インクジェットヘッド及びインク室構成部材の製造方法
【課題】インクジェットヘッドが有するインク室構成部材において、製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室構成部材を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッドにおいてインクを収容するインク室となる穴を有するインク室構成部材を、プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体の熱拡散接合によって接合して形成するにあたり、前記プレートの短手方向に細長く開口する第一の長穴２１０と、長手方向の両端部において長手方向に細長く開口する第二の長穴２２１、２２２とを前記プレートに形成し、これらの長穴に位置決めピンを挿通されている前記プレートの積層体を形成し、位置決めされている状態で前記プレートを熱拡散接合によって接合してインク室構成部材を形成する。
【解決手段】インクジェットヘッドにおいてインクを収容するインク室となる穴を有するインク室構成部材を、プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体の熱拡散接合によって接合して形成するにあたり、前記プレートの短手方向に細長く開口する第一の長穴２１０と、長手方向の両端部において長手方向に細長く開口する第二の長穴２２１、２２２とを前記プレートに形成し、これらの長穴に位置決めピンを挿通されている前記プレートの積層体を形成し、位置決めされている状態で前記プレートを熱拡散接合によって接合してインク室構成部材を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット装置においてインクを吐出するインクジェットヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年インクジェット技術を用いて電子デバイスを製造する方法が注目を集めている。インクジェット技術による製造は、蒸着技術等に比べ、設備構成がシンプルで安価な製造が可能である。またインクジェット技術は直接パターニング技術であるため、蒸着技術におけるマスクが不要で大型化が可能である。例えば表示電子デバイスにおいては大画面への市場要求が高まり、インクジェット塗布による電子デバイス製造技術への期待は高まっている。
【０００３】
以下、有機ＥＬディスプレイを例に、塗布による製造技術について説明する。図１２に有機ＥＬディスプレイの構造を示す。
【０００４】
図１２の有機ＥＬディスプレイは、基板１、陰極３２、発光層３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ、陽極３３、隔壁３１からなる。基板にはディスプレイを駆動するためのＴＦＴが内蔵されているが、ここでは図示しない。また陰極の上層には封止膜やカラーフィルター等が適宜配置されるが、ここでは図示していない。
【０００５】
有機ＥＬディスプレイの場合、発光層としてＲＧＢの３色に対応した３種類があり、図１２ではそれぞれを３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂで表している。
【０００６】
隔壁３１は、次の製造工程の説明において述べるインクジェット塗布において各画素に塗布するインクのパターニングに使用される。隔壁としては、フッ素を含む樹脂が使用される。このため、隔壁は撥インク性を持っている。
【０００７】
インクとは、有機ＥＬの発光層材料を溶媒に溶かした溶液のことをいう。
有機ＥＬの発光層材料としては、ポリフルオレン系、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系等の高分子材料が挙げられる。溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキシルベンゼン、アルコキシベンゼン、アルキルベンゼン等の単独又は混合溶媒が挙げられる。
【０００８】
隔壁３１が形成されているので、塗布されたインクは所望の画素領域にとどまり、混色することなく高品位なディスプレイを実現できる。このように構成されたデバイスは、陰極からの電子と陽極からの正孔とが発光層内で結合し発光することで、ディスプレイとしての機能を果たす。
【０００９】
図１３は、有機発光層の配置状態を示す有機ＥＬディスプレイの平面図である。図１３は、ＲＧＢともピクセル状にパターニングしてある例を示している。それぞれのピクセル（画素ともいう）を発光させることで、有機ＥＬディスプレイがテレビ等の表示装置として機能する。このピクセルが形成されている領域を表示領域という。画素の幅及びピッチは５０〜１００μｍと微細であるので、有機ＥＬディスプレイの製造には、インクジェットのような精密塗布技術が必要となる。
【００１０】
次に有機ＥＬディスプレイの製造工程について説明する。
まず、フォトリソグラフィの技術を用いて基板上に陽極を作製する。
次にフォトリソグラフィの技術を用いて隔壁を作製する。
その後、インクジェット印刷法によりＲＧＢの発光層のインクを塗布する。塗布されたインクは、塗布工程及び次の工程で乾燥され、発光層のパターンが形成される。
さらにその後、発光層の上にスパッタリング等の方法で陰極を形成する。
【００１１】
以下インクジェット装置によるインクの塗布について説明する。
図１４は、インクジェット装置（又は液滴吐出装置）の概観図である。
図１４に示すように、インクジェット装置は、架台４１と、その上に設置された基板搬送ステージ４２と、基板搬送ステージ４２に対向するインクジェットヘッド５０とからなる。インクジェットヘッド５０は、基板搬送ステージ４２を跨ぐ門型のガントリー４３に設置されている。
【００１２】
塗布される基板１の大きさは、いわゆる第８世代のガラスではおよそ２ｍ×２．５ｍである。
【００１３】
インクジェットヘッド５０は、例えば図１に示されるように、インクを吐出する複数のノズル１００、ノズルに連通する収容部１１０、異なるノズルに対応する収容部１１０を隔てる隔壁１１１、インク室の一部をなすダイヤフラム１１２、ダイヤフラムを振動させる圧電素子１３０、隔壁を支える圧電部材１４０、圧電素子に電圧を印加する共通電極１２０、個別電極１２１、駆動回路１２２を有する。他に図示しないインクの導入口を有する。また、インクを循環する種類のインクジェットヘッドにおいては、図示しないインクの排出口を有する。圧電素子１３０と隔壁を支える圧電部材１４０は一つの圧電部材からダイシングによって分離されている。収容部１１０及び隔壁１１１は、インク室構成部材によって形成されている。
【００１４】
このように構成されたインクジェットヘッドは、次のように動作する。共通電極１２０と、個別電極１２１の間に電圧を印加すると、圧電素子１３０が図１（ａ）の状態から図１（ｂ）の状態に変形する。圧電素子１３０が変形すると、収容部１１０の容積が小さくなりインクに圧力を加えることができる。その圧力でインクが吐出する。
【００１５】
次にインクジェット装置の塗布動作について説明する。
基板搬送ステージ４２は、図１４（ａ）から図１４（ｂ）のように移動する、この時、基板搬送ステージ４２上に載置された基板１にむけて、インクジェットヘッド５０からインクが吐出され、基板１の塗布領域４４にインクが塗布される。基板搬送ステージ４２の速度は２０〜４００ｍｍ／ｓである。またインクの吐出周波数は、１，０００〜５，０００Ｈｚである。基板搬送ステージ４２の位置が検出され、吐出タイミングが制御されることで、ピクセルパターンの塗布が行われる。
【００１６】
ピクセルパターンの塗布を正確に行うために、ノズルから吐出される液滴の吐出角度バラツキを小さくする必要がある。一般的な吐出角度バラツキの最大許容値は１０〜５０ｍｒａｄである。
【００１７】
ところが、前記プレートの積層によってインクジェットヘッドにおけるインク室構成部材を製造する際、収容部１１０を形成する穴の中心が合わないような位置ズレが発生すると、吐出角度のバラツキが発生する。このようなインク室を有するインクジェットヘッドを有機ＥＬディスプレイの製造に用いると、有機ＥＬパネルにおいて、混色等の不良を引き起こすことがある。今後、有機ＥＬディスプレイの高精細化に伴い、吐出バラツキの抑制がさら重要になる。このため、インクジェットヘッドのインク室構成部材の製造の精度の向上が求められる。
【００１８】
インクジェットヘッドにおけるインク室構成部材を前記プレートの積層体から構成する場合では、前記プレートを積層して組み立てる時の位置決めが重要である。このような位置決め用の技術としては、位置決め穴とピン使って、前記プレートの積層体における前記プレートの位置を決める方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１９】
図１５は、特許文献１に示される前記プレートを示す平面図である。図１５において、１１はチャンバープレート（前記プレート）である。チャンバープレート１１は、インクチャンバー１２と位置決め用の穴１３とを有する。チャンバープレート１１にはシリコンウェハが用いられ、インクチャンバー１２と位置決め用の穴１３はエッチングにより形成されている。位置決め用の穴１３は、平行四辺形の穴であり、位置決めピンとのクリアランスが２μｍ以下となる大きさを有している。インク室構成部材は、一番高精度を必要とするチャンバープレート１１を基準に、積層するより精度の低い他の部品の穴とピンとのクリアランスを広くして組み立てられる。
【００２０】
ところが、位置決め用の穴１３の配置及び形状であると、前記プレートの製造時における位置を規定するためには、クリアランスを小さくする必要がある。このため、インク室構成部材の製造時の作業性及び歩留まりが低くなる。
【００２１】
また、特許文献１ではチャンバープレートを積層する際に、接着剤を使用しているが、接着剤の厚みバラツキが組立精度を悪化させ、吐出バラツキを発生させることがある。接着剤による吐出バラツキを抑えるためには、前記プレートを、接着剤を使用しない熱拡散接合によって接合することが望ましい。
【００２２】
熱拡散接合では、接合される各部材が熱膨張する。特許文献１のような従来の位置決め用の穴で前記プレートの位置を規定する場合では、各部材やピンの温度差による熱膨張の差によって、前記プレートがひずむという問題点があった。
【００２３】
より詳しく説明すると、熱拡散接合の際に、１）前記プレートがひずみ、波打ってしまう、２）ピンと前記プレートの位置決め穴とが取外しの際、こじってしまいインク室構成部材がひずみ曲がってしまう、という問題があった。このようなインク室構成部材ではインクジェットヘッドではインクが漏れるので使用できない。
【００２４】
このように、熱拡散接合でインク室を製造する場合には、前記プレート同士の位置のずれやひずみ、インク室とノズルとの位置のずれにより、インクジェットヘッドにおいて、液滴量が少なくなる、液滴が曲がって吐出されるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００３−１８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、インクジェットヘッドが有するインク室構成部材において、製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室構成部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、上記目的を達成するために、インク室構成部材を構成する複数の前記プレートに、前記プレートの位置を決めるための位置決め用の穴の形状及び配置が特定された前記プレートを用いる、インクジェットヘッドを提供する。
【００２８】
すなわち本発明は、以下のインクジェットヘッドを提供する。
［１］ インクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通しインクを収容するインク室と、前記インク室内に圧力を加える加圧装置と、を有するインクジェットヘッドであって、
前記インク室は、インク室用の穴を有する複数の細長なプレートが積み重ねられて構成され、
前記複数のプレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するように、複数の前記プレートが前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、インクジェットヘッド。
［２］ 前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、［１］に記載のインクジェットヘッド。
［３］ 前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、［１］に記載のインクジェットヘッド。
［４］ 前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、［１］に記載のインクジェットヘッド。
［５］ 前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの中央部を除いて前記プレートの長手方向には配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における中央であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の前記第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、［１］に記載のインクジェットヘッド。
［６］ 前記熱圧着が熱拡散接合である、［１］に記載のインクジェットヘッド。
［７］ 複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートが、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴をさらに有する、［１］〜［６］のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【００２９】
また本発明は、前記プレートを用いるインク室構成部材の第一の製造方法を提供する。
［８］ インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、
（１）積み重ねることによってインク室構成部材を形成する複数の前記プレートであって、前記プレートが、
１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、
２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
３）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
４）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、
前記プレートを準備する工程と、
（２）複数の前記プレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記プレートの積層体を得る工程と、
（３）前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、を含む、インク室構成部材の製造方法。
［９］ 前記接合する工程が、前記積層体に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程である、［８］に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１０］ 前記接合する工程が、
前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを仮止めする工程と、
仮止めされた前記積層体の前記第一及び第二の位置決め用の穴から前記位置決め用のピンを取り外す工程と、
前記位置決め用のピンが取り外された前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程と、を含む、［８］に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１１］ 前記接合する工程における熱圧着が熱拡散接合である、［８］〜［１０］のいずれか一項に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１２］ 複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートに、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴をさらに有する前記プレートを用いる、［８］〜［１１］のいずれか一項に記載のインク室構成部材の製造方法。
【００３０】
さらに本発明は、前記プレートを有する前記枠体付きプレートを用いるインク室構成部材の第二の製造方法を提供する。
［１３］ インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、
（１）細長の前記プレートと、前記プレートから離間して前記プレートの周囲を囲む枠体と、前記プレートと枠体とを接続するブリッジとを有し、積み重ねることによってインク室構成部材を形成する複数の前記枠体付きプレートであって、前記枠体付きプレートが、
１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、
２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
３）前記枠体が、前記第一及び第二の位置決め用の穴の少なくとも一つを有し、
４）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
５）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、
前記枠体付きプレートを準備する工程と、
（２）複数の前記枠体付きプレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記枠体付きプレートの積層体を得る工程と、
（３）前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、
（４）接合された前記枠体付きプレートの積層体から前記プレートの積層体を切り離す工程と、を含む、インク室構成部材の製造方法。
［１４］ 前記接合する工程が、前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程である、［１３］に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１５］ 前記接合する工程が、前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを仮止めする工程と、
仮止めされた、前記枠体付きプレートの積層体の前記第一及び第二の位置決め用の穴から前記位置決め用のピンを取り外す工程と、
前記位置決め用のピンが取り外された、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程と、を含む、［１３］に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１６］ 前記接合する工程における熱圧着が熱拡散接合である、［１３］〜［１５］のいずれか一項に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１７］ 複数の前記枠体付きプレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記枠体付きプレートに、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴を前記プレートにさらに有する前記枠体付きプレートを用いる、［１３］〜［１６］のいずれか一項に記載のインク室構成部材の製造方法。
【００３１】
［本発明のインクジェットヘッド］
本発明のインクジェットヘッドは、インクを吐出するノズルと、ノズルに連通しインクを収容するインク室と、インク室内に圧力を加える加圧装置と、を有する。本発明のインクジェットヘッドは、本発明の効果が得られる範囲において、インクジェットヘッドの部品として知られている他の装置や部材をさらに有していてもよい。
【００３２】
前記ノズルは、インク室に収容されたインクを液滴として吐出する部材である。ノズルには、インク室構成部材に接合される、インクジェットヘッドに用いる公知のノズルを利用することができる。
【００３３】
前記加圧装置は、ノズルからインクの液滴を吐出させるために、インク室に収容されたインクに圧力を加える装置である。加圧装置は、インク室に収容されたインクに圧力をかけて、インク室内に直接圧力をかける装置であってもよいし、インク室に連通する通路中のインクに圧力をかけて、インク室内に間接的に圧力をかける装置であってもよい。加圧装置には、例えば圧電素子、インク室中のインクを加熱するためのヒータが挙げられる。このように加圧装置には、インクジェットヘッドに用いる公知の加圧装置を用いることができる。
【００３４】
前記インク室は、複数の細長な前記プレートが積み重ねられてなる。以下、本発明において、前記プレートの接合体を「インク室構成部材」とも言う。このようなプレートの積み重ねは、積み重ねられた前記プレートを熱圧着によって接合することによって形成することができる。前記熱圧着は、前記プレートに熱応力を生じさせる加熱と加圧とを伴う接合方法である。熱圧着には、例えば熱拡散接合、熱接着が挙げられる。熱拡散接合は、加熱加圧条件下で、接着剤を用いず、前記プレートの材料間の原子移動のみにより前記プレート同士を接合させる方法である。熱接着は、熱硬化型接着剤を介して前記プレートを重ね、加熱により接着剤を硬化させ、前記プレート同士を接合させる方法である。
【００３５】
本発明では、高温を要する熱圧着であると、後述する位置決め用の穴の形状と配置によって熱応力によるひずみの発生を抑制する効果がより顕著に得られる。また、前記プレート間には接着剤等のような接着時にプレート間に介在する成分を有さないことが、前記プレートの接合時における位置のずれを防止する観点から好ましい。このような観点から、前記熱圧着は熱拡散接合であることが好ましい。
【００３６】
前記プレートは、熱圧着によって接合される、すなわち接した状態で合体する材料からなる。このような材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４ＴＡやＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ等のステンレス鋼、ニッケル、及びニッケル・コバルト合金、が挙げられる。
【００３７】
前記プレートは、細長に形成される。前記プレートの形状や大きさは、インクジェット装置に求められる塗布能力や、インクジェットヘッドの形態に基づいて決めることができる。前記プレートは、加工のしやすさ等の観点から、一般に矩形に形成される。また前記プレートの厚さは、一般に、前記プレートの厚さは、１０〜５００μｍである。
【００３８】
前記プレートは、インク室用の穴と、第一及び第二の位置決め用の穴とを有する。
【００３９】
前記インク室用の穴は、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する。インク室用の穴は、複数の前記プレートが積み重ねられた時にインク室を形成する。インク室用の穴は、一枚の前記プレートにおいて、二以上の穴の組として形成されることがある。本発明では、一つのインク室を形成するために、二以上の穴の組としてインク室用の穴が形成されている場合には、この二以上の穴の組を一つのインク室用の穴とする。
【００４０】
インク室用の穴は、通常、複数設けられる。この場合、インク室用の穴は、通常、前記プレートの長手方向に沿って配列される。インク室用の穴の配列は、一枚の前記プレートにおいて、一つであってもよいし、直列に二以上であってもよい（図８参照）。また。インク室用の穴の配列は、一枚の前記プレートにおいて、一列であってもよいし、並列に二列以上であってもよい。
【００４１】
複数の前記プレートにおいて、インク室用の穴の形状は、前記プレートごとに同じであってもよいし異なっていてもよい。また個々の前記プレートにおいて、インク室用の穴の形状は、前記プレートごとに同じであってもよいし異なっていてもよい。
【００４２】
このように、インク室用の穴については、本発明の効果が得られる範囲において、インク室用の穴における公知の形状や配置を採用することができる。
【００４３】
前記第一及び第二の位置決め用の穴は、積み重ねられる複数の前記プレートの全部が有する。第一及び第二の位置決め用の穴は、複数の前記プレートが積み重ねられた時にインク室を形成するように、前記プレートの表面に平行な面内方向における前記プレートの位置を規定するための細長な穴である。
【００４４】
特許文献１にも記載されているように、前記プレートを積み重ねて接合する場合には、前記プレートの面内方向における前記プレートの位置を規定するために、位置決め用の穴に、位置決め用のピンが挿通される。そして位置決め用のピンの挿通によって位置が決められた前記プレートが、その積み重なり状態を維持したまま接合される。
【００４５】
前記位置決め用の穴の幅は、前記プレートの面内方向における前記プレートの位置を高い精度で規定する観点から、位置決め用の穴に挿通されるべき位置決め用のピンの太さと公差との和であることが好ましい。公差は、前記プレートの面内方向における前記プレートの位置を高い精度で規定する観点から、±２０μｍであることが好ましく、＋１〜１６μｍであることがより好ましい。
【００４６】
前記位置決め用の穴の長さは、前記の幅よりも長い。位置決め用の穴の長さは、熱圧着による前記プレートの熱膨張によるひずみの発生を防止する観点から、位置決め用の穴に挿通されるべき位置決め用のピンの太さと、熱圧着による前記プレートの熱膨張による面内方向における変形長さとの和以上であることが好ましい。位置決め用の穴の長さは、位置決め用の穴への位置決め用のピンの挿通や抜き取り作業による前記プレートの変形や破損を防止する観点から、位置決め用の穴の幅の１．５倍以上の長さを有することが好ましい。位置決め用の穴の長さは、これらの観点に基づき、また本発明の効果が得られる範囲において決めることができる。
【００４７】
前記位置決め用の穴は、通常、積み重ねられるべき複数の前記プレートにおいて、挿通されるべきピンが同じである穴が、同じ形状に形成される。前記位置決め用の穴は、個々の前記プレートにおいては同じであってもよいし、異なっていてもよい。第一及び第二の位置決め用の穴は、前記プレートの両面のそれぞれからのエッチングによって形成することができる。プレートの両面からのエッチングによって第一及び第二の位置決め用の穴を形成する場合には、形成される穴の断面形状は、プレートの肉厚方向の中央部に出っ張りを生じる。第一及び第二の位置決め用の穴の幅や長さは、前記の出っ張りのような断面方向における凹凸を穴が有する場合には、凹凸部で決めてもよいし、表面の端縁で決めてもよい。
【００４８】
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの短手方向に細長く開口する。すなわち、第一の位置決め用の穴の長軸が前記短手方向に対して４５°以上の角度をなすように、第一の位置決め用の穴が前記プレートに開口する。第一の位置決め用の穴の向きが前記の範囲にあるとき、熱圧着時における前記プレートの長手方向への熱膨張による変形が十分に規制される。前記短手方向に対する第一の位置決め用の穴の長軸の向きは、前記の変形を規制する観点から、１０°以下であることが好ましく、５°以下であることがより好ましく、０°（すなわち平行）であることがさらに好ましい。
【００４９】
前記第一の位置決め用の穴は、個々の前記プレートにおいて、一つ又はそれ以上設けられる。第一の位置決め用の穴の数は、前記プレートの大きさや形状に応じて決めることができる。第一の位置決め用の穴を二以上設ける場合には、熱圧着時における前記プレートの長手方向への熱膨張によるひずみの発生を防止する観点から、前記プレートの長手方向における個々の第一の位置決め用の穴同士の長軸の距離は、近いほど好ましい。また前記の観点から、個々の第一の位置決め用の穴同士の長軸は一直線上にあることがより好ましい。
【００５０】
前記プレートにおける第一の位置決め用の穴の位置は、前記プレートの長手方向における中央であることが、熱圧着時における前記プレートの長手方向への熱膨張による変形長さを小さくする観点から好ましい。
【００５１】
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である。第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置される。第二の位置決め用の穴の数は、前記プレートの大きさや形状に応じて決めることができる。本発明において、前記プレートの長手方向における端部とは、前記プレートの端から、前記プレートにおけるインク室用の穴が形成されている領域の端部までを含む。
【００５２】
前記第二の位置決め用の穴は、第二の位置決め用の穴の長軸が前記長手方向に対して１０°以下の角度をなすように、前記プレートに開口する。第二の位置決め用の穴の向きが前記の範囲にあるとき、熱圧着時における前記プレートの短手方向への熱膨張による変形が十分に規制される。前記長手方向に対する第二の位置決め用の穴の長軸の向きは、前記の変形を規制する観点から、５°以下であることが好ましく、０°（すなわち平行）であることがより好ましい。
【００５３】
前記プレートの短手方向における個々の第二の位置決め用の穴同士の長軸の距離は、熱圧着時における前記プレートの短手方向への熱膨張によるひずみの発生を防止する観点から、近いほど好ましい。また、前記の観点から、個々の第二の位置決め用の穴同士の長軸は、前記プレートの長手方向に平行な一直線上にあることがより好ましい。
【００５４】
前記プレートにおける第二の位置決め用の穴の位置は、前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲であることが、前記プレートの幅をより小さくする観点から好ましく、前記プレートの短手方向の中央であることがより好ましい。
【００５５】
前記プレートは、本発明の効果が得られる範囲において、さらなる構成要素を有していてもよい。このようなさらなる構成要素としては、例えば、前記インク室用の穴以外であって、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の、第三の穴が挙げられる。
【００５６】
前記第三の穴は、複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートに形成される。
【００５７】
インク室構成部材は、複数の前記プレートを積み重ねて形成される。通常、ノズル側に積み重ねられる前記プレートは比較的小さな開口比を有し、ノズルと反対側に積み重ねられる前記プレートは比較的大きな開口比を有する。このよう開口比の異なる前記プレートを積み重ねて熱圧着で接合すると、積み重ねられた前記プレート間で、熱膨張による変形長さが異なり、インク室構成部材においてひずみを発生させることがある（図９参照）。
【００５８】
開口比が比較的小さな前記プレートに第三の穴を形成することは、積み重ねられた前記プレート間での熱膨張による変形長さの差によるひずみの発生を抑制する観点から好ましい。
【００５９】
第三の穴が形成される前記プレートは、インク室用の穴と第一及び第二の位置決め用の穴とによる開口比が最も大きな前記プレート以外の前記プレートの一以上である。第三の穴は、前記プレートの積み重ね方向において隣接する前記プレート間の熱膨張による変位長さの差を緩和するように形成される。例えば第三の穴は、前記プレートの積み重ね方向において隣接する前記プレート間の熱膨張による最大の変位長さの差が０〜０．５％となるように形成される。インク室用の穴、及び第一及び第二の位置決め用の穴を形成しない限り、個々の前記プレートにおける第三の穴の数及び形状は特に限定されない。
【００６０】
本発明における前記プレートは、前述した構成要件を適宜に組み合わせて構成することができる。例えば前記プレートには、１）積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、２）前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、３）前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、形態が挙げられる（実施の形態１参照）。
【００６１】
また前記プレートには、１）積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、２）前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、３）前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、形態が挙げられる（実施の形態２参照）。
【００６２】
また前記プレートには、１）前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、２）前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、形態が挙げられる（実施の形態３参照）。
【００６３】
また前記プレートには、１）積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が、前記プレートの中央部を除いて前記プレートの長手方向には配列した複数の前記インク室用の穴を有し、２）前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における中央であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、３）前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の前記第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、形態が挙げられる（実施の形態４参照）。
【００６４】
本発明のインクジェットヘッドは、前記ノズルと、前記インク室構成部材と、前記加圧装置と、必要に応じて設けられる公知の他の装置や部材とを、公知のインクジェットヘッドと同様に組み立てることによって得られる。
【００６５】
［本発明におけるインク室構成部材の第一の製造方法］
本発明における前記インク室構成部材は、以下に説明する第一の製造方法によって製造することができる。
【００６６】
第一の製造方法は、インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、（１）積み重ねることによってインク室構成部材を形成する複数の前記プレートを準備する工程と、（２）複数の前記プレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記プレートの積層体を得る工程と、（３）前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、を含む。
【００６７】
前記準備する工程における前記プレートは、１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、３）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、４）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である。この前記プレートには、前述した本発明のインクジェットヘッドの前記プレートを用いることができる。
【００６８】
前記準備する工程では、積み重ねたときにインク室を形成するインク室用の穴を有する複数の前記プレートの組が準備される。この前記プレートには、インク室用の穴を有さないプレートが含まれていてもよい。また、前記準備する工程では、積み重ねられる複数の前記プレートの全部の第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されたときに、積み重ねられた複数の前記プレートによってインク室が形成されるように、前記プレートの表面に平行な面内方向における前記プレートの位置を前記位置決め用のピンによって規定する第一及び第二の位置決め用の穴を有する、複数の前記プレートの組が準備される。
【００６９】
前記準備する工程において、複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートに、前述の第三の穴をさらに有する前記プレートを用いてもよい。第三の穴を有する前記プレートを用いることは、積み重ねられた前記プレート間での熱膨張による変形長さの差によるひずみの発生を抑制する観点から好ましい。
【００７０】
前記積み重ねる工程では、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている複数の前記プレートの積層体を得る。前記プレートの積層体は、位置決め用のピンを、第一及び第二の位置決め用の穴に挿通しながら前記プレートを重ねることによって得ることができる。あるいは前記プレートの積層体は、積み重ねられた複数の前記プレートの第一及び第二の位置決め用の穴のそれぞれに、位置決め用のピンを挿通することによって得ることができる。
【００７１】
前記接合する工程では、前記プレートの積層体の熱圧着によって、それぞれの前記プレートを接合する。接合する工程では、前記プレートの決められた位置関係が維持されていれば、前記プレートの積層体において位置決め用のピンは挿通されていてもよいし、されていなくてもよい。
【００７２】
例えば前記接合する工程は、前記積層体に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合することによって行うことができる。この場合、位置決め用のピンを抜き取ることなく前記プレートの積層体の接合体が得られる。このため接合作業の簡略化の観点から好ましい。
【００７３】
あるいは、前記接合する工程は、１）前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記プレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを仮止めする工程と、２）仮止めされた前記積層体の前記第一及び第二の位置決め用の穴から前記位置決め用のピンを取り外す工程と、３）前記位置決め用のピンが取り外された前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程と、によって行うことができる。
【００７４】
前記仮止めする工程は、前記位置決め用のピンが挿通されている前記プレートの積層体の複数の前記プレートを、互いに固定することによって行うことができる。前記プレートの仮止め方法としては、例えばスポット溶接が挙げられる。スポット溶接は、位置決め用のピンによって規定されている前記プレートの位置関係を維持する観点から、位置決め用のピンが挿通されている第一及び第二の位置決め用の穴の近傍、又は第一又は第二の位置決め用の穴に最も近い前記プレートの縁で行うことが好ましい。
【００７５】
前記接合する工程は、熱拡散接合や、熱接着によって行うことができる。
熱拡散接合は、例えばステンレス鋼の前記プレートを用いる場合では、８００〜１，２００℃、１〜２０ＭＰａの条件で行うことができる。
【００７６】
熱接着は、ＵＶ硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、あるいはこれらの混合物を用いて行うことができる。熱硬化性接着剤には、メラミン系接着剤、フェノール系接着剤、エポキシ系接着剤等の公知の熱硬化性接着剤を用いることができる。
【００７７】
前記接合する工程における熱圧着は、熱応力によるひずみの発生を抑制する効果がより顕著に得られる観点、及び、接着剤等の、接着時にプレート間に介在する成分による接合時における前記プレートの位置のずれを防止する観点から、熱拡散接合であることが好ましい。
【００７８】
第一の製造方法で製造されたインク室構成部材と、前述した本発明のインクジェットヘッドにおける前記ノズルと、前記加圧装置と、必要に応じてインクジェットヘッドに設けられる公知の他の装置や部材とを組み立てることによって、インクジェットヘッドを製造することができる。これらの装置や部材の組み立ては、公知のインクジェットヘッドの製造と同様に行うことができる。
【００７９】
［本発明におけるインク室構成部材の第二の製造方法］
本発明は、インク室構成部材の製造方法として、以下の第二の製造方法を説明する。
インク室構成部材の第二の製造方法は、前記プレートに代えて枠体付きプレートを用い、接合後に前記プレートの接合体を切り離す工程をさらに含む以外は、前述した第一の製造方法と同様に行うことができる。
【００８０】
第二の製造方法は、インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、（１）複数の枠体付きプレートを準備する工程と、（２）複数の前記枠体付きプレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記枠体付きプレートの積層体を得る工程と、（３）前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、（４）接合された前記枠体付きプレートの積層体から前記プレートの積層体を切り離す工程と、を含む。
【００８１】
前記準備する工程における前記枠体付きプレートは、細長の前記プレートと、前記プレートから離間して前記プレートの周囲を囲む枠体と、前記プレートと枠体とを接続するブリッジとを有する。複数の前記枠体付きプレートが積み重ねられることによって、枠体の内側にインク室構成部材が形成される。
【００８２】
前記準備する工程における前記枠体付きプレートは、１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、３）枠体が第一及び第二の位置決め用の穴を少なくとも一つ有し、４）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、５）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である。
【００８３】
前記枠体付きプレートにおける前記プレートは、前述した前記プレートと同様にインク室用の穴を有する。
【００８４】
前記枠体は、前記プレートから離間して前記プレートを囲む。枠体は、前記プレートの少なくとも一端縁とそれに隣接する一側縁とを囲む。枠体は、熱圧着時における熱膨張による前記プレートの変形に枠体の変形を追従させる観点から、枠体前記プレートの一側縁とそれに隣接する両端縁とを囲むことが好ましく、前記プレートの周囲の全てを囲むことがより好ましい。枠体の形状は、前記プレートを等距離で囲む形状であることが前記の観点から好ましい（図８参照）。
【００８５】
前記ブリッジは、前記プレートと枠体とを接続する。前記枠体付きプレートにおけるブリッジの数及び位置は、前記プレートの大きさや形状に応じて決めることができる。例えばブリッジは、前記プレートが矩形の場合では、前記プレートの長手方向における端縁の端部や中央部、前記プレートの長手方向における側縁の端部や中央部、に適宜設けられる。
【００８６】
前記枠体付きプレートでは、第一及び第二の位置決め用の穴の少なくとも一つが、前記プレート及び枠体のうちの枠体に形成される。すなわち、第一及び第二の位置決め用の穴の少なくとも一つが枠体に形成されていれば、その他の第一及び第二の位置決め用の穴は、枠体に形成されていてもよいし、前記プレートに形成されていてもよい。前記枠体付きプレートにおいて、前記プレートが第一及び第二の位置決め用の穴を有することは、熱圧着時における前記プレートの熱膨張による変形長さを小さくする観点から好ましい。前記枠体付きプレートにおいて、枠体が第一及び第二の位置決め用の穴を有することは、前記プレートの小型化やインク室の高集積化の観点から好ましい。
【００８７】
前記枠体付きプレートに形成される第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向の中央に形成されることが、熱圧着時における前記プレートの長手方向への熱膨張による変形長さを小さくする観点から好ましい。また、枠体に設けられる第二の位置決め用の穴は、前記プレートが第二の位置決め用の穴を有する場合には、枠体における第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートにおける第二の位置決め用の穴の長軸と同一直線上にある位置に形成されることが、前記枠体付きプレートの短手方向への熱応力によるひずみを防止する観点から好ましい。
【００８８】
前記枠体付きプレートに形成される第二の位置決め用の穴は、前記プレートの短手方向の中央に形成されることが、熱圧着時における前記プレートの短手方向への熱膨張による変形長さを小さくする観点から好ましい。
【００８９】
前記枠体付きプレートの前記プレートに第一及び第二の位置決め用の穴を形成する場合は、前述した前記プレートと同様の観点から、第一及び第二の位置決め用の穴を形成することができる。
【００９０】
前記準備する工程では、積み重ねたときにインク室を形成するインク室用の穴を有する複数の前記枠体付きプレートの組が準備される。また、前記準備する工程では、積み重ねられる複数の前記枠体付きプレートの全部の第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されたときに、積み重ねられた複数の前記プレートによってインク室が形成されるように、前記プレートの面内方向における前記プレートの位置を前記位置決め用のピンによって規定する第一及び第二の位置決め用の穴を有する、複数の前記枠体付きプレートの組が準備される。これらの前記枠体付きプレートは、インク室用の穴を有さない前記枠体付きプレートを含んでいてもよい。
【００９１】
前記準備する工程において、複数の前記枠体付きプレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートに、前述の第三の穴をさらに有する前記枠体付きプレートを用いてもよい。第三の穴を有する前記プレートを用いることは、積み重ねられた前記プレート間での熱応力によるひずみの発生を抑制する観点から好ましい。
【００９２】
第二の製造方法における前記枠体付きプレートを積み重ねる工程は、前記プレートに代えて前記枠体付きプレートを用いることにより、前述した第一の製造方法における同工程と同様に行うことができる。
【００９３】
第二の製造方法における接合する工程も、前記プレートに代えて前記枠体付きプレートを用いることにより、前述した第一の製造方法における同工程と同様に行うことができる。第二の製造方法では、接合する工程において、前記プレートのみを接合してもよいし、前記プレート及び枠体の両方を接合させてもよい。
【００９４】
また第二の製造方法における接合する工程において、前記枠体付きプレートの前記プレートを仮止めする場合は、枠体を仮止めしてもよいし、前記プレートを仮止めしてもよいし、枠体と前記プレートの両方を仮止めしてもよい。
【００９５】
前記切り離す工程では、接合された前記枠体付きプレートの積層体から前記プレートの積層体を切り離す。前記プレートの積層体の切り離しは、プレス加工によって行うことができる。
【００９６】
第二の製造方法で製造されるインク室構成部材では、第一及び第二の位置決め用の穴の一つ以上又は全部の穴がインク室用プレートに形成されない。しかしながら、前述した本発明のインクジェットヘッドにおけるインク室や、第一の製造方法で得られるインク室と同様に、本発明の効果を奏するインク室が、第二の製造方法によって得られる。
【００９７】
第二の製造方法においても、第一の製造方法と同様に、第二の製造方法で製造されたインク室構成部材と、前述した本発明のインクジェットヘッドにおける前記ノズルと、前記加圧装置と、必要に応じてインクジェットヘッドに設けられる公知の他の装置や部材とを組み立てることによって、インクジェットヘッドを製造することができる。これらの装置や部材の組み立ては、公知のインクジェットヘッドの製造と同様に行うことができる。
【発明の効果】
【００９８】
本発明では、熱圧着によって接合されてインク室構成部材を形成する前記プレートが、前記の第一及び第二の位置決め用の穴を有する。このため、位置が決められた前記プレートの積層体における熱圧着時の熱膨張による変形を、第一及び第二の位置決め用の穴で逃がすことができる。このため、熱拡散接合においても、前記プレートの熱応力によるひずみが発生しない。よって、インクジェットヘッドが有するインク室構成部材において、製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室構成部材を提供することができる。
【００９９】
また、第一及び第二の位置決め用の穴が細長く開口する穴であることから、第一及び第二の位置決め用の穴から位置決め用のピンを抜き取る場合に、作業性が高く、製造時における前記プレートの破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態１におけるインクジェットヘッドの、インク室の配列方向における断面の要部の概略を示す図である。
【図２】実施の形態１の前記プレートを示す平面図である。
【図３】実施の形態１における熱拡散接合時の前記プレートの概略を示す図である。
【図４】実施の形態２の前記プレートを示す平面図である。
【図５】実施の形態１と実施の形態２のＸ方向への熱膨張の変位量の違いを示す図である。
【図６】実施の形態３の前記プレートを示す平面図である。
【図７】実施の形態４の前記プレートを示す平面図である。
【図８】実施の形態５の前記枠体付きプレートを示す平面図である。
【図９】実施の形態６の前記プレートを示す平面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の前記プレートを示す平面図である。
【図１１】本発明のさらなる実施の形態の前記プレートを示す平面図である。
【図１２】有機ＥＬディスプレイの断面図である。
【図１３】有機ＥＬディスプレイの有機発光層の配置状態を示す図である。
【図１４】有機ＥＬディスプレイの製造に用いられているインクジェット装置の概観を示す図である。
【図１５】従来の前記プレートの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０１０１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０１０２】
［実施の形態１］
本発明のインクジェットヘッドの一態様を図１に示す。
図１（ａ）に示すインクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズル１００、ノズルに連通する収容部１１０、異なるノズルに対応する収容部１１０を隔てる隔壁１１１、隔壁１１１間に張られてノズル１００の反対側で収容部１１０を塞ぐダイヤフラム１１２、ダイヤフラム１１２を振動させる圧電素子１３０、ダイヤフラム１１２を介して隔壁１１１を支える圧電部材１４０、圧電素子１３０に電圧を印加する共通電極１２０、個別電極１２１、及び駆動回路１２２を有する。図１（ａ）に示すインクジェットヘッドは、他に図示しないインクの導入口を有する。また、インクを循環する種類のインクジェットヘッドにおいては、図示しないインクの排出口を有する。収容部１１０及び隔壁１１１は、インク室構成部材によって構成されている。
【０１０３】
ノズル１００は、吐出側の直径が２０〜５０μｍの穴を複数有する。これら穴は、１００〜３００個形成されており、１００〜５００μｍのピッチで並んでいる。
【０１０４】
圧電素子１３０は本発明における加圧装置である。圧電素子１３０と隔壁１１１を支える圧電部材１４０とは、一つの圧電部材のダイシングによる切削によって形成されている。
【０１０５】
インク室を隔てる隔壁１１１は、例えば三枚の前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃの積層体によって構成されている。この積層体が本発明におけるインク室構成部材である。
【０１０６】
図１（ａ）のインクジェットヘッドは、次のように動作する。共通電極１２０と、個別電極１２１の間に電圧を印加すると、圧電素子１３０がダイヤフラム１１２に向けて進出し、図１（ａ）の状態から図１（ｂ）の状態に変形する。圧電素子１３０が変形すると、収容部１１０の容積が小さくなりインクに圧力を加わる。その圧力でインクがノズル１１０から液滴として吐出する。
【０１０７】
インク室構成部材を構成する三枚の前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃを図２（ａ）図２（ｂ）、図２（ｃ）に示す。前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、それぞれ、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示す平面形状を有する。前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、それぞれ、矩形に形成されている。前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃの材質はステンレス鋼が一般的である。厚みは３０〜３００μｍ、長辺は３０〜２００ｍｍ、短辺は５〜１０ｍｍである。前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、ステンレス鋼の圧延によって形成される。前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、圧延方向が前記プレートの短手方向（図２中のＹ方向）となるように形成される。
【０１０８】
前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、長手方向（図２中のＸ方向）に配列する複数の貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃと、短手方向（図２中のＹ方向）に細長く開口する一つの第一の長穴２１０と、長手方向に細長く開口する二つの第二の長穴２２１、２２２とを有する。
【０１０９】
貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、本発明におけるインク室用の穴である。第一の長穴２１０は、本発明における第一の位置決め用の穴である。第二の長穴２２１、２２２は、本発明における第二の位置決め用の穴である。
【０１１０】
貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、例えばそれぞれ矩形に形成されている。貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃを重ねたときに、それぞれの前記プレートにおけるそれぞれの貫通孔が連続して、それぞれの収容部を形成する位置に形成されている。図示されているように、貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃの短辺の長さは等しい。貫通孔の長辺の長さは、ノズル１００に向かって順に短くなるように、貫通孔１１４Ａの長辺がより長く、貫通孔１１４Ｂの長辺が次いで長く、貫通孔１１４Ｃの長辺がより短くなっている。貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃはステンレス鋼をエッチングして作製される。
【０１１１】
前記プレート１１３Ａが有する貫通孔１１４Ａは、例えばインク供給口やインク排出口とつながる流路であり、収容部１１０の一部をなす。貫通孔１１４Ａの大きさは、長辺が３〜８ｍｍ、短辺が５０〜２００μｍである。
【０１１２】
前記プレート１１３Ｂが有する貫通孔１１４Ｂは、圧電素子１３０が発生する圧力の拡散を防ぐ部分であり、収容部１１０の一部をなす。貫通孔１１４Ｂの大きさは、長辺が５０μｍ〜４ｍｍ、短辺が５０〜２００μｍである。
【０１１３】
前記プレート１１３Ｃが有する貫通孔１１４Ｃは、圧電素子１３０が発生する圧力の絞り込む部分であり、収容部１１０の一部をなす。貫通孔１１４Ｃの大きさは、長辺が５０μｍ〜２ｍｍ、短辺が５０〜２００μｍである。
【０１１４】
第一の長穴２１０は、前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃにおいて、Ｘ方向における一端部であって、Ｘ方向において貫通孔１１４と並ぶ位置に、形成されている。第一の長穴２１０は、前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃのいずれにおいても、同じ形状に形成され、一端側の貫通孔１１４長辺からの距離が同じであり、前記プレートの側縁からの距離が同じ位置に形成されている。
【０１１５】
第一の長穴２１０は、前記プレート１１３Ａにおいて、貫通孔１１４Ａの長辺の範囲（図２（ａ）中のＲａ）に形成されており、前記プレート１１３Ｂにおいて、貫通孔１１３Ｂの長辺の範囲（図２（ａ）中のＲｂ）に形成されており、前記プレート１１３Ｃにおいて、貫通孔１１４Ｃの長辺の範囲（図２（ａ）中のＲｃ）に貫通孔１１４Ｃに並んで形成されている。第一の長穴２１０は、例えば貫通孔１１４Ｃのように貫通孔１１４の長辺の範囲に含まれない場合があるが、例えば前記プレート１１３Ａ等の他の前記プレート１１３において貫通孔１１４の長辺の範囲（貫通孔が設けられている範囲）に位置する場合は、第一の長穴２１０は、貫通孔１１４の長辺の範囲に含まれない前記プレート１１３においても、貫通孔１１４の長辺の範囲に含まれているものとする。
【０１１６】
第二の長穴２２１、２２２は、前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃにおいて、Ｘ方向の一側部であって、Ｘ方向において貫通孔１１４が設けられている範囲の両端部にそれぞれ形成されている。第二の長穴２２１、２２２は、前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃのいずれにおいても、同じ形状に形成され、Ｘ方向における、配列する貫通孔１１４群の端から距離が同じであり、前記プレートの側縁からの距離が同じ位置に形成されている。
【０１１７】
第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２はいずれも同じ形状に形成されている。第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２はいずれも、一対の直線とその端同士を繋ぐ円弧とからなるトラック様の形状に形成されている。第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２は、長さが１．２〜２ｍｍ、幅が１ｍｍであり、幅方向における公差が０．００１〜０．０１６ｍｍのプラス公差で形成されている。第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２はステンレス鋼をエッチングして作製されている。
【０１１８】
なお、図１に示した断面は、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃを積層した後の、図２におけるｘ−ｘ線で切断したときの断面の一部である。
【０１１９】
次に、図３を用いて、インク室の製造方法を説明する。図３は、製造過程にあるインク室及びその製造装置を、図２におけるｘ−ｘ線で切断したときの断面を概略的に示している。
【０１２０】
図３において、４２０と４３０は押圧プレート、４１０は位置決めピンである。
まず、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、及び１１３Ｃを用意する。
【０１２１】
次いで、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃにおける第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２のそれぞれに位置決めピン４１０を通しながら前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃを積み重ね、押圧プレート４２０，４３０で挟み込む。あるいは、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃを積み重ね、次いで前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃにおける第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２のそれぞれに位置決めピン４１０を通し、次いで押圧プレート４２０、４３０で挟み込んでもよい。こうして、第一及び第二の長穴に位置決め用のピンが挿通されている前記プレートの積層体が得られる。位置決めピン４１０は、直径１ｍｍの円柱状の鋼材（例えば焼き入れステンレス鋼）である。
【０１２２】
第一の長穴２１０及び第二の長穴２２１に位置決めピン４１０を挿通することによって、それぞれの前記プレートのおよその位置は決めることができるが、長穴の公差の分だけ回転の自由度が残る。さらに第二の長穴２２２に位置決めピンが挿通されることによって、前記プレートの面内方向において、より高精度にそれぞれの前記プレートの位置が決められる。第二の長穴２２１、２２２は前記プレート１１３のＸ方向における両端部に形成されているため、積層体における個々の前記プレートの回転の自由度が抑えられる。
【０１２３】
次いで前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃを熱拡散接合によって接合する。
例えば前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体は、位置決めピンが第一及び第二の長穴に挿通されている状態で、大気中にて、１〜５ＭＰａの押圧力をかけながら徐々に（３時間程度の時間をかけて）１，０００〜１，２００℃の温度にすることで、熱拡散接合される。
【０１２４】
熱拡散接合において、前記プレート１１３は図２中のＸ方向及びＹ方向の両方に向けて熱膨張する。Ｘ方向については、第一の長穴２１０が、挿通される位置決めピンの太さに公差を加えた幅を有することから、前記プレート１１３は、第一の長穴２１０を固定端として熱膨張する。Ｘ方向に前記プレート１１３が熱膨張すると、同じく位置決めピンが挿通されている第二の長穴２２１、２２２も熱膨張によってＸ方向に移動する。しかしながら、第二の長穴２２１、２２２は、位置決めピンが挿通されていてもなお熱膨張による変形量に比べて十分に大きな長さの開口を有している。このため、位置決めピンが挿通されている第一の長穴２１０と第二の長穴２２１との間、及び第二の長穴２２１、２２２間において、熱膨張による変形や熱応力によるひずみは生じない。このように前記プレートのＸ方向への熱膨張は、第二の長穴２２１、２２２によって吸収される。
【０１２５】
一方、Ｙ方向については、第二の長穴２２１、２２２が、挿通される位置決めピンの太さに公差を加えた幅を有することから、前記プレート１１３は、第二の長穴２２１、２２２を固定端として熱膨張する。Ｙ方向に前記プレート１１３が熱膨張すると、同じく位置決めピンが挿通されている第一の長穴２１０も熱膨張によってＸ方向に移動する。しかしながら、第一の長穴２１０は、位置決めピンが挿通されていてもなお熱膨張による変形量に比べて十分に大きな長さの開口を有している。このため、第二の長穴２２１、２２２と第一の長穴２１０との間において熱膨張による変形や熱応力によるひずみは生じない。このように前記プレートのＹ方向への熱膨張は、第一の長穴２１０によって吸収される。
【０１２６】
またＹ方向については、第二の長穴２２１、２２２は、長軸がＸ方向に平行かつ一直線上にある。このため、Ｙ方向における第二の長穴２２１、２２２間の位置が異なると、第二の長穴２２１、２２２間の変形やひずみが生じない。
【０１２７】
その後、接合されてなるインク室は、２４時間かけて炉冷される。熱拡散接合によって前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃを接合した場合には、前記プレート間で大きな温度差を生じると、熱膨張差を生じ、ひずみが発生する。このため、２４時間かけて炉冷する。
【０１２８】
冷却後、インク室の第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２から位置決めピンを抜き取る。
【０１２９】
図１５に示した特許文献１の位置決め用の穴１３の場合では、位置決めピンが前記プレートの熱膨張を妨げるので、前記プレートにひずみが生じてしまう。また、位置決め用の穴１３に公差よりも大きな隙間がないことから、位置決めピンを抜き取る際にインク室をこじってしまいやすく、ひずみが生じやすい。
【０１３０】
これに対して本実施の形態では、位置決めピンの抜き取りでは、位置決め用の穴がすべて長穴で構成されているので、作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがない。
【０１３１】
以上によって、本実施の形態によれば、製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインクジェットヘッドを提供することができる。
【０１３２】
また本実施の形態において、貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、短辺の長さが等しく、長辺の長さが、ノズル１００に向かって順次短くなるようになっている。このため、インク室からのインクの吐出を効率よく行うことができる。
【０１３３】
また本実施の形態において、第一の長穴２１０は、前記プレート１１３の長手方向において貫通孔１１４と並ぶ位置に形成され、第二の長穴２２１、２２２は、前記プレート１１３の長手方向における貫通孔１１４の配列の範囲内に形成されている。このため、後述する実施の形態２等の、貫通孔１１４の配列の範囲外に第一及び第二の長穴を形成する形態に比べ、第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２を配置するための区域を小さくできる。その結果、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃの面積も小さくできるので、インク室におけるひずみをより発生しにくくすることができる。
【０１３４】
また本実施の形態において、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、圧延方向が前記プレートの短手方向（図２中のＹ方向）となるように形成される。このため、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、それぞれ、熱膨張により、Ｙ方向（すなわち圧延方向）に比べて、Ｘ方向へ変形しにくい。したがって、インク室におけるひずみを抑制する観点からより効果的である。
【０１３５】
よって、製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１３６】
本実施の形態において、熱拡散接合は、位置決めピンが第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２に挿通されている前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体をスポット溶接で仮止めし、仮止めされた前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体の第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２から位置決めピンを抜き取り、その後に行ってもよい。スポット溶接は、例えば位置決めピンが第一及び第二の長穴に挿通されている前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体を、例えば最大電圧を５００Ｖ、最大出力を１６０Ｗで０．１〜４秒間スポット溶接することによって行うことができる。スポット溶接には、コンデンサ式溶接電源を用い、またＣｒ−Ｃｕ電極を用いることができる。スポット溶接における前記の溶接電源の電極の太さは直径１．０〜２．０ｍｍである。
【０１３７】
このようなスポット溶接による仮止めを行う場合では、熱拡散接合の前に位置決めピンを回収することができる。このため、位置決めピンの熱拡散接合による変形や損傷が抑制され、位置決めピンの再利用に有利である。
【０１３８】
また本実施の形態では、前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの接合は、熱拡散接合に代えて、熱接着によって行ってもよい。熱接着は、プレート間に接着剤層が介在し、位置決めピンを第一及び第二の長穴に挿通されている前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体を形成し、この前記プレートの積層体を、大気中にて、１〜５ＭＰａの押圧力をかけながら１〜３時間、１００〜１５０℃の温度にすることで行うことができる。熱接着における前記積層体は、前記プレート１１３Ｂ及び１１３Ｃの表面（図２に示される平面）に接着剤（例えばエポキシ樹脂）を塗布して前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃを積み重ねることによって、形成することができる。
【０１３９】
このような熱接着によって前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃを接合する場合には、熱拡散接合ほどの高温を必要としないことから、熱拡散接合に比べて熱応力によるひずみの発生をより抑制することができる。
【０１４０】
［実施の形態２］
図４に本実施の形態における前記プレートを示す。なお、実施の形態１における図２（ａ）で示した、前記プレート１１３Ａに相当する前記プレートのみを図４に示している。図４において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１４１】
図４に示す前記プレート２１３Ａは、第一の長穴２２０以外は、実施の形態１における前記プレート１１３Ａと同様に構成されている。
【０１４２】
第一の長穴２２０は、前記プレート２１３Ａの一側部の中央に位置している。また第一の長穴２２０の長軸はＹ方向に平行である。第一の長穴２２０は、実施の形態１における第一の長穴２１０と同じ大きさ及び形状に形成されている。
【０１４３】
本実施の形態において、インク室構成部材は、実施の形態１と同様に製造される。
【０１４４】
本実施の形態では、Ｘ方向における前記プレート２１３Ａの熱膨張の固定端は、前記プレート２１３ＡのＸ方向における中央に形成されている第一の長穴２２０となる。このため、本実施の形態では、実施の形態１に比べて、前記プレートのＸ方向への熱膨張による変形がより抑制される。この点を、図５を用いて説明する。
【０１４５】
実施の形態１における前記プレート１１３Ａの熱膨張前の状態を図５（ａ）に示す。そして前記プレート１１３Ａが熱膨張した結果、図５（ｂ）に示すように、一端側にある第一の長穴２１０を固定端として、前記プレート１１３Ａの他端が「Ａ」だけ変位する。
【０１４６】
一方、本実施の形態の前記プレート２１３Ａの熱膨張間の状態を図５（ｃ）に示す。前記プレート１１３Ａに対する熱処理と同じ熱処理を前記プレート２１３Ａに行った場合、前記プレート２１３Ａは、図５（ｄ）に示すように、第一の長穴２２０を固定端として、熱膨張によって、前記プレート２１３Ａの両端がそれぞれ「Ａ／２」だけ変位する。このように、本実施の形態では、Ｘ方向における前記プレート２１３Ａの熱膨張による最大の変位量は実施の形態１の１／２となる。
【０１４７】
本実施の形態は、第一の長穴２２０が前記プレート２１３Ａの長手方向における一側部の中央に形成されていることから、実施の形態１に比べてＸ方向におけるひずみの抑制により効果的である。
【０１４８】
また、本実施の形態は、第一の長穴２２０が前記プレート２１３Ａの長手方向における一側部の中央に形成されていることから、第一の長穴を配置する場所の分だけ、実施の形態１に比べて前記プレートのＸ方向の長さを削減できる。Ｘ方向は熱膨張の変位が大きいので、Ｘ方向の長さがより削減される観点からも、本実施の形態は、実施の形態１に比べてひずみの抑制により効果的である。
【０１４９】
また本実施の形態は、実施の形態１と同様に、１）位置決めピンの抜き取りを含む作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがなく、２）製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室を提供することができ、３）貫通孔の長辺の長さの設定によりインク室からのインクの吐出を効率よく行うことができ、４）製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１５０】
［実施の形態３］
図６に本実施の形態における前記プレートを示す。なお、実施の形態１における図２（ａ）で示した、前記プレート１１３Ａに相当する前記プレートのみを図６に示している。図６において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１５１】
図６に示す前記プレート３１３Ａは、第二の長穴２３１、２３２以外は、実施の形態２における前記プレート２１３Ａと同様に構成されている。
【０１５２】
第二の長穴２３１、２３２は、前記プレート３１３ＡのＸ方向における両端部であって、Ｙ方向において貫通孔１１４Ａが設けられている範囲の中央（前記プレート３１３ＡのＸ方向における中央でもある）に位置している。第二の長穴２３１、２３２の長軸はＸ方向に平行である。第二の長穴２３１、２３２は、それぞれ、実施の形態１における第一の長穴２１０と同じ大きさ及び形状に形成されている。
【０１５３】
本実施の形態において、インク室構成部材は、実施の形態１と同様に製造される。
【０１５４】
本実施の形態は、実施の形態２と同様に、第一の長穴２２０が前記プレート３１３Ａの長手方向における中央に形成されていることから、前記プレート３１３Ａの熱膨張によるＸ方向の変位をより一層抑えることができる。
【０１５５】
また、本実施の形態では、第二の長穴２３１、２３２が前記プレート３１３ＡのＸ方向における両端部であってＹ方向における中央に形成されていることから、前記プレート３１３ＡのＹ方向への熱膨張の固定端が、Ｙ方向における中央となる。よって、実施形態１及び２に対して、前記プレート３１３Ａの熱膨張によるＹ方向への変位をより一層抑えることができる。
【０１５６】
また本実施の形態は、実施の形態１及び２と同様に、１）位置決めピンの抜き取りを含む作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがなく、２）製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室を提供することができ、３）貫通孔の長辺の長さの設定によりインク室からのインクの吐出を効率よく行うことができ、４）製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１５７】
［実施の形態４］
図７に本実施の形態における前記プレートを示す。なお、実施の形態１における図２（ａ）で示した、前記プレート１１３Ａに相当する前記プレートのみを図７に示している。図７において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１５８】
図７に示す前記プレート４１３Ａは、貫通孔１１４Ａが前記プレート４１３Ａの中央には形成されておらず、第一の長穴２３０が前記プレート４１３Ａの中央に形成されている以外は、実施の形態３における前記プレート３１３Ａと同様に構成されている。
【０１５９】
第一の長穴２３０は、前記プレート４１３Ａの中央に位置する。第一の長穴２３０の長軸はＸ方向に平行である。第一の長穴２３０は、実施の形態１における第一の長穴２１０と同じ大きさ及び形状に形成されている。
【０１６０】
本実施の形態において、インク室構成部材は、実施の形態１と同様に製造される。
【０１６１】
本実施の形態は、実施の形態３と同様に、第一の長穴２３０が前記プレート４１３Ａの長手方向における中央に形成されていることから、前記プレート４１３Ａの熱膨張によるＸ方向の変位をより一層抑えることができる。また、第二の長穴２３１、２３２が前記プレート４１３ＡのＸ方向における両端部であってＹ方向における中央に形成されていることから、前記プレート４１３Ａの熱膨張によるＹ方向への変位をより一層抑えることができる。
【０１６２】
また本実施の形態では、第一の長穴２３０が前記プレート４１３Ａの長手方向の一側部には形成されないことから、実施の形態２や実施の形態３に比べて、前記プレートのＹ方向の長さを小さくすることができる。
【０１６３】
本実施の形態で形成されるインクジェットヘッドには、中央部にノズルが配置されない。したがって、本実施の形態は、協同する複数のインクジェットヘッドを得る観点で好適である。このような複数のインクジェットヘッドは、使用時に互いの塗布領域を補完することで、隙間のない塗布に用いることができる。
【０１６４】
また本実施の形態は、実施の形態１〜３と同様に、１）位置決めピンの抜き取りを含む作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがなく、２）製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室を提供することができ、３）貫通孔の長辺の長さの設定によりインク室からのインクの吐出を効率よく行うことができ、４）製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１６５】
［実施の形態５］
図８に本実施の形態における前記枠体付きプレートを示す。なお、実施の形態１における図２（ａ）で示した、前記プレート１１３Ａに相当する前記枠体付きプレートのみを図８に示している。図８において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１６６】
図８に示す前記枠体付きプレート８００Ａは、矩形の前記プレート５１３Ａと、前記プレート５１３Ａから離間して前記プレート５１３Ａの周囲を囲む枠体５００と、前記プレート５１３Ａと枠体５００とを接続するブリッジ５０１とを有している。
【０１６７】
前記プレート５１３Ａは、第二の長穴を有さない以外は、実施の形態４の前記プレート４１３Ａと同様に構成されている。すなわち、前記プレート５１３Ａは、中央部を除いてＸ方向に配列する複数の貫通孔１１４Ａと、中央部に位置する第一の長穴２３０とを有している。第一の長穴２３０の長軸はＹ方向に平行である。
【０１６８】
枠体５００は、前記プレート５１３Ａが囲まれる矩形の開口部と、Ｘ方向における両端部であってＹ方向における中央に位置する第二の長穴２４１、２４２とを有する。第二の長穴２４１、２４２の長軸は、Ｘ方向と平行である。
【０１６９】
ブリッジ５０１は、前記プレート５１３Ａの両端であってＹ方向における両端部である四カ所で、前記プレート５１３Ａと枠体５００とを連結している。
【０１７０】
本実施の形態においで、インク室構成部材の製造は以下のように行われる。
まず前記枠体付きプレート８００Ａ、及び、前記プレート１１３Ｂ及び１１３Ｃに対応する前記枠体付きプレートを準備する。
次いで、これらの前記枠体付きプレートを積み重ね、第一及び第二の長穴２３０、２４１、２４２に位置決め用ピンが層通されている前記枠体付きプレートの積層体を得る。
次いで、前記枠体付きプレートの積層体を熱拡散接合や熱接着によって接合する。
次いで、接合された前記枠体付きプレートの積層体を冷却する。
前記枠体付きプレートの準備から前記積層体の冷却までは、実施の形態１と同様に行うことができる。
【０１７１】
なお、本実施の形態では、前記枠体付きプレートを接合する場合には、前記プレートのみを接合させてもよいし、枠体及び前記プレートの両方を接合させてもよい。また、前記枠体付きプレートを仮止めする場合には、前記プレートのみを仮止めしてもよいし、枠体を仮止めしてもよい。
【０１７２】
次いで、前記枠体付きプレートの積層体の枠体から、前記プレートの積層体を切り離す。前記プレート５１３Ａの切り離しは、プレス加工によって行うことができる。
【０１７３】
本実施の形態では、実施の形態３及び４と同様に、第一の長穴２３０が前記プレート５１３Ａの長手方向における中央に形成され、第二の長穴２４１、２４２が前記枠体付きプレート８００ＡのＹ方向の中央に形成されていることから、前記プレート５１３Ａの熱膨張によるＸ方向及びＹ方向の変位をより一層抑えることができる。
【０１７４】
また本実施の形態では、枠５００に第二の長穴２４１、２４２が形成されるので、流路構成の都合等のインクジェットヘッドの設計の都合で、前記プレート５１３内に第二の長穴２４１、２４２が配置できない場合でも、第二の長穴２４１、２４２を形成することができる。また得られるインク室は、前記プレートの端部に第二の長穴を有さないことから、前記プレートが第一及び第二の長穴を有する形態に比べて、前記プレートをより小さくすることができ、熱応力によるひずみを抑制する観点からより一層効果的である。
【０１７５】
また本実施の形態は、実施の形態１〜４と同様に、１）位置決めピンの抜き取りを含む作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがなく、２）製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室を提供することができ、３）貫通孔の長辺の長さの設定によりインク室からのインクの吐出を効率よく行うことができ、４）製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１７６】
［実施の形態６］
図９に本実施の形態における前記プレートを示す。なお、実施の形態１における図２（ｃ）で示した、前記プレート１１３Ｃに相当する前記プレートのみを図９に示している。図９において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１７７】
図９に示す前記プレート６１３Ｃは、Ｘ方向に配列する複数の第三の穴６００をさらに有する以外は、実施の形態１における前記プレート１１３Ｃと同じに構成されている。
【０１７８】
第三の穴６００は、前記プレート６１３Ｃの長手方向における一側部であって、前記プレート６１３Ｃと前記プレート１１３Ｂとを重ねたときに、貫通孔１１４Ｂと連通しない位置に形成されている。すなわち、第三の穴６００は、収容部１１０を形成しない穴である。
【０１７９】
本実施の形態において、インク室構成部材は、実施の形態１と同様に製造される。
【０１８０】
本実施の形態では、前記プレートの積み重ね方向において、最も開口比が小さかった前記プレートＣが第三の穴を有することから、前記プレート１１３Ａや１１３Ｂに対する前記プレート６１３Ｃの開口比の差が、実施の形態１〜５に比べて小さくなっている。このため、前記プレートの熱圧着による接合によって、前記プレート間での熱応力が緩和され、この熱応力によるひずみが抑制される。このように本実施の形態は、熱応力によるひずみを抑制する観点から、実施の形態１〜５に比べてより効果的である。
【０１８１】
また本実施の形態は、実施の形態１〜５と同様に、１）位置決めピンの抜き取りを含む作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがなく、２）製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室を提供することができ、３）貫通孔の長辺の長さの設定によりインク室からのインクの吐出を効率よく行うことができ、４）製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１８２】
［その他の実施の形態］
図１０に示す前記プレートは、第一の長穴２５０と第二の長穴２５１、２５２とを有する。第一の長穴２５０は、前記プレートの長手方向の一端部の中央に形成されている。第二の長穴２５１、２５２は、前記プレートの長手方向の一側部であって、インク室が配列する範囲の両端部に形成されている。第一の長穴２５０の長軸は、例えば前記プレートの短手方向に対して５°の角度をなしている。第二の長穴２５１、２５２の長軸も、例えば前記プレートの長手方向に対して５°の角度をなしている。
【０１８３】
図１１に示す前記プレートは、第一の長穴２６０と第二の長穴２６１、２６２とを有する。第一の長穴２６０は、前記プレートの長手方向の一端部の中央に形成されている。第二の長穴２６１、２６２は、前記プレートの長手方向の一側部であって、インク室が配列する範囲の両端部に形成されている。第一の長穴２６０の長軸は、例えば前記プレートの短手方向に対して５°の角度をなす第一の直線上にある。第二の長穴２６１、２６２の長軸は、前記プレートの長手方向に対して５°の角度をなし、かつ前記第一の直線と直交する第二の直線上にある。
【０１８４】
本発明では、熱圧着によるひずみを抑制することができ、かつインク室をこじらずに位置決めピンを容易に抜き取れる範囲において、図１０や図１１に示す形態の前記プレートを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
本発明は、有機ＥＬの発光層塗布やカラーフィルターの色材料の塗布に使用されるインクジェット装置に適用できる。本発明は、インクジェットヘッドのインク室について、ひずみのないインク室の製造における歩留まりを高めることができる。よって、有機ＥＬ素子やカラーフィルター、太陽電池の配線等の、インクジェット装置による塗布工程を含む方法で製造される製品の生産性のさらなる向上に寄与することが期待される。
【符号の説明】
【０１８６】
１ 基板
１１ チャンバープレート
１２ インクチャンバー
１３ 位置決め用の穴
３２ 陰極
３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ 発光層
３３ 陽極
３１、１１１ 隔壁
４１ 架台
４２ 基板搬送ステージ
４３ ガントリー
４４ 塗布領域
５０ インクジェットヘッド
１００ ノズル
１１０ 収容部
１１２ ダイヤフラム
１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃ、２１３Ａ、３１３Ａ、４１３Ａ、５１３Ａ、６１３Ｃ プレート
１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃ 貫通孔
１２０ 共通電極
１２１ 個別電極
１２２ 駆動回路
１３０ 圧電素子
１４０ 圧電部材
２１０、２２０、２３０、２５０、２６０ 第一の長穴
２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２、２６１、２６２ 第二の長穴
４１０ 位置決めピン
４２０、４３０ 押圧プレート
５００ 枠体
５０１ ブリッジ
６００ 第三の穴
８００Ａ 枠体付きプレート
Ｒａ 貫通孔１１４Ａの長辺の範囲
Ｒｂ 貫通孔１１４Ｂの長辺の範囲
Ｒｃ 貫通孔１１４Ｃの長辺の範囲
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット装置においてインクを吐出するインクジェットヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年インクジェット技術を用いて電子デバイスを製造する方法が注目を集めている。インクジェット技術による製造は、蒸着技術等に比べ、設備構成がシンプルで安価な製造が可能である。またインクジェット技術は直接パターニング技術であるため、蒸着技術におけるマスクが不要で大型化が可能である。例えば表示電子デバイスにおいては大画面への市場要求が高まり、インクジェット塗布による電子デバイス製造技術への期待は高まっている。
【０００３】
以下、有機ＥＬディスプレイを例に、塗布による製造技術について説明する。図１２に有機ＥＬディスプレイの構造を示す。
【０００４】
図１２の有機ＥＬディスプレイは、基板１、陰極３２、発光層３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ、陽極３３、隔壁３１からなる。基板にはディスプレイを駆動するためのＴＦＴが内蔵されているが、ここでは図示しない。また陰極の上層には封止膜やカラーフィルター等が適宜配置されるが、ここでは図示していない。
【０００５】
有機ＥＬディスプレイの場合、発光層としてＲＧＢの３色に対応した３種類があり、図１２ではそれぞれを３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂで表している。
【０００６】
隔壁３１は、次の製造工程の説明において述べるインクジェット塗布において各画素に塗布するインクのパターニングに使用される。隔壁としては、フッ素を含む樹脂が使用される。このため、隔壁は撥インク性を持っている。
【０００７】
インクとは、有機ＥＬの発光層材料を溶媒に溶かした溶液のことをいう。
有機ＥＬの発光層材料としては、ポリフルオレン系、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系等の高分子材料が挙げられる。溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキシルベンゼン、アルコキシベンゼン、アルキルベンゼン等の単独又は混合溶媒が挙げられる。
【０００８】
隔壁３１が形成されているので、塗布されたインクは所望の画素領域にとどまり、混色することなく高品位なディスプレイを実現できる。このように構成されたデバイスは、陰極からの電子と陽極からの正孔とが発光層内で結合し発光することで、ディスプレイとしての機能を果たす。
【０００９】
図１３は、有機発光層の配置状態を示す有機ＥＬディスプレイの平面図である。図１３は、ＲＧＢともピクセル状にパターニングしてある例を示している。それぞれのピクセル（画素ともいう）を発光させることで、有機ＥＬディスプレイがテレビ等の表示装置として機能する。このピクセルが形成されている領域を表示領域という。画素の幅及びピッチは５０〜１００μｍと微細であるので、有機ＥＬディスプレイの製造には、インクジェットのような精密塗布技術が必要となる。
【００１０】
次に有機ＥＬディスプレイの製造工程について説明する。
まず、フォトリソグラフィの技術を用いて基板上に陽極を作製する。
次にフォトリソグラフィの技術を用いて隔壁を作製する。
その後、インクジェット印刷法によりＲＧＢの発光層のインクを塗布する。塗布されたインクは、塗布工程及び次の工程で乾燥され、発光層のパターンが形成される。
さらにその後、発光層の上にスパッタリング等の方法で陰極を形成する。
【００１１】
以下インクジェット装置によるインクの塗布について説明する。
図１４は、インクジェット装置（又は液滴吐出装置）の概観図である。
図１４に示すように、インクジェット装置は、架台４１と、その上に設置された基板搬送ステージ４２と、基板搬送ステージ４２に対向するインクジェットヘッド５０とからなる。インクジェットヘッド５０は、基板搬送ステージ４２を跨ぐ門型のガントリー４３に設置されている。
【００１２】
塗布される基板１の大きさは、いわゆる第８世代のガラスではおよそ２ｍ×２．５ｍである。
【００１３】
インクジェットヘッド５０は、例えば図１に示されるように、インクを吐出する複数のノズル１００、ノズルに連通する収容部１１０、異なるノズルに対応する収容部１１０を隔てる隔壁１１１、インク室の一部をなすダイヤフラム１１２、ダイヤフラムを振動させる圧電素子１３０、隔壁を支える圧電部材１４０、圧電素子に電圧を印加する共通電極１２０、個別電極１２１、駆動回路１２２を有する。他に図示しないインクの導入口を有する。また、インクを循環する種類のインクジェットヘッドにおいては、図示しないインクの排出口を有する。圧電素子１３０と隔壁を支える圧電部材１４０は一つの圧電部材からダイシングによって分離されている。収容部１１０及び隔壁１１１は、インク室構成部材によって形成されている。
【００１４】
このように構成されたインクジェットヘッドは、次のように動作する。共通電極１２０と、個別電極１２１の間に電圧を印加すると、圧電素子１３０が図１（ａ）の状態から図１（ｂ）の状態に変形する。圧電素子１３０が変形すると、収容部１１０の容積が小さくなりインクに圧力を加えることができる。その圧力でインクが吐出する。
【００１５】
次にインクジェット装置の塗布動作について説明する。
基板搬送ステージ４２は、図１４（ａ）から図１４（ｂ）のように移動する、この時、基板搬送ステージ４２上に載置された基板１にむけて、インクジェットヘッド５０からインクが吐出され、基板１の塗布領域４４にインクが塗布される。基板搬送ステージ４２の速度は２０〜４００ｍｍ／ｓである。またインクの吐出周波数は、１，０００〜５，０００Ｈｚである。基板搬送ステージ４２の位置が検出され、吐出タイミングが制御されることで、ピクセルパターンの塗布が行われる。
【００１６】
ピクセルパターンの塗布を正確に行うために、ノズルから吐出される液滴の吐出角度バラツキを小さくする必要がある。一般的な吐出角度バラツキの最大許容値は１０〜５０ｍｒａｄである。
【００１７】
ところが、前記プレートの積層によってインクジェットヘッドにおけるインク室構成部材を製造する際、収容部１１０を形成する穴の中心が合わないような位置ズレが発生すると、吐出角度のバラツキが発生する。このようなインク室を有するインクジェットヘッドを有機ＥＬディスプレイの製造に用いると、有機ＥＬパネルにおいて、混色等の不良を引き起こすことがある。今後、有機ＥＬディスプレイの高精細化に伴い、吐出バラツキの抑制がさら重要になる。このため、インクジェットヘッドのインク室構成部材の製造の精度の向上が求められる。
【００１８】
インクジェットヘッドにおけるインク室構成部材を前記プレートの積層体から構成する場合では、前記プレートを積層して組み立てる時の位置決めが重要である。このような位置決め用の技術としては、位置決め穴とピン使って、前記プレートの積層体における前記プレートの位置を決める方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１９】
図１５は、特許文献１に示される前記プレートを示す平面図である。図１５において、１１はチャンバープレート（前記プレート）である。チャンバープレート１１は、インクチャンバー１２と位置決め用の穴１３とを有する。チャンバープレート１１にはシリコンウェハが用いられ、インクチャンバー１２と位置決め用の穴１３はエッチングにより形成されている。位置決め用の穴１３は、平行四辺形の穴であり、位置決めピンとのクリアランスが２μｍ以下となる大きさを有している。インク室構成部材は、一番高精度を必要とするチャンバープレート１１を基準に、積層するより精度の低い他の部品の穴とピンとのクリアランスを広くして組み立てられる。
【００２０】
ところが、位置決め用の穴１３の配置及び形状であると、前記プレートの製造時における位置を規定するためには、クリアランスを小さくする必要がある。このため、インク室構成部材の製造時の作業性及び歩留まりが低くなる。
【００２１】
また、特許文献１ではチャンバープレートを積層する際に、接着剤を使用しているが、接着剤の厚みバラツキが組立精度を悪化させ、吐出バラツキを発生させることがある。接着剤による吐出バラツキを抑えるためには、前記プレートを、接着剤を使用しない熱拡散接合によって接合することが望ましい。
【００２２】
熱拡散接合では、接合される各部材が熱膨張する。特許文献１のような従来の位置決め用の穴で前記プレートの位置を規定する場合では、各部材やピンの温度差による熱膨張の差によって、前記プレートがひずむという問題点があった。
【００２３】
より詳しく説明すると、熱拡散接合の際に、１）前記プレートがひずみ、波打ってしまう、２）ピンと前記プレートの位置決め穴とが取外しの際、こじってしまいインク室構成部材がひずみ曲がってしまう、という問題があった。このようなインク室構成部材ではインクジェットヘッドではインクが漏れるので使用できない。
【００２４】
このように、熱拡散接合でインク室を製造する場合には、前記プレート同士の位置のずれやひずみ、インク室とノズルとの位置のずれにより、インクジェットヘッドにおいて、液滴量が少なくなる、液滴が曲がって吐出されるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００３−１８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、インクジェットヘッドが有するインク室構成部材において、製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室構成部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、上記目的を達成するために、インク室構成部材を構成する複数の前記プレートに、前記プレートの位置を決めるための位置決め用の穴の形状及び配置が特定された前記プレートを用いる、インクジェットヘッドを提供する。
【００２８】
すなわち本発明は、以下のインクジェットヘッドを提供する。
［１］ インクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通しインクを収容するインク室と、前記インク室内に圧力を加える加圧装置と、を有するインクジェットヘッドであって、
前記インク室は、インク室用の穴を有する複数の細長なプレートが積み重ねられて構成され、
前記複数のプレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するように、複数の前記プレートが前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、インクジェットヘッド。
［２］ 前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、［１］に記載のインクジェットヘッド。
［３］ 前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、［１］に記載のインクジェットヘッド。
［４］ 前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、［１］に記載のインクジェットヘッド。
［５］ 前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの中央部を除いて前記プレートの長手方向には配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における中央であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の前記第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、［１］に記載のインクジェットヘッド。
［６］ 前記熱圧着が熱拡散接合である、［１］に記載のインクジェットヘッド。
［７］ 複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートが、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴をさらに有する、［１］〜［６］のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【００２９】
また本発明は、前記プレートを用いるインク室構成部材の第一の製造方法を提供する。
［８］ インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、
（１）積み重ねることによってインク室構成部材を形成する複数の前記プレートであって、前記プレートが、
１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、
２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
３）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
４）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、
前記プレートを準備する工程と、
（２）複数の前記プレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記プレートの積層体を得る工程と、
（３）前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、を含む、インク室構成部材の製造方法。
［９］ 前記接合する工程が、前記積層体に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程である、［８］に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１０］ 前記接合する工程が、
前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを仮止めする工程と、
仮止めされた前記積層体の前記第一及び第二の位置決め用の穴から前記位置決め用のピンを取り外す工程と、
前記位置決め用のピンが取り外された前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程と、を含む、［８］に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１１］ 前記接合する工程における熱圧着が熱拡散接合である、［８］〜［１０］のいずれか一項に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１２］ 複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートに、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴をさらに有する前記プレートを用いる、［８］〜［１１］のいずれか一項に記載のインク室構成部材の製造方法。
【００３０】
さらに本発明は、前記プレートを有する前記枠体付きプレートを用いるインク室構成部材の第二の製造方法を提供する。
［１３］ インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、
（１）細長の前記プレートと、前記プレートから離間して前記プレートの周囲を囲む枠体と、前記プレートと枠体とを接続するブリッジとを有し、積み重ねることによってインク室構成部材を形成する複数の前記枠体付きプレートであって、前記枠体付きプレートが、
１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、
２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
３）前記枠体が、前記第一及び第二の位置決め用の穴の少なくとも一つを有し、
４）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
５）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、
前記枠体付きプレートを準備する工程と、
（２）複数の前記枠体付きプレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記枠体付きプレートの積層体を得る工程と、
（３）前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、
（４）接合された前記枠体付きプレートの積層体から前記プレートの積層体を切り離す工程と、を含む、インク室構成部材の製造方法。
［１４］ 前記接合する工程が、前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程である、［１３］に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１５］ 前記接合する工程が、前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを仮止めする工程と、
仮止めされた、前記枠体付きプレートの積層体の前記第一及び第二の位置決め用の穴から前記位置決め用のピンを取り外す工程と、
前記位置決め用のピンが取り外された、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程と、を含む、［１３］に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１６］ 前記接合する工程における熱圧着が熱拡散接合である、［１３］〜［１５］のいずれか一項に記載のインク室構成部材の製造方法。
［１７］ 複数の前記枠体付きプレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記枠体付きプレートに、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴を前記プレートにさらに有する前記枠体付きプレートを用いる、［１３］〜［１６］のいずれか一項に記載のインク室構成部材の製造方法。
【００３１】
［本発明のインクジェットヘッド］
本発明のインクジェットヘッドは、インクを吐出するノズルと、ノズルに連通しインクを収容するインク室と、インク室内に圧力を加える加圧装置と、を有する。本発明のインクジェットヘッドは、本発明の効果が得られる範囲において、インクジェットヘッドの部品として知られている他の装置や部材をさらに有していてもよい。
【００３２】
前記ノズルは、インク室に収容されたインクを液滴として吐出する部材である。ノズルには、インク室構成部材に接合される、インクジェットヘッドに用いる公知のノズルを利用することができる。
【００３３】
前記加圧装置は、ノズルからインクの液滴を吐出させるために、インク室に収容されたインクに圧力を加える装置である。加圧装置は、インク室に収容されたインクに圧力をかけて、インク室内に直接圧力をかける装置であってもよいし、インク室に連通する通路中のインクに圧力をかけて、インク室内に間接的に圧力をかける装置であってもよい。加圧装置には、例えば圧電素子、インク室中のインクを加熱するためのヒータが挙げられる。このように加圧装置には、インクジェットヘッドに用いる公知の加圧装置を用いることができる。
【００３４】
前記インク室は、複数の細長な前記プレートが積み重ねられてなる。以下、本発明において、前記プレートの接合体を「インク室構成部材」とも言う。このようなプレートの積み重ねは、積み重ねられた前記プレートを熱圧着によって接合することによって形成することができる。前記熱圧着は、前記プレートに熱応力を生じさせる加熱と加圧とを伴う接合方法である。熱圧着には、例えば熱拡散接合、熱接着が挙げられる。熱拡散接合は、加熱加圧条件下で、接着剤を用いず、前記プレートの材料間の原子移動のみにより前記プレート同士を接合させる方法である。熱接着は、熱硬化型接着剤を介して前記プレートを重ね、加熱により接着剤を硬化させ、前記プレート同士を接合させる方法である。
【００３５】
本発明では、高温を要する熱圧着であると、後述する位置決め用の穴の形状と配置によって熱応力によるひずみの発生を抑制する効果がより顕著に得られる。また、前記プレート間には接着剤等のような接着時にプレート間に介在する成分を有さないことが、前記プレートの接合時における位置のずれを防止する観点から好ましい。このような観点から、前記熱圧着は熱拡散接合であることが好ましい。
【００３６】
前記プレートは、熱圧着によって接合される、すなわち接した状態で合体する材料からなる。このような材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４ＴＡやＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ等のステンレス鋼、ニッケル、及びニッケル・コバルト合金、が挙げられる。
【００３７】
前記プレートは、細長に形成される。前記プレートの形状や大きさは、インクジェット装置に求められる塗布能力や、インクジェットヘッドの形態に基づいて決めることができる。前記プレートは、加工のしやすさ等の観点から、一般に矩形に形成される。また前記プレートの厚さは、一般に、前記プレートの厚さは、１０〜５００μｍである。
【００３８】
前記プレートは、インク室用の穴と、第一及び第二の位置決め用の穴とを有する。
【００３９】
前記インク室用の穴は、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する。インク室用の穴は、複数の前記プレートが積み重ねられた時にインク室を形成する。インク室用の穴は、一枚の前記プレートにおいて、二以上の穴の組として形成されることがある。本発明では、一つのインク室を形成するために、二以上の穴の組としてインク室用の穴が形成されている場合には、この二以上の穴の組を一つのインク室用の穴とする。
【００４０】
インク室用の穴は、通常、複数設けられる。この場合、インク室用の穴は、通常、前記プレートの長手方向に沿って配列される。インク室用の穴の配列は、一枚の前記プレートにおいて、一つであってもよいし、直列に二以上であってもよい（図８参照）。また。インク室用の穴の配列は、一枚の前記プレートにおいて、一列であってもよいし、並列に二列以上であってもよい。
【００４１】
複数の前記プレートにおいて、インク室用の穴の形状は、前記プレートごとに同じであってもよいし異なっていてもよい。また個々の前記プレートにおいて、インク室用の穴の形状は、前記プレートごとに同じであってもよいし異なっていてもよい。
【００４２】
このように、インク室用の穴については、本発明の効果が得られる範囲において、インク室用の穴における公知の形状や配置を採用することができる。
【００４３】
前記第一及び第二の位置決め用の穴は、積み重ねられる複数の前記プレートの全部が有する。第一及び第二の位置決め用の穴は、複数の前記プレートが積み重ねられた時にインク室を形成するように、前記プレートの表面に平行な面内方向における前記プレートの位置を規定するための細長な穴である。
【００４４】
特許文献１にも記載されているように、前記プレートを積み重ねて接合する場合には、前記プレートの面内方向における前記プレートの位置を規定するために、位置決め用の穴に、位置決め用のピンが挿通される。そして位置決め用のピンの挿通によって位置が決められた前記プレートが、その積み重なり状態を維持したまま接合される。
【００４５】
前記位置決め用の穴の幅は、前記プレートの面内方向における前記プレートの位置を高い精度で規定する観点から、位置決め用の穴に挿通されるべき位置決め用のピンの太さと公差との和であることが好ましい。公差は、前記プレートの面内方向における前記プレートの位置を高い精度で規定する観点から、±２０μｍであることが好ましく、＋１〜１６μｍであることがより好ましい。
【００４６】
前記位置決め用の穴の長さは、前記の幅よりも長い。位置決め用の穴の長さは、熱圧着による前記プレートの熱膨張によるひずみの発生を防止する観点から、位置決め用の穴に挿通されるべき位置決め用のピンの太さと、熱圧着による前記プレートの熱膨張による面内方向における変形長さとの和以上であることが好ましい。位置決め用の穴の長さは、位置決め用の穴への位置決め用のピンの挿通や抜き取り作業による前記プレートの変形や破損を防止する観点から、位置決め用の穴の幅の１．５倍以上の長さを有することが好ましい。位置決め用の穴の長さは、これらの観点に基づき、また本発明の効果が得られる範囲において決めることができる。
【００４７】
前記位置決め用の穴は、通常、積み重ねられるべき複数の前記プレートにおいて、挿通されるべきピンが同じである穴が、同じ形状に形成される。前記位置決め用の穴は、個々の前記プレートにおいては同じであってもよいし、異なっていてもよい。第一及び第二の位置決め用の穴は、前記プレートの両面のそれぞれからのエッチングによって形成することができる。プレートの両面からのエッチングによって第一及び第二の位置決め用の穴を形成する場合には、形成される穴の断面形状は、プレートの肉厚方向の中央部に出っ張りを生じる。第一及び第二の位置決め用の穴の幅や長さは、前記の出っ張りのような断面方向における凹凸を穴が有する場合には、凹凸部で決めてもよいし、表面の端縁で決めてもよい。
【００４８】
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの短手方向に細長く開口する。すなわち、第一の位置決め用の穴の長軸が前記短手方向に対して４５°以上の角度をなすように、第一の位置決め用の穴が前記プレートに開口する。第一の位置決め用の穴の向きが前記の範囲にあるとき、熱圧着時における前記プレートの長手方向への熱膨張による変形が十分に規制される。前記短手方向に対する第一の位置決め用の穴の長軸の向きは、前記の変形を規制する観点から、１０°以下であることが好ましく、５°以下であることがより好ましく、０°（すなわち平行）であることがさらに好ましい。
【００４９】
前記第一の位置決め用の穴は、個々の前記プレートにおいて、一つ又はそれ以上設けられる。第一の位置決め用の穴の数は、前記プレートの大きさや形状に応じて決めることができる。第一の位置決め用の穴を二以上設ける場合には、熱圧着時における前記プレートの長手方向への熱膨張によるひずみの発生を防止する観点から、前記プレートの長手方向における個々の第一の位置決め用の穴同士の長軸の距離は、近いほど好ましい。また前記の観点から、個々の第一の位置決め用の穴同士の長軸は一直線上にあることがより好ましい。
【００５０】
前記プレートにおける第一の位置決め用の穴の位置は、前記プレートの長手方向における中央であることが、熱圧着時における前記プレートの長手方向への熱膨張による変形長さを小さくする観点から好ましい。
【００５１】
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である。第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置される。第二の位置決め用の穴の数は、前記プレートの大きさや形状に応じて決めることができる。本発明において、前記プレートの長手方向における端部とは、前記プレートの端から、前記プレートにおけるインク室用の穴が形成されている領域の端部までを含む。
【００５２】
前記第二の位置決め用の穴は、第二の位置決め用の穴の長軸が前記長手方向に対して１０°以下の角度をなすように、前記プレートに開口する。第二の位置決め用の穴の向きが前記の範囲にあるとき、熱圧着時における前記プレートの短手方向への熱膨張による変形が十分に規制される。前記長手方向に対する第二の位置決め用の穴の長軸の向きは、前記の変形を規制する観点から、５°以下であることが好ましく、０°（すなわち平行）であることがより好ましい。
【００５３】
前記プレートの短手方向における個々の第二の位置決め用の穴同士の長軸の距離は、熱圧着時における前記プレートの短手方向への熱膨張によるひずみの発生を防止する観点から、近いほど好ましい。また、前記の観点から、個々の第二の位置決め用の穴同士の長軸は、前記プレートの長手方向に平行な一直線上にあることがより好ましい。
【００５４】
前記プレートにおける第二の位置決め用の穴の位置は、前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲であることが、前記プレートの幅をより小さくする観点から好ましく、前記プレートの短手方向の中央であることがより好ましい。
【００５５】
前記プレートは、本発明の効果が得られる範囲において、さらなる構成要素を有していてもよい。このようなさらなる構成要素としては、例えば、前記インク室用の穴以外であって、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の、第三の穴が挙げられる。
【００５６】
前記第三の穴は、複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートに形成される。
【００５７】
インク室構成部材は、複数の前記プレートを積み重ねて形成される。通常、ノズル側に積み重ねられる前記プレートは比較的小さな開口比を有し、ノズルと反対側に積み重ねられる前記プレートは比較的大きな開口比を有する。このよう開口比の異なる前記プレートを積み重ねて熱圧着で接合すると、積み重ねられた前記プレート間で、熱膨張による変形長さが異なり、インク室構成部材においてひずみを発生させることがある（図９参照）。
【００５８】
開口比が比較的小さな前記プレートに第三の穴を形成することは、積み重ねられた前記プレート間での熱膨張による変形長さの差によるひずみの発生を抑制する観点から好ましい。
【００５９】
第三の穴が形成される前記プレートは、インク室用の穴と第一及び第二の位置決め用の穴とによる開口比が最も大きな前記プレート以外の前記プレートの一以上である。第三の穴は、前記プレートの積み重ね方向において隣接する前記プレート間の熱膨張による変位長さの差を緩和するように形成される。例えば第三の穴は、前記プレートの積み重ね方向において隣接する前記プレート間の熱膨張による最大の変位長さの差が０〜０．５％となるように形成される。インク室用の穴、及び第一及び第二の位置決め用の穴を形成しない限り、個々の前記プレートにおける第三の穴の数及び形状は特に限定されない。
【００６０】
本発明における前記プレートは、前述した構成要件を適宜に組み合わせて構成することができる。例えば前記プレートには、１）積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、２）前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、３）前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、形態が挙げられる（実施の形態１参照）。
【００６１】
また前記プレートには、１）積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、２）前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、３）前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、形態が挙げられる（実施の形態２参照）。
【００６２】
また前記プレートには、１）前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、２）前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、形態が挙げられる（実施の形態３参照）。
【００６３】
また前記プレートには、１）積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が、前記プレートの中央部を除いて前記プレートの長手方向には配列した複数の前記インク室用の穴を有し、２）前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における中央であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、３）前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の前記第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、形態が挙げられる（実施の形態４参照）。
【００６４】
本発明のインクジェットヘッドは、前記ノズルと、前記インク室構成部材と、前記加圧装置と、必要に応じて設けられる公知の他の装置や部材とを、公知のインクジェットヘッドと同様に組み立てることによって得られる。
【００６５】
［本発明におけるインク室構成部材の第一の製造方法］
本発明における前記インク室構成部材は、以下に説明する第一の製造方法によって製造することができる。
【００６６】
第一の製造方法は、インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、（１）積み重ねることによってインク室構成部材を形成する複数の前記プレートを準備する工程と、（２）複数の前記プレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記プレートの積層体を得る工程と、（３）前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、を含む。
【００６７】
前記準備する工程における前記プレートは、１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、３）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、４）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である。この前記プレートには、前述した本発明のインクジェットヘッドの前記プレートを用いることができる。
【００６８】
前記準備する工程では、積み重ねたときにインク室を形成するインク室用の穴を有する複数の前記プレートの組が準備される。この前記プレートには、インク室用の穴を有さないプレートが含まれていてもよい。また、前記準備する工程では、積み重ねられる複数の前記プレートの全部の第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されたときに、積み重ねられた複数の前記プレートによってインク室が形成されるように、前記プレートの表面に平行な面内方向における前記プレートの位置を前記位置決め用のピンによって規定する第一及び第二の位置決め用の穴を有する、複数の前記プレートの組が準備される。
【００６９】
前記準備する工程において、複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートに、前述の第三の穴をさらに有する前記プレートを用いてもよい。第三の穴を有する前記プレートを用いることは、積み重ねられた前記プレート間での熱膨張による変形長さの差によるひずみの発生を抑制する観点から好ましい。
【００７０】
前記積み重ねる工程では、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている複数の前記プレートの積層体を得る。前記プレートの積層体は、位置決め用のピンを、第一及び第二の位置決め用の穴に挿通しながら前記プレートを重ねることによって得ることができる。あるいは前記プレートの積層体は、積み重ねられた複数の前記プレートの第一及び第二の位置決め用の穴のそれぞれに、位置決め用のピンを挿通することによって得ることができる。
【００７１】
前記接合する工程では、前記プレートの積層体の熱圧着によって、それぞれの前記プレートを接合する。接合する工程では、前記プレートの決められた位置関係が維持されていれば、前記プレートの積層体において位置決め用のピンは挿通されていてもよいし、されていなくてもよい。
【００７２】
例えば前記接合する工程は、前記積層体に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合することによって行うことができる。この場合、位置決め用のピンを抜き取ることなく前記プレートの積層体の接合体が得られる。このため接合作業の簡略化の観点から好ましい。
【００７３】
あるいは、前記接合する工程は、１）前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記プレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを仮止めする工程と、２）仮止めされた前記積層体の前記第一及び第二の位置決め用の穴から前記位置決め用のピンを取り外す工程と、３）前記位置決め用のピンが取り外された前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程と、によって行うことができる。
【００７４】
前記仮止めする工程は、前記位置決め用のピンが挿通されている前記プレートの積層体の複数の前記プレートを、互いに固定することによって行うことができる。前記プレートの仮止め方法としては、例えばスポット溶接が挙げられる。スポット溶接は、位置決め用のピンによって規定されている前記プレートの位置関係を維持する観点から、位置決め用のピンが挿通されている第一及び第二の位置決め用の穴の近傍、又は第一又は第二の位置決め用の穴に最も近い前記プレートの縁で行うことが好ましい。
【００７５】
前記接合する工程は、熱拡散接合や、熱接着によって行うことができる。
熱拡散接合は、例えばステンレス鋼の前記プレートを用いる場合では、８００〜１，２００℃、１〜２０ＭＰａの条件で行うことができる。
【００７６】
熱接着は、ＵＶ硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、あるいはこれらの混合物を用いて行うことができる。熱硬化性接着剤には、メラミン系接着剤、フェノール系接着剤、エポキシ系接着剤等の公知の熱硬化性接着剤を用いることができる。
【００７７】
前記接合する工程における熱圧着は、熱応力によるひずみの発生を抑制する効果がより顕著に得られる観点、及び、接着剤等の、接着時にプレート間に介在する成分による接合時における前記プレートの位置のずれを防止する観点から、熱拡散接合であることが好ましい。
【００７８】
第一の製造方法で製造されたインク室構成部材と、前述した本発明のインクジェットヘッドにおける前記ノズルと、前記加圧装置と、必要に応じてインクジェットヘッドに設けられる公知の他の装置や部材とを組み立てることによって、インクジェットヘッドを製造することができる。これらの装置や部材の組み立ては、公知のインクジェットヘッドの製造と同様に行うことができる。
【００７９】
［本発明におけるインク室構成部材の第二の製造方法］
本発明は、インク室構成部材の製造方法として、以下の第二の製造方法を説明する。
インク室構成部材の第二の製造方法は、前記プレートに代えて枠体付きプレートを用い、接合後に前記プレートの接合体を切り離す工程をさらに含む以外は、前述した第一の製造方法と同様に行うことができる。
【００８０】
第二の製造方法は、インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、（１）複数の枠体付きプレートを準備する工程と、（２）複数の前記枠体付きプレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記枠体付きプレートの積層体を得る工程と、（３）前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、（４）接合された前記枠体付きプレートの積層体から前記プレートの積層体を切り離す工程と、を含む。
【００８１】
前記準備する工程における前記枠体付きプレートは、細長の前記プレートと、前記プレートから離間して前記プレートの周囲を囲む枠体と、前記プレートと枠体とを接続するブリッジとを有する。複数の前記枠体付きプレートが積み重ねられることによって、枠体の内側にインク室構成部材が形成される。
【００８２】
前記準備する工程における前記枠体付きプレートは、１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、３）枠体が第一及び第二の位置決め用の穴を少なくとも一つ有し、４）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、５）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である。
【００８３】
前記枠体付きプレートにおける前記プレートは、前述した前記プレートと同様にインク室用の穴を有する。
【００８４】
前記枠体は、前記プレートから離間して前記プレートを囲む。枠体は、前記プレートの少なくとも一端縁とそれに隣接する一側縁とを囲む。枠体は、熱圧着時における熱膨張による前記プレートの変形に枠体の変形を追従させる観点から、枠体前記プレートの一側縁とそれに隣接する両端縁とを囲むことが好ましく、前記プレートの周囲の全てを囲むことがより好ましい。枠体の形状は、前記プレートを等距離で囲む形状であることが前記の観点から好ましい（図８参照）。
【００８５】
前記ブリッジは、前記プレートと枠体とを接続する。前記枠体付きプレートにおけるブリッジの数及び位置は、前記プレートの大きさや形状に応じて決めることができる。例えばブリッジは、前記プレートが矩形の場合では、前記プレートの長手方向における端縁の端部や中央部、前記プレートの長手方向における側縁の端部や中央部、に適宜設けられる。
【００８６】
前記枠体付きプレートでは、第一及び第二の位置決め用の穴の少なくとも一つが、前記プレート及び枠体のうちの枠体に形成される。すなわち、第一及び第二の位置決め用の穴の少なくとも一つが枠体に形成されていれば、その他の第一及び第二の位置決め用の穴は、枠体に形成されていてもよいし、前記プレートに形成されていてもよい。前記枠体付きプレートにおいて、前記プレートが第一及び第二の位置決め用の穴を有することは、熱圧着時における前記プレートの熱膨張による変形長さを小さくする観点から好ましい。前記枠体付きプレートにおいて、枠体が第一及び第二の位置決め用の穴を有することは、前記プレートの小型化やインク室の高集積化の観点から好ましい。
【００８７】
前記枠体付きプレートに形成される第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向の中央に形成されることが、熱圧着時における前記プレートの長手方向への熱膨張による変形長さを小さくする観点から好ましい。また、枠体に設けられる第二の位置決め用の穴は、前記プレートが第二の位置決め用の穴を有する場合には、枠体における第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートにおける第二の位置決め用の穴の長軸と同一直線上にある位置に形成されることが、前記枠体付きプレートの短手方向への熱応力によるひずみを防止する観点から好ましい。
【００８８】
前記枠体付きプレートに形成される第二の位置決め用の穴は、前記プレートの短手方向の中央に形成されることが、熱圧着時における前記プレートの短手方向への熱膨張による変形長さを小さくする観点から好ましい。
【００８９】
前記枠体付きプレートの前記プレートに第一及び第二の位置決め用の穴を形成する場合は、前述した前記プレートと同様の観点から、第一及び第二の位置決め用の穴を形成することができる。
【００９０】
前記準備する工程では、積み重ねたときにインク室を形成するインク室用の穴を有する複数の前記枠体付きプレートの組が準備される。また、前記準備する工程では、積み重ねられる複数の前記枠体付きプレートの全部の第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されたときに、積み重ねられた複数の前記プレートによってインク室が形成されるように、前記プレートの面内方向における前記プレートの位置を前記位置決め用のピンによって規定する第一及び第二の位置決め用の穴を有する、複数の前記枠体付きプレートの組が準備される。これらの前記枠体付きプレートは、インク室用の穴を有さない前記枠体付きプレートを含んでいてもよい。
【００９１】
前記準備する工程において、複数の前記枠体付きプレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートに、前述の第三の穴をさらに有する前記枠体付きプレートを用いてもよい。第三の穴を有する前記プレートを用いることは、積み重ねられた前記プレート間での熱応力によるひずみの発生を抑制する観点から好ましい。
【００９２】
第二の製造方法における前記枠体付きプレートを積み重ねる工程は、前記プレートに代えて前記枠体付きプレートを用いることにより、前述した第一の製造方法における同工程と同様に行うことができる。
【００９３】
第二の製造方法における接合する工程も、前記プレートに代えて前記枠体付きプレートを用いることにより、前述した第一の製造方法における同工程と同様に行うことができる。第二の製造方法では、接合する工程において、前記プレートのみを接合してもよいし、前記プレート及び枠体の両方を接合させてもよい。
【００９４】
また第二の製造方法における接合する工程において、前記枠体付きプレートの前記プレートを仮止めする場合は、枠体を仮止めしてもよいし、前記プレートを仮止めしてもよいし、枠体と前記プレートの両方を仮止めしてもよい。
【００９５】
前記切り離す工程では、接合された前記枠体付きプレートの積層体から前記プレートの積層体を切り離す。前記プレートの積層体の切り離しは、プレス加工によって行うことができる。
【００９６】
第二の製造方法で製造されるインク室構成部材では、第一及び第二の位置決め用の穴の一つ以上又は全部の穴がインク室用プレートに形成されない。しかしながら、前述した本発明のインクジェットヘッドにおけるインク室や、第一の製造方法で得られるインク室と同様に、本発明の効果を奏するインク室が、第二の製造方法によって得られる。
【００９７】
第二の製造方法においても、第一の製造方法と同様に、第二の製造方法で製造されたインク室構成部材と、前述した本発明のインクジェットヘッドにおける前記ノズルと、前記加圧装置と、必要に応じてインクジェットヘッドに設けられる公知の他の装置や部材とを組み立てることによって、インクジェットヘッドを製造することができる。これらの装置や部材の組み立ては、公知のインクジェットヘッドの製造と同様に行うことができる。
【発明の効果】
【００９８】
本発明では、熱圧着によって接合されてインク室構成部材を形成する前記プレートが、前記の第一及び第二の位置決め用の穴を有する。このため、位置が決められた前記プレートの積層体における熱圧着時の熱膨張による変形を、第一及び第二の位置決め用の穴で逃がすことができる。このため、熱拡散接合においても、前記プレートの熱応力によるひずみが発生しない。よって、インクジェットヘッドが有するインク室構成部材において、製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室構成部材を提供することができる。
【００９９】
また、第一及び第二の位置決め用の穴が細長く開口する穴であることから、第一及び第二の位置決め用の穴から位置決め用のピンを抜き取る場合に、作業性が高く、製造時における前記プレートの破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態１におけるインクジェットヘッドの、インク室の配列方向における断面の要部の概略を示す図である。
【図２】実施の形態１の前記プレートを示す平面図である。
【図３】実施の形態１における熱拡散接合時の前記プレートの概略を示す図である。
【図４】実施の形態２の前記プレートを示す平面図である。
【図５】実施の形態１と実施の形態２のＸ方向への熱膨張の変位量の違いを示す図である。
【図６】実施の形態３の前記プレートを示す平面図である。
【図７】実施の形態４の前記プレートを示す平面図である。
【図８】実施の形態５の前記枠体付きプレートを示す平面図である。
【図９】実施の形態６の前記プレートを示す平面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の前記プレートを示す平面図である。
【図１１】本発明のさらなる実施の形態の前記プレートを示す平面図である。
【図１２】有機ＥＬディスプレイの断面図である。
【図１３】有機ＥＬディスプレイの有機発光層の配置状態を示す図である。
【図１４】有機ＥＬディスプレイの製造に用いられているインクジェット装置の概観を示す図である。
【図１５】従来の前記プレートの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０１０１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０１０２】
［実施の形態１］
本発明のインクジェットヘッドの一態様を図１に示す。
図１（ａ）に示すインクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズル１００、ノズルに連通する収容部１１０、異なるノズルに対応する収容部１１０を隔てる隔壁１１１、隔壁１１１間に張られてノズル１００の反対側で収容部１１０を塞ぐダイヤフラム１１２、ダイヤフラム１１２を振動させる圧電素子１３０、ダイヤフラム１１２を介して隔壁１１１を支える圧電部材１４０、圧電素子１３０に電圧を印加する共通電極１２０、個別電極１２１、及び駆動回路１２２を有する。図１（ａ）に示すインクジェットヘッドは、他に図示しないインクの導入口を有する。また、インクを循環する種類のインクジェットヘッドにおいては、図示しないインクの排出口を有する。収容部１１０及び隔壁１１１は、インク室構成部材によって構成されている。
【０１０３】
ノズル１００は、吐出側の直径が２０〜５０μｍの穴を複数有する。これら穴は、１００〜３００個形成されており、１００〜５００μｍのピッチで並んでいる。
【０１０４】
圧電素子１３０は本発明における加圧装置である。圧電素子１３０と隔壁１１１を支える圧電部材１４０とは、一つの圧電部材のダイシングによる切削によって形成されている。
【０１０５】
インク室を隔てる隔壁１１１は、例えば三枚の前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃの積層体によって構成されている。この積層体が本発明におけるインク室構成部材である。
【０１０６】
図１（ａ）のインクジェットヘッドは、次のように動作する。共通電極１２０と、個別電極１２１の間に電圧を印加すると、圧電素子１３０がダイヤフラム１１２に向けて進出し、図１（ａ）の状態から図１（ｂ）の状態に変形する。圧電素子１３０が変形すると、収容部１１０の容積が小さくなりインクに圧力を加わる。その圧力でインクがノズル１１０から液滴として吐出する。
【０１０７】
インク室構成部材を構成する三枚の前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃを図２（ａ）図２（ｂ）、図２（ｃ）に示す。前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、それぞれ、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示す平面形状を有する。前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、それぞれ、矩形に形成されている。前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃの材質はステンレス鋼が一般的である。厚みは３０〜３００μｍ、長辺は３０〜２００ｍｍ、短辺は５〜１０ｍｍである。前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、ステンレス鋼の圧延によって形成される。前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、圧延方向が前記プレートの短手方向（図２中のＹ方向）となるように形成される。
【０１０８】
前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、長手方向（図２中のＸ方向）に配列する複数の貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃと、短手方向（図２中のＹ方向）に細長く開口する一つの第一の長穴２１０と、長手方向に細長く開口する二つの第二の長穴２２１、２２２とを有する。
【０１０９】
貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、本発明におけるインク室用の穴である。第一の長穴２１０は、本発明における第一の位置決め用の穴である。第二の長穴２２１、２２２は、本発明における第二の位置決め用の穴である。
【０１１０】
貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、例えばそれぞれ矩形に形成されている。貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃを重ねたときに、それぞれの前記プレートにおけるそれぞれの貫通孔が連続して、それぞれの収容部を形成する位置に形成されている。図示されているように、貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃの短辺の長さは等しい。貫通孔の長辺の長さは、ノズル１００に向かって順に短くなるように、貫通孔１１４Ａの長辺がより長く、貫通孔１１４Ｂの長辺が次いで長く、貫通孔１１４Ｃの長辺がより短くなっている。貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃはステンレス鋼をエッチングして作製される。
【０１１１】
前記プレート１１３Ａが有する貫通孔１１４Ａは、例えばインク供給口やインク排出口とつながる流路であり、収容部１１０の一部をなす。貫通孔１１４Ａの大きさは、長辺が３〜８ｍｍ、短辺が５０〜２００μｍである。
【０１１２】
前記プレート１１３Ｂが有する貫通孔１１４Ｂは、圧電素子１３０が発生する圧力の拡散を防ぐ部分であり、収容部１１０の一部をなす。貫通孔１１４Ｂの大きさは、長辺が５０μｍ〜４ｍｍ、短辺が５０〜２００μｍである。
【０１１３】
前記プレート１１３Ｃが有する貫通孔１１４Ｃは、圧電素子１３０が発生する圧力の絞り込む部分であり、収容部１１０の一部をなす。貫通孔１１４Ｃの大きさは、長辺が５０μｍ〜２ｍｍ、短辺が５０〜２００μｍである。
【０１１４】
第一の長穴２１０は、前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃにおいて、Ｘ方向における一端部であって、Ｘ方向において貫通孔１１４と並ぶ位置に、形成されている。第一の長穴２１０は、前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃのいずれにおいても、同じ形状に形成され、一端側の貫通孔１１４長辺からの距離が同じであり、前記プレートの側縁からの距離が同じ位置に形成されている。
【０１１５】
第一の長穴２１０は、前記プレート１１３Ａにおいて、貫通孔１１４Ａの長辺の範囲（図２（ａ）中のＲａ）に形成されており、前記プレート１１３Ｂにおいて、貫通孔１１３Ｂの長辺の範囲（図２（ａ）中のＲｂ）に形成されており、前記プレート１１３Ｃにおいて、貫通孔１１４Ｃの長辺の範囲（図２（ａ）中のＲｃ）に貫通孔１１４Ｃに並んで形成されている。第一の長穴２１０は、例えば貫通孔１１４Ｃのように貫通孔１１４の長辺の範囲に含まれない場合があるが、例えば前記プレート１１３Ａ等の他の前記プレート１１３において貫通孔１１４の長辺の範囲（貫通孔が設けられている範囲）に位置する場合は、第一の長穴２１０は、貫通孔１１４の長辺の範囲に含まれない前記プレート１１３においても、貫通孔１１４の長辺の範囲に含まれているものとする。
【０１１６】
第二の長穴２２１、２２２は、前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃにおいて、Ｘ方向の一側部であって、Ｘ方向において貫通孔１１４が設けられている範囲の両端部にそれぞれ形成されている。第二の長穴２２１、２２２は、前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃのいずれにおいても、同じ形状に形成され、Ｘ方向における、配列する貫通孔１１４群の端から距離が同じであり、前記プレートの側縁からの距離が同じ位置に形成されている。
【０１１７】
第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２はいずれも同じ形状に形成されている。第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２はいずれも、一対の直線とその端同士を繋ぐ円弧とからなるトラック様の形状に形成されている。第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２は、長さが１．２〜２ｍｍ、幅が１ｍｍであり、幅方向における公差が０．００１〜０．０１６ｍｍのプラス公差で形成されている。第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２はステンレス鋼をエッチングして作製されている。
【０１１８】
なお、図１に示した断面は、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃを積層した後の、図２におけるｘ−ｘ線で切断したときの断面の一部である。
【０１１９】
次に、図３を用いて、インク室の製造方法を説明する。図３は、製造過程にあるインク室及びその製造装置を、図２におけるｘ−ｘ線で切断したときの断面を概略的に示している。
【０１２０】
図３において、４２０と４３０は押圧プレート、４１０は位置決めピンである。
まず、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、及び１１３Ｃを用意する。
【０１２１】
次いで、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃにおける第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２のそれぞれに位置決めピン４１０を通しながら前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃを積み重ね、押圧プレート４２０，４３０で挟み込む。あるいは、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃを積み重ね、次いで前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃにおける第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２のそれぞれに位置決めピン４１０を通し、次いで押圧プレート４２０、４３０で挟み込んでもよい。こうして、第一及び第二の長穴に位置決め用のピンが挿通されている前記プレートの積層体が得られる。位置決めピン４１０は、直径１ｍｍの円柱状の鋼材（例えば焼き入れステンレス鋼）である。
【０１２２】
第一の長穴２１０及び第二の長穴２２１に位置決めピン４１０を挿通することによって、それぞれの前記プレートのおよその位置は決めることができるが、長穴の公差の分だけ回転の自由度が残る。さらに第二の長穴２２２に位置決めピンが挿通されることによって、前記プレートの面内方向において、より高精度にそれぞれの前記プレートの位置が決められる。第二の長穴２２１、２２２は前記プレート１１３のＸ方向における両端部に形成されているため、積層体における個々の前記プレートの回転の自由度が抑えられる。
【０１２３】
次いで前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃを熱拡散接合によって接合する。
例えば前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体は、位置決めピンが第一及び第二の長穴に挿通されている状態で、大気中にて、１〜５ＭＰａの押圧力をかけながら徐々に（３時間程度の時間をかけて）１，０００〜１，２００℃の温度にすることで、熱拡散接合される。
【０１２４】
熱拡散接合において、前記プレート１１３は図２中のＸ方向及びＹ方向の両方に向けて熱膨張する。Ｘ方向については、第一の長穴２１０が、挿通される位置決めピンの太さに公差を加えた幅を有することから、前記プレート１１３は、第一の長穴２１０を固定端として熱膨張する。Ｘ方向に前記プレート１１３が熱膨張すると、同じく位置決めピンが挿通されている第二の長穴２２１、２２２も熱膨張によってＸ方向に移動する。しかしながら、第二の長穴２２１、２２２は、位置決めピンが挿通されていてもなお熱膨張による変形量に比べて十分に大きな長さの開口を有している。このため、位置決めピンが挿通されている第一の長穴２１０と第二の長穴２２１との間、及び第二の長穴２２１、２２２間において、熱膨張による変形や熱応力によるひずみは生じない。このように前記プレートのＸ方向への熱膨張は、第二の長穴２２１、２２２によって吸収される。
【０１２５】
一方、Ｙ方向については、第二の長穴２２１、２２２が、挿通される位置決めピンの太さに公差を加えた幅を有することから、前記プレート１１３は、第二の長穴２２１、２２２を固定端として熱膨張する。Ｙ方向に前記プレート１１３が熱膨張すると、同じく位置決めピンが挿通されている第一の長穴２１０も熱膨張によってＸ方向に移動する。しかしながら、第一の長穴２１０は、位置決めピンが挿通されていてもなお熱膨張による変形量に比べて十分に大きな長さの開口を有している。このため、第二の長穴２２１、２２２と第一の長穴２１０との間において熱膨張による変形や熱応力によるひずみは生じない。このように前記プレートのＹ方向への熱膨張は、第一の長穴２１０によって吸収される。
【０１２６】
またＹ方向については、第二の長穴２２１、２２２は、長軸がＸ方向に平行かつ一直線上にある。このため、Ｙ方向における第二の長穴２２１、２２２間の位置が異なると、第二の長穴２２１、２２２間の変形やひずみが生じない。
【０１２７】
その後、接合されてなるインク室は、２４時間かけて炉冷される。熱拡散接合によって前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃを接合した場合には、前記プレート間で大きな温度差を生じると、熱膨張差を生じ、ひずみが発生する。このため、２４時間かけて炉冷する。
【０１２８】
冷却後、インク室の第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２から位置決めピンを抜き取る。
【０１２９】
図１５に示した特許文献１の位置決め用の穴１３の場合では、位置決めピンが前記プレートの熱膨張を妨げるので、前記プレートにひずみが生じてしまう。また、位置決め用の穴１３に公差よりも大きな隙間がないことから、位置決めピンを抜き取る際にインク室をこじってしまいやすく、ひずみが生じやすい。
【０１３０】
これに対して本実施の形態では、位置決めピンの抜き取りでは、位置決め用の穴がすべて長穴で構成されているので、作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがない。
【０１３１】
以上によって、本実施の形態によれば、製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインクジェットヘッドを提供することができる。
【０１３２】
また本実施の形態において、貫通孔１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃは、短辺の長さが等しく、長辺の長さが、ノズル１００に向かって順次短くなるようになっている。このため、インク室からのインクの吐出を効率よく行うことができる。
【０１３３】
また本実施の形態において、第一の長穴２１０は、前記プレート１１３の長手方向において貫通孔１１４と並ぶ位置に形成され、第二の長穴２２１、２２２は、前記プレート１１３の長手方向における貫通孔１１４の配列の範囲内に形成されている。このため、後述する実施の形態２等の、貫通孔１１４の配列の範囲外に第一及び第二の長穴を形成する形態に比べ、第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２を配置するための区域を小さくできる。その結果、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃの面積も小さくできるので、インク室におけるひずみをより発生しにくくすることができる。
【０１３４】
また本実施の形態において、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、圧延方向が前記プレートの短手方向（図２中のＹ方向）となるように形成される。このため、前記プレート１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃは、それぞれ、熱膨張により、Ｙ方向（すなわち圧延方向）に比べて、Ｘ方向へ変形しにくい。したがって、インク室におけるひずみを抑制する観点からより効果的である。
【０１３５】
よって、製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１３６】
本実施の形態において、熱拡散接合は、位置決めピンが第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２に挿通されている前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体をスポット溶接で仮止めし、仮止めされた前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体の第一及び第二の長穴２１０、２２１、２２２から位置決めピンを抜き取り、その後に行ってもよい。スポット溶接は、例えば位置決めピンが第一及び第二の長穴に挿通されている前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体を、例えば最大電圧を５００Ｖ、最大出力を１６０Ｗで０．１〜４秒間スポット溶接することによって行うことができる。スポット溶接には、コンデンサ式溶接電源を用い、またＣｒ−Ｃｕ電極を用いることができる。スポット溶接における前記の溶接電源の電極の太さは直径１．０〜２．０ｍｍである。
【０１３７】
このようなスポット溶接による仮止めを行う場合では、熱拡散接合の前に位置決めピンを回収することができる。このため、位置決めピンの熱拡散接合による変形や損傷が抑制され、位置決めピンの再利用に有利である。
【０１３８】
また本実施の形態では、前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの接合は、熱拡散接合に代えて、熱接着によって行ってもよい。熱接着は、プレート間に接着剤層が介在し、位置決めピンを第一及び第二の長穴に挿通されている前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃの積層体を形成し、この前記プレートの積層体を、大気中にて、１〜５ＭＰａの押圧力をかけながら１〜３時間、１００〜１５０℃の温度にすることで行うことができる。熱接着における前記積層体は、前記プレート１１３Ｂ及び１１３Ｃの表面（図２に示される平面）に接着剤（例えばエポキシ樹脂）を塗布して前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃを積み重ねることによって、形成することができる。
【０１３９】
このような熱接着によって前記プレート１１３Ａ〜１１３Ｃを接合する場合には、熱拡散接合ほどの高温を必要としないことから、熱拡散接合に比べて熱応力によるひずみの発生をより抑制することができる。
【０１４０】
［実施の形態２］
図４に本実施の形態における前記プレートを示す。なお、実施の形態１における図２（ａ）で示した、前記プレート１１３Ａに相当する前記プレートのみを図４に示している。図４において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１４１】
図４に示す前記プレート２１３Ａは、第一の長穴２２０以外は、実施の形態１における前記プレート１１３Ａと同様に構成されている。
【０１４２】
第一の長穴２２０は、前記プレート２１３Ａの一側部の中央に位置している。また第一の長穴２２０の長軸はＹ方向に平行である。第一の長穴２２０は、実施の形態１における第一の長穴２１０と同じ大きさ及び形状に形成されている。
【０１４３】
本実施の形態において、インク室構成部材は、実施の形態１と同様に製造される。
【０１４４】
本実施の形態では、Ｘ方向における前記プレート２１３Ａの熱膨張の固定端は、前記プレート２１３ＡのＸ方向における中央に形成されている第一の長穴２２０となる。このため、本実施の形態では、実施の形態１に比べて、前記プレートのＸ方向への熱膨張による変形がより抑制される。この点を、図５を用いて説明する。
【０１４５】
実施の形態１における前記プレート１１３Ａの熱膨張前の状態を図５（ａ）に示す。そして前記プレート１１３Ａが熱膨張した結果、図５（ｂ）に示すように、一端側にある第一の長穴２１０を固定端として、前記プレート１１３Ａの他端が「Ａ」だけ変位する。
【０１４６】
一方、本実施の形態の前記プレート２１３Ａの熱膨張間の状態を図５（ｃ）に示す。前記プレート１１３Ａに対する熱処理と同じ熱処理を前記プレート２１３Ａに行った場合、前記プレート２１３Ａは、図５（ｄ）に示すように、第一の長穴２２０を固定端として、熱膨張によって、前記プレート２１３Ａの両端がそれぞれ「Ａ／２」だけ変位する。このように、本実施の形態では、Ｘ方向における前記プレート２１３Ａの熱膨張による最大の変位量は実施の形態１の１／２となる。
【０１４７】
本実施の形態は、第一の長穴２２０が前記プレート２１３Ａの長手方向における一側部の中央に形成されていることから、実施の形態１に比べてＸ方向におけるひずみの抑制により効果的である。
【０１４８】
また、本実施の形態は、第一の長穴２２０が前記プレート２１３Ａの長手方向における一側部の中央に形成されていることから、第一の長穴を配置する場所の分だけ、実施の形態１に比べて前記プレートのＸ方向の長さを削減できる。Ｘ方向は熱膨張の変位が大きいので、Ｘ方向の長さがより削減される観点からも、本実施の形態は、実施の形態１に比べてひずみの抑制により効果的である。
【０１４９】
また本実施の形態は、実施の形態１と同様に、１）位置決めピンの抜き取りを含む作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがなく、２）製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室を提供することができ、３）貫通孔の長辺の長さの設定によりインク室からのインクの吐出を効率よく行うことができ、４）製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１５０】
［実施の形態３］
図６に本実施の形態における前記プレートを示す。なお、実施の形態１における図２（ａ）で示した、前記プレート１１３Ａに相当する前記プレートのみを図６に示している。図６において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１５１】
図６に示す前記プレート３１３Ａは、第二の長穴２３１、２３２以外は、実施の形態２における前記プレート２１３Ａと同様に構成されている。
【０１５２】
第二の長穴２３１、２３２は、前記プレート３１３ＡのＸ方向における両端部であって、Ｙ方向において貫通孔１１４Ａが設けられている範囲の中央（前記プレート３１３ＡのＸ方向における中央でもある）に位置している。第二の長穴２３１、２３２の長軸はＸ方向に平行である。第二の長穴２３１、２３２は、それぞれ、実施の形態１における第一の長穴２１０と同じ大きさ及び形状に形成されている。
【０１５３】
本実施の形態において、インク室構成部材は、実施の形態１と同様に製造される。
【０１５４】
本実施の形態は、実施の形態２と同様に、第一の長穴２２０が前記プレート３１３Ａの長手方向における中央に形成されていることから、前記プレート３１３Ａの熱膨張によるＸ方向の変位をより一層抑えることができる。
【０１５５】
また、本実施の形態では、第二の長穴２３１、２３２が前記プレート３１３ＡのＸ方向における両端部であってＹ方向における中央に形成されていることから、前記プレート３１３ＡのＹ方向への熱膨張の固定端が、Ｙ方向における中央となる。よって、実施形態１及び２に対して、前記プレート３１３Ａの熱膨張によるＹ方向への変位をより一層抑えることができる。
【０１５６】
また本実施の形態は、実施の形態１及び２と同様に、１）位置決めピンの抜き取りを含む作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがなく、２）製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室を提供することができ、３）貫通孔の長辺の長さの設定によりインク室からのインクの吐出を効率よく行うことができ、４）製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１５７】
［実施の形態４］
図７に本実施の形態における前記プレートを示す。なお、実施の形態１における図２（ａ）で示した、前記プレート１１３Ａに相当する前記プレートのみを図７に示している。図７において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１５８】
図７に示す前記プレート４１３Ａは、貫通孔１１４Ａが前記プレート４１３Ａの中央には形成されておらず、第一の長穴２３０が前記プレート４１３Ａの中央に形成されている以外は、実施の形態３における前記プレート３１３Ａと同様に構成されている。
【０１５９】
第一の長穴２３０は、前記プレート４１３Ａの中央に位置する。第一の長穴２３０の長軸はＸ方向に平行である。第一の長穴２３０は、実施の形態１における第一の長穴２１０と同じ大きさ及び形状に形成されている。
【０１６０】
本実施の形態において、インク室構成部材は、実施の形態１と同様に製造される。
【０１６１】
本実施の形態は、実施の形態３と同様に、第一の長穴２３０が前記プレート４１３Ａの長手方向における中央に形成されていることから、前記プレート４１３Ａの熱膨張によるＸ方向の変位をより一層抑えることができる。また、第二の長穴２３１、２３２が前記プレート４１３ＡのＸ方向における両端部であってＹ方向における中央に形成されていることから、前記プレート４１３Ａの熱膨張によるＹ方向への変位をより一層抑えることができる。
【０１６２】
また本実施の形態では、第一の長穴２３０が前記プレート４１３Ａの長手方向の一側部には形成されないことから、実施の形態２や実施の形態３に比べて、前記プレートのＹ方向の長さを小さくすることができる。
【０１６３】
本実施の形態で形成されるインクジェットヘッドには、中央部にノズルが配置されない。したがって、本実施の形態は、協同する複数のインクジェットヘッドを得る観点で好適である。このような複数のインクジェットヘッドは、使用時に互いの塗布領域を補完することで、隙間のない塗布に用いることができる。
【０１６４】
また本実施の形態は、実施の形態１〜３と同様に、１）位置決めピンの抜き取りを含む作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがなく、２）製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室を提供することができ、３）貫通孔の長辺の長さの設定によりインク室からのインクの吐出を効率よく行うことができ、４）製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１６５】
［実施の形態５］
図８に本実施の形態における前記枠体付きプレートを示す。なお、実施の形態１における図２（ａ）で示した、前記プレート１１３Ａに相当する前記枠体付きプレートのみを図８に示している。図８において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１６６】
図８に示す前記枠体付きプレート８００Ａは、矩形の前記プレート５１３Ａと、前記プレート５１３Ａから離間して前記プレート５１３Ａの周囲を囲む枠体５００と、前記プレート５１３Ａと枠体５００とを接続するブリッジ５０１とを有している。
【０１６７】
前記プレート５１３Ａは、第二の長穴を有さない以外は、実施の形態４の前記プレート４１３Ａと同様に構成されている。すなわち、前記プレート５１３Ａは、中央部を除いてＸ方向に配列する複数の貫通孔１１４Ａと、中央部に位置する第一の長穴２３０とを有している。第一の長穴２３０の長軸はＹ方向に平行である。
【０１６８】
枠体５００は、前記プレート５１３Ａが囲まれる矩形の開口部と、Ｘ方向における両端部であってＹ方向における中央に位置する第二の長穴２４１、２４２とを有する。第二の長穴２４１、２４２の長軸は、Ｘ方向と平行である。
【０１６９】
ブリッジ５０１は、前記プレート５１３Ａの両端であってＹ方向における両端部である四カ所で、前記プレート５１３Ａと枠体５００とを連結している。
【０１７０】
本実施の形態においで、インク室構成部材の製造は以下のように行われる。
まず前記枠体付きプレート８００Ａ、及び、前記プレート１１３Ｂ及び１１３Ｃに対応する前記枠体付きプレートを準備する。
次いで、これらの前記枠体付きプレートを積み重ね、第一及び第二の長穴２３０、２４１、２４２に位置決め用ピンが層通されている前記枠体付きプレートの積層体を得る。
次いで、前記枠体付きプレートの積層体を熱拡散接合や熱接着によって接合する。
次いで、接合された前記枠体付きプレートの積層体を冷却する。
前記枠体付きプレートの準備から前記積層体の冷却までは、実施の形態１と同様に行うことができる。
【０１７１】
なお、本実施の形態では、前記枠体付きプレートを接合する場合には、前記プレートのみを接合させてもよいし、枠体及び前記プレートの両方を接合させてもよい。また、前記枠体付きプレートを仮止めする場合には、前記プレートのみを仮止めしてもよいし、枠体を仮止めしてもよい。
【０１７２】
次いで、前記枠体付きプレートの積層体の枠体から、前記プレートの積層体を切り離す。前記プレート５１３Ａの切り離しは、プレス加工によって行うことができる。
【０１７３】
本実施の形態では、実施の形態３及び４と同様に、第一の長穴２３０が前記プレート５１３Ａの長手方向における中央に形成され、第二の長穴２４１、２４２が前記枠体付きプレート８００ＡのＹ方向の中央に形成されていることから、前記プレート５１３Ａの熱膨張によるＸ方向及びＹ方向の変位をより一層抑えることができる。
【０１７４】
また本実施の形態では、枠５００に第二の長穴２４１、２４２が形成されるので、流路構成の都合等のインクジェットヘッドの設計の都合で、前記プレート５１３内に第二の長穴２４１、２４２が配置できない場合でも、第二の長穴２４１、２４２を形成することができる。また得られるインク室は、前記プレートの端部に第二の長穴を有さないことから、前記プレートが第一及び第二の長穴を有する形態に比べて、前記プレートをより小さくすることができ、熱応力によるひずみを抑制する観点からより一層効果的である。
【０１７５】
また本実施の形態は、実施の形態１〜４と同様に、１）位置決めピンの抜き取りを含む作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがなく、２）製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室を提供することができ、３）貫通孔の長辺の長さの設定によりインク室からのインクの吐出を効率よく行うことができ、４）製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１７６】
［実施の形態６］
図９に本実施の形態における前記プレートを示す。なお、実施の形態１における図２（ｃ）で示した、前記プレート１１３Ｃに相当する前記プレートのみを図９に示している。図９において、図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１７７】
図９に示す前記プレート６１３Ｃは、Ｘ方向に配列する複数の第三の穴６００をさらに有する以外は、実施の形態１における前記プレート１１３Ｃと同じに構成されている。
【０１７８】
第三の穴６００は、前記プレート６１３Ｃの長手方向における一側部であって、前記プレート６１３Ｃと前記プレート１１３Ｂとを重ねたときに、貫通孔１１４Ｂと連通しない位置に形成されている。すなわち、第三の穴６００は、収容部１１０を形成しない穴である。
【０１７９】
本実施の形態において、インク室構成部材は、実施の形態１と同様に製造される。
【０１８０】
本実施の形態では、前記プレートの積み重ね方向において、最も開口比が小さかった前記プレートＣが第三の穴を有することから、前記プレート１１３Ａや１１３Ｂに対する前記プレート６１３Ｃの開口比の差が、実施の形態１〜５に比べて小さくなっている。このため、前記プレートの熱圧着による接合によって、前記プレート間での熱応力が緩和され、この熱応力によるひずみが抑制される。このように本実施の形態は、熱応力によるひずみを抑制する観点から、実施の形態１〜５に比べてより効果的である。
【０１８１】
また本実施の形態は、実施の形態１〜５と同様に、１）位置決めピンの抜き取りを含む作業性が高く、位置決めピンから取り出す際にこじってインク室をひずませることがなく、２）製造時の作業性に優れ、かつひずみの少ないインク室を提供することができ、３）貫通孔の長辺の長さの設定によりインク室からのインクの吐出を効率よく行うことができ、４）製造時のひずみの少ない、また使用時、液滴量のばらつきが少なく、吐出される液滴が曲がりにくいインクジェットヘッドを提供できる。
【０１８２】
［その他の実施の形態］
図１０に示す前記プレートは、第一の長穴２５０と第二の長穴２５１、２５２とを有する。第一の長穴２５０は、前記プレートの長手方向の一端部の中央に形成されている。第二の長穴２５１、２５２は、前記プレートの長手方向の一側部であって、インク室が配列する範囲の両端部に形成されている。第一の長穴２５０の長軸は、例えば前記プレートの短手方向に対して５°の角度をなしている。第二の長穴２５１、２５２の長軸も、例えば前記プレートの長手方向に対して５°の角度をなしている。
【０１８３】
図１１に示す前記プレートは、第一の長穴２６０と第二の長穴２６１、２６２とを有する。第一の長穴２６０は、前記プレートの長手方向の一端部の中央に形成されている。第二の長穴２６１、２６２は、前記プレートの長手方向の一側部であって、インク室が配列する範囲の両端部に形成されている。第一の長穴２６０の長軸は、例えば前記プレートの短手方向に対して５°の角度をなす第一の直線上にある。第二の長穴２６１、２６２の長軸は、前記プレートの長手方向に対して５°の角度をなし、かつ前記第一の直線と直交する第二の直線上にある。
【０１８４】
本発明では、熱圧着によるひずみを抑制することができ、かつインク室をこじらずに位置決めピンを容易に抜き取れる範囲において、図１０や図１１に示す形態の前記プレートを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
本発明は、有機ＥＬの発光層塗布やカラーフィルターの色材料の塗布に使用されるインクジェット装置に適用できる。本発明は、インクジェットヘッドのインク室について、ひずみのないインク室の製造における歩留まりを高めることができる。よって、有機ＥＬ素子やカラーフィルター、太陽電池の配線等の、インクジェット装置による塗布工程を含む方法で製造される製品の生産性のさらなる向上に寄与することが期待される。
【符号の説明】
【０１８６】
１ 基板
１１ チャンバープレート
１２ インクチャンバー
１３ 位置決め用の穴
３２ 陰極
３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ 発光層
３３ 陽極
３１、１１１ 隔壁
４１ 架台
４２ 基板搬送ステージ
４３ ガントリー
４４ 塗布領域
５０ インクジェットヘッド
１００ ノズル
１１０ 収容部
１１２ ダイヤフラム
１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃ、２１３Ａ、３１３Ａ、４１３Ａ、５１３Ａ、６１３Ｃ プレート
１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃ 貫通孔
１２０ 共通電極
１２１ 個別電極
１２２ 駆動回路
１３０ 圧電素子
１４０ 圧電部材
２１０、２２０、２３０、２５０、２６０ 第一の長穴
２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２、２５１、２５２、２６１、２６２ 第二の長穴
４１０ 位置決めピン
４２０、４３０ 押圧プレート
５００ 枠体
５０１ ブリッジ
６００ 第三の穴
８００Ａ 枠体付きプレート
Ｒａ 貫通孔１１４Ａの長辺の範囲
Ｒｂ 貫通孔１１４Ｂの長辺の範囲
Ｒｃ 貫通孔１１４Ｃの長辺の範囲
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通しインクを収容するインク室と、前記インク室内に圧力を加える加圧装置と、を有するインクジェットヘッドであって、
前記インク室は、インク室用の穴を有する複数の細長なプレートが積み重ねられて構成され、
前記複数のプレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するように、
複数の前記プレートが前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、インクジェットヘッド。
【請求項２】
前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの中央部を除いて前記プレートの長手方向には配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における中央であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の前記第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記熱圧着が熱拡散接合である、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートが、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴をさらに有する、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、
（１）積み重ねることによってインク室構成部材を形成する複数の前記プレートであって、前記プレートが、
１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、
２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
３）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
４）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、
前記プレートを準備する工程と、
（２）複数の前記プレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記プレートの積層体を得る工程と、
（３）前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、を含む、インク室構成部材の製造方法。
【請求項９】
前記接合する工程が、前記積層体に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程である、請求項８に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１０】
前記接合する工程が、
前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを仮止めする工程と、
仮止めされた前記積層体の前記第一及び第二の位置決め用の穴から前記位置決め用のピンを取り外す工程と、
前記位置決め用のピンが取り外された前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程と、を含む、請求項８に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１１】
前記接合する工程における熱圧着が熱拡散接合である、請求項８に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１２】
複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートに、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴をさらに有する前記プレートを用いる、請求項８に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１３】
インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、
（１）細長の前記プレートと、前記プレートから離間して前記プレートの周囲を囲む枠体と、前記プレートと枠体とを接続するブリッジとを有し、積み重ねることによってインク室構成部材を形成する複数の前記枠体付きプレートであって、前記枠体付きプレートが、
１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、
２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
３）前記枠体が、前記第一及び第二の位置決め用の穴の少なくとも一つを有し、
４）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
５）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、
前記枠体付きプレートを準備する工程と、
（２）複数の前記枠体付きプレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記枠体付きプレートの積層体を得る工程と、
（３）前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、
（４）接合された前記枠体付きプレートの積層体から前記プレートの積層体を切り離す工程と、を含む、インク室構成部材の製造方法。
【請求項１４】
前記接合する工程が、前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程である、請求項１３に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１５】
前記接合する工程が、前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを仮止めする工程と、
仮止めされた、前記枠体付きプレートの積層体の前記第一及び第二の位置決め用の穴から前記位置決め用のピンを取り外す工程と、
前記位置決め用のピンが取り外された、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程と、を含む、請求項１３に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１６】
前記接合する工程における熱圧着が熱拡散接合である、請求項１３に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１７】
複数の前記枠体付きプレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記枠体付きプレートに、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴を前記プレートにさらに有する前記枠体付きプレートを用いる、請求項１３に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１】
インクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通しインクを収容するインク室と、前記インク室内に圧力を加える加圧装置と、を有するインクジェットヘッドであって、
前記インク室は、インク室用の穴を有する複数の細長なプレートが積み重ねられて構成され、
前記複数のプレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するように、
複数の前記プレートが前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、インクジェットヘッド。
【請求項２】
前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの長手方向に配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の、前記インク室用の穴が設けられている範囲の両端部に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向と平行かつ一直線上にある、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における一側部の中央に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記プレートは、積み重ねられる複数の前記プレートの一部又は全部が有する、前記プレートの中央部を除いて前記プレートの長手方向には配列した複数の前記インク室用の穴を有し、
前記第一の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における中央であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、第一の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの短手方向と平行であり、
前記第二の位置決め用の穴は、前記プレートの長手方向における両端部であって前記プレートの短手方向におけるインク室用の穴が設けられている範囲に位置し、個々の前記第二の位置決め用の穴の長軸が前記プレートの長手方向に平行である、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記熱圧着が熱拡散接合である、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートが、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴をさらに有する、請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、
（１）積み重ねることによってインク室構成部材を形成する複数の前記プレートであって、前記プレートが、
１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、
２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
３）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
４）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、
前記プレートを準備する工程と、
（２）複数の前記プレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記プレートの積層体を得る工程と、
（３）前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、を含む、インク室構成部材の製造方法。
【請求項９】
前記接合する工程が、前記積層体に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程である、請求項８に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１０】
前記接合する工程が、
前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを仮止めする工程と、
仮止めされた前記積層体の前記第一及び第二の位置決め用の穴から前記位置決め用のピンを取り外す工程と、
前記位置決め用のピンが取り外された前記積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程と、を含む、請求項８に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１１】
前記接合する工程における熱圧着が熱拡散接合である、請求項８に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１２】
複数の前記プレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記プレートに、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴をさらに有する前記プレートを用いる、請求項８に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１３】
インク室内を加圧してノズルからインクの液滴を吐出するインクジェットヘッドのインク室構成部材を製造する方法であって、
（１）細長の前記プレートと、前記プレートから離間して前記プレートの周囲を囲む枠体と、前記プレートと枠体とを接続するブリッジとを有し、積み重ねることによってインク室構成部材を形成する複数の前記枠体付きプレートであって、前記枠体付きプレートが、
１）複数の前記プレートが積み重ねられた状態でインク室を形成するインク室用の穴を有し、
２）前記インク室用の穴とは異なる細長な第一及び第二の位置決め用の穴を有し、
３）前記枠体が、前記第一及び第二の位置決め用の穴の少なくとも一つを有し、
４）前記第一の位置決め用の穴が前記プレートの短手方向に細長く開口する一つ以上の穴であり、
５）前記第二の位置決め用の穴が、前記プレートの長手方向における両端部にそれぞれ一つ以上配置され、前記プレートの長手方向に細長く開口する二つ以上の穴である、
前記枠体付きプレートを準備する工程と、
（２）複数の前記枠体付きプレートを積み重ね、前記第一及び第二の位置決め用の穴に位置決め用のピンが挿通されている前記枠体付きプレートの積層体を得る工程と、
（３）前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを、前記プレートの決められた位置関係を維持したまま熱圧着によって接合する工程と、
（４）接合された前記枠体付きプレートの積層体から前記プレートの積層体を切り離す工程と、を含む、インク室構成部材の製造方法。
【請求項１４】
前記接合する工程が、前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程である、請求項１３に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１５】
前記接合する工程が、前記第一及び第二の位置決め用の穴に前記位置決め用のピンが挿通された状態で、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを仮止めする工程と、
仮止めされた、前記枠体付きプレートの積層体の前記第一及び第二の位置決め用の穴から前記位置決め用のピンを取り外す工程と、
前記位置決め用のピンが取り外された、前記枠体付きプレートの積層体における複数の前記プレートのそれぞれを熱圧着によって接合する工程と、を含む、請求項１３に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１６】
前記接合する工程における熱圧着が熱拡散接合である、請求項１３に記載のインク室構成部材の製造方法。
【請求項１７】
複数の前記枠体付きプレートのうち、前記プレートにおけるインク室用の穴の開口比がより小さな一以上の前記枠体付きプレートに、前記インク室を形成しない、前記第一及び第二の位置決め用の穴以外の第三の穴を前記プレートにさらに有する前記枠体付きプレートを用いる、請求項１３に記載のインク室構成部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−３９５０７（Ｐ２０１３−３９５０７Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６８６０（Ｐ２０１１−１７６８６０）
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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