JP6037228B2 - 液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッドの製造装置及び液滴吐出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、ノズル孔から液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを製造する方法、液滴吐出ヘッドの製造装置及び液滴吐出ヘッドに関するものである。
に関するものである。

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

上記インクジェット記録装置では、インクジェットヘッドのノズルから吐出されるインクの用紙上の着弾位置を狙いの位置に着弾させる必要がある。そのために、ノズル板、流路板及び振動板を互いに位置合わせして接合して組付けた流路ユニットと、該流路ユニットにおいて形成されている加圧液室を昇圧させるアクチュエータ手段を基板に設けたアクチュエータユニットとを互いに位置合わせして接合する。

流路ユニットに対しアクチュエータユニットの位置合わせを行って接合して液滴吐出ヘッドを製造する方法として、特許文献１に知られているものがある。この特許文献１の液滴吐出ヘッドの製造方法では、予め組み立てた流路ユニットに、アクチュエータユニットを互いに位置合わせして接合している。流路ユニットを組み立てた後にアクチュエータユニットと接合しているため、組み立て工程において流路ユニット内の異物の混入を抑えることはできる。そして、流路ユニットを構成する振動板、流路板及びノズル板には、互いの位置合わせのために切り欠き部が形成されている。この切り欠き部は、各板における一つの長辺部の端面側と両方の短辺部の端面側にそれぞれ形成されている。これらの各板の対応する切り欠き部を互いに位置合わせして接合することで、予め流路ユニットを組み立てている。一方、アクチュエータユニットの基板上には、圧電素子部材が長手方向の列をなし、短手方向に所定の間隔を置いて２列配列されている。２つの圧電素子部材の列の間の空間は、圧電素子部材の厚みに相当する深さで列方向に延在する溝形状になる。この溝はアクチュエータユニットの端面側から見える。この溝に、組み立てた流路ユニットの３つの切り欠き部のうち２つの短辺部それぞれに形成した切り欠き部を２台の撮像手段によってそれぞれ撮像しながら位置合わせしてアクチュエータユニットを流路ユニットに接合する。

しかしながら、上記特許文献１の液滴吐出ヘッドの製造方法では、撮像手段によって撮像した画面には、流路ユニットの端面又はアクチュエータユニットの端面の画像の中に、切り欠き部又は溝の画像が映っている。端面の画像は、端面の平面部分から正反射してくる光が多く、明るく表示されている。一方、切り欠き部又は溝の画像は、切り欠き部又は溝のエッジの部分において乱反射する光が多く、ぼやけている。このため、切り欠き部又は溝を精度良く検出することは難しい。これにより、流路ユニットとアクチュエータユニットとを高精度に位置合わせすることができなかった。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、液滴吐出ヘッドの流路ユニットとアクチュエータユニットとを高精度に位置合わせすることができる液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッドの製造装置及び液滴吐出ヘッドを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、液滴を吐出するノズルが形成されたノズル板と、前記ノズルと連通する液室が形成された流路板と、前記液室の壁面の一部を形成する壁面部材とを接合して流路ユニットを組み立てる流路ユニット組立工程と、流路ユニットと、流路ユニットに形成される液室の圧力変化を付与するアクチュエータ部材を備えたアクチュエータユニットとを位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせされた流路ユニットとアクチュエータユニットとを接合する接合工程とを有する液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記位置合わせ工程では、前記アクチュエータユニットにおける前記流路ユニットと接合する側の面内に形成された第１マークと前記流路ユニットにおける前記ノズル板のノズルが外部に開口する側の面内に形成された第２マークとをそれぞれ撮像手段によって撮像し、前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとで位置合わせがなされた場合に前記第１マークと前記第２マークとが前記撮像手段の視野内でとる位置関係に対応した位置関係を前記視野内でとるように予め相対位置が設定され、かつ、前記撮像手段による撮像時の前記アクチュエータユニットや前記流路ユニットの配置位置とは異なる所定の位置に配置された第１基準マークと第２基準マークとをそれぞれ前記撮像手段で撮像し、前記視野内における前記第１マークと前記第１基準マークとの位置関係と、前記視野内における前記第２マークと前記第２基準マークとの位置関係とが一致するように前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとの間の位置調整を行うことを特徴とするものである。

本発明では、第２マークが流路ユニットにおけるノズル板のノズルが外部に開口する側の面内に形成されており、第２マークを含むノズル面から正反射する光が多く、第２マークは明るく表示されている。これにより、従来に比して第２マークを精度良く検出することができる。第１マークと第１基準マークとの位置関係、及び、第２マークと第２基準マークとの位置関係が撮像手段による視野内に写っているので、アクチュエータユニットと流路ユニットとの位置合わせは上記視野を見ながら行うことができる。具体的には、撮像手段の視野内に写っている第１マークと第１基準マークとの位置関係が第２マークと第２基準マークとの位置関係とを一致させるように、アクチュエータユニットと流路ユニットとを移動させる。これにより、第１マークと第２マークとの位置関係は理想の位置関係になる。よって、流路ユニットとアクチュエータユニットとを高精度に位置あわせすることができる。

電気圧力変換手段に適用したインクジェットヘッドの吐出部のチャンネル間方向の要部拡大断面図である。 本実施例のインクジェットヘッドの分解図である。 液室部品の位置合わせ構造を示した図である。 ノズル板を示す斜視図である。 ノズル板の一部を示す拡大平面図である。 流路板を示す斜視図である。 流路板の一部を示す拡大平面図である。 流路板の内部液室を示す部分断面図である。 振動板を示す斜視図である。 ＰＺＴユニットの断面図である。 ＰＺＴユニットの一部平面図である。 ＰＺＴユニットベース両端部の圧電素子部材間の隙間及び溝で形成される十字線による位置合わせの様子を示す平面図である。 シリアルプリンタへの取付例を示す概略図である。 本実施形態に係る製造装置の全体を示す斜視図である。 本実施形態に係る製造装置の全体を示す斜視図である。 アクチュエータユニットを示す斜視図である。 各基準マークが形成されたガラスチャートを示す斜視図である。 検出光学手段のレイアウトを示す斜視図である。 接合面倣い機構の構成を示す断面図である。 検出光学手段の検出光学系の光路を示す概略側面図である。 マスターアライメントの概要を示す図である。 アライメントから接合までの動作を示すフローチャートである。 アライメントの概要を示す図である。

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

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

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

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

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

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

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

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

図２は本実施例のインクジェットヘッドの分解図である。本実施形態のアライメント装置で、アクチュエータユニットに対して位置決めされ接合される部品は、流路ユニットであるノズルプレート付き一体部品１７である。図２のように、ノズルプレート付き一体部品１７は、前工程にてノズルプレート４と流路板３と振動板２が接着剤等で接合されたものである。アクチュエータユニットであるＰＺＴユニット１８は、積層圧電素子５及びＰＺＴベース６とＦＰＣ７が接着剤等で接合されたものである。前工程である接合工程の具体的には、以下の工程により、ノズルプレート付き一体部品１７が組み立てられる。第１工程では、アライメントマークを用いて流路板３と振動板２を接着接合する。第２工程では、積層圧電素子５とＰＺＴベース６を接着接合する。第３工程では、アライメントマークを用いて流路板３と振動板２の接合品とノズルプレート４を接着接合する。第４工程では、積層圧電素子５とＰＺＴベース６の接合品とＦＰＣ７を半田接合する。第５工程では、流路板３と振動板２とノズルプレート４の接合品と、積層圧電素子５とＰＺＴベース６とＦＰＣ７の接合品とを接着接合する。

図３は流路ユニットとしての液室部品の位置合わせ構造を示した図である。ノズルプレート４には、図４及び図５に示すように、そのノズル列方向の両端部にアライメントマークとして液室接合用の第１アライメントマーク１２１ａ、１２１ｂ（貫通穴）を各一個ずつ形成している。更に、短辺方向の中心線（一点鎖線）から液室厚さ分Ａ（例えば、０．５［ｍｍ］）だけ離れた位置にアライメントマークとして吐出側の面に第２マークとしての第２ノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂ（非貫通穴）を各一個ずつ形成している。このとき、ノズル板の短辺方向の中心線は、ＰＺＴユニット１８の第１マークとしてのアライメントマーク１０９ａ、１０９ｂを結ぶアライメントマーク列と同じ位置に配置するように設計されている。

流路板３には、図６及び図７に示すように、圧力室１１７の並び方向（長辺方向）の延長線上の両端部にアライメントマークとして、アライメントマーク１２６ａ、１２６ｂ（非貫通穴）を短辺部分の平面の一部に各一個ずつ形成する。アライメントマーク１２６ａ、１２６ｂは、ノズル板４との接合面の非貫通の窪みである。更に、図８に示すように、後述する振動板２との接合面には非貫通の窪みである第２流路板アライメントマーク１２７ｂ（非貫通穴）を短辺部分の平面の一部に各一個ずつ形成する。第２流路板アライメントマーク１２７ａの図示は省略する。このとき、ノズル板４との接合面には、非貫通の窪みである第１流路板アライメントマーク１２６ａ、１２６ｂを非貫通穴とする。これにより、ノズル吐出面から液室接合用アライメント１２１ａ、１２１ｂより混入するインクは、流路板３で塞がれるので、圧電素子５まで至らない。この結果、圧電素子駆動する上で電気的な問題が生じることはない。

図９に示すように、図６及び図７の圧力室１１７の一部の壁面を形成する壁面部材である振動板２には、その長辺方向の両端部にアライメントマークとしての振動板アライメントマーク１３０ａ、１３０ｂ（貫通穴）がそれぞれ形成されている。次に、振動板と流路板の接合について説明する。ヘッドを組み立てるときには、図３に示すように、振動板２と流路板３とを、アライメントマーク１３０ａ、１３０ｂと、第２流路板アライメントマーク１２７ａ、１２７ｂを振動板２側から見ながら接合する。アライメントマーク１３０ａ、１３０ｂは、振動板２に形成した位置合わせ用のアライメントマークであり、第２流路板アライメントマーク１２７ａ、１２７ｂは、流路板３に形成した位置合わせ用のアライメントマークである。

次に、上記工程で接合した振動板と流路板の接合品にノズル板４を接合する。このとき、ノズル板４に形成した位置合わせ用の液室接合用アライメントマーク１２１ａ、１２１ｂと、流路板３に設けられた第１流路板アライメントマーク１２６ａ、１２６ｂをノズル板４側から見ながら接合する。以上の工程により、ノズルプレート付き一体部品１７が完成する。図２のように、ＰＺＴユニット１８はＰＺＴベース６には積層圧電素子５を２列配置して接合されおり、ＰＺＴベース６とＦＰＣ７が半田等で接合された部品である。一方、図１０及び図１１に示すようにＰＺＴユニット１８は、圧電素子５をスリット溝１２０によって分割して形成した圧電素子部材１０７ａ、１０７ｂを所定の隙間を置いて配置する。これにより、圧電素子部材１０７ａ、１０７ｂの間の隙間１０８と、圧電素子部材の両端部に溝１３４をそれぞれ形成している。接合されたノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８とを接合する。接合について詳細は後述する。

図１２に示すように、接合には、ＰＺＴユニットベース両端部にある圧電素子部材１０７ａ、１０７ｂの間の隙間１０８及び溝１３４で形成される十字線からなるＰＺＴユニットアライメントマーク１０９ａ、１０９ｂを用いて、ＰＺＴユニットを固定する。なお、図１２にはＰＺＴユニットアライメントマーク１０９ａは図示されていない。後述する図１９、図２０に示すように、同軸落射光学系の光軸をハーフミラーで分割し、第１光学経路Ｌ１がガラスチャート６０の第１基準マーク６１ａ、６１ｂに合焦させる。他方の第２光学経路Ｌ２が２つのＰＺＴユニットアライメントマークに合焦させた。その後、ハーフミラー４３で画像合成することで、同一視野で撮像した第１基準マーク６１ａ、６１ｂに対する各ＰＺＴユニットアライメントマークのずれ量を算出し、そのずれ量を目標位置ずれ量として記憶する。ノズルプレート付き一体部品１７を固定配置する。同軸落射光学系からなる撮像素子を持つ検出光学手段２００、３００を液室の厚さ分だけ上方に移動させたのち、同軸落射光学系の光軸をハーフミラーで分割し、第１光学経路Ｌ１がガラスチャートの第２基準マーク６２ａ、６２ｂに合焦させる。他方の第２光学経路Ｌ２がノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂに合焦させたのち、ハーフミラーで画像合成することで、同一視野で撮像した第２基準マーク６２ａ、６２ｂに対するノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂのずれ量を算出する。このずれ量が記憶手段に記憶させた目標ずれ量と等しくなるように、アライメントステージを用いて、ノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８とを光学アライメントすることで、それぞれの部品を高精度に接合する。

次に、本実施形態の製造装置を用いて接合された部品にインクタンク等を取付けたインクジェットヘッドのシリアルプリンタへの取付け方法について説明する。
図１３はシリアルプリンタへの取付例を示した図である。シリアル型画像形成装置は左右の側板２２１Ａ、２２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持する。そして、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。このキャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する４列のノズル列を備える一つのインクジェットヘッド２３４がフレームの外形基準で位置決めされて滴吐出方向を下方に向けて固定されている。インクジェットヘッド２３４には各色の供給チューブ２３６を介して、供給ユニット２２４によって各色のインクカートリッジ２１０から各色のインクが補充供給される。用紙２４２を静電吸着してインクジェットヘッド２３４に対向する位置に搬送して印字する。

図１４及び図１５は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造装置を示す図である。両図に示す製造装置は、図２に示すノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８とを接合して製造する装置である。はじめに、前工程から搬送されてきたノズルプレート付き一体部品１７は、図１４のように、上吸着ステージ３４に真空ポンプによって、所定の位置で真空吸着されて固定される。図１５示すように、前工程から搬送されてきたＰＺＴユニット１８は、固定保持手段３０によって固定される。ＰＺＴユニット１８の下面には、図１６に示すように、位置決め用穴２７、２８が２箇所設けられており、図１５の下吸着ステージ３１上の図示しない２つの位置決めピンとクランプ手段３２、３３によってＸ方向とＹ方向の位置決めがなされる。Ｘ、Ｙ方向の位置を２つの位置決めピンに勘合して挿入することで固定する。また、クランプ手段３２、３３を用いてＸ方向に挟持すると同時に、ＰＺＴベースくぼみ２９、３０を用い、下方に押し下げる。クランプ手段３２、３３の駆動にはシリンダなどを用いる。また、挟持する先端は、板バネを用いている。これにより、ＰＺＴベースに下方向に付勢している。この付勢された状態で、下吸着ステージ３１の図示しない真空ポンプによって真空吸着されて固定される。

図１５に示すように、基準部材としてのガラスチャート６０の固定は、ガラスチャート固定ベース４４上に固定される。このガラスチャート固定ベース４４は、ガラスチャート連結ブロック６４を介して下吸着ステージ３１と締結され、図１４に示すＸＹθステージ３７によりＸＹθ方向に移動する。図１７に示すように、ガラスチャート６０には、第１基準マーク６１ａ、６１ｂ、第２基準マーク６２ａ、６２ｂが面上に設けられている。ＳＵＳ基材に石英ガラスを貼り合わせた構成であり、石英ガラスにマスクパターンを露光、転写してできる反射用クロム膜で作製されている。図１７に示す第１基準マーク６１ａ、６１ｂ、第２基準マーク６２ａ、６２ｂの一例では、４つの基準マーク６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂである。これらの４つの基準マーク６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂは、外径２００［μｍ］、内径１９０［μｍ］のリング状の形状と線幅は５［μｍ］の十字線からなる全く同じ形状からなる。第１基準マーク６１ａと第１基準マーク６２ａの間隔と、第２基準マーク６１ｂと第２基準マーク６２ｂの間隔は同じ５００［μｍ］である。４つの基準マークは、それぞれの間隔は±１［μｍ］以内の精度で配置されている。ガラスチャート６０を固定する際は、姿勢、位置の調整を図１５の姿勢・位置調整手段６３の６本のクランプボルトを使って行う。図１５に示すように、ガラスチャート６０の位置は、姿勢・位置調整手段６３である６本のクランプボルトを使って、左右・上下・前後の位置が調整されて固定される。２つのハーフミラー４３ａ、４３ｂは、図１５に示すように、ガラスチャート固定ベース４４に締結されて固定されているため、ガラスチャート固定ベース４４が締結されているＸＹθステージ３７によりＸＹθの各方向に移動できる。図１４のブロックベース４２とは非接触とするために、ＸＹθステージ３７及び加圧ステージ３６が移動しても干渉しないようにそれぞれの動作においてインターロックが効くようにコントロールされている。

図１４のように、加圧ステージ３６は、ノズルプレート付き一体部品１７を上吸着ステージ３４に真空吸着した状態で上下動させることができる。加圧ステージ３６は位置と荷重（押し付け力）制御できる加圧アクチュエータ３９とガイド機構４０と加圧テーブル４１で構成されている。加圧アクチュエータ３９として、具体的には、サーボモータとボールねじ駆動する電動アクチュエータであり、位置と荷重（押し付け力）制御できる極めて廉価なアクチュエータである。この加圧ステージ３６を用いて、ノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８との接着剤を介した加圧接合を行う。このとき、荷重制御により任意の荷重設定ができるが、本実施例においては、弱圧（例えば、５［Ｎ］）と本加圧（例えば、６０［Ｎ］）の２つの荷重設定をしている。ＰＺＴユニット１８が挟持されて固定保持される下吸着ステージ３１は、ＸＹθステージ３７上にと締結されている。このＸＹθステージ３７により、ＰＺＴユニット１８を平面内の所定位置にアライメントさせることができる。加圧テーブル４１下面には接合面倣い機構３８が配置されており、接合面倣い機構３８の下面には、ブロックベース４２を介して上吸着ステージ３４が取付けられており、この上吸着ステージ３４にノズルプレート付き一体部品１７が真空吸着される。

次に、図１８を用いて接合面倣い機構３８の構成について説明する。
接合面倣い機構３８は、上吸着ステージ３４の上面側に固定された、凸球面７５を有する球面部材７６と、該球面部材７６を受ける凹球面７７を有する受け軸受部材７９と、軸受部材７９を受ける凹球面を有する受け部材７８を備えている。球面部材７６は、エアフローティング機構を備える軸受部材７９を介して、その凸球面７５が軸受部材７９の凹球面７７に沿って自在に動くことができるようになっている。この動きによって、ノズルプレート付き一体部品１７が当接された際に、両者間の平行度が自動的にほぼ完全に合うようになっている。軸受部材７９の凹球面７７への給気は給気ポート７４からの圧縮空気によって行われエアフローティング機構を構成している。また、接合面倣い機構３８におけるロック機構は次のように構成されている。すなわち、球面部材７６と軸受部材７９と受け部材７８にわたって、シリンダ７０とその中に収容されたピストン７１が設けられている。このエアシリンダ機構のロックポート７２にエアを供給することによりピストン７１が上方に移動されて、ピストン７１を介し受け部材７８に対して球面部材７６の位置、姿勢がロックされるようになっている。

また、フリーポート７３にエアを供給することにより、ピストン７１が下方に移動されてロックが解除され、球面部材７６が受け部材７８に対して自由に倣わされるようになっている。このとき、フレーム部材１は真空ポート８２によって図示しない真空ポンプによって真空吸引されて真空吸着保持されている。同様に、ノズルプレート付き一体部品１７は真空ポート８３によって図示しない真空ポンプによって真空吸引され真空吸着保持される。真空ポート８１は、図示しない真空ポンプによって、球面部材７６の凸球面７５と軸受部材７９の凹球面７７を真空吸着によって保持することができる。前述のロック機構より弱い保持力でロックすることができる。接合面倣い機構３８によるロック機構は、前述のエアシリンダ機構による場合と真空吸着機構による場合とどちらも使用する場合のうち、どれを適用しても良い。

ノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８のそれぞれ保持する上吸着ステージ３４と下吸着ステージ３１の平行度を調整する動作について説明する。
図１８に示すように、接合面倣い機構３８におけるフリーポート７３にエアを供給して球面部材７６を受け部材７８に対して自由状態とし、この状態にて第２の保持手段６を上昇させて第２の部品を第１の部品に押し付ける。そして、接合面倣い機構３８により第２の部品が第１の部品に倣うように、つまり第２の部品と第１の部品間の平行度がほぼ完全に合うように倣わせられる。上記倣い動作後に、ロックポート７２にエアが供給され、上記平行度が調整された状態にて、球面部材７６が軸受部材７９に対して一旦ロックすることができる。球面部材７６は上吸着ステージ３４にてノズルプレート付き一体部品１７が吸着保持されているから、球面部材７６のロックにより、ＰＺＴユニット１８に対するノズルプレート付き一体部品１７とは、平行度が調整された状態で維持されることになる。ブロックベース４２は箱状になっており、その内側に非接触に２つのハーフミラー４３ａ、４３ｂ、及び、ガラスチャート固定ベース４４が配置されている。ブロックベース４２は、箱状の側面に撮像手段であるＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂから検出できるように窓が設けられており、視界を遮らないようにしている。ブロックベース４２下面には、上吸着ステージ３４と同一の位置に貫通孔が設けられている。第１光学経路がガラスチャートの第１及び第２基準マークに合焦させ、他方の第２光学経路がＰＺＴユニットアライメントマーク及びノズル板アライメントマークを検出できるようになっている。

ノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８には本加圧がかかった状態で、四隅のＵＶ接着剤が加圧によってつぶされる位置で、図１４の４つのＵＶ照射器４８からＵＶ光を照射し、接着剤を硬化させて仮接合させる。このとき、ＵＶ照射器４８は２つずつ左右のシリンダによって移動させることができ、ノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８の移載の妨げにならないようにしている。

次に、検出光学手段の検出光学系と光路について説明する。
図１９は、本実施例の装置構成において検出光学手段２００、３００の検出光学系の光路について説明した図である。ＸＹθステージ（不図示）上にあるＣＣＤカメラ５０ａ、光源５１ａを含む検出光学手段２００、ＣＣＤカメラ５０ｂ、５１ｂを含む検出光学手段３００の位置は、図２０に示す手動のＸ軸ステージ５３ｘ、Ｙ軸ステージ５３ｙを用いて、初期調整することができる。図２０に示すように、手動Ｘ軸ステージ５３ｘの調整方向としてＸ方向はアライメントマークのピッチ方向であり、手動Ｙ軸ステージ５３ｙの調整方向としてＹ方向はカメラの深度方向である。また、Ｚ軸ステージ５４を使って、Ｚ方向であるカメラ高さを上下方向に調整することができる。また、検出手段２００、３００は、Ｚ軸ステージ５４により、自動で検出高さを変えることができる。検出手段２００、３００はＺ軸ステージ５４によって、下位置と上位置の２つのポジションを取れる。下位置のポジションのとき光路Ｌ１（一点鎖線）となり、上位置のポジションときの光路Ｌ２（実線）となる。

検出光学手段２００、３００は、二焦点検出光学系を構成している。検出光学手段２００の光路について説明しているが、検出光学手段３００も全く同じである。ＣＣＤカメラ５０ａには同軸落射照明５１ａが光軸に入射されており、同軸落射照明５１ａからの光はハーフミラー４３ａにより２つの光路Ｌ１、Ｌ２に分岐される。光路Ｌ１は、ハーフミラー４３ａをそのまま直進し、基準マーク６１を設けられたガラスチャート６０に進み反射して、ハーフミラー４３ａを透過してＣＣＤカメラ５０ａに戻る光路である。光路Ｌ２は、ハーフミラー４３で９０度折り曲げられ、ＰＺＴユニット１８に進み反射して、ハーフミラー４３で反射され、ＣＣＤカメラ５０ａに戻る光路である。なお、光路Ｌ２においては、接合時ではノズルプレート４に進み、反射して、ハーフミラー４３で反射され、ＣＣＤカメラ５０ａに戻る光路である。このような光路Ｌ１、Ｌ２の画像はＣＣＤカメラ５０ａにて合焦するように、ハーフミラー４３を配置することで二焦点検出光学系を構成している。また、ＣＣＤカメラ５０ａには高倍率（×６倍）のマシンビジョンレンズが取付けられている。これにより、第１基準マーク６１ａ、６１ｂまたは第２基準マーク６２ａ、６２ｂ、及びＰＺＴユニットのアライメントマーク１０９ａ、１０９ｂまたはノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂをそれぞれ拡大して検出することができる。

ここで、二焦点検出光学系で検出される実際の基準マーク及びアライメントマークについて、本実施例の装置における検出光学手段２００、３００のレイアウトを示した図２０に基づいて説明する。はじめに、ＰＺＴユニット１８を下吸着ステージ３１に固定する。検出光学手段２００、３００をＺ軸ステージ５４の下位置において、光路Ｌ１でガラスチャート６０長手方向の両端に設けた第１基準マーク６１ａ、６１ｂを検出し、光路Ｌ２でＰＺＴユニットのアライメントマーク１０９ａ、１０９ｂとを同時に検出する。次に、ノズルプレート付き一体部品１７を図１８の上吸着ステージ３４に吸着させる。検出光学手段２００、３００をＺ軸ステージ５４上位置に移動させ、Ｚ軸ステージ５４の上記下位置から上位置までの移動量は、正確にノズルプレート付き一体部品１７の厚さ分（本実施例では０．５［ｍｍ］）とする。このとき、ガラスチャート６０の第１基準マーク６１ａと第２基準マーク６２ａとの間の距離、及び第１基準マーク６１ｂと第２基準マーク６２ｂとの間の距離も、正確にノズルプレート付き一体部品１７の厚さ分（本実施例では０．５［ｍｍ］）である。これにより、検出光学手段２００、３００はＺ軸ステージ５４の上位置にて、光路Ｌ１でガラスチャート６０長手方向の両端に設けた第２基準マーク６２ａ、６２ｂを検出し、光路Ｌ２でノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂとを同時に検出する。ここで、検出光学手段２００、３００は、ＣＣＤカメラ５０と同軸落射照明５１と図示されない画像処理５２とから構成される。

次に、本実施形態に係る製造装置における検出光学手段の光路Ｌ１、Ｌ２の調整方法について説明する。図２０に示す検出光学手段の光路Ｌ１、Ｌ２の光軸調整は、ハーフミラー４３とガラスチャート６０の位置を調整して固定することで行われる。光軸調整する際には、ＰＺＴユニット１８と同じ形状であり、アライメントマークが形成されたマスターユニットとマスターユニットアライメントマークを替わりに用いる。マスターユニットアライメントマークとガラスチャート６０の第１基準マーク６１ａ、６１ｂを検出光学手段２００、３００であるＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂで合成した画像を取得し位置が合うように調整する。マスターユニットのマスターユニットアライメントマークの位置とガラスチャートの第１基準マークの位置とを合わせる手順について以下に説明する。図２１（ａ）〜（ｄ）はＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂでの検出画像を示した図である。

（１）はじめに、図２０のＸＹθステージ３７の原点位置（不図示）に、ガラスチャート６０を略設計位置に仮固定する。ＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂにおいて、Ｚ軸ステージ５４を使ってＺ方向に検出高さを調整し、光路Ｌ１による画像検出できるようにする。図２１（ａ）のようになる。ＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂの撮像範囲に第１基準マーク６１ａ、６１ｂが写るようにするとともに、撮像範囲の水平線と第１基準マークの十字の水平線とが一致するようにＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂをＺ方向に調整する。

（２）次に、ＰＺＴユニット１８の代替用のマスターユニットを固定し、続いてマスターユニットのアライメントマーク２０９ａ、２０９ｂの直上の位置にハーフミラー４３を固定させて光路Ｌ２を形成する。このとき、前述の光路Ｌ１で取得したガラスチャート６０の第１基準マーク６１ａ、６１ｂの画像と、光路Ｌ２で取得したマスターユニットアライメントマーク２０９ａ、２０９ｂの画像における上下方向の高さが揃うようにする。例えば、ハーフミラー４３はＹ方向に移動させて微調整する。これにより、光路Ｌ１で取得した第１基準マーク６１ａ、６１ｂの画像における高さの位置は動かないが、光路Ｌ２で取得したマスターユニットアライメントマーク２０９ａ，２０９ｂから反射してくるハーフミラー４３の入射位置が上下する。これにより、第１基準マーク６１ａ、６１ｂの画像と、光路Ｌ２で取得したマスターユニットアライメントマーク２０９ａ、２０９ｂの画像における上下方向の高さを一致させることができる。このとき、ハーフミラー４３の入射位置も移動するので、マスターユニットアライメントマーク２０９ａ、２０９ｂのピントを合わせることができる。具体的には、ＣＣＤカメラ５０において手動Ｙ軸ステージ５３ｙを用いてＹ方向に移動することで、マスターユニットアライメントマーク２０９ａ、２０９ｂにピントを合わせることができる。図２１（ｂ）のようになる。

（３）次に、図２０のＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂ及びガラスチャート固定ベース４４を、手動Ｘ軸ステージ５３ｚを用いてＸ方向に移動する。これにより、光路Ｌ２で取得したマスターユニットアライメントマーク２０９ａ、２０９ｂの画像が撮像範囲の中央にくるように調整する。図２１（ｃ）のようになる。

（４）次に、図２０の光路Ｌ１による検出画像であるガラスチャート６０の第１基準マーク６１ａ、６１ｂの画像のピントが合うように、ガラスチャート６０のＹ方向の取り付け位置をガラスチャート位置・姿勢調整手段６２を調整する。さらに、ガラスチャート６０の第１基準マーク６１ａ、６１ｂと、マスターユニットのマスターユニットアライメントマーク２０９ａ、２０９ｂとが、それぞれ中心位置が画角中央で合うように、図２０のガラスチャート６０のＸ方向の取り付け位置を位置・姿勢調整手段６２を用いて微調整して固定する。ガラスチャート６０の第１基準マーク６１ａ、６１ｂは光路Ｌ１による検出画像であり、マスターユニットのマスターユニットアライメントマーク２０９ａ、２０９ｂは、光路Ｌ２による検出画像である。これにより、ガラスチャート６０の取り付け位置が決まる。図２１（ｄ）のようなる。

次に、本実施形態に係る製造装置を用いるインクジェット式記録ヘッド２２０の所定位置へのアライメント動作と接合動作について説明する。図２２はその手順を示したフローチャートである。加圧ステージ３６（ＳＴ：２０［ｍｍ］）は、加圧ポジション（下降位置）とギャップポジション（中間位置）と退避ポジション（上昇位置）がある。加圧ポジションの位置は、図２のノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８との間に所定の接合荷重が作用する下降位置である。ギャップポジションの位置は、ノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８との間にわずかな間隔をあけて停止している位置である。退避ポジションの位置は、ノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８との間に大きな間隔があいている位置であり、部品の投入・排出する位置である。図２０に示すように、ＸＹθステージ３７は、検出光学手段２００、３００から取得した撮像結果をもとに計算された移動指令に対して、自動アライメントする自動ステージである。図１９に示す上吸着ステージ３４／下吸着ステージ３１はワークを真空吸着するプレートである。図２０に示すＺ軸ステージ５４は検出光学手段２００、３００を液室厚さ分（本実施例では、０．５［ｍｍ］）だけ正確に上下動するステージである。下降ポジションで、ガラスチャート６０の第１基準マーク６１をＣＣＤカメラ５０画角中央で撮像する位置である。上昇ポジションで、下降ポジションより、正確に液室厚さ分（本実施例では、０．５［ｍｍ］）だけ上昇させた位置であり、ガラスチャート６０の第２基準マーク６２をＣＣＤカメラ５０画角中央で撮像する位置である。

図２２において、図２０の加圧ステージ３５を退避ポジションまで上げておく。ＸＹθステージ３７を原点位置まで移動させる。Ｚ軸ステージ５４を下降ポジションまで下げておく。接着剤が塗布された状態のＰＺＴユニット１８を固定する（ステップＳ１０１）。具体的には、ＰＺＴユニット１８の上面接合面に接合用の接着剤と、上面四隅に設けた加圧逃げ部に仮接合用のＵＶ接着剤とを予め塗布しておく。接着剤としては、例えば、熱硬化性のエポキシ系接着剤などが適している。接着剤を塗布されたＰＺＴユニット１８を搬送し、固定保持手段３０を使ってクランプし、その位置で下吸着ステージ３１に真空吸着させる。

次に、検出光学手段２００、３００により、光路Ｌ１でガラスチャート６０の第１基準マーク６１ａ、６１ｂ、光路Ｌ２でＰＺＴユニットアライメントマーク１０９ａ、１０９ｂを同時検出する。第１基準マーク６１ａ、６１ｂの中心座標に対するＰＺＴユニットアライメントマーク１０９ａ、１０９ｂの中心座標のずれ量を測定し記憶する（ステップＳ１０２）。ノズルプレート付き一体部品１７を上吸着ステージ３４にノズル吐出面を真空吸着させる（ステップＳ１０３）。Ｚ軸ステージ５４を上昇ポジションまで上げる。加圧ステージをギャップポジションに移動する（ステップＳ１０４）。検出光学手段２００、３００により、光路Ｌ１でガラスチャート６０の第２基準マーク６２ａ、６２ｂ、光路Ｌ２でノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂを同時検出する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５にて検出した、第２基準マーク６２ａ、６２ｂの中心座標に対するノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂの中心座標のずれ量が、上記位置ずれ量と同じになるように、ＸＹθステージ３７の移動によりＰＺＴユニット１８をアライメントする。

ここで、図２３はアライメントの概要を示した図である。簡略して説明するため、例えば、ステップＳ１０２で記憶した位置ずれ量がゼロの場合とし、光路Ｌ２で検出されたノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂが図２３（ａ）のような場合とする。まず、ＸＹθステージをθ回転することで、ノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂの互いの検出高さを揃え、図２３（ｂ）のようにする。次に、ＸＹθステージをＸ方向に移動することで、第２基準マーク６２ａ、６２ｂが移動し、ノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂのＸ方向座標と位置を合わせ、図２３（ｃ）のようにする。次に、ＸＹθステージをＹ方向に移動することで、ハーフミラー４３が移動することで、第２基準マーク６２ａ、６２ｂのＹ座標に対して、ノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂのＹ方向座標と位置を合わせ、図２３（ｄ）のようにする。これにより、第２基準マーク６２ａ、６２ｂの中心座標に対するノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂの中心座標のずれ量をゼロにすることができる。この手順でアライメントを行えば、各軸の移動により、独立してアライメントの収束動作を行えることから、記憶した任意の位置ずれ量に対して、そのずれ量に合わせてオフセットした位置でアライメントすることができる。

次に、倣い・ロック機構３８を倣い解除し、ノズルプレート付き一体部品１７の姿勢をフリーにする（ステップＳ１０７）。加圧ステージ３５を加圧ポジションまで下げ、荷重コントロールにて、弱圧５Ｎが作用するように加圧する。この弱圧荷重が作用することで、ノズルプレート付き一体部品１７の姿勢は、ＰＺＴユニット１８接合面と平行となる。この状態で、倣い・ロック機構３８により、姿勢を固定する（ステップＳ１０８）。この状態で、ＸＹθステージ３７を用い、ガラスチャート６０の第２基準マーク６２ａ、６２ｂとノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂをＣＣＤカメラ５０ａ、５０ｂにより同一視野で撮像した合成画像をもとに、画像処理装置５２を使い位置ずれ量を算出する。そして、ステップＳ１０２で記憶した位置ずれ量と同じなるように、位置調整量としてＸＹθステージ３７への移動指令を行う。これにより、ガラスチャート６０の第２基準マーク６２ａ、６２ｂの位置とノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂの位置がアライメントされる（ステップＳ１０９）。

次いで、倣い・ロック機構３８の倣いを解除し、ノズルプレート付き一体部品１７の姿勢が加圧中もＰＺＴユニット１８接合面に倣い平行に加圧できるようにする（ステップＳ１１０）。加圧ステージ３５を加圧ポジションのまま、荷重コントロールにて、強加圧６０Ｎが作用するように加圧する。この強加圧荷重が作用することで、ノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８には接合荷重が作用する（ステップＳ１１１）。ノズルプレート付き一体部品１７とＰＺＴユニット１８には接合荷重が作用している状態であり、加圧逃げ部に塗布されている仮接着剤には接合荷重がかからない状態である。そして、例えば、四方向からＵＶ照射器にてＵＶ光を照射して仮接着剤を硬化させて固定する（ステップＳ１１２）。ノズルプレート付き一体部品１７を固定していた上吸着ステージ３４の真空吸着をオフにする。次に、加圧ステージ３５を退避ポジションまで移動し、ノズルプレート付き一体部品１７が接合されたＰＺＴユニット１８を固定していた下吸着ステージ３１の真空吸着もオフにしたのち、接合部品を取り出す（ステップＳ１１３）。

以上の各ステップの順に接合を行うことで、ＰＺＴユニットとノズルプレート付き一体部品とを高い位置精度で接合される。また、ノズルプレートにおいて、吐出ノズル孔とノズルアライメントマークの位置関係は加工機の精度で高精度に加工することができる。よって、最終的に、ＰＺＴユニットの各圧電素子の伸縮位置とノズル位置とを高精度に位置決めしたインクジェットヘッドを組み立てるこができ、インクジェットヘッド記録装置の高い着弾位置精度を確保することができる。なお、ＰＺＴユニットとノズルプレート付き一体部品とが位置合わせされたとき、ノズルアライメントマーク１０１ａ、１０１ｂとＰＺＴユニットアライメントマーク１０９ａ、１０９ｂとが、面方向からみて互いに同じ位置に形成されている例で説明している。しかし、これに限定する必要はなく、互いに所定の位置関係を備えていればよい。この場合、第１基準マーク６１ａと第２基準マーク６２ａとの間の距離や第１基準マーク６１ｂと第２基準マーク６２ｂとの間の距離も上記所定の位置関係に応じて可変してよい。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
位置合わせ工程では、アクチュエータユニットにおける流路ユニットと接合する側の面内に形成された第１マークと流路ユニットにおけるノズル板のノズルが外部に開口する側の面内に形成された第２マークとをそれぞれ撮像手段によって撮像し、アクチュエータユニットと流路ユニットとで位置合わせがなされた場合に第１マークと第２マークとが撮像手段の視野内でとる位置関係に対応した位置関係を視野内でとるように予め相対位置が設定され、かつ、撮像手段による撮像時のアクチュエータユニットや流路ユニットの配置位置とは異なる所定の位置に配置された第１基準マークと第２基準マークとをそれぞれ撮像手段で撮像し、視野内における第１マークと第１基準マークとの位置関係と、視野内における第２マークと第２基準マークとの位置関係とが一致するようにアクチュエータユニットと流路ユニットとの間の位置調整を行う。これによれば、上記実施形態について説明したように、第２マークが流路ユニットにおけるノズル板のノズルが外部に開口する側の面内に形成されており、第２マークを含むノズル面から正反射する光が多く、第２マークは明るく表示されている。これにより、従来に比して第２マークを精度良く検出することができる。第１マークと第１基準マークとの位置関係、及び、第２マークと第２基準マークとの位置関係が撮像手段による視野内に写されている。このため、位置合わせは、撮像手段の視野内を見て、第１マークと第１基準マークとの位置関係が第２マークと第２基準マークとの位置関係とを一致させるように、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の位置調整を行う。この位置調整を行うと流路ユニットとアクチュエータユニットとの互いに位置を調整すれば、第１マークと第２マークとの位置関係は理想の位置関係になる。よって、流路ユニットとアクチュエータユニットとを高精度に位置あわせすることができる。
（態様２）
（態様１）において、第１基準マークと第２基準マークとの間の距離が流路ユニットの厚さであるように第１基準マークと第２基準マークとを配置する。これによれば、上記実施形態について説明したように、流路ユニットとアクチュエータユニットとが理想的な位置合わせがなされた場合、第１マークと第２マークとがノズル板のノズル面方向からみて同じ位置になっているときは、基準部材に形成されている第１基準マークと第２基準マークとの間の距離は、流路ユニットの厚さになる。これにより、位置合わせを行うとき、アクチュエータユニットや流路ユニットの設置誤差があっても第１位置ずれ量と第２位置ずれ量とが等しくなるようにアクチュエータユニット又は流路ユニットを移動させることで、位置合わせの位置は移動するが、位置合わせは高精度で行うことができる。
（態様３）
（態様１）において、視野は、同一の前記撮像手段によって撮像された視野である。これによれば、上記実施形態について説明したように、同一の撮像方向で位置合わせを行い、アクチュエータユニット又は流路ユニットを移動させることで、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の位置調整を行うことができる。位置合わせの位置は移動するが、位置合わせは高精度で行うことができる。
（態様４）
アクチュエータユニットにおける流路ユニットと接合する側の面内に形成された第１マークと流路ユニットにおけるノズル板のノズルが外部に開口する側の面内に形成された第２マークとをそれぞれ撮像する撮像手段を少なくとも備え、アクチュエータユニットと流路ユニットとで理想的な位置合わせがなされた場合に第１マークと第２マークとが撮像手段の視野内でとる位置関係に対応した位置関係を視野内でとるように予め相対位置が設定され、かつ、撮像手段による撮像時のアクチュエータユニットや流路ユニットの配置位置とは異なる所定の位置に配置された第１基準マークと第２基準マークとをそれぞれ撮像手段で撮像し、位置合わせ手段によって、視野内における第１マークと第１基準マークとの位置関係と、視野内における第２マークと第２基準マークとの位置関係とが一致するようにアクチュエータユニットと流路ユニットとの間の位置調整を行う。これによれば、上記実施形態について説明したように、第２マークが流路ユニットにおけるノズル板のノズルが外部に開口する側の面内に形成されており、第２マークを含むノズル面から正反射する光が多く、第２マークは明るく表示されている。これにより、従来に比して第２マークを精度良く検出することができる。第１マークと第１基準マークとの位置関係、及び、第２マークと第２基準マークとの位置関係が撮像手段による視野内に写されている。このため、位置合わせは、撮像手段の視野内を見て、第１マークと第１基準マークとの位置関係が第２マークと第２基準マークとの位置関係とを一致させるように、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の位置調整を行う。この位置調整を行うと流路ユニットとアクチュエータユニットとの互いに位置を調整すれば、第１マークと第２マークとの位置関係は理想の位置関係になる。よって、流路ユニットとアクチュエータユニットとを高精度に位置あわせすることができる。
（態様５）
（態様４）において、第１基準マークと第２基準マークとの間の距離が流路ユニットの厚さであるように第１基準マークと第２基準マークとを配置する。これによれば、上記実施形態について説明したように、流路ユニットとアクチュエータユニットとが理想の位置で位置合わせされている場合、第１マークと第２マークとがノズル板のノズル面方向からみて同じ位置になっているときは、基準部材に形成されている第１基準マークと第２基準マークとの間の距離は、流路ユニットの厚さになる。これにより、位置合わせを行うとき、アクチュエータユニットや流路ユニットの設置誤差があっても第１位置ずれ量と第２位置ずれ量とが等しくなるようにアクチュエータユニット又は流路ユニットを移動させることで、位置合わせの位置は移動するが、位置合わせは高精度で行うことができる。
（態様６）
（態様４）において、視野は、同一の撮像手段によって撮像された視野である。これによれば、上記実施形態について説明したように、同一の撮像方向で位置合わせを行い、アクチュエータユニット又は流路ユニットを移動させることで、アクチュエータユニットと流路ユニットとの間の位置調整を行うことができる。位置合わせの位置は移動するが、位置合わせは高精度で行うことができる。
（態様７）
（態様６）において、第１マークと第１基準マークとの位置関係と、第２マークと第２基準マークとの位置関係とが、同一の撮像手段に結像させる光学手段を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、同軸落射光学系の光軸をハーフミラーで分割し、第１光学経路が基準部材のガラスチャートの第２基準マークに簡単に合焦させることができる。
（態様８）
（態様７）において、光学手段は、ハーフミラーを備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、撮像手段による撮像時のアクチュエータユニットや流路ユニットの配置位置とは異なる所定の位置に配置された第１基準マークと第２基準マークとをそれぞれ同一の撮像手段で撮像できる。
（態様９）
液滴を吐出するノズルが形成されたノズル板と、ノズルと連通する液室が形成された流路板と、液室の壁面の一部を形成する壁面部材とを接合して流路ユニットと、流路ユニットに形成される液室の圧力変化を付与するアクチュエータ部材を備えたアクチュエータユニットとを備える液滴吐出ヘッドにおいて、アクチュエータユニットにおける流路ユニットと接合する側の面内には流路ユニットとの位置合わせ用の第１マークが形成され、流路ユニットにおけるノズル板のノズルが外部に開口する側の面内にはアクチュエータユニットとの位置合わせ用の第２マークが形成され、液滴吐出方向における第１マークと第２マークとの間の距離は、流路ユニットの厚さである。これによれば、上記実施形態について説明したように、流路ユニットとアクチュエータユニットとが位置合わせされ、第１マークと第２マークとがノズル板のノズル面方向からみて視野内にある。このときは、第１基準マークと第２基準マークは上記視野内にある。第１マークと第１基準マークとの位置関係と第２マークと第２基準マークとの位置関係とが一致するように行う位置合わせを同一の視野内で行う。このため、アクチュエータユニットや流路ユニットの位置調整が簡単にでき、位置合わせの精度も向上する。これにより、流路ユニットとアクチュエータユニットとが高精度で製造された液滴吐出ヘッドを提供できる。

１７ ノズルプレート付き一体部品
１８ ＰＺＴユニット
３１ 下吸着ステージ
３２ クランプ手段
３３ クランプ手段
３４ 上吸着ステージ
３５ 加圧ステージ
３６ 加圧ステージ
３７ ＸＹθステージ
３８ 接合面倣い機構
３９ 加圧アクチュエータ
４０ ガイド機構
４１ 加圧テーブル
４２ ブロックベース
４３ａ ハーフミラー
４３ｂ ハーフミラー
４４ ガラスチャート固定ベース
４８ ＵＶ照射器
５０ａ ＣＣＤカメラ
５０ｂ ＣＣＤカメラ
５１ａ 光源
５１ｂ 光源
５３ｘ Ｘ軸ステージ
５３ｙ Ｙ軸ステージ
５４ Ｚ軸ステージ
６０ ガラスチャート
６１ａ 第１基準マーク
６１ｂ 第１基準マーク
６２ａ 第２基準マーク
６２ｂ 第２基準マーク
６３ 姿勢・位置調整手段
６４ ガラスチャート連結ブロック
７０ シリンダ
７１ ピストン
７２ ロックポート
７３ フリーポート
７４ 給気ポート
７５ 凸球面
７６ 球面部材
７７ 凹球面
７８ 受け部材
７９ 受け軸受部材
８１ 真空ポート
８２ 真空ポート
８３ 真空ポート
９１ 接着剤
９２ 加圧逃げ部
１０１ａ ノズルアライメントマーク
１０１ｂ ノズルアライメントマーク
１０９ａ ＰＺＴユニットアライメントマーク
１０９ｂ ＰＺＴユニットアライメントマーク
１２１ａ アライメントマーク
２００ 検出光学手段
２０９ａ マスターユニットアライメントマーク
２０９ｂ マスターユニットアライメントマーク
３００ 検出光学手段

特開２００５−２４６８４１号公報

Claims (9)

1. 液滴を吐出するノズルが形成されたノズル板と、前記ノズルと連通する液室が形成された流路板と、前記液室の壁面の一部を形成する壁面部材とを接合して流路ユニットを組み立てる流路ユニット組立工程と、流路ユニットと、流路ユニットに形成される液室の圧力変化を付与するアクチュエータ部材を備えたアクチュエータユニットとを位置合わせする位置合わせ工程と、位置合わせされた流路ユニットとアクチュエータユニットとを接合する接合工程とを有する液滴吐出ヘッドの製造方法において、
   前記位置合わせ工程では、
   前記アクチュエータユニットにおける前記流路ユニットと接合する側の面内に形成された第１マークと前記流路ユニットにおける前記ノズル板のノズルが外部に開口する側の面内に形成された第２マークとをそれぞれ撮像手段によって撮像し、
   前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとで位置合わせがなされた場合に前記第１マークと前記第２マークとが前記撮像手段の視野内でとる位置関係に対応した位置関係を前記視野内でとるように予め相対位置が設定され、かつ、前記撮像手段による撮像時の前記アクチュエータユニットや前記流路ユニットの配置位置とは異なる所定の位置に配置された第１基準マークと第２基準マークとをそれぞれ前記撮像手段で撮像し、
   前記視野内における前記第１マークと前記第１基準マークとの位置関係と、前記視野内における前記第２マークと前記第２基準マークとの位置関係とが一致するように前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとの間の位置調整を行うことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
2. 請求項１記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、
   前記第１基準マークと前記第２基準マークとの間の距離が前記流路ユニットの厚さであるように前記第１基準マークと前記第２基準マークとを配置することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
3. 請求項１記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、
   前記視野は、同一の前記撮像手段によって撮像された視野であることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
4. 液滴を吐出するノズルが形成されたノズル板と、前記ノズルと連通する液室が形成された流路板と、前記液室の壁面の一部を形成する壁面部材とを接合して流路ユニットを組み立て、流路ユニットと、流路ユニットに形成される液室の圧力変化を付与するアクチュエータ部材を備えたアクチュエータユニットとを位置合わせする位置合わせ手段と、位置合わせされた流路ユニットとアクチュエータユニットとを接合する接合手段とを備える液滴吐出ヘッドの製造装置において、
   アクチュエータユニットにおける前記流路ユニットと接合する側の面内に形成された第１マークと前記流路ユニットにおける前記ノズル板のノズルが外部に開口する側の面内に形成された第２マークとをそれぞれ撮像する撮像手段を少なくとも備え、
   前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとで位置合わせがなされた場合に前記第１マークと前記第２マークとが前記撮像手段の視野内でとる位置関係に対応した位置関係を前記視野内でとるように予め相対位置が設定され、かつ、前記撮像手段による撮像時の前記アクチュエータユニットや前記流路ユニットの配置位置とは異なる所定の位置に配置された第１基準マークと第２基準マークとをそれぞれ前記撮像手段で撮像し、前記位置合わせ手段によって、前記視野内における前記第１マークと前記第１基準マークとの位置関係と、前記視野内における前記第２マークと前記第２基準マークとの位置関係とが一致するように前記アクチュエータユニットと前記流路ユニットとの間の位置調整を行うことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造装置。
5. 請求項４記載の液滴吐出ヘッドの製造装置において、
   前記第１基準マークと前記第２基準マークとの間の距離が前記流路ユニットの厚さであるように前記第１基準マークと前記第２基準マークとを配置することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造装置。
6. 請求項４記載の液滴吐出ヘッドの製造装置において、
   前記視野は、同一の前記撮像手段によって撮像された視野であることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造装置。
7. 請求項６記載の液滴吐出ヘッドの製造装置において、
   前記第１マークと前記第１基準マークとの位置関係と、前記第２マークと前記第２基準マークとの位置関係とが、同一の前記撮像手段に結像させる光学手段を設けたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造装置。
8. 請求項７記載の液滴吐出ヘッドの製造装置において、
   前記光学手段は、ハーフミラーを備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造装置。
9. 液滴を吐出するノズルが形成されたノズル板と、前記ノズルと連通する液室が形成された流路板と、前記液室の壁面の一部を形成する壁面部材とを接合して流路ユニットと、流路ユニットに形成される液室の圧力変化を付与するアクチュエータ部材を備えたアクチュエータユニットとを備える液滴吐出ヘッドにおいて、
   前記アクチュエータユニットにおける前記流路ユニットと接合する側の面内には前記流路ユニットとの位置合わせ用の第１マークが形成され、
   前記流路ユニットにおける前記ノズル板のノズルが外部に開口する側の面内には前記アクチュエータユニットとの位置合わせ用の第２マークが形成され、
   液滴吐出方向における前記第１マークと前記第２マークとの間の距離は、前記流路ユニットの厚さであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。

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