JPH11165418A - Method for positioning a plurality of members, and method and apparatus for assembling ink jet head - Google Patents

Method for positioning a plurality of members, and method and apparatus for assembling ink jet head

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JPH11165418A
JPH11165418A JP33465397A JP33465397A JPH11165418A JP H11165418 A JPH11165418 A JP H11165418A JP 33465397 A JP33465397 A JP 33465397A JP 33465397 A JP33465397 A JP 33465397A JP H11165418 A JPH11165418 A JP H11165418A
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JP
Japan
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substrate
top plate
image
energy generating
ink flow
Prior art date
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JP33465397A
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Japanese (ja)
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Masaru Shibata
優 柴田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To align a plurality of members with high accuracy without being affected by disturbance such as vibration of the whole of an apparatus, minute deformation or the like of an object and the member for holding the object. SOLUTION: In an ink jet head assembling apparatus for bonding a top plate 1 having ink flow paths corresponding to a plurality of energy generating elements and nozzles formed therein to a substrate 2 having the energy generating elements, the top plate 1 is held by a top plate holding apparatus 3 to be moved by a position adjusting apparatus 4 and the substrate 2 is held by a substrate moving apparatus 5 to be moved and the image taken by an image input device 7 is analyzed in an image processor 8 in such a state that the substrate 2 and the top plate 1 are brought into contact with each other and the relative positional relation of the top plate 1 and the substrate 2 is measured to align the top plate 1 and the substrate 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数部材の位置決
め方法に関し、特にエネルギー発生素子を有する基板と
インクを吐出するためのノズルを形成した天板とを組み
合わせてなるインクジェットヘッドの組立方法に関す
る。
The present invention relates to a method for positioning a plurality of members, and more particularly to a method for assembling an ink jet head comprising a combination of a substrate having energy generating elements and a top plate having nozzles for ejecting ink.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エネルギー発生素子を有する基板
と、ノズルを形成した天板を組み合わせてなるインクジ
ェットヘッドの組立て方法として、手動で基板と天板の
位置合わせを行なっており、十分な精度で組み立てるこ
とが困難であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of assembling an ink jet head in which a substrate having an energy generating element and a top plate having nozzles are combined, the position of the substrate and the top plate are manually adjusted with sufficient accuracy. It was difficult to assemble.

【0003】これに対し、本出願人は特願平3−154
384において、基板に形成したエネルギー発生素子
と、天板に形成したインクの流路及び吐出孔との位置合
わせを行う方法について提案してきた。この方法は、基
板上のエネルギー発生素子の位置を画像処理等の手段に
よって計測し、その上にノズルを有する天板を載せ、ノ
ズルもしくはインク吐出孔位置を画像処理等の手段で計
測しながら、エネルギー発生素子とノズルの位置合わせ
を行う方法であって、特開平5−4130号公報に掲載
され、広く利用されている。
On the other hand, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 3-154.
384 has proposed a method of aligning an energy generation element formed on a substrate with an ink flow path and an ejection hole formed on a top plate. In this method, the position of the energy generating element on the substrate is measured by means such as image processing, a top plate having a nozzle is placed thereon, and the position of the nozzle or ink ejection hole is measured by means such as image processing. This is a method for aligning an energy generating element and a nozzle, which is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-4130 and is widely used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案技術において、エネルギー発生素子を有する基板の位
置と、ノズルを有する天板の位置を別々の撮像手段で計
測しているため、画像入力時に振動等があると、それぞ
れの撮像手段の相対位置関係がくずれ、補正量に誤差を
生じる場合がある。
However, in the above-mentioned proposed technique, the position of the substrate having the energy generating element and the position of the top plate having the nozzle are measured by separate image pickup means. If there is, there is a case where the relative positional relationship between the respective image pickup means is lost and an error occurs in the correction amount.

【0005】又、エネルギー発生素子を有する基板と、
ノズルを有する天板とが接触する前にそれらの位置を計
測しているため、基板と天板が接触した際に生じる微少
なずれや、基板や天板を保持している部材の微少な変形
の影響を考慮した位置合わせは困難である。
[0005] A substrate having an energy generating element;
Since the position of the top plate with nozzles is measured before it comes into contact with the top plate, slight displacement that occurs when the substrate and the top plate come into contact, and slight deformation of the members holding the substrate and the top plate It is difficult to perform positioning in consideration of the influence of the above.

【0006】従って、更に高精度なインクジェット用ヘ
ッドの組み立てを行なうことの可能な組み立て方法及び
装置の出現が待たれていた。
[0006] Therefore, the emergence of an assembling method and apparatus capable of assembling an inkjet head with higher precision has been awaited.

【0007】本発明の目的は、装置全体の振動や、対象
物および対象物を保持する部材の微少な変形等の外乱に
影響されずに、複数の部材を高精度に位置合わせするこ
とのできる複数部材の位置合わせ方法及び、その方法を
適用したインクジェットヘッドの組み立て方法及び、そ
の方法を用いたインクジェットヘッドの組み立て装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to align a plurality of members with high precision without being affected by disturbances such as vibration of the entire apparatus and minute deformation of an object and members holding the object. It is an object of the present invention to provide a method for aligning a plurality of members, a method for assembling an inkjet head to which the method is applied, and an apparatus for assembling an inkjet head using the method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、複数のエネルギー発生素子を有す
る基板に、該各エネルギー発生素子に対応したインク流
路およびノズルが形成された天板を、接合するインクジ
ェットヘッドの組立て方法において、前記基板と前記天
板とが当接した状態で、撮像手段により撮像された画像
から、前記基板と前記天板の相対位置を測定して、前記
基板と前記天板の位置合わせを行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, an ink flow path and a nozzle corresponding to each energy generating element are formed on a substrate having a plurality of energy generating elements. In the method of assembling the inkjet head, the top plate is joined, in a state where the substrate and the top plate are in contact with each other, from the image captured by the imaging unit, the relative position of the substrate and the top plate is measured, The positioning of the substrate and the top plate is performed.

【0009】ここで、前記基板と前記天板を挟んで前記
撮像手段の反対側に設けられた照明用光源によって、前
記基板と前記天板に光を照射し、透過した光を撮像する
ことによって、前記基板のエネルギー発生素子の位置
と、前記天板のインク流路の位置とを測定することは好
適である。
Here, the substrate and the top plate are irradiated with light by an illumination light source provided on the opposite side of the imaging means with the substrate and the top plate interposed therebetween, and the transmitted light is imaged. It is preferable that the position of the energy generating element on the substrate and the position of the ink flow path on the top plate are measured.

【0010】又、前記天板は透明の部材により成形され
ていることも好適である。
[0010] It is also preferable that the top plate is formed of a transparent member.

【0011】又、前記撮像手段によって撮像した画像の
明度から、前記基板のエネルギー発生素子の位置と、前
記天板のインク流路の位置とを測定し、それらの位置合
わせを行なうことも好適である。
It is also preferable that the position of the energy generating element of the substrate and the position of the ink flow path of the top plate are measured from the brightness of the image picked up by the image pickup means, and the positions thereof are aligned. is there.

【0012】一方、上記目的を達成するために本発明に
あっては、複数のエネルギー発生素子を有する基板に、
該各エネルギー発生素子に対応したインク流路およびノ
ズルが形成された天板を、接合するインクジェットヘッ
ドの組立て装置において、当接した状態の前記基板と前
記天板とを撮像する撮像手段と、撮像された画像から、
前記基板のエネルギー発生素子の位置と、前記天板のイ
ンク流路の位置とを分析する画像処理手段と、該画像処
理手段の処理結果に基づいて、天板と基板の相対位置を
調整する天板及び/又は基板の移動手段と、を有するこ
とを特徴とする。
[0012] On the other hand, in order to achieve the above object, according to the present invention, a substrate having a plurality of energy generating elements is provided.
An imaging unit for imaging the substrate and the top plate in contact with each other in an inkjet head assembling apparatus for joining a top plate on which an ink flow path and a nozzle corresponding to each of the energy generating elements are formed; From the image
Image processing means for analyzing the position of the energy generating element on the substrate and the position of the ink flow path on the top plate; and a top for adjusting the relative position between the top plate and the substrate based on the processing results of the image processing means. Plate and / or substrate moving means.

【0013】ここで、前記基板と前記天板を挟んで前記
撮像手段の反対側に照明用光源を設け、該照明用光源に
よって前記基板と前記天板に光を照射し、透過した光を
撮像することによって、前記基板のエネルギー発生素子
の位置と、前記天板のインク流路の位置とを測定するこ
とは好適である。
Here, an illumination light source is provided on the opposite side of the imaging means with the substrate and the top plate interposed therebetween, and the illumination light source irradiates light to the substrate and the top plate to capture transmitted light. By doing so, it is preferable to measure the position of the energy generating element on the substrate and the position of the ink flow path on the top plate.

【0014】又、前記撮像手段によって撮像した画像の
明度から、前記基板のエネルギー発生素子の位置と、前
記天板のインク流路の位置とを測定し、それらの位置合
わせを行なうことも好適である。
It is also preferable that the position of the energy generating element of the substrate and the position of the ink flow path of the top plate are measured from the brightness of the image picked up by the image pickup means, and the positions thereof are aligned. is there.

【0015】一方、上記目的を達成するために本発明に
あっては、第1の面及びこの第1の面と交わる第2の面
を有する基板に、前記第1の面及び第2の面とそれぞれ
当接する第3の面及び第4の面を有する被取り付け部品
を位置決めさせて取りつける複数部材の位置決め方法に
おいて、前記被取り付け部品を、これの第3の面が前記
基板の前記第1の面に当接するように前記基板上に載置
する第1の工程と、前記被取り付け部品を、前記第3の
面が前記第1の面に沿って滑るように移動させる第2の
工程と、前記第4の面が前記第2の面に当接した時点で
前記第2の工程での前記被取り付け部品の移動を停止さ
せる第3の工程と、前記第1の面及び第2の面の交線の
延出方向についての、前記基板と、前記被取り付け部品
との相対位置を、撮像手段によって入力された画像から
判断する第4の工程と、前記第4の工程により判断され
た前記基板と前記被取り付け部品との相対位置に基づい
て、前記被取り付け部品を前記第1の面及び第2の面の
交線の延出方向に移動させる第5の工程と、を有するこ
とを特徴とする。
On the other hand, in order to achieve the above object, according to the present invention, the first surface and the second surface are provided on a substrate having a first surface and a second surface intersecting the first surface. In the method of positioning a plurality of members for positioning and mounting a component to be mounted having a third surface and a fourth surface respectively contacting with the component, the component to be mounted is mounted on the third surface of the first surface of the substrate. A first step of placing the component on the substrate so as to contact a surface, and a second step of moving the component to be attached such that the third surface slides along the first surface; A third step of stopping the movement of the attached component in the second step when the fourth surface comes into contact with the second surface, and a step of stopping the movement of the first surface and the second surface. The relative position between the board and the attached component with respect to the extending direction of the intersection line, A fourth step of judging from the image input by the image means, and, based on a relative position between the substrate and the part to be mounted, determined in the fourth step, the part to be mounted is placed on the first surface. And a fifth step of moving in the direction of extension of the intersection of the second surface.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、
この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材
質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がな
い限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨
のものではない。
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. However,
The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to them unless otherwise specified.

【0017】本発明の実施の形態に係るインクジェット
ヘッドの組み立て装置を説明する図1乃至図18におい
て、エネルギー発生素子を有する基板に、ノズルを有す
る天板を載せた状態で、上方から光をあて、その基板及
び天板を透過した光及び影を、同時に一つの撮像手段に
よって撮像し、画像処理を行なうことにより、その2つ
の部材の位置関係を測定し、位置決めを行なうものであ
る。
In FIGS. 1 to 18 which illustrate an apparatus for assembling an ink jet head according to an embodiment of the present invention, light is irradiated from above with a top plate having nozzles placed on a substrate having energy generating elements. The light and the shadow transmitted through the substrate and the top plate are simultaneously imaged by one imaging means, and image processing is performed to measure the positional relationship between the two members and perform positioning.

【0018】(1.インクジェットヘッドの構造)ま
ず、図2乃至図5を用いて、本発明により組み立てられ
るインクジェットヘッド100について説明する。
(1. Structure of Inkjet Head) First, an inkjet head 100 assembled according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0019】図2は、本発明により組み立てられるイン
クジェットヘッド100が、一般に搭載されるインクジ
ェットカートリッジ200を示したものである。
FIG. 2 shows an ink jet cartridge 200 in which an ink jet head 100 assembled according to the present invention is generally mounted.

【0020】このインクジェットカートリッジ200は
インクタンク202と、ヘッドインクジェットヘッド1
00から概略構成されている。又、このインクジェット
ヘッド100は、大きく分けて天板1と基板2とから構
成され、この内天板1側にはインクの吐出口103が設
けられている。この吐出口103からインクタンク20
2の中のインクをシート上に吐出しつつ、インクジェッ
トカートリッジ200全体が図のa及びb方向に移動す
ることによってプリントを行なう。
The ink jet cartridge 200 includes an ink tank 202 and a head ink jet head 1.
It is schematically configured from 00. The ink jet head 100 is roughly composed of a top plate 1 and a substrate 2, and an ink ejection port 103 is provided on the inner top plate 1 side. From this discharge port 103, the ink tank 20
Printing is performed by moving the entire ink jet cartridge 200 in directions a and b in FIG.

【0021】図3はインクジェットヘッド100の拡大
構成図である。
FIG. 3 is an enlarged configuration diagram of the ink jet head 100.

【0022】ベース板120及びその上に配置された不
図示のヒータボードによって基板2が構成され、又、イ
ンクタンク202からのインクをインクジェットヘッド
に供給するインク受け口107等を備えた天板部材10
1と、この天板部材101の前面に一体的に取り付けら
れ、吐出口103を複数有したオリフィスプレート10
2とから天板1が構成されている。
The substrate 2 is constituted by a base plate 120 and a heater board (not shown) disposed thereon, and a top plate member 10 having an ink receiving port 107 for supplying ink from an ink tank 202 to an ink jet head.
And an orifice plate 10 integrally attached to the front surface of the top plate member 101 and having a plurality of discharge ports 103.
The top plate 1 is composed of the top plate 2.

【0023】図4はこのインクジェットヘッド100を
図3のA側から見た場合の、オリフィスプレートの裏側
の概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of the back side of the orifice plate when the ink jet head 100 is viewed from the side A in FIG.

【0024】図3のA側から見た場合の、オリフィスプ
レート102の裏側は、点線で示すように構成されてお
り、インク加熱用のヒータ112を有するヒータボード
110が、ベース板120上に位置決めされて配置され
ている。
When viewed from the side A in FIG. 3, the back side of the orifice plate 102 is configured as shown by a dotted line, and a heater board 110 having a heater 112 for heating ink is positioned on a base plate 120. Has been arranged.

【0025】天板部材101はこのヒータボード110
の上に位置決めされ、複数のインク流路105を夫々区
分するための隔壁104や各インク流路105へインク
を分配するための不図示の共通液室及びこの共通液室に
インクを供給するためのインク受け口107等を備え
る。
The top plate member 101 is provided with the heater board 110.
And a common liquid chamber (not shown) for distributing ink to each of the ink flow paths 105 and a partition 104 for dividing the plurality of ink flow paths 105, respectively, and for supplying ink to this common liquid chamber. Ink receiving port 107 and the like.

【0026】天板部材101は、ヒータボード110の
側面に接することはなく、隙間106が存在するように
形成されている。
The top plate member 101 is formed so as not to be in contact with the side surface of the heater board 110, but to have a gap 106.

【0027】オリフィスプレート102は、この天板部
材101の前面に一体的に取り付けられ、各インク流路
105に夫々対応した吐出口103を複数有する。
The orifice plate 102 is integrally attached to the front surface of the top plate member 101, and has a plurality of discharge ports 103 corresponding to the respective ink flow paths 105.

【0028】ヒーターボード110においては、図5の
ように、エネルギー発生素子であるヒータ112a〜1
12fが、複数の流路105に夫々対応して配置されて
いる。113a〜113fは、ヒータ112に電流を供
給するための配線パターンであり、114はヒータボー
ド110の位置基準である基準マークである。
In the heater board 110, as shown in FIG. 5, the heaters 112a-1
12f are arranged corresponding to the plurality of flow paths 105, respectively. 113a to 113f are wiring patterns for supplying a current to the heater 112, and 114 is a reference mark which is a position reference of the heater board 110.

【0029】インク流路105と吐出口103は、ヒー
タボード110上に形成されたヒータ102に夫々対応
した位置に配置され、また夫々のインク流路105は隔
壁104により隣接する流路と区分されている。
The ink flow path 105 and the discharge port 103 are arranged at positions corresponding to the heaters 102 formed on the heater board 110, and each ink flow path 105 is separated from the adjacent flow path by a partition wall 104. ing.

【0030】このとき、ヒータ102とインク流路10
5の位置は正確に合わされなければならず、この位置関
係がくずれた場合(例えば、ヒータ102に隔壁104
が載る等)インクの吐出性能に重大な影響を与え、最悪
の場合にはインクの吐出ができなくなる。
At this time, the heater 102 and the ink flow path 10
5 must be accurately aligned, and if this positional relationship is lost (for example, the
Has a significant effect on the ink ejection performance, and in the worst case, the ink cannot be ejected.

【0031】なお、本実施例において、ヒータ102と
インク流路105の位置決め精度としては、±10μm
程度とする。
In this embodiment, the positioning accuracy between the heater 102 and the ink flow path 105 is ± 10 μm.
Degree.

【0032】(2.装置概略構成)本発明が適用される
実施の形態としてインクジェットヘッドの組み立て装置
10について説明する。図1はその概略構成を示す図で
ある。
(2. Schematic Configuration of Apparatus) An inkjet head assembling apparatus 10 will be described as an embodiment to which the present invention is applied. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration thereof.

【0033】同図において、1はノズルを有する天板、
2はエネルギー発生素子を有する基板、3は天板1を保
持するための天板保持装置、4は天板1と基板2の位置
を合わせるために天板保持装置3を移動させる位置調整
装置、5は基板2を保持し所定の位置に移動させる基板
移動装置、6は装置全体を制御する制御装置、7は基板
2の前方に配置され基板2に天板1が接触した状態で天
板1と基板2の画像を入力するための画像入力装置、8
は画像入力装置の画像を解析し天板1と基板2の相対位
置関係を測定するための画像処理装置である。
In the figure, 1 is a top plate having a nozzle,
2 is a substrate having an energy generating element, 3 is a top plate holding device for holding the top plate 1, 4 is a position adjustment device for moving the top plate holding device 3 to align the position of the top plate 1 and the substrate 2, 5 is a substrate moving device that holds and moves the substrate 2 to a predetermined position, 6 is a control device that controls the entire device, 7 is a front plate 1 that is disposed in front of the substrate 2 and is in contact with the substrate 2 Input device for inputting an image of the board and the substrate 2, 8
Is an image processing device for analyzing the image of the image input device and measuring the relative positional relationship between the top plate 1 and the substrate 2.

【0034】(3.組み立て装置の構成)次に、図6お
よび図7を用いて、インクジェットヘッドの組み立て装
置10の構造について更に詳しく説明する。
(3. Structure of the Assembling Apparatus) Next, the structure of the inkjet head assembling apparatus 10 will be described in more detail with reference to FIGS.

【0035】図6は、インクジェットヘッドの組み立て
装置を上方から見た平面図であり、図7は同装置を側方
から見た正面図である。ここで、方向の表記は、図中の
矢印の方向を各軸の正(+)方向とする。
FIG. 6 is a plan view of the apparatus for assembling the ink jet head as viewed from above, and FIG. 7 is a front view of the apparatus as viewed from the side. Here, the notation of the direction is the direction of the arrow in the figure as the positive (+) direction of each axis.

【0036】これらの図において、304は天板1を保
持するための天板フィンガーである。天板フィンガー3
04は、固定された固定アーム342、可動アーム34
1、およびフィンガー駆動装置343で構成されてい
る。天板フィンガー駆動装置343は可動アーム341
を駆動し、固定アーム342と可動アーム341で天板
1を挟み込んで保持する。
In these figures, 304 is a top finger for holding the top 1. Top plate finger 3
04 is a fixed arm 342 and a movable arm 34
1 and a finger driving device 343. The top finger driving device 343 includes the movable arm 341
Is driven and the top plate 1 is held between the fixed arm 342 and the movable arm 341.

【0037】303は天板1をX軸方向に移動させるX
ステージ、330はXステージ303を駆動するX軸モ
ータである302は天板1をY軸方向に移動させるYス
テージ、320はYステージ302を駆動するY軸モー
タである。
Reference numeral 303 denotes X for moving the top 1 in the X-axis direction.
Reference numeral 330 denotes an X-axis motor for driving the X-stage 303; 302, a Y-stage for moving the top 1 in the Y-axis direction; and 320, a Y-axis motor for driving the Y-stage 302.

【0038】301は天板1をZ軸方向に移動させるZ
ステージ、310はZステージ301を駆動するZ軸モ
ータである。
Reference numeral 301 denotes a Z for moving the top 1 in the Z-axis direction.
A stage 310 is a Z-axis motor for driving the Z stage 301.

【0039】ここで、天板フィンガー304はバネ34
0を介してXステージ303に結合され、Yの正方向
(図面上右側)に引っ張られている。これによりYステ
ージ302を駆動して天板1と基板2をY方向に接触さ
せた後、さらにYステージを動かすと、バネ340が働
き天板1と基板2を密着させる。また、天板1と基板2
をZ方向の密着に関しては、天板フィンガー304の2
本のアーム(固定アーム342と可動アーム341)の
弾性を利用して密着させる。
Here, the top plate finger 304 is
It is coupled to the X stage 303 via 0, and is pulled in the positive Y direction (right side in the drawing). Thus, after driving the Y stage 302 to bring the top plate 1 and the substrate 2 into contact in the Y direction, when the Y stage is further moved, the spring 340 works to bring the top plate 1 and the substrate 2 into close contact. Also, the top plate 1 and the substrate 2
With respect to the close contact in the Z direction,
The two arms (the fixed arm 342 and the movable arm 341) are brought into close contact by utilizing the elasticity.

【0040】一方、306は、不図示の基板移載装置か
ら基板2を受取り基板2を組み立て位置まで移動する基
板ステージであり、360は、基板ステージ306を駆
動する基板ステージモータである。
On the other hand, reference numeral 306 denotes a substrate stage that receives the substrate 2 from a substrate transfer device (not shown) and moves the substrate 2 to an assembling position. Reference numeral 360 denotes a substrate stage motor that drives the substrate stage 306.

【0041】305は、基板2を保持する基板チャック
であり、基板ステージ306に固定されている。
Reference numeral 305 denotes a substrate chuck for holding the substrate 2, which is fixed to the substrate stage 306.

【0042】また、352は天板1と基板2の相対位置
を測定するためのCCDカメラ、350は天板1と基板
2の像を拡大するための対物レンズ、351は対物レン
ズ350の像をCCDカメラ352に結像するための鏡
筒である。
Reference numeral 352 denotes a CCD camera for measuring the relative position between the top plate 1 and the substrate 2, 350 denotes an objective lens for enlarging the images of the top plate 1 and the substrate 2, and 351 denotes an image of the objective lens 350. This is a lens barrel for forming an image on the CCD camera 352.

【0043】また、鏡筒351は不図示のフォーカシン
グステージに結合され、ピントを調節できるようになっ
ている。
The lens barrel 351 is connected to a focusing stage (not shown) so that the focus can be adjusted.

【0044】(4.光学系の配置)図8は天板1と基板
2の相対位置を測るための光学系の配置を説明する図で
ある。
(4. Arrangement of Optical System) FIG. 8 is a view for explaining an arrangement of an optical system for measuring a relative position between the top plate 1 and the substrate 2.

【0045】同図において355は照明装置、356は
照明装置355から投射された光線を模式的に表わして
おり、照明装置355は天板部材101の上後方から斜
めに照明している。
In the same figure, reference numeral 355 denotes an illuminating device, and 356 schematically represents a light beam projected from the illuminating device 355. The illuminating device 355 illuminates the top plate member 101 obliquely from above and behind.

【0046】また、対物レンズ350は、オリフィスプ
レート102の前方に配置されている。
The objective lens 350 is disposed in front of the orifice plate 102.

【0047】図9は、照明装置355からでた光線35
6の状態を説明する図である。同図において、356a
は光線356のうちヒータボード110やベース板12
0にあたらずにオリフィスプレート102の前方に透過
した光線である。天板1は半透明であるので天板部材1
01の中で散乱し減衰する。356bは天板部材101
を通ってインク流路105に入った光線である。
FIG. 9 shows a light beam 35 emitted from the illumination device 355.
6 is a diagram for explaining a state of FIG. In the figure, 356a
Represents the heater board 110 and the base plate 12 of the light beam 356.
This is a light beam that has passed through the orifice plate 102 without being equal to zero. Since the top 1 is translucent, the top 1
01 scattered and attenuated. 356b is the top plate member 101
This is a light beam that has entered the ink flow path 105 through the optical path.

【0048】光線356bはヒータボード110で反射
されオリフィスプレート102の前方に抜ける。光線3
56bも天板部材101内では減衰するが、インク流路
105内では減衰しないので光線356aよりは明る
い。光線356cはヒータボード110の横(図4の1
06)を通過した光線でベース板120で反射する。ベ
ース板120はアルミニウム等でできていて光線356
bと同程度の明るさとなる。
The light beam 356 b is reflected by the heater board 110 and passes through the front of the orifice plate 102. Ray 3
56b is also attenuated in the top plate member 101, but is not attenuated in the ink flow path 105, so that it is brighter than the light ray 356a. The light beam 356c is located beside the heater board 110 (1 in FIG. 4).
06), and is reflected by the base plate 120 with the light beam that has passed. The base plate 120 is made of aluminum or the like.
The brightness becomes about the same as b.

【0049】図10は、オリフィスプレート102の前
方から見た像(図7のCCDカメラ352により撮像さ
れたもの)を説明する図である。同図においてヒータボ
ード110の部分は全く光線356が透過しないので暗
く見える。天板部材101の溝以外の部分は内部散乱に
よって光線356は減衰しているが明るく見える。イン
ク流路105と隙間106は空間があるため天板部材1
01の内部散乱が少なく最も明るくみえる。
FIG. 10 is a view for explaining an image viewed from the front of the orifice plate 102 (image picked up by the CCD camera 352 in FIG. 7). In the figure, the portion of the heater board 110 looks dark because no light ray 356 is transmitted therethrough. Light rays 356 are attenuated due to internal scattering in portions other than the grooves of the top plate member 101, but appear bright. Since the ink flow path 105 and the gap 106 have a space, the top plate member 1
01 has the least internal scattering and looks brightest.

【0050】(5.画像処理方法)画像入力装置7によ
り撮像された図10に示すような影は画像処理装置8に
よって以下のように分析されヒータボード110と天板
部材101との相対位置が測定される。
(5. Image Processing Method) The shadow captured by the image input device 7 as shown in FIG. 10 is analyzed by the image processing device 8 as follows, and the relative position between the heater board 110 and the top plate member 101 is determined. Measured.

【0051】まず、図11(a)〜(e)を用いてヒー
タボード110の位置測定方法について説明する。
First, a method for measuring the position of the heater board 110 will be described with reference to FIGS.

【0052】図11(a)は天板1と基板2が接触した
状態でオリフィスプレート102の前方から見た画像を
模式的に表わした図である。ここで、画像入力装置7で
光電変換された像は画像処理装置8で明暗の対応したデ
ジタル値(例えば暗:0−255:明)に変換され多値
デジタル画像として格納される。この多値デジタル画像
は画像処理装置8の内部では1次元配列に格納されてい
るが、ここでは説明の都合上2次元画像として表わす。
FIG. 11A is a diagram schematically showing an image viewed from the front of the orifice plate 102 in a state where the top plate 1 and the substrate 2 are in contact with each other. Here, the image photoelectrically converted by the image input device 7 is converted into a digital value corresponding to light and dark (for example, dark: 0-255: light) by the image processing device 8 and stored as a multi-valued digital image. This multi-valued digital image is stored in a one-dimensional array inside the image processing device 8, but is represented here as a two-dimensional image for convenience of explanation.

【0053】図11(a)において画像の座標系は、横
方向をI、縦方向をJとする。また、座標値(I,J)
=(i,j)における輝度値をG(i,j)とする。
In FIG. 11A, the coordinate system of the image is I in the horizontal direction and J in the vertical direction. Also, coordinate values (I, J)
= Let the luminance value at (i, j) be G (i, j).

【0054】図の画像において各部分の明るさは、前述
したように、インク流路105および隙間106の部分
が最も明るく、つぎに天板部材101の部分が明るく、
ヒータボード110の部分が最も暗い。
As described above, the brightness of each part in the image shown in FIG. 5 is the brightest in the ink flow path 105 and the gap 106, and the brightest in the top plate member 101 next.
The portion of the heater board 110 is the darkest.

【0055】まず、デジタル画像G(I,J)について
縦方向について輝度値を加算し図11(b)に示す投影
データPj(I)を作成する。
First, the luminance values of the digital image G (I, J) are added in the vertical direction to create projection data Pj (I) shown in FIG. 11B.

【0056】投影データPj(I)は、 Pj(i) = G(i,Js) + G(i,Js+1) + ‥‥ + G(i,Je-1) +
G(i,Je) で定義される。
The projection data Pj (I) is given by Pj (i) = G (i, Js) + G (i, Js + 1) + ++ G (i, Je-1) +
Defined by G (i, Je).

【0057】次に変化点を取り出すために図11(c)
に示す差分データDj(i)を作成する。 差分データ
Dj(I)は、 Dj(i) = Pj(i) - Pj(I-1) で定義される。この差分データDj(I)は、画像が暗
から明に変化するとき正の値、明から暗に変化するとき
負の値をとる。図11(a)においてヒータボード11
0の部分は光線356が全く透過してこないので他の部
分と比較してかなり暗く隙間106の部分からの明暗の
変化もインク流路105と天板部材101との明暗変化
よりはるかに大きい。従って、図11(c)の差分デー
タのグラフにおいて差分データが最小値をとる横座標I
=Hiがヒータボード110の端部位置の測定値とす
る。
Next, in order to extract a change point, FIG.
The difference data Dj (i) shown in FIG. The difference data Dj (I) is defined by Dj (i) = Pj (i) -Pj (I-1). The difference data Dj (I) takes a positive value when the image changes from dark to light, and a negative value when the image changes from light to dark. In FIG. 11A, the heater board 11
Since the light beam 356 does not pass through at all in the portion of 0, the change in brightness from the portion of the gap 106 is considerably larger than that of the other portions, and is much larger than the change in brightness between the ink flow path 105 and the top plate member 101. Therefore, in the difference data graph of FIG. 11C, the abscissa I where the difference data takes the minimum value
= Hi is the measured value of the end position of the heater board 110.

【0058】同様に、図11(a)の画像を横方向に加
算して横方向についての投影データPi(J)を求めた
グラフが図11(d)である。同図においては、インク
流路105を含む部分が最も明るく、つぎに天板部材1
01だけの部分が明るく、ヒータボード110を含む部
分が最も暗い。
Similarly, FIG. 11D shows a graph in which the image of FIG. 11A is added in the horizontal direction to obtain projection data Pi (J) in the horizontal direction. In the figure, the portion including the ink flow path 105 is the brightest, and then the top plate member 1
01 is bright, and the portion including the heater board 110 is the darkest.

【0059】図11(d)は横方向の投影データPi
(J)の差分データDi(J)のグラフである。図1の
グラフにおいては、ヒータボード110上面のインク流
路105や天板部材101に接する部分の明から暗への
変化が最も大きく、差分データDi(J)が最小値をと
る縦座標J=Hjがヒータボード110の上面位置の測
定値である。
FIG. 11D shows horizontal projection data Pi.
It is a graph of the difference data Di (J) of (J). In the graph of FIG. 1, the portion of the upper surface of the heater board 110 that contacts the ink flow path 105 and the top plate member 101 has the largest change from light to dark, and the ordinate J = where the difference data Di (J) takes the minimum value. Hj is a measured value of the upper surface position of the heater board 110.

【0060】すなわち、これらの方法によって、ヒータ
ボード110の位置が求まる。
That is, the position of the heater board 110 is determined by these methods.

【0061】次に、図12(a)、(b)を用いて、天
板1の位置の基準であるインク流路105の位置の求め
方について説明する。
Next, a method of obtaining the position of the ink flow path 105, which is a reference of the position of the top plate 1, will be described with reference to FIGS.

【0062】図12は、インク流路105の測定画面を
説明する図で、画像自体はヒータボード110の位置測
定画面と同一の画像である。すなわち、インク流路10
5の測定はヒータボード110の測定に使用された画像
を使用する。
FIG. 12 is a view for explaining a measurement screen of the ink flow path 105. The image itself is the same image as the position measurement screen of the heater board 110. That is, the ink flow path 10
The measurement of 5 uses the image used for the measurement of the heater board 110.

【0063】図12においてインク流路105の測定
は、インク流路105が複数あるので全画面のデータは
用いず、ヒータボード110の測定位置(Hi,Hj)
を基準にした部分画像を処理して求める。インク流路1
05の測定に使用されるのは、 Ims<i<Ime , Jms<j<Jme の範囲である。
In FIG. 12, the measurement of the ink flow path 105 does not use the data of the entire screen because there are a plurality of ink flow paths 105, and the measurement positions (Hi, Hj) of the heater board 110 are measured.
Is processed to obtain the partial image. Ink channel 1
The range of Ims <i <Ime and Jms <j <Jme is used for the measurement of 05.

【0064】図12(b)は、図12(a)のI=kで
の輝度断面図であり、インク流路105の部分の輝度が
最も高く(=明るい)、天板部材101の部分が次に高
く、ヒータボード110の部分の輝度が最も低い(暗
い)。
FIG. 12B is a cross-sectional view of the luminance at I = k in FIG. 12A. The luminance of the ink passage 105 is the highest (= bright), and the top plate member 101 is the brightest. Next, the brightness of the portion of the heater board 110 is the lowest (dark).

【0065】従って、しきい値をThとして、 G(i,j)>thの場合 B(i,j)=1 G(i,j)<thの場合 B(i,j)=0 とする2値化処理をおこなうとすると、図12(b)に
おいてしきい値Th=Th1の場合は、図13(a)の
ような2値画像となる。すなわち、ヒータボード110
の部分は“0”で、他の部分は全て“1”の値となり、
インク流路105だけを分離して測定することができな
い。
Accordingly, assuming that the threshold value is Th, B (i, j) = 1 when G (i, j)> th, and B (i, j) = 0 when G (i, j) <th Assuming that the binarization processing is performed, when the threshold value Th = Th1 in FIG. 12B, a binary image as shown in FIG. 13A is obtained. That is, the heater board 110
Is a value of “0”, the other portions are all values of “1”,
It is not possible to measure only the ink flow path 105 separately.

【0066】ここで、しきい値Th=Th2の場合は図
13(b)のような2値画像となり、ヒータボード11
0の部分と天板部材101の部分は“0”で、インク流
路105と隙間106の部分が“1”の値をとり、イン
ク流路105が周辺から分離され測定可能となる。
Here, when the threshold value Th = Th2, a binary image as shown in FIG.
The portion of 0 and the portion of the top plate member 101 are “0”, the portion of the ink flow path 105 and the gap 106 have a value of “1”, and the ink flow path 105 is separated from the periphery and can be measured.

【0067】次に、しきい値Th=Th2として得られ
た図13(b)のような2値画像からインク流路105
の求める方法について説明する。図13(a)の場合に
ついては後述する。
Next, the ink flow path 105 is obtained from the binary image as shown in FIG.
The method of obtaining the above will be described. The case of FIG. 13A will be described later.

【0068】まず、図13(b)の2値画像について
“1”がつながっている領域について同一のラベル(番
号)をつけるラベル付け処理を行うと図14のような画
像となる。
First, in the binary image shown in FIG. 13B, a labeling process for assigning the same label (number) to an area where "1" is connected results in an image as shown in FIG.

【0069】本案施例においては図面上左側のインク流
路には“1”、右側のインク流路には“2”、隙間10
6には“3”のラベルがつけられる。
In the embodiment of the present invention, “1” is assigned to the ink channel on the left side of the drawing, “2” is assigned to the ink channel on the right side,
6 is labeled "3".

【0070】図14のラベル画像において、ラベルnが
付いている画素数Snから面積が得られ、ラベルnの画
素のうちI座標の最大値(Inmax)および最小値
(Inmin)から横方向の幅Win、J座標の最大値
(Jnmax)および最小値(Jnmin)から横方向
の幅Wjnが得られる(図15参照)。ここで、標準的
なインク流路105の面積をS,横幅をWi、縦幅をW
jとし、それぞれの許容値をdS,dWi、dWjとし
たとき、 S−dS <Sn <S+dS ・・・条件1 Wi−dWi<Win<Wi+dWi ・・・条件2 Wj−dWj<Wjn<Wj+dWj ・・・条件3 を満足する領域をさがすと、インク流路105が検出で
きる。また、ラベル値nの画素全てについて Min=Σi/Sn、 Mjn=Σj/Sn を求めると、MinおよびMjnがラベル値nの領域の
重心として求まり、これをインク流路105の位置とす
ることができる。処理範囲内にインク流路105が複数
存在する場合には、i座標が最も小さいものを最終的な
測定結果とする。
In the label image of FIG. 14, the area is obtained from the number Sn of pixels having the label n, and the width in the horizontal direction is determined from the maximum value (Inmax) and the minimum value (Inmin) of the I coordinate among the pixels of the label n. The width Wjn in the horizontal direction is obtained from the maximum value (Jnmax) and the minimum value (Jnmin) of the Win and J coordinates (see FIG. 15). Here, the area of the standard ink flow path 105 is S, the horizontal width is Wi, and the vertical width is W.
j, and respective allowable values are dS, dWi, and dWj. S-dS <Sn <S + dS Condition 1 Wi-dWi <Win <Wi + dWi ... Condition 2 Wj-dWj <Wjn <Wj + dWj When an area that satisfies the condition 3 is found, the ink flow path 105 can be detected. Further, when Min = / i / Sn and Mjn = Σj / Sn are obtained for all the pixels having the label value n, Min and Mjn are obtained as the center of gravity of the area of the label value n, and this may be used as the position of the ink flow path 105. it can. When there are a plurality of ink flow paths 105 in the processing range, the one having the smallest i coordinate is the final measurement result.

【0071】次に、図13(a)のようにインク流路1
05が周辺と分離できなかった場合の処理について説明
する。図13(a)のような画像になった場合にこの時
点(2値化処理直後)では図13(a)の画像なのか図
13(b)の画像なのかは判断できないが、ラベル付け
処理を行い、面積等を求めた後に、面積Snが最大であ
る領域の面積Smaxを標準面積Sと比較すると、 しきい値Thが低い(Th<<Th2)場合:Th=T
h1の状況となるため、インク流路105と周辺がつな
がって大きな領域ができる。すなわちSmax>Sとな
る。
Next, as shown in FIG.
A process performed when 05 cannot be separated from its surroundings will be described. At this point (immediately after the binarization process), it is impossible to determine whether the image is the image of FIG. 13A or the image of FIG. After calculating the area and the like, the area Smax of the region having the largest area Sn is compared with the standard area S. When the threshold value Th is low (Th << Th2): Th = T
Since the situation is h1, a large area is formed by connecting the ink flow path 105 and the periphery. That is, Smax> S.

【0072】しきい値Thが高い(Th>>Th2)場
合:しきい値Thが低い場合の逆になり、2値画像にお
いてインク流路105の一部しか“1”の値にならず周
辺とはつながらないが、インク流路105の一部が欠け
て小さな領域になりSmax<Sとなる。
When the threshold value Th is high (Th >> Th2): the reverse of the case where the threshold value Th is low is obtained. However, a part of the ink flow path 105 is missing and becomes a small area, and Smax <S.

【0073】従って、現在のしきい値をThoとすると Smax>Sの場合: Thn=Tho+dTh Smax<Sの場合: Thn=Tho−d Th とすることによって、新たなしきい値Thnに変更して
2値化処理から処理を繰り返し、徐々にTh2に近づけ
る。そして、最終的には図13(b)の画像が得られ
る。
Accordingly, if the current threshold value is Tho, if Smax> S: Thn = Tho + dTh If Smax <S: Thn = Th−dTh, the threshold value is changed to a new threshold value Thn and 2 The processing is repeated from the value conversion processing to gradually approach Th2. Finally, the image of FIG. 13B is obtained.

【0074】次に、図16および図17を用いて天板1
と基板2の位置合わせにつて説明する。
Next, referring to FIG. 16 and FIG.
A description will be given of the alignment of the substrate 2 with the substrate 2.

【0075】図16は基準となるヒータ112とヒータ
ボード110の端部の関係を示す図で、位置合わせの基
準となるヒータ112は最も外側のヒータ112aと
し、基準となるヒータ112aの中心からヒータボード
110の端部までの距離Lhhは所定の精度でできてい
る。
FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the heater 112 serving as a reference and the end of the heater board 110. The heater 112 serving as a reference for positioning is the outermost heater 112a. The distance Lhh to the end of the board 110 is made with a predetermined accuracy.

【0076】図17は天板1と基板2の位置合わせ方法
について説明する図である。同図において、ヒータボー
ド110の端部の位置がHi、基準となるインク流路の
位置がMiで、その間の距離をLhmとし、ヒータボー
ド110の端部の位置から基準となるヒータまでの距離
をLhhとすると、 Lhm<Lhh:天板1が左(画面上)によっている。
FIG. 17 is a diagram for explaining a method of aligning the top plate 1 and the substrate 2. In the figure, the position of the end of the heater board 110 is Hi, the position of the reference ink flow path is Mi, and the distance therebetween is Lhm, and the distance from the position of the end of the heater board 110 to the reference heater. Let Lhm <Lhh: the top 1 is on the left (on the screen).

【0077】Lhm>Lhh:天板1が右(画面上)に
よっている。
Lhm> Lhh: The top 1 is on the right (on the screen).

【0078】すなわち、位置ずれの許容値をdLとする
と、 −dL<Lhm−Lhh<dL となるように天板1を動かせば良いことになる。
That is, assuming that the allowable value of the displacement is dL, the top plate 1 only needs to be moved so that −dL <Lhm−Lhh <dL.

【0079】(6.動作シーケンス)ここで、図18を
用いて天板1と基板2の組み立ての動作について説明す
る。
(6. Operation Sequence) Here, the operation of assembling the top plate 1 and the substrate 2 will be described with reference to FIG.

【0080】図18は、天板1と基板2の組み立てフロ
ーを説明する図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining a flow of assembling the top plate 1 and the substrate 2.

【0081】<STEP1:天板1、基板2の供給>制
御装置6は、不図示の天板供給装置から天板1を受取る
ために、フィンガー駆動装置343を駆動して可動アー
ム341を開放位置に移動させ天板フィンガー304を
開放状態にしてから、Xステージモータ330、Yステ
ージモータ320、およびZステージモータ310を駆
動して天板フィンガー304を天板受取り位置に移動
せ、フィンガー駆動装置343を駆動して可動アーム3
41を保持位置に移動させて天板フィンガー304で天
板1を保持する。
<STEP 1: Supply of Top 1 and Substrate 2> The control device 6 drives the finger driving device 343 to move the movable arm 341 to the open position in order to receive the top 1 from a top plate supply device (not shown). To move the top finger 304 to the top receiving position by driving the X stage motor 330, the Y stage motor 320, and the Z stage motor 310 to move the top finger 304 to the top receiving position. To move the movable arm 3
The top plate 1 is held by the top finger 304 by moving 41 to the holding position.

【0082】次に、不図示の基板移載装置から基板2を
受取るために基板ステージモータ360を駆動し基板チ
ャック305を基板供給排出位置に移動させ、基板移載
装置から基板2を受取り、基板チャック305で基板2
を保持する。
Next, the substrate stage motor 360 is driven to move the substrate chuck 305 to the substrate supply / discharge position in order to receive the substrate 2 from the substrate transfer device (not shown). Substrate 2 with chuck 305
Hold.

【0083】<STEP2:組み立て位置へ移動>制御
装置6は、基板ステージモータ360を駆動して基板チ
ャック305を移動し、基板2を組み立て位置に位置決
めする。
<STEP 2: Move to Assembling Position> The control device 6 drives the substrate stage motor 360 to move the substrate chuck 305 and position the substrate 2 at the assembling position.

【0084】次に、Xステージモータ330、Yステー
ジモータ320、およびZステージモータ310を駆動
して天板1を基板2の上空でオリフィスプレート102
がヒータボード110の先端より前方にくる位置である
組み立て初期位置に移動する。
Next, the X-stage motor 330, the Y-stage motor 320, and the Z-stage motor 310 are driven to move the top plate 1 above the substrate 2 and the orifice plate 102.
Moves to the assembly initial position, which is a position in front of the tip of the heater board 110.

【0085】<STEP3:基板2に天板1を載せる>
制御装置6は、Zステージモータ310を駆動してZス
テージ301を下降させ、基板2の上に天板1を載せ
る。この時、Zステージ301の下降目標位置を基板2
と天板1が接触する位置より下に設定してあるので天板
1が基板2に接触した後もZステージ301は下降して
天板フィンガー304の可動アーム341および固定ア
ーム342の弾性に天板1と基板2が密着する。
<STEP 3: Placing the Top 1 on the Substrate 2>
The control device 6 drives the Z stage motor 310 to lower the Z stage 301, and places the top plate 1 on the substrate 2. At this time, the lowering target position of the Z stage 301 is set to the substrate 2
The Z stage 301 is lowered even after the top plate 1 comes into contact with the substrate 2 and the elasticity of the movable arm 341 and the fixed arm 342 of the top plate finger 304 is set. The plate 1 and the substrate 2 are in close contact.

【0086】次に、Yステージモータ320を駆動して
Yステージ302を後退させオリフィスプレート102
をヒータボード110の先端に当てる。この時、Yステ
ージ302の後退目標位置はオリフィスプレート102
がヒータボード110の先端に当たる位置より後ろに設
定してあるので、オリフィスプレート102がヒータボ
ード110の先端に当たった後もYステージ302は後
退してバネ340によりオリフィスプレート102がヒ
ータボード110の先端に密着する。
Next, the Y stage motor 320 is driven to move the Y stage 302 backward so that the orifice plate 102
To the tip of the heater board 110. At this time, the retreat target position of the Y stage 302 is the orifice plate 102.
Is set behind the position where the orifice plate 102 hits the tip of the heater board 110, so that the Y stage 302 retreats after the orifice plate 102 hits the tip of the heater board 110 and the orifice plate 102 is Adhere to

【0087】<STEP4:天板1と基板2の相対位置
測定>制御装置6は、画像処理装置8に測定開始命令を
送る。測定開始命令を受けた画像処理装置8は画像入力
装置7からの天板1と基板2の接触している画像を取り
込み、前述した方法により、ヒータボード110の端部
と基準となるインク流路105の間隔Lhmを測定し
て、制御装置6に送り返す。間隔Lhmを受取った制御
装置6は予め設定されている基準間隔Lhhと比較し
て、LhmとLhhの差が、予め設定されている許容値
dLより小さい場合は、位置合わせを完了してSTEP
6に進む。
<STEP 4: Measurement of Relative Position of Top 1 and Substrate 2> The control device 6 sends a measurement start command to the image processing device 8. Upon receiving the measurement start command, the image processing device 8 captures the image of the top plate 1 and the substrate 2 that are in contact with each other from the image input device 7 and, by the above-described method, connects the end of the heater board 110 and the reference ink flow path The interval Lhm of 105 is measured and sent back to the control device 6. The control device 6 having received the interval Lhm compares the position with the preset reference interval Lhh, and if the difference between Lhm and Lhh is smaller than the preset allowable value dL, completes the alignment and proceeds to STEP.
Proceed to 6.

【0088】一方、LhmとLhhの差が、許容値dL
より大きい場合は、STEP5において天板1と基板2
の位置合わせ処理を行う。
On the other hand, the difference between Lhm and Lhh is the allowable value dL.
If larger, the top plate 1 and the substrate 2 in STEP5
Is performed.

【0089】<STEP5:天板1を移動>制御装置6
は、LhhとLhmの差からXステージ303の移動量
を計算し、Xステージモータ330を駆動してXステー
ジ303を動かし天板1の位置を基板2に合わせる。
<STEP 5: Move top plate 1> Control device 6
Calculates the amount of movement of the X stage 303 from the difference between Lhh and Lhm, drives the X stage motor 330 to move the X stage 303, and adjusts the position of the top 1 to the substrate 2.

【0090】天板1の移動完了後、再度天板1と基板2
の相対位置を測定するためにSTEP4に戻る。
After the movement of the top 1 is completed, the top 1 and the substrate 2 are again
Return to STEP 4 to measure the relative position of.

【0091】<STEP6:天板1と基板2を固定>天
板1と基板2の位置決め完了後、制御装置6は、天板1
と基板2の位置関係が崩れないように、不図示の固定手
段(例えば、接着剤塗布装置等)に位置決め完了信号を
送信し、基板2に天板1を固定させる。
<STEP 6: Fixing the Top 1 and the Substrate 2> After the positioning of the top 1 and the substrate 2 is completed, the control device 6
A positioning completion signal is transmitted to a fixing means (not shown) (for example, an adhesive coating device) so that the top plate 1 is fixed to the substrate 2 so that the positional relationship between the top plate 1 and the substrate 2 does not collapse.

【0092】この時、基板2に天板1を完全に固定する
必要はなく組み立て装置からはずした後で天板1と基板
2の位置関係が崩れない程度に仮固定する。
At this time, it is not necessary to completely fix the top plate 1 to the substrate 2 and, after removing it from the assembling apparatus, temporarily fix it so that the positional relationship between the top plate 1 and the substrate 2 does not collapse.

【0093】不図示の固定手段は固定処理が終了する
と、制御装置6に固定完了信号を送信する。固定完了信
号を受取った制御装置6は、STEP7の基板2に天板
1が組み付けられたヘッドユニットの排出処理に進む。
When the fixing process is completed, the fixing means (not shown) transmits a fixing completion signal to the control device 6. The control device 6 that has received the fixing completion signal proceeds to the ejection process of the head unit in which the top plate 1 is assembled to the substrate 2 in STEP 7.

【0094】<STEP7:ヘッドユニット排出>制御
装置6は、フィンガー駆動装置343を駆動して可動ア
ーム341を開放位置に移動させ天板フィンガー304
を開放状態にしてから、Zステージモータ310を駆動
してZステージを上昇させ天板フィンガー304をヘッ
ドユニットの上空に待避させる。
<STEP 7: Head Unit Ejection> The control device 6 drives the finger driving device 343 to move the movable arm 341 to the open position, and the top plate finger 304
Then, the Z stage motor 310 is driven to raise the Z stage, and the top plate finger 304 is retracted above the head unit.

【0095】つぎに、基板ステージモータ360を駆動
して基板ステージ306を動かしヘッドユニットを排出
位置に移動させてから基板チャック305を開放状態に
してヘッドユニットの保持を解除して不図示の基板移載
装置に組み立て完了信号を送信する。
Next, the substrate stage motor 360 is driven to move the substrate stage 306 to move the head unit to the discharge position, and then the substrate chuck 305 is opened to release the holding of the head unit to release a substrate transfer unit (not shown). An assembling completion signal is transmitted to the mounting device.

【0096】組み立て完了信号を受取った不図示の基板
移載装置は基板チャック305からヘッドユニットを受
取り、完成品用の箱に移載し一連のサイクルは終了す
る。
The substrate transfer device (not shown) that has received the assembly completion signal receives the head unit from the substrate chuck 305 and transfers the head unit to a box for a finished product, thus completing a series of cycles.

【0097】上記構成において、エネルギー発生素子を
有する基板に、ノズルを有する天板を載せた状態で、1
つの撮像手段で、エネルギー発生素子を有する基板とノ
ズルを有する天板の画像を同時に撮像し、位置を計測す
るようにしたので、装置の振動により、撮像手段の位置
がずれても画面上では、基板と天板は同量平行移動する
ので、基板と天板の相対位置は、変化なく計測できる。
[0097] In the above configuration, the state in which the top plate having the nozzle is placed on the substrate having the energy generating element is set to 1
The two imaging units simultaneously capture an image of the substrate having the energy generating element and the image of the top plate having the nozzles, and measure the position. Since the substrate and the top plate move in parallel by the same amount, the relative position between the substrate and the top plate can be measured without change.

【0098】また、基板に天板が載った状態で計測する
ので、基板と天板の接触による位置ずれや、基板や天板
を保持する部材の微少変形による位置ずれの影響を受け
ず、高精度な位置合わせが可能になる。
Further, since the measurement is performed with the top plate placed on the substrate, the position is not affected by the displacement due to the contact between the substrate and the top plate and the displacement due to the minute deformation of the member holding the substrate and the top plate. Accurate positioning becomes possible.

【0099】また、基板の計測個所を基板端部、天板の
計測個所をノズルを形成する溝、溝壁、またはインクを
吐出させる吐出口とすることで、天板の前面方向から基
板と天板の位置を同時に計測可能にする。
Further, the measurement location of the substrate is an edge of the substrate, and the measurement location of the top plate is a groove, a groove wall, or an ejection port for discharging ink, which forms a nozzle. Enables simultaneous measurement of plate position.

【0100】(他の実施形態)本発明の目的は、前述し
た実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム
コードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に
供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(ま
たはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラ
ムコードを読出し実行することによっても、達成される
ことは言うまでもない。
(Other Embodiments) An object of the present invention is to provide a storage medium storing program codes of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and to provide a computer (or a computer) of the system or apparatus. It is needless to say that the present invention is also achieved when the CPU or the MPU reads and executes the program code stored in the storage medium.

【0101】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
In this case, the program code itself read from the storage medium implements the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.

【0102】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディス
ク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD
−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMな
どを用いることができる。
Examples of a storage medium for supplying the program code include a floppy disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, and CD.
-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.

【0103】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also the OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. ) May perform some or all of the actual processing, and the processing may realize the functions of the above-described embodiments.

【0104】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
Further, after the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, based on the instruction of the program code, It goes without saying that the CPU included in the function expansion board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.

【0105】又、本願発明に係る技術思想は、上記実施
の形態に示すようなインクジェットヘッドの組み立てに
のみ適用できるものではなく、他の高精度な位置ぎめを
必要とする構造物の組み立てにも応用できるものであ
る。
The technical idea according to the present invention can be applied not only to the assembly of the ink jet head as described in the above embodiment, but also to the assembly of other structures requiring high-precision positioning. It can be applied.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置全体の振動や、対象物および対象物を保持する部材
の微少な変形等の外乱に影響されずに、複数の部材をを
高精度に位置合わせすることが可能となる。
As described above, according to the present invention,
A plurality of members can be positioned with high accuracy without being affected by disturbances such as vibration of the entire apparatus and minute deformation of the object and members holding the object.

【0107】[0107]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るインクジェットヘッ
ドの組み立て装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an inkjet head assembling apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明により組み立てられるインクジェットヘ
ッドが、一般に搭載されるインクジェットカートリッジ
を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing an inkjet cartridge in which an inkjet head assembled according to the present invention is generally mounted.

【図3】本発明により組み立てられるインクジェットヘ
ッドの拡大構成図である。
FIG. 3 is an enlarged configuration diagram of an inkjet head assembled according to the present invention.

【図4】本発明により組み立てられるインクジェットヘ
ッドを図3のA側から見た場合の、オリフィスプレート
の裏側の概略図である。
4 is a schematic view of the back side of an orifice plate when the inkjet head assembled according to the present invention is viewed from the side A in FIG. 3;

【図5】本発明により組み立てられるインクジェットヘ
ッドのヒータボードを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a heater board of an ink jet head assembled according to the present invention.

【図6】本発明の実施の形態に係るインクジェットヘッ
ドの組み立て装置を上方から見た平面図である。
FIG. 6 is a plan view of the apparatus for assembling the inkjet head according to the embodiment of the present invention as viewed from above.

【図7】、本発明の実施の形態に係るインクジェットヘ
ッドの組み立て装置を側方から見た正面図である。
FIG. 7 is a front view of the apparatus for assembling the inkjet head according to the embodiment of the present invention, as viewed from the side.

【図8】天板と基板の相対位置を測るための光学系の配
置を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an arrangement of an optical system for measuring a relative position between a top plate and a substrate.

【図9】照明装置からでた光線の状態を説明する図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating a state of a light beam emitted from a lighting device.

【図10】組み合わされた天板と基板をオリフィスプレ
ートの前方から見た像を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an image of the combined top plate and substrate viewed from the front of the orifice plate.

【図11】オリフィスプレートの前方から見た像を用い
た基板位置の測定を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating measurement of a substrate position using an image viewed from the front of an orifice plate.

【図12】オリフィスプレートの前方から見た像を用い
た天板位置の測定を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating measurement of a top plate position using an image viewed from the front of an orifice plate.

【図13】オリフィスプレートの前方から見た像を、し
きい値を用いて、2値化した図である。
FIG. 13 is a diagram in which an image viewed from the front of an orifice plate is binarized using a threshold value.

【図14】図13の2値画像について領域毎に同一のラ
ベル(番号)をつけるラベル付け処理を行った画像を示
す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an image obtained by performing a labeling process for giving the same label (number) to each region with respect to the binary image of FIG. 13;

【図15】図14を用いたインク流路の検出を説明する
図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating detection of an ink flow path using FIG.

【図16】基準となるヒータとヒータボードの端部との
関係を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a relationship between a reference heater and an end of a heater board.

【図17】天板と基板の位置合わせ方法について説明す
る図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a method of aligning a top plate and a substrate.

【図18】天板と基板の組み立てシーケンスを説明する
フローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart illustrating an assembling sequence of a top plate and a substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 天板 2 基板 3 天板保持装置 4 位置調整機構 5 基板移動装置 6 制御装置 7 画像入力装置 8 画像処理装置 10 インクジェットヘッドの組み立て装置 101 天板部材 102 オリフィスプレート 103 吐出口 104 隔壁 105 インク流路 107 インク供給口 110 ヒータボード 120 ベース板 112 ヒータ REFERENCE SIGNS LIST 1 top plate 2 substrate 3 top plate holding device 4 position adjusting mechanism 5 substrate moving device 6 control device 7 image input device 8 image processing device 10 inkjet head assembling device 101 top plate member 102 orifice plate 103 discharge port 104 partition 105 ink flow Path 107 Ink supply port 110 Heater board 120 Base plate 112 Heater

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のエネルギー発生素子を有する基板
に、該各エネルギー発生素子に対応したインク流路およ
びノズルが形成された天板を、接合するインクジェット
ヘッドの組立て方法において、 前記基板と前記天板とが当接した状態で、撮像手段によ
り撮像された画像から、前記基板と前記天板の相対位置
を測定して、前記基板と前記天板の位置合わせを行うこ
とを特徴とするインクジェットヘッドの組立て方法。
1. A method for assembling an ink jet head, comprising joining a top plate having an ink flow path and a nozzle corresponding to each energy generating element to a substrate having a plurality of energy generating elements. An ink jet head for measuring a relative position between the substrate and the top plate from an image captured by an imaging unit in a state where the plate is in contact with the plate, and performing alignment between the substrate and the top plate. How to assemble.
【請求項2】前記基板と前記天板を挟んで前記撮像手段
の反対側に設けられた照明用光源によって、前記基板と
前記天板に光を照射し、透過した光を撮像することによ
って、前記基板のエネルギー発生素子の位置と、前記天
板のインク流路の位置とを測定することを特徴とする請
求項1に記載のインクジェットヘッドの組み立て方法。
2. An illumination light source provided on the opposite side of the imaging means with respect to the substrate and the top plate, irradiating the substrate and the top plate with light, and imaging transmitted light, The method according to claim 1, wherein the position of the energy generating element on the substrate and the position of the ink flow path on the top plate are measured.
【請求項3】前記天板は透明の部材により成形されてい
ることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェ
ットヘッドの組み立て方法。
3. The method according to claim 1, wherein the top plate is formed of a transparent member.
【請求項4】前記撮像手段によって撮像した画像の明度
から、前記基板のエネルギー発生素子の位置と、前記天
板のインク流路の位置とを測定し、それらの位置合わせ
を行なうことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の
インクジェットヘッドの組み立て方法。
4. The method according to claim 1, wherein a position of the energy generating element of the substrate and a position of the ink flow path of the top plate are measured from the brightness of the image picked up by the image pickup means, and these positions are aligned. The method for assembling an ink jet head according to claim 1, 2 or 3.
【請求項5】複数のエネルギー発生素子を有する基板
に、該各エネルギー発生素子に対応したインク流路およ
びノズルが形成された天板を、接合するインクジェット
ヘッドの組立て装置において、 当接した状態の前記基板と前記天板とを撮像する撮像手
段と、 撮像された画像から、前記基板のエネルギー発生素子の
位置と、前記天板のインク流路の位置とを分析する画像
処理手段と、 該画像処理手段の処理結果に基づいて、天板と基板の相
対位置を調整する天板及び/又は基板の移動手段と、 を有することを特徴とするインクジェットヘッドの組立
て装置。
5. An ink jet head assembling apparatus for joining a top plate having ink flow paths and nozzles corresponding to each energy generating element to a substrate having a plurality of energy generating elements, wherein Imaging means for imaging the substrate and the top plate; image processing means for analyzing a position of an energy generating element of the substrate and a position of an ink flow path of the top plate from the captured image; A top plate and / or substrate moving unit that adjusts a relative position between the top plate and the substrate based on a processing result of the processing unit.
【請求項6】前記基板と前記天板を挟んで前記撮像手段
の反対側に照明用光源を設け、 該照明用光源によって前記基板と前記天板に光を照射
し、透過した光を撮像することによって、前記基板のエ
ネルギー発生素子の位置と、前記天板のインク流路の位
置とを測定することを特徴とする請求項5に記載のイン
クジェットヘッドの組み立て装置。
6. An illumination light source is provided on the opposite side of the imaging means with the substrate and the top plate interposed therebetween, and the illumination light source irradiates light to the substrate and the top plate to image transmitted light. 6. The apparatus according to claim 5, wherein the position of the energy generating element on the substrate and the position of the ink flow path on the top plate are measured.
【請求項7】前記撮像手段によって撮像した画像の明度
から、前記基板のエネルギー発生素子の位置と、前記天
板のインク流路の位置とを測定し、それらの位置合わせ
を行なうことを特徴とする請求項5又は6に記載のイン
クジェットヘッドの組み立て装置。
7. The method according to claim 1, wherein a position of the energy generating element of the substrate and a position of the ink flow path of the top plate are measured from the brightness of the image picked up by the image pickup means, and these positions are aligned. The inkjet head assembling apparatus according to claim 5 or 6, wherein
【請求項8】第1の面及びこの第1の面と交わる第2の
面を有する基板に、前記第1の面及び第2の面とそれぞ
れ当接する第3の面及び第4の面を有する被取り付け部
品を位置決めさせて取りつける複数部材の位置決め方法
において、 前記被取り付け部品を、これの第3の面が前記基板の前
記第1の面に当接するように前記基板上に載置する第1
の工程と、 前記被取り付け部品を、前記第3の面が前記第1の面に
沿って滑るように移動させる第2の工程と、 前記第4の面が前記第2の面に当接した時点で前記第2
の工程での前記被取り付け部品の移動を停止させる第3
の工程と、 前記第1の面及び第2の面の交線の延出方向について
の、前記基板と、前記被取り付け部品との相対位置を、
撮像手段によって入力された画像から判断する第4の工
程と、 前記第4の工程により判断された前記基板と前記被取り
付け部品との相対位置に基づいて、前記被取り付け部品
を前記第1の面及び第2の面の交線の延出方向に移動さ
せる第5の工程と、 を有することを特徴とする複数部材の位置決め方法。
8. A substrate having a first surface and a second surface intersecting with the first surface is provided with a third surface and a fourth surface that are in contact with the first surface and the second surface, respectively. A method for positioning a plurality of members for positioning and mounting a component to be mounted, comprising: mounting the component to be mounted on the substrate such that a third surface of the component is in contact with the first surface of the substrate. 1
And a second step of moving the component to be attached so that the third surface slides along the first surface, and the fourth surface abuts on the second surface. At the time the second
A third step of stopping the movement of the attached part in the step of
And the relative position between the substrate and the component to be mounted in the direction in which the intersection of the first surface and the second surface extends.
A fourth step of judging from an image input by the imaging means; and a step of determining the component to be mounted on the first surface based on a relative position between the substrate and the component to be mounted determined in the fourth step. And a fifth step of moving in a direction in which the line of intersection of the second surface extends, and a method of positioning a plurality of members.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001341307A (en) * 2000-06-02 2001-12-11 Brother Ind Ltd Ink jet head and its manufacturing method

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