JPH06246913A - Ink jet head - Google Patents

Ink jet head

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Publication number
JPH06246913A
JPH06246913A JP3787993A JP3787993A JPH06246913A JP H06246913 A JPH06246913 A JP H06246913A JP 3787993 A JP3787993 A JP 3787993A JP 3787993 A JP3787993 A JP 3787993A JP H06246913 A JPH06246913 A JP H06246913A
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JP
Japan
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film
protective film
electrode
groove
ink
Prior art date
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Pending
Application number
JP3787993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yumiko Ohashi
弓子 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06246913A publication Critical patent/JPH06246913A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Abstract

PURPOSE:To stably obtain an ink jet head enhanced in protective film characteristics and excellent in product quality, good in yield by prescribing the thickness of a protective film. CONSTITUTION:As a protective film 20, an inorg. film, for example, an SiNx(silicon nitride) film is formed to the interior ceramics plate 1 by a CVD method or a sputtering method. In this case, x takes various values but it is pref. 4/3. For example, when the CVD method is employed, a film forming device consists of a chamber 101, a raw material gas introducing pipe 102, an exhaust device 103 and an RF power supply 104. The piezoelectric ceramics plate 1 is held on a sample holder 106 so that the surface provided with the groove thereof is turned toward a power supply electrode and the chamber 101 is evacuated up to 2E-7Torr.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インク液室を構成する
少なくとも1つの壁が圧電セラミックス素子からなるイ
ンクジェットヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head in which at least one wall forming an ink liquid chamber comprises a piezoelectric ceramic element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、圧電セラミックス素子を用いたイ
ンク噴射装置として、例えば、ドロップオンデマンド方
式のインク噴射装置が提案されている。これは、圧電セ
ラミックスの変形によって圧電セラミックス素子に設け
られた溝の容積を変化させることにより、その容積減少
時に溝内のインクをノズルから液滴として噴射し、容積
増大時にインク導入路から溝内にインクを導入するよう
にしたものである。そして、このようなノズルを多数互
いに近接して配置し、所要の印字データに従って所要の
位置のノズルからインク液滴を噴射させることにより、
ノズルと対向する紙面上等に所望する文字や画像を形成
するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an ink ejecting apparatus using a piezoelectric ceramic element, for example, a drop-on-demand type ink ejecting apparatus has been proposed. This is because the volume of the groove provided in the piezoelectric ceramics element is changed by the deformation of the piezoelectric ceramics, so that the ink in the groove is ejected as droplets from the nozzle when the volume decreases and the volume of the groove increases from the ink introduction path when the volume increases. The ink is introduced into. Then, a large number of such nozzles are arranged close to each other, and ink droplets are ejected from nozzles at required positions according to required print data,
A desired character or image is formed on a paper surface facing the nozzle.

【0003】この種のインク噴射装置としては、例えば
特開昭63−247051号公報、特開昭63−252
750号公報及び特開平2−150355号公報に記載
されているものがある。図1乃至図4にそれら従来例の
概略図を示す。
Examples of this type of ink ejecting device include, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-247051 and 63-252.
750 and JP-A-2-150355. 1 to 4 are schematic views of these conventional examples.

【0004】以下、インク噴射装置の断面図を示す図1
を参照して、従来例の構成を具体的に説明する。複数の
溝12を有し、かつ矢印4の方向に分極処理を施した圧
電セラミックス素子1と、セラミックス材料または樹脂
材料等からなるカバープレート2とを、エポキシ系接着
剤等からなる接合層3を介して接合することで、前記複
数の溝12が複数のインク流路として構成される。イン
ク流路は長方形断面の細長い形状であり、側壁11はイ
ンク流路の全長にわたって伸びている。側壁11の天頂
部上の接着層3付近の側壁上部から側壁中央部までの両
表面には、駆動電界印加用の金属電極13が形成されて
いる。電極13をカバーするように保護膜20が形成さ
れている。全てのインク流路内には、インクが充填され
る。
FIG. 1 showing a cross-sectional view of the ink ejecting apparatus will be described below.
The configuration of the conventional example will be specifically described with reference to FIG. A piezoelectric ceramic element 1 having a plurality of grooves 12 and polarized in the direction of arrow 4, a cover plate 2 made of a ceramic material or a resin material, and a bonding layer 3 made of an epoxy adhesive or the like. The plurality of grooves 12 are configured as a plurality of ink flow paths by joining via the above. The ink channel has an elongated shape with a rectangular cross section, and the side wall 11 extends over the entire length of the ink channel. A metal electrode 13 for applying a driving electric field is formed on both surfaces of the side wall 11 near the adhesive layer 3 on the zenith part from the side wall upper part to the side wall central part. A protective film 20 is formed so as to cover the electrode 13. Ink is filled in all the ink flow paths.

【0005】次に、インク噴射装置の断面図を示す図2
を参照して、従来例の動作を説明する。該インク噴射装
置において、所要の印字データに従って、例えば溝12
bが選択されると、金属電極13eと13fに急速に正
の駆動電圧が印加され、金属電極13dと13gは接地
される。これにより側壁11bには矢印14bの方向の
駆動電界が、側壁11cには矢印14cの方向の駆動電
界が作用する。このとき駆動電界方向14b及び14c
と分極方向4とが直交しているため、側壁11b及び1
1cは、圧電厚みすべり効果によって溝12bの内部方
向に急速に変形する。この変形によって溝12bの容積
が減少してインク圧力が急速に増大し、圧力波が発生し
て、溝12bに連通するノズル32(図3)からインク
液滴が噴射される。また、駆動電圧の印加を徐々に停止
すると、側壁11b及び11cが変形前の位置に戻るた
め溝12b内のインク圧力が徐々に低下し、インク供給
口21(図3)からマニホールド22(図3)を通して
溝12b内にインクが供給される。
Next, FIG. 2 showing a sectional view of the ink ejecting apparatus.
The operation of the conventional example will be described with reference to FIG. In the ink ejecting apparatus, for example, the groove 12 is formed according to required print data.
When b is selected, a positive drive voltage is rapidly applied to the metal electrodes 13e and 13f, and the metal electrodes 13d and 13g are grounded. As a result, the driving electric field in the direction of arrow 14b acts on the side wall 11b, and the driving electric field in the direction of arrow 14c acts on the side wall 11c. At this time, the driving electric field directions 14b and 14c
And the polarization direction 4 are orthogonal to each other, the side walls 11b and 1
1c is rapidly deformed inward of the groove 12b due to the piezoelectric thickness sliding effect. Due to this deformation, the volume of the groove 12b decreases and the ink pressure rapidly increases, a pressure wave is generated, and ink droplets are ejected from the nozzle 32 (FIG. 3) communicating with the groove 12b. Further, when the application of the drive voltage is gradually stopped, the side walls 11b and 11c return to the positions before the deformation, so that the ink pressure in the groove 12b gradually decreases, and the ink is supplied from the ink supply port 21 (FIG. 3) to the manifold 22 (FIG. 3). ), The ink is supplied into the groove 12b.

【0006】尚、実際の製品としては、上記噴射動作の
前に駆動電圧を上記と逆方向に印加することにより先に
インクを供給させ、その後この駆動電圧を急激に停止さ
せ側壁11b及び11cを元の状態に戻すことによって
インクを噴射させるようにすることもある。
As an actual product, ink is supplied first by applying a drive voltage in the opposite direction to the above before the ejection operation, and then the drive voltage is abruptly stopped so that the side walls 11b and 11c are removed. The ink may be ejected by returning to the original state.

【0007】次に、インク噴射装置の斜視図を示す図3
を参照して、従来例の構成及び製造法を説明する。圧電
セラミックス素子1に、薄い円板状のダイヤモンドブレ
ード等を使用した切削加工によって、溝12を形成す
る。溝12は圧電セラミックス素子1のほぼ全域で同じ
深さの平行な溝であるが、端面15に近づくにつれて徐
々に浅くなり、端面15付近では浅く平行な浅溝部16
である。この溝12の内面、側壁上に、前記金属電極1
3を周知の技術スパッタリング等によって形成する。さ
らに電極13を被覆するように溝12の内面に保護膜2
0を乾式または湿式に成膜する。
Next, FIG. 3 showing a perspective view of the ink ejecting apparatus.
The configuration and manufacturing method of the conventional example will be described with reference to FIG. Grooves 12 are formed in the piezoelectric ceramic element 1 by cutting using a thin disk-shaped diamond blade or the like. The grooves 12 are parallel grooves having the same depth over almost the entire area of the piezoelectric ceramics element 1, but become gradually shallower as they approach the end face 15, and shallow shallow parallel groove portions 16 near the end face 15 are formed.
Is. The metal electrode 1 is formed on the inner surface and the side wall of the groove 12.
3 is formed by a well-known technique such as sputtering. Further, the protective film 2 is formed on the inner surface of the groove 12 so as to cover the electrode 13.
0 is formed into a dry or wet film.

【0008】他方、カバープレート加工であるが、セラ
ミックス材料または樹脂材料等からなるカバープレート
2に、研削加工または切削加工等によって、インク導入
口21及びマニホールド22を作製する。次に、圧電セ
ラミックス素子1の溝12が加工されている面とカバー
プレート2のマニホールドが加工されている面とを、エ
ポキシ系接着剤等によって接着する。次に、圧電セラミ
ックス素子1及びカバープレート2の端面に、各溝12
に対応した位置にノズル32が設けられたノズルプレー
ト31を接着する。さらに、圧電セラミックス素子1の
溝12が加工された面とは反対側の面には、各溝12に
対応した位置に導電層のパターン42が設けられた基板
41を、エポキシ系接着剤等によって接着する。そし
て、溝12の浅溝部16の底面に形成されている金属電
極13と導電層のパターン42を、ワイヤボンディング
によって導線43で接続する。
On the other hand, as for the cover plate processing, the ink introducing port 21 and the manifold 22 are formed on the cover plate 2 made of a ceramic material or a resin material by grinding or cutting. Next, the surface of the piezoelectric ceramic element 1 on which the groove 12 is processed and the surface of the cover plate 2 on which the manifold is processed are bonded together with an epoxy adhesive or the like. Next, the grooves 12 are formed on the end faces of the piezoelectric ceramic element 1 and the cover plate 2.
The nozzle plate 31 provided with the nozzle 32 at the position corresponding to is bonded. Further, on the surface of the piezoelectric ceramic element 1 opposite to the surface on which the groove 12 is processed, a substrate 41 having a conductive layer pattern 42 provided at a position corresponding to each groove 12 is formed by an epoxy adhesive or the like. To glue. Then, the metal electrode 13 formed on the bottom surface of the shallow groove portion 16 of the groove 12 and the pattern 42 of the conductive layer are connected by the conductive wire 43 by wire bonding.

【0009】次に、制御部のブロック図を示す図4を参
照して、従来例の制御部の構成を説明する。基板41に
設けられた導電層のパターン42は各々個々にLSIチ
ップ51に接続され、クロックライン52、データライ
ン53、電圧ライン54及びアースライン55もLSI
チップ51に接続されている。LSIチップ51は、ク
ロックライン52から供給された連続するクロックパル
スに基づいて、データライン53上に現れるデータか
ら、どのノズルからインク液滴を噴射するべきかを判断
し、駆動する溝12内の金属電極13に導通する導電層
のパターン42に、電圧ライン54の電圧Vを印加す
る。また、前記溝12以外の金属電極13に導通する導
電層のパターン42にアースライン55の電圧0vを印
加する。
Next, referring to FIG. 4, which shows a block diagram of the control unit, the configuration of the conventional control unit will be described. The conductive layer patterns 42 provided on the substrate 41 are individually connected to the LSI chip 51, and the clock line 52, the data line 53, the voltage line 54, and the ground line 55 are also LSI.
It is connected to the chip 51. The LSI chip 51 determines from which nozzle the ink droplet should be ejected based on the data appearing on the data line 53 based on the continuous clock pulse supplied from the clock line 52, and the inside of the driven groove 12 is driven. The voltage V of the voltage line 54 is applied to the pattern 42 of the conductive layer that is electrically connected to the metal electrode 13. Further, the voltage 0v of the ground line 55 is applied to the pattern 42 of the conductive layer which is electrically connected to the metal electrode 13 other than the groove 12.

【0010】このような機構を有するインクジェットヘ
ッドにおいては、電極13を絶縁保護するためや電極自
身の腐食防止のために保護膜20が設けられるが、この
保護膜20としては、不活性な無機不動態膜、具体的に
はシリコンナイトライド(SiNx)およびシリコンオ
キシナイトライド(SiON)の交互膜が好適であっ
た。
In an ink jet head having such a mechanism, a protective film 20 is provided for insulating and protecting the electrode 13 and for preventing corrosion of the electrode itself. As the protective film 20, an inert inorganic non-reactive material is used. A dynamic film, specifically an alternating film of silicon nitride (SiNx) and silicon oxynitride (SiON) was suitable.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなインクジェットヘッドの電極を絶縁保護するための
保護膜において膜の被覆状態は、絶縁耐圧特性、密着
性、耐酸性等の保護特性に影響する。保護膜の不良はヘ
ッドの製品品質安定性に関わり、従来技術においては保
護膜の被覆状態については何等制約はないために、保護
膜特性がヘッド間でばらつき、製品品質 安定性が著し
く不良となり歩留まりが下がるという問題があった。
However, in such a protective film for insulating and protecting the electrodes of the ink jet head, the coating state of the film influences the protective properties such as withstand voltage characteristics, adhesion and acid resistance. Defective protective film is related to the product quality stability of the head, and in the conventional technology, there is no restriction on the coating state of the protective film.Therefore, the protective film characteristics vary among the heads, and the product quality stability becomes significantly poor and yield increases. There was a problem that it went down.

【0012】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、保護膜の膜厚を規定することに
より保護膜特性を高め、製品品質の優れたインクジェッ
トヘッドを安定的に、歩留まりよく提供することを目的
とするものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and by defining the film thickness of the protective film, the characteristics of the protective film are enhanced, and an ink jet head having excellent product quality is stably provided. The purpose is to provide a high yield.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のインクジェットプリントヘッドにおいては、
電極を絶縁保護するための無機不動態系保護膜を備える
とともに、その保護膜の被覆状態として、少なくとも電
極上、望ましくは溝内全域にわたり堆積されていること
を特徴としている。
In order to achieve this object, in the ink jet print head of the present invention,
An inorganic passivation protective film for insulating and protecting the electrode is provided, and the protective film is characterized in that it is deposited at least on the electrode, preferably in the entire groove, as a covering state.

【0014】[0014]

【作用】上記の構成を有する本発明のインクジェットヘ
ッドは、無機不動態系の保護膜の被覆状態を規定するこ
とにより、環境からの刺激に対して優れた耐蝕性を持つ
保護膜となる。
In the ink jet head of the present invention having the above-mentioned constitution, by defining the coating state of the inorganic passivation type protective film, it becomes a protective film having excellent corrosion resistance against the stimulus from the environment.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を具体化したインクジェットヘ
ッドの一実施例について図5〜8を用いて説明する。
尚、本実施例のインクジェットヘッドの基本的構成は、
図1乃至図4に示した従来のヘッドとほぼ同様であるの
で説明を省略する。
EXAMPLES An example of an ink jet head embodying the present invention will be described below with reference to FIGS.
The basic configuration of the inkjet head of this embodiment is as follows.
Since it is almost the same as the conventional head shown in FIGS. 1 to 4, description thereof will be omitted.

【0016】保護膜20として、無機系の膜、例えばS
iNx(シリコンナイトライド)膜を周知の技術、例え
ばCVD法やスパッタリング法により圧電セラミックス
プレート1の溝12内に形成する。この場合、xは様々
な値をとるが、望ましくは4/3である。
As the protective film 20, an inorganic film such as S is used.
An iNx (silicon nitride) film is formed in the groove 12 of the piezoelectric ceramic plate 1 by a well-known technique such as a CVD method or a sputtering method. In this case, x takes various values, but is preferably 4/3.

【0017】例えばCVD法によれば、成膜装置は図5
に示すように、チャンバー101及び原料ガス導入管1
02、排気装置103、RF電源104から成る。そし
て成膜は以下のように行われる。チャンバーの中には電
力供給電極105とサンプルホルダー106が数cm程
離れて相対するように配置されている。まず圧電セラミ
ックスプレート1をサンプルホルダー106上に、溝の
形成された面を電力供給電極に向けてホールドし、チャ
ンバー101内を2E−7Torrまで真空引きする。
According to, for example, the CVD method, the film forming apparatus is shown in FIG.
As shown in FIG.
02, an exhaust device 103, and an RF power source 104. Then, the film formation is performed as follows. In the chamber, the power supply electrode 105 and the sample holder 106 are arranged so as to face each other with a distance of several cm. First, the piezoelectric ceramic plate 1 is held on the sample holder 106 with the grooved surface facing the power supply electrode, and the chamber 101 is evacuated to 2E-7 Torr.

【0018】次いで原料ガスとしてSiH4/N2とNH
3とN2とをそれぞれ60sccm、180sccm、9
00sccm(sccmは窒素換算した、一分当たりの
流量である)の流量で原料ガス導入管102よりチャン
バーの中へ導入し、ガスを流しながらチャンバー内10
1を1.2Torrに保ち、電力供給電極105に0.
8kWを印可し、高周波放電を起こす。すると原料ガス
が化学的活性種となり、通常の熱励起で困難な分解及び
化学反応を起こす。この化学反応は、例えば(1)式に
示すような、非平衡な反応であり、約3分の放電で基板
上に1000オングストロームのSiNxが成膜され
る。尚、膜厚は放電時間により制御することができる。
Next, as source gases, SiH 4 / N 2 and NH
3 and N 2 are 60 sccm, 180 sccm, 9 respectively
The gas was introduced into the chamber through the raw material gas introduction pipe 102 at a flow rate of 00 sccm (sccm is a nitrogen-converted flow rate per minute), and the gas flowed inside the chamber 10
1 is maintained at 1.2 Torr, and the power supply electrode 105 receives 0.
Applying 8kW, high frequency discharge occurs. Then, the raw material gas becomes a chemically active species, which causes difficult decomposition and chemical reaction by ordinary thermal excitation. This chemical reaction is a non-equilibrium reaction, for example, as shown in equation (1), and 1000 angstroms of SiNx is deposited on the substrate by discharging for about 3 minutes. The film thickness can be controlled by the discharge time.

【0019】 3SiH4+4NH3→Si34+12H2・・・(1) 保護膜20の最低膜厚の把握のためにSiNx膜厚を変
えて行った絶縁破壊試験を行った。具体的には、まずガ
ラス基板上にあらかじめ導電性のアルミニウム膜を周知
の技術スパッタリングにより形成し、ついでアルミニウ
ム上にSiNx膜を上記のようなCVD法により形成
し、それらの上に再びアルミニウム膜を形成する。さら
にレジストをスピンコーターにて回転塗布し、所定パタ
ーンを有するマスクを用いて密着露光、ディッピング現
像により所定レジストパターンが形成される。この場合
の所定パターンは、最表面のアルミニウムをテスター電
極にするためのもので、直径2mm程の円がライン状に
一定間隔で20個並んだものである。つづいてアルミニ
ウムのエッチング液に浸せきし、非レジスト部のアルミ
ニウムをエッチングし最後にレジストを除去すること
で、表面のアルミニウムが直径2mm程の円が一定の距
離をおいて20個並んだ形状に加工する。
3SiH 4 + 4NH 3 → Si 3 N 4 + 12H 2 (1) In order to grasp the minimum film thickness of the protective film 20, a dielectric breakdown test was conducted by changing the SiNx film thickness. Specifically, first, a conductive aluminum film is previously formed on a glass substrate by a well-known sputtering technique, then a SiNx film is formed on aluminum by the above-described CVD method, and an aluminum film is again formed on them. Form. Further, a resist is spin-coated with a spin coater, and a predetermined resist pattern is formed by contact exposure and dipping development using a mask having a predetermined pattern. In this case, the predetermined pattern is to use the outermost aluminum as a tester electrode, and 20 circles having a diameter of about 2 mm are arranged in a line at regular intervals. Then, immersing it in an aluminum etching solution, etching the aluminum in the non-resist part and finally removing the resist, processing the surface aluminum into a shape in which 20 circles with a diameter of about 2 mm are lined up at a fixed distance To do.

【0020】上記のような試験サンプルにおいて、保護
膜であるSiNx膜の膜厚を0.02、0.04、0.
06、0.08、0.10、0.12、0.14μmと
変化させたものを作製し、以下のように絶縁耐圧を測定
した。SiNx膜を挟んで両側に存在するアルミニウム
膜にテスターの端子を接触させて、100Vの電圧を印
可し、1分間保持して電流計の最小目盛りである1μA
以上の電流が流れたときを絶縁破壊とした。尚、100
Vという電圧値は、本発明のインクジェットヘッドの保
護膜に必要とされる耐圧の数倍を見込んだ値である。
In the test sample as described above, the film thickness of the SiNx film as the protective film was 0.02, 0.04, 0.
Those having different thicknesses of 06, 0.08, 0.10, 0.12 and 0.14 μm were prepared and the dielectric strength was measured as follows. The tester terminals are brought into contact with the aluminum films on both sides of the SiNx film, and a voltage of 100 V is applied and held for 1 minute, which is the minimum scale of the ammeter of 1 μA.
Dielectric breakdown was when the above current flowed. Incidentally, 100
The voltage value V is a value that is several times higher than the withstand voltage required for the protective film of the inkjet head of the present invention.

【0021】1サンプルにつき20ポイントの電極中、
絶縁破壊を起こす数を調べたところ図6に示すように、
保護膜20の膜厚が0.1μmより薄いと容易に絶縁破
壊を起こすことがわかった。さらに悪いことには絶縁破
壊が生じたときにその部分にクラックが生じ、電極13
及びPZTの素地そのものがインクに侵される可能性も
きわめて高い。
In 20 points of electrode per sample,
As a result of examining the number of dielectric breakdown, as shown in FIG.
It was found that when the thickness of the protective film 20 is less than 0.1 μm, dielectric breakdown easily occurs. To make matters worse, when a dielectric breakdown occurs, a crack is generated at that portion, and the electrode 13
It is highly possible that the base material of PZT and PZT itself will be damaged by the ink.

【0022】他方SiNx膜厚を厚くしたとき、このイ
ンクジェットヘッドのインク噴出を引き起こす溝壁の変
形状態について調べた。試験サンプル基板として、側壁
の厚み80μm、高さ500μm、溝幅90μmの圧電
セラミックスに、アルミニウム電極膜を真空蒸着等の乾
式法により両側壁面上に2μm作製したものを用意し
た。保護膜であるSiNx膜の厚みと溝壁幅寸法の比が
それぞれ1/100、1/25、1/12、1/8とな
るように該基板の溝12内に膜を上述したCVD法によ
り成膜した。これらのサンプルに前記カバープレートを
接着した後、50Vのパルス電圧を印加し、側壁の変形
状態をレーザ変位計を用いて測定した。尚、溝壁の厚み
に比べて電極膜の厚みが薄いので、溝壁の変形を考慮す
るにあたり電極膜の影響は無視することにする。
On the other hand, when the SiNx film thickness is increased, the deformation state of the groove wall which causes ink ejection of this ink jet head was examined. As a test sample substrate, a piezoelectric ceramic having a side wall thickness of 80 μm, a height of 500 μm and a groove width of 90 μm, and an aluminum electrode film having a thickness of 2 μm formed on both side wall surfaces by a dry method such as vacuum deposition was prepared. A film is formed in the groove 12 of the substrate by the above-described CVD method so that the ratio of the thickness of the SiNx film as the protective film and the width of the groove wall is 1/100, 1/25, 1/12, 1/8, respectively. A film was formed. After adhering the cover plate to these samples, a pulse voltage of 50 V was applied and the deformation state of the side wall was measured using a laser displacement meter. Since the thickness of the electrode film is smaller than the thickness of the groove wall, the influence of the electrode film will be ignored when considering the deformation of the groove wall.

【0023】測定結果を隣接する溝容積の容積変化で整
理し、1/100のサンプルの場合の容積変化を1とし
たときの各サンプルの膜厚と規格化変形効率の関係を図
7に示す。図7から明らかなように、保護膜の厚みと圧
電材料の溝壁寸法との比が1/8のサンプルでは変形効
率が著しく低下してしまう。これは圧電材料と保護膜材
料であるSiNxのヤング率の異なるためで、保護膜の
厚みが厚くなると変形に影響を及ぼすようになるためで
ある。
FIG. 7 shows the relationship between the film thickness of each sample and the normalized deformation efficiency when the measurement results are arranged by the volume change of the adjacent groove volumes and the volume change in the case of 1/100 sample is set to 1. . As is clear from FIG. 7, the deformation efficiency is remarkably reduced in the sample in which the ratio of the thickness of the protective film and the dimension of the groove wall of the piezoelectric material is 1/8. This is because the piezoelectric material and the protective film material SiNx have different Young's moduli, and the thicker protective film affects the deformation.

【0024】また、保護膜の許容最大厚みは、内部応力
の増加からも規定できる。Siウェハ上に上述したCV
D法によりSiNx膜を2、4、6、8、10、12μ
mの厚みのサンプルを用意し内部応力を測定した。測定
方法としては、あらかじめ成膜前のSiウェハのそりを
表面形状測定器で測定しておき、成膜後に同じ場所のそ
りを測定し、成膜前後のそりの差をもとに(2)に示す
力学式より求めた。
The maximum allowable thickness of the protective film can also be defined by the increase of internal stress. CV described above on Si wafer
SiNx film is 2, 4, 6, 8, 10, 12μ by D method
A sample having a thickness of m was prepared and the internal stress was measured. As a measuring method, the warp of the Si wafer before film formation is measured in advance by a surface shape measuring instrument, the warp at the same place after film formation is measured, and based on the difference between the warp before and after film formation (2) It was calculated from the dynamic formula shown in.

【0025】 σ=(h2/6d)・{E/(1ーm)}・{2(Δy)/R2}・・・(2) h:ウェハ厚さ(525μm;4インチ) d:SiNx膜の膜厚(2から12μm) m:ウェハのポアッソン比(0.3) R:そり測定の弦の長さの半分(25mm;4インチ) Δy:ウェハ中心部の最大そり変化量 E:ウェハのヤング率(1.60E12dyne/cm
2;結晶方位(111)) 尚、記号説明文末尾の括弧内の値は今実験に用いた4イ
ンチウェハの数値である。
Σ = (h 2 / 6d) · {E / (1−m)} · {2 (Δy) / R 2 } ... (2) h: Wafer thickness (525 μm; 4 inches) d: Film thickness of SiNx film (2 to 12 μm) m: Poisson's ratio of wafer (0.3) R: Half of chord length of warpage measurement (25 mm; 4 inches) Δy: Maximum warpage change of wafer center E: Wafer Young's modulus (1.60E12 dyne / cm
2 ; crystal orientation (111)) The values in parentheses at the end of the symbol explanation are the numerical values of the 4-inch wafer used in the experiment.

【0026】測定の結果は図8に示すように、厚みが増
すと膜の内部応力(ストレス)の絶対値が増大する傾向
にあり、特にSiNx膜厚が10μm以上においてスト
レスが大きくなることがわかる。膜厚10μmは前述の
保護膜の厚みと圧電材料の溝壁寸法の比が1/8のサン
プルに相当するが、この膜にはクラックが生じており一
部下地からの剥離が起きていた。尚、クラック及び剥離
は光学顕微鏡で観察した。
As shown in FIG. 8, the measurement result shows that as the thickness increases, the absolute value of the internal stress (stress) of the film tends to increase, and particularly the stress increases when the SiNx film thickness is 10 μm or more. . The film thickness of 10 μm corresponds to the sample in which the ratio of the thickness of the protective film to the dimension of the groove wall of the piezoelectric material is 1/8, but cracks were generated in this film and peeling from the base was partially caused. The cracks and peeling were observed with an optical microscope.

【0027】さらに、膜厚を厚くすることは、成膜に時
間がかかり生産性を著しく低下させる原因ともなる。上
記CVD法でのSiNx膜の成膜スピードは、条件に依
存するものの、0.01から0.05μm/min程で
あり10μmの成膜に最低200分必要となる。
Further, making the film thickness thick causes the film formation to take a long time, resulting in a marked decrease in productivity. The deposition speed of the SiNx film by the above-mentioned CVD method is about 0.01 to 0.05 μm / min, though it depends on the conditions, and a minimum of 200 minutes is required to form a 10 μm film.

【0028】従って、SiNx保護膜の膜厚は最大は、
溝壁の変形効率や、膜の密着性及び安定性から鑑みて保
護膜の厚みが圧電材料の溝壁寸法の1/8をこえないこ
とが望ましい。またこのことは生産時間短縮、すなわち
低コストにつながり、一層望ましい。
Therefore, the maximum thickness of the SiNx protective film is
Considering the deformation efficiency of the groove wall and the adhesion and stability of the film, it is desirable that the thickness of the protective film does not exceed ⅛ of the groove wall size of the piezoelectric material. Further, this leads to a reduction in production time, that is, a low cost, which is more desirable.

【0029】以上の理由から保護膜の厚みが0.1μm
以上で、最大でも保護膜の厚みと溝壁幅寸法の比が1/
8をこえない値とすることで、絶縁性、耐性、密着性
等、保護膜機能に優れ、かつ良好なインク噴射特性が得
られるような保護膜20が低コストで成膜できる。従っ
て本実施例の構成に於て、安定したインク噴射特性を持
つ高品質なインクジェットヘッドが得られた。
For the above reasons, the thickness of the protective film is 0.1 μm.
Thus, the ratio of the thickness of the protective film to the width of the groove wall is 1 / maximum.
By setting the value not to exceed 8, it is possible to form the protective film 20 that is excellent in the insulating film, the resistance, the adhesion, and the like, and has a good ink jetting property, at a low cost. Therefore, with the configuration of this embodiment, a high quality ink jet head having stable ink ejection characteristics was obtained.

【0030】尚、本実施例においては、無機不動態系の
保護膜として、SiNx膜を例にあげて説明したが、S
iO2などの酸化物や、窒化物と酸化物との混合膜であ
るSiON、さらにそれらの交互膜についても、上述し
た測定結果とほぼ同様の傾向を示した。従って、これら
の膜についても膜厚を上記の範囲とすることで、安定し
たインク噴射特性を持つ高品質なインクジェットヘッド
を得ることができる。
In the present embodiment, the SiNx film has been described as an example of the inorganic passivation protective film.
Oxides such as iO 2 , SiON that is a mixed film of a nitride and an oxide, and alternate films thereof showed almost the same tendency as the above-mentioned measurement results. Therefore, by setting the film thickness of these films within the above range, it is possible to obtain a high-quality inkjet head having stable ink ejection characteristics.

【0031】本発明の保護膜の品質保持は他の様態でも
実施できる。保護膜20として例えば、SiNx膜を上
述したようなCVD法により圧電セラミックスプレート
1の溝12に形成する場合、膜の密度を1.8g/cm
3以上にする。この値は以下に示すような、膜の密度が
異なるSiNx膜に対し行ったピンホール試験、耐バッ
ファードふっ酸(B・HF)性の測定およびFT−IR
(フーリエ変換赤外分光)測定より導かれる。
The quality of the protective film of the present invention can be maintained in other modes. When a SiNx film is formed as the protective film 20 in the groove 12 of the piezoelectric ceramic plate 1 by the above-described CVD method, the film density is 1.8 g / cm.
Set to 3 or more. This value is a pinhole test performed on SiNx films having different film densities, measurement of buffered hydrofluoric acid (B · HF) resistance, and FT-IR as shown below.
(Fourier transform infrared spectroscopy) Derived from measurement.

【0032】ピンホール試験は具体的には、ガラス基板
上に予め導電膜としてニッケル(Ni)膜を周知の技術
スパッタリングにより形成し、ついでNi上にSiNx
膜を上記のようなCVD法により1μmのSiNx膜を
形成して、このとき形成条件、例えばガス圧力、基板温
度等を変化させることでSiNx膜の密度が1.5、
1.8、2.5の膜を作製した。これらのサンプルをア
ルカリ洗浄、水洗したのち、40g/lの硫酸銅と30
cc/l硫酸からなるようなめっき浴に浸せきし、これ
をカソードとし、数cm程離れた位置にアノードとして
電解Cuを配し、電極間に2A/dm2の電流密度で電
流を流してCu電解鍍金を30分間行った。絶縁膜であ
るSiNx膜上には本来Cuは析出しないが、膜中にピ
ンホールがあれば導通が確保され化学反応によりにCu
が析出する。
Specifically, the pinhole test is performed by forming a nickel (Ni) film as a conductive film on a glass substrate in advance by a well-known sputtering technique, and then forming SiNx on the Ni film.
The film is formed into a 1 μm SiNx film by the above-described CVD method, and the density of the SiNx film is 1.5 by changing the forming conditions such as gas pressure and substrate temperature at this time.
The films of 1.8 and 2.5 were prepared. After these samples were washed with alkali and water, they were washed with 40 g / l of copper sulfate and 30
Immerse in a plating bath composed of cc / l sulfuric acid, use this as a cathode, and place electrolytic Cu as an anode at a position separated by several cm, and apply a current at a current density of 2 A / dm 2 between the electrodes to form Cu. Electrolytic plating was performed for 30 minutes. Cu does not originally deposit on the SiNx film, which is an insulating film, but if there are pinholes in the film, conduction is ensured and Cu is formed by a chemical reaction.
Is deposited.

【0033】このようなピンホールに起因するCu析出
を観察するCuデコレーション法によるピンホール試験
を行った結果、図9に示すとおりで、グラフ横軸は膜の
密度で、縦軸は、一定面積、400μm2中に光学顕微
鏡で確認されたCuの析出数である。図9から明かなよ
うに膜の密度が約1.5、約1.8、約2.5g/cm
3のものを比べると1.5はCuの析出が多数見られ、
1.8および2.5のものは成膜時のダストに起因する
と考えられる程度の少量であった。
As a result of conducting a pinhole test by a Cu decoration method for observing Cu precipitation caused by such pinholes, as shown in FIG. 9, the horizontal axis of the graph is the film density and the vertical axis is a constant area. , The number of Cu deposits confirmed by an optical microscope in 400 μm 2 . As is apparent from FIG. 9, the film density is about 1.5, about 1.8, about 2.5 g / cm.
Compared with the ones in 3 , there are many Cu deposits in 1.5,
The amounts of 1.8 and 2.5 were small enough to be attributed to dust during film formation.

【0034】続いて耐B・HF性であるが、ピンホール
試験と同様のサンプルを用いて、1%濃度、24℃のB
・HF溶液にサンプルを浸せきし1分当たりのエッチン
グレートを測定して評価した。膜減り量は、レジストカ
バー部との段差を表面粗さ計により求めた。結果、図1
0に示すとおり膜密度が1.8より低いとエッチングレ
ートが大きく、1.5については熱窒化膜の10倍以上
になる。さらにFT−IR(フーリエ変換赤外分光)測
定であるが、ピンホール試験と同様のサンプルを用いて
400から4000cm-1(カイザー;波数)測定を行
った。1.5と1.8についての結果は図11に示すと
おりで、横軸は波数、縦軸は透過率である。図11によ
れば、密度1.5の膜ではSi−H結合の吸収ピーク
(3340cm-1)が密度1.8の膜に比べて非常に顕
著に観察され、膜中水素の含有量が多いことがわかる。
水素が多いということは耐酸性の劣化を意味し、この結
果は前述の耐B・HF測定と一致する。
Next, regarding the B / HF resistance, a sample similar to that used in the pinhole test was used, and a B content of 1% and 24 ° C. was used.
The sample was dipped in the HF solution and the etching rate per minute was measured and evaluated. The amount of film loss was obtained by measuring the level difference with the resist cover portion using a surface roughness meter. Results, Figure 1
As shown in 0, when the film density is lower than 1.8, the etching rate is large, and for 1.5, the etching rate is 10 times or more that of the thermal nitride film. Furthermore, regarding FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) measurement, 400 to 4000 cm −1 (Kaiser; wave number) measurement was performed using a sample similar to the pinhole test. The results for 1.5 and 1.8 are as shown in FIG. 11, where the horizontal axis is the wave number and the vertical axis is the transmittance. According to FIG. 11, the Si—H bond absorption peak (3340 cm −1 ) in the film having a density of 1.5 was observed significantly more significantly than that in the film having a density of 1.8, and the hydrogen content in the film was high. I understand.
A large amount of hydrogen means deterioration of acid resistance, and this result is consistent with the above-mentioned B · HF resistance measurement.

【0035】以上の試験および測定より、密度が1.8
g/cm3より低いとSiNx膜はピンホールが多く膜の
堆積がち密でない、不純物水素の含有量が多く耐酸性が
悪い、等の膜質が劣化していることが判明した。
From the above test and measurement, the density was 1.8.
It was found that if it is lower than g / cm 3 , the SiNx film has many pinholes and the film is not densely deposited, the content of hydrogen impurities is large and the acid resistance is poor, and the film quality is deteriorated.

【0036】従って、保護膜SiNx膜の密度を1.8
g/cm3以上にすることで、ピンホール、不純物の少な
い、緻密で耐酸性に優れた保護膜14の成膜が可能とな
り、安定した製品品質のインクジェットプリンターヘッ
ドが得られた。
Therefore, the density of the protective SiNx film is 1.8.
By setting it to g / cm 3 or more, it is possible to form a dense protective film 14 having few pinholes and impurities and excellent in acid resistance, and an inkjet printer head having stable product quality can be obtained.

【0037】尚、本実施例においては、無機不動態系の
保護膜として、SiNx膜を例にあげて説明したが、S
iO2などの酸化物や、窒化物と酸化物との混合膜であ
るSiON、さらにそれらの交互膜についても、上述し
た測定結果とほぼ同様の傾向を示した。従って、これら
の膜についても、膜の密度を上記の範囲とすることで、
高品質なインクジェットヘッドを得ることができる。
In this embodiment, the SiNx film has been described as an example of the inorganic passivation protective film.
Oxides such as iO 2 , SiON that is a mixed film of a nitride and an oxide, and alternate films thereof showed almost the same tendency as the above-mentioned measurement results. Therefore, for these films as well, by setting the film density within the above range,
A high quality inkjet head can be obtained.

【0038】本発明の保護膜の品質保持は他の様態でも
実施できる。図12に示すように、保護膜20、例えば
SiNx膜を周知の技術、CVD法により圧電セラミッ
クスプレート1の溝12内に形成した場合、電極膜の腐
食を防ぎ、良好な噴射特性をもたらすために、図12に
示すように、少なくともSiNx膜は電極上に堆積する
ことが必要で、望ましくは溝12内の全域にわたり途切
れなく覆う方が良い。これは以下に述べる実験、測定に
より把握される。
The quality of the protective film of the present invention can be maintained in other modes. As shown in FIG. 12, when the protective film 20, for example, the SiNx film is formed in the groove 12 of the piezoelectric ceramic plate 1 by the well-known technique, the CVD method, in order to prevent the corrosion of the electrode film and to provide a good ejection characteristic. As shown in FIG. 12, at least the SiNx film needs to be deposited on the electrode, and it is preferable to cover the entire region of the groove 12 without interruption. This is confirmed by the experiments and measurements described below.

【0039】保護膜の保護特性評価として、腐食環境下
での電極の腐食度の測定を、また加速環境下での電極膜
の比抵抗変化の測定を行った。具体的には以下の手順で
行った。まず、腐食試験であるが、一般的に周知なポテ
ンショスタットを用いた分極特性測定法で行った。サン
プルは側壁の厚み80μm、高さ500μm、溝幅90
μmの溝を10チャンネル形成し、さらに側壁上に電極
膜としてアルミニウム(Al)を蒸着により作製したセ
ラミックス基板に対し、上述したCVD法の作製条件
の、主としてデポジション圧力に関する条件をコントロ
ールして、保護膜が溝12内の溝壁半分すなわち電極上
のみを被覆するもの(電極被覆)と、ステップカバリッ
ジを改善し、溝12内全域で途切れなく被覆したもの
(連続被覆)を平均膜厚0.2μm作製した。この2種
類のサンプルを0.1規定(N)の食塩水中に配し、対
抗電極として白金(Pt)を照合電極として銀/塩化銀
(Ag/AgCl)を数cm離れた位置に配して、保護
膜下の電極膜に電圧を徐々に印加し、サンプル電極での
電流の流れ方を測定した。
To evaluate the protective properties of the protective film, the degree of corrosion of the electrode in a corrosive environment was measured, and the change in the specific resistance of the electrode film in an accelerated environment was also measured. Specifically, the procedure was as follows. First, a corrosion test was performed by a polarization characteristic measuring method using a generally known potentiostat. The sample has a sidewall thickness of 80 μm, height of 500 μm, and groove width of 90.
For a ceramics substrate in which 10 μm grooves are formed and aluminum (Al) is vapor-deposited on the side wall as an electrode film, the conditions relating to the deposition pressure of the above-mentioned CVD method production conditions are mainly controlled, The protective film covers only half of the groove wall in the groove 12, that is, the electrode only (electrode covering), and the step coverage is improved to continuously cover the entire area of the groove 12 (continuous covering) with an average film thickness of 0. 0.2 μm was manufactured. These two kinds of samples were placed in 0.1N (N) saline solution, and platinum (Pt) was used as a counter electrode and silver / silver chloride (Ag / AgCl) was placed at a position several cm away as a reference electrode. Then, a voltage was gradually applied to the electrode film below the protective film, and the current flow at the sample electrode was measured.

【0040】結果は図13に示すとおり、保護膜が電極
上のみ被覆のサンプルはある電位で電流が急激に流れ出
し、保護膜が劣化して電極金属膜が腐食されだしたこと
を示した。一方、連続被覆膜のサンプルは、前者のよう
な電流の立ち上がりを持たない。腐食環境では保護膜が
電極上のみサンプルでは保護膜の境界の端面が存在する
ため、端面から腐食溶液が侵入し金属電極膜が腐食した
と思われる。すなわち保護膜が電極上のみサンプルは、
環境からの刺激に対する保護膜機能が劣り電極膜の腐食
が進行し易く、端面を持たない連続被覆は腐食環境に対
する保護膜機能が優れている事がわかる。また保護膜が
無いときは電圧印加直後に電流が流れ出し、速やかに腐
食が始まったことを示した。
The results, as shown in FIG. 13, showed that in the sample in which the protective film was coated only on the electrodes, the current suddenly flowed out at a certain potential, the protective film was deteriorated, and the electrode metal film was corroded. On the other hand, the sample of the continuous coating film does not have the rise of current as in the former case. In the corrosive environment, the protective film is only on the electrode. In the sample, since the boundary end face of the protective film exists, it is considered that the corrosive solution entered from the end face and corroded the metal electrode film. That is, the sample whose protective film is only on the electrode is
It can be seen that the protective film function against the environmental stimulus is inferior, the corrosion of the electrode film is likely to proceed, and the continuous coating having no end face has the excellent protective film function against the corrosive environment. In addition, it was shown that when there was no protective film, a current flowed out immediately after the voltage was applied, and the corrosion started immediately.

【0041】次に、環境加速試験としては、腐食試験と
同様のサンプルを用いて、温度60℃、湿度90%の環
境下に30日間曝した後、保護膜下の金属電極膜の比抵
抗変化を調べたところ、保護膜が電極上のみのサンプル
は比抵抗が約1.5倍に増加し、連続被膜サンプルの比
抵抗は約1.1倍と殆ど増加していなかった。1.5倍
の増加の原因は、過剰に存在する水分が保護膜端面から
侵入し電極膜の一部を酸化させたと思われる。一般にイ
ンクジェットプリンターに於てインクの噴射は壁の変形
によるものであり、電気的に見た場合コンデンサーの充
放電現象で、τ=cR(τ:時定数、c:側壁の静電容
量、R:電極の比抵抗)が成立している。インクの噴射
には急激な変形、すなわちある値以下のτが必要であ
る。Rの増加はτの増加となり、インク噴射に対し不利
になる。腐食試験の結果と同様、連続保護膜が電極上の
みの保護膜より優れていることが理解できる。以上の実
験から保護膜は少なくとも電極上に堆積することが必要
で、望ましくは溝12の全域にわたり途切れなく連続的
に被覆することで外部からの刺激に強く耐蝕性に優れ、
良好な噴射特性をもたらす保護膜20となる事が判明し
た。
Next, as an environment acceleration test, a sample similar to that used in the corrosion test was used and exposed to an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90% for 30 days, and then the resistivity change of the metal electrode film under the protective film was changed. As a result, the sample having the protective film only on the electrode increased the specific resistance by about 1.5 times, and the continuous film sample showed almost no increase in the specific resistance by about 1.1 times. The reason for the 1.5-fold increase seems to be that excess water entered from the end surface of the protective film and oxidized a part of the electrode film. Generally, in an ink jet printer, ink ejection is caused by deformation of a wall. When electrically viewed, it is a charge / discharge phenomenon of a capacitor, and τ = cR (τ: time constant, c: side wall capacitance, R: The specific resistance of the electrode) is established. Ink ejection requires rapid deformation, that is, τ equal to or less than a certain value. An increase in R results in an increase in τ, which is disadvantageous to ink ejection. As with the results of the corrosion test, it can be seen that the continuous protective film is superior to the protective film only on the electrode. From the above experiment, it is necessary to deposit the protective film on at least the electrode, and it is desirable to cover the entire area of the groove 12 continuously without interruption, which is strong against external stimuli and excellent in corrosion resistance.
It has been found that the protective film 20 provides good jetting characteristics.

【0042】従って、本実施例の連続被覆保護膜におい
て耐久性に優れ、安定した噴射特性を持つインクジェッ
トプリンターヘッドが得られた。
Therefore, an ink jet printer head having excellent durability and stable ejection characteristics was obtained in the continuous coating protective film of this example.

【0043】尚、本実施例においては、無機不動態系の
保護膜として、SiNx膜を例にあげて説明したが、S
iO2などの酸化物や、窒化物と酸化物との混合膜であ
るSiON、さらにそれらの交互膜についても、上述し
た測定結果とほぼ同様の傾向を示した。従って、これら
の膜についても、膜の被覆状態を上記の範囲とすること
で、高品質なインクジェットヘッドを得ることができ
る。
In the present embodiment, the SiNx film has been described as an example of the inorganic passivation protective film.
Oxides such as iO 2 , SiON that is a mixed film of a nitride and an oxide, and alternate films thereof showed almost the same tendency as the above-mentioned measurement results. Therefore, also for these films, a high-quality inkjet head can be obtained by setting the film coating state within the above range.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明によれば、インクジェットヘッド内の保護膜として
無機不動態系の膜を用い、少なくとも電極上、望ましく
は溝内全域にわたり被覆することで、環境からの刺激に
対して耐久性に優れた保護膜となり製品品質に優れたイ
ンクジェットヘッドが安定的に供給できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, an inorganic passivation type film is used as a protective film in an ink jet head, and at least the electrode, preferably the entire groove is covered. As a result, it becomes a protective film with excellent durability against environmental stimuli, and an inkjet head with excellent product quality can be stably supplied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来及び本発明の一実施例のインクジェットヘ
ッドの構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional ink jet head and an embodiment of the present invention.

【図2】従来及び本発明の一実施例のインクジェットヘ
ッドの構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional inkjet head and an inkjet head according to an embodiment of the present invention.

【図3】従来及び本発明の一実施例のインクジェットヘ
ッドの構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional inkjet head and an inkjet head according to an embodiment of the present invention.

【図4】従来及び本発明の一実施例のインクジェットヘ
ッドの制御部のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a control unit of a conventional ink jet head and an embodiment of the present invention.

【図5】本発明における保護膜の成膜に用いたCVD装
置の概略図である。
FIG. 5 is a schematic view of a CVD apparatus used for forming a protective film in the present invention.

【図6】本発明における保護膜の膜厚と絶縁破壊個数の
グラフである。
FIG. 6 is a graph of the thickness of a protective film and the number of dielectric breakdowns in the present invention.

【図7】本発明における保護膜の膜厚と規格化変形効率
のグラフである。
FIG. 7 is a graph of the film thickness of the protective film and the normalized deformation efficiency in the present invention.

【図8】本発明における保護膜の膜厚と内部応力のグラ
フである。
FIG. 8 is a graph showing the film thickness of the protective film and the internal stress in the present invention.

【図9】本発明における保護膜の密度とCu析出数のグ
ラフである。
FIG. 9 is a graph of the density of the protective film and the number of Cu deposits in the present invention.

【図10】本発明における保護膜の密度とB・HFに対
するエッチングレートのグラフである。
FIG. 10 is a graph of the density of the protective film and the etching rate with respect to B · HF in the present invention.

【図11】本発明における保護膜のFT−IRの測定チ
ャートである。
FIG. 11 is an FT-IR measurement chart of the protective film of the present invention.

【図12】本発明におけるインクジェットプリンタヘッ
ドの構成を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of an inkjet printer head according to the present invention.

【図13】本発明における保護膜を用いたときの電極膜
の分極特性のグラフである。
FIG. 13 is a graph showing polarization characteristics of an electrode film when a protective film according to the present invention is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 セラミックス素子 11 側壁 12 溝 13 金属電極 20 保護膜 1 Ceramics Element 11 Side Wall 12 Groove 13 Metal Electrode 20 Protective Film

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インク液室を構成する少なくとも1つの
壁が圧電セラミックス素子からなり、その圧電セラミッ
クス素子を駆動する電極が前記インク液室内に設けられ
たインクジェットヘッドにおいて、 前記電極を絶縁保護するための無機不動態系保護膜を備
えるとともに、その保護膜の被覆状態として、少なくと
も電極上、望ましくはインク室内全域にわたり堆積され
ていることを特徴とするインクジェットヘッド。
1. In an ink jet head in which at least one wall forming the ink liquid chamber is made of a piezoelectric ceramic element, and an electrode for driving the piezoelectric ceramic element is provided in the ink liquid chamber, in order to protect the electrode from insulation. 2. An inkjet head, comprising the inorganic passivation protective film, and being deposited as a covering state of the protective film on at least an electrode, preferably the entire ink chamber.
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