JP2007030429A - Method and apparatus for manufacturing inkjet head, and inkjet head - Google Patents

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顕 成住
Tatsuya Fukuda
達也 福田
Nanae Koike
奈苗 小池
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely join a plurality of laminated sheets, capable of forming an ink channel after lamination and integration, to one another in the state of properly positioning the plurality of laminated sheets, while preventing the plurality of laminated sheets, for example, from being deformed or joined to a positioning member. <P>SOLUTION: In this manufacturing method for an inkjet head 1, the laminated sheets 50 are partially and temporarily joined together by a spot-welding device 71 in a state in which metal positioning pins 51 and 52 are inserted into through-holes 7 and 8 of the plurality of metal laminated sheets 50, respectively. After the positioning pins 51 and 52 are detached from the side of each of the temporarily-joined laminated sheets 50, the whole surfaces of the laminated sheets 50 are diffusion-joined (finally joined) together by thermocompression bonding. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドの製造装置、及びその製造方法若しくは製造装置によって製造されるインクジェットヘッドに関する。   The present invention relates to an ink jet head manufacturing method used in an ink jet printer, an ink jet head manufacturing apparatus, and an ink jet head manufactured by the manufacturing method or manufacturing apparatus.

従来、インクジェットプリンタは、インクの微細な粒子を紙などの基材に吹き付けることで印刷を行なう印刷装置である。この種のプリンタにおけるノズル（又はインク吐出孔）は、印刷密度の向上を図るために微小間隔に複数配置されている。また、上記ノズルには、微量のインクを導くための配管部が接続される。ここで、この配管部を例えばパイプで構成する場合には、プリンタの小型化を図ることなどが困難となる。   Conventional ink jet printers are printing apparatuses that perform printing by spraying fine particles of ink onto a substrate such as paper. A plurality of nozzles (or ink ejection holes) in this type of printer are arranged at minute intervals in order to improve the printing density. The nozzle is connected to a pipe for guiding a small amount of ink. Here, when this piping part is constituted by, for example, a pipe, it is difficult to reduce the size of the printer.

そこで、このようなパイプを用いずに、所定形状の開口部が穿孔された複数の金属製の薄板を熱圧着により積層一体化した構造体を作製することで、インクの流路を形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２９０９３５号公報 Therefore, without using such a pipe, a technique for forming an ink flow path by producing a structure in which a plurality of thin metal plates with a predetermined shape of perforated openings are laminated and integrated by thermocompression bonding Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-290935 A

ところで、上述した手法でインクの流路を有する積層構造体を作製する場合には、薄板どうしの相対的な位置決めを行う必要性が生じる。つまり、複数の薄板を位置決めしつつこれらを積層する場合には、例えば、個々の薄板に予め位置決め用の穴を穿孔しておくとともに、各薄板のこの位置決め用の穴に金属製の位置決めピンを挿通させた状態で、熱圧着にて金属製の薄板どうしを拡散接合するといった製法などが採られることになる。   By the way, when a laminated structure having an ink flow path is manufactured by the above-described method, it is necessary to relatively position the thin plates. In other words, when laminating a plurality of thin plates while positioning them, for example, a positioning hole is drilled in advance in each thin plate, and a metal positioning pin is placed in the positioning hole of each thin plate. In the inserted state, a manufacturing method such as diffusion bonding of metal thin plates by thermocompression bonding is adopted.

しかしながら、このような製法では、熱圧着時の金属材料間での拡散現象により位置決めピンの外周面と薄板の位置決め用の穴の内壁面（積層構造体）とが接合してしまうことや、さらには、接合してしまった位置決めピンを取り除こうとする際に、薄板（積層構造体）側を変形させてしまうことなどが懸念される。   However, in such a manufacturing method, the outer peripheral surface of the positioning pin and the inner wall surface (laminated structure) of the positioning hole of the thin plate are joined due to the diffusion phenomenon between the metal materials at the time of thermocompression bonding, There is a concern that the thin plate (laminated structure) side may be deformed when attempting to remove the positioning pins that have been joined.

そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、積層一体化後にインクの流路を形成可能な複数の積層板が、変形することやまた位置決め用の部材と接合してしまうことなどを防止しつつ、これら積層板を適切に位置決めした状態で互いを確実に接合できるインクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドの製造装置、及びインクジェットヘッドの提供を目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and a plurality of laminated plates capable of forming an ink flow path after lamination integration are deformed or joined to a positioning member. An object of the present invention is to provide an ink jet head manufacturing method, an ink jet head manufacturing apparatus, and an ink jet head that can reliably bond each other in a state where these laminated plates are appropriately positioned.

上記目的を達成するために、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法は、インクの流路を形成しつつ積層される複数の積層板の各々に所定の位置決め部材を接触させ、積層板どうしの板面に沿った方向の位置決めを行う工程と、前記位置決め部材を接触させることにより位置決めされた前記複数の積層板どうしを部分的に仮接合する工程と、前記積層板どうしが仮接合された後、前記複数の積層板に接触させていた前記位置決め部材を取り外す工程と、前記位置決め部材が取り外された前記複数の積層板を加熱しつつ加圧し、これら積層板どうしの全面を接合する工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method of manufacturing an ink jet head according to the present invention includes a predetermined positioning member brought into contact with each of a plurality of laminated plates that are laminated while forming an ink flow path, and the laminated plates are separated from each other. A step of positioning in a direction along the surface, a step of partially temporarily bonding the plurality of laminated plates positioned by bringing the positioning member into contact, and after the laminated plates are temporarily bonded, Removing the positioning member that has been in contact with the plurality of laminates, and heating and pressurizing the plurality of laminates from which the positioning members have been removed, and joining the entire surfaces of the laminates. It is characterized by having.

さらに、本発明のインクジェットヘッドの製造方法では、前記積層板どうしを仮接合する工程は、スポット溶接により行われてもよいし、また、積層板どうしの隣接部分を含む各積層板の端面にレーザ光を照射することで実現されるレーザ溶接により行われてもよい。
ここで、スポット溶接を適用する場合には、積層板どうしの位置決め及び仮接合を迅速に行えるように、前記位置決め部材とスポット溶接用の少なくとも一方の電極とを固定しこれらを一体で動作させることが望ましい。また、本発明のインクジェットヘッドの製造方法では、前記複数の積層板には、それぞれ位置決め用の貫通穴が形成され、さらに、前記位置決め部材は、前記複数の積層板の前記位置決め用の各貫通穴に対し挿抜自在に嵌合するシャフトで形成されることなどが例示される。 Furthermore, in the method for manufacturing an inkjet head according to the present invention, the step of temporarily joining the laminated plates may be performed by spot welding, and a laser is applied to an end surface of each laminated plate including adjacent portions of the laminated plates. You may carry out by the laser welding implement | achieved by irradiating light.
Here, when spot welding is applied, the positioning member and at least one electrode for spot welding are fixed and operated integrally so that the laminated plates can be quickly positioned and temporarily joined. Is desirable. In the inkjet head manufacturing method of the present invention, the plurality of laminated plates are each formed with positioning through-holes, and the positioning member is a positioning through-hole of the plurality of laminated plates. For example, it is formed by a shaft that can be freely inserted and removed.

ここで、本発明においては、前記複数の積層板は、例えば金属材料によって形成され、さらに前記積層板どうしの全面を接合する工程では、拡散接合などが適用される。また、本発明のインクジェットヘッドの製造方法では、前記複数の積層板は、当該各積層板の外形部分のさらに外側に配置され且つ前記積層板どうしの全面の接合後に除去される非製品部分と一体で形成されており、さらに、前記積層板どうしの部分的な仮接合は、この非製品部分を選択して行うにようにしてもよい。この場合、仮接合によって例えば熱的な影響を受けてしまった部位が、製品となる積層板の本体部分には残らないため、仮接合後に行われる積層板本体どうしの全面の本接合（拡散接合など）にて得られる例えば接合強度などに影響を与えてしまうこと（接合強度の低下）などを防止できる。   Here, in the present invention, the plurality of laminated plates are formed of, for example, a metal material, and diffusion bonding or the like is applied in the step of joining the entire surfaces of the laminated plates. In the inkjet head manufacturing method of the present invention, the plurality of laminated plates may be integrated with a non-product portion that is disposed further outside the outer shape portion of each laminated plate and is removed after the entire surfaces of the laminated plates are joined together. Further, the partial temporary joining of the laminated plates may be performed by selecting this non-product part. In this case, for example, a part that has been affected by heat due to temporary bonding does not remain in the main body of the laminated board that is the product. Etc.) can be prevented from affecting the bonding strength, etc. (decrease in bonding strength).

このように、本発明では、位置決めされた積層板どうしの部分的な仮接合を行うことで、各積層板の全面を接合する本接合の際には、積層板に接触させていた位置決め部材を取り外すことができるので、積層板と位置決め部材とが本接合時に拡散現象などにより互いに接合してしまうことを阻止できる。   As described above, in the present invention, by performing partial temporary bonding between the positioned laminated plates, the positioning member that is in contact with the laminated plate is used in the main bonding for bonding the entire surfaces of the laminated plates. Since it can be removed, it is possible to prevent the laminated plate and the positioning member from being bonded to each other due to a diffusion phenomenon or the like during the main bonding.

また、本発明のインクジェットヘッドの製造装置は、インクの流路を形成しつつ積層される複数の積層板の各々に接触させて、積層板どうしの板面に沿った方向の位置決めを行う位置決め部材と、前記位置決め部材を接触させることにより位置決めされた前記複数の積層板どうしを部分的に仮接合する第１の接合機構と、前記第１の接合機構によって仮接合され且つ前記位置決め部材が取り外された前記複数の積層板を加熱しつつ加圧し、これら積層板どうしの全面を接合する第２の接合機構と、を具備することを特徴とする。   In addition, the inkjet head manufacturing apparatus of the present invention is a positioning member that performs positioning in the direction along the plate surfaces of the laminated plates by contacting each of the laminated plates that are laminated while forming the ink flow path. A first joining mechanism for partially temporarily joining the plurality of laminated plates positioned by bringing the positioning members into contact with each other, and a temporary joining by the first joining mechanism and the positioning member being removed. And a second joining mechanism that pressurizes and heats the plurality of laminated plates and joins the entire surfaces of the laminated plates.

したがって、本発明によれば、積層一体化後にインクの流路を形成可能な複数の積層板が、変形することやまた位置決め用の部材と接合してしまうことなどを防止しつつ、これらの積層板を適切に位置決めした状態で互いを確実に接合することが可能なインクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドの製造装置、及びインクジェットヘッドを提供することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent a plurality of laminated plates capable of forming an ink flow path after lamination and integration from being deformed or joined to a positioning member. It is possible to provide an ink jet head manufacturing method, an ink jet head manufacturing apparatus, and an ink jet head capable of reliably joining each other with the plates properly positioned.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法により製造されたインクジェットヘッド全体の構成を概略的に示す斜視図である。また、図２は、図１のインクジェットヘッドを示す平面（上面）図、図３は、図１のインクジェットヘッドの底面を示す図である。さらに、図４は、図１のインクジェットヘッドの構造を示す分解斜視図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of the entire inkjet head manufactured by the inkjet head manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. 2 is a plan (top) view showing the ink jet head of FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing the bottom surface of the ink jet head of FIG. Further, FIG. 4 is an exploded perspective view showing the structure of the inkjet head of FIG.

図１に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド１は、金属製のインクジェットヘッドマニホールド２を備えている。このインクジェットヘッドマニホールド２は、図１及び図４に示すように、複数の種類（図２に示す例では大別して９種類）の金属製の第１流路形成積層板２１〜第９流路形成積層板２９を複数枚（例えば、２５〜２５０枚）積層して構成されている。これらの第１流路形成積層板２１〜第９流路形成積層板２９は、厚さが例えば０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍの金属製（例えば、ＳＵＳ３０４など）の板材から構成されており、これらを拡散接合などによって互いを圧着することで、ブロック状に形成されている。また、第１流路形成積層板２１〜第９流路形成積層板２９に開口されたインク流路は、例えばエッチング加工やブラスト加工によって形成されている。   As shown in FIG. 1, the ink jet head 1 of this embodiment includes a metal ink jet head manifold 2. As shown in FIGS. 1 and 4, the inkjet head manifold 2 includes a plurality of types (9 types in the example shown in FIG. 2) of metal first flow path forming laminates 21 to 9 flow path formation. A plurality of (for example, 25 to 250) laminated plates 29 are laminated. The first flow path forming laminate 21 to the ninth flow path forming laminated plate 29 are made of a metal (for example, SUS304) plate material having a thickness of 0.02 mm to 0.2 mm, for example. Are formed in a block shape by pressure bonding with each other by diffusion bonding or the like. Moreover, the ink flow path opened to the 1st flow path formation laminated board 21-the 9th flow path formation laminated board 29 is formed, for example by the etching process or the blast process.

また、インクジェットヘッドマニホールド２の底面には、図３及び図４に示すように、複数のインク吐出孔３ａ（直径、例えば０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ）が形成されたオリフィスプレート３が上記した拡散接合などによって接合されている。このオリフィスプレート３は、インクジェットヘッドマニホールド２と同一の材料（例えば、ＳＵＳ３０４など）から構成されており、厚さが例えば０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍとされている。図３、図４に示すように、インク吐出孔３ａは、オリフィスプレート３上に例えば一列に配置されている。このインク吐出孔３ａは、例えばパンチング加工、レーザ加工、エッチング加工などによって形成されている。   Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the orifice plate 3 in which a plurality of ink discharge holes 3a (diameter, for example, 0.01 mm to 0.1 mm) are formed on the bottom surface of the inkjet head manifold 2 is diffused as described above. It is joined by joining. The orifice plate 3 is made of the same material (for example, SUS304) as the inkjet head manifold 2 and has a thickness of 0.05 mm to 0.2 mm, for example. As shown in FIGS. 3 and 4, the ink ejection holes 3 a are arranged, for example, in a line on the orifice plate 3. The ink discharge holes 3a are formed by punching, laser processing, etching, or the like, for example.

また、インクジェットヘッドマニホールド２の各側面には、図２及び図３に示すように、振動板（箔）４が、拡散接合などによって接合されている。この振動板４は、インクジェットヘッドマニホールド２と同一の材料（例えば、ＳＵＳ３０４など）から構成されており、厚さが例えば０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍとされている。この振動板４は、レーザ加工やエッチング加工などによって形成されている。   Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a diaphragm (foil) 4 is bonded to each side surface of the inkjet head manifold 2 by diffusion bonding or the like. The diaphragm 4 is made of the same material as the inkjet head manifold 2 (for example, SUS304) and has a thickness of 0.01 mm to 0.05 mm, for example. The diaphragm 4 is formed by laser processing, etching processing, or the like.

この振動板４のさらに外側面には、所定形状の導体パターンが形成されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）５が接着剤などによって貼着されている。さらに、このＦＰＣ５には、着接剤（例えば、メチルシアノアクリレートやエポキシ系、アクリル系の接着剤）などを用いて圧電素子６が接合（貼着）されている。この圧電素子６は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの材質で構成されたピエゾ素子であって、厚さが、例えば０．５ｍｍ〜２ｍｍとされている。この圧電素子６には、各インク吐出孔３ａにそれぞれ対応する複数の電極が、蒸着などの方法で形成されており、これらの電極は、ＦＰＣ５に形成された導体パターンとそれぞれ電気的に接続されている。   An FPC (Flexible Printed Circuit) 5 in which a conductor pattern having a predetermined shape is formed is attached to the outer surface of the diaphragm 4 with an adhesive or the like. Furthermore, the piezoelectric element 6 is bonded (attached) to the FPC 5 using an adhesive (for example, methyl cyanoacrylate, epoxy-based, or acrylic adhesive). The piezoelectric element 6 is a piezo element made of a material such as PZT (lead zirconate titanate), and has a thickness of 0.5 mm to 2 mm, for example. In the piezoelectric element 6, a plurality of electrodes respectively corresponding to the respective ink discharge holes 3a are formed by a method such as vapor deposition, and these electrodes are electrically connected to a conductor pattern formed in the FPC 5, respectively. ing.

また、図４に示すように、上述した第１流路形成積層板２１〜第９流路形成積層板２９のうちで、中央部に配置される第５流路形成積層板２５から一方の積層方向に積層される第６流路形成積層板２６〜第９流路形成積層板２９は、インク吐出孔３ａの例えば奇数列の流路を形成するように配置されている。また、第５流路形成積層板２５から他方の積層方向に積層される第４流路形成積層板２４〜第１流路形成積層板２１は、インク吐出孔３ａの例えば偶数列の流路を形成するように配置されている。   Also, as shown in FIG. 4, one of the first flow path forming laminated plate 21 to the ninth flow path forming laminated plate 29 described above is stacked from the fifth flow path forming laminated plate 25 arranged in the center. The sixth flow path forming laminated plate 26 to the ninth flow path forming laminated plate 29 stacked in the direction are arranged so as to form, for example, odd-numbered flow paths of the ink discharge holes 3a. Further, the fourth flow path forming laminate 24 to the first flow path forming laminated plate 21 laminated in the other laminating direction from the fifth flow path forming laminated plate 25, for example, the even-numbered flow paths of the ink discharge holes 3a. It is arranged to form.

ここで、上記構成に代えて、第５流路形成積層板２５から一方に積層される第６流路形成積層板２６〜第９流路形成積層板２９が、インク吐出孔３ａの偶数列の流路を形成し、第５流路形成積層板２５から他方に積層される第４流路形成積層板２４〜第１流路形成積層板２１が、インク吐出孔３ａの奇数列の流路を形成するものであってもよい。そして、このようにして形成される奇数列の流路と偶数列の流路とで、図３に示すように、インク吐出孔３ａが、オリフィスプレート３上に一列に配置される。   Here, instead of the above configuration, the sixth flow path forming laminated plate 26 to the ninth flow path forming laminated plate 29 laminated on one side from the fifth flow path forming laminated plate 25 are arranged in even rows of the ink discharge holes 3a. The fourth flow path forming laminated plate 24 to the first flow path forming laminated plate 21 that form the flow paths and are laminated on the other side from the fifth flow path forming laminated plate 25 pass through the odd-numbered flow paths of the ink ejection holes 3a. It may be formed. Then, with the odd-numbered flow paths and the even-numbered flow paths formed as described above, the ink discharge holes 3a are arranged in a line on the orifice plate 3 as shown in FIG.

上記中央部に配置される第５流路形成積層板２５には、インク供給流路２０１、インク溜め部２０２、インク吐出部２０７を形成するための開口部が設けられている。また、第５流路形成積層板２５の両側に配置される第６流路形成積層板２６及び第４流路形成積層板２４には、インク供給流路２０１、インク溜め部２０２を形成するための開口部と、下側インク流路２０６を形成するための開口部が設けられている。   The fifth flow path forming laminated plate 25 disposed in the central part is provided with openings for forming the ink supply flow path 201, the ink reservoir 202, and the ink discharge part 207. In addition, an ink supply channel 201 and an ink reservoir 202 are formed in the sixth channel formation laminate 26 and the fourth channel formation laminate 24 arranged on both sides of the fifth channel formation laminate 25. And an opening for forming the lower ink flow path 206 is provided.

上記第６流路形成積層板２６及び第４流路形成積層板２４のそれぞれの外側に配置される第７流路形成積層板２７及び第３流路形成積層板２３には、下側インク流路２０６と、上側共通インク流路２０３とを形成するための開口部が設けられている。また、第７流路形成積層板２７及び第３流路形成積層板２３のそれぞれの外側に配置される第８流路形成積層板２８及び第２流路形成積層板２２には、下側インク流路２０６と、上側個別インク流路２０４とを形成するための開口部が設けられている。   The seventh flow path forming laminated plate 27 and the third flow path forming laminated plate 23 arranged outside the sixth flow path forming laminated plate 26 and the fourth flow path forming laminated plate 24 have a lower ink flow. An opening for forming the channel 206 and the upper common ink channel 203 is provided. Further, the eighth flow path forming laminate 28 and the second flow path forming laminate 22 disposed outside the seventh flow path forming laminate 27 and the third flow path forming laminate 23 are provided with lower ink. An opening for forming the flow path 206 and the upper individual ink flow path 204 is provided.

また、最も外側に配置される第９流路形成積層板２９及び第１流路形成積層板２１には、上下方向インク流路２０５を形成するための開口部が設けられている。
上記構成の第１流路形成積層板２１〜第９流路形成積層板２９を、所定の順序で、所定枚数積層して圧着することで、インクジェットヘッドマニホールド２内には、インク供給流路２０１からインク吐出部２０７に至るインクの流路が、積層方向中央部から両側に向けて形成されるとともに、図１及び図４に示すように、インクジェットヘッドマニホールド２の上側に、インク供給孔２ａを通じてインクの流路を開口させた状態となる。 Further, the ninth channel forming laminate 29 and the first channel forming laminate 21 arranged on the outermost side are provided with openings for forming the vertical ink channels 205.
By laminating a predetermined number of the first flow path forming laminated plates 21 to the ninth flow path forming laminated plates 29 having the above-described configuration in a predetermined order and press-bonding them, the ink supply flow path 201 is provided in the inkjet head manifold 2. The ink flow path from the center to the ink discharge portion 207 is formed from the central portion in the stacking direction toward both sides, and as shown in FIGS. 1 and 4, the ink supply hole 2a is provided above the inkjet head manifold 2. The ink flow path is opened.

インクジェットヘッドマニホールド２へのインクの供給は、インク供給孔２ａから行われる。このインク供給孔２ａから供給されたインクは、インク供給流路２０１を通って、インク溜め部２０２に導入され、このインク溜め部２０２から、上側共通インク流路２０３、上側個別インク流路２０４、上下方向インク流路２０５、下側インク流路２０６をこの順で通過して、インク吐出部２０７内にまで充填される。   Ink supply to the inkjet head manifold 2 is performed from the ink supply hole 2a. The ink supplied from the ink supply hole 2a is introduced into the ink reservoir 202 through the ink supply channel 201. From the ink reservoir 202, the upper common ink channel 203, the upper individual ink channel 204, The ink passes through the up-down direction ink flow path 205 and the lower ink flow path 206 in this order, and the ink discharge unit 207 is filled.

また、上記のようにインクジェットヘッドマニホールド２内にインクが充填された状態で、フレキシブル基板５を介して、圧電素子６に駆動信号が加わると、駆動信号が加わった部分の圧電素子６が変形することで対応する部分の振動板３が振動し、さらにこれに対応する部分の上下方向インク流路２０５内のインクを押圧し、オリフィスプレート３の対応するインク吐出孔３ａから所定量のインクが吐出されることになる。   Further, when a drive signal is applied to the piezoelectric element 6 through the flexible substrate 5 in a state where the ink is filled in the ink jet head manifold 2 as described above, the piezoelectric element 6 in the portion to which the drive signal is applied is deformed. As a result, the vibration plate 3 of the corresponding portion vibrates and further presses the ink in the vertical ink flow path 205 of the corresponding portion, and a predetermined amount of ink is discharged from the corresponding ink discharge hole 3a of the orifice plate 3. Will be.

次に、本実施形態に係るインクジェットヘッド１の製造装置及びその製造装置を用いて行われる製造方法について、図５及び図６に基づきその説明を行う。図５は、複数の積層板どうしを仮接合するためのスポット溶接装置を示す斜視図であり、図６は、積層板どうしを拡散接合するための熱圧着装置を概略的に示す図である。本実施形態では、積層板どうしの位置決め、仮接合（仮固定）及び拡散接合（本接合）についての説明を主に行う。ここで、本実施形態のインクジェットヘッド１の製造装置は、上記図５にて示す後述する位置決めピン５１、５２と、第１の接合機構として機能する同図５に示すスポット溶接装置７０と、第２の接合機構として機能する図６に示す熱圧着装置５５とを備えて構成される。なお、上述した第１流路形成積層板２１〜第９流路形成積層板２９は、以下、積層板５０として説明する。   Next, the manufacturing apparatus of the inkjet head 1 according to the present embodiment and the manufacturing method performed using the manufacturing apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a perspective view showing a spot welding device for temporarily joining a plurality of laminated plates, and FIG. 6 is a diagram schematically showing a thermocompression bonding device for diffusion joining the laminated plates. In this embodiment, the positioning, temporary bonding (temporary fixing), and diffusion bonding (main bonding) of the laminated plates will be mainly described. Here, the manufacturing apparatus of the inkjet head 1 of the present embodiment includes positioning pins 51 and 52 described later shown in FIG. 5, a spot welding apparatus 70 shown in FIG. 5 functioning as a first joining mechanism, And a thermocompression bonding device 55 shown in FIG. In addition, the 1st flow path formation laminated board 21-the 9th flow path formation laminated board 29 mentioned above are demonstrated as the laminated board 50 hereafter.

まず、積層板５０どうしの位置決め及び仮接合についての説明、並びにその仮接合を実際に行うためのスポット溶接装置７０についての説明を行う。
すなわち、図５に示すように、金属製（本実施形態ではＳＵＳ３０４製）の複数の積層板５０には、それぞれ位置決め用の一対の貫通穴７、８が形成されている。この貫通穴（位置決め穴）７、８は、積層板５０の積層一体化後インクの流路になる開口部（インク供給流路２０１及びインク溜め部２０２）と同一のステージで形成され、このインク流路形成用の開口部との相対的な位置精度が確保されている。また一方では、積層板５０の貫通穴７、８に対し挿抜自在に嵌合する金属製の位置決めピン（位置決め部材）５１、５２が用意されている。つまり、各積層板５０の一対の貫通穴７、８に対し、位置決めピン５１、５２を矢印Ｚ方向に挿通させることで、積層板５０どうしをその板面に沿った方向（矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向）に相対的に位置決めすることができる。この場合、積層板５０の貫通穴７、８の内径と位置決めピン５１、５２の外径とのクリアランスは、例えば１５μｍ以下程度に設定されることが望ましい。また、位置決めピン５１、５２の材料としては、耐久性を向上させるために、熱処理などにより硬度を高めたステンレス鋼などが例示される。 First, the positioning and temporary bonding of the laminated plates 50 and the spot welding apparatus 70 for actually performing the temporary bonding will be described.
That is, as shown in FIG. 5, a plurality of laminated plates 50 made of metal (made of SUS304 in this embodiment) are formed with a pair of through holes 7 and 8 for positioning, respectively. The through holes (positioning holes) 7 and 8 are formed on the same stage as the openings (ink supply channel 201 and ink reservoir 202) that become the ink channels after the lamination and integration of the laminate 50. The positional accuracy relative to the opening for forming the flow path is ensured. On the other hand, metal positioning pins (positioning members) 51 and 52 that are detachably fitted into the through holes 7 and 8 of the laminated plate 50 are prepared. That is, the positioning pins 51 and 52 are inserted into the pair of through holes 7 and 8 of each laminated plate 50 in the direction of the arrow Z, so that the laminated plates 50 are in the direction along the plate surface (the arrow X direction and the arrow). Relative positioning in the Y direction). In this case, it is desirable that the clearance between the inner diameters of the through holes 7 and 8 of the laminated plate 50 and the outer diameters of the positioning pins 51 and 52 is set to about 15 μm or less, for example. Examples of the material of the positioning pins 51 and 52 include stainless steel whose hardness is increased by heat treatment or the like in order to improve durability.

ここで、本実施形態では、貫通穴７、８に位置決めピン５１、５２を挿通させた状態で、スポット溶接を用いて積層板５０どうしを部分的に仮接合するといった製造工程を有している。この仮接合工程は、積層板５０どうしの全面を熱圧着する本接合時に、位置決めピン５０、５１を取り外した状態で、積層板５０どうしを拡散接合できるようにするためのものである。換言すれば、この仮接合工程は、熱圧着時の金属材料間での拡散現象により、位置決めピン５１、５２の外周面と積層板５０の貫通穴７、８の内壁面とが接合してしまうことを回避するために行われる。   Here, in the present embodiment, there is a manufacturing process in which the laminated plates 50 are partially joined temporarily using spot welding in a state where the positioning pins 51 and 52 are inserted into the through holes 7 and 8. . This temporary bonding step is for enabling diffusion bonding of the laminated plates 50 in a state where the positioning pins 50 and 51 are removed at the time of main bonding in which the entire surfaces of the laminated plates 50 are thermocompression bonded. In other words, in this temporary joining step, the outer peripheral surfaces of the positioning pins 51 and 52 and the inner wall surfaces of the through holes 7 and 8 of the laminated plate 50 are joined due to a diffusion phenomenon between metal materials during thermocompression bonding. It is done to avoid that.

このような仮接合は、図５に示すように、抵抗溶接方式のスポット溶接装置７０を用いて実現される。スポット溶接装置７０の一対の電極（例えば銅電極）７１、７２は、位置決めピン５１、５２により位置決めされた積層状態の複数の積層板５０を両側面（矢印Ｚ方向）から挟むようにして配置される。また、これらの電極７１、７２は、例えば圧搾空気作動のピストンなどにより駆動されて、スポット溶接対象の各積層板５０を例えば加圧力０．５〜１０ｋＮ程度で押圧する。また、比較的融点が高くしかも積層状態になっているステンレス製の積層板５０を融着できるように、電極７１、７２間には、例えば数十アンペア〜数万アンペアの電流を数ミリ秒〜数百ミリ秒流すことが可能となっている。   Such temporary joining is realized using a resistance welding type spot welding apparatus 70 as shown in FIG. A pair of electrodes (for example, copper electrodes) 71 and 72 of the spot welding apparatus 70 are disposed so as to sandwich a plurality of laminated plates 50 positioned by the positioning pins 51 and 52 from both side surfaces (arrow Z direction). Moreover, these electrodes 71 and 72 are driven by, for example, a compressed air-operated piston or the like, and press each laminated plate 50 to be spot welded with, for example, a pressurizing force of about 0.5 to 10 kN. In addition, a current of several tens of amperes to several tens of thousands of amperes is applied between the electrodes 71 and 72 for several milliseconds so that the laminated plate 50 made of stainless steel having a relatively high melting point and in a laminated state can be fused. It can flow for several hundred milliseconds.

また、スポット溶接装置７０には、固定プレート７３及びネジなどの締結部材７４が設けられている。スポット溶接装置７０の少なくとも一方の電極（本実施形態では電極７１）は、これら固定プレート７３及び締結部材７４を通じて位置決めピン５１、５２と一体的に固定されている。すなわち、上記したピストンなどの進退移動機構を通じて、スポット溶接装置７０の電極と位置決めピン５１、５２とを、複数の積層板５０の積層方向（板面と直交する矢印Ｚ方向）に一体で動作（連動）させることができるので、積層板５０どうしの位置決め及び仮接合を迅速に行うことができる。なお、スポット溶接装置７０の一対の電極７１、７２は、他の支持部材と電気的に絶縁しているものとする。   The spot welding apparatus 70 is provided with a fixing plate 73 and a fastening member 74 such as a screw. At least one electrode (the electrode 71 in this embodiment) of the spot welding device 70 is fixed integrally with the positioning pins 51 and 52 through the fixing plate 73 and the fastening member 74. That is, the electrodes of the spot welding apparatus 70 and the positioning pins 51 and 52 are integrally operated in the stacking direction of the plurality of stacked plates 50 (arrow Z direction perpendicular to the plate surface) through the above-described advance and retreat mechanism such as a piston ( Therefore, positioning and temporary joining of the laminated plates 50 can be performed quickly. It is assumed that the pair of electrodes 71 and 72 of the spot welding apparatus 70 are electrically insulated from other support members.

さらに、スポット溶接装置７０は、積層板５０の板面と直交する方向（矢印Ｚ方向）に電極を移動させる機構を備えていることに加え、一対の電極７１、７２を、積層板５０の板面に沿った方向（矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向）に移動させることの可能な機構をさらに備えている。この機構としては、例えば、電極を板面に沿った方向に旋回移動させる旋回機構や、また、積層板５０の表面（外形）サイズを超える移動範囲を有し且つ板面に沿って電極をスライドさせるスライド機構などが例示される。   Further, the spot welding apparatus 70 includes a mechanism for moving the electrodes in a direction (arrow Z direction) orthogonal to the plate surface of the laminated plate 50, and in addition, a pair of electrodes 71 and 72 are connected to the plate of the laminated plate 50. It further includes a mechanism capable of moving in directions along the plane (arrow X direction and arrow Y direction). As this mechanism, for example, a swiveling mechanism that swivels the electrode in a direction along the plate surface, or a sliding range that has a moving range that exceeds the surface (outer shape) size of the laminated plate 50 and slides the electrode along the plate surface. An example of the slide mechanism is shown.

次に、熱圧着装置５５の構成について説明を行う。
図６に示すように、この熱圧着装置５５は、仮接合された各積層板５０側から位置決めピン５１、５２を取り外した後、熱圧着によりこれら積層板５０どうしの全面を拡散接合（本接合）することで、複数の積層板５０を積層一体化した構造体（主にインクジェットヘッドマニホールド２）を作製するためのものである。熱圧着装置５５は、高温真空炉５６と、この高温真空炉５６の床上に設置された金属製の支え台５７と、この支え台５７上に設置されたあて板５８と、このあて板５８上に配置された複数の積層板５０を上方から支え台５７側に押圧するあて板５９を備えた金属製の圧着冶具６２と、この圧着冶具６２を駆動するアクチュエータ６３とで主に構成される。 Next, the configuration of the thermocompression bonding apparatus 55 will be described.
As shown in FIG. 6, the thermocompression bonding device 55 removes the positioning pins 51 and 52 from the temporarily bonded laminated plates 50 and then diffuses the entire surfaces of the laminated plates 50 by thermocompression bonding (main bonding). ) To produce a structure (mainly inkjet head manifold 2) in which a plurality of laminated plates 50 are laminated and integrated. The thermocompression bonding apparatus 55 includes a high-temperature vacuum furnace 56, a metal support stand 57 installed on the floor of the high-temperature vacuum furnace 56, a contact plate 58 installed on the support stand 57, Are mainly composed of a metal crimping jig 62 provided with a contact plate 59 for pressing the plurality of laminated plates 50 from above to the support base 57 side, and an actuator 63 for driving the crimping jig 62.

高温真空炉５６は、その炉内を最大１３００℃程度まで昇温させることが可能である。また、高温真空炉５６では、その炉内に接続されたターボ分子ポンプ（図示せず）などを通じて１０-1〜１０-10Ｐａ程度の真空度を得ることができる。さらに、高温真空炉５６は、炉内を窒素などの不活性ガス雰囲気にすることも可能である。 The high-temperature vacuum furnace 56 can raise the temperature in the furnace to about 1300 ° C. at the maximum. In the high-temperature vacuum furnace 56, a degree of vacuum of about 10 −1 to 10 −10 Pa can be obtained through a turbo molecular pump (not shown) connected to the furnace. Furthermore, the high-temperature vacuum furnace 56 can also set the inside of the furnace to an inert gas atmosphere such as nitrogen.

支え台５７の上面に設けられたあて板５８、及び圧着冶具６２の下端部に設けられたあて板５９は、熱圧着時の金属材料間での拡散現象により、支え台５７（又は圧着冶具６２）と積層板５０とが接合してしまうことを防止するために設けられている。つまり、あて板５８及びあて板５９は、例えばアルミナ（酸化アルミニウム）を表層に析出させることで得られた析出硬化型ステンレス鋼で形成されている。ここで、本実施形態では、図６に示すように、支え台５７上には、仮接合の後、位置決めピン５１、５２が取り外された（互いに積層状態で仮接合された）複数の積層板５０が搭載されることになる。なお、本実施形態に係るインクジェットヘッドの製造装置の一構成要素として、上記したスポット溶接装置７０から、このような熱圧着装置５５内へ仮接合後の積層板５０を自動搬送する搬送機構などを追加してもよい。   The support plate 58 provided on the upper surface of the support base 57 and the support plate 59 provided on the lower end portion of the crimping jig 62 are caused by a diffusion phenomenon between metal materials during thermocompression bonding. ) And the laminated plate 50 are provided to prevent them from joining. That is, the contact plate 58 and the contact plate 59 are made of, for example, precipitation hardening stainless steel obtained by precipitating alumina (aluminum oxide) on the surface layer. Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, a plurality of laminated plates on which the positioning pins 51 and 52 are removed (preliminarily joined in a laminated state) on the support base 57 after temporary joining. 50 will be mounted. As a component of the inkjet head manufacturing apparatus according to the present embodiment, a transport mechanism that automatically transports the laminated plate 50 after temporary joining from the spot welding apparatus 70 to the thermocompression bonding apparatus 55 as described above. May be added.

したがって、図５に示した位置決め及び仮接合方法及び熱圧着装置５５を用いて、実際に積層板５０どうしを積層一体化する場合には、まず、酸浸漬などによる洗浄処理により、ＳＵＳ３０４製の各積層板５０の表層にあるクロムの酸化膜（不動態皮膜）を除去する。次に、図５に示すように、各積層板５０の一対の貫通穴７、８に対し、位置決めピン５１、５２を挿通させることで、複数の積層板５０どうしをその板面に沿った方向（矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向）に位置決めする。この際、位置決めピン５１、５２を挿通（接触）させることで位置決めされた複数の積層板５０どうしを、位置決めピン５１、５２と一体で動作（連動）するスポット溶接装置７０の電極を通じて、部分的に仮接合（スポット溶接）する。この場合のスポット溶接の条件は、一箇所の融着部分（スポット）毎に、例えば、電極７１、７２による積層板５０への加圧力を０．５〜３ｋＮ、加圧時間を０．１〜５ｓｅｃ、積層板５０の表面の加熱温度を１０００〜１５００℃、溶接径（直径）を１〜１０ｍｍとする。ここで、スポット溶接の位置及び溶接位置の数は、積層板５０の形状及びサイズ並びに積層板上のインクの流路を形成するための開口部（インク供給流路２０１、インク溜め部２０２）の形状などに応じて適宜設定されることが望ましい。例えば、スポット溶接の熱的影響などで上記開口部の形状を変化させてしまうことがないように、スポット溶接の位置は、当該開口部の近傍を避けて行うことが好ましい。   Therefore, when the laminated plates 50 are actually laminated and integrated using the positioning and provisional joining method and the thermocompression bonding apparatus 55 shown in FIG. 5, first, each of the SUS304 products is washed by a cleaning process such as acid dipping. The chromium oxide film (passive film) on the surface layer of the laminate 50 is removed. Next, as shown in FIG. 5, the positioning pins 51, 52 are inserted into the pair of through holes 7, 8 of each laminated plate 50, so that the plurality of laminated plates 50 are aligned along the plate surface. Position in (arrow X direction and arrow Y direction). At this time, the plurality of laminated plates 50 that are positioned by inserting (contacting) the positioning pins 51 and 52 are partially passed through the electrodes of the spot welding device 70 that operates (interlocks) integrally with the positioning pins 51 and 52. Temporary joining (spot welding). The conditions for spot welding in this case are, for example, 0.5 to 3 kN for the pressure applied to the laminated plate 50 by the electrodes 71 and 72 and 0.1 to 0.1 for the pressurization time for each fusion part (spot). 5 sec, the heating temperature of the surface of the laminated plate 50 is 1000 to 1500 ° C., and the welding diameter (diameter) is 1 to 10 mm. Here, the position of the spot welding and the number of welding positions are the shape and size of the laminate 50 and the openings (ink supply passage 201, ink reservoir 202) for forming the ink passage on the laminate. It is desirable to set appropriately according to the shape and the like. For example, the position of spot welding is preferably performed avoiding the vicinity of the opening so as not to change the shape of the opening due to the thermal effect of spot welding.

次に、このようにして仮接合された各積層板５０の貫通穴７、８から位置決めピン５１、５２を取り外し（同時に各積層板５０側からスポット溶接装置７０の電極を退避させ）、この互いに仮接合された複数の積層板５０を熱圧着装置５５における高温真空炉５６内の支え台５７上に載置する。次いで、この仮接合された積層板５０を、所定温度に加熱しつつ、さらに圧着冶具６２を通じて加圧し、当該積層板５０どうしの全面を拡散接合（本接合）する。この場合の熱圧着時の条件は、例えば、加熱温度を９５０℃〜１０５０℃、加圧力を０．５〜２ｋｇ／ｃｍ2、炉内の真空度を１０-4〜１０-5Ｐａとし、この状態を２時間維持し、この後さらに２４時間かけて除冷処理を行う。 Next, the positioning pins 51 and 52 are removed from the through holes 7 and 8 of the laminated plates 50 temporarily joined in this manner (at the same time, the electrodes of the spot welding device 70 are retracted from the laminated plates 50 side), The plurality of temporarily bonded laminated plates 50 are placed on a support base 57 in a high-temperature vacuum furnace 56 in a thermocompression bonding apparatus 55. Next, the temporarily bonded laminated plates 50 are further pressurized by the crimping jig 62 while being heated to a predetermined temperature, and the entire surfaces of the laminated plates 50 are subjected to diffusion bonding (main bonding). The conditions at the time of thermocompression bonding in this case are, for example, a heating temperature of 950 ° C. to 1050 ° C., a pressing force of 0.5 to 2 kg / cm 2 , and a vacuum in the furnace of 10 −4 to 10 −5 Pa. The state is maintained for 2 hours, and thereafter, cooling treatment is further performed for 24 hours.

このようにして行われる本実施形態のインクジェットヘッド１の製造方法では、位置決めされた積層板５０どうしをスポット溶接により仮接合することにより、各積層板５０の全面を接合する本接合の際には、積層板５０の貫通穴７、８に挿通させていた位置決めピン５１、５２を取り外すことができるので、積層板５０と位置決めピン５１、５２とが本接合時の拡散現象などにより互いに接合してしまうことを防止しつつ、これら積層板５０を適切に位置決めした状態でそれぞれを確実に接合することができる。   In the manufacturing method of the ink jet head 1 of the present embodiment performed in this way, the laminated plates 50 that have been positioned are temporarily joined by spot welding so that the entire surfaces of the laminated plates 50 are joined together. Since the positioning pins 51 and 52 inserted through the through holes 7 and 8 of the laminated plate 50 can be removed, the laminated plate 50 and the positioning pins 51 and 52 are joined to each other by a diffusion phenomenon or the like during the main joining. Each of the laminated plates 50 can be reliably bonded in a state where the laminated plates 50 are appropriately positioned.

（第２の実施の形態）
この実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法では、第１の実施形態の積層板５０どうしの仮接合で用いられていた抵抗溶接方式のスポット溶接装置７０に代えて、図７に示すように、レーザ溶接を行うためのレーザ照射装置８０が第１の接合機構として適用されている。このレーザ照射装置８０としては、ＹＡＧレーザやまたＣＯ2（炭酸ガス）レーザなどが例示される。また、この実施形態において、レーザ照射装置８０より放出されるレーザ光は、積層板５０どうしの隣接部分を含む各積層板５０の端面に照射されるようになっている。つまり、レーザ光は、積層板５０どうしの積層方向と直交する方向（矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向）から照射される。 (Second Embodiment)
In the ink jet head manufacturing method according to this embodiment, instead of the resistance welding type spot welding apparatus 70 used for temporary joining of the laminated plates 50 of the first embodiment, a laser is used as shown in FIG. A laser irradiation device 80 for performing welding is applied as the first joining mechanism. Examples of the laser irradiation device 80 include a YAG laser and a CO 2 (carbon dioxide) laser. In this embodiment, the laser light emitted from the laser irradiation device 80 is applied to the end surfaces of the laminated plates 50 including the adjacent portions of the laminated plates 50. That is, the laser light is irradiated from directions (arrow X direction and arrow Y direction) orthogonal to the stacking direction of the stacked plates 50.

ここで、レーザ照射装置８０は、積層板５０上の端面における所定位置に対し、レーザ光の照射スポットの位置を適宜変更できるように、照射スポット位置を３次元方向に移動させることの可能な機構を有する。また、レーザ溶接の位置及び溶接位置の数は、積層板５０の形状及びサイズ並びに積層板５０上のインクの流路（インク供給孔２ａ、インク吐出孔など）を形成するための当該積層板の端縁の開口部の形状やその開口位置などに応じて適宜設定されることが望ましい。例えば、インク吐出孔が形成されるべき積層板の端面や、また、インク供給孔２ａが形成される部位の近傍を避けて、レーザ溶接が行われることが好ましい。   Here, the laser irradiation device 80 is a mechanism capable of moving the irradiation spot position in a three-dimensional direction so that the position of the irradiation spot of the laser beam can be appropriately changed with respect to a predetermined position on the end surface on the laminated plate 50. Have Further, the positions of laser welding and the number of welding positions are the same as the shape and size of the laminated plate 50 and the flow path of ink on the laminated plate 50 (ink supply holes 2a, ink discharge holes, etc.). It is desirable to set appropriately according to the shape of the opening at the edge, the opening position, and the like. For example, it is preferable to perform laser welding while avoiding the end face of the laminated plate where the ink discharge holes are to be formed and the vicinity of the portion where the ink supply holes 2a are formed.

したがって、この実施形態のインクジェットヘッドの製造方法においても、位置決めされた積層板５０どうしを部分的に仮接合することができるので、各積層板５０の全面を接合する本接合の際には、積層板５０側から位置決めピン５１、５２を取り外すことが可能となり、これにより、積層板５０と位置決めピン５１、５２とが、互いに接合されてしまうことなどを防止できる。   Therefore, also in the manufacturing method of the ink jet head of this embodiment, the positioned laminated plates 50 can be partially temporarily joined. Therefore, in the main joining in which the entire surfaces of the laminated plates 50 are joined, It becomes possible to remove the positioning pins 51 and 52 from the plate 50 side, thereby preventing the laminated plate 50 and the positioning pins 51 and 52 from being joined to each other.

以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこの実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した実施形態では、積層板５０の本体部分（製品部分）を仮接合するものであったが、これに代えて、図８及び図９に示すように、積層板５０の外形部分のさらに外側にある非製品部分（後述する捨て部９０、９１）に仮接合を行うようにしてもよい。   Although the present invention has been specifically described above with reference to the embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the main body portion (product portion) of the laminated plate 50 is temporarily joined, but instead of this, as shown in FIGS. Further, temporary bonding may be performed on the non-product portion (the discarding portions 90 and 91 described later) on the outer side.

ここで、図８は、積層板５０を形成するための母材プレートを示す斜視図であり、また図９は、非製品部分（捨て部９０、９１）で仮接合を行う形態を説明するための斜視図である。図８に示すように、積層板５０は、例えばＳＵＳ３０４製の母材プレート３０を加工成形することで得られる。詳細には、非製品部分としての捨て部９０、９１は、各積層板５０の外形部分のさらに外側に配置され且つ積層板５０どうしの全面の接合後（本接合後）に除去されるものであって、積層板５０と一体で加工成形される。この捨て部９０、９１は、積層板５０本体をハンドリングするためなどに利用される。   Here, FIG. 8 is a perspective view showing a base material plate for forming the laminated plate 50, and FIG. 9 is a diagram for explaining a form in which temporary bonding is performed at the non-product portion (the discarded portions 90 and 91). FIG. As shown in FIG. 8, the laminated plate 50 is obtained by processing and forming a base material plate 30 made of, for example, SUS304. Specifically, the discarded portions 90 and 91 as non-product parts are disposed on the outer side of the outer shape part of each laminated plate 50 and are removed after the entire surfaces of the laminated plates 50 are joined (after the main joining). Therefore, it is integrally formed with the laminated plate 50. The discarding portions 90 and 91 are used for handling the laminate 50 main body.

したがって、非製品部分となるこの捨て部９０、９１を選択して、上記したスポット溶接装置７０やレーザ照射装置８０を通じて仮接合を行うことで、溶接により熱的な影響を受けてしまった部位が、製品となる積層板５０の本体部分には残らないことになる。これにより、仮接合後に行われる積層板５０本体どうしの拡散接合（本接合）にて得られる接合強度に影響を与えてしまうこと、つまり例えば接合強度の低下などを防止することができる。さらに、インクの流路の形成用に設けられた積層板５０上の開口部の位置などを懸念することなく、効率的に積層板５０どうしの仮接合を行うことができる。   Therefore, by selecting the discarded portions 90 and 91 to be non-product parts and performing temporary joining through the spot welding device 70 and the laser irradiation device 80 described above, a portion that has been thermally affected by welding can be obtained. Therefore, it does not remain in the main body portion of the laminate 50 that is the product. Accordingly, it is possible to prevent the bonding strength obtained by diffusion bonding (main bonding) between the laminate 50 main bodies performed after the temporary bonding, that is, for example, a decrease in the bonding strength. Furthermore, temporary bonding of the laminated plates 50 can be efficiently performed without concern about the position of the opening on the laminated plate 50 provided for forming the ink flow path.

さらに、上記した各実施形態では、各積層板５０の一対の貫通穴７、８に対し、位置決めピン５１、５２を挿通させることで位置決めを行うものであったが、これに代えて、複数の積層板５０の端縁（エッジ部）のコーナ部や辺部に対応する形状の位置決め部材を用意し、これを積層板５０に接触させて位置決めを行うようにしてもよい。ここで、このような位置決め部材を適用する場合には、積層板５０の上記した端縁（エッジ部）と、積層一体化後インクの流路になる開口部（インク供給流路２０１及びインク溜め部２０２）との相対的な位置精度を考慮して、個々の積層板５０を形成することが望ましい。   Furthermore, in each of the above-described embodiments, the positioning is performed by inserting the positioning pins 51 and 52 into the pair of through holes 7 and 8 of each laminated plate 50. A positioning member having a shape corresponding to a corner portion or a side portion of an edge (edge portion) of the laminated plate 50 may be prepared, and positioning may be performed by bringing the positioning member into contact with the laminated plate 50. Here, when such a positioning member is applied, the above-described edge (edge portion) of the laminated plate 50 and the opening (ink supply flow channel 201 and ink reservoir) that become the ink flow channel after the lamination integration. It is desirable to form the individual laminated plates 50 in consideration of the relative positional accuracy with respect to the portion 202).

本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法により製造されたインクジェットヘッドの全体の構成を概略的に示す斜視図。1 is a perspective view schematically showing an overall configuration of an inkjet head manufactured by a method for manufacturing an inkjet head according to a first embodiment of the present invention. 図１のインクジェットヘッドを示す平面（上面）図。FIG. 2 is a plan (top) view showing the inkjet head of FIG. 1. 図１のインクジェットヘッドの底面を示す図。The figure which shows the bottom face of the inkjet head of FIG. 図１のインクジェットヘッドの構造を示す分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a structure of the ink jet head of FIG. 1. 図１のインクジェットヘッドを構成する積層板どうしの位置決め及び仮接合について説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating positioning and temporary joining of the laminated plates which comprise the inkjet head of FIG. 図５の積層板どうしを拡散接合するための熱圧着装置を概略的に示す図。The figure which shows schematically the thermocompression bonding apparatus for carrying out the diffusion bonding of the laminated plates of FIG. 本発明の第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法において、積層板どうしの仮接合について説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating the temporary joining of laminated sheets in the manufacturing method of the inkjet head which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図１のインクジェットヘッドを構成する積層板を形成するための母材プレートを示す斜視図。The perspective view which shows the base material plate for forming the laminated board which comprises the inkjet head of FIG. 図５及び図７に示す仮接合の方法と異なる他の仮接合の方法を説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating the method of other temporary joining different from the method of temporary joining shown in FIG.5 and FIG.7.

符号の説明Explanation of symbols

１…インクジェットヘッド、２…インクジェットヘッドマニホールド、２ａ…インク供給孔、７，８…位置決め用の貫通穴、２１…第１流路形成積層板、２２…第２流路形成積層板、２３…第３流路形成積層板、２４…第４流路形成積層板、２５…第５流路形成積層板、２６…第６流路形成積層板、２７…第７流路形成積層板、２８…第８流路形成積層板、２９…第９流路形成積層板、５０…積層板、５１，５２…位置決めピン、５５…熱圧着装置、７０…スポット溶接装置、７１，７２…スポット溶接装置の電極、７３…固定プレート、７４…締結部材、８０…レーザ照射装置、９０，９１…捨て部（非製品部分）、２０１…インク供給流路、２０２…インク溜め部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet head, 2 ... Inkjet head manifold, 2a ... Ink supply hole, 7, 8 ... Through-hole for positioning, 21 ... 1st flow path formation laminated board, 22 ... 2nd flow path formation laminated board, 23 ... 1st 3 channel forming laminates, 24... 4th channel forming laminate, 25... 5th channel forming laminate, 26... 6th channel forming laminate, 27. 8 channel forming laminate, 29 ... 9th channel forming laminate, 50 ... laminate, 51, 52 ... positioning pin, 55 ... thermocompression bonding device, 70 ... spot welding device, 71,72 ... spot welding electrode 73 ... fixing plate, 74 ... fastening member, 80 ... laser irradiation device, 90, 91 ... disposal part (non-product part), 201 ... ink supply channel, 202 ... ink reservoir.

Claims (12)

インクの流路を形成しつつ積層される複数の積層板の各々に所定の位置決め部材を接触させ、積層板どうしの板面に沿った方向の位置決めを行う工程と、
前記位置決め部材を接触させることにより位置決めされた前記複数の積層板どうしを部分的に仮接合する工程と、
前記積層板どうしが仮接合された後、前記複数の積層板に接触させていた前記位置決め部材を取り外す工程と、
前記位置決め部材が取り外された前記複数の積層板を加熱しつつ加圧し、これら積層板どうしの全面を接合する工程と、
を有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 A step of bringing a predetermined positioning member into contact with each of a plurality of laminated plates laminated while forming an ink flow path, and positioning in a direction along the plate surfaces of the laminated plates;
Partially bonding the plurality of laminated plates positioned by bringing the positioning members into contact with each other;
After the laminated plates are temporarily joined, removing the positioning member that has been in contact with the plurality of laminated plates;
Heating and pressurizing the plurality of laminated plates from which the positioning members have been removed, and bonding the entire surfaces of the laminated plates;
A method of manufacturing an ink jet head, comprising: 前記積層板どうしを仮接合する工程は、スポット溶接により行われることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。   The method of manufacturing an ink jet head according to claim 1, wherein the step of temporarily joining the laminated plates is performed by spot welding. 前記位置決め部材とスポット溶接用の少なくとも一方の電極とを固定することによりこれらを一体で動作させることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッドの製造方法。   3. The method of manufacturing an ink jet head according to claim 2, wherein the positioning member and at least one electrode for spot welding are fixed to operate integrally. 前記積層板どうしを仮接合する工程は、積層板どうしの隣接部分を含む各積層板の端面にレーザ光を照射するレーザ溶接により行われることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。   2. The method of manufacturing an ink jet head according to claim 1, wherein the step of temporarily joining the laminated plates is performed by laser welding that irradiates a laser beam to an end face of each laminated plate including adjacent portions of the laminated plates. . 前記複数の積層板には、それぞれ位置決め用の貫通穴が形成され、
さらに、前記位置決め部材は、前記複数の積層板の前記位置決め用の各貫通穴に対し挿抜自在に嵌合するシャフトとして形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 The plurality of laminated plates are each formed with positioning through holes,
5. The positioning member according to claim 1, wherein the positioning member is formed as a shaft that is detachably fitted to the positioning through holes of the plurality of laminated plates. The manufacturing method of the inkjet head of description. 前記複数の積層板は、金属材料によって形成され、
さらに、前記積層板どうしの全面を接合する工程では、拡散接合が適用されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 The plurality of laminated plates are formed of a metal material,
6. The method of manufacturing an ink jet head according to claim 1, wherein diffusion bonding is applied in the step of bonding the entire surfaces of the laminated plates. 前記複数の積層板は、当該各積層板の外形部分のさらに外側に配置され且つ前記積層板どうしの全面の接合後に除去される非製品部分と一体で形成されており、
前記積層板どうしの部分的な仮接合は、この非製品部分を選択して行われる請求項１ないし６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 The plurality of laminated plates are formed integrally with a non-product portion that is disposed further outside the outer shape portion of each laminated plate and is removed after the entire surfaces of the laminated plates are joined together,
The method of manufacturing an ink jet head according to claim 1, wherein the partial temporary bonding between the laminated plates is performed by selecting the non-product part. インクの流路を形成しつつ積層される複数の積層板の各々に接触させて、積層板どうしの板面に沿った方向の位置決めを行う位置決め部材と、
前記位置決め部材を接触させることにより位置決めされた前記複数の積層板どうしを部分的に仮接合する第１の接合機構と、
前記第１の接合機構によって仮接合され且つ前記位置決め部材が取り外された前記複数の積層板を加熱しつつ加圧し、これら積層板どうしの全面を接合する第２の接合機構と、
を具備することを特徴とするインクジェットヘッドの製造装置。 A positioning member that contacts each of a plurality of laminated plates that are laminated while forming an ink flow path, and performs positioning in a direction along the plate surface of the laminated plates;
A first joining mechanism for partially temporarily joining the plurality of laminated plates positioned by bringing the positioning members into contact with each other;
A second joining mechanism that heats and pressurizes the plurality of laminated plates temporarily joined by the first joining mechanism and from which the positioning member has been removed, and joins the entire surfaces of the laminated plates;
An inkjet head manufacturing apparatus comprising: 前記第１の接合機構は、スポット溶接装置であって、
そのスポット溶接用の少なくとも一方の電極と前記位置決め部材とが固定された状態で、これらを一体で動作させる機構を備えることを特徴とする請求項８記載のインクジェットヘッドの製造装置。 The first joining mechanism is a spot welding device,
The inkjet head manufacturing apparatus according to claim 8, further comprising a mechanism for operating the spot welding electrode and the positioning member in an integrated manner in a state where the electrode is fixed.
前記第１の接合機構は、積層板どうしの隣接部分を含む各積層板の端面にレーザ光を照射して溶接を行うレーザ照射装置であることを特徴とする請求項８記載のインクジェットヘッドの製造装置。
9. The ink jet head manufacturing method according to claim 8, wherein the first joining mechanism is a laser irradiation device that performs welding by irradiating laser beams onto end faces of the respective laminated plates including adjacent portions of the laminated plates. apparatus. 前記複数の積層板には、それぞれ位置決め用の貫通穴が形成され、
さらに、前記位置決め部材は、前記複数の積層板の前記位置決め用の各貫通穴に対し挿抜自在に嵌合するシャフトとして形成されていることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造装置。 The plurality of laminated plates are each formed with positioning through holes,
11. The positioning member according to claim 8, wherein the positioning member is formed as a shaft that is removably fitted to the positioning through holes of the plurality of laminated plates. The manufacturing apparatus of the inkjet head of description. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の製造方法、又は請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の製造装置によって製造されたことを特徴とするインクジェットヘッド。   An inkjet head manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 7, or the manufacturing apparatus according to any one of claims 8 to 11.
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JP2013144390A (en) * 2012-01-13 2013-07-25 Ricoh Co Ltd Method for manufacturing liquid ejection head, liquid ejection head, and image forming apparatus
JP2014180683A (en) * 2013-03-19 2014-09-29 Dainippon Printing Co Ltd Production method of metal sheet laminate, and metal sheet laminate
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