(57)【要約】【課題】手動或いは自動のマークサーチによるタイムロスがあるために高速で、高い稼動率で位置調整を行うことができない。【解決手段】振動板１７の位置を検出する位置検出手段３２と、流路板１６の精サーチマーク２２ａを検出できるか判断する精サーチ判断手段３４と、精サーチマーク２２ａが検出できないと判断されたときに粗サーチマーク２２ｃを検出する粗サーチ手段３５と、精サーチマーク２２ａが検出できると判断されたとき、又は粗サーチ手段３５において精サーチマーク２２ａが検出可能となったときに、精サーチマーク２２ａを検出する精サーチ検出手段３６と、精サーチ検出手段３６で得られた流路板１６の位置検出結果に基づいて振動板１７に対する流路板１６の位置調整を行う制御手段１７及び位置調整手段４１とを備えた。【選択図】  図５
2004160686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部品と第２の部品にそれぞれに設けられた位置検出基準マークを検出し、この検出結果に基づいて前記第１の部品と第２の部品の位置調整を行う位置調整方法であって、
前記第１の部品の位置を検出する第１部品検出工程と、
前記第２の部品の精サーチマークを検出できるか判断する精サーチ判断工程と、
この精サーチマーク判断工程で検出できないと判断されたときに、粗サーチマークを検出する粗サーチ工程と、
前記精サーチ判断工程で検出できると判断されたとき、又は前記粗サーチ工程において前記精サーチマークが検出可能となったときに、前記精サーチマークを検出する精サーチ検出工程と、
この精サーチ検出工程で得られた前記第２の部品の位置検出結果に基づいて前記第１の部品に対する第２の部品の位置調整を行う位置調整工程と
を含むことを特徴とする位置調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載の位置調整方法において、前記粗サーチ工程は、前記粗サーチマークの一部からマークの中心座標を検出する粗中心検出工程と、検出された中心座標と前記第１の部品とのずれ量に基づいて前記第２の部品を補正する粗補正工程とを含むことを特徴とする位置調整方法。
【請求項３】
請求項２に記載の位置調整方法において、前記粗中心検出工程は、円を抽出する粗サーチマーク抽出工程と、検出された円から粗サーチマークを選択する粗サーチマーク選択工程を含むことを特徴とする位置調整方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の位置調整方法において、前記第２の部品に設けられる位置検出基準マークは、粗サーチマーク及び精サーチマークを含み、これらの精サーチマーク及び粗サーチマークは同心配置され、且つ粗サーチマークは円であることを特徴とする位置調整方法。
【請求項５】
第１の部品と第２の部品にそれぞれに設けられた位置検出基準マークを検出し、この検出結果に基づいて前記第１の部品と第２の部品の位置調整を行う位置調整装置であって、
前記第１の部品の位置を検出する第１部品検出手段と、
前記第２の部品の精サーチマークを検出できるか判断する精サーチ判断手段と、
この精サーチ判断手段で検出できないと判断されたときに粗サーチマークを検出する粗サーチ手段と、
前記精サーチ判断手段で検出できると判断されたとき、又は前記粗サーチ手段において前記精サーチマークが検出可能となったときに、前記精サーチマークを検出する精サーチ検出手段と、
この精サーチ検出手段で得られた前記第２の部品の位置検出結果に基づいて前記第１の部品に対する第２の部品の位置調整を行う位置調整手段と
を備えていることを特徴とする位置調整装置。
【請求項６】
請求項５に記載の位置調整装置において、前記粗サーチ手段は、前記粗サーチマークの一部からマークの中心座標を検出する粗中心検出手段と、検出された中心座標と前記第１の部品とのずれ量に基づいて前記第２の部品を補正する粗補正手段とを備えていることを特徴とする位置調整装置。
【請求項７】
請求項６に記載の位置調整装置において、前記粗中心検出手段は、円ハフ変換を用いて円を抽出する粗サーチマーク抽出手段と、検出された円から粗サーチマークを選択する粗サーチマーク選択手段を備えていることを特徴とする位置調整装置。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載の位置調整装置において、前記第２の部品に設けられる位置検出基準マークは、粗サーチマーク及び精サーチマークを含み、これらの精サーチマーク及び粗サーチマークは同心配置され、且つ粗サーチマークは円であることを特徴とする位置調整装置。
【請求項９】
液滴を吐出するノズルを形成するノズル板と、前記ノズルが連通する流路を形成する流路形成部材とを接合した液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズル板又は前記流路形成部材にはそれぞれ位置検出基準マークが設けられて、少なくとも一方の位置検出基準マークは粗サーチマーク及び精サーチマークを含むことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項１０】
液滴を吐出するノズルが連通する流路を形成する流路形成部材と、前記流路の少なくとも１つの壁面を形成する振動板とを接合した液滴吐出ヘッドにおいて、前記流路形成部材及び振動板にはそれぞれ位置検出基準マークが設けられて、少なくとも一方の位置検出基準マークは粗サーチマーク及び精サーチマークを含むことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は位置調整方法及び位置調整装置並びに液滴吐出ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特許第０２９３４６９８号公報
【特許文献２】特開２００１−２１７６９号公報
【特許文献３】特開平１０−２７７８５３号公報
【０００３】
画像記録装置或いは画像形成装置としてのプリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像出力機器において、インク滴を吐出して用紙上に画像を記録するインクジェットヘッドを用いるものが増えてきている。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おり、例えば、インク滴を吐出するための複数のノズルと、各ノズルが連通する流路に対応して設けられた電気機械変換素子、発熱抵抗体などのアクチュエータとを備え、各ノズルに対応したアクチュエータを選択的に駆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。
【０００４】
このような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、この振動板と流路を形成するための流路形成部材（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、振動板を介して流路内のインクを加圧することで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。
【０００５】
このようなインクジェットヘッドにおいては、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、例えば、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に組み立てる必要がある。
【０００６】
そこで、これらの高精度組立を実現するために、種々の組立装置が提案されて
いる。例えば
【特許文献３】に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、接合した組立物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する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、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を具備する装置が開示されている。
【０００７】
この装置は、２つの部品を同時に撮像可能な位置検出手段を具備し、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。
【０００８】
しかしながら、この装置にあっては、アライメントマークが撮像視野内に無い場合は、アライメント工程が実施できないため、作業者が手動アライメントに切り替えてアライメントマークを移動して視野にとらえてから、アライメント工程を実行していたため、装置全体として見た場合の稼働率が下がり、生産性が十分でないという不都合が生じていた。
【０００９】
この不都合を解決する手段としては、光学系の倍率変更機構やズーム機構の採用、高解像度ＣＣＤカメラの採用、或いは、機械系の位置決め精度の向上などのもあるが、いずれもコストアップとなったり、機構自体が大掛かりとなり、設置スペースが確保できないという問題が生じる。
【００１０】
そこで、
【特許文献１】にはアライメントマークの自動サーチ方式が開示されている。このサーチ方式においては、既存の光学系を利用して行う２点以上のアライメントにおいて、第１の視野にも第２の視野にもアライメントマークが存在しないとき、最初に視野に入ったエリアを中心にして、現在の視野と次の視野をマークの大きさ以上オーバーラップさせる設定にし、現在の視野を中心にして、Ｘ方向Ｙ方向に順次進めて、第１の視野あるいは第２の視野マークが入っているか否かを判断し、１層目で検出できない場合には、２層目に移行する。また、第１の視野あるいは第２の視野にマークが入った場合は、そのマークを視野の中心にＸＹ方向に移動させ、マークがはみ出さない角度だけ回転中心まわりに回転させ、再び中心ＸＹ方向移動させ、もう一方のマークが検出できるまで繰り返し、アライメントマークを視野に入れるようにしている。
【００１１】
また、
【特許文献２】には位置合わせ方法及び位置合わせ装置が開示されている。この方法及び装置にあっては、アライメントマークとその周辺画像を記憶し、記憶された周辺画像は、検出する画像の大きさに区切られており、パターン形状によりどのエリアであるか判別可能となっている。そして、この各エリアのパターンとアライメントマークの位置関係が定義されている。まず、アライメントマークを検出し、アライメントマークが検出されない場合は、前記記憶された周辺パターンとパターンマッチングを行い、パターンの位置ずれ量を算出する。そのパターンとアライメントマークの位置は定義されているので、前記位置ずれ量とパターンアライメント間距離を加算した移動量を移動させ、位置合わせするようにしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記
【特許文献１】に記載のアライメントマークの自動サーチ方式にあっては、実際のマーク位置が近い場合でも、そのサーチ順序によりアライメントマークが検出されるのが最終ステップになる場合があり、マークサーチによるタイムロスが発生するという課題がある。
【００１３】
また、
【特許文献２】に記載の方法及び装置にあっては、各工程、各アライメントマーク及び周辺パターンごとに、その画像とアライメントマークの位置関係を定義する必要があり、登録作業には、多大な労力を要し、登録画像の変更への対応が困難である。また、前記マークの位置関係は、視野サイズをベースとするものであり、高精度なアライメントができないという課題もある。
【００１４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、手動及び自動のマークサーチによるタイムロスを無くし、高速で、稼動率が高く、マーク変更にも柔軟に対応できる位置調整方法及び装置、並びに、これらの位置調整方法及び装置で組み立て可能な液滴吐出ヘッドを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る位置調整方法は、第１の部品と第２の部品にそれぞれに設けられた位置検出基準マークを検出し、この検出結果に基づいて第１の部品と第２の部品の位置調整を行う位置調整方法であって、第１の部品の位置を検出する第１部品検出工程と、第２の部品の精サーチマークを検出できるか判断する精サーチ判断工程と、この精サーチマーク判断工程で検出できないと判断されたときに、粗サーチマークを検出する粗サーチ工程と、精サーチ判断工程で検出できると判断されたとき、又は粗サーチ工程において精サーチマークが検出可能となったときに、精サーチマークを検出する精サーチ検出工程と、この精サーチ検出工程で得られた第２の部品の位置検出結果に基づいて第１の部品に対する第２の部品の位置調整を行う位置調整工程とを含む構成とした。
【００１６】
ここで、粗サーチ工程は、粗サーチマークの一部からマークの中心座標を検出する粗中心検出工程と、検出された中心座標と第１の部品とのずれ量に基づいて第２の部品を補正する粗補正工程とを含むことが好ましい。この場合、粗中心検出工程は、円を抽出する粗サーチマーク抽出工程と、検出された円から粗サーチマークを選択する粗サーチマーク選択工程を含むことが好ましい。
【００１７】
また、第２の部品に設けられる位置検出基準マークは、粗サーチマーク及び精サーチマークを含み、これらの精サーチマーク及び粗サーチマークは同心配置され、且つ粗サーチマークは円であることが好ましい。
【００１８】
本発明に係る位置調整装置は、第１の部品と第２の部品にそれぞれに設けられた位置検出基準マークを検出し、この検出結果に基づいて第１の部品と第２の部品の位置調整を行う位置調整装置であって、第１の部品の位置を検出する第１部品検出手段と、第２の部品の精サーチマークを検出できるか判断する精サーチ判断手段と、この精サーチ判断手段で検出できないと判断されたときに粗サーチマークを検出する粗サーチ手段と、精サーチ判断手段で検出できると判断されたとき、又は粗サーチ手段において精サーチマークが検出可能となったときに、精サーチマークを検出する精サーチ検出手段と、この精サーチ検出手段で得られた第２の部品の位置検出結果に基づいて第１の部品に対する第２の部品の位置調整を行う位置調整手段とを備えている構成としたものである。
【００１９】
ここで、粗サーチ手段は、粗サーチマークの一部からマークの中心座標を検出する粗中心検出手段と検出された中心座標と、第１の部品とのずれ量に基づいて第２の部品を補正する粗補正手段を備えていることが好ましい。この場合、粗中心検出手段は、円ハフ変換を用いて円を抽出する粗サーチマーク抽出手段と、検出された円から粗サーチマークを選択する粗サーチマーク選択手段を備えていることが好ましい。
【００２０】
また、第２の部品に設けられる位置検出基準マークは、粗サーチマーク及び精サーチマークを含み、これらの精サーチマーク及び粗サーチマークは同心配置され、且つ粗サーチマークは円であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズルを形成するノズル板と、ノズルが連通する流路を形成する流路形成部材とを接合したもので、ノズル板又は流路形成部材にはそれぞれ位置検出基準マークが設けられて、少なくとも一方の位置検出基準マークは粗サーチマーク及び精サーチマークを含む構成としたものである。
【００２２】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズルが連通する流路を形成する流路形成部材と、流路の少なくとも１つの壁面を形成する振動板とを接合したもので、流路形成部材及び振動板にはそれぞれ位置検出基準マークが設けられて、少なくとも一方の位置検出基準マークは粗サーチマーク及び精サーチマークを含む構成としたものである。
【００２３】
【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、本発明に係る位置調整装置で位置調整を行う組立体としての液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドの概要について図１ないし図４を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの模式的説明図、図２は同ヘッドの流路板の平面説明図、図３は同ヘッドのノズルユニットの平面説明図、図４は同ヘッドユニットの流路板とノズルユニットとを接合した状態の平面説明図である。
【００２４】
このインクジェットヘッド１は、流路ユニット２と駆動ユニット３とを接合している。
まず、駆動ユニット３は、基板１１上に複数の圧電素子１２及び支柱部１３を交互に配設してなり、これらの圧電素子１２及び支柱部１３は所定の間隔をおいて基板１１に接合している。
【００２５】
一方、流路ユニット２は、図３にも示すように、液滴であるインク滴を吐出する複数のノズル４を有するノズル板１４と、図２に示すように、ノズル４に対応した流路（以下「液室」という。）６が形成されている流路板１６と、液室６に対応し、かつ駆動ユニット３の圧電素子１２の振動を流路６に伝える振動板１７から構成している。液室ユニット２を構成するノズル板１４と流路板１６、流路板１６と振動板１７とは、流路板１６上面に塗布した接着剤１８を介して接着接合している。
【００２６】
液室ユニット２には図示しないインク供給機構により液体であるインクが供給され、液室６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１２及び支柱部１３上面に接着剤１８を介して液室ユニット２の振動板１７を接着接合している。この駆動ユニット３の圧電素子１２を選択的に駆動することにより、液室ユニット２のノズル４からインク滴が吐出される。
【００２７】
したがって、高品質なインクジェットヘッドを実現するためには、液室ユニット２を構成するノズル板１４と流路板１６、及び振動板１７と流路板１６、そして該液室ユニット２と駆動ユニット３は、接着剤１８を介して高い精度で接合する必要がある。
【００２８】
そこで、本発明に係る位置調整方法を適用したインクジェットヘッドの高精度組立方法について、図２ないし図４を参照して説明する。
ノズル板１４と流路板１６の位置調整方法を説明する。まず、流路板１６の両端には、図２に示すように、位置検出基準マークとして、平面略六角形の精サーチマーク２２ａと平面円形の粗サーチマーク２２ｃ（両者を併せて「位置検出基準マーク２２」という。）を形成している。一方、ノズル板１４の両端にも、図３に示すように、位置検出基準マーク２１が形成されている。この位置検出基準マーク２１は貫通穴で形成している。
【００２９】
そして、これらの両端に形成された位置検出基準マークを検出し、その２点から演算される仮想センターに対して、精サーチマーク２２ａとノズル板位置検出基準マーク２１のそれぞれの重心を検出してから、それぞれの仮想センターが合うように、ノズル板１４と、流路板１６の仮想センター同士の位置誤差量を演算し、所望のＸＹθ補正をする。
【００３０】
なお、以下の説明では、ノズル板１４（以下振動板１７の場合も同様である）の位置を基準として、流路板１６の位置をＸＹθ補正しているが、逆に、ノズル板１４側を補正する方法でもよい。
【００３１】
そして、位置補正完了後に、Ｚ軸方向に加圧接合し、接合後は、図４に示すように、両端のノズル板位置検出基準マーク２１の中に、流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａが高精度に位置合わせされる。
【００３２】
また、粗サーチマーク２２ｃは、ノズル板位置検出基準マーク２１より大径に構成されているので、正確な位置調整後は、粗サーチマーク２２ｃは、ノズル板１４に隠れて上方から観察することはできない。したがって、位置調整後の検査を行う場合には、ノズル板位置検出基準マーク２１と、流路板１６位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａを高精度に検出可能となっている。
【００３３】
また、流路板１６と振動板１７も、ノズル板１４と流路板１６と同様のマーク構成となっており、位置調整方法も同様である。
【００３４】
ここでは、位置検出基準マークである精サーチマーク２２ａと位置検出基準マーク２１は、同心円上に配置されるように設定しているため、ノズル板位置検出基準マーク２１は、流路板１６の位置検出基準マークである精サーチマーク２２ａより大径に形成している。しかしながら、必ずしも精サーチマーク２２ａと位置検出基準マーク２１は、同心円上に配置される必要はなく、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（オフセット）が明確になっていれば良い。
【００３５】
ここで、上部品のノズル板１４及び振動板１７の貫通穴からなる位置検出基準マーク２１、２３に、下部品である流路板１６の精サーチマーク２２ａを配置するアライメント方法においては、上部品であるノズル板１４あるいは振動板１７の貫通穴２１、２３を通して、下部品である流路板１６の精サーチマーク２２ａを検出する。
【００３６】
上部品のノズル板１４及び振動板１７に隠れて、下部品の流路板１６の位置検出基準マークである精サーチマーク２２ａが検出できない場合、粗サーチマーク２２ｃを検出し、その中心座標を演算する。流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａと粗サーチマーク２２ｃは、同心配置されているため、粗サーチマーク２２ｃの中心は、流路板１６の位置検出基準マークである精サーチマーク２２ａの中心と一致しており、２点以上の粗サーチマーク２２ｃの中心座標から算出される仮想センターと、２点以上のノズル板１４及び振動板１７の中心座標から算出される仮想センターのずれ量を補正することにより、確実に、上部品を通して、下部品のマークを検出することができ、検出可能となった流路板１６の精サーチマーク２２ａを検出し、上部品であるノズル板１４及び振動板１７と精密な位置合わせを行うことができる。
【００３７】
次に、本発明に係る位置調整方法を適用した本発明に係る位置調整装置について図５を参照して説明する。
位置調整装置３１は、振動板１７と流路板１６の、それぞれに設けた位置検出基準マークを検出して、その検出結果に基づいて部品の位置調整を行う位置調整装置であって、同図に示すように、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を検出する位置検出手段３２と、位置検出結果に基づいて流路板１６の位置を調整する位置調整手段３３と、精サーチマーク判断手段３４、粗サーチ手段３５、精サーチ検出手段３６及び制御手段３７とを備えている。
【００３８】
位置調整手段３３は、水平方向であるＸＹ軸と、垂直方向であるＺ軸と旋回軸であるθ軸を有する駆動機構４１と、駆動機構４１上面に設けた下部品投入部３３ａと、上部品投入部３３ｂを有し、ここでは流路板１６を下部品（第２の部品）、振動板１７を上部品（第１の部品）として、振動板１７と流路板１６の仮位置決めする仮位置決め機構を有する。
【００３９】
位置検出手段３２は、第１部品検出手段を兼ねており、２視野以上で、かつ焦点深度が深い光学系であり、接合上ステージ５１の上部に配置され、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２２を検出する。接合上ステージ５１は、中央部には透視窓を有しており、位置調整手段３３によって接合上ステージ５１の直下に移載された振動板１７を吸着固定する。振動板１７と流路板１６は、僅かな間隙を設けて配置され、位置検出手段３２は、振動板１７の位置検出基準マーク２３、および、流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａあるいは粗サーチマーク２２ｃを位置検出する。なお、接合上ステージ５１には仮止め手段５２を有している。
【００４０】
精サーチマーク判断手段３４は、位置検出手段３２の検出結果に基づいて第２の部品である流路板１６の精サーチマーク２２ａを検出できるか判断する手段である。
【００４１】
粗サーチ手段３５は、精サーチマーク判断手段３４で流路板１６の精サーチマーク２２ａを検出できないと判断されたときに粗サーチマーク２２ｃを検出する手段である。この粗サーチ手段３５は、粗サーチマーク２２ｃの一部からマークの中心座標を検出する粗中心検出手段３５ａと、検出された中心座標と第１の部品とのずれ量に基づいて第２の部品を補正する粗補正手段３５ｂとを備えている。
【００４２】
精サーチ検出手段３６は、精サーチマーク判断手段３４で精サーチマーク２２ａが検出できると判断されたとき、又は粗サーチ手段３５において精サーチマーク２２ａが検出可能となったときに、精サーチマーク２２ａを検出する手段である。制御手段３７は、精サーチ検出手段３６で得られた第２の部品である流路板１６の位置検出結果に基づいて第１の部品である振動板１７に対する流路板１６の位置調整を行う位置調整手段を兼ねている。
【００４３】
これらの精サーチマーク判断手段３４、粗サーチ手段３５及び精サーチ検出手段３６により抽出、選択された振動板１７の位置検出基準マーク２３、および、流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａあるいは粗サーチマーク２２ｃの位置座標から、制御手段３７が振動板１７と流路板１６の位置ずれ量を演算し、位置調整手段３３による位置補正量を制御する。
【００４４】
この位置調整装置３１によって振動板１７と流路板１６を位置調整する動作をについて図６ないし図８のフロー図及び図９ないし図１２の説明図をも参照して説明する。
まず、図６に示すように、流路板１６は位置調整手段３３の下部品投入部３３ａに移載され、移載された流路板１６は仮位置決め手段で仮位置決めされる。一方、同様に、振動板１７は上部品投入部３３ｂに移載され、移載された振動板１７は、仮位置決め手段で仮位置決めされる。
【００４５】
ここで、振動板１７と流路板１６を仮位置決めすることにより、振動板位置検出基準マーク２３と流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａの相対位置はほぼ確保されるため、振動板位置検出基準マーク２３を通して、流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａ或いは粗サーチマーク２２ｃが検出可能となる。
【００４６】
そして、位置調整手段３３上の振動板１７と接着剤塗布済みの流路板１６は、位置調整手段３３によって接合ステージ内部に搬送される。ここで、振動板１７は、位置検出手段３２と同じベース上に配置される接合上ステージ５１に移載され、位置検出手段３２により振動板位置基準マーク２３の位置を検出し、その検出した位置が制御手段３７に転送されてメモリされる。その後、流路板１６は流路板検出初期位置に搬送され、位置決めされる。
【００４７】
そして、図７に示すように、振動板位置基準マーク２３を通して、まず、流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａを位置検出手段３２で検出する。ここで、精サーチマーク判断手段３４により流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａが検出可能であるか否かを判断する。
【００４８】
このとき、図９に示すように、振動板１７の位置基準マーク２３を通して、流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａが見えない場合、精サーチマーク判断手段３４は、検出不能と判断し、粗サーチ手段３５に判断結果を伝える。
【００４９】
粗サーチ手段３５は、前述したように、粗中心検出手段３５ａと粗補正手段３５ｂを具備し、さらに、粗中心検出手段３５ａは、円を抽出する粗サーチマーク抽出手段と粗サーチマーク選択手段とを備え、粗サーチマークを検出できるか否かを判別する。
【００５０】
粗サーチマーク抽出手段としては、種々の方法が提案され、円周上の点複数のＰｎから最小自乗法で円を求める方法や、円ハフ変換により円を抽出する方法等があるが、最も最適な方法を選択すればよい。
【００５１】
ここで、粗サーチ手段３５による粗サーチマーク抽出処理としての円抽出処理の一例について、図８を参照して最小自乗法を用いて円を抽出する方法を説明する。
まず、検出エリアは、振動板位置基準マーク２３を通して見える範囲であるので、ターゲット座標（Ｘｔ，Ｙｔ）を中心とした、振動板位置基準マーク２３の半径より若干小さい半径Ｒの円を粗サーチマーク検出エリアとしてを設定する。
【００５２】
そして、エッジ検出角度の分割数を設定した後、振動板位置基準マーク２３の中心、すなわちターゲット座標（Ｘｔ，Ｙｔ）から、  その円を設定した多数分割（３分割以上）した角度位置に、中心から円周までの直線２６（図９参照）に沿って濃度エッジを抽出する（Ｐｎ（Ｘｐｎ，Ｙｐｎ））。抽出されたｎ個の濃度エッジ群Ｐｎ（Ｘｐｎ，Ｙｐｎ）には、実際には流路板１６の位置検出基準マークの粗サーチマーク２２ｃ上に存在しない点も含まれるが、  最小自乗法によりノイズ成分を除去し円を求める。
【００５３】
流路板１６の位置検出基準マークの粗サーチマーク２２ｃの中心座標（Ｘｒ，Ｙｒ）と濃度エッジ群Ｐｎ（Ｘｐｎ，Ｙｐｎ）は、粗サーチマークの半径をＲとすると、次の（１）式の関係が成り立つ。
【００５４】
【数１】
2004160686.tif 000003
【００５５】
したがって、ｎ個の濃度エッジ群Ｐｎ（Ｘｐｎ，Ｙｐｎ）を２点以上代入することにより、半径Ｒに対応する円の中心点すなわち流路板１６の位置検出基準マークの粗サーチマーク２２ｃの中心座標（Ｘｒ，Ｙｒ）が求められる。半径を変数として扱う場合は、３点以上の濃度エッジ点Ｐｎが必要である。基本的に、サンプル点数が多いほど、中心点の検出精度は向上する。
【００５６】
このように、粗サーチ工程は、粗サーチマークの一部からマークの中心座標を検出する粗中心検出工程と、検出された中心座標と、第１の部品とのずれ量を演算し、第２の部品を補正する粗補正工程を行うことにより、粗サーチマークから中心位置を算出し、第１の部品とのずれ量を演算して第２の部品を補正するため、１回の補正動作で精サーチマークを視野にいれることができ、精サーチマークにを視野に入れるためのタイムロスがなく、稼動率の向上を図ることができる。
【００５７】
そして、粗中心検出工程において、円を抽出する粗サーチマーク抽出工程と、検出された円から粗サーチマークを選択する粗サーチマーク選択工程を行うことにより、粗サーチマークが円であることから、粗サーチマーク画像を特別に登録したり、精サーチマークとの距離を定義する必要は無く、また、マークサイズの変更の場合にも、円を抽出して、そこから粗サーチマークを確実に選択すればよいため、粗サーチマーク登録の必要が無く、粗サーチマークサイズ変更に柔軟に対応することができる。
【００５８】
図７に戻って、粗サーチ手段３５の粗中心検出手段３５ａは、粗サーチ選択手段によって検出された円の正確性を検証するための粗サーチマーク選択処理を行う。ここでは、検出された円に対して、半径、面積、フィレ径やそれを複合させたパラメータで、真の粗サーチマーク２２ｃを選択する。最小自乗法を用いる場合は、流路板１６の位置検出基準マークの粗サーチマーク２２ｃの半径を先に指定して円抽出してもよい。
【００５９】
次いで、このようにして検出された粗サーチマーク２２ｃの検出結果に基づいて流路板１６の位置補正量を演算し、この演算結果に基づいて制御手段３７が位置調整手段３３を制御して位置調整をする。
【００６０】
例えば、検出された粗サーチマーク２２ｃの中心座標（Ｘｒ、Ｙｒ）と、振動板１７の位置検出基準マーク２３のターゲット座標（Ｘｔ、Ｙｔ）に対して、１視野の場合は、その差分（ΔＸ１、ΔＹ１）＝（Ｘｒ−Ｘｔ、Ｙｒ−Ｙｔ）が補正量となる。位置調整手段３３により位置調整することにより、図１０に示すように、確実に、振動板１７の位置検出基準マーク２３を通して、流路板１６位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａが検出可能となる。
【００６１】
また、図１１に示すように、２視野以上の光学系での位置調整の場合は、粗中心検出手段により検出された両端の粗サーチマーク２２ｃの中心座標から算出される仮想センター（Ｘｒ２、Ｙｒ２、θｒ２）と、両端の振動板１７の中心座標から算出される仮想センター（Ｘｔ２、Ｙｔ２、θｔ２）のずれ量（ΔＸ２、ΔＹ２、Δθ２）＝（Ｘｒ２−Ｘｔ２、Ｙｒ２−Ｙｔ２、θｒ２−θｔ２）が補正量となり、位置調整手段３３により位置調整することにより、振動板１７の位置検出基準マーク２３を通して、流路板の１６位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａが検出可能となる。
【００６２】
粗サーチマーク２２ｃは円であり、精サーチマーク２２ｂと同心配置されているため、同心配置精度が高ければ、この時点で十分な位置合わせ精度が得られている。
【００６３】
このように、振動板１７の位置検出基準マーク２３を通して、流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａが見えない場合であっても、ワーク及びカメラを動かすことなく、また、特別な周辺画像の登録も必要とせず、１回の撮像と補正により、確実に振動板１７の位置検出基準マーク２３を通して、流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａを検出できる。
【００６４】
また、システムによっては、振動板位置検出基準マーク２３と流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａの相対位置精度があまり良くない場合は、図１１に示すように、粗サーチマーク２２ｃを２重あるいは３重にすることにより、相対位置精度が悪い場合でも適用可能である。
【００６５】
図７に戻って、精サーチマーク判断手段３４が精サーチマークを検出できると判断したときには、精サーチ検出手段３６において、振動板１７の位置検出基準マーク２３を通して、流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａを検出し、パターンマッチング等の画像処理より流路板１６の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａの中心座標を検出する。
【００６６】
そして、この検出結果から、振動板１７の両端の位置検出基準マーク２３の中心座標から算出される仮想センター対して、流路板１６の両端の位置検出基準マークの精サーチマーク２２ａの中心座標から算出される仮想センターのずれ量を演算し、規定の位置誤差量を超えている場合には、位置調整手段３３により、振動板位置基準マーク２３を基準として、流路板１６の位置をＸＹθの３軸方向で補正する．
【００６７】
また、振動板１７と流路板１６は、僅かな間隙をもって位置決めされているが、撮像手段３２は、２視野で、かつ焦点深度が深い光学系であり、振動板１７、及び流路板１６を撮像する際には、撮像手段３２及び部品を移動しなくても撮像可能な光学系となっているため、撮像手段や部品を移動することによる位置検出誤差は発生せず、高精度な位置検出が可能である。
【００６８】
ここでは、位置調整手段３３の軸構成をＸＹθＺ軸構成としたために、流路板１６に位置補正をかけたが、ＸＹθの補正ができれば、ＸＹθの各軸を分離した軸構成でもよい。また、ステージとしてＵＶＷステージを使用することもできる。
【００６９】
このように、第１の部品の位置を検出する第１部品検出工程と、第２の部品の精サーチマークを検出できるか判断する精サーチ判断工程と、精サーチマークが検出できないと判断された場合に粗サーチマークを検出する粗サーチ工程と、精サーチ判断工程で検出可能と判断された場合、あるいは、粗サーチ工程において精サーチマークが検出可能となった場合に、精サーチマークを検出する精サーチ検出工程と、精サーチ検出工程で得られた第２の部品の位置検出結果に基づいて、第１の部品に対して第２の部品の位置調整を行う位置調整工程、あるいはこれらの工程を行う手段を備えることにより、精サーチマークが検出できない場合は、粗サーチマークを検出し、その後改めて精サーチマークを検出して位置調整するので、精サーチマークを視野に入れるためのタイムロスが無くなり、精サーチマークにより高精度な位置を行うことができ、低コストで高速高精度な位置調整が可能になる。
【００７０】
なお、上記実施形態においては、本発明をインクジェットヘッドの部品相互間、ノズル板と流路板、或いは振動板と流路板の位置調整を行う例で説明したが、本発明は、インクジェットヘッド以外のＤＮＡ試料や液体レジストなどその他の液体を吐出する液滴吐出ヘッドの部品相互間、あるいは、液滴吐出ヘッド以外のその他の位置調整が必要な部品相互間の位置調整にも適用することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る位置調整方法及び装置によれば、精サーチマークを視野に入れるための手動或いは自動のマークサーチによるタイムロスがなくなり、高速で、稼動率が高く、マーク変更にも柔軟に対応できる位置調整を行うことができる。
【００７２】
本発明に係る液滴吐出ヘッドによれば、本発明に係る位置調整方法或いは装置で位置調整が可能になり、高精度に位置決めできるので、高画質記録が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドの一例を示す模式的説明図
【図２】同ヘッドの流路板の平面説明図
【図３】同ヘッドのノズル板の平面説明図
【図４】同ヘッドの流路板とノズル板の接合後の平面説明図
【図５】本発明に係る位置調整装置の一例を示す概略構成図
【図６】同装置による位置調整処理の説明に供するフロー図
【図７】図６に続く処理の説明に供するフロー図
【図８】同位置調整処理の内の粗サーチマーク検出処理の説明に供するフロー図
【図９】本発明の位置調整ポジションにおける振動板ターゲット座標と流路板粗サーチマークと精サーチマークの位置関係の一例を示す説明図
【図１０】本発明の位置調整ポジションにおける振動板ターゲット座標と流路板粗サーチマーク位置調整後の位置関係を示す説明図
【図１１】本発明の位置調整ポジションにおける２視野以上の振動板ターゲット座標と流路板粗サーチマーク位置調整を示す説明図
【図１２】本発明の流路位置基準マークに係わる１つの実施例における粗サーチマークの配置説明図
【符号の説明】
１…インクジェットヘッド、１４…ノズル板、１６…流路板、１７…振動板、２０…カメラ視野、２１…ノズル板位置検出基準マーク、２２ａ…流路板ノズル板用位置検出基準マークの精サーチマーク、２２ｂ…流路板の振動板用位置検出基準マークの精サーチマーク、２２ｃ…流路板の位置検出基準マークの粗サーチマーク、２３…振動板位置検出基準マーク、２５…粗サーチマーク検出エリア、２６…濃度エッジ検出ライン、２１…位置調整装置、３２…位置検出手段、３３…位置調整手段、３３ａ…下部品投入部、３３ｂ…上部品投入部、３４…精サーチマーク判断手段、３５…粗サーチ手段、３６…精サーチ検出手段、３７…制御手段。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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