JP2008279695A - インクジェットヘッドのアライメント方法、インクジェットヘッドのアライメント装置、アライメント治具およびヘッドユニットの組立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッドの外形精度が低い場合でも、簡単にアライメント作業を行うこと。
【解決手段】インクジェットヘッド３をＹ軸方向に移動させると共にＸ軸方向に離間して設けた２つの移動子７１，７２と、Ｘ軸方向に移動させる移動子５１とにより、インクジェットヘッド３をＸ・Ｙ・θ方向に移動させて、キャリッジプレート４にアライメントするインクジェットヘッド３のアライメント方法において、インクジェットヘッド３のＸ軸方向の１の辺に添接するＸ軸片４１及びＹ軸方向の１の辺に添接するＹ軸片４２を有して「Ｌ」字状に形成されると共に、Ｘ軸片４１及びＹ軸片４２が直角度を有し、且つＸ軸片４１及びＹ軸片４２における添接面及び移動子接触面がそれぞれ平面度を有するアライメント治具３２をインクジェットヘッド３に添接し、アライメント治具３２を介して３つの移動子を個々に作動させて、アライメントする。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェットヘッドをキャリッジプレートにアライメントするインクジェットヘッドのアライメント方法、インクジェットヘッドのアライメント装置、アライメント治具およびヘッドユニットの組立装置に関する。

従来、この種のインクジェットヘッドのアライメント方法として、取付けベース（キャリッジプレート）にインクジェットヘッドをＸ・Ｙ・θ方向にアライメントすべく、インクジェットの長辺の２箇所を押圧する第１押圧受機構および第２押圧受機構と、短辺を押圧する第３押圧受機構と、インクジェットヘッドを挟んで第１及び第２押圧受機構に対峙する第１ばねと、第３押圧受機構に対峙する第２ばねと、を備えたものが知られている（特許文献１（図５ｄ）参照）。このアライメント方法では、調整治具により、第１ばねに抗して第１押圧受機構および第２押圧受機構を、第２ばねに抗して第３押圧受機構を、それぞれインクジェットヘッドに接触させ進退させることで、インクジェットヘッドのアライメントを行っている。
特開２０００−１９０４６５号公報

しかしながら、従来のアライメント方法では、上記３つの押圧受機構をインクジェットヘッドに直接接触させてアライメントを行うため、インクジェットヘッドの短辺および長辺に微小な凹凸があると、アライメント作業が煩雑になる問題がある。例えば、第３押圧受機構によりインクジェットヘッドを長辺方向に移動調整した場合、第１押圧受機構および第２押圧受機構の突当て部分が凹部から凸部に移動することがある。このとき、第１・第２両押圧受機構による短辺方向の移動調整が完了していると、インクジェットヘッドの調整済みの短辺方向にくるいが生じ、再度、第１・第２押圧受機構による移動調整が必要になってしまい、効率的にアライメント作業を行うことができない。

本発明は、インクジェットヘッドの外形に微小な凹凸がある場合でも、簡単にインクジェットヘッドのアライメント作業を行うことができるインクジェットヘッドのアライメント方法、インクジェットヘッドのアライメント装置、アライメント治具およびヘッドユニットの組立装置を提供することを課題とする。

本発明のインクジェットヘッドのアライメント方法は、インクジェットヘッドをＹ軸方向に移動させると共にＸ軸方向に離間して設けた２つの移動子と、Ｘ軸方向に移動させる１つの移動子と、から成る３つの移動子を個々に作動させて、インクジェットヘッドをＸ・Ｙ・θ方向に移動させることにより、インクジェットヘッドを、これが組み付けられるキャリッジプレートにアライメントするインクジェットヘッドのアライメント方法において、インクジェットヘッドのＸ軸方向の１の辺に添接するＸ軸片およびＹ軸方向の１の辺に添接するＹ軸片を有して「Ｌ」字状に形成されると共に、Ｘ軸片およびＹ軸片が直角度を有し、且つＸ軸片およびＹ軸片における添接面および移動子接触面がそれぞれ平面度を有するアライメント治具を用い、インクジェットヘッドにアライメント治具を添接し、アライメント治具を介して３つの移動子を個々に作動させて、インクジェットヘッドをアライメントすることを特徴とする。

また、本発明のインクジェットヘッドのアライメント装置は、インクジェットヘッドを、これが組み付けられるキャリッジプレートにアライメントするインクジェットヘッドのアライメント装置において、インクジェットヘッドのＸ軸方向の１の辺に添接するＸ軸片およびＹ軸方向の１の辺に添接するＹ軸片を有して「Ｌ」字状に形成されると共に、Ｘ軸片およびＹ軸片が直角度を有し、且つＸ軸片およびＹ軸片における添接面および移動子接触面がそれぞれ平面度を有するアライメント治具と、アライメント治具のＸ軸片を介してインクジェットヘッドをＹ軸方向に移動させると共に、Ｘ軸方向に離間して設けた第１Ｙ軸移動子および第２Ｙ軸移動子と、第１Ｙ軸移動子および第２Ｙ軸移動子を個別に作動させるＹ軸移動機構と、アライメント治具のＹ軸片を介して前記インクジェットヘッドをＸ軸方向に移動させる１つのＸ軸移動子と、Ｘ軸移動子を作動させるＸ軸移動機構と、Ｙ軸移動機構およびＸ軸移動機構を制御し、インクジェットヘッドをＸ・Ｙ・θ方向に移動させてアライメントを行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。

これらの構成によれば、Ｘ軸片およびＹ軸片が直角度を有し、且つＸ軸片およびＹ軸片における添接面および移動子接触面がそれぞれ平面度を有する「Ｌ」字状のアライメント治具を介して、３つの移動子を個々に作動させるので、インクジェットヘッドの外形精度が低い場合でも、簡単にインクジェットヘッドのアライメント作業を行うことができる。すなわち、インクジェットヘッドの側面に微小な凹凸がある場合であっても、平面度を有する添接面が凹凸を受け止めると共に、平面度を有する移動子接触面に３つの移動子が突き当てられるため、例えば、両Ｙ軸移動子を移動子接触面に突当てながらＸ軸移動子を作動させても、両Ｙ軸移動子の突当て部分に対し、アライメント治具がスライドするだけとなり、両Ｙ軸移動子を介してインクジェットヘッドの位置ずれが生じない。これにより、効率的にアライメント作業を行うことができる。

この場合、インクジェットヘッドをＹ軸移動機構に向かってＹ軸方向に付勢するＹ軸付勢機構と、インクジェットヘッドをＸ軸移動機構に向かってＸ軸方向に付勢するＸ軸付勢機構と、を更に備えたことが好ましい。

この構成によれば、インクジェットヘッドを挟んで、Ｘ軸付勢機構とＸ軸移動機構とがバランスし、またＹ軸付勢機構とＹ軸移動機構とがバランスする。このため、移動子の押し引き動作に伴い、インクジェットヘッドをＸ軸方向およびＹ軸方向へ進退させることができるので、より効率良くアライメント作業を行うことができる。

これらの場合、Ｙ軸移動機構は、第１Ｙ軸移動子をＹ軸方向に移動させる第１アクチュエータと、第１Ｙ軸移動子、第２Ｙ軸移動子および第１アクチュエータを搭載した移動ステージと、移動ステージを移動させる第２アクチュエータと、を有していることが好ましい。

この構成によれば、第１アクチュエータにより第１Ｙ軸移動子のみをＹ軸方向に移動すれば、インクジェットヘッドをθ方向に角度回転させて、θ方向へのアライメントを行うことができる。また、第２アクチュエータにより移動ステージを移動すれば、第１Ｙ軸移動子および第２Ｙ軸移動子を介してインクジェットヘッドをＹ方向に平行移動させて、Ｙ方向へのアライメントを行うことができる。これにより、インクジェットヘッドのＹ方向およびθ方向におけるアライメント動作を、効率良く行うことができる。

これらの場合、第１Ｙ軸移動子および第２Ｙ軸移動子は、それぞれＸ軸片に対しＸ軸方向に移動自在に連結され、Ｘ軸移動子は、Ｙ軸片に対しＹ軸方向に移動自在に連結されていることが好ましい。

この構成によれば、３つの移動子とアライメント治具とを一体的に連結しておくことができ、３つの移動子の機能を損なうことなく、アライメント治具を取り扱い易いものとすることができる。

本発明のアライメント治具は、上記したインクジェットヘッドのアライメント方法、または上記したインクジェットヘッドのアライメント装置に用いられることを特徴とする。

この構成によれば、安価かつ単純な構成で、効率的なインクジェットヘッドのアライメント作業を実現することができる。

本発明のヘッドユニットの組立装置は、インクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジプレートとから成るヘッドユニットの組立装置であって、上記したインクジェットヘッドのアライメント装置と、アライメント後のインクジェットヘッドをキャリッジプレートに固定するヘッド固定装置と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、インクジェットヘッドをキャリッジプレートに精度良く固定することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドのアライメント装置（以下、「アライメント装置」と言う。）を備えたヘッドユニットの組立装置（以下、「組立装置」と言う。）について説明する。この組立装置は、インクジェットヘッドとこれが搭載されるキャリッジプレートとから成るヘッドユニットの組立装置であって、アライメント治具を介して、複数のインクジェットヘッドのキャリッジプレートへの組付け作業を、アライメントおよび固定の手順で１つずつ行うものである。なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、３つのインクジェットヘッドをキャリッジプレートに組付ける場合を例に挙げて説明する。

先ず、図１を参照して、組立装置の組立対象であるヘッドユニット２について説明する。同図に示すように、ヘッドユニット２は、３つのインクジェットヘッド３と、これらインクジェットヘッド３が搭載されるキャリッジプレート４と、で構成されている。

インクジェットヘッド３は、ヘッド基板と共にインク導入口を有する方形箱状のインク導入部５と、ノズル面６を有する方形箱状のヘッド本体７と、インク導入部５およびヘッド本体７の境界部分に設けられ、キャリッジプレート４に固定される角形フランジ状の固定部８と、で構成されている。キャリッジプレート４にインクジェットヘッド３を組み付ける場合には、キャリッジプレート４およびインクジェットヘッド３を上下反転させ、インクジェットヘッド３を、そのインク導入部５を下にして、キャリッジプレート４に対して上方から装着して、作業を行う。

固定部８は、四隅に形成された４つのネジ用挿通孔９と、各ネジ用挿通孔９の近傍に設けられた４つの接着剤注入口１０と、を有している。各接着剤注入口１０には、インクジェットヘッド３をキャリッジプレート４に仮固定するための接着剤が注入され、ネジ用挿通孔９には、後述するキャリッジプレート４のネジ孔１４に螺合する本固定用の固定ネジ１７が挿通する。この場合、ネジ用挿通孔９は、いわゆるバカ孔となっており、固定ネジ１７との間に生ずる間隙の範囲内において、インクジェットヘッド３のアライメントが為される。また、固定部８の長辺および短辺には、後述するアライメント治具３２が添接されて、インクジェットヘッド３のアライメントが行われる（詳細は後述する）。

ヘッド本体７のノズル面６には、２本のノズル列１１，１１が相互に平行かつキャリッジプレート４の延在方向（長辺方向）に平行に列設されており、各ノズル列１１は、等ピッチで並べた多数のノズル１２で構成されている。この２つのノズル列１１，１１は、製造段階で相互の位置精度が保証されているため、最外端の２つのノズル１２ａ，１２ａを、インクジェットヘッド３のアライメントにおける基準位置にしている。そして、各インクジェットヘッド３は、２つのノズル１２ａ，１２ａを基準にしてＸ・Ｙ・θ方向に位置決めされる（詳細は後述する）。この場合、一方のノズル列１１の最外端の２つのノズル１２ａ，１２ａ近傍に基準位置となるマークを設けるようにしてもよい。

キャリッジプレート４は、長辺方向に横長の板状に形成され、３つのインクジェットヘッド３が装着される３つの装着開口１３が長辺方向に等間隔に設けられている。各装着開口１３は、これに遊挿されるインク導入部５に比してわずかに大きく形成され、アライメントの際のインクジェットヘッド３の微小移動を許容する。各装着開口１３の開口縁部には、上記ネジ用挿通孔９に対応する４つのネジ孔１４が設けられており、各ネジ孔１４には、上記のネジ用挿通孔９を貫通した固定ネジ１７が螺合する。なお、以下の説明では、キャリッジプレート４の長辺方向をＸ軸方向とし、長辺方向に直交する短辺方向をＹ軸方向として説明を進める。

図２に示すように、組立装置１は、複数のインクジェットヘッド３のアライメントを行うアライメント装置２１と、アライメント装置２１によりアライメントが完了したインクジェットヘッド３を仮固定および本固定する固定装置２２と、アライメント装置２１によるアライメント位置にヘッドユニット２を移動させる移動装置２３と、アライメント装置２１および固定装置２２を制御する制御装置２４と、を備えている。この組立装置１は、移動装置２３によりヘッドユニット２をアライメント位置に臨ませて、アライメント装置２１によりアライメントを行い、固定装置２２によりアライメント完了後のインクジェットヘッド３をキャリッジプレート４に対して固定する。

図２および図３に示すように、アライメント装置２１は、キャリッジプレート４の上側から臨みインクジェットヘッド３のノズル１２を認識する画像認識カメラ（画像認識手段）３１と、アライメント対象となるインクジェットヘッド３に添接するアライメント治具３２と、アライメント治具３２を介してインクジェットヘッド３をＸ方向に移動調整するＸ軸調整ユニット３３と、アライメント治具３２を介してインクジェットヘッド３をＹおよびθ方向に移動および角度調整するＹ軸調整ユニット３４と、これら構成装置を支持する図外の機台と、で構成されている。このアライメント装置２１では、１番目のインクジェットヘッド３のアライメントを、キャリッジプレート４に形成したマークを基準に行うと共に、２番目以降のインクジェットヘッド３のアライメントを、組付け作業が完了し且つ隣接する１のインクジェットヘッド３の最外端の２つのノズル１２ａ，１２ａを基準に行う。

画像認識カメラ３１は、インクジェットヘッド３の上方に固定的に設けたＣＣＤまたはＣＭＯＳの一対のカメラで構成されており、インクジェットヘッド３の最外端の２つのノズル１２ａ，１２ａを同時に撮像する（図２（ｂ）参照）。アライメントの基準となるマークあるいは２つのノズル１２ａ，１２ａの撮像結果は、画像処理後、制御装置２４のディスプレイに位置決めポイントとして表示され、このポイントにアライメント対象となる２つのノズル１２ａ，１２ａの撮像結果が重ねて表示される。すなわち、インクジェットヘッド３を移動させて、この位置決めポイントに２つのノズル１２，１２を合わせ込むことでアライメントが行われる。

アライメント治具３２は、インクジェットヘッド３の固定部８の側面に添接させて用いられる調整治具であり、固定部８のＸ軸方向の１の辺に添接するＸ軸片４１と、固定部８のＹ軸方向の１の辺に添接するＹ軸片４２と、を有して平面視「Ｌ」字状に形成されている（図３（ａ）参照）。Ｘ軸片４１は、固定部８の端面に添接するＸ軸添接面４３と、固定部８の縁部に載るＸ軸載置面４４とを有し、断面逆「Ｌ」字状に形成されている（図３（ｂ）参照）。また、Ｘ軸片４１の外側は、後述する第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２が突き当てられるＸ軸接触面（移動子接触面）４５となっている。

同様に、Ｙ軸片４２は、固定部８の端面に添接するＹ軸添接面４６と、固定部８の縁部に載るＹ軸載置面４７とを有し、断面逆「Ｌ」字状に形成されている。また、Ｙ軸片４２の外側は、後述するＸ軸移動子５１が突き当てられるＹ軸接触面（移動子接触面）４８となっている。この場合、Ｘ軸添接面４３とＹ軸添接面４６とは、高い精度の直角度を有し、かつＸ軸添接面４３およびＹ軸添接面４６は、それぞれ高い精度の平面度を有している。同様に、Ｘ軸接触面４５とＹ軸接触面４８とは、高い精度の直角度を有し、かつＸ軸接触面４５およびＹ軸接触面４８は、それぞれ高い精度の平面度を有している。このように構成されたアライメント治具３２は、Ｘ軸添接面４３およびＹ軸添接面４６を固定部８に突き当て、Ｘ軸載置面４４およびＹ軸載置面４７で、固定部８に載せ込むようにして用いられる。

Ｘ軸調整ユニット３３は、アライメント治具３２のＹ軸片４２に当接する１つのＸ軸移動子５１と、Ｘ軸移動子５１をＸ軸方向に作動（移動）させるＸ軸移動機構５２と、インクジェットヘッド３を挟んでＸ軸移動子５１の反対側に設けられ、インクジェットヘッド３をＸ軸移動子５１に向かってＸ軸方向に付勢するＸ軸付勢機構５３と、を有している（図２参照）。

図４に示すように、Ｘ軸移動子５１は、丸棒状に形成され、基端側でＸ軸移動機構５２に保持されている。Ｘ軸移動子５１の先端部は半球形に形成され、アライメント治具３２に点接触するようになっている。

Ｘ軸移動機構５２は、Ｘ軸移動子５１を保持するＸ軸スライドブロック５５と、Ｘ軸スライドブロック５５をＸ軸方向に作動させるＸ軸アクチュエータ５６と、Ｘ軸スライドブロックをＸ軸方向にスライド自在に搭載すると共にＸ軸アクチュエータ５６を搭載するＸ軸ベース５７と、を有している。Ｘ軸アクチュエータ５６は、ステッピングモータ等で構成されており、その主軸には雄ネジ５８が螺刻されている。一方、Ｘ軸スライドブロック５５のＸ軸アクチュエータ５６側には、上記の雄ネジ５８が螺合する雌ネジ部材５９が突設されている。Ｘ軸アクチュエータ５６が正逆回転すると、主軸の雄ネジ５８が正逆回転し、雌ネジ部材５９を介してＸ軸スライドブロック５５が進退する。これにより、Ｘ軸移動子５１がＸ軸方向に微小に進退する。また、Ｘ軸ベース５７は、後述するＹ軸移動機構７３の支持ベース８６と共に共通ベース６０上に配設されており、共通ベース６０は、上記の機台に支持され、オーバーハングの状態でヘッドユニット２に臨んでいる（図２参照）。

Ｘ軸付勢機構５３は、Ｘ軸付勢ベース６１と、Ｘ軸付勢ベース６１に突設したＸ軸バネ支持部材６２と、Ｘ軸バネ支持部材６２に取り付けたＸ軸圧縮バネ６３と、Ｘ軸圧縮バネ６３の先端に連結され、インクジェットヘッド３に突き当てられるＸ軸突当て板６４と、を有している。Ｘ軸圧縮バネ６３は、Ｘ軸突当て板６４を介してインクジェットヘッド３（の固定部８）をＸ軸移動子５１に向かってＸ軸方向に付勢する。これにより、インクジェットヘッド３を挟んで、Ｘ軸付勢機構５３の付勢力とＸ軸移動機構５２の押圧力とが拮抗し、Ｘ軸移動子５１の進退動作に伴い、インクジェットヘッド３をＸ軸方向へ確動的に進退させるようになっている（アライメント）。なお、Ｘ軸付勢機構５３は、後述するＹ軸付勢機構７４と共に共通付勢ベース７６上に配設されており、共通付勢ベース７６は、上記の機台に支持され、オーバーハングの状態でヘッドユニット２に臨んでいる（図２参照）。

図５に示すように、Ｙ軸調整ユニット３４は、Ｘ軸方向に相互に離間して設けられた第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２と、第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２を個別且つ同時に作動（移動）させるＹ軸移動機構７３と、インクジェットヘッド３を挟んで第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２の反対側に設けられたＹ軸付勢機構７４と、を有している。第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２は、上記Ｘ軸移動子５１と同様に、それぞれ丸棒状に形成され、両移動子７１，７２の先端部は半球形に形成され、アライメント治具３２にそれぞれ点接触するようになっている。

Ｙ軸移動機構７３は、第１Ｙ軸移動子７１を保持する第１スライドブロック８１と、第２Ｙ軸移動子７２を保持する保持ブロック８２と、第１スライドブロック８１をＹ軸方向に作動させる第１アクチュエータ８３と、保持ブロック８２を搭載すると共に、第１スライドブロック８１をＹ軸方向にスライド自在に搭載する移動ステージ８４と、移動ステージ８４をＹ軸方向に移動させる第２アクチュエータ８５と、移動ステージ８４をＹ軸方向に移動自在に支持する支持ベース８６と、を有している。

第１アクチュエータ８３は、ステッピングモータ等で構成されており、その主軸には雄ネジ８７が螺刻されている。一方、第１スライドブロック８１の第１アクチュエータ８３側には、上記の雄ネジ８７が螺合する雌ネジ部材８８が突設されている。第１アクチュエータ８３が正逆回転すると、主軸の雄ネジ８７が正逆回転し、雌ネジ部材８８を介して第１スライドブロック８１が進退する。これにより、第１Ｙ軸移動子７１がＹ軸方向に微小に進退する。すなわち、第１アクチュエータ８３の駆動により、第１Ｙ軸移動子７１のみがＹ軸方向に進退し、アライメント治具３２を介してインクジェットヘッド３をθ方向に角度回転させる。

第２アクチュエータ８５は、ステッピングモータ等で構成されており、その主軸には雄ネジ８９が螺刻されている。一方、移動ステージ８４の第２アクチュエータ８５側には、上記の雄ネジ８９が螺合する雌ネジ部材９０が突設されている。第２アクチュエータ８５が正逆回転すると、主軸の雄ネジ８９が正逆回転し、雌ネジ部材９０を介して移動ステージ８４が進退する。これにより、第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２が同時にＹ軸方向に微小に進退する。すなわち、第２アクチュエータ８５の駆動により、第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２がＹ軸方向に平行移動し、アライメント治具３２を介してインクジェットヘッド３をＹ軸方向に移動させる。

Ｙ軸付勢機構７４は、Ｙ軸付勢ベース９１と、Ｙ軸付勢ベース９１に突設したＹ軸バネ支持部材９２と、Ｙ軸バネ支持部材９２に取り付けたＹ軸圧縮バネ９３と、Ｙ軸圧縮バネ９３の先端に連結され、インクジェットヘッド３に突き当てられるＹ軸突当て板９４と、を有している。Ｙ軸圧縮バネ９３は、Ｙ軸突当て板９４を介してインクジェットヘッド３（の固定部８）を両Ｙ軸移動子７１，７２に向かってＹ軸方向に付勢する。これにより、インクジェットヘッド３を挟んで、Ｙ軸付勢機構７４の付勢力とＹ軸移動機構７３の押圧力とが拮抗し、各Ｙ軸移動子７１，７２の進退動作に伴い、インクジェットヘッド３をＹ軸方向へ確動的に進退させるようになっている（アライメント）。

上記のように構成されたアライメント装置２１によるインクジェットヘッド３のアライメントは、画像認識カメラ３１による撮像結果に基づいて、Ｘ軸調整ユニット３３、Ｙ軸調整ユニット３４およびアライメント治具３２を協働させ、インクジェットヘッド３をＸ・Ｙ・θ方向に移動調整することにより行われる。例えば、画像認識カメラ３１の撮像結果により、アライメントの基準となる最外端の２つのノズル１２ｂ，１２ｂが図６（ａ）に示す位置である場合、Ｘ軸移動子５１を進退させると共に、第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２を進退させ、対象となるインクジェットヘッド３の最外端の２つのノズル１２ｃ，１２ｃを、上記基準となる２つのノズル１２ｂ，１２ｂの位置に合致させるように、インクジェットヘッド３を移動調整する（図６（ｂ）参照）。この場合、３つの移動子５１，７１，７２が接触する移動子接触面４５，４８は高い精度で平面度を有しているので、Ｘ・Ｙ・θ方向のどの方向から移動調整を開始しても、アライメント治具３２がスライドするだけで、調整完了済みの方向にくるいが生じることがない。これにより、アライメント作業を効率良く行うことができる。

図２に示すように、ヘッドユニット２を移動させる移動装置２３は、キャリッジプレート４を位置決め状態で載置するセットテーブル１０１と、セットテーブル１０１をＸ軸方向に移動自在に支持する移動支持ベース１０２と、リードねじを介してセットテーブル１０１をＸ軸方向に移動に移動させるモータ（図示省略）と、を有している。セットテーブル１０１は、キャリッジプレート４より一回り大きい方形の枠状に形成されており、下方に突出するインクジェットヘッド３のインク導入部５に干渉することのない構造になっている。そして、モータの駆動により、セットテーブル１０１を介してセットされたキャリッジプレート４を所望のアライメント位置にまで移動させ、アライメントおよび固定作業が行われる。

固定装置２２は、アライメントが完了したインクジェットヘッド３をキャリッジプレート４に固定するものであり、接着剤を上記の接着剤注入口１０に注入するシリンジユニット１０５と、固定ネジ１７を、ネジ用挿通孔９を介してネジ孔１４に締めつけるネジ締めユニット１０６と、を有している。アライメント後のインクジェットヘッド３は、シリンジユニット１０５によりその接着剤注入口１０に接着剤を注入することにより、仮固定される。また、インクジェットヘッド３は、接着剤硬化後、ネジ締めユニット１０６により固定ネジ１７を締結することにより、本固定される（図７参照）。なお、接着剤は、ヘッドユニット２の効率的な組付けの点から瞬間接着剤を用いることが好ましい。

制御装置２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により主要部が構成され、Ｘ軸調整ユニット３３、Ｙ軸調整ユニット３４および画像認識カメラ３１によるインクジェットヘッド３のＸ・Ｙ・θ方向への移動（アライメント動作）を制御すると共に、固定装置２２による固定動作を制御する（図２（ｂ）参照）。

次に、図７を参照して、インクジェットヘッド３のアライメントから固定までの一連の動作について説明する。本実施形態では、インクジェットヘッド３のキャリッジプレート４への組付けを、左部のものからアライメントおよび固定の手順で１つずつ行うものとして説明する。

先ず、１個目のインクジェットヘッド３を、キャリッジプレート４左部の装着開口１３に投入し（図７（ａ）参照）、画像認識カメラ３１、Ｘ軸調整ユニット３３、Ｙ軸調整ユニット３４およびアライメント治具３２を協働させて、第１キャリッジプレート４に形成されたマーク或いは図外のアライメントマスクを基準に、アライメントを行う。次に、アライメントが完了した１個目のインクジェットヘッド３に対し、固定装置２２により、各接着剤注入口１０に接着剤を注入して仮固定を行い（図７（ｂ）参照）、各ネジ孔１４に各固定ネジ１７を締め付けて本固定する（図７（ｃ）参照）。

次に、移動装置２３により、ヘッドユニット２を移動させた後、２個目のインクジェットヘッド３を、キャリッジプレート４の中央の装着開口１３に投入する。続いて、画像認識カメラ３１が、固定が完了した１個目のインクジェットヘッド３の最外端の２つのノズル１２ａ，１２ａを撮像する（図７（ｄ）参照）。そして、この最外端の２つのノズル１２ａ，１２ａを基準にして、上記同様にＸ軸調整ユニット３３、Ｙ軸調整ユニット３４およびアライメント治具３２により、２個目のインクジェットヘッド３の最外端の２つのノズル１２ｂ，１２ｂを合わせ込む。アライメントが完了後、上記と同様に、固定装置２２により、２個目のインクジェットヘッド３の仮固定および本固定する。３個目のインクジェットヘッド３についても、固定が完了した２個目のインクジェットヘッド３の最外端の２つのノズル１２ｂ，１２ｂを基準にして、上記同様にアライメントおよび固定作業を行う。

以上のように、本実施形態によれば、インクジェットヘッド３の側面に微小な凹凸がある場合でも、アライメント治具３２の平面度を有する添接面４３，４６が凹凸を受け止めると共に、平面度を有する移動子接触面４５，４８に３つの移動子５１，７１，７２が突き当てられるため、簡単にインクジェットヘッド３のアライメント作業を行うことができる。

次に、図８を参照して、第２実施形態に係る組立装置１について説明する。本実施形態の組立装置１では、アライメント装置２１を構成するＸ軸移動子５１、第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２が、アライメント治具３２に一体的に連結されている点のみが、上記第１実施形態の構成と異なっている。すなわち、Ｘ軸移動子５１がアライメント治具３２のＹ軸片４２にＹ軸方向に移動自在に連結され、第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２がＸ軸片４１に対してＸ軸方向に移動自在に連結されている。例えば、Ｘ軸移動子５１（第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２も同じ）の下側に連結部材１１１を固定し、連結部材１１１の先端部に設けた摺動子１１２を、アライメント治具３２の下面に形成したアリ溝１１３に摺動自在に係合するようにする。

これにより、３つの移動子５１，７１，７２の機能を損なうことなく、アライメント治具３２を取り扱い易いものとすることができる。特に、複数のインクジェットヘッド３を固定する場合には、３つの移動子５１，７１，７２およびアライメント治具３２をアライメントが完了した状態を維持して、次のアライメント対象のインクジェットヘッド３に臨ませることができるので、効率良くアライメント作業を行うことができる。

なお、上記のＸ軸移動機構５２およびＹ軸移動機構７３をマイクロヘッド等により構成し、手動で操作する構成にしてもよい。また、第１Ｙ軸移動子７１および第２Ｙ軸移動子７２を個別に作動させる構成としてもよい。

ヘッドユニットの外観斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る組立装置の平面模式図であり、（ｂ）は、組立装置を側面から見た模式図である。 （ａ）は、アライメント治具廻りの平面模式図であり、（ｂ）は、アライメント治具廻りを側面から見た模式図である。 （ａ）は、Ｘ軸移動機構の平面模式図であり、（ｂ）は、Ｘ軸移動機構を側面から見た模式図である。 （ａ）は、Ｙ軸移動機構の平面模式図であり、（ｂ）は、Ｙ軸移動機構を側面から見た模式図である。 アライメント装置のアライメント動作を説明するための模式図である。 インクジェットヘッドのアライメントから固定までの一連動作について説明するための図である。 第２実施形態に係る移動子およびアライメント治具を側面から見た模式図である。

符号の説明

１…組立装置 ３…インクジェットヘッド ４…キャリッジプレート ２１…アライメント装置 ２４…制御手段 ３２…アライメント治具 ４１…Ｘ軸片 ４２…Ｙ軸片 ４３，４６…添接面 ４５，４８…移動子接触面 ５１…Ｘ軸移動子 ５２…Ｘ軸移動機構 ５３…Ｘ軸付勢機構 ７１…第１Ｙ軸移動子 ７２…第２Ｙ軸移動子 ７３…Ｙ軸移動機構 ７４…Ｙ軸付勢機構 ８３…第１アクチュエータ ８４…移動ステージ ８５…第２アクチュエータ

Claims (7)

1. インクジェットヘッドをＹ軸方向に移動させると共にＸ軸方向に離間して設けた２つの移動子と、Ｘ軸方向に移動させる１つの移動子と、から成る３つの移動子を個々に作動させて、前記インクジェットヘッドをＸ・Ｙ・θ方向に移動させることにより、前記インクジェットヘッドを、これが組み付けられるキャリッジプレートにアライメントするインクジェットヘッドのアライメント方法において、
   前記インクジェットヘッドのＸ軸方向の１の辺に添接するＸ軸片およびＹ軸方向の１の辺に添接するＹ軸片を有して「Ｌ」字状に形成されると共に、Ｘ軸片およびＹ軸片が直角度を有し、且つＸ軸片およびＹ軸片における添接面および移動子接触面がそれぞれ平面度を有するアライメント治具を用い、
   前記インクジェットヘッドに前記アライメント治具を添接し、前記アライメント治具を介して前記３つの移動子を個々に作動させて、前記インクジェットヘッドをアライメントすることを特徴とするインクジェットヘッドのアライメント方法。
2. インクジェットヘッドを、これが組み付けられるキャリッジプレートにアライメントするインクジェットヘッドのアライメント装置において、
   前記インクジェットヘッドのＸ軸方向の１の辺に添接するＸ軸片およびＹ軸方向の１の辺に添接するＹ軸片を有して「Ｌ」字状に形成されると共に、Ｘ軸片およびＹ軸片が直角度を有し、且つＸ軸片およびＹ軸片における添接面および移動子接触面がそれぞれ平面度を有するアライメント治具と、
   前記アライメント治具のＸ軸片を介して前記インクジェットヘッドをＹ軸方向に移動させると共に、Ｘ軸方向に離間して設けた第１Ｙ軸移動子および第２Ｙ軸移動子と、
   前記第１Ｙ軸移動子および前記第２Ｙ軸移動子を個別に作動させるＹ軸移動機構と、
   前記アライメント治具のＹ軸片を介して前記インクジェットヘッドをＸ軸方向に移動させる１つのＸ軸移動子と、
   前記Ｘ軸移動子を作動させるＸ軸移動機構と、
   前記Ｙ軸移動機構および前記Ｘ軸移動機構を制御し、前記インクジェットヘッドをＸ・Ｙ・θ方向に移動させてアライメントを行う制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドのアライメント装置。
3. 前記インクジェットヘッドを前記Ｙ軸移動機構に向かってＹ軸方向に付勢するＹ軸付勢機構と、
   前記インクジェットヘッドを前記Ｘ軸移動機構に向かってＸ軸方向に付勢するＸ軸付勢機構と、を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッドのアライメント装置。
4. 前記Ｙ軸移動機構は、前記第１Ｙ軸移動子をＹ軸方向に移動させる第１アクチュエータと、
   前記第１Ｙ軸移動子、前記第２Ｙ軸移動子および第１アクチュエータを搭載した移動ステージと、
   前記移動ステージをＹ軸方向に移動させる第２アクチュエータと、を有していることを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェットヘッドのアライメント装置。
5. 前記第１Ｙ軸移動子および前記第２Ｙ軸移動子は、それぞれ前記Ｘ軸片に対しＸ軸方向に移動自在に連結され、
   前記Ｘ軸移動子は、前記Ｙ軸片に対しＹ軸方向に移動自在に連結されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のインクジェットヘッドのアライメント装置。
6. 請求項１に記載のインクジェットヘッドのアライメント方法、または請求項２ないし５のいずれかに記載のインクジェットヘッドのアライメント装置に用いられることを特徴とするアライメント治具。
7. インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジプレートとから成るヘッドユニットの組立装置であって、
   請求項２ないし５のいずれかに記載のインクジェットヘッドのアライメント装置と、
   アライメント後の前記インクジェットヘッドを前記キャリッジプレートに固定するヘッド固定装置と、を備えたことを特徴とするヘッドユニットの組立装置。

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