(57)【要約】【課題】高密度かつ高精度に２次元配列された複数の圧力室を形成する。【解決手段】複数の圧電基板１、２の第１の主面１ａａ、１ｂａにアライメントマーク１９、２０を形成する工程、支持基板３の第１の主面１ｃａにアライメントマーク２１を形成する工程、支持基板３に複数の圧電基板１、２を順次、位置決めして接合する工程を有する。アライメントマーク２１を、圧電基板１、２の溝１１、１２、１３１の長手方向に交差する方向に対して、複数の溝１１のピッチよりも狭い間隔のパターンで形成する。アライメントマーク２１に対してアライメントマーク２０を位置決めした状態で、支持基板３の第２の主面１ｃｂと圧電基板２の第１の主面１ｂａを接合して積層体を形成した後、積層体の圧電基板２の側に、圧電基板１を、アライメントマーク２１を基準として、アライメントマーク１９を位置決めした状態で接合する。【選択図】図９
2014004713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口に連通し、該吐出口から吐出される液体を貯留するための圧力室を有し、前記圧力室を構成する壁が伸長及び収縮することで前記吐出口から液体を吐出させる圧電基板を備え、前記圧力室が前記圧電基板に設けられた溝によって構成され、前記圧力室における、液体の供給方向と交差する断面において、第１の方向と該第１の方向と交差する第２の方向のそれぞれに関して、前記圧力室の対向する前記壁の内面に電極が設けられた液体吐出ヘッドの製造方法であって、
複数の前記圧電基板の第１の主面に第１のアライメントマークを形成する工程と、前記第１の主面に複数の前記溝を形成する工程と、前記溝の前記壁の内面を含む前記第１の主面に前記電極を形成する工程と、前記圧電基板を支持する支持基板の第１の主面に第２のアライメントマークを形成する工程と、前記支持基板に複数の前記圧電基板を順次、位置決めして接合する工程とを有し、
前記第１のアライメントマーク及び前記第２のアライメントマークの少なくとも一方を、前記圧電基板の前記溝の長手方向に交差する方向に対して、前記複数の溝のピッチよりも狭い間隔のパターンで形成し、
前記位置決めして接合する工程は、前記第２のアライメントマークに対して、前記圧電基板の前記第１のアライメントマークを位置決めした状態で、前記支持基板の第２の主面と前記圧電基板の前記第１の主面を接合して積層体を形成する第１工程と、
前記積層体の前記圧電基板の側に、他の前記圧電基板を、前記第２のアライメントマークを基準として、前記他の圧電基板の前記第１のアライメントマークを位置決めした状態で接合する第２工程とを含む、ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第２工程では、前記第２のアライメントマークの前記パターンを基準として、前記溝の長手方向に交差する方向に前記溝のピッチよりも狭い間隔で位置をずらして、前記圧電基板を位置決めすることで、積層方向に対する前記圧力室の配列が、前記圧電基板の前記溝のピッチよりも狭い間隔で、前記溝の長手方向に対して位置がずれた複数の前記圧力室を形成する、請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第１のアライメントマーク及び前記第２のアライメントマークの少なくとも一方を、前記圧電基板の前記溝の長手方向に交差する方向に延びる中心線に対して、該中心線に交差して該中心線の両側に延びる一対の櫛歯状のパターンを有し、両側の前記櫛歯状のパターンが、前記圧電基板の前記溝のピッチよりも狭く、かつ等しい間隔で、前記溝の長手方向に交差する方向にずらされた形状に形成する、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記支持基板の前記第１の主面が固定される第１のステージと、位置を調整可能に設けられ、前記第１及び第２のアライメントマークを検出する検出機構部と、前記第１のステージに対向する面に前記圧電基板が固定され、位置を調整可能に設けられた第２のステージと、を有する位置決め接合装置を用いて、
前記位置決めして接合する工程が、前記第１のステージに固定された前記支持基板の前記第２のアライメントマークを、前記検出機構部によって、前記第１のステージに対して前記支持基板が固定された側の反対側から検出して、前記検出機構部を位置決めした後、前記検出機構部を固定した状態で前記第１のステージを前記検出機構部から離間させるステップと、前記圧電基板が固定された前記第２のステージを前記検出機構部に近接させ、前記圧電基板の前記第１のアライメントマークを前記第２のステージを前記検出機構部で検出し、前記第２のステージを位置決した後、前記第２のステージを前記検出機構部から離間させるステップと、前記検出機構部によって前記第２のアライメントマークを検出した位置に、前記第１のステージを戻し、前記検出機構部によって前記第２のアライメントマークを検出して、前記第１のステージを位置決めするステップと、前記第２のステージを前記第１のステージに近接させ、前記支持基板と前記圧電基板を接合するステップとを有する、液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記位置決めして接合する工程は、前記支持基板と前記圧電基板が接合された積層体の前記支持基板の前記第１の主面を前記第１のステージに固定し、前記支持基板の前記第２のアライメントマークを前記検出機構部によって検出し、前記検出機構部を位置決めした後、前記検出機構部を固定した状態で前記第１のステージを前記検出機構部から離間させるステップと、
他の前記圧電基板が固定された前記第２のステージを前記検出機構部に近接させ、前記他の圧電基板の前記第１のアライメントマークを前記検出機構部によって検出し、前記第２のステージを調整した後、前記第２のステージを前記検出機構部から離間させるステップと、
前記検出機構部によって前記第２のアライメントマークを検出した位置に、前記第１のステージを戻し、前記検出機構部によって前記支持基板の前記第２のアライメントマークを検出して、前記第１のステージを位置決めするステップと、
位置決めした前記第１のステージに前記第２のステージを近接させ、前記積層体に前記圧電基板を接合するステップと、を有する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記支持基板の前記第１の主面が固定され、位置を調整可能に設けられた第１のステージと、位置を調整可能に設けられ、前記第１及び第２のアライメントマークを検出する検出機構部と、前記第１のステージに対向する側に前記圧電基板が固定され、位置を調整可能に設けられた第２のステージと、を有する位置決め接合装置を用いて、
前記位置決めして接合する工程が、前記圧電基板が固定された前記第２のステージを前記検出機構部に近接させ、前記圧電基板の前記第１のアライメントマークを前記検出機構部によって検出し、前記検出機構部または前記第２のステージを位置決めし、前記検出機構部を固定した状態で前記第２のステージを前記検出機構部から離間させるステップと、前記支持基板が固定された前記第１のステージを前記検出機構部に近接させ、前記支持基板の前記第２のアライメントマークを、前記検出機構部によって、前記第１のステージに対して前記支持基板が固定された側の反対側から検出して、前記第１のステージを調整した後、前記第２のステージを前記第１のステージに近接させ、前記支持基板と前記圧電基板を接合するステップとを有する、液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記位置決めして接合する工程は、他の前記圧電基板が固定された前記第２のステージを前記検出機構部に近接させ、前記他の圧電基板の前記第１のアライメントマークを前記検出機構部によって検出し、前記検出機構部または前記第２のステージの位置を調整し、前記検出機構部を固定した後、前記第２のステージを前記検出機構部から離間させるステップと、
前記支持基板と前記圧電基板が接合された積層体の前記支持基板の前記第１の主面を前記第１のステージに固定し、前記支持基板の前記第２のアライメントマークを、前記検出機構部によって、前記第１のステージに対して前記支持基板が固定された側の反対側から検出して、前記第１のステージを位置決めするステップと、
位置決めした前記第１のステージに前記第２のステージを近接させ、前記積層体と前記他の圧電基板を接合するステップと、を有する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出させるための圧力室を有する圧電基板を備える液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3：チタン酸ジルコン酸鉛）といった圧電材料を含む圧電基板を備えたインクジェットヘッドが知られている。
【０００３】
圧電基板を備えるインクジェットヘッドでは、圧電基板に溝が形成されており、溝の壁と、溝の開口を覆う部材とによって、インクに吐出圧力を加えるための圧力室が形成されている。溝の内壁面及び外壁面には、インクジェットヘッドの回路基板と電気的に接続された電極が設けられている。回路基板から電極に電圧を印加することによって、溝の壁が変形して圧力室の容積が変化し、圧力室内のインクに吐出圧力が加えられ、圧力室と連通された吐出口からインク滴が吐出される。
【０００４】
高密度な吐出を行うためには、複数の吐出口を、より一層高密度に配置する必要がある。これに伴い、各々の吐出口に対応する圧力室についても高密度に配置する必要がある。圧力室を高密度に配置可能なインクジェットヘッドの製造方法としては、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された製造方法では、まず複数の圧電基板の各々に、互いに同じ方向に延びた複数の溝を形成する。これら複数の圧電基板を、上下一組の支持基板の間に、それぞれ積層して配置することで、溝が圧力室として構成される。また、この積層工程において、溝の長手方向に直交する方向に位置をずらしながら圧電基板を積層することで、より一層高密度な吐出が可能な、２次元配列された圧力室を形成することが可能である。また、積層する圧電基板の厚さを、更に薄くすることによっても、圧力室の高密度化が図られる。
【０００５】
また、複数の圧電基板を積層して接合する方法としては、積層する部品の一方を貫通孔として位置決めする方法が開示されている（特許文献２）。また、積層して接合する方法としては、同一基板のパターンを利用して位置決めして積層するために、２種類のアライメントマークを１枚の基板に隣接して設けて、積層時にアライメントマークを用いて位置決めする方法が開示されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６８３１９号公報
【特許文献２】特許第４６９９３４５号公報
【特許文献３】特開平１０−２３９７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、高密度な積層型インクジェットヘッドの製造方法としては、圧電基板を薄くし、また各積層工程において圧電基板を溝の長手方向に直交する方向に位置をずらして位置決めし、接合する方法が考えられる。
【０００８】
この場合、特許文献１に記載の製造方法では、圧電基板にアライメントマークとして貫通孔を設ける必要があり、脆弱な圧電基板を用いた場合には、クラックが発生しやすく、またアライメントマークとしての位置精度が十分に確保できないという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２に記載の製造方法では、位置決め時のアライメントマークを同時に検出できることが前提であり、不透明な圧電基板には適用できない。また、圧電基板の表面には、凹凸が存在しているので、微細で高精度なアライメントマークを形成することが難しい。そのため、圧電基板に高密度に複数の溝を形成し、溝の長手方向に直交する方向に対して圧電基板を位置決めしながら、複数の圧電基板の積層工程を繰り返して圧力室を形成する場合、インクジェットヘッド全体での圧力室の位置精度の確保が困難であった。
【００１０】
そこで、本発明は、不透明で脆弱な圧電基板を用いた場合であっても、高密度かつ高精度に２次元配列された複数の圧力室を形成することができる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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出する吐出口に連通し、吐出口から吐出される液体を貯留するための圧力室を有し、圧力室を構成する壁が伸長及び収縮することで吐出口から液体を吐出させる圧電基板を備え、圧力室が圧電基板に設けられた溝によって構成され、圧力室における、液体の供給方向と交差する断面において、第１の方向と第１の方向と交差する第２の方向のそれぞれに関して、圧力室の対向する壁の内面に電極が設けられた液体吐出ヘッドの製造方法であって、複数の圧電基板の第１の主面に第１のアライメントマークを形成する工程と、第１の主面に複数の溝を形成する工程と、溝の壁の内面を含む第１の主面に電極を形成する工程と、圧電基板を支持する支持基板の第１の主面に第２のアライメントマークを形成する工程と、支持基板に複数の圧電基板を順次、位置決めして接合する工程とを有する。第１のアライメントマーク及び第２のアライメントマークの少なくとも一方を、圧電基板の溝の長手方向に交差する方向に対して、複数の溝のピッチよりも狭い間隔のパターンで形成する。位置決めして接合する工程は、第２のアライメントマークに対して、圧電基板の第１のアライメントマークを位置決めした状態で、支持基板の第２の主面と圧電基板の第１の主面を接合して積層体を形成する第１工程と、積層体の圧電基板の側に、他の圧電基板を第２のアライメントマークを基準として、他の圧電基板の第１のアライメントマークを位置決めした状態で接合する第２工程とを含む、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１及び第２のアライメントマークを基準として、支持基板と複数の圧電基板を位置決めすることで、支持基板に対して各圧電基板の位置を容易にずらし、位置決めして接合することが可能になる。その結果、本発明は、支持基板に積層された各圧電基板の圧力室を高密度かつ高精度に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る支持基板、第１及び第２の圧電基板を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係るアライメントマークを示す平面図である。
【図３】第１の実施形態に係るアライメントマークを示す平面図である。
【図４】第１の実施形態に係る位置決め接合装置を示す概略図である。
【図５】第１の実施例に係る位置決めして接合する工程の流れを説明するための図である。
【図６】第１の実施例に係る位置決めして接合する工程の流れを説明するための図である。
【図７】第１の実施例に係る支持基板及び圧電基板によって形成された圧力室を示す積層体の断面図である。
【図８】第１の実施例に係る支持基板及び圧電基板によって形成された積層体の圧力室を示す断面図である。
【図９】第１の実施例に係る支持基板及び圧電基板によって形成された積層対の圧力室を示す積層体の断面図である。
【図１０】第２の実施例に係る位置決めして接合する工程の流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、実施形態に係る第１の圧電基板、第２の圧電基板、支持基板の断面図をそれぞれ示す。
【００１６】
（第１の圧電基板１）
第１の圧電基板１としては、外形寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．２ｍｍの不透明な基板であるＰＺＴ基板が挙げられる。図１（ａ）に示すように、第１の圧電基板１には、第１の主面１ａａ側に、液体としてのインクを吐出する吐出口に連通し、吐出口から吐出されるインクを貯留するための圧力室となる複数の溝１１が形成されている。また、第１の圧電基板１には、第１の主面１ａａ側に、溝１１を間に挟むように空気室となる複数の溝１２が形成されている。これら複数の溝１１と、複数の溝１２は、長手方向を同一方向に揃えて形成されている。そして、第１及び第２の圧電基板１、２、支持基板３の積層後（以下、単に積層後と称する。）に、溝１１によって圧力室が構成され、溝１２によって空気室が構成される。第１の圧電基板１は、圧力室を構成する壁が伸長及び収縮することで吐出口からインク吐出させる。
【００１７】
溝１１、１２の形成方法としては、超砥粒ホイールを用いた研削加工（ダイシング加工）が好適である。一例として溝１１は、幅が０．１２ｍｍ、深さを０．１２ｍｍとし、各溝１１のピッチを０．３７８ｍｍとした。また、溝１２は、幅を０．２２ｍｍ、深さを０．１２ｍｍとし、各溝１２のピッチを０．３７８ｍｍとした。
【００１８】
また、第１の圧電基板１の溝１２の外側には、積層時の位置決め用の第１のアライメントマークとしてのアライメントマーク１９が形成されている。アライメントマーク１９の形状の平面図を図２（ａ）に示す。図２（ａ）に示すように、アライメントマーク１９は、複数のＬ字状のパターンが組み合わされてなる十字状のパターンとして構成されている。
【００１９】
アライメントマーク１９を用いることで、図２（ｂ）中に点線２０１、２０２で示すように、Ｘ，Ｙ軸方向のそれぞれに対して、アライメントマーク１９を構成するパターンの中心を検出することが可能になる。
【００２０】
アライメントマーク１９は、フォトリソグラフィ法のリフトオフ方式を用いて形成されている。第１の圧電基板１上にフィルムレジストをラミネートし、露光、現像した後、金属膜を真空中で成膜する。金属膜として、スパッタ法によるＣｒ膜を厚さ２０ｎｍ程度、さらにＰｄ膜を厚さ１５０ｎｍ程度で成膜し、フィルムレジストを剥離、リフトオフすることで、アライメントマーク１９を形成した。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、溝１１、１２の内面には、積層後に圧力室となる壁の分極処理及び駆動用の電極１４、１５、１６が設けられている。圧力室における、インクの供給方向と交差する断面において、第１の方向と第１の方向と交差する第２の方向のそれぞれに関して、圧力室の対向する壁の内面に、電極１４、１５、１６が設けられている。
【００２２】
これら電極１４、１５、１６は、アライメントマーク１９と同時に形成することができる。リフトオフ法を用いて金属膜パターンを形成した後、Ｐｄ膜をシード層としてＮｉめっきを１０００ｎｍ程度の厚さで形成し、表面のＮｉをＡｕに置換めっきすることによっても形成することができる。
【００２３】
続いて、電極１４、１５、１６を用いて、分極処理を行った。電極１４を正極とし、電極１５、１６を負極として、絶縁性液体中において１００℃に保った状態で電界強度１．５ｋＶ／ｍｍに設定して分極処理を行った。これにより、圧力室を構成する３つの壁は、矢印２２で示す方向に対して分極される。
【００２４】
（第２の圧電基板２）
次に、第２の圧電基板２について説明する。第２の圧電基板２の断面図を図１（ｂ）に示す。第２の圧電基板２は、第１の圧電基板１と同様に、外形寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．２ｍｍの不透明な基板であるＰＺＴ基板を用いた。第２の圧電基板２の第１の主面１ｂａ側には、積層後に空気室を構成する溝１３が、第１の圧電基板１の溝１１、１２の長手方向と平行に延ばして形成されている。溝１３は、幅を０．２２ｍｍとし、深さを０．１２ｍｍとし、各溝１３のピッチを０．３７８ｍｍとした。溝１３の床壁（厚さ８０μｍ）は、積層後に圧力室を構成する１つの壁となる。第２の圧電基板２の溝１３の外側に、積層時の位置決め用の第１のアライメントマークとしてのアライメントマーク２０が形成されている。アライメントマーク２０は、図２に示した第１の圧電基板１のアライメントマーク１９と同じ形状に、同じ形成方法で形成した。また、第２の圧電基板２にも、第１の圧電基板１と同様に、電極１７、１８を形成した。第２の圧電基板２においても、電極１７、１８を用いて第１の圧電基板１と同様な方法で分極処理を行い、図１（ｂ）における矢印２３に示す方向に対して分極した。
【００２５】
（支持基板３）
次に、支持基板３について説明する。支持基板３の断面図を図１（ｃ）に示す。支持基板３は、積層体の最上部に積層される基板であり、積層されて構成された積層体全体の反りを矯正する機能を奏する。支持基板３の大きさとしては、第１及び第２の圧電基板１、２と同等、またはそれ以上であればよい。支持基板３の材質は、第１及び第２の圧電基板１、２と同じである必要はないが、加熱時の熱膨張等を考慮して、外形寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍのＰＺＴ基板を用いた。
【００２６】
図１（ｃ）に示すように、支持基板３の第１の主面１ｃａ側に、第２のアライメントマークとしてのアライメントマーク２１を、第１の圧電基板１のアライメントマーク１９及び第２の圧電基板２のアライメントマーク２０と同様の形成方法で形成した。アライメントマーク２１の形状は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１及び第２の圧電基板１、２の溝１１、１２、１３の長手方向に直交（交差）するＹ軸方向に対して延びる直線状のパターンを有している。また、アライメントマーク２１の形状は、溝１１、１２、１３の長手方向と平行なＸ軸方向に対して延びた一対の櫛歯状のパターンを有している。アライメントマーク２１は、直線状のパターンと、櫛歯状のパターンとを組み合わせて構成されている。
【００２７】
Ｙ軸方向に延びた直線状のパターンの中心線３０１に対して、Ｘ軸方向の両側にそれぞれ延びた一対の櫛歯状のパターンは、櫛歯状のパターンのピッチが、互いに半ピッチずれる位置に形成されている。例えば、それぞれの櫛歯のＹ軸方向のピッチを８４．７μｍとした場合、半ピッチである４２．３μｍだけずれたパターンが存在することで、Ｙ軸方向の位置を４２.３μｍ間隔で連続的に検出できるようになる。
【００２８】
また、櫛歯状のパターンは、溝１１、１２、１３のピッチよりも狭く、かつ等しい間隔で形成されている。櫛歯状のパターンを用いることで、溝１１、１２、１３の長手方向に直交する方向に、溝１１、１２、１３のピッチよりも狭い間隔で位置をずらして、第１の圧電基板１を位置決めすることが可能になる。これにより、第１の圧電基板１の積層方向に対する圧力室の配列が、圧電基板１、２の溝１１、１２、１３のピッチよりも狭い間隔で、溝１１、１２、１３の長手方向に対して位置がずれた複数の圧力室が形成される。
【００２９】
圧電基板１、２の表面には、凹凸が存在しており、レジストの線幅を細くした場合、パターンのエッジ部のパターン乱れ、またレジストの剥れ等を招き、線幅の細線化が困難である。しかしながら、上述した櫛歯状のパターンからなるアライメントマーク２１を用いることで、上述のような問題を引き起こさずに、５０μｍ以下の間隔の位置を検出することが可能となる。
【００３０】
本実施形態では、積層体の最上部となる支持基板３上に、図３（ａ）に示すようなアライメントマーク２１が形成された。しかし、上述の第１及び第２の圧電基板１、２のアライメントマーク１９、２０が、このような櫛歯状のパターンによって構成されてもよく、アライメントマークの少なくともいずれか１つが、櫛歯状のパターンが採用されていればよい。
【００３１】
（位置決めして接合する工程）
上記方法によって形成された支持基板３及び複数の第１及び第２の圧電基板１、２の位置決めして接合する方法について説明する。
【００３２】
図４に、本実施形態で用いる位置決め接合装置の概略図を示す。図５に、位置決めして接合する工程の流れを説明する模式図を示す。図４に示すように、位置決め接合装置は、アライメントマーク１９、２０、２１を拡大して検出するための検出機構部としてのカメラユニット４０１を有している。カメラユニット４０１は、Ｘ、Ｙ，Ｚ軸方向に対する位置を調整可能な機構を備えている。また、第１のステージとしての上基板吸着ステージ４０２は、アライメントマーク１９、２０、２１を上方から検出するために、アライメントマーク１９、２０，２１に対応する位置に切り欠き部４０４が形成されている。上基板吸着ステージ４０２は、Ｙ軸方向に対して水平方向と平行に移動可能であり、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜する角度θを調整可能な機構を備えている。第２のステージとしての下基板吸着ステージ４０３は、Ｘ、Ｙ，Ｚ軸方向の位置及びＸ−Ｙ平面に対する角度θを調整可能な機構を備えている。
【００３３】
図５に、位置決めして接合する工程の各ステップの概略図を示す。
【００３４】
［１］  図５（ａ）に示すように、まず支持基板３のアライメントマーク２１が形成された第１の主面１ｃａ側を、上基板吸着ステージ４０２に吸着固定する。そのとき、図５中の左右にそれぞれ配置されたアライメントマーク２１が、切り欠き部４０４の内側に位置するように、支持基板３を上基板吸着ステージ４０２に固定する。
【００３５】
［２］  この状態で、図３（ｂ）に示した点線３０２と中心線３０１の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致するように、カメラユニット４０１のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に対する位置を調整し、カメラユニット４０１を固定する。
【００３６】
［３］  続いて、図５（ｂ）に示すように、上基板吸着ステージ４０２を水平方向（Ｙ軸方向）に移動させ、カメラユニット４０１から離間させる。
【００３７】
［４］  第２の圧電基板２の溝１３及びアライメントマーク２０が形成された第１の主面１ｂａに、接着層となる例えばエポキシ系の接着剤（図示せず）を、溝１３内に入り込まないようにフレキソ印刷法等を用いて塗布する。このとき、アライメントマーク２０の上には、接着剤が塗布されないようにすることが望ましい。次に、図５（ｃ）に示すように、第２の圧電基板２の第２の主面１ｂｂ側を下基板吸着ステージ４０３に吸着して固定する。続いて、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して上昇させ、第２の圧電基板２の第１の主面１ｂａが、カメラユニット４０１の焦点位置に移動するようにＺ軸方向に対して調整する。
【００３８】
［５］  この状態で、下基板吸着ステージ４０３のＸ、Ｙ軸に対する角度θを調整し、図２（ｂ）に示したアライメントマーク２０の中心位置、つまり点線２０１と点線２０２の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致させる。
【００３９】
［６］  図６（ａ）に示すように、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して下降させる。
【００４０】
［７］  図６（ｂ）に示すように、上基板吸着ステージ４０２を水平方向に移動し、図５（ａ）に示したようにアライメントマーク２１の位置を調整した位置に戻す。このとき、アライメントマーク２１の点線３０２と中心線３０１の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致したことを確認する。アライメントマーク２１の位置がずれていた場合には、点線３０２と中心線３０１の交点が撮影画像の中心位置に一致するように上基板吸着ステージ４０２のＸ，Ｙ軸に対する角度θを調整する。
【００４１】
［８］  図６（ｃ）に示すように、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して上昇させ、支持基板３に第２の圧電基板２を近接させて、支持基板３の第２の主面１ｃｂと、第２の圧電基板２の第１の主面１ｂａを接合させる。これによって、支持基板３と第２の圧電基板２が積層された積層体が形成される。続いて、この積層体の支持基板３の第１の主面１ｃａ側を上基板吸着ステージ４０２に吸着固定し、第１の圧電基板１の第２の主面１ａｂ側を下基板吸着ステージ４０３に吸着固定して、［１］〜［８］に示したステップと同様に行った。これにより、図７に示すように、支持基板３、第２の圧電基板２、第１の圧電基板１の順に積層された積層体を形成した。この積層体における第１の圧電基板１の溝１１は、分極された４つの壁で囲まれた圧力室８０１として機能することになる。
【００４２】
［９］  次に、この積層体の支持基板３の第１の主面１ｃａ側を上基板吸着ステージ４０２に吸着固定し、［１］、［２］に示したステップと同様な方法で、カメラユニット４０１の位置調整を行う。このとき、積層体の最上層である支持基板３のアライメントマーク２１における、図３（ｂ）に示した点線３０３と中心線３０１の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致するように調整を行った。
【００４３】
［１０］  続いて、下基板吸着ステージ４０３に、複数用意した別の第２の圧電基板２の第２の主面１ｂｂ側を吸着固定し、［３］〜［８］に示したステップと同様に行い、支持基板３、第２の圧電基板２、第１の圧電基板１、第２の圧電基板２の順に積層体を形成した。
【００４４】
［１１］  次に、この積層体の支持基板３の第１の主面１ｃａ側を上基板吸着ステージ４０２に吸着固定し、［１］、［２］に示したステップと同様に、カメラユニット４０１の位置の調整を行う。このとき、積層体の最上層である支持基板３のアライメントマーク２１における、図３（ｂ）に示した点線３０３と中心線３０１の交点が、撮影画像の中心位置に一致するように調整を行った。
【００４５】
［１２］  最後に、下基板吸着ステージ４０３に、複数用意した別の第１の圧電基板１の第２の主面１ａｂ側を吸着固定し、［３］〜［８］に示したステップと同様に行った。これにより、図８に示すように、支持基板３、第２の圧電基板２、第１の圧電基板１、第２の圧電基板２、第１の圧電基板１の順に、第１の圧電基板１と第２の圧電基板２が交互に積層された積層体を形成した。
【００４６】
積層体に、第１及び第２の圧電基板１、２を積層することで新たに形成される圧力室８０２は、上の層の圧力室８０１に対して、溝１１の長手方向に直交する方向に４２．３μｍずれた位置に形成されることになる。
【００４７】
さらに、［９］〜［１２］に示したステップを、［９］と［１１］に示したステップと位置決め位置を順次ずらし、つまりアライメントマーク２１を利用して、図３（ｂ）に示した中心線３０１と点線３０４〜３１０までの交点にそれぞれ位置決めしながら７回繰返した。更に、第２の圧電基板２を下方に１つ積層し、また更に最下層として別の支持基板３を接合して、図９に示すような積層体からなる液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドを形成した。積層された各層に形成された圧力室８０１〜８０９は、溝１１の長手方向に直交する方向に対してそれぞれ４２．３μｍずれた位置に形成される。各圧力室８０１〜８０９の中心位置を、測長器を用いて測定したところ、±３μｍの範囲で精度良く形成されていた。このように製造されたインクジェットヘッドは、６００ｄｐｉ（dots per inch）の高密度で吐出することが可能となる。
【００４８】
（第２の実施例）
第１の実施例と同様の第１及び第２の圧電基板１、２、支持基板３を準備した。また、位置決めして接合する工程も、第１の実施例と同様の位置決め接合装置を用いた。なお、第２の実施例において、第１の実施例と同一の構成要素については、同一の符号を付して簡単な説明に留める。
【００４９】
（位置決めして接合する工程）
支持基板３、複数の第１及び第２の圧電基板１、２の位置決め接合方法について説明する。図１０に、本実施例で行った位置決めして接合する工程の流れを示す。
【００５０】
［１］  第１の実施例と同じ方法で、第２の圧電基板２の面１ｂａに接着剤を塗布した。次に、図１０（ａ）に示すように、第２の圧電基板２の第２の主面１ｂｂ側を下基板吸着ステージ４０３に吸着固定する。そして、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して上昇させ、第２の圧電基板２の第２の主面１ｂｂがカメラユニット４０１の焦点位置に位置するようにＺ軸方向に対して位置決めする。この状態で、下基板吸着ステージ４０３のＸ、Ｙ軸に対する角度θまたはカメラユニット４０１のＸ，Ｙ，Ｚ軸に対する位置を調整する。この調整位置は、図２（ｂ）に示したアライメントマーク２０の中心位置、つまり点線２０１と点線２０２の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致するように位置決めする。この状態で、カメラユニット４０１を固定した後、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して降下させる。
【００５１】
［２］  次に、支持基板３の第１の主面１ｃａ側を、上基板吸着ステージ４０２に吸着固定する。そのとき、左右一組のアライメントマーク２１が切り欠き部４０４の内側に位置するように固定する。続いて、図１０（ｂ）に示すように、上基板吸着ステージ４０２をＹ軸方向に対して水平移動し、カメラユニット４０１によってアライメントマーク２１を検出する。この状態で図３（ｂ）に示した点線３０２と中心線３０１の交点がカメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致するように上基板吸着ステージ４０２のＸ、Ｙ軸に対する角度θを調整した。
【００５２】
［３］  その後、図１０（ｃ）に示すように、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して上昇させ、支持基板３に第２の圧電基板２を近接させ、支持基板３の第２の主面１ｃｂと、第２の圧電基板２の第１の主面１ｂａを接合した。これにより、支持基板３と第２の圧電基板２が積層された積層体が形成される。
【００５３】
［４］  次に、第１の圧電基板１の第１の主面１ａａに接着剤を塗布した。続いて、第１の圧電基板１の第２の主面１ａｂを下基板吸着ステージ４０３に吸着し、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して上昇させ、第１の主面１ａａが、カメラユニット４０１の焦点位置に位置するようにＺ軸方向に対して調整した。この状態で、下基板吸着ステージ４０３のＸ、Ｙ軸に対する角度θまたはカメラユニット４０１のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に対する位置を調整する。この調整位置は、図２（ｂ）に示したアライメントマーク２０の中心位置、つまり点線２０１と点線２０２の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致するように調整する。この状態で、カメラユニット４０１を固定した後、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して降下させる。
【００５４】
［５］  次に、上述の［３］に示したステップで形成した支持基板３と第２の圧電基板２の積層体の支持基板３の第１の主面１ｃａを上基板吸着ステージ４０２に吸着固定する。そのとき、左右一組のアライメントマーク２１が切り欠き部４０４の内側に位置するように固定する。続いて、上基板吸着ステージ４０２をＹ軸方向に対して水平移動させ、カメラユニット４０１によってアライメントマーク２１を検出する。この状態で、図３（ｂ）に示した点線３０２と中心線３０１の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致するように、上基板吸着ステージ４０２のＸ、Ｙ軸に対する角度θを調整した。
【００５５】
［６］  この状態で、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して上昇させ、積層体の第２の圧電基板２の第２の主面１ｂｂと、第１の圧電基板１の第１の主面１ａａとを接合する。これにより、支持基板３、第２の圧電基板２、第１の圧電基板１の順に積層して積層体を形成した。
【００５６】
［７］  次に、別の第２の圧電基板２の第１の主面１ｂａに接着剤を塗布した後、第２の主面１ｂｂを下基板吸着ステージ４０３に吸着固定した。そして、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して上昇させ、第１の主面１ｂａが、カメラユニット４０１の焦点位置に位置するようにＺ軸方向に対して調整した。この状態で、下基板吸着ステージ４０３のＸ、Ｙ軸に対する角度θまたはカメラユニット４０１のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に対する位置を調整する。調整位置は、図２（ｂ）に示したアライメントマーク２０の中心位置、つまり点線２０１と点線２０２の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致するように調整する。この状態で、カメラユニット４０１を固定した後、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して降下させる。
【００５７】
［８］  次に、上述の［６］に示したステップで形成した積層体（支持基板３、第２の圧電基板２、第１の圧電基板１）が有する支持基板３の第１の主面１ｃａを、上基板吸着ステージ４０２に吸着固定する。そのとき、左右一組のアライメントマーク２１が切り欠き部４０４の内側に位置するように固定する。
【００５８】
［９］  上基板吸着ステージ４０２をＹ軸方向に対して水平移動し、カメラユニット４０１によって、上基板吸着ステージ４０２に対して支持基板３が固定された側の反対側から、アライメントマーク２１を検出する。この状態で、図３（ｂ）に示した点線３０３と中心線３０１の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致するように、上基板吸着ステージ４０２のＸ、Ｙ軸に対する角度θを調整した。
【００５９】
［１０］  下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して上昇させ、積層体と第２の圧電基板２を接合する。
【００６０】
［１１］  次に、別の第１の圧電基板１の第１の主面１ａａに接着剤を塗布した。そして、第２の主面１ａｂを下基板吸着ステージ４０３に吸着固定し、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して上昇させ、第１の圧電基板１の第１の主面１ａａが、カメラユニット４０１の焦点位置に一致するようにＺ軸方向に対する位置を調整する。この状態で、下基板吸着ステージ４０３のＸ、Ｙ軸に対する角度θまたはカメラユニット４０１のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に対する位置を調整する。この調整位置は、図２（ｂ）に示したアライメントマーク２０の中心位置つまり点線２０１と点線２０２の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致するように調整する。この状態で、カメラユニット４０１を固定した後、下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して降下させる。
【００６１】
［１２］上述の［９］に示したステップで形成した積層体(支持基板３、第２の圧電基板２、第１の圧電基板１、第２の圧電基板２)における支持基板３の第１の主面１ｃａを上基板吸着ステージ４０２に吸着固定する。そのとき、左右一組のアライメントマーク２１が切り欠き部４０４の内側に位置するように固定する。次に、上基板吸着ステージ４０２をＹ軸方向に対して水平移動し、カメラユニット４０１によってアライメントマーク２１を検出する。この状態で、図３（ｂ）に示す点線３０３と中心線３０１の交点が、カメラユニット４０１の撮影画像の中心位置に一致するように上基板吸着ステージ４０２のＸ、Ｙ軸に対する角度θを調整した。
【００６２】
［１３］  下基板吸着ステージ４０３をＺ軸方向に対して上昇させ、積層体と第１の圧電基板１を接合する。これにより、支持基板３、第２の圧電基板２、第１の圧電基板１、第２の圧電基板２、第１の圧電基板１の積層体を形成した。
【００６３】
さらに、［７］〜［１３］に示したステップを、［９］と［１１］に示したステップと位置決め位置を順次ずらしながら行った。つまり、アライメントマーク２１を利用して、図３（ｂ）に示した中心線３０１と各点線３０４〜３１０との各交点にそれぞれ位置調整しながら７回繰返した。更に、第２の圧電基板２を積層体の下方に１つ積層し、また更に最下層として別の支持基板３を接合し、圧力室が９層で積層されたインクジェットヘッドの積層体を形成した。積層された各層に形成された圧力室は、溝１１の長手方向に直交する方向に対してそれぞれ４２．３μｍずれた位置に形成される。各層における各圧力室の中心位置を、測長器を用いて測定したところ、±３μｍの範囲内で精度良く形成されていた。このように製造されたインクジェットヘッドは、６００ｄｐｉの高密度で吐出することが可能となる。
【００６４】
上述したように、実施形態によれば、アライメントマーク１９、２０、２１を基準として、支持基板３と複数の第１及び第２の圧電基板１，２を位置決めすることで、支持基板３に対して各圧電基板１の位置を容易にずらし、位置決めして接合することが可能になる。その結果、支持基板３に積層された各圧電基板１の圧力室８０１〜８０９を高密度かつ高精度に形成することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  第１の圧電基板
２  第２の圧電基板
３  支持基板
１ａａ  第１の圧電基板の第１の主面
１ａｂ  第１の圧電基板の第２の主面
１ｂａ  第２の圧電基板の第１の主面
１ｂｂ  第２の圧電基板の第２の主面
１ｃａ  支持基板の第１の主面
１ｃｂ  支持基板の第２の主面
１１  溝
１２  溝
１３  溝
１４  電極
１５  電極
１６  電極
１７  電極
１８  電極
１９  アライメントマーク
２０  アライメントマーク
２１  アライメントマーク
８０１〜８０９  圧力室
【図１】
2014004713.tif 000003
【図２】
2014004713.tif 000004
【図３】
2014004713.tif 000005
【図４】
2014004713.tif 000006
【図５】
2014004713.tif 000007
【図６】
2014004713.tif 000008
【図７】
2014004713.tif 000009
【図８】
2014004713.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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