JP2000037873A - Method and apparatus for manufacturing liquid-jet recording head - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing liquid-jet recording head

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JP2000037873A
JP2000037873A JP22535698A JP22535698A JP2000037873A JP 2000037873 A JP2000037873 A JP 2000037873A JP 22535698 A JP22535698 A JP 22535698A JP 22535698 A JP22535698 A JP 22535698A JP 2000037873 A JP2000037873 A JP 2000037873A
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JP
Japan
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element substrate
base plate
positioning
substrate
recording head
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JP22535698A
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Japanese (ja)
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Noriyuki Ono
敬之 小野
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for manufacturing a long liquid-jet recording head whereby a plurality of element substrates can be temporalily positioned simultaneously en bloc and arranged accurately. SOLUTION: A plurality of element substrates 1 supplied onto a substrate tray 2 are butted against positioning pins by a temporary positioning member 11 in a noncontact method, thereby being temporarily positioned at the same time. Each of the temporarily positioned element substrates 1 is sucked and held by a suction finger of a transfer mechanism 5 and transferred over a base plate 3. Both end parts of the element substrate 1 are observed on the base plate 3 by an image-processing observation mechanism 6, image processed and positioned at last. Thereafter, the element substrates 1 are sequentially landed and arranged on the base plate 3. The plurality of element substrates can be temporarily positioned at the same time, contributing to an increase in tact of the apparatus. Moreover, an arrangement accuracy can be improved irrespective of a cutting accuracy of the element substrates.

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、液体噴射記録装置
等に使用される液体噴射記録ヘッドの製造方法および製
造装置に関し、特に、複数の吐出エネルギー発生素子を
形成した素子基板を複数個ベースプレート上に配列して
構成する長尺の液体噴射記録ヘッドの製造方法および製
造装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a liquid jet recording head used in a liquid jet recording apparatus or the like, and more particularly to a method for manufacturing a liquid jet recording head on a base plate on which a plurality of ejection energy generating elements are formed. The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a long liquid jet recording head configured to be arranged in the following manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】液体噴射記録装置等に使用される液体噴
射記録ヘッドは、複数の吐出エネルギー発生素子(例え
ば、電気熱変換素子)を所定の間隔をおいて配設した素
子基板(ヒーターボード)と、インク等の記録液を吐出
する複数の吐出口および各吐出口にそれぞれ連通する液
流路が形成された天板とからなり、吐出エネルギー発生
素子と吐出口および液流路を正確に位置合わせした状態
で、素子基板と天板を組み合わせて接合し、吐出エネル
ギー発生素子により液流路内の記録液に吐出エネルギー
を付与することによって吐出口から記録液を液滴として
噴射させて印字記録を行なうように構成されている。そ
して、吐出エネルギー発生素子(電気熱変換素子)は、
半導体製造技術を用いて所定の高精度で素子基板上に形
成され、吐出口は、例えばレーザー加工機等の超精密加
工装置を用いることにより天板の前面に設けられている
吐出口プレートに同様に所定の高精度で形成されてい
る。
2. Description of the Related Art A liquid jet recording head used in a liquid jet recording apparatus or the like has an element substrate (heater board) on which a plurality of ejection energy generating elements (for example, electrothermal conversion elements) are arranged at predetermined intervals. And a top plate having a plurality of discharge ports for discharging a recording liquid such as ink and a liquid flow path communicating with each of the discharge ports. The discharge energy generating element and the discharge ports and the liquid flow paths are accurately positioned. In the aligned state, the element substrate and the top plate are combined and joined, and the recording energy is applied to the recording liquid in the liquid flow path by the discharging energy generating element, so that the recording liquid is ejected as droplets from the discharge ports to print and record. Is performed. And the ejection energy generating element (electrothermal conversion element)
Formed on the element substrate with predetermined high precision using semiconductor manufacturing technology, the discharge port is similar to the discharge port plate provided on the front of the top plate by using an ultra-precision processing device such as a laser processing machine Is formed with a predetermined high precision.

【0003】ところで、液体噴射記録ヘッドにおいて
は、記録装置の印字速度を向上させるために、長尺化に
よるマルチノズル化が望まれ、1404ノズルや300
8ノズル等のように長尺化に進む傾向にある。このよう
な長尺化に対応すべく、複数の吐出エネルギー発生素子
を有する素子基板を複数ベースプレート(基台)上に配
列し、その上に複数の吐出口と複数の液流路とを有する
一つの天板を接合して、長尺の液体噴射記録ヘッドを作
製している。
In a liquid jet recording head, it is desired to use a multi-nozzle with a longer length in order to improve a printing speed of a recording apparatus.
It tends to be longer, such as eight nozzles. In order to cope with such an increase in length, an element substrate having a plurality of ejection energy generating elements is arranged on a plurality of base plates (bases), and a plurality of ejection ports and a plurality of liquid channels are provided thereon. The two top plates are joined to make a long liquid jet recording head.

【0004】この種の長尺の液体噴射記録ヘッドは、図
7に示すように、複数の吐出エネルギー発生素子41が
形成された素子基板40を金属やセラミックス等の材質
で作られたベースプレート(基台)42上に複数個配列
して接着固定し、その上に記録液を吐出する複数の吐出
口49および各吐出口49に連通する複数の液流路(図
示しない)を有する天板48を接合することによって作
製されている。なお、ベースプレート42には、素子基
板40と同様に、配線基板44が接着貼付され、配線基
板44上の信号・電力供給パッド45は、素子基板40
上の電力パッド43と所定の位置関係となるように配置
されて、両パッド43、45は互いに接続され、また配
線基板44には外部からの印字信号や駆動電力を供給す
るためのコネクター46が取り付けられている。
As shown in FIG. 7, a long liquid jet recording head of this kind is configured such that an element substrate 40 on which a plurality of ejection energy generating elements 41 are formed has a base plate (base) made of a material such as metal or ceramics. A top plate 48 having a plurality of discharge ports 49 for discharging the recording liquid and a plurality of liquid flow paths (not shown) communicating with the respective discharge ports 49 is arranged and fixed on the table 42 in a plurality. It is made by joining. A wiring board 44 is bonded and adhered to the base plate 42 in the same manner as the element substrate 40, and the signal / power supply pads 45 on the wiring board 44 are
It is arranged so as to have a predetermined positional relationship with the upper power pad 43, the two pads 43 and 45 are connected to each other, and the wiring board 44 has a connector 46 for supplying an external printing signal and driving power. Installed.

【0005】このような長尺の液体噴射記録ヘッドの製
造に際しては、複数個の素子基板を仮位置決めした後
に、これらの素子基板を順次ベースプレート上に搬送し
て配列しているが、従来の素子基板の仮位置決めは、素
子基板を1個づつシリンダー等の機構によって固体接触
法で位置決めピン等に突き当てる方法で行なわれてお
り、また、最終位置決めにおいても、特開平2−212
162号公報に開示されているように、素子基板の端面
を先に並べた素子基板に突き当てて配列する方法や、特
開平4−229278号公報に開示されているように、
素子基板と天板のユニットの一部に切欠き部を作り、そ
の切欠き部をベースプレート上にある基準に突き当てる
方法等が用いられていた。
[0005] In manufacturing such a long liquid jet recording head, a plurality of element substrates are temporarily positioned and then sequentially conveyed and arranged on a base plate. The provisional positioning of the substrate is performed by a method in which the element substrates are individually brought into contact with positioning pins or the like by a solid contact method by a mechanism such as a cylinder or the like.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 162278/162, a method of arranging the end faces of the element substrates by abutting the element substrates arranged in advance, or as disclosed in JP-A-4-229278.
A method of forming a notch in a part of the unit of the element substrate and the top plate and abutting the notch against a reference on a base plate has been used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術には、次のような問題点があった。
However, the prior art as described above has the following problems.

【0007】素子基板の仮位置決めにおいては、素子基
板を1個づつ仮位置決めしているために、装置のタクト
の低下になってしまい、また、固体接触法のために素子
基板にチッピング等の問題が生ずる可能性が大きくなっ
てしまう。さらに、シリンダー等を用いた機構であるた
め、コスト的に大となり、また装置自体のサイズも大き
くなってしまう。
In the provisional positioning of the element substrates, since the element substrates are provisionally positioned one by one, the takt time of the device is reduced, and problems such as chipping on the element substrate due to the solid contact method are caused. Is more likely to occur. Further, since the mechanism uses a cylinder or the like, the cost becomes large and the size of the device itself becomes large.

【0008】そして、素子基板の配列においても、突き
当て方法による配列では、素子基板の切断精度がそのま
ま配列精度になってしまうという欠点があり、また、基
準となる突き当て部等を機械加工で精度を出さなくては
ならず、技術的に非常に困難である。
Also, in the arrangement of the element substrates, the arrangement by the abutting method has a drawback that the cutting accuracy of the element substrate becomes the alignment accuracy as it is, and the reference abutting portion and the like are machined. Accuracy must be achieved, which is technically very difficult.

【0009】そこで、本発明は、上記従来技術の有する
未解決な課題に鑑みてなされたものであって、複数個の
素子基板を同時に一括して仮位置決めしかつ複数個の素
子基板を精度良く配列させることができるとともに短時
間に低コストで長尺液体噴射記録ヘッドを製作すること
ができる液体噴射記録ヘッドの製造方法および製造装置
を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and simultaneously and temporarily positions a plurality of element substrates simultaneously and accurately positions the plurality of element substrates. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a liquid jet recording head which can be arranged and can manufacture a long liquid jet recording head in a short time at low cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法は、複数の
吐出エネルギー発生素子を有する素子基板を複数個基準
となるベースプレート上に順次配列し、該ベースプレー
トに配列した前記素子基板上に複数の吐出口および該吐
出口にそれぞれ連通する複数の液流路を有する天板を接
合して形成する液体噴射記録ヘッドの製造方法におい
て、前記素子基板を複数個同時に仮位置決めし、該仮位
置決めされた各素子基板を前記ベースプレート上の所定
位置へ搬送して、前記ベースプレート上で最終位置決め
を行ない、その後に前記素子基板を前記ベースプレート
上に順次配列することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a liquid jet recording head according to the present invention comprises sequentially arranging a plurality of element substrates having a plurality of ejection energy generating elements on a reference base plate. And a method of manufacturing a liquid jet recording head in which a top plate having a plurality of discharge ports and a plurality of liquid flow paths respectively communicating with the discharge ports is formed on the element substrate arranged on the base plate. A plurality of substrates are provisionally positioned at the same time, and each of the provisionally positioned element substrates is transported to a predetermined position on the base plate to perform final positioning on the base plate, and then the element substrates are sequentially arranged on the base plate. It is characterized by doing.

【0011】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法に
おいて、複数個の素子基板の仮位置決めは、仮位置決め
基準となる位置決めピンを備えた仮位置決め位置を複数
有する基板トレーを用いて行なうことが好ましい。
In the method of manufacturing a liquid jet recording head according to the present invention, the temporary positioning of the plurality of element substrates is preferably performed using a substrate tray having a plurality of temporary positioning positions provided with positioning pins serving as temporary positioning references. .

【0012】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法に
おいては、素子基板を非接触法にて基板トレーの位置決
めピンに突き当てることにより、複数個の素子基板を同
時に仮位置決めを行なうことが好ましく、特に、エアー
ブロー流路およびバキューム流路を備えた仮位置決め部
材を位置決めピンを有する基板トレーに対向して配設
し、前記仮位置決め部材のエアーブローおよびバキュー
ムによって素子基板を前記基板トレーの位置決めピンに
突き当てて、複数個の素子基板の仮位置決めを同時に行
なうことが好ましい。
In the method of manufacturing a liquid jet recording head according to the present invention, it is preferable that a plurality of element substrates are simultaneously provisionally positioned by abutting the element substrates on positioning pins of a substrate tray by a non-contact method. In particular, a temporary positioning member having an air blow flow path and a vacuum flow path is disposed so as to face a substrate tray having positioning pins, and the element substrate is positioned on the substrate tray by air blowing and vacuum of the temporary positioning member. It is preferable that the temporary positioning of a plurality of element substrates be performed simultaneously.

【0013】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法に
おいて、ベースプレート上への素子基板の搬送は、前記
素子基板を吸着する吸着部を備えたフィンガにて行な
い、該フィンガには前記素子基板が前記ベースプレート
上に着地したことを検知するための着地検知センサーを
付設してあることが好ましく、そして、ベースプレート
上での素子基板の最終位置決めは、該素子基板の両端部
を同時に観察する画像処理用観察系の計測結果に基づい
て行ない、2種類以上の分解能の異なる移動ステージを
平行に移動させることにより行なうことが好ましい。
In the method of manufacturing a liquid jet recording head according to the present invention, the transport of the element substrate onto the base plate is performed by a finger having a suction portion for sucking the element substrate. It is preferable that a landing detection sensor for detecting landing on the base plate is provided, and final positioning of the element substrate on the base plate is performed by image processing observation for simultaneously observing both ends of the element substrate. It is preferable to perform the measurement based on the measurement results of the system by moving two or more types of moving stages having different resolutions in parallel.

【0014】また、本発明の液体噴射記録ヘッドの製造
装置は、複数の吐出エネルギー発生素子を有する素子基
板を複数個基準となるベースプレート上に順次配列し、
該ベースプレートに配列した複数個の素子基板上に複数
の吐出口および該吐出口にそれぞれ連通する複数の液流
路を有する天板を接合して形成する液体噴射記録ヘッド
の製造装置において、素子基板の仮位置決め基準となる
位置決めピンを備えた仮位置決め位置を複数有する基板
トレーと該基板トレーに対向して配設されたエアーブロ
ー流路およびバキューム流路を有する仮位置決め部材と
からなる仮位置決め機構と、前記ベースプレートを位置
決め固定する可動載置台を素子基板配列方向に駆動する
載置台駆動機構と、仮位置決めされた素子基板を前記ベ
ースプレート上へ搬送するとともに該素子基板を素子基
板配列方向に移動調整しうる移動ステージを備えた搬送
機構と、該搬送機構により搬送される素子基板を前記ベ
ースプレート上で観察する画像処理用観察機構とを具備
することを特徴とする。
Further, in the manufacturing apparatus for a liquid jet recording head according to the present invention, a plurality of element substrates having a plurality of ejection energy generating elements are sequentially arranged on a base plate serving as a reference,
An apparatus for manufacturing a liquid jet recording head, wherein a top plate having a plurality of ejection openings and a plurality of liquid flow paths respectively communicating with the ejection openings is formed on a plurality of element substrates arranged on the base plate, A temporary positioning mechanism including a substrate tray having a plurality of temporary positioning positions having positioning pins serving as a temporary positioning reference, and a temporary positioning member having an air blow channel and a vacuum channel disposed opposite to the substrate tray. A mounting table drive mechanism for driving a movable mounting table for positioning and fixing the base plate in the element substrate arrangement direction, and transporting the temporarily positioned element substrate onto the base plate and moving and adjusting the element substrate in the element substrate arrangement direction. A transfer mechanism having a movable stage, and an element substrate transferred by the transfer mechanism on the base plate. Characterized by comprising an image processing for observation mechanism Judging.

【0015】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造装置に
おいて、搬送機構は、素子基板を吸着する吸着部を有し
かつ該吸着部に吸着した素子基板がベースプレート上に
着地したことを検知するための着地検知センサーを付設
したフィンガを備え、該フィンガを素子基板配列方向に
移動調整しうる移動ステージは高分解能ステージである
ことが好ましい。
In the apparatus for manufacturing a liquid jet recording head according to the present invention, the transport mechanism has a suction portion for sucking the element substrate, and detects that the element substrate sucked by the suction portion lands on the base plate. It is preferable that the moving stage that includes a finger provided with a landing detection sensor and that can move and adjust the finger in the element substrate arrangement direction is a high-resolution stage.

【0016】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造装置に
おいて、画像処理用観察機構は、素子基板の両端部を同
時に観察する一対の画像処理用観察系からなり、その計
測結果に基づき、載置台駆動機構および搬送機構の移動
ステージをそれぞれ素子基板配列方向に移動させて、前
記素子基板の最終位置決めを行なうように構成されてい
ることが好ましい。
In the apparatus for manufacturing a liquid jet recording head according to the present invention, the image processing observation mechanism comprises a pair of image processing observation systems for simultaneously observing both end portions of the element substrate. It is preferable that the moving stage of the mechanism and the transfer mechanism be moved in the element substrate arrangement direction to perform final positioning of the element substrate.

【0017】[0017]

【作用】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法および
製造装置によれば、複数の吐出エネルギー発生素子を有
する素子基板を複数個同時に圧縮エアーのブローおよび
バキューム等を用いた非接触法にて仮位置決めを行なう
ことができ、仮位置決め機構を簡単でかつ低コストの構
造とすることができ、しかも装置のタクトアップにもつ
ながる。
According to the method and apparatus for manufacturing a liquid jet recording head of the present invention, a plurality of element substrates having a plurality of ejection energy generating elements are simultaneously provisionally prepared by a non-contact method using compressed air blowing and vacuum. Positioning can be performed, and the provisional positioning mechanism can have a simple and low-cost structure, and also leads to an increase in tact time of the apparatus.

【0018】さらに、素子基板をベースプレート上へ配
列する際に、素子基板の両端面を同時に観察することが
でき、素子基板の切断のバラツキあるいは切断面の影響
を受けることなく、素子基板の位置補正が可能となり、
配列精度を向上させることができる。また、素子基板を
搬送するフィンガに着地検知センサーを付設したことに
より、素子基板に不必要な力を加えることがなく、素子
基板に損傷を与えることなく、搬送し着地させることが
可能となり、製品の歩留まりを向上させることができ
る。そして、ベースプレート上での素子基板の最終位置
決めを、2種類以上の分解能の異なる移動ステージを平
行に移動させて行なうことにより、タクト面および位置
決め精度を向上させることができる。
Further, when the element substrates are arranged on the base plate, both end faces of the element substrate can be observed at the same time, and the position of the element substrate can be corrected without being affected by the variation in the cutting of the element substrate or the cut surface. Becomes possible,
Sequence accuracy can be improved. In addition, by attaching a landing detection sensor to the finger that transports the element substrate, it is possible to transport and land without applying unnecessary force to the element substrate and without damaging the element substrate. Yield can be improved. The final positioning of the element substrate on the base plate is performed by moving two or more types of moving stages having different resolutions in parallel, so that the tact surface and the positioning accuracy can be improved.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明の液体噴射記録ヘッドの製
造方法を実施するための製造装置の構成を概略的に示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a manufacturing apparatus for carrying out the method of manufacturing a liquid jet recording head according to the present invention.

【0021】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造装置
は、複数の吐出エネルギー発生素子(発熱素子)が所定
の間隔をおいて形成されている素子基板(ヒータボー
ド)1を基板トレー2上において仮位置決めするための
仮位置決め機構4(図2および図3参照)と、仮位置決
めされた素子基板1を基板トレー2からベースプレート
(基台)3へ搬送しかつ位置合わせするための搬送機構
5と、素子基板1を観察するための画像処理用観察機構
6と、複数個の素子基板1を配列するベースプレート3
および基板トレー2を支持する可動載置台7をX方向に
駆動する載置台駆動機構8とを具備する。
In the apparatus for manufacturing a liquid jet recording head of the present invention, an element substrate (heater board) 1 on which a plurality of ejection energy generating elements (heating elements) are formed at predetermined intervals is temporarily placed on a substrate tray 2. A temporary positioning mechanism 4 for positioning (see FIGS. 2 and 3), a transport mechanism 5 for transporting and aligning the temporarily positioned element substrate 1 from the substrate tray 2 to the base plate (base) 3; Image processing observation mechanism 6 for observing element substrate 1 and base plate 3 on which a plurality of element substrates 1 are arranged
And a mounting table drive mechanism 8 for driving the movable mounting table 7 supporting the substrate tray 2 in the X direction.

【0022】素子基板1を仮位置決めするための仮位置
決め機構4は、図2および図3に図示するように、可動
載置台7に搭載される基板トレー2と仮位置決め部材1
1とから構成され、基板トレー2には、素子基板1を1
個づつ受け入れるように素子基板1よりも大きい矩形状
でかつ素子基板1の厚さのほぼ1/5程度の深さで形成
された複数の凹部12が千鳥状に等ピッチで配列され、
これらの凹部12の間隔はベースプレート3に配列され
る素子基板1のピッチにほぼ揃えておくことが好まし
い。そして、各凹部12には素子基板1のX方向および
Y方向の位置を規制するX位置決めピン13xおよび2
個のY位置決めピン13yがそれぞれ配設されている。
また、この基板トレー2の各凹部12には、素子基板1
の仮位置決め終了後に素子基板1を仮位置決め位置にク
ランプするための吸引孔(不図示)が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a temporary positioning mechanism 4 for temporarily positioning the element substrate 1 includes a substrate tray 2 mounted on a movable mounting table 7 and a temporary positioning member 1.
The substrate tray 2 holds the element substrate 1 in the
A plurality of concave portions 12 formed in a rectangular shape larger than the element substrate 1 and having a depth of about 1/5 of the thickness of the element substrate 1 so as to be received one by one are arranged in a staggered pattern at an equal pitch,
It is preferable that the interval between the concave portions 12 is substantially equal to the pitch of the element substrates 1 arranged on the base plate 3. Each recess 12 has X positioning pins 13x and 2x for regulating the position of the element substrate 1 in the X and Y directions.
Each of the Y positioning pins 13y is provided.
Each recess 12 of the substrate tray 2 has an element substrate 1
After completion of the temporary positioning, a suction hole (not shown) for clamping the element substrate 1 to the temporary positioning position is provided.

【0023】仮位置決め部材11は、非接触により各素
子基板1の仮位置決めを行なうためのものであって、図
2の(a)に示すように移動可能に設けられており、そ
の下面には、基板トレー2に千鳥状に配列された複数の
凹部12に相対向するようにエアー室14が複数千鳥状
に配列されている(図3の(a)および(b)参照)。
これらのエアー室14は、図2の(b)に図示するよう
に、基板トレー2の凹部12よりも大きい略矩形状に形
成され、その各辺にはエアーを噴出しまた吸引する孔お
よび溝が加工されている。すなわち、エアーを噴出する
エアーブロー孔15aと16aにそれぞれ連通するエア
ーブロー溝15bと16b、およびエアーを吸引するバ
キューム孔17aと18aにそれぞれ連通するバキュー
ム溝17bと18bが、エアー室14に接続するように
設けられている。これらのエアーブロー溝15b、16
bおよびバキューム溝17b、18bの位置関係は、図
3の(b)に図示するように、仮位置決め部材11が基
板トレー2に重ね合せられてエアー室14がそれぞれ対
応する凹部12に重なる際に、エアーブロー溝15bと
16bは、凹部12の位置決めピン13yと13xにそ
れぞれ対向するように配置され、バキューム溝17bと
18bは、凹部12の位置決めピン13xと13yの配
置側に位置してエアーブロー溝15bと16bにそれぞ
れ対向するように配置されている。したがって、基板ト
レー2の凹部12と位置決め部材11のエアー室14を
重ね合うことにより、略密閉された空間が形成され、エ
アーブロー溝15b、16bおよびバキューム溝17
b、18bが基板トレー2の上面に接することで略密閉
された空間に連通するエアーの流路が形成される。そし
て、各空間内にエアーブローおよびバキュームを作動さ
せることにより、エアーブロー溝15b、16bからの
エアーブローとバキューム溝17bと18bを介するバ
キュームによって、素子基板1を浮上させて位置決めピ
ン13x、13yの方へ移動させ、最終的に図3の
(b)に示すように、位置決めピン13x、13yに突
き当てて素子基板1の仮位置決めを行なうことができ
る。なお、エアーブロー孔15aと16aは、それぞれ
個別に設けられた電磁弁および電空レギュレータ(不図
示)を介して外部のエアーブロー供給源に接続され、そ
れぞれの電空レギュレータにおける電圧制御によってエ
アーブローする空気圧を個別に制御できるように構成さ
れている。また、バキューム孔17aと18aもそれぞ
れ個別に設けられた電磁弁(不図示)で制御され、これ
らの真空度は両者ともに一定とした。エアーブローおよ
びバキュームの作動タイミングはそれぞれの電磁弁によ
り個別に調整することができ、エアーブローの空気圧、
エアーブローおよびバキュームの作動タイミングは、素
子基板の大きさに応じて適宜変更することが好ましい。
The temporary positioning member 11 is for temporarily positioning each element substrate 1 in a non-contact manner, and is provided so as to be movable as shown in FIG. A plurality of air chambers 14 are arranged in a zigzag pattern so as to face the plurality of concave portions 12 arranged in a zigzag pattern on the substrate tray 2 (see FIGS. 3A and 3B).
As shown in FIG. 2B, these air chambers 14 are formed in a substantially rectangular shape larger than the concave portion 12 of the substrate tray 2, and holes and grooves for ejecting and sucking air are provided on each side thereof. Has been processed. That is, the air chambers 14 are connected to the air blow grooves 15b and 16b communicating with the air blow holes 15a and 16a for ejecting air, and the vacuum grooves 17b and 18b communicating with the vacuum holes 17a and 18a for sucking air. It is provided as follows. These air blow grooves 15b, 16
As shown in FIG. 3B, when the temporary positioning member 11 is superimposed on the substrate tray 2 and the air chambers 14 overlap the corresponding recesses 12, respectively, as shown in FIG. The air blow grooves 15b and 16b are arranged so as to face the positioning pins 13y and 13x of the recess 12, respectively, and the vacuum grooves 17b and 18b are positioned on the side of the recess 12 where the positioning pins 13x and 13y are arranged. They are arranged so as to face the grooves 15b and 16b, respectively. Therefore, a substantially closed space is formed by overlapping the concave portion 12 of the substrate tray 2 with the air chamber 14 of the positioning member 11, and the air blow grooves 15b, 16b and the vacuum groove 17 are formed.
When b and 18b are in contact with the upper surface of the substrate tray 2, an air flow path communicating with a substantially closed space is formed. By operating the air blow and the vacuum in each space, the element substrate 1 is floated by the air blow from the air blow grooves 15b and 16b and the vacuum through the vacuum grooves 17b and 18b, and the positioning pins 13x and 13y are moved. Then, as shown in FIG. 3B, the element substrate 1 can be temporarily positioned by abutting the positioning pins 13x and 13y. The air blow holes 15a and 16a are connected to an external air blow supply source via individually provided solenoid valves and electropneumatic regulators (not shown), and are controlled by voltage control in the respective electropneumatic regulators. It is configured such that the air pressure to be applied can be individually controlled. The vacuum holes 17a and 18a are also controlled by individually provided solenoid valves (not shown), and the degree of vacuum is constant for both. The operation timing of air blow and vacuum can be adjusted individually by each solenoid valve, and the air pressure of air blow,
It is preferable to appropriately change the operation timing of the air blow and the vacuum according to the size of the element substrate.

【0024】また、エアー室14のほぼ中央部には樹脂
製の規制ピン19が設けられており、この規制ピン19
は、素子基板1をエアーブローおよびバキュームにより
仮位置決めする際に素子基板1が浮上して位置決めピン
13を乗り越えることがないように、素子基板1の浮上
を規制する作用をするものである。
A regulating pin 19 made of resin is provided substantially at the center of the air chamber 14.
The element serves to regulate the floating of the element substrate 1 so that the element substrate 1 does not float and go over the positioning pins 13 when the element substrate 1 is provisionally positioned by air blow and vacuum.

【0025】搬送機構5は、図1および図4に示すよう
に、素子基板1を吸着保持するフィンガ21を有し、そ
して、このフィンガ21をY方向に移動させるYステー
ジ25、X方向に移動させるXステージ26、Z方向に
移動させるZステージ27、およびθ方向に回転させる
ためのθステージ28を備えており、基板トレー2にお
いて仮位置決めされた素子基板1をフィンガ21により
吸着保持してベースプレート3上に搬送する作用をす
る。また、Xステージ26は、後述するようにベースプ
レート3上で素子基板1を精度良く位置決めするために
高分解能ステージとして構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the transport mechanism 5 has a finger 21 for sucking and holding the element substrate 1, and a Y stage 25 for moving the finger 21 in the Y direction. An X stage 26 for moving in the Z direction, a Z stage 27 for moving in the Z direction, and a θ stage 28 for rotating in the θ direction are provided. 3 to convey. The X stage 26 is configured as a high-resolution stage for accurately positioning the element substrate 1 on the base plate 3 as described later.

【0026】フィンガ21は、先端部に素子基板1を吸
着する吸着部21aが設けられ、この吸着部21aには
スリット状の吸着面が形成され、その表面全体は素子基
板1の表面に損傷を与えることがないように四フッ化エ
チレン樹脂等をコートしておくことが好ましい。そし
て、フィンガ21はほぼ中央部分でステージに回動自在
に軸支され、その回動部分には小型軸受を配設してでき
る限り抵抗を少なくする。また、フィンガ21の吸着部
21aにかかる力を調整するための加圧力調整ばね22
が、回動部分を挟んで吸着部21aと反対側に設けら
れ、吸着部21aを下方へ付勢するように他端側を上方
へ引き上げるように作用する。また、フィンガ21の加
圧力調整ばね22より後方には、素子基板1を吸着する
際あるいは吸着保持している素子基板1を着地させる際
に、吸着部21aが着地したことを検知するための着地
検知センサー23が付設されている。この着地検知セン
サー23は、フィンガ21の吸着部21aが着地した際
に吸着部21aが数ミクロン動くと、着地検知センサー
23の位置ではその移動量は増幅されて、最小限の加圧
量で吸着部21aの着地を検知することができる。な
お、本実施例では、加圧力調整ばね22は50g/mm
のものを用い、着地検知センサー23に近接センサーを
用い、そのときの最小加圧量は4μmであった。また、
着地検知センサーには接点スイッチのような接触式のも
のも用いることができ、素子基板1の搬送手段としての
フィンガも、着地時に素子基板にかかる力を回転方向に
逃がす回動式ではなく、リニアガイド等を用い、フィン
ガ先端にかかる力を垂直上方に逃がす構造のものとする
こともできる。
The finger 21 is provided with a suction portion 21a for sucking the element substrate 1 at a tip end thereof. The suction portion 21a is formed with a slit-shaped suction surface, and the entire surface thereof is damaged on the surface of the element substrate 1. It is preferable to coat with a tetrafluoroethylene resin or the like so as not to give. The finger 21 is rotatably supported by the stage at a substantially central portion thereof, and a small bearing is disposed at the rotating portion to reduce the resistance as much as possible. A pressing force adjusting spring 22 for adjusting the force applied to the suction portion 21 a of the finger 21.
Is provided on the opposite side of the suction portion 21a with the rotating portion interposed therebetween, and acts to pull up the other end side upward so as to urge the suction portion 21a downward. Also, behind the pressing force adjusting spring 22 of the finger 21, a landing for detecting that the suction portion 21 a has landed when the element substrate 1 is sucked or when the element substrate 1 held by suction is landed. A detection sensor 23 is provided. When the suction part 21a of the finger 21 moves by several microns when the suction part 21a of the finger 21 lands, the moving amount is amplified at the position of the landing detection sensor 23, and the suction is performed with a minimum pressurized amount. The landing of the portion 21a can be detected. In this embodiment, the pressing force adjusting spring 22 is 50 g / mm.
And the proximity sensor was used as the landing detection sensor 23, and the minimum pressurizing amount at that time was 4 μm. Also,
A contact type sensor such as a contact switch can also be used as the landing detection sensor, and the finger as the transport means of the element substrate 1 is not a rotary type that releases the force applied to the element substrate in the rotating direction at the time of landing, but is a linear type. It is also possible to use a guide or the like to release the force applied to the finger tip vertically upward.

【0027】このように、素子基板1を搬送するフィン
ガ21に着地検知センサー23を付設することにより、
素子基板1をベースプレート3上に載置する際や素子基
板1を吸着する際に、ベースプレート3の厚さバラツキ
や素子基板1の厚さバラツキを吸収することができ、常
に同じ条件で素子基板1を吸着しそしてベースプレート
3上に着地させることが可能となり、さらに、素子基板
1に不必要な力を加えることなく、素子基板1の吸引お
よび配列を行なうことができるため、素子基板1に損傷
を与えることがない。
As described above, by attaching the landing detection sensor 23 to the finger 21 for transporting the element substrate 1,
When the element substrate 1 is placed on the base plate 3 or when the element substrate 1 is sucked, the variation in the thickness of the base plate 3 and the variation in the thickness of the element substrate 1 can be absorbed. Can be sucked and landed on the base plate 3, and the element substrate 1 can be sucked and arranged without applying unnecessary force to the element substrate 1, so that the element substrate 1 is not damaged. I will not give.

【0028】画像処理用観察機構6は、ベースプレート
3を位置決めし固定する可動載置台7の上空で素子基板
1を観察しうるように、一対の画像処理用観察系6a、
6aが設けられており、この一対の画像処理用観察系6
a、6aは、それぞれ、図5に図示するように、光源3
1、CCDカメラ32、ハーフミラー33、一対の45
°ミラー34a、34b、およびカットした対物レンズ
35から形成されて、互いに対称的に配置されており、
フィンガ21に吸着保持されて搬送されてくる素子基板
1の両端面を同時に観察し画像処理するように構成され
ている。また、一対の画像処理用観察系6a、6aは、
X方向、Y方向、Z方向、およびθ方向のステージ6
b、6b(図1参照)にそれぞれ搭載され、一対の画像
処理用観察系6a、6aをX方向に適宜移動させること
により、種々の大きさの素子基板1を処理することがで
きるように構成されている。このような画像処理用観察
機構6を用いることにより、素子基板1のθ方向の位置
決めおよびX、Y方向の位置決めを同時にかつ非接触に
補正することが可能となる。
The image processing observation mechanism 6 is provided with a pair of image processing observation systems 6a and 6b so that the element substrate 1 can be observed above the movable mounting table 7 on which the base plate 3 is positioned and fixed.
6a, and a pair of image processing observation systems 6
a and 6a are light sources 3 as shown in FIG.
1, CCD camera 32, half mirror 33, a pair of 45
° formed from the mirrors 34a, 34b, and the cut objective lens 35,
It is configured to simultaneously observe and image-process both end faces of the element substrate 1 that is sucked and held by the fingers 21 and conveyed. The pair of image processing observation systems 6a, 6a
Stage 6 in X, Y, Z, and θ directions
b, 6b (see FIG. 1), respectively, so that the pair of image processing observation systems 6a, 6a can be appropriately moved in the X direction to process element substrates 1 of various sizes. Have been. By using such an observation mechanism 6 for image processing, it is possible to simultaneously and non-contactly correct the positioning of the element substrate 1 in the θ direction and the positioning in the X and Y directions.

【0029】また、ベースプレート3を位置決めし固定
する可動載置台7は、図1および図6に図示するよう
に、載置台駆動機構8によりX方向に移動調整され、こ
の可動載置台7と載置台駆動機構8は、移動速度は速い
が低分解能のステージで構成されており、また、可動載
置台7の位置を計測するためのレーザ測長器またはリニ
アスケール等の計測器9が付設されている。
The movable mounting table 7 for positioning and fixing the base plate 3 is moved and adjusted in the X direction by a mounting table driving mechanism 8 as shown in FIGS. 1 and 6, and the movable mounting table 7 and the mounting table The driving mechanism 8 is constituted by a stage having a high moving speed but a low resolution, and is provided with a measuring device 9 such as a laser measuring device or a linear scale for measuring the position of the movable mounting table 7. .

【0030】次に、以上のように構成された液体噴射記
録ヘッドの製造装置を用いて、所定数の素子基板を仮位
置決めしそしてベースプレート上に精度良く配列する方
法について説明する。
Next, a method for temporarily positioning a predetermined number of element substrates and accurately arranging them on a base plate using the apparatus for manufacturing a liquid jet recording head configured as described above will be described.

【0031】先ず、可動載置台7を載置台駆動機構8に
より図1に図示する位置からX方向に適宜移動させて、
所定数の素子基板1を基板トレー2の凹部12内に供給
するとともにベースプレート3を治具を介して可動載置
台7にセットする。このとき、基板トレー2の凹部12
内に供給された素子基板1は、図3の(a)に示すよう
に、不規則な状態で凹部12内に位置している。
First, the movable mounting table 7 is appropriately moved in the X direction from the position shown in FIG.
A predetermined number of element substrates 1 are supplied into the recess 12 of the substrate tray 2 and the base plate 3 is set on the movable mounting table 7 via a jig. At this time, the concave portion 12 of the substrate tray 2
As shown in FIG. 3A, the element substrate 1 supplied into the inside is located in the recess 12 in an irregular state.

【0032】そして、可動載置台7の移動により基板ト
レー2を所定の位置に移動させた後に、基板トレー2上
に供給されている複数の素子基板1の仮位置決めを行な
う。すなわち、エアー室14が形成されている仮位置決
め部材11を基板トレー2を覆うように移動させる。仮
位置決め部材11が基板トレー2の上に載置されて重ね
合わされると、図3の(b)に図示するように、基板ト
レー2の凹部12と位置決め部材11のエアー室14は
全て重なり合うこととなり、凹部12とエアー室14に
より略密閉された空間が複数形成され、そして、エアー
ブロー溝15b、16bおよびバキューム溝17b、1
8bが基板トレー2の上面に接することでエアーの流路
が形成される。その後に、各空間内にエアーブローとバ
キュームを例えば図3の(c)に示すような作動タイミ
ングをもって作動させることにより、各空間内の素子基
板1は、エアーブロー孔15a、16aおよびエアーブ
ロー溝15b、16bからのエアーブローとバキューム
孔17aと18aおよびバキューム溝17bと18bを
介するバキュームによって、浮上して移動し、図3の
(b)に示すように、位置決めピン13x、13yに突
き当たり、仮位置決めが行なわれる。
After the substrate tray 2 is moved to a predetermined position by moving the movable mounting table 7, the plurality of element substrates 1 supplied on the substrate tray 2 are provisionally positioned. That is, the temporary positioning member 11 in which the air chamber 14 is formed is moved so as to cover the substrate tray 2. When the temporary positioning member 11 is placed on the substrate tray 2 and superposed, the recess 12 of the substrate tray 2 and the air chamber 14 of the positioning member 11 all overlap as shown in FIG. A plurality of substantially closed spaces are formed by the recess 12 and the air chamber 14, and the air blow grooves 15b and 16b and the vacuum grooves 17b and 1b are formed.
8b is in contact with the upper surface of the substrate tray 2 to form an air flow path. Thereafter, by operating the air blow and the vacuum in each space at an operation timing as shown in FIG. 3C, for example, the element substrate 1 in each space is provided with the air blow holes 15a, 16a and the air blow grooves. The air blow from the air blowers 15b and 16b and the vacuum through the vacuum holes 17a and 18a and the vacuum grooves 17b and 18b cause the air blows and moves, and as shown in FIG. Positioning is performed.

【0033】なお、この際に、エアー室14の規制ピン
19の突出長さを調整しておくことにより、素子基板1
が位置決めピン13(13x、13y)を乗り越えるよ
うなことがなく、素子基板の位置決めを正確に行なうこ
とができる。また、素子基板1の位置決めピン13(1
3x、13y)への突き当ては、エアーブローのみによ
ってもできるけれども、略密閉された空間内において
は、エアーブローのみでは、エアーブローした圧縮空気
が反対側の面に反射して戻ってしまい、さらに、隣接す
る素子基板へ影響を与えることが考えられるために、突
き当て精度を悪くしてしまう傾向がある。そこで、本実
施例では、エアーブロー溝に相対向する反対側でブロー
された圧縮空気をバキュームすることにより、空間内の
圧縮空気を排出させ、突き当て精度の悪化を抑えてい
る。本実施例の仮位置決め機構4においては、基板トレ
ー2の凹部12は、約0.1mmの深さとし、位置決め
ピン13の高さは約0.4mmとし、また、規制ピン1
9は素子基板1の上空0.2mmになるように調整し
た。そして、エアーブローおよびバキュームのタイミン
グを図3の(c)のごとく制御して素子基板の仮位置決
めを行なったところ、素子基板の仮位置決め精度は±5
μm以下であり、仮位置決め時間は3secであった。
At this time, the length of the protrusion of the regulating pin 19 of the air chamber 14 is adjusted so that the element substrate 1
Does not get over the positioning pins 13 (13x, 13y), and the element substrate can be accurately positioned. Also, the positioning pins 13 (1
3x, 13y) can be abutted only by air blow, but in a substantially closed space, with only air blow, the compressed air blown by the air is reflected back to the opposite surface, and returned. Furthermore, since it is conceivable to affect adjacent element substrates, there is a tendency that the abutting accuracy is deteriorated. Therefore, in this embodiment, the compressed air blown on the side opposite to the air blow groove is vacuumed to discharge the compressed air in the space, thereby suppressing the deterioration of the abutting accuracy. In the temporary positioning mechanism 4 of the present embodiment, the concave portion 12 of the substrate tray 2 has a depth of about 0.1 mm, the height of the positioning pin 13 is about 0.4 mm, and
9 was adjusted to be 0.2 mm above the element substrate 1. When the timing of the air blow and the vacuum was controlled as shown in FIG. 3 (c) and the temporary positioning of the element substrate was performed, the temporary positioning accuracy of the element substrate was ± 5.
μm or less, and the provisional positioning time was 3 seconds.

【0034】素子基板1が位置決めピン13(13x、
13y)に突き当たり、仮位置決めが終わると、エアー
ブローおよびバキュームを停止し、そして、基板トレー
2のクランプ用の吸引孔(不図示)を介して各素子基板
1を各凹部12内に吸引して固定する。その後、仮位置
決め部材11を基板トレー2から退避させる。
The element substrate 1 is provided with positioning pins 13 (13x,
13y), when the provisional positioning is completed, the air blow and the vacuum are stopped, and each element substrate 1 is sucked into each recess 12 through a suction hole (not shown) for clamping the substrate tray 2. Fix it. After that, the temporary positioning member 11 is retracted from the substrate tray 2.

【0035】次いで、搬送機構5の各ステージ25〜2
8を作動させて、フィンガ21を基板トレー2上の所定
の素子基板1の上空へ移動させて下降させる。この下降
に際して、フィンガ21の着地検知センサー23による
着地の検知を開始させる。そして、フィンガ21の吸着
部21aが所定の素子基板1の表面に触れると、直ちに
着地検知センサー23がその着地を検知して、その下降
を停止する。フィンガ21の吸着部21aは素子基板1
の吸着を始め、同時に基板トレー2の固定用の吸引を停
止する。吸着部21aに素子基板1を吸着したフィンガ
21は、Zステージ27の作動により上昇され、そし
て、XおよびYステージ26、25の作動により、素子
基板1を画像処理用観察機構6の下へ搬送する。
Next, each stage 25-2 of the transport mechanism 5
8, the finger 21 is moved to a position above the predetermined element substrate 1 on the substrate tray 2 and lowered. At the time of this descent, the detection of landing by the landing detection sensor 23 of the finger 21 is started. When the suction portion 21a of the finger 21 touches the surface of the predetermined element substrate 1, the landing detection sensor 23 immediately detects the landing and stops descending. The suction portion 21a of the finger 21 is
, And at the same time, the suction for fixing the substrate tray 2 is stopped. The finger 21 having sucked the element substrate 1 on the suction portion 21a is lifted by the operation of the Z stage 27, and is transported below the image processing observation mechanism 6 by the operation of the X and Y stages 26 and 25. I do.

【0036】画像処理用観察機構6は、一対の画像処理
用観察系6a、6aにより、フィンガ21に吸着されて
いる素子基板1の液吐出側の両端面を観察して画像処理
し、その検出結果に基づいて、フィンガ21のθステー
ジ28でθ方向の補正およびYステージ25でY方向の
補正を行ない、次に、素子基板1上の基準となる発熱素
子の位置を観察して画像処理し、基準となる発熱素子の
位置が画像処理用のモニターの中心にくるようにXステ
ージ26により位置補正する。
The image processing observation mechanism 6 observes both end faces of the element substrate 1 adsorbed on the fingers 21 on the liquid discharge side by a pair of image processing observation systems 6a, 6a, and performs image processing. Based on the result, the θ stage 28 of the finger 21 corrects in the θ direction and the Y stage 25 corrects in the Y direction. Then, the position of the reference heating element on the element substrate 1 is observed and image processing is performed. The position is corrected by the X stage 26 so that the position of the reference heating element is located at the center of the monitor for image processing.

【0037】また、載置台駆動機構8によりベースプレ
ート3を支持する可動載置台7をX方向に移動調整し
て、ベースプレート3に対する当該素子基板1の配置位
置を設定するとともに、その位置をレーザ測長器等の計
測器9で計測し、当該素子基板1の配置位置と実際の位
置とのずれ量を算出する。そのずれ量の算出結果に応じ
て、高分解能ステージであるXステージ26を移動させ
て、前記基準となる発熱素子の位置のモニターの合わせ
位置を修正して、最終位置決めを行なう。このように低
分解能ステージである可動載置台7と載置台駆動機構
8、および高分解能ステージであるXステージ26によ
り最終位置決めを行なうことにより、ステージ移動の時
間を短縮させることができ、位置決め精度も0.25μ
m以下とすることができる。
The movable mounting table 7 supporting the base plate 3 is moved and adjusted in the X direction by the mounting table driving mechanism 8 to set the arrangement position of the element substrate 1 with respect to the base plate 3 and to determine the position by laser measurement. Measurement is performed by a measuring instrument 9 such as a measuring instrument, and a deviation amount between the arrangement position of the element substrate 1 and the actual position is calculated. The X-stage 26, which is a high-resolution stage, is moved in accordance with the calculation result of the shift amount to correct the monitor alignment position of the position of the heating element serving as the reference, thereby performing the final positioning. As described above, the final positioning is performed by the movable mounting table 7 and the mounting table drive mechanism 8 as the low-resolution stage, and the X stage 26 as the high-resolution stage, so that the stage movement time can be reduced and the positioning accuracy can be improved. 0.25μ
m or less.

【0038】そして、最終位置決めが終ると、搬送機構
5のZステージ27の作動により、フィンガ21が着地
動作を開始すると同時に着地検知センサー23も作動さ
せ、ベースプレート3の上面を検知しはじめる。フィン
ガ21の吸着部21aに吸着している素子基板1がベー
スプレート3の上面に着地すると、着地検知センサー2
3がベースプレート3の上面を検知し、フィンガ21の
着地動作を直ちに停止し、素子基板1をベースプレート
3に載置し、ベースプレート3側における固定のための
吸引あるいは接着剤による仮固定を行ない、その後に、
フィンガ21の吸引を解除して、フィンガ21を復帰さ
せる。また、前記着地検知センサー23には、数十μm
のヒステリシスがあるため、次の素子基板1を配列する
前にそのヒステリシスをなくすために、検知センサーを
リセットさせた。
When the final positioning is completed, the operation of the Z stage 27 of the transport mechanism 5 causes the finger 21 to start the landing operation, and at the same time, activates the landing detection sensor 23 to start detecting the upper surface of the base plate 3. When the element substrate 1 adsorbed on the adsorbing portion 21a of the finger 21 lands on the upper surface of the base plate 3, the landing detection sensor 2
3 detects the upper surface of the base plate 3, stops the landing operation of the finger 21 immediately, mounts the element substrate 1 on the base plate 3, performs suction for fixing on the base plate 3 side, or temporarily fixes with an adhesive, and thereafter To
The suction of the finger 21 is released, and the finger 21 is returned. Also, the landing detection sensor 23 has several tens μm
Therefore, before the next element substrate 1 is arranged, the detection sensor was reset in order to eliminate the hysteresis.

【0039】以上のように、素子基板1の搬送、画像処
理およびベースプレートへの着地等の動作を長尺記録ヘ
ッドに必要な素子基板の枚数だけ繰り返し行ない、所定
数の素子基板1の配列が終了した後に、素子基板1が配
列されたベースプレート3を装置から排出する。
As described above, the operations such as the transport of the element substrates 1, the image processing, and the landing on the base plate are repeated by the number of element substrates required for the long recording head, and the arrangement of the predetermined number of the element substrates 1 is completed. After that, the base plate 3 on which the element substrates 1 are arranged is discharged from the apparatus.

【0040】このように本発明の製造装置によれば、素
子基板のX方向のズレは±2μm以下であり、Y方向の
ズレも±2μm以下に抑えることができた。
As described above, according to the manufacturing apparatus of the present invention, the displacement of the element substrate in the X direction was ± 2 μm or less, and the displacement in the Y direction could be suppressed to ± 2 μm or less.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の素子基板を同時にかつ非接触にて仮位置決めする
ことができ、しかも簡単でかつ低コストの構造で行なう
ことができ、さらに、確実な搬送が可能となる。また、
最終的な位置決めにおいても、素子基板の両端面を同時
に観察可能であるために、素子基板の切断のバラツキあ
るいは切断面の影響を受けることなく、素子基板の位置
補正が可能となり、配列精度を向上させることができ
る。
As described above, according to the present invention,
A plurality of element substrates can be provisionally positioned at the same time and in a non-contact manner, and can be performed with a simple and low-cost structure, and can be transported more reliably. Also,
Even in the final positioning, both end faces of the element substrate can be observed at the same time, so that the position of the element substrate can be corrected without being affected by variations in the cutting of the element substrate or the cut surface, improving the alignment accuracy. Can be done.

【0042】さらに、本発明の製造装置を用いることに
より、目的に応じた自由幅の長尺記録ヘッドを短時間に
かつ低コストで、そして小スペースで製造することが可
能となる。
Further, by using the manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to manufacture a long recording head having a free width according to the purpose in a short time, at low cost, and in a small space.

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

【図1】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法を実施
するための製造装置の構成を概略的に示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a manufacturing apparatus for carrying out a method of manufacturing a liquid jet recording head of the present invention.

【図2】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造装置におけ
る素子基板の仮位置決め機構を示し、(a)は基板トレ
ーと仮位置決め部材の斜視図であり、(b)は仮位置決
め部材に設けられたエアー室の構成を示す斜視図であ
る。
FIGS. 2A and 2B show a temporary positioning mechanism for an element substrate in a liquid jet recording head manufacturing apparatus of the present invention, wherein FIG. 2A is a perspective view of a substrate tray and a temporary positioning member, and FIG. FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of an air chamber in which the air chamber is closed.

【図3】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造装置におけ
る素子基板の仮位置決め機構を示し、(a)は基板トレ
ーと仮位置決め部材の関係を示す図であり、(b)は基
板トレー上に仮位置決め部材を重ね合わせた状態を模式
的に示す状態図であり、(c)は仮位置決め部材のエア
ー室におけるエアーブローとバキュームの作動タイミン
グの一例を示す図である。
FIGS. 3A and 3B show a temporary positioning mechanism for an element substrate in the apparatus for manufacturing a liquid jet recording head of the present invention, wherein FIG. 3A is a diagram showing the relationship between a substrate tray and a temporary positioning member, and FIG. It is a state diagram which shows typically the state which laminated | positioned the temporary positioning member, and (c) is a figure which shows an example of the operation timing of the air blow in the air chamber of a temporary positioning member, and a vacuum.

【図4】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造装置におけ
る素子基板の搬送機構を示し、(a)は模式的な側面図
であり、(b)は搬送機構のフィンガ部分の斜視図であ
る。
4A and 4B show a transport mechanism of an element substrate in the apparatus for manufacturing a liquid jet recording head of the present invention, wherein FIG. 4A is a schematic side view, and FIG. 4B is a perspective view of a finger portion of the transport mechanism.

【図5】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造装置におけ
る画像処理用観察系の概略的な構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an image processing observation system in the liquid jet recording head manufacturing apparatus of the present invention.

【図6】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造装置におけ
る素子基板の最終位置決めを行なうための構成を示す概
略的な斜視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a configuration for performing final positioning of an element substrate in the apparatus for manufacturing a liquid jet recording head of the present invention.

【図7】長尺の液体噴射記録ヘッドの構成を示す模式的
斜視図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing a configuration of a long liquid jet recording head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 素子基板(ヒーターボード) 2 基板トレー 3 ベースプレート 4 仮位置決め機構 5 搬送機構 6 画像処理用観察機構 6a 画像処理用観察系 7 可動載置台 8 載置台駆動機構 9 計測器 11 仮位置決め部材 12 凹部 13(13x、13y) 位置決めピン 14 エアー室 15a、16a エアーブロー孔 15b、16b エアーブロー溝 17a、18a バキューム孔 17b、18b バキューム溝 19 規制ピン 21 フィンガ 21a 吸着部 23 着地検知センサー 25〜28 ステージ 32 CCDカメラ 35 対物レンズ 40 素子基板 41 吐出エネルギー発生素子 42 ベースプレート 44 配線基板 48 天板 49 吐出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Element board (heater board) 2 Substrate tray 3 Base plate 4 Temporary positioning mechanism 5 Transport mechanism 6 Image processing observation mechanism 6a Image processing observation system 7 Movable mounting table 8 Mounting table drive mechanism 9 Measuring instrument 11 Temporary positioning member 12 Depression 13 (13x, 13y) Positioning pin 14 Air chamber 15a, 16a Air blow hole 15b, 16b Air blow groove 17a, 18a Vacuum hole 17b, 18b Vacuum groove 19 Regulation pin 21 Finger 21a Suction unit 23 Landing detection sensor 25-28 Stage 32 CCD Camera 35 Objective lens 40 Element substrate 41 Discharge energy generating element 42 Base plate 44 Wiring board 48 Top plate 49 Discharge port

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の吐出エネルギー発生素子を有する
素子基板を複数個基準となるベースプレート上に順次配
列し、該ベースプレートに配列した前記素子基板上に複
数の吐出口および該吐出口にそれぞれ連通する複数の液
流路を有する天板を接合して形成する液体噴射記録ヘッ
ドの製造方法において、 前記素子基板を複数個同時に仮位置決めし、該仮位置決
めされた各素子基板を前記ベースプレート上の所定位置
へ搬送して、前記ベースプレート上で最終位置決めを行
ない、その後に前記素子基板を前記ベースプレート上に
順次配列することを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製
造方法。
An element substrate having a plurality of discharge energy generating elements is sequentially arranged on a base plate serving as a reference, and a plurality of discharge ports and communication with the discharge ports are respectively formed on the element substrates arranged on the base plate. In a method of manufacturing a liquid jet recording head formed by joining a top plate having a plurality of liquid flow paths, a plurality of element substrates are provisionally positioned at the same time, and the provisionally positioned element substrates are positioned at predetermined positions on the base plate. And performing final positioning on the base plate, and then sequentially arranging the element substrates on the base plate.
【請求項2】 複数個の素子基板の仮位置決めは、仮位
置決め基準となる位置決めピンを備えた仮位置決め位置
を複数有する基板トレーを用いて行なうことを特徴とす
る請求項1記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
2. The liquid jet recording according to claim 1, wherein the temporary positioning of the plurality of element substrates is performed using a substrate tray having a plurality of temporary positioning positions provided with positioning pins serving as temporary positioning references. Head manufacturing method.
【請求項3】 素子基板を非接触法にて基板トレーの位
置決めピンに突き当てることにより、複数個の素子基板
を同時に仮位置決めを行なうことを特徴とする請求項2
記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
3. The provisional positioning of a plurality of element substrates simultaneously by abutting the element substrates on positioning pins of a substrate tray by a non-contact method.
The manufacturing method of the liquid jet recording head according to the above.
【請求項4】 エアーブロー流路およびバキューム流路
を備えた仮位置決め部材を位置決めピンを有する基板ト
レーに対向して配設し、前記仮位置決め部材のエアーブ
ローおよびバキュームによって素子基板を前記基板トレ
ーの位置決めピンに突き当てて、複数個の素子基板の仮
位置決めを同時に行なうことを特徴とする請求項3記載
の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
4. A temporary positioning member having an air blow channel and a vacuum channel is disposed to face a substrate tray having positioning pins, and the element substrate is moved to the substrate tray by air blowing and vacuum of the temporary positioning member. 4. The method for manufacturing a liquid jet recording head according to claim 3, wherein the temporary positioning of the plurality of element substrates is performed simultaneously by abutting the positioning pins.
【請求項5】 ベースプレート上への素子基板の搬送
は、前記素子基板を吸着する吸着部を備えたフィンガに
て行ない、該フィンガには前記素子基板が前記ベースプ
レート上に着地したことを検知するための着地検知セン
サーを付設してあることを特徴とする請求項1ないし4
のいずれか1項記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
5. The transfer of the element substrate onto the base plate is performed by a finger having an attraction portion for adsorbing the element substrate, and the finger detects that the element substrate has landed on the base plate. 5. A landing detection sensor according to claim 1, further comprising:
6. The method for manufacturing a liquid jet recording head according to claim 1.
【請求項6】 ベースプレート上での素子基板の最終位
置決めは、該素子基板の両端部を同時に観察する画像処
理用観察系の計測結果に基づいて行ない、2種類以上の
分解能の異なる移動ステージを平行に移動させることに
より行なうことを特徴とする請求項1ないし5のいずれ
か1項記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
6. A final positioning of an element substrate on a base plate is performed based on a measurement result of an image processing observation system for simultaneously observing both ends of the element substrate, and two or more types of moving stages having different resolutions are parallelized. 6. The method for manufacturing a liquid jet recording head according to claim 1, wherein the method is performed by moving the recording head.
【請求項7】 複数の吐出エネルギー発生素子を有する
素子基板を複数個基準となるベースプレート上に順次配
列し、該ベースプレートに配列した複数個の素子基板上
に複数の吐出口および該吐出口にそれぞれ連通する複数
の液流路を有する天板を接合して形成する液体噴射記録
ヘッドの製造装置において、 素子基板の仮位置決め基準となる位置決めピンを備えた
仮位置決め位置を複数有する基板トレーと該基板トレー
に対向して配設されたエアーブロー流路およびバキュー
ム流路を有する仮位置決め部材とからなる仮位置決め機
構と、前記ベースプレートを位置決め固定する可動載置
台を素子基板配列方向に駆動する載置台駆動機構と、仮
位置決めされた素子基板を前記ベースプレート上へ搬送
するとともに該素子基板を素子基板配列方向に移動調整
しうる移動ステージを備えた搬送機構と、該搬送機構に
より搬送される素子基板を前記ベースプレート上で観察
する画像処理用観察機構とを具備することを特徴とする
液体噴射記録ヘッドの製造装置。
7. A plurality of element substrates having a plurality of discharge energy generating elements are sequentially arranged on a base plate serving as a reference, and a plurality of discharge ports and a plurality of discharge ports are formed on the plurality of element substrates arranged on the base plate. In a manufacturing apparatus for a liquid jet recording head formed by joining a top plate having a plurality of communicating liquid flow paths, a substrate tray having a plurality of temporary positioning positions provided with positioning pins serving as a temporary positioning reference for an element substrate, and the substrate A temporary positioning mechanism including a temporary positioning member having an air blow channel and a vacuum channel disposed opposite to the tray; and a mounting table drive for driving a movable mounting table for positioning and fixing the base plate in the element substrate arrangement direction. Mechanism and transporting the temporarily positioned element substrate onto the base plate and moving the element substrate in the element substrate arrangement direction An apparatus for manufacturing a liquid jet recording head, comprising: a transport mechanism having a movable stage that can be moved and adjusted; and an image processing observation mechanism for observing an element substrate transported by the transport mechanism on the base plate. .
【請求項8】 搬送機構は、素子基板を吸着する吸着部
を有しかつ該吸着部に吸着した素子基板がベースプレー
ト上に着地したことを検知するための着地検知センサー
を付設したフィンガを備え、該フィンガを素子基板配列
方向に移動調整しうる移動ステージは高分解能ステージ
であることを特徴とする請求項7記載の液体噴射記録ヘ
ッドの製造装置。
8. The transfer mechanism includes a finger having a suction portion for sucking the element substrate and a finger provided with a landing detection sensor for detecting that the element substrate sucked by the suction portion has landed on the base plate. 8. The apparatus according to claim 7, wherein the moving stage capable of moving and adjusting the finger in the element substrate arrangement direction is a high-resolution stage.
【請求項9】 画像処理用観察機構は、素子基板の両端
部を同時に観察する一対の画像処理用観察系からなり、
その計測結果に基づき、載置台駆動機構および搬送機構
の移動ステージをそれぞれ素子基板配列方向に移動させ
て、前記素子基板の最終位置決めを行なうように構成さ
れていることを特徴とする請求項7または8記載の液体
噴射記録ヘッドの製造装置。
9. An image processing observation mechanism includes a pair of image processing observation systems for simultaneously observing both end portions of an element substrate,
8. The device according to claim 7, wherein, based on the measurement result, the moving stages of the mounting table drive mechanism and the transport mechanism are respectively moved in the element substrate arrangement direction to perform final positioning of the element substrate. 9. The apparatus for manufacturing a liquid jet recording head according to item 8.
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Cited By (2)

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US9562787B2 (en) * 2010-11-15 2017-02-07 Aisin Aw Co., Ltd. Travel guidance device, travel guidance method, and computer program

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