JPH06320738A - インクジェットプリンタ用プリントヘッドの接合方法 - Google Patents
インクジェットプリンタ用プリントヘッドの接合方法Info
- Publication number
- JPH06320738A JPH06320738A JP11301693A JP11301693A JPH06320738A JP H06320738 A JPH06320738 A JP H06320738A JP 11301693 A JP11301693 A JP 11301693A JP 11301693 A JP11301693 A JP 11301693A JP H06320738 A JPH06320738 A JP H06320738A
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- Japan
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- thin plate
- solder
- print head
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- Pending
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】インクジェットプリンタ用プリントヘッドの接
合において、簡単な接合方法で熱的ダメージを与えるこ
となく、インク及び熱サイクルに対して耐久性に優れた
接合部を得る。 【構成】薄板積層構造のプリントヘッドを有するインク
ジェットプリンタ用プリントヘッドの接合方法におい
て、前記薄板はＳｎ拡散防止層４を有し、半田で接合す
ることを特徴とする。
合において、簡単な接合方法で熱的ダメージを与えるこ
となく、インク及び熱サイクルに対して耐久性に優れた
接合部を得る。 【構成】薄板積層構造のプリントヘッドを有するインク
ジェットプリンタ用プリントヘッドの接合方法におい
て、前記薄板はＳｎ拡散防止層４を有し、半田で接合す
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに用いられる薄板積層プリントヘッドの接合方法に関
する。
タに用いられる薄板積層プリントヘッドの接合方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ステンレス製の厚さ１０〜５０μ
ｍの薄板からなるインクジェットプリンタ用プリントヘ
ッドの接合は、有機系接着剤を用いて行ってきた。
ｍの薄板からなるインクジェットプリンタ用プリントヘ
ッドの接合は、有機系接着剤を用いて行ってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術によ
れば、有機系の接着剤がインク及び熱サイクルにより劣
化し、インク漏れを生じる等、耐久性に問題があった。
れば、有機系の接着剤がインク及び熱サイクルにより劣
化し、インク漏れを生じる等、耐久性に問題があった。
【０００４】そして、この問題を解決するためには、半
田付けによる接合が考えられる。しかし、薄板積層構造
物であるプリントヘッドには高精度が要求され、穴形状
も複雑であり、薄板がＮｉ製のものは直接半田層を形成
できるが、ステンレス製の場合はＮｉメッキを介する必
要があり、またこれらを接合した時、一般のＳｎを含有
する半田の場合、接合時の加熱によりＳｎがＮｉ側に拡
散し、半田の組成が変化して融点が上昇し、所定の温度
で接合できなくなる。
田付けによる接合が考えられる。しかし、薄板積層構造
物であるプリントヘッドには高精度が要求され、穴形状
も複雑であり、薄板がＮｉ製のものは直接半田層を形成
できるが、ステンレス製の場合はＮｉメッキを介する必
要があり、またこれらを接合した時、一般のＳｎを含有
する半田の場合、接合時の加熱によりＳｎがＮｉ側に拡
散し、半田の組成が変化して融点が上昇し、所定の温度
で接合できなくなる。
【０００５】なお、この問題を解決するためには、抵抗
加熱法等により急加熱する方法も考えられるが、特殊な
装置が必要となり、被接合物の形状も制限されることに
なる。また、半田層を厚くすることも考えられるが、寸
法精度及びインクの通り穴の目詰りの面から問題があ
る。一方、ろう付けの場合は、接合温度が高く、被接合
物に与える熱的ダメージが大きい問題がある。
加熱法等により急加熱する方法も考えられるが、特殊な
装置が必要となり、被接合物の形状も制限されることに
なる。また、半田層を厚くすることも考えられるが、寸
法精度及びインクの通り穴の目詰りの面から問題があ
る。一方、ろう付けの場合は、接合温度が高く、被接合
物に与える熱的ダメージが大きい問題がある。
【０００６】本発明の目的は、簡単な接合方法で熱的ダ
メージを与えることなく、インク及び熱サイクルに対し
て耐久性に優れたインクジェットプリンタ用プリントヘ
ッドを提供することにある。
メージを与えることなく、インク及び熱サイクルに対し
て耐久性に優れたインクジェットプリンタ用プリントヘ
ッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的は、薄板積層構
造のプリントヘッドを有するインクジェットプリンタ用
プリントヘッドの接合方法において、前記薄板はＳｎ拡
散防止層を有し、半田で接合することによって達成され
る。
造のプリントヘッドを有するインクジェットプリンタ用
プリントヘッドの接合方法において、前記薄板はＳｎ拡
散防止層を有し、半田で接合することによって達成され
る。
【０００８】これを具体例に基づいて説明すると、プリ
ントヘッド用薄板は、図１に示すような断面構造をして
おり、これはステンレス製薄板上にＮｉメッキを施した
後、Ｓｎ拡散防止層としてＰｄまたはＣｏを０．１μｍ
以上形成し、その上に半田層を形成する。Ｎｉ製薄板の
場合はＮｉメッキは省く。なお、前記半田層は、接合す
る面の両側もしくはいずれか片側のみでも良い。
ントヘッド用薄板は、図１に示すような断面構造をして
おり、これはステンレス製薄板上にＮｉメッキを施した
後、Ｓｎ拡散防止層としてＰｄまたはＣｏを０．１μｍ
以上形成し、その上に半田層を形成する。Ｎｉ製薄板の
場合はＮｉメッキは省く。なお、前記半田層は、接合す
る面の両側もしくはいずれか片側のみでも良い。
【０００９】前記半田は、接合性の面からＡｕ−Ｓｎ系
またはＰｂ−Ｓｎ系が良く、その組成は、Ａｕ−Ｓｎ半
田の場合Ｓｎ含有量を１５〜４０ｗｔ％、Ｐｂ−Ｓｎ半
田の場合Ｓｎ含有量を５〜６５ｗｔ％とし、これらの薄
板を真空中あるいは不活性ガス中で加熱、加圧して接合
する。
またはＰｂ−Ｓｎ系が良く、その組成は、Ａｕ−Ｓｎ半
田の場合Ｓｎ含有量を１５〜４０ｗｔ％、Ｐｂ−Ｓｎ半
田の場合Ｓｎ含有量を５〜６５ｗｔ％とし、これらの薄
板を真空中あるいは不活性ガス中で加熱、加圧して接合
する。
【００１０】ここで、Ｓｎ拡散防止層のＰｄまたはＣｏ
の厚さを０．１μｍ以上としたのは、０．１μｍ以下で
はＳｎが下地のＮｉに拡散する場合があり、半田の濡れ
性も下地のＮｉの影響を受けて低下するためであり、
０．１μｍ以上の厚さであればその効果は十分である。
の厚さを０．１μｍ以上としたのは、０．１μｍ以下で
はＳｎが下地のＮｉに拡散する場合があり、半田の濡れ
性も下地のＮｉの影響を受けて低下するためであり、
０．１μｍ以上の厚さであればその効果は十分である。
【００１１】前記半田組成によれば、Ｓｎ拡散による融
点の変化が大きいので拡散防止層の効果が大きくなり、
融点も４００℃以下でプリントヘッド用薄板に熱的ダメ
ージを与えない。
点の変化が大きいので拡散防止層の効果が大きくなり、
融点も４００℃以下でプリントヘッド用薄板に熱的ダメ
ージを与えない。
【００１２】
【作用】前記接合方法を採用する本発明によれば、薄板
積層構造のプリントヘッドは、その薄板積層構造物の中
にＳｎ拡散防止層を有しているから、簡単な接合方法で
熱的ダメージを与えることなく、インク及び熱サイクル
に対して耐久性に優れた接合部を得ることができる。
積層構造のプリントヘッドは、その薄板積層構造物の中
にＳｎ拡散防止層を有しているから、簡単な接合方法で
熱的ダメージを与えることなく、インク及び熱サイクル
に対して耐久性に優れた接合部を得ることができる。
【００１３】これを具体例に基づいて説明すると、Ｓｎ
拡散防止のＰｄまたはＣｏを０．１μｍ以上形成し、前
記半田組成のもので接合されたプリントヘッドは、加熱
接合中の化合物生成に起因して半田中のＳｎ濃度が低下
して融点が上昇することがないため、接合中に十分な融
液を生じて高い接合強度が得られる。
拡散防止のＰｄまたはＣｏを０．１μｍ以上形成し、前
記半田組成のもので接合されたプリントヘッドは、加熱
接合中の化合物生成に起因して半田中のＳｎ濃度が低下
して融点が上昇することがないため、接合中に十分な融
液を生じて高い接合強度が得られる。
【００１４】また、Ｓｎ拡散がないので半田層厚さも薄
くて良く、プリントヘッドの目詰りをも防ぐことができ
る。
くて良く、プリントヘッドの目詰りをも防ぐことができ
る。
【００１５】さらに、Ｐｂ及びＣｏは、Ｓｎ拡散防止効
果とともに前記組成からなる半田との濡れ性に優れてい
るため、真空中または不活性ガス中においてフラックス
レスで均一に接合し、接合不良によるインクの混色がな
い。
果とともに前記組成からなる半田との濡れ性に優れてい
るため、真空中または不活性ガス中においてフラックス
レスで均一に接合し、接合不良によるインクの混色がな
い。
【００１６】そして、これらは金属的な接合であるた
め、有機系接着剤に比べてインク及び熱サイクルに対す
る耐熱性に優れている。
め、有機系接着剤に比べてインク及び熱サイクルに対す
る耐熱性に優れている。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。
【００１８】〔実施例１〕図１は本発明になる接合方法
を適用したプリントヘッド用薄板の断面構造図、図２は
同プリントヘッド用薄板の外観形状図、図３は本発明に
なる接合方法を適用したプリントヘッド用薄板の加熱、
加圧方法の一例を説明する図である。
を適用したプリントヘッド用薄板の断面構造図、図２は
同プリントヘッド用薄板の外観形状図、図３は本発明に
なる接合方法を適用したプリントヘッド用薄板の加熱、
加圧方法の一例を説明する図である。
【００１９】図２には、プリントヘッドの一部を構成す
るダイアフラム６（ＳＵＳ３０４製、厚さ１０μｍ）、
リストリクタ７（ＳＵＳ３０４製、厚さ５０μｍ）、フ
ィルタ８（Ｎｉ製、厚さ２０μｍ）の３枚の薄板を接合
した場合が示されている。
るダイアフラム６（ＳＵＳ３０４製、厚さ１０μｍ）、
リストリクタ７（ＳＵＳ３０４製、厚さ５０μｍ）、フ
ィルタ８（Ｎｉ製、厚さ２０μｍ）の３枚の薄板を接合
した場合が示されている。
【００２０】ここで、本実施例の薄板の断面構造を図１
により説明する。ダイアフラム６及びリストリクタ７
は、図１の構造であり、Ｎｉメッキ３を１μｍ、Ｓｎ拡
散防止層４としてＰｄメッキを０．２μｍ、半田層５と
してＰｂ−５０ｗｔ％Ｓｎメッキを５μｍ施した。
により説明する。ダイアフラム６及びリストリクタ７
は、図１の構造であり、Ｎｉメッキ３を１μｍ、Ｓｎ拡
散防止層４としてＰｄメッキを０．２μｍ、半田層５と
してＰｂ−５０ｗｔ％Ｓｎメッキを５μｍ施した。
【００２１】次に、前記３枚の薄板を位置合わせし、図
３に示すように加熱、加圧治具１０、１０間にセット
し、図示しない接合室内で、真空中で３００℃に加熱す
るとともに、図示しない加圧装置で５ｋｇｆ／ｃｍ2の
加圧力を加え、冷却後、接合室内を大気リークして被接
合物を取り出した。
３に示すように加熱、加圧治具１０、１０間にセット
し、図示しない接合室内で、真空中で３００℃に加熱す
るとともに、図示しない加圧装置で５ｋｇｆ／ｃｍ2の
加圧力を加え、冷却後、接合室内を大気リークして被接
合物を取り出した。
【００２２】なお、本実施例では、被接合物の接合雰囲
気を真空とした場合について例示したが、これに代えて
不活性ガス雰囲気としても良い。
気を真空とした場合について例示したが、これに代えて
不活性ガス雰囲気としても良い。
【００２３】〔実施例２〕実施例１と同様の接合方法で
Ｓｎ拡散防止層４のＰｄ及びＣｏの厚さを０．０５、
０．１、０．３及び０．５μｍと変えて接合した。その
後、被接合物の接合部を切断し、断面の濃度分布を調
べ、ＳｎとＮｉとの化合物形成層の厚さを求めた。
Ｓｎ拡散防止層４のＰｄ及びＣｏの厚さを０．０５、
０．１、０．３及び０．５μｍと変えて接合した。その
後、被接合物の接合部を切断し、断面の濃度分布を調
べ、ＳｎとＮｉとの化合物形成層の厚さを求めた。
【００２４】その結果を図４に示す。本結果から、拡散
防止層４の厚さが０．１μｍ以上あればＮｉとの反応を
抑止できることが判る。
防止層４の厚さが０．１μｍ以上あればＮｉとの反応を
抑止できることが判る。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、薄板積層構造のプリン
トヘッドを有するインクジェットプリンタ用プリントヘ
ッドの接合において、前記薄板はＳｎ拡散防止層を有し
ているから、簡単な接合方法で熱的ダメージを与えるこ
となく、インク及び熱サイクルに対して耐久性に優れた
接合部を得ることができる。
トヘッドを有するインクジェットプリンタ用プリントヘ
ッドの接合において、前記薄板はＳｎ拡散防止層を有し
ているから、簡単な接合方法で熱的ダメージを与えるこ
となく、インク及び熱サイクルに対して耐久性に優れた
接合部を得ることができる。
【００２６】これを具体例に基づいて説明すると、厚さ
１０〜５０μｍのステンレス製及びＮｉ製の薄板の組合
せからなる被接合物をＰｂまたはＣｏのＳｎ拡散防止層
を介し、Ｐｂ−５〜６５ｗｔ％ＳｎまたはＡｕ−１５〜
４０ｗｔ％Ｓｎの半田によって真空中または不活性ガス
中で加熱、加圧接合することで薄板に熱的ダメージを与
えず、インク及び熱サイクルに対して耐久性に優れた接
合部を得ることができた。
１０〜５０μｍのステンレス製及びＮｉ製の薄板の組合
せからなる被接合物をＰｂまたはＣｏのＳｎ拡散防止層
を介し、Ｐｂ−５〜６５ｗｔ％ＳｎまたはＡｕ−１５〜
４０ｗｔ％Ｓｎの半田によって真空中または不活性ガス
中で加熱、加圧接合することで薄板に熱的ダメージを与
えず、インク及び熱サイクルに対して耐久性に優れた接
合部を得ることができた。
【図１】本発明になる接合方法を適用したプリントヘッ
ド用薄板の断面構造図である。
ド用薄板の断面構造図である。
【図２】本発明になる接合方法を適用したプリントヘッ
ド用薄板の外観形状図である。
ド用薄板の外観形状図である。
【図３】本発明になる接合方法を適用したプリントヘッ
ド用薄板の加熱、加圧方法の一例を説明する図である。
ド用薄板の加熱、加圧方法の一例を説明する図である。
【図４】Ｓｎ拡散防止層の厚さとＮｉ−Ｓｎ化合物層厚
さとの関係を示す図である。
さとの関係を示す図である。
１はステンレス製薄板、２はＮｉ製薄板、３はＮｉメッ
キ、４はＳｎ拡散防止層、５は半田層、６はダイアフラ
ム、７はリストリクタ、８はフィルタ、９はインク流
路、１０は加熱、加圧治具である。
キ、４はＳｎ拡散防止層、５は半田層、６はダイアフラ
ム、７はリストリクタ、８はフィルタ、９はインク流
路、１０は加熱、加圧治具である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 35/30 ３１０ Ａ (72)発明者 堀野 正也 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】薄板積層構造のプリントヘッドを有するイ
ンクジェットプリンタ用プリントヘッドの接合方法にお
いて、前記薄板はＳｎ拡散防止層を有し、半田で接合す
ることを特徴とするインクジェットプリンタ用プリント
ヘッドの接合方法。 - 【請求項２】前記Ｓｎ拡散防止層は、Ｎｉメッキしたス
テンレス薄板上に形成され、ＰｄまたはＣｏで、厚さ
０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の
インクジェットプリンタ用プリントヘッドの接合方法。 - 【請求項３】半田組成は、Ｓｎ含有量が１５ｗｔ％以上
４０ｗｔ％以下のＡｕ−Ｓｎ半田、もしくはＳｎ含有量
が５ｗｔ％以上６５ｗｔ％以下のＰｂ−Ｓｎ半田である
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリン
タ用プリントヘッドの接合方法。 - 【請求項４】プリンヘッドの接合は、真空中あるいは不
活性ガス中で加熱、加圧することを特徴とする請求項１
記載のインクジェットプリンタ用プリントヘッドの接合
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11301693A JPH06320738A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | インクジェットプリンタ用プリントヘッドの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11301693A JPH06320738A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | インクジェットプリンタ用プリントヘッドの接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06320738A true JPH06320738A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=14601330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11301693A Pending JPH06320738A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | インクジェットプリンタ用プリントヘッドの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06320738A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001054851A3 (en) * | 2000-01-31 | 2002-03-14 | Picojet Inc | Microfluid device and ultrasonic bonding process |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP11301693A patent/JPH06320738A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001054851A3 (en) * | 2000-01-31 | 2002-03-14 | Picojet Inc | Microfluid device and ultrasonic bonding process |
| US6464324B1 (en) | 2000-01-31 | 2002-10-15 | Picojet, Inc. | Microfluid device and ultrasonic bonding process |
| US6530653B2 (en) | 2000-01-31 | 2003-03-11 | Picojet, Inc. | Ultrasonic bonding of ink-jet print head components |
| US6783213B2 (en) | 2000-01-31 | 2004-08-31 | Picojet, Inc. | Microfluid device and ultrasonic bonding process |
| US6928731B2 (en) | 2000-01-31 | 2005-08-16 | Picojet, Inc. | Ultrasonic bonding process for making a microfluid device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011016 |