JPH11207975A - プリンタヘッドおよびプリンタヘッドにおける部材の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリンタヘッドを構成するヘッド部材の表面
が粗い状態でも、ヘッド部材とノズル部材等を寸法精度
よく強固に接合でき、かつ、高温環境下においてもその
接合力を維持できるようにする。 【解決手段】 ヘッドプレート２０の接合面上にニッケ
ルメッキによるメッキ薄膜５１を形成し、メッキ薄膜５
１上に金メッキにより接合薄膜を形成する。そして、金
からなる接合薄膜とシリコン材からなるノズル部材を加
熱圧着して接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばインクジェ
ットプリンタ等に用いられるプリンタヘッドおよびプリ
ンタヘッドを構成する各部材の接合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、インクジェットプリンタに用い
られるインクジェットプリンタヘッドは、複数のインク
室とインクを貯留しておくインク溜とを有するヘッドプ
レートと、正あるいは負に帯電される複数の電極を備え
た電気−機械変換素子としてＰＺＴからなる圧電体と、
ヘッドプレートのインク室に連通したノズル孔を有する
ノズルプレートとを備えている。そして、印字記録を行
うときには、圧電体に電界を加えて圧電体を変位させ、
インク室内のインクに圧力波を生じさせてインク滴をイ
ンク室に連通するノズル孔から吐出させる。このような
インクジェットプリンタヘッドでは、印字品質の点か
ら、その吐出特性は均一であることが重要である。

【０００３】上記インクジェットプリンタヘッドの構成
についてさらに説明を加えると、前記圧電体は板状に形
成されており、インク室は、ヘッドプレートの表面に複
数のインク溝を形成した後、このヘッドプレートの表面
に板状の圧電体を接合し、この圧電体によってインク溝
を施蓋することにより形成される。圧電体とヘッドプレ
ートとの接合には、低コストで簡便な方法として樹脂製
接着剤を用いた接合方法が好適に用いられる。さらに、
ヘッドプレートとノズルプレートの接合にも、樹脂製接
着剤を用いた接合方法が用いられる。この方法による接
合は、接着剤の流動性により被着面の粗さに影響されに
くいという利点がある。従って、ヘッドプレートや圧電
体等、インクジェットプリンタを構成する部材の表面が
粗い状態であっても、例えばエポキシ系接着剤を用いれ
ば、各部材を互いに接合することができる。即ち、エポ
キシ系接着剤を部材の表面に塗布し、各部材を所定の位
置に互いに仮止めした後、１００〜２００℃程度で約１
時間の加熱を行い、接着剤を硬化させる。これにより、
各部材を接合することができ、インクジェットプリンタ
ヘッドを製造することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェットプリンタヘッドを構成する各部材の接合に樹脂
製接着剤を用いているため、微細部分への接合を行うと
きに、接着剤層の厚さや量を正確に管理する必要があ
り、接着剤層の厚さや量の管理が難しいという問題があ
る。

【０００５】仮に、接着剤の量が不足すると寸法精度に
負の狂いが生じたり接着不良を生じ、逆に接着剤の量が
過剰であれば寸法精度に正の狂いが生じたり接着剤のは
み出しが生じる。例えば、接着剤の量が不足すると、接
着不良により、本来隔壁により分離独立しているはずの
ヘッドプレートのインク室間で、圧電体により生じたイ
ンクの圧力波のクロストークが生じ、不要な部位の印
字、即ち、印字不良を起こす場合がある。一方、接着剤
の量が過剰であれば、接着剤のはみ出しにより、インク
流路の変形が生じ、流路抵抗の増大による不均一な印字
を招くばかりか、特にノズルプレート部においては、イ
ンクの吐出方向の変化やノズル孔の詰まりによる不具合
を起こす場合がある。

【０００６】また、１００℃前後の高温でインクを用い
る場合には、接着剤の種類によって接着剤が変質を起こ
す場合がある。例えば、ヘッドプレートと圧電体の接合
部において、接着剤の変質が起こると、接着剤の機械的
特性が変化し、電界印加時の圧電体の変位特性が変化す
る。そして、最悪の場合には、接着剤層の部分的な破損
によるノズルの詰まりが発生し、印字不良やインクジェ
ットプリンタヘッドの歩留まり低下の原因となるという
問題がある。

【０００７】本発明は、上述した問題に鑑みなされたも
のであり、構成部材の被着面が粗い場合でも、各構成部
材が互いに寸法精度よく接合されており、寸法誤差や動
作不良等を防止することができるプリンタヘッドおよび
プリンタヘッドにおける部材の接合方法を提供すること
を目的としている。

【０００８】また、本発明は、高温環境下において各構
成部材の接合力を維持することができ、高温環境下にお
ける使用によって動作不良が生じるのを防止できるプリ
ンタヘッドおよびプリンタヘッドにおける部材の接合方
法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明によるプリンタヘッドは、インクを
貯留するためのインク溝が形成されたヘッドプレート
と、ヘッドプレートに接合され、ヘッドプレートに形成
されたインク溝を施蓋してヘッドプレート内にインク室
を画成するカバープレートとを有するヘッド部材と、シ
リコン材により形成され、ヘッド部材の外側面にメッキ
層を介して接合され、インク室に貯留されたインクを外
部に吐出するためのノズル孔を有するノズル部材とを備
えている。

【００１０】ここで、ヘッド部材を構成しているヘッド
プレートおよびカバープレートは、例えば、アルミナ、
ＰＺＴ等のセラミック材やエポキシ系、アクリル系等の
樹脂、またはガラスなどのように、表面の状態が粗い材
料によって形成されている。従って、シリコン材により
形成されたノズル部材との接合面（被着面）となるヘッ
ド部材の外側面は粗い状態である。

【００１１】このような粗い状態の外側面のうち、少な
くともノズル部材と接合する部分には、メッキ層が形成
されており、このメッキ層上にノズル部材が接合されて
いる。メッキ層の厚さは高精度に設定することができる
ため、ヘッド部材とノズル部材はメッキ層を介して寸法
精度よく接合されている。これにより、プリンタヘッド
全体の寸法精度も非常に高く、ノズル孔から吐出される
インクの吐出特性を向上させることができる。また、ヘ
ッド部材とノズル部材を寸法精度よく接合することがで
きるため、プリンタヘッドの小型化を図ることができ
る。さらに、ヘッド部材とノズル部材がメッキ層を介し
て接合されているため、接合不良を防止でき、接合不良
による動作不良を防止することができる。

【００１２】また、ヘッド部材とノズル部材がメッキ層
を介して接合されているため、例えば１００℃以上の高
温環境下においてプリンタヘッドを使用しても、ヘッド
部材とノズル部材の接合状態は安定しており、強固な接
合力が維持され、変形を防止できる。これにより、ノズ
ル孔から吐出されるインクの吐出特性を高精度に維持す
ることができる。

【００１３】請求項２の発明によるプリンタヘッドにお
いて、メッキ層は、ヘッド部材の外側面上にメッキによ
り形成されたメッキ薄膜と、メッキ薄膜上に形成された
金からなる接合薄膜とを備えており、さらに、接合薄膜
とノズル部材は、加熱圧着により互いに接合されてい
る。

【００１４】ヘッド部材の外側面上に形成されたメッキ
薄膜は、ヘッド部材の粗い外側面を平滑にする。これに
より、メッキ薄膜上に形成された接合薄膜の表面も平滑
となる。さらに、接合薄膜は金により形成されている。
金とシリコンは、加熱圧着時の相互拡散によりに互いに
強固に結合する性質を有する。従って、シリコンからな
るノズル部材は、平滑な接合薄膜上に強固に接合されて
いる。

【００１５】請求項３の発明によるプリンタヘッドは、
メッキ薄膜をニッケルメッキにより形成したものであ
る。

【００１６】ニッケルメッキによれば、メッキ薄膜を所
定の膜厚となるように容易にかつ低コストで形成するこ
とができる。また、メッキ薄膜を無電解ニッケルメッキ
により形成してもよく、また、電解ニッケルメッキによ
り形成してもよい。また、無電解ニッケルメッキと電解
ニッケルメッキとを併用してもよい。例えば、ヘッド部
材の外側面が絶縁性である場合には、ヘッド部材の外側
面との境界付近におけるメッキ薄膜のみを無電解ニッケ
ルメッキにより形成し、無電解ニッケルメッキにより形
成されたメッキ薄膜上にさらに電解ニッケルメッキによ
りメッキ薄膜を積層してもよい。

【００１７】さらに、メッキ薄膜をニッケルメッキによ
り形成したため、メッキ薄膜上に金を容易に析出するこ
とができる。従って、金によって形成される接合薄膜を
容易に形成することができる。

【００１８】請求項４の発明によるプリンタヘッドは、
接合薄膜を、無電解金メッキにより形成したものであ
る。

【００１９】無電解金メッキによれば、接合薄膜を形成
する部分を無電解金メッキ液に浸漬させるだけで、金に
からなる接合薄膜を容易に形成することができる。特
に、メッキ層を無電解ニッケルメッキにより形成した場
合には、メッキ層と接合薄膜との双方を無電解メッキだ
けで形成することができる。従って、メッキ層と接合薄
膜とを形成する設備として、無電解メッキを行う設備を
設けるだけでよいため、製造設備を簡単化することがで
きる。

【００２０】請求項５の発明によるプリンタヘッドは、
インクを貯留するためのインク溝が形成されたヘッドプ
レートと、ヘッドプレートの接合面にメッキ層を介して
接合され、ヘッドプレートに形成されたインク溝を施蓋
してヘッドプレート内にインク室を画成するカバープレ
ートとを有するヘッド部材と、ヘッド部材の外側面に接
合され、インク室に貯留されたインクを外部に吐出する
ためのノズル孔を有するノズル部材とを備えている。

【００２１】ここで、ヘッド部材を構成しているヘッド
プレートおよびカバープレートは、例えば、アルミナ、
ＰＺＴ等のセラミック材やエポキシ系、アクリル系等の
樹脂、またはガラスなどのように、表面の状態が粗い材
料によって形成されている。従って、ヘッドプレートと
カバープレートとを互いに接合するとき、両者のそれぞ
れの接合面（被着面）はいずれも粗い状態である。

【００２２】このようにそれぞれ粗い接合面を有するヘ
ッドプレートとカバープレートは、メッキ層を介して接
合されている。即ち、ヘッドプレートの粗い接合面と直
接接しているのはメッキ層であり、カバープレートの粗
い接合面と直接接しているのも同じメッキ層である。従
って、カバープレートとヘッドプレートの各接合面の粗
さはメッキ層によって吸収されるため、両者は、メッキ
層を介して密着した状態で接合される。

【００２３】さらに、メッキ層の厚さは高精度に設定す
ることができるため、ヘッドプレートとカバープレート
とは寸法精度よく接合されている。これにより、プリン
タヘッド全体の寸法精度も非常に高くなるため、インク
室の容積等を高精度に設定することができ、インクの吐
出特性を向上させることができる。また、ヘッドプレー
トとカバープレートを寸法精度よく接合できるため、プ
リンタヘッドの小型化を図ることができる。さらに、ヘ
ッドプレートとカバープレートとがメッキ層を介して接
合されているため、接合不良を防止でき、接合不良によ
る動作不良を防止することができる。

【００２４】また、ヘッドプレートとカバープレートが
メッキ層を介して接合されているため、例えば１００℃
以上の高温環境下においてプリンタヘッドを使用して
も、ヘッドプレートとカバープレートの接合状態は安定
しており、強固な接合力が維持され、変形を防止でき
る。これにより、ノズル孔から吐出されるインクの吐出
特性を高精度に維持することができる。

【００２５】請求項６の発明によるプリンタヘッドにお
いて、メッキ層は、ヘッドプレートの接合面上にメッキ
により形成された第１メッキ薄膜と、第１メッキ薄膜上
に形成された金からなる第１接合薄膜と、カバープレー
トの接合面上にメッキにより形成された第２メッキ薄膜
と、第２メッキ薄膜上に形成されたスズからなる第２接
合薄膜とを備え、第１接合薄膜と第２接合薄膜は加熱圧
着により互いに接合されている。

【００２６】ヘッドプレートの接合面上に形成された第
１メッキ薄膜は、ヘッドプレートの粗い接合面を平滑に
する。これにより、第１メッキ薄膜上に形成された第１
接合薄膜の表面も平滑となる。一方、カバープレートの
接合面上に形成された第２メッキ薄膜は、カバープレー
トの粗い接合面を平滑にする。これにより、第２メッキ
薄膜上に形成された第２接合薄膜の表面も平滑となる。
従って、第１接合薄膜と第２接合薄膜は互いに平滑面を
もって密着している。

【００２７】さらに、第１接合薄膜は金により形成さ
れ、第２結合薄膜はスズにより形成されている。金とス
ズは、加熱圧着時の相互拡散によりに互いに強固に結合
する性質を有する。従って、第１接合薄膜と第２接合薄
膜は強固に接合されている。

【００２８】以上より、ヘッドプレートとカバープレー
トは、第１メッキ薄膜、第１接合薄膜、第２接合薄膜お
よび第２メッキ薄膜を介して強固に接合されている。

【００２９】請求項７の発明によるプリンタヘッドは、
第２接合薄膜を電解スズメッキにより形成したものであ
る。

【００３０】電解スズメッキによれば、第２接合薄膜を
容易に形成することができる。

【００３１】請求項８の発明によるプリンタヘッドにお
いて、メッキ層は、ヘッドプレートの接合面上にメッキ
により形成された第１メッキ薄膜と、第１メッキ薄膜上
に形成された金からなる第１接合薄膜と、カバープレー
トの接合面上にメッキにより形成された第２メッキ薄膜
と、第２メッキ薄膜上に形成されたシリコンからなる第
２接合薄膜とを備え、第１接合薄膜と第２接合薄膜は加
熱圧着により互いに接合されている。

【００３２】第１メッキ薄膜および第２メッキ薄膜は、
ヘッドプレートおよびカバープレートのそれぞれの粗い
接合面を平滑にする。これにより、第１接合薄膜の表面
および第２接合薄膜の表面もそれぞれ平滑となる。従っ
て、第１接合薄膜と第２接合薄膜は互いに平滑面をもっ
て密着している。

【００３３】さらに、第１接合薄膜は金により形成さ
れ、第２結合薄膜はシリコンにより形成されている。金
とシリコンは、加熱圧着時の相互拡散によりに互いに強
固に結合する性質を有する。従って、第１接合薄膜と第
２接合薄膜は強固に接合されている。

【００３４】以上より、ヘッドプレートとカバープレー
トは、第１メッキ薄膜、第１接合薄膜、第２接合薄膜お
よび第２メッキ薄膜を介して強固に接合されている。

【００３５】請求項９の発明によるプリンタヘッドは、
第１メッキ薄膜および第２メッキ薄膜を、ニッケルメッ
キにより形成したものである。

【００３６】ニッケルメッキによれば、メッキ薄膜を所
定も膜厚となるように容易にかつ低コストで形成するこ
とができる。また、メッキ薄膜を無電解ニッケルメッキ
により形成してもよく、また、電解ニッケルメッキによ
り形成してもよい。さらに、無電解ニッケルメッキと電
解ニッケルメッキとを併用してもよい。

【００３７】また、メッキ薄膜をニッケルメッキにより
形成したため、メッキ薄膜上に金を容易に析出すること
ができる。従って、金によって形成される接合薄膜を容
易に形成することができる。

【００３８】請求項１０の発明によるプリンタヘッド
は、第１接合薄膜を、無電解金メッキにより形成したこ
とにある。

【００３９】無電解金メッキによれば、第１接合薄膜を
形成する部分を無電解金メッキ液に浸漬させるだけで、
金にからなる第１接合薄膜を容易に形成することができ
る。

【００４０】請求項１１の発明によるプリンタヘッド
は、インクを貯留するためのインク溝が形成されたヘッ
ドプレートと、ヘッドプレートの接合面に第１メッキ層
を介して接合され、ヘッドプレートに形成されたインク
溝を施蓋してヘッドプレート内にインク室を画成するカ
バープレートとを有するヘッド部材と、シリコン材によ
り形成され、ヘッド部材の外側面に第２メッキ層を介し
て接合され、インク室に貯留されたインクを外部に吐出
するためのノズル孔を有するノズル部材とを備えてい
る。

【００４１】ここで、ヘッド部材を構成しているヘッド
プレートおよびカバープレートは、例えば、アルミナ、
ＰＺＴ等のセラミック材やエポキシ系、アクリル系等の
樹脂、またはガラスなどのように、表面の状態が粗い材
料によって形成されている。従って、ヘッドプレートと
カバープレートとを互いに接合するとき、両者のそれぞ
れの接合面（被着面）はいずれも粗い状態である。ま
た、シリコン材により形成されたノズル部材との接合面
（被着面）となるヘッド部材の外側面も粗い状態であ
る。

【００４２】このようなヘッドプレートとカバープレー
トの各接合面が粗い状態でも、両者は第１メッキ層を介
して強固に接合されている。また、ヘッド部材の外側面
が粗い状態でも、ノズル部材は、ヘッド部材の外側面と
第２メッキ層を介して強固に接合されている。

【００４３】また、第１メッキ層および第２メッキ層の
各厚さは高精度に設定することができるため、ヘッドプ
レートとカバープレート、および、ヘッド部材とノズル
部材は、それぞれ寸法精度よく接合されている。これに
より、ノズル孔から吐出されるインクの吐出特性を向上
させることができると共に、プリンタヘッドの小型化を
図ることができる。さらに、例えば１００℃以上の高温
環境下においても、各接合力を維持することができ、ノ
ズル孔から吐出されるインクの吐出特性を高精度に保つ
ことができる。

【００４４】請求項１２の発明によるプリンタヘッド
は、カバープレートを、圧電素子により形成したもので
ある。

【００４５】これにより、印字記録を行うときには、圧
電素子に電界を加えて圧電素子を変位させる。これによ
り、インク室内のインクに圧力波を生じさせることがで
き、インク滴をインク室に連通するノズル孔から吐出さ
せることができる。

【００４６】請求項１３の発明は、インクを貯留するた
めのインク溝が形成されたヘッドプレートと、ヘッドプ
レートに接合され、ヘッドプレートに形成されたインク
溝を施蓋してヘッドプレート内にインク室を画成するカ
バープレートとを有するヘッド部材と、シリコン材によ
り形成され、ヘッド部材の外側面に接合され、インク室
に貯留されたインクを外部に吐出するためのノズル孔を
有するノズル部材とを備えたプリンタヘッドにおけるヘ
ッド部材とノズル部材の接合方法であって、ヘッド部材
の外側面にメッキによりメッキ薄膜を形成するメッキ薄
膜形成工程と、メッキ薄膜形成工程により形成されたメ
ッキ薄膜の表面に対し、当該表面を平滑化するための加
工を施す平滑加工工程と、平滑加工工程により平滑化さ
れたメッキ薄膜の表面に金からなる接合薄膜を形成する
接合薄膜形成工程と、接合薄膜形成工程により形成され
た接合薄膜の表面と、ノズル部材の接合面とを互いに加
熱圧着することにより、ヘッド部材とノズル部材とを接
合する接合工程とを備えている。

【００４７】即ち、メッキ薄膜形成工程においてヘッド
部材の外側面にメッキ薄膜を形成し、平滑加工工程にお
いてメッキ薄膜の表面を平滑化し、接合薄膜形成工程に
おいてメッキ薄膜の平滑な表面に接合薄膜を形成する。
これにより、接合薄膜の表面は平滑になる。そして、接
合工程のおいて、接合薄膜の表面とノズル部材の接合面
とを重ね合わせる。このとき、接合薄膜の表面は平滑で
あり、ノズル部材はシリコンにより形成されているた
め、接合薄膜の表面とノズル部材の接合面は互いに密着
する。さらに、加熱圧着することにより、接合薄膜を形
成している金とシリコンが相互拡散し、両者は強固に接
合される。これにより、ヘッド部材とノズル部材は強固
に接合される。

【００４８】また、メッキ薄膜および接合薄膜の厚さ
は、容易に寸法精度よく設定することができるため、ヘ
ッド部材とノズル部材をメッキ薄膜および接合薄膜を介
して寸法精度よく接合することができる。さらに、高温
環境下において、ヘッド部材とノズル部材の接合力を維
持することができる。

【００４９】請求項１４の発明は、インクを貯留するた
めのインク溝が形成されたヘッドプレートと、ヘッドプ
レートの接合面に接合され、ヘッドプレートに形成され
たインク溝を施蓋してヘッドプレート内にインク室を画
成するカバープレートとを有するヘッド部材と、ヘッド
部材の外側面に接合され、インク室に貯留されたインク
を外部に吐出するためのノズル孔を有するノズル部材と
を備えたプリンタヘッドにおけるヘッドプレートとカバ
ープレートの接合方法であって、ヘッドプレートの接合
面にメッキにより第１メッキ薄膜を形成する第１メッキ
薄膜形成工程と、第１メッキ薄膜形成工程により形成さ
れた第１メッキ薄膜の表面に対し、当該表面を平滑化す
るための加工を施す第１平滑加工工程と、第１平滑加工
工程により平滑化された第１メッキ薄膜の表面に金から
なる第１接合薄膜を形成する第１接合薄膜形成工程と、
カバープレートの接合面にメッキにより第２メッキ薄膜
を形成する第２メッキ薄膜形成工程と、第２メッキ薄膜
形成工程により形成された第２メッキ薄膜の表面に対
し、当該表面を平滑化するための加工を施す第２平滑加
工工程と、第２平滑加工工程により平滑化された第２メ
ッキ薄膜の表面にスズからなる第２接合薄膜を形成する
第２接合薄膜形成工程と、第１接合薄膜形成工程により
形成された第１接合薄膜の表面と、第２接合薄膜形成工
程により形成された第２接合薄膜の表面とを互いに加熱
圧着することにより、前記ヘッドプレートとカバープレ
ートとを接合する接合工程とを備えている。

【００５０】即ち、第１メッキ薄膜形成工程においてヘ
ッドプレートの接合面に第１メッキ薄膜を形成し、第１
平滑加工工程において第１メッキ薄膜の表面を平滑化
し、第１接合薄膜形成工程において第１メッキ薄膜の平
滑な表面に第１接合薄膜を形成する。これにより、第１
接合薄膜の表面は平滑になる。一方、第２メッキ薄膜形
成工程においてカバープレートの接合面に第２メッキ薄
膜を形成し、第２平滑加工工程において第２メッキ薄膜
の表面を平滑化し、第２接合薄膜形成工程において第２
メッキ薄膜の平滑な表面に第２接合薄膜を形成する。こ
れにより、第２接合薄膜の表面は平滑になる。そして、
接合工程のおいて、第１接合薄膜の表面と第２接合薄膜
の表面とを重ね合わせる。このとき、各接合薄膜の表面
はいずれも平滑であるため、各接合薄膜は互いに密着す
る。さらに、加熱圧着することにより、第１接合薄膜を
形成している金と第２接合薄膜を形成しているスズが相
互拡散し、両者は強固に接合される。これにより、ヘッ
ドプレートとカバープレートは強固に接合される。

【００５１】また、各メッキ薄膜および各接合薄膜の厚
さは、容易に寸法精度よく設定することができるため、
ヘッドプレートとカバープレートを各メッキ薄膜および
各接合薄膜を介して寸法精度よく接合することができ
る。さらに、高温環境下において、ヘッドプレートとカ
バープレートの接合力を維持することができる。

【００５２】なお、第１メッキ薄膜形成工程から第１接
合薄膜形成工程までの一連の工程と、第２メッキ薄膜形
成工程から第２接合薄膜形成工程までの一連の工程の順
序は、特に限定されない。例えば、第１メッキ薄膜形成
工程から第１接合薄膜形成工程までの一連の工程を行っ
た後に、第２メッキ薄膜形成工程から第２接合薄膜形成
工程までの一連の工程を行ってもよい。また、第２メッ
キ薄膜形成工程から第２接合薄膜形成工程までの一連の
工程を行った後、第１メッキ薄膜形成工程から第１接合
薄膜形成工程までの一連の工程を行ってもよい。さら
に、第１メッキ薄膜形成工程から第１接合薄膜形成工程
までの一連の工程と、第２メッキ薄膜形成工程から第２
接合薄膜形成工程までの一連の工程を並列して行っても
よい。即ち、接合工程を行う前に、ヘッドプレートに第
１メッキ薄膜と第１接合薄膜を形成し、カバープレート
に第２メッキ薄膜と第２接合薄膜とを形成すればよい。

【００５３】請求項１５の発明は、インクを貯留するた
めのインク溝が形成されたヘッドプレートと、ヘッドプ
レートの接合面に接合され、ヘッドプレートに形成され
たインク溝を施蓋してヘッドプレート内にインク室を画
成するカバープレートとを有するヘッド部材と、ヘッド
部材の外側面に接合され、インク室に貯留されたインク
を外部に吐出するためのノズル孔を有するノズル部材と
を備えたプリンタヘッドにおけるヘッドプレートとカバ
ープレートの接合方法であって、ヘッドプレートの接合
面にメッキにより第１メッキ薄膜を形成する第１メッキ
薄膜形成工程と、第１メッキ薄膜形成工程により形成さ
れた第１メッキ薄膜の表面に対し、当該表面を平滑化す
るための加工を施す第１平滑加工工程と、第１平滑加工
工程により平滑化された第１メッキ薄膜の表面に金から
なる第１接合薄膜を形成する第１接合薄膜形成工程と、
カバープレートの接合面にメッキにより第２メッキ薄膜
を形成する第２メッキ薄膜形成工程と、第２メッキ薄膜
形成工程により形成された第２メッキ薄膜の表面に対
し、当該表面を平滑化するための加工を施す第２平滑加
工工程と、第２平滑加工工程により平滑化された第２メ
ッキ薄膜の表面にシリコンからなる第２接合薄膜を形成
する第２接合薄膜形成工程と、第１接合薄膜形成工程に
より形成された第１接合薄膜の表面と、第２接合薄膜形
成工程により形成された第２接合薄膜の表面とを互いに
加熱圧着することにより、前記ヘッドプレートとカバー
プレートとを接合する接合工程とを備えている。

【００５４】即ち、上述した請求項１４の発明と同様
に、第１メッキ薄膜形成工程から第１接合薄膜形成工程
までの一連の工程において、ヘッドプレートの接合面に
第１メッキ薄膜と第１接合薄膜を形成し、第２メッキ薄
膜形成工程から第２接合薄膜形成工程までの一連の工程
において、カバープレートの接合面に第２メッキ薄膜と
第２接合薄膜を形成する。ここで、請求項１５の発明で
は、第１接合薄膜を金によって形成し、第２接合薄膜を
シリコンによって形成する。そして、接合工程におい
て、第１接合薄膜の表面と第２接合薄膜の表面とを互い
に加熱圧着する。加熱圧着により、金とシリコンは相互
拡散して、互いに強固に結合する。これにより、ヘッド
プレートとカバープレートとを寸法精度よく強固に接合
することができると共に、高温環境下において、ヘッド
プレートとカバープレートの強固な接合力を維持するこ
とができる。

【００５５】なお、第１メッキ薄膜形成工程から第１接
合薄膜形成工程までの一連の工程と、第２メッキ薄膜形
成工程から第２接合薄膜形成工程までの一連の工程の順
序は、特に限定されない。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【００５７】まず、本発明によるプリンタヘッドの第１
の実施の形態として、インクジェットプリンタヘッドを
例に挙げ、図１ないし図１９に従って説明する。

【００５８】図１に示すインクジェットプリンタヘッド
１は、インクジェットプリンタに搭載されるものであ
る。ここで、インクジェットプリンタのうち、特に印字
記録手段である駆動部周辺について簡単に説明する。こ
の部分は、主に、印字記録用の用紙を搬送する回転可能
なプラテンと、このプラテンにギヤ機構を介して回転力
を与えるモーターと、さらにこのプラテンに対向して設
置されるインクジェットプリンタヘッドにより構成され
る。インクジェットプリンタヘッドは、インク供給装置
と共にキャリッジ上に設置されている。このキャリッジ
は、前記プラテンの軸線と平行に設置された２本のガイ
ドロッドに沿って移動可能に支持されている。また、キ
ャリッジ壁部には、一対のプーリ間に掛け渡されたタイ
ミングベルトが固定され、一方のプーリに接続された別
のモーターの回転運動を伝達できるように構成されてい
る。このような構成により、モーターの回転力を受けて
プラテンが回転して印字記録用の用紙を所定の方向に決
まった速度で送ると共に、これに同期して、別のモータ
ーの回転力をタイミングベルトを介して受けたキャリッ
ジがガイドロッドに沿って移動する。この時、キャリッ
ジに設置されたインクジェットプリンタヘッドが、図示
しない制御手段が出力する記録情報信号に基づいてイン
クを吐出するので、プラテンにより搬送された印字記録
用の用紙上に所定の画像等が形成されることになる。

【００５９】次に、本実施形態によるインクジェットプ
リンタヘッド１について説明する。図１はインクジェッ
トプリンタヘッド１の分解斜視図である。図１に示すよ
うに、インクジェットプリンタヘッド１は、ヘッドプレ
ート２０およびカバープレート３０を接合することによ
り形成されるヘッド部材１０と、ヘッドプレート２０の
外側面２１に接合されるノズル部材４０とを備えてい
る。

【００６０】ヘッドプレート２０は、例えば、アルミ
ナ、ＰＺＴ等のセラミック材やエポキシ系、アクリル系
等の樹脂、またはガラスなどによって形成されている。
また、ヘッドプレート２０の上面は、カバープレート３
０と接合される接合面２１Ｂとなり、接合面２１Ｂ上に
は、インク溜２２およびインク室２３を形成するための
インク溝が形成されている。カバープレート３０をヘッ
ドプレート２０の接合面２１Ｂに接合してヘッドプレー
ト２０を上側から施蓋することにより、図２に示すよう
に、ヘッドプレート２０の内部にインク溜２２および複
数のインク室２３が形成される。さらに、ヘッドプレー
ト２０の下面側には、各インク室２３に対応するように
複数の貫通孔２４が形成されている。また、図３に示す
ように、各インク室２３は、隔壁２５によってそれぞれ
独立した室となるように分離されている。

【００６１】カバープレート３０は、図１に示すよう
に、外側面３１を有し、板状に形成されている。さら
に、カバープレート３０は、図２および図３に示すよう
に、第１圧電体３２、共通電極３３、第２圧電体３４お
よび複数の個別電極３５とから構成されている。第１圧
電体３２、共通電極３３および第２圧電体３４はそれぞ
れシート状に形成されており、カバープレート３０はこ
れらを積層することにより形成されている。第１圧電体
３２および第２圧電体３４は、それぞれＰＺＴ（ジルコ
ンチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）等の圧電材料
により形成されている。各個別電極３５は、ヘッドプレ
ート２０に形成された各インク室２３に対応するように
それぞれ配置されており、インク室２３の細長い形状に
対応して帯状に形成されている。

【００６２】ノズル部材４０は、シリコン材により形成
され、ノズル部材４０の接合面４１には、ノズル室４２
およびノズル孔４３を形成するための凹溝が形成されて
いる。ノズル部材４０をヘッドプレート２０の下面に位
置する接合面２１Ａと接合することにより、ノズル部材
４０の内部に、複数のノズル室４２および複数のノズル
孔４３が形成される。各ノズル室４２および各ノズル孔
４３は、ヘッドプレート２０内に形成されたインク室２
３にそれぞれ対応している。各インク室２３と各ノズル
室４２は、図２に示すように、貫通孔２４を介してそれ
ぞれ接続されている。これにより、インクジェットプリ
ンタヘッド１内には、インク溜２２、インク室２３、貫
通孔２４、ノズル室４２およびノズル孔４３からなる一
連のインク流路が形成される。

【００６３】ここで、インクジェットプリンタヘッド１
の動作について説明する。印字記録を行うときには、前
記インク供給装置からヘッドプレート２０に形成された
各インク室２３にインクを供給する。そして、図示しな
い制御手段から出力される情報信号に基づいて、カバー
プレート３０の共通電極３３および個別電極３５との間
に電圧を印加すると、第１圧電体３２および第２圧電体
３４が、インク室２３内に突出するようにユニモルフモ
ードの変形をする。この変形により、インク室２３内に
貯留されたインクに圧力波が生じる。圧力波は、ヘッド
プレート２０に形成された貫通孔２４を介してノズル部
材４０のノズル室４２に伝えられる。これにより、イン
クがノズル孔４３から吐出する。この場合、インクの吐
出は、インクジェットプリンタヘッド１のガイドロッド
上での移動速度や方向、あるいはプラテンによる印字記
録用の用紙の搬送速度と同期して行われるので、この用
紙上に制御手段の出力する情報信号に基づいた画像等が
形成されることになる。なお、前記ユニモルフモードと
は、面の一方に弾性体が固定された圧電体の分極方向と
同じ向き、あるいは逆の向きに電圧が印加されると、圧
電体が分極方向と直角方向に伸縮し、前記弾性体がこの
伸縮を拘束しようとするために生じる撓み変形のモード
であり、本実施の形態においては、前記圧電体は第２圧
電体３４に相当し、前記弾性体は第１圧電体３２に相当
する。また、第２圧電体３４は、図２の紙面内の上から
下の方向、すなわち個別電極３５から共通電極３３の方
向に分極して設置されている。

【００６４】次に、本実施形態によるヘッドプレート２
０とノズル部材４０の接合構造について説明する。図４
は、本実施形態によるインクジェットプリンタヘッド１
において、図２中の二点鎖線によって囲まれた部分を拡
大して示した断面図である。図４に示すように、ヘッド
プレート２０とノズル部材４０はメッキ層５０を介して
互いに接合されており、メッキ層５０は、ヘッド部材１
０の外側面の一部であるヘッドプレート２０の接合面２
１Ａ上にニッケルメッキにより形成されたメッキ薄膜５
１と、メッキ薄膜５１上に形成された金かなる接合薄膜
５２とから構成されている。

【００６５】上述したように、ヘッドプレート２０は、
例えば、アルミナ、ＰＺＴ等のセラミック材やエポキシ
系、アクリル系等の樹脂、またはガラスなどのように、
表面の状態が粗い材料によって形成されているため、ヘ
ッドプレート２０の接合面２１Ａ（外側面２１）は、粗
い状態である。しかしながら、このような粗い状態の接
合面２１Ａ上にメッキ薄膜５１を形成し、メッキ薄膜５
１の表面を鏡面化することにより、接合面２１Ａは平滑
な面となっている。さらに、メッキ薄膜５１の表面が平
滑であるため、メッキ薄膜５１上に形成された接合薄膜
５２の表面も平滑である。一方、ノズル部材４０はシリ
コン材により形成され、ノズル部材４０の接合面４１は
平滑に加工してある。さらに、接合薄膜５２は金で形成
されており、ノズル部材４０はシリコン材で形成されて
いる。金とシリコンは、加熱圧着によって相互拡散し、
互いに強固に結合する性質を有する。これにより、接合
薄膜５２の表面とノズル部材４０の接合面４１は密着し
た状態で強固に接合されている。

【００６６】また、メッキ薄膜５１および接合薄膜５２
の膜厚は高精度に設定されている。具体的には、メッキ
薄膜５１の膜厚は約０．１〜３μｍの範囲内における所
定の値、例えば１μｍであり、接合薄膜５２の膜厚は約
０．１〜３μｍの範囲内における所定の値、例えば１μ
ｍである。なお、メッキ薄膜５１および接合薄膜５２の
各膜厚をさらに薄くまたはさらに厚く調整することがで
きる。

【００６７】次に、本実施形態によるヘッド部材１０を
構成しているヘッドプレート２０とカバープレート３０
との接合構造について説明する。図５は、図３中の二点
鎖線で囲んだ部分を拡大して示した断面図である。図５
に示すように、ヘッドプレート２０とカバープレート３
０はメッキ層６０を介して互いに接合されており、メッ
キ層６０は、ヘッドプレート２０の接合面２１Ｂ上にニ
ッケルメッキにより形成されたメッキ薄膜６１と、メッ
キ薄膜６１上に形成された金からなる接合薄膜６２と、
カバープレート３０の接合面３１Ａ上にニッケルメッキ
により形成されたメッキ薄膜６３と、メッキ薄膜６３上
に形成されたスズからなる接合薄膜６４とから構成され
ている。

【００６８】上述したように、ヘッドプレート２０は、
表面の状態が粗い材料によって形成されているため、ヘ
ッドプレート２０の接合面２１Ｂは、粗い状態である。
しかしながら、このような粗い状態の接合面２１Ｂ上に
メッキ薄膜６１を形成し、メッキ薄膜６１の表面を鏡面
化することにより、接合面２１Ｂは平滑な面となってい
る。さらに、メッキ薄膜６１の表面が平滑面であるた
め、メッキ薄膜６１上に形成された接合薄膜６２の表面
も平滑である。一方、カバープレート３０の接合面３１
ＡはＰＺＴからなる圧電体３２の表面に相当するため、
この接合面３１Ａは、ヘッドプレート２０の接合面２１
Ａとほぼ同様に粗い状態である。しかしながら、接合面
３１Ａ上にメッキ薄膜６３を形成し、メッキ薄膜６３の
表面を鏡面化することにより、接合面３１Ａは平滑な面
となっている。さらに、メッキ薄膜６３の表面が平滑で
あるため、メッキ薄膜６３上に形成された接合薄膜６４
の表面も平滑である。さらに、接合薄膜６２は金で形成
されており、接合薄膜６４はスズで形成されている。金
とスズは、加熱圧着によって相互拡散し、互いに強固に
結合する性質を有する。これにより、接合薄膜６２と接
合薄膜６４は密着した状態で強固に接合されている。

【００６９】また、メッキ薄膜６１，６３および接合薄
膜６２，６４の膜厚は高精度に設定されている。具体的
には、メッキ薄膜６１，６３の膜厚は約０．１〜３μｍ
の範囲内における所定の値、例えば１μｍであり、接合
薄膜６２，６４の膜厚は約０．１〜３μｍの範囲内にお
ける所定の値、例えば１μｍである。なお、メッキ薄膜
６１，６３および接合薄膜６２，６４の各膜厚をさらに
薄くまたはさらに厚く調整することができる。

【００７０】次に、本実施形態によるインクジェットプ
リンタ１の製造方法について説明する。

【００７１】まず、カバープレート３０の製造方法につ
いて説明すると、弾性体として働くシート状の第１圧電
体３２の表面全体に共通電極３３をスクリーン印刷法に
より形成し、これに圧電体として働く第２圧電体３４を
積層した後、真空プレスして焼成する。スクリーン印刷
法で形成される共通電極１１は、スパッタ法や蒸着法等
のドライプロセスにより形成してもよい。続いて、これ
ら第１圧電体３２および第２圧電体３４を所定の方向
（ここでは、図２の紙面内の上から下の方向）に分極さ
せる。さらに、ヘッドプレート２０のインク室２３に対
応する位置に帯状の個別電極３５をスパッタ法や蒸着法
等のドライプロセスを用いて形成する。なお、分極処理
は、個別電極３５の形成後に行ってもよい。この場合に
は、個別電極３５と共通電極３３を使って分極処理が可
能で、特別な分極装置が不要なため、効率的で低コスト
の製造ができる。

【００７２】次に、ヘッドプレート２０の製造方法につ
いて説明すると、ヘッドプレート２０は、未焼成のＰＺ
Ｔ系圧電体シートを数枚重ねた状態で真空プレスした後
に焼成して形成する。インク室２３等を形成するための
インク溝は、ショットブラス加工により形成する。この
場合、ヘッドプレート２０の上面側にインク室２３等の
形状にパターニングされたレジストマスクを形成し、ア
ルミナや炭化珪素等のセラミック粉体を高速で照射する
ショットブラストにより所望のインク溝を形成すること
ができる。なお、マスク材のレジスト膜は、ショットブ
ラスト加工後に剥離除去する。

【００７３】また、ノズル部材４０の製造方法について
説明すると、ノズル部材４０は板状のシリコン材の表面
をほぼ鏡面となるように研磨することにより形成され
る。ノズル室４２等を形成するための凹溝は、ヘッドプ
レート２０にインク溝を形成する場合と同様に、ノズル
室４２等の形状にパターニングされたレジストマスクを
シリコン板に形成し、フッ酸やフッ酸と硝酸の混合液等
の酸類、あるいは水酸化セシウム、水酸化カリウム、エ
チレンジアミン等を主成分とするアルカリ類を用いた化
学エッチングを施すことにより形成する。この場合、ド
ライプロセスであるイオンエッチングを用いて溝加工を
行ってもよい。

【００７４】次に、ヘッドプレート２０とカバープレー
ト３０との接合方法について図６ないし図１４に従って
説明する。

【００７５】まず、第１エッチング工程により、図６に
示すように、ＰＺＴ系セラミック材等により形成された
ヘッドプレート２０のうち、少なくとも、ノズル部材４
０と接合される接合面２１Ａおよびカバープレート３０
と接合される接合面２１Ｂにエッチングを施して、表面
を粗化する。エッチング液には、フッ酸、ホウフッ酸、
硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、過塩素酸等の酸類が好適に
用いられる。これらを複数種類混合したエッチング液を
用いてもよい。また、エッチング処理は、ヘッドプレー
ト２０にインク室２３等を形成するためのインク溝を形
成する前に行ってもよく、ヘッドプレート２０に前記イ
ンク溝を形成する後に行ってもよい。

【００７６】次に、第１メッキ薄膜形成工程では、図７
に示すように、エッチング粗化されたヘッドプレート２
０の接合面２１Ｂに、無電解ニッケルメッキによってメ
ッキ薄膜６１を形成する。無電解ニッケルメッキによっ
てメッキ薄膜６１を形成するためには、まずエッチング
されたヘッドプレート２０の接合面２１Ｂに対し、セン
シタイジングと呼ばれる処理を行う。センシタイジング
処理はＳｎ²⁺を含む塩酸系溶液に浸漬する処理である。
さらに、水洗後、アクチベーティングと呼ばれる処理を
行う。アクチベーティング処理は、Ｐｄ²⁺を含む塩酸系
溶液に浸漬する処理である。これにより、メッキ困難な
面に対するメッキ処理を容易にし、水洗後、無電解ニッ
ケルメッキを行う。無電解ニッケルメッキは、通常はニ
ッケル・リン系メッキ液を使用するが、必要に応じてニ
ッケル・ホウ素系メッキ液を用いてもよい。メッキは約
９０℃で数分〜１時間程度行う。例えば膜厚約１０μｍ
を必要とする場合、メッキ時間は４０〜５０分程度であ
る。このメッキ薄膜５１は、後述するように研磨加工の
加工しろとなるため、膜厚としては少なくとも３μｍ、
好ましくは１０μｍ程度は必要である。

【００７７】本実施形態では、上述したようにメッキ薄
膜６１を、無電解ニッケルメッキのみにより形成した
が、無電解ニッケルメッキと電解ニッケルメッキとを併
用してメッキ薄膜６１を形成することも可能である。こ
の場合、エッチングされたヘッドプレート２０をセンシ
タイジング処理及びアクチベーティング処理し、無電解
ニッケルメッキを行うまでは同じである。しかし、無電
解ニッケルメッキのメッキ時間は数分で、膜厚は０．１
〜１μｍ程度である。この無電解ニッケルメッキ皮膜の
形成により、ヘッドプレート２０のメッキ面は導体化さ
れたため、通電用のメッキリードをヘッドプレート２０
に取り付けた後に電解ニッケルメッキを行うことができ
る。電解ニッケルメッキ浴には、一般にはメッキ応力の
低いスルファミン酸ニッケル浴が用いられるが、安価な
ワット浴を用いてもよい。電流密度０．１〜１０Ａ／ｄ
ｍ²で数分〜１時間程度のメッキを行う。電解メッキに
より形成されたニッケルメッキ層は、一般に無電解メッ
キのみで形成されたニッケルメッキ層と比較してメッキ
応力が低いため、ヘッドプレート２０の接合面２１Ｂと
の密着性が良好となるという利点がある。さらに、電解
メッキでは電流密度の設定を変えるだけで短時間に所定
の膜厚のメッキ薄膜６１を形成することが可能である。

【００７８】次に、第１平滑加工工程では、図８に示す
ように、ヘッドプレート２０の接合面２１Ｂ上に形成さ
れたメッキ薄膜６１の表面を、研磨加工して鏡面化す
る。

【００７９】次に、第１接合薄膜形成工程では、図９に
示すように、鏡面化されたメッキ薄膜６１上に金メッキ
により接合薄膜６２を形成する。接合薄膜６２を形成す
るのに用いられる金メッキは、電解金メッキでも無電解
金メッキでもどちらでも使用することができる。特に、
メッキ薄膜６１がニッケルメッキで構成されている場合
には、無電解金メッキを使用すると極めて容易に接合薄
膜６２を形成することができる。接合薄膜６２の膜厚は
例えば１μｍ程度である。下地のメッキ薄膜６１が鏡面
加工されているため、接合薄膜６２も鏡面に形成され
る。

【００８０】次に、第２エッチング工程では、図１０に
示すように、カバープレート３０のうち、少なくとも、
ヘッドプレート２０と接合される接合面３１Ａにエッチ
ングを施して、表面を粗化する。エッチング液について
は、上述した第１エッチング工程と同様である。

【００８１】次に、第２メッキ薄膜形成工程では、図１
１に示すように、上述した第２エッチング工程によりエ
ッチングされたカバープレート３０の接合面３１Ａに対
し、センシタイジング処理およびアクチベーティング処
理を行う。その後、カバープレート３０の接合面３１Ａ
に、無電解ニッケルメッキによってメッキ薄膜６３を形
成する。メッキ液、メッキ時間等について上述した第１
メッキ薄膜形成工程とほぼ同様である。メッキ薄膜６１
は、後述するように研磨加工の加工しろとなるため、膜
厚としては少なくとも３μｍ、好ましくは１０μｍ程度
は必要である。なお、上述したメッキ薄膜５１と同様
に、メッキ薄膜６１を、無電解ニッケルメッキと電解ニ
ッケルメッキとを併用して形成することも可能である。

【００８２】次に、第２平滑加工工程では、図１２に示
すように、カバープレート３０の接合面３１Ａ上に形成
されたメッキ薄膜６１の表面を、研磨加工して鏡面化す
る。

【００８３】次に、第２接合薄膜形成工程では、図１３
に示すように、鏡面化されたメッキ薄膜６３上に、スズ
からなる接合薄膜６４を形成する。接合薄膜６４は、電
解スズメッキにより形成する。この場合、電解スズメッ
キ浴には、硫酸塩浴、ホウフッ化物浴、スズ酸塩浴また
は有機カルボン酸塩浴等を用いる。電解スズメッキ浴と
して硫酸塩浴を用いる場合には、室温で、電流密度０.
５〜５Ａ／ｄｍ²の電流をメッキ薄膜６３に通電させる
ことにより電解を行う。数分〜十数分の電解を行うこと
により、膜厚が数μｍ〜十数μｍ程度の接合薄膜６４を
形成することができる。また、下地のメッキ薄膜６３が
鏡面加工されているため、接合薄膜６４の表面も鏡面に
形成される。

【００８４】ところで、本実施形態では、接合薄膜６４
をスズにより形成したが、接合薄膜６４をシリコンによ
って形成してもよい。この場合、シリコンからなる接合
薄膜６４を、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法また
は電子ビーム法により形成することができる。さらに具
体的に説明すると、シリコンからなる接合薄膜６４を直
流マグネトロン方式のスパッタリング法を用いて形成す
る場合には、作業圧力（希ガスの圧力）を１０^-2〜１０
^-1Ｐａに設定する。この場合、接合薄膜６４の製膜速度
は０.１５〜１.２μｍ／分程度である。一般に、マグネ
トロン方式のスパッタリング法は、製膜速度が速く、不
要な温度上昇を抑えることができるという利点がある。
従って、シリコンからなる接合薄膜６４の形成にマグネ
トロン方式のスパッタリング法を用いることにより、接
合薄膜６４を短時間で形成でき、また、カバープレート
３０の温度が上昇するのを防止できる。

【００８５】次に、第１接合工程では、図１４に示すよ
うに、メッキ薄膜６１および接合薄膜６２が形成された
ヘッドプレート２０と、メッキ薄膜６３および接合薄膜
６４が形成されたカバープレート３０とを位置合わせし
つつ配置し、ヘッドプレート２０側の接合薄膜６２の表
面と、カバープレート３０側の接合薄膜６４の表面とを
互いに当接させ、加熱圧着する。スズ・金２元系合金の
共晶温度は約２８０℃であるため、加熱圧着の温度を、
その付近の温度２００℃〜４００℃に設定する。これに
より、スズおよび金が相互に拡散し、両者は強固に密着
接合される。

【００８６】なお、接合薄膜６４をシリコン材で形成し
た場合には、シリコン・金二元系合金の共晶温度は約３
６３℃であるため、４００〜６００℃で加熱圧着する。
これにより、接合薄膜６４中のシリコンと接合薄膜６２
中の金とが相互拡散して、各々が強固に密着し結合され
る。

【００８７】以上より、ヘッドプレート２０とカバープ
レート３０はメッキ層６０を介して寸法精度よく強固に
接合され、ヘッド部材１０が完成する。

【００８８】次に、ヘッド部材１０（ヘッドプレート２
０）とノズル部材４０の接合方法について図１５ないし
図１９に従って説明する。

【００８９】まず、第３メッキ薄膜形成工程では、図１
５に示すように、上述した第１エッチング工程によりエ
ッチングされたヘッドプレート２０の接合面２１Ａに対
し、センシタイジング処理およびアクチベーティング処
理を行う。そして、ヘッドプレート２０の接合面２１Ａ
に、無電解ニッケルメッキによって、図１６に示すよう
なメッキ薄膜５１を形成する。メッキ液およびメッキ時
間については上述した第１メッキ薄膜形成工程と同様で
ある。このメッキ薄膜５１は、後述するように研磨加工
の加工しろとなるため、膜厚としては少なくとも３μ
ｍ、好ましくは１０μｍ程度は必要である。なお、上述
したメッキ薄膜６１とほぼ同様に、メッキ薄膜５１を、
無電解ニッケルメッキと電解ニッケルメッキとを併用し
て形成することも可能である。

【００９０】次に、第３平滑加工工程では、図１７に示
すように、ヘッドプレート２０の接合面２１Ａ上に形成
されたメッキ薄膜５１の表面を、研磨加工して鏡面化す
る。

【００９１】次に、第３接合薄膜形成工程では、図１８
に示すように、鏡面化されたメッキ薄膜５１上に金メッ
キにより接合薄膜５２を形成する。接合薄膜５２を形成
するのに用いられる金メッキは、電解金メッキでも無電
解金メッキでもどちらでも使用することができる。特
に、メッキ薄膜５１がニッケルメッキで構成されている
場合には、無電解金メッキを使用すると極めて容易に接
合薄膜５２を形成することができる。接合薄膜５２の膜
厚は例えば１μｍ程度である。下地のメッキ薄膜５１が
鏡面加工されているため、接合薄膜５２も鏡面に形成さ
れる。

【００９２】次に、第２接合工程では、図１９に示すよ
うに、メッキ薄膜５１および接合薄膜５２が積層された
ヘッドプレート２０の接合面２１Ａ上に、シリコン材か
らなるノズル部材４０を配置し、４００〜６００℃で加
熱圧着する。これにより、ノズル部材４０のシリコンと
接合薄膜５２中の金とが相互拡散して、各々が強固に密
着し結合される。シリコン・金二元系合金の共晶温度は
約３６３℃であるため、その温度付近に加熱することに
よって、各々の元素が相互に拡散し、共晶層を形成し密
着するものである。

【００９３】このようにして、ヘッド部材１０（ベース
プレート２０）とノズル部材４０は、メッキ層５０を介
して寸法精度よく強固に接合され、インクジェットプリ
ンタヘッド１における接合作業は完了する。

【００９４】ところで、上述の無電解ニッケルメッキに
よりメッキ薄膜５１を形成する、第３メッキ薄膜形成工
程（図１６）において、メッキ薄膜５１を形成する領域
をノズル部材４０が実際に接合される領域Ａに制限して
いる。即ち、ヘッドプレート２０のエッチングによる粗
化が終わった段階で、ノズル部材４０が実際に接合され
る領域に対応したレジストマスクをヘッドプレート２０
の下面上に形成し、上述した第３メッキ薄膜形成工程を
行う。この場合、レジストマスクの剥離除去は、図１８
の接合薄膜形成工程の前までに行えばよく、エッチング
されたヘッドプレート２０のセンシタイジング処理及び
アクチベーティング処理が終了したときでもよく、ある
いは無電解ニッケルメッキが終了したときでもよい。こ
のように、メッキ薄膜５１の被着範囲を制限すれば、続
いて積層される接合薄膜の形成も自ずとこの領域に制限
され、不要な部位への金メッキが起こらないですむ。な
お、メッキ薄膜５１を形成する領域をノズル部材４０が
実際に接合される領域Ａに制限せず、ヘッドプレート２
０の下面全体としてもよい。これにより、メッキ薄膜５
１および接合薄膜５２がヘッドプレート２０の下面全体
に形成されるが、レジストマスクの形成が不要となり、
作業が簡略化される。

【００９５】かくして、ヘッドプレート２０とカバープ
レート３０とをメッキ層６０と介して接合したから、ヘ
ッドプレート２０およびカバープレート３０の各接合面
が粗い状態でも、ヘッドプレート２０とカバープレート
３０とを強固に接合することができる。また、ヘッドプ
レート２０とノズル部材４０をメッキ層５０を介して接
合したから、ヘッドプレート２０の接合面が粗い状態で
あり、接合の相手がシリコンからなるノズル部材４０で
あっても、ヘッドプレート２０とノズル部材４０を強固
に接合することができる。

【００９６】さらに、上述したように、メッキ層５０，
６０の膜厚は、寸法精度よく設定することができる。こ
れにより、ヘッドプレート２０とカバープレート３０の
接合、およびヘッドプレート２０とノズル部材４０の接
合をそれぞれ寸法精度よく行うことができる。従って、
インクジェットプリンタヘッド１を全体的に高精度に製
造することができ、インクジェットプリンタヘッド１の
インクの吐出特性を向上させることができる。また、接
合不良を防止でき、インクジェットプリンタヘッド１の
動作不良を防止できる。

【００９７】例えば、ヘッドプレート２０とカバープレ
ート３０をメッキ層６０で接合することにより、各イン
ク室２３を隔壁２５により確実に分離でき、各インク室
２３を確実に独立させることができる。これにより、イ
ンク吐出時にインクの圧力波にクロストークが生じる等
の動作不良を防止できる。また、ノズル部材４０の接触
不良によって、貫通孔２４やノズル孔４３等において、
インク流路に変形が生じ、流路抵抗の増大による不均一
な印字、インクの吐出方向の変化、ノズル孔４３の詰ま
り等による動作不良を防止することができる。

【００９８】また、メッキ層５０，６０により、ヘッド
プレート２０、カバープレート３０およびノズル部材４
０の接合を寸法精度よく行うことができるため、ヘッド
プレート２０、カバープレート３０およびノズル部材４
０の各サイズを大幅に減少させても、ヘッドプレート２
０、カバープレート３０およびノズル部材４０の接合を
正確に行うことができる。従って、インクジェットプリ
ンタヘッド１のサイズを減少させることができ、超小型
のインクジェットプリンタヘッド１を実現することがで
きる。

【００９９】さらに、メッキ層５０，６０は、接着剤と
比較して高温環境下における耐久性に優れている。従っ
て、例えば１００℃以上の高温環境下においてインクジ
ェットプリンタヘッド１を使用しても、ヘッドプレート
２０，カバープレート３０およびノズル部材４０の接合
状態は安定しており、強固な接合力が維持され、変形を
防止できる。これにより、ノズル孔４３から吐出される
インクの吐出特性等を高精度に維持することができる。

【０１００】次に、本発明によるプリンタヘッドの第２
の実施形態としてインクジェットプリンタヘッドを例に
挙げ、図２０ないし図２２に従って説明する。本実施形
態の特徴は、ヘッドプレート上にカバープレートを接合
し、さらにそのカバープレートの上にノズル部材を接合
したことにある。

【０１０１】図２０において、本実施形態によるインク
ジェットプリンタヘッド２は、ヘッドプレート８０と、
ヘッドプレート８０上に接合されたカバープレート９０
とからなるヘッド部材７０と、カバープレート９０上に
接合されたノズル部材１００とを備えている。

【０１０２】本実施形態におけるヘッドプレート８０
は、上述した第１の実施形態によるヘッドプレート２０
とほぼ同様に、例えば、アルミナ、ＰＺＴ等のセラミッ
ク材やエポキシ系、アクリル系等の樹脂、またはガラス
などによって形成されている。従って、ヘッドプレート
８０の外側面８１の表面は粗い状態であり、カバープレ
ート９０と接合されるヘッドプレート８０の接合面８１
Ｂも同様に粗い状態である。また、ヘッドプレート８０
にカバープレート９０を接合することにより、ヘッドプ
レート８０内には、前述した第１の実施形態によるヘッ
ドプレート２０と同様に、複数のインク溝８２および複
数のインク室８３が形成され、各インク室８３は隔壁８
５により分離される。

【０１０３】カバープレート９０は、図２１に示すよう
に、第１圧電体９２、共通電極９３、第２圧電体９４お
よび複数の個別電極９５（１個のみ図示）とを積層する
ことにより形成されている。このようにカバープレート
９０の構成は、前述した第１の実施形態によるカバープ
レート３０とほぼ同様であるものの、本実施形態のカバ
ープレート９０には、ヘッドプレート８０に形成された
各インク室８３にそれぞれ連通する貫通孔９６が形成さ
れている。そして、カバープレート９０の上面９１の一
部は、ノズル部材１００と接合される接合面９１Ａとな
っている。カバープレート９０の上面側に位置する接合
面９１Ａは、ＰＺＴからなる第２圧電体９４の表面に相
当するため、粗い状態である。また、カバープレート９
０の下面側に位置する接合面９１Ｂは、ＰＺＴからなる
第１圧電体９２の表面に相当するため、粗い状態であ
る。

【０１０４】ノズル部材１００は、シリコン材により形
成され、上述した第１実施形態によるノズル部材４０と
同様に、その接合面１０１には、複数のノズル室１０２
および複数のノズル孔１０３が形成されている。そし
て、各ノズル室１０２と各インク室８３は貫通孔９６を
介してそれぞれ接続されている。これにより、インクジ
ェットプリンタヘッド２内には、インク溝８２、インク
室８３、貫通孔９６、ノズル室１０２およびノズル孔１
０３からなる一連のインク流路が形成される。

【０１０５】ここで、本実施形態によるヘッドプレート
８０とカバープレート９０は、上述した第１の実施形態
によるヘッドプレート２０とカバープレート３０と同様
に接合されている。即ち、図２２に示すように、本実施
形態によるヘッドプレート８０とカバープレート９０
は、メッキ層１２０を介して接合されており、メッキ層
１２０は、ヘッドプレート８０の接合面８１Ｂ上に無電
解ニッケルメッキにより形成された第１メッキ薄膜１２
１と、第１メッキ薄膜１２１上に無電解金メッキによる
形成された第１接合薄膜１２２と、カバープレート９０
の下面に位置する接合面９１Ｂ上に無電解ニッケルメッ
キにより形成された第２メッキ薄膜１２３と、第２メッ
キ薄膜１２３上に電解スズメッキにより形成された第２
接合薄膜１２４とから構成されている。そして、第１接
合薄膜１２２と第２接合薄膜１２４は加熱圧着により互
いに接合されている。これにより、ヘッドプレート８０
とカバープレート９０はメッキ層１２０を介して寸法精
度よく強固に接合されている。なお、第２接合層１２４
をスズにより形成するのではなく、第１の実施形態で述
べたように、シリコン材により形成してもよい。

【０１０６】また、本実施形態によるカバープレート９
０とノズル部材１００は、上述した第１の実施形態によ
るヘッドプレート２０とノズル部材１００とほぼ同様に
接合されている。即ち、本実施形態によるカバープレー
ト９０とノズル部材１００はメッキ層１１０を介して接
合されており、メッキ層１１０は、カバープレート９０
の接合面９１Ａ上に無電解ニッケルメッキにより形成さ
れたメッキ薄膜１１１と、メッキ薄膜１１１上に無電解
金メッキ二より形成された接合薄膜１１２とから構成さ
れている。そして、接合薄膜１１２とノズル部材１００
の接合面１０１は、加熱圧着により互いに接合されてい
る。これにより、カバープレート９０とノズル部材１０
０はメッキ層１１０により寸法精度よく強固に接合され
ている。

【０１０７】また、本実施形態によるヘッドプレート８
０、カバープレート９０およびノズル部材１００の製造
方法（接合方法）および本実施形態によるインクジェッ
トプリンタヘッド２の動作は、上述した第１の実施形態
によるものとほぼ同様である。

【０１０８】このように構成される本実施形態によるイ
ンクジェットプリンタヘッド２によっても、前述した第
１に実施形態によるインクジェットプリンタヘッド１と
同様の効果を奏する。

【０１０９】なお、本発明は、上述した各実施の形態に
限定されるものではない。例えば、前記各実施形態で
は、メッキ薄膜５１，６１および６３（１１１，１２１
および１２３）を形成するために無電解または電解ニッ
ケルメッキを用いたが、ニッケルメッキに限らず、例え
ば銅メッキ、クロムめっき等を用いてもよい。

【０１１０】また、前記各実施の形態では、エッチング
されたベースプレート２０（８０）およびカバープレー
ト３０（９０）に無電解ニッケルメッキを行う際の前処
理として、センシタイジング処理とアクチベーティング
処理を行ったが、Ｐｄ²⁺・Ｓｎ²⁺コロイド含有塩酸系溶
液を使用するキャタリスト法を用いることもできる。さ
らに、エッチングされたヘッドプレート２０（８０）お
よびカバープレート３０（９０）上にニッケルやクロム
等を真空蒸着法またはスパッタ法等のドライプロセスで
導体化し、その上にメッキ層５１，６１および６３（１
１１，１２１および１２３）を形成する方法も適用可能
である。

【０１１１】

【発明の効果】以上詳述したとおり、請求項１の発明の
プリンタヘッドによれば、インクを貯留するためのイン
ク溝が形成されたヘッドプレートと、ヘッドプレートに
接合され、ヘッドプレートに形成されたインク溝を施蓋
してヘッドプレート内にインク室を画成するカバープレ
ートとを有するヘッド部材と、シリコン材により形成さ
れ、ヘッド部材の外側面にメッキ層を介して接合され、
インク室に貯留されたインクを外部に吐出するためのノ
ズル孔を有するノズル部材とを備える構成としたから、
ヘッド部材とノズル部材を寸法精度よく接合することが
できる。これにより、プリンタヘッド全体の寸法精度を
向上させることができ、ノズル孔から吐出されるインク
の吐出特性を向上させることができる。また、ヘッド部
材とノズル部材を寸法精度よく接合することができるた
め、プリンタヘッドの小型化を図ることができる。さら
に、ヘッド部材とノズル部材がメッキ層を介して接合さ
れているため、接合不良を防止でき、接合不良による動
作不良を防止することができる。

【０１１２】また、ヘッド部材とノズル部材がメッキ層
を介して接合されているため、例えば１００℃以上の高
温環境下においてプリンタヘッドを使用しても、ヘッド
部材とノズル部材の強固な接合力を維持することがで
き、高温によるプリンタヘッドの変形を防止できる。こ
れにより、ノズル孔から吐出されるインクの吐出特性を
高精度に維持することができる。

【０１１３】請求項２の発明のプリンタヘッドによれ
ば、メッキ層において、ヘッド部材の外側面上にメッキ
により形成されたメッキ薄膜と、メッキ薄膜上に形成さ
れた金かなる接合薄膜とを備え、接合薄膜とノズル部材
を加熱圧着により互いに接合する構成としたから、メッ
キ薄膜によりヘッド部材の粗い外側面を平滑にすること
によって接合薄膜の表面を平滑にできる。これにより、
接合薄膜の表面とノズル部材の接合面とを密着されるこ
とができる。そして、金とシリコンの結合によりヘッド
部材とノズル部材を寸法精度よく、強固に接合すること
ができる。

【０１１４】請求項３の発明のプリンタヘッドによれ
ば、メッキ薄膜をニッケルメッキにより形成したから、
メッキ薄膜を所定も膜厚となるように容易にかつ低コス
トで形成することができると共に、メッキ薄膜上に形成
する金からなる接合薄膜の形成を容易化することができ
る。従って、プリンタヘッドの製造コストを減少させる
ことができる。

【０１１５】請求項４の発明のプリンタヘッドによれ
ば、接合薄膜を無電解金メッキにより形成したから、接
合薄膜を容易に形成することができ、プリンタヘッドの
製造に必要な設備の簡略化を図ることができる。

【０１１６】請求項５の発明のプリンタヘッドによれ
ば、インクを貯留するためのインク溝が形成されたヘッ
ドプレートと、ヘッドプレートの接合面にメッキ層を介
して接合され、ヘッドプレートに形成されたインク溝を
施蓋してヘッドプレート内にインク室を画成するカバー
プレートとを有するヘッド部材と、ヘッド部材の外側面
に接合され、インク室に貯留されたインクを外部に吐出
するためのノズル孔を有するノズル部材とを備える構成
としたから、ヘッドプレートとカバープレートを寸法精
度よく接合することができる。これにより、プリンタヘ
ッド全体の寸法精度を向上させることができ、インクの
吐出特性を向上させることができる。また、ヘッドプレ
ートとカバープレートを寸法精度よく接合できるため、
プリンタヘッドの小型化を図ることができる。さらに、
ヘッドプレートとカバープレートとがメッキ層を介して
接合されているため、接合不良を防止でき、接合不良に
よる動作不良を防止することができる。

【０１１７】また、ヘッドプレートとカバープレートを
メッキ層を介して接合されているため、例えば１００℃
以上の高温環境下においもヘッドプレートとカバープレ
ートの接合力を維持することができ、高温によるプリン
タヘッドの変形を防止できる。これにより、ノズル孔か
ら吐出されるインクの吐出特性を高精度に維持すること
ができる。

【０１１８】請求項６の発明のプリンタヘッドによれ
ば、メッキ層において、ヘッドプレートの接合面上にメ
ッキにより形成された第１メッキ薄膜と、第１メッキ薄
膜上に形成された金からなる第１接合薄膜と、カバープ
レートの接合面上にメッキにより形成された第２メッキ
薄膜と、第２メッキ薄膜上に形成されたスズからなる第
２接合薄膜とを備え、第１接合薄膜と第２接合薄膜は加
熱圧着により互いに接合する構成としたから、第1メッ
キ薄膜によりヘッドプレートの粗い接合面を平滑にする
ことができ、第1メッキ薄膜上に形成される第1接合薄膜
の表面を平滑にすることができる。同様に、第2メッキ
薄膜によりカバープレートの粗い接合面を平滑にするこ
とができ、第2メッキ薄膜上に形成される第2接合薄膜の
表面を平滑にすることができる。これにより、第1接合
薄膜と第2接合薄膜とを密着させることができる。そし
て、金とスズの結合により第1接合薄膜と第2接合薄膜を
強固に接合することができる。この結果、ヘッドプレー
トとカバープレートを寸法精度よく、強固に接合するこ
とができる。

【０１１９】請求項７の発明のプリンタヘッドによれ
ば、第２接合薄膜を電解スズメッキにより形成したか
ら、第２接合薄膜を容易に形成することができる。

【０１２０】請求項８の発明のプリンタヘッドによれ
ば、メッキ層において、ヘッドプレートの接合面上にメ
ッキにより形成された第１メッキ薄膜と、第１メッキ薄
膜上に形成された金からなる第１接合薄膜と、カバープ
レートの接合面上にメッキにより形成された第２メッキ
薄膜と、第２メッキ薄膜上に形成されたシリコンからな
る第２接合薄膜とを備え、第１接合薄膜と第２接合薄膜
は加熱圧着により互いに接合する構成としたから、第1
メッキ薄膜によりヘッドプレートの粗い接合面を平滑に
することができ、第1メッキ薄膜上に形成される第1接合
薄膜の表面を平滑にすることができる。同様に、第2メ
ッキ薄膜によりカバープレートの粗い接合面を平滑にす
ることができ、第2メッキ薄膜上に形成される第2接合薄
膜の表面を平滑にすることができる。これにより、第1
接合薄膜と第2接合薄膜とを密着させることができる。
そして、金とシリコンの結合により第1接合薄膜と第2接
合薄膜を強固に接合することができる。この結果、ヘッ
ドプレートとカバープレートを寸法精度よく、強固に接
合することができる。

【０１２１】請求項９の発明のプリンタヘッドによれ
ば、第１メッキ薄膜および第２メッキ薄膜をニッケルメ
ッキにより形成したから、メッキ薄膜を所定も膜厚とな
るように容易にかつ低コストで形成することができ、プ
リンタヘッドの製造コストを減少させることができる。

【０１２２】請求項１０の発明のプリンタヘッドによれ
ば、第１接合薄膜を無電解金メッキにより形成したか
ら、第１接合薄膜を容易に形成することができ、プリン
タヘッドの製造コストを下げることができる。

【０１２３】請求項１１の発明のプリンタヘッドによれ
ば、インクを貯留するためのインク溝が形成されたヘッ
ドプレートと、ヘッドプレートの接合面に第１メッキ層
を介して接合され、ヘッドプレートに形成されたインク
溝を施蓋してヘッドプレート内にインク室を画成するカ
バープレートとを有するヘッド部材と、シリコン材によ
り形成され、ヘッド部材の外側面に第２メッキ層を介し
て接合され、インク室に貯留されたインクを外部に吐出
するためのノズル孔を有するノズル部材とを備える構成
としたから、ヘッドプレートとカバープレート、およ
び、ヘッド部材とノズル部材を、それぞれ寸法精度よく
接合することができる。これにより、ノズル孔から吐出
されるインクの吐出特性を向上させることができると共
に、プリンタヘッドの小型化を図ることができる。さら
に、例えば１００℃以上の高温環境下においても、各接
合力を維持することができ、ノズル孔から吐出されるイ
ンクの吐出特性を高精度に保つことができる。

【０１２４】請求項１２の発明のプリンタヘッドによれ
ば、カバープレートを、圧電素子により形成したから、
インク吐出の駆動源を微細に形成することができ、イン
クの吐出特性の優れた超小型のプリンタヘッドを容易に
実現することができる。

【０１２５】請求項１３の発明によるプリンタヘッドの
ヘッド部材とノズル部材の接合方法によれば、ヘッド部
材の外側面にメッキによりメッキ薄膜を形成するメッキ
薄膜形成工程と、メッキ薄膜形成工程により形成された
メッキ薄膜の表面に対し、当該表面を平滑化するための
加工を施す平滑加工工程と、平滑加工工程により平滑化
されたメッキ薄膜の表面に金からなる接合薄膜を形成す
る接合薄膜形成工程と、接合薄膜形成工程により形成さ
れた接合薄膜の表面と、ノズル部材の接合面とを互いに
加熱圧着することにより、ヘッド部材とノズル部材とを
接合する接合工程とを備える構成としたから、ヘッド部
材の外側面が粗い状態であっても、ヘッド部材とノズル
部材を寸法精度よく強固に接合することができ、かつ、
かかる接合を容易に行うことができる。従って、動作不
良のない信頼性の高いプリンタヘッドを低コストで製造
することができると共に、プリンタヘッドの小型化を図
ることができる。また、高温環境下の使用においても、
変形や動作不良が生じないプリンタヘッドを製造するこ
とができる。

【０１２６】請求項１４の発明によるプリンタヘッドの
ヘッドプレートとカバープレートの接合方法によれば、
ヘッドプレートの接合面にメッキにより第１メッキ薄膜
を形成する第１メッキ薄膜形成工程と、第１メッキ薄膜
形成工程により形成された第１メッキ薄膜の表面に対
し、当該表面を平滑化するための加工を施す第１平滑加
工工程と、第１平滑加工工程により平滑化された第１メ
ッキ薄膜の表面に金からなる第１接合薄膜を形成する第
１接合薄膜形成工程と、カバープレートの接合面にメッ
キにより第２メッキ薄膜を形成する第２メッキ薄膜形成
工程と、第２メッキ薄膜形成工程により形成された第２
メッキ薄膜の表面に対し、当該表面を平滑化するための
加工を施す第２平滑加工工程と、第２平滑加工工程によ
り平滑化された第２メッキ薄膜の表面にスズからなる第
２接合薄膜を形成する第２接合薄膜形成工程と、第１接
合薄膜形成工程により形成された第１接合薄膜の表面
と、第２接合薄膜形成工程により形成された第２接合薄
膜の表面とを互いに加熱圧着することにより、前記ヘッ
ドプレートとカバープレートとを接合する接合工程とを
備える構成としたから、ヘッドプレートの接合面および
カバープレートの接合面がそれぞれ粗い状態であって
も、ヘッドプレートとカバープレートを寸法精度よく強
固に接合することができ、かつ、かかる接合を容易に行
うことができる。従って、動作不良のない信頼性の高い
プリンタヘッドを低コストで製造することができると共
に、プリンタヘッドの小型化を図ることができる。ま
た、高温環境下の使用においても、変形や動作不良が生
じないプリンタヘッドを製造することができる。

【０１２７】請求項１５の発明によるプリンタヘッドの
ヘッドプレートとカバープレートの接合方法によれば、
ヘッドプレートの接合面にメッキにより第１メッキ薄膜
を形成する第１メッキ薄膜形成工程と、第１メッキ薄膜
形成工程により形成された第１メッキ薄膜の表面に対
し、当該表面を平滑化するための加工を施す第１平滑加
工工程と、第１平滑加工工程により平滑化された第１メ
ッキ薄膜の表面に金からなる第１接合薄膜を形成する第
１接合薄膜形成工程と、カバープレートの接合面にメッ
キにより第２メッキ薄膜を形成する第２メッキ薄膜形成
工程と、第２メッキ薄膜形成工程により形成された第２
メッキ薄膜の表面に対し、当該表面を平滑化するための
加工を施す第２平滑加工工程と、第２平滑加工工程によ
り平滑化された第２メッキ薄膜の表面にシリコンからな
る第２接合薄膜を形成する第２接合薄膜形成工程と、第
１接合薄膜形成工程により形成された第１接合薄膜の表
面と、第２接合薄膜形成工程により形成された第２接合
薄膜の表面とを互いに加熱圧着することにより、前記ヘ
ッドプレートとカバープレートとを接合する接合工程と
を備える構成としたから、ヘッドプレートの接合面およ
びカバープレートの接合面がそれぞれ粗い状態であって
も、ヘッドプレートとカバープレートを寸法精度よく強
固に接合することができ、かつ、かかる接合を容易に行
うことができる。従って、動作不良のない信頼性の高い
プリンタヘッドを低コストで製造することができると共
に、プリンタヘッドの小型化を図ることができる。ま
た、高温環境下の使用においても、変形や動作不良が生
じないプリンタヘッドを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるインクジェット
プリンタヘッドを示す分解斜視図である。

【図２】図１中のインクジェットプリンタヘッドを矢示
II−II方向にみた状態を示す断面図である。

【図３】図２中のインクジェットプリンタヘッドを矢示
III−III方向にみた状態を示す断面図である。

【図４】図２中のインクジェットプリンタヘッドにおい
て二点鎖線で囲んだ部分を拡大して示す断面図である。

【図５】図３中のインクジェットプリンタヘッドにおい
て二点鎖線で囲んだ部分を拡大して示す断面図である。

【図６】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレート
とカバープレートの接合過程においてヘッドプレートの
一部を示す断面図である。

【図７】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレート
とカバープレートの接合過程においてヘッドプレートの
接合面上にメッキ薄膜を形成した状態を示す断面図であ
る。

【図８】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレート
とカバープレートの接合過程においてメッキ薄膜の表面
を鏡面化した状態を示す断面図である。

【図９】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレート
とカバープレートの接合過程においてメッキ薄膜上に接
合薄膜を形成した状態を示す断面図である。

【図１０】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレー
トとカバープレートの接合過程におけるカバープレート
の一部を示す断面図である。

【図１１】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレー
トとカバープレートの接合過程においてカバープレート
の接合面上にメッキ薄膜を形成した状態を示す断面図で
ある。

【図１２】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレー
トとカバープレートの接合過程においてメッキ薄膜の表
面を鏡面化した状態を示す断面図である。

【図１３】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレー
トとカバープレートの接合過程においてメッキ薄膜上に
接合薄膜を形成した状態を示す断面図である。

【図１４】本発明の第１の実施形態においてヘッドプレ
ートとカバープレートとを接合する状態を示す断面図で
ある。

【図１５】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレー
トとノズル部材の接合過程におけるヘッドプレートの一
部を示す断面図である。

【図１６】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレー
トとノズル部材の接合過程においてヘッドプレートの接
合面上にメッキ薄膜を形成した状態を示す断面図であ
る。

【図１７】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレー
トとノズル部材の接合過程においてメッキ薄膜の表面を
鏡面化した状態を示す断面図である。

【図１８】本発明の第１の実施形態によるヘッドプレー
トとノズル部材の接合過程においてメッキ薄膜上に接合
薄膜を形成した状態を示す断面図である。

【図１９】本発明の第１の実施形態においてヘッドプレ
ートとノズル部材とを接合する状態を示す断面図であ
る。

【図２０】本発明の第２の実施形態によるインクジェッ
トプリンタヘッドを示す分解斜視図である。

【図２１】図２０中のインクジェットプリンタヘッドを
矢示XXI−XXI方向にみた状態を示す断面図である。

【図２２】図２１中のインクジェットプリンタヘッドに
おいて二点鎖線で囲んだ部分を拡大してい示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１，２ インクジェットプリンタヘッド（プリンタヘッ
ド） １０，７０ ヘッド部材 ２０，８０ ヘッドプレート ２１，３１，８１，９１ 外側面 ２１Ａ，２１Ｂ，３１Ａ，４１，８１Ａ，９１Ａ，９１
Ｂ，１０１ 接合面 ２３，８３ インク室 ３０，９０ カバープレート ３２，３４，９２，９４ 圧電体（圧電素子） ４０，１００ ノズル部材 ４３，１０３ ノズル孔 ５０，６０，１１０，１２０ メッキ層 ５１，６１，６３，１１１，１２１，１２３ メッキ薄
膜 ５２，６２，６４，１１２，１２２，１２４ 接合薄膜

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを貯留するためのインク溝が形成
   されたヘッドプレートと、前記ヘッドプレートに接合さ
   れ、前記ヘッドプレートに形成されたインク溝を施蓋し
   て前記ヘッドプレート内にインク室を画成するカバープ
   レートとを有するヘッド部材と、 シリコン材により形成され、前記ヘッド部材の外側面に
   メッキ層を介して接合され、前記インク室に貯留された
   インクを外部に吐出するためのノズル孔を有するノズル
   部材とを備えたプリンタヘッド。
2. 【請求項２】 前記メッキ層は、 前記ヘッド部材の外側面上にメッキにより形成されたメ
   ッキ薄膜と、 前記メッキ薄膜上に形成された金からなる接合薄膜とを
   備え、 前記接合薄膜と前記ノズル部材は、加熱圧着により互い
   に接合されている請求項１に記載のプリンタヘッド。
3. 【請求項３】 前記メッキ薄膜は、ニッケルメッキによ
   り形成されてなる請求項２に記載のプリンタヘッド。
4. 【請求項４】 前記接合薄膜は、無電解金メッキにより
   形成されてなる請求項２または３に記載のプリンタヘッ
   ド。
5. 【請求項５】 インクを貯留するためのインク溝が形成
   されたヘッドプレートと、前記ヘッドプレートの接合面
   にメッキ層を介して接合され、前記ヘッドプレートに形
   成されたインク溝を施蓋して前記ヘッドプレート内にイ
   ンク室を画成するカバープレートとを有するヘッド部材
   と、 前記ヘッド部材の外側面に接合され、前記インク室に貯
   留されたインクを外部に吐出するためのノズル孔を有す
   るノズル部材とを備えたプリンタヘッド。
6. 【請求項６】 前記メッキ層は、 前記ヘッドプレートの接合面上にメッキにより形成され
   た第１メッキ薄膜と、 前記第１メッキ薄膜上に形成された金からなる第１接合
   薄膜と、 前記カバープレートの接合面上にメッキにより形成され
   た第２メッキ薄膜と、 前記第２メッキ薄膜上に形成されたスズからなる第２接
   合薄膜とを備え、 前記第１接合薄膜と第２接合薄膜は加熱圧着により互い
   に接合されている請求項５に記載のプリンタヘッド。
7. 【請求項７】 前記第２接合薄膜は、電解スズメッキに
   より形成されてなる請求項６に記載のプリンタヘッド。
8. 【請求項８】 前記メッキ層は、 前記ヘッドプレートの接合面上にメッキにより形成され
   た第１メッキ薄膜と、 前記第１メッキ薄膜上に形成された金からなる第１接合
   薄膜と、 前記カバープレートの接合面上にメッキにより形成され
   た第２メッキ薄膜と、 前記第２メッキ薄膜上に形成されたシリコンからなる第
   ２接合薄膜とを備え、 前記第１接合薄膜と第２接合薄膜は加熱圧着により互い
   に接合されている請求項５に記載のプリンタヘッド。
9. 【請求項９】 前記第１メッキ薄膜および第２メッキ薄
   膜は、ニッケルメッキにより形成されてなる請求項６な
   いし８のいずれかに記載のプリンタヘッド。
10. 【請求項１０】 前記第１接合薄膜は、無電解金メッキ
    により形成されてなる請求項６ないし９のいずれかに記
    載のプリンタヘッド。
11. 【請求項１１】 インクを貯留するためのインク溝が形
    成されたヘッドプレートと、前記ヘッドプレートの接合
    面に第１メッキ層を介して接合され、前記ヘッドプレー
    トに形成されたインク溝を施蓋して前記ヘッドプレート
    内にインク室を画成するカバープレートとを有するヘッ
    ド部材と、 シリコン材により形成され、前記ヘッド部材の外側面に
    第２メッキ層を介して接合され、前記インク室に貯留さ
    れたインクを外部に吐出するためのノズル孔を有するノ
    ズル部材とを備えたプリンタヘッド。
12. 【請求項１２】 前記カバープレートは、圧電素子によ
    り形成されてなる請求項１ないし１１のいずれかに記載
    のプリンタヘッド。
13. 【請求項１３】 インクを貯留するためのインク溝が形
    成されたヘッドプレートと、前記ヘッドプレートに接合
    され、前記ヘッドプレートに形成されたインク溝を施蓋
    して前記ヘッドプレート内にインク室を画成するカバー
    プレートとを有するヘッド部材と、 シリコン材により形成され、前記ヘッド部材の外側面に
    接合され、前記インク室に貯留されたインクを外部に吐
    出するためのノズル孔を有するノズル部材とを備えたプ
    リンタヘッドにおけるヘッド部材とノズル部材の接合方
    法であって、 前記ヘッド部材の外側面にメッキによりメッキ薄膜を形
    成するメッキ薄膜形成工程と、 前記メッキ薄膜形成工程により形成されたメッキ薄膜の
    表面に対し、当該表面を平滑化するための加工を施す平
    滑加工工程と、 前記平滑加工工程により平滑化されたメッキ薄膜の表面
    に金からなる接合薄膜を形成する接合薄膜形成工程と、 前記接合薄膜形成工程により形成された接合薄膜の表面
    と、前記ノズル部材の接合面とを互いに加熱圧着するこ
    とにより、前記ヘッド部材とノズル部材とを接合する接
    合工程とを備えてなるプリンタヘッドにおけるヘッド部
    材とノズル部材の接合方法。
14. 【請求項１４】 インクを貯留するためのインク溝が形
    成されたヘッドプレートと、前記ヘッドプレートの接合
    面に接合され、前記ヘッドプレートに形成されたインク
    溝を施蓋して前記ヘッドプレート内にインク室を画成す
    るカバープレートとを有するヘッド部材と、 前記ヘッド部材の外側面に接合され、前記インク室に貯
    留されたインクを外部に吐出するためのノズル孔を有す
    るノズル部材とを備えたプリンタヘッドにおけるヘッド
    プレートとカバープレートの接合方法であって、 前記ヘッドプレートの接合面にメッキにより第１メッキ
    薄膜を形成する第１メッキ薄膜形成工程と、 前記第１メッキ薄膜形成工程により形成された第１メッ
    キ薄膜の表面に対し、当該表面を平滑化するための加工
    を施す第１平滑加工工程と、 前記第１平滑加工工程により平滑化された第１メッキ薄
    膜の表面に金からなる第１接合薄膜を形成する第１接合
    薄膜形成工程と、 前記カバープレートの接合面にメッキにより第２メッキ
    薄膜を形成する第２メッキ薄膜形成工程と、 前記第２メッキ薄膜形成工程により形成された第２メッ
    キ薄膜の表面に対し、当該表面を平滑化するための加工
    を施す第２平滑加工工程と、 前記第２平滑加工工程により平滑化された第２メッキ薄
    膜の表面にスズからなる第２接合薄膜を形成する第２接
    合薄膜形成工程と、 前記第１接合薄膜形成工程により形成された第１接合薄
    膜の表面と、前記第２接合薄膜形成工程により形成され
    た第２接合薄膜の表面とを互いに加熱圧着することによ
    り、前記ヘッドプレートとカバープレートとを接合する
    接合工程とを備えてなるプリンタヘッドにおけるヘッド
    プレートとカバープレートの接合方法。
15. 【請求項１５】 インクを貯留するためのインク溝が形
    成されたヘッドプレートと、前記ヘッドプレートの接合
    面に接合され、前記ヘッドプレートに形成されたインク
    溝を施蓋して前記ヘッドプレート内にインク室を画成す
    るカバープレートとを有するヘッド部材と、 前記ヘッド部材の外側面に接合され、前記インク室に貯
    留されたインクを外部に吐出するためのノズル孔を有す
    るノズル部材とを備えたプリンタヘッドにおけるヘッド
    プレートとカバープレートの接合方法であって、 前記ヘッドプレートの接合面にメッキにより第１メッキ
    薄膜を形成する第１メッキ薄膜形成工程と、 前記第１メッキ薄膜形成工程により形成された第１メッ
    キ薄膜の表面に対し、当該表面を平滑化するための加工
    を施す第１平滑加工工程と、 前記第１平滑加工工程により平滑化された第１メッキ薄
    膜の表面に金からなる第１接合層を形成する第１接合薄
    膜形成工程と、 前記カバープレートの接合面にメッキにより第２メッキ
    薄膜を形成する第２メッキ薄膜形成工程と、 前記第２メッキ薄膜形成工程により形成された第２メッ
    キ薄膜の表面に対し、当該表面を平滑化するための加工
    を施す第２平滑加工工程と、 前記第２平滑加工工程により平滑化された第２メッキ薄
    膜の表面にシリコンからなる第２接合薄膜を形成する第
    ２接合薄膜形成工程と、 前記第１接合薄膜形成工程により形成された第１接合薄
    膜の表面と、前記第２接合薄膜形成工程により形成され
    た第２接合薄膜の表面とを互いに加熱圧着することによ
    り、前記ヘッドプレートとカバープレートとを接合する
    接合工程とを備えてなるプリンタヘッドにおけるヘッド
    プレートとカバープレートの接合方法。