JP2009069093A - Correction method for aging shift amount of reference value - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークをアライメント(位置決め)する等ワークに付与する物理量を決める
際に基準とする物理量基準値(基準位置等)が複数のワークの物理量を決めている間に経
時的に変化したことを推定して、その物理量決め補正値を求める基準値の経時変化シフト
量の補正方法に関するものである。
In the present invention, a physical quantity reference value (reference position, etc.) used as a reference when determining a physical quantity to be applied to a workpiece, such as alignment (positioning) of the workpiece, has changed over time while determining physical quantities of a plurality of workpieces. This is related to a method for correcting a shift amount with time of a reference value for obtaining a correction value for determining a physical quantity.
従来、例えばプリンタ等では、複数(多数)の液滴吐出ヘッドを単一のキャリッジに搭
載してなるヘッドユニットを用いている。この種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、液晶表示装置や有機EL
表示装置等のカラーフィルター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、液
滴吐出ヘッド自体の性能に加え、平面内におけるノズル(ノズル列)の位置精度(組み付
け精度)やその前提となるキャリッジの位置精度に、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、液滴吐出ノズルの寿命が短くなり、液滴吐出ヘッドの頻繁
な交換も考慮する必要がある。
Conventionally, for example, a printer or the like uses a head unit in which a plurality of (many) droplet discharge heads are mounted on a single carriage. Since this type of droplet discharge head can selectively discharge minute droplets from the nozzle row with high accuracy, it can be used in liquid crystal display devices and organic EL devices.
It can be applied to the manufacture of color filters such as display devices, and is also expected to be applied to manufacturing apparatuses for various electronic devices and optical devices. Considering such applied technology, in addition to the performance of the droplet discharge head itself, high accuracy is required for the positional accuracy (assembly accuracy) of the nozzles (nozzle rows) in the plane and the positional accuracy of the carriage that is the prerequisite. The Further, depending on the liquid to be ejected, the life of the droplet ejection nozzle is shortened, and frequent replacement of the droplet ejection head needs to be considered.
このため従来、例えば特許文献1に示すように、複数の液滴吐出ヘッドを単一のキャリ
ッジに精度良く組み付けていくことができるヘッドユニットの組立装置及び方法が提案さ
れている。このヘッドユニットの組立方法は、ヘッド保持部材に保持された複数の液滴吐
出ヘッドを前記ヘッド保持部材を介して単一のキャリッジに仮装着したヘッドユニットと
、前記キャリッジの位置および前記キャリッジに搭載される各液滴吐出ヘッドの位置をパ
ターン形成したアライメントマスクとを用意し、まず前記アライメントマスクを組立装置
にセットしてアライメントマスクにパターン形成したキャリッジの位置および各液滴吐出
ヘッドの位置(これらの位置が基準位置である)をそれぞれ認識手段(認識カメラ)で画
像認識し、次に前記アライメントマスクに代えて前記各液滴吐出ヘッドを搭載したキャリ
ッジを組立装置にセットして実際のキャリッジの位置および各液滴吐出ヘッドの位置をそ
れぞれ前記認識手段で画像認識し、次に前記認識手段の認識結果に基づいて、前記キャリ
ッジを保持する移動手段を駆動してキャリッジの位置決めを行い、次に補正手段によって
前記位置決めしたキャリッジに対し前記各ヘッド保持部材を介して前記各液滴吐出ヘッド
の位置を調整して位置決めし、次に固定手段によって前記位置決めした各液滴吐出ヘッド
を各ヘッド保持部材を介して前記キャリッジに固定するというものである。以上のように
してヘッドユニットを組み立てていけば、キャリッジの位置および前記キャリッジに搭載
される各液滴吐出ヘッドの位置を、アライメントマスクに形成したこれら位置を示すパタ
ーン(基準位置)とぴったり一致した位置とすることができるので、精度の良いヘッドユ
ニットの製造が行える。ここで前記複数の液滴吐出ヘッドを単一のキャリッジに取り付け
てなるヘッドユニットをワークといい、また前記アライメントマスクと認識手段とをキャ
リブレーション手段という。
For this reason, conventionally, as shown in
しかしながら、上記方法においては、上述のように、予めアライメントマスクや認識手
段等からなるキャリブレーション手段を用いてワークをアライメントするための基準位置
を決定しておき、この基準位置に対して、ワークを枚葉的にアライメントしていくので、
キャリブレーション手段である認識手段等の加熱等によって、測定する基準位置に経時的
なずれが生じ、このずれた基準位置に基いてセットしているワークのアライメントにもズ
レが生じてくる恐れがあった。
However, in the above method, as described above, a reference position for aligning the workpiece is determined in advance using calibration means such as an alignment mask and a recognition means, and the workpiece is moved with respect to this reference position. Because it aligns in a single wafer,
Due to the heating of the recognition means, which is the calibration means, the reference position to be measured will shift over time, and the workpiece alignment set based on this shifted reference position may also shift. It was.
この問題を解決するには、ワークをアライメントする毎に、その都度、前記キャリブレ
ーション手段による基準位置の決定を行えば良い。しかしながらそうするとキャリブレー
ションのための時間が多大に掛かり、装置の稼動率を下げてしまうという問題が生じる。
そこでキャリブレーションは通常所定期間又は所定数量のワークをアライメントする毎に
行うこととしている。
In order to solve this problem, it is sufficient to determine the reference position by the calibration means each time the workpiece is aligned. However, if it does so, the time for a calibration will take much and the problem that the operation rate of an apparatus will fall arises.
Therefore, calibration is usually performed every time a predetermined number of workpieces are aligned for a predetermined period.
これを図で示すと以下のようになる。即ち図1に示す点A1(測定時間T=T1=0)
において、まずキャリブレーション手段によって第1回目の基準位置を測定し決定する。
次に1回目のワークのアライメントを前記基準位置を基準に用いて行うが、このときキャ
リブレーション手段による基準位置の測定時間T1から所定のアライメント時間t1が経
過しているので、その間に、キャリブレーション手段による測定値にその加熱等によって
当初(T=T1)の測定値と比べて誤差L1が生じている。なおこの誤差L1が生じてい
ることは確認できないので、誤差L1を含んだままワークのアライメントが行われ、従っ
てこのアライメントには誤差が生じることとなる。次に2回目のワークのアライメントを
前記基準位置を用いて行うが、このときキャリブレーション手段による基準位置の測定時
間T1から所定のアライメント時間t2が経過しているので、その間に、さらに大きな誤
差L2が生じ、この誤差L2を含んだままワークのアライメントが行われ、従ってこのア
ライメントにも誤差が生じることとなる。次に点A2(T=T2)において、再びキャリ
ブレーション手段によって第2回目の基準位置を測定する。これによって経時変化後のキ
ャリブレーション手段の新たな基準位置が測定できる。そして3回目のワークのアライメ
ントを前記最新の基準位置を用いて行うが、このときもキャリブレーション手段による基
準位置の測定時間T2から所定時間(t3−T2)が経過しているので、同様にワークの
アライメントに誤差が生じる。以下同様に、4回目以降のワークのアライメントにも誤差
が生じる。なお図1(下記する図2,図3においても同様)は、例えばX軸方向の状態を
示しており、Y軸方向についても同様の誤差が生じている。
This is shown in the figure as follows. That is, the point A1 shown in FIG. 1 (measurement time T = T1 = 0)
First, the first reference position is measured and determined by the calibration means.
Next, the first workpiece alignment is performed using the reference position as a reference. At this time, a predetermined alignment time t1 has elapsed from the measurement time T1 of the reference position by the calibration means. An error L1 occurs in the measured value by the means due to the heating or the like compared with the initial measured value (T = T1). Since it cannot be confirmed that the error L1 has occurred, the workpiece is aligned with the error L1 included, and therefore an error occurs in this alignment. Next, the workpiece is aligned for the second time using the reference position. At this time, since a predetermined alignment time t2 has elapsed from the measurement time T1 of the reference position by the calibration means, an even larger error L2 during that time. Therefore, the workpiece is aligned with the error L2 included, and therefore an error also occurs in this alignment. Next, at the point A2 (T = T2), the second reference position is measured again by the calibration means. Thereby, a new reference position of the calibration means after the change with time can be measured. The third workpiece alignment is performed using the latest reference position. At this time as well, since a predetermined time (t3-T2) has elapsed from the measurement time T2 of the reference position by the calibration means, An error occurs in the alignment. Similarly, an error also occurs in the alignment of the workpiece after the fourth time. FIG. 1 (the same applies to FIGS. 2 and 3 below) shows, for example, a state in the X-axis direction, and a similar error occurs in the Y-axis direction.
このようなワークのアライメントの誤差Lは、複数のワークのアライメントに対して1
回のキャリブレーションを行っている以上どうしても生じてしまうが、少なくともこの誤
差がどの程度生じているかを把握しないと、でき上がった製品の精度の良い品質評価がで
きない。また精度の良い品質評価データをフィードバックして前記ワークのアライメント
の誤差を改善していくこともできない。
Such a workpiece alignment error L is 1 for a plurality of workpiece alignments.
As long as the calibration is performed once, it is inevitably generated. However, if at least how much the error is generated is not grasped, the quality evaluation of the finished product cannot be performed. Further, it is impossible to feed back quality evaluation data with high accuracy to improve the alignment error of the workpiece.
なお理想的には、図2に示すように、経時的に変化していくキャリブレーション手段の
基準位置のずれ(基準位置経時変化曲線H)に一致するように基準位置を補正しながらワ
ークのアライメントを行っていくことである。このようにできれば、各ワークのアライメ
ントに誤差Lは全く生じない。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、ワークをアライメントする
等ワークに付与する物理量を決める際に用いる物理量基準値(基準位置等)の経時変化シ
フト量を推定してその物理量決め補正値を求めることができる基準値の経時変化シフト量
の補正方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to estimate a time-dependent shift amount of a physical quantity reference value (reference position etc.) used when determining a physical quantity to be applied to a work such as alignment of the work. It is an object of the present invention to provide a correction method for the shift amount of the reference value with time that can determine the correction value for determining the physical quantity.
本発明の基準値の経時変化シフト量の補正方法は、ワークに付与する物理量を決めるの
に用いる当初の物理量基準値を、キャリブレーション手段を用いて決定すると同時に前記
当初の物理量基準値を決定した時間を記録する工程と、ワークを所定期間又は所定の数量
、前記物理量基準値を基準とし物理量決めを行うと共に、個々の前記ワークの物理量を決
めた時間を記録する工程と、再び前記キャリブレーション手段を用いて最新の物理量基準
値を決定すると同時に、前記最新の物理量基準値を決定した時間を記録する工程と、前記
当初の物理量基準値と前記最新の物理量基準値との差Δnを求め、前記差Δnと前記両物
理量基準値を決定した間の経過時間と、個々の前記物理量を決めた時間を用いて、前記当
初の物理量基準値からの、個々の前記ワークの物理量を決めた時の個々の前記シフト量を
推定し、個々の前記シフト量を個々の前記ワークの物理量決め補正値とする工程と、を有
することを特徴とする。
According to the correction method for the reference value aging shift amount of the present invention, the initial physical quantity reference value used to determine the physical quantity to be given to the workpiece is determined using the calibration means, and at the same time, the initial physical quantity reference value is determined. A step of recording a time, a step of determining a physical quantity based on the physical quantity reference value for a predetermined period or a predetermined quantity of the work, recording a time when the physical quantity of each of the workpieces is determined, and the calibration means again Determining the latest physical quantity reference value at the same time, recording the time when the latest physical quantity reference value was determined, and obtaining a difference Δn between the initial physical quantity reference value and the latest physical quantity reference value, Using the elapsed time between determining the difference Δn and the two physical quantity reference values and the time determining the individual physical quantities, the individual physical quantities from the initial physical quantity reference value And a step of estimating each shift amount when the physical quantity of the workpiece is determined, and setting each shift amount as a correction value for determining the physical quantity of each workpiece.
これを図で示すと以下のようになる。なお物理量基準値は基準位置として説明する。即
ち図3に示す点A1(測定時間T=T1=0)において、まずキャリブレーション手段に
よって第1回目の基準位置(当初の基準位置)を測定し決定する。同時にこの当初の基準
位置を決定した時間T1を記録する。次に1回目のワークのアライメントを前記基準位置
を基準に用いて行い、同時にその測定時間t1を記録する。このときキャリブレーション
手段による基準位置の測定時間T1から所定の位置決め時間t1が経過しているので、そ
の間に、キャリブレーション手段による測定値にその加熱等によって当初(T=T1)の
測定値と比べて誤差L1が生じている。なおこの誤差L1が生じていることは確認できな
いので、誤差L1を含んだままワークのアライメントが行われ、従ってこのアライメント
には誤差が生じることとなる。次に2回目のワークのアライメントを前記基準位置を基準
に用いて行い、同時にその測定時間t2を記録する。このときキャリブレーション手段に
よる基準位置の測定時間T1から所定のアライメント時間t2が経過しているので、その
間に、さらに大きな誤差L2が生じ、この誤差L2を含んだままワークのアライメントが
行われ、従ってこのアライメントにも誤差が生じることとなる。次に点A2(T=T2)
において、再びキャリブレーション手段によって第2回目の基準位置(最新の基準位置)
を測定する。これによって経時変化後のキャリブレーション手段の新たな基準位置が測定
・決定できる。そして本発明においては、キャリブレーション手段によって決定した前記
当初の基準位置と最新の基準位置との差Δ1を求め、この差Δ1と前記両基準位置を決定
した時間T2,T1間の経過時間(T2−T1)とを用いて前記個々のワークのアライメ
ント時の当初の基準位置からのシフト量を推定してこれをアライメント補正値とする。
This is shown in the figure as follows. The physical quantity reference value will be described as a reference position. That is, at the point A1 (measurement time T = T1 = 0) shown in FIG. 3, first, the first reference position (initial reference position) is measured and determined by the calibration means. At the same time, the time T1 when the initial reference position is determined is recorded. Next, the first workpiece alignment is performed using the reference position as a reference, and the measurement time t1 is recorded at the same time. At this time, since a predetermined positioning time t1 has elapsed from the measurement time T1 of the reference position by the calibration means, the measurement value by the calibration means is compared with the initial measurement value (T = T1) by heating or the like during that time. Thus, an error L1 occurs. Since it cannot be confirmed that the error L1 has occurred, the workpiece is aligned with the error L1 included, and therefore an error occurs in this alignment. Next, the second workpiece alignment is performed using the reference position as a reference, and the measurement time t2 is recorded simultaneously. At this time, since the predetermined alignment time t2 has elapsed from the measurement time T1 of the reference position by the calibration means, a larger error L2 is generated during that time, and the workpiece is aligned with this error L2 included. An error also occurs in this alignment. Next, point A2 (T = T2)
In
Measure. As a result, a new reference position of the calibration means after the change with time can be measured and determined. In the present invention, a difference Δ1 between the initial reference position and the latest reference position determined by the calibration means is obtained, and an elapsed time (T2) between times T2 and T1 at which the difference Δ1 and both reference positions are determined. -T1) is used to estimate the shift amount from the initial reference position during the alignment of the individual workpieces, and this is used as the alignment correction value.
一例として前記シフト量は、基準位置の経時的変化(差Δ1)が経過時間(T2−T1
)に対して直線的な変化であると仮定して求める。つまり図3において、点A1と点A2
とを直線で結ぶ線C1に沿って基準位置がシフトしていったものと推定する。この直線C
1は、現実の経時変化シフト量である基準位置経時変化曲線Hと同一ではないが近似した
ものとなる。即ち前記シフト量は、前記差Δ1を、経過時間(T2−T1)に対して個々
のアライメント時間t1,t2で比例配分して求める。言い換えれば、差Δ1及び経過時
間(T2−T1)及び個々のワークのアライメント時間t1,t2を用いて個々のワーク
の当初の基準位置からのシフト量(Δ1−1,Δ1−2)を求めてこれらを個々のワーク
のアライメント補正値とする。これらワークのアライメント補正値を求めれば、実際に位
置決めしたワークの位置ズレ量を推測して知ることができる。従ってこのアライメント補
正値のデータを位置決めされたワークの精度の高い品質評価データとして使用することが
可能となる。また精度の良い品質評価データをフィードバックして前記ワークの位置決め
の誤差を改善していくことも可能となる。以後、同様にして3回目以降のワークのアライ
メントめを行っていく。
As an example, the shift amount is determined by changing the reference position with time (difference Δ1) as the elapsed time (T2−T1).
) Is assumed to be a linear change. That is, in FIG. 3, the points A1 and A2
It is estimated that the reference position has shifted along the line C1 connecting This straight line C
1 is not the same as the reference position temporal change curve H which is an actual temporal change shift amount, but is an approximation. That is, the shift amount is obtained by proportionally distributing the difference Δ1 with respect to the elapsed time (T2−T1) at the individual alignment times t1 and t2. In other words, the shift amount (Δ1-1, Δ1-2) from the original reference position of each workpiece is obtained using the difference Δ1, the elapsed time (T2-T1), and the alignment time t1, t2 of each workpiece. These are used as alignment correction values for individual workpieces. If the alignment correction values of these workpieces are obtained, it is possible to estimate and know the amount of positional deviation of the actually positioned workpiece. Therefore, the alignment correction value data can be used as high-quality quality evaluation data of the positioned workpiece. It is also possible to feed back accurate quality evaluation data to improve the workpiece positioning error. Thereafter, the workpiece is aligned for the third and subsequent times in the same manner.
また、本発明は基準値の経時変化シフト量の補正方法において、前記物理量基準値は、
基準位置、基準温度、基準湿度、基準流量、基準重量、又は基準粘度であることを特徴と
する。
Further, the present invention is a method for correcting a reference value aging shift amount, wherein the physical quantity reference value,
Reference position, reference temperature, reference humidity, reference flow rate, reference weight, or reference viscosity.
また、本発明は基準値の経時変化シフト量の補正方法において、個々の前記ワークの物
理量決め時の物理量基準値からの個々の前記シフト量は、前記差Δnを、経過時間に対し
て個々の前記物理量を決めた時間で比例配分して求めることを特徴とする。
Further, the present invention provides a method for correcting a shift value of a reference value with time, wherein each of the shift amounts from the physical quantity reference value at the time of determining the physical quantity of each of the workpieces, The physical quantity is obtained by proportional distribution at a predetermined time.
また、本発明の基準値の経時変化シフト量の補正方法は、ワークをアライメントするの
に用いる当初の基準位置を、キャリブレーション手段を用いて決定すると同時に前記当初
の基準位置を決定した時間を記録する工程と、枚葉的にワークを所定時間又は所定数量、
前記基準位置を基準としてアライメントを行うと共に、個々の前記ワークのアライメント
時間を記録する工程と、再び前記キャリブレーション手段を用いて最新の基準位置を決定
すると同時に、前記最新の基準位置を決定して時間を記録する工程と、前記当初の基準位
置と前記最新の基準位置との差Δnを求め、前記差Δnと前記両基準位置を決定した間の
経過時間と、個々の前記アライメント時間とを用いて、前記当初の基準位置からの、個々
の前記ワークのアライメント時の個々の前記シフト量を推定し、個々の前記シフト量を個
々の前記ワークのアライメント補正値とする工程と、を有することを特徴とする。
Further, according to the correction method of the shift amount of the reference value with time of the present invention, the initial reference position used for aligning the workpiece is determined using the calibration means, and at the same time, the time when the initial reference position is determined is recorded. A predetermined time or a predetermined quantity of workpieces,
Aligning with the reference position as a reference, recording the alignment time of each workpiece, determining the latest reference position again using the calibration means, and simultaneously determining the latest reference position A step of recording time, a difference Δn between the initial reference position and the latest reference position is obtained, an elapsed time between the determination of the difference Δn and the reference positions, and the individual alignment times are used. And estimating the individual shift amounts at the time of alignment of the individual workpieces from the initial reference position, and setting the individual shift amounts as alignment correction values for the individual workpieces. Features.
また、本発明は基準値の経時変化シフト量の補正方法において、個々の前記ワークのア
ライメント時のアライメント基準位置からの個々の前記シフト量は、前記差Δnを、経過
時間に対して個々の前記アライメント時間で比例配分して求めることを特徴とする。
Further, the present invention provides a method for correcting a shift value of a reference value with time, wherein each of the shift amounts from the alignment reference position at the time of alignment of each of the workpieces, the difference Δn with respect to an elapsed time. It is characterized in that it is obtained by proportional distribution by alignment time.
また、本発明は基準値の経時変化シフト量の補正方法において、前記ワークは、複数の
液滴吐出ヘッドを単一のキャリッジに取り付けてなるヘッドユニットであり、前記キャリ
ブレーション手段は、前記キャリッジの位置及び前記キャリッジに搭載される各液滴吐出
ヘッドの位置をパターン形成したアライメントマスクと、画像認識を行う認識手段とを具
備して構成され、前記ワークをアライメントするのに必要な基準位置は、前記アライメン
トマスクにパターン形成したキャリッジの位置及び各液滴吐出ヘッドの位置をそれぞれ前
記認識手段によって画像認識することで決定され、前記ワークを構成する前記キャリッジ
と前記液滴吐出ヘッドのアライメントは、前記認識手段によって認識する前記キャリッジ
の位置と前記液滴吐出ヘッドの位置が前記当初の基準位置に合致するように前記キャリッ
ジと前記液滴吐出ヘッドを移動することで行うことを特徴とする。
According to the present invention, in the method of correcting a reference value shift with time, the work is a head unit in which a plurality of droplet discharge heads are attached to a single carriage, and the calibration means An alignment mask having a pattern formed on the position and the position of each droplet discharge head mounted on the carriage, and a recognition means for performing image recognition, and a reference position necessary for aligning the workpiece is: The position of the carriage patterned on the alignment mask and the position of each droplet discharge head are determined by recognizing images by the recognition means, and the alignment of the carriage and the droplet discharge head constituting the workpiece is The position of the carriage recognized by the recognition means and the droplet discharge head Location is and performing by moving the droplet discharge head and the carriage to match the initial reference position.
本発明によれば上述のように、当初の物理量基準値と最新の物理量基準値との差Δnと
、前記両物理量基準値を決定した間の経過時間と、個々の物理量を決めた時間とを用いて
個々のワークの物理量を決めた時の当初の物理量基準値からのシフト量を推定してこれを
物理量決め補正値としたので、ワークの物理量の誤差データとして、略正確な誤差データ
が得られる。従って物理量決めされたワークの物理量精度の良い品質評価が行える。
According to the present invention, as described above, the difference Δn between the initial physical quantity reference value and the latest physical quantity reference value, the elapsed time between the determination of both physical quantity reference values, and the time when the individual physical quantities are determined. Since the amount of shift from the original physical quantity reference value when estimating the physical quantity of each workpiece was estimated and used as the physical quantity determination correction value, almost accurate error data was obtained as error data for the physical quantity of the workpiece. It is done. Accordingly, it is possible to evaluate the quality of the work whose physical quantity is determined with high accuracy.
本発明によれば、シフト量の推定を、差Δnを、経過時間に対して個々の物理量を決め
た時間で比例配分して求めるので、その算出が容易に行える。
According to the present invention, since the shift amount is estimated by proportionally distributing the difference Δn with the time determined for each physical quantity with respect to the elapsed time, the calculation can be easily performed.
本発明によれば、キャリッジと各液滴吐出ヘッドをアライメントしてヘッドユニットを
組み立てる際に、キャリッジと各液滴吐出ヘッドのアライメントの略正確な誤差データが
得られる。従ってアライメントされたヘッドユニットの精度の良い品質評価が行える。
According to the present invention, when the head unit is assembled by aligning the carriage and each droplet discharge head, substantially accurate error data of the alignment between the carriage and each droplet discharge head can be obtained. Therefore, it is possible to evaluate the quality of the aligned head unit with high accuracy.
以下、本発明を、複数のインクジェットヘッド(液滴吐出ヘッド)をキャリッジに組み
込んだヘッドユニットの組立装置に適用した実施形態について、図面を参照して詳細に説
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(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。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a head unit assembling apparatus in which a plurality of inkjet heads (droplet ejection heads) are incorporated in a carriage will be described in detail with reference to the drawings. Inkjet heads (droplet ejection heads) of inkjet printers can eject minute ink droplets (droplets) with high precision in the form of dots. By using a resin or the like, application to the manufacturing field of various parts is expected. In addition, in such applied technology, it is assumed that there is a great influence on the durability of the droplet discharge head, such as a highly viscous discharge target liquid, and a head unit in which a plurality of droplet discharge heads are accurately incorporated in the carriage is installed as needed. It is necessary to enable supply.
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。
The head unit assembling apparatus is provided in a color filter manufacturing apparatus (hereinafter referred to as a “drawing apparatus”) incorporated in a flat display such as a liquid crystal display device, for example, so that the head unit can be supplied as needed. In this drawing apparatus, R.D. G. A plurality of droplet discharge heads for discharging the filter material B as droplets are provided, and the head unit assembly apparatus assembles the head unit by accurately incorporating the plurality of droplet discharge heads into the carriage, and draws this. The device can be appropriately supplied.
この場合のヘッドユニットの組立手順は、先ず各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、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液滴吐出ヘッドを位置決
めし且つ仮固定する作業は、この組立装置で行われる。本発明は、このキャリッジに液滴
吐出ヘッドを位置決めする際に用いられる。
The assembly procedure of the head unit in this case is as follows. First, each droplet discharge head is individually assembled in a positioning state on the head holding member, temporarily mounted on a single carriage, and then each droplet discharge head is positioned with respect to the carriage. After that, it is temporarily fixed and finally fixed. The assembly of the droplet discharge head to the head holding member, the temporary mounting to the carriage and the main fixing are performed manually as an external process, while the plurality of droplet discharge heads are positioned and temporarily fixed to the carriage. Work is performed with this assembling apparatus. The present invention is used when positioning a droplet discharge head on this carriage.
そこで、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、治具を用いた液滴吐出ヘッドのヘッド保持部
材への組付方法、および本発明のキャリブレーション手段を構成し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。
First, the head unit handled by the assembling apparatus, and the droplet discharge head, the head holding member, and the carriage, which are constituent elements thereof, will be described. In addition to this explanation,
Regarding the relationship between the head unit and the above drawing apparatus, the method of assembling the droplet discharge head to the head holding member using a jig, and the alignment mask constituting the calibration means of the present invention and serving as a positioning reference for the head unit explain. Thereafter, the head unit assembly apparatus will be described in detail.
図6、図7および図8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)の液滴吐出ヘ
ッド3と、各液滴吐出ヘッド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。すなわち、このヘッド配列は、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液滴吐出
ヘッド3が相互に180°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。いずれにしても、12個の液滴吐出ヘッド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、各種の基板に対し液滴吐出ヘッド3を専用部
品とすれば、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、
これを単一の液滴吐出ヘッド3で構成してもよいし複数の液滴吐出ヘッド3で構成しても
よい。すなわち、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。
6, 7 and 8 are structural diagrams of the head unit. As shown in the figure, the
Can be arranged at an angle of 90 ° (the heads between the rows are in a “C” shape). In any case, the dots formed by all the
This may be composed of a single
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)。
The
A pair of left and right reference pins 12, 12 provided at an intermediate position in the long side direction, a pair of left and
さらに、キャリッジ2には、二分された液滴吐出ヘッド群3Sの上側に位置して、これ
ら液滴吐出ヘッド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1
6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6は、一方(左
側)の配管接続アッセンブリ15を省略して、描かれている。
Further, the
Are connected by piping to the filter material supply system of the drawing apparatus B, and each
6 is wired to the control system of the drawing apparatus B. In FIG. 6, one (left side)
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個の液滴吐出ヘッド(
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。
The
Following the arrangement of the droplet
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。
Each
3 is formed. Although details will be described later, when the
And is fixed with screws using two
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9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
孔状の基準マーク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27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に基準マーク2
6が形成されている。
The pair of left and right reference pins 12 and 12 serve as a reference for positioning (position recognition) the
6 is formed.
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
に基準マーク26となる小孔が穿孔されている。小孔(基準マーク)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。
The
このように、簡単なプロセスによって先端面29aが白色で小孔の基準マーク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、小孔の基準マーク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。
As described above, since the
詳細は後述するが、組立装置Aに搭載した本発明のキャリブレーション手段を構成する
認識カメラ(認識手段)353は、基準マーク26を形成した基準ピン12の先端面29
a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基準マーク26が暗色で認識され、十分なコントラストを持っ
て基準マーク26が画像認識される。したがって、基準マーク26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。
Although details will be described later, the recognition camera (recognizing means) 353 constituting the calibration means of the present invention mounted on the assembling apparatus A has a
Image recognition (pattern recognition) is performed by capturing a within the field of view. Therefore, the
In the pattern recognition, the mirror-finished
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、液滴吐出ヘッド3の画像認識面となるノズ
ル形成面(図11参照)52とが、略同一平面内に位置するようになっている。
The
The
It protrudes from the back surface of the
これにより、認識カメラ353で、両基準ピン12,12に続いて各液滴吐出ヘッド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。
As a result, the
When detecting the
Therefore, it is possible to effectively prevent the
As long as they are separated from each other, they may be provided at other positions.
図6、図7および図8に示すように、左右のハンドル14,14は、重量のある(7k
g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7および
図8参照)が、スジ目であってもよい。
As shown in FIGS. 6, 7 and 8, the left and right handles 14, 14 are heavy (7k
g)) For holding the
It has become. The outer peripheral surface of the handle
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。
The
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)。
For this reason, when the carriage (head unit 1) 2 is lifted by holding both the
This is particularly useful for setting the
各配管接続アッセンブリ15は、各液滴吐出ヘッド群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
。
Each
詳細は後述するが、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を介して液滴吐出ヘッド3に接続される。す
なわち、各液滴吐出ヘッド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)。
Although details will be described later, the droplet discharge heads 3 are so-called two-units, and the six sets of
A pair of
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4
1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)。
Similarly, each
1 and four
なお、図7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。
As shown only in FIG. 7, the
The
次に、図10ないし図13を用いて液滴吐出ヘッド3について説明する。この液滴吐出
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47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11参照)。
Next, the
Two
The
, 53 are formed (see FIG. 11).
図11および図12に示すように、ポンプ部48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、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、液滴吐出ヘッド3がヘッド保持
部材4に固定される(図14参照)。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
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11および図12(a)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48b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。したがって、ヘッド本体5
0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48
c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。
The
It is adhered to the droplet discharge surface. More specifically, as schematically shown in FIG. 11 and FIG. 12A, the
In consideration of the assembly method at 0, the above-mentioned
c and the nozzle forming plate (including a plated
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62により四周が
面取りされた形態になっている。
For this reason, a
A
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、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22参照)。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。なお、図12(b)に示すように、樹脂62をノズル形成プレート49から
前方に幾分突出(図示のt寸法)するようにモールドし、樹脂62に、吐出ノズル57を
保護するプロテクタの機能を持たせることも可能である。また、図12(c)に示すよう
に、機構部48aの接合面48dと圧力室組立体60とを同一形状とし、樹脂62のモー
ルドに代えて、圧力室組立体60の端縁を面取り加工するようにしてもよい。
Although details will be described later, the molding with the
On the other hand, the wiping
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、撥水性(撥液性)のメッキ層49aを形成した円
形窪み部64の奥に開口している。
On the other hand, the
なお、図11中の符号65,65は、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における最外端の2つの吐出ノズル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11
(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。
Note that
(Refer to the virtual line in (b)), there is a risk of being unrecognizable (NG) in pattern recognition.
そこで、この例では、上記最外端の2つの吐出ノズル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、2つの吐出ノズル57a,57aを平行移動した位置、より厳密にはノズル列5
3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。2つの吐出ノズル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、2つの吐出ノズル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、2つの吐出ノズル
(厳密には離間した任意の2つの吐出ノズル57,57で可)57a,57aに対し位置
保証されている限り、且つ十分に離間している限り、ノズル形成面52のいずれの位置に
設けてもよい。
Accordingly, in this example, two nozzle reference marks 65, 65 are formed in the vicinity of the two
Two nozzle reference marks 65, 65 are formed by laser etching or the like at positions corresponding to both
(Strictly speaking, any two
このように構成された液滴吐出ヘッド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。
The
次に、図13および図14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、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10参照)。
Next, the
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73,73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74,74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、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。
Around the
, 59, two through
Is constituted by a cylindrical collar press-fitted into the
, 75 and the two protruding position restricting pins 74, 74 are arranged at point-symmetrical positions with respect to the center of the
The discharge dimension from is controlled.
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3
43,343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。
In addition, on the center line of the
76 is formed. The two
43 and 343 are also engaged portions. In this case, the mounting jig C and the
The two
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13参照)。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。
Further, on the center line of the
, 77 are formed at both end portions of the
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つの不接着剤注入孔77b,77bに同時に挿入されて接着剤を注入する。
In this case, the
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16参照)。
A pair of temporary fastening screw holes 20, 20 corresponding to the above are formed (see FIG. 16).
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
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の最外端に位置する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、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。
By the way, with respect to the
一方、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、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2つの吐出ノズル57a,57aを基準にして、ヘッド保持部材4付き液滴吐出ヘッド
3を位置決めし、仮固定するようにしている。すなわち、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(吐出ノズル57a,57aを認識)を経て、本位置決めされる。
On the other hand, the
After the image recognition (recognizing the
この組立装置Aでは、位置認識のスピードアップを図るため、上記2つの吐出ノズル5
7a,57aを、固定的に設けた2つの認識カメラ353,353で同時に認識する、す
なわち2つの認識カメラ353,353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、2つの認識カメラ353,353を上記の2つの吐出ノズル
57a,57aに臨ませたときに、いずれも視野から外れることのないようにするもので
ある。なお認識カメラ353の視野(認識エリア・カメラエリア)は、例えば、0.8m
m×0.6mmである。
In the assembling apparatus A, the two
7a and 57a are simultaneously recognized by two fixedly provided
m × 0.6 mm.
ここで、図14および図15を参照して、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15に示すように、組付治具Cは、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。
Here, the assembly jig C of the
治具本体81は、縦辺部84と、縦辺部84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82,82
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。
The jig
, 85 and are integrally formed in a substantially “C” shape. On the other hand, the pair of mounting
Is fitted into the engagement holes 76, 76 of the
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、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。
A substantially “L” -shaped
The thickness is designed so that the surface thereof and the
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、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。
As a result, the
Is positioned so as to abut against the surface. That is, at the manufacturing stage, two adjacent sides among the four sides of the front end portion of the head
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86
b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。
On the other hand, the pair of mounting
b is formed in parallel with a straight line connecting the pair of mounting
これにより、組付治具Cは、図14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、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、この組付治具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。
As a result, the assembly jig C can position the
次に、図14、図16および図17を参照して、上記の組付治具Cを用いた、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88,88,88,88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により浮いて状態にセットする。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。
Next, a method for assembling the
The four
次に、ヘッド本体50を上向きにした液滴吐出ヘッド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7
1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。
Next, the
The
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を貫通して液滴吐出ヘッド3のフランジ部58にそれぞれ螺合し、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75a,75a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14参照)。
Subsequently, while maintaining the above-described pressing state, the two
89 is screwed in a temporarily tightened state (see FIG. 14).
これにより、固定ねじ89と締結孔79の寸法交差の範囲において、キャリッジ2に対
する液滴吐出ヘッド3の位置合わせが可能となると共に、2つの認識カメラ353,35
3の視野が、2つの吐出ノズル75a,75aから外れることがなくなる。このようにし
て、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。
As a result, the position of the
The field of
以上のようにして、キャリッジ2を挟んで、12個の液滴吐出ヘッド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
法交差範囲内で微小移動可能に、仮装着されている。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)。
As described above, the 12 droplet discharge heads 3 are assembled to the 12
そして、キャリッジ2に、ヘッド保持部材4付きの12個の液滴吐出ヘッド3が仮装着
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。
Then, the
Etc. are incorporated.
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、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。
Here, the drawing apparatus B will be briefly described, and a method of setting the
図18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1
01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。
FIG. 18 is a conceptual diagram schematically showing the drawing apparatus B. As shown in the drawing, the drawing apparatus B is mounted with a
01, a
The
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1
05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、液滴吐出ヘッド3の主走査および副走査が行われる。
When the
The temporary placement table 106 faces the
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115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。
The
And a Y table 113 that moves the
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20参照)、
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12,12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。
In this case, the X table 116 is driven by a combination of an air slider and a linear motor, and the Y table 113 is driven by a combination of a ball screw and a servo motor (both not shown). The
The
ここで、図56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11
6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。
Here, with reference to FIG. 56, the pair of reference pins 12 and 12 by the
The recognition operation will be described. First, the X table 116 and the Y table 113 are appropriately driven based on the design data to move the
6 is driven, the
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。
Then, based on the recognition result of the pair of reference pins 12 and 12 by the
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液滴吐出ヘッド3を駆動して、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。
Thereafter, in the actual droplet discharge operation, first, the X table 116 is driven to reciprocate the
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1
13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。
As described above, since the movement of the
Unlike 13 or the like, it is possible to prevent the movement accuracy from affecting the recognition accuracy. In addition, the X-axis direction, which is the moving direction of the X table 116, matches the main scanning direction, and the accuracy of droplet discharge (the accuracy of the landing point) can be increased due to the structure.
なお、この例では、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12,12が認識されるこ
ととなる。
In this example, the
) 2 may be moved in the main scanning direction. In addition, a case where the pair of reference pins 12 and 12 are provided at both ends in the long side direction of the
図19および図20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1
11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121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121の外側に一対設けられて
いる。
19 and 20 are external views of the
11 is a pair of left and
A pair of the
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22
,22およびピン孔23に合致する2つの貫通孔126,126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。
The
, 22 and the
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,106a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。
Each
It corresponds to 13 separation dimensions. Therefore, the
13 are seated on the
In this state, the head
図21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))。
As shown in the image diagram of FIG. 21, when the
接続作業が完了したら、再度ハンドル14,14を把持し、両仮置きアングル106a
,106a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13,13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125,125
に着地したら、両仮置きアングル106a,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。
When the connection work is completed, the
, 106a as a guide, the
2, the
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1
25,125の位置決めピン127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))。
When the front end of the
The
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1
11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。
As described above, in the
11 can be set so as to be soft-landed, and the
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22に示すように、ワイピング装
置108は、ワイピングシート131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。
On the other hand, the
The moving
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1
38が配設され、且つワイピングローラ137の近傍には、洗浄液供給ヘッド139が配
設されている。
The
In the vicinity of the wiping
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。
The
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133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1
31が、ヘッドニットの下面、すなわち12個の液滴吐出ヘッド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。
The wiping
31 sequentially contacts the lower surface of the head knit, that is, the head
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。
A wiping
The cleaning liquid, that is, the solvent of the filter material or the like is supplied from the cleaning
It is wiped clean. Further, as described above, since the lower end portion of the head
次に、図23および図24を参照して、アライメントマスクDについて説明する。この
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。
Next, the alignment mask D will be described with reference to FIGS. In this assembling apparatus A, it is necessary to always supply a
Are assembled by the assembling apparatus A. As a result, precision effects such as wrinkles and changes with time of each assembling apparatus A with respect to the
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162とで構成されている。上述したように、各液滴吐出ヘッド
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。
The alignment mask D includes a
より具体的には、マスタプレート161は、傾けて搭載される液滴吐出ヘッド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。
More specifically, the
マスタプレート161の表面には、各液滴吐出ヘッド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。
On the surface of the
A pair of carriage reference marks 165 and 165 representing the reference position of the
各5つのヘッド基準マーク164は、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のそれぞれ最外端部に位置する計4つの吐出ノズル
57,57,57,57の位置を表示している。図23(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。
Each of the five head reference marks 164 includes a total of four
Then, a bright cross is recognized inside the dark circular portion.
上記と同様に、各キャリッジ基準マーク165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、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。
Similarly to the above, each
Is formed by a large number of vertical and horizontal lines drawn accurately in a grid pattern. A
Since it can be calculated from one
プレートホルダ162は、図24および図25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16
8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。
As shown in FIGS. 24 and 25, the
Resin four
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161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1
61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。
Each of the plurality of
The surface of 61, that is, the level of the
The
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。
The alignment mask D configured in this way is fixed to a set table 231 of the assembly apparatus A described later. For this reason, two fixing
次に、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個の液滴吐出ヘッド3を仮装着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、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。
Next, the assembling apparatus A and assembling method of the
図26ないし図30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202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20
7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。
As shown in the external views of FIGS. 26 to 30, the assembling apparatus A has a
7 is provided. An opening /
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に仮装着されている各液滴吐出
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に各液滴吐出ヘッド3
を接着する仮固定装置213と、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
よび各液滴吐出ヘッド3を位置認識する認識装置(認識手段)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および認識装置214を統括
制御する制御装置(図55参照)215とを備えている。
The
A
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、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および各液滴吐出ヘッド3の位置補
正(アライメント)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下記するように
リセットされる。
In the assembling apparatus A, the alignment mask D is introduced into the
一方、ヘッドユニット1は、各液滴吐出ヘッド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、先ず認識装置2
14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、認識装置214により液
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2
12により、液滴吐出ヘッド3の位置補正が行われる。
On the other hand, the
14 starts from the position recognition of the
12, the position of the
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、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、この液滴吐出ヘッド3の位置認識から接着までの工程を、液滴
吐出ヘッド3の個数分繰り返えすようにし、全液滴吐出ヘッド3の仮固定が完了する。
Subsequently, the
The
図26および図31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、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。
As shown in FIGS. 26 and 31, the
Is set to be inclined in accordance with the inclination of the
図32に示すように、セットテーブル231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23
8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。
As shown in FIG. 32, the set table 231 includes a
8 is erected and two
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2
32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。
In this way, the
32 is fixed. In this case, the
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。
Similarly, the weight of the
次に、図33、図34および図35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2
45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246と、テー
プル本体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231は、テーブル本体2
45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。
Next, the θ table 232 will be described with reference to FIGS. 33, 34, and 35.
The θ table 232 includes a
45, a connecting
45 through two positioning
Screwed to the upper surface of the
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アーム受け260と、
ベアリング261を介してアーム受け260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。
The advance /
A
Is slidably supported in the axial direction (in the X-axis direction) of the
And the front end of the connecting
A
A sub-slider 263 for supporting the
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245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)。
The
When the head moves forward and backward, the connecting
また、この回動に伴って、テーブル本体245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2
45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)。
In addition, the distance between the centers of the table
The rotation range (angle) of 45 is regulated (prevention of overrun).
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248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。
The advancing / retreating
The
次に、図31、図36および図37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270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。
Next, the XY table 233 will be described with reference to FIG. 31, FIG. 36, and FIG. The X / Y table 233 is a
An X-axis table 271 that slidably supports the
And a Y-axis table 272 that slidably supports the axis table 271 in the Y-axis direction. The
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、282,283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284,284は、両リニアモータ277,280のア
ンプである。
The X-axis table 271 includes an
The X-axis
A Y-axis
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232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。
The X axis
The θ table 232 moves in the θ axis direction, and the X · Y table 233 moves in the X axis direction and the Y axis direction.
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2
14による液滴吐出ヘッド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、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
。
Next, the
14, based on the position recognition of the
図28および図38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30
2と、補正用X・Yテーブル302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2
43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28参照)。
As shown in FIGS. 28 and 38, the
2, a correction θ table 303 supported by the correction X / Y table 302, and an
43 is arranged on the left side, but in the correction θ table 303, it is arranged on the right side (see FIG. 28).
補正装置用スタンド301は、図38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3
08,308,308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3
09,309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。
As shown in FIG. 38, the
08, 308, and 308. The three sets of
The
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、次の液滴吐出ヘッド3をヘッド補正装
置212に臨ませる。
In this case, the
Is done. Therefore, after any one
図38ないし図41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31
4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。
As shown in FIGS. 38 to 41, the correction X / Y table 302 is placed in the center of the
4 and a correction X-axis table 31 that supports the
5 and a correction Y-axis table 316 that supports the correction X-axis table 315 slidably in the Y-axis direction. The
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322とで構成されている
。同様に、補正用Y軸テーブル316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328,328は、両リニアモータ321,324のア
ンプである。
The correction X-axis table 315 includes an
And an X-axis
図42、図43および図44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331,331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33
6から前方に延びる一対のL字アーム337,337と、一対のL字アーム337,33
7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。
As shown in FIGS. 42, 43, and 44, the
A pair of L-shaped
7 and a
アーム昇降機構333は、ブラケット332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34
1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。
The
And an
1. The
各係合アーム331は、図45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76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。
As shown in FIG. 45, each
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341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。
In the initial state, both
When both the
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343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。
That is, the
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30
2が駆動して、ヘッド保持部材4を介して液滴吐出ヘッド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、位置き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。
In the above configuration, when both the engaging
2 drives to position the
These
次に、認識装置214について説明する。図29および図46に示すように、認識装置
214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に取り付けた一対の認識カメラ(
CCDカメラ)353,353とで構成されている。この場合、一対の認識カメラ353
,353は、認識対象となるヘッドユニット(アライメントマスクD)1に対し、固定的
に設けられている。
Next, the
CCD camera) 353 and 353. In this case, the pair of
, 353 are fixedly provided to the head unit (alignment mask D) 1 to be recognized.
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355,3
55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352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30参照)、係合アー
ム331との干渉が防止されるようになっている。
The
55 and a horizontally long
図46ないし図49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3
56に添設したZ軸調整プレート358と、Z軸調整プレート358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363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。
As shown in FIGS. 46 to 49, the camera
56, a Z-
0 and a
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353b
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353b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353b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353bにおける左右方向の位置を調節可能に構成されてい
る。
The
Are configured with an
5 is configured such that the
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353aに対
し、右側の認識カメラ353b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353a,353bにより、2つの吐出ヘッド5
7a,57aを同時に位置認識するため、特に新規の液滴吐出ヘッド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353a,353b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。なお、図中の符号367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
。
On the other hand, the
Therefore, the position of the
In order to simultaneously recognize the positions of 7a and 57a, particularly when handling a new
The distance between the left and
That is, the distance between the visual fields is adjusted.
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つの基準マーク(基準
ピン12,12)26,26が位置認識される。すなわち、一方の認識カメラ353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12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。
In the
また、一対の認識カメラ353,353により、各液滴吐出ヘッド3の基準となる2つ
の吐出ノズル57a,57aが、同時に位置認識される。すなわち、該当する液滴吐出ヘ
ッド3が一対の認識カメラ353,353の直下に移動して、2つの吐出ヘッド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、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。
The pair of
57a is simultaneously recognized. In this state, the
次に、仮固定装置213について説明する。図27および図50に示すように、上記の
機台204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3
74から垂れた接着剤を受けるようになっている。
Next, the
The adhesive hanging from 74 is received.
図50ないし図54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377の先端部に取り付
けたサブY軸エアーテーブル378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3
80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,3
78a,379a,380aと、スライダ377b,378b,379b,380bとで
構成されている。
As shown in FIGS. 50 to 54, the air table 373 includes a
Y-axis air table 377 attached to the front end, sub-Y-axis air table 378 attached to the front end of Y-axis air table 377, X-axis air table 379 attached to the front end of sub-Y-axis air table 378, and X-axis The Z-axis air table 380 is attached to the tip of the air table 379. And these Y axis air tables 377,
Sub Y-axis air table 378, X-axis air table 379 and Z-axis air table 3
80 is an
78a, 379a, 380a and
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38
2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383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3
31,331や一対の認識カメラ353,353に対し、前方から対峙するように配設さ
れている。
The
2 and a pair of left and right horizontal support blocks 383 projecting forward from the lower part of the
383 and a pair of
384 and a
31 and 331 and a pair of
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38
9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、本装置では、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38
2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。
Each
9 and a
2 is fixed so that its position can be adjusted in the front-rear and left-right directions.
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,77a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つの不接着剤注入孔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(77b)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。
As described above, the adhesive is simultaneously injected (applied) into one of the two
Each
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。
Incidentally, the
Move to the top of. Here, the Z-axis air table 380 is driven, and the two
つぎに、シリンジ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77a(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。
Next, a predetermined amount (from the two
Adhesive adjusted by the
次に、再度、接着剤注入ノズル387,387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、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。
Next, after again raising the
ここで、図55を参照して、制御装置215について説明すると共に、この制御装置2
15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3
53により位置認識を行う検出部404と、組立装置Aの各構成装置を統括制御する制御
部405とを備えている。
Here, with reference to FIG. 55, the
15, a series of assembling procedures of the
53, and a
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4
07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。
The
07, a
制御部405は、CPU411、ROM412、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。RAM413は、外部から入力した位置デー
タや、認識カメラ353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。
The
These are connected to each other via a
In addition to a control program that stores a control program to be processed by the
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401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。
The P-
The
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、R
AM413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。
Then, with the above configuration, the
Various data in the
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。
For example, the master position data of the alignment mask D obtained from the
ここで、この組立装置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1
65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211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。
Here, a method of assembling the
65 is made to face one
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。これによっ
てワーク(液滴吐出ヘッド3及びキャリッジ2)のアライメントに必要な当初の基準位置
がキャリブレーション手段(アライメントマスクDと認識装置214(認識カメラ353
,353))を用いて決定されることとなる。このとき同時に当初の基準位置を決定した
時間(図3でいうT1)を記録しておく。
Next, the
, 353)). At the same time, the time (T1 in FIG. 3) for determining the initial reference position is recorded.
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。ここで
、ヘッドユニット1を上記と全く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12,12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。次に、上記と同様の手順で、第1番
目の液滴吐出ヘッド3のヘッド本体(ヘッド保持部材4)50をヘッド補正装置212の
一対の係合アーム331に臨ませ、ヘッド保持部材4に係合アーム331を係合させる。
ここで、一対の認識カメラ353,353によりヘッド本体50の位置基準となる2つの
吐出ノズル57a,57aを位置認識する。
When the position recognition of the alignment mask D is completed in this way, the alignment mask D is returned to the home position, and the
Here, the position of the two
次に、ヘッド補正装置212を駆動し、上記の認識結果に基づきヘッド保持部材4を介
して液滴吐出ヘッド3を位置決めする。そして、この位置決め状態のまま、仮固定装置2
13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37
8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。
Next, the
13 is driven, the pair of
Inject adhesive. The adhesive is injected by sub Y-
8 is performed twice with the movement of the
このようにして、第1番目の液滴吐出ヘッド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番目の液滴吐出ヘッド3まで繰り返す。これによってワークで
ある各液滴吐出ヘッド3のアライメントが完了する。なお第1番目乃至第12番目の液滴
吐出ヘッド3の内の何れか決めておいた番目の液滴吐出ヘッド3の位置認識を行ったアラ
イメント時間(図3でいうt1)を代表として記録しておく。
In this way, positioning and temporary fixing of the first
そして、最後に、ユニット移動装置211、ヘッド補正装置212および仮固定装置2
13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、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15,16等の構成部品を組み込んで、描画装置
Bに運び込まれる。
Finally, the
13 is returned to the home position, and the assembled
The components such as the
同様に、次のヘッドユニット1をセットテーブル231に載せ、同様の手順で組立装置
Aを駆動して、キャリッジ2に第1番目から第12番目の液滴吐出ヘッド3を取り付けて
いく。このとき同様に何れか決めておいた番目の液滴吐出ヘッド3の位置認識を行ったア
ライメント時間(図3でいうt2)を代表として記録しておく。上記動作を所定の複数回
繰返し、複数台のヘッドユニット1を組み立てる。
Similarly, the
そしてヘッドユニット1に代えて、再びアライメントマスクDを導入し、上記と同様に
して、認識カメラ353によってアライメントマスクDの両キャリッジ基準マーク(基準
位置)165の位置認識と、各ヘッド基準マーク(基準位置)164の位置認識とを行い
、同時にこれら基準位置(最新の基準位置)を決定した時間(図3でいうT2)を記録す
る。このとき決定した最新の基準位置と、前回決定した当初の基準位置との間には認識カ
メラ353の加熱等による経時的変化により、測定値にずれが生じている。
Then, instead of the
そして当初の基準位置と最新の基準位置との差Δ1(図3参照)を求め、この差Δ1と
、前記両基準位置を決定した時間T1,T2間の経過時間(T2−T1)と、個々のアラ
イメント時間t1,t1とを用いて前記個々のヘッドユニット1のアライメント時の当初
の基準位置からのシフト量を推定してこれをアライメント補正値として記録する。
Then, a difference Δ1 (see FIG. 3) between the initial reference position and the latest reference position is obtained, and this difference Δ1, the elapsed time (T2−T1) between the times T1 and T2 at which the two reference positions are determined, Are used to estimate the shift amount from the initial reference position at the time of alignment of each of the
このようにして、再度の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に新たなヘッドユニット1を載せか
え、最新の基準位置を基準として用いて、前記と同様にしてキャリッジ2と各液滴吐出ヘ
ッド3とをアライメントして組み立てていく。
Thus, when the position recognition of the alignment mask D is completed again, the alignment mask D is returned to the home position, a
以上のようにしてアライメント補正値を求めていけば、各ヘッドユニット1の例えばキ
ャリッジ2に対する各液滴吐出ヘッド3のシフト量(位置ずれ量)がアライメント補正値
として推定できるので、このアライメント補正値のデータを各ヘッドユニット1の精度の
高い品質評価データとして使用することが可能となる。
If the alignment correction value is obtained as described above, the shift amount (position shift amount) of each
なお、本装置では、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、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。
In this apparatus, the
A structure that adheres to the
ここで経時的に前記アライメントする位置がシフトしていく現象の1例を、図4,図5
を用いて説明する。図4は一対の認識カメラ353によってキャリッジ2に対して液滴吐
出ヘッド3の位置を位置認識する工程を示す概略図である。また図5は図4(c)の部分
Dの拡大図である。即ちまず図4(a)に示すように、一対の認識カメラ353の内の左
側の認識カメラ353を用いてキャリッジ2の一方の基準ピン12の位置認識を行なう。
なお同図に示す認識カメラ353,353の部分の四角形は、カメラエリアB1,B2を
示している。次に図4(b)に示すように、キャリッジ2を相対的に移動して同じ左側の
認識カメラ353を用いてキャリッジ2の他方の基準ピン12の位置認識を行なう。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2の位置を補正する。次に前
述のように各液滴吐出ヘッド3の位置を認識カメラ353を用いて認識して位置決めして
いくのであるが、例えば図4に示す右上の液滴吐出ヘッド3の位置を一対の認識カメラ3
53で位置認識する場合、図4(c)に示すように、キャリッジ2を相対的に移動して各
認識カメラ353,353を液滴吐出ヘッド3の2つの吐出ノズル57a,57aに対向
させる。このとき図5に示すように、両認識カメラ353のカメラエリアB1,B2が実
線で示す位置にあったとすると2つのカメラエリアB1,B2内における2つの吐出ノズ
ル57a,57aは何れもその中心にあるので、それらの中央の点Z1に液滴吐出ノズル
3の中央がくるようにアライメントする。これに対して両認識カメラ353の間隔が加熱
等によって経時的にずれ、左側の認識カメラ353のカメラエリアB1を基準にしてその
中央に吐出ノズル57aが位置するようにした場合、右側の認識カメラ353のカメラエ
リアB3が二点鎖線で示す位置にずれる。そして右側のカメラエリア353で認識した吐
出ノズル57aのカメラエリアB3内での位置のズレ量と、左側のカメラエリアB1で認
識した吐出ノズル57aのカメラエリア353内での位置のズレ量とが同一になるように
液滴吐出ヘッド3はアライメントされるので、当初は両吐出ノズル57a,57aの中間
位置が点Z1となるようにアライメントしていたものが、経時的に点Z2となるようにア
ライメントしてしまい、結局当初アライメントしていた位置に対して誤差Lだけずれた位
置にアライメントしてしまうこととなるのである。
Here, an example of the phenomenon that the alignment position shifts with time is shown in FIGS.
Will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing a process of recognizing the position of the
Note that the rectangles of the
When the position is recognized at 53, as shown in FIG. 4C, the
なお、本実施形態に用いたヘッドユニットの組立装置およびこれによって組み立てられ
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。
The head unit assembling apparatus used in this embodiment and the
また上記実施形態ではワークとしてヘッドユニット1を用いたが、ワークは他の各種装
置や部材等であっても良い。またアライメント基準値は基準位置のみではなく、基準温度
、基準湿度、基準流量、基準質量、又は基準粘度等であっても良い。また上記実施形態で
は、シフト量を、アライメント基準値の経時的変化(差Δ1)が経過時間(T2−T1)
に対して直線的な変化であると仮定して求めたが、その代わりに経時的変化が所定の曲線
的な変化であると仮定してシフト量を求めても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the
However, the shift amount may be obtained on the assumption that the change with time is a predetermined curved change instead.
A 組立装置
B 描画装置
C 組付治具
D アライメントマスク(キャリブレーション手段)
1 ヘッドユニット(ワーク)
2 キャリッジ(ワーク)
3 液滴吐出ヘッド(ワーク)
4 ヘッド保持部材(ワーク)
11 本体プレート
12 基準ピン
25 ピン本体
26 基準マーク(小孔)
29a 先端面
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 吐出ノズル(最外端)
65 ノズル基準マーク
164 ヘッド基準マーク
165 キャリッジ基準マーク
211 ユニット移動装置
212 ヘッド補正装置
213 仮固定装置
214 認識装置(認識手段、キャリブレーション手段、アライメント手段)
215 制御装置
353 認識カメラ(認識手段、キャリブレーション手段、アライメント手段)
A assembly apparatus B drawing apparatus C assembly jig D alignment mask (calibration means)
1 Head unit (work)
2 Carriage (work)
3 Droplet discharge head (work)
4 Head holding member (work)
11
65
Claims (6)
ン手段を用いて決定すると同時に前記当初の物理量基準値を決定した時間を記録する工程
と、
ワークを所定期間又は所定の数量、前記物理量基準値を基準とし物理量決めを行うと共
に、個々の前記ワークの物理量を決めた時間を記録する工程と、
再び前記キャリブレーション手段を用いて最新の物理量基準値を決定すると同時に、前
記最新の物理量基準値を決定した時間を記録する工程と、
前記当初の物理量基準値と前記最新の物理量基準値との差Δnを求め、前記差Δnと前
記両物理量基準値を決定した間の経過時間と、個々の前記物理量を決めた時間を用いて、
前記当初の物理量基準値からの、個々の前記ワークの物理量を決めた時の個々の前記シフ
ト量を推定し、個々の前記シフト量を個々の前記ワークの物理量決め補正値とする工程と
、
を有することを特徴とする基準値の経時変化シフト量の補正方法。 A step of determining an initial physical quantity reference value used to determine a physical quantity to be given to a workpiece using a calibration means and recording a time at which the initial physical quantity reference value is determined;
A step of determining a physical quantity based on the physical quantity reference value for a predetermined period or a predetermined quantity of the work, and recording a time for determining the physical quantity of each of the workpieces;
Re-determining the latest physical quantity reference value using the calibration means, and simultaneously recording the time when the latest physical quantity reference value was determined;
A difference Δn between the initial physical quantity reference value and the latest physical quantity reference value is obtained, and an elapsed time between the determination of the difference Δn and both physical quantity reference values, and a time determined for each physical quantity,
Estimating the individual shift amounts when determining the physical quantities of the individual workpieces from the initial physical quantity reference value, and setting the individual shift amounts as physical quantity determination correction values for the individual workpieces;
A method for correcting a shift amount of a reference value with time, characterized by comprising:
粘度であることを特徴とする請求項1に記載の基準値の経時変化シフト量の補正方法。 2. The method of correcting a reference value change with time according to claim 1, wherein the physical quantity reference value is a reference position, a reference temperature, a reference humidity, a reference flow rate, a reference weight, or a reference viscosity.
Δnを、経過時間に対して個々の前記物理量を決めた時間で比例配分して求めることを特
徴とする請求項1又は2に記載の基準値の経時変化シフト量の補正方法。 Each shift amount from the physical quantity reference value at the time of determining the physical quantity of each of the workpieces is obtained by proportionally allocating the difference Δn with the time determined for each physical quantity with respect to the elapsed time. The method for correcting a shift amount of a reference value with time according to claim 1 or 2.
いて決定すると同時に前記当初の基準位置を決定した時間を記録する工程と、
枚葉的にワークを所定時間又は所定数量、前記基準位置を基準としてアライメントを行
うと共に、個々の前記ワークのアライメント時間を記録する工程と、
再び前記キャリブレーション手段を用いて最新の基準位置を決定すると同時に、前記最
新の基準位置を決定して時間を記録する工程と、
前記当初の基準位置と前記最新の基準位置との差Δnを求め、前記差Δnと前記両基準
位置を決定した間の経過時間と、個々の前記アライメント時間とを用いて、前記当初の基
準位置からの、個々の前記ワークのアライメント時の個々の前記シフト量を推定し、個々
の前記シフト量を個々の前記ワークのアライメント補正値とする工程と、
を有することを特徴とする基準値の経時変化シフト量の補正方法。 Determining the initial reference position used to align the workpiece using calibration means and simultaneously recording the time at which the initial reference position was determined;
A step of performing a single wafer alignment for a predetermined time or a predetermined quantity, with reference to the reference position, and recording the alignment time of each of the workpieces;
Determining the latest reference position again using the calibration means, and simultaneously determining the latest reference position and recording the time;
A difference Δn between the initial reference position and the latest reference position is obtained, and the initial reference position is determined using the difference Δn and the elapsed time between the determination of both reference positions and the individual alignment times. From which the individual shift amounts at the time of alignment of the individual workpieces are estimated, and the individual shift amounts are used as alignment correction values for the individual workpieces,
A method for correcting a shift amount of a reference value with time, characterized by comprising:
は、前記差Δnを、経過時間に対して個々の前記アライメント時間で比例配分して求める
ことを特徴とする請求項4に記載の基準値の経時変化シフト量の補正方法。 The individual shift amounts from the alignment reference position at the time of alignment of the individual workpieces are obtained by proportionally allocating the difference Δn by the individual alignment time with respect to the elapsed time. A method for correcting a shift amount with time of the reference value described.
ットであり、
前記キャリブレーション手段は、前記キャリッジの位置及び前記キャリッジに搭載され
る各液滴吐出ヘッドの位置をパターン形成したアライメントマスクと、画像認識を行う認
識手段とを具備して構成され、
前記ワークをアライメントするのに必要な基準位置は、前記アライメントマスクにパタ
ーン形成したキャリッジの位置及び各液滴吐出ヘッドの位置をそれぞれ前記認識手段によ
って画像認識することで決定され、
前記ワークを構成する前記キャリッジと前記液滴吐出ヘッドのアライメントは、前記認
識手段によって認識する前記キャリッジの位置と前記液滴吐出ヘッドの位置が前記当初の
基準位置に合致するように前記キャリッジと前記液滴吐出ヘッドを移動することで行うこ
とを特徴とする請求項4又は5に記載の基準値の経時変化シフト量の補正方法。 The workpiece is a head unit in which a plurality of droplet discharge heads are attached to a single carriage,
The calibration unit includes an alignment mask in which the position of the carriage and the position of each droplet discharge head mounted on the carriage are patterned, and a recognition unit that performs image recognition.
The reference position necessary for aligning the workpiece is determined by recognizing the position of the carriage formed on the alignment mask and the position of each droplet discharge head by the recognition unit.
The carriage constituting the workpiece and the droplet discharge head are aligned with each other so that the position of the carriage recognized by the recognition means and the position of the droplet discharge head coincide with the initial reference position. 6. The method for correcting a shift value of a reference value with time according to claim 4, wherein the correction is performed by moving a droplet discharge head.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007240518A JP2009069093A (en) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | Correction method for aging shift amount of reference value |
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JP2007240518A JP2009069093A (en) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | Correction method for aging shift amount of reference value |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101541013B1 (en) | 2015-06-03 | 2015-08-04 | 삼홍엔지니어링 주식회사 | A wheel alignment calibration method, and an angle and length adjustable calibration bar for wheel alignment of the same |
-
2007
- 2007-09-18 JP JP2007240518A patent/JP2009069093A/en not_active Withdrawn
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KR101541013B1 (en) | 2015-06-03 | 2015-08-04 | 삼홍엔지니어링 주식회사 | A wheel alignment calibration method, and an angle and length adjustable calibration bar for wheel alignment of the same |
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