(57)【要約】【課題】十分な絶縁性及び耐薬品性における信頼性を確保できるデバイス等の保護膜となり得る有機保護膜、インクジェットヘッド、有機保護膜の製造方法、及びインクジェットヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】有機保護膜４は、被着体５１にポリクロロパラキシリレン膜５２とポリパラキシリレン膜５３とがこの順に積層されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被着体にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とがこの順に積層されていることを特徴とする有機保護膜。
【請求項２】
前記被着体は、セラミックからなっていることを特徴とする請求項１記載の有機保護膜。
【請求項３】
インクに対する保護として被着体にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とをこの順に積層した有機保護膜が形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記被着体は、セラミックからなっていることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
複数の溝を形成してインク室とする前記被着体としてのベース基板が設けられ、
上記ベース基板の端面には、該ベース基板の溝と連通するノズル孔を有するノズルプレートが接着されると共に、
上記ベース基板の端面におけるノズルプレート接着面に形成されている有機保護膜の膜厚に対するベース基板の溝に形成されている有機保護膜の膜厚の膜厚比は、０．５以上であることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
複数の溝を形成してインク室とする前記被着体としてのベース基板が設けられ、
上記ベース基板の端面には、該ベース基板の溝と連通するノズル孔を有するノズルプレートが接着されると共に、
上記ベース基板の端面におけるノズルプレート接着面に形成されている有機保護膜に有する膜形成に際してできる突起部は高さ５μｍ未満であることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
被着体にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とをこの順に積層することを特徴とする有機保護膜の製造方法。
【請求項８】
前記ポリクロロパラキシリレン膜を、成膜ガス圧３０ｍＴｏｒｒ以上、かつ１００ｍＴｏｒｒ以下で成膜することを特徴とする請求項７記載の有機保護膜の製造方法。
【請求項９】
前記ポリパラキシリレン保護膜を、成膜ガス圧７０ｍＴｏｒｒ以上、かつ４００Ｔｏｒｒ以下で成膜することを特徴とする請求項７又は８記載の有機保護膜の製造方法。
【請求項１０】
複数の溝を形成してインク室とする被着体としてのベース基板が設けられ、
上記ベース基板の端面には、該ベース基板の溝と連通するノズル孔を有するノズルプレートが接着されるインクジェットヘッドの製造方法であって、
成膜チャンバ内において上記ベース基板の端面に間隔を置いて遮蔽部材を対峙させる遮蔽部材対峙工程と、
ベース基板にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とをこの順に積層してインクに対する有機保護膜を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。
【請求項１１】
前記ポリクロロパラキシリレン膜を、成膜ガス圧３０ｍＴｏｒｒ以上、かつ１００ｍＴｏｒｒ以下で成膜することを特徴とする請求項１０記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記ポリパラキシリレン保護膜を、成膜ガス圧７０ｍＴｏｒｒ以上、かつ４００Ｔｏｒｒ以下で成膜することを特徴とする請求項１０又は１１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記ベース基板の端面と前記遮蔽部材との間隔は３ｍｍ以上かつ３０ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記遮蔽部材対峙工程においては、前記成膜チャンバ内において上記ベース基板の端面に間隔を置いて対峙される遮蔽部材を含めて、ベース基板の溝形成面側及びその反対側にも間隔を置いて対峙する遮蔽部材がコの字状に設けられることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載インクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記遮蔽部材対峙工程においては、ベース基板の両側面側にも間隔を置いて対峙する遮蔽部材が設けられることを特徴とする請求項１４に記載インクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐薬品性及び絶縁性が高い積層された有機保護膜、インクジェットヘッド、有機保護膜の製造方法、及びインクジェットヘッドの製造方法に関するものであり、特に、用途としてインクジェットヘッドのインク流路に用いた有機保護膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、インクジェットヘッドにおいては、印字時のみに必要なインクを吐出させるドロップ・オン・デマンド型が、印字効率の良さ、低コスト化、低ランニングコスト化に有利である等の点から注目されている。上記ドロップ・オン・デマンド型のインクジェットヘッドとしては、例えば特許文献１に開示する圧電素子を用いたカイザー方式や、例えば特許文献２に開示するサーマルジェット方式が主流となっている。
【０００３】
しかしながら、カイザー方式は、小型化が難しく、高密度化には適さないという欠点を有している。また、サーマルジェット方式は、高密度には適しているものの、ヒーターを加熱することによりインク内にバブル（泡）を生じさせて、そのバブルのエネルギーを吐出に使用する。このため、インクの耐久性に対する要求が厳しく、また、ヒーターの寿命を長くすることが困難であり、さらに、消費電力も大きくなるという問題を有している。
【０００４】
このような欠点を解決するものとして、例えば特許文献３では、圧電材料の剪断モードを利用したインクジェット方式が提案されている。
【０００５】
この方式は、圧電材料からなるインクチャンネル壁に形成した電極により、圧電材料の分極方向と直交する方向に電界を加え、チャンネル壁を剪断モードで変形させて、その際に生じる圧力波変動を利用してインクジェットヘッドに形成されたノズルからインク滴を吐出させるものであり、ノズルの高密度化、低消費電力化及び高駆動周波数化に適している。
【０００６】
このような、剪断モードを利用したインクジェトヘッドの構造を、図７を用いて説明する。
【０００７】
同図に示すように、剪断モードを利用したインクジェットヘッド１００は、同図の上下方向に分極処理を施した圧電体に複数の溝からなるインク室１０１が形成されたベース部材１１０と、インク供給口１２１及び共通インク室１２２が形成されたカバー部材１２０と、ノズル孔１３１が開けられたノズルプレート１３０とが互いに貼り合わされたものからなっている。
【０００８】
上記ベース部材１１０における複数のインク室１０１の隔壁であるチャンネル壁のインク室１０１側には、電界を印加するための電極１０２が上方半分に形成されている。インク室１０１内には、上記電極１０２及びその他の構成部材とインクとの接触を避けるために、図示しない保護膜が形成されている。インク室１０１の後端部１０１ａは、溝加工時に使用されるダイシングブレードの直径に対応したＲ形状に加工されている。さらに、外部との通電のための電極引き出し部としての平坦部電極１０３が形成されており、平坦部に形成された平坦部電極１０３は、インクジェットヘッドの駆動用ＩＣ１４０の電極とワイヤボンディング技術によってアルミニウム（Ａｌ）ワイヤ１４１で電気的に接続されている。
【０００９】
上記図示しない保護膜は、ポリパラキシリレン膜が用いられる。このポリパラキシリレン膜は、化学的に安定であって耐薬品性及び絶縁性が高い。このため、水性インクや金属粒子を含む導電性を有するインクに対しては、ヘッド駆動時にチャンネル間での電圧印加によってリーク電流が流れ、正規のチャンネル壁せん断モード変形が達成できずに吐出不良を起こすという問題を防止する効果や、電極材料の電解腐食を起こしてインクジェットヘッドを破損するという問題を防止する効果がある。一方、有機溶媒を主成分にするインクに対しては、インクジェットヘッドを構成する部材及び接着剤等を、溶解性の高い有機溶媒から隔離保護する効果がある。
【００１０】
また、上記ポリパラキシリレン膜は、室温において気相成長によって形成されるため、熱によって特性が劣化する基材、及び表面形状が複雑に入組んだ基材に、熱的なダメージを与えることなく、保護膜を形成することができる。
【特許文献１】特公昭６２−３２１１２号公報（昭和６２（１９８７）年７月１３日公告）
【特許文献２】特公昭６１−５９９１４号公報（昭和６１（１９８６）年１２月１８日公告）
【特許文献３】特開平０４−２５９５６３号公報（１９９２年９月１６日公開）
【特許文献４】特開２０００−７１４５１号公報（平成１２年３月７日公開）
【特許文献５】特開２００２−１２７４３１号公報（平成１４年５月８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来のポリパラキシリレン膜を用いたインクジェットヘッド１００では、以下のような問題がある。
【００１２】
すなわち、上記ポリパラキシリレン膜は、複雑な形状のインクジェットヘッド１００内部にも成膜することが可能である。しかし、インクジェットヘッド１００の外側と内側との保護膜の付き回り比率において、通常の成膜条件では、インクジェットヘッド１００の外側に対してインクジェットヘッド１００の内部の膜厚比が０．３程度又はそれ以下である。すなわち、インクジェットヘッド１００の内側のインク室１０１は溝にてなっているので、この溝にポリパラキシリレン膜が入って行き難いためである。なお、通常の成膜条件とは、ポリパラキシリレン成膜条件：３０ｍＴｏｒｒ程度をいう。また、インクジェットヘッド１００の内部とは、図６のインク室１０１の内部であって、開口サイズ幅４０〜１００μｍ×高さ１００〜３００μｍ、及びノズルプレート１３０に至るまでの延長距離１〜４ｍｍの部分をいう。
【００１３】
そのため、インクジェットヘッド１００の内部での膜厚をかせぐためには、インクジェットヘッド１００の外側に必要以上に厚く成膜する必要がある。このため、後のヘッド本体へのノズルプレート１３０の接着工程において、インク室１０１とノズル孔１３１とを位置合せしてノズルプレート１３０を接着する際に、インク室１０１に厚く成膜されたポリパラキシリレン膜が存在する場合には、ノズル孔１３１とインク室隔壁との位置合わせマージンが小さくなる。その結果、ノズルプレート１３０の接着時の接着剤が、ノズル孔１３１に侵入し易く、インクジェットヘッド１００の生産歩留りの低下を招く問題があった。
【００１４】
また、インクジェットヘッド１００に用いるＰＺＴ等の圧電体は、焼結されたセラミックからなっている。このため、上記インクジェットヘッド１００を作成する際に、切削加工等によるセラミック粒界の界面亀裂や脱粒等によって微細な数μｍ程度の凹凸ができる。このような被着体下地にポリパラキシリレン膜を形成すると、巨視的には均一に膜形成
されるが、微視的には下地の凹凸を反映して成長したポリパラキシリレン膜には微細な欠陥（ピンホール）が存在することがある。
【００１５】
ここで、ポリパラキシリレン膜の形成において下地の凹凸に影響されてピンホールが形成されるメカニズムについて、図７（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
【００１６】
図７（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１００の構成部材である被着体１５１の表面の凹凸１５１ａに対して反応性モノマー（ジラジカルパラキシリレン）が付着（吸着）し、図７（ｂ）に示すように、徐々に反応性モノマーが直鎖状にラジカル重合して膜厚が増加し、図７（ｃ）に示すように、被着体１５１の表面の凹凸１５１ａに起因して成膜１５２表面同士が接する。この成膜１５２の表面同士は化学的に重合しにくいため、図７（ｄ）に示すように、さらに成膜１５２を続けても膜厚方向に連続欠陥（ピンホール）１５３が保護膜表面から被着体１５１近傍まで連続的に繋がった形で形成される。
【００１７】
導電性粒子を含むインクや水性インクは、絶縁性の高い油性インクと比較して、非常に高い電気伝導性を有する。したがって、インク室１０１内の電極１０２と電気伝導性を有するインクとを隔離する絶縁膜に、このような微細なピンホールが存在すると、ピンホールに浸入したインクを介して電極１０２が隣接するチャンネルの電極１０２と導通し、電極１０２に電解腐食が発生する。
【００１８】
これによって、インクジェットヘッド１００の動作中に吐出特性が変動する、或いは電極１０２の断線によってインクジェットヘッド１００に吐出不良が発生するといった、インクジェットヘッド１００の信頼性に関わる問題が生じる。
【００１９】
この問題に対し、例えば特許文献４には、化学構造式の異なるポリパラキシリレンの誘導体保護膜を２層積層して、または必要に応じて、第１の保護膜成膜後にプラズマ処理を行うことによって、保護膜の絶縁特性の改善を行う技術が開示されている。
【００２０】
この特許文献４には、インクジェットヘッドの内外での保護膜厚比率や成膜条件については記述がない。しかし、通常の成膜条件（ポリクロロパラキシリレン成膜条件：２０ｍＴｏｒｒ程度、ポリパラキシリレン成膜条件：３０ｍＴｏｒｒ程度）では、ヘッド内外での膜厚差が大きく、特に重要であるヘッド内部の保護膜性能の確保及びノズル接着工程での工程不良率の増大等のヘッドの信頼性及び生産性に関わる問題があった。なお、ノズル接着工程とは、ポリパラキシリレン膜等が成膜されたＰＺＴ開口部（インク室１０１）にノズル孔１３１を有するノズルプレート１３０を位置合せして接着剤で接合する工程をいう。
【００２１】
仮に、成膜条件をポリクロロパラキシリレン膜では３０ｍＴｏｒｒ以上、ポリパラキシリレン膜では７０ｍＴｏｒｒ以上として成膜を行った場合、ヘッド内外の膜厚比率は改善できる。特に、ポリパラキシリレン膜を５０ｍＴｏｒｒ以上で行うときには以下の現象が顕著化する。すなわち、材料モノマーガスが高圧であるためにモノマーガスであるジラジカルパラキシリレン同士が気相中で衝突を繰り返したり、成膜チャンバ中に浮遊する微細なダストとモノマーガスが気相中で衝突を繰り返したりする。これにより、成膜チャンバ気相中でポリマー化（ポリマー粒子化）し、自重に負けて成膜チャンバ上部から降り注ぐ現象が起こる。
【００２２】
降り注いだポリマー粒子は、被着体表面に付着することもある。被着体表面に付着したポリマー粒子は、被着体表面で保護膜に取り込まれて最大で数十μｍ、通常５〜１０μｍ程度の突起を形成することになる。このため、その後の工程で５μｍ以上の突起部を有するインクジェットヘッド表面に対して、平滑なノズルプレート等を接着するような工程を
行った場合は、接着不良を起こして生産歩留りを著しく低下させるという問題があった。
【００２３】
また、特許文献４に開示されているように、被着体側である保護膜裏面側にポリパラキシリレン組成比が高く、かつ保護膜表面側にポリクロロパラキシリレン組成比が高い保護膜でも、未だピンホールは存在し、絶縁性においても十分な信頼性レベルにある保護膜とは言えないのが現状である。
【００２４】
特に、芳香族系、ケトン系、及びエーテル系有機溶媒等を含む産業用インクでは、保護膜最表面のポリクロロパラキシリレン又はポリジクロロパラキシリレンの組成比率が高いため、ポリパラキシリレンと比較して耐有機溶剤性が劣るポリクロロパラキシリレン又はポリジクロロパラキシリレンの組成比率が高い保護膜表面側から全面的にインクの有機溶媒成分が保護膜中へ早期に浸入する。
【００２５】
また、被着体側である保護膜裏面側ではポリパラキシリレンの組成比率が高いので、圧電材料基材であるインクジェットヘッドのインク流路のように凹凸のある被着体表面では、保護膜内に基材の凹凸形状に起因して形成されたピンホールが保護膜中に形成されている。したがって、ポリクロロパラキシリレン又はポリジクロロパラキシリレンの組成比率が高い保護膜表面から侵入してきた有機溶媒がさらにポリパラキシリレン中のピンホールを伝って浸入し、インクジェットヘッドの接着剤等の構成部材を膨潤や溶解させる。この結果、インクジェットヘッドを破損することがあった。
【００２６】
また、ヘッド内部へのポリパラキシリレン膜の付き回り性に関する問題を解決するために、例えば特許文献５には、ヘッド内部に優先的に材料ガスを導入してヘッド内部を優先的に保護膜成膜する技術が開示されている。
【００２７】
しかしながら、特許文献５では、成膜チャンバ内に配置するだけの通常の成膜工程に対して、大量に生産する個々のヘッドに材料ガス導入を行う工程は生産性が著しく低下する問題があった。さらに、材料ガス導入を確実に行う場合、材料ガス導入配管部材とヘッドとの継ぎ部分でもポリパラキシリレン等の保護膜成膜がなされるため、成膜後に導入配管を外す際に保護膜を破断させることとなり、その部分での部材保護性が無くなり、インクジェットヘッドの信頼性に問題があった。
【００２８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、十分な絶縁性及び耐薬品性における信頼性を確保できるデバイス等の保護膜となり得る有機保護膜、インクジェットヘッド、有機保護膜の製造方法、及びインクジェットヘッドの製造方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の有機保護膜は、上記課題を解決するために、被着体にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とがこの順に積層されていることを特徴としている。
【００３０】
本発明のインクジェットヘッドは、上記課題を解決するために、インクに対する保護として被着体にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とをこの順に積層した有機保護膜が形成されていることを特徴としている。
【００３１】
本発明の有機保護膜の製造方法は、上記課題を解決するために、被着体にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とをこの順に積層することを特徴としている。
【００３２】
本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、上記課題を解決するために、複数の溝を形成してインク室とする被着体としてのベース基板が設けられ、上記ベース基板の端面に
は、該ベース基板の溝と連通するノズル孔を有するノズルプレートが接着されるインクジェットヘッドの製造方法であって、成膜チャンバ内において上記ベース基板の端面に間隔を置いて遮蔽部材を対峙させる遮蔽部材対峙工程と、ベース基板にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とをこの順に積層してインクに対する有機保護膜を形成する工程とを含むことを特徴としている。
【００３３】
上記の発明によれば、下地の凹凸に影響されてピンホールをつくり易いポリパラキシリレン膜の平滑下地膜としてポリクロロパラキシリレン膜の膜形成を行うため、ピンホールの無い信頼性の高いポリパラキシリレン膜を成膜することができる。また、ポリパラキシリレン膜の成膜時に、少なくともベース基板の端面に間隔を置いて遮蔽部材を対峙させて成膜するため、少なくとも遮蔽部材に覆われた面においては、ポリパラキシリレンの突起（ポリマー粒子の付着が原因の異常成膜）が発生しないために、平滑な保護膜形成が実現でき、インクジェットヘッド等へ適用した場合、後に精度良く平滑部材(例えばノズルプ
レート)を接着する工程において生産歩留りの向上が実現できる。
【００３４】
また。本発明の有機保護膜及びインクジェットヘッドでは、前記被着体は、セラミックからなっていることが好ましい。
【００３５】
すなわち、被着体がセラミックからなっているときには、該セラミックに切削加工時の凹凸が多く存在する。しかし、本発明の有機保護膜を使用すれば、この凹凸を吸収し、凹凸によるピンホールの発生を回避することができる。
【００３６】
また、本発明のインクジェットヘッドでは、複数の溝を形成してインク室とする前記被着体としてのベース基板が設けられ、上記ベース基板の端面には、該ベース基板の溝と連通するノズル孔を有するノズルプレートが接着されると共に、上記ベース基板の端面におけるノズルプレート接着面に形成されている有機保護膜の膜厚に対するベース基板の溝に形成されている有機保護膜の膜厚の膜厚比は、０．５以上であることが好ましい。
【００３７】
これにより、被着体内部つまり溝部であるインク室への十分な成膜が可能となる。また、ノズルプレート接着面に有機保護膜が着き過ぎることもない。
【００３８】
また、本発明のインクジェットヘッドでは、複数の溝を形成してインク室とする前記被着体としてのベース基板が設けられ、上記ベース基板の端面には、該ベース基板の溝と連通するノズル孔を有するノズルプレートが接着されると共に、上記ベース基板の端面におけるノズルプレート接着面に形成されている有機保護膜に有する膜形成に際してできる突起部は高さ５μｍ未満であることを特徴としている。
【００３９】
すなわち、本発明の有機保護膜の製造方法を採用することにより、突起部が高さ５μｍ未満の有機保護膜を形成することができる。これにより、絶縁性及び耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜を持つインクジェットヘッドを実現することができる。また、ノズルプレート接着面には異常成膜による５μｍ高さ以上の突起部が無いため、保護膜成膜工程の後工程であるノズルプレート接着工程において工程歩留り向上が実現できる。
【００４０】
また、本発明の有機保護膜の製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法では、前記ポリクロロパラキシリレン膜を、成膜ガス圧３０ｍＴｏｒｒ以上、かつ１００ｍＴｏｒｒ以下で成膜することが好ましい。
【００４１】
これにより、絶縁性及び耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜を実現できる。また、被着体側のポリクロロパラキシリレン成膜時のガス圧条件が３０ｍ
Ｔｏｒｒ以上で成膜を行うため、インクジェットヘッド等の複雑な構造を持つ被着体であっても、ベース基板の端面におけるノズルプレート接着面に形成されている有機保護膜の膜厚に対するベース基板の溝に形成されている有機保護膜の膜厚の膜厚比が、０．５以上であることを実現することができ、ベース基板の溝への高効率成膜が可能である。
【００４２】
また、本発明の有機保護膜の製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法では、前記ポリパラキシリレン保護膜を、成膜ガス圧７０ｍＴｏｒｒ以上、かつ４００Ｔｏｒｒ以下で成膜することが好ましい。
【００４３】
これにより、絶縁性及び耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜を実現できる。また、有機保護膜の表面側に設けられているポリパラキシリレン膜の成膜時のガス圧条件が７０ｍＴｏｒｒ以上で成膜を行うため、インクジェットヘッド等の複雑な構造を持つ被着体であっても、被着体外部の膜厚に対する被着体内部である溝の膜厚比率が０．５以上を実現することができ、被着体内部への高効率成膜が可能である。
【００４４】
また、本発明の有機保護膜の製造方法では、ポリパラキシリレン膜の成膜時に、被着体を覆うカバーと被着体との間隙を３ｍｍ以上、かつ３０ｍｍ以内に配置して成膜することが好ましい。
【００４５】
また、本発明のインクジェットヘッドの製造方法では、前記ベース基板の端面と前記遮蔽部材との間隔は３ｍｍ以上かつ３０ｍｍ以内であることが好ましい。
【００４６】
これにより、絶縁性及び耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜を実現できる。また、遮蔽部材と被着体との距離を３ｍｍ以上３０ｍｍ以内に設定するため、遮蔽部材と接近している被着体表面のポリパラキシリレン成膜の大きなレート低下の防止及び突起を形成する異常成膜の防止を両立することができ、安定した保護膜形成が実現できる。
【００４７】
また、本発明のインクジェットヘッドの製造方法では、前記遮蔽部材対峙工程においては、前記成膜チャンバ内において上記ベース基板の端面に間隔を置いて対峙される遮蔽部材を含めて、ベース基板の溝形成面側及びその反対側にも間隔を置いて対峙する遮蔽部材がコの字状に設けられることが好ましい。
【００４８】
これにより、絶縁性及び耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜を実現できる。また、ポリパラキシリレン成膜時に３方向から被着体を覆う遮蔽部材内で成膜を行うため、より確実にポリマー粒子の付着が原因であると考えられるポリパラキシリレンの異常成膜を抑制することができる。かつ断面が「コ」の字状の遮蔽部材内で断面の奥行き方向に被着体を並べて配置して成膜できるため、被着体を１ホルダーに並べて成膜する際に個々の被着体に遮蔽部材を取り付ける必要がない。したがって、より確実なポリパラキシリレンの異常成膜抑制効果と工程生産性の向上とを実現することができる。
【００４９】
また、本発明のインクジェットヘッドの製造方法では、前記遮蔽部材対峙工程においては、ベース基板の両側面側にも間隔を置いて対峙する遮蔽部材が設けられることが好ましい。
【００５０】
これにより、絶縁性及び耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜を実現できる。また、ポリパラキシリレン膜の成膜時に５方向から被着体を覆う遮蔽部材内で成膜を行うため、さらにより確実にポリマー粒子の付着が原因であると考えられるポリパラキシリレンの異常成膜を抑制することができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明の有機保護膜は、以上のように、被着体にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とがこの順に積層されているものである。
【００５２】
本発明のインクジェットヘッドは、以上のように、インクに対する保護として被着体にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とをこの順に積層した有機保護膜が形成されているものである。
【００５３】
本発明の有機保護膜の製造方法は、以上のように、被着体にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とをこの順に積層する方法である。
【００５４】
本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、以上のように、複数の溝を形成してインク室とする被着体としてのベース基板が設けられ、上記ベース基板の端面には、該ベース基板の溝と連通するノズル孔を有するノズルプレートが接着されるインクジェットヘッドの製造方法であって、成膜チャンバ内において上記ベース基板の端面に間隔を置いて遮蔽部材を対峙させる遮蔽部材対峙工程と、ベース基板にポリクロロパラキシリレン膜とポリパラキシリレン膜とをこの順に積層してインクに対する有機保護膜を形成する工程とを含む方法である。
【００５５】
それゆえ、下地の凹凸に影響されてピンホールをつくり易いポリパラキシリレン膜の平滑下地膜としてポリクロロパラキシリレン膜の膜形成を行うため、ピンホールの無い信頼性の高いポリパラキシリレン膜を成膜することができる。また、ポリパラキシリレン膜の成膜時に、少なくともベース基板の端面に間隔を置いて遮蔽部材を対峙させて成膜するため、少なくとも遮蔽部材に覆われた面においては、ポリパラキシリレンの突起（ポリマー粒子の付着が原因の異常成膜）が発生しないために、平滑な保護膜形成が実現でき、インクジェットヘッド等へ適用した場合、後に精度良く平滑部材(例えばノズルプレート)を接着する工程において生産歩留りの向上が実現できる。
【００５６】
したがって、十分な絶縁性及び耐薬品性における信頼性を確保できるデバイス等の保護膜となり得る有機保護膜、インクジェットヘッド、有機保護膜の製造方法、及びインクジェットヘッドの製造方法を提供するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
本発明の一実施形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。図１（ａ）（ｂ）は、インクジェットヘッドのインク室列と直交方向における断面図であり、インクジェットヘッド構造に関しては従来技術において図６で説明したものと同等である。
【００５８】
本実施の形態の剪断モードを利用したインクジェットヘッドは、図１（ａ）（ｂ）に示すように、上下方向に分極処理を施した圧電体に複数の溝を加工してインク室１…が形成された被着体としてのベース部材１０と、インク供給口２１及び共通インク室２２が形成されたカバー部材２０と、ノズル孔３１が開けられたノズルプレート３０とが、それぞれ接着剤１１で接着固定されたものからなっている。
【００５９】
上記インク室１は、図１（ｂ）に示すように、開口サイズとして例えば幅６０μｍ×高さ１００μｍを有しており、図１（ａ）に示す共通インク室２２の右端からノズルプレート３０の接着面までの距離が４ｍｍの細管構造となっている。
【００６０】
上記ベース部材１０の各インク室１の間は、チャンネル壁２となっている。各チャンネル壁２のインク室１側には、電界を印加するための電極３がインク室１の上方半分に形成
されている。上記電極３は、図１（ａ）に示すように、外部との通電のための電極引き出し部である電極平坦部３ａから、ワイヤボンディング技術によって電気的に接続されたアルミニウム（Ａｌ）ワイヤ４１を介して駆動用ＩＣ４０に接続されている。
【００６１】
この構成により、チャンネル壁２を挟んで向かい合う電極３に駆動用ＩＣ４０にて電界を印加すると、チャンネル壁２が電極３の形成されている部分と形成されていない部分との境界においてせん断モード駆動し、チャンネル壁２が「く」の字に変形する。これにより、インク室１内においてインクの圧力波を発生させ、インクにエネルギーを付与し、ノズル孔３１からインク液滴を吐出することができるようになっている。
【００６２】
ところで、図１（ｂ）に示すように、インク室１内には、上記電極３、チャンネル壁２、カバー部材２０及び接着剤１１等とインクとの接触を避けるために有機保護膜４が形成されている。有機保護膜４は、表面側がポリパラキシリレンで構成されている一方、裏面側であるインク室１内の被着体界面側がポリクロロパラキシリレンで構成された積層膜となっている。
【００６３】
すなわち、本実施の形態では、被着体表面に凹凸があった場合でもピンホールをつくることなく一様になだらかなポリクロロパラキシリレン成膜を行うことによって下地膜を形成し、その後にポリパラキシリレンを成膜することにより積層膜としている。したがって、下地が平滑であるため、ピンホールの無いポリパラキシリレンを成膜することができる。
【００６４】
その結果、ピンホールの無い絶縁性に優れる保護膜を実現することができ、導電粒子を含む電気伝導性を有するインクや電解質溶液である水性インク等から電極３を絶縁保護することができる。また、有機保護膜４の表面側はポリパラキシリレンであるため、有機溶剤に対する遮蔽効果が高い保護膜を実現することができる。このため、芳香族系有機溶媒やエーテル系有機溶媒を含む産業用インクであっても有機保護膜への浸入を防止し、接着剤等の樹脂部材への有機溶媒の接触を回避することができるので、インクジェットヘッドの構成部材の膨潤や溶解に起因するインクジェットヘッドの破損を防止することができ、インクジェットヘッドで使用できるインクの種類を拡大することができる。
【００６５】
また、ノズルプレート３０が接着されているインクジェットヘッド表面であるノズルプレート接着面５のポリパラキシリレン膜には５μｍ高さ以上の突起が無いため、平滑なノズルプレート３０を平滑なインクジェットヘッド本体表面に接着することができる。したがって、ノズルプレート３０の接着工程における生産歩留りの向上を実現することができる。
【００６６】
上述したポリクロロパラキシリレンの成膜を行うことにより、ピンホールが形成され難く、平滑な下地膜を形成することについて、図２（ａ）〜（ｄ）に基づいて、その原理を説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は、上記インクジェットヘッドのベース部材に形成されたインク室等に形成される有機保護膜の成膜過程を示す断面図である。
【００６７】
ポリクロロパラキシリレンがピンホールを形成し難い理由は、厳密に解明されている訳ではないが、以下の成膜過程を経ることが原因であると考えられる。
【００６８】
まず、図２（ａ）に示すように、インクジェットヘッドの構成部材である例えばベース部材１０等の被着体５１の表面における凹凸５１ａに対して反応性モノマー（ジラジカルパラキシリレン）が付着（吸着）し、図２（ｂ）に示すように、徐々に反応性モノマーが直鎖状にラジカル重合して膜厚が増加し、図２（ｃ）に示すように、被着体５１の表面の凹凸５１ａに起因して成膜表面同士が接する。
【００６９】
このとき、成膜レートが速いポリクロロパラキシリレンでは、反応性モノマー（ジラジカルクロロパラキシリレン）が、重合反応を伴わずに被着体５１の表面に吸着し易い。したがって、反応性モノマーが単に吸着される頻度は、既に吸着されている反応性モノマー、重合反応途上の末端反応性オリゴマー、及び重合反応途上の末端反応性ポリマーが重合反応を伴って被着体５０の表面に留まる頻度よりも大きい。このため、成膜表面同士が接する部分において、成膜表面に重合反応を無視した乱雑な反応性モノマー堆積を起こす。
【００７０】
言い換えれば、反応界面での重合反応を伴わない成膜過程を高確率で経るため、図２（ｃ）に示すように、反応界面同士が接近したときに反応界面が不明瞭となる。したがって、点欠陥５４は形成されるものの、成膜表面同士が接する部分である反応界面に反応性モノマーが飛来できなくなった場合に、反応界面内で末端反応性オリゴマー及び末端反応性ポリマーが重合終端を形成する明瞭な膜界面（従来技術で説明した連続欠陥１５３）の形成を防止することができるからであると考えられる。
【００７１】
上述の原理に基づき、図２（ｃ）に示すように、反応界面を無視して反応性モノマーや末端反応性オリゴマーを高レートで乱雑に堆積させる。これにより、連続した欠陥ではなく、膜中に欠陥が点在した状態でピンホールの元となる膜界面を不明瞭にする。
【００７２】
次いで、図２（ｄ）に示すように、ピンホールが無く、なだらかな下地膜であるポリクロロパラキシリレン膜５２を形成した後に、ポリパラキシリレン膜５３の成膜を行う。これにより、ピンホールが無く、耐薬品性の高い保護膜としてのポリパラキシリレン膜５３を形成することができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、インク室１内、及びヘッド外側のノズルプレート３０の接着面に、ポリクロロパラキシリレン膜５２とポリパラキシリレン膜５３とを積層した有機保護膜４を形成している。そして、インク室１内の膜厚は、ノズルプレート３０における接着面の膜厚に対して、膜厚比で各々０．５以上としている。したがって、本実施の形態では、ヘッド内部に高効率な成膜を実現している。
【００７４】
また、本実施の形態の有機保護膜４には、５μｍ高さ以上の突起部が存在しないため、後のノズルプレート接着工程における生産歩留まりが高い。
【００７５】
次に、上記有機保護膜４の成膜方法を、図３に基づいて説明する。図３は有機保護膜４を形成する成膜装置６０を示す構成図である。
【００７６】
まず、図３に示すように、本実施の形態では、昇華加熱ヒーター６１ａを具備した昇華室６１と、熱分解加熱ヒーター６２ａを具備した熱分解炉６２と、図示しない試料ホルダーを具備した成膜チャンバ６３と、未反応のモノマーガスをトラップする液体窒素６４ａで冷却されたコールドトラップ６４と、真空排気するロータリーポンプ６５とから構成されている成膜装置６０を用いる。
【００７７】
すなわち、本実施の形態では、表面側がポリパラキシリレン膜５３であり、インク室１内の被着体界面側がポリクロロパラキシリレン膜５２で構成された積層膜である有機保護膜４を形成する。
【００７８】
この場合、本実施の形態では、ポリクロロパラキシリレンをヘッド外部で４μｍ厚の成膜に必要な原材料であるジモノクロロパラキシリレン０．０７２モル（２０．００ｇ）を秤量して昇華室１８に投入する。なお、原材料の量は、成膜チャンバの大きさや試料の大きさや量（表面積）によって適宜調整すれば良い。次に、ロータリーポンプ６５を稼動さ
せて、１０ｍＴｏｒｒ以下の真空度まで排気すると同時に熱分解炉６２の熱分解加熱ヒーター６２ａに通電して約７００℃まで昇温させて、成膜の準備を行う。
【００７９】
次いで、成膜中に成膜には寄与しなかったモノマーガスを排気せずにトラップするため、及びバックグラウンド真空度を良くするために、コールドトラップ６４に液体窒素６４ａを投入する。次いで、昇華加熱ヒーター６１ａに通電して昇華室６１に投入されたジモノクロロパラキシリレン０．０７２モル（２０．００ｇ）を加熱及び昇華させる。このとき、熱分解炉６２まで拡散して流れたジモノクロロパラキシリレン（ダイマーガス）は、熱分解及び熱励起されてジラジカルモノクロロパラキシリレンが生成され、さらに、成膜チャンバ６３まで拡散して、成膜チャンバ６３内のガス圧は３０ｍＴｏｒｒ条件となるように昇華室温度を制御して、インクジェットヘッド等の被着体表面に反応性モノマーが衝突して吸着及び重合反応を起こす。投入したダイマーが昇華し尽されてポリクロロパラキシリレン成膜が完了し、このとき、被着体表面に凹凸があった場合でもピンホールをつくることなく一様になだらかな膜形成を行われる。
【００８０】
次に、成膜装置６０の真空を一旦破り、ポリパラキシリレン膜５３の成膜を行う。本実施の形態では、ポリクロロパラキシリレンをヘッド外部で４μｍ厚の成膜に必要な原材料であるジパラキシリレン０．２１６モル（４５．００ｇ）を秤量して昇華室６１に投入する。なお、原材料の量は、成膜チャンバ６３の大きさや試料の大きさや量（表面積）によって適宜調整すれば良い。
【００８１】
ポリクロロパラキシリレン成膜工程と同様に昇華室６１の温度を制御して、成膜チャンバ６３内のガス圧を７０ｍＴｏｒｒの条件でポリパラキシリレン成膜工程を行う。このとき、図４に示すように、インクジェットヘッドのノズルプレート接着面５から５ｍｍの距離を隔ててノズルプレート接着面５に対向するように平板ＰＥＴフィルムからなる遮蔽部材としてのカバー７１を配置して成膜する。カバー７１は、ポリパラキシリレン成膜時に変質しない材料であれば何でも良く、ポリイミド板、テフロン（登録商標）板、ガラス板、アルミニウム（Ａｌ）板等を用いても良い。
【００８２】
なお、図４に示すインクジェットヘッドは、図１（ａ）（ｂ）に示すインクジェットヘッドの変形例であって、ワイヤボンディング技術を用いずフレキシブル基板７２が接続されたヘッドモジュールを例示している。しかしながら、ポリクロロパラキシリレン膜５２及びポリパラキシリレン膜５３の形成方法においては、いずれのタイプのインクジェットヘッドであっても、その作用効果は同じである。
【００８３】
上記インクジェットヘッドにおいては、フレキシブル基板７２を固定用ホルダー７３・７３にて固定してノズルプレート接着面５に対向させてカバー７１を配置した姿勢でポリパラキシリレン膜５３の成膜を行う。ノズルプレート接着面５とカバー７１とを３０ｍｍ以内の距離で隔て、ノズルプレート接着面５をカバー７１で覆いながらの成膜であるため、高ガス圧（５０ｍＴｏｒｒ以上）でも少なくともノズルプレート接着面５では突起を形成する異常成膜を抑制することができる。同時に、３ｍｍ以上の距離を隔ててノズルプレート接着面５とカバー７１とを配置しているため、ノズルプレート接着面５へのポリパラキシリレン膜５３の成膜レートが低下することもなく、安定に保護膜形成を行うことができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、ノズルプレート接着面５のみをカバーする成膜方法であるが、図５に示すように、図示しない紙面奥及び手前にも遮蔽部材が配置された５方向からカバー７１に覆われた状態で成膜することもできる。この場合は、さらにノズルプレート接着面５以外に基準面として寸法精度が要求される面の異常成膜も抑制することができ、カバー７１の最奥（カバー７１の開口部と対向する側）では最もよくポリパラキシリレン膜
５３の異常成膜を抑制することができる。したがって、図５に示すように、ノズルプレート接着面５をカバー７１の最奥に配置することが望ましい。
【００８５】
また、図５において紙面奥行き方向に「コ」の字型のカバー７１を延長した形状のカバー部材でも良い。その場合は、紙面奥行き方向にインクジェットヘッドを複数個並べて成膜することができ、インクジェットヘッド毎にカバー部材を準備する必要がないため、成膜工程における生産性の向上が実現できる。
【００８６】
このように、本実施の形態の有機保護膜４、インクジェットヘッド、有機保護膜４の製造方法、及びインクジェットヘッドの製造方法では、電解質溶液インクや導電性インクと電極膜とを隔離する保護膜の絶縁特性を向上すること、及び有機溶媒を含むインクとインクジェットヘッド構成部材とを隔離する保護膜の耐薬品特性を向上すること、並びにインクジェットヘッドの外部と内部での付き回り性向上と平滑な保護膜成膜を同時に実現した有機保護膜の製造方法を提供すると共に、このような有機保護膜４を用いることによって、吐出特性が安定したインクジェットヘッドを提供することを目的としている。
【００８７】
そして、そのために、本実施の形態では、以下の構成を有している。
【００８８】
（１）本実施の形態の耐薬品性及び絶縁性を有するポリクロロパラキシリレンとポリパラキシリレンとからなる積層された有機保護膜４の製造方法は、被着体５１側の第一の保護膜としてポリクロロパラキシリレン膜５２を成膜する工程と、有機保護膜４の表面側に第二の保護膜としてポリパラキシリレン膜５３を少なくとも１方向から被着体をカバー７１で覆った状態で成膜する工程とを含む。
【００８９】
このため、下地の凹凸に影響されてピンホールをつくり易いポリパラキシリレン膜５３（第二の膜）の平滑下地膜としてポリクロロパラキシリレン膜５２の膜形成（第一の膜）を行うため、ピンホールの無い信頼性の高いポリパラキシリレン膜５３の保護膜を成膜することができる。また、第二の膜であるポリパラキシリレン膜５３の成膜時に少なくとも１方向から被着体５１を覆って成膜するため、少なくともカバー７１に覆われた面においては、ポリパラキシリレン膜５３の突起（ポリマー粒子の付着が原因の異常成膜）が発生しない。このため、平滑な保護膜形成が実現でき、インクジェットヘッド等へ適用した場合、後に精度良く平滑部材(例えばノズルプレート３０)を接着する工程において生産歩留りの向上が実現できる。
【００９０】
また、本実施の形態のポリクロロパラキシリレン膜５２とポリパラキシリレン膜５３とからなる積層された有機保護膜４の製造方法は、第一の保護膜であるポリクロロパラキシリレン膜５２の保護膜の成膜ガス圧が３０ｍＴｏｒｒ以上で成膜する。
【００９１】
このため、（１）と同様に絶縁性および耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜４を実現できる。また、被着体５１側のポリクロロパラキシリレン膜５２の成膜時のガス圧条件が３０ｍＴｏｒｒ以上で成膜を行うため、インクジェットヘッド等の複雑な構造を持つ被着体５１であっても、被着体５１の外部の膜厚に対する被着体５１の内部の膜厚比率が０．５以上を実現することができ、被着体５１の内部への高効率成膜が可能である。
（３）また、本実施の形態のポリクロロパラキシリレンとポリパラキシリレンからなる積層有機保護膜の製造方法は、前記第二の保護膜であるポリパラキシリレン膜５３の成膜ガス圧が７０ｍＴｏｒｒ以上で成膜する。
【００９２】
このため、（１）と同様に絶縁性および耐薬品性に優れ、ピンホールおよび突起の無い平滑な有機保護膜を実現できる。また、有機保護膜４の表面側のポリパラキシリレン膜５
３の成膜時のガス圧条件が７０ｍＴｏｒｒ以上で成膜を行うため、インクジェットヘッド等の複雑な構造を持つ被着体５１であっても、被着体５１外部の膜厚に対する被着体５１内部（例えば、インクジェットヘッドであればインク室１であって開口サイズ３０〜１００μｍ×１００〜３００μｍ、延長距離１〜４ｍｍの細管状構造内部の中央部）の膜厚比率が０．５以上を実現することができ、被着体５１内部への高効率成膜が可能である。
【００９３】
（４）また、本実施の形態のポリクロロパラキシリレン膜５２とポリパラキシリレン膜５３とからなる積層された有機保護膜４の製造方法は、前記第二の保護膜であるポリパラキシリレン膜５３の成膜時に３方向から被着体を覆うカバー内で成膜する。
【００９４】
このため、（１）と同様に絶縁性および耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜４を実現できる。また、ポリパラキシリレン膜５３の成膜時に３方向から被着体５１を覆うカバー７１内で成膜を行うため、より確実にポリマー粒子の付着が原因であると考えられるポリパラキシリレン膜５３の異常成膜を抑制することができる。さらに、断面が「コ」の字型のカバー内で断面の奥行き方向に被着体５１を並べて配置して成膜できるため、被着体５１を１ホルダーに並べて成膜する際に個々の被着体５１にカバー７１を取り付ける必要がないため、より確実なポリパラキシリレン膜５３の異常成膜抑制効果と工程生産性の向上が実現できる。
【００９５】
（５）また、本実施の形態のポリクロロパラキシリレン膜５２とポリパラキシリレン膜５３とからなる積層された有機保護膜４の製造方法は、前記第二の保護膜であるポリパラキシリレン膜５３の成膜時に５方向から被着体５１を覆うカバー７１内で成膜する。
【００９６】
このため、（１）と同様に絶縁性及び耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜４を実現できる。また、ポリパラキシリレン膜５３の成膜時に５方向から被着体５１を覆うカバー７１内で成膜を行うため、より確実にポリマー粒子の付着が原因であると考えられるポリパラキシリレン膜５３の異常成膜を抑制することができる。
（６）また、本実施の形態のポリクロロパラキシリレン膜５２とポリパラキシリレン膜５３とからなる積層された有機保護膜４の製造方法は、前記第二の保護膜であるポリパラキシリレン膜５３の成膜時に被着体５１を覆うカバー７１と被着体５１との間隙を３ｍｍ以上、３０ｍｍ以内で配置して成膜する。
【００９７】
このため、（１）と同様に絶縁性及び耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜４を実現できる。また、カバー７１と被着体５１との距離を３ｍｍ以上３０ｍｍ以内に設定するため、カバー７１と接近している被着体５１表面のポリパラキシリレン膜５３の大きなレート低下の防止及び突起を形成する異常成膜の防止を両立することができ、安定した有機保護膜４の膜形成が実現できる。
（７）また、本実施の形態の耐薬品性及び絶縁性を有する有機保護膜４を有するインクジェットヘッドは、インクジェットヘッドの被着体５１側の第一の保護膜であるポリクロロパラキシリレン膜５２と有機保護膜４の表面側の第二の保護膜であるポリパラキシリレン膜５３とを有し、第一の保護膜及び第二の保護膜はそれぞれインクジェットヘッド外側の膜厚に対するインクジェットヘッド内側の膜厚比が０．５以上である。また、インクジェットヘッドのノズルプレート接着面５には高さ５μｍ以上の突起部を有しない。
【００９８】
このため、（１）と同様に絶縁性及び耐薬品性に優れ、ピンホール及び突起の無い平滑な有機保護膜４を持つインクジェットヘッドを実現することができる。また、ノズルプレート接着面５には異常成膜による５μｍ高さ以上の突起部が無いため、保護膜成膜工程の後工程であるノズルプレート接着工程において工程歩留り向上が実現できる。
【実施例】
【００９９】
表１は、成膜条件が７０ｍＴｏｒｒでのポリパラキシリレン成膜工程における５μｍ高さ以上の異常成膜突起部の発現状況をまとめたものである。カバー７１を用いない成膜では、成膜チャンバ６３の上方からの突起物付着が顕著に多くみられた。また、成膜チャンバ６３の下方からの突起物付着が最も少ないが、皆無ではなく生産歩留りを考慮すると、平坦性が必要とされるノズルプレート接着面を成膜チャンバ下方向きに配置してポリクロロパラキシリレン膜５２の成膜を行っても生産性に問題があった。
【０１００】
一方、１方向のカバー７１での成膜については、図４に示すように、成膜チャンバ６３の水平方向にノズルプレート接着面５を向けて配置し、ノズルプレート接着面５に対向してＰＥＴフィルムからなるカバー７１を配置する構成が最も良い結果であった。また、図４に示すように、ＰＥＴフィルムからなるカバー７１で５方向から覆われた状態であれば、異常成膜による５μｍ以上の突起部が全く存在しないため、最も好適な成膜方法であると言える。なお、表１に示す、インクジェットヘッドとＰＥＴフィルムからなるカバー７１との間隙は１０ｍｍである。
【０１０１】
【表１】
2007253582.tif 000003
【０１０２】
次に、１０ｍｍ×５０ｍｍの平滑なＰＺＴ板（インクジェットヘッドのノズルプレート接着面５を想定）に対向して３０ｍｍ×７０ｍｍＰＥＴフィルムでＰＺＴ板主表面を覆い、ＰＺＴ板側面側にＰＥＴフィルムを折り返してＰＺＴ板裏面よりも１０ｍｍ延長してＰＥＴフィルムからなるカバー７１を配置し、成膜ガス圧７０ｍＴｏｒｒとして、ポリクロロパラキシリレン膜５２を成膜する実験を行った。そして、表２に示すように、ＰＺＴ板とＰＥＴフィルムからなるカバー７１との間隙を１ｍｍから３０ｍｍまで変化させ、さらにカバー７１が無い状態での成膜についても膜厚を計測した。
【０１０３】
その結果、上記間隙が３ｍｍ以上であれば、カバー７１の近接部での成膜状況は、開放されているときと同様の成膜レートであることがわかった。
【０１０４】
【表２】
2007253582.tif 000004
【０１０５】
また、突起部が発現する異常成膜と上記間隙との相関を表３に示す。最も異常成膜を起こし易い、成膜チャンバ６３の上方向きにＰＺＴ板を配置し、ＰＺＴ板上方にＰＺＴからの距離を変化させて平板ＰＥＴフィルムからなるカバー７１を配置（表２での配置構成と同じ）し、成膜ガス圧７０ｍＴｏｒｒでポリパラキシリレン膜５３の成膜を行って、異常成膜による突起部発現数を比較した。その結果、カバー７１と被着体５１との距離が近いほど突起部発現が少なくなる傾向があり、３０ｍｍ以下では皆無であった。以上のカバー７１の位置による成膜レート変動及び異常成膜による突起部発現数変動の結果より、カバー７１と被着体５１との距離は３ｍｍ以上から３０ｍｍ以内が好適であることがわかった。
【０１０６】
【表３】
2007253582.tif 000005
【０１０７】
このようにして成膜した保護膜は、ピンホールが無く絶縁性に優れ、かつ元来の特性である耐薬品性の高いポリパラキシリレン膜５３が保護膜最表面であるポリクロロパラキシリレンとポリパラキシリレンとの積層保護膜を成膜することができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態では、ポリクロロパラキシリレン膜５２の成膜では、成膜時ガス圧３０ｍＴｏｒｒ条件でインクジェットヘッドの内外（外部とインク室（６０μｍ×１００μｍ開口、４ｍｍ長）内中央部付近）付き回り比率０．６を達成している。しかし、望ましくは成膜時ガス圧４０ｍＴｏｒｒに設定してインクジェットヘッド内外付き回り比率０．６５にすることができ、さらに望ましくは成膜時ガス圧５０ｍＴｏｒｒに設定してインクジェットヘッド内外付き回り比率０．７０にすることができ、インクジェットヘッド内部の保護膜厚が必要な部分により高効率に成膜することができる。
【０１０９】
また、ポリクロロパラキシリレン膜５２の成膜では、材料ガス圧が１００ｍＴｏｒｒ以上に設定する場合、投入原材料による膜厚コントロールが困難となるため１００ｍＴｏｒｒ以下にすることが好ましい。
【０１１０】
また、ポリパラキシリレン膜５３の成膜では、成膜時ガス圧７０ｍＴｏｒｒ条件でインクジェットヘッド内外（外部とインク室（６０μｍ×１００μｍ開口、４ｍｍ長）内中央部付近）付き回り比率０．６を達成している。しかし、望ましくは成膜時ガス圧８０ｍＴｏｒｒに設定してインクジェットヘッド内外付き回り比率０．７にすることができ、さらに望ましくは成膜時ガス圧９０ｍＴｏｒｒに設定してインクジェットヘッド内外付き回り比率０．８にすることができ、さらに望ましくは成膜時ガス圧１００ｍＴｏｒｒに設定してインクジェットヘッド内外付き回り比率０．８５にすることができ、さらに望ましくは成膜時ガス圧１４０ｍＴｏｒｒに設定してインクジェットヘッド内外付き回り比率０．９にすることができ、さらに望ましくは成膜時ガス圧２００ｍＴｏｒｒに設定してインクジェットヘッド内外付き回り比率０．９５にすることができ、インクジェットヘッド内部の
保護膜厚が必要な部分により高効率に成膜することができる。
【０１１１】
なお、ポリパラキシリレン膜５３の成膜では、材料ガス圧が４００ｍＴｏｒｒ以上に設定する場合、投入原材料による膜厚コントロールが困難となるため４００ｍＴｏｒｒ以上にすることは好ましくなく、φ３０μｍ程度以下の細管構造体で細管延長距離５ｍｍ程度以上の被着体に対する成膜であれば、３００〜４００ｍＴｏｒｒでの成膜条件が好適である。
【０１１２】
また、本実施例で取り上げたヘッド内外付き回り比率は、１８０ｄｐi×２００ｃｈヘ
ッド（６０μｍ×１００μｍ開口（インク室断面）、インク室長４ｍｍ、共通インク室３ｍｍ×３０ｍｍ開口）での結果である。しかし、１５０ｄｐiヘッド（９０μｍ×２００
μｍ開口）でもほぼ同様の付き回り性を確認している。また、３００ｄｐiヘッド（４０
μｍ×９０μｍ開口）では、上記１８０ｄｐiヘッドの付き回り比率のおよそ０．８５倍
の結果であったが、成膜時のガス圧と付き回り性の相関は同一であり、ヘッド内部（４０×９０μｍ開口、４ｍｍ長中央部）でのヘッド内外付き回り比率０．５以上であることを確認している。
【０１１３】
この結果は、細いインク室１からの材料ガスの進入よりも、大きく開口した共通インク室２２からの材料ガスの進入が支配的なためであると考えている。
【０１１４】
次に、本実施の形態で成膜した有機保護膜４について、絶縁性及び耐薬品性に関する信頼性試験を行った結果を以下に記載する。
【０１１５】
まず、絶縁性の評価用サンプルとして、０．５μｍ〜１０μｍの凹凸を有する表面形状を有するＰＺＴ圧電材料基板上に形成した０．５μｍの銅（Ｃｕ）膜上に、１.２μｍ厚
さ（本実施の形態に示す有機保護膜４に準じて、インクジェットヘッド外部２μｍ厚、インクジェットヘッド内部１．２μｍ厚を想定）のポリクロロパラキシリレン膜５２の下地膜及び１.２μｍ厚さのポリパラキシリレン膜５３をの積層した有機保護膜４を形成した
。
【０１１６】
次いで、この評価用サンプルを、電気伝導度が１９．５８Ｓ／ｍの水性インク中に５ｍｍの距離で対向させて浸漬し、銅（Ｃｕ）膜にフレキシブル配線基板を利用して交流電源に接続し、実効値で１２０Ｖ、６０Ｈｚの交流電圧を印加し、５ｃｍ角の面積でＣｕ膜のピンホールによるエッチングの発生状況を調べた。
【０１１７】
本絶縁性評価は、加速された通電テストであって２５０時間以上の絶縁特性が保持できれば、インクジェットヘッドの１０〜２５Ｖ駆動での圧電材料の寿命（インク滴吐出スピードの初期からの変化率が１０％未満で１０１２ドロップ以上の吐出が可能：表中の○記号）を十分に満足することを別の実験で求めており、民生用及び産業用インクジェットヘッドの十分な絶縁特性を有すると判断することができる。
【０１１８】
比較サンプルとして、ポリクロロパラキシリレン２.４μｍ保護膜、ポリパラキシリレ
ン２.４μｍ保護膜、被着体側にポリパラキシリレン１.２μｍと保護膜表面側にポリクロロパラキシリレン１.２μｍとを積層した、本実施の形態とは逆の積層構成の保護膜につ
いても合わせて絶縁信頼性試験を実施した。
【０１１９】
その結果を表４に示す。なお、表中の記号Ｃはポリクロロパラキシリレン膜５２を表し、記号Ｎはポリパラキシリレン膜５３を表す。
【０１２０】
【表４】
2007253582.tif 000006
【０１２１】
その結果、ポリクロロパラキシリレン２.４μｍ膜では、本加速試験で２５０時間以上
の保護時間を確保することができ、民生用及び産業用インクジェットヘッドにかかる電極絶縁特性としては、十分なレベルであることがわかった。ポリパラキシリレン２.４μｍ
膜では、被着体表面の凹凸に起因するピンホールが原因と考えられる早期電極腐食が発生し、実用レベルになかった。
【０１２２】
また、被着体５１側がポリパラキシリレン膜１.２μｍ、保護膜表面側がポリクロロパ
ラキシリレン膜１.２μｍの積層保護膜、被着体側がポリクロロパラキシリレン膜１.２μｍ、保護膜表面側がポリパラキシリレン膜１．２μｍの積層保護膜（本発明）に関しては、本加速試験で２５０時間以上の保護時間を確保することができ、民生用及び産業用インクジェットヘッドにかかる電極絶縁特性としては、十分なレベルであることがわかった。
【０１２３】
上記の結果から本実施の形態の有機保護膜４でなくとも絶縁信頼性が良好な保護膜を得ることができる。
【０１２４】
次に、保護膜の耐薬品信頼性の評価として、まず、表面が平滑で鏡面状のポリカーボネイト基板の一部に０．５μｍ〜１０μｍの凹凸をラッピングフィルムで形成したサンプル片に対して保護膜形成を行った。
【０１２５】
そして、この保護膜形成したサンプル片を、芳香族系有機溶媒、ケトン系有機溶媒及びエーテル系有機溶媒等の混合有機溶媒溶液に浸漬(６０℃加速試験)し、ポリカーボネイトが有機溶媒に接触したときに変質して白化する現象を利用して有機溶媒の浸入の有無について調べた。
【０１２６】
比較サンプルとして、ポリクロロパラキシリレン２.４μｍ保護膜、ポリパラキシリレ
ン２.４μｍ保護膜、被着体側にポリパラキシリレン１.２μｍと保護膜表面側にポリクロロパラキシリレン１.２μｍを積層した本実施の形態とは逆の積層構成の保護膜について
も合わせて耐薬品信頼性試験を実施した。
【０１２７】
その結果を表５に示す。なお、表５の備考中の○、×記号は、産業用インクジェットヘッドにおいて消耗品であるインクジェットヘッドの交換頻度と耐久試験の加速係数を鑑みて設定した基準で良否判定した結果であり、本試験で３０日以上（○記号）の結果でインクジェットヘッドへの影響はないと判断できレベルである。
【０１２８】
【表５】
2007253582.tif 000007
【０１２９】
その結果、ポリクロロパラキシリレン２.４μｍ膜は、早期にポリカーボネイト白化現
象が観察され、ピンホールが無くても有機溶媒の膜中への浸入性が高いと言える。また、不良モードとしてポリカーボネイトの全面が一様に徐々に白濁して白化現象が観察されたため、ポリクロロパラキシリレンは芳香族系有機溶媒やエーテル系有機溶媒に接することで膨潤しながら膜中に有機溶媒が浸入し、有機溶媒が最終的に基材に達して保護膜剥離や基材が接着剤等の樹脂材料であれば有機溶媒に溶解や膨潤して不具合を起こす危険性がある。
【０１３０】
インクジェットヘッドでは、いたるところに接着剤を利用してヘッド製造を行っているため、例えばチャンネル壁２とカバー７１との接着に用いる接着剤はアクリル系接着剤やエポキシ系接着剤を採用している。本来は、比較的耐薬品性が高い材料ではあるが、インクジェットヘッドでは圧電材料の劣化を引き起こす高温での接着剤硬化プロセスを採用できない。したがって、低温硬化プロセスに起因する接着剤の硬化率低下やＴｇ低下が原因で、有機溶媒にさらされると早期に接着剥離等の不具合を生じ、インクジェットヘッドの破損につながる。よって、有機物溶解性の高い有機溶媒を含む産業用インクを用いるインクジェットヘッドでは、ポリクロロパラキシリレンのみの保護膜構成では問題がある。
【０１３１】
また、ポリパラキシリレン２.４μｍ膜は、早期に点状にポリカーボネイト白化現象が
観察され、ピンホールからの有機溶媒の侵入でポリカーボネイトまで浸透したものと考えられる。
【０１３２】
絶縁特性評価結果でも同様にピンホールが原因の不良が観察されているが、有機溶媒に対する遮蔽性についても同様に基材の凹凸形状に影響されて膜中にピンホールが形成されていると考えられる。耐薬品性についても、ポリパラキシリレンのみの保護膜では問題があることがわかる。
【０１３３】
また、ポリカーボネイト被着体側にポリパラキシリレン１.２μｍと保護膜表面側にポ
リクロロパラキシリレン１.２μｍとを成膜した積層膜は、有機溶媒侵入までの時間が若
干長い。しかし、ポリパラキシリレン膜と同様に点状にポリカーボネイト白化現象が発現し、実用レベルになかった。これは、下地のポリパラキシリレンにはピンホールを含み、保護膜最表面のポリクロロパラキシリレンは一様に有機溶媒が侵入及び膨潤して、内膜のポリパラキシリレンに接するため、ポリパラキシリレンのピンホールを伝って、基材に達した結果である。
【０１３４】
一方、ポリカーボネイト被着体側にポリクロロパラキシリレン１.２μｍと保護膜表面
側にポリパラキシリレン１.２μｍとを成膜した積層膜（本発明）は、長期間ポリカーボ
ネイトの白化現象が発現せず、実用レベルにあると判断できた。
【０１３５】
本実施の形態の積層保護膜は、基材表面の凹凸をポリクロロパラキシリレン膜がピンホールを形成せずに成膜され、平滑化した下地膜（ポリクロロパラキシリレン膜）を形成した後にポリパラキシリレン成膜を行い、平滑な下地においては下地形状の影響から発生するピンホールが無いポリパラキシリレン保護膜を保護膜最表面側で形成することができたため、有機溶媒の遮蔽効果が高い結果となる。
【０１３６】
表３及び表４の結果を総合して保護膜を判断すると、基材にまずポリクロロパラキシリレン膜５２を成膜した後にポリパラキシリレン膜５３を成膜した積層膜（本発明）が絶縁信頼性及び耐薬品信頼性の双方に優れることがわかった。
【０１３７】
なお、本発明は本実施の形態によって限定されるものではなく、絶縁特性及び耐湿、耐薬品性を望むその他のデバイスや回路基板に適用することもでき、同様の特性を発揮して、デバイスもしくは回路基板の信頼性向上を実現することができる。また、インクジェットヘッドだけでなく、細い金属パイプ等への成膜についても同様に成膜時のガス圧が高いほど、細管内部への付き回り性が向上する傾向があり、細管等複雑な構造体内部への高効率成膜においても同様の効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、耐薬品性及び絶縁性が高い積層有機材料保護膜の製造方法に関するものであり、特に、用途としてインクジェットヘッドのインク流路に用いた有機保護膜に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明におけるインクジェットヘッドの実施の一形態を示すものであり、インクジェットヘッドの構造を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、上記インクジェットヘッドのベース部材に形成されたインク室等に形成される有機保護膜の成膜過程を示す断面図である。
【図３】上記有機保護膜を形成する成膜装置を示す構成図である。
【図４】上記有機保護膜を形成するときの、インクジェットヘッドの保持姿勢を示す断面図である。
【図５】上記有機保護膜を形成するときの、インクジェットヘッドの他の保持姿勢を示す断面図である。
【図６】従来の一般的な剪断モードを利用したインクジェトヘッドの構造を示す断面図である。
【図７】従来の有機保護膜の成膜過程を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１    インク室
２    チャンネル壁
３    電極
４    有機保護膜
５    ノズルプレート接着面
３ａ    電極平坦部
１１    接着剤
１０    ベース部材（被着体）
２０    カバー部材
２１    インク供給口
２２    共通インク室
３０    ノズルプレート
３１    ノズル孔
４０    駆動用ＩＣ
４１    アルミニウム（Ａｌ）ワイヤ
５１    被着体
５２    ポリクロロパラキシリレン膜
５３    ポリパラキシリレン膜
５４    点欠陥
６０    成膜装置
６１ａ  昇華加熱ヒーター
６２    熱分解炉
６２ａ  熱分解加熱ヒーター
６３    成膜チャンバ
６４    コールドトラップ
６４ａ  液体窒素
６５    ロータリーポンプ
７１    カバー（遮蔽部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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