ラインヘッドユニットの組立方法
【課題】描画装置本体に装着した後の液滴吐出ヘッドの位置微調整のための時間を短縮でき、描画作業を早期に開始させることのできるラインヘッドユニットの組立方法を提供する。
【解決手段】ベース部材11を描画装置本体から取り外した状態でアクチュエータに通電することによりヘッド取り付け部のベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させ、ヘッド取り付け部上に液滴吐出ヘッドをノズル列方向の位置を粗調整して固定し多数の液滴吐出ヘッドのベース部材に対する取り付け位置が粗調整されたラインヘッドユニット1を構成し、アクチュエータの通電を停止させてラインヘッドユニットを描画装置本体に装着する。その後、アクチュエータに通電することによりラインヘッドユニットにおけるヘッド取り付け部のベース部材に対する位置を可動範囲の中心付近に再度位置させて粗調整された液滴吐出ヘッドのベース部材に対する取り付け位置を再現する。
【解決手段】ベース部材11を描画装置本体から取り外した状態でアクチュエータに通電することによりヘッド取り付け部のベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させ、ヘッド取り付け部上に液滴吐出ヘッドをノズル列方向の位置を粗調整して固定し多数の液滴吐出ヘッドのベース部材に対する取り付け位置が粗調整されたラインヘッドユニット1を構成し、アクチュエータの通電を停止させてラインヘッドユニットを描画装置本体に装着する。その後、アクチュエータに通電することによりラインヘッドユニットにおけるヘッド取り付け部のベース部材に対する位置を可動範囲の中心付近に再度位置させて粗調整された液滴吐出ヘッドのベース部材に対する取り付け位置を再現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の液滴吐出ヘッドを配列したラインヘッドユニットを備えた描画装置の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルから液滴を射出する液滴吐出ヘッドを用いて、液滴を基材上に着弾させることにより描画を行う描画装置は、例えば半導体回路基板の他、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等の産業用途への利用も試みられている。特に、表示装置においては、大画面化、描画時間短縮のため、多数の液滴吐出ヘッドをノズルの配列方向に沿うように千鳥状等に配列することによって、ノズル列（記録幅）を長尺としたラインヘッドユニットを用いて描画を行う描画装置が用いられる。
【０００３】
ラインヘッドユニットは、それぞれ個別に製造された多数の液滴吐出ヘッドを、キャリッジとなる共通のベース部材の所定の位置に取り付け固定することによって組み立てられる。通常、液滴吐出ヘッドの取り付け固定作業は、ベース部材を描画装置本体から取り外した状態で行い、全ての液滴吐出ヘッドを取り付けてラインヘッドユニットを構成し終えたら、これを描画装置本体の所定の装着部位に装着を行う。
【０００４】
このようなラインヘッドユニットを用いて描画した際の着弾精度は、各液滴吐出ヘッド自体の性能のばらつきの他にも、平面内におけるノズル（ノズル列）の位置精度（組み付け精度）の影響を受ける。従って、高い着弾精度を実現するためには、特に、液滴吐出ヘッド個々のベース部材に対する位置精度を高めること、具体的には、液滴吐出ヘッドのノズル列方向（副走査方向）のノズルピッチがライン幅全長に亘って均等となるように各液滴吐出ヘッドをベース部材に対して高精度に位置決めすることが重要である。ノズル列方向と直交する方向（主走査方向）の着弾位置ずれについては、射出タイミングを調整することで補正することができるが、ノズル列方向に沿う着弾位置ずれは各液滴吐出ヘッドの取り付け位置で決まってしまうためである。
【０００５】
多数の液滴吐出ヘッドを共通のベース部材に対して取り付け固定する際に、各液滴吐出ヘッド間の位置を精密に規定して取り付けすることは困難である。このため、一般に、描画装置本体上とは別のオフライン作業にて液滴吐出ヘッドをベース部材に取り付けてラインヘッドユニットを構成し、これを描画装置本体に装着した後に、各液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して着弾位置ずれを確認するためのチャートを描画し、そのチャートに基づいて各液滴吐出ヘッドのノズル列方向の位置を微調整することが行われている。
【０００６】
従来、ラインヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの取り付け位置の微調整を行う技術として、液滴吐出ヘッドを取り付けるヘッド設置部にピエゾ素子からなるアクチュエータを設け、このアクチュエータに所定の電圧を印加することによって伸長駆動させ、液滴吐出ヘッドに対してノズル列方向に移動する力を付与することで、液滴吐出ヘッドの位置を隣接する他の液滴吐出ヘッドに対してそのノズル列方向に微調整するものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３８８０２８９号公報
【特許文献２】特許第３４３７９６３号公報
【特許文献３】特開２００３−１２７３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１記載の技術によれば、多数の液滴吐出ヘッドを共通のベース部材に対して取り付け、これを描画装置本体に装着した後、チャート等を確認し、位置調整が必要な液滴吐出ヘッドに対し、対応するアクチュエータへの通電を行ってその取り付け位置をノズル列方向に微調整することで、描画装置上で位置調整を簡単に行うことができる。
【０００９】
しかし、このようなアクチュエータを用いて位置を微調整する場合、通電によってアクチュエータを伸長駆動させるために、通電前の液滴吐出ヘッドの位置に対して伸長方向に沿う方向の微調整は可能であるが、その反対方向への調整ができない問題がある。このため、各液滴吐出ヘッドをベース部材に対して取り付けする際、予め隣接する液滴吐出ヘッド間の離間距離に余裕を持たせておくことで、アクチュエータの伸長方向に沿う方向のみの移動によって位置の微調整が可能となるようにする必要がある。
【００１０】
ところが、共通のベース部材に対し、隣接する液滴吐出ヘッド間の離間距離に余裕を持たせたラインヘッドユニットでは、これを描画装置本体に装着した後にチャート等に基づいて着弾位置ずれを補正するための微調整作業を行う際、アクチュエータの作動ストロークが長くなって各液滴吐出ヘッドを調整位置まで移動させるのに時間が掛かり、微調整のための全体の作業時間が長くなってしまう結果、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着してから実際に描画作業を開始できるようになるまでの時間のロスが大きくなる問題があった。
【００１１】
そこで、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した後の液滴吐出ヘッドの位置微調整のための時間を短縮でき、描画作業を早期に開始させることのできるラインヘッドユニットの組立方法を提供することを課題とする。
【００１２】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１４】
請求項１記載の発明は、描画装置本体に着脱可能に設けられるベース部材に、各々独立して位置調整可能に設けられ、ノズルが配列された液滴吐出ヘッドを取り付けるための複数のヘッド取り付け部と、通電によって伸長して各ヘッド取り付け部に対して前記液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う方向に移動させる力を付与することにより、該ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲内で微調整するアクチュエータとを備え、多数のノズルが配列された複数の液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部にそれぞれ固定することにより複数の液滴吐出ヘッドが配列されたラインヘッドユニットを構成し、このラインヘッドユニットを前記描画装置本体に装着した後、着弾位置ずれ補正のための前記液滴吐出ヘッドの位置微調整作業を行うラインヘッドユニットの組立方法であって、
前記ベース部材を前記描画装置本体から取り外した状態で、前記アクチュエータに通電することにより前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させる第１の工程と、
前記ヘッド取り付け部上に、前記液滴吐出ヘッドをノズル列方向の位置を粗調整してそれぞれ固定することにより、多数の前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置が粗調整されたラインヘッドユニットを構成する第２の工程と、
前記アクチュエータの通電を停止させる第３の工程と、
前記ラインヘッドユニットを前記描画装置本体に装着する第４の工程と、
前記アクチュエータに通電することにより前記ラインヘッドユニットにおける前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を可動範囲の中心付近に再度位置させ、前記第２の工程において粗調整された前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置を再現する第５の工程とを有することを特徴とするラインヘッドユニットの組立方法である。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記第１の工程は、前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させた際、該ヘッド取り付け部の移動後の位置情報を検出して記憶し、
前記第５の工程は、前記第１の工程において記憶された位置情報に従って前記アクチュエータへの通電を制御することにより、前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置を再現することを特徴とする請求項１記載のラインヘッドユニットの組立方法である。
【００１６】
請求項３記載の発明は、前記第１の工程及び前記第２の工程は、前記ベース部材を描画装置の稼働時と同一温度条件にした状態で行うことを特徴とする請求項１又は２記載のラインヘッドユニットの組立方法である。
【００１７】
請求項４記載の発明は、前記ベース部材は、前記液滴吐出ヘッド内の液体を加熱するための加熱手段を備えており、
前記第１の工程及び前記第２の工程は、前記加熱手段を稼働させた後、その加熱温度が恒温状態となって前記ベース部材が描画装置の稼働時と同一温度条件となった後に行うことを特徴とする請求項３記載のラインヘッドユニットの組立方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した後の液滴吐出ヘッドの位置微調整のための時間を短縮でき、描画作業を早期に開始させることができるラインヘッドユニットの組立方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ラインヘッドユニットの一例を示す底面図
【図２】（ａ）（ｂ）は弾性ヒンジの詳細を示す図
【図３】ヘッド固定プレートの位置調整動作の様子を示す図
【図４】ラインヘッドユニットにおける１つのヘッドの取り付け構造を示す斜視図
【図５】組立装置の概略斜視図
【図６】組立装置の要部斜視図
【図７】オフラインでのラインヘッドユニットの組立方法を説明するフローチャート
【図８】描画装置の一例を示す斜視図
【図９】描画装置の主要部の概略構成を示すブロック図
【図１０】描画装置本体への装着後のラインヘッドユニットの組立方法を説明するフローチャート
【図１１】位置微調整前の着弾ドット位置を示すテストパターンの平面図
【図１２】位置微調整後の着弾ドット位置を示すテストパターンの平面図
【図１３】ラインヘッドユニットの他の実施形態を示す底面図
【図１４】ラインヘッドユニットの更に他の実施形態を示す底面図
【図１５】図１４におけるヘッド固定プレートの部分拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明におけるラインヘッドユニットは、描画装置本体に着脱可能に設けられるベース部材に、各々独立して位置調整可能に設けられ、ノズルが配列された液滴吐出ヘッドを取り付けるための複数のヘッド取り付け部と、通電によって伸長して各ヘッド取り付け部に対して前記液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う方向に移動させる力を付与することにより、該ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲内で微調整するアクチュエータとを備える。
【００２１】
ベース部材には一般に金属材が使用される。金属材としては一般にＳＵＳを用いることができるが、液滴吐出ヘッドの取り付け位置精度を高精度に保つ要請からは、インバー材やノビナイト等の低熱膨張材が好ましく使用される。
【００２２】
ヘッド取り付け部は、液滴吐出ヘッドを１つずつ取り付け固定するための部位であり、ラインヘッドユニットを構成する液滴吐出ヘッドの数に対応してベース部材に設けられ、その配列構成も液滴吐出ヘッドの配列構成に対応する。多数の液滴吐出ヘッドのベース部材に対する配列態様は、例えばノズルの配列方向に沿って千鳥状となるように配列するもの、ノズルの配列方向に対して斜めとなるように配列するもの等特に問わないが、いずれの場合も、隣接する液滴吐出ヘッド間のノズルピッチが、液滴吐出ヘッドのノズルピッチと均等ピッチとなるように配列される必要があるものであれば本発明を適用することができる。
【００２３】
各ヘッド取り付け部の表面（描画装置本体に装着された時の下面）は、それぞれ１つの液滴吐出ヘッドをねじ止め等の固定具により固定する固定面を有している。ヘッド取り付け部材の表面には、液滴吐出ヘッドをノズルの配列方向に沿って位置調整した上で固定することが可能であり、これによって、ヘッド取り付け部に対する液滴吐出ヘッドの取り付け位置の粗調整を行うことができる。これは例えばヘッド取り付け部に固定するために液滴吐出ヘッドに設けられたねじ挿通穴を、ノズルの配列方向に沿う方向に長い長穴又は取り付けねじのねじ径よりも大径な穴とすることによって実現される。後者の態様では、液滴吐出ヘッドをノズル列方向に沿う方向のみならず、他の方向の取り付け位置も粗調整することができる。
【００２４】
アクチュエータはヘッド取り付け部毎に設けられる。アクチュエータには、電圧を機械的な運動に変換する例えばピエゾ素子のような電気機械変換素子が用いられ、通電によって作動子が伸長し、その作動子の先端に当接するヘッド取り付け部に対して、液滴吐出ヘッドの取り付け面と平行な横方向に移動させる力を付与する。横方向とは、ヘッド取り付け部に取り付け固定される液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う方向である。アクチュエータの通電が停止すると、作動子は収縮して元の状態まで短くなり、ヘッド取り付け部は弾性的に通電前の初期位置まで復帰する。
【００２５】
アクチュエータは通電時の電圧を制御することにより、その伸長度合が調整される。ヘッド取り付け部毎に設けられる各アクチュエータはそれぞれ個別に電圧制御されることで、伸長度合も個別に調整される。これにより、各ヘッド取り付け部は、ベース部材に対する位置を液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う所定の可動範囲内で独立して微調整される。
【００２６】
複数の液滴吐出ヘッドが配列されたラインヘッドユニットは、このベース部材の各ヘッド取り付け部に対してそれぞれ液滴吐出ヘッドを固定することにより構成される。液滴吐出ヘッドには、多数のノズルが一方向に沿って配列されており、各液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向と同一方向となるようにベース部材に配列される。
【００２７】
本発明におけるラインヘッドユニットの組立方法は、描画装置本体上とは別のオフライン作業にて液滴吐出ヘッドをベース部材に取り付ける作業工程から、多数の液滴吐出ヘッドがベース部材に取り付け固定されたラインヘッドユニットを描画装置本体に装着して、液滴吐出ヘッドの取り付け位置の微調整を行う作業工程までを含む。
【００２８】
第１の工程は、ベース部材を描画装置本体から取り外したオフライン状態で行われる。このときヘッド取り付け部は、アクチュエータに所定の電圧を印加し続けることによって、ベース部材に対する位置が所定の可動範囲の中心付近となるように位置調整された状態を保持しておく。
【００２９】
ここで可動範囲の中心付近とは、その位置からアクチュエータの電圧値をプラス側又はマイナス側のいずれに制御しても、アクチュエータを伸長又は収縮させてヘッド取り付け部の位置を可動範囲の両方向に向けて移動させることができる位置にあるということであり、好ましくは可動範囲の中心位置である。
【００３０】
第２の工程は、同じくオフライン状態のまま、各ヘッド取り付け部上にそれぞれ液滴吐出ヘッドを、ノズルの配列方向を同一方向に揃えて固定するが、このとき、隣接する液滴吐出ヘッド間のノズルの配列方向の位置を、ノズルピッチがほぼ均等ピッチとなるように粗調整して各ヘッド取り付け部にそれぞれ固定する。これにより、液滴吐出ヘッドのベース部材に対する取り付け位置が粗調整されたラインヘッドユニットを構成する。
【００３１】
なお、ここでいう粗調整とは、チャート等の描画を行うことなく、ベース部材上だけで各液滴吐出ヘッドの位置を調整することである。
【００３２】
このラインヘッドユニットが構成されたら、第３の工程では、アクチュエータの通電を停止させる。これにより、各ヘッド取り付け部の位置は、通電前の初期位置に復帰する。
【００３３】
これら第１〜第３の工程は、オフライン状態であれば、作業者の手作業によって行ってもよいし、専用の組立装置を用いて行ってもよい。
【００３４】
第４の工程は、このようにして液滴吐出ヘッドの位置が粗調整されて構成されたラインヘッドユニットを、描画装置本体の所定の装着部位に装着する。このとき同時に、各液滴吐出ヘッドや各アクチュエータ等の電気的動作部品に対する通電を行うための電気的接続が描画装置本体との間でなされる。
【００３５】
第５の工程は、描画装置本体に装着されたラインヘッドユニットの各アクチュエータに通電することにより、そのヘッド取り付け部のベース部材に対する位置を、第１の工程と同じ可動範囲の中心付近に再度位置させる。この作業は描画装置の機能として実行することができる。これにより、第２の工程において粗調整された液滴吐出ヘッドのベース部材に対する取り付け位置が再現される。
【００３６】
この液滴吐出ヘッドの取り付け位置の再現は、第１の工程において、ヘッド取り付け部のベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させた際に、そのヘッド取り付け部の移動後の位置情報を検出して記憶しておき、この第５の工程において再現する際に、その記憶された位置情報を読み出し、その読み出された位置情報に従ってアクチュエータへの通電を制御することによって行うことが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッドを粗調整した時と同一の状態を簡単に再現することができる。
【００３７】
ヘッド取り付け部の位置情報は、例えばアクチュエータの作動子の伸長位置を位置検知センサ等を用いて検出することによって取得することができる。また、ヘッド取り付け部の位置そのものを適宜の位置検知センサを用いて検出することによって取得するようにしてもよい。
【００３８】
ヘッド取り付け部の位置情報の記憶及びその再現は、例えば以下に列記する方法によって行うことができる。
【００３９】
（１）ベース部材上に不揮発メモリを設け、第１の工程において検出された位置情報をこの不揮発メモリに記憶しておき、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した際、描画装置本体の制御装置がこの不揮発メモリから位置情報を読み取ることによって再現する。
【００４０】
（２）第１の工程において検出された位置情報を、ベース部材上の所定部位にバーコード等によって記録形成し、そのラインヘッドユニットを描画装置本体に装着する際、描画装置本体側に設けられたバーコードリーダー等の読み取り装置によって読み取り、その読み取った位置情報に基づいて再現する。
【００４１】
（３）ラインヘッドユニットの組立装置又は作業用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）を、描画装置本体又は描画装置本体と接続された描画装置の制御用ＰＣと情報交換可能に接続し、第１の工程において検出された位置情報を、その時点で組立装置内又は作業用ＰＣ内に記憶しておき、第５の工程においてラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した際、その組立装置又は作業用ＰＣから描画装置本体又は制御用ＰＣへ位置情報を読み出すことによって再現する。
【００４２】
（４）第１の工程において検出された位置情報を、組立装置又は作業用ＰＣからネットワークを介して所定のサーバ内に、ラインヘッドユニットと一対一に対応する管理番号と共に格納しておき、そのラインヘッドユニットを描画装置本体に装着する際、描画装置本体内の制御装置又は制御用ＰＣがサーバ内から管理番号に対応する位置情報を読み出してダウンロードし、そのダウンロードされた位置情報に基づいて再現する。
【００４３】
以上の各方法によれば、ラインヘッドユニットのオフラインでの粗調整作業と描画装置本体への装着作業とが時間的及び空間的に隔絶された作業環境であっても、描画装置本体への装着後に粗調整時の条件を容易に再現することができる。特に（１）（２）の方法は、ラインヘッドユニット自体が粗調整時の位置情報を持つため、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着するだけで簡単に位置情報の読み出し及び再現が可能である。
【００４４】
第１の工程及び第２の工程は、ベース部材を描画装置の稼働時と同一温度条件にした状態で行うことが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッドの粗調整時と描画装置の稼働時との条件を同じくすることができるので、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した後に液滴吐出ヘッドの粗調整時の位置を再現する際により精度良く再現することができ、実際の描画動作時の着弾位置ずれの抑制効果を高めることができる。
【００４５】
描画装置の稼働時の温度条件には、例えば描画装置が設置される周囲の環境温度、描画装置を稼働させた際に各種の駆動部材から発生する熱による描画装置自体の温度が挙げられる。第１の工程及び第２の工程をこのような温度条件と同一温度条件で行うには、第１の工程及び第２の工程の作業環境を描画装置が置かれる環境温度と同条件にしたり、ベース部材に設けられるアクチュエータを描画装置の稼働時と同一温度となるように駆動させたりすることによって行うことができる。
【００４６】
また、ラインヘッドユニットには、液滴吐出ヘッドから吐出される液体を所定温度に加熱することによって粘度を低下させるように機能するものがあり、この場合は、ベース部材に液体を加熱するための加熱手段が設けられている。このようなラインヘッドユニットの場合は、第１の工程及び第２の工程において、この加熱手段を稼働させた後、その加熱温度が所定の恒温状態となってベース部材が描画装置の稼働時と同一温度条件となった後に行うことが好ましい。液滴吐出ヘッドの粗調整作業を、ベース部材の熱膨張等の条件が描画装置の稼働時と同一の条件で行うことができるため、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した後に液滴吐出ヘッドの粗調整時の位置を再現する際により精度良く再現することができ、実際の描画動作時の着弾位置ずれの抑制効果を更に高めることができる。
【００４７】
このようにして描画装置本体に装着されたラインヘッドユニットは、その後、所定のテストパターンデータに基づいてテスト基材上に液滴を吐出することにより、各液滴吐出ヘッドの着弾位置ずれを検査するためのテスト描画を行う。そして、そのテスト描画の結果に基づいて、ラインヘッドユニット上のアクチュエータへの通電を各アクチュエータ毎にそれぞれ制御することにより、各液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う取り付け位置を微調整することによって本調整を行う。
【００４８】
このとき、ラインヘッドユニットは、オフライン作業にて粗調整された状態、すなわち各ヘッド固定プレートがその可動範囲の中心付近に位置決めされた状態から取り付け位置の微調整のための移動を行うことになるので、アクチュエータを伸長又は収縮させることによって、可動範囲内のいずれの方向への微調整も可能であり、しかも、その微調整のための移動距離は極めて微小で済むため、微調整にかかる時間も短縮できる。このため、その後の描画作業を早期に開始させることができるようになる。
【００４９】
次に、本発明に係るラインヘッドユニットの組立方法の実施形態について図面を用いて説明する。
【００５０】
まず、最初にラインヘッドユニットの構成について図１〜図４を用いて説明する。図１はラインヘッドユニットの一例を示す底面図である。
【００５１】
ラインヘッドユニット１は、一枚の大判なプレート状のベース部材１１の下面に多数の液滴吐出ヘッドＨ（以下、単にヘッドＨという。）が個別に取り付け固定される。本実施形態では、１２個のヘッドＨが、各ノズル列を図中のＸ方向に沿うように配列され、それがＹ方向に並列されている。なお、Ｘ方向とＹ方向とは互いに直交する方向である。
【００５２】
各列のヘッドＨの位置はＸ方向に互いにずれており、これにより、１２個のヘッドＨはＸ方向に沿って千鳥状に配列され、Ｘ方向に沿って長尺な記録幅を有するラインヘッドが構成される。なお、図１において、ベース部材１１には１１個のヘッドＨが取り付け済みであり、残りの１個のヘッドＨが未装着の状態を示している。
【００５３】
ベース部材１１は、ヘッドＨの配列方向（Ｘ方向）に沿う２列の開口枠１２を有しており、その開口枠１２内にヘッド取り付け部であるヘッド固定プレート１３が、ヘッドＨを個別に取り付け可能とするべく該ヘッドＨと同数配置されている。
【００５４】
各ヘッド固定プレート１３は、ヘッドＨのノズル列方向（Ｘ方向）の両側端辺における一方端辺において、該ヘッドＨのノズル列方向に間隔をおいて配置された同一長さの２本の弾性ヒンジ１４によってベース部材１１と一体に連結され、該ベース部材１１に保持されている。各ヘッド固定プレート１３は、この弾性ヒンジ１４のみでベース部材１１と繋がっており、それ以外の部位は開口枠１２内においてベース部材１１から離間している。
【００５５】
また、各ヘッド固定プレート１３の他方端辺側の開口枠１２内には、ベース部材１１との間にそれぞれアクチュエータ１５が配置され、各ヘッド固定プレート１３に対してアクチュエータ１５がＹ方向に沿って並設されている。ここでは、各ヘッド固定プレート１３の他方端辺側の１つの隅角部において、ヘッドＨのノズル列方向と交差する側方（Ｙ方向）である開口枠１２の内周に向けて張り出した押圧操作部となる突出部１３１が形成されており、一方、ベース部材１１には、開口枠１２の内周から図中Ｙ方向に沿いヘッド固定プレート１３に向けて張り出した突出部１１１が形成されており、これらの突出部１３１、１１１の間で、図中Ｘ方向に沿う方向、すなわちヘッドＨのノズル列方向に対して平行な横方向の押圧力を作用させるようになっている。
【００５６】
これらベース部材１１の開口枠１２内に設けられたヘッド固定プレート１３、弾性ヒンジ１４、突出部１１１、１３１、アクチュエータ１５によって、ヘッドＨの取り付け位置を微調整するための微調整機構を構成している。この微調整機構は、アクチュエータ１５の作動によって突出部１３１に対して所定の押圧力を作用させると、ヘッド固定プレート１３にはＸ方向に沿う横方向（ノズル面に対して平行な水平方向）の力が作用し、この力によって２本の弾性ヒンジ１４が微小に撓み変形して均等に傾倒することで、ヘッド固定プレート１３のＸ方向への平行度を維持したまま、すなわち、ヘッドＨのノズル列方向がＸ方向に対してなす角度を維持したまま、ヘッドＨのノズル列方向に沿う方向の位置が微調整されるようになっている。
【００５７】
図２は弾性ヒンジ１４の詳細を示し、図３はヘッド固定プレート１３の位置調整動作の様子を示している。図２（ａ）はヘッド固定プレート１３に対してアクチュエータ１５の押圧力が作用していない状態、（ｂ）はヘッド固定プレート１３に対して矢印方向にアクチュエータ１５の押圧力が作用している状態をそれぞれ示している。なお、実際の弾性ヒンジ１４の変形量はμｍオーダーの極めて微小なものであるが、図中では変形量を誇張して示している。
【００５８】
弾性ヒンジ１４は、ヘッド固定プレート１３とベース部材１１の開口枠１２の内周とに亘って、ベース部材１１及びヘッド固定プレート１３と同一部材によって一体成形されている。弾性ヒンジ１４の数は、１つのヘッド固定プレート１３に対して、ヘッドＨのノズル列方向の両側端辺における一方端辺に、間隔をおいて平行に２本設けられれば足りるが、必要に応じて配設数を適宜増加させてもよい。
【００５９】
各弾性ヒンジ１４は、ヒンジ本体１４１の両端のベース部材１１との接続部位及びヘッド固定プレート１３との接続部位に、それぞれヒンジ本体１４１よりも幅狭状となる括れ部１４２が形成されている。各括れ部１４２は、ヒンジ本体１４１の両端が、両側から円弧状に削り取られることによって形成されている。
【００６０】
これにより、ヘッド固定プレート１３にアクチュエータ１５の押圧力が作用した際、その押圧力はこの括れ部１４２に応力集中し、ヘッド固定プレート１３との接続部位側では、矢印で示す押圧力の作用方向に対して手前側が圧縮され、奥側が引張され、ベース部材１１との接続部位側では、矢印で示す押圧力の作用方向に対して手前側が引張され、奥側が圧縮されることでそれぞれ弾性変形し、ヘッド固定プレート１３のＸ方向の位置を移動させる。このとき、ヘッド固定プレート１３は２本の弾性ヒンジ１４によってベース部材１１に一体に連結されているため、ヘッドＨのノズル列方向がＸ方向に対してなす角度は崩れることはない。従って、図３に示すように、ヘッドＨはＸ方向に対する平行度を維持したまま、Ｘ方向に対する位置が微調整される。
【００６１】
各アクチュエータ１５は、各ヘッド固定プレート１３と開口枠１２の内周との間であって、ベース部材１１と各ヘッド固定プレート１３とにそれぞれ突設された突出部１１１と突出部１３１との間に並置されており、押圧力を各ヘッドＨのノズル列方向と平行となるように作用させるように設けられている。これによれば、隣接するヘッド固定プレート１３、１３との間の距離を可及的近接させることができ、ラインヘッドユニット１を可及的小型化することが可能である。
【００６２】
アクチュエータ１５は、図３に示すように、アクチュエータ本体１５１の一端に作動子１５２が伸縮可能に設けられており、アクチュエータ本体１５１の後端はベース部材１１の突出部１１１に対して固定されているが、この作動子１５２の先端はヘッド固定プレート１３の突出部１３１に対して固定されずに単に当接しているだけとなっている。これにより、作動子１５２が図中矢印方向に伸張すると、突出部１３１に対して摺動しつつ該突出部１３１を横方向に押し、弾性ヒンジ１４の弾性変形によって、ヘッド固定プレート１３の開口枠１２内におけるベース部材１１に対するＸ方向の位置を変化させる。作動子１５２が縮小すると、ヘッド固定プレート１３は、弾性ヒンジ１４が弾性復帰することによって元の位置に戻る。
【００６３】
各ヘッド固定プレート１３は、ヘッドＨを個別に着脱可能に取り付け固定するためのねじ穴１３２を有している。各ヘッドＨは、多数のノズルｎが配列されたノズル列方向がＸ方向に沿うように、ベース部材１１の各ヘッド固定プレート１３に対して配置される。
【００６４】
各ヘッドＨには、ノズル面ｈ１と反対側において両側方に突出するフランジｈ２を有しており、このフランジｈ２において取り付けビス１６によってヘッド固定プレート１３のねじ穴１３２にねじ止め固定される。ヘッドＨのフランジｈ２には、取り付けビス１６を挿通させるねじ挿通穴ｈ３が各々２個ずつ計４個形成されている。このねじ挿通穴ｈ３は、取り付けビス１６のねじ部分の外径よりも大径に形成されており、取り付けビス１６によってヘッド固定プレート１３のねじ穴１３２にねじ止めされる際、ヘッドＨをこのねじ挿通穴ｈ３の範囲内においてＸＹ方向に位置調整可能となっている。
【００６５】
なお、図１中の符号１７Ａ、１７Ｂは、ベース部材１１の下面におけるＸ方向の両端部近傍にそれぞれ形成された位置確認用マークであり、これらを結ぶ直線がベース部材１１の中心線を通るように位置付けられており、ベース部材１１の位置及び角度を検出するために利用される。各ヘッド固定プレート１３の位置は、この位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂに対して予め位置決め保証されている。
【００６６】
次に、ラインヘッドユニットをオフラインで組み立てるための組立装置について図５、図６を用いて説明する。図５は組立装置の概略斜視図、図６はその要部の斜視図である。
【００６７】
組立装置２は、基台２１上にＸＹθステージ２２が設けられており、ベース部材１１を、ヘッドＨの取り付け面側を上面にして載置し支持するための組立ステージ２３が、このＸＹθステージ２２に設けられている。
【００６８】
ＸＹθステージ２２の上方には、ラインヘッドユニットの組立時にヘッドＨを掴んでベース部材１１のヘッド固定プレート１３に位置決めするためのクランパ２４が配置され、このクランパ２４を支持する支持ステージ２５がＸＹθステージ２２の側方に設置されている。クランパ２４は、支持ステージ２５から組立ステージ２３の上方に向けて延び、該組立ステージ２３の上方に所定距離をおいて対面するよう配置されるクランパ支持プレート２６の下面に、水平方向にθ回転可能に取り付けられており、支持ステージ２５によってクランパ支持プレート２６がＸ方向、Ｙ方向及びこれらＸ方向及びＹ方向と直交するＺ方向に沿って移動可能となっている。
【００６９】
Ｘ方向とＹ方向は水平面において互いに直交する方向である。
【００７０】
また、基台２１上には、図中Ｘ方向に沿うように架設されたガントリ２７に、ＸＹＺステージ２８が設けられ、このＸＹＺステージ２８に下方の組立ステージ２３を視認するためのカメラ２９が設けられている。カメラ２９の撮影画像は、この組立装置２に接続された不図示のモニタ画面上に表示されるようになっている。
【００７１】
なお、ＸＹθステージ２２による組立ステージ２３のＸＹθ方向の各位置、支持ステージ２５によるクランパ支持プレート２６のＸＹＺ方向の各位置及びクランパ２４のθ方向の位置は、不図示のエンコーダによって精密に検出される。
【００７２】
次に、かかる組立装置２を用いたオフラインでのラインヘッドユニット１の組立方法について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７３】
まず、ベース部材１１を組立装置２の組立ステージ２３上にセットする（Ｓ１）。ベース部材１１は、ヘッドＨの取り付け面側が上面となるように組立ステージ２３にセットされ固定される。
【００７４】
次いで、ベース部材１１を、不図示の通電ケーブルと通電可能に接続し、ベース部材１１上に設けられた不図示のヒータに通電を行って加熱状態とする（Ｓ２）。
【００７５】
この通電後、ヒータは昇温を開始し、やがて描画動作と同じ恒温状態に達する。ヒータが恒温状態となったら、各アクチュエータ１５に通電を行って、各ヘッド固定プレート１３を移動させ、全てのヘッド固定プレート１３を、図３中の実線で示すように、その可動範囲の中央付近に位置させる（Ｓ３）。
【００７６】
このときの各ヘッド固定プレート１３の位置は、不図示の位置センサによって検出される。検出された各ヘッド固定プレート１３の位置情報は、ここでは、ベース部材１１上に設けられた不図示の不揮発メモリに記憶されるものとする。
【００７７】
また、ここでは、カメラ２９によってベース部材１１を撮影することにより表面の位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂを画像認識し、これら位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂの中心を結ぶ直線が、組立装置２上のＸ方向と一致するように、組立ステージ２３をθ方向に回転させて位置補正を行い、ベース部材１１上の座標系を決定する（Ｓ４）。
【００７８】
座標系が決定したら、一つのヘッドＨを、そのノズル面が上向きとなるようにクランパ２４に把持させ（Ｓ５）、位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂを利用して所定のヘッド固定プレート１３上に位置合わせし（Ｓ６）、取り付けねじ１６によって固定する（Ｓ７）。
【００７９】
位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂは、予めベース部材１１表面において、各ヘッド固定プレート１３との位置関係が正確に保証されているため、カメラ２９を用いて各位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂを画像認識し、その中心位置の座標と、各ヘッド固定プレート１３の任意の位置（例えばいずれか一つのねじ穴１３２の中心位置）の座標とから、ある程度高い精度で、ヘッドＨをヘッド固定プレート１３に位置決めすることができる。このとき、隣接するヘッドＨ間のノズルピッチが、ヘッドＨ上のノズルピッチとほぼ均等ピッチとなるように、ヘッドＨのねじ挿通穴ｈ３の範囲内で、ヘッドＨのヘッド固定プレート１３に対する位置がクランパ２４の移動によって調整され、取り付けねじ１６によってヘッド固定プレート１３に取り付けられることで、ヘッドＨがベース部材１１上に粗調整されて取り付け固定される。
【００８０】
一つのヘッドＨをヘッド固定プレート１３上に位置決めして固定したら、クランパ２４を離し（Ｓ８）、全てのヘッドＨを同様に位置決め固定するまで上記ステップＳ５〜Ｓ８の作業を繰り返す（Ｓ９）。
【００８１】
これにより、各ヘッドＨのベース部材１１に対する取り付け位置が粗調整されたラインヘッドユニット１が構成される。
【００８２】
この段階で、各ヘッドＨはベース部材１１において、隣接するヘッドＨ間のノズルピッチがほぼ均等ピッチとなるように、ある程度高い精度で位置決めされて取り付け固定されるが、ヘッドＨ毎のばらつき等によって着弾位置ずれを発生させるおそれを含んでおり、更に精密な位置調整（本調整）を行う必要性を有している。
【００８３】
このように各ヘッドＨが粗調整されたラインヘッドユニット１を構成したら、ベース部材１１を組立ステージ２３上から取り外す。このとき、ヒータ及びアクチュエータ１５への通電は停止され、ベース部材１１は通電ケーブルとの接続が解除される。これによりヒータは加熱を停止し、アクチュエータ１５は作動子１５２を縮小させる。このアクチュエータ１５への通電停止により、ヘッド固定プレート１３は通電前の初期位置に自己復帰することになる（図３）。
【００８４】
次に、以上のようにしてオフラインで構成されたラインヘッドユニット１を描画装置本体に装着した後のラインヘッドユニット１の組立方法について説明する。
【００８５】
まず、ラインヘッドユニット１を備える描画装置の一例について図８、図９を用いて説明する。
【００８６】
図８は描画装置の概略構成を示す斜視図、図９は描画装置内部の主要部の概略構成を示すブロック図である。
【００８７】
描画装置３は、装置基台３１に、ラインヘッドユニット１、上面に基材Ｗを載置して支持するためのワークステージ３２、ワークステージ３２をθ方向に回転移動させるためのθ回転機構３３、ワークステージ３２及びθ回転機構３３を共にＹ方向に沿って直線移動させるＹ移動機構３４、ワークステージ３２及びθ回転機構３３を共にＸ方向に沿って直線移動させるＸ移動機構３５、ワークステージ３２上を視認可能な着弾撮影カメラ３６Ａ、ラインヘッドユニット１の下面を視認可能なヘッド撮影カメラ３６Ｂをそれぞれ備えている。
【００８８】
なお、Ｘ方向とＹ方向とは水平面上で互いに直交する方向である。
【００８９】
ラインヘッドユニット１は、装置基台３１上の端部近傍においてＸ方向に沿って平行に架設されたガントリ３７に移動可能に設けられたヘッド装着部３８に取り付けられる。
【００９０】
ヘッド装着部３８は、ガントリ３７に沿ってＸ方向にスライド移動可能なスライダ３８１と、スライダ３８１に取り付けられ、Ｘ、Ｙ方向と直交する法線方向であるＺ方向に沿って昇降移動可能なＺ移動機構３８２と、Ｚ移動機構３８２に取り付けられ、Ｚ方向に沿う方向を軸としてθ方向に回転可能なθ回転機構３８３とを有しており、このθ回転機構３８３を介して、その下面にラインヘッドユニット１を取り付けることができるようになっている。
【００９１】
なお、ワークステージ３２のＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の各位置座標並びにラインヘッドユニット１のＸ方向、Ｚ方向及びθ方向の各位置座標は、θ回転機構３３、Ｙ移動機構３４、Ｘ移動機構３５、スライダ３８１、Ｚ移動機構３８２、θ回転機構３８３にそれぞれ設けられた位置座標検出手段である不図示のエンコーダによってｎｍオーダーで高精度に検出可能となるように構成されている。
【００９２】
描画装置３は、ラインヘッドユニット１とワークステージ３２とを相対的に移動させ、そのときの各位置情報に応じて、所定の射出パターンデータに基づいてラインヘッドユニット１の各ヘッドＨからの液滴の射出を制御し、ワークステージ３２上の基材Ｗの表面に着弾させることで、所望の描画を行うように構成される。
【００９３】
図９において、３００は射出信号制御部、３０１は射出信号生成部、３０２はステージエンコーダ、３０３はＦＩＲＥ信号生成部である。
【００９４】
各ヘッドＨは、射出信号制御部３００から送られた射出制御信号に基づいて、射出信号生成部３０１によって所定の射出信号が生成され、この射出信号が印加されることによって駆動される。ワークステージ３２のＸ方向及びＹ方向の位置座標は、ステージエンコーダ３０２によって取得され、ＦＩＲＥ信号生成部３０３において、ワークステージ３２の位置に応じた所定のタイミングで射出開始信号であるＦＩＲＥ信号が生成される。射出信号制御部３００は、このＦＩＲＥ信号生成部３０３から所定のタイミングで送られるＦＩＲＥ信号によって射出制御信号を生成する。
【００９５】
また、３０４は位置ずれ量算出部、３０５は画像処理部、３０６はヘッド位置補正量算出部、３０７はアクチュエータ制御部、３０８はアクチュエータドライバ、３０９は射出タイミング補正量算出部である。
【００９６】
詳細には後述するが、ラインヘッドユニット１を構成する各ヘッドＨの位置ずれを調整するため、各ヘッドＨから射出された液滴の着弾位置は、ラインヘッドユニット１と一体に設けられた着弾撮影カメラ３６Ａによって撮影され、その画像が画像処理部３０５によって画像認識されることで、ヘッドＨ毎の着弾位置の座標が検出される。
【００９７】
位置ずれ量算出部３０４は、この着弾位置の座標に基づいて、Ｙ方向（主走査方向）及びＸ方向（副走査方向）における適正な着弾位置とのずれ量をそれぞれ求める。Ｙ方向のずれ量を射出タイミング補正量算出部３０９に送り、Ｘ方向のずれ量をヘッド位置補正量算出部３０６に送る。
【００９８】
ヘッド位置補正量算出部３０６では、Ｘ方向のずれ量に基づいて、そのずれを是正するための補正量を算出してアクチュエータ制御部３０７に送る。アクチュエータ制御部３０７では、この補正量に応じて各アクチュエータ１５を駆動するための制御信号をアクチュエータドライバ３０８に出力して各アクチュエータ３５を個別に駆動させる。これによって、対応するヘッド固定プレート１３が位置調整され、ヘッドＨのＸ方向の位置が微調整されるようになる。
【００９９】
一方、射出タイミング補正量算出部３０９では、Ｙ方向のずれ量に基づいて、そのずれを是正するための補正量を算出して射出信号制御部３００に送る。この補正量は、各ヘッドＨから液滴を射出するタイミングの補正量であり、液滴の射出タイミングが調整されることによって、対応するヘッドＨのＹ方向の着弾位置が微調整される。
【０１００】
次に、図１０に示すフローチャートに基づいて、かかる描画装置３にラインヘッドユニット１を装着した後にラインヘッドユニット１の組立調整作業について説明する。
【０１０１】
まず、オフライン作業によって構成されたラインヘッドユニット１を描画装置３のヘッド装着部３８に装着する（Ｓ１０）。このとき、ラインヘッドユニット１のベース部材１１とヘッド装着部３８との間は、不図示の通電ケーブル又は接点電極による電気的接続が行われ、ラインヘッドユニット１の各種電気的動作部品への通電が可能となる。この通電により、ラインヘッドユニット１は描画動作時と同じ状態とされる。
【０１０２】
また、ワークステージ３２側に設けられたヘッド撮影カメラ３６Ｂによってラインヘッドユニット１の下面を撮影し、位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂを画像認識することにより、各位置確認用マーク１７Ａ、１７ＢのＹ座標が同一となるように必要に応じてθ回転機構３８３を回転させて位置補正を行い、ラインヘッドユニット１のＸ方向及びＹ方向の座標系を決定する。
【０１０３】
次いで、描画装置３は、オフライン作業において各ヘッドＨを取り付け固定した際のヘッド固定プレート１３の位置情報を、ラインヘッドユニット１に設けられた不図示の不揮発メモリから読み出し、その読み出した位置情報に基づいて、アクチュエータ制御部３０７の制御によりアクチュエータドライバ３０８を介して各アクチュエータ１５を駆動させ、各ヘッド固定プレート１３の位置をオフライン作業時に位置決めされた中央付近まで移動させることにより、各ヘッドＨが粗調整された時の状態を再現する（Ｓ１１）。
【０１０４】
ラインヘッドユニット１の各ヘッドＨを粗調整時の位置に位置決めしたら、ワークステージ３２上に基材Ｗ（着弾位置確認用のテスト基材）を位置決めして載置し、その表面に、予め記憶された着弾位置確認用の所定のテストパターンデータに従ってテストパターンを描画する（Ｓ１２）。
【０１０５】
図１１は基材Ｗ上に印字されたテストパターンの一例を示している。テストパターンは、ラインヘッドユニット１を構成するすべてのヘッドＨのすべてのノズルｎからそれぞれ液滴を射出することによって、基材Ｗ上にドットパターンを印字する。基材Ｗ上には、１つのヘッドＨの各ノズルｎから射出された液滴によって１つのドットパターン群ＤＰが形成され、このドットパターン群ＤＰが、ラインヘッドユニット１におけるヘッドＨの個数分、各ヘッドＨの配列態様と同じ態様で配列するように印字される。
【０１０６】
同図に示されるように、ラインヘッドユニット３を構成する各ヘッドＨの取り付け位置が主走査方向（Ｙ方向）及び副走査方向（Ｘ方向）に微妙にずれていることによって、各ヘッドＨによって印字されるドットパターン群ＤＰにも同様に位置ずれが生じている。
【０１０７】
この基材Ｗ上に印字された各ドットパターン群ＤＰの位置を、ラインヘッドユニット１側に設けられた着弾撮影カメラ３６Ａによって撮影し、その画像を画像処理部３０５によって画像処理することで、各ドットパターン群ＤＰの位置座標を測定する（Ｓ１３）。
【０１０８】
この位置座標の測定には、図１１に示したように、基材Ｗの表面の所定箇所に予め基準マークＭを形成しておき、この基準マークＭに対する位置座標から求めることができる。ラインヘッドユニット１とワークステージ３２上の基材Ｗとの相対位置は、予めこの基準マークＭに対して正確に位置決めされている。また、基準マークＭに対する各ドットパターン群ＤＰの位置座標の測定基準となる位置は、各ドットパターン群ＤＰのいずれか１つのドット位置、例えば同一角部に位置する１ドットとすることができる。
【０１０９】
画像処理部３０５によって各ドットパターン群ＤＰの位置座標が測定されると、まず、位置ずれ量算出部３０４において、その位置座標と不図示の記憶手段に予め記憶された各ドットパターン群ＤＰの適正位置の位置座標とを比較し、各ヘッドＨのＸ方向及びＹ方向の取り付け位置の良否を判定する（Ｓ１４）。
【０１１０】
ここで、各ドットパターン群ＤＰの位置座標が適正位置（ＯＫ）であれば、オフライン作業時に粗調整された各ヘッドＨは適正な取り付け位置にあると判断され、作業は終了する。
【０１１１】
一方、少なくともいずれかのドットパターン群ＤＰの位置座標が適正位置にない場合（ＮＧ）は、少なくともいずれかのヘッドＨの取り付け位置にずれが生じていると判断され、次いで、その位置ずれ量を算出する（Ｓ１５）。
【０１１２】
位置ずれ量の算出は、位置ずれ量算出部３０４において、画像処理部３０５によって認識された各ドットパターン群ＤＰの位置座標に基づいて、各ドットパターン群ＤＰの適正位置からのＸ方向及びＹ方向の位置ずれ量として算出される。
【０１１３】
ここで、Ｘ方向の位置ずれ量はヘッド位置補正量算出部３０６に送られ、このヘッド位置補正量算出部３０６において、該当するドットパターン群ＤＰに対応するヘッドＨのアクチュエータ１５を駆動するための駆動量（補正電圧値）を算出し、対応するアクチュエータドライバ３０８を駆動することによってアクチュエータ１５の駆動を調整する。アクチュエータ１５は、ヘッド固定プレート１３を可動範囲の中央付近に位置させるように駆動しているため、補正電圧値は、そのアクチュエータ１５の作動子１５２を伸長させるための電圧値に限らず、収縮させるための電圧値とすることもでき、各ヘッドＨのベース部材１１に対する取り付け位置をＸ方向に沿ういずれの方向にも微調整することができる（Ｓ１６）。
【０１１４】
また、位置ずれ量算出部３０４において算出されたＹ方向の位置ずれ量は射出タイミング補正量算出部３０９に送られ、この射出タイミング補正量算出部３０９において、該当するドットパターン群ＤＰに対応するヘッドＨの射出タイミングの補正時間を算出し、これを射出信号制御部３００に送信することで、当該ヘッドＨからの液滴の射出タイミングを調整し、Ｙ方向の着弾位置を微調整する（Ｓ１７）。
【０１１５】
以上のようにしてヘッドＨのＸ方向の取り付け位置及びＹ方向の射出タイミングを微調整した後は、上記ステップＳ１２からの動作を繰り返し、図１２に示すように、すべてのヘッドＨのＸ方向の取り付け位置及びＹ方向の射出タイミングが適正となり、ラインヘッドユニット１の記録幅全域に亘って着弾ドットが均等ピッチとなるまで調整作業を繰り返す。
【０１１６】
図１３はラインヘッドユニットの他の実施形態を示す底面図である。図１と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。
【０１１７】
この実施形態に示すラインヘッドユニット１Ａは、アクチュエータ１５の配置態様が図１に示すラインヘッドユニット１と異なっている。ベース部材１１には各ヘッド固定プレート１３に対応する開口枠１２が個別に形成されており、アクチュエータ１５は、各開口枠１２内のヘッド固定プレート１３との間に配置されているが、ここでは各ヘッド固定プレート１３に対してＸ方向に沿って直列状に設けられており、ヘッド固定プレート１３に対して直接押圧力を作用させるようになっている。
【０１１８】
このラインヘッドユニット１Ａによれば、アクチュエータ１５の配置の関係上、Ｘ方向に沿って隣接するヘッドＨ間の距離が長くなるため、Ｘ方向に沿って各ヘッドＨのノズルピッチが均等となるように構成するためには、Ｙ方向に沿って配列するヘッドＨの数を増やす必要があるが、アクチュエータ１５の押圧力を、図１に示すような突出部１３１を介さずに、ヘッド固定プレート１３に対して直接作用させることができるため、各ヘッドＨのＸ方向の位置を効率的に微調整可能である。
【０１１９】
図１４はラインヘッドユニットの更に他の実施形態を示す底面図である。図１と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。
【０１２０】
この実施形態に示すラインヘッドユニット１Ｂも、アクチュエータ１５の配置態様が図１に示すラインヘッドユニット１と異なっている。アクチュエータ１５は、図１に示す配置態様に対してＸ方向に斜めとなるように配置されており、各ヘッド固定プレート１３に対して斜め方向から押圧力を作用させるようになっている。この押圧力の作用する方向とＸ方向とがなす角度θは、例えば４５°程度とすることができる。
【０１２１】
各ヘッド固定プレート１３には、アクチュエータ１５の押圧力を作用させる押圧操作部である突出部１３１を有しているが、図１５に示すように、この突出部１３１におけるアクチュエータ１５の作動子１５２が当接する側面１３１ａは、該作動子１５２に対してその伸縮方向に対して直交するように対面する傾斜面となっている。
【０１２２】
従って、このラインヘッドユニット１Ｂによれば、図１に示した配置態様と同様に、隣接するヘッド固定プレート１３、１３との間の距離を可及的近接させることができ、ラインヘッドユニット１Ｂを可及的小型化することが可能であることに加え、ヘッド固定プレート１３をＸ方向に移動させるためのアクチュエータ１５の作動子１５２のストロークを長くとることができるため、アクチュエータ１５の駆動によるヘッドＨのＸ方向の取り付け位置の微調整をより高精度に行うことができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１、１Ａ、１Ｂ：ラインヘッドユニット
１１：ベース部材
１２：開口枠
１３：ヘッド固定プレート
１４：弾性ヒンジ
１５：アクチュエータ
１６：取り付けビス
２：組立装置
３：描画装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の液滴吐出ヘッドを配列したラインヘッドユニットを備えた描画装置の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルから液滴を射出する液滴吐出ヘッドを用いて、液滴を基材上に着弾させることにより描画を行う描画装置は、例えば半導体回路基板の他、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等の産業用途への利用も試みられている。特に、表示装置においては、大画面化、描画時間短縮のため、多数の液滴吐出ヘッドをノズルの配列方向に沿うように千鳥状等に配列することによって、ノズル列（記録幅）を長尺としたラインヘッドユニットを用いて描画を行う描画装置が用いられる。
【０００３】
ラインヘッドユニットは、それぞれ個別に製造された多数の液滴吐出ヘッドを、キャリッジとなる共通のベース部材の所定の位置に取り付け固定することによって組み立てられる。通常、液滴吐出ヘッドの取り付け固定作業は、ベース部材を描画装置本体から取り外した状態で行い、全ての液滴吐出ヘッドを取り付けてラインヘッドユニットを構成し終えたら、これを描画装置本体の所定の装着部位に装着を行う。
【０００４】
このようなラインヘッドユニットを用いて描画した際の着弾精度は、各液滴吐出ヘッド自体の性能のばらつきの他にも、平面内におけるノズル（ノズル列）の位置精度（組み付け精度）の影響を受ける。従って、高い着弾精度を実現するためには、特に、液滴吐出ヘッド個々のベース部材に対する位置精度を高めること、具体的には、液滴吐出ヘッドのノズル列方向（副走査方向）のノズルピッチがライン幅全長に亘って均等となるように各液滴吐出ヘッドをベース部材に対して高精度に位置決めすることが重要である。ノズル列方向と直交する方向（主走査方向）の着弾位置ずれについては、射出タイミングを調整することで補正することができるが、ノズル列方向に沿う着弾位置ずれは各液滴吐出ヘッドの取り付け位置で決まってしまうためである。
【０００５】
多数の液滴吐出ヘッドを共通のベース部材に対して取り付け固定する際に、各液滴吐出ヘッド間の位置を精密に規定して取り付けすることは困難である。このため、一般に、描画装置本体上とは別のオフライン作業にて液滴吐出ヘッドをベース部材に取り付けてラインヘッドユニットを構成し、これを描画装置本体に装着した後に、各液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して着弾位置ずれを確認するためのチャートを描画し、そのチャートに基づいて各液滴吐出ヘッドのノズル列方向の位置を微調整することが行われている。
【０００６】
従来、ラインヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの取り付け位置の微調整を行う技術として、液滴吐出ヘッドを取り付けるヘッド設置部にピエゾ素子からなるアクチュエータを設け、このアクチュエータに所定の電圧を印加することによって伸長駆動させ、液滴吐出ヘッドに対してノズル列方向に移動する力を付与することで、液滴吐出ヘッドの位置を隣接する他の液滴吐出ヘッドに対してそのノズル列方向に微調整するものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３８８０２８９号公報
【特許文献２】特許第３４３７９６３号公報
【特許文献３】特開２００３−１２７３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１記載の技術によれば、多数の液滴吐出ヘッドを共通のベース部材に対して取り付け、これを描画装置本体に装着した後、チャート等を確認し、位置調整が必要な液滴吐出ヘッドに対し、対応するアクチュエータへの通電を行ってその取り付け位置をノズル列方向に微調整することで、描画装置上で位置調整を簡単に行うことができる。
【０００９】
しかし、このようなアクチュエータを用いて位置を微調整する場合、通電によってアクチュエータを伸長駆動させるために、通電前の液滴吐出ヘッドの位置に対して伸長方向に沿う方向の微調整は可能であるが、その反対方向への調整ができない問題がある。このため、各液滴吐出ヘッドをベース部材に対して取り付けする際、予め隣接する液滴吐出ヘッド間の離間距離に余裕を持たせておくことで、アクチュエータの伸長方向に沿う方向のみの移動によって位置の微調整が可能となるようにする必要がある。
【００１０】
ところが、共通のベース部材に対し、隣接する液滴吐出ヘッド間の離間距離に余裕を持たせたラインヘッドユニットでは、これを描画装置本体に装着した後にチャート等に基づいて着弾位置ずれを補正するための微調整作業を行う際、アクチュエータの作動ストロークが長くなって各液滴吐出ヘッドを調整位置まで移動させるのに時間が掛かり、微調整のための全体の作業時間が長くなってしまう結果、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着してから実際に描画作業を開始できるようになるまでの時間のロスが大きくなる問題があった。
【００１１】
そこで、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した後の液滴吐出ヘッドの位置微調整のための時間を短縮でき、描画作業を早期に開始させることのできるラインヘッドユニットの組立方法を提供することを課題とする。
【００１２】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１４】
請求項１記載の発明は、描画装置本体に着脱可能に設けられるベース部材に、各々独立して位置調整可能に設けられ、ノズルが配列された液滴吐出ヘッドを取り付けるための複数のヘッド取り付け部と、通電によって伸長して各ヘッド取り付け部に対して前記液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う方向に移動させる力を付与することにより、該ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲内で微調整するアクチュエータとを備え、多数のノズルが配列された複数の液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部にそれぞれ固定することにより複数の液滴吐出ヘッドが配列されたラインヘッドユニットを構成し、このラインヘッドユニットを前記描画装置本体に装着した後、着弾位置ずれ補正のための前記液滴吐出ヘッドの位置微調整作業を行うラインヘッドユニットの組立方法であって、
前記ベース部材を前記描画装置本体から取り外した状態で、前記アクチュエータに通電することにより前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させる第１の工程と、
前記ヘッド取り付け部上に、前記液滴吐出ヘッドをノズル列方向の位置を粗調整してそれぞれ固定することにより、多数の前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置が粗調整されたラインヘッドユニットを構成する第２の工程と、
前記アクチュエータの通電を停止させる第３の工程と、
前記ラインヘッドユニットを前記描画装置本体に装着する第４の工程と、
前記アクチュエータに通電することにより前記ラインヘッドユニットにおける前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を可動範囲の中心付近に再度位置させ、前記第２の工程において粗調整された前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置を再現する第５の工程とを有することを特徴とするラインヘッドユニットの組立方法である。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記第１の工程は、前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させた際、該ヘッド取り付け部の移動後の位置情報を検出して記憶し、
前記第５の工程は、前記第１の工程において記憶された位置情報に従って前記アクチュエータへの通電を制御することにより、前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置を再現することを特徴とする請求項１記載のラインヘッドユニットの組立方法である。
【００１６】
請求項３記載の発明は、前記第１の工程及び前記第２の工程は、前記ベース部材を描画装置の稼働時と同一温度条件にした状態で行うことを特徴とする請求項１又は２記載のラインヘッドユニットの組立方法である。
【００１７】
請求項４記載の発明は、前記ベース部材は、前記液滴吐出ヘッド内の液体を加熱するための加熱手段を備えており、
前記第１の工程及び前記第２の工程は、前記加熱手段を稼働させた後、その加熱温度が恒温状態となって前記ベース部材が描画装置の稼働時と同一温度条件となった後に行うことを特徴とする請求項３記載のラインヘッドユニットの組立方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した後の液滴吐出ヘッドの位置微調整のための時間を短縮でき、描画作業を早期に開始させることができるラインヘッドユニットの組立方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ラインヘッドユニットの一例を示す底面図
【図２】（ａ）（ｂ）は弾性ヒンジの詳細を示す図
【図３】ヘッド固定プレートの位置調整動作の様子を示す図
【図４】ラインヘッドユニットにおける１つのヘッドの取り付け構造を示す斜視図
【図５】組立装置の概略斜視図
【図６】組立装置の要部斜視図
【図７】オフラインでのラインヘッドユニットの組立方法を説明するフローチャート
【図８】描画装置の一例を示す斜視図
【図９】描画装置の主要部の概略構成を示すブロック図
【図１０】描画装置本体への装着後のラインヘッドユニットの組立方法を説明するフローチャート
【図１１】位置微調整前の着弾ドット位置を示すテストパターンの平面図
【図１２】位置微調整後の着弾ドット位置を示すテストパターンの平面図
【図１３】ラインヘッドユニットの他の実施形態を示す底面図
【図１４】ラインヘッドユニットの更に他の実施形態を示す底面図
【図１５】図１４におけるヘッド固定プレートの部分拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明におけるラインヘッドユニットは、描画装置本体に着脱可能に設けられるベース部材に、各々独立して位置調整可能に設けられ、ノズルが配列された液滴吐出ヘッドを取り付けるための複数のヘッド取り付け部と、通電によって伸長して各ヘッド取り付け部に対して前記液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う方向に移動させる力を付与することにより、該ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲内で微調整するアクチュエータとを備える。
【００２１】
ベース部材には一般に金属材が使用される。金属材としては一般にＳＵＳを用いることができるが、液滴吐出ヘッドの取り付け位置精度を高精度に保つ要請からは、インバー材やノビナイト等の低熱膨張材が好ましく使用される。
【００２２】
ヘッド取り付け部は、液滴吐出ヘッドを１つずつ取り付け固定するための部位であり、ラインヘッドユニットを構成する液滴吐出ヘッドの数に対応してベース部材に設けられ、その配列構成も液滴吐出ヘッドの配列構成に対応する。多数の液滴吐出ヘッドのベース部材に対する配列態様は、例えばノズルの配列方向に沿って千鳥状となるように配列するもの、ノズルの配列方向に対して斜めとなるように配列するもの等特に問わないが、いずれの場合も、隣接する液滴吐出ヘッド間のノズルピッチが、液滴吐出ヘッドのノズルピッチと均等ピッチとなるように配列される必要があるものであれば本発明を適用することができる。
【００２３】
各ヘッド取り付け部の表面（描画装置本体に装着された時の下面）は、それぞれ１つの液滴吐出ヘッドをねじ止め等の固定具により固定する固定面を有している。ヘッド取り付け部材の表面には、液滴吐出ヘッドをノズルの配列方向に沿って位置調整した上で固定することが可能であり、これによって、ヘッド取り付け部に対する液滴吐出ヘッドの取り付け位置の粗調整を行うことができる。これは例えばヘッド取り付け部に固定するために液滴吐出ヘッドに設けられたねじ挿通穴を、ノズルの配列方向に沿う方向に長い長穴又は取り付けねじのねじ径よりも大径な穴とすることによって実現される。後者の態様では、液滴吐出ヘッドをノズル列方向に沿う方向のみならず、他の方向の取り付け位置も粗調整することができる。
【００２４】
アクチュエータはヘッド取り付け部毎に設けられる。アクチュエータには、電圧を機械的な運動に変換する例えばピエゾ素子のような電気機械変換素子が用いられ、通電によって作動子が伸長し、その作動子の先端に当接するヘッド取り付け部に対して、液滴吐出ヘッドの取り付け面と平行な横方向に移動させる力を付与する。横方向とは、ヘッド取り付け部に取り付け固定される液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う方向である。アクチュエータの通電が停止すると、作動子は収縮して元の状態まで短くなり、ヘッド取り付け部は弾性的に通電前の初期位置まで復帰する。
【００２５】
アクチュエータは通電時の電圧を制御することにより、その伸長度合が調整される。ヘッド取り付け部毎に設けられる各アクチュエータはそれぞれ個別に電圧制御されることで、伸長度合も個別に調整される。これにより、各ヘッド取り付け部は、ベース部材に対する位置を液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う所定の可動範囲内で独立して微調整される。
【００２６】
複数の液滴吐出ヘッドが配列されたラインヘッドユニットは、このベース部材の各ヘッド取り付け部に対してそれぞれ液滴吐出ヘッドを固定することにより構成される。液滴吐出ヘッドには、多数のノズルが一方向に沿って配列されており、各液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向と同一方向となるようにベース部材に配列される。
【００２７】
本発明におけるラインヘッドユニットの組立方法は、描画装置本体上とは別のオフライン作業にて液滴吐出ヘッドをベース部材に取り付ける作業工程から、多数の液滴吐出ヘッドがベース部材に取り付け固定されたラインヘッドユニットを描画装置本体に装着して、液滴吐出ヘッドの取り付け位置の微調整を行う作業工程までを含む。
【００２８】
第１の工程は、ベース部材を描画装置本体から取り外したオフライン状態で行われる。このときヘッド取り付け部は、アクチュエータに所定の電圧を印加し続けることによって、ベース部材に対する位置が所定の可動範囲の中心付近となるように位置調整された状態を保持しておく。
【００２９】
ここで可動範囲の中心付近とは、その位置からアクチュエータの電圧値をプラス側又はマイナス側のいずれに制御しても、アクチュエータを伸長又は収縮させてヘッド取り付け部の位置を可動範囲の両方向に向けて移動させることができる位置にあるということであり、好ましくは可動範囲の中心位置である。
【００３０】
第２の工程は、同じくオフライン状態のまま、各ヘッド取り付け部上にそれぞれ液滴吐出ヘッドを、ノズルの配列方向を同一方向に揃えて固定するが、このとき、隣接する液滴吐出ヘッド間のノズルの配列方向の位置を、ノズルピッチがほぼ均等ピッチとなるように粗調整して各ヘッド取り付け部にそれぞれ固定する。これにより、液滴吐出ヘッドのベース部材に対する取り付け位置が粗調整されたラインヘッドユニットを構成する。
【００３１】
なお、ここでいう粗調整とは、チャート等の描画を行うことなく、ベース部材上だけで各液滴吐出ヘッドの位置を調整することである。
【００３２】
このラインヘッドユニットが構成されたら、第３の工程では、アクチュエータの通電を停止させる。これにより、各ヘッド取り付け部の位置は、通電前の初期位置に復帰する。
【００３３】
これら第１〜第３の工程は、オフライン状態であれば、作業者の手作業によって行ってもよいし、専用の組立装置を用いて行ってもよい。
【００３４】
第４の工程は、このようにして液滴吐出ヘッドの位置が粗調整されて構成されたラインヘッドユニットを、描画装置本体の所定の装着部位に装着する。このとき同時に、各液滴吐出ヘッドや各アクチュエータ等の電気的動作部品に対する通電を行うための電気的接続が描画装置本体との間でなされる。
【００３５】
第５の工程は、描画装置本体に装着されたラインヘッドユニットの各アクチュエータに通電することにより、そのヘッド取り付け部のベース部材に対する位置を、第１の工程と同じ可動範囲の中心付近に再度位置させる。この作業は描画装置の機能として実行することができる。これにより、第２の工程において粗調整された液滴吐出ヘッドのベース部材に対する取り付け位置が再現される。
【００３６】
この液滴吐出ヘッドの取り付け位置の再現は、第１の工程において、ヘッド取り付け部のベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させた際に、そのヘッド取り付け部の移動後の位置情報を検出して記憶しておき、この第５の工程において再現する際に、その記憶された位置情報を読み出し、その読み出された位置情報に従ってアクチュエータへの通電を制御することによって行うことが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッドを粗調整した時と同一の状態を簡単に再現することができる。
【００３７】
ヘッド取り付け部の位置情報は、例えばアクチュエータの作動子の伸長位置を位置検知センサ等を用いて検出することによって取得することができる。また、ヘッド取り付け部の位置そのものを適宜の位置検知センサを用いて検出することによって取得するようにしてもよい。
【００３８】
ヘッド取り付け部の位置情報の記憶及びその再現は、例えば以下に列記する方法によって行うことができる。
【００３９】
（１）ベース部材上に不揮発メモリを設け、第１の工程において検出された位置情報をこの不揮発メモリに記憶しておき、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した際、描画装置本体の制御装置がこの不揮発メモリから位置情報を読み取ることによって再現する。
【００４０】
（２）第１の工程において検出された位置情報を、ベース部材上の所定部位にバーコード等によって記録形成し、そのラインヘッドユニットを描画装置本体に装着する際、描画装置本体側に設けられたバーコードリーダー等の読み取り装置によって読み取り、その読み取った位置情報に基づいて再現する。
【００４１】
（３）ラインヘッドユニットの組立装置又は作業用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）を、描画装置本体又は描画装置本体と接続された描画装置の制御用ＰＣと情報交換可能に接続し、第１の工程において検出された位置情報を、その時点で組立装置内又は作業用ＰＣ内に記憶しておき、第５の工程においてラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した際、その組立装置又は作業用ＰＣから描画装置本体又は制御用ＰＣへ位置情報を読み出すことによって再現する。
【００４２】
（４）第１の工程において検出された位置情報を、組立装置又は作業用ＰＣからネットワークを介して所定のサーバ内に、ラインヘッドユニットと一対一に対応する管理番号と共に格納しておき、そのラインヘッドユニットを描画装置本体に装着する際、描画装置本体内の制御装置又は制御用ＰＣがサーバ内から管理番号に対応する位置情報を読み出してダウンロードし、そのダウンロードされた位置情報に基づいて再現する。
【００４３】
以上の各方法によれば、ラインヘッドユニットのオフラインでの粗調整作業と描画装置本体への装着作業とが時間的及び空間的に隔絶された作業環境であっても、描画装置本体への装着後に粗調整時の条件を容易に再現することができる。特に（１）（２）の方法は、ラインヘッドユニット自体が粗調整時の位置情報を持つため、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着するだけで簡単に位置情報の読み出し及び再現が可能である。
【００４４】
第１の工程及び第２の工程は、ベース部材を描画装置の稼働時と同一温度条件にした状態で行うことが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッドの粗調整時と描画装置の稼働時との条件を同じくすることができるので、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した後に液滴吐出ヘッドの粗調整時の位置を再現する際により精度良く再現することができ、実際の描画動作時の着弾位置ずれの抑制効果を高めることができる。
【００４５】
描画装置の稼働時の温度条件には、例えば描画装置が設置される周囲の環境温度、描画装置を稼働させた際に各種の駆動部材から発生する熱による描画装置自体の温度が挙げられる。第１の工程及び第２の工程をこのような温度条件と同一温度条件で行うには、第１の工程及び第２の工程の作業環境を描画装置が置かれる環境温度と同条件にしたり、ベース部材に設けられるアクチュエータを描画装置の稼働時と同一温度となるように駆動させたりすることによって行うことができる。
【００４６】
また、ラインヘッドユニットには、液滴吐出ヘッドから吐出される液体を所定温度に加熱することによって粘度を低下させるように機能するものがあり、この場合は、ベース部材に液体を加熱するための加熱手段が設けられている。このようなラインヘッドユニットの場合は、第１の工程及び第２の工程において、この加熱手段を稼働させた後、その加熱温度が所定の恒温状態となってベース部材が描画装置の稼働時と同一温度条件となった後に行うことが好ましい。液滴吐出ヘッドの粗調整作業を、ベース部材の熱膨張等の条件が描画装置の稼働時と同一の条件で行うことができるため、ラインヘッドユニットを描画装置本体に装着した後に液滴吐出ヘッドの粗調整時の位置を再現する際により精度良く再現することができ、実際の描画動作時の着弾位置ずれの抑制効果を更に高めることができる。
【００４７】
このようにして描画装置本体に装着されたラインヘッドユニットは、その後、所定のテストパターンデータに基づいてテスト基材上に液滴を吐出することにより、各液滴吐出ヘッドの着弾位置ずれを検査するためのテスト描画を行う。そして、そのテスト描画の結果に基づいて、ラインヘッドユニット上のアクチュエータへの通電を各アクチュエータ毎にそれぞれ制御することにより、各液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う取り付け位置を微調整することによって本調整を行う。
【００４８】
このとき、ラインヘッドユニットは、オフライン作業にて粗調整された状態、すなわち各ヘッド固定プレートがその可動範囲の中心付近に位置決めされた状態から取り付け位置の微調整のための移動を行うことになるので、アクチュエータを伸長又は収縮させることによって、可動範囲内のいずれの方向への微調整も可能であり、しかも、その微調整のための移動距離は極めて微小で済むため、微調整にかかる時間も短縮できる。このため、その後の描画作業を早期に開始させることができるようになる。
【００４９】
次に、本発明に係るラインヘッドユニットの組立方法の実施形態について図面を用いて説明する。
【００５０】
まず、最初にラインヘッドユニットの構成について図１〜図４を用いて説明する。図１はラインヘッドユニットの一例を示す底面図である。
【００５１】
ラインヘッドユニット１は、一枚の大判なプレート状のベース部材１１の下面に多数の液滴吐出ヘッドＨ（以下、単にヘッドＨという。）が個別に取り付け固定される。本実施形態では、１２個のヘッドＨが、各ノズル列を図中のＸ方向に沿うように配列され、それがＹ方向に並列されている。なお、Ｘ方向とＹ方向とは互いに直交する方向である。
【００５２】
各列のヘッドＨの位置はＸ方向に互いにずれており、これにより、１２個のヘッドＨはＸ方向に沿って千鳥状に配列され、Ｘ方向に沿って長尺な記録幅を有するラインヘッドが構成される。なお、図１において、ベース部材１１には１１個のヘッドＨが取り付け済みであり、残りの１個のヘッドＨが未装着の状態を示している。
【００５３】
ベース部材１１は、ヘッドＨの配列方向（Ｘ方向）に沿う２列の開口枠１２を有しており、その開口枠１２内にヘッド取り付け部であるヘッド固定プレート１３が、ヘッドＨを個別に取り付け可能とするべく該ヘッドＨと同数配置されている。
【００５４】
各ヘッド固定プレート１３は、ヘッドＨのノズル列方向（Ｘ方向）の両側端辺における一方端辺において、該ヘッドＨのノズル列方向に間隔をおいて配置された同一長さの２本の弾性ヒンジ１４によってベース部材１１と一体に連結され、該ベース部材１１に保持されている。各ヘッド固定プレート１３は、この弾性ヒンジ１４のみでベース部材１１と繋がっており、それ以外の部位は開口枠１２内においてベース部材１１から離間している。
【００５５】
また、各ヘッド固定プレート１３の他方端辺側の開口枠１２内には、ベース部材１１との間にそれぞれアクチュエータ１５が配置され、各ヘッド固定プレート１３に対してアクチュエータ１５がＹ方向に沿って並設されている。ここでは、各ヘッド固定プレート１３の他方端辺側の１つの隅角部において、ヘッドＨのノズル列方向と交差する側方（Ｙ方向）である開口枠１２の内周に向けて張り出した押圧操作部となる突出部１３１が形成されており、一方、ベース部材１１には、開口枠１２の内周から図中Ｙ方向に沿いヘッド固定プレート１３に向けて張り出した突出部１１１が形成されており、これらの突出部１３１、１１１の間で、図中Ｘ方向に沿う方向、すなわちヘッドＨのノズル列方向に対して平行な横方向の押圧力を作用させるようになっている。
【００５６】
これらベース部材１１の開口枠１２内に設けられたヘッド固定プレート１３、弾性ヒンジ１４、突出部１１１、１３１、アクチュエータ１５によって、ヘッドＨの取り付け位置を微調整するための微調整機構を構成している。この微調整機構は、アクチュエータ１５の作動によって突出部１３１に対して所定の押圧力を作用させると、ヘッド固定プレート１３にはＸ方向に沿う横方向（ノズル面に対して平行な水平方向）の力が作用し、この力によって２本の弾性ヒンジ１４が微小に撓み変形して均等に傾倒することで、ヘッド固定プレート１３のＸ方向への平行度を維持したまま、すなわち、ヘッドＨのノズル列方向がＸ方向に対してなす角度を維持したまま、ヘッドＨのノズル列方向に沿う方向の位置が微調整されるようになっている。
【００５７】
図２は弾性ヒンジ１４の詳細を示し、図３はヘッド固定プレート１３の位置調整動作の様子を示している。図２（ａ）はヘッド固定プレート１３に対してアクチュエータ１５の押圧力が作用していない状態、（ｂ）はヘッド固定プレート１３に対して矢印方向にアクチュエータ１５の押圧力が作用している状態をそれぞれ示している。なお、実際の弾性ヒンジ１４の変形量はμｍオーダーの極めて微小なものであるが、図中では変形量を誇張して示している。
【００５８】
弾性ヒンジ１４は、ヘッド固定プレート１３とベース部材１１の開口枠１２の内周とに亘って、ベース部材１１及びヘッド固定プレート１３と同一部材によって一体成形されている。弾性ヒンジ１４の数は、１つのヘッド固定プレート１３に対して、ヘッドＨのノズル列方向の両側端辺における一方端辺に、間隔をおいて平行に２本設けられれば足りるが、必要に応じて配設数を適宜増加させてもよい。
【００５９】
各弾性ヒンジ１４は、ヒンジ本体１４１の両端のベース部材１１との接続部位及びヘッド固定プレート１３との接続部位に、それぞれヒンジ本体１４１よりも幅狭状となる括れ部１４２が形成されている。各括れ部１４２は、ヒンジ本体１４１の両端が、両側から円弧状に削り取られることによって形成されている。
【００６０】
これにより、ヘッド固定プレート１３にアクチュエータ１５の押圧力が作用した際、その押圧力はこの括れ部１４２に応力集中し、ヘッド固定プレート１３との接続部位側では、矢印で示す押圧力の作用方向に対して手前側が圧縮され、奥側が引張され、ベース部材１１との接続部位側では、矢印で示す押圧力の作用方向に対して手前側が引張され、奥側が圧縮されることでそれぞれ弾性変形し、ヘッド固定プレート１３のＸ方向の位置を移動させる。このとき、ヘッド固定プレート１３は２本の弾性ヒンジ１４によってベース部材１１に一体に連結されているため、ヘッドＨのノズル列方向がＸ方向に対してなす角度は崩れることはない。従って、図３に示すように、ヘッドＨはＸ方向に対する平行度を維持したまま、Ｘ方向に対する位置が微調整される。
【００６１】
各アクチュエータ１５は、各ヘッド固定プレート１３と開口枠１２の内周との間であって、ベース部材１１と各ヘッド固定プレート１３とにそれぞれ突設された突出部１１１と突出部１３１との間に並置されており、押圧力を各ヘッドＨのノズル列方向と平行となるように作用させるように設けられている。これによれば、隣接するヘッド固定プレート１３、１３との間の距離を可及的近接させることができ、ラインヘッドユニット１を可及的小型化することが可能である。
【００６２】
アクチュエータ１５は、図３に示すように、アクチュエータ本体１５１の一端に作動子１５２が伸縮可能に設けられており、アクチュエータ本体１５１の後端はベース部材１１の突出部１１１に対して固定されているが、この作動子１５２の先端はヘッド固定プレート１３の突出部１３１に対して固定されずに単に当接しているだけとなっている。これにより、作動子１５２が図中矢印方向に伸張すると、突出部１３１に対して摺動しつつ該突出部１３１を横方向に押し、弾性ヒンジ１４の弾性変形によって、ヘッド固定プレート１３の開口枠１２内におけるベース部材１１に対するＸ方向の位置を変化させる。作動子１５２が縮小すると、ヘッド固定プレート１３は、弾性ヒンジ１４が弾性復帰することによって元の位置に戻る。
【００６３】
各ヘッド固定プレート１３は、ヘッドＨを個別に着脱可能に取り付け固定するためのねじ穴１３２を有している。各ヘッドＨは、多数のノズルｎが配列されたノズル列方向がＸ方向に沿うように、ベース部材１１の各ヘッド固定プレート１３に対して配置される。
【００６４】
各ヘッドＨには、ノズル面ｈ１と反対側において両側方に突出するフランジｈ２を有しており、このフランジｈ２において取り付けビス１６によってヘッド固定プレート１３のねじ穴１３２にねじ止め固定される。ヘッドＨのフランジｈ２には、取り付けビス１６を挿通させるねじ挿通穴ｈ３が各々２個ずつ計４個形成されている。このねじ挿通穴ｈ３は、取り付けビス１６のねじ部分の外径よりも大径に形成されており、取り付けビス１６によってヘッド固定プレート１３のねじ穴１３２にねじ止めされる際、ヘッドＨをこのねじ挿通穴ｈ３の範囲内においてＸＹ方向に位置調整可能となっている。
【００６５】
なお、図１中の符号１７Ａ、１７Ｂは、ベース部材１１の下面におけるＸ方向の両端部近傍にそれぞれ形成された位置確認用マークであり、これらを結ぶ直線がベース部材１１の中心線を通るように位置付けられており、ベース部材１１の位置及び角度を検出するために利用される。各ヘッド固定プレート１３の位置は、この位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂに対して予め位置決め保証されている。
【００６６】
次に、ラインヘッドユニットをオフラインで組み立てるための組立装置について図５、図６を用いて説明する。図５は組立装置の概略斜視図、図６はその要部の斜視図である。
【００６７】
組立装置２は、基台２１上にＸＹθステージ２２が設けられており、ベース部材１１を、ヘッドＨの取り付け面側を上面にして載置し支持するための組立ステージ２３が、このＸＹθステージ２２に設けられている。
【００６８】
ＸＹθステージ２２の上方には、ラインヘッドユニットの組立時にヘッドＨを掴んでベース部材１１のヘッド固定プレート１３に位置決めするためのクランパ２４が配置され、このクランパ２４を支持する支持ステージ２５がＸＹθステージ２２の側方に設置されている。クランパ２４は、支持ステージ２５から組立ステージ２３の上方に向けて延び、該組立ステージ２３の上方に所定距離をおいて対面するよう配置されるクランパ支持プレート２６の下面に、水平方向にθ回転可能に取り付けられており、支持ステージ２５によってクランパ支持プレート２６がＸ方向、Ｙ方向及びこれらＸ方向及びＹ方向と直交するＺ方向に沿って移動可能となっている。
【００６９】
Ｘ方向とＹ方向は水平面において互いに直交する方向である。
【００７０】
また、基台２１上には、図中Ｘ方向に沿うように架設されたガントリ２７に、ＸＹＺステージ２８が設けられ、このＸＹＺステージ２８に下方の組立ステージ２３を視認するためのカメラ２９が設けられている。カメラ２９の撮影画像は、この組立装置２に接続された不図示のモニタ画面上に表示されるようになっている。
【００７１】
なお、ＸＹθステージ２２による組立ステージ２３のＸＹθ方向の各位置、支持ステージ２５によるクランパ支持プレート２６のＸＹＺ方向の各位置及びクランパ２４のθ方向の位置は、不図示のエンコーダによって精密に検出される。
【００７２】
次に、かかる組立装置２を用いたオフラインでのラインヘッドユニット１の組立方法について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７３】
まず、ベース部材１１を組立装置２の組立ステージ２３上にセットする（Ｓ１）。ベース部材１１は、ヘッドＨの取り付け面側が上面となるように組立ステージ２３にセットされ固定される。
【００７４】
次いで、ベース部材１１を、不図示の通電ケーブルと通電可能に接続し、ベース部材１１上に設けられた不図示のヒータに通電を行って加熱状態とする（Ｓ２）。
【００７５】
この通電後、ヒータは昇温を開始し、やがて描画動作と同じ恒温状態に達する。ヒータが恒温状態となったら、各アクチュエータ１５に通電を行って、各ヘッド固定プレート１３を移動させ、全てのヘッド固定プレート１３を、図３中の実線で示すように、その可動範囲の中央付近に位置させる（Ｓ３）。
【００７６】
このときの各ヘッド固定プレート１３の位置は、不図示の位置センサによって検出される。検出された各ヘッド固定プレート１３の位置情報は、ここでは、ベース部材１１上に設けられた不図示の不揮発メモリに記憶されるものとする。
【００７７】
また、ここでは、カメラ２９によってベース部材１１を撮影することにより表面の位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂを画像認識し、これら位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂの中心を結ぶ直線が、組立装置２上のＸ方向と一致するように、組立ステージ２３をθ方向に回転させて位置補正を行い、ベース部材１１上の座標系を決定する（Ｓ４）。
【００７８】
座標系が決定したら、一つのヘッドＨを、そのノズル面が上向きとなるようにクランパ２４に把持させ（Ｓ５）、位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂを利用して所定のヘッド固定プレート１３上に位置合わせし（Ｓ６）、取り付けねじ１６によって固定する（Ｓ７）。
【００７９】
位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂは、予めベース部材１１表面において、各ヘッド固定プレート１３との位置関係が正確に保証されているため、カメラ２９を用いて各位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂを画像認識し、その中心位置の座標と、各ヘッド固定プレート１３の任意の位置（例えばいずれか一つのねじ穴１３２の中心位置）の座標とから、ある程度高い精度で、ヘッドＨをヘッド固定プレート１３に位置決めすることができる。このとき、隣接するヘッドＨ間のノズルピッチが、ヘッドＨ上のノズルピッチとほぼ均等ピッチとなるように、ヘッドＨのねじ挿通穴ｈ３の範囲内で、ヘッドＨのヘッド固定プレート１３に対する位置がクランパ２４の移動によって調整され、取り付けねじ１６によってヘッド固定プレート１３に取り付けられることで、ヘッドＨがベース部材１１上に粗調整されて取り付け固定される。
【００８０】
一つのヘッドＨをヘッド固定プレート１３上に位置決めして固定したら、クランパ２４を離し（Ｓ８）、全てのヘッドＨを同様に位置決め固定するまで上記ステップＳ５〜Ｓ８の作業を繰り返す（Ｓ９）。
【００８１】
これにより、各ヘッドＨのベース部材１１に対する取り付け位置が粗調整されたラインヘッドユニット１が構成される。
【００８２】
この段階で、各ヘッドＨはベース部材１１において、隣接するヘッドＨ間のノズルピッチがほぼ均等ピッチとなるように、ある程度高い精度で位置決めされて取り付け固定されるが、ヘッドＨ毎のばらつき等によって着弾位置ずれを発生させるおそれを含んでおり、更に精密な位置調整（本調整）を行う必要性を有している。
【００８３】
このように各ヘッドＨが粗調整されたラインヘッドユニット１を構成したら、ベース部材１１を組立ステージ２３上から取り外す。このとき、ヒータ及びアクチュエータ１５への通電は停止され、ベース部材１１は通電ケーブルとの接続が解除される。これによりヒータは加熱を停止し、アクチュエータ１５は作動子１５２を縮小させる。このアクチュエータ１５への通電停止により、ヘッド固定プレート１３は通電前の初期位置に自己復帰することになる（図３）。
【００８４】
次に、以上のようにしてオフラインで構成されたラインヘッドユニット１を描画装置本体に装着した後のラインヘッドユニット１の組立方法について説明する。
【００８５】
まず、ラインヘッドユニット１を備える描画装置の一例について図８、図９を用いて説明する。
【００８６】
図８は描画装置の概略構成を示す斜視図、図９は描画装置内部の主要部の概略構成を示すブロック図である。
【００８７】
描画装置３は、装置基台３１に、ラインヘッドユニット１、上面に基材Ｗを載置して支持するためのワークステージ３２、ワークステージ３２をθ方向に回転移動させるためのθ回転機構３３、ワークステージ３２及びθ回転機構３３を共にＹ方向に沿って直線移動させるＹ移動機構３４、ワークステージ３２及びθ回転機構３３を共にＸ方向に沿って直線移動させるＸ移動機構３５、ワークステージ３２上を視認可能な着弾撮影カメラ３６Ａ、ラインヘッドユニット１の下面を視認可能なヘッド撮影カメラ３６Ｂをそれぞれ備えている。
【００８８】
なお、Ｘ方向とＹ方向とは水平面上で互いに直交する方向である。
【００８９】
ラインヘッドユニット１は、装置基台３１上の端部近傍においてＸ方向に沿って平行に架設されたガントリ３７に移動可能に設けられたヘッド装着部３８に取り付けられる。
【００９０】
ヘッド装着部３８は、ガントリ３７に沿ってＸ方向にスライド移動可能なスライダ３８１と、スライダ３８１に取り付けられ、Ｘ、Ｙ方向と直交する法線方向であるＺ方向に沿って昇降移動可能なＺ移動機構３８２と、Ｚ移動機構３８２に取り付けられ、Ｚ方向に沿う方向を軸としてθ方向に回転可能なθ回転機構３８３とを有しており、このθ回転機構３８３を介して、その下面にラインヘッドユニット１を取り付けることができるようになっている。
【００９１】
なお、ワークステージ３２のＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の各位置座標並びにラインヘッドユニット１のＸ方向、Ｚ方向及びθ方向の各位置座標は、θ回転機構３３、Ｙ移動機構３４、Ｘ移動機構３５、スライダ３８１、Ｚ移動機構３８２、θ回転機構３８３にそれぞれ設けられた位置座標検出手段である不図示のエンコーダによってｎｍオーダーで高精度に検出可能となるように構成されている。
【００９２】
描画装置３は、ラインヘッドユニット１とワークステージ３２とを相対的に移動させ、そのときの各位置情報に応じて、所定の射出パターンデータに基づいてラインヘッドユニット１の各ヘッドＨからの液滴の射出を制御し、ワークステージ３２上の基材Ｗの表面に着弾させることで、所望の描画を行うように構成される。
【００９３】
図９において、３００は射出信号制御部、３０１は射出信号生成部、３０２はステージエンコーダ、３０３はＦＩＲＥ信号生成部である。
【００９４】
各ヘッドＨは、射出信号制御部３００から送られた射出制御信号に基づいて、射出信号生成部３０１によって所定の射出信号が生成され、この射出信号が印加されることによって駆動される。ワークステージ３２のＸ方向及びＹ方向の位置座標は、ステージエンコーダ３０２によって取得され、ＦＩＲＥ信号生成部３０３において、ワークステージ３２の位置に応じた所定のタイミングで射出開始信号であるＦＩＲＥ信号が生成される。射出信号制御部３００は、このＦＩＲＥ信号生成部３０３から所定のタイミングで送られるＦＩＲＥ信号によって射出制御信号を生成する。
【００９５】
また、３０４は位置ずれ量算出部、３０５は画像処理部、３０６はヘッド位置補正量算出部、３０７はアクチュエータ制御部、３０８はアクチュエータドライバ、３０９は射出タイミング補正量算出部である。
【００９６】
詳細には後述するが、ラインヘッドユニット１を構成する各ヘッドＨの位置ずれを調整するため、各ヘッドＨから射出された液滴の着弾位置は、ラインヘッドユニット１と一体に設けられた着弾撮影カメラ３６Ａによって撮影され、その画像が画像処理部３０５によって画像認識されることで、ヘッドＨ毎の着弾位置の座標が検出される。
【００９７】
位置ずれ量算出部３０４は、この着弾位置の座標に基づいて、Ｙ方向（主走査方向）及びＸ方向（副走査方向）における適正な着弾位置とのずれ量をそれぞれ求める。Ｙ方向のずれ量を射出タイミング補正量算出部３０９に送り、Ｘ方向のずれ量をヘッド位置補正量算出部３０６に送る。
【００９８】
ヘッド位置補正量算出部３０６では、Ｘ方向のずれ量に基づいて、そのずれを是正するための補正量を算出してアクチュエータ制御部３０７に送る。アクチュエータ制御部３０７では、この補正量に応じて各アクチュエータ１５を駆動するための制御信号をアクチュエータドライバ３０８に出力して各アクチュエータ３５を個別に駆動させる。これによって、対応するヘッド固定プレート１３が位置調整され、ヘッドＨのＸ方向の位置が微調整されるようになる。
【００９９】
一方、射出タイミング補正量算出部３０９では、Ｙ方向のずれ量に基づいて、そのずれを是正するための補正量を算出して射出信号制御部３００に送る。この補正量は、各ヘッドＨから液滴を射出するタイミングの補正量であり、液滴の射出タイミングが調整されることによって、対応するヘッドＨのＹ方向の着弾位置が微調整される。
【０１００】
次に、図１０に示すフローチャートに基づいて、かかる描画装置３にラインヘッドユニット１を装着した後にラインヘッドユニット１の組立調整作業について説明する。
【０１０１】
まず、オフライン作業によって構成されたラインヘッドユニット１を描画装置３のヘッド装着部３８に装着する（Ｓ１０）。このとき、ラインヘッドユニット１のベース部材１１とヘッド装着部３８との間は、不図示の通電ケーブル又は接点電極による電気的接続が行われ、ラインヘッドユニット１の各種電気的動作部品への通電が可能となる。この通電により、ラインヘッドユニット１は描画動作時と同じ状態とされる。
【０１０２】
また、ワークステージ３２側に設けられたヘッド撮影カメラ３６Ｂによってラインヘッドユニット１の下面を撮影し、位置確認用マーク１７Ａ、１７Ｂを画像認識することにより、各位置確認用マーク１７Ａ、１７ＢのＹ座標が同一となるように必要に応じてθ回転機構３８３を回転させて位置補正を行い、ラインヘッドユニット１のＸ方向及びＹ方向の座標系を決定する。
【０１０３】
次いで、描画装置３は、オフライン作業において各ヘッドＨを取り付け固定した際のヘッド固定プレート１３の位置情報を、ラインヘッドユニット１に設けられた不図示の不揮発メモリから読み出し、その読み出した位置情報に基づいて、アクチュエータ制御部３０７の制御によりアクチュエータドライバ３０８を介して各アクチュエータ１５を駆動させ、各ヘッド固定プレート１３の位置をオフライン作業時に位置決めされた中央付近まで移動させることにより、各ヘッドＨが粗調整された時の状態を再現する（Ｓ１１）。
【０１０４】
ラインヘッドユニット１の各ヘッドＨを粗調整時の位置に位置決めしたら、ワークステージ３２上に基材Ｗ（着弾位置確認用のテスト基材）を位置決めして載置し、その表面に、予め記憶された着弾位置確認用の所定のテストパターンデータに従ってテストパターンを描画する（Ｓ１２）。
【０１０５】
図１１は基材Ｗ上に印字されたテストパターンの一例を示している。テストパターンは、ラインヘッドユニット１を構成するすべてのヘッドＨのすべてのノズルｎからそれぞれ液滴を射出することによって、基材Ｗ上にドットパターンを印字する。基材Ｗ上には、１つのヘッドＨの各ノズルｎから射出された液滴によって１つのドットパターン群ＤＰが形成され、このドットパターン群ＤＰが、ラインヘッドユニット１におけるヘッドＨの個数分、各ヘッドＨの配列態様と同じ態様で配列するように印字される。
【０１０６】
同図に示されるように、ラインヘッドユニット３を構成する各ヘッドＨの取り付け位置が主走査方向（Ｙ方向）及び副走査方向（Ｘ方向）に微妙にずれていることによって、各ヘッドＨによって印字されるドットパターン群ＤＰにも同様に位置ずれが生じている。
【０１０７】
この基材Ｗ上に印字された各ドットパターン群ＤＰの位置を、ラインヘッドユニット１側に設けられた着弾撮影カメラ３６Ａによって撮影し、その画像を画像処理部３０５によって画像処理することで、各ドットパターン群ＤＰの位置座標を測定する（Ｓ１３）。
【０１０８】
この位置座標の測定には、図１１に示したように、基材Ｗの表面の所定箇所に予め基準マークＭを形成しておき、この基準マークＭに対する位置座標から求めることができる。ラインヘッドユニット１とワークステージ３２上の基材Ｗとの相対位置は、予めこの基準マークＭに対して正確に位置決めされている。また、基準マークＭに対する各ドットパターン群ＤＰの位置座標の測定基準となる位置は、各ドットパターン群ＤＰのいずれか１つのドット位置、例えば同一角部に位置する１ドットとすることができる。
【０１０９】
画像処理部３０５によって各ドットパターン群ＤＰの位置座標が測定されると、まず、位置ずれ量算出部３０４において、その位置座標と不図示の記憶手段に予め記憶された各ドットパターン群ＤＰの適正位置の位置座標とを比較し、各ヘッドＨのＸ方向及びＹ方向の取り付け位置の良否を判定する（Ｓ１４）。
【０１１０】
ここで、各ドットパターン群ＤＰの位置座標が適正位置（ＯＫ）であれば、オフライン作業時に粗調整された各ヘッドＨは適正な取り付け位置にあると判断され、作業は終了する。
【０１１１】
一方、少なくともいずれかのドットパターン群ＤＰの位置座標が適正位置にない場合（ＮＧ）は、少なくともいずれかのヘッドＨの取り付け位置にずれが生じていると判断され、次いで、その位置ずれ量を算出する（Ｓ１５）。
【０１１２】
位置ずれ量の算出は、位置ずれ量算出部３０４において、画像処理部３０５によって認識された各ドットパターン群ＤＰの位置座標に基づいて、各ドットパターン群ＤＰの適正位置からのＸ方向及びＹ方向の位置ずれ量として算出される。
【０１１３】
ここで、Ｘ方向の位置ずれ量はヘッド位置補正量算出部３０６に送られ、このヘッド位置補正量算出部３０６において、該当するドットパターン群ＤＰに対応するヘッドＨのアクチュエータ１５を駆動するための駆動量（補正電圧値）を算出し、対応するアクチュエータドライバ３０８を駆動することによってアクチュエータ１５の駆動を調整する。アクチュエータ１５は、ヘッド固定プレート１３を可動範囲の中央付近に位置させるように駆動しているため、補正電圧値は、そのアクチュエータ１５の作動子１５２を伸長させるための電圧値に限らず、収縮させるための電圧値とすることもでき、各ヘッドＨのベース部材１１に対する取り付け位置をＸ方向に沿ういずれの方向にも微調整することができる（Ｓ１６）。
【０１１４】
また、位置ずれ量算出部３０４において算出されたＹ方向の位置ずれ量は射出タイミング補正量算出部３０９に送られ、この射出タイミング補正量算出部３０９において、該当するドットパターン群ＤＰに対応するヘッドＨの射出タイミングの補正時間を算出し、これを射出信号制御部３００に送信することで、当該ヘッドＨからの液滴の射出タイミングを調整し、Ｙ方向の着弾位置を微調整する（Ｓ１７）。
【０１１５】
以上のようにしてヘッドＨのＸ方向の取り付け位置及びＹ方向の射出タイミングを微調整した後は、上記ステップＳ１２からの動作を繰り返し、図１２に示すように、すべてのヘッドＨのＸ方向の取り付け位置及びＹ方向の射出タイミングが適正となり、ラインヘッドユニット１の記録幅全域に亘って着弾ドットが均等ピッチとなるまで調整作業を繰り返す。
【０１１６】
図１３はラインヘッドユニットの他の実施形態を示す底面図である。図１と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。
【０１１７】
この実施形態に示すラインヘッドユニット１Ａは、アクチュエータ１５の配置態様が図１に示すラインヘッドユニット１と異なっている。ベース部材１１には各ヘッド固定プレート１３に対応する開口枠１２が個別に形成されており、アクチュエータ１５は、各開口枠１２内のヘッド固定プレート１３との間に配置されているが、ここでは各ヘッド固定プレート１３に対してＸ方向に沿って直列状に設けられており、ヘッド固定プレート１３に対して直接押圧力を作用させるようになっている。
【０１１８】
このラインヘッドユニット１Ａによれば、アクチュエータ１５の配置の関係上、Ｘ方向に沿って隣接するヘッドＨ間の距離が長くなるため、Ｘ方向に沿って各ヘッドＨのノズルピッチが均等となるように構成するためには、Ｙ方向に沿って配列するヘッドＨの数を増やす必要があるが、アクチュエータ１５の押圧力を、図１に示すような突出部１３１を介さずに、ヘッド固定プレート１３に対して直接作用させることができるため、各ヘッドＨのＸ方向の位置を効率的に微調整可能である。
【０１１９】
図１４はラインヘッドユニットの更に他の実施形態を示す底面図である。図１と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。
【０１２０】
この実施形態に示すラインヘッドユニット１Ｂも、アクチュエータ１５の配置態様が図１に示すラインヘッドユニット１と異なっている。アクチュエータ１５は、図１に示す配置態様に対してＸ方向に斜めとなるように配置されており、各ヘッド固定プレート１３に対して斜め方向から押圧力を作用させるようになっている。この押圧力の作用する方向とＸ方向とがなす角度θは、例えば４５°程度とすることができる。
【０１２１】
各ヘッド固定プレート１３には、アクチュエータ１５の押圧力を作用させる押圧操作部である突出部１３１を有しているが、図１５に示すように、この突出部１３１におけるアクチュエータ１５の作動子１５２が当接する側面１３１ａは、該作動子１５２に対してその伸縮方向に対して直交するように対面する傾斜面となっている。
【０１２２】
従って、このラインヘッドユニット１Ｂによれば、図１に示した配置態様と同様に、隣接するヘッド固定プレート１３、１３との間の距離を可及的近接させることができ、ラインヘッドユニット１Ｂを可及的小型化することが可能であることに加え、ヘッド固定プレート１３をＸ方向に移動させるためのアクチュエータ１５の作動子１５２のストロークを長くとることができるため、アクチュエータ１５の駆動によるヘッドＨのＸ方向の取り付け位置の微調整をより高精度に行うことができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１、１Ａ、１Ｂ：ラインヘッドユニット
１１：ベース部材
１２：開口枠
１３：ヘッド固定プレート
１４：弾性ヒンジ
１５：アクチュエータ
１６：取り付けビス
２：組立装置
３：描画装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画装置本体に着脱可能に設けられるベース部材に、各々独立して位置調整可能に設けられ、ノズルが配列された液滴吐出ヘッドを取り付けるための複数のヘッド取り付け部と、通電によって伸長して各ヘッド取り付け部に対して前記液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う方向に移動させる力を付与することにより、該ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲内で微調整するアクチュエータとを備え、多数のノズルが配列された複数の液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部にそれぞれ固定することにより複数の液滴吐出ヘッドが配列されたラインヘッドユニットを構成し、このラインヘッドユニットを前記描画装置本体に装着した後、着弾位置ずれ補正のための前記液滴吐出ヘッドの位置微調整作業を行うラインヘッドユニットの組立方法であって、
前記ベース部材を前記描画装置本体から取り外した状態で、前記アクチュエータに通電することにより前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させる第１の工程と、
前記ヘッド取り付け部上に、前記液滴吐出ヘッドをノズル列方向の位置を粗調整してそれぞれ固定することにより、多数の前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置が粗調整されたラインヘッドユニットを構成する第２の工程と、
前記アクチュエータの通電を停止させる第３の工程と、
前記ラインヘッドユニットを前記描画装置本体に装着する第４の工程と、
前記アクチュエータに通電することにより前記ラインヘッドユニットにおける前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を可動範囲の中心付近に再度位置させ、前記第２の工程において粗調整された前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置を再現する第５の工程とを有することを特徴とするラインヘッドユニットの組立方法。
【請求項２】
前記第１の工程は、前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させた際、該ヘッド取り付け部の移動後の位置情報を検出して記憶し、
前記第５の工程は、前記第１の工程において記憶された位置情報に従って前記アクチュエータへの通電を制御することにより、前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置を再現することを特徴とする請求項１記載のラインヘッドユニットの組立方法。
【請求項３】
前記第１の工程及び前記第２の工程は、前記ベース部材を描画装置の稼働時と同一温度条件にした状態で行うことを特徴とする請求項１又は２記載のラインヘッドユニットの組立方法。
【請求項４】
前記ベース部材は、前記液滴吐出ヘッド内の液体を加熱するための加熱手段を備えており、
前記第１の工程及び前記第２の工程は、前記加熱手段を稼働させた後、その加熱温度が恒温状態となって前記ベース部材が描画装置の稼働時と同一温度条件となった後に行うことを特徴とする請求項３記載のラインヘッドユニットの組立方法。
【請求項１】
描画装置本体に着脱可能に設けられるベース部材に、各々独立して位置調整可能に設けられ、ノズルが配列された液滴吐出ヘッドを取り付けるための複数のヘッド取り付け部と、通電によって伸長して各ヘッド取り付け部に対して前記液滴吐出ヘッドのノズルの配列方向に沿う方向に移動させる力を付与することにより、該ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲内で微調整するアクチュエータとを備え、多数のノズルが配列された複数の液滴吐出ヘッドを前記ヘッド取り付け部にそれぞれ固定することにより複数の液滴吐出ヘッドが配列されたラインヘッドユニットを構成し、このラインヘッドユニットを前記描画装置本体に装着した後、着弾位置ずれ補正のための前記液滴吐出ヘッドの位置微調整作業を行うラインヘッドユニットの組立方法であって、
前記ベース部材を前記描画装置本体から取り外した状態で、前記アクチュエータに通電することにより前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させる第１の工程と、
前記ヘッド取り付け部上に、前記液滴吐出ヘッドをノズル列方向の位置を粗調整してそれぞれ固定することにより、多数の前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置が粗調整されたラインヘッドユニットを構成する第２の工程と、
前記アクチュエータの通電を停止させる第３の工程と、
前記ラインヘッドユニットを前記描画装置本体に装着する第４の工程と、
前記アクチュエータに通電することにより前記ラインヘッドユニットにおける前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を可動範囲の中心付近に再度位置させ、前記第２の工程において粗調整された前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置を再現する第５の工程とを有することを特徴とするラインヘッドユニットの組立方法。
【請求項２】
前記第１の工程は、前記ヘッド取り付け部の前記ベース部材に対する位置を所定の可動範囲の中心付近に位置させた際、該ヘッド取り付け部の移動後の位置情報を検出して記憶し、
前記第５の工程は、前記第１の工程において記憶された位置情報に従って前記アクチュエータへの通電を制御することにより、前記液滴吐出ヘッドの前記ベース部材に対する取り付け位置を再現することを特徴とする請求項１記載のラインヘッドユニットの組立方法。
【請求項３】
前記第１の工程及び前記第２の工程は、前記ベース部材を描画装置の稼働時と同一温度条件にした状態で行うことを特徴とする請求項１又は２記載のラインヘッドユニットの組立方法。
【請求項４】
前記ベース部材は、前記液滴吐出ヘッド内の液体を加熱するための加熱手段を備えており、
前記第１の工程及び前記第２の工程は、前記加熱手段を稼働させた後、その加熱温度が恒温状態となって前記ベース部材が描画装置の稼働時と同一温度条件となった後に行うことを特徴とする請求項３記載のラインヘッドユニットの組立方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２７４３９３（Ｐ２０１０−２７４３９３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３１６３４（Ｐ２００９−１３１６３４）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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