JPH02515A - インクジェットヘッド及び該ヘッド用基体並びにそれらの製造方法と該ヘッドを具備するイングジェット装置 - Google Patents
インクジェットヘッド及び該ヘッド用基体並びにそれらの製造方法と該ヘッドを具備するイングジェット装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、インクを吐出してインクの液滴を形成し、そ
れを紙などの被記録材に付着させて記録を行なうインク
ジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッド及
び該ヘッド用基体並びにそれらの製造方法と該ヘッドを
具備するインクジェット装置に関する。 ［従来の技術］ インクジェット記録法は、インクジェット記録ヘッドに
設けられた吐出口からインク（記録液）を吐出させ、こ
れを紙などの被記録材に付着させて記録を行なう記録方
法であり、騒音の発生が極めて少なく、かつ高速記録が
可能であり、しかも普通紙などに対して、即ち特別な記
録用紙を用いないでも記録が行なえるという多くの利点
を有し、種々のタイプの記録ヘッドが開発されている。 なかでも、例久ば、特開昭５４−５９９３６号公報およ
びドイツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６４号公報に記
載されているような熱エネルギーをインクに作用させて
吐出口から吐出させるタイプの記録ヘッドは、記録信号
に対する応答性が良い、吐出口の高マルチ化が容易であ
るなどの利点を有する。 このようなインクを吐出するために利用されるエネルギ
ーとして熱エネルギーを利用するタイプの記録ヘッドの
代表的構成を第６図（Ａ）および（Ｂ）に示す。 この記録ヘッドは、支持体ｌの絶縁性を示す表面上に、
電気エネルギーをインクを吐出するために利用される熱
エネルギーに変換するために設けられた電気熱変換体が
配列され、更に必要に応じて電気熱変換体の、少なくと
も最終的に液路６とインクの供給口９に連通する液室ｌ
Ｏの下に位置する発熱抵抗体２と電極３上に保護層とし
ての上部層４を設けた基体と、液路６および液室１０等
を形成するための凹部な有する覆い部材５と、を接合し
た構成を有する。 この記録ヘッドにおけるインクを吐出するために利用さ
れるエネルギーは、一対の電極３とこれら一対の電極間
に位置する発熱抵抗体２とを有する電気熱変換体によっ
て付与される。即ち、電極３に電流を印加して、発熱抵
抗体を発熱させると、発熱部８付近にある液路６中のイ
ンクが瞬間的に加熱されてそこに気泡が発生し、その気
泡の発生による瞬間的な体積膨張と収縮による体積変化
によって吐出ロアからインクの液滴が吐出される。 ［発明が解決しようとする課題］ 上述のような記録ヘッドの構成における基体の発熱抵抗
体や電極上に設けられる保護層としての上部層は、イン
クとの接触やインクの浸透による発熱・抵抗体や電極に
おける電蝕や電気的絶縁破壊を防止するという目的で設
けられるものであり、欠陥がなく、被覆性（ステップカ
バレージ）が良好でなければならない。 このような観点から、上部層を構成する材料やその形成
方法についての種々の検討がなされている。 例えば、特開昭６０−２３４８５０号公報には、上部層
としてバイアススパッタ法で形成した層を用いた構成が
開示されている。 このようにバイアススパッタ法で上部層を形成すると、
欠陥が少なく、被覆性（ステップカバレージ）が良好に
なり、耐久性が向上する。また、スパッタ法とくらべる
と同じ膜厚でも、欠陥を少なくできるので、膜厚を薄く
することができる。 したがって特性向上、コストダウンができる。 ところが、バイアススパッタ法による上部層の形成にお
いては、なお解決すべき問題が残されている。即ち、バ
イアススパッタ層を有する上部層を設けた基体を用いて
作成した記録ヘッドにおいては、印字不良や耐久性の低
下などの欠陥が生じることがある。 また、例えば特開昭５９−１９４８６６号公報に記載さ
れているような、より多くの特性を機能的に持たせるた
めに多層構成とした保護層の少なくとも１層に、このバ
イアススパッタ法によって形成した層（バイアススパッ
タ層）を用いた場合、良好な保護機能を持つ保護膜が必
ずしも得られないことがあるという問題が生じた。 例えば、バイアススパッタ法でＳｉＯ□などの無機絶縁
物層を形成し、更にその上にＴａなとの高融点金属をス
パッタ法により積層、した場合などには、バイアススパ
ッタ層の特にステップ部（電極の層パターンの段差部）
にクラックの発生が顕著であり、その部分での保護層に
剥離が生じ易く、またこのような構成の基板を用いて作
成された記録ヘッドにおいては、低い電圧で電極および
発熱抗体の破断が起こることがあり、信頼性に劣り、ま
た例えばステップストレス試験などの耐久試験における
耐久性が低い場合があった。 このように、保護層としてバイアススパッタ層を用いた
場合、なかでも多Ｎ構成とした場合に、バイアススパッ
タ層を用いる利点を活かしきれないばかりか、良質な保
護層を形成できないという問題があった。 本発明の目的は、バイアススパッタ層の保護層への効果
的な適用を可能とすることにある６本発明の他の目的は
、バイアススパッタ層を有する保護層が設けられた、信
頼性が高く、耐久性に優れたインクジェットヘッド及び
該ヘッド用基体並びにそれらの製造方法と該ヘッドを具
備するインクジェット装置を提供することである。 ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成する本発明は、以下の各発明を含む。 １）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた第１の上部層と、 該第１の上部層上に設けられた第２の上部層と、 液体を吐出する吐出口に連通し、前記一対の電極間に形
成された前記電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持
体上に形成された液路と、を有するインクジェットヘッ
ドの製造方法において、 前記第１の上部層をバイアス電圧の絶対値が５０Ｖ以下
であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 前記第２の上部層をバイアス電圧の絶対値が５０Ｖより
大であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方
法。 ２）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた第１の上部層と、 該第１の上部層上に設けられた第２の上部層と、 を有するインクジェットヘッド用基体の製造方法におい
て、 前記第１の上部層をバイアス電圧の絶対値が５０Ｖ以下
であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 前記第２の上部Ｍをバイアス電圧の絶対値が５０Ｖより
大であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 を含むことを特徴とするインクジェットヘッド用基体の
製造方法。 ３）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた上部層と、液体を吐出す
る吐出口に連通し、前記一対の電極間に形成された前記
電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持体上に形成さ
れた液路と、を有するインクジェットヘッドの製造方法
において、 前記」二部層をアニール処理する工程を含むことを特徴
とするインクジェットヘッドの製造方法。 ４）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた上部層と、を有するイン
クジェットヘッド用基体の製造方法において、 前記上部層をアニール処理する工程を含むことを特徴と
するインクジェットヘッド用基体の製造方法。 ５）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられ、圧縮応力をマイナスとし
た場合の残留応力が−２，５ＸＩＯ’ｄｙｎ／ａｍ”以
上である上部層と、 液体を吐出する吐出口に連通し、前記一対の電極間に形
成された前記電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持
体上に形成された液路と、を有することを特徴とするイ
ンクジェットヘッド。 ６）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられ、圧縮応力をマイナスとし
た場合の残留応力が−２，５ＸｌＯ”ｄｙｎ／Ｃｍ”以
上である上部層と、 を有することを特徴とするインクジェットヘッド用基体
。 ７）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられ、圧縮応力をマイナスとし
た場合の残留応力が−２，５ＸｌＯ’ｄｙｎ／ｃｍ”以
上である上部層と、 液体を吐出する吐出口に連通し、前記一対の電極間に形
成された前記電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持
体上に形成された液路と、を有するインクジェットヘッ
ドを具備するインクジェット装置。 本発明は、以下のような本発明者の知見に基づいてなさ
れたものである、 即ち、本発明者は前記したような欠陥の原因について分
析し検討した結果、バイアススパッタの操作条件、特に
バイアス電圧に応じて前記したような欠陥の生じる頻度
が異なるとの知見を得るに至り、それぞれの操作条件を
特定した異なるバイアススパッタ工程を組合わせたバイ
アススパッタ法での層形成によって、品質の良いインク
ジェット記録ヘッドおよび該ヘッドを形成するために用
いられる基体を作製できるとの結論を得て本発明を完成
した。 バイアススパッタ法はＧＮＤよりターゲット側の電位を
下げる（スパッタ法）と同時に、成膜用基板をＧＮＤよ
り電位を下げることを行う方法である。具体的に言えば
、例えばＡｒイオン（Ａｒ”）がターゲット側をたたく
と同時に成膜用基板側もたたく（スパッタエツチング）
ようにしたものである。 ところが、このバイアススパッタ法による成膜では、成
膜用基板をスパッタエツチングしてしまうために、成膜
用基板として支持体上に第６図に示したような電気熱変
換体が形成されたものを用いて成膜を行うと、支持体上
の電気熱変換体にダメージを与えることがある。 特に発熱抵抗体の層は極薄い膜として形成されることが
多く、バイアススパッタ工程中でこの発熱抵抗体のＭが
局部的にスパッタエツチングされて、その部分に膜厚の
減少が起きると、結果的に発熱抵抗体に設計どおりの膜
厚が得られず、そのようにして作成した基体を用いた記
録ヘッドでは、駆動時に発熱抵抗体に局部的電力集中が
起き易くなり、耐久性の低下の要因となる。 このような欠陥は、バイアス電圧が高いほど顕著になる
。 ところが、被覆性が良く、機能的にも優れた上部層を得
るにはバイアス電圧を高く設定する必要があり、バイア
ス電圧を低くすると、特に上部層の被覆性自体に問題が
生じることがある。 本発明者はこのようなバイアス電圧と記録ヘッド用基体
の品質との関係を解析した結果、操作条件を特定した異
なるバイアススパッタ工程を組み合わせてバイアススパ
ッタ層を形成することにより上述のような問題を解消で
きることを見い出した。 即ち本発明の方法においては、電気熱変換体が設けられ
ている基体面の上に、まず低電圧のバイアス電圧を用い
たバイアススパッタ層を形成し、次にこのようにして形
成したバイアススパッタ層上に、主に良好な被覆性を得
るのに必要な高バイアス電圧を用いたバイアススパッタ
層を積層する。 低電圧のバイアス電圧を用いた第１のバイアススパッタ
工程に用いる電圧は、絶対値が５０Ｖ以下、好ましくは
絶対値が２０Ｖ以下とするのが望ましく、また高バイア
ス電圧を用いた第２のバイアススパッタ工程で用いる電
圧は、絶対値が７０Ｖ以上、好ましくは絶対値が１００
Ｖ以上であ、るのが望ましい。 このような少なくとも２段階に分割したバイアススパッ
タ工程によって、支持体上の電気熱変換体に悪影響をお
よぼすことなく、また被覆性および密着性が良く、かつ
良好な機能を有する上部層を形成できる。具体的には、
第１の低電圧でのバイアススパッタ工程では、バイアス
電圧が充分に低いので、支持体上の電気熱変換体にダメ
ージを与えることがない。更に、第２のバイアススパッ
タ工程では、第１のバイアススパッタ工程で形成された
層により電気熱変換体の設けられている基体表面がスパ
ッタエツチングから保護されるので、所望の機能を有す
る上部層を得るのに必要な高バイアス電圧での成膜が実
施できる。 その結果、被覆性が良く、良好な機能を有するバイアス
スパッタ層を得ることができる。しかも、得られたバイ
アススパッタ層の支持体側との音着性にも優れている。 なお、バイアススパッタ層を形成する際には、上記のよ
うに２段階にバイアススパッタ工程を分割して実施して
も良いし、３段階以上に分割して行なっても良いが、そ
の場合でも、支持体側との接触面を構成する屡の形成に
は低電圧（絶対値が５０Ｖ以下）でのバイアススパッタ
工程が用いられる。 また、例＾ば、バイアススパッタ層と該バイアススパッ
タ層上に設けられた高融点金属からなる層とを有する多
層構成の保護膜において、特にそのステップ部において
のクラックの発生による保護層の剥離という問題は、主
にバイアススパッタ層内の残留応力によって引き起され
ていると考えられ、この残留応力を緩和してやることに
より前記したような問題を解消できる。 すなわち、バイアススパッタ層の残留応力が高いと、こ
れが構造的に密着力の弱いステップ部に作用して、そこ
に亀裂を生じさせ、それが剥離の原因となる。しかも、
高融点金属から成る薄膜は圧縮応力が大きく、高融点金
属がバイアススパッタ層上に積層されると高融点金属層
の圧縮応力がバイアススパッタ層自身の圧縮応力を増長
するように作用して、このような欠陥の発生がより顕著
となる。 また、ステップストレス試験等においての信頼性に係る
問題は、バイアススパッタ層自身の残留応力の程度に起
因していると考えられる。即ち、ステップストレス試験
は熱サイクルの加速試験であり、該試験における信頼性
の低下は保護層にすでに生じているハガレやワレが、あ
るいは該試験時において発生あるいは進行したハガレや
ワレがその主な原因となる。したがって、バイアススパ
ッタ層の形成時に該層自体にすてにハガレやワレ部分が
生じていたり、あるいは該層がこれらの欠陥が生じ易い
状態にあると考えられる。しかもこれらの欠陥の原因は
、該層の残留応力にあると考えられる。 従って、バイアススパッタ層の残留応力を十分に小さく
することで、これらの問題を解決できる。 本発明の方法においては、バイアススパッタ法による層
の形成後に、該Ｍをアニール処理することによりバイア
ススパッタ層の残留応力を取り除き、上述の問題点を解
消するものである。 本発明においては、前記したバイアススパッタ法を用い
て例えば５ｉＯｚ 、Ｔｉ０ｚ 、ＷＯｓ、Ｔａｘ Ｏ
ｓ他金属酸化物、Ｓ ｉｓ Ｎ４ 、Ａｌ２Ｎなどの高
抵抗窒化物その他高抵抗半導体などの材料を用いて保護
層を構成する少なくとも一暦を形成する。 バイアススパッタ法による層形成の後に行なうアニール
処理は、アニール処理すべきバイアススパッタ層の種類
やその形成に用いたバイアススパッタ法の操作条件など
に応じて、上述のようにバイアススパッタ層の残留応力
を効果的に減少させるのに必要な加熱条件が適宜選択さ
れて実施される。 この温度条件としては、３００℃以上が望ましく、好適
には４００℃以上である。上限は、電極の材料が耐えら
れる温度であれば良い。 またこのアニール処理に際しては、熱変性などの防止を
するために、Ｎ２などの不活性気体雰囲気下で行なうの
が望ましい。 更に、本発明者はバイアススパッタ層における残留応力
について上記のような観点から種々検討を加えた結果、
圧縮応力をマイナスとした場合の残留応力を−２，５Ｘ
１０” ｄ ｙ ｎ ７ｃｍ”以上に設定することで
上記のような問題を解消できろとの知見を得るに至り、
本発明を完成した。 この点については、以下に、図面により更に詳細に説明
する。 第１図は本発明のインクジェット記録ヘッド用基体の一
例を示す模式図であり、第１図（＾）はその主要部の平
面図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）のＸ−Ｙ線断面部分
図である。 この基体は、支持体１上に一対の電極３ａ。 ３ｂと発熱抵抗体２とを有する電気熱変換体が設けられ
、更に保護膜として、層４−１、層４−２および層４−
３を有する構成からなる。 支持体ｌ、電極３ａ、３ｂ、発熱抵抗体２としては、通
常のインクジェット記録ヘッド用基体の形成に用いられ
ているものが利用できる。 保護膜を構成する層４−１は圧縮応力をマイナスとした
場合の残留応力を−２，５ＸＩＯ＠ｄｙｎ／ｃｍ”以上
とするのに必要な条件でのバイアススパッタ法で形成さ
れる。 バイアススパッタ層４−１の構成材料としては、例えば
Ｓ ｉ０２ 、ＷＯｓ 、Ｔａｇ ｏｓ他金属酸化物、
Ｓ ｉｓ Ｎ４．Ａｌ１Ｎなどの高抵抗窒化物その他高
抵抗半導体などの材料を挙げることができる。 また、保護層に用いるバイアススパッタ層以外の層４−
２．４−３としては、例λば層４−２層として、高融点
金１ｉＷ、Ｍｏ、Ｔａなどが良い。 Ｎ４−３としてはポリイミドなどの有機物が良い。 薄膜形成とは、薄膜の形成過程において、薄膜物質の基
板への拘束という条件下での急冷過程であり、薄膜物質
が体積変化が生ずるにもかかわらず原子配列の十分な緩
和が行なわれずに薄膜内部に歪を生じ、これが応力発生
をもたらす。 本発明でいう残留応力σとは、このようにして発生する
応力をいい、例えば測定方法として長いたんざく状のガ
ラスに薄膜を形成し、そのガラスのそり量を測定し、 算出することができる。 Ｅニガラスのヤング率 υニガラスのポアソン比 ｂニガラスの厚さ Ｉ２＝ガラスの長さ ｄ：薄膜の厚さ δ：基板先端の変位（ガラスのそり量）本発明に用いる
バイアススパッタ法における操作条件は、用いる材料や
得ようとする層の特性に応じて適宜選択すれば良いが、
圧縮応力をマイナスとした場合の残留応力を−２，５Ｘ
１０’ ｄ ｙ ｒｔ／Ｃｍ”以上となるように、例
えばスパッタパワースパッタガス圧、バイアス電圧など
を制御すれば良い１例えば、以後の実施例において用い
られているような本発明者による方法が特に有用である
。 本発明において、保護層に用いるバイアススパッタ層以
外の層としては、例えばＴａ、Ｗ。 Ｍｏなどの高融点金属などの材料を用いた、蒸着法やス
パッタ法などの各種の成膜法で成膜し得るもの、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、環化ゴムなどの
有機被膜など、通常の記録ヘッド用気体の保護層に用い
られているものを利用できる。 以上の構成の記録ヘッド用基体を用いて、例えば第６図
に示す構成のインクジェットヘッド等を作製できる。 上述の構成のインクジェット用基体を用いてインクジェ
ットヘッドを作製する場合、即ち例えば第６図の液路６
および液室ｌＯとを有する路を形成する場合、先ず路の
壁を感光性樹脂等を用いて形成し、しかる後前記壁を形
成している部材に天板を接合してもよい。 なお、本発明の方法は、バイアススパッタ法によって形
成された層を有する保護層としての上部層をその構成の
一部とするインクジェット記録ヘッド及び該ヘッドを形
成するために用いられる基体に対してならばどのような
構成のものについても適用できる。 例えば前記した例では、吐出口からインクが吐出する方
向と液路のエネルギー発生手段が設けられた個所へイン
クが供給される方向とがほぼ同じであるヘッドを挙げた
が、本発明はこれに限られるものではない０本発明は、
例えば、吐出口からインクが吐出する方向と液路のエネ
ルギー発生手段が設けられた個所へインクが供給される
方向とが異なる（例えば前記二つの方向が互いにほぼ垂
直である）ヘッドに対しても適用できるものである。 また、本発明において、発熱抵抗体の層と電極の層とは
上下を逆にして形成しても良い。 第５図は、本発明に係るインクジェットヘッドを具備す
るインクジェット装置の模式的斜視図である。第５図に
おいて、１０００は装置本体、＋１００は電源スィッチ
、１２００は操作パネルである。 （以下余白） 以下、実施例にしたがって本発明を更に詳細に説明する
。 実施例１ 第２図（Ａ）および（Ｂ）に示すような構成のインクジ
ェット記録ヘッド用基体を以下のようにして作成した。 まず、熱酸化によって形成された５ｉＣ）ｚＪＷ（５μ
）を表面に有する支持体としてのシリコンウェハー１上
に、発熱抵抗体の層２としてＨｆＢｚをスパッタ法で膜
厚０．２μｍに積層した〔第３図（Ａ）参照］。 次に、電極のＮ３としてＡＩを膜厚０．６μｍに蒸着さ
せ、更にフォトリソ技術を用いてこれらの層をバターニ
ングし、一対の電極３ａ、３ｂ間に発熱部８が設けられ
た電気熱変換体を形成した［第３図（Ｂ）参照］。 続いて、支持体１上の電気熱変換体上に、まず以下の条
件でのバイアススパッタ法によって５ｉｎ２からなる層
４ａ−１（ｆｆｌ厚１）１１１）を積層した〔第３図（
（：）９照〕。 スパッタパワー： ７．６ Ｗ／ｃｍ”バイアス電圧：
−２０Ｖ スパッタガス種：Ａｒ スパッタガス圧＋ ５Ｘ １０−’ Ｐａ基板・ターゲ
ット間隔： ８０ｍｍ 次に９４ ａ −１上にバイアス電圧を一１５０Ｖとし
た以外は上記と同様の条件でのバイアススパッタ法によ
って５ｉＯｚからなる層４ａ−２（膜厚０．９μｍ）を
積層した［第３図（Ｄ）参照］。 更に、Ｔａからなる［４ｂ（膜厚０．６ｕｍ）ｅスパッ
タにより積層しインクジェット記録ヘッド用基体を得た
〔第２図（Ｂ）参照〕。 更に、上記の操作を繰り返して記録ヘッド用基体を多数
作成した。 次に、層４ａ−１，４ａ−２の形成時のバイアス電圧を
ともに一１５０Ｖとする以外は上記と同様にしてインク
ジェット記録ヘッド用基体を得た。 このようにして得られた多数の基体についてステップス
トレス試験を行なって評価した。無差別に抽出した３つ
のサンプルについての結果を表１に示す。 このステップストレス試験においては、一対の電極間に
周波数３ｋＨｚ、パルス幅１０ｔＬＳの矩形波をその電
圧を徐々に上げながら印加し、破断電圧を測定し、測定
された破断電圧（ｖ ｔｈ）から以下の式によってＭが
求められた。 Ｍ＝Ｖｔｈ／Ｖｂ ■ｂ＝発泡電圧 なお、この式によって求められる値Ｍは、基体の電気熱
変換体の信頼性を示し、製品形態時の信頼性の加速試験
として用いられている値を表し、その値が１．３以下で
あると製品としてはあまり実用的でない。 表 １ 表１の結果からも明らかなように最初から高バイアス電
圧で形成した上部層を有する基体では、電気変換体での
電流集中が局部的に起き易く、Ｍ値がばらつき、しかも
Ｍが１．３以下のものも含まれており製品としての信頼
性に劣っていた。 これに対し、低バイアス電圧と高バイアス電圧との工程
を組合せた本発明の方法によって作製された基板では、
Ｍ値のばらつきが少なく、信頼性の高い基体であること
が確認された。 しかも、本発明の方法で作製された基体におけろ上部層
のハガレやキレツなどの欠陥の発生率も極めて低く、ま
たそのステップカバレージも良好であった。 実施例２ 第１図（Ａ）および（Ｂ）に示すような構成のインクジ
ェット記録ヘッド用基体を以下のようにして作成した。 まず、熱酸化によって形成されたＳｉＯ□層（５μｍ）
を表面に有する支持体としてのシリコンウェハー１上に
、発熱抵抗体の層２としてＨｆ Ｂ ２をスパッタ法で
膜厚０．２Ｊｉｍに積層した〔第４図（Ａ）参照１゜ 次に、電極のＮ３としてＡｔを膜厚０．６μ履に蒸着さ
せ、更にフォトリソ技術を用いてこれらの層をバターニ
ングし、一対の電極３ａ、３ｂ間に発熱部８が設けられ
た電気熱変換体を形成した〔第４図（Ｂ）参照］。 続いて、支持体１上の電気熱変換体上に、以下の条件で
のバイアススパッタ法によってＳ ｉＯｚからなるｌ’
１４−１（膜厚１．０μｆｆ１）を積層した後、これを
４００℃、窒素ガス雰囲気下で６０分間アニル処理した
〔第４図（Ｃ）参照〕。 スパッタパワー： ７．６ Ｗ／ｃｍｚバイアス電圧：
−１００Ｖ スパッタガス種：Ａｒ スパッタガス圧：５Ｘ１０−’Ｐａ 基板・ターゲット間隔＝８０闘 次に層４−１上にＴａからなる層４−２（膜厚０．６ｕ
＋）をスパッタで積層し〔第４図（Ｄ）参照〕、更に層
４−３としてポリイミドｉ（３，０胛）を積層し、イン
クジェット記録ヘッド用基体を得た
れを紙などの被記録材に付着させて記録を行なうインク
ジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッド及
び該ヘッド用基体並びにそれらの製造方法と該ヘッドを
具備するインクジェット装置に関する。 ［従来の技術］ インクジェット記録法は、インクジェット記録ヘッドに
設けられた吐出口からインク（記録液）を吐出させ、こ
れを紙などの被記録材に付着させて記録を行なう記録方
法であり、騒音の発生が極めて少なく、かつ高速記録が
可能であり、しかも普通紙などに対して、即ち特別な記
録用紙を用いないでも記録が行なえるという多くの利点
を有し、種々のタイプの記録ヘッドが開発されている。 なかでも、例久ば、特開昭５４−５９９３６号公報およ
びドイツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６４号公報に記
載されているような熱エネルギーをインクに作用させて
吐出口から吐出させるタイプの記録ヘッドは、記録信号
に対する応答性が良い、吐出口の高マルチ化が容易であ
るなどの利点を有する。 このようなインクを吐出するために利用されるエネルギ
ーとして熱エネルギーを利用するタイプの記録ヘッドの
代表的構成を第６図（Ａ）および（Ｂ）に示す。 この記録ヘッドは、支持体ｌの絶縁性を示す表面上に、
電気エネルギーをインクを吐出するために利用される熱
エネルギーに変換するために設けられた電気熱変換体が
配列され、更に必要に応じて電気熱変換体の、少なくと
も最終的に液路６とインクの供給口９に連通する液室ｌ
Ｏの下に位置する発熱抵抗体２と電極３上に保護層とし
ての上部層４を設けた基体と、液路６および液室１０等
を形成するための凹部な有する覆い部材５と、を接合し
た構成を有する。 この記録ヘッドにおけるインクを吐出するために利用さ
れるエネルギーは、一対の電極３とこれら一対の電極間
に位置する発熱抵抗体２とを有する電気熱変換体によっ
て付与される。即ち、電極３に電流を印加して、発熱抵
抗体を発熱させると、発熱部８付近にある液路６中のイ
ンクが瞬間的に加熱されてそこに気泡が発生し、その気
泡の発生による瞬間的な体積膨張と収縮による体積変化
によって吐出ロアからインクの液滴が吐出される。 ［発明が解決しようとする課題］ 上述のような記録ヘッドの構成における基体の発熱抵抗
体や電極上に設けられる保護層としての上部層は、イン
クとの接触やインクの浸透による発熱・抵抗体や電極に
おける電蝕や電気的絶縁破壊を防止するという目的で設
けられるものであり、欠陥がなく、被覆性（ステップカ
バレージ）が良好でなければならない。 このような観点から、上部層を構成する材料やその形成
方法についての種々の検討がなされている。 例えば、特開昭６０−２３４８５０号公報には、上部層
としてバイアススパッタ法で形成した層を用いた構成が
開示されている。 このようにバイアススパッタ法で上部層を形成すると、
欠陥が少なく、被覆性（ステップカバレージ）が良好に
なり、耐久性が向上する。また、スパッタ法とくらべる
と同じ膜厚でも、欠陥を少なくできるので、膜厚を薄く
することができる。 したがって特性向上、コストダウンができる。 ところが、バイアススパッタ法による上部層の形成にお
いては、なお解決すべき問題が残されている。即ち、バ
イアススパッタ層を有する上部層を設けた基体を用いて
作成した記録ヘッドにおいては、印字不良や耐久性の低
下などの欠陥が生じることがある。 また、例えば特開昭５９−１９４８６６号公報に記載さ
れているような、より多くの特性を機能的に持たせるた
めに多層構成とした保護層の少なくとも１層に、このバ
イアススパッタ法によって形成した層（バイアススパッ
タ層）を用いた場合、良好な保護機能を持つ保護膜が必
ずしも得られないことがあるという問題が生じた。 例えば、バイアススパッタ法でＳｉＯ□などの無機絶縁
物層を形成し、更にその上にＴａなとの高融点金属をス
パッタ法により積層、した場合などには、バイアススパ
ッタ層の特にステップ部（電極の層パターンの段差部）
にクラックの発生が顕著であり、その部分での保護層に
剥離が生じ易く、またこのような構成の基板を用いて作
成された記録ヘッドにおいては、低い電圧で電極および
発熱抗体の破断が起こることがあり、信頼性に劣り、ま
た例えばステップストレス試験などの耐久試験における
耐久性が低い場合があった。 このように、保護層としてバイアススパッタ層を用いた
場合、なかでも多Ｎ構成とした場合に、バイアススパッ
タ層を用いる利点を活かしきれないばかりか、良質な保
護層を形成できないという問題があった。 本発明の目的は、バイアススパッタ層の保護層への効果
的な適用を可能とすることにある６本発明の他の目的は
、バイアススパッタ層を有する保護層が設けられた、信
頼性が高く、耐久性に優れたインクジェットヘッド及び
該ヘッド用基体並びにそれらの製造方法と該ヘッドを具
備するインクジェット装置を提供することである。 ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成する本発明は、以下の各発明を含む。 １）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた第１の上部層と、 該第１の上部層上に設けられた第２の上部層と、 液体を吐出する吐出口に連通し、前記一対の電極間に形
成された前記電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持
体上に形成された液路と、を有するインクジェットヘッ
ドの製造方法において、 前記第１の上部層をバイアス電圧の絶対値が５０Ｖ以下
であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 前記第２の上部層をバイアス電圧の絶対値が５０Ｖより
大であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方
法。 ２）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた第１の上部層と、 該第１の上部層上に設けられた第２の上部層と、 を有するインクジェットヘッド用基体の製造方法におい
て、 前記第１の上部層をバイアス電圧の絶対値が５０Ｖ以下
であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 前記第２の上部Ｍをバイアス電圧の絶対値が５０Ｖより
大であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 を含むことを特徴とするインクジェットヘッド用基体の
製造方法。 ３）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた上部層と、液体を吐出す
る吐出口に連通し、前記一対の電極間に形成された前記
電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持体上に形成さ
れた液路と、を有するインクジェットヘッドの製造方法
において、 前記」二部層をアニール処理する工程を含むことを特徴
とするインクジェットヘッドの製造方法。 ４）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた上部層と、を有するイン
クジェットヘッド用基体の製造方法において、 前記上部層をアニール処理する工程を含むことを特徴と
するインクジェットヘッド用基体の製造方法。 ５）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられ、圧縮応力をマイナスとし
た場合の残留応力が−２，５ＸＩＯ’ｄｙｎ／ａｍ”以
上である上部層と、 液体を吐出する吐出口に連通し、前記一対の電極間に形
成された前記電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持
体上に形成された液路と、を有することを特徴とするイ
ンクジェットヘッド。 ６）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられ、圧縮応力をマイナスとし
た場合の残留応力が−２，５ＸｌＯ”ｄｙｎ／Ｃｍ”以
上である上部層と、 を有することを特徴とするインクジェットヘッド用基体
。 ７）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられ、圧縮応力をマイナスとし
た場合の残留応力が−２，５ＸｌＯ’ｄｙｎ／ｃｍ”以
上である上部層と、 液体を吐出する吐出口に連通し、前記一対の電極間に形
成された前記電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持
体上に形成された液路と、を有するインクジェットヘッ
ドを具備するインクジェット装置。 本発明は、以下のような本発明者の知見に基づいてなさ
れたものである、 即ち、本発明者は前記したような欠陥の原因について分
析し検討した結果、バイアススパッタの操作条件、特に
バイアス電圧に応じて前記したような欠陥の生じる頻度
が異なるとの知見を得るに至り、それぞれの操作条件を
特定した異なるバイアススパッタ工程を組合わせたバイ
アススパッタ法での層形成によって、品質の良いインク
ジェット記録ヘッドおよび該ヘッドを形成するために用
いられる基体を作製できるとの結論を得て本発明を完成
した。 バイアススパッタ法はＧＮＤよりターゲット側の電位を
下げる（スパッタ法）と同時に、成膜用基板をＧＮＤよ
り電位を下げることを行う方法である。具体的に言えば
、例えばＡｒイオン（Ａｒ”）がターゲット側をたたく
と同時に成膜用基板側もたたく（スパッタエツチング）
ようにしたものである。 ところが、このバイアススパッタ法による成膜では、成
膜用基板をスパッタエツチングしてしまうために、成膜
用基板として支持体上に第６図に示したような電気熱変
換体が形成されたものを用いて成膜を行うと、支持体上
の電気熱変換体にダメージを与えることがある。 特に発熱抵抗体の層は極薄い膜として形成されることが
多く、バイアススパッタ工程中でこの発熱抵抗体のＭが
局部的にスパッタエツチングされて、その部分に膜厚の
減少が起きると、結果的に発熱抵抗体に設計どおりの膜
厚が得られず、そのようにして作成した基体を用いた記
録ヘッドでは、駆動時に発熱抵抗体に局部的電力集中が
起き易くなり、耐久性の低下の要因となる。 このような欠陥は、バイアス電圧が高いほど顕著になる
。 ところが、被覆性が良く、機能的にも優れた上部層を得
るにはバイアス電圧を高く設定する必要があり、バイア
ス電圧を低くすると、特に上部層の被覆性自体に問題が
生じることがある。 本発明者はこのようなバイアス電圧と記録ヘッド用基体
の品質との関係を解析した結果、操作条件を特定した異
なるバイアススパッタ工程を組み合わせてバイアススパ
ッタ層を形成することにより上述のような問題を解消で
きることを見い出した。 即ち本発明の方法においては、電気熱変換体が設けられ
ている基体面の上に、まず低電圧のバイアス電圧を用い
たバイアススパッタ層を形成し、次にこのようにして形
成したバイアススパッタ層上に、主に良好な被覆性を得
るのに必要な高バイアス電圧を用いたバイアススパッタ
層を積層する。 低電圧のバイアス電圧を用いた第１のバイアススパッタ
工程に用いる電圧は、絶対値が５０Ｖ以下、好ましくは
絶対値が２０Ｖ以下とするのが望ましく、また高バイア
ス電圧を用いた第２のバイアススパッタ工程で用いる電
圧は、絶対値が７０Ｖ以上、好ましくは絶対値が１００
Ｖ以上であ、るのが望ましい。 このような少なくとも２段階に分割したバイアススパッ
タ工程によって、支持体上の電気熱変換体に悪影響をお
よぼすことなく、また被覆性および密着性が良く、かつ
良好な機能を有する上部層を形成できる。具体的には、
第１の低電圧でのバイアススパッタ工程では、バイアス
電圧が充分に低いので、支持体上の電気熱変換体にダメ
ージを与えることがない。更に、第２のバイアススパッ
タ工程では、第１のバイアススパッタ工程で形成された
層により電気熱変換体の設けられている基体表面がスパ
ッタエツチングから保護されるので、所望の機能を有す
る上部層を得るのに必要な高バイアス電圧での成膜が実
施できる。 その結果、被覆性が良く、良好な機能を有するバイアス
スパッタ層を得ることができる。しかも、得られたバイ
アススパッタ層の支持体側との音着性にも優れている。 なお、バイアススパッタ層を形成する際には、上記のよ
うに２段階にバイアススパッタ工程を分割して実施して
も良いし、３段階以上に分割して行なっても良いが、そ
の場合でも、支持体側との接触面を構成する屡の形成に
は低電圧（絶対値が５０Ｖ以下）でのバイアススパッタ
工程が用いられる。 また、例＾ば、バイアススパッタ層と該バイアススパッ
タ層上に設けられた高融点金属からなる層とを有する多
層構成の保護膜において、特にそのステップ部において
のクラックの発生による保護層の剥離という問題は、主
にバイアススパッタ層内の残留応力によって引き起され
ていると考えられ、この残留応力を緩和してやることに
より前記したような問題を解消できる。 すなわち、バイアススパッタ層の残留応力が高いと、こ
れが構造的に密着力の弱いステップ部に作用して、そこ
に亀裂を生じさせ、それが剥離の原因となる。しかも、
高融点金属から成る薄膜は圧縮応力が大きく、高融点金
属がバイアススパッタ層上に積層されると高融点金属層
の圧縮応力がバイアススパッタ層自身の圧縮応力を増長
するように作用して、このような欠陥の発生がより顕著
となる。 また、ステップストレス試験等においての信頼性に係る
問題は、バイアススパッタ層自身の残留応力の程度に起
因していると考えられる。即ち、ステップストレス試験
は熱サイクルの加速試験であり、該試験における信頼性
の低下は保護層にすでに生じているハガレやワレが、あ
るいは該試験時において発生あるいは進行したハガレや
ワレがその主な原因となる。したがって、バイアススパ
ッタ層の形成時に該層自体にすてにハガレやワレ部分が
生じていたり、あるいは該層がこれらの欠陥が生じ易い
状態にあると考えられる。しかもこれらの欠陥の原因は
、該層の残留応力にあると考えられる。 従って、バイアススパッタ層の残留応力を十分に小さく
することで、これらの問題を解決できる。 本発明の方法においては、バイアススパッタ法による層
の形成後に、該Ｍをアニール処理することによりバイア
ススパッタ層の残留応力を取り除き、上述の問題点を解
消するものである。 本発明においては、前記したバイアススパッタ法を用い
て例えば５ｉＯｚ 、Ｔｉ０ｚ 、ＷＯｓ、Ｔａｘ Ｏ
ｓ他金属酸化物、Ｓ ｉｓ Ｎ４ 、Ａｌ２Ｎなどの高
抵抗窒化物その他高抵抗半導体などの材料を用いて保護
層を構成する少なくとも一暦を形成する。 バイアススパッタ法による層形成の後に行なうアニール
処理は、アニール処理すべきバイアススパッタ層の種類
やその形成に用いたバイアススパッタ法の操作条件など
に応じて、上述のようにバイアススパッタ層の残留応力
を効果的に減少させるのに必要な加熱条件が適宜選択さ
れて実施される。 この温度条件としては、３００℃以上が望ましく、好適
には４００℃以上である。上限は、電極の材料が耐えら
れる温度であれば良い。 またこのアニール処理に際しては、熱変性などの防止を
するために、Ｎ２などの不活性気体雰囲気下で行なうの
が望ましい。 更に、本発明者はバイアススパッタ層における残留応力
について上記のような観点から種々検討を加えた結果、
圧縮応力をマイナスとした場合の残留応力を−２，５Ｘ
１０” ｄ ｙ ｎ ７ｃｍ”以上に設定することで
上記のような問題を解消できろとの知見を得るに至り、
本発明を完成した。 この点については、以下に、図面により更に詳細に説明
する。 第１図は本発明のインクジェット記録ヘッド用基体の一
例を示す模式図であり、第１図（＾）はその主要部の平
面図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）のＸ−Ｙ線断面部分
図である。 この基体は、支持体１上に一対の電極３ａ。 ３ｂと発熱抵抗体２とを有する電気熱変換体が設けられ
、更に保護膜として、層４−１、層４−２および層４−
３を有する構成からなる。 支持体ｌ、電極３ａ、３ｂ、発熱抵抗体２としては、通
常のインクジェット記録ヘッド用基体の形成に用いられ
ているものが利用できる。 保護膜を構成する層４−１は圧縮応力をマイナスとした
場合の残留応力を−２，５ＸＩＯ＠ｄｙｎ／ｃｍ”以上
とするのに必要な条件でのバイアススパッタ法で形成さ
れる。 バイアススパッタ層４−１の構成材料としては、例えば
Ｓ ｉ０２ 、ＷＯｓ 、Ｔａｇ ｏｓ他金属酸化物、
Ｓ ｉｓ Ｎ４．Ａｌ１Ｎなどの高抵抗窒化物その他高
抵抗半導体などの材料を挙げることができる。 また、保護層に用いるバイアススパッタ層以外の層４−
２．４−３としては、例λば層４−２層として、高融点
金１ｉＷ、Ｍｏ、Ｔａなどが良い。 Ｎ４−３としてはポリイミドなどの有機物が良い。 薄膜形成とは、薄膜の形成過程において、薄膜物質の基
板への拘束という条件下での急冷過程であり、薄膜物質
が体積変化が生ずるにもかかわらず原子配列の十分な緩
和が行なわれずに薄膜内部に歪を生じ、これが応力発生
をもたらす。 本発明でいう残留応力σとは、このようにして発生する
応力をいい、例えば測定方法として長いたんざく状のガ
ラスに薄膜を形成し、そのガラスのそり量を測定し、 算出することができる。 Ｅニガラスのヤング率 υニガラスのポアソン比 ｂニガラスの厚さ Ｉ２＝ガラスの長さ ｄ：薄膜の厚さ δ：基板先端の変位（ガラスのそり量）本発明に用いる
バイアススパッタ法における操作条件は、用いる材料や
得ようとする層の特性に応じて適宜選択すれば良いが、
圧縮応力をマイナスとした場合の残留応力を−２，５Ｘ
１０’ ｄ ｙ ｒｔ／Ｃｍ”以上となるように、例
えばスパッタパワースパッタガス圧、バイアス電圧など
を制御すれば良い１例えば、以後の実施例において用い
られているような本発明者による方法が特に有用である
。 本発明において、保護層に用いるバイアススパッタ層以
外の層としては、例えばＴａ、Ｗ。 Ｍｏなどの高融点金属などの材料を用いた、蒸着法やス
パッタ法などの各種の成膜法で成膜し得るもの、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、環化ゴムなどの
有機被膜など、通常の記録ヘッド用気体の保護層に用い
られているものを利用できる。 以上の構成の記録ヘッド用基体を用いて、例えば第６図
に示す構成のインクジェットヘッド等を作製できる。 上述の構成のインクジェット用基体を用いてインクジェ
ットヘッドを作製する場合、即ち例えば第６図の液路６
および液室ｌＯとを有する路を形成する場合、先ず路の
壁を感光性樹脂等を用いて形成し、しかる後前記壁を形
成している部材に天板を接合してもよい。 なお、本発明の方法は、バイアススパッタ法によって形
成された層を有する保護層としての上部層をその構成の
一部とするインクジェット記録ヘッド及び該ヘッドを形
成するために用いられる基体に対してならばどのような
構成のものについても適用できる。 例えば前記した例では、吐出口からインクが吐出する方
向と液路のエネルギー発生手段が設けられた個所へイン
クが供給される方向とがほぼ同じであるヘッドを挙げた
が、本発明はこれに限られるものではない０本発明は、
例えば、吐出口からインクが吐出する方向と液路のエネ
ルギー発生手段が設けられた個所へインクが供給される
方向とが異なる（例えば前記二つの方向が互いにほぼ垂
直である）ヘッドに対しても適用できるものである。 また、本発明において、発熱抵抗体の層と電極の層とは
上下を逆にして形成しても良い。 第５図は、本発明に係るインクジェットヘッドを具備す
るインクジェット装置の模式的斜視図である。第５図に
おいて、１０００は装置本体、＋１００は電源スィッチ
、１２００は操作パネルである。 （以下余白） 以下、実施例にしたがって本発明を更に詳細に説明する
。 実施例１ 第２図（Ａ）および（Ｂ）に示すような構成のインクジ
ェット記録ヘッド用基体を以下のようにして作成した。 まず、熱酸化によって形成された５ｉＣ）ｚＪＷ（５μ
）を表面に有する支持体としてのシリコンウェハー１上
に、発熱抵抗体の層２としてＨｆＢｚをスパッタ法で膜
厚０．２μｍに積層した〔第３図（Ａ）参照］。 次に、電極のＮ３としてＡＩを膜厚０．６μｍに蒸着さ
せ、更にフォトリソ技術を用いてこれらの層をバターニ
ングし、一対の電極３ａ、３ｂ間に発熱部８が設けられ
た電気熱変換体を形成した［第３図（Ｂ）参照］。 続いて、支持体１上の電気熱変換体上に、まず以下の条
件でのバイアススパッタ法によって５ｉｎ２からなる層
４ａ−１（ｆｆｌ厚１）１１１）を積層した〔第３図（
（：）９照〕。 スパッタパワー： ７．６ Ｗ／ｃｍ”バイアス電圧：
−２０Ｖ スパッタガス種：Ａｒ スパッタガス圧＋ ５Ｘ １０−’ Ｐａ基板・ターゲ
ット間隔： ８０ｍｍ 次に９４ ａ −１上にバイアス電圧を一１５０Ｖとし
た以外は上記と同様の条件でのバイアススパッタ法によ
って５ｉＯｚからなる層４ａ−２（膜厚０．９μｍ）を
積層した［第３図（Ｄ）参照］。 更に、Ｔａからなる［４ｂ（膜厚０．６ｕｍ）ｅスパッ
タにより積層しインクジェット記録ヘッド用基体を得た
〔第２図（Ｂ）参照〕。 更に、上記の操作を繰り返して記録ヘッド用基体を多数
作成した。 次に、層４ａ−１，４ａ−２の形成時のバイアス電圧を
ともに一１５０Ｖとする以外は上記と同様にしてインク
ジェット記録ヘッド用基体を得た。 このようにして得られた多数の基体についてステップス
トレス試験を行なって評価した。無差別に抽出した３つ
のサンプルについての結果を表１に示す。 このステップストレス試験においては、一対の電極間に
周波数３ｋＨｚ、パルス幅１０ｔＬＳの矩形波をその電
圧を徐々に上げながら印加し、破断電圧を測定し、測定
された破断電圧（ｖ ｔｈ）から以下の式によってＭが
求められた。 Ｍ＝Ｖｔｈ／Ｖｂ ■ｂ＝発泡電圧 なお、この式によって求められる値Ｍは、基体の電気熱
変換体の信頼性を示し、製品形態時の信頼性の加速試験
として用いられている値を表し、その値が１．３以下で
あると製品としてはあまり実用的でない。 表 １ 表１の結果からも明らかなように最初から高バイアス電
圧で形成した上部層を有する基体では、電気変換体での
電流集中が局部的に起き易く、Ｍ値がばらつき、しかも
Ｍが１．３以下のものも含まれており製品としての信頼
性に劣っていた。 これに対し、低バイアス電圧と高バイアス電圧との工程
を組合せた本発明の方法によって作製された基板では、
Ｍ値のばらつきが少なく、信頼性の高い基体であること
が確認された。 しかも、本発明の方法で作製された基体におけろ上部層
のハガレやキレツなどの欠陥の発生率も極めて低く、ま
たそのステップカバレージも良好であった。 実施例２ 第１図（Ａ）および（Ｂ）に示すような構成のインクジ
ェット記録ヘッド用基体を以下のようにして作成した。 まず、熱酸化によって形成されたＳｉＯ□層（５μｍ）
を表面に有する支持体としてのシリコンウェハー１上に
、発熱抵抗体の層２としてＨｆ Ｂ ２をスパッタ法で
膜厚０．２Ｊｉｍに積層した〔第４図（Ａ）参照１゜ 次に、電極のＮ３としてＡｔを膜厚０．６μ履に蒸着さ
せ、更にフォトリソ技術を用いてこれらの層をバターニ
ングし、一対の電極３ａ、３ｂ間に発熱部８が設けられ
た電気熱変換体を形成した〔第４図（Ｂ）参照］。 続いて、支持体１上の電気熱変換体上に、以下の条件で
のバイアススパッタ法によってＳ ｉＯｚからなるｌ’
１４−１（膜厚１．０μｆｆ１）を積層した後、これを
４００℃、窒素ガス雰囲気下で６０分間アニル処理した
〔第４図（Ｃ）参照〕。 スパッタパワー： ７．６ Ｗ／ｃｍｚバイアス電圧：
−１００Ｖ スパッタガス種：Ａｒ スパッタガス圧：５Ｘ１０−’Ｐａ 基板・ターゲット間隔＝８０闘 次に層４−１上にＴａからなる層４−２（膜厚０．６ｕ
＋）をスパッタで積層し〔第４図（Ｄ）参照〕、更に層
４−３としてポリイミドｉ（３，０胛）を積層し、イン
クジェット記録ヘッド用基体を得た
【第１図（Ｂ）参照
】。 更に、上記の操作を繰り返して記録ヘッド用基体を多数
作成した。 次に、アニール処理を行なわない以外は上記と同様にし
てインクジェット記録ヘッド用基体を得た。 このようにして得られた多数の基体についてステップス
トレス試験を行なって評価した。その結果を表２に示す
。 なお、表２に示された結果は、基体３個あたりの平均値
である。 実施例３ バイアススパッタにおける、バイアス電圧を一２００Ｖ
とする以外は実施例２と同様にして基体を多数作成した
。 実施例２と同様にして行なったステップストレス試験に
よる評価結果を表２に示す。 実施例４ スパッタパワーおよびバイアス電圧をそれぞれ４、８Ｗ
／ｃｍ”、−２００Ｖとする以外は実施例２と同様にし
て基体を多数作成した。 実施例２と同様にして行なったステップストレス試験に
よる評価結果を表２に示す。 表 ２ 膜はがれがおきたもの 実施例５ 第１図（Ａ）および（Ｂ）に示すような構成のインクジ
ェット記録ヘッド用基体を以下のようにして作成した。 まず、熱酸化によって形成された５ｉＯｚＪＷ（５μｍ
）を表面に有する支持体としてのシリコンウェハー１上
に、発熱抵抗体の層２としてＨｆＢｚをスパッタ法で膜
厚０．２μｍに積層した。 次に、電極の層３としてＡｌを膜厚０．６八鳳に蒸着さ
せ、更にフォトリソ技術を用いてこれらの層をバターニ
ングし、一対の電極３ａ、３ｂ間に発熱部８が設けられ
た電気熱変換体を形成した。 続いて、支持体１上の電気熱変換体上に、スパッタパワ
ーとバイアス電圧を表３に示すように種々変更した以外
は以下の条件でのバイアススパッタ法によってＳｔｏｗ
からなる［４−１（膜厚１．０μｆｆ１）を積層した。 スパッタガス種：Ａｒ スパッタガス圧：５Ｘ１０−’Ｐａ 基板・ターゲット間隔： ８０ｍｍ 次にＭ４−１上にＴａからなる層４−２（膜厚０．６ｕ
）をスパッタで積層し、更にポリイミド暦（Ｍ厚３．０
μｍ）４−３を設けてインクジェット記録ヘッド用基体
を得た。 このようにして得られた多数の基体についてステップス
トレス試験を行なって評価した。 これとは別に、バイアススパッタ層のみをガラス基体上
に上記と同様の条件で形成し、その残留応力を先に述べ
た方法により測定した。 得られたバイアススパッタ層の圧縮応力をマイナスとし
た場合の残留応力の値と、ステップストレス試験による
評価の結果を表３に示す。 実施例６ バイアススバッタにおける基板・ターゲット間距離を表
４に示すように種々変更した以外は以下の条件でのバイ
アススパッタ法を用いる以外は実施例５と同様にして基
体を作成した。 スパッタパワー： ７．６ Ｗ／ｃｍ”スパッタガス種
：Ａｒ スパッタガス圧：５Ｘ１０−’Ｐａ バイアス電圧： −１００Ｖ 得られた基体における、実施例５と同様にして行なった
ステップストレス試験による評価結果と残留応力測定値
を表４に示す。 実施例７ スパッタガス圧を表５に示すように種々変更した以外は
以下の条件でのバイアススパッタ法を用いる以外は実施
例５と同様にして基体を作成した。 スパッタパワー： ７．６ Ｗ／ｃｍ”スパッタガス種
：Ａｒ 基板・ターゲット間隔： ８０ｍｍ バイアス電圧： −１００Ｖ 得られた基体における、実施例５と同様にして行なった
ステップストレス試験による評価結果と残留応力測定値
を表５に示す。 （以下余白） 表 ４ 表 ５ 実施例８ 第３図（Ｃ）の工程から第３図（１））の工程に移る際
に、バイアス電圧を一２０Ｖから一＋５０Ｖに短時間で
急に変えずに徐々に連続的に変えた以外は、実施例１と
同様にして本発明に係るインクジェット用基体を作成し
た。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例９ 第２図（Ｂ）のｆｆ４ｂを形成しないことを除いて、実
施例１と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１Ｏ 第２図（Ｂ）の層４ｂを形成しないことを除いて、実施
例８と同様にして本発明に係るインクジェット用基体を
作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１１ 第１図（Ｂ）のＮ４−２を形成しないことを除いて、実
施例２と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１２ 第１図（Ｂ）の層４−２及び層４−３を形成しないこと
を除いて、実施例２と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１３ 第１図（Ｂ）の層４−２を形成しないことを除いて、実
施例３と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１４ 第１図（Ｂ）の層４−２及び＠４−３を形成しないこと
を除いて、実施例３と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例Ｉ５ 第１図（Ｂ）の層４−２を形成しないことを除いて、実
施例４と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１６ 第１図（Ｂ）の層４−２及び層４−３を形成しないこと
を除いて、実施例４と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１７ 第１図（Ｂ）の暦４−２を形成しないことを除いて、実
施例５と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１８ 第１図（Ｂ）の層４−２及びＨ４−３を形成しないこと
を除いて、実施例５と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１９ 第１図（Ｂ）の層４−２を形成しないことを除いて、実
施例６と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２０ 第１図（Ｂ）の層４−２及び層４−３を形成しないこと
を除いて、実施例６と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２１ 第１図（Ｂ）の層４−２を形成しないことを除いて、実
施例７と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２２ 第１図（Ｂ）の層４−２及び層４−３を形成しないこと
を除いて、実施例７と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２３ 層４ａ−１の材料を５ｉＯｚではなくＴｉ０ｚとした以
外は、実施例１と同様にして本発明に係るインクジェッ
ト用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２４ 珊４−１の材料を５ｉＣ）ａではなくＷＯ５とした以外
は、実施例２と同様にして本発明に係るインクジェット
用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２５ Ｈ４−１の材料をＳｉｎ、ではな（Ｔａ２ｅｓとした以
外は、実施例３と同様にして本発明に係るインクジェッ
ト用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２６ 層４−１の材料を５ｉＯｚではな（ＳｔｓＮ４とした以
外は、実施例４と同様にして本発明に係るインクジェッ
ト用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２７ １９４−１の材料をＳ ｉ ＯｚではなくＡＩＮとした
以外は、実施例５と同様にして本発明に係るインクジェ
ット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２８ Ｈ４−１の材料を５ｉＯｚではなくＷＯ，とした以外は
、実施例６と同様にして本発明に係るインクジェット用
基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２９ 層４−１の材料をＳｉＯ□ではなくＴａ□Ｏｓとした以
外は、実施例６と同様にして本発明に係るインクジェッ
ト用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例３０ 第３図（Ｃ）の工程の後、ｆｆ１４ ａ −１に対し４
００℃、窒素雰囲気下で６０分間アニール処理を施し、
しかる後第３図（Ｄ）の工程を行うことを除いて、実施
例１と同様にして本発明に係るインクジェット用基体を
作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 尚、本発明において、特に実施例１を代表的な実施例と
する実施態様において、第３図（Ｃ）の工程から第３図
（ＤＪの工程に移る際に、バイアス電圧を急に変えて行
なう（実施例１では一２０Ｖから一１５０Ｖに変更）の
ではなく、徐々に連続的に変えて行なっても良い （実
施例８参照）。 また、特に実施例１を代表的な実施例とする実施態様に
おいて、バイアススパッタ層に７ニール処理を施せば、
より一層優れた効果を得ることができる。 また、特に実施例２〜７を代表的な実施例とする実施態
様において、支持体側のＮ４−１にバイアススパッタ層
を用いた場合を説明したが、層４−２にバイアススパッ
タ層を用いた場合についても本発明の効果を同様に得る
ことができる。このような場合、バイアススパッタ層の
アニール処理又は／及び残留応力の制御を行なわないと
、ステップストレス試験での結果が特に悪くなるが、バ
イアススパッタ層のアニール処理又は／及び残留応力の
制御をすることによって、このような問題点を効果的に
改善できる。 以上の実施例で本発明の方法を用いて得られた基体を用
い、これを第６図に示したような液路６および液室１０
等を形成するための凹部を有するガラス製の覆い部材５
と接合して、インクジェット記録ヘッドを作成した。 得られた記録ヘッドの記録試験を行なったところ良好な
記録が実施でき、耐久性も良好であった。 ［発明の効果］ 本発明の方法によれば、先に形成される低電圧でのバイ
アススパッタ層の作用で基体に設けられた電気熱変換体
が保護され、バイアススパッタによる悪影響が排除され
、しかも高電圧でのバイアススパッタ層が更に追加され
ることにより、被覆性および密着性に優れ、良好な機能
を有する保護層を備えたインクジェット記録ヘッドの製
造方法及び該ヘッドを形成するために用いられる基体の
製造方法を提供することができる。 また、本発明の方法によれば、保護層の欠陥を引起こす
原因となり得るバイアススパッタ層の残留応力をアニー
ル処理によって効果的に低減でき、バイアススパッタ法
を用いる利点を生かした信頼性、耐久性に優れたインク
ジェット記録ヘッドの製造方法及び該ヘッドを形成する
ために用いられる基体の製造方法を提供することができ
る。 更に、本発明によれば、保護層の欠陥を引起す原因とな
り得るバイアススパッタ層の残留応力がその形成条件に
よって制御されて効果的に低減化されていることにより
、バイアススパッタ法を用いる利点を生かした信頼性、
耐久性および品質に優れたインクジェット記録ヘッド及
び該ヘッドを形成するために用いられる基体を提供する
ことが可能となる。
】。 更に、上記の操作を繰り返して記録ヘッド用基体を多数
作成した。 次に、アニール処理を行なわない以外は上記と同様にし
てインクジェット記録ヘッド用基体を得た。 このようにして得られた多数の基体についてステップス
トレス試験を行なって評価した。その結果を表２に示す
。 なお、表２に示された結果は、基体３個あたりの平均値
である。 実施例３ バイアススパッタにおける、バイアス電圧を一２００Ｖ
とする以外は実施例２と同様にして基体を多数作成した
。 実施例２と同様にして行なったステップストレス試験に
よる評価結果を表２に示す。 実施例４ スパッタパワーおよびバイアス電圧をそれぞれ４、８Ｗ
／ｃｍ”、−２００Ｖとする以外は実施例２と同様にし
て基体を多数作成した。 実施例２と同様にして行なったステップストレス試験に
よる評価結果を表２に示す。 表 ２ 膜はがれがおきたもの 実施例５ 第１図（Ａ）および（Ｂ）に示すような構成のインクジ
ェット記録ヘッド用基体を以下のようにして作成した。 まず、熱酸化によって形成された５ｉＯｚＪＷ（５μｍ
）を表面に有する支持体としてのシリコンウェハー１上
に、発熱抵抗体の層２としてＨｆＢｚをスパッタ法で膜
厚０．２μｍに積層した。 次に、電極の層３としてＡｌを膜厚０．６八鳳に蒸着さ
せ、更にフォトリソ技術を用いてこれらの層をバターニ
ングし、一対の電極３ａ、３ｂ間に発熱部８が設けられ
た電気熱変換体を形成した。 続いて、支持体１上の電気熱変換体上に、スパッタパワ
ーとバイアス電圧を表３に示すように種々変更した以外
は以下の条件でのバイアススパッタ法によってＳｔｏｗ
からなる［４−１（膜厚１．０μｆｆ１）を積層した。 スパッタガス種：Ａｒ スパッタガス圧：５Ｘ１０−’Ｐａ 基板・ターゲット間隔： ８０ｍｍ 次にＭ４−１上にＴａからなる層４−２（膜厚０．６ｕ
）をスパッタで積層し、更にポリイミド暦（Ｍ厚３．０
μｍ）４−３を設けてインクジェット記録ヘッド用基体
を得た。 このようにして得られた多数の基体についてステップス
トレス試験を行なって評価した。 これとは別に、バイアススパッタ層のみをガラス基体上
に上記と同様の条件で形成し、その残留応力を先に述べ
た方法により測定した。 得られたバイアススパッタ層の圧縮応力をマイナスとし
た場合の残留応力の値と、ステップストレス試験による
評価の結果を表３に示す。 実施例６ バイアススバッタにおける基板・ターゲット間距離を表
４に示すように種々変更した以外は以下の条件でのバイ
アススパッタ法を用いる以外は実施例５と同様にして基
体を作成した。 スパッタパワー： ７．６ Ｗ／ｃｍ”スパッタガス種
：Ａｒ スパッタガス圧：５Ｘ１０−’Ｐａ バイアス電圧： −１００Ｖ 得られた基体における、実施例５と同様にして行なった
ステップストレス試験による評価結果と残留応力測定値
を表４に示す。 実施例７ スパッタガス圧を表５に示すように種々変更した以外は
以下の条件でのバイアススパッタ法を用いる以外は実施
例５と同様にして基体を作成した。 スパッタパワー： ７．６ Ｗ／ｃｍ”スパッタガス種
：Ａｒ 基板・ターゲット間隔： ８０ｍｍ バイアス電圧： −１００Ｖ 得られた基体における、実施例５と同様にして行なった
ステップストレス試験による評価結果と残留応力測定値
を表５に示す。 （以下余白） 表 ４ 表 ５ 実施例８ 第３図（Ｃ）の工程から第３図（１））の工程に移る際
に、バイアス電圧を一２０Ｖから一＋５０Ｖに短時間で
急に変えずに徐々に連続的に変えた以外は、実施例１と
同様にして本発明に係るインクジェット用基体を作成し
た。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例９ 第２図（Ｂ）のｆｆ４ｂを形成しないことを除いて、実
施例１と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１Ｏ 第２図（Ｂ）の層４ｂを形成しないことを除いて、実施
例８と同様にして本発明に係るインクジェット用基体を
作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１１ 第１図（Ｂ）のＮ４−２を形成しないことを除いて、実
施例２と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１２ 第１図（Ｂ）の層４−２及び層４−３を形成しないこと
を除いて、実施例２と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１３ 第１図（Ｂ）の層４−２を形成しないことを除いて、実
施例３と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１４ 第１図（Ｂ）の層４−２及び＠４−３を形成しないこと
を除いて、実施例３と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例Ｉ５ 第１図（Ｂ）の層４−２を形成しないことを除いて、実
施例４と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１６ 第１図（Ｂ）の層４−２及び層４−３を形成しないこと
を除いて、実施例４と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１７ 第１図（Ｂ）の暦４−２を形成しないことを除いて、実
施例５と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１８ 第１図（Ｂ）の層４−２及びＨ４−３を形成しないこと
を除いて、実施例５と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例１９ 第１図（Ｂ）の層４−２を形成しないことを除いて、実
施例６と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２０ 第１図（Ｂ）の層４−２及び層４−３を形成しないこと
を除いて、実施例６と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２１ 第１図（Ｂ）の層４−２を形成しないことを除いて、実
施例７と同様にして本発明に係るインクジェット用基体
を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２２ 第１図（Ｂ）の層４−２及び層４−３を形成しないこと
を除いて、実施例７と同様にして本発明に係るインクジ
ェット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２３ 層４ａ−１の材料を５ｉＯｚではなくＴｉ０ｚとした以
外は、実施例１と同様にして本発明に係るインクジェッ
ト用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２４ 珊４−１の材料を５ｉＣ）ａではなくＷＯ５とした以外
は、実施例２と同様にして本発明に係るインクジェット
用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２５ Ｈ４−１の材料をＳｉｎ、ではな（Ｔａ２ｅｓとした以
外は、実施例３と同様にして本発明に係るインクジェッ
ト用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２６ 層４−１の材料を５ｉＯｚではな（ＳｔｓＮ４とした以
外は、実施例４と同様にして本発明に係るインクジェッ
ト用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２７ １９４−１の材料をＳ ｉ ＯｚではなくＡＩＮとした
以外は、実施例５と同様にして本発明に係るインクジェ
ット用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２８ Ｈ４−１の材料を５ｉＯｚではなくＷＯ，とした以外は
、実施例６と同様にして本発明に係るインクジェット用
基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例２９ 層４−１の材料をＳｉＯ□ではなくＴａ□Ｏｓとした以
外は、実施例６と同様にして本発明に係るインクジェッ
ト用基体を作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 実施例３０ 第３図（Ｃ）の工程の後、ｆｆ１４ ａ −１に対し４
００℃、窒素雰囲気下で６０分間アニール処理を施し、
しかる後第３図（Ｄ）の工程を行うことを除いて、実施
例１と同様にして本発明に係るインクジェット用基体を
作成した。 本実施例においても、信頼性の高いインクジェット用基
体を作成することができた。 尚、本発明において、特に実施例１を代表的な実施例と
する実施態様において、第３図（Ｃ）の工程から第３図
（ＤＪの工程に移る際に、バイアス電圧を急に変えて行
なう（実施例１では一２０Ｖから一１５０Ｖに変更）の
ではなく、徐々に連続的に変えて行なっても良い （実
施例８参照）。 また、特に実施例１を代表的な実施例とする実施態様に
おいて、バイアススパッタ層に７ニール処理を施せば、
より一層優れた効果を得ることができる。 また、特に実施例２〜７を代表的な実施例とする実施態
様において、支持体側のＮ４−１にバイアススパッタ層
を用いた場合を説明したが、層４−２にバイアススパッ
タ層を用いた場合についても本発明の効果を同様に得る
ことができる。このような場合、バイアススパッタ層の
アニール処理又は／及び残留応力の制御を行なわないと
、ステップストレス試験での結果が特に悪くなるが、バ
イアススパッタ層のアニール処理又は／及び残留応力の
制御をすることによって、このような問題点を効果的に
改善できる。 以上の実施例で本発明の方法を用いて得られた基体を用
い、これを第６図に示したような液路６および液室１０
等を形成するための凹部を有するガラス製の覆い部材５
と接合して、インクジェット記録ヘッドを作成した。 得られた記録ヘッドの記録試験を行なったところ良好な
記録が実施でき、耐久性も良好であった。 ［発明の効果］ 本発明の方法によれば、先に形成される低電圧でのバイ
アススパッタ層の作用で基体に設けられた電気熱変換体
が保護され、バイアススパッタによる悪影響が排除され
、しかも高電圧でのバイアススパッタ層が更に追加され
ることにより、被覆性および密着性に優れ、良好な機能
を有する保護層を備えたインクジェット記録ヘッドの製
造方法及び該ヘッドを形成するために用いられる基体の
製造方法を提供することができる。 また、本発明の方法によれば、保護層の欠陥を引起こす
原因となり得るバイアススパッタ層の残留応力をアニー
ル処理によって効果的に低減でき、バイアススパッタ法
を用いる利点を生かした信頼性、耐久性に優れたインク
ジェット記録ヘッドの製造方法及び該ヘッドを形成する
ために用いられる基体の製造方法を提供することができ
る。 更に、本発明によれば、保護層の欠陥を引起す原因とな
り得るバイアススパッタ層の残留応力がその形成条件に
よって制御されて効果的に低減化されていることにより
、バイアススパッタ法を用いる利点を生かした信頼性、
耐久性および品質に優れたインクジェット記録ヘッド及
び該ヘッドを形成するために用いられる基体を提供する
ことが可能となる。
第１図（Ａ）は、本発明に係るインクジェットヘッドの
一例の主要部を説明するための模式的上面図である。 第１図（Ｂ）は、本発明に係るインクジェットヘッドの
一例の主要部を説明するための第１図（Ａ）のＸ−Ｙ線
種式的断面図である。 第２図（Ａ）は、本発明に係るインクジェットヘッドの
他の例の主要部を説明するための模式的上面図である。 第２図（Ｂ）は、本発明に係るインクジェットヘッドの
他の例の主要部を説明するための第２図（Ａ）のＸ−Ｙ
線種式的断面図である。 第３図（Ａ）〜（ＤＪは、夫々第２図（Ａ）及び第２図
（Ｂ）に示す本発明に係るインクジェットヘッドの製造
工程を説明するための模式的断面図である。 第４図（Ａ）〜（０）は、夫々第１図（Ａ）及び第１図
（Ｂ）に示す本発明に係るインクジェットヘッドの製造
工程を説明するための模式的断面図である。 第５図は、本発明に係るインクジェットヘッドを具備す
るインクジェット装置の模式的７１孝見図である。 第６図（Ａ）は、インクジェットヘッドの一例の液路に
沿った模式的断面図である。 第６図（Ｂ）は、インクジェットヘッドの一例の外観を
示す模式的展開斜視図である。 ■＝支持体、 ２：発熱抵抗体、３．３ａ、
３ｂ：電極、 ４．４−１．４ａ−１，４ａ−２゜ ４−２．４−３＋上部層、 ５：覆い部材、 ６：液路、 ７；吐出口、 ８：発熱部、９：インク供給
口、 １０：液室、 １０００：装置本体、 １１００：電源スィッチ、 １２００ ：操作パネル。
一例の主要部を説明するための模式的上面図である。 第１図（Ｂ）は、本発明に係るインクジェットヘッドの
一例の主要部を説明するための第１図（Ａ）のＸ−Ｙ線
種式的断面図である。 第２図（Ａ）は、本発明に係るインクジェットヘッドの
他の例の主要部を説明するための模式的上面図である。 第２図（Ｂ）は、本発明に係るインクジェットヘッドの
他の例の主要部を説明するための第２図（Ａ）のＸ−Ｙ
線種式的断面図である。 第３図（Ａ）〜（ＤＪは、夫々第２図（Ａ）及び第２図
（Ｂ）に示す本発明に係るインクジェットヘッドの製造
工程を説明するための模式的断面図である。 第４図（Ａ）〜（０）は、夫々第１図（Ａ）及び第１図
（Ｂ）に示す本発明に係るインクジェットヘッドの製造
工程を説明するための模式的断面図である。 第５図は、本発明に係るインクジェットヘッドを具備す
るインクジェット装置の模式的７１孝見図である。 第６図（Ａ）は、インクジェットヘッドの一例の液路に
沿った模式的断面図である。 第６図（Ｂ）は、インクジェットヘッドの一例の外観を
示す模式的展開斜視図である。 ■＝支持体、 ２：発熱抵抗体、３．３ａ、
３ｂ：電極、 ４．４−１．４ａ−１，４ａ−２゜ ４−２．４−３＋上部層、 ５：覆い部材、 ６：液路、 ７；吐出口、 ８：発熱部、９：インク供給
口、 １０：液室、 １０００：装置本体、 １１００：電源スィッチ、 １２００ ：操作パネル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた第１の上部層と、 該第１の上部層上に設けられた第２の上部層と、 液体を吐出する吐出口に連通し、前記一対の電極間に形
成された前記電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持
体上に形成された液路と、 を有するインクジェットヘッドの製造方法において、 前記第１の上部層をバイアス電圧の絶対値が５０Ｖ以下
であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 前記第２の上部層をバイアス電圧の絶対値が５０Ｖより
大であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方
法。 ２）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた第１の上部層と、 該第１の上部層上に設けられた第２の上部層と、 を有するインクジェットヘッド用基体の製造方法におい
て、 前記第１の上部層をバイアス電圧の絶対値が５０Ｖ以下
であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 前記第２の上部層をバイアス電圧の絶対値が５０Ｖより
大であるバイアススパッタ法で形成する工程と、 を含むことを特徴とするインクジェットヘッド用基体の
製造方法。 ３）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた上部層と、 液体を吐出する吐出口に連通し、前記一対の電極間に形
成された前記電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持
体上に形成された液路と、 を有するインクジェットヘッドの製造方法において、 前記上部層をアニール処理する工程を含むことを特徴と
するインクジェットヘッドの製造方法。 ４）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられた上部層と、 を有するインクジェットヘッド用基体の製造方法におい
て、 前記上部層をアニール処理する工程を含むことを特徴と
するインクジェットヘッド用基体の製造方法。 ５）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられ、圧縮応力をマイナスとし
た場合の残留応力が−２．５×１０＾９ｄｙｎ／ｃｍ＾
２以上である上部層と、 液体を吐出する吐出口に連通し、前記一対の電極間に形
成された前記電気熱変換体の発熱部に対応して前記支持
体上に形成された液路と、 を有することを特徴とするインクジェットヘッド。 ６）支持体と、 該支持体上に設けられ、発熱抵抗体と該発熱抵抗体に電
気的に接続された一対の電極とを有する電気熱変換体と
、 該電気熱変換体上に設けられ、圧縮応力をマイナスとし
た場合の残留応力が−２．５×１０＾９ｄｙｎ／ｃｍ＾
２以上である上部層と、 を有することを特徴とするインクジェットヘッド用基体
。 ７）請求項５記載のインクジェットヘッドを具備するイ
ンクジェット装置。
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