JP2010137515A - Temporary fixing jig and assembly method for inkjet head using the same - Google Patents

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JP2010137515A JP2008318654A JP2008318654A JP2010137515A JP 2010137515 A JP2010137515 A JP 2010137515A JP 2008318654 A JP2008318654 A JP 2008318654A JP 2008318654 A JP2008318654 A JP 2008318654A JP 2010137515 A JP2010137515 A JP 2010137515A
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Kazumi Shinohara
和美 篠原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temporary fixing jig or the like for efficiently performing an assembly process and an adhesion process at the time when a substrate assembly is connected to an electrode of a positive part via an anisotropic conductive paste. <P>SOLUTION: The temporary fixing jig 3 maintains a state that the substrate assembly is mounted on the active part prior to the process of heating and bonding a film substrate of the substrate assembly fixed to a base plate 21 to the electrode of the active part with the anisotropic conductive paste applied thereon. The temporary fixing jig includes a setting part 30 whereby the active part is set in a positioning state and a pressing part 31 which maintains a state that the mounted substrate assembly is pressed to the active part on the setting part 30. The setting part 30 is attached freely removably to an assembling apparatus which mounts the substrate assembly onto the active part. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、異方性導電ペースト(接着剤)を介して、基板アッセンブリを能動部品の電極に加熱接着する際に、能動部品に基板アッセンブリをマウントした状態を維持する仮固定治具およびこれを用いたインクジェットヘッドの組立方法に関する。   The present invention relates to a temporary fixing jig for maintaining a state in which a substrate assembly is mounted on an active component when the substrate assembly is heated and bonded to an electrode of the active component via an anisotropic conductive paste (adhesive). The present invention relates to a method for assembling an inkjet head used.

従来、熱伝導率が異なる2枚の金属板(アルミニウム板、ステンレススチール板)を密着させて積層した治具が知られている(特許文献1参照)。
この治具は、ヒーターブロックに配置され、熱圧着装置内において治具上に配線基板がセットされる。そして、治具上の配線基板に対し、異方性伝導膜を介して重ねた被圧着物がヒーターツールにより押し付けられると共に、加熱されて熱圧着される。
特開平9−266233号公報
Conventionally, a jig is known in which two metal plates (aluminum plate, stainless steel plate) having different thermal conductivities are brought into close contact with each other (see Patent Document 1).
This jig is disposed on the heater block, and a wiring board is set on the jig in the thermocompression bonding apparatus. And the to-be-bonded object piled up via the anisotropic conductive film is pressed with respect to the wiring board on a jig | tool with a heater tool, and it is heated and thermocompression-bonded.
JP-A-9-266233

しかし、異方性伝導膜等を用いた熱圧着では、比較的低温の熱を加えると共に、押圧した状態を一定時間維持する必要がある。上記ような治具(仮固定治具)を用いた熱圧着装置では、熱圧着作業終了を待たなければ、配線基板と被圧着物とを治具にセットすることができないため、作業効率が著しく悪化するという問題があった。
この問題を解消すべく、配線基板と被圧着物とを仮固定した状態の複数のワークをまとめて加熱装置に搬入することも考えられるが、係る場合には、搬入中に所望の固定位置からずれてしまうという問題が想定される。
However, in thermocompression bonding using an anisotropic conductive film or the like, it is necessary to apply heat at a relatively low temperature and maintain the pressed state for a certain period of time. In a thermocompression bonding apparatus using a jig (temporary fixing jig) as described above, the work efficiency is remarkably high because the wiring board and the object to be bonded cannot be set in the jig unless the thermocompression work is completed. There was a problem of getting worse.
In order to solve this problem, it is conceivable that a plurality of workpieces in a state where the wiring board and the object to be bonded are temporarily fixed are collectively loaded into the heating device. The problem of shifting is assumed.

本発明は、異方性導電ペーストを介して、基板アッセンブリを能動部品の電極に導通する際の、組立工程および接着工程を効率良く行なうための仮固定治具およびこれを用いたインクジェットヘッドの組立方法を提供することを課題とする。   The present invention relates to a temporary fixing jig for efficiently performing an assembling process and an adhering process when a substrate assembly is electrically connected to an electrode of an active component through an anisotropic conductive paste, and an ink jet head using the same. It is an object to provide a method.

本発明の仮固定治具は、異方性導電ペーストを塗着した能動部品の電極に、ベースプレートに固定した基板アッセンブリのフィルム基板を加熱接着する工程に先立ち、能動部品に基板アッセンブリをマウントした状態を維持する仮固定治具であって、能動部品が位置決め状態でセットされるセット部と、セット部上の能動部品に対し、マウントした基板アッセンブリを押圧した状態に維持する押圧部と、を備え、セット部は、能動部品に基板アッセンブリをマウントする組立装置に対し、着脱自在に取り付けられることを特徴とする。   The temporary fixing jig of the present invention is a state in which the substrate assembly is mounted on the active component prior to the step of heat bonding the film substrate of the substrate assembly fixed to the base plate to the electrode of the active component coated with the anisotropic conductive paste. A set part in which the active component is set in a positioning state, and a pressing part that maintains the mounted substrate assembly pressed against the active component on the set part. The set unit is detachably attached to an assembling apparatus that mounts the board assembly on the active component.

この構成によれば、組立装置上において、仮固定治具を用いた能動部品と基板アッセンブリとの仮固定作業を行うことができる。これにより、基板アッセンブリをマウントした能動部品(仮固定対象物)を、組立装置から取り出すことなく仮固定治具にセットすることができるため、マウント時の両者の組立精度を維持しつつ、これらを次の工程(接着工程)を実施する装置に搬出することができる。したがって、基板アッセンブリおよび能動部品の組立工程および接着工程を効率良く行なうことができる。   According to this configuration, the temporary fixing operation of the active component and the board assembly using the temporary fixing jig can be performed on the assembly apparatus. As a result, the active component (temporarily fixed object) on which the board assembly is mounted can be set on the temporary fixing jig without taking it out of the assembling apparatus. It can be carried out to the apparatus which performs the next process (adhesion process). Therefore, the assembly process and bonding process of the board assembly and the active component can be performed efficiently.

この場合、セット部に対し、押圧部が着脱自在に構成されていることが好ましい。   In this case, it is preferable that the pressing portion is configured to be detachable with respect to the set portion.

この構成によれば、押圧部を取り外した状態で、セット部にセットした能動部品に対して基板アッセンブリをマウントすることができる。これにより、組立装置におけるマウント作業のためのスペースを確保することが容易になる。すなわち、組立装置において、押圧部が邪魔になることがない。   According to this configuration, the substrate assembly can be mounted on the active component set in the set portion with the pressing portion removed. Thereby, it becomes easy to secure a space for the mounting operation in the assembling apparatus. That is, in the assembling apparatus, the pressing portion does not get in the way.

また、この場合、押圧部は、治具フレームと、ベースプレートの中心部に当接し、ベースプレートを介してフィルム基板を能動部品の電極に押圧する押圧ピンと、治具フレームを受けとして、押圧ピンを押圧方向に付勢する押圧ばねと、治具フレームに取り付けられ、押圧ばねに抗して押圧ピンをベースプレートから離脱させる押圧解除機構と、を有していることが好ましい。   Further, in this case, the pressing portion receives the jig frame, the pressing pin that contacts the center portion of the base plate, presses the film substrate against the electrode of the active component via the base plate, and presses the pressing pin. It is preferable to have a pressing spring that biases in the direction, and a pressing release mechanism that is attached to the jig frame and separates the pressing pin from the base plate against the pressing spring.

この構成によれば、マウント作業を終えた後に、所定の押圧力で、基板アッセンブリを能動部品に付勢して押えておくことができる。また、加熱接着を終えた後に、押圧部を取り外すことなく、簡単に付勢(押圧)を解除することができる。これにより、確実に仮固定することができると共に、簡単に基板アッセンブリがマウントされた能動部品を取り出すことができる。   According to this configuration, after the mounting operation is completed, the substrate assembly can be urged and pressed against the active component with a predetermined pressing force. Moreover, after finishing the heat bonding, the urging (pressing) can be easily released without removing the pressing portion. As a result, the temporary fixing can be surely performed, and the active component on which the board assembly is mounted can be easily taken out.

さらに、この場合、セット部と押圧部とで構成される空間には、基板アッセンブリを挟持する組立装置のクランプ部が臨む一対のクランプ部用スペースが構成されていることが好ましい。   Further, in this case, it is preferable that a space constituted by the set portion and the pressing portion is configured with a pair of clamp portion spaces facing the clamp portion of the assembling apparatus that sandwiches the substrate assembly.

この構成によれば、組立装置のクランプ部に挟持された基板アッセンブリを、能動部品にマウントし、クランプ部に挟持された状態で仮固定作業を行うことができる。これにより、仮固定作業を行う際に、能動部品における基板アッセンブリのマウント位置がずれることがないため、確実に高い組立精度を維持したまま基板アッセンブリおよび能動部品の仮固定を実施することができる。   According to this configuration, the substrate assembly sandwiched between the clamp portions of the assembling apparatus can be mounted on the active component and temporarily fixed while being sandwiched between the clamp portions. Thus, when the temporary fixing operation is performed, the mounting position of the substrate assembly in the active component is not shifted, and thus the temporary fixing of the substrate assembly and the active component can be performed while maintaining high assembly accuracy.

この場合、ベースプレートには、押圧ピンが当接する凹部が形成されていることが好ましい。   In this case, it is preferable that the base plate has a recess with which the pressing pin abuts.

この構成によれば、押圧ピンが凹部に嵌まり込むことで、ベースプレートに対して的確に且つ均一な押圧力を伝えることができ、安定した加熱接着(本固定)が可能となる。   According to this configuration, the pressing pin fits into the recess, so that an accurate and uniform pressing force can be transmitted to the base plate, and stable heating bonding (main fixing) is possible.

また、この場合、基板アッセンブリが、インクジェットヘッドのヘッド基板であり、能動部品が、複数の圧電素子を有するインクジェットヘッドのヘッド本体であることが好ましい。   In this case, it is preferable that the substrate assembly is a head substrate of an inkjet head, and the active component is a head body of the inkjet head having a plurality of piezoelectric elements.

この構成によれば、ヘッド本体に対しヘッド基板を、高い組立精度をもって且つ効率良く組み立てることができる。   According to this configuration, the head substrate can be efficiently assembled with high accuracy with respect to the head body.

本発明のインクジェットヘッドの組立方法は、上記の仮固定治具を用いて行うインクジェットヘッドの組立方法であって、セット部を組立装置に装着するセット部装着工程と、装着したセット部に対し、ヘッド本体を位置決め状態でセットするヘッド本体セット工程と、セットしたヘッド本体に対し、組立装置によりヘッド基板を位置決め状態でマウントするマウント工程と、セット部に押圧部を装着し、ヘッド本体にヘッド基板を押圧してインクジェットヘッドを仮固定状態とする治具組立工程と、仮固定治具を組立装置から離脱させて加熱装置に搬入し、加熱装置によりヘッド基板をヘッド本体に加熱接着する接着工程と、を備えたことを特徴とすることを特徴とする。   An ink jet head assembly method of the present invention is an ink jet head assembly method performed using the temporary fixing jig described above, and a set portion mounting step for mounting the set portion on the assembly device, A head main body setting step for setting the head main body in a positioning state, a mounting step for mounting the head substrate in a positioning state by an assembling apparatus on the set head main body, and a pressing portion on the set portion, and a head substrate on the head main body A jig assembling process for pressing the ink jet head to temporarily fix the inkjet head, and a bonding process for removing the temporarily fixing jig from the assembling apparatus and carrying it in the heating apparatus, and heating and bonding the head substrate to the head body with the heating apparatus; It is characterized by providing these.

この構成によれば、インクジェットヘッド(仮固定対象物)を、組立装置から取り出すことなく仮固定治具にセットすることができるため、マウント時の両者の組立精度を維持しつつ、これらを次の工程(加熱接着工程)を実施する装置に搬出することができる。したがって、基板アッセンブリおよび能動部品の組立工程および加熱接着工程を効率良く行なうことができる。   According to this configuration, the inkjet head (temporarily fixed object) can be set on the temporary fixing jig without taking it out of the assembling apparatus. It can be carried out to the apparatus which implements a process (heating adhesion process). Therefore, the assembly process of the board assembly and the active component and the heat bonding process can be performed efficiently.

この場合、マウント工程は、クランプ部に挟持したヘッド基板をヘッド本体にマウントする第1工程と、第1工程の後、クランプ部を挟持解除する第2工程とから成り、治具組立工程は、第1工程と第2工程との間で行われることが好ましい。   In this case, the mounting step includes a first step of mounting the head substrate sandwiched between the clamp portions on the head body, and a second step of releasing the clamping portion after the first step, and the jig assembly step includes: It is preferable to be performed between the first step and the second step.

この構成によれば、クランプ部に挟持された状態で仮固定作業を行うことができる。これにより、治具組立工程の際に、能動部品における基板アッセンブリのマウント位置のずれが生じることがないため、確実に高い組立精度をもってインクジェットヘッドを仮固定状態とすることができる。   According to this configuration, the temporary fixing operation can be performed while being sandwiched between the clamp portions. Thereby, the mounting position of the substrate assembly in the active component does not shift during the jig assembling process, so that the ink jet head can be surely temporarily fixed with high assembling accuracy.

以下、添付図面を参照して、本発明の仮固定治具、これを用いたインクジェットヘッドのヘッド組立装置および組立方法について説明する。この仮固定治具は、一対の導通部を有する一対のCOF基板(フィルム基板)が対向するようにベースプレートの両面に貼着して構成されたヘッド基板を、インクジェットヘッドの複数の圧電素子に導通する工程の一部に用いるものである。そこで、先ず、インクジェットヘッドについて説明する。   Hereinafter, a temporary fixing jig of the present invention, a head assembly apparatus for an inkjet head using the temporary fixing jig, and an assembly method will be described with reference to the accompanying drawings. This temporary fixing jig conducts a head substrate formed by adhering to both surfaces of a base plate so that a pair of COF substrates (film substrates) having a pair of conducting portions face each other to a plurality of piezoelectric elements of an inkjet head. This is used for a part of the process. First, the ink jet head will be described.

図1および図2に示すように、インクジェットヘッド1は、インクジェットヘッド1の主要部を構成するヘッド本体10と、ヘッド本体10に接続されインクジェットヘッド1の駆動用回路が形成されたヘッド基板2と、から構成されている。ヘッド本体10は、吐出ノズル16が穿設されたノズルプレート11と、複数の圧力室12aが形成された流路形成基板12と、圧電素子19を保護する保護基板13と、流路形成基板12および保護基板13に連通する共通室17を封止するシール基板14と、インクジェットヘッド1の外装を為すヘッドケース15と、を下側から順に積層して構成されている。また、ヘッド基板2は、ヘッドケース15および保護基板13を貫通して流路形成基板12上に立設するように組み込まれている。ヘッド基板2は、圧電素子19を駆動させるための駆動回路25が実装された一対のCOF基板22(フィルム基板)を、ベースプレート21の両側面に接着されて成り、一対のCOF基板22の下部折曲げ部分(後述する導通部27)が、流路形成基板12上の電極(後述するリード電極18)に導通している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the inkjet head 1 includes a head main body 10 that constitutes a main part of the inkjet head 1, and a head substrate 2 that is connected to the head main body 10 and on which a drive circuit for the inkjet head 1 is formed. , Is composed of. The head body 10 includes a nozzle plate 11 in which a discharge nozzle 16 is formed, a flow path forming substrate 12 in which a plurality of pressure chambers 12 a are formed, a protective substrate 13 that protects the piezoelectric element 19, and a flow path forming substrate 12. The sealing substrate 14 that seals the common chamber 17 that communicates with the protective substrate 13 and the head case 15 that forms the exterior of the inkjet head 1 are stacked in order from the bottom. The head substrate 2 is incorporated so as to stand on the flow path forming substrate 12 through the head case 15 and the protective substrate 13. The head substrate 2 is formed by bonding a pair of COF substrates 22 (film substrates) on which a drive circuit 25 for driving the piezoelectric element 19 is mounted to both side surfaces of the base plate 21. The bent portion (conducting portion 27 described later) is electrically connected to an electrode (lead electrode 18 described later) on the flow path forming substrate 12.

ノズルプレート11は、ステンレス等で形成され、流路形成基板12の一方の面に接着剤等によって接着されている。また、ノズルプレート11のノズル面には、複数の吐出ノズル16が等ピッチで穿設されており、複数の吐出ノズル16は、相互に平行に列設された2列のノズル列を構成している。   The nozzle plate 11 is formed of stainless steel or the like, and is bonded to one surface of the flow path forming substrate 12 with an adhesive or the like. In addition, a plurality of discharge nozzles 16 are formed at equal pitches on the nozzle surface of the nozzle plate 11, and the plurality of discharge nozzles 16 constitute two nozzle rows arranged in parallel to each other. Yes.

流路形成基板12は、隔壁によって区画された複数の圧力室12aが、複数の吐出ノズル16に対応するように幅方向に相互に平行に2列並設されている。流路形成基板12の長手方向外側の領域には、図外の機能液供給装置から供給された機能液を貯留する共通室17が形成されており、各圧力室12aと共通室17とは、それぞれ供給路12bを介して連通している。なお、共通室17は、保護基板13と連通しており、ヘッドケース15に設けられた機能液導入口15aを介して機能液供給装置からの機能液の供給を受ける。また、流路形成基板12には、後述するCOF基板22の導通部27に存する4つの基板アライメントマークMと同じ位置にヘッドアライメントマークがマーキングされている。   In the flow path forming substrate 12, a plurality of pressure chambers 12 a partitioned by partition walls are arranged in parallel in two rows in the width direction so as to correspond to the plurality of discharge nozzles 16. A common chamber 17 for storing functional liquid supplied from a functional liquid supply device (not shown) is formed in a region on the outer side in the longitudinal direction of the flow path forming substrate 12, and each pressure chamber 12a and common chamber 17 are: Each communicates via a supply path 12b. The common chamber 17 communicates with the protective substrate 13 and receives the supply of the functional liquid from the functional liquid supply device via the functional liquid introduction port 15 a provided in the head case 15. Further, on the flow path forming substrate 12, head alignment marks are marked at the same positions as four substrate alignment marks M present in a conduction portion 27 of the COF substrate 22 described later.

保護基板13は、流路形成基板12側から順に、弾性膜13a、絶縁体膜13bを介して流路形成基板12に連結されている。絶縁体膜13b上には、複数の圧力室12aに対応する数の圧電素子19が形成されており、保護基板13には、厚さ方向に貫通する貫通孔13cが形成されると共に、各圧電素子19を収容するための機構部13dが内側に凹設されている。各圧電素子19には、リード電極18の一方の端部が接続されており、リード電極18の他方の端部は、貫通孔13c内に露出するように延設している。このリード電極18の他方の端部には、上記したヘッド基板2(正確には各COF基板22の導通部27)が接続されるようになっている。そして、圧電素子19に電圧を印加して絶縁体膜13b(および弾性膜13a)を変形させることで、圧力室12aの体積変化を利用して共通室17から機能液を導入すると共に、吐出ノズル16から機能液滴を吐出する。   The protective substrate 13 is connected to the flow path forming substrate 12 via the elastic film 13a and the insulator film 13b in this order from the flow path forming substrate 12 side. A number of piezoelectric elements 19 corresponding to the plurality of pressure chambers 12a are formed on the insulator film 13b. A through-hole 13c penetrating in the thickness direction is formed in the protective substrate 13, and each piezoelectric element 19 is formed. A mechanism portion 13d for accommodating the element 19 is recessed inward. One end of the lead electrode 18 is connected to each piezoelectric element 19, and the other end of the lead electrode 18 extends so as to be exposed in the through hole 13 c. The other end portion of the lead electrode 18 is connected to the head substrate 2 (more precisely, the conductive portion 27 of each COF substrate 22). Then, by applying a voltage to the piezoelectric element 19 to deform the insulator film 13b (and the elastic film 13a), the functional liquid is introduced from the common chamber 17 using the volume change of the pressure chamber 12a, and the discharge nozzle 16 ejects functional droplets.

ヘッドケース15は、保護基板13側から順に、封止膜14a、固定板14bとから成るシール基板14を介して保護基板13に連結されている。この封止膜14aによってのみ共通室17が封止されている。ヘッドケース15には、保護基板13に設けられた貫通孔13cと連通するヘッド基板保持孔15bが設けられており、ヘッド基板2は、ヘッド基板保持孔15b内に挿通されて接着剤(異方性導電ペースト)を介してリード電極18と接続されている。   The head case 15 is connected to the protective substrate 13 via a sealing substrate 14 including a sealing film 14a and a fixing plate 14b in this order from the protective substrate 13 side. The common chamber 17 is sealed only by the sealing film 14a. The head case 15 is provided with a head substrate holding hole 15b that communicates with a through hole 13c provided in the protective substrate 13, and the head substrate 2 is inserted into the head substrate holding hole 15b to be bonded with an adhesive (anisotropic). Is connected to the lead electrode 18 via a conductive conductive paste).

次に、図2および図3を参照して、ヘッド基板2(基板アッセンブリ)について説明する。ヘッド基板2は、上記したように、ステンレス製の板状部材であるベースプレート21と、ベースプレート21の両側面に貼付された一対のCOF基板22(Chip On Film)と、から構成されている。ベースプレート21は、略方形のステンレス板の中間上部に凹状の切欠き部28を形成したものであり、ヘッド基板2をリード電極18に接続する際に、この切欠き部28の部分で、ヘッド基板2を押圧するようになっている。   Next, the head substrate 2 (substrate assembly) will be described with reference to FIGS. As described above, the head substrate 2 includes the base plate 21 that is a plate member made of stainless steel, and the pair of COF substrates 22 (Chip On Film) that are attached to both side surfaces of the base plate 21. The base plate 21 is formed by forming a concave notch 28 in the middle upper part of a substantially rectangular stainless steel plate. When the head substrate 2 is connected to the lead electrode 18, the notch 28 is a portion of the head substrate. 2 is pressed.

各COF基板22は、圧電素子19を駆動させるための駆動回路25と、駆動回路25が実装されると共に、ベースプレート21に接着される平板状の基板本体26と、基板本体26から「L」字状に屈曲する(折り曲げて形成した)導通部27と、を備えている。一対のCOF基板22は、各導通部27の先端部位が内向きに対峙するように、且つベースプレート21の下端面に沿うように配置されており、ベースプレート21の両側側面に両面粘着テープ23によって貼付されている。また、各導通部27の長手方向、両先端部位には、各COF基板22を位置決めするための複数(各2つ)の基板アライメントマークMが形成されている。そして、一対の導通部27は、流路形成基板12上に突き当てられ、接着剤を介してリード電極18に接続されている。   Each COF substrate 22 includes a drive circuit 25 for driving the piezoelectric element 19, a drive circuit 25 mounted thereon, a flat substrate body 26 bonded to the base plate 21, and an “L” shape from the substrate body 26. And a conduction portion 27 that is bent (formed by bending). The pair of COF substrates 22 are arranged so that the front end portions of the respective conductive portions 27 face each other inward and along the lower end surface of the base plate 21, and are attached to both side surfaces of the base plate 21 with double-sided adhesive tape 23. Has been. A plurality (two each) of substrate alignment marks M for positioning each COF substrate 22 are formed in the longitudinal direction of each conductive portion 27 and at both tip portions. The pair of conductive portions 27 are abutted on the flow path forming substrate 12 and connected to the lead electrode 18 via an adhesive.

次に、図4および図5を参照して、仮固定治具3について説明する。仮固定治具3は、ヘッド本体10が位置決め状態でセットされるセット部30と、セット部30上のヘッド本体10に対し、マウントしたヘッド基板2を押圧した状態に維持する押圧部31と、から構成されている。   Next, the temporary fixing jig 3 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The temporary fixing jig 3 includes a set unit 30 in which the head main body 10 is set in a positioning state, a pressing unit 31 that maintains a state in which the mounted head substrate 2 is pressed against the head main body 10 on the set unit 30; It is composed of

セット部30は、直方体形状の厚板部材で構成されており、その上面、中央において、ヘッド本体10が、セット部30を横断するようにセットされている。ヘッド本体10の長手方向の両端部には一対のヘッド基準孔(図示省略)が設けられており、ヘッド本体10がセットされる部分には、この一対のヘッド基準孔(図示省略)に嵌合するヘッド基準ピン(図示省略)が突設されている。また、セット部30の中心部には、セットしたヘッド本体10を真空吸着するための複数の吸着孔32が、厚み方向に貫通して形成されている(図5(b)参照)。この複数の吸着孔32は、後述するヘッド組立装置4にセット部30した際、図外の真空吸引装置に連通するようになっている。本実施形態では、この各基準ピンが各基準孔に嵌合することにより、位置決めされた状態でヘッド本体10が載置され、真空吸引装置を駆動することで複数の吸着孔32を介してヘッド本体10に吸引力を作用させて固定する。   The set part 30 is formed of a rectangular parallelepiped thick plate member, and the head body 10 is set so as to cross the set part 30 at the upper surface and the center thereof. A pair of head reference holes (not shown) are provided at both ends of the head body 10 in the longitudinal direction, and a portion where the head body 10 is set is fitted into the pair of head reference holes (not shown). A head reference pin (not shown) for projecting is provided. In addition, a plurality of suction holes 32 for vacuum-sucking the set head body 10 are formed in the center portion of the set portion 30 so as to penetrate in the thickness direction (see FIG. 5B). The plurality of suction holes 32 communicate with a vacuum suction device (not shown) when set in the head assembly device 4 described later. In the present embodiment, each reference pin is fitted into each reference hole, so that the head main body 10 is placed in a positioned state, and the head is passed through the plurality of suction holes 32 by driving the vacuum suction device. The main body 10 is fixed by applying a suction force.

また、セット部30の上面における一方の長辺両端部分には、セット部30上に押圧部31を連結する際の位置決めに用いられる一対の連結基準ピン33が突設されている(図5(a)参照)。さらに、セット部30の長手方向、両端側面には、セット部30と押圧部31との連結を固定するためのフック34が設けられている。   In addition, a pair of connection reference pins 33 used for positioning when connecting the pressing portion 31 on the set portion 30 are projected from both ends of one long side on the upper surface of the set portion 30 (FIG. 5 ( a)). Furthermore, hooks 34 for fixing the connection between the set portion 30 and the pressing portion 31 are provided on the longitudinal direction and both side surfaces of the set portion 30.

押圧部31は、下側に開口した「コ」の字型の治具フレーム35と、治具フレーム35にスライド自在に支持された押圧部材36と、押圧部材36をセット部30側に付勢する押圧ばね37と、押圧部材36下面中央に連結された押圧ピン38と、押圧ばね37に抗して押圧部材36を引き上げる押圧解除機構39と、から構成されている。   The pressing portion 31 includes a “U” -shaped jig frame 35 that opens downward, a pressing member 36 that is slidably supported by the jig frame 35, and biases the pressing member 36 toward the set portion 30. And a pressing pin 38 connected to the center of the lower surface of the pressing member 36, and a pressing release mechanism 39 that pulls up the pressing member 36 against the pressing spring 37.

治具フレーム35の両内側面には、Z軸方向の延びる一対の押圧スライドレール351が対向して設けられており、押圧部材36が、両端に設けた押圧スライダー352を介してスライド自在に係合している。また、治具フレーム35の、セット部30との接触面には、一対の連結基準ピン33に対応するように一対の連結基準孔353が形成されており(図5(b)参照)、各連結基準ピン33が、各連結基準孔353に嵌合することにより、位置決めされた状態でセット部30上に押圧部31を装着される。さらに、治具フレーム35の両外側面には、セット部30のフック34に係合する係り止機構354が設けられており、セット部30上に押圧部31を載せた状態で、係り止機構354をフック34に係合させることで、セット部30と押圧部31とが完全に連結される。係り止機構354とフック34とは、いわゆるパッチン錠で構成されている。   A pair of pressing slide rails 351 extending in the Z-axis direction are provided on both inner side surfaces of the jig frame 35 so that the pressing member 36 is slidably engaged via pressing sliders 352 provided at both ends. Match. In addition, a pair of connection reference holes 353 are formed on the contact surface of the jig frame 35 with the set portion 30 so as to correspond to the pair of connection reference pins 33 (see FIG. 5B). When the connection reference pin 33 is fitted in each connection reference hole 353, the pressing portion 31 is mounted on the set portion 30 in a positioned state. Further, a locking mechanism 354 that engages with the hook 34 of the set portion 30 is provided on both outer side surfaces of the jig frame 35. With the pressing portion 31 placed on the set portion 30, the locking mechanism By engaging 354 with the hook 34, the set part 30 and the pressing part 31 are completely connected. The locking mechanism 354 and the hook 34 are configured by so-called patched locks.

押圧部材36は、押圧ピン38が突設される押圧ブロック361と、押圧ブロック361の両側面に「L」字型に設けられた一対のスライダー接合部材362と、を有している。押圧ブロック361の下面中心部には、押圧ピン38が突設されている。一対のスライダー接合部材362の両側面は、各押圧スライダー352に接続されており、押圧ピン38(押圧ブロック361)をZ軸方向にスライド自在に保持している。また、押圧ブロック361、各スライダー接合部材362およびセット部30で囲まれた方形の一対の空間は、詳細は後述するが、ヘッド組立装置4のクランプ部541が臨むクランプ部用スペース363と成っている。   The pressing member 36 includes a pressing block 361 on which a pressing pin 38 is protruded, and a pair of slider joining members 362 provided in an “L” shape on both side surfaces of the pressing block 361. A pressing pin 38 protrudes from the center of the lower surface of the pressing block 361. Both side surfaces of the pair of slider joining members 362 are connected to the respective pressing sliders 352 and hold the pressing pins 38 (pressing blocks 361) so as to be slidable in the Z-axis direction. In addition, a pair of square spaces surrounded by the pressing block 361, each slider joining member 362, and the set portion 30 are formed as a clamp portion space 363 that the clamp portion 541 of the head assembly device 4 faces, as will be described in detail later. Yes.

押圧ばね37は、その下端を押圧ブロック361に接しており、治具フレーム35の天面を受けにして、押圧ブロック361をセット部30に向かって付勢している。押圧ピン38は、棒状の部材であり、セット部30上のヘッド本体10にマウントされたヘッド基板2の切欠き部28に係合して、押圧ばね37に付勢されてヘッド基板2を押圧する。   The lower end of the pressure spring 37 is in contact with the pressure block 361 and receives the top surface of the jig frame 35 to urge the pressure block 361 toward the set portion 30. The pressing pin 38 is a rod-shaped member that engages with the notch portion 28 of the head substrate 2 mounted on the head main body 10 on the set portion 30 and is pressed by the pressing spring 37 to press the head substrate 2. To do.

押圧解除機構39は、下端部を押圧ブロック361に連結され、治具フレーム35を貫通してZ軸方向に延びるロッド391と、治具フレーム35の上面に突出したロッド391のカム取付け部に回転自在に支持された偏心カム392と、偏心カム392を回転操作するためのハンドル393と、を有している。   The press release mechanism 39 is connected to a press block 361 at the lower end, and rotates to a rod 391 extending through the jig frame 35 in the Z-axis direction and a cam mounting portion of the rod 391 protruding from the upper surface of the jig frame 35. An eccentric cam 392 that is freely supported and a handle 393 for rotating the eccentric cam 392 are provided.

偏心カム392の外周面(カム面)は、治具フレーム35の上面に接触しており、この治具フレーム35の上面がカムフォロアとして機能する。また、偏心カム392の外周面の一部には、ハンドル393が突設されており、ユーザーは、このハンドル393を持って偏心カム392を180°回転させることで、ロッド391を介して押圧部材36をZ軸方向に昇降させることができる。図4におけるハンドル393の位置では、押圧部材36が下降した状態であり、この状態では、押圧部材36が押圧ばね37により下方に付勢されることとなる。またこのとき、偏心カム392は、治具フレーム35の上面から僅かに浮き上がった状態となっている。一方、ハンドル393を180°回転させると、偏心カム392が治具フレーム35の上面に接触した後、押圧ばね37に抗して押圧部材36が上昇し、ヘッド基板2への押圧が解除される。なお、図中の符号394は、180°回転させた偏心カム392を位置規制するための弦状カム部(カム面の一部)であり、偏心カム392を180°回転させると、この弦状カム部394が治具フレーム35の上面に接触する。   The outer peripheral surface (cam surface) of the eccentric cam 392 is in contact with the upper surface of the jig frame 35, and the upper surface of the jig frame 35 functions as a cam follower. Further, a handle 393 protrudes from a part of the outer peripheral surface of the eccentric cam 392. The user holds the handle 393 and rotates the eccentric cam 392 by 180 ° to thereby press the pressing member via the rod 391. 36 can be moved up and down in the Z-axis direction. At the position of the handle 393 in FIG. 4, the pressing member 36 is lowered, and in this state, the pressing member 36 is urged downward by the pressing spring 37. At this time, the eccentric cam 392 is slightly lifted from the upper surface of the jig frame 35. On the other hand, when the handle 393 is rotated by 180 °, the eccentric cam 392 comes into contact with the upper surface of the jig frame 35, and then the pressing member 36 rises against the pressing spring 37, and the pressing to the head substrate 2 is released. . Reference numeral 394 in the figure denotes a chordal cam portion (a part of the cam surface) for regulating the position of the eccentric cam 392 rotated 180 °. When the eccentric cam 392 is rotated 180 °, this chordal shape The cam portion 394 comes into contact with the upper surface of the jig frame 35.

次に、図6および図7を参照して、仮固定治具3を用いたインクジェットヘッド1のヘッド組立装置4(組立装置)について説明する。このヘッド組立装置4は、ヘッド本体10がセットされたセット部30およびヘッド基板2を保持する組込み部41と、組込み部41に保持されたヘッド基板2をクランプする基板クランプ部42と、組込み部41に併設した第1画像認識部43と、組込み部41に添設した第2画像認識部44と、ヘッド組立装置4全体を統括制御する制御部45と、から構成されている。また、組込み部41、基板クランプ部42および第1画像認識部43は、機台46上に搭載されている。   Next, a head assembly device 4 (assembly device) of the inkjet head 1 using the temporary fixing jig 3 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The head assembly apparatus 4 includes a set unit 30 in which the head main body 10 is set and a built-in unit 41 that holds the head substrate 2, a substrate clamp unit 42 that clamps the head substrate 2 held in the built-in unit 41, and a built-in unit. 41 includes a first image recognition unit 43 provided alongside 41, a second image recognition unit 44 attached to the built-in unit 41, and a control unit 45 that performs overall control of the entire head assembly device 4. The built-in unit 41, the substrate clamp unit 42, and the first image recognition unit 43 are mounted on the machine base 46.

組込み部41は、ヘッド本体10がセットされたセット部30を載置する治具固定部51と、ヘッド基板2を位置決めセットするガラスマスク523を載置するマスク固定部52と、治具固定部51およびマスク固定部52をY軸方向にスライド自在に支持するY軸移動機構53と、を備えている。   The built-in unit 41 includes a jig fixing unit 51 on which the set unit 30 on which the head body 10 is set, a mask fixing unit 52 on which a glass mask 523 for positioning and setting the head substrate 2 is mounted, and a jig fixing unit. 51 and a Y-axis moving mechanism 53 that supports the mask fixing portion 52 slidably in the Y-axis direction.

治具固定部51は、ヘッド本体10がセットされたセット部30を位置決めして載置するセットテーブル511と、セットテーブル511を各軸方向(X・Y・θ)に微小移動させる微調機構512と、を備えている。   The jig fixing unit 51 includes a set table 511 for positioning and placing the set unit 30 on which the head main body 10 is set, and a fine adjustment mechanism 512 for minutely moving the set table 511 in each axial direction (X, Y, θ). And.

セットテーブル511には、セット部30が突き当てられる「L」字型の度当り513が固定されており、この度当り513にセット部30の2辺を突き当てることにより、セットテーブル511上にセット部30が位置決めされた状態でセットされる。   An “L” -shaped degree 513 to which the set unit 30 is abutted is fixed to the set table 511, and the two sides of the set unit 30 are abutted against the 513 each time so that the set table 511 is set on the set table 511. The unit 30 is set in a positioned state.

微調機構512は、セットテーブル511のX軸・Y軸・θ軸、それぞれのズレを独立して調整するための機構(マイクロメータヘッド)であり、各軸に対応する3つの操作摘み514が備えられている。特に図示しないが、セットテーブル511は、X軸・Y軸・θ軸、それぞれに微小移動可能な機構上に搭載されており、ユーザーは、各操作摘み514を手動で回転操作することで、各軸方向に微小に移動させて、セットテーブル511上のセット部30の高精度なアライメント(位置決め)を行うことができるようになっている。   The fine adjustment mechanism 512 is a mechanism (micrometer head) for independently adjusting the deviations of the X-axis, Y-axis, and θ-axis of the set table 511, and includes three operation knobs 514 corresponding to each axis. It has been. Although not particularly shown, the set table 511 is mounted on a mechanism that can be moved minutely in each of the X-axis, Y-axis, and θ-axis, and the user manually rotates each operation knob 514, The set part 30 on the set table 511 can be precisely aligned (positioned) by being moved slightly in the axial direction.

マスク固定部52は、ヘッド基板2を位置決めセットするガラスマスク523を載置するマスクテーブル521と、マスクテーブル521を支持する一対のマスク支持フレーム522と、から成る。   The mask fixing unit 52 includes a mask table 521 on which a glass mask 523 for positioning and setting the head substrate 2 is placed, and a pair of mask support frames 522 that support the mask table 521.

ガラスマスク523には、上記したヘッド基板2の4つの基板アライメントマークMと同じ位置にマスクアライメントマークがマーキングされている。マスクテーブル521には、後述する第1画像認識部43の一対の下カメラ57が臨む第1下カメラ用開口(図示省略)が形成され、この第1下カメラ用開口を通してマスクテーブル521上にセットされたマスクアライメントマークを画像認識する。この認識結果は、ヘッド本体10にヘッド基板2をマウントする際の位置決めのための情報として用いられる。   A mask alignment mark is marked on the glass mask 523 at the same position as the four substrate alignment marks M of the head substrate 2 described above. The mask table 521 has a first lower camera opening (not shown) facing a pair of lower cameras 57 of the first image recognition unit 43 described later, and is set on the mask table 521 through the first lower camera opening. The mask alignment mark thus formed is recognized as an image. This recognition result is used as information for positioning when the head substrate 2 is mounted on the head body 10.

Y軸移動機構53は、治具固定部51およびマスク固定部52を搭載したY軸テーブル531と、Y軸テーブル531をY軸方向にスライド自在に支持する一対のY軸ガイドレール532と、Y軸ガイドレール532を介してY軸テーブル531を直動させるY軸機構部533と、Y軸機構部533を駆動するY軸モーター534と、を備えている。   The Y-axis moving mechanism 53 includes a Y-axis table 531 on which the jig fixing unit 51 and the mask fixing unit 52 are mounted, a pair of Y-axis guide rails 532 that support the Y-axis table 531 slidably in the Y-axis direction, A Y-axis mechanism unit 533 that linearly moves the Y-axis table 531 via the axis guide rail 532 and a Y-axis motor 534 that drives the Y-axis mechanism unit 533 are provided.

Y軸モーター534は、ステッピングモーター等で構成されており、正逆転することで、Y軸機構部533を介して治具固定部51およびマスク固定部52を、Y軸方向に往復移動させる。なお、図6において、治具固定部51は、手前側に、マスク固定部52は、奥側に載置されている。また、図6において、治具固定部51の存する位置が、給材位置A1であり、基板クランプ部42に臨む位置が組込み位置A2である。なお、Y軸モーター534およびY軸機構部533に代えて、リニアモーターを用いるようにしてもよい。   The Y-axis motor 534 is composed of a stepping motor or the like, and reciprocally moves the jig fixing portion 51 and the mask fixing portion 52 in the Y-axis direction via the Y-axis mechanism portion 533 by forward and reverse rotation. In FIG. 6, the jig fixing portion 51 is placed on the near side, and the mask fixing portion 52 is placed on the far side. In FIG. 6, the position where the jig fixing portion 51 exists is the material supply position A1, and the position facing the substrate clamp portion 42 is the assembly position A2. Instead of the Y-axis motor 534 and the Y-axis mechanism 533, a linear motor may be used.

一対のY軸ガイドレール532の間の機台46上における組込み位置A2には、第1画像認識部43が有する一対の下カメラ57がY軸方向に並ぶように配設されており、Y軸テーブル531には、マスクテーブル521と同様に、一対の下カメラ57が臨む第2下カメラ開口535が形成されている。なお、一対の下カメラ57は、相互にキャリブレーションされていることは、言うまでもない。   A pair of lower cameras 57 included in the first image recognition unit 43 are arranged in the Y-axis direction at the assembly position A2 on the machine base 46 between the pair of Y-axis guide rails 532. Similar to the mask table 521, the table 531 is formed with a second lower camera opening 535 facing the pair of lower cameras 57. Needless to say, the pair of lower cameras 57 are calibrated to each other.

図6に示すように、基板クランプ部42は、ヘッド基板2を保持する基板挟持機構54と、基板挟持機構54をZ軸方向にスライド自在に支持するZ軸移動機構55と、基板挟持機構54およびZ軸移動機構55を、組込み部41の上方に支持するブリッジ架台56と、を備えている。   As shown in FIG. 6, the substrate clamping unit 42 includes a substrate clamping mechanism 54 that holds the head substrate 2, a Z-axis moving mechanism 55 that supports the substrate clamping mechanism 54 slidably in the Z-axis direction, and a substrate clamping mechanism 54. And a bridge mount 56 that supports the Z-axis moving mechanism 55 above the built-in portion 41.

基板挟持機構54は、ヘッド基板2の両側面から挟み込むようにして保持するクランプ部541と、クランプ部541をY軸方向にスライド自在に支持する一対のX軸アームガイドレール542と、X軸アームガイドレール542を介してクランプ部541を直動させるX軸シリンダーユニット543と、を備えている。   The substrate clamping mechanism 54 includes a clamp portion 541 that holds the head substrate 2 so as to be sandwiched from both side surfaces, a pair of X-axis arm guide rails 542 that slidably support the clamp portion 541 in the Y-axis direction, and an X-axis arm An X-axis cylinder unit 543 that linearly moves the clamp portion 541 via the guide rail 542.

クランプ部541は、一対のX軸アームガイドレール542にスライド自在に係合する一対のX軸スライドアーム545と、各X軸スライドアーム545の下端部において突設した挟持アーム本体546と、挟持アーム本体546の自由端部から相互に対向するように突設した挟持部547と、を備えている。   The clamp portion 541 includes a pair of X-axis slide arms 545 slidably engaged with the pair of X-axis arm guide rails 542, a holding arm body 546 projecting from the lower end of each X-axis slide arm 545, and a holding arm A sandwiching portion 547 projecting from the free end portion of the main body 546 so as to face each other.

一対のX軸スライドアーム545は、X軸方向に並んで、一対のX軸アームガイドレール542上を横断するように配設されている。各X軸スライドアーム545は、その裏面に設けられた一対のX軸スライダー部548により、各X軸アームガイドレール542にスライド自在に係合している。各挟持部547は、ヘッド基板2の両平面部分(両側面)に、それぞれ接してヘッド基板2を挟持している。   The pair of X-axis slide arms 545 are arranged so as to cross the pair of X-axis arm guide rails 542 in the X-axis direction. Each X-axis slide arm 545 is slidably engaged with each X-axis arm guide rail 542 by a pair of X-axis slider portions 548 provided on the back surface thereof. Each clamping part 547 is in contact with both planar portions (both side surfaces) of the head substrate 2 to clamp the head substrate 2.

一対のX軸シリンダーユニット543は、図外のエアー供給装置から供給されたエアーにより駆動される復動のエアーシリンダーで構成されている。なお、エアーシリンダーに代えて、ステッピングモーターやリニアモーター等を用いるようにしてもよい。   The pair of X-axis cylinder units 543 is composed of a return air cylinder driven by air supplied from an air supply device (not shown). Note that a stepping motor or a linear motor may be used instead of the air cylinder.

この基板挟持機構54は、各クランプ部541を中心に向かって離接自在に移動させるセンターリング機構を構成している。この一対のX軸シリンダーユニット543により、各クランプ部541(挟持部547)を内側に寄せて、ヘッド基板2の両平面部分(両側面)を挟んで、ヘッド基板2を縦向き鉛直姿勢に保持している。   The substrate clamping mechanism 54 constitutes a centering mechanism that moves each clamp portion 541 toward and away from the center. With the pair of X-axis cylinder units 543, the clamp portions 541 (clamping portions 547) are moved inward, and the two flat portions (both side surfaces) of the head substrate 2 are sandwiched to hold the head substrate 2 in a vertical vertical posture. is doing.

Z軸移動機構55は、基板挟持機構54を搭載したZ軸テーブル551と、Z軸テーブル551をZ軸方向にスライド自在に支持する一対のZ軸ガイドレール552と、Z軸ガイドレール552を介してZ軸テーブル551を直動させるZ軸シリンダーユニット553と、を備えている。Z軸シリンダーユニット553は、上記した各X軸シリンダーユニット543と同様に、エアー供給装置から供給されたエアーにより駆動される復動のエアーシリンダーで構成されている。   The Z-axis moving mechanism 55 includes a Z-axis table 551 on which the substrate clamping mechanism 54 is mounted, a pair of Z-axis guide rails 552 that support the Z-axis table 551 slidably in the Z-axis direction, and a Z-axis guide rail 552. A Z-axis cylinder unit 553 that linearly moves the Z-axis table 551. The Z-axis cylinder unit 553 is configured by a return air cylinder that is driven by air supplied from an air supply device, in the same manner as each X-axis cylinder unit 543 described above.

ブリッジ架台56は、Y軸移動機構53による治具固定部51およびマスク固定部52のY軸方向への移動を妨げないように、一対のY軸ガイドレール532を跨ぐように機台46上に立設され、背面から一対の補強リブにより支持されている。   The bridge mount 56 is placed on the machine base 46 so as to straddle the pair of Y-axis guide rails 532 so as not to hinder the movement of the jig fixing portion 51 and the mask fixing portion 52 in the Y-axis direction by the Y-axis moving mechanism 53. It stands upright and is supported by a pair of reinforcing ribs from the back.

詳細は後述するが、この基板クランプ部42は、Z軸シリンダーユニット553を駆動することで、基板挟持機構54により挟持したヘッド基板2を降下させ、セットテーブル511上のセット部に真空吸着セットされたヘッド本体10にマウントする。   Although details will be described later, the substrate clamping unit 42 drives the Z-axis cylinder unit 553 to lower the head substrate 2 sandwiched by the substrate sandwiching mechanism 54 and is set by vacuum suction to the set unit on the set table 511. Mounted on the head body 10.

第1画像認識部43は、CCD方式の一対の下カメラ57から成り、上記したように、一対のY軸ガイドレール532の間にY軸方向に並んで配設されている。第1下カメラ用開口および第2下カメラ開口535に臨むヘッドアライメントマークおよび基板アライメントマークMを撮像する。なお、撮像方式は、CCD方式に限られたものではなく、CMOS方式等、他の撮像方式を用いてもよい。   The first image recognition unit 43 includes a pair of CCD-type lower cameras 57 and is arranged between the pair of Y-axis guide rails 532 in the Y-axis direction as described above. The head alignment mark and the substrate alignment mark M facing the first lower camera opening and the second lower camera opening 535 are imaged. Note that the imaging method is not limited to the CCD method, and other imaging methods such as a CMOS method may be used.

第2画像認識部44は、下カメラ57と同様にCCD方式の一対の上カメラ61と、各上カメラ61を支持するカメラ支持フレーム62と、カメラ支持フレーム62を搭載するX軸カメラテーブル63と、X軸カメラテーブル63をX軸方向にスライド自在に支持する一対のX軸カメラガイドレール64と、各X軸カメラガイドレール64を介してX軸カメラテーブル63を直動させるX軸カメラシリンダーユニット65と、上記の各構成を搭載するカメラ架台66と、を備えている。X軸カメラシリンダーユニット65は、上記した各シリンダーユニット543,553と同様に、エアー供給装置から供給されたエアーにより駆動される復動のエアーシリンダーで構成されている。   Similar to the lower camera 57, the second image recognition unit 44 includes a pair of upper cameras 61 of the CCD system, a camera support frame 62 that supports each upper camera 61, and an X-axis camera table 63 that mounts the camera support frame 62. A pair of X-axis camera guide rails 64 that slidably support the X-axis camera table 63 in the X-axis direction, and an X-axis camera cylinder unit that directly moves the X-axis camera table 63 via each X-axis camera guide rail 64 65, and a camera mount 66 on which the above-described components are mounted. The X-axis camera cylinder unit 65 is composed of a backward-acting air cylinder driven by air supplied from an air supply device, as with the cylinder units 543 and 553 described above.

この第2画像認識部44は、組込み部41の側面に添設されており、一対の上カメラ61を組込み位置A2に臨むようにX軸方向にスライドさせる。そして、一対の上カメラ61は、組込み位置A2に臨むマスクアライメントマーク(ガラスマスク523)またはヘッドアライメントマーク(ヘッド本体10)を画像認識する。なお、一対の上カメラ61は、相互にキャリブレーションされ、また一対の上カメラ61と上記の一対の下カメラ57も相互にキャリブレーションされている。   The second image recognition unit 44 is attached to the side surface of the assembling unit 41 and slides the pair of upper cameras 61 in the X-axis direction so as to face the assembling position A2. Then, the pair of upper cameras 61 recognizes an image of the mask alignment mark (glass mask 523) or the head alignment mark (head body 10) facing the assembly position A2. The pair of upper cameras 61 are calibrated with each other, and the pair of upper cameras 61 and the pair of lower cameras 57 are also calibrated with each other.

図8に示すように、制御部45は、パーソナルコンピュータ(PC)で構成されており(図6参照)、ヘッド組立装置4全体を統括制御するものであり、制御部45は、キーボード等の入力デバイス71を用いてユーザーからの各種パラメーターの入力を受けると共に、ディスプレイ72やスピーカー73等の出力手段によりヘッド組立装置4の状態をユーザーに提示(報知)する。制御部45には、各部を接続するためのインターフェース74と、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるRAM75と、各種記憶領域を有し、制御プログラムや制御データを記憶するROM76と、各手段からの各種データ等を記憶すると共に、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するHDD77と、ROM76やHDD77に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するCPU78と、これらを互いに接続するバス79と、が備えられている。   As shown in FIG. 8, the control unit 45 is composed of a personal computer (PC) (see FIG. 6), and controls the entire head assembly device 4 as a whole. The control unit 45 is input from a keyboard or the like. The device 71 is used to receive input of various parameters from the user, and the state of the head assembly device 4 is presented (notified) to the user by output means such as the display 72 and the speaker 73. The control unit 45 has an interface 74 for connecting each unit, a storage area that can be temporarily stored, a RAM 75 that is used as a work area for control processing, and various storage areas. ROM 76 for storing programs and control data, various data from each means, HDD 77 for storing programs for processing various data, and various data in accordance with programs stored in ROM 76 and HDD 77 A CPU 78 that performs arithmetic processing and a bus 79 that connects them to each other are provided.

次に、図9を参照して、このヘッド組立装置4を用いたインクジェットヘッド1の組立方法について説明する。インクジェットヘッド1の組立方法は、セットテーブル511上に仮固定治具3のセット部30を配置するセット部装着工程S1と、ヘッド本体10およびヘッド基板2と所定の位置にセットする部材セット工程S2と、セットしたヘッド本体10およびヘッド基板2の位置をアライメントするアライメント工程S3と、セットしたヘッド本体10に対し、ヘッド組立装置4によりヘッド基板2を位置決め状態でマウントするマウント工程S4と、セット部30に押圧部31を装着し、ヘッド本体10にヘッド基板2を押圧してインクジェットヘッド1を仮固定状態とする治具組立工程S5と、仮固定治具3をヘッド組立装置4から離脱させて加熱装置(図示省略)に搬入し、加熱装置によりヘッド基板2をヘッド本体10に加熱接着する接着工程S6と、に大分される。なお、以下の説明では、仮固定治具3は、セット部30と押圧部31とに、既に分離されているものとする。また、マスクテーブル521上にガラスマスク523が位置決めセットされているものとする。   Next, a method for assembling the inkjet head 1 using the head assembling apparatus 4 will be described with reference to FIG. The assembly method of the inkjet head 1 includes a set part mounting step S1 in which the set part 30 of the temporary fixing jig 3 is disposed on the set table 511, and a member setting step S2 in which the head body 10 and the head substrate 2 are set at predetermined positions. An alignment step S3 for aligning the positions of the set head body 10 and the head substrate 2, a mounting step S4 for mounting the head substrate 2 in a positioning state by the head assembly device 4 on the set head body 10, and a set unit The pressing part 31 is attached to the head 30, the head assembly 2 is pressed against the head main body 10 to place the inkjet head 1 in a temporarily fixed state, and the temporary fixing jig 3 is detached from the head assembly apparatus 4. It is carried into a heating device (not shown) and the head substrate 2 is heated and bonded to the head body 10 by the heating device. A step S6, is Oita. In the following description, it is assumed that the temporary fixing jig 3 is already separated into the set part 30 and the pressing part 31. Further, it is assumed that a glass mask 523 is positioned and set on the mask table 521.

先ず、ユーザーは、給材位置A1において、度当り513に突き当ててセット部30を位置決めセットする(セット部装着工程S1)。   First, the user positions and sets the set unit 30 by abutting 513 per degree at the material supply position A1 (set unit mounting step S1).

続いて、ヘッド本体10およびヘッド基板2を、それぞれセットする(部材セット工程S2)。部材セット工程S2は、配置したセット部30上に、ヘッド本体10を位置決め状態でセットするヘッド本体セット工程S21と、マスクテーブル521上のガラスマスク523に対して位置決め状態でセットするヘッド基板セット工程S22と、から成る。ユーザーは、セット部30上のヘッド基準ピンに合わせるようにしてヘッド本体10をセットする(ヘッド本体セット工程S21)。また、ガラスマスク523上にヘッド基板2をセットする(ヘッド基板セット工程S22)。なお、ヘッド本体セット工程S21とヘッド本体セット工程S21とは、どちらが先工程となってもよい。   Subsequently, the head main body 10 and the head substrate 2 are set (member setting step S2). The member setting step S2 includes a head main body setting step S21 for setting the head main body 10 in a positioning state on the set portion 30 and a head substrate setting step for setting the glass mask 523 on the mask table 521 in a positioning state. S22. The user sets the head main body 10 so as to match the head reference pin on the setting unit 30 (head main body setting step S21). Further, the head substrate 2 is set on the glass mask 523 (head substrate setting step S22). Note that either the head main body setting step S21 or the head main body setting step S21 may be the previous step.

次に、セットしたヘッド本体10とヘッド基板2との位置合せを行う(アライメント工程S3)。アライメント工程S3は、一対の下カメラ57により各基板アライメントマークMおよび各マスクアライメントマークを画像認識する下カメラ認識工程S31と、一対の上カメラ61により各ヘッドアライメントマークおよび各マスクアライメントマークを画像認識する上カメラ認識工程S32と、下カメラ認識工程S31と上カメラ認識工程S32との認識結果からヘッド本体10とヘッド基板2との位置合せを行う位置合せ工程S33と、から成る。   Next, the set head body 10 and the head substrate 2 are aligned (alignment step S3). In the alignment step S3, a lower camera recognition step S31 for recognizing each substrate alignment mark M and each mask alignment mark with the pair of lower cameras 57, and an image recognition for each head alignment mark and each mask alignment mark with the pair of upper cameras 61. The upper camera recognition step S32 and the alignment step S33 for aligning the head body 10 and the head substrate 2 from the recognition results of the lower camera recognition step S31 and the upper camera recognition step S32.

ユーザーは、Z軸移動機構55を駆動して基板挟持機構54を下降させ、クランプ部541によりヘッド基板2を挟持させる。この状態で、制御部45は、一対の下カメラ57により各基板アライメントマークMおよび各マスクアライメントマークを画像認識して、この認識結果がRAM75に記憶される。その後、Z軸移動機構55を駆動して挟持されたヘッド基板2を上昇させる。
その後、X軸カメラシリンダーユニット65を駆動して一対の上カメラ61を組込み位置A2に臨ませる。そして、一対の上カメラ61により各マスクアライメントマークを画像認識して、この認識結果がRAM75に記憶される。この時点で、下カメラ57と上カメラ61との認識結果である各マークの座標情報を取得している。
その後、Y軸移動機構53を駆動して、セット部30上のヘッド本体10を組込み位置A2に臨ませる。そして、ユーザーは、ディスプレイ72に表示されたヘッド本体10の各ヘッドアライメントマークと、先に記憶した2つの認識結果とのずれを、ディスプレイ72の表示を確認しながら微調機構512を操作して補正(アライメント)する。なお、制御部45が自動で行うようにしてもよい。また、アライメント工程S3が終了したら、一対の上カメラ61を組込み位置A2から後退させておく。
The user drives the Z-axis moving mechanism 55 to lower the substrate clamping mechanism 54 and clamps the head substrate 2 by the clamp portion 541. In this state, the controller 45 recognizes each substrate alignment mark M and each mask alignment mark with the pair of lower cameras 57 and stores the recognition result in the RAM 75. Thereafter, the Z-axis moving mechanism 55 is driven to raise the sandwiched head substrate 2.
Thereafter, the X-axis camera cylinder unit 65 is driven to bring the pair of upper cameras 61 to the installation position A2. Then, each mask alignment mark is image-recognized by the pair of upper cameras 61, and the recognition result is stored in the RAM 75. At this time, the coordinate information of each mark, which is the recognition result between the lower camera 57 and the upper camera 61, is acquired.
Thereafter, the Y-axis moving mechanism 53 is driven so that the head main body 10 on the set unit 30 faces the assembly position A2. Then, the user corrects the deviation between each head alignment mark of the head main body 10 displayed on the display 72 and the two previously stored recognition results by operating the fine adjustment mechanism 512 while confirming the display on the display 72. (Alignment) Note that the control unit 45 may perform this automatically. When the alignment step S3 is completed, the pair of upper cameras 61 are moved backward from the assembly position A2.

次に、ヘッド本体10に対し、ヘッド基板2を位置決め状態でマウントする(マウント工程S4)。マウント工程S4は、クランプ部541に挟持されたヘッド基板2をヘッド本体10にマウントする第1工程S41と、第1工程S41の後、クランプ部541を挟持解除する第2工程S42とから成り、上記の治具組立工程S5は、第1工程S41と第2工程S42との間で行われる。先ず、アライメント工程S3のために一時退避させておいたヘッド基板2を再び下降させ、正確に位置決めされたヘッド本体10に対しヘッド基板2を押圧する(第1工程S41)。この状態で、セット部30に押圧部31を装着し、仮固定治具3を組み立てる(治具組立工程S5)。この際、挟持アーム本体546(挟持部547)がヘッド基板2を保持したままであるが、仮固定治具3に形成されたクランプ部用スペース363により、挟持アーム本体546と押圧部31とが干渉することなく仮固定治具3を組み立てることができる。そして、ハンドル393を回転させ、押圧ピン38によりヘッド基板2をヘッド本体10に押圧する。その後、クランプ部541の挟み込みを解除する(第2工程S42)。   Next, the head substrate 2 is mounted on the head body 10 in a positioned state (mounting step S4). The mounting step S4 includes a first step S41 for mounting the head substrate 2 sandwiched between the clamp portions 541 to the head body 10, and a second step S42 for releasing the clamping portion 541 after the first step S41. The jig assembling step S5 is performed between the first step S41 and the second step S42. First, the head substrate 2 temporarily retracted for the alignment step S3 is lowered again, and the head substrate 2 is pressed against the accurately positioned head body 10 (first step S41). In this state, the pressing portion 31 is mounted on the set portion 30 and the temporary fixing jig 3 is assembled (jig assembly step S5). At this time, the clamping arm main body 546 (the clamping part 547) still holds the head substrate 2, but the clamping arm main body 546 and the pressing part 31 are separated by the clamp part space 363 formed in the temporary fixing jig 3. The temporary fixing jig 3 can be assembled without interference. Then, the handle 393 is rotated and the head substrate 2 is pressed against the head body 10 by the pressing pin 38. Thereafter, the clamping portion 541 is released (second step S42).

次に、給材位置A1に移動させ、仮固定治具3をヘッド組立装置4から離脱させる。このようにしてヘッド本体とヘッド基板2とを仮固定した仮固定治具3が複数台そろったところで、複数台の仮固定治具3を一括して図外の加熱装置に搬入し、加熱装置によりヘッド基板2をヘッド本体10に加熱接着する(接着工程S6)。なお、本実施形態では、80℃,30分間で熱圧着が完了する。   Next, the temporary fixing jig 3 is moved away from the head assembling apparatus 4 by moving to the material supply position A1. When a plurality of temporary fixing jigs 3 for temporarily fixing the head main body and the head substrate 2 are prepared in this way, the plurality of temporary fixing jigs 3 are collectively brought into a heating device (not shown). Thus, the head substrate 2 is heated and bonded to the head main body 10 (bonding step S6). In this embodiment, thermocompression bonding is completed at 80 ° C. for 30 minutes.

以上の構成によれば、ヘッド組立装置4上において、仮固定治具3を用いたヘッド本体10とヘッド基板2との仮固定作業を行うことができる。これにより、ヘッド基板2をマウントしたヘッド本体10を、ヘッド組立装置4から取り出すことなく仮固定治具3にセットすることができるため、マウント時の両者の組立精度を維持しつつ、接着工程S6を実施する装置に搬出することができる。したがって、1つの装置で治具組立工程S5および接着工程S6を行う場合に比して、タクトタイムが格段に短縮され、インクジェットヘッド1の組立工程および加熱接着工程を効率良く行うことができる。   According to the above configuration, the temporary fixing operation of the head main body 10 and the head substrate 2 using the temporary fixing jig 3 can be performed on the head assembly device 4. As a result, the head main body 10 on which the head substrate 2 is mounted can be set on the temporary fixing jig 3 without being taken out from the head assembling apparatus 4. Therefore, the bonding process S6 is performed while maintaining the assembling accuracy of the two at the time of mounting. It can be carried out to the apparatus which implements. Therefore, compared to the case where the jig assembling step S5 and the bonding step S6 are performed by one apparatus, the tact time is remarkably shortened, and the assembling step and the heat bonding step of the inkjet head 1 can be performed efficiently.

本実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the inkjet head which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the inkjet head which concerns on this embodiment. ヘッド基板の斜視図(a)および底面図(b)である。It is the perspective view (a) and bottom view (b) of a head substrate. 仮固定治具の側面図である。It is a side view of a temporary fixing jig. 仮固定治具の斜視図である。It is a perspective view of a temporary fixing jig. ヘッド組立装置の斜視図である。It is a perspective view of a head assembly apparatus. ヘッド組立装置の組込み部の斜視図である。It is a perspective view of the built-in part of a head assembly apparatus. ヘッド組立装置の制御部のブロック図である。It is a block diagram of the control part of a head assembly apparatus. ヘッド組立装置を用いたインクジェットヘッドの組立方法について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the assembly method of the inkjet head using a head assembly apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1:インクジェットヘッド、2:ヘッド基板、3:仮固定治具、10:ヘッド本体、19:圧電素子、21:ベースプレート、30:セット部、31:押圧部、35:治具フレーム、37:押圧ばね、38:押圧ピン、39:押圧解除機構、541:クランプ部   1: inkjet head, 2: head substrate, 3: temporary fixing jig, 10: head body, 19: piezoelectric element, 21: base plate, 30: set part, 31: pressing part, 35: jig frame, 37: pressing Spring, 38: Press pin, 39: Press release mechanism, 541: Clamp part

Claims (8)

異方性導電ペーストを塗着した能動部品の電極に、ベースプレートに固定した基板アッセンブリのフィルム基板を加熱接着する工程に先立ち、前記能動部品に前記基板アッセンブリをマウントした状態を維持する仮固定治具であって、
前記能動部品が位置決め状態でセットされるセット部と、
前記セット部上の前記能動部品に対し、マウントした前記基板アッセンブリを押圧した状態に維持する押圧部と、を備え、
前記セット部は、前記能動部品に前記基板アッセンブリをマウントする組立装置に対し、着脱自在に取り付けられることを特徴とする仮固定治具。
Temporary fixing jig for maintaining the state where the substrate assembly is mounted on the active component prior to the step of heat-bonding the film substrate of the substrate assembly fixed to the base plate to the electrode of the active component coated with the anisotropic conductive paste Because
A set part in which the active component is set in a positioning state;
A pressing unit that maintains the mounted substrate assembly pressed against the active component on the set unit, and
The temporary fixing jig, wherein the set portion is detachably attached to an assembly apparatus that mounts the substrate assembly on the active component.
前記セット部に対し、前記押圧部が着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の仮固定治具。   The temporary fixing jig according to claim 1, wherein the pressing portion is configured to be detachable with respect to the set portion. 前記押圧部は、
治具フレームと、
前記ベースプレートの中心部に当接し、前記ベースプレートを介して前記フィルム基板を前記能動部品の電極に押圧する押圧ピンと、
前記治具フレームを受けとして、前記押圧ピンを押圧方向に付勢する押圧ばねと、
前記治具フレームに取り付けられ、前記押圧ばねに抗して前記押圧ピンを前記ベースプレートから離脱させる押圧解除機構と、を有していることを特徴とする請求項1または2に記載の仮固定治具。
The pressing portion is
A jig frame,
A pressing pin that contacts the center of the base plate and presses the film substrate against the electrode of the active component via the base plate;
In response to the jig frame, a pressing spring that biases the pressing pin in the pressing direction;
The temporary fixing treatment according to claim 1, further comprising: a pressing release mechanism attached to the jig frame and configured to release the pressing pin from the base plate against the pressing spring. Ingredients.
前記セット部と前記押圧部とで構成される空間には、前記基板アッセンブリを挟持する前記組立装置のクランプ部が臨む一対のクランプ部用スペースが構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の仮固定治具。   The space formed by the set part and the pressing part includes a pair of clamp part spaces facing a clamp part of the assembly apparatus that sandwiches the substrate assembly. The temporary fixing jig according to any one of 3 above. 前記ベースプレートには、前記押圧ピンが当接する凹部が形成されていることを特徴とする請求項3または4に記載の仮固定治具。   The temporary fixing jig according to claim 3 or 4, wherein the base plate has a recess with which the pressing pin abuts. 前記基板アッセンブリが、インクジェットヘッドのヘッド基板であり、
前記能動部品が、複数の圧電素子を有するインクジェットヘッドのヘッド本体であることを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の仮固定治具。
The substrate assembly is a head substrate of an inkjet head;
6. The temporary fixing jig according to claim 2, wherein the active component is a head main body of an ink jet head having a plurality of piezoelectric elements.
請求項6に記載の仮固定治具を用いて行うインクジェットヘッドの組立方法であって、
前記セット部を前記組立装置に装着するセット部装着工程と、
装着した前記セット部に対し、前記ヘッド本体を位置決め状態でセットするヘッド本体セット工程と、
セットした前記ヘッド本体に対し、前記組立装置により前記ヘッド基板を位置決め状態でマウントするマウント工程と、
前記セット部に前記押圧部を装着し、前記ヘッド本体に前記ヘッド基板を押圧して前記インクジェットヘッドを仮固定状態とする治具組立工程と、
前記仮固定治具を前記組立装置から離脱させて加熱装置に搬入し、前記加熱装置により前記ヘッド基板を前記ヘッド本体に加熱接着する接着工程と、を備えたことを特徴とすることを特徴とするインクジェットヘッドの組立方法。
An assembly method of an ink jet head performed using the temporary fixing jig according to claim 6,
A set part mounting step of mounting the set part on the assembly device;
A head main body setting step for setting the head main body in a positioning state with respect to the set portion that is mounted,
A mounting step of mounting the head substrate in a positioning state by the assembly apparatus with respect to the set head body;
A jig assembling step of mounting the pressing portion on the set portion and pressing the head substrate against the head body to temporarily fix the inkjet head.
An adhesion step in which the temporary fixing jig is detached from the assembly device and carried into a heating device, and the head substrate is heated and bonded to the head body by the heating device. Assembling method of inkjet head.
前記マウント工程は、前記クランプ部に挟持した前記ヘッド基板を前記ヘッド本体にマウントする第1工程と、
前記第1工程の後、前記クランプ部を挟持解除する第2工程とから成り、
前記治具組立工程は、前記第1工程と前記第2工程との間で行われることを特徴とする請求項7に記載のインクジェットヘッドの組立方法。
The mounting step includes a first step of mounting the head substrate sandwiched between the clamp portions on the head body;
After the first step, it comprises a second step of releasing the clamping portion,
The method of assembling an inkjet head according to claim 7, wherein the jig assembling step is performed between the first step and the second step.
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