(57)【要約】【課題】  インクジェット記録に使われるような液滴吐出ヘッドの細いチャネル内面に均一な膜厚の保護膜を形成する。【解決手段】  製膜ガス導入手段が備え付けられている製膜室で、液滴吐出ヘッドに用いるヘッドチップに形成された開口部を有するトンネル状のチャネルの内面に保護膜を形成する保護膜形成方法において、前記製膜室を減圧する工程と、製膜ガスを前記製膜室の内部に導入する工程と、前記製膜ガスの雰囲気下にて前記ヘッドチップを前記チャネルの長さ方向に揺動させて前記チャネルの内面に保護膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする保護膜形成方法。【選択図】        図４
2006247922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製膜ガス導入手段が備え付けられている製膜室で、液滴吐出ヘッドに用いるヘッドチップに形成された開口部を有するトンネル状のチャネルの内面に保護膜を形成する保護膜形成方法において、
前記製膜室を減圧する工程と、
製膜ガスを前記製膜室の内部に導入する工程と、
前記製膜ガスの雰囲気下にて前記ヘッドチップを前記チャネルの長さ方向に揺動させて前記チャネルの内面に保護膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする保護膜形成方法。
【請求項２】
前記チャネルの内面は、少なくともその一部が電極として形成されたものであり、
前記電極を冷却した状態で前記製膜ガスを前記製膜室の内部に導入することを特徴とする請求項１に記載の保護膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は保護膜形成方法に関し、詳しくは、液滴吐出ヘッドに用いるヘッドチップのチャネルの内面に保護膜を形成する保護膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタ用のインクジェットヘッドをはじめ、微小な液滴を吐出することによって画像を記録したり微細なパターンや構造を形成する方法は近年よく知られてきている。このような液滴吐出ヘッドには代表的なものとして、圧電性セラミック材料の電圧による変形を利用して液滴を吐出するものと、加熱により液中に気泡を発生して体積膨張を生じさせることで液滴を吐出するものとが知られている。この種の素子の例として、セラミック材料からなる厚さ１乃至２ｍｍ程度の基板に、溝深さが略０．５ｍｍ、溝幅及び溝間の壁の厚さが０．１８ｍｍといった微細な溝を多数形成して、溝が形成された側にカバー材を接合することで微細なトンネル状の空間が多数形成された構造となっているものがある。このトンネル状の空間に、吐出される液を保持して前述のような方法で液を吐出する。このような空間を以後の説明でチャネルと呼ぶ。
【０００３】
電気信号に基づいて液を吐出する機能を得るために、チャネルの内面には金属材料からなる電極が形成されているものが多い。加熱により気泡を発生することで液を吐出する場合は、加熱手段としてのヒータも金属やセラミックまたはその複合体としてチャネルの内部に形成されているものが多い。従って液滴吐出ヘッドのチャネルの内面は、通常は金属材料、セラミック材料あるいはその複合材料によって形成されている。
【０００４】
一方吐出される液体は様々な種類のものが使われ、油性インクのような油性の液体は一般に金属やセラミックに対して腐食性は小さいが、水性インク等の水溶性の液体は金属やセラミックに対して腐食性を有する場合がある。特に電極に電圧が加えられると、電気化学的な反応によって腐食が促進される。また液滴吐出の目的によっては、腐食性が強い液体が使われる場合も有る。
【０００５】
このような原因で生じるセラミック材料や金属材料の腐食を防止し、液滴吐出ヘッドの耐久性を向上する目的で、チャネルの内面に保護膜を形成することが行われている。このような保護膜の材料として、パラキシレンの重合体であるポリパラキシリレンまたはその誘導体がよく知られていて、一般に化学蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、以下ＣＶＤという）によって、チャネルの内面に保護膜を形成している。また、ポリパラキシリレン保護膜の性能や耐久性を向上するために、様々な工夫が行われている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献１には、性質が異なる複数種類のポリパラキシリレンやその誘導体を組み合わせて用いることで、保護膜の密着性と耐熱性を向上し保護性能の向上を図る方法が開示されている。
【０００７】
特許文献２には、ポリパラキシリレンにシランカップリング剤を含有させることによって、形成される保護膜の密着性や耐久性を向上する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−７１４５１号公報
【特許文献２】特開２００３−１９７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１、２に開示されている方法は、主にポリパラキシリレン膜の密着性や膜自体の性質に着目して保護膜としての性能向上を図ったものであり、膜自体の性能を改善する上で有効な方法である。しかしながら、液滴吐出ヘッドのチャネルの内面にポリパラキシリレン膜を形成する場合には、以下のような技術的問題がある。
【０００９】
例えば、液滴吐出ヘッドの代表的な例であるインクジェットヘッドの場合、チャネルは断面形状が極めて小さいことが普通で、断面積が０．１ｍｍ2以下で長さは１０ｍｍ程度におよぶ場合もある、極めて細長い空間である。また、インクジェットヘッドを製造する上で、チャネルを形成するための溝を有する基板と基板に接合されるカバー材との接合を充分に強固なものとするためには、保護膜形成は溝を形成した基板にカバー材を接合してから行うことが望ましく、従ってトンネル状の空間に対して製膜することが求められる。またチャネルは両端部に開口を有しているとは限らず、一方の端部は閉じられた構造となっていて他方の端部のみが開口を有している場合も有る。
【００１０】
このような細長いチャネルの内面にＣＶＤで保護膜を製膜する場合、チャネルの開口部近傍には製膜ガスが充分に行きわたり、必要な厚さの膜が形成されやすいが、開口部から離れたチャネルの奥の部分には製膜ガスが充分に行きわたらず、開口部近傍に比べて膜の厚さが薄くなりがちである。均一な膜厚の保護膜を形成するのが困難な場合に、膜厚が薄くなりがちな部分の膜厚を必要な膜厚にするためには、チャネルの開口部近傍では必要以上の膜厚となってチャネルの空間を狭めてしまう。保護膜の膜厚がチャネルの中央部で１μｍ以上になるまで製膜を続けると、チャネルの開口部の近傍では膜厚が１０μｍを越えてしまうことが多い。
【００１１】
膜厚が薄いと膜の中に存在するピンホールやクラックが膜を貫通した状態になりやすく、保護膜としての性能が充分でなくなる恐れがある。それらのピンホールやクラックの箇所でインクがセラミックまたは電極と接触して腐食が始まり、その腐食が拡大してインクジェットヘッドの耐久性を低下させることにつながる。また膜厚が厚すぎると基板との密着性や耐久性が低下する恐れもある。
【００１２】
一般にポリパラキシリレンからなる保護膜の膜厚は、１μｍ以上で８μｍ以下であることが望ましい。保護膜の厚さをこの範囲に形成することで保護膜としての性能が発揮され膜の密着性や耐久性も維持される一方、保護膜がチャネルを狭めてしまうことが防止される。
【００１３】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的はインクジェットヘッドのチャネルのような、長さに対して開口面積が小さいトンネル状のチャネルの、開口部に近い部分も開口部から遠い部分も均一な厚さの保護膜が形成されるようにして、膜厚が不充分になる部分、逆に膜厚が厚すぎる部分が生じることを防止して、チャネルの長さ方向全体にわたって必要充分な膜厚の保護膜を実現する保護膜形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は以下の方法と構成によって達成することができる。
【００１５】
（請求項１）
製膜ガス導入手段が備え付けられている製膜室で、液滴吐出ヘッドに用いるヘッドチップに形成された開口部を有するトンネル状のチャネルの内面に保護膜を形成する保護膜形成方法において、
前記製膜室を減圧する工程と、
製膜ガスを前記製膜室の内部に導入する工程と、
前記製膜ガスの雰囲気下にて前記ヘッドチップを前記チャネルの長さ方向に揺動させて前記チャネルの内面に保護膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする保護膜形成方法。
【００１６】
（請求項２）
前記チャネルの内面は、少なくともその一部が電極として形成されたものであり、
前記電極を冷却した状態で前記製膜ガスを前記製膜室の内部に導入することを特徴とする請求項１に記載の保護膜形成方法。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、製膜ガス雰囲気下にてヘッドチップをチャネルの長さ方向に揺動させることによって、チャネルの開口部だけでなくチャネルの内部の中央部分にも効率良く導入され、膜厚が均一な保護膜を形成することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、チャネルの内面の少なくとも一部が電極として形成されている場合に、電極を冷却した状態でヘッドチップをチャネルの長さ方向に揺動させることにより、チャネルの開口部だけでなくチャネルの内部の中央部分にも効率良く導入されるとともに、冷却された電極部分に製膜ガスが付着して固化する効率が高まり、チャネルの内面でも特に保護膜の重要性が高い電極部分に、充分な膜厚の保護膜が形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、液滴吐出ヘッドの代表的な例であるインクジェットヘッドのチャネルの内面に保護膜を形成するため、製膜装置として従来知られているＣＶＤ製膜装置を用いる方法の例であり、先ず用いる装置や構成要素及びその機能や動作について、図１乃至図５によって説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る保護膜を形成する方法を実施するＣＶＤ製膜装置１を示す外観図である。気化室２において、製膜ガスの原料であるポリパラキシリレンが熱分解及び昇華によって、ダイマーであるジパラキシリレンになり、このダイマーを熱分解室３において約６９０℃に加熱するとモノマーであるパラキシリレンラジカル中間体に分解し、このモノマーが製膜ガスとして、製膜ガス導入手段５によって製膜室４の内部に導入される。モノマーは製膜室４内で被製膜体に付着し、重合反応によって分子量数十万のポリパラキシリレンの保護膜を形成する。
【００２１】
除害冷却装置６において、製膜工程で余った製膜ガスやその分解物を冷却する工程と、有害な分解物を吸着剤により吸着して外部への排出を防ぐ。排気装置７は、製膜工程の前に、製膜室４を含め製膜装置１内の空気を排気して製膜室４を略真空に減圧する役割と、発生した製膜ガスのうち、製膜に寄与せずに残った気体を排気して、製膜工程中に製膜室４の内部を製膜に適したガス圧力に保つ役割を担う。
【００２２】
ＣＶＤ製膜装置１には、上記構成要素の他、各構成要素をつなぐ配管やガスの流量を調整し、製膜室４内のガス圧を調整するための図示しない流量調整弁等が設けられている。
【００２３】
排気装置７によって製膜装置１内の空気を充分に排気して、４０００Ｐａ以下にしたあと、前述のように製膜ガスの生成を開始して、生成の速度と排気装置７の排気速度及び前記の流量調整弁を調整することにより、製膜室４内のガス圧を調整できる。すなわち製膜ガス導入手段５によって導入される製膜ガスの量と、排気装置７によって排気される製膜ガスの量が平衡した状態で、製膜室４内の製膜ガスの分圧が約４０００Ｐａに維持されるように流量調整弁を調整し、その状態で保護膜形成を行う。
【００２４】
図２は、ＣＶＤ製膜装置１の製膜室４の内部を水平方向から見た概略図である。図２において、図１と同じ構成要素には同一の番号を付している。また、前述のようにヘッドチップやチャネルの寸法は極めて小さいものであり、図２においては判りやすくするために各構成要素の図面上の寸法比は、実際の寸法比とは異なって描いている場合がある。
【００２５】
保持手段１２が製膜室４内に設けられ、揺動手段２０を保持する。揺動手段２０の上に、冷却手段３０を介して被製膜体であるヘッドチップ１０が保持される。架台１４は保持手段１２を固定する。
【００２６】
次に図３を用いてヘッドチップ１０について説明する。図３に示すヘッドチップ１０は
圧電性セラミックの剪断モード変形を利用して液滴吐出を行うインクジェットヘッドに用いるヘッドチップであり、その構造はよく知られているので、簡単に説明する。
【００２７】
基板１７として圧電性セラミックとして良く知られているチタン酸ジルコン酸鉛（一般にＰＺＴと呼ばれ、以後ＰＺＴと記す。）の厚板１７−ａと薄板１７−ｂが不図示の接着剤層で貼り合わされたものを基板１７として用い、熱的及び機械的な特性を合わせるために、カバー材１８もＰＺＴを用いている。厚板１７−ａの符号Ａで示す分極方向と薄板１７−ｂの符号Ｂで示す分極方向は板の厚さ方向でありかつ互いに反対向きである。カバー材１８は分極していないものを用いる。また薄板１７−ｂの厚さは後述の溝の深さのほぼ２分の１とする。基板１７をこのような構造にするのは、剪断モードの変形を効率良く生じさせるためであり、この分野では良く知られているので詳しい説明は省略する。
【００２８】
図３において、基板１７は精密ダイシングソーで溝切り加工を行うなどの方法によってチャネル１５を形成するための溝が形成されるが、溝形成の方法はこれに限定されない。溝を形成後にアルミニウムの蒸着によって電極１６が形成されるが、電極形成の方法は蒸着に限られるものではなく、例えばニッケルの無電解メッキ法によって電極１６を形成しても良い。
【００２９】
インクジェットヘッドには、チャネルを１個おきに用い、その間のチャネルはエアチャネルと呼ばれ液を入れないタイプのものもある。エアチャネルには通常保護膜を形成する必要は無く、その場合複数個のノズルの間隔はヘッドチップ１０のチャネル１５の間隔の２倍またはその整数倍にするのが好ましい。図３に示すヘッドチップ１０はエアチャネルを有しないタイプのインクジェットヘッド用のヘッドチップである。
【００３０】
ヘッドチップ１０には、チャネルの幅及びチャネル間の壁厚さが０．１８ｍｍ（すなわち、チャネルの間隔が０．３６ｍｍ）、高さが０．５ｍｍ、長さが５ｍｍのチャネル１５が８０個形成されているが、本図ではその一部のみ示している。８０個のチャネル１５のうち、両側の４個づつを除いた７２個のチャネル１５が液滴吐出に用いられる。両側の４個づつのうち外側の３個づつは接合のための接着を行うときに余分の接着剤を逃がす空間として用いている。内側の１個づつは液滴吐出に用いる７２個のチャネル１５のうち両端部のチャネル１５も他のチャネル１５と同様に０．１８ｍｍの厚さの壁に挟まれた構造とし、その壁の外側に電極１６を形成するために必要な空間である。保護膜を形成することが必要なのは、液滴吐出に用いる中央の７２個のチャネルである。
【００３１】
本実施の形態のヘッドチップ１０の電極１６は図５に示すように、チャネル１５の内面のうち符号１６−ａで示す両側面と底面の部分、１６−ｂで示す開口部を有する面上の部分、及び１６−ｃで示す基板１７ａの底面の部分に形成され、カバー材１８がなす面には電極が形成されていない。通常は１６−ｃで示す部分でワイアボンディング等の方法で駆動回路と電気的に接続される。
【００３２】
保護膜１９は、チャネル１５の内面に形成され、電極１６−ａ及びチャネル１５の上部のカバー材１８がなす面を保護する。
【００３３】
液滴吐出ヘッドとして完成された段階では、チャネル１５の一方の端部に液滴が吐出される不図示の微小な吐出口が設けられる。通常はノズルプレートと呼ばれる薄板に吐出口としての微小な穴を多数形成したものをヘッドチップ１０の端面に接合するか、薄板を接合後に微小な穴を形成することで液滴吐出ヘッドの吐出口が設けられる。吐出口の大きさは通常チャネル１５の断面より充分に小さい。
【００３４】
次に図４を用いて、揺動手段の一例とその構造と動作を説明する。図４は保持手段１２、保持手段１２に固定して保持された揺動手段２０、揺動手段２０に固定して保持されたペルチエ素子３０及びペルチエ素子３０上に保持されたヘッドチップ１０を示す。なお、図４において各構成要素の寸法比率や縦横の寸法比率は、判りやすくするために実際の寸法比率とは異なって描かれている。
【００３５】
本実施形態の保持手段１２は、保持されている揺動手段１２とヘッドチップ１０を、取り扱いや操作に適した位置と方向に保持すべく、水平方向（Ｘ、Ｙ）、垂直方向（Ｚ）、前記垂直方向に平行な直線を回転軸とする回転方向の可動機構を備えているが、本方法の保護膜形成方法を実施する上で、揺動手段２０の動作やヘッドチップ１０の取り扱い上問題がなければ、これらの可動機構はその全部または一部を省略しても良い。
【００３６】
図４においてはヘッドチップ１０のチャネル１５は図示されていないが、ヘッドチップ１０はチャネル１５の長さ方向を揺動手段２０の揺動方向すなわち本図の紙面内の左右方向にほぼ一致させて保持することが必要である。また揺動によってヘッドチップ１０がペルチエ素子３０に対して、またペルチエ素子３０が揺動手段２０に対して相対的位置がずれることがないように確実に固定することが必要である。
【００３７】
ペルチエ素子３０は電極１６を冷却する場合のために設けられている。冷却手段として機械的可動部が無く通電のみで冷却できるので好ましいがそれに限られるものでは無く、小型の冷凍機などを用いることも可能である。ペルチエ素子３０に通電するための配線や電源装置及び温度や電流を制御するための制御装置やセンサーも必要であるが、図示を省略する。
【００３８】
揺動手段２０は、ヘッドチップ１０をチャネル１５の長さ方向に揺動させることを目的としている。
【００３９】
揺動の周波数や振幅については、周波数が高いほど製膜ガスをチャネル１５の内部に導入する効果が高いと考えられるが、高い周波数で揺動させるには、揺動手段２０や揺動手段の一部でありヘッドチップ１０を固定するための後述の固定部材２９を頑丈な構造としてまたヘッドチップ１０を強く固定することが必要になる。一方、セラミック材料の中では破壊応力が小さいＰＺＴ材料を強く固定することは難しい。揺動の振幅についても同様であり、振幅が大きい方が製膜ガスをチャネル１５の内部に導入する効果が高いと考えられるが、揺動手段２０や固定部材２９を頑丈なものにすることが必要になる。またヘッドチップ１０のチャネル１５の長さは、大きいものでも１０ｍｍ程度である。
【００４０】
従って、ヘッドチップを揺動させる周波数は１〜１０Ｈｚ、振幅は５〜１０ｍｍが好ましい。なお、ここでは振幅を揺動による変位の一方の端から他方の端までの距離で示し、以降の説明では、単位の後にｐ−ｐを付けて示す。
【００４１】
揺動の方法としてはモータの回転をカムにより直線上の往復運動に変換する方法、モータ自体の回転方向を切替えてラックピニオンギアにより回転運動を直線運動に切り替える等、摺動やそれに伴う摩擦が生じる方法を減圧された製膜室の内部においても用いることは可能であるが、本実施形態においては、減圧され製膜ガスを含む空間中での使いやすさと揺動の速度を高くすることの容易さの観点で図４に示すような摺動部をほとんど有さない構成とした。これは、減圧された空間中では互いに摺動する部材がある場合にその摩擦係数が常圧下とは異なってきて、摺動に影響を及ぼす可能性があること、製膜ガスを含む空間中では時間の経過と共に摺動部に膜が形成されて摺動に影響を及ぼす可能性があること、高速の揺動によって摺動部で発熱する可能性があること等の影響を避けるためである。
【００４２】
本実施形態の揺動手段２０は、保持手段１２に固定された下板２１、下板２１に取り付けられた２枚の板バネ２３、板バネ２３によって保持された上板２２、上板２２に固定された揺動部材２５、下板２１に固定されたソレノイド保持部材２８、ソレノイド保持部材２８に保持されたソレノイド２７、一方を揺動部材に固定されその反対側を空隙を持ってソレノイド２７の内部の空間に挿入されたアクチュエータ２６からなる。ソレノイド２７に電流を供給するための導線も設けられているが図示を省略する。電流を供給するための電源やその制御装置も製膜室４の内部または外部に設けられているが図示を省略する。
【００４３】
２枚の板バネ２３をこのように組み合わせた構造は良く知られていて、上板２２の下板２１に対する角度の変化がほとんど無く、また揺動方向に直角な方向の変位も、板バネ２３の長さが揺動方向の変位量に対して充分大きければ、充分に小さく抑えることが可能な構造である。板バネ２３の材質としてはりん青銅、ステンレス鋼、シリコンやマンガンを含むバネ鋼などを用いることができ、製膜室４の内部で腐食性のガスを用いる場合には、ステンレス鋼が好ましい。
【００４４】
アクチュエータ２６はソレノイド２７の内面に対して摺動する構造でも良いが、前述のように、減圧下での使用であること、製膜ガスを含む環境での使用であること及び揺動部材２５が揺動方向と直角な方向にも僅かながら変位すること、高速で揺動させることが好ましいこと等の理由で、ソレノイド２７の内部の空間に空隙を持って挿入されていることが好ましい。
【００４５】
ソレノイド保持部材２８は本実施形態では下板２１に固定されているが、ソレノイド２７の内部の空間に空隙を持って挿入されたアクチュエータ２６に対して、ソレノイド２７を相対的位置を安定に保持できる方法であれば、製膜室４内の他の箇所に取り付けて保持しても良い。
【００４６】
固定部材２９は、ヘッドチップ１０をペルチエ素子３０に固定するための部材である。ヘッドチップ１１の寸法によって可能な範囲で複数個のヘッドチップ１０を搭載可能な構造に製作される。
【００４７】
以上説明したような構成において、ソレノイド２７を交流電流で励磁することで、アクチュエータ２６を吸引し、上板２２の上に保持された各構成要素を矢印Ａで示す方向に揺動させることが可能である。アクチュエータ２６を軟磁性材料とした場合は吸引力のみであり、吸引の方向と反対側には吸引の反動で変位する。アクチュエータ２６として硬磁性材料からなる永久磁石を用いたときには吸引力と反発力の両方を用いることができる。
【００４８】
また揺動手段２０と被揺動部材であるヘッドチップ１０やペルチエ素子３０からなる系は共振周波数を有し、その周波数は、板バネ２３の形状やその材料の弾性係数、上板２３及びその上に搭載された部材の質量によって決まる。ソレノイド２７を励磁する交流電流の周波数をこの共振周波数に一致させれば、小さい電流値で大きな揺動振幅が得られる。
【００４９】
次に図５を用いてペルチエ素子３０によってヘッドチップ１０を冷却する方法を説明する。ペルチエ素子３０は本発明の請求項２に係る保護膜形成方法を実施する場合に用いるものであり、ヘッドチップ１０の電極１６を冷却して製膜ガスが付着する効率を高めることを目的とする。これはＣＶＤ製膜装置において、被製膜体の温度が低い方が製膜ガスが被製膜体に付着して膜となる効率が高いということを利用するものである。
【００５０】
図５（ａ）はヘッドチップ１０の電極１６が、チャネル１５の外部に延伸されている様子を示す斜視図である。図３と同じ構成要素には同じ番号を付してある。電極１６のチャネル１５の内部の部分１６−ａを、基板１７の底面の部分１６−ｃをペルチエ素子３０によって冷却することにより、１６−ｂの部分を通じて熱伝導によって冷却する。ペルチエ素子３０については良く知られているので簡単に説明するが、図５（ｂ）に示すように、正電極３０−１、Ｎ型半導体３０−２、金属材料からなる吸熱板３０−３、Ｐ型半導体３０−４、負電極３０−５の順で接続され、符号Ｉで示す方向に通電することにより、吸熱板３０−３の温度が低下して正電極３０−１及び負電極３０−５の温度は上昇する。正電極３０−１及び負電極３０−５は揺動部材２５に密着させることにより、揺動部材２５及び上板２２がヒートシンクとなり正電極３０−１及び負電極３０−５から放熱される熱を吸収して温度上昇が抑制される。吸熱板３０−３の上にヘッドチップ１０の基板１７側をペルチエ素子３０の吸熱板３０−３に接するように置く。吸熱板３０−３の上面は、ヘッドチップ１０の電極１６−ｃを有する底面を、チャネル１５の方向が前記揺動方向にほぼ平行に密着させ固定する。この目的で吸熱板３０−３の上面に段差あるいは突起を適切な形状で設けると良い。
【００５１】
電極１６は金属材料で形成され通常はアルミニウム、銅または金のような、金属材料のうちでも特に熱伝導率の高い材料を含む場合が多く、図５に示したヘッドチップ１０ではアルミニウムによって形成されている。アルミニウムの熱伝導率は、約２４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ＰＺＴの熱伝導率は約２Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、約２桁の相違がある。このように熱伝導率が大きく相違するため、電極１６−ｃの部分が冷却されると、チャネル１５の内面のうち、電極１６−ａの部分の温度が電極の無い部分の温度よりも低くなる。なお、図５（ｂ）においては判りやすくするためにチャネル１５や電極１６を実際の寸法比より大きく描いている。
【００５２】
以上、本発明の保護膜形成方法に用いる装置や構成要素及びその機能や動作について説明したが、次にこれらの装置や構成要素を用いて本発明の保護膜形成を行うための方法を詳しく述べる。
【００５３】
（第１の実施形態）
以下、本発明の請求項１に係る第１の実施形態について説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００５４】
図１の説明で述べたように、ＣＶＤ製膜装置１の気化室２において、製膜ガスの原料であるポリパラキシリレンを熱分解及び昇華によって、ダイマーであるジパラキシリレンに分解する。このダイマーを熱分解室３において約６９０℃に加熱してモノマーであるパラキシリレンラジカル中間体に分解し、このモノマーを製膜ガスとして、製膜ガス導入手段５によって製膜室４の内部に導入する。モノマーは製膜室４の内部で被製膜体に付着し、重合反応によって分子量数十万のポリパラキシリレンの保護膜を形成する。
【００５５】
排気装置７によって製膜装置１内の空気を充分に排気して、４０００Ｐａ以下にしたあと、前述のように製膜ガスの生成を開始して、生成の速度と排気装置７の排気速度及び前記の流量調整弁を調整することにより、製膜室４内のガス圧を約４０００Ｐａに維持する一方、図４に示す揺動手段によってヘッドチップ１０をチャネル１５の長さ方向に揺動させる。これによって揺動させない場合に比べて製膜ガスがチャネル１５の内部に効率良く導入される。
【００５６】
揺動手段２０の上板２２及びその上に搭載される部材の質量に対して、２枚の板バネ２３の材質、厚さ及び長さを適当に決めれば揺動手段２０の上板２２及びその上に搭載される部材が揺動する共振周波数を、１Ｈｚ以上にすることが可能である。搭載されるヘッドチップ１０の個数によって共振周波数は変化するが、ヘッドチップの質量はペルチエ素子３０や揺動部材２５の質量に比べて小さく、共振周波数の変化はわずかであった。
【００５７】
共振周波数が５Ｈｚになるように揺動手段を構成して、振幅が８ｍｍｐ−ｐになるようにソレノイド２７に通電してヘッドチップ１０を揺動させながら約２５分間にわたって保護膜形成を行ったときに、ヘッドチップ１０のチャネル１５の長さ方向の略中央において約３μｍの膜厚、チャネル１５の開口部近傍において約７μｍの膜厚であった。
【００５８】
（第２の実施形態）
図５を用いて本発明の請求項２に係る第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は第１の実施形態で説明した保護膜形成方法において、ヘッドチップ１０の電極１６を冷却して製膜ガスが付着する効率を高めて保護膜２１を形成する方法である。
【００５９】
ペルチエ素子３０としては、株式会社フジタカ製のＦＰＨ１−１２７０２ペルチエモジュール（３０ｍｍ×３０ｍｍ×４．８ｍｍ（厚さ））等が使用可能である。図５に示した方向にを約１．６Ａの直流電流を通電して、通電しない場合に比べてヘッドチップ１０の温度を約８℃低くすることができた。
【００６０】
このようにして電極１６を冷却した状態で、ヘッドチップ１０を揺動させながら保護膜を形成する時間を約２０分間とし、それ以外は第１の実施形態と同様の方法で保護膜１９を形成することにより、ヘッドチップ１０のチャネル１５の長さ方向の略中央において約３μｍの膜厚、チャネル１５の開口部近傍において約７μｍの膜厚を得て、特に電極１６−ａの部分については４μｍ以上の膜厚であった。
【００６１】
以上説明した本発明の実施の形態により、インクジェットヘッド用のヘッドチップのチャネルの内面にポリパラキシリレンの保護膜を形成し、その膜厚を最大で７μｍ、最小で３μｍ以上とすることができ、チャネルの長さ方向全体にわたって必要充分な膜厚の保護膜を形成する保護膜形成方法を実現し、本発明の課題が達成できた。また、チャネルの内部でも特に保護膜の必要性が高い電極部分の表面に充分な膜厚の保護膜を形成することができた。保護膜の膜厚が最大で７μｍということは、両側を合わせて１４μｍ以下であり、０．１８ｍｍ（１８０μｍ）のチャネル幅に対して８％以内のチャネル幅減少にとどめることができる。
【００６２】
揺動手段２０については図４に示したもの以外に、モータの回転とカム機構を組み合わせたもの、モータの回転方向を繰り返し反転させたうえラックピニオン機構によって往復動を実現する方法、リニアモータで往復動を実現させるもの等、公知の方法を用いることができる。また製膜室の外部に往復動を生じる機構を設けて、それを製膜室の内部に伝達する機構を設けても良い。
【００６３】
ヘッドチップ１０のチャネル１５がその両方に開口を有せず、一方は閉じている場合には、揺動による往復のうち、閉じた側を先頭に移動する場合よりも開口部側を先頭に移動する場合の速度を大きくすれば製膜ガスをチャネル１５の内部に導入する効果が高い。
【００６４】
電極を冷却する方法としても図５（ｂ）に示したペルチエ素子に限らず小型の冷凍機によっても良い。冷却手段を直接揺動部材２５の上に設けるのでなく、揺動部材２５の上以外に配置された冷却手段から熱伝導によって冷却される部材を揺動部材２５の上に配置しても良い。
【００６５】
冷却を行わない場合は、ペルチエ素子３０を設けずに、揺動部材２５の上に直接ヘッドチップ１０を配置しても良い。複数個のヘッドチップ１０をまとめて保護膜形成を行う場合は、確実な固定が可能な範囲で、揺動部材２５の上にヘッドチップ１０を並べても良いし重ねても良い。冷却を行う場合、複数個のヘッドチップ１０をまとめて保護膜形成を行うには、ペルチエ素子３０の上にヘッドチップ１０を並べることが好ましい。
【００６６】
冷却を行う場合も行わない場合も、複数のヘッドチップ１０が互いにチャネル１５の開口部を塞さがないように配置することが好ましい。
【００６７】
本発明の保護膜形成方法をインクジェットヘッドのヘッドチップの保護膜形成に適用することにより、動作時間で数万時間以上の耐久性を有するインクジェットヘッドを実現することが可能になる。
【００６８】
保護膜としてポリパラキシリレンを用いる場合を述べたが、保護膜として求められる特性により、その誘導体であるテトラクロロポリパラキシリレン、ジフロロポリパラキシリレン等を用いても良い。また、ポリパラキシリレンやその誘導体以外の材料でも、ガスとして噴出することが可能な材料であれば、保護膜が形成される液滴吐出ヘッドに適した材料を用いて保護膜形成を行うことも本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明を実施する製膜装置全体を示す図である。
【図２】本発明を実施する製膜装置の製膜室内部を示す図である。
【図３】本発明の保護膜を形成する方法で保護膜を形成されるヘッドチップを示す図である。
【図４】本発明の保護膜を形成する方法でヘッドチップを揺動する手段を示す図である。
【図５】ヘッドチップを冷却する方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  製膜装置
４  製膜室
５  製膜ガス導入手段
１０  ヘッドチップ
１２  保持手段
１５  チャネル
１６  電極
１７  基板
１８  カバー材
１９  保護膜
２０  揺動手段
３０  ペルチエ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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