JP7297514B2 - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

近年、インクジェット記録装置のような液体吐出装置で使用される液体吐出ヘッドとして、インクなどの液体を吐出する吐出口を備えた複数の素子基板を基材上に被記録媒体の幅以上の長さにわたって配置したページワイド型の液体吐出ヘッドが提案されている。
ページワイド型の液体吐出ヘッドでは、小型化を図るために、複数の素子基板をインライン状（直線状）に配列することが望まれている。しかしながら、このような液体吐出ヘッドでは、素子基板を接合する基材が長くなるため、基材に反りが生じ、その結果、互いに隣接する素子基板のつなぎ部に段差が生じることがある。段差が生じると、互いに隣接する素子基板のそれぞれから吐出される液体の被記録媒体上の着弾位置がずれ、記録される画像にスジが生じるなど、印字品位の低下を招く恐れがある。このため、互いに隣接する素子基板の高さを揃えて、つなぎ部に生じる段差を小さくすることで、液体の着弾位置のずれを抑制することが望まれている。

基材上に設ける部材の高さを調整する技術としては、基材と部材とを接合する接合材の高さを調節する技術が知られている（特許文献１参照）。
液体吐出ヘッドでは、接合材として熱硬化型接着剤を用いることが多い。この場合、基材に塗布した熱硬化型接着剤の上に素子基板を載置し、その熱硬化型接着剤を加熱して硬化させることで、素子基板と基材とを接合する。このとき、基材に塗布する熱硬化型接着剤の量を調整して、硬化後の熱硬化型接着剤の高さを調節することで、つなぎ部に生じる段差を小さくすることが可能になる。

特開２０１１－３３７６３号公報

しかし、熱硬化型接着剤を硬化させるための熱によって、基材には厚み方向に温度勾配が生じる。これにより、基材における熱硬化型接着剤が塗布された接合面と、接合面に対向する対向面との間に、基材の膨張による伸び量に差が生じ、液体を吐出する吐出方向に反りが生じることがある。
基材と素子基板とを接合する際に基材に反りのような変形が生じると、基材と素子基板とが接合される際に、基材の接合面の傾きが常温時とは異なる状態となる。このため、基材が常温に戻った際に、接合面の傾きも元に戻り、それに伴い、素子基板が傾き、互いに隣接する素子基板のつなぎ部に生じる段差が大きくなるという問題が生じる。
従来、素子基板を接合する基材の材料としては、所望の部品精度を得ることが容易であり、かつ、熱線膨張係数の小さいセラミックや金属が使用されていた。これに対して、近年では、液体吐出ヘッドに対する低コスト化の要求に伴い、基材の材料としてセラミックや金属の代わりに安価な樹脂成形材料が用いられている。樹脂成形材料は熱線膨張係数が大きいため、基材と素子基板とを接合する際に、熱硬化型接着剤を硬化させるための熱による基材の変形が大きく、上述したつなぎ部に生じる段差が大きくなりやすい。このように、素子基板を接合する際の加熱によって基材が変形し、基材に対する素子基板の接合精度が低下する恐れがある。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、基材に対して素子基板を接合する際の熱による素子基板の接合精度の低下を抑制することが可能な液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出する複数の素子基板と、熱硬化型接着剤で形成された接着剤層を介して前記複数の素子基板が接合される複数の接合領域が形成された接合面を備え、前記複数の素子基板の配列方向に沿う長尺形状である、樹脂で形成された基材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、前記素子基板を前記接合面に形成された前記接着剤層に載置し、当該接着剤層を加熱することで、前記素子基板を前記基材に接合する接合工程を有し、前記接合面は、前記素子基板の接合前に前記配列方向における中央部が液体を吐出する吐出方向において最も低い凹形状になる反りを有し、前記接合工程を、前記複数の接合領域のうちの、前記中央部に位置する接合領域から、前記配列方向における前記基材の両端部へ向かって行うことを特徴とする。

本発明によれば、基材に対して素子基板を接合する際の熱による素子基板の接合精度の低下を抑制することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係る基材を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る接合装置を模式的に示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る接合工程における基材の状態を示す図である。 比較例に係る接合工程における基材の状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る基材を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る接合工程における基材の状態を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る基材を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る基材を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
（第１の実施形態）
本実施形態では、インクなどの液体を吐出する複数の素子基板を基材（支持部材）の上にインライン状（直線状）に配列したページワイド型（ライン型）の液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。なお、本発明は、下記の実施形態で説明する液体吐出ヘッドの構成に限定されるものではなく、複数の素子基板を基材の上に千鳥状に配列した液体吐出ヘッドでもよい。また、液体吐出ヘッドは、複数の素子基板が配列されていれば、ライン型のヘッド（液体吐出ヘッド）でなくてもよく、紙などの被記録媒体の移動方向とは交差する方向に走査される走査型のヘッドでもよい。

＜基材＞
図１は、本実施形態に係る基材を示す図である。図１（ａ）は、基材を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した基材の上面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）に示した基材の側面図である。
図１に示す基材１は、樹脂成形材料、より具体的には熱硬化型樹脂で成形されている。基材１における素子基板（図１では、不図示）と接合する接合面１０には、素子基板に液体を供給するための供給口１１が複数形成されている。図の例では、供給口１１は３つ形成されている。
素子基板は、供給口１１ごとに、供給口１１を覆うように基材１と接合（具体的には、接着）される。このため、各供給口１１を囲む領域が素子基板を接合する接合領域１２となる。図１の例では、３つの供給口１１が基材１の長手方向Ｌに沿ってインライン状に設けられているため、３つの接合領域１２が長手方向Ｌに沿ってインライン状に設けられている。以下、３つの接合領域１２を区別する際には、図中の左側から順に接合領域１２－１～１２－３と称する。
各接合領域１２には、素子基板を接合するための接着剤層２が形成されている。接着剤層２は、加熱によって硬化する熱硬化型接着剤にて形成される。

また、図１（ｃ）に示すように、素子基板の接合前の状態における常温時の基材１は、接合面１０が凹形状となる反り、より具体的には、基材１の短手方向Ｓから見た際に接合面１０が凹形状となる反りを有している。このため、基材１における液体を吐出する吐出方向Ｈ（長手方向Ｌおよび短手方向Ｓに略直交する方向）の位置である高さは、長手方向Ｌの位置に応じて異なる。したがって、接合領域１２－１～１２－３の高さはそれぞれ異なる。
接合領域１２の高さは、接合面１０の吐出方向Ｈの基準となる仮想基準面１３と、接合領域１２が配列された方向、つまり長手方向Ｌの中点１２ａとの間の距離である基準距離に応じて決定される。仮想基準面１３は、基材１の接合面１０上に設けられた３つの基準領域１４を通る仮想的な面である。基準領域１４は、接合面１０の４隅のうちの３つの隅に設けられている。仮想基準面１３は、吐出方向Ｈと略直交する。なお、上述した接合面１０の仮想基準面１３の規定の仕方は一例であり、仮想基準面１３は別の仕方で規定されてもよい。しかしながら、基材１は、本実施形態のように接合面１０が凹形状になる反りを有している場合や、後述する実施形態のように接合面１０が凸形状になる反りを有している場合が多い。このため、本実施形態のように接合面１０の３つの隅に基準領域１４を設けてこれらを通る仮想基準面１３を規定し、これに基づいて接合領域１２の高さを求めることが好ましい。
接合領域１２－１～１２－３のそれぞれに対する基準距離をＤ１～Ｄ３とすると、図１の例では、基準距離Ｄ１～Ｄ３には、Ｄ２＞Ｄ３＞Ｄ１の関係がある。したがって、基材１が凹形状であるため、接合領域１２－１～１２－３は、低い位置にある方から順に、接合領域１２－２、１２－３、１２－１となる。本実施形態では、基準距離Ｄ１と基準距離Ｄ２の差が０．１ｍｍ、つまり、基材１における接合領域１２が設けられた範囲の反りが０．１ｍｍ程度となる。

以上説明した基材１の構成は単なる一例であって、これに限定されるものではない。例えば、基材１の材料は、熱硬化樹脂にセラミックや金属などの添加物が複合されたものでもよい。

＜接合装置＞
図２は、基材１に対して素子基板を接合するための接合装置を模式的に示す概略図である。図２（ａ）は、接合装置の側面図であり、図２（ｂ）は、接合装置の上面図である。
図２に示す接合装置１００は、支持台２１と、支持台２１に支持されたシリンダ２２とを有する。シリンダ２２は、基材１を支持する支持部である。シリンダ２２は、基材１の長手方向Ｌの両端部のそれぞれを支持する。シリンダ２２は、支持した基材１を略鉛直方向であるＺ方向に移動させ、基材１を当接部材２３に当接させることで、基材１のＺ方向の位置を決める。当接部材２３は、略水平なＸＹ平面に沿ったＺ基準面２４を有し、Ｚ基準面２４を図１に示した基材１の基準領域１４と当接させることで、基材１のＺ方向の位置を決める。したがって、基材１のＺ方向の位置が決められた状態では、Ｚ基準面２４は、基準領域１４を通る仮想基準面１３と略平行になる。図２では、基材１が当接部材２３のＺ基準面２４に当接している状態が示されている。
接合装置１００は、基材１をＸ方向およびＹ方向のそれぞれから挟む位置決めピン２５およびクランプ２６を有する。位置決めピン２５およびクランプ２６は、基材１のＸＹ平面上の位置を決めるための位置決め部材である。
接合装置１００は、素子基板３を把持する把持手段であるフィンガ３０を有する。フィンガ３０は、素子基板３を吸着する吸着面３１を有し、吸着面３１に素子基板３を吸着させることで、素子基板３を把持する。図２では、素子基板３が把持手段としてのフィンガ３０に把持されている状態が示されている。
フィンガ３０は、フィンガ３０を駆動する駆動部３２に支持されている。駆動部３２は、フィンガ３０をＸ方向に沿って駆動するＸステージ３３と、Ｙ方向に沿って駆動するＹステージ３４と、Ｚ方向に沿って駆動するＺステージ３５と、Ｚ方向を回転軸として回転駆動するθｚステージ３６とを有する。

接合装置１００は、駆動部３２を用いて素子基板３を把持したフィンガ３０を駆動して、素子基板３を運搬し、素子基板３を基材１上に載置する。その際、フィンガ３０の吸着面３１が当接部材２３のＺ基準面２４と略平行となるように、フィンガ３０の向きが予め調整されている。これにより、素子基板３を基材１上に載置する際には、素子基板３が基材１の仮想基準面１３と略平行となる。なお、駆動部３２がフィンガ３０の吸着面３１を当接部材２３のＺ基準面２４と平行にするためのステージを有していれば、駆動部３２を用いてフィンガ３０の向きを調整してフィンガ３０の吸着面３１を当接部材２３のＺ基準面２４と略平行とすることもできる。また、フィンガ３０は、ヒータのような加熱部としての温度調整手段（図示せず）を備え、その温度調整手段を用いて、吸着面３１を所望の加熱温度に加熱する。
接合装置１００は、基材１および素子基板３の少なくとも一方に設けられたアライメント用マーク（不図示）を撮影した撮影画像を生成する撮影装置４０を有する。撮影画像は、基材１に対する素子基板３の相対的な位置を決定するために使用される。
なお、図１に示した基材１上の接着剤層２は、素子基板３を基材１上に載置する前に、熱硬化型接着剤を塗布することによって予め形成される。

＜素子基板の接合工程＞
基材１に素子基板３を接合する接合工程では、シリンダ２２に支持された基材１を当接部材２３のＺ基準面２４に当接させ、さらにフィンガ３０の吸着面３１に素子基板３を吸着させることで、フィンガ３０に素子基板３を把持させる。続いて、駆動部３２を用いてフィンガ３０を駆動し、素子基板３を基材１の接合領域１２に形成された接着剤層２に載置する。フィンガ３０の吸着面３１と当接部材２３のＺ基準面２４と略平行となるように、フィンガ３０の向きが予め調整されている。そして、接着剤層２を加熱することで硬化させ、素子基板３を接着剤層２を介して基材１に接合する。
接着剤層２の加熱は、本実施形態では、フィンガ３０に備わった温度調整手段によって行う。具体的には、温度調整手段によってフィンガ３０の吸着面３１を所望の加熱温度まで加熱し、素子基板３を接着剤層２に載置した際に、熱を吸着面３１から素子基板３を介して接着剤層２に伝える。
このとき、吸着面３１は、素子基板３を吸着する前に所望の加熱温度まで加熱される。加熱温度や加熱時間は、接着剤層２を形成する熱硬化型接着剤の硬化温度などによって適宜決定されるが、本実施形態では、加熱温度は１５０℃、１つの素子基板３を接合する際の加熱時間は１０ｓである。また、フィンガ３０によって加熱を行い、常温の雰囲気温度で素子基板３の接合を行う。

本実施形態では、加熱されたフィンガ３０を用いて１つずつ素子基板３を基材１に接合するため、フィンガ３０によって素子基板３（第１の素子基板）を接合して基材１が加熱されて変形した状態で、次の素子基板３（第２の素子基板）の接合を行う。フィンガ３０による基材１の変形が常温の状態に戻る前に次の素子基板３の接合を行うことで、接合工程に要する時間を抑えることができる。
上記の接合工程は、基材１における接合領域１２－１～１２－３のそれぞれに対して所定の順番に行われる。本実施形態では、接合工程は、接合領域１２－１～１２－３のうち、基材１における高さ（吐出方向Ｈの位置）が最も低い接合領域１２－２から、高さが低い順に行う。つまり、接合領域１２－２、１２－３、１２－１の順に、その接合領域に形成された接着剤層２に素子基板３を載置して素子基板３を基材１に接合する。
なお、接合領域１２－１～１２－３の高さは、基準距離Ｄ１～Ｄ３を測定することで検出することができる。距離Ｄ１～Ｄ３は、本実施形態では、接合装置１００の外部に設けられた距離測定器（不図示）にて予め測定される。しかしながら、接合装置１００に変位計を搭載するなどして、接合装置１００内で測定されてもよい。

図３は、本実施形態の接合工程における基材１の状態を示す図である。図３（ａ）～図３（ｄ）では、それぞれ異なる時点の基材１の状態が示されており、各状態における接合面１０の形状が異なっている。以下、図３（ａ）～図３（ｄ）で示される基材１の接合面１０をそれぞれ接合面１０ａ～１０ｄと称することもある。また、接合領域１２－１～１２－３のそれぞれに接合する素子基板３を素子基板３－１～３－３と称する。なお、素子基板３－１～３－３のそれぞれが接合された時点では、素子基板３－１－３－３は、図２に示した当接部材２３のＺ基準面２４（フィンガ３０の吸着面３１）と略平行、つまり、基材１の仮想基準面１３と略平行となる。

先ず、素子基板３－２を基材１の接合領域１２－２に接合する際は、基材１は熱による影響を略受けていない状態であり、図３（ａ）に示すように基材１が略変形していない状態で接合を行うことができる。このため、この状態における接合面１０ａは常温時と略同じであり、素子基板３－２は、常温時と略同じ角度で基材１と接合される。
続いて、素子基板３－３を基材１の接合領域１２－３に接合する際は、先に素子基板３－２を接合する際にフィンガ３０の吸着面３１から加熱されていたため、基材１はこの熱によって伸びた状態である。このとき、基材１の接合面１０の方がそれに対向する面（接合面１０の裏面）よりも高熱になるため、伸び量が大きい。このため、図３（ｂ）に示すように、先に加熱された接合領域１２－２がせり上がり、基材１は凸形状になる方向に変形した状態である。
この状態の接合面１０ｂでは、基材１の接合領域１２－３が常温時の接合面１０ａに対して－θ１だけ傾く。これにより、素子基板３－３は、常温時よりも仮想基準面１３（フィンガ３０の吸着面３１）と平行に近い状態で接合される。なお、接合領域１２の傾きを表す角度は、常温時の接合面１０ａから反時計回りに測ったときに正としている。
その後、素子基板３－１を基材１の接合領域１２－１に接合する際は、基材１の接合面１０の方がそれに対向する面よりもさらに伸び、図３（ｃ）に示すように、基材１の接合領域１２－３がせり上がった状態となる。この状態の接合面１０ｃでは、基材１の接合領域１２－１が常温時の接合面１０ａに対して＋θ２だけ傾く。これにより、素子基板３－１は、常温時よりも仮想基準面１３と平行に近い状態で接合される。
そして、基材１が常温に戻ると、図３（ｄ）に示すように、基材１は元の状態に戻り、接合面１０ｄも接合面１０ａと略同じになる。この状態では、素子基板３－２は、Ｘ方向に沿った仮想基準面１３に対して略平行であり、素子基板３－１および３－３は仮想基準面１３に対してそれぞれ－θ２および＋θ１だけ傾く。

図４は、比較例の接合工程における基材１の状態を示す図である。比較例では、素子基板３－３、３－２、３－１の順に基材１に接合する。図４（ａ）～図４（ｄ）では、比較例における異なる時点の基材１の状態が示されており、各状態における接合面１０の形状が異なっている。以下、図４（ａ）～図４（ｄ）で示される基材１の接合面１０をそれぞれ接合面１５ａ～１５ｄと称することもある。
先ず、素子基板３－３を基材１の接合領域１２－３に接合する際は、基材１はほぼ熱による影響を受けていない状態であり、図４（ａ）に示すように、基材１が略変形していない状態で接合を行うことができる。このため、この状態における接合面１５ａは、常温時と略同じ形状となり、素子基板３－３は、常温時と略同じ角度で基材１と接合される。
続いて、素子基板３－２を基材１の接合領域１２－２に接合する際は、先に素子基板３－３を接合する際に基材１は、フィンガ３０の吸着面３１から加熱されていたため、基材１はこの熱により伸びた状態である。このとき、基材１の接合面１０の方がそれに対向する面よりも高熱になるため、伸び量が大きい。このため、図４（ｂ）に示すように、先に加熱された接合領域１２－３がせり上がり、基材１はＳ字形状になる方向に変形した状態である。この状態の接合面１５ｂでは、基材１の接合領域１２－２が常温時の接合面１５ａに対して＋θ３だけ傾く。
その後、素子基板３－１を基材１の接合領域１２－１に接合する際は、基材１の接合面１０の方がそれに対向する面よりもさらに伸び、図４（ｃ）に示すように先に加熱された接合領域１２－２がせり上がった状態である。この状態の接合面１５ｃでは、基材１の接合領域１２－１は、常温時の接合面１５ａに対して＋θ４だけ傾く。
そして、基材１が常温に戻ると、図４（ｄ）に示すように、基材１は元の状態に戻り、接合面１５ｄも接合面１５ａと略同じになる。この状態では、素子基板３－３は、Ｘ方向に沿った仮想基準面１３に対して略平行であり、素子基板３－２および３－１は仮想基準面１３に対してそれぞれ－θ３および－θ４だけ傾く。

比較例では、図４（ｄ）に示されたように、互いに隣接する素子基板３－１および３－２が常温時に同じ方向に傾くため、素子基板３－１および３－２のつなぎ部に生じる段差が高くなる。一方、本実施形態では、図３（ｄ）に示されたように、互いに隣接する素子基板３同士が同じ方向に傾くことがないため、互いに隣接する素子基板３のつなぎ部に生じる段差が低減される。

以上説明したように本実施形態によれば、素子基板３を基材１に熱硬化型接着剤で形成された接着剤層２に載置し、その接着剤層２を加熱することで、素子基板３を基材１に接合する接合工程を有する。接合工程は、基材１における複数の素子基板３を接合する複数の接合領域１２－１～１２－３のそれぞれに対して、液体を吐出する吐出方向の高さが最も低い接合領域から順番に行う。このため、接着剤層２を硬化させるための熱によって吐出方向の高さが低い接合領域１２－２をせり上がらせて、基材１を仮想基準面１３に沿って真っ直ぐに伸びる方向に変形させることが可能になる。したがって、素子基板３を基材１に沿って接合することが可能になり、互いに隣接する素子基板３のつなぎ部に生じる段差を抑制することが可能になる。
また、本実施形態では、液体を吐出する吐出方向の高さが最も低い接合領域から、接合領域の高さが低い順に接合工程が行われる。このため、基材１がより真っ直ぐに近づくように変形させることが可能になるため、互いに隣接する素子基板３のつなぎ部に生じる段差をより抑制することが可能になる。
なお、本明細書において、素子基板３とは液体を吐出するための圧力を発生するための素子を備える基板のことを称し、この素子の例としては発熱素子やピエゾ素子が挙げられる。また、上記の素子を備える基板が接着剤などを介して支持体に支持されたユニットを素子基板３と称することもでき、液体吐出ヘッドが複数の上記ユニット（すなわち複数の素子基板３）が基材１に接合された構成であってもよい。この場合、例えば支持体として基材１よりも線膨張率係数の小さいセラミックや金属などを用いてもよい。

（第２の実施形態）
＜基材＞
図５は、本実施形態における基材を示す図である。具体的には、図５（ａ）は、基材を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した基材の上面図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）に示した基材の側面図である。
図５に示す本実施形態の基材１は、図１に示した第１の実施形態の基材１と比較して、５つの供給口１１を有する点と、常温時に接合面１０が凸形状となる反り（基材１の短手方向Ｓ方向から見た際に接合面１０が凸形状となる反り）を有する点で異なる。本実施形態では、５つの供給口１１を有するため、接合領域１２も５つある。以下、５つの接合領域１２を区別する際には、図中の左側から順に接合領域１２－１～１２－５と称する。
接合領域１２－１～１２－５の高さは、第１の実施形態と同様に、仮想基準面１３と、接合領域１２の長手方向Ｌの中点１２ａとの間の距離である基準距離Ｄ１～５によって定義される。本実施形態では、基準距離Ｄ１～Ｄ５には、Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ４＞Ｄ１＞Ｄ５の関係がある。したがって、基材１が凸形状であるため、接合領域１２－１～１２－５は、低い位置にある方から順に、接合領域１２－５、１２－１、１２－４、１２－２、１２－３となる。

＜素子基板の接合工程＞
図６は、本実施形態の接合工程における基材１の状態を示す図である。図６（ａ）～図６（ｆ）では、それぞれ異なる時点の基材１の状態が示されており、各状態における接合面１０の形状が異なっている。以下、図６（ａ）～図６（ｆ）で示される基材１の接合面１０をそれぞれ接合面１６ａ～１６ｆと称することもある。また、接合領域１２－１～１２－５のそれぞれに接合する素子基板３を素子基板３－１～３－５と称する。素子基板３を基材１に接合する順序は、第１の実施形態と同様に接合領域の吐出方向における高さが低い順である。また、基材１に素子基板３を接合する各接合工程は、第１の実施形態と同様である。

先ず、素子基板３－５を基材１の接合領域１２－５に接合する際は、基材１は熱による影響を略受けていない状態であり、図６（ａ）に示すように略変形していない状態で接合を行うことができる。このため、この状態における接合面１６ａは、常温時と略同じであり、素子基板３－５は、常温時と略同じ角度で基材１と接合される。
続いて、素子基板３－１を基材１の接合領域１２－１に接合する際は、基材１はフィンガ３０からの熱によって伸びた状態である。このとき、図６（ｂ）に示すように、先に加熱された接合領域１２－５とその近傍にある接合領域１２－４がせり上がるが、接合領域１２－１は略変形していない状態である。このため、この状態の接合面１６ｂでは、素子基板３－１は、常温時と略同じ角度で基材１と接合される。
さらに素子基板３－４を基材１の接合領域１２－４に接合する際は、基材１はフィンガ３０の吸着面３１からの熱によりさらに伸び、図６（ｃ）に示すように、先に加熱された接合領域１２－１とその近傍にある接合領域１２－２がせり上がった状態である。この状態の接合面１６ｃでは、基材１の接合領域１２－４は、素子基板３－５を接合領域１２－５に接合した際にせり上がっているため、常温時の接合面１６ａに対して＋θ５だけ傾く。これにより、素子基板３－４は、常温時よりも仮想基準面１３と平行に近い状態で接合される。
その後、素子基板３－２を基材１の接合領域１２－２に接合する際は、基材１はフィンガ３０の吸着面３１からの熱によりさらに伸び、図６（ｄ）に示すように、接合領域１２－４がせり上がった状態である。この状態の接合面１６ｄでは、基材１の接合領域１２－２は、常温時の接合面１６ａに対して－θ６だけ傾く。これにより、素子基板３－２は、常温時よりも仮想基準面１３と平行に近い状態で接合される。
さらに、素子基板３－３を基材１の接合領域１２－３に接合する際は、基材１はフィンガ３０の吸着面３１からの熱によりさらに伸び、図６（ｅ）に示すように、先に加熱された接合領域１２－２がせり上がり、基材１は凸形状となっている。この状態における接合面１６ｅは、常温時の接合面１６ａよりも全体的にせり上がった状態となる。
そして、基材１が常温に戻ると、図６（ｆ）に示すように、基材１は元の状態に戻り、接合面１６ｆも接合面１６ａと略同じになる。この状態では、これにより、素子基板３－１、３－３および３－５は、仮想基準面１３に対して略平行となり、素子基板３－２および３－４は仮想基準面１３に対してそれぞれ＋θ６および－θ５だけ傾く。
したがって、第１の実施形態と同様に、互いに隣接する素子基板３同士が同じ方向に傾くことがないため、互いに隣接する素子基板３のつなぎ部に生じる段差が低減される。

以上説明したように本実施形態のように基材１が凸形状を有していても、基材１を仮想基準面１３に沿って真っ直ぐに伸びる方向に変形させることが可能になる。このため、互いに隣接する素子基板３のつなぎ部に生じる段差を抑制することが可能になる。

（第３の実施形態）
図７は、本実施形態における基材を示す側面図である。図７に示す本実施形態の基材１は、図１に示した第１の実施形態の基材１と比較して、基材１の短手方向Ｓ方向から見た際にＳ字形状となる反りを有する点で異なる。
本実施形態でも、接合領域１２の高さは、接合面１０の吐出方向Ｈの基準となる仮想基準面１３と、接合領域１２のＬ方向の中点１２ａとの間の距離である基準距離によって定義される。本実施形態では、接合領域１２－１～１２－３のそれぞれに対する基準距離をＤ１～Ｄ３とすると、基準距離Ｄ１～Ｄ３には、Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３の関係がある。本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、接合工程は、接合領域１２－１～１２－３のうち、基材１における吐出方向Ｈの位置である高さが最も低い接合領域１２－１から、高さが低い順に行う。つまり、接合領域１２－１、１２－２、１２－３の順に、その接合領域に形成された接着剤層２に素子基板３を載置して素子基板３を基材１に接合する。

本実施形態のように基材１がＳ字形状を有していても、接合工程を、接合領域１２－１～１２－３のそれぞれに対して吐出方向Ｈの高さが最も低い接合領域から順番に行うことで、互いに隣接する素子基板３のつなぎ部に生じる段差を抑制することが可能になる。

（第４の実施形態）
図８は、本実施形態における基材を示す図である。具体的には、図８（ａ）は、基材を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示した基材の上面図であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）に示した基材の側面図である。
図８に示す本実施形態の基材１は、図１に示した第１の実施形態の基材１と比較して、５つの供給口１１を有する点で異なる。本実施形態では、５つの供給口１１を有するため、接合領域１２も５つある。以下、５つの接合領域１２を区別する際には、図中の左側から順に接合領域１２－１～１２－５と称する。
まず、基材１の接合面１０が凹形状となるように、接合装置１００のシリンダ２２に基材１を載置する。
次に、フィンガ３０を用いて基材１に素子基板３を接合する。本実施形態では、基材１に素子基板３を接合する各接合工程は、第１の実施形態と同様であるが、素子基板３を基材１に接合する順序が第１の実施形態とは異なる。本実施形態では、接合工程を、基材１における接合領域１２－１～１２－５のそれぞれに対して、基材１の長手方向Ｌの中央に位置する接合領域１２－３から、基材１の両端に向かって、接合領域１２－３を挟んで交互に行う。つまり、接合工程を、接合領域１２－３、１２－２、１２－４、１２－１、１２－５の順に行う。また、接合工程を、接合領域１２－３、１２－４、１２－２、１２－５、１２－１の順に行ってもよい。
本実施形態によれば、接合領域１２－３と基材１の高さが最も低い位置にある接合領域までの間に接合される素子基板３を除いて、互いに隣接する素子基板３のつなぎ部に生じる段差を低減することが可能になる。また、本実施形態では、基準距離を測定する必要がないため、基材１と素子基板３の接合をより早く行うことが可能になり、また、基準距離を測定する測定手段を設ける必要がないため、コストの低減化を図ることが可能になる。

なお、例えば図４に示す比較例のように端部の接合領域１２から隣接する接合領域１２に対して順に素子基板３の接合を行うと、隣接する接合領域１２が直前までフィンガ３０によって加熱され、その加熱による変形量が大きい状態で次の接合を行うことになる。本実施形態では、中央の接合領域１２－３への接合の後、その次は接合領域１２－３に隣接する接合領域１２－２（または接合領域１２－４）への接合を行う。しかし、さらにその次は、接合領域１２－２に隣接しない接合領域１２－４（または接合領域１２－４に隣接しない接合領域１２－２）に対して接合を行う。したがって、接合領域１２－４（または接合領域１２－２）に対する接合は、隣接する接合領域１２－３への加熱が終了した直後ではないので、接合領域１２－３の加熱による変形量が抑えられた状態で行われる。したがって、本実施形態のように、接合領域１２－３を挟んで交互に接合を行うことで、加熱による変形量が抑えられた状態で接合を行うことができ、基材１に対して精度よく素子基板３を接合することができる。

なお、本実施形態では素子基板３の数が奇数であるが、素子基板３の数が偶数である場合においても基材１の中央部から順に接合を行えばよい。すなわち、基材１における２つの中央の接合領域のいずれかに対して素子基板３を接合した後に中央の接合領域の他方に素子基板３を接合し、その後は基材１の両端に向かって交互に接合を行えばよい。

なお、図５に示した常温時に接合面１０が凸形状となる基材１の場合、すなわち、接合面１０が凸形状となるように、基材１を接合装置１００のシリンダ２２上に載置した場合は、以下のように素子基板３を基材１に接合してもよい。すなわち、接合工程を、接合領域１２－１～１２－５のそれぞれに対して、基材１の一端部に位置する接合領域から、基材１の中央に向かって、その中央に位置する接合領域を挟んで交互に行ってもよい。つまり、接合工程を、接合領域１２－１、１２－５、１２－２、１２－４、１２－３の順か、接合領域１２－５、１２－１、１２－４、１２－２、１２－３の順に行ってもよい。
この場合、接合領域１２－１または１２－５と基材１の高さが最も低い位置にある接合領域までの間に接合される素子基板３を除いて、互いに隣接する素子基板３のつなぎ部に生じる段差を低減することが可能になる。また、基準距離を測定する必要がないため、基材１と素子基板３の接合をより早く行うことが可能になり、また、基準距離を測定する測定手段を設ける必要がないため、コストの低減化を図ることが可能になる。また、最後に接合される接合領域１２－３を除いて、直前に行われる接合は隣接しない接合領域１２であるため、加熱による変形量が抑えられた状態で接合を行うことができる。

なお、素子基板３の配列方向に長い基材１は、常温時において図８（ｃ）などに示した形状や図５（ｃ）に示した形状であることが多い。すなわち、基材１の長手方向における接合面１０の中央部付近の接合領域または両端部付近における接合領域が吐出方向において最も低い位置にある場合が多い。したがって、常温の基材１の接合面１０が凹形状か凸形状かがわかればよく、本実施形態のように、凹形状であれば中央から素子基板３の接合を行い、接合面１０が凸形状であれば端部から素子基板３の接合を行えばよい。

（第５の実施形態）
上述の実施形態は、基材１を真っ直ぐに伸びる方向に変形させることで素子基板３を基材１に沿って接合するものであり、基材１の形状が異なる場合には素子基板３を接合する順番を異ならせている。しかし、本実施形態では、基材１の形状によらず、素子基板３の配列方向に沿う長尺形状である基材１に対して、配列方向における中央部の接合領域から両端部側の接合領域へ向かって素子基板３を接合する。
具体的には、図３で示すような基材１の接合面１０が素子基板３の配列方向において凹形状である場合、図３に示した通りに接合領域１２－２に対して素子基板３を接合する。その後、接合領域１２－１、接合領域１２－３に対して素子基板を接合する。そして、図６で示すような基材１の接合面１０が凸形状である場合は、図６に示す順番とは異なる順で素子基板３を接合する。すなわち、基材１の中央部の接合領域１２－３に対して素子基板３を接合する。その後、接合領域１２－２、接合領域１２－４、接合領域１２－１、接合領域１２－５の順に接合領域１２－３を挟んで交互に素子基板３を接合する。また、基材１の接合面１０が図３で示すような凹形状や図６で示すよう凸形状とは異なり、平らな接合面１０を構成している場合であっても、同様に中央部の接合領域から順に、この中央部の接合領域を挟んで交互に素子基板３を接合する。
上述の実施形態と同様に、本実施形態においても温度調整手段を備えるフィンガ３０などを用いて素子基板３が載置される接着剤層２を加熱しながら素子基板３を接合する。ここで、本実施形態のように中央部の接合領域から両端部側の接合領域へ向かって素子基板３を接合することで、基材１への加熱による熱の蓄積が分散された状態で素子基板３を接合することができる。そのため、加熱によって基材１に変形が生じるものの、基材１の形状を安定させた状態で素子基板３を接合することができる。これにより、接合工程に要する時間を抑えつつ、熱による基材１の変形に伴う素子基板３の接合精度の低下を抑制することができる。

なお、上述の説明では、基材１の中央の接合領域から基材１の両端部へ向かって、中央の接合領域を挟んで交互に素子基板３を接合する例について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、中央の接合領域に素子基板３を接合した後、この素子基板３に隣接する両側の接合領域に対して同時に素子基板３を接合してもよい。すなわち、中央の接合領域から両端の接合領域へ向かって順に素子基板３を接合すればよい。または、中央の接合領域に素子基板３を接合した後の接合工程において、一部の素子基板３を中央の接合領域を挟まずに中央の接合領域に対する一方の側に位置する接合領域に対して連続して接合してもよい。すなわち、中央部の接合領域から両端部側の接合領域へ向かって素子基板３を接合すればよい。なお、基材１に対する熱の蓄積をより分散させつつ、精度よく素子基板３を接合するためには、中央の接合領域から、中央の接合領域を挟んで交互に素子基板３を接合することが好ましい。

以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
例えば、各実施形態では、基材１と素子基板３とが接着剤層２を介して密着された状態で接合されていたが、基材１と素子基板３とを隙間を設けた状態で接合するフローティング方式が採用されてもよい。
また、素子基板３の数は、３または５であったが、これらに限定されない。ライン型のヘッドを構成するために、例えば１０以上の素子基板３を基材１に搭載してもよい。

１ 基材
２ 接着剤層
３，３－１～３－５ 素子基板
１０，１０ａ～１０ｄ，１６ａ～１６ｆ 接合面
１２，１２－１～１２－５ 接合領域

Claims (16)

1. 液体を吐出する複数の素子基板と、熱硬化型接着剤で形成された接着剤層を介して前記複数の素子基板が接合される複数の接合領域が形成された接合面を備え、前記複数の素子基板の配列方向に沿う長尺形状である、樹脂で形成された基材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
   前記素子基板を前記接合面に形成された前記接着剤層に載置し、当該接着剤層を加熱することで、前記素子基板を前記基材に接合する接合工程を有し、
   前記接合面は、前記素子基板の接合前に前記配列方向における中央部が液体を吐出する吐出方向において最も低い凹形状になる反りを有し、
   前記接合工程を、前記複数の接合領域のうちの、前記中央部に位置する接合領域から、前記配列方向における前記基材の両端部へ向かって行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
2. 前記接合工程を、前記中央部に位置する前記接合領域から、前記両端部へ向かって順に行う、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
3. 前記接合工程を、前記中央部に位置する前記接合領域から、前記中央部に位置する前記接合領域を挟んで交互に行う、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
4. 液体を吐出する複数の素子基板と、熱硬化型接着剤で形成された接着剤層を介して前記複数の素子基板が接合される複数の接合領域が形成された接合面を備え、前記複数の素子基板の配列方向に沿う長尺形状である、樹脂で形成された基材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
   前記素子基板を前記接合面に形成された前記接着剤層に載置し、当該接着剤層を加熱することで、前記素子基板を前記基材に接合する接合工程を有し、
   前記接合面は、前記素子基板の接合前に前記配列方向における両端部が液体を吐出する吐出方向において最も低い凸形状になる反りを有し、
   前記接合工程を、前記複数の接合領域のうちの、前記両端部に位置する接合領域から、前記配列方向における前記基材の中央部へ向かって行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記接合工程を、前記両端部のうちの一端部に位置する前記接合領域から、前記中央部に位置する前記接合領域を挟んで交互に行う、請求項４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記複数の接合領域は、直線状に配列されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 前記接合工程では、加熱部を備える把持手段を用いて前記素子基板を把持し、前記加熱部によって前記接着剤層を加熱する、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
8. 前記接合工程では、前記接合面の３つの基準領域を通る仮想的な面と略平行になるように、前記素子基板を接合する、請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
9. 前記基準領域は、前記接合面の４隅のうちの３つの隅に設けられる、請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
10. 前記液体吐出ヘッドは、ライン型のヘッドであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
11. 前記複数の素子基板のうちの第１の素子基板を接合した後に前記接合工程における加熱によって前記基材が変形した状態で、前記複数の素子基板のうちの第２の素子基板を接合する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
12. 液体を吐出する複数の素子基板と、熱硬化型接着剤で形成された接着剤層を介して前記複数の素子基板が接合される複数の接合領域が形成された接合面を備え、前記複数の素子基板の配列方向に沿う長尺形状である、樹脂で形成された基材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
    前記素子基板を前記接合面に形成された前記接着剤層に載置し、当該接着剤層を加熱することで、前記素子基板を前記基材に接合する接合工程を有し、
    前記接合工程を、前記複数の接合領域のうちの、液体を吐出する吐出方向の高さが最も低い接合領域から行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
13. 前記接合工程を、前記高さが最も低い接合領域から前記接合領域の高さが低い順に行う、請求項１２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
14. 前記複数の接合領域は、直線状に配列されている、請求項１２または１３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
15. 前記接合領域の高さは、前記接合領域における前記配列方向の中点と、前記接合面の３つの基準領域を通る仮想的な面との間の距離に応じて決定される、請求項１４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
16. 前記基準領域は、前記接合面の４隅のうちの３つの隅に設けられる、請求項１５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。

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