JP2012183516A - 液滴吐出ヘッドのアライメント方法およびアライメント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各吐出ノズルにおける着弾位置のズレを抑制することができる。
【解決手段】機能液滴吐出ヘッド３の着弾検査により得られた２以上の吐出ノズル２２の実着弾位置情報を、機能液滴吐出ヘッド３のＩＤ番号に付して取得する着弾情報取得工程と、機能液滴吐出ヘッド３と同一ＩＤ番号の機能液滴吐出ヘッド３の、ヘッドプレート２に対する設計上の位置である設計位置情報を取得する設計位置情報取得工程と、取得した設計位置情報に、着弾位置情報を加味して、機能液滴吐出ヘッド３のアライメント位置情報を生成するアライメント位置情報生成工程と、生成したアライメント位置情報に基づいて、機能液滴吐出ヘッド３をヘッドプレート２にアライメントするアライメント工程と、を備えた。
【選択図】図７

Description

本発明は、複数の吐出ノズルを有した液滴吐出ヘッドを、当該液滴吐出ヘッドが取り付けられるヘッドプレートにアライメントする液滴吐出ヘッドのアライメント方法およびアライメント装置に関するものである。

従来、この種のアライメント方法として、アライメントマスクの基準マークを画像認識して、当該基準マークに基づくユニットプレート（ヘッドプレート）の基準位置データおよび液滴吐出ヘッドの基準位置データを記憶し、この基準位置データに基づいてユニットプレートおよび液滴吐出ヘッドの位置補正を行うものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００８−８４３号公報

ところで、各吐出ノズルが精度良くアライメントされたとしても、飛行曲がり等の影響で、着弾位置にズレが生じてしまう場合がある（飛行曲がりの原因は多岐にわたり、不明なものが多い）。そのため、上記のアライメント方法のように、画像認識して得られたユニットプレートおよび液滴吐出ヘッドの基準位置データに基づいて、液滴吐出ヘッドの位置補正を行っても、実描画において着弾位置にズレが生じてしまうという問題があった。よって、液滴吐出ヘッドによる描画処理を精度良く行うことができない。

本発明は、各吐出ノズルにおける着弾位置のズレを抑制することができる液滴吐出ヘッドのアライメント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。

本発明の液滴吐出ヘッドのアライメント方法は、複数の吐出ノズルを列設したノズル列を有する液滴吐出ヘッドを、当該液滴吐出ヘッドが取り付けられるヘッドプレートにアライメントする液滴吐出ヘッドのアライメント方法であって、液滴吐出ヘッドの着弾検査により得られた２以上の吐出ノズルの実着弾位置情報を、液滴吐出ヘッドのＩＤ番号に付して取得する着弾情報取得工程と、液滴吐出ヘッドと同一ＩＤ番号の液滴吐出ヘッドの、ヘッドプレートに対する設計上の位置である設計位置情報を取得する設計位置情報取得工程と、取得した設計位置情報に、実着弾位置情報を加味して、液滴吐出ヘッドのアライメント位置情報を生成するアライメント位置情報生成工程と、生成したアライメント位置情報に基づいて、液滴吐出ヘッドをヘッドプレートにアライメントするアライメント工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明の液滴吐出ヘッドのアライメント装置は、複数の吐出ノズルを列設したノズル列を有する液滴吐出ヘッドを、当該液滴吐出ヘッドが取り付けられるヘッドプレートにアライメントする液滴吐出ヘッドのアライメント装置であって、液滴吐出ヘッドの着弾検査により得られた２以上の吐出ノズルの実着弾位置情報を、液滴吐出ヘッドのＩＤ番号に付して取得する着弾情報取得手段と、液滴吐出ヘッドと同一ＩＤ番号の液滴吐出ヘッドの、ヘッドプレートに対する設計上の位置である設計位置情報を取得する設計位置情報取得手段と、取得した設計位置情報に、実着弾位置情報を加味して、液滴吐出ヘッドのアライメント位置情報を生成するアライメント位置情報生成手段と、生成したアライメント位置情報に基づいて、液滴吐出ヘッドをヘッドプレートにアライメントするアライメント手段と、を備えたことを特徴とする。

これらの構成によれば、設計位置情報に実着弾位置情報を加味した位置情報（アライメント位置情報）に基づいて、液滴吐出ヘッドをアライメントするため、着弾位置のズレを考慮した適切なアライメントを行うことができる。ゆえに、各吐出ノズルによる着弾位置のズレを抑制することができ、液滴吐出ヘッドによる描画処理を抑制することができる。なお、ここにいう「２以上の吐出ノズル」は、ノズル列を構成する全ての吐出ノズルであっても良いし、一部の吐出ノズル（例えば、ノズル列両端の２個の吐出ノズル）であっても良い。ひいては、「２以上の吐出ノズル」は、ノズル列を構成する吐出ノズルのうち、描画処理に用いない不吐出ノズル（無効吐出ノズル）を除く全ての吐出ノズル（有効吐出ノズル）であっても良い。

上記の液滴吐出ヘッドのアライメント方法において、２以上の吐出ノズルが、ノズル列を構成する全ての吐出ノズルであることが好ましい。

この構成によれば、ノズル列を構成する全ての吐出ノズルの実着弾位置情報を加味して、アライメント位置情報を生成するため、着弾位置のズレを考慮したアライメントをより精度良く行うことができる。特に、着弾位置のズレに一定の傾向が有る場合に、有用である。

また、アライメント位置情報生成工程は、２以上の吐出ノズルにおける理想上の着弾位置である理想着弾位置情報と実着弾位置情報とのズレ量を、ノズル列方向であるＸ軸方向およびこれに直交するＹ軸方向について、それぞれ抽出する抽出工程と、抽出した２以上の吐出ノズルにおけるそれぞれのＸ軸方向のズレ量およびＹ軸方向のズレ量を、平均化してノズル列における着弾位置のＸ軸方向の平均ズレ量およびＹ軸方向の平均ズレ量を算出する算出工程と、算出したＸ軸方向の平均ズレ量およびＹ軸方向の平均ズレ量に基づいて、設計位置情報を補正しアライメント位置情報を生成する補正工程と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、Ｘ軸方向のズレ量の平均値（Ｘ軸方向の平均ズレ量）と、Ｙ軸方向のズレ量の平均値（Ｙ軸方向の平均ズレ量）とに基づいて、設計位置情報を補正するため、Ｘ軸方向およびＹ軸方向における着弾位置のズレを考慮したアライメントを行うことができる。

この場合、液滴吐出ヘッドは、ノズル列をｎ（ｎは２以上の整数）個有しており、２以上の吐出ノズルは、ｎ個のノズル列のうちの任意の１個のノズル列に属し、補正工程では、Ｘ軸方向の平均ズレ量の１／ｎをＸ軸補正量とし、Ｙ軸方向の平均ズレ量の１／ｎをＹ軸補正量として、設計位置情報を補正することが好ましい。

この構成によれば、ｎ個のノズル列のうち、任意の１個のノズル列でのアライメント位置情報を取得し、これに基づいて、液滴吐出ヘッド全体をアライメントするため、全てのノズル列でのアライメント位置情報を取得するのに比して、補正工程を簡易化することができる。また、平均ズレ量の１／ｎを補正量とすることにより、液滴吐出ヘッド全体の着弾位置の最大平均ズレ量を確実に小さくすることができる。例えば、取得した平均ズレ量をそのまま補正量とすると、任意の１個のノズル列の着弾位置にズレが有り、一方、他のノズル列の着弾位置にズレが無い場合に、補正によって、他のノズル列の着弾位置がずれてしまい、結局、液滴吐出ヘッド全体の最大平均ズレ量は変わらない。これに対し、平均ズレ量の１／ｎを補正量とすれば、任意のノズル列の着弾位置のズレ量は緩和され、一方、他のノズル列の着弾位置のズレ量は大きくなるものの、元の任意のノズル列の着弾位置のズレ量に比べれば小さいものとなる。このように、液滴吐出ヘッド全体の着弾位置の最大平均ズレ量を確実に小さくすることができる。

一方、設計位置情報取得工程における設計位置情報は、ヘッドプレートの基準位置と液滴吐出ヘッドの基準位置とをマーキングした、アライメントマスクの画像認識により取得されたものであること好ましい。

この構成によれば、アライメントマスクを画像認識して設計位置情報を取得するため、精度の高い設計位置情報を取得することができる。

実施形態に係るヘッドユニットを示した平面模式図である。 機能液滴吐出ヘッドを示した外観斜視図である。 ヘッド組立システムを示したシステム構成図である。 ヘッド検査装置を示した平面模式図である。 組立装置を示した側面模式図である。 アライメント動作を示したフローチャートである。 アライメント方法を示した説明図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドのアライメント方法について説明する。このアライメント方法において、機能液滴吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）は、機能液滴吐出ヘッドがヘッドプレートに取り付けられるヘッドユニットを組立対象としたヘッド組立システム（アライメント装置）によってアライメントされる。そこでまず、ヘッドユニットについて説明し、その後、ヘッド組立システムおよびアライメント方法について説明する。なお、この機能液滴吐出ヘッドは、例えば、基板の配線パターンの描画や、カラーフィルターの画素の描画等を行う描画装置（液滴吐出装置）に搭載されて使用されるものである。

図１は、ヘッドユニット１を示した平面模式図である。なお、図１は、ヘッドユニット１の裏面を上とした平面図となっている。図１に示すように、ヘッドユニット１は、ヘッドプレート２と、ヘッドプレート２に位置固定した１２個の機能液滴吐出ヘッド３と、を備えている。１２個の機能液滴吐出ヘッド３は、ヘッドプレート２に対して、６個ずつ左右（副走査方向）に２分され、２分された各ヘッド群の６個の機能液滴吐出ヘッド３は、副走査方向に互いに位置ズレして階段状に配設されている。また、各機能液滴吐出ヘッド３は、それぞれ副走査方向に平行に配設されている。なお、ヘッドプレート２に対し１２個の機能液滴吐出ヘッド３は、ヘッド組立システム３０によってアライメント（位置決め）された状態で組み付けられる。また、図１に示す配列パターンは一例であり、機能液滴吐出ヘッド３の個数や列数、さらに配列パターンは任意である。

図２に示すように、機能液滴吐出ヘッド３は、いわゆる２連のインクジェットヘッドであり、２連の接続針１１を有する機能液導入部１２と、機能液導入部１２の側方に連なる２連のヘッド基板１３と、機能液導入部１２に連なる２連のポンプ部１４と、ポンプ部１４に連なるノズルプレート１５と、を備えている。また、ポンプ部１４とノズルプレート１５とにより、ヘッドプレート２の裏面側に突出する方形のヘッド本体１６が構成されている。機能液滴吐出ヘッド３を吐出駆動すると、圧電素子によるポンプ作用により、吐出ノズル２２から機能液滴が吐出される。

ノズルプレート１５のノズル面２１には、複数の吐出ノズル２２を副走査方向に列設した２個のノズル列２３、２３（第１ノズル列２３ａおよび第２ノズル列２３ｂ）が相互に平行に形成されている。そして、２個のノズル列２３、２３同士は、相互に半ノズルピッチ分位置ずれしている。また、１２個の機能液滴吐出ヘッド３は、副走査方向であるノズル列２３方向に位置ずれして配設されているため、１２個の機能液滴吐出ヘッド３の全吐出ノズル２２が副走査方向において連続するようになっている。機能液滴吐出ヘッド３をヘッドプレート２にアライメントするためのヘッド基準位置（液滴吐出ヘッドの基準位置）Ｍとして、第１ノズル列２３ａの最外端に位置する２つの吐出ノズル２２を用いるようにしている。すなわち、機能液滴吐出ヘッド３は、左右一対のヘッド基準位置Ｍ、Ｍを有している。なお、吐出ノズル２２とは別に、ノズルプレート１５に基準位置となる特段のマークを設けるようにしても良い。

図１に示すように、ヘッドプレート２は、一部が切り欠かれた略方形のプレートであると共にステンレス等の厚板で構成されたプレート本体２６と、プレート本体２６上に開口し、１２個の機能液滴吐出ヘッド３を取り付けるための１２個の装着開口２７と、アライメント時の位置決め基準となる左右一対の基準ピン２８、２８と、を有している。一対の基準ピン２８、２８は、ヘッドプレート２をアライメントするための基準位置であり、ヘッドプレート２の裏面側に突出するように取り付けられている。

ここで図３ないし図５を参照して、ヘッド組立システム３０について説明する。図３に示すように、ヘッド組立システム３０は、機能液滴吐出ヘッド３のヘッド単体検査を行うヘッド検査装置（着弾位置取得手段）３１と、検査後の１２個の機能液滴吐出ヘッド３をヘッドプレート２に位置固定してヘッドユニット１を組み立てる組立装置６１と、を備えている。

図４に示すように、ヘッド検査装置３１は、単一の機能液滴吐出ヘッド３を工具レスでセットするセットホルダー３２と、着弾検査を行うための画像認識カメラ３３と、セットホルダー３２および画像認識カメラ３３を、機台４２の上方でＸＹ方向に移動させるＸＹ移動機構３４と、チューブを介して機能液滴吐出ヘッド３に機能液を供給する機能液供給ユニット３５と、機能液滴吐出ヘッド３を機能維持・回復するメンテナンスユニット３６と、吐出された機能液滴の飛行曲がりや飛行速度を検査する飛行検査ユニット３７と、吐出された機能液滴の吐出重量を測定する吐出量測定ユニット３８と、着弾検査用の検査シート３９を載置する液滴着弾ユニット４０と、各部を制御する制御ユニット４１（図３参照）と、を備えている。メンテナンスユニット３６、飛行検査ユニット３７、吐出量測定ユニット３８および液滴着弾ユニット４０は、ＸＹ移動機構３４によりＸ軸方向に移動する機能液滴吐出ヘッド３の移動軌跡の下方に面するよう、機台４２上にそれぞれ並べて配設されている。

ＸＹ移動機構３４は、機台４２上に立設した一対の支柱５１と、一対の支柱５１に架け渡されたＸ軸テーブル５２と、Ｘ軸テーブル５２上に配設されると共に、セットホルダー３２を垂設した第１Ｙ軸テーブル５３と、Ｘ軸テーブル５２上に配設されると共に、画像認識カメラ３３を下向きに垂設した第２Ｙ軸テーブル５４と、を備えている。セットホルダー３２は、機能液滴吐出ヘッド３を、下向きに（ノズル面２１が下を向くように）セットする。

機能液滴吐出ヘッド３のヘッド単体検査を行う場合には、機能液供給ユニット３５により機能液滴吐出ヘッド３に機能液を供給しつつ、ＸＹ移動機構３４により機能液滴吐出ヘッド３をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させて、飛行検査ユニット３７、吐出量測定ユニット３８および液滴着弾ユニット４０にそれぞれ対面させ、順次各検査を行う。

ここでヘッド単体検査の１つである着弾検査（着弾位置取得工程）について説明する。着弾検査は、検査シート３９に機能液滴を着弾し、この着弾結果を画像認識カメラ３３によって画像認識し、さらにこれを画像処理することで行われる。具体的には、まず、制御ユニット４１は、ＸＹ移動機構３４により、機能液滴吐出ヘッド３を液滴着弾ユニット４０の検査シート３９に対面させる。その後、機能液滴吐出ヘッド３を吐出駆動して、検査シート３９に機能液滴を着弾させる。かかる際、機能液滴吐出ヘッド３の全ての吐出ノズル２２から、機能液滴を吐出し、着弾させる。なお、１吐出ノズル当り複数回の吐出着弾を行うことが好ましい。

次に、ＸＹ移動機構３４により、画像認識カメラ３３を液滴着弾ユニット４０の検査シート３９に対面させる。その後、画像認識カメラ３３により、検査シート３９上の各着弾液滴（着弾結果）を画像認識する。そして、制御ユニット４１は、着弾結果を画像処理（画像解析）して、各吐出ノズル２２の吐出量を算出し、各吐出ノズル２２の吐出量を検査する。また、制御ユニット４１は、ここで得られた着弾結果を画像処理して、第１ノズル列２３ａの全ての吐出ノズル２２の実着弾位置情報を取得する。具体的には、第１ノズル列２３ａの全ての吐出ノズル２２の着弾液滴における中心位置を求めて、当該中心位置を実着弾位置情報とする。さらに、実着弾位置情報に各吐出ノズル２２の理想上の着弾位置である理想着弾位置情報を付与すると共に、機能液滴吐出ヘッド３のＩＤ番号を付して、組立装置６１に送信する。送信された実着弾位置情報は、組立装置６１のデータベース９１（後述する）に記憶される（図３参照）。なお、実着弾位置情報を、記録媒体を介して、データベース９１に記憶する構成であっても良い。

次に図３および図５を参照して、ヘッドユニット１の組立装置６１について説明する。図５に示すように、組立装置６１は、ヘッドプレート２に機能液滴吐出ヘッド３を仮装着したヘッドユニット１を組立対象とし、ヘッドプレート２に各機能液滴吐出ヘッド３を精度良く位置決めして固定するものである。

組立装置６１は、ヘッドユニット１もしくはアライメントマスク（図示省略）をセットし、これをＸＹ方向で移動させるユニット移動装置６２と、各機能液滴吐出ヘッド３をアライメント（位置決め補正）するヘッド補正装置６３と、ヘッドプレート２に各機能液滴吐出ヘッド３を接着固定（仮固定）する仮固定装置６４と、ヘッドプレート２および各機能液滴吐出ヘッド３を位置認識する認識装置６５と、これら各部を制御する制御装置６６（図３参照）と、を備えている。

ユニット移動装置６２は、ヘッドユニット１を反転状態（ヘッドプレート２の裏面を上にした状態）でセットすると共に、アライメントマスクをセットするセットテーブル７１と、セットテーブル７１を下側から支持するθテーブル７２と、θテーブル７２を下側から支持するＸ・Ｙテーブル７３と、を備えている。また、ヘッドユニット１は、機能液滴吐出ヘッド３の主走査方向に相当する方向がＸ軸方向となり、副走査方向（ノズル列方向）がＸ軸方向に直交するＹ軸方向となるようにセットされる。

ヘッド補正装置６３は、補正用Ｘ・Ｙテーブル７６および補正用θテーブル７７に支持されたアームユニット７８を備えており、各機能液滴吐出ヘッド３をＸ軸、Ｙ軸およびθ軸方向に微小移動させて、機能液滴吐出ヘッド３の位置決めを行うものである。アームユニット７８は、機能液滴吐出ヘッド３を微小移動してそのアライメントを行うと共に、アライメント後の機能液滴吐出ヘッド３を、ヘッドプレート２に押し付けるようにして不動に保持する。

仮固定装置６４は、接着剤注入ノズル８１を装着したシリンジ型のディスペンサーを有しており、接着剤を注入して、機能液滴吐出ヘッド３をヘッドプレート２に接着固定する。これによって、ヘッド補正装置６３によって不動に保持したアライメント後の機能液滴吐出ヘッド３を仮固定する。なお、仮固定された機能液滴吐出ヘッド３は、別工程で本固定される。

認識装置６５は、認識対象となるヘッドユニット１およびアライメントマスクに対し、固定的に設けられた固定カメラ８２を有している。アライメントマスクは、一対の基準ピン２８、２８の位置（ヘッドプレート２の基準位置）にマーキングされた一対のプレート基準マークと、各機能液滴吐出ヘッド３の一対のヘッド基準位置Ｍ、Ｍにマーキングされた各組のヘッド基準マークとを有している。そのため、固定カメラ８２は、セットされたアライメントマスクに対面し、一対のプレート基準マークおよび各組のヘッド基準マークを画像認識（撮像）する。また、固定カメラ８２は、セットされたヘッドユニット１に対面し、ヘッドユニット１の一対の基準ピン２８、２８および各組のヘッド基準位置Ｍ、Ｍを画像認識（撮像）する。

ここで、図３を参照して制御装置６６について説明する。図３に示すように、制御装置６６は、データベース９１と、設計位置情報取得部９２と、現在位置情報取得部９３と、アライメント位置情報生成部（アライメント位置情報生成手段）９４と、ヘッド補正制御部９５と、を備えている。

データベース９１は、ヘッドユニット１に搭載された１２個の機能液滴吐出ヘッド３毎のＩＤ番号と、ＩＤ番号毎の実着弾位置情報と、各実着弾位置情報に付与されたＩＤ番号毎の理想着弾位置情報と、を記憶している。なお、上記したように、実着弾位置情報は、ヘッド検査装置３１の着弾検査によって得られたデータである。

設計位置情報取得部９２は、認識装置６５による画像認識結果に基づいて、１２個の機能液滴吐出ヘッド３の、ヘッドプレート２に対する設計上の位置である設計位置情報を取得する。現在位置情報取得部９３は、認識装置６５による画像認識結果に基づいて、１２個の機能液滴吐出ヘッド３の、ヘッドプレート２に対する現在の位置である現在位置情報を取得する。アライメント位置情報生成部９４は、取得した設計位置情報に、実着弾位置情報を加味して、機能液滴吐出ヘッド３のアライメント位置情報を生成する。ヘッド補正制御部９５は、現在位置情報およびアライメント位置情報に基づいて、ヘッド補正装置６３を制御し、機能液滴吐出ヘッド３をヘッドプレート２にアライメントする。なお、請求項にいう「設計位置情報取得手段」は、認識装置６５および設計位置情報取得部９２により、構成されている。また、請求項にいう「アライメント手段」は、ヘッド補正装置６３およびヘッド補正制御部９５により、構成されている。

次に、ヘッド組立システム３０によるアライメント方法について説明する。このアライメント方法は、組立装置６１によるアライメント動作と、本動作の前工程のヘッド検査装置３１による上記着弾検査（着弾位置取得工程）と、によって実施される。そこで、１２個の機能液滴吐出ヘッド３に対し、上記着弾検査が実施されたものとし、アライメント動作について説明する。

図６は、組立装置６１によるアライメント動作を示したフローチャートである。図６に示すように、アライメント動作は、実行順に、設計位置情報取得工程（Ｓ１〜Ｓ３）と、現在位置情報取得工程（Ｓ４〜Ｓ８）と、アライメント位置情報生成工程（Ｓ４〜Ｓ１１）と、アライメント工程（Ｓ１２）と、を有している。

図６に示すように、まず、アライメントマスクがセットテーブル７１に導入された状態で、設計位置情報取得工程（Ｓ１〜Ｓ３）を実施する。設計位置情報取得工程では、機能液滴吐出ヘッド３のＩＤ番号毎の設計位置情報を取得する。具体的には、まず、制御装置６６は、ユニット移動装置６２により、アライメントマスクを固定カメラ８２に対面させ（Ｓ１）、その後、固定カメラ８２を駆動して、プレート基準マークおよび各組のヘッド基準マークを画像認識する（Ｓ２）。プレート基準マークおよび各組のヘッド基準マークを画像認識したら、設計位置情報取得部９２により、この画像認識結果を画像処理（画像分析）して、各組のヘッド基準マークの中心位置を求める。そして、当該各中心位置を、各機能液滴吐出ヘッド３の設計上の設計位置情報とし、機能液滴吐出ヘッド３のＩＤ番号を付して取得する（Ｓ３）。

次に、作業者によってアライメントマスクに替えてヘッドユニット１がセットテーブル７１に導入された後、現在位置情報取得工程（Ｓ４〜Ｓ７）を実施する。現在位置情報取得工程では、機能液滴吐出ヘッド３のＩＤ番号毎の現在位置情報を取得する。具体的には、まず、ユニット移動装置６２により、ヘッドユニット１を固定カメラ８２に対面させ（Ｓ４）、その後、固定カメラ８２を駆動して、一対の基準ピン２８、２８を画像認識する（Ｓ５）。基準ピン２８を画像認識したら、ユニット移動装置６２により、当該画像認識結果に基づいて、ヘッドプレート２の基準ピン２８の位置が、前工程（Ｓ２）で画像認識したプレート基準マークの位置に合致するように、ヘッドユニット１を移動する（Ｓ６）。これによって、ヘッドプレート２が位置決めされるので、この状態で各機能液滴吐出ヘッド３のヘッド基準位置Ｍ、Ｍを画像認識する（Ｓ７）。各組のヘッド基準位置Ｍ、Ｍを画像認識したら、現在位置情報取得部９３により、画像認識結果を画像処理して、各組のヘッド基準位置Ｍ、Ｍの中心位置を求める。そして、当該各組の中心位置を、各機能液滴吐出ヘッド３の現在位置情報とし、機能液滴吐出ヘッド３のＩＤ番号を付して取得する（Ｓ８）。

その後、アライメント位置情報生成工程（Ｓ９〜Ｓ１１）を実施する。アライメント位置情報生成工程では、ＩＤ番号毎の設計位置情報と、データベース９１から抽出した１２個の機能液滴吐出ヘッド３のＩＤ番号毎の実着弾位置情報と、に基づいて、ＩＤ番号毎のアライメント位置情報を生成する。具体的には、まず、アライメント位置情報生成部９４により、各吐出ノズル２２において理想着弾位置情報と実着弾位置情報とのズレ量を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向について、それぞれ抽出する（抽出工程）（Ｓ９：図７（ａ）参照）。次に、抽出した各吐出ノズル２２におけるそれぞれのＸ軸方向のズレ量およびＹ軸方向のズレ量を、平均化して第１ノズル列２３ａにおける着弾位置のＸ軸方向の平均ズレ量およびＹ軸方向の平均ズレ量を算出する（算出工程）（Ｓ１０：図７（ｂ）参照）。さらに、算出したＸ軸方向の平均ズレ量およびＹ軸方向の平均ズレ量に基づいて、設計位置情報を補正しアライメント位置情報を生成する（補正工程）（Ｓ１１：図７（ｃ）参照）。具体的には、Ｘ軸方向の平均ズレ量の１／２をＸ軸補正量とし、Ｙ軸方向の平均ズレ量の１／２をＹ軸補正量として、設計位置情報を補正する（例えば、Ｙ軸方向の平均ズレ量をΔＹとし、Ｙ軸方向の設計位置情報をＡ、Ｙ軸方向のアライメント位置情報をＢとすると、Ｂ＝Ａ−ΔＹ／２とする。）。これらをＩＤ番号毎に実施することで、ＩＤ番号毎のアライメント位置情報を生成する。

アライメント位置情報を生成したら、アライメント工程（Ｓ１２）を実施する。アライメント工程では、生成したＩＤ番号毎のアライメント位置情報に基づいて、各ＩＤ番号の機能液滴吐出ヘッド３を、ヘッドプレート２にアライメントする（Ｓ１２：図７（ｄ）参照）。具体的には、ヘッド補正制御部９５により、ヘッド補正装置６３を制御して、アライメント位置情報と現在位置情報との差分だけ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に機能液滴吐出ヘッド３を移動する。設計位置情報、アライメント位置情報および現在位置情報はいずれも第１ノズル列２３ａを基準としているため、第１ノズル列２３ａ基準で、アライメントが実施される。これをＩＤ番号毎に実施することで、全ての機能液滴吐出ヘッド３をアライメントする。これによってアライメント動作を終了する。

以上のような構成によれば、設計位置情報に実着弾位置情報を加味した位置情報（アライメント位置情報）に基づいて、機能液滴吐出ヘッド３をアライメントするため、着弾位置のズレを考慮した適切なアライメントを行うことができる。ゆえに、各吐出ノズル２２による着弾位置のズレを抑制することができ、機能液滴吐出ヘッド３による描画処理を抑制することができる。

また、第１ノズル列２３ａを構成する全ての吐出ノズル２２の実着弾位置情報を加味して、アライメント位置情報を取得するため、着弾位置のズレを考慮したアライメントをより精度良く行うことができる。

さらに、Ｘ軸方向のズレ量の平均値（Ｘ軸方向の平均ズレ量）と、Ｙ軸方向のズレ量の平均値（Ｙ軸方向の平均ズレ量）とに基づいて、設計位置情報を補正するため、Ｘ軸方向およびＹ軸方向における着弾位置のズレを考慮したアライメントを行うことができる。

またさらに、２個のノズル列２３、２３のうち、任意の１個のノズル列２３（第１ノズル列２３ａ）でのアライメント位置情報を取得し、これに基づいて、機能液滴吐出ヘッド３全体をアライメントするため、全てのノズル列２３でのアライメント位置情報を取得するのに比して、補正工程を簡易化することができる。また、平均ズレ量の１／２を補正量とすることにより、機能液滴吐出ヘッド３全体の着弾位置の最大平均ズレ量を確実に小さくすることができる。なお、ノズル列２３の数がｎ（２以上の整数）個であり、平均ズレ量の１／ｎを補正量とするものであれば、ｎ＝２個に限るではなく、例えば、４個のノズル列２３を有した機能液滴吐出ヘッド３に本発明を適用しても良い。

また、アライメントマスクを画像認識して設計位置情報を取得するため、精度の高い設計位置情報を取得することができる。

なお、上記実施形態においてはθ方向のアライメントについて説明を省略したが、現在位置情報取得工程（Ｓ４〜Ｓ７）の前に、現在位置情報と設計位置情報を取得し、そのθ方向の差分だけ、機能液滴吐出ヘッド３をθ方向に移動して、θ方向のアライメントを行う構成であっても良いし、アライメント位置情報生成工程（Ｓ９〜Ｓ１１）において、抽出した吐出ノズル２２におけるそれぞれのＸ軸方向のズレ量およびＹ軸方向のズレ量に基づいて、θ方向の補正量を求め、設計位置情報をθ方向の補正量で補正して、アライメント位置情報に組み込む構成であっても良い。

また、本実施形態においては、第１ノズル列２３ａ基準で、アライメントを実施したが、第１ノズル列２３ａおよび第２ノズル列２３ｂの両ノズル列２３を基準として、アライメントを実施する構成であっても良い。かかる場合、両ノズル列２３に属する吐出ノズル２２の実着弾位置情報を取得し、アライメントに用いる。

さらに、本実施形態においては、ノズル列２３に属する全ての吐出ノズル２２の実着弾位置情報を取得したが、２以上の吐出ノズル２２であればこれに限るものではなく、例えば、機能液滴吐出ヘッド３のヘッド基準位置Ｍ、Ｍと同様、第１ノズル列２３ａの最外端の２個の吐出ノズル２２の実着弾位置情報を取得し、アライメントに用いる構成であっても良い。かかる場合、ズレ量の平均化（算出工程：Ｓ１０）を省略することができる。

またさらに、本実施形態においては、２以上のノズル列２３を有した機能液滴吐出ヘッド３に、本発明を適用したが、単一のノズル列２３を有した機能液滴吐出ヘッド３に、本発明を適用しても良い。かかる場合、平均ズレ量をそのまま補正量とする。

１：ヘッドユニット、 ２：ヘッドプレート、 ３：機能液滴吐出ヘッド、 ２２：吐出ノズル、 ２３：ノズル列、 ３０：ヘッド組立システム、 ３１：ヘッド検査装置、 ６３：ヘッド補正装置、 ６５：認識装置、 ９２：設計位置情報取得部、 ９４：アライメント位置情報生成部、 ９５：ヘッド補正制御部、 Ｍ：ヘッド基準位置

Claims (6)

1. 複数の吐出ノズルを列設したノズル列を有する液滴吐出ヘッドを、当該液滴吐出ヘッドが取り付けられるヘッドプレートにアライメントする液滴吐出ヘッドのアライメント方法であって、
   前記液滴吐出ヘッドの着弾検査により得られた２以上の吐出ノズルの実着弾位置情報を、前記液滴吐出ヘッドのＩＤ番号に付して取得する着弾情報取得工程と、
   前記液滴吐出ヘッドと同一ＩＤ番号の液滴吐出ヘッドの、前記ヘッドプレートに対する設計上の位置である設計位置情報を取得する設計位置情報取得工程と、
   取得した前記設計位置情報に、前記実着弾位置情報を加味して、前記液滴吐出ヘッドのアライメント位置情報を生成するアライメント位置情報生成工程と、
   生成した前記アライメント位置情報に基づいて、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッドプレートにアライメントするアライメント工程と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドのアライメント方法。
2. 前記２以上の吐出ノズルが、前記ノズル列を構成する全ての吐出ノズルであることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドのアライメント方法。
3. 前記アライメント位置情報生成工程は、
   前記２以上の吐出ノズルにおける理想上の着弾位置である理想着弾位置情報と前記実着弾位置情報とのズレ量を、前記ノズル列方向であるＸ軸方向およびこれに直交するＹ軸方向について、それぞれ抽出する抽出工程と、
   抽出した前記２以上の吐出ノズルにおけるそれぞれのＸ軸方向のズレ量およびＹ軸方向のズレ量を、平均化して前記ノズル列における着弾位置のＸ軸方向の平均ズレ量およびＹ軸方向の平均ズレ量を算出する算出工程と、
   算出したＸ軸方向の平均ズレ量およびＹ軸方向の平均ズレ量に基づいて、前記設計位置情報を補正し前記アライメント位置情報を生成する補正工程と、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッドのアライメント方法。
4. 前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズル列をｎ（ｎは２以上の整数）個有しており、
   前記２以上の吐出ノズルが、前記ｎ個のノズル列のうちの任意の１個のノズル列に属し、
   前記補正工程では、Ｘ軸方向の平均ズレ量の１／ｎをＸ軸補正量とし、Ｙ軸方向の平均ズレ量の１／ｎをＹ軸補正量として、前記設計位置情報を補正することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッドのアライメント方法。
5. 前記設計位置情報取得工程における前記設計位置情報は、前記ヘッドプレートの基準位置と前記液滴吐出ヘッドの基準位置とをマーキングした、アライメントマスクの画像認識により取得されたものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドのアライメント方法。
6. 複数の吐出ノズルを列設したノズル列を有する液滴吐出ヘッドを、当該液滴吐出ヘッドが取り付けられるヘッドプレートにアライメントする液滴吐出ヘッドのアライメント装置であって、
   前記液滴吐出ヘッドの着弾検査により得られた２以上の吐出ノズルの実着弾位置情報を、前記液滴吐出ヘッドのＩＤ番号に付して取得する着弾情報取得手段と、
   前記液滴吐出ヘッドと同一ＩＤ番号の液滴吐出ヘッドの、前記ヘッドプレートに対する設計上の位置である設計位置情報を取得する設計位置情報取得手段と、
   取得した前記設計位置情報に、前記実着弾位置情報を加味して、前記液滴吐出ヘッドのアライメント位置情報を生成するアライメント位置情報生成手段と、
   生成した前記アライメント位置情報に基づいて、前記液滴吐出ヘッドを前記ヘッドプレートにアライメントするアライメント手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドのアライメント装置。

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