JP2014073657A - アライメント装置及びアライメント方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的少ない光学部品でヘッドフレームにノズルプレートをアライメントできる。
【解決手段】光源から照射された光の光路をハーフミラー４３ａで２つの光路に分割して２箇所で結像させる。そして、一方の光路による基準となる位置に位置決めされている基準マーク６１ａの画像と、他方の光路によるアライメントマーク１８ａの画像とを同一視野で撮像して、基準マーク６１ａとアライメントマーク１８ａとが一致するように位置決め調整を行っている。
【選択図】図１１

Description

本発明は、液滴吐出ヘッドのフレーム部材にノズルプレートを組み付ける際、液滴吐出ヘッドのフレーム部材とノズルプレートとの位置決めを行うアライメント装置及びアライメント方法に関するものである。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、次のような方式が知られている。例えば媒体を搬送しながらインク液滴を媒体に吐出する液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。ここでの媒体は「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。また、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、インクとは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。さらに、画像とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。

上記インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドのノズルから吐出されるインクの用紙上の着弾位置を狙い位置に着弾させる必要がある。そのために、インクジェットヘッドのフレーム部材（ヘッドフレーム）に設けられた取付位置基準に基づいて、インクジェットヘッドのフレーム部材にノズルプレートを位置決めして互いを接合する。

インクジェットヘッドのフレーム部材にノズルプレートを組み付けて接合する際に、フレーム部材に対しノズルプレートの位置決めを行って接合するアライメント装置として、特許文献１に知られているものがある。この特許文献１のアライメント装置では、インクジェットヘッドのフレーム部材を狙いの位置で保持する保持手段（ヘッドフレーム設置部）に位置決めの基準となる基準マークが設けられている。この基準マークには貫通孔が設けられている。この貫通孔を介してノズルプレートに設けられたアライメントマーク（第１マーク）と基準マークとを位置決めすることでインクジェットヘッドのフレーム部材にノズルプレートを位置決めする。この位置決めを行うために、二焦点顕微鏡が用いられている。

この二焦点顕微鏡は、互いに異なる焦点距離を持つ２つの光路（光学系）を形成するために２個のビームスプリッタ、２個のミラー、２個の焦点レンズ及び１個の対物レンズを備えている。これらの光学部材からなる光路以外に、アライメント装置は光源と撮像手段とを備えている。そして、２つの光路を形成させ、一方の光路上に設けられた第１焦点レンズの焦点距離と他方の光路上に設けられた第２焦点レンズの焦点距離を互いに異ならせることで、互いに異なる焦点距離を持つ２つの光路を形成している。この二焦点顕微鏡を用いた上記特許文献１のアライメント装置では、そして、基準マークの箇所からの光は、一方の光学系における往路の逆の順で各光学部材を介して撮像手段に結像する。そして、アライメントマークの箇所からの光は、他方の光学系における往路の逆の順で各光学部材を介して撮像手段に結像する。これらにより、基準マークの箇所とアライメントマークの箇所とを撮像する。そして、基準マークとアライメントマークの画像を同一視野上で、基準マークの中心とアライメントマークの中心とが一致するように、インクジェットヘッドのフレーム部材又はノズルプレートを相対的に移動させる。そして、インクジェットヘッドのフレーム部材にノズルプレートを位置決めさせて互いを接合する。

しかしながら、上記特許文献１のアライメント装置では、同一方向で異なる位置にある基準マークの箇所とアライメントマークの箇所とを二焦点顕微鏡を介して撮像手段によって撮像している。このため、撮像手段と１つの対物レンズとの間に焦点距離が互いに異なる２つの光路が必要になり、光学部品が多くなる構成になっていた。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、比較的少ない光学部品で液滴吐出ヘッドのヘッドフレームにノズルプレートを位置決めできる、アライメント装置及びアライメント方法を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、液滴吐出ヘッドのヘッドフレームにノズルプレートを組み付ける際、前記ノズルプレートに対応する第１マークを撮像手段により撮像した画像に基づいて、前記ヘッドフレームと前記ノズルプレートとの位置決めするアライメント装置において、前記ヘッドフレームが設置されるヘッドフレーム設置部と、前記撮像手段に対し前記ヘッドフレーム設置部とは異なる方向に設けた第２マークと、前記ヘッドフレーム設置部に設置されたヘッドフレーム上のノズルプレートに対応する第１マークとを同一の撮像手段に結像させる光学系と、同一視野上で第１マークと第２マークとが一致するようにノズルプレートに対しヘッドフレームを移動させて位置調整する調整手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明のアライメント装置では、第２マークを、既にアライメントされたヘッドフレームに組付けられたノズルプレートの第１マークと同一視野上で一致するように設定する。そして、撮像手段で撮像した画像上で第１マークと第２マークとが、相対的に一致する位置となるようにノズルプレートの位置を調整することでアライメントを行う。このアライメント装置は、ヘッドフレーム設置部の箇所と第２マークの箇所とが撮像手段に対して異なる方向であるため、ノズルプレートの第１マークと第２マークとを同一の撮像手段に結像させるための光学系における対物側の光路の向きが互いに異なる。従来の二焦点顕微鏡を用いるアライメント装置の２つのマークを対物側の光路の向きが同一方向であることと異なり、一つの対物レンズに向けて焦点距離が互いに異なる光路を一つにするための光学部材を省略することができる。よって、比較的少ない光学部品で液滴吐出ヘッドのヘッドフレームにノズルプレートを位置決めできる、という特有な効果が得られる。

電気圧力変換手段に適用したインクジェットヘッドの吐出部のチャンネル間方向の要部拡大断面図である。 フレーム部材の外形形状の実施例を示す平面図である。 本実施例のインクジェットヘッドの分解図である。 シリアルプリンタへの取付例を示す概略図である。 ＭＦＰ本体への取付例を示す概略図である。 本実施形態に係るアライメント装置の全体を示す斜視図である。 本実施形態に係るフレーム部材、ガラスチャート及びハーフミラーの固定の様子を示す図である。 接合面倣い機構の構成を示す断面図である。 基準マークが設けられたガラスチャートを示す斜視図である。 調整目標マークが設けられたマスターワークを示す斜視図である。 検出光学手段のレイアウトを示す斜視図である。 検出光学手段の検出光学系の光路を示す概略側面図である。 ２つのＣＣＤカメラでの検出画像を示す図である。 アライメントから接合までの動作を示すフローチャートである。 フレーム部材に塗布された接着剤の位置を示す図である。

本発明の実施形態に係るアライメント装置で位置決めされるインクジェットヘッドの一例について説明する。
図１は電気圧力変換手段に適用したインクジェットヘッドの吐出部のチャンネル間方向の要部拡大断面図である。同図において、インクジェットヘッド吐出部は、フレーム部材１、振動板２、流路板３、ノズルプレート４、積層圧電素子５及びＰＺＴベース６を備えている。フレーム部材１は、インク供給口１６と共通液室８となる彫り込みを形成した部材である。振動板２は、凸部１３、ダイヤフラム部１４及びインク流入口１５を有する。流路板３には、加圧液室９、流体抵抗部１０となる彫り込みと、ノズル１１に連通する連通孔１２とが形成されている。ノズルプレート４には、ノズル１１が形成されている。積層圧電素子５は、振動板２に接着層を介して接合されている。ＰＺＴベース６は、積層圧電素子５を固定している。

そして、ＰＺＴベース６はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子５を２列配置して接合している。積層圧電素子５は、厚さ１０〜５０［μｍ／１層］のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層（図示せず）と、厚さ数［μｍ／１層］の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層（図示せず）とを交互に積層している。内部電極層（図示せず）は両端で外部電極（図示せず）に接続する。積層圧電素子５はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、１つ毎に駆動部と支持部（非駆動部）として使用する。外部電極（図示せず）の外側はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極（図示せず）となる。他方はダイシングでは分割されずに導通しており、共通電極となる。駆動部の個別電極（図示せず）にはＦＰＣ７が半田接合されている。また、共通電極は積層圧電素子５の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣ７のＧｎｄ電極５−１に接合している。ＦＰＣ７には図示しないドライバＩＣが実装されており、これにより駆動部への駆動電圧印加を制御している。

また、振動板２は、薄膜のダイヤフラム部１４と、島状凸部（アイランド部）１３と、図示されていない支持部に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口１５となる開口を電鋳工法によるＮｉメッキ膜を２層重ねて形成している。島状凸部１３は、ダイヤフラム部１４の中央部に形成した駆動部となる積層圧電素子５と接合している。ダイヤフラム部１４の厚さは３［μｍ］、幅は３５［μｍ］（片側）である。この振動板２の島状凸部１３と積層圧電素子５の可動部５?２、振動板２とフレーム部材１の結合は、後述で詳細に説明するが、ギャップ材を含んだ接着層をパターニングして接着している。

更に、流路板３はシリコン単結晶基板を用いて、加圧液室９、流体抵抗部１０となる彫り込み、及びノズル１１に対する位置に連通孔１２となる貫通口をエッチング工法でパターニングした。具体的には、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで形成することができる。エッチングで残された部分が加圧液室９の隔壁となる。また、このヘッドではエッチング幅を狭くする部分を設けて、これを流体抵抗部１０とした。

ノズルプレート４は金属材料、例えば電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル１１を多数形成している。このノズル１１の内部形状（内側形状）は、ホーン形状に形成しているが、略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。また、このノズル１１の径はインク滴出口側の直径で約１５〜３０［μｍ］である。また、各列のノズルピッチは１５０または３００［ｄｐｉ］とした。このノズルプレート４のインク吐出面（ノズル表面側）は、図示しない撥水性の表面処理を施した図示されていない撥水処理層を設けている。ＰＴＦＥ?Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けている。そして、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。

インク供給口１６と共通液室８となる彫り込みを形成するフレーム部材は樹脂成形で作製している。振動板２のインク流入口１５の周囲は隙間無く、フレーム部材１に塗布された接着剤によって封止されて接合される。このフレーム部材１には、各加圧液室９にインクを供給する共通液室８を形成し、共通液室８から振動板２に形成したインク流入口１５、流体抵抗部１０の上流側に形成した流路、および流体抵抗部１０を介して加圧液室９にインク液が供給される。なお、フレーム部材１には共通液室８に外部からインク液を供給するためのインク供給口１６も形成される。また、共通液室８は、加圧液室９の並び方向（ノズル並び方向）に平面形状で長方形状に形成している。

このように構成したインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部に駆動波形（１０〜５０［Ｖ］のパルス電圧）を印加する。駆動部に積層方向の変位が生起し、振動板２を介して加圧液室９が加圧されて圧力が上昇し、ノズル１１からインク滴が吐出される。その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室９内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室９内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは、共通液室８に流入し、共通液室８からインク流入口１５を経て流体抵抗部１０を通り、加圧液室９内に充填される。流体抵抗部１０は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による再充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部１０を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。

本実施形態においては、インクジェットヘッドのインク吐出部の液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部がシリコン及びニッケルの少なくともいずれかを含む材料から形成されることが好ましい。また、本実施形態においては、駆動アクチュエータに積層圧電素子とした場合について述べたが、薄膜ピエゾなどをアクチュエータとして用いたものでも良い。

次に、本実施形態のアライメント装置で位置決めされ接合されるインクジェットヘッドのフレーム部材（第１部品）とノズルプレート（第２部品）について説明する。
図２はフレーム部材の外形形状の実施例を示す平面図である。第１部品は図２のフレーム部材１である。フレーム部材１の外形には、位置基準となる突き当て部２１、２２、２３を三箇所有している。長手方向（図２のＸ方向）の突き当て部２１が一箇所、短手方向（Ｙ方向）の突き当て部２２、２３を二箇所備えている。突き当て部２１、２２、２３と、取付ベース３０に設けられた基準ピン２７、２８、２９とは、付勢バネ２４、２５、２６によって付勢されて突き当たることで、フレーム部材１の取付ベース３０に対する位置が決まる。

図３は本実施例のインクジェットヘッドの分解図である。本実施形態のアライメント装置で位置決めされ接合される第２部品はノズルプレート付き一体部品１７である。図３のようにノズルプレート付き一体部品１７は、前工程にてノズルプレート４と流路板３と振動板２と積層圧電素子５及びＰＺＴベース６とＦＰＣ７が接着剤等で接合された部品である。前工程である接合工程の具体的には、以下の工程により、ノズルプレート付き一体部品１７が組立てられる。第１工程では、流路板３と振動板２を接着接合する。第２工程では、積層圧電素子５とＰＺＴベース６を接着接合する。第３工程では、流路板３と振動板２の接合品とノズルプレート４を接着接合する。第４工程では、積層圧電素子５とＰＺＴベース６の接合品とＦＰＣ７を半田接合する。第５工程では、流路板３と振動板２とノズルプレート４の接合品と、積層圧電素子５とＰＺＴベース６とＦＰＣ７の接合品とを接着接合する。

次に、本実施形態のアライメント装置で位置決めされ接合された部品にインクタンク等を取付けたインクジェットヘッドをシリアルプリンタやＭＦＰ本体へ取付ける方法について説明する。
はじめに、シリアルプリンタへの取付けについて説明する。図４はシリアルプリンタへの取付例を示す概略図である。シリアルプリンタは、左右の側板２２１Ａ、２２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持している。そして、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。このキャリッジ２３３には、一つのインクジェットヘッド２３４がフレームの外形基準で位置決めされて滴吐出方向を用紙２４２に向けて固定されている。一つのインクジェットヘッド２３４はイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する４列のノズル列を備えている。インクジェットヘッド２３４には、各色の供給チューブ２３６を介して、供給ユニット２２４によって各色のインクカートリッジ２１０から各色のインクが補充供給される。用紙２４２を静電吸着してインクジェットヘッド２３４に対向する位置に搬送して印字する。

次に、ＭＦＰ本体への取付けについて説明する。図５はＭＦＰ本体への取付例を示す概略図である。同図のように、各インクジェットヘッドに対し、三本の基準ピン２７、２８、２９に付勢バネ２４、２５、２６（図５の例では薄板の板バネ）で付勢したのち、固定ボルトにて固定している。本例では、一つのユニットベース３００に対して１２個のインクジェットヘッド３０１を横方向（長手方向）に２列で千鳥に配列している。図５の上下方向に記録媒体を移動させることで、印字することができる。一つのＭＦＰにおいて、ユニットベースの数は適宜増やすことで、多色もしくは、１インチ当たりのドット数（ｄｐｉ）を増やすことができる。

次に、本実施形態のアライメント装置について説明する。
図６は、本実施形態に係るアライメント装置の全体を示す斜視図である。本実施形態のアライメント装置は、フレーム部材１とノズルプレート付き一体部品１７とを接合する装置である。図７は、本実施形態に係るフレーム部材、ガラスチャート（基準部材）及びハーフミラーの固定の様子を示す図である。両図において、本実施形態のアライメント装置は、加圧ステージ３６（荷重制御：例えば、電空アクチュエータ駆動）、接合面倣い機構３８、上吸着ステージ３４、ＸＹθステージ３７、下吸着ステージ３１、クランプ手段３２、３３、Ｚ軸ステージ３５を有している。更に、基準ピン２７、２８、２９、ハーフミラー４３、マスターワーク４６、ガラスチャート６０、姿勢位置調整手段６２を含んでいる。前工程から搬送されてきたノズルプレート付き一体部品１７は、上吸着ステージ３４に真空ポンプによって、狙いの位置で真空吸着されて固定される。

図２及び図７を用いて、フレーム部材１の固定方法について説明する。
フレーム部材１は下吸着ステージ３１上でクランプ手段３２、３３によって、長手方向（Ｘ方向）と短手方向（Ｙ方向）の二方向に位置決めされる。Ｘ方向の位置を規制する一つの基準ピン２７に対して、クランプ手段３２を用いてＸ方向に押圧し突き当てる。また、Ｙ方向の位置を規制する二つの基準ピン２８、２９に対して、クランプ手段３３を用いてＹ方向に押圧し突き当てる。クランプ手段３２、３３の押圧には先端Ｒのプランジャーが備えられており、このバネ力により押付力を作用させる。クランプ手段３２、３３の駆動にはシリンダなどを用いる。フレーム部材１は所定の位置に位置決めされたのち、下吸着ステージ３１の真空ポンプ（不図示）によって真空吸着されて固定される。

Ｚ軸ステージ３５は、フレーム部材１を下吸着ステージ３１に真空吸着した状態で上下動させることができる。加圧ステージ３６は、ノズルプレート付き一体部品１７を上吸着ステージ３４に真空吸着した状態で上下動させることができる。加圧ステージ３６は荷重制御できる加圧アクチュエータ３９とガイド機構４０と加圧テーブル４１から構成されている。加圧アクチュエータ３９として、具体的には、電空アクチュエータを用いることで位置と荷重の制御を行うことができる。この加圧ステージ３６を用いて、フレーム部材１とノズルプレート付き一体部品１７との接着剤を介した加圧接合を行う。このとき、荷重制御により任意の荷重設定ができるが、本実施形態においては、弱圧（例えば、５［Ｎ］）と本加圧（例えば、６０［Ｎ］）の２つの荷重設定をしている。

Ｚ軸ステージ３５の下側でＸＹθステージ３７と締結されている。このＸＹθステージ３７により、Ｚ軸ステージ３５上のフレーム部材１を平面内の所定位置にアライメントさせることができる。加圧テーブル４１下面には接合面倣い機構３８が配置されており、接合面倣い機構３８の下面には、ブロックベース４２を介して上吸着ステージ３４が取付けられており、この上吸着ステージ３４にノズルプレート付き一体部品１７が真空吸着される。

図８は接合面倣い機構の構成を示す断面図である。同図に示す接合面倣い機構３８は、上吸着ステージ３４の上面側に固定された、凸球面７５を有する球面部材７６と、該球面部材７６を受ける凹球面７７を有する受け軸受部材７９と、軸受部材７９を受ける凹球面を有する受け部材７８とを備えている。球面部材７６は、エアフローティング機構を備える軸受部材７９を介して、その凸球面７５が軸受部材７９の凹球面７７に沿って自在に動くことができるようになっている。この動きによって、フレーム部材１にノズル付き一体部品１７が当接された際に、両者間の平行度が自動的にほぼ完全に合うようになっている。軸受部材７９の凹球面７７への給気は、給気ポート７４からの圧縮空気によって行われエアフローティング機構を構成している。

また、接合面倣い機構３８におけるロック機構は次のように構成されている。すなわち、球面部材７６と軸受部材７９と受け部材７８にわたって、シリンダ７０とその中に収容されたピストン７１が設けられている。そして、このエアシリンダ機構のロックポート７２にエアを供給することにより、ピストン７１が上方に移動されて、ピストン７１を介し受け部材７８に対して球面部材７６の位置、姿勢がロックされるようになっている。フリーポート７３にエアを供給することによりピストン７１が下方に移動されてロックが解除され球面部材７６が受け部材７８に対して自由に倣わされるようになっている。このとき、フレーム部材１は真空ポート８２によって真空ポンプ（不図示）によって真空吸引されて真空吸着保持されている。同様に、ノズルプレート付き一体部品１７は真空ポート８３によって真空ポンプ（不図示）によって真空吸引されて真空吸着保持されている。真空ポート８１は真空ポンプ（不図示）によって、球面部材７６の凸球面７５と軸受部材７９の凹球面７７を真空吸着によって保持することができる。前述のロック機構より弱い保持力でロックすることができる。接合面倣い機構３８によるロック機構は、前述したエアシリンダ機構による場合と真空吸着機構による場合とどちらも使用する場合のうち、どちらの場合を適用しても良い。

次に、倣いと保持機構の動作について説明するが、先ずフレーム部材１とノズル付き一体部品１７のそれぞれ保持する下吸着ステージ３１と上吸着ステージ３４の平行度を調整する動作について説明する。図８に示すように、接合面倣い機構３８におけるフリーポート７３にエアを供給して球面部材７６を受け部材７８に対して自由状態とし、この状態にて第２保持手段を上昇させて第２部品を第１部品に押し付ける。そして、接合面倣い機構３８により第２部品が第１部品に倣うように、つまり、第２部品と第１部品との間の平行度がほぼ完全に合うように倣わせられる。上記倣い動作後に、ロックポート７２にエアが供給され、上記平行度が調整された状態にて、球面部材７６が軸受部材７９に対して一旦ロックすることができる。球面部材７６は上吸着ステージ３４にてノズル付き一体部品１７を吸着保持されているから、球面部材７６のロックにより、フレーム部材１とノズル付き一体部品１７との間の平行度が調整された状態で維持されることになる。

ブロックベース４２は箱状になっており、その内側に非接触に２つのハーフミラー４３ａ、４３ｂ、及び、ガラスチャート固定ベース４４が配置されている。ブロックベース４２は箱状の側面は、撮像手段であるＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂから検出できるように窓が設けられており視界を遮らないようにしている。ブロックベース４２下面には、上吸着ステージ３４と同一の位置に貫通孔４５が設けられており、マスターワーク４６の調整目標マーク４７ａ、４７ｂ、または、ノズルアライメントマーク１８ａ、１８ｂを検出できるようになっている。撮像手段は、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳなどの撮像素子を備えている。

フレーム部材１とノズルプレート付き一体部品１７は、本加圧がかかった状態で、四隅のＵＶ接着剤が加圧によってつぶされる位置に、４つのＵＶ照射器４８からＵＶ光を照射することで、硬化させて仮接合させることができる。また、ＵＶ照射器４８は、２つずつ左右のシリンダ４９によって移動させることができ、フレーム部材１及びノズルプレート付き一体部品１７の移載時に妨げにならないようにしている。

図７に示すように、ガラスチャート６０の固定は、ガラスチャート固定ベース４４上に固定される。このガラスチャート固定ベース４４は、ガラスチャート連結ブロック６４を介して下吸着ステージ３１と締結されており、図６に示すＺ軸ステージ３５及びＸＹθステージ３７により移動する。

図９は基準マークが設けられたガラスチャートを示す斜視図である。ＳＵＳ基材に石英ガラスを貼り合わせた構成であり、石英ガラスにマスクパターンを露光、転写してできる反射用クロム膜で作製されている。図９に示す基準マーク６１の一例では、外径５００［μｍ］、内径４９０［μｍ］のリング状の形状と線幅は５［μｍ］の十字線からなる２つの基準マーク６１ａ、６１ｂであり、それぞれの間隔は±１［μｍ］以内の精度で配置されている。ガラスチャート６０の配置、及び、姿勢位置の調整は、姿勢位置調整手段６２を使って行う。図７に示すようにガラスチャート６０の位置は、姿勢位置調整手段６２によって、６箇所のクランプボルト６３により左右、上下、前後の位置が調整されて固定される。

図１０は調整目標マークが設けられたマスターワークを示す斜視図である。ノズルアライメントマーク１８ａ、１８ｂの調整目標位置となる調整目標マーク４７ａ、４７ｂが設けられている。ＳＵＳ基材に石英ガラスを貼り合わせた構成であり、石英ガラスにマスクパターンを露光、転写してできる反射用クロム膜で作製されている。図１０に示す調製目標マーク４７の一例では、直径８０［μｍ］で中実形状と十字線からなり、十字線の線幅は５［μｍ］の２つの調製目標マーク４７ａ、４７ｂであり、それぞれの間隔は±１［μｍ］以内の精度で配置されている。この間隔は、基準マーク６１ａ、６１ｂの間のピッチと同一の寸法である。マスターワーク４６を光軸調整時に使用する際には、フレーム部材１をクランプするときと同じクランプ方法を用いる。

２つのハーフミラー４３ａ、４３ｂは、図７に示すように、ガラスチャート固定ベース４４に固定されている。このため、Ｚ軸ステージ３５及びＸＹθステージ３７により移動する。前述したブロックベース４２とは、非接触とするために、Ｚ軸ステージ３５、ＸＹθステージ３７及び加圧ステージ３６が移動しても干渉しないようにそれぞれの動作においてインターロックが効くようにコントロールされている。

図１１は検出光学手段のレイアウトを示す斜視図である。検出光学手段１００、２００は、後述するようにニ焦点検出光学系を構成しており、フレーム部材１とノズルプレート付き一体部品１７とを接合する。この際に、ノズルプレート４長手方向（Ｘ方向）の両端に設けたノズルアライメントマーク１８ａ、１８ｂと、ノズルアライメンマーク１８の調整基準となるガラスチャート６０長手方向の両端に設けた基準マーク６１ａ、６１ｂを検出する。ノズルプレート４の両端に配置した２つの検出光学手段１００、２００によって、検出光学手段１００はノズルアライメントマーク１８ａと基準マーク６１ａを同時に検出する。検出光学手段２００はノズルアライメントマーク１８ｂと基準マーク６１ｂを同時に検出する。ここで、検出光学手段１００、２００は、ＣＣＤカメラ５０と同軸落射照明５１と画像処理部（不図示）とから構成される。

次に、検出光学手段の検出光学系と光路について説明する。
本実施形態のアライメント装置では、２つの検出光学手段１００、２００を用いている。ここでは、検出光学手段１００の検出光学系の光路について、図１２を用いて説明するが、検出光学手段２００も全く同じである。ＣＣＤカメラ５０の位置は、手動三軸ステージ５３を用いて調整することができる。図１２に示すように、手動三軸ステージ５３の調整方向として、Ｘ方向はアライメントマークのピッチ方向であり、Ｙ方向はカメラの深度方向であり、Ｚ方向はカメラ高さを上下方向に調整する方向である。ＣＣＤカメラ５０には同軸落射照明５１が光軸に入射されており、光路はハーフミラー４３により２つの光路Ｌ１、Ｌ２に分岐される。

光路Ｌ１は、ハーフミラー４３をそのまま直進し、基準マーク６１を設けられたガラスチャート６０に進み反射して、再びハーフミラー４３を通り、ＣＣＤカメラ５０に戻る光路である。光路Ｌ２は、ハーフミラー４３で９０度折り曲げられ、調整目標マーク４７を設けられたマスターワーク４６に進み反射して、再びハーフミラー４３を通り、ＣＣＤカメラ５０に戻る光路である。光路Ｌ２は、接合時には、マスターワーク４６の調整目標マーク４７の替わりにノズルプレート４のノズルアライメントマーク１８を検出する。このような光路Ｌ１、Ｌ２の画像はＣＣＤカメラ５０にて合焦するように、ハーフミラー４３を配置しており、一種のニ焦点検出光学系を構成している。また、ＣＣＤカメラ５０には高倍率（×６倍）のマシンビジョンレンズが取付けられており、基準マーク６１、及び調整目標マーク４７をそれぞれ拡大して検出することができる。

次に、本実施形態に係るアライメント装置における検出光学手段の光路Ｌ１、Ｌ２の光軸調整方法について説明する。
図１２に示す検出光学手段の光路Ｌ１、Ｌ２の調整は、ハーフミラー４３とガラスチャート６０の位置調整して固定することで行われる。ハーフミラー４３とガラスチャート６０の位置は、マスターワーク４６の調整目標マーク４７とガラスチャート６０の基準マーク６１とがＣＣＤカメラ５０で取得する画像で位置が合うように調整される。これにより、マスターワーク４６の調整目標マーク４７の位置がガラスチャート６０の基準マーク６１の位置にトレースされる。つまり、ノズル１１にあるノズルアライメントマーク１８においてフレーム部材１の外形基準からの接合理想位置は、マスターワーク４６の調整目標マーク４７の位置である。このため、この調整目標マーク４７の位置をガラスチャート６０の基準マークにトレースすることができれば、実際のフレーム部材１とノズルプレート付一体部品１７とを接合する。その際に、フレーム部材１を所定の位置に所定のクランプ手段で固定する。その後、ノズルプレート付一体部品１７のノズルアライメントマーク１８とガラスチャート６０の基準マーク６１とを前述のニ焦点検出光学系を備える検出手段１００、２００を用いて同時に撮像する。そして、画像処理部により移動指令量を算出し、ＸＹθステージ３７でアライメントし位置合せすることで、フレーム部材１とノズルプレート付一体部品１７を精度良く位置決め接合することができる。

ここでは、マスターワーク４６の調整目標マーク４７の位置とガラスチャート６０の基準マークの位置とを合わせる手順について以下に説明する。図１３（ａ）〜（ｃ）は２つのＣＣＤカメラでの検出画像を示す図である。
はじめに、ガラスチャート６０を略設計位置に配置する。Ｚ軸ステージ３５は所定の接合高さとする。ここで、ＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂの位置を手動三軸ステージ５３によって、ガラスチャート６０の基準マーク６１ａ、６１ｂの光路Ｌ１による検出画像がそれぞれの画各中央で合焦するように調整する。例えば、図１３（ａ）のようなるように行う。次に、マスターワーク４６をフレーム部材１と同じ外形基準で、同じクランプ手段３２、３３を使ってクランプし固定する。マスターワーク４６の調整目標マーク４７ａ、４７ｂの光路Ｌ２による検出画像がＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂの画各中央で合焦する。そして、マスターワーク４６の調整目標マーク４７ａ、４７ｂのＹ方向位置が、それぞれガラスチャート６０の基準マーク６１ａ、６１ｂのＹ方向位置と一致するように、ガラスチャート固定ベース４４への取付け高さと姿勢を調整する。そして、ハーフミラー４３ａ、４３ｂを固定する。このとき、調整目標マーク４７ａ、４７ｂの検出画像をＣＣＤカメラ５０に合焦させるためには、ＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂの深度方向であるカメラＹ軸の位置を、手動三軸ステージ５３を使って移動させる。

また、同時に、ＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂの深度方向であるＹ軸調整することで、光路Ｌ１による検出画像であるガラスチャート６０の基準マーク６１ａ、６１ｂの合焦がずれる。このため、ガラスチャート６０の前後方向の位置を位置姿勢位置調整手段６２を用いて微調整する。これにより例えば、図１３（ｂ）のようなるように行う。次に、光路Ｌ１による検出画像であるガラスチャート６０の基準マーク６１ａ、６１ｂの画像の位置と、光路Ｌ２による検出画像であるマスターワーク４６の調整目標マーク４７ａ、４７ｂの位置とが、それぞれ中心位置が合うようにする。そして、ガラスチャート６０のＸ方向の位置を位置姿勢調整手段６２を用いて微調整して固定する。これにより例えば、図１３（ｃ）のようなるように行う。

次に、アライメントから接合までの動作について説明する。ここでは、本実施形態に係るアライメント装置を用い、インクジェットヘッド２２０の所定位置へのアライメント動作と接合動作について説明する。図１４はアライメントから接合までの動作を示すフローチャートである。なお、Ｚ軸ステージ３５（ＳＴ：１０［ｍｍ］）は上昇ポジションと下降ポジションの２位置を繰返し位置決め精度良く移動するステージである。加圧ステージ３６（ＳＴ：１［ｍｍ］）は、加圧ポジション（下降位置）と逃げポジション（上昇位置）がある。加圧ポジションの位置は、ノズルプレートとフレームとの間に所定の接合加圧力が作用する下降位置である。ＸＹθステージ３７は、検出光学手段１００、２００から取得した撮像結果をもとに計算された移動指令に対して、自動アライメントする自動ステージである。上吸着ステージ３４、下吸着ステージ３１はワークを真空吸着するプレートである。

先ず、ノズルプレート付き一体部品１７を上吸着ステージ３４にノズル吐出側を真空吸着させる（ステップＳ１０１）。このとき、Ｚ軸ステージ３５は下降ポジションまで下げておく。また、加圧ステージ３６を加圧ポジションまで下降させておく。このとき、Ｚ軸ステージ３５上には、フレーム部材１を載置していないので、ノズルプレート付き一体部品１７を真空吸着させるためのスペースに余裕が有る。このため、搬送されてきたノズルプレート付き一体部品１７を上吸着ステージ３４に容易に吸着させることができる。そして、Ｚ軸ステージ３５を上昇ポジションまで上昇させる。また、加圧ステージ３６は加圧ポジションに下降させたままにする。この位置で、ノズルアライメントマーク１８ａ、１８ｂがＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂの画角内に捉えられているかの確認を行う（ステップＳ１０１）。画角内にあれば、次のステップＳ１０３に移行する。そして、フレーム部材に塗布された接着剤の位置を示す図１５のように、フレーム部材１の上面全周部９１にノズルプレート付き一体部品１７との接合面に接合用本接着剤と、上面四隅に設けた加圧逃げ部９２に仮接合用のＵＶ接着剤とを予め塗布する。Ｚ軸ステージ３５を下降ポジションまで下げ、加圧ステージ３６を上昇ポジションまで上昇させる。接着剤を塗布されたフレーム部材１を図７のクランプ手段３２、３３を使って基準ピン２７、２８、２９に突き当てクランプし、その位置で下吸着ステージ３１に真空吸着させる（ステップＳ１０３）。

次に、Ｚ軸ステージ３５を上昇ポジションまで上昇させたあと、接合面倣い機構３８のロックを解除し、加圧ステージ３６をゆっくりと加圧ポジションまで下降させる。加圧ステージ３６は、荷重制御を行わせ、ノズルプレート付き一体部品１７とフレーム部材１との間に、接合荷重として弱圧（５Ｎ程度）が作用する位置まで下降させていく。この状態で、接合面倣い機構３８をロックさせて、ＸＹθステージ３７を用い、ガラスチャート６０の基準マーク６１ａ、６１ｂとノズルアライメントマーク１８ａ、１８ｂとをＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂにより同一視野で撮像する。そして、それらの画像の合成画像をもとに、画像処理装置５２を使い位置ずれ量を算出し、位置調整量としてＸＹθステージ３７への移動指令を行う。これにより、ガラスチャート６０の基準マーク６１ａ、６１ｂの位置とノズルアライメントマーク１８ａ、１８ｂの位置がアライメントされる。（ステップＳ１０４）

そして、アライメントが完了した後、接合面倣い機構３８のロックを解除し、フリーな状態とする。加圧ステージ３６は、荷重制御を行わせ、ノズルプレート付き一体部品１７とフレーム部材１との間に、接合荷重として、本加圧（６０［Ｎ］）が作用するまで下降位置を下げ続けることで荷重を増やす。本接着剤には所定の本加圧力が作用する。仮接着剤には、加圧逃げ部に塗布されているので加圧力は作用しない。この状態で、例えば、四方向からＵＶ照射器にてＵＶ光を照射し仮接着剤としてＵＶ接着剤にて固定する。液室プレートとフレームとは、本接着剤によって隙間無く封止された状態で接合するので、この界面からのインクの漏れは生じない。本接着剤としては、例えば、熱硬化性のエポキシ系接着剤などが適している。（ステップＳ１０５）

次に、フレームと液室プレートの仮接合にて位置が固定された状態で、上吸着ステージ３４の真空吸着を解除する。また、接合面倣い機構３８をロックする。この段階で接合精度を確認したあと、Ｚ軸ステージを下降ポジションまで下降させる。最後に、下吸着ステージ３１の真空吸着を解除し、さらに、フレームのクランプ機構を解除させて、ノズルプレートが接合された液室プレートとフレームとが接合された接合品を取り出すことができる。（ステップＳ１０６）

以上のステップＳ１０１〜Ｓ１０６の順に接合を行うことで、フレームの外形基準位置とノズルアライメントマーク間の位置関係を高精度に接合される。また、ノズルプレートにおいて、吐出ノズル孔とノズルアライメントマークの位置関係は加工機の精度で高精度に加工することができる。よって、最終的に、フレームの外形基準位置と吐出ノズル孔の位置関係を高精度に位置決めしたインクジェットヘッドを組立てるこができ、インクジェットヘッド記録装置の高い着弾位置精度を確保することができる。アライメント装置内で用いられている光学部材はハーフミラーであり、温度変化があった場合であってもその温度変化はハーフミラーに影響するだけである。このため、各光路を介して取得した第３マークの画像と、第１マークの画像または第４マークの画像の歪みは同じになり、第３マークの位置と、第１マークの位置または第４マークの位置とが一致している否かを確認することへの影響は少ない。更に、１つの光路で、光源の光がハーフミラーを通る回数は往路及び復路の２回であり、光源から出射されて撮像手段に入射する光の光量の減衰は少ない。補助的な照明器具は不要となり、照明の温度による光学部材の温度の上昇による画像歪みも発生しない。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
液滴吐出ヘッドのヘッドフレームにノズルプレートを組み付ける際、ノズルプレートに対応する第１マークを撮像手段により撮像した画像に基づいて、ヘッドフレームとノズルプレートとの位置決めするアライメント装置において、ヘッドフレームが設置されるヘッドフレーム設置部と、撮像手段に対しヘッドフレーム設置部とは異なる方向に設けた第２マークと、ヘッドフレーム設置部に設置されたヘッドフレーム上のノズルプレートに対応する第１マークとを同一の撮像手段に結像させる光学系と、同一視野上で第１マークと第２マークとが一致するようにノズルプレートに対しヘッドフレームを移動させて位置調整する調整手段とを備えた。これによれば、上記実施形態について説明したように、光源から照射された光の光路をハーフミラー４３ａで２つの光路に分割して２箇所で結像させる。そして、一方の光路による基準となる位置に位置決めされている基準マーク６１ａの画像と、他方の光路によるアライメントマーク１８ａの画像とを同一視野で撮像して、基準マーク６１ａとアライメントマーク１８ａとが一致するように位置決め調整を行っている。この位置決め調整は、光学部材として１つのハーフミラー４３ａで行っている。インクジェットヘッドのフレーム部材に設置されたノズルプレートのアライメントマーク１８ａと基準部材の基準マーク６１ａとが撮像手段に対して異なる方向である。このため、ノズルプレートのアライメントマーク１８ａと基準マーク６１ａとを同一の撮像手段５０ａに結像させるための光学系における対物側の光路の向きが互いに異なる。これにより、従来の二焦点顕微鏡を用いるアライメント装置と異なり、一つの対物レンズに向けて焦点距離が互いに異なる光路を一つにするための光学部材を省略することができる。よって、比較的少ない光学部品でヘッドフレームにノズルプレートをアライメントできる。
（態様２）
（態様１）において、撮像手段によって第２マークと、第２マークに対応する第１マークとを同一視野で撮像し、第２マークと第１マークとが一致するように第２マークが設けられた基準部材の初期姿勢及び位置を調整する初期姿勢位置調整手段を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、光源とハーフミラーとの光軸が互いに略一致させるだけで、画像上で基準マークとアライメントマークが簡易に一致することができる。簡易に各光学部材の光軸を互いに一致でき、光学部材を少なくして温度変化の影響を減らしアライメントの精度を良くすることができる。
（態様３）
（態様１）において、ノズルプレートの長手方向に関する両端部にそれぞれ形成された２つの第１マークに、それぞれの位置合せされる２つの第２マークを、同時に２箇所で撮像する撮像手段を備えた。これによれば、上記実施形態について説明したように、２つの撮像手段を使って１つのノズルプレートに対し２つのアライメントマークを使う。これにより、インクジェットヘッドのフレーム部材の取付基準位置から狙いの距離だけ離れた位置に高精度に位置決めを行うことができる。
（態様４）
（態様１）において、第２マークの初期姿勢及び位置を調整する際に、第３マークが設けられた調整用部材は、外形から第３マークまでの距離がヘッドフレームの外形と第１マークの設計値であり、かつヘッドフレームと同一の外形形状となる取付け基準を備え、ヘッドフレームの外形をクランプするものと同一なクランプ手段によって、所定位置に配設した。これによれば、上記実施形態について説明したように、マスターワークの調整目標マークを目標として位置調整できるようにするために光軸を調整しながら基準マークの初期姿勢、位置を調整する。その際に、調整目標マークが設けられたマスターワークを、インクジェットヘッドのフレーム部材にクランプする機構によって狙いの位置に再現性良く設置することができる。そして、マスターワークの調整目標マークの位置は、固定配置されているガラスチャートの基準マークの位置と、ほとんどずれることが無い。このため、マスターワークの調整目標マークの位置に合せて、ガラスチャートの基準マークの位置を調整が必要になった場合にも調整に要する時間は極めて短時間で行うことができる。
（態様５）
（態様４）において、第２マーク、及び、第３マークは、ＳＵＳ基材に石英ガラスを貼り合わせた構成であり、石英ガラスにマスクパターンを露光し転写する反射用クロム膜で作成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、単なる反射面があれば良いので、凸部を持つ形状にする必要が無く、さらに凸部へのアライメントマークを形成する必要がない。このため、非常に安価に作製することができる。また、反射用クロム膜で作成されているので、インクジェットヘッドのフレーム部材をクランプするクランプベースに貫通孔を設ける必要が無いので、インクジェットヘッドのフレーム部材の真空吸着を容易に行うことができる。
（態様６）
（態様２）において、ヘッドフレーム設置部、基準部材、姿勢位置調整手段及びハーフミラーを搭載し、かつ一体となって上下方向に移動するＺ軸ステージと、該Ｚ軸ステージを含めて一体となってＸＹθ方向に移動するＸＹθステージとを備えた。これによれば、上記実施形態について説明したように、調整目標マークが設けられたマスターワークをクランプするクランプ手段と、基準マークの設けられたガラスチャートの初期姿勢、位置を調整する姿勢位置調整手段とは、独立して配置されている。このため、マスターワークの調整目標位置に合せて、基準マークの設けたガラスチャートの姿勢と位置を調整することができる。よって、光軸の調整を容易に、かつ精度良く行うことができる。
（態様７）
（態様１）において、ノズルプレートを真空吸着により保持するノズルプレート保持手段と、ノズルプレート保持手段によって保持されたノズルプレートをヘッドフレーム設置部によって固定されているヘッドフレームに対して押し付ける押し付け手段と、押し付け手段によりヘッドフレームとヘッドプレートとの接合する面が平行になるように接合面倣い手段とを備えた。これによれば、上記実施形態について説明したように、加圧接合時に、付勢手段による押圧ピンの押圧による加圧接合時に位置ずれが生じることが無い。そして、液室プレートと一体となったノズルプレートからなるヘッド部材と固定部材とを接合する際に、それぞれの接合面が平行でない状態でアライメントしたあと、接着剤を介して加圧接合した場合にも、接合面倣い手段を備える。これにより、アライメント時には精度良くアライメントされたまま、加圧接合時に位置ずれが生じることが無く、高精度な位置精度で接合を行うことができる。
（態様８）
（態様６）において、撮像手段により同一視野で撮像した第２マークと第１マークの位置ずれ量をもとに、位置調整量としてＸＹθステージへの移動指令量を算出する画像処理手段を備えた。これによれば、上記実施形態について説明したように、高精度な位置精度で接合を行うことができる。
（態様９）
液滴吐出ヘッドのヘッドフレームにノズルプレートを組み付ける際、ノズルプレートに対応する第１マークを撮像手段により撮像した画像に基づいて、ヘッドフレームとノズルプレートとの位置決めするアライメント方法において、撮像手段に対し、ヘッドフレームが設置されるヘッドフレーム設置部とは異なる方向に設けた第２マークと、ヘッドフレーム設置部に設置されたヘッドフレーム上のノズルプレートに対応する第１マークとを同一の撮像手段によって撮像し、同一視野上で第１マークと第２マークとが一致するようにノズルプレートに対しヘッドフレームを移動させて位置調整する。これによれば、上記実施形態について説明したように、光源から照射された光の光路をハーフミラー４３ａで２つの光路に分割して２箇所で結像させる。そして、一方の光路による理想の位置に位置決めされている基準マーク６１ａの画像と、他方の光路によるアライメントマークの画像とを同一視野で撮像して、基準マーク６１ａの中心とアライメントマークの中心とが一致するように位置決め調整を行っている。この位置決め調整は、光学部材として１つのハーフミラー４３ａで行っている。インクジェットヘッドのフレーム部材に設置されたノズルプレートのアライメントマークと基準部材の基準マークの箇所とが撮像手段に対して異なる方向である。このため、ノズルプレートのアライメントマークと基準マークとを同一の撮像手段に結像させるための光学系における対物側の光路の向きが互いに異なる。これにより、従来の二焦点顕微鏡を用いるアライメント装置と異なり、一つの対物レンズに向けて焦点距離が互いに異なる光路を一つにするための光学部材を省略することができる。よって、比較的少ない光学部品でヘッドフレームにノズルプレートをアライメントできる。

１ フレーム部材
２ 振動板
３ 流路板
４ ノズルプレート
５ 積層圧電素子
６ ＰＺＴベース
７ ＦＰＣ
８ 共通液室
９ 加圧液室
１０ 流体抵抗部
１１ ノズル
１２ 連通孔
１３ 島状凸部
１４ ダイヤフラム部
１５ インク流入口
１６ インク供給口
１７ ノズルプレート付き一体部品
３１ 下吸着ステージ
３２ クランプ手段
３３ クランプ手段
３４ 上吸着ステージ
３５ Ｚ軸ステージ
３６ 加圧ステージ
３７ ＸＹθステージ
３８ 接合面倣い機構
３９ 加圧アクチュエータ
４０ ガイド機構
４１ 加圧テーブル
４２ ブロックベース
４３ａ ハーフミラー
４３ｂ ハーフミラー
４４ ガラスチャート固定ベース
４６ マスターワーク
４７ａ 調整目標マーク
４７ｂ 調整目標マーク
５０ａ ＣＣＤカメラ
５０ｂ ＣＣＤカメラ
５１ａ 同軸落射照明
５１ｂ 同軸落射照明
５３ 手動三軸ステージ
６０ ガラスチャート
６１ａ 基準マーク
６１ｂ 基準マーク
６２ 姿勢位置調整手段
６３ クランプボルト
６４ ガラスチャート連結ブロック
７０ シリンダ
７１ ピストン
７２ ロックポート
７３ フリーポート
７４ 給気ポート
７５ 凸球面
７６ 球面部材
７７ 凹球面
７８ 受け部材
７９ 受け軸受部材
８１ 真空ポート
８２ 真空ポート
８３ 真空ポート
９１ 接着剤
９２ 加圧逃げ部
１００ 検出光学手段
２００ 検出光学手段

特許第４２０７０７４号公報

Claims (9)

1. 液滴吐出ヘッドのヘッドフレームにノズルプレートを組み付ける際、前記ノズルプレートに対応する第１マークを撮像手段により撮像した画像に基づいて、前記ヘッドフレームと前記ノズルプレートとの位置決めするアライメント装置において、
   前記ヘッドフレームが設置されるヘッドフレーム設置部と、
   前記撮像手段に対し前記ヘッドフレーム設置部とは異なる方向に設けた第２マークと、前記ヘッドフレーム設置部に設置されたヘッドフレーム上のノズルプレートに対応する第１マークとを同一の撮像手段に結像させる光学系と、
   同一視野上で第１マークと第２マークとが一致するようにノズルプレートに対しヘッドフレームを移動させて位置調整する調整手段と
   を備えたことに特徴があるアライメント装置。
2. 請求項１記載のアライメント装置において、
   前記撮像手段によって前記第２マークと、前記第２マークに対応する前記第１マークとを同一視野で撮像し、前記第２マークと前記第１マークとが一致するように前記第２マークが設けられた基準部材の初期姿勢及び位置を調整する初期姿勢位置調整手段を備えることを特徴とするアライメント装置。
3. 請求項１記載のアライメント装置において、
   前記ノズルプレートの長手方向に関する両端部にそれぞれ形成された２つの前記第１マークに、それぞれの位置合せされる２つの前記第２マークを、同時に２箇所で撮像する前記撮像手段を備えたことを特徴とするアライメント装置。
4. 請求項１記載のアライメント装置において、
   前記第２マークの初期姿勢及び位置を調整する際に、第３マークが設けられた調整用部材は、外形から前記第３マークまでの距離が前記ヘッドフレームの外形と前記第１マークの設計値であり、かつ前記ヘッドフレームと同一の外形形状となる取付け基準を備え、前記ヘッドフレームの外形をクランプするものと同一なクランプ手段によって、所定位置に配設したことを特徴とするアライメント装置。
5. 請求項４記載のアライメント装置において、
   前記第２マーク、及び、前記第３マークは、ＳＵＳ基材に石英ガラスを貼り合わせた構成であり、石英ガラスにマスクパターンを露光し転写する反射用クロム膜で作成されていることを特徴とするアライメント装置。
6. 請求項２記載のアライメント装置において、
   前記ヘッドフレーム設置部、前記基準部材、前記姿勢位置調整手段及び前記ハーフミラーを搭載し、かつ一体となって上下方向に移動するＺ軸ステージと、該Ｚ軸ステージを含めて一体となってＸＹθ方向に移動するＸＹθステージとを備えたことを特徴とするアライメント装置。
7. 請求項１記載のアライメント装置において、
   前記ノズルプレートを真空吸着により保持するノズルプレート保持手段と、前記ノズルプレート保持手段によって保持されたノズルプレートを前記ヘッドフレーム設置部によって固定されている前記ヘッドフレームに対して押し付ける押し付け手段と、前記押し付け手段により前記ヘッドフレームと前記ヘッドプレートとの接合する面が平行になるように接合面倣い手段とを備えたことを特徴とするアライメント装置。
8. 請求項６記載のアライメント装置において、
   前記撮像手段により同一視野で撮像した前記第２マークと前記第１マークの位置ずれ量をもとに、位置調整量として前記ＸＹθステージへの移動指令量を算出する画像処理手段を備えたことを特徴とするアライメント装置。
9. 液滴吐出ヘッドのヘッドフレームにノズルプレートを組み付ける際、前記ノズルプレートに対応する第１マークを撮像手段により撮像した画像に基づいて、前記ヘッドフレームと前記ノズルプレートとの位置決めするアライメント方法において、
   前記撮像手段に対し、前記ヘッドフレームが設置されるヘッドフレーム設置部とは異なる方向に設けた第２マークと、前記ヘッドフレーム設置部に設置されたヘッドフレーム上のノズルプレートに対応する第１マークとを同一の撮像手段によって撮像し、同一視野上で第１マークと第２マークとが一致するようにノズルプレートに対しヘッドフレームを移動させて位置調整することを特徴とするアライメント方法。

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