JP2007030429A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】本発明のインクジェットヘッド１の製造方法では、金属製の複数の積層板５０の各貫通穴７、８に対し金属製の位置決めピン５１、５２を挿通させた状態で、スポット溶接装置７１により、積層板５０どうしを部分的に仮接合する。この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。
【選択図】図５

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 図１のインクジェットヘッドを示す平面（上面）図。 図１のインクジェットヘッドの底面を示す図。 図１のインクジェットヘッドの構造を示す分解斜視図。 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。 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。 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。 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。 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。

符号の説明

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。

Claims (12)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 
    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。
11. 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。
12. 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。

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