JP3616264B2 - インクジェットヘッドの位置決め方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタに用いられる印字ユニットのインクジェットヘッドの位置決め方法に関し、詳しくは、該インクジェットヘッドを組み付けるヘッド支持体と、該インクジェットヘッドとを、該ヘッド支持体と該インクジェットヘッドとの間に配置された中間保持部材を用いて、接着剤により接着固定する際に、該ヘッド支持体に対する該インクジェットヘッドの組み付け位置を特定するインクジェットヘッドの位置決め方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタに用いられる印字ヘッドユニット（以下、単に「ヘッドユニット」という）のインクジェットヘッド（以下、単に「ヘッド」という）と、該ヘッドが組み付けられるヘッド支持体とを、該ヘッドと該ヘッド支持体との間に配置されたブラケット状の中間保持部材を用いて間接的に固定する組立方法として、該ヘッドと該ヘッド支持体と、該中間保持部材とを、それぞれ接着剤を用いて接着固定する組立方法がある。
【０００３】
この接着による組立方法は、該ヘッドと該ヘッド支持体と該中間保持部材とをネジ止めして固定する組立方法のように、ネジの締め付け時のトルクによってヘッド支持体に対するヘッドの組み付け位置にズレが生じたり、また、該ヘッドと該ヘッド支持体と該中間保持部材とを勘合させて固定する組立方法のように、部品の型ひけなどによって嵌合精度にバラツキが生じたりすることがなく、ヘッドとヘッド支持体とを、個々の仕上がり精度に影響されることなく、且つ、互いに正確な位置関係を保つように、ヘッドユニットを安価に組み立てることができる。
【０００４】
しかしながら、このような接着によるヘッドユニットの組立方法では、該ヘッドとヘッド支持体との接着時における位置ズレの有無が、接着固定後のヘッド支持体に対するヘッドの組み付け位置精度、つまり、ヘッドユニットの印字性能の良否を決定することになる。
すなわち、該ヘッドとヘッド支持体との接着時に、該ヘッド支持体に対して該ヘッドが位置ズレを生じていると、この位置ズレによる組立誤差によって、該ヘッドのノズル孔から吐出されるインク滴の印字位置にバラツキが生じて、印字画像に色ズレや歪みが発生する。
【０００５】
従って、このような接着による組立方法によって、ヘッド支持体に対してヘッドを高精度に組み付けるためには、上記ヘッドとヘッド支持体と中間保持部材とを接着固定する際に、該ヘッド支持体と該ヘッドとが互いに正確な組立位置に臨むように、該ヘッドとヘッド支持体との位置関係を予め高精度に保っておく必要がある。
ちなみに、この種のプリンタのヘッドの場合では、そのヘッド支持体への接着時における組立位置の許容誤差を、ミクロンオーダーの範囲内に収める必要がある。
【０００６】
そこで、本出願人は、上記ヘッド支持体と、上記ヘッドとを、該ヘッド支持体と該ヘッドとの間に配置された中間保持部材を用いて、接着剤により接着固定するに当たって、該ヘッドのヘッド面に穿たれている多数のノズル孔のうちの予め特定した位置のノズル孔を、該ヘッドの位置を特定する基準ノズル孔とし、該ヘッドのヘッド面に対して垂直な方向から、該基準ノズル孔を、固体撮像素子（ＣＣＤ）を備えたＣＣＤカメラで撮像し、この基準ノズル孔の画像の重心位置を演算部で演算して、上記ヘッド支持体に対する該ヘッドのＸ軸及びＹ軸方向の位置計測を行い、該ヘッド支持体に対する該ヘッドの組み付け位置を特定して、該ヘッド支持体に対するヘッドの位置決めをし、次いで、該ＣＣＤカメラに内蔵してあるオートフォーカス装置からのＺ軸方向のデフォーカス量に関する出力データに基づいて、制御・演算装置により演算して、該ヘッドのＺ軸方向の位置計測を行い、この計測結果に基づいて該ヘッド支持体に対する該ヘッドのヘッド面及びノズル孔の位置調整を行う接着によるヘッドの組立方法を提案した。
【０００７】
この組立方法においては、上記ヘッドのヘッド面に形成されたノズル孔自体が、該ヘッドの組立位置調整時の調整目標としての位置基準となるので、該ヘッドの組立調整のための調整目標（アライメントマーク）を新たに設ける手間を省くことができる。
また、上記調整目標として上記ノズル孔を用いることにより、該ヘッドの組立位置調整時に、該ノズル孔が上記組立基準位置に臨むように、該ヘッドの組立位置調整が行われるので、上記ヘッド自体の外形や構造が、その加工誤差や設計変更等によって変化しても、該ノズル孔の位置、つまり、印字画像の印字位置が変化することがなく、位置決め精度が±３〜４μｍ程度の極めて高精度なヘッドの位置決めを実現できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述のように、ヘッド支持体に対して、中間保持部材を介して、ヘッドを接着剤により接着固定するヘッドユニットの組立方法では、該ヘッド支持体に対してヘッドを接着固定した後に、該ヘッド自体が不良品であることが判明した場合、該ヘッドのみを交換することが困難となるため、ヘッドユニット自体が廃棄されることになり、無駄が生じる不具合がある。
【０００９】
このため、この接着によるヘッドユニットの組立方法では、上記ヘッド支持体に上記ヘッドを組み付ける前に、該ヘッドのインク噴射テストを実施して、該ヘッド自体が不良品であるか否かを予め検査するようにしている。
【００１０】
しかし、このような噴射テストを行ったヘッドは、その基準ノズル孔にインクが残留して充満していることがあるため、前述のように、ＣＣＤカメラで撮像された該基準ノズル孔の画像が、該ヘッドのノズル孔として認識されず、上記ヘッド支持体に対する該ヘッドのＸ軸及びＹ軸方向の位置計測ができなくなって、該ヘッド支持体に対する該ヘッドの組み付け位置を特定できなくなることがあった。
【００１１】
このような不具合を解消するために、従来、該ヘッドの外形、あるいは、該ヘッドに記したアライメントマークを、上記基準ノズル孔の代用として用いて、上記ヘッド支持体に対する該ヘッドのＸ軸及びＹ軸方向の位置計測を行って、該ヘッド支持体に対する該ヘッドの組み付け位置を特定するようにしていた。
しかしながら、このヘッドの位置決め方法では、該ヘッドの外形、あるいは、該ヘッドに記したアライメントマーク自体が誤差を含んでいるため、該ヘッドの位置決め精度が、±７〜８μｍと、悪化する不具合があった。
【００１２】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ヘッド支持体に対してヘッドを高精度に位置決めすることができるインクジェットヘッドの位置決め方法及び装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、インクジェットヘッドを組み付けるヘッド支持体と、該インクジェットヘッドとを、該ヘッド支持体と該インクジェットヘッドとの間に配置された中間保持部材を用いて、接着剤により接着固定するに当たって、該インクジェットヘッドのヘッド面に穿たれている多数のノズル孔のうちの予め特定した位置のノズル孔を、該インクジェットヘッドの位置を特定する基準ノズル孔とし、該基準ノズル孔を撮像手段により撮像し、該基準ノズル孔の撮像画像の重心位置を演算手段により演算して、該ヘッド支持体に対する該基準ノズル孔の位置計測を行うことにより、該ヘッド支持体に対する該インクジェットヘッドの組み付け位置を特定するインクジェットヘッドの位置決め方法において、予め登録された複数のノズル孔画像からなるパターン画像と、上記撮像手段により撮像された画像とを比較して、該撮像手段により撮像された画像が、上記基準ノズル孔の撮像画像であるか否かを判断することを特徴とするものである。
【００１４】
但し、上記パターン画像は、上記ノズル孔にインクが充満していない状態の第１のノズル孔画像と、上記ノズル孔の一部分にインクが充満している状態の第２のノズル孔画像と、上記ノズル孔の全ての部分にインクが充満している状態の第３のノズル孔画像との、少なくとも３種類のノズル孔画像を含む。
【００１５】
請求項２の発明は、インクジェットヘッドを組み付けるヘッド支持体と、該インクジェットヘッドとを、該ヘッド支持体と該インクジェットヘッドとの間に配置された中間保持部材を用いて、接着剤により接着固定するに当たって、該インクジェットヘッドのヘッド面に穿たれている多数のノズル孔のうちの予め特定した位置のノズル孔を、該インクジェットヘッドの位置を特定する基準ノズル孔とし、該基準ノズル孔を撮像手段により撮像し、該基準ノズル孔の撮像画像の重心位置を演算手段により演算して、該ヘッド支持体に対する該基準ノズル孔の位置計測を行うことにより、該ヘッド支持体に対する該インクジェットヘッドの組み付け位置を特定する制御・演算手段を備えたインクジェットヘッドの位置決め装置において、予め撮像された複数のノズル孔画像からなるパターン画像が登録されている画像記憶手段と、上記撮像手段により撮像された画像とを比較して、該撮像手段により撮像された画像が、上記基準ノズル孔の撮像画像であるか否かを判断する画像処理手段とを有することを特徴とするものである。
但し、上記パターン画像は、上記ノズル孔にインクが充満していない状態の第１のノズル孔画像と、上記ノズル孔の一部分にインクが充満している状態の第２のノズル孔画像と、上記ノズル孔の全ての部分にインクが充満している状態の第３のノズル孔画像との、少なくとも３種類のノズル孔画像を含む。
【００１６】
このインクジェットヘッドの位置決め方法及び装置においては、上記撮像手段により撮像された画像を、上記画像記憶手段に予め登録された複数のノズル孔画像からなるパターン画像と比較することにより、上記画像処理手段によって、該撮像手段により撮像された画像が、上記基準ノズル孔の撮像画像であるか否か判断される。
これにより、上記撮像手段により撮像された基準ノズル孔に、上述の噴射テストによりインクが残留して充満していても、上記複数のパターン画像により、該基準ノズル孔の画像を、該ヘッドのノズル孔として認識させることが可能になり、上記制御・演算手段により、該基準ノズル孔の撮像画像の重心位置を演算して、該ヘッド支持体に対する該基準ノズル孔の位置計測を行うことによって、該ヘッド支持体に対する該インクジェットヘッドの組み付け位置を特定することができるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、インクジェット印字方式のカラープリンタの印字ヘッドユニットであるヘッドユニットの部品組立装置に適用した実施形態について説明する。
なお、本実施形態に係る部品組立装置は、本出願の提案による特願平１０−２９３５０号に記載した「部品組立装置」と基本的に同様な構成を有しているので、その細部の説明については省略することとする。
【００１８】
図１に、本実施形態に係る部品組立装置であるヘッドユニット組立装置によって組み立てられるヘッドユニット１の外観を示す。このヘッドユニット１は、該カラープリンタの印字用インクジェットヘッドとしての４個のヘッド２と、該ヘッド２を支持するヘッド支持体３と、該ヘッド支持体３と該ヘッド２との間に配置され両者を連結するように接着固定されて該ヘッド支持体３に４個の各ヘッド２を保持させるための中間保持部材４とで構成されている。
【００１９】
一方、上記ヘッド支持体３には、図１に示すように、その背面側から表面側に向けて各ヘッド２のヘッド面２ｄが露呈するように上記中間保持部材４を介して各ヘッド２を保持するための略鉛直なヘッド保持壁３ａと、該記録紙の搬送方向と直交する方向（主走査方向）に向けて該ヘッド支持体３を往復移動自在に支持するための該カラープリンタ本体側に設けられたヘッドユニット支軸（不図示）に対して摺動自在に嵌合する摺動軸受３ｂと、上記各ヘッド２のインク供給ノズル２ａ（図４参照）に対して上記インクカートリッジが装着されるように該インクカートリッジを該ヘッド支持体３の背面側に装着保持するためのカートリッジ保持ブラケット３ｃなどが形成されている。
【００２０】
また、上記ヘッドユニット１の各ヘッド２は、それぞれ４個の中間保持部材４を介して、該ヘッド支持体３の各ヘッド保持壁３ａに対して接着固定されるように構成されている。この中間保持部材４は、該ヘッド支持体３のヘッド保持壁３ａに対して平行に形成された略鉛直な第１の接着界面と、該ヘッド２の制御基板が組み込まれているヘッド基部２ｅの上面に対して平行に形成された略水平な第２の接着界面とを有するＬ字状の部材で構成されている。また、この中間保持部材４は、その各接着界面にに塗布されたＵＶ接着剤を固化させるための紫外線（ＵＶ光）を透過する性質を有する透明な樹脂体で形成されている。
【００２１】
図２は、上述のように構成されたヘッドユニット１を組み立てるためのヘッドユニット組立装置の全体的な構成を示すブロック図である。また、このヘッドユニット組立装置の具体的な構成の一例を図３に示す。
このヘッドユニット組立装置は、図２及び図３に示すように、上記ヘッド２、ヘッド支持体３、及び、中間保持部材４からなる該ヘッドユニット１の構成部品を搭載するための部品搭載治具１００、
部品セットステージ２０１の部品セット部位Ａ，Ｂに位置決めされた部品搭載治具１００を、該部品セット部位Ａ，Ｂと、該部品セットステージ２０１の治具昇降部位Ｃとの間で往復移送するための部品搭載治具移送機構２０２と、該治具昇降部位Ｃに移送された部品搭載治具１００を、該部品セットステージ２０１と該部品セットステージ２０１の上方の部品組立ステージ３０１との間で昇降するための部品搭載治具昇降機構２０３とからなる治具移送手段としての治具移送ユニット２００、
上記部品組立ステージ３０１上に上昇した部品搭載治具１００を把持するための部品搭載治具把持機構３０２と、該部品搭載治具１００を把持した部品搭載治具把持機構３０２を、該部品組立ステージ３０１の治具昇降部位Ｄと部品組立部位Ｅとの間で往復移動して、部品組立ステージ３０１上での該部品搭載治具１００の停止位置を位置調整するための部品搭載治具位置調整機構３０３と、該部品搭載治具位置調整機構３０３により往復移動される部品搭載治具１００の移動位置を計測するための部品搭載治具位置計測手段３０４とからなる部品搭載治具位置決めユニット３００、
上記部品搭載治具１００が部品組立部位Ｅに位置決めされた状態で、該部品搭載治具１００にセットされた中間保持部材４を保持して、該中間保持部材４を所定の接着剤塗布位置に臨ませるための中間保持部材保持機構４０１と、該部品搭載治具１００にセットされたヘッド２とヘッド支持体３との間の所定の組み付け部位に、該中間保持部材保持機構４０１を移動して、該中間保持部材保持機構４０１に保持した該中間保持部材４の組み付け位置を調整するための中間保持部材位置調整機構４０２と、該中間保持部材保持機構４０１に保持された該中間保持部材４に対して、ＵＶ接着剤を塗布するための接着剤塗布手段４０３と、該接着剤塗布手段４０３により該中間保持部材４に塗布されるＵＶ接着剤の塗布量を調整するための接着剤塗布量調整手段４０４とからなる中間保持部材取り付けユニット４００、
上記部品搭載治具１００が部品組立部位に位置決めされた状態で、該部品搭載治具１００にセットされたヘッド２を把持するためのヘッド把持手段５０１と、上記部品搭載治具把持機構３０２の移動方向と平行なＸ軸と、該Ｘ軸に対して直交するＹ軸，Ｚ軸とに平行な各移動方向、及び、これらのＸ，Ｙ，Ｚの各軸を回転中心とするα、β、γの各回転方向との６軸方向に上記ヘッド把持手段５０１を変位して、該ヘッド把持手段５０１に把持されたヘッド２の位置を調整するためのヘッド位置調整機構５０２（図４参照）とからなるヘッド位置調整ユニット５００、
上記ヘッド２のノズル孔２ｂを検知する部品位置検知手段としてのＣＣＤカメラ６０１により撮像したノズル孔画像の画像データに基づいて、所定の位置基準としての基準ノズル孔２ｂの位置を計測するノズル孔位置計測手段６０２と、照明手段としてのハロゲンライトガイド６０３を介して該ＣＣＤカメラ６０１の検知対象となる基準ノズル孔２ｂを照明するためのノズル孔照明光源６０４と、ＵＶ光ガイド６０５を介して所定の組み付け位置に移載された中間保持部材４にＵＶ光を照射するためのＵＶ光源６０６などからなるノズル孔位置計測・ヘッド固定ユニット６００、
及び、主にエアーシリンダを駆動源とする上記治具移送ユニット２００や、上記中間保持部材取り付けユニット４００などの動作制御を行うためのホストコントローラ；シーケンサ（不図示）と、図４に示すように、上記部品搭載治具位置決めユニット３００の駆動源としてのパルスモータ３００Ｍの動作制御や、上記部品搭載治具位置計測手段３０４及び上記ノズル孔位置計測手段６０２などの各計測手段により得られた画像データの画像処理ならびに計測データの演算処理などを行うためのサブコントローラ（パーソナルコンピュータ）７００Ａとからなる制御・演算装置７００などで構成されている。
【００２２】
上記サブコントローラ７００Ａは、図５に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）としてのマイクロプロセッサ７０１と、上記ヘッドユニット組立装置の動作フローの動作プログラムなどが予め書き込まれているＲＯＭや該マイクロプロセッサ７０１に取り込まれた画像データ及び計測データなどを記憶して保存するＲＡＭなどからなるメインメモリ７０２と、上記パルスモータ３００Ｍの駆動回路としてのモータドライバ７０３と、上記ハロゲンライトガイド６０３に対して所定の電流を供給するノズル孔照明回路７０４と、上記ＣＣＤカメラ６０１によって撮像されたヘッド２の基準ノズル孔２ｂの画像データを２値化する画像入力２値化回路７０５と、該画像入力２値化回路７０５により２値化された該基準ノズル孔２ｂの画像をモニタ７０６に映し出すモニタインタフェース７０７と、該ＣＣＤカメラ６０１によって予め撮像された該基準ノズル孔２ｂのノズル孔画像からなる複数のパターン画像を登録して格納する画像メモリ７０８と、該ＣＣＤカメラ６０１によって撮像されたヘッド２の基準ノズル孔２ｂの画像を上記画像メモリ７０８に予め登録された複数のノズル孔画像からなるパターン画像と比較する画像処理回路７０９などで構成されている。
【００２３】
ここで、上記画像メモリ７０８に登録する画像としては、上記ＣＣＤカメラ６０１によって予め撮像された上記ヘッド２の該基準ノズル孔２ｂのノズル孔画像からなる複数のパターン画像のうち、例えば、図６（ａ）に示すように、該ノズル孔２ｂにインクが充満していない状態の第１のノズル孔画像と、図６（ｂ）に示すように、該ノズル孔２ｂの一部分にインクが充満している状態の第２のノズル孔画像と、図６（ｃ）に示すように、該ノズル孔の全ての部分にインクが充満している状態の第３のノズル孔画像との、少なくとも３種類のノズル孔画像を含むようにしておく。
【００２４】
上記サブコントローラ７００Ａのメインメモリ７０２に格納されている動作プログラムがスタートすると、まず、前述した各ユニットがそれぞれホームポジションに復帰して待機される。次いで、この初期設定動作によって図３に示す部品セットステージ２０１の部品セット部位Ａ，Ｂに位置決めされた部品搭載治具１００に対して、オペレータによりヘッドユニット１の各構成部品のセット操作が行われる。
【００２５】
上記部品搭載治具１００にヘッドユニット１の各構成部品がセットされた後、上記部品搭載治具移送機構２０２により、該部品搭載治具１００が、図３の部品セット部位Ａ（またはＢ）から治具昇降部位Ｃに向けて移動される。そして、該部品搭載治具１００が上記部品セットステージ２０１の略中央の治具昇降部位Ｃに移送されて停止されると、上記部品搭載治具昇降機構２０３により、該部品搭載治具１００が、図３に示すように、該部品セットステージ２０１の上方に設けられている部品組立ステージ３０１の治具昇降部位Ｄに持ち上げられる。
【００２６】
この後、前記部品搭載治具位置決めユニット３００を駆動する上記パルスモータ３００ＭがＯＮされる。
このパルスモータ３００Ｍは、図示しない減速ギヤを介して、ボールネジ３１４を正逆回転するように構成されている（図３参照）。このボールネジ３１４には、そのネジ溝に嵌合する鋼球が内蔵されたボールナット３１５が螺合されている。そして、このボールナット３１５は、チャンネル状の把持台ブラケット３１６を介して、前記部品搭載治具把持機構３０２の治具把持台３０６上に固定されている。
【００２７】
図３において、上記パルスモータ３００ＭがＯＮされ、上記ボールネジ３１４が正転されると、上記治具把持台３０６が、前記部品組立ステージ３０１の治具位置決めガイドレール３０５に沿って、該部品組立ステージ３０１の奥側に移動される。そして、この治具把持台３０６の移動により、該治具把持台３０６に把持された部品搭載治具１００が、該部品組立ステージ３０１の治具昇降部位Ｄから部品組立部位Ｅに移動される。
【００２８】
この治具把持台３０６の移動位置は、該治具把持台３０６上に固定されたリニアスケール３２０の移動量を、上記部品組立ステージ３０１上に固定されたスケール計測部３２１で計測し、該スケール計測部３２１の計測値に基づいて、上記サブコントローラ７００Ａにより、上記パルスモータ３００ＭをＯＮ／ＯＦＦすることによって極めて正確に管理されている。
【００２９】
このようにして、上記治具把持台３０６が、予め想定した部品組立部位Ｅに移動されると、上記ＣＣＤカメラ６０１により、該治具把持台３０６に把持された部品搭載治具１００上の位置決め対象となるヘッド２のヘッド孔２ｂが撮像される。
そして、このＣＣＤカメラ６０１により撮像された該部品搭載治具１００上の位置決め対象となるヘッド２のヘッド孔２ｂのノズル孔画像を、上記サブコントローラ７００Ａにより、上記画像メモリ７０８に予め登録された複数のノズル孔画像からなるパターン画像とパターン認識により比較して、該ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたノズル孔画像が、上記ヘッド２の基準ノズル孔２ｂの撮像画像であるか否かを判断する。
【００３０】
図７に、上記ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたヘッド孔２ｂのノズル孔画像と、上記画像メモリ７０８に予め登録された複数のノズル孔画像からなるパターン画像とを比較するパターン認識プログラムのフローチャートの一例を示す。
図７において、該パターン認識プログラムがスタートすると、まず、上記画像メモリ７０８に予め登録された複数のノズル孔画像のうちの、例えば、図６（ａ）に示したようなパターン（Ａ）のノズル孔画像が、比較対照画像の比較パターンとして上記画像処理回路７０９にセットされる（ステップＳ１）。
【００３１】
そして、図７のステップＳ２において、このパターン（Ａ）のノズル孔画像と、上記ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたヘッド孔２ｂのノズル孔画像とが、パターン認識により比較され、該ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたノズル孔画像が、上記ヘッド２の基準ノズル孔２ｂの撮像画像であるか否かが判断される（ステップＳ３）。
このステップＳ３での判断により、上記ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたノズル孔画像が、上記ヘッド２の基準ノズル孔２ｂの撮像画像として認識されなかった場合、つまり、ステップＳ３において「ＮＯ」と判定された場合には、ステップＳ４に示すように、上記画像メモリ７０８に予め登録された複数のノズル孔画像のうちの、例えば、図６（ｂ）に示したようなパターン（Ｂ）のノズル孔画像が、比較対照画像の比較パターンとして上記画像処理回路７０９にセットされる。
【００３２】
そして、図７のステップＳ５において、このパターン（Ｂ）のノズル孔画像と、上記ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたヘッド孔２ｂのノズル孔画像とが、パターン認識により再度比較され、該ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたノズル孔画像が、上記ヘッド２の基準ノズル孔２ｂの撮像画像であるか否かが再度判断される（ステップＳ６）。
【００３３】
更に、このステップＳ６での判断においても、上記ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたノズル孔画像が、上記ヘッド２の基準ノズル孔２ｂの撮像画像として認識されなかった場合、つまり、ステップＳ６において「ＮＯ」と判定された場合には、ステップＳ７に示すように、上記画像メモリ７０８に予め登録された複数のノズル孔画像のうちの、例えば、図６（ｃ）に示したようなパターン（Ｃ）のノズル孔画像が、比較対照画像の比較パターンとして上記画像処理回路７０９にセットされる。
【００３４】
そして、上記のステップＳ５及びステップＳ６と同様に、このパターン（Ｃ）のノズル孔画像と、上記ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたヘッド孔２ｂのノズル孔画像とが、パターン認識により再度比較され、該ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたノズル孔画像が、上記ヘッド２の基準ノズル孔２ｂの撮像画像であるか否かが再度判断される。
【００３５】
更に、このパターン（Ｃ）のノズル孔画像と、上記ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたヘッド孔２ｂのノズル孔画像とのパターン認識により、このＣＣＤカメラ６０１により撮像されたノズル孔画像が、上記ヘッド２の基準ノズル孔２ｂの撮像画像として認識されなかった場合には、上記画像メモリ７０８に予め登録されている複数のノズル孔画像の残りの各パターンのノズル孔画像を、比較対照画像の比較パターンとして上記画像処理回路７０９に順次セットし、上記のステップＳ１〜ステップＳ７に示した処理と同様の処理を実行して、該ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたノズル孔画像が、上記ヘッド２の基準ノズル孔２ｂの撮像画像であると判定されるまで、上記のステップＳ５及びステップＳ６と同様に、このセットしたパターンのノズル孔画像と、上記ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたヘッド孔２ｂのノズル孔画像とを、パターン認識により順次比較する。
【００３６】
このようにして、上記ＣＣＤカメラ６０１により撮像されたノズル孔画像が、上記ヘッド２の基準ノズル孔２ｂの撮像画像として認識された場合、例えば、ステップＳ３またはＳ６において「ＹＥＳ」と判定された場合には、ステップＳ８またはＳ９に示すように、該基準ノズル孔２ｂの撮像画像の重心位置（現在位置）を上記マイクロプロセッサ７０１により演算する。
【００３７】
そして、ステップＳ１０またはＳ１１に示すように、このＣＣＤカメラ６０１により撮像された上記ヘッド２の基準ノズル孔２ｂと、上記ヘッド支持体３に対するヘッド２の組み付け目標位置における該基準ノズル孔２ｂのズレ量を、上記マイクロプロセッサ７０１により算出し、ステップＳ１２またはＳ１３に示すように、該ズレ量が規格内（適正な誤差範囲内）であるか否かを判断する。
【００３８】
ここで、上記ズレ量が規格内であると判定された場合には、該パターン認識プログラムがストップされ、上記ヘッド支持体３に対して、上記ヘッド２が、適正な組み付け位置に位置決めされる。
一方、ここで、上記ズレ量が規格内でないと判定された場合、つまり、例えば、ステップＳ１２またはステップＳ１３で、「ＮＯ」と判定された場合には、ステップＳ１４またはＳ１５に示すように、上記ズレ量に基づいて、上記目標位置までの上記ヘッド２の移動量を、上記マイクロプロセッサ７０１により算出し、ステップＳ１６またはＳ１７に示すように、該移動量分だけ、上記へっぢ位置調整機構５０２を所定方向に移動した後、上記ステップＳ２またはステップＳ５のパターン認識動作を再度実行する。
【００３９】
これにより、上記ＣＣＤカメラ６０１により撮像された基準ノズル孔２ｂに、前述の噴射テストによりインクが残留して充満していても、上記複数のパターン画像により、該基準ノズル孔２ｂの画像を、上記ヘッド２のノズル孔２ｂとして認識させることが可能になり、該基準ノズル孔２ｂの撮像画像の重心位置を上記マイクロプロセッサ７０１により演算して、上記ヘッド支持体３に対する該基準ノズル孔２ｂの位置計測を行うことにより、該ヘッド支持体３に対する該ヘッド２の組み付け位置を正確に特定することができるようになる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１乃至２の発明によれば、撮像手段により撮像された画像を、予め登録された複数のノズル孔画像からなるパターン画像と比較することにより、該撮像手段により撮像された画像を、上記基準ノズル孔の撮像画像であるか否か判断するので、上記撮像手段により撮像された基準ノズル孔が、インク噴射テストによりインクが残留して充満した状態であっても、上記複数のパターン画像により、該基準ノズル孔の画像を、該ヘッドのノズル孔として認識させることができ、該基準ノズル孔の撮像画像の重心位置を演算手段により演算して、該ヘッド支持体に対する該基準ノズル孔の位置計測を行うことにより、該ヘッド支持体に対する該インクジェットヘッドの組み付け位置を正確に特定することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るヘッドユニット組立装置によって組み立てられるヘッドユニットの外観を示す斜視図。
【図２】上記ヘッドユニット組立装置の全体的な構成を示すブロック図。
【図３】上記ヘッドユニット組立装置の全体的な構成を示す概略正面図。
【図４】上記ヘッドユニットのヘッド支持体に対するヘッドの組み付け位置を検出するサブコントローラの概念図。
【図５】上記サブコントローラの概略構成を示すブロック図。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記サブコントローラの画像メモリに登録されている上記ヘッドのノズル孔画像のパターン画像の一例を示す模式図。
【図７】上記ヘッドユニット組立装置のＣＣＤカメラにより撮像された上記ヘッドの基準ヘッド孔のノズル孔画像と、上記画像メモリに予め登録された複数のノズル孔画像からなるパターン画像とを比較するパターン認識プログラムの一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１ ヘッドユニット
２ インクジェットヘッド
２ｂ ノズル孔
２ｄ ヘッド面
３ ヘッド支持体
４ 中間保持部材
１００ 部品搭載治具
２０１ 部品セットステージ
３００ 部品搭載治具位置決めユニット
３００Ｍ パルスモータ
３０１ 部品組立ステージ
４００ 中間保持部材取付ユニット
４０３ 接着剤塗布手段
５００ ヘッド位置調整ユニット
６００ ノズル孔位置計測・ヘッド固定ユニット
６０１ ＣＣＤカメラ
６０２ ノズル孔位置計測手段
６０３ ハロゲンライトガイド
６０４ ノズル孔照明光源
７００ 制御・演算装置
７００Ａ サブコントローラ
７０１ マイクロプロセッサ
７０２ メインメモリ
７０３ モータドライバ
７０４ ノズル照明回路
７０５ 画像入力２値化回路
７０６ モニタ
７０７ モニタインタフェース
７０８ 画像メモリ
７０９ 画像処理回路
Ａ、Ｂ 部品セット部位
Ｅ 部品組立部位

Claims (2)

1. インクジェットヘッドを組み付けるヘッド支持体と、該インクジェットヘッドとを、該ヘッド支持体と該インクジェットヘッドとの間に配置された中間保持部材を用いて、接着剤により接着固定するに当たって、該インクジェットヘッドのヘッド面に穿たれている多数のノズル孔のうちの予め特定した位置のノズル孔を、該インクジェットヘッドの位置を特定する基準ノズル孔とし、該基準ノズル孔を撮像手段により撮像し、該基準ノズル孔の撮像画像の重心位置を演算手段により演算して、該ヘッド支持体に対する該基準ノズル孔の位置計測を行うことにより、該ヘッド支持体に対する該インクジェットヘッドの組み付け位置を特定するインクジェットヘッドの位置決め方法において、
   予め登録された複数のノズル孔画像からなるパターン画像と、上記撮像手段により撮像された画像とを比較して、該撮像手段により撮像された画像が、上記基準ノズル孔の撮像画像であるか否かを判断することを特徴とするインクジェットヘッドの位置決め方法。
   但し、上記パターン画像は、
   上記ノズル孔にインクが充満していない状態の第１のノズル孔画像と、
   上記ノズル孔の一部分にインクが充満している状態の第２のノズル孔画像と、
   上記ノズル孔の全ての部分にインクが充満している状態の第３のノズル孔画像との、少なくとも３種類のノズル孔画像を含む。
2. インクジェットヘッドを組み付けるヘッド支持体と、該インクジェットヘッドとを、該ヘッド支持体と該インクジェットヘッドとの間に配置された中間保持部材を用いて、接着剤により接着固定するに当たって、該インクジェットヘッドのヘッド面に穿たれている多数のノズル孔のうちの予め特定した位置のノズル孔を、該インクジェットヘッドの位置を特定する基準ノズル孔とし、該基準ノズル孔を撮像手段により撮像し、該基準ノズル孔の撮像画像の重心位置を演算手段により演算して、該ヘッド支持体に対する該基準ノズル孔の位置計測を行うことにより、該ヘッド支持体に対する該インクジェットヘッドの組み付け位置を特定する制御・演算手段を備えたインクジェットヘッドの位置決め装置において、
   予め撮像された複数のノズル孔画像からなるパターン画像が登録されている画像記憶手段と、上記撮像手段により撮像された画像とを比較して、該撮像手段により撮像された画像が、上記基準ノズル孔の撮像画像であるか否かを判断する画像処理手段とを有することを特徴とするインクジェットヘッドの位置決め装置。
   但し、上記パターン画像は、
   上記ノズル孔にインクが充満していない状態の第１のノズル孔画像と、
   上記ノズル孔の一部分にインクが充満している状態の第２のノズル孔画像と、
   上記ノズル孔の全ての部分にインクが充満している状態の第３のノズル孔画像との、少なくとも３種類のノズル孔画像を含む。

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