写入喷头单元的组装装置及写入喷头单元的组装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将多个的写入喷头组装到一个喷头保持构件上的写入喷头单元的组装装置及组装方法。
【背景技术】
[0002]以往，为了实现写入机构的长尺寸化、高密度化，公知的是将多个的写入喷头组装到一个喷头保持构件上的写入喷头单元。该写入喷头单元与使得一个写入喷头长尺寸化、高密度化的构成相比，具有容易抑制制作成本的优点。作为写入喷头单元的一个例子，可以例举的是将在媒介上喷出液滴的液滴喷出头安装在多个的喷头保持构件上的液滴喷出头单元。在该液滴喷出头中，为了使得从各液滴喷出头喷出的液滴射入到所希望的射入位置上，是需要将液滴喷出头高精度地在喷头保持构件的规定位置上定位后来固定的。
[0003]在专利文献I中记载了将多个的液滴喷出头在作为喷头保持构件的滑架上定位后固定的组装装置。该组装装置包括了搭载有使得多个的液滴喷出头为临时安装状态的滑架的可以移动的台子，和对滑架及液滴喷出头的位置进行摄影的摄影机构，和使得液滴喷出头做微小移动的调整机构，以及将液滴喷出头固定到滑架上后来进行固定处理的固定处理机构。在该组装装置中，首先是事先将滑架的基准位置标记以及搭载在滑架上的各液滴喷出头的基准位置标记进行图案(pattern)形成后的对准掩模(alignment mask)安置到可以移动的台子上。然后移动台子后，通过摄影机构来对形成在对准掩模上的滑架的基准位置标记及各液滴喷出头的基准位置标记依次摄影后，作为基本位置数据来存储。
[0004]接着，从组装装置的台子上取下对准掩模，并将实际上使得多个的液滴喷出头为临时安装状态的滑架安置到台子上。然后，移动台子并通过摄影机构来对滑架的位置摄影后取得滑架的位置数据，在与基本位置数据比较后来对滑架进行定位。接着，移动台子后，通过摄影机构来对被临时安装滑架上的液滴喷出头的一个进行摄影，并取得液滴喷出头位置数据。根据取得的液滴喷出头位置数据和基本位置数据，通过调整机构使得液滴喷出头对滑架的位置微小移动后的调整来进行定位，并通过固定处理机构来将液滴喷出头固定到滑架上。对于被临时安装在滑架上的多个的液滴喷出头，依次进行这样的定位和固定，来将各液滴喷出头安装到滑架的规定位置上。
[0005]如专利文献I的组装装置所示，在首先采用对准掩模来存储多个的液滴喷出头的基本位置数据，并接着依次进行临时安装在滑架上的各液滴喷出头的定位和固定的靠模件(masterwork)位置存储方式中，从基本位置数据存储开始到所有的液滴喷出头的定位和固定结束为止所隔的时间是很长的。因此，在此期间，环境温度变化后会容易发生摄影机构的光轴偏离、光轴偏移等，并在基本位置数据存储时和液滴喷出头的位置数据取得时的摄影图像中产生由光轴偏离、光轴偏移等引起的误差。调整机构根据从包含有这种误差的摄影图像中取得的液滴喷出头位置数据和基本位置数据来进行定位后，位置确定精度就会下降。通过非常严密地来管理摄影机构的温度后，虽然能够抑制光轴偏离、光轴偏移等，但因为需要构筑价格非常高的温度控制系统，所以是非现实的。
[0006]上述课题并不局限于将液滴喷出头作为写入喷头来使用的写入喷头单元。例如，即使在采用有机LED喷头作为写入喷头，并将有机LED喷头安装到喷头保持构件的规定位置里以实现长尺寸化、高精细化的写入喷头单元中，也会发生同样的问题。
[0007]K专利文献13 (日本)特许3893937号公报
【发明内容】
[0008]本发明鉴于以上的问题点，目的在于提供一种能够以高的位置精度来将写入喷头定位到喷头保持构件的规定位置里的写入喷头单元的组装装置及组装方法。
[0009]为了实现上述目的，本发明的技术方案I提供一种写入喷头单元的组装装置，其包括:摄影机构，其对在喷头保持构件中被临时安装状态下的写入喷头进行摄影；调整机构，其使用由该摄影机构对该写入喷头摄影后的图像来调整该喷头保持构件和该写入喷头的相对位置，其特征在于包括有将基准标记和该写入喷头以相同视野在该摄影机构中成像的光学机构，所述基准标记用于显示相对于所述摄影机构为设置在与所述写入喷头不同方向上的所述写入喷头的基准位置，并且，所述调整机构是使用由所述摄影机构对所述写入喷头和所述基准标记同时摄影后的图像来进行调整的。
[0010]根据本发明，可以获得能够以高的位置精度来将多个的写入喷头定位到喷头保持构件的规定位置里的效果。
【附图说明】
[0011]图1所示是本实施方式所涉及液滴喷出头的通道间方向的要部放大截面图。
[0012]图2所示是本实施方式所涉及液滴喷出头的全体的外观图，图2(a)是斜视图，图2(b)是从喷嘴板侧看到的平面图。
[0013]图3所示是本实施方式所涉及液滴喷出头的要部分解斜视图。
[0014]图4所示是本实施方式所涉及喷头单元底板的平面图。
[0015]图5所示是液滴喷出头单元对图像形成装置本体的安装例的概要图。
[0016]图6所示是本实施方式所涉及液滴喷出头单元的组装装置的喷头单元底板移动机构的斜视图。
[0017]图7所示是本实施方式所涉及液滴喷出头单元的组装装置的全体的斜视图。
[0018]图8所示是接合面仿沿机构的构成的截面图。
[0019]图9所示是配置在光学检测装置及其光路上的各种构件的配置的斜视图。
[0020]图10所示是玻璃板的固定部的斜视图。
[0021]图11所示是设有基准标记的玻璃板的斜视图。
[0022]图12所示是用于调整光学检测装置的CXD照相机的位置的手动三轴平台53a、53b、53c的概要侧面图。
[0023]图13所示是设有调整目标标记的靠模件的斜视图。
[0024]图14 (a)-(c)所不是两个(XD照相机的检测图像。
[0025]图15所示是从液滴喷出头的临时安装至接合处理为止的流程图。
[0026]图16所示是双焦点检测光学系统的CCD光轴倾斜补偿的说明图。
[0027]图17所示是双焦点检测光学系统的CCD光轴偏移补偿的说明图。
【具体实施方式】
[0028]作为采用本发明实施方式所涉及写入喷头单元的组装装置来进行组装的写入喷头单元的一例，使用由作为液滴喷出记录方式的图像形成装置而在喷墨记录装置等中采用的液滴喷出头构成的液滴喷出头单元来说明。
[0029]首先，对作为写入喷头的液滴喷出头进行说明。还有，由液滴喷出头23喷出的液滴不局限于所谓的墨水，只要喷出时为液体，就没有特别的限定，例如，是作为还可以包含DNA试剂、抗蚀剂、图案材料等的液体的总称来使用的。
[0030]图1所示是本实施方式所涉及液滴喷出头的通道间方向的要部放大截面图。在该图中，液滴喷出头23的喷出部包括有框架构件1、振动板2、流路板3、喷嘴板4、层叠型压电元件5以及PZT底座6。框架构件I是形成由墨水供给口 16和共通液体室8构成的凹腔的构件。振动板2包括凸部13、隔膜(diaphragm)部14以及墨水流入口 15。在流路板3中形成了由加压液体腔9、流体阻抗部10构成的凹腔，以及连通喷嘴孔11的连通孔12。在喷嘴板4中形成有喷嘴孔11。层叠型压电元件5借助于粘结层来与振动板2接合。PZT底座6对层叠型压电元件5进行固定。
[0031]PZT底座6由钛酸钡系的陶瓷构成，并将层叠型压电元件5配置成两列后接合。层叠型压电元件5是将厚度为10-50 μπι/l层的锆钛酸铅(PZT)的压电层(未图示)和厚度为几μπι/l层的银钯(AgPd)构成的内部电极层(未图示)交替层叠的。内部电极层(未图示)通过两端与外部电极(未图示)连接。层叠型压电元件5通过半切断的切块加工在栉齿上被分割，并将每一个作为驱动部和支持部(非驱动部)来使用。外部电极(未图示)的外侧由半切断的切块加工来被分割地通过切口等的加工来限制长度，这些构成了多个的个别电极(未图示)。另一方在切块中不被分割地道通后成为共通电极。在驱动部的个别电极(未图示)中焊接接合有FPC7。另外，共通电极在层叠型压电元件5的端部里设有电极层后绕入来与FPC7的接地电极5-1接合。在FPC7中安装有未图示的驱动1C，并由此来控制对驱动部的驱动电压施加。
[0032]另外，振动板2通过电铸法将Ni蒸镀薄膜两层重叠后来形成由薄膜的隔膜部14、岛状凸部(island部)13、包括与未图示的支持部接合的梁的厚膜部、墨水流入口 15构成的开口。岛状凸部13与形成在隔膜部14的中央部成为驱动部的层叠型压电元件5接合。隔膜部14的厚度为3 μm、宽度为35 μπι(单侧)。该振动板2的岛状凸部13和层叠型压电元件5的可动部5-2以及振动板2和框架构件I的结合将在后面详细说明，但它们是将包含有间隔材料的粘结层进行图案化后来粘接的。
[0033]更进一步地，流路板3是采用单晶硅基片后，通过蚀刻法来对加压液体腔9、流体阻抗部10构成的凹腔以及在相对于喷嘴孔11的位置里作为连通孔12的贯通口进行图案化。具体来说就是，使用氢氧化钾溶液(KOH)等的碱性浸蚀剂，通过各向异性蚀刻就能够形成。经蚀刻后留下的部分就是加压液体腔9的隔壁。另外，在该喷头中设置有将蚀刻宽度变窄的部分，这部分就成为流体阻抗部10。
[0034]喷嘴板4是金属材料，由例如通过电铸法的Ni蒸镀薄膜等来形成，并形成有多个用于使得没水滴飞翔的微细的喷出口的喷嘴孔11。该喷嘴孔11的内部形状(内侧形状)虽然形成为喇叭状，但也可以是大致圆柱形状或大致截锥体形状。另外，该喷嘴孔11的墨水滴出口侧的直径约为15-30 μπι。另外，各列的喷嘴间距为150或300dpi。该喷嘴板4的墨水喷出面(喷嘴表面侧)设有经过未图示的防水性表面处理后的防水处理层(未图示)。设置的是根据墨水特性来从PTFE-Ni共析电镀或氟素树脂的电附着、对具有蒸发性的氟素树脂(例如氟化沥青(fluorinated pitch)等)进行的真空蒸镀涂覆、娃系树脂和氟素系树脂的溶剂涂覆后的烧结等选定的防水处理膜。由此来稳定墨水的液滴形状、飞翔特性，并获得高品位的图像品质。
[0035]形成由墨水供给口 16和共通液体腔8构成的凹腔的框架构件I是通过树脂成型来制造的。振动板2在墨水流入口 15的周围是没有间隙地通过涂覆在框架构件I上的粘结剂来被封闭后接合的。在该框架构件I中形成有将墨水供给到各加压液体腔9里的共通液体腔8，并且，借助于从共通液体腔8开始形成在振动板2中的墨水流入口 15、形成在流体阻抗部10的上游侧里的流路以及流体阻抗部10，来使得墨水被供给到加压液体腔9里。还有，在框架构件I中还形成有用于将墨水从外部供给到共通液体腔8里的墨水供给口 16。另外，共通液体腔8在加压液体腔9的排列方向(喷嘴排列方向)上以平面形状来形成为长方形状。
[0036]在如此构成的液滴喷出头23中，是根据记录信号在驱动部上施加驱动波形(10-50V的脉冲电压)的。在驱动部中产生层叠方向的变位位移，并且加压液体腔9借助于振动板2被加压后导致压力上升时，就从喷嘴孔11来喷出墨水滴了。之后，随着墨水滴喷出的结束，加压液体腔9内的墨水压力降低，并通过墨水的流动的惯