(57)【要約】【課題】液体噴射ヘッドとアライメントマスクとを高精度に且つ短時間で位置合わせすることができる液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク及び液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置並びに液体噴射ヘッドユニットのアライメント方法を提供する。【解決手段】第１の基準マーク６１０を、第２の基準マーク６２０の方向であるＹ方向と、Ｙ方向に直交するＸ方向とにおいて、一方のアライメントマーク２２のＸ方向の両側及びＹ方向の両側に所定の間隔で位置合わせされるように設けられて、アライメントマーク２２をＸ方向及びＹ方向に位置合わせする際の指標となるように設けると共に、第２の基準マーク６２０が、他方のアライメントマーク２２のＸ方向の両側に所定の間隔で位置合わせされるように設けられて、アライメントマーク２２のＸ方向の位置合わせする際の指標となるように設ける。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体噴射ヘッドの液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、複数の液体噴射ヘッドを保持する固定部材とを位置決めする際に用いられて、上面側に前記液体噴射ヘッドの前記ノズルプレートが相対向するように配置されると共に、底面側から撮像手段によって撮像され、且つ前記上面側に前記液体噴射ヘッドの前記ノズルプレートの前記ノズル開口に対して所定位置に設けられた２つのアライメントマークとそれぞれ位置合わせされる第１の基準マークと、第２の基準マークとからなる基準マークが複数の液体噴射ヘッドのそれぞれに対応して設けられた透明部材からなる液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクであって、
前記第１の基準マークが、前記第２の基準マークの方向であるＹ方向と、該Ｙ方向に直交するＸ方向とにおいて、一方のアライメントマークの前記Ｘ方向の両側及び前記Ｙ方向の両側に所定の間隔で位置合わせされるように設けられて、前記アライメントマークを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に位置合わせする際の指標となるように設けられていると共に、前記第２の基準マークが、他方のアライメントマークの前記Ｘ方向の両側に所定の間隔で位置合わせされるように設けられて、前記アライメントマークの前記Ｘ方向の位置合わせする際の指標となるように設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク。
【請求項２】
前記アライメントマークが円形状を有し、且つ前記第１の基準マークが、前記アライメントマークの外径よりも大径の内径を有する単穴が設けられた環形状を有すると共に、前記第２の基準マークが、前記Ｘ方向で前記アライメントマークの外径よりも大きな幅で前記Ｙ方向に亘って設けられた長穴を有することを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク。
【請求項３】
前記第１の基準マークの外側には、当該第１の基準マークと同心円の環形状を有する第１のガイドマークが設けられていると共に、前記第２の基準マークの外側には、当該第２の基準マークと同心円の環形状を有する第２のガイドマークが設けられていることを特徴とする請求項２記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク。
【請求項４】
前記第１のガイドマーク及び前記第２のガイドマークが、それぞれ同心円となるように複数設けられていることを特徴とする請求項３記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク。
【請求項５】
前記第１の基準マークの内面が、前記Ｘ方向の両側及び前記Ｙ方向の両側で円弧状に設けられていることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク。
【請求項６】
前記第１の基準マークと、前記第２の基準マークとの中心には、十字状の十字マークが設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク。
【請求項７】
前記十字マークが、前記アライメントマークよりも小さいことを特徴とする請求項６記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク。
【請求項８】
前記上面には、前記第１の基準マーク及び前記第２の基準マークの外側に２つの方向認識用マークが設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク。
【請求項９】
前記方向認識用マークが、前記第１の基準マーク及び前記第２の基準マークのそれぞれの外側に設けられていることを特徴とする請求項８記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク。
【請求項１０】
前記固定部材に固定される前記液体噴射ヘッドの数に応じて前記基準マークが複数設けられた領域が、複数一体的に設けられたマスク本体が前記領域毎に切り分けられて形成されたものであることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクと、前記アライメントマスクの前記底面側から前記基準マークと前記アライメントマークとを撮像する前記撮像手段とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置。
【請求項１２】
前記液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクの前記上面側には、当該液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクとは反対側の面に前記固定部材が載置されるベース治具をさらに有することを特徴とする請求項１１記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置。
【請求項１３】
前記液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクには、前記上面側に一端が開口すると共に他端が吸引手段に接続される吸着孔が設けられており、且つ前記ベース治具には、前記吸着孔に連通する連通孔が設けられていることを特徴とする請求項１２記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置。
【請求項１４】
前記ベース治具には、各基準マークに相対向する領域に厚さ方向に貫通した貫通孔が設けられていると共に、前記液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクの前記第１の基準マーク及び前記第２の基準マークの設けられた領域が、前記貫通孔内に突出する突出部となっていることを特徴とする請求項１２又は１３記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置。
【請求項１５】
前記撮像手段が、その光軸が前記第１の基準マーク又は前記第２の基準マークを介して前記アライメントマークの方向に向けられており、前記光軸を共有する一つの光学系は前記アライメントマークに焦点を合わせ得ると共に他の光学系は前記基準マークに焦点を合わせ得るように構成した二焦点顕微鏡からなることを特徴とする請求項１１〜１４記載の液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置。
【請求項１６】
液体噴射ヘッドの液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、複数の液体噴射ヘッドの前記ノズルプレート側を保持する固定部材とを位置決めする液体噴射ヘッドユニットのアライメント方法であって、
各液体噴射ヘッドの前記ノズルプレートに設けられて前記ノズル開口と同一形状を有する２つのアライメントマークと、上面側に前記固定部材が保持される液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクに前記アライメントマークのそれぞれに対応して設けられた第１の基準マーク及び第２の基準マークとを、当該液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクの底面側から認識して、一方のアライメントマークを前記第１の基準マークに対して当該第１の基準マークの前記第２の基準マーク側の方向であるＹ方向と、該Ｙ方向に直交するＸ方向とで、所定の間隔となるように位置合わせすると共に、前記第２の基準マークに対して、他方のアライメントマークを前記Ｙ方向で所定の間隔となるように位置合わせすることにより、前記固定部材と複数の液体噴射ヘッドとをアライメントすることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットのアライメント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の液体噴射ヘッドと、複数の液体噴射ヘッドを固定する固定部材とをアライメントして固定する際に用いられる液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク及び液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置並びに液体噴射ヘッドユニットのアラインメント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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インクジェット式記録ヘッドを含むインクジェット式記録ヘッドユニット（以下、ヘッドユニットと言う）を具備する。ここで、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、そのインク吐出面側はカバーヘッドで保護されている。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）。
【０００３】
また、カバーヘッドや固定板等の固定部材と複数の液体噴射ヘッドとを接合する際には、平板状のガラスからなるアライメントマスクに設けられた基準マークに、ノズルプレートに設けられてノズル開口と同一形状のアライメントマークが合致するように固定部材に対し液体噴射ヘッドを動かして所定位置決めを行なっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６０３７６号公報（第４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ヘッドユニットのアライメントでは、アライメントマスクに設けられた基準マークは、ノズルプレートに設けられたアライメントマーク（ノズル開口）と同一形状のものが用いられているため、両者をアライメントした際に、最終的にアライメントマークは基準マークに隠れてしまい、位置が合っているか判断するのが困難で、高精度に位置合わせを行うことができないという問題がある。
【０００６】
また、アライメントマークの形成精度によって、アライメントマークの位置や大きさに誤差がある場合、複数のアライメントマークを基準マークに位置合わせしようとすると、アライメントマークを基準マークに重ね合わせることができず、高精度な位置合わせを行うことができないという問題がある。
【０００７】
また、通常、各液体噴射ヘッドにはアライメントマークが２つ設けられており、２つのアライメントマークのそれぞれをアライメントマスクの基準マークにそれぞれ所定の方向（Ｙ方向）及びこれに直交する方向（Ｘ方向）に位置合わせするが、このような方法では、アライメントに時間がかかってしまい煩雑であるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、液体噴射ヘッドとアライメントマスクとを高精度に且つ短時間で位置合わせすることができる液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク及び液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置並びに液体噴射ヘッドユニットのアライメント方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、液体噴射ヘッドの液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、複数の液体噴射ヘッドを保持する固定部材とを位置決めする際に用いられて、上面側に前記液体噴射ヘッドの前記ノズルプレートが相対向するように配置されると共に、底面側から撮像手段によって撮像され、且つ前記上面側に前記液体噴射ヘッドの前記ノズルプレートの前記ノズル開口に対して所定位置に設けられた２つのアライメントマークとそれぞれ位置合わせされる第１の基準マークと、第２の基準マークとからなる基準マークが複数の液体噴射ヘッドのそれぞれに対応して設けられた透明部材からなる液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクであって、前記第１の基準マークが、前記第２の基準マークの方向であるＹ方向と、該Ｙ方向に直交するＸ方向とにおいて、一方のアライメントマークの前記Ｘ方向の両側及び前記Ｙ方向の両側に所定の間隔で位置合わせされるように設けられて、前記アライメントマークを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に位置合わせする際の指標となるように設けられていると共に、前記第２の基準マークが、他方のアライメントマークの前記Ｘ方向の両側に所定の間隔で位置合わせされるように設けられて、前記アライメントマークの前記Ｘ方向の位置合わせする際の指標となるように設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクにある。
かかる第１の態様では、一方のアライメントマークをアライメントマスクの第１の基準マークのＸ方向及びＹ方向に位置合わせすると共に、他方のアライメントマークを第２の基準マークのＸ方向に位置合わせすることで、他方のアライメントマークのＹ方向も位置合わせすることができ、アライメント作業を簡略化してアライメント作業にかかる時間を短縮することができる。また、第１の基準マーク及び第２の基準マークをアライメントマークに対して所定の間隔となるように設けることで、アライメントマークと同時に第１の基準マーク又は第２の基準マークを確認することができ、アライメントを高精度に行うことができる。さらに、第１の基準マーク及び第２の基準マークをアライメントマークに対して所定の間隔となるように設けることで、アライメントマークの位置や形状に誤差がある場合でも、この間隔でアライメントマークの位置及び形状の誤差を吸収することができ、高精度なアライメントを行うことができる。
【００１０】
本発明の第２の態様は、前記アライメントマークが円形状を有し、且つ前記第１の基準マークが、前記アライメントマークの外径よりも大径の内径を有する単穴が設けられた環形状を有すると共に、前記第２の基準マークが、前記Ｘ方向で前記アライメントマークの外径よりも大きな幅で前記Ｙ方向に亘って設けられた長穴を有することを特徴とする第１の態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクにある。
かかる第２の態様では、第１の基準マーク及び第２の基準マークを容易に形成することができると共に、アライメントマークを第１の基準マーク及び第２の基準マークに高精度にアライメントすることができる。
【００１１】
本発明の第３の態様は、前記第１の基準マークの外側には、当該第１の基準マークと同心円の環形状を有する第１のガイドマークが設けられていると共に、前記第２の基準マークの外側には、当該第２の基準マークと同心円の環形状を有する第２のガイドマークが設けられていることを特徴とする第２の態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクにある。
かかる第３の態様では、アライメントマークと第１及び第２の基準マークが同時に確認できない場合でも、ガイドマークを設けておくことで、アライメントマークをガイドマークの中心側に移動すればよく、アライメントマークの移動方向のガイドを行うことができるため、アライメント作業を簡略化して、アライメント作業にかかる時間を短縮することができる。
【００１２】
本発明の第４の態様は、前記第１のガイドマーク及び前記第２のガイドマークが、それぞれ同心円となるように複数設けられていることを特徴とする第３の態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクにある。
かかる第４の態様では、複数の同心円状のガイドマークを設けることで、さらに広範囲に亘ってアライメントマークの移動方向のガイドを行うことができる。
【００１３】
本発明の第５の態様は、前記第１の基準マークの内面が、前記Ｘ方向の両側及び前記Ｙ方向の両側で円弧状に設けられていることを特徴とする第２〜４の何れかの態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクにある。
かかる第５の態様では、第１の基準マークの内面を円弧状とすることで、アライメントマークの全周に亘って単穴を設けるのに比べて、アライメントマークと第１の基準マークとの間隔を確認し易くすることができる。
【００１４】
本発明の第６の態様は、前記第１の基準マークと、前記第２の基準マークとの中心には、十字状の十字マークが設けられていることを特徴とする第１〜５の何れかの態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクにある。
かかる第６の態様では、十字マークを設けることによって、第１及び第２の基準マークの中心を識別することができ、アライメント作業を簡略化することができる。
【００１５】
本発明の第７の態様は、前記十字マークが、前記アライメントマークよりも小さいことを特徴とする第６の態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクにある。
かかる第７の態様では、アライメントマークと第１及び第２の基準マークとを位置合わせした際に、十字マークがアライメントマークによって隠れるため、アライメント時に邪魔になることがなく、アライメント作業の効率化を図ることができる。
【００１６】
本発明の第８の態様は、前記上面には、前記第１の基準マーク及び前記第２の基準マークの外側に２つの方向認識用マークが設けられていることを特徴とする第１〜７の何れかの態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクにある。
かかる第８の態様では、撮像手段の光軸を中心とした回転方向の位置を方向認識用マークによって位置決めすることで、実際の液体噴射ヘッドの移動方向を容易に識別することができる。
【００１７】
本発明の第９の態様は、前記方向認識用マークが、前記第１の基準マーク及び前記第２の基準マークのそれぞれの外側に設けられていることを特徴とする第８の態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクにある。
かかる第９の態様では、第１の基準マーク及び第２の基準マークのそれぞれに方向認識用マークを設けることで、さらに高精度なアライメントを行うことができる。
【００１８】
本発明の第１０の態様は、前記固定部材に固定される前記液体噴射ヘッドの数に応じて前記基準マークが複数設けられた領域が、複数一体的に設けられたマスク本体が前記領域毎に切り分けられて形成されたものであることを特徴とする第１〜９の何れかの態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクにある。
かかる第１０の態様では、アライメントマスクの大きさに合わせた基準マークを形成するための装置が不要となり、１つの装置で大きさの異なるアライメントマスクを形成することができ、アライメントマスクのコストを低減することができる。
【００１９】
本発明の第１１の態様は、第１〜１０の何れかの態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクと、前記アライメントマスクの前記底面側から前記基準マークと前記アライメントマークとを撮像する前記撮像手段とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置にある。
かかる第１１の態様では、アライメント作業を簡略化して、アライメント作業にかかる時間を短縮すると共に、高精度なアライメントを行えるアライメント装置を実現できる。
【００２０】
本発明の第１２の態様は、前記液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクの前記上面側には、当該液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクとは反対側の面に前記固定部材が載置されるベース治具をさらに有することを特徴とする第１１の態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置にある。
かかる第１２の態様では、ベース治具を設けることによって、アライメントマスクの上面に設けられた基準マークに傷が付くなどの破損を防止できる。
【００２１】
本発明の第１３の態様は、前記液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクには、前記上面側に一端が開口すると共に他端が吸引手段に接続される吸着孔が設けられており、且つ前記ベース治具には、前記吸着孔に連通する連通孔が設けられていることを特徴とする第１２の態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置にある。
かかる第１３の態様では、吸引手段が吸着孔及び連通孔を介してベース治具上に固定部材を吸着保持することができる。
【００２２】
本発明の第１４の態様は、前記ベース治具には、各基準マークに相対向する領域に厚さ方向に貫通した貫通孔が設けられていると共に、前記液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクの前記第１の基準マーク及び前記第２の基準マークの設けられた領域が、前記貫通孔内に突出する突出部となっていることを特徴とする第１２又は１３の態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置にある。
かかる第１４の態様では、基準マークとノズルプレートのアライメントマークとの距離を短くすることができ、アライメントマスクと液体噴射ヘッドとの高精度な位置決めを行うことができる。また、ベース治具の厚さを薄くすることなく、基準マークとアライメントマークとの距離を短くすることができるため、ベース治具の剛性を保ってベース治具の変形や破壊を防止することができる。
【００２３】
本発明の第１５の態様は、前記撮像手段が、その光軸が前記第１の基準マーク又は前記第２の基準マークを介して前記アライメントマークの方向に向けられており、前記光軸を共有する一つの光学系は前記アライメントマークに焦点を合わせ得ると共に他の光学系は前記基準マークに焦点を合わせ得るように構成した二焦点顕微鏡からなることを特徴とする第１１〜１４の態様の液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置にある。
かかる第１５の態様では、二焦点顕微鏡を用いて基準マークとアライメントマークとを同時に見ることができるので、一つの光学系と他の光学系とで個別に焦点を合わせた基準マークとアライメントマークとの画像を重ね合わせて所定のアライメントを行うことができる。すなわち、各光学系の被写界深度を可及的に小さくしてその分、倍率を上げることができる。
【００２４】
本発明の第１６の態様は、液体噴射ヘッドの液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、複数の液体噴射ヘッドの前記ノズルプレート側を保持する固定部材とを位置決めする液体噴射ヘッドユニットのアライメント方法であって、各液体噴射ヘッドの前記ノズルプレートに設けられて前記ノズル開口と同一形状を有する２つのアライメントマークと、上面側に前記固定部材が保持される液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクに前記アライメントマークのそれぞれに対応して設けられた第１の基準マーク及び第２の基準マークとを、当該液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスクの底面側から認識して、一方のアライメントマークを前記第１の基準マークに対して当該第１の基準マークの前記第２の基準マーク側の方向であるＹ方向と、該Ｙ方向に直交するＸ方向とで、所定の間隔となるように位置合わせすると共に、前記第２の基準マークに対して、他方のアライメントマークを前記Ｙ方向で所定の間隔となるように位置合わせすることにより、前記固定部材と複数の液体噴射ヘッドとをアライメントすることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットのアライメント方法にある。
かかる第１６の態様では、一方のアライメントマークをアライメントマスクの第１の基準マークのＸ方向及びＹ方向に位置合わせすると共に、他方のアライメントマークを第２の基準マークのＸ方向に位置合わせすることで、他方のアライメントマークのＹ方向も位置合わせすることができ、アライメント作業を簡略化してアライメント作業にかかる時間を短縮することができる。また、第１の基準マーク及び第２の基準マークをアライメントマークに対して所定の間隔となるように設けることで、アライメントマークと同時に第１の基準マーク又は第２の基準マークを確認することができ、アライメントを高精度に行うことができる。さらに、第１の基準マーク及び第２の基準マークをアライメントマークに対して所定の間隔となるように設けることで、アライメントマークの位置及び形状に誤差がある場合でも、この間隔でアライメントマークの位置や形状の誤差を吸収することができ、高精度なアライメントを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
本発明の実施の形態に係る液体噴射ヘッド用アライメントマスクを説明するのに先立ち当該アライメントの対象となる液体噴射ヘッドユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニットの一例について説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニットを示す分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドユニットの組立斜視図であり、図３は、その要部断面図である。図１に示すように、液体噴射ヘッドユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニット２００（以下、ヘッドユニット２００と言う）を構成する保持部材であるカートリッジケース２１０は、インク供給手段（液体供給手段）であるインクカートリッジ（図示なし）がそれぞれ装着されるカートリッジ装着部２１１を有する。例えば、本実施形態では、インクカートリッジは、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、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。また、カートリッジケース２１０の底面には、図３に示すように、一端が各カートリッジ装着部２１１に開口し、他端が後述するヘッドケース側に開口する複数のインク連通路２１２が設けられている。さらに、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、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（図示なし）を介して固定されている。
【００２７】
また、このようなカートリッジケース２１０の底面側には、複数の圧電素子３００を有すると共に、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インクジェット式記録ヘッド２２０が固定されるヘッドケース２３０を有する。本実施形態では、インクカートリッジの各色のインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド２２０がインク色毎に対応して複数設けられ、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設けられている。
【００２８】
ここで、カートリッジケース２１０に搭載される本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド２２０及びヘッドケース２３０について説明する。図４は、インクジェット式記録ヘッド及びヘッドケースの要部の分解斜視図であり、図５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図である。図４及び図５に示すように、インクジェット式記録ヘッド２２０を構成する流路形成基板１０は、本実施形態では、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。この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２が、幅方向に並設された列が２列形成されている。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。また、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。
【００２９】
また、流路形成基板１０の開口面側には、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が穿設されたノズルプレート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。すなわち、本実施形態では、１つのインクジェット式記録ヘッド２２０にノズル開口２１の並設されたノズル列２１Ａが２列設けられている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［１０−６／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。また、ノズルプレート２０には、詳しくは後述する固定板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が設けられている。本実施形態では、アライメントマーク２２として、ノズル開口２１と同一形状の円形状の開口を有する貫通孔をノズル開口２１の並設方向の外側に２つ設けるようにした。このように、アライメントマーク２２として、ノズル開口２１と同一形状のものを設けることで、ステンレス鋼からなるノズルプレート２０にノズル開口２１をポンチにより形成する際に、アライメントマーク２２を同時に同一ピッチで形成することができる。なお、アライメントマーク２２は、特にこれに限定されず、例えば、四角形状、三角形状、楕円形状等のマークをノズルプレート２０に印刷して形成するようにしてもよい。
【００３０】
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、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜と、金属からなる下電極膜と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層と、金属からなる上電極膜とを順次積層することで形成された圧電素子３００が形成されている。このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有する保護基板３０が接合されている。このリザーバ部３１は、本実施形態では、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ており、上述のように流路形成基板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。
【００３１】
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。このような保護基板３０としては、ガラス、セラミック、金属、プラスチック等を挙げることができるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００３２】
さらに、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、図示しない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に示すような、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。
【００３３】
また、このような保護基板３０上には、コンプライアンス基板４０が接合されている。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が厚さ方向に貫通することで形成されている。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。
【００３４】
このように、本実施形態の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。そして、このようなインクジェット式記録ヘッド２２０のコンプライアンス基板４０上には、インク導入口４４に連通すると共にカートリッジケース２１０のインク連通路２１２に連通して、カートリッジケース２１０からのインクをインク導入口４４に供給するインク供給連通路２３１が設けられたヘッドケース２３０が設けられている。このヘッドケース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。また、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。
【００３５】
このような本実施形態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満たした後、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内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。
【００３６】
このような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が一体的に形成される。
【００３７】
なお、上述したインクジェット式記録ヘッド２２０は、１枚のシリコンウェ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インクジェット式記録ヘッド２２０となる。
【００３８】
このようなインクジェット式記録ヘッド２２０及びヘッドケース２３０は、上述した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、本実施形態のヘッドユニット２００には、ノズル列２１Ａが８列設けられていることになる。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枚のシリコンウェ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、シリコンウェ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。
【００３９】
また、このような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とを具備する。
【００４０】
接合部２５２は、本実施形態では、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。
【００４１】
このような固定板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などが挙げられる。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。
【００４２】
また、固定板２５０は、薄く形成するのが好ましく、後述するカバーヘッド２４０よりも薄くするのが好適である。これは、例えば、固定板２５０を厚くすると、詳しくは後述するインクジェット式記録ヘッド２２０のノズルプレート２０に設けられたアライメントマーク２２と、固定板２５０との位置決めを行う際に使用される液体噴射ヘッド用アライメント（以下、アライメントマスクと言う）の基準マークとの距離が遠くなり、位置決め精度を高めることが困難になると共に、ノズルプレート２０のインク滴吐出面をワイピングした際に固定用梁部２５４の間などにインクが残留し易いからである。すなわち、固定板２５０を薄く形成することで、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とアライメントマスクの基準マークとの距離を短くして、位置合わせを容易に且つ高精度に行うことができると共に、ワイピングの際にインクがノズルプレート２０のインク滴吐出面に残留するのを防止することができる。なお、本実施形態では、固定板２５０の厚さを０．１ｍｍとした。また、固定板２５０とノズルプレート２０との接合は、特に限定されず、例えば、熱硬化性のエポキシ系接着剤や、紫外線硬化型の接着剤などによる接着が挙げられる。
【００４３】
このように、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。
【００４４】
また、このような固定板２５０には、４つのインクジェット式記録ヘッド２２０が位置決め固定されており、このような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、液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク（アライメントマスク）を有する液体噴射ヘッドユニット用アライメント装置（以下、アライメント装置と言う）を用いて行うことができる。ここで、アライメント装置について詳細に説明する。なお、図６は、アライメント装置を示す断面図及びそのＡ−Ａ′断面図であり、図７は、アライメントマスクを示す平面図であり、図８は、アライメントマスクの要部拡大平面図である。
【００４５】
図６に示すように、アライメント装置４００は、アライメントの対象であるインクジェット式記録ヘッド２２０が位置合わせされる基準マーク６００が上面側に設けられた液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク４１０（以下、アライメントマスク４１０と言う）と、アライメントマスク４１０の底面側を保持する保持テーブル４２０と、アライメントマスク４１０の上面側に設けられたベース治具４３０と、ベース治具４３０上に設けられてヘッドユニットの固定部材である固定板２５０を保持するスペーサ治具４４０と、保持テーブル４２０のアライメントマスク４１０とは反対側に設けられてアライメントマスク４１０の基準マーク６００及びノズルプレート２０のアライメントマーク２２を確認する光学系を有するＣＣＤカメラや顕微鏡等の撮像手段５００とを具備する。このようなアライメント装置４００によれば、ベース治具４３０上にスペーサ治具４４０を介して固定板２５０を保持させて、アライメントマスク４１０の基準マーク６００に対してインクジェット式記録ヘッド２２０のノズルプレート２０に設けられた２つのアライメントマーク２２を位置合わせすることにより、複数のインクジェット式記録ヘッド２２０の相対的な位置合わせをした状態で、この複数のインクジェット式記録ヘッド２２０のノズルプレート２０と固定板２５０とを接着剤を介して接着することができる。
【００４６】
具体的には、アライメントマスク４１０は、例えば、石英等のガラスなどの透明部材からなる。また、図７に示すように、アライメントマスク４１０の上面側には、各インクジェット式記録ヘッド２２０の２つのアライメントマークのそれぞれが位置合わせされる基準マーク６００が設けられている。この基準マーク６００は、各インクジェット式記録ヘッド２２０の２つのアライメントマーク２２の内、一方のアライメントマーク２２が位置合わせされる第１の基準マーク６１０と、他方のアライメントマーク２２が位置合わせされる第２の基準マーク６２０とで構成されている。本実施形態では、固定板２５０に４つのインクジェット式記録ヘッド２２０が固定されるため、アライメントマスク４１０には、第１の基準マーク６１０と第２の基準マーク６２０とが合計８個、すなわち、基準マーク６００が４組設けられている。勿論、基準マーク６００の数は特にこれに限定されず、ヘッドユニット２００に搭載されるインクジェット式記録ヘッド２２０の数、すなわち、固定板２５０に固定されるインクジェット式記録ヘッド２２０の数に応じて適宜設けるようにすればよい。
【００４７】
第１の基準マーク６１０は、図８（ａ）に示すように、１つのインクジェット式記録ヘッド２２０に設けられた２つのアライメントマーク２２の内、一方のアライメントマーク２２が位置合わせされるものであり、内側にアライメントマーク２２の外径よりも大きな内径を有する単穴６１１が設けられた環形状を有する。
【００４８】
この第１の基準マーク６１０は、図７に示す第２の基準マーク６２０の方向であるＹ方向と、このＹ方向に直交するＸ方向とで、一方のアライメントマーク２２が内部に所定の間隔となるように位置合わせされる。すなわち、第１の基準マーク６１０の単穴６１１に一方のアライメントマーク２２を当該アライメントマーク２２のＸ方向の両側及びＹ方向の両側で同じ間隔となるように位置合わせすることで、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０に対してＸ方向及びＹ方向に位置合わせすることができる。
【００４９】
このように、第１の基準マーク６１０は、一方のアライメントマーク２２のＸ方向の両側及びＹ方向の両側に所定の間隔で位置合わせされるように設けられて、一方のアライメントマーク２２をＸ方向及びＹ方向に位置合わせする際の指標となる。
【００５０】
第２の基準マーク６２０は、図８（ｂ）に示すように、１つのインクジェット式記録ヘッド２２０に設けられた２つのアライメントマーク２２の内、他方のアライメントマーク２２が位置合わせされるものであり、内側にＸ方向でアライメントマーク２２の外径よりも大きな幅でＹ方向に亘って設けられた長穴６２１が設けられた環形状を有する。
【００５１】
この第２の基準マーク６２０は、他方のアライメントマーク２２がＸ方向で所定の間隔となるように位置合わせされる。すなわち、第２の基準マーク６２０の長穴６２１に他方のアライメントマーク２２を当該アライメントマーク２２のＸ方向の両側で同じ間隔となるように位置合わせすることで、アライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０に対してＸ方向に位置合わせすることができる。
【００５２】
このように第２の基準マーク６２０は、他方のアライメントマーク２２のＸ方向の両側に所定の間隔で位置合わせされるように設けられて、他方のアライメントマーク２２をＸ方向に位置合わせする際の指標となる。
【００５３】
このようなアライメントマスク４１０の第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０に、インクジェット式記録ヘッド２２０に設けられた２つのアライメントマーク２２をそれぞれ位置合わせする。このとき、詳しくは後述するが、一方のアライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０に対してＸ方向及びＹ方向に位置合わせすると共に、他方のアライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０に対してＸ方向に位置合わせするだけで、他方のアライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０に対するＹ方向の位置合わせを行うことができる。このため、アライメントマスク４１０に第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０を設け、この第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０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を位置合わせするだけで、アライメント作業を簡略化することができると共に、アライメント時間を短縮することができる。
【００５４】
また、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０は、アライメントマーク２２よりも大きな内径で設けられた環形状を有するため、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０との間隔を調整して位置合わせすることによって、アライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０によって隠れてしまうことがなく、撮像手段５００によって両者を同時に撮像することができ、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０に対して高精度に位置合わせすることができる。また、アライメントマーク２２と第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０との間隔を調整して位置合わせすることによって、視覚的にアライメントマーク２２の第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０に対するずれ量を容易に確認することができ、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０に対して高精度に位置合わせすることができる。さらに、アライメントマーク２２の大きさや位置に誤差がある場合にも、アライメントマーク２２と第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０との間に所定の間隔を設けておくだけで、この間隔によってアライメントマーク２２の誤差を吸収することができ、高精度な位置合わせを行うことができる。
【００５５】
さらに、撮像手段５００のレンズ分解能に対して、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０の内径をアライメントマーク２２よりも若干大きくすることで、位置ずれが生じた際に、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０とアライメントマーク２２との隙間がなくなり、位置ずれを視覚的に認識することができる。具体的には、分解能が１μｍのレンズに対して、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０の中心にアライメントマーク２２を位置合わせしたときの隙間を片側２μｍに設定しておけば、アライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０に対して１μｍ位置がずれた場合、一方の片側は３μｍ、他方の片側は１μｍとなる。１μｍ以上の位置ずれが生じた場合、狭くなった側の隙間は１μｍ以下となり、隙間は見えなくなる。第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０の内径の大きさを変更することで、希望の制度でアライメントマーク２２の位置ずれを視覚的に検出することができる。
【００５６】
また、図８（ｃ）に示すように、第１の基準マーク６１０の外側には、第１の基準マーク６１０と同心円の環形状を有する第１のガイドマーク６１２が設けられている。本実施形態では、第１のガイドマーク６１２を同心円となるように複数設けるようにした。
【００５７】
同様に、図８（ｄ）に示すように、第２の基準マーク６２０の外側には、第２の基準マーク６２０と同心円の環形状を有する第２のガイドマーク６２２が複数設けられている。
【００５８】
このような第１のガイドマーク６１２及び第２のガイドマーク６２２を設けることで、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０に位置合わせする際に、アライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０の外側に位置した場合に、アライメントマーク２２を第１のガイドマーク６１２及び第２のガイドマーク６２２の中心側に向かって移動することで、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０側に向かってアライメントマーク２２を移動させることができる。
【００５９】
すなわち、撮像手段５００は、アライメントマーク２２と第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０とを高精度に位置合わせするために、大きく撮像できるように視野角が限定されて設けられているため、アライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０から大きくずれていた場合、撮像手段５００によってアライメントマーク２２と第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０とが同時に撮像されない場合がある。そして、このとき、第１のガイドマーク６１２及び第２のガイドマーク６２２が設けられていないと、アライメントマーク２２（インクジェット式記録ヘッド２２０）を何れの方向に移動させればよいのか分からない。これに対して、アライメントマスク４１０に第１のガイドマーク６１２及び第２のガイドマーク６２２を設けておくことで、アライメントマーク２２と第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０とが同時に撮像されていなくても、アライメントマーク２２と第１のガイドマーク６１２又は第２のガイドマーク６２２の一部の円弧部分とが同時に撮影されることになり、アライメントマーク２２をこの円弧部分の中心に向かって移動させるようにすれば、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０側に向かって移動させることができる。これにより、アライメント作業を簡略化すると共にアライメント作業にかかる時間を短縮することができる。
【００６０】
なお、撮像手段５００の光軸を第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０の中心に位置合わせする際にも、この第１のガイドマーク６１２及び第２のガイドマーク６２２は有用である。
【００６１】
また、このような第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０を有するアライメントマスク４１０は、例えば、ガラス基板上に複数の基準マーク６００をマスク印刷することで形成することができる。また、アライメントマスク４１０は、例えば、１つのヘッドユニット２００を構成するインクジェット式記録ヘッド２２０の数に応じて、複数組の基準マーク６００が設けられた領域をガラス基板に複数一体的に形成し、ガラス基板を切り分けることで形成することができる。これにより、アライメントマスク４１０の大きさに応じて、マスク印刷装置を用意する必要がなく、サイズの異なるアライメントマスク４１０を１つのマスク印刷装置によって形成することができ、コストを低減することができる。
【００６２】
一方、アライメント装置４００の保持テーブル４２０は、図６に示すように、アライメントマスク４１０の基準マーク６００が設けられた上面側とは反対側の底面側を保持するものであり、本実施形態では、装置本体（図示なし）に対してアライメントマスク４１０が保持される面方向（撮像手段５００の光軸に直交する方向）に移動自在に設けられている。また、保持テーブル４２０には、アライメントマスクの第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０に相対向する領域に厚さ方向に貫通する貫通孔４２１が設けられており、撮像手段の第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０を経てアライメントマーク２２に至る光路が確保されている。
【００６３】
ベース治具４３０は、保持テーブル４２０のアライメントマスク４１０が保持された面側に固定されると共に、底面側が開口してアライメントマスク４１０を覆う箱型形状を有するステンレス鋼等からなる。また、ベース治具４３０には、アライメントマスク４１０の第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０に相対向する領域に厚さ方向に貫通する貫通孔４３１が設けられており、撮像手段５００の第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０を経てアライメントマーク２２に至る光路が確保されている。
【００６４】
スペーサ治具４４０は、ベース治具４３０のアライメントマスク４１０とは反対側の面に保持されて、固定板２５０を保持するものである。具体的には、スペーサ治具４４０はステンレス鋼等の板状部材からなり、内部に真空ポンプ等の吸引手段（図示なし）が接続された吸引チャンバ４４１が複数設けられている。吸引チャンバ４４１は、スペーサ治具４４０の表面に開口して、固定板２５０の表面を吸引保持するようになっている。また、スペーサ治具４４０には、ベース治具４３０の貫通孔４３１に連通する連通孔４４２が設けられており、撮像手段５００の第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０を経てアライメントマーク２２に至る光路が確保されている。すなわち、撮像手段５００は、保持テーブル４２０の貫通孔４２１を介してアライメントマスク４１０を透過して第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０を撮像すると共に、ベース治具４３０の貫通孔４３１及びスペーサ治具４４０の連通孔４４２を介して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を撮像するようになっている。
【００６５】
撮像手段５００は、上述のように光学系を有するＣＣＤカメラや顕微鏡などからなり、保持テーブル４２０のアライメントマスク４１０とは反対側に配置されている。そして、撮像手段５００は、その光軸が第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０を経てアライメントマーク２２に至る方向となるように装置本体（図示なし）に固定されている。これにより、保持テーブル４２０を撮像手段５００の光軸とは直交する方向に移動させることによって、撮像手段５００によって複数の第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０とアライメントマーク２２とを撮像することができる。なお、本実施形態では、撮像手段５００を装置本体に固定し、保持テーブル４２０を撮像手段５００の光軸に直交する方向に移動させるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、保持テーブル４２０を装置本体に固定し、撮像手段５００を光軸と直交する方向に移動自在に設けるようにしてもよいが、この場合、光軸ずれなどが発生し易いなどの問題がある。また、撮像手段５００を２つ、すなわち、第１の基準マーク６１０用の撮像手段５００と、第２の基準マーク６２０用の撮像手段５００とを設けることで、保持テーブル４２０をインクジェット式記録ヘッド２２０の並設方向（ノズル列２１Ａの並設方向）のみに移動させるようにすればよく、また、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０のそれぞれに対応して撮像手段５００を設ければ、撮像手段５００及び保持テーブル４２０を相対的に移動させる必要がなくなり、両者を装置本体に固定することができる。
【００６６】
さらに、本実施形態のアライメント装置４００には、インクジェット式記録ヘッド２２０を固定板２５０側に押圧する押圧手段４５０が設けられている。本実施形態では、押圧手段４５０は、ベース治具４３０に着脱自在に設けられている。詳しくは、押圧手段４５０は、ベース治具４３０に両端が着脱自在に固定されてインクジェット式記録ヘッド２２０上に配置されるコ字状のアーム部４５１と、アーム部４５１に設けられて各インクジェット式記録ヘッド２２０を固定板２５０側に押圧する押圧部４５３とを具備する。
【００６７】
押圧部４５３は、アーム部４５１の各インクジェット式記録ヘッド２２０に相対向する領域にそれぞれ設けられている。本実施形態では、１つの固定板２５０にインクジェット式記録ヘッド２２０が４つ固定されるため、押圧部４５３はインクジェット式記録ヘッド２２０と同数である４つ設けられている。
【００６８】
この押圧部４５３は、アーム部４５１に挿通されて軸方向に移動自在に設けられた円柱形状を有する押圧ピン４５４と、押圧ピン４５４の基端部側に設けられて押圧ピン４５４をインクジェット式記録ヘッド２２０側に付勢する付勢手段４５５と、押圧ピン４５４とインクジェット式記録ヘッド２２０との間に配置される押圧コマ４５９とで構成されている。
【００６９】
押圧ピン４５４は、先端が半球状に形成され、押圧コマ４５９上に点接触して押圧コマ４５９を押圧するようになっている。
【００７０】
付勢手段４５５は、アーム部４５１に設けられて押圧ピン４５４をインクジェット式記録ヘッド２２０側に付勢するものであり、本実施形態では、押圧ピン４５４の基端部側を囲むように設けられたねじ保持部４５６と、ねじ保持部４５６に螺合するねじ部４５７と、ねじ部４５７の先端面と押圧ピン４５４の基端部との間に設けられた付勢ばね４５８とを具備する。
【００７１】
このような付勢手段４５５は、ねじ部４５７のねじ保持部４５６に対する締め付け量により、付勢ねじ４５８が押圧する押圧ピン４５４を押圧する圧力を調整することができる。これにより、押圧ピン４５４が押圧コマ４５９を押圧する圧力をそれぞれ調整可能となっている。
【００７２】
押圧コマ４５９は、押圧ピン４５４とインクジェット式記録ヘッド２２０のコンプライアンス基板４０との間に配置され、押圧ピン４５４が押圧コマ４５９の上面に点接触し、その押圧ピン４５４の押圧力をインクジェット式記録ヘッド２２０のコンプライアンス基板４０上のほぼ全面に均等に伝播させた状態でインクジェット式記録ヘッド２２０を押圧することができる。押圧ピン４５４の先端をインクジェット式記録ヘッド２２０のコンプライアンス基板４０上に直接接触させるよりも押圧コマ４５９によってインクジェット式記録ヘッド２２０全体を押圧することになり、インクジェット式記録ヘッド２２０を固定板２５０に確実に固定することができる。なお、この押圧コマ４５９は、インクジェット式記録ヘッド２２０のコンプライアンス基板４０の外周形状と同一の大きさか、又は若干小さな外周形状をなしている。
【００７３】
このような押圧手段４５０は、ベース治具４３０と共に保持テーブル４２０から取り外すことができる。このため、複数のベース治具４３０と押圧手段４５０とを用意しておけば、インクジェット式記録ヘッド２２０と固定板２５０とを接着する接着剤が硬化する間、押圧手段４５０をベース治具４３０と共に保持テーブル４２０から取り外して、アライメント装置４００を次のヘッドユニットの組み立てに使用することができる。これによって、アライメント装置４００のコストを低減することができる。
【００７４】
このようなアライメント装置４００によれば、撮像手段５００によって第１の基準マーク６１０と一方のアライメントマーク２２とを撮像しながら、このアライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０の単穴６１１にＸ方向の両側及びＹ方向の両側で所定の間隔となるようにインクジェット式記録ヘッド２２０を移動させると共に、撮像手段５００によって第２の基準マーク６２０と他方のアライメントマーク２２とを撮像しながら、このアライメントマーク２２が第２の基準マーク６２０の長穴６２１にＸ方向の両側で所定の間隔となるようにインクジェット式記録ヘッド２２０を移動させることにより、インクジェット式記録ヘッド２２０をアライメントマスク４１０に対して所定位置にアライメントすることができる。
【００７５】
ここで、このようなアライメント装置４００を用いたヘッドユニットのアライメント方法についてさらに詳細に説明する。なお、図９及び図１０は、ヘッドユニットのアライメント方法を示すアライメントマスクの底面側からの平面図である。
【００７６】
図９（ａ）に示すように、撮像手段５００の光軸の中心にアライメントマスク４１０の第１の基準マーク６１０を位置合わせする。具体的には、撮像手段５００によってアライメントマスク４１０の底面側から第１の基準マーク６１０を撮像しながら、保持テーブル４２０を移動させることにより、撮像手段５００の中心に第１の基準マーク６１０の中心を位置合わせする。
【００７７】
次に、図９（ｂ）に示すように、ベース治具４３０上にスペーサ治具４４０を介して固定板２５０を吸引保持させる。
【００７８】
次に、図１０（ａ）に示すように、インクジェット式記録ヘッド２２０と固定板２５０とを接着剤を介して当接させた状態で、撮像手段５００によって、アライメントマスク４１０の第１の基準マーク６１０とインクジェット式記録ヘッド２２０のノズルプレート２０に設けられた２つのアライメントマーク２２の内、一方のアライメントマーク２２とを撮像しながら、このアライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０の単穴６１１にＸ方向の両側及びＹ方向の両側で所定の間隔となるようにインクジェット式記録ヘッド２２０を移動する。これにより、一方のアライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０に対してＸ方向及びＹ方向に位置合わせすることができる。
【００７９】
このとき、第１の基準マーク６１０は、アライメントマーク２２の外径よりも大きな内径を有する単穴６１１が設けられた環形状からなるため、図８（ａ）に示すように、アライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０の単穴６１１にＸ方向の両側で同じ間隔となるように位置合わせすると共に、Ｙ方向の両側で同じ間隔となるように位置合わせする。これにより、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０に対してＸ方向及びＹ方向に位置合わせすることができる。このように、アライメントマーク２２と第１の基準マーク６１０との間隔を調整して位置合わせすることによって、アライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０によって隠れてしまうことがなく、撮像手段５００によって両者を同時に撮像しながら位置合わせすることができ、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０に対して高精度に位置合わせすることができる。また、アライメントマーク２２と第１の基準マーク６１０との間隔を調整して位置合わせすることによって、視覚的にアライメントマーク２２の第１の基準マーク６１０に対するずれ量を容易に確認することができ、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０に対して高精度に位置合わせすることができる。さらに、アライメントマーク２２の大きさや位置に誤差がある場合にも、アライメントマーク２２と第１の基準マーク６１０との間に所定の間隔を設けておくだけで、この間隔によってアライメントマーク２２の誤差を吸収することができ、高精度な位置合わせを行うことができる。
【００８０】
次に、図１０（ｂ）に示すように、撮像手段５００によって、アライメントマスク４１０の第２の基準マーク６２０とインクジェット式記録ヘッド２２０のノズルプレート２０に設けられた２つのアライメントマーク２２の内、他方のアライメントマーク２２とを撮像しながら、このアライメントマーク２２が第２の基準マーク６２０の長穴６２１にＸ方向の両側で所定の間隔となるようにインクジェット式記録ヘッド２２０を移動する。このとき、上述の工程で、一方のアライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０のＹ方向に位置合わせされているため、他方のアライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０のＸ方向に位置合わせするだけで、他方のアライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０のＹ方向にも位置合わせされる。
【００８１】
より詳細には、第２の基準マーク６２０は、Ｘ方向でアライメントマーク２２の外径よりも大きな幅でＹ方向に亘って設けられた長穴６２１を有する環形状からなるため、図８（ｂ）に示すように、アライメントマーク２２が第２の基準マーク６２０の長穴６２１にＸ方向の両側で同じ間隔となるように位置合わせすることにより、アライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０に対してＸ方向に位置合わせすることができる。このように、アライメントマーク２２と第２の基準マーク６２０との間隔を調整して位置合わせすることによって、アライメントマーク２２が第２の基準マーク６２０によって隠れてしまうことがなく、撮像手段５００によって両者を同時に撮像することができ、アライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０に対して高精度に位置合わせすることができる。また、アライメントマーク２２と第２の基準マーク６２０との間隔を調整して位置合わせすることによって、視覚的にアライメントマーク２２の第２の基準マーク６２０に対するずれ量を容易に確認することができ、アライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０に高精度に位置合わせすることができる。さらに、アライメントマーク２２の大きさや位置に誤差がある場合にも、アライメントマーク２２と第２の基準マーク６２０との間に所定の間隔を設けておくだけで、この間隔によってアライメントマーク２２の誤差を吸収することができ、高精度な位置合わせを行うことができる。
【００８２】
なお、撮像手段５００のレンズ分解能に対して、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０の内径をアライメントマーク２２よりも若干大きくすることで、位置ずれが生じた際に、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０とアライメントマーク２２との隙間がなくなり、位置ずれを視覚的に認識することができる。具体的には、分解能が１μｍのレンズに対して、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０の中心にアライメントマーク２２を位置合わせしたときの隙間を片側２μｍに設定しておけば、アライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０に対して１μｍ位置がずれた場合、一方の片側は３μｍ、他方の片側は１μｍとなる。１μｍ以上の位置ずれが生じた場合、狭くなった側の隙間は１μｍ以下となり、隙間は見えなくなる。第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０の内径の大きさを変更することで、希望の制度でアライメントマーク２２の位置ずれを視覚的に検出することができる。
【００８３】
このようなインクジェット式記録ヘッド２２０の固定板２５０に対する移動は、例えば、図示しないマイクロメータ等により微小な調整を行うことができる。もちろん、撮像手段５００としてＣＣＤカメラを用いて、ＣＣＤカメラにより撮影された画像を画像処理することにより、マイクロメータを駆動モータ等により駆動させてアライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０に位置合わせできるようにインクジェット式記録ヘッド２２０を自動的に移動させるようにしてもよい。
【００８４】
その後は、図１０に示す工程を繰り返し行うことで、複数のインクジェット式記録ヘッド２２０を固定板２５０に順次位置決めする。そして、上述した図６に示す押圧手段４５０により、複数のインクジェット式記録ヘッド２２０を固定板２５０に所定の圧力で加圧しながら接着剤を硬化させることで両者を接合することができる。勿論、押圧手段４５０によってインクジェット式記録ヘッド２２０を固定板２５０側に所定の圧力で押圧した状態で、インクジェット式記録ヘッド２２０の位置合わせを行うようにしてもよく、位置合わせが終了した段階で、押圧手段４５０による押圧力を強くするようにしてもよい。
【００８５】
このように、固定板２５０と複数のインクジェット式記録ヘッド２２０とを位置決めして接合することで、固定板２５０とノズル列２１Ａとの位置決めを高精度に行うことができる。また、隣接するインクジェット式記録ヘッド２２０の各ノズル列２１Ａ同士の相対的な位置決めを高精度に行うことができる。さらに、インクジェット式記録ヘッド２２０を平板からなる固定板２５０に当接させて接合するため、インクジェット式記録ヘッド２２０を固定板２５０に接合するだけで複数のインクジェット式記録ヘッド２２０のインク滴吐出方向の相対的な位置決めが行われる。このため、複数のインクジェット式記録ヘッド２２０のインク滴吐出方向の位置合わせを行う必要がなく、インク滴の着弾位置不良を確実に防止することができる。
【００８６】
以上説明したように、インクジェット式記録ヘッド２２０の一方のアライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０に対してＸ方向及びＹ方向に位置合わせした後、他方のアライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０に対してＸ方向の位置合わせを行うだけで、他方のアライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０に対してＸ方向及びＹ方向の位置合わせを行うことができるため、アライメント作業を簡略化することができると共に、アライメント作業にかかる時間を短縮することができる。
【００８７】
なお、本実施形態では、一方のアライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０に対してＸ方向及びＹ方向の位置合わせを行った後、他方のアライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０に対してＸ方向の位置合わせを行うようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、他方のアライメントマーク２２を第２の基準マーク６２０のＸ方向に対して位置合わせを行った後、この他方のアライメントマーク２２の第２の基準マーク６２０のＸ方向の位置を維持した状態で、一方のアライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０に対してＸ方向及びＹ方向に位置合わせを行うようにしてもよい。また、上述のように、撮像手段５００を複数設けた場合には、一方のアライメントマーク２２の第１の基準マーク６１０に対するＸ方向及びＹ方向の位置合わせと、他方のアライメントマーク２２の第２の基準マーク６２０に対するＸ方向の位置合わせとを同時に行うようにしてもよい。
【００８８】
一方、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のインクジェット式記録ヘッド２２０とは反対側に、複数の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とを具備する。
【００８９】
固定部２４２は、本実施形態では、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、このような枠部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。
【００９０】
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。
【００９１】
このようなカバーヘッド２４０としては、例えば、ステンレス鋼などの金属材料が挙げられ、金属板をプレス加工により形成してもよく、成形により形成するようにしてもよい。また、カバーヘッド２４０を導電性の金属材料とすることで、接地するこができる。さらに、カバーヘッド２４０は、インクジェット式記録ヘッド２２０をワイピングやキャッピングなどの衝撃から保護するために、ある程度の強度が必要である。このため、カバーヘッド２４０は比較的厚くする必要がある。なお、本実施形態では、カバーヘッド２４０の厚さを０．２ｍｍとした。
【００９２】
なお、カバーヘッド２４０と固定板２５０との接合は、特に限定されず、例えば、熱硬化性のエポキシ系接着剤による接着が挙げられる。
【００９３】
また、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。本実施形態では、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。
【００９４】
詳しくは、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に挿入すると共に、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。
【００９５】
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、上述した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を位置決め固定するようにしてもよい。
【００９６】
（実施形態２）
図１１は、本発明の実施形態２に係るアライメントマスクの要部拡大平面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００９７】
図１１に示すように、本実施形態のアライメントマスク４１０に設けられた第１の基準マーク６１０の単穴６１１内及び第２の基準マーク６２０の長穴６２１内の中心には、十字マーク６３０が設けられている。この十字マーク６３０は、アライメントマーク２２の外径よりも小さい大きさで設けられている。
【００９８】
このように第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０の中心に十字マーク６３０を設けることで、十字マーク６３０がアライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０の単穴６１１の中心及び第２の基準マーク６２０の長穴６２１の短手方向の中心に位置合わせする際の指標となり、アライメント作業を簡略化することができると共に、アライメント作業にかかる時間を短縮することができる。
【００９９】
また、十字マーク６３０をアライメントマーク２２よりも小さくすることで、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０に位置合わせする際に、十字マーク６３０がアライメントマーク２２によって隠れるため、アライメントマーク２２と第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０との間隔を調整してアライメントすることができる。
【０１００】
（実施形態３）
図１２は、本発明の実施形態３に係るアライメントマスクの要部拡大平面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１０１】
図１２に示すように、本実施形態のアライメントマスク４１０の第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０が設けられた上面には、第１の基準マーク６１０の外側及び第２の基準マーク６２０の外側に四角形状を有する２つの方向認識用マーク６４０が設けられている。本実施形態では、方向認識用マーク６４０を第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０のそれぞれの外側に、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０を挟んで相対向するように設けるようにした。
【０１０２】
このような２つの方向認識用マーク６４０を撮像手段５００により撮像し、例えば、撮像手段５００の光学系に設けられた十字マークを２つの方向認識用マーク６４０に合わせることで、アライメントマスク４１０に対して撮像手段５００の光軸を中心とした回転方向の位置合わせを行うことができる。これにより、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０に位置合わせする際に、インクジェット式記録ヘッド２２０の移動方向を識別することができる。
【０１０３】
すなわち、方向認識用マーク６４０が設けられておらず、アライメントマスク４１０に対して撮像手段５００の光軸を中心とした回転方向にばらつきがあると、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０の中心に位置合わせする際に、インクジェット式記録ヘッド２２０を何れの方向に移動すれば、アライメントマーク２２が第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０の中心側に移動できるのか識別することができない。しかしながら、アライメントマスク４１０に方向認識用マーク６４０を２つ設け、撮像手段５００を方向認識用マーク６４０に位置合わせしておくことで、何れの方向にインクジェット式記録ヘッド２２０を移動すれば、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０の中心側に移動することができるのか識別することができる。これにより、アライメント作業を簡略化してアライメント作業にかかる時間を短縮することができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０のそれぞれに２つの方向認識用マーク６４０を設けるようにしたため、保持テーブル４２０が移動した際に、アライメントマスク４１０に対する撮像手段５００の光軸を中心とした回転方向の位置がずれたとしても、容易に補正することができる。
【０１０５】
なお、２つの方向認識用マーク６４０は、アライメントマスク４１０に対する撮像手段５００の光軸を中心とした回転方向の位置合わせをするものであるため、２つの方向認識用マーク６４０を撮像手段５００の視野角内で一番離れた状態となるような位置に設けるのが好ましい。また、本実施形態では、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０のそれぞれの外側に２つの方向認識用マーク６４０を設けるようにしたが、２つの方向認識用マーク６４０は、アライメントマスク４１０の上面側であれば、位置及び形状等は特に限定されるものではない。
【０１０６】
（実施形態４）
図１３は、本発明の実施形態４に係るアライメントマスクの要部拡大平面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１０７】
図１３に示すように、本実施形態の第１の基準マーク６１０Ａは、アライメントマーク２２の外径よりも大きな内径を有する円弧部６１３を有する。すなわち、円弧部６１３は、上述した実施形態１の単穴６１１のＸ方向の両側及びＹ方向の両側が部分的に設けられたものである。なお、このような円弧部６１３を有する第１の基準マーク６１０Ａは、上述した実施形態１と同様の環形状の内部を一部切り欠くことで形成することができる。
【０１０８】
このような円弧部６１３を有する第１の基準マーク６１０Ａとすることにより、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０Ａの円弧部６１３との間が所定の間隔となるように位置合わせすればよく、この間隔の確認を容易に行うことができる。
【０１０９】
（実施形態５）
図１４は、本発明の実施形態５に係るアライメント装置の断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１１０】
図１４に示すように、本実施形態のアライメント装置４００Ａのアライメントマスク４１０Ａには、先端面に第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０が設けられて、ベース治具４３０の貫通孔４３１内に突出する突出部４１１がその上面に設けられている。
【０１１１】
突出部４１１は、本実施形態では、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０に対してそれぞれ設けられた円柱形状を有する。本実施形態では、固定板２５０に４個のインクジェット式記録ヘッド２２０が固定されるため、第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０を有する突出部を合計８個設けるようにした。
【０１１２】
また、突出部４１１は、先端面に設けられた第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０がノズルプレート２０のアライメントマーク２２近傍となる高さで形成するのが好ましい。これは、アライメントマーク２２と第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０との距離を縮めて、位置決め精度を向上するためである。すなわち、例えば、基準マーク６００とアライメントマーク２２との距離が遠いと、位置決めし難く、位置決め精度を向上することができない。また、基準マーク６００とアライメントマーク２２との距離が遠い場合には、ＣＣＤカメラや顕微鏡等の撮像手段５００により位置を確認する際に用いられるメタルハライドランプ等の熱によって、光学系の光軸が大きくずれてしまい、基準マーク６００とアライメントマーク２２との実際の位置に大きな誤差が生じてしまうからである。
【０１１３】
なお、アライメントマスク４１０Ａに突出部４１１を設けない場合、アライメントマーク２２と基準マーク６００との距離が例えば、約５．１ｍｍのときは、光軸ずれが最大約２．５μｍとなってしまう。本実施形態では、アライメントマスク４１０Ａに突出部４１１を設けることによって、基準マーク６００とアライメントマーク２２との距離を１１０μｍ以下とすることで、上述のような熱による撮像手段５００の光学系の光軸ずれを０．０５μｍ以下とすることができ、高精度な位置決めを行うことができる。
【０１１４】
また、突出部４１１がノズルプレート２０に近すぎると、ノズルプレート２０と固定板２５０とを接着する接着剤が突出部４１１の先端面に付着して、撮像手段５００によりアライメントマーク２２及び基準マーク６００が確認できなくなる可能性があるため、突出部４１１の先端面は、ノズルプレート２０から所定間隔離した距離となるように設けるのが好ましい。
【０１１５】
このように、アライメントマスク４１０Ａに突出部４１１を設けることによって、アライメントマーク２２と基準マーク６００との距離を短くしたため、ベース治具４３０やスペーサ治具４４０の厚さを薄くして、基準マーク６００とアライメントマーク２２との距離を短くする必要がない。すなわち、アライメントマーク２２と基準マーク６００との距離を短くするために、ベース治具４３０やスペーサ治具４４０の厚さを薄くすると、インクジェット式記録ヘッド２２０を固定板２５０に押し付けた際に、ベース治具４３０が変形や破壊されることによって基準マーク６００とアライメントマーク２２との位置合わせに誤差が生じてしまう。本実施形態では、アライメントマスク４１０Ａに突出部４１１を設けたため、ベース治具４３０を薄く形成する必要がなく、ベース治具４３０の剛性を保って変形や破壊を防止することができ、高精度な位置決めを行うことができる。
【０１１６】
なお、本実施形態のアライメント装置のアライメントマスク４１０Ａ以外の構成は、上述した実施形態１と同様である。
【０１１７】
また、本実施形態では、アライメントマスク４１０Ａに円柱形状の突出部４１１を８つ設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、各インクジェット式記録ヘッド２２０に対して１つの突出部としてもよい。すなわち、１つのヘッドユニットのアライメントを行うアライメントマスクに４つの突出部を設けるようにしてもよい。この場合には、ベース治具４３０の貫通孔４３１を突出部と同じ形状で設けるようにすればよく、このような貫通孔であってもベース治具４３０の剛性は貫通孔によって低減されるものではない。
【０１１８】
（実施形態６）
図１５は、本発明の実施形態６に係るアライメント装置の断面図である。なお、上述した実施形態５と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１１９】
図１５に示すように、本実施形態のアライメント装置４００Ｂは、撮像手段５００Ａが二焦点顕微鏡で構成されている以外、上述した実施形態５の構成と同様である。
【０１２０】
詳しくは、二焦点顕微鏡からなる撮像手段５００Ａは、光軸Ｌを共有する一つの光学系と、他の光学系とを有する。光軸Ｌはアライメントマスク４１０Ａの固定板２５０とは反対側から第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０を得てアライメントマーク２２に至る方向（図では垂直方向）に向けられている。ここで、光学系は、第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０、すなわち、アライメントマスク４１０Ａの上面側に焦点を合わせることができるように構成されている。
【０１２１】
さらに詳言すると、対物レンズ５０３は基準マーク６００及びアライメントマーク２２の方向に光軸Ｌが向けられた状態で鏡筒５０４に収納してあり、この鏡筒５０４が筐体５０５に固定されている。筐体５０５内には２個のビームスプリッタ５０６，５０７、２個のミラー５０８，５０９及び２個の焦点レンズ５１０，５１１が収納してある。
【０１２２】
光学系５０１はビームスプリッタ５０６，ミラー５０８，焦点レンズ５１０及びビームスプリッタ５０７で形成され、ビームスプリッタ５０６を透過した光がミラー５０８で反射され、焦点レンズ５１０を通った後、ビームスプリッタ５０７を介して外部に至る光路（図中に一点鎖線で示す）を有する。
【０１２３】
光学系５０２はビームスプリッタ５０６，焦点レンズ５１１，ミラー５０９及びビームスプリッタ５０７で形成され、ビームスプリッタ５０６で反射された光が焦点レンズ５１１を通った後、ミラー５０９及びビームスプリッタ５０７で反射されて外部に至る光路（図中に一点鎖線で示す）を有する。
【０１２４】
ＣＣＤ５２０は、光学系５０１，５０２を介して基準マーク６００とアライメントマーク２２との画像を同時に取り込んで再生処理する。ここで、基準マーク６００は焦点レンズ５１０の焦点位置を調整することにより、またアライメントマーク２２は焦点レンズ５１１の焦点位置を調整することによりＣＣＤ５２０上にそれぞれ合焦画像を結像させる。かくして、基準マーク６００及びアライメントマーク２２に個別に焦点が合った鮮明な画像をＣＣＤ５２０上に得ることができ、この画像が重なるようインクジェット式記録ヘッド２２０の位置を調整することによって所定のアライメントを行なう。
【０１２５】
このような二焦点顕微鏡からなる撮像手段５００Ａを用いることで、光学系５０１，５０２は、光軸Ｌは共有するが、それぞれ位置が異なる対象（基準マーク６００及びアライメントマーク２２）に個別に焦点を合わせることができるので、それぞれの被写界深度を小さくして十分な倍率で鮮明な基準マーク６００及びアライメントマーク２２の画像を得ることができる。これにより、アライメントマーク２２を第１の基準マーク６１０又は第２の基準マーク６２０に高精度に位置合わせすることができる。
【０１２６】
なお、上述した実施形態１と同様に、二焦点顕微鏡からなる撮像手段５００Ａを２つ、すなわち、第１の基準マーク６１０用の撮像手段５００Ａと、第２の基準マーク６２０用の撮像手段５００Ａとを設けるようにしてもよく、また、第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０のそれぞれに対応して二焦点顕微鏡からなる撮像手段５００Ａを設けるようにしてもよい。
【０１２７】
また、本実施形態では、１つのＣＣＤによって２つの光学系５０１，５０２の画像を取得するようにしたが、各光学系５０１，５０２のそれぞれにＣＣＤカメラを設け、それぞれのＣＣＤカメラが取得した画像を合成するようにしてもよい。
【０１２８】
（実施形態７）
図１６は、本発明の実施形態７に係るアライメント装置の断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１２９】
図１６に示すように、本実施形態のアライメント装置４００Ｃは、アライメントマスク４１０Ｂと、アライメントマスク４１０Ｂの底面側を保持する保持テーブル４２０と、撮像手段５００と、押圧手段４５０と、吸引手段４６０とで構成されている。
【０１３０】
アライメントマスク４１０Ｂには、上面の固定板２５０に相対向する領域に一端が開口すると共に、他端側に吸引手段４６０が接続された吸着孔４１２が設けられている。
【０１３１】
また、保持テーブル４２０には、吸着孔４１２に連通する吸引用連通孔４２２が設けられており、この吸引用連通孔４２２には、吸引パイプ４６１を介して真空ポンプ等の吸引手段４６０が接続されている。
【０１３２】
このような構成では、アライメントマスク４１０Ｂの上面に固定板２５０を載置し、吸引手段４６０によって吸引パイプ４６１、吸引用連通孔４２２及び吸着孔４１２を介して固定板２５０を吸引することで、アライメントマスク４１０Ｂの上面に固定板２５０を吸着保持させることができる。
【０１３３】
また、押圧手段４５０は、アーム部４５１が保持テーブル４２０のアライメントマスク４１０Ｂ側の面に固定されている以外は、上述した実施形態５と同様の構成である。
【０１３４】
このように、アライメントマスク４１０Ｂの上面に直接、固定板２５０を吸着保持させることで、アライメントマスク４１０Ｂの第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０と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との距離を短くして、両者の位置合わせを高精度に行うことができる。
【０１３５】
なお、本実施形態では、アライメントマスク４１０Ｂ上に直接、固定板２５０を吸着保持させるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、アライメントマスク４１０Ｂ上にベース治具を介して固定板２５０を吸着保持するようにしてもよい。このような例を図１７に示す。図１７に示すように、アライメント装置４００Ｄのベース治具４３０Ａには、上述した実施形態１と同様の貫通孔４３１と、アライメントマスク４１０Ｂの吸着孔４１２に連通する保持孔４３２とが設けられており、吸引手段４６０は、吸引パイプ４６１、吸引用連通孔４２２、吸着孔４１２及び保持孔４３２を介して固定板２５０をベース治具４３０Ａ上に吸着保持するようになっている。
【０１３６】
このような構成としても、上述した実施形態１に比べて、アライメントマスク４１０Ｂの第１の基準マーク６１０及び第２の基準マーク６２０と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との距離を短くして、両者の位置合わせを高精度に行うことができる。
【０１３７】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１〜７では、アライメントマスク４１０の第１の基準マーク６１０、６１０Ａ及び第２の基準マーク６２０として環形状を有するものを例示したが、特にこれに限定されず、第１の基準マークが、一方のアライメントマーク２２のＸ方向の両側及びＹ方向の両側に所定の間隔で位置合わせされるように設けられて、アライメントマーク２２をＸ方向及びＹ方向に位置合わせする際の指標となっていると共に、第２の基準マークが、他方のアライメントマーク２２のＸ方向の両側に所定の間隔で位置合わせされるように設けられて、アライメントマーク２２のＸ方向の位置合わせする際の指標となるように設けられていればよい。ここで、第１の基準マーク及び第２の基準マークの他の例を図１８及び図１９に示す。なお、図１８及び図１９は、第１の基準マーク及び第２の基準マークの他の例を示すアライメントマスクの要部拡大平面図である。
【０１３８】
図１８に示すように、第１の基準マーク６１０Ｂは、正方形状を有し、内側にアライメントマーク２２の外径よりも長い辺を有する正方形の開口部６１４が設けられている。また、第２の基準マーク６２０Ａは、長方形状を有し、内側にアライメントマーク２２の外径よりも長い短辺を有する長方形の開口部６２４が設けられている。
【０１３９】
また、図１９に示すように、第１の基準マーク６１０Ｃは、アライメントマーク２２のＸ方向の両側及びＹ方向の両側に独立して設けられた線形状を有する。また、第２の基準マーク６２０Ｂは、アライメントマーク２２のＸ方向の両側に独立して設けられた線形状を有する。
【０１４０】
このように第１の基準マーク６１０Ｂ，６１０Ｃ及び第２の基準マーク６２０Ａ，６２０Ｂとしても、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。なお、実施形態１及び４の第１の基準マーク６１０，６１０Ａ及び第２の基準マーク６２０の何れか一方のみを図１８及び図１９に示すような形状としてもよいことは言うまでもない。
【０１４１】
また、例えば、上述した実施形態１〜７のノズルプレート２０のインク滴吐出面には、実際には撥水性を向上する撥水膜が形成されている。この撥水膜としては、特に限定されないが、例えば、金属膜を挙げることができる。このような金属膜は、固定板２５０をインク滴吐出面に接合する際に、接着剤の接着力が低下してしまうため、固定板２５０の露出開口部２５１により露出した領域のみに設けるのが好ましい。また、このような金属膜は、例えば、共析メッキにより所定の厚さで高精度に形成することができる。
【０１４２】
また、上述した実施形態１〜７では、アライメント装置４００，４００Ａ〜４００Ｄに押圧手段４５０を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、固定板２５０とインクジェット式記録ヘッド２２０とを接合する接着剤として紫外線硬化型の接着剤を用いた場合には、固定板２５０の接合面に接着剤を塗布した後、固定板２５０とインクジェット式記録ヘッド２２０とを当接させた状態で紫外線を照射して接着剤を硬化させることで両者を接合することができるため、押圧手段４５０を設けないようにしてもよい。なお、紫外線硬化型接着剤は、熱硬化性接着剤のように固定板２５０とインクジェット式記録ヘッド２２０とを所定の圧力で加圧しながら硬化させる必要がなく、加圧することによってインクジェット式記録ヘッド２２０と固定板２５０との位置ズレを防止して両者を高精度に接合することができる。また、紫外線硬化型の接着剤を用いた接合では、接合強度が比較的弱いため、固定板２５０とインクジェット式記録ヘッド２２０とを紫外線硬化型接着剤で接合した後、インクジェット式記録ヘッド２２０と固定板２５０とで画成される角部等の周囲を熱硬化性接着剤で固定するようにすればよい。これにより、固定板２５０とインクジェット式記録ヘッド２２０とを高精度に且つ強固に接合して、信頼性を高めることができる。
【０１４３】
さらに、上述した実施形態１〜７では、複数のインクジェット式記録ヘッド２２０を接合する固定部材として平板からなる固定板２５０を例示したが、固定部材は固定板２５０に限定されず、例えば、カバーヘッド２４０に直接複数のインクジェット式記録ヘッド２２０を位置決めして接合するようにしてもよい。このような場合でも、上述した実施形態１〜７のアライメントマスク４１０，４１０Ａ，４１０Ｂ及びアライメント装置４００，４００Ａ〜４００Ｄ並びにアライメント方法を用いて高精度に位置決めして接着することができる。
【０１４４】
また、上述した実施形態１では、撓み振動型のインクジェット式記録ヘッド２２０を例示したが、これに限定されず、例えば、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型のインクジェット式記録ヘッドや発熱素子等の発熱で発生するバブルによってインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド等、種々の構造のインクジェット式記録ヘッドを有するヘッドユニットに応用することができることは言うまでもない。
【０１４５】
なお、液体噴射ヘッドとしてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドを有するヘッドユニット用アライメントマスク及びアライメント装置並びにアライメント方法を一例として説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッドを有する液体噴射ヘッドユニット用アライメントマスク及びアライメント装置並びにアライメント方法を対象としたものである。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】実施形態１に係るヘッドユニットの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係るヘッドユニットの組立斜視図である。
【図３】実施形態１に係るヘッドユニットの要部断面図である。
【図４】実施形態１に係るヘッド及びヘッドケースの要部の分解斜視図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッド及びヘッドケースの断面図である。
【図６】実施形態１に係るアライメント装置の断面図である。
【図７】実施形態１に係るアライメントマスクの平面図である。
【図８】実施形態１に係るアライメントマスクの要部拡大平面図である。
【図９】実施形態１に係るヘッドユニットのアライメント方法を示す平面図である。
【図１０】実施形態１に係るヘッドユニットのアライメント方法を示す平面図である。
【図１１】実施形態２に係るアライメントマスクの要部拡大平面図である。
【図１２】実施形態３に係るアライメントマスクの要部拡大平面図である。
【図１３】実施形態４に係るアライメントマスクの要部拡大平面図である。
【図１４】実施形態５に係るアライメント装置の断面図である。
【図１５】実施形態６に係るアライメント装置の断面図である。
【図１６】実施形態７に係るアライメント装置の断面図である。
【図１７】実施形態７に係るアライメント装置の他の例を示す断面図である。
【図１８】他の実施形態に係るアライメントマスクの要部拡大平面図である。
【図１９】他の実施形態に係るアライメントマスクの要部拡大平面図である。
【符号の説明】
【０１４７】
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、  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、  ４００、４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃ、４００Ｄ  アライメント装置、  ４１０、４１０Ａ、４１０Ｂ  アライメントマスク、  ４２０  保持テーブル、  ４３０、４３０Ａ  ベース治具、  ４４０  スペーサ治具、  ４５０  押圧手段、  ５００、５００Ａ  撮像手段、  ６００  基準マーク、  ６１０、６１０Ａ、６１０Ｂ、６１０Ｃ  第１の基準マーク、  ６１２  第１のガイドマーク、  ６２０、６２０Ａ、６２０Ｂ  第２の基準マーク、  ６２２  第２のガイドマーク、  ６３０  十字マーク、  ６４０  方向認識用マーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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