CN114953744B - 喷墨头及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供金属配线与在其上形成的有机保护层的密合性得到大幅改善、该金属配线的墨耐久性提高的喷墨头及其制造方法。本发明的喷墨头是在墨流路内或墨罐内的基板上具备金属配线的喷墨头，其特征在于，在所述金属配线上依次具有基底层及有机保护层，所述基底层的与金属配线接触的界面至少含有金属的氧化物或氮化物，与所述有机保护层接触的界面至少含有硅的氧化物或氮化物。

Description

喷墨头及其制造方法
本申请是申请日为“2018年3月22日”、申请号为“201880091416.5”、发明名称为“喷墨头及其制造方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及喷墨头及其制造方法，更详细地说，涉及电极用的金属配线与在其上形成的有机保护层的密合性得到改善、该金属配线的墨耐久性提高的喷墨头及其制造方法。
背景技术
在用于驱动喷墨头的致动器的电极中，随着高密度化，出现在墨流路和墨罐内进行配线的必要性。特别地，对于使用有共享模式型压电元件的喷墨头，为使用压电元件作为墨流路的结构，因此必然地在墨流路内形成作为电极来发挥功能的金属配线。如果该金属配线与墨接触，则发生腐蚀、或经由墨的配线间泄漏，为了抑制这些，提出在金属配线上形成有机保护层的结构。
以往，作为有机保护层的材料，从耐化学品性的观点考虑，已知采用聚对二甲苯等有机保护层材料的例子，进而，为了提高对于墨的耐久性(与金属配线的密合性)，在专利文献1中公开有使用硅烷偶联剂的例子。但是，就硅烷偶联剂的效果而言，对于形成硅的氧化物等硅氧烷键，获得高的效果，但另一方面，对于金属配线材料、特别是金、铂或铜等贵金属，得不到良好的密合性，墨耐久性低是问题所在。
另外，为了防止产生有机保护层的针眼，在专利文献2中公开有在金属配线上形成含有硅的氧化物的基底层的构成。进而，为了抑制激光加工时引起的电极露出，在专利文献3中公开有如下构成：在金属配线上形成含有硅的氧化物的无机绝缘层、在其上层层叠聚对二甲苯等的有机保护层。
但是，金属配线与硅的氧化物的密合性差，存在如下问题：发生刚成膜后的剥离、长期墨浸渍引起的界面处的墨浸透，膜剥离、电泄漏等，作为喷墨头得不到充分的可靠性、稳定性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-019797号公报
专利文献2：日本特开2012-116054号公报
专利文献3：日本特开2010-214895号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述问题·状况而完成，其解决课题在于提供金属配线与在其上形成的有机保护层的密合性得到改善、该金属配线的墨耐久性提高的喷墨头及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题，在对于上述问题的原因等研究的过程中，发现：通过在金属配线与有机保护层之间设置含有特定的化合物的基底层，得到金属配线与在其上形成的有机保护层的密合性得到改善、该金属配线的墨耐久性提高的喷墨头。
即，就本发明涉及的上述课题而言，通过以下的手段而得以解决。
1.喷墨头，其为在墨流路内或墨罐内的基板上具备金属配线的喷墨头，其特征在于，
在上述金属配线上依次具有基底层及有机保护层，
上述基底层的与金属配线接触的界面至少含有金属的氧化物或氮化物，与上述有机保护层接触的界面至少含有硅的氧化物或氮化物。
2.第1项所述的喷墨头，其特征在于，上述基底层具有2层以上的层叠结构，且与上述金属配线接触的层至少含有金属的氧化物或氮化物，与上述有机保护层接触的层至少含有硅的氧化物或氮化物。
3.第1项所述的喷墨头，其特征在于，上述基底层将上述金属的氧化物或氮化物与上述硅的氧化物或氮化物混合而含有，至少上述金属的组成比率或上述硅的组成比率在层厚方向上倾斜。
4.第1项所述的喷墨头，其特征在于，上述基底层将上述金属的氧化物或氮化物与上述硅的氧化物或氮化物混合而含有，上述金属及上述硅的各自的组成比率在层厚方向上一样。
5.第1项至第4项中任一项所述的喷墨头，其特征在于，在上述基底层中，与上述金属配线接触的界面的上述金属的组成比率为1～50at％的范围内，且与上述有机保护层接触的界面的上述硅的组成比率为1～50at％的范围内。
6.第1项至第5项中任一项所述的喷墨头，其特征在于，上述基底层的层厚为0.1nm～10μm的范围内。
7.第1项至第6项中任一项所述的喷墨头，其特征在于，上述金属配线的金属为金、铂或铜。
8.第1项至第7项中任一项所述的喷墨头，其特征在于，上述金属的氧化物或氮化物的金属为钛、锆、钽、铬、镍或铝。
9.第1项至第8项中任一项所述的喷墨头，其特征在于，上述硅的氧化物为二氧化硅。
10.第1项至第9项中任一项所述的喷墨头，其特征在于，上述有机保护层含有硅烷偶联剂，或者在上述有机保护层与上述基底层之间具有含有硅烷偶联剂的粘接层作为邻接层。
11.第1项至第10项中任一项所述的喷墨头，其特征在于，上述有机保护层含有聚对二甲苯或其衍生物、聚酰亚胺或聚脲中的任意者。
12.喷墨头的制造方法，是制造第1项至第11项中任一项所述的喷墨头的喷墨头的制造方法，其特征在于，
作为上述基底层形成时的前处理，具有进行脱脂清洗、等离子体处理、或反溅射处理中的任一者的工序。
发明的效果
通过本发明的上述手段，能够提供金属配线与在其上形成的有机保护层的密合性得到改善、该金属配线的墨耐久性提高的喷墨头及其制造方法。
对于本发明的效果的显现机制或作用机制，尚不明确，推测如下所述。
就本发明涉及的金属配线而言，为用于驱动喷墨头的致动器的电极，为了高密度化而在墨流路内或墨罐内形成。为了保护该金属配线的与墨的接触，在电极上形成具有高绝缘性、高耐化学品性(本发明中为高墨耐久性)的聚对二甲苯等的有机保护层，但金属配线与该有机保护层的密合性差，存在着如下问题：发生刚成膜后的剥离、长期墨浸渍引起的界面浸透，发生膜剥离、电泄漏。
本发明的喷墨头的特征在于以下方面：对于在喷墨头的墨流路内或墨罐内形成的金属配线，为了确保该金属配线与上述有机保护层的密合性，采用加入了与两者都具有高密合性的基底层的结构。
就该基底层的结构而言，推测：通过在与金属配线接触的界面至少配置与该金属配线的密合性高的金属的氧化物或氮化物，且在与有机保护层接触的界面配置兼具与上述金属的氧化物或氮化物和上述有机保护层的密合性的上述硅的氧化物或氮化物，大幅地改善上述金属配线与上述有机保护层的密合性，能够抑制层间的剥离、墨浸透导致的密合性降低、金属配线的腐蚀、及电泄漏的发生。进而，通过上述保护层含有硅烷偶联剂、或者在上述有机保护层与上述基底层之间具有含有硅烷偶联剂的粘接层作为邻接层，能进一步提高密合性。另外，推测：上述金属的氧化物或氮化物对于墨具有腐蚀性高的物性也提高金属配线的保护功能。
附图说明
图1A为表示喷墨头的一例的立体图。
图1B为喷墨头的底面图。
图2为表示喷墨头的一例的分解立体图。
图3为图1A中所示的喷墨头的IV-IV截面图。
图4为金属配线的示意图。
图5A为图4中所示的金属配线的V-V截面图。
图5B为表示金属配线与有机保护层的公知的构成例的截面图。
图5C为表示本发明涉及的金属配线和基底层及有机保护层的构成的截面图。
图6A为表示基底层为2层构成时的金属配线和基底层与有机保护层的构成的截面图。
图6B为表示基底层为2层构成时的基底层的厚度方向的金属及硅的组成比率的示意图。
图7A为表示在基底层的厚度方向上金属及硅的组成比率具有倾斜时的金属配线和基底层与有机保护层的构成的截面图。
图7B为表示在基底层的厚度方向上金属及硅的组成比率具有倾斜时的组成比率的示意图。
图8A为表示在基底层的厚度方向上将金属及硅混合而具有同样的组成比率时的金属配线和基底层与有机保护层的构成的截面图。
图8B为表示在基底层的厚度方向上将金属及硅混合而具有同样的组成比率时的组成比率的示意图。
图9A为在金属配线上形成基底层及有机保护层时的步骤的一例。
图9B为在金属配线上形成基底层及有机保护层时的另一步骤的一例。
图9C为形成金属配线时的步骤的一例。
具体实施方式
本发明的喷墨头为在墨流路内或墨罐内的基板上具备金属配线的喷墨头，其特征在于，在上述金属配线上依次具有基底层及有机保护层，上述基底层的与金属配线接触的界面至少含有金属的氧化物或氮化物，与上述有机保护层接触的界面至少含有硅的氧化物或氮化物。该特征是下述实施方式共同或对应的技术特征。
作为本发明的实施方式，从本发明的效果显现的观点考虑，从提高金属配线与有机保护层的密合性及金属配线的墨耐久性的观点考虑，优选上述基底层具有2层以上的层叠结构，并且与上述金属配线接触的层至少含有金属的氧化物或氮化物，与上述有机保护层接触的层至少含有硅的氧化物或氮化物。
另外，为了使本发明的效果显现，优选上述基底层将上述金属的氧化物或氮化物与上述硅的氧化物或氮化物混合而含有、上述金属的组成比率及上述硅的组成比率至少在层厚方向上倾斜。根据本构成，在与上述金属配线接触的界面主要含有上述金属、相反在与上述有机保护层接触的界面主要含有上述硅，通过使各自的组成比率倾斜，能够在单一层内实现。因此，能够减少层的数，因此预计生产率的提高。
进而，优选上述基底层将上述金属的氧化物或氮化物和上述硅的氧化物或氮化物混合而含有，上述金属及上述硅的各自的组成比率在层厚方向上一样。根据本构成，例如，通过将金属与硅混合而成的金属硅酸盐用作原料，能够更简易地形成本发明涉及的基底层，能够提高金属配线与有机保护层的密合性及墨耐久性。
在上述三个实施方式中，在本发明涉及的基底层中，优选与上述金属配线接触的界面的上述金属的组成比率为1～50at％的范围内，并且与上述有机保护层接触的界面的上述硅的组成比率为1～50at％的范围内。通过使基底层中的金属及硅的组成比率成为1at％以上，能够使本发明的效果显现。另外，通过使其为50at％以下，能够抑制金属、硅过剩地在界面存在所引起的膜剥离等基底层的物理强度降低，能够进一步改善与金属配线及有机保护层的密合性及墨耐久性。
优选上述基底层的层厚为0.1nm～10μm的范围内。从显现本发明的效果的观点考虑，层厚可以为0.1nm左右，即单分子层，另外，如果为10μm以下的层厚，不会发生膜应力引起的膜剥离、基板的翘曲等故障，因此优选。在基底层为2层以上的情况下，层整体的厚度可以为0.1nm～10μm的范围内。
从更容易获得本发明的密合性及墨耐久性提高的效果的观点考虑，优选上述金属配线的金属为金、铂、或铜中的任意的贵金属。
从使与上述金属配线的密合性更为牢固的观点考虑，优选上述含有金属原子的氧化物或氮化物的金属原子为钛、锆、钽、铬、镍或铝。
另外，从使有机保护层的密合性更牢固的观点考虑，优选上述硅的氧化物为二氧化硅。
进而，上述有机保护层含有硅烷偶联剂，或者在上述有机保护层与上述基底层之间具有含有硅烷偶联剂的粘接层作为邻接层，通过该硅烷偶联剂与上述基底层中的硅进行硅氧烷键合，能够显现更牢固的密合性而优选。
从金属配线的优异的保护功能的观点考虑，优选上述有机保护层含有聚对二甲苯或其衍生物、聚酰亚胺或聚脲中的任意者。
本发明的喷墨头的制造方法的特征在于，作为上述基底层形成时的前处理，具有进行脱脂清洗、等离子体处理、或反溅射处理中的任意者的工序，能够显现出更优异的密合性和耐久性。
以下，对于本发明及其构成要素以及用于实施本发明的形态·方式进行详细的说明。应予说明，本申请中，“～”以包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。
《本发明的喷墨头的概要》
就本发明的喷墨头而言，是在墨流路内或墨罐内的基板上具备金属配线的喷墨头，其特征在于，在上述金属配线上依次具有基底层及有机保护层，上述基底层的与金属配线接触的界面至少含有金属的氧化物或氮化物，与有机保护层接触的界面至少含有硅的氧化物或氮化物。
在本发明中所说的“金属的氧化物或氮化物”中的金属中，不含属于长周期型周期表中的第14族的半金属元素即硅，只要无特别说明，硅作为非金属元素来对待。这是由于：就本发明涉及的基底层而言，其特征在于，通过该基底层含有上述金属，显现出提高基底层与金属配线的密合性的功能，且通过该基底层含有硅，显现出提高基底层与有机保护层的密合性的功能，因此在本发明中根据其功能，将“金属”和“硅”作为不同种的材料来对待。
上述的所谓“界面”，在上述基底层与上述金属配线及上述有机保护层接触的表面处，在金属的氧化物或氮化物、及硅的氧化物或氮化物形成单分子层的情况下，是指在基底层的厚度方向上从表面到0.1nm的区域。另外，在不是单分子层而是基底层的厚度不到10nm的情况下，是指从表面到该厚度的区域，如果基底层的厚度为10nm以上，是指从表面在厚度方向上到10nm的区域。
在本发明中，所谓金属的氧化物或氮化物的“金属的组成比率”及硅的氧化物或氮化物的“硅的组成比率”，定义为该金属及硅的上述基底层界面的原子浓度(单位：at％)。作为一例，在某条件下制作的基底层的硅化合物为二氧化硅(SiO2)的情况下，如果使用后述的XPS等来测定，则得到Si＝33.3at％、O＝66.7at％的组成分析值，硅的组成比率作为33.3at％，能够作为可定量的物理量来把握。同样地，在某条件下制作的基底层的金属的氧化物为氧化钛(TiO2)的情况下，得到Ti＝33.3at％、O＝66.7at％的分析值，另外，在作为金属硅酸盐的硅酸钽(TaSixOy)的情况下，得到Ta＝25.0at％、Si＝15.0at％、O＝60.0at％的分析值，由此能够作为基底层界面处的金属及硅的存在及原子浓度而定量地求出。
[1]本发明的喷墨头的构成
[1.1]概略构成
对于本发明的喷墨头的构成，参照附图对优选的实施方式进行说明。不过，本发明并不限定于图示例。
图1为表示本发明的实施方式的喷墨头的概略构成的图，为立体图(图1A及底面图(图1B)。图2为图1中所示的喷墨头的分解立体图。以下参照图1及图2进行说明。
就本发明中可应用的喷墨头(100)而言，搭载于喷墨打印机(图示略)，包括：后述的将墨从喷嘴(13)排出的头芯片(1)；配设有该头芯片的配线用基板(2)；与该配线用基板经由柔性印刷基板(3)(也称为FPC(Flexible printed circuits)。)连接的驱动电路基板(4)；将墨经由过滤器(F)而导入头芯片的沟槽的歧管(5)；在内侧收纳有歧管的壳体(60)；以将该壳体(60)的底面开口塞住的方式所安装的盖支承板(7)；安装于歧管的第一墨端口及第二墨端口的第一及第二接头(81a、81b)；安装于歧管的第三墨端口的第三接头(82)；安装于壳体(60)的盖构件(59)。另外，分别形成有用于将壳体(60)安装于打印机主体侧的安装用孔(68)。(641)、(651)、(661)和(671)分别表示安装用的凹部。
另外，图1B中所示的盖支承板(7)对应于盖支承板安装部(62)的形状，外形形成为在左右方向上长尺寸的大致矩形板状，为了使在其大致中央部配置了多个喷嘴(13)的喷嘴板(61)露出，在左右方向上设置有长尺寸的喷嘴用开口部(71)。
图2为表示喷墨头的一例的分解立体图。
在喷墨头(100)的内部，配置有：与头芯片(1)接触地形成本发明涉及的金属配线的配线用基板(2)、柔性印刷基板(3)及驱动用电路基板(4)。在驱动用电路基板(4)的内侧，有过滤器(F)及具备配置有墨端口(53)～(56)的共用墨室(6)(也称为墨罐。)的歧管(5)。墨端口例如用于将墨导入共用墨室(6)。
驱动电路基板(4)由IC(集成电路，Integrated Circuit)等构成，具有：输出供给至压电元件的驱动电流的给电侧的端子、和电流流入的接地的接地侧的端子，向压电元件供给电(驱动电位)，使压电元件位移。
在图1及图2中，示出喷墨头的代表例，除此以外，例如能够适当地选择应用日本特开2012-140017号公报、日本特开2013-010227号公报、日本特开2014-058171号公报、日本特开2014-097644号公报、日本特开2015-142979号公报、日本特开2015-142980号公报、日本特开2016-002675号公报、日本特开2016-002682号公报、日本特开2016-107401号公报、日本特开2017-109476号公报、日本特开2017-177626号公报等中记载的构成组成的喷墨头。
[1.2]喷墨头的内部结构
图3为喷墨头(100)的IV-IV截面图的示意图，是表示喷墨头的内部结构的一例。
在壳体(60)的内部，配置有：具备共用墨室(6)的歧管(5)、配线用基板(2)、头芯片(1)，配线用基板(2)上的金属配线(9)与头芯片内的压电元件及柔性印刷基板(3)电连接。
在头芯片(1)中，形成有由PZT(钛酸铅锆，lead zirconium titanate)等的压电元件构成的驱动壁，如果墨排出所涉及的电(驱动电位)信号到达压电元件，则上述驱动壁发生剪切变形而对墨通道(11)内的墨(10)赋予压力，因此从形成于喷嘴板(61)的喷嘴(13)将墨液滴(10′)排出。予以说明，将头芯片(1)、配线用基板(2)及密封板(8)通过粘接剂(12)而接合。
图4为图3的用虚线包围的区域Y的放大图，是表示在配线用基板(2)上形成的金属配线(9)的示意图。从多个金属配线(9)分别对多个压电元件进行电供给。就金属配线(9)而言，如图3中所示那样，为了高密度化而在墨流路内或墨罐内形成。因此，就该金属配线而言，为了保护与墨的接触，需要在金属配线上设置具有高绝缘性、高耐化学品性的有机保护层。
[1.3]金属配线、基底层及有机保护层的构成
图5A为表示金属配线的图4的V-V截面图。将图中用虚线包围的区域放大而成的图为图5B及图5C。
在图5A中，在配线用基板(2)上形成作为金属配线(9)的电极，将配线用基板(2)及金属配线(9)整体用有机保护层(20)被覆。金属配线使用金电极等，有机保护层含有聚对二甲苯或其衍生物等有机材料。
图5B为表示公知的构成例的截面图。
在配线用基板(2)上形成金属配线(9)，在配线用基板(2)及金属配线(9)上形成含有硅烷偶联剂的粘接层(21)，将整体用有机保护层(20)被覆。含有硅烷偶联剂的粘接层(21)是为了提高配线用基板(2)、金属配线(9)及有机保护层(20)的密合性而形成的。另外，也可以是有机保护层(20)含有硅烷偶联剂的方式，在这种情况下，优选在配线用基板(2)及金属配线(9)与有机保护层(20)的界面存在该硅烷偶联剂。
另外，也尝试了替代含有硅烷偶联剂的粘接层(21)而设置含有硅的氧化物或氮化物的无机绝缘层来提高金属配线与有机保护层的密合性，但由于金属配线与硅的氧化物或氮化物的密合性差，因此均未达到作为保护层的密合性所期待的水平。
图5C为表示本发明涉及的金属配线和基底层及有机保护层的构成的截面图。
在配线用基板(2)上形成金属配线(9)，在配线用基板(2)及金属配线(9)上形成本发明涉及的含有金属的氧化物或氮化物与硅的氧化物或氮化物的基底层(22)，进而形成含有硅烷偶联剂的粘接层(21)，用有机保护层(20)将整体被覆。含有硅烷偶联剂的粘接层(21)是为了提高有机保护层(20)与基底层(22)的密合性而形成的，也可以是没有设置粘接层(21)而使有机保护层(20)包含硅烷偶联剂的方式。这种情况下，优选该硅烷偶联剂存在于基底层与有机保护层的界面。即，优选上述有机保护层含有硅烷偶联剂，或者具有含有硅烷偶联剂的粘接层作为位于基底层与有机保护层之间的邻接层。
本发明涉及的喷墨头的特征在于，在配线用基板(2)上依次具有金属配线(9)与基底层(22)和有机保护层(20)，上述基底层的与金属配线接触的界面至少含有金属的氧化物或氮化物，上述基底层的与有机保护层接触的界面至少含有硅的氧化物或氮化物。
本发明涉及的基底层的构成优选为以下(1)～(3)中所示的实施方式。不过，并不限定于以下的实施方式。
(1)基底层具有2层以上的层叠结构的实施方式(参照图6A、图6B)
为如下的方式：基底层具有2层以上的层叠结构，并且与金属配线接触的层至少含有金属的氧化物或氮化物，与有机保护层接触的层至少含有硅的氧化物或氮化物。
就上述基底层的层厚而言，优选整体的层厚为0.1nm～10μm的范围。更优选为10nm～5μm的范围，特别优选为50nm～1μm的范围内。如果为10μm以下，则为不发生基底层的膜应力引起的从配线用基板或金属配线的膜剥离、基板的翘曲等故障的范围。另外，各个层厚能够在整体的层厚的范围内适当地调整。
作为基底层的层数，作为获得本发明的效果的简易的构成，优选为2层构成的基底层。
图6A为表示基底层为2层构成时的金属配线和基底层及有机保护层的构成的截面图。
具有与金属配线(9)邻接而至少含有金属的氧化物或氮化物的基底层(22a)、和与有机保护层(20)邻接的而至少含有硅的氧化物或氮化物的基底层(22b)。
在本实施方式中，就含有金属的氧化物或氮化物的基底层(22a)而言，优选含有金属的氧化物或氮化物作为主成分，就含有硅的氧化物或氮化物的基底层(22b)而言，优选含有硅的氧化物或氮化物作为主成分。其中，所谓“主成分”，是指上述金属的氧化物或氮化物以及上述硅的氧化物或氮化物在基底层中(在基底层由多层构成的情况下，基底层中的相应的层中)含有60质量％以上，优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上，可以为100质量％。
另外，在含有金属的氧化物或氮化物的基底层(22a)中，在不妨碍本发明的效果的范围内可包含硅的氧化物或氮化物，同样地，在含有硅的氧化物或氮化物的基底层(22b)中可包含金属的氧化物或氮化物。对于将这样的材料混合时的金属与硅的组成比率的平衡，并无特别限制。
图6B为表示基底层为2层构成时的基底层的厚度方向的金属原子及硅原子的组成比率的示意图。
对于图6B而言，是在含有金属的氧化物或氮化物的基底层(22a)中只含有金属的氧化物或氮化物、含有硅的氧化物或氮化物的基底层(22b)只由硅的氧化物或氮化物构成时的示意图，在横轴方向上表示基底层的层厚(从金属配线与基底层的界面到基底层与有机保护层的界面的层厚方向)，在纵轴方向上将金属或硅的组成比率分为上下来表示。
就上述基底层(22a)中的上述金属的组成比率而言，从获得本发明的效果的观点考虑适当地确定，在与金属配线的界面处该金属优选为1～50at％的范围内，更优选为15～35at％的范围。
就上述基底层(22b)中的上述硅的组成比率而言，从获得本发明的效果的观点考虑适当地确定，在与有机保护层的界面处该硅优选为1～50at％的范围内，更优选为25～45at％的范围。
对测定本发明涉及的上述金属和上述硅的基底层中的组成比率的方法并无特别限定，在本发明中，例如能够采用使用刀具等从基底层的表面削去10nm的区域来对该切削部位进行定量分析的方法；使用采用红外分光法(IR)、原子吸光等对基底层的厚度方向的化合物的质量进行扫描的方法等进行定量化的方法；另外，即使是10nm以下的极薄膜，也能够采用XPS(X射线光电子分光(X-ray Photoelectron Spectroscopy)分析法来定量化。其中，使用XPS分析法时，即使是极薄膜，也能够进行元素分析，另外，通过后述的深度分布测定，能够测定基底层整体的层厚方向上的组成比率，从该观点考虑，是优选的方法。
〈XPS分析法〉
这里所说的XPS分析法，是通过对样品照射X射线、测定生成的光电子的能量分析样品的构成元素和其电子状态的方法。
就本发明涉及的基底层的厚度方向上的元素浓度分布曲线(以下称为“深度分布”。)而言，对于金属的氧化物或氮化物的元素浓度、硅的氧化物或氮化物的元素浓度、氧(O)、氮(N)、碳(C)元素浓度等，能够通过将X射线光电子分光法的测定与氩(Ar)等稀有气体离子溅射并用，通过在使内部从基底层的表面露出的同时依次进行表面组成分析而测定。
通过这样的XPS深度分布测定得到的分布曲线例如能够使纵轴为各元素的原子浓度比(单位：at％)、使横轴为蚀刻时间(溅射时间)而作成。予以说明，这样以横轴作为蚀刻时间的元素的分布曲线中，蚀刻时间与层厚方向上的上述基底层的厚度方向上的从基底层的表面的距离大体上相关，因此作为“基底层的厚度方向上的从基底层的表面的距离”，能够采用由XPS深度分布测定时采用的蚀刻速度与蚀刻时间的关系所算出的从基底层的表面的距离。另外，作为这样的XPS深度分布测定时采用的溅射法，优选采用使用氩(Ar)作为蚀刻离子种的稀有气体离子溅射法，使其蚀刻速度(蚀刻速率)为0.05nm/秒(SiO2热氧化膜换算值)。
以下，示出可应用于本发明涉及的基底层的组成分析的XPS分析的具体的条件的一例。
·分析装置：アルバック·ファイ公司制QUANTERA SXM
·X射线源：单色化Al-Kα
·溅射离子：Ar(2keV)
·深度分布：用SiO2换算溅射厚度、以规定的厚度间隔反复测定，求出深度方向的深度分布。该厚度间隔设为1nm(在深度方向上得到每1nm的数据)。
·定量：采用Shirley法求出背景，由得到的峰面积，使用相对灵敏度系数法定量。数据处理使用アルバック·ファイ公司制造的MultiPak。应予说明，分析的元素为金属的氧化物或氮化物、以及硅的氧化物或氮化物的元素(例如钛(Ti)、硅(Si)、氧(O)、氮(N))。
根据得到的数据，在基底层的金属的氧化物或氮化物以及硅的氧化物或氮化物形成单分子层的情况下，算出在基底层的厚度方向上从表面到0.1nm的上述金属及硅的平均组成比率。另外，在不是单分子层、基底层的厚度不到10nm的情况下，算出从表面(界面)到其厚度的上述金属及硅的平均组成比率，如果基底层的厚度为10nm以上，则算出从表面在厚度方向上到10nm的上述金属及硅的平均组成比率。就平均组成比率而言，随机地对试样测定10点，使用其平均值。
对控制上述金属及硅的组成比率的方法并无特别限定，例如可列举出：使用上述金属的单质或其氧化物或氮化物及硅的单质或其氧化物、使用蒸镀法、等离子体CVD法(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积法、化学蒸镀法)而进行层形成时的材料的选择、蒸镀条件的选择(施加电力、放电电流、放电电压、时间等)等。
(2)基底层中的金属及硅的组成比率在层厚方向上具有倾斜的实施方式(参照图7A、图7B。)。
本实施方式的特征在于，上述基底层将上述金属的氧化物或氮化物和上述硅的氧化物或氮化物混合而含有，至少上述金属的组成比率或上述硅的组成比率在层厚方向上倾斜。
所谓“组成比率具有倾斜”，是指沿着基底层的厚度方向，在上述金属和上述硅的组成比率中存在浓度梯度(倾斜)的形态。例如，以金属的组成分布为例进行说明。
作为最简单的例子，优选例示下述的实施方式：将本发明涉及的基底层用与其厚度方向垂直的面(用与基底层的面方向平行的面)切断以致将其2等分时，在包含表面的片断中存在的金属的组成比率比在另一片断中存在的金属的组成比率少或多。
如果将其一般化，也优选例示下述的实施方式：将本发明涉及的基底层用与其厚度方向垂直的面(用与基底层的面方向平行的面)切断以致将其k等分时，在各片断中存在的金属的组成比率随着从包含表面的片断向着另一片断，慢慢地减少或增加。在该实施方式中，对于k＝2的情形，以上进行了说明，但k优选为3以上，更优选为5以上，进一步优选为10以上，特别优选为20以上。就倾斜而言，可以是减少或增加连续的倾斜，也可以是不连续的倾斜，均可，优选为连续的倾斜。进而，作为上述倾斜，可在层内使减少或增加反复。
图7A为表示在基底层的厚度方向上金属及硅的组成比率具有倾斜时的金属配线和基底层及有机保护层的构成的截面图。
在本构成例中，具有与金属配线(9)邻接而将上述金属的氧化物或氮化物和上述硅的氧化物或氮化物混合而含有的基底层(22c)、和含有硅烷偶联剂的粘接层(21)及有机保护层(20)。
在上述基底层中，使上述金属的组成比率及上述硅的组成比率倾斜，由此通过在单一层内使各自的组成比率倾斜，能够实现：在与上述金属配线接触的界面主要含有上述金属，相反在与上述有机保护层接触的界面主要含有上述硅。因此，能够减少层的数，因此预期生产率的提高。
图7B为表示在基底层的厚度方向上金属及硅的组成比率具有倾斜时的组成比率的示意图。
能够在单一层内设计：在与金属配线接触的界面主要提高上述金属的组成比率，在层厚方向上逐渐使其减少，相反，朝向与上述有机保护层接触的界面，提高硅的组成比率，能够分别提高基底层与金属配线和基板、以及基底层与有机保护层的密合性，综合地使金属配线和基板与有机保护层的密合性变得牢固。对倾斜的斜率并无特别限制。另外，在本构成例中也包含金属或硅的任意者的组成比率不具有倾斜的情形。
在本构成中，就上述基底层(22c)中的上述金属的组成比率而言，从获得本发明的效果的观点考虑来适当地确定，但在与金属配线的界面处，该金属优选为1～50at％的范围内，更优选为15～35at％的范围。
就上述基底层(22c)中的上述硅的组成比率而言，从获得本发明的效果的观点考虑来适当地确定，但在与有机保护层的界面处，该硅优选为1～50at％的范围内，更优选为25～45at％的范围。
对控制上述金属及硅的组成比率的方法并无特别限定，例如，在使用上述金属的单质或其氧化物或氮化物、以及硅的单质或其氧化物或氮化物，使用蒸镀法、等离子体CVD法来进行层形成时，能够使利用共蒸镀法而将2种材料导入反应室时的速度变化，或者通过蒸镀条件的选择(施加电力、放电电流、放电电压、时间等)等来进行控制。
(3)基底层含有将金属及硅混合的氧化物或氮化物的实施方式(参照图8A、图8B。)。
在本构成中，其特征在于，上述基底层将上述金属的氧化物或氮化物与上述硅的氧化物或氮化物混合而含有，上述金属及上述硅的各自的组成比率在层厚方向上一样。例如，通过将金属与硅混合而成的金属硅酸盐用作原料，能够更简易地形成本发明涉及的基底层，能够提高金属配线与有机保护层的密合性及墨耐久性。
图8A为表示在基底层的厚度方向上将金属及硅混合而具有一样的组成比率时的金属配线和基底层及有机保护层的构成的截面图。
在本构成中，具有：与金属配线(9)邻接而将上述金属的氧化物或氮化物与上述硅的氧化物或氮化物混合而含有的基底层(22d)、含有硅烷偶联剂的粘接层(21)及有机保护层(20)。
在本构成中，优选基底层将上述金属的氧化物或氮化物与上述硅的氧化物或氮化物混合而含有，上述金属及上述硅的各自的组成比率在层厚方向上一样。通过组成比率一样，能够用金属硅酸盐这样的单一的原料，没有进行复杂的条件操作而更简易地形成本发明涉及的基底层，能够提高金属配线与有机保护层的密合性及墨耐久性。
另外，所谓上述“一样”，是指本发明涉及的金属及硅的氧化物或氮化物在基底层中混合存在，各自的组成比率在整个基底层中以±10at％的范围内的变动幅度(偏差)分布。
图8B为表示在基底层的厚度方向上将金属及硅混合以具有一样的组成比率时的组成比率的示意图。
就将金属的氧化物或氮化物与上述硅的氧化物或氮化物混合而含有的基底层(22d)而言，层中的金属的组成比率及硅的组成比率从金属配线的界面到有机保护层的界面显示恒定的值。
[2]构成本发明涉及的基板、金属配线、基底层及有机保护层的材料及形成方法
[2.1]基板关系
本发明中使用的配线用基板(2)优选为玻璃制的基板。
作为玻璃，可列举出无机玻璃及有机玻璃(树脂玻璃)。作为无机玻璃，可列举出浮法板玻璃、热线吸收板玻璃、磨板玻璃、模板玻璃、络网板玻璃、夹丝板玻璃以及绿色玻璃等着色玻璃等。上述有机玻璃为替代无机玻璃的合成树脂玻璃。作为上述有机玻璃(树脂玻璃)，可列举出聚碳酸酯板和聚(甲基)丙烯酸系树脂板等。作为上述聚(甲基)丙烯酸系树脂板，可列举出聚(甲基)丙烯酸甲酯板等。本发明中，从由外部施加冲击而破损时的安全性的观点考虑，优选为无机玻璃。
就本实施方式的喷墨头(100)而言，用压电元件用的基板和另外的形成壁的构件(代表性地，将玻璃、陶瓷、金属或塑料制的平板粘接而形成的墨通道的盖)形成作为墨流路的墨通道(11)。
对于压电元件用的基板，例如能够使用Pb(Zr，Ti)O3(锆酸钛酸铅，以下称为PZT。)、BaTiO3、PbTiO3等的基板。其中，含有PZT、具有压电特性的压电性陶瓷基板即PZT基板由于压电常数、其高频响应性等压电特性优异，因此优选。
另外，作为另外的形成壁的构件，只要机械强度高，具有墨耐久性，则上述的各种的材质都能够使用，但优选使用陶瓷基板，进而，如果考虑与将变形的PZT基板等压电性陶瓷基板接合的使用，优选使用非压电性的陶瓷基板，由于能够牢固地支承压电性陶瓷的侧壁的位移，并且自身的变形小，因此能够进行有效率的驱动，低电压化成为可能，因此优选。
具体地，例如能够列举出将硅、氧化铝(氧化铝)、氧化镁、氧化锆、氮化铝、氮化硅、碳化硅、石英中的至少一者作为主成分的基板等，特别是就以氧化铝或氧化锆等作为主成分的陶瓷基板而言，即使板厚薄也具有优异的基板特性，能够降低驱动时的发热、与环境温度的变化相伴的基板的膨胀引起的翘曲、应力导致的破坏，因此优选，由于以氧化铝作为主成分的基板价格便宜，为高绝缘性，因此特别优选。
另外，特别地，如果使PZT基板作为侧壁、或侧壁和底壁，使非压电性的陶瓷基板作为底板或顶板，则能够价格便宜地制造高性能的共享模式的压电型喷墨头，因此优选，进而，如果使用氧化铝基板作为该非压电性的陶瓷基板，则能够价格更便宜地制造喷墨头，因此更优选。
[2.2]金属配线的材料和形成方法
本发明涉及的金属配线的金属优选为金、铂、铜、银、钯、钽、钛或镍中的任一者，其中，从导电性、稳定性、耐腐蚀性的观点考虑，优选为金、铂或铜。就金属配线而言，例如，优选通过蒸镀法、溅射法、或镀敷法等通常以0.5～5.0μm左右的层厚形成由上述金属构成的电极。
作为喷嘴板(61)，例如优选聚亚烷基、对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚醚砜、聚碳酸酯、醋酸纤维素等塑料、或不锈钢、镍、硅等。
就金属配线(9)而言，在有机保护层形成工序前，与墨通道(11)及具有由压电元件构成的驱动壁的头芯片(1)的、在与基板的粘接面侧所引出的电极(未图示)，通过导电性粘接剂(未图示)来粘接。就该粘接工序中的各个粘接面而言，优选在涂布粘接剂之前根据其状态进行清洗、研磨等前处理。通过粘接面的前处理，能够进行良好的粘接。
[2.3]基底层的材料和形成方法
[2.3.1]金属的氧化物或氮化物
本发明涉及的基底层含有的金属的氧化物或氮化物优选为钛、锆、钽、铬、镍或铝的氧化物或氮化物。其中，从密合性的观点考虑，优选为钛，特别优选为氧化钛(TiO2)。
[2.3.2]硅的氧化物或氮化物
本发明涉及的基底层含有的硅的氧化物或氮化物从硅氧烷键的观点考虑，优选为作为硅的氧化物的二氧化硅(SiO2)。二氧化硅有天然品、合成品、结晶质、非晶质等的区分。在制作将金属硅、一氧化硅、二氧化硅混合而成的材料的情况下，金属硅、一氧化硅一般为结晶质，因此，为了制成尽可能接近的形状而使蒸发时熔融的方式相似，优选二氧化硅也使用结晶质。在二氧化硅中，在不阻碍本发明的效果的范围，可将氮化氧化硅、碳化氮化硅等的一部分混合。
[2.3.3]金属硅酸盐
在上述实施方式(3)的情况下，优选使用金属硅酸盐。这种情况下，优选使用在含有钽、铪、铌、钛、锆等高氧化状态在化学上稳定的金属元素中的1种以上的金属的氧化物中含有硅的金属硅酸盐。作为这样的金属硅酸盐，可列举出硅酸锆(ZrSixOy)、硅酸铪(HfSixOy)、硅酸镧(LaSixOy)、硅酸钇(YSixOy)、硅酸钛(TiSixOy)、硅酸钽(TaSixOy)等。其中，优选硅酸钛(TiSixOy)。
[2.3.4]基底层的形成方法
就基底层而言，能够以使基底层中的金属的组成比率和基底层中的硅的组成比率成为所期望的值的方式，例如通过真空蒸镀法、溅射法、反应性溅射法、分子束外延法、团簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法、大气压等离子体聚合法、等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD法等干法、旋涂法、流延法、照相凹版涂布法等涂布法、包含喷墨印刷法的印刷法等湿法来形成。
其中，从精密地控制金属的组成比率及硅的组成比率的观点考虑，通过真空蒸镀法、溅射法或离子镀法等干法来形成是优选的形成方法。
就真空蒸镀法而言，例如可列举出电阻加热蒸镀、高频感应加热蒸镀、电子束蒸镀、离子束蒸镀、等离子体辅助蒸镀等。真空蒸镀法是通过在真空中使要成为膜的材料蒸发或升华、其蒸汽到达基板(想要带有膜的对象物、部位)并堆积而形成膜的方法。由于对蒸发材料、基板也不必施加电，气化的材料直接到达基板，因此能够形成基板的损伤少、纯度高的膜。
就溅射法而言，例如可列举出磁控管阴极溅射、平板磁控管溅射、双极AC平板磁控管溅射、双极AC旋转磁控管溅射等反应性溅射法等。就溅射法而言，通过利用等离子体等使具有高能量的粒子碰撞材料(靶)，利用该碰撞将材料成分敲出，使其粒子在基板上堆积成膜，形成膜。由于将材料自身敲出，因此合金的成分能够几乎原样地在基板上堆积。
就离子镀法而言，可列举出DC离子镀法、RF离子镀法等。离子镀法的原理与蒸镀法大体相同，不同之处在于，通过使蒸发粒子在等离子体中通过，带有正的电荷，对基板施加负的电荷，吸引蒸发粒子来堆积以制作膜。由此，与蒸镀法相比，能够制作密合性更强的膜。
在本发明中，作为上述基底层形成时的前处理，优选加入将金属配线用材料的残留物除去的清洗工序，优选具有进行脱脂清洗、等离子体处理、或反溅射处理中的任意者的工序。
就脱脂清洗而言，能够将金属配线用材料的残留物除去、提高金属配线与含有派瑞林(パリレン)的有机保护层的密合性。
作为从金属配线表面将金属配线用材料的残留物除去的清洗液，优选使用具有速干性并且与金属配线的反应性低的清洗液。作为这样的清洗液，例如优选使用异丙醇等醇系清洗液。另外，作为其他的清洗液，也能够优选使用烃系清洗液及氟系清洗液等。
就等离子体处理而言，作为一例，对于金属配线，使用导入有规定流量的氩(Ar)气的压力梯度型等离子体枪，投入用于等离子体生成的电力，通过使等离子体流收敛而照射，能够将金属配线用材料的残留物除去。
就反溅射处理而言，为了将金属配线用材料的残留物除去，通过适当的氩(Ar)离子束照射，进行各个接合面的清洁化。例如，作为反溅射处理，使用氧(O2)气、或氩(Ar)气、它们的混合气体，对基材进行溅射处理。通过进行反溅射处理，获得基材表面的污染除去效果或表面活化效果，能够提高基材与基底层的密合性。
即，所谓反溅射处理，通过对某对象物照射某些能量射线，发生溅射，其结果，被照射的部分被物理地削除。
作为用于进行清洁化的一例的反溅射处理，能够如下所述进行。能够通过使用氩(Ar)等非活性气体，使加速电压为0.1～10kV、优选0.5～5kV的范围，使电流值为10～1000mA、优选100～500mA的范围，在金属配线上照射1～30分钟、优选1～5分钟的范围而进行。
[2.4]有机保护层的材料和形成方法
[2.4.1]有机保护层的材料
作为本发明涉及的有机保护层，含有聚对二甲苯或其衍生物、聚酰亚胺或聚脲时，能够抑制金属配线的腐蚀以及电泄漏的发生而优选。
(聚对二甲苯或其衍生物)
有机保护层优选使用聚对二甲苯或其衍生物作为主成分，形成所谓的派瑞林膜(以下将使用聚对二甲苯的有机保护层也称为派瑞林膜。)。派瑞林膜为由对二甲苯树脂或其衍生物树脂构成的树脂被膜，例如能够采用以固体的二聚对二甲苯二聚体或其衍生物作为蒸镀源的CVD法(化学气相沉积，Chemical Vaper Deposition)形成。即，二聚对二甲苯二聚体气化、热分解而产生的对二甲苯自由基吸附于流路构件、金属层的表面，进行聚合反应，形成被膜。
在派瑞林膜中，有具有各种性能的派瑞林膜，根据必要的性能等，也能够将各种的派瑞林膜、将这些各种的派瑞林膜多个层叠而成的多层构成的派瑞林膜等作为所期望的派瑞林膜来应用。例如，能够列举出聚对二甲苯、聚一氯对二甲苯、聚二氯对二甲苯、聚四氯对二甲苯、聚氟对二甲苯、聚二甲基对二甲苯和聚二乙基对二甲苯等，但优选使用聚对二甲苯。
就派瑞林膜的层厚而言，从获得优异的绝缘性和墨耐久性的效果的观点考虑，优选设为1～20μm的范围内。
聚对二甲苯是分子量甚至达到50万的结晶性聚合物，使原料的对二甲苯二聚体升华热分解，产生对二甲苯自由基。对二甲苯自由基附着于配线用基板(2)、金属配线(9)、基底层(22)，同时聚合而生成聚对二甲苯，形成保护膜。
作为聚对二甲苯，可列举出派瑞林N(日本パリレン株式会社制的商品名)。
作为聚对二甲苯衍生物，可列举出一个氯原子取代于苯环的派瑞林C(日本パリレン株式会社制的商品名)、氯原子取代于苯环的2位和5位的派瑞林D(日本パリレン株式会社制的商品名)、将连接苯环的亚甲基的氢原子用氟原子取代的派瑞林HT(日本パリレン株式会社制的商品名)。
作为本实施方式的聚对二甲苯和聚对二甲苯的衍生物，在这些中，从用上述的层厚获得优异的绝缘性和墨耐久性的效果的观点考虑，优选使用派瑞林N或派瑞林C。
(聚酰亚胺)
就本发明中使用的聚酰亚胺而言，优选通过一般已知的芳香族多元羧酸酐或其衍生物与芳香族二胺的反应，经由聚酰胺酸(聚酰亚胺的前体)而得到。即，聚酰亚胺由于其刚直的主链结构，对于溶剂等不溶，另外具有不熔融的性质，因此优选由酸酐和芳香族二胺，首先合成在有机溶剂中可溶的聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸、或聚酰胺酸)，在该阶段采用各种方法进行成型加工，然后采用加热或化学的方法使聚酰胺酸脱水反应而环化(酰亚胺化)，制成聚酰亚胺。将反应的概略示于反应式(I)中。
[化1]
反应式(Ⅰ)
(式中，Ar1表示包含至少一个碳6元环的4价的芳香族残基，Ar2表示包含至少一个碳6元环的2价的芳香族残基。)
作为上述芳香族多元羧酸酐的具体例，例如，可列举出乙烯四羧酸二酐、环戊烷四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐、3，3′，4，4′-二苯甲酮四羧酸二酐、2，2′，3，3′-二苯甲酮四羧酸二酐、3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐、2，2′，3，3′-联苯四羧酸二酐、2，2-双(2，3-二羧基苯基)丙烷二酐、双(3，4-二羧基苯基)醚二酐、双(3，4-二羧基苯基)砜二酐、1，1-双(2，3-二羧基苯基)乙烷二酐、双(2，3-二羧基苯基)甲烷二酐、双(3，4-二羧基苯基)甲烷二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷二酐、2，3，6，7-萘四羧酸二酐、1，4，5，8-萘四羧酸二酐、1，2，5，6-萘四羧酸二酐、1，2，3，4-苯四羧酸二酐、3，4，9，10-苝四羧酸二酐、2，3，6，7-蒽四羧酸二酐、1，2，7，8-菲四羧酸二酐等。这些可单独使用或将2种以上混合使用。
其次，作为与芳香族多元羧酸酐反应的芳香族二胺的具体例，例如，可列举出间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺、间-氨基苄基胺、对-氨基苄基胺、4，4′-二氨基二苯基醚、3，3′-二氨基二苯基醚、3，4′-二氨基二苯基醚、双(3-氨基苯基)硫醚、(3-氨基苯基)(4-氨基苯基)硫醚、双(4-氨基苯基)硫醚、双(3-氨基苯基)硫醚、(3-氨基苯基)(4-氨基苯基)亚砜、双(3-氨基苯基)砜、(3-氨基苯基)(4-氨基苯基)砜、双(4-氨基苯基)砜、3，3′-二氨基二苯甲酮、3，4′-二氨基二苯甲酮、4，4′-二氨基二苯甲酮、3，3′-二氨基二苯基甲烷、3，4′-二氨基二苯基甲烷、4，4′-二氨基二苯基甲烷、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]甲烷、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]甲烷、1，1-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]乙烷、1，1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-乙烷、1，2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]乙烷、1，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]乙烷、2，2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丁烷、2，2-双[3-(3-氨基苯氧基)苯基]-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷、1，3-双(3-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、1，4-双(3-氨基苯氧基)苯、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、4，4′-双(3-氨基苯氧基)联苯、4，4′-双(4-氨基苯氧基)联苯、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]酮、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]酮、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]硫醚、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]硫醚、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]亚砜、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]亚砜、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]醚、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、1，4-双[4-(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯、1，3-双[4-(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯、4，4′-双[3-(4-氨基苯氧基)苯甲酰基]二苯基醚、4，4′-双[3-(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]二苯基醚、4，4′-双[4-(4-氨基-α，α-二甲基苄基)苯氧基]二苯甲酮、4，4′-双[4-(4-氨基-α，α-二甲基苄基)苯氧基]二苯基砜、双[4-{4-(4-氨基苯氧基)苯氧基}苯基]砜、1，4-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]-α，α-二甲基苄基]苯、1，3-双[4-(4-氨基苯氧基)-α，α-二甲基苄基]苯等。这些单独地使用或将2种以上混合使用。
使用大致等摩尔的上述芳香族多元羧酸酐成分和二胺成分，在N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等有机极性溶剂中，反应温度为-20～100℃、优选60℃以下，反应时间为30分～12小时左右，由此使其聚合反应，能够得到聚酰亚胺的前体(聚酰胺酸)。
进行从上述聚酰亚胺的前体即聚酰胺酸到聚酰亚胺的转化(酰亚胺化)。
即，就聚酰胺酸而言，能够通过进行加热的方法(1)或化学的方法(2)而酰亚胺化。进行加热的方法(1)为通过对聚酰胺酸在300～400℃加热处理而转化为聚酰亚胺的方法，是得到聚酰亚胺(聚酰亚胺树脂)的简便且实用的方法。另一方面，化学的方法(2)为通过脱水环化试剂(羧酸酐和叔胺的混合物等)使聚酰胺酸反应后加热处理而完全酰亚胺化的方法，与(1)的进行加热的方法相比，是烦杂且花费成本的方法，因此优选(1)的方法。
(聚脲)
在将本发明中使用的聚脲合成时，作为原料单体，使用二胺单体和酸成分单体。
在本发明的情况下，作为二胺单体，例如，能够优选使用4，4′-亚甲基双(环己胺)、4，4′-二氨基二苯基甲烷、4，4′-二氨基二苯基醚等芳香族、脂环族、脂肪族系等的二胺单体。
另一方面，作为酸成分单体，例如能够优选使用1，3-双(异氰酸甲酯基)环己烷、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯等芳香族、脂环族、脂肪族系二异氰酸酯等酸成分单体。
在本发明的情况下，虽无特别限定，但作为原料单体，优选使用在二胺单体、酸成分单体中的至少一者的原料单体中含有氟的原料单体。
这种情况下，作为含有氟的二胺单体，例如，能够优选使用4，4′-(六氟亚异丙基)二苯胺、2，2′-双(三氟甲基)联苯胺、2，2′-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷等。
另一方面，作为含有氟的酸成分单体，例如，能够优选使用4，4′-(六氟亚异丙基)双(异氰酸酯基苯)等。
[2.4.2]有机保护层的形成方法
对使用聚对二甲苯或其衍生物、聚酰亚胺及聚脲的有机保护层的形成并无特别限定，能够通过真空蒸镀法、溅射法、反应性溅射法、分子束外延法、团簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法、大气压等离子体聚合法、等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD法等干法、旋涂法、流延法、照相凹版涂布法等涂布法、包含喷墨印刷法的印刷法等湿法来形成。
其中，优选通过真空蒸镀法形成。例如，在真空装置内，为了在金属配线和基底层上形成由聚对二甲苯或其衍生物构成的有机保护层，设定为0.1～10Pa左右的高真空，将各蒸发源的原料单体分别加热到规定的温度。然后，在各原料单体达到规定的温度，获得所需的蒸发量后，将各原料单体的蒸汽导入真空槽内，在金属配线上将各原料单体导入而堆积。
例如，优选为通过最初供给派瑞林N，然后供给派瑞林C而形成的派瑞林膜，特别是作为保护喷墨头的金属配线的派瑞林膜，由此能够简易地得到进一步无针眼、并且耐热性优异、充分具有耐久性的金属配线保护膜，在这方面优选。
另外，在派瑞林膜中，优选使派瑞林N的成分为50摩尔％以下，由此，能够得到耐热性更优异的派瑞林膜。
另外进而，将派瑞林膜用层厚2分为基底层侧的下层和上述基底层的相反侧的上层时，优选使下层含有70摩尔％以上的派瑞林N的成分，使上层含有70摩尔％以上的派瑞林C的成分，由此能够得到进一步无针眼、并且耐热性优异、充分具有耐久性的派瑞林膜。
有机保护层的层厚优选1～20μm，更优选1～10μm，特别优选5～10μm。特别是在喷墨头中，通过使有机保护层的层厚成为1～20μm以下，能够得到墨排出性能也优异的喷墨头。
[2.4.2]粘接层
在本发明中，从密合性的观点考虑，优选在基底层与有机保护层之间具有含有硅烷偶联剂的粘接层作为粘接层。通过存在硅烷偶联剂，与本发明涉及的基底层中的硅的氧化物或氮化物形成硅氧烷键，能够进一步提高密合性。
这种情况下，除了形成含有硅烷偶联剂作为主成分的粘接层以外，上述有机保护层分散含有硅烷偶联剂也是优选的方式。由此，能够在有效利用作为有机保护层的膜性能的同时得到与金属配线和基底层的密合性极其优异、高耐久性的有机保护层。
例如，在上述有机保护层中，优选为从与作为下层的基底层的界面到0.1μm厚的范围中所含有的硅烷偶联剂的Si浓度为0.1mg/cm3以上的有机保护层。由此，能够进一步提高金属配线及基底层与有机保护层的密合性。
进而，在上述有机保护层中，优选为从与上述基底层的界面到0.1μm厚的范围中含有的上述硅烷偶联剂的Si浓度为5mg/cm3以下的有机保护层。由此，硅烷偶联剂过度地在有机保护层的界面附近存在，能够防止有机保护层与基底层的密合性降低。
对本发明中使用的硅烷偶联剂并无特别限定，例如，能够列举出含有卤素的硅烷偶联剂(2-氯乙基三甲氧基硅烷、2-氯乙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷等)、含有环氧基的硅烷偶联剂[2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3，4-环氧环己基)丙基三甲氧基硅烷、2-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、2-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷等]、含有氨基的硅烷偶联剂(2-氨基乙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-[N-(2-氨基乙基)氨基]乙基三甲氧基硅烷、3-[N-(2-氨基乙基)氨基]丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基]丙基三乙氧基硅烷、3-[N-(2-氨基乙基)氨基]丙基-甲基二甲氧基硅烷等)、含有巯基的硅烷偶联剂(2-巯基乙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷等)、含有乙烯基的硅烷偶联剂(乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等)、含有(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂(2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、2-甲基丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、2-丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等)等。这些中，优选使用含有环氧基的硅烷偶联剂、含有巯基的硅烷偶联剂、含有(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂等。
作为含有环氧基的硅烷偶联剂，优选：为在分子内具有至少1个环氧基(包含环氧基的有机基团)、至少1个烷氧基甲硅烷基的有机硅化合物，与粘合剂成分的相容性良好、且具有光透过性的有机硅化合物，例如基本上透明有机硅化合物。
作为含有环氧基的硅烷偶联剂的具体例，可列举出3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷等3-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷等3-缩水甘油氧基丙基烷基二烷氧基硅烷、甲基三(缩水甘油基)硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷等2-(3，4-环氧环己基)乙基三烷氧基硅烷等。其中，从进一步提高耐久性的观点考虑，优选3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，特别优选3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。这些可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。
作为含有巯基的硅烷偶联剂，为在分子内具有至少1个巯基(包含巯基的有机基团)、至少1个烷氧基甲硅烷基的有机硅化合物，优选与其他成分的相容性良好并且具有光透过性的有机硅化合物，例如基本上透明有机硅化合物。
作为含有巯基的硅烷偶联剂的具体例，可列举出3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基二甲氧基甲基硅烷等含有巯基的低分子型硅烷偶联剂；3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基二甲氧基甲基硅烷等含有巯基的硅烷化合物与甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷等含有烷基的硅烷化合物的共缩合物等含有巯基的低聚物型硅烷偶联剂等。其中，从耐久性的观点考虑，优选含有巯基的低聚物型硅烷偶联剂，特别优选含有巯基的硅烷化合物与含有烷基的硅烷化合物的共缩合物，进而优选3-巯基丙基三甲氧基硅烷与甲基三乙氧基硅烷的共缩合物。这些可单独使用1种，也可将2种以上组合使用。
作为含有(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂，优选1，3-双(丙烯酰氧基甲基)-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、1，3-双(甲基丙烯酰氧基甲基)-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、1，3-双(γ-丙烯酰氧基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、1，3-双(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、丙烯酰氧基甲基甲基三硅氮烷、甲基丙烯酰氧基甲基甲基三硅氮烷、丙烯酰氧基甲基甲基四硅氮烷、甲基丙烯酰氧基甲基甲基四硅氮烷、丙烯酰氧基甲基甲基聚硅氮烷、甲基丙烯酰氧基甲基甲基聚硅氮烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基三硅氮烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基三硅氮烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基四硅氮烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基四硅氮烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基聚硅氮烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基聚硅氮烷、丙烯酰氧基甲基聚硅氮烷、甲基丙烯酰氧基甲基聚硅氮烷、3-丙烯酰氧基丙基聚硅氮烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基聚硅氮烷，进而，从化合物的合成·鉴定容易的观点考虑，特别优选1，3-双(丙烯酰氧基甲基)-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、1，3-双(甲基丙烯酰氧基甲基)-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、1，3-双(γ-丙烯酰氧基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、1，3-双(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷。
作为硅烷偶联剂的市售品，作为含有(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂的市售品，能够列举出信越化学工业(株)制KBM-13、KBM-22、KBM-103、KBM-303、KBM-402、KBM-403、KBM-502、KBM-503、KBM-602、KBM-603、KBM-802、KBM-803、KBM-903、KBM-1003、KBM-3033、KBM-5103、KBM-7103、KBE-13、KBE-22、KBE-402、KBE-403、KBE-502、KBE-503、KBE-846、KBE-903、KBE-1003、KBE-3033、KBE-9007、LS-520、LS-530、LS-1090、LS-1370、LS-1382、LS-1890、LS-2750、LS-3120。这些硅烷偶联剂可单独只使用1种，也可将2种以上并用。
含有硅烷偶联剂的粘接层能够采用真空蒸镀法、溅射法、反应性溅射法、分子束外延法、团簇离子束法、离子镀法、等离子体聚合法、大气压等离子体聚合法、等离子体CVD法、激光CVD法、热CVD法等干法、采用旋涂法、流延法、照相凹版涂布法、喷墨印刷法等的湿式涂布方式来形成。
在上述的上述有机保护层分散含有硅烷偶联剂的情况下，优选为在有机保护层形成时在硅烷偶联剂的蒸汽气氛下通过化学蒸镀法等气相合成法来形成有机保护层的方法。由此，能够利用作为有机保护层分散含有硅烷偶联剂的有机保护层的膜性能，且与基底层的密合性极其优异，简易且低成本地得到高耐久性的有机保护层。
[2.5]基底层及有机保护层的具体的制造流程
图9A为在金属配线上形成基底层及有机保护层时的步骤的一例。
步骤1(图中，表示为S1。以下作为S1、S2···进行说明。)为在基板上将金属配线加工/图案化的工序(详细情况将后述。)。将该配线用基板设置在成膜装置腔室内(S2)。将成膜装置腔室内真空排气至1×10-2Pa以下(S3)后，通过上述的反溅射处理，将金属配线用基板清洁化(S4)。其次，采用真空蒸镀法来形成基底层(S5)。在基底层为2层的情况下，优选地，作为第一层，例如使蒸镀源为Ti，使材料气体为氧(O2)+氮(N2)+氩(Ar)，使真空度为1×10-2Pa以下，在温度常温～200℃的范围内进行蒸镀直至层厚成为100nm左右。
其次，作为第二层，使蒸镀源为Si，使材料气体为氧(O2)+氮(N2)+氩(Ar)，使真空度为1×10-2Pa以下，在温度常温～200℃的范围内进行蒸镀直至层厚成为100nm左右。其次，将成膜装置腔室内向大气开放(S6)，得到带有2层的基底层的金属配线用基板(S7)。与基底层的形成同样地，将该带有基底层的金属配线用基板设置在成膜装置腔室内，将成膜装置腔室内真空排气至0.1～10Pa左右，对于作为有机保护层的派瑞林，一边将气化温度控制为100～160℃，将压力控制为0.1～10Pa左右，将基板温度控制为常温～50℃的范围，一边形成层厚1～20μm的范围的有机保护层(S8)。其次，将成膜装置腔室内向大气开放，得到带有有机保护层的金属配线用基板(S9)。
这种情况下，优选：在有机保护层的形成之前，通过涂布或蒸镀在基底层上形成含有硅烷偶联剂的粘接层，或者在有机保护层的形成初期将硅烷偶联剂蒸汽引入成膜装置腔室内，进行形成以使得在有机保护层的与基底层接触的界面存在硅烷偶联剂。
图9B为在金属配线上形成基底层及有机保护层时的另一步骤的一例。
其中，除了代替上述的反溅射处理而进行利用异丙醇的前清洗、进行干燥的工序(S12)以外，采用上述的步骤形成基底层及有机保护层。
予以说明，图9C为图9A及图9B所示的金属配线的电极图案化的流程的一例。
其中，作为图案化的一例，对于采用光刻法的电极的图案化方法进行说明。
所谓本发明中应用的光刻法，是通过经过固化性树脂等的抗蚀剂涂布、预加热、曝光、显影(未固化树脂的除去)、漂洗、采用蚀刻液的蚀刻处理、抗蚀剂剥离的各工序而将金属配线加工为所期望的图案的方法。
步骤21为将金属配线材料成膜的工序。其次，在该金属配线材料上将抗蚀剂成膜(S22)，通过曝光显影处理将抗蚀剂图案化(S23)。例如，作为抗蚀剂，正型或负型的抗蚀剂均可使用。另外，在抗蚀剂涂布后，根据需要能够实施预加热或预烘焙。曝光时，配置具有规定的图案的图案掩模，可从其上照射与使用的抗蚀剂适合的波长的光，一般为紫外线、电子束等。
作为抗蚀剂膜的赋予方法，能够采用微照相凹版涂布、旋涂、浸涂、幕式流动涂布、辊涂、喷涂、狭缝涂布等公知的涂布方法在金属配线膜上涂布，使用热板、烘箱等加热装置进行预烘焙。就预烘焙而言，例如，能够使用热板等，在50～150℃的温度范围进行30秒～30分钟。
在曝光后，用与使用的抗蚀剂适合的显影液来进行显影。在显影后，用水等漂洗液在停止显影的同时进行清洗，由此形成抗蚀剂图案。其次，对于形成的抗蚀剂图案，根据需要实施前处理或后烘焙后，通过采用包含有机溶剂的蚀刻液的蚀刻，进行未用抗蚀剂保护的区域的除去。作为蚀刻液，优选含有无机酸或有机酸的液体，能够优选使用草酸、盐酸、醋酸、磷酸。蚀刻后，通过将残留的抗蚀剂剥离，得到具有规定的图案的金属配线。
其次，进一步将金属配线材料成膜(S24)，将抗蚀剂剥离(S25)后，再次将抗蚀剂成膜(S26)，通过曝光显影处理将抗蚀剂图案化(S27)。接着，将金属配线材料蚀刻，整理为所期望的形状(S28)，最终将抗蚀剂剥离(S29)，得到被图案化的金属配线。
实施例
以下，列举实施例，对本发明具体地说明，但本发明并不限定于这些实施例。
[实施例1]
采用以下的方式，制作由金属配线、基底层及有机保护层构成的喷墨头用层叠结构体。
＜层叠结构体1的制作＞
按照图9C的流程，在厚度1mm的PZT基板上以厚度2μm形成材料为金的金属配线。此时，如成为图4中所示的形状那样，通过使用了金的真空蒸镀膜形成、抗蚀剂膜形成、曝光显影处理及采用蚀刻的图案化而形成。
接着，在图9A的流程中，没有形成基底层(将S4～S7除外)，以10μm的厚度通过真空蒸镀法制作了由聚对二甲苯构成的有机保护层。真空蒸镀是在抽真空至0.1Pa后，在聚对二甲苯的升华温度150℃、压力5Pa下进行。此时，将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为蒸发源，在有机保护层的形成的初期导入硅烷偶联剂的气体，从与金属配线接触的有机保护层的界面到0.1μm的厚度，使得含有0.2mg/cm3的该硅烷偶联剂的硅(Si)。其中，就有机保护层中的硅浓度(Si浓度)的分析而言，将各试样灰化后，用碳酸钠进行碱溶解，使用セイコーインスツル公司制SPS3510，以测定波长251.6nm通过ICP-AES测定来进行硅的定量而求出。
＜层叠结构体2的制作＞
在层叠结构体1的制作中，除了按照图9A的流程，作为第一基底层，以200nm的厚度在金属配线上形成聚酰亚胺，没有设置第二基底层以外，同样地制作了层叠结构体2。应予说明，聚酰亚胺使用聚酰亚胺前体的“ユピア-ST1001(固体成分18质量％)”(宇部兴产株式会社制造)。
＜层叠结构体3的制作＞
在层叠结构体2的制作中，除了作为第一基底层，以氧化硅作为蒸镀源，通过真空蒸镀法以200nm的厚度在金属配线上形成以外，同样地制作了层叠结构体3。
＜层叠结构体4的制作＞
与层叠结构体1同样地在配线用基板上通过图案化形成金属配线。其次，按照图9A的流程，进行采用氩(Ar)气的反溅射处理(20分钟)后，作为第一基底层，使蒸镀源为氧化钛(TiO2)，使材料气体为氧(O2)+氩(Ar)，使真空度为1×10-2Pa，在温度170℃下进行蒸镀直至层厚成为100nm。接着，作为第二基底层，使蒸镀源为二氧化硅(SiO2)，使材料气体为氧(O2)+氩(Ar)，使真空度为1×10-2Pa，在温度150℃下进行蒸镀直至层厚成为100nm，形成2层的基底层。其次，以10μm的厚度通过真空蒸镀法制作由聚对二甲苯构成的有机保护层。真空蒸镀是在抽真空到0.1Pa后，在聚对二甲苯的升华温度150℃、压力5Pa下进行。此时，将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为蒸发源，在有机保护层的形成的初期将硅烷偶联剂的气体引入，使得从与金属配线接触的有机保护层的界面到0.1μm的厚度，含有0.2mg/cm3的该硅烷偶联剂的硅(Si)，制作层叠结构体4。就层叠结构体4而言，根据XPS分析，在从金属配线与基底层的界面到基底层与有机保护层的界面的基底层的层厚方向上具有用图6B表示的组成比率的分布。
＜层叠结构体5的制作＞
在层叠结构体4的制作中，作为第一基底层，使蒸镀源为氧化铝(Al2O3)，使材料气体为氧(O2)+氩(Ar)，使真空度为1×10-2Pa，在温度170℃下进行蒸镀直至层厚成为100nm。其次，作为第二基底层，使蒸镀源为氧化硅(SiO2)，使材料气体为氧(O2)+氩(Ar)，使真空度为1×10-2Pa，在温度150℃下进行蒸镀直至层厚成为100nm，形成2层的基底层以外，同样地制作了层叠结构体5。就层叠结构体5而言，根据XPS分析，在从金属配线与基底层的界面到基底层与有机保护层的界面的基底层的层厚方向上具有用图6B表示的组成比率的分布。
＜层叠结构体6的制作＞
在层叠结构体4的制作中，除了有机保护层的材料使用聚酰亚胺(聚酰亚胺前体的“ユピア-ST1001(固体成分18质量％)”(宇部兴产株式会社制造))以外，同样地制作了层叠结构体6。
＜层叠结构体7的制作＞
在层叠结构体4的制作中，除了有机保护层的材料使用以二异氰酸酯和二胺为单体的聚脲以外，同样地制作了层叠结构体7。
＜层叠结构体8的制作＞
在层叠结构体4的制作中，作为层厚200nm的基底层，使蒸镀源为钛(Ti)和硅(Si)的2种单质，使材料气体为氧(O2)+氩(Ar)，通过在真空度1×10-2Pa的条件下，层厚从表面到成为150nm，使钛(Ti)的蒸镀温度从200℃慢慢地降低，使层内的钛组成比率逐渐地减少。进而，在含有钛(Ti)的层的层厚从表面成为50nm的时刻，开始蒸镀硅(Si)，通过将蒸镀温度从常温慢慢地升高到200℃，直至层厚从50nm成为200nm，使硅组成比率逐渐增加以外，同样地制作了层叠结构体8。得到的基底层在单一基底层中具有硅酸钛，钛(Ti)与硅(Si)的组成比率各自具有倾斜，根据XPS分析，在从金属配线与基底层的界面到基底层与有机保护层的界面的基底层的层厚方向上，具有图7B中所示的组成比率的分布。
＜层叠结构体9的制作＞
在层叠结构体4的制作中，作为层厚200nm的基底层，蒸镀源使用硅酸钛(TiSixOy)，使材料气体为氧(O2)+氩(Ar)，使真空度为1×10-2Pa，在上限温度170℃的条件下形成以外，同样地制作了层叠结构体9。得到的基底层在单一基底层中以钛(Ti)和硅(Si)的组成比率一样的方式含有钛(Ti)和硅(Si)，根据XPS分析，在从金属配线与基底层的界面到基底层与有机保护层的界面的基底层的层厚方向上，具有图8B中所示的组成比率的分布。
＜层叠结构体10及11的制作＞
在层叠结构体9的制作中，使基底层的厚度如表II中记载那样分别变化为5nm和10μm以外，同样地制作了层叠结构体10和11。
对于以上的层叠结构体1～11，实施以下的评价。
《评价》
〈基底层的厚度方向的组成分布的测定〉
通过XPS分析，测定基底层的厚度方向(从金属配线与基底层的界面到基底层与有机保护层的界面的层厚方向)的组成分布概况。应予说明，XPS分析条件如下所述。另外，在基底层的厚度不到10nm的情况下，求出在从表面(界面)到其厚度的区域中存在的金属或硅的组成比率，除此以外，求出了在从表面(界面)到10nm的厚度的区域中存在的金属或硅的组成比率。组成比率为平均组成比率，对于试样，随机地测定10点，使用了其平均值。另外，在表面吸附有污染物的情况下，根据需要，采用表面清洗或使用了氩(Ar)的稀有气体离子溅射法将污染物除去后进行了XPS分析。
〈XPS分析条件〉
·装置：“PHI Quantera SXM”アルバック·ファイ株式会社制造
·X射线源：单色化Al-Kα
·溅射离子：Ar(2keV)
·深度分布：用SiO2换算溅射厚度、以规定的厚度间隔反复测定，得到了深度方向的深度分布。该厚度间隔设为1nm(在深度方向上得到每1nm的数据)
·定量：采用Shirley法求出背景，由得到的峰面积，使用相对灵敏度系数法来定量。数据处理使用アルバック·ファイ公司制造的MultiPak。应予说明，分析的元素为Si、Ti、Al及O。
〈刚成膜后的金属配线与有机保护层的膜剥离〉
对刚成膜后的金属配线与有机保护层的膜剥离进行评价，评价了密合性。
就评价条件而言，将宽2mm、长50mm、厚50μm的聚酰亚胺片材用双液固化型环氧粘接剂(Epo-Tec 353ND)粘接于层叠结构体的有机保护层面。将从有机保护层面伸出的聚酰亚胺片材的10mm的部分抓住，将其在与有机保护层垂直的方向上拉伸，通过目视来评价有机保护层的从金属配线将膜剥离时的剥离。由此评价有机保护层与金属配线的附着力(密合性)。
○：无膜剥离，密合性高
△：有一部分膜剥离，但密合性高
×：观察到膜剥离，密合性低
〈墨浸渍试验〉
观察墨浸渍后的金属配线与有机保护层的膜剥离，对墨耐久性进行评价。
就评价条件而言，作为喷墨用水系墨，制备23℃·pH11的水系碱性虚拟墨，在其中将上述层叠结构体在温度30℃下浸渍1周，对上述膜剥离进行评价。所谓pH11的水系碱性虚拟墨，是将碳酸钠、碳酸钾等缓冲溶液混合、调整到pH10～11的、聚丙二醇烷基醚、二聚丙二醇烷基醚、三聚丙二醇烷基醚等的水溶液。
○：无膜剥离，墨耐久性高
△：有一部分膜剥离，但墨耐久性高
×：观察到膜剥离，墨耐久性低
将以上的评价结果示于表I及表II中。
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由表I及表II的结果可知，相对于比较例，通过将本发明涉及的基底层配置于金属配线与有机保护层之间，大幅地改善金属配线与在其上形成的有机保护层的密合性，该金属配线的墨耐久性提高。
得知：基底层即使为2层构成(层叠结构体4)，另外，即使是在单一基底层中使金属及硅的组成比率在内部倾斜的构成(层叠结构体8)、或使该组成比率一样的构成(层叠结构体9)，也能够显现出本发明的优异的效果。
另外，在层叠结构体5中，虽然没有膜剥离，但发现氧化铝层的溶出。
另外，就使基底层的厚度为10μm的层叠结构体11而言，也有时膜应力略高，观察到一部分的膜剥离、基板的翘曲等。
[实施例2]
在实施例1的层叠结构体4的制作中，除了没有进行图9A中所示的对于金属配线的采用氩(Ar)气的反溅射处理以外，同样地制作了层叠结构体12。其结果，就层叠结构体12而言，与层叠结构体4相比，在刚成膜后的膜剥离10个检体中在2个检体中发现发生，为密合性略差的结果。
[实施例3]
在实施例1的层叠结构体4的制作中，将金属配线的材料从金替换为铂或铜，制作层叠结构体13及14，结果，再现实施例1，确认：即使替换金属配线的金属，也大幅地改善金属配线与在其上形成的有机保护层的密合性，该金属配线的墨耐久性提高。
[实施例4]
在实施例1的层叠结构体4的制作中，除了代替氧化钛而使用氮化钛(TiN)以及代替二氧化硅而使用氮化硅(Si3N4)、使材料气体成为氮(N2)+氩(Ar)以外，同样地，制作了层叠结构体15，结果，在墨浸渍后的膜剥离的评价中，可知为评价等级△，虽然有一部分膜剥离，但墨耐久性高。
产业上的可利用性
就本发明的喷墨头而言，由于使金属配线与在其上形成的有机保护层的密合性大幅地改善、该金属配线的墨耐久性提高，因此能够适宜地在民生用、业务用的喷墨装置中利用。
附图标记的说明
100 喷墨头
1 头芯片
2 配线用基板
3 柔性印刷基板
4 驱动用电路基板
5 歧管
6 共用墨室
7 盖支承板
8 密封板
9 金属配线(电极)
10 墨
10′ 墨液滴
11 墨通道
12 粘接剂
13 喷嘴
20 有机保护层
21 粘接层(含有硅烷偶联剂的层)
22 基底层
22a、22b、22c、22d 基底层
53、54、55、56 墨端口
59 盖构件
60 壳体
61 喷嘴板
62 盖支承板安装部
68 安装用孔
71 喷嘴用开口部
81a 第一接头
81b 第二接头
82 第三接头
641、651、661、671 凹部
F 过滤器

Claims (8)

1.一种喷墨头，其为在墨流路内或墨罐内的基板上具备金属配线的喷墨头，其特征在于，
在所述金属配线上依次具有基底层及有机保护层，
所述基底层的与金属配线接触的界面至少含有金属的氧化物或氮化物，与所述有机保护层接触的界面至少含有硅的氧化物或氮化物，
所述基底层具有2层以上的层叠结构，且与所述金属配线接触的层至少含有金属的氧化物或氮化物，与所述有机保护层接触的层至少含有硅的氧化物或氮化物。
2.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于，在所述基底层中，与所述金属配线接触的界面的所述金属的组成比率为1～50at％的范围内，且与所述有机保护层接触的界面的所述硅的组成比率为1～50at％的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨头，其特征在于，所述基底层的层厚为0.1nm～10μm的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的喷墨头，其特征在于，所述金属配线的金属为金、铂或铜。
5.根据权利要求1或2所述的喷墨头，其特征在于，所述硅的氧化物为二氧化硅。
6.根据权利要求1或2所述的喷墨头，其特征在于，所述有机保护层含有硅烷偶联剂，或者在所述有机保护层与所述基底层之间具有含有硅烷偶联剂的粘接层作为邻接层。
7.根据权利要求1或2所述的喷墨头，其特征在于，所述有机保护层含有聚对二甲苯或其衍生物、聚酰亚胺或聚脲中的任一者。
8.一种喷墨头的制造方法，其为制造权利要求1至7中任一项所述的喷墨头的喷墨头的制造方法，其特征在于，
作为所述基底层形成时的前处理，具有进行脱脂清洗、等离子体处理、或反溅射处理中的任一者的工序。
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