JPS6194767A - インクジエツトヘツド及びその製造方法 - Google Patents

インクジエツトヘツド及びその製造方法

Info

Publication number
JPS6194767A
JPS6194767A JP59215791A JP21579184A JPS6194767A JP S6194767 A JPS6194767 A JP S6194767A JP 59215791 A JP59215791 A JP 59215791A JP 21579184 A JP21579184 A JP 21579184A JP S6194767 A JPS6194767 A JP S6194767A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
substrate
ink
ink chamber
inkjet head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59215791A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihiro Ueishi
上石　幸拓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP59215791A priority Critical patent/JPS6194767A/ja
Priority to US06/787,072 priority patent/US4733447A/en
Publication of JPS6194767A publication Critical patent/JPS6194767A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/002—Resistance welding; Severing by resistance heating specially adapted for particular articles or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
    • B23K11/20—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of different metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/162—Manufacturing of the nozzle plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1625—Manufacturing processes electroforming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1626—Manufacturing processes etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1632—Manufacturing processes machining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1643—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by plating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1646—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by sputtering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49401—Fluid pattern dispersing device making, e.g., ink jet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 肢王立兄 本発明は、インクジェット記録装置におけるインクジェ
ットヘッド及びその製造方法に関するものであるが、マ
イクロデバイスの接合、光学的なピンホール、アパーチ
ャ等の形成にも応用可能なものである。
゛　　支未肢血 インクジェット記録装置においては、周知のように、イ
ンク滴を噴射するためのインクジェットノズルを使用す
るが、このノズルの製造には、極めて高い精度が要求さ
れ、そのため実に多くの方法（材料、加工）が試され、
提案されてきた。中でもノズルとヘッド本体（液室）と
を接合する仕方が信頼性を確保する上で大きな技術課題
であった。而して、最も多く提案されている方法は有機
化合物系接着剤による接合であるが、この方法では、長
期間（６ケ月〜数年）の接合強度維持が困難で、信頼性
が確保できない。また、拡散接合方法も多く提案されて
いるが、この方法は、プロセス温度が高く、高精度のオ
リフィス形状を維持するのが困難（再結晶して多角形形
状となる）である。その他、ガラスの融着を利用したも
の、ゴム等による機械的接合、圧入、Ａｕ−３ｉ共晶接
合。
ロウ付、溶接などの方法が提案されているが、本発明の
ような精度を低価格で得られない。
置皿 本発明は、上述のごとき実情を鑑みてなされたもので、
特にインクジェットによる記録装置のインクジェット記
録ヘッドに於いて、インク滴を噴射する板状ノズルをイ
ンク液室側へ固定接合する方法及びその構造体を提供す
ることを目的としてなされたものである。
１炭 本発明は、上記目的を達成するため、１乃至多数個のイ
ンク液噴出オリフィスを有するノズル基板を板状の平滑
板として形成する工程と、インク流路を含むインク液室
を構成するインク液室基板を前記ノズル基板の平滑面に
合わせて平滑面に形成する工程と、前記ノズル基板とイ
ンク液室基板が相互ｃｉ別々に形成された前記平滑面で
全屈結合が得られるように接合する工程とを有すること
を特徴とし、更には、ｌ乃至多数個のインク液噴出用オ
リフィスを有するノズル基板と、インク流路を含むイン
ク液室を構成するインク液室基板と、前記ノズル基板と
インク液室基板を接着する金属質薄層とを有し、前記ノ
ズル基板及びインク液室基板は、相対向する面が平滑面
に形成され、前記インク液室を構成する部材の前記平滑
面に、前記ノズルを構成する部材の最表面材料に対して
原子的金属結合が得られやすい物質より成る前記金属！
を薄層が形成されていることを特徴としたものである。
以下、本発明の実施例に基づいて説明する。
インクジェットヘッドは、インク滴を形成する為のノズ
ルあるいはオリフィス部分と、インクを供給するインク
液室もしくはインク液流路と、インク液に機械的振動を
与えて、インク滴形成をする振動素子から成っている。
インク滴形成に際して、バブルジェットとか、ｍ械的振
動によらない方法も種々提案されている。
本発明は、特に、インクジェットノズルと液室との構成
に於いて特徴的であり、 第１にインク液を噴出するオリフィス（１個〜多数個）
を持ったノズルを板状の平滑板として形成すること。こ
れに対応して、インク液室（インク流路も含む）を構成
する部材も前記ノズル部材の平滑面に合わせて平滑面に
形成すること。
第２に、上記部材が共に金属又は合金より成り、電気良
導体であること。
第３にノズル部材と、ノズル部材の最表面材料に対して
原子的金属結合が得られやすい物質より成る層が、イン
ク液室を構成する部材の上記平滑面に形成されているこ
と。
第４に、上記の２つの部材が相互に形成された平滑面で
、全屈結合が得られるように接合されていること。
第５に、これら部材及び物質は、インク液と化学的に酸
化反応を起こさない材料・物質が選択されていること。
等を特徴とするものである。
第１図は、本発明の構成概念を説明するための要部断面
構成図で、図中、１はノズル部材、２は該ノズル部材１
に形成されたオリフィス、３は前記ノズル部材の一部を
構成する平〆骨面であり、かつ、インク流路等を含むイ
ンク液室側部材との接合界面でもある。このノズル部材
１に形成するオリフィスの数は１個以上いくつでも良く
、複数個形成した場合は通常マルチノズルと呼ばれ、１
個の場合はシングルノズルと呼んでいる。４はインク液
室（キャビティとも呼ばれる）、５はインク流路を含む
インク液室を構成するインク液室部材で、インク液室４
と前記オリフィス２は空間でつながっており、インク液
が流れるようになっている。６はインク液室部材５の一
部を構成する平滑面であり、この平滑面６上に金属質薄
層７が密着形成されてインク液室部材５を構成している
。更に、この金属質薄層７の最表面は８であるが、この
金属質薄層７は極めて薄い厚みであり、基本的には、平
滑面６で得られた平滑面にならった平面度を有している
。最表面８は、インク液室部材５の一部を構成するが、
ノズル部材１の平滑面３との接合界面でもある。
更に具体的に説明すると、ノズル部材１は、金属もしく
は合金あるいはその組合せにより構成さ　　　　　　゛
れる。このノズルのつくり方は、現在、外にシリコン単
結晶を用いる方法、ガラス（感光性ガラス。
等セラミックスも含む）を素材として用いる方法等種々
提案されているが、ここでは除外される。
金属製ノズルの提案も実に多くなされている。本発明は
過去になされたこれら金属製ノズルで、前記本発明の構
成概念の条件を満たすものであれば、どれでも適用しう
るちのである。
以下、荷電制御型インクジェット記録ヘッドの構成で、
著しい長所をもつ、ノズルの形成方法について具体的に
述べる。
荷電制御型インクジェット記録方式はオンデマンド型の
ものに比して、単位時間当たりの噴射インク滴数を極め
て多い（１０万滴／ｓｅｃ以上）ものとすることができ
るので、高品位の画質を得ることができる。この特徴を
生かすため、現状のオリフィス径はφ３０μｍ以下の値
で設計される。
このようにφ３０μｍ以下の丸穴加工は極めて困難であ
った。
第２図は、オリフィス形成部分の拡大断面図で、本発明
によって、従来達成できなかった高精度のオリフィスを
得ることができた。
第２図において、１１はノズル基板として使用される薄
板であり、このノズル基板１１としては、その加工性と
取り扱い性（ハンドリング性）のためにベリリウム銅合
金のミルハードン材が最適である。これは、鏡面が得ら
れやすい、取り扱い上適当な硬さが必要である。後の加
工にケミカルミリング（フォトエツチング）を行うが、
その場合、オリフィス形成部材料と異なる材料を選ぶ必
要がある（即ち選択的エツチング加工ができること）等
の理由による。１２は、オリフィス形状をつ（るための
ニッケルメッキ層、１３はオリフィス形状をつくること
、及び１部材１１がインク液に直接触れて腐食しないよ
うにするためのニッケルメッキ層である。１４は、フォ
トエツチング及び２度目のニッケルメンキによって形成
されるカップ状の凹み形状（カップ部）、１５はフォト
エツチング加工によって形成される力・ノブ形状、１６
はオリフィスであり、その直径をφＤＯで表わしている
。
次にその製品工程を順に説明する。
先づ、析出硬化処理済みのベリリウム銅合金（板厚０．
１〜０　、３ｍｍの範囲の適当なもの、例えば０．２ｍ
ｍ）を用意し、両面を０．１　μｍ　Ｒｍａｘ程度の鏡
面加工を行う。例えば、１μｍ以下のアルミナ粉でポリ
ッシングすれば、容易に得られる。このベリリウム銅合
金は、予め、このポリッシングと後の加工のために適当
なサイズに切断したものが用いられる。ポリッシングを
終わったベリリウム銅合金は、後のフォトリソグラフィ
技術を用いる工程の基板（サブストレート）となる。基
板１１は、洗浄後、フォトレジストを塗布される。プリ
ベーキングの後、フォトマスクを用いて、露光、現象。
リンス、ポストベーキングすることによって、第３図に
示すように、凸状の丸パターン１８を基板１１の上に形
成する。オリフィスは、その画質に由来する厳しいイン
ク噴射方向精度のために丸い真円に近い形状が最適であ
る。上述のごと（して丸パターン１８が形成された面に
第４図に示すようにニッケルメッキを処す。１２はニッ
ケルメッキ層である。このニッケルメッキは、いわゆる
電解二／ケルであり、それ故、フォトレジストが非導電
体であることから、第４図に示す特徴的形状を形成する
ことができる。このニッケルメッキによって形成される
丸い形状の直径は、１８のフォトレジストパターンの直
径よりも小さく、最終的に形成されるオリフィスの直径
よりも大きい。
次にメッキと反対側の面にフォトエツチングのための丸
パターンを形成する。第５図は、フォトレジスト塗布、
プリベータ、フォトマスクを用いての露光、現像、リン
ス、ポストベーキングの工程を終えた段階を示している
。１９は、エツチング加工の際、腐食液（エッチャント
）に曝されても、基板１１の加工の必要部分のみ腐食が
進行するように基板を保護する。フォトエツチングの丸
パターンの直径は、およそ、基板の厚さが適当である。
ベリリウム銅合金には塩化第二鉄水溶液が反応速度も比
較的速く通している。塩化第二鉄水溶液をフォトエツチ
ング加工の腐食液として用いるとき、ベリリウム銅合金
には、圧倒的にアクツクするが、ニッケルに対しても、
少しく反応するので、１２．１８の面はフォトレジスト
や、シールピール（斎品名）等有機的な後の剥１碓の容
易な保護膜が必要である。このフォトエツチングにより
第６図の如きカップ形状１５が形成できる。このフォト
エツチング加工中にベリリウム鋼合金は等方的にエツチ
ングされるので、実際に形成されるカップ状の直径φＤ
ＥＡは、フォトレジストパターン径φＤＥよりも大きく
なる。この大きくなる分のフォトレジストは２０で示さ
れ、エツチング加工中に脱落する。２１はエツチング加
工中次第に露出してくるニッケルメッキ層１２のニッケ
ル面であるが、エツチングの腐食液と反応するので少し
く侵食されるが、１８のフォトレジストが残っているの
で、φＤ１の精度には影Ｗしない。
第６図の形状が得られた後に、腐食液の保護膜。
及び、１８．１９のフォトレジストを剥離し、再度のニ
ッケル電解メッキを処せば、第２図の形状が得られる。
インクジェットヘッドとして、このオリフィスを用いる
時は、インクの性質上、純ニッケルの電解メッキは、強
い耐食性を示すのでこれが用いられるが、化学ニッケル
メッキ（無電解ニッケルメッキ）は用いることができな
い。例えば、光学的回路に用いるピンホールやアパーチ
ャとして用いる場合は無電解ニッケルメッキは、均一膜
厚が得られやすいので、好ましい。
第２図の形状を製造するにはいくつかのポイントがある
。
第１は、１８の中心と１９のφＤＥの中心をいかに正し
く合わせるかである。これは、１８のパターン形成用フ
ォトマスクと、１９のパターン形成用のフォトマスクに
予め、相対的に位置が決定できるように位置決め用の基
準パターンを形成し、それを、特別に作成した冶具で行
えば、少なくとも１０μｍ程度の同軸度で、中心を合わ
せ゛ることが可能であった。
第２は、電解ニッケルメッキの薄厚をいかに均一に形成
するかである。長期に亙る研究の結果、サブミクロンの
胸膜形成を達成できることがわかった。
第３は、メッキによって発生する応力によって、基板を
含めてわん曲し、反ることである。この内部応力も、メ
ッキ条件を選ぶことによって、はとんど変形のない平滑
なものが得られることがわかっている。
上述のごとくして得られたノズル部材１は液室部材５に
接合される。
次に、その原理方法について説明する。
液室部材はインク液に直接浸るため、インク液に侵され
ないようオーステナイト系のステンレス鋼例えば、５Ｕ
Ｓ３０４，５ＵＳ３０４ＬあるいはＳＵＳ　３０３が最
適である。このオーステナイト系ステンレス鋼はその最
表面にクロム酸化物を主体としてち密な不動態膜を有す
る為、極めて秀れた耐食性を有することは衆知である。
しかし、逆にこの不動態は、精密な接合を形成するには
邪魔となる。
そこで、第１図の面６を形成するために、インク液室部
材５の接合すべき面を鏡面加工（少なくとも、０．１　
μｍ　Ｒｍａｘ）する。ポリッシングした平面をアルゴ
ンガス雰囲気で、逆スパツタリングすることによって、
酸化膜を破壊、除去し、連続的に、７の金属層例えば、
この場合、ニッケルが最適であるが、ニッケルのスパッ
タリングによる膜形成を少な（とも５００Å以上形成す
る。こうして得られた部材５は第７図に示すように、電
極２３の上にセットする。２２は例えば、タングステン
の如き電気抵抗率の高い部材で形成される（２０”Ｃ，
５，５μΩ・ｃｍ）。逆に、２３．２４は、電気抵抗率
の低い例えば銅を主体とした銅−クロム合金、銅−タン
グステン合金が用いられる。
部材５の上にノズル部材ｌを正しく置き、２２゜２４及
び２３の間にはさまったインク液室部材５及びノズル部
材１をしめつけるように加圧したあと通電することによ
って、主に部材５と、電極２２にジュール熱を発生させ
、８の接合界面を得る。
本実施例の場合、ノズル部材１の最表面はニッケルであ
り、また、インク液室部材５の最表面もスパッタリング
したニッケルであるため、強固な圧接状態が形成できる
。これに対して、従来の熱圧着接合は、加熱炉内で接合
する方法であり（特開昭５８−１６７１７１号公報）、
また、従来の拡散接合の方法は、プロセス温度が高く、
オリフィス部が接合時の加熱・冷却で再結晶を起こし、
オリフィスの真円性が著しくそこなわれてしまうが、本
発明では、全くそれが発生しない。因みにニッケルの電
気抵抗率は、本実施例の組合せで最も高く　（２０℃、
　６．８４μΩ・ｃＩＩＩ）、具合よく接合できる。逆
に、従来の単に、点溶接機を用いて、部材２２なしに接
合しようとしても、部材５の内部に発熱するだけで、接
合状態は得られない。
なお、本発明は、オリフィスの数（ノズルの数）に制限
されるものではなく、シングルでもマルチでも可能であ
る。
また、部材５はいわゆる電鋳（エレクトロフォーミング
）でも形成できる。この場合もニッケルが最適である。
この方法によれば、逆スバ・７り。
Ｎｉスパッタの工程は不要であり、接合面が、鏡面に仕
上がっていれば接合できる。
また、部材２２は、目的に応じて、平面的には円状、長
円状等閑曲線でつながったような形状をしており、接合
部分からのインクのリークが発生しないようにするのは
いうまでもない。
また、第８図に示すように、ステンレスの様なニッケル
メッキの剥離しやすい基板２５　（例えば、５ＵＳ３０
２．５ＵＳ３０５Ｌなど）の上にフォトレジストパター
ン１８を形成し、ニッケルメッキ２６をつけて、これを
基板２５から剥離して、ノズルプレートをつくる方法も
ある。この場合、接合は、前記実施例の方法で可能であ
る。
更に、ノズル部材ｌの詳細である第２図のノズル部材１
１は、インク液室部材５に対して、どぢらの向きでも接
合が可能である。
第９図及び第１０図は、その関係を示したものであるが
、いずれを用いても、インク滴を安定して形成する為の
連続型荷電制御インクジェットへノドに用いる時のイン
ク粒子粒子化領域に違いはなかった。むしろ、９図の方
法によれば、システム立上がり時の気泡除去に秀れた形
状ができる。
即ち、部材１１の表面２５は鏡面仕上がより厳密に実施
されるが（１８のパターンを精度よ（得るために）１．
この平面があるために、インク液室４の内側が、極めて
平滑に仕上がり滑らかで、第１０図の場合と比較して形
状がより単純であるので、気泡の除去が容易である。
更に、本発明について補足するならば、本発明によると
、タングステン等を用いる接合電極の形状は、接合の目
的に応じて自由に形を選ぶことができる。電気抵抗を用
いる市販の点溶接機を用いることができζ特別の設備と
して、製造する必要がなく、既存技術を応用できるので
、安価に接合が達成できる。接合条件は予備加圧−通電
一本加圧一通電停止一除荷の手順で一般的に膿達成され
るが、接合の圧力１通電電圧−電流、加圧保持時間等の
接合条件は、当然、部材５９部材１の設計条件によって
、各々最適な接合が得られるように選択される。
上記実施例において、ベリリウム銅合金の化学成分（重
量％）は、 で与えられているＪＩＳＣ１７２０Ｐ合金が、最良の結
果を得るのに通していた。
この合金をミルルートン（工場出荷前に、既に析出硬化
処理をして、平板状にて取引される）して、その硬さは
、ビッカース硬さ試験で、Ｈ３５０〜３９０の品質のも
のは、平坦性に秀れており、基板用の素材として通して
いる。Ｃｏの金属間化合物や、非金属介在物等、必ずし
も鏡面加工上好ましくないものが存在するが、ノズル形
成にとって、第２図に示した如く、基板１１とオリフィ
ス部分は直接関係を持たないので、オリフィス径精度に
、これら介在物等の内部欠陥は何ら影習を与えることが
ない。
また、上記ベリリウム銅合金の板圧を０．１〜０．３ｍ
ｍとすることでオリフィスの直径φＤＯ＝１９μｍ〜３
０μｍの範囲では、極めて取り扱い（ハンドリング性）
が良い。また、外力に対して、ベリリウム銅合金はその
高い弾性限界のため、塑性変形しにくいので、高精度の
オリフィス径及び、その部材１としての形状の保持がよ
く、部材１の形成後の検査、移動、接合のための種々の
ハンドリング時に、加わる種々の外力に対して秀れた効
果を有する。
また、上記実施例では、他の方法で加工されたオリフィ
ス径φＤｏよりも、秀れた精度を得ることが可能である
。それが、特にφ３０μｍ以下では他の方法では速成で
きない程の精度であった。
勿論、φ５０μｍ前後の大きな径に対して、高精度に実
施でき、φ３０μｍ以下に限定されるものではないが、
φ３０μｍ以下でも、極めて高い精度でオリフィス形成
が出来る点に本法の秀れた特徴がある。
又、シングルノズルヘッドでは、部材２２は、丸棒を切
断した円筒上の形状でも良く、実施例の如き、加圧力集
中電流集中の為の環状凸起を形成する必要が必ずしもな
い。
読果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、 イ）構成部材を比較的安価なもので構成することができ
る。
口）フォトリングラフィ技術を用いるので、量産性が高
い。
ハ）接合は、１サイクル数秒以下で達成できるので、コ
ストがかからない。
二）接合の変形が極めて小さく、噴射方向精度が確保で
きる。
ホ）形状を平面的とする為、加工が容易である。
へ）高精度が達成できかつ、安価なインクジェットヘッ
ド用ノズルが提供できる。
ト）有機的接着では得られない長期に亙る接合強度が得
られる。
チ）オリフィス部分に高温がかからないので、オリフィ
スの再結晶や酸化などがなく、オリフィス精度が高い。
等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の構成概念を説明するための要部断面
図、第２図は、オリフィス形成部分の拡大断面図、第３
図乃至第６図は、本発明によるインクジェットヘッドの
製造工程を説明するための要部断面図、第７図は、接合
界面８を形成するための一実施例を説明するための構成
図、第８図は、ノズルプレートの製作方法の一例を示す
要部断面図、第９図及び第１θ図は、それぞれノズル部
断面図である。 １・・・ノズル部材、２・・・オリフィス、３・・・平
滑面。 ４・・・インク液室、５・・・インク液室部材、６・・
・平滑面、７・・・金属質薄膜、８・・・金属質薄膜の
最表面。 １１・・・ノズル基板、１２．１３・・・ニッケルメッ
キＪＭ、１４．１５・・・カップ状部形成部、１６・・
・オリフィス、１８・・・丸パターン、１９・・・工・
ノチンク防止材料、２０・・・フォトレジスト、２２・
・・高電気抵抗部材、２３．２４・・・低電気抵抗部材
。 第　　ｌ　　図 第２図 第３図 第４図 第８図 第９図　　　第１０図 手続補正書（餞） 昭和６０年１月７日 昭和５９年　特許願　第２１５７９１号住所　　東京都
大田区中馬込１丁目３番６号代表者　　浜　　１）　　
　広 φＤｏ＝１９μｍ〜３０ＬＬｍの節開では−１７、補正
の内容 （１）、特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）、明ｆａ？第５頁第１１行目に記載の「インク液
室基板を接着する」を「インク液室基板を接合する」に
補正する。 （３）、同第９頁第７行目に記載の「このようにφ３０
μｍ以下の」を「このようなφ３０μｍ以下の」に補正
する。 （４）、同第１４頁第５行〜６行目に記載の「少なくと
も１０μｍ程度の同軸度で、」を「少なくとも２０μｍ
以下の同軸度で、」に補正する。 （５）、同第１９頁下から５行目に記載の「この合金を
ミルルートン」を「この合金をミルハードン」に補正す
る。 （６）、同第１９頁下から３行〜２行目に記載のｒＨ３
５０〜３９０の品質のものは、」をｒＨｖ３５０〜３９
０の品質のものは、」に補正する。 （７）、同第２０頁第８行〜９行目に記載の「直径枯詐
！８ψＩ′１１舘聞 を「直径φＤｏ＝１５μｍ〜３０ｕｍの範囲では、」に
補正する。 （８）、同第２０頁第２０行目に記載の「他の方法では
速成できない程の」を［他の方法では達成できない程の
」に補正する。 （９）、同第２１頁第１５行目に記載のｒフォトリング
ラフィ」を「フォトリソグラフィ」に補正する。 （１０）、第２２頁第４行目に記載の「ト）有機的接着
では得られない」を「ト）有機高分子材料による接着で
は得られない」に補正する。 付１丁釦（シトＶ）早Ｕ凹 （１）、１乃至多数個のインク液噴出用オリフィスを有
するノズル基板と、インク流路を含むインク液室を構成
するインク液室基板と、前記ノズル基板とインク　室基
　を　ムする金属ｒ・　とを１に工前記ノズル基板及び
インク液室基板は、相対向する面が平滑面に形成され、
前記インク液室を構成する部材の前記平滑面に、前記ノ
ズルを構成する部材の最表面材料に対して原子的金属結
合が得られやすい物質より成る前記金属質薄層が形成さ
れていることを特徴とするインクジェットヘッド。 （２）、前記ノズル基板及びインク液室基板が共に金属
又は合金より成る電気良導体であることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項に記載のインクジェットヘッド
・ （３）、前記ノズル基板が銅又は銅合金であることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載のインクジェ
ットヘッド。 （４）、前記ノズル基板、インク液室基板、及び金属質
ａ層がインク液と化学的に酸化反応を起こさない材料及
び物質であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項に記載のインクジェットヘッド。 （５）、１乃至多数個のインク液噴出オリフィスを有す
るノズル基板を板状の平滑板として形成する工程と、イ
ンク流路を含むインク液室を構成するインク液室基板を
前記ノズル基板の平滑面に合わせて平滑面に形成する工
程と、前記ノズル基板とインク液室基板が相互に別々に
形成された前記平滑面で金属結合が得られるように接合
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。 （６）、前記接合を加圧と通電によるジュール発熱を応
用して行うことを特徴とする特許請求の範囲第（５）項
に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 （７）、前記ノズル基板側に電気抵抗率の高い部材を使
用し、前記加圧２通電による発熱を前記ノズル基板側へ
集中させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第（６）項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）、１乃至多数個のインク液噴出用オリフィスを有
    するノズル基板と、インク流路を含むインク液室を構成
    するインク液室基板と、前記ノズル基板とインク液室基
    板を接着する金属質薄層とを有し、前記ノズル基板及び
    インク液室基板は、相対向する面が平滑面に形成され、
    前記インク液室を構成する部材の前記平滑面に、前記ノ
    ズルを構成する部材の最表面材料に対して原子的金属結
    合が得られやすい物質より成る前記金属質薄層が形成さ
    れていることを特徴とするインクジェットヘッド。
  2. （２）、前記ノズル基板及びインク液室基板が共に金属
    又は合金より成る電気良導体であることを特徴とする特
    許請求の範囲第（１）項に記載のインクジェットヘッド
    。
  3. （３）、前記ノズル基板が銅又は銅合金であることを特
    徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載のインクジェ
    ットヘッド。
  4. （４）、前記ノズル基板、インク液室基板、及び金属質
    薄層がインク液と化学的に酸化反応を起こさない材料及
    び物質であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
    項に記載のインクジェットヘッド。
  5. （５）、１乃至多数個のインク液噴出オリフィスを有す
    るノズル基板を板状の平滑板として形成する工程と、イ
    ンク流路を含むインク液室を構成するインク液室基板を
    前記ノズル基板の平滑面に合わせて平滑面に形成する工
    程と、前記ノズル基板とインク液室基板が相互に別々に
    形成された前記平滑面で金属結合が得られるように接合
    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。
  6. （６）、前記接合を加圧と通電によるジュール発熱を応
    用して行うことを特徴とする特許請求の範囲第（５）項
    に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  7. （７）、前記ノズル基板側に電気抵抗率の高い部材を使
    用し、前記加圧、通電による発熱を前記ノズル基板側へ
    集中させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
    第（６）項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
JP59215791A 1984-10-15 1984-10-15 インクジエツトヘツド及びその製造方法 Pending JPS6194767A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59215791A JPS6194767A (ja) 1984-10-15 1984-10-15 インクジエツトヘツド及びその製造方法
US06/787,072 US4733447A (en) 1984-10-15 1985-10-15 Ink jet head and method of producing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59215791A JPS6194767A (ja) 1984-10-15 1984-10-15 インクジエツトヘツド及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6194767A true JPS6194767A (ja) 1986-05-13

Family

ID=16678296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59215791A Pending JPS6194767A (ja) 1984-10-15 1984-10-15 インクジエツトヘツド及びその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4733447A (ja)
JP (1) JPS6194767A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63502015A (ja) * 1985-11-22 1988-08-11 ヒユ−レツト　パツカ−ド　カンパニ− 熱インクジェットプリントヘッド

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0729414B2 (ja) * 1987-01-22 1995-04-05 株式会社テック 弁素子及びその製造方法
CH679587A5 (ja) * 1989-08-25 1992-03-13 Rieter Ag Maschf
US5534900A (en) * 1990-09-21 1996-07-09 Seiko Epson Corporation Ink-jet recording apparatus
US6164759A (en) * 1990-09-21 2000-12-26 Seiko Epson Corporation Method for producing an electrostatic actuator and an inkjet head using it
US6168263B1 (en) 1990-09-21 2001-01-02 Seiko Epson Corporation Ink jet recording apparatus
US5912684A (en) * 1990-09-21 1999-06-15 Seiko Epson Corporation Inkjet recording apparatus
US6113218A (en) * 1990-09-21 2000-09-05 Seiko Epson Corporation Ink-jet recording apparatus and method for producing the head thereof
JP3264971B2 (ja) * 1991-03-28 2002-03-11 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法
US6000783A (en) * 1991-03-28 1999-12-14 Seiko Epson Corporation Nozzle plate for ink jet recording apparatus and method of preparing said nozzle plate
US5208980A (en) * 1991-12-31 1993-05-11 Compag Computer Corporation Method of forming tapered orifice arrays in fully assembled ink jet printheads
US5230926A (en) * 1992-04-28 1993-07-27 Xerox Corporation Application of a front face coating to ink jet printheads or printhead dies
US5703631A (en) * 1992-05-05 1997-12-30 Compaq Computer Corporation Method of forming an orifice array for a high density ink jet printhead
US6109728A (en) * 1995-09-14 2000-08-29 Ricoh Company, Ltd. Ink jet printing head and its production method
US5718044A (en) * 1995-11-28 1998-02-17 Hewlett-Packard Company Assembly of printing devices using thermo-compressive welding
US5901425A (en) 1996-08-27 1999-05-11 Topaz Technologies Inc. Inkjet print head apparatus
US5988807A (en) * 1997-12-08 1999-11-23 Pitney Bowes Inc. Fluorescent valve jet ink
RU2151066C1 (ru) * 1998-11-03 2000-06-20 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Узел пластины сопла микроинжектора и способ его изготовления
WO2001042023A1 (fr) * 1999-12-10 2001-06-14 Fujitsu Limited Tete a jets d'encre, procede de production de tete a jets d'encre, et imprimante
US6617762B2 (en) * 2000-08-03 2003-09-09 Nec Tokin Ceramics Corporation Microactuator device with a countermeasure for particles on a cut face thereof
US7158159B2 (en) * 2004-12-02 2007-01-02 Agilent Technologies, Inc. Micro-machined nozzles
CN101866093B (zh) * 2009-04-20 2013-08-28 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 快门挡片的制作方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3107422A (en) * 1961-05-16 1963-10-22 Bendix Corp Rhodium diffusion process for bonding and sealing of metallic parts
US3758741A (en) * 1972-09-14 1973-09-11 Nasa Enhanced diffusion welding
JPS5818274A (ja) * 1981-07-24 1983-02-02 Sharp Corp インクジエツトヘツド装置
US4389654A (en) * 1981-10-01 1983-06-21 Xerox Corporation Ink jet droplet generator fabrication method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63502015A (ja) * 1985-11-22 1988-08-11 ヒユ−レツト　パツカ−ド　カンパニ− 熱インクジェットプリントヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
US4733447A (en) 1988-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6194767A (ja) インクジエツトヘツド及びその製造方法
JP2607392B2 (ja) 拡散接合及びろう付けによるインクジェット・ヘッドの製造方法
JP4795601B2 (ja) ミクロ流体装置及び超音波結合プロセス
EP0357019B1 (en) Brazing of ink jet print head components using thin layers of braze material
US6609783B1 (en) Ink jet recording head, method for producing the same and recording apparatus equipped with the same
US20030222945A1 (en) Ink jet head and method of production thereof
JPH05200539A (ja) 半導体基板接合方法
WO2007058385A1 (ja) 流路形成体の製造方法と流路形成体
JPH04196392A (ja) 薄膜配線回路用はんだ付け電極
US4501768A (en) Thin film floating zone metal coating technique
EP0089604B1 (en) Method for selectively coating metallurgical patterns on dielectric substrates
US6464130B1 (en) Method of manufacturing piezoelectric actuator and method of joining lead wire to piezoelectric element of piezoelectric actuator
EP0206521A2 (en) Laminate bonding methods for non-ferrous metallic fluidic devices
JPS62242545A (ja) インクジエツトヘツドの製造方法
JPH10166599A (ja) インクジェットプリントヘッドの製造方法
JPS6374657A (ja) サ−マルヘツド
JP2021137994A (ja) 液体吐出ヘッド、及び該液体吐出ヘッドの製造方法
JP2000108343A (ja) インクジェットヘッド
JPS635950A (ja) インクジェットヘッド
JP2001016876A (ja) 圧電アクチュエータおよびその製造方法
JPH1058680A (ja) インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド用振動板の製造方法
JPH0516371A (ja) インクジエツトヘツド
JPH10329318A (ja) インクジェットヘッド
JPS61258186A (ja) 腕時計のケ−ス構造
JP2000216335A (ja) 半導体装置の製造方法