(57)【要約】【課題】孔部を有する基材の表面の撥液処理を安定且つ確実に行う。【解決手段】孔部を有する基材の表面に撥液性を付与する撥液処理方法であって、前記基材の表面及び孔部内壁面に撥液膜を形成する撥液膜形成工程と、前記基材の表面の撥液膜上に保護部材を形成する保護部材形成工程と、前記基材の孔部内壁面の撥液膜を除去する撥液膜除去工程と、前記基材の表面の撥液膜上の前記保護部材を除去する保護部材除去工程と、前記基材の表面の少なくとも前記孔部の開口周辺部に撥液性を示すイオンを注入するイオン注入工程と、を含むことを特徴とする撥液処理方法を提供することにより、前記課題を解決する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔部を有する基材の表面に撥液性を付与する撥液処理方法であって、
前記基材の表面及び孔部内壁面に撥液膜を形成する撥液膜形成工程と、
前記基材の表面の撥液膜上に保護部材を形成する保護部材形成工程と、
前記基材の孔部内壁面の撥液膜を除去する撥液膜除去工程と、
前記基材の表面の撥液膜上の前記保護部材を除去する保護部材除去工程と、
前記基材の表面の少なくとも前記孔部の開口周辺部に撥液性を示すイオンを注入するイオン注入工程と、
を含むことを特徴とする撥液処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の撥液処理方法において、
前記撥液膜は樹脂系撥液膜であり、
前記イオン注入工程が行われた後に前記基材を加熱する加熱工程を更に含むことを特徴とする撥液処理方法。
【請求項３】
請求項２に記載の撥液処理方法において、
前記樹脂系撥液膜は、フッ素樹脂系撥液膜であることを特徴とする撥液処理方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撥液処理方法において、
前記イオンの注入は、イオン注入法によって行われることを特徴とする撥液処理方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撥液処理方法において、
前記イオンは、少なくともフッ素を含有するイオン種であることを特徴とする撥液処理方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撥液処理方法において、
前記イオン注入工程は、前記基材の表面の前記孔部の開口縁を取り囲むドーナツ状領域のみに前記イオンを注入することを特徴とする撥液処理方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撥液処理方法において、
前記基材は複数の孔部を有し、
前記イオン注入工程は、前記基材の表面の前記複数の孔部に沿った線状領域に前記イオンを注入することを特徴とする撥液処理方法。
【請求項８】
請求項７に記載の撥液処理方法において、
前記イオン注入工程は、前記複数の孔部に対応した開口パターンを有するマスクを介して前記イオンを注入することを特徴とする撥液処理方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撥液処理方法において、
前記基材の孔部内壁面の撥液膜はプラズマ処理によって除去されることを特徴とする撥液処理方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撥液処理方法によって撥液性が付与された基材を備えたことを特徴とするノズルプレート。
【請求項１１】
請求項１０に記載のノズルプレートを備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１２】
請求項１１に記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥液処理方法、ノズルプレート、インクジェットヘッド、及び電子機器に係り、特に、孔部を有する基材の表面を撥液処理する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置で用いられる記録ヘッド（インクジェットヘッド）では、ノズルプレートの表面（特にノズルの開口周辺部）にインクが付着していると、ノズルから吐出されるインク液滴が影響を受けて、インク液滴の吐出方向にばらつきが生じ、記録媒体上の所定位置にインク液滴を着弾させることが困難となり、画像品質が劣化する要因となる。
【０００３】
そこで、ノズルプレート表面にインクが付着することを防止するために、ノズルプレート（以下、「ノズル形成基板」ともいう。）の表面に撥液膜を形成する方法が各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１には、ノズル孔を有するノズル形成基板の表面（インク吐出面）及びノズル内壁面に撥液膜を形成した後、ノズル形成基板の表面に形成された撥液膜上に保護テープ（マスキングテープ）を貼り付け、当該保護テープを貼り付けた状態でノズル形成基板の裏面側（インク吐出面とは反対側）からプラズマ処理を施してノズル内壁面の撥液膜を除去し、ノズル形成基板から保護テープを剥離することによって、ノズル形成基板の表面を撥液処理する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６１０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、図７（ａ）に示すように、ノズル孔９０２を有するノズル形成基板９００の表面（図７において上面）及びノズル内壁面に撥液膜９０４を形成した後、ノズル形成基板９００の表面の撥液膜９０４上に保護テープ９０６を貼り付けて、ノズル形成基板の裏面（図７において下面）側からプラズマ処理を施してノズル内壁面の撥液膜９０４の除去が行われるが、その際にプラズマ処理による除去が進みすぎると、図７（ｂ）に示すように、ノズル孔９０２の開口周辺部の撥液膜９０４までも過剰に除去されてしまい、インクの吐出性能及びメンテナンス性を低下させる要因となる。また、ノズル形成基板９００の表面の撥液膜９０４上に保護テープ９０６を貼る場合、撥液膜９０４の特性から保護テープ９０６が撥液膜９０４に完全に密着しない場合があり、その結果、撥液性にムラが生じやすいという問題もある。しかも、このような場合には撥液膜９０４の過剰除去がより進行する恐れがある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、孔部を有する基材の表面の撥液処理を安定且つ確実に行うことのできる撥液処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、前記撥液処理方法によって撥液処理が行われた基材を備え、液体吐出性能及びメンテナンス性に優れたノズルプレート、インクジェットヘッド、及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の撥液処理方法は、孔部を有する基材の表面に撥液性を付与する撥液処理方法であって、前記基材の表面及び孔部内壁面に撥液膜を形成する撥液膜形成工程と、前記基材の表面の撥液膜上に保護部材を形成する保護部材形成工程と、  前記基材の孔部内壁面の撥液膜を除去する撥液膜除去工程と、前記基材の表面の撥液膜上の前記保護部材を除去する保護部材除去工程と、前記基材の表面の少なくとも前記孔部の開口周辺部に撥液性を示すイオンを注入するイオン注入工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、基材の表面及び孔部内壁面に撥液膜を形成後、基材の表面の撥液膜上に保護部材を形成してから、基材の孔部内壁面の撥液膜の除去が行われる。そして、保護部材の除去後、基材の表面の少なくとも孔部開口周辺部に撥液性を示すイオン（撥液種）を選択的に注入することで、保護部材の密着性不十分等によって発生する基材表面の撥液膜過除去部分に撥液性が付与される。したがって、基材の表面の撥液処理を安定且つ確実に行うことが可能となる。
【００１１】
本発明の好ましい態様として、前記撥液膜は樹脂系撥液膜であり、前記イオン注入工程が行われた後に前記基材を加熱する加熱工程を更に含むことを特徴とする。この態様によれば、撥液膜として樹脂系撥液膜（より好ましくはフッ素樹脂系撥液膜）が用いられる場合、イオン注入工程が行われた後にアニール処理等の加熱工程を行うことによって、樹脂系撥液膜の重合度が高まり、耐久性が向上され、それと同時にイオン注入部分である孔部開口周辺部の撥液性をより高めることができる。
【００１２】
また本発明の撥液処理方法では、前記イオンの注入はイオン注入法によって行われる態様が好ましい。イオン注入法によれば、基材の表面の孔部開口周辺部に撥液性を示すイオンを選択的に注入することができる。また、孔部開口周辺部に注入されるイオンとしては、少なくともフッ素を含有するイオン種であることがより好ましい。
【００１３】
また本発明の撥液処理方法では、前記イオン注入工程は、前記基材の表面の前記孔部の開口縁を取り囲むドーナツ状領域のみに前記イオンを注入する態様が好ましい。この態様によれば、イオン注入に係る処理時間を削減することができ、生産性を向上することができる。
【００１４】
更に本発明の撥液処理方法では、前記基材は複数の孔部を有し、前記イオン注入工程は、前記基材の表面の前記複数の孔部に沿った線状領域に前記イオンを注入する態様が好ましい。その際、前記イオン注入工程は、前記複数の孔部に対応した開口パターンを有するマスクを介して前記イオンを注入することがより好ましい。この態様によれば、複数の孔部が高密度に設けられる基材に対しても正確且つ高速にイオン注入処理を行うことができる。
【００１５】
また更に本発明の撥液処理方法では、前記基材の孔部内壁面の撥液膜はプラズマ処理によって除去されることが好ましい。この態様によれば、孔部内壁面の撥液膜を除去すると同時に親液化することができる。
【００１６】
また本発明は、前記目的を達成するために、本発明による撥液処理方法によって撥液性が付与された基材を備えたノズルプレート、インクジェットヘッド、及び電子機器をそれぞれ提供する。これらの発明によれば、液体吐出性能及びメンテナンス性の向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基材の表面及び孔部内壁面に撥液膜を形成後、基材の表面の撥液膜上に保護部材を形成してから、基材の孔部内壁面の撥液膜の除去が行われる。そして、保護部材の除去後、基材の表面の少なくとも孔部開口周辺部に撥液性を示すイオン（撥液種）を選択的に注入することで、保護部材の密着性不十分等によって発生する基材表面の撥液膜過除去部分に撥液性が付与される。したがって、基材の表面の撥液処理を安定且つ確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】インクジェット記録装置の概略を示す全体構成図
【図２】図１に示すインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図
【図３】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図４】図３中IV−IV線に沿う断面図
【図５】本発明に係る撥液処理方法の一例を示した説明図
【図６】ノズル形成基板の一部を示した拡大平面図
【図７】従来の方法の問題点を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２０】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置を示した全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数のインクジェットヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう。）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。
【００２１】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００２２】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００２３】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００２４】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００２５】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。
【００２６】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。
【００２７】
ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。
【００２８】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００２９】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００３０】
吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００３１】
印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。印字部１２を構成する各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている（図２参照）。
【００３２】
記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応したヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００３３】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００３４】
なお本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するヘッドを追加する構成も可能である。
【００３５】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００３６】
印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００３７】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００３８】
印字検出部２４は、各色のヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。
【００３９】
印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００４０】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００４１】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００４２】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。
【００４３】
また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００４４】
〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造について説明する。なお、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下では、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。
【００４５】
図３（ａ）は、ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３（ｂ）は、その一部の拡大図である。また、図３（ｃ）は、ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図である。図４は、インク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３（ａ）、（ｂ）中、IV−IV線に沿う断面図）である。
【００４６】
記録紙面上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド５０は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、インク滴の吐出孔であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙搬送方向と直交する主走査方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【００４７】
紙搬送方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図３（ａ）の構成に代えて、図３（ｃ）に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドブロック（ヘッドチップ）５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。また、図示は省略するが、短尺のヘッドを一列に並べてラインヘッドを構成してもよい。
【００４８】
図４に示すように、ヘッド５０のインク吐出面５０ａを構成するノズルプレート（ノズル形成基板）６０には、複数のノズル（ノズル孔）５１が形成されている。ノズルプレート６０の構成材料としては、例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、石英ガラスのようなシリコン系材料、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄のような酸化物材料、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料、ポリイミドのような樹脂系材料が用いられる。また、ノズルプレート６０の表面（インク吐出面）には、インクに対して撥液性を有する撥液膜６２が設けられている。なお、ノズルプレート６０の表面に対する撥液処理方法については、後で詳しく説明する。
【００４９】
各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインク供給タンク（不図示）と連通しており、該インク供給タンクから供給されるインクは共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。
【００５０】
圧力室５２の天面を構成し共通電極と兼用される振動板５６には個別電極５７を備えた圧電素子５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによって圧電素子５８が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。
【００５１】
本例では、ヘッド５０に設けられたノズル５１から吐出させるインクの吐出力発生手段として圧電素子５８を適用したが、圧力室５２内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。
【００５２】
かかる構造を有するインク室ユニット５３を図３（ｂ）に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
【００５３】
即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【００５４】
なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されず、副走査方向に１列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。
【００５５】
また、本発明の適用範囲はライン型ヘッドによる印字方式に限定されず、記録紙１６の幅方向（主走査方向）の長さに満たない短尺のヘッドを記録紙１６の幅方向に走査させて当該幅方向の印字を行い、１回の幅方向の印字が終わると記録紙１６を幅方向と直交する方向（副走査方向）に所定量だけ移動させて、次の印字領域の記録紙１６の幅方向の印字を行い、この動作を繰り返して記録紙１６の印字領域の全面にわたって印字を行うシリアル方式を適用してもよい。
【００５６】
〔撥液処理方法〕
次に、本発明に係る撥液処理方法の一例について説明する。
【００５７】
図５は、本発明に係る撥液処理方法を示した説明図である。ここでは、撥液処理方法として、図５（ｅ）に示すように、ノズル孔１０２を有するノズル形成基板１００（図４のノズルプレート６０に相当）の表面（インク吐出面）を撥液処理する方法について説明する。
【００５８】
本実施形態に係る撥液処理方法では、ノズル形成基板１００の表面及びノズル内壁面に撥液膜１０４を形成する工程（撥液膜形成工程）と、ノズル形成基板１００の表面の撥液膜１０４上に保護部材１０６を形成する工程（保護部材形成工程）と、ノズル形成基板１００のノズル内壁面の撥液膜１０４を除去する工程（撥液膜除去工程）と、ノズル形成基板１００の表面の撥液膜１０４上の保護部材１０６を除去する工程（保護部材除去工程）と、ノズル形成基板１００の表面の少なくともノズル孔１０２の開口周辺部に撥液性を示すイオンを注入する工程（イオン注入工程）と、を含んで構成される。以下、各工程について説明する。
【００５９】
＜撥液膜形成工程＞
まず、図５（ａ）に示すように、ノズル孔１０２を有するノズル形成基板１００の表面（インク吐出面）及びノズル内壁面に撥液膜１０４を形成する。撥液膜１０４の形成方法は、後述する撥液膜除去工程で除去可能な方法であれば特に限定されるものでない。
【００６０】
撥液膜１０４として、例えば、物理的気相成長法（蒸着法、スパッタリング法等）や化学気相成長法（ＣＶＤ法、ＡＬＤ法等）などのドライプロセス法、塗布法等のウェットプロセス法等によって形成される金属アルコキシド系撥液膜、シリコーン系撥液膜、フッ素含有系撥液膜等を用いることができる。
【００６１】
また、本出願人が先に出願を行った特願２００８−２４５５２２号や特願２００８−３３４５２７号などに記載される撥液膜（プラズマ重合膜の表面に撥液膜を形成したもの）を適用することも可能である。
【００６２】
本実施形態では、撥液膜１０４として樹脂系撥液膜が好適に用いられ、後述するアニール処理を行うことによって樹脂系撥液膜の耐久性を向上させることができる。
【００６３】
なお、ノズル孔１０２の形状は特に限定されるものではないが、吐出安定化を図る観点から、インク吐出方向（図５において上方向）に向かって先細となるテーパ状や漏斗状（図５では漏斗状のノズル孔を一例として図示）の形状であることが好ましい。
【００６４】
＜保護部材形成工程＞
撥液膜１０４を形成後、図５（ｂ）に示すように、ノズル形成基板１００の表面の撥液膜１０４上に保護部材１０６を形成する。例えば、保護部材１０６として、紫外線硬化樹脂などの樹脂部材や、ノズル面を覆い保護するような金属性またはセラミックス製の治具、マスキングテープ等の保護テープを用いることができる。好適には、ハンドリング性に優れ、容易に形成・脱離が可能なテープ状の部材が好ましい。具体的には、ノズル形成基板１００の表面の有機膜１０４上に当該保護テープを貼り付ければよい。
【００６５】
本実施形態では、保護部材１０６として、基材の表面に再剥離型アクリル系粘着剤を有するマスキングテープが好ましく用いられる。この態様によれば、弾性体板を貼付する技術ではなく、マスキングテープを貼り付ける技術を採用しているので生産性が高く、酢酸ブチル等の溶剤を用いないので環境負荷の問題が生じず、また、基材の表面に再剥離型アクリル系粘着剤を有するマスキングテープを用いているのでマスキングテープの剥離が容易であり、この点でも生産性が高い。
【００６６】
更に上記態様において、マスキングテープの基材がポリエステルフィルム又はポリエチレンフィルムで構成されることが好ましい。本発明の撥液処理方法においては、マスキングテープの基材として種々の材質のものを用いることができるが、マスキングテープの基材としてポリエステルフィルム又はポリエチレンフィルムを用いることにより、プラズマ処理の影響を受けても強度を維持できる。
【００６７】
また、保護部材１０６として、シリコーンゴムやフッ素ゴムからなる弾性体板や、ドライフィルムを用いる態様もある。但し、弾性体板を用いる態様では、生産性が悪いといった問題がある。また、ドライフィルムを用いる態様では、ノズル内壁面の撥液膜１０４を除去した後に酢酸ブチルによってドライフィルムを溶解除去しなければならず、環境負荷の問題がある。一方、本実施形態のように保護部材１０６として保護テープ（より好ましくは再剥離型アクリル系粘着剤を有するマスキングテープ）を用いる態様によれば、生産性が高く、環境負荷の問題もなく好適である。
【００６８】
＜撥液膜除去工程＞
保護部材１０６の形成後、図５（ｃ）に示すように、ノズル形成基板１００の裏面側（インク吐出面とは反対面側）からプラズマ処理を行う。例えば、特開２００７−２６１０７０号公報明細書に記載されるように、１２０〜１８０Ｗ、流量４５〜１８０Ｗ、流量４５〜７５ｓｃｃｍ、大気圧下でプラズマ化したアルゴンガスで５〜２０秒間のプラズマ処理を行えばよい。これにより、保護部材１０６によってマスキングされていない部分の撥液膜１０４はプラズマ化したアルゴンガスにより分解され、ノズル内壁面から撥液膜１０４を除去することができる。また、プラズマに用いることができるガスは、ノズル形成基板１００への影響が小さく、撥液膜１０４の除去が可能であれば良い。例えば、ＡｒやＨｅなどの不活性ガスや、窒素、酸素、又は、それらの混合ガスなどがある。特に、酸素を含んだガスによるプラズマ処理の場合、有機膜１０４の除去と同時にノズル内壁面を親液化することができ、生産性の向上を図ることも可能である。
【００６９】
撥液膜１０４の除去方法としては、上述したプラズマ処理に限定されず、例えば、紫外線や電子線等のエネルギー線による照射処理やオゾンガス処理（より好ましくは高純度オゾンガス処理）も好適であり、プラズマ処理と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
＜保護部材除去工程＞
プラズマ処理後、図５（ｄ）に示すように、ノズル形成基板１００の表面の撥液膜１０４上の保護部材１０６を除去する。例えば、保護部材１０６として再剥離型アクリル系粘着剤を有するマスキングテープが用いられる場合には、ノズル形成基板１００の表面の撥液膜１０４上に貼り付けられたマスキングテープを容易に剥離することができ、生産性を向上させることができる。
【００７１】
＜イオン注入工程＞
保護部材１０６の除去後、図５（ｅ）に示すように、ノズル形成基板１００の表面のうち、少なくとも各ノズル孔１０２の開口周辺部（以下、「ノズル開口周辺部」という。）に撥液性を示すイオン（撥液種）を注入する。このとき、注入されるイオンは、例えば、Ｃ2Ｆ4+イオン等のフッ素系イオンが挙げられる。
【００７２】
イオンを注入する方法としては、例えば特開平６−３１６０７９号公報明細書に記載されるように従来周知のイオン注入法（イオン注入とレーザーを同時照射する方法も適用可）を用いることができる。イオン注入法によれば、半導体（Ｓｉ等）、ガラス、セラミックス、半導体の酸化物、有機高分子や有機樹脂等の有機化合物、また、無機化合物に対してイオンを注入することが可能であり、インクジェットヘッドの基材として材料の選択幅が広いといった利点がある。
【００７３】
イオン注入法の条件としては、イオン源としてＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，ＣＨＦ3 など少なくともＣとＦを含む常圧、減圧下でガスであるものすべて及び、Ｆ2 ＋ＣＨ4 などＦを含むガスとＣを含むガスの組み合わせなどがある。更に、イオン注入する材料がＣを含むときはＦを含むガスのみでも良い。また、イオン種としてはＣＦ3 + ，Ｃ2 Ｆ6 + ，Ｃ2 Ｆ3 + イオンなど上記イオン源から発生するＣとＦを含むイオン種すべて、及びＦ+ イオンとＣ+ イオンの組み合わせが好ましい。更にイオン注入する材料がＣを含むときはＦ+ イオンのみでも良い。
【００７４】
イオンビーム径は、少なくともノズル開口周辺部を含む領域（撥液膜過除去部分）を照射可能なビーム径であればよい。例えば、ノズル径５０μｍに対して、イオンビーム径０．５〜５０μｍで処理される。
【００７５】
また、イオンの注入領域としては、図６（ａ）に示すように、各ノズル孔１０２の開口周辺部に形成されるドーナツ状領域１０８のみにイオン注入を選択的に行う態様や、図６（ｂ）に示すように、複数のノズル孔１０２からなるノズル列に沿ってイオン注入装置（不図示）を走査させて複数のノズル孔１０２の開口周辺部を含む線状領域１１０にイオン注入を行う態様が挙げられる。
【００７６】
図６（ａ）のドーナツ状領域にイオン注入を行う態様によれば、イオンの注入領域が限定されるので、イオン注入に係る処理時間を削減することができ、生産性を向上することができる。また、図６（ｂ）の線状領域１１０にイオン注入を行う態様によれば、図６（ａ）のドーナツ状領域１０８にイオン注入を行う態様に比べて、多数のノズル孔１０２の開口周辺部に対してイオン注入処理を正確且つ高速に行うことができるので、高密度化されたインクジェットヘッドを構成するノズルプレートの撥液処理に好適な態様である。
【００７７】
また、図６（ｂ）に示すようにノズル列に沿ってイオン注入装置を走査しながらイオン注入を行う際、各ノズル孔１０２に対応する開口パターンが形成されたマスク１１２をノズル形成基板１００上に配置した状態でイオン注入を行うようにしてもよい。マスク１１２は、酸化膜（ＳｉＯ２膜）、窒化膜（ＳｉＮ膜）、金属（アルミ、クロム、チタン等）のハードマスクに限らず、レジストマスクでもよい。本態様によれば、ノズル列に沿ってイオン注入装置を走査しながらイオン注入を行うことによって、各ノズル孔１０２の開口周辺部に形成されるドーナツ状領域１０８のみにイオン注入を行うことができるとともに正確且つ高速な処理が可能となる。但し、マスク１１２を用いる場合には、マスクに形成される開口パターンとノズル孔１０２のアライメント調整（位置調整）が必要となる。
【００７８】
また、イオンを注入する他の方法として、レーザードープ法、プラズマドープ法を用いることができる。レーザードープ法によれば、低温・高速処理が可能となり、表面に高濃度でイオンを注入することができる。また、プラズマドープ法によれば、低温で大面積処理が可能となる。
【００７９】
このようにノズル形成基板１００の表面のノズル開口周辺部に対して選択的に撥液性を示すイオン（フッ素系イオン等）を注入して表面を改質することにより、保護部材１０６の密着性不十分等によって発生する撥液膜過除去部分（ノズル開口周辺部）に撥液性を付与して部分的に補修することができ、吐出安定性、メンテナンス性を向上させることができる。
【００８０】
＜加熱処理工程＞
撥液膜１０４として樹脂系撥液膜が適用される場合には、上記のようにしてイオン注入が行われた後、ノズル形成基板１００のアニール処理を行うことが好ましい。アニール処理を行うことによって、樹脂系撥液膜部分の重合度が高まり、耐久性が向上し、それと同時にイオン注入部分（即ち、ノズル開口周辺部）の撥液性が向上する。
【００８１】
なお、アニール処理を行わずに常温放置（数日間）する態様でも樹脂系撥液膜の重合度を高めることは可能であるが、アニール処理を行う態様の方がより早く処理可能である。
【００８２】
アニール処理時における処理温度としては、樹脂系撥液膜が蒸発しない温度以下で行えばよく、使用する膜によって温度、処理時間を適宜選択すればよい。
【００８３】
例えば、フッ素含有系撥液膜であるフルオロカーボン系撥液膜（ヘプタデカフルオロ-1,1,2,2-テトラヒドロデシル）トリクロロシラン：Ｃ10Ｈ4Ｃ13Ｆ17Ｓｉでは、基板上に成膜した場合、３００℃で蒸発してしまうので、アニール温度は５０℃〜３００℃、好ましくは１００℃〜２５０℃、処理時間は数分〜数十時間であり、高温になるほど処理時間は短くできる。
【００８４】
加熱装置としては、恒温槽、赤外線炉、レーザーアニール等の方法がある。また、レーザーアニールと同時にイオン注入を行う方法を用いるようにしてもよい。
【００８５】
こうして、図５（ｆ）に示すように、ノズル形成基板１００の表面に撥液膜１０４が形成されるとともに、ノズル開口周辺部に撥液性を示すイオン（フッ素系イオン等）を注入することによって撥液膜過除去部分に撥液性が付与されて補修が行われ、図４に示したノズルプレート６０を得ることができる。
【００８６】
本実施形態によれば、ノズル形成基板１００の表面及び内壁面に撥液膜１０４を形成後、ノズル形成基板１００の表面の撥液膜１０４上に保護部材１０６を形成して、ノズル形成基板１００の裏面側からプラズマ処理を行うことによって、ノズル形成基板１００のノズル内壁面の撥液膜１０４の除去が行われる。そして、保護部材１０６の除去後、ノズル形成基板１００の表面の少なくともノズル孔１０２の開口周辺部（ノズル開口周辺部）に撥液性を示すイオン（撥液種）として例えばフッ素系イオン等を選択的に注入することで、保護部材１０６の密着性不十分等によって発生する撥液膜過除去部分に撥液性が付与される。これにより、ノズル形成基板１００の表面の撥液処理を安定且つ確実に行うことが可能となり、当該ノズル形成基板１００を備えたインクジェットヘッドのインク吐出安定性及びメンテナンス性を向上させることができる。
【００８７】
また、撥液膜１０４として樹脂系撥液膜が用いられる場合にはイオン注入後にアニール処理を行うことで、樹脂系撥液膜の重合度が高まり、耐久性が向上され、それと同時にイオン注入部分であるノズル開口周辺部の撥液性をより高めることができる。
【００８８】
ノズル形成基板１００の表面を撥液処理する方法として、ノズル形成基板１００の表面全体に撥液性を示すイオンを注入する方法も考えられるが、この方法ではコスト及び処理時間が多くかかるといった問題がある。また、ノズル形成基板１００の表面のうちノズル開口周辺部のみにイオン注入するだけでは、ノズルプレート全体のメンテナンス性を確保するのは困難である。
【００８９】
これに対して、本実施形態では、ノズル形成基板１００の表面全体に大面積処理が容易なドライプロセス（例えばＣＶＤ）等で撥液膜１０４を形成後、保護部材１０６の密着性不十分等による撥液膜過除去部分となりやすいノズル開口周辺部にイオン注入を部分的に行って撥液性を付与しているので、全体の処理時間を削減することができ、コストダウンが可能となる。
【００９０】
また、従来の手法によってノズルプレート表面に形成された撥液膜は、メンテナンス時にブレード等による払拭処理が行われると、ノズル開口周辺部の撥液膜が剥離したり、インク吐出によって撥液膜が劣化したりするなどの問題があったが、本実施形態の撥液処理方法によれば、ノズル開口周辺部には撥液性を示すイオン（撥液種）を注入することによって撥液性が付与されているため、撥液膜自体の硬度や基材（ノズル形成基板１００）との密着性を考慮する必要がなく、上述した従来の問題を解消することができる。
【００９１】
なお、本実施形態では、本発明に係る撥液処理方法の一例として、ノズル孔１０２を有するノズル形成基板１００の表面を撥液処理する方法について説明したが、本発明はこれに限定されず、液体流路（インク流路等）となる孔部が形成された基材（基板構造体）の表面を撥液処理する場合にも同様に適用することが可能である。
【００９２】
以上、撥液処理方法、ノズルプレート、インクジェットヘッド、及び電子機器について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００９３】
１０…インクジェット記録装置、５０…ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５４…インク供給口、５５…共通流路、５８…圧電素子、６０…ノズルプレート、６２…撥液膜、１００…ノズル形成基板、１０２…ノズル孔、１０４…撥液膜、１０６…保護部材
【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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