JP3893935B2

JP3893935B2 - Droplet discharge head assembly method, head unit, head unit assembly method, and droplet discharge head assembly jig

Info

Publication number: JP3893935B2
Application number: JP2001322824A
Authority: JP
Inventors: 真一中村; 善昭山田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: JP2003127390A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッドに代表される液滴吐出ヘッドの組付方法、ヘッドユニット、ヘッドユニットの組立方法および液滴吐出ヘッドの組付治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプリンタ等では、複数（多数）の液滴吐出ヘッドを必要とする場合、各液滴吐出ヘッドを個々にヘッド保持部材に保持し、更にこれを単一のキャリッジに搭載して、複数の液滴吐出ヘッドを、ヘッド保持部材およびキャリッジと共にヘッドユニットとして扱うようにしている。
そして、ヘッド保持部材をキャリッジに組み込む場合には、例えば顕微鏡等を用いて人的に位置決めを行うと共に、ねじ止め固定を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の液滴吐出ヘッドは、そのノズル列から微小な液滴を精度良く且つ選択的に吐出することができるため、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等のカラーフィルタの製造に応用可能であると共に、各種の電子デバイスや光デバイス等の製造装置への応用も期待されている。
このような応用技術を考慮すると、液滴吐出ヘッド自体の性能を加え、平面内におけるノズル（ノズル列）の高い位置精度が要求される。また、吐出対象となる液体等によっては、液滴吐出ヘッドの耐久性が問題となり、頻繁な交換も考慮する必要が生ずる。
これらの点において、従来の液滴吐出ヘッドでは、これをヘッド保持部材に位置決め固定するのに、手間がかかる問題があった。
【０００４】
本発明は、液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に簡単且つ精度良く組み付けることができる液滴吐出ヘッドの組付方法、ヘッドユニット、ヘッドユニットの組立方法および液滴吐出ヘッドの組付治具を提供することをその課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の液滴吐出ヘッドの組付方法は、液滴吐出ヘッドが搭載されるキャリッジを挟んで、液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に組み付ける液滴吐出ヘッドの組付方法であって、液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に位置決めする組付治具を用い、ヘッド保持部材に組付治具を装着すると共に、液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に組み込み、組み込んだ液滴吐出ヘッドを組付治具に押し付け、この状態で液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に固定することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、ヘッド保持部材に組付治具を装着すると共に液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に組み込んでおいて、液滴吐出ヘッドを組付治具に押し付け、この状態で液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に固定するようにしているため、所定の位置決め精度を充足した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に簡単且つ迅速に固定することができる。また、液滴吐出ヘッドを組付治具に押し付けた状態で、これを固定するため、例えばねじ止め固定であっても、液滴吐出ヘッドが位置ずれするのを防止することができる。
また、液滴吐出ヘッドのヘッド保持部材への組み付けと、液滴吐出ヘッドのキャリッジへの仮装着とを同時に行うことができ、組付け作業の効率化を図ることができる。
なお、液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子に電圧を印加しその変形を利用して液滴を吐出する方式や、ヒーターにより液滴を瞬時に加熱しその蒸発（体積膨張）を利用して液滴を吐出する方式等があるが、いずれであってもよい。
【０００９】
この場合、液滴吐出ヘッドのヘッド保持部材への固定は、複数本のねじにより行われることが、好ましい。
【００１０】
この構成によれば、ヘッド保持部材に対し液滴吐出ヘッドを、確実且つ簡単に固定することができる。なお、ねじの螺合を、ヘッド保持部材側から行う構造とすることが好ましい。
【００１１】
本発明のヘッドユニットは、上記した本発明の液滴吐出ヘッドの組付方法を用いて組み立てられたヘッド保持部材付きの液滴吐出ヘッドの複数個と、複数個の液滴吐出ヘッドを位置決め状態で組み付けた単一のキャリッジとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、複数個の液滴吐出ヘッドをキャリッジに位置決め状態で組み込んで提供することができ、複数個の液滴吐出ヘッドの装置への取付け・取外しを、ヘッドユニット単位で効率良く行うことができる。
【００１３】
本発明のヘッドユニットの組立方法は、上記した本発明の液滴吐出ヘッドの組付方法を用いて組み立てられたヘッド保持部材付きの液滴吐出ヘッドの複数個を、単一のキャリッジに位置決め状態で組み付けるヘッドユニットの組立方法であって、キャリッジに対し各ヘッド保持部材付きの液滴吐出ヘッドを位置決めし、この状態でヘッド保持部材をキャリッジに接着することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、キャリッジに対し各ヘッド保持部材付きの液滴吐出ヘッドを位置決めし、この状態でヘッド保持部材をキャリッジに接着するため、ヘッド保持部材を介して複数個の液滴吐出ヘッドを、キャリッジに精度良く且つ簡単に固定することができる。また、ヘッド保持部材を介して液滴吐出ヘッドを接着するようにしているため、液滴吐出ヘッドを接着を考慮した特殊な構造とする必要がない。さらに、ヘッド保持部材（液滴吐出ヘッド）の固定を接着で行うようにしているため、ねじ止め固定のように、固定作業の際に液滴吐出ヘッドが位置ずれすることがない。なお、この固定を仮固定とし、改めて機械的に固定を行うことが、好ましい。
【００１５】
この場合、ヘッド保持部材には、組付治具を装着するための一対の係合孔が形成されており、キャリッジに対し各ヘッド保持部材付きの液滴吐出ヘッドの位置決めが、一対の係合孔を介して行われることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、組付治具を装着するたの一対の係合孔を有効に活用することができ、ヘッド保持部材に、位置補正専用の係合孔等を形成する必要がなくなる。
【００１７】
これらの場合、ヘッド保持部材のキャリッジへの接着は、ヘッド保持部材のキャリッジへの接触部分に形成した接着剤注入孔に接着剤を注入することで行われ、接着剤注入孔のキャリッジ側の端部は、面取りされていることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、毛細管現象を利用して、接着剤注入孔から注入した接着剤をその面取り部分から適切に行き渡らせることができ、ヘッド保持部材とキャリッジとの間に接着剤を、迅速且つ効率良く塗布することができる。なお、接着剤は、いわゆる瞬間接着剤を用いることが好ましい。
【００１９】
本発明の液滴吐出ヘッドの組付治具は、液滴吐出ヘッドのヘッド保持部材への固定に先立って、ヘッド保持部材に形成した装着開口からノズル形成面を含む液滴吐出ヘッドのヘッド本体を突出させ、この状態で液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に位置決めするための液滴吐出ヘッドの組付治具であって、ヘッド本体の隣接する２辺が位置決め状態で接触する位置決め部を有する治具本体と、治具本体から延び、ヘッド保持部材に対し治具本体を位置決め状態で着脱自在に係止する一対の装着部と、を備え、各装着部は、ヘッド保持部材に形成した係合孔に嵌合する装着ピンで構成され、一対の装着ピンは、ヘッド本体をその長辺方向に挟んで配設され、且つ両装着ピンの中心同士を結ぶ線が、位置決めされたヘッド本体の中心線と合致することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、ヘッド保持部材に液滴吐出ヘッドを仮装着しておくと共に、一対の装着部を介してヘッド保持部材に治具本体を装着し、この位置決め部に液滴吐出ヘッドのヘッド本体の２辺を接触させて、液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に位置決めする。このように、組付治具を用いることで、一定の位置決め精度を持って、液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に簡単且つ迅速に位置決めすることができ、且つ固定することができる。
また、所定の位置決め精度と着脱容易性を維持しつつ、組付治具の装着部を簡単に形成することができると共に、これを受けるヘッド保持部材側の部位も簡単に形成することができる。
さらに、治具本体の左右の勝手違いを無くすことができ、装着の誤りを回避することができる。
【００２５】
本発明の他の液滴吐出ヘッドの組付治具は、液滴吐出ヘッドのヘッド保持部材への固定に先立って、ヘッド保持部材に形成した装着開口からノズル形成面を含む液滴吐出ヘッドのヘッド本体を突出させ、この状態で液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に位置決めするための液滴吐出ヘッドの組付治具であって、ヘッド本体の隣接する２辺が位置決め状態で接触する位置決め部を有する治具本体と、治具本体から延び、ヘッド保持部材に対し治具本体を位置決め状態で着脱自在に係止する一対の装着部と、を備え、治具本体は、一対の横辺部とこれらを連結する縦辺部とで平面視略「コ」字状に形成され、各装着部は各横辺部に設けられていることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、ヘッド保持部材に液滴吐出ヘッドを仮装着しておくと共に、一対の装着部を介してヘッド保持部材に治具本体を装着し、この位置決め部に液滴吐出ヘッドのヘッド本体の２辺を接触させて、液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に位置決めする。このように、組付治具を用いることで、一定の位置決め精度を持って、液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に簡単且つ迅速に位置決めすることができ、且つ固定することができる。
また、装着部を２個所に構成することが可能になり、作業性を向上させることができる。
【００２７】
これらの場合、位置決め部は、前記ヘッド本体のノズル形成面側の端部に接触することが、好ましい。
【００２８】
この構成によれば、ノズル形成面に設けたノズル（ノズル列）に対し、位置精度が保証された部位を、位置決めにおけるヘッド保持部材との接触部とすることができる。
【００３４】
このように、上記のヘッドユニットを、液晶表示装置の製造方法、有機ＥＬ（Electronic Luminescence）装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置の製造方法および電気泳動表示装置の製造方法に適用することにより、各装置に求められるフィルタ材料や発光材料等を、適切な位置に適切な量を選択的に供給することができる。なお、液滴吐出ヘッドの走査は、一般的には主走査および副走査となるが、いわゆる１ラインを単一の液滴吐出ヘッドで構成する場合には、副走査のみとなる。また、電子放出装置は、いわゆるＦＥＤ（Field Emission Display）装置を含む概念である。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。インクジェットプリンタのインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）は、微小なインク滴（液滴）をドット状に精度良く吐出することができることから、例えば液滴（吐出対象液）に特殊なインクや感光性の樹脂等を用いることにより、各種部品の製造分野への応用が期待されている。また、係る応用技術では、粘性の高い吐出対象液等の液滴吐出ヘッドの耐久性に大きな影響を与えるものも想定され、複数の液滴吐出ヘッドをキャリッジに精度良く組み込んだヘッドユニットを、随時供給可能とすることが必要となる。
【００４４】
本実施形態のヘッドユニットの組立装置は、例えば液晶表示装置等のフラットディスプレイに組み込まれるカラーフィルタの製造装置（以下、「描画装置」という）に併設され、これに随時ヘッドユニットを供給可能とするものである。この描画装置では、カラーフィルタのフィルタエレメントに、Ｒ．Ｇ．Ｂのフィルタ材料を液滴として吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備えており、ヘッドユニットの組立装置は、この複数の液滴吐出ヘッドをキャリッジに精度良く組み込んでヘッドユニットを組み立て、これを描画装置に適宜供給できるようにしている。
【００４５】
この場合のヘッドユニットの組立手順は、先ず各液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に位置決め状態で個々に組み付け、これを単一のキャリッジに仮装着し、次いでキャリッジに対し各液滴吐出ヘッドを位置決めした後、仮固定し、最後に本固定するものである。そして、液滴吐出ヘッドのヘッド保持部材への組付け、キャリッジへの仮装着および本固定は、外工程として手作業により行われる一方、キャリッジに複数の液滴吐出ヘッドを位置決めし且つ仮固定する作業は、実施形態の組立装置で行われる。
【００４６】
そこで、本実施形態では、先ずこの組立装置で扱うヘッドユニットと、その構成要素である液滴吐出ヘッド、ヘッド保持部材およびキャリッジについて説明する。また、この説明に相前後して、ヘッドユニットと上記の描画装置との関係、治具を用いた液滴吐出ヘッドのヘッド保持部材への組付方法、およびヘッドユニットの位置決め基準となるアライメントマスクについて説明する。その後、ヘッドユニットの組立装置について詳細に説明することとする。そして、最後に、このヘッドユニットを、いわゆるフラットディスプレイの製造方法に適用した例について説明する。
【００４７】
図１、図２および図３は、ヘッドユニットの構造図である。同図に示すように、ヘッドユニット１は、キャリッジ２と、キャリッジ２に搭載した複数個（１２個）の液滴吐出ヘッド３と、各液滴吐出ヘッド３をキャリッジ２に個々に取り付けるための複数個（１２個）のヘッド保持部材４とを備えている。１２個の液滴吐出ヘッド３は、６個づつ左右に二分され、主走査方向に対し所定の角度傾けて配設されている。また、各６個の液滴吐出ヘッド３は、副走査方向に対し相互に位置ずれして配設され、１２個の液滴吐出ヘッド３の全吐出ノズル５７（後述する）が副走査方向において連続する（一部重複）ようになっている。すなわち、実施形態のヘッド配列は、キャリッジ２上において、同一方向に傾けて配置した６個の液滴吐出ヘッド３を２列としてものであり、且つ各ヘッド列間において液滴吐出ヘッド３が相互に１８０°回転した配置となっている。もっとも、この配列パターンは一例であり、例えば、各ヘッド列における隣接する滴吐出ヘッド３同士を９０°の角度を持って配置（隣接ヘッド同士が「ハ」字状）したり、各ヘッド列間における滴吐出ヘッド３を９０°の角度を持って配置（列間ヘッド同士が「ハ」字状）したりすることは可能である。いずれにしても、１２個の液滴吐出ヘッド３の全吐出ノズル５７によるドットが副走査方向において連続していればよい。また、各種の基板に対し液滴吐出ヘッド３を専用部品とすれば、液滴吐出ヘッド３をあえて傾けてセットする必要は無く、千鳥状や階段状に配設すれば足りる。さらにいえば、所定長さのノズル列（ドット列）を構成できる限り、これを単一の液滴吐出ヘッド３で構成してもよいし複数の液滴吐出ヘッド３で構成してもよい。すなわち、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。
【００４８】
キャリッジ２は、一部が切り欠かれた略方形の本体プレート１１と、本体プレート１１の長辺方向の中間位置に設けた左右一対の基準ピン１２，１２と、本体プレート１１の両長辺部分に取り付けた左右一対の支持部材１３，１３と、各支持部材１３の端部に設けた左右一対のハンドル１４，１４とを有している。左右のハンドル１４，１４は、例えば組み立てたヘッドユニット１を上記の描画装置Ｂに載せ込む場合に、ヘッドユニット１を手持ちするための部位となる。また、左右の支持部材１３，１３は、キャリッジ２を組立装置Ａや描画装置Ｂのセット部に固定するときの部位となる（いずれも詳細は後述する）。
【００４９】
さらに、キャリッジ２には、二分された液滴吐出ヘッド群３Ｓの上側に位置して、これら液滴吐出ヘッド３に接続される左右一対の配管接続アッセンブリ１５，１５および左右一対の配線接続アッセンブリ１６，１６が設けられている。各配管接続アッセンブリ１５は、描画装置Ｂのフィルタ材料供給系に配管接続され、同様に各配線接続アッセンブリ１６は、描画装置Ｂの制御系に配線接続されるようになっている。なお、図１は、一方（左側）の配管接続アッセンブリ１５を省略して、描かれている。
【００５０】
本体プレート１１は、ステンレス等の厚板で構成され、左右に各６個の液滴吐出ヘッド３を取り付けるための一対の装着開口１８，１８が形成されると共に、適宜位置に重量を軽減するための複数の抜き開口１９が形成されている。各装着開口１８は、６個の液滴吐出ヘッド３を取り付ける開口部位１８ａが連続したものであり、６個の液滴吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド群３Ｓ）３の並びに倣って、その軸線が本体プレート１１の軸線に対しわずかに傾いている。
【００５１】
各支持部材１３は、厚手のステンレス板等で構成され、これを固定するための２つの固定孔（ばか孔）２１，２１および２つのボルト孔２２，２２が形成されると共に、これら固定孔２１，２１およびボルト孔２２，２２間に位置決め用のピンが挿入されるピン孔２３が形成されている。詳細は後述するが、組立装置Ａにヘッドユニット１をセットするときには、ピン孔２３を用いて位置決めされると共に２つの固定孔２１，２１を用いてねじ止め固定され、同様に描画装置Ｂにヘッドユニット１をセットするときには、ピン孔２３を用いて位置決めされると共に２つのボルト孔２２，２２を用いてねじ止め固定される。
【００５２】
左右一対の基準ピン１２，１２は、画像認識を前提として、キャリッジ２をＸ軸、Ｙ軸およびθ軸方向に位置決め（位置認識）するための基準となるものであり、本体プレート１１の裏面に突出するように取り付けられている。図４に示すように、各基準ピン１２は、円柱状のピン本体２５と、ピン本体２５の先端面の中央部に形成した凹状、具体的には孔状の基準マーク２６とで構成されている。ピン本体２５は、キャリッジ２に圧入するための基部圧入部２７と、基部圧入部２７に連なる胴部２８と、胴部２８の先端に突出形成したマーク形成部２９とから成り、このマーク形成部２９の先端面２９ａに基準マーク２６が形成されている。
【００５３】
マーク形成部２９の先端面２９ａは鏡面加工されており、この先端面２９ａの中心位置に基準マーク２６となる小孔が穿孔されている。小孔（基準マーク）２６は、例えば直径０．３ｍｍ程度のものであり、基部圧入部２７から胴部２８にかけてその軸心部分に形成した軸心孔３０に連通している。この場合、基準ピン１２は、小孔２６を穿孔した後、熱処理（イオン窒化）し、マーク形成部２９の先端面２９ａを、鏡面仕上げして、形成される。鏡面仕上げの例としては、研磨工具と先端面２９ａの間に微細な砥粒を介在させて磨くラップ仕上げであるが、これに限定されるものではない。
【００５４】
このように、簡単なプロセスによって先端面２９ａが白色で小孔の基準マーク２６が暗色に認識カメラで撮像することができるため、キャリッジ２のアライメント精度を向上させることができる。なお、基準ピン１２は、断面を円柱状として説明したが、楕円状でも、多角形状でも構わない。さらに、小孔の基準マーク２６も、小孔に限定されるものではなく、充分なコントラストが得られるような溝を持つ凹形状であればよく、その凹の平面形状も円形に限定されるものではない。
【００５５】
詳細は後述するが、組立装置Ａおよび描画装置Ｂに搭載した認識カメラ３５３は、基準マーク２６を形成した基準ピン１２の先端面２９ａを、視野内に捕らえて画像認識（パターン認識）を行う。このため、認識カメラ３５３によるパターン認識では、鏡面仕上げの先端面２９ａが明色で、その先端面２９ａの略中央部に形成された凹形状の基準マーク２６が暗色で認識され、十分なコントラストを持って基準マーク２６が画像認識される。したがって、基準マーク２６を精度良く認識することができ、認識ミスを確実に防止することができる。
【００５６】
このようにして形成された基準ピン１２は、その先端面２９ａを下向きにしてキャリッジ（本体プレート１１）２に形成した取付用の孔部分に打ち込むようにして圧入される。キャリッジ２に圧入された基準ピン１２は、キャリッジ２から突出した液滴吐出ヘッド３と略同一高さとなるように、本体プレート１１の裏面から突出している。すなわち、基準ピン１２の画像認識面となる先端面２９ａと、液滴吐出ヘッド３の画像認識面となるノズル形成面（図３参照）５２とが、略同一平面内に位置するようになっている。
【００５７】
これにより、認識カメラ３５３で、両基準ピン１２，１２に続いて各液滴吐出ヘッド３の吐出ノズル５７を検出する場合に、その焦点位置を変更（認識カメラ３５３の上下動）する必要が無く、且つ画像認識のための認識カメラ３５３の相対的移動に際し、認識カメラ３５３が他の部品等に干渉するのを有効に防止することができる。なお、一対の基準ピン１２，１２は、本体プレート１１の長辺方向の略中間位置に設けることが好ましいが、相互に離間している限り他の位置に設けてもよい。
【００５８】
図１、図２および図３に示すように、左右のハンドル１４，１４は、重量のある（７ｋｇ程度）ヘッドユニット１を手持ちするためのものであり、各ハンドル１４は、握り部分となるハンドル本体３２と、ハンドル本体３２の下端から直角に延びるアーム部３３とで「Ｌ」字状に形成されている。ハンドル本体３２は、その上端部が滑止め用の太径部３４となっている。また、ハンドル本体３２の外周面には、滑止め用のローレット加工が施されている。なお、本実施形態では、アヤ目のローレット加工を採用している（図２および図３参照）が、スジ目であってもよい。
【００５９】
アーム部３３は水平に延在し、その先端部でキャリッジ２の支持部材１３に着座するようにしてねじ止めされている。すなわち、各ハンドル１４は、キャリッジ２に着脱自在に取り付けられている。このように、左右のハンドル１４，１４は、キャリッジ（本体プレート１１）２の長辺方向の端部からはみ出した位置、すなわち液滴吐出ヘッド３から離れた位置に、立ち上がるようにして設けられている。
【００６０】
このため、両ハンドル１４，１４を把持してキャリッジ（ヘッドユニット１）２を持ち上げると、力のバランスにより、キャリッジ２は略水平姿勢を維持したまま持ち上げられることになる。また、運搬作業などにおいて、ハンドル１４を握った手が液滴吐出ヘッド３に触れるなどの支障を生ずることがない。なお、詳細は後述するが、このハンドル１４は、ヘッドユニット１の運搬は元より、ヘッドユニット１の描画装置Ｂへのセット作業に特に有用となる（詳細は後述する）。
【００６１】
各配管接続アッセンブリ１５は、各液滴吐出ヘッド群３Ｓの上側に配設されており、本体プレート１１の長辺方向の両端部に立設した一対のスペーサ３６，３６と、一対のスペーサ３６，３６間に渡した押さえプレート３７と、押さえプレート３７に搭載した６組の配管アダプタ３８とで構成されている。６組の配管アダプタ３８は、その下端のヘッド側接続部分をわずかに突出するようにして、それぞれ押さえプレート３７に固着されている。
【００６２】
詳細は後述するが、液滴吐出ヘッド３はいわゆる２連のものであり、６組の配管アダプタ３８は、それぞれ２連の配管接続部材１７を介して液滴吐出ヘッド３に接続される。すなわち、各液滴吐出ヘッド３に配管接続部材１７を嵌合接続する一方、６組の配管アダプタ３８を搭載した押さえプレート３７を両スペーサ３６，３６にねじ止めすることで、６組の配管アダプタ３８が、それぞれ配管接続部材１７を介して液滴吐出ヘッド３に接続される。そして、各配管アダプタ３８の流入側には、描画装置Ｂにセットする際にそのフィルタ材料供給系にワンタッチで配管接続される（詳細は後述する）。
【００６３】
同様に、各配線接続アッセンブリ１６は、キャリッジ２の左右の端部に立設した３個の屈曲支持部材４０，４０，４０と、屈曲支持部材４０の上端に固定したコネクタベース４１と、コネクタベース４１上に取り付けた配線コネクタ４３付きの４つのヘッド中継基板４２とで構成されている。４つのヘッド中継基板４２は、それぞれフレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介して、後述する各液滴吐出ヘッド３の２連のヘッド基板４７に接続されている。そして、各ヘッド中継基板４２には、描画装置Ｂにセットする際にその制御系ケーブルの配線プラグにより配線接続される（詳細は後述する）。
【００６４】
なお、図２にのみ示すように、このヘッドユニット１には更に、両配線接続アッセンブリ１６を覆う中継基板カバー２４が設けられている。中継基板カバー２４は、各配線接続アッセンブリ１６の側面から直上部を覆う一対の側面カバー２４ａと、一対の側面カバー２４ａ間に渡した上面カバー２４ｂとで構成されており、このうち上面カバー２４ｂは、ヘッドユニット１を描画装置Ｂにセットした後に取り付けるようになっている。また、詳細は後述するが、ヘッドユニット１を組立装置Ａにセットする段階では、描画装置Ｂにセットする場合と異なり、中継基板カバー２４は元より両アッセンブリ１５，１６も組み付けておかないものとする。
【００６５】
次に、図５ないし図８を用いて液滴吐出ヘッド３について説明する。この液滴吐出ヘッド３は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針４６を有する液体導入部４５と、液体導入部４５の側方に連なる２連のヘッド基板４７と、液体導入部４５に下方に連なる２連のポンプ部４８と、ポンプ部４８に連なるノズル形成プレート４９とを備えている。液体導入部４５には、上記の配管接続部材１７が接続され、ヘッド基板４７には、上記のフレキシブルフラットケーブルが接続されている。一方、このポンプ部４８とノズル形成プレート４９とにより、キャリッジ２の裏面側に突出する方形のヘッド本体５０が構成されている。また、ノズル形成プレート４９のノズル形成面５２には、２列のノズル列５３，５３が形成されている（図６参照）。
【００６６】
図６および図７に示すように、ポンプ部４８は、ノズル数に対応する圧力室５５と圧電素子５６とを有し、各圧力室５５は、対応する吐出ノズル５７に連通している。また、ポンプ部４８の基部側、すなわちヘッド本体５０の基部側は、液体導入部４５を受けるべく方形フランジ状に形成され、このフランジ部５８には、液滴吐出ヘッド３をヘッド保持部材４に固定する小ねじ用の一対のねじ孔（雌ねじ）５９，５９が形成されている。この一対のねじ孔５９，５９は、両長辺部分に位置し、且つノズル形成面５２の中心に対し点対称となるように配設されている。詳細は後述するが、ヘッド保持部材４を貫通してフランジ部５８に螺合した２本の小ねじ７３，７３により、液滴吐出ヘッド３がヘッド保持部材４に固定される（図９参照）。
【００６７】
ノズル形成プレート４９は、ステンレス板等で形成され、ポンプ部４８の吐出側端面（液滴吐出面）に接着されている。より具体的には、図６および図７（ａ）に模式的に示すように、ポンプ部４８は、上記の圧電素子５６を収容した機構部４８ａと、樹脂フィルム４８ｂを介して、ノズル形成プレート４９と共にこの機構部４８ａに接合されるシリコンキャビティ４８ｃとを有している。すなわち、ノズル形成プレート４９は、シリコンキャビティ４８ｃに接着され、この状態で樹脂フィルム４８ｂを介して、機構部４８ａの接合面４８ｄに接合され、上記の圧力室５５を構成している。したがって、ヘッド本体５０において組立方法を勘案すると、上記の樹脂フィルム４８ｂ、シリコンキャビティ４８ｃおよびノズル形成プレート（後述するメッキ層４９ａを含む）４９は、ポンプ部４８の機構部４８ａに対し、圧力室組立体６０を構成している。そして、機構部４８ａの接合面４８ｄは、長方形に形成される一方、ノズル形成プレート４９を含む圧力室組立体６０は、これより幾分小さい相似形に形成されており、圧力室組立体６０は、接合面４８ｄと略同心となるように重ねて接合されている。
【００６８】
このため、圧力室組立体６０の四周と機構部４８ａの接合面４８ｄの四周縁部との間には、四周に亘って接合のためのクリアランスとしての段部６１が構成され、この段部６１には樹脂６２がモールドされている。すなわち、接合面４８ｄの端縁（周縁部）と圧力室組立体６０の端面（側面部）とで構成される段部６１は、これを埋めるように樹脂６２でモールドされている。したがって、ヘッド本体５０の下端は、この樹脂６２により四周が面取りされた形態になっている。
【００６９】
詳細は後述するが、この樹脂６２によるモールドにより、ワイピングの際にヘッド本体５０がワイピングシート１３１につかえるのを防止している。この場合、液滴吐出ヘッド３は水平面内において幾分傾いてキャリッジ２に保持されているものの、ヘッド本体５０に対しワイピングシート１３１は、Ｘ軸方向から拭取り動作する（図１７参照）。したがって、上記の四周に亘るモールドの樹脂６２は、最低限拭取りを開始する側の長辺部分にのみ、或いは両長辺部分にのみに設けられていればよい。また、後述する面取り加工でも同様である。なお、図７（ｂ）に示すように、樹脂６２をノズル形成プレート４９から前方に幾分突出（図示のｔ寸法）するようにモールドし、樹脂６２に、吐出ノズル５７を保護するプロテクタの機能を持たせることも可能である。また、図７（ｃ）に示すように、機構部４８ａの接合面４８ｄと圧力室組立体６０とを同一形状とし、樹脂６２のモールドに代えて、圧力室組立体６０の端縁を面取り加工するようにしてもよい。
【００７０】
一方、ノズル形成プレート４９には、２本のノズル列５３，５３が相互に平行に列設されており、各ノズル列５３は、等ピッチで並べた１８０個（図示では模式的に表している）の吐出ノズル５７で構成されている。すなわち、ヘッド本体５０のノズル形成面５２には、その中心線を挟んで２本のノズル列５３，５３が左右対称に配設されている。そして、各吐出ノズル５７のノズル口６３は、撥水性（撥液性）のメッキ層４９ａを形成した円形窪み部６４の奥に開口している。
【００７１】
なお、図６中の符号６５，６５は、液滴吐出ヘッド３を位置認識するための２つのノズル基準マークである。後述するように、本実施形態では液滴吐出ヘッド３の位置認識を、いずれか一方のノズル列５３における最外端の２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａを画像認識（パターン認識）することで行われる。ところが、吐出対象液によっては、吐出ノズル（ノズル口６３）５７に形成されるメニスカスの形態が一定しない場合があり（図６（ｂ）中の仮想線参照）、パターン認識において認識不能（ＮＧ）となるおそれがある。
【００７２】
そこで、本実施形態では、上記最外端の２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａの近傍に、２つのノズル基準マーク６５，６５を形成するようにしている。すなわち、ノズル形成面５２において、２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａを平行移動した位置、より厳密にはノズル列５３を平行移動（必ずしもノズル列５３に直交する方向でなくてもよい）したときの両吐出ノズル５７ａ，５７ａに対応する位置に、レーザーエッチングなどにより２つのノズル基準マーク６５，６５が形成されている。２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａに対し２つのノズル基準マーク６５，６５は位置保証されており、２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａにおける画像認識が不安定な場合には、この２つのノズル基準マーク６５，６５を用いて画像認識を行うようにする。なお、２つのノズル基準マーク６５，６５は、２つの吐出ノズル(厳密には離間した任意の２つの吐出ノズル５７，５７で可)５７ａ，５７ａに対し位置保証されている限り、且つ十分に離間している限り、ノズル形成面５２のいずれの位置に設けてもよい。
【００７３】
このように構成された液滴吐出ヘッド３は、そのヘッド本体５０を、キャリッジ２に形成した装着開口１８からキャリッジ２の裏面側に突出させ、装着開口１８の縁部にあてがったヘッド保持部材４に上記のフランジ部５８の部分でねじ止め固定される。また、ヘッド保持部材４は、キャリッジ２に接着により仮固定され、その後、機械的な固定手段を使って本固定される。
【００７４】
次に、図８および図９を参照して、ヘッド保持部材４について説明する。ヘッド保持部材４は、液滴吐出ヘッド３をキャリッジ２に安定に取り付けるための媒介金具であり、ステンレス等で構成された略長方形の平板状に形成されている。ヘッド保持部材４には、その中央に液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０が挿通する方形の挿通開口７１が形成されている。この場合、ヘッド保持部材４は、その長辺方向の両端部で装着開口（開口部位１８ａ）１８を跨ぐようにしてキャリッジ２の裏面側にセットされ、これに対し液滴吐出ヘッド３は、そのヘッド本体５０を挿通開口７１に挿通すようにしてキャリッジ２の表側にセットされる（図５参照）。
【００７５】
ヘッド保持部材４の挿通開口７１の周囲には、上記フランジ部５８の２つのねじ孔５９，５９に対応する２つの貫通孔７２，７２および２本の小ねじ７３，７３と、２つの突出位置規制ピン７４，７４が配設されている。２つの貫通孔７２，７２は、それぞれ装着開口１８側に突出する２つのボス部７５，７５に形成されている。この場合、各ボス部７５は、ヘッド保持部材４に圧入した筒状のカラーで構成されている。この２つのボス部７５，７５と２つの突出位置規制ピン７４，７４とは、いずれも挿通開口７１の中心に対し点対称位置に配設されており、これらボス部７５，７５と突出位置規制ピン７４，７４がヘッド本体５０のフランジ部５８に当接することにより、液滴吐出ヘッド３のキャリッジ２からの吐出寸法が規制されるようになっている。
【００７６】
また、挿通開口７１の中心線上において、挿通開口７１の外側には２つの係合孔７６，７６が形成されている。この２つの係合孔７６，７６は、後述する液滴吐出ヘッド３の組付治具Ｃが装着される部位であると同時に、組立装置Ａにおける位置補正用の係合ピン３４３，３４３が係合される部位でもある。この場合、組付治具Ｃの装着や係合ピン３４３の係合が無理なく為されるように、２つの係合孔７６，７６は、一方が円形に、他方が上記中心線方向に長い長円形に形成されている。
【００７７】
さらに、挿通開口７１の中心線上において、ヘッド保持部材４の両端部には、それぞれ２つの接着剤注入孔７７，７７が、挿通開口７１を挟んで対称位置に形成されている。各接着剤注入孔７７はヘッド保持部材４の横断方向に延びる長孔となっており、この長孔のキャリッジ２側の端部は、面取りされている（図８参照）。各２つの接着剤注入孔７７，７７が形成されたヘッド保持部材４の両端部は、ヘッド保持部材４をキャリッジ２に接着するための接着部位７８，７８となっており、各接着剤注入孔７７から注入された接着剤は、毛細管現象によりキャリッジ２と接着部位７８，７８との界面部分に広がって、塗着される。
【００７８】
この場合、一方の端部の外側（内側）に形成した接着剤注入孔７７ａ（７７ｂ）と他方の端部の内側（外側）に形成した接着剤注入孔７７ａ（７７ｂ）とは、それぞれ対となっている。詳細は後述するが、組立装置Ａは２本の接着剤注入ノズル３８７，３８７を有しており、２本の接着剤注入ノズル３８７，３８７は、対となる一方の２つの接着剤注入孔７７ａ，７７ａに同時に挿入されて接着剤を注入すると共に、上記中心線方向に移動した後、他方の２つの不接着剤注入孔７７ｂ，７７ｂに同時に挿入されて接着剤を注入する。
【００７９】
なお、図中の符号７９，７９は、ヘッド保持部材４をキャリッジ２に仮装着するときに使用する（詳細は後述する）一対の締結孔であり、この一対の締結孔７９，７９は、それぞれ接着剤注入孔７７，７７の近傍であって、挿通開口７１の中心に対し点対称位置に形成されている。また、キャリッジ２の開口部位１８ａには、この一対の締結孔７９，７９に対応する一対の仮締め用ねじ孔２０，２０が形成されている（図１１参照）。
【００８０】
ところで、一対の基準ピン１２，１２を介して位置決めされるキャリッジ２に対し、各液滴吐出ヘッド３は、その出力端であるノズル列（吐出ノズル５７）５３を基準に、Ｘ軸、Ｙ軸および軸方向に位置決め（位置認識）される。より具体的には、２つのノズル列５３，５３は、製造段階で相互の位置精度が保証されているため、いずれか一方のノズル列５３の最外端に位置する２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａを位置決め基準とし、これを認識するようにしている。また、液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０における先端部の四辺（厳密には、ポンプ部４８の数ミリ幅に亘る先端部の四辺）も、製造段階で相互の位置精度が保証されている。
【００８１】
一方、液滴吐出ヘッド３は、ヘッド保持部材４を介してキャリッジ２に固定する形態である。そこで、本実施形態では、組付治具Ｃを用い、上記ヘッド本体５０の先端部四辺を基準にして、液滴吐出ヘッド３をヘッド保持部材４に位置決めし、ねじ止め固定の後、上記２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａを基準にして、ヘッド保持部材４付き液滴吐出ヘッド３を位置決めし、仮固定するようにしている。すなわち、液滴吐出ヘッド３は、組付治具Ｃを用いた手作業により、いったんヘッド保持部材４に仮位置決めされ、続く組立装置Ａでの画像認識（吐出ノズル５７ａ，５７ａを認識）を経て、本位置決めされる。
【００８２】
実施形態の組立装置Ａでは、位置認識のスピードアップを図るため、上記２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａを、固定的に設けた２つの認識カメラ３５３，３５３で同時に認識する、すなわち２つの認識カメラ３５３，３５３が同時に視野内に捕らえるようにしている。このため、組付治具Ｃを用いた液滴吐出ヘッド３の仮位置決めは、本位置決めの段階で、設定した位置データに基づいて、２つの認識カメラ３５３，３５３を上記の２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａに臨ませたときに、いずれも視野から外れることのないようにするものである。
【００８３】
ここで、図９および図１０を参照して、液滴吐出ヘッド３の組付治具Ｃについて説明すると共に、この組付治具Ｃを用いて液滴吐出ヘッド３をヘッド保持部材４に組み付ける組付方法について説明する。図１０に示すように、組付治具Ｃは、液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０を位置決めする治具本体８１と、治具本体８１をヘッド保持部材４に位置決め状態で装着する一対の装着ピン８２，８２とで構成されている。
【００８４】
治具本体８１は、縦辺部８４と、縦辺部８４の両端から直角に延びる一対の横辺部８５，８５とで、略「Ｃ」字状に一体に形成されている。一方、一対の装着ピン８２，８２は、それぞれ横辺部８５，８５の裏面側から突出しており、この一対の装着ピン８２，８２をヘッド保持部材４の係合孔７６，７６に嵌合させることで、治具本体８１がヘッド保持部材４に装着される。
【００８５】
縦辺部８４の内側から一方の横辺部８５の内側に亘る部位には、略「Ｌ」字状の位置決め部８６が形成され、この位置決め部８６にヘッド本体５０の一方の長辺および短辺を当接させることで、液滴吐出ヘッド３がヘッド保持部材４に位置決めされるようになっている。位置決め部８６は、表側を他の部分と面一として薄肉に形成され、且つコーナー部分８６ａが半円状に窪入形成されている。また、治具本体８１は、これをヘッド保持部材４に装着した状態で、その表面と液滴吐出ヘッド３のノズル形成面５２とが、ほぼ面一（同レベル）とになるように、その厚みが設計されている。
【００８６】
これにより、ヘッド本体５０はその突出方向の先端部が、組付治具Ｃの位置決め部８６に当接して位置決めされるようになっている。すなわち、製造段階で、ノズル列５３に対し位置精度が保証されたヘッド本体５０における先端部の四辺のうち隣接する２つの辺を、組付治具Ｃの位置決め部８６に突き当てることで、液滴吐出ヘッド３がヘッド保持部材４に位置決めされるようになっている。
【００８７】
一方、一対の装着ピン８２，８２は、位置決め部８６に突き当てたヘッド本体５０の中心線に合致するように配設されている。より具体的には、位置決め部８６の長辺部位８６ｂは、一対の装着ピン８２，８２を結ぶ直線と平行に形成され、且つその離間寸法は、ヘッド本体５０の長辺位置に合わせて管理されると共に、ヘッド本体５０の短辺の１／２の寸法に形成されている。また、位置決め部８６の短辺部位８６ｃは、長辺部位８６ｂに直角に形成され、且つ短辺部位８６ｃ側に位置する装着ピン８２との離間寸法は、ヘッド本体５０の短辺位置に合わせて管理されている。
【００８８】
これにより、組付治具Ｃは、図９の状態から１８０°回転した状態で、ヘッド保持部材４に装着しても、特段の支障を生ずることなく、液滴吐出ヘッド３を位置決めすることができる。すなわち、実施形態の組付治具Ｃは、その平面形状が左右対称ではないが、いわゆる右勝手・左勝手のない構造となっている。
【００８９】
次に、図９、図１１および図１２を参照して、上記の組付治具Ｃを用いた、液滴吐出ヘッド３のヘッド保持部材４への組付方法について説明する。この組付作業は、組立装置Ａの外工程として手作業で行われる。先ず、キャリッジ（厳密には本体プレート１１）２の表側の周縁部に４本の支持脚８８，８８，８８，８８をねじ止めする。次いで、キャリッジ２を上下反転させ、キャリッジ２を支持脚８８により浮いて状態にセットする。なお、図示では省略したが、この状態でキャリッジ２に、上記一対の支持部材１３，１３および一対の基準ピン１２，１２を取り付けておくことが、好ましい。
【００９０】
次に、ヘッド本体５０を上向きにした液滴吐出ヘッド３を、キャリッジ２の下側から装着開口１８に挿入する。ここで、キャリッジ２の上側からヘッド保持部材４の挿通開口７１をヘッド本体５０に位置合わせし嵌め入れるようにして、ヘッド保持部材４をキャリッジ２上にセットする。ヘッド保持部材４をセットしたら、上側からヘッド保持部材４に組付治具Ｃを装着すると共に、ヘッド保持部材４の位置決め部８６に、これに対峙するヘッド本体５０の２辺を押し付ける。なお、組付治具Ｃを複数個用意しておいて、これを予めヘッド保持部材４に装着しておいてから、作業を開始してもよい。
【００９１】
続いて、上記の押付け状態を維持しつつ、上側から２本の小ねじ７３，７３を、ヘッド保持部材４を貫通して液滴吐出ヘッド３のフランジ部５８にそれぞれ螺合し、液滴吐出ヘッド３をヘッド保持部材４に固定する。次に、２つの認識カメラ３５３，３５３の視野が、２つの吐出ノズル７５ａ，７５ａから外れないようにする手段として、上記一対の締結孔７９，７９からキャリッジ２の仮締め用ねじ孔２０，２０に、それぞれ固定ねじ８９，８９を仮締め状態で螺合しておく（図９参照）。
【００９２】
これにより、固定ねじ８９と締結孔７９の寸法交差の範囲において、キャリッジ２に対する液滴吐出ヘッド３の位置合わせが可能となると共に、２つの認識カメラ３５３，３５３の視野が、２つの吐出ノズル７５ａ，７５ａから外れることがなくなる。このようにして、液滴吐出ヘッド３のヘッド保持部材４への位置決めおよび固定を順に繰り返すことで、１２個の液滴吐出ヘッド３が個々にヘッド保持部４に組み付けられる。最後に、ヘッド保持部材４から組付治具Ｃを引き抜くと共に４本の支持脚８８を取り外して、作業を完了する。
【００９３】
以上のようにして、キャリッジ２を挟んで、１２個の液滴吐出ヘッド３が１２個のヘッド保持部４に組み付けられるが、この状態では、１２個の液滴吐出ヘッド３はキャリッジ２に固定されておらず、吊り下げられた状態となっている。すなわち、ヘッド保持部４付きの１２個の液滴吐出ヘッド３は、キャリッジ２に対し、固定ねじ８９と締結孔７９の寸法交差範囲内で微小移動可能に、仮装着されている。なお、この固定ねじ８９は捨てねじであり、組立装置Ａにおいて、キャリッジ２にヘッド保持部４が接着された（仮固定）後に、取り外される。すなわち、実施形態では、ヘッド保持部４のキャリッジ２へのねじによる直接的な本固定は行わない（別部材による押圧固定とする）。
【００９４】
そして、キャリッジ２に、ヘッド保持部材４付きの１２個の液滴吐出ヘッド３が仮装着されたヘッドユニット１は、組立装置Ａに導入され、上下反転姿勢のままこれにセットされる。なお、組立装置Ａに導入されるヘッドユニット１は、上記の主構成部品に一対の支持部材１３，１３および基準ピン１２，１２を組み込んだものとなり、描画装置Ｂに導入されるヘッドユニット１は、これに更にハンドル１４を始め、両アッセンブリ１５，１６等を組み込んだものとなる。
【００９５】
ここで、描画装置Ｂについて簡単に説明すると共に、一対のハンドル１４，１４を利用してヘッドユニット１を描画装置Ｂに載せ込むヘッドユニット１のセット方法について説明する。また、液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０の構造に関連して、描画装置Ｂのワイピング装置についても簡単に説明する。
【００９６】
図１３は描画装置Ｂを模式的に表した概念図であり、同図に示すように、描画装置Ｂは、ヘッドユニット１を搭載しこれをＹ軸方向およびθ軸方向に移動させるヘッド移動部１０１と、ヘッド移動部１０１に対峙しカラーフィルタ等の基板１０２をＸ軸方向に移動させる基板移動部１０３と、ヘッドユニット１の液滴吐出ヘッド３を保全するメンテナンス部１０４とを備えている。ヘッド移動部１０１は、これに搭載したヘッドユニット１を、基板移動部１０３を挟んでユニット導入部１０５とメンテナンス部１０４との間で移動させる。
【００９７】
ヘッドユニット１を導入セットする場合には、ヘッド移動部１０１がユニット導入部１０５側に移動し、その仮置き台１０６がユニット導入部１０５に臨んでいる。ヘッドユニット１は、この仮置き台１０６上に仮置きされ配管および配線を繋ぎこんだ後、ヘッド移動部１０１に送り込むようにしてセットされる。そして、ヘッドユニット１の初期位置決めを行う準備工程では、ヘッドユニット１のθ軸方向への微小移動（角度補正）が行われるが、フィルタ材料を吐出する製造工程では、基板１０２がＸ軸方向に且つヘッドユニット１がＹ軸方向に移動して、液滴吐出ヘッド３の主走査および副走査が行われる。
【００９８】
ヘッド移動部１０１は、ヘッドユニット１を垂設するようにして支持するメインキャリッジ１１１と、メインキャリッジ１１１をθ軸方向に移動させるθテーブル１１２と、θテーブル１１２を介してヘッドユニット１をＹ軸方向に移動させるＹテーブル１１３とを有している。また、基板移動部１０３は、基板１０２を吸着するようにしてセットする基板セットテーブル１１５と、基板セットテーブル１１５を介して基板をＸ軸方向に移動させるＸテーブル１１６とを有している。
【００９９】
この場合、Ｘテーブル１１６は、エアースライダとリニアモータとの組み合わせで駆動し、Ｙテーブル１１３は、ボールねじとサーボモータの組み合わせで駆動する（いずれも図示省略）。また、基板認識カメラ１１７はメインキャリッジ１１１に（図１５参照）、ヘッド認識カメラ１１８は基板セットテーブル１１５に、それぞれ搭載されている。したがって、ヘッドユニット１のキャリッジ２に設けた一対の基準ピン１２，１２は、ヘッド認識カメラ１１８とこれをＸ軸方向に移動させるＸテーブル１１６との協働により、画像認識される。
【０１００】
ここで、図６７を参照して、ヘッド認識カメラ１１８による一対の基準ピン１２，１２の認識動作について説明する。先ず、設計上のデータに基づいてＸテーブル１１６およびＹテーブル１１３が適宜駆動して、ヘッド認識カメラ１１８およびキャリッジ（ヘッドユニット１）を移動させ、一方の基準ピン１２をヘッド認識カメラ１１８の視野内に取り込む。一方の基準ピン１２をヘッド認識カメラ１１８で認識したら、次に、Ｘテーブル１１６を駆動し、ヘッド認識カメラ１１８をＸ軸方向（主走査方向）に移動させ、他方の基準ピン１２をヘッド認識カメラ１１８の視野内に取り込んでこれを認識する。
【０１０１】
そして、ヘッド認識カメラ１１８による一対の基準ピン１２，１２の認識結果に基づいて、Ｘテーブル１１６、Ｙテーブル１１３およびθテーブル１１２が適宜駆動して、キャリッジ（ヘッドユニット１）の位置補正が行われる。なお、位置補正後に、確認のため再度上記の認識動作が行われ、一連の認識動作が完了する。
【０１０２】
その後、実際の液滴吐出作業では、先ずＸテーブル１１６が駆動し、基板１０２を主走査方向に往復移動させると共に複数の液滴吐出ヘッド３を駆動して、液滴吐出ヘッド３の選択的な液滴吐出が行われる。次に、Ｙテーブル１１３が駆動し、キャリッジ（ヘッドユニット１）２を１ピッチ分、副走査方向に移動させ、再度基板１０２の主走査方向への往復移動と液滴吐出ヘッド３の駆動が行われる。そしてこれを、数回繰り返すことで、基板１０２の端から端まで（全領域）液滴吐出が行われる。
【０１０３】
このように、一対の基準ピン１２，１２の画像認識におけるヘッド認識カメラ１１８の移動を、Ｘテーブル１１６で行うようにしているため、ボールねじを用いるＹテーブル１１３等と異なり、移動精度が認識精度に影響するのを防止することができる。また、Ｘテーブル１１６の移動方向であるＸ軸方向は、主走査方向に合致しており、構造上、液滴吐出の精度（着弾点の精度）を高めることができる。
【０１０４】
なお、本実施形態では、ヘッドユニット（キャリッジ２）１に対し、その吐出対象物である基板１０２を主走査方向に移動させるようにしているが、キャリッジ（ヘッドユニット１）２を主走査方向に移動させる構成であってもよい。また、一対の基準ピン１２，１２をキャリッジ２の長辺方向の両端部に設けられる場合も考えられるが、かかる場合には、キャリッジ２のＹ軸方向への相対的移動により、一対の基準ピン１２，１２が認識されることとなる。
【０１０５】
図１４および図１５は、メインキャリッジ１１１の外観図である。メインキャリッジ１１１は、ヘッドユニット１が着座するベースプレート１２１と、ベースプレート１２１を垂設するように支持するアーチ部材１２２と、ベースプレート１２１の一方の端部に突出するように設けた仮置き台１０６である左右一対の仮置きアングル１０６ａ，１０６ａと、ペースプレート１２１の他方の端部に設けたストッパプレート１２３とを備えている。なお、上記の基板認識カメラ１１７は、ストッパプレート１２１の外側に一対設けられている。
【０１０６】
ベースプレート１２１には、ヘッドユニット１の本体プレート１１が遊嵌する方形開口１２４が形成され、またこの方形開口１２４を構成するベースプレート１２１の左右の各開口縁部１２５には、ヘッドユニット１の各支持部材１３に形成した２つのボルト孔２２，２２およびピン孔２３に合致する２つの貫通孔１２６，１２６と位置決めピン１２７とが設けられている。この場合、方形開口１２４の幅と本体プレート１１の幅とがほぼ合致しており、側方からセットされるヘッドユニット１は、本体プレート１１の左右が方形開口１２４の左右に案内されるようにして、挿入される。
【０１０７】
各仮置きアングル１０６ａは、十分な厚み（高さ）を有し、外側に「Ｌ」字状に屈曲した基部で、ベースプレート１２１の端部に載置するようにして固定されている。また、両仮置きアングル１０６ａ，１０６ａの離間寸法は、ヘッドユニット１の両支持部材１３，１３の離間寸法に対応している。したがって、ヘッドユニット１は、その両支持部材１３，１３が両仮置きアングル１０６ａ，１０６ａに着座することで仮置きされ、且つ両仮置きアングル１０６ａ，１０６ａによりベースプレート１２１への送り込みが案内される。また、この状態で、各液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０がベースプレート１２１から十分に浮いて、ベースプレート１２１との接触（干渉）が防止される。
【０１０８】
図１６のイメージ図に示すように、ヘッドユニット１を、メインキャリッジ１１１のベースプレート１２１にセットする場合には、先ず両ハンドル１４，１４で手持ちして運び込んだヘッドユニット１を、両仮置きアングル１０６ａ，１０６ａ上に載置する（仮置き）。ここで、特に図示しないが、アーチ部材１２２上に配設した描画装置Ｂのフィルタ材料供給系のチューブをヘッドユニット１の配管接続アッセンブリ１５に配管接続すると共に、制御系のケーブルを配線接続アッセンブリ１６に配線接続する（同図（ａ））。
【０１０９】
接続作業が完了したら、再度ハンドル１４，１４を把持し、両仮置きアングル１０６ａ，１０６ａをガイドにしてヘッドユニット１を先方に押し入れ、更にその先端部を下げるように傾ける（同図（ｂ））。ヘッドユニット１を傾けてゆくと、本体プレート１１の先端部が方形開口１２４に挿入され、且つ両支持部材１３，１３の先端が方形開口１２４の両開口縁部１２５，１２５に着地する。両支持部材１３，１３が開口縁部１２５，１２５に着地したら、両仮置きアングル１０６ａ，１０６ａから両支持部材１３，１３を浮かせるようにし、こんどは両支持部材１３，１３の先端を中心に、ヘッドユニット１を、開口縁部１２５上をスライドさせながら更に奥に向かって押し込んでゆく。
【０１１０】
そして、ヘッドユニット１の先端がストッパプレート１２３に突き当たったら、ヘッドユニット１の後部をゆっくり下げて、両支持部材１３，１３のピン孔２３に両開口縁部１２５，１２５の位置決めピン１２７を嵌合させるようにして、ヘッドユニット１をベースプレート１２１上に着座させる。ここで、ベースプレート１２１の下側からベースプレート１２１を貫通して、４本の固定ねじ１２８を両支持部材１３，１３に螺合し、作業を完了する（同図（ｃ））。
【０１１１】
このように、ユニット導入部１０５において、ヘッドユニット１を仮置きし、この状態で必要な配管・配線接続を行うようにしているため、これら接続作業が行い易く、且つ接続作業後のヘッドユニット１を狭いスペースに適切にセットすることができる。また、ヘッドユニット１を、仮置きアングル１０６ａから一段低いベースプレート１２１に、スライドさせながらセットするようにしているため、ヘッドユニット１をメインキャリッジ１１１にソフトランディングさせるようにセットすることができ、重いヘッドユニット１を、衝撃なく円滑にセットすることができる。
【０１１２】
一方、描画装置Ｂのメンテナンス部１０４には、キャッピング装置やクリーニング装置に併設するようにワイピング装置が設けられている。図１７に示すように、ワイピング装置１０８は、ワイピングシート１３１を備えるワイピングユニット１３２と、ワイピングユニット１３２をヘッドユニット１に向かって進退させる移動機構１３３とを有している。Ｙテーブル１１３によりメンテナンス部１０４に導入されたヘッドユニット１に対し、移動機構１３３がワイピングユニット１３２をＸ軸方向（主走査方向）に進退させるようにして拭取り動作させる。
【０１１３】
ワイピングユニット１３３は、ワイピングシート１３１をロール状に巻回した繰出しリール１３５と、繰出しリール１３５から繰り出したワイピングシート１３１を巻き取る巻取りリール１３６と、繰出しリール１３５および巻取りリール１３６間においてワイピングシート１３１を掛け渡したワイピングローラ１３７とを備えている。また、繰出しリール１３５とワイピングローラ１３７との間には、回転速度検出軸を兼ねるガイドローラ１３８が配設され、且つワイピングローラ１３７の近傍には、洗浄液供給ヘッド１３９が配設されている。
【０１１４】
繰出しリール１３５は、これに設けたトルクリミッタにより制動回転し、巻取りリール１３６は、これに設けたモータにより駆動回転する。繰出しリール１３５から繰り出されたワイピングシート１３１は、ガイドローラ１３８をくぐって経路変更され、洗浄液供給ヘッド１３９から洗浄液の供給を受けた後、ワイピングローラ１３７を周回し、巻取りリール１３６に巻き取られる。
【０１１５】
ワイピングローラ１３７は、自由回転ローラであり、弾力性或いは柔軟性を有するゴムローラ等で構成されている。ワイピング時におけるワイピングローラ１３７は、ワイピングシート１３１を各液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０に下側から押し付けるように作用する。また、ワイピング時には、ワイピングローラ１３７は巻取りリール１３６の回転を受けて走行するワイピングシート１３１により回転し、且つ移動機構１３３により、ワイピングユニット１３３全体としてＸ軸方向に移動する。これにより、ワイピングシート１３１が、ヘッドニットの下面、すなわち１２個の液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０に順に摺接してゆく。言い換えれば、ヘッド本体５０の相対的な移動方向に対し、ワイピングシート１３１が逆方向に走行し、各ヘッド本体５０のノズル形成面５２が拭き取られることになる。
【０１１６】
ヘッド本体５０に摺接してゆくワイピングシート１３１には、ワイピングローラ１３７に達する直前に、洗浄液供給ヘッド１３９から洗浄液、すなわちフィルタ材料の溶剤等が供給される。これにより、各ヘッド本体５０のノズル形成面５２に付着したフィルタ材料は、ワイピングローラ１３７を介して洗浄液を含浸したワイピングシート１３１により、きれいに拭き取られる。また、上述したように、ヘッド本体５０の下端部はこれにモールドした樹脂６２により、面取りされているため、このワイピングの際にヘッド本体５０がワイピングシート１３１につかえることがない。
【０１１７】
次に、図１８および図１９を参照して、アライメントマスクＤについて説明する。実施形態の組立装置Ａでは、ヘッドユニット１の組立個数に係わらず、常に一定レベルの組立精度を有するヘッドユニット１を供給する必要がある。そこで、キャリッジ２および１２個の液滴吐出ヘッド３の基準位置をマークしたアライメントマスクＤを用意している。すなわち、アライメントマスクＤを部品位置の原型（原版）とし、複製としてのヘッドユニット１を、この組立装置Ａで組み立てるようにしている。これにより、ヘッドユニット１に対する各組立装置Ａが持つ癖や経時変化等の精度的影響を排除するようにしている。
【０１１８】
アライメントマスクＤは、キャリッジ２の基準位置および各液滴吐出ヘッド３の基準位置をマスクパターン形成したマスタプレート１６１と、マスタプレート１６１を下側から保持するプレートホルダ１６２とで構成されている。上述したように、各液滴吐出ヘッド３は、主走査方向に対し所定の角度（角度４０゜〜６０°）傾けて配設されている。そこで、マスタプレート１６１およびプレートホルダ１６２は、この傾き角度に合わせて形成されている。
【０１１９】
より具体的には、マスタプレート１６１は、傾けて搭載される液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０に対応し、その長辺に平行な２辺と短辺に平行な２辺とで方形に形成され、無駄な部分が生じないようにしている。また、マスタプレート１６１は、原型として狂いが生じないように厚手の透明な石英ガラスで構成されている。
【０１２０】
マスタプレート１６１の表面には、各液滴吐出ヘッド３の基準位置を表す各５つのヘッド基準マーク１６４，１６４，１６４，１６４，１６４を１組として、これが両側に６組ずつ計１２組形成されている。また、この１２組のヘッド基準マーク１６４の外側には、キャリッジ２の基準位置を表す一対のキャリッジ基準マーク１６５，１６５が形成されている。さらに、端部に位置するヘッド基準マーク１６４の近傍には、認識カメラ３５３の画素分解能を調整するための被写体画像１６６が形成されている。
【０１２１】
各５つのヘッド基準マーク１６４は、液滴吐出ヘッド３におけるノズル形成面５２の中心位置と、２列のノズル列５３，５３のそれぞれ最外端部に位置する計４つの吐出ノズル５７，５７，５７，５７の位置を表示している。図１８（ａ）に示すように、各ヘッド基準マーク１６４は、円形ラインの内部に中抜きの十字を描くと共に、十字を除く円形内に斜線を描いて形成されている。したがって、これを認識カメラ３５３で画像認識（撮像）すると、暗色の円形部分の内部に、明色の十字部分が認識される。
【０１２２】
上記と同様に、各キャリッジ基準マーク１６５も、円形ラインの内部に中抜きの十字を描くと共に、十字を除く円形内に斜線を描いて形成されている。また、被写体画像１６６は、格子状に精度良く描いた縦横の多数のラインで形成されている。なお、ノズル形成面５２の中心位置を表すヘッド基準マーク１６４は、４つの吐出ノズル５７の位置を表す４つのヘッド基準マーク１６４から演算可能であるため、省略してもよい。なお、アライメントマスクＤに形成されたパターンは、Ｃｒ等の金属に代表される不透明膜を一面形成し、その膜を半導体技術を用いてパターニングする等して形成される。
【０１２３】
プレートホルダ１６２は、図１９および図２０に示すように、マスタプレート１６１より一回り大きく形成した略方形のマスタ支持プレート１６８と、マスタ支持プレート１６８の裏面四隅に取り付けた樹脂製の４つの脚ブロック１６９，１６９，１６９，１６９と、マスタ支持プレート１６８の表面に設けられたマスタプレート１６１を縦横不動に位置決めする複数のウレタンストッパ１７０と、マスタプレート１６１をマスタ支持プレート１６８上に浮いた状態で支持する複数の支持ピン１７１と、支持ピン１７１に対応して設けられマスタプレート１６８を上側から押さえる複数の押さえブロック１７２とを備えている。
【０１２４】
複数のウレタンストッパ１７０は、マスタプレート１６１の四辺に各２個ずつ突き当てられている。また、複数の支持ピン１７１は、マスタプレート１６１の隅部に各２個ずつ配置され、且つマスタ支持プレート１６８に対し高さ調節可能に取り付けられている。すなわち、各支持ピン１７１は、アジャストボルトの構造を有しており、マスタプレート１６１の表面、すなわちマーク形成面１６１ａのレベルを調整できるようになっている。複数の押さえブロック１７２は、それぞれ支持ピン１７１に対応しており、支持ピン１７１との間にマスタプレート１６１を挟み込むようにして、これを押さえている。
【０１２５】
このように構成されたアライメントマスクＤは、後述する組立装置Ａのセットテーブル２３１に固定される。このため、マスタ支持プレート１６８の左右の各縁部には、２つの固定孔１７３，１７３と、２つの固定孔１７３，１７３間に配設したピン孔１７４とが形成されている。そして、アライメントマスクＤとヘッドユニット１とは、組立装置Ａのセットテーブル２３１に交換セットされる。
【０１２６】
次に、液滴吐出ヘッド３の組立装置Ａおよび組立方法について説明する。組立装置Ａは、キャリッジ２に１２個の液滴吐出ヘッド３を仮装着した上記のヘッドユニット１を組立対象物とし、ヘッドユニット１のキャリッジ２に各液滴吐出ヘッド３を精度良く位置決めして接着（仮固定）するものである。なお、この組立装置Ａで、液滴吐出ヘッド３を仮固定したヘッドユニット１は、洗浄工程および上記のハンドル１４等の部品組込み工程を経て、描画装置Ｂにセットされる。
【０１２７】
図２１ないし図２５の外観図に示すように、組立装置Ａは、架台２０１上に透明な安全カバー２０２を有し、架台２０１にエアー供給機器２０３等を組み込むと共に、安全カバー２０２内に機台２０４に載置するようにして主構成装置２０５を収容して、構成されている。架台２０１には、４個のキャスタ２０６と６個のアジャストボルト付き支持脚２０７とが設けられている。安全カバー２０２の正面には、ヘッドユニット１を導入するための開閉扉２０８が設けられ、またその上面には、警告灯２０９が立設されている。
【０１２８】
主構成装置２０５は、ヘッドユニット１を搭載しこれを水平面内においてＸ・Ｙ・θ方向に移動させるユニット移動装置２１１と、キャリッジ２に仮装着されている各液滴吐出ヘッド３の位置補正を行うヘッド補正装置２１２と、キャリッジ２に各液滴吐出ヘッド３を接着する仮固定装置２１３と、液滴吐出ヘッド３の位置補正に先立ってキャリッジ２および各液滴吐出ヘッド３を位置認識する認識装置２１４と、これらユニット移動装置２１１、ヘッド補正装置２１２、仮固定装置２１３および認識装置２１４を統括制御する制御装置（図５０参照）２１５とを備えている。
【０１２９】
この組立装置Ａでは、予めユニット移動装置２１１に上記のアライメントマスクＤを導入し、認識装置２１４によりアライメントマスクＤの各基準マーク１６４，１６５を画像認識して、キャリッジ２および各液滴吐出ヘッド３の基準位置データを記憶し、この基準位置データ（マスタデータ）に基づいてキャリッジ２および各液滴吐出ヘッド３の位置補正が行われる。なお、アライメントマスクＤは、新規のヘッドユニット１の導入組立時は元より、同一のヘッドユニット１であっても、その組立個数や稼動時間に基づいて、定期的に導入される。もちろん、その際に基準位置データはリセットされる。
【０１３０】
一方、ヘッドユニット１は、各液滴吐出ヘッド３のヘッド本体５０を上向きにしてユニット移動装置２１１の上面にセットされ、ヘッドユニット１の組立ては、先ず認識装置２１４によるキャリッジ２の位置認識からスタートする。キャリッジ２が位置認識されると、この認識データと基準位置データとが比較され、その比較結果に基づいて、ユニット移動装置２１１によりキャリッジ２の位置補正が行われる。次に、認識装置２１４により液滴吐出ヘッド３が位置認識され、この認識結果（比較結果）に基づいてヘッド補正装置２１２により、液滴吐出ヘッド３の位置補正が行われる。
【０１３１】
続いて、この位置補正状態を維持しつつ、仮固定装置２１３により、ヘッド保持部材４を介して液滴吐出ヘッド３がキャリッジ２に接着される。またその際、接着剤が硬化するまで、ヘッド補正装置２１２は、液滴吐出ヘッド（ヘッド保持部材４）３を動かないように押さえている。そして、この液滴吐出ヘッド３の位置認識から接着までの工程を、液滴吐出ヘッド３の個数分繰り返えすようにし、全液滴吐出ヘッド３の仮固定が完了する。
【０１３２】
図２１および図２６に示すように、ユニット移動装置２１１は、３個所のアジャストボルト２１７により水平に支持した板状の機台２０４に、広い占有面積をもって載置されている。ユニット移動装置２１１は、ヘッドユニット１を反転状態でセットするセットテーブル２３１と、セットテーブル２３１を下側から支持するθテーブル２３２と、θテーブル２３２を下側から支持するＸ・Ｙテーブル２３３とを、備えている。ヘッドユニット１は、セットテーブル２３１と共に搭載した液滴吐出ヘッド３の傾きに合わせ、傾けてセットされている。このため、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、副走査方向がＹ軸方向となる。
【０１３３】
図２７に示すように、セットテーブル２３１は、複数の円形抜き孔２３６を形成した方形のベースプレート２３５と、ベースプレート２３５の両側に固定した一対の帯状ブロック２３７，２３７とを有している。各帯状ブロック２３７の上面には、位置決めピン２３８が立設される共に２つのねじ孔２３９，２３９が形成されている。すなわち、ヘッドユニット１はセットテーブル２３１に対し、左右の２個所で位置決めされ、計４個所でねじ止め固定されるようになっている。また、ベースプレート２３５の中央部分には、セットテーブル２３１をθテーブル２３２に固定するための４つの貫通孔２４０等が形成されている。
【０１３４】
このように、ヘッドユニット１は、セットテーブル２３１を介してθテーブル２３２に固定され、同様にアライメントマスクＤも、セットテーブル２３１を介してθテーブル２３２に固定されるようになっている。この場合、ヘッドユニット１とアライメントマスクＤとは、θテーブル２３２に固定したヘッドユニット１の各液滴吐出ヘッド３のノズル形成面５２と、θテーブル２３２に固定したアライメントマスクＤのマーク形成面（マスタプレートの表面）１６１ａとが、同一水平面内に位置するように設計されている。
【０１３５】
同様に、ヘッドユニット１の重量と、プレートホルダ１６２を含むアライメントマスクＤの重量とが、略同一重量となるように設計されている。これにより、アライメントマスクＤの位置認識動作とヘッドユニット１の位置認識動作とを、全く同一条件で行えるようにしている。なお、セットテーブル２３１は、ヘッドユニット１に対し専用部品となっており、ヘッドユニット１が変更されるとこれに合わせてセットテーブル２３１も変更される。
【０１３６】
次に、図２８、図２９および図３０を参照して、θテーブル２３２について説明する。θテーブル２３２は、セットテーブル２３１を介してヘッドユニット１を微小回転（微小回動）させる回転作動部２４２と、回転作動部２４２を駆動する進退駆動部２４３とで構成されている。回転作動部２４２は、セットテーブル２３１が固定されるテーブル本体２４５と、テーブル本体２４５から進退駆動部２４３側に延びる連結アーム２４６と、テープル本体２４５を回転自在に支持するローラリング２４７と、ローラリング２４７を支持する支持台２４８とを有している。この場合、セットテーブル２３１は、テーブル本体２４５に設けた２個所の位置決めピン２５０，２５０と、４個所のねじ孔２５１を介して、テーブル本体２４５の上面に位置決め状態でねじ止めされている。
【０１３７】
進退駆動部２４３は、動力源を構成するθテーブルモータ（サーボモータ）２５３と、θテーブルモータ２５３の主軸２５４にカップリング２５５を介して連結されボールねじ２５６と、ボールねじ２５６が螺合する雌ねじブロック２５７と、雌ねじブロック２５７をボールねじ２５６の軸方向（Ｘ軸方向に）にスライド自在に支持する主スライダ２５８とを有しており、また上記の連結アーム２４６の先端部が連結されアーム受け２６０と、ベアリング２６１を介してアーム受け２６０を回動自在に軸支する鉛直軸部材２６２と、雌ねじブロック２５７に対し鉛直軸部材２６２をＹ軸方向にスライド自在に支持する副スライダ２６３とを有している。
【０１３８】
θテーブルモータ２５３は正逆回転可能に構成され、θテーブルモータ２５３が正逆回転すると、ボールねじ２５６により、雌ねじブロック２５７が主スライダ２５８に案内されてＸ軸方向に進退する。雌ねじブロック２５７が進退すると、これに支持されている副スライダ２６３おび鉛直軸部材２６２もＸ軸方向に進退する。さらに、鉛直軸部材２６２が進退すると、これに軸着されているアーム受け２６０を介して、連結アーム２４６およびテーブル本体２４５がテーブル本体２４５の軸心を中心に回動する。すなわち、テーブル本体２４５が水平面内において、正逆微小回転する（θ方向に正逆移動）。
【０１３９】
また、この回動に伴って、テーブル本体２４５と鉛直軸部材２６２との中心間距離が変化するが、この距離の変化は、副スライダ２６３を介して鉛直軸部材２６２がＹ軸方向に適宜、微小移動することにより吸収される。なお、雌ねじブロック２５７から突出する遮光板２６５と、雌ねじブロック２５７の進退に伴って遮光板２６５が臨む３個のフォトインタラプタ２６６により、雌ねじブロック２５７の移動端位置、すなわちテーブル本体２４５の回動範囲（角度）が規制されるようになっている（オーバーランの防止）。
【０１４０】
進退駆動部２４３は、主スライダ２５８の下側に設けた支持プレート２６７に支持されており、この支持プレート２６７が回転作動部２４２の支持台２４８に固定されている。そして、この支持台２４８がＸ・Ｙテーブル２３３に載置されている。
【０１４１】
次に、図２６、図３１および図３２を参照して、Ｘ・Ｙテーブル２３３について説明する。Ｘ・Ｙテーブル２３３は、θテーブル２３２を下側から支持する支持ブロック２７０と、支持ブロック２７０をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸テーブル２７１と、Ｘ軸テーブル２７１をＹ軸方向にスライド自在に支持するＹ軸テーブル２７２とを有している。支持ブロック２７０には、４箇所にねじ孔２７４を有しており、この４箇所にねじ孔２７４を介して支持ブロック２７０にθテーブル２３２が固定されている。
【０１４２】
Ｘ軸テーブル２７１は、Ｘ軸エアースライダ２７６と、Ｘ軸リニアモータ２７７と、Ｘ軸エアースライダ２７６に併設したＸ軸リニアスケール２７８とで構成されている。同様に、Ｙ軸テーブル２７２は、Ｙ軸エアースライダ２７９と、Ｙ軸リニアモータ２８０と、Ｙ軸エアースライダ２７９に併設したＹ軸リニアスケール２８１とで構成されている。なお、図中の符号、２８２，２８３は、それぞれＸ軸ケーブルベアおよびＹ軸ケーブルベアである。また、符号２８４，２８４は、両リニアモータ２７７，２８０のアンプである。
【０１４３】
Ｘ軸リニアモータ２７７およびＹ軸リニアモータ２８０は、適宜制御駆動され、θテーブル２３２をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。すなわち、セットテーブル２３１にセットされたヘッドユニット（或いはアライメントマスクＤ）１は、水平面内において、θテーブル２３１によりθ軸方向に移動すると共に、Ｘ・Ｙテーブル２３３によりＸ軸方向およびＹ軸方向に移動する。
【０１４４】
次に、ヘッド補正装置２１２について説明する。ヘッド補正装置２１２は、認識装置２１４による液滴吐出ヘッド３の位置認識に基づき、ヘッド保持部材４を介して液滴吐出ヘッド３をＸ軸、Ｙ軸およびθ軸方向に微小移動させて、液滴吐出ヘッド３の位置決め（位置補正）を行うものである。また同時に、ヘッド補正装置２１２は仮固定装置２１３と協働し、接着剤が凝固するまでヘッド保持部材４をキャリッジ２に押し付けるよう機能する。
【０１４５】
図２３および図３３に示すように、ヘッド補正装置２１２は、上記の機台２０４の奥側に取り付けた補正装置用スタンド３０１と、これに載置された補正用Ｘ・Ｙテーブル３０２と、補正用Ｘ・Ｙテーブル３０２に支持された補正用θテーブル３０３と、補正用θテーブル３０３に支持されたアームユニット３０４とで構成されている。この場合、補正用θテーブル３０３は、ユニット移動装置２１１のθテーブル２３２と全く同一の構造を有しているため、ここでは説明を省略する。なお、θテーブル２３２ではその進退駆動部２４３が左側に位置するように配設されているが、この補正用θテーブル３０３では右側に位置するように配設されている（図２３参照）。
【０１４６】
補正装置用スタンド３０１は、図３３に示すように、補正用Ｘ・Ｙテーブル３０２が載置されるベースプレート３０７と、ベースプレート３０７を支持する３組の脚ユニット３０８，３０８，３０８とを有している。３組の脚ユニット３０８は、左部、右部および中央後部の３個所に配設されており、それぞれ一対の支柱３０９，３０９と、一対の支柱３０９，３０９の上下に固定した上板３１０および下板３１１とで構成されている。
【０１４７】
この場合、補正装置用スタンド３０１の下側空間には、ユニット移動装置２１１により移動するヘッドユニット１が臨み、補正装置用スタンド３０１から張り出したアームユニット３０４がこのヘッドユニット１に上側から臨む（ヘッド保持部材４に係合）ようになっている。そして、ヘッドユニット１の移動およびキャリッジ２の位置補正は、ユニット移動装置２１１により行われ、各液滴ヘッド３の位置補正は、このヘッド補正装置２１２により行われる。したがって、任意の１の液滴吐出ヘッド３が仮固定された後、ユニット移動装置２１１がヘッドユニット１を移動させて、次の液滴吐出ヘッド３をヘッド補正装置２１２に臨ませる。
【０１４８】
図３３ないし図３６に示すように、補正用Ｘ・Ｙテーブル３０２は、補正装置用スタンド３０１の中央に載置されており、補正用θテーブル３０２を支持する支持ブロック３１４と、支持ブロック３１４をＸ軸方向にスライド自在に支持する補正用Ｘ軸テーブル３１５と、補正用Ｘ軸テーブル３１５をＹ軸方向にスライド自在に支持する補正用Ｙ軸テーブル３１６とを有している。支持ブロック３１４には、４箇所にねじ孔３１８を有しており、この４箇所にねじ孔３１８を介して支持ブロック３１４に補正用θテーブル３０３が固定されている。
【０１４９】
補正用Ｘ軸テーブル３１５は、Ｘ軸エアースライダ３２０と、Ｘ軸リニアモータ３２１と、Ｘ軸エアースライダ３２０に併設したＸ軸リニアスケール３２２とで構成されている。同様に、補正用Ｙ軸テーブル３１６は、Ｙ軸エアースライダ３２３と、Ｙ軸リニアモータ３２４と、Ｙ軸エアースライダ３２３に併設したＹ軸リニアスケール３２５とで構成されている。なお、図中の符号、３２６，３２７は、それぞれＸ軸ケーブルベアおよびＹ軸ケーブルベアであり、また、符号３２８，３２８は、両リニアモータ３２１，３２４のアンプである。
【０１５０】
図３７、図３８および図３９に示すように、アームユニット３０４は、ヘッド保持部材４の一対の係合孔７６，７６に係合する一対の係合アーム３３１，３３１と、一対の係合アーム３３１，３３１を支持するブラケット３３２と、ブラケット３３２を昇降させるアーム昇降機構３３３と、アーム昇降機構３３３を支持する支持台３３４とで構成されている。支持台３３４は、補正用θテーブル３０３に固定される固定板３３６と、固定板３３６から前方に延びる一対のＬ字アーム３３７，３３７と、一対のＬ字アーム３３７，３３７の前端に固定した鉛直板３３８とで構成され、前方に向かって逆「Ｌ」字状に延在している。
【０１５１】
アーム昇降機構３３３は、ブラケット３３２を昇降自在に支持する昇降スライダ３４０と、鉛直板３３８の下部に固定され昇降スライダ３４０を昇降させるエアーシリンダ３４１とで構成されている。エアーシリンダ３４１は、上記のエアー供給機器２０３に接続されており、エアーバルブ等の切り替えにより昇降スライダ３４０を案内にしてブラケット３３２を昇降させる。ブラケット３３２は、「Ｌ」字状に形成され、先端が二股に形成されている。そして、この二股部分に、それぞれ係合アーム３３１，３３１が下向きに取り付けられている。
【０１５２】
各係合アーム３３１は、図４０に示すように、ヘッド保持部材４の係合孔７６に挿入される係合ピン３４３と、係合ピン３４３を上下動自在に保持するピンホルダ３４４と、ピンホルダ３４４に内蔵され係合ピン３４３を下方に付勢するコイルばね３４５とを有している。ピンホルダ３４４の上端部は、ブラケット３３２に下側から嵌合するようにして固定されている。係合ピン３４３の先端部は、テーパー形状に形成されており、このテーパー部３４７は、ヘッド保持部材４の係合孔７６に対し基端側が太径に先端側が細径に形成されている。これにより、係合ピン３４３は係合孔７６にがたつきなく、係合するようになっている。
【０１５３】
初期状態において、両係合アーム３３１，３３１はエアーシリンダ３４１により上昇端位置に移動しており、ユニット移動装置２１１によりヘッドユニット１を移動させた後、エアーシリンダ３４１により両係合アーム３３１，３３１を下降させると、その一対の係合ピン３４３，３４３が、所望のヘッド保持部材４の係合孔７６，７６に係合する。また、エアーシリンダ３４１は、上記の制御装置２１５によりタイマー制御されており、仮固定装置２１３により塗布された接着剤が凝固するまで、位置補正後のヘッド保持部材４をそのままキャリッジ２に押圧している。
【０１５４】
すなわち、両係合アーム３３１，３３１を下降させたエアーシリンダ３４１は、ヘッド保持部材４の位置補正および接着剤の塗布（詳細後述する）が行われた後、接着剤の凝固時間（所定の接着強度に達する時間）が経過した時に両係合アーム３３１，３３１を元の位置に上昇させる。なお、本実施形態では、係合ピン３４３をコイルばね３４５で付勢するようにしているが、コイルばね３４５を省略し、係合ピン３４３とピンホルダ３４４とを一体化した単純な構造にしてもよい。
【０１５５】
以上の構成では、アームユニット３０４の両係合アーム３３１，３３１が下降して、ヘッド保持部材４に係合すると、補正用θテーブル３０３および補正用Ｘ・Ｙテーブル３０２が駆動して、ヘッド保持部材４を介して液滴吐出ヘッド３を位置決めする。そして、接着剤が凝固するまで、この位置決め状態が維持される。すなわち、アームユニット３０４の両係合アーム３３１，３３１が、位置きめ状態でヘッド保持部材４をキャリッジ２に向かって押さえており、このヘッド保持部材４に仮固定装置（接着）２１３が臨むことになる。
【０１５６】
次に、認識装置２１４について説明する。図２４および図４１に示すように、認識装置２１４は、補正用Ｘ・Ｙテーブル３０２の前部を跨ぐように補正装置用スタンド３０１上に固定したカメラスタンド３５１と、カメラスタンド３５１の前面に固定したカメラ位置調節ユニット３５２と、カメラ位置調節ユニット３５２に取り付けた一対の認識カメラ（ＣＣＤカメラ）３５３，３５３とで構成されている。この場合、一対の認識カメラ３５３，３５３は、認識対象となるヘッドユニット（アライメントマスクＤ）１に対し、固定的に設けられている。
【０１５７】
カメラスタンド３５１は、逆「Ｌ」字状に前方に延びる左右一対の脚片部材３５５，３５５と、一対の脚片部材３５５，３５５間に渡した横長の前面プレート３５６とを有している。カメラ位置調節ユニット３５２を介して前面プレート３５６に固定された一対の認識カメラ３５３，３５３は、ヘッド補正装置２１２の一対の係合アーム３３１，３３１より幾分高い位置に、且つ幾分前方に張り出した位置に配設され（図２５参照）、係合アーム３３１との干渉が防止されるようになっている。
【０１５８】
図４１ないし図４４に示すように、カメラ位置調節ユニット３５２は、前面プレート３５６に添設したＺ軸調整プレート３５８と、Ｚ軸調整プレート３５８の下端部に取り付けたマイクロステージ３５９と、左側の認識カメラ３５３ａを保持する左カメラホルダ３６０と、右側の認識カメラ３５３ｂを保持する右カメラホルダ３６１とを有している。Ｚ軸調整プレート３５８は、前面プレート３５６との間に鉛直方向に延びる一対のガイドレール３６２，３６２を有すると共に、前面プレート３５６の上端に突き当てたアジャストボルト３６３を有している。このアジャストボルト３６３の正逆回転により、Ｚ軸調整プレート３５８を介して、両認識カメラ３５３，３５３の上下方向の位置が調節できるようになっている。
【０１５９】
マイクロステージ３５９は、右カメラホルダ３６１を介して右側の認識カメラ３５３ｂを支持するＸ軸ステージ３６５と、Ｘ軸ステージ３６５を支持すると共にＺ軸調整プレート３５８の下端部に固定したＹ軸ステージ３６６とで構成されている。Ｘ軸ステージ３６５は、右側の認識カメラ３５３ｂをＸ軸方向に微小移動可能に構成され、右側の認識カメラ３５３ｂにおける前後方向の位置を調節可能に構成されている。同様に、Ｙ軸ステージ３６６は、右側の認識カメラ３５３ｂにおける左右方向の位置を調節可能に構成されている。
【０１６０】
一方、左カメラホルダ３６０は、Ｚ軸調整プレート３５８の下端部に固定されている。このため、左カメラホルダ３６０を介して固定的に設けた左側の認識カメラ３５３ａに対し、右側の認識カメラ３５３ｂをマイクロステージ３５９で位置調節するようになっている。上述したように、左右の認識カメラ３５３ａ，３５３ｂにより、２つの吐出ヘッド５７ａ，５７ａを同時に位置認識するため、特に新規の液滴吐出ヘッド３を扱うときには、予めマイクロステージ３５９により、左右の認識カメラ３５３ａ，３５３ｂの離間距離、すなわち視野間距離を調節するようにしている。なお、図中の符号３６７は、カメラ位置調節ユニット３５２および両認識カメラ３５３，３５３を一体に覆うカメラカバーである。
【０１６１】
このように構成された認識装置２１４では、一方の認識カメラ３５３とユニット移動機構２１１のＸ軸テーブル２７１との協働により、キャリッジ２の２つの基準マーク（基準ピン１２，１２）２６，２６が位置認識される。すなわち、一方の認識カメラ３５３により一方の基準ピン１２の画像認識が行われ、続いてキャリッジ２がＸ軸方向に移動して他方の基準ピン１２の画像認識が行われる。そして、この認識結果に基づいて、ユニット移動装置２１１によりキャリッジ（ヘッドユニット１）２の位置補正が行われ、さらに確認のため再度の位置認識が行われる。
【０１６２】
また、一対の認識カメラ３５３，３５３により、各液滴吐出ヘッド３の基準となる２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａが、同時に位置認識される。すなわち、該当する液滴吐出ヘッド３が一対の認識カメラ３５３，３５３の直下に移動して、２つの吐出ヘッド５７ａ，５７ａが同時に画像認識される。また、この状態で、ヘッド保持部材４にヘッド補正装置２１２が臨んで、液滴吐出ヘッド３の位置補正が行われる、且つ仮固定装置２１３による接着が行われる。なお、アライメントマスクＤにおける各マーク１６４，１６５の認識も、上記と同様に為される。
【０１６３】
次に、仮固定装置２１３について説明する。図２２および図４５に示すように、上記の機台２０４の右部には、補正装置用スタンド３０１を跨ぐようにして前後方向に延びる共有スタンド２１９が設けられており、仮固定装置２１３は、この共有スタンド２１９の前部に配設されている。仮固定装置２１３は、４本のステー３７１で共有スタンド２１９に支持した方形支持プレート３７２と、方形支持プレート３７２の下面に固定したエアーテーブル３７３と、エアーテーブル３７３の先端部に固定した接着剤塗布装置３７４と、ホーム位置に移動した接着剤塗布装置３７４に下側から臨む接着剤トレイ３７５とを備えている。接着剤トレイ３７５は、共有スタンド２１９に固定されており、接着剤塗布装置３７４から垂れた接着剤を受けるようになっている。
【０１６４】
図４５ないし図４９に示すように、エアーテーブル３７３は、方形支持プレート３７２に取り付けたＹ軸エアーテーブル３７７と、Ｙ軸エアーテーブル３７７の先端部に取り付けたサブＹ軸エアーテーブル３７８と、サブＹ軸エアーテーブル３７８の先端部に取り付けたＸ軸エアーテーブル３７９と、Ｘ軸エアーテーブル３７９の先端部に取り付けたＺ軸エアーテーブル３８０とで構成されている。そして、これらＹ軸エアーテーブル３７７、サブＹ軸エアーテーブル３７８、Ｘ軸エアーテーブル３７９およびＺ軸エアーテーブル３８０は、いずれも上記のエアー供給機器２０３に接続されたエアーシリンダ３７７ａ，３７８ａ，３７９ａ，３８０ａと、スライダ３７７ｂ，３７８ｂ，３７９ｂ，３８０ｂとで構成されている。
【０１６５】
接着剤塗布装置３７４は、上記のＺ軸エアーテーブル３８０に固定した鉛直支持板３８２と、鉛直支持板３８２の下部から先方に突出する左右一対の水平支持ブロック３８３，３８３と、各水平支持ブロック３８３に取り付けた一対のディスペンサユニット３８４，３８４と、上記の共有スタンド２１９に支持したディスペンサコントローラ３８５とで構成されている。一対のディスペンサユニット３８４，３８４は、上記一対の係合アーム３３１，３３１や一対の認識カメラ３５３，３５３に対し、前方から対峙するように配設されている。
【０１６６】
各ディスペンサユニット３８４は、先端に接着剤注入ノズル３８７を装着したディスペンサ３８８と、ディスペンサ３８８に接着剤を供給するカートリッジ形式のシリンジ３８９と、ディスペンサ３８８およびシリンジ３８９を保持するディスペンサホルダ３９０とを備えている。ディスペンサホルダ３９０は、水平支持ブロック３８３の先端部に角度調節自在に取り付けられており、本実施形態では、接着剤注入ノズル３８７が水平に対し４５度程度、傾くように調節されている。なお、各水平支持ブロック３８３は、鉛直支持板３８２に対し、前後および左右方向に位置調節可能に固定されている。
【０１６７】
上述したように、接着剤は、上記の２本の接着剤注入ノズル３８７，３８７を用い、ヘッド保持部材４の対となる一方の２つの接着剤注入孔７７ａ，７７ａに同時に注入（塗布）されると共に、両接着剤注入ノズル３８７，３８７のＹ軸方向への移動を経た後、対となる他方の２つの不接着剤注入孔７７ｂ，７７ｂに同時に注入（塗布）される。したがって、両接着剤注入ノズル３８７，３８７の離間寸法は、ヘッド保持部材４における対を為す接着剤注入孔７７ａ（７７ｂ），７７ａ（７７ｂ）の離間寸法に対応している。また、所定の傾き角度を有する各接着剤注入ノズル３８７は、長孔である接着剤注入孔７７に差し込まれ、その内周面に吹き付けるようにして接着剤を注入する。
【０１６８】
ところで、ヘッド補正装置２１２は、位置決め動作を完了した状態で、そのままヘッド保持部材４をキャリッジ２に押し付けるようにして、これを不動に保持している。これに対し、Ｘ軸エアーテーブル３７９およびＹ軸エアーテーブル３７７が駆動して、２本の接着剤注入ノズル３８７，３８７をヘッド保持部材４の２つの接着剤注入孔７７ａ，７７ａの直上部に移動させる。ここで、Ｚ軸エアーテーブル３８０が駆動して、２本の接着剤注入ノズル３８７，３８７を２つの接着剤注入孔７７ａ，７７ａに同時に挿入する。
【０１６９】
つぎに、シリンジ３８９により、２本の接着剤注入ノズル３８７，３８７から所定量（ディスペンサコントローラ３８５で調整）の接着剤が注入される。続いて、Ｚ軸エアーテーブル３８０により、２本の接着剤注入ノズル３８７，３８７を上昇させると共に、サブＹ軸エアーテーブル３７８を駆動して、２本の接着剤注入ノズル３８７，３８７を、他方の２つの接着剤注入孔７７ｂ，７７ｂの直上部に移動させる。この場合、ヘッド保持部材４における対となる２組の接着剤注入孔７７ａ（７７ｂ），７７ａ（７７ｂ）間の距離は、一定しているため、ここでは、Ｙ軸エアーテーブル３７７を停止させ、サブＹ軸エアーテーブル３７８のみを駆動させるようにしている。
【０１７０】
次に、再度、接着剤注入ノズル３８７，３８７を上昇させてから、仮固定装置２１３を休止させて接着剤の凝固時間を待つ。凝固時間が経過すると、ヘッド補正装置２１２がヘッド保持部材４に対する係合を解き、任意の１つの液滴吐出ヘッド３の仮固定（位置決めおよび接着）作業が完了する。そして、このヘッド補正装置２１２と仮固定装置２１３との協働による液滴吐出ヘッド３の位置決めおよび接着作業が、１２回繰り返されることにより、液滴吐出ヘッド３の仮固定が完了し、それぞれヘッド補正装置２１２と仮固定装置２１３はホーム位置に戻る。
【０１７１】
ここで、図５０を参照して、制御装置２１５について説明すると共に、この制御装置２１５に基づくヘッドユニット１の一連の組立手順について説明する。同図のブロック図に示すように、制御装置２１５における制御系は、キャリッジ２や液滴吐出ヘッド３の設計上の位置データ等を操作パネル４０１により入力する入力部４０２と、ユニット移動装置２１１等の構成装置を駆動する各種のドライバ等を有する駆動部４０３と、認識カメラ３５３により位置認識を行う検出部４０４と、組立装置Ａの各構成装置を統括制御する制御部４０５とを備えている。
【０１７２】
駆動部４０３は、ユニット移動装置２１１の各モータを駆動制御する移動用ドライバ４０７と、ヘッド補正装置２１２の各モータを駆動制御する補正用ドライバ４０８と、仮固定装置２１３におけるエアーテーブル３７３の各エアーシリンダを駆動制御するエアー用ドライバ４０９と、仮固定装置２１３におけるディスペンサユニット３８４を制御するディスペンサコントローラ３８５とを有している。
【０１７３】
制御部４０５は、ＣＰＵ４１１、ＲＯＭ４１２、ＲＡＭ４１３およびＰ−ＣＯＮ４１４を有しており、これらは互いにバス４１５を介して接続されている。ＲＯＭ４１２には、ＣＰＵ４１１で処理する制御プログラムを記憶する制御プログラムの他、各種の制御データを記憶する制御データ領域を有している。ＲＡＭ４１３は、外部から入力した位置データや、認識カメラ３５３がアライメントマスクＤから得たマスタ位置データ等を記憶する位置データ領域の他、各種レジスタ群を有し、制御処理のための作業領域として使用される。
【０１７４】
Ｐ−ＣＯＮ４１４は、ＣＰＵ４１１の機能を補うと共に、周辺回路とのインターフェース信号を取り扱うための論理回路やタイマー４１６が組み込まれている。このため、Ｐ−ＣＯＮ４１４は、操作パネル４０１と接続され入力部４０２からの各種指令などを、そのまま或いは加工してバス４１５に取り込む。また、Ｐ−ＣＯＮ４１４はＣＰＵ４１１と連動して、ＣＰＵ４１１等からバス４１５に出力されたデータや制御信号を、そのまま或いは加工して駆動部に出力する。
【０１７５】
そして、ＣＰＵ４１１は、上記の構成により、ＲＯＭ４１２内の制御プログラムにしたがって、Ｐ−ＣＯＮ４１４を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、ＲＡＭ４１３内の各種データを処理し、Ｐ−ＣＯＮ４１４を介して駆動部４０３に制御信号を出力する。これにより、ユニット移動装置２１１、ヘッド補正装置２１２、仮固定装置２１３等の組立装置Ａ全体が制御される。
【０１７６】
例えば、認識カメラ３５３から得たアライメントマスクＤのマスタ位置データ、および認識カメラ３５３から得たヘッドユニット１のユニット位置データは、ＲＡＭ４１３内に格納され、ＲＯＭ４１２内の制御プログラムに従って、マスタ位置データとユニット位置データとが比較され、その比較結果に基づいて、ユニット移動装置２１１、ヘッド補正装置２１２等が制御される。
【０１７７】
ここで、実施形態の組立装置Ａによるヘッドユニット１の組立方法について、順を追って説明する。この組立装置Ａでは、ヘッドユニット１の導入に先立って、先ずアライメントマスクＤが導入される。アライメントマスクＤがセットテーブル２３１にセットされると、ユニット移動装置２１１が駆動し、アライメントマスクＤの一方のキャリッジ基準マーク１６５を一方の認識カメラ３５３に臨ませ、一方のキャリッジ基準マーク１６５を位置認識する。次に、ユニット移動装置２１１のＸ軸テーブル２７１が駆動し、他方のキャリッジ基準マーク１６５を認識カメラ３５３に臨ませ、他方のキャリッジ基準マーク１６５を位置認識する。
【０１７８】
次に、ユニット移動装置２１１が駆動し、アライメントマスクＤの端部に位置するヘッド基準マーク１６４を一対の認識カメラ３５３，３５３に同時に臨ませ、２個所のヘッド基準マーク１６４，１６４を同時に位置認識する。これを、順に繰り返して、１２個の液滴吐出ヘッド３に対応する１２組のヘッド基準マーク１６４を位置認識する。このようにして、アライメントマスクＤの位置認識が完了したら、アライメントマスクＤをホーム位置に戻し、セットテーブル２３１にヘッドユニット１を載せかえる。
【０１７９】
ここで、ヘッドユニット１を上記と全く同様の手順で移動させ、先ずキャリッジ２の一対の基準ピン１２，１２を位置認識し、この認識結果に基づいて、ユニット移動装置２１１によりキャリッジ（ヘッドユニット１）２を位置補正する。次に、上記と同様の手順で、第１番目の液滴吐出ヘッド３のヘッド本体（ヘッド保持部材４）５０をヘッド補正装置２１２の一対の係合アーム３３１に臨ませ、ヘッド保持部材４に係合アーム３３１を係合させる。ここで、一対の認識カメラ３５３，３５３によりヘッド本体５０の位置基準となる２つの吐出ノズル５７ａ，５７ａを位置認識する。
【０１８０】
次に、ヘッド補正装置２１２を駆動し、上記の認識結果に基づきヘッド保持部材４を介して液滴吐出ヘッド３を位置決めする。そして、この位置決め状態のまま、仮固定装置２１３を駆動し、一対の接着剤注入ノズル３８７，３８７をヘッド保持部材４に臨ませて、接着剤の注入を行う。接着剤の注入は、仮固定装置２１３のサブＹ軸エアーシリンダ３７８により、接着剤注入ノズル３８７の移動を伴って２回行われる。接着剤の注入が完了したら、タイマー制御により接着剤の硬化を待って、ヘッド補正装置２１２のヘッド保持部材４への係合を解く。
【０１８１】
このようにして、第１番目の液滴吐出ヘッド３の位置決めおよび仮固定が完了し、この作業を第２番目から第１２番目の液滴吐出ヘッド３まで繰り返す。そして、最後に、ユニット移動装置２１１、ヘッド補正装置２１２および仮固定装置２１３を、それぞれホーム位置に戻し、組み立てられたヘッドユニット１をセットテーブル２３１から外す。その後、ヘッドユニット１は、液滴吐出ヘッド３の洗浄を経ると共に、これに、ハンドル１４や両アッセンブリ１５，１６等の構成部品を組み込んで、描画装置Ｂに運び込まれる。
【０１８２】
なお、本実施形態では、液滴吐出ヘッド３を、ヘッド保持部材４を介してキャリッジ２に接着し、接着部分が金属−金属の接着となるようにしているが、液滴吐出ヘッド３を直接、キャリッジ２に接着する構造にしてもよい。
【０１８３】
ところで、本発明のヘッドユニットの組立装置およびこれによって組み立てられるヘッドユニット１は、上記の描画装置Ｂのみならず、各種フラットディスプレイの製造方法や、各種の電子デバイスおよび光デバイスの製造方法等にも適用可能である。そこで、このヘッドユニット１を用いた製造方法を、液晶表示装置の製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を例に、説明する。
【０１８４】
図５１は、液晶表示装置のカラーフィルタの部分拡大図である。図５１（ａ）は平面図であり、図５１（ｂ）は図５１（ａ）のＢ−Ｂ´線断面図である。断面図各部のハッチングは一部省略している。
【０１８５】
図５１（ａ）に示されるように、カラーフィルタ５００は、マトリクス状に並んだ画素（フィルタエレメント）５１２を備え、画素と画素の境目は、仕切り５１３によって区切られている。画素５１２の１つ１つには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかのインク（フィルタ材料）が導入されている。この例では赤、緑、青の配置をいわゆるモザイク配列としたが、ストライプ配列、デルタ配列など、その他の配置でも構わない。
【０１８６】
図５１（ｂ）に示されるように、カラーフィルタ５００は、透光性の基板５１１と、遮光性の仕切り５１３とを備えている。仕切り５１３が形成されていない（除去された）部分は、上記画素５１２を構成する。この画素５１２に導入された各色のインクは着色層５２１を構成する。仕切り５１３及び着色層５２１の上面には、オーバーコート層５２２及び電極層５２３が形成されている。
【０１８７】
図５２は、本発明の実施形態によるカラーフィルタの製造方法を説明する製造工程断面図である。断面図各部のハッチングは一部省略している。
【０１８８】
膜厚０．７ｍｍ、たて３８ｃｍ、横３０ｃｍの無アルカリガラスからなる透明基板５１１の表面を、熱濃硫酸に過酸化水素水を１重量％添加した洗浄液で洗浄し、純水でリンスした後、エア乾燥を行って清浄表面を得る。この表面に、スパッタ法によりクロム膜を平均０．２μｍの膜厚で形成し、金属層５１４´を得る（図５２：Ｓ１）。
【０１８９】
この基板をホットプレート上で、８０℃で５分間乾燥させた後、金属層５１４´の表面に、スピンコートによりフォトレジスト層（図示せず）を形成する。この基板表面に、所要のマトリクスパターン形状を描画したマスクフィルムを密着させ、紫外線で露光をおこなう。次に、これを、水酸化カリウムを８重量％の割合で含むアルカリ現像液に浸漬して、未露光の部分のフォトレジストを除去し、レジスト層をパターニングする。続いて、露出した金属層を、塩酸を主成分とするエッチング液でエッチング除去する。このようにして所定のマトリクスパターンを有する遮光層（ブラックマトリクス）５１４を得ることができる（図５２：Ｓ２）。遮光層５１４の膜厚は、およそ０．２μｍである。また、遮光層５１４の幅は、およそ２２μｍである。
【０１９０】
この基板上に、さらにネガ型の透明アクリル系の感光性樹脂組成物５１５´をやはりスピンコート法で塗布する（図５２：Ｓ３）。これを１００℃で２０分間プレベークした後、所定のマトリクスパターン形状を描画したマスクフィルムを用いて紫外線露光を行なう。未露光部分の樹脂を、やはりアルカリ性の現像液で現像し、純水でリンスした後スピン乾燥する。最終乾燥としてのアフターベークを２００℃で３０分間行い、樹脂部を十分硬化させることにより、バンク層５１５が形成され、遮光層５１４及びバンク層５１５からなる仕切り５１３が形成される（図５２：Ｓ４）。このバンク層５１５の膜厚は、平均で２．７μｍである。また、バンク層５１５の幅は、およそ１４μｍである。
【０１９１】
得られた遮光層５１４およびバンク層５１５で区画された着色層形成領域（特にガラス基板５１１の露出面）のインク濡れ性を改善するため、ドライエッチング、すなわちプラズマ処理を行なう。具体的には、ヘリウムに酸素を２０％加えた混合ガスに高電圧を印加し、プラズマ雰囲気でエッチングスポットに形成し、基板を、このエッチングスポット下を通過させてエッチングする。
【０１９２】
次に、仕切り５１３で区切られて形成された画素５１２内に、上記Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各インクをインクジェット方式により導入する（図５２：Ｓ５）。液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）には、ピエゾ圧電効果を応用した精密ヘッドを使用し、微小インク滴を着色層形成領域毎に１０滴、選択的に飛ばす。駆動周波数は１４．４ｋＨｚ、すなわち、各インク滴の吐出間隔は６９．５μ秒に設定する。ヘッドとターゲットとの距離は、０．３ｍｍに設定する。ヘッドよりターゲットである着色層形成領域への飛翔速度、飛行曲がり、サテライトと称される分裂迷走滴の発生防止のためには、インクの物性はもとよりヘッドのピエゾ素子を駆動する波形（電圧を含む）が重要である。従って、あらかじめ条件設定された波形をプログラムして、インク滴を赤、緑、青の３色を同時に塗布して所定の配色パターンにインクを塗布する。
【０１９３】
インク（フィルタ材料）としては、例えばポリウレタン樹脂オリゴマーに無機顔料を分散させた後、低沸点溶剤としてシクロヘキサノンおよび酢酸ブチルを、高沸点溶剤としてブチルカルビトールアセテートを加え、さらに非イオン系界面活性剤０．０１重量％を分散剤として添加し、粘度６〜８センチポアズとしたものを用いる。
【０１９４】
次に、塗布したインクを乾燥させる。まず、自然雰囲気中で３時間放置してインク層５１６のセッティングを行った後、８０℃のホットプレート上で４０分間加熱し、最後にオーブン中で２００℃で３０分間加熱してインク層５１６の硬化処理を行って、着色層５２１が得られる（図５２：Ｓ６）。
【０１９５】
上記基板に、透明アクリル樹脂塗料をスピンコートして平滑面を有するオーバーコート層５２２を形成する。さらに、この上面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる電極層５２３を所要パターンで形成して、カラーフィルタ５００とする（図５２：Ｓ７）。
【０１９６】
図５３は、本発明の製造方法により製造される電気光学装置（フラットディスプレイ）の一例であるカラー液晶表示装置の断面図である。断面図各部のハッチングは一部省略している。
【０１９７】
このカラー液晶表示装置５５０は、カラーフィルタ５００と対向基板５６６とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物５６５を封入することにより製造される。液晶表示装置５５０の一方の基板５６６の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極５６３とがマトリクス状に形成されている。また、もう一方の基板として、画素電極５６３に対向する位置に赤、緑、青の着色層５２１が配列するようにカラーフィルタ５００が設置されている。
【０１９８】
基板５６６とカラーフィルタ５００の対向するそれぞれの面には、配向膜５６１、５６４が形成されている。これらの配向膜５６１、５６４はラビング処理されており、液晶分子を一定方向に配列させることができる。また、基板５６６およびカラーフィルタ５００の外側の面には、偏光板５６２、５６７がそれぞれ接着されている。また、バックライトとしては蛍光燈（図示せず）と散乱板の組合わせが一般的に用いられており、液晶組成物５６５をバックライト光の透過率を変化させる光シャッターとして機能させることにより表示を行う。
【０１９９】
なお、電気光学装置は、本発明では上記のカラー液晶表示装置に限定されず、例えば薄型のブラウン管、あるいは液晶シャッター等を用いた小型テレビ、ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、ＦＥＤ（Field Emission Display）パネル等の種々の電気光学手段を用いることができる。
【０２００】
次に、図５２ないし図６６を参照して、有機ＥＬ装置の有機ＥＬ（表示装置）とその製造方法を説明する。
【０２０１】
（１）第１の実施の形態
第５４図乃至第５８図は、本発明の第１の実施の形態を示す図であって、この実施の形態は、ＥＬ表示素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置に適用したものである。より具体的には、配線としての走査線、信号線及び共通給電線を利用して、光学材料としての発光材料の塗布を行う例を示している。
【０２０２】
第５４図は、本実施の形態における表示装置６００の一部を示す回路図であって、この表示装置６００は、透明の表示基板上に、複数の走査線６３１と、これら走査線６３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線６３２と、これら信号線６３２に並列に延びる複数の共通給電線６３３と、がそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線６３１及び信号線６３２の各交点毎に、画素領域素６００Ａが設けられている。
【０２０３】
信号線６３２に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ側駆動回路６０１か設けられている。
【０２０４】
また、走査線６３１に対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査側駆動回路６０２が設けられている。さらに、また、画素領域６００Ａの各々には、走査線６３１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング薄膜トランジスタ６４３と、このスイッチング薄膜トランジスタ６４３を介して信号線６３２から供給される画像信号を保持する保持容量ｃａｐと、該保持容量ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給されるカレント薄膜トランジスタ６４４と、このカレント薄膜トランジスタ６４４を介して共通給電線６３３に電気的に接続したときに共通給電線６３３から駆動電流が流れ込む画素電極６４２と、この画素電極６４２と反射電極６５２との間に挟み込まれる発光素子６４１と、が設けられている。
【０２０５】
かかる構成であれば、走査線６３１が駆動されてスイッチング薄膜トランジスタ６４３がオンとなると、その時の信号線６３２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、カレント薄膜トランジスタ６４４のオン・オフ状態が決まる。そして、カレント薄膜トランジスタ６４４のチャネルを介して、共通給電線６３３から画素電極６４２に電流が流れ、さらに発光素子６４１を通じて反射電極６５２に電流が流れるから、発光素子６４１は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【０２０６】
ここで、各画素領域６００Ａの平面構造は、反射電極や発光素子を取り除いた状態での拡大平面図である第５５図に示すように、平面形状が長方形の画素電極６４２の四辺が、信号線６３２、共通給電線６３３、走査線６３１及び図示しない他の画素電極用の走査線によって囲まれた配置となっている。
【０２０７】
第５６図〜第５８図は、画素領域６００Ａの製造過程を順次示す断面図であって、第５５図のＡ−Ａ線断面に相当する。以下、第５６図〜第５８図に従って、画素領域６００Ａの製造工程を説明する。
【０２０８】
先ず、第５７図（ａ）に示すように、透明の表示基板６２１に対して、必要に応じて、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法により厚さが約２０００〜５０００オングストロームのシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せず。）を形成する。次いで、表示基板６２１の温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜の表面にプラズマＣＶＤ法により厚さが約３００〜７００オングストロームのアモルファスのシリコン膜からなる半導体膜７００を形成する。次にアモルファスのシリコン膜からなる半導体膜７００に対して、レーザアニールまたは固相成長法などの結晶化工程を行い、半導体膜７００をポリシリコン膜に結晶化する。レーザアニール法では、例えば、エキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度はたとえば２００ｍＪ／ｃｍ²である。ラインビームについてはその短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【０２０９】
次いで、第５６図（ｂ）に示すように、半導体膜７００をパターニングして島状の半導体膜７１０とし、その表面に対して、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマＣＶＤ法により厚さが約６００〜１５００オングストロームのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜７２０を形成する。なお、半導体膜７１０は、カレント薄膜トランジスタ６４４のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においてはスイッチング薄膜トランジスタ６４３のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されている。つまり、第５６図〜第５８図に示す製造工程では二種類のトランジスタ６４３、６４４が同時に作られるのであるが、同じ手順で作られるため、以下の説明では、トランジスタに関しては、カレント薄膜トランジスタ６４４についてのみ説明し、スイッチング薄膜トランジスタ６４３については説明を省略する。
【０２１０】
次いで、第５６図（ｃ）に示すように、アルミニウム、タンタル、モリプデン、チタン、タングステンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法により形成した後、パターニングし、ゲート電極６４４Ａを形成する。
【０２１１】
この状態で、高温度のリンイオンを打ち込んで、シリコン薄膜７１０に、ゲート電極６４４Ａに対して自己整合的にソース・ドレイン領域６４４ａ、６４４ｂを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域６４４ｃとなる。
【０２１２】
次いで、第５６図（ｄ）に示すように、層間絶縁膜７３０を形成した後、コンタクトホール７３１、７３２を形成し、それらコンタクトホール７３１、７３２内に中継電極７３３、７３４を埋め込む。
【０２１３】
次いで、第５６図（ｅ）に示すように、層間絶縁膜７３０上に、信号線６３２、共通給電線６３３及び走査線（第５６図には図示せず。）を形成する。このとき、信号線６３２、共通給電線６３３及び走査線の各配線は、配線として必要な厚さに捕らわれることなく、十分に厚く形成する。具体的には、各配線を１〜２μｍ程度の厚さに形成する。ここで中継電極７３４と各配線とは、同一工程で形成されていてもよい。この時、中継電極７３３は、後述するＩＴＯ膜により形成されることになる。
【０２１４】
そして、各配線の上面をも覆うように層間絶縁膜７４０を形成し、中継電極７３３に対応する位置にコンタクトホール７４１を形成し、そのコンタクトホール７４１内にも埋め込まれるようにＩＴＯ膜を形成し、そのＩＴＯ膜をパターニングして、信号線６３２、共通給電線６３３及び走査線に囲まれた所定位置に、ソース・ドレイン領域６４４ａに電気的に接続する画素電極６４２を形成する。
【０２１５】
ここで、第５６図（ｅ）では、信号線６３２及び共通給電線６３３に狭まれた部分が、光学材料が選択的に配置される所定位置に相当するものである。そして、その所定位置とその周囲との間には、信号線６３２や共通給電線６３３によって段差６１１が形成されている。具体的には、所定位置の方がその周囲よりも低くなっている凹型の段差６１１が形成されている。
【０２１６】
次いで、第５７図（ａ）に示すように、表示基板６２１の上面を上に向けた状態で、インクジェットヘッド方式により、発光素子６４１の下層部分に当たる正孔注入層を形成するための液状（溶媒に溶かされた溶液状）の光学材料（前駆体）６１２Ａを吐出し、これを段差６１１で囲まれた領域内（所定位置）に選択的に塗布する。
【０２１７】
正孔注入層を形成するための材料としては、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビスー（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が挙げられる。
【０２１８】
このとき、液状の前駆体６１２Ａは、流動性が高いため、水平方向に広がろうとするが、塗布された位置を取り囲むように段差６１１が形成されているため、その液状の前駆体６１２Ａの１回当たりの塗布量を極端に大量にしなければ、液状の前駆体６１２Ａが段差６１１を越えて所定位置の外側に広がることは防止される。
【０２１９】
次いで、第５７図（ｂ）に示すように、加熱或いは光照射により液状の前駆体６１２Ａの溶媒を蒸発させて、画素電極６４２上に、固形の薄い正孔注入層６４１ａを形成する。ここでは、液状の前駆体６１２Ａの濃度にもよるが、薄い正孔注入層６４１ａしか形成されない。そこで、より厚い正孔注入層６４１ａを必要とする場合には、第５７図（ａ）及び（ｂ）の工程を必要回数繰り返し実行し、第５７図（ｃ）に示すように、十分な厚さの正孔注入層６４１Ａを形成する。
【０２２０】
次いで、第５８図（ａ）に示すように、表示基板６２１の上面を上に向けた状態で、インクジェットヘッド方式により、発光素子６４１の上層部分に当たる有撃半導体膜を形成するための液状（溶媒に溶かされた溶液状）の光学材料（有機蛍光材料）６１２Ｂを吐出し、これを段差６１１で囲まれた領域内（所定位置）に選択的に塗布する。
【０２２１】
有機蛍光材料としては、シアノポリフェニレンビニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアルキルフェニレン、２，３，６，７−テトラヒドロー１１−オキソー１Ｈ・５Ｈ・１１Ｈ（１）ペンゾビラノ［６，７，８−ｉｊ］−キノリジンー１０−カルボン酸、１，１−ビスー（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、２−１３・４´−ジヒドロキシフェニル）−３，５，７−トリヒドロキシー１−ベンゾピリリウムパークロレート、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム、２，３・６・７−テトラヒドロー９−メチルー１１−オキソー１Ｈ・５Ｈ・１１Ｈ（１）ベンゾピラノ［６，７，８−Iｊ］−キノリジン、アロマティックジアミン誘導体（ＴＤＰ）、オキシジアゾールダイマー（ＯＸＤ）、オキシジアゾール誘専体（ＰＢＤ）、ジスチルアリーレン誘導体（ＤＳＡ）、キノリノール系金属錯体、ベリリウムーベンゾキノリノール錯体（Ｂｅｂｑ）、トリフェニルアミン誘導体（ＭＴＤＡＴＡ）、ジスチリル誘導体、ピラゾリンダイマー、ルブレン、キナクリドン、トリアゾール誘導体、ポリフェニレン、ポリアルキルフルオレン、ポリアルキルチオフェン、アゾメチン亜鉛錯体、ポリフイリン亜鉛錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、フェナントロリンユウロピウム錯体等が挙げられる。
【０２２２】
このとき、液状の有機蛍光材料６１２Ｂは、流動性が高いため、やはり水平方向に広がろうとするが、塗布された位置を取り囲むように段差６１１が形成されているため、その液状の有機蛍光材料６１２Ｂの１回当たりの塗布量を極端に大量にしなければ、液状の有機蛍光材料６１２Ｂが段差６１１を越えて所定位置の外側に広がることは防止される。
【０２２３】
次いで、第５８図（ｂ）に示すように、加熱或いは光照射により液状の有機蛍光材料６１２Ｂの溶媒を蒸発させて、正孔注入層６４１Ａ上に、固形の薄い有機半導体膜６４１ｂを形成する。ここでは、液状の有機蛍光材料６１２Ｂの濃度にもよるが、薄い有機半導体膜６４１ｂしか形成されない。そこで、より厚い有機半導体膜６４１ｂを必要とする場合には、第５８図（a）及び（ｂ）の工程を必要回数繰り返し実行し、第５８図（ｃ）に示すように、十分な厚さの有機半導体膜６４１Ｂを形成する。正孔注入層６４１Ａ及び有機半導体膜６４１Ｂによって、発光素子６４１が構成される。最後に、第５８図（ｄ）に示すように、表示基板６２１の表面全体に若しくはストライプ状に反射電極６５２を形成する。
【０２２４】
このように、本実施の形態にあっては、発光素子６４１が配置される処置位置を四方から取り囲むように信号線６３２、共通配線６３３等の配線を形成するとともに、それら配線を通常よりも厚く形成して段差６１１を形成し、そして、液状の前駆体６１２Ａや液状の有機蛍光材料６１２Ｂを選択的に塗布するようにしているため、発光素子６４１のパターニング精度が高いという利点がある。
【０２２５】
そして、段差６１１を形成すると、反射電極６５２は比較的凹凸の大きな面に形成されることになるが、その反射電極６５２の厚さをある程度厚くしておけば、断線等の不具合が発生する可能性は極めて小さくなる。
【０２２６】
しかも、信号線６３２や共通配線６３３等の配線を利用して段差６１１を形成するため、特に新たな工程が増加する訳ではないから、製造工程の大幅な複雑化等を招くこともない。
【０２２７】
なお、発光素子６４１の上層部を形成する光学材料は、有機蛍光材料６１２Ｂに限定されるものではなく、無機の蛍光材料であってもよい。
【０２２８】
また、スイッチング素子としての各トランジスタ６４３、６４４は、６００℃以下の低温プロセスで形成された多結晶シリコンにより形成することが望ましく、これにより、ガラス基板の使用による低コスト化と、高移動度による高性能化が両立できる。なお、スイッチング素子は、非晶質シリセンまたは６００℃以上の高温プロセスで形成された多結晶シリコンにより形成されてもよい。
【０２２９】
そして、スイッチング薄膜トランジスタ６４３およびカレント薄膜トランジスタ６４４の他にトランジスタを設ける形式であってもよいし、或いは、一つのトランジスタで駆動する形式であってもよい。
【０２３０】
また、段差６１１は、パッシブマトリクス型表示素子の第１のバス配線、アクティブマトリク大型表示素子の走査線６３１および、遮光層によって形成してもよい。
【０２３１】
なお、発光素子６４１としては、発光効率（正孔注入率）がやや低下するものの、正孔注入層６４１Ａを省略してもよい。また、正孔注入層６４１Ａに代えて電子注入層を有機半導体膜６４１Ｂと反射電極６５２との間に形成してもよいし、或いは、正孔注入層及び電子注入層の双方を形成してもよい。
【０２３２】
また、上記実施の形態では、特にカラー表示を念頭において、各発光素子６４１全体を選択的に配置した場合について説明したが、例えば単色表示の表示装置６００の場合には、第５９図に示すように、有機半導体膜６４１Ｂは、表示基板６２１全面に一様に形成してもよい。ただし、この場合でも、クロストークを防止するために正孔注入層６４１Ａは各所定位置毎に選択的に配置しなければならないため、段差６１１を利用した塗布が極めて有効である。
【０２３３】
（２）第２の実施の形態
第６０図は本発明の第２の実施の形態を示す図であって、この実施の形態は、ＥＬ表示素子を用いたパッシブマトリクス型の表示装置に適用したものである。
【０２３４】
なお、第６０図（ａ）は、複数の第１のバス配線７５０と、これに直交する方向に配設された複数の第２のバス配線７６０と、の配置関係を示す平面図であり、第６０図（ｂ）は、同（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【０２３５】
なお、上記第１の実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。また、細かな製造工程等も上記第１の実施の形態と同様であるため、その図示及び説明は省略する。
【０２３６】
即ち、本実施の形態にあっては、発光素子６４１が配置される所定位置を取り囲むように、例えばＳｉＯ₂等の絶縁膜７７０が配設されていて、これにより、所定位置とその周囲との間に、段差６１１が形成されている。
【０２３７】
このような構成であっても、上記第１の実施の形態と同様に、液状の前駆体６１２Ａや液状の有機蛍光材料６１２Ｂを選択的に塗布する際に、それらが周囲に流れ出ることが防止でき、高精度のパターニングが行える等の利点がある。
【０２３８】
（３）第３の実施の形態
第６１図は本発明の第３の実施の形態を示す図であって、この実施の形態も、上記第１の実施の形態と同様に、ＥＬ表示素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置に適用したものである。より具体的には、画素電極６４２を利用して段差６１１を形成することにより、高精度のパターニングが行えるようにしたものである。
【０２３９】
なお、上記実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付しておく。また、第６１図は製造工程の途中を示す断面図であり、その前後は上記第１の実施の形態と略同様であるためその図示及び説明は省略する。
【０２４０】
即ち、本実施の形態では、画素電極６４２を通常よりも厚く形成し、これにより、その周囲と間に段差６１１を形成している。つまり、本実施の形態では、後に光学材料が塗布される画素電極６４２の方がその周囲よりも高くなっている凸型の段差が形成されている。
【０２４１】
そして、上記第１の実施の形態と同様に、インクジェットヘッド方式により、発光素子６４１の下層部分に当たる正孔注入層を形成するための液状（溶媒に溶かされた溶液状）の光学材料（前駆体）６１２Ａを吐出し、画素電極６４２上面に塗布する。
【０２４２】
ただし、上記第１の実施の形態の場合とは異なり、表示基板６２１を上下逆にした状態、つまり液状の前駆体６１２Ａが塗布される画素電極６４２上面を下方に向けた状態で、液状の前駆体６１２Ａの塗布を行う。
【０２４３】
すると、液状の前駆体６１２Ａは、重力と表面張力とによって、画素電極６４２上面に溜まり、その周囲には広がらない。よって、加熱や光照射等を行って固形化すれば、第５７図（ｂ）と同様の薄い正孔注入層を形成でき、これを繰り返せば正孔注入層が形成される。同様の手法で、有機半導体膜も形成される。
【０２４４】
このように、本実施の形態では、凸型の段差６１１を利用して液状の光学材料を塗布して発光素子のパターニング精度を向上することができる。
【０２４５】
なお、遠心力等の慣性力を利用して、画素電極６４２上面に溜まる液状の光学材料の量を調整するようにしてもよい。
【０２４６】
（４）第４の実施の形態
第６２図は本発明の第４の実施の形態を示す図であって、この実施の形態も、上記第１の実施の形態と同様に、ＥＬ表示素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置に適用したものである。なお、上記実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付しておく。また、第６２図は製造工程の途中を示す断面図であり、その前後は上記第１の実施の形態と略同様であるためその図示及び説明は省略する。
【０２４７】
即ち、本実施の形態では、先ず、表示基板６２１上に、反射電極６５２を形成し、次いで、反射電極６５２上に、後に発光素子６４１が配置される所定位置を取り囲むように絶縁膜７７０を形成し、これにより所定位置の方がその周囲よりも低くなっている凹型の段差６１１を形成する。
【０２４８】
そして、上記第１の実施の形態と同様に、段差６１１で囲まれた領域内に、インクジェット方式により液状の光学材料を選択的に塗布することにより、発光素子６４１を形成する。
【０２４９】
一方、剥離用基板６２２上に、剥離層６５１を介して、走査線６３１、信号線６３２、画素電極６４２、スイッチング薄膜トランジスタ６４３カレント薄膜トランジスタ６４４および絶縁膜７４０を形成する。
【０２５０】
最後に、表示基板６２１上に、剥離用基板６２２上の剥離層６２２から剥離された構造を転写する。
【０２５１】
このように、本実施の形態であっても、段差６１１を利用して液状の光学材料を塗布するようにしたから、高精度のパターニングが行える。さらに、本実施の形態では、発光素子６４１等の下地材料への、その後の工程によるダメージ、あるいは、走査線６３１、信号線６３２、画素電極６４２、スイッチング薄膜トランジスタ６４３．カレント薄膜トランジスタ６４４または絶縁膜７４０への、光学材料の塗布等によるダメージを、軽減することが可能となる。
【０２５２】
本実施の形態では、アクティブマトリクス型表示素子として説明したが、パッシブマトリクス型表示素子であってもよい。
【０２５３】
（５）第５の実施の形態
第６３図は本発明の第６の実施の形態を示す図であって、この実施の形態も、上記第１の実施の形態と同様に、ＥＬ表示素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置に適用したものである。なお、上記実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付しておく。また、第６３図は製造工程の途中を示す断面図であり、その前後は上記第１の実施の形態と略同様であるためその図示及び説明は省略する。
【０２５４】
即ち、本実施の形態では、層間絶縁膜７４０を利用して凹型の段差６１１を形成していて、これにより、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を得るようにしている。
【０２５５】
また、層間絶縁膜７４０を利用して段差６１１を形成するため、特に新たな工程が増加する訳ではないから、製造工程の大幅な複雑化等を招くこともない。
【０２５６】
（６）第６の実施の形態
第６４図は本発明の第６の実施の形態を示す図であって、この実施の形態も、上記第１の実施の形態と同様に、ＥＬ表示素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置に適用したものである。なお、上記実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付しておく。また、第６４図は製造工程の途中を示す断面図であり、その前後は上記第１の実施の形態と略同様であるためその図示及び説明は省略する。
【０２５７】
即ち、本実施の形態では、段差を利用してパターニング精度を向上させるのではなく「液状の光学材料が塗布される所定位置の親水性を、その周囲の親水性よりも相対的に強くすることにより、塗布された液状の光学材料が周囲に広がらないようにしたものである。
【０２５８】
具体的には、第６４図に示すように、層間絶縁膜７４０を形成した後に、その上面に非晶質シリコン層６５３を形成している。非晶質シリコン層６５３は、画素電極６４２を形成するＩＴＯよりも相対的に撥水性が強いので、ここに、画素電極６４２表面の親水性がその周囲の親水性よりも相対的に強い掩撥水性・親水性の分布が形成される。
【０２５９】
そして、上記第１の実施の形態と同様に、画素電極６４２の上面に向けて、インクジェット方式により液状の光学材料を選択的に塗布することにより、発光素子６４１を形成し、最後に反射電極を形成する。
【０２６０】
このように、本実施の形態であっても、所望の撥水性・親液性の分布を形成してから液状の光学材料を塗布するようにしているから、パターニングの精度を向上させることができる。
【０２６１】
なお、本実施の形態の場合も、パッシブマトリクス型表示素子に適用できることは勿論である。
【０２６２】
また、剥離用基板６２１上に剥離層６５１を介して形成された構造を、表示基板６２１に転写する工程を含んでいてもよい。
【０２６３】
さらに、本実施の形態では、所望の撥水性・親水性の分布を、非晶質シリコン層６５３によって形成しているが、撥水性・親水性の分布は、金属や、陽極酸化膜、ポリイミドまたは酸化シリコン等の絶縁膜や、他の材料により形成されていてもよい。なお、パッシブマトリクス型表示素子であれば第１のバス配線、アクティブマトリクス型表示素子であれば走査線６３１、信号線６３２、画素電極６４２、絶縁膜７４０或いは遮光層によって形成してもよい。
【０２６４】
また、本実施の形態では、液状の光学材料が水溶液であることを前提に説明したが、他の液体の溶液を用いた液状の光学材料であってもよく、その場合は、その溶液に対して撥液性・親液性が得られるようにすればよい。
【０２６５】
（７）第７の実施の形態
本発明の第７の実施の形態は、断面積造は上記第５の実施の形態で使用した第６３図と同様であるため、これを用いて説明する。
【０２６６】
即ち、本実施の形態では、層間絶縁膜７４０をＳｉＯ₂で形成するとともに、その表面に紫外線を照射し、その後に、画素電極６４２表面を露出させ、そして液状の光学材料を選択的に塗布するようになっている。
【０２６７】
このような製造工程であれば、段差６１１が形成されるだけでなく、層間絶縁膜７４０表面に沿って撥液性の強い分布が形成されるため、塗布された液状の光学材料は、段差６１１と層間絶縁膜７４０の撥液性との両方の作用によって所定位置に溜まり易くなっている。つまり、上記第５の実施の形態と、上記第６の実施の形態との両方の作用が発揮されるから、さらに発光素子６４１のパターニング精度を向上させることができる。
【０２６８】
なお、紫外線を照射するタイミングは、画素電極６４２の表面を露出させる前後いずれでもよく、層間絶縁膜７４０を形成する材料や、画素電極６４２を形成する材料等に応じて適宜選定すればよい。ちなみに、画素電極６４２の表面を露出させる帝に紫外線を照射する場合には、段差６１１の内壁面は撥液性が強くならないから、段差６１１で囲まれた領域に液状の光学材料を溜めることにとって有利である。これとは逆に、画素電極６４２の表面を露出させた後に紫外線を照射する場合には、段差６１１の内壁面の撥液性が強くならないように垂直に紫外線を照射する必要があるが、画素電極６４２の表面を露出する際のエッチング工程の後で紫外線を照射するため、そのエッチング工程によって撥液性が弱まるような懸念がないという利点がある。
【０２６９】
また、層間絶縁膜７４０を形成する材料としては、例えばフォトレジストを用いることもできるし、或いはポリイミドを用いてもよく、これらであればスピンコートにより膜を形成できるという利点がある。
【０２７０】
そして、層間絶縁膜７４０を形成する材料によっては、紫外線を照射するのではなく、例えばＯ₂、ＣＦ₃、Ａｒ等のプラズマを照射することにより撥液性が強くなるようにしてもよい。
【０２７１】
（８）第８の実施の形態
第６５図は本発明の第８の実施の形態を示す図であって、この実施の形態は、上記第１の実施の形態と同様に、ＥＬ表示素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置に適用したものである。なお、上記実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付しておく。また、第６５図は製造工程の途中を示す断面図であり、その前後は上記第１の実施の形態と略同様であるためその図示及び説明は省略する。
【０２７２】
即ち、本実施の形態では、段差や撥液性・親液性の分布等を利用してパターニング精度を向上させるのではなく、電位による引力や斥力を利用してパターニング精度の向上を図っている。
【０２７３】
つまり、第６５図に示すように、信号線６３２や共通給電線６３３を駆動するとともに、図示しないトランジスタを適宜オン・オフすることにより、画素電極６４２がマイナス電位となり、層間絶縁膜７４０がプラス電位となる電位分布を形成する。そして、インクジェット方式により、プラスに帯電した液状の光学材料６１２を所定位置に選択的に塗布する。
【０２７４】
このように、本実施の形態であれば、表示基板６２１上に所望の電位分布を形成し、その電位分布と、プラスに帯電した液状の光学材料６１２との間の引力及び斥力を利用して、液状の光学材料を選択的に塗布しているから、パターニングの精度を向上させることができる。
【０２７５】
特に、本実施の形態では、液状の光学材料６１２を帯電させているので、自発分極だけでなく帯電電荷も利用することにより、パターニングの精度を向上する効果が、さらに高まる。
【０２７６】
本実施の形態では、アクティブマトリクス型表示素子に適用した場合を示しているが、パッシブマトリクス型表示素子であっても適用可能である。
【０２７７】
なお、剥離用基板６２１上に剥離層６５１を介して形成された構造を、表示基板６２１に転写する工程を含んでいてもよい。
【０２７８】
また、本実施の形態では、所望の電位分布は、走査線６３１に順次電位を印加し、同時に信号線６３２および共通線６３３に電位を印加し、画素電極６４２にスイッチング薄膜トランジスタ６４３およびカレント薄膜トランジスタ６４４を介して電位を印加することにより形成される。電位分布を走査線６３１、信号線６３２、共通線６３３および画素電極６４２で形成することにより、工程の増加が抑制できる。なお、パッシブマトリクス型表示素子であれば、電位分布は、第１のバス配線および遮光層によって形成することができる。
【０２７９】
さらに、本実施の形態では、画素電極６４２と、その周囲の層間絶縁膜７４０との両方に電位を与えているが、これに限定されるものではなく、例えば第６６図に示すように、画素電極６４２には電位を与えず、層間絶縁膜７４０にのみプラス電位を与え、そして、液状の光学材料６１２をプラスに帯電させてから塗布するようにしてもよい。このようにすれば、塗布された後にも、液状の光学材料６１２は確実にプラスに帯電した状態を維持できるから、周囲の層間絶縁膜７４０との間の斥力によって、液状の光学材料６１２が周囲に流れ出ることをより確実に防止することができるようになる。
【０２８０】
同様に、本実施形態のヘッドユニットは、電子放出装置の製造方法、ＰＤＰ装置の製造方法および電気泳動表示装置の製造方法等に、適用することができる。
【０２８１】
電子放出装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッドにＲ、Ｇ、Ｂ各色の各色の蛍光材料を導入し、ヘッドユニットを介して複数の液滴吐出ヘッドを主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、電極上に多数の蛍光体を形成する。なお、電子放出装置は、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）を含む上位の概念である。
【０２８２】
ＰＤＰ装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッドにＲ、Ｇ、Ｂ各色の各色の蛍光材料を導入し、ヘッドユニットを介して複数の液滴吐出ヘッドを主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、背面基板上の多数の凹部にそれそれ蛍光体を形成する。
【０２８３】
電気泳動表示装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッドに各色の泳動体材料を導入し、ヘッドユニットを介して複数の液滴吐出ヘッドを主走査および副走査し、インク材料を選択的に吐出して、電極上の多数の凹部にそれぞれ泳動体を形成する。なお、帯電粒子と染料とから成る泳動体は、マイクロカプセルに封入されていることが、好ましい。
【０２８４】
一方、本実施形態のヘッドユニットは、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法等にも、適用可能である。
【０２８５】
スペーサ形成方法は、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成すべく多数の粒子状のスペーサを形成するものであり、複数の液滴吐出ヘッドにスペーサを構成する粒子材料を導入し、ヘッドユニットを介して複数の液滴吐出ヘッドを主走査および副走査し、粒子材料を選択的に吐出して少なくとも一方の基板上にスペーサを形成する。例えば、上記の液晶表示装置や電気泳動表示装置における２枚の基板間のセルギャップを構成する場合に有用であり、その他この種の微小なギャップを必要とする半導体製造技術に適用できることはいうまでもない。
【０２８６】
金属配線形成方法では、複数の液滴吐出ヘッドに液状金属材料を導入し、ヘッドユニットを介して複数の液滴吐出ヘッドを主走査および副走査し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板上に金属配線を形成する。例えば、上記の液晶表示装置におけるドライバと各電極とを接続する金属配線や、上記の有機ＥＬ装置におけるＴＦＴ等と各電極とを接続する金属配線に適用することができる。また、この種のフラットディスプレイの他、一般的な半導体製造技術に適用できることはいうまでもない。
【０２８７】
レンズ形成方法では、複数の液滴吐出ヘッドにレンズ材料を導入し、ヘッドユニットを介して複数の液滴吐出ヘッドを主走査および副走査し、レンズ材料を選択的に吐出して、透明基板上に多数のマイクロレンズを形成する。例えば、上記のＦＥＤ装置におけるビーム収束用のデバイスとして適用可能である。また、各種の光デバイスに適用可能であることはいうまでもない。
【０２８８】
レジスト形成方法では、複数の液滴吐出ヘッドにレジスト材料を導入し、ヘッドユニットを介して複数の液滴吐出ヘッドを主走査および副走査し、レジスト材料を選択的に吐出して、基板上に任意形状のフォトレジストを形成する。例えば、上記の各種表示装置おけるバンクの形成は元より、半導体製造技術の主体を為すフォトリソグラフィー法において、フォトレジストの塗布に広く適用可能である。
【０２８９】
光拡散体形成方法では、ヘッドユニットの組立装置により組み立てられたヘッドユニットを用い、基板上に多数の光拡散体を形成する光拡散体形成方法であって、複数の液滴吐出ヘッドに光拡散材料を導入し、ヘッドユニットを介して複数の液滴吐出ヘッドを主走査および副走査し、光拡散材料を選択的に吐出して多数の光拡散体を形成する。この場合も、各種の光デバイスに適用可能であることはいうまでもない。
【０２９０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液滴吐出ヘッドの組付方法および液滴吐出ヘッドの組付治具によれば、所定の位置決め精度を充足した状態で、液滴吐出ヘッドをヘッド保持部材に簡単且つ迅速に固定することができる。また、液滴吐出ヘッドの固定作業において、液滴吐出ヘッドが位置ずれするのを防止することができる。したがって、液滴吐出ヘッドのヘッド保持部材への組付け作業における作業性を向上させることができる
【０２９１】
また、本発明のヘッドユニットおよびヘッドユニットの組立方法によれば、ヘッド保持部材を介して液滴吐出ヘッドをキャリッジに組み付けるようにしているため、液滴吐出ヘッドを直接キャリッジに組み込む場合に比して、液滴吐出ヘッドの位置決めや固定（接着）を簡単且つ精度良く行うことができ、且つ液滴吐出ヘッドを複雑な構造とする必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るヘッドユニットの平面図である。
【図２】実施形態に係るヘッドユニットの正面図である。
【図３】実施形態に係るヘッドユニットの側面図である。
【図４】実施形態の基準ピンの構造図である。
【図５】実施形態の液滴吐出ヘッド廻りの断面図である。
【図６】実施形態の液滴吐出ヘッドを模式的に表した斜視図である。
【図７】実施形態の液滴吐出ヘッドの拡大断面図である。
【図８】実施形態のヘッド保持部材の構造図である。
【図９】実施形態の組付治具を用いたヘッドユニットの組付方法を示す拡大斜視図である。
【図１０】実施形態の組付治具の構造図である。
【図１１】実施形態の組付治具を用いたヘッドユニットの組付方法を示す平面図である。
【図１２】実施形態の組付治具を用いたヘッドユニットの組付方法を示す正面図である。
【図１３】実施形態の描画装置の模式図である。
【図１４】実施形態の描画装置におけるメインキャリッジの斜視図である。
【図１５】実施形態の描画装置におけるメインキャリッジの平面図である。
【図１６】ヘッドユニットのセット方法を示す説明図である。
【図１７】実施形態の描画装置におけるワイピング装置の模式図である。
【図１８】実施形態のアライメントマスクにおけるマスタプレートの構造図である。
【図１９】実施形態のアライメントマスクの平面図である。
【図２０】実施形態のアライメントマスクの正面図である。
【図２１】実施形態の組立装置の正面側から見た全体斜視図である。
【図２２】実施形態の組立装置の背面側から見た全体斜視図である。
【図２３】実施形態の組立装置の全体平面図である。
【図２４】実施形態の組立装置の全体正面図である。
【図２５】実施形態の組立装置の左側から見た全体側面図である。
【図２６】実施形態のユニット移動装置におけるＸ・Ｙテーブル廻りの斜視図である。
【図２７】実施形態のユニット移動装置におけるセットテーブルの構造図である。
【図２８】実施形態のユニット移動装置におけるθテーブルの平面図である。
【図２９】実施形態のユニット移動装置におけるθテーブルの裁断側面図である。
【図３０】実施形態のユニット移動装置におけるθテーブルの正面図である。
【図３１】実施形態のユニット移動装置におけるＸ・Ｙテーブル廻りの平面図である。
【図３２】実施形態のユニット移動装置におけるＸ・Ｙテーブル廻りの正面図である。
【図３３】実施形態のヘッド補正装置における補正用Ｘ・Ｙテーブル廻りの斜視図である。
【図３４】実施形態のヘッド補正装置における補正用Ｘ・Ｙテーブル廻りの平面図である。
【図３５】実施形態のヘッド補正装置における補正用Ｘ・Ｙテーブル廻りの正面図である。
【図３６】実施形態のヘッド補正装置における補正用Ｘ・Ｙテーブル廻りの側面図である。
【図３７】実施形態のヘッド補正装置におけるアームユニットの斜視図である。
【図３８】実施形態のヘッド補正装置におけるアームユニットの正面図である。
【図３９】実施形態のヘッド補正装置におけるアームユニットの側面図である。
【図４０】アームユニットの係合アームの断面図である。
【図４１】実施形態の認識装置の斜視図である。
【図４２】実施形態の認識装置の平面図である。
【図４３】実施形態の認識装置の正面図である。
【図４４】実施形態の認識装置の側面図である。
【図４５】実施形態の仮固定装置の全体斜視図である。
【図４６】実施形態の仮固定装置の平面図である。
【図４７】実施形態の仮固定装置の正面図である。
【図４８】実施形態の仮固定装置の側面図である。
【図４９】接着剤塗布装置の斜視図である。
【図５０】実施形態に係る制御装置のブロック図である。
【図５１】実施形態のカラーフィルタの製造方法により製造されるカラーフィルタの部分拡大図である。
【図５２】実施形態のカラーフィルタの製造方法を模式的に示す製造工程断面図である。
【図５３】実施形態のカラーフィルタの製造方法により製造される液晶表示装置の断面図である。
【図５４】実施形態の有機ＥＬの製造方法により製造される表示装置の回路図である。
【図５５】表示装置の画素領域の平面構造を示す拡大平面図である。
【図５６】第１実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に示す製造工程（１）の断面図である。
【図５７】第１実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に示す製造工程（２）の断面図である。
【図５８】第１実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に示す製造工程（３）の断面図である。
【図５９】第１実施形態の変形例に係る有機ＥＬの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図６０】第２実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に示す平面図および断面図である。
【図６１】第３実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図６２】第４実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図６３】第５実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図６４】第６実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図６５】第８実施形態の有機ＥＬの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図６６】第８実施形態の変形例に係る有機ＥＬの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図６７】実施形態の描画装置におけるキャリッジの認識動作を示す模式図である。
【符号の説明】
Ａ組立装置Ｂ描画装置
Ｃ組付治具Ｄアライメントマスク
１ヘッドユニット２キャリッジ
３液滴吐出ヘッド４ヘッド保持部材
１１本体プレート１２基準ピン
１３支持部材１４ハンドル
１５配管接続アッセンブリ１６配線接続アッセンブリ
１７配管接続部材２５ピン本体
２６基準マーク（小孔）２９ａ先端面
３２ハンドル本体３４太径部
４５液体導入部４８ポンプ部
４８ａ吐出側端面４９ノズル形成プレート
５０ヘッド本体５２ノズル形成面
５３ノズル列５７吐出ノズル
５７ａ吐出ノズル（最外端）６１段部
６２樹脂６５ノズル基準マーク
７６係合孔７７接着剤注入孔
７８接着部位８１治具本体
８２装着ピン８４縦辺部
８５横辺部８６位置決め部
１０１ヘッド移動部１０５ユニット導入部
１０６仮置き台１０６ａ仮置きアングル
１０８ワイピング装置１１３Ｙテーブル
１１６Ｘテーブル１２１ベースプレート
１２３ストッパプレート１２４方形開口
１３１ワイピングシート１３２ワイピングユニット
１３３移動機構１３７ワイピングローラ
１３９洗浄液供給ヘッド１６１マスタプレート
１６１ａマーク形成面１６２プレートホルダ
１６４ヘッド基準マーク１６５キャリッジ基準マーク
１７１支持ピン２１１ユニット移動装置
２１２ヘッド補正装置２１３仮固定装置
２１４認識装置２１５制御装置
２３１セットテーブル２３２ θテーブル
２３３Ｘ・Ｙテーブル２７１Ｘ軸テーブル
２７２Ｙ軸テーブル３０２補正用Ｘ・Ｙテーブル
３０３補正用θテーブル３０４アームユニット
３３１係合アーム３３３アーム昇降装置
３４３係合ピン３４４ピンホルダ
３４５コイルばね３４７テーパー部
３５２カメラ位置調節ユニット３５３認識カメラ
３５９マイクロステージ３７３エアーテーブル
３７４接着剤塗布装置３７７Ｙエアーテーブル
３７８サブＹエアーテーブル３８０Ｚ軸エアーテーブル
３８４ディスペンサユニット３８７接着剤注入ノズル
４０２入力部４０３駆動部
４０４検出部４０５制御部
４１１ＣＰＵ４１２ＲＯＭ
４１３ＲＡＭ４１４Ｐ−ＣＯＮ
４１６タイマー５００カラーフィルタ
５１１基板５１２画素（フィルタエレメント）
５１３仕切り５１４遮光層
５１５バンク層５１６インク層
５２１着色層５２２オーバーコート層
５２３電極層６１１表示装置（有機ＥＬ）
６２１表示基板６４１発光素子（正孔注入層）
６４２画素電極６５２反射電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for assembling a droplet discharge head typified by an inkjet head, a head unit, a method for assembling a head unit, and an assembly jig for a droplet discharge head.
[0002]
[Prior art]
In a conventional printer or the like, when a plurality (large number) of droplet ejection heads are required, each droplet ejection head is individually held by a head holding member, and further mounted on a single carriage, The droplet discharge head is handled as a head unit together with a head holding member and a carriage.
When the head holding member is incorporated into the carriage, for example, the positioning is performed manually using a microscope or the like, and screwing and fixing are performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, this type of droplet discharge head can accurately and selectively discharge minute droplets from the nozzle row, and can be applied to the manufacture of color filters such as liquid crystal display devices and organic EL display devices. In addition, it is expected to be applied to manufacturing apparatuses for various electronic devices and optical devices.
In consideration of such applied technologies, the performance of the droplet discharge head itself is added, and high positional accuracy of the nozzles (nozzle rows) in the plane is required. Further, depending on the liquid to be ejected, the durability of the droplet ejection head becomes a problem, and frequent replacement needs to be considered.
In these respects, the conventional droplet discharge head has a problem that it takes time to position and fix the head to the head holding member.
[0004]
The present invention provides a droplet discharge head assembly method, a head unit, a head unit assembly method, and a droplet discharge head assembly jig capable of easily and accurately assembling the droplet discharge head to the head holding member. The task is to do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A method for assembling a droplet discharge head according to the present invention is a method for assembling a droplet discharge head in which a droplet discharge head is assembled to a head holding member across a carriage on which the droplet discharge head is mounted. Using an assembly jig to position the discharge head on the head holding member, mounting the assembly jig on the head holding member, incorporating the droplet ejection head into the head holding member, and assembling the incorporated droplet ejection head The droplet discharge head is fixed to the head holding member in this state.
[0006]
According to this configuration, the assembly jig is mounted on the head holding member and the droplet discharge head is incorporated in the head holding member, and the droplet discharge head is pressed against the assembly jig, and in this state the droplet discharge Since the head is fixed to the head holding member, the droplet discharge head can be easily and quickly fixed to the head holding member in a state where predetermined positioning accuracy is satisfied. In addition, since the droplet discharge head is fixed in a state where it is pressed against the assembly jig, it is possible to prevent the droplet discharge head from being displaced even if, for example, screw fixing is performed.
Further, the assembly of the droplet discharge head to the head holding member and the temporary mounting of the droplet discharge head to the carriage can be performed at the same time, and the efficiency of the assembly operation can be improved.
In addition, as a droplet discharge head, a voltage is applied to a piezoelectric element and a deformation is used to discharge a droplet, or a droplet is heated instantaneously by a heater and its evaporation (volume expansion) is used to generate a liquid. There are methods for discharging droplets, but any method may be used.
[0009]
In this case, it is preferable that the droplet discharge head is fixed to the head holding member with a plurality of screws.
[0010]
According to this configuration, the droplet discharge head can be reliably and easily fixed to the head holding member. It is preferable that the screw is engaged from the head holding member side.
[0011]
The head unit of the present invention is a state in which a plurality of droplet discharge heads with a head holding member assembled by using the method of assembling the droplet discharge head of the present invention described above and a plurality of droplet discharge heads are positioned. And a single carriage assembled in (1).
[0012]
According to this configuration, it is possible to provide a plurality of droplet discharge heads incorporated in the carriage in a positioning state, and efficiently attach and detach the plurality of droplet discharge heads to / from the apparatus. be able to.
[0013]
The method of assembling the head unit of the present invention is such that a plurality of droplet ejection heads with head holding members assembled using the above-described method of assembling the droplet ejection head of the present invention are positioned in a single carriage. The method of assembling the head unit is characterized in that a droplet discharge head with each head holding member is positioned with respect to the carriage, and the head holding member is bonded to the carriage in this state.
[0014]
According to this configuration, the droplet discharge heads with the respective head holding members are positioned with respect to the carriage, and in this state, the plurality of droplet discharge heads are attached via the head holding member in order to bond the head holding member to the carriage. It can be fixed to the carriage accurately and easily. Further, since the droplet discharge head is bonded via the head holding member, the droplet discharge head does not need to have a special structure in consideration of bonding. Further, since the head holding member (droplet discharge head) is fixed by bonding, the position of the droplet discharge head does not shift during the fixing operation as in the case of screw fixing. In addition, it is preferable that this fixation is temporarily fixed and mechanically fixed again.
[0015]
In this case, the head holding member is formed with a pair of engagement holes for mounting the assembling jig, and the positioning of the droplet discharge head with each head holding member relative to the carriage is a pair of engagement holes. It is preferable to be carried out through a hole.
[0016]
According to this configuration, the pair of engagement holes for mounting the assembly jig can be used effectively, and it is not necessary to form an engagement hole or the like dedicated for position correction in the head holding member.
[0017]
In these cases, the head holding member is bonded to the carriage by injecting an adhesive into the adhesive injection hole formed in the contact portion of the head holding member with the carriage. The part is preferably chamfered.
[0018]
According to this configuration, it is possible to appropriately spread the adhesive injected from the adhesive injection hole from the chamfered portion using the capillary phenomenon, and the adhesive can be quickly and between the head holding member and the carriage. It can be applied efficiently. As the adhesive, it is preferable to use a so-called instantaneous adhesive.
[0019]
An assembly jig for a droplet discharge head according to the present invention includes a head body of a droplet discharge head including a nozzle formation surface from a mounting opening formed in the head holding member prior to fixing the droplet discharge head to the head holding member. Is a jig for assembling a droplet discharge head for positioning the droplet discharge head on the head holding member in this state, and has a positioning portion that contacts two adjacent sides of the head body in a positioned state A jig main body and a pair of mounting portions extending from the jig main body and detachably locking the jig main body in a positioning state with respect to the head holding member, and each mounting portion is a member formed on the head holding member. A pair of mounting pins is arranged with the head body sandwiched in the long side direction, and a line connecting the centers of both mounting pins is positioned on the head body in which the head body is positioned. Match the centerline The features.
[0020]
According to this configuration, the droplet discharge head is temporarily mounted on the head holding member, the jig body is mounted on the head holding member via the pair of mounting portions, and the head of the droplet discharge head is mounted on the positioning portion. The two sides of the main body are brought into contact with each other to position the droplet discharge head on the head holding member. As described above, by using the assembling jig, the droplet discharge head can be easily and quickly positioned on the head holding member and fixed with a certain positioning accuracy.
In addition, while maintaining a predetermined positioning accuracy and ease of attachment / detachment, it is possible to easily form the mounting portion of the assembling jig and also to easily form a portion on the head holding member side that receives this.
Furthermore, the right-and-left difference of the jig main body can be eliminated, and mounting errors can be avoided.
[0025]
Another jig for assembling the droplet discharge head according to the present invention includes a droplet discharge head including a nozzle formation surface from a mounting opening formed in the head holding member prior to fixing the droplet discharge head to the head holding member. An assembly jig for a droplet discharge head for projecting the head main body and positioning the droplet discharge head on the head holding member in this state, wherein the adjacent two sides of the head main body contact in a positioned state A jig main body, and a pair of mounting portions extending from the jig main body and detachably locking the jig main body in a positioning state with respect to the head holding member. The jig main body includes a pair of lateral side portions. And the vertical sides connecting them are formed in a substantially “U” shape in plan view, and each mounting portion is provided on each horizontal side.
[0026]
According to this configuration, the droplet discharge head is temporarily mounted on the head holding member, the jig body is mounted on the head holding member via the pair of mounting portions, and the head of the droplet discharge head is mounted on the positioning portion. The two sides of the main body are brought into contact with each other to position the droplet discharge head on the head holding member. As described above, by using the assembling jig, the droplet discharge head can be easily and quickly positioned on the head holding member and fixed with a certain positioning accuracy.
In addition, it is possible to configure the mounting portion in two places, and workability can be improved.
[0027]
In these cases, it is preferable that the positioning portion contacts an end portion of the head main body on the nozzle forming surface side.
[0028]
According to this configuration, it is possible to use a portion with which position accuracy is guaranteed for the nozzle (nozzle row) provided on the nozzle forming surface as a contact portion with the head holding member in positioning.
[0034]
As described above, the above-described head unit is used as a liquid crystal display device manufacturing method, an organic EL (Electronic Luminescence) device manufacturing method, an electron emission device manufacturing method, a PDP (Plasma Display Panel) device manufacturing method, and an electrophoretic display device. By applying to this manufacturing method, it is possible to selectively supply an appropriate amount of a filter material, a light emitting material, or the like required for each device to an appropriate position. The scanning of the droplet discharge head is generally the main scanning and the sub-scanning. However, when one line is constituted by a single droplet discharging head, only the sub-scanning is performed. The electron emission device is a concept including a so-called FED (Field Emission Display) device.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. An ink jet head (droplet discharge head) of an ink jet printer can accurately discharge minute ink droplets (droplets) in a dot shape. By using a resin or the like, application to the manufacturing field of various parts is expected. In addition, in such applied technology, it is assumed that there is a great influence on the durability of the droplet discharge head, such as a highly viscous discharge target liquid, and a head unit in which a plurality of droplet discharge heads are accurately incorporated in the carriage is installed as needed. It is necessary to enable supply.
[0044]
The head unit assembly apparatus of this embodiment is provided in a color filter manufacturing apparatus (hereinafter referred to as a “drawing apparatus”) incorporated in a flat display such as a liquid crystal display apparatus, for example, so that the head unit can be supplied as needed. Is. In this drawing apparatus, R.D. G. A plurality of droplet discharge heads for discharging the filter material B as droplets are provided, and the head unit assembly apparatus assembles the head unit by accurately incorporating the plurality of droplet discharge heads into the carriage, and draws this. The device can be appropriately supplied.
[0045]
The assembly procedure of the head unit in this case is as follows. First, each droplet discharge head is individually assembled in a positioning state on the head holding member, temporarily mounted on a single carriage, and then each droplet discharge head is positioned with respect to the carriage. After that, it is temporarily fixed and finally fixed. The assembly of the droplet discharge head to the head holding member, the temporary mounting to the carriage, and the main fixing are performed manually as an external process, while the plurality of droplet discharge heads are positioned and temporarily fixed to the carriage. The work is performed by the assembling apparatus of the embodiment.
[0046]
Therefore, in the present embodiment, first, a head unit handled by the assembling apparatus, and a droplet discharge head, a head holding member, and a carriage which are constituent elements thereof will be described. Before and after this explanation, the relationship between the head unit and the above drawing apparatus, a method of assembling the droplet discharge head to the head holding member using a jig, and an alignment mask that serves as a positioning reference for the head unit Will be described. Thereafter, the head unit assembly apparatus will be described in detail. Finally, an example in which this head unit is applied to a so-called flat display manufacturing method will be described.
[0047]
1, 2 and 3 are structural diagrams of the head unit. As shown in FIG. 1, the head unit 1 includes a carriage 2, a plurality (12) of droplet discharge heads 3 mounted on the carriage 2, and individual droplet discharge heads 3 for attaching to the carriage 2. A plurality of (12) head holding members 4 are provided. The twelve droplet discharge heads 3 are divided into six left and right halves and are inclined at a predetermined angle with respect to the main scanning direction. In addition, each of the six droplet discharge heads 3 is disposed so as to be displaced from each other in the sub-scanning direction, and all the discharge nozzles 57 (described later) of the twelve droplet discharge heads 3 are arranged in the sub-scanning direction. It is continuous (partially duplicated). In other words, the head arrangement of the embodiment is such that six droplet discharge heads 3 arranged in the same direction on the carriage 2 are arranged in two rows, and the droplet discharge heads 3 are mutually connected between the head rows. The arrangement is rotated 180 °. However, this arrangement pattern is an example. For example, adjacent droplet ejection heads 3 in each head row are arranged at an angle of 90 ° (adjacent heads are in a “C” shape), or between head rows. It is possible to arrange the droplet discharge heads 3 at 90 ° with an angle of 90 ° (the inter-row heads are in a “C” shape). In any case, the dots formed by all the discharge nozzles 57 of the twelve droplet discharge heads 3 need only be continuous in the sub-scanning direction. If the droplet discharge head 3 is a dedicated component for various substrates, it is not necessary to tilt the droplet discharge head 3 and set it in a staggered or stepped manner. Furthermore, as long as a nozzle row (dot row) having a predetermined length can be formed, this may be constituted by a single droplet discharge head 3 or a plurality of droplet discharge heads 3. That is, the number of droplet discharge heads 3 and the number of rows, and the arrangement pattern are arbitrary.
[0048]
The carriage 2 includes a substantially rectangular main body plate 11 with a part cut away, a pair of left and right reference pins 12 and 12 provided at intermediate positions in the long side direction of the main body plate 11, and both long side portions of the main body plate 11. And a pair of left and right handles 14 and 14 provided at the end of each support member 13. The left and right handles 14 and 14 serve as parts for holding the head unit 1 when the assembled head unit 1 is placed on the drawing apparatus B, for example. The left and right support members 13 and 13 serve as parts for fixing the carriage 2 to a set portion of the assembly apparatus A and the drawing apparatus B (both will be described later in detail).
[0049]
Further, the carriage 2 is positioned above the bisected droplet discharge head group 3S, and a pair of left and right pipe connection assemblies 15 and 15 and a pair of left and right wiring connection assemblies 16 connected to the droplet discharge head 3 are provided. , 16 are provided. Each pipe connection assembly 15 is connected by piping to the filter material supply system of the drawing apparatus B. Similarly, each wiring connection assembly 16 is connected by wiring to the control system of the drawing apparatus B. In FIG. 1, one (left side) pipe connection assembly 15 is omitted.
[0050]
The main body plate 11 is made of a thick plate such as stainless steel, and is provided with a pair of mounting openings 18 and 18 for mounting the six droplet discharge heads 3 on the left and right sides, and to reduce the weight at an appropriate position. A plurality of apertures 19 are formed. Each mounting opening 18 is formed by a series of opening portions 18a to which six droplet discharge heads 3 are attached. The axis of the mounting openings 18 follows the arrangement of the six droplet discharge heads (droplet discharge head group 3S) 3. It is slightly inclined with respect to the axis of the main body plate 11.
[0051]
Each support member 13 is formed of a thick stainless plate or the like, and is formed with two fixing holes (fool holes) 21 and 21 and two bolt holes 22 and 22 for fixing the same, and these fixing holes 21. , 21 and bolt holes 22, 22 are formed with pin holes 23 into which positioning pins are inserted. Although details will be described later, when the head unit 1 is set in the assembling apparatus A, the head unit 1 is positioned using the pin holes 23 and screwed and fixed using the two fixing holes 21 and 21. When the unit 1 is set, the unit 1 is positioned using the pin hole 23 and screwed and fixed using the two bolt holes 22 and 22.
[0052]
The pair of left and right reference pins 12 and 12 serve as a reference for positioning (position recognition) the carriage 2 in the X-axis, Y-axis, and θ-axis directions on the premise of image recognition. It is attached to protrude. As shown in FIG. 4, each reference pin 12 includes a cylindrical pin body 25 and a concave, specifically hole-shaped reference mark 26 formed at the center of the tip surface of the pin body 25. Yes. The pin body 25 includes a base press-fit portion 27 for press-fitting into the carriage 2, a body portion 28 connected to the base press-fit portion 27, and a mark forming portion 29 formed to protrude from the tip of the body portion 28. A reference mark 26 is formed on the tip end surface 29 a of the 29.
[0053]
The tip surface 29a of the mark forming portion 29 is mirror-finished, and a small hole that becomes the reference mark 26 is drilled at the center position of the tip surface 29a. The small hole (reference mark) 26 has a diameter of about 0.3 mm, for example, and communicates with the axial hole 30 formed in the axial center portion from the base press-fitting portion 27 to the trunk portion 28. In this case, the reference pin 12 is formed by drilling the small hole 26 and then heat-treating (ion nitriding), and mirror-finishing the front end surface 29 a of the mark forming portion 29. An example of the mirror finish is a lapping finish in which fine abrasive grains are interposed between the polishing tool and the tip surface 29a, but is not limited thereto.
[0054]
As described above, since the front end surface 29a is white and the small hole reference mark 26 can be imaged by the recognition camera in a simple process, the alignment accuracy of the carriage 2 can be improved. Although the reference pin 12 has been described as having a cylindrical cross section, it may be oval or polygonal. Further, the reference mark 26 of the small hole is not limited to the small hole, but may be a concave shape having a groove capable of obtaining sufficient contrast, and the planar shape of the concave is also limited to a circular shape. is not.
[0055]
Although details will be described later, the recognition camera 353 mounted on the assembling apparatus A and the drawing apparatus B performs image recognition (pattern recognition) by capturing the distal end surface 29a of the reference pin 12 on which the reference mark 26 is formed within the field of view. For this reason, in the pattern recognition by the recognition camera 353, the mirror-finished front end surface 29a is recognized as a light color, and the concave reference mark 26 formed in the substantially central portion of the front end surface 29a is recognized as a dark color, and sufficient contrast is obtained. The reference mark 26 is recognized as an image. Therefore, the reference mark 26 can be recognized with high accuracy, and recognition errors can be reliably prevented.
[0056]
The reference pin 12 thus formed is press-fitted so as to be driven into a mounting hole formed in the carriage (main body plate 11) 2 with its tip end surface 29a facing downward. The reference pin 12 press-fitted into the carriage 2 protrudes from the back surface of the main body plate 11 so as to have substantially the same height as the droplet discharge head 3 protruding from the carriage 2. That is, the tip end surface 29a serving as the image recognition surface of the reference pin 12 and the nozzle forming surface (see FIG. 3) 52 serving as the image recognition surface of the droplet discharge head 3 are positioned in substantially the same plane. Yes.
[0057]
Thus, when the recognition camera 353 detects the ejection nozzles 57 of the respective droplet ejection heads 3 following the both reference pins 12 and 12, there is no need to change the focal position (the recognition camera 353 moves up and down). In addition, when the recognition camera 353 is relatively moved for image recognition, the recognition camera 353 can be effectively prevented from interfering with other components. The pair of reference pins 12 and 12 are preferably provided at a substantially intermediate position in the long side direction of the main body plate 11, but may be provided at other positions as long as they are separated from each other.
[0058]
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the left and right handles 14, 14 are for holding the heavy (about 7 kg) head unit 1, and each handle 14 is a handle serving as a grip portion. The main body 32 and the arm portion 33 extending at a right angle from the lower end of the handle main body 32 are formed in an “L” shape. The handle body 32 has a large-diameter portion 34 for preventing slip at the upper end. The outer peripheral surface of the handle body 32 is knurled for slipping. In the present embodiment, the knurled knurling process is adopted (see FIGS. 2 and 3), but a streak may be used.
[0059]
The arm portion 33 extends horizontally and is screwed so that the front end portion of the arm portion 33 is seated on the support member 13 of the carriage 2. That is, each handle 14 is detachably attached to the carriage 2. As described above, the left and right handles 14, 14 are provided so as to stand up at a position protruding from the end in the long side direction of the carriage (main body plate 11) 2, that is, a position away from the droplet discharge head 3. Yes.
[0060]
For this reason, when the carriage (head unit 1) 2 is lifted by holding both the handles 14, 14, the carriage 2 is lifted while maintaining a substantially horizontal posture due to the balance of force. Further, there is no problem that the hand holding the handle 14 touches the droplet discharge head 3 during transportation work. Although details will be described later, the handle 14 is particularly useful for setting the head unit 1 to the drawing device B as well as transporting the head unit 1 (details will be described later).
[0061]
Each pipe connection assembly 15 is disposed on the upper side of each droplet discharge head group 3S, and includes a pair of spacers 36 and 36 erected at both ends in the long side direction of the main body plate 11, and a pair of spacers 36, The pressing plate 37 is provided between 36 and six sets of piping adapters 38 mounted on the pressing plate 37. The six sets of pipe adapters 38 are each fixed to the holding plate 37 so that the head side connection portion at the lower end slightly protrudes.
[0062]
Although details will be described later, the droplet discharge heads 3 are so-called two-units, and the six sets of pipe adapters 38 are connected to the droplet discharge heads 3 via the two-unit pipe connection members 17 respectively. That is, the pipe connection member 17 is fitted and connected to each droplet discharge head 3, while the holding plate 37 on which the six sets of pipe adapters 38 are mounted is screwed to both spacers 36 and 36, thereby providing six sets of pipe adapters. 38 are connected to the droplet discharge head 3 via the pipe connecting member 17. Then, on the inflow side of each pipe adapter 38, when the drawing adapter B is set, it is connected to the filter material supply system by one touch (details will be described later).
[0063]
Similarly, each wiring connection assembly 16 includes three bending support members 40, 40, 40 erected on the left and right ends of the carriage 2, a connector base 41 fixed to the upper end of the bending support member 40, and a connector base And four head relay boards 42 with wiring connectors 43 attached on 41. The four head relay substrates 42 are connected to two head substrates 47 of each droplet discharge head 3 to be described later via flexible flat cables (not shown). Each head relay substrate 42 is connected by wiring with a wiring plug of the control system cable when it is set in the drawing apparatus B (details will be described later).
[0064]
As shown only in FIG. 2, the head unit 1 is further provided with a relay board cover 24 that covers both the wiring connection assemblies 16. The relay board cover 24 is composed of a pair of side covers 24a that cover the upper part from the side surface of each wiring connection assembly 16, and an upper surface cover 24b that is passed between the pair of side surface covers 24a. The head unit 1 is attached after being set in the drawing apparatus B. Although details will be described later, when the head unit 1 is set in the assembling apparatus A, unlike the case where it is set in the drawing apparatus B, the relay board cover 24 does not have both assemblies 15 and 16 assembled. To do.
[0065]
Next, the droplet discharge head 3 will be described with reference to FIGS. The droplet discharge head 3 is a so-called double-unit, which is a liquid introduction unit 45 having two connection needles 46, a double head substrate 47 continuous to the side of the liquid introduction unit 45, and a liquid introduction unit. 45 includes two pump portions 48 that continue downward, and a nozzle forming plate 49 that continues to the pump portion 48. The pipe connection member 17 is connected to the liquid introduction part 45, and the flexible flat cable is connected to the head substrate 47. On the other hand, the pump portion 48 and the nozzle forming plate 49 constitute a rectangular head main body 50 that protrudes toward the back side of the carriage 2. Also, two nozzle rows 53, 53 are formed on the nozzle forming surface 52 of the nozzle forming plate 49 (see FIG. 6).
[0066]
As shown in FIGS. 6 and 7, the pump unit 48 includes pressure chambers 55 and piezoelectric elements 56 corresponding to the number of nozzles, and each pressure chamber 55 communicates with a corresponding discharge nozzle 57. Further, the base side of the pump unit 48, that is, the base side of the head main body 50 is formed in a square flange shape to receive the liquid introduction unit 45, and the droplet discharge head 3 is attached to the head holding member 4 in this flange unit 58. A pair of screw holes (female screws) 59, 59 for a small screw to be fixed are formed. The pair of screw holes 59, 59 are located at both long side portions and are disposed so as to be point symmetric with respect to the center of the nozzle forming surface 52. Although details will be described later, the droplet discharge head 3 is fixed to the head holding member 4 by two small screws 73 and 73 that pass through the head holding member 4 and are screwed into the flange portion 58 (see FIG. 9). .
[0067]
The nozzle forming plate 49 is formed of a stainless steel plate or the like, and is bonded to the discharge side end surface (droplet discharge surface) of the pump unit 48. More specifically, as schematically shown in FIGS. 6 and 7A, the pump portion 48 includes a nozzle forming plate via a mechanism portion 48 a containing the piezoelectric element 56 and a resin film 48 b. 49 and a silicon cavity 48c joined to the mechanism 48a. That is, the nozzle forming plate 49 is bonded to the silicon cavity 48c, and in this state, is bonded to the bonding surface 48d of the mechanism portion 48a via the resin film 48b to constitute the pressure chamber 55 described above. Therefore, in consideration of the assembly method in the head main body 50, the resin film 48b, the silicon cavity 48c, and the nozzle forming plate (including a plated layer 49a described later) 49 are arranged in the pressure chamber assembly with respect to the mechanism 48a of the pump 48. A solid 60 is formed. The joint surface 48d of the mechanism portion 48a is formed in a rectangular shape, while the pressure chamber assembly 60 including the nozzle forming plate 49 is formed in a somewhat smaller similar shape. , And are joined so as to be substantially concentric with the joining surface 48d.
[0068]
For this reason, between the four circumferences of the pressure chamber assembly 60 and the four peripheral edges of the joining surface 48d of the mechanism portion 48a, a step portion 61 is formed as a clearance for joining over the four circumferences. A resin 62 is molded on the substrate. That is, the step portion 61 constituted by the end edge (peripheral portion) of the joint surface 48d and the end surface (side surface portion) of the pressure chamber assembly 60 is molded with the resin 62 so as to fill the step portion 61. Therefore, the lower end of the head main body 50 has a shape in which the four circumferences are chamfered by the resin 62.
[0069]
Although details will be described later, the molding with the resin 62 prevents the head body 50 from being held by the wiping sheet 131 during wiping. In this case, although the droplet discharge head 3 is held by the carriage 2 with a slight inclination in the horizontal plane, the wiping sheet 131 performs a wiping operation from the X-axis direction with respect to the head body 50 (see FIG. 17). Therefore, the resin 62 of the mold over the above four circumferences may be provided only on the long side portion on the side where the wiping is started at least, or only on both long side portions. The same applies to the chamfering described later. As shown in FIG. 7B, the protector function protects the discharge nozzle 57 on the resin 62 by molding the resin 62 so as to protrude somewhat forward from the nozzle forming plate 49 (t dimension shown). It is also possible to have Further, as shown in FIG. 7C, the joint surface 48d of the mechanism portion 48a and the pressure chamber assembly 60 have the same shape, and the edge of the pressure chamber assembly 60 is chamfered in place of the resin 62 mold. You may make it do.
[0070]
On the other hand, the nozzle forming plate 49 is provided with two nozzle rows 53 and 53 arranged in parallel to each other, and each nozzle row 53 is arranged in a regular pitch with 180 pieces (shown schematically in the drawing). ) Discharge nozzle 57. That is, on the nozzle forming surface 52 of the head main body 50, two nozzle rows 53 and 53 are arranged symmetrically with respect to the center line. The nozzle openings 63 of the respective discharge nozzles 57 are opened at the back of the circular depressions 64 in which the water-repellent (liquid-repellent) plating layer 49a is formed.
[0071]
Reference numerals 65 and 65 in FIG. 6 are two nozzle reference marks for recognizing the position of the droplet discharge head 3. As will be described later, in this embodiment, the position of the droplet discharge head 3 is recognized by image recognition (pattern recognition) of the two outermost discharge nozzles 57a and 57a in one of the nozzle rows 53. . However, depending on the liquid to be discharged, the shape of the meniscus formed in the discharge nozzle (nozzle port 63) 57 may not be constant (see the phantom line in FIG. 6B), and cannot be recognized in pattern recognition (NG). There is a risk of becoming.
[0072]
Therefore, in this embodiment, two nozzle reference marks 65, 65 are formed in the vicinity of the two outermost discharge nozzles 57a, 57a. In other words, on the nozzle forming surface 52, the two ejection nozzles 57a and 57a are moved in parallel, more strictly, the nozzle row 53 is moved in parallel (not necessarily in the direction orthogonal to the nozzle row 53). Two nozzle reference marks 65, 65 are formed by laser etching or the like at positions corresponding to the discharge nozzles 57a, 57a. The positions of the two nozzle reference marks 65 and 65 are guaranteed with respect to the two discharge nozzles 57a and 57a, and when the image recognition in the two discharge nozzles 57a and 57a is unstable, the two nozzle reference marks 65 and 65a. 65 is used for image recognition. It should be noted that the two nozzle reference marks 65 and 65 are sufficiently separated from each other as long as the position is guaranteed with respect to the two discharge nozzles (strictly any two discharge nozzles 57 and 57 separated from each other) 57a and 57a. As long as it is, it may be provided at any position on the nozzle forming surface 52.
[0073]
The droplet discharge head 3 configured as described above has the head main body 50 projecting from the mounting opening 18 formed in the carriage 2 to the back side of the carriage 2 and being applied to the edge of the mounting opening 18. Are fixed by screws at the flange portion 58 described above. Further, the head holding member 4 is temporarily fixed to the carriage 2 by adhesion, and is then permanently fixed using a mechanical fixing means.
[0074]
Next, the head holding member 4 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. The head holding member 4 is a medium fitting for stably attaching the droplet discharge head 3 to the carriage 2 and is formed in a substantially rectangular flat plate shape made of stainless steel or the like. The head holding member 4 is formed with a square insertion opening 71 through which the head main body 50 of the droplet discharge head 3 is inserted. In this case, the head holding member 4 is set on the back side of the carriage 2 so as to straddle the mounting opening (opening portion 18a) 18 at both ends in the long side direction. The head body 50 is set on the front side of the carriage 2 so as to be inserted through the insertion opening 71 (see FIG. 5).
[0075]
Around the insertion opening 71 of the head holding member 4, there are two through holes 72 and 72 and two small screws 73 and 73 corresponding to the two screw holes 59 and 59 of the flange portion 58, and two protruding positions. Restriction pins 74 are provided. The two through holes 72 and 72 are formed in two boss portions 75 and 75 that protrude to the mounting opening 18 side, respectively. In this case, each boss 75 is formed of a cylindrical collar press-fitted into the head holding member 4. The two boss portions 75 and 75 and the two protruding position restricting pins 74 and 74 are both arranged at point-symmetrical positions with respect to the center of the insertion opening 71. The pins 74, 74 abut on the flange portion 58 of the head main body 50, so that the discharge dimension of the droplet discharge head 3 from the carriage 2 is regulated.
[0076]
In addition, on the center line of the insertion opening 71, two engagement holes 76 and 76 are formed outside the insertion opening 71. The two engagement holes 76 and 76 are portions where an assembly jig C of the droplet discharge head 3 described later is mounted, and at the same time, engagement pins 343 and 343 for position correction in the assembly apparatus A are engaged. It is also a part to be combined. In this case, one of the two engagement holes 76 and 76 is circular and the other is long in the direction of the center line so that the mounting jig C and the engagement pin 343 can be easily engaged. It is formed in an oval shape.
[0077]
Further, on the center line of the insertion opening 71, two adhesive injection holes 77, 77 are formed at both ends of the head holding member 4 at symmetrical positions with the insertion opening 71 interposed therebetween. Each adhesive injection hole 77 is a long hole extending in the transverse direction of the head holding member 4, and the end of the long hole on the carriage 2 side is chamfered (see FIG. 8). Both end portions of the head holding member 4 in which the two adhesive injection holes 77 and 77 are formed are bonding portions 78 and 78 for bonding the head holding member 4 to the carriage 2. The adhesive injected from 77 is spread and applied to the interface between the carriage 2 and the bonding parts 78 and 78 by capillary action.
[0078]
In this case, the adhesive injection hole 77a (77b) formed on the outside (inside) of one end and the adhesive injection hole 77a (77b) formed on the inside (outside) of the other end are respectively paired. It has become. Although the details will be described later, the assembling apparatus A has two adhesive injection nozzles 387 and 387, and the two adhesive injection nozzles 387 and 387 form one pair of two adhesive injection holes 77a. , 77a are simultaneously inserted to inject an adhesive, and after moving in the direction of the center line, the adhesive is injected by being simultaneously inserted into the other two non-adhesive injection holes 77b, 77b.
[0079]
Reference numerals 79 and 79 in the drawing are a pair of fastening holes used when the head holding member 4 is temporarily mounted on the carriage 2 (details will be described later). The pair of fastening holes 79 and 79 are respectively It is formed in the vicinity of the adhesive injection holes 77 and 77 at a point-symmetrical position with respect to the center of the insertion opening 71. In addition, a pair of temporary fastening screw holes 20, 20 corresponding to the pair of fastening holes 79, 79 are formed in the opening portion 18a of the carriage 2 (see FIG. 11).
[0080]
By the way, with respect to the carriage 2 that is positioned via the pair of reference pins 12, 12, each droplet discharge head 3 is based on the nozzle row (discharge nozzle 57) 53 that is the output end thereof, with reference to the X axis and Y axis. And it is positioned (position recognition) in the axial direction. More specifically, since the positional accuracy of the two nozzle rows 53 and 53 is guaranteed in the manufacturing stage, the two discharge nozzles 57a and 57a located at the outermost end of any one of the nozzle rows 53 are used. Is used as a positioning reference to recognize this. Further, the positional accuracy of the four sides of the tip of the droplet discharge head 3 in the head main body 50 (strictly speaking, the four sides of the tip over the several millimeter width of the pump unit 48) is guaranteed at the manufacturing stage.
[0081]
On the other hand, the droplet discharge head 3 is fixed to the carriage 2 via the head holding member 4. Therefore, in the present embodiment, the assembly jig C is used to position the droplet discharge head 3 on the head holding member 4 with reference to the four sides of the tip of the head body 50, and after fixing with screws, the above 2 The droplet discharge head 3 with the head holding member 4 is positioned and temporarily fixed with reference to the two discharge nozzles 57a and 57a. That is, the droplet discharge head 3 is temporarily positioned on the head holding member 4 by manual operation using the assembling jig C, and then undergoes image recognition (recognizes the discharge nozzles 57a and 57a) in the subsequent assembly apparatus A. The book is positioned.
[0082]
In the assembly apparatus A of the embodiment, in order to speed up the position recognition, the two discharge nozzles 57a and 57a are simultaneously recognized by the two recognition cameras 353 and 353 that are fixedly provided, that is, the two recognition cameras 353. , 353 are captured in the field of view at the same time. For this reason, the temporary positioning of the droplet discharge head 3 using the assembling jig C is performed at the stage of the main positioning based on the set position data by using the two recognition cameras 353 and 353 with the two discharge nozzles 57a. , 57a so as not to deviate from the field of view.
[0083]
Here, the assembly jig C of the droplet discharge head 3 will be described with reference to FIGS. 9 and 10, and the droplet ejection head 3 is assembled to the head holding member 4 using the assembly jig C. The assembly method will be described. As shown in FIG. 10, the assembling jig C includes a jig main body 81 for positioning the head main body 50 of the droplet discharge head 3 and a pair of mountings for mounting the jig main body 81 on the head holding member 4 in a positioned state. It consists of pins 82 and 82.
[0084]
The jig body 81 is integrally formed in a substantially “C” shape with a vertical side portion 84 and a pair of horizontal side portions 85, 85 extending perpendicularly from both ends of the vertical side portion 84. On the other hand, the pair of mounting pins 82, 82 protrude from the back side of the lateral sides 85, 85, respectively, and the pair of mounting pins 82, 82 are fitted into the engagement holes 76, 76 of the head holding member 4. As a result, the jig body 81 is mounted on the head holding member 4.
[0085]
A substantially “L” -shaped positioning portion 86 is formed in a portion extending from the inside of the vertical side portion 84 to the inside of one horizontal side portion 85, and one long side and a short side of the head main body 50 are formed in the positioning portion 86. The droplet discharge head 3 is positioned on the head holding member 4 by contacting the sides. The positioning portion 86 is formed thin with the front side being flush with the other portions, and the corner portion 86a is formed in a semicircular recess. In addition, the jig body 81 is mounted on the head holding member 4 so that the surface thereof and the nozzle forming surface 52 of the droplet discharge head 3 are substantially flush (same level). The thickness is designed.
[0086]
Thus, the head main body 50 is positioned such that the leading end in the protruding direction is in contact with the positioning portion 86 of the assembling jig C. That is, at the manufacturing stage, two adjacent sides among the four sides of the tip end portion of the head main body 50 whose positional accuracy is guaranteed with respect to the nozzle row 53 are abutted against the positioning portion 86 of the assembly jig C, whereby the liquid The droplet discharge head 3 is positioned on the head holding member 4.
[0087]
On the other hand, the pair of mounting pins 82 and 82 are disposed so as to match the center line of the head main body 50 that abuts against the positioning portion 86. More specifically, the long side portion 86 b of the positioning portion 86 is formed in parallel with a straight line connecting the pair of mounting pins 82, 82, and the separation dimension thereof is managed in accordance with the long side position of the head body 50. In addition, the head body 50 is formed to have a dimension that is ½ of the short side. Further, the short side portion 86c of the positioning portion 86 is formed at right angles to the long side portion 86b, and the distance from the mounting pin 82 located on the short side portion 86c side matches the short side position of the head body 50. It is managed.
[0088]
Thereby, the assembly jig C can position the droplet discharge head 3 without causing any particular trouble even if it is mounted on the head holding member 4 in a state rotated 180 ° from the state of FIG. it can. That is, the assembling jig C of the embodiment has a so-called right-handed / left-handed structure, although its planar shape is not symmetrical.
[0089]
Next, a method for assembling the droplet discharge head 3 to the head holding member 4 using the assembly jig C will be described with reference to FIGS. This assembly work is performed manually as an external process of the assembly apparatus A. First, the four support legs 88, 88, 88, 88 are screwed to the front peripheral portion of the carriage (strictly, the main body plate 11) 2. Next, the carriage 2 is turned upside down, and the carriage 2 is set in a floating state by the support legs 88. Although not shown in the figure, it is preferable to attach the pair of support members 13 and 13 and the pair of reference pins 12 and 12 to the carriage 2 in this state.
[0090]
Next, the droplet discharge head 3 with the head body 50 facing upward is inserted into the mounting opening 18 from the lower side of the carriage 2. Here, the head holding member 4 is set on the carriage 2 so that the insertion opening 71 of the head holding member 4 is positioned and fitted into the head main body 50 from above the carriage 2. When the head holding member 4 is set, the assembly jig C is mounted on the head holding member 4 from above, and the two sides of the head main body 50 facing the positioning member 86 are pressed against the positioning portion 86 of the head holding member 4. Note that a plurality of assembling jigs C may be prepared, and the work may be started after being mounted on the head holding member 4 in advance.
[0091]
Subsequently, while maintaining the above-mentioned pressing state, the two small screws 73, 73 from above are screwed into the flange portion 58 of the droplet discharge head 3 through the head holding member 4 to discharge the droplet. The head 3 is fixed to the head holding member 4. Next, as means for preventing the fields of view of the two recognition cameras 353 and 353 from being detached from the two discharge nozzles 75a and 75a, the screw holes 20 and 20 for temporary fastening of the carriage 2 from the pair of fastening holes 79 and 79 are provided. The fixing screws 89 and 89 are screwed together in a temporarily tightened state (see FIG. 9).
[0092]
As a result, the droplet discharge head 3 can be positioned with respect to the carriage 2 in the range of the dimension crossing between the fixing screw 89 and the fastening hole 79, and the field of view of the two recognition cameras 353 and 353 is two discharge nozzles 75a. , 75a. In this manner, by repeating the positioning and fixing of the droplet discharge head 3 to the head holding member 4 in order, twelve droplet discharge heads 3 are individually assembled to the head holding unit 4. Finally, the assembly jig C is pulled out from the head holding member 4 and the four support legs 88 are removed to complete the operation.
[0093]
As described above, the 12 droplet discharge heads 3 are assembled to the 12 head holding units 4 with the carriage 2 interposed therebetween. In this state, the 12 droplet discharge heads 3 are fixed to the carriage 2. It is not suspended and is in a suspended state. That is, the twelve droplet discharge heads 3 with the head holding unit 4 are temporarily attached to the carriage 2 so as to be minutely movable within the dimension crossing range of the fixing screw 89 and the fastening hole 79. The fixing screw 89 is a waste screw, and is removed after the head holding portion 4 is bonded (temporarily fixed) to the carriage 2 in the assembling apparatus A. That is, in the embodiment, the main fixing directly by screws to the carriage 2 of the head holding unit 4 is not performed (press fixing by another member).
[0094]
Then, the head unit 1 in which the 12 droplet discharge heads 3 with the head holding members 4 are temporarily mounted on the carriage 2 is introduced into the assembling apparatus A and set in the upside down posture. The head unit 1 introduced into the assembling apparatus A is obtained by incorporating the pair of support members 13 and 13 and the reference pins 12 and 12 into the main components, and the head unit 1 introduced into the drawing apparatus B is In addition to this, the handle 14 and both assemblies 15, 16 and the like are incorporated.
[0095]
Here, the drawing device B will be briefly described, and a method for setting the head unit 1 for mounting the head unit 1 on the drawing device B using a pair of handles 14 and 14 will be described. Further, the wiping device of the drawing device B will be briefly described in relation to the structure of the head main body 50 of the droplet discharge head 3.
[0096]
FIG. 13 is a conceptual diagram schematically showing the drawing apparatus B. As shown in the drawing, the drawing apparatus B is equipped with a head unit 1 and moves the head unit 1 in the Y-axis direction and the θ-axis direction. 101, a substrate moving unit 103 that moves the substrate 102 such as a color filter in the X-axis direction, facing the head moving unit 101, and a maintenance unit 104 that maintains the droplet discharge head 3 of the head unit 1. The head moving unit 101 moves the head unit 1 mounted thereon between the unit introducing unit 105 and the maintenance unit 104 with the substrate moving unit 103 interposed therebetween.
[0097]
When the head unit 1 is introduced and set, the head moving unit 101 moves toward the unit introducing unit 105, and the temporary placement table 106 faces the unit introducing unit 105. The head unit 1 is temporarily placed on the temporary placement table 106 and connected to the piping and wiring, and then set to be fed into the head moving unit 101. In the preparation process for initial positioning of the head unit 1, the head unit 1 is finely moved (angle correction) in the θ-axis direction. In the manufacturing process for discharging the filter material, the substrate 102 is moved in the X-axis direction. Further, the head unit 1 moves in the Y-axis direction, and main scanning and sub-scanning of the droplet discharge head 3 are performed.
[0098]
The head moving unit 101 includes a main carriage 111 that supports the head unit 1 so as to be suspended, a θ table 112 that moves the main carriage 111 in the θ-axis direction, and the head unit 1 that moves the Y-axis via the θ table 112. And a Y table 113 that is moved in the direction. In addition, the substrate moving unit 103 includes a substrate set table 115 that sets the substrate 102 so as to suck it, and an X table 116 that moves the substrate in the X-axis direction via the substrate set table 115.
[0099]
In this case, the X table 116 is driven by a combination of an air slider and a linear motor, and the Y table 113 is driven by a combination of a ball screw and a servo motor (both not shown). The board recognition camera 117 is mounted on the main carriage 111 (see FIG. 15), and the head recognition camera 118 is mounted on the board set table 115. Therefore, the pair of reference pins 12 and 12 provided on the carriage 2 of the head unit 1 are recognized by the cooperation of the head recognition camera 118 and the X table 116 that moves the head recognition camera 118 in the X-axis direction.
[0100]
Here, the recognition operation of the pair of reference pins 12 and 12 by the head recognition camera 118 will be described with reference to FIG. First, the X table 116 and the Y table 113 are appropriately driven based on the design data to move the head recognition camera 118 and the carriage (head unit 1), and one reference pin 12 is within the field of view of the head recognition camera 118. Into. If one reference pin 12 is recognized by the head recognition camera 118, then the X table 116 is driven, the head recognition camera 118 is moved in the X-axis direction (main scanning direction), and the other reference pin 12 is moved to the head recognition camera. It is captured in the field of view of 118 and recognized.
[0101]
Based on the recognition result of the pair of reference pins 12 and 12 by the head recognition camera 118, the X table 116, the Y table 113, and the θ table 112 are appropriately driven to correct the position of the carriage (head unit 1). . In addition, after the position correction, the above recognition operation is performed again for confirmation, and a series of recognition operations is completed.
[0102]
Thereafter, in the actual droplet discharge operation, first, the X table 116 is driven to reciprocate the substrate 102 in the main scanning direction, and the plurality of droplet discharge heads 3 are driven. Droplet discharge is performed. Next, the Y table 113 is driven, the carriage (head unit 1) 2 is moved by one pitch in the sub-scanning direction, the substrate 102 is reciprocated in the main scanning direction, and the droplet discharge head 3 is driven again. Is called. By repeating this several times, droplet discharge is performed from end to end (entire area) of the substrate 102.
[0103]
In this way, since the head recognition camera 118 is moved by the X table 116 in the image recognition of the pair of reference pins 12 and 12, the movement accuracy is different from the Y table 113 using a ball screw. Can be prevented. The X-axis direction, which is the moving direction of the X table 116, coincides with the main scanning direction, and the accuracy of droplet discharge (landing point accuracy) can be increased due to the structure.
[0104]
In the present embodiment, the substrate 102 that is the discharge target is moved in the main scanning direction with respect to the head unit (carriage 2) 1, but the carriage (head unit 1) 2 is moved in the main scanning direction. It may be configured to be moved. In addition, a case where the pair of reference pins 12 and 12 are provided at both ends in the long side direction of the carriage 2 is also conceivable. In such a case, the pair of reference pins are moved by the relative movement of the carriage 2 in the Y-axis direction. 12 and 12 are recognized.
[0105]
14 and 15 are external views of the main carriage 111. FIG. The main carriage 111 is a base plate 121 on which the head unit 1 is seated, an arch member 122 that supports the base plate 121 so as to be suspended, and a temporary placement table 106 provided so as to protrude from one end of the base plate 121. A pair of left and right temporary placement angles 106 a and 106 a and a stopper plate 123 provided at the other end of the pace plate 121 are provided. A pair of the substrate recognition cameras 117 is provided outside the stopper plate 121.
[0106]
The base plate 121 is formed with a rectangular opening 124 into which the main body plate 11 of the head unit 1 is loosely fitted, and the left and right opening edges 125 of the base plate 121 constituting the rectangular opening 124 are supported by the head unit 1. Two through holes 126, 126 matching the two bolt holes 22, 22 and the pin hole 23 formed in the member 13 and a positioning pin 127 are provided. In this case, the width of the rectangular opening 124 and the width of the main body plate 11 are substantially matched, and the head unit 1 set from the side is guided so that the left and right sides of the main body plate 11 are guided to the left and right of the rectangular opening 124. Inserted.
[0107]
Each temporary placement angle 106 a has a sufficient thickness (height) and is fixed so as to be placed on the end of the base plate 121 with a base portion bent in an “L” shape on the outside. Further, the distance between the temporary placement angles 106 a and 106 a corresponds to the distance between the both support members 13 and 13 of the head unit 1. Therefore, the head unit 1 is temporarily placed when both the support members 13 and 13 are seated on the temporary placement angles 106a and 106a, and the feeding to the base plate 121 is guided by the temporary placement angles 106a and 106a. In this state, the head main body 50 of each droplet discharge head 3 is sufficiently lifted from the base plate 121, and contact (interference) with the base plate 121 is prevented.
[0108]
As shown in the image diagram of FIG. 16, when the head unit 1 is set on the base plate 121 of the main carriage 111, the head unit 1 that is first carried by both the handles 14, 14 is moved to the temporary placement angle 106 a, It is placed on 106a (temporary placement). Here, although not particularly illustrated, the tube of the filter material supply system of the drawing apparatus B disposed on the arch member 122 is connected to the piping connection assembly 15 of the head unit 1 and the control system cable is connected to the wiring connection assembly 16. Are connected by wiring ((a) in the figure).
[0109]
When the connection work is completed, the handles 14 and 14 are gripped again, the head unit 1 is pushed forward with the temporary placement angles 106a and 106a as guides, and the tip unit is further tilted so as to be lowered ((b) in the figure). . When the head unit 1 is tilted, the distal end portion of the main body plate 11 is inserted into the rectangular opening 124, and the distal ends of both support members 13, 13 land on both opening edge portions 125, 125 of the rectangular opening 124. When both support members 13, 13 land on the opening edges 125, 125, the support members 13, 13 are allowed to float from the temporary placement angles 106a, 106a. The head unit 1 is pushed further back while sliding on the opening edge 125.
[0110]
When the front end of the head unit 1 hits the stopper plate 123, the rear part of the head unit 1 is slowly lowered, and the positioning pins 127 of both opening edge portions 125, 125 are fitted into the pin holes 23 of both support members 13, 13. Thus, the head unit 1 is seated on the base plate 121. Here, the base plate 121 is penetrated from the lower side of the base plate 121, and the four fixing screws 128 are screwed to the support members 13 and 13, thereby completing the operation (FIG. 3C).
[0111]
Thus, since the head unit 1 is temporarily placed in the unit introduction part 105 and necessary piping and wiring connections are made in this state, these connection operations are easy to perform and the head unit 1 after the connection operation is performed. Can be set appropriately in a narrow space. Further, since the head unit 1 is set while being slid on the base plate 121 that is one step lower than the temporary placement angle 106a, the head unit 1 can be set so as to be soft-landed on the main carriage 111. The unit 1 can be set smoothly without impact.
[0112]
On the other hand, the maintenance unit 104 of the drawing apparatus B is provided with a wiping device so as to be attached to the capping device and the cleaning device. As illustrated in FIG. 17, the wiping device 108 includes a wiping unit 132 including a wiping sheet 131 and a moving mechanism 133 that moves the wiping unit 132 forward and backward toward the head unit 1. The moving mechanism 133 causes the wiping unit 132 to advance and retract in the X-axis direction (main scanning direction) with respect to the head unit 1 introduced into the maintenance unit 104 by the Y table 113.
[0113]
The wiping unit 133 includes a feeding reel 135 in which the wiping sheet 131 is wound in a roll shape, a take-up reel 136 for taking up the wiping sheet 131 fed out from the feed reel 135, and a wiping sheet between the feed reel 135 and the take-up reel 136. And a wiping roller 137 over which 131 is wound. A guide roller 138 that also serves as a rotational speed detection shaft is disposed between the feeding reel 135 and the wiping roller 137, and a cleaning liquid supply head 139 is disposed in the vicinity of the wiping roller 137.
[0114]
The supply reel 135 is braked and rotated by a torque limiter provided thereon, and the take-up reel 136 is driven and rotated by a motor provided thereon. The wiping sheet 131 fed out from the feeding reel 135 is routed through the guide roller 138 and supplied with the cleaning liquid from the cleaning liquid supply head 139, and then circulates around the wiping roller 137 and is wound around the take-up reel 136. .
[0115]
The wiping roller 137 is a free rotating roller, and is composed of a rubber roller having elasticity or flexibility. The wiping roller 137 during wiping acts to press the wiping sheet 131 against the head body 50 of each droplet discharge head 3 from below. Further, at the time of wiping, the wiping roller 137 is rotated by the wiping sheet 131 that travels by receiving the rotation of the take-up reel 136, and is moved in the X-axis direction as a whole by the moving mechanism 133. As a result, the wiping sheet 131 comes into sliding contact with the lower surface of the head knit, that is, the head main body 50 of the twelve droplet discharge heads 3 in order. In other words, the wiping sheet 131 travels in the opposite direction with respect to the relative movement direction of the head main body 50, and the nozzle forming surface 52 of each head main body 50 is wiped off.
[0116]
Immediately before reaching the wiping roller 137, the cleaning liquid, that is, the solvent of the filter material, is supplied from the cleaning liquid supply head 139 to the wiping sheet 131 that is in sliding contact with the head body 50. As a result, the filter material adhering to the nozzle forming surface 52 of each head body 50 is wiped cleanly by the wiping sheet 131 impregnated with the cleaning liquid via the wiping roller 137. Further, as described above, since the lower end portion of the head main body 50 is chamfered by the resin 62 molded thereon, the head main body 50 is not held by the wiping sheet 131 during the wiping.
[0117]
Next, the alignment mask D will be described with reference to FIGS. In the assembly apparatus A of the embodiment, it is necessary to always supply the head unit 1 having a certain level of assembly accuracy regardless of the number of head units 1 assembled. Therefore, an alignment mask D in which the reference positions of the carriage 2 and the twelve droplet discharge heads 3 are marked is prepared. That is, the alignment mask D is used as a prototype (original) at the part position, and the head unit 1 as a duplicate is assembled by the assembling apparatus A. As a result, precision effects such as wrinkles and changes with time of each assembly apparatus A with respect to the head unit 1 are eliminated.
[0118]
The alignment mask D includes a master plate 161 in which a reference position of the carriage 2 and a reference position of each droplet discharge head 3 are formed as a mask pattern, and a plate holder 162 that holds the master plate 161 from the lower side. As described above, each droplet discharge head 3 is disposed at a predetermined angle (angle 40 ° to 60 °) with respect to the main scanning direction. Therefore, the master plate 161 and the plate holder 162 are formed according to this inclination angle.
[0119]
More specifically, the master plate 161 corresponds to the head body 50 of the droplet discharge head 3 mounted at an inclination, and is formed in a square shape with two sides parallel to the long side and two sides parallel to the short side. This prevents unnecessary parts from being generated. Further, the master plate 161 is made of thick transparent quartz glass so as not to be distorted as a prototype.
[0120]
On the surface of the master plate 161, five sets of head reference marks 164, 164, 164, 164, and 164 representing the reference position of each droplet discharge head 3 are formed as one set, and a total of 12 sets of 6 sets are formed on both sides. ing. A pair of carriage reference marks 165 and 165 representing the reference position of the carriage 2 are formed outside the 12 sets of head reference marks 164. Further, a subject image 166 for adjusting the pixel resolution of the recognition camera 353 is formed in the vicinity of the head reference mark 164 located at the end.
[0121]
Each of the five head reference marks 164 includes a total of four discharge nozzles 57, 57, 57 located at the center position of the nozzle forming surface 52 in the droplet discharge head 3 and the outermost ends of the two nozzle rows 53, 53. The positions 57 and 57 are displayed. As shown in FIG. 18A, each head reference mark 164 is formed by drawing a hollow cross inside a circular line and drawing a diagonal line inside the circle excluding the cross. Therefore, when the image is recognized (captured) by the recognition camera 353, a bright cross is recognized inside the dark circular portion.
[0122]
Similarly to the above, each carriage reference mark 165 is also formed by drawing a hollow cross inside the circular line and by drawing a diagonal line inside the circle excluding the cross. Further, the subject image 166 is formed by a large number of vertical and horizontal lines drawn accurately in a grid pattern. The head reference mark 164 representing the center position of the nozzle forming surface 52 can be omitted because it can be calculated from the four head reference marks 164 representing the positions of the four ejection nozzles 57. The pattern formed on the alignment mask D is formed by forming one surface of an opaque film typified by a metal such as Cr and patterning the film using semiconductor technology.
[0123]
As shown in FIGS. 19 and 20, the plate holder 162 includes a substantially square master support plate 168 formed slightly larger than the master plate 161 and four resin-made leg blocks attached to four corners on the back surface of the master support plate 168. 169, 169, 169, 169, a plurality of urethane stoppers 170 for positioning the master plate 161 provided on the surface of the master support plate 168 vertically and horizontally, and the master plate 161 supported in a floating state on the master support plate 168 And a plurality of pressing blocks 172 provided corresponding to the supporting pins 171 and pressing the master plate 168 from above.
[0124]
The plurality of urethane stoppers 170 are each abutted against the four sides of the master plate 161. The plurality of support pins 171 are arranged at two corners of the master plate 161, and are attached to the master support plate 168 so that the height can be adjusted. That is, each support pin 171 has an adjustment bolt structure, and the level of the surface of the master plate 161, that is, the mark forming surface 161a can be adjusted. Each of the plurality of pressing blocks 172 corresponds to the support pin 171, and holds the master plate 161 so as to be sandwiched between the support pins 171.
[0125]
The alignment mask D configured in this way is fixed to a set table 231 of the assembly apparatus A described later. For this reason, two fixing holes 173 and 173 and pin holes 174 disposed between the two fixing holes 173 and 173 are formed on the left and right edges of the master support plate 168. The alignment mask D and the head unit 1 are exchanged and set on the set table 231 of the assembly apparatus A.
[0126]
Next, the assembling apparatus A and assembling method of the droplet discharge head 3 will be described. The assembling apparatus A uses the above-described head unit 1 in which twelve droplet discharge heads 3 are temporarily mounted on the carriage 2 as an object to be assembled, and accurately positions each droplet discharge head 3 on the carriage 2 of the head unit 1. Bonding (temporary fixing). In this assembling apparatus A, the head unit 1 to which the droplet discharge head 3 is temporarily fixed is set in the drawing apparatus B through a cleaning process and a part incorporation process such as the handle 14 described above.
[0127]
As shown in the external views of FIGS. 21 to 25, the assembling apparatus A has a transparent safety cover 202 on the gantry 201, an air supply device 203 and the like are incorporated in the gantry 201, and a machine base is installed in the safety cover 202. The main component device 205 is accommodated and configured so as to be placed on 204. The gantry 201 is provided with four casters 206 and six support legs 207 with adjusting bolts. An opening / closing door 208 for introducing the head unit 1 is provided on the front surface of the safety cover 202, and a warning lamp 209 is erected on the upper surface thereof.
[0128]
The main component device 205 mounts the head unit 1 and corrects the position of the unit moving device 211 that moves the head unit 1 in the X, Y, and θ directions in the horizontal plane, and each droplet discharge head 3 temporarily mounted on the carriage 2. A head correction device 212 to perform, a temporary fixing device 213 for adhering each droplet discharge head 3 to the carriage 2, and recognition for recognizing the position of the carriage 2 and each droplet discharge head 3 prior to position correction of the droplet discharge head 3. The apparatus 214 includes a unit moving device 211, a head correction device 212, a temporary fixing device 213, and a control device (see FIG. 50) 215 that performs overall control of the recognition device 214.
[0129]
In the assembling apparatus A, the alignment mask D is introduced into the unit moving device 211 in advance, and the reference marks 164 and 165 of the alignment mask D are image-recognized by the recognizing device 214, and the carriage 2 and the droplet discharge heads 3 The reference position data is stored, and the position of the carriage 2 and each droplet discharge head 3 is corrected based on the reference position data (master data). Note that the alignment mask D is periodically introduced based on the number of assembly and the operating time of the same head unit 1 from the beginning when the new head unit 1 is introduced and assembled. Of course, the reference position data is reset at that time.
[0130]
On the other hand, the head unit 1 is set on the upper surface of the unit moving device 211 with the head main body 50 of each droplet discharge head 3 facing upward, and the assembly of the head unit 1 starts from the recognition of the position of the carriage 2 by the recognition device 214 first. To do. When the position of the carriage 2 is recognized, the recognition data is compared with the reference position data, and the position of the carriage 2 is corrected by the unit moving device 211 based on the comparison result. Next, the position of the droplet discharge head 3 is recognized by the recognition device 214, and the position of the droplet discharge head 3 is corrected by the head correction device 212 based on the recognition result (comparison result).
[0131]
Subsequently, the droplet discharge head 3 is bonded to the carriage 2 via the head holding member 4 by the temporary fixing device 213 while maintaining this position correction state. At that time, the head correction device 212 holds the droplet discharge head (head holding member 4) 3 so as not to move until the adhesive is cured. Then, the steps from the position recognition of the droplet discharge head 3 to the bonding are repeated for the number of droplet discharge heads 3, and the temporary fixing of all the droplet discharge heads 3 is completed.
[0132]
As shown in FIGS. 21 and 26, the unit moving device 211 is placed on a plate-like machine base 204 supported horizontally by three adjustment bolts 217 with a large occupation area. The unit moving device 211 includes a set table 231 for setting the head unit 1 in an inverted state, a θ table 232 for supporting the set table 231 from the lower side, and an XY table 233 for supporting the θ table 232 from the lower side. Have. The head unit 1 is set to be inclined in accordance with the inclination of the droplet discharge head 3 mounted together with the set table 231. For this reason, the direction corresponding to the main scanning direction of the droplet discharge head 3 is the X-axis direction, and the sub-scanning direction is the Y-axis direction.
[0133]
As shown in FIG. 27, the set table 231 includes a rectangular base plate 235 in which a plurality of circular holes 236 are formed, and a pair of belt-like blocks 237 and 237 fixed on both sides of the base plate 235. On the upper surface of each belt-like block 237, two screw holes 239 and 239 are formed so that the positioning pin 238 is erected. That is, the head unit 1 is positioned at two positions on the left and right with respect to the set table 231 and is fixed with screws at a total of four positions. Further, four through holes 240 and the like for fixing the set table 231 to the θ table 232 are formed in the central portion of the base plate 235.
[0134]
Thus, the head unit 1 is fixed to the θ table 232 via the set table 231, and the alignment mask D is similarly fixed to the θ table 232 via the set table 231. In this case, the head unit 1 and the alignment mask D include the nozzle formation surface 52 of each droplet discharge head 3 of the head unit 1 fixed to the θ table 232 and the mark formation surface of the alignment mask D fixed to the θ table 232 ( The master plate surface 161a is designed to be located in the same horizontal plane.
[0135]
Similarly, the weight of the head unit 1 and the weight of the alignment mask D including the plate holder 162 are designed to be substantially the same weight. Thereby, the position recognition operation of the alignment mask D and the position recognition operation of the head unit 1 can be performed under exactly the same conditions. The set table 231 is a dedicated component for the head unit 1, and when the head unit 1 is changed, the set table 231 is also changed accordingly.
[0136]
Next, the θ table 232 will be described with reference to FIGS. 28, 29, and 30. The θ table 232 includes a rotation operation unit 242 that slightly rotates (micro rotation) the head unit 1 via the set table 231 and an advance / retreat drive unit 243 that drives the rotation operation unit 242. The rotation operation unit 242 includes a table main body 245 to which the set table 231 is fixed, a connecting arm 246 extending from the table main body 245 toward the advance / retreat drive unit 243, a roller ring 247 that rotatably supports the table main body 245, and a roller ring. And a support base 248 for supporting 247. In this case, the set table 231 is screwed to the upper surface of the table main body 245 in a positioned state via two positioning pins 250 and 250 provided on the table main body 245 and four screw holes 251.
[0137]
The advancing / retreating drive unit 243 includes a θ table motor (servo motor) 253 constituting a power source, a ball screw 256 coupled to the main shaft 254 of the θ table motor 253 via a coupling 255, and a female screw into which the ball screw 256 is screwed. And a main slider 258 that slidably supports the female screw block 257 in the axial direction of the ball screw 256 (in the X-axis direction). The distal end of the connecting arm 246 is connected to the arm receiver. 260, a vertical shaft member 262 that pivotally supports the arm receiver 260 via a bearing 261, and a sub-slider 263 that supports the vertical shaft member 262 slidably in the Y-axis direction with respect to the female screw block 257. is doing.
[0138]
The θ table motor 253 is configured to be able to rotate in the forward and reverse directions. When the θ table motor 253 rotates in the forward and reverse directions, the female screw block 257 is guided by the main slider 258 by the ball screw 256 and moves forward and backward in the X-axis direction. When the female screw block 257 advances and retracts, the auxiliary slider 263 and the vertical shaft member 262 supported by the female screw block 257 also advance and retract in the X-axis direction. Further, when the vertical shaft member 262 advances and retreats, the connecting arm 246 and the table main body 245 rotate around the axis of the table main body 245 through the arm receiver 260 attached to the vertical shaft member 262. That is, the table main body 245 rotates slightly forward and backward in the horizontal plane (forward and backward movement in the θ direction).
[0139]
In addition, the distance between the centers of the table main body 245 and the vertical shaft member 262 changes with this rotation. This change in the distance is caused by the vertical shaft member 262 being appropriately moved in the Y-axis direction via the sub slider 263. It is absorbed by a minute movement. The moving end position of the female screw block 257, that is, the rotation range of the table main body 245 is determined by the light shielding plate 265 protruding from the female screw block 257 and the three photo interrupters 266 that the light shielding plate 265 faces as the female screw block 257 advances and retreats. (Angle) is regulated (prevention of overrun).
[0140]
The advancing / retreating drive unit 243 is supported by a support plate 267 provided below the main slider 258, and this support plate 267 is fixed to the support base 248 of the rotation operation unit 242. The support base 248 is placed on the XY table 233.
[0141]
Next, the XY table 233 will be described with reference to FIGS. 26, 31 and 32. FIG. The X / Y table 233 includes a support block 270 that supports the θ table 232 from below, an X-axis table 271 that supports the support block 270 slidably in the X-axis direction, and a slide of the X-axis table 271 in the Y-axis direction. And a Y-axis table 272 that is freely supported. The support block 270 has screw holes 274 at four locations, and the θ table 232 is fixed to the support block 270 via the screw holes 274 at the four locations.
[0142]
The X-axis table 271 includes an X-axis air slider 276, an X-axis linear motor 277, and an X-axis linear scale 278 provided along with the X-axis air slider 276. Similarly, the Y-axis table 272 includes a Y-axis air slider 279, a Y-axis linear motor 280, and a Y-axis linear scale 281 provided alongside the Y-axis air slider 279. Reference numerals 282 and 283 in the figure denote an X-axis cable bear and a Y-axis cable bear, respectively. Reference numerals 284 and 284 denote amplifiers for both linear motors 277 and 280.
[0143]
The X-axis linear motor 277 and the Y-axis linear motor 280 are appropriately controlled and moved to move the θ table 232 in the X-axis direction and the Y-axis direction. That is, the head unit (or alignment mask D) 1 set on the set table 231 moves in the θ-axis direction by the θ table 231 in the horizontal plane, and in the X-axis direction and the Y-axis direction by the XY table 233. Moving.
[0144]
Next, the head correction device 212 will be described. The head correction device 212 finely moves the droplet discharge head 3 in the X-axis, Y-axis, and θ-axis directions via the head holding member 4 on the basis of the position recognition of the droplet discharge head 3 by the recognition device 214, The droplet ejection head 3 is positioned (position correction). At the same time, the head correction device 212 functions in cooperation with the temporary fixing device 213 to press the head holding member 4 against the carriage 2 until the adhesive is solidified.
[0145]
As shown in FIGS. 23 and 33, the head correction device 212 includes a correction device stand 301 attached to the back side of the machine base 204, a correction X / Y table 302 mounted thereon, and a correction device. The correction θ table 303 is supported by the X / Y table 302 and the arm unit 304 is supported by the correction θ table 303. In this case, the correction θ table 303 has exactly the same structure as the θ table 232 of the unit moving device 211, and thus description thereof is omitted here. In the θ table 232, the advancing / retreating drive unit 243 is disposed on the left side, but in the correction θ table 303, it is disposed on the right side (see FIG. 23).
[0146]
As shown in FIG. 33, the correction device stand 301 includes a base plate 307 on which the correction X / Y table 302 is placed, and three sets of leg units 308, 308, and 308 that support the base plate 307. Yes. The three sets of leg units 308 are arranged at three locations, the left part, the right part, and the central rear part, respectively, and a pair of support columns 309 and 309, and an upper plate 310 fixed above and below the pair of support columns 309 and 309, and It consists of a lower plate 311.
[0147]
In this case, the head unit 1 moved by the unit moving device 211 faces the lower space of the correction device stand 301, and the arm unit 304 protruding from the correction device stand 301 faces the head unit 1 from above (head). Engaging with the holding member 4). The movement of the head unit 1 and the position correction of the carriage 2 are performed by the unit moving device 211, and the position correction of each droplet head 3 is performed by the head correction device 212. Therefore, after any one droplet discharge head 3 is temporarily fixed, the unit moving device 211 moves the head unit 1 so that the next droplet discharge head 3 faces the head correction device 212.
[0148]
As shown in FIGS. 33 to 36, the correction X / Y table 302 is placed in the center of the correction device stand 301, and includes a support block 314 that supports the correction θ table 302, and a support block 314. A correction X-axis table 315 is slidably supported in the X-axis direction, and a correction Y-axis table 316 is slidably supported in the Y-axis direction. The support block 314 has screw holes 318 at four locations, and the correction θ table 303 is fixed to the support block 314 via the screw holes 318 at the four locations.
[0149]
The correction X-axis table 315 includes an X-axis air slider 320, an X-axis linear motor 321, and an X-axis linear scale 322 provided along with the X-axis air slider 320. Similarly, the correction Y-axis table 316 includes a Y-axis air slider 323, a Y-axis linear motor 324, and a Y-axis linear scale 325 provided along with the Y-axis air slider 323. In the figure, reference numerals 326 and 327 are an X-axis cable bear and a Y-axis cable bear, respectively, and reference numerals 328 and 328 are amplifiers of both linear motors 321 and 324, respectively.
[0150]
As shown in FIGS. 37, 38, and 39, the arm unit 304 includes a pair of engagement arms 331 and 331 that engage with the pair of engagement holes 76 and 76 of the head holding member 4, and a pair of engagement arms. It includes a bracket 332 that supports 331 and 331, an arm lifting mechanism 333 that lifts and lowers the bracket 332, and a support base 334 that supports the arm lifting mechanism 333. The support base 334 includes a fixed plate 336 fixed to the correction θ table 303, a pair of L-shaped arms 337 and 337 extending forward from the fixed plate 336, and a vertical fixed to the front ends of the pair of L-shaped arms 337 and 337. It is comprised with the board 338, and is extended in reverse "L" shape toward the front.
[0151]
The arm elevating mechanism 333 includes an elevating slider 340 that supports the bracket 332 so as to be movable up and down, and an air cylinder 341 that is fixed to the lower portion of the vertical plate 338 and moves up and down the elevating slider 340. The air cylinder 341 is connected to the air supply device 203 described above, and moves the bracket 332 up and down with the lift slider 340 as a guide by switching the air valve or the like. The bracket 332 is formed in an “L” shape, and has a bifurcated tip. Then, the engagement arms 331 and 331 are attached downward to the forked portion, respectively.
[0152]
As shown in FIG. 40, each engagement arm 331 includes an engagement pin 343 inserted into the engagement hole 76 of the head holding member 4, a pin holder 344 that holds the engagement pin 343 up and down, and a pin holder 344. And a coil spring 345 that urges the engaging pin 343 downward. The upper end portion of the pin holder 344 is fixed so as to be fitted to the bracket 332 from below. The distal end portion of the engaging pin 343 is formed in a tapered shape, and the tapered portion 347 is formed such that the proximal end side has a large diameter and the distal end side has a small diameter with respect to the engaging hole 76 of the head holding member 4. As a result, the engagement pin 343 is engaged with the engagement hole 76 without rattling.
[0153]
In the initial state, both the engagement arms 331 and 331 are moved to the rising end position by the air cylinder 341, and after moving the head unit 1 by the unit moving device 211, the both engagement arms 331 and 331 are moved by the air cylinder 341. Is lowered, the pair of engagement pins 343 and 343 engage with the engagement holes 76 and 76 of the desired head holding member 4. The air cylinder 341 is timer-controlled by the control device 215, and the head holding member 4 after position correction is pressed against the carriage 2 as it is until the adhesive applied by the temporary fixing device 213 is solidified. Yes.
[0154]
That is, the air cylinder 341 in which both the engagement arms 331 and 331 are lowered is subjected to the position correction of the head holding member 4 and the application of the adhesive (details will be described later), and then the adhesive coagulation time (predetermined adhesion) When the time to reach the strength elapses, both the engagement arms 331 and 331 are raised to their original positions. In this embodiment, the engaging pin 343 is urged by the coil spring 345. However, the coil spring 345 is omitted, and the engaging pin 343 and the pin holder 344 are integrated into a simple structure. Good.
[0155]
In the above configuration, when both the engaging arms 331 and 331 of the arm unit 304 are lowered and engaged with the head holding member 4, the correction θ table 303 and the correction XY table 302 are driven to hold the head. The droplet discharge head 3 is positioned via the member 4. This positioning state is maintained until the adhesive is solidified. That is, both the engagement arms 331 and 331 of the arm unit 304 press the head holding member 4 toward the carriage 2 in a positioned state, and the temporary fixing device (adhesion) 213 faces the head holding member 4. Become.
[0156]
Next, the recognition device 214 will be described. As shown in FIG. 24 and FIG. 41, the recognition device 214 is fixed on the correction device stand 301 so as to straddle the front part of the correction X / Y table 302, and fixed on the front surface of the camera stand 351. And a pair of recognition cameras (CCD cameras) 353 and 353 attached to the camera position adjustment unit 352. In this case, the pair of recognition cameras 353 and 353 are fixedly provided with respect to the head unit (alignment mask D) 1 to be recognized.
[0157]
The camera stand 351 has a pair of left and right leg piece members 355 and 355 extending forward in an inverted “L” shape, and a horizontally long front plate 356 extending between the pair of leg piece members 355 and 355. The pair of recognition cameras 353 and 353 fixed to the front plate 356 via the camera position adjustment unit 352 protrudes somewhat higher than the pair of engagement arms 331 and 331 of the head correction device 212 and somewhat forward. (See FIG. 25) so that interference with the engagement arm 331 is prevented.
[0158]
As shown in FIGS. 41 to 44, the camera position adjustment unit 352 includes a Z-axis adjustment plate 358 attached to the front plate 356, a microstage 359 attached to the lower end of the Z-axis adjustment plate 358, and a left side recognition. It has a left camera holder 360 that holds the camera 353a and a right camera holder 361 that holds the right recognition camera 353b. The Z-axis adjustment plate 358 has a pair of guide rails 362 and 362 extending in the vertical direction between the Z-axis adjustment plate 356 and an adjustment bolt 363 that abuts against the upper end of the front plate 356. By the forward and reverse rotation of the adjusting bolt 363, the vertical positions of the recognition cameras 353 and 353 can be adjusted via the Z-axis adjusting plate 358.
[0159]
The microstage 359 includes an X-axis stage 365 that supports the right recognition camera 353b via the right camera holder 361, and a Y-axis stage 366 that supports the X-axis stage 365 and is fixed to the lower end of the Z-axis adjustment plate 358. It consists of The X-axis stage 365 is configured such that the right recognition camera 353b can be moved minutely in the X-axis direction, and the position in the front-rear direction of the right recognition camera 353b can be adjusted. Similarly, the Y-axis stage 366 is configured to be able to adjust the position in the left-right direction of the right recognition camera 353b.
[0160]
On the other hand, the left camera holder 360 is fixed to the lower end of the Z-axis adjustment plate 358. Therefore, the position of the right recognition camera 353b is adjusted by the microstage 359 with respect to the left recognition camera 353a fixedly provided via the left camera holder 360. As described above, since the positions of the two ejection heads 57a and 57a are simultaneously recognized by the left and right recognition cameras 353a and 353b, the left and right recognition cameras are preliminarily used by the microstage 359 in advance, particularly when the new droplet ejection head 3 is handled. The separation distance between 353a and 353b, that is, the distance between the visual fields is adjusted. Reference numeral 367 in the figure denotes a camera cover that integrally covers the camera position adjustment unit 352 and the recognition cameras 353 and 353.
[0161]
In the recognition device 214 configured as described above, the two reference marks (reference pins 12 and 12) 26 and 26 of the carriage 2 are formed by the cooperation of one recognition camera 353 and the X-axis table 271 of the unit moving mechanism 211. The position is recognized. That is, image recognition of one reference pin 12 is performed by one recognition camera 353, and then the carriage 2 moves in the X-axis direction to perform image recognition of the other reference pin 12. Based on the recognition result, the position of the carriage (head unit 1) 2 is corrected by the unit moving device 211, and the position is recognized again for confirmation.
[0162]
The pair of recognition cameras 353 and 353 simultaneously recognizes the positions of the two discharge nozzles 57a and 57a serving as the reference of each droplet discharge head 3. That is, the corresponding droplet discharge head 3 moves immediately below the pair of recognition cameras 353 and 353, and the two discharge heads 57a and 57a are simultaneously image-recognized. In this state, the head correction device 212 faces the head holding member 4, the position of the droplet discharge head 3 is corrected, and the temporary fixing device 213 is bonded. The marks 164 and 165 on the alignment mask D are recognized in the same manner as described above.
[0163]
Next, the temporary fixing device 213 will be described. As shown in FIGS. 22 and 45, a common stand 219 extending in the front-rear direction so as to straddle the correction device stand 301 is provided on the right side of the machine base 204, and the temporary fixing device 213 is It is disposed at the front of the shared stand 219. The temporary fixing device 213 includes a square support plate 372 supported on a common stand 219 by four stays 371, an air table 373 fixed to the lower surface of the square support plate 372, and an adhesive application fixed to the tip of the air table 373. A device 374 and an adhesive tray 375 facing the adhesive applicator 374 moved to the home position from below are provided. The adhesive tray 375 is fixed to the common stand 219, and receives the adhesive hanging from the adhesive application device 374.
[0164]
45 to 49, the air table 373 includes a Y-axis air table 377 attached to a rectangular support plate 372, a sub-Y-axis air table 378 attached to the tip of the Y-axis air table 377, and a sub-Y An X-axis air table 379 attached to the tip of the shaft air table 378 and a Z-axis air table 380 attached to the tip of the X-axis air table 379 are configured. The Y-axis air table 377, the sub-Y-axis air table 378, the X-axis air table 379, and the Z-axis air table 380 are all air cylinders 377a, 378a, 379a, 380a connected to the air supply device 203. And sliders 377b, 378b, 379b, and 380b.
[0165]
The adhesive application device 374 includes a vertical support plate 382 fixed to the Z-axis air table 380, a pair of left and right horizontal support blocks 383 and 383 projecting forward from the lower portion of the vertical support plate 382, and each horizontal support block 383. And a dispenser controller 385 supported by the common stand 219. The pair of dispenser units 384 and 384 are arranged to face the pair of engaging arms 331 and 331 and the pair of recognition cameras 353 and 353 from the front.
[0166]
Each dispenser unit 384 includes a dispenser 388 having an adhesive injection nozzle 387 attached to the tip thereof, a cartridge type syringe 389 for supplying an adhesive to the dispenser 388, and a dispenser holder 390 for holding the dispenser 388 and the syringe 389. Yes. The dispenser holder 390 is attached to the front end portion of the horizontal support block 383 so that the angle can be adjusted, and in this embodiment, the adhesive injection nozzle 387 is adjusted to be inclined by about 45 degrees with respect to the horizontal. Each horizontal support block 383 is fixed to the vertical support plate 382 so that its position can be adjusted in the front-rear and left-right directions.
[0167]
As described above, the adhesive is simultaneously injected (applied) into one of the two adhesive injection holes 77a and 77a that form a pair of the head holding member 4 using the two adhesive injection nozzles 387 and 387. At the same time, after both adhesive injection nozzles 387 and 387 move in the Y-axis direction, they are simultaneously injected (coated) into the other two non-adhesive injection holes 77b and 77b in the pair. Accordingly, the distance between the two adhesive injection nozzles 387 and 387 corresponds to the distance between the adhesive injection holes 77a (77b) and 77a (77b) forming a pair in the head holding member 4. Each adhesive injection nozzle 387 having a predetermined inclination angle is inserted into an adhesive injection hole 77 which is a long hole, and injects the adhesive so as to be sprayed on the inner peripheral surface thereof.
[0168]
Incidentally, the head correction device 212 holds the head holding member 4 immovably by pressing the head holding member 4 against the carriage 2 in a state where the positioning operation is completed. On the other hand, the X-axis air table 379 and the Y-axis air table 377 are driven to move the two adhesive injection nozzles 387 and 387 directly above the two adhesive injection holes 77a and 77a of the head holding member 4. Let Here, the Z-axis air table 380 is driven, and the two adhesive injection nozzles 387 and 387 are simultaneously inserted into the two adhesive injection holes 77a and 77a.
[0169]
Next, a predetermined amount of adhesive (adjusted by the dispenser controller 385) is injected from the two adhesive injection nozzles 387 and 387 by the syringe 389. Subsequently, the Z-axis air table 380 raises the two adhesive injection nozzles 387 and 387 and drives the sub Y-axis air table 378 to set the two adhesive injection nozzles 387 and 387 to the other. The adhesive is moved directly above the two adhesive injection holes 77b and 77b. In this case, since the distance between the two pairs of adhesive injection holes 77a (77b) and 77a (77b) in the head holding member 4 is constant, the Y-axis air table 377 is stopped here, Only the sub Y-axis air table 378 is driven.
[0170]
Next, after again raising the adhesive injection nozzles 387 and 387, the temporary fixing device 213 is stopped to wait for the adhesive coagulation time. When the coagulation time has elapsed, the head correction device 212 disengages the head holding member 4 and the temporary fixing (positioning and bonding) operation of any one droplet discharge head 3 is completed. The positioning and bonding operation of the droplet discharge head 3 by the cooperation of the head correction device 212 and the temporary fixing device 213 is repeated 12 times, whereby the temporary fixing of the droplet discharge head 3 is completed. The correction device 212 and the temporary fixing device 213 return to the home position.
[0171]
Here, with reference to FIG. 50, the control device 215 will be described, and a series of assembly procedures of the head unit 1 based on the control device 215 will be described. As shown in the block diagram of FIG. 6, the control system in the control device 215 includes an input unit 402 for inputting design position data and the like of the carriage 2 and the droplet discharge head 3 by the operation panel 401, a unit moving device 211, and the like. A drive unit 403 having various drivers for driving the component device, a detection unit 404 that performs position recognition by the recognition camera 353, and a control unit 405 that controls each component device of the assembly apparatus A.
[0172]
The driving unit 403 includes a moving driver 407 that drives and controls each motor of the unit moving device 211, a correction driver 408 that drives and controls each motor of the head correction device 212, and each air of the air table 373 in the temporary fixing device 213. An air driver 409 for driving and controlling the cylinder and a dispenser controller 385 for controlling the dispenser unit 384 in the temporary fixing device 213 are provided.
[0173]
The control unit 405 includes a CPU 411, a ROM 412, a RAM 413, and a P-CON 414, which are connected to each other via a bus 415. The ROM 412 has a control data area for storing various control data in addition to a control program for storing a control program processed by the CPU 411. The RAM 413 has various register groups as well as a position data area for storing position data input from the outside, master position data obtained by the recognition camera 353 from the alignment mask D, and is used as a work area for control processing. Is done.
[0174]
The P-CON 414 supplements the function of the CPU 411 and incorporates a logic circuit and a timer 416 for handling interface signals with peripheral circuits. For this reason, the P-CON 414 is connected to the operation panel 401 and takes various commands and the like from the input unit 402 into the bus 415 as they are or after being processed. The P-CON 414 is linked with the CPU 411 and outputs the data and control signals output from the CPU 411 and the like to the bus 415 as they are or after processing them.
[0175]
The CPU 411 inputs various detection signals, various commands, various data, etc. via the P-CON 414 according to the control program in the ROM 412 with the above configuration, processes various data in the RAM 413, and processes the P-CON 414. A control signal is output to the drive unit 403 via As a result, the entire assembling apparatus A such as the unit moving device 211, the head correcting device 212, and the temporary fixing device 213 is controlled.
[0176]
For example, the master position data of the alignment mask D obtained from the recognition camera 353 and the unit position data of the head unit 1 obtained from the recognition camera 353 are stored in the RAM 413, and the master position data and the unit according to the control program in the ROM 412. The position data is compared, and the unit moving device 211, the head correction device 212, and the like are controlled based on the comparison result.
[0177]
Here, the assembly method of the head unit 1 by the assembly apparatus A of the embodiment will be described in order. In the assembling apparatus A, the alignment mask D is first introduced before the head unit 1 is introduced. When the alignment mask D is set on the set table 231, the unit moving device 211 is driven so that one carriage reference mark 165 of the alignment mask D faces one recognition camera 353, and one carriage reference mark 165 is position-recognized. To do. Next, the X-axis table 271 of the unit moving device 211 is driven, the other carriage reference mark 165 faces the recognition camera 353, and the position of the other carriage reference mark 165 is recognized.
[0178]
Next, the unit moving device 211 is driven, and the head reference mark 164 located at the end of the alignment mask D is simultaneously exposed to the pair of recognition cameras 353 and 353, so that the two head reference marks 164 and 164 are simultaneously recognized. To do. This is repeated in order to recognize the positions of 12 sets of head reference marks 164 corresponding to the 12 droplet discharge heads 3. When the position recognition of the alignment mask D is completed in this way, the alignment mask D is returned to the home position, and the head unit 1 is placed on the set table 231.
[0179]
Here, the head unit 1 is moved in exactly the same procedure as described above. First, the position of the pair of reference pins 12 and 12 of the carriage 2 is recognized, and the carriage (head unit 1) is detected by the unit moving device 211 based on the recognition result. ) Correct position 2. Next, in the same procedure as described above, the head main body (head holding member 4) 50 of the first droplet discharge head 3 is made to face the pair of engaging arms 331 of the head correction device 212, and the head holding member 4 is The engagement arm 331 is engaged. Here, the position of the two discharge nozzles 57a and 57a, which are the position reference of the head main body 50, is recognized by the pair of recognition cameras 353 and 353.
[0180]
Next, the head correction device 212 is driven, and the droplet discharge head 3 is positioned via the head holding member 4 based on the recognition result. The temporary fixing device 213 is driven in this positioning state, and the adhesive is injected by causing the pair of adhesive injection nozzles 387 and 387 to face the head holding member 4. Injection of the adhesive is performed twice by the sub Y-axis air cylinder 378 of the temporary fixing device 213 with the movement of the adhesive injection nozzle 387. When the injection of the adhesive is completed, the hardening of the adhesive is awaited by timer control, and the engagement of the head correction device 212 with the head holding member 4 is released.
[0181]
In this way, positioning and temporary fixing of the first droplet discharge head 3 are completed, and this operation is repeated from the second to the twelfth droplet discharge head 3. Finally, the unit moving device 211, the head correction device 212, and the temporary fixing device 213 are returned to their home positions, and the assembled head unit 1 is removed from the set table 231. Thereafter, the head unit 1 undergoes cleaning of the droplet discharge head 3, and is incorporated into the drawing apparatus B with the components such as the handle 14 and the assemblies 15 and 16 incorporated therein.
[0182]
In this embodiment, the droplet discharge head 3 is bonded to the carriage 2 via the head holding member 4 so that the bonded portion is a metal-metal bond. Alternatively, the structure may be such that it adheres to the carriage 2.
[0183]
By the way, the head unit assembling apparatus of the present invention and the head unit 1 assembled thereby are used not only for the above-described drawing apparatus B but also for various flat display manufacturing methods, various electronic device and optical device manufacturing methods, and the like. Applicable. Therefore, a manufacturing method using the head unit 1 will be described by taking a manufacturing method of a liquid crystal display device and a manufacturing method of an organic EL device as examples.
[0184]
FIG. 51 is a partially enlarged view of the color filter of the liquid crystal display device. 51A is a plan view, and FIG. 51B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 51A. The hatching of each part of the sectional view is partially omitted.
[0185]
As shown in FIG. 51A, the color filter 500 includes pixels (filter elements) 512 arranged in a matrix, and the boundary between the pixels is partitioned by a partition 513. In each of the pixels 512, one of red (R), green (G), and blue (B) ink (filter material) is introduced. In this example, the arrangement of red, green, and blue is a so-called mosaic arrangement, but other arrangements such as a stripe arrangement and a delta arrangement may be used.
[0186]
As illustrated in FIG. 51B, the color filter 500 includes a light-transmitting substrate 511 and a light-shielding partition 513. The portion where the partition 513 is not formed (removed) constitutes the pixel 512. Each color ink introduced into the pixel 512 constitutes a colored layer 521. An overcoat layer 522 and an electrode layer 523 are formed on the top surfaces of the partition 513 and the colored layer 521.
[0187]
FIG. 52 is a manufacturing step sectional view for explaining a method for manufacturing a color filter according to an embodiment of the present invention. The hatching of each part of the sectional view is partially omitted.
[0188]
After the surface of the transparent substrate 511 made of non-alkali glass having a thickness of 0.7 mm, length of 38 cm, and width of 30 cm is washed with a cleaning solution obtained by adding 1% by weight of hydrogen peroxide to hot concentrated sulfuric acid, and rinsed with pure water. Air clean to obtain a clean surface. A chromium film with an average thickness of 0.2 μm is formed on the surface by sputtering to obtain a metal layer 514 ′ (FIG. 52: S1).
[0189]
The substrate is dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes, and then a photoresist layer (not shown) is formed on the surface of the metal layer 514 ′ by spin coating. A mask film on which a required matrix pattern shape is drawn is brought into close contact with the surface of the substrate, and exposure is performed with ultraviolet rays. Next, this is immersed in an alkaline developer containing potassium hydroxide at a ratio of 8% by weight, the unexposed portion of the photoresist is removed, and the resist layer is patterned. Subsequently, the exposed metal layer is removed by etching with an etchant containing hydrochloric acid as a main component. In this way, a light shielding layer (black matrix) 514 having a predetermined matrix pattern can be obtained (FIG. 52: S2). The thickness of the light shielding layer 514 is approximately 0.2 μm. The width of the light shielding layer 514 is approximately 22 μm.
[0190]
On this substrate, a negative transparent acrylic photosensitive resin composition 515 ′ is also applied by spin coating (FIG. 52: S3). This is pre-baked at 100 ° C. for 20 minutes, and then exposed to ultraviolet rays using a mask film on which a predetermined matrix pattern shape is drawn. The unexposed resin is developed with an alkaline developer, rinsed with pure water, and spin-dried. After baking as final drying is performed at 200 ° C. for 30 minutes to sufficiently cure the resin portion, the bank layer 515 is formed, and the partition 513 including the light shielding layer 514 and the bank layer 515 is formed (FIG. 52: S4). ). The bank layer 515 has an average film thickness of 2.7 μm. The bank layer 515 has a width of about 14 μm.
[0191]
In order to improve the ink wettability of the colored layer forming region (particularly the exposed surface of the glass substrate 511) partitioned by the obtained light shielding layer 514 and bank layer 515, dry etching, that is, plasma treatment is performed. Specifically, a high voltage is applied to a mixed gas obtained by adding 20% oxygen to helium to form an etching spot in a plasma atmosphere, and the substrate is etched by passing under the etching spot.
[0192]
Next, the R (red), G (green), and B (blue) inks are introduced into the pixel 512 formed by being partitioned by the partition 513 by the ink jet method (FIG. 52: S5). As a droplet discharge head (inkjet head), a precision head using a piezoelectric effect is used, and 10 micro ink droplets are selectively ejected for each colored layer forming region. The drive frequency is 14.4 kHz, that is, the ejection interval of each ink droplet is set to 69.5 μsec. The distance between the head and the target is set to 0.3 mm. In order to prevent the flying speed from the head to the target colored layer formation region, the flying curve, and the generation of split stray droplets called satellites, the waveform (including voltage) that drives the piezo element of the head as well as the physical properties of the ink )is important. Accordingly, a waveform having a condition set in advance is programmed, and ink is applied to a predetermined color arrangement pattern by simultaneously applying ink droplets of three colors of red, green, and blue.
[0193]
As an ink (filter material), for example, an inorganic pigment is dispersed in a polyurethane resin oligomer, cyclohexanone and butyl acetate are added as low boiling solvents, butyl carbitol acetate is added as a high boiling solvent, and a nonionic surfactant 0 0.01% by weight is added as a dispersant, and a viscosity of 6 to 8 centipoise is used.
[0194]
Next, the applied ink is dried. First, the ink layer 516 was set by leaving it in a natural atmosphere for 3 hours, then heated on a hot plate at 80 ° C. for 40 minutes, and finally heated in an oven at 200 ° C. for 30 minutes to form the ink layer 516. A colored layer 521 is obtained by performing a curing process (FIG. 52: S6).
[0195]
An overcoat layer 522 having a smooth surface is formed on the substrate by spin-coating a transparent acrylic resin paint. Further, an electrode layer 523 made of ITO (Indium Tin Oxide) is formed in a required pattern on the upper surface to form a color filter 500 (FIG. 52: S7).
[0196]
FIG. 53 is a cross-sectional view of a color liquid crystal display device which is an example of an electro-optical device (flat display) manufactured by the manufacturing method of the present invention. The hatching of each part of the sectional view is partially omitted.
[0197]
The color liquid crystal display device 550 is manufactured by combining the color filter 500 and the counter substrate 566 and enclosing the liquid crystal composition 565 therebetween. On the inner surface of one substrate 566 of the liquid crystal display device 550, TFT (thin film transistor) elements (not shown) and pixel electrodes 563 are formed in a matrix. As the other substrate, the color filter 500 is provided so that the red, green, and blue colored layers 521 are arranged at positions facing the pixel electrodes 563.
[0198]
Alignment films 561 and 564 are formed on the opposing surfaces of the substrate 566 and the color filter 500. These alignment films 561 and 564 are rubbed so that liquid crystal molecules can be aligned in a certain direction. Further, polarizing plates 562 and 567 are bonded to the outer surfaces of the substrate 566 and the color filter 500, respectively. Further, a combination of a fluorescent lamp (not shown) and a scattering plate is generally used as the backlight, and the liquid crystal composition 565 is displayed by functioning as an optical shutter that changes the transmittance of the backlight light. I do.
[0199]
The electro-optical device is not limited to the above-described color liquid crystal display device in the present invention. For example, a small television using a thin cathode ray tube or a liquid crystal shutter, an EL display device, a plasma display, a CRT display, an FED (Field Emission). Various electro-optical means such as a display panel can be used.
[0200]
Next, with reference to FIG. 52 to FIG. 66, an organic EL (display device) of the organic EL device and a manufacturing method thereof will be described.
[0201]
(1) First embodiment
FIGS. 54 to 58 are diagrams showing a first embodiment of the present invention, and this embodiment is applied to an active matrix display device using an EL display element. More specifically, an example is shown in which a light emitting material as an optical material is applied using a scanning line, a signal line, and a common power supply line as wiring.
[0202]
FIG. 54 is a circuit diagram showing a part of the display device 600 in this embodiment. The display device 600 has a plurality of scanning lines 631 and a plurality of scanning lines 631 on a transparent display substrate. A plurality of signal lines 632 extending in the intersecting direction and a plurality of common power supply lines 633 extending in parallel to these signal lines 632 are respectively wired, and each intersection of the scanning line 631 and the signal line 632 is provided. In addition, a pixel region element 600A is provided.
[0203]
For the signal line 632, a data side driver circuit 601 including a shift register, a level shifter, a video line, and an analog switch is provided.
[0204]
For the scanning line 631, a scanning side driving circuit 602 including a shift register and a level shifter is provided. Further, each of the pixel regions 600A holds a switching thin film transistor 643 to which a scanning signal is supplied to the gate electrode via the scanning line 631, and an image signal supplied from the signal line 632 via the switching thin film transistor 643. A storage capacitor cap, a current thin film transistor 644 to which an image signal held by the storage capacitor cap is supplied to a gate electrode, and a common power supply line when electrically connected to the common power supply line 633 via the current thin film transistor 644 A pixel electrode 642 into which a drive current flows from 633 and a light emitting element 641 sandwiched between the pixel electrode 642 and the reflective electrode 652 are provided.
[0205]
With such a configuration, when the scanning line 631 is driven and the switching thin film transistor 643 is turned on, the potential of the signal line 632 at that time is held in the holding capacitor cap, and the current thin film transistor 644 has a current corresponding to the state of the holding capacitor cap. The on / off state is determined. Then, current flows from the common power supply line 633 to the pixel electrode 642 via the channel of the current thin film transistor 644, and further current flows to the reflective electrode 652 through the light emitting element 641, and the light emitting element 641 corresponds to the amount of current flowing therethrough. Flashes.
[0206]
Here, the planar structure of each pixel region 600A is an enlarged plan view with the reflective electrode and the light emitting element removed, as shown in FIG. 55, the four sides of the pixel electrode 642 having a rectangular planar shape are signal lines. 632, the common power supply line 633, the scanning line 631, and a scanning line for other pixel electrodes (not shown).
[0207]
56 to 58 are cross-sectional views sequentially showing the manufacturing process of the pixel region 600A, and correspond to the cross section along the line AA in FIG. Hereinafter, the manufacturing process of the pixel region 600A will be described with reference to FIGS.
[0208]
First, as shown in FIG. 57 (a), a transparent display substrate 621 has a thickness of about 2000 by plasma CVD using TEOS (tetraethoxysilane), oxygen gas, or the like as a source gas if necessary. A base protective film (not shown) made of a silicon oxide film of ˜5000 Å is formed. Next, the temperature of the display substrate 621 is set to about 350 ° C., and a semiconductor film 700 made of an amorphous silicon film having a thickness of about 300 to 700 Å is formed on the surface of the base protective film by plasma CVD. Next, a crystallization process such as laser annealing or solid phase growth is performed on the semiconductor film 700 made of an amorphous silicon film to crystallize the semiconductor film 700 into a polysilicon film. In the laser annealing method, for example, a line beam having a beam length of 400 mm is used with an excimer laser, and the output intensity thereof is, for example, 200 mJ / cm. ² It is. The line beam is scanned so that a portion corresponding to 90% of the peak value of the laser intensity in the short dimension direction overlaps each region.
[0209]
Next, as shown in FIG. 56 (b), the semiconductor film 700 is patterned to form an island-shaped semiconductor film 710, and plasma CVD using TEOS (tetraethoxysilane), oxygen gas, or the like as a source gas is performed on the surface. A gate insulating film 720 made of a silicon oxide film or nitride film having a thickness of about 600 to 1500 angstroms is formed by the method. Note that the semiconductor film 710 serves as a channel region and a source / drain region of the current thin film transistor 644, but a semiconductor film serving as a channel region and a source / drain region of the switching thin film transistor 643 is also formed at different cross-sectional positions. . That is, in the manufacturing process shown in FIGS. 56 to 58, two types of transistors 643 and 644 are formed at the same time. However, since they are manufactured in the same procedure, in the following description, only the current thin film transistor 644 is described with respect to the transistors. Explanation is omitted for the switching thin film transistor 643.
[0210]
Next, as shown in FIG. 56 (c), a conductive film made of a metal film such as aluminum, tantalum, molybdenum, titanium, or tungsten is formed by sputtering, followed by patterning to form a gate electrode 644A.
[0211]
In this state, high-temperature phosphorus ions are implanted to form source / drain regions 644a and 644b in the silicon thin film 710 in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 644A. Note that a portion where impurities are not introduced becomes a channel region 644c.
[0212]
Next, as shown in FIG. 56 (d), after forming the interlayer insulating film 730, contact holes 731 and 732 are formed, and the relay electrodes 733 and 734 are embedded in the contact holes 731 and 732.
[0213]
Next, as shown in FIG. 56 (e), a signal line 632, a common power supply line 633, and a scanning line (not shown in FIG. 56) are formed on the interlayer insulating film 730. At this time, each wiring of the signal line 632, the common power supply line 633, and the scanning line is formed to be sufficiently thick without being caught by a necessary thickness as a wiring. Specifically, each wiring is formed to a thickness of about 1 to 2 μm. Here, the relay electrode 734 and each wiring may be formed in the same process. At this time, the relay electrode 733 is formed of an ITO film described later.
[0214]
Then, an interlayer insulating film 740 is formed so as to cover the upper surface of each wiring, a contact hole 741 is formed at a position corresponding to the relay electrode 733, and an ITO film is formed so as to be embedded in the contact hole 741. The ITO film is patterned to form a pixel electrode 642 that is electrically connected to the source / drain region 644a at a predetermined position surrounded by the signal line 632, the common power supply line 633, and the scanning line.
[0215]
Here, in FIG. 56 (e), a portion narrowed by the signal line 632 and the common feed line 633 corresponds to a predetermined position where the optical material is selectively disposed. A step 611 is formed by the signal line 632 and the common power supply line 633 between the predetermined position and the periphery thereof. Specifically, a concave step 611 is formed in which a predetermined position is lower than its surroundings.
[0216]
Next, as shown in FIG. 57 (a), a liquid (solvent) for forming a hole injection layer corresponding to the lower layer portion of the light emitting element 641 by the inkjet head method with the upper surface of the display substrate 621 facing upward. 612A of the optical material (precursor) dissolved in solution is discharged, and this is selectively applied in a region (predetermined position) surrounded by the step 611.
[0217]
As a material for forming the hole injection layer, polyphenylene vinylene whose polymer precursor is polytetrahydrothiophenylphenylene, 1,1-bis- (4-N, N-ditolylaminophenyl) cyclohexane, tris (8- Hydroxyquinolinol) aluminum and the like.
[0218]
At this time, the liquid precursor 612A tends to spread in the horizontal direction because of its high fluidity, but since the step 611 is formed so as to surround the applied position, one of the liquid precursor 612A. Unless the coating amount per rotation is extremely large, the liquid precursor 612A is prevented from spreading beyond the predetermined position beyond the step 611.
[0219]
Next, as shown in FIG. 57B, the solvent of the liquid precursor 612A is evaporated by heating or light irradiation to form a solid thin hole injection layer 641a on the pixel electrode 642. Here, although depending on the concentration of the liquid precursor 612A, only the thin hole injection layer 641a is formed. Therefore, when a thicker hole injection layer 641a is required, the steps of FIGS. 57 (a) and (b) are repeated as many times as necessary to obtain a sufficient thickness as shown in FIG. 57 (c). A hole injection layer 641A is formed.
[0220]
Next, as shown in FIG. 58 (a), a liquid (solvent) for forming a striking semiconductor film corresponding to the upper layer portion of the light emitting element 641 by the inkjet head method with the upper surface of the display substrate 621 facing upward. The optical material (organic fluorescent material) 612B in a solution state dissolved in is discharged and selectively applied in a region (predetermined position) surrounded by the step 611.
[0221]
Examples of organic fluorescent materials include cyanopolyphenylene vinylene, polyphenylene vinylene, polyalkylphenylene, 2,3,6,7-tetrahydro-11-oxo-1H · 5H · 11H (1) benzovirano [6,7,8-ij] -quinolizine-10 -Carboxylic acid, 1,1-bis- (4-N, N-ditolylaminophenyl) cyclohexane, 2-13.4'-dihydroxyphenyl) -3,5,7-trihydroxy-1-benzopyrylium perchlorate , Tris (8-hydroxyquinolinol) aluminum, 2,3 · 6 · 7-tetrahydro-9-methyl-11-oxo-1H · 5H · 11H (1) benzopyrano [6,7,8-Ij] -quinolidine, aromatic diamine derivative (TDP), oxydiazole dimer (OXD), oxydiazo Rutin derivative (PBD), distilarylene derivative (DSA), quinolinol-based metal complex, beryllium-benzoquinolinol complex (Bebq), triphenylamine derivative (MTDATA), distyryl derivative, pyrazoline dimer, rubrene, quinacridone, triazole Derivatives, polyphenylene, polyalkylfluorene, polyalkylthiophene, azomethine zinc complex, polyphyllin zinc complex, benzoxazole zinc complex, phenanthroline europium complex, and the like.
[0222]
At this time, since the liquid organic fluorescent material 612B has high fluidity, the liquid organic fluorescent material 612B also tends to spread in the horizontal direction. However, since the step 611 is formed so as to surround the applied position, the liquid organic fluorescent material Unless the application amount of 612B per application is extremely large, the liquid organic fluorescent material 612B is prevented from spreading beyond the predetermined position beyond the step 611.
[0223]
Next, as shown in FIG. 58B, the solvent of the liquid organic fluorescent material 612B is evaporated by heating or light irradiation to form a solid thin organic semiconductor film 641b on the hole injection layer 641A. Here, although depending on the concentration of the liquid organic fluorescent material 612B, only a thin organic semiconductor film 641b is formed. Therefore, when a thicker organic semiconductor film 641b is required, the steps of FIGS. 58 (a) and (b) are repeated as many times as necessary to obtain a sufficient thickness as shown in FIG. 58 (c). The organic semiconductor film 641B is formed. The light-emitting element 641 is configured by the hole injection layer 641A and the organic semiconductor film 641B. Finally, as shown in FIG. 58 (d), the reflective electrode 652 is formed on the entire surface of the display substrate 621 or in the form of stripes.
[0224]
As described above, in this embodiment, the signal lines 632, the common wiring 633, and the like are formed so as to surround the treatment position where the light emitting element 641 is disposed from four directions, and the wirings are thicker than usual. Since the step 611 is formed and the liquid precursor 612A and the liquid organic fluorescent material 612B are selectively applied, there is an advantage that the patterning accuracy of the light emitting element 641 is high.
[0225]
When the step 611 is formed, the reflective electrode 652 is formed on a relatively large surface. However, if the thickness of the reflective electrode 652 is increased to some extent, problems such as disconnection may occur. The sex becomes extremely small.
[0226]
In addition, since the step 611 is formed using the signal line 632, the common line 633, and the like, the number of new processes is not particularly increased, so that the manufacturing process is not significantly complicated.
[0227]
Note that the optical material forming the upper layer portion of the light emitting element 641 is not limited to the organic fluorescent material 612B, and may be an inorganic fluorescent material.
[0228]
The transistors 643 and 644 serving as switching elements are preferably formed of polycrystalline silicon formed by a low-temperature process of 600 ° C. or lower, thereby reducing cost by using a glass substrate and increasing mobility. High performance can be achieved. Note that the switching element may be formed of amorphous silicon or polycrystalline silicon formed by a high temperature process of 600 ° C. or higher.
[0229]
Further, a transistor may be provided in addition to the switching thin film transistor 643 and the current thin film transistor 644, or the transistor may be driven by one transistor.
[0230]
The step 611 may be formed by the first bus wiring of the passive matrix display element, the scanning line 631 of the active matrix large display element, and the light shielding layer.
[0231]
Note that the light-emitting element 641 may have the hole-injection layer 641A omitted although the light-emitting efficiency (hole injection rate) is slightly reduced. Further, instead of the hole injection layer 641A, an electron injection layer may be formed between the organic semiconductor film 641B and the reflective electrode 652, or both the hole injection layer and the electron injection layer may be formed. Good.
[0232]
In the above-described embodiment, the case where the entire light emitting elements 641 are selectively arranged has been described, particularly with color display in mind. For example, in the case of the display device 600 for monochrome display, as shown in FIG. In addition, the organic semiconductor film 641B may be uniformly formed on the entire surface of the display substrate 621. However, even in this case, since the hole injection layer 641A must be selectively disposed at each predetermined position in order to prevent crosstalk, application using the step 611 is extremely effective.
[0233]
(2) Second embodiment
FIG. 60 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and this embodiment is applied to a passive matrix display device using an EL display element.
[0234]
FIG. 60 (a) is a plan view showing an arrangement relationship between a plurality of first bus wirings 750 and a plurality of second bus wirings 760 arranged in a direction orthogonal thereto. FIG. 60 (b) is a sectional view taken along line BB of FIG. 60 (a).
[0235]
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the said 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Further, since the detailed manufacturing process and the like are the same as those in the first embodiment, illustration and description thereof are omitted.
[0236]
That is, in the present embodiment, for example, SiO 2 is surrounded so as to surround a predetermined position where the light emitting element 641 is disposed. ₂ Thus, a step 611 is formed between a predetermined position and the periphery thereof.
[0237]
Even with such a configuration, when the liquid precursor 612A or the liquid organic fluorescent material 612B is selectively applied, it is possible to prevent them from flowing out to the surroundings, as in the first embodiment. There are advantages such as high precision patterning.
[0238]
(3) Third embodiment
FIG. 61 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. This embodiment is also an active matrix display device using an EL display element, as in the first embodiment. It is applied. More specifically, the step 611 is formed using the pixel electrode 642 so that high-precision patterning can be performed.
[0239]
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the said embodiment. Further, FIG. 61 is a cross-sectional view showing the middle of the manufacturing process, and the front and rear thereof are substantially the same as those in the first embodiment, and the illustration and description thereof are omitted.
[0240]
That is, in this embodiment mode, the pixel electrode 642 is formed thicker than usual, thereby forming a step 611 between the periphery thereof. That is, in the present embodiment, a convex step is formed in which the pixel electrode 642 to which an optical material is applied later is higher than the surrounding area.
[0241]
Similarly to the first embodiment, a liquid (solution dissolved in a solvent) optical material (precursor) for forming a hole injection layer corresponding to the lower layer portion of the light emitting element 641 by the inkjet head method. ) 612A is discharged and applied to the upper surface of the pixel electrode 642.
[0242]
However, unlike the case of the first embodiment, the liquid precursor is displayed with the display substrate 621 turned upside down, that is, with the upper surface of the pixel electrode 642 to which the liquid precursor 612A is applied facing downward. The body 612A is applied.
[0243]
Then, the liquid precursor 612A accumulates on the upper surface of the pixel electrode 642 due to gravity and surface tension, and does not spread around it. Therefore, if solidification is performed by heating, light irradiation, or the like, a thin hole injection layer similar to that shown in FIG. 57 (b) can be formed. If this process is repeated, a hole injection layer is formed. An organic semiconductor film is also formed by a similar method.
[0244]
As described above, in this embodiment mode, it is possible to improve the patterning accuracy of the light emitting element by applying the liquid optical material using the convex step 611.
[0245]
Note that the amount of liquid optical material accumulated on the upper surface of the pixel electrode 642 may be adjusted using an inertial force such as a centrifugal force.
[0246]
(4) Fourth embodiment
FIG. 62 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is also an active matrix type display device using an EL display element, as in the first embodiment. It is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the said embodiment. FIG. 62 is a cross-sectional view showing the middle of the manufacturing process, and the front and rear thereof are substantially the same as those in the first embodiment, and therefore their illustration and description are omitted.
[0247]
That is, in this embodiment mode, first, the reflective electrode 652 is formed over the display substrate 621, and then the insulating film 770 is formed over the reflective electrode 652 so as to surround a predetermined position where the light emitting element 641 is disposed later. As a result, a concave step 611 is formed whose predetermined position is lower than its surroundings.
[0248]
Then, similarly to the first embodiment, a light-emitting element 641 is formed by selectively applying a liquid optical material in an area surrounded by the step 611 by an ink jet method.
[0249]
On the other hand, the scan line 631, the signal line 632, the pixel electrode 642, the switching thin film transistor 643, the current thin film transistor 644, and the insulating film 740 are formed over the separation substrate 622 with the separation layer 651 interposed therebetween.
[0250]
Finally, the structure peeled from the peeling layer 622 on the peeling substrate 622 is transferred onto the display substrate 621.
[0251]
As described above, even in this embodiment, since the liquid optical material is applied using the step 611, highly accurate patterning can be performed. Further, in this embodiment mode, damage to the base material such as the light-emitting element 641 due to the subsequent process, or the scanning line 631, the signal line 632, the pixel electrode 642, the switching thin film transistor 643. Damage to the current thin film transistor 644 or the insulating film 740 due to application of an optical material or the like can be reduced.
[0252]
In this embodiment mode, the active matrix display element is described. However, a passive matrix display element may be used.
[0253]
(5) Fifth embodiment
FIG. 63 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention. This embodiment is also an active matrix display device using an EL display element, as in the first embodiment. It is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the said embodiment. Further, FIG. 63 is a cross-sectional view showing the middle of the manufacturing process, and the front and rear thereof are substantially the same as those in the first embodiment, and the illustration and description thereof are omitted.
[0254]
That is, in the present embodiment, the concave step 611 is formed using the interlayer insulating film 740, thereby obtaining the same operational effects as those of the first embodiment.
[0255]
In addition, since the step 611 is formed using the interlayer insulating film 740, the number of new processes is not particularly increased, so that the manufacturing process is not significantly complicated.
[0256]
(6) Sixth embodiment
FIG. 64 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention. This embodiment is also an active matrix display device using an EL display element, as in the first embodiment. It is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the said embodiment. Further, FIG. 64 is a cross-sectional view showing the middle of the manufacturing process, and before and after that, since it is substantially the same as the first embodiment, its illustration and description are omitted.
[0257]
In other words, in this embodiment, the patterning accuracy is not improved by using the step, but “the hydrophilicity at a predetermined position where the liquid optical material is applied is made relatively stronger than the surrounding hydrophilicity. Thus, the applied liquid optical material is prevented from spreading around.
[0258]
Specifically, as shown in FIG. 64, after an interlayer insulating film 740 is formed, an amorphous silicon layer 653 is formed on the upper surface thereof. Since the amorphous silicon layer 653 is relatively stronger in water repellency than ITO forming the pixel electrode 642, the hydrophilicity of the surface of the pixel electrode 642 is relatively stronger than the surrounding hydrophilicity. An aqueous / hydrophilic distribution is formed.
[0259]
As in the first embodiment, a light-emitting element 641 is formed by selectively applying a liquid optical material to the upper surface of the pixel electrode 642 by an inkjet method, and finally a reflective electrode is formed. Form.
[0260]
As described above, even in the present embodiment, since the liquid optical material is applied after the desired water repellency / lyophilic distribution is formed, the patterning accuracy can be improved. .
[0261]
Needless to say, this embodiment can also be applied to a passive matrix display element.
[0262]
In addition, a step of transferring the structure formed over the separation substrate 621 with the separation layer 651 to the display substrate 621 may be included.
[0263]
Further, in the present embodiment, the desired water repellency / hydrophilic distribution is formed by the amorphous silicon layer 653, but the water repellency / hydrophilic distribution may be formed of metal, an anodized film, polyimide, or the like. It may be formed of an insulating film such as silicon oxide or other materials. Note that the first bus wiring may be used for a passive matrix display element, and the scanning line 631, the signal line 632, the pixel electrode 642, the insulating film 740, or a light shielding layer may be formed for an active matrix display element.
[0264]
In the present embodiment, the description has been made on the assumption that the liquid optical material is an aqueous solution. However, a liquid optical material using another liquid solution may be used. Thus, liquid repellency and lyophilicity may be obtained.
[0265]
(7) Seventh embodiment
In the seventh embodiment of the present invention, the cross-sectional area is the same as that shown in FIG. 63 used in the fifth embodiment, and will be described.
[0266]
That is, in this embodiment, the interlayer insulating film 740 is formed of SiO. ₂ The surface of the pixel electrode 642 is exposed, and a liquid optical material is selectively applied.
[0267]
In such a manufacturing process, not only the step 611 is formed, but also a strong liquid repellency distribution is formed along the surface of the interlayer insulating film 740. Therefore, the applied liquid optical material has a step 611. And the liquid repellency of the interlayer insulating film 740 make it easy to accumulate at a predetermined position. That is, since the effects of both the fifth embodiment and the sixth embodiment are exhibited, the patterning accuracy of the light emitting element 641 can be further improved.
[0268]
Note that the timing of irradiation with ultraviolet rays may be before or after the surface of the pixel electrode 642 is exposed, and may be appropriately selected depending on the material for forming the interlayer insulating film 740, the material for forming the pixel electrode 642, and the like. Incidentally, when ultraviolet rays are irradiated to the imperial that exposes the surface of the pixel electrode 642, the inner wall surface of the step 611 does not become strong in liquid repellency, so that liquid optical material is stored in the region surrounded by the step 611. It is advantageous. On the contrary, in the case of irradiating ultraviolet rays after exposing the surface of the pixel electrode 642, it is necessary to irradiate the ultraviolet rays vertically so as not to increase the liquid repellency of the inner wall surface of the step 611. Since the ultraviolet ray is irradiated after the etching process for exposing the surface of the electrode 642, there is an advantage that there is no concern that the liquid repellency is weakened by the etching process.
[0269]
As a material for forming the interlayer insulating film 740, for example, a photoresist can be used, or polyimide can be used. If these materials are used, there is an advantage that a film can be formed by spin coating.
[0270]
Depending on the material for forming the interlayer insulating film 740, instead of irradiating ultraviolet rays, for example, O ₂ , CF _Three The liquid repellency may be increased by irradiating plasma such as Ar.
[0271]
(8) Eighth embodiment
FIG. 65 is a diagram showing an eighth embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the first embodiment in an active matrix display device using an EL display element. It is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the said embodiment. Further, FIG. 65 is a cross-sectional view showing the middle of the manufacturing process, and before and after that, since it is substantially the same as the first embodiment, its illustration and description are omitted.
[0272]
That is, in this embodiment, the patterning accuracy is improved by using the attractive force or repulsive force due to the potential, rather than using the step, the liquid repellency / lyophilic distribution, or the like. .
[0273]
That is, as shown in FIG. 65, the signal line 632 and the common power supply line 633 are driven and a transistor (not shown) is appropriately turned on / off, whereby the pixel electrode 642 becomes a negative potential and the interlayer insulating film 740 becomes a positive potential. A potential distribution is formed. Then, a positively charged liquid optical material 612 is selectively applied to a predetermined position by an inkjet method.
[0274]
Thus, in this embodiment mode, a desired potential distribution is formed on the display substrate 621, and the potential distribution and the attractive force and repulsive force between the positively charged liquid optical material 612 are used. Since the liquid optical material is selectively applied, patterning accuracy can be improved.
[0275]
In particular, in the present embodiment, since the liquid optical material 612 is charged, the effect of improving the patterning accuracy is further enhanced by using not only the spontaneous polarization but also the charged charge.
[0276]
Although this embodiment mode shows a case where the present invention is applied to an active matrix display element, the present invention can also be applied to a passive matrix display element.
[0277]
Note that a step of transferring the structure formed over the separation substrate 621 with the separation layer 651 to the display substrate 621 may be included.
[0278]
In this embodiment mode, the desired potential distribution is such that a potential is sequentially applied to the scanning line 631, a potential is simultaneously applied to the signal line 632 and the common line 633, and the switching thin film transistor 643 and the current thin film transistor 644 are applied to the pixel electrode 642. It is formed by applying a potential via the By forming the potential distribution with the scan line 631, the signal line 632, the common line 633, and the pixel electrode 642, an increase in the number of steps can be suppressed. Note that in the case of a passive matrix display element, the potential distribution can be formed by the first bus wiring and the light shielding layer.
[0279]
Furthermore, in this embodiment mode, a potential is applied to both the pixel electrode 642 and the surrounding interlayer insulating film 740. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. A potential may not be applied to the electrode 642, but a positive potential may be applied only to the interlayer insulating film 740, and the liquid optical material 612 may be charged positively before application. In this way, the liquid optical material 612 can be reliably maintained in a positively charged state even after being applied, so that the liquid optical material 612 is surrounded by the repulsive force with the surrounding interlayer insulating film 740. It is possible to more reliably prevent the liquid from flowing out.
[0280]
Similarly, the head unit of the present embodiment can be applied to an electron emission device manufacturing method, a PDP device manufacturing method, an electrophoretic display device manufacturing method, and the like.
[0281]
In the method of manufacturing an electron emission device, fluorescent materials of each color of R, G, and B are introduced into a plurality of droplet discharge heads, and the plurality of droplet discharge heads are main-scanned and sub-scanned via a head unit. A material is selectively discharged to form a large number of phosphors on the electrode. The electron emission device is a high-level concept including an FED (Field Emission Display).
[0282]
In the manufacturing method of the PDP apparatus, fluorescent materials of each color of R, G, and B are introduced into a plurality of droplet discharge heads, and the plurality of droplet discharge heads are main-scanned and sub-scanned via a head unit, and the fluorescent material Are selectively ejected to form phosphors in a large number of recesses on the back substrate.
[0283]
In the method of manufacturing the electrophoretic display device, the electrophoretic material of each color is introduced into a plurality of droplet discharge heads, and the plurality of droplet discharge heads are main-scanned and sub-scanned via the head unit to selectively select the ink material. The electrophores are formed in a large number of recesses on the electrodes by discharging. In addition, it is preferable that the migrating body composed of the charged particles and the dye is enclosed in a microcapsule.
[0284]
On the other hand, the head unit of this embodiment can be applied to a spacer forming method, a metal wiring forming method, a lens forming method, a resist forming method, a light diffuser forming method, and the like.
[0285]
In the spacer forming method, a large number of particulate spacers are formed so as to form a minute cell gap between two substrates, and a particle material constituting the spacer is introduced into a plurality of droplet discharge heads. A plurality of droplet discharge heads are main-scanned and sub-scanned through the unit, and the particle material is selectively discharged to form a spacer on at least one substrate. For example, it is useful when configuring a cell gap between two substrates in the above-described liquid crystal display device or electrophoretic display device, and it can be applied to other semiconductor manufacturing techniques that require this kind of minute gap. Nor.
[0286]
In the metal wiring forming method, a liquid metal material is introduced into a plurality of droplet discharge heads, a plurality of droplet discharge heads are main-scanned and sub-scanned via a head unit, and a liquid metal material is selectively discharged, Metal wiring is formed on the substrate. For example, the present invention can be applied to a metal wiring that connects the driver and each electrode in the liquid crystal display device, and a metal wiring that connects each electrode and the TFT in the organic EL device. In addition to this type of flat display, it goes without saying that it can be applied to general semiconductor manufacturing techniques.
[0287]
In the lens forming method, a lens material is introduced into a plurality of droplet discharge heads, a plurality of droplet discharge heads are main-scanned and sub-scanned via a head unit, and the lens material is selectively discharged onto a transparent substrate. A large number of microlenses are formed. For example, the present invention can be applied as a beam focusing device in the FED apparatus. Needless to say, the present invention is applicable to various optical devices.
[0288]
In the resist forming method, a resist material is introduced into a plurality of droplet discharge heads, and a plurality of droplet discharge heads are main-scanned and sub-scanned via a head unit, and a resist material is selectively discharged onto a substrate. An arbitrarily shaped photoresist is formed. For example, the formation of banks in the various display devices described above can be widely applied to the application of a photoresist in the photolithography method which is the main body of semiconductor manufacturing technology.
[0289]
The light diffusing body forming method is a light diffusing body forming method in which a large number of light diffusing bodies are formed on a substrate by using a head unit assembled by a head unit assembling apparatus, and the light diffusing body is diffused into a plurality of droplet discharge heads A material is introduced, a plurality of liquid droplet ejection heads are main-scanned and sub-scanned via a head unit, and a light diffusing material is selectively ejected to form a large number of light diffusers. Needless to say, this case can also be applied to various optical devices.
[0290]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for assembling the droplet discharge head and the assembly jig for the droplet discharge head according to the present invention, the droplet discharge head can be easily used as a head holding member while satisfying a predetermined positioning accuracy. And it can fix quickly. Further, it is possible to prevent the position of the droplet discharge head from being displaced during the fixing operation of the droplet discharge head. Therefore, the workability in the work of assembling the droplet discharge head to the head holding member can be improved.
[0291]
Further, according to the head unit and the method of assembling the head unit of the present invention, the droplet discharge head is assembled to the carriage via the head holding member, so that compared to the case where the droplet discharge head is directly assembled to the carriage. Thus, positioning and fixing (adhesion) of the droplet discharge head can be performed easily and accurately, and the droplet discharge head need not have a complicated structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a head unit according to an embodiment.
FIG. 2 is a front view of the head unit according to the embodiment.
FIG. 3 is a side view of the head unit according to the embodiment.
FIG. 4 is a structural diagram of a reference pin of the embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view around the droplet discharge head of the embodiment.
FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a droplet discharge head according to an embodiment.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a droplet discharge head according to an embodiment.
FIG. 8 is a structural diagram of a head holding member of the embodiment.
FIG. 9 is an enlarged perspective view showing a method of assembling the head unit using the assembling jig of the embodiment.
FIG. 10 is a structural diagram of the assembly jig of the embodiment.
FIG. 11 is a plan view showing a method of assembling the head unit using the assembling jig of the embodiment.
FIG. 12 is a front view showing a method of assembling the head unit using the assembling jig of the embodiment.
FIG. 13 is a schematic diagram of a drawing apparatus according to an embodiment.
FIG. 14 is a perspective view of a main carriage in the drawing apparatus according to the embodiment.
FIG. 15 is a plan view of a main carriage in the drawing apparatus according to the embodiment.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a method of setting the head unit.
FIG. 17 is a schematic diagram of a wiping device in the drawing apparatus of the embodiment.
FIG. 18 is a structural diagram of a master plate in the alignment mask of the embodiment.
FIG. 19 is a plan view of the alignment mask of the embodiment.
FIG. 20 is a front view of the alignment mask of the embodiment.
FIG. 21 is an overall perspective view of the assembling apparatus according to the embodiment as seen from the front side.
22 is an overall perspective view of the assembling apparatus according to the embodiment as seen from the back side. FIG.
FIG. 23 is an overall plan view of the assembling apparatus according to the embodiment.
FIG. 24 is an overall front view of the assembling apparatus according to the embodiment.
FIG. 25 is an overall side view of the assembling apparatus according to the embodiment as seen from the left side.
FIG. 26 is a perspective view around the XY table in the unit moving device of the embodiment.
FIG. 27 is a structural diagram of a set table in the unit moving device of the embodiment.
FIG. 28 is a plan view of a θ table in the unit moving device of the embodiment.
FIG. 29 is a cut-away side view of the θ table in the unit moving device of the embodiment.
30 is a front view of a θ table in the unit moving device of the embodiment. FIG.
FIG. 31 is a plan view around the XY table in the unit moving device of the embodiment.
FIG. 32 is a front view around the XY table in the unit moving device of the embodiment.
FIG. 33 is a perspective view around a correction X / Y table in the head correction apparatus of the embodiment.
FIG. 34 is a plan view around a correction X / Y table in the head correction apparatus of the embodiment.
FIG. 35 is a front view of the periphery of the correction XY table in the head correction apparatus of the embodiment.
FIG. 36 is a side view around a correction X / Y table in the head correction apparatus of the embodiment.
FIG. 37 is a perspective view of an arm unit in the head correction apparatus of the embodiment.
FIG. 38 is a front view of an arm unit in the head correction apparatus of the embodiment.
FIG. 39 is a side view of the arm unit in the head correction apparatus of the embodiment.
FIG. 40 is a cross-sectional view of an engagement arm of the arm unit.
FIG. 41 is a perspective view of a recognition apparatus according to an embodiment.
FIG. 42 is a plan view of the recognition apparatus according to the embodiment.
FIG. 43 is a front view of the recognition apparatus according to the embodiment.
FIG. 44 is a side view of the recognition apparatus according to the embodiment.
FIG. 45 is an overall perspective view of the temporary fixing device of the embodiment.
FIG. 46 is a plan view of the temporary fixing device of the embodiment.
FIG. 47 is a front view of the temporary fixing device of the embodiment.
FIG. 48 is a side view of the temporary fixing device of the embodiment.
FIG. 49 is a perspective view of an adhesive application device.
FIG. 50 is a block diagram of a control device according to the embodiment.
FIG. 51 is a partially enlarged view of a color filter manufactured by the color filter manufacturing method of the embodiment.
FIG. 52 is a manufacturing process sectional view schematically showing the method for manufacturing the color filter of the embodiment.
FIG. 53 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device manufactured by the color filter manufacturing method of the embodiment.
54 is a circuit diagram of a display device manufactured by the organic EL manufacturing method of the embodiment. FIG.
FIG. 55 is an enlarged plan view showing a planar structure of a pixel region of the display device.
FIG. 56 is a cross-sectional view of a manufacturing step (1) schematically showing the method for manufacturing the organic EL device of the first embodiment.
FIG. 57 is a cross-sectional view of a manufacturing step (2) schematically showing the method for manufacturing the organic EL device of the first embodiment.
FIG. 58 is a cross-sectional view of a manufacturing step (3) schematically showing the method for manufacturing the organic EL device of the first embodiment.
FIG. 59 is a cross-sectional view schematically showing a method for manufacturing an organic EL according to a variation of the first embodiment.
60A and 60B are a plan view and a cross-sectional view schematically showing a method for manufacturing the organic EL device of the second embodiment.
FIG. 61 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing method of the organic EL according to the third embodiment.
FIG. 62 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing method of the organic EL of the fourth embodiment.
FIG. 63 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing method of the organic EL according to the fifth embodiment.
FIG. 64 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing method of the organic EL according to the sixth embodiment.
FIG. 65 is a cross-sectional view schematically showing the manufacturing method of the organic EL according to the eighth embodiment.
FIG. 66 is a cross-sectional view schematically showing a method for manufacturing an organic EL according to a modification of the eighth embodiment.
FIG. 67 is a schematic diagram illustrating a carriage recognition operation in the drawing apparatus according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
A assembly equipment B drawing equipment
C Assembly jig D Alignment mask
1 Head unit 2 Carriage
3 Liquid droplet ejection head 4 Head holding member
11 Body plate 12 Reference pin
13 Support member 14 Handle
15 Piping connection assembly 16 Wiring connection assembly
17 Piping connection member 25 Pin body
26 Reference mark (small hole) 29a Tip surface
32 Handle body 34 Large diameter part
45 Liquid introduction part 48 Pump part
48a Discharge end face 49 Nozzle forming plate
50 Head body 52 Nozzle formation surface
53 Nozzle row 57 Discharge nozzle
57a Discharge nozzle (outermost end) 61 Step
62 Resin 65 Nozzle reference mark
76 Engagement hole 77 Adhesive injection hole
78 Bonding part 81 Jig body
82 Mounting pin 84 Vertical side
85 Horizontal side 86 Positioning part
101 Head moving part 105 Unit introducing part
106 Temporary stand 106a Temporary placement angle
108 Wiping device 113 Y table
116 X table 121 Base plate
123 Stopper plate 124 Square opening
131 Wiping sheet 132 Wiping unit
133 Movement mechanism 137 Wiping roller
139 Cleaning liquid supply head 161 Master plate
161a Mark forming surface 162 Plate holder
164 Head reference mark 165 Carriage reference mark
171 Support Pin 211 Unit Movement Device
212 Head Correction Device 213 Temporary Fixing Device
214 recognition device 215 control device
231 Set table 232 θ table
233 X / Y table 271 X-axis table
272 Y-axis table 302 X / Y table for correction
303 θ table for correction 304 Arm unit
331 Engaging arm 333 Arm lifting device
343 Engagement pin 344 Pin holder
345 coil spring 347 taper part
352 Camera position adjustment unit 353 Recognition camera
359 Microstage 373 Air Table
374 Adhesive coating device 377 Y air table
378 Sub Y Air Table 380 Z-axis Air Table
384 Dispenser unit 387 Adhesive injection nozzle
402 Input unit 403 Drive unit
404 detection unit 405 control unit
411 CPU 412 ROM
413 RAM 414 P-CON
416 timer 500 color filter
511 substrate 512 pixels (filter element)
513 Partition 514 Shading layer
515 Bank layer 516 Ink layer
521 Colored layer 522 Overcoat layer
523 Electrode layer 611 Display device (organic EL)
621 Display substrate 641 Light emitting element (hole injection layer)
642 Pixel electrode 652 Reflective electrode

Claims

A method of assembling a droplet discharge head for assembling the droplet discharge head to a head holding member across a carriage on which the droplet discharge head is mounted,
Using an assembly jig for positioning the droplet discharge head on the head holding member,
Attaching the assembly jig to the head holding member, incorporating the droplet discharge head into the head holding member,
A method of assembling a droplet discharge head, wherein the assembled droplet discharge head is pressed against the assembly jig, and the droplet discharge head is fixed to the head holding member in this state.

The method of assembling a droplet discharge head according to claim 1, wherein the droplet discharge head is fixed to the head holding member by a plurality of screws.

A plurality of droplet discharge heads with a head holding member assembled using the droplet discharge head assembling method according to claim 1;
A head unit comprising a single carriage in which the plurality of droplet discharge heads are assembled in a positioned state.

3. A method of assembling a head unit for assembling a plurality of droplet ejection heads with a head holding member assembled using the method for assembling a droplet ejection head according to claim 1 or 2 in a single carriage. Because
A method of assembling a head unit, comprising: positioning a droplet discharge head with each of the head holding members relative to the carriage; and bonding the head holding member to the carriage in this state.

The head holding member is formed with a pair of engagement holes for mounting the assembly jig,
5. The method of assembling a head unit according to claim 4, wherein positioning of the droplet discharge head with each head holding member relative to the carriage is performed through the pair of engagement holes.

Adhesion of the head holding member to the carriage is performed by injecting an adhesive into an adhesive injection hole formed in a contact portion of the head holding member to the carriage,
6. The method of assembling a head unit according to claim 4, wherein an end portion on the carriage side of the adhesive injection hole is chamfered.

Prior to fixing the droplet discharge head to the head holding member, the head body of the droplet discharge head including the nozzle formation surface is projected from the mounting opening formed in the head holding member, and in this state, the droplet discharge head is An assembly jig for a droplet discharge head for positioning on a head holding member,
A jig body having a positioning portion that contacts two adjacent sides of the head body in a positioning state;
A pair of mounting portions extending from the jig main body and detachably locking the jig main body in a positioning state with respect to the head holding member,
Each mounting portion is composed of a mounting pin that fits into an engagement hole formed in the head holding member,
The pair of mounting pins are disposed with the head body sandwiched in the long side direction, and a line connecting the centers of the both mounting pins matches the center line of the positioned head body. Assembly tool for the droplet discharge head.

Prior to fixing the droplet discharge head to the head holding member, the head body of the droplet discharge head including the nozzle formation surface is projected from the mounting opening formed in the head holding member, and in this state, the droplet discharge head is An assembly jig for a droplet discharge head for positioning on a head holding member,
A jig body having a positioning portion that contacts two adjacent sides of the head body in a positioning state;
A pair of mounting portions extending from the jig main body and detachably locking the jig main body in a positioning state with respect to the head holding member,
The jig main body is formed in a substantially “U” shape in plan view with a pair of horizontal side portions and a vertical side portion connecting them.
Each mounting part is provided in each said horizontal part, The assembly jig of the droplet discharge head characterized by the above-mentioned.

9. The assembly jig for a droplet discharge head according to claim 7, wherein the positioning portion is in contact with an end portion of the head main body on a nozzle forming surface side.