(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品と、該部品が組み付けられる部品支持体とを、該部品及び該部品支持体との間に配置された中間保持部材を介して、接着剤により接着固定する部品組立手段を備えた部品組立装置において、
上記部品支持体が組立時の姿勢を保ち且つ上記部品及び中間保持部材に対する組み付け部位を開放するように該部品支持体を位置決めして保持する部品支持体保持部と、該部品支持体保持部に位置決めされた部品支持体に対する上記部品の位置調整領域を確保するように該部品を支承する部品支承部と、該部品支持体保持部に位置決めされた部品支持体に対して上記中間保持部材を移載可能な姿勢に支承する中間保持部材支承部とを有する部品搭載治具を複数備え、
上記部品及び部品支持体と中間保持部材とがそれぞれの支承部に搭載された各部品搭載治具を、上記部品を把持して部品の位置を調整する位置調整ユニットが設置されている部品組立部位に位置決めするための治具位置決め手段と、
各部品搭載治具に対して上記部品支持体、部品、中間保持部材の搭載が行われる少なくとも２箇所以上の部品セット部位と、上記部品組立部位との間で、該部品搭載治具を往復移動させるための治具移送手段とを有し、
それぞれの部品セット部位と上記部品組立部位との間にそれぞれ治具移送経路を設け、上記治具移送手段による部品搭載治具の治具移送経路を選択的に切り替える治具移送経路切替手段を設けたことを特徴とする部品組立装置。
【請求項２】
請求項１の部品組立装置において、
上記部品がフラットケーブルを有し、上記部品搭載治具の部品支承部に、該部品のフラットケーブルを格納するためのポケットが設けられていることを特徴とする部品組立装置。
【請求項３】
請求項１または２の部品組立装置において、
上記部品がインクジェットヘッドからなり、且つ、上記部品支持体が、該インクジェットヘッドを所定の印字方向に往復移動させるための摺動軸受けを有するヘッド支持体からなり、上記部品搭載治具の部品支持体保持部が、該ヘッド支持体の摺動軸受けに嵌合する短軸を有していることを特徴とする部品組立装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の部品組立装置において、
上記部品が、突出した形状のインク供給部を有するインクジェットヘッドからなり、上記部品搭載治具の部品支承部が、該インクジェットヘッドのインク供給部が嵌合する嵌合孔を有していることを特徴とする部品組立装置。
【請求項５】
請求項３の部品組立装置において、
上記部品搭載治具の部品支持体保持部は、上記インクジェットヘッドのインク吐出口が形成されたヘッド面を上向きにして、該インクジェットヘッドが上記中間保持部材を介して上記ヘッド支持体に組み付けられるとき、該部品支持体保持部の短軸が上記ヘッド支持体の摺動軸受けに嵌合した状態で、上記インクジェットヘッドのインク吐出方向側に該ヘッド支持体を押し上げる押し上げ部材を有していることを特徴とする部品組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品の組立方法及び装置に係り、詳しくは、部品と、該部品が組み付けられる部品支持体とを、該部品及び該部品支持体との間に配置された中間保持部材を介して、接着剤により接着固定する部品組立方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、部品と、該部品が組み付けられる部品支持体とを、該部品及び該部品支持体との間に配置されたブラケット状の中間保持部材を用いて間接的に固定する場合、一般的には、該部品及び部品支持体と該中間保持部材とをそれぞれネジと止めする組立方法が採られている。しかしながら、このネジ止めによる組立方法では、ネジの締め付け時のトルクにより、部品支持体に対する部品の組み付け位置にズレが生じ易く、部品の正確な位置決めが難しい。
このようなネジの締め付けによる部品の位置ズレを解消する組立方法として、該部品及び部品支持体と該中間保持部材とを、予め所定の位置関係を保って互いに嵌合させるように形成して、各構成部品の位置決め精度を向上させる方法が知られている。しかし、この組立方法では、組み立てられた部品の位置精度が、各構成部品の個々の仕上がり精度によって一義的に決められてしまうため、各構成部品自体をそれぞれ高精度に加工する必要がある。従って、この組立方法では、安価に構成できる反面、型ひけなどにより部品精度にバラツキが生じ易いプラスチック成型品などを構成部品としてそのまま使用することに難点があり、各構成部品の素材コストや加工コスト等の上昇を招く欠点がある。
【０００３】
従って、上述のような部品と部品支持体とを、個々の仕上がり精度に影響されることなく、且つ、互いに正確な位置関係を保つように、中間保持部材を用いて安価に組み立てるには、該部品及び部品支持体と該中間保持部材とを、それぞれ接着剤を用いて接着固定する組立方法を採用することが好ましい。
【０００４】
しかしながら、このように、上記部品及び部品支持体と中間保持部材とを、接着剤で相互に固定する組立方法においては、接着時における該部品と部品支持体との位置ズレの有無が、接着固定後の部品支持体に対する部品の組み付け位置精度の良否を決定することになる。このため、この接着時における該部品と部品支持体との位置関係は、該部品を用いる製品の品質に大きな影響を及ぼす。
【０００５】
例えば、上記部品が、プリンタの印字ヘッドやスキャナのラインセンサ、及び、ＣＣＤカメラの固体撮像素子などの場合には、その部品支持体に組み付けられた部品に組立誤差が生じると、この部品の組立誤差によって、該部品によって印字された画像や、該部品によって読み取られた画像などにズレが生じるため、画像品質が劣化する不具合がある。
【０００６】
特に、上記部品が、インクジェットプリンタのインクジェットヘッド（位下、単に「ヘッド」という）の場合には、このヘッドの部品支持体に対する組立誤差によって、該ヘッドのヘッド面（印字インクを吐出するためのノズル孔が形成されている面）と記録紙の印字面との離間距離がバラついたり、該記録紙の所定の印字位置に対して上記ノズル孔が適正な位置に対向しなくなったりする。このため、このようなヘッドの場合には、その組立誤差によって、その各ノズル孔から吐出されたインク滴が所定の印字部位から外れた印字面に到達するため、その印字画像品質が著しく悪化してしまう。また、色の異なったインク（通常は、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、クロインク）が充填された複数のヘッドを併置した構成のカラープリンタでは、各色のヘッドの組み付け位置に組立誤差が生じた場合、各色のインク滴の印字位置のバラツキによって、印字画像に色ズレや歪みが発生する。
【０００７】
従って、このような接着による組立方法で高精度な部品の組付けを行うためには、上記部品及び部品支持体と中間保持部材とを接着固定する際に、該部品支持体と該部品とが互いに正確な組立位置に臨むように、該部品と部品支持体との位置関係を予め高精度に保っておく必要がある。
ちなみに、上述のようなカラープリンタのヘッドの場合には、その部品支持体への接着時における組立位置の許容誤差を、ミクロンオーダーの範囲内に収める必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、接着剤を用いた部品の組立方法では、該部品と部品支持体との接着時における位置関係が、該部品支持体に対して該部品を高精度に組み付ける上で極めて重要となる。
そこで、本出願人は、上記部品支持体を第１のチャックで把持することにより所定の組立位置に位置決めして保持するとともに、該部品支持体に対して上記部品を第２のチャックにより位置調整自在に保持し、該部品の保持姿勢をＣＣＤカメラにより監視しながら変化させることにより、該部品支持体に対する該部品の組み付け位置の位置調整を行って、該部品と該部品支持体とを正確に位置決めした状態で、この部品と部品支持部材との間に上記中間保持部材を第３のチャックで把持して介在させ、該中間保持部材と上記部品及び部品支持部材とを、接着剤塗布ユニットにより塗布される接着剤で接着固定する部品組立方法及びその装置を開発した。
【０００９】
ところが、このように、上記部品、上記部品支持体、及び、上記中間保持部材からなる各構成部品をそれぞれチャックで把持して、該構成部品の位置決めを行うように構成した部品組立装置では、上記ＣＣＤカメラを用いた位置計測ユニットや上記接着剤塗布ユニット、及び、上記の各チャックが、互いに干渉しないように配置する必要がある。このため、この部品組立装置では、上記の各チャックや各ユニットの構造や制御が非常に複雑になるとともに、これらの各チャックや各ユニットのレイアウトが著しく制約される不具合があった。
【００１０】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、部品及び部品支持体と中間保持部材とを、簡素な構成により組み付けることができる部品組立装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、部品と、該部品が組み付けられる部品支持体とを、該部品及び該部品支持体との間に配置された中間保持部材を介して、接着剤により接着固定する部品組立手段を備えた部品組立装置において、上記部品支持体が組立時の姿勢を保ち且つ上記部品及び中間保持部材に対する組み付け部位を開放するように該部品支持体を位置決めして保持する部品支持体保持部と、該部品支持体保持部に位置決めされた部品支持体に対する上記部品の位置調整領域を確保するように該部品を支承する部品支承部と、該部品支持体保持部に位置決めされた部品支持体に対して上記中間保持部材を移載可能な姿勢に支承する中間保持部材支承部とを有する部品搭載治具を複数備え、上記部品及び部品支持体と中間保持部材とがそれぞれの支承部に搭載された各部品搭載治具を、上記部品を把持して部品の位置を調整する位置調整ユニットが設置されている部品組立部位に位置決めするための治具位置決め手段と、各部品搭載治具に対して上記部品支持体、部品、中間保持部材の搭載が行われる少なくとも２箇所以上の部品セット部位と、上記部品組立部位との間で、該部品搭載治具を往復移動させるための治具移送手段とを有し、それぞれの部品セット部位と上記部品組立部位との間にそれぞれ治具移送経路を設け、上記治具移送手段による部品搭載治具の治具移送経路を選択的に切り替える治具移送経路切替手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
この部品組立装置においては、上記部品搭載治具に、上記部品と部品支持体と中間保持部材とがそれぞれ搭載され、上記治具位置決め手段により該部品搭載治具が所定の部品組立部位に位置決めされた状態で、上記部品支持体に対する部品の位置調整及び組み付けが行われる。従って、この部品組立装置によれば、部品組立部位に、上記部品支持体を保持するためのチャックを設ける必要がなくなる。また、該部品支持体が組立時の姿勢を保った状態で、その上記部品及び中間保持部材に対する組み付け部位が開放されるので、該部品及び中間保持部材をチャックにより支障なく容易に保持することが可能となる。
【００１６】
また、この部品組立装置においては、上記治具移送手段により、部品搭載治具に対して上記部品支持体と部品及び中間保持部材の各構成部品の搭載が行われる部品セット部位と、上記部品組立部位との間で、該部品搭載治具が往復移動される。これにより、オペレータが、上記部品搭載治具への各構成部品のセット操作、及び、部品の組み付けが完了した組立完成品の取り出し操作を、上記部品組立部位から離れた定位置において行えるようになる。従って、この部品組立装置においては、上記部品搭載治具に対する各構成部品の搭載、及び、上記組立完成品取り出し操作が容易化され、該操作に要する作業時間が短縮されて、部品の組立効率が向上される。また、この部品組立装置においては、各構成部品の搭載、及び、上記組立完成品取り出し操作時に、上記部品組立部位に高精度に位置決めされて配置されている上記部品組立手段に、オペレータが誤って触れたり該構成部品を衝突させたりすることがなく、上記部品組立手段の位置ズレやオペレータの負傷などが回避される。
【００１８】
また、この部品組立装置においては、２箇所以上設けられた各部品セット部位と上記部品組立部位との間の、上記治具移送手段による部品搭載治具の治具移送経路が、上記治具移送経路切替手段により選択的に切り替えられる。これにより、例えば、一方の部品セット部位から上記部品組立部位に移送されて各構成部品の組み付けが完了した部品搭載治具を、他方の部品セット部位に移送したり、一方の部品セット部位から部品搭載治具を送り出し、該部品搭載治具上の各構成部品の組立が行われている間に、他の部品セット部位に位置決めされた部品搭載治具に対して次の各構成部品をセットしたりすることが可能になる。従って、この部品組立装置では、上記部品搭載治具に対して各構成部品をセットする際のオペレータの待機時間を短縮できるので、各構成部品の組立効率が更に向上される。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１の部品組立装置において、上記部品がフラットケーブルを有し、上記部品搭載治具の部品支承部に、該部品のフラットケーブルを格納するためのポケットが設けられていることを特徴とするものである。
【００２０】
この部品組立装置においては、上記部品搭載治具の部品支承部に上記部品をセットする際に、該部品のフラットケーブルを、該部品支承部に設けられたポケットに格納しておくことにより、該部品を移送したりチャックで保持したりする際の、該フラットケーブルの損傷が回避される。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１または２の部品組立装置において、上記部品がインクジェットヘッドからなり、且つ、上記部品支持体が、該インクジェットヘッドを所定の印字方向に往復移動させるための摺動軸受けを有するヘッド支持体からなり、上記部品搭載治具の部品支持体保持部が、該ヘッド支持体の摺動軸受けに嵌合する短軸を有していることを特徴とするものである。
【００２２】
この部品組立装置においては、上記ヘッド支持体が、上記部品搭載治具の部品支持体保持部に位置決めされた状態で、上記ヘッドを所定の印字方向に往復移動させるための上記ヘッド支持体の摺動軸受に、該部品支持体保持部の短軸が嵌合される。従って、この部品組立装置においては、該短軸を該ヘッド支持体へのヘッドの組み付け時における基準軸とすることができるので、該ヘッド支持体に対するヘッドの位置決めを極めて正確に行うことが可能になる。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１、２または３の部品組立装置において、上記部品が、突出した形状のインク供給部を有するインクジェットヘッドからなり、上記部品搭載治具の部品支承部が、該インクジェットヘッドのインク供給部が嵌合する嵌合孔を有していることを特徴とするものである。
【００２４】
この部品組立装置においては、上記部品支承部の嵌合孔に、上記ヘッドのインク供給部を嵌合させることによって、該部品支承部に上記ヘッドが位置決めされる。従って、この部品組立装置においては、特別な位置決め手段を用いずに、該ヘッドの既存のインク供給部を利用して、上記ヘッド支承部に対するヘッドの位置決めを行うことができる。
【００２５】
請求項５の発明は、請求項３の部品組立装置において、上記部品搭載治具の部品支持体保持部は、上記インクジェットヘッドのインク吐出口が形成されたヘッド面を上向きにして、該インクジェットヘッドが上記中間保持部材を介して上記ヘッド支持体に組み付けられるとき、該部品支持体保持部の短軸が上記ヘッド支持体の摺動軸受けに嵌合した状態で、上記インクジェットヘッドのインク吐出方向側に該ヘッド支持体を押し上げる押し上げ部材を有していることを特徴とするものである。
【００２６】
この部品組立装置においては、上記ヘッドを所定の印字方向に往復移動させるための上記ヘッド支持体の摺動軸受に、該ヘッド支持体へのヘッドの組み付け時における基準軸となる上記部品搭載治具の部品支持体保持部の短軸が嵌合した状態で、上記押し上げ部材によって上記ヘッドのインク吐出方向側に該ヘッド支持体が押し上げられる。これにより、該ヘッド支持体の摺動軸受と該部品支持体保持部の短軸との位置関係が、該ヘッド支持体がインクジェットプリンタに搭載されたときの状態と同じ位置関係を保つようになる。従って、この部品組立装置においては、インクジェットプリンタに搭載された実使用状態と等しい条件下で、該ヘッド支持体に対して該ヘッドが組み付けられるので、該ヘッド支持体の摺動軸受と該部品支持体保持部の短軸との嵌合部の遊び（ギャップ）による該ヘッドの組立精度の低下が解消される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、インクジェット印字方式のカラープリンタの印字ユニットであるインクジェットヘッドユニット（以下、単に「ヘッドユニット」という）を組み立てるための部品組立装置としてのヘッドユニット組立装置に適用した一実施形態について説明する。
【００２８】
図１に、このヘッドユニット組立装置によって組み立てられるヘッドユニット１の外観を示す。このヘッドユニット１は、該カラープリンタの印字ユニットの部品としての４個のヘッド２と、該ヘッド２を支持する部品支持体としてのヘッド支持体３と、該ヘッド支持体３と該ヘッド２との間に配置され両者を連結するように接着固定されて該ヘッド支持体３に４個の各ヘッド２を保持させるための中間保持部材４とで構成されている。
【００２９】
上記各ヘッド２は、図３及び図４に示すように、該ヘッド２の背面部に装着されるインクカートリッジ（不図示）内のインクをヘッド本体内に供給するためのノズル状のインク供給部２ａと、該インク供給部２ａを通して供給されるインクを記録紙などに向けて微小なインク滴として吐出するためのインク吐出孔としての多数のノズル孔２ｂと、該ノズル孔２ｂからのインク滴の吐出タイミングを制御する該ヘッド２の背面部に組み込まれた制御基板（不図示）に対して制御信号等を与えるためのフレキシブルなフラットケーブル２ｃとを有している。また、各ヘッド２のノズル孔２ｂは、上記記録紙に対向するヘッド面２ｄ上に、該記録紙の搬送方向（副走査方向）に沿うようにそれぞれ２列ずつ形成されている。
【００３０】
一方、上記ヘッド支持体３には、図１に示すように、その背面側から表面側に向けて各ヘッド２のヘッド面２ｄが露呈するように上記中間保持部材４を介して各ヘッド２を保持するための略鉛直なヘッド保持壁３ａと、該記録紙の搬送方向と直交する方向（主走査方向）に向けて該ヘッド支持体３を往復移動自在に支持するための該カラープリンタ本体側に設けられたヘッドユニット支軸（不図示）に対して摺動自在に嵌合する摺動軸受３ｂと、上記各ヘッド２のインク供給ノズル２ａに対して上記インクカートリッジが装着されるように該インクカートリッジを該ヘッド支持体３の背面側に装着保持するためのカートリッジ保持ブラケット３ｃなどが形成されている。
【００３１】
また、上記ヘッドユニット１の各ヘッド２は、それぞれ４個の中間保持部材４を介して、該ヘッド支持体３の各ヘッド保持壁３ａに対して接着固定されるように構成されている。この中間保持部材４は、図４に示すように、該ヘッド支持体３のヘッド保持壁３ａに対して平行に形成された略鉛直な第１の接着界面４ａと、該ヘッド２の制御基板が組み込まれているヘッド基部２ｅの上面に対して平行に形成された略水平な第２の接着界面４ｂとを有するＬ字状の部材で構成されている。また、この中間保持部材４は、その各接着界面に４ａ、４ｂに塗布されたＵＶ接着剤を固化させるための紫外線（ＵＶ光）を透過する性質を有する透明な樹脂体で形成されている。
【００３２】
図２は、上述のように構成されたヘッドユニット１を組み立てるためのヘッドユニット組立装置の全体的な構成を示すブロック図である。また、このヘッドユニット組立装置の具体的な構成の一例を図３に示す。
このヘッドユニット組立装置は、図２及び図３に示すように、上記ヘッド２、ヘッド支持体３、及び、中間保持部材４からなる該ヘッドユニット１の構成部品を搭載するための部品搭載治具１００、
部品セットステージ２０１の部品セット部位Ａ，Ｂに位置決めされた部品搭載治具１００を該部品セット部位Ａ，Ｂと、該部品セットステージ２０１の治具昇降部位Ｃとの間で往復移送するための部品搭載治具移送機構２０２と、該治具昇降部位Ｃに移送された部品搭載治具１００を該部品セットステージ２０１と該部品セットステージ２０１の上方の部品組立ステージ３０１との間で昇降するための部品搭載治具昇降機構２０３とからなる治具移送手段としての治具移送ユニット２００、
上記部品組立ステージ３０１上に上昇した部品搭載治具１００を把持するための部品搭載治具把持機構３０２と、該部品搭載治具１００を把持した部品搭載治具把持機構３０２を該部品組立ステージ３０１の治具昇降部位Ｄと部品組立部位Ｅ（図８参照）との間で往復移動して、部品組立ステージ３０１上での該部品搭載治具１００の停止位置を位置調整するための部品搭載治具位置調整機構３０３と、該部品搭載治具位置調整機構３０３により往復移動される部品搭載治具１００の移動位置を計測するための部品搭載治具位置計測手段３０４とからなる部品搭載治具位置決めユニット３００、
上記部品搭載治具１００が部品組立部位に位置決めされた状態で、該部品搭載治具１００にセットされた中間保持部材４を保持して、該中間保持部材４を所定の接着剤塗布位置に臨ませるための中間保持部材保持機構４０１と、該部品搭載治具１００にセットされたヘッド２とヘッド支持体３との間の所定の組み付け部位に、該中間保持部材保持機構４０１を移動して、該中間保持部材保持機構４０１に保持した該中間保持部材４の組み付け位置を調整するための中間保持部材位置調整機構４０２と、該中間保持部材保持機構４０１に保持された該中間保持部材４に対して、ＵＶ接着剤を塗布するための接着剤塗布手段４０３と、該接着剤塗布手段４０３により該中間保持部材４に塗布されるＵＶ接着剤の塗布量を調整するための接着剤塗布量調整手段４０４とからなる中間保持部材取り付けユニット４００、
上記部品搭載治具１００が部品組立部位に位置決めされた状態で、該部品搭載治具１００にセットされたヘッド２を把持するためのヘッド把持手段５０１と、上記部品搭載治具把持機構３０２の移動方向と平行なＸ軸と、該Ｘ軸に対して直交するＹ軸，Ｚ軸とに平行な各移動方向、及び、これらのＸ，Ｙ，Ｚの各軸を回転中心とするα、β、γの各回転方向との６軸方向に上記ヘッド把持手段５０１を変位して、該ヘッド把持手段５０１に把持されたヘッド２の位置を調整するためのヘッド位置調整機構５０２とからなるヘッド位置調整ユニット５００、
上記ヘッド２のノズル孔２ｂを検知する部品位置検知手段としてのＣＣＤカメラ６０１の検出した画像データに基づいて、所定のノズル孔２ｂの位置を計測するノズル孔位置計測手段６０２と、ハロゲンライトガイド６０３を介して該ＣＣＤカメラ６０１の検知対象となるノズル孔２ｂを照明するためのノズル孔照明光源６０４と、ＵＶ光ガイド６０５を介して所定の組み付け位置に移載された中間保持部材４にＵＶ光を照射するためのＵＶ光源６０６などからなるノズル孔位置計測・ヘッド固定ユニット６００、
及び、主にエアーシリンダを駆動源とするユニットなどの動作制御を行うためのホストコントローラ（シーケンサ）と、モータを駆動源とするユニットなどの動作制御や各計測手段により得られた画像データの画像処理ならびに計測データの演算処理などを行うためのサブコントローラ（パーソナルコンピュータ）とからなる制御・演算装置７００などで構成されている。
【００３３】
次に、上記ヘッドユニット組立装置の部品組立動作について説明する。図５及び図６に、このヘッドユニット組立装置の動作フローの一例を示す。この動作フローの動作プログラムは、上記制御・演算装置７００のＲＯＭなどに予め書き込まれており、上記ヘッドユニット組立装置のメインスイッチ（不図示）の投入によってスタートされる。
【００３４】
上記動作プログラムがスタートすると、まず初期設定動作が実行される（ステップＳ１）。この初期設定動作により、前述した各ユニットがそれぞれホームポジションに復帰して待機される。次いで、この初期設定動作によって図３に示す部品セットステージ２０１の部品セット部位Ａ，Ｂに位置決めされた部品搭載治具１００に対して、オペレータによりヘッドユニット１の各構成部品のセット操作が行われる（ステップＳ２）。
【００３５】
上記部品搭載治具１００は、上記ヘッド支持体３が組立時の姿勢を保ち且つ上記ヘッド２及び中間保持部材４に対する組み付け部位を開放するように該ヘッド支持体３を位置決めして保持するヘッド支持体保持部と、該ヘッド支持体保持部に位置決めされたヘッド支持体３に対する上記ヘッド２の位置調整領域を確保するように該ヘッド２を支承するヘッド支承部と、該ヘッド支持体保持部に位置決めされたヘッド支持体３に対して上記中間保持部材４を移載可能な姿勢に支承する中間保持部材支承部とを有している。
【００３６】
上記ヘッド支持体保持部は、図３、図４及び図７に示すように、部品搭載治具１００の奥側の側板１０１に固定された固定短軸１０２と、該固定短軸１０２に対向するように該部品搭載治具１００の手前側の側板１０３に対して進退自在に配設された可動短軸１０４と、上記各側板１０１、１０３の右手上部の内側に固定された一対のブラケット１０５に取り付けられる押下部材１０６と、セットされた状態の上記ヘッド支持体３を押し上げるための該部品搭載治具１００の底板１１３に配置された３個の押し上げ部材１０７とで構成されている。ここで、上記固定短軸１０２と可動短軸１０４の外径は、上記ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂに嵌合して該ヘッド支持体３を往復移動自在に支持するためのカラープリンタ本体側に設けられたヘッドユニット支軸（不図示）の外径と同径に形成されている。また、上記押下部材１０６は、その略中央部の下面に形成された突起部１０６ａが、該ヘッド支持体３の該摺動軸受３ｂと反対の側に形成されている前述のインクカートリッジを該ヘッド支持体３の背面側に装着保持するためのカートリッジ保持ブラケット３ｃに対向するように構成されている。
【００３７】
上記可動短軸１０４は、側板１０３を貫通して、該側板１０３の外方に配置されたブラケット１０８に固定されている。該ブラケット１０８は、該側板１０３の外側に固定された他のブラケット１０９と、外側板０３との間に軸支された支軸１１０によって、該可動短軸１０４の軸方向と平行な方向に摺動自在に枢支されている。また、該ブラケット１０８には、該支軸１１０に巻装された伸張性のコイルバネ１１１の伸張力によって、該側板１０３に近接する向きの変位習性が付与されている。更に、該ブラケット１０８には、他のブラケット１０９に穿たれたカギ型のガイド孔１０９ａを貫通した操作レバー１１２が取り付けられている。
【００３８】
上記ヘッド支持体３は、上述のように構成されたヘッド支持体保持部に対して、以下のようにしてセットされる。まず、該ヘッド支持体３のセットに先立って、上記操作レバー１１２が、上記コイルバネ１１１の弾力に抗して手前側に引かれ、上記ブラケット１０９のガイド孔１０９ａのカギ部に係止される。これにより、上記ブラケット１０８を介して上記可動短軸１０４が側板１０３の外方側に変位する。この可動短軸１０４の変位により、該可動短軸１０４と固定短軸１０２との対向面の離間距離が、該ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂの最大幅よりも大きくなる。この状態で、該ヘッド支持体３の奥側の摺動軸受３ｂを固定短軸１０２に嵌合させるとともに、上記操作レバー１１２のガイド孔１０９ａのカギ部への係止を解除して、該ヘッド支持体３の手前側の摺動軸受３ｂに上記可動短軸１０４を嵌合させる。次いで、上記底板１１３に配置された３個の押し上げ部材１０７を、該可動短軸１０４の場合と同様に操作して所定の高さにセットするとともに、一対のブラケット１０５に上記押下部材１０６を取り付けて、該押下部材１０６の突起部１０６ａにより、上記ヘッド支持体３のカートリッジ保持ブラケット３ｃを押圧する。
【００３９】
これにより、上記ヘッド支持体３は、上記ヘッド支持体保持部により、部品搭載治具１００の所定の部位に位置決めされてセットされる。ここで、上記ヘッド支持体保持部は、上述のように、該ヘッド２を主走査方向に往復移動させるためのヘッドユニット支軸と同様に、上記固定短軸１０２と可動短軸１０４とで、上記ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂを嵌合支持するように構成されている。従って、該固定短軸１０２と可動短軸１０４とを、該ヘッド支持体３へのヘッド２の組み付け時における基準軸とすることによって、該ヘッド支持体３に対するヘッド２の位置決めを極めて正確に行うことが可能になる。また、該ヘッド支持体３は、該部品搭載治具１００の底板１１３に配置された３個の押し上げ部材１０７によってその背面部が支持される。これにより、該ヘッド支持体３の表面部の水平度が確保されている。
【００４０】
一方、上記ヘッド支承部は、上記一対の側板１０１、１０３の略中央部位に挟持固定されたヘッド支承部材１１５で構成されている。このヘッド支承部材１１５は、上記ヘッド支持体保持部に位置決めされたヘッド支持体３に対して、上記ヘッド２の位置調整領域を確保できる部位に配設されている。また、このヘッド支承部材１１５には、図３、図４及び図７に示すように、４個の各ヘッド２のヘッド基部２ｅが設置される４個のヘッド設置面１１５ａと、該ヘッド設置面１１５ａにヘッド２が設置された状態で該ヘッド２のインク供給部２ａが嵌合する嵌合孔１１５ｂと、該ヘッド２のフレキシブルフラットケーブル２ｃを収納するケーブルポケット１１５ｃとが形成されている。また、このヘッド支承部材１１５は、そのヘッド設置面１１５ａに各ヘッド２が設置された状態で、上記ヘッド支持体３の各ヘッド保持壁３ａに挟まれるヘッド組み付け部位の下方に、各ヘッド２が臨むように形成されている（図３参照）。
【００４１】
上記ヘッド２は、上記ヘッド支承部材１１５の嵌合孔１１５ｂに、該ヘッド２のインク供給部２ａを嵌合させることによって、該ヘッド２のヘッド設置面１１５ａへの位置決めを行うように構成されている。これにより、特別な位置決め手段を用いずに、該ヘッド２の既存のインク供給部２ａを利用して、該ヘッド２の上記ヘッド支承部への位置決めを行うことができる。また、このヘッド支承部は、該ヘッド設置面１１５ａにヘッド２が設置された状態で、該ヘッド支承部材１１５のケーブルポケット１１５ｃに、該ヘッド２のフレキシブルフラットケーブル２ｃが収納されるように構成されているので、後述するヘッド把持手段５０１により該ヘッド２を把持する際に、該フレキシブルフラットケーブル２ｃが該ヘッド把持手段５０１の把持動作の障碍となることがなくなる。
【００４２】
上記中間保持部材支承部は、上記ヘッド支承部材１１５と同様に、一対の側板１０１、１０３の左方上部に挟持固定された底板１１３と略平行な板状の中間保持部材支承部材１１６で構成されている。この中間保持部材支承部材１１６には、図３、図４及び図７に示すように、側板１０１、１０３と直交する２本の平行な嵌合溝１１６ａが形成されている。また、各嵌合溝１１６ａ内には、５本の位置決めピン１１６ｂが、互いに均等な間隔をおいてそれぞれ植設されている。これにより、上記の各中間保持部材４は、その第１の接着界面４ａが該位置決めピン１１６ｂに、第２の接着界面４ｂが該嵌合溝１１６ａの底部にそれぞれ接するように、上記中間保持部材支承部材１１６上にセットされる。ここで、上記の各嵌合溝１１６ａの間隔と溝幅、及び、上記の各位置決めピン１１６ｂの間隔は、上記各中間保持部材４が上記中間保持部材支承部材１１６上にセットされた状態で、これらの中間保持部材４の配列が、上記ヘッド支持体３とヘッド２に対する各中間保持部材４の組み付け位置と略同じ配列をなすように設定されている。これにより、後述する中間保持部材保持機構４０１及び中間保持部材位置調整機構４０２による各中間保持部材４の位置調整動作が単純化され、該中間保持部材保持機構４０１及び中間保持部材位置調整機構４０２の構成及び制御が簡素化される。
【００４３】
また、上記部品搭載治具１００は、図４及び図７に示すように、２本のステー１１４と底板１１３によって、その上部が開放された構成となっており、この部品搭載治具１００に対して、上記ヘッドユニット１の各構成部品を該部品搭載治具１００の上方からそれぞれ組み付けることが可能となっている。これにより、該構成部品とセット操作、及び、組み付けられたヘッドユニット１の取り外し操作の迅速化を図ることができるとともに、上記ノズル孔位置計測・固定ユニット６００のレイアウトの自由度が向上される。更に、この部品搭載治具１００の底板１１３には、上記ヘッド支承部材１１５の下方部位に開口１１３ａが形成されており、後述するヘッド把持手段５０１のヘッド支持体３の背面側内部への進入が可能となっている（図３参照）。このように、上記ヘッド把持手段５０１で、ヘッド支持体３の背面側からヘッド２を把持することにより、該ヘッド支持体３の上方部位に配設される上記ノズル孔位置計測・固定ユニット６００のレイアウトの自由度を更に向上させることが可能となるとともに、該ヘッドユニット１の小型化及び強度の向上を図ることができる。すなわち、該ヘッド支持体３に対して、該ヘッド支持体３の上方側から該ヘッド２を組み付けるように構成した場合には、該ヘッド支持体３のヘッド取付開口部３ｄ（図４参照）を、該ヘッド２のヘッド基部２ｅの大きさよりも大きく形成する必要がある。このため、この場合には、該ヘッド支持体３のヘッド保持壁３ａのスパンが大きくなり、該ヘッド支持体３が大型化するとともに、該ヘッド保持壁３ａのヘッド２の保持強度が低下する。
【００４４】
上述のようにして、上記部品搭載治具１００にヘッドユニット１の各構成部品をセットした後、図５のステップＳ３が実行され、オペレータにより該部品搭載治具１００の移送を開始させるための２個のスタートスイッチＳＷ１、ＳＷ２が、略同時にＯＮされたか否かが判断される。この２個のスタートスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、オペレータが両手を使って操作しないとＯＮしないように、図３に示すように、適度な距離を隔てて、前記部品セットステージ２０１の両端の部品セット部位Ａ，Ｂの近傍にそれぞれ配置されている。これにより、上記部品搭載治具１００が移送動作を開始した際に、その可動部に誤ってオペレータの手が巻き込まれる危険が回避される。
【００４５】
上記の各部品セット部位Ａ，Ｂの何れか一方の２個のスタートスイッチＳＷ１、ＳＷ２が略同時にＯＮされると、部品搭載治具１００を移送するための前記部品搭載治具移送機構２０２の２つの治具移送シリンダ２０４ａ、２０４ｂのうちの、該当する部品セット部位（ここでは、説明の便宜上、図３の左方の部品セット部位Ａとする）の治具移送シリンダ２０４ａがＯＮされる（ステップＳ４）。
【００４６】
上記の各治具移送シリンダ２０４ａ、２０４ｂは、それぞれエアーシリンダで構成されており、図３及び図７に示すシリンダガイド軸２０５にそれぞれ往復移動自在に配設されている。該シリンダガイド軸２０５は、上記部品セットステージ２０１の両サイドの下部に取り付けられた一対の支軸ブラケット２０６により、該部品セットステージ２０１と平行に支持されている。また、上記の各治具移送シリンダ２０４ａ、２０４ｂは、上記各部品セット部位Ａ，Ｂに上記部品搭載治具１００を位置決め載置するための各治具載置台２０７ａ、２０７ｂの下部に、シリンダブラケット２０８を介して、それぞれ固定されている。
【００４７】
ここで、上記の各治具載置台２０７ａ、２０７ｂは、それぞれ同一構成の部品搭載治具１００を載置するように構成されている。ここでは、説明の便宜上、図３の左方の部品セット部位Ａ側に位置する治具載置台２０７ａについてのみ説明することとする。
該治具載置台２０７ａの上面の略中央部には、図３及び図７に示すように、上記部品搭載治具１００の底板１１３の四方を該治具載置台２０７ａの上面に載置でき、且つ、後述する部品搭載治具昇降機構２０３の治具昇降台２０９が貫通する大きさの比較的大きな開口２０７ｃが形成されている。この開口２０７ｃの周囲には、アクリル板からなる治具載置板２１０が取り付けられている。これにより、該部品搭載治具１００の載置面が、上記治具載置台２０７ａの上面よりも僅かに高くなるように構成されている。また、該治具載置板２１０の図７における前後と左方の３方の側部には、上記部品搭載治具１００を位置決めするためのクランク状に形成された５個の治具位置決め部材２１１が、該部品搭載治具１００の底板１１３の３方の側面に接するように、それぞれ該治具載置台２０７ａの上面に固定されている。また、上記治具載置台２０７ａの下面の四隅には、上記部品セットステージ２０１上に敷かれた２本の治具載置台ガイドレール２１２に対して摺動自在に嵌合するレールガイド２１３がそれぞれ配設されている。上記２本の治具載置台ガイドレール２１２は、前記のシリンダガイド軸２０５と平行に配設されている。更に、該治具載置台２０７ａの右方には、該治具載置台２０７ａが移動して停止した際の上記部品搭載治具１００の慣性による盲動を阻止するための治具押圧部材２１４が設置されている。
【００４８】
上述のように構成された部品搭載治具移送機構２０２により、上記治具移送シリンダ２０４ａのＯＮ（ステップＳ４）によって、上記治具載置台２０７ａが、図３の部品セット部位Ａから治具昇降部位Ｃに向けて移動される。そして、該治具移送シリンダ２０４ａのシリンダブラケット２０８が、上記部品セットステージ２０１の略中央部に設けられたシリンダ停止部材２１５に当接することによって、該治具移送シリンダ２０４ａの移動が停止される。この治具移送シリンダ２０４ａの移動停止位置は、該治具移送シリンダ２０４ａが停止した状態で、上記治具載置台２０７ａの開口２０７ｃの略中央部位に、上記部品搭載治具昇降機構２０３の治具昇降台２０９が臨むように設定されている。
【００４９】
このようにして、上記部品搭載治具１００が上記部品セットステージ２０１の略中央の治具昇降部位Ｃに移送されて停止されると、まず、エアーシリンダを駆動源とする上記治具押圧部材２１４による該部品搭載治具１００に対する押圧が解除される。次いで、上記部品搭載治具昇降機構２０３の治具昇降台２０９を昇降させるための治具昇降シリンダ２１６がＯＮ（ステップＳ５）されて、該治具昇降台２０９が上昇される。上記治具昇降シリンダ２１６は、エアーシリンダで構成されており、そのＯＮ／ＯＦＦによって、上記治具昇降台２０９の支持体である昇降台支持体２１７を昇降するように構成されている。この治具昇降シリンダ２１６は、図３及び図７に示すように、上記部品セットステージ２０１の下面に、シリンダステー２１８を介して取り付けられたシリンダ支持板２１８上に配設されている。
【００５０】
上記治具昇降シリンダ２１６がＯＮして上記治具昇降台２０９が上昇すると、該治具昇降台２０９の上面に設けられた治具位置決めピン２２０が、上記部品搭載治具１００の底板１１３に穿たれた昇降位置決め孔２２１に嵌合して、該治具昇降台２０９上に部品搭載治具１００が位置決めされる。そして、この治具昇降台２０９の更なる上昇によって、治具載置台２０７ａ上に載置されて部品セットステージ２０１の治具昇降部位Ｃに移送された部品搭載治具１００が、該治具昇降台２０９上に載り移って、図３に示すように、該部品セットステージ２０１の上方に設けられている部品組立ステージ３０１の治具昇降部位Ｄに持ち上げられる。
【００５１】
上記部品組立ステージ３０１の略中央部には、図３及び図８に示すように、上記部品搭載治具１００が通り抜けられる幅と、該部品搭載治具１００が昇降される治具昇降部位Ｄから前記ヘッドユニット１の各構成部品の組み立てが行われる部品組立部位Ｅまでに至る長さとを有する長方形状の比較的大きな開口３０１ａが形成されている。また、この部品組立ステージ３０１の上面の上記開口３０１ａの長手方向の両側部には、該部品搭載治具１００の前記部品セットステージ２０１上における移送方向に対して直交する方向に、前記部品搭載治具位置決めユニット３００をガイドするための２本の平行な治具位置決めガイドレール３０５が敷設されている。
【００５２】
また、各治具位置決めガイドレール３０５には、上記部品組立ステージ３０１上に上昇した部品搭載治具１００を把持するための部品搭載治具把持機構３０２が組み付けられた治具把持台３０６が、該治具把持台３０６の下面の四隅に取り付けられたレールガイド３０７を介して、往復移動自在に載置されている。この治具把持台３０６は、上記部品搭載治具１００の昇降経路を囲むようなチャンネル形状に形成されている。また、この治具把持台３０６に組み付けられる部品搭載治具把持機構３０２は、該治具把持台３０６の奥側に固定された固定治具把持部材３０８と、該治具把持台３０６の手前側に配設された可動治具把持部材３０８とを有している。
【００５３】
上記固定把持部材３０８には、該部品搭載治具１００の奥側の側板１０１に取り付けられている被把持部材１１８に設けらた２つの被把持孔１１８ａ（図７参照）にそれぞれ嵌合する２本の治具把持ピン３１０が植設されている。また、上記可動治具把持部材３０９には、該部品搭載治具１００の手前側の側板１０３に取り付けられている被把持部材１１９に設けらた１つの被把持孔１１９ａに嵌合する１本の治具把持ピン３１１が植設されている。また、上記可動治具把持部材３０９は、エアーシリンダからなる治具把持シリンダ３１２により、上記固定治具把持部材３０８に対して進退する方向に移動するように構成されている。ここで、該可動治具把持部材３０９は、平生、その治具把持ピン３１１が上記部品搭載治具１００の昇降経路内に突出しないように、上記治具把持台３０６の手前側に後退した位置に待機されている。また、この可動治具把持部材３０９が後退位置に待機した状態で、該固定治具把持部材３０８の各治具把持ピン３１０と、該可動治具把持部材３０９の治具把持ピン３１１とが、上記部品搭載治具１００の昇降経路からそれぞれ退避した位置に臨むように、上記治具把持台３０６の開口部３０６ａが形成されている。
【００５４】
そして、前述のように、図５のステップＳ５が実行されて、治具昇降シリンダ２１６がＯＮすると、前記治具昇降台２０９により、上記部品組立ステージ３０１上の所定の治具昇降部位Ｄ、すなわち、該部品搭載治具１００の上記の各被把持孔１１８ａ、１１９ａに対して、上記の各治具把持ピン３１０、３１１が対向する部位に、上記部品搭載治具１００が持ち上げられて停止される。このようにして、部品搭載治具１００が上記部品組立ステージ３０１上の所定の治具昇降部位Ｄに上昇して停止すると、図５のステップＳ６が実行されて、上記治具把持シリンダ３１２がＯＮされる。
【００５５】
該治具把持シリンダ３１２がＯＮされると、上記可動治具把持部材３０９が、上記固定治具把持部材３０８に対して接近する方向に移動される。これにより、上記部品搭載治具１００の各被把持孔１１８ａ、１１９ａに、上記可動治具把持部材３０９及び上記固定治具把持部材３０８の各治具把持ピン３１０、３１１が嵌合して、該部品搭載治具１００が上記治具把持台３０６に把持される。このよにして、上記治具把持台３０６への部品搭載治具１００の把持が完了すると、図５のステップＳ７が実行されて、前記治具位置決めガイドレール３０５に沿って該治具把持台３０６を往復移動させるための前記部品搭載治具位置調整機構３０３の治具把持台駆動モータ３１３がＯＮされる。
【００５６】
上記治具把持台駆動モータ３１３は、図示しない減速ギヤを介して、ボールネジ３１４を正逆回転するように構成されている（図８参照）。このボールネジ３１４には、そのネジ溝に嵌合する鋼球が内蔵されたボールナット３１５が螺合されている。そして、このボールナット３１５は、チャンネル状の把持台ブラケット３１６を介して、上記治具把持台３０６上に固定されている。また、上記治具把持台駆動モータ３１３及びボールネジ３１４は、図３及び図８に示すように、前記部品組立ステージ３０１の右方の手前側及び奥側の端部に配設された衝立状の支持部材３１７（手前側は不図示）と、この各支持部材３１７の上面間に固定されている支持板３１８の手前側及び奥側の端部に配設固定された軸受部材３１９とに、それぞれ配設されている。
【００５７】
これにより、上述のように、図５のステップＳ７が実行されて、治具把持台駆動モータ３１３がＯＮされ、上記ボールネジ３１４が正転されると、上記治具把持台３０６が、上記治具位置決めガイドレール３０５に沿って、上記部品組立ステージ３０１の奥側に移動される。そして、この治具把持台３０６の移動により、該治具把持台３０６に把持された部品搭載治具１００が、該部品組立ステージ３０１の治具昇降部位Ｄから部品組立部位Ｅに移動される。この治具把持台３０６の移動位置は、該治具把持台３０６上に固定されたリニアスケール３２０の移動量を、上記部品組立ステージ３０１上に固定されたスケール計測部３２１で計測し、該スケール計測部３２１の計測値に基づいて、前記制御・演算装置７００により、上記治具把持台駆動モータ３１３をＯＮ／ＯＦＦすることによって極めて正確に管理されている。
【００５８】
このようにして、図５のステップＳ８に示すように、上記治具把持台３０６が所定の部品組立部位Ｅに移動されたか否かが判断され、該治具把持台３０６が所定の部品組立部位Ｅに移動されると、上記治具把持台駆動モータ３１３がＯＦＦされる（ステップＳ９）。これにより、該治具把持台３０６に把持された部品搭載治具１００が所定の部品組立部位Ｅに定置される。そして、該部品搭載治具１００に支承されたヘッド２、ヘッド支持体３、及び、中間保持部材４が、それぞれ所定の組み付け開始部位に臨むと、まず、図５のステップＳ１０が実行されて、前記ヘッド位置調整機構５０２のＺ軸移動位置調整モータＺＭがＯＮされる。
【００５９】
このＺ軸移動位置調整モータＺＭは、図９に示すように、上記治具把持台３０６に対して垂直なＺ軸方向に沿って、Ｚ軸移動台５１０を上下動させるように構成されている。また、このＺ軸移動位置調整モータＺＭは、上記治具把持台３０６の移動方向と平行なＸ軸方向、及び、上記Ｚ軸方向に対して直交するＹ軸方向に沿って、Ｙ軸移動位置調整モータＹＭによって移動されるＹ軸移動台５１１に固定されている。更に、このＹ軸移動位置調整モータＹＭは、上記Ｘ軸方向に沿って、Ｘ軸移動位置調整モータＸＭによって移動されるＸ軸移動台５１２に固定されている。また、このＸ軸移動位置調整モータＸＭは、上記Ｚ軸を回転中心として、Ｚ軸回転位置調整モータＺＲＭによって、γ方向に回転されるＺ軸回転台５１３に固定されている。更に、上記Ｚ軸移動台５１０には、上記Ｘ軸を回転中心として、Ｘ軸回転台５１４をα方向に回転させるためのＸ軸回転位置調整モータＸＲＭが固定されている。また、このＸ軸回転位置調整モータＸＲＭによってα方向に回転されるＸ軸回転台５１４には、上記Ｙ軸を回転中心として、Ｙ軸回転台５１５をβ方向に回転させるためのＹ軸回転位置調整モータＹＲＭが固定されている。
【００６０】
更に、上記Ｙ軸回転位置調整モータＹＲＭによってβ方向に回転されるＹ軸回転台５１４には、前記ヘッド把持手段５０１としての把持アーム支持体５０３と、２つのヘッド把持シリンダ５０４、５０５が並設されている。各ヘッド把持シリンダ５０４、５０５は、それぞれエアーシリンダで構成されており、図９に示すように、それぞれの上面上に固定された、各ヘッド把持アーム５０７、５０８を、上記治具把持台３０６の移動方向に対して直交するＹ軸方向に沿って、それぞれ往復移動させるように構成されている。また、該把持アーム支持体５０３には、上記の各ヘッド把持アーム５０７、５０８に対して向き合うように、ヘッド把持アーム５０６が固定されている。
【００６１】
これにより、図５のステップＳ１０が実行されて、前記ヘッド位置調整機構５０２のＺ軸移動位置調整モータＺＭがＯＮされると、上記Ｚ軸移動台５１０が上昇される。そして、このＺ軸移動台５１０の上昇によって、上記ヘッド把持手段５０１の各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８が所定のヘッド把持位置まで上昇したか否かが、図５のステップＳ１１で判断される。そして、各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８が所定のヘッド把持位置に到達すると、上記Ｚ軸移動位置調整モータＺＭがＯＦＦされて、上記Ｚ軸移動台５１０の上昇がストップされる（ステップＳ１２）。ここで、上記ヘッド把持位置とは、図９及び図１０（ａ）に示すように、各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８の頂部に、互いに向き合うように植設された各ヘッド把持ピン５０６ａ、５０７ａ、５０８ａが、上記部品搭載治具１００のヘッド支承部材１１５上に支承されているヘッド基部２ｅの両側部に穿たれたヘッド把持孔２ｆ（一方は不図示）に対向した位置をいう。
【００６２】
上述のように、各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８が所定のヘッド把持位置に到達して、上記Ｚ軸移動位置調整モータＺＭがＯＦＦされると、まず、上記Ｙ軸移動位置調整モータＹＭがＯＮされる（ステップＳ１３）。これにより、図１０（ａ）に示すように、ヘッド把持アーム５０６が、上記部品搭載治具１００のヘッド支承部材１１５上に支承されているヘッド基部２ｅに接近する方向に移動される。そして、図１０（ｂ）に示すように、ヘッド把持アーム５０６のヘッド把持ピン５０６ａが、該ヘッド基部２ｅのヘッド把持孔２ｆに嵌合した状態（ステップＳ１４）で、上記Ｙ軸移動位置調整モータＹＭがＯＦＦされる（ステップＳ１５）。次いで、図５のステップＳ１６が実行されて、上記の各ヘッド把持シリンダ５０４、５０５がＯＮされる。これにより、図１０（ｂ）に示すように、各ヘッド把持アーム５０７、５０８が、上記ヘッド基部２ｅに接近する方向に移動され、図１０（ｃ）に示すように、各ヘッド把持アーム５０７、５０８のヘッド把持ピン５０７ａ，５０８ａが、該ヘッド基部２ｅの他方の各ヘッド把持孔２ｆに嵌合する。
【００６３】
このようにして、上記の各ヘッド把持アーム５０７、５０８のヘッド把持ピン５０７ａ，５０８ａにより、上記部品搭載治具１００のヘッド支承部材１１５上に支承されているヘッド２のヘッド基部２ｅが把持されると、上記図５のステップＳ１７が実行されて、上記Ｚ軸移動位置調整モータＺＭが再びＯＮされる。このＺ軸移動位置調整モータＺＭのＯＮにより、上記Ｚ軸移動台５１０とともに、上記ヘッド把持手段５０１の各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８が所定のヘッド組み付け位置まで上昇される（図３参照）。そして、図５のステップＳ１８で、各ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８が所定のヘッド組み付け位置に到達したと判定されると、上記Ｚ軸移動位置調整モータＺＭがＯＦＦされて、上記Ｚ軸移動台５１０の上昇がストップされる（ステップＳ１９）。
【００６４】
次いで、図６のステップＳ２０が実行されて、前記ノズル孔位置計測手段６０２がＯＮされる。このノズル孔位置計測手段６０２は、上記ヘッド２の予め特定された部位のノズル孔（以下、これを「ノズル孔」という）２ｂのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置を計測して、上記部品搭載治具１００のヘッド支持体保持部に保持されているヘッド支持体３に対して、上記ヘッド把持手段５０１により所定のヘッド組み付け位置まで上昇されたヘッド２のヘッド面２ｄが、正確な組立位置に臨んでいるか否かを計測する。
【００６５】
ここで、従来のノズル孔位置計測手段は、該ヘッド２のヘッド面２ｄに対して垂直な方向から、該ヘッド面２ｄに穿たれているノズル孔２ｂを、固体撮像素子（ＣＣＤ）を備えたＣＣＤカメラで撮像し、このノズル孔２ｂの画像の重心位置を演算部で演算して、該ヘッド２のＸ軸及びＹ軸方向の位置計測を行うとともに、該ＣＣＤカメラに内蔵してあるオートフォーカス装置からのＺ軸方向のデフォーカス量に関する出力データに基づいて、制御・演算装置７００により演算して、Ｚ軸方向の位置計測を行うように構成されていた。
【００６６】
ところが、この従来のノズル孔位置計測手段では、上記ヘッド２のヘッド面２ｄ上の１つのノズル孔２ｂに焦点を合わせて、該ヘッド２の位置決めを行った場合、上記の１つのノズル孔２ｂのＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の位置は正確に位置決めさせることができるが、この１つのノズル孔２ｂの位置を基点とする、該ヘッド面２ｄの面倒れや回転による他のノズル孔２ｂの位置ずれを正確に計測することができない。
【００６７】
このため、上記従来のノズル孔位置計測手段では、上記の１つのノズル孔２ｂの位置を基点とする、該ヘッド面２ｄの面倒れや回転による他のノズル孔２ｂの位置ずれを補正するための操作が極めて難しくなる。従って、この従来のノズル孔位置計測手段によるノズル孔２ｂの位置の計測方法では、該ヘッド２の位置決めに、多くの時間や、複雑な演算処理等を必要とするため、ヘッドの組立の迅速化や、該ノズル孔の位置を計測するための計測手段の簡素化を図ることが難しかった。
【００６８】
そこで、本実施形態に係るヘッドユニット組立装置においては、上述のように、上記ヘッド把持手段５０１及びヘッド位置調整機構５０２により、上記ヘッド支持体３に対して上記ヘッド２を位置調整自在に保持した状態で、該ヘッド２の保持姿勢を変化させて、該ヘッド２の予め特定した３点をＣＣＤカメラで検出することにより、該ヘッド支持体３に対する該ヘッド２の組み付け位置の位置調整を行う。また、本実施形態に係るヘッドユニット組立装置においては、上記ヘッド２の３点を検出するための少なくとも３個のＣＣＤカメラの検知光軸が、該ヘッド２の被検知平面（ヘッド面２ｄ）に対してそれぞれ傾斜するように、各ＣＣＤカメラが配置されている。
【００６９】
すなわち、本実施形態に係るヘッドユニット組立装置のノズル孔位置計測手段６０２は、例えば、図３及び図１１に示すように、ヘッド２のヘッド面２ｄに穿たれている２列の複数のノズル孔２ｂのうち、図１１において、手前側の列の左端に位置するノズル孔２ｂ−１の位置を傾斜方向から検出するためのＣＣＤカメラ６０１ａと、該ノズル孔２ｂ−１の位置を鉛直方向から検出するためのＣＣＤカメラ６０１ｂと、前記ノズル孔照明光源６０４が出力するハロゲン光を該ノズル孔２ｂ−１を照明するように導くためのハロゲンライトガイド６０３ａと、図１１において、手前側の列の右端に位置するノズル孔２ｂ−２の位置を傾斜方向から検出するためのＣＣＤカメラ６０１ｃと、該ノズル孔２ｂ−２の位置をミラー６０６ａを介して鉛直方向から検出するためのＣＣＤカメラ６０１ｄと、該ハロゲン光を該ノズル孔２ｂ−２を照明するように導くためのハロゲンライトガイド６０３ｂと、図１１において、奥側の列の中央に位置するノズル孔２ｂ−３の位置をミラー６０６ｂ介して傾斜方向から検出するためのＣＣＤカメラ６０１ｅと、ミラー６０６ｃを介して該ハロゲン光を該ノズル孔２ｂ−３を照明するように導くためのハロゲンライトガイド６０３ｂとで構成されている。このように構成されたノズル孔位置計測手段６０２は、図３に示すように、複数本の支柱３３０を介して、前記部品組立ステージ３０１に一体化された天板３３１に対して、該天板３３１の略中央部の開口３３１ａを通して垂下するように取り付けられた支持板６１０に組み付けられている。
【００７０】
上述のように、検知光軸を傾斜させた各ＣＣＤカメラ６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃを用いて、ヘッド２のヘッド面２ｄ上の予め特定した３点としての各ノズル孔２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３を検出することより、該ノズル孔２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３のそれぞれのＸ、Ｙ、Ｚ各座標上の位置を確定することができるようになる。従って、このノズル孔位置計測手段６０２においては、該ヘッド２のＺ軸方向の位置測定を行う際に、上述のようなオートフォーカス装置を用いる必要がなくなる。
【００７１】
また、このノズル孔位置計測手段６０２においては、上述のように、各ＣＣＤカメラの被検知部として、上記ヘッド２のヘッド面２ｄに穿たれているノズル孔２ｂを利用している。しかしながら、このようなＣＣＤカメラの被検知部として利用できるような既存の被検知部が形成されていないような部品、例えば、固体撮像素子の受像面の位置を、このノズル孔位置計測手段６０２で計測する場合などには、該ＣＣＤカメラの被検知部としての検知マークを該部品に予め形成しておくようにする。
【００７２】
また、上述のように、少なくとも３個のＣＣＤカメラを用いて、上記ヘッド２のヘッド面２ｄ上の予め特定された３点を検出する際に、該ヘッド面２ｄに対して各ＣＣＤカメラの検知光軸をそれぞれ垂直に配置した場合には、該ＣＣＤカメラの検知光軸が互いに平行になるため、各ＣＣＤカメラの検知光軸の相互の離間距離が、各ＣＣＤカメラの外径寸法によって自動的に決定される。このため、このようなヘッド２の位置検出方法では、組み立てられるヘッド２が比較的小さく、該ヘッド面２ｄの３点の相互の最大離間距離が、該ＣＣＤカメラの各検知光軸の相互の最小離間距離よりも小さくなるような場合には、該ＣＣＤカメラの各検知光軸が、該ヘッド面２ｄの３点の外側に位置してしまうため、該ＣＣＤカメラによって該ヘッド面２ｄの３点を検出することができなくなる。これに対し、本実施形態に係る部品組立方法においては、上記ヘッド面２ｄの３点を検出するための少なくとも３個のＣＣＤカメラ６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃの検知光軸が、該ヘッド２のヘッド面２ｄに対してそれぞれ傾斜されているので、この各検知光軸を互いに異なった任意の方向に設定することが可能になる。従って、本実施形態に係る部品組立方法においては、各ＣＣＤカメラによって検出可能な任意の３点の最小離間距離が、各ＣＣＤカメラの外径寸法によって自動的に確定されてしまうようなことがなく、どのような大きさのヘッド２であっても、該ヘッド２の任意の３点を検出して正確に位置決めさせることができるようになる。
【００７３】
一方、上記の各ＣＣＤカメラ６０１ａ，６０１ｂ、６０１ｃ、６０１ｄ、６０１ｅにより撮像された各ノズル孔２ｂ−１、２ｂ−２、２ｂ−３の画像データは、前記の制御・演算装置７００により、サブコントローラとしてのパーソナルコンピュータのＣＲＴ画面上に出力されてモニターされる。ここで、該モニター画像の位置及び形状が、予め設定された各ノズル孔２ｂの位置及び形状と異なる場合には、図６のステップＳ２１において、上記ヘッド２のヘッド面２ｄの位置が正確な組み付け位置に臨んでいないと判断され、図９に示したヘッド位置調整機構５０２がＯＮする（ステップＳ２２）。これにより、該ヘッド位置調整機構５０２の各モータが駆動され、前述したＸ、Ｙ、Ｚ、α、γ、βの６軸方向に、上記ヘッド２が調整移動される。そして、このヘッド２の６軸移動調整の結果、図６のステップＳ２１において、上記ヘッド２のヘッド面２ｄの位置が正確な組み付け位置に臨んでいると判断された時点で、上記のノズル孔位置計測手段６０２及びヘッド位置調整機構５０２がＯＦＦされる（ステップＳ２３）。
【００７４】
このようにして、上記部品搭載治具１００の所定の部位に保持されたヘッド支持体３に対して、ヘッド２が所定の組み付け位置に位置決めされると、図２に示した中間保持部材取付ユニット４００の中間保持部材位置調整機構４０２がＯＮ（ステップＳ２４）して、中間保持部材保持機構４０１が駆動される。この中間保持部材保持機構４０１は、図３及び図１２に示すように、上記ヘッド支持体３に対して１つのヘッド２を接着固定するために必要な４個の中間保持部材４を、それぞれ同時に保持することのできる２個のエアーチャック４０５、４０６を有している。
【００７５】
これらの各エアーチャック４０５、４０６は、そのホームポジションにおいて、図３に示すように、前記部品搭載治具１００の中間保持部材支承部材１１６上の、上記４個の中間保持部材４をセットするための２本の嵌合溝１１６ａ（図４参照）に対して、その略真上の位置に臨むように、チャックアーム４０７の先端部にそれぞれ固定されている。また、各エアーチャック４０５、４０６は、図１２に示すように、該２本の嵌合溝１１６ａ内に植設されている各位置決めピン１１６ｂの間に位置決めされた各２個の中間保持部材４を、それぞれのセット時の姿勢を略維持して保持できるように、それぞれの保持部（下端部）が矩形状に形成されている。また、各エアーチャック４０５、４０６の保持部の下面及び両側面には、エアーの吸引及び吹き付けを行うためのエアー孔４０５ａ、４０６ａがそれぞれ設けられている。
【００７６】
上記チャックアーム４０７の基部には、前記Ｙ軸方向に沿った回転軸４０７ａが固定されており、この回転軸４０７ａは、該チャックアーム４０７の基部側に配置されたチャックブラケット４０８によって、略１８０度回転できるように軸支されている。また、該チャックブラケット４０８は、エアーシリンダからなるチャック昇降シリンダ４０９により、前記Ｚ軸方向に沿って上下動するように保持されている。更に、上記チャック昇降シリンダ４０９は、図３に示すように、前記部品組立ステージ３０１上の奥側に固定された固定板４１０に取り付けられているロボット４１１によって、前記Ｙ軸方向に沿って、往復移動されるように構成されている。また、上記チャックアーム４０７の基部の回転軸４０７ａは、上記チャックブラケット４０８に固定された回転型のエアーシリンダからなるチャック回転シリンダ４１２によって回転駆動されるように構成されている。
【００７７】
これにより、上記ステップＳ２４が実行されて、中間保持部材位置調整機構４０２がＯＮすると、まず、上記チャック昇降シリンダ４０９が作動して、上記チャックブラケット４０８が、Ｚ軸方向に沿って下降される。このチャックブラケット４０８の下降により、図１２に矢印ａで示すように、上記各エアーチャック４０５、４０６の保持部が、上記中間保持部材支承部材１１６上にセットされている各２個の中間保持部材４を保持できる位置まで下降する。この各エアーチャック４０５、４０６の下降位置は、上記チャック昇降シリンダ４０９の下部に固定されている下部ストッパ４０９ａに対して、上記チャックブラケット４０８の位置決め片４０８ａが当接する位置によって決定される。
【００７８】
このようにして、上記各エアーチャック４０５、４０６の保持部が、上記中間保持部材４を保持できる位置まで下降すると、該保持部のエアー孔４０５ａ，４０６ａを通して、エアーが吸引される。これによって、該エアーチャック４０５、４０６の各保持部の回りに負圧が生じ、各エアーチャック４０５、４０６のそれぞれの保持部に、各２個（計４個）の中間保持部材４が吸引保持される。
【００７９】
次いで、上記チャック昇降シリンダ４０９の逆方向への作動により、上記チャックブラケット４０８が、所定量だけ上昇された後、上記チャック回転シリンダ４１２が作動して、図１２に矢印ｂで示すように、上記回転軸４０７ａが略１８０度回転される。この後、上記チャック昇降シリンダ４０９が更に逆方向へ作動し、上記チャックブラケット４０８の位置決め片４０８ａが、上記チャック昇降シリンダ４０９の上部に固定されている上部ストッパ４０９ｂに対して当接するまで、図１２に矢印ｃで示すように、上記チャックブラケット４０８が上昇される。これにより、上記の各エアーチャック４０５、４０６のそれぞれの保持部に吸引保持されている各中間保持部材４の天地が反転されて、各エアーチャック４０５、４０６の保持部の上面側及び両側面側に、前述した各中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂが臨む。
【００８０】
一方、上記中間保持部材位置調整機構４０２の上記エアーチャック４０５の上方には、上記の各中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂに対して、前記のＵＶ接着剤を塗布するための前記接着剤塗布手段４０３としての各一対の塗布ノズル４３０を有する２つのシリンジ４３１が配設されている。また、この２つのシリンジ４３１の周囲には、前記接着剤塗布量調整手段４０４としてのヒータ４３２がそれぞれ配設されており、該ヒータ４３２によって、上記ＵＶ接着剤が最適な粘度を呈する所定の温度（ここでは、約３０℃）に維持されるようになっている。
【００８１】
また、各シリンジ４３１は、図３に示すように、シリンジホルダ４３５により、シリンジブラケット４３６に固定されている。更に、このシリンジブラケット４３６は、前記天板３３１の下面に取り付けられているブラケット保持体４３７により、前記Ｙ軸方向に沿って摺動自在に保持されている。これにより、上記シリンジブラケット４０６に取り付けられている引き出しレバー４３８を持って、上記の各シリンジ４３１を、図３に示す装置本体の左端側に引き出すことが可能になり、各シリンジ４３１への上記ＵＶ接着剤の補給操作が容易化されるとともに、該補給操作時に上記ヒータ４３２に接触して火傷する虞も少なくなる。
【００８２】
このような構成により、上述のように、各エアーチャック４０５、４０６のそれぞれの保持部に吸引保持されている各中間保持部材４の天地が反転されて、各エアーチャック４０５、４０６の保持部の上面側及び両側面側に、前述した各中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂが臨むと、図１２に示すように、上記の各シリンジ４３１の各一対の塗布ノズル４３０が、該エアーチャック４０５の保持部に保持された２個の中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂに対してそれぞれ対向する。
【００８３】
この後、図６のステップＳ２５が実行されて、前記の接着剤塗布手段４０３がＯＮされ、上記２つのシリンジ４３１の各一対の塗布ノズル４３０から、上記エアーチャック４０５の保持部に保持された２個の中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂに対して、ＵＶ接着剤が塗布される。そして、このエアーチャック４０５の保持部に保持された２個の中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂへのＵＶ接着剤の塗布が完了すると、上記ロボット４１１により、図３において左方側に位置するエアーチャック４０６が、上述の右方側に位置するエアーッチャク４０５の位置に移動される。これにより、このエアーチャック４０６の保持部の上面側及び両側面側に吸着保持されている各中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂが、上記の各シリンジ４３１の各一対の塗布ノズル４３０にそれぞれ対向する。この状態で、前記の接着剤塗布手段４０３が再びＯＮされ、上記２つのシリンジ４３１の各一対の塗布ノズル４３０から、上記エアーチャック４０６の保持部に保持された２個の中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂに対して、ＵＶ接着剤が塗布される。
【００８４】
上述のようにして、上記の各中間保持部材４へのＵＶ接着剤の塗布が完了すると、上記の各エアーチャック４０５、４０６が、前記のホームポジションに復帰されるとともに、上記ロボット４１１により、前記部品搭載治具１００の所定の組み付け位置に位置決めされた上記ヘッド２とヘッド支持体３との間の、所定の組立部位の上方にそれぞれ移動される。このようにして、上記の各エアーチャック４０５、４０６が、所定の組立部位の上方に到達すると、上記チャック昇降シリンダ４０９の作動により、各エアーチャック４０５、４０６がそれぞれ下降する。これにより、これらのエアーチャック４０５、４０６の保持部に吸着保持されている４個の中間保持部材４が、図１３（ａ）に示すように、上記ヘッド２とヘッド支持体３との間の所定の組み付け位置に臨む。そして、この状態で、該エアーチャック４０５、４０６の保持部のエアー孔４０５ａ、４０６ａからエアーが噴射される。これによって、図１３（ｂ）に示すように、各エアーチャック４０５、４０６の保持部に保持されていた各中間保持部材４の各接着界面４ａ、４ｂが、上記ヘッド２とヘッド支持体３の各接着部位に、それぞれ密着される。その後、上記の各エアーチャック４０５、４０６は、前記のホームポジションに復帰され、上記中間保持部材位置調整機構４０２の動作が停止される（ステップＳ２６）。
【００８５】
このようにして、各中間保持部材４が所定の組み付け位置に移載されて、その各接着界面４ａ、４ｂが、上記ヘッド２とヘッド支持体３の各接着部位に密着されると、図６のステップＳ２７が実行されて、ヘッド固定ユニットがＯＮする。このヘッド固定ユニットのＯＮにより、上記各エアーチャック４０５、４０６のＹ軸方向の移動経路を開放するように、該移動経路の外方に待機されていた前記の一対のＵＶ光ガイド６０５が、図１４に示すように、エアーシリンダからなるＵＶ光ガイドシリンダ６２０の作動によって、ヘッド２の上方部位に迫り出す。
【００８６】
そして、上述のように、各ＵＶ光ガイド６０５が、ヘッド２の上方部位に迫り出た状態で、前記ＵＶ光源６０６がＯＮされ、上記の各ＵＶ光ガイド６０５により、各中間保持部材４を透過して、上記ヘッド２とヘッド支持体３の各接着部位に密着した各中間保持部材４の接着界面４ａ、４ｂのＵＶ接着剤に、該ＵＶ光源６０６のＵＶ光が照射される。このＵＶ光の照射により、該ＵＶ接着剤が固化され、上記ヘッド２とヘッド支持体３とが、各中間保持部材４を介して、互いに接着固定される。また、上記の各ＵＶ光ガイド６０５の上方には、上記ＵＶ光の照射時に各中間保持部材４に向けてエアー（冷気が好ましい）を吐出する送風管６２１が、取付部材６２２によりそれぞれ一体的に取り付けられている。この送風管６２１から吐出するエアーにより、上記ＵＶ光の照射による各中間保持部材４の過熱変形が防止され、上記ヘッド２とヘッド支持体３との熱応力による位置ズレが防止される。
【００８７】
このようにして、１つのヘッド２のヘッド支持体３への組立が完了すると、次のヘッド２の組立を行うか否かが判断される（ステップＳ２８）。ここで、例えば、残りのヘッド２を順次組み立てるようにプログラムされている場合には、上述したような、一連のヘッドユニット組立工程を実行するように予め設定されたヘッド組立ルーチンが、所定の数のヘッドの組立が完了するまで、繰り返し実行される（ステップＳ２９）。このヘッド組立ルーチンにおいては、直前に組み付けられたヘッド２の該ヘッド支持体３に対する位置調整時の位置調整データを、次に組み付けられるヘッド２の組み付け時における位置調整データとして参照するように設定されている。そして、上記ヘッド組立ルーチンが所定回実行されて、所定の数のヘッド２のヘッド支持体３への組立が完了すると、図６のステップＳ２８で、次のヘッド２の組立を行わないと結論され、上述した各ユニットの復帰動作が開始される（ステップＳ３０）。
【００８８】
このとき、本実施形態に係るヘッドユニット組立装置では、上記の各ユニットの復帰動作の開始時に、上記ノズル孔位置計測手段６０２が再度ＯＮ（ステップＳ３１）されて、組立が完了した各ヘッド２のヘッド面２ｄの前記３個のノズル孔の位置が再度測定される。これにより、該ノズル孔位置計測手段６０２の検出結果から、該各ヘッド２の組立前と組立完了後とで、該各ヘッド２に位置ずれが生じたか否かを知ることが可能となる。そこで、このノズル孔位置計測手段６０２によるヘッド２の組立前後の検出結果を、前記制御・演算装置７００により比較して、このノズル孔位置計測手段６０２による再計測判定結果、すなわち、組み立てられたヘッド２の良否の判定結果を、前記ＣＲＴに出力する（ステップＳ３２）。その後、上述した組立動作と略反対の動作が実行されて、各ユニットがそれぞれホームポジションに復帰したことが確認（ステップＳ３３）されると、上記のプログラムがストップされる。
【００８９】
本実施形態に係るヘッドユニット組立装置は、図３に示したように、前記部品セットステージ２０１上に、２つの部品セット部位Ａ、Ｂが設けられている。そして、これらの各部品セット部位Ａ、Ｂに位置決めされた各部品搭載治具１００と、前記部品組立部位Ｅとの間の、前記治具移送ユニット２００によるのそれぞれの治具移送経路は、前記制御・演算装置７００により選択的に切り替えられるように構成されている。これにより、前述のように、一方の部品セット部位Ａから上記部品組立部位Ｅに移送されて各構成部品の組み付けが完了した部品搭載治具１００を、他方の部品セット部位Ｂに移送したり、一方の部品セット部位Ａから部品搭載治具１００を送り出し、該部品搭載治具１００上の画構成部品の組立が行われている間に、他の部品セット部位Ｂに位置決めされた部品搭載治具１００に対して各構成部品をセットしたりすることが可能になる。従って、このヘッドユニット組立装置では、上記部品搭載治具１００に対して各構成部品をセットする際のオペレータの待機時間を短縮できるので、各構成部品の組立効率を向上させることができる。
【００９０】
ところで、ヘッド２のフレキシブルフラットケーブル２ｃは、図３及び図１５に示すように、ヘッド支承部材１１５のヘッド設置面１１５ａにヘッド２が設置された状態で、該ヘッド支承部材１１５のケーブルポケット１１５ｃに、該フレキシブルフラットケーブル２ｃが収納されるように構成されている。これにより、図１０に示したように、ヘッド把持手段５０１のヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８により該ヘッド２を把持する際に、該フレキシブルフラットケーブル２ｃが該ヘッド把持手段５０１の把持動作の障碍となることがなくなる。
ここで、フレキシブルフラットケーブル２ｃは、該ヘッド支承部材１１５のケーブルポケット１１５ｃに収納されることによって、その付け根部がアール状に湾曲される。そこで、該ヘッド支承部材１１５のケーブルポケット１１５ｃは、このフレキシブルフラットケーブル２ｃの付け根部が折れ曲がらない範囲で、該フレキシブルフラットケーブル２ｃの付け根部に形成される曲率半径を可能な限り小さくできるような形状及び寸法に形成されている。つまり、該曲率半径が小さいほど、上記ヘッド把持手段５０１のヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８の最大離間距離を小さくできる。これにより、ヘッド支持体３のヘッド２の位置調整領域も小さく形成でき、該ヘッド支持体３の小型化が促進される。
また、ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８は、ヘッド２を把持する際に、フレキシブルフラットケーブル２ｃに対して接触しないように、その最小離間距離が設定されている。これにより、ヘッド２を把持する際の、ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８とフレキシブルフラットケーブル２ｃとの接触によって、ヘッド２が盲動する不具合が解消されて、該ヘッド把持アーム５０６、５０７、５０８によりヘッド２を確実に把持できるようになる。
なお、ヘッド支承部材１１５のケーブルポケット１１５ｃに収納されたフレキシブルフラットケーブル２ｃの離脱を解消するために、該ケーブルポケット１１５ｃ内に、該フレキシブルフラットケーブル２ｃを軽く押さえるための板バネあるいはボールや、摩擦シート（ゴム板）などを配設するようにしてもよい。
【００９１】
一方、上記ヘッド支持体保持部は、図３、図４及び図７に示したように、部品搭載治具１００の奥側の側板１０１に固定された固定短軸１０２と、該固定短軸１０２に対向するように該部品搭載治具１００の手前側の側板１０３に対して進退自在に配設された可動短軸１０４と、上記各側板１０１、１０３の右手上部の内側に固定された一対のブラケット１０５に取り付けられる押下部材１０６と、セットされた状態の上記ヘッド支持体３を押し上げるための該部品搭載治具１００の底板１１３に配置された３個の押し上げ部材１０７とで構成されている。
そして、上記ヘッド支持体３は、図１６に示すように、該ヘッド支持体３の奥側の摺動軸受３ｂを固定短軸１０２に嵌合させるとともに、該ヘッド支持体３の手前側の摺動軸受３ｂに上記可動短軸１０４を嵌合させ、次いで、一対のブラケット１０５に上記押下部材１０６を取り付けて、該押下部材１０６の突起部１０６ａにより、上記ヘッド支持体３のカートリッジ保持ブラケット３ｃを押圧するとともに、上記底板１１３に配置された３個の押し上げ部材１０７を、該可動短軸１０４の場合と同様に操作して所定の高さにセットすることによって、ヘッド支持体保持部にセットされる。
【００９２】
ここで、上記固定短軸１０２と可動短軸１０４の外径は、前述したように、上記ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂに嵌合して該ヘッド支持体３を往復移動自在に支持するためのカラープリンタ本体側に設けられたヘッドユニット支軸（不図示）の外径と同径に形成されている。また、上記押下部材１０６は、その略中央部の下面に形成された突起部１０６ａは、該ヘッド支持体３の該摺動軸受３ｂと反対の側に形成されている前述のインクカートリッジを該ヘッド支持体３の背面側に装着保持するためのカートリッジ保持ブラケット３ｃに対向するように構成されている。
また、上記ヘッド支持体保持部は、上述のように、該ヘッド２を主走査方向に往復移動させるためのヘッドユニット支軸と同様に、上記固定短軸１０２と可動短軸１０４とで、上記ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂを嵌合支持するように構成されている。従って、該固定短軸１０２と可動短軸１０４とを、該ヘッド支持体３へのヘッド２の組み付け時における基準軸とすることによって、該ヘッド支持体３に対するヘッド２の位置決めを極めて正確に行うことが可能になる。また、該ヘッド支持体３は、該部品搭載治具１００の底板１１３に配置された３個の押し上げ部材１０７によってその背面部が支持される。これにより、該ヘッド支持体３の表面部の水平度が確保される。
【００９３】
ところが、本実施形態に係るヘッドユニット組立装置においては、図１７（ａ）に示すように、ヘッド２のヘッド面２ｄを上向きにして、該ヘッド２が中間保持部材４を介してヘッド支持体３に組み付けられる。
これに対し、該ヘッド支持体３は、図１７（ｂ）に示すように、カラープリンタ本体側に設けられたヘッドユニット支軸Ｏに対して、ヘッド２のヘッド面２ｄを下向きにして往復移動自在に組み付けられる。
従って、図１７（ａ）に示すように、上記ヘッドユニット組立装置に該ヘッド支持体３を搭載したヘッド組立状態における該ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂと該部品支持体保持部の固定短軸１０２及び可動短軸１０４との上下位置関係と、図１７（ｂ）に示すように、該ヘッド支持体３をカラープリンタ本体に搭載した実使用状態における該ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂとカラープリンタ本体側に設けられたヘッドユニット支軸Ｏとの上下位置関係とが、１８０度異なった位置関係になる。
このため、このヘッドユニット組立装置においては、該ヘッド支持体３をカラープリンタ本体に搭載した実使用状態と異なった条件下で、該ヘッド支持体３に対して該ヘッド２が組み付けられるので、該ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂと該部品支持体保持部の固定短軸１０２及び可動短軸１０４との嵌合部の遊び（ギャップ）によって、該ヘッド２の組立精度が低下する虞がある。
【００９４】
そこで、本実施形態に係るヘッドユニット組立装置においては、図１８に示すように、上記ヘッド２を所定の印字方向に往復移動させるための上記ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂに、該ヘッド支持体３へのヘッド２の組み付け状態における基準軸としての固定短軸１０２及び可動短軸１０４が嵌合した状態で、上記３個の押し上げ部材１０７によって該ヘッド２のインク吐出方向側に該ヘッド支持体３を押し上げる。
また、図１９（ａ）に示すように、ヘッド組立状態における該押下部材１０６の突起部１０６ａと上記ヘッド支持体３のカートリッジ保持ブラケット３ｃとの位置関係も、図１９（ｂ）に示すような実使用状態におけるヘッド支持体３のカートリッジ保持ブラケット３ｃとカラープリンタ本体側に設けられたガイド軸Ｏａ及びガイド軸受けＯｂと位置関係と等しくなるように、該固定短軸１０２及び可動短軸１０４の場合と同様に、上記底板１１３に配置された３個の押し上げ部材１０７によって所定の高さにセットする。
【００９５】
これにより、該ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂと該部品支持体保持部の固定短軸１０２及び可動短軸１０４との上下位置関係が、該ヘッド支持体３がカラープリンタ本体に搭載された実使用状態と同じ位置関係を保つようになる。
従って、このヘッドユニット組立装置においては、カラープリンタ本体に搭載された実使用状態と等しい条件下で、該ヘッド支持体３に対して該ヘッド２が組み付けられるので、該ヘッド支持体３の摺動軸受３ｂと該部品支持体保持部の固定短軸１０２及び可動短軸１０４との嵌合部の遊び（ギャップ）による該ヘッド２の組立精度の低下が解消される。
【００９７】
【発明の効果】
また、請求項１乃至５の発明によれば、上記部品支持体が組立時の姿勢を保ち且つ上記部品及び中間保持部材に対する組み付け部位を開放するように該部品支持体を位置決めして保持する部品支持体保持部と、該部品支持体保持部に位置決めされた部品支持体に対する上記部品の位置調整領域を確保するように該部品を支承する部品支承部と、該部品支持体保持部に位置決めされた部品支持体に対して上記中間保持部材を移載可能な姿勢に支承する中間保持部材支承部とを有する部品搭載治具に、上記部品及び部品支持体と中間保持部材とがそれぞれ搭載され、上記治具位置決め手段により該部品搭載治具が所定の部品組立部位に位置決めされた状態で、上記部品支持体に対する部品の位置調整及び組み付けが行われる。従って、本発明によれば、上記部品支持体を直接チャックで保持する必要がなく、しかも、該部品支持体が組立時の姿勢を保った状態で、その上記部品及び中間保持部材に対する組み付け部位が開放されるので、該部品及び中間保持部材をチャックにより支障なく容易に保持することができる部品組立装置を提供できるという優れた効果がある。
【００９８】
また、上記治具移送手段により、部品搭載治具に対して上記部品支持体と部品及び中間保持部材のセットが行われる部品セット部位と、上記部品組立部位との間で、該部品搭載治具が往復移動される。これにより、オペレータが、上記部品搭載治具への各部品のセット操作、及び、部品の組み付けが完了した部品搭載治具の取り出し操作を、移動することなく定位置において行えるようになるので、上記部品搭載治具に対する各部品のセット及び取り出し操作が容易化され、該操作に要する作業時間が短縮されて、部品の組立効率が向上される。また、本発明によれば、各構成部品のセット、及び、上記組立完成品取り出し操作時に、上記部品組立部位に高精度に位置決めされて配置されている上記部品組立手段に、オペレータが誤って触れたり該構成部品を衝突させたりすることがなく、上記部品組立手段の位置ズレやオペレータの負傷などを回避できるという優れた効果がある。
【００９９】
また、２箇所以上設けられた各部品セット部位と上記部品組立部位との間の、上記治具移送手段による部品搭載治具の治具移送経路が、上記治具移送経路切替手段により選択的に切り替えられる。これにより、例えば、一方の部品セット部位から上記部品組立部位に移送されて部品の組み付けが完了した部品搭載治具を、他方の部品セット位置に移送したり、一方の部品セット部位から部品搭載治具を送り出し、該部品搭載治具上の各構成部品の組立が行われている間に、他の部品セット部位に位置決めされた部品搭載治具に対して次の各構成部品をセットしたりすることが可能になる。従って、本発明によれば、上記部品搭載治具に対して各構成部品をセットする際のオペレータの待機時間を短縮できるので、各構成部品の組立効率を更に向上させることができるという優れた効果がある。
【０１００】
請求項２の発明によれば、上記部品搭載治具の部品支承部に上記部品をセットする際に、該部品のフラットケーブルを、該部品支承部に設けられたポケットに格納しておくことができるので、該部品を移送したりチャックで保持したりする際の、該フラットケーブルの損傷を回避できるという優れた効果がある。
【０１０１】
請求項３の発明によれば、上記ヘッド支持体が、上記ヘッド支持体保持部により、部品搭載治具の所定の部位に位置決めされた状態で、上記ヘッドを所定の印字方向に往復移動させるための上記ヘッド支持体の摺動軸受に、上記部品支持体保持部の短軸が嵌合されるので、該短軸を該ヘッド支持体へのヘッドの組み付け時における基準軸とすることができ、該ヘッド支持体に対するヘッドの位置決めを極めて正確に行うことが可能になるという優れた効果がある。
【０１０２】
請求項４の発明によれば、上記部品支承部の嵌合孔に、上記ヘッドのインク供給部を嵌合させることによって、該部品支承部に上記ヘッドが位置決めされるので、特別な位置決め手段を用いずに、該ヘッドの既存のインク供給部を利用して、上記ヘッド支承部に対するヘッドの位置決めを行うことができるという優れた効果がある。
【０１０３】
請求項５の発明によれば、ヘッド支持体の摺動軸受と部品支持体保持部の短軸との位置関係を、該ヘッド支持体がインクジェットプリンタに搭載されたときの状態と同じ位置関係を保つようにでき、インクジェットプリンタに搭載された実使用状態と等しい条件下で、該ヘッド支持体に対して該ヘッドを組み付けることができるので、該ヘッド支持体の摺動軸受と該部品支持体保持部の短軸との嵌合部の遊び（ギャップ）による該ヘッドの組立精度の低下を解消できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るヘッドユニット組立装置によって組み立てられるヘッドユニットの外観を示す斜視図。
【図２】上記ヘッドユニット組立装置の全体的な構成を示すブロック図。
【図３】上記ヘッドユニット組立装置の全体的な構成を示す概略正面図。
【図４】上記ヘッドユニットの構成部品と該構成部品を所定の組み付け部位に支承するための部品搭載治具の概略構成を示す斜視図。
【図５】上記ヘッドユニット組立装置の動作プログラムの一例を示す前半部分のフローチャート。
【図６】上記ヘッドユニット組立装置の動作プログラムの一例を示す後半部分のフローチャート。
【図７】上記ヘッドユニット組立装置の部品セットステージの部品セット部位に上記部品搭載治具を位置決めした状態の概略構成を示す斜視図。
【図８】上記ヘッドユニット組立装置の部品組立ステージの部位品搭載治具位置決めユニットの概略構成を示す斜視図。
【図９】上記ヘッドユニットの構成部品であるインクジェットヘッドを把持して該インクジェットのヘッド面の位置を調整するためのヘッド位置調整ユニットの概略構成を示す斜視図。
【図１０】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記ヘッド位置調整ユニットのヘッド把持手段によるインクジェットヘッドの把持過程を示す概略工程図。
【図１１】上記インクジェットヘッドの予め特定した３個のノズル孔の位置を検出するためのノズル孔位置計測手段の概略構成を示す斜視図。
【図１２】上記部品搭載治具にセットされている上記構成部品としての中間保持部材を、上記部品搭載治具に支承された他の構成部品としてのヘッド支持体と上記インクジェットヘッドとの所定の組立部位に移載するための中間保持部材取付ユニットと、該中間保持部材にＵＶ接着剤を塗布するための接着剤塗布手段との概略構成を示す側面図。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、上記中間保持部材取付ユニットにより、上記ヘッド支持体とインクジェットヘッドとの所定の組立部位に、上記中間保持部材が移載された際の該中間保持部材の挙動を示す要部断面図。
【図１４】上記ヘッド支持体とインクジェットヘッドとの所定の組立部位に移載された中間保持部材に対してＵＶ光を照射して、該ＵＶ接着剤を固化させるためのヘッド固定ユニットの概略構成を示す要部側面図。
【図１５】上記インクジェットヘッドをヘッド支承部材にセットした状態を示す概略断面図。
【図１６】上記部品搭載治具にヘッド支持体をセットした状態を示す概略断面図。
【図１７】（ａ）は、上記部品搭載治具にヘッド支持体をセットした状態を示す要部概略断面図。
（ｂ）は、カラープリンタ本体にヘッド支持体をセットした状態を示す要部概略断面図。
【図１８】上記部品搭載治具にヘッド支持体を押し上げ部材によってセットした状態を示す要部概略断面図。
【図１９】（ａ）は、上記部品搭載治具にヘッド支持体のカートリッジ保持ブラケットをセットした状態を示す要部概略断面図。
（ｂ）は、カラープリンタ本体にヘッド支持体のカートリッジ保持ブラケットをセットした状態を示す要部概略断面図。
【符号の説明】
１      ヘッドユニット
２      インクジェットヘッド
２ａ    インク供給部
２ｂ    ノズル孔
２ｄ    ヘッド面
３      ヘッド支持体
４      中間保持部材
１００  部品搭載治具
１０２  固定短軸
１０４  可動短軸
１０６  押下部材
１０７  押し上げ部材
１１５  ヘッド支承部材
１１５ａ  ヘッド設置面
１１５ｂ  嵌合孔
１１６  中間保持部材支承部材
２０１  部品セットステージ
３０１  部品組立ステージ
４００  中間保持部材取付ユニット
４０３  接着剤塗布手段
５００  ヘッド位置調整ユニット
６００  ノズル孔位置計測・ヘッド固定ユニット
６０１  ＣＣＤカメラ
６０２  ノズル孔位置計測手段
６０３  ハロゲンライトガイド
６０４  ノズル孔照明光源
６０５  ＵＶ光ガイド
６０６  ＵＶ光源
７００  制御・演算装置
Ａ、Ｂ  部品セット部位
Ｅ      部品組立部位
【図１】
0003890156.tif 000002
【図２】
0003890156.tif 000003
【図３】
0003890156.tif 000004
【図４】
0003890156.tif 000005
【図５】
0003890156.tif 000006
【図６】
0003890156.tif 000007
【図７】
0003890156.tif 000008
【図８】
0003890156.tif 000009
【図９】
0003890156.tif 000010
【図１０】
0003890156.tif 000011
【図１１】
0003890156.tif 000012
【図１２】
0003890156.tif 000013
【図１３】
0003890156.tif 000014
【図１４】
0003890156.tif 000015
【図１５】
0003890156.tif 000016
【図１６】
0003890156.tif 000017
【図１７】
0003890156.tif 000018
【図１８】
0003890156.tif 000019
【図１９】
0003890156.tif 000020