(57)【要約】【課題】ＰＺＴ方式印字ヘッドを構成する微細部品を高精度に組立てることができ、生産性の高い微細部品の組立システムを提供すること。【解決手段】第１の部品と第２の部品を、部品それぞれに設けた位置検出基準を検出して、その検出結果に基づいて部品の位置調整を行い、前記２つの部品を接着接合する、ＰＺＴ方式印字ヘッドの微細部品の組立システムを前提として、第１の部品位置検出手段（４）において位置検出基準の検出位置座標（ターゲット）を取得し、前記第１の部品と第２の部品を位置調整手段（７）において接合した後、上記の接合完成品を排出位置に移動するに当たり、上記ターゲット座標との偏差を算出し排出位置までの移動量を補正すること。【選択図】　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部品と第２の部品をそれぞれ投入する部品供給手段（１）と、前記第１の部品と第２の部品の一方に接着剤を塗布する接着剤塗布手段（２）と、第１の部品と第２の部品の位置調整を行った後、仮接着するための仮止め接着剤を一方の部品表面に塗布する仮止め用接着剤塗布手段（３）と、第１の部品の位置検出基準を検出する第１の部品位置検出手段（４）と、前記第１部品の位置検出情報を基に、第２の部品の検出初期位置を移動する検出初期位置移動手段（５）と、第２の部品の位置検出基準を検出する第２の部品位置検出手段（６）と、第１の部品と第２の部品の位置検出結果に基づいて、第２の部品の位置を調整する位置調整手段（７）と、前記位置調整を行った後、２つの部品を加圧接合する接合手段（８）と、前記仮止め用接着剤を硬化させて前記第１の部品と第２の部品を仮接着する仮止め手段（９）と、前記第１部品の位置検出情報を基に、前記完成品を排出位置に移動する排出位置移動手段（１０）と、前記第１の部品と第２の部品の接合完了後の完成品を排出する排出手段（１１）と、前記完成品を次工程に搬送する搬送手段（１２）と、前記（１）〜（１２）の手段を制御する制御手段（１３）を備え、第１の部品と第２の部品を、それぞれに設けた位置検出基準を検出して、その検出結果に基づいて部品の位置調整を行い、前記２つの部品を接着接合する組立システムであって、
第１の部品位置検出手段（４）において位置検出基準の検出位置座標（ターゲット）を取得し、前記第１の部品と第２の部品を位置調整手段（７）において接合した後、上記の接合完成品を排出位置に移動するに当たり、上記ターゲット座標との偏差を算出し排出位置までの移動量を補正することを特徴とする微細部品の組立システム。
【請求項２】
第１の部品と第２の部品をそれぞれ投入する部品供給手段（１）と、前記第１の部品と第２の部品の一方に接着剤を塗布する接着剤塗布手段（２）と、第１の部品と第２の部品の位置調整を行った後、仮接着するための仮止め接着剤を一方の部品表面に塗布する仮止め用接着剤塗布手段（３）と、第１の部品の位置検出基準を検出する第１の部品位置検出手段（４）と、前記第１部品の位置検出情報を基に、第２の部品の検出初期位置を移動する検出初期位置移動手段（５）と、第２の部品の位置検出基準を検出する第２の部品位置検出手段（６）と、第１の部品と第２の部品の位置検出結果に基づいて、第２の部品の位置を調整する位置調整手段（７）と、前記位置調整を行った後、２つの部品を加圧接合する接合手段（８）と、前記仮止め用接着剤を硬化させて前記第１の部品と第２の部品を仮接着する仮止め手段（９）と、前記第１部品の位置検出情報を基に、前記完成品を排出位置に移動する排出位置移動手段（１０）と、前記第１の部品と第２の部品の接合完了後の完成品を排出する排出手段（１１）と、前記完成品を次工程に搬送する搬送手段（１２）と、前記（１）〜（１２）の手段を制御する制御手段（１３）を備え、第１の部品と第２の部品を、部品それぞれに設けた位置検出基準を検出して、その検出結果に基づいて部品の位置調整を行い、前記２つの部品を接着接合するインクジェットヘッドの組立システムであって、第１の部品位置検出手段（４）において位置検出基準の検出位置座標（ターゲット）を取得し、前記第１の部品と第２の部品を位置調整手段（７）において接合した後、上記の接合完成品を排出位置に移動するに当たり、前記ターゲット座標との偏差を算出し排出位置までの移動量を補正することを特徴とするインクジェットヘッド組立システム。
【請求項３】
請求項２のインクジェットヘッドの組立システムに基づくインクジェットヘッドの組立装置であって、前記流路板の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布手段（２）と、前記仮接着するための仮止め接着剤を流路板表面に塗布する仮止め用接着剤塗布手段（３）との間に前記接着剤塗布済の流路板を個別に複数載置可能な流路板載置テーブルを備え、前記テーブルに載置される接着剤塗布済み流路板を順次前記テーブルに貯蔵するバッファ機構を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドの組立装置。
【請求項４】
請求項２のインクジェットヘッドの組立システムに基づくインクジェットヘッドの組立装置であって、前記テーブルに順次載置された接着剤塗布済み流路板の載置位置及び載置順を記憶する記憶手段と、接着剤が塗布された順番に次工程に排出するための制御手段を備え、先入れ先出し動作を行うことを特徴とするインクジェットヘッドの組立装置。
【請求項５】
請求項２のインクジェットヘッドの組立システムに基づくインクジェットヘッドの組立装置であって、前記バッファ機構が前記貯蔵された接着剤み塗布済流路板をバッファ内において載置位置に保持することを特徴するインクジェットヘッドの組立装置。
【請求項６】
請求項２に記載のインクジェットヘッドの組立システムであって、前記振動板と流路板を位置調整手段（７）において接合した後、前記接合完成品を上下反転し、その後、前記接合完成品を排出位置に移動することを特徴とするインクジェットヘッドの組立装置。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６の微細部品の組立装置を使用して、インク滴を吐出する複数のノズルを有するノズル板と各ノズルに対応した液室が形成された流路板に接合して作成したことを特徴とする印字ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はインクジェット印字ヘッド構成部品の組立技術において、高精度かつ安価な組立システム及び組立装置に関するものであり、微細部品を重ねて接合するについて、その重ね合わせた部品間を高精度で位置決めするについて、能率的にかつ位置調整することができ、微細部品の組立システムの効率、稼働率を向上させることができるものである。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
インクを吐出して、用紙上に印字するインクジェット方式の印字ヘッドを用いて画像を記録するプリンタ、ファクシミリ、コピー等の画像機器装置が増えている。インクジェットヘッドには、種々の構造のものが知られており、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られ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を備えており、各ノズルに対応したアクチュエータが選択的に作動することにより、記録信号に応じたインク滴をノズルより吐出して画像を形成する。
インクジェットヘッドの１つの例として、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、この振動板と液室を形成するための流路板を接合し、この流路板上に、振動板の変位部に各ノズルが対応するように、ノズル板を接合し、圧電素子を駆動することにより、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を吐出するようにしたものがある。このような、インクジェットヘッドにおいて、高密度、高品質記録を行うためには、インクジェットヘッドを構成する部品、ノズル板、流路板、振動板、圧電素子等の各微細部品を高精度で組み立てる必要がある。これらの高精度組立を実現するための種々の組立装置が提案されているが、これらはいずれも高精度実現のために組立時間が長くなり、そのため、生産性が低下するという問題がある。
【０００３】
生産性を向上させることを目的としたものとして、特開平０５−２９３７２７号公報の「工程分割型組立装置における物品組立方法」がある。これは工程分割型組立装置による物品組立方法であるが、この物品組立方法では、第一のステーションで、第一部材が供給され、第二の作業ステーションでは、前記第一部材を第一の位置検出手段で位置を計測し、その後、第二部材を第一部材上に供給するようになっている。そして、これは、前記第一の部材と第二の部材が第二のステーションから第三のステーションに移動する間に、前記第一部材の計測結果をもとに、第三のステーションに配置された第二の位置検出手段の位置を、第二の部材の位置を計測するために、毎回移動させるものである。
上記特開平０５−２９３７２７号公報のものは、その位置計測用の検出手段が、第一の検出手段と第二の検出手段の２系統の検出系を用いて部材の位置調整を行うものであって、２つの部品を直接計測するのではなく、また、校正部品を使用して２系統の検出手段の位置関係を把握して、間接的に部材を調整しているため、部材どうしの位置関係を直接検出するものではない。したがって、高い組立精度を確保できない可能性がある。また、第一の部材の位置に合わせて、毎回、第二の位置検出手段を移動させるものであるから、検出手段移動による検出誤差が発生し易く、そのため、高い組立精度を確保できないという問題がある。
【０００４】
また、特開平１０−２７７８５３号公報に記載された「微細部品の組立装置」があり、このものは、部品を供給する第一ステーションと、接着剤を塗布する第二ステーションと、２つの部品を接合する第三ステーションと、接合した組立品を排出する第四ステーションを順次配置し、第二ステーションには、位置検出手段と接着剤塗布位置に位置決めする位置決め手段を備え、第三ステーションには、他方の微細部品を吸着して保持する保持手段とこの保持手段を他方の部品供給側との間で往復移動させる移動機構部と前記二つの部品が位置計測可能な位置検出手段と、さらにその結果に基づいて一方の部品の位置を調整する位置調整手段とを具備するものである。また、このものは、２つの部品を同時に撮像できる位置検出手段を具備しており、一つの部品を基準として、他方の部品を位置調整することにより高精度な組立を実現している。
上記特開平１０−２７７８５３号公報のものにおいては、接着剤塗布手段にスクリーン印刷方式を採用しており、ある一定期間毎に、接着剤の交換、スクリーンの清掃、及びスクリーンの交換等のメンテナンスを行うことが必要であり、このメンテナンス期間中は、装置がダウンしてしまうので、装置全体としての稼働率が下がり、生産性が低下するという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−２９３７２７号公報
【特許文献２】特開平１０−２７７８５３号公報
【０００６】
【この発明が解決しようとする課題】
この発明の課題は、上記問題を解消して、ＰＺＴ方式印字ヘッドを構成する微細部品を高精度に組立てることができ、生産性の高い微細部品の組立システムを提供することであり、具体的には次のとおりである。
【０００７】
【課題１】（請求項１に対応）
図１（ａ）より、２部品の位置調整、接合基準（データ位置）は、第１部品（上部品）の接合上ステージへの投入位置によって一義的に決まる。他方、ターゲット位置は部品の搬送位置の誤差、トレイ載置位置の誤差により常にバラツキが生じる。このことから、位置調整／接合後の２部品の排出位置の精度も常にバラツクことになり、接合後の完成品をトレイに収納する際、移載ミスやトレイからのハミダシ等の搬送エラーが生じる。
課題１は、以上の問題を解消することである。
【０００８】
【課題２】（請求項２に対応）
図１０（ａ）より、２部品の位置調整、接合基準（ターゲット位置）は、振動板（上部品）の接合上ステージへの投入位置によって一義的に決まる。他方、ターゲット位置は部品の搬送位置の誤差、トレイ載置位置の誤差により常にバラツキが生じる。このことから、位置調整／接合後の２部品の排出位置の精度も常にバラツクことになり、接合後の完成品をトレイに収納する際、移載ミスやトレイからのハミダシ等の搬送エラーが生じる。
課題２は、以上の問題を解消することである。
【０００９】
【課題３】（請求項３に対応）
接着剤塗布手段の接着剤補充、交換、清掃等のメンテ作業時に接合装置の稼働が停止し、そのためその稼働率が低下する。
課題３は、上記の問題を無理無く回避してその稼働率を向上させるように、システムを工夫することである。
【００１０】
【上記課題解決のために講じた手段】
【解決手段１】（請求項１に対応。システム構成／排出位置補正）
上記課題１を解決するための手段１は、第１の部品と第２の部品をそれぞれ投入する部品供給手段（１）と、前記第１の部品と第２の部品の一方に接着剤を塗布する接着剤塗布手段（２）と、第１の部品と第２の部品の位置調整を行った後、仮接着するための仮止め接着剤を一方の部品表面に塗布する仮止め用接着剤塗布手段（３）と、第１の部品の位置検出基準を検出する第１の部品位置検出手段（４）と、前記第１部品の位置検出情報を基に、第２の部品の検出初期位置を移動する検出初期位置移動手段（５）と、第２の部品の位置検出基準を検出する第２の部品位置検出手段（６）と、第１の部品と第２の部品の位置検出結果に基づいて、第２の部品の位置を調整する位置調整手段（７）と、前記位置調整を行った後、２つの部品を加圧接合する接合手段（８）と、前記仮止め用接着剤を硬化させて前記第１の部品と第２の部品を仮接着する仮止め手段（９）と、前記第１部品の位置検出情報を基に、前記完成品を排出位置に移動する排出位置移動手段（１０）と、前記第１の部品と第２の部品の接合完了後の完成品を排出する排出手段（１１）と、前記完成品を次工程に搬送する搬送手段（１２）と、前記（１）〜（１２）の手段を制御する制御手段（１３）を備え、第１の部品と第２の部品を、部品それぞれに設けた位置検出基準を検出して、その検出結果に基づいて部品の位置調整を行い、前記２つの部品を接着接合する、微細部品の組立システムを前提として、次の（イ）（ロ）によるものである。
（イ）第１の部品位置検出手段（４）において位置検出基準の検出位置座標（ターゲット）を取得すること、
（ロ）前記第１の部品と第２の部品を位置調整手段（７）において接合した後、上記の接合完成品を排出位置に移動するに当たり、上記ターゲット座標との偏差を算出し排出位置までの移動量を補正すること。
【００１１】
【作用】
第１の部品位置検出手段（４）において位置検出基準の検出位置座標（ターゲット）を取得することにより、また、前記第１の部品と第２の部品を位置調整手段（７）において接合した後、前記接合完成品を排出位置に移動するに当たり、上記ターゲット座標との偏差を算出し排出位置までの移動量を補正することによって、接合位置における第１の部品と第２の部品の位置座標（Ｘｔ，Ｙｔ，θｔ）の如何に関わらず、排出位置の座標は、常に接合下ステージの第２の部品基準原点（Ｘｒ，Ｙｒ，θｒ）に定められる。したがって、接合後完成品トレイに収納するに当たって移載精度を向上させることができ、トレイ収納時に位置ずれ、移載ミス等の搬送エラーが低減され、当該搬送エラーに因る装置ダウンタイムが解消される。
したがって、微細部品の組立システムの生産性の向上が図られる。
【００１２】
【解決手段２】（請求項２に対応。インクジェットヘッドの組立システム／排出位置補正）
上記課題２を解決するための手段２は、第１の部品と第２の部品をそれぞれ投入する部品供給手段（１）と、前記第１の部品と第２の部品の一方に接着剤を塗布する接着剤塗布手段（２）と、第１の部品と第２の部品の位置調整を行った後、仮接着するための仮止め接着剤を一方の部品表面に塗布する仮止め用接着剤塗布手段（３）と、第１の部品の位置検出基準を検出する第１の部品位置検出手段（４）と、前記第１部品の位置検出情報を基に、第２の部品の検出初期位置を移動する検出初期位置移動手段（５）と、第２の部品の位置検出基準を検出する第２の部品位置検出手段（６）と、第１の部品と第２の部品の位置検出結果に基づいて、第２の部品の位置を調整する位置調整手段（７）と、前記位置調整を行った後、２つの部品を加圧接合する接合手段（８）と、前記仮止め用接着剤を硬化させて前記第１の部品と第２の部品を仮接着する仮止め手段（９）と、前記第１部品の位置検出情報を基に、前記完成品を排出位置に移動する排出位置移動手段（１０）と、前記第１の部品と第２の部品の接合完了後の完成品を排出する排出手段（１１）と、前記完成品を次工程に搬送する搬送手段（１２）と、前記（１）〜（１２）の手段を制御する制御手段（１３）を備え、第１の部品と第２の部品を、それぞれに設けた位置検出基準を検出して、その検出結果に基づいて部品の位置調整を行い、前記２つの部品を接着接合するインクジェットヘッドの組立システムを前提として、次の（イ）（ロ）によるものである。
（イ）第１の部品位置検出手段（４）において位置検出基準の検出位置座標（ターゲット）を取得すること、
（ロ）前記第１の部品と第２の部品を位置調整手段（７）において接合した後、上記の接合完成品を排出位置に移動するに当たり、前記ターゲット座標との偏差を算出し排出位置までの移動量を補正すること。
【００１３】
【作用】
第１の部品位置検出手段（４）において位置検出基準の検出位置座標（ターゲット）を取得すること、また、前記第１の部品と第２の部品を位置調整手段（７）において接合した後、前記接合完成品を排出位置に移動するに当たり、前記ターゲット座標との偏差を算出し排出位置までの移動量を補正することによって、部品１の投入位置をバラツキが解消されて部品１の投入位置が一定になり、また、接合後のワーク排出位置が一定になる。したがって、トレイ収納時に位置ずれ、移載ミス等の搬送エラーが低減され、当該搬送エラーに因る装置ダウンタイムが解消される。
【００１４】
【解決手段３】（請求項３に対応。バッファ機構）
上記課題３を解決するための手段３は、解決手段２のインクジェットヘッドの組立システムに基づくインクジェットヘッドの組立装置について、次の（イ）　（ロ）によるものである。
（イ）上記流路板の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布手段（２）と、前記仮接着するための仮止め接着剤を流路板表面に塗布する仮止め用接着剤塗布手段（３）との間に前記接着剤塗布済の流路板を個別に複数載置可能な流路板載置テーブルを備えていること、
（ロ）前記テーブルに載置される接着剤塗布済流路板を順次前記テーブルに貯蔵するバッファ機構を備えたこと。
【００１５】
【作用】
上記流路板の表面に接着剤を塗布する接着剤塗布手段（２）と、前記仮接着するための仮止め接着剤を流路板表面に塗布する仮止め用接着剤塗布手段（３）との間に前記接着剤塗布済の流路板を個別に複数載置可能な流路板載置テーブルを備えていることにより、また、前記テーブルに載置される接着剤塗布済流路板を順次前記テーブルに貯蔵するバッファ機構を備えたことによって、接着剤塗布手段がメンテナンス中であっても、バッファ手段に貯蔵されている部品を供給することで、自動運転を継続することができる。
したがって、メンテナンス中のシステム停止が回避され、その分、稼働率が向上する。
【００１６】
【実施態様１】（請求項４に対応。先入れ先出し機構）
実施態様１は、解決手段２のインクジェットヘッドの組立システムに基づくインクジェットヘッドの組立装置について、次の（イ）によるものである。
（イ）前記テーブルに順次載置された接着剤塗布済流路板の載置位置及び載置順を記憶する記憶手段と、接着剤が塗布された順番に次工程に排出するための制御手段を備え、先入れ先出し動作を行うこと。
【００１７】
【作用】
前記テーブルに順次載置される接着剤塗布済流路板の載置位置及び載置順を記憶する記憶手段と、接着剤が塗布された順番に次工程に排出するための制御手段を備え、先入れ先出し動作を行うことによって、接着剤を塗布した順番に従って接合手段に供給されることになるから、接着剤の塗布から接合までの経過時間が確実に均一化され、上記経過時間の不均一に因る接合品質のバラツキが低減され
る。
【００１８】
【実施態様２】（請求項５に対応。バッファ載置位置保持機構）
実施態様２は、解決手段２のインクジェットヘッドの組立システムに基づくインクジェットヘッドの組立装置について、次の（イ）によるものである。
（イ）上記バッファ機構が前記貯蔵された接着剤塗布済流路板をバッファ内において載置位置に保持すること。
【００１９】
【作用】
ポケット上の流路板１２を真空吸着しバッファ手段に載置された流路板の位置を保持することによって、流路板を移載するに当たってその移載精度が高められる。
【００２０】
【実施態様３】（請求項６に対応。接合完成品反転機構）
実施態様３は、解決手段２のインクジェットヘッドの組立システムに基づくインクジェットヘッドの組立装置について、次の（イ）によるものである。
（イ）上記振動板と流路板を位置調整手段において接合した後、前記接合完成品を上下反転し、その後、前記接合完成品を排出位置に移動すること。
【００２１】
【作用】
上記振動板と流路板により形成された液室下ユニットが装置内において上下反転した後、完成品トレイに収納することによって、次工程への連続投入が可能である。
【００２２】
【実施の形態】
図１〜図４によりＰＺＴ方式印字ヘッドの概要構造を説明する。図１に示すように、ＰＺＴ方式印字ヘッド１は、駆動ユニット３と、この駆動ユニット３に接合した液室ユニット２とを備えている。
まず、駆動ユニット３は、基板１５上に複数の圧電素子駆動部（以下駆動部）１４ａ及び支柱部１４ｂを交互に配設してなり、これらの駆動部１４ａ及び支柱部１４ｂは所定の間隔をおいて、基板１５に接合している。
また、液室ユニット２は、図３にも示すように、インク滴を吐出する複数のノズル４０を有するノズル板と、図２に示すように、ノズル４０に対応した液室３０が形成されている流路板１２と、液室３０に対応し、かつ駆動ユニット３の駆動部１４ａの振動を液室に伝える振動板１３から形成されている。液室ユニット２を構成する振動板１１、流路板１２、振動板１３は、流路板上面に接着剤１６を塗布し、接着剤１６を介して高い精度で接合している。
液室ユニット２には図示しないインク供給機構によりインクが供給され、液室３０にインクが供給される。そして、駆動ユニット３の各圧電素子駆動部１４ａ及び支柱部１４ｂ上面に接着剤１６を介して液室ユニット２を高い精度で接着接合している。
【００２３】
次に、図２〜４を用いて、ノズル板１１と流路板１２の位置調整方式を説明する。図２に示すように、流路板１２の両端には、位置検出用基準マーク２２ａが形成されている。他方、図３に示すように、ノズル板１１の両端にも、位置検出用基準マーク２１が形成されていて、こちらは貫通穴となっている。そして、これらのマークを検出し、それぞれの重心が互いに合う様に、流路板１２の位置誤差量をＸＹθの方向に補正して、Ｚ軸方向に振動板１１と加圧接合する。接合後は、図４に示すように、両端のノズル板位置検出用基準マーク２１の中に、流路板１２位置検出用基準マーク２２ａが高精度に位置合わせされる。また、流路板１２と振動板１３も、前記ノズル板１１と流路板１２と同様のマーク構成となっており、位置調整方式も同様である。
【００２４】
この例では、位置検出用基準マーク２２ａと２１は、同心円上に配置され、位置検出用基準マーク２２ａが同マーク２１に内在するように、ノズル板１１の位置検出用基準マーク２１は流路板１２位置検出用基準マーク２２ａよりも大径に形成している。ただし、位置基準孔１１と１２は、同心円上に配置される必要は必ずしもなく、上方からカメラ（撮像手段）で撮像したときに検出可能な位置に配置され、そのマーク間の位置関係が明確に識別できる関係にあれば良い。要するに、互いに重なり合ったマークを同一画像内で識別し、その位置を判別して、これによってノズル板１１と流路板１２、流路板１２と振動板１３、液室ユニット２と駆動ユニット３を高精度に位置合わせして接合できるようにすることが、ＰＺＴ方式印字ヘッド性能を確保する上で、重要なのである。
【００２５】
そこで、この発明に係る微細部品の組立システムにおける振動板１３と流路板１２の組立てについて、図５等の図面を参照して説明する。
この発明の微細部品の組立システムは、振動板１３と流路板１２のそれぞれに設けた位置検出基準（マークによる基準）を検出して、その検出結果に基づいて部品の位置調整を行い、前記２つの部品を接着接合するための組立システムであり、振動板供給手段５１，５２と、流路板供給手段５３，５４と、流路板１２に接着剤１６を塗布する接着剤塗布手段５８と、接着剤１６を塗布した流路板１２を一定量貯蔵するバッファ手段５７と、振動板１３と流路板１２を仮止めするための仮止め接着剤を塗布する仮止め用接着剤塗布手段６２と、振動板位置検出基準マーク２３及び流路板位置検出基準マーク２２ｂを検出する位置検出手段６３と、位置検出結果に基づいて流路板の位置を調整する位置調整手段６１と、位置調整完了後に２つの部品を加圧接合する接合手段と、前記仮止め用接着剤を硬化させて前記２部品を仮接着する仮止め手段６４と、前記２部品の接合完了後の完成品を排出する排出手段５５，５６と、前記完成品を次工程に搬送する搬送手段６５と、本システムを制御する制御手段６６を具備する微細部品の組立システムである。
【００２６】
まず、部品供給手段に関して、部品供給工程の検出工程と判別工程とトレイ供給工程の手順を図面を参照して説明する。振動板１３は複数部品を搭載したトレイにより振動板供給手段５１に投入され、流路板１２は流路板供給手段５３に投入される。部品供給手段のトレイには、各部品に対応した識別マークが設定されている。この識別マークを振動板トレイ検出手段５１ａによって検出して、振動板トレイ識別手段５１ｂにより、トレイの引き込みを判断し、トレイ供給手段５１ｃにより、トレイをシステム内に引き込む。この識別マーク及び検出手段としては、ＣＣＤカメラによるマーク認識、バーコード、ＩＤプレート、センサによるバイナリコード等、全体システムとの適合性のよいものを適宜選択して用いればよい。
また、図７に示すように、振動板１３に関して、第１の振動板供給手段５１と、第２の振動板供給手段５２の、少なくとも２つ以上の供給手段が配設されている。第２の振動板供給手段５２も、第１の振動板供給手段５１と同様に、識別マークを振動板トレイ検出手段５２ａにより検出して、振動板トレイ識別手段５２ｂによりトレイの引き込みを判断し、トレイ供給手段５２ｃによりトレイをシステム内に引き込むようになっている。したがって、第１の振動板供給手段５１による振動板１３の供給がなくなると、次に待機した第２の振動板供給手段５２から振動板１３が供給されるので、トレイ交換に伴うシステムダウンが回避され、当該システムの稼働率を向上させる。
【００２７】
同様に、流路板１２に関しても、第１の流路板供給手段５３と、第２の流路板供給手段５４とが配設されている。
また、完成品の排出手段に関しても、第１の完成品排出手段５５と第２の完成品排出手段５６を配設し、それぞれには、トレイ検出手段と識別手段と排出手段を具備し、前記供給手段と同様の手順で動作し、トレイ交換に伴う完成品排出の滞留を排除している。
このように、供給手段から供給された流路板１２は、真空吸着による把持手段を備えた把持チャック及び搬送方向移動のための一軸ロボットで構成される搬送手段６５により、前記流路板１２を把持し塗布手段５８に移載する。
塗布手段５８は流路板位置決め機構５９及び接着剤塗布機構から構成される。位置決め機構は前記供給手段より供給された流路板１２をＸＹの２方向に位置決めするための位置決め基準ピン及び空圧シリンダ等で作動する位置決めプッシャーにより流路板１２を所定の位置に位置決めし、その後、真空吸着により塗布ステージに保持する。接着剤塗布機構は、凸版印刷、フレキソ印刷等の印刷方法により前接着剤を薄膜転写して、記流路板１２表面に接着剤を塗布する。
【００２８】
また、振動板１３は、前記記載の搬送手段６５により、振動板投入部６１ｂに移載され、ＸＹの２方向に位置決めするための位置決め基準ピン及び空圧シリンダで作動する位置決めプッシャーによって所定の位置に位置決めされ、その後、位置調整手段６１に搬送される。そして、位置検出手段６３と同じベース上に配置された接合ステージ上に移載され、位置検出手段６３により、振動板位置基準マーク２３の位置が検出され、その位置が制御手段６６にメモリーされる。これは、装置タクトを早くするための手順であるから、特にタクト的に問題がなければ、その後に流路板１２と同時に位置検出するようにしてもよい。
【００２９】
塗布手段５８の仮位置決め手段５９に移載された流路板１２は、上記のように仮位置決めされた後、清掃手段６０の下を通過して塗布部に搬送される。このとき、部品の接着剤塗布面に異物があると、所望の塗布領域に接着剤が塗布されず、あるいは、部品を接合する際の部品間のギャップが維持されないため、接合不良となる場合があるので、これを回避するために接着剤塗布面を清掃する必要がある。このための清掃手段６０は、図８に示すように、静電除去機能を有する清掃前処理手段７５と、接着剤の塗布面の異物等を吸引する吸引手段７０からなり、上記吸引手段７０は、部品塗布面に僅かな間隙をもって対向配置した複数の吸引孔を有する吸引ノズル７１と、前記吸引ノズルに接続する真空ポンプ又は排風機７４と、前記吸引動作の切替えを行う切替え弁７３と、前記吸引ノズルより吸引されたゴミなどの異物を捕捉するフィルター７２で構成されている。
【００３０】
次いで、バッファ手段について図１２を参照して説明する。バッファ手段５７は複数個の接着剤塗布済みの流路板１２を載置できるように、流路板１２のサイズよりも若干大きめのポケット形状を有している。前記接着剤塗布手段５８で、接着剤１６を塗布した流路板１２は搬送手段６５によってバッファ手段５７に移載される。このとき、バッファ移動手段５７は、搬送手段６５により流路板１２をバッファ手段５７上の前記ポケットに移載するに当たって、１軸方向に予め定められた距離を移動して、前記流路板１２を前記ポケットの空の位置に収納する。このとき、前記バッファ手段５７上の前記ポケットには所定のアドレスが付与されており、前記接着剤１６を塗布した流路板１２を前記バッファ手段５７上の前記ポケットに載置した際、前記制御手段１４により載置順を記憶させる。このことによって、前記接着剤１６を塗布した順番に従って先入れ先出し（ＦＩＦＯ）制御で、流路板１２が後述の接合手段へ供給される。更に、前記バッファ手段５７上の前記ポケットには複数の真空吸着孔（図示略）が有り、真空切換弁及び真空ポンプ（図示略）に接続されており、上記のポケットに流路板１２が載置された後、前記制御手段１４により前記真空弁を作動させて、前記ポケット上の前記流路板１２を真空吸着して、その位置に保持する。
【００３１】
前記流路板の貯蔵数は、前記接着剤塗布手段５８のメンテナンスによる塗布工程のダウン時間をカバーできる量である。また、前記接着剤塗布手段５８のメンテナンスが容易になるように、メンテナンス手段６７を具備していて接着剤塗布手段５８がメンテナンスされるが、この組立システムは、接着剤塗布手段５８が当該メンテナンス中であっても、バッファ手段５７に貯蔵された部品を使用しながら継続して自動運転を行うことが可能であり、その分だけその稼働率が向上される。
【００３２】
次に、前記バッファ手段５７から取り出された接着剤塗布済みの流路板１２は、搬送手段６５によって流路板投入部６１ａに移載される。流路板投入部６１ａに移載された流路板１２は、仮位置決め手段で仮位置決めされた後、前記流路板１２に対向して、上方の予め定められた位置に仮止め接着剤（ＵＶ樹脂）塗布シリンジを複数配置し、ディスペンサ−方式により仮止め用接着剤が塗布され、次いで、ＸＹθＺ軸を具備する位置調整手段６１により、先に振動板１３が保持されている接合位置に搬送される。流路板１２が接合位置に位置決めされると、位置検出手段６３により、振動板位置基準マーク２３を通して、流路板位置基準マーク２２ｂが検出される。なお、それぞれのマークの大きさや位置については、上記のように、それぞれのマークが仮位置決めされた状態で両マークが検出されるように設定している。
流路板位置基準マーク２２ｂを検出手段６３で検出して、前記振動板位置基準マーク２３との位置誤差量を演算し、規定の位置誤差量（例えば、最大で１０μｍ）を超えている場合には、位置調整手段６１により、振動板位置基準マーク２３を基準として、流路板位置基準マーク２２ｂの位置をＸＹθの３軸方向で補正する。
【００３３】
上記の補正方法について図１０及び図１１を参照してその動作を説明する。
（ａ）：振動板１３が接合位置に搬送されて接合上ステージに真空吸着され、位置検出手段６３により、振動板位置基準マーク２３が検出され、これによって、ターゲット座標（Ｘｔ、Ｙｔ、θｔ）が検出される。
振動板基準原点（Ｘｓ，Ｙｓ，θｓ）からの偏差ΔＸ、ΔＹ、Δθを算出し、その後、次の（ｂ）の操作がなされる。
（ｂ）：接合下ステージに投入された流路板（１３）を接合位置（接合上ステージとの対向位置）に移動する。この際、上記偏差値（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）に基づいて移動量の補正を行って、Ｘ＝Ｘｓ＋ΔＸ、Ｙ＝Ｙｓ＋ΔＹ、θ＝θｓ＋Δθとし、流路板１２を接合位置に投入する。この投入された流路板１２と振動板１３の位置関係を図１０（ａ）に示している。上記流路板１２の投入位置を前記振動板１３の投入位置より得たターゲット座標と振動板基準原点の偏差量により補正する。これによって、図１０（ａ）に示すように振動板１３のターゲット座標のほぼ近傍に流路板１２の位置基準マーク２２ｂを投入することができる。
なお、前記の「ほぼ近傍」となるのは、前記流路板１２の接合下ステージへの投入位置が、図１０（ｂ）に示す如く、流路板基準原点（Ｘｒ，Ｙｒ、θｒ）に対して投入位置精度にバラツキがあるからである。
【００３４】
次いで、振動板１３と流路板１２の位置調整方法について、図１０（ｃ）及び図１１を参照して説明する。振動板ターゲット座標（Ｘｔ、Ｙｔ、θｔ）と流路板１２の位置基準マーク２２ｂの位置偏差から算出されたΔＸ１、ΔＹ１、Δθ１だけ、流路板１２を載置した接合下ステージを移動させて当該流路板１２を移動させて、これによって、前記振動板位置基準マーク２３のターゲット座標（Ｘｔ、Ｙｔ、θｔ）と前記流路板１２の位置基準マーク２２ｂとを合致させる。つまり、ターゲット座標（Ｘｔ、Ｙｔ、θｔ）を得た後の、流路板１２を載置した接合下ステージの移動量Ｘは、Ｘ＝Ｘ１＋ΔＸ＋ΔＸ１、Ｙ＝ΔＹ＋ΔＹ１、θ＝Δθ＋Δθ１となる。
【００３５】
次いで、排出位置補正方法について述べる。前記振動板１３と流路板１２を位置調整手段６１において接合した後、前記接合完成品を排出位置に移動するに当たり、前記接合下ステージの移動量は前記位置調整手段６１における移動量Ｘ、Ｙ、θのうち、Ｘ＝Ｘｔ−（Ｘ１＋ΔＸ）、Ｙ＝Ｙｔ−ΔＹ、θ＝θｔ−Δθとする。上記補正によって、図１０（ｄ）に示すように、接合位置における振動板１３と流路板１２の位置座標（Ｘｔ、Ｙｔ、θｔ）に関わらず、排出位置の座標を常に接合下ステージの流路板基準原点（Ｘｒ，Ｙｒ、θｒ）に定めることができることになる。
【００３６】
また、撮像手段６３は、２視野で、かつ焦点深度が深い光学系であり、振動板１３及び流路板１２を撮像する際に、撮像手段６３及び部品を移動しなくても撮像可能な光学系であるので、撮像手段や部品を移動することによる位置検出誤差が発生することはなく、したがって、高精度の位置検出を行うことができる。
また、従来流路板１２に接着剤を塗布する際には、全面に接着剤を塗布していたので、流路板位置検出用基準マーク２２ｂにも接着剤がかかり、画像上では、流路板位置検出用基準マーク２２ｂであるか、接着剤であるかの判別が困難であり、このため、マークの検出精度が低下するという問題がある。そこで、図９に示すように、流路板位置検出用基準マーク２２ｂの近傍に、接着剤非塗布領域３１を形成することにより、流路板位置検出用基準マーク２２ｂのコントラストが鮮明となり、正確な位置検出が可能になる。
【００３７】
なお、この例では位置調整手段６１の軸構成をＸＹθＺ軸構成としているので流路板１２の位置補正をかけたが、ＸＹθの補正ができる場合は、ＸＹθの各軸を分離した軸構成であってもよい。
このようにして、振動板１３と流路板１２の位置誤差量が規定値以内に位置補正完了すると、位置調整手段６１のＺ軸を上昇させて振動板１３と流路板１２を圧接させ、これと同時に、上記の仮止め接着剤に紫外線照射して硬化させて、流路板１２と振動板１３を仮止めする。
【００３８】
次に、反転手段８０について図１３を参照して説明する。上記の如く振動板１３、流路板１２を位置調整した後、加圧接合し、仮止め接着剤を硬化させて液室下ユニット１７（完成品）を組み立てる。該完成品は次工程においてノズル板１１を前記流路板１２側に接着接合され、これによって、液室ユニット２が形成される。上記のように振動板１３と流路板１２により形成された液室下ユニット１７は、振動板１３が上側になり、流路板１２が下側になるように配置されているが、次工程のノズル板接合では、流路板１２の裏面側に接着剤を塗布するので、前記液室下ユニット１７を上下反転させて流路板１２を上側にする必要がある。このための反転手段８０は、前記液室下ユニット１７の流路板１２を真空吸着するための複数の吸着孔を配置した反転ステージ８１とロータリアクチュエータとによって、該反転ステージ８１を上下方向に１８０度旋回させる反転機構８２、及び空圧シリンダ等により前記反転ステージ８１、反転機構８２を接合上ステージから接合下ステージの垂直方向（Ｚ方向）に移動させる昇降機構８３と、上記反転ステージ８１を接合上ステージと接合下ステージ間に挿入退避させる空圧あるいは電動ロータリアクチュエータ等の旋回機構８４とにより構成される。
【００３９】
接合後、液室下ユニット１７は上記接合上ステージに真空吸着で保持されている。反転ステージ８１は退避位置より旋回動作し、接合上ステージと接合下ステージ間に挿入され、上記昇降機構８３により上記液室下ユニット１７の下面（流路板）が真空吸着される。接合上ステージの真空吸着を開放した後、上記反転ステージ８１は、前記液室下ユニット１７を真空吸着保持し、前記昇降機構８３により下降した後、反転機構８２により上下反転して前記振動板１３を下側にし、これを昇降機構８３により下降させて接合下ステージ上に移載する。
上記のように液室下ユニット１７は位置調整手段６１により接合位置から初期位置に戻され、搬送手段６５によって、第１及び第２完成品排出手段に移載される。
【００４０】
【発明の効果】
この発明の効果は、主な請求項毎に次のように整理される。
（１）請求項１の発明の効果
接合位置における第１の部品と第２の部品の位置座標（Ｘｔ、Ｙｔ、θｔ）に関わらず、排出位置の座標は常に接合下ステージの第２の部品基準原点（Ｘｒ，Ｙｒ、θｒ）に定められる。したがって、接合後、完成品を完成品トレイに収納するに当たって、移載精度を向上させることができ、トレイ収納時に位置ずれ、移載ミス等の搬送エラーを低減させ、装置ダウンタイムを無くし、微細部品の組立システムの稼働率を向上させることができる。
【００４１】
（２）請求項２の発明の効果
ＰＺＴ方式印字ヘッドを構成する振動板１３と流路板１２の接合位置における振動板１３と流路板１２の位置座標（Ｘｔ、Ｙｔ、θｔ）にかかわらず、排出位置の座標は常に接合下ステージの流路板基準原点（Ｘｒ，Ｙｒ、θｒ）に定められる。したがって、接合後完成品を完成品トレイに収納するに当たって移載精度を向上させることができ、トレイ収納時の位置ずれ、移載ミス等の搬送エラーが低減され、装置ダウンタイムを無くして、インクジェットヘッド組立システムの稼働率を向上させることができる。
【００４２】
（３）請求項３の発明の効果
接着剤塗布手段５８がメンテナンス中であっても、バッファ手段５７に貯蔵の部品を使用して自動運転を継続することができるので、その分だけインクジェットヘッド組立システムの稼働率を向上させることができる。
【００４３】
（４）請求項４の発明の作用効果
接着剤１６を塗布した順番に従って接合手段に供給する先入れ先出し（ＦＩＦＯ）制御を行うことによって、塗布された接着剤の塗布から接合までの経過時間を均一に管理することができるから、プロセス条件の安定化が図られ、ＰＺＴ方式印字ヘッドの高品質化が図られる。
【００４４】
（５）請求項５の発明の効果
ポケット上の流路板１２を真空吸着してバッファ手段５７に載置された流路板１２の位置を保持することにより、流路板を移載する際の位置ずれが防止され、移載精度を向上させることができるから、位置ずれ、移載ミス等による搬送エラーが低減され、装置ダウンタイムを無くして、インクジェットヘッドの組立システムの稼働率を向上させることができる。
【００４５】
（６）請求項６の発明の効果
振動板１３と流路板１２により形成された液室下ユニット１７を装置内において上下反転した後、完成品トレイに収納させることにより、次工程への連続投入を行うことが可能であり、これにより、接合工程のスループットが向上し、インクジェットヘッドの組立システムの効率が向上する。
【００４６】
（７）請求項７の発明の効果
この発明の組立システムによって、インク滴を吐出する複数のノズルを有するノズル板と各ノズルに対応した振動部を有する振動板を、各ノズルに対応した液室が形成され流路板に接合して印字ヘッドを作製し、この印字ヘッドを使用してインクを吐出して記録用紙に画像を形成することにより、良質な画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、ＰＺＴ方式印字ヘッドの１つの実施例を模式的に示す図である。
【図２】は、ＰＺＴ方式印字ヘッドの１つの実施例における流路板の平面図である。
【図３】は、ＰＺＴ方式印字ヘッドの１つの実施例におけるノズルユニットの平面図である。
【図４】は、ＰＺＴ方式印字ヘッドの１つの実施例における流路板とノズル板の接合後の平面図である。
【図５】は、本発明の微細接合の組立システムの１実施例における組立システムの全体構成を示す平面図である。
【図６】は、本発明の微細接合の組立システムの１実施例における流路板と振動板を接合する手順を示す図である。
【図７】は、本発明の微細接合の組立システムの１実施例における部品供給工程の検出工程と判別工程とトレイ供給工程の手順を示す図である。
【図８】は、本発明の微細接合の組立システムの１実施例における清掃手段の構成を示す図である。
【図９】は、本発明の微細接合の組立システムの１実施例における接着剤非塗布部形成を示す図である。
【図１０】は、排出位置移動方法における移動補正量の算出を示す概念図であり、同図（ａ）は、接合ポジションにおける振動板ターゲット座標と振動板基準位置を示す図であり、（ｂ）は、流路板投入ポジションにおける流路板投入位置及び基準位置を示す図であり、（ｃ）は、接合ポジションにおける振動板と流路板の位置補正（アライメント）後の位置を示す図であり、（ｄ）は、流路板投入ポジション（完成品排出ポジション）における完成品の位置を示す図である。
【図１１】は、排出位置移動方法における移動補正量の算出を示す側面図である。
【図１２】（ａ）は、流路板バッファ手段の平面図であり、（ｂ）は、同上側面図である。
【図１３】は、完成品反転機構及び完成品反転受取り位置補正機構を示す側面図である。
【符号の説明】
１：ＰＺＴ方式印字ヘッド
２：液室ユニット
３：駆動ユニット
１１：ノズル板
１２：流路板
１３：振動板
１４ａ：圧電素子駆動部
１４ｂ：圧電素子支柱部
１５：基板
１６：接着剤
１７：液室下ユニット
２１：ノズル板位置検出基準マーク
２２ａ：流路板のノズル板用位置検出基準マーク
２２ｂ：流路板の振動板用位置検出基準マーク
２３：振動板位置検出基準マーク
３０：液室
３１：流路板接着剤非塗布領域
４０：ノズル穴
５０：微細部品組立システム（流路板と振動板）
５１：第１の振動板供給手段
５１ａ：第１の振動板トレイ検出手段
５１ｂ：第１の振動板トレイ識別手段
５１ｃ：第１の振動板トレイ供給手段
５２：第２の振動板供給手段
５２ａ：第２の振動板トレイ検出手段
５２ｂ：第２の振動板トレイ識別手段
５２ｃ：第２の振動板トレイ供給手段
５３：第１の流路板供給手段
５３ａ：第１の流路板トレイ検出手段
５３ｂ：第１の流路板トレイ識別手段
５３ｃ：第１の流路板トレイ供給手段
５４：第２の流路板供給手段
５４ａ：第２の流路板流トレイ検出手段
５４ｂ：第２の流路板流トレイ識別手段
５４ｃ：第２の流路板流トレイ供給手段
５５：第１の完成品排出手段
５５ａ：第１の完成品トレイ検出手段
５５ｂ：第１の完成品トレイ識別手段
５５ｃ：第１の完成品トレイ排出手段
５６：第２の完成品排出手段
５６ａ：第２の完成品トレイ検出手段
５６ｂ：第２の完成品トレイ識別手段
５６ｃ：第２の完成品トレイ排出手段
５７：バッファ手段
５８：接着剤塗布手段
５９：塗布部品仮位置決め手段
６０：清掃手段
６１：位置調整手段
６１ａ：流路板投入部
６１ｂ：振動板投入部
６２：仮止め用接着剤塗布手段
６３：位置検出手段
６４：仮止め手段
６５：搬送手段
６６：制御手段
６７：塗布メンテナンス手段
７０：吸引手段
７１：吸引ノズル
７２：フィルタ
７３：切替弁
７４：真空ポンプまたは排風機
７５：清掃前処理手段
７６：バッファ移動手段
８０：反転手段
８１：反転ステージ
８２：反転機構
８３：昇降機構
８４：旋回機構
【図１】
2004098574.tif 000003
【図２】
2004098574.tif 000004
【図３】
2004098574.tif 000005
【図４】
2004098574.tif 000006
【図５】
2004098574.tif 000007
【図６】
2004098574.tif 000008
【図７】
2004098574.tif 000009
【図８】
2004098574.tif 000010
【図９】
2004098574.tif 000011
【図１０】
2004098574.tif 000012
【図１１】
2004098574.tif 000013
【図１２】
2004098574.tif 000014
【図１３】
2004098574.tif 000015