出ノズルであって、液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定する際に測定基準とした第一の液滴吐出ノズルを所定の位置に位置決めすることで、液滴吐出ヘッドを位置決めすることを特徴とする。

本発明に係るヘッドユニット組立装置によれば、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる第一の液滴吐出ノズルは、当該第一の液滴吐出ノズルが所定の位置に位置決めされることから、液滴吐出ヘッド自体の形状ばらつきの影響を受けることなく、精度良く位置決めすることができる。液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる第一の液滴吐出ノズル以外の液滴吐出ノズルの位置決め精度は、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきの影響を受ける。当該ばらつきは、液滴吐出ヘッドを測定する際に測定されることで既知となっているばらつきである。これにより、液滴吐出ヘッドの各部の位置精度を略既知とすることができる。液滴吐出ヘッドの測定結果に基づいて、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきを規制することで、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる液滴吐出ノズル以外の液滴吐出ノズルの位置決め精度を規制することができる。

本発明において、ヘッドユニット組立装置は、液滴吐出ヘッドが、複数の液滴吐出ノズルが整列した、１以上のノズル列を有し、１以上のノズル列の中の、液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定する際に測定基準とした第一のノズル列を構成する１以上の液滴吐出ノズルを所定の位置に位置決めすることで、第一のノズル列を有する液滴吐出ヘッドを位置決めすることが好ましい。

このヘッドユニット組立装置によれば、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる第一のノズル列は、当該第一のノズル列を構成する１以上の液滴吐出ノズルが所定の位置に位置決めされることから、液滴吐出ヘッド自体の形状ばらつきの影響を受けることなく、精度良く位置決めすることができる。液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる第一のノズル列以外のノズル列の液滴吐出ノズルの位置決め精度は、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきの影響を受ける。当該ばらつきは、液滴吐出ヘッドを測定する際に測定されることで既知となっているばらつきである。これにより、液滴吐出ヘッドの各部の位置精度を略既知とすることができる。液滴吐出ヘッドの測定結果に基づいて、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきを規制することで、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる液滴吐出ノズル以外の液滴吐出ノズルの位置決め精度を規制することができる。

本発明による液滴吐出装置は、複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットを備える液滴吐出装置であって、液滴吐出ヘッドは、液滴吐出ヘッドをユニットプレートに位置決めするための基準点に対して、複数の液滴吐出ノズルのうちの１以上の液滴吐出ノズルであって、液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定する際に測定基準として用いられた１以上の液滴吐出ノズルが所定の位置に位置決めされることで、位置決めされていることを特徴とする。

本発明に係る液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられた液滴吐出ノズルは、当該液滴吐出ノズルが所定の位置に位置決めされていることから、液滴吐出ヘッド自体の形状ばらつきの影響を受けることなく、精度良く位置決めされている。液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる液滴吐出ノズル以外の液滴吐出ノズルの位置決め精度は、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきの影響を受ける。当該ばらつきは、液滴吐出ヘッドを測定する際に測定されることで既知となっているばらつきである。これにより、液滴吐出ヘッドの各部の位置精度を略既知とすることができる。液滴吐出ヘッドの測定結果に基づいて、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきを規制することで、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる液滴吐出ノズル以外の液滴吐出ノズルの位置決め精度を規制することができる。

本発明において、液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドが、複数の液滴吐出ノズルが整列した、１以上のノズル列を有し、１以上のノズル列の中の、液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定する際に測定基準とした第一のノズル列を構成する１以上の液滴吐出ノズルが所定の位置に位置決めされることで、第一のノズル列を有する液滴吐出ヘッドが位置決めされていることが好ましい。

この液滴吐出装置の構成によれば、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられた第一のノズル列は、当該第一のノズル列を構成する１以上の液滴吐出ノズルが所定の位置に位置決めされていることから、液滴吐出ヘッド自体の形状ばらつきの影響を受けることなく、精度良く位置決めされている。液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられた第一のノズル列以外のノズル列の液滴吐出ノズルの位置決め精度は、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきの影響を受けている。当該ばらつきは、液滴吐出ヘッドを測定する際に測定されることで既知となっているばらつきである。これにより、液滴吐出ヘッドの各部の位置精度を略既知とすることができる。液滴吐出ヘッドの測定結果に基づいて、液滴吐出ノズル間の位置ばらつきを規制することで、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる液滴吐出ノズル以外の液滴吐出ノズルの位置決め精度を規制することができる。

本発明において、液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定する際に基準として用いられる１以上の液滴吐出ノズルは第一の基準ノズルと第二の基準ノズルとであって、液滴吐出ヘッドは、第一の基準ノズルの中心点と第二の基準ノズルの中心点とを結ぶ直線が複数の液滴吐出ヘッドと描画対象とを相対的に移動させる複数の移動方向の中の第一の方向に対して一定の角度をなしてユニットプレートに取付けられており、ヘッドユニットの複数の液滴吐出ヘッドは、ユニットプレートの所定の位置に位置決めされた状態で、第一の基準ノズルの中心点から第二の基準ノズルの中心点に向かう方向が第一の方向である第一の液滴吐出ヘッドと、第一の基準ノズルの中心点から第二の基準ノズルの中心点に向かう方向が、第一の方向とは異なる第二の方向である第二の液滴吐出ヘッドと、を含むことが好ましい。

この液滴吐出装置の構成によれば、液滴吐出装置上の液滴吐出ヘッドの配置姿勢に拠らず、液滴吐出ヘッドは、液滴吐出装置に取付けられる際に、液滴吐出ヘッドを測定する際に基準として用いられる液滴吐出ノズルを位置決めすることで、位置決めされる。これにより、液滴吐出装置上の液滴吐出ヘッドの配置姿勢に拠らず、液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドの組立位置精度を高くすることができる。

以下、本発明に係るヘッドユニット組立方法、ヘッドユニット組立装置、及び液滴吐出装置の一実施形態について図面を参照して、説明する。

（液滴吐出装置）
最初に、液滴吐出装置の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。図１に示すように、液滴吐出装置１は、液状体を液滴として吐出して着弾させる対象である描画対象としての基板Ｗを載置するための基板ステージ１４と、基板ステージ１４を主走査方向に移動させるＸ軸走査機構１０と、を備えている。また、複数の液滴吐出ヘッド４０（図２参照）を搭載するヘッドユニット３０（図５参照）を有するキャリッジ２２（図５参照）を備えるキャリッジユニット２０と、キャリッジユニット２０を副走査方向に移動させるＹ軸走査機構１７と、を備えている。図１に矢印で示したように、主走査方向をＸ軸方向、主走査方向（Ｘ軸方向）に略直交する副走査方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向回りの回動方向をθ方向と表記する。

基板ステージ１４は、基板Ｗを真空吸着して固定する吸着テーブルであり、回動機構１６を介してＸ軸移動プレート１２に、θ方向に回動可能に固定されている。Ｘ軸走査機構１０は、Ｘ軸移動プレート１２と、床上に設置されてＸ軸方向に延在しており、Ｘ軸移動プレート１２をエアスライダ（図示省略）を介してＸ軸方向に移動させるリニアモータ１１ａを備えた一対のＸ軸ガイドレール１１，１１とを有している。一対のＸ軸ガイドレール１１，１１を挟むように、収容ボックス９が２個所配設されている。収容ボックス９内には、エアスライダに圧縮空気を供給するエアー供給手段の給気パイプや、Ｘ軸走査機構１０に駆動信号などを送る信号ケーブルなどが収容されている。

キャリッジユニット２０は、キャリッジプレート２１を備え、キャリッジ２２がキャリッジプレート２１にθ方向に回動可能に取付けられている。キャリッジプレート２１は、一対のＹ軸ガイドレール１８，１８に差し渡されるようにして配置されている。差し渡されたキャリッジプレート２１の上には、各液状体が貯留されたタンクから配管を経由して送り込まれた液状体を所定量貯留して、各液滴吐出ヘッド４０に液状体を供給する液状体供給ユニット２３と、各液滴吐出ヘッド４０を駆動するための電気信号を供給するヘッド用電装ユニット２４とが、載置されている。

Ｙ軸走査機構１７は、１０基のキャリッジユニット２０をエアスライダ（図示省略）を介してＹ軸方向に移動させるリニアモータ１８ａを備えた一対のＹ軸ガイドレール１８，１８を有している。１０基のキャリッジユニット２０はそれぞれ個別にＹ軸方向に移動可能である。一対のＹ軸ガイドレール１８，１８は、床上に間隔を置いて立脚した６本の支持スタンド１９上に、Ｘ軸走査機構１０を跨ぐように配設されている。

一対のＹ軸ガイドレール１８，１８の間には、キャリッジ２２（ヘッドユニット３０）に搭載された複数の液滴吐出ヘッド４０のノズルの目詰まりの解消、ノズル面の異物や汚れの除去などのメンテナンスを行うメンテナンスユニット２６が、複数の液滴吐出ヘッド４０を臨む位置に配設されている。

（液滴吐出ヘッド）
次に、図２を参照して液滴吐出ヘッド４０について説明する。図２は、液滴吐出ヘッドをノズル形成プレート側から見た外観斜視図である。この液滴吐出ヘッド４０は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針４６，４６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４１とを備えている。液体導入部４５には、配管接続部材が接続され、ヘッド基板４７には、フレキシブルフラットケーブルが接続される。一方、このポンプ部４８とノズル形成プレート４１とにより、方形のヘッド本体４０Ａが構成されている。

ポンプ部４８の基部側、すなわちヘッド本体４０Ａ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フランジ部４４が形成されている。このフランジ部４４には、液滴吐出ヘッド４０を副ヘッド保持部材３３（図３参照）に固定する小ねじ用のねじ孔（雌ねじ）４９が一対形成されている。この一対のねじ孔４９，４９は、両長辺部分に位置し、且つノズル形成面４１ａ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、副ヘッド保持部材３３を貫通してねじ孔４９に螺合した２本のヘッド止めねじ３７，３７により、液滴吐出ヘッド４０が副ヘッド保持部材３３に固定される（図３参照）。

ノズル形成プレート４１のノズル形成面４１ａには、ノズル形成プレート４１に形成されており液滴を吐出する吐出ノズル４２から成る２本のノズル列４３，４３が形成されている。２本のノズル列４３，４３は相互に平行に列設されており、各ノズル列４３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４２で構成されている。すなわち、ヘッド本体４０Ａのノズル形成面４１ａには、その中心線を挟んで２本のノズル列４３，４３が対称に配設されている。

（液滴吐出ヘッドの取付）
次に、液滴吐出ヘッド４０のユニットプレート５１への取付構造について、図３を参照して説明する。図３は、液滴吐出ヘッドのユニットプレートへの取付構造を示す図である。図３（ａ）は、ユニットプレートに取付けられた液滴吐出ヘッドをノズルプレート側からみた平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）にＡ−Ａで示した断面の断面図である。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ユニットプレート５１にはヘッド開口５１ａが形成されており、主ヘッド保持部材３２がヘッド開口５１ａを略覆うように、ユニットプレート５１に固定されている。主ヘッド保持部材３２は、主ヘッド保持部材３２に形成された孔を貫通してユニットプレート５１に形成されたねじ孔に螺合した３本の保持部材ねじ３８により、ユニットプレート５１に固定されている。（以降、主ヘッド保持部材３２がセットされた側を「裏面側」と表記し、反対側を「表面側」と表記する。）

主ヘッド保持部材３２にはフランジ開口３２ａが形成されており、副ヘッド保持部材３３は、その長辺方向の両端部でフランジ開口３２ａを跨ぐようにして、主ヘッド保持部材３２の裏面側に固定されている。副ヘッド保持部材３３は、副ヘッド保持部材３３に形成された孔を貫通して主ヘッド保持部材３２に形成されたねじ孔に螺合した２本の保持部材ねじ３８により、主ヘッド保持部材３２に固定されている。

副ヘッド保持部材３３は、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。副ヘッド保持部材３３には、その中央に液滴吐出ヘッド４０のヘッド本体４０Ａが挿通する方形のヘッド本体開口３３ｄが形成されている。上記したように、副ヘッド保持部材３３は、フランジ開口３２ａを跨ぐようにして主ヘッド保持部材３２の裏面側にセットされている。これに対し液滴吐出ヘッド４０は、そのヘッド本体４０Ａをヘッド本体開口３３ｄに挿通してヘッド本体４０Ａを副ヘッド保持部材３３の裏面側に突出させるようにして、主ヘッド保持部材３２の表面側からセットされている。液滴吐出ヘッド４０は、副ヘッド保持部材３３に形成された孔を貫通してフランジ部４４に形成されたねじ孔４９に螺合した２本のヘッド止めねじ３７により、副ヘッド保持部材３３に固定されている。

副ヘッド保持部材３３のヘッド本体開口３３ｄの周囲には、上記したねじ孔４９に対応する２つの貫通孔、及びヘッド本体開口３３ｄの中心線上において第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとが形成されている。第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂは、後述するヘッドユニット組立装置１００（図７参照）における位置補正用の調整ピン１２１（図７参照）が係合される部位である。この場合、一対の調整ピン１２１，１２１の係合が無理なく為されるように、第一調整穴３３ａが円形に、第二調整穴３３ｂが上記中心線方向に長い長円形に形成されている。

また、ヘッド本体開口３３ｄの中心線上において、第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂのヘッド本体開口３３ｄの反対側には２つの接着剤孔３３ｃが、ヘッド本体開口３３ｄに関して略対称位置に形成されている。各接着剤孔３３ｃは副ヘッド保持部材３３の横断方向に延びる長孔となっている。接着剤孔３３ｃに接着剤を注入して、当該接着剤（図示省略）によって副ヘッド保持部材３３を主ヘッド保持部材３２に接着固定する。

なお、液滴吐出ヘッド４０がヘッド止めねじ３７により副ヘッド保持部材３３に固定されており、副ヘッド保持部材３３の保持部材ねじ３８および接着剤による主ヘッド保持部材３２への固定がなされていない状態では、液滴吐出ヘッド４０は、ユニットプレート５１に対して、フランジ部４４とフランジ開口３２ａとの隙間分、またはヘッド基板４７とヘッド開口５１ａとの隙間分だけ移動可能に、固定された状態となる。本実施形態では、このような状態を「仮装着」状態と表記する。副ヘッド保持部材３３及びヘッド基板４７はフランジ開口３２ａの開口より大きいため、仮装着状態の液滴吐出ヘッド４０（液滴吐出ヘッド４０が主ヘッド保持部材３２を挟んで副ヘッド保持部材３３に固定された液滴吐出ヘッド４０と副ヘッド保持部材３３との組）が主ヘッド保持部材３２から脱落することはない。液滴吐出ヘッド４０のユニットプレート５１への組付は、液滴吐出ヘッド４０を仮装着し、次に仮装着状態の液滴吐出ヘッド４０の位置調整を行った後に、副ヘッド保持部材３３の主ヘッド保持部材３２への接着剤による接着固定、及び保持部材ねじ３８によるねじ固定を行うことで実行される。

（基準ピン）
次に、液滴吐出ヘッド４０のユニットプレート５１上の位置を規定する際の基準となる基準ピン５４について、図４を参照して説明する。一対の基準ピン５４，５４（図５参照）は、ヘッドユニット３０が取付けられたキャリッジユニット２０を液滴吐出装置１に取付ける際にθ方向に位置決め（位置認識）するための基準としても用いられる。また、ヘッドユニット３０（ユニットプレート５１）をヘッドユニット組立装置１００（図７参照）に取付ける際にθ方向に位置決めするための基準としても用いられる。一対の基準ピン５４，５４のユニットプレート５１上の配置位置については後述する。

図４（ａ）は、基準ピンを基準マーク孔側から見た平面図であり、図４（ｂ）は、基準ピンの側面図である。図４に示すように、各基準ピン５４は、円柱状のピン本体と、ピン本体の先端面５７の中央部に形成した凹状、具体的には孔状の基準マーク孔５６とで構成されている。ピン本体は、ユニットプレート５１に圧入するための基部圧入部５４ｂと、基部圧入部５４ｂに連なる胴部５４ａと、胴部５４ａの先端に突出形成したマーク形成部５４ｃとから成り、このマーク形成部５４ｃの先端面５７に基準マーク孔５６が形成されている。

先端面５７は鏡面加工されており、この先端面５７の中心位置に基準マーク孔５６となる小孔が穿孔されている。小孔（基準マーク孔５６）は、例えば直径０．３ｍｍ程度のものであり、基部圧入部５４ｂから胴部５４ａにかけてその軸心部分に形成した軸心孔に連通している。なお、基準ピン５４は、断面を円形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、小孔の基準マーク孔５６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。

このように形成された基準ピン５４は、ユニットプレート５１に形成した取付用の孔部分に基部圧入部５４ｂを打ち込むようにして圧入される。ユニットプレート５１に圧入された基準ピン５４は、先端面５７の高さが、ユニットプレート５１に取付けられた液滴吐出ヘッド４０のノズル形成面４１ａ（図２又は図３参照）と略同一高さとなるように、ユニットプレート５１の裏面側から突出している。すなわち、基準ピン５４の画像認識面となる先端面５７と、液滴吐出ヘッド４０の画像認識面となるノズル形成面４１ａとが、略同一平面内に位置するようになっている。

（ヘッドユニット）
次に、図５を参照してヘッドユニット３０の全体構成について説明する。図５は、キャリッジにおけるヘッドユニットの平面図である。図３を参照して説明したように、ヘッドユニット３０のユニットプレート５１には、主ヘッド保持部材３２及び副ヘッド保持部材３３を介して液滴吐出ヘッド４０が取付けられている。図５に示すように、１基のヘッドユニット３０は、１２個の液滴吐出ヘッド４０を備えている。ユニットプレート５１には、基準マーク孔５６（図４参照）が形成された一対の基準ピン５４，５４が固定されており、１２個の液滴吐出ヘッド４０はそれぞれ基準ピン５４に形成された基準マーク孔５６を基準として、適切な位置に位置決めして固定されている。

ユニットプレート５１には、また、第一位置規制孔５２ａと、第二位置規制孔５２ｂと、が形成されている。第一位置規制孔５２ａ及び第二位置規制孔５２ｂは、キャリッジ枠６２に立設された位置規制ピン６３に嵌合することで、ユニットプレート５１（ヘッドユニット３０）のキャリッジ枠６２に対するＸ軸とＹ軸とに平行な平面方向の位置を規定している。この場合、一対の位置規制ピン６３，６３の相互間の距離がばらついても係合が無理なく為されるように、第一位置規制孔５２ａが円形に、第二位置規制孔５２ｂが第一位置規制孔５２ａの中心と第二位置規制孔５２ｂの中心とを結ぶ直線の方向に長い長円形に形成されている。図５に示したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、図１に示したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と同一である。即ち、ヘッドユニット３０が液滴吐出装置１に取付けられた状態では、液滴吐出ヘッド４０に形成されたノズル列４３（図２参照）は、Ｙ軸方向に延在する構成になっている。ヘッドユニット３０は、ユニットプレート５１に形成されたユニット固定孔５３を貫通してキャリッジ枠６２に形成されたねじ孔６４に螺合した４本のユニット固定ねじ６８により、キャリッジ枠６２に固定されている。

次に、液滴吐出ヘッド４０と、一対の基準マーク孔５６，５６と、第一位置規制孔５２ａと、第二位置規制孔５２ｂとの、ユニットプレート５１上の位置関係について説明する。図５に一点鎖線で示した線Ａは、一対の基準マーク孔５６，５６のそれぞれの中心を通る仮想線である。同じく一点鎖線で示した線Ｂは、一対の基準マーク孔５６，５６の中点Ｇで線Ａと直交する仮想線である。ヘッドユニット３０が液滴吐出装置１に取付けられた状態では、線Ａは主操作方向であるＸ軸方向に延在し、線Ｂは副操作方向であるＹ軸方向に延在する。第一位置規制孔５２ａと、第二位置規制孔５２ｂとも、その中心を線Ａが通る位置に形成されている。図５に示したように、１２個の液滴吐出ヘッド４０をそれぞれヘッド４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ，４００ｅ，４００ｆ，４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄ，４０１ｅ，４０１ｆと表記する。

ヘッド４００ａとヘッド４００ｄとはＹ軸方向にノズル列４３の長さだけずれている。ヘッド４００ａのノズル列４３とヘッド４００ｄのノズル列４３とで、液滴吐出ヘッド４０のノズル列４３の２倍の長さのノズル列を構成している。なお、ノズル列４３を構成する吐出ノズル４２の一部を使用しない場合には、ヘッド４００ａとヘッド４００ｄとの使用する吐出ノズル４２が連続したノズル列となるように構成する。同様に、ヘッド４００ｂとヘッド４００ｅとで、又はヘッド４００ｃとヘッド４００ｆとで、ノズル列４３の２倍の長さのノズル列を構成している。ヘッド４００ａとヘッド４００ｂとヘッド４００ｃとはＹ軸方向にノズル列４３の長さの３分の１の長さだけずれている。従って、６個のヘッド４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ，４００ｅ，４００ｆは、Ｙ軸方向にノズル列４３の長さの３分の１の長さだけずれて配列されている。６個のヘッド４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ，４００ｅ，４００ｆは、Ｘ軸方向に等間隔で、線Ｂの両側に各３個ずつ配置されている。

ヘッド４０１ｆ，４０１ｅ，４０１ｄ，４０１ｃ，４０１ｂ，４０１ａは、ヘッド４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ，４００ｅ，４００ｆに対して中点Ｇに関して点対称の位置及び方向に配置されている。ヘッド４０１ｆ，４０１ｅ，４０１ｄ，４０１ｃ，４０１ｂ，４０１ａのそれぞれを固定するための主ヘッド保持部材３２及び副ヘッド保持部材３３も、ヘッド４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ，４００ｅ，４００ｆのそれぞれを固定するための主ヘッド保持部材３２及び副ヘッド保持部材３３に対して中点Ｇに関して点対称の位置及び方向に配置されている。また、ユニットプレート５１の外形形状も中点Ｇに関して点対称となる形状であり、第一位置規制孔５２ａと、第二位置規制孔５２ｂとは、線Ｂに関して互いに対称の位置に形成されており、４個所のねじ孔６４も線Ｂに関して互いに対称の位置に形成されている。

（吐出ノズル位置測定）
次に、図６を参照して、液滴吐出ヘッド４０における吐出ノズル４２の位置測定について説明する。図６は、吐出ノズルが形成された液滴吐出ヘッドのノズル形成面の平面図である。

液滴吐出ヘッド４０は、１８０個の吐出ノズル４２からなるノズル列４３を２本有している。それぞれのノズル列４３を、Ａノズル列４３Ａ、Ｂノズル列４３Ｂと表記する。Ａノズル列４３Ａの一番端の吐出ノズル４２を１番ノズル００１Ａと表記し、並び順に２番ノズル００２Ａ、３番ノズル００３Ａと表記し、１８０番目の吐出ノズル４２を１８０番ノズル１８０Ａと表記する。Ｂノズル列４３Ｂの吐出ノズル４２も同様に、１番ノズル００１Ｂから１８０番ノズル１８０Ｂと表記する。液滴吐出ヘッド４０が図５に示したヘッド４００ａからヘッド４００ｆのようにユニットプレート５１に取付けられる場合は、図６に示したＸ２軸方向とＹ２軸方向とが、図５に示したＸ軸方向とＹ軸方向とに一致する。液滴吐出ヘッド４０が図５に示したヘッド４０１ａからヘッド４０１ｆのようにユニットプレート５１に取付けられる場合は、図６に示したＸ１軸方向とＹ１軸方向とが、図５に示したＸ軸方向とＹ軸方向とに一致する。

吐出ノズル４２の位置は、Ａノズル列４３Ａの１番ノズル００１Ａと１８０番ノズル１８０Ａとを基準にして測定する。最初に、１番ノズル００１Ａと１８０番ノズル１８０Ａとを検出して、１番ノズル００１Ａの中心と１８０番ノズル１８０Ａの中心とを通る仮想のＡノズル列線４３０Ａを規定する。Ａノズル列線４３０Ａの延在方向をＹ軸（図６では、Ｙ１軸又はＹ２軸）方向とする。Ａノズル列４３Ａを構成する吐出ノズル４２の位置は、それぞれの中心の、１番ノズル００１Ａの中心からのＡノズル列線４３０Ａの延在方向（Ｙ軸方向）の距離と、Ａノズル列線４３０Ａからの距離（ずれ量）とで表す。Ｂノズル列４３Ｂを通る仮想のＢノズル列線４３０Ｂは、Ａノズル列線４３０Ａに対して、Ａノズル列４３ＡとＢノズル列４３Ｂとの距離の規格値だけ離れた、Ａノズル列線４３０Ａに平行な仮想線を規定する。Ｂノズル列４３Ｂを構成する吐出ノズル４２の位置は、それぞれの中心の、１番ノズル００１Ａの中心からのＡノズル列線４３０Ａの延在方向（Ｙ軸方向）の距離と、Ｂノズル列線４３０Ｂからの距離（ずれ量）とで表す。吐出ノズル４２の位置を測定する際に基準として用いるＡノズル列４３Ａが、第一のノズル列に相当する。

基準である１番ノズル００１Ａの位置ずれは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向とも０である。基準である１番ノズル００１Ａと共にＡノズル列線４３０Ａを規定する一点である１８０番ノズル１８０ＡのＡノズル列線４３０Ａからの距離（ずれ量）は、０である。Ａノズル列４３Ａを構成する各吐出ノズル４２の中心からＡノズル列線４３０Ａまでの距離は、０が望ましく、Ａノズル列の規格値以下であることが必要である。Ｂノズル列４３Ｂを構成する各吐出ノズル４２の中心からＢノズル列線４３０Ｂまでの距離は、０が望ましく、Ａノズル列の規格値より大きいＢノズル列の規格値以下であることと、距離のばらつきがＡノズル列の規格値の２倍位以内であることと、が必要である。

（ヘッドユニット組立装置）
次に、ヘッドユニット３０を組立てるヘッドユニット組立装置１００について説明する。ヘッドユニット組立装置１００は、上記したヘッドユニット３０を組立対象物とし、ユニットプレート５１に仮装着した１２個の液滴吐出ヘッド４０をそれぞれ精度良く位置決めして接着（一次固定）するものである。なお、このヘッドユニット組立装置１００で、液滴吐出ヘッド４０を一次固定したヘッドユニット３０は、保持部材ねじ３８を用いてさらに固定する二次固定工程及び洗浄工程を経て、キャリッジ枠６２にセットされる。図７は、ヘッドユニット組立装置の構成を示す模式図である。

図７に示すように、ヘッドユニット組立装置１００は、ユニット移動装置１０１、ヘッド補正装置１０２、接着固定装置（図示省略）、及び認識装置１０４を備えている。ユニット移動装置１０１は、ヘッドユニット３０を搭載し、これをＸ軸及びＹ軸に平行な平面内においてＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向に移動させる。ヘッド補正装置１０２は、ユニットプレート５１に仮装着されている各液滴吐出ヘッド４０の位置を適切な位置に合わせ込む位置補正を行う。接着固定装置は、接着剤孔３３ｃ（図３参照）に接着剤を注入して、ユニットプレート５１に対して位置補正された各液滴吐出ヘッド４０を、当該位置に一次固定（接着固定）する。認識装置１０４は、液滴吐出ヘッド４０の位置補正に先立ってユニットプレート５１及び各液滴吐出ヘッド４０を位置認識する。ヘッドユニット組立装置１００はまた、これらユニット移動装置１０１、ヘッド補正装置１０２、接着固定装置、及び認識装置１０４を統括制御する制御装置（図示省略）を備えている。ユニット移動装置１０１、ヘッド補正装置１０２、接着固定装置、及び認識装置１０４は、機台１０６の上、または機台１０６の上に設置された支持スタンド１１６に支持されるように設置されている。

ユニット移動装置１０１は、組立対象物であるヘッドユニット３０を載置して保持する保持テーブル１１０と、保持テーブル１１０が固定されており、保持テーブル１１０をθ方向に回動することで保持テーブル１１０に載置されたヘッドユニット３０をθ方向に回動する回動機構１０９を備えている。ユニット移動装置１０１は、また、回動機構１０９をＸ軸方向に移動することでヘッドユニット３０をＸ軸方向に移動するＸ軸移動機構１０７と、回動機構１０９をＹ軸方向に移動することでヘッドユニット３０をＹ軸方向に移動するＹ軸移動機構１０８とを備えている。

Ｙ軸移動機構１０８は、Ｙ軸移動プレート１１７と、機台１０６の上にＹ軸方向に延在するように設けられており、Ｙ軸移動プレート１１７をエアスライダ（図示省略）を介してＹ軸方向に移動させるリニアモータ１１８ａを備えた一対のＹ軸レール１１８，１１８とを有している。Ｘ軸移動機構１０７は、Ｘ軸移動プレート１１２と、Ｙ軸移動プレート１１７の上にＸ軸方向に延在するように設けられており、Ｘ軸移動プレート１１２をエアスライダ（図示省略）を介してＸ軸方向に移動させるリニアモータ１１１ａを備えた一対のＸ軸レール１１１，１１１とを有している。回動機構１０９は、Ｘ軸移動プレート１１２に固定された固定プレート１１９ａと、図示省略した回動モータを介して固定プレート１１９ａにθ方向に回動可能に支持されている回動プレート１１９ｂとを有している。保持テーブル１１０は、回動プレート１１９ｂに固定されている。

保持テーブル１１０には、保持テーブル１１０に固定されるユニットプレート５１が当接する部分である略長方形のユニット受部１６２が２個所形成されている。２個所のユニット受部１６２は、Ｘ軸及びＹ軸に略平行な平面であって、Ｚ軸方向の位置が略同一の平面である。ユニット受部１６２の中央付近には位置規制ピン１６３が立設されている。１個所のユニット受部１６２にはそれぞれ２個所のねじ孔１６４が形成されている。ユニット受部１６２の両側には、マスク受部１６１が形成されている。マスク受部１６１は、ユニット受部１６２より高くなっている。マスク受部１６１は、後述するアライメントマスク２００（図９参照）を取付ける際に、アライメントマスク２００を載置するために使用される。図示省略したが、マスク受部１６１には、アライメントマスク２００を位置決めするための位置決め構造が設けられている。

認識装置１０４は、ヘッドなどの画像を認識するためのカメラ１４３及びレンズ１４４と、対象物を照明するための照明装置１４６と、カメラ１４３及びレンズ１４４をＺ軸方向に移動してピント調節を行うためのカメラ上下機構１４７及びカメラ上下モータ１４８と、を有している。認識装置１０４は、カメラ１４３、レンズ１４４、照明装置１４６、カメラ上下機構１４７、及びカメラ上下モータ１４８の組を一対備えている。認識装置１０４は、レンズ１４４が保持テーブル１１０上に載置されたヘッドユニット３０に対向できるように、支持スタンド１１６に支持されている。

ヘッド補正装置１０２は、一対の調整ピン１２１，１２１を有している。一対の調整ピン１２１，１２１は、副ヘッド保持部材３３に形成された第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとに係合して、ユニットプレート５１に仮装着された液滴吐出ヘッド４０を適切な位置に位置決めするために微少移動させる力を副ヘッド保持部材３３に印加する。ヘッド補正装置１０２は、また、図７では認識装置１０４の影になる部分に設けられたピンＸ軸移動機構、ピンＹ軸移動機構、ピン回動機構、および調整ピン上下機構、を有している。調整ピン上下機構によって調整ピン１２１を下降させることで第一調整穴３３ａ又は第二調整穴３３ｂに係合させる。ピンＸ軸移動機構とピンＹ軸移動機構とによって、Ｘ軸およびＹ軸に平行な方向に第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂに係合した一対の調整ピン１２１，１２１を移動させること、及び、ピン回動機構によってθ方向に回動させることで、ユニットプレート５１に仮装着された液滴吐出ヘッド４０を微少移動させて、適切な位置に位置決めする。一対の調整ピン１２１，１２１相互のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置関係は固定であって、ピンＸ軸移動機構、ピンＹ軸移動機構、およびピン回動機構によって同時に移動させられる。調整ピン上下機構による移動は、調整ピン１２１毎に個別に行われる。

次に、図８を参照して、ヘッドユニット３０が保持テーブル１１０に載置された状態について説明する。図８は、保持テーブルと保持テーブルに載置されたヘッドユニットの平面図である。上述したように、ヘッドユニット３０のユニットプレート５１には、第一位置規制孔５２ａ及び第二位置規制孔５２ｂと、ユニット固定孔５３とが形成されている。保持テーブル１１０には、２個所のユニット受部１６２と、２個所の位置規制ピン１６３と、４個所のねじ孔１６４と、が形成されている。図８に示すように、ヘッドユニット３０は、保持テーブル１１０に設けられた位置規制ピン１６３をユニットプレート５１に形成された第一位置規制孔５２ａ及び第二位置規制孔５２ｂに嵌入させることで、保持テーブル１１０に対して位置決めされている。位置決めされたヘッドユニット３０は、ユニットプレート５１に形成されたユニット固定孔５３を貫通して保持テーブル１１０に形成されたねじ孔１６４（図７参照）に螺合した４本のユニット固定ねじ６８により、保持テーブル１１０に固定されている。回動機構１０９と保持テーブル１１０とのＸ軸，Ｙ軸に平行な平面方向の位置は、回動機構１０９の回動中心１０９Ｇが、保持テーブル１１０の略中央に位置するように構成されている。一対の基準マーク孔５６，５６は、回動中心１０９Ｇを通り、Ｘ軸方向に延在する直線上であって、回動中心１０９Ｇを挟んで対称な位置にその中心が位置する。

（アライメントマスク）
次に、アライメントマスク２００について、図９を参照して詳細に説明する。図９は、アライメントマスクの概略構成を示す平面図である。本実施形態のヘッドユニット組立装置１００では、ヘッドユニット３０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３０を供給する必要がある。そこで、一対の基準マーク孔５６，５６および１２個の液滴吐出ヘッド４０の基準位置をマークしたアライメントマスク２００を用意している。すなわち、アライメントマスク２００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３０を、このヘッドユニット組立装置１００で組立てる。これにより、ヘッドユニット３０に対する各ヘッドユニット組立装置１００が持つ癖や経時変化等が液滴吐出ヘッド４０の位置精度に影響を及ぼすことを排除することができるようにしている。

アライメントマスク２００は、基準マーク孔５６の基準位置および各液滴吐出ヘッド４０の基準位置をマスクパターン形成したマスタプレート２０１と、マスタプレート２０１を下側から保持するプレートホルダ（図示省略）とで構成されている。マスタプレート２０１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。

マスタプレート２０１の表面には、各液滴吐出ヘッド４０の基準位置を表す各５つのヘッド基準マーク２０４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２０４の両側には、基準マーク孔５６の基準位置を表す一対のマーク孔基準マーク２０５，２０５が形成されている。各５つのヘッド基準マーク２０４は、液滴吐出ヘッド４０におけるノズル形成面４１ａの中心位置を示すＣ基準マーク２０４Ｃと、１番ノズル００１Ａおよび１８０番ノズル１８０Ａ（図６参照）の中心位置を示すＡ基準マーク２０４Ａと、１番ノズル００１Ｂおよび１８０番ノズル１８０Ｂの中心位置を示すＢ基準マーク２０４Ｂとである。

図５に示したヘッド４００ａからヘッド４００ｆである液滴吐出ヘッド４０の基準位置を表す各５つのヘッド基準マーク２０４は、図９の上側がＡノズル列４３Ａの１番ノズル００１Ａおよび１８０番ノズル１８０Ａの中心位置を示すＡ基準マーク２０４Ａであり、下側がＢノズル列４３Ｂの１番ノズル００１Ｂおよび１８０番ノズル１８０Ｂの中心位置を示すＢ基準マーク２０４Ｂである。図５に示したヘッド４０１ａからヘッド４０１ｆである液滴吐出ヘッド４０の基準位置を表す各５つのヘッド基準マーク２０４は、図９の下側がＡノズル列４３Ａの１番ノズル００１Ａおよび１８０番ノズル１８０Ａの中心位置を示すＡ基準マーク２０４Ａであり、上側がＢノズル列４３Ｂの１番ノズル００１Ｂおよび１８０番ノズル１８０Ｂの中心位置を示すＢ基準マーク２０４Ｂである。

なお、説明の際にわかりやすくするために、Ａ基準マーク２０４ＡとＢ基準マーク２０４Ｂとを区別したが、ヘッド基準マーク２０４は、互いに規定の位置に殆ど誤差なく形成されているため、５つのヘッド基準マーク２０４において、Ａ基準マーク２０４ＡとＢ基準マーク２０４Ｂとは実質的に同等の位置に形成されている。従って、５つのヘッド基準マーク２０４は、Ｃ基準マーク２０４Ｃに関して対称な位置に形成されている。図５に示したヘッド４００ａからヘッド４００ｆとヘッド４０１ａからヘッド４０１ｆとは、ノズル列４３の延在方向が同じで、向きがθ方向に１８０度回転しており、１番ノズル００１Ａから１８０番ノズル１８０Ａの並び方向が反転しているが、各液滴吐出ヘッド４０に対応する５つのヘッド基準マーク２０４は、同じ位置関係となる位置に形成されている。

各ヘッド基準マーク２０４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、これを認識装置１０４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。同様に、各マーク孔基準マーク２０５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。なお、Ｃ基準マーク２０４Ｃは、それぞれ２個所のＡ基準マーク２０４ＡとＢ基準マーク２０４Ｂとから演算可能であるため、省略してもよい。マスタプレート２０１に形成された各パターンは、Ｃｒ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。

マスタプレート２０１を支持するプレートホルダは、アライメントマスク２００をヘッドユニット組立装置１００の保持テーブル１１０に固定する際に、マスク受部１６１に形成された位置決め構造と協働してアライメントマスク２００を保持テーブル１１０に対して位置決めする位置決め構造（図示省略）を有している。アライメントマスク２００とヘッドユニット３０とは、ヘッドユニット組立装置１００の保持テーブル１１０に交換セットされる。

（ヘッドユニット組立方法）
次に、ヘッドユニット３０を組立てるヘッドユニット組立装置１００による組立方法について、図１０を参照して詳細に説明する。図１０は、ヘッドユニット組立装置によるヘッドユニットの組立過程を示すフローチャートである。

作業の実行に先立ち、保持テーブル１１０にアライメントマスク２００を導入し、認識装置１０４によりアライメントマスク２００のヘッド基準マーク２０４およびマーク孔基準マーク２０５を画像認識する。ヘッドユニット組立装置１００は、画像認識したヘッド基準マーク２０４およびマーク孔基準マーク２０５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）に基づいて各液滴吐出ヘッド４０の位置補正が行われる。なお、アライメントマスク２００は、新規のヘッドユニット３０の導入組立時はもとより、同一のヘッドユニット３０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。

ヘッドユニット組立装置１００には、液滴吐出ヘッド４０が仮装着されたヘッドユニット３０がセットされる。ヘッドユニット３０は、各液滴吐出ヘッド４０のヘッド本体４０Ａを上向きにして保持テーブル１１０の上面にセットされる。ヘッドユニット３０が保持テーブル１１０の上面にセットされて、ヘッドユニット組立装置１００による液滴吐出ヘッド４０の位置調整であるヘッドユニット３０の組立工程を開始する。

図１０のステップＳ１では、認識装置１０４によって一対の基準ピン５４，５４の一方の基準ピン５４に形成された基準マーク孔５６を認識することで、基準マーク孔５６の位置を検出する。

次に、ステップＳ２では、認識装置１０４が一対の基準ピン５４，５４の他方の基準ピン５４に形成された基準マーク孔５６を認識できるようにするために、他方の基準ピン５４が認識装置１０４に臨む位置になるように、Ｘ軸移動機構１０７によって、保持テーブル１１０にセットされているヘッドユニット３０をＸ軸方向に移動させる。

次に、ステップＳ３では、認識装置１０４が一対の基準ピン５４，５４の他方の基準ピン５４に形成された基準マーク孔５６を認識することで、もう一方の基準マーク孔５６の位置を検出する。

次に、ステップＳ４では、ステップＳ１で認識した一方の基準マーク孔５６の位置と、ステップＳ３で認識したもう一方の基準マーク孔５６の位置とのＹ軸方向のずれ量が規格を満たすか否かを判定する。図８を参照して説明したように、一対の基準マーク孔５６，５６は、回動中心１０９Ｇを通り、Ｘ軸方向に延在する直線上であって、回動中心１０９Ｇを挟んで対称な位置にその中心が位置するように規定されている。即ち一方の基準マーク孔５６の位置と、他方の基準マーク孔５６の位置とのＹ軸方向のずれは、ヘッドユニット３０がθ方向に傾いていることにより発生する。

Ｙ軸方向のずれ量が規格を満たさない場合（ステップＳ４でＮＯ）は、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、回動機構１０９によって、保持テーブル１１０上のヘッドユニット３０をθ方向に回動させることで、ヘッドユニット３０の方向を調整する。上述したように、一対の基準マーク孔５６，５６は、回動中心１０９Ｇを挟んで略対称な位置に位置するため、基準マーク孔５６の一方がＹ軸方向のずれ量の半分程度移動するように回動させることで、Ｙ軸方向のずれを是正することができる。ステップＳ５の次にはステップＳ１に進み、ステップＳ１からステップＳ４を繰り返す。

Ｙ軸方向のずれ量が規格を満たす場合（ステップＳ４でＹＥＳ）は、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、予め取得してある基準位置データ上のマーク孔基準マーク２０５の位置に認識された基準マーク孔５６の位置が合致するように、Ｘ軸移動機構１０７と、Ｙ軸移動機構１０８と、を用いて、保持テーブル１１０上のヘッドユニット３０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。

次に、ステップＳ７では、認識装置１０４によって液滴吐出ヘッド４０の位置を検出する。液滴吐出ヘッド４０の検出は、液滴吐出ヘッド４０の吐出ノズル４２を、認識装置１０４によって認識することで行う。より詳細には、Ａノズル列４３Ａの一方の一番端の１番ノズル００１Ａ（図６参照）と他方の一番端の１８０番ノズル１８０Ａ（図６参照）とを認識する。１番ノズル００１Ａと１８０番ノズル１８０Ａとは、図６を参照して説明した、液滴吐出ヘッド４０における吐出ノズル４２の位置測定をする際に基準として用いた吐出ノズル４２である。

次に、ステップＳ８では、ステップＳ７で認識した１番ノズル００１Ａと１８０番ノズル１８０Ａとの位置データと、予め取得してある基準位置データ上の２個所のＡ基準マーク２０４Ａの位置データとを比較する。そして、１番ノズル００１Ａおよび１８０番ノズル１８０Ａの位置と２個所のＡ基準マーク２０４Ａの位置とのずれ量が、規格を満たすか否かを判定する。

ずれ量が規格を満たさない場合（ステップＳ８でＮＯ）は、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ヘッド補正装置１０２により、液滴吐出ヘッド４０の位置補正を行う。ヘッド補正装置１０２と認識装置１０４との位置関係は、認識装置１０４によって液滴吐出ヘッド４０の吐出ノズル４２を認識することができる位置に液滴吐出ヘッド４０が位置する場合には、ヘッド補正装置１０２の一対の調整ピン１２１，１２１は、液滴吐出ヘッド４０が固定された副ヘッド保持部材３３に形成された第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂに臨んで位置するような位置関係になっている。この位置で調整ピン上下機構によって一対の調整ピン１２１，１２１を下降させることで第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂに係合させる。

ピンＸ軸移動機構とピンＹ軸移動機構とによって、Ｘ軸およびＹ軸に平行な方向に第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂに係合させた一対の調整ピン１２１，１２１を移動させること、及び、ピン回動機構によってθ方向に回動させることで、ユニットプレート５１に仮装着された液滴吐出ヘッド４０を微少移動させる。液滴吐出ヘッド４０を微少移動させることで、認識した１番ノズル００１Ａおよび１８０番ノズル１８０Ａを、予め取得してある基準位置データ上の２個所のＡ基準マーク２０４Ａの位置に移動させる。これにより、液滴吐出ヘッド４０を、予め取得してある基準位置データ上の液滴吐出ヘッド４０の位置に移動させ、当該位置に位置決めする。

ステップＳ９の次には、一対の調整ピン１２１，１２１が、第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとに係合している状態を維持しながらステップＳ７に進み、ステップＳ７およびステップＳ８を繰り返す。

ずれ量が規格を満たす場合（ステップＳ８でＹＥＳ）は、この位置決め完了状態を維持しつつ、ステップＳ１０に進む。位置決め完了状態を維持するためには、一対の調整ピン１２１，１２１が、第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとに係合している状態を維持する。ステップＳ１０では、接着固定装置によって、接着剤孔３３ｃに接着剤を注入することによって、接着剤孔３３ｃの内面、及び接着剤孔３３ｃに臨む主ヘッド保持部材３２の面に接着剤を塗布することで、副ヘッド保持部材３３の主ヘッド保持部材３２への接着剤による接着固定を実行する。接着剤注入後、当該接着剤が略硬化するまで、一対の調整ピン１２１，１２１が、第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとに係合している状態を維持することで、接着剤が硬化する過程で変形することによる液滴吐出ヘッド４０の新たな位置ずれの発生を抑制する。

次に、ステップＳ１１では、ヘッドユニット３０の１２個の液滴吐出ヘッド４０の全てについて、位置決め及び接着固定が実行されたか否かを判定する。１２個の液滴吐出ヘッド４０の全てについて、位置決め及び接着固定が実行されていない場合（ステップＳ１１でＮＯ）は、ステップＳ７に進み、位置決め及び接着固定が実行されていない液滴吐出ヘッド４０について、ステップＳ７からステップＳ１１の各工程を繰り返して、それぞれの液滴吐出ヘッド４０について位置決め及び接着固定を実行する。

図５に示したヘッド４００ａからヘッド４００ｆとヘッド４０１ａからヘッド４０１ｆとは、ノズル列４３の延在方向が同じで、向きがθ方向に１８０度回転している。従って、ヘッド４００ａからヘッド４００ｆにおいては、図５又は図８の上側のノズル列４３がＡノズル列４３Ａであり、ヘッド４０１ａからヘッド４０１ｆにおいては、図５又は図８の下側のノズル列４３がＡノズル列４３Ａである。ヘッド４００ａからヘッド４００ｆまたはヘッド４０１ａからヘッド４０１ｆのいずれにおいても、Ａノズル列４３Ａの１番ノズル００１Ａと１８０番ノズル１８０Ａとを認識して、Ａ基準マーク２０４Ａの位置に位置合わせする。

１２個の液滴吐出ヘッド４０の全てについて、位置決め及び接着固定が完了していた場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）は、ヘッドユニット組立装置１００によるヘッドユニット３０の組立過程を終了する。

さらに、手作業によって、保持部材ねじ３８を用いて、副ヘッド保持部材３３を、主ヘッド保持部材３２に固定することで、図３を参照して説明したように、液滴吐出ヘッド４０がユニットプレート５１に固定される。

以下、実施形態の効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）液滴吐出ヘッド４０をユニットプレート５１に位置決め固定する際に、吐出ノズル４２の位置測定をする際に基準として用いた吐出ノズル４２である１番ノズル００１Ａと１８０番ノズル１８０ＡとをＡ基準マーク２０４Ａの位置に位置決めすることで、液滴吐出ヘッド４０をユニットプレート５１に位置決めする。これにより、液滴吐出ヘッド４０の形状ばらつきの影響を実質的に排除して、液滴吐出ヘッド４０を精度良く位置決めすることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、前記実施形態に限らない。本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。

（変形例１）前記実施形態においては、液滴吐出装置１におけるノズル列４３の延在方向は副走査方向（Ｙ軸方向）であったが、ノズル列４３の延在方向が副走査方向に一致することは必須ではない、ノズル列４３の延在方向は一定の角度で傾いた構成であってもよい。

（変形例２）前記実施形態においては、ヘッドユニット３０に設けられたヘッド４００ａからヘッド４００ｆとヘッド４０１ａからヘッド４０１ｆとは、ノズル列４３の延在方向が同じで、向きがθ方向に１８０度回転していたが、液滴吐出ヘッド４０のθ方向の向きが異なることは必須ではない。ヘッドユニット３０を構成する複数の液滴吐出ヘッド４０のθ方向の向きが全て同じであってもよい。

（変形例３）前記実施形態においては、基板Ｗと液滴吐出ヘッド４０との相対移動は、基板Ｗと液滴吐出ヘッド４０との双方が走査方向に移動することで実行されていたが、双方が移動することは必須ではない。走査は一方が固定されており、他方が主走査方向及び副走査方向に移動する構成であってもよい。

（変形例４）前記実施形態においては、基板Ｗと液滴吐出ヘッド４０との相対移動は、主走査方向及び副走査方向に相対移動する構成であったが、主走査方向及び副走査方向の両方向に相対移動することは必須ではない。基板Ｗの副走査方向全面にわたって吐出ノズル４２を形成し、主走査のみを行う構成であってもよい。

（変形例５）前記実施形態においては、１基のヘッドユニット３０の１２個の液滴吐出ヘッド４０について接着剤を用いる固定が完了した後に、保持部材ねじ３８を用いる副ヘッド保持部材３３の主ヘッド保持部材３２への固定を実行していたが、１２個の液滴吐出ヘッド４０について接着固定完了後に保持部材ねじ３８を用いるねじ固定を実行することは必須ではない。液滴吐出ヘッド４０一個所毎に、接着固定に続いてねじ固定を実行してもよい。

（変形例６）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド４０の位置を検出し、位置補正の必要がある場合に一対の調整ピン１２１，１２１を、第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとに係合させていたが、位置補正の必要がある場合にのみ係合させることは必須ではない。液滴吐出ヘッド４０の位置を検出するために吐出ノズル４２を認識する前に一対の調整ピン１２１，１２１を、第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとに係合させてもよい。位置補正が不要の場合であっても、一対の調整ピン１２１，１２１が、第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとに係合していることで、接着工程などにおいてずれが生ずることを抑制することができる。

（変形例７）前記実施形態においては、ヘッドユニット組立装置１００による組立工程は、接着剤を用いて接着固定することをもって終了していたが、接着固定完了後、再度液滴吐出ヘッド４０の位置確認を行っても良い。組立（液滴吐出ヘッド４０の位置調整）結果を検証することができることから、ヘッドユニット３０の信頼性が向上する。

（変形例８）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド４０のユニットプレート５１上の位置を規定する際などの基準として、基準ピン５４に形成された小孔である基準マーク孔５６を用いていたが、基準が孔であることは必須ではない。認識装置１０４によって明瞭に検出することができるものであればよい。微小経の突起の頂上を基準として用いてもよい。

（変形例９）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド４０のユニットプレート５１上の位置を規定する際などの基準として、基準ピン５４に形成された小孔である基準マーク孔５６を用いていたが、基準マーク孔５６を基準ピン５４に形成することは必須ではない。ユニットプレート５１に直接基準マーク孔５６を形成してもよい。ユニットプレート５１に直接基準マーク孔５６を形成することで、基準ピン５４の形状誤差の影響を排除して、より正確な位置に基準マーク孔５６を形成することができる。

液滴吐出装置の概構成を示す外観斜視図。 液滴吐出ヘッドをノズル形成プレート側から見た外観斜視図。 （ａ）ユニットプレートに取付けられた液滴吐出ヘッドをノズルプレート側からみた平面図。（ｂ）図３（ａ）にＡ−Ａで示した断面の断面図。 （ａ）基準ピンを基準マーク孔側から見た平面図。（ｂ）基準ピンの側面図。 キャリッジにおけるヘッドユニットの平面図。 吐出ノズルが形成された液滴吐出ヘッドのノズル形成面の平面図。 ヘッドユニット組立装置の構成を示す模式図。 保持テーブルと保持テーブルに載置されたヘッドユニットの平面図。 アライメントマスクの概略構成を示す平面図。 ヘッドユニット組立装置によるヘッドユニットの組立過程を示すフローチャート。

符号の説明

１…液滴吐出装置、００１Ａ…１番ノズル、００１Ｂ…１番ノズル、２０…キャリッジユニット、２１…キャリッジプレート、２２…キャリッジ、３０…ヘッドユニット、３２…主ヘッド保持部材、３３…副ヘッド保持部材、３３ａ…第一調整穴、３３ｂ…第二調整穴、４０…液滴吐出ヘッド、４２…吐出ノズル、４３…ノズル列、４３Ａ…Ａノズル列、４３Ｂ…Ｂノズル列、５１…ユニットプレート、５４…基準ピン、５６…基準マーク孔、１００…ヘッドユニット組立装置、１０１…ユニット移動装置、１０２…ヘッド補正装置、１０４…認識装置、１１０…保持テーブル、１２１…調整ピン、１８０Ａ…１８０番ノズル、１８０Ｂ…１８０番ノズル、２００…アライメントマスク、２０４…ヘッド基準マーク、２０４Ａ…Ａ基準マーク、２０４Ｂ…Ｂ基準マーク、２０４Ｃ…Ｃ基準マーク、２０５…マーク孔基準マーク、４００ａ，４００ｂ，４００ｃ，４００ｄ，４００ｅ，４００ｆ，４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ，４０１ｄ，４０１ｅ，４０１ｆ…ヘッド。

Claims (7)

1. 複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットの前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれを前記ユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定して前記ヘッドユニットを形成するヘッドユニット組立方法であって、
   前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれの液滴吐出ヘッドが有する複数の液滴吐出ノズルのうちの１以上の液滴吐出ノズルを測定基準として、前記液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定するヘッド測定工程と、
   前記測定基準とした前記液滴吐出ノズルを所定の位置に位置決めすることで、前記液滴吐出ヘッドを位置決めする位置決め工程と、を有することを特徴とするヘッドユニット組立方法。
2. 前記液滴吐出ヘッドは、複数の前記液滴吐出ノズルが整列した、１以上のノズル列を有し、
   前記ヘッド測定工程において、前記１以上のノズル列の中の第一のノズル列に含まれる１以上の前記液滴吐出ノズルを測定基準として、前記液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定すると共に、
   前記位置決め工程において、前記測定基準とした前記液滴吐出ノズルを所定の位置に位置決めすることで、前記第一のノズル列を有する前記液滴吐出ヘッドを位置決めすることを特徴とする、請求項１に記載のヘッドユニット組立方法。
3. 複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットの前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれを前記ユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定して前記ヘッドユニットを形成するヘッドユニット組立装置であって、
   前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれの液滴吐出ヘッドが有する複数の液滴吐出ノズルのうちの１以上の前記液滴吐出ノズルであって、前記液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定する際に測定基準とした第一の液滴吐出ノズルを所定の位置に位置決めすることで、前記液滴吐出ヘッドを位置決めすることを特徴とするヘッドユニット組立装置。
4. 前記液滴吐出ヘッドは、複数の前記液滴吐出ノズルが整列した、１以上のノズル列を有し、
   前記１以上のノズル列の中の、前記液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定する際に測定基準とした第一のノズル列を構成する１以上の前記液滴吐出ノズルを所定の位置に位置決めすることで、前記第一のノズル列を有する前記液滴吐出ヘッドを位置決めすることを特徴とする、請求項３に記載のヘッドユニット組立装置。
5. 複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットを備える液滴吐出装置であって、
   前記液滴吐出ヘッドは、前記液滴吐出ヘッドを前記ユニットプレートに位置決めするための基準点に対して、前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれの液滴吐出ヘッドが有する複数の液滴吐出ノズルのうちの１以上の液滴吐出ノズルであって、前記液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定する際に測定基準として用いられた１以上の前記液滴吐出ノズルが所定の位置に位置決めされることで、位置決めされていることを特徴とする液滴吐出装置。
6. 前記液滴吐出ヘッドは、複数の前記液滴吐出ノズルが整列した、１以上のノズル列を有し、
   前記１以上のノズル列の中の、前記液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定する際に測定基準とした第一のノズル列を構成する１以上の前記液滴吐出ノズルが所定の位置に位置決めされることで、前記第一のノズル列を有する前記液滴吐出ヘッドが位置決めされていることを特徴とする、請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記液滴吐出ヘッドの寸法精度を測定する際に基準として用いられる前記１以上の液滴吐出ノズルは第一の基準ノズルと第二の基準ノズルとであって、
   前記液滴吐出ヘッドは、前記第一の基準ノズルの中心点と前記第二の基準ノズルの中心点とを結ぶ直線が前記複数の液滴吐出ヘッドと描画対象とを相対的に移動させる複数の移動方向の中の第一の方向に対して一定の角度をなして前記ユニットプレートに取付けられており、
   前記ヘッドユニットの前記複数の液滴吐出ヘッドは、前記ユニットプレートの所定の位置に位置決めされた状態で、前記第一の基準ノズルの中心点から前記第二の基準ノズルの中心点に向かう方向が第一の方向である第一の液滴吐出ヘッドと、前記第一の基準ノズルの中心点から前記第二の基準ノズルの中心点に向かう方向が、前記第一の方向とは異なる第二の方向である第二の液滴吐出ヘッドと、を含むことを特徴とする、請求項５又は６に記載の液滴吐出装置。

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