JP3831936B2 - インクジェットヘッド組立装置、及びインクジェットヘッド組立方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッドの組立技術に係り、特に、複数のヘッド部をサブキャリッジに取り付けて長尺ヘッドを組み立てるインクジェットヘッド組立技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
入力されるデータに応じて選択的にインク滴を記録部材に吐出して文字、或いは所望の画像を得るインクジェットヘッド記録装置は、低騒音で高品位・高速処理が可能であり、安価な普通紙が使える記録装置として知られている。近年では、インクジェットヘッド記録装置は、高精細なカラーフィルタの製造におけるフィルタエレメントの着色など、工業用途目的にも用いられるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
通常のインクジェットヘッドに設けられたノズル数は多くても２００程度であるため、ある程度大きなデータを印刷（着色）する場合には、記録部材を副走査方向に移動させながら、インクジェットヘッドを複数回走査させることが必要となる。
【０００４】
そのため、理論上は、より多数のノズルを設けたインクジェットヘッドを用いることにより走査回数を減らすことが可能となり、高速に印刷（着色）処理を行うことが可能となる。
【０００５】
しかし、現実には、多数のノズルを一つのインクジェットヘッド上に精度良く形成することは非常に困難であるという問題がある。
【０００６】
一方、ノズル数がそれほど多くない通常のインクジェットヘッドを一つのサブキャリッジ上に複数配置することで、実質的に多数のノズルを備えた長尺のインクジェットヘッドを実現することが考えられる。複数のインクジェットヘッドを精度良く組み立てるには、各ヘッド部を位置決めするガイド部分が高精度であることが必要となる。
【０００７】
しかし、組立装置を移動させた場合、装置全体の歪み等により、位置決め用ガイド部に変位が生じ、また、装置のガイド部がもともと持っているピッチング及びヨーイングの影響により、水平方向の位置に誤差が発生してしまう。このような誤差は、測定器により計測して補正することもできるが、組立装置を移動するたびに測定器を持ち込んで補正しなければならないとすると、非常に不便で使用者の負担が大きい。
【０００８】
そこで、本発明は、測定器等により誤差を計測・補正することなく、複数のヘッド部を一つのサブキャリッジ上に精度良く配置し、実質的に多数のノズルを備えた長尺のインクジェットヘッドを組み立てる技術を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェットヘッド組立装置は、サブキャリッジに仮止めされたヘッド部の、水平方向の位置を調整するヘッド部位置調整手段と、ヘッド部の画像を取得する画像取得手段と、前記取得したヘッド部の画像に基づいて当該ヘッド部に設けられた対象物の位置を検出し、前記検出した対象物の位置が予め記憶してある目標位置に一致するように、前記ヘッド部位置調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。前記目標位置は、ヘッド部に設けられた対象物の位置を記録した原器に基づいて取得され記憶される。
【００１０】
前記対象物はノズル穴であることが望ましく、また、前記制御手段は、前記目標位置として少なくとも２つの異なる対象物の目標位置を記憶しており、２つの異なる対象物の位置がそれぞれ対応する目標位置に一致するように、前記ヘッド部位置調整手段を制御することが望ましい。
【００１１】
好適には、更に、サブキャリッジが取り付けられた設置台を移動させる移動手段と、前記設置台の水平方向の位置を調整するサブキャリッジ位置調整手段とを備え、前記画像取得手段は、更にサブキャリッジの画像を取得するように構成されており、前記制御手段は、更に、前記取得したサブキャリッジの画像に基づいて当該サブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を検出し、前記検出した第２の対象物の位置が予め記憶してある第２の目標位置に一致するように、前記サブキャリッジ位置調整手段を制御する。前記第２の目標位置は、サブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を記録した原器に基づいて取得され記憶される。
【００１２】
前記第２の対象物はサブキャリッジ取付ピン穴であることが望ましく、また、前記制御手段は、前記第２の目標位置として少なくとも２つの異なる第２の対象物の目標位置を記憶しており、２つの異なる第２の対象物のうち一方について対応する第２の目標位置と一致させ、更に、前記２つの異なる第２の対象物を結ぶ直線の方向と、対応する２つの第２の目標位置を結ぶ直線の方向とが一致するように、前記サブキャリッジ位置調整手段を制御することが望ましい。
【００１３】
本発明のインクジェット組立方法は、サブキャリッジにヘッド部を仮止めする工程と、サブキャリッジに仮止めされたヘッド部の画像を取得する工程と、前記取得したヘッド部の画像に基づいて、当該ヘッド部に設けられた対象物の位置を検出し、前記検出した対象物の位置が予め記憶してある目標位置に一致するように、当該ヘッド部の水平方向の位置を調整する工程とを備えていることを特徴とする。更に、前記目標位置を、ヘッド部に設けられた対象物の位置を記録した原器に基づいて取得し記憶する工程を備えていることが望ましい。
【００１４】
前記対象物はノズル穴であることが望ましく、また、前記調整する工程は、少なくとも２つの異なる対象物がそれぞれ対応する目標位置に一致するように、ヘッド部の水平方向の位置を調整することが望ましい。
【００１５】
好適には、更に、サブキャリッジの画像を取得する工程と、前記取得したサブキャリッジの画像に基づいて当該サブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を検出し、前記検出した第２の対象物の位置が予め記憶してある第２の目標位置に一致するように、前記サブキャリッジの水平方向の位置を調整するサブキャリッジ調整工程とを備える。前記第２の対象物はサブキャリッジ取付ピン穴であることが望ましい。
【００１６】
または、更に、サブキャリッジの画像を取得する工程と、前記取得したサブキャリッジの画像に基づいて当該サブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を少なくとも２つ検出し、前記検出した第２の対象物のうち一つについて予め記憶してある第２の目標位置に一致させ、前記検出した２つの第２の対象物を結ぶ直線の方向と、対応する２つの第２の目標位置を結ぶ直線の方向とが一致するように、前記サブキャリッジの水平方向の位置を調整するサブキャリッジ調整工程を備える。前記第２の対象物はサブキャリッジ取付ピン穴であることが望ましい。
【００１７】
更に、前記第２の目標位置を、サブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を記録した原器に基づいて取得し記憶する工程を備えていることが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。
（インクジェットヘッドの構成）
最初に、本発明により組み立てられたインクジェットヘッドの構成について説明する。
【００１９】
図１はインクジェットヘッドの斜視図である。図に示すように、インクジェットヘッド１は、同一構造の複数のヘッド部１００とサブキャリッジ１０１を備えており、各ヘッド部１００は、ヘッド部に設けられたノズル列２００が全ヘッド部について同一直線上に並ぶように、サブキャリッジ１０１の長さ方向に沿って直線状に配置されている。
【００２０】
図２（ａ）はヘッド部１００の外形構造を示す斜視図、図２（ｂ）はヘッド部１００を上方から見た平面図である。ヘッド部１００は、直線状にノズル穴が並ぶノズル列２００が設けられた基体２０１と、基体部２０１の側面に設けられ、ヘッド部１００をサブキャリッジ１０１に固定する際に用いるウイング２０２と、基体部２０１と一体となって設けられ、ヘッド部１００のサブキャリッジ１０１に対する水平性を確保するための基準面２０３１〜２０３３を有する第１のピン２０４を備えている。ノズル列数、1列あたりのノズル穴数は設計に応じて定めればよいが、本実施例ではノズル列数は２列、１列あたりのノズル穴数は１８０個としている。
【００２１】
なお、図では示していないが、ヘッド部１００は、上記の構成の他、通常のインクジェットヘッドが有する構成を備えており、例えば吐出タイミング信号等を受け付ける信号入力部や、インク滴中の異物を取り除くためのフィルター部などが、基体２０１の下方に取り付けられている。
【００２２】
図３（ａ）はサブキャリッジ１０１の外形構造を示す斜視図、図３（ｂ）はサブキャリッジ１０１を上方から見た平面図、図３（ｃ）はサブキャリッジ１０１を下方から見た平面図、図３（ｄ）はサブキャリッジ１０１の側面図である。サブキャリッジ１０１は、上下に貫通した挿入孔２０５が長手方向に沿って直線状に設けられている。挿入孔２０５としては、開口部の幅２０７が、基体部２０１が挿入可能な程度に、基体部２０１の幅２０６に略等しい大きさとなっている。
【００２３】
サブキャリッジ１０１の開口部に沿った外周部には、基準受け面２０８１〜２０８３を有する第２のピン２０９が、基準面２０３１〜２０３３の位置に対応して、埋設されている。かかる第２のピン２０９は、基準受け面２０８１〜２０８３がサブキャリッジ１０１に対して水平、かつ同一平面上に位置にするように形成されている。また、前記外周部には、サブキャリッジ１０１をインクジェットヘッド組立装置に取り付ける際に用いる取付ピン穴２１３が形成されている。
【００２４】
図４（ａ）は第２のピン２０９の全体の断面図、（ｂ）は基準受け面部分を拡大した断面図、（ｃ）は基準受け面側から見た平面図である。図に示すように、第２のピン２０９には接着剤を注入するための貫通孔２１０が形成されている。また、基準受け面２０８１〜２０８３には接着剤が流れるための溝２１１が縦横方向に形成されている。溝２１１の角度２１２は例えば６０°±１°とする。
（インクジェットヘッド組立方法の概略）
本発明のインクジェットヘッド組立方法は、図５に示すように、大きく分けて、ヘッド部をサブキャリッジに仮止めする仮止め工程（ステップＳ１０）、インクジェットヘッド組立装置によりヘッド部の位置決めを行う位置決め工程（ステップＳ２０）、接着剤によりヘッド部を固定し、ネジによる最終固定を行う最終固定工程（ステップＳ３０）、という３段階により実行される。以下、仮止め工程及び最終固定工程について説明し、位置決め工程については、本発明のインクジェットヘッド組立装置についての説明とともに説明する。
（仮止め工程：ステップＳ１０）
各ヘッド部１００は、基準面２０３１、２０３２、２０３２が、サブキャリッジ１０１の基準受け面２０８１、２０８２、２０８３に当接するように、サブキャリッジ１０１の挿入孔２０５に下方から挿入される。そして、基準面が当接した状態で、ヘッド部１００はウイング２０２においてネジによりサブキャリッジ１０１に仮止めされる。仮止めされた状態においては、ネジはヘッド部１００がサブャキャリッジ１０１から外れない程度に締められ、ヘッド部１００の下方からのバネによりサブキャリッジ１０１とヘッド部１００の基準面が当接している状態となっており、ヘッド部１００はサブキャリッジ１０１に対し±０．５ｍｍ程度の水平方向の自由度をもって緩やかに動くことができる状態となっている。ヘッド部１００が仮止めされたサブキャリッジ１０１は、サブキャリッジ１０１に設けられている取付ピン穴２１３を、本発明のインクジェットヘッド組立装置のサブキャリッジ設置台上の取付ピンに嵌めることにより粗位置決めされた状態で、組立装置に取り付けられる。
（最終固定工程：ステップＳ３０）
組立装置により高精度に位置決めがなされた後、各ヘッド部１００の第２のピン２０９に対し、基準受け面と逆側から接着剤が注入される。接着剤が貫通孔２１０を通じて溝２１１に供給される結果、各ヘッド部１００はサブキャリッジ１０１に接着剤により固定されることになる。その後、ヘッド部１００は、ウイング２０２においてネジによりサブキャリッジ１０１に最終固定される。
【００２５】
ヘッド部を接着剤で固定せずにいきなりネジで最終固定しようとすると、ネジ締めのトルクがヘッド部に伝わって動いてしまい、位置決めした状態が変化してしまう可能性がある。そこで、一旦接着剤で固定し、その後ネジで最終固定することが望ましい。また、この場合、ネジで最終固定するのではなく、接着剤のみで最終固定するようにしてもよい。
（インクジェットヘッド組立装置の説明）
図６は、本発明のインクジェット組立装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、インクジェット組立装置２は、ヘッド部位置調整手段１１と、画像取得手段１２と、制御手段１３、移動手段１４と、サブキャリッジ位置調整手段１５と、設置台１６とを備えている。
【００２６】
ヘッド部位置調整手段１１は、制御手段１３からの入力に基づき、サブキャリッジ１０１に仮止めされたヘッド部１００について、その水平方向の位置を調整することができるように構成されている。具体的にはヘッドクランプ用チャック、ヘッドクランプ用チャックをＸ方向、Ｙ方向、θ方向に動かすためのモータ等の駆動機構を備えている。なお、モータ等の駆動機構に代えて、ユーザの操作を外部入力として位置を調整することができる調整機構を備えるように構成してもよい。
【００２７】
図７（ａ）に示すように、ヘッドクランプ用チャック３０は、図において手前から奥に線状に形成されている線部３１でヘッド部１００に当接するように構成されている。図７（ｂ）に示すようにチャック３０が直接ヘッド部１００に当接するように構成した場合、チャック３０の傾きがヘッド部１００に直接伝わってしまい、ヘッド部１００を平行に保つことが難しい。これに対し、図７（ａ）に示すように線部３１で当接するように構成した場合、そのようなことはなく、ヘッド部１００を平行に保つことが容易となる。
【００２８】
サブキャリッジ位置調整手段１５は、制御手段１３からの入力に基づき、サブキャリッジ１０１が取り付けられる設置台１６について、その水平方向の位置を調整することができるように構成されている。具体的には前記設置台をＸ方向、Ｙ方向、θ方向に動かすためのモータ等の駆動機構を備えている。なお、モータ等の駆動機構に代えて、ユーザの操作を外部入力として位置を調整することができる調整機構を備えるように構成してもよい。
【００２９】
移動手段１４は、移動部１４０と、位置決めテーブル１４１と、モータ等の駆動機構もしくは手動による調整機構（図示せず）とを備えている。移動手段１４は、制御手段１３からの入力に基づいて、移動部１４０を位置決めテーブル１４１に沿ってサブキャリッジ長手方向２０に動かすことにより、所定範囲で設置台１６を直線移動及び停止させることができるように構成されている。
【００３０】
画像取得手段１２は、制御手段１３から画像取得信号を受け取ることにより、ヘッド部１００又はサブキャリッジ１０１について、例えば上方からの平面画像を取得し記憶できるように構成されており、具体的には、解像度が画素当り１μｍ程度の光学画像部を備えている。
【００３１】
制御手段１３は、位置決め工程を実行できるように構成されており、物理的には、専用化したシステム、あるいは汎用の情報処理装置によって実現できる。例えば、演算手段と記憶手段とを備えた一般的な構成の情報処理装置において、以下の位置決め工程の動作を規定したソフトウェアを起動することにより、制御手段１３を実現することができる。
（位置決め工程：ステップＳ２０）
以下、位置決め工程を実行する制御手段１３の動作について、図８、図９を用いて説明する。
【００３２】
最初に、サブキャリッジ１０１の位置調整が行われる（図８）。
【００３３】
制御手段１３は、移動手段１４に信号を送出し、移動部１４０を位置決めテーブル１４１上の開始位置まで移動させ停止させる（ステップＳ２０１）。前記開始位置は、画像取得手段１２がサブキャリッジ１０１上の所定の対象物を撮像できる位置に設定されている。ここで、前記所定の対象物は、サブキャリッジ１０１に設けられており画像上で位置検出可能なものであればどんなものであっても良いが、以下では、対象物を取付ピン穴とした場合について説明を行う。なお、移動手段１４が手動による調整機構のみ備える構成となっている場合は、制御手段１３からの信号送出は行われず、ユーザにより調整機構が操作されることになる。
【００３４】
次に、制御手段１３は、画像取得手段１２に画像取得信号を送出し、サブキャリッジ１０１の画像を取得させる。そして、取得されたサブキャリッジ１０１の画像を読み出し、前記画像上で取付ピン穴の位置を検出する（ステップＳ２０２）。
【００３５】
検出の方法としては種々の画像処理手法を用いることができるが、例えば予め取付ピン穴部分のテンプレート画像を用意しておき、かかるテンプレート画像と前記画像に対してテンプレートマッチングを行うことにより、取付ピン穴の位置（例えば、取付ピン穴の中心位置のＸ、Ｙ座標）を検出することができる。
【００３６】
制御手段１３は、インクジェットヘッドの組立を行う前に予め取付ピン穴の目標位置を取得し記憶している。かかる取付ピン穴の目標位置は、後述する目標位置取得工程を実行することにより取得することができる。
【００３７】
制御手段１３は、前記取付ピン穴目標位置と前記検出した取付ピン穴の位置が一致するように、サブキャリッジ位置調整手段１５の駆動機構に信号を送出して駆動し、設置台１６を動かして位置調整を行う（ステップＳ２０３）。
【００３８】
その後、制御手段１３は、再度、画像取得手段１２に画像取得信号を送出してサブキャリッジの画像を取得させ、前記画像上で取付ピン穴の位置を検出する（ステップＳ２０４）。そして、前記取付ピン穴目標位置と前記検出した取付ピン穴の位置の距離差を算出し、かかる距離差が所定の範囲に納まっている場合はサブキャリッジ１０１について位置調整を終了する。納まっていない場合は、上記の処理を繰り返す（ステップＳ２０５）。
【００３９】
ここで、制御手段１３において、取付ピン穴の目標位置を少なくとも２つ記憶しておくとともに、前記画像上で対応する取付ピン穴を２つ検出するようにしてもよい。図１０に、２つの取付ピン穴４０、４１を検出した場合の、位置調整方法の概念図を示す。図１０（ａ）は位置決め前の状態である。最初に、検出した取付ピン穴２つを結ぶ直線４４の方向と、取付ピン穴の目標位置２つを結ぶ直線４５の方向とを一致させる（図１０（ｂ））。次に、検出した取付ピン穴のうち一方４０について目標位置４２と一致するように位置決めを行う（図１０（ｃ））。これにより、水平面における平行移動のみならず、水平面における回転移動による位置決めも行うことができる。なお、この時、ピン穴４１と対応する目標位置４３は加工精度に基づく誤差により必ずしも一致するとは限らない。
【００４０】
なお、サブキャリッジ位置調整手段１５がユーザの操作による調整手段を備えている場合は、制御手段１３は、前記取付ピン穴目標位置と前記検出した取り付けピン穴の位置の差情報をユーザに提示し、ユーザがかかる差情報に基づいてサブキャリッジ位置調整手段１５を操作してサブキャリッジの位置決めを行うように構成してもよい。
【００４１】
組立装置にピッチングやヨーイングが生じている場合、移動部１４０が位置決めテーブル１４１上の開始位置に移動したとしても、設置台１６上のサブキャリッジの位置には誤差が生じてしまう。しかし、本発明のように、開始位置に移動した後に、取付ピン穴が目標位置に一致するようにサブキャリッジの位置を調整することにより、サブキャリッジの位置に関して、組立装置のピッチングやヨーイングによる誤差をキャンセルすることができる。
【００４２】
次に、ヘッド部の位置調整が行われる（図９）。
【００４３】
制御手段１３は、サブキャリッジ１０１上に設置されるヘッド部１００の間隔を記憶している。制御手段１３は、前記間隔に基づいて移動手段１４に信号を送出し、サブキャリッジ１０１上に設置された各ヘッド部１００が、画像取得手段１２に対して真下位置（画像取得位置）に略位置するように、移動手段１４を制御する（ステップＳ２０６）。なお、サブキャリッジ移動手段が手動による調整機構のみ備える構成となっている場合は、制御手段１３からの信号送出は行われず、ユーザにより調整機構が操作されることになる。
【００４４】
次に、制御手段１３は、画像取得手段１２に画像取得信号を送出し、ヘッド部１００の画像を取得させる。そして、取得されたヘッド部１００の画像を読み出し、前記画像上で、所定の対象物を検出する（ステップＳ２０７）。ここで、対象物は、ヘッド部に設けられており画像上で位置検出可能なものであればどんなものであっても良いが、以下では、対象物をノズル穴とした場合について説明を行う。
【００４５】
検出の方法としては種々の画像処理手法を用いることができるが、例えば予めノズル穴部分のテンプレート画像を用意しておき、かかるテンプレート画像と前記画像に対してテンプレートマッチングを行うことにより、ノズル穴の位置（例えば、ノズル穴の中心位置のＸ、Ｙ座標）を検出することができる。
【００４６】
制御手段１３は、位置決め工程を実行する前に、予めノズル穴の目標位置を取得し記憶している。かかるノズル穴の目標位置はサブキャリッジ取付ピン穴目標位置を基準とした相対位置として記憶されている。かかるノズル穴の目標位置は、後述する目標位置取得工程を実行することにより取得することができる。
【００４７】
制御手段１３は、前記ノズル穴の目標位置と前記検出したノズル穴の位置が一致するように、ヘッド部位置調整手段１１の駆動機構に信号を送出してヘッドクランプ用チャックを駆動し、ヘッド部１００を動かして位置決めを行う（ステップＳ２０８）。
【００４８】
その後、制御手段１３は、再度、画像取得手段１２に再度画像取得信号を送出してヘッド部１００の画像を取得させ、前記画像上でノズル穴の位置を検出する（ステップＳ２０９）。そして、前記ノズル穴の目標位置と前記検出したノズル穴の位置の距離差を算出し、前記距離差が所定の範囲に納まっている場合は当該ヘッド部について位置決めを終了して、まだ位置決めしていないヘッド部について位置決め工程を実行する。前記距離差が所定の範囲に納まっていない場合は、上記の処理を繰り返す（ステップＳ２１０）。以上の工程を各ヘッド部について実行する（ステップＳ２１１）。
【００４９】
ここで、制御手段１３において、ノズル穴の目標位置を少なくとも２つ記憶しておくとともに、前記画像上で対応するノズル穴を２つ検出し、前記検出した２つのノズル穴について対応する目標位置と一致するように位置決めを行うことで、水平面における平行移動のみならず、水平面における回転移動による位置決めも行うことができる。なお、図１０に示す取付ピン穴の位置調整方法と同様にしてノズル穴の位置調整を行ってもよい。
【００５０】
なお、ヘッド部位置調整手段１１がユーザの操作による調整手段を備えている場合は、制御手段１３は、前記目標位置と前記検出したノズル穴の位置の差情報をユーザに提示し、ユーザがかかる差情報に基づいてヘッド部位置調整手段１１を操作してヘッド部の位置決めを行うように構成してもよい。
【００５１】
組立装置にピッチングやヨーイングが生じている場合、移動手段１４が、各ヘッド部が画像取得手段１２に対して真下位置（画像取得位置）に位置するように、移動部１４０を移動させても、サブキャリッジ上の各ヘッド部の位置には誤差が生じてしまう。しかし、本発明のように、画像取得位置において、ノズル穴が取付ピン穴を基準として定められる目標位置に一致するように、各ヘッド部の位置を調整することにより、ヘッド部の位置に関して、組立装置のピッチングやヨーイングによる誤差をキャンセルすることができる。
【００５２】
このように制御手段１３において位置決め工程を実行することにより、記憶してある目標位置に基づいて高精度にヘッド部の水平方向の位置調整を行うことができる。
（目標位置の取得工程）
制御手段１３は、位置決め工程に先立ち、目標位置取得工程を実行するように構成してもよい。以下に、目標位置取得工程を説明する。
【００５３】
最初に、本工程において用いる原器について説明する。原器３には、サブキャリッジ１０１の取付ピン穴の位置を示す情報がサブミクロンの精度で正確に記録されている。また、取付ピン穴の位置を基準として、各ヘッド部１００のノズル穴の位置を示す情報がサブミクロンの精度で正確に記録されている。図１１に原器の一実施例を示す。図に示すように、取付ピン穴を示す情報として４０及び４１が、ノズル列の両端のノズル穴の位置を示す情報として５０及び５１がヘッド部ごとに記録されている。ここで、間隔５２はノズル列長に相当し、間隔５３はヘッド部間隔に相当する。
【００５４】
情報４０、４１、５０、５１の記録の仕方としては、例えば取付ピン穴やノズル穴の位置に、穴、突起など設ける方法が考えられる。原器の材料としては例えばガラス等の、温度等に対して構造変化が少ない材料を用いることが望ましい。かかる原器を本発明のインクジェット組立装置の設置台１６にサブキャリッジの代わりに設定する。
【００５５】
制御手段１３は、移動手段１４に信号を送出し、移動部１４０を位置決めテーブル１４１上の前記開始位置に移動させ停止させる。
【００５６】
次に、制御手段１３は、画像取得手段１２に画像取得信号を送出し、原器の画像を取得させる。そして、取得された原器の画像を読み出し、前記画像上で、取付ピン穴を記録した情報を検出し、それを取付ピン穴の目標位置として記憶する。なお、検出の方法としては、取付ピン穴検出と同様の方法を適用することができる。
【００５７】
次に、制御手段１３は、記憶してあるヘッド部の間隔に基づいて移動手段１４に信号を送出し、原器に記録された各ヘッド部に対応する部分が画像取得手段１２に対して真下位置（画像取得位置）に位置するように、移動部１４０を移動させ停止させる。
【００５８】
そして、制御手段１３は、画像取得手段１２に画像取得信号を送出し、原器の各ヘッド部に対応する部分の画像を取得させる。そして、取得されたヘッド部に対応する部分の画像を読み出し、前記画像上で、ノズル穴の位置を記録した情報を検出し、それをノズル穴の目標位置として記憶する。なお、検出の方法としては、ノズル穴検出と同様の方法を適用することができる。
【００５９】
このようにサブミクロンの精度で記録された原器を用いることにより、制御手段に記憶する目標位置を正確に取得することができる。また、インクジェット組立装置を移動した後でも、原器を用いて容易に目標位置を取得することができ、測定器を持ち込んで補正する必要がないため、ユーザの負担を軽減することができる。
（その他変形例）
なお、本発明は上記各実施例に限定されることなく、種々に変形して適用することが可能である。例えば、サブキャリッジに設置するヘッド部の個数、目標物及び対象物の個数等は、設計に応じて変更することができる。本実施例では、複数のヘッド部を設置する場合について説明したが、サブキャリッジ上に一つのヘッド部を設置する場合についても本発明を適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、記憶してある目標位置に基づいて各ヘッド部の水平位置の調整を行うことにより、組立装置に生じたピッチングやヨーイングによる誤差をキャンセルすることができるため、測定器等により誤差を計測・補正することなく、複数のヘッド部を一つのサブキャリッジ上に精度良く配置することができる。
【００６１】
また、サブミクロン精度で各ヘッド部の位置情報を記録した原器に基づき目標位置を取得することにより、高精度にヘッド部の位置調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により組み立てられたインクジェットヘッドを説明するための斜視図である。
【図２】 本発明により組み立てられたインクジェットヘッドにおけるヘッド部を説明するための図である。
【図３】 本発明により組み立てられたインクジェットヘッドにおけるサブキャリッジを説明するための図である。
【図４】 第２のピンの構造を説明するための図である。
【図５】 本発明のインクジェット組立方法の工程を説明する図である。
【図６】 本発明のインクジェットヘッド組立装置の構成を示す模式図である。
【図７】 ヘッド部位置調整手段におけるヘッドクランプ用チャックの構成を説明する図である。
【図８】 位置決め工程を説明するための図である。
【図９】 位置決め工程を説明するための図である。
【図１０】 ２つの取付ピン穴を検出した場合の、位置調整方法の概念図である。
【図１１】 原器の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットヘッド
２ インクジェットヘッド組立装置
３ 原器
１１ ヘッド部位置調整手段
１２ 画像取得手段
１３ 制御手段
１４ 移動手段
１５ サブキャリッジ位置調整手段
１６ 設置台
１００ ヘッド部
１０１ サブキャリッジ
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッドの組立技術に係り、特に、複数のヘッド部をサブキャリッジに取り付けて長尺ヘッドを組み立てるインクジェットヘッド組立技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
入力されるデータに応じて選択的にインク滴を記録部材に吐出して文字、或いは所望の画像を得るインクジェットヘッド記録装置は、低騒音で高品位・高速処理が可能であり、安価な普通紙が使える記録装置として知られている。近年では、インクジェットヘッド記録装置は、高精細なカラーフィルタの製造におけるフィルタエレメントの着色など、工業用途目的にも用いられるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
通常のインクジェットヘッドに設けられたノズル数は多くても２００程度であるため、ある程度大きなデータを印刷（着色）する場合には、記録部材を副走査方向に移動させながら、インクジェットヘッドを複数回走査させることが必要となる。
【０００４】
そのため、理論上は、より多数のノズルを設けたインクジェットヘッドを用いることにより走査回数を減らすことが可能となり、高速に印刷（着色）処理を行うことが可能となる。
【０００５】
しかし、現実には、多数のノズルを一つのインクジェットヘッド上に精度良く形成することは非常に困難であるという問題がある。
【０００６】
一方、ノズル数がそれほど多くない通常のインクジェットヘッドを一つのサブキャリッジ上に複数配置することで、実質的に多数のノズルを備えた長尺のインクジェットヘッドを実現することが考えられる。複数のインクジェットヘッドを精度良く組み立てるには、各ヘッド部を位置決めするガイド部分が高精度であることが必要となる。
【０００７】
しかし、組立装置を移動させた場合、装置全体の歪み等により、位置決め用ガイド部に変位が生じ、また、装置のガイド部がもともと持っているピッチング及びヨーイングの影響により、水平方向の位置に誤差が発生してしまう。このような誤差は、測定器により計測して補正することもできるが、組立装置を移動するたびに測定器を持ち込んで補正しなければならないとすると、非常に不便で使用者の負担が大きい。
【０００８】
そこで、本発明は、測定器等により誤差を計測・補正することなく、複数のヘッド部を一つのサブキャリッジ上に精度良く配置し、実質的に多数のノズルを備えた長尺のインクジェットヘッドを組み立てる技術を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェットヘッド組立装置は、サブキャリッジに仮止めされたヘッド部の、水平方向の位置を調整するヘッド部位置調整手段と、ヘッド部の画像を取得する画像取得手段と、前記取得したヘッド部の画像に基づいて当該ヘッド部に設けられた対象物の位置を検出し、前記検出した対象物の位置が予め記憶してある目標位置に一致するように、前記ヘッド部位置調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。前記目標位置は、ヘッド部に設けられた対象物の位置を記録した原器に基づいて取得され記憶される。
【００１０】
前記対象物はノズル穴であることが望ましく、また、前記制御手段は、前記目標位置として少なくとも２つの異なる対象物の目標位置を記憶しており、２つの異なる対象物の位置がそれぞれ対応する目標位置に一致するように、前記ヘッド部位置調整手段を制御することが望ましい。
【００１１】
好適には、更に、サブキャリッジが取り付けられた設置台を移動させる移動手段と、前記設置台の水平方向の位置を調整するサブキャリッジ位置調整手段とを備え、前記画像取得手段は、更にサブキャリッジの画像を取得するように構成されており、前記制御手段は、更に、前記取得したサブキャリッジの画像に基づいて当該サブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を検出し、前記検出した第２の対象物の位置が予め記憶してある第２の目標位置に一致するように、前記サブキャリッジ位置調整手段を制御する。前記第２の目標位置は、サブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を記録した原器に基づいて取得され記憶される。
【００１２】
前記第２の対象物はサブキャリッジ取付ピン穴であることが望ましく、また、前記制御手段は、前記第２の目標位置として少なくとも２つの異なる第２の対象物の目標位置を記憶しており、２つの異なる第２の対象物のうち一方について対応する第２の目標位置と一致させ、更に、前記２つの異なる第２の対象物を結ぶ直線の方向と、対応する２つの第２の目標位置を結ぶ直線の方向とが一致するように、前記サブキャリッジ位置調整手段を制御することが望ましい。
【００１３】
本発明のインクジェット組立方法は、サブキャリッジにヘッド部を仮止めする工程と、サブキャリッジに仮止めされたヘッド部の画像を取得する工程と、前記取得したヘッド部の画像に基づいて、当該ヘッド部に設けられた対象物の位置を検出し、前記検出した対象物の位置が予め記憶してある目標位置に一致するように、当該ヘッド部の水平方向の位置を調整する工程とを備えていることを特徴とする。更に、前記目標位置を、ヘッド部に設けられた対象物の位置を記録した原器に基づいて取得し記憶する工程を備えていることが望ましい。
【００１４】
前記対象物はノズル穴であることが望ましく、また、前記調整する工程は、少なくとも２つの異なる対象物がそれぞれ対応する目標位置に一致するように、ヘッド部の水平方向の位置を調整することが望ましい。
【００１５】
好適には、更に、サブキャリッジの画像を取得する工程と、前記取得したサブキャリッジの画像に基づいて当該サブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を検出し、前記検出した第２の対象物の位置が予め記憶してある第２の目標位置に一致するように、前記サブキャリッジの水平方向の位置を調整するサブキャリッジ調整工程とを備える。前記第２の対象物はサブキャリッジ取付ピン穴であることが望ましい。
【００１６】
または、更に、サブキャリッジの画像を取得する工程と、前記取得したサブキャリッジの画像に基づいて当該サブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を少なくとも２つ検出し、前記検出した第２の対象物のうち一つについて予め記憶してある第２の目標位置に一致させ、前記検出した２つの第２の対象物を結ぶ直線の方向と、対応する２つの第２の目標位置を結ぶ直線の方向とが一致するように、前記サブキャリッジの水平方向の位置を調整するサブキャリッジ調整工程を備える。前記第２の対象物はサブキャリッジ取付ピン穴であることが望ましい。
【００１７】
更に、前記第２の目標位置を、サブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を記録した原器に基づいて取得し記憶する工程を備えていることが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。
（インクジェットヘッドの構成）
最初に、本発明により組み立てられたインクジェットヘッドの構成について説明する。
【００１９】
図１はインクジェットヘッドの斜視図である。図に示すように、インクジェットヘッド１は、同一構造の複数のヘッド部１００とサブキャリッジ１０１を備えており、各ヘッド部１００は、ヘッド部に設けられたノズル列２００が全ヘッド部について同一直線上に並ぶように、サブキャリッジ１０１の長さ方向に沿って直線状に配置されている。
【００２０】
図２（ａ）はヘッド部１００の外形構造を示す斜視図、図２（ｂ）はヘッド部１００を上方から見た平面図である。ヘッド部１００は、直線状にノズル穴が並ぶノズル列２００が設けられた基体２０１と、基体部２０１の側面に設けられ、ヘッド部１００をサブキャリッジ１０１に固定する際に用いるウイング２０２と、基体部２０１と一体となって設けられ、ヘッド部１００のサブキャリッジ１０１に対する水平性を確保するための基準面２０３１〜２０３３を有する第１のピン２０４を備えている。ノズル列数、1列あたりのノズル穴数は設計に応じて定めればよいが、本実施例ではノズル列数は２列、１列あたりのノズル穴数は１８０個としている。
【００２１】
なお、図では示していないが、ヘッド部１００は、上記の構成の他、通常のインクジェットヘッドが有する構成を備えており、例えば吐出タイミング信号等を受け付ける信号入力部や、インク滴中の異物を取り除くためのフィルター部などが、基体２０１の下方に取り付けられている。
【００２２】
図３（ａ）はサブキャリッジ１０１の外形構造を示す斜視図、図３（ｂ）はサブキャリッジ１０１を上方から見た平面図、図３（ｃ）はサブキャリッジ１０１を下方から見た平面図、図３（ｄ）はサブキャリッジ１０１の側面図である。サブキャリッジ１０１は、上下に貫通した挿入孔２０５が長手方向に沿って直線状に設けられている。挿入孔２０５としては、開口部の幅２０７が、基体部２０１が挿入可能な程度に、基体部２０１の幅２０６に略等しい大きさとなっている。
【００２３】
サブキャリッジ１０１の開口部に沿った外周部には、基準受け面２０８１〜２０８３を有する第２のピン２０９が、基準面２０３１〜２０３３の位置に対応して、埋設されている。かかる第２のピン２０９は、基準受け面２０８１〜２０８３がサブキャリッジ１０１に対して水平、かつ同一平面上に位置にするように形成されている。また、前記外周部には、サブキャリッジ１０１をインクジェットヘッド組立装置に取り付ける際に用いる取付ピン穴２１３が形成されている。
【００２４】
図４（ａ）は第２のピン２０９の全体の断面図、（ｂ）は基準受け面部分を拡大した断面図、（ｃ）は基準受け面側から見た平面図である。図に示すように、第２のピン２０９には接着剤を注入するための貫通孔２１０が形成されている。また、基準受け面２０８１〜２０８３には接着剤が流れるための溝２１１が縦横方向に形成されている。溝２１１の角度２１２は例えば６０°±１°とする。
（インクジェットヘッド組立方法の概略）
本発明のインクジェットヘッド組立方法は、図５に示すように、大きく分けて、ヘッド部をサブキャリッジに仮止めする仮止め工程（ステップＳ１０）、インクジェットヘッド組立装置によりヘッド部の位置決めを行う位置決め工程（ステップＳ２０）、接着剤によりヘッド部を固定し、ネジによる最終固定を行う最終固定工程（ステップＳ３０）、という３段階により実行される。以下、仮止め工程及び最終固定工程について説明し、位置決め工程については、本発明のインクジェットヘッド組立装置についての説明とともに説明する。
（仮止め工程：ステップＳ１０）
各ヘッド部１００は、基準面２０３１、２０３２、２０３２が、サブキャリッジ１０１の基準受け面２０８１、２０８２、２０８３に当接するように、サブキャリッジ１０１の挿入孔２０５に下方から挿入される。そして、基準面が当接した状態で、ヘッド部１００はウイング２０２においてネジによりサブキャリッジ１０１に仮止めされる。仮止めされた状態においては、ネジはヘッド部１００がサブャキャリッジ１０１から外れない程度に締められ、ヘッド部１００の下方からのバネによりサブキャリッジ１０１とヘッド部１００の基準面が当接している状態となっており、ヘッド部１００はサブキャリッジ１０１に対し±０．５ｍｍ程度の水平方向の自由度をもって緩やかに動くことができる状態となっている。ヘッド部１００が仮止めされたサブキャリッジ１０１は、サブキャリッジ１０１に設けられている取付ピン穴２１３を、本発明のインクジェットヘッド組立装置のサブキャリッジ設置台上の取付ピンに嵌めることにより粗位置決めされた状態で、組立装置に取り付けられる。
（最終固定工程：ステップＳ３０）
組立装置により高精度に位置決めがなされた後、各ヘッド部１００の第２のピン２０９に対し、基準受け面と逆側から接着剤が注入される。接着剤が貫通孔２１０を通じて溝２１１に供給される結果、各ヘッド部１００はサブキャリッジ１０１に接着剤により固定されることになる。その後、ヘッド部１００は、ウイング２０２においてネジによりサブキャリッジ１０１に最終固定される。
【００２５】
ヘッド部を接着剤で固定せずにいきなりネジで最終固定しようとすると、ネジ締めのトルクがヘッド部に伝わって動いてしまい、位置決めした状態が変化してしまう可能性がある。そこで、一旦接着剤で固定し、その後ネジで最終固定することが望ましい。また、この場合、ネジで最終固定するのではなく、接着剤のみで最終固定するようにしてもよい。
（インクジェットヘッド組立装置の説明）
図６は、本発明のインクジェット組立装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、インクジェット組立装置２は、ヘッド部位置調整手段１１と、画像取得手段１２と、制御手段１３、移動手段１４と、サブキャリッジ位置調整手段１５と、設置台１６とを備えている。
【００２６】
ヘッド部位置調整手段１１は、制御手段１３からの入力に基づき、サブキャリッジ１０１に仮止めされたヘッド部１００について、その水平方向の位置を調整することができるように構成されている。具体的にはヘッドクランプ用チャック、ヘッドクランプ用チャックをＸ方向、Ｙ方向、θ方向に動かすためのモータ等の駆動機構を備えている。なお、モータ等の駆動機構に代えて、ユーザの操作を外部入力として位置を調整することができる調整機構を備えるように構成してもよい。
【００２７】
図７（ａ）に示すように、ヘッドクランプ用チャック３０は、図において手前から奥に線状に形成されている線部３１でヘッド部１００に当接するように構成されている。図７（ｂ）に示すようにチャック３０が直接ヘッド部１００に当接するように構成した場合、チャック３０の傾きがヘッド部１００に直接伝わってしまい、ヘッド部１００を平行に保つことが難しい。これに対し、図７（ａ）に示すように線部３１で当接するように構成した場合、そのようなことはなく、ヘッド部１００を平行に保つことが容易となる。
【００２８】
サブキャリッジ位置調整手段１５は、制御手段１３からの入力に基づき、サブキャリッジ１０１が取り付けられる設置台１６について、その水平方向の位置を調整することができるように構成されている。具体的には前記設置台をＸ方向、Ｙ方向、θ方向に動かすためのモータ等の駆動機構を備えている。なお、モータ等の駆動機構に代えて、ユーザの操作を外部入力として位置を調整することができる調整機構を備えるように構成してもよい。
【００２９】
移動手段１４は、移動部１４０と、位置決めテーブル１４１と、モータ等の駆動機構もしくは手動による調整機構（図示せず）とを備えている。移動手段１４は、制御手段１３からの入力に基づいて、移動部１４０を位置決めテーブル１４１に沿ってサブキャリッジ長手方向２０に動かすことにより、所定範囲で設置台１６を直線移動及び停止させることができるように構成されている。
【００３０】
画像取得手段１２は、制御手段１３から画像取得信号を受け取ることにより、ヘッド部１００又はサブキャリッジ１０１について、例えば上方からの平面画像を取得し記憶できるように構成されており、具体的には、解像度が画素当り１μｍ程度の光学画像部を備えている。
【００３１】
制御手段１３は、位置決め工程を実行できるように構成されており、物理的には、専用化したシステム、あるいは汎用の情報処理装置によって実現できる。例えば、演算手段と記憶手段とを備えた一般的な構成の情報処理装置において、以下の位置決め工程の動作を規定したソフトウェアを起動することにより、制御手段１３を実現することができる。
（位置決め工程：ステップＳ２０）
以下、位置決め工程を実行する制御手段１３の動作について、図８、図９を用いて説明する。
【００３２】
最初に、サブキャリッジ１０１の位置調整が行われる（図８）。
【００３３】
制御手段１３は、移動手段１４に信号を送出し、移動部１４０を位置決めテーブル１４１上の開始位置まで移動させ停止させる（ステップＳ２０１）。前記開始位置は、画像取得手段１２がサブキャリッジ１０１上の所定の対象物を撮像できる位置に設定されている。ここで、前記所定の対象物は、サブキャリッジ１０１に設けられており画像上で位置検出可能なものであればどんなものであっても良いが、以下では、対象物を取付ピン穴とした場合について説明を行う。なお、移動手段１４が手動による調整機構のみ備える構成となっている場合は、制御手段１３からの信号送出は行われず、ユーザにより調整機構が操作されることになる。
【００３４】
次に、制御手段１３は、画像取得手段１２に画像取得信号を送出し、サブキャリッジ１０１の画像を取得させる。そして、取得されたサブキャリッジ１０１の画像を読み出し、前記画像上で取付ピン穴の位置を検出する（ステップＳ２０２）。
【００３５】
検出の方法としては種々の画像処理手法を用いることができるが、例えば予め取付ピン穴部分のテンプレート画像を用意しておき、かかるテンプレート画像と前記画像に対してテンプレートマッチングを行うことにより、取付ピン穴の位置（例えば、取付ピン穴の中心位置のＸ、Ｙ座標）を検出することができる。
【００３６】
制御手段１３は、インクジェットヘッドの組立を行う前に予め取付ピン穴の目標位置を取得し記憶している。かかる取付ピン穴の目標位置は、後述する目標位置取得工程を実行することにより取得することができる。
【００３７】
制御手段１３は、前記取付ピン穴目標位置と前記検出した取付ピン穴の位置が一致するように、サブキャリッジ位置調整手段１５の駆動機構に信号を送出して駆動し、設置台１６を動かして位置調整を行う（ステップＳ２０３）。
【００３８】
その後、制御手段１３は、再度、画像取得手段１２に画像取得信号を送出してサブキャリッジの画像を取得させ、前記画像上で取付ピン穴の位置を検出する（ステップＳ２０４）。そして、前記取付ピン穴目標位置と前記検出した取付ピン穴の位置の距離差を算出し、かかる距離差が所定の範囲に納まっている場合はサブキャリッジ１０１について位置調整を終了する。納まっていない場合は、上記の処理を繰り返す（ステップＳ２０５）。
【００３９】
ここで、制御手段１３において、取付ピン穴の目標位置を少なくとも２つ記憶しておくとともに、前記画像上で対応する取付ピン穴を２つ検出するようにしてもよい。図１０に、２つの取付ピン穴４０、４１を検出した場合の、位置調整方法の概念図を示す。図１０（ａ）は位置決め前の状態である。最初に、検出した取付ピン穴２つを結ぶ直線４４の方向と、取付ピン穴の目標位置２つを結ぶ直線４５の方向とを一致させる（図１０（ｂ））。次に、検出した取付ピン穴のうち一方４０について目標位置４２と一致するように位置決めを行う（図１０（ｃ））。これにより、水平面における平行移動のみならず、水平面における回転移動による位置決めも行うことができる。なお、この時、ピン穴４１と対応する目標位置４３は加工精度に基づく誤差により必ずしも一致するとは限らない。
【００４０】
なお、サブキャリッジ位置調整手段１５がユーザの操作による調整手段を備えている場合は、制御手段１３は、前記取付ピン穴目標位置と前記検出した取り付けピン穴の位置の差情報をユーザに提示し、ユーザがかかる差情報に基づいてサブキャリッジ位置調整手段１５を操作してサブキャリッジの位置決めを行うように構成してもよい。
【００４１】
組立装置にピッチングやヨーイングが生じている場合、移動部１４０が位置決めテーブル１４１上の開始位置に移動したとしても、設置台１６上のサブキャリッジの位置には誤差が生じてしまう。しかし、本発明のように、開始位置に移動した後に、取付ピン穴が目標位置に一致するようにサブキャリッジの位置を調整することにより、サブキャリッジの位置に関して、組立装置のピッチングやヨーイングによる誤差をキャンセルすることができる。
【００４２】
次に、ヘッド部の位置調整が行われる（図９）。
【００４３】
制御手段１３は、サブキャリッジ１０１上に設置されるヘッド部１００の間隔を記憶している。制御手段１３は、前記間隔に基づいて移動手段１４に信号を送出し、サブキャリッジ１０１上に設置された各ヘッド部１００が、画像取得手段１２に対して真下位置（画像取得位置）に略位置するように、移動手段１４を制御する（ステップＳ２０６）。なお、サブキャリッジ移動手段が手動による調整機構のみ備える構成となっている場合は、制御手段１３からの信号送出は行われず、ユーザにより調整機構が操作されることになる。
【００４４】
次に、制御手段１３は、画像取得手段１２に画像取得信号を送出し、ヘッド部１００の画像を取得させる。そして、取得されたヘッド部１００の画像を読み出し、前記画像上で、所定の対象物を検出する（ステップＳ２０７）。ここで、対象物は、ヘッド部に設けられており画像上で位置検出可能なものであればどんなものであっても良いが、以下では、対象物をノズル穴とした場合について説明を行う。
【００４５】
検出の方法としては種々の画像処理手法を用いることができるが、例えば予めノズル穴部分のテンプレート画像を用意しておき、かかるテンプレート画像と前記画像に対してテンプレートマッチングを行うことにより、ノズル穴の位置（例えば、ノズル穴の中心位置のＸ、Ｙ座標）を検出することができる。
【００４６】
制御手段１３は、位置決め工程を実行する前に、予めノズル穴の目標位置を取得し記憶している。かかるノズル穴の目標位置はサブキャリッジ取付ピン穴目標位置を基準とした相対位置として記憶されている。かかるノズル穴の目標位置は、後述する目標位置取得工程を実行することにより取得することができる。
【００４７】
制御手段１３は、前記ノズル穴の目標位置と前記検出したノズル穴の位置が一致するように、ヘッド部位置調整手段１１の駆動機構に信号を送出してヘッドクランプ用チャックを駆動し、ヘッド部１００を動かして位置決めを行う（ステップＳ２０８）。
【００４８】
その後、制御手段１３は、再度、画像取得手段１２に再度画像取得信号を送出してヘッド部１００の画像を取得させ、前記画像上でノズル穴の位置を検出する（ステップＳ２０９）。そして、前記ノズル穴の目標位置と前記検出したノズル穴の位置の距離差を算出し、前記距離差が所定の範囲に納まっている場合は当該ヘッド部について位置決めを終了して、まだ位置決めしていないヘッド部について位置決め工程を実行する。前記距離差が所定の範囲に納まっていない場合は、上記の処理を繰り返す（ステップＳ２１０）。以上の工程を各ヘッド部について実行する（ステップＳ２１１）。
【００４９】
ここで、制御手段１３において、ノズル穴の目標位置を少なくとも２つ記憶しておくとともに、前記画像上で対応するノズル穴を２つ検出し、前記検出した２つのノズル穴について対応する目標位置と一致するように位置決めを行うことで、水平面における平行移動のみならず、水平面における回転移動による位置決めも行うことができる。なお、図１０に示す取付ピン穴の位置調整方法と同様にしてノズル穴の位置調整を行ってもよい。
【００５０】
なお、ヘッド部位置調整手段１１がユーザの操作による調整手段を備えている場合は、制御手段１３は、前記目標位置と前記検出したノズル穴の位置の差情報をユーザに提示し、ユーザがかかる差情報に基づいてヘッド部位置調整手段１１を操作してヘッド部の位置決めを行うように構成してもよい。
【００５１】
組立装置にピッチングやヨーイングが生じている場合、移動手段１４が、各ヘッド部が画像取得手段１２に対して真下位置（画像取得位置）に位置するように、移動部１４０を移動させても、サブキャリッジ上の各ヘッド部の位置には誤差が生じてしまう。しかし、本発明のように、画像取得位置において、ノズル穴が取付ピン穴を基準として定められる目標位置に一致するように、各ヘッド部の位置を調整することにより、ヘッド部の位置に関して、組立装置のピッチングやヨーイングによる誤差をキャンセルすることができる。
【００５２】
このように制御手段１３において位置決め工程を実行することにより、記憶してある目標位置に基づいて高精度にヘッド部の水平方向の位置調整を行うことができる。
（目標位置の取得工程）
制御手段１３は、位置決め工程に先立ち、目標位置取得工程を実行するように構成してもよい。以下に、目標位置取得工程を説明する。
【００５３】
最初に、本工程において用いる原器について説明する。原器３には、サブキャリッジ１０１の取付ピン穴の位置を示す情報がサブミクロンの精度で正確に記録されている。また、取付ピン穴の位置を基準として、各ヘッド部１００のノズル穴の位置を示す情報がサブミクロンの精度で正確に記録されている。図１１に原器の一実施例を示す。図に示すように、取付ピン穴を示す情報として４０及び４１が、ノズル列の両端のノズル穴の位置を示す情報として５０及び５１がヘッド部ごとに記録されている。ここで、間隔５２はノズル列長に相当し、間隔５３はヘッド部間隔に相当する。
【００５４】
情報４０、４１、５０、５１の記録の仕方としては、例えば取付ピン穴やノズル穴の位置に、穴、突起など設ける方法が考えられる。原器の材料としては例えばガラス等の、温度等に対して構造変化が少ない材料を用いることが望ましい。かかる原器を本発明のインクジェット組立装置の設置台１６にサブキャリッジの代わりに設定する。
【００５５】
制御手段１３は、移動手段１４に信号を送出し、移動部１４０を位置決めテーブル１４１上の前記開始位置に移動させ停止させる。
【００５６】
次に、制御手段１３は、画像取得手段１２に画像取得信号を送出し、原器の画像を取得させる。そして、取得された原器の画像を読み出し、前記画像上で、取付ピン穴を記録した情報を検出し、それを取付ピン穴の目標位置として記憶する。なお、検出の方法としては、取付ピン穴検出と同様の方法を適用することができる。
【００５７】
次に、制御手段１３は、記憶してあるヘッド部の間隔に基づいて移動手段１４に信号を送出し、原器に記録された各ヘッド部に対応する部分が画像取得手段１２に対して真下位置（画像取得位置）に位置するように、移動部１４０を移動させ停止させる。
【００５８】
そして、制御手段１３は、画像取得手段１２に画像取得信号を送出し、原器の各ヘッド部に対応する部分の画像を取得させる。そして、取得されたヘッド部に対応する部分の画像を読み出し、前記画像上で、ノズル穴の位置を記録した情報を検出し、それをノズル穴の目標位置として記憶する。なお、検出の方法としては、ノズル穴検出と同様の方法を適用することができる。
【００５９】
このようにサブミクロンの精度で記録された原器を用いることにより、制御手段に記憶する目標位置を正確に取得することができる。また、インクジェット組立装置を移動した後でも、原器を用いて容易に目標位置を取得することができ、測定器を持ち込んで補正する必要がないため、ユーザの負担を軽減することができる。
（その他変形例）
なお、本発明は上記各実施例に限定されることなく、種々に変形して適用することが可能である。例えば、サブキャリッジに設置するヘッド部の個数、目標物及び対象物の個数等は、設計に応じて変更することができる。本実施例では、複数のヘッド部を設置する場合について説明したが、サブキャリッジ上に一つのヘッド部を設置する場合についても本発明を適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、記憶してある目標位置に基づいて各ヘッド部の水平位置の調整を行うことにより、組立装置に生じたピッチングやヨーイングによる誤差をキャンセルすることができるため、測定器等により誤差を計測・補正することなく、複数のヘッド部を一つのサブキャリッジ上に精度良く配置することができる。
【００６１】
また、サブミクロン精度で各ヘッド部の位置情報を記録した原器に基づき目標位置を取得することにより、高精度にヘッド部の位置調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により組み立てられたインクジェットヘッドを説明するための斜視図である。
【図２】 本発明により組み立てられたインクジェットヘッドにおけるヘッド部を説明するための図である。
【図３】 本発明により組み立てられたインクジェットヘッドにおけるサブキャリッジを説明するための図である。
【図４】 第２のピンの構造を説明するための図である。
【図５】 本発明のインクジェット組立方法の工程を説明する図である。
【図６】 本発明のインクジェットヘッド組立装置の構成を示す模式図である。
【図７】 ヘッド部位置調整手段におけるヘッドクランプ用チャックの構成を説明する図である。
【図８】 位置決め工程を説明するための図である。
【図９】 位置決め工程を説明するための図である。
【図１０】 ２つの取付ピン穴を検出した場合の、位置調整方法の概念図である。
【図１１】 原器の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットヘッド
２ インクジェットヘッド組立装置
３ 原器
１１ ヘッド部位置調整手段
１２ 画像取得手段
１３ 制御手段
１４ 移動手段
１５ サブキャリッジ位置調整手段
１６ 設置台
１００ ヘッド部
１０１ サブキャリッジ
Claims (6)
- サブキャリッジに、ヘッド部に設けられたノズル列が直線状に並ぶように仮止めされたヘッド部の、水平方向の位置を調整するヘッド部位置調整手段と、
ヘッド部の画像を取得する画像取得手段と、
前記取得したヘッド部の画像に基づいて当該ヘッド部に設けられた少なくとも２つの異なる対象物の位置を検出し、前記検出した少なくとも２つの異なる対象物の位置が予め記憶してある少なくとも２つの異なる対象物の目標位置に一致するように、又は、前記検出した対象物のうち一つについて予め記憶してある目標位置に一致させ、前記検出した２つの対象物を結ぶ直線の方向と、対応する２つの目標位置を結ぶ直線の方向とが一致するように、前記ヘッド部位置調整手段を制御する制御手段と、
サブキャリッジが取り付けられた設置台を移動させる移動手段と、
前記設置台の水平方向の位置を調整するサブキャリッジ位置調整手段とを備え、
前記画像取得手段は、更にサブキャリッジの画像を取得するように構成されており、
前記制御手段は、更に、前記取得したサブキャリッジの画像に基づいて当該サブキャリッジに設けられた少なくとも２つの異なる第２の対象物の位置を検出し、前記検出した少なくとも２つの異なる第２の対象物の位置が予め記憶してある少なくとも２つの異なる第２の対象物の第２の目標位置に一致するように、又は、前記検出した第２の対象物のうち一つについて予め記憶してある第２の目標位置に一致させ、前記検出した２つの第２の対象物を結ぶ直線の方向と、対応する２つの第２の目標位置を結ぶ直線の方向とが一致するように、前記サブキャリッジ位置調整手段を制御し、
前記目標位置及び第２の目標位置は、ヘッド部に設けられた対象物の位置及びサブキャリッジに設けられた第２の対象物の位置を記録した原器に基づいて取得され記憶されていることを特徴とするインクジェットヘッド組立装置。 - 前記対象物がノズル穴であることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド組立装置。
- 前記第２の対象物がサブキャリッジ取付ピン穴であることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘッド組立装置。
- サブキャリッジに、ヘッド部に設けられたノズル列が直線状に並ぶようにヘッド部を仮止めする工程と、
サブキャリッジの画像を取得する工程と、
前記取得したサブキャリッジの画像に基づいて当該サブキャリッジに設けられた少なくとも２つの異なる第２の対象物の位置を検出し、前記検出した少なくとも２つの異なる第２の対象物の位置が予め記憶してある少なくとも２つの異なる第２の対象物の第２の目標位置に一致するように、又は、前記検出した第２の対象物のうち一つについて予め記憶してある第２の目標位置に一致させ、前記検出した２つの第２の対象物を結ぶ直線の方向と、対応する２つの第２の目標位置を結ぶ直線の方向とが一致するように、前記サブキャリッジの水平方向の位置を調整するサブキャリッジ調整工程と、
サブキャリッジに仮止めされたヘッド部の画像を取得する工程と、
前記取得したヘッド部の画像に基づいて、当該ヘッド部に設けられた少なくとも２つの異なる対象物の位置を検出し、前記検出した対象物の位置が予め記憶してある少なくとも２つの異なる対象物の目標位置に一致するように、又は、前記検出した対象物のうち一つについて予め記憶してある目標位置に一致させ、前記検出した２つの対象物を結ぶ直線の方向と、対応する２つの目標位置を結ぶ直線の方向とが一致するように、当該ヘッド部の水平方向の位置を調整する工程とを備え、
更に、前記サブキャリッジの画像を取得する工程に先立って、前記目標位置及び第２の目標位置を、ヘッド部に設けられた対象物の位置及びサブキャリッジに設けられた第２の 対象物の位置を記録した原器に基づいて取得し記憶する工程を備えていることを特徴とするインクジェットヘッド組立方法。 - 前記対象物がノズル穴であることを特徴とする請求項４記載のインクジェットヘッド組立方法。
- 前記第２の対象物がサブキャリッジ取付ピン穴であることを特徴とする請求項４又は５記載のインクジェットヘッド組立方法。
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