JPH07125221A - プリントヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
プリントヘッドおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPH07125221A JPH07125221A JP5271436A JP27143693A JPH07125221A JP H07125221 A JPH07125221 A JP H07125221A JP 5271436 A JP5271436 A JP 5271436A JP 27143693 A JP27143693 A JP 27143693A JP H07125221 A JPH07125221 A JP H07125221A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base member
- groove
- lid member
- eutectic
- silicon
- 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.)
- Withdrawn
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
- B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
- B41J2/1604—Production of bubble jet print heads of the edge shooter type
-
- 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
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1629—Manufacturing processes etching wet 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
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1642—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インク流路となる溝２を塞ぐことなく、ベー
ス部材１と蓋部材５とを容易に接合することができるよ
うにする。 【構成】 シリコンでなる、溝２が形成されたベース部
材１と、金の薄膜層４が形成された蓋部材５とが、その
接合面に、シリコンと金の共晶反応によって共晶合金層
３を形成することにより接合される。
ス部材１と蓋部材５とを容易に接合することができるよ
うにする。 【構成】 シリコンでなる、溝２が形成されたベース部
材１と、金の薄膜層４が形成された蓋部材５とが、その
接合面に、シリコンと金の共晶反応によって共晶合金層
３を形成することにより接合される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばインクジェット
プリンタなどに用いて好適なプリントヘッド、並びにそ
の製造方法に関する。
プリンタなどに用いて好適なプリントヘッド、並びにそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来のインクジェットプリント
ヘッドの一例の構成を示す正面図である。ベース部材１
は、例えばガラスや金属、シリコン（以下、Ｓｉとい
う）などからなり、その上面には、マイクロカッタなど
での切削加工や、エッチング加工などの手法によって、
微細な溝（凹部）２２が形成されている。ベース部材１
の溝２２が形成された面には、そのうちの凸部の部分に
塗布された、例えばエポキシ樹脂系などの流動性の接着
剤２１によって、ガラスなどでなる蓋部材５が接合され
ており、これにより溝２２は、インク流路を形成してい
る。
ヘッドの一例の構成を示す正面図である。ベース部材１
は、例えばガラスや金属、シリコン（以下、Ｓｉとい
う）などからなり、その上面には、マイクロカッタなど
での切削加工や、エッチング加工などの手法によって、
微細な溝（凹部）２２が形成されている。ベース部材１
の溝２２が形成された面には、そのうちの凸部の部分に
塗布された、例えばエポキシ樹脂系などの流動性の接着
剤２１によって、ガラスなどでなる蓋部材５が接合され
ており、これにより溝２２は、インク流路を形成してい
る。
【０００３】以上のように構成されるヘッドでは、イン
クが溝（インク流路）２２を介して吐出され、この吐出
されたインクが、プリント紙などに付着することによっ
て印刷が行われる。
クが溝（インク流路）２２を介して吐出され、この吐出
されたインクが、プリント紙などに付着することによっ
て印刷が行われる。
【０００４】ところで、インクの吐出方法としては、大
きく分けて電気機械変換方式と加熱気化型方式と呼ばれ
る２つの方式がある。
きく分けて電気機械変換方式と加熱気化型方式と呼ばれ
る２つの方式がある。
【０００５】インクの吐出方法を、電気機械変換方式と
する場合には、蓋部材５の上面に圧電素子（電歪素子）
（図示せず）が接着固定される。そして、この場合にお
いては、蓋部材５を振動板とし、これを圧電素子によっ
て溝（インク流路）２２側に変形させ、その容積を減少
させる。これにより、溝（インク流路）２２内に圧力が
発生し、この圧力によりインクが吐出される。なお、電
気機械変換方式のヘッドとしては、上述したような圧電
素子により蓋部材５を介して溝２２内に圧力を発生させ
る構成ではなく、圧電素子とインクとが直接接触する構
成としたものもある。
する場合には、蓋部材５の上面に圧電素子（電歪素子）
（図示せず）が接着固定される。そして、この場合にお
いては、蓋部材５を振動板とし、これを圧電素子によっ
て溝（インク流路）２２側に変形させ、その容積を減少
させる。これにより、溝（インク流路）２２内に圧力が
発生し、この圧力によりインクが吐出される。なお、電
気機械変換方式のヘッドとしては、上述したような圧電
素子により蓋部材５を介して溝２２内に圧力を発生させ
る構成ではなく、圧電素子とインクとが直接接触する構
成としたものもある。
【０００６】また、インクの吐出方法を、加熱気化型方
式とする場合には、蓋部材５をベース部材１に接着する
前に、ベース部材１に形成された溝２２内の所定の位置
に、発熱素子（図示せず）が形成される。そして、この
場合においては、発熱素子を加熱することにより、溝
（インク流路）２２内のインク内に気泡を発生させ、こ
の気泡の圧力によりインクが吐出される。
式とする場合には、蓋部材５をベース部材１に接着する
前に、ベース部材１に形成された溝２２内の所定の位置
に、発熱素子（図示せず）が形成される。そして、この
場合においては、発熱素子を加熱することにより、溝
（インク流路）２２内のインク内に気泡を発生させ、こ
の気泡の圧力によりインクが吐出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なインクジェットプリントヘッドにおいて、印刷結果の
高解像度化、高品質化を図るためには、ベース部材１に
形成する溝２２の大きさを小さくする必要がある。
なインクジェットプリントヘッドにおいて、印刷結果の
高解像度化、高品質化を図るためには、ベース部材１に
形成する溝２２の大きさを小さくする必要がある。
【０００８】また、最近では、印刷の高速化のため、い
わゆるマルチノズルのヘッド、即ち図７に示したような
インクを吐出する溝２２を複数設けたヘッドが主流にな
りつつあり、このようなマルチノズルのヘッドにより、
印刷結果の高解像度化、高品質化を図るためには、溝２
２の大きさを小さくするだけでなく、そのピッチ（溝２
２どうしの距離）を小さくする必要がある。
わゆるマルチノズルのヘッド、即ち図７に示したような
インクを吐出する溝２２を複数設けたヘッドが主流にな
りつつあり、このようなマルチノズルのヘッドにより、
印刷結果の高解像度化、高品質化を図るためには、溝２
２の大きさを小さくするだけでなく、そのピッチ（溝２
２どうしの距離）を小さくする必要がある。
【０００９】しかしながら、溝２２の大きさや、そのピ
ッチを小さくした場合、流動性の接着剤２１によりベー
ス部材１と蓋部材５とを接着することが困難になる課題
があった。
ッチを小さくした場合、流動性の接着剤２１によりベー
ス部材１と蓋部材５とを接着することが困難になる課題
があった。
【００１０】即ち、この場合、ベース部材１と蓋部材５
とを接着するための、接着剤２１の塗布量や接合圧など
の接着条件が微妙になり、高度の技術が要求されるよう
になる。そして、接着条件があわない場合には、ベース
部材１と蓋部材５との接着時に、未硬化の接着剤２１
が、溝２２に流れ込み、そこで硬化して溝２２を塞いで
しまう課題があった。
とを接着するための、接着剤２１の塗布量や接合圧など
の接着条件が微妙になり、高度の技術が要求されるよう
になる。そして、接着条件があわない場合には、ベース
部材１と蓋部材５との接着時に、未硬化の接着剤２１
が、溝２２に流れ込み、そこで硬化して溝２２を塞いで
しまう課題があった。
【００１１】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、微細な溝が形成されたベース部材と、蓋
部材とを、溝を塞ぐことなく、容易に接合することがで
きるようにするものである。
たものであり、微細な溝が形成されたベース部材と、蓋
部材とを、溝を塞ぐことなく、容易に接合することがで
きるようにするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のプリントヘッド
は、例えば溝２が形成されたベース部材１に、蓋部材５
を接合して構成されたプリントヘッドであって、ベース
部材１と蓋部材５の接合面には、共晶反応によって生成
された共晶合金層３が形成されていることを特徴とす
る。
は、例えば溝２が形成されたベース部材１に、蓋部材５
を接合して構成されたプリントヘッドであって、ベース
部材１と蓋部材５の接合面には、共晶反応によって生成
された共晶合金層３が形成されていることを特徴とす
る。
【００１３】このプリントヘッドは、共晶合金層３が、
金とシリコンの共晶反応によって生成されたものである
ようにすることができる。
金とシリコンの共晶反応によって生成されたものである
ようにすることができる。
【００１４】本発明のプリントヘッドの製造方法は、請
求項１または２に記載のプリントヘッドの製造方法であ
って、ベース部材１に溝２を形成し、蓋部材５と、ベー
ス部材１の溝２が形成された面との間に、共晶反応によ
って共晶合金層３を形成し、ベース部材１および蓋部材
５を接合することを特徴とする。
求項１または２に記載のプリントヘッドの製造方法であ
って、ベース部材１に溝２を形成し、蓋部材５と、ベー
ス部材１の溝２が形成された面との間に、共晶反応によ
って共晶合金層３を形成し、ベース部材１および蓋部材
５を接合することを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明のプリントヘッドおよびその製造方法に
おいては、溝２が形成されたベース部材１と蓋部材５と
が、その接合面に、共晶反応によって共晶合金層３を形
成することにより接合される。従って、溝２を塞ぐこと
なく、ベース部材１と蓋部材５とを容易に接合すること
ができる。
おいては、溝２が形成されたベース部材１と蓋部材５と
が、その接合面に、共晶反応によって共晶合金層３を形
成することにより接合される。従って、溝２を塞ぐこと
なく、ベース部材１と蓋部材５とを容易に接合すること
ができる。
【００１６】また、共晶合金層３が、金とシリコンの共
晶反応によって生成されたものである場合においては、
耐食性を向上させることができる。
晶反応によって生成されたものである場合においては、
耐食性を向上させることができる。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明のプリントヘッドを適用した
インクジェットプリントヘッドの一実施例の構成を示す
斜視図であり、図２は、その正面図である。なお、図１
および図２において、図７における場合と対応する部分
については、同一の符号を付してある。
インクジェットプリントヘッドの一実施例の構成を示す
斜視図であり、図２は、その正面図である。なお、図１
および図２において、図７における場合と対応する部分
については、同一の符号を付してある。
【００１８】ベース部材１は、例えばＳｉの（１１０）
単結晶からなり、その上面には、例えば約２０乃至３０
ミクロン×２０乃至３０ミクロン程度の凹形状の溝２が
形成されている。溝２の表面には、ＳｉＯ2でなるシリ
コン酸化層２ａが形成されている。ベース部材１の上面
には、次に述べる共晶合金層３を介して金の薄膜層（金
薄膜層）４がベース部材１と対抗する面に形成された蓋
部材５が設けられており、これによりベース部材１に形
成された溝２が、インク流路を形成するようになされて
いる。
単結晶からなり、その上面には、例えば約２０乃至３０
ミクロン×２０乃至３０ミクロン程度の凹形状の溝２が
形成されている。溝２の表面には、ＳｉＯ2でなるシリ
コン酸化層２ａが形成されている。ベース部材１の上面
には、次に述べる共晶合金層３を介して金の薄膜層（金
薄膜層）４がベース部材１と対抗する面に形成された蓋
部材５が設けられており、これによりベース部材１に形
成された溝２が、インク流路を形成するようになされて
いる。
【００１９】そして、ベース部材１の上面のうちのＳｉ
が露出している部分（溝２およびその表面に形成された
シリコン酸化層２ａを除く部分）と、蓋部材５に形成さ
れた金薄膜層４とが接する面には、それら（金とＳｉ）
の共晶反応によって生成された共晶合金（金とＳｉの共
晶合金）層３が形成されている。
が露出している部分（溝２およびその表面に形成された
シリコン酸化層２ａを除く部分）と、蓋部材５に形成さ
れた金薄膜層４とが接する面には、それら（金とＳｉ）
の共晶反応によって生成された共晶合金（金とＳｉの共
晶合金）層３が形成されている。
【００２０】以上のように構成されるインクジェットプ
リントヘッドでは、例えば前述したように電気機械変換
方式や加熱気化型方式によって、図示せぬインクが溝
（インク流路）２を介して吐出され、この吐出されたイ
ンクが、プリント紙などに付着することによって印刷が
行われる。
リントヘッドでは、例えば前述したように電気機械変換
方式や加熱気化型方式によって、図示せぬインクが溝
（インク流路）２を介して吐出され、この吐出されたイ
ンクが、プリント紙などに付着することによって印刷が
行われる。
【００２１】このインクジェットプリントヘッドによれ
ば、インクと接触する部分が、シリコン酸化層２ａと蓋
部材５に形成された金薄膜層４であるため、耐薬品性に
優れており、例えばアルカリ性などのインクを使用する
ことができる。
ば、インクと接触する部分が、シリコン酸化層２ａと蓋
部材５に形成された金薄膜層４であるため、耐薬品性に
優れており、例えばアルカリ性などのインクを使用する
ことができる。
【００２２】次に、このインクジェットプリントヘッド
の製造方法について、図３を参照して説明する。まず図
３（ａ）に示すように、例えばＳｉの（１１０）などの
単結晶でなるベース部材１の上面に、例えばＣＶＤなど
によってシリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4膜）１１が形成され
る。なお、このシリコン窒化膜１１は、後述するように
エッチングマスクとして用いられる。
の製造方法について、図３を参照して説明する。まず図
３（ａ）に示すように、例えばＳｉの（１１０）などの
単結晶でなるベース部材１の上面に、例えばＣＶＤなど
によってシリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4膜）１１が形成され
る。なお、このシリコン窒化膜１１は、後述するように
エッチングマスクとして用いられる。
【００２３】そして、ベース部材１の上面に形成したシ
リコン窒化膜１１のうち、ベース部材１に形成する溝２
（図１、図２）に対応する部分が、例えば熱リン酸によ
るフォトエッチングなどにより除去され、これによりベ
ース部材（Ｓｉ）１が露出される（図２（ｂ））。さら
に、ベース部材１の露出した部分に対し、例えば水酸化
カリウム溶液によるウェットエッチングなどが施され、
溝２が形成される（図３（ｃ））。このとき、図３
（ａ）で説明したシリコン窒化膜１１は、エッチングマ
スクとして機能する。
リコン窒化膜１１のうち、ベース部材１に形成する溝２
（図１、図２）に対応する部分が、例えば熱リン酸によ
るフォトエッチングなどにより除去され、これによりベ
ース部材（Ｓｉ）１が露出される（図２（ｂ））。さら
に、ベース部材１の露出した部分に対し、例えば水酸化
カリウム溶液によるウェットエッチングなどが施され、
溝２が形成される（図３（ｃ））。このとき、図３
（ａ）で説明したシリコン窒化膜１１は、エッチングマ
スクとして機能する。
【００２４】次に、以上のようにして形成した溝２が熱
酸化され、その表面にシリコン酸化層２ａが形成される
（図３（ｄ））。これにより、インクは、ベース部材１
を構成するシリコンそのものに直接接触することなく、
溝２を流れるようになるので、シリコンのはっ水性に起
因するインクの流動性の低下や、インクによるシリコン
の腐食などを防止することができる。従って、このシリ
コン酸化層２ａは、いわば保護膜として機能する。
酸化され、その表面にシリコン酸化層２ａが形成される
（図３（ｄ））。これにより、インクは、ベース部材１
を構成するシリコンそのものに直接接触することなく、
溝２を流れるようになるので、シリコンのはっ水性に起
因するインクの流動性の低下や、インクによるシリコン
の腐食などを防止することができる。従って、このシリ
コン酸化層２ａは、いわば保護膜として機能する。
【００２５】その後、図３（ｅ）に示すように、シリコ
ン酸化層２ａを残したまま、ベース部材１の上面に形成
されたシリコン窒化膜１１のみが、例えば熱リン酸など
を用いて除去される。
ン酸化層２ａを残したまま、ベース部材１の上面に形成
されたシリコン窒化膜１１のみが、例えば熱リン酸など
を用いて除去される。
【００２６】そして、図３（ｆ）に示すように、例えば
一面に金薄膜４が形成された蓋部材５とベース部材１と
を、金薄膜４と溝２が形成された面とが対抗するように
接触させる。なお、蓋部材５は、例えばパイレックスガ
ラスなどでなり、その１面が研磨され、例えば蒸着など
により金薄膜４が形成されている。
一面に金薄膜４が形成された蓋部材５とベース部材１と
を、金薄膜４と溝２が形成された面とが対抗するように
接触させる。なお、蓋部材５は、例えばパイレックスガ
ラスなどでなり、その１面が研磨され、例えば蒸着など
により金薄膜４が形成されている。
【００２７】蓋部材５とベース部材１とを接触させた
後、即ち蓋部材５に形成された金薄膜４とベース部材１
の上面に露出しているＳｉそのものとを接触させた後、
さらに加圧し、これをスクラブしながら（こすりなが
ら）、例えば窒素雰囲気やアルゴン雰囲気などの不活性
ガス雰囲気中で、約４００℃程度の温度で加熱する。
後、即ち蓋部材５に形成された金薄膜４とベース部材１
の上面に露出しているＳｉそのものとを接触させた後、
さらに加圧し、これをスクラブしながら（こすりなが
ら）、例えば窒素雰囲気やアルゴン雰囲気などの不活性
ガス雰囲気中で、約４００℃程度の温度で加熱する。
【００２８】すると、接している金薄膜４とベース部材
１の上面との間、即ち金とＳｉとの間で共晶反応が進
み、共晶合金層３が形成され、融解状態になる。そし
て、これを冷却すると、共晶合金層３が固まり、即ち蓋
部材５に形成された金薄膜４と、ベース部材１の溝２以
外の部分との接触部分だけが、いわば選択的に共晶合金
化され、これにより溝２を塞ぐことなく、ベース部材１
と蓋部材５とが強固に接合される（図３（ｇ））。
１の上面との間、即ち金とＳｉとの間で共晶反応が進
み、共晶合金層３が形成され、融解状態になる。そし
て、これを冷却すると、共晶合金層３が固まり、即ち蓋
部材５に形成された金薄膜４と、ベース部材１の溝２以
外の部分との接触部分だけが、いわば選択的に共晶合金
化され、これにより溝２を塞ぐことなく、ベース部材１
と蓋部材５とが強固に接合される（図３（ｇ））。
【００２９】ここで、金（Ａｕ）−Ｓｉ系の平衡状態図
を、図４に示す。図から判るように、ＡｕまたはＳｉそ
れぞれ単体では、その融点が１０６３℃または１４０４
℃であるため、４００℃程度の温度では融解しない。し
かしながら、Ａｕ−３１ａｔ．％Ｓｉの共晶点での融点
は３７０℃であるため、Ａｕ／Ｓｉの界面では、４００
℃程度の温度による加熱で共晶反応が起こる。これによ
り、金薄膜４とベース部材１の接触部分では、ＡｕとＳ
ｉの共晶合金が形成されて融解状態となる。
を、図４に示す。図から判るように、ＡｕまたはＳｉそ
れぞれ単体では、その融点が１０６３℃または１４０４
℃であるため、４００℃程度の温度では融解しない。し
かしながら、Ａｕ−３１ａｔ．％Ｓｉの共晶点での融点
は３７０℃であるため、Ａｕ／Ｓｉの界面では、４００
℃程度の温度による加熱で共晶反応が起こる。これによ
り、金薄膜４とベース部材１の接触部分では、ＡｕとＳ
ｉの共晶合金が形成されて融解状態となる。
【００３０】以上のように、ＡｕとＳｉの共晶合金層３
によって、ベース部材１と蓋部材５とを接合する場合の
条件例を以下に示す。 加熱温度 ・・・約４００℃ 加圧力 ・・・約５０乃至１５０ｇ スクラブ 時間 ・・・約１乃至３秒 回数 ・・・約５乃至３０回 振幅 ・・・数乃至数十ミクロン 不活性ガス雰囲気・・・約２乃至１０リットル／分
によって、ベース部材１と蓋部材５とを接合する場合の
条件例を以下に示す。 加熱温度 ・・・約４００℃ 加圧力 ・・・約５０乃至１５０ｇ スクラブ 時間 ・・・約１乃至３秒 回数 ・・・約５乃至３０回 振幅 ・・・数乃至数十ミクロン 不活性ガス雰囲気・・・約２乃至１０リットル／分
【００３１】以上、本発明を単ノズルのインクジェット
プリントヘッドに適用した場合について説明したが、本
発明は、複数のノズルを有するヘッド、即ちマルチノズ
ルのヘッドにも適用することができる。図５に、例えば
３つの溝（ノズル）２−１乃至２−３を有するマルチノ
ズルヘッドを製造する場合において、ベース部材１と蓋
部材５とが接合される様子を示す。なお、図５において
は、ベース部材１の溝２以外の部分とが接触している金
薄膜４の部分すべてが共晶合金層３となされている。
プリントヘッドに適用した場合について説明したが、本
発明は、複数のノズルを有するヘッド、即ちマルチノズ
ルのヘッドにも適用することができる。図５に、例えば
３つの溝（ノズル）２−１乃至２−３を有するマルチノ
ズルヘッドを製造する場合において、ベース部材１と蓋
部材５とが接合される様子を示す。なお、図５において
は、ベース部材１の溝２以外の部分とが接触している金
薄膜４の部分すべてが共晶合金層３となされている。
【００３２】なお、本実施例において説明した共晶反応
により接合する方法は、ベース部材１と蓋部材５とを接
合するときだけでなく、他の場合にも適用することがで
きる。即ち、例えば図１（図２）や図７に示すヘッドに
おいては、通常、インクが吐出される面にオリフィスプ
レートが設けられるが、このオリフィスプレートとヘッ
ドとを接合する場合などに適用することができる。この
場合、オリフィスプレートが、例えばニッケルなどでで
きているときには、そこにＡｕの薄膜を形成してから、
ヘッドと接合するようにすれば良い。
により接合する方法は、ベース部材１と蓋部材５とを接
合するときだけでなく、他の場合にも適用することがで
きる。即ち、例えば図１（図２）や図７に示すヘッドに
おいては、通常、インクが吐出される面にオリフィスプ
レートが設けられるが、このオリフィスプレートとヘッ
ドとを接合する場合などに適用することができる。この
場合、オリフィスプレートが、例えばニッケルなどでで
きているときには、そこにＡｕの薄膜を形成してから、
ヘッドと接合するようにすれば良い。
【００３３】また、本実施例では、ベース部材１または
蓋部材５として、シリコン単結晶またはパイレックスガ
ラスをそれぞれ用いるようにしたがこれに限られるもの
ではない。
蓋部材５として、シリコン単結晶またはパイレックスガ
ラスをそれぞれ用いるようにしたがこれに限られるもの
ではない。
【００３４】即ち、ベース部材１としては、例えばステ
ンレスなど、何らかの方法（例えばプラズマＣＶＤな
ど）でシリコンの薄膜層を形成することができ、且つシ
リコンと金の共晶点での融点に対する耐熱性を有するも
のを用いることができる。また、蓋部材５としても、例
えばシリコンや金属など、何らかの方法で金の薄膜層を
形成することができ、且つシリコンと金の共晶点での融
点に対する耐熱性を有するものを用いることができる。
ンレスなど、何らかの方法（例えばプラズマＣＶＤな
ど）でシリコンの薄膜層を形成することができ、且つシ
リコンと金の共晶点での融点に対する耐熱性を有するも
のを用いることができる。また、蓋部材５としても、例
えばシリコンや金属など、何らかの方法で金の薄膜層を
形成することができ、且つシリコンと金の共晶点での融
点に対する耐熱性を有するものを用いることができる。
【００３５】さらに、本実施例においては、蒸着によっ
て、蓋部材５に金薄膜層４を形成するようにしたが、こ
れに限られるものではなく、例えばメッキなどによって
蓋部材５に金薄膜層４を形成するようにすることができ
る。メッキによる場合には、パイレックスガラスでなる
蓋部材５に、ニッケルメッキを施した後、さらに金の電
解メッキを施すようにすれば良い。
て、蓋部材５に金薄膜層４を形成するようにしたが、こ
れに限られるものではなく、例えばメッキなどによって
蓋部材５に金薄膜層４を形成するようにすることができ
る。メッキによる場合には、パイレックスガラスでなる
蓋部材５に、ニッケルメッキを施した後、さらに金の電
解メッキを施すようにすれば良い。
【００３６】また、本実施例では、ＡｕとＳｉとにより
共晶合金層３を形成するようにしたが、これに限られる
ものではない。即ち、例えば共晶点での融点が、それぞ
れ１８３℃，３５６℃，２８０℃、または５７７℃のＳ
ｎ（錫）およびＰｂ（鉛）、ＡｕおよびＧｅ（ゲルマニ
ウム）、ＡｕおよびＳｎ、またはＡｌ（アルミニウム）
およびＳｉなどにより共晶合金層３を形成するようにす
ることができる。
共晶合金層３を形成するようにしたが、これに限られる
ものではない。即ち、例えば共晶点での融点が、それぞ
れ１８３℃，３５６℃，２８０℃、または５７７℃のＳ
ｎ（錫）およびＰｂ（鉛）、ＡｕおよびＧｅ（ゲルマニ
ウム）、ＡｕおよびＳｎ、またはＡｌ（アルミニウム）
およびＳｉなどにより共晶合金層３を形成するようにす
ることができる。
【００３７】但し、この場合、それぞれの薄膜層を、蒸
着やメッキなどでベース部材１、蓋部材５に形成するこ
とができ、且つベース部材１および蓋部材５が、共晶点
での融点に対する耐熱性を有する必要がある。
着やメッキなどでベース部材１、蓋部材５に形成するこ
とができ、且つベース部材１および蓋部材５が、共晶点
での融点に対する耐熱性を有する必要がある。
【００３８】さらに、共晶合金層３を形成するための２
つの物質は、上述したように様々なものを用いることが
できるが、２つの物質それぞれ単体での融点と、共晶点
における融点との差が小さいと、加熱時の温度制御を精
度良く行わなければならなくなるため、その差は、より
大きい方が好ましい。
つの物質は、上述したように様々なものを用いることが
できるが、２つの物質それぞれ単体での融点と、共晶点
における融点との差が小さいと、加熱時の温度制御を精
度良く行わなければならなくなるため、その差は、より
大きい方が好ましい。
【００３９】即ち、例えば上述したＡｌ−Ｓｉ系の状態
遷移図は、図６に示すようになり、同図から、Ａｌまた
はＳｉそれぞれ単体の融点は、６６０℃または１４０４
℃であり、また共晶点での融点が５７７℃であることが
判る。この場合、Ａｌ単体の融点と共晶点での融点との
差が、ほぼ８３℃と小さいため、加熱時の温度が、５７
７℃を超え、且つ６６０℃を超えないように制御しなけ
ればならず、温度制御に許容される誤差の範囲が狭い。
従って、温度制御の精度が低いと、共晶反応が起きなか
ったり、あるいは溶かしたくないＡｌ単体まで溶けてし
まう場合がある。
遷移図は、図６に示すようになり、同図から、Ａｌまた
はＳｉそれぞれ単体の融点は、６６０℃または１４０４
℃であり、また共晶点での融点が５７７℃であることが
判る。この場合、Ａｌ単体の融点と共晶点での融点との
差が、ほぼ８３℃と小さいため、加熱時の温度が、５７
７℃を超え、且つ６６０℃を超えないように制御しなけ
ればならず、温度制御に許容される誤差の範囲が狭い。
従って、温度制御の精度が低いと、共晶反応が起きなか
ったり、あるいは溶かしたくないＡｌ単体まで溶けてし
まう場合がある。
【００４０】一方、実施例中で述べたＡｕとＳｉの組み
合わせの場合には、小さい方の差である、Ａｕ単体の融
点と共晶点での融点との差であっても、ほぼ６９３℃と
充分大きいので、ＡｌとＳｉの組み合わせに比較して、
簡単な温度制御で済むことになる。
合わせの場合には、小さい方の差である、Ａｕ単体の融
点と共晶点での融点との差であっても、ほぼ６９３℃と
充分大きいので、ＡｌとＳｉの組み合わせに比較して、
簡単な温度制御で済むことになる。
【００４１】さらに、本実施例では、ベース部材１と蓋
部材５を接合するときに、スクラブしながら加熱するよ
うにしたが、スクラブは必ずしも行わなくて良い。しか
しながら、スクラブしながら加熱する方が、より共晶反
応を促進することができる。
部材５を接合するときに、スクラブしながら加熱するよ
うにしたが、スクラブは必ずしも行わなくて良い。しか
しながら、スクラブしながら加熱する方が、より共晶反
応を促進することができる。
【００４２】また、本発明は、例えばエッジシュータ型
やサイドシュータ型のバブルジェット方式などのあらゆ
る型式のインクジェットプリントヘッドに適用すること
ができる。さらに、本発明は、インクジェット方式のプ
リントヘッドの他、蓋部材とベース部材を接合して構成
する他の方式のプリントヘッドにも適用することができ
る。
やサイドシュータ型のバブルジェット方式などのあらゆ
る型式のインクジェットプリントヘッドに適用すること
ができる。さらに、本発明は、インクジェット方式のプ
リントヘッドの他、蓋部材とベース部材を接合して構成
する他の方式のプリントヘッドにも適用することができ
る。
【００４３】なお、図４および図６におけるＳｉ単体の
融点が同一になっていないが、これは、融点を調査する
ときの、例えば気圧などの条件が異なっていたためであ
る。
融点が同一になっていないが、これは、融点を調査する
ときの、例えば気圧などの条件が異なっていたためであ
る。
【００４４】
【発明の効果】以上の如く、本発明のプリントヘッドお
よびその製造方法によれば、溝が形成されたベース部材
と蓋部材とが、その接合面に、共晶反応によって共晶合
金層を形成することにより接合される。従って、溝を塞
ぐことなく、ベース部材と蓋部材とを容易に接合するこ
とができる。
よびその製造方法によれば、溝が形成されたベース部材
と蓋部材とが、その接合面に、共晶反応によって共晶合
金層を形成することにより接合される。従って、溝を塞
ぐことなく、ベース部材と蓋部材とを容易に接合するこ
とができる。
【００４５】また、本発明によれば、共晶合金層を、金
とシリコンの共晶反応によって生成したものとすること
ができるので、耐食性を向上させることができる。
とシリコンの共晶反応によって生成したものとすること
ができるので、耐食性を向上させることができる。
【図１】本発明を適用したインクジェットプリントヘッ
ドの一実施例の構成を示す斜視図である。
ドの一実施例の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の実施例の正面図である。
【図３】図１の実施例のインクジェットプリントヘッド
の製造方法を説明する図である。
の製造方法を説明する図である。
【図４】Ａｕ−Ｓｉ系の平衡状態図である。
【図５】マルチノズルヘッドを製造する場合の、ベース
部材１と蓋部材５とが接合される様子を示す図である。
部材１と蓋部材５とが接合される様子を示す図である。
【図６】Ａｌ−Ｓｉ系の平衡状態図である。
【図７】従来のインクジェットプリントヘッドの一例の
構成を示す斜視図である。
構成を示す斜視図である。
１ ベース部材 ２ 溝（インク流路） ２ａ シリコン酸化膜 ３ 共晶合金層 ４ 金薄膜層 ５ 蓋部材 １１ シリコン窒化膜 ２１ 接着剤 ２２ 溝（インク流路）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】 即ち、ベース部材１としては、例えばス
テンレスなど、何らかの方法（例えば、プラズマＣＶＤ
などに代表されるＣＶＤなど）でシリコンの薄膜層を形
成することができ、且つシリコンと金の共晶点での融点
に対する耐熱性を有するものを用いることができる。ま
た、蓋部材５としても、例えばシリコンや金属など、何
らかの方法で金の薄膜層を形成することができ、且つシ
リコンと金の共晶点での融点に対する耐熱性を有するも
のを用いることができる。
テンレスなど、何らかの方法（例えば、プラズマＣＶＤ
などに代表されるＣＶＤなど）でシリコンの薄膜層を形
成することができ、且つシリコンと金の共晶点での融点
に対する耐熱性を有するものを用いることができる。ま
た、蓋部材５としても、例えばシリコンや金属など、何
らかの方法で金の薄膜層を形成することができ、且つシ
リコンと金の共晶点での融点に対する耐熱性を有するも
のを用いることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】 即ち、例えば上述したＡｌ−Ｓｉ系の平
衡状態図は、図６に示すようになり、同図から、Ａｌま
たはＳｉそれぞれ単体の融点は、６６０℃または１４０
４℃であり、また共晶点での融点が５７７℃であること
が判る。この場合、Ａｌ単体の融点と共晶点での融点と
の差が、ほぼ８３℃と小さいため、加熱時の温度が、５
７７℃を超え、且つ６６０℃を超えないように制御しな
ければならず、温度制御に許容される誤差の範囲が狭
い。従って、温度制御の精度が低いと、共晶反応が起き
なかったり、あるいは溶かしたくないＡｌ単体まで溶け
てしまう場合がある。
衡状態図は、図６に示すようになり、同図から、Ａｌま
たはＳｉそれぞれ単体の融点は、６６０℃または１４０
４℃であり、また共晶点での融点が５７７℃であること
が判る。この場合、Ａｌ単体の融点と共晶点での融点と
の差が、ほぼ８３℃と小さいため、加熱時の温度が、５
７７℃を超え、且つ６６０℃を超えないように制御しな
ければならず、温度制御に許容される誤差の範囲が狭
い。従って、温度制御の精度が低いと、共晶反応が起き
なかったり、あるいは溶かしたくないＡｌ単体まで溶け
てしまう場合がある。
Claims (3)
- 【請求項１】 溝が形成されたベース部材に、蓋部材を
接合して構成されたプリントヘッドであって、 前記ベース部材と蓋部材の接合面には、共晶反応によっ
て生成された共晶合金層が形成されていることを特徴と
するプリントヘッド。 - 【請求項２】 前記共晶合金層は、金とシリコンの共晶
反応によって生成されたものであることを特徴とする請
求項１に記載のプリントヘッド。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のプリントヘッ
ドの製造方法であって、 ベース部材に溝を形成し、 蓋部材と、前記ベース部材の溝が形成された面との間
に、共晶反応によって共晶合金層を形成し、前記ベース
部材および蓋部材を接合することを特徴とするプリント
ヘッドの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271436A JPH07125221A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | プリントヘッドおよびその製造方法 |
| US08/326,515 US5585827A (en) | 1993-10-29 | 1994-10-20 | Printer head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271436A JPH07125221A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | プリントヘッドおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07125221A true JPH07125221A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17500004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5271436A Withdrawn JPH07125221A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | プリントヘッドおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5585827A (ja) |
| JP (1) | JPH07125221A (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5992769A (en) * | 1995-06-09 | 1999-11-30 | The Regents Of The University Of Michigan | Microchannel system for fluid delivery |
| DE60033213T2 (de) | 1999-06-04 | 2007-10-25 | Canon K.K. | Flüssigkeitsausstosskopf und Flüssigkeitsausstossvorrichtung |
| TW514596B (en) | 2000-02-28 | 2002-12-21 | Hewlett Packard Co | Glass-fiber thermal inkjet print head |
| GB0024294D0 (en) * | 2000-10-04 | 2000-11-15 | Univ Cambridge Tech | Solid state embossing of polymer devices |
| US6974207B2 (en) * | 2002-11-19 | 2005-12-13 | Lexmark International, Inc. | Laser welding methods and structures and control therefor including welded inkjet printheads |
| US7548775B2 (en) * | 2003-10-21 | 2009-06-16 | The Regents Of The University Of Michigan | Intracranial neural interface system |
| US20050099449A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-12 | Tim Frasure | Methods and structures for disassembling inkjet printhead components and control therefor |
| US7407083B2 (en) * | 2004-08-19 | 2008-08-05 | Thermal Corp. | Bonded silicon, components and a method of fabricating the same |
| WO2006138358A2 (en) | 2005-06-14 | 2006-12-28 | The Regents Of The University Of Michigan Technology Management Office | Flexible polymer microelectrode with fluid delivery capability and methods for making same |
| EP1931419B1 (en) * | 2005-10-07 | 2016-08-10 | NeuroNexus Technologies, Inc. | Modular multichannel microelectrode array |
| WO2007089738A2 (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | The Regents Of The University Of Michigan | Microelectrode with laterally extending platform for reduction of tissue encapsulation |
| US8731673B2 (en) * | 2007-02-26 | 2014-05-20 | Sapiens Steering Brain Stimulation B.V. | Neural interface system |
| US8224417B2 (en) | 2007-10-17 | 2012-07-17 | Neuronexus Technologies, Inc. | Guide tube for an implantable device system |
| WO2009052423A1 (en) * | 2007-10-17 | 2009-04-23 | Neuronexus Technologies | Three-dimensional system of electrode leads |
| WO2009052425A1 (en) | 2007-10-17 | 2009-04-23 | Neuronexus Technologies | Implantable device including a resorbable carrier |
| US8498720B2 (en) | 2008-02-29 | 2013-07-30 | Neuronexus Technologies, Inc. | Implantable electrode and method of making the same |
| US9289142B2 (en) | 2008-03-24 | 2016-03-22 | Neuronexus Technologies, Inc. | Implantable electrode lead system with a three dimensional arrangement and method of making the same |
| US20090240314A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-09-24 | Kong K C | Implantable electrode lead system with a three dimensional arrangement and method of making the same |
| CN102665540B (zh) * | 2009-10-16 | 2015-09-09 | 神经连结科技公司 | 神经接口系统 |
| CN102686147B (zh) * | 2009-11-05 | 2016-01-20 | 格雷特巴奇有限公司 | 波导神经接口装置 |
| US9155861B2 (en) | 2010-09-20 | 2015-10-13 | Neuronexus Technologies, Inc. | Neural drug delivery system with fluidic threads |
| WO2013091118A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Nanotion Ag | Method and apparatus for analysis of samples containing small particles |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4836188Y1 (ja) * | 1969-05-19 | 1973-10-30 | ||
| JPS5817421B2 (ja) * | 1979-02-02 | 1983-04-07 | 日産自動車株式会社 | 半導体圧力センサ |
| US4312008A (en) * | 1979-11-02 | 1982-01-19 | Dataproducts Corporation | Impulse jet head using etched silicon |
| JPS5693566A (en) * | 1979-12-28 | 1981-07-29 | Canon Inc | Ink-jet recording head |
| JPH0627693B2 (ja) * | 1986-08-14 | 1994-04-13 | 東京計装株式会社 | 流体の比重測定装置 |
| US5046656A (en) * | 1988-09-12 | 1991-09-10 | Regents Of The University Of California | Vacuum die attach for integrated circuits |
| US5096535A (en) * | 1990-12-21 | 1992-03-17 | Xerox Corporation | Process for manufacturing segmented channel structures |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP5271436A patent/JPH07125221A/ja not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-10-20 US US08/326,515 patent/US5585827A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5585827A (en) | 1996-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07125221A (ja) | プリントヘッドおよびその製造方法 | |
| US6834943B2 (en) | Liquid discharge head, a substrate for use of such head and a method of manufacture therefor | |
| JPH06218917A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JP2002326361A (ja) | インクジェットプリントヘッド基板の形成方法とインクジェットプリントヘッド基板、およびインクジェットプリントヘッドの製造方法とインクジェットプリントヘッド | |
| JP3166268B2 (ja) | インクジェット式印字ヘッド及びその製造方法 | |
| JP3239274B2 (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
| JP2000225709A (ja) | 液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジおよび液体吐出記録装置 | |
| JP3861532B2 (ja) | インクジェットプリンタヘッドの製造方法 | |
| JPS6236870B2 (ja) | ||
| JPS63265647A (ja) | オンディマンド型のインクジェットプリンターヘッドの製造方法 | |
| JPH09300635A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JPH1016243A (ja) | 液体吐出ヘッドの製造方法およびその製造方法により得られた液体吐出ヘッド | |
| JP2003118114A (ja) | インクジェットヘッド及びその製造方法 | |
| JP2861117B2 (ja) | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 | |
| JP2004106199A (ja) | インクジェットヘッドのノズル形成方法 | |
| JP2000108343A (ja) | インクジェットヘッド | |
| JPS6229231B2 (ja) | ||
| JP2940225B2 (ja) | インクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| JP2004237528A (ja) | インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録ヘッドの製造方法 | |
| JPH05220960A (ja) | 液体噴射記録ヘッド | |
| JPH05162318A (ja) | インクジェットプリントヘッドの製造方法 | |
| JPH07156399A (ja) | インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法 | |
| JPH03211058A (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| JP2002254638A (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 | |
| JPH09300628A (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010130 |