JP2011189603A - インクジェットヘッドの組立て治具、組立て方法および組立て装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッドをメインプレートに、簡単且つ精度良く位置決め固定することができるインクジェットヘッドの組立て治具、組立て方法および組立て装置を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッドの組立て治具５０は、ヘッド固定ねじにより、ヘッド本体７に設けたフランジ部６を介して、インクジェットヘッド１をメインプレートにねじ止め固定するときに用いるインクジェットヘッドの組立て治具５０であって、フランジ部６に対応する平面形状に形成され、少なくともフランジ部におけるヘッド固定ねじの固定部位が、ヘッド固定ねじの頭部裏面と平行面となるように矯正する矯正面５３を有する治具本体５１と、少なくとも矯正面５３と固定部位とが密接するように、フランジ部と治具本体とを相互に締結する締結部材５２と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェットヘッドをメインプレートに組み込む（固定する）ときに用いるインクジェットヘッドの組立て治具、組立て方法および組立て装置に関するものである。

従来、複数の液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）をキャリッジプレート（メインプレート）に固定する固定方法およびこれを実施する固定装置が知られている（特許文献１参照）。この固定方法および固定装置において、接着剤により仮固定された液滴吐出ヘッドが、最終的にねじ止め等の機械的な固定手段により本固定される。
固定装置は、アライメントが完了したインクジェットヘッドのヘッド保持部材（フランジ部）とキャリッジプレートとの間に接着剤を注入し、接着剤が凝固するまで液滴吐出ヘッドを保持する（仮固定）。ヘッド保持部材は、接着剤で固定されることで、ねじ止め等と異なり外力を作用させることなく、キャリッジに精度良く仮固定される。これによって、その後の本固定において、液滴吐出ヘッドを簡単且つ精度良くキャリッジに組み付けることができる。

特開２００７−９０３２７号公報

しかしながら、従来の固定装置による固定方法では、接着剤を用いて仮固定を行うため、接着剤が硬化するまで時間が必要であり、効率が悪かった。また、本固定において、インクジェットヘッドが位置ずれしてしまうと、接着剤の除去等、再度のインクジェットヘッドの固定に手間がかかる問題があった。

一方、接着剤を用いずに行う固定方法として、セットステージ上のキャリッジプレートに着座させたインクジェットヘッドを上方から保持するヘッド保持プレートにねじ止めし、ヘッド保持プレートを支持する枠体をセットステージに真空吸着して仮固定する方法が考えられる。しかしこの方法では、インクジェットヘッドに予め固定されたフランジ部が反りをもっていた場合、ねじ止めによる本固定の際に、固定ねじがフランジ部に片当たりして、インクジェットヘッドがバカ孔のクリアランスの範囲内において位置ずれする虞がある。すなわち、固定ねじの頭部裏面と、ヘッド保持プレートとが平行に対峙していないと、固定ねじを締めこんだときに、頭部裏面がヘッド保持プレートに対し片当り状態となり、固定ねじの回転力がヘッド保持プレートに作用し、ヘッド保持プレートが片当り部分の接線方向に位置ずれする。かかる場合には、作業のやり直しを強いられ、或いは位置ずれを見越したアライメント（ヘッド保持プレートの反りが区々である場合にはうまくゆかない。）が必要になり、作業が煩雑になるという問題があった。

本発明は、インクジェットヘッドをメインプレートに、簡単且つ精度良く位置決め固定することができるインクジェットヘッドの組立て治具、組立て方法および組立て装置を提供することをその課題としている。

本発明のインクジェットヘッドの組立て治具は、ヘッド固定ねじにより、ヘッド本体に設けたフランジ部を介して、インクジェットヘッドをメインプレートにねじ止め固定するときに用いるインクジェットヘッドの組立て治具であって、フランジ部に対応する平面形状に形成され、少なくともフランジ部におけるヘッド固定ねじの固定部位が、ヘッド固定ねじの頭部裏面と平行面となるように矯正する矯正面を有する治具本体と、少なくとも矯正面と固定部位とが密接するように、フランジ部と治具本体とを相互に締結する締結部材と、を備えたことを特徴とする。

上記の構成によれば、本組立て治具をインクジェットヘッドに取り付けて、メインプレートに本固定を行うことで、フランジ部をメインプレートに沿うように矯正した状態で、インクジェットヘッドをメインプレートに固定させることができる。特に、ヘッド固定ねじの固定部位がヘッド固定ねじの頭部裏面と平行となるように矯正するため、固定部位が、頭部裏面に片当たりすることなくねじ止めすることができる。よって、位置ずれを抑制しながら、インクジェットヘッドをメインプレートに、簡単且つ精度良く位置決め固定する。

この場合、治具本体は、ヘッド固定ねじとの干渉を回避するねじ回避部を有していることが好ましい。

上記の構成によれば、組立て治具をインクジェットヘッドに締結したまま、ヘッド固定ねじによる本固定を行うことができる。また、本固定終了後、組立て治具をインクジェットヘッドから取り除くことができる。

また、治具本体の矯正面側の面は、矯正面を含んで平坦面に形成されていることが好ましい。

上記の構成によれば、インクジェットヘッドのフランジ部をより大きな範囲で、メインプレートに沿うように矯正することができる。また、治具本体の形状を単純化することができる。

また、締結部材は、フランジ部に治具本体をねじ止め固定する治具固定ねじを有していることが好ましい。

この場合、治具固定ねじは、ヘッド固定ねじの近傍に配設されていることが好ましい。

上記の構成によれば、インクジェットヘッドからの治具本体の着脱を容易にすることができる。また、治具固定ねじの本数が少なくても、フランジ部におけるヘッド固定ねじの固定部位の矯正を確実に行うことができる。

この場合、治具本体は、インクジェットヘッドのノズル面側からフランジ部に締結されることが好ましい。

上記の構成によれば、インクジェットヘッドのノズル面側を受容する開口を形成するだけで、治具本体を簡単に形成することができる。また、治具本体をインクジェットヘッドに取り付けるときに、インクジェット本体が邪魔になることがない。

本発明のインクジェットヘッドの組立て方法は、上記のインクジェットヘッドの組立て治具を取り付けたインクジェットヘッドを、メインプレートに仮装着するヘッド仮装着工程と、ヘッド仮装着工程の後、インクジェットヘッドをメインプレートに位置決めするヘッド位置決め工程と、ヘッド位置決め工程の後、インクジェットヘッドをメインプレートに押し当てた状態でヘッド固定ねじを螺合し、インクジェットヘッドをメインプレートに固定するヘッド固定工程と、ヘッド固定工程の後、インクジェットヘッドの組立て治具を取り外す治具離脱工程と、を備えたことを特徴とする。

上記の構成によれば、組立て治具をインクジェットヘッドに取り付けた状態で、インクジェットヘッドをメインプレートに固定するため、インクジェットヘッドの位置ずれを抑制することができる。また、接着剤による固定のように、接着剤が硬化するまで時間をおく必要が無い。これによって、インクジェットヘッドをメインプレートに精度良く且つ簡単に位置決め固定することができる。

本発明のインクジェットヘッドの組立て装置は、上記のインクジェットヘッドの組立て治具を取り付けたインクジェットヘッドを、装着開口を形成したメインプレートに位置決め状態で固定するためのインクジェットヘッドの組立て装置であって、メインプレートをセットするためのセットテーブルと、装着開口に挿通しその開口縁部に着座させた前記インクジェットヘッドを、インクジェットヘッドの組立て治具を介して上側から保持するためのヘッド支持プレートと、ヘッド支持プレートを端部で支持すると共に、セットテーブル上に移動可能に設置した位置決め枠体と、位置決め枠体を真空吸着する真空吸着部と、位置決め枠体を、セットテーブル上においてＸ軸方向、Ｙ軸方向およびΘ方向に微小移動させる微小移動機構と、メインプレートの位置決め基準、およびインクジェットヘッドの位置決め基準を画像認識する画像認識手段と、を備えたことを特徴とする。

上記の構成によれば、位置決め枠体を真空吸着することにより、メインプレートに位置決めされたインクジェットヘッドが、ヘッド支持プレートを介して不動に保持される。このため、ねじ止め等によりメインプレートにインクジェットヘッドを直接締結（本固定）することができ、接着剤等による仮固定を必要としない。したがって、インクジェットヘッドをメインプレートに位置精度良くアライメントし、固定することができる。さらに、組立て治具を装着した状態でインクジェットヘッドをメインプレートにアライメントすることができるため、ねじ止め固定において、精度よく固定することができる。また、画像認識された位置決め基準に従って、位置決め枠体を微小移動させることによって、ヘッド支持プレートを介してインクジェットヘッドの微調整を行うことができるため、位置決めを簡単且つ精度良く行うことができる。

インクジェットヘッドの外観斜視図である。 インクジェットヘッドの組立て治具を取り付けたインクジェットヘッドの側面図である。 インクジェットヘッドの組立て治具およびインクジェットヘッドの外観斜視図である。 メインプレートの斜視図である。 インクジェットヘッドおよびメインプレートをセットした組立て装置の平面図である。

以下、添付の図面を参照し、本発明の実施形態に係る組立て治具およびこれを用いたインクジェットヘッドの組立て方法について説明する。この組立て方法は、インクジェットヘッドをメインプレートに位置決め状態で固定するものであり、専用の組立て治具および組立て装置を用いて行われる。

図１に示すように、インクジェットヘッド１は、本来のインクジェットヘッドの形態を為すヘッド本体７と、ヘッド本体７に対しフランジ状に組み付けたサブプレート６（フランジ部）と、で構成されている。ヘッド本体７とサブプレート６とは、予め精度良く（高精度にアライメントされている）組み付けられている。このインクジェットヘッド１が複数（本実施形態では４つ）、メインプレート１０（図４参照）に搭載され、ヘッドユニット８を構成している。

各インクジェットヘッド（ヘッド本体７）１は、２インチのインクジェットヘッドで構成されており、そのノズル面２に相互に平行な複数の吐出ノズル３から成る２列のノズル列４を有している。この場合、２列のノズル列４は、ノズル列方向に１／２ノズルピッチ位置ずれして配設されている。また、インクジェットヘッド（ヘッド本体７）１は、位置決め状態でサブプレート６に組み付けられている。

サブプレート６は、ヘッド本体７のノズル面２を挿通させる開口部９を有する細長形状の平板プレートであり、開口部９の両外側にはメインプレート１０に本固定するためのバカ孔である複数の本固定ねじ貫通孔１１と、後述する組立て治具本体５１を装着するための治具締結ねじ孔５と、後述するヘッド支持プレート２３を装着するための複数の補助締結ねじ孔１２と、が形成されている。インクジェットヘッド１は、組立て治具５０が取付けられた状態で、先ずサブプレート６の本固定ねじ貫通孔１１を介してメインプレート１０に緩くねじ止めされて仮装着される。その後、サブプレート６の補助締結ねじ孔１２を介してねじ止めされ、アライメントが行われる（詳細は後述する）。

図２および図３に示すように、組立て治具５０は、インクジェットヘッド１のノズル面２側からサブプレート６に取り付けられる治具本体５１と、治具本体５１とサブプレート６とを締結する治具締結ねじ５２と、を有している。治具本体５１は、サブプレート６をヘッド本体７側に押さえつけて矯正する矯正面５３と、サブプレート６の本固定ねじ貫通孔１１を回避する回避部５４と、ヘッド本体７のノズル面２を挿通させるヘッド開口部５５と、後述するヘッド支持プレート２３を装着するための複数の補助締結ねじ貫通孔５６と、を有している。治具本体５１は、厚手の枠状に形成された樹脂製のブロックで構成され、その裏面全域が所定の平面度を有して上記の矯正面５３を構成している。そして、治具締結ねじ５２は、治具本体５１を貫通して、サブプレート６の治具締結ねじ孔５に螺合する。なお、治具本体５１の両端部にのみ、矯正面５３を形成するようにしてもよい。

組立て治具５０は、治具締結ねじ５２により治具本体５１をインクジェットヘッド１（サブプレート６）に固定することにより、その矯正面５３によってサブプレート６を倣わせ、反りや撓みが生じないように平坦に矯正する。治具本体５１は、本固定ねじ貫通孔１１の周辺において矯正面５３をできるだけ広くするように、回避部５４を配設しているため、サブプレート６の本固定ねじ貫通孔１１周辺を、メインプレート１０（本固定ねじの頭部裏面）に沿うように無理なく矯正することができる。インクジェットヘッド１は、この組立て治具５０を装着した状態で、組立て装置２０に送られ、メインプレート１０に対する位置決め固定が行われる。また、補助締結ねじ貫通孔５６におけるヘッド支持プレート２３とのねじ止めも、サブプレート６の矯正に寄与している。

図４に示すように、メインプレート１０は、ステンレス等の厚板で角部を面取りした方形に形成されている。メインプレート１０には、複数（本実施形態では４個）のインクジェットヘッド１を取付けるための複数（４つ）の装着開口１３と、後述するカメラユニットによってインクジェットヘッド１の位置決めの主基準として検出される一対のスリット孔１８と、セットテーブル２１に固定するための複数の固定孔１６と、インクジェットヘッド１を組み付けるための複数のねじ孔１９（各インクジェットヘッド１宛て２つ）と、が形成されている。詳細は後述するが、組立て治具５０が装着されたインクジェットヘッド１は、ノズル面２を上向きにして上方から装着開口１３に挿通させ緩くねじ止めされて仮装着した状態で、後述する組立て装置２０に持ち込まれる。なお、複数の固定孔１６は、ヘッドユニット８を装置に組み込むときにも、用いられる。

各スリット孔１８は、メインプレート１０の長辺方向の両端部に形成され、ノズル列４に直交する方向に延在している。スリット孔１８は、メインプレート１０における他部分に比して薄肉に形成され、縁端（エッジ）が高精度の直線を為す孔底部２９を有している。孔底部２９は、メインプレート１０に対し表裏一方の面から有底のスリット孔１８を形成すると共に、他方の面からスリット孔１８に沿って、スリット孔１８の孔底の一部を除去するように浅溝を形成することにより、孔底の残余の部分として形成されている。詳細は後述するが、一方のスリット孔１８の孔底部２９は、主基準位置としてカメラユニットに画像認識され、インクジェットヘッド１の位置を設定する基準となる。なお、メインプレート１０は、長辺方向において左右対称に形成されており、セットの際に左右の誤りが発生することはない。

図５および図６を参照して、インクジェットヘッド１をメインプレート１０に位置決め固定するための組立て装置２０について説明する。
組立て装置２０は、メインプレート１０を上下反転させ、位置決め状態でセットするセットテーブル２１と、メインプレート１０を囲むようにセットテーブル２１上に設置した方形の位置決め枠体２４と、位置決め枠体２４の長辺間に渡すように配設されると共に、インクジェットヘッド１を、組立て治具５０を介して上側から保持するためのヘッド支持プレート２３と、位置決め枠体２４をセットテーブル２１上において位置調整する微小移動機構２６と、を備えている。また、組立て装置２０は、セットテーブル２１における位置決め枠体２４の設置領域に設けられ、位置決め枠体２４を吸着する真空吸着部２５を備えている。インクジェットヘッド１は、ヘッド支持プレート２３越しに、上方に設置されたカメラユニットに画像認識される。

作業者は、インクジェットヘッド１および組立て治具５０を装着したメインプレート１０をセットテーブル２１上に載置固定する。そして、カメラユニットにより、メインプレート１０における主基準位置（スリット孔１８）の２箇所および一方の長辺の一箇所を検出（画像認識）して位置決めのためのＸ・Ｙ軸とし、この測定原点に基づきインクジェットヘッド１のＸ・Ｙ座標を設定する。設定された座標に合わせ込むべく、インクジェットヘッド１のノズル列４を画像認識しながら、微小移動機構２６によって位置決め枠体２４を位置調整する。位置決め状態のインクジェットヘッド１は、位置決め枠体２４を真空吸着部２５に真空吸引することで、ヘッド支持プレート２３を介して不動に保持される（仮固定）。最後に、仮固定されたインクジェットヘッド１を、ねじ止めによりメインプレート１０に締結（本固定）する。

セットテーブル２１は、ステンレス等の厚板で略方形に形成され、中央にはメインプレート１０が臨む方形の開口部２８が広く形成されている。セットテーブル２１の両開口縁部には、メインプレート１０を固定するための複数のねじ孔（図示省略）が形成されており、上方からメインプレート１０を開口部２８に載せ込み、ねじ止めにより固定する。

一方、セットテーブル２１における位置決め枠体２４の着座部分には、位置決め枠体２４をセットテーブル２１に吸着固定する真空吸着部２５が設けられている。すなわち、真空吸着部２５は、セットテーブル２１における位置決め枠体２４の設置領域を吸着テーブルの構成としたものであり、四周枠状の設置領域には、複数の吸着孔（図示省略）が分布し、これら複数の吸着孔は真空配管（図示省略）を介して真空吸引設備４４に連通している。そして、この真空配管には、真空吸引をＯＮ−ＯＦＦさせる手動バルブ４５が介設されている。作業者は、インクジェットヘッド１を位置調整した後、この手動バルブ４５を操作して、位置決め枠体２４を真空吸着部２５に真空吸引し、位置決め枠体２４、ひいてはインクジェットヘッド１を不動に保持する（仮固定）。

位置決め枠体２４は、ステンレス等の厚板で形成された方形状の枠体であり、ヘッド支持プレート２３を端部で支持すると共に、メインプレート１０から外れた位置においてセットテーブル２１上に設置されている。位置決め枠体２４の下面は、真空吸着部２５により良好に吸着されるべく、平坦に且つ平滑に形成されている。また、位置決め枠体２４の上面には、ヘッド支持プレート２３を固定するための複数のねじ孔が形成されている。そして、位置決め枠体２４は、上記の微小移動機構２６によりＸ軸方向（図示の左右方向）、Ｙ軸方向（図示の前後方向）、およびΘ方向に微調整され、ヘッド支持プレート２３を介してインクジェットヘッド１の位置を調整する。

ヘッド支持プレート２３は、ノズル面２を上向きにして組立て治具５０を装着したインクジェットヘッド１を遊嵌する複数（図示では４つ）の認識開口３６を有するプレート本体３３と、組立て治具本体５１（インクジェットヘッド１）をプレート本体３３の下面に締結する左右の補助締結ねじ（締結部材）３４と、を有している。この場合、各補助締結ねじ３４は、プレート本体３３の上側からプレート本体３３を貫通し、治具本体５１の補助締結ねじ孔１２に螺合する。すなわち、治具本体５１は、サブプレート６とプレート本体３３との間のスペーサとしても機能している。これにより、インクジェットヘッド１は、プレート本体３３により組立て治具５０を介して上側から押さえ付けられるようにして（プレート本体３３が僅かに湾曲する）、所定の位置に仮装着される。これにより、インクジェットヘッド１がメインプレート１０に押し付けられた状態となり、仮固定されたインクジェットヘッド１の上下方向の位置ブレを防ぎ、精度良くメインプレート１０に本固定することができる。なお、ヘッド支持プレート２３は、インクジェットヘッド１と同数の認識開口３６を有しており、全てのインクジェットヘッド１の位置決めを完了させるまでプレート本体３３を組替える必要がないため、効率良く位置調整を行うことができる。

プレート本体３３は、ステンレス製の方形状の平板で、位置決め枠体２４にその両端をねじ止めにより支持されている。プレート本体３３は、メインプレート１０の４つの装着開口１３を覆うと同時に、サブプレート６の外側の本固定ねじ貫通孔１１を逃げる程度の幅に形成されている。また、プレート本体３３には、各装着開口１３内側に設けられた本固定ねじ貫通孔１１に合致するように工具挿入孔１５が設けられている。すなわち、インクジェットヘッド１をメインプレート１０に本固定するための本固定ねじ（図示省略）は、プレート本体３３の外側とこの工具挿入孔１５とからねじ込まれる。認識開口３６は、セットテーブル２１上にセットされたインクジェットヘッド１のノズル面２を上方から画像認識するために形成されている。また、左右の補助締結ねじ３４は、インクジェットヘッド１をねじ止めするために認識開口３６の両外側に設置されている。

カメラユニットは、座標設定のためにメインプレート１０を画像認識する他、ヘッド支持プレート２３越しに、ノズル面２の位置決め基準を画像認識するものであり、セットテーブル２１の上方に設置されている。カメラユニットは、セットテーブル２１にセットされたメインプレート１０における主基準位置を検出し、この検出結果を基にインクジェットヘッド１の位置座標を作成する。この座標に位置合わせするように、インクジェットヘッド１のノズル面２を画像認識しながら、位置の微調整が行われる。なお、カメラユニットは、複数台のカメラを有していることが好ましい。

微小移動機構２６は、位置決め枠体２４に外側から突き当てるように組み込んだ複数（３個）の調整ブロック３７と、各調整ブロック３７に突き当てるように設置された複数（３個）のマイクロヘッド３８と、各マイクロヘッド３８に対して複数（３個）設置された戻しばね３９と、により構成されている。各調整ブロック３７は、セットテーブル２１上に取り付けられたベースプレート４６上に回動自在に設置され、その先端には、位置決め枠体２４を押し込む回転ローラー（ローラーフォロア）４７が取り付けられている。マイクロヘッド３８は、位置決め枠体２４の長辺の外側に設置された第１マイクロヘッド３８ａと、位置決め枠体２４の短辺の外側に離間して設置された第２および第３マイクロヘッド３８ｂ，３８ｃと、で構成されている。戻しばね３９は、位置決め枠体２４の長辺に設置された第１および第２戻しばね３９ａ，３９ｂと、位置決め枠体２４の短辺に設置された第３戻しばね３９ｃと、で構成されている。

この場合、位置決め枠体２４は、第２および第３マイクロヘッド３８ｂ，３８ｃと、第３戻しばね３９ｃとの協働により、第１マイクロヘッド３８ａの回転ローラー４７にガイドされてＸ軸方向に微小移動し、Ｘ軸方向に位置決めされる。同様に、位置決め枠体２４は、第１マイクロヘッド３８ａと、第１および第２戻しばね３９ａ，３９ｂとの協働により、第２および第３マイクロヘッド３８ｂ，３８ｃの回転ローラー４７にガイドされてＹ軸方向に微小移動し、Ｙ軸方向に位置決めされる。また、位置決め枠体２４は、第２および第３マイクロヘッド３８ｂ，３８ｃと、第１および第２戻しばね３９ａ，３９ｂとの協働により、第１マイクロヘッド３８ａの回転ローラー４７を中心にΘ方向に微小回転し、Θ方向に位置決めされる。このようにして、カメラユニットの認識結果を参酌しながら、微小移動機構２６を回転操作し、位置決め枠体２４をＸ軸、Ｙ軸、Θ軸方向に微調整することにより、ヘッド支持プレート２３を介してインクジェットヘッド１のアライメントが行われる。

ここで、組立て治具５０および組立て装置２０を用いた、メインプレート１０におけるインクジェットヘッド１の組立て方法について説明する。この組立て方法は、組立て治具５０を取り付けたインクジェットヘッド１を、メインプレート１０に仮装着するヘッド仮装着工程と、ヘッド仮装着工程の後、インクジェットヘッド１をメインプレート１０に位置決めするヘッド位置決め工程と、ヘッド位置決め工程の後、インクジェットヘッド１をメインプレート１０に押し当てた状態で本固定ねじを螺合し、インクジェットヘッド１をメインプレート１０に固定するヘッド固定工程と、ヘッド固定工程の後、インクジェットヘッド１の組立て治具５０を取り外す治具離脱工程と、を備えている。

仮装着工程では、先ず、組立て治具本体５１のヘッド開口部５５に、ヘッド本体７のノズル面２側を挿通させ、治具締結ねじ５２により治具本体５１をサブプレート６に締結する。このとき、治具本体５１の矯正面５３がサブプレート６に密着するように締結して、サブプレート６を平面に矯正する。組立て治具５０を取り付けたインクジェットヘッド１を、組立て治具５０側を上向きにしてメインプレート１０の装着開口１３に上側から挿入し、サブプレート６の本固定ねじ貫通孔１１からメインプレート１０のねじ孔１９に緩くねじ止めして仮装着する。

ヘッド位置決め工程では、メインプレート１０を組立て装置２０のセットテーブル２１に載置し、固定孔１６においてねじ止め固定する。続いて、ヘッド支持プレート２３を、メインプレート１０の全ての装着開口１３を覆うようにして、位置決め枠体２４上に掛け渡してねじ止め固定する。さらに、補助締結ねじ３４により、各インクジェットヘッド１を、組立て治具５０を介してヘッド支持プレート２３にねじ止めしておく。このねじ止めも、サブプレート６の矯正に寄与している。

ヘッド位置決め工程は、先ず、セットされたメインプレート１０におけるスリット孔１８の孔底部２９の離間した２箇所、およびこれに直交するメインプレート１０の１辺の１箇所を画像認識することにより、メインプレート１０を認識する。計３箇所の画像認識結果に基づいて、Ｘ軸およびＹ軸を設定し、メインプレート１０におけるインクジェットヘッド１のＸ・Ｙ座標を作成する。作成したＸ・Ｙ座標に基づいて、インクジェットヘッド１をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびΘ方向に位置合わせするため、カメラユニットでノズル面２を画像認識しながら、微小移動機構２６のマイクロヘッド３８を調節して位置決め枠体２４を微小移動させる。位置決め枠体２４の移動に伴い、ヘッド支持プレート２３を介してインクジェットヘッド１の位置が微調整される。

インクジェットヘッド１の位置調整が完了した後、位置決め枠体２４を真空吸引して真空吸着部２５に吸着固定させる。これにより、位置決め枠体２４と共にヘッド支持プレート２３が完全に固定され、これに伴い、ヘッド支持プレート２３によって上側から押さえ付けられたインクジェットヘッド１も、位置決め状態で完全に不動に保持される（仮固定）。

ヘッド固定工程では、仮固定されたインクジェットヘッド１をヘッド支持プレート２３の外側に出た本固定ねじ貫通孔１１および工具挿入孔１５からヘッド固定ねじ（図示省略）でねじ止めすることによって、最終的にインクジェットヘッド１がメインプレート１０に固定される（本固定）。

そして、固定されたインクジェットヘッド１（組立て治具５０）における左右の締結ねじ３４を緩めねじ止め状態を解除する。続いて、他の３つのインクジェットヘッド１についても、上記ヘッド位置決め工程およびヘッド固定において１つずつ位置決めを行い、組立て作業を行う。

全てのインクジェットヘッド１におけるヘッド固定工程が終了した後、治具離脱工程では、固定されたインクジェットヘッド１（治具本体５１）における左右の補助締結ねじ３４を緩め、ヘッド支持プレート２３とのねじ止め状態を解除し、ヘッド支持プレート２３とを取り除き、インクジェットヘッド１を組立て装置２０から取り出す。さらに、取り出したインクジェットヘッド１の治具締結ねじ５２を緩め、治具本体５１とのねじ止め状態を解除し、治具本体５１をインクジェットヘッド１から取り除く。

これまで説明したインクジェットヘッド１の組立て治具５０によれば、メインプレート１０に本固定を行う際に、サブプレート６をメインプレート１０に沿うように矯正することができるため、本固定ねじの頭部裏面がサブプレート６に片当たりすることなくねじ止めすることができる。よって、位置ずれを抑制しながら、インクジェットヘッド１をメインプレート１０に、簡単且つ精度良く位置決め固定することができる。また、インクジェットヘッド１の組立て装置２０および組立て方法によれば、ねじ止め等によりメインプレート１０にインクジェットヘッド１を直接固定することができ、接着剤等による仮固定を必要としないため、インクジェットヘッド１を簡単且つ精度良くアライメントし、固定することができる。

１：インクジェットヘッド ２：ノズル面 ５：治具締結ねじ孔 ６：サブプレート １０：メインプレート １１：本固定ねじ貫通孔 １２：補助締結ねじ孔 ２０：組立て装置 ２１：セットテーブル ２３：ヘッド支持プレート ２４：位置決め枠体 ２５：真空吸着部 ２６：微小移動機構 ３４：補助締結ねじ ５０：組立て治具 ５１：治具本体 ５２：治具締結ねじ ５３：矯正面 ５４：回避部 ５５：ヘッド開口部 ５６：補助締結ねじ貫通孔

Claims (8)

1. ヘッド固定ねじにより、ヘッド本体に設けたフランジ部を介して、インクジェットヘッドをメインプレートにねじ止め固定するときに用いるインクジェットヘッドの組立て治具であって、
   前記フランジ部に対応する平面形状に形成され、少なくとも前記フランジ部における前記ヘッド固定ねじの固定部位が、前記ヘッド固定ねじの頭部裏面と平行面となるように矯正する矯正面を有する治具本体と、
   少なくとも前記矯正面と前記固定部位とが密接するように、前記フランジ部と前記治具本体とを相互に締結する締結部材と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドの組立て治具。
2. 前記治具本体は、前記ヘッド固定ねじとの干渉を回避するねじ回避部を有していることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの組立て治具。
3. 前記治具本体の前記矯正面側の面は、前記矯正面を含んで平坦面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッドの組立て治具。
4. 前記締結部材は、前記フランジ部に前記治具本体をねじ止め固定する治具固定ねじを有し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インクジェットヘッドの組立て治具。
5. 前記治具固定ねじは、前記ヘッド固定ねじの近傍に配設されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッドの組立て治具。
6. 前記治具本体は、前記インクジェットヘッドのノズル面側から前記フランジ部に締結されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のインクジェット組立て治具。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のインクジェットヘッドの組立て治具を取り付けた前記インクジェットヘッドを、前記メインプレートに仮装着するヘッド仮装着工程と、
   前記ヘッド仮装着工程の後、前記インクジェットヘッドを前記メインプレートに位置決めするヘッド位置決め工程と、
   前記ヘッド位置決め工程の後、前記インクジェットヘッドを前記メインプレートに押し当てた状態で前記ヘッド固定ねじを螺合し、前記インクジェットヘッドを前記メインプレートに固定するヘッド固定工程と、
   前記ヘッド固定工程の後、前記インクジェットヘッドの組立て治具を取り外す治具離脱工程と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドの組立て方法。
8. 請求項６に記載のインクジェットヘッドの組立て治具を取り付けたインクジェットヘッドを、装着開口を形成したメインプレートに位置決め状態で固定するためのインクジェットヘッドの組立て装置であって、
   前記メインプレートをセットするためのセットテーブルと、
   前記装着開口に挿通しその開口縁部に着座させた前記インクジェットヘッドを、前記インクジェットヘッドの組立て治具を介して上側から保持するためのヘッド支持プレートと、
   前記ヘッド支持プレートを端部で支持すると共に、前記セットテーブル上に移動可能に設置した位置決め枠体と、
   前記位置決め枠体を真空吸着する真空吸着部と、
   前記位置決め枠体を、前記セットテーブル上においてＸ軸方向、Ｙ軸方向およびΘ方向に微小移動させる微小移動機構と、
   前記メインプレートの位置決め基準、および前記インクジェットヘッドの位置決め基準を画像認識する画像認識手段と、を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドの組立て装置。

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