JP2010208203A

JP2010208203A - Control method for alignment device, and alignment device

Info

Publication number: JP2010208203A
Application number: JP2009058209A
Authority: JP
Inventors: Takuma Okamuro; 琢磨岡室; Kazumi Shinohara; 和美篠原; Toshio Fujimoto; 敏雄藤本; Takeshi Fujiwara; 健史藤原; Satoru Shimizu; 悟清水; Jun Koizumi; 純小泉
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-09-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method for an alignment device capable of aligning precisely a work by simple constitution. <P>SOLUTION: This control method for the alignment device includes an error acquiring process for acquiring a moving amount error of an inkjet head 12, caused by the maximum deformation of a moving mechanism 62 deformed by a reaction from the inkjet head 12, in accompaniment to a moving distance of the inkjet head 12, a separation moving process for moving the inkjet head 12 to a separation position separated over the moving distance bringing the maximum deformation, unidirectionally from an alignment position of the inkjet head 12, and an alignment moving process for moving the inkjet head 12 from the separation position to the alignment position, by a target moving amount corrected based on the acquired moving amount error. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、平面内においてワークをアライメントするアライメント装置の制御方法およびアライメント装置に関するものである。 The present invention relates to an alignment apparatus control method and alignment apparatus for aligning a workpiece in a plane.

従来、この種のアライメント装置として、複数のインクジェットヘッドを相互にアライメントして、固定板に取り付けるものが知られている（特許文献１参照）。このアライメント装置は、インクジェットヘッドを把持する把持ヘッドと、把持ヘッドをθ方向に回転自在に支持するθテーブル、θテーブルをＹ軸方向に移動自在に支持するＹ軸テーブルおよびＹ軸テーブルをＸ軸方向に移動自在に支持するＸ軸テーブルから成る移動機構と、アライメントマスクの基準マークおよび各インクジェットヘッド上の位置合せマークを同時に画像認識する二焦点顕微鏡と、を備え、固定板に固定したアライメントマスクの基準マークと、各インクジェットヘッド上の位置合せマークとを重ね合わせるように、インクジェットヘッドを移動させて、アライメントを行うようにしている。その際、固定板には非硬化状態の接着剤が塗布され、各インクジェットヘッドは、固定板に可動可能に押圧された状態で、アライメントされる。 Conventionally, as this type of alignment apparatus, one in which a plurality of inkjet heads are aligned with each other and attached to a fixed plate is known (see Patent Document 1). This alignment apparatus includes a gripping head that grips an inkjet head, a θ table that supports the gripping head rotatably in the θ direction, a Y axis table that supports the θ table so as to be movable in the Y axis direction, and a Y axis table that supports the X axis. An alignment mask fixed to a fixed plate, having a moving mechanism including an X-axis table that is movably supported in a direction, and a bifocal microscope that simultaneously recognizes images of alignment marks and alignment marks on each inkjet head The ink jet head is moved and aligned so that the reference mark and the alignment mark on each ink jet head are overlapped. At that time, a non-cured adhesive is applied to the fixed plate, and each inkjet head is aligned while being movably pressed against the fixed plate.

特開２００８−６２５６７号公報JP 2008-62557 A

ところで、このようなアライメント装置では、二焦点顕微鏡によって、基準マークと位置合せマークとを画像認識し、この認識結果からマーク間の離間距離を割り出すと共に、移動機構によって、その離間距離だけインクジェットヘッドを移動してアライメントを行う。
しかしながら、このようなアライメント方法では、押圧状態のインクジェットヘッドを移動する際、インクジェットヘッドと固定板との間に生ずる摩擦力により、（反力を受けて）移動機構が変形（撓み変形もしくは対偶部分の寸法公差に基づく寸法変形）し、インクジェットヘッドのデータ上の移動量と実際の移動量との間に誤差が生じてしまうという問題があった。特に、上記のアライメント装置の場合、Ｙ軸方向のアライメントを、θテーブルおよびＹ軸テーブルを介し、ワークを移動することで行うため、これらθテーブルおよびＹ軸テーブルの変形によって、大きな誤差が生まれてしまう。この移動量誤差によって、アライメントを精度良く行うことができないという問題があった。
これに対し、移動量の誤差（誤差値）を取得し、目標移動量を補正することも考えられるが、この移動量の誤差は、ワークの移動距離によって変化するため、精度良く補正することができない。ワークの移動距離に伴って移動量誤差が変化してしまうのは、ワークの移動の際、ワークからの反力と変形による弾性力とが釣り合う前、すなわち、変形途上の状態で、アライメントが終了してしまうことが原因である。
移動機構の剛性を高め、移動機構の変形を抑えることで、当該誤差を抑えることも考えられるが、かかる場合、移動機構が複雑且つ大掛かりになってしまうという問題がある。 By the way, in such an alignment apparatus, the reference mark and the alignment mark are image-recognized by the bifocal microscope, the separation distance between the marks is determined from the recognition result, and the inkjet head is moved by the separation distance by the moving mechanism. Move to perform alignment.
However, in such an alignment method, when the ink jet head in the pressed state is moved, the moving mechanism is deformed (received a reaction force) due to the frictional force generated between the ink jet head and the fixed plate (bending deformation or even part) There is a problem that an error occurs between the movement amount on the data of the inkjet head and the actual movement amount. In particular, in the case of the alignment apparatus described above, the alignment in the Y-axis direction is performed by moving the workpiece via the θ table and the Y-axis table. End up. There is a problem that the alignment cannot be performed accurately due to the movement amount error.
On the other hand, it is conceivable to acquire an error (error value) of the movement amount and correct the target movement amount. However, since the error of the movement amount changes depending on the movement distance of the workpiece, it can be corrected with high accuracy. Can not. The movement amount error changes with the movement distance of the work because the alignment is completed before the work is moved, before the reaction force from the work and the elastic force due to deformation are balanced, that is, in the process of deformation. It is caused by.
It is conceivable to suppress the error by increasing the rigidity of the moving mechanism and suppressing the deformation of the moving mechanism. However, in such a case, there is a problem that the moving mechanism becomes complicated and large.

本発明は、簡単な構成で、ワークを精度良くアライメントすることができるアライメント装置の制御方法およびアライメント装置を提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide an alignment apparatus control method and an alignment apparatus that can accurately align a workpiece with a simple configuration.

本発明のアライメント装置の制御方法は、ワークを把持する把持ヘッドと、把持ヘッドを支持する支持部材、および把持ヘッドおよび支持部材を介して、ワークを任意の一方向に移動させて、ワークをアライメントする移動テーブル、から成る移動機構と、を備えたアライメント装置の制御方法であって、ワークの移動距離に伴って、ワークからの反力によって変形する移動機構の最大変形による、ワークの移動量誤差を取得する誤差取得工程と、ワークのアライメント位置から、一方向に、最大変形となる移動距離を越えて離間した離間位置に、ワークを移動する離間移動工程と、取得した移動量誤差に基づいて補正した目標移動量により、離間位置からアライメント位置にワークを移動するアライメント移動工程と、を備えたことを特徴とする。 The control method of the alignment apparatus of the present invention includes a gripping head that grips a workpiece, a support member that supports the gripping head, and a workpiece that is moved in any one direction via the gripping head and the support member, thereby aligning the workpiece. And a moving mechanism composed of a moving table, and a workpiece moving amount error due to a maximum deformation of the moving mechanism that is deformed by a reaction force from the workpiece along with the moving distance of the workpiece. Based on the error acquisition step of acquiring the workpiece, the separation movement step of moving the workpiece to the separation position separated from the alignment position of the workpiece in one direction beyond the movement distance of maximum deformation, and the acquired movement amount error An alignment movement step of moving the workpiece from the separated position to the alignment position according to the corrected target movement amount. To.

この構成によれば、ワークを一度、離間位置に移動し、その後、離間位置からアライメント位置に移動することで、ワークからの反力と変形の弾性力が釣り合う最大変形の状態となった後、ワークの移動が終了する。これに対し、予め、最大変形の際の移動量誤差を取得しておき、これに基づいて補正した移動目標量により、ワークを移動する。これらによって、移動量誤差が変化することがないため、目標移動量を精度良く補正することができる。ゆえに、ワークをアライメント位置に精度良く移動することができ、ワークを精度良くアライメントすることができる。また、移動機構の剛性を高める必要がないため、アライメント装置を簡単な構成とすることができる。 According to this configuration, after the workpiece is moved to the separation position once and then moved from the separation position to the alignment position, the maximum deformation state in which the reaction force from the workpiece and the elastic force of the deformation are balanced, The movement of the workpiece ends. On the other hand, the movement amount error at the time of the maximum deformation is acquired in advance, and the workpiece is moved by the movement target amount corrected based on this. As a result, the movement amount error does not change, so that the target movement amount can be corrected with high accuracy. Therefore, the workpiece can be moved to the alignment position with high accuracy, and the workpiece can be aligned with high accuracy. In addition, since it is not necessary to increase the rigidity of the moving mechanism, the alignment apparatus can be configured simply.

この場合、誤差取得工程は、試験的に、離間位置からアライメント位置までの距離を目標移動量として、ワークを移動する試験移動工程と、試験移動工程による実際の移動量を測定する移動量測定工程と、測定した実際の移動量と、目標移動量とに基づいて、移動量誤差を算出する移動量誤差算出工程と、を有することが好ましい。 In this case, the error acquisition step includes, as a test, a test movement step for moving the workpiece with a distance from the separation position to the alignment position as a target movement amount, and a movement amount measurement step for measuring an actual movement amount by the test movement step. And a moving amount error calculating step of calculating a moving amount error based on the measured actual moving amount and the target moving amount.

この構成によれば、試験移動を行うことで、複雑な計算を必要とせずに移動量誤差を取得することができると共に、不特定要素を包含した移動量誤差を取得することができる。 According to this configuration, by performing the test movement, it is possible to acquire a movement amount error without requiring a complicated calculation, and it is possible to acquire a movement amount error including an unspecified element.

この場合、移動テーブルは、剛体に支持され、一方向をＸ軸方向とするＸ軸テーブルにより、構成されており、支持部材は、把持ヘッドを支持すると共に、把持ヘッドを介して、ワークをθ方向に移動するθテーブルと、θテーブルを支持すると共に、把持ヘッドおよびθテーブルを介して、ワークをＹ軸方向に移動するＹ軸テーブルと、を備えることが好ましい。 In this case, the moving table is constituted by an X-axis table supported by a rigid body and having one direction as the X-axis direction, and the support member supports the gripping head and moves the workpiece to θ through the gripping head. It is preferable to include a θ table that moves in the direction and a Y axis table that supports the θ table and moves the workpiece in the Y axis direction via the gripping head and the θ table.

この構成によれば、ワーク側からθテーブル、Ｙ軸テーブル、Ｘ軸テーブルの順で配設されたアライメント装置において、特に変形の影響を受けるＸ軸方向のアライメントに対し、上記のアライメント方法を用いることで、各軸のアライメントを容易に且つ精度良く行うことができる。 According to this configuration, the alignment method described above is used for the alignment in the X-axis direction particularly affected by deformation in the alignment apparatus arranged in the order of the θ table, the Y-axis table, and the X-axis table from the workpiece side. Thus, alignment of each axis can be performed easily and accurately.

本発明のヘッドアライメント装置は、上記のアライメント装置の制御方法により、ワークである、ノズル面に位置合せマークを有する複数のインクジェットヘッドを相互に位置決めするアライメント装置であって、複数のインクジェットヘッドの位置合せマークに対応する複数の基準マークを有するアライメントマスクと、アライメントマスクをセットテーブル上に位置決め固定するマスク固定治具と、マスク固定治具上に、プリアライメントされた状態でセットされた、複数のインクジェットヘッドの位置合せマーク、およびアライメントマスクの基準マークを、下方から同時に画像認識する画像認識光学系と、画像認識光学系の認識結果に基づいて、位置合せマークが基準マークに合致するように、複数のインクジェットヘッドをそれぞれ位置補正すると共に、把持ヘッドおよび移動機構を有する位置補正手段と、画像認識光学系の認識結果に基づいて、位置補正手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。 A head alignment apparatus of the present invention is an alignment apparatus that positions a plurality of inkjet heads having alignment marks on a nozzle surface, which are workpieces, by the above-described alignment apparatus control method. An alignment mask having a plurality of reference marks corresponding to the alignment marks, a mask fixing jig for positioning and fixing the alignment mask on the set table, and a plurality of sets set in a pre-aligned state on the mask fixing jig Based on the recognition result of the image recognition optical system and the image recognition optical system for simultaneously recognizing the alignment mark of the inkjet head and the reference mark of the alignment mask from below, the alignment mark matches the reference mark. Multiple inkjet heads While position correction, and the position correcting means having a gripping head and the moving mechanism, based on the recognition result of the image recognition optical system, characterized by comprising a control means for controlling the position correcting means.

この構成によれば、インクジェットヘッドのアライメント装置に上記のアライメント方法（制御方法）を用いることで、インクジェットヘッドのアライメントを簡単な構成で且つ精度良く行うことができる。 According to this configuration, by using the above-described alignment method (control method) in the inkjet head alignment apparatus, alignment of the inkjet head can be performed with a simple configuration and high accuracy.

本実施形態に係るヘッドアライメント装置によりアライメントを行うヘッドユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the head unit which aligns with the head alignment apparatus which concerns on this embodiment. ヘッドユニットに搭載され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 mounted in a head unit. インクジェットヘッドの断面図である。It is sectional drawing of an inkjet head. 本実施形態に係るヘッドアライメント装置の断面図である。It is sectional drawing of the head alignment apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るヘッドアライメント装置の図４におけるＡ−Ａ線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4 of the head alignment apparatus according to the present embodiment. アライメント動作の各回のヘッド移動動作について示した説明図である。It is explanatory drawing shown about the head movement operation | movement of each time of alignment operation | movement.

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係るヘッドアライメント装置について説明する。このヘッドアライメント装置（アライメント装置）は、複数のインクジェットヘッドから成るヘッドユニットを形成するためのものであり、インクジェットヘッドを相互に位置決めするものである。ヘッドアライメント装置を説明に先立ち、当該アライメントの対象となるインクジェットヘッド（ワーク）およびこれを複数個搭載したヘッドユニットについて説明する。 Hereinafter, a head alignment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This head alignment device (alignment device) is for forming a head unit composed of a plurality of ink jet heads, and positions the ink jet heads relative to each other. Prior to the description of the head alignment apparatus, an inkjet head (work) that is an object of the alignment and a head unit on which a plurality of these are mounted will be described.

図１に示すように、ヘッドユニット１は、図外の複数（４色（黒・赤・緑・青））のインクカートリッジを装着し、保持するカートリッジケース１１（底板のみ図示）と、複数（４個）のインクジェットヘッド１２と、各インクジェットヘッド１２が接着固定される固定板１３と、固定板１３に固定されたインクジェットヘッド１２を覆うカバーヘッド１４と、を有している。 As shown in FIG. 1, the head unit 1 includes a cartridge case 11 (only the bottom plate is shown) that holds and holds a plurality of (four colors (black, red, green, blue)) ink cartridges that are not shown. 4) inkjet heads 12, a fixed plate 13 to which each inkjet head 12 is bonded and fixed, and a cover head 14 that covers the inkjet head 12 fixed to the fixed plate 13.

カートリッジケース１１には、インク供給手段である各色のインクカートリッジがそれぞれ装着される複数のインク供給針１１ａ（フィルター付）が等間隔で一列に並んで配設されている。各インク供給針１１ａには、複数の微小なインク連通路１１ｂが開口しており、各インク連通路１１ｂは、後述するヘッドケース１９の一対のインク導入口１９ａに連通している。 In the cartridge case 11, a plurality of ink supply needles 11 a (with filters) to which ink cartridges of respective colors as ink supply means are respectively attached are arranged in a line at equal intervals. Each of the ink supply needles 11a has a plurality of minute ink communication paths 11b, and each ink communication path 11b communicates with a pair of ink inlets 19a of a head case 19 described later.

図２および図３に示すように、インクジェットヘッド１２は、複数の吐出ノズル２１が穿設されたノズルプレート１５と、各吐出ノズル２１に連通する圧力室１６ａが形成された流路形成基板１６と、圧電素子２３を保護する保護基板１７と、流路形成基板１６および保護基板１７に連通する共通室１６ｂを封止するシール基板１８と、インクジェットヘッド１２の外装を為すヘッドケース１９と、を下側から順に積層して構成されている。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the inkjet head 12 includes a nozzle plate 15 having a plurality of discharge nozzles 21, and a flow path forming substrate 16 in which a pressure chamber 16 a communicating with each discharge nozzle 21 is formed. A protective substrate 17 that protects the piezoelectric element 23, a seal substrate 18 that seals the flow path forming substrate 16 and the common chamber 16 b communicating with the protective substrate 17, and a head case 19 that forms the exterior of the inkjet head 12. The layers are laminated in order from the side.

ノズルプレート１５は、ステンレス等で形成され、流路形成基板１６の一面（下面）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１５のノズル面ＮＦには、複数（１８０個）の吐出ノズル２１が等ピッチで穿設され、一のノズル列ＮＬを構成している。ノズル面ＮＦには、２列のノズル列ＮＬが平行に形成されており、各列のノズル面ＮＦの複数の吐出ノズル２１は、相互に半ピッチずれて列設されている（図２では、ノズル列ＮＬ相互のずれを示さず）。 The nozzle plate 15 is formed of stainless steel or the like, and is bonded to one surface (lower surface) of the flow path forming substrate 16 with an adhesive or the like. In addition, a plurality (180) of discharge nozzles 21 are perforated at equal pitches on the nozzle surface NF of the nozzle plate 15 to form one nozzle row NL. Two nozzle rows NL are formed in parallel on the nozzle surface NF, and the plurality of discharge nozzles 21 on the nozzle surface NF of each row are arranged with a half-pitch deviation from each other (in FIG. 2, No deviation between the nozzle rows NL is shown).

流路形成基板１６には、複数の隔壁によって区画された複数の圧力室１６ａが、複数の吐出ノズル２１に対応するように幅方向に２列並んで形成されている。また、流路形成基板１６の短辺方向外側の領域には、長辺に沿って各色のインクカートリッジから供給されたインクを貯留する一対の共通室１６ｂが形成されており、各圧力室１６ａと共通室１６ｂとは、それぞれ供給路１６ｃを介して連通している。なお、共通室１６ｂは、保護基板１７と連通しており、ヘッドケース１９に設けられたインク導入口１９ａを介して各色のインクカートリッジからのインクの供給を受ける。 In the flow path forming substrate 16, a plurality of pressure chambers 16 a partitioned by a plurality of partition walls are formed in two rows in the width direction so as to correspond to the plurality of discharge nozzles 21. In addition, a pair of common chambers 16b for storing ink supplied from the ink cartridges of the respective colors are formed along the long side in a region on the outer side in the short side direction of the flow path forming substrate 16, and each pressure chamber 16a and The common chamber 16b communicates with each other via a supply path 16c. The common chamber 16 b communicates with the protective substrate 17 and receives ink supplied from the ink cartridges of each color via an ink introduction port 19 a provided in the head case 19.

保護基板１７は、弾性膜１７ａを介して流路形成基板１６に連結されている。弾性膜１７ａ上には、各圧力室１６ａに対応する数の圧電素子２３が形成され、各圧電素子２３を収容するための機構部１７ｂが凹設されている。また、保護基板１７上には、各圧電素子２３を駆動するための駆動ＩＣ２４が設けられ、駆動ＩＣ２４の各端子は、ボンディングワイヤ等を介して各圧電素子２３と接続されている。そして、駆動ＩＣ２４の各端子には、外部配線２５（フレキシブルフラットケーブル）を介して外部と接続され、印刷信号等の各種信号を受け取るようになっている。 The protective substrate 17 is connected to the flow path forming substrate 16 through an elastic film 17a. The number of piezoelectric elements 23 corresponding to each pressure chamber 16a is formed on the elastic film 17a, and a mechanism portion 17b for housing each piezoelectric element 23 is provided in a recessed manner. A drive IC 24 for driving each piezoelectric element 23 is provided on the protective substrate 17, and each terminal of the drive IC 24 is connected to each piezoelectric element 23 via a bonding wire or the like. Each terminal of the drive IC 24 is connected to the outside via an external wiring 25 (flexible flat cable) and receives various signals such as a print signal.

ヘッドケース１９は、シール基板１８を介して保護基板１７に連結されており、シール基板１８によってのみ共通室１６ｂが封止されている。ヘッドケース１９には、インクの導入口となる一対のインク導入口１９ａが両長辺方向略中央に開口している。また、ヘッドケース１９の中央部には、上記の駆動ＩＣ２４に接続する外部配線２５が挿通するＩＣ保持部１９ｂが厚さ方向に貫通形成されている。 The head case 19 is connected to the protective substrate 17 via the seal substrate 18, and the common chamber 16 b is sealed only by the seal substrate 18. The head case 19 has a pair of ink inlets 19a that serve as ink inlets, and is open at substantially the center in the long side direction. Further, an IC holding portion 19b through which the external wiring 25 connected to the driving IC 24 is inserted is formed in the center portion of the head case 19 in the thickness direction.

このようなインクジェットヘッド１２は、インクカートリッジからインク連通路１１ｂ（図１参照）およびインク導入口１９ａを介してインクを取り込み、共通室１６ｂから各吐出ノズル２１に至るまでをインクで充満させる。この状態で、圧電素子２３に電圧を印加して弾性膜１７ａを変形させることで、圧力室１６ａの体積変化を利用して共通室１６ｂから機能液を導入すると共に、吐出ノズル２１からインク滴を吐出する。 Such an inkjet head 12 takes in ink from the ink cartridge through the ink communication path 11b (see FIG. 1) and the ink introduction port 19a, and fills the ink from the common chamber 16b to each discharge nozzle 21 with ink. In this state, by applying a voltage to the piezoelectric element 23 to deform the elastic film 17a, the functional liquid is introduced from the common chamber 16b using the volume change of the pressure chamber 16a, and ink droplets are ejected from the ejection nozzle 21. Discharge.

次に、図１に示すように、固定板１３は、ステンレス等で形成された平板からなり、４個のインクジェットヘッド１２のノズル面ＮＦに接合される共通の固定部材であり、４個のインクジェットヘッド１２を、その短辺方向に等間隔で一列に並べて保持している。固定板１３は、各インクジェットヘッド１２の複数の吐出ノズル２１を露出する露出開口部１３ａと、露出開口部１３ａを画成すると共にインクジェットヘッド１２のノズル面ＮＦ周縁に接合される枠状接合部１３ｂ（四周枠と３つの桟から成る）と、を有している。なお、固定板１３への各インクジェットヘッド１２の位置決めは、後述するヘッドアライメント装置２を用いて行う。また、固定板１３とノズルプレート１５との接合は、例えば、熱硬化性のエポキシ系接着剤や、紫外線硬化型の接着剤等を用いている。なお、本実施形態のヘッドユニット１は、４個のインクジェットヘッド１２から構成されているが、この個数は任意である。 Next, as shown in FIG. 1, the fixing plate 13 is a flat plate made of stainless steel or the like, and is a common fixing member that is bonded to the nozzle surfaces NF of the four inkjet heads 12. The heads 12 are held in a line at equal intervals in the short side direction. The fixed plate 13 defines an exposed opening 13a that exposes the plurality of ejection nozzles 21 of each inkjet head 12, and a frame-shaped joint 13b that defines the exposed opening 13a and is joined to the periphery of the nozzle surface NF of the inkjet head 12. (Consisting of a four-frame frame and three crosspieces). The positioning of each inkjet head 12 with respect to the fixed plate 13 is performed using a head alignment device 2 described later. The fixing plate 13 and the nozzle plate 15 are joined using, for example, a thermosetting epoxy adhesive, an ultraviolet curable adhesive, or the like. The head unit 1 according to the present embodiment includes four inkjet heads 12, but the number is arbitrary.

カバーヘッド１４は、ステンレス等で形成された枠状の底板を有する箱状の部材であり、固定板１３に固定した４個のインクジェットヘッド１２を覆うようにして、カートリッジケース１１に固定されている。また、カバーヘッド１４には、固定板１３の４つの露出開口部１３ａに対応して、４つのカバー開口部１４ａが設けられている。 The cover head 14 is a box-like member having a frame-like bottom plate made of stainless steel or the like, and is fixed to the cartridge case 11 so as to cover the four inkjet heads 12 fixed to the fixing plate 13. . Further, the cover head 14 is provided with four cover openings 14 a corresponding to the four exposed openings 13 a of the fixed plate 13.

次に、図４および図５を参照して、複数のインクジェットヘッド１２を固定板１３に位置決めするためのヘッドアライメント装置２について説明する。ヘッドアライメント装置２は、アライメントの対象であるインクジェットヘッド１２を載置するアライメント治具（マスク固定治具）３１と、アライメント治具３１と一体となってインクジェットヘッド１２を固定板１３側に押圧する押圧手段３２と、アライメント治具３１をセットし、これを直線移動させる移動ステージ（セットテーブル）３３と、移動ステージ３３の下方からインクジェットヘッド１２を撮像するための光学系を有する一対の二焦点顕微鏡（画像認識光学系）３４と、チャック６３ｃを介してインクジェットヘッド１２の所定のアライメントを行うアライメント機構（位置補正手段）３５と、移動ステージ３３、各二焦点顕微鏡３４およびアライメント機構３５を制御する制御装置（制御手段）（ＰＣ等（図示省略））を備えている。 Next, the head alignment device 2 for positioning the plurality of inkjet heads 12 on the fixed plate 13 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The head alignment apparatus 2 integrally presses the inkjet head 12 toward the fixing plate 13 side with an alignment jig (mask fixing jig) 31 on which the inkjet head 12 to be aligned is placed, and the alignment jig 31. A pair of bifocal microscopes having a pressing means 32, a moving stage (set table) 33 for setting the alignment jig 31 and moving it linearly, and an optical system for imaging the inkjet head 12 from below the moving stage 33 (Image recognition optical system) 34, an alignment mechanism (position correction means) 35 for performing predetermined alignment of the inkjet head 12 via the chuck 63c, a control for controlling the moving stage 33, each bifocal microscope 34 and the alignment mechanism 35 Device (control means) (PC etc. (not shown)) It is provided.

アライメント治具３１は、各インクジェットヘッド１２の位置決めの基準となる複数の基準マーク４２が設けられたアライメントマスク３６と、アライメントマスク３６を移動ステージ３３に固定する為のベース治具３７と、ベース治具３７上に配設された固定板１３を保持するスペーサー治具３８と、を有している。なお、ベース治具３７およびスペーサー治具３８は、ステンレス等で形成されている。 The alignment jig 31 includes an alignment mask 36 provided with a plurality of reference marks 42 that serve as a reference for positioning each inkjet head 12, a base jig 37 for fixing the alignment mask 36 to the moving stage 33, and a base jig. And a spacer jig 38 for holding the fixing plate 13 disposed on the tool 37. The base jig 37 and the spacer jig 38 are made of stainless steel or the like.

アライメントマスク３６は、ガラス等の透光性を有する材料（実施形態のものは石英ガラス）からなり、先端部に各基準マーク４２が形成された複数の凸部４１を有している。各凸部４１は、各インクジェットヘッド１２のノズルプレート１５に形成された計３６０個の吐出ノズル２１のうち、長辺方向外側で対角に位置する１番ノズルおよび３６０番ノズル（以下、それぞれ基準ノズル２２と呼ぶ（図２参照））に対応する位置に突出している。すなわち、インクジェットヘッド１２毎に一対の凸部４１が突設され、アライメントマスク３６には、合計８つの凸部４１が突設されている。そして、詳細は後述するが、各凸部４１に設けられた基準マーク４２と基準ノズル２２とを相互に合致させることで、固定板１３上における各ノズルプレート１５の位置（インクジェットヘッド１２の位置）を精度良く位置決めすることができるようになっている。すなわち、各基準ノズル２２を、インクジェットヘッド１２の位置決めマークとして用いている。 The alignment mask 36 is made of a light-transmitting material such as glass (in the embodiment, quartz glass), and has a plurality of convex portions 41 having respective reference marks 42 formed at the tip portion. Each of the convex portions 41 includes a first nozzle and a 360th nozzle (hereinafter referred to as a reference) that are diagonally located on the outer side in the long side among the total 360 discharge nozzles 21 formed on the nozzle plate 15 of each inkjet head 12. It protrudes to a position corresponding to the nozzle 22 (see FIG. 2). That is, a pair of convex portions 41 protrudes for each inkjet head 12, and a total of eight convex portions 41 protrude from the alignment mask 36. As will be described in detail later, the position of each nozzle plate 15 on the fixed plate 13 (the position of the inkjet head 12) is obtained by matching the reference marks 42 and the reference nozzles 22 provided on the respective convex portions 41 with each other. Can be positioned with high accuracy. That is, each reference nozzle 22 is used as a positioning mark for the inkjet head 12.

ここで、各基準マーク４２はノズルプレート１５のノズル面ＮＦの近傍となる高さで形成するのが好ましい。これは、各二焦点顕微鏡３４により画像認識する際に用いられるメタルハライドランプ等の熱によって、光路が大きくずれてしまい、各基準マーク４２と基準ノズル２２との実際の位置に大きな誤差が生じることを防止するためである。これにより、位置決め精度が向上する。 Here, each reference mark 42 is preferably formed at a height near the nozzle surface NF of the nozzle plate 15. This is because the optical path is greatly shifted due to the heat of a metal halide lamp or the like used when recognizing an image with each bifocal microscope 34, and a large error occurs in the actual position between each reference mark 42 and reference nozzle 22. This is to prevent it. Thereby, positioning accuracy improves.

ベース治具３７は、無底の箱状に形成されており、移動ステージ３３に載置されたアライメントマスク３６に覆い被さるようにして、移動ステージ３３上に着脱自在に配設されている。また、ベース治具３７の天板には、アライメントマスク３６の各凸部４１が臨む、８つのベース貫通孔４３が、厚さ方向に貫通形成されている。なお、移動ステージ３３上において、ベース治具３７により、アライメントマスク３６が位置決めされていることは、言うまでもない。 The base jig 37 is formed in a bottomless box shape, and is detachably disposed on the moving stage 33 so as to cover the alignment mask 36 placed on the moving stage 33. Further, eight base through holes 43 through which the convex portions 41 of the alignment mask 36 face are formed through the top plate of the base jig 37 in the thickness direction. Needless to say, the alignment mask 36 is positioned on the moving stage 33 by the base jig 37.

スペーサー治具３８は、いわゆる吸着プレートであり、固定板１３を吸着保持する。スペーサー治具３８には、ベース治具３７の上面との間に真空ポンプ（図示せず）等の吸引手段が接続された吸引チャンバー４４が複数（５つ）構成されている（図４参照）。各吸引チャンバー４４は、スペーサー治具３８の短辺方向略中央で、長辺方向に１列且つ等間隔に並んで開口（吸着孔）しており、固定板１３の（枠状接合部１３ｂ）の裏面を吸引保持するようになっている。なお、スペーサー治具３８は、ベース治具３７に位置決め固定され、固定板１３は、ベース治具３７に位置決め固定されている。すなわち、固定板１３とアライメントマスク３６とは、大まかにではあるが相互に位置決めされている。 The spacer jig 38 is a so-called suction plate and holds the fixed plate 13 by suction. The spacer jig 38 includes a plurality (five) of suction chambers 44 to which suction means such as a vacuum pump (not shown) is connected between the upper surface of the base jig 37 (see FIG. 4). . Each suction chamber 44 has openings (adsorption holes) arranged in a line at equal intervals in the long side direction at substantially the center in the short side direction of the spacer jig 38, and (the frame-shaped joint portion 13 b) of the fixed plate 13. It is designed to suck and hold the back side. The spacer jig 38 is positioned and fixed to the base jig 37, and the fixing plate 13 is positioned and fixed to the base jig 37. In other words, the fixing plate 13 and the alignment mask 36 are roughly positioned with respect to each other.

また、スペーサー治具３８には、上記した各ベース貫通孔４３に連通する８つのスペーサー貫通孔４５が、厚さ方向に貫通形成されている。これにより、固定板１３上に保持されたノズルプレート１５の各基準ノズル２２は、スペーサー貫通孔４５およびベース貫通孔４３を介してアライメントマスク３６の底面側から各二焦点顕微鏡３４により画像認識することができるようになっている。 Further, the spacer jig 38 is formed with eight spacer through holes 45 communicating with the respective base through holes 43 in the thickness direction. Thereby, each reference nozzle 22 of the nozzle plate 15 held on the fixed plate 13 recognizes an image by each bifocal microscope 34 from the bottom surface side of the alignment mask 36 through the spacer through hole 45 and the base through hole 43. Can be done.

押圧手段３２は、スペーサー治具３８上にセットされたインクジェットヘッド１２に覆い被さるような無底の箱状に形成されたフレーム部４６と、フレーム部４６上面に設けられて各インクジェットヘッド１２（ノズルプレート１５）を固定板１３側に押圧する４つの押圧部４７と、を有している。フレーム部４６の短辺方向両側面の下方には、後述するアライメント機構３５の一対のチャック６３ｃが入り込むチャック開口４８が、複数形成されている（図５参照）。各チャック開口４８は、スペーサー治具３８上にセットされた各インクジェットヘッド１２に位置的に対応する箇所に開口している。 The pressing means 32 includes a frame portion 46 formed in a bottomless box shape so as to cover the inkjet head 12 set on the spacer jig 38, and provided on the upper surface of the frame portion 46. And four pressing portions 47 for pressing the plate 15) toward the fixed plate 13 side. A plurality of chuck openings 48 into which a pair of chucks 63c of the alignment mechanism 35 described later is inserted are formed below both side surfaces in the short side direction of the frame portion 46 (see FIG. 5). Each chuck opening 48 is opened at a position corresponding to each inkjet head 12 set on the spacer jig 38.

各押圧部４７は、フレーム部４６に挿通して上下方向に進退自在に設けられた押圧ピン５１と、押圧ピン５１を付勢ばね５２ａによりインクジェットヘッド１２側に付勢すると共に押圧力の調整が可能なネジ機構部５２ｂを有する付勢手段５２と、押圧ピン５１とインクジェットヘッド１２との間に配置されたブロック形状の押圧パッド５３と、から構成されている。付勢手段５２は、ネジ機構部５２ｂの締め込み量により、付勢ばね５２ａが押圧ピン５１を押圧する圧力を調整することができる。これにより、各インクジェットヘッド１２を固定板１３に押圧する押圧力を各々調整することができるようになっている。 Each pressing portion 47 is inserted into the frame portion 46 and provided with a pressing pin 51 provided so as to be able to advance and retreat in the vertical direction, and the pressing pin 51 is biased toward the inkjet head 12 by a biasing spring 52a and the pressing force is adjusted. An urging means 52 having a possible screw mechanism portion 52 b and a block-shaped pressing pad 53 disposed between the pressing pin 51 and the inkjet head 12 are configured. The urging means 52 can adjust the pressure with which the urging spring 52a presses the pressing pin 51 by the tightening amount of the screw mechanism portion 52b. Thus, the pressing force for pressing each inkjet head 12 against the fixed plate 13 can be adjusted.

移動ステージ３３は、アライメント治具３１を所定の位置にセットするステージ部５４と、ステージ部５４を直線的（Ｙ軸方向）に移動させるリニアモーター（図示省略）と、を有している。また、ステージ部５４には、スペーサー貫通孔４５およびベース貫通孔４３に連通する８つのステージ貫通孔５６が形成されており、各二焦点顕微鏡３４で撮像するための光路が確保されている。 The moving stage 33 includes a stage portion 54 that sets the alignment jig 31 at a predetermined position, and a linear motor (not shown) that moves the stage portion 54 linearly (Y-axis direction). Further, eight stage through holes 56 communicating with the spacer through hole 45 and the base through hole 43 are formed in the stage portion 54, and an optical path for imaging with each bifocal microscope 34 is secured.

各二焦点顕微鏡３４は、光軸Ｌを共有する第１光学系３４ａおよび第２光学系３４ｂと、２つの光学系３４ａ，３４ｂを介して同時に取り込んだ画像を再生処理する撮像ユニット３４ｃ（ＣＣＤカメラ）と、を有している。光軸Ｌは、移動ステージ３３の下側から基準マーク４２および基準ノズル２２の方向に向けられている。第１光学系３４ａは、各基準マーク４２に、第２光学系３４ｂは、基準ノズル２２に、焦点を合わせることができるように構成されている。各二焦点顕微鏡３４は、基準マーク４２および基準ノズル２２に個別に焦点が合った鮮明な画像を撮像ユニット３４ｃ上に得ることができ、この画像が重なるようインクジェットヘッド１２の位置を調整することによって所定のアライメントを行なう。 Each bifocal microscope 34 includes a first optical system 34a and a second optical system 34b that share the optical axis L, and an imaging unit 34c (CCD camera) that reproduces images simultaneously captured via the two optical systems 34a and 34b. ) And. The optical axis L is directed from the lower side of the moving stage 33 toward the reference mark 42 and the reference nozzle 22. The first optical system 34 a can be focused on each reference mark 42, and the second optical system 34 b can be focused on the reference nozzle 22. Each bifocal microscope 34 can obtain a clear image focused on the reference mark 42 and the reference nozzle 22 on the imaging unit 34c, and by adjusting the position of the inkjet head 12 so that the images overlap. A predetermined alignment is performed.

アライメント機構３５は、剛体である装置フレーム６１と、装置フレーム６１に吊設されると共に、後述の把持ヘッド６３を介して、インクジェットヘッド１２をＸＹθ方向に移動する移動機構６２と、移動機構６２に支持されると共に、インクジェットヘッド１２を把持する把持ヘッド６３と、を備えている。 The alignment mechanism 35 is a rigid device frame 61, suspended from the device frame 61, and moved to the movement mechanism 62 that moves the inkjet head 12 in the XYθ direction via a gripping head 63 described later. And a gripping head 63 that grips the inkjet head 12.

移動機構６２は、上方から把持ヘッド６３をθ方向に移動自在に支持すると共に、把持ヘッド６３を介して、インクジェットヘッド１２をθ方向に移動するθ軸テーブル（θテーブル）６２ｃと、上方からθ軸テーブル６２ｃをＹ軸方向に移動自在に支持すると共に、把持ヘッド６３およびθ軸テーブル６２ｃを介して、インクジェットヘッド１２をＹ軸方向に移動するＹ軸テーブル６２ｂと、装置フレーム６１に支持され、上方からＹ軸テーブル６２ｂをＸ軸方向に移動自在に支持すると共に、把持ヘッド６３、θ軸テーブル６２ｃおよびＹ軸テーブル６２ｂを介して、インクジェットヘッド１２をＸ軸方向に移動するＸ軸テーブル（移動テーブル）６２ａと、を備えている。なお、請求項にいう支持部材は、Ｙ軸テーブル６２ｂおよびθ軸テーブル６２ｃにより、構成されている。 The moving mechanism 62 supports the gripping head 63 movably in the θ direction from above, and moves the inkjet head 12 in the θ direction via the gripping head 63. The shaft table 62c is supported movably in the Y-axis direction, and supported by the apparatus frame 61 and the Y-axis table 62b for moving the inkjet head 12 in the Y-axis direction via the gripping head 63 and the θ-axis table 62c. An X-axis table (moving) that supports the Y-axis table 62b from above so as to be movable in the X-axis direction and moves the inkjet head 12 in the X-axis direction via the gripping head 63, the θ-axis table 62c, and the Y-axis table 62b. Table) 62a. In addition, the support member referred to in the claims includes a Y-axis table 62b and a θ-axis table 62c.

把持ヘッド６３は、θ軸テーブル６２ｃに垂設された一対のアーム６３ａと、各々のアーム６３ａ先端部に配設された駆動シリンダー６３ｂと、各駆動シリンダー６３ｂのピストンロッドの先端に固着したチャック６３ｃと、から成り、一対の駆動シリンダー６３ｂを駆動することで、一対のチャック６３ｃが、上記したフレーム部４６の両側面に開口したチャック開口４８を挿通して、一のインクジェットヘッド１２の長辺方向の両端面に当接し、これを把持（挟持）する。 The gripping head 63 includes a pair of arms 63a suspended from the θ-axis table 62c, a drive cylinder 63b disposed at the tip of each arm 63a, and a chuck 63c fixed to the tip of the piston rod of each drive cylinder 63b. By driving the pair of drive cylinders 63b, the pair of chucks 63c passes through the chuck openings 48 opened on both side surfaces of the frame portion 46, and the long side direction of one inkjet head 12 The two end surfaces are brought into contact with each other and gripped (held).

そして、Ｘ軸テーブル６２ａ、Ｙ軸テーブル６２ｂおよびθ軸テーブル６２ｃを駆動することで、押圧手段３２により、所定の押圧力で押圧されている状態の１のインクジェットヘッド１２をＸ軸・Ｙ軸方向に移動させると共にＸＹ平面に直交する軸回りに回動させる。すなわち、各インクジェットヘッド１２は、接着剤（非硬化状態）を塗布した固定板１３に押圧された状態で、アライメント機構３５によりアライメントされるようになっている。なお、移動機構６２は移動ステージ３３に対して位置固定されており、移動ステージ３３が図中のＹ軸方向に移動することにより、個々のインクジェットヘッド１２の上方に臨むようになっている。 Then, by driving the X-axis table 62a, the Y-axis table 62b, and the θ-axis table 62c, the one inkjet head 12 that is being pressed by the pressing means 32 with a predetermined pressing force is moved in the X-axis / Y-axis directions. And rotate around an axis orthogonal to the XY plane. That is, each inkjet head 12 is aligned by the alignment mechanism 35 in a state where the inkjet head 12 is pressed against the fixed plate 13 coated with an adhesive (non-cured state). The moving mechanism 62 is fixed in position with respect to the moving stage 33, and faces the individual ink jet heads 12 as the moving stage 33 moves in the Y-axis direction in the figure.

以上のようなヘッドアライメント装置２では、制御装置の指令により、移動ステージ３３上に位置決めセットされたアライメント治具３１を、移動ステージ３３により、各二焦点顕微鏡３４の光軸Ｌと直交する水平にＹ軸方向に適宜移動する。そして、各インクジェットヘッド１２の各基準ノズル２２を光軸Ｌ上に臨ませ、一対の二焦点顕微鏡３４による画像認識結果をもとにアライメント機構３５を駆動して、各基準マーク４２と各基準ノズル２２とを合致させる（後述のアライメント動作）。このように、所定の位置に位置決めした状態で、固定板１３と各インクジェットヘッド１２のノズルプレート１５とを接着剤により接着する。なお、接着剤は、固定板１３のノズルプレート１５との接着面側に塗布されている。また、このヘッドアライメント装置２で行われる固定板１３と各インクジェットヘッド１２との位置決めは、仮固定であり、この後、アライメント治具３１はヘッドアライメント装置２から取り出され、別装置へと搬入されて接着剤の硬化工程が行われる。 In the head alignment apparatus 2 as described above, the alignment jig 31 positioned and set on the moving stage 33 according to a command from the control apparatus is horizontally moved perpendicular to the optical axis L of each bifocal microscope 34 by the moving stage 33. Move appropriately in the Y-axis direction. Then, each reference nozzle 22 of each ink jet head 12 faces the optical axis L, and the alignment mechanism 35 is driven based on the image recognition result by the pair of bifocal microscopes 34, and each reference mark 42 and each reference nozzle are driven. 22 is matched (alignment operation described later). In this manner, the fixed plate 13 and the nozzle plate 15 of each inkjet head 12 are bonded with an adhesive while being positioned at a predetermined position. Note that the adhesive is applied to the side of the fixed plate 13 that is to be bonded to the nozzle plate 15. Further, the positioning of the fixing plate 13 and each inkjet head 12 performed in the head alignment device 2 is temporarily fixed. Thereafter, the alignment jig 31 is taken out from the head alignment device 2 and carried into another device. Then, the curing process of the adhesive is performed.

ここで、画像認識結果をもとに各基準マーク４２と各基準ノズル２２を合致させるアライメント動作の詳細について説明する。このアライメント動作における、ＸＹθ方向のアライメント位置は、ＸＹ方向のアライメント位置が、一方の基準マーク４２のＸＹ方向の位置であり、θ方向のアライメント位置が、一対の基準マーク４２を結ぶ線分の角度である。なお、以下、当該一方の基準マーク４２を第１基準マークと記載し、それに対応する一方の基準ノズル２２を、第１基準ノズルと記載する。 Here, the details of the alignment operation for matching each reference mark 42 and each reference nozzle 22 based on the image recognition result will be described. In this alignment operation, the alignment position in the XYθ direction is such that the alignment position in the XY direction is the position in the XY direction of one reference mark 42, and the alignment position in the θ direction is the angle of the line segment connecting the pair of reference marks 42 It is. Hereinafter, the one reference mark 42 is referred to as a first reference mark, and the corresponding one reference nozzle 22 is referred to as a first reference nozzle.

アライメント動作は、インクジェットヘッド１２を移動するヘッド移動動作を複数回繰り返すと共に、ＸＹθ方向の基準ノズル２２の位置が、アライメント位置の許容範囲に入っているか否かを判定することで行われる。各ヘッド移動動作では、まず、各二焦点顕微鏡３４により各基準マーク４２および各基準ノズル２２を画像認識すると共に、ＸＹθ方向の目標移動位置を設定する。次に、画像認識結果と、設定した目標移動位置とから、ＸＹθ方向の目標移動量を設定する。その後、移動機構６２により、設定した目標移動量で、インクジェットヘッド１２をＸＹθ方向同時に移動する。なお、目標移動量の設定では、画像認識した一対の基準ノズル２２を結ぶ線分の角度と、θ方向の目標移動位置（角度）との角度ズレ量をθ方向の目標移動量として設定し、画像認識した第１基準マークの位置と目標移動位置とのＸＹ方向の位置ズレ量に、設定したθ方向の目標移動量のθ移動による影響を加味した値を、ＸＹ方向の目標移動量として設定する。 The alignment operation is performed by repeating the head moving operation of moving the inkjet head 12 a plurality of times and determining whether the position of the reference nozzle 22 in the XYθ direction is within the allowable range of the alignment position. In each head moving operation, first, each reference mark 42 and each reference nozzle 22 are image-recognized by each bifocal microscope 34, and a target moving position in the XYθ direction is set. Next, a target movement amount in the XYθ direction is set from the image recognition result and the set target movement position. Thereafter, the inkjet mechanism 12 is simultaneously moved in the XYθ directions by the set target movement amount by the moving mechanism 62. In setting the target movement amount, the angle shift amount between the angle of the line connecting the pair of reference nozzles 22 that has been image-recognized and the target movement position (angle) in the θ direction is set as the target movement amount in the θ direction, A value obtained by adding the influence of θ movement of the set target movement amount in the θ direction to the positional deviation amount in the X and Y directions between the position of the first reference mark recognized as the image and the target movement position is set as the target movement amount in the XY direction. To do.

図６を参照して、複数回のヘッド移動動作を順に説明する。まず、Ｘ軸方向の目標移動位置を、所定離間位置（離間位置）に設定し、Ｙθ方向の目標移動位置を、アライメント位置に設定して、１回目のヘッド移動動作を実行する（図６（ａ）参照）。この所定離間位置は、アライメント位置から、移動機構６２が最大変形する移動距離を十分越える位置に、設定する。すなわち、押圧状態のインクジェットヘッド１２を移動する際、インクジェットヘッド１２と固定板１３および押圧パッド５３との間に生じる摩擦力により、移動距離に伴って、（反力を受けて）移動機構６２が変形（撓み変形もしくは対偶部分の寸法公差に基づく寸法変形）していく。これが所定の移動距離以上になると、インクジェットヘッド１２からの反力と変形の弾性力とが釣り合う状態となり、これ以上変形しなくなる。このこれ以上変形しない状態を、変形の最大変形としている。そのため、最大変形する移動距離が存在し、ここでは、アライメント位置から、その移動距離を十分越える位置を所定離間位置として設定している。所定離間位置は、予め実験によって得られたデータを元に設定される。なお、所定離間位置は、Ｘ軸方向の位置であり、ＸＹ平面で言えば、Ｙ軸方向に延びる線で表される（図６参照）。 With reference to FIG. 6, a plurality of head movement operations will be described in order. First, the target movement position in the X-axis direction is set to a predetermined separation position (separation position), the target movement position in the Yθ direction is set to the alignment position, and the first head movement operation is executed (FIG. 6 ( a)). The predetermined separation position is set to a position sufficiently exceeding the moving distance at which the moving mechanism 62 is deformed to the maximum from the alignment position. That is, when the inkjet head 12 in the pressed state is moved, the moving mechanism 62 causes the frictional force generated between the inkjet head 12, the fixed plate 13 and the pressing pad 53 (in response to a reaction force) to move the moving mechanism 62. Deformation (deflection deformation or dimensional deformation based on the dimensional tolerance of the even number part) If this exceeds a predetermined moving distance, the reaction force from the ink jet head 12 and the elastic force of deformation are balanced, and no further deformation occurs. This state of no further deformation is the maximum deformation. For this reason, there is a movement distance that causes the maximum deformation, and here, a position that sufficiently exceeds the movement distance from the alignment position is set as a predetermined separation position. The predetermined separation position is set based on data obtained in advance through experiments. The predetermined separation position is a position in the X-axis direction, and is expressed by a line extending in the Y-axis direction in the XY plane (see FIG. 6).

次に、ＸＹθ方向の目標移動位置をアライメント位置に設定して、２回目のヘッド移動動作を実行する（試験移動工程）（図６（ｂ）参照）。Ｘ軸方向においては、このヘッド移動動作が、移動機構６２の最大変形による移動量誤差を取得するための試験移動動作となる。この際、今回のヘッド移動動作（試験移動動作）でのＸ軸方向の目標移動量を記憶しておく。また、今回のヘッド移動動作における画像認識結果から、移動前の基準ノズル２２の位置（厳密には、基準マーク４２に対する位置）を記憶しておく。 Next, the target movement position in the XYθ direction is set as the alignment position, and the second head movement operation is executed (test movement process) (see FIG. 6B). In the X-axis direction, this head movement operation becomes a test movement operation for acquiring a movement amount error due to the maximum deformation of the movement mechanism 62. At this time, the target movement amount in the X-axis direction in the current head movement operation (test movement operation) is stored. Further, the position of the reference nozzle 22 before the movement (strictly, the position with respect to the reference mark 42) is stored from the image recognition result in the current head movement operation.

その後、Ｘ軸方向の目標移動位置を、所定離間位置に設定し、Ｙθ方向の目標移動位置を、アライメント位置に設定して、３回目のヘッド移動動作を実行する（離間移動工程）（図６（ｃ）参照）。この際、今回のヘッド移動動作における画像認識結果から、前回のヘッド移動動作（試験移動動作）による基準ノズル２２のＸ軸方向の移動後の位置（厳密には、基準マーク４２に対する位置）を取得し、試験移動動作の、記憶している移動前の位置と、取得した移動後の位置から、試験移動動作のＸ軸方向の実際の移動量を算出する（移動量測定工程）。さらに、試験移動動作における、Ｘ軸方向の目標移動量と、算出したＸ軸方向の実際の移動量とから、試験移動動作によるインクジェットヘッド１２の移動量誤差を算出する（移動量誤差算出工程）（誤差取得工程）。試験移動動作は、離間位置からアライメント位置までの移動し、移動機構６２を最大変形させた状態で、インクジェットヘッド１２の移動を終了しているため、これにより、移動機構６２の最大変形によるＸ軸方向の移動量誤差を取得することができる。 Thereafter, the target movement position in the X-axis direction is set to a predetermined separation position, the target movement position in the Yθ direction is set to the alignment position, and the third head movement operation is executed (separation movement step) (FIG. 6). (See (c)). At this time, the position after the movement of the reference nozzle 22 in the X-axis direction by the previous head movement operation (test movement operation) (strictly, the position with respect to the reference mark 42) is obtained from the image recognition result in the current head movement operation. Then, the actual movement amount in the X-axis direction of the test movement operation is calculated from the stored position before the movement of the test movement operation and the acquired position after the movement (movement amount measurement step). Further, a movement amount error of the inkjet head 12 due to the test movement operation is calculated from the target movement amount in the X-axis direction and the calculated actual movement amount in the X-axis direction in the test movement operation (movement amount error calculation step). (Error acquisition process). In the test movement operation, the movement of the inkjet head 12 is completed in a state where the movement from the separation position to the alignment position and the movement mechanism 62 is maximally deformed. A moving amount error in the direction can be acquired.

最後に、Ｘ軸方向の目標移動位置を、取得した移動量誤差に基づいて補正したアライメント位置に設定し、Ｙθ方向の目標移動位置をアライメント位置に設定して、４回目のヘッド移動動作を実行する（アライメント移動工程）（図６（ｄ）参照）。その結果、Ｘ軸方向の目標移動量が、移動量誤差に基づいて補正した目標移動量に設定され、それに基づいてインクジェットヘッド１２を移動する。アライメント位置の補正は、例えば、移動量誤差の分だけ、アライメント位置をＸ軸方向にずらした数値である。 Finally, the target movement position in the X-axis direction is set to the alignment position corrected based on the acquired movement amount error, the target movement position in the Yθ direction is set as the alignment position, and the fourth head movement operation is executed. (Alignment moving step) (see FIG. 6D). As a result, the target movement amount in the X-axis direction is set to the target movement amount corrected based on the movement amount error, and the inkjet head 12 is moved based on the target movement amount. The alignment position correction is, for example, a numerical value obtained by shifting the alignment position in the X-axis direction by the movement amount error.

これら複数回のヘッド移動動作を行った後に、各基準ノズル２２がアライメント位置の許容範囲内に入ったか否かを判定し、許容範囲内に入っているとされた場合には、本アライメント動作を終了する。一方、許容範囲内に入っていないとされた場合には、再度、Ｘ軸方向の目標移動位置を所定離間位置とし、Ｙθ方向の目標位置をアライメント位置とするヘッド移動動作と、ＸＹθ方向の目標移動位置をアライメント位置とするヘッド移動動作と、を行い、これを繰り返す。 After performing these head movement operations a plurality of times, it is determined whether each reference nozzle 22 is within the allowable range of the alignment position. finish. On the other hand, if it is determined that it is not within the allowable range, the head movement operation in which the target movement position in the X-axis direction is set as the predetermined separation position and the target position in the Yθ direction is set as the alignment position, and the target in the XYθ direction is performed again. The head moving operation with the moving position as the alignment position is performed, and this is repeated.

以上のような構成によれば、インクジェットヘッド１２を一度、所定離間位置に移動し、その後、所定離間位置からアライメント位置に移動することで、インクジェットヘッド１２からの反力と変形の弾性力が釣り合う最大変形の状態となった後、インクジェットヘッド１２の移動が終了する。これに対し、予め、最大変形の際の移動量誤差を取得しておき、これに基づいて補正した移動目標量により、インクジェットヘッド１２を移動する。これらによって、移動量誤差が変化することがないため、目標移動量を精度良く補正することができる。ゆえに、インクジェットヘッド１２をアライメント位置に精度良く移動することができ、インクジェットヘッド１２を精度良くアライメントすることができる。また、移動機構６２の剛性を高める必要がないため、アライメント装置を簡単な構成とすることができる。 According to the configuration described above, the reaction force from the inkjet head 12 and the elastic force of deformation are balanced by moving the inkjet head 12 once to a predetermined separation position and then moving from the predetermined separation position to the alignment position. After reaching the maximum deformation state, the movement of the inkjet head 12 is completed. On the other hand, the movement amount error at the time of the maximum deformation is acquired in advance, and the inkjet head 12 is moved by the movement target amount corrected based on this. As a result, since the movement amount error does not change, the target movement amount can be corrected with high accuracy. Therefore, the inkjet head 12 can be accurately moved to the alignment position, and the inkjet head 12 can be accurately aligned. Further, since there is no need to increase the rigidity of the moving mechanism 62, the alignment apparatus can be configured simply.

また、試験移動を行って移動量誤差を取得することで、複雑な計算を必要とせずに移動量誤差を取得することができると共に、不特定要素を包含した移動量誤差を取得することができる。 Further, by performing a test movement and acquiring a movement amount error, it is possible to acquire a movement amount error without requiring a complicated calculation, and it is possible to acquire a movement amount error including an unspecified element. .

さらに、インクジェットヘッド１２側からθ軸テーブル６２ｃ、Ｙ軸テーブル６２ｂ、Ｘ軸テーブル６２ａの順で配設されたアライメント装置（ヘッドアライメント装置２）において、特に変形の影響を受けるＸ軸方向のアライメントに対し、上記のアライメント方法を用いることで、各軸のアライメントを容易に且つ精度良く行うことができる。なお、当該作用効果は得られないが、１軸のアライメント装置に本発明を適用しても良い。 Further, in the alignment device (head alignment device 2) arranged in this order from the inkjet head 12 side, the θ-axis table 62c, the Y-axis table 62b, and the X-axis table 62a, the alignment in the X-axis direction, which is particularly affected by deformation. On the other hand, by using the above alignment method, alignment of each axis can be performed easily and accurately. In addition, although the said effect cannot be obtained, you may apply this invention to a uniaxial alignment apparatus.

なお、ヘッド移動の際の移動機構６２の変形は、移動方向によって違いが生じる。そのため、試験移動の際に、Ｙθ方向の位置ズレ量（角度ズレ量）が大きく、移動角度が所定許容範囲を越えてしまうことが想定される場合には、Ｙθ方向のみの移動を一度行ってから、試験移動を行うことが好ましい。 Note that the deformation of the moving mechanism 62 during head movement varies depending on the moving direction. Therefore, if it is assumed that the positional deviation amount (angle deviation amount) in the Yθ direction is large and the movement angle exceeds the predetermined allowable range during the test movement, the movement in the Yθ direction is performed once. Therefore, it is preferable to perform a test movement.

なお、本実施形態においては、アライメント動作もしくはヘッド移動動作において、アライメントやヘッド移動をＸＹθ方向同時に行ったが、これらを別々に行う構成であっても良い。例えば、ＸＹ方向の移動に影響するθ方向のアライメント（ヘッド移動）を行った後、ＸＹ方向のアライメント（ヘッド移動）を行う構成であっても良いし、Ｙθ方向のアライメント（ヘッド移動）を行った後、移動機構６２の変形が影響するＸ軸方向のアライメント（ヘッド移動）を行う構成であっても良い。 In this embodiment, in the alignment operation or the head moving operation, the alignment and the head movement are performed simultaneously in the XYθ directions, but a configuration in which these are performed separately may be employed. For example, a configuration in which alignment in the XY direction (head movement) that affects movement in the XY direction is performed and then alignment in the XY direction (head movement) may be performed, or alignment in the Yθ direction (head movement) is performed. After that, the X-axis direction alignment (head movement) that is affected by the deformation of the moving mechanism 62 may be performed.

２：ヘッドアライメント装置、１２：インクジェットヘッド、２２：基準マーク、３１：アライメント治具、３３：移動ステージ、３４：二焦点顕微鏡、３５：アライメント機構、３６：アライメントマスク、４２：基準ノズル、６１：装置フレーム、６２：移動機構、６３：把持ヘッド、６２ａ：Ｘ軸テーブル、６２ｂ：Ｙ軸テーブル、６２ｃ：θ軸テーブル、ＮＦ：ノズル面 2: head alignment device, 12: inkjet head, 22: reference mark, 31: alignment jig, 33: moving stage, 34: bifocal microscope, 35: alignment mechanism, 36: alignment mask, 42: reference nozzle, 61: Device frame 62: Movement mechanism 63: Grip head 62a: X-axis table 62b: Y-axis table 62c: θ-axis table NF: Nozzle surface

Claims

A gripping head for gripping the workpiece, a support member for supporting the gripping head, and a moving table for aligning the workpiece by moving the workpiece in one arbitrary direction via the gripping head and the support member. A method for controlling an alignment apparatus comprising:
An error acquisition step of acquiring a movement amount error of the workpiece due to the maximum deformation of the moving mechanism that is deformed by a reaction force from the workpiece according to the movement distance of the workpiece;
A separation movement step of moving the workpiece from the alignment position of the workpiece to a separation position spaced apart from the movement distance that is the maximum deformation in the one direction;
An alignment apparatus control method comprising: an alignment movement step of moving a workpiece from the separation position to an alignment position by a target movement amount corrected based on the acquired movement amount error.

The error acquisition step includes
As a test, a test movement step of moving the workpiece with a distance from the separation position to the alignment position as a target movement amount;
A moving amount measuring step for measuring an actual moving amount by the test moving step;
The alignment apparatus control method according to claim 1, further comprising: a movement amount error calculating step of calculating the movement amount error based on the measured actual movement amount and the target movement amount. .

The moving table is supported by a rigid body, and is configured by an X-axis table having the one direction as an X-axis direction,
The support member is
A θ table that supports the gripping head and moves the workpiece in the θ direction via the gripping head;
The alignment according to claim 1, further comprising: a Y-axis table that supports the θ table and moves the workpiece in the Y-axis direction via the gripping head and the θ table. Device control method.

An alignment apparatus for positioning a plurality of inkjet heads each having an alignment mark on a nozzle surface, which is the workpiece, by the method for controlling an alignment apparatus according to claim 1,
An alignment mask having a plurality of reference marks corresponding to the alignment marks of the plurality of inkjet heads;
A mask fixing jig for positioning and fixing the alignment mask on a set table;
An image recognition optical system for simultaneously recognizing the alignment marks of the plurality of inkjet heads and the reference marks of the alignment mask set on the mask fixing jig in a pre-aligned state simultaneously from below; ,
Based on the recognition result of the image recognition optical system, the position of the plurality of inkjet heads is corrected so that the alignment mark matches the reference mark, and the position correction means includes the gripping head and the moving mechanism. When,
An alignment apparatus comprising: control means for controlling the position correction means based on a recognition result of the image recognition optical system.