(57)【要約】【課題】異方性導電ペーストを介して、基板アッセンブリを能動部品の電極に導通する際の、組立工程および接着工程を効率良く行うための仮固定治具等を提供する。【解決手段】異方性導電ペーストを塗着した能動部品の電極に、ベースプレート２１に固定した基板アッセンブリのフィルム基板を加熱接着する工程に先立ち、能動部品に基板アッセンブリをマウントした状態を維持する仮固定治具３であって、能動部品が位置決め状態でセットされるセット部３０と、セット部３０上の能動部品に対し、マウントした基板アッセンブリを押圧した状態に維持する押圧部３１と、を備え、セット部３０は、能動部品に基板アッセンブリをマウントする組立装置に対し、着脱自在に取り付けられる。【選択図】図４
2010137515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異方性導電ペーストを塗着した能動部品の電極に、ベースプレートに固定した基板アッセンブリのフィルム基板を加熱接着する工程に先立ち、前記能動部品に前記基板アッセンブリをマウントした状態を維持する仮固定治具であって、
前記能動部品が位置決め状態でセットされるセット部と、
前記セット部上の前記能動部品に対し、マウントした前記基板アッセンブリを押圧した状態に維持する押圧部と、を備え、
前記セット部は、前記能動部品に前記基板アッセンブリをマウントする組立装置に対し、着脱自在に取り付けられることを特徴とする仮固定治具。
【請求項２】
前記セット部に対し、前記押圧部が着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の仮固定治具。
【請求項３】
前記押圧部は、
治具フレームと、
前記ベースプレートの中心部に当接し、前記ベースプレートを介して前記フィルム基板を前記能動部品の電極に押圧する押圧ピンと、
前記治具フレームを受けとして、前記押圧ピンを押圧方向に付勢する押圧ばねと、
前記治具フレームに取り付けられ、前記押圧ばねに抗して前記押圧ピンを前記ベースプレートから離脱させる押圧解除機構と、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の仮固定治具。
【請求項４】
前記セット部と前記押圧部とで構成される空間には、前記基板アッセンブリを挟持する前記組立装置のクランプ部が臨む一対のクランプ部用スペースが構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の仮固定治具。
【請求項５】
前記ベースプレートには、前記押圧ピンが当接する凹部が形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の仮固定治具。
【請求項６】
前記基板アッセンブリが、インクジェットヘッドのヘッド基板であり、
前記能動部品が、複数の圧電素子を有するインクジェットヘッドのヘッド本体であることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の仮固定治具。
【請求項７】
請求項６に記載の仮固定治具を用いて行うインクジェットヘッドの組立方法であって、
前記セット部を前記組立装置に装着するセット部装着工程と、
装着した前記セット部に対し、前記ヘッド本体を位置決め状態でセットするヘッド本体セット工程と、
セットした前記ヘッド本体に対し、前記組立装置により前記ヘッド基板を位置決め状態でマウントするマウント工程と、
前記セット部に前記押圧部を装着し、前記ヘッド本体に前記ヘッド基板を押圧して前記インクジェットヘッドを仮固定状態とする治具組立工程と、
前記仮固定治具を前記組立装置から離脱させて加熱装置に搬入し、前記加熱装置により前記ヘッド基板を前記ヘッド本体に加熱接着する接着工程と、を備えたことを特徴とすることを特徴とするインクジェットヘッドの組立方法。
【請求項８】
前記マウント工程は、前記クランプ部に挟持した前記ヘッド基板を前記ヘッド本体にマウントする第１工程と、
前記第１工程の後、前記クランプ部を挟持解除する第２工程とから成り、
前記治具組立工程は、前記第１工程と前記第２工程との間で行われることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットヘッドの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性導電ペースト（接着剤）を介して、基板アッセンブリを能動部品の電極に加熱接着する際に、能動部品に基板アッセンブリをマウントした状態を維持する仮固定治具およびこれを用いたインクジェットヘッドの組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱伝導率が異なる２枚の金属板（アルミニウム板、ステンレススチール板）を密着させて積層した治具が知られている（特許文献１参照）。
この治具は、ヒーターブロックに配置され、熱圧着装置内において治具上に配線基板がセットされる。そして、治具上の配線基板に対し、異方性伝導膜を介して重ねた被圧着物がヒーターツールにより押し付けられると共に、加熱されて熱圧着される。
【特許文献１】特開平９−２６６２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、異方性伝導膜等を用いた熱圧着では、比較的低温の熱を加えると共に、押圧した状態を一定時間維持する必要がある。上記ような治具（仮固定治具）を用いた熱圧着装置では、熱圧着作業終了を待たなければ、配線基板と被圧着物とを治具にセットすることができないため、作業効率が著しく悪化するという問題があった。
この問題を解消すべく、配線基板と被圧着物とを仮固定した状態の複数のワークをまとめて加熱装置に搬入することも考えられるが、係る場合には、搬入中に所望の固定位置からずれてしまうという問題が想定される。
【０００４】
本発明は、異方性導電ペーストを介して、基板アッセンブリを能動部品の電極に導通する際の、組立工程および接着工程を効率良く行なうための仮固定治具およびこれを用いたインクジェットヘッドの組立方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の仮固定治具は、異方性導電ペーストを塗着した能動部品の電極に、ベースプレートに固定した基板アッセンブリのフィルム基板を加熱接着する工程に先立ち、能動部品に基板アッセンブリをマウントした状態を維持する仮固定治具であって、能動部品が位置決め状態でセットされるセット部と、セット部上の能動部品に対し、マウントした基板アッセンブリを押圧した状態に維持する押圧部と、を備え、セット部は、能動部品に基板アッセンブリをマウントする組立装置に対し、着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、組立装置上において、仮固定治具を用いた能動部品と基板アッセンブリとの仮固定作業を行うことができる。これにより、基板アッセンブリをマウントした能動部品（仮固定対象物）を、組立装置から取り出すことなく仮固定治具にセットすることができるため、マウント時の両者の組立精度を維持しつつ、これらを次の工程（接着工程）を実施する装置に搬出することができる。したがって、基板アッセンブリおよび能動部品の組立工程および接着工程を効率良く行なうことができる。
【０００７】
この場合、セット部に対し、押圧部が着脱自在に構成されていることが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、押圧部を取り外した状態で、セット部にセットした能動部品に対して基板アッセンブリをマウントすることができる。これにより、組立装置におけるマウント作業のためのスペースを確保することが容易になる。すなわち、組立装置において、押圧部が邪魔になることがない。
【０００９】
また、この場合、押圧部は、治具フレームと、ベースプレートの中心部に当接し、ベースプレートを介してフィルム基板を能動部品の電極に押圧する押圧ピンと、治具フレームを受けとして、押圧ピンを押圧方向に付勢する押圧ばねと、治具フレームに取り付けられ、押圧ばねに抗して押圧ピンをベースプレートから離脱させる押圧解除機構と、を有していることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、マウント作業を終えた後に、所定の押圧力で、基板アッセンブリを能動部品に付勢して押えておくことができる。また、加熱接着を終えた後に、押圧部を取り外すことなく、簡単に付勢（押圧）を解除することができる。これにより、確実に仮固定することができると共に、簡単に基板アッセンブリがマウントされた能動部品を取り出すことができる。
【００１１】
さらに、この場合、セット部と押圧部とで構成される空間には、基板アッセンブリを挟持する組立装置のクランプ部が臨む一対のクランプ部用スペースが構成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、組立装置のクランプ部に挟持された基板アッセンブリを、能動部品にマウントし、クランプ部に挟持された状態で仮固定作業を行うことができる。これにより、仮固定作業を行う際に、能動部品における基板アッセンブリのマウント位置がずれることがないため、確実に高い組立精度を維持したまま基板アッセンブリおよび能動部品の仮固定を実施することができる。
【００１３】
この場合、ベースプレートには、押圧ピンが当接する凹部が形成されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、押圧ピンが凹部に嵌まり込むことで、ベースプレートに対して的確に且つ均一な押圧力を伝えることができ、安定した加熱接着（本固定）が可能となる。
【００１５】
また、この場合、基板アッセンブリが、インクジェットヘッドのヘッド基板であり、能動部品が、複数の圧電素子を有するインクジェットヘッドのヘッド本体であることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、ヘッド本体に対しヘッド基板を、高い組立精度をもって且つ効率良く組み立てることができる。
【００１７】
本発明のインクジェットヘッドの組立方法は、上記の仮固定治具を用いて行うインクジェットヘッドの組立方法であって、セット部を組立装置に装着するセット部装着工程と、装着したセット部に対し、ヘッド本体を位置決め状態でセットするヘッド本体セット工程と、セットしたヘッド本体に対し、組立装置によりヘッド基板を位置決め状態でマウントするマウント工程と、セット部に押圧部を装着し、ヘッド本体にヘッド基板を押圧してインクジェットヘッドを仮固定状態とする治具組立工程と、仮固定治具を組立装置から離脱させて加熱装置に搬入し、加熱装置によりヘッド基板をヘッド本体に加熱接着する接着工程と、を備えたことを特徴とすることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、インクジェットヘッド（仮固定対象物）を、組立装置から取り出すことなく仮固定治具にセットすることができるため、マウント時の両者の組立精度を維持しつつ、これらを次の工程（加熱接着工程）を実施する装置に搬出することができる。したがって、基板アッセンブリおよび能動部品の組立工程および加熱接着工程を効率良く行なうことができる。
【００１９】
この場合、マウント工程は、クランプ部に挟持したヘッド基板をヘッド本体にマウントする第１工程と、第１工程の後、クランプ部を挟持解除する第２工程とから成り、治具組立工程は、第１工程と第２工程との間で行われることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、クランプ部に挟持された状態で仮固定作業を行うことができる。これにより、治具組立工程の際に、能動部品における基板アッセンブリのマウント位置のずれが生じることがないため、確実に高い組立精度をもってインクジェットヘッドを仮固定状態とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の仮固定治具、これを用いたインクジェットヘッドのヘッド組立装置および組立方法について説明する。この仮固定治具は、一対の導通部を有する一対のＣＯＦ基板（フィルム基板）が対向するようにベースプレートの両面に貼着して構成されたヘッド基板を、インクジェットヘッドの複数の圧電素子に導通する工程の一部に用いるものである。そこで、先ず、インクジェットヘッドについて説明する。
【００２２】
図１および図２に示すように、インクジェットヘッド１は、インクジェットヘッド１の主要部を構成するヘッド本体１０と、ヘッド本体１０に接続されインクジェットヘッド１の駆動用回路が形成されたヘッド基板２と、から構成されている。ヘッド本体１０は、吐出ノズル１６が穿設されたノズルプレート１１と、複数の圧力室１２ａが形成された流路形成基板１２と、圧電素子１９を保護する保護基板１３と、流路形成基板１２および保護基板１３に連通する共通室１７を封止するシール基板１４と、インクジェットヘッド１の外装を為すヘッドケース１５と、を下側から順に積層して構成されている。また、ヘッド基板２は、ヘッドケース１５および保護基板１３を貫通して流路形成基板１２上に立設するように組み込まれている。ヘッド基板２は、圧電素子１９を駆動させるための駆動回路２５が実装された一対のＣＯＦ基板２２（フィルム基板）を、ベースプレート２１の両側面に接着されて成り、一対のＣＯＦ基板２２の下部折曲げ部分（後述する導通部２７）が、流路形成基板１２上の電極（後述するリード電極１８）に導通している。
【００２３】
ノズルプレート１１は、ステンレス等で形成され、流路形成基板１２の一方の面に接着剤等によって接着されている。また、ノズルプレート１１のノズル面には、複数の吐出ノズル１６が等ピッチで穿設されており、複数の吐出ノズル１６は、相互に平行に列設された２列のノズル列を構成している。
【００２４】
流路形成基板１２は、隔壁によって区画された複数の圧力室１２ａが、複数の吐出ノズル１６に対応するように幅方向に相互に平行に２列並設されている。流路形成基板１２の長手方向外側の領域には、図外の機能液供給装置から供給された機能液を貯留する共通室１７が形成されており、各圧力室１２ａと共通室１７とは、それぞれ供給路１２ｂを介して連通している。なお、共通室１７は、保護基板１３と連通しており、ヘッドケース１５に設けられた機能液導入口１５ａを介して機能液供給装置からの機能液の供給を受ける。また、流路形成基板１２には、後述するＣＯＦ基板２２の導通部２７に存する４つの基板アライメントマークＭと同じ位置にヘッドアライメントマークがマーキングされている。
【００２５】
保護基板１３は、流路形成基板１２側から順に、弾性膜１３ａ、絶縁体膜１３ｂを介して流路形成基板１２に連結されている。絶縁体膜１３ｂ上には、複数の圧力室１２ａに対応する数の圧電素子１９が形成されており、保護基板１３には、厚さ方向に貫通する貫通孔１３ｃが形成されると共に、各圧電素子１９を収容するための機構部１３ｄが内側に凹設されている。各圧電素子１９には、リード電極１８の一方の端部が接続されており、リード電極１８の他方の端部は、貫通孔１３ｃ内に露出するように延設している。このリード電極１８の他方の端部には、上記したヘッド基板２（正確には各ＣＯＦ基板２２の導通部２７）が接続されるようになっている。そして、圧電素子１９に電圧を印加して絶縁体膜１３ｂ（および弾性膜１３ａ）を変形させることで、圧力室１２ａの体積変化を利用して共通室１７から機能液を導入すると共に、吐出ノズル１６から機能液滴を吐出する。
【００２６】
ヘッドケース１５は、保護基板１３側から順に、封止膜１４ａ、固定板１４ｂとから成るシール基板１４を介して保護基板１３に連結されている。この封止膜１４ａによってのみ共通室１７が封止されている。ヘッドケース１５には、保護基板１３に設けられた貫通孔１３ｃと連通するヘッド基板保持孔１５ｂが設けられており、ヘッド基板２は、ヘッド基板保持孔１５ｂ内に挿通されて接着剤（異方性導電ペースト）を介してリード電極１８と接続されている。
【００２７】
次に、図２および図３を参照して、ヘッド基板２（基板アッセンブリ）について説明する。ヘッド基板２は、上記したように、ステンレス製の板状部材であるベースプレート２１と、ベースプレート２１の両側面に貼付された一対のＣＯＦ基板２２（Chip On Film）と、から構成されている。ベースプレート２１は、略方形のステンレス板の中間上部に凹状の切欠き部２８を形成したものであり、ヘッド基板２をリード電極１８に接続する際に、この切欠き部２８の部分で、ヘッド基板２を押圧するようになっている。
【００２８】
各ＣＯＦ基板２２は、圧電素子１９を駆動させるための駆動回路２５と、駆動回路２５が実装されると共に、ベースプレート２１に接着される平板状の基板本体２６と、基板本体２６から「Ｌ」字状に屈曲する（折り曲げて形成した）導通部２７と、を備えている。一対のＣＯＦ基板２２は、各導通部２７の先端部位が内向きに対峙するように、且つベースプレート２１の下端面に沿うように配置されており、ベースプレート２１の両側側面に両面粘着テープ２３によって貼付されている。また、各導通部２７の長手方向、両先端部位には、各ＣＯＦ基板２２を位置決めするための複数（各２つ）の基板アライメントマークＭが形成されている。そして、一対の導通部２７は、流路形成基板１２上に突き当てられ、接着剤を介してリード電極１８に接続されている。
【００２９】
次に、図４および図５を参照して、仮固定治具３について説明する。仮固定治具３は、ヘッド本体１０が位置決め状態でセットされるセット部３０と、セット部３０上のヘッド本体１０に対し、マウントしたヘッド基板２を押圧した状態に維持する押圧部３１と、から構成されている。
【００３０】
セット部３０は、直方体形状の厚板部材で構成されており、その上面、中央において、ヘッド本体１０が、セット部３０を横断するようにセットされている。ヘッド本体１０の長手方向の両端部には一対のヘッド基準孔（図示省略）が設けられており、ヘッド本体１０がセットされる部分には、この一対のヘッド基準孔（図示省略）に嵌合するヘッド基準ピン（図示省略）が突設されている。また、セット部３０の中心部には、セットしたヘッド本体１０を真空吸着するための複数の吸着孔３２が、厚み方向に貫通して形成されている（図５（ｂ）参照）。この複数の吸着孔３２は、後述するヘッド組立装置４にセット部３０した際、図外の真空吸引装置に連通するようになっている。本実施形態では、この各基準ピンが各基準孔に嵌合することにより、位置決めされた状態でヘッド本体１０が載置され、真空吸引装置を駆動することで複数の吸着孔３２を介してヘッド本体１０に吸引力を作用させて固定する。
【００３１】
また、セット部３０の上面における一方の長辺両端部分には、セット部３０上に押圧部３１を連結する際の位置決めに用いられる一対の連結基準ピン３３が突設されている（図５（ａ）参照）。さらに、セット部３０の長手方向、両端側面には、セット部３０と押圧部３１との連結を固定するためのフック３４が設けられている。
【００３２】
押圧部３１は、下側に開口した「コ」の字型の治具フレーム３５と、治具フレーム３５にスライド自在に支持された押圧部材３６と、押圧部材３６をセット部３０側に付勢する押圧ばね３７と、押圧部材３６下面中央に連結された押圧ピン３８と、押圧ばね３７に抗して押圧部材３６を引き上げる押圧解除機構３９と、から構成されている。
【００３３】
治具フレーム３５の両内側面には、Ｚ軸方向の延びる一対の押圧スライドレール３５１が対向して設けられており、押圧部材３６が、両端に設けた押圧スライダー３５２を介してスライド自在に係合している。また、治具フレーム３５の、セット部３０との接触面には、一対の連結基準ピン３３に対応するように一対の連結基準孔３５３が形成されており（図５（ｂ）参照）、各連結基準ピン３３が、各連結基準孔３５３に嵌合することにより、位置決めされた状態でセット部３０上に押圧部３１を装着される。さらに、治具フレーム３５の両外側面には、セット部３０のフック３４に係合する係り止機構３５４が設けられており、セット部３０上に押圧部３１を載せた状態で、係り止機構３５４をフック３４に係合させることで、セット部３０と押圧部３１とが完全に連結される。係り止機構３５４とフック３４とは、いわゆるパッチン錠で構成されている。
【００３４】
押圧部材３６は、押圧ピン３８が突設される押圧ブロック３６１と、押圧ブロック３６１の両側面に「Ｌ」字型に設けられた一対のスライダー接合部材３６２と、を有している。押圧ブロック３６１の下面中心部には、押圧ピン３８が突設されている。一対のスライダー接合部材３６２の両側面は、各押圧スライダー３５２に接続されており、押圧ピン３８（押圧ブロック３６１）をＺ軸方向にスライド自在に保持している。また、押圧ブロック３６１、各スライダー接合部材３６２およびセット部３０で囲まれた方形の一対の空間は、詳細は後述するが、ヘッド組立装置４のクランプ部５４１が臨むクランプ部用スペース３６３と成っている。
【００３５】
押圧ばね３７は、その下端を押圧ブロック３６１に接しており、治具フレーム３５の天面を受けにして、押圧ブロック３６１をセット部３０に向かって付勢している。押圧ピン３８は、棒状の部材であり、セット部３０上のヘッド本体１０にマウントされたヘッド基板２の切欠き部２８に係合して、押圧ばね３７に付勢されてヘッド基板２を押圧する。
【００３６】
押圧解除機構３９は、下端部を押圧ブロック３６１に連結され、治具フレーム３５を貫通してＺ軸方向に延びるロッド３９１と、治具フレーム３５の上面に突出したロッド３９１のカム取付け部に回転自在に支持された偏心カム３９２と、偏心カム３９２を回転操作するためのハンドル３９３と、を有している。
【００３７】
偏心カム３９２の外周面（カム面）は、治具フレーム３５の上面に接触しており、この治具フレーム３５の上面がカムフォロアとして機能する。また、偏心カム３９２の外周面の一部には、ハンドル３９３が突設されており、ユーザーは、このハンドル３９３を持って偏心カム３９２を１８０°回転させることで、ロッド３９１を介して押圧部材３６をＺ軸方向に昇降させることができる。図４におけるハンドル３９３の位置では、押圧部材３６が下降した状態であり、この状態では、押圧部材３６が押圧ばね３７により下方に付勢されることとなる。またこのとき、偏心カム３９２は、治具フレーム３５の上面から僅かに浮き上がった状態となっている。一方、ハンドル３９３を１８０°回転させると、偏心カム３９２が治具フレーム３５の上面に接触した後、押圧ばね３７に抗して押圧部材３６が上昇し、ヘッド基板２への押圧が解除される。なお、図中の符号３９４は、１８０°回転させた偏心カム３９２を位置規制するための弦状カム部（カム面の一部）であり、偏心カム３９２を１８０°回転させると、この弦状カム部３９４が治具フレーム３５の上面に接触する。
【００３８】
次に、図６および図７を参照して、仮固定治具３を用いたインクジェットヘッド１のヘッド組立装置４（組立装置）について説明する。このヘッド組立装置４は、ヘッド本体１０がセットされたセット部３０およびヘッド基板２を保持する組込み部４１と、組込み部４１に保持されたヘッド基板２をクランプする基板クランプ部４２と、組込み部４１に併設した第１画像認識部４３と、組込み部４１に添設した第２画像認識部４４と、ヘッド組立装置４全体を統括制御する制御部４５と、から構成されている。また、組込み部４１、基板クランプ部４２および第１画像認識部４３は、機台４６上に搭載されている。
【００３９】
組込み部４１は、ヘッド本体１０がセットされたセット部３０を載置する治具固定部５１と、ヘッド基板２を位置決めセットするガラスマスク５２３を載置するマスク固定部５２と、治具固定部５１およびマスク固定部５２をＹ軸方向にスライド自在に支持するＹ軸移動機構５３と、を備えている。
【００４０】
治具固定部５１は、ヘッド本体１０がセットされたセット部３０を位置決めして載置するセットテーブル５１１と、セットテーブル５１１を各軸方向（Ｘ・Ｙ・θ）に微小移動させる微調機構５１２と、を備えている。
【００４１】
セットテーブル５１１には、セット部３０が突き当てられる「Ｌ」字型の度当り５１３が固定されており、この度当り５１３にセット部３０の２辺を突き当てることにより、セットテーブル５１１上にセット部３０が位置決めされた状態でセットされる。
【００４２】
微調機構５１２は、セットテーブル５１１のＸ軸・Ｙ軸・θ軸、それぞれのズレを独立して調整するための機構（マイクロメータヘッド）であり、各軸に対応する３つの操作摘み５１４が備えられている。特に図示しないが、セットテーブル５１１は、Ｘ軸・Ｙ軸・θ軸、それぞれに微小移動可能な機構上に搭載されており、ユーザーは、各操作摘み５１４を手動で回転操作することで、各軸方向に微小に移動させて、セットテーブル５１１上のセット部３０の高精度なアライメント（位置決め）を行うことができるようになっている。
【００４３】
マスク固定部５２は、ヘッド基板２を位置決めセットするガラスマスク５２３を載置するマスクテーブル５２１と、マスクテーブル５２１を支持する一対のマスク支持フレーム５２２と、から成る。
【００４４】
ガラスマスク５２３には、上記したヘッド基板２の４つの基板アライメントマークＭと同じ位置にマスクアライメントマークがマーキングされている。マスクテーブル５２１には、後述する第１画像認識部４３の一対の下カメラ５７が臨む第１下カメラ用開口（図示省略）が形成され、この第１下カメラ用開口を通してマスクテーブル５２１上にセットされたマスクアライメントマークを画像認識する。この認識結果は、ヘッド本体１０にヘッド基板２をマウントする際の位置決めのための情報として用いられる。
【００４５】
Ｙ軸移動機構５３は、治具固定部５１およびマスク固定部５２を搭載したＹ軸テーブル５３１と、Ｙ軸テーブル５３１をＹ軸方向にスライド自在に支持する一対のＹ軸ガイドレール５３２と、Ｙ軸ガイドレール５３２を介してＹ軸テーブル５３１を直動させるＹ軸機構部５３３と、Ｙ軸機構部５３３を駆動するＹ軸モーター５３４と、を備えている。
【００４６】
Ｙ軸モーター５３４は、ステッピングモーター等で構成されており、正逆転することで、Ｙ軸機構部５３３を介して治具固定部５１およびマスク固定部５２を、Ｙ軸方向に往復移動させる。なお、図６において、治具固定部５１は、手前側に、マスク固定部５２は、奥側に載置されている。また、図６において、治具固定部５１の存する位置が、給材位置Ａ１であり、基板クランプ部４２に臨む位置が組込み位置Ａ２である。なお、Ｙ軸モーター５３４およびＹ軸機構部５３３に代えて、リニアモーターを用いるようにしてもよい。
【００４７】
一対のＹ軸ガイドレール５３２の間の機台４６上における組込み位置Ａ２には、第１画像認識部４３が有する一対の下カメラ５７がＹ軸方向に並ぶように配設されており、Ｙ軸テーブル５３１には、マスクテーブル５２１と同様に、一対の下カメラ５７が臨む第２下カメラ開口５３５が形成されている。なお、一対の下カメラ５７は、相互にキャリブレーションされていることは、言うまでもない。
【００４８】
図６に示すように、基板クランプ部４２は、ヘッド基板２を保持する基板挟持機構５４と、基板挟持機構５４をＺ軸方向にスライド自在に支持するＺ軸移動機構５５と、基板挟持機構５４およびＺ軸移動機構５５を、組込み部４１の上方に支持するブリッジ架台５６と、を備えている。
【００４９】
基板挟持機構５４は、ヘッド基板２の両側面から挟み込むようにして保持するクランプ部５４１と、クランプ部５４１をＹ軸方向にスライド自在に支持する一対のＸ軸アームガイドレール５４２と、Ｘ軸アームガイドレール５４２を介してクランプ部５４１を直動させるＸ軸シリンダーユニット５４３と、を備えている。
【００５０】
クランプ部５４１は、一対のＸ軸アームガイドレール５４２にスライド自在に係合する一対のＸ軸スライドアーム５４５と、各Ｘ軸スライドアーム５４５の下端部において突設した挟持アーム本体５４６と、挟持アーム本体５４６の自由端部から相互に対向するように突設した挟持部５４７と、を備えている。
【００５１】
一対のＸ軸スライドアーム５４５は、Ｘ軸方向に並んで、一対のＸ軸アームガイドレール５４２上を横断するように配設されている。各Ｘ軸スライドアーム５４５は、その裏面に設けられた一対のＸ軸スライダー部５４８により、各Ｘ軸アームガイドレール５４２にスライド自在に係合している。各挟持部５４７は、ヘッド基板２の両平面部分（両側面）に、それぞれ接してヘッド基板２を挟持している。
【００５２】
一対のＸ軸シリンダーユニット５４３は、図外のエアー供給装置から供給されたエアーにより駆動される復動のエアーシリンダーで構成されている。なお、エアーシリンダーに代えて、ステッピングモーターやリニアモーター等を用いるようにしてもよい。
【００５３】
この基板挟持機構５４は、各クランプ部５４１を中心に向かって離接自在に移動させるセンターリング機構を構成している。この一対のＸ軸シリンダーユニット５４３により、各クランプ部５４１（挟持部５４７）を内側に寄せて、ヘッド基板２の両平面部分（両側面）を挟んで、ヘッド基板２を縦向き鉛直姿勢に保持している。
【００５４】
Ｚ軸移動機構５５は、基板挟持機構５４を搭載したＺ軸テーブル５５１と、Ｚ軸テーブル５５１をＺ軸方向にスライド自在に支持する一対のＺ軸ガイドレール５５２と、Ｚ軸ガイドレール５５２を介してＺ軸テーブル５５１を直動させるＺ軸シリンダーユニット５５３と、を備えている。Ｚ軸シリンダーユニット５５３は、上記した各Ｘ軸シリンダーユニット５４３と同様に、エアー供給装置から供給されたエアーにより駆動される復動のエアーシリンダーで構成されている。
【００５５】
ブリッジ架台５６は、Ｙ軸移動機構５３による治具固定部５１およびマスク固定部５２のＹ軸方向への移動を妨げないように、一対のＹ軸ガイドレール５３２を跨ぐように機台４６上に立設され、背面から一対の補強リブにより支持されている。
【００５６】
詳細は後述するが、この基板クランプ部４２は、Ｚ軸シリンダーユニット５５３を駆動することで、基板挟持機構５４により挟持したヘッド基板２を降下させ、セットテーブル５１１上のセット部に真空吸着セットされたヘッド本体１０にマウントする。
【００５７】
第１画像認識部４３は、ＣＣＤ方式の一対の下カメラ５７から成り、上記したように、一対のＹ軸ガイドレール５３２の間にＹ軸方向に並んで配設されている。第１下カメラ用開口および第２下カメラ開口５３５に臨むヘッドアライメントマークおよび基板アライメントマークＭを撮像する。なお、撮像方式は、ＣＣＤ方式に限られたものではなく、ＣＭＯＳ方式等、他の撮像方式を用いてもよい。
【００５８】
第２画像認識部４４は、下カメラ５７と同様にＣＣＤ方式の一対の上カメラ６１と、各上カメラ６１を支持するカメラ支持フレーム６２と、カメラ支持フレーム６２を搭載するＸ軸カメラテーブル６３と、Ｘ軸カメラテーブル６３をＸ軸方向にスライド自在に支持する一対のＸ軸カメラガイドレール６４と、各Ｘ軸カメラガイドレール６４を介してＸ軸カメラテーブル６３を直動させるＸ軸カメラシリンダーユニット６５と、上記の各構成を搭載するカメラ架台６６と、を備えている。Ｘ軸カメラシリンダーユニット６５は、上記した各シリンダーユニット５４３，５５３と同様に、エアー供給装置から供給されたエアーにより駆動される復動のエアーシリンダーで構成されている。
【００５９】
この第２画像認識部４４は、組込み部４１の側面に添設されており、一対の上カメラ６１を組込み位置Ａ２に臨むようにＸ軸方向にスライドさせる。そして、一対の上カメラ６１は、組込み位置Ａ２に臨むマスクアライメントマーク（ガラスマスク５２３）またはヘッドアライメントマーク（ヘッド本体１０）を画像認識する。なお、一対の上カメラ６１は、相互にキャリブレーションされ、また一対の上カメラ６１と上記の一対の下カメラ５７も相互にキャリブレーションされている。
【００６０】
図８に示すように、制御部４５は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）で構成されており（図６参照）、ヘッド組立装置４全体を統括制御するものであり、制御部４５は、キーボード等の入力デバイス７１を用いてユーザーからの各種パラメーターの入力を受けると共に、ディスプレイ７２やスピーカー７３等の出力手段によりヘッド組立装置４の状態をユーザーに提示（報知）する。制御部４５には、各部を接続するためのインターフェース７４と、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるＲＡＭ７５と、各種記憶領域を有し、制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭ７６と、各手段からの各種データ等を記憶すると共に、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するＨＤＤ７７と、ＲＯＭ７６やＨＤＤ７７に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するＣＰＵ７８と、これらを互いに接続するバス７９と、が備えられている。
【００６１】
次に、図９を参照して、このヘッド組立装置４を用いたインクジェットヘッド１の組立方法について説明する。インクジェットヘッド１の組立方法は、セットテーブル５１１上に仮固定治具３のセット部３０を配置するセット部装着工程Ｓ１と、ヘッド本体１０およびヘッド基板２と所定の位置にセットする部材セット工程Ｓ２と、セットしたヘッド本体１０およびヘッド基板２の位置をアライメントするアライメント工程Ｓ３と、セットしたヘッド本体１０に対し、ヘッド組立装置４によりヘッド基板２を位置決め状態でマウントするマウント工程Ｓ４と、セット部３０に押圧部３１を装着し、ヘッド本体１０にヘッド基板２を押圧してインクジェットヘッド１を仮固定状態とする治具組立工程Ｓ５と、仮固定治具３をヘッド組立装置４から離脱させて加熱装置（図示省略）に搬入し、加熱装置によりヘッド基板２をヘッド本体１０に加熱接着する接着工程Ｓ６と、に大分される。なお、以下の説明では、仮固定治具３は、セット部３０と押圧部３１とに、既に分離されているものとする。また、マスクテーブル５２１上にガラスマスク５２３が位置決めセットされているものとする。
【００６２】
先ず、ユーザーは、給材位置Ａ１において、度当り５１３に突き当ててセット部３０を位置決めセットする（セット部装着工程Ｓ１）。
【００６３】
続いて、ヘッド本体１０およびヘッド基板２を、それぞれセットする（部材セット工程Ｓ２）。部材セット工程Ｓ２は、配置したセット部３０上に、ヘッド本体１０を位置決め状態でセットするヘッド本体セット工程Ｓ２１と、マスクテーブル５２１上のガラスマスク５２３に対して位置決め状態でセットするヘッド基板セット工程Ｓ２２と、から成る。ユーザーは、セット部３０上のヘッド基準ピンに合わせるようにしてヘッド本体１０をセットする（ヘッド本体セット工程Ｓ２１）。また、ガラスマスク５２３上にヘッド基板２をセットする（ヘッド基板セット工程Ｓ２２）。なお、ヘッド本体セット工程Ｓ２１とヘッド本体セット工程Ｓ２１とは、どちらが先工程となってもよい。
【００６４】
次に、セットしたヘッド本体１０とヘッド基板２との位置合せを行う（アライメント工程Ｓ３）。アライメント工程Ｓ３は、一対の下カメラ５７により各基板アライメントマークＭおよび各マスクアライメントマークを画像認識する下カメラ認識工程Ｓ３１と、一対の上カメラ６１により各ヘッドアライメントマークおよび各マスクアライメントマークを画像認識する上カメラ認識工程Ｓ３２と、下カメラ認識工程Ｓ３１と上カメラ認識工程Ｓ３２との認識結果からヘッド本体１０とヘッド基板２との位置合せを行う位置合せ工程Ｓ３３と、から成る。
【００６５】
ユーザーは、Ｚ軸移動機構５５を駆動して基板挟持機構５４を下降させ、クランプ部５４１によりヘッド基板２を挟持させる。この状態で、制御部４５は、一対の下カメラ５７により各基板アライメントマークＭおよび各マスクアライメントマークを画像認識して、この認識結果がＲＡＭ７５に記憶される。その後、Ｚ軸移動機構５５を駆動して挟持されたヘッド基板２を上昇させる。
その後、Ｘ軸カメラシリンダーユニット６５を駆動して一対の上カメラ６１を組込み位置Ａ２に臨ませる。そして、一対の上カメラ６１により各マスクアライメントマークを画像認識して、この認識結果がＲＡＭ７５に記憶される。この時点で、下カメラ５７と上カメラ６１との認識結果である各マークの座標情報を取得している。
その後、Ｙ軸移動機構５３を駆動して、セット部３０上のヘッド本体１０を組込み位置Ａ２に臨ませる。そして、ユーザーは、ディスプレイ７２に表示されたヘッド本体１０の各ヘッドアライメントマークと、先に記憶した２つの認識結果とのずれを、ディスプレイ７２の表示を確認しながら微調機構５１２を操作して補正（アライメント）する。なお、制御部４５が自動で行うようにしてもよい。また、アライメント工程Ｓ３が終了したら、一対の上カメラ６１を組込み位置Ａ２から後退させておく。
【００６６】
次に、ヘッド本体１０に対し、ヘッド基板２を位置決め状態でマウントする（マウント工程Ｓ４）。マウント工程Ｓ４は、クランプ部５４１に挟持されたヘッド基板２をヘッド本体１０にマウントする第１工程Ｓ４１と、第１工程Ｓ４１の後、クランプ部５４１を挟持解除する第２工程Ｓ４２とから成り、上記の治具組立工程Ｓ５は、第１工程Ｓ４１と第２工程Ｓ４２との間で行われる。先ず、アライメント工程Ｓ３のために一時退避させておいたヘッド基板２を再び下降させ、正確に位置決めされたヘッド本体１０に対しヘッド基板２を押圧する（第１工程Ｓ４１）。この状態で、セット部３０に押圧部３１を装着し、仮固定治具３を組み立てる（治具組立工程Ｓ５）。この際、挟持アーム本体５４６（挟持部５４７）がヘッド基板２を保持したままであるが、仮固定治具３に形成されたクランプ部用スペース３６３により、挟持アーム本体５４６と押圧部３１とが干渉することなく仮固定治具３を組み立てることができる。そして、ハンドル３９３を回転させ、押圧ピン３８によりヘッド基板２をヘッド本体１０に押圧する。その後、クランプ部５４１の挟み込みを解除する（第２工程Ｓ４２）。
【００６７】
次に、給材位置Ａ１に移動させ、仮固定治具３をヘッド組立装置４から離脱させる。このようにしてヘッド本体とヘッド基板２とを仮固定した仮固定治具３が複数台そろったところで、複数台の仮固定治具３を一括して図外の加熱装置に搬入し、加熱装置によりヘッド基板２をヘッド本体１０に加熱接着する（接着工程Ｓ６）。なお、本実施形態では、８０℃，３０分間で熱圧着が完了する。
【００６８】
以上の構成によれば、ヘッド組立装置４上において、仮固定治具３を用いたヘッド本体１０とヘッド基板２との仮固定作業を行うことができる。これにより、ヘッド基板２をマウントしたヘッド本体１０を、ヘッド組立装置４から取り出すことなく仮固定治具３にセットすることができるため、マウント時の両者の組立精度を維持しつつ、接着工程Ｓ６を実施する装置に搬出することができる。したがって、１つの装置で治具組立工程Ｓ５および接着工程Ｓ６を行う場合に比して、タクトタイムが格段に短縮され、インクジェットヘッド１の組立工程および加熱接着工程を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図３】ヘッド基板の斜視図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図４】仮固定治具の側面図である。
【図５】仮固定治具の斜視図である。
【図６】ヘッド組立装置の斜視図である。
【図７】ヘッド組立装置の組込み部の斜視図である。
【図８】ヘッド組立装置の制御部のブロック図である。
【図９】ヘッド組立装置を用いたインクジェットヘッドの組立方法について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１：インクジェットヘッド、２：ヘッド基板、３：仮固定治具、１０：ヘッド本体、１９：圧電素子、２１：ベースプレート、３０：セット部、３１：押圧部、３５：治具フレーム、３７：押圧ばね、３８：押圧ピン、３９：押圧解除機構、５４１：クランプ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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