JPH01188348A - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの製造方法Info
- Publication number
- JPH01188348A JPH01188348A JP1392288A JP1392288A JPH01188348A JP H01188348 A JPH01188348 A JP H01188348A JP 1392288 A JP1392288 A JP 1392288A JP 1392288 A JP1392288 A JP 1392288A JP H01188348 A JPH01188348 A JP H01188348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- plate
- piezoelectric element
- thin layer
- alloy
- 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
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 abstract description 2
- 229910002060 Fe-Cr-Al alloy Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000714 At alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019589 Cr—Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017060 Fe Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002544 Fe-Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910000953 kanthal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
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
- B41J2/1632—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
- B41J2/1607—Production of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/1609—Production of print heads with piezoelectric elements of finger type, chamber walls consisting integrally of piezoelectric material
-
- 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
- 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
- B41J2/1642—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
-
- 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
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14379—Edge shooter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、圧電効果を利用してインクキャビティ(イ
ンク圧力室)内のインクを加圧し、ノズルから液滴状に
噴射させるマルチノズル式のインクジェット記録ヘッド
に関する。
ンク圧力室)内のインクを加圧し、ノズルから液滴状に
噴射させるマルチノズル式のインクジェット記録ヘッド
に関する。
インクジェット記録ヘッドについては、いくつかの方式
が提案されているが、圧電材料そのものにインクキャビ
ティを形成する方式については、すでに本件出願人によ
り出願されている(特開昭62−56150号公報参照
)。 この方式は、特にマルチノズル式インクジェット記録ヘ
ッドにおいて、その小型化やインクノズルの高密度化の
面で有効で、その詳細は上記公報に記載されているとこ
ろであるが、第2図〜第5図によって改めてその構成を
説明する。 まず第2図及び第3図のインクジェット記録ヘッド1は
その一例を示し、第2図は横断面図、また第3図はその
縦断面図である。 第2図において、10は平板状の圧電材料、例えば厚さ
0.5mmの圧電セラミックスからなる圧電体プレート
で、この圧電体プレート10には複数列(図では5列)
のインクキャビティ11が並列に設けられている。この
インクキャビティエ1は、断面U字状の溝(幅約0.7
mm)の両側面に沿ってさらに幅に狭い溝(幅約50μ
m)を掘り込んだ形状、言い換えればU字溝の底面中央
に突出部を設けた形状を持っている。 また第3図に示すように、圧電体プレート10の一端(
第3図の左端)には、インクノズル12(断面40μm
×40μm)がインクキャビティ11に通じるように形
成され、他端(第3図の右端)には、同じくインクキャ
ビティ11に通じるようにインク供給路13が形成され
ている。そして、これらのインク供給路13に続けて、
各インクキャビティ11に共通のインク供給室14が圧
電体プレート10を横断するように形成されている。 なお、このインク供給室14は図示しないインク容器と
つながれ、インクキャビティ11、インクノズル12、
インク供給路13及びインク供給室14はインクで満た
される。 さらに圧電体プレートlOには、インクキャビティ11
の全内面に一方の電極16が、またインクキャビティ1
1内の中央突出部に対応する下面に他方の電極17がそ
れぞれ層状に設けられている。 このような圧電体プレート10には、その上面に蓋板1
5(厚さ約0.5mm)が接着又は融着によって接合さ
れている。蓋板15としては、ガラス、アルミナなどの
セラミック、あるいは金属のいずれでも良いが、インク
の流れを目視で観察できるなどの点から、ガラスが最も
適している。 さて、図示構成のインクジェット記録ヘッド1において
、電極16.17間に駆動用パルス電圧が印加されると
、第2図で破線ハツチングを施した伸縮部18(主とし
て中央突出部)が縦方向に圧縮され、またこれに応じて
横方向に伸長される。 なお、伸縮部1日の左右のベース部(第2図において網
目ハツチングを施した部分)19は伸縮変化しない。伸
縮部18に伸縮は縦方向の方が変化が大きいため、イン
クキャビティ11の内容積は全体的には膨張し、インク
供給室14からインク供給路13を通してインクを吸い
込む。一方、パルス電圧が零になると、インクキャビテ
ィ11の内容積は復元して縮小し、インクは液滴状とな
ってインクノズル12から噴射される。 次に、第4図及び第5図のインクジェット記録ヘッド2
は別の構成例を示すもので、第4図は横断面図、第5図
は縦断面を示した斜視図である。 この例では、圧電体プレート20を切断し、個々にU字
溝のインクキャビティ21を持つ圧電体ブロック20a
を集合させた構成となっている。そして、インクキャビ
ティ21に通じるようにインクノズル22、インク供給
路23、及びインク供給室24が形成され、圧電体プレ
ート20の上面に蓋板25が接合されている点は上記従
来例と同じである。 第4図に示すように、圧電体ブロック20aのU字溝両
側の脚部上面及びインクキャビティ21の全内面に一方
の電極26が、また下面全面に他方の電極27がそれぞ
れ設けられている。 このようなインクジェット記録ヘッド2の電極26.2
7間に駆動用パルス電圧が印加されると、第4図の破線
ハツチングを施した伸縮部2日(U字溝両側の脚部)が
縦方向に圧縮されると同時に横方向に伸長される。なお
、網目ハツチングを施したベース部(U字溝の底部)2
9は伸縮変化しない。その結果、インクキャビティ21
の内容積”は縮小し、インクノズル22からインクが液
滴状に噴射される。そして、電極26.27間の印加電
圧が零になると、インクキャビティ21の内容積は復元
し、インク供給室24からインク供給路23を通してイ
ンクを吸い込む。 この第2の従来例は、上記第1の従来例と比べると、駆
動用パルス電圧の印加によるインクキャビティの収縮膨
張の関係が逆になること、その収縮膨張率が良いこと、
個々の圧電体ブロックを集合させるため製造面でやや捻
転があることなどの点が違っている。
が提案されているが、圧電材料そのものにインクキャビ
ティを形成する方式については、すでに本件出願人によ
り出願されている(特開昭62−56150号公報参照
)。 この方式は、特にマルチノズル式インクジェット記録ヘ
ッドにおいて、その小型化やインクノズルの高密度化の
面で有効で、その詳細は上記公報に記載されているとこ
ろであるが、第2図〜第5図によって改めてその構成を
説明する。 まず第2図及び第3図のインクジェット記録ヘッド1は
その一例を示し、第2図は横断面図、また第3図はその
縦断面図である。 第2図において、10は平板状の圧電材料、例えば厚さ
0.5mmの圧電セラミックスからなる圧電体プレート
で、この圧電体プレート10には複数列(図では5列)
のインクキャビティ11が並列に設けられている。この
インクキャビティエ1は、断面U字状の溝(幅約0.7
mm)の両側面に沿ってさらに幅に狭い溝(幅約50μ
m)を掘り込んだ形状、言い換えればU字溝の底面中央
に突出部を設けた形状を持っている。 また第3図に示すように、圧電体プレート10の一端(
第3図の左端)には、インクノズル12(断面40μm
×40μm)がインクキャビティ11に通じるように形
成され、他端(第3図の右端)には、同じくインクキャ
ビティ11に通じるようにインク供給路13が形成され
ている。そして、これらのインク供給路13に続けて、
各インクキャビティ11に共通のインク供給室14が圧
電体プレート10を横断するように形成されている。 なお、このインク供給室14は図示しないインク容器と
つながれ、インクキャビティ11、インクノズル12、
インク供給路13及びインク供給室14はインクで満た
される。 さらに圧電体プレートlOには、インクキャビティ11
の全内面に一方の電極16が、またインクキャビティ1
1内の中央突出部に対応する下面に他方の電極17がそ
れぞれ層状に設けられている。 このような圧電体プレート10には、その上面に蓋板1
5(厚さ約0.5mm)が接着又は融着によって接合さ
れている。蓋板15としては、ガラス、アルミナなどの
セラミック、あるいは金属のいずれでも良いが、インク
の流れを目視で観察できるなどの点から、ガラスが最も
適している。 さて、図示構成のインクジェット記録ヘッド1において
、電極16.17間に駆動用パルス電圧が印加されると
、第2図で破線ハツチングを施した伸縮部18(主とし
て中央突出部)が縦方向に圧縮され、またこれに応じて
横方向に伸長される。 なお、伸縮部1日の左右のベース部(第2図において網
目ハツチングを施した部分)19は伸縮変化しない。伸
縮部18に伸縮は縦方向の方が変化が大きいため、イン
クキャビティ11の内容積は全体的には膨張し、インク
供給室14からインク供給路13を通してインクを吸い
込む。一方、パルス電圧が零になると、インクキャビテ
ィ11の内容積は復元して縮小し、インクは液滴状とな
ってインクノズル12から噴射される。 次に、第4図及び第5図のインクジェット記録ヘッド2
は別の構成例を示すもので、第4図は横断面図、第5図
は縦断面を示した斜視図である。 この例では、圧電体プレート20を切断し、個々にU字
溝のインクキャビティ21を持つ圧電体ブロック20a
を集合させた構成となっている。そして、インクキャビ
ティ21に通じるようにインクノズル22、インク供給
路23、及びインク供給室24が形成され、圧電体プレ
ート20の上面に蓋板25が接合されている点は上記従
来例と同じである。 第4図に示すように、圧電体ブロック20aのU字溝両
側の脚部上面及びインクキャビティ21の全内面に一方
の電極26が、また下面全面に他方の電極27がそれぞ
れ設けられている。 このようなインクジェット記録ヘッド2の電極26.2
7間に駆動用パルス電圧が印加されると、第4図の破線
ハツチングを施した伸縮部2日(U字溝両側の脚部)が
縦方向に圧縮されると同時に横方向に伸長される。なお
、網目ハツチングを施したベース部(U字溝の底部)2
9は伸縮変化しない。その結果、インクキャビティ21
の内容積”は縮小し、インクノズル22からインクが液
滴状に噴射される。そして、電極26.27間の印加電
圧が零になると、インクキャビティ21の内容積は復元
し、インク供給室24からインク供給路23を通してイ
ンクを吸い込む。 この第2の従来例は、上記第1の従来例と比べると、駆
動用パルス電圧の印加によるインクキャビティの収縮膨
張の関係が逆になること、その収縮膨張率が良いこと、
個々の圧電体ブロックを集合させるため製造面でやや捻
転があることなどの点が違っている。
ところで、上記2つの従来例で示したインクジェット記
録ヘッドは、製造に当たって圧電体プレートと蓋板とを
重ねて接合する必要がある。このための手段として、従
来は圧電体プレートと蓋板の直接融着、接着材による接
着などの方法が採用されてきた。 しかし、圧電体プレート上に形成されたインクノズルの
幅は10〜100μm、深さは数十〜数百μm1インク
ノズル間のピッチは100〜500μm程度であり、蓋
板としてガラスを考え、融着によって圧電体プレートに
接合させる場合には、インクノズル、インクキャビティ
、インク供給路などへのガラスの垂れ下がり、だれ込み
などの問題が発生し易い。また、圧電体プレートとガラ
スを融着する際は、両者を密着させてガラスの軟化点近
傍の温度まで上昇させる必要があり、両者の熱膨張特性
が異なっていると、反りとか亀裂などの欠陥が生じてく
る。 これらの点を防止するためには、圧電体プレートとガラ
スの表面をともに平滑とし、さらに両者の熱膨張特性を
全く同じか、ごく近いものにする必要があるが、これを
満足させることには限度がある。これらの理由から、融
着では精度の高いインクジェット記録ヘッドを得ること
は困難である。 一方、接着剤を使用する場合には、インクノズル及びイ
ンク供給路への接着剤のはみ出しによる詰まりや流路抵
抗の増大などが避けられない。さらに接着剤は、長期信
頼性及びインクによる侵食などの点で問題がある。 そこでこの発明は、高精度に形成されたインクノズル、
インク供給路などを害することなく圧電体プレートと蓋
板とを強固に接合でき、信頼性のすぐれたインクジェッ
ト記録ヘッドを得ることのできる製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
録ヘッドは、製造に当たって圧電体プレートと蓋板とを
重ねて接合する必要がある。このための手段として、従
来は圧電体プレートと蓋板の直接融着、接着材による接
着などの方法が採用されてきた。 しかし、圧電体プレート上に形成されたインクノズルの
幅は10〜100μm、深さは数十〜数百μm1インク
ノズル間のピッチは100〜500μm程度であり、蓋
板としてガラスを考え、融着によって圧電体プレートに
接合させる場合には、インクノズル、インクキャビティ
、インク供給路などへのガラスの垂れ下がり、だれ込み
などの問題が発生し易い。また、圧電体プレートとガラ
スを融着する際は、両者を密着させてガラスの軟化点近
傍の温度まで上昇させる必要があり、両者の熱膨張特性
が異なっていると、反りとか亀裂などの欠陥が生じてく
る。 これらの点を防止するためには、圧電体プレートとガラ
スの表面をともに平滑とし、さらに両者の熱膨張特性を
全く同じか、ごく近いものにする必要があるが、これを
満足させることには限度がある。これらの理由から、融
着では精度の高いインクジェット記録ヘッドを得ること
は困難である。 一方、接着剤を使用する場合には、インクノズル及びイ
ンク供給路への接着剤のはみ出しによる詰まりや流路抵
抗の増大などが避けられない。さらに接着剤は、長期信
頼性及びインクによる侵食などの点で問題がある。 そこでこの発明は、高精度に形成されたインクノズル、
インク供給路などを害することなく圧電体プレートと蓋
板とを強固に接合でき、信頼性のすぐれたインクジェッ
ト記録ヘッドを得ることのできる製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
この発明は、複数列のインクキャビティ、インクノズル
、及びインク供給路とこれらに共通のインク供給室とが
形成された圧電体プレートに蓋板を接合して構成される
インクジェット記録ヘッドにおいて、圧電体プレートと
蓋板の対向面上にニッケル以上の固有抵抗値を持つ金属
又は合金の薄層をそれぞれ形成した後これら圧電体プレ
ートと蓋板とを重ね合わせ、次いで高周波誘導加熱によ
って前記金属又は合金の薄層を溶融させて圧電体プレー
トと蓋板とを接合するものである。 高周波誘導加熱は一般に良く知られた装置を用いればよ
く、試料を囲むコイルに高周波電流を流して試料中に誘
導電流を生じさせ、そのジュール熱で試料を加熱融解さ
せるのである。 その際、上記誘導電流は表皮効果のために加熱体のごく
表面を流れ、その深さは加熱体の比抵抗値、有効透磁率
及び高周波電流の周波数に依存する。したがって、この
発明で用いる金属あるいは合金は比抵抗値の大きいこと
が望まれる。 一般にCu + A g + A u + A Lなど
は比抵抗値が2μΩ印前後以下で、かつ非磁性体のため
高周波誘導加熱で融解させることは困難であり、この発
明の目的には合致し難い。したがってこの発明には、N
iの比抵抗値(6,8μΩcm)以上の値を持つ金属あ
るいは合金が好ましいものである。具体的には、Ni、
Fe、Cr、Co、Mo、Wなどの金属とその合金が、
材料の入手性、経済性などの面から適している。 一方、圧電体プレートと蓋板の表面に形成する金属ある
いは合金層の厚さは、数100人〜数10μmの範囲で
あればよく、その形成は蒸着、スパッタなどの公知の手
段が使用可能である。 また、高周波電流の周波数は、材料の種類や性質、その
厚さの違いなどによって変化するが、1kHz〜IMH
zの範囲であれば十分に溶融接合することができる。 なお、金属層形成材料としてFe、Cr、Mo、Wなど
を選択した場合、これらは加熱溶融時に酸化され易いの
で、加熱雰囲気を真空あるいは不活性ガス(A、N、な
ど)にする必要がある。しかし、Ni。 CoあるいはNi−Cr、Ni−Cr−Fe、 Fe−
Cr−Al、Fe−Ni、Fe−Ni−Cr、Fe−N
1−Goなどの合金は、ある程度の耐酸化性を有するた
め、大気中で加熱しても酸化などによって接合性が低下
する恐れはない。
、及びインク供給路とこれらに共通のインク供給室とが
形成された圧電体プレートに蓋板を接合して構成される
インクジェット記録ヘッドにおいて、圧電体プレートと
蓋板の対向面上にニッケル以上の固有抵抗値を持つ金属
又は合金の薄層をそれぞれ形成した後これら圧電体プレ
ートと蓋板とを重ね合わせ、次いで高周波誘導加熱によ
って前記金属又は合金の薄層を溶融させて圧電体プレー
トと蓋板とを接合するものである。 高周波誘導加熱は一般に良く知られた装置を用いればよ
く、試料を囲むコイルに高周波電流を流して試料中に誘
導電流を生じさせ、そのジュール熱で試料を加熱融解さ
せるのである。 その際、上記誘導電流は表皮効果のために加熱体のごく
表面を流れ、その深さは加熱体の比抵抗値、有効透磁率
及び高周波電流の周波数に依存する。したがって、この
発明で用いる金属あるいは合金は比抵抗値の大きいこと
が望まれる。 一般にCu + A g + A u + A Lなど
は比抵抗値が2μΩ印前後以下で、かつ非磁性体のため
高周波誘導加熱で融解させることは困難であり、この発
明の目的には合致し難い。したがってこの発明には、N
iの比抵抗値(6,8μΩcm)以上の値を持つ金属あ
るいは合金が好ましいものである。具体的には、Ni、
Fe、Cr、Co、Mo、Wなどの金属とその合金が、
材料の入手性、経済性などの面から適している。 一方、圧電体プレートと蓋板の表面に形成する金属ある
いは合金層の厚さは、数100人〜数10μmの範囲で
あればよく、その形成は蒸着、スパッタなどの公知の手
段が使用可能である。 また、高周波電流の周波数は、材料の種類や性質、その
厚さの違いなどによって変化するが、1kHz〜IMH
zの範囲であれば十分に溶融接合することができる。 なお、金属層形成材料としてFe、Cr、Mo、Wなど
を選択した場合、これらは加熱溶融時に酸化され易いの
で、加熱雰囲気を真空あるいは不活性ガス(A、N、な
ど)にする必要がある。しかし、Ni。 CoあるいはNi−Cr、Ni−Cr−Fe、 Fe−
Cr−Al、Fe−Ni、Fe−Ni−Cr、Fe−N
1−Goなどの合金は、ある程度の耐酸化性を有するた
め、大気中で加熱しても酸化などによって接合性が低下
する恐れはない。
この発明によれば、圧電体プレートと蓋板とは、表面の
ごく薄い層で溶着するため、蓋板のインクノズルなどへ
のだれ込みがなく、また圧電体ブレ−トと蓋板の熱膨張
特性が異なっていても、加熱される部分が薄い層に限ら
れるため、反りなどが生じない。さらに、表面に形成さ
れる金属層あるいは合金層は蒸着などの手段により均一
な厚みが得られるので、接着剤を用いたときのような接
着剤の量の多少による接着の不均一、あるいは接着剤の
はみ出しなどのような問題も生じない。
ごく薄い層で溶着するため、蓋板のインクノズルなどへ
のだれ込みがなく、また圧電体ブレ−トと蓋板の熱膨張
特性が異なっていても、加熱される部分が薄い層に限ら
れるため、反りなどが生じない。さらに、表面に形成さ
れる金属層あるいは合金層は蒸着などの手段により均一
な厚みが得られるので、接着剤を用いたときのような接
着剤の量の多少による接着の不均一、あるいは接着剤の
はみ出しなどのような問題も生じない。
以下、この発明の実施例を第4図及び第5図で示した従
来例と同一形態を持つインクジェット記録ヘッドについ
て、第1図に基づいて説明する。 なお、第4図及び第5図と同一部分には同一の符号を用
いるものとする。 第1図はインクジェット記録ヘッド3の分解斜視図で、
圧電体プレート20とガラスの蓋板25が接合される前
の状態を示す。 第1図において、圧電体プレート20には、複数列のイ
ンクキャビティ21、インクノズル22、及びインク供
給路23と、これらに共通のインク供給室24が形成さ
れている。そして、この圧電体プレート20には、イン
クキャビティ21の内面に一方の電極26が、また下面
に他方の電極27がそれぞれ設けられている。さらに、
圧電体プレート20の上面には、金属あるいは合金の薄
層30が形成されている。 一方、圧電体プレート20の上面と対向する蓋板25の
下面には、圧電体プレート20と同様に、金属あるいは
合金の薄層31が形成されている。 圧電体プレート20と蓋板25とは、これらを重ねた状
態で高周波誘導加熱することにより互いに接合される。 それでは、上述したインクシェアド記録ヘッド3の製造
工程について、以下さらに詳細に説明する。 まず−例として、厚さが0.5nuで一方の表面にAg
電極27が予め形成されている圧電体プレート20のも
う一方の面に、蒸着によってFe−Cr−A1合金(カ
ンタル)の薄層(厚さ3000〜5000人)30を形
成する。その次に、この薄層形成面にダイシングソーで
インクキャビティ21、インクノズル22、インク供給
路23、インク供給室24を加工する。その後、インク
キャビティ21の内面にのみ蒸着などの方法によってA
g電極26を形成する。 このようにして得られた圧電体プレート20と、厚さ0
.5鴫でその一方にのみ上述と同様の手段でFe−Cr
−At合金の薄層(厚さ3000〜5000人)31が
形成されたソーダ石灰ガラスの蓋板25を重ね合わせ、
これにある程度の荷重をかけたのち、図示しない高周波
誘導コイルの中に置く。このコイルに、これも図示しな
い高周波発生装置により2.5kHzの高周波電流を通
ずれば、薄層30,31にのみ誘導電流が流れ、急速に
加熱溶解されて接合が行われる。その後、圧電体プレー
ト20をグイシングツ−によって切断し、圧電体ブロッ
ク20aとすることによって、第4図に示すような形態
のインクジェット記録ヘッドが完成する。 次に別℃例として、上述と同様にAg電極27を形成し
た圧電体プレート20の他方の面に、蒸着によってFe
の薄層(厚さ5000人前後)30を形成する。その後
、上述と同様の工程で加工と電極形成を行う。ガラスの
蓋板25の一方の面にもFeO薄層(厚さ5000人前
後)31を蒸着によって形成する。これらを重ね合わせ
、真空室内の高周波コイル中に置き、排気して10−3
〜10” ’ torrの圧力とする。目標とする所要
の真空度に到達したら、1.5kHzの高周波電流を流
して誘導電流を発生させ、薄層30,31にのみを加熱
溶解させて圧電体プレート20と蓋板25とを接合する
。
来例と同一形態を持つインクジェット記録ヘッドについ
て、第1図に基づいて説明する。 なお、第4図及び第5図と同一部分には同一の符号を用
いるものとする。 第1図はインクジェット記録ヘッド3の分解斜視図で、
圧電体プレート20とガラスの蓋板25が接合される前
の状態を示す。 第1図において、圧電体プレート20には、複数列のイ
ンクキャビティ21、インクノズル22、及びインク供
給路23と、これらに共通のインク供給室24が形成さ
れている。そして、この圧電体プレート20には、イン
クキャビティ21の内面に一方の電極26が、また下面
に他方の電極27がそれぞれ設けられている。さらに、
圧電体プレート20の上面には、金属あるいは合金の薄
層30が形成されている。 一方、圧電体プレート20の上面と対向する蓋板25の
下面には、圧電体プレート20と同様に、金属あるいは
合金の薄層31が形成されている。 圧電体プレート20と蓋板25とは、これらを重ねた状
態で高周波誘導加熱することにより互いに接合される。 それでは、上述したインクシェアド記録ヘッド3の製造
工程について、以下さらに詳細に説明する。 まず−例として、厚さが0.5nuで一方の表面にAg
電極27が予め形成されている圧電体プレート20のも
う一方の面に、蒸着によってFe−Cr−A1合金(カ
ンタル)の薄層(厚さ3000〜5000人)30を形
成する。その次に、この薄層形成面にダイシングソーで
インクキャビティ21、インクノズル22、インク供給
路23、インク供給室24を加工する。その後、インク
キャビティ21の内面にのみ蒸着などの方法によってA
g電極26を形成する。 このようにして得られた圧電体プレート20と、厚さ0
.5鴫でその一方にのみ上述と同様の手段でFe−Cr
−At合金の薄層(厚さ3000〜5000人)31が
形成されたソーダ石灰ガラスの蓋板25を重ね合わせ、
これにある程度の荷重をかけたのち、図示しない高周波
誘導コイルの中に置く。このコイルに、これも図示しな
い高周波発生装置により2.5kHzの高周波電流を通
ずれば、薄層30,31にのみ誘導電流が流れ、急速に
加熱溶解されて接合が行われる。その後、圧電体プレー
ト20をグイシングツ−によって切断し、圧電体ブロッ
ク20aとすることによって、第4図に示すような形態
のインクジェット記録ヘッドが完成する。 次に別℃例として、上述と同様にAg電極27を形成し
た圧電体プレート20の他方の面に、蒸着によってFe
の薄層(厚さ5000人前後)30を形成する。その後
、上述と同様の工程で加工と電極形成を行う。ガラスの
蓋板25の一方の面にもFeO薄層(厚さ5000人前
後)31を蒸着によって形成する。これらを重ね合わせ
、真空室内の高周波コイル中に置き、排気して10−3
〜10” ’ torrの圧力とする。目標とする所要
の真空度に到達したら、1.5kHzの高周波電流を流
して誘導電流を発生させ、薄層30,31にのみを加熱
溶解させて圧電体プレート20と蓋板25とを接合する
。
この発明は、圧電体プレートと蓋板の対向面上にニッケ
ル以上の固有抵抗値を持つ金属又は合金の薄層をそれぞ
れ形成した後これら圧電体プレートと蓋板とを重ね合わ
せ、高周波誘導加熱によって前記金属又は合金の薄層を
溶融させて圧電体プレートと蓋板とを接合するものであ
るため、インクノズルなどへの蓋板の垂れ下がりやだれ
込み、あるいは接着剤のはみ出し、さ6らに熱膨張特性
の相違からくる反りなどを防止し、精度と信頼性に優れ
たインクジェット記録ヘッドを得ることができる。
ル以上の固有抵抗値を持つ金属又は合金の薄層をそれぞ
れ形成した後これら圧電体プレートと蓋板とを重ね合わ
せ、高周波誘導加熱によって前記金属又は合金の薄層を
溶融させて圧電体プレートと蓋板とを接合するものであ
るため、インクノズルなどへの蓋板の垂れ下がりやだれ
込み、あるいは接着剤のはみ出し、さ6らに熱膨張特性
の相違からくる反りなどを防止し、精度と信頼性に優れ
たインクジェット記録ヘッドを得ることができる。
第1図はこの発明の詳細な説明するためのインクジェッ
ト記録ヘッドの分解斜視図、第2図は従来のインクジェ
ット記録ヘッドの構成を説明する横断面図、第3図は第
2図の縦断面図、第4図は別の従来例の構成を説明する
横断面図、第5図は樅断面を表した第4図の斜視図であ
る。 3:インクジェット記録ヘッド、20:圧電体プレート
、21:インクキャビティ、22:インクノズル、23
:インク供給路、24:インク供給室、25:M板、2
6,21:電極、30.31:金属あるいは合金の薄層
。 第1図 第2図 \ 第3図 第4図 第5図
ト記録ヘッドの分解斜視図、第2図は従来のインクジェ
ット記録ヘッドの構成を説明する横断面図、第3図は第
2図の縦断面図、第4図は別の従来例の構成を説明する
横断面図、第5図は樅断面を表した第4図の斜視図であ
る。 3:インクジェット記録ヘッド、20:圧電体プレート
、21:インクキャビティ、22:インクノズル、23
:インク供給路、24:インク供給室、25:M板、2
6,21:電極、30.31:金属あるいは合金の薄層
。 第1図 第2図 \ 第3図 第4図 第5図
Claims (1)
- 1)複数列のインクキャビティ、インクノズル、及びイ
ンク供給路とこれらに共通のインク供給室とが形成され
た圧電体プレートに蓋板を接合して構成されるインクジ
ェット記録ヘッドにおいて、圧電体プレートと蓋板の対
向面上にニッケル以上の固有抵抗値を持つ金属又は合金
の薄層をそれぞれ形成した後これら圧電体プレートと蓋
板とを重ね合わせ、次いで高周波誘導加熱によって前記
金属又は合金の薄層を溶融させて圧電体プレートと蓋板
とを接合することを特徴とするインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1392288A JPH01188348A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1392288A JPH01188348A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01188348A true JPH01188348A (ja) | 1989-07-27 |
Family
ID=11846674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1392288A Pending JPH01188348A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01188348A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5590451A (en) * | 1995-01-31 | 1997-01-07 | Kabushiki Kaisha Tec | Manufacturing method for ink jet printer head |
US5649346A (en) * | 1995-01-31 | 1997-07-22 | Kabushiki Kaisha Tec | Manufacturing method for ink jet printer head |
EP1468829A2 (en) * | 2003-04-10 | 2004-10-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Pattern formation apparatus and manufacturing method thereof |
WO2015065812A1 (en) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | Illinois Tool Works Inc. | Printing plate assembly and method for an ink jet print head assembly |
-
1988
- 1988-01-25 JP JP1392288A patent/JPH01188348A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5590451A (en) * | 1995-01-31 | 1997-01-07 | Kabushiki Kaisha Tec | Manufacturing method for ink jet printer head |
US5649346A (en) * | 1995-01-31 | 1997-07-22 | Kabushiki Kaisha Tec | Manufacturing method for ink jet printer head |
EP1468829A2 (en) * | 2003-04-10 | 2004-10-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Pattern formation apparatus and manufacturing method thereof |
EP1468829A3 (en) * | 2003-04-10 | 2005-04-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Pattern formation apparatus and manufacturing method thereof |
WO2015065812A1 (en) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | Illinois Tool Works Inc. | Printing plate assembly and method for an ink jet print head assembly |
US10022968B2 (en) | 2013-10-28 | 2018-07-17 | Illinois Tool Works Inc. | Printing plate assembly and method for an ink jet print head assembly |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH01188348A (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
JPS61233405A (ja) | 磁気ヘツド | |
JPH01188349A (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
JPH0247002B2 (ja) | ||
US10632571B2 (en) | Metal joining using ultrasonic and reaction metallurgical welding processes | |
JPS59167821A (ja) | 磁気ヘツドのコア組立体およびその製造方法 | |
JPS5842793B2 (ja) | 拡散接合用ロウ材及びその製造方法 | |
JPS5838110B2 (ja) | インクジエツトヘツドの製造方法 | |
JPS63263624A (ja) | 磁気ヘツドの製造方法 | |
JPS61137211A (ja) | 磁気ヘツド | |
JPS6161209A (ja) | 磁気ヘッドの製造方法 | |
JPH0227369Y2 (ja) | ||
JPS63133311A (ja) | 複合型磁気ヘツド | |
JPS6218354B2 (ja) | ||
JPH08273119A (ja) | 磁気ヘッドおよび磁気ヘッドの製造方法 | |
JPH01188350A (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
JPS6398811A (ja) | 磁気ヘツドの製造方法 | |
JPS6096583A (ja) | 接合用セラミツクス部材及びその接合方法 | |
JPH0334124B2 (ja) | ||
JPH0252325B2 (ja) | ||
JPS63249913A (ja) | 磁気ヘツド | |
JPH03105708A (ja) | 磁気ヘッド及びその製造方法 | |
JPH0652513A (ja) | 磁気ヘッド | |
JPH0254407A (ja) | 磁気ヘッドの製造方法 | |
JPH06150231A (ja) | 磁気ヘッドの製造方法 |