(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドユニットを液滴吐出装置のヘッドユニット取付部に安定に且つ精度良く組み付けることで、液滴吐出ヘッドを精度良く組み付けることができるヘッドユニット組立方法、ヘッドユニット組立装置、及び液滴吐出装置を提供する。【解決手段】ユニットプレート５１に液滴吐出ヘッドを位置決めすると共に固定してヘッドユニットを形成するヘッドユニット組立方法であって、ユニット固定部へのユニットプレート５１の取付面５１Ａを、ヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブル１１０に当接させた状態で、ユニットプレート５１をユニット保持テーブル１１０に取付けるユニットプレートセット工程と、ユニットプレート５１がユニット保持テーブル１１０に取付けられた状態で、液滴吐出ヘッドをユニットプレート５１の所定の位置に位置決めする位置調整工程と、を有する。【選択図】図８
2008000843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットの前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれを前記ユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定して前記ヘッドユニットを形成するヘッドユニット組立方法であって、
前記液滴吐出ヘッドを前記ユニットプレートに位置調整可能に仮固定する仮固定工程と、
前記ユニットプレートの取付面を、ヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルに当接させた状態で、前記ユニットプレートを前記ユニット保持テーブルに取付けるユニットプレートセット工程と、
前記ユニットプレートが前記ユニット保持テーブルに取付けられた状態で、前記液滴吐出ヘッドを前記ユニットプレートの所定の位置に位置決めする位置調整工程と、
位置決めされた前記液滴吐出ヘッドを前記ユニットプレートの当該位置に固定する固定工程と、を有することを特徴とするヘッドユニット組立方法。
【請求項２】
前記ユニットプレートセット工程において、前記ユニット保持テーブルに取付けられた前記ユニットプレートの前記ユニット保持テーブルに接触する部分は、前記ユニットプレートが取付けられる装置のユニット固定部に固定された前記ユニットプレートが前記ユニット固定部に接触する部分と略同一であることを特徴とする請求項１に記載のヘッドユニット組立方法。
【請求項３】
前記ヘッドユニットは、前記液滴吐出ヘッドが第一保持部材及び第二保持部材を介して前記ユニットプレートに固定される構成であって、
前記仮固定工程においては、前記液滴吐出ヘッドを前記第一保持部材に固定することにより、前記ユニットプレートに固定された前記第二保持部材に対して前記液滴吐出ヘッドと前記第一保持部材とを移動調整可能に固定することで前記液滴吐出ヘッドを前記ユニットプレートに仮固定し、
前記固定工程においては、前記第一保持部材を前記第二保持部材に固定することで前記液滴吐出ヘッドを前記ユニットプレートに固定することを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドユニット組立方法。
【請求項４】
前記固定工程において前記ユニットプレートの所定の位置に前記液滴吐出ヘッドを固定する第一の固定方法は、接着剤を用いて前記第一保持部材を前記第二保持部材に接着する接着固定であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヘッドユニット組立方法。
【請求項５】
前記固定工程において前記ユニットプレートの所定の位置に前記第一の固定方法で固定された前記液滴吐出ヘッドを、前記第一の固定方法とは異なる第二の固定方法でさらに固定する追加固定工程を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のヘッドユニット組立方法。
【請求項６】
前記第二の固定方法は締結部材を用いる締結固定であることを特徴とする請求項５に記載のヘッドユニット組立方法。
【請求項７】
複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットの前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれを前記ユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定するヘッドユニット組立装置であって、
前記ユニットプレートを前記ヘッドユニット組立装置に取付けるためのユニット保持テーブルを備え、前記ユニットプレートの取付面を前記ユニット保持テーブルに当接させた状態で、前記ユニットプレートを前記ユニット保持テーブルに取付けることを特徴とするヘッドユニット組立装置。
【請求項８】
前記ユニット保持テーブルに取付けられた前記ユニットプレートの前記ユニット保持テーブルに接触する部分は、前記ユニットプレートが取付けられる装置のユニット固定部に固定された前記ユニットプレートが前記ユニット固定部に接触する部分と略同一であることを特徴とする請求項７に記載のヘッドユニット組立装置。
【請求項９】
前記ユニット保持テーブルは、前記ユニット固定部に形成された前記ユニットプレートを位置決め及び固定するための第一位置決め手段及び第一固定手段と実質的に同等の機能を有する第二位置決め手段及び第二固定手段を備えることを特徴とする請求項７又は８に記載のヘッドユニット組立装置。
【請求項１０】
複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットを備える液滴吐出装置であって、
前記ユニットプレートを前記液滴吐出装置に固定するためのユニット固定部を備え、前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれを前記ユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定するためのヘッドユニット組立装置に前記ユニットプレートを取付けるためのユニット保持テーブルへの前記ユニットプレートの取付面を当接させた状態で、前記ユニットプレートを前記ユニット固定部に取付けることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１１】
前記液滴吐出装置の前記ユニット固定部に固定された前記ユニットプレートの前記ユニット固定部に接触する部分は、前記ユニット保持テーブルに取付けられた前記ユニットプレートの前記ユニット保持テーブルに接触する部分と略同一であることを特徴とする請求項１０に記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】
前記ユニット保持テーブルに形成された前記ユニットプレートを位置決め及び固定するための第一位置決め手段及び第一固定手段と実質的に同等の機能を有する第二位置決め手段及び第二固定手段を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
第一保持部材及び第二保持部材を更に備え、
前記液滴吐出ヘッドが前記第一保持部材に固定されており、前記第一保持部材が前記第二保持部材に固定されており、前記第二保持部材が前記ユニットプレートに固定されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットを備える液滴吐出装置に備えられており、前記ユニットプレートを前記液滴吐出装置に固定するためのユニット固定部であって、
前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれを前記ユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定するためのヘッドユニット組立装置に前記ユニットプレートを取付けるためのユニット保持テーブルへの前記ユニットプレートの取付面を当接させた状態で、前記ユニットプレートを前記ユニット固定部に固定可能なプレート当接部を備えたことを特徴とするユニット固定部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出するヘッドを有するヘッドユニットを備えた液滴吐出装置、当該ヘッドユニットを組立てるヘッドユニット組立方法、及びヘッドユニット組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カラー液晶装置のカラーフィルタ膜や有機エレクトロルミネセンス装置の発光膜などの機能膜を形成する技術として、液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置を用いて、機能膜の材料を含む液状材料の液滴を吐出して基板上の任意の位置に着弾させ、着弾した液状材料を乾燥させて機能膜を形成する技術が知られている。このような膜形成に用いられる液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドは、そのノズル列から微小な液滴を精度良く且つ選択的に吐出することができるため、液晶表示装置のカラーフィルタの製造などの他にも、各種の電子デバイスや光デバイス等の製造装置への応用も期待されている。
【０００３】
このような応用技術を考慮すると、液滴吐出ヘッド自体の性能に加え、液滴吐出ヘッドの吐出ノズルが基板の所望の位置に対向するように液滴吐出ヘッドと基板とを相対移動させる走査機構の位置精度や、その前提となる液滴吐出装置におけるノズル（ノズル列）の位置精度（組付け精度）に、高い精度が要求される。また、吐出対象となる液体等によっては、液滴吐出ヘッドの寿命が短くなり、液滴吐出ヘッドの頻繁な交換も考慮する必要がある。特許文献１には、複数の液滴吐出ヘッドを、単一のサブキャリッジに安定に且つ精度良く組み付けることができるヘッドユニットの構成および組立方法（複数ＩＪヘッド搭載サブキャリッジおよびその組立方法）が開示されている。特許文献２には、ヘッドユニットの組立装置（複数ＩＪヘッド搭載サブキャリッジ組立機）が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５―２２４６８５号公報
【特許文献２】特開２００５―２３１３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数の液滴吐出ヘッドが精度良く組み付けられたヘッドユニットは、液滴吐出装置の走査機構に形成された取付部に組み付けられることで、液滴吐出装置に取付けられることから、ヘッドユニットの当該取付部への組付け精度も高い精度が要求されるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、ヘッドユニットを取付部に安定に且つ精度良く組み付けることで、液滴吐出ヘッドを精度良く組み付けることができるヘッドユニット組立方法、ヘッドユニット組立装置、及び液滴吐出装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるヘッドユニット組立方法は、複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットの複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれをユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定してヘッドユニットを形成するヘッドユニット組立方法であって、液滴吐出ヘッドをユニットプレートに位置調整可能に仮固定する仮固定工程と、ユニットプレートの取付面をヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルに当接させた状態で、ユニットプレートをユニット保持テーブルに取付けるユニットプレートセット工程と、ユニットプレートがユニット保持テーブルに取付けられた状態で、液滴吐出ヘッドをユニットプレートの所定の位置に位置決めする位置調整工程と、位置決めされた液滴吐出ヘッドをユニットプレートの当該位置に固定する固定工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るヘッドユニット組立方法によれば、液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めは、ユニットプレートが、ユニットプレートの取付面において、ヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルに取付けられた状態で実行される。従って、ユニットプレートがユニットプレートの取付面において取付けられた状態と実質的に同等な状態で、液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めが実行される。ユニットプレートがユニットプレートの取付面とは異なる第１の面でユニット保持テーブルに取付けられて位置決めが実行される場合には、取付面と第１の面との位置関係はユニットプレートの形状誤差の範囲でばらつく可能性があることから、取付面で固定された状態でのユニットプレート及び液滴吐出ヘッドとヘッドユニットが取付けられた装置との位置関係として、第１の面でユニット保持テーブルに取付けられたユニットプレート及び液滴吐出ヘッドとヘッドユニット組立装置との位置関係が、必ずしも再現されない可能性がある。従って、液滴吐出ヘッドの位置決めを、ユニットプレートが取付面においてヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルに取付けられた状態で実行することで、ユニット保持テーブルに取付面とは異なる面で取付けられる場合に比べて、ユニットプレートの形状誤差の影響を軽減して、より精密に液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めを実行することができる。
【０００９】
本発明において、ヘッドユニット組立方法は、ユニットプレートセット工程において、ユニット保持テーブルに取付けられたユニットプレートのユニット保持テーブルに接触する部分は、ユニットプレートが取付けられる装置のユニット固定部に固定されたユニットプレートがユニット固定部に接触する部分と略同一であることが好ましい。
【００１０】
このヘッドユニット組立方法によれば、ユニットプレートがユニット固定部に接触する部分とユニット保持テーブルに接触する部分とが略同一である。これにより、取付面のうねりや湾曲などの形状誤差の影響を軽減して、より精密に液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めを実行することができる。また、ユニットプレートを精度良く取付けるために形状誤差が小さくなるように精密に仕上げることを必要とする部分が、ユニット固定部に接触する部分のみでよいことから、精密に仕上げることを必要とする部分を少なくすることもできる。
【００１１】
本発明において、ヘッドユニット組立方法は、ヘッドユニットが、液滴吐出ヘッドが第一保持部材及び第二保持部材を介してユニットプレートに固定される構成であって、仮固定工程においては、液滴吐出ヘッドを第一保持部材に固定することにより、ユニットプレートに固定された第二保持部材に対して液滴吐出ヘッドと第一保持部材とを移動調整可能に固定することで液滴吐出ヘッドをユニットプレートに仮固定し、固定工程においては、第一保持部材を第二保持部材に固定することで液滴吐出ヘッドをユニットプレートに固定することが好ましい。
【００１２】
このヘッドユニット組立方法によれば、液滴吐出ヘッドを第一保持部材に固定することにより、ユニットプレートに固定された第二保持部材に対して液滴吐出ヘッドと第一保持部材とを移動調整可能に固定する。これにより、第一保持部材に力を加えることで、液滴吐出ヘッドに直接力を加えることなく、液滴吐出ヘッドの位置調整をすることができる。また、固定実行後にヘッドをユニットプレートから外す必要が生じた場合には、第二保持部材のユニットプレートへの固定を解除することで、ヘッドをユニットプレートから外すことができる。第一保持部材の第二保持部材への固定は、取り外しのし易さを考慮することが不要となり、位置調整した液滴吐出ヘッドを当該位置調整された位置から動かす可能性が小さく確実に固定できる方法を選択することができる。
【００１３】
本発明において、ヘッドユニット組立方法は、固定工程においてユニットプレートの所定の位置に液滴吐出ヘッドを固定する第一の固定方法は、接着剤を用いて第一保持部材を第二保持部材に接着する接着固定であることが好ましい。
【００１４】
このヘッドユニット組立方法によれば、第一保持部材と第二保持部材の当接部に接着剤を配置し、当該接着剤を固化させることで、ユニットプレートの所定の位置に位置決めされた液滴吐出ヘッドを固定することができる。互いに固定される第一保持部材と第二保持部材とに固定力を作用させることを必要とする締結部材を用いる固定と異なり、第一保持部材及び第二保持部材に力を加えることなく固定することができることから、位置決めされた液滴吐出ヘッドが固定される過程で移動させられる可能性を抑制することができる。即ち、精度良く位置決めされた液滴吐出ヘッドを位置精度を損なうことなく固定することができる。
【００１５】
本発明において、ヘッドユニット組立方法は、固定工程においてユニットプレートの所定の位置に第一の固定方法で固定された液滴吐出ヘッドを、第一の固定方法とは異なる第二の固定方法でさらに固定する追加固定工程を更に有することが好ましい。
【００１６】
このヘッドユニット組立方法によれば、第一の固定方法で第二保持部材に固定された第一保持部材を第二の固定方法でさらに固定することで、第一の固定方法のみで固定した場合に比べてより確実に固定することができる。
【００１７】
本発明において、ヘッドユニット組立方法は、第二の固定方法は締結部材を用いる締結固定であることが好ましい。
【００１８】
このヘッドユニット組立方法によれば、締結部材を用いることで、確実に固定することができる。締結部材を用いる締結固定は、例えば、ねじを用いるねじ固定である。
【００１９】
本発明によるヘッドユニット組立装置は、複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットの液滴吐出ヘッドのそれぞれをユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定するヘッドユニット組立装置であって、ユニットプレートをヘッドユニット組立装置に取付けるためのユニット保持テーブルを備え、ユニットプレートの取付面をユニット保持テーブルに当接させた状態で、ユニットプレートをユニット保持テーブルに取付けることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るヘッドユニット組立装置によれば、ユニットプレートは、ユニットプレートの取付面において、ヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルに取付けられる。この状態で、液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めが、実行される。従って、ユニットプレートがユニットプレートの取付面においてユニット固定部へ取付けられた状態と実質的に同等な状態で、液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めが実行される。ユニットプレートがユニットプレートの取付面とは異なる第１の面でユニット保持テーブルに取付けられて位置決めが実行される場合には、取付面と第１の面との位置関係はユニットプレートの形状誤差の範囲でばらつく可能性があることから、取付面でユニット固定部に固定された状態でのユニットプレート及び液滴吐出ヘッドとヘッドユニットが取付けられる装置との位置関係として、第１の面でユニット保持テーブルに取付けられたユニットプレート及び液滴吐出ヘッドとヘッドユニット組立装置との位置関係が、必ずしも再現されない可能性がある。従って、液滴吐出ヘッドの位置決めを、ユニットプレートが取付面においてヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルに取付けられた状態で実行することで、ユニット保持テーブルに取付面とは異なる面で取付けられる場合に比べて、ユニットプレートの形状誤差の影響を軽減して、より精密に液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めを実行することができる。
【００２１】
本発明において、ヘッドユニット組立装置は、ユニット保持テーブルに取付けられたユニットプレートのユニット保持テーブルに接触する部分は、ユニット固定部に固定されたユニットプレートがユニット固定部に接触する部分と略同一であることが好ましい。
【００２２】
このヘッドユニット組立装置によれば、ユニットプレートがユニット固定部に接触する部分とヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルに接触する部分とが略同一である。これにより、取付面のうねりや湾曲などの形状誤差の影響を軽減して、より精密に液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めを実行することができる。また、ユニットプレートを精度良く取付けるために形状誤差が小さくなるように精密に仕上げることを必要とする部分が、ユニット固定部に接触する部分のみでよいことから、精密に仕上げることを必要とする部分を少なくすることもできる。
【００２３】
本発明において、ヘッドユニット組立装置は、ユニット保持テーブルが、ユニット固定部に形成されたユニットプレートを位置決め及び固定するための第一位置決め手段及び第一固定手段と実質的に同等の機能を有する第二位置決め手段及び第二固定手段を備えることが好ましい。
【００２４】
このヘッドユニット組立装置によれば、ユニットプレートは、ユニット固定部に形成されたユニットプレートを位置決め及び固定するための第一位置決め手段及び第一固定手段と実質的に同等の機能を有する第二位置決め手段及び第二固定手段を用いて、ヘッドユニット組立装置に取付けられる。ヘッドユニットを固定する場合、ユニット保持テーブルやユニット固定部に対して、ずれることなどがないように強固に固定される。一般的な部材の固定と同様に、強固に固定されたヘッドユニットのユニットプレートがユニット保持テーブルやユニット固定部に対して倣うことで、ユニットプレートに微少な形状変形を来たす可能性がある。ユニットプレートの微少な形状変形は、精密に位置合わせされた液滴吐出ヘッドの位置に誤差を生じさせる可能性がある。このヘッドユニット組立装置によれば、ユニット保持テーブルに固定されたユニットプレートに力を加えている第二位置決め手段及び第二固定手段がユニット固定部に形成された第一位置決め手段及び第一固定手段と実質的に同等である。このことから、ユニット保持テーブルに固定されることで、ユニットプレートに微少な形状変形が生じても、当該変形は、ユニットプレートがユニット固定部に固定された場合に生ずる微少な形状変形に近い変形である可能性が極めて高い。従って、ヘッドユニットがユニット固定部に取付けられた状態と略同等な状態で液滴吐出ヘッドの位置調整及び固定を実行することができるため、ユニットプレートを固定するために生ずる可能性がある形状変形の影響を軽減して、液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めを精密に実行することができる。
【００２５】
本発明による液滴吐出装置は、複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットを備える液滴吐出装置であって、ユニットプレートを液滴吐出装置に固定するためのユニット固定部を備え、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれをユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定するためのヘッドユニット組立装置にユニットプレートを取付けるためのユニット保持テーブルへのユニットプレートの取付面を当接させた状態で、ユニットプレートをユニット固定部に取付けることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る液滴吐出装置によれば、ユニットプレートは、ヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルへのユニットプレートの取付面において、液滴吐出装置のユニット固定部に取付けられる。従って、液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めが実行された状態と実質的に同等な状態で、ユニットプレートが液滴吐出装置のユニット固定部へ取付けられる。ユニットプレートがユニットプレートの取付面とは異なる第１の面でユニット保持テーブルに取付けられて位置決めが実行され場合には、取付面と第１の面との位置関係はユニットプレートの形状誤差の範囲でばらつく可能性があることから、取付面でユニット固定部に固定された状態でのユニットプレート及び液滴吐出ヘッドと液滴吐出装置との位置関係として、第１の面でユニット保持テーブルに取付けられたユニットプレート及び液滴吐出ヘッドとヘッドユニット組立装置との位置関係が、必ずしも再現されない可能性がある。液滴吐出ヘッドの位置決めの際のヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルへのユニットプレートの取付面において、液滴吐出装置のユニット固定部に取付けることで、ユニット保持テーブルへのユニットプレートの取付面とは異なる面で取付けられる場合に比べて、ユニットプレートの形状誤差の影響を軽減して、より精密にヘッドユニット組立装置における液滴吐出ヘッドの位置決め精度を維持した状態のヘッドユニットを液滴吐出装置に取付けることができる。
【００２７】
本発明において、液滴吐出装置は、液滴吐出装置のユニット固定部に固定されたユニットプレートのユニット固定部に接触する部分は、ユニット保持テーブルに取付けられたユニットプレートのユニット保持テーブルに接触する部分と略同一であることが好ましい。
【００２８】
この液滴吐出装置によれば、ユニットプレートが液滴吐出装置のユニット固定部に接触する部分とヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルに接触する部分とが略同一である。これにより、取付面のうねりや湾曲などの形状誤差の影響を軽減して、より精密に液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めを実行することができる。また、ユニットプレートを精度良く取付けるために形状誤差が小さくなるように精密に仕上げることを必要とする部分が、ユニット固定部に接触する部分のみでよいことから、精密に仕上げることを必要とする部分を少なくすることもできる。
【００２９】
本発明において、液滴吐出装置は、ユニット保持テーブルに形成されたユニットプレートを位置決め及び固定するための第一位置決め手段及び第一固定手段と実質的に同等の機能を有する第二位置決め手段及び第二固定手段を備えることが好ましい。
【００３０】
この液滴吐出装置によれば、ユニットプレートは、ヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルに形成されたユニットプレートを位置決め及び固定するための第一位置決め手段及び第一固定手段と実質的に同等の機能を有する第二位置決め手段及び第二固定手段を用いて、液滴吐出装置のユニット固定部に取付けられる。ヘッドユニットを固定する場合、ユニット保持テーブルやユニット固定部に対して、ずれることなどがないように強固に固定される。一般的な部材の固定と同様に、強固に固定されたヘッドユニットのユニットプレートがユニット保持テーブルやユニット固定部に対して倣うことで、ユニットプレートに微少な形状変形を来たす可能性がある。ユニットプレートの微少な形状変形は、精密に位置合わせされた液滴吐出ヘッドの位置に誤差を生じさせる可能性がある。この液滴吐出装置によれば、ユニット固定部に固定されたユニットプレートに力を加えている第二位置決め手段及び第二固定手段がユニット保持テーブルに形成された第一位置決め手段及び第一固定手段と実質的に同等である。このことから、ユニット固定部に固定されることで、ユニットプレートに微少な形状変形が生じても、当該変形は、ユニットプレートがユニット保持テーブルに固定された場合に生ずる微少な形状変形に近い変形である可能性が極めて高い。従って、液滴吐出ヘッドの位置調整及び固定が実行された状態と略同等な状態でヘッドユニットが液滴吐出装置に取付けられるため、ユニットプレートを固定するために生ずる可能性がある形状変形の影響を軽減して、ヘッドユニット組立装置における液滴吐出ヘッドの位置決め精度を維持した状態のヘッドユニットを液滴吐出装置に取付けることができる。
【００３１】
本発明において、液滴吐出装置は、第一保持部材及び第二保持部材を更に備え、液滴吐出ヘッドが第一保持部材に固定されており、第一保持部材が第二保持部材に固定されており、第二保持部材がユニットプレートに固定されていることが好ましい。
【００３２】
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドを第一保持部材に固定し、液滴吐出ヘッドと第一保持部材との組を移動することで液滴吐出ヘッドの位置を調整することができる。これにより、第一保持部材に力を加えることで、液滴吐出ヘッドに直接力を加えることなく、液滴吐出ヘッドの位置調整をすることができる。また、固定実行後にヘッドをユニットプレートから外す必要が生じた場合には、第二保持部材のユニットプレートへの固定を解除することで、ヘッドをユニットプレートから外すことができる。第一保持部材の第二保持部材への固定は、取り外しのし易さを考慮することが不要となり、位置調整した液滴吐出ヘッドを当該位置調整された位置から動かす可能性が小さく確実に固定できる方法を選択することができる。
【００３３】
本発明によるユニット固定部は、複数の液滴吐出ヘッドがユニットプレートに固定されたヘッドユニットを備え、複数の液滴吐出ヘッドを描画対象である基板に対向させて、複数の液滴吐出ヘッドと基板とを基板の面方向に相対的に移動させるとともに、複数の液滴吐出ヘッドの中の任意の液滴吐出ヘッドから基板に向けて液滴を吐出させることで、基板の任意の位置に液滴吐出ヘッドから液滴として吐出された液状材料を配置する液滴吐出装置に備えられており、ユニットプレートを液滴吐出装置に固定するためのユニット固定部であって、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれをユニットプレートの所定の位置に位置決めするとともに固定するためのヘッドユニット組立装置にユニットプレートを取付けるためのユニット保持テーブルへのユニットプレートの取付面を当接させた状態で、ユニットプレートをユニット固定部に固定可能なプレート当接部を備えたことを特徴とする。
【００３４】
本発明に係るユニット固定部によれば、ユニットプレートは、ヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルへのユニットプレートの取付面において、ユニット固定部に取付けられる。従って、液滴吐出ヘッドのユニットプレートの所定の位置への位置決めが実行された状態と実質的に同等な状態で、ユニットプレートが液滴吐出装置のユニット固定部へ取付けられる。ユニットプレートがユニットプレートの取付面とは異なる第１の面でユニット保持テーブルに取付けられて位置決めが実行される場合には、取付面と第１の面との位置関係はユニットプレートの形状誤差の範囲でばらつく可能性があることから、取付面でユニット固定部に固定された状態でのユニットプレート及び液滴吐出ヘッドと液滴吐出装置との位置関係として、第１の面でユニット保持テーブルに取付けられたユニットプレート及び液滴吐出ヘッドとヘッドユニット組立装置との位置関係が、必ずしも再現されない可能性がある。液滴吐出ヘッドの位置決めの際のヘッドユニット組立装置のユニット保持テーブルへのユニットプレートの取付面において、液滴吐出装置のユニット固定部に取付けることで、ユニット保持テーブルへのユニットプレートの取付面とは異なる面で取付けられる場合に比べて、ユニットプレートの形状誤差の影響を軽減して、より精密にヘッドユニット組立装置における液滴吐出ヘッドの位置決め精度を維持した状態のヘッドユニットをユニット固定部を介して液滴吐出装置に取付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明に係るヘッドユニット組立方法、液滴吐出装置、及びヘッドユニット組立装置の一実施形態について図面を参照して、説明する。
【００３６】
（液滴吐出装置）
最初に、液滴吐出装置の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は液滴吐出装置の概構成を示す外観斜視図である。図１に示すように、液滴吐出装置１は、液状体を液滴として吐出して着弾させる対象である基板Ｗを載置するための基板ステージ１４と、基板ステージ１４を主走査方向に移動させるＸ軸走査機構１０と、を備えている。また、複数の液滴吐出ヘッド４０（図２参照）を搭載するヘッドユニット３０（図４参照）を有するキャリッジ２２（図６参照）を備えるキャリッジユニット２０と、キャリッジユニット２０を副走査方向に移動させるＹ軸走査機構１７と、を備えている。図１に矢印で示したように、主走査方向をＸ軸方向、主走査方向（Ｘ軸方向）に略直交する副走査方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向回りの回動方向をθ方向と表記する。
【００３７】
基板ステージ１４は、基板Ｗを真空吸着して固定する吸着テーブルであり、回動機構１６を介してＸ軸移動プレート１２に、θ方向に回動可能に固定されている。Ｘ軸走査機構１０は、Ｘ軸移動プレート１２と、床上に設置されてＸ軸方向に延在しており、Ｘ軸移動プレート１２をエアスライダ（図示省略）を介してＸ軸方向に移動させるリニアモータ１１ａを備えた一対のＸ軸ガイドレール１１，１１とを有している。一対のＸ軸ガイドレール１１を挟むように、収容ボックス９が２個所配設されている。収容ボックス９内には、エアスライダに圧縮空気を供給するエアー供給手段の給気パイプや、Ｘ軸走査機構１０に駆動信号などを送る信号ケーブルなどが収容されている。
【００３８】
キャリッジユニット２０は、キャリッジプレート２１を備え、キャリッジ２２がキャリッジプレート２１にθ方向に回動可能に取付けられている。キャリッジプレート２１は、一対のＹ軸ガイドレール１８に差し渡されるようにして配置されている。差し渡されたキャリッジプレート２１の上には、各液状体が貯留されたタンクから配管を経由して送り込まれた液状体を所定量貯留して、各液滴吐出ヘッド４０に液状体を供給する液状体供給ユニット２３と、各液滴吐出ヘッド４０を駆動するための電気信号を供給するヘッド用電装ユニット２４とが、載置されている。
【００３９】
Ｙ軸走査機構１７は、１０基のキャリッジユニット２０をエアスライダ（図示省略）を介してＹ軸方向に移動させるリニアモータ１８ａを備えた一対のＹ軸ガイドレール１８を有している。１０基のキャリッジユニット２０はそれぞれ個別にＹ軸方向に移動可能である。一対のＹ軸ガイドレール１８は、床上に間隔を置いて立脚した６本の支持スタンド１９上に、Ｘ軸走査機構１０を跨ぐように配設されている。
【００４０】
一対のＹ軸ガイドレール１８の間には、キャリッジ２２（ヘッドユニット３０）に搭載された複数の液滴吐出ヘッド４０のノズルの目詰まりの解消、ノズル面の異物や汚れの除去などのメンテナンスを行うメンテナンスユニット２６が、複数の液滴吐出ヘッド４０を臨む位置に配設されている。
【００４１】
（液滴吐出ヘッド）
次に、図２を参照して液滴吐出ヘッド４０について説明する。図２は、液滴吐出ヘッドをノズル形成プレート側から見た外観斜視図である。この液滴吐出ヘッド４０は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針４６，４６を有する液体導入部４５と、液体導入部４５の側方に連なる２連のヘッド基板４７と、液体導入部４５に連なる２連のポンプ部４８と、ポンプ部４８に連なるノズル形成プレート４１とを備えている。液体導入部４５には、配管接続部材が接続され、ヘッド基板４７には、フレキシブルフラットケーブルが接続される。一方、このポンプ部４８とノズル形成プレート４１とにより、方形のヘッド本体４０Ａが構成されている。
【００４２】
ポンプ部４８の基部側、すなわちヘッド本体４０Ａの基部側は、液体導入部４５を受けるべく方形フランジ状にフランジ部４４が形成されている。このフランジ部４４には、液滴吐出ヘッド４０を副ヘッド保持部材３３（図３参照）に固定する小ねじ用のねじ孔（雌ねじ）４９が一対形成されている。この一対のねじ孔４９，４９は、両長辺部分に位置し、且つノズル形成面４１ａの中心に対し点対称となるように配設されている。詳細は後述するが、副ヘッド保持部材３３を貫通してねじ孔４９に螺合した２本のヘッド止めねじ３７，３７により、液滴吐出ヘッド４０が副ヘッド保持部材３３に固定される（図３参照）。
【００４３】
ノズル形成プレート４１のノズル形成面４１ａには、ノズル形成プレート４１に形成されており液滴を吐出する吐出ノズル４２から成る２列のノズル列４３，４３が形成されている。２列のノズル列４３，４３は相互に平行に列設されており、各ノズル列４３は、等ピッチで並べた１８０個（図示では模式的に表している）の吐出ノズル４２で構成されている。すなわち、ヘッド本体４０Ａのノズル形成面４１ａには、その中心線を挟んで２本のノズル列４３，４３が対称に配設されている。
【００４４】
（液滴吐出ヘッドの取付）
次に、液滴吐出ヘッド４０のユニットプレート５１への取付構造について、図３を参照して説明する。図３は、液滴吐出ヘッドのユニットプレートへの取付構造を示す図である。図３（ａ）は、ユニットプレートに取付けられた液滴吐出ヘッドをノズルプレート側からみた平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）にＡ−Ａで示した断面の断面図である。
【００４５】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ユニットプレート５１にはヘッド開口５１ａが形成されており、主ヘッド保持部材３２がヘッド開口５１ａを略覆うように、ユニットプレート５１に固定されている。主ヘッド保持部材３２は、主ヘッド保持部材３２に形成された孔を貫通してユニットプレート５１に形成されたねじ孔に螺合した３本の保持部材ねじ３８により、ユニットプレート５１に固定されている。（以降、主ヘッド保持部材３２がセットされた側を「裏面側」と表記し、反対側を「表面側」と表記する。）
【００４６】
主ヘッド保持部材３２にはフランジ開口３２ａが形成されており、副ヘッド保持部材３３は、その長辺方向の両端部でフランジ開口３２ａを跨ぐようにして、主ヘッド保持部材３２の裏面側に固定されている。副ヘッド保持部材３３は、副ヘッド保持部材３３に形成された孔を貫通して主ヘッド保持部材３２に形成されたねじ孔に螺合した２本の保持部材ねじ３８により、主ヘッド保持部材３２に固定されている。
【００４７】
副ヘッド保持部材３３は、ステンレス等で構成された略長方形の平板状に形成されている。副ヘッド保持部材３３には、その中央に液滴吐出ヘッド４０のヘッド本体４０Ａが挿通する方形のヘッド本体開口３３ｄが形成されている。上記したように、副ヘッド保持部材３３は、フランジ開口３２ａを跨ぐようにして主ヘッド保持部材３２の裏面側にセットされている。これに対し液滴吐出ヘッド４０は、そのヘッド本体４０Ａをヘッド本体開口３３ｄに挿通してヘッド本体４０Ａを裏面側に突出させるようにして主ヘッド保持部材３２の表面側からセットされている。液滴吐出ヘッド４０は、副ヘッド保持部材３３に形成された孔を貫通してフランジ部４４に形成されたねじ孔４９に螺合した２本のヘッド止めねじ３７により、副ヘッド保持部材３３に固定されている。
【００４８】
副ヘッド保持部材３３のヘッド本体開口３３ｄの周囲には、上記したねじ孔４９に対応する２つの貫通孔、及びヘッド本体開口３３ｄの中心線上において第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとが形成されている。第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂは、後述するヘッドユニット組立装置１００（図７参照）における位置補正用の調整ピン１２１（図７参照）が係合される部位である。この場合、一対の調整ピン１２１の係合が無理なく為されるように、第一調整穴３３ａが円形に、第二調整穴３３ｂが上記中心線方向に長い長円形に形成されている。
【００４９】
また、ヘッド本体開口３３ｄの中心線上において、第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂのヘッド本体開口３３ｄの反対側には２つの接着剤孔３３ｃが、ヘッド本体開口３３ｄに関して略対称位置に形成されている。各接着剤孔３３ｃは副ヘッド保持部材３３の横断方向に延びる長孔となっている。接着剤孔３３ｃに接着剤を注入して、当該接着剤（図示省略）によって副ヘッド保持部材３３を主ヘッド保持部材３２に接着固定する。
【００５０】
なお、液滴吐出ヘッド４０がヘッド止めねじ３７により副ヘッド保持部材３３に固定されており、副ヘッド保持部材３３の保持部材ねじ３８および接着剤による主ヘッド保持部材３２への固定がなされていない状態では、液滴吐出ヘッド４０は、ユニットプレート５１に対して、フランジ部４４とフランジ開口３２ａとの隙間分、またはヘッド基板４７とヘッド開口５１ａとの隙間分だけ移動可能に、固定された状態となる。本実施形態では、このような状態を「仮装着」状態と表記する。副ヘッド保持部材３３及びヘッド基板４７はフランジ開口３２ａの開口より大きいため、仮装着状態の液滴吐出ヘッド４０（液滴吐出ヘッド４０が主ヘッド保持部材３２を挟んで副ヘッド保持部材３３に固定された液滴吐出ヘッド４０と副ヘッド保持部材３３との組）が主ヘッド保持部材３２から脱落することはない。液滴吐出ヘッド４０のユニットプレート５１への組付けは、液滴吐出ヘッド４０を仮装着し、次に仮装着状態の液滴吐出ヘッド４０の位置調整を行った後に、副ヘッド保持部材３３の主ヘッド保持部材３２への接着剤による接着固定、及び保持部材ねじ３８によるねじ固定を行うことで実行される。主ヘッド保持部材３２が第二保持部材に相当し、副ヘッド保持部材３３が第一保持部材に相当する。
【００５１】
（ヘッドユニット）
次に、図４を参照してヘッドユニット３０の全体構成について説明する。図４は、ヘッドユニットの外観斜視図である。図３を参照して説明したように、ヘッドユニット３０のユニットプレート５１には、主ヘッド保持部材３２及び副ヘッド保持部材３３を介して液滴吐出ヘッド４０が取付けられている。図４に示すように、１基のヘッドユニット３０は、１２個の液滴吐出ヘッド４０を備えている。ユニットプレート５１には、基準マーク（図示省略）が形成された一対の基準ピン５４，５４が固定されており、１２個の液滴吐出ヘッド４０はそれぞれ基準ピン５４に形成された基準マークを基準として、適切な位置に位置決めして固定されている。ユニットプレート５１には、また、第一位置規制孔５２ａと、第二位置規制孔５２ｂと、４箇所のユニット固定孔５３とが形成されている。第一位置規制孔５２ａ及び第二位置規制孔５２ｂは、ヘッドユニット３０をキャリッジ枠６２（図５又は図６参照）に取り付ける際の位置決め用として用いられる。４箇所のユニット固定孔５３は、ヘッドユニット３０をキャリッジ枠６２に固定するねじが貫通する孔である。図４に示したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、図１に示したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と同一である。即ち、ヘッドユニット３０が液滴吐出装置１に取付けられた状態では、液滴吐出ヘッド４０に形成されたノズル列４３（図２参照）は、Ｙ軸方向に延在する構成になっている。
【００５２】
（キャリッジ）
次に、キャリッジ２２の全体構成について説明する。最初に、図５を参照してキャリッジ枠６２とユニットプレート５１との固定部構造について説明する。図５は、キャリッジ枠とユニットプレートとの固定部構造を示す模式図である。図５（ａ）は、キャリッジ枠のユニット受部の平面図であり、図５（ｂ）は、ユニットプレートの模式平面図である。
【００５３】
図５（ａ）に示すように、キャリッジ枠６２には、キャリッジ枠６２に固定されるユニットプレート５１が当接する部分である略長方形のユニット受部６２Ａが２個所形成されている。２個所のユニット受部６２Ａは、Ｘ軸及びＹ軸に略平行な平面であって、Ｚ軸方向の位置が略同一の平面である。ユニット受部６２Ａの中央付近には位置規制ピン６３が立設されている。１個所のユニット受部６２Ａにはそれぞれ２個所のねじ孔６４が形成されている。
【００５４】
２個所のユニット受部６２Ａの平面形状は、後述するヘッドユニット組立装置１００（図７参照）の保持テーブル１１０における２個所のユニット当接部１６２Ａ（図８（ａ）参照）の平面形状と略同一である。２個所の位置規制ピン６３及び４個所のねじ孔６４の形状及び相互の位置関係は、後述する保持テーブル１１０のユニット受部１６２に形成された２個所の位置規制ピン１６３および４個所のねじ孔１６４（図８（ａ）参照）の形状及び相互の位置関係と略同一である。ユニット受部６２Ａが、液滴吐出装置のユニット固定部に相当する。ユニット受部６２Ａのユニットプレート５１が当接する面がプレート当接部に相当する。
【００５５】
図５（ｂ）に示すように、ユニットプレート５１には、上記した第一位置規制孔５２ａと、第二位置規制孔５２ｂと、４箇所のユニット固定孔５３とが形成されている。第一位置規制孔５２ａ及び第二位置規制孔５２ｂは、ヘッドユニット３０がキャリッジ枠６２に取り付けられる際に位置規制ピン６３が嵌合することで、ヘッドユニット３０とキャリッジ枠６２とのＸ軸及びＹ軸に平行な方向の位置を規定する。４箇所のユニット固定孔５３は、ねじ孔６４に対応する位置に形成されており、ヘッドユニット３０をキャリッジ枠６２に固定するユニット固定ねじ６８（図６参照）が貫通する孔である。ヘッドユニット３０がキャリッジ枠６２に取り付けられた状態で、ユニットプレート５１は、液滴吐出ヘッド４０のヘッド本体４０Ａが突出する裏面側とは反対の表面側の面の取付面５１Ａがユニット受部６２Ａに当接する。取付面５１Ａは図５（ｂ）において二点鎖線で区切って網掛けを施した範囲である。取付面５１Ａが、ユニットプレートの取付面に相当する。
【００５６】
次に、図６を参照して、組立てられた状態のキャリッジ２２の構成について説明する。図６は、ヘッドプレート側から見たキャリッジの外観斜視図である。図４又は図５（ｂ）を参照して説明したように、ヘッドユニット３０のユニットプレート５１には、第一位置規制孔５２ａ及び第二位置規制孔５２ｂと、ユニット固定孔５３とが形成されている。図６に示すように、ヘッドユニット３０は、キャリッジ枠６２に設けられた位置規制ピン６３をユニットプレート５１に形成された第一位置規制孔５２ａ及び第二位置規制孔５２ｂに嵌入させることで、キャリッジ枠６２に対して位置決めされている。位置決めされたヘッドユニット３０は、ユニットプレート５１に形成されたユニット固定孔５３（図４または図５（ｂ）参照）を貫通してキャリッジ枠６２に形成されたねじ孔６４（図５（ａ）参照）に螺合した４本のユニット固定ねじ６８により、キャリッジ枠６２に固定されている。液状体供給ユニット２３（図１参照）に貯留された液状体は、図示省略した給液管及びバルブを経由して液滴吐出ヘッド４０に供給される。ヘッド用電装ユニット２４（図１参照）から供給される電気信号は、ＩＦ基板６９で中継されて、図示省略した配線ケーブルを経由して液滴吐出ヘッド４０に供給される。位置規制ピン６３が、第一又は第二位置決め手段に相当し、ねじ孔６４が、第一又は第二固定手段に相当する。
【００５７】
上述したように、キャリッジ２２はキャリッジプレート２１にθ方向（Ｚ軸回り方向）に回動可能に取付けられる。キャリッジプレート２１に取付けられたキャリッジ２２をθ方向に回動させて、図５に示したＸ軸、Ｙ軸方向を、図１に示したＸ軸、Ｙ軸方向に一致させることで、液滴吐出ヘッド４０に形成されたノズル列４３の延在方向をＹ軸方向に一致させる。
【００５８】
（ヘッドユニット組立装置）
次に、ヘッドユニット３０を組立てるヘッドユニット組立装置１００および組立方法について説明する。ヘッドユニット組立装置１００は、上記したヘッドユニット３０を組立対象物とし、ユニットプレート５１に仮装着した１２個の液滴吐出ヘッド４０をそれぞれ精度良く位置決めして接着（一次固定）するものである。なお、このヘッドユニット組立装置１００で、液滴吐出ヘッド４０を一次固定したヘッドユニット３０は、保持部材ねじ３８を用いてさらに固定する二次固定工程及び洗浄工程を経て、キャリッジ枠６２にセットされる。図７は、ヘッドユニット組立装置の構成を示す模式図である。二次固定工程が追加固定工程に相当する。
【００５９】
図７に示すように、ヘッドユニット組立装置１００は、ユニット移動装置１０１、ヘッド補正装置１０２、接着固定装置（図示省略）、及び認識装置１０４を備えている。ユニット移動装置１０１は、ヘッドユニット３０を搭載し、これをＸ軸及びＹ軸に平行な平面内においてＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向に移動させる。ヘッド補正装置１０２は、ユニットプレート５１に仮装着されている各液滴吐出ヘッド４０の位置を適切な位置に合わせ込む、位置補正を行う。接着固定装置は、接着剤孔３３ｃ（図３参照）に流入させるように接着剤を供給して、ユニットプレート５１に対して位置補正された各液滴吐出ヘッド４０を、当該位置に一次固定（接着固定）する。認識装置１０４は、液滴吐出ヘッド４０の位置補正に先立ってユニットプレート５１及び各液滴吐出ヘッド４０を位置認識する。ヘッドユニット組立装置１００はまた、これらユニット移動装置１０１、ヘッド補正装置１０２、接着固定装置、及び認識装置１０４を統括制御する制御装置（図示省略）を備えている。ユニット移動装置１０１、ヘッド補正装置１０２、接着固定装置、及び認識装置１０４は、機台１０６の上、または機台１０６の上に設置された支持スタンド１１６に支持されるように設置されている。
【００６０】
ユニット移動装置１０１は、組立対象物であるヘッドユニット３０を載置して保持する保持テーブル１１０と、保持テーブル１１０が固定されており、保持テーブル１１０をθ方向に回動することで保持テーブル１１０に載置されたヘッドユニット３０をθ方向に回動する回動機構１０９を備えている。ユニット移動装置１０１は、また、回動機構１０９をＸ軸方向に移動することでヘッドユニット３０をＸ軸方向に移動するＸ軸移動機構１０７と、回動機構１０９をＹ軸方向に移動することでヘッドユニット３０をＹ軸方向に移動するＹ軸移動機構１０８とを備えている。保持テーブル１１０が、ユニット保持テーブルに相当する。
【００６１】
Ｙ軸移動機構１０８は、Ｙ軸移動プレート１１７と、機台１０６の上にＹ軸方向に延在するように設けられており、Ｙ軸移動プレート１１７をエアスライダ（図示省略）を介してＹ軸方向に移動させるリニアモータ１１８ａを備えた一対のＹ軸レール１１８，１１８とを有している。Ｘ軸移動機構１０７は、Ｘ軸移動プレート１１２と、Ｙ軸移動プレート１１７の上にＸ軸方向に延在するように設けられており、Ｘ軸移動プレート１１２をエアスライダ（図示省略）を介してＸ軸方向に移動させるリニアモータ１１１ａを備えた一対のＸ軸レール１１１，１１１とを有している。回動機構１０９は、Ｘ軸移動プレート１１２に固定された固定プレート１１９ａと、図示省略した回動モータを介して固定プレート１１９ａにθ方向に回動可能に支持されている回動プレート１１９ｂとを有している。保持テーブル１１０は、回動プレート１１９ｂに固定されている。
【００６２】
認識装置１０４は、ヘッドなどの画像を認識するためのカメラ１４３及びレンズ１４４と、対象物を照明するための照明装置１４６と、カメラ１４３及びレンズ１４４をＺ軸方向に移動してピント調節を行うためのカメラ上下機構１４７及びカメラ上下モータ１４８と、を有している。認識装置１０４は、カメラ１４３、レンズ１４４、照明装置１４６、カメラ上下機構１４７、及びカメラ上下モータ１４８の組を一対備えている。認識装置１０４は、レンズ１４４が、保持テーブル１１０上に載置されたヘッドユニット３０に対向できるように、支持スタンド１１６に支持されている。
【００６３】
ヘッド補正装置１０２は、一対の調整ピン１２１，１２１を有している。一対の調整ピン１２１，１２１は、副ヘッド保持部材３３に形成された第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとに係合して、ユニットプレート５１に仮装着された液滴吐出ヘッド４０を適切な位置に位置決めするために微少移動させる力を副ヘッド保持部材３３に印加する。ヘッド補正装置１０２は、また、図７では認識装置１０４の影になる部分に設けられたＸ軸移動機構、Ｙ軸移動機構、回動機構、および調整ピン上下機構、を有している。調整ピン上下機構によって調整ピン１２１，１２１を下降させることで第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂに係合させる。Ｘ軸移動機構とＹ軸移動機構とによって、Ｘ軸およびＹ軸に平行な方向に第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂに係合した調整ピン１２１，１２１を移動させること、及び、回動機構によってθ方向に回動させることで、ユニットプレート５１に仮装着された液滴吐出ヘッド４０を微少移動させて、適切な位置に位置決めする。一対の調整ピン１２１，１２１相互のＸ軸とＹ軸とに平行な平面方向の位置関係は固定であって、Ｘ軸移動機構、Ｙ軸移動機構、および回動機構によって同時に移動させられる。調整ピン上下機構による移動は、各調整ピン１２１毎に個別に行われる。
【００６４】
次に、ヘッドユニット組立装置１００が実行する位置決め一次固定の概要を説明する。作業の実行に先立ち、保持テーブル１１０にアライメントマスクを導入し、認識装置１０４によりアライメントマスクの基準マークを画像認識する。基準マークは、基準ピン５４に形成された基準マークの位置、及び基準ピン５４（基準マーク）を基準とした各液滴吐出ヘッド４０の位置すべき基準位置を印したものである。ヘッドユニット組立装置１００は、画像認識した基準位置データを記憶し、この基準位置データ（マスタデータ）に基づいて各液滴吐出ヘッド４０の位置補正が行われる。なお、アライメントマスクは、新規のヘッドユニット３０の導入組立時は元より、同一のヘッドユニット３０であっても、その組立個数や稼動時間に基づいて、定期的に導入される。もちろん、その際に基準位置データはリセットされる。
【００６５】
ヘッドユニット組立装置１００には、液滴吐出ヘッド４０が仮装着されたヘッドユニット３０がセットされる。ヘッドユニット３０は、各液滴吐出ヘッド４０のヘッド本体４０Ａを上向きにして保持テーブル１１０の上面にセットされる。ヘッドユニット３０の組立ては、先ず認識装置１０４による基準ピン５４の位置認識からスタートする。基準ピン５４が位置認識されると、この認識データと基準位置データとが比較され、その比較結果に基づいて、ユニット移動装置１０１により基準ピン５４即ちユニットプレート５１の位置補正が行われる。これにより、実物の基準ピン５４の位置が基準位置データの基準ピン５４の位置に合致する。次に、認識装置１０４により液滴吐出ヘッド４０が位置認識され、この認識結果（比較結果）に基づいてヘッド補正装置１０２により、液滴吐出ヘッド４０の位置補正が行われる。ヘッドユニット組立装置１００にヘッドユニット３０をセットする工程がユニットプレートセット工程に相当し、液滴吐出ヘッド４０を仮装着する工程が仮固定工程に相当する。ヘッド補正装置１０２による液滴吐出ヘッド４０の位置補正が、位置調整工程に相当する。
【００６６】
続いて、この位置補正状態を維持しつつ、接着固定装置によって、副ヘッド保持部材３３の主ヘッド保持部材３２への接着剤による接着固定が実行されることで、液滴吐出ヘッド４０がユニットプレート５１に一次固定される。その際、接着剤が硬化するまで、調整ピン１２１，１２１と第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂとの係合を維持することで、ヘッド補正装置１０２は、副ヘッド保持部材３３（液滴吐出ヘッド４０）を動かないように押さえている。そして、この液滴吐出ヘッド４０の位置認識から接着までの工程を、液滴吐出ヘッド４０の個数分繰り返すことで、１基のヘッドユニット３０の液滴吐出ヘッド４０の位置決め一次固定が完了する。接着固定装置による、副ヘッド保持部材３３の主ヘッド保持部材３２への接着剤による接着固定が、固定工程に相当する。
【００６７】
（保持テーブル）
次に、ヘッドユニット３０を載置して保持する保持テーブル１１０の構成について説明する。最初に、図８を参照して保持テーブル１１０とユニットプレート５１との固定部構造について説明する。図８は、保持テーブルとユニットプレートとの固定部構造を示す模式図である。図８（ａ）は、保持テーブルのユニット受部近傍の平面図であり、図８（ｂ）は、ユニットプレートの平面図である。
【００６８】
図８（ａ）に示すように、保持テーブル１１０には、保持テーブル１１０に固定されるユニットプレート５１が当接する部分である略長方形のユニット受部１６２が２個所形成されている。２個所のユニット受部１６２は、Ｘ軸及びＹ軸に略平行な平面であって、Ｚ軸方向の位置が略同一の平面である。ユニット受部１６２の中央付近には位置規制ピン１６３が立設されている。１個所のユニット受部１６２にはそれぞれ２個所のねじ孔１６４が形成されている。ユニット受部１６２においてユニットプレート５１が当接するユニット当接部１６２Ａは、図８（ａ）において二点鎖線で区切って網掛けを施した範囲である。ユニット受部１６２の両側には、マスク受部１６１が形成されている。マスク受部１６１は、ユニット受部１６２より高く（図９参照）なっている。
【００６９】
２個所のユニット当接部１６２Ａの平面形状は、図５（ａ）を参照して説明したキャリッジ枠６２の２個所のユニット受部６２Ａの形状と略同一である。２個所の位置規制ピン１６３及び４個所のねじ孔１６４の形状及び相互の位置関係は、図５（ａ）を参照して説明したキャリッジ枠６２に設けられた２個所の位置規制ピン６３及び４個所のねじ孔６４の形状及び相互の位置関係と実質的に同一である。
【００７０】
図８（ｂ）に示すように、ユニットプレート５１には、上記した第一位置規制孔５２ａと、第二位置規制孔５２ｂと、４箇所のユニット固定孔５３とが形成されている。第一位置規制孔５２ａ及び第二位置規制孔５２ｂは、ヘッドユニット３０が保持テーブル１１０に取り付けられる際に位置規制ピン１６３が嵌合することで、ヘッドユニット３０と保持テーブル１１０とのＸ軸及びＹ軸に平行な方向の位置を規定する。４箇所のユニット固定孔５３は、ねじ孔１６４がユニット固定孔５３に対応する位置に形成されており、ヘッドユニット３０を保持テーブル１１０に固定するユニット固定ねじ６８（図９参照）が貫通する孔である。ヘッドユニット３０が保持テーブル１１０に取り付けられた状態で、ユニットプレート５１は、液滴吐出ヘッド４０のヘッド本体４０Ａが突出する裏面側とは反対の表面側の面の取付面５１Ａがユニット受部１６２のユニット当接部１６２Ａに当接する。取付面５１Ａは図８（ｂ）において二点鎖線で区切って網掛けを施した範囲である。
【００７１】
次に、図９を参照して、ヘッドユニット３０が保持テーブル１１０に載置された状態について説明する。図９は、保持テーブルと保持テーブルに載置されたヘッドユニットの外観斜視図である。図４又は図５（ｂ）を参照して説明したように、ヘッドユニット３０のユニットプレート５１には、第一位置規制孔５２ａ及び第二位置規制孔５２ｂと、ユニット固定孔５３とが形成されている。図９に示すように、ヘッドユニット３０は、保持テーブル１１０に設けられた位置規制ピン１６３をユニットプレート５１に形成された第一位置規制孔５２ａ及び第二位置規制孔５２ｂに嵌入させることで、保持テーブル１１０に対して位置決めされている。位置決めされたヘッドユニット３０は、ユニットプレート５１に形成されたユニット固定孔５３を貫通して保持テーブル１１０に形成されたねじ孔１６４（図８（ａ）参照）に螺合した４本のユニット固定ねじ６８により、保持テーブル１１０に固定されている。位置規制ピン１６３が、第一又は第二位置決め手段に相当し、ねじ孔１６４が、第一又は第二固定手段に相当する。
【００７２】
以下、実施形態の効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ユニットプレート５１は、キャリッジ枠６２にもユニット受部１６２にもユニットプレート５１の表側の面で当接する。キャリッジ枠６２とユニット受部１６２に異なる面で取付けられる場合に比べて、ユニットプレート５１の形状誤差の影響を軽減して、より精密に液滴吐出ヘッド４０のユニットプレート５１の所定の位置への位置決めを実行することができる。
【００７３】
（２）ユニットプレート５１は、キャリッジ枠６２にもユニット受部１６２にも同一の取付面５１Ａにおいて当接する。これにより、取付面５１Ａのうねりや湾曲などの形状誤差がキャリッジ枠６２に対してとユニット受部１６２に対してとで略同等となる。これにより、取付面５１Ａの形状誤差の影響を軽減して、より精密に液滴吐出ヘッド４０のユニットプレート５１の所定の位置への位置決めを実行することができる。また、ユニットプレート５１を精度良く取付けるために形状誤差が小さくなるように精密に仕上げることを必要とする部分が、取付面５１Ａのみでよいことから、精密に仕上げることを必要とする部分を少なくすることもできる。
【００７４】
（３）保持テーブル１１０に設けられた２個所の位置規制ピン１６３及び４個所のねじ孔１６４の形状及び相互の位置関係は、キャリッジ枠６２に設けられた２個所の位置規制ピン６３及び４個所のねじ孔６４の形状及び相互の位置関係と略同一である。このことから、ヘッドユニット３０がキャリッジ枠６２に固定されることで、ユニットプレート５１に微少な形状変形が生じても、当該変形は、ヘッドユニット３０が保持テーブル１１０に固定された場合に生ずる微少な形状変形に近い変形である可能性が極めて高い。従って、液滴吐出ヘッド４０の位置調整及び固定が実行された状態と略同等な状態でヘッドユニット３０が液滴吐出装置１に取付けられるため、ヘッドユニット３０を固定するために生ずる可能性がある形状変形の影響を軽減して、液滴吐出ヘッド４０がユニットプレート５１の所定の位置へ位置決めされた精度を損なうことなくヘッドユニット３０を液滴吐出装置１に取付けることができる。
【００７５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、前記実施形態に限らない。本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】液滴吐出装置の概構成を示す外観斜視図。
【図２】液滴吐出ヘッドをノズル形成プレート側から見た外観斜視図。
【図３】（ａ）ユニットプレートに取付けられた液滴吐出ヘッドをノズルプレート側からみた平面図。（ｂ）図３（ａ）にＡ−Ａで示した断面の断面図。
【図４】ヘッドユニットの外観斜視図。
【図５】キャリッジ枠とユニットプレートとの固定部構造を示す模式図。
【図６】ヘッドプレート側から見たキャリッジの外観斜視図。
【図７】ヘッドユニット組立装置の構成を示す模式図。
【図８】保持テーブルとユニットプレートとの固定部構造を示す模式図。
【図９】保持テーブルと保持テーブルに載置されたヘッドユニットの外観斜視図。
【符号の説明】
【００７７】
１…液滴吐出装置、１０…Ｘ軸走査機構、１４…基板ステージ、１６…回動機構、１７…Ｙ軸走査機構、２０…キャリッジユニット、２１…キャリッジプレート、２２…キャリッジ、３０…ヘッドユニット、３２…主ヘッド保持部材、３３…副ヘッド保持部材、３３ａ…第一調整穴、３３ｂ…第二調整穴、３３ｃ…接着剤孔、４０…液滴吐出ヘッド、４１…ノズル形成プレート、４２…吐出ノズル、４９…ねじ孔、５１…ユニットプレート、５１Ａ…取付面、５２ａ…第一位置規制孔、５２ｂ…第二位置規制孔、５３…ユニット固定孔、５４…基準ピン、６２…キャリッジ枠、６２Ａ…ユニット受部、６３…位置規制ピン、６４…ねじ孔、１００…ヘッドユニット組立装置、１０１…ユニット移動装置、１０２…ヘッド補正装置、１０４…認識装置、１０７…Ｘ軸移動機構、１０８…Ｙ軸移動機構、１０９…回動機構、１１０…保持テーブル、１２１…調整ピン、１６２…ユニット受部、１６２Ａ…ユニット当接部、１６３…位置規制ピン、１６４…ねじ孔。
【図１】
2008000843.tif 000003
【図２】
2008000843.tif 000004
【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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