(57)【要約】【課題】素子基板と天板の組み合わせに際して素子基板のヒーターと天板のオリフィスの精密な位置合わせを不要とし、精度や信頼性の高い液体吐出ヘッドを作製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。【解決手段】液体吐出ヘッドを構成する天板２５の接合面に流路溝３１ａ，３１ｎからの距離をそれぞれ異にする複数の突き当て面３５ｕ，３５ｖ…、３６ｕ，３６ｖ…を有する突き当て部３５，３６を設け、素子基板２２の切断端面からヒーター２１ａ，２１ｎまでの距離を非接触で測定して得られる切断端面寸法データΔｘ１，Δｘ２に基づいて、天板２５の複数の突き当て面３５ｕ，３５ｖ…、３６ｕ，３６ｖ…のいずれかを選択して加工し、その後、素子基板２２と天板２５を組み付けて接合する。これにより、ヒーター２１とオリフィス３２を許容寸法規格±ε内に位置合わせすることを可能にする。【選択図】図５
2005186366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出させるための複数の吐出エネルギー発生素子が形成された素子基板に、前記吐出エネルギー発生素子のそれぞれに対応した複数のオリフィスおよび複数の流路溝が形成された天板を取り付けて液体吐出ヘッドを組立てる液体吐出ヘッドの製造方法において、
素子基板の切断端面から吐出エネルギー発生素子までの距離に合わせて天板の寸法を調整し、前記天板を前記素子基板に組み合わせて接着固定することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
液体を吐出させるための複数の吐出エネルギー発生素子が形成された素子基板に、前記吐出エネルギー発生素子のそれぞれに対応した複数のオリフィスおよび複数の流路溝が形成された天板を取り付けて液体吐出ヘッドを組立てる液体吐出ヘッドの製造方法において、
素子基板の切断端面から吐出エネルギー発生素子までの距離を測定する切断寸法測定工程と、
前記切断寸法測定工程において測定された素子基板の切断端面から吐出エネルギー発生素子までの距離のデータを基にして、これに合致する天板の寸法調整位置を算出し、該算出された寸法調整位置に基づいて天板の寸法を調整加工する天板寸法調整工程と、
前記測定された素子基板に前記調整加工された天板を組み合わせて接着固定する天板接合工程とからなることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記天板寸法調整工程は、天板における素子基板との接合面に、両端部に位置する流路溝からの距離をそれぞれ異にする複数の突き当て面を有する突き当て部を設け、素子基板の切断端面から吐出エネルギー発生素子までの距離のデータを基にして、前記突き当て部を選択加工することにより、天板の寸法を素子基板の外形寸法に合致するように調整加工することを特徴とする請求項２記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記切断寸法測定工程は、素子基板の切断端面と該切断端面に隣接して位置する吐出エネルギー発生素子とを画像認識するための画像認識用観察光学系を備え、素子基板の切断端面から該切断端面に隣接した吐出エネルギー発生素子までの距離を前記画像認識用観察光学系により非接触の画像認識で測定して、その測定データから素子基板の外形寸法を算出することを特徴とする請求項２または３記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記素子基板に形成された吐出エネルギー発生素子が電気熱変換素子であることを特徴とする請求項１ないし４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、液体吐出記録装置等に使用される液体吐出ヘッドの製造方法に関し、特に、複数の吐出エネルギー発生素子を所定の間隔をおいて配設した素子基板と複数の流路溝やオリフィスを配設した天板とを組み合わせて形成する液体吐出ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出記録装置等に使用される液体吐出ヘッドは、インク等の液体を吐出する微細なオリフィス（吐出口）、オリフィスに連通した流路溝およびこの流路溝内に位置付けられた吐出エネルギー発生素子を複数具備し、記録情報に対応した駆動信号を吐出エネルギー発生素子に印加し、吐出エネルギー発生素子に対応する流路溝内の記録液に吐出エネルギーを付与することによって、オリフィスから液体を液滴として吐出させ、印字記録を行なうように構成されている。吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子を用いる場合には、電気熱変換素子は印加される駆動信号により記録液の核沸騰を越える急激な温度上昇を与える熱エネルギーを発生させ、液体内に気泡を形成させて、この気泡を外気と連通させて、液体を液滴として吐出させる。
【０００３】
このような液体吐出ヘッドは、図８に図示するように、超精密エッチング技術を用いて高精度に形成される複数の吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換素子（ヒーター）１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ…を所定の間隔をおいて配設した素子基板（ヒーターボード）１２２と、レーザ加工等の精密加工手段により高精度に形成される複数のオリフィス（吐出口）１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ…を形成したオリフィスプレート１２６を一体的に有し、複数のオリフィス１３２にそれぞれ連通する複数の流路溝、各流路溝に連通する共通液室および液受け口１２７が形成された天板１２５とから構成され、ベースプレート１２３に貼着された素子基板１２２の吐出エネルギー発生素子１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ…と天板１２５のオリフィス１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ…および流路溝をそれぞれ対応するように位置決めした状態で素子基板１２２と天板１２５を接合固着して形成している。
【０００４】
ところで、このような素子基板と天板の組み合わせにおいて、吐出エネルギー発生素子とオリフィスおよび流路溝の位置決めはミクロンオーダーでの高精度が要求されており、素子基板と天板の位置合わせや組み合わせを精密に位置調整しうる液体吐出ヘッドの製造方法としては、特許文献１〜４等に開示された方法が知られている。これらの製造方法は、先ず素子基板上に形成されている吐出エネルギー発生素子の位置を画像認識して記憶し、次に、オリフィス、流路溝および液受け口等を形成した天板を素子基板上に仮組みして、天板に形成されているオリフィスまたは流路溝の位置を画像認識して、吐出エネルギー発生素子とオリフィスまたは流路溝の両位置を対比し、素子基板と天板を相対的に移動させることにより、素子基板の切断誤差や天板の仮組みによる誤差分を吸収して、吐出エネルギー発生素子とオリフィスおよび流路溝の位置を合致させて接合し組み立てている。
【特許文献１】特開平４−１７１１２６号公報
【特許文献２】特開平４−１７１１３０号公報
【特許文献３】特開平４−１７１１６３号公報
【特許文献４】特開平５−４１３６号公報
【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、上記のような従来の液体吐出ヘッドの製造方法においては、次のような未解決の課題があった。
【０００６】
（１）同一の組み立て装置上に、素子基板の吐出エネルギー発生素子の位置認識機構、天板のオリフィスの位置認識機構、天板位置調整機構等の複雑な機能をもった機構を搭載する必要があり、装置規模が大掛かりとなり、装置コストも高くなる。
【０００７】
（２）天板位置調整機構はミクロンオーダーの精密位置調整を短時間内で行なう必要があり、この相反する機能を達成するための可動機構の信頼性が装置の信頼性を左右するため、製造現場における装置メンテナンスに専門知識が必要とされる。
【０００８】
（３）同一装置上にて上記従来例に示した動作がシーケンシャルに行なわれるために一つの装置を占有する工数が多い。したがって、ラインタクトが短い生産工程においては複数台の設置が必要となり、装置コストや装置設置面積で不利になる。
【０００９】
（４）素子基板の吐出エネルギー発生素子位置や天板のオリフィス位置のばらつきおよび仮組み位置のばらつきにより調整量が異なるため、各部品毎に調整に要する時間が異なり、ラインタクトのバランスに支障をきたす。
【００１０】
（５）天板を素子基板に仮組みしてから天板の位置を移動調整するため、素子基板と天板の接触部分にきずや破損等を生ずる虞がある。
【００１１】
（６）天板を素子基板に仮組みしてから天板の位置を移動調整するため、天板に移動調整用の余裕代を確保する必要がある。このため、天板の寸法を素子基板の寸法より大きく設定する必要があり、天板と素子基板の間に隙間が生じる。このために、後工程やユーザー使用時において記録ヘッドに液噴射のための電気熱変換素子（吐出エネルギー発生素子）の加熱が繰り返されると天板のオリフィスと電気熱変換素子の位置がずれて、液吐出性能に支障をきたす虞がある。
【００１２】
そこで、本発明は、上記の従来技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、素子基板と天板の組み合わせに際して、素子基板の吐出エネルギー発生素子と天板のオリフィス等の精密な位置合わせを不要とし、さらに、各機能を行なう装置を各ステーションに分散させることにより個々のステーションの機能を簡易化させることができ、精度や信頼性の高い液体吐出ヘッドを作製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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出させるための複数の吐出エネルギー発生素子が形成された素子基板に、前記吐出エネルギー発生素子のそれぞれに対応した複数のオリフィスおよび複数の流路溝が形成された天板を取り付けて液体吐出ヘッドを組立てる液体吐出ヘッドの製造方法において、素子基板の切断端面から吐出エネルギー発生素子までの距離に合わせて天板の寸法を調整し、前記天板を前記素子基板に組み合わせて接着固定することを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出させるための複数の吐出エネルギー発生素子が形成された素子基板に、前記吐出エネルギー発生素子のそれぞれに対応した複数のオリフィスおよび複数の流路溝が形成された天板を取り付けて液体吐出ヘッドを組立てる液体吐出ヘッドの製造方法において、素子基板の切断端面から吐出エネルギー発生素子までの距離を測定する切断寸法測定工程と、前記切断寸法測定工程において測定された素子基板の切断端面から吐出エネルギー発生素子までの距離のデータを基にして、これに合致する天板の寸法調整位置を算出し、該算出された寸法調整位置に基づいて天板の寸法を調整加工する天板寸法調整工程と、前記測定された素子基板に前記調整加工された天板を組み合わせて接着固定する天板接合工程とからなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法において、前記天板寸法調整工程は、天板における素子基板との接合面に、両端部に位置する流路溝からの距離をそれぞれ異にする複数の突き当て面を有する突き当て部を設け、素子基板の切断端面から吐出エネルギー発生素子までの距離のデータを基にして、前記突き当て部を選択加工することにより、天板の寸法を素子基板の外形寸法に合致するように調整加工することが好ましい。
【００１６】
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法において、前記切断寸法測定工程は、素子基板の切断端面と該切断端面に隣接して位置する吐出エネルギー発生素子とを画像認識するための画像認識用観察光学系を備え、素子基板の切断端面から該切断端面に隣接した吐出エネルギー発生素子までの距離を前記画像認識用観察光学系により非接触の画像認識で測定して、その測定データから素子基板の外形寸法を算出することが好ましい。
【００１７】
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法においては、前記素子基板に形成される吐出エネルギー発生素子を電気熱変換素子とすることが好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００１９】
（１）天板に予め素子基板の突き当て部として複数の突き当て面を段階的に設けておき、測定された素子基板の切断端面寸法のデータを基にし、これに合致する素子基板の突き当て位置を選択加工し、これらの素子基板と天板を組み合わせるようにすることにより、天板の突き当て部の寸法調整に格別な加工精度を必要とせず、また、素子基板が切断加工能力や加工精度の影響により寸法のばらつきや誤差を有していたとしても、精密な位置合わせや相対的な移動調整を行なうことなく、ヒーターとオリフィスや流路溝が正確に合致した状態で液体吐出ヘッドを作製することができる。
【００２０】
（２）素子基板と天板を組み合わせる際に、従来の製造方法のように天板のオリフィス位置を認識しながら位置合わせを行なう必要がないために、組立てに要する時間が少なく、また、位置合わせに要する時間は素子基板のヒーターの位置および天板のオリフィスの位置のばらつき等に左右されることがないため、安定した装置タクトを得ることができる。
【００２１】
（３）装置の機能を各ステーションに分散させることにより、個々のステーションの機能を簡易化することができ、そして、組付けステーションにおいて従来の製造方法のように微小な位置調整を行なうための複雑な可動機構を必要としないことから、装置の信頼性の向上とメンテナンスの簡易化を図ることができる。
【００２２】
（４）従来の製造方法のように素子基板と天板を仮組みしてから天板の位置を移動調整する必要がないために、素子基板と天板の接触部分にキズや破損等を生ずることがなく、組み立てた記録ヘッドの信頼性向上を図ることができる。さらに、素子基板と天板を仮組みしてから天板の位置を移動調整する必要がないために、天板に移動調整用の余裕代を確保する必要がなく、天板の寸法と素子基板の寸法を同じ大きさに設定でき、天板と素子基板の間に隙間が生じない。このため、後工程やユーザー使用時において液体吐出ヘッドに液吐出のためのヒーターの加熱が繰り返されても天板のオリフィスとヒーターの位置がずれることがなく、組み立てた液体吐出ヘッドの信頼性向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法に基づいて各工程を実施するための各ステーションを構成する製造装置を示す概略図であり、図２の（ａ）は、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法に基づいて組み立てられる液体吐出ヘッドを構成する天板の斜視図であり、同（ｂ）は、液体吐出ヘッドを構成する天板と素子基板の対応関係を示す斜視図である。
【００２５】
先ず、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法に基づいて組み立てられる液体吐出ヘッドを構成する天板と素子基板について、図２の（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。なお、以下の説明において、吐出エネルギー発生素子やオリフィス（吐出口）等の数について、図面には便宜上３個のみを図示しているが、これらは３個に限定されるものではなく、所望により適宜の数に設定しうるものである。
【００２６】
液体吐出ヘッド１０は、図２の（ｂ）に図示するように、ベースプレート２３に貼着されている素子基板（ヒーターボード）２２と天板２５とから構成され、素子基板２２は、液体加熱用の吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換素子（以下、単にヒーターという。）２１ａ，２１ｂ，２１ｎが複数形成されている。
【００２７】
液体吐出ヘッドを構成する天板２５は、樹脂材料の射出成型により製造されたものに流路溝３１ａ，３１ｂ，３１ｎおよびオリフィス（吐出口）３２ａ，３２ｂ，３２ｎをそれぞれ所定の位置に追加工することにより形成され、オリフィス３２ａ，３２ｂ，３２ｎはオリフィスプレート２６に加工され、流路溝３１ａ，３１ｂ，３１ｎはオリフィスプレート２６に隣接して加工される。２９は流路溝３１ａ，３１ｂ，３１ｎに液体を分配供給するための共通液室であり、２７は共通液室２９に液体を供給するための液受け口である。流路溝３１ａ，３１ｂ，３１ｎおよびオリフィス３２ａ，３２ｂ，３２ｎの加工は、機械切削やレーザ加工等を用いて行なうことができるが、特に、エキシマレーザを使用することにより、高い加工精度で短時間での一括加工が可能となる。
【００２８】
３５、３６は、素子基板２２のヒーター列方向の位置を規制するための突き当て部であり、突き当て部３５には、流路溝３１ａからの距離をそれぞれ異にする複数（図においては３個）の一方の突き当て面３５ｕ，３５ｖ，３５ｗが段階的に設けられ、これらの突き当て面３５ｕ，３５ｖ，３５ｗはそれぞれ所定の間隔をもって形成されている。他方の突き当て部３６にも同様に流路溝３１ｎからの距離をそれぞれ異にする複数（図においては３個）の突き当て面３６ｕ，３６ｖ，３６ｗが段階的に設けられ、これらの突き当て面３６ｕ，３６ｖ，３６ｗもそれぞれ所定の間隔をもって形成される。これらの突き当て部３５、３６は、予め成型あるいはレーザ加工等により形成されており、後述するように、素子基板２２の寸法およびヒーター２１の位置等の素子基板２２の切断端面寸法のデータに基づいていずれかの突き当て面（３５ｕ，３５ｖ，３５ｗ；３６ｕ，３６ｖ，３６ｗ）が選択されて追加工され、該選択された突き当て面をもって天板２５と素子基板２２を組み付け接合することにより、ヒーター２１とオリフィス３２（および流路溝３１）の位置を合致せしめるためのものである。
【００２９】
これらの素子基板２２と天板２５は、後述するように、素子基板２２のヒーター２１ａ，２１ｂ，２１ｎと天板２５のオリフィス３２ａ，３２ｂ，３２ｎおよび流路溝３１ａ，３１ｂ，３１ｎとをそれぞれ対応させた状態で接合固着され、不図示のばね部材により強固に接合固定され、その後、不図示の液体タンクに接続されて液体吐出ヘッドカートリッジを形成する。
【００３０】
次に、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法に基づいて各工程を実施するための各ステーションを構成する製造装置について、図１を参照して説明する。
【００３１】
回転可能に配設された回転テーブルＴには、素子基板２２を貼着したベースプレート２３をそれぞれ着脱自在に保持する複数の取付け治具Ｊが設けられ、この回転テーブルＴに沿って各ステーションＳ１〜Ｓ５が配設されている。ステーションＳ１は、組み立てが終了した液体吐出ヘッドを回転テーブルＴから排出しかつ素子基板２２を貼着したベースプレート２３を回転テーブルＴ上へ供給するための排出供給ステーションであり、ステーションＳ２は、素子基板２２の外形寸法を測定するための寸法測定ステーションである。ステーションＳ３は、寸法測定ステーションＳ２で測定された測定データに基づき天板２５を調整加工するための天板寸法調整ステーションであり、ステーションＳ４は、天板２５を素子基板２２上に組み付けるための天板組付けステーションであり、ステーションＳ５は、素子基板２２と天板２５を接合するための天板接合ステーションである。さらに、寸法測定ステーションＳ２から得られた画像信号を演算処理するための画像処理ステーションＳ６、および前記の各ステーション間の情報の伝達、測定データ演算、機構制御等を行なうための制御ステーションＳ７が設けられている。
【００３２】
次に、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法について、製造装置における各ステーションにより実施される工程に沿って説明する。
【００３３】
排出供給ステーションＳ１において製造装置に投入される素子基板２２は、図２の（ｂ）および図３の（ａ）に図示するように、前工程において予め超精密エッチング技術等を用いて複数のヒーター２１ａ，２１ｂ，２１ｎが所定の間隔をもって形成され、その後所定の大きさと形状に切断されて、ベースプレート２３に貼着されている。なお、素子基板２２の寸法においては、その切断時における切断工程の加工能力や加工精度の影響を受けて、寸法のばらつきや誤差が発生することは避け難いところである。このような素子基板２１を貼着したベースプレート２３は、排出供給ステーションＳ１において、オートハンド６１により回転テーブルＴの所定の位置へ投入され、取付け治具Ｊによって保持される。そして、取付け治具Ｊに保持されたベースプレート２３に貼着されている素子基板２２は、素子基板２２の切断端面およびヒーター２１ａ，２１ｂ，２１ｎの位置を測定するために、回転テーブルＴの回転により、寸法測定ステーションＳ２へ移送される。
【００３４】
寸法測定ステーションＳ２には、図１および図３の（ａ）に図示するように、対物レンズ４２ａ，４３ａ、鏡筒４２ｂ，４３ｂおよびＴＶカメラ４２ｃ，４３ｃからそれぞれ構成される画像認識用観察光学系（以下、単に観察光学系という）４２，４３が配設されており、これらの観察光学系４２，４３は、寸法測定ステーションＳ２に移送されてきた素子基板２２の複数のヒーター２１におけるその両端に位置するヒーター２１ａおよび２１ｎにそれぞれ位置合わせされ、ヒーター２１ａおよび２１ｎの位置を観察する。観察光学系４２，４３によって得られる画像を図３の（ｂ）および（ｃ）に示す。観察光学系４２，４３は、画像処理ステーションＳ６に接続されており、観察光学系４２，４３によって観察され画像認識されたデータは画像処理ステーションＳ６で処理される。したがって、観察光学系４２，４３で得られた画像は、画像ステーションＳ６にて画像処理され、素子基板２２の両切断端面ｘ１，ｘ３、および第１のヒーター（図３において最も左側に位置するヒーター）２１ａと最終のヒーター（図３において最も右側に位置するヒーター）２１ｎのそれぞれの中心ｘ２，ｘ４の各値が求められ、これらの値から、その素子基板２２の左右の切断端面寸法Δｘ１，Δｘ２を計算し、そのデータを記憶する。このように測定され記憶された切断端面寸法Δｘ１およびΔｘ２は、測定された素子基板２２が切断工程の切断加工能力等の影響によって有する特有の値である。
【００３５】
一方、予め前工程で製造された天板２５は、オートハンド６２により天板寸法調整ステーションＳ３に投入される。天板寸法調整ステーションＳ３にセットされる天板２５は、図２の（ａ）に図示するように、樹脂材料を射出成型した後に、レーザ等を用いて追加工が施され、オリフィスプレート２６に形成されたオリフィス３２、流路溝３１および素子基板の端面を突き当てて位置を規制するための突き当て部３５，３６が形成されている。
【００３６】
天板寸法調整ステーションＳ３は、天板２５の複数の流路溝３１の両端に隣接する部分の突き当て部３５，３６を素子基板２２の切断寸法とヒーターの位置に合わせて選択加工するためのステーションであり、この加工には、機械切削、超音波ウエルダ、レーザ加工等を用いることができるが、本実施例では、装置に組み込み可能な小型のレーザ加工機を用いた例で説明する。なお、レーザ加工には、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等が適している。
【００３７】
天板寸法調整ステーションＳ３における寸法調整機構は、図４の（ａ）に示すように、天板２５を把持固定するための治具５５、天板２５を平面方向に移動させるためのＸステージ５６とＹステージ５７、および天板２５の突き当て部３５，３６における所定の部分を選択加工するためのレーザ加工機５０から構成されている。レーザ加工機５０から発せられるレーザ光５１と天板２５の位置関係は、Ｘステージ５６とＹステージ５７を移動させることにより、天板２５の突き当て部３５と３６に対して段階的に所定の領域をレーザ光５１が照射するように構成されており、すなわち、図４の（ｂ）に図示するように、一方の突き当て部３５においては、その突き当て面３５ｕ，３５ｖ，３５ｗのいずれか一つの突き当て面が選択された際に、それに対応してＸステージ５６とＹステージ５７の移動より天板２５を移動させ、レーザ光５１が照射領域Ｌｓ１，Ｌｓ２，Ｌｓ３のいずれかを照射するようにし、さらに、他方の突き当て部３６において、突き当て面３６ｕ，３６ｖ，３６ｗのいずれか一つの突き当て面が選択された際に、同様にそれに対応してＸステージ５６とＹステージ５７の移動より天板２５を移動させ、レーザ光５１が照射領域Ｌｓ４，Ｌｓ５，Ｌｓ６のいずれかを照射するようにする。このようなＸステージ５６およびＹステージ５７の移動位置を、それぞれ教示点１〜６として予め教示しておき、レーザ加工に際して、Ｘステージ５６およびＹステージ５７の移動を段階的に瞬時に行なうことができるようにする。なお、図４の（ｂ）における照射領域Ｌｓ（Ｌｓ１，Ｌｓ２，Ｌｓ３、およびＬｓ４，Ｌｓ５，Ｌｓ６）は横方向に少しずらして図示するけれども、これは明瞭に図示するためであって、照射領域Ｌｓは横方向にずらす必要はなく上下方向への移動のみによってレーザ光照射領域を切り替えることができることはいうまでもない。また、これらの照射領域Ｌｓの数は、突き当て部３５，３６に設ける突き当て面の数に対応して増減される。
【００３８】
次に、天板寸法調整ステーションＳ３における天板の寸法調整方法について、図５および図６を参照してさらに説明する。
【００３９】
天板２５の流路溝３１の両側には、図４の（ｂ）および図５の（ａ）に図示するように、素子基板２２の寸法およびヒーター２１ａ，２１ｎの位置に応じて選択できるように複数の段階的な突き当て面３５ｕ，３５ｖ，３５ｗ；３６ｕ，３６ｖ，３６ｗからなる突き当て部３５，３６が形成されている。突き当て部３５、３６は予め成型あるいはレーザ加工等により天板２５に形成されており、それぞれ、第１の流路溝３１ａ、最終の流路溝３１ｎからそれぞれ所定の距離をもって段階的に配置されている。本実施例では、便宜上、第１の流路溝３１ａの中心から突き当て面３５ｕ，３５ｖ，３５ｗへの距離をそれぞれｄ１，ｄ２，ｄ３とし、最終の流路溝３１ｎの中心から突き当て面３６ｕ，３６ｖ，３６ｗへの距離をそれぞれｄ４，ｄ５，ｄ６とする。なお、図５において、ｐは流路溝３１やオリフィス３２およびヒーター２１のピッチであり、Ｌは素子基板２２の長さである。
【００４０】
天板２５と素子基板２２を結合した状態でのオリフィス３２とヒーター２１のピッチ方向のずれの許容寸法規格を、図５の（ｃ）に示すように、±εとするとき、各突き当て面の間隔、すなわち、（ｄ１〜ｄ２）、（ｄ２〜ｄ３）；（ｄ４〜ｄ５）、（ｄ５〜ｄ６）の間隔を許容寸法規格εに設定しておく。
【００４１】
突き当て部３５，３６の突き当て面３５ｕ，３５ｖ，３５ｗおよび３６ｕ，３６ｖ，３６ｗは、素子基板２２について予め測定し記憶されている切断端面寸法のデータΔｘ１，Δｘ２（図３および図５の（ｂ）参照）を基に次のように算出され決定され、突き当て面３５ｕ（ｄ１），３５ｖ（ｄ２），３５ｗ（ｄ３）から一ヵ所、そして突き当て面３６ｕ（ｄ４），３６ｖ（ｄ５），３６ｗ（ｄ６）から一ヵ所がそれぞれ選択され、レーザ光５１の照射によって加工される。
【００４２】
素子基板２２の切断端面寸法が、図５の（ｂ）に示すように、Δｘ１，Δｘ２であり、天板２５と素子基板２２を結合した状態でのオリフィス３２とヒーターのピッチ方向のずれの許容寸法規格を図５の（ｃ）に示すように±εとするとき、第１の流路溝３１ａ側の突き当て部３５における突き当て位置ｄは、
ｄ−ε＜Δｘ１＜ｄ                            （１）
を満足する寸法をｄ１，ｄ２，ｄ３から選択する。
【００４３】
同様にして、最終の流路溝３１ｎ側の突き当て部３６における突き当て位置ｄは、
ｄ−ε＜Δｘ２＜ｄ                            （２）
を満足する寸法をｄ４，ｄ５，ｄ６から選択する。
【００４４】
今、素子基板２２の切断端面寸法データΔｘ１，Δｘ２に基づいて、第１の流路溝３１ａ側の突き当て部３５においては、ｄ２が上記式（１）を満たし、突き当て面３５ｖが選択され、最終の流路溝３１ｎ側の突き当て部３６においては、ｄ６が上記式（２）を満たし、突き当て面３６ｗが選択されたとすると、これに対応するレーザ光５１の照射領域Ｌｓはそれぞれ照射領域Ｌｓ２とＬｓ６であり、それぞれ教示点２と教示点６となる（図６の（ａ））。そこで、Ｘステージ５６およびＹステージ５７を予め設定された教示点２および教示点６の位置へ移動させ、その後に、レーザ光５１をそれぞれ照射領域Ｌｓ２、Ｌｓ６に照射することによって、所望の位置に突き当て面（３５ｖ、３６ｗ）を有する突き当て部３５、３６が選択加工される。図６の（ａ）には、天板２５の照射領域Ｌｓ２、Ｌｓ６にレーザ光５１をそれぞれ照射することにより天板２５の突き当て部３５、３６を調整加工しているところを示し、また、図６の（ｂ）には、レーザ光５１の照射による加工が終わり、天板２５の寸法調整が終了したところを示す。
【００４５】
以上のように、天板２５の寸法調整は、天板寸法調整ステーションＳ３において行なわれる。このように、天板２５における素子基板の突き当て部として、複数の突き当て面を段階的に予め設けておくことにより、素子基板２２の切断端面寸法データに基づいて、複数の突き当て面から該当する一つを選択するように、選択的に加工するのみで良いので、天板の寸法調整に格別な加工精度を必要としない。
【００４６】
次いで、素子基板２２の切断端面寸法データに基づいて調整加工された天板２５はオートハンド６２により天板組付けステーションＳ４に移送される。天板組付けステーションＳ４において、図７に示すように、ベースプレート２３に貼着された素子基板２２の両切断端面ＤおよびＥに、天板２５の加工された突き当て部３５（３５ｖ）および３６（３６ｗ）をそれぞれ合わせながら、天板２５をベースプレート２３上の素子基板２２に組み付けて、記録ヘッドを組み立てる。このように組み付けて組み立てることによって、ヒーター２１ａ，２１ｂ，２１ｎと流路溝３１ａ，３１ｂ，３１ｎおよびオリフィス３２ａ，３２ｂ，３２ｎはそれぞれ対応し、そして、図５の（ｃ）に示すように、オリフィス３２とヒーター２１のピッチ方向のずれの許容寸法規格を±ε以内に満足するように合致する。図７には、天板２５と素子基板２２が組み合わさった状態を天板２５の裏側から見たところを示す。
【００４７】
天板組付けステーションＳ４において組み付けられた素子基板２２と天板２５、およびベースプレート２３は、回転テーブルＴにより、天板接合ステーションＳ５に移送される。
【００４８】
天板接合ステーションＳ５において、天板２５と素子基板２２が後工程へ移送中に外れないように接着剤で固定する。本実施例では、紫外線照射ライトガイド４５（図１）から照射される紫外線を用いて紫外線硬化式の接着剤を硬化させ固定する。なお、紫外線硬化式の接着剤の他に、常温硬化式の接着剤、瞬間硬化式の接着剤等を使用することも可能である。
【００４９】
天板接合ステーションＳ５において組み付け固定された素子基板２２と天板２５およびベースプレート２３は、排出供給ステーションＳ１に移送される。ここで、オートハンド６１を用いて組み付けが完了した記録ヘッドを排出し収納する。そして、オートハンド６１は次の素子基板２２を貼着したベースプレート２３を本装置に供給する。
【００５０】
以上のように、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、予め素子基板の切断端面からヒーターの位置を測定して、この切断端面寸法データを基にし、これに合致する素子基板の突き当て位置を演算してオンラインで選択加工して、これらの素子基板と天板を組み合わせるようにしたものであり、素子基板のヒーターと天板の流路溝とオリフィスの位置合わせをピッチ方向のずれの許容寸法規格内で精度良く行なうことができ、従来の製造方法のようなヒーターの位置とオリフィスの位置を逐次測定しながらその位置を調整することなく、容易にかつ確実に液体吐出ヘッドを組立てて製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法に基づいて各工程を実施するための各ステーションを構成する製造装置を示す概略図である。
【図２】（ａ）は、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法に基づいて組み立てられる液体吐出ヘッドを構成する天板の斜視図であり、（ｂ）は、液体吐出ヘッドを構成する天板と素子基板の対応関係を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、寸法測定ステーションにおいて、画像認識用観察光学系により素子基板の寸法を測定する状態を示す模式図であり、（ｂ）および（ｃ）は、画像認識用観察光学系により得られた画像であり、素子基板の切断端面寸法を示す説明図である。
【図４】（ａ）は、天板寸法調整ステーションにおいて、天板の突き当て部にレーザ光を照射して選択加工する態様を示す概略的な模式図であり、（ｂ）は、天板の突き当て部とレーザ光照射領域との関係を示す説明図である。
【図５】（ａ）は、突き当て部を選択加工する前の天板を説明する図であり、（ｂ）は、天板に組み合わされる素子基板を説明する図であり、（ｃ）は、ヒーターとオリフィスの位置ずれの許容寸法規格を説明するための説明図である。
【図６】（ａ）は、天板寸法調整ステーションにおいて、素子基板の切断端面寸法データに基づいて選択された天板の突き当て部にレーザ光を照射して選択加工する状態を示す説明図であり、（ｂ）は、天板の突き当て部にレーザ光を照射して選択加工が終了した状態を示す説明図である。
【図７】天板組付けステーションにおいて、天板と素子基板とを組み合わせた状態を示す説明図である。
【図８】一般的な液体吐出ヘッドの概略図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０    液体吐出ヘッド
２１（ａ，ｂ，ｎ）    ヒーター（吐出エネルギー発生素子）
２２    素子基板（ヒーターボード）
２３    ベースプレート
２５    天板
２６    オリフィスプレート
２９    共通液室
３１（ａ，ｂ，ｎ）    流路溝
３２（ａ，ｂ，ｎ）    オリフィス（吐出口）
３５    突き当て部
３５ｕ，３５ｖ，３５ｗ    突き当て面
３６    突き当て部
３６ｕ，３６ｖ，３６ｗ    突き当て面
４２，４３    画像認識用観察光学系
４５    紫外線照射ライトガイド
５０    レーザ加工機
５１    レーザ光
５５    冶具
５６    Ｘステージ
５７    Ｙステージ
６１，６２    オートハンド
Ｓ１    排出供給ステーション
Ｓ２    寸法測定ステーション
Ｓ３    天板寸法調整ステーション
Ｓ４    天板組付けステーション
Ｓ５    天板接合ステーション
Ｓ６    画像処理ステーション
Ｓ７    制御ステーション
Ｔ    回転テーブル
Ｊ    取付け冶具
Ｌｓ１〜Ｌｓ６    照射領域
【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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