(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板積層構造のプリンタヘッドを有するインクジェットプリンタの接合方法において、
前記薄板接合部材の接合面にＡｇ，Ａｕ，ＰｔまたはＰｄのいずれかをめっき法で１層以上積層形成した接合層を、接合前に熱処理を行って、ビッカース硬度１５〜７０とし、この接合層を有する前記薄板接合部材の各相対位置を調整後、前記接合層同士を５〜１０ｋｇｆ／ｍｍ２で加圧して密着させると共に、接合温度が７０℃以上で、かつ、接合層および接合部材の融点以下で加熱し、塑性変形，拡散させることにより接合することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの接合方法。
【請求項２】
薄板積層構造のプリンタヘッドを有するインクジェットプリンタの接合方法において、
前記薄板接合部材の接合面にＡｇ，Ａｕ，ＰｔまたはＰｄのいずれかをめっき法で１層以上積層形成した接合層を、接合前に表面に存在する炭素を、大気中で熱処理することにより除去し、この接合層を有する前記薄板接合部材の各相対位置を調整後、前記接合層同士を５〜１０ｋｇｆ／ｍｍ２で加圧して密着させると共に、接合温度が７０℃以上で、かつ、接合層および接合部材の融点以下で加熱し、塑性変形，拡散させることにより接合することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの接合方法。
【請求項３】
薄板積層構造のプリンタヘッドを有するインクジェットプリンタの接合方法において、
前記薄板接合部材の接合面に接合層としてＡｇめっき層を１層以上積層形成し、その下地としてＣｕまたはＣｕ合金を形成し、前記接合層を有する前記薄板接合部材の各相対位置を調整後、前記接合層同士を５〜１０ｋｇｆ／ｍｍ２で加圧して密着させると共に、接合温度が７０℃以上で、かつ、接合層および接合部材の融点以下で加熱し、塑性変形，拡散させることにより接合することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの接合方法。
【請求項４】
薄板積層構造のプリンタヘッドを有するインクジェットプリンタの接合方法において、
前記薄板接合部材の接合面にＡｇ，Ａｕ，ＰｔまたはＰｄのいずれかをめっき法で１層以上積層形成した接合層を、接合前に表面に存在する炭素，硫黄または有害物質を、イオンまたは中性原子を照射して除去し、この接合層を有する前記薄板接合部材の各相対位置を調整後、前記接合層同士を５〜１０ｋｇｆ／ｍｍ２で加圧して密着させると共に、接合温度が７０℃以上で、かつ、接合層および接合部材の融点以下で加熱し、塑性変形，拡散させることにより接合することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリンタヘッドの接合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄系、Ｎｉ系あるいは銅系の材質で厚さ７μｍ〜５ｍｍの接合部材からなるインクジェットプリンタヘッドの接合は、有機系の接着剤、または、はんだ，ロー材等を用いて行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
水溶性インクに対し、ホットメルト型インクを使用するインクジェットプリンタは、該インクが室温で固体であるために取扱時の汚れがなく、また、噴射印字後直ちに固化するため転写画像の滲みもないので、和紙から画用紙、はがき等さまざまな用紙を、前処理等せずとも用いることができると云う利点がある。
【０００４】
しかし、用いられるヘッドは、その特性上印字していない場合でも、常時インクの溶融温度（１００〜１５０℃）以上に加熱保持されていることが多い。従って、水溶性インクを用いるインクジェットプリンタヘッド（以下、単にプリンタヘッドと云う）に比べて高温での耐久性が要求される。
【０００５】
また、有機接着剤はインクによるプリンタヘッドの腐食と共に、ヒートサイクルによる劣化と云う問題がある。
【０００６】
上記を解決するため、低融点金属、即ち、低融点のはんだで接合する方法が特開昭６２−７００５１号公報に開示されている。また、Ａｕ−Ｎｉローで接合する方法が特開平２−１０７４５０号公報に開示されている。
【０００７】
しかし、低融点はんだは有機接着剤と同様に、インクによる腐食とヒートサイクルによる劣化の問題がある。
【０００８】
上記の耐食性とヒートサイクルに優れた高融点のＡｕ−Ｓｎはんだ、あるいは、ロー材の使用が考えられるが、これらは接合温度が３００℃以上となるので、使用できる部材に制限がある。
【０００９】
なお、特開平２−１０７４５０号公報には、接合層を溶融させない拡散接合工程が途中に含まれるが、この拡散接合は位置決めのみに用いており、この時点では未接合部が残り、後に接合部を溶融させる高温ロー付工程を行わなくてはならない。
【００１０】
プリンタヘッドは、微細な３次元のインク流路を形成するために、エッチングや電鋳などの技法を用いて微細な２次元パターンを形成した薄板を、積層接合する必要があり、用いる接着剤、はんだまたはロー材も薄くして、インク流路部へのはみ出しを少なくすることが重要となる。
【００１１】
この場合の接合部として、有機接着剤ではスプレー塗布、はんだまたはロー材では、接合部材にめっき、蒸着またはスパッタリング等の方法で行われている。
【００１２】
しかし、いずれの場合もプリンタヘッドの形状により幾分異なるが、有機接着剤の場合の接合層の厚さは３０μｍ以下、はんだまたはロー材の場合の接合層の厚さは１０μｍ以下である。但し、印字特性に影響を与えるはみ出しやリークを生じさせない膜厚の許容範囲は、例えば、３±０．３μｍと極めて狭い範囲に限定される。
【００１３】
いずれにしても接合時に流動性を有する有機接着剤、はんだ、ロー材等の挙動を完全に制御することは難しく、インク流路へのはみ出し、印字特性のバラツキ等の要因となり、場合によっては目詰まりを生じインクが噴射できなくなることもある。
【００１４】
また、はんだあるいはロー材は、母材となる前記薄板と密着させるため、下地にめっきを施すことが多いが、接合時に溶融したはんだあるいはロー材と下地めっきとが反応して脆弱な金属間化合物を形成したり、融点に達する前に下地めっきとの反応によりはんだあるいはロー材の組成が変化して、所定の接合温度で溶融しない場合や、機械的特性，耐食性が低下する等の問題がある。
【００１５】
さらにまた、下地めっきの形成時に吸蔵されためっき膜中のガスが、はんだまたはロー材中にボイドを生成して、接合部の強度低下等の原因となり易い。
【００１６】
上記接合層のインク流路へのはみ出しを完全に抑える方法としては、Ｎｉ−Ｐ等を用いた拡散接合が検討されているが、接合温度が７００℃以上と高いのでプリンタヘッドの使用部品に制限がある。
【００１７】
本発明の目的は、比較的低温で接合することができ、インク流路部へのはみ出しを抑制し、かつ、インク耐食性および耐熱性に優れたプリンタヘッドの接合方法、ならびに、それを用いたインクジエットプリンタを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の要旨は次のとおりである。
【００１９】
〔１〕  薄板積層構造のプリンタヘッドを有するインクジェットプリンタの接合方法において、
前記薄板接合部材の接合面にＡｇ，Ａｕ，ＰｔまたはＰｄのいずれかをめっき法で１層以上積層形成した接合層を有する前記薄板接合部材の各相対位置を調整後、前記接合層同士を加圧して密着させると共に加熱し、塑性変形，拡散させることにより接合するインクジェットプリンタヘッドの接合方法にある。
【００２０】
インク流路を構成する接合部材の接合面にＡｇ，Ａｕ，ＰｔまたはＰｄのいずれかの接合層をめっき法で形成し、接合層の融点未満、望ましくはインクジェットプリンタヘッドの構成部材の耐熱温度以下で加熱，加圧して接合するものである。
【００２１】
〔２〕  ノズルから噴出させた記録インクの粒子を被記録担体の表面に付着させて画像を形成するプリンタヘッドを備えたインクジエットプリンタにおいて、前記プリンタヘッドが薄板積層構造で、該薄板接合部材の接合面にＡｇ，Ａｕ，ＰｔまたはＰｄのめっき法による１層以上積層形成された接合層を有する前記薄板接合部材の接合層同士が加圧，加熱により塑性変形，拡散された接合層で接合されているインクジェットプリンタにある。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の接合層材料のＡｇ，Ａｕ，ＰｔまたはＰｄは、ビッカース硬さＨｖ１３０以下と柔らかく、インク耐食性に優れている。しかし、Ｈｖ１５未満では固相接合といえどもインク流路へのはみ出しが発生するのでＨｖ２０以上がよい。
【００２３】
また、接合前の接合層の結晶粒径は、３００μｍ以下でないと接合部に隙間が生じ、インクがリークしてしまう場合がある。
【００２４】
接合層の厚さは５μｍ未満では接合層と下地が接合前に反応してしまい、接合不完全な領域ができるため、下地の表面粗さを接合時の塑性変形で吸収できないので、５μｍ以上が望ましい。
【００２５】
一方、接合層が厚くなれば変形能は大きくなるが、インク流路へのはみ出しにより、印字特性に影響を及ぼすので、その厚さはインク流路幅の７０％以下がよい。ただし、厚さが６０μｍ以上になるとそれ以上の効果はあまりない。
【００２６】
上記接合層は２層以上でもよい。最表面に低温で拡散し易い金属を選択し、２層目に変形能の大きい金属を選択することによって、より強固な信頼性の高い接合ができる。同様に最表面に最もインク耐食性に優れた金属を選択するのがよい。
【００２７】
上記接合層は、めっき後、接合前に２００℃以上で熱処理すると、ビッカース硬度が低くなるので変形能が大きくなり、接合特性がよくなる。
【００２８】
上記接合層がＡｇの場合は、下地にＣｕまたはＣｕ合金をコーティングしておくと、接合層とめっき下地との接合強度が高くなる。この接合部は、強制的にピールすると、接合層内部の接合界面付近から破壊して剥離するほど強固に接合するが、コーティングがないと接合層と下地との界面で剥離する場合が多い。
【００２９】
プリンタヘッドには、あらかじめインクを噴射させるための圧電駆動素子等が設けられている場合があるが、これらは高温（２００℃以上）加熱ができない。こうしたものでは、接合面をイオンまたは中性原子を照射してクリーニングすることにより、炭素（Ｃ）または硫黄（Ｓ）や、接合面の有害物質が除去されて、接合面の炭素または硫黄濃度を下げる効果がある。
【００３０】
上記プリンタヘッドの接合は、接合部材の相対位置を調整した後、加圧して密着させると共に加熱し、接合層を塑性変形または拡散させることで接合する。
【００３１】
なお、接合は上記接合層の硬度がビッカース硬さＨｖ６０以下に低下する７０℃以上で行うる。
【００３２】
接合温度が高いほど接合層の変形能は高くなり、それに伴い拡散も進み易くなるので接合部の強度は高くなる。しかし、前記のように接合部材の耐熱温度以上の加熱はできず、かつ、インク流路への接合層のはみ出しを防ぐために行う固相接合であるから、接合層の融点を超えてはならない。
【００３３】
本発明によれば、２００℃以下で接合しても、接合温度が高いはんだ接合よりも高い接合強度のものを得ることができる。
【００３４】
接合時の加圧力は、上記接合を塑性変形させるため、接合層の耐力以上で加圧する。接合層の耐力より小さな加圧力でも接合は可能であるが、プリンタヘッドのリークを防ぐ全面接合が必要であり、こうした点から接合層の耐力以上の加圧が有効である。
【００３５】
上記プリンタヘッドを備えたプリンタは、インクの流路へのリークやはみ出しがなく、ホットメルト型インクの溶融温度での耐食性に優れたプリンタを得ることができる。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００３７】
〔実施例  １〕
図１にプリンタヘッドの構成の概略図を示す。オリフィスプレート１（Ｎｉ系、厚さ１００μｍ）、リストリクタプレート２（ＳＵＳ３０４、厚さ５０μｍ）、ダイアフラムプレート（ＳＵＳ３０４、厚さ１５μｍ）、フィルタプレート４（ＳＵＳ３０４、厚さ２０μｍ）を接合した。
【００３８】
なお、これらの接合部材である薄板は、図２に示す接合部の模式図のように、それぞれ母材５にＮｉめっき膜６を０．５μｍ、その上にＣｕめっき膜７を０．５μｍ、さらにその上にＡｇめっき膜８を５．０μｍめっきにより形成した。
【００３９】
次いで、大気中で２００℃，１５分の熱処理を行い、Ａｇめっき膜８の硬さをＨｖ６７に軟化させると共に、接合面のＣ、Ｓをイオンまたは中性原子の照射により除去した。
【００４０】
Ａｇは有機接着剤やはんだに比べ、耐熱性および接合強度に優れている。またインク耐食性も、はんだ中で最も優れているＡｕ−Ｓｎはんだと同等である。
【００４１】
さらにまた、ロー材やＡｕ系のはんだに比べ、接合温度が通常７０℃以上程度であり、低温で接合できるため、被接合物に与える熱的ダメージが小さい。
【００４２】
次に上記接合部品を位置決めし、オリフィスプレート１、リストリクタプレート２、ダイアフラムプレート３、フィルタプレート４の順にスポット溶接で仮止する。これらを炉中にセットし、上下を加圧治具で挾持して大気中で１５０℃まで加熱すると共に、６ｋｇｆ／ｍｍ２に加圧する。被接合物が１５０℃に到達後、１５分間そのまま保持した後、ヒータ電源をＯＦＦしそのまま室温まで冷却した。
【００４３】
使用するホットメルト型インクとしては、ポリエステル５５重量％、脂肪酸４３重量％に、マゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの各色毎にそれぞれの染料を２重量％含む、融点８０℃のインクを用いた。
【００４４】
上記ホットメルト型インクの各色を、インクジエットプリンタ実機を用い１年間印字試験を行った後、プリンタヘッドを分解し調査した。その結果、接合部のインク流路へのリークやはみ出しのない均一なものが得られた。
【００４５】
また、はんだ接合やロー付けに見られるようなボイドもなく、インクによる腐食も認められず、優れたプリンタヘッドを提供できることが分かった。
【００４６】
本実施例ではプリンタヘッドの接合にＡｇめっきを用いたが、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄでも同様に優れた接合特性のプリンタヘッドを得ることができる。
【００４７】
表１に各種接合層の上記インクに対する耐食性およびプリンタヘッドに取付けられている圧電駆動素子（ＰＺＴ）の耐熱温度２５０℃を目安とした接合温度の評価結果を示す。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
インク耐食性の評価基準は、腐食速度が１μｍ／年未満が○、１μｍ／年以上を×とした。また、接合温度の評価基準は、２５０℃未満で接合可能なものを○、２５０℃以上のものを×とした。その結果、接合層にＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄを用いたものは、インク耐食性および接合温度の両方を満足できるものであることが分かった。
【００５０】
〔実施例  ２〕
Ａｇで固相接合した場合と、有機接着剤およびＡｕ−Ｓｎはんだで接合した場合の接合強度を比較するため、試験片を用いてピール強度試験を行った。なお、プリンタヘッドの寿命は少なく見積もっても３年は必要とされている。
【００５１】
融点７０℃以上のホットメルト型インクを使用する場合、従来から一般に使用されてきたエポキシ系の接着剤の熱膨張、熱収縮およびインクを噴射するための圧電素子の駆動と云う観点から、接着層のピール強度の目標値は２００ｇｆ／ｃｍ以上である。
【００５２】
ピール強度試験片は、幅１０ｍｍ×長さ５０ｍｍのステンレス板の厚さ５０μｍのものと、厚さ１０μｍものとを接合して用いた。
【００５３】
Ａｇ接合の試験片は、実施例１と同じく図２に示す膜構成のものを同様にして加圧，加熱処理して作製した。
【００５４】
はんだ接合の試験片は、ステンレス板に直接ＡｕまたはＳｎめっきを施すことが困難なため、まず下地めっきとしてＮｉめっき膜を１μｍ施し、次にＡｕめっき膜を２．７μｍ施した。そして、Ａｕめっき膜上にＳｎめっき膜を２．３μｍ施した。
【００５５】
Ａｕ、Ｓｎそれぞれ上記膜厚に設定することにより、ＡｕとＳｎの組成はＡｕ−２５重量％Ｓｎとなるが、実際には接合加熱時に下地のＮｉとＳｎが反応しＮｉ−Ｓｎの化合物も形成されるので、接合後のはんだ組成は約Ａｕ−２０重量％Ｓｎとなる。
【００５６】
接合は真空炉中にセットし、真空度１０￣２Ｔｏｒｒ台で、上下を加圧治具で挾持し３２０℃まで加熱すると共に、０．１ｋｇｆ／ｍｍ２の加圧力を加え、被接合物が３２０℃に到達後３分間保持した後、ヒータ電源をＯＦＦしそのまま室温まで冷却した。
【００５７】
また、有機接着剤接合の試験片は、ステンレス板に直接エポキシ系接着剤を２０μｍの厚さにスプレー塗布した。
【００５８】
これを炉中にセットし、大気中で、上下を加圧治具で挾持し１５０℃まで加熱すると共に，０．０５ｋｇｆ／ｍｍ２の加圧力を加え、被接合物が１５０℃到達後８時間保持してエポキシ系接着剤を硬化し、その後、ヒータ電源をＯＦＦしそのまま室温まで冷却した。
【００５９】
図３に上記各試験片のピール試験の結果を示す。図３から明らかなとおり、Ａｇ接合試験片の接合強度が３００〜３５０ｇｆ／ｃｍと前記目標値（２００ｇｆ／ｃｍ）をクリアしたのに対し、Ａｕ−Ｓｎはんだ接合試験片は１００〜１５０ｇｆ／ｃｍ、有機接着剤接合試験片は５０〜７５ｇｆ／ｃｍと、いずれも上記目標値を下回っていることが分かる。
【００６０】
また、下地にＣｕめっきを施したものが格段に優れている。
【００６１】
〔実施例  ３〕
本実施例では、実施例１と同様に、図１に示すプリンタヘッドを構成するオリフィスプレート１、リストリクタプレート２、ダイアフラムプレート、および、フィルタプレート４を接合した。
【００６２】
なお、これらの接合部材である薄板は、図４に示す接合部の模式図のように、それぞれ母材５にＮｉめっき膜６を０．５μｍ、その上にＰｔめっき膜９を５．０μｍ、さらにその上にＡｇめっき膜８を５．０μｍめっきにより形成した。
【００６３】
ＰｔはＡｇに比べてその耐力が約４５％と低いので、低加圧力で塑性変形し接合面を密着させる効果がある。なお、Ｐｔに比べ、Ａｇの方が低温で拡散し易いので、Ａｇを接合面側に配した方が、低温で接合した場合の強度は高い。
【００６４】
次に、実施例１と同様に上記接合部品を位置決めし、オリフィスプレート１、リストリクタプレート２、ダイアフラムプレート３、フィルタプレート４の順にスポット溶接で仮止する。これらを炉中にセットし、上下を加圧治具で挾持し、大気中で１５０℃まで加熱すると共に、５ｋｇｆ／ｍｍ２の加圧する。被接合物が１５０℃に到達後、１５分間そのまま保持した後、ヒータ電源をＯＦＦしそのまま室温まで冷却した。
【００６５】
実施例１と同様に、ホットメルト型インクを用いて実機による１年間印字試験を行った後、プリンタヘッドを分解し調査した。その結果、接合部のインク流路へのリークやはみ出しのない均一なものが得られた。
【００６６】
また、はんだ接合やロー付けに見られるようなボイドもなく、インクによる腐食も認められず、優れたプリンタヘッドを提供できることが分かった。
【００６７】
〔実施例  ４〕
接合部のＡｇめっき膜８の厚さの許容範囲を調べるために、Ａｇめっき膜厚さと接合面積率およびインク流路開口率との関係を求めた。
【００６８】
実施例１で使用したプリンタヘッド部品のうち、リストリクタプレート２、ダイアフラムプレート３を接合し、接合面積率およびインク流路開口率を調べた。膜の構成は実施例１で用いた図２の構成と同じである。
【００６９】
接合面積率は１００％が目標値である。図５に接合部品を剥離して調べた結果を示す。
【００７０】
Ａｇめっき膜厚さが５μｍ以上で接合面積率が１００％になることが分かった。５μｍ未満では加熱時にＡｇが下地のＣｕと先に反応してしまうために未接合部を生ずるものと考える。
【００７１】
一方、同様にインク流路開口率についてを調べた。インク流路の幅は一例として６００μｍの部分で開口率を測定した。印字特性に影響を与えないインク流路開口率８０％以上が目標値である。
【００７２】
図６に示すようにＡｇめっき膜厚が５０μｍでも９８％の開口率を有することが分かった。Ａｇの塑性変形量から、その厚さはインク流路幅の７０％以下であれば、インク流路開口率は８０％以上となる。
【００７３】
これに対しＡｕ−Ｓｎの場合は、図７に示すように４μｍ以下に制御する必要がある。このように、本発明による接合は固相接合であるので、有機接着剤やはんだ接合またはロー付けに比べて、接合層のインク流路へのはみ出しを抑制することが容易である。
【００７４】
〔実施例  ５〕
接合層の平均粒径の許容値を調べるために、Ａｇめっき時の電流密度を変化させて、上記平均粒径が１０〜４００μｍの試験片を作製した。
【００７５】
なお、試験片は、実施例２と同様に幅１０ｍｍ×長さ５０ｍｍのステンレス板の厚さ５０μｍのものと、厚さ１０μｍのものを用いた。
【００７６】
試験片は、実施例１と同じ図２に示す膜構成で、実施例１と同様に、上下を加圧治具で挾持し、大気中で１５０℃まで加熱する共に１０ｋｇｆ／ｍｍ２で加圧し、被接合物が１５０℃に到達後１５分間保持した後、ヒータ電源をＯＦＦしそのまま室温まで冷却して作製した。
【００７７】
接合後、カラーチェックでリークの有無を調べた。その結果、表２に示すように、上記平均粒径が３５０μｍではリークを生ずることが分かった。
【００７８】
【表２】
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【００７９】
〔実施例  ６〕
接合層の硬さの影響を調べるために、Ａｇめっき膜の硬さと接合面積率，インク流路開口率との関係を図８に、また、熱処理温度と硬さの関係を図９に示した。なお、接合条件および試験片作製条件は実施例４と同じで膜構成も図２と同じである。
【００８０】
図８に示すように、加圧力が１０ｋｇｆ／ｍｍ２の場合、Ｈｖ１３０以下で接合面積率は１００％となる。
【００８１】
一方加圧力が６ｋｇｆ／ｍｍ２の場合は、Ｈｖ７０以下で接合面積率が１００％となる。また、加圧力が６ｋｇｆ／ｍｍ２の場合、Ｈｖ１５を下回るとインク流路開口率は目標値の８０％を下回ってしまう。従って適当な硬さの範囲はＨｖ１５〜１３０である。
【００８２】
ここで接合面積率を高めるには硬さが低い方がよいので、硬さを接合前に低くするための熱処理温度について、Ｈｖ１３０の硬さのＡｇめっき膜を用いて検討した。
【００８３】
図９に示すように熱処理温度が高くなると共に硬さも低くり、２００℃でＨｖ６７となり、その後、硬さの低下率は小さくなる。従って、接合前に２００℃以上、但し接合層および接合部材の融点以下で、熱処理する。
【００８４】
〔実施例  ７〕
めっき膜表面の有害物を除去するために、大気中での熱処理と、Ａｒ中性原子の照射を行った。
【００８５】
図１０に大気中で１５分間熱処理した時のＡｇめっき膜表面のＣ濃度をオージェで分析した結果と接合強度との関係を示す。
【００８６】
接合条件および試験片は実施例４と同じで膜の構成も図２と同じである。
【００８７】
図１０から熱処理温度２００℃で表面のＣ濃度は大きく低下し、熱処理前の９３原子％が、３５原子％に低下することが分かる。一方、接合強度は熱処理温度２００℃で急上昇し、目標値の２００ｇｆ／ｃｍ以上を満足するものであった。従って熱処理温度は２００℃以上がよいことが分かったが、その上限は、接合層および接合部材の融点以下であることが必要である。
【００８８】
この熱処理条件は、実施例４で示しためっき膜の硬さを下げるための熱処理と同じ条件である。
【００８９】
また、低温で表面の有害物質を除去する方法としては、中性原子またはイオンを照射することもよい。
【００９０】
図１１に、Ａｒ中性原子でＡｇめっき膜の表面をクリーニングしたときの表面のＣ濃度をオージェで分析した結果を示す。
【００９１】
Ａｒ中性原子によるスパッタリング現象を利用して、加速電圧１ＫＶで３分間、表面をクリーニングした。その結果、熱処理と同様に表面のＣ濃度が９３原子％から２０原子％に下げることができた。
【００９２】
〔実施例  ８〕
めっき膜による固相接合の条件について説明する。まず、図１２に固相接合の基本概念を示す。
【００９３】
第一過程の（ａ）では接合部材を位置決めした状態、第二過程の（ｂ）は加熱，加圧して塑性変形させ、接合層を全面接触させた状態、第三過程の（ｃ）で加熱保持による拡散で接合面が消失し接合が完了した状態を示す。
【００９４】
このときの接合条件である接合温度と加圧力の適正な範囲について、次に説明する。なお、用いた試験片は実施例４と同じで膜の構成も図２と同じである。
【００９５】
図１３にＡｇめっき膜の接合温度と接合面積率の関係を、図１４にＡｇめっき膜の加熱温度と硬さの関係を示す。
【００９６】
加圧力は１０ｋｇｆ／ｍｍ２で大気中で加熱した。その結果、図１３に示すように接合温度７０℃以上で接合面積率は１００％となった。また、図１４から７０℃以上で硬さも急激に低下していることが分かる。
【００９７】
従って、接合温度は７０℃以上がよいことが分かる。但し、接合層および接合部材の融点以下であることが必要である。
【００９８】
図１５に接合温度７０℃での、接合加圧力と接合面積率との関係を示す。その結果、６ｋｇｆ／ｍｍ２で接合面積率は１００％となることが分かる。これは６ｋｇｆ／ｍｍ２でＡｇめっき膜の耐力を超ると塑性変形が生じ、接合界面が密着するためである。従って、適当な加圧力は接合する接合層の耐力以上、接合部材の耐力以下で行うのがよい。
【００９９】
【発明の効果】
本発明によれば、はんだ接合またはロー付けよりも低温で接合することができ、接合部材の材料選択の幅が広くなる。特に、接合部に圧電駆動素子あるいは駆動力伝達用のゴム系材料等の部品が取り付けられていても、これら部材の熱ダメージ以下の温度で接合することができる。
【０１００】
つまり、従来、使用部材の耐熱温度の制約から有機接着剤を用いて接合していた箇所を、金属固相接合である本発明の接合法に置き換えることにより、接合強度の高いプリンタヘッドを提供することができる。
【０１０１】
また、本発明の接合は固相接合で、接合部の融点は接合層を構成するめっき膜の融点であり、従来の有機接着剤，はんだあるいはロー材の融点よりも高いので、プリンタヘッドの加熱温度を従来のものより上げることができる。
【０１０２】
また、上記固相接合は、接合時に接合層が溶融しないので、インク流路への接合層のはみ出しを抑制でき、また、ボイド等の発生もない。
【０１０３】
上記プリンタヘッドを備えたプリンタは、インクのリークがなく、ホットメルト型インクの溶融温度での耐食性に優れたプリンタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するインクジェットプリンタヘッドを構成する薄板の概略図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタヘッドを構成する薄板の接合部の模式図である。
【図３】実施例の試験片による接合強度をはんだ、有機接着剤の接合強度と比較したピール試験結果のグラフである。
【図４】図１のインクジェットプリンタヘッドを構成する薄板の接合部の他の模式図である。
【図５】接合部品を剥離して調べた接合層のめっき膜厚さと接合面積率との関係を示すグラフである。
【図６】接合層のＡｇめっき膜厚さとインク流路開口率との関係を示すグラフである。
【図７】接合層のＡｕ−Ｓｎ膜厚さとインク流路開口率との関係を示すグラフである。
【図８】接合層のＡｇめっき膜の硬さと、接合面積率，インク流路開口率との関係を示すグラフである。
【図９】接合前の接合層の熱処理温度と硬さの関係を示すグラフである。
【図１０】大気中，１５分間熱処理した時のＡｇめっき膜表面のＣ濃度と接合強度との関係を示すグラフである。
【図１１】Ａｒ中性原子でＡｇめっき膜表面をクリーニングしたときの表面のＣ濃度を示すグラフである。
【図１２】本発明の固相接合の基本概念の模式説明図である。
【図１３】Ａｇめっき膜の接合温度と接合面積率との関係を示すグラフである。
【図１４】Ａｇめっき膜の加熱温度と硬さとの関係を示すグラフである。
【図１５】接合加圧力と接合面積率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…オリフィスプレート、２…リストリクタプレート、３…ダイアフラムプレート、４…フィルタプレート、５…母材（接合部材）、６…Ｎｉめっき膜、７…Ｃｕめっき膜、８…Ａｇめっき膜、９…Ｐｔめっき膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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