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JPH09314848A - Ink jet head bonding apparatus - Google Patents

Ink jet head bonding apparatus

Info

Publication number
JPH09314848A
JPH09314848A JP13695296A JP13695296A JPH09314848A JP H09314848 A JPH09314848 A JP H09314848A JP 13695296 A JP13695296 A JP 13695296A JP 13695296 A JP13695296 A JP 13695296A JP H09314848 A JPH09314848 A JP H09314848A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
members
joining
image pickup
ink jet
drive unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13695296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Yoshimura
研一 吉村
Hironori Uemoto
浩紀 植本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP13695296A priority Critical patent/JPH09314848A/en
Publication of JPH09314848A publication Critical patent/JPH09314848A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a production tact and to enhance aligning accuracy by providing an imaging means having a double-focus optical system taking the image of a reference hole for detecting the positions of two members arranged in a spaced apart state and having difference in level and taking the image of the first member at a first focal point and the image of the second member at a second focal point. SOLUTION: When the position of a drive unit 2 and that of a nozzle plate 3 are detected, a transparent member 52 is set to a retracted position and the first focus of a camera is aligned with the reference hole 12 for detecting the position of the nozzle plate 3 to take the image of the reference hole 12 and, next, the transparent member 52 is moved to be inserted in a light path and the second focus of the camera is aligned with the reference hole 11 for detecting the position of the drive unit 2 to take the image thereof to measure the respective positions. On the basis of these measured results, the correction quantity of the drive unit 2 is operated from the quantity of deviation and it is judged whether correction is necessary and, if correction is necessary, the position of the drive unit 2 is corrected based on the correction quantity. By this constitution, the drive unit and the nozzle plate can be bonded with high positional accuracy and an aligning process can be simplified.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットヘッ
ド接合装置に関し、特にインクジェットヘッドを構成す
る2つの部材にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出
して、この検出結果に基づいて2つの部材を接合するイ
ンクジェットヘッド接合装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head joining device, and more particularly, it detects a position detecting reference hole provided in each of two members forming an ink jet head, and joins the two members based on the detection result. The present invention relates to an inkjet head joining device.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェットヘッドを用いて画像を記
録するプリンタ、ファクシミリ、コピー等のインクジェ
ット記録装置は、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とを備えたインクジェッ
トヘッドを記録ヘッドに用いて、記録信号に応じてノズ
ルからインク滴を記録媒体(インク滴が付着するもの)
に吐出することによって、高速、高密度、高品質の記録
を行なうものである。
2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus, such as a printer, a facsimile, or a copier, which records an image using an ink jet head, includes a plurality of nozzles for discharging ink droplets, and an electromechanical transducer provided for each nozzle. Using an inkjet head equipped with an actuator such as a heater or a heating resistor as a printhead, ink droplets are ejected from nozzles in response to print signals on a print medium (one to which ink drops adhere)
In this way, high-speed, high-density, and high-quality recording is performed by ejecting ink.

【0003】インクジェットヘッドとしては種々の構造
のものが知られているが、例えば、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、
この振動板上に変位部に対応する液室を形成するための
液室形成部材を設け、この液室形成部材上に振動板の変
位部に対向するノズルを形成したノズル板(ノズルプレ
ート)を設けて、圧電素子を駆動することで振動板を介
して液室内のインクを加圧し、ノズル板のノズルからイ
ンク滴を吐出するようにしたものがある。また、基板上
に複数の圧電素子と液室隔壁となる支柱部とを交互に列
設し、圧電素子に対向するノズルを形成したノズル板を
支柱部に接合して、圧電素子の変位によって対向するノ
ズルからインク滴を吐出するようにしたものもある。
Although various types of ink jet heads are known, for example, a plurality of piezoelectric elements are provided on a substrate and a displacement portion of a diaphragm is joined to the piezoelectric elements.
A liquid chamber forming member for forming a liquid chamber corresponding to the displacement portion is provided on the diaphragm, and a nozzle plate (nozzle plate) having a nozzle opposed to the displacement portion of the diaphragm is formed on the liquid chamber forming member. In some cases, the piezoelectric element is driven to pressurize ink in a liquid chamber via a vibration plate, and eject ink droplets from nozzles of a nozzle plate. In addition, a plurality of piezoelectric elements and pillar portions that are liquid chamber partition walls are alternately arranged on the substrate, and a nozzle plate having nozzles facing the piezoelectric elements is joined to the pillar portions so that they are opposed by displacement of the piezoelectric elements. There is also a device in which ink droplets are ejected from a nozzle that does.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述したようなインク
ジェットヘッドおいて、高密度、高品質記録を行うため
はヘッド構成部品の個々の精度を高くしなければならな
いと共に、ノズル板、振動板、圧電素子等の各構成部品
を接合して組み立てるときの組み立て精度(部品相互の
位置精度即ち接合精度)を高くしなければならない。
In the ink jet head as described above, in order to perform high density and high quality recording, the accuracy of each head component must be increased, and the nozzle plate, the vibration plate, the piezoelectric plate, and the like. Assembling accuracy (positional accuracy of parts, that is, bonding accuracy) when joining and assembling each component such as an element must be increased.

【0005】特に、組立ての中でも、ノズル板のノズル
と振動板の変位部との位置精度、振動板の変位部と圧電
素子との位置精度、ノズル板のノズルと圧電素子との位
置精度を高くしなければ、圧電素子の変位が効率的に振
動板から液室に伝達されなくなってインクの吐出効率が
低下したり、複数の圧電素子を同時に駆動したときに相
互の干渉を生じて吐出速度が低下したりして、画像品質
が低下するなどの不都合が発生する。
In particular, even in the assembly, the positional accuracy of the nozzle of the nozzle plate and the displacement portion of the diaphragm, the positional accuracy of the displacement portion of the diaphragm and the piezoelectric element, and the positional accuracy of the nozzle of the nozzle plate and the piezoelectric element are high. Otherwise, the displacement of the piezoelectric element is not efficiently transmitted from the vibration plate to the liquid chamber and the ink ejection efficiency is reduced, or when a plurality of piezoelectric elements are driven simultaneously, mutual interference occurs and the ejection speed is increased. However, there is a problem such as deterioration of image quality.

【0006】したがって、上述したようなインクジェッ
トヘッドを構成している2つの部材を自動的に接合する
インクジェットヘッド接合装置を構成しようとする場
合、接合に要する時間を短縮して生産タクトの短縮化を
図ると共に、2つの部材の位置合せ精度の向上が要求さ
れる。
Therefore, when an ink jet head joining apparatus for automatically joining the two members constituting the ink jet head as described above is to be constructed, the time required for joining is shortened and the production tact is shortened. At the same time, it is required to improve the alignment accuracy of the two members.

【0007】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、生産タクトの短縮化や位置合わせ精度の向上を図
ることができるインクジェットヘッド接合装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide an ink jet head joining apparatus capable of shortening the production tact and improving the alignment accuracy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1のインクジェットヘッド接合装置は、イン
クジェットヘッドを構成する2つの部材にそれぞれ設け
た位置検出用基準孔を検出し、この検出結果に基づいて
前記2つの部材を接合するインクジェットヘッド接合装
置において、離間して配置されかつ段差のある前記2つ
の部材の位置検出用基準孔を撮像する2重焦点光学系を
有する1つの撮像手段を設け、この撮像手段の第1の焦
点で前記2つの部材の一方の部材を撮像し、第2の焦点
で他方の部材を撮像する構成とした。
In order to solve the above problems, an ink jet head joining device according to a first aspect of the present invention detects a reference hole for position detection provided in each of two members forming an ink jet head, and detects this. In the ink jet head joining device for joining the two members based on the result, one image pickup means having a double focus optical system for picking up images of the reference holes for position detection of the two members which are arranged apart from each other and have a step. Is provided, and one of the two members is imaged at the first focus of the imaging means, and the other member is imaged at the second focus.

【0009】請求項2のインクジェットヘッド接合装置
は、インクジェットヘッドを構成する2つの部材にそれ
ぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この検出結果に
基づいて前記2つの部材を接合するインクジェットヘッ
ド接合装置において、離間して配置されかつ段差のある
前記2つの部材の位置検出用基準孔を同時に撮像可能な
光学系を有する1つの撮像手段を設けた。
According to another aspect of the present invention, there is provided an ink jet head joining apparatus for detecting a position detecting reference hole provided in each of two members constituting an ink jet head, and joining the two members based on the detection result. In the apparatus, there is provided one image pickup means having an optical system capable of simultaneously picking up the position detection reference holes of the two members which are arranged apart from each other and have a step.

【0010】請求項3のインクジェットヘッド接合装置
は、上記請求項2のインクジェットヘッド接合装置にお
いて、前記撮像手段の光学系が焦点深度の深い光学系か
らなる構成とした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink jet head joining device according to the second aspect, wherein the optical system of the image pickup means is an optical system having a deep depth of focus.

【0011】請求項4のインクジェットヘッド接合装置
は、インクジェットヘッドを構成する2つの部材にそれ
ぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この検出結果に
基づいて前記2つの部材を接合するインクジェットヘッ
ド接合装置において、前記2つの部材の位置検出用基準
孔を撮像する撮像手段を設けると共に、前記2つの部材
を接合した後の前記撮像手段の撮像結果に基づいて前記
2つの部材の接合誤差量を演算し、この演算結果に基づ
いて接合状態の良/不良を判定する検査手段を備えた。
According to another aspect of the present invention, there is provided an ink jet head joining apparatus for detecting a position detecting reference hole provided in each of two members constituting an ink jet head and joining the two members based on the detection result. In the apparatus, an image pickup means for picking up an image of the reference hole for position detection of the two members is provided, and a joining error amount of the two members is calculated based on an image pickup result of the image pickup means after joining the two members. Then, an inspection means is provided to judge whether the bonding state is good or bad based on the calculation result.

【0012】請求項5のインクジェットヘッド接合装置
は、インクジェットヘッドを構成する2つの部材にそれ
ぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この検出結果に
基づいて前記2つの部材を接合するインクジェットヘッ
ド接合装置において、前記2つの部材の位置検出用基準
孔を撮像する撮像手段を設けると共に、前記2つの部材
を接合した後の前記撮像手段の撮像結果に基づいて前記
2つの部材の接合誤差量を演算し、この演算結果に基づ
いて前記2つの部材のうちの他方の部材の位置を補正す
る補正量演算に使用する初期オフセット量を修正する手
段を備えた。
According to another aspect of the present invention, there is provided an ink jet head joining apparatus for detecting a position detecting reference hole provided in each of two members constituting an ink jet head and joining the two members based on the detection result. In the apparatus, an image pickup means for picking up an image of the reference hole for position detection of the two members is provided, and a joining error amount of the two members is calculated based on an image pickup result of the image pickup means after joining the two members. Then, there is provided means for correcting the initial offset amount used in the correction amount calculation for correcting the position of the other member of the two members based on the calculation result.

【0013】請求項6のインクジェットヘッド接合装置
は、インクジェットヘッドを構成する2つの部材にそれ
ぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この検出結果に
基づいて前記2つの部材を接合するインクジェットヘッ
ド接合装置において、前記2つの部材の位置検出用基準
孔を撮像する撮像手段を設けると共に、この撮像手段の
撮像結果に基づいて一方の部材の仮想接合点に対する他
方の部材の仮想接合点の補正量を算出し、この算出結果
で補正した仮想接合点を基準として前記2つの部材を接
合する手段を備えた。
According to another aspect of the present invention, there is provided an ink jet head joining apparatus for detecting a position detecting reference hole provided in each of two members constituting an ink jet head and joining the two members based on the detection result. The apparatus is provided with an image pickup means for picking up an image of the reference hole for position detection of the two members, and based on the image pickup result of the image pickup means, the correction amount of the virtual joint point of the other member with respect to the virtual joint point of the other member is obtained. A means for joining the two members is provided, which is calculated and the virtual joining point corrected by the calculation result is used as a reference.

【0014】請求項7のインクジェットヘッド接合装置
は、インクジェットヘッドを構成する2つの部材にそれ
ぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この検出結果に
基づいて前記2つの部材を接合するインクジェットヘッ
ド接合装置において、前記2つの部材の位置検出用基準
孔を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像す
る被撮像部材を照明する光源とを設けると共に、この光
源は位置検出時の照明位置とこの照明位置から退避する
退避位置との間で移動可能に設けた。
According to another aspect of the present invention, there is provided an ink jet head joining apparatus for detecting a position detecting reference hole provided in each of two members constituting an ink jet head, and joining the two members based on the detection result. The apparatus is provided with an image pickup means for picking up the position detecting reference holes of the two members, and a light source for illuminating a member to be picked up by the image pickup means, and the light source is the illumination position at the time of position detection and this illumination. It is provided so as to be movable between the retracted position and the retracted position.

【0015】請求項8のインクジェットヘッド接合装置
は、上記請求項1乃至7のいずれかのインクジェットヘ
ッド接合装置において、順次配置した第1、第2、第
3、第4及び第5ステーションと、これらの各ステーシ
ョンに前記2つの部材のうちの他方の部材を移送位置決
めする移送機構部とを備え、前記第1ステーションは、
前記他方の部材を吸着保持し、X軸、Y軸、Z軸及びθ
軸まわりに移動させる移動機構部を有する支持機構部を
備え、前記第2ステーションは、前記前記支持機構部で
保持された他方の部材を撮像する位置検出用カメラと、
この位置検出用カメラの検出結果に基づいて前記第3ス
テーションに配設されるスクリーンマスクとの位置合せ
をするに必要な指令を前記支持機構部の移動機構部に送
出する手段とを備え、前記第3ステーションは移送され
た前記他方の部材と前記スクリーンマスクとを重ね合せ
て前記他方の部材の所定位置に接着剤を塗布する接着剤
塗布装置を備え、前記第4ステーションは、前記第2つ
の部材のうちの一方の部材を吸着保持する保持手段と、
この保持手段を前記一方の部材を搭載する前記第5ステ
ーションとの間で往復移動させる移動機構部と、前記請
求項1乃至7のいずれかに記載の手段とを備えている構
成とした。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an ink jet head joining device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the first, second, third, fourth and fifth stations are sequentially arranged. And a transfer mechanism section that transfers and positions the other member of the two members to each station of the first station,
The other member is suction-held, and the X-axis, Y-axis, Z-axis and θ
A position detection camera that captures an image of the other member held by the support mechanism section; and a second mechanism that includes a support mechanism section that has a movement mechanism section that moves about the axis.
Means for sending to the moving mechanism section of the supporting mechanism section a command necessary for aligning with the screen mask arranged in the third station based on the detection result of the position detecting camera, The third station is provided with an adhesive application device that superimposes the transferred other member and the screen mask and applies an adhesive to a predetermined position of the other member, and the fourth station is provided with the second device. Holding means for attracting and holding one of the members,
The holding mechanism is configured to include a moving mechanism unit that reciprocates between the holding unit and the fifth station that mounts the one member, and the unit according to any one of claims 1 to 7.

【0016】請求項9のインクジェットヘッド接合装置
は、上記請求項1乃至8のいずれかのインクジェットヘ
ッド接合装置において、前記2つの部材のうちの一方の
部材がノズルを形成したノズルプレートであり、他方の
部材が圧電素子を接合した基板又は圧電素子で変形され
る振動板である構成とした。
An ink jet head joining apparatus according to a ninth aspect is the ink jet head joining apparatus according to any one of the above first to eighth aspects, wherein one of the two members is a nozzle plate having a nozzle formed thereon, and the other is the other. The member is a substrate to which a piezoelectric element is bonded or a vibrating plate that is deformed by the piezoelectric element.

【0017】請求項10のインクジェットヘッド接合装
置は、上記請求項1乃至8のいずれかのインクジェット
ヘッド接合装置において、前記2つの部材のうちの一方
の部材がノズルを形成したノズルプレート及び圧電素子
で変形される振動板を有する部材であり、他方の部材が
圧電素子を接合した基板である構成とした。
According to a tenth aspect of the invention, there is provided an ink jet head joining device according to any one of the first to eighth aspects, wherein one of the two members is a nozzle plate having a nozzle and a piezoelectric element. It is a member having a vibrating plate to be deformed, and the other member is a substrate to which a piezoelectric element is bonded.

【0018】請求項11のインクジェットヘッド接合装
置は、上記請求項1乃至10のいずれかのインクジェッ
トヘッド接合装置において、2つの部材を接合するため
の接着剤を塗布する接着剤塗布装置にディスペンサーシ
ステムを備えた構成とした。
An ink jet head joining apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is the ink jet head joining apparatus according to any one of the above first to tenth aspects, in which a dispenser system is provided in an adhesive applying apparatus for applying an adhesive for joining two members. It was a prepared structure.

【0019】[0019]

【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、図1乃至図4を参照し
て本発明に係るインクジェットヘッド接合装置で接合す
るインクジェットヘッドの一例について説明する。図1
はインクジェットヘッドの模式的説明図、図2は同ヘッ
ドの駆動ユニットの平面図、図3は同駆動ユニットの正
面に、図4は同ヘッドのノズルプレートの平面図であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an example of an inkjet head that is bonded by the inkjet head bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
Is a schematic explanatory view of the inkjet head, FIG. 2 is a plan view of a drive unit of the head, FIG. 3 is a front view of the drive unit, and FIG. 4 is a plan view of a nozzle plate of the head.

【0020】このインクジェットヘッド1は、駆動ユニ
ット2と、この駆動ユニット2に接合したノズルプレー
ト3とを備えている。駆動ユニット2は、図2及び図3
にも示すように、基板4上に複数の圧電素子5及び支柱
部6を交互に配設してなり、これらの圧電素子5及び支
柱部6は所定の間隔を置いて基板4に接合している。ま
た、ノズルプレート3には、図4にも示すように、イン
ク滴を吐出する複数のノズル7を形成している。そし
て、駆動ユニット2の各支柱部6上面に接着剤8を介し
てノズルプレート3を高い精度で接着接合している。な
お、圧電素子5及び支柱部6の周囲は図示しない隔壁部
材によって画成されて液室9が形成され、圧電素子5を
選択的に駆動することによってノズルプレート3のノズ
ル7からインク滴が吐出される。
The ink jet head 1 includes a drive unit 2 and a nozzle plate 3 joined to the drive unit 2. The drive unit 2 is shown in FIGS.
As also shown in FIG. 3, a plurality of piezoelectric elements 5 and supporting columns 6 are alternately arranged on the substrate 4, and these piezoelectric elements 5 and supporting columns 6 are bonded to the substrate 4 with a predetermined interval. There is. Further, as shown in FIG. 4, the nozzle plate 3 is formed with a plurality of nozzles 7 for ejecting ink droplets. Then, the nozzle plate 3 is adhesively bonded to the upper surface of each of the supporting columns 6 of the drive unit 2 via the adhesive 8 with high accuracy. A liquid chamber 9 is formed around the piezoelectric element 5 and the column 6 by a partition member (not shown), and ink droplets are ejected from the nozzle 7 of the nozzle plate 3 by selectively driving the piezoelectric element 5. To be done.

【0021】ここで、駆動ユニット2の基板4には4隅
の一角を除いた3箇所に位置検出用基準孔11を形成
し、一方、ノズルプレート3にも基板4の位置検出用基
準孔11に対応する位置に位置検出用基準孔12を形成
している。このノズルプレート3の位置検出用基準孔1
2は基板4の位置検出用基準孔11よりも大径に形成し
ている。また、ノズルプレート3の位置検出用基準孔1
2と基板4の位置検出用基準孔11とは接合時に同心円
状になる位置に形成しているが、後述するように上方か
らカメラ(撮像手段)で撮像したときにノズルプレート
3の位置検出用基準孔12と基板4の位置検出用基準孔
11とを検出可能な位置に配置していれば良い。
Here, the position detection reference holes 11 are formed in the substrate 4 of the drive unit 2 at three locations excluding the corners of the four corners, while the position detection reference holes 11 of the substrate 4 are also formed in the nozzle plate 3. A reference hole 12 for position detection is formed at a position corresponding to. Reference position 1 for position detection of this nozzle plate 3
2 has a larger diameter than the reference hole 11 for position detection of the substrate 4. Further, the reference hole 1 for position detection of the nozzle plate 3
2 and the position detecting reference hole 11 of the substrate 4 are formed at concentric positions when joined, but for detecting the position of the nozzle plate 3 when an image is taken from above by a camera (imaging means) as described later. It suffices if the reference hole 12 and the reference hole 11 for detecting the position of the substrate 4 are arranged at positions where they can be detected.

【0022】そこで、本発明に係るインクジェットヘッ
ド接合装置について図5以降を参照して説明する。図5
は同接合装置の全体構成を示す正面図、図6は図5のA
−A線に沿う断面図、図7は図5のB−B線に沿う断面
図である。
Then, the ink jet head joining apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
Is a front view showing the entire configuration of the joining apparatus, and FIG. 6 is A of FIG.
-A sectional view taken along the line A, and FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB in FIG.

【0023】このインクジェットヘッド接合装置は、剛
性のある溶接構造で構成したフレーム21上にベース2
2を載置し、このベース22上にスライドレール23を
敷設している。そして、ベース22上に、第1ステーシ
ョンS1、第2ステーションS2、第3ステーションS
3、第4ステーションS4及び第5ステーションS5を
順次配置すると共に、接合対象となるインクジェットヘ
ッド1を構成する他方の部材である駆動ユニット2を第
1、第2、第3及び第4ステーションS1〜S4に順次
移送する図示しない移送機構部を備えている。
In this ink jet head joining device, the base 2 is mounted on a frame 21 having a rigid welded structure.
2 is placed, and a slide rail 23 is laid on the base 22. Then, on the base 22, the first station S1, the second station S2, the third station S
The third, fourth station S4, and fifth station S5 are sequentially arranged, and the drive unit 2, which is the other member of the inkjet head 1 to be joined, is connected to the first, second, third, and fourth stations S1 to S1. A transfer mechanism unit (not shown) for sequentially transferring to S4 is provided.

【0024】ここで、第1ステーションS1は、接合対
象となるインクジェットヘッド1の駆動ユニット2を搭
載するステーションであり、駆動ユニット2を搭載する
テーブル24を備えている。このテーブル24は、スラ
イドレール23上に支持機構部25を介して支持される
と共に、図示しない真空源に連結されて、搭載された駆
動ユニット2を吸着保持する。支持機構部25は、スラ
イドレール23上に一方向(Y方向)に可動台26を摺
動自在の搭載し、この可動台26上にZ軸移動機構部2
7を支持し、このZ軸移動機構部27上にX軸移動機構
部28を支持し、このX軸移動機構部28上にθ軸移動
機構部29を支持してなり、このθ軸移動機構部29上
にテーブル24を載設している。
Here, the first station S1 is a station on which the drive unit 2 of the ink jet head 1 to be joined is mounted, and is provided with a table 24 on which the drive unit 2 is mounted. The table 24 is supported on the slide rail 23 via a support mechanism portion 25, and is also connected to a vacuum source (not shown) to suck and hold the mounted drive unit 2. The support mechanism unit 25 has a movable base 26 slidably mounted on the slide rail 23 in one direction (Y direction), and the Z-axis movement mechanism unit 2 is mounted on the movable base 26.
7, an X-axis moving mechanism 28 is supported on the Z-axis moving mechanism 27, and a θ-axis moving mechanism 29 is supported on the X-axis moving mechanism 28. The table 24 is mounted on the portion 29.

【0025】第2ステーションS2は、図示しない移送
機構部によって支持機構部25で支持されたテーブル2
4と共に第1ステーションS1から移送された駆動ユニ
ット2の位置検出及び位置調整を行うステーションであ
り、駆動ユニット2の基板4に形成した位置検出用基準
孔11を撮像する位置検出用カメラ31を備えている。
この位置検出用カメラ31は、駆動ユニット2の基板4
に形成した複数の位置検出用基準孔11を撮像すること
が可能な3視野の光学系を備えているものを用いてい
る。
The second station S2 has a table 2 supported by a support mechanism 25 by a transfer mechanism (not shown).
4 is a station that performs position detection and position adjustment of the drive unit 2 transferred from the first station S1 together with the position detection camera 31 and includes a position detection camera 31 that images the position detection reference hole 11 formed in the substrate 4 of the drive unit 2. ing.
The position detecting camera 31 is provided on the substrate 4 of the drive unit 2.
An optical system having three fields of view capable of capturing images of the plurality of reference holes 11 for position detection formed in the above is used.

【0026】そして、この第2ステーションS2では、
位置検出用カメラ31による撮像結果を画像処理して駆
動ユニット2の位置を検出測定し、この測定結果と後述
する第3ステーションS3のスクリーンマスク33の位
置情報とに基づいて支持機構部25を駆動制御して、駆
動ユニット2の支柱部6と第3ステーションS3のスク
リーンマスク33との位置合わせを行う。
Then, in this second station S2,
Image processing is performed on the image pickup result by the position detection camera 31 to detect and measure the position of the drive unit 2, and the support mechanism unit 25 is driven based on the measurement result and the position information of the screen mask 33 of the third station S3 described later. By controlling, the support 6 of the drive unit 2 and the screen mask 33 of the third station S3 are aligned with each other.

【0027】すなわち、この接合装置では、駆動ユニッ
ト2の支柱部6上にスクリーン印刷方式で接着剤8を塗
布してノズルプレート3と接合するため、支柱部6上に
接着剤8を塗布しなければならない。そのために、第3
ステーションS3の所定位置に設けたスクリーンマスク
33と駆動ユニット2の支柱部6とを合致させることが
必要になる。ここで、スクリーンマスク33は予め所定
の姿勢でマスク支持プレート34にセットされているの
で、駆動ユニット2の位置を検出判定してスクリーンマ
スク33とのずれ量を算出し、この算出したずれ量に応
じて支持機構部25の可動台26及びZ軸,X軸,θ軸
の各移動機構部27,28,29を駆動制御することに
よって、テーブル24上の駆動ユニット2をスクリーン
マスク33と合致する位置に正確に位置調整する。
That is, in this joining apparatus, since the adhesive 8 is applied on the support 6 of the drive unit 2 by the screen printing method to join the nozzle plate 3, the adhesive 8 must be applied on the support 6. I have to. Therefore, the third
It is necessary to match the screen mask 33 provided at a predetermined position of the station S3 with the support 6 of the drive unit 2. Here, since the screen mask 33 is set in advance on the mask support plate 34 in a predetermined posture, the position of the drive unit 2 is detected and determined, the shift amount from the screen mask 33 is calculated, and the calculated shift amount is set to the calculated shift amount. Accordingly, the drive unit 2 on the table 24 is matched with the screen mask 33 by drivingly controlling the movable table 26 of the support mechanism unit 25 and the Z-axis, X-axis, and θ-axis moving mechanism units 27, 28, and 29. Accurately adjust to position.

【0028】第3ステーションS3は、上述したように
駆動ユニット2に接着剤8を塗布するステーションであ
る。すなわち、駆動ユニット2とスクリーンマスク33
とを重ね合わせて、ベース22上に載置したスクリーン
印刷式接着剤塗布装置35によって駆動ユニット2の支
柱部6上面に接着剤8をスクリーン印刷で塗布する。こ
のスクリーン印刷式接着剤塗布装置35にはディスペン
サシステムを具備して接着剤8を自動供給できるように
し、作業時間の短縮を図っている。
The third station S3 is a station for applying the adhesive 8 to the drive unit 2 as described above. That is, the drive unit 2 and the screen mask 33
Are overlapped with each other, and the adhesive 8 is applied by screen printing to the upper surface of the pillar 6 of the drive unit 2 by the screen-printing adhesive applying device 35 placed on the base 22. The screen printing type adhesive application device 35 is provided with a dispenser system so that the adhesive 8 can be automatically supplied, thereby shortening the operation time.

【0029】第4ステーションS4と第5ステーション
S5とはノズルプレート移動機構部36のスライドレー
ル37を介して連結している。このノズルプレート移動
機構部36は、ベース22上に載置され、スライドレー
ル37上に摺動自在に支持した透明部材からなる保持手
段38を備え、この保持手段38を第4ステーションS
4と第5ステーションS5との間で往復移動させる。こ
のノズルプレート移動機構部36は、モータ39、ボー
ルネジ40及びスライドレール37とからなる。保持手
段38は、ノズルプレート3を吸着保持するものであ
り、図示しない真空源に連結されている。
The fourth station S4 and the fifth station S5 are connected via a slide rail 37 of the nozzle plate moving mechanism 36. The nozzle plate moving mechanism portion 36 is provided on the base 22 and is provided with a holding means 38 made of a transparent member slidably supported on a slide rail 37. The holding means 38 is provided in the fourth station S.
4 and 5th station S5 is reciprocated. The nozzle plate moving mechanism 36 includes a motor 39, a ball screw 40 and a slide rail 37. The holding means 38 holds the nozzle plate 3 by suction and is connected to a vacuum source (not shown).

【0030】第4ステーションS4は、第3ステーショ
ンS3から移送されてきた駆動ユニット2と、インクジ
ェットヘッド1を構成する一方の部材であるノズルプレ
ート3を搭載するステーションである第5ステーション
S5から移送されたノズルプレート3とを重ねた状態
で、駆動ユニット2の基板4の位置検出用基準孔11及
びノズルプレート3の位置検出用基準孔12を撮像する
撮像手段である位置検出用カメラ41を備え、この位置
検出用カメラ41の撮像結果を画像処理して駆動ユニッ
ト2とノズルプレート3の各位置を検出し、駆動ユニッ
ト2をノズルプレート3と合致する位置に正確に位置調
整して、駆動ユニット2とノズルプレート3とを接合す
るステーションである。
The fourth station S4 is transferred from the drive unit 2 transferred from the third station S3 and the fifth station S5 which is a station mounting the nozzle plate 3 which is one of the members constituting the ink jet head 1. In the state where the nozzle plate 3 and the nozzle plate 3 are overlapped with each other, a position detection camera 41 that is an image pickup unit that takes an image of the position detection reference hole 11 of the substrate 4 of the drive unit 2 and the position detection reference hole 12 of the nozzle plate 3 is provided. Image processing is performed on the image pickup result of the position detection camera 41 to detect the respective positions of the drive unit 2 and the nozzle plate 3, and the drive unit 2 is accurately adjusted to a position that matches the nozzle plate 3, and the drive unit 2 And the nozzle plate 3 are joined together.

【0031】なお、位置検出用カメラ41は、駆動ユニ
ット2の基板4及びノズルプレート3に形成した複数の
位置検出用基準孔11,12を同時に撮像可能な3視野
の光学系を具備すると共に、その光学系として2焦点光
学系を用いている。この位置検出用カメラ41の光学系
及び被撮像対象物の位置検出の詳細については後述す
る。
The position detecting camera 41 is provided with an optical system of three fields of view capable of simultaneously picking up a plurality of position detecting reference holes 11 and 12 formed in the substrate 4 of the drive unit 2 and the nozzle plate 3. A bifocal optical system is used as the optical system. Details of the optical system of the position detection camera 41 and the position detection of the object to be imaged will be described later.

【0032】この第4ステーションS4には被撮像部材
である駆動ユニット2及びノズルプレート3の位置検出
を行う際にこれらの被撮像部材を照射する光源42を備
えている。この光源42を載置した照明支持プレート4
3は、フレーム21上に支持したアングル45上に取付
けたスライドシリンダ44によって移動可能としてい
る。
The fourth station S4 is provided with a light source 42 which irradiates the image pickup members when the positions of the drive unit 2 and the nozzle plate 3 which are the image pickup members are detected. Illumination support plate 4 on which this light source 42 is placed
3 can be moved by a slide cylinder 44 mounted on an angle 45 supported on the frame 21.

【0033】そして、光源42は、第3ステーションS
3から駆動ユニット2が移送されてくる際には、スライ
ドシリンダ44によって駆動ユニット2に移送経路から
退避した退避位置に移動し、駆動ユニット2及びノズル
プレート3の位置検出をするための撮像の際には所定位
置(被撮像対象を照明する位置)に移動させる。また、
この光源42は、ノズルプレート3を駆動ユニット2に
接合する際にも退避位置に移動する。このようにするこ
とで、光源42と移送される駆動ユニット2との干渉を
防止することができる。
The light source 42 is the third station S.
When the drive unit 2 is transferred from the drive unit 3, the slide unit 44 moves the drive unit 2 to the retracted position retracted from the transfer path, and at the time of imaging for detecting the position of the drive unit 2 and the nozzle plate 3. In addition, it is moved to a predetermined position (position for illuminating the imaged object). Also,
The light source 42 also moves to the retracted position when the nozzle plate 3 is joined to the drive unit 2. By doing so, it is possible to prevent interference between the light source 42 and the driving unit 2 that is transferred.

【0034】ここで、このインクジェットヘッド接合装
置による接合工程について図8を参照して説明する。ま
ず、駆動ユニット2(図中では、「PZT」で表記す
る。)を第1ステーションS1のテーブル24上に吸着
保持した後、テーブル24を図示しない移送機構部によ
って第2ステーションS2に移送する。そして、位置検
出用カメラ31によって駆動ユニット2の基板4の位置
検出用基準孔11を撮像して、駆動ユニット2の位置を
検出計測した後、この計測結果と第3ステーションS3
のスクリーンマスク33の位置情報に基づいて駆動ユニ
ット2(支柱部6)の現位置がスクリーンマスク33の
位置と一致するか否かを判別する。
Here, the joining process by this ink jet head joining apparatus will be described with reference to FIG. First, the drive unit 2 (indicated by "PZT" in the drawing) is suction-held on the table 24 of the first station S1, and then the table 24 is transferred to the second station S2 by a transfer mechanism unit (not shown). Then, the position detection camera 31 images the position detection reference hole 11 of the substrate 4 of the drive unit 2 to detect and measure the position of the drive unit 2, and then the measurement result and the third station S3.
Based on the position information of the screen mask 33, it is determined whether or not the current position of the drive unit 2 (support portion 6) matches the position of the screen mask 33.

【0035】このとき、駆動ユニット2の位置がスクリ
ーンマスク33の位置と一致していないければ、計測結
果とスクリーンマスク33の位置情報とに基づいて駆動
ユニット2の位置補正量を演算して、この演算結果に応
じて支持機構部25の可動台26及びZ軸,X軸,θ軸
の各移動機構部27,28,29を駆動制御して駆動ユ
ニット2の位置を調整し、再度駆動ユニット2の基板4
の位置検出用基準孔11をカメラ31で撮像して駆動ユ
ニット2の位置を計測する。
At this time, if the position of the drive unit 2 does not match the position of the screen mask 33, the position correction amount of the drive unit 2 is calculated based on the measurement result and the position information of the screen mask 33, In accordance with the result of this calculation, the movable base 26 of the support mechanism unit 25 and the Z-axis, X-axis, and θ-axis moving mechanism units 27, 28, 29 are drive-controlled to adjust the position of the drive unit 2, and the drive unit 2 is again adjusted. Substrate 4 of 2
The position detection reference hole 11 is imaged by the camera 31 and the position of the drive unit 2 is measured.

【0036】そして、駆動ユニット2とスクリーンマス
ク33との位置合せができたときには、駆動ユニット2
を第3ステーションS3に移送し、駆動ユニット2の支
柱部6上面に接着剤8を塗布した後、駆動ユニット2を
第4ステーションS4に移送する。
When the alignment between the drive unit 2 and the screen mask 33 is completed, the drive unit 2
Is transferred to the third station S3, and the adhesive 8 is applied to the upper surface of the pillar portion 6 of the drive unit 2, and then the drive unit 2 is transferred to the fourth station S4.

【0037】一方、第5ステーションS5ではノズルプ
レート3をノズルプレート移動機構部36で吸着保持し
て、ノズルプレート3を第4ステーションS4に移送す
る。
On the other hand, in the fifth station S5, the nozzle plate 3 is sucked and held by the nozzle plate moving mechanism section 36, and the nozzle plate 3 is transferred to the fourth station S4.

【0038】そこで、第4ステーションS4では、位置
検出用カメラ41によって駆動ユニット2の基板4に位
置検出用基準孔11とノズルプレート3の位置検出用基
準孔12とを、後述するように被撮像対象物である駆動
ユニット2及びノズルプレート3を移動させることなく
撮像して、この撮像結果に基づいて駆動ユニット2とノ
ズルプレート3の位置を検出測定し、両者のずれ量(偏
差量)を演算し、算出した両者の偏差量が予め定めた許
容範囲内か否かを判別する。
Therefore, in the fourth station S4, the position detecting camera 41 is used to image the position detecting reference hole 11 and the position detecting reference hole 12 of the nozzle plate 3 in the substrate 4 of the drive unit 2 as described later. An image is taken without moving the drive unit 2 and the nozzle plate 3, which are the objects, the positions of the drive unit 2 and the nozzle plate 3 are detected and measured based on the image pickup result, and the amount of deviation (deviation amount) between the two is calculated. Then, it is determined whether the calculated deviation amount between the two is within a predetermined allowable range.

【0039】このとき、駆動ユニット2とノズルプレー
ト3の偏差量が許容範囲内でなければ、算出した偏差量
を駆動ユニット2の位置補正量として、この補正量に応
じて支持機構部25の可動台26及びZ軸,X軸,θ軸
の各移動機構部27,28,29を駆動制御して駆動ユ
ニット2の位置を調整し、再度駆動ユニット2の基板4
の位置検出用基準孔11及びノズルプレート3の位置検
出用基準孔12を位置検出用カメラ41で撮像して、こ
の撮像結果に基づいて駆動ユニット2とノズルプレート
3の位置を検出測定し、両者の偏差量を演算する処理を
繰り返し行う。
At this time, if the deviation amount between the drive unit 2 and the nozzle plate 3 is not within the allowable range, the calculated deviation amount is used as the position correction amount of the drive unit 2 and the support mechanism portion 25 is moved according to the correction amount. The position of the drive unit 2 is adjusted by driving and controlling the platform 26 and the Z-axis, X-axis, and θ-axis moving mechanism units 27, 28, and 29, and the substrate 4 of the drive unit 2 is again adjusted.
The position detection reference hole 11 and the position detection reference hole 12 of the nozzle plate 3 are imaged by the position detection camera 41, and the positions of the drive unit 2 and the nozzle plate 3 are detected and measured based on the imaging result. The process of calculating the deviation amount of is repeated.

【0040】そして、駆動ユニット2とノズルプレート
3の偏差量が許容範囲内になったときには、Z軸移動機
構部27を駆動制御してZ軸を上昇させ、駆動ユニット
2を上昇させることによって駆動ユニット2の支柱部6
とノズルプレート3とを接合する。
When the deviation amount between the drive unit 2 and the nozzle plate 3 is within the allowable range, the Z-axis moving mechanism 27 is drive-controlled to raise the Z-axis, and the drive unit 2 is raised to drive. Prop 6 of unit 2
And the nozzle plate 3 are joined.

【0041】このように、この接合装置は、順次配置し
た第1、第2、第3、第4及び第5ステーションと、こ
れらの各ステーションに2つの部材のうちの他方の部材
を移送位置決めする移送機構部とを備え、第1ステーシ
ョンは、他方の部材を吸着保持し、X軸、Y軸、Z軸及
びθ軸まわりに移動させる移動機構部を有する支持機構
部を備え、第2ステーションは、支持機構部で保持され
た他方の部材を撮像する位置検出用カメラと、この位置
検出用カメラの検出結果に基づいて第3ステーションに
配設されるスクリーンマスクとの位置合せをするに必要
な指令を支持機構部の移動機構部に送出する手段とを備
え、第3ステーションは移送された他方の部材とスクリ
ーンマスクとを重ね合せて他方の部材の所定位置に接着
剤を塗布する接着剤塗布装置を備え、第4ステーション
は、第2つの部材のうちの一方の部材を吸着保持する保
持手段と、この保持手段を一方の部材を搭載する第5ス
テーションとの間で往復移動させる移動機構部と、前記
2つの部材の各位置検出用基準孔を撮像して、この撮像
結果に基づいて他方の部材の位置調整をして接合する手
段とを備えているので、インクジェットヘッド1を構成
する駆動ユニット2とノズルプレート3とを自動的に高
精度に接合することができる。
As described above, this joining apparatus transfers and positions the first, second, third, fourth and fifth stations sequentially arranged and the other member of the two members to each of these stations. The first station is provided with a transfer mechanism section, and the first station is provided with a support mechanism section having a moving mechanism section that holds the other member by suction and moves the other member around the X axis, the Y axis, the Z axis, and the θ axis. Necessary for aligning the position detection camera that captures the image of the other member held by the support mechanism unit with the screen mask provided in the third station based on the detection result of the position detection camera. And a means for sending a command to the moving mechanism part of the support mechanism part, and the third station superimposes the transferred other member and the screen mask and applies the adhesive to a predetermined position of the other member. The fourth station is provided with a coating device, and the fourth station is a moving mechanism that reciprocates between a holding unit that sucks and holds one member of the second member and a fifth station that mounts the one member. The inkjet head 1 is configured by including a portion and a means for imaging the position detection reference holes of the two members and adjusting the position of the other member based on the imaging result and joining them. The drive unit 2 and the nozzle plate 3 can be automatically joined with high precision.

【0042】ここで、第4ステーションS4で行う駆動
ユニット2とノズルプレート3との接合について説明す
る。駆動ユニット2或いはノズルプレート3の各位置検
出用基準孔11,12のピッチが、部品加工誤差等によ
って等ピッチでなかった場合には、片側の位置検出用基
準孔を基準にして位置合わせを行うと、加工誤差がその
まま組立誤差となる。そこで、位置検出用基準孔とは別
に、位置検出用基準孔の位置測定結果から仮想接合点を
設定して、この仮想接合点を基準とした補正量を演算
し、駆動ユニット2の位置修正を行って接合する。
Here, joining of the drive unit 2 and the nozzle plate 3 performed in the fourth station S4 will be described. If the pitches of the position detecting reference holes 11 and 12 of the drive unit 2 or the nozzle plate 3 are not equal due to a component processing error or the like, alignment is performed with reference to the position detecting reference hole on one side. Then, the processing error directly becomes the assembly error. Therefore, in addition to the position detection reference hole, a virtual joint point is set from the position measurement result of the position detection reference hole, a correction amount is calculated with the virtual joint point as a reference, and the position of the drive unit 2 is corrected. Go and join.

【0043】このように、2つの部材の位置検出用基準
孔を検出する撮像手段を設けると共に、この撮像手段の
撮像結果に基づいて一方の部材の仮想接合点に対する他
方の部材の仮想接合点の補正量を算出し、この算出結果
で補正した仮想接合点を基準として2つの部材を接合す
ることによって、加工誤差をキャンセルすることがで
き、より高精度に接合することができる。
As described above, the image pickup means for detecting the reference hole for position detection of the two members is provided, and based on the image pickup result of the image pickup means, the virtual joint point of one member is compared with the virtual joint point of the other member. By calculating the correction amount and joining the two members based on the virtual joining point corrected by the calculation result, the processing error can be canceled and the joining can be performed with higher accuracy.

【0044】次に、第4ステーションS4で駆動ユニッ
ト2及びノズルプレート3の位置検出を行うための位置
検出用カメラ41の光学系と位置検出及び位置調整動作
について図9乃至図11をも参照して説明する。上述し
たように第4ステーションS4に移送された駆動ユニッ
ト2の位置検出用基準孔11を形成した基板4と位置検
出用基準孔12を形成したノズルプレート3とは離間し
て配置されているので、位置検出用基準孔11と位置検
出用基準孔12とは離間しかつ段差がある状態に位置し
ている。
Next, the optical system of the position detection camera 41 for detecting the positions of the drive unit 2 and the nozzle plate 3 in the fourth station S4 and the position detection and position adjustment operation will be described with reference to FIGS. Explain. As described above, since the substrate 4 having the position detecting reference holes 11 of the drive unit 2 transferred to the fourth station S4 and the nozzle plate 3 having the position detecting reference holes 12 are arranged apart from each other. The position detection reference hole 11 and the position detection reference hole 12 are located apart from each other and have a step.

【0045】そこで、位置検出用カメラ41には、この
ように離間して配置されかつ段差のある位置検出用基準
孔11と位置検出用基準孔12とを被撮像対象物の移動
を伴うことなく撮像するために、2重焦点光学系を備え
ている。なお、単に離間した仮に2点の位置検出用基準
孔11,11を検出するには、1つには1台のカメラに
2方向レンズを使用し、或いは、カメラ2台を使用して
それぞれのレンズを共通治具に固定して使用する方法が
考えられるが、そのいずれでもよい。
Therefore, the position detecting camera 41 is provided with the position detecting reference hole 11 and the position detecting reference hole 12 which are arranged so as to be separated from each other and have a step without moving the object to be imaged. A dual focus optical system is provided for imaging. In order to detect the two reference holes 11 for position detection, which are simply separated from each other, a bidirectional lens is used for one camera or two cameras are used for each. A method of fixing the lens to a common jig and using it is conceivable, but either method may be used.

【0046】一方、離間しかつ段差のある位置検出用基
準孔11,12を撮像するために用いる2重焦点光学系
について図9及び図10を参照して説明すると、図9に
示すように、通常対物レンズ51を通過した光はある1
点が焦点(これを「焦点O1」とする。)となる。この
光路の途中に空気と屈折率の異なる透明部材52(厚さ
d、屈折率n、図10参照)を挿入すると、この透明部
材52で屈折するため、焦点位置が焦点距離の差Δχだ
けずれた焦点O2に移動する。なお、屈折率nは、図1
0において入射角θ1、屈折角θ2としたとき、sinθ
1/sinθ2で表わされ、焦点距離の差Δχは、d(1
−1/n)で算出される。
On the other hand, a double focus optical system used for imaging the position detecting reference holes 11 and 12 which are separated and have a step difference will be described with reference to FIGS. 9 and 10. As shown in FIG. Normally, there is light that has passed through the objective lens 1 1
The point becomes the focus (this is referred to as "focus O1"). If a transparent member 52 (thickness d, refractive index n, see FIG. 10) having a refractive index different from that of air is inserted in the middle of this optical path, the light is refracted by this transparent member 52, so that the focal position shifts by the focal length difference Δχ. To the focal point O2. The refractive index n is as shown in FIG.
When the incident angle is θ1 and the refraction angle is θ2 at 0, sin θ
It is represented by 1 / sin θ2, and the difference in focal length Δχ is d (1
It is calculated as −1 / n).

【0047】したがって、位置検出用カメラ41とノズ
ルプレート3との間の光路中に透明部材52を移動手段
によって光路中に介在する位置と光路から退避した位置
との間で移動可能に配設する。このとき、位置検出用カ
メラ41の2つの焦点の内の第1焦点(上記の焦点O1
に相当する。)をノズルプレート3の位置検出用基準孔
12に合せた状態で、透明部材52を挿入することによ
って位置検出用カメラ41の焦点がΔχだけずれた第2
焦点(上記の焦点O2に相当する。)に移動し、この第
2焦点が駆動ユニット2の基板4の位置検出用基準孔1
2に合致する。すなわち、透明部材52として、このよ
うな焦点距離の差Δχが得られる厚さd及び屈折率nを
有するものを用いる。
Therefore, the transparent member 52 is disposed in the optical path between the position detecting camera 41 and the nozzle plate 3 so as to be movable between the position interposed in the optical path by the moving means and the position retracted from the optical path. . At this time, the first focus (the above-mentioned focus O1 of the two focus of the position detection camera 41)
Is equivalent to ) Is aligned with the position detection reference hole 12 of the nozzle plate 3 and the focus of the position detection camera 41 is shifted by Δχ by inserting the transparent member 52.
It moves to a focal point (corresponding to the above-mentioned focal point O2), and this second focal point moves to the reference hole 1 for position detection of the substrate 4 of the drive unit 2.
Matches 2. That is, as the transparent member 52, a member having a thickness d and a refractive index n that can obtain such a focal length difference Δχ is used.

【0048】そこで、駆動ユニット2とノズルプレート
3との位置検出を行う場合には、図11に示すように、
透明部材52を退避位置にした状態にし、位置検出用カ
メラ41の第1焦点をノズルプレート3の位置検出用基
準孔12に合せて撮像し、この撮像結果に基づいてノズ
ルプレート3の位置を測定する。次いで、透明部材52
を移動して光路中に挿入し、位置検出用カメラ41の第
2焦点を駆動ユニット2の位置検出用基準孔11に合せ
て撮像し、この撮像結果に基づいて駆動ユニット2の位
置を測定する。そして、これらの測定結果に基づいて偏
差量から駆動ユニット2の補正量を演算し、補正が必要
か否かを判別して、補正が必要であれば、補正量に基づ
いて支持機構部25を駆動制御して駆動ユニット2の位
置を修正(調整)する。
Therefore, when the positions of the drive unit 2 and the nozzle plate 3 are to be detected, as shown in FIG.
The transparent member 52 is set to the retracted position, the first focus of the position detection camera 41 is aligned with the position detection reference hole 12 of the nozzle plate 3, and an image is taken, and the position of the nozzle plate 3 is measured based on this imaging result. To do. Then, the transparent member 52
Is moved and inserted into the optical path, the second focus of the position detection camera 41 is aligned with the reference hole 11 for position detection of the drive unit 2 and an image is taken, and the position of the drive unit 2 is measured based on this imaging result. . Then, based on these measurement results, the correction amount of the drive unit 2 is calculated from the deviation amount, it is determined whether or not the correction is necessary, and if the correction is necessary, the support mechanism section 25 is moved based on the correction amount. Drive control is performed to correct (adjust) the position of the drive unit 2.

【0049】このように離間して配置されかつ段差のあ
る2つの部材の位置検出用基準孔を撮像する2重焦点光
学系を有する1つの撮像手段を設けて、この撮像手段の
第1の焦点で2つの部材の一方の部材を撮像し、第2の
焦点で他方の部材を撮像することによって、撮像系及び
被撮像系を動作させることなく検出することができるの
で、高精度の位置検出を行なうことができて、駆動ユニ
ットとノズルプレートとを高い位置精度で接合すること
ができる。また、Z軸移動を行なうことなく位置検出が
できるので、位置合せ工程が簡略化して生産タクトを短
縮することができる。
One image pickup means having a double focus optical system for picking up an image of the reference hole for position detection of the two members which are arranged apart from each other and have a step is provided, and the first focus of this image pickup means is provided. By picking up one of the two members and picking up the other member at the second focus, it is possible to detect without operating the imaging system and the imaged system. Therefore, highly accurate position detection is possible. Therefore, the drive unit and the nozzle plate can be joined with high positional accuracy. Further, since the position can be detected without performing the Z-axis movement, the alignment process can be simplified and the production tact can be shortened.

【0050】すなわち、位置検出用カメラの光学系が駆
動ユニットとノズルプレートの段差のある位置検出用基
準孔を同時に撮像することができない場合には、ノズル
プレートの撮像を行なった後に、駆動ユニットの撮像を
行なうためには駆動ユニットをZ軸移動機構部によって
位置検出用カメラの焦点位置まで移動させなければなら
ないため、誤差を生じ易くなるのに対して、上述のよう
にすることでZ軸方向の移動がないために誤差が生じ難
くなる。
That is, when the optical system of the position detecting camera cannot simultaneously image the stepped position detecting reference hole of the drive unit and the nozzle plate, after the image of the nozzle plate is taken, the drive unit of the drive unit is imaged. In order to perform imaging, the drive unit has to be moved to the focal position of the position detection camera by the Z-axis moving mechanism section, so an error is likely to occur. Since there is no movement of, the error is less likely to occur.

【0051】次に、離間して配置されかつ段差のある駆
動ユニット2の基板4の位置検出用基準孔11とノズル
プレート3の位置検出用基準孔12とを同時に検出可能
な光学系の1つである焦点深度の深い光学系について説
明する。ここで、焦点深度の深い光学系とは、焦点がジ
ャストフォーカス点を中心にしてある幅を持っていると
いうことであり、ピントの合う幅が広いということであ
る。つまり、焦点の合う幅が駆動ユニット2の位置検出
用基準孔11とノズルプレート3の位置検出用基準孔1
2との段差よりも大きく、駆動ユニット2とノズルプレ
ート3の各位置検出用基準孔11,12を同時に検出
(測定)することができる。このとき、光学系のセッテ
ィングとしては、ジャストフォーカスの位置を駆動ユニ
ット2の基板4とノズルプレート3の各位置検出用基準
孔11,12との間に中心に設定することが好ましい。
Next, one of the optical systems capable of simultaneously detecting the position detecting reference hole 11 of the substrate 4 and the position detecting reference hole 12 of the nozzle plate 3 of the drive unit 2 which are arranged apart from each other and have a step. An optical system having a deep depth of focus will be described. Here, the optical system having a deep depth of focus means that the focus has a certain width centered on the just focus point, and that the focus is wide. That is, the width at which the focus is adjusted is the reference hole 11 for position detection of the drive unit 2 and the reference hole 1 for position detection of the nozzle plate 3.
It is larger than the step difference between the drive unit 2 and the nozzle plate 3 and can detect (measure) the reference holes 11 and 12 for position detection at the same time. At this time, as the setting of the optical system, it is preferable to set the just focus position at the center between the substrate 4 of the drive unit 2 and the position detection reference holes 11 and 12 of the nozzle plate 3.

【0052】そこで、駆動ユニット2とノズルプレート
3との位置検出を行う場合には、図11に示すように、
図12に示すように、ノズルプレート3の位置検出用基
準孔12と駆動ユニット2の基板4の位置検出用基準孔
11を位置検出用カメラ41で同時に撮像して、この撮
像結果から駆動ユニット2及びノズルプレート3の位置
を検出測定する。そして、これらの測定結果に基づいて
偏差量から駆動ユニット2の補正量を演算し、補正が必
要か否かを判別して、補正が必要であれば、補正量に基
づいて支持機構部25を駆動制御して駆動ユニット2の
位置を修正(調整)する。
Therefore, when detecting the positions of the drive unit 2 and the nozzle plate 3, as shown in FIG.
As shown in FIG. 12, the position detection reference hole 12 of the nozzle plate 3 and the position detection reference hole 11 of the substrate 4 of the drive unit 2 are simultaneously imaged by the position detection camera 41, and the drive unit 2 is obtained from the imaging result. And the position of the nozzle plate 3 is detected and measured. Then, based on these measurement results, the correction amount of the drive unit 2 is calculated from the deviation amount, it is determined whether or not the correction is necessary, and if the correction is necessary, the support mechanism section 25 is moved based on the correction amount. Drive control is performed to correct (adjust) the position of the drive unit 2.

【0053】このように、離間して配置されかつ段差の
ある2つの部材の位置検出用基準孔を同時に撮像可能な
光学系を有する1つの撮像手段、例えば焦点深度の深い
撮像手段を設けることによって、撮像系及び被撮像系を
動作させることなく検出することができるので、高精度
の位置検出を行なうことができて、駆動ユニットとノズ
ルプレートとを高い位置精度で接合することができると
共に、Z軸移動を行なうことなく位置検出ができるの
で、位置合せ工程が簡略化して生産タクトを短縮するこ
とができる。特に、この焦点深度の深い光学系を用いた
場合には、焦点深度を変更する必要がなく、1回の撮像
で駆動ユニットとノズルプレートの位置情報を得ること
ができて、位置合せ工程がいっそう簡単になり、より生
産タクトを短縮することができる。
As described above, by providing one image pickup means, for example, an image pickup means having a deep depth of focus, which has an optical system capable of simultaneously picking up the position detecting reference holes of the two members which are spaced apart and have a step. Since the detection can be performed without operating the imaging system and the imaged system, highly accurate position detection can be performed, and the drive unit and the nozzle plate can be joined with high position accuracy, and Z Since the position can be detected without moving the axis, the alignment process can be simplified and the production tact can be shortened. In particular, when using this optical system with a deep depth of focus, it is not necessary to change the depth of focus, and it is possible to obtain the positional information of the drive unit and the nozzle plate with a single image pickup, and the alignment process is further improved. It becomes easier and the production tact can be shortened.

【0054】次に、本発明の他の実施例について図13
を参照して説明する。駆動ユニット2とノズルプレート
3との位置合せを行なうために駆動ユニット2を移動さ
せたとき、Z軸移動による駆動ユニット2の変位による
誤差等が存在するために、これを初期オフセット量とし
て予め設定しておき、駆動ユニット2の位置の補正量を
演算するときにこの初期オフセット量を勘案するように
している。しかしながら、このZ軸移動による駆動ユニ
ット2の変位による誤差が変動したり、駆動ユニット2
とノズルプレート3とを接合する際に生じるずれ成分が
必ずしも一定ではないために、初期オフセット量を一定
値としても駆動ユニット2とノズルプレート3との位置
合せ精度が変動することがある。
FIG. 13 shows another embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. When the drive unit 2 is moved to align the drive unit 2 and the nozzle plate 3, there is an error or the like due to the displacement of the drive unit 2 due to the Z-axis movement. Therefore, this is preset as the initial offset amount. The initial offset amount is taken into consideration when the correction amount of the position of the drive unit 2 is calculated. However, the error due to the displacement of the drive unit 2 due to this Z-axis movement may vary,
Since the displacement component generated when the nozzle plate 3 and the nozzle plate 3 are joined is not always constant, the alignment accuracy between the drive unit 2 and the nozzle plate 3 may vary even if the initial offset amount is a constant value.

【0055】そこで、この実施例においては、初期オフ
セット量を設定した後、接合前の駆動ユニット2とノズ
ルプレート3の位置検出用基準孔11,12を位置検出
用カメラ41で撮像した結果に基づいて前述したように
して駆動ユニット2とノズルプレート3との位置を測定
し、これらの測定結果に基づいて駆動ユニット2の位置
補正量として初期オフセット量を加えた補正量を算出
し、この算出した補正量に基づいて駆動ユニット2に位
置を調整した後、Z軸を上昇して駆動ユニット2とノズ
ルプレート3とを接合する。
Therefore, in this embodiment, after the initial offset amount is set, the position detection reference holes 11 and 12 of the drive unit 2 and the nozzle plate 3 before joining are imaged by the position detection camera 41. As described above, the positions of the drive unit 2 and the nozzle plate 3 are measured, and a correction amount obtained by adding an initial offset amount as a position correction amount of the drive unit 2 is calculated based on these measurement results. After the position of the drive unit 2 is adjusted based on the correction amount, the Z axis is raised to join the drive unit 2 and the nozzle plate 3 together.

【0056】その後、接合後の駆動ユニット2とノズル
プレート3の各位置検出用基準孔11,12を再度位置
検出用カメラ41で撮像して、この撮像した結果に基づ
いて駆動ユニット2とノズルプレート3との位置を測定
し、この測定結果に基づいて接合後の状態で駆動ユニッ
ト2とノズルプレート3とのずれ量(偏差量=接合誤差
量)を演算する。
After that, the position detection reference holes 11 and 12 of the drive unit 2 and the nozzle plate 3 after joining are imaged again by the position detection camera 41, and the drive unit 2 and the nozzle plate are imaged based on the imaged results. 3 and the position of the drive unit 2 and the nozzle plate 3 in the state after joining (deviation amount = joining error amount) is calculated based on the measurement result.

【0057】そして、演算した接合誤差量(偏差量)が
予め定めた許容範囲内か否かを判別し、当該接合部品が
良品か不良品かの判定検査を行ない、接合誤差量が許容
範囲内でなければ、当該接合部品を不良品として取扱う
処理をする。また、当該接合部品の接合誤差量が許容範
囲内であれば、この演算結果に応じて初期オフセット量
を自動変更(修正)する。
Then, it is judged whether or not the calculated bonding error amount (deviation amount) is within a predetermined allowable range, and a judgment inspection is performed as to whether the bonding component is a good product or a defective product, and the bonding error amount is within the allowable range. If not, a process of treating the joined component as a defective product is performed. If the joining error amount of the joining component is within the allowable range, the initial offset amount is automatically changed (corrected) according to the calculation result.

【0058】このように、2つの部材を接合した後の撮
像手段の撮像結果に基づいて2つの部材の接合誤差量を
演算し、この演算結果に基づいて接合状態を判定するこ
とによって、接合後他の検査機を用いることなく直ちに
接合状態を検査することができて、接合装置全体のコス
トを低減することができ、生産タクトも短縮される。
As described above, the joining error amount of the two members is calculated based on the image pickup result of the image pickup means after the two members are joined, and the joining state is determined based on the calculation result. The bonding state can be inspected immediately without using another inspection machine, the cost of the entire bonding apparatus can be reduced, and the production tact can be shortened.

【0059】また、2つの部材を接合した後の撮像手段
の撮像結果に基づいて2つの部材の接合誤差量を演算
し、この演算した接合誤差量に基づいて2つの部材の初
期オフセット量を補正(修正)するようにすることで、
次回からの接合に反映させることができ、Z軸移動によ
る誤差成分や接合時のずれ成分を含めた位置合わせがで
きるようになり、より高精度に2つの部材を接合するこ
とができる。
Further, the joining error amount of the two members is calculated based on the image pickup result of the image pickup means after joining the two members, and the initial offset amount of the two members is corrected based on the calculated joining error amount. By (correcting),
This can be reflected in the joining from the next time, and the alignment including the error component due to the Z-axis movement and the displacement component at the joining can be performed, and the two members can be joined with higher accuracy.

【0060】なお、上記実施例においては、本発明によ
るインクジェットヘッド接合装置で接合する2つの部材
として、ノズルを形成したノズルプレートと駆動ユニッ
ト(圧電素子を接合した基板)である例で説明したが、
インクジェットヘッドとしては、前述したように圧電素
子で変形される振動板を用いるものもあるので、ノズル
プレートと振動板との接合にも適用することができる。
In the above embodiment, the two members joined by the ink jet head joining device according to the present invention are the nozzle plate having the nozzles and the driving unit (the substrate to which the piezoelectric element is joined). ,
Since some inkjet heads use a diaphragm that is deformed by a piezoelectric element as described above, the inkjet head can also be applied to joining a nozzle plate and a diaphragm.

【0061】また、インクジェットヘッドとしては、予
め基板上に圧電素子及び支柱部を交互に列設したアクチ
ュエータユニットと、ノズルプレート、液室を形成する
液室流路形成部材及び振動板を一体にした液室ユニット
とを別の工程で加工・組付て、これらの各ユニットを接
合するものもあり、このようなアクチュエータユニット
と液室ユニットの接合にも適用することができる。
Further, as the ink jet head, an actuator unit in which piezoelectric elements and supporting columns are alternately arranged in advance on a substrate, a nozzle plate, a liquid chamber flow path forming member for forming a liquid chamber, and a vibrating plate are integrated. There is also a unit that processes and assembles the liquid chamber unit in a separate process and joins these units, and can be applied to the joining of such an actuator unit and the liquid chamber unit.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1のインク
ジェットヘッド接合装置によれば、インクジェットヘッ
ドを構成する2つの部材にそれぞれ設けた位置検出用基
準孔を検出し、この検出結果に基づいて2つの部材を接
合するインクジェットヘッド接合装置において、離間し
て配置されかつ段差のある2つの部材の位置検出用基準
孔を撮像する2重焦点光学系を有する1つの撮像手段を
設け、この撮像手段の第1の焦点で2つの部材の一方の
部材を撮像し、第2の焦点で他方の部材を撮像する構成
としたので、撮像系及び被撮像系を動作させることなく
検出することができて、高精度の位置検出を行なうこと
ができ、2つの部材の接合精度が向上すると共に、Z軸
移動を行なうことなく位置検出ができるので、位置合せ
工程が簡略化して生産タクトを短縮することができる。
As described above, according to the ink jet head joining device of the first aspect, the position detecting reference holes provided in each of the two members constituting the ink jet head are detected, and based on this detection result. In an inkjet head joining apparatus for joining two members, one image pickup unit having a double focus optical system for picking up images of position detection reference holes of two members which are arranged apart from each other is provided, and the image pickup unit is provided. Since one of the two members is imaged at the first focus and the other member is imaged at the second focus, the detection can be performed without operating the imaging system and the imaged system. Since the position detection can be performed with high accuracy and the joining accuracy of the two members can be improved, and the position can be detected without performing the Z-axis movement, the alignment process can be simplified. It is possible to shorten the production tact.

【0063】請求項2のインクジェットヘッド接合装置
によれば、インクジェットヘッドを構成する2つの部材
にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この検出
結果に基づいて2つの部材を接合するインクジェットヘ
ッド接合装置において、離間して配置されかつ段差のあ
る2つの部材の位置検出用基準孔を同時に撮像可能な光
学系を有する1つの撮像手段を設けたので、撮像系及び
被撮像系を動作させることなく検出することができて、
高精度の位置検出を行なうことができ、2つの部材の接
合精度が向上すると共に、Z軸移動を行なうことなく位
置検出ができるので、位置合せ工程が簡略化して生産タ
クトを短縮することができる。
According to the ink jet head joining device of the second aspect, the ink jet head that detects the position detecting reference holes respectively provided in the two members constituting the ink jet head and joins the two members based on the detection result. In the joining device, since one image pickup means having an optical system capable of simultaneously picking up the position detection reference holes of two members which are arranged apart from each other and has a step is provided, the image pickup system and the image pickup system are operated. Can be detected without
Since highly accurate position detection can be performed, the joining accuracy of two members can be improved, and the position can be detected without performing Z-axis movement, the alignment process can be simplified and the production tact can be shortened. .

【0064】請求項3のインクジェットヘッド接合装置
によれば、上記請求項2のインクジェットヘッド接合装
置において、撮像手段の光学系が焦点深度の深い光学系
からなる構成としたので、撮像系及び被撮像系を動作さ
せることなく検出することができて、高精度の位置検出
を行なうことができ、2つの部材の接合精度が向上する
と共に、Z軸移動を行なうことなく位置検出ができるの
で、位置合せ工程が簡略化して生産タクトを短縮するこ
とができ、特に、焦点深度を変更する必要がなく、1回
の撮像で2つの部材の位置情報を得ることができて、位
置合せ工程がいっそう簡単になり、より生産タクトを短
縮することができる。
According to the ink jet head joining apparatus of the third aspect, in the ink jet head joining apparatus of the second aspect, the optical system of the image pickup means is composed of an optical system having a deep depth of focus. The position can be detected without operating the system, the position can be detected with high accuracy, the joining accuracy of the two members can be improved, and the position can be detected without moving the Z axis. The production process can be shortened by simplifying the process, and in particular, it is not necessary to change the depth of focus and the positional information of the two members can be obtained by one imaging, and the alignment process becomes easier. Therefore, the production takt time can be further shortened.

【0065】請求項4のインクジェットヘッド接合装置
によれば、インクジェットヘッドを構成する2つの部材
にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この検出
結果に基づいて2つの部材を接合するインクジェットヘ
ッド接合装置において、2つの部材の位置検出用基準孔
を撮像する撮像手段を設けると共に、2つの部材を接合
した後の撮像手段の撮像結果に基づいて2つの部材の接
合誤差量を演算し、この演算結果に基づいて接合状態の
良/不良を判定する検査手段を備えたので、2つの部材
を接合後特別の検査機を要することなく検査を行なうこ
とができ、生産タクトが向上すると共に、コストも廉価
になる。
According to the ink jet head joining apparatus of the fourth aspect, the ink jet head joining the two members based on the detection result of the position detecting reference holes provided in each of the two members constituting the ink jet head is detected. In the joining device, an image pickup means for picking up the position detection reference holes of the two members is provided, and the joining error amount of the two members is calculated based on the image pickup result of the image pickup means after joining the two members. Since the inspection means for judging the good / bad state of the joining state based on the calculation result is provided, the two members can be inspected after the joining without requiring a special inspection machine, and the production tact is improved and the cost is improved. Becomes cheaper.

【0066】請求項5のインクジェットヘッド接合装置
によれば、インクジェットヘッドを構成する2つの部材
にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この検出
結果に基づいて2つの部材を接合するインクジェットヘ
ッド接合装置において、2つの部材の位置検出用基準孔
を撮像する撮像手段を設けると共に、2つの部材を接合
した後の撮像手段の撮像結果に基づいて2つの部材の接
合誤差量を演算し、この演算結果に基づいて2つの部材
のうちの他方の部材の位置を補正する補正量演算に使用
する初期オフセット量を修正する手段を備えたので、接
合時の他方の部材の移動に伴う誤差や接合時のずれ成分
に応じた位置調整を行なうことができて、接合精度が向
上する。
According to the ink jet head joining device of the fifth aspect, the ink jet head joining the two members, which detects the position detecting reference holes respectively provided in the two members constituting the ink jet head, and joins the two members based on the detection result. In the joining device, an image pickup means for picking up the position detection reference holes of the two members is provided, and the joining error amount of the two members is calculated based on the image pickup result of the image pickup means after joining the two members. Since the means for correcting the initial offset amount used in the correction amount calculation for correcting the position of the other member of the two members based on the calculation result is provided, an error due to the movement of the other member at the time of bonding and the bonding The position adjustment can be performed according to the time shift component, and the joining accuracy is improved.

【0067】請求項6のインクジェットヘッド接合装置
によれば、インクジェットヘッドを構成する2つの部材
にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この検出
結果に基づいて2つの部材を接合するインクジェットヘ
ッド接合装置において、2つの部材の位置検出用基準孔
を撮像する撮像手段を設けると共に、この撮像手段の撮
像結果に基づいて一方の部材の仮想接合点に対する他方
の部材の仮想接合点の補正量を算出し、この算出結果で
補正した仮想接合点を基準として2つの部材を接合する
手段を備えたので、部品の加工誤差を吸収してより高精
度の接合を行なうことができる。
According to the sixth aspect of the present invention, there is provided an ink jet head which detects the position detecting reference holes respectively provided in the two members constituting the ink jet head and joins the two members based on the detection result. The joining apparatus is provided with an image pickup means for picking up the image of the reference hole for position detection of the two members, and based on the image pickup result of the image pickup means, the correction amount of the virtual joint point of the other member with respect to the virtual joint point of the other member is calculated. Since the means for joining the two members based on the virtual joining point calculated by the calculation result and corrected by the calculation result is provided, it is possible to absorb the machining error of the parts and perform the joining with higher accuracy.

【0068】請求項7のインクジェットヘッド接合装置
によれば、インクジェットヘッドを構成する2つの部材
にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この検出
結果に基づいて2つの部材を接合するインクジェットヘ
ッド接合装置において、2つの部材の位置検出用基準孔
を撮像する撮像手段と、この撮像手段によって撮像する
被撮像部材を照明する光源とを設けると共に、この光源
は位置検出時の照明位置とこの照明位置から退避する退
避位置との間で移動可能に設けたので、移送に伴う干渉
が防止しつつ撮像精度を向上することができる。
According to the ink-jet head joining apparatus of the seventh aspect, the ink-jet head for joining the two members is detected based on the detection result of the position detecting reference holes provided in each of the two members constituting the ink-jet head. In the joining device, an image pickup means for picking up the position detection reference holes of the two members and a light source for illuminating the imaged member picked up by the image pickup means are provided, and the light source is the illumination position at the time of position detection and this illumination. Since it is provided so as to be movable between the retracted position and the retracted position, the imaging accuracy can be improved while preventing the interference due to the transfer.

【0069】請求項8のインクジェットヘッド接合装置
によれば、上記請求項1乃至7のいずれかのインクジェ
ットヘッド接合装置において、順次配置した第1、第
2、第3、第4及び第5ステーションと、これらの各ス
テーションに2つの部材のうちの他方の部材を移送位置
決めする移送機構部とを備え、第1ステーションは、他
方の部材を吸着保持し、X軸、Y軸、Z軸及びθ軸まわ
りに移動させる移動機構部を有する支持機構部を備え、
第2ステーションは、支持機構部で保持された他方の部
材を撮像する位置検出用カメラと、この位置検出用カメ
ラの検出結果に基づいて第3ステーションに配設される
スクリーンマスクとの位置合せをするに必要な指令を支
持機構部の移動機構部に送出する手段とを備え、第3ス
テーションは移送された他方の部材とスクリーンマスク
とを重ね合せて他方の部材の所定位置に接着剤を塗布す
る接着剤塗布装置を備え、第4ステーションは、第2つ
の部材のうちの一方の部材を吸着保持する保持手段と、
この保持手段を一方の部材を搭載する第5ステーション
との間で往復移動させる移動機構部と、請求項1乃至7
のいずれかに記載の手段とを備えているので、インクジ
ェットヘッドを構成する2つの部材を自動的に高精度に
接合することができ、インクジェットヘッドの生産効率
が向上する。
According to the eighth aspect of the invention, there is provided the ink jet head joining apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the first, second, third, fourth and fifth stations are sequentially arranged. And a transfer mechanism section for transferring and positioning the other member of the two members to each of these stations, and the first station holds the other member by suction and holds the X-axis, Y-axis, Z-axis, and θ-axis. A supporting mechanism section having a moving mechanism section for moving around,
The second station aligns the position detecting camera that captures the image of the other member held by the support mechanism with the screen mask arranged in the third station based on the detection result of the position detecting camera. And a means for sending to the moving mechanism part of the support mechanism part a command necessary to do so, the third station superimposes the transferred other member and the screen mask, and applies the adhesive to a predetermined position of the other member. And a holding means for sucking and holding one of the second members, and a fourth station.
8. A moving mechanism section for reciprocating the holding means between the fifth station mounting one member and the fifth station, and
Since any one of the above means is provided, the two members constituting the inkjet head can be automatically joined with high accuracy, and the production efficiency of the inkjet head is improved.

【0070】請求項9のインクジェットヘッド接合装置
によれば、上記請求項1乃至8のいずれかのインクジェ
ットヘッド接合装置において、2つの部材のうちの一方
の部材がノズルを形成したノズルプレートであり、他方
の部材が圧電素子を接合した基板又は圧電素子で変形さ
れる振動板である構成としたので、ノズルプレートと圧
電素子を接合した基板を具備した駆動ユニットとを高精
度に接合することができる。
According to the ink jet head joining apparatus of the ninth aspect, in the ink jet head joining apparatus of any one of the first to eighth aspects, one of the two members is a nozzle plate having a nozzle formed thereon, Since the other member is the substrate to which the piezoelectric element is bonded or the diaphragm that is deformed by the piezoelectric element, the nozzle plate and the drive unit including the substrate to which the piezoelectric element is bonded can be bonded with high accuracy. .

【0072】請求項10のインクジェットヘッド接合装
置によれば、上記請求項1乃至8のいずれかのインクジ
ェットヘッド接合装置において、2つの部材のうちの一
方の部材がノズルを形成したノズルプレート及び圧電素
子で変形される振動板を有する部材であり、他方の部材
が圧電素子を接合した基板である構成としたので、駆動
ユニットと液室ユニットで構成されるインクジェットヘ
ッドを高精度の組み立てることができる。
According to the ink jet head joining apparatus of the tenth aspect, in the ink jet head joining apparatus of any one of the first to eighth aspects, one of the two members has a nozzle plate and a piezoelectric element. Since it is a member having a vibrating plate that is deformed in step 1, and the other member is a substrate to which a piezoelectric element is bonded, it is possible to assemble an inkjet head including a drive unit and a liquid chamber unit with high accuracy.

【0073】請求項11のインクジェットヘッド接合装
置によれば、上記請求項1乃至10のいずれかのインク
ジェットヘッド接合装置において、2つの部材を接合す
るための接着剤を塗布する接着剤塗布装置にディスペン
サーシステムを備えた構成としたので、接着剤の自動塗
布ができて、生産タクトが短縮する。
According to the ink jet head joining apparatus of the eleventh aspect, in the ink jet head joining apparatus of any one of the first to tenth aspects, the dispenser is provided in the adhesive agent applying apparatus for applying the adhesive agent for joining the two members. Since the system is configured, adhesive can be automatically applied and the production tact can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】インクジェットヘッドの模式的説明図FIG. 1 is a schematic explanatory view of an inkjet head.

【図2】同ヘッドの駆動ユニットの平面図FIG. 2 is a plan view of a drive unit of the head.

【図3】同駆動ユニットの正面図FIG. 3 is a front view of the drive unit.

【図4】同ヘッドのノズルプレートの平面図FIG. 4 is a plan view of a nozzle plate of the same head.

【図5】本発明に係るインクジェットヘッド接合装置の
全体構成を示す正面図
FIG. 5 is a front view showing the overall configuration of an inkjet head joining device according to the present invention.

【図6】同5のA−A線に沿う断面図FIG. 6 is a sectional view taken along the line AA in FIG.

【図7】同6のB−B線に沿う断面図FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB of FIG.

【図8】同接合装置による接合工程を説明するフロー図FIG. 8 is a flowchart illustrating a joining process by the joining device.

【図9】2焦点光学系の説明に供する説明図FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a bifocal optical system.

【図10】同じく2焦点光学系の説明に供する透明部材
の説明図
FIG. 10 is an explanatory view of a transparent member which is also used for explaining a bifocal optical system.

【図11】同じく2焦点光学系を備えた位置検出カメラ
を用いた位置検出及び位置調整の説明に供するフロー図
FIG. 11 is a flowchart for explaining position detection and position adjustment using a position detection camera also having a bifocal optical system.

【図12】焦点深度の深い光学系を備えた位置検出カメ
ラを用いた位置検出及び位置調整の説明に供するフロー
FIG. 12 is a flowchart for explaining position detection and position adjustment using a position detection camera having an optical system with a deep depth of focus.

【図13】本発明の他の実施例の説明に供するフロー図FIG. 13 is a flowchart for explaining another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…インクジェットヘッド、2…駆動ユニット、3…ノ
ズルプレート、4…基板、11,12…位置検出用基準
孔、24…テーブル、25…支持機構部、26…可動
台、27…X軸移動機構部、28…Z軸移動機構部、2
9…θ軸移動機構部、31…位置検出用カメラ、33…
スクリーンマスク、35…接着剤塗布装置、36…ノズ
ルプレート移動機構部、41…位置検出用カメラ、51
…対物レンズ、52…透明部材、S1…第1ステーショ
ン、S2…第2ステーション、S3…第3ステーショ
ン、S4…第4ステーション、S5…第5ステーショ
ン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet head, 2 ... Drive unit, 3 ... Nozzle plate, 4 ... Substrate, 11, 12 ... Reference hole for position detection, 24 ... Table, 25 ... Support mechanism part, 26 ... Movable stand, 27 ... X-axis moving mechanism Part, 28 ... Z-axis movement mechanism part, 2
9 ... θ-axis moving mechanism section, 31 ... Position detecting camera, 33 ...
Screen mask, 35 ... Adhesive coating device, 36 ... Nozzle plate moving mechanism section, 41 ... Position detection camera, 51
... objective lens, 52 ... transparent member, S1 ... first station, S2 ... second station, S3 ... third station, S4 ... fourth station, S5 ... fifth station.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクジェットヘッドを構成する2つの
部材にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この
検出結果に基づいて前記2つの部材を接合するインクジ
ェットヘッド接合装置において、離間して配置されかつ
段差のある前記2つの部材の位置検出用基準孔を撮像す
る2重焦点光学系を有する1つの撮像手段を設け、この
撮像手段の第1の焦点で前記2つの部材の一方の部材を
撮像し、第2の焦点で他方の部材を撮像することを特徴
とするインクジェットヘッド接合装置。
1. An inkjet head joining device for detecting a position detecting reference hole provided in each of two members constituting an inkjet head, and joining the two members based on the detection result, arranged apart from each other. Further, one image pickup means having a double focus optical system for picking up an image of the reference hole for position detection of the two members having steps is provided, and one member of the two members is imaged at the first focus of the image pickup means. Then, the inkjet head joining device is characterized in that the other member is imaged at the second focus.
【請求項2】 インクジェットヘッドを構成する2つの
部材にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この
検出結果に基づいて前記2つの部材を接合するインクジ
ェットヘッド接合装置において、離間して配置されかつ
段差のある前記2つの部材の位置検出用基準孔を同時に
撮像可能な光学系を有する1つの撮像手段を設けたこと
を特徴とするインクジェットヘッド接合装置。
2. An inkjet head joining apparatus for detecting a reference hole for position detection provided in each of two members constituting an inkjet head, and joining the two members based on the detection result, arranged apart from each other. An ink jet head joining apparatus, wherein one image pickup means having an optical system capable of simultaneously picking up the position detection reference holes of the two members having steps is provided.
【請求項3】 請求項2に記載のインクジェットヘッド
接合装置において、前記撮像手段の光学系が焦点深度の
深い光学系からなることを特徴とするインクジェットヘ
ッド接合装置。
3. The ink jet head joining device according to claim 2, wherein the optical system of the image pickup means is an optical system having a deep focal depth.
【請求項4】 インクジェットヘッドを構成する2つの
部材にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この
検出結果に基づいて前記2つの部材を接合するインクジ
ェットヘッド接合装置において、前記2つの部材の位置
検出用基準孔を撮像する撮像手段を設けると共に、前記
2つの部材を接合した後の前記撮像手段の撮像結果に基
づいて前記2つの部材の接合誤差量を演算し、この演算
結果に基づいて接合状態の良/不良を判定する検査手段
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド接合装
置。
4. An inkjet head joining apparatus for detecting a position detecting reference hole provided in each of two members constituting an inkjet head, and joining the two members based on the detection result. An image pickup means for picking up an image of the reference hole for position detection is provided, and a joining error amount of the two members is calculated based on an image pickup result of the image pickup means after joining the two members, and based on the calculation result. An inkjet head bonding apparatus comprising an inspection means for judging whether the bonding state is good or bad.
【請求項5】 インクジェットヘッドを構成する2つの
部材にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この
検出結果に基づいて前記2つの部材を接合するインクジ
ェットヘッド接合装置において、前記2つの部材の位置
検出用基準孔を撮像する撮像手段を設けると共に、前記
2つの部材を接合した後の前記撮像手段の撮像結果に基
づいて前記2つの部材の接合誤差量を演算し、この演算
結果に基づいて前記2つの部材のうちの他方の部材の位
置を補正する補正量演算に使用する初期オフセット量を
修正する手段を備えたことを特徴とするインクジェット
ヘッド接合装置。
5. An ink jet head joining apparatus for detecting a position detecting reference hole provided in each of two members constituting an ink jet head, and joining the two members based on the detection result. An image pickup means for picking up an image of the reference hole for position detection is provided, and a joining error amount of the two members is calculated based on an image pickup result of the image pickup means after joining the two members, and based on the calculation result. An ink jet head joining apparatus comprising means for correcting an initial offset amount used for a correction amount calculation for correcting the position of the other member of the two members.
【請求項6】 インクジェットヘッドを構成する2つの
部材にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この
検出結果に基づいて前記2つの部材を接合するインクジ
ェットヘッド接合装置において、前記2つの部材の位置
検出用基準孔を撮像する撮像手段を設けると共に、この
撮像手段の撮像結果に基づいて一方の部材の仮想接合点
に対する他方の部材の仮想接合点の補正量を算出し、こ
の算出結果で補正した仮想接合点を基準として前記2つ
の部材を接合する手段を備えたことを特徴とするインク
ジェットヘッド接合装置。
6. An ink jet head joining apparatus for detecting a position detecting reference hole provided in each of two members constituting an ink jet head, and joining the two members based on the detection result. An image pickup unit for picking up the reference hole for position detection is provided, and the correction amount of the virtual joint point of the other member with respect to the virtual joint point of one member is calculated based on the image pickup result of this image pickup unit, and is corrected by this calculation result. An ink jet head joining apparatus comprising a means for joining the two members with the virtual joining point as a reference.
【請求項7】 インクジェットヘッドを構成する2つの
部材にそれぞれ設けた位置検出用基準孔を検出し、この
検出結果に基づいて前記2つの部材を接合するインクジ
ェットヘッド接合装置において、前記2つの部材の位置
検出用基準孔を撮像する撮像手段と、この撮像手段によ
って撮像する被撮像部材を照明する光源とを設けると共
に、この光源は位置検出時の照明位置とこの照明位置か
ら退避する退避位置との間で移動可能に設けたことを特
徴とするインクジェットヘッド接合装置。
7. An inkjet head joining apparatus for detecting a position detecting reference hole provided in each of two members constituting an inkjet head, and joining the two members based on the detection result, An image pickup means for picking up an image of the reference hole for position detection and a light source for illuminating the imaged member picked up by the image pickup means are provided, and the light source has an illumination position at the time of position detection and a retract position retracted from the illumination position. An inkjet head joining device, which is provided so as to be movable between them.
【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載のイン
クジェットヘッド接合装置において、この接合装置は、
順次配置した第1、第2、第3、第4及び第5ステーシ
ョンと、これらの各ステーションに前記2つの部材のう
ちの他方の部材を移送位置決めする移送機構部とを備
え、前記第1ステーションは、前記他方の部材を吸着保
持し、X軸、Y軸、Z軸及びθ軸まわりに移動させる移
動機構部を有する支持機構部を備え、前記第2ステーシ
ョンは、前記支持機構部で保持された他方の部材を撮像
する位置検出用カメラと、この位置検出用カメラの検出
結果に基づいて前記第3ステーションに配設されるスク
リーンマスクとの位置合せをするに必要な指令を前記支
持機構部の移動機構部に送出する手段とを備え、前記第
3ステーションは移送された前記他方の部材と前記スク
リーンマスクとを重ね合せて前記他方の部材の所定位置
に接着剤を塗布する接着剤塗布装置を備え、前記第4ス
テーションは、前記第2つの部材のうちの一方の部材を
吸着保持する保持手段と、この保持手段を前記一方の部
材を搭載する前記第5ステーションとの間で往復移動さ
せる移動機構部と、前記請求項1乃至7のいずれかに記
載の手段とを備えていることを特徴とするインクジェッ
トヘッド接合装置。
8. The ink jet head joining device according to claim 1, wherein the joining device comprises:
The first station is provided with first, second, third, fourth and fifth stations which are sequentially arranged, and a transfer mechanism section which transfers and positions the other member of the two members to each of these stations. Is provided with a support mechanism section having a moving mechanism section that sucks and holds the other member and moves around the X axis, the Y axis, the Z axis, and the θ axis, and the second station is held by the support mechanism section. In addition, the support mechanism unit issues a command necessary for aligning the position detecting camera that captures the image of the other member with the screen mask disposed in the third station based on the detection result of the position detecting camera. And a means for delivering the adhesive to the predetermined position of the other member by superimposing the transferred other member and the screen mask on each other. The fourth station includes a holding means for sucking and holding one of the second members, and the fifth station for mounting the holding means on the one side of the second station. An inkjet head joining apparatus comprising: a moving mechanism section that reciprocates by means of; and the means according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 請求項1乃至8のいずれかに記載のイン
クジェットヘッド接合装置において、前記2つの部材の
うちの一方の部材がノズルを形成したノズルプレートで
あり、他方の部材が圧電素子を接合した基板又は圧電素
子で変形される振動板であることを特徴とするインクジ
ェットヘッド接合装置。
9. The inkjet head bonding apparatus according to claim 1, wherein one of the two members is a nozzle plate having a nozzle, and the other member is a piezoelectric element. Inkjet head joining device, which is a vibrating plate which is deformed by the above substrate or piezoelectric element.
【請求項10】 請求項1乃至8のいずれかに記載のイ
ンクジェットヘッド接合装置において、前記2つの部材
のうちの一方の部材がノズルを形成したノズルプレート
及び圧電素子で変形される振動板を有する部材であり、
他方の部材が圧電素子を接合した基板であることを特徴
とするインクジェットヘッド接合装置。
10. The inkjet head bonding apparatus according to claim 1, wherein one of the two members has a nozzle plate having nozzles and a vibration plate that is deformed by a piezoelectric element. A member,
An inkjet head joining apparatus, wherein the other member is a substrate to which a piezoelectric element is joined.
【請求項11】 請求項1乃至10のいずれかに記載の
インクジェットヘッド接合装置において、前記2つの部
材を接合するための接着剤を塗布する接着剤塗布装置に
ディスペンサーシステムを備えたことを特徴とするイン
クジェットヘッド接合装置。
11. The ink jet head joining device according to claim 1, further comprising a dispenser system in the adhesive applying device for applying an adhesive for joining the two members. Inkjet head bonding device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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