JPH1199654A - 微細部品の組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立装置の稼働率が低い。 【解決手段】 接着剤塗布装置３５のスクリーンマスク
３３を自動的に交換するマスク交換機構部６０を備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は２つの微細部品を接
合する微細部品の組立装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、インクジェットヘッドを用いて
画像を記録するプリンタ、ファクシミリ、コピー等のイ
ンクジェット記録装置は、インク滴を吐出するための複
数のノズルと、各ノズルに対応して設けた電気機械変換
素子や発熱抵抗体などのアクチュエータとを備えたイン
クジェットヘッドを記録ヘッドに用いて、記録信号に応
じてノズルからインク滴を記録媒体（インク滴が付着す
るもの）に吐出することによって、高速、高密度、高品
質の記録を行なうものである。

【０００３】インクジェットヘッドとしては種々の構造
のものが知られているが、例えば、基板上に複数の圧電
素子を設け、この圧電素子に振動板の変位部を接合し、
この振動板上に変位部に対応する液室を形成するための
液室隔壁部材を設け、この液室隔壁部材上に振動板の変
位部に対向するノズルを形成したノズル板（ノズル形成
部材）を設けて、圧電素子を駆動することで振動板を介
して液室内のインクを加圧し、ノズル板のノズルからイ
ンク滴を吐出するようにしたものがある。また、基板上
に複数の圧電素子と液室隔壁となる支柱部とを交互に列
設し、圧電素子に対向するノズルを形成したノズル板を
支柱部に接合して、圧電素子の変位によって対向するノ
ズルからインク滴を吐出するようにしたものもある。

【０００４】このようなインクジェットヘッドおいて、
高密度、高品質記録を行うためはヘッドを構成している
微細な構成部品の個々の精度を高くしなければならない
と共に、ノズル板、振動板、圧電素子等の各微細部品を
接合して組み立てるときの組み立て精度（部品相互の位
置精度即ち接合精度）を高くしなければならない。

【０００５】特に、組立ての中でも、ノズル板のノズル
と振動板の変位部との位置精度、振動板の変位部と圧電
素子との位置精度、ノズル板のノズルと圧電素子との位
置精度を高くしなければ、圧電素子の変位が効率的に振
動板から液室に伝達されなくなってインクの吐出効率が
低下したり、複数の圧電素子を同時に駆動したときに相
互の干渉を生じて吐出速度が低下したりして、画像品質
が低下するなどの不都合が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、上述したよう
なインクジェットヘッドを構成している２つの微細部品
を自動的に接合する微細部品の組立装置を構成すること
が考えられる。このとき、一方の微細部品への接着剤の
塗布は、ディスペンサシステムを具備したスクリーン印
刷方式接着剤塗布装置によって行うことができるが、ス
クリーンマスク上にディスペンサで接着剤を供給してス
キージで塗布するようにした場合、スクリーンマスク上
面及び下面での接着剤残りが多くなると、接着剤が無駄
になる。

【０００７】また、スクリーン印刷方式接着剤塗布装置
にあっては、塗布回数を重ねることによって、スクリー
ンマスクの下面への接着剤の回り込みが生じて接着剤塗
布精度を低下させて微細部品の品質に悪影響を及ぼすこ
とになるため、スクリーンマスクを適宜洗浄する必要が
ある。しかし、このスクリーンマスクの洗浄を行うため
に装置を停止するのでは作業効率が悪くなり、特にスク
リーンマスクへの過剰供給を行ったときにはスクリーン
マスク下面への回り込み量が多くなって、スクリーンマ
スクの洗浄回数が増え、装置の稼働率が低下することに
なる。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、スクリーン印刷方式接着剤塗布装置を用いた微細
部品の組立装置の稼働率低下を抑制することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の微細部品の組立装置は、２つの微細部品
のいずれか一方の微細部品にディスペンサシステムを具
備したスクリーン印刷方式接着剤塗布装置によって接着
剤を塗布して、前記２つの微細部品を接合する微細部品
の組立装置において、前記ディスペンサシステムの接着
剤吐出手段を２軸方向に移動させる移動手段を備えてい
る構成とした。

【００１０】請求項２の微細部品の組立装置は、２つの
微細部品のいずれか一方の微細部品にディスペンサシス
テムを具備したスクリーン印刷方式接着剤塗布装置によ
って接着剤を塗布して、前記２つの微細部品を接合する
微細部品の組立装置において、前記スクリーン印刷方式
接着剤塗布装置のスクリーンマスクを交換するマスク交
換手段を備えている構成とした。

【００１１】請求項３の微細部品の組立装置は、上記請
求項２の微細部品の組立装置において、前記一方の微細
部品に塗布された接着剤の塗布状態を検査する塗布状態
検査手段を備え、この塗布状態検査手段の検査結果に応
じて前記スクリーンマスクの交換を行う構成とした。

【００１２】請求項４の微細部品の組立装置は、上記請
求項２又は３の微細部品の組立装置において、前記スク
リーン印刷方式接着剤塗布装置から取り出した使用され
たスクリーンマスクを洗浄するマスク洗浄手段を備えて
いる構成とした。

【００１３】請求項５の微細部品の組立装置は、上記請
求項４の微細部品の組立装置において、前記スクリーン
マスクをストックするマスクストッカ手段を備えている
構成とした。

【００１４】請求項６の微細部品の組立装置は、上記請
求項１乃至５のいずれかの微細部品の接合装置におい
て、この接合装置は、順次配置した第１、第２、第３、
第４及び第５ステーションと、これらの各ステーション
に前記２つの部材のうちの他方の部材を移送位置決めす
る移送機構部とを備え、前記第１ステーションは、前記
一方の微細部品を吸着保持し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びθ
軸まわりに移動させる移動機構部を有する支持機構部を
備え、前記第２ステーションは、前記支持機構部で保持
された一方の微細部品を撮像する位置検出用カメラと、
この位置検出用カメラの検出結果に基づいて前記第３ス
テーションに配設されるスクリーンマスクとの位置合せ
をするに必要な指令を前記支持機構部の移動機構部に送
出する手段とを備え、前記第３ステーションは移送され
た前記一方の微細部品と前記スクリーンマスクとを重ね
合せて前記一方の微細部品の所定位置に接着剤を塗布す
るスクリーン印刷方式接着剤塗布装置を備え、前記第４
ステーションは、前記第２つの微細部品のうちの他方の
微細部品を吸着保持する保持手段と、この保持手段を前
記他方の微細部品を搭載する前記第５ステーションとの
間で往復移動させる移動機構部とを備えている構成とし
た。

【００１５】請求項７の微細部品の組立装置は、上記請
求項１乃至６のいずれかの微細部品の組立装置におい
て、前記２つの微細部品のうちの一方の微細部品が基板
に圧電素子を接合した駆動ユニットであり、他方の微細
部品がノズルを形成したノズル形成部材、液室隔壁部材
及び振動板を一体化したノズルユニットであること微細
部品の組立装置。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。先ず、図１乃至図４を参照し
て本発明に係る微細部品の組立装置で接合する２つの微
細部品を含むインクジェットヘッドの一例について説明
する。図１はインクジェットヘッドの模式的説明図、図
２は同ヘッドの駆動ユニットの平面図、図３は同駆動ユ
ニットの正面図、図４は同ヘッドのノズルユニットの平
面図である。

【００１７】このインクジェットヘッド１は、駆動ユニ
ット２と、この駆動ユニット２に接合したノズルユニッ
ト３とを備えている。駆動ユニット２は、図２及び図３
にも示すように、基板４上に複数の圧電素子５及び支柱
部６を交互に配設してなり、これらの圧電素子５及び支
柱部６は所定の間隔を置いて基板４に接合している。

【００１８】一方、ノズルユニット３には、図４にも示
すように、インク滴を吐出する複数のノズル７を形成し
たノズル形成部材（ノズルプレート）８と、ノズル７が
連通する液室９を形成する液室隔壁部材１０と、圧電素
子５の変位を液室９へ伝達するための振動板１１とを順
次積層し接合してなる。

【００１９】そして、これらの駆動ユニット２及びノズ
ルユニット３はそれぞれ別個に組立接合された後、本発
明に係る微細部品の組立装置を用いて、駆動ユニット２
の各圧電素子５及び支柱部６上面に接着剤８を塗布して
ノズルユニット３と高い精度で接着接合する。

【００２０】ここで、駆動ユニット２の基板４には４隅
の一角を除いた３箇所に位置検出用基準手段である位置
検出用基準孔１２を形成し、一方、ノズルユニット３に
も基板４の位置検出用基準孔１２に対応する位置に位置
検出用基準手段である位置検出用基準孔１３を形成して
いる。このノズルユニット３の位置検出用基準孔１３は
基板４の位置検出用基準孔１２よりも大径に形成してい
る。

【００２１】また、ノズルユニット３の位置検出用基準
孔１３と基板４の位置検出用基準孔１２とは接合時に同
心円状になる位置に形成しているが、後述するように上
方からカメラ（撮像手段）で撮像したときにノズルユニ
ット３の位置検出用基準孔１３と基板４の位置検出用基
準孔１２とを検出可能な位置に配置していれば良い。つ
まり、駆動ユニット２とノズルユニット３とを高精度に
位置合わせして接合すること、より正確には、ノズルユ
ニット３の各ノズル７と駆動ユニット２の各圧電素子５
とが接着剤８を介して精度よく接着接合されていること
がヘッドの性能上重要であり、位置検出用基準手段はこ
の高精度接着接合を可能にする基準となるものであれば
よい。

【００２２】そこで、本発明に係る微細部品の組立装置
について図５以降を参照して説明する。図５は同接合装
置の全体構成を示す正面図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿
う断面図、図７は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【００２３】この微細部品の組立装置は、剛性のある溶
接構造で構成したフレーム２１上にベース２２を載置
し、このベース２２上にスライドレール２３を敷設して
いる。そして、ベース２２上に、第１ステーションＳ
１、第２ステーションＳ２、第３ステーションＳ３、第
４ステーションＳ４及び第５ステーションＳ５を順次配
置すると共に、接合対象となるインクジェットヘッド１
を構成する一方の微細部品である駆動ユニット２を第
１、第２、第３及び第４ステーションＳ１〜Ｓ４に順次
移送する図示しない移送機構部を備えている。

【００２４】ここで、第１ステーションＳ１は、接合対
象となるインクジェットヘッド１の駆動ユニット２を搭
載するステーションであり、駆動ユニット２を搭載する
テーブル２４を備えている。このテーブル２４は、スラ
イドレール２３上に支持機構部２５を介して支持される
と共に、図示しない真空源に連結されていて、搭載され
た駆動ユニット２を吸着保持する。支持機構部２５は、
スライドレール２３上に一方向（Ｘ方向）に可動台２６
を摺動自在の搭載し、この可動台２６上にＺ軸移動機構
部２７を支持し、このＺ軸移動機構部２７上にＹ軸移動
機構部２８を支持し、このＹ軸移動機構部２８上にθ軸
移動機構部２９を支持してなり、このθ軸移動機構部２
９上にテーブル２４を載設している。

【００２５】第２ステーションＳ２は、図示しない移送
機構部によって支持機構部２５で支持されたテーブル２
４と共に第１ステーションＳ１から移送された駆動ユニ
ット２の位置検出及び位置調整を行うステーションであ
り、駆動ユニット２の圧電素子５及び支柱部６をエリア
で撮像する位置検出用（以下、「印刷用カメラ」とい
う。）３１を備えている。この印刷用カメラ３１は接着
剤の塗布状態を検査するためのカメラとしても兼用する
ことができる。

【００２６】そして、この第２ステーションＳ２では、
印刷用カメラ３１による撮像結果を画像処理して駆動ユ
ニット２の位置を測定し、この測定結果と後述する第３
ステーションＳ３のスクリーンマスク３３の位置情報と
に基づいて支持機構部２５を駆動制御して、駆動ユニッ
ト２の圧電素子５及び支柱部６と第３ステーションＳ３
のスクリーンマスク３３との位置合わせを行う。

【００２７】すなわち、この組立装置では、駆動ユニッ
ト２の圧電素子５及び支柱部６上にスクリーン印刷方式
で接着剤８を塗布してノズルユニット３と接合するた
め、圧電素子５及び支柱部６上に接着剤８を塗布しなけ
ればならない。そのため、第３ステーションＳ３の所定
位置に設けたスクリーンマスク３３は予め所定の姿勢で
マスク支持プレート３４にセットされているので、駆動
ユニット２の位置を検出して、スクリーンマスク３３と
のずれ量を演算し、この演算結果であるずれ量に応じて
支持機構部２５の可動台２６（Ｘ軸），Ｙ軸，θ軸の各
移動機構部２７，２８，２９を駆動制御することによっ
て、テーブル２４上の駆動ユニット２をスクリーンマス
ク３３と合致する位置に正確に位置調整する。

【００２８】第３ステーションＳ３は、上述したように
駆動ユニット２の圧電素子５及び支柱部６に接着剤８を
塗布するステーションである。すなわち、駆動ユニット
２とスクリーンマスク３３とを重ね合わせて、ベース２
２上に載置したスクリーン印刷方式接着剤塗布装置３５
によって駆動ユニット２の圧電素子５及び支柱部６上面
に接着剤８をスクリーン印刷で塗布する。

【００２９】このスクリーン印刷方式接着剤塗布装置３
５にはディスペンサシステムを具備して接着剤８を自動
供給できるようにし、作業時間の短縮を図っている。そ
して、ディスペンサシステムには接着剤吐出手段である
シリンジ（シリンジを保持する部材を含む）をＸ軸、Ｚ
軸の２軸方向に移動させる図示しない移動手段である移
動機構部を備え、Ｘ軸は位置制御可能なモータによって
駆動制御し、このＸ軸の移動速度とディスペンサ（シリ
ンジ）の吐出圧力の調整によって接着剤の供給量を制御
する。なお、Ｚ軸の駆動制御はシリンダ或いはモータに
よって行うことができる。

【００３０】第４ステーションＳ４と第５ステーション
Ｓ５とはノズルユニット移動機構部３６のスライドレー
ル３７を介して連結している。このノズルユニット移動
機構部３６は、ベース２２上に載置され、スライドレー
ル３７上に摺動自在に支持した保持手段３８を備え、こ
の保持手段３８は、第４ステーションＳ４と第５ステー
ションＳ５との間で往復移動させる。このノズルユニッ
ト移動機構部３６は、モータ３９、ボールネジ４０及び
スライドレール３７とからなる。保持手段３８は、ノズ
ルユニット３を吸着保持するものであり、図示しない真
空源に連結され、ノズルユニット３を吸着保持し、ま
た、後述する接合用カメラ４１で駆動ユニット２の基板
４の位置検出用基準孔１２及びノズルユニット３の位置
検出用基準孔１３を撮像できるように貫通穴を設けてい
る。

【００３１】第４ステーションＳ４は、第３ステーショ
ンＳ３から移送されてきた駆動ユニット２と、インクジ
ェットヘッド１を構成する他方の微細部品であるノズル
ユニット３を搭載するステーションである第５ステーシ
ョンＳ５から移送されたノズルユニット３とを重ねた状
態で、駆動ユニット２の基板４の位置検出用基準孔１２
及びノズルユニット３の位置検出用基準孔１３を撮像す
る撮像手段である位置検出用カメラ（以下、「接合用カ
メラ」という。）４１を備え、この接合用カメラ４１の
撮像結果を画像処理して駆動ユニット２とノズルユニッ
ト３の各位置を検出し、駆動ユニット２をノズルユニッ
ト３と合致する位置に正確に位置調整して、駆動ユニッ
ト２とノズルユニット３とを接合するステーションであ
る。

【００３２】なお、接合用カメラ４１は、駆動ユニット
２の基板４及びノズルユニット３に形成した複数の位置
検出用基準孔１２，１３を同時に撮像可能な３視野の光
学系を具備すると共に、その光学系として焦点深度の深
い光学系を用いている。

【００３３】この第４ステーションＳ４には被撮像微細
部品である駆動ユニット２及びノズルユニット３の位置
検出を行う際にこれらの被撮像微細部品を照射する光源
４２を備えている。この光源４２はフレーム２１上に支
持したアングル４５上に取付けたスライドシリンダ４４
によって移動可能としている。

【００３４】そして、光源４２は、第３ステーションＳ
３から駆動ユニット２が移送されてくる際には、スライ
ドシリンダ４４によって駆動ユニット２に移送経路から
退避した退避位置に移動し、駆動ユニット２及びノズル
ユニット３の位置検出をするための撮像の際には所定位
置に移動させる。

【００３５】また、接合完了後に接合用カメラ４１を用
いて、接合後の駆動ユニット２の基板４及びノズルユニ
ット３に形成した複数の位置検出用基準孔１２，１３を
撮像し、この撮像結果に基づいてずれ量を計測し、良品
／不良品の判定を行う。この検査データは良品／不良品
の判定だけでなく、測定値をフィードバックして次回の
接合オフセットデータを自動修正する。

【００３６】次に、このように構成した微細部品の組立
装置の全体の作用について図８をも参照して説明する。
先ず、駆動ユニット２を第１ステーションＳ１のテーブ
ル２４上に吸着保持した後、テーブル２４を図示しない
移送機構部によって第２ステーションＳ２に移送する。
そして、印刷用カメラ３１によって駆動ユニット２の基
板４の位置検出用基準孔１２を撮像して、駆動ユニット
２の位置を検出した後、この検出結果と第３ステーショ
ンＳ３のスクリーンマスク３３の位置情報に基づいて駆
動ユニット２（圧電素子５及び支柱部６）の現位置がス
クリーンマスク３３の位置と一致するか否かを判別す
る。

【００３７】このとき、駆動ユニット２の位置がスクリ
ーンマスク３３の位置と一致していないければ、計測結
果とスクリーンマスク３３の位置情報とに基づいて駆動
ユニット２の位置補正量を演算して、この演算結果に応
じて支持機構部２５の可動台２６及びＺ軸，Ｙ軸，θ軸
の各移動機構部２７，２８，２９を駆動制御して駆動ユ
ニット２の位置を調整し、再度駆動ユニット２の基板４
の位置検出用基準孔１２を印刷用カメラ３１で撮像して
駆動ユニット２の位置を計測する。

【００３８】そして、駆動ユニット２とスクリーンマス
ク３３との位置合せができたときには、駆動ユニット２
を第３ステーションＳ３に移送し、駆動ユニット２の圧
電素子５及び支柱部６上面に接着剤８を塗布する。この
ように駆動ユニット２とスクリーンマスク３３との位置
合わせをした後接着剤を塗布する。すなわち、駆動ユニ
ット２の圧電素子５及び支柱部６に接着剤８を塗布する
ために使用するスクリーンマスク３３のパターン（マス
クパターン）は、圧電素子５及び支柱部６の幅よりも狭
く形成しており、かつ、接着剤８は圧電素子５及び支柱
部６のセンターに塗布しなければならず、更に圧電素子
５と支柱部６との間の溝に接着剤８がはみ出して塗布し
てはならないので、駆動ユニット２とスクリーンマスク
３３との位置合わせをした後接着剤を塗布するのであ
る。

【００３９】その後、接着剤の塗布が完了した駆動ユニ
ット２を、第３ステーションＳ３から再度第２ステーシ
ョンＳ２に逆移送する。そして、第２ステーションＳ２
の印刷用カメラ３１を塗布状態検査用のカメラとして兼
用し、駆動ユニット２に塗布された接着剤８のパターン
と圧電素子５及び支柱部６を撮像し、この撮像情報を画
像処理して、接着剤８の塗布位置が予め定めた良品範囲
内で圧電素子５及び支柱部６に塗布されているか否かを
判別し、良品範囲内になければ不良品処理ルーチンに移
行する。

【００４０】このとき、接着剤８の塗布位置が良品範囲
内であれば、塗布オフセットの自動変更ルーチンを実行
して、次回からの接着剤塗布時の駆動ユニット２の塗布
オフセット量を補正する。すなわち、上述したように塗
布された接着剤８のパターンと圧電素子５及び支柱部６
を撮像して画像処理した結果と、駆動ユニット２とスク
リーンマスク３３の位置合わせ時の画像処理結果から、
位置合わせ時の計算上の駆動ユニット２とスクリーンマ
スク３３の最適位置と実際の塗布パターンのずれ量を得
ることができるので、この塗布パターンのずれ量を塗布
オフセット量として、塗布オフセット量を加えて駆動ユ
ニット２の位置補正量（修正量）を算出することによっ
て、常に最適位置に接着剤を塗布することができる。

【００４１】次いで、駆動ユニット２を第２ステーショ
ンＳ２から第３ステーションＳ３を経て第４ステーショ
ンＳ４に移送する。一方、第５ステーションＳ５ではノ
ズルユニット３をノズルユニット移動機構部３６で吸着
保持して、ノズルユニット３を第４ステーションＳ４に
移送する。

【００４２】そこで、第４ステーションＳ４では、接合
用カメラ４１によって駆動ユニット２の基板４の位置検
出用基準孔１２とノズルユニット３の位置検出用基準孔
１３とを撮像して、この撮像結果に基づいて駆動ユニッ
ト２とノズルユニット３の位置を測定し、両者のずれ量
（偏差量）を演算し、演算した両者の偏差量が予め定め
た許容範囲内か否かを判別する。

【００４３】このとき、駆動ユニット２とノズルユニッ
ト３の偏差量が許容範囲内でなければ、演算した偏差量
を駆動ユニット２の位置補正量として、この補正量に応
じて支持機構部２５の可動台２６及びＺ軸，Ｙ軸，θ軸
の各移動機構部２７，２８，２９を駆動制御して駆動ユ
ニット２の位置を調整し、再度駆動ユニット２の基板４
の位置検出用基準孔１２及びノズルユニット３の位置検
出用基準孔１３を位置検出用カメラ４１で撮像して、こ
の撮像結果に基づいて駆動ユニット２とノズルユニット
３の位置を測定し、両者の偏差量を演算する処理を繰り
返し行う。

【００４４】そして、駆動ユニット２とノズルユニット
３の偏差量が許容範囲内になったときには、Ｚ軸移動機
構部２７を駆動制御してＺ軸を上昇させ、駆動ユニット
２を上昇させることによって駆動ユニット２の圧電素子
５及び支柱部６とノズルユニット３とを接合する。

【００４５】その後、再度、接合用カメラ４１によって
駆動ユニット２の基板４の位置検出用基準孔１２とノズ
ルユニット３の位置検出用基準孔１３とを撮像して、こ
の撮像結果に基づいて駆動ユニット２とノズルユニット
３の接合ずれ量を演算し、演算した両者の接合ずれ量が
予め定めた良品範囲内か否かを判別する。

【００４６】このとき、接合ずれ量が良品許容範囲内で
あれば、接合オフセットの自動変更ルーチンを実行し、
接合ずれ量が良品許容範囲内でなければ、不良品処理ル
ーチンを実行する。

【００４７】このように、２つの微細部品の少なくとも
一方の微細部品（駆動ユニット２）に塗布された接着剤
の塗布状態を接合前の工程で検査する塗布状態検査手段
を備えることによって、高精度の接合を行うことがで
き、組立歩留りが向上し、信頼性の高い製品を得ること
ができる。すなわち、２つの微細部品を位置合わせして
接着剤を塗布したとしても、接着剤の塗布状態自体が不
良であれば、接合後の検査工程で良品であっても最終的
な製品（ヘッド）としては不良品になる。そこで、接合
前の接着剤の塗布状態を検査することで以後の接合工程
を行うことなく不良品として扱うことができ、他の部品
の無駄を省くことができると共にヘッド自体の歩留りも
向上し、かつ信頼性の高いヘッドが得られる。

【００４８】この場合、組立装置が順次配置した第１、
第２、第３、第４及び第５ステーションと、これらの各
ステーションに２つの微細部品のうちの一方の微細部品
を移送位置決めする移送機構部とを備え、第１ステーシ
ョンは一方の微細部品を吸着保持し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
及びθ軸まわりに移動させる移動機構部を有する支持機
構部を備え、第２ステーションは支持機構部で保持され
た一方の微細部品を撮像する位置検出用カメラと、この
位置検出用カメラの検出結果に基づいて第３ステーショ
ンに配設されるスクリーンマスクとの位置合せをするに
必要な指令を支持機構部の移動機構部に送出する手段と
を備え、第３ステーションは移送された一方の微細部品
とスクリーンマスクとを重ね合せて一方の微細部品の所
定位置に接着剤を塗布する接着剤塗布装置を備え、第４
ステーションは第２つの微細部品のうちの他方の微細部
品を吸着保持する保持手段と、２つの微細部品を撮像す
る複数の視野を有する撮像手段及び移動可能に配設した
照明用光源と、保持手段を第５ステーションとの間で往
復移動させる移動機構部とを備えている構成を有するこ
とで、短い組立タクトで微細部品を組立ることができる
と共に、高精度に組立ることができる。

【００４９】そして、このような組立装置の第２ステー
ションの位置検出用カメラを接着剤の塗布状態を検査す
るための撮像手段と兼用することによって、特別なカメ
ラなどを新規に設ける必要がなくなり、コストを廉価に
することができる。さらに、塗布状態検査手段の検査結
果に基づいて、接着剤を塗布するときの一方の微細部品
（駆動ユニット）の塗布オフセット量を修正（補正）す
る修正手段を備えることによって、次回からの接着剤塗
布時の駆動ユニットとスクリーンマスクとの位置合わせ
が修正されてより高い精度で接着剤を塗布することがで
きるようになって、一層の歩留りの向上を図ることがで
きる。

【００５０】次に、この微細部品の組立装置におけるス
クリーン印刷方式接着剤塗布装置３５の作用について図
９を参照して説明する。先ず、同図（ａ）に示すように
接着剤吐出用のシリンジ５１及び接着剤塗布用のスキー
ジ５２がスクリーンマスク３３から退避した位置にある
状態で、スクリーンマスク３３の下方に被接着剤塗布対
象物である駆動ユニット２が位置すると、シリンジ５１
が下降して、このシリンジ５１は、同図（ｂ）に示すよ
うにＸ方向に移動しながら接着剤８をスクリーンマスク
３３上に供給し、所定位置に達したときに同図（ｃ）に
示すように接着剤供給を停止して上昇する。このときの
シリンジ５１の移動速度と吐出圧を制御することでスク
リーンマスク３３に対する接着剤供給量を制御する。

【００５１】次に、同図（ｃ）に示すようにシリンジ５
１の上昇に対応してスキージ５２がスクリーンマスク３
３上に下降し、スキージ５２は、同図（ｄ）に示すよう
にスクリーンマスク３３上をＹ方向に移動して、所定位
置に達したときに上昇して同図（ｅ）に示すようにリタ
ーンを開始し、同図（ｆ）に示すように初期状態に戻
る。この塗布動作において、本来であれば接着剤はすべ
て駆動ユニット２の圧電素子５及び支柱部６上面に塗布
されなければならないが、少量の接着剤はスクリーンマ
スク３３の下面側に周り込んで付着する。

【００５２】このようにディスペンサシステムの接着剤
吐出手段（シリンジ５１）をＸ、Ｚの２軸方向に移動さ
せる移動手段を備えることによって、スクリーンマスク
に対する接着剤供給の最適化を行うことができて接着剤
のコストが低減すると共に、スクリーンマスク下面に回
り込む接着剤の量を低減することができて、スクリーン
マスクの洗浄回数を減らすことができ、組立装置の稼働
率を向上することができる。

【００５３】次に、この微細部品の組立装置における第
３ステーションＳ３の他の例について図１０を参照して
説明する。この第３ステーションＳ３では、スクリーン
マスク３３を自動的に交換するマスク交換手段であるマ
スク交換機構６０及びスクリーンマスク３３をストック
するマスクストッカ手段であるストッカ７０とを備えて
いる。ストッカ７０には図示しないがマスクスクリーン
を洗浄するマスク洗浄手段を備えている。

【００５４】マスク交換機構６０は、スクリーンマスク
３３を搬送する搬送アーム６１とこのアーム６１をＹ
軸、θ軸、Ｚ軸の３軸に移動させる３軸構成移動機構部
６２とからなる。搬送アーム６１はスクリーンマスクが
収まるように段加工してスクリーンマスク３３の内側を
受ける形になっている。移動機構部６２は、アーム６１
をＹ軸、θ軸、Ｚ軸の３軸に移動させることができれば
よく、ここでは、ベース２２上にＹ方向にスライドレー
ル６３を施設し、このスライドレール６３上にθ軸移動
機構部６４を摺動自在に載設し、このθ軸移動機構部６
４上にＺ軸移動機構部６５を支持して、このＺ軸移動機
構部６５上に搬送アーム６１を取付けている。

【００５５】また、ストッカ７０は、スクリーンマスク
３３を複数枚ストックするための複数のスクリーン受け
台７１を備えている。このスクリーン受け台７１はスク
リーンマスク３３の両側外周を支持するようにしてい
る。そして、ストッカ７０の最下段のマスク洗浄エリア
７２はスクリーン印刷方式接着剤塗布装置３５から外さ
れたスクリーンマスク３３を投入するエリアであり、こ
こには図示しないスクリーンマスク洗浄機構を具備し
て、スクリーンマスク３３の洗浄を行う。洗浄完了後の
スクリーンマスク３３は上記のマスク交換機構６０によ
って空いているスクリーン受け台７１に移載される。

【００５６】そこで、スクリーンマスク３３の交換動作
について説明する。スクリーン印刷方式接着剤塗布装置
３５においては、スクリーンマスク３３の両側外周を支
持して上方から図示しないストッパシリンダにより固定
保持している。そこで、先ず、スクリーンマスク３３の
ストッパを解除した状態で、マスク交換機構部６０の搬
送アーム６１をＹ方向に前進させて所定位置でＺ軸上昇
を行い、搬送アーム６１でスクリーンマスク３３を受け
たら、Ｙ方向に後退させ、接着剤塗布装置３５を抜けた
ときに、θ軸１８０゜回転と同時にＹ方向前進とＺ軸下
降を行い、ストッカ７０のマスク洗浄エリア７２に正対
させ、搬送アーム６１をストッカ７０内に挿入して、Ｚ
軸下降して、スクリーン受け台７１にスクリーンマスク
３３を移載し、搬送アーム６１を退避させる。

【００５７】次に、ストッカ７０のスクリーンマスク３
３のセットされている位置にＺ軸上昇し、接着剤塗布装
置３５からスクリーンマスク３３を外したのと同様にし
て、搬送アーム６１にスクリーンマスク３３を移載し、
θ軸１８０゜回転と同時にＹ方向前進と、Ｚ軸上昇して
接着剤塗布装置３５のマスク位置まで搬送アーム６１を
移動させて、スクリーンマスク３３を接着剤塗布装置３
５に投入、移載し、搬送アーム６１を退避させる。接着
剤塗布装置３５では上述したようにスクリーンマスク３
３をストッパシリンダにより固定保持する。

【００５８】ここで、スクリーンマスクの洗浄機能がダ
ウンしたときには、接着剤塗布装置３５から取り外した
スクリーンマスク３３は、ストッカ７０の空いているマ
スク受け台７１に投入し、未使用のスクリーンマスク３
３を接着剤塗布装置３５に投入する。なお、スクリーン
マスクの使用状況（使用済みか未使用か）及びストッカ
７０の空き状況は、本組立装置の図示しない制御装置に
よって管理する。

【００５９】この場合、上述したように駆動ユニット２
に塗布された接着剤８の塗布状態を検査して、この塗布
状態検査結果に応じて、塗布状態が低下したときに接着
剤塗布装置３５のスクリーンマスク３３の交換を行うよ
うにすることもでき、これによって塗布不良による微細
部品の無駄をなくすることができる。

【００６０】このように、スクリーン印刷方式接着剤塗
布装置のスクリーンマスクを交換するマスク交換手段を
備えたので、インラインでスクリーンマスクの交換がで
きて、スクリーンマスクの洗浄に伴う組立装置の停止時
間を短くすることができ、組立装置の稼働率を低下させ
ることを防止できる。この場合、接着剤塗布装置から取
り出した使用されたスクリーンマスクを洗浄するマスク
洗浄手段を備えることで、洗浄作業の効率化を図れる。
また、スクリーンマスクをストックするマスクストッカ
手段を備えることで、洗浄機能がダウンしたときでも予
備のスクリーンマスクをセットすることができて、装置
の稼働率低下を少なくできる。

【００６１】なお、上記実施例においては、本発明を微
細部品としてのインクジェットヘッドを組立てる組立装
置に適用した例で説明したが、インクジェットヘッド以
外の微細部品を組立てる装置にも当然に適用することが
できる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の微細部
品の組立装置によれば、２つの微細部品のいずれか一方
の微細部品にディスペンサシステムを具備したスクリー
ン印刷方式接着剤塗布装置によって接着剤を塗布して、
２つの微細部品を接合する微細部品の組立装置におい
て、ディスペンサシステムの接着剤吐出手段を２軸方向
に移動させる移動手段を備えたので、接着剤供給量の最
適化を行うことができて、接着剤コストを低減でき、ス
クリーンマスクの洗浄回数を少なくすることができて、
稼働率を向上することができる。

【００６３】請求項２の微細部品の組立装置によれば、
２つの微細部品のいずれか一方の微細部品にディスペン
サシステムを具備したスクリーン印刷方式接着剤塗布装
置によって接着剤を塗布して、２つの微細部品を接合す
る微細部品の組立装置において、スクリーン印刷方式接
着剤塗布装置のスクリーンマスクを交換するマスク交換
手段を備えたので、インラインでスクリーンマスクの交
換を行うことができるようになり、スクリーンマスクの
洗浄による稼働率低下を低減することができる。

【００６４】請求項３の微細部品の組立装置によれば、
上記請求項２の微細部品の組立装置において、一方の微
細部品に塗布された接着剤の塗布状態の検査結果に応じ
てスクリーンマスクの交換を行う構成としたので、スク
リーンマスクの無駄な洗浄を低減できて、内の稼働率が
向上する。

【００６５】請求項４の微細部品の組立装置によれば、
上記請求項２又は３の微細部品の組立装置において、ス
クリーン印刷方式接着剤塗布装置から取り出した使用さ
れたスクリーンマスクを洗浄するマスク洗浄手段を備え
たので、洗浄作業の効率化を図れる。

【００６６】請求項５の微細部品の組立装置によれば、
上記請求項４の微細部品の組立装置において、スクリー
ンマスクをストックするマスクストッカ手段を備えたの
で、使用すみのスクリーンマスクの洗浄中或いは洗浄不
能なときなどに予備のスクリーンマスクに交換して稼働
を続けることができて、稼働率を向上できる。

【００６７】請求項６の微細部品の組立装置によれば、
上記請求項１乃至５のいずれかの微細部品の接合装置に
おいて、この接合装置は、順次配置した第１、第２、第
３、第４及び第５ステーションと、これらの各ステーシ
ョンに２つの部材のうちの他方の部材を移送位置決めす
る移送機構部とを備え、第１ステーションは、一方の微
細部品を吸着保持し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びθ軸まわり
に移動させる移動機構部を有する支持機構部を備え、第
２ステーションは、支持機構部で保持された一方の微細
部品を撮像する位置検出用カメラと、この位置検出用カ
メラの検出結果に基づいて第３ステーションに配設され
るスクリーンマスクとの位置合せをするに必要な指令を
支持機構部の移動機構部に送出する手段とを備え、第３
ステーションは移送された一方の微細部品とスクリーン
マスクとを重ね合せて一方の微細部品の所定位置に接着
剤を塗布するスクリーン印刷方式接着剤塗布装置を備
え、第４ステーションは、第２つの微細部品のうちの他
方の微細部品を吸着保持する保持手段と、この保持手段
を他方の微細部品を搭載する第５ステーションとの間で
往復移動させる移動機構部とを備えているので、微細部
品の組立を自動的に行うことができる。

【００６８】請求項７の微細部品の組立装置によれば、
上記請求項１乃至６のいずれかの微細部品の組立装置に
おいて、２つの微細部品のうちの一方の微細部品が基板
に圧電素子を接合した駆動ユニットであり、他方の微細
部品がノズルを形成したノズル形成部材、液室隔壁部材
及び振動板を一体化したノズルユニットである構成とし
たので、インクジェットヘッドの組立を高い稼働率で自
動的に行うことができる組立装置を得ることができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェットヘッドの模式的説明図

【図２】同ヘッドの駆動ユニットの平面図

【図３】同駆動ユニットの正面図

【図４】同ヘッドのノズルユニットの平面図

【図５】本発明に係る微細部品の組立装置の全体構成を
示す正面図

【図６】同５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図

【図７】同６のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図

【図８】同組立装置による組立工程を説明するフロー図

【図９】同組立装置の接着剤塗布装置の作用説明に供す
る説明図

【図１０】同組立装置の第３ステーションの他の例を示
す断面説明図

【符号の説明】

１…インクジェットヘッド、２…駆動ユニット、３…ノ
ズルユニット、４…基板、１２，１３…位置検出用基準
孔、２４…テーブル、２５…支持機構部、２６…可動
台、２７…Ｘ軸移動機構部、２８…Ｚ軸移動機構部、２
９…θ軸移動機構部、３１…印刷用カメラ、３３…スク
リーンマスク、３５…接着剤塗布装置、３６…ノズルユ
ニット移動機構部、４１…接合用用カメラ、６０…マス
ク交換機構部、７０…ストッカ、Ｓ１…第１ステーショ
ン、Ｓ２…第２ステーション、Ｓ３…第３ステーショ
ン、Ｓ４…第４ステーション、Ｓ５…第５ステーショ
ン。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの微細部品のいずれか一方の微細部
   品にディスペンサシステムを具備したスクリーン印刷方
   式接着剤塗布装置によって接着剤を塗布して、前記２つ
   の微細部品を接合する微細部品の組立装置において、前
   記ディスペンサシステムの接着剤吐出手段を２軸方向に
   移動させる移動手段を備えたことを特徴とする微細部品
   の組立装置。
2. 【請求項２】 ２つの微細部品のいずれか一方の微細部
   品にディスペンサシステムを具備したスクリーン印刷方
   式接着剤塗布装置によって接着剤を塗布して、前記２つ
   の微細部品を接合する微細部品の組立装置において、前
   記スクリーン印刷方式接着剤塗布装置のスクリーンマス
   クを交換するマスク交換手段を備えたことを特徴とする
   微細部品の組立装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の微細部品の組立装置に
   おいて、前記一方の微細部品に塗布された接着剤の塗布
   状態を検査する塗布状態検査手段を備え、この塗布状態
   検査手段の検査結果に応じて前記スクリーンマスクの交
   換を行うことを特徴とする微細部品の組立装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の微細部品の組立
   装置において、前記スクリーン印刷方式接着剤塗布装置
   から取り出した使用されたスクリーンマスクを洗浄する
   マスク洗浄手段を備えたことを特徴とする微細部品の組
   立装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の微細部品の組立装置に
   おいて、前記スクリーンマスクをストックするマスクス
   トッカ手段を備えたことを特徴とする微細部品の組立装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の微細
   部品の接合装置において、この接合装置は、順次配置し
   た第１、第２、第３、第４及び第５ステーションと、こ
   れらの各ステーションに前記２つの部材のうちの他方の
   部材を移送位置決めする移送機構部とを備え、前記第１
   ステーションは、前記一方の微細部品を吸着保持し、Ｘ
   軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びθ軸まわりに移動させる移動機構部
   を有する支持機構部を備え、前記第２ステーションは、
   前記支持機構部で保持された一方の微細部品を撮像する
   位置検出用カメラと、この位置検出用カメラの検出結果
   に基づいて前記第３ステーションに配設されるスクリー
   ンマスクとの位置合せをするに必要な指令を前記支持機
   構部の移動機構部に送出する手段とを備え、前記第３ス
   テーションは移送された前記一方の微細部品と前記スク
   リーンマスクとを重ね合せて前記一方の微細部品の所定
   位置に接着剤を塗布するスクリーン印刷方式接着剤塗布
   装置を備え、前記第４ステーションは、前記第２つの微
   細部品のうちの他方の微細部品を吸着保持する保持手段
   と、この保持手段を前記他方の微細部品を搭載する前記
   第５ステーションとの間で往復移動させる移動機構部と
   を備えていることを特徴とする微細部品の接合装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の微細
   部品の組立装置において、前記２つの微細部品のうちの
   一方の微細部品が基板に圧電素子を接合した駆動ユニッ
   トであり、他方の微細部品がノズルを形成したノズル形
   成部材、液室隔壁部材及び振動板を一体化したノズルユ
   ニットであることを特徴とする微細部品の組立装置。