JP2009172879A - Alignment method and liquid jet head manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】安価な装置により簡単な作業で複数のインクジェット式記録ヘッドの相対位置関係を調整する。
【解決手段】位置確認マーク63及び基準マーク64が設けられたマスク62と、光軸の間隔が固定される単焦点光学手段66、67とを用い、移動テーブル61を移動させ、基準マーク64の位置に一方の単焦点光学手段66の光軸を合わせることで単焦点光学手段66,67の双方の光軸の位置関係を把握し、複数のインクジェット式記録ヘッド220及びマスク62に対して単焦点光学手段を相対的に移動させ、一方の単焦点光学手段66の光軸にマスクの位置確認マーク63を合わせた状態で、他方の単焦点光学手段67の光軸にインクジェット式記録ヘッド220のアライメントマーク22を合わせることで、複数のインクジェット式記録ヘッド220の相対位置関係を調整する。
【選択図】図6The relative positional relationship of a plurality of ink jet recording heads is adjusted by a simple operation with an inexpensive apparatus.
A moving table 61 is moved by using a mask 62 provided with a position confirmation mark 63 and a reference mark 64 and single-focus optical means 66 and 67 in which the distance between the optical axes is fixed. By aligning the optical axis of one single-focus optical means 66 with the position, the positional relationship of both optical axes of the single-focus optical means 66 and 67 is grasped, and the single-focus for the plurality of ink jet recording heads 220 and the mask 62 is obtained. The optical means is relatively moved, and the alignment position of the ink jet recording head 220 is aligned with the optical axis of the other single-focus optical means 67 while the mask position confirmation mark 63 is aligned with the optical axis of one single-focus optical means 66. By aligning the marks 22, the relative positional relationship of the plurality of ink jet recording heads 220 is adjusted.
[Selection] Figure 6
Description
本発明はアライメント方法及び液体噴射ヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to an alignment method and a liquid ejecting head manufacturing method.
インクジェット式プリンタやプロッタ等のインクジェット式記録装置は、インクカートリッジやインクタンクなどの液体収容部に収容されたインクをインク滴として吐出する複数のインクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)を含むインクジェット式記録ヘッドユニットを備えている。インクジェット式記録ヘッドは、並設されたノズル開口からなるノズル列を有するもので、複数のインクジェット式記録ヘッドのノズル列のインク吐出面側は、共通部品であるカバーヘッドで保護されている。 An ink jet recording apparatus such as an ink jet printer or a plotter is an ink jet recording that includes a plurality of ink jet recording heads (liquid ejecting heads) that eject ink stored in a liquid container such as an ink cartridge or an ink tank as ink droplets. A head unit is provided. The ink jet recording head has a nozzle array composed of nozzle openings arranged in parallel, and the ink ejection surface side of the nozzle array of the plurality of ink jet recording heads is protected by a cover head which is a common component.
カバーヘッドは、インクジェット式記録ヘッドのインク滴吐出面側に設けられてノズル開口を露出する開口窓部を有する窓枠部と、窓枠部からインクジェット式記録ヘッドの側面側に折り曲げ成形された側壁部とを有し、側壁部をインクジェット式記録ヘッドの側面に接合することで固定されている(例えば、特許文献1参照)。 The cover head is provided on the ink droplet discharge surface side of the ink jet recording head and has a window frame portion having an opening window portion that exposes the nozzle opening, and a side wall that is bent from the window frame portion to the side surface side of the ink jet recording head. And fixed by joining the side wall portion to the side surface of the ink jet recording head (for example, see Patent Document 1).
また、カバーヘッドや固定板等の固定部材と複数のインクジェット式記録ヘッドとを接合する際には、平板状のガラスマスクに設けられた基準マークに、インクジェット式記録ヘッドのノズルプレートに設けられたアライメントマークが合致するように固定部材に対しインクジェット式記録ヘッドを動かして所定の位置決めを行なっている(例えば、特許文献2参照)。 Further, when joining a fixing member such as a cover head or a fixing plate and a plurality of ink jet recording heads, a reference mark provided on a flat glass mask is provided on a nozzle plate of the ink jet recording head. The ink jet recording head is moved with respect to the fixed member so that the alignment mark matches (for example, refer to Patent Document 2).
即ち、基準マークを備えたマスクと複数のインクジェット式記録ヘッドのノズルプレートを重ね合わせ、基準マークを通してアライメントマークを光学手段(顕微鏡・カメラ等)により観察し、光学手段の光軸上に基準マークとアライメントマークが一致するようにノズルプレートのアライメントを調整するようにしている。 That is, a mask provided with a reference mark and a plurality of inkjet recording head nozzle plates are overlaid, the alignment mark is observed through an optical means (such as a microscope or a camera) through the reference mark, and the reference mark is placed on the optical axis of the optical means. The alignment of the nozzle plate is adjusted so that the alignment marks match.
このため、複数のインクジェット式記録ヘッドの相対位置関係を所望の関係に維持することができ、所望の相対位置関係に維持された状態の複数のインクジェット式記録ヘッドに対して共通部品であるカバーヘッドを固定することが可能になる。 For this reason, the relative positional relationship of the plurality of ink jet recording heads can be maintained in a desired relationship, and the cover head is a common component for the plurality of ink jet recording heads maintained in the desired relative positional relationship. Can be fixed.
しかしながら、光学手段の光軸上にアライメントマークと基準マークを一致させるようにしているので、2つのマークを同時に確認する必要がある。2つのマークを同時に確認できるようにするため、高倍率の顕微鏡を適用することが考えられるが、高倍率の顕微鏡は被写界深度が小さくマスクとワークを密着させる必要がある。また、カメラを光軸上で上下に移動させてそれぞれに焦点を合わせることが考えられるが、カメラの上下の移動精度がアライメント精度に影響してしまう。 However, since the alignment mark and the reference mark coincide with each other on the optical axis of the optical means, it is necessary to confirm the two marks at the same time. In order to be able to confirm two marks at the same time, it is conceivable to apply a high-magnification microscope. However, a high-magnification microscope has a small depth of field and requires that the mask and the work be brought into close contact with each other. Further, it is conceivable to move the camera up and down on the optical axis to focus on each, but the vertical movement accuracy of the camera affects the alignment accuracy.
このようなことから、従来のアライメント調整では、2焦点の光学手段を用いているのが実情である。2焦点の光学手段は非常に高価であり、2つの光軸をあわせるため作業性が低下してしまう。また、光軸は光源の熱等により変位しやすく、その影響を防ぐためにアライメントの直前に光軸調整をすることが望ましいが、現実的には不可能であり、光軸の変位を許容したアライメント調整になってしまう。更に、2焦点の光学手段では、1つの画像の中に基準マーク、アライメントマーク、背景の3色が存在するため、それぞれでコントラストを得るための工夫が必要となる。 For this reason, the conventional alignment adjustment uses a bifocal optical means. The bifocal optical means is very expensive, and the workability is reduced because the two optical axes are aligned. Also, the optical axis is likely to be displaced by the heat of the light source, etc., and it is desirable to adjust the optical axis immediately before alignment in order to prevent the influence, but this is impossible in practice, and alignment that allows displacement of the optical axis It becomes adjustment. Further, in the bifocal optical means, there are three colors of a reference mark, an alignment mark, and a background in one image, and thus it is necessary to devise in order to obtain contrast for each.
このように、光学手段の光軸上にアライメントマークと基準マークを一致させる従来の技術では、高価で使用に様々な制約を受ける2焦点の光学手段が必要であり、インクジェット式記録ヘッドのアライメント調整は高価な装置で大掛かりな作業になっているのが実情であった。 As described above, the conventional technique for matching the alignment mark and the reference mark on the optical axis of the optical means requires a bifocal optical means that is expensive and subject to various restrictions on use, and the alignment adjustment of the ink jet recording head is required. The actual situation is that it is a large-scale work with expensive equipment.
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、安価な装置により簡単な作業で複数のワークの相対位置関係を調整することができるアライメント方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an alignment method capable of adjusting the relative positional relationship between a plurality of workpieces with a simple operation using an inexpensive apparatus.
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、安価な装置により簡単な作業で複数の液体噴射ヘッドの基板の相対位置関係を調整し、複数の基板に共通部品を取り付けることができる液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。 In addition, the present invention has been made in view of the above situation, and a liquid that can adjust the relative positional relationship between the substrates of a plurality of liquid ejecting heads and can attach common components to the plurality of substrates by a simple operation with an inexpensive apparatus. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an ejection head.
上記目的を達成するための本発明のアライメント方法は、複数のワークのマークの位置に応じて位置確認マークが備えられると共に基準マークが設けられたマスクと、光軸の間隔が固定される少なくとも2つの単焦点光学手段と、複数のワーク及びマスクの位置と少なくとも2つの単焦点光学手段の位置とを相対的に移動させる移動手段とを用い、基準マークの位置に一方の単焦点光学手段の光軸を合わせることで単焦点光学手段の双方の光軸の位置関係を把握し、複数のワーク及びマスクに対して単焦点光学手段を相対的に移動させ、一方の単焦点光学手段の光軸にマスクの位置確認マークを合わせた状態で、他方の単焦点光学手段の光軸にワークのマークを合わせることで、ワークのアライメント調整を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the alignment method of the present invention is provided with a position confirmation mark according to the positions of a plurality of workpiece marks, a mask provided with a reference mark, and at least two in which the distance between the optical axes is fixed. One single-focus optical means, and a moving means for relatively moving the positions of a plurality of workpieces and masks and the positions of at least two single-focus optical means, and the light of one single-focus optical means at the position of the reference mark By aligning the axes, the positional relationship of both optical axes of the single-focus optical means is grasped, the single-focus optical means is moved relative to a plurality of workpieces and masks, and the optical axis of one single-focus optical means is set. The alignment of the workpiece is adjusted by aligning the mark of the workpiece with the optical axis of the other single-focus optical means in a state where the mask position confirmation mark is aligned.
本発明のアライメント方法では、単焦点光学手段を用い、一方の光学手段ではマスクのマークを認識し、他方の光学手段ではワークのマークを認識するので、安価な装置により簡単な作業で複数のワークの相対位置関係を調整することができる。 In the alignment method of the present invention, the single focus optical means is used, and the mask mark is recognized by one optical means and the work mark is recognized by the other optical means. The relative positional relationship can be adjusted.
そして、上記アライメント方法において、一方の単焦点光学手段の光軸をマスクの位置確認マークの位置に順次移動させると共に他方の単焦点光学手段の光軸を隣接するワークのマーク位置に順次移動させ、一方の単焦点光学手段の光軸の位置を基準とし、他方の単焦点光学手段の光軸にワークのマークを合わせてワークのアライメント調整を順次行うことを特徴とする。 In the above alignment method, the optical axis of one single-focus optical means is sequentially moved to the position of the mask position confirmation mark and the optical axis of the other single-focus optical means is sequentially moved to the mark position of the adjacent workpiece, The position of the optical axis of one single-focus optical means is used as a reference, and a workpiece mark is aligned with the optical axis of the other single-focus optical means to sequentially adjust the workpiece.
また、上記アライメント方法において、ガラス製のマスクを用いたことを特徴とする。 In the above alignment method, a glass mask is used.
上記目的を達成するための本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、上記アライメント方法により、ワークとして液体噴射ヘッドの基板のアライメントを調整し、複数の基板に共通部品を取り付けることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing a liquid jet head according to the present invention is characterized in that the alignment of the substrate of the liquid jet head as a work is adjusted by the alignment method, and common components are attached to a plurality of substrates.
本発明の液体噴射ヘッドの製造方法では、安価な装置により簡単な作業で複数の液体噴射ヘッドの基板の相対位置関係を調整し、複数の基板に共通部品を取り付けることができる。 In the liquid ejecting head manufacturing method of the present invention, the relative positional relationship between the substrates of the plurality of liquid ejecting heads can be adjusted by a simple operation using an inexpensive device, and common components can be attached to the plurality of substrates.
本発明のアライメント方法でアライメントの対象になるワークはインクジェット式記録ヘッドユニットのインクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)である。図1〜図5に基づいてインクジェット式記録ヘッドユニットを説明する。 A workpiece to be aligned in the alignment method of the present invention is an ink jet recording head (liquid ejecting head) of an ink jet recording head unit. The ink jet recording head unit will be described with reference to FIGS.
図1にはインクジェット式記録ヘッドユニットの分解斜視、図2にはインクジェット式記録ヘッドユニットの組立斜視、図3にはインクジェット式記録ヘッドユニットの要部断面、図4にはインクジェット式記録ヘッドの分解斜視、図5にはインクジェット式記録ヘッド及びヘッドケースの断面を示してある。 1 is an exploded perspective view of the ink jet recording head unit, FIG. 2 is an assembled perspective view of the ink jet recording head unit, FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the ink jet recording head unit, and FIG. FIG. 5 shows a cross section of the ink jet recording head and the head case.
図に示すように、インクジェット式記録ヘッドユニット(ヘッドユニット)200は、カートリッジケース210、インクジェット式記録ヘッド220、カバーヘッド240及び固定板250を有する。カートリッジケース210は、インクカートリッジ(図示省略)がそれぞれ装着されるカートリッジ装着部211を有するインクカートリッジの保持部材である。インクカートリッジは、例えば、ブラック及び3色のカラーインクが充填された別体で構成されたインク供給手段である。即ち、カートリッジケース210には、各色のインクカートリッジがそれぞれ装着される。
As shown in the drawing, the ink jet recording head unit (head unit) 200 includes a
また、特に図3に示すように、カートリッジケース210には、一端が各カートリッジ装着部211に開口するとともに他端がヘッドケース230側に開口する複数のインク連通路212が設けられている。更に、カートリッジ装着部211のインク連通路212の開口部分には、インクカートリッジのインク供給口に挿入されるインク供給針213が固定されている。この固定は、インク内の気泡や異物を除去するためにインク連通路212に形成されたフィルタ(図示省略)を介して行なわれる。
In particular, as shown in FIG. 3, the
ヘッドケース230は、カートリッジケース210の底面に固着されている。インクジェット式記録ヘッド220は、複数の圧電素子300を有するとともに、カートリッジケース210とは反対側の端面に圧電素子300の駆動によってノズル開口21からインク滴を吐出するもので、インクカートリッジの各色のインクを吐出するようインク色毎に対応して複数個設けられている。そこで、ヘッドケース230も各インクジェット式記録ヘッド220に対応してそれぞれ独立して複数個設けられている。
The
図4、図5に示すように、インクジェット式記録ヘッド220は、ノズルプレート20、流路形成基板10、保護基板30及びコンプライアンス基板40の4つの基板で構成されている。これらのうち流路形成基板10は、シリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる弾性膜50が形成されている。流路形成基板10には、複数の隔壁によって区画された圧力発生室12が形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the ink
流路形成基板10の幅方向に関し2個ずつの2列の圧力発生室12が、流路形成基板10の他方面側から異方性エッチングにより形成されている。また、各列の圧力発生室12の長手方向外側には、後述する保護基板30に設けられるリザーバ部31と連通し、各圧力発生室12の共通のインク室となるリザーバ100を構成する連通部13が形成されている。連通部13は、インク供給路14を介して各圧力発生室12の長手方向一端部とそれぞれ連通されている。
Two
流路形成基板10の開口面側には、ノズルプレート20が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。このノズルプレート20には各圧力発生室12のインク供給路14とは反対側で連通するノズル開口21が穿設されている。かくして、本例では、1個のインクジェット式記録ヘッド220にノズル開口21が並設されたノズル列21Aが2列設けられている。また、ノズルプレート20には、固定板250との位置合わせを行う際に使用されるアライメントマーク22が設けられ、アライメントマーク22は、ノズル開口21の並設方向の端部に2個設けられている。
A
一方、流路形成基板10の開口面とは反対側には弾性膜50上に圧電素子300が配設されている。この圧電素子300は、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜、金属からなる下電極膜、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等からなる圧電体層及び金属からなる上電極膜を順次積層することで形成される。
On the other hand, the
保護基板30は、圧電素子300が形成された流路形成基板10上に接合されている。リザーバ部31は、保護基板30を厚さ方向に貫通して圧力発生室12の幅方向に亘って形成され、流路形成基板10の連通部13と連通されて各圧力発生室12の共通のインク室となるリザーバ100を構成している。また、保護基板30の圧電素子300に対向する領域には、圧電素子300の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部32が設けられている。
The
保護基板30上には、各圧電素子300を駆動するための駆動IC110が設けられている。この駆動IC110の各端子は、ボンディングワイヤ等を介して各圧電素子300の個別電極から引き出された引き出し配線と接続されている。そして、駆動IC110の各端子には、図1に示すように、フレキシブルプリントケーブル(FPC)等の外部配線111を介して外部と接続され、外部から外部配線111を介して印刷信号等の各種信号を受け取るようになっている。
A
コンプライアンス基板40は保護基板30上に接合され、コンプライアンス基板40のリザーバ100に対向する領域には、リザーバ100にインクを供給するためのインク導入口44が厚さ方向に貫通して形成されている。また、コンプライアンス基板40のリザーバ100に対向する領域のインク導入口44以外の領域は、厚さ方向に薄く形成された可撓部43となっており、リザーバ100は、可撓部43により封止されている。この可撓部43により、リザーバ100内にコンプライアンスを与えている。コンプライアンス基板40上には、インク供給連通路231を有するヘッドケース230が設けられ、ヘッドケース230には、可撓部43に対向する領域に凹部232が形成され、可撓部43の撓み変形が適宜行われるようになっている。
The
ヘッドケース230には、保護基板30上に設けられた駆動IC110に対向する領域に厚さ方向に貫通した駆動IC保持部233が設けられており、外部配線111は、駆動IC保持部233を挿通して駆動IC110と接続されている。
The
上記構成のインクジェット式記録ヘッド220は、インクカートリッジからのインクをインク連通路212(図3参照)及びインク供給連通路231を介してインク導入口44から取り込み、リザーバ100からノズル開口21に至るまで内部をインクで充満させる。この状態で、駆動IC110からの記録信号に従い、圧力発生室12に対応するそれぞれの圧電素子300に電圧を印加し、弾性膜50及び圧電素子300をたわみ変形させることにより、各圧力発生室12内の圧力を上げてノズル開口21からインク滴を吐出させる。
The ink
インクジェット式記録ヘッド220を構成する各部材及びヘッドケース230には、組立時に各部材を位置決めするためのピンが挿入されるピン挿入孔234が角部の2箇所に設けられている。そして、ピン挿入孔234にピンを挿入して各部材の相対的な位置決めを行いながら部材同士を接合することで、インクジェット式記録ヘッド220及びヘッドケース230が一体的に組み合わせられる。
Each member constituting the ink
上述したインクジェット式記録ヘッド220は、1枚のシリコンウエハ上に多数のチップを同時に形成し、ノズルプレート20及びコンプライアンス基板40を接着して一体化し、その後、図4に示すような1つのチップサイズの流路形成基板10毎に分割することによって形成する。インクジェット式記録ヘッド220及びヘッドケース230は、図1乃至図3に示すように、カートリッジケース210にノズル列21Aの並び方向に所定の間隔で4つ固定されている。すなわち、ヘッドユニット200には、ノズル列21Aが8列設けられていることになる。
The above-described ink
このように、複数のインクジェット式記録ヘッド220を用いて並設されたノズル開口21からなるノズル列21Aの多列化を図ることで、1つのインクジェット式記録ヘッド220にノズル列21Aを多列形成するのに比べて歩留まりの低下を防止することができる。また、ノズル列21Aの多列化を図るために複数のインクジェット式記録ヘッド220を用いることで、1枚のシリコンウエハから形成できるインクジェット式記録ヘッド220の取り数を増大させることができ、シリコンウエハの無駄な領域を減少させて製造コストを低減することができる。
In this way, by forming
4つのインクジェット式記録ヘッド220は、図1及び図3に示すように、複数のインクジェット式記録ヘッド220のインク滴吐出面に接合された共通の固定部材である固定板250によって位置決めされて保持されている。固定板250は、平板からなり、ノズル開口21を露出する露出開口部251と、露出開口部251を画成すると共にインクジェット式記録ヘッド220のインク滴吐出面の少なくともノズル列21Aの両端部側に接合される接合部252とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the four ink jet recording heads 220 are positioned and held by a fixing
接合部252は、複数のインクジェット式記録ヘッド220に亘ってインク滴吐出面の外周に沿って設けられた固定用枠部253と、隣接するインクジェット式記録ヘッド220の間に延設されて露出開口部251を分割する固定用梁部254とで構成され、固定用枠部253及び固定用梁部254からなる接合部252が複数のインクジェット式記録ヘッド220のインク滴吐出面に同時に接合されている。また、接合部252の固定用枠部253は、インクジェット式記録ヘッド220の製造時に各部材を位置決めするピン挿入孔234を塞ぐように形成されている。
The joining
固定板250の材料としては、例えばステンレス鋼などの金属、ガラスセラミックス又はシリコン単結晶板等が好適である。なお、固定板250は、ノズルプレート20との熱膨張の違いによる変形を防止するために、ノズルプレート20と熱膨張係数が同じ材料を用いるのが好ましい。例えば、ノズルプレート20がシリコン単結晶板で形成されているときは、固定板250をシリコン単結晶板で形成するのが好適である。
As a material of the fixing
固定板250が、固定用梁部254によって隣接するインクジェット式記録ヘッド220の間を塞いでいるため、隣接するインクジェット式記録ヘッド220の間にインクが侵入することがなく、圧電素子300や駆動IC110などのインクジェット式記録ヘッド220のインクによる劣化及び破壊を防止することができる。また、インクジェット式記録ヘッド220のインク滴吐出面と固定板250との間は、接着剤によって隙間なく接着されているため、隙間に被記録媒体が入り込むのを防止して固定板250の変形及び紙ジャムを防止することができる。
Since the fixing
上述したヘッドユニット200では4つのインクジェット式記録ヘッド220を固定板250に固着してあるが、このインクジェット式記録ヘッド220の固定板250への位置決めは、後述するアライメント方法を用いて行う。
In the
ヘッドユニット200には、図1及び図2に示すように、固定板250に対してインクジェット式記録ヘッド220とは反対側に、各インクジェット式記録ヘッド220を覆うように箱形状を有するカバーヘッド240が設けられている。このカバーヘッド240は、固定板250の露出開口部251に対応して開口部241が設けられた固定部242と、インクジェット式記録ヘッド220のインク滴吐出面の側面側に、固定板250の外周に亘って屈曲するように設けられた側壁部245とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
固定部242は、固定板250の固定用枠部253に対応して設けられた枠部243と、固定板250の固定用梁部254に対応して設けられて開口部241を分割する梁部244とで構成されている。また、枠部243及び梁部244からなる固定部242は、固定板250の接合部252に接合されている。
The fixing
このように、インクジェット式記録ヘッド220のインク滴吐出面とカバーヘッド240との間が隙間なく接合されているため、隙間に被記録媒体が入り込むのを防止してカバーヘッド240の変形及び紙ジャムを防止することができる。また、カバーヘッド240の側壁部245が、複数のインクジェット式記録ヘッド220の外周縁部を覆うことで、インクジェット式記録ヘッド220の側面へのインクの回り込みを確実に防止することができる。
As described above, since the ink droplet ejection surface of the ink
固定部242には、カバーヘッド240を他部材に位置決め固定するための固定孔247が設けられたフランジ部246が設けられている。このフランジ部246は、側壁部245から液滴吐出面の面方向と同一方向に突出するように屈曲して設けられている。カバーヘッド240は、図2及び図3に示すように、インクジェット式記録ヘッド220及びヘッドケース230を保持した保持部材であるカートリッジケース210に固定されている。
The fixing
図2及び図3に示すように、カートリッジケース210には、インク滴吐出面側に突出して、カバーヘッド240の固定孔247に挿入される突起部215が設けられており、この突起部215をカバーヘッド240の固定孔247に挿入するとともに突起部215の先端部を加熱してかしめることで、カートリッジケース210にカバーヘッド240が固定されている。このようなカートリッジケース210に設けられた突起部215を、フランジ部246の固定孔247よりも小径の外径とすることで、カバーヘッド240をインク滴吐出面の面方向に位置決めしてカートリッジケース210に固定することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、このようなカバーヘッド240と、複数のインクジェット式記録ヘッド220が接合された固定板250とは、カバーヘッド240の固定孔247と複数のノズル列21Aとの位置決めにより固定されている。ここで、カバーヘッド240の固定孔247と複数のノズル列21Aとの位置決めは、後述するアライメント装置を用いて行うこともできるが、固定板250と複数のインクジェット式記録ヘッド220とを位置決め固定する際に、同時にカバーヘッド240も位置決め固定するようにしてもよい。
The
上述したヘッドユニット200では、インクジェット式記録ヘッド220が複数個並べられて共通部品である固定板250が所定個数毎に取り付けられる。このため、複数個のインクジェット式記録ヘッド220は相対位置が調整され、個々のインクジェット式記録ヘッド220が高い精度で固定板250に取り付けられている。インクジェット式記録ヘッド220の相対位置を調整するため、本発明のアライメント方法によるアライメント調整が行われてインクジェット式記録ヘッド220が製造される。
In the
図6〜8に基づいてアライメント方法を説明する。
図6、図7には本発明の一実施形態例に係るアライメント方法の概念、図8にはアライメント方法の工程説明を示してある。
The alignment method will be described with reference to FIGS.
6 and 7 illustrate the concept of the alignment method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 illustrates the process of the alignment method.
図6に示すように、移動テーブル61には移動方向(図中左右方向)に沿って複数(図6の例では5個)のワークであるインクジェット式記録ヘッド220が配置され、端部のインクジェット式記録ヘッド220の側部にはガラス製のマスク62が配置されている。マスク62には、予め定められたインクジェット式記録ヘッド220の相対位置関係に応じた状態のアライメントマーク22の位置に応じて、位置確認マーク63a、63b、63c、63d、63eが備えられている。
As shown in FIG. 6, the moving table 61 has a plurality of (five in the example of FIG. 6) ink jet recording heads 220 arranged along the moving direction (left and right in the figure), and the ink jet at the end. A
インクジェット式記録ヘッド220には両端にアライメントマーク22が備えられているので、位置確認マーク63a、63b、63c、63d、63eは、一つのインクジェット式記録ヘッド220のアライメントマーク22に対してそれぞれ一対ずつ備えられている。即ち、位置確認マーク63は10箇所に備えられている。位置確認マーク63a、63b、63c、63d、63eの間隔及び一対の位置確認マーク63の距離は、インクジェット式記録ヘッド220を所定の相対位置関係に配された状態のアライメントマーク22の状態に一致している。マスク62の端部(図中右側)には一対の基準マーク64が備えられ、基準マーク64はインクジェット式記録ヘッド220の一対のアライメントマーク22の配置状態に一致している。
Since the
また、光軸の間隔が固定された2つの単焦点光学手段66、67が移動テーブル61の下部に備えられ、単焦点光学手段66の光軸が基準マーク64及び位置確認マーク63に合わせられると共に、インクジェット式記録ヘッド220のアライメントマーク22を単焦点光学手段67の光軸に合わせるようにされている。単焦点光学手段は、例えば、光学顕微鏡とカメラの組み合わせの光学手段が適用される。
In addition, two single-focus optical means 66 and 67 having a fixed optical axis interval are provided below the moving table 61, and the optical axis of the single-focus optical means 66 is aligned with the
図6に示すように、基準マーク64の位置を一対の単焦点光学手段66で確認し、4個の単焦点光学手段66、67の位置関係を把握する。これにより、基準マーク64に対して4個の単焦点光学手段66、67の位置関係が把握される。
As shown in FIG. 6, the position of the
図7に示すように、移動テーブル61を図中右側に移動させて、一対の単焦点光学手段66の光軸を端部の位置確認マーク63aに一致させる。この位置状態を基準として、一対の単焦点光学手段67の光軸に、端部のインクジェット式記録ヘッド220の一対のアライメントマーク22を合わせる。これにより、予め把握された4個の単焦点光学手段66、67の位置関係に応じて、一対の単焦点光学手段66の光軸(端部の位置確認マーク63aの位置)を基準として、端部のインクジェット式記録ヘッド220の位置が調整される。
As shown in FIG. 7, the moving table 61 is moved to the right side in the drawing so that the optical axes of the pair of single-focus optical means 66 coincide with the end position confirmation marks 63a. With this position state as a reference, the pair of alignment marks 22 of the ink
移動テーブル61を移動させることにより、一対の単焦点光学手段66の光軸を位置確認マーク63b、63c、63d、63eに順次一致させ、位置確認マーク63を基準として、一対の単焦点光学手段67の光軸に、インクジェット式記録ヘッド220の一対のアライメントマーク22を順次合わせる。これにより、マスク62の位置確認マーク63a、63b、63c、63d、63eの状態と同じ状態でアライメントマーク22が位置するように、インクジェット式記録ヘッド220の相対位置関係が調整される。
By moving the moving table 61, the optical axes of the pair of single-focus optical means 66 are sequentially aligned with the position confirmation marks 63b, 63c, 63d, 63e, and the pair of single-focus optical means 67 with the position confirmation mark 63 as a reference. The pair of alignment marks 22 of the ink
つまり、図8(s)に示すように、基準マーク64の位置を一方の単焦点光学手段66で確認し、一方の単焦点光学手段66及び他方の単焦点光学手段67の位置関係を把握して、基準マーク64に対して単焦点光学手段66、67の位置関係を把握する。
That is, as shown in FIG. 8 (s), the position of the
図8(a)に示すように、移動テーブル61を図中右側に移動させて、単焦点光学手段66の光軸を端部の位置確認マーク63aに一致させ、単焦点光学手段67の光軸に、端部のインクジェット式記録ヘッド220の一対のアライメントマーク22を合わせる。これにより、予め把握された単焦点光学手段66、67の位置関係に応じて、単焦点光学手段66の光軸(端部の位置確認マーク63aの位置)を基準として、端部のインクジェット式記録ヘッド220の位置が調整される。
As shown in FIG. 8A, the moving table 61 is moved to the right side in the drawing so that the optical axis of the single-focus optical means 66 coincides with the end
図8(b)に示すように、移動テーブル61を図中右側に移動させて、単焦点光学手段66の光軸を端部の位置確認マーク63bに一致させ、単焦点光学手段67の光軸に、端部から2番目のインクジェット式記録ヘッド220の一対のアライメントマーク22を合わせる。同様に、図8(c)(d)(e)に示すように、移動テーブル61を図中右側に順次移動させて、単焦点光学手段66の光軸を位置確認マーク63c、63d、63eに順次一致させ、単焦点光学手段67の光軸に、端部から3番目、4番目、5番目のインクジェット式記録ヘッド220の一対のアライメントマーク22を順次合わせる。
As shown in FIG. 8B, the moving table 61 is moved to the right side in the drawing so that the optical axis of the single-focus optical means 66 coincides with the end
これにより、予め把握された単焦点光学手段66、67の位置関係に応じて、単焦点光学手段66の光軸(位置確認マーク63b、63c、63d、63eの位置)を基準として、2番目から5番目のインクジェット式記録ヘッド220の位置が調整される。
Thereby, according to the positional relationship of the single focus optical means 66 and 67 grasped in advance, the optical axis of the single focus optical means 66 (positions of the position confirmation marks 63b, 63c, 63d and 63e) is used as the reference. The position of the fifth ink
上述したアライメント方法では、一つのマスク62と単焦点光学手段66、67を用いて、一方の単焦点光学手段では66でマスク62のマークを認識し、他方の単焦点光学手段67ではインクジェット式記録ヘッド220のアライメントマーク22を認識するので、5個のインクジェット式記録ヘッド220の相対位置関係を簡単な作業で正確に調整することができる。
In the alignment method described above, one
つまり、マスク62のマークを認識してアライメントマーク22の位置を調整することでインクジェット式記録ヘッド220の相対位置関係を調整するので、累積誤差が発生する虞がなく、移動テーブル61を移動させて単焦点光学手段66、67を固定状態にしているので、極めて正確に5個のインクジェット式記録ヘッド220の相対位置関係を調整することができる。また、少なくとも2つの、即ち、単焦点光学手段66、67を用いて基準の状態にある単焦点光学手段66、67の光軸を固定したので、移動テーブル61の移動精度の影響を受けることなく5個のインクジェット式記録ヘッド220の相対位置関係を調整することができる。
That is, the relative positional relationship of the ink
また、単焦点光学手段66で捕える画像は、基準マーク64、位置確認マーク63(ガラス)と背景であり、単焦点光学手段66で捕える画像は、インクジェット式記録ヘッド220のアライメントマーク22と背景であるので、コントラストを得ることが容易で、画像処理のばらつきを抑えることができ、熱等の影響を受け難く高精度な位置調整が可能である。また、マスク62は線膨張係数が小さく熱に対する変化が少ないガラス製であるので、この点においても精度を高く維持することができる。そして、単焦点光学手段66、67であるので、一般的で安価な光学手段を用いることが可能であり、装置構成を安価にすることができる。
The image captured by the single focus optical means 66 is the
尚、単焦点光学手段66、67の数は4個に限定されず、基準マーク64と位置確認マーク63の数に応じて単焦点光学手段66、67を配することも可能である。単焦点光学手段は一般的で安価であるので、インクジェット式記録ヘッド220の数、即ち、ワークの数が少ない場合には、基準マーク64と位置確認マーク63の数に応じて単焦点光学手段を配しても、コストを大幅に増加させることがない。 The number of single-focus optical means 66 and 67 is not limited to four, and the single-focus optical means 66 and 67 can be arranged according to the number of reference marks 64 and position confirmation marks 63. Since the single-focus optical means is general and inexpensive, when the number of ink jet recording heads 220, that is, the number of workpieces is small, the single-focus optical means is used according to the number of reference marks 64 and position confirmation marks 63. Even if it is arranged, the cost will not increase significantly.
10 流路形成基板、 12 圧力発生室、 20 ノズルプレート、 21 ノズル開口、 22 アライメントマーク、 61 移動テーブル、 62 マスク、 63 位置確認マーク、 64 基準マーク、 66、67 単焦点光学手段、 100 リザーバ、 200 ヘッドユニット、 210 カートリッジケース、 220 インクジェット式記録ヘッド、 230 ヘッドケース、 240 カバーヘッド、 250 固定板、 300 圧電素子
DESCRIPTION OF
Claims (4)
光軸の間隔が固定される少なくとも2つの単焦点光学手段と、
複数のワーク及びマスクの位置と少なくとも2つの単焦点光学手段の位置とを相対的に移動させる移動手段とを用い、
基準マークの位置に一方の単焦点光学手段の光軸を合わせることで単焦点光学手段の双方の光軸の位置関係を把握し、
複数のワーク及びマスクに対して単焦点光学手段を相対的に移動させ、一方の単焦点光学手段の光軸にマスクの位置確認マークを合わせた状態で、他方の単焦点光学手段の光軸にワークのマークを合わせることで、ワークのアライメント調整を行う
ことを特徴とするアライメント方法。 A mask provided with position confirmation marks according to the positions of the marks of a plurality of workpieces and provided with reference marks,
At least two single-focus optical means in which the distance between the optical axes is fixed;
Using a moving means for relatively moving the positions of a plurality of workpieces and masks and the position of at least two single-focus optical means,
By aligning the optical axis of one single-focus optical means to the position of the reference mark, grasp the positional relationship of both optical axes of the single-focus optical means,
The single-focus optical means is moved relative to the plurality of workpieces and the mask, and the mask position confirmation mark is aligned with the optical axis of one single-focus optical means, and the optical axis of the other single-focus optical means is aligned. An alignment method characterized by adjusting the workpiece alignment by aligning the workpiece marks.
一方の単焦点光学手段の光軸をマスクの位置確認マークの位置に順次移動させると共に他方の単焦点光学手段の光軸を隣接するワークのマーク位置に順次移動させ、一方の単焦点光学手段の光軸の位置を基準とし、他方の単焦点光学手段の光軸にワークのマークを合わせてワークのアライメント調整を順次行う
ことを特徴とするアライメント方法。 The alignment method according to claim 1,
The optical axis of one single-focus optical means is sequentially moved to the position of the mask position confirmation mark, and the optical axis of the other single-focus optical means is sequentially moved to the mark position of the adjacent workpiece. An alignment method characterized by sequentially adjusting the workpiece alignment by aligning the mark of the workpiece with the optical axis of the other single-focus optical means on the basis of the position of the optical axis.
ガラス製のマスクを用いたことを特徴とするアライメント方法。 In the alignment method according to any one of claims 1 and 2,
An alignment method using a glass mask.
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|---|---|---|---|---|
| JP2018024256A (en) * | 2013-03-14 | 2018-02-15 | フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド | Equipped with fluid discharge module |
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2008
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